Nghiên cứu công nghệ sản xuất ra đường từ cây mía và các thiết bị phục vụ cho công đoạn li tâm ra đường RS thành phẩm

Tài liệu tham khảo Nghiên cứu công nghệ sản xuất ra đường từ cây mía và các thiết bị phục vụ cho công đoạn li tâm ra đường RS thành phẩm

MỤC LỤCLời nói đầu

PhầnI: Quá trình công nghệ và thiết bị sản xuất

đường từ mía- Công nghệ ly tâm đường

Chương 1: giới thiệu sơ lược về sự phát triển cuả công nghệ đường mía

1.1 Sự phát triển công nghiệp đường trên thế giới1.2 Sự phát triển của công nghệ đường mía ở Việt

Nam

Chương 2: Quá trình công nghệ sản xuất đường từ mía2.1 Giới thiệu về công nghệ sản xuất đường từ mía.2.2 Khái quát về thiết bị và công nghệ sản xuất

đường:

Chương 3: Công nghệ ly tâm đường

3.1 Tóm lược cơ lý hoá tính của vật liệu đường

3.2 Định nghĩa ly tâm đường

3.3 Tính chất của đường non trước khi đưa vào ly tâm:3.4 Quá trình phân mật:

3.5 Các tính chất của sản phẩm đường ra sau khi ly tâm

Phần II: Các phương án máy ly tâm đường và lựa chọnphương án hợp lý

Chương 1 : Mục đích và yêu cầu thiết kế Ú

1.1 Những yêu cầu cơ bản đối với máy sản xuất thựcphẩm

1.2 Mục đích thiết kế:

1.3 Yêu cầu máy thiết kế:

1.4 Yêu cầu về năng suất máy thiết kế:

Chương 2: Phân tích các phương án máy ly tâm đường - Chọn phương án cho máy thiết kế

2.1 Giới thiệu sơ lược về máy ly tâm:

2.2 Phân loại máy ly tâm:

2.3 Lực ly tâm và yếu tố phân ly:

1.3 Xác định bề dày lớp mật trong thùng quay:

1.4 Tính toán công suất tiêu hao của máy ly tâm:

1.5 Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy ly tâm thiết kế:

Chương 2: Tính toán lựa chọn các thông số kỹ thuật cơ bản của băng tải rung chuyển đường

2.1 Yêu cầu và mục đích thiết kế băng tải rung

2.2 Xác định các thông số căn bản của băng tải rung.2.3 Tính công suất động cơ điện

2.4 Các thông số căn bản của băng tải rung

Phần IV: Tính toán sức bền và kết cấu máy thiết kế Ú

CHƯƠNG 1: Tính toán sức bền và kết cấu máy ly tâm1.1.Xác định chiều dày rôto

1.2 Tính toán trục chính máy ly tâm

1.3 Tính then cho trục

1.4 Chọn ổ cho trục:

1.5 Tính khớp nối trục

1.6 Cơ cấu chụp đáy rổ quay

1.7 Cơ cấu phanh hãm cấp cứu

1.8 Hệ thống rửa nước, rửa hơi

1.9 Thân máy ly tâm

Chương 2 Tính toán sức bền băng tải rung

2.1 Tính toán thiết kế trục gây rung ( trục lệch tâm)

2.2 Tính và chọn then cho mối ghép giữa bánh đai và trục lệch tâm

2.3 Thiết kế bộ phận gối đỡ trục

Phần V: Hướng dẫn sử dụng, bảo quản sửa chữa, an toàn lao động

5.1 Tính năng kỹ thuật của máy thiết kế

5.2 Hướng dẫn sử dụng

5.3.Bảo dưỡng máy

5.4 Kiểm tra sửa chữa máy ly tâm

5.5 An toàn lao động

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta là nước sản xuất nông nghiệp chủ yếu, do vậycác sản phẩm từ nông nghiệp rất dồi dào Công nghệchế biến các sản phẩm từ nông sản thành sản phẩm cógiá trị cao là vấn đề kinh tế xã hội quan trọng trong việctăng lợi nhuận của quá trình sản xuất Trong thời kỳ xâydựng và phát triển nông thôn hiện nay, vấn đề thời sựnổi bật là chương trình khuyến nông về chăn nuôi và trồngtrọt Đặc biệt là chương trình khuyến nông cây mía đượcNhà nước hết sức chú trọng

Để đáp ứng yêu cầu chế biến cây mía, hàng loạt cácnhà máy đường được xây dựng trên hầu hết các tỉnh ởnước ta Do những yêu cầu cần thiết của xã hội hiện nay,công việc thiết kế thiết bị công nghệ, tối ưu hoá dâychuyền sản xuất đường từ cây mía là nhiệm vụ củanghành cơ khí chế tạo Vì vậy mà công tác nghiên cứuthiết kế đặt ra cho mỗi sinh viên cơ khí ngày càng thiếtthực

Để thực hiện kết quả học tập sau 5 năm học ởtrường và phục vụ cho yêu cầu thực tế xã hội Đề tàitốt nghiệp của em được giao là nghiên cứu công nghệ sảnxuất đường từ cây mía và các thiết bị phục vụ cho côngđoạn ly tâm ra đường RS thành phẩm Nhiệm vụ thiết kếchính của em là thiết kế máy ly tâm để dùng ly tâm đường.Đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thành với nhữngkiến thức mà bản thân được trang bị trong suốt 5 nămhọc tập cộng với sự hướng dẫn chỉ bảo của quí thầy côtrong khoa Cơ Khí chế tạo trường ĐHKT Đà Nẵng và sựhọc hỏi kinh nghiệm của bạn bè Đặc biệt trong thời gianlàm đồ án, em được thầy giáo Lê Cung đã tậûn tìnhhướng dẫn, giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.Trong đồ án này em cố gắng đưa ra phương án kỹthuật, tính toán để giải quyết một cách tốt nhất vấn

đề được đặt ra Tuy vậy có hạn chế về thời gian cũngnhư kiến thức nên quá trình tính toán thiết kế chắc chắnkhông thể tránh khỏi những thiếu sót Mong được sự góp

ý, giúp đỡ của các thầy cô giáo cùng các bạn bè để đồán được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô cùng các bạn

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5năm 2002

Sinh viên thiết kếNguyễn Trung Nguyên

PHẦN I

QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ SẢN XUẤT ĐƯỜNG TỪ MÍA - CÔNG NGHỆ LY TÂM

ĐƯỜNG.

