Tài liệu Các thiết bị cơ học_Chương 2 pdf

Tùy theo kích thư8c lP sàng ngư>i ta chia sàng thành nhi$u sK... Theo hình thSc d1n ñBng : Máy sàng dao ñBng quán tính Máy sàng dao ñBng bLng cơ c u l ch tâm.. Máy sàng phân lo"i: ð4 ph

PH N 2 CÁC THI T B CƠ H C

2.1 Khái ni"m chung :

Trong Công ngh s n xu t th c ph m th c ph m, nguyên li u ña d"ng v$ ch%ng lo"i, kích c(, thành ph*n khác nhau Trong quá trình thu ho"ch b0 l1n nhi$u t"p

ch t Do ñó, ñ4 ñ m b o các ñi$u ki n công ngh ch5 bi5n ñ m b o ch t lư7ng thành

ph m, giá tr0 c m quan v v, nguyên li u trư8c khi ch5 bi5n c*n ph i qua khâu làm s"ch và phân lo"i

M c ñích c a quá trình phân lo i :

* ð m b o ch t lư7ng nguyên li u : ð<ng nh t v$ kích c(, thành ph*n

* Tăng th>i gian b o qu n

* Thích h7p cho các công ño"n ch5 bi5n ti5p theo

Cơ s phân lo i: Cơ sA c%a quá trình phân lo"i d a vào hình dáng, kích thư8c, chi$u dài, tính ch t khí ñBng, tương tác b$ mCt, tính ch t tD tính v vv, mEi lo"i mBt máy riêng

Ví dG : Phân lo"i màu sIc: có t5 bào quang ñi n

Phân lo"i kích thư8c: sàng, máy chJn h"t

Phân lo"i theo tương tác b$ mCt Phân lo"i theo khKi lư7ng riêng : máy gLn ñá Tách t"p ch t l" : Nam châm ñi n, nam châm vĩnh cOu 2.2 Phân lo i theo ñ c tính hình h!c:

2.2.1 Khái ni$m: Phân lo"i theo ñCc tính hình hJc ñư7c sO dGng r t phP bi5n trong các xí nghi p lương th c ñ4 tách t"p ch t hoCc x5p lo"i nguyên li u, bán thành ph m

và thành ph m Cơ sA phương pháp này là d a vào s khác nhau v$ chi$u dày, chi$u rBng, chi$u dài, hình dáng và ti5t di n c%a các phân tO trong khKi h"t lương th c, thành ph m ñ4 phân lo"i ðKi v8i d"ng này ngư>i ta dùng máy phân lo"i theo ki4u sàng

2.2.2 Sàng:

Sàng là phương pháp phP bi5n và ñơn gi n nh t ñ4 phân lo"i nguyên li u và

s n ph m trong các nhà máy ch5 bi5n bBt g"o và xí nghi p ch5 bi5n thSc ăn hEn h7p cho gia súc

TD "sàng " dùng trong trư>ng h7p lE phân lo"i có kích thư8c l8n và "rây" dùng trong trư>ng h7p lE phân lo"i có kích thư8c nhW

Vi c phân lo"i h"t có th4 ti5n hành theo 2 cách:

Phân lo"i kích thư8c tD nhW ñ5n l8n (hình 2.1): T"i ñ[y các mCt sàng ñư7c x5p nKi ti5p nhau MCt sàng có kích thư8c lE nhW ñư7c ñCt trư8c, kích thư8c lE l8n ñCt sau Khi hEn h7p v[t li u chuy4n ñBng tD trái sang ph i ta s^ thu ñư7c s phân lo"i như mong muKn

Phân lo"i kích thư8c tD l8n ñ5n nhW (hình 2.2): T"i ñ[y mCt sàng ñư7c x5p song song và ch<ng lên nhau MCt sàng có kích thư8c lE l8n dCt lên trên, kích thư8c lE nhW ñCt dư8i Khi hEn h7p v[t li u chuy4n ñBng tD trên xuKng ta s^ thu nh[n ñư7c s phân lo"i như mong muKn

