Mục lục
Chương 1.
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LY TÂM
I. Cơ sở khoa học và phân loại quá trình ly tâm, máy ly tâm 2
II. Các thiết bị để ly tâm huyền phù 3
1) Máy ly tâm lọc 4
a. Các máy ly tâm làm việc gián đoạn 4
a.1. Máy ly tâm ba chân 4
a.2. Máy ly tâm kiểu treo 5
a.3. Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao 6
b. Các máy ly tâm làm việc liên tục 7
b.1.Máy ly tâm nằm ngang làm việc liên tục, tháo
bã bằng pittông 7
b.2. Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm 8
2) Máy ly tâm lắng 9
a. Máy ly tâm lắng nằm ngang tháo bã bằng vít xoắn 10
b. Máy phân ly siêu tốc loại dĩa 12
c. Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn 14
d. Máy ly tâm siêu tốc loại ống 15
Chương 2.
ỨNG DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG
TRONG CÔNG NGHIỆP SỮA HIỆN NAY 17
I.Thiết bị ly tâm tách béo 17
II.Thiết bị ly tâm tách vi sinh vật 17
1. Thiết bị ly tâm có một dòng thóat sản phẩm 18
2. Thiết bị ly tâm có 2 dòng thóat sản phẩm 20
3. Thiết bị ly tâm xuất xứ Thụy Sỹ - hãng Tetra Centri 22
III.Thiết bị ly tâm của một số nước trên thế giới 23

1
MÁY LY TÂM

Nồng độ huyền phù có thể thể hiện bằng phần trăm theo khối lượng hay phần
trăm theo thể tích. Hiệu nồng độ giữa pha rắn và pha lỏng càng lớn thì năng suất
của máy ly tâm lắng càng cao.
Lực ly tâm
l
P
( N ) là động lực của quá trình ly tâm :

2 2 2
. . . . .
2 900
l
m v G R G R
P
g
ω
Ω
= = =
Trong đó : - m : khối lượng của máy và chất lỏng , kg
- v : vận tốc biên , m/s
2
- R : bán kính trong của thùng quay , m
- G : trọng lượng của vật thể quay , N

ω
: tốc độ góc của thùng quay , độ/s

.
30
π ω

Các máy ly tâm được ứng dụng rộng rãi để tách các tiểu phần ổn định trong
dung dịch các chất hoạt hoá sinh học, các dung dịch rượu khỏi chế phẩm hoạt
hoá làm lắng metanol, axetol và các dung môi hữu cơ khác, tách sinh khối khỏi
dung dịch canh trường, cũng như việc phân chia các hỗn hợp chất lỏng hay
huyền phù.
Các hệ phân tán thô thường được phân chia dưới tác động của trọng lực. Tuy
nhiên khi tỷ trọng của các cấu tử có độ chênh lệch nhỏ và độ nhớt của chất
lỏng không đồng nhất cao thì sự lắng xảy ra rất chậm. Do ứng suất của trường
lực ly tâm quán tính lớn hơn nhiều lần ứng suất của trường trọng lực, cho nên
việc phân chia dưới tác động của trường lực ly tâm xảy ra rất nhanh và hoàn
toàn.
Trong các thiết bị công nghiệp việc phân chia bằng phương pháp ly tâm
được ứng dụng để tách các tiểu phần có kích thước từ 25mm đến 0,5μm.
Phương pháp ly tâm dựa trên cơ sở của trường ly tâm tới hệ không đồng
nhất gồm hai hoặc nhiều pha. Ly tâm các hệ chất lỏng không đồng nhất được
thực hiện bằng hai phương pháp : lọc ly tâm qua tường đột lỗ của roto, vách
lọc được đặt ở phần trong roto ( máy ly tâm lọc ) và qua roto lắng có đoạn ống
liền ( máy ly tâm lắng ). Các máy ly tâm thuộc hai dạng này được bịt kín, có
thiết bị điện an toàn và thải cặn ở phía trên bằng phương pháp thủ công. Dẫn
động máy ly tâm được thực hiện từ động cơ qua truyền động bằng dây đai hình
thang. Trong các máy loại này có khoá liên động cho động cơ và nắp vỏ khi
giảm áp suất khí trơ trong các khoang vỏ dưới 1470 Pa. Các chi tiết của máy
tiếp xúc với sản phẩm được chế tạo bằng thép 12X18H10T.
Đồng thời các máy ly tâm tổng hợp kết hợp cả hai nguyên tắc phân chia
lọc - lắng cũng được sử dụng.
3