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SỰ PHÁT

TRIỂN CÔNG NGHỆ ĐƯỜNG MÍA 1.1 Sự phát triển công nghiệp đường trên thế giới:

Ấn Độ là nước đầu tiên trên thế giới sản xuất đườngtừ mía Do đó có danh từ đường có nguồn gốc từ chữẤn Độ là “ Sankara”

Vào khoảng năm 398 người Ấn Độ và Trung Quốc đãchế biến mật đường thành tinh thể Từ đó kỹ thuậtđường phát triển sang BaTư, Italia, Bồ Đào Nha, đồng thờiđã đưa việc luyện đường thành một ngành công nghiệpmới Đến thế kỷ thứ 16, nhiều nhà máy luyện đườngmọc lên ở Đức, Anh, Pháp Nhà máy luyện đường hiện đạiđầu tiên đã được xây dựng ở Anh vào thế kỷ 19

Lúc đầu, công nghiệp đường còn rất thô sơ Người ta épmía bằng hai trục gỗ đứng, kéo bằng sức trâu bò, lắngbằng vôi, cô đặc ở chảo và kết tinh đường tự nhiên

Khoảng năm 1867, loại máy ép bằng gang 3 trục nằmngang kéo bằng hơi nước được dùng đầu tiên ở đảoRêuniông thuộc Pháp Sau đó người ta cải tiến ghép nhiềutrục ép để nâng cao hiệu suất ép có dùng nước thẩmthấu

Phương pháp vôi được sử dụng lâu đời ở Ấn Độ Đếnnăm 1812, ông Barrnel người Pháp thấy lượng dư trongnước mía làm tăng sự phân giải đường, khó kết tinh vàtăng tổn thất đường Ông ta là người đầu tiên dùng khí CO2

để bão hoà vôi và dùng phương pháp lọc để loại kết tủaCaCO3 Cũng vào thế kỷ thứ 19, kỹ sư Tratani người Italia,dùn khí SO2 để trung hoà lượng vôi dư và tẩy màu nước

mía Nhờ đó kỹ thuật sản xuất đường đã tiến một bướcdài và đưa phương pháp CO2 đạt đến độ hoàn chỉnh.

Công nghiệp đường tuy có lâu đời nhưng 100 năm gần đâymới được cơ khí hoá Nhiều thiết bị quan trọng đượcphát minh vào thế kỷ 19 Năm 1813 Howard phát minh nồibốc hơi chân không, nhưng chỉ bốc bốc hơi một nồi, hiệuquả còn thấp Mãi đến năm 1843 Rillieux phát minh hệ bốchơi nhiều nồi, tiết kiệm lượng hơi dùng Năm 1837 Pouzoiatphát minh máy ly tâm truyền động ở đáy, lấy đường ở trên,thao tác không thuận tiện Sau đó, Bessener phát minh máy

ly tâm kiểu thùng quay và năm 1867 Weston đã cải tiếntruyền động ở trên, lấy đường ở dưới, hiện đang sửdụng rộng rãi trong các nhà máy đường Năm1892, máy ép

3 trục hiện đại được dùng ỏ Mỹ Năm 1820 máy ép khungbản ra đời, năm 1884 dùng thiết bị kết tinh làm lạnh vànăm 1878 máy sấy thùng quay xuất hiện Những thiết bịđó dần dần được dùng trong công nghiệp thực phẩm vàhoá học

Trong mấy chục năm gần đây, kỹ thuật ngành đường đãphát triển với tốc độ nhanh Vấn đề cơ khí hoá toàn bộdây chuyền sản xuất, liên tuịc hoá, tự động hoá đã đượcdùng rộng rãi trong các nhà máy đường :Cơ khí hoá khâuđốn chặt mía, dùng thiết bị khuếch tán liên tục, nấuđường liên tục, nấu đường liên tục và tự động, tựđộng hoàn toàn máy ly tâm , phương pháp trao đổi ion Cácthiết bị phân tích nhanh và tự động,máy tính điện tử đãđược dùng ở nhiều nước trên thế giới

Việc phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật trongnghành đường đã thúc đẩy việc tăng sản lượng đườngtrên thế giới một cách nhanh chóng

Ở trên thế giới có khoảng 105 nước sản xuất đường,trong số đó có 64 nước sản xuất đường từ mía, 32 nước

sản xuất đường từ củ cải, và 9 nước sản xuất đường từcủ cải và mía Nhà máy đường mía lớn nhất thế giới cócông suất 2 vạn tấn mía /ngày (Mêhicô), tiếp đến 1,2 vạntấn mía /ngày(Cuba, Mêhicô).Nhà máy đường củ cải lớnnhất thế giới là Dinteloard (Hà Lan) công suất 10 ngàn tấncủ cải/ngày Trọng lượng thiết bị của nhà máy đườngmía khoảng 2600 tấn, của nhà máy đường củ cải 3600 tấnvới công suất của nhà máy 1200 tấn mía hoặc củcải/ngày.

Sản lượng đường của thế giới

-1937

1945-1946

1952-1953

1965-1966

1977-1978

1978-1979

1979-1980

1980-1981

1981-1982Sản

35486

63097

92280

91858

88920

91000

97900

1.2 Tình hình công nghiệp đường của nước ta:

Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất đườngmía lâu đời Theo một số tài liệu, cây mía được trồng trênbán đảo Đông Dương từ thế kỷ thứ 14 Cùng với sự pháttriển ngành đường trên thế giới, nghề làm đường ở nước

ta cũng phát triển mạnh.Từ lâu, nhân dân ta đã biết dùngnhững máy ép giản đơn như máy ép bằng đá, máy épbằng gỗ dùng sức trâu bò kéo Nước mía ép đã đượcnấu ra nhiều dạng sản phẩm khác nhau: mật trầm,đường phên, đường thô, đường cát nâu, cát vàng Ở QuãngNgãi, Phú Yên nhân dân ta đã biết dùng lòng trắng trứng,

đất bùn, vôi để làm sạch nước mía, sản xuất ra các loạiđường trắng như đường phổi, đường miếng, các loạiđường bát dùng trong nước và xuất khẩu.

Trong thời kỳ thực dân Pháp chiếm đóng, công nghiệpđường hiện đại của nước ta hầu như không có gì.Nước tachỉ có 2 nhà máy đường hiện đại: Hiệp Hoà (miền Nam)và Tuy Hoà (miền Trung) Do đó, công nghiệp đường míanước ta trong 100 năm vẫn trong tình trạng sản xuất thủcông là chủ yếu Theo thống kê, năm 1939, toàn bộ lượngđường mật tiêu thụ là 100000 tấn, trong đó nhập 1300tấn, đường do các nhà máy đường cung cấp là 18000 tấn,còn lại hơn 80000 tấn là do các lò đường sản xuất

Sau ngày hoà bình lập lại, dưới sự lãnh đạo của Đảng

ta, với nhiệt tình lao động của nhân dân ta cộng thêm sựgiúp đỡ của các nước xã hội chủ nghĩa, công nghiệpđường hiện đại của nước ta đã bắt đầu phát triển.Trongnhững năm 1958- 1960, chúng ta đã xây dựng hai nhà máyđường hiện đại Việt Trì và Sông Lam (350 tấn mía /ngày)và nhà máy đường Vạn Điểm (1000 tấn mía/ngày), chúng

ta đã cải tiến tình trạng sản xuất lạc hậu của nền sảnxuất thô sơ trước đây, đầu tư thiết bị, cải tiến qui trìnhcông nghệ, quản lý kỹ thuật, đồng thời tiếp tục xâydựng nhiều nhà máy đường thủ công mới, nhằm phát huytác dụng tích cực của các nhà máy đường thủ công trongcông nghiệp đường nói chung Nhờ đó, sản lượng đườngmật thủ công đã chiếm tỉ lệ khá cao trong tổng sảnlượng đường của nước ta