Hình 2.1.Phân lo i theo kích thư c t nh ñ n l n Hình 2.2.Phân lo i theo kích thư c t l n ñ n nh

Các b* ph+n chính c a sàng

MCt sàng là bB ph[n làm vi c chính Các v[t li u trên mCt sàng ph i có chuy4n ñBng tương ñKi trên mCt sàng Nh_ng v[t li u ph i có kích thư8c nhW hơn kích thư8c

lE sàng ñ4 có th4 lJt xuKng lE thì sàng quá trình phân lo"i m8i ñư7c ti5n hành

C,u t o: Có 2 lo"i t m ñGc lE, lư8i ñan và thanh ghi

- M t sàng ñ c l.: Là các t m kim lo"i: thép hay ñ<ng, trên ñó ñGc các lE có di n tích khác nhau: tròn, thuôn dài (vuông), tam giác Di n tích các b$ mCt t do ph i có tc l h7p lí so v8i tPng di n tích mCt sàng, do ñó m8i ñ m b o ñB b$n cơ khí

φ lE

δ chi$u dày

≤ 1,5

Tuy nhiên chi$u dày tKi ña c%a mCt sàng không vư7t quá 12mm MCt sàng dùng ñ4 phân lo"i các v[t li u có kích thư8c > 5mm Các lE trên mCt sàng có kích thư8c tD

5 80mm ñư7c bK trí song song hay xen k^ nhau Các lE hình ch_ nh[t có chi$u dài

g p 3 l*n chi$u rBng

Ưu ñi m c a m!t sàng này là b'n, th)i gian s* d,ng dài nhưng nó có như.c ñi m là

b' m!t t/ do nh

MCt sàng ñGc lP v8i hình d"ng và kích thư8c khác nhau

Trong quá trình phân lo"i, hEn h7p ñư7c chia làm 2 ph*n :

Ph*n lJt qua sàng gJi là c u tO lJt sàng (CTLS) Ph*n nLm l"i trên sàng gJi là c u tO trên sàng (CTTS)

T m sàng ñGc lP ñư7c ch5 t"o tD là kim lo"i dày kho ng 0,8 1,0 mm

Tùy theo kích thư8c lP sàng ngư>i ta chia sàng thành nhi$u sK SK hi u c%a sàng

lE ñBt là sK tương Sng v8i kích thư8c lE sàng ( tính bLng mm) nhân v8i 10

Thí dG: Sàng ñBt lE thuôn dài, chi$u rBng lE 1,75mm thì mang sK hi u 17,5 (No

17,5)

- M t sàng ñan( hình 2.3): Dùng các s7i v i, s7i kim lo"i, s7i lGa hoCc s7i nh a tPng

h7p ñan l"i v8i nhau theo mBt kích thư8c nh t ñ0nh MCt sàng bLng s7i kim lo"i ñư7c

ñan thành các lE d"ng vuông hoCc ch_ nh[t kích thư8c c"nh lE tD 5mm ñ5n

0,4mm Ưu ñi4m c%a lo"i mCt sàng này là có b$ mCt t do l8n nhưng như7c ñi4m là

không b$n

SK hi u c%a mCt lư8i sàng ñan bLng s7i kim lo"i là sK tương Sng v8i kích

thư8c c"nh lE sàng tính bLng mm

Ví dG : ðKi v8i sàng lP vuông c"nh D = 0,4 mm mang sK hi u 0.4 (No =04 )

- Rây :

ðKi v8i sàng ñan n5u kích thư8c lE > 0,2mm gJi là mCt sàng ñan

ðKi v8i sàng ñan n5u kích thư8c lE < 0,2 mm gJi là rây

m Liên Xô mCt rây lGa ñư7c chia làm 2 lo"i: Rây nhp và rây nCng tùy theo

khKi lư7ng 1m2 mCt rây

Rây n!ng: Có 20 con sK ( tD sK hi u No 71 ñ5n No 280 )

