GÀU TẢI
Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng. Cấu tạo của gàu tải
gồm có hai puli đặt trong một thân làm bằng thép mỏng. Một đai dẹt trên đó có bắt các gàu múc
được mắc vào giữa hai puli. Puli trên cao được truyền động quay nhờ động cơ điện thông qua
hộp giảm tốc, còn puli dưới được nối với bộ phận căng đai có nhiệm vụ gi
ữ cho đai có đủ độ
căng cần thiết bảo đảm đủ lực ma sát giữa đai và puli. Vật liệu được mang lên cao nhờ các gàu
múc di chuyển từ dưới lên.
Gàu múc vật liệu từ phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương pháp
chủ yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực. Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu khi
đi vào phần bán kính cong của puli trên sẽ xuất hiện lực ly tâm, có phương thay đổ
i liên tục theo
vị trí của gàu. Hợp lực của trong lực và lực ly tâm làm cho vật liệu văng ra khỏi gàu và rơi xuống
đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra. Lực ly tâm sinh ra phụ thuộc vào vân tốc quay của puli, nếu
số vòng quay của puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu văng ra ngoài sớm hơn, rơi trở lại chân
gàu. Nếu quay chậm, lực ly tâm nhỏ vật liệu ra khỏi gàu chậm và không văng xa đượ
c, do đó vật
liệu không rơi đúng vào miệng ống dẫn vật liệu. Số vòng quay của puli phải phù hợp mới có thể
đổ vật liệu đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra.
Hình I - 6. C
ấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm và phương pháp trọng lực - Cách bắt gàu lên đai gàu
- 5 -
Hình I - 7. Puli căng dạng cánh chống nghiền nát vật liệu Hình I - 8. Hình dạng bên ngoài của gàu
Năng suất vận chuyển của gàu được tính bằng công thức:
kg/hDnmVvmVQ , *60*60
ψ
ρ
π
ψ
ρ
==
trong đó Q: năng suất vận chuyển của gàu, kg/h
v: vận tốc chuyển động của đai gàu, m/phút
n: số vòng quay puli, v/phút
V: thể tích chứa của 1 gàu, m
3
ρ
*: khối lượng riêng xốp của vật liệu, kg/m
3
D: đường kính puli truyền động, m
ψ
:
hệ số nạp đầy
HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN BẰNG KHÍ ĐỘNG
Vận chuyển vật liệu bằng không khí được ứng dụng đầu tiên vào vận chuyển những vật
liệu dạng sợi và hạt. Nhờ có nhiều uu điểm nên hình thức vận chuyển nầy được ứng dụng rộng
rãi và trong rất nhiều trường hợp được thay thế hoàn toàn cho phương pháp vận chuyển cơ khí.
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử dụng dòng khí chuyển độ
ng
trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu từ chỗ nầy đến chỗ khác dưới trạng thái lơ
lửng. Theo lý thuyết, dòng khí có vận tốc đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng
và kích thước bất kỳ. Nhưng vì năng lượng để vận chuyển và tiêu tốn tăng nhanh rất nhiều lần so
với trọng lực c
ủa hạt vật liệu, cho nên trong phạm vi thực tế ứng dụng của phương pháp vận
chuyển bằng không khí thường chỉ sử dụng cho các loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ,
nhẹ .
Vận chuyển bằng không khí được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Hiện nay năng suất của các hệ thống vận chuyển bằng không khí dao động trong giới hạn khá
lớn, có thể đạt t
ới 800 t/h, độ dài vận chuyển có thể tới 1800 m và độ cao có thể đạt tới 100m.