Sau ngày thốn nhất đất nước, chúng ta tiếp thu thêmmột số nhà máy đường hiện đại ở miền Nam như: Nhàmáy đường Quãng Ngãi (1500 tấn mía /ngày), Hiệp Hoà(1500 tấn mía /ngày), Bình Dương (1500 tấn mía /ngày),nhà máy đường Phan Rang (350 tấn mía /ngày) và hai nhà

máy luyện đường: Khánh Hội (150 tấn đường thô/ngày) vàBiên Hoà (200 tấn đường thô/ ngày).Ngoài ra, hiện naychúng ta đang xây dựng thêm một số nhà máy mới: La Ngà(2000 tấn mía /ngày), Lam Sơn (1500 tấn mía /ngày) v.v Với số lượng nhà máy đường hiện đại và thủ công đãcó, với tốc độ xây dựng thêm các nhà máy đường mới,cộng với việc phát triển nhanh chóng kỹ thuật đường trênthế giới, chắc chắn trong thời gian tới, nước ta sẽ có nềncông nghiệp đường hoàn chỉnh, nhằm đáp ứng nhu cầucấp thiết về đường của nhân dân, góp phần vào xâydựng nền kinh tế của nước ta.

CHƯƠNG 2 : QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG TỪ MÍA

2.1 Giới thiệu về công nghệ sản xuất đường từ mía.

2.1.1 Sơ đồ.

Cây mía  Xác định chử đường  Bàn cân  Cẩu mía Bàn lùa  Băng tải  Dao băm 1  Dao băm 2  Búa đập Băng chuyền  Che ép  Nước mía hổn hợp  Cân nướcmía hổn hợp  Gia nhiệt lần 1  Gia vôi và sunfit hoá  Gianhiệt lần 2  Tản khí  Lắng trong  Bốc hơi cô đặc Lắng nổi  Sunfit hoá lần 2  Nấu đường  Trợ tinh  Lytâm  Sấy đường  Làm nguội  Sàng trộn hạt  Phểuchứa  Cân  May bao  Thành phẩm

2.1.2 Thuyết minh sơ đồ sản xuất.

Mía được khai thác từ nơi trồng và vận chuyển vàonhà máy bằng xe ô tô sau đó được xác định chữ đườngrồi cân để đánh giá chất lượng Dùng cần cẩu trục vàcầu trục cố định để cẩu mía xuống bàn lùa, mía đượclùa xuống băng tải bằng tôn dẫn mía đến băng tải 1 và 2.Khi di qua hai dao băm mía được băm thành từng mảnh nhỏ,phá vỡ cấu trúc đầu và hình thành từng lớp dày trên băngtải Qua búa đập để phá vỡ một phần cấu trúc tế bàovà xé nát mía rồi dùng băng tải nghiêng vận chuyển lênbộ phận che ép

Mía sau khi được xé tơi sẽ đi qua hệ thống che ép gồm

5 máy ép lên tục, mỗi máy có 3 trục ép và 1 trục dẫnliệu phía dưới Tại đây mía được ép dập tơi, từ đó dịchmía chảy ra Để nâng cao hiệu quả ép người ta người tadùng phương pháp ép thẩm thấu bằng nước nóng vànước mía loãng Nước mía đi ra từ máy ép 1 và 2 đượcbơm đến thiết bị lọc vụn cám mía sau đó được đưa vào

thùng chứa nước mía hỗn hợp và bơm đến cân cân Còncám vụn được đưa trở lại máy ép 1 để ép lại.

Nước mía ở che ép 3 và 4 được dùng để tưới cho cheép 1 và 2, nước mía từ che ép 5 được tưới cho che ép 4,

ở cuối các máy ép có hệ thống phun nước thẩm thấu vớinhiệt độ từ 34  47oC Bã mía đi ra từ máy ép 5 đi ra theobăng chuyền đến sàng lọc và đem đốt

Nước hỗn hợp từ thùng chứa và được cho mộtlượng thích hợp dung dịch H3PO4 10% Sau đó được đưa tớicân tự động qua thùng chứa rồi bơm lên các thiết bị gianhiệt 1 ở nhiệt độ 70  75oC Nước mía hỗn hợp đượcsunfit hoá lần một bằn cách cho SO2 vào nước mía hỗnhợp và bơm đến thiết bị gia nhiệt lần 2 ở nhiệt độ 100 

105oC, khi đã gia nhiệt 2 nước mía được đưa qua bình loạikhí nhằm giảm bớt tốc độ khi rồi mới được đưa xuốngthùng lắng để loại bỏ nước bùn, thu nước mía trong.Nước bùn được đưa qua thiết bị lọc chân không để táchlấy lượng nước mía còn sót lại trong bùn và đưa về cânnước mía hỗn hợp, còn bã bùn dùng làm phân

Nước mía trong được bơm qua hệ thống bốc hơi, gồm 4tiết bị Trong quá trình sản xuất căn cứ vào chất lượngnước mía mà có thể cho vào trong nước mía các chất trợlăng để nâng cao hiệu quả lắng

Nước mía trong được gia nhiệt đến nhiệt độ sôi sau đócho vào các hiệu bốc hơi để bốc hơi nước thu được nướcmía Sau khi bốc hơi nước chè được bơm qua hệ thốnglắng nổi để lọc bọt chè, còn nước chè trong được bơmqua thùng Sunfit hoá lần 2 để tẩy màu nước chè

Hơi dùng cho công nghiệp sản xuất đường là hơi thải từcác tua bin phát điện và một phần hơi giảm áp từ lò hơiqua Để nâng cao hiệu quả sử dụng hơi, dùng nhiệt hơi thứtừ hiệu I đến hiệu III cung cấp cho gia nhiệt, nấu đường

Hơi từ hiệu cuối đi vào tháp ngưng tụ Mật chè chảy ratừ hiệu cuối được đưa vào thùng mật chè khô cùng vớichè dung được bơm SO2 để giảm độ màu và độ nhớt, nângcao chất lượng mật chè Sau khi Sunfit hoá lần 2, mật chèdùng cung cấp cho nấu đường.