1) Máy ly tâm lọc
Máy ly tâm lọc dùng để phân riêng huyền phù có kích thước pha rắn tương
đối lớn. Trên thành rôto của máy ly tâm học khoan nhiều lỗ hoặc làm bằng

thường được dùng trong các nhà máy đường, nhà máy hoá chất, thực phẩm
v.v
Các bộ phận kết cấu chung của máy ly tâm kiểu treo gồm roto đứng và trục
sợi, đầu trên của trục được lắp vào gối hình cầu. Gối hình cầu được đặt cao hơn
trọng tâm của hệ quay và là hệ của các ổ lắc nằm trong cốc, được tựa tự do trên
bề mặt cầu của vỏ bọc bộ dẩn động.
Lắp vỏ của bộ dẫn động trên thanh thép dọc hình chữ U. Dẫn động được
thực hiện từ động cơ nối với trục máy ly tâm qua khớp đàn hồi.
Nạp huyền phù từ trên vào máy ly tâm lọc khi số vòng quay của roto giảm,
sau đó tăng số vòng quay đến trị số lớn nhất, vắt , rửa và lại vắt chất lỏng.
Trong các máy ly tâm lắng thì huyền phù được nạp vào khi tốc độ quay của
roto hoạt động. Dùng phanh đai gắn trong mũ của bộ dẫn động để hãm máy ly
tâm, cũng như dùng động cơ điện có kết cấu cho phép hãm khi quay ngược
chiều. Vỏ cũng là thùng để đựng phần lọc, từ đó được tháo ra qua khớp nối
nằm ở dưới đáy thùng. Máy ly tâm dạng ФПH không được bịt kín, chúng được
trang bị roto có gờ trên đột lỗ, bộ điều chỉnh mức tải trọng roto. Máy ly tâm
OПH được trang bị thêm áo hơi để đun nóng. Chất lọc được tháo ra khỏi roto
một cách liên tục qua ống thải di động, còn cặn ( đạt được lớp bề dày lớn nhất )
thì tháo gián đoạn vào thùng chứa khi giảm số vòng quay của roto đến 100
vòng/phút.
Đặc tính kỹ thuật của máy ly tâm ФПH và OПH
5
Ưu điểm của loại máy này là ổ trục và bộ phận truyền động không bị chất
lỏng ăn mòn, việc tháo bã tương đối nhẹ nhàng và nhanh hơn loại máy ly tâm
ba chân.
Vì các máy ly tâm làm việc với số vòng quay rất lớn nên dù đã ngắt điện,
trục quay vẫn còn quay do quán tính rất lâu. Ðể nhanh chóng dừng máy ta phải
dùng cơ cấu phanh hãm. Ðối với các máyly tâm treo, ổ trục có thể đảo xung
quanh phương thẳng đứng khi phanh, do đó cơ cấu phanh phải cấu tạo sao cho
khi phanh áp lực gây ra hai phía của phanh phải đều nhau.

kích thước hạt khoảng 0,04-0,12mm. Thường dùng để ly tâm các huyền phù mà
pha rắn ở dạng tinh thể như (NH4)2SO4, NaCl, CaSO4 ,v.v
Máy gồm có một pittông chính lắp chặt lên một đầu của cần đẩy, còn đầu kia
của cần đẩy thì lắp pittông của xylanh lực điều khiển bằng dầu hoặc khí nén. Cần
đẩy nằm trong trục rỗng, một đầu trục rỗng lắp chặt rôto, đầu kia lắp bánh đai
7
chuyển động. Cần đẩy cùng quay với trục rỗng để phân phối đều huyền phù,
đồng thời chuyển động tịnh tiến qua lại 12-16 lần/giờ để đẩy bã ra khỏi roto.

Hình 6. Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc làm việc liên tục
có piston đẩy pha rắn

b.2 Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm
Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm gồm có roto lọc hình côn, lắp công-
xôn trên trục thẳng đứng, trục quay trên các ổ đỡ . Ổ đỡ được đặt trên các bộ
giảm chấn bằng cao su. Rôto quay được nhờ động cơ qua bộ phận truyền động
đai. Nguyên liệu liên tục chảy thành dòng vào trong rôto hình côn. Do tác dụng
của lực ly tâm, huyền phù di chuyển dọc theo lưới lọc của roto. Chất lỏng được
tách ra qua lỗ lưới của rôto, còn bã được rửa sạch và làm khô. Thành phần lỏng
đi vào bộ phận chứa hình vành khăn, phần bã rắn chuyển động lên trên văng ra
khỏi rôto và được đưa vào thùng chứa.
8
Hình 7. Máy ly tâm liên tục rô to hình nón tự tháo bã