Trong các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp và trung bình
(chênh áp giữa đầu hút và đẩy <0,1 at) được sử dụng rộng rãi để cơ giới hóa các nguyên công
vận chuyển trong phân xưởng và giữa các phân xưởng với nhau. Những hệ thống nầy làm việc
với vận tốc khí trong ống khoảng 18-20 m/s, nồng độ hỗ
n hợp tương đối thấp (µ= 5kg vật liệu/kg
- 6 -
không khí), suất tiêu tốn không khí khá lớn. Trong nhiều trường cho phép kết hợp vận chuyển
với một vài quá trình công nghệ khác như làm mát, phân loại, sấy, v.v
Hình I - 9. Hệ thống vận chuyển hạt bằng khí động
Nguyên liệu hạt được ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa rồi được hút theo ống dẫn vào
buồng lắng hạt. Tại đây do vận tốc dòng khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau đó được tháo
ra nhờ bộ phận tháo liệu lắp ở đáy buồng. Không khí được dẫn vào xyclôn lắng rồi vào máy lọc
túi để làm sạch bụi. Từ máy lọc không khí sạch được hút vào quạt và ra ngoài tr
ời. Để có thể lấy
nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau cần có các đoạn ống mềm. Nhờ hệ thống nầy có thể hút
nguyên vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc.
Để đảm bảo cho các hệ thống vận chuyển bằng không khí làm việc không bị ngưng trệ và
đáng tin cậy, cần chọn tốc độ không khí như sau:
- Trường hợp vận chuyển hạ
t trong các ống dẫn thẳng đứng lấy v = 22m/s khi nồng độ là µ ≤
4 kg /kg và v =25m/s khi µ > 4 kg/kg.
- Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn nằm ngang khi µ = 1- 4 kg/kg v≥ 18 - 22
m/s.
- 7 -
Chương II
MÁY RỬA BAO BÌ- NGUYÊN LIỆU THỰC
PHẨM
1. NGUYÊN TẮC CHUNG KHI RỬA BAO BÌ, NGUYÊN
LIỆU
Bao bì thực phẩm thường sử dụng là hộp sắt, chai thủy tinh và các loại bao bì nhựa. Các loại hộp
sắt cần phải được rửa trước khi sử dụng vì quá trình gia công và bảo quản không bảo đảm độ
sạch cần thiết. Ðối với chai lọ thủy tinh, phần lớn chai được quay vòng sử dụng nhiều lần nên
trong chai thường chứa nhiều loại cặn bẩn, rác, v.v Bao bì thủy tinh mới cũng không bả
o đảm
sạch. Vì vậy chai quay vòng và chai mới đều cần phải được rửa sạch trước khi sử dụng. Các hệ
thống máy rửa được thiết kế chủ yếu cho hai loại bao bì này. Các loại bao bì nhựa là bao bì mới
thường chỉ cần qua súc tráng sơ bộ trước khi đưa sản phẩm thực phẩm vào
Nguyên liệu sử dụng trong sản xuất thực phẩm đều cần rửa sạch và có thể ph
ải xử lý sơ bộ trước
khi chế biến. Có thể áp dụng máy rửa đối với một số loại nguyên liệu sử dụng trong quá trình
chế biến ở quy mô lớn. Tuy nhiên, vì nguyên liệu có hình dạng phức tạp và dễ hư hỏng, xây xát
nên khó có thể áp dụng cơ giới cho tất cả các loại nguyên liệu.
Quá trình rửa nguyên liệu và bao bì có thể chia làm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn ngâm: ngâm trong nước, nước nóng, hoặc n
ước có pha hóa chất. Mục đích của
giai đoạn nầy là làm trương nuớc, giảm liên kết của các cặn bẩn, bị bở tơi ra. Thời gian ngâm tùy
thuộc vào loại bao bì, nguyên liệu và đặc tính của cặn bẩn.
- Giai đoạn rửa: Làm sạch sau khi ngâm bằng cách dùng lực cơ học như tia nước mạnh
hoặc chổi, bàn chải hoặc ma sát làm trôi cặn bẩn. Tuỳ theo cấu trúc của nguyên liệu, cầ
n phải có
phương pháp rửa thích hợp nhằm tránh làm xây xát hư hỏng nguyên liệu nhưng vẫn đạt được
hiệu quả tối đa. Đối với nguyên liệu, kích thước, hình dạng thường không đồng nhất nên quá
trình rửa khó sạch đồng đều, do vậy phải rửa lại bằng tay. Với bao bì thủy tinh và hộp sắt,
thường cần năng suất lớn nên hầu hết các nhà máy sản xuất thực phẩm s
ử dụng hệ thống rửa
bằng máy.