Rây nhp có 25 con sK ( tD sK hi u No 7 ñ5n sK hi u 76)

ðKi v8i rây nCng sK hi u ví dG No71 nghĩa là trong 10cm có 71 hàng lP

ðKi v8i rây nhp sK hi u No 76 nghĩa là 1cm có 76 hàng lE Rây nhp ñ4 phân

lo"i bBt, rây nCng ñ4 phân h"t l8n hơn ví dG : G"o, Cám

G*n ñây rây lGa ñư7c thay bLng rây ñan tD s7i kapron hoCc nylon, rây ñan

bLng s7i nhân t"o b$n g p 3 l*n, ít hút m và h*u như không làm tIc lP rây

- Thanh ghi ( hình 2.4):

Lo"i này dùng ñ4 phân lo"i các lo"i v[t li u có kích thư8c l8n hơn hơn 80mm

C u t"o mCt sàng g<m các thanh ghi ñư7c ñCc theo chi$u dJc sang, khe hA gi_a chúng bLng kích thư8c v[t li u lJt qua sàng

Hình 2.3 Các d ng m t sàng lư9i ñan

Kích thư8c c%a thanh ghi ñư7c chJn phG thuBc kích thư8c c%a s n ph m chưa sàng V8i H = d và B = (0,2 0,3) d Các c"nh nghiêng có góc nghiêng kho ng 6 100 Chú ý lIp ñCt ph*n chi$u rBng thanh ghi có kích thư8c nhW hơn luôn luôn quay xuKng dư8i

2.2.3 Phân lo i các máy sàng

a.Theo c2u t o c a b3 ph5n làm vi7c : Máy sàng chia làm 2 nhóm

MCt sàng phung: ðư7c dùng phP bi5n nh t vì có h sK sO dGng b$ mCt làm

vi c c%a lư8i cao nh t Có 3 lo"i : Máy sàng có lư8i chuy4n ñBng t0nh ti5n qua l"i, máy sàng có lư8i chuy4n ñBng tròn, máy sàng có máy chuy4n ñBng rung (hình 2.5)

Hình 2.5 Sơ ñ; c,u t o các lo i sàng ph<ng

MCt sàng hình trG: ð4 ki4m tra ph5 li u c%a h"t

Hình 2.4 Hình d ng các thanh ghi c a sàng

b Theo ñi$u ki n sO dGng : Sàng cK ñ0nh

Sàng lưu ñBng

c Theo sK lư7ng mCt sàng: Sàng ñơn

Sàng kép

d Theo hình thSc d1n ñBng :

Máy sàng dao ñBng quán tính Máy sàng dao ñBng bLng cơ c u l ch tâm Máy sàng d1n ñBng bLng tay quay thanh truy$n e.Theo v[t li u c*n sàng:

Máy sàng t"p: Dùng ñ4 tách t"p ch t

Máy sàng phân lo"i: ð4 phân riêng các thành ph*n h"t

có kích thư8c và ch t lư7ng khác nhau

2.2.4 Máy sàng có m t sàng ph<ng chuy>n ñ*ng tính ti?n qua l i :

ðư7c dùng phP bi5n nh t ñi4n hình là máy sàng phân lo"i bLng lư8i sàng và không khí

C,u t o: Hình 2.6 là c u t"o c%a mBt máy sàng phân lo"i bLng lư8i sàng và không khí dùng ñ4 làm s"ch và ph*n riêng h"t Theo chi$u cao c%a máy có th4 chia thành 3 ph*n:

Vùng phân lo"i bLng không khí làm s"ch h"t

Thùng sàng ñ4 phân h"t theo ñB l8n thành 3 ph*n h"t riêng bi t

Vùng phân lo"i bLng không khí chia tDng h"t theo ñB l8n thành các ph*n riêng theo tính ch t khí ñBng hJc