Góc nghiêng của rôto lọc phải bảo đảm cho huyền phù chuyển động lên phía
trên, dưới tác động của áp suất phần nguyên liệu mới đưa vào. Lỗ của lưới lọc
của roto lọc hình côn dạng khe có chiều rộng khoảng 0,04-0,15mm. Vì thế mà
sức cản của lưới lọc rất lớn, tương đương với sức cản của bã (có chiều dày
khoảng vài milimet).
2) Máy ly tâm lắng

xảy ra trong khoảng không gian giữa hai rôto, bã bám vào mặt trong của rôto
ngoài và được vít tải đẩy về phía cửa tháo bã. Nước trong đi về phía ngược lại,
chảy qua các cửa ở trên đáy rồi đi ra ngoài. Trong phần rôto không bị ngập nước,
bã vừa được đưa ra khỏi rôto vừa được làm khô.
Có thể điều chỉnh chế độ làm việc của máy bằng cách thay đổ số vòng quay
hoặc thay đổ chiều dài lắng khi ta xoay các cửa chảy tràn. Lỗ chảy tràn càng gần
trục quay thì lớp nước càng sâu, chiều dài lắng càng dài, lắng được các hạt có
kích thước nhỏ.
11

Ưu điểm của máy ly tâm lắng nằm ngang là phân ly được huyền phù mịn,
năng suất lớn.
Nhược điểm là tốn nhiều năng lượng để tháo bã, tổn thất trong hộp giảm tốc
vi sai lớn, bã bị vụn nát, nước trong còn lẫn nhiều hạt rắn; máy làm việc nặng nề,
ồn ào.
b. Máy phân ly siêu tốc loại dĩa
Máy phân ly siêu tốc loại dĩa có nhiều loại: loại hở, loại kín, loại nửa kín,
loại tháo bã bằng tay và bằng ly tâm. Ðây là nhóm có nhiều máy nhất trong các
loại máy ly tâm siêu tốc. Máy ly tâm siêu tốc loại dĩa dùng để phân li huyền phù
có hàm lượng pha rắn nhỏ hoặc phân ly nhũ tương khó phân ly. Máy ly tâm siêu
12
tốc loại dĩa dùng để tách bơ trong sữa, tinh luyện dầu thực vật và lắng trong các
chất béo.
Bộ phận chủ yếu của máy là rôto gồm các dĩa chồng lên nhau với một
khoảng cách thích hợp. Nếu phân li nhũ tương trên các dĩa đều có khoan lỗ, ở
dĩa giữa các lỗ phải nằm trên đường thông thẳng đứng, qua đó sản phẩm ban đầu
đi vào khe hở giữa các dĩa. Khoảng cách giữa các dĩa 0,4-1,5mm. Dĩa trên được
giữ nhờ các gân trên mặt ngoài của dĩa dưới. Ðộ nghiêng của dĩa nón cần đủ đảm
bảo để hạt vật liệu trượt xuống tự do (thường góc nửa đỉnh nón từ 30-500)


d. Máy ly tâm siêu tốc loại ống
Ðây là loại máy có roto nhỏ và dài để phân riêng các huyền phù và nhũ
tương. Ðường kính của roto vào khoảng 200 mm, tỉ lệ giữa chiều dài roto với
đường kính của nó khoảng 5-7. Nếu máy dùng để phân riêng huyền phù thì đầu
trên của roto (nắp roto) chỉ có một lỗ để nước trong đi ra, còn bã được giữ lại
trong thành roto và được tháo ra bằng tay. Nếu máy dùng phân riêng nhũ tương
thì ở nắp rôto có hai lỗ thoát: lỗ gần trục để thoát pha nhẹ, lỗ kia để thoát pha
nặng. Nhũ tương đưa vào rôto dưới áp suất 0,25-0,3 at qua dĩa phân phối và đi ra
khoảng không gian giữa roto và các tấm chắn (được gắn dọc theo chiều dài của
roto, gồm ba tấm cách nhau 120
0
).
Khi phân ly nhũ tương cho pha nặng và pha nhẹ không trộn lẫn nhau thì
dùng tấm tách sao cho bán kính lớp phân chia phải nằm trong vành khăn của tấm
tách. Hình 11. Máy ly tâm siêu tốc loại ống
15
Các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đều được chế tạo bằng thép
12X18H10T và 20X13. Khoang bên trong của khung bằng gang được phủ lớp sơn
chịu axit. Ưu điểm : gọn, tiện lợi cho các thao tác và có số vòng quay lớn mặc dù
đường kính roto nhỏ.
Đặc tính kỹ thuật của một số model
16
CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG
TRONG CÔNG NGHIỆP SỮA HIỆN NAY
I.THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH BÉO
Nguyên liệu sữa được xem như là một hệ nhũ tương dầu/nước. Thiết bị này
còn được gọi là thiết bị phân riêng hệ nhũ tương. Trong nhóm thiết bị này bao