Mật chè khi đã Sunfit hoá lần 2 được đưa xuống thùngđể bơm qua các nấu đường A ta thu được đường non A, quathùng trợ tinh để được các tinh thể đường đều Sau khitrợ tinh bơm qua máy ly tâm A (hoạt động gián đoạn) để lytâm tách mật nguyên A và mật loãng A Mật nguyên A đem

đi nấu C, còn mật loãng A đem đi nấu giống C Khi nấu C tathu được đường C, qua thùng trợ tinh rồi bơm qua máy lytâm C (hoạt động liên tục)

Đường trắng sau khi ly tâm A theo băng tải rung đến thùngsấy, vừa sấy vừa tách các loại đường không đạt tiêuchuẩn ra Đường đạt tiêu chuẩn theo băng tải rung đưa vềsàng lọc tiếp để tách đường không đạt xuống thùng hồidung Còn đường đạt tiêu chuẩn được đưa qua bồn chứarồi đến cân tự động để đóng bao đem vào kho bảo quản.Còn đường C sau khi ly tâm được đưa qua thùng hồi dungcùng với đường không đạt đưa về sunfit hoá lần 2 để tẩymàu và nấu A trở lại.Mật C đem đi nấu cồn

Như trên ta thấy khi ly tâm A đường được qua máy sấyvà phân loại hạt đường, lúc này đường được sấy khô.Đường được đưa đến sàng lọc khi qua băng tải rung và hệthống gàu tải Còn đường không đạt tiêu chuẩn cùng vớiđường ly tâm C đi hồi dung để đưa đi Sunfit lần 2, đem nấu

Mía  Băm nhỏ  Đánh tơi  Ép  Nước mía  Cân  Gianhiệt  Lắng trong  Bốc hơi Ly tâm  Sấy khô  Đóng bao

Máng chứa mía cố định đặt nghiêng một góc 30o Míađược đưa từ máng chứa đến bàn lùa nhờ thanh kéo dạngxích

Mía từ bàn lùa đến dao chặt có các cần gạt ngượcđể điều khiển mức độ nạp mía đến dao chặt và thiết

bị lược mía để cây mía đi theo một hướng

+ Dao băm mía:

* Cấu tạo: Ở đây người ta dùng dao băm mía có kết cấu

như sau:

+ Chiều rộng vùng băm 1520 (mm)

+ Số vòng quay n = 450 (v/ph)

+ Khoảng cách 2 dao băm 86 (mm)

+ Tua bin có công suất 130 KW

- Dao băm mía gồm một trục lớn lồng cố định các tấmđĩa có khe, lưỡi dao được đỡ trên hai đầu bằng ổ bi Trênmỗi lưỡi dao lắp đối xứng với nhau và cân bằng với ổ bi.Trên mỗi đĩa dao lắp đối xứng với nhau và cân bằng trọnglượng

- Mía được băm xong nhờ băng tải đưa đến búa đập đểđánh tơi mía trước khi qua máy cán ép

- Máy đánh tơi có dạng máy đập bằng các búa xoay, lắpthành hàng song song xung quanh trục quay bằng thép, đặttrong vỏ máy hình trụ mặt cắt ngang hình máng Bên sườntrong của vỏ máy có gắn nhiều miếng sắt dọc theo thânmáy và được coi là tấm kê của búa đập Búa đập quayvới tốc độ 1200 (v/ph) theo chiều chuyển động của mía

+ Máy cán ép mía.

- Mục đích của máy cán ép mía: Ép mía để lấy nước míatrong thân cây mía, nước mía được lấy ra càng nhiều thìnăng suất càng cao

- Sau khi mía được đánh tơi xong nhờ băng tải chuyển quakhu ép Máy ép gồm 4 cặp trục và một trục lìa.

- Mỗi trục máy ép được gắn với một mô tơ và các trụcđều là chủ động Điều khiển khe hở của che ép nhờ hệthống thuỷ lực diều khiển

- Bề mặt của lô ép mía làm bằng thép đặc biệt và là bềmặt khía để tăng diện tích tiếp xúc Các cảm biến tốcđộ trên cặp giàn ép và trên các băng tải được sử dụng dokhoá liên động Việc dừng các cặp trục và băng tải trướcsẽ do một trục hay một băng tải dừng Tất cả các trụcép đều chạy với tốc độ cố định

- Máy cán ép hai trục có kết cấu nhỏ gọn, điều chỉnh dễdàng và cho hiệu suất cao

- Nước mía sau khi ép được bơm đến thùng chứa Nướcmía từ thùng chứa đến màng lọc tĩnh để lọc cặn bã saukhi ép Các cặn được đưa trở lại băng tải mía đã xử lýxong Nước mía sau khi lọc bơm trở lại thùng chứa nướcmía hỗn hợp Nước mía hỗn hợp được gia nhiệt và vôihoá sau đó đến thiết bị lắng trong

2.2.3 Thiết bị lắng trong.

- Trên trục trung tâm có gắn các cánh khuấy chuyển độngcùng với trục Tốc độ quay của trục là 6 (v/ph) Cánhkhuấy gạt bùn từ từ hướng về trung tâm và lăïng xuốngđáy.

-Nước mía theo ống 1 vào ngăn dự bị, sau đoú qua lỗ a vàoống trung tâm và lại từ lỗ a đi vào các ngăn khác, nướcbùn theo ống lớn chuyển xuống ngăn cuối cùng Bọt theobộ phận 2 và 3, sau đó theo ống 4 đi làm sạch Bùn quavan 5 theo ống 6 đến thùng 7.Trong thùng 7 đặt bơm bơmbùn đi theo ống 8 đến thiết bị lọc chân không Trừ ngăndự bị các ngăn khác đều có nước mía chảy ra theo ống 9vào thùng 10 và theo ống 14 đưa đi xử lý tiếp ở công đoạnsau Nếu có một ngăn nào có nước mía chảy ra đục thìđóng van nước mía vào thùng 10 và mở van 11 cho chảy vàothùng 12 Dùng bơm 13 bơm vào thiết bị hoặc đưa đếnthùng 7 để xử lý lại

- Ưu điểm của thiết bị nàylà nước mía được phân bốđều ở các ngăn, điều kiện lắng tương đối ổn định, nướcbùn và nước trong chảy riêng biệt Nếu nước mía đục chotrở lại thiết bị xử lý lại Nước bùn lấy ở dưới thiết bịlắng trong và bơm qua máy lọc lọc lại một lần nữa

2.2.4 Bốc hơi.

-Mục đích của giai đoạn bốc hơi cô đặc là bốc hơi nướctrong dung dịch nước mía thành mật chè có nồng độ Bx là

+ Thao tác khống chế giản đơn, tự động hoá dễ dàng

Sau khi bốc hơi xong ta được mật chè và mật chè bơmqua nồi nấu đường.