Nguyên t:c làm vi7c: H"t ñ4 vào bu<ng 1, qu"t 2 hút không khí kéo s n ph m vào Kng 3 và cuKn theo các hEn h7p nhp ñKi v8i khí ñBng l c Nh_ng hEn h7p này ñư7c lIng vào bu<ng 4 và tD ñ y chúng ñư7c tách ra khWi máy Không khí s"ch A bu<ng 4 ñư7c qu"t thPi vào l*n thS 2 ñ4 làm s"ch h"t Như v[y qu"t làm vi c theo nguyên tIc tu*n hoàn kín c%a dòng không khí

m thùng sàng 5 khKi h"t ñư7c phân ra mBt sK thành ph*n h"t khác nhau theo chi$u rBng và chi$u dày c%a h"t T t c ñ4 vào nh_ng ngăn khác nhau c%a vùng phân lo"i bLng không khí A phía dư8i Qu"t 6 hút không khí qua l8p s n ph m ñang trư7t theo mCt phung nghiêng 7 Tương Sng v8i các v[n tKc c%a không khí khác nhau t"i

nh_ng ngăn riêng c%a bu<ng l"nh, có các hEn h7p khoang, h"t b n, h"t s"ch và hEn h7p nhp ñư7c lIng xuKng

Hình 2.6 C,u t o máy phân lo i bAng lư9i sàng và không khí

2.2.5 Máy sàng rung

M(c ñích s, d(ng : Phân lo"i nguyên li u

V[n chuy4n v[t li u

Làm tơi và nguBi v[t li u

Phân lo1i: Có 2 cơ c u gây rung ñBng cho máy sàng rung

ðĩa có gIn ñKi trong

Cơ c u l ch tâm

* ðĩa có g:n ñ>i trong: ðư7c gIn trên trGc d1n ñBng c%a máy Khi trGc quay các ñĩa này gây nên các l c quán tính làm cho thùng sàng chuy4n ñBng theo các hư8ng khác nhau

C2u t1o và nguyên t8c làm vi"c:

1 thùng sàng 2,3 lò xo xoIn

4 trGc d1n ñBng

5 ñKi trong Hình 2.6 Sơ ñ; c a m*t máy sàng rung

Hình 2.6 là sơ ñ< c%a mBt máy sàng rung Cơ c u gây rung ñBng là ñĩa có gIn ñKi

trJng.m lư8i trên, các t[p ch t l8n ñư7c tách ra, còn A lư8i dư8i là các t"p ch t nhW Thùng sàng 1 có gIn lư8i sàng t " trên bKn lò xo xoIn thung ñSng 2,3 Các chi ti5t ñ4

lIp ghép các lò xo v8i thùng sàng, cho phép ñi$u chcnh mSc ñB kéo căng c%a chúng

T"i trJng tâm c%a thùng sàng có trGc 4 trên ñó có gIn ñKi trong 5 Khi trGc mang ñKi

trJng quay thì trJng tâm c%a thùng sàng chuy4n d0ch tương ñKi v8i trJng tâm c%a

toàn h , còn trJng tâm c%a toàn h thì ñSng yên

* Cơ c2u l7ch tâm: TrGc l ch tâm c%a máy ñư7c t a trên các gKi ñ( Các gKi ñ( này

l"i ñư7c gIn vào thùng sàng Khi máy làm vi c thùng sàng s^ th c hi n chuy4n ñBng

rung nh> s quay c%a trGc l ch tâm

Sơ ñ< c u t"o máy sàng rung cơ c u l ch tâm ñư7c trình bày trên hình 2.7

Hình 2.7 Sơ ñ; c,u t o máy sàng rung cơ c,u l$ch tâm

1 B$ máy; 2 Lò xo; 3 Khung sàng; 4 ðLi tr!ng gây rung; 5 ðĩa quay

6 tr c l$ch tâm 7 Bánh ñai dNn ñ*ng; 8 lư9i sàng

Máy g<m có khung sàng 3 ñư7c ñ( bLng h thKng lò xo gIn trên b máy 1

Trên khung sàng 3 còn gIn P ñ( c%a trGc l ch tâm 6 Phía ngoài trGc l ch tâm 6,

ngư>i ta bK trí hai ñĩa 5 mà vành c%a nó có gIn hai ñKi trJng V8i cách lIp này, có th4