17
1) Thiết bị ly tâm có một dòng thoát sản phẩm
Chỉ có một cửa thoát dành cho dòng sữa đã tách vi sinh vật, đặt phía trên
đỉnh thiết bị. Phần tế bào vi sinh vật và bào tử của chúng ( chiếm 0.2-0.3%) dưới
tác dụng lực ly tâm bám vào thùng quay, sẽ được tháo ra theo định kì.

a)

b)
Hình 12. Thiết bị ly tâm sữa một dòng

18
Đặc tính kỹ thuật một số thiết bị ly tâm một dòng thoát sản phẩm

Thông số
Model
BB 610
HGD
BB 714
HGV
BB 618
HGV
BB 818
HGV
BB 918
HGV
Năng
suất
(l/h)
Bình thường 5000 15000 25000 35000 45000

khí
(kPa)
nén khí 300 300 300 300 300
xả khí 600 700 700 700 700
Áp suất
(kPa)
đầu vào 400 600 700 700 700
đầu ra 600 700 700 700 700
Tiếng ồn (dB) 75 78 80 80 80
Khối lượng thiết bị (kg) 1000 1000 1500 1500 1500

19
2)Thiết bị ly tâm có hai dòng thoát sản phẩm

a)

b)
Hình 13. Thiết bị ly tâm sữa hai dòng
Đặc tính kỹ thuật một số loại thiết bị ly tâm hai dòng thoát sản phẩm :

Thông số Model
BM 714
HGV
BM 618
HGV
BM 818
HGV
BM 918
HGV
Năng suất

Nước làm mát
động cơ, rửa thiết
bị
150 150 150 150
Áp suất
không khí
(kPa)
nén khí 300 300 300 300
xả khí 700 700 700 700
Áp suất
(kPa)
đầu vào 600 700 700 700
đầu ra 700 700 700 700
Tiếng ồn (dB) 78 80 80 80
Khối lượng thiết bị (kg) 1000 1500 1500 1500
Các máy ly tâm dạng này cho phép tháo bã liên tục trong quá trình ly tâm.
Thiết bị loại này gồm một thùng quay có cấu trúc đặc biệt có hai khe thoát sản
phẩm. Khe tháo dòng sữa có hàm lượng vi sinh vật thấp đặt phía trên đỉnh thùng,
khe tháo dòng sữa có hàm lượng vi sinh vật cao hơn (chiếm 2-3%) đặt phía bên
hông thùng. Những khe này được giữ đóng chặt lai bằng áp suất. Trong thời gian
khoảng 0.15 s, áp suất được điều chỉnh cho các khe này mở ra, khi đó thể tích lớp
cáu cặn trong thiết bị được đẩy ra ngoài. Điều này có nghĩa là bất cứ lúc nào một
thể tích từ 8 đến 25 L có thể được đẩy ra ngoài theo chu kì 60 phút.
21
III. THIẾT BỊ LY TÂM XUẤT XỨ THỤY SỸ - hãng Tetra Centri
Trong suốt một chặng đường lịch sử dài hơn 1 thế kỉ, các thiết bị ly tâm của
Tetra Park đạ được thực tế chứng minh đạt được hiệu quả cao trong các ngành
công nghệ sản xuất đồ uống.Truyền thống tiếp tục được duy trì bằng một loạt
các mẫu mã thiết bị mới có năng suất cao hơn, đạt được hiệu suất về năng lượng,
co nhiều tiêu chuẩn mới thích hợp được áp dụng trong một phạm vi rộng lớn.

22
xoắn hấp thu năng lượng động học của cặn lọc bỏ thiết bị có các bích nối
được bố trí phía ngoàiđể thuận lợi cho việc tẩy rửa , làm sạch.
Hình 14. Thíêt bị ly tâm tách béo khỏi dịch whey
IV.THIẾT BỊ LY TÂM CỦA MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI
23

Hình 17. Giới thiệu một số hình ảnh thiết bị ly tâm hãng Westfalia (ĐỨC)
Thíêt bị ly tâm đĩa chồng hãng Flottweg
24
Hình 18. FLOTTWEG DISC STACK CENTRIFUGE AC 2500
Ứng dụng :
- Sản xuất lactoza và casein. Máy ly tâm được sử dụng cho dịch sữa đã tách
phomat. Các đĩa FLOTTWEG chồng lên nhau.
- Ngoài ra thíêt bị này còn được ứng dụng rông rãi trong các ngành công
nghiệp khác như Công nghiệp Đồ uống, công nghiệp thức ăn, hóa học/ hiệu
thuốc, động vật/ dầu, dầu khoáng thực vật …
THIẾT BỊ LY TÂM XUẤT XỨ ITALY _hãng Seital S.r.l
25