2.2.5 Nồi nấu đường:

+ Mục đích tách nước từ mật chè và sản phẩm nhận

được là đường non

- Cấu tạo:

2.2.6 Máy ly tâm đường :

Theo quan sát ở nhà máy đường Quảng Ngãi thì có 2 loạimáy ly tâm đường được dùng phổ biến là:

+ Máy ly tâm đường C: ly tâm ra đường loại C

+ Máy ly tâm đường A : ly tâm ra đường loại A thànhphẩm

Hai loại máy này sẽ được trình bày rõ ở phần sau

2.2.7 Máy sấy thùng quay nằm ngang:

- Mục đích: dùng khí khô để làm khô đường, người tadùng máy sấy thùng quay nằm ngang

- Cấu tạo:

15 Ống vào dạng quay

Phần chính của thiết bị là thùng quay, một thùng trònnằm ngiêng so với mặt phẳng ngang một góc 2  3 o

- Bên trong thùng quay người ta đặt các cánh hướng liệuvà xáo trộn có vách ngăn để tăng cường quá trình sấy,độ đồng đều của vật liệu sấy trong thùng cũng là mộtthông số quan trọng của thiết bị sấy thùng quay Nó phụthuộc vào dạng vật liệu và cấu tạo thùng sấy

- Thùng sấy được dẫn động bằng răng bao ngoài thùngbởi động cơ điện qua bộ truyền bánh răng Ở hai đầu ravào có cơ cấu thải và nạp liệu, hệ thống cung cấp nhiệtvà thu hồi bụi của đường sấy

- Máy sấy hoạt động liên tục điều khiển bằng tựđộng hoá chất lượng sấy cao

- Đường sau khi sấy được làm nguội và đưa qua băng tải( loại vít tải) đến máng chứa  máy dồn bao  khâu  bảoquản

2.2.8 Băng tải rung chuyển liệu:

- Băng tải rung đặt dưới máy ly tâm đường, nhiệm vụchủ yếu của băng tải rung là vận chuyển đường đến chângàu tải, đồng thời đường sẽ nguội và sấy khô một phần,khi vận chuyển đường sẽ không bị nát

- Về cấu tạo băng tải rung là một máng rung băng kimloại ghép lên thanh rung nghiêng có đệm hai đầu bằng caosu

CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ LY TÂM ĐƯỜNG

3.1 Tóm lược cơ lý hoá tính của vật liệu đường.

Đường Sacaroza là thành phẩm quan trọng nhất củamía, là sản phẩm của công nghiệp sản xuất đường Làmột Đisacarorit có công thức C12H22O11 trọng lượng phân tửcủa Sacaroza là 342,3 Sacaroza được cấu tạo từ hai đườngđơn là a, - Glucoza và , - Fructoza

3.1.1 Tính chất cơ lý của Sacaroza.

Tinh thể đường Sacaroza thuộc hệ đơn tà, trong suốtkhông màu có tỷ trọng 1,5879 gam/cm3, nhiệt độ nóng chảy

186  188oC

Nếu ta đưa từ từ đến độ nóng chảy (186  188oC)đường biến thành dạng sệt trong suốt Nếu kéo dài thờigian đun ở nhiệt độ cao đường sẽ mất nước rồi bị phânhuỷ và biến thành Caramen

* Độ hòa tan

Đường rất dễ hoà tan trong nước, độ hòa tan tăng theonhiệt độ tăng

Độ hòa tan của Sacaroza còn phụ thuộc vào các chấtkhông đường có trong dung dịch đường.

Đường Sacaroza không hòa tan trong dầu hoả, Cloroform,CCL4, CS2, Benzen, Tupen, Ancol và Gluxerin khan

Trong dung dịch Ancol có nước Sacaroza hòa tan ít Mộtgam Ancol có nồng độ 95% có thể hòa tan 0,01 gam đường.Đường Sacaroza còn hòa tan giới hạn trong Anilin, Piridin,Etylaxetat, Anylaxetat, Phenol và NH3

* Độ nhớt

Độ nhớt của dung dịch đường tăng nồng độ và giảmtheo chiều tăng nhiệt độ

* Nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng của đường Sacaroza tính theo công thức

C = 4,18.(0,2387 + 0,00173.t) [ KJ/Kg độ]

Trong đó: t là nhiệt độ ( oC)Nhiệt dung riêng trung bình của Sacaroza trong nước phụthuộc vào nồng độ Sacaroza và nhiệt độ được tính theocông thức

C = 4,1.[1- (0,6 - 0,0018.t).100C ] [ KJ/Kg độ]

Trong đó: t là nhiệt độ (oC); Các là nồng độ đường (%).Khi hòa tan đường nước hấp thụ lượng nhiệt chừng0,8 Kcal/gmol đường(3,346 KJ/g mol đường ) Ngược lại, khikết tinh đường nhiệt toả ra nhiệt lượng riêng của Sacaroza

Trị số quay cực trung bình của Sacaroza là [a] 20D

= +66,5o

1.3.2 Tính chất hoá học của Sacaroza.

Tác dụng của axit: Dưới tác dụng của axit, Sacaroza bịphân hủy thành Glucoza và Fluctoza theo phản ứng

ïTác dụng kiềm: Phân tử đường Sacaroza không có nhómHydroxit Glucozit nên không có tính khử Sacaroza có tínhchất như một axit yếu, kết hợp được với kiềm (vôi) tạothành Sacarat, Với CaO tạo thành Canximonosacarat,Canxidisacarat, Canxitrigacarat Canxisacarat được ứng dụngđể lấy đường Sacaroza ra khỏi mật cuối củ cải

Trong môi trường kiềm Sacaroza bị phân hủy thànhLactoza, Glucoza, Fluctoza và các đường khác

Ở pH từ 8  9 và đun nóng trong thời gian dài, Sacaroza bịphân hủy thành hợp chất có màu nâu

Trong phân tử Sacaroza có chứa nhiều nhóm Hydroxit nênSacaroza có thể tạo phức chất

Ví dụ: Với sắt Hydroxit Sacaroza tạo hợp chất kép vớicác muối như NaCl, 2H2O, KCl.H2O, NaBr.H2O Những đặc tínhđó của Sacaroza có ý nghĩa đối với sự liên kết không vàomạng lưới tinh thể đường lúc lớn lên và đối với thuyếttạo mật cuối

Trong môi trường kiềm, ở nhiệt độ cao đường phân hủytạo ra các axit và chất màu tốc độ phân hủy tăng theođộ pH.

Tác dụng của Enzim: Dưới tác dụng của Enzim( Invertaza) Sacaroza sẽ chuyển thành Glucoza và Flutoza sẽchuyển thành Ancol và CO2

3.2 Định nghĩa ly tâm đường:

- Ly tâm đường dùng máy ly tâm lọc, thành có đục lỗ, bêntrong có hai lớp lưới lọc Khi làm việc hạt rắn (tinh thểđường) được giữ lại trên bề mặt lưới lọc tạo thành lớpbã, nước lọc (mật) chui qua vách ngăn ra ngoài thùng Quátrình lọc ly tâm được tiến hành theo ba giai đoạn

+ Tạo thành bã

+ Ép bã

+ Cuối cùng là đẩy chất lỏng (mật) còn bị giữ lạitrong các khe hở của tưởng tinh thể đường (do lực maodẫn và lực phân tử) ra khỏi lớp đường

- Ly tâm đường là giai đoạn tách tinh thể ra khỏi mật bằnglực ly tâm trong các thùng quay có tốc độ cao Sau khi lytâm đường được mật nâu và mật trắng Quá trình phân lydựa vào trường lực ly tâm để phân riêng hai pha lỏng rắnthành các cấu tử riêng biệt gọi là quá trình ly tâm Máythực hiện quá trình đó gọi là máy ly tâm Trong quá trình

ly tâm đường nguyên liệu là đường non chuyển động quaycùng với roto của máy ly tâm

3.3 Tính chất của đường non trước khi đưa vào ly tâm:

- Sau khi qua công đoạn tách nước từ mậy chè, đưa dungdịch đế bão hoà, sản phẩm nhận được sau khi nấu làđường non gồm tinh thể đường và mật cái