ñi$u chcnh biên ñB dao ñBng c%a sàng TrGc l ch tâm nh[n truy$n ñBng quay qua

bánh ựai d1n ựBng 7 tD ựBng cơ vào Trên khung sàng có th4 ựCt 1,2 hay nhi$u lư8i sàng 8 tùy theo yêu c*u phân lo"i

Tắnh toán :

Năng su t c%a máy sàng rung

Xác ự0nh theo công thSc

Trong ựó : B Chi$u rBng c%a mCt sàng, cm

q T i lư7ng riêng c%a mCt sàng kg/cm gi>

Chi$u dài c%a mCt sàng :

L =

b t

pv

q

Trong ựó: p : KhKi lư7ng riêng c%a v[t li u ựem sàng kg/m3

vtb: V[n tKc trung bình c%a các ph*n tO v[t li u có th4 l y bLng 0,003 0,004m/s

2.3 Phân lo1i theo nh;ng tắnh ch2t khắ ự=ng h>c

Trong các xắ nghi p ch5 bi5n bBt, g"o và thSc ăn hEn h7p cho gia súc thư>ng dùng khá phP bi5n các thi5t b0 phân lo"i hEn h7p bLng dòng không khắ đó là phân lo"i bLng sSc gió, d a vào tắnh ch t khắ ựBng hJc c%a các c u tO ự4 phân chia thành các ph*n khác nhau

Nh_ng tắnh ch t khắ ựBng hJc c%a phân tO phG thuBc vào hình d"ng, kắch thư8c, khKi lư7ng, tr"ng thái b$ mCt c%a phân tO, v0 trắ c%a phân tO trong dòng không khắ và cuKi cùng là tr"ng thái c%a không khắ

Kh năng chKng l"i sSc ự y c%a dòng không khắ gJi là ựB c n gió c%a phân tO N5u các phân tO có ựB c n gió khác nhau thì v[n tKc c%a chúng khác nhau D a vào

s khác nhau ựó có th4 phân lo"i hEn h7p

m nư8c ta, Trung QuKc, Nh[t B n v v còn dùng qu"t hòm ự4 tách các t"p

ch t nhp và nCng trong khKi lương th c d a vào nguyên tIc phân lo"i theo tắnh ch t khắ ựJng hJc trên (hình 2.8)

Hình 2.8 Sơ ñ; tP hQp 3 qu t hòm ñ> tách t p ch,t n ng và nhR

a trưSng hQp trong thóc có ít ñá sTi

b trưSng hQp trong thóc có nhiUu ñá sTi

2.4 Phân lo1i theo t@ tr>ng

m các nhà máy ch5 bi5n g"o, bBt và thSc ăn gia súc thì quá trình làm s"ch và các t"p ch t nCng như: ñá, sWi, ñ t viên, m nh th%y tinh v v r t quan trJng Chúng

có kích thư8c g*n bLng kích thư8c c%a h"t nên không th4 phân lo"i bLng sàng Do ñó

ph i phân lo"i v$ s khác nhau v$ tc trJng

N5u các c u tO trong hEn h7p c*n phân lo"i có s khác nhau rõ r t v$ tc trJng thì càng d4 dàng phân riêng ra

Máy tách t"p ch t ñá sWi d a trên nguyên tIc phân lo"i theo tc trJng Sơ ñ< quá trình công tác c%a máy tách ñã ñư7c gi8i thi u A hình 2.9

m mBt sK nhà máy, còn dùng phP bi5n lo"i máy tách ñá ki4u Grigorovic BB ph[n công tác chính c%a máy tách ñá này là nh_ng ñĩa trBn hình côn Khi máy chuy4n