- Nhiệt độ của đường non là 65  70oC

- Nồng độ yêu cầu của đường non là:

+ Đường non A: Bx = 90  93 (%)+ Đường non C: Bx = 97  99 (%)

- Đường từ nồi nấu đưa xuốn các thiết bị kết tinh làmlạnh Thời gian kết tinh làm lạnh đối với:

+ Đường A: 2  3h.+ Đường C: 22  23h

- Sau đó xả xuống máng phân phối để khuấi đều phânphối đế các máy ly tâm (máng phân phối có các cánhkhuấy nhỏ quay 3v/ph)

- Đối với đường C máng phân phối là thiết bị hai vỏ đểnâng nhiệt độ đường non lên khoảng 2  5oC nhằm giảm độnhớt đường non



, g  2

 F =

180

) 960 (

22 ,

+ Phân mật: Tăng dần tốc độ lên tới cực đại, lúc nàyphần lớn mật trong đường non tách ra gọi là mật nâu Thờigian tách phụ thuộc vào chiều dày lớp đường non, kíchthước thùng quay, độ nhớt mật

+ Rửa nước và rửa hơi: Sau khi tách mật xong, trên bềmặt đường còn phủ một lớp mật nâu Đường thành phẩm

A được rửa nước nóng và hơi Các sản phẩm trung gian(đường C, B ) không được rửa vì chúng còn được xử lýlại trong sản xuất Nhiệt độ nước rửa là 75 80oC Saurửa nước ta thu được mật trắng có độ tinh khiết cao hơnmật nâu Lượng nước rửa dùng khoảng 2% so với lượngđường non Sau khi rửa nước dùng hơi bảo hoà có áp suất

3  4 atm để rửa Lượng hơi khoảng 2  3% lượng đườngnon Tác dụng rửa hơi là tăng nhiệt độ của mật, do đó độnhớt của mật giảm dẫn đến phân ly dễ dàng Ngoài ra,một phần nước ngưng tụ từ hơi có tác dụng rửa đườngmột lần nữa Rửa hơi còn làm cho đường khô hơn, sấynhanh và giảm khả năng tạo cục đường

+ Hãm máy, xả đường: Sau khi rửa hơi xong đoúng van hơilại, hãm máy và xả đường.

Toàn bộ thời gian hoàn thành quá trình ly tâm gọi là chukỳ ly tâm

3.4.3 Những khó khăn thường gặp trong khi ly tâm

Ngoài những trường hợp máy bị đảo do đường nonxuống không đều, hoặc các bộ phận tựa, giảm xóc hưhỏng, lưới ly tâm bị thủng , còn gặp những trường hợp lytâm khó do thành phần các chất không đường trong đườngnon ảnh hưởng đến sự tách mật khỏi đường, hoặc domật có độ nhớt lớn, đường non nấu không đạt thườngphải ly tâm lâu, hoặc dùng lượng nước và lượng hơinhiều, rửa lâu do đó độ tinh khiết mật ly tâm cao, tăng tổnthất đường Trong trường hợp có thể giảm thời gian rửahơi, tăng lượng nước đồng thời cho hơi vào thùng quay đểtăng tốc độ chảy của mật Có trường hợp cho không khínóng vào vỏ thùng đậy kín để tránh hiện tượng đường

bị nguội và tăng độ chảy của mật

3.5 Các tính chất của sản phẩm đường ra sau khi ly tâm.

Đường cát sau khi ly tâm

+ Nếu rửa nước có độ ẩm 1,75%

+ Nếu có rửa hơi thì độ ẩm 0,5%

+ Nhiệt độ là 40oC (đối với đường A)

+ Kích cỡ hạt từ 0,8  1,2 mm (đối với đường A)

PHẦN II CÁC PHƯƠNG ÁN MÁY LY TÂM ĐƯỜNG VÀ LỰA CHỌN

PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ

CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1.1 Những yêu cầu cơ bản đối với máy sản xuất thực phẩm.

Đối với máy để sản xuất thực phẩm, khi thiết kếchế tạo và sử dụng chúng, ngoài những yêu cầu chung( độ cứng, sức bền, độ bền rung động) còn phải đápứng những yêu cầu sau

- Khả năng thực hiện công trình công nghệ tiên tiến Nóicách khác máy và thiết bị muốn đạt năng suất đầy đủphải có tác động của công nghệ thích hợp nhất lên sảnphẩm gia công Trong trường hợp này, những tổn thấtkhông thể tránh khỏi phải là nhỏ nhất Do đó khi thiết kếmới hoặc cải tiến máy đang dùng, cùng với chế độ tốtnhất của quá trình công nghệ cần đảm bảo sự tươngứng của tốc độ và quĩ đạo chuyển động của các bộphận làm việc, tính chất cơ lý, hoá học và sinh học củasản phẩm ban đầu, sản phẩm trung gian và sản phẩm cuốicùng

- Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao Nâng cao hiệu quả kinhtế kỹ thuật suy cho cùng là biểu thị ở năng suất lao độngxã hội, nghĩa là giảm chi phí cho một đơn vị sản phẩm trênnhững máy thông thường và những máy tự động đã chỉdẫn Nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật là nguyên nhânchủ yếu của thông số thuộc năng suất máy kích thước,diện tích chiếm chổ, tiêu thụ năng lượng, nước, hơi, giáthành chế tạo, lắp ráp sửa chữa và sử dụng thiết bị.Nên hiểu diện tích chiếm chổ không chỉ là diện tíchbản thân máy chiếm chổ mà là diện tích cần để duy trìtự do cho kỹ thuật sử dụng máy

- Tính chống mòn cao của các bộ phận làm việc củamáy và thiết bị sản xuất thực phẩm Đó là một yêu cầuđặc biệt quan trọng đối với thiết bị, vì các vật liệu dùng

chế tạo máy khi pha lẫn vào sản phẩm có thể làm chothực phẩm và thức ăn gia súc trở thành vô dụng.

- Khả năng truyền chuyển động cho máy trực tiếp từđộng cơ riêng hay từng nhóm động cơ trong nhiều trườnghợp cải tiến được kết cấu máy và nâng cao được chỉtiêu sử dụng chúng

- Độ bịt kín tốt và sự di chuyển hợp lý thể tích khôngkhí cần hút ra tránh được bụi toả ra trong nhà sản xuất.Những yêu cầu đó đặc biệt quan trọng bởi vì đã có sựnổ nguy hiểm của các hạt bụi, tinh bột, đường và bộtbụi ở nồng độ nhất định của nó trong không khí và khí cónhững nguồn nhiệt đủ mạnh

Tính công nghệ của máy và thiết bị tức là sự tươnghợp của kết cấu của chúng và phương pháp chế tạo tối

ưu theo qui mô sản xuất đã biết với mọi tiết kiệm vậtliệu

Tính công nghệ của kết cấu máy hay thiết bị có liênquan đến toàn bộ quá trình sản xuất bắt đầu từ khâuchế tạo phôi chi tiết và kết thúc hoàn thành chạy thửmáy bằng thí nghiệm

Để đánh giá tính công nghệ người ta dùng các chỉ tiêu:Khối lượng lao động chung và khối lượng máy hay thiết

bị Ngoài ra có thể dùng các chỉ tiêu khác, ví dụ: Mức độthống nhất hoá kết cấu, tính thừa kế của kết cấu, thờigian của chu trình sản xuất

- Sự thống nhất hoá và qui chuẩn hoá các chi tiết vàcụm máy, mức sử dụng rộng tối đa của các chi tiết vàsản phẩm đã tiêu chuẩn hoá, điều đó nâng cao tính hàngloạt và tính công nghệ của máy, do đó nâng cao năng suấtvà hạ giá thành sản xuất, làm đơn giản và tăng nhanh quátrình thiết kế, giảm được những phức tạp sửa chữamáy, rút bớt được danh mục chi tiết dự trữ cần thiết

- Áp dụng các biện pháp tiết kiệm kim loại định hìnhtrong thiết kế và chế tạo máy để giảm khối lượng vậtliệu của máy.

Trong trường hợp sử dụng những phôi định hình rổngnhưng không gây tác hại đến độ bền và độ cứng củacụm và chi tiết sẽ giảm được chi phí kim loại từ hai đến

ba lần Để giảm trọng lượng của chi tiết, tốt nhất làchọn vật liệu có tính cơ học cao, trong nhiều trường hợpnên dập và hàn những phần riêng biệt

Cần áp dụng rộng rãi những phương pháp tăng bềnkim loại tiên tiến hiện đại Các phương pháp nàylà tánđinh, lăn bằng con lăn.v v, gia công cơ nhiệt, tôi bềmặt,thấm cacbon, thấm nitơ, xianua hóa, crom hóa, sunfuahóa, hàn đắp và che bụi cho những vật liệu đặc biểttênnhững bộ phận làm việc của máy

Sử dụng những vật liệu tổng hợp (chất dẻo) trongchế tạo và sửa chữa máy Những vật liệu ấy có khốilượng riêng nho ímà lại có đủ độ bền cơ học, tính đànhồi và tính chống mòn cao

Sử dụng những vật liệu tổng hợp, trong nhiều trườnghợp không những giảm chi phí chế tạo mà còngiảm khốilượng lao động và giá thành chế tạo Hiệu quả kinh tế dothay kim loại bằng chất dẻo rất lớn, nhưng với điều kiệnlà khi tính toán chi tiết bằng những vật liệu mới này phảiđược nghiên cứu cẩn thận về tính chất cơ lý của chúng.Máy và thiết bị bao gồm những khối riêng biệt ghéplại với nhau một cách không phức tạp Thực hiện nhữngyêu cầu đó sẽ làm dễ dàng cho việc tháo dỡ, đi chuyển vàlắp ráp máy khi lắp đặt và sửa chữa chúng

Những yêu cầu đối với máy và thiết bị trình bày trongqui tắc kỹ thuật tuổi ấu nhi toàn và vệ sinh sản xuất Nói

chung máy phải có mặt ngoài nhẵn và dạng xuyên dòngđể dễ dàng đáp ứng yêu cầu về vệ sinh sản phẩm.

Sự tương quan chặt chẽ của dung sai vật liệu và củachi tiết theo tiêu chuẩn Nhà nước Đó là điều kiện cầnthiết cho việc lắp lẫn cụm và chi tiết

Trong thời gian làm việc, tiếng ồn phát sinh ở máy rakhông được vượt quá qui chuẩn cho phép theo mức độìchung cũng như theo thành phần phổ

Để giảm tiếng ồn và nguồn gốc của nó, nên tùy theokhả năng: Thay tác dụng va đập bằng tác dụng không vađập, thay chuyển động tịnh tiến qua lại theo định luậtđiều hòa bằng chuyển động quay đều Cản dao động củanhững chi tiết chịu va đập và cụm riêng biệt bằng cáckhớp động với những vật liệu có ma sát trong lớn như cao

su, cactông bitum, sợi, amian và Giảm cường độ rungđộng của các chi tiết có bề mặt lớn (giá, vỏ, nắp ) bằngcách phủ một lớp ốp mặt hoặc bịt đầy các lổ rổng trongnhững chi tiết đó bẵng những vật liệu cản dao động vàđặt các liên kết mềm (đệm đàn hồi, lò xo) giữa nhữngcụm chi tiết và chi tiết kích thích dao động ấy

Cũng nên thay các chi tiết kim loại bằng các chi tiếtchất dẻo hoặc bởi những loại vật liệu tương tự khác(theo dấu hiệu của tính chất ồn ) hoặc phối hợp chi tiếtkim loại với chi tiết chất dẻo, dự kiến dung sai tối thiểucó thể được trong chế tạo và lắp ráp các chi tiết củahệ thống máy để giảm khe hở trong các chi tiết noói khớp,chính vì thế mà giảm được năng lượng va đập và cườngđộ rung động; áp dụng rộng rãi việc bôi trơn những chitiết bị va đập bằng chất lỏng nhớt và đặt những chi tiếtrung và phát ra tiếng động trong bể dầu Nếu có tiếngồn trong ổ trục thì trong những trường hợp cần thiết cóthể thay những ổ lăn bằng những ổ trượt

Khi không có khả năng giảm tiếng ồn ở tận nguồn đếngiới hạn cho phép thì nên bố trí trong máy một bộ phậnđể ngăn ngừa tiếng ồn lan tràn, cách ly hoặc hấp thụtiếng ồn Muốn thế, nên đặt các cụm chi tiết ồn (hộpgiảm tốc bánh răng, truyền động xích) các chi tiết chịu vađập vào trong những vỏ cách âm; những máy phát ra tiếngồn, trên toàn bề mặt của chúng phải đặt cả máy vàotrong những vỏ cách âm, chỉ để bộ phận điều khiển vàcác dụng cụ kiểm tra ra ngoài các lổ cần thiết ở vỏ cách

âm được bố trí như những rãnh, bên trong phủ bằng vậtliệu hấp thụ âm thanh Tất cả các máy sinh ra tiếng ồnquá lớn do có dòng xoáy hoặc xã không khí (quạt, máythổi không khí) phải có các bộ tiêu âm đặc biệt; nhữngmáy lắp đặt trên các móng thường (không đặc biệt) phảicó bộ giảm chấn

Tự động hóa kiểm tra và điều chỉnh các quá trình làmviệc

Cân bằng tĩnh và cân bằng động các phần quay và khốichuyển động tịnh tiến của máy

Do không chính xác hoặc bị thiếu sót khác của các phôi(ví dụ: của vật đúc) gia công những chi tiết như thế vàlắp ráp các cụm máy thường gây ra mất cân bằng, chủyếu là vì vật liệu phân bố không đồng đều trong thể tíchcủa chi tiết hay cụm chi tiết