ñBng lIc tròn, dư8i tác dGng c%a l c li tâm quán tính, h"t chuy4n ñBng lên phía trên c%a ñĩa hình chóp, còn ñá sWi chuy4n ñBng xuKng dư8i ( hình 2.10)

Hình 2.9 Sơ ñ; máy phân ly ñá sTi 2.10 Sơ ñ; công tác c a m*t máy tách ñá

1 PhXu n p li$u 1.PhXu n p li$u 2 M t sàng;

2 Máy lYng 3 B* ph+n ñiUu chZnh góc nghiêng

3 Sàng 4 Phòng không khí; 5 Qu t

2.5 Phân lo1i theo tC tính

2.5.1 Khái ni$m: Các nguyên li u thành ph m ñưa vào nhà máy thư>ng có l n t"p ch t kim lo"i, nh t là sIt, do quá trình thu hái, v[n chuy4n hoCc lúc làm s"ch

T"p ch t sIt có th4 làm hWng bB ph[n công tác c%a máy (cJ b$ mCt trGc nghi$n, máy xay,v v ) và có th4 b[t tia lOa gây hWa ho"n Do ñó làm s"ch t"p ch t sIt là mBt khâu có ý nghĩa quan trJng c%a quá trình s n xu t Các lo"i t"p ch t sIt, gang, niken ñ$u có th4 dùng nam châm ñ4 tách ra ñư7c

2.5.2 Thi?t b]

Dùng nam châm vĩnh cOu hoCc nam châm ñi n ñ4 tách các t"p ch t sIt (hình 2.11, hình 2.12)

Thi5t b0 phân lo"i bLng tD tính g<m: Nhi$u thWi nam châm ghép l"i, c c nam châm bK trí trên mCt phung nghiêng mà s n ph m ch"y qua S n ph m ch"y qua nam châm thành l8p mWng v8i v[n tKc không l8n lIm ñ% ñ4 nam châm hút l"i các t"p ch t sIt Sau mBt th>i gian làm vi c c*n làm s"ch b$ mCt nam châm

ðKi v8i nam châm vĩnh cOu ph i ñ m b o l c hút kho ng 12 kG L8p nguyên

li u ch y qua nam châm không ñư7c quá dày

Hình 2.11 Sơ ñ; thi?t b] nam châm vĩnh c^u Hình 2.12 Máy phân lo i bAng nam châm ñi$n

2.6 Phân lo1i theo tính ch2t bF mGt nguyên li"u

2.6.1 Khái ni$m: Các c u tO khác nhau trong khKi h"t có tr"ng thái là b$ mCt không giKng nhau B$ mCt c%a chúng có th4 xù xì, rE, nh{n, có vW, không vW v v Nh_ng tr"ng thái b$ mCt khác nhau y có th4 áp dGng ñ4 phân lo"i trên b$ mCt phung nghiêng

2.6.2 Nguyên tYc c a các thi?t b] phân lo i theo tính ch,t bU m t nguyên li$u (hình 2.13):

Khi các phân tD b$ mCt tr"ng thái không giKng nhau chuy4n ñBng trên b$ mCt phung nghiêng thì ch0u tác dGng c%a l c ma sát khác nhau Do ñó, các ph*n tO y d0ch chuy4n v8i nh_ng v[n tKc khác nhau Vì v[y, A cuKi mCt phung nghiêng, chúng s^ rơi

A các v0 trí khác nhau N5u ñCt trên quĩ ñ"o rơi nh_ng tâm ch n thì có th4 phân lo"i hEn h7p ra làm nhi$u ph*n khác nhau theo h sK ma sát

Phương pháp phân lo"i d a vào s khác nhau v$ h sK ma sát có ý nghĩa r t l8n trong trư>ng h7p phân lo"i hEn h7p g<m 2 hoCc nhi$u d"ng h"t có kích thư8c g*n nhau

Hình 2.13 Sơ d; nguyên lý phân

lo i theo tính ch,t bU m t nguyên li$u