Người ta phân biệt sự mất cân bằng tĩnh và mất cânbằng động Mất cân bằng tĩnh xuất hiện khi chuyển vịtrọng tâm của vật quay đối với trục quay hình học của nó,sự mất cân bằng động xuất hiện khi tâm của trục quántính chính của vật không trùng với trục hình học của nó.Khi quay các chi tiết mất cân bằng thì xuất hiện lực lytâm, đôi khi đạt đến những trị số lớn Sự mất cân bằngcủa các chi tiết máy gây rung động gối tựa của nó và của

cả nền nhà, trần ngăn, bào mòn nhanh các ổ trục vànhững phần khác của máy, tăng tổn thất năng lượng,giảm năng suất máy, tăng chi phí sử dụng gắn liền vớiviệc phải sửa chữa từng phần và thay thế những chi tiết

bị mòn, kích thước dao động cưỡng bức và rung động;làm giảm tuổi thọ của máy, làm chất lượng công tác củamáy xấu đi, đồng thời tự vặn ren ở các mối nối ren

Vì vậy các phần quay của máy phải được cân bằng tĩnhvà cân bằng động

1.2 Mục đích thiết kế:

Máy ly tâm đường là loại máy dùng để tách tinh thểđường ra khỏi dung dịch huyền phù giữa tinh thể đường vàmật Dùng để sản xuất ra một loại thực phẩm rất cầnthiết cho cơ thể con người đó là đường cát trắng

Máy ly tâm được thiết kế với mục đích chính là để sảnxuất ra đường cát trắng, là một giai đoạn quan trọngtrong những nhà máy sản xuất đường từ mía Sản phẩmlà đường cát phục vụ cho những nhu cầu cần thiết vềđường cho xã hội

1.3 Yêu cầu máy thiết kế:

Ly tâm là công đoạn quan trọng trong nhà máy đường, nóquyết định chất lượng sản phẩm đường của một nhàmáy sản xuất đường

Do tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ đường,để đáp ứng được các thiết bị máy móc phải không ngừngphát triển theo xu hướng hiện đại hoá, tự động hoá

Máy thiết kế phải có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễsử dụng và vận chuyển dễ dàng

Máy thiết kế phải có kết cấu đơn giản so với khả năngtự động hóa, năng suất cao, cho chất lượng đường ly tâmcó độ trắng cao, chi phí để đầu tư sản xuất không cao đểcó giá thành chấp nhận được trên thị trường

Máy thiết kế phải phù hợp với dây chuyền sản xuấtcủa nhà máy, không quá tải, không non tải, có khả năng mởrộng sản xuất khi lượng đường đòi hỏi ly tâm lớn, mía yêucầu phải sản xuất gấp.

1.4 Yêu cầu về năng suất máy thiết kế:

Dựa vào quan sát ở nhà máy đường Quảng Ngãi, yêucầu thiết kế một hệ thống máy ly tâm đường cát trắngcó năng suất Q = 13,6 Tấn/ giờ

Kích cỡ hạt đườngA d = 0,8  1,2 (mm)

Quá trình phân ly dựa vào trường lực ly tâm để phân

riêng hổn hợp hai pha rắn và lỏng thành các cấu tử riêngbiệt gọi là quá trình ly tâm Máy thực hiện quá trình đógọi là máy ly tâm

Trong quá trình ly tâm nguyên liệu chuyển động quaycùng với roto của máy Quá trình ly tâm chỉ phân biệt đượchệ lỏng không đồng nhất mà không phân biệt được hệkhí không đồng nhất

Tính chất của nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến quátrình ly tâm Đặc biệt là độ lớn của pha rắn và dạng liênkết huyền phù ở dạng kết hợp Tuỳ theo cấu tạo bềmặt roto (thùng quay) mà quá trình ly tâm tiến hành theonguyên tắc lọc ly tâm hay lắng ly tâm do đó cũng có hai loạimáy ly tâm:

- Lắng ly tâm bao gồm hai quá trình

+ Quá trình lắng pha tiến hành theo những qui luật thuỷđộng lực học

+ Quá trình nén bã được tiến hành theo những qui luật

cơ học

2.1.2 Lọc ly tâm:

- Máy ly tâm lọc dùng để phân riêng huyền phù có kíchthước pha rắn lớn Trên thành roto của máy ly tâm lọc cókhoan nhiều lỗ Đường kính lỗ trên thành roto có giới hạn

từ 38 (mm) Do đó muốn lọc được các huyền phù cókích thước nhỏ phải đặt các vách ngăn có lưới đỡ.

+ Nếu đường kính các hạt rắn là 12 (mm) thì váchngăn làm bằng thép tấm mỏng và được khoan các lổ nhỏcó đường kính khoảng 1  1,5 (mm)

+ Nếu các hạt rắn nhỏ hơn nữa thì phải dùng lưới kimloại lổ hình vuông với số lưới 2,5 - 0.04 (mm)

+ Nếu kích thước các hạt nhỏ hơn thì phải dùng thêmlớp vải bằng sợi bông, sợi gai hoặc len

- Quá trình ly tâm lọc rất phức tạp gồm 3 quá trình nhỏlà:

+ Quá trình tạo bã

+ Quá trình nén bã

+ Quá trình tách nước và sấy bã

2.2.2 Theo phương thức làm việc:

+ Máy ly tâm làm việc gián đoạn

+ Máy ly tâm làm việc liên tục

+ Máy ly tâm tự động

2.2.3 Theo kết cấu bộ phận tháo bã:

+ Máy ly tâm tháo bã bằng dao

+ Máy ly tâm tháo bã bằng vít xoắn

+ Máy ly tâm tháo bã bằng piston

+ Máy ly tâm tháo bã tự động

+ Máy ly tâm tháo bã bằng tay

2.2.4 Theo yếu tố phân ly:

+ Máy ly tâm thường có  < 3000

+ Máy ly tâm siêu tốc có  > 3000.

2.2.5 Theo kết cấu trục và ổ đỡ:

+ Máy ly tâm ba chân

+ Máy ly tâm treo

2.3 Lực ly tâm và yếu tố phân ly:

Khi roto quay vật liệu trong roto chịu tác dụng của lực lytâm trung bình:

F = m.2.Rtb =

900

) (



n R

m

R m G

+ m: Khối lượng các phần tử vật liệu trong roto (kg).+ : Vận tốc góc (1/s)

+ Rtb: Bán kính quay trung bình lớp huyền phù hay nhũtương (m)

+ n: Số vòng quay (v/ph)

Yếu tố phân ly nói lên lực ly tâm lớn hơn trọng lực baonhiêu lần Tăng trị số yếu tố phân ly thì quá trình ly tâmđược tăng cường nhưng điều kiện này bị hạn chế bởi:+ Điều kiện bền, điều kiện ổn định cũng như điềukiện cân bằng máy

+ Điều kiện công nghệ, nếu các hạt rắn lớn không bịnén ép thì tăng yếu tố phân ly thì quá trình phân ly sẽ tăng,nếu hạt rắn nhỏ bị nén ép thì quá trình phân ly giảm

2.4 Máy ly tâm đường:

Sau khi qua các giai đoạn nấu và trợ tinh ta thu đượcđường non là một hỗn hợp dung dịch dạng huyền phù