2. TÁC DỤNG CỦA MÔI TRƯỜNG RỬA
Nguyên tắc làm việc của máy để rửa sạch bao bì thực phẩm là dựa trên cơ sở gia công bằng dung
dịch nóng các hoá chất tẩy rửa. Phổ biến nhất để rửa chai lọ là dung dịch NaOH có nồng độ 1,5-
3%.Tác dụng của dung dịch NaOH là :
- hòa tan các chất bẩn, dung dịch có tác dụng hóa học lên cặn bẩn, ví dụ như xà phòng hóa
chất béo trên thành chai
- làm nở cặn khô đến trạng thái mềm, bở
- sát trùng
Nhiệt độ có tác dụng làm cho các phản ứng hoá lý xảy ra nhanh hơn, tốc độ thấm ướt nhanh.
Chai hay lọ rửa sạch được là nhờ cả tác dụng hóa học và tác dụng nhiệt của dung dịch.
Đối với nguyên liệu thực phẩm, việc sử dụng nhiệt và hoá chất tẩy rửa có nhiều hạn chế do làm
ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm, và dư lượng hoá chất có thể gây nguy cơ
ảnh hưởng tới điều
- 8 -
kiện an toàn vệ sinh thực phẩm. Vì vậy khi rửa nguyên liệu thực phẩm, chỉ sử dụng nhiệt độ
ngâm không cao lắm, và chỉ sử dụng các loại hoá chất an toàn ở mức độ cho phép.
3. MÁY RỬA BAO BÌ
3.1 Máy rửa hộp sắt
Hộp sắt thường bám dầu, bụi trong quá trình gia công và bảo quản, do đó cần rửa sạch trước khi
sử dụng. Do hộp trước khi rửa hoàn toàn là hộp mới nên các loại cặn bẩn không nhiều và tương
đối dễ rửa.
Ðặc tính cuả các loại bao bì sắt là không chịu được các loại hoá chất mạnh, tuy nhiên có khả
năng chịu nhiệt tốt, do đó thông thường các máy rửa hộp sử dụng nước nóng và hơ
i nước bão
hoà để làm sạch hộp. Quá trình rửa ở nhiệt độ cao còn có tác dụng tiêu diệt các vi sinh vật có sẵn
trong hộp, làm giảm được hiện tượng hư hỏng sản phẩm sau nầy.
Nguyên tắc làm việc của các máy rửa hộp sắt là phun nước nóng có nhiệt độ 90 -95
o
C vào trong
hộp, làm cho các hạt bụi trương nở rất nhanh, bong ra khỏi bề mặt hộp và được mang ra ngoài
nhờ dòng nước. Sau khi rửa bằng nước nóng, hơi có nhiệt độ cao 105-120
o
C được phun vào bên
trong hộp. Mục đích của việc phun hơi là tiêu diệt tất cả các vi sinh vật còn sót lại trong hộp
trước khi cho thực phẩm vào, nhờ đó tăng khả năng bảo quản của đồ hộp. Ở cuối quá trình rửa,
hộp được sấy khô bằng không khí nóng.
Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền
Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền gồm một hệ thống băng tải bằng thép không rỉ và các buồng
phun nước lạnh, buồng phun nước nóng, buồng phun hơi nước, buồng sấy hộp. Băng tải mang
hộp nằm ngang di chuyển lần lượt qua các buồng. Bên trong buồng có các vòi phun nước hoặc
hơi nước được bố trí dọc hai bên thành của băng chuyền. Các vòi phun được bố trí thành hàng
liên tiếp nhau nhờ
đó hộp được phun nhiều lần trong suốt thời gian di chuyển trong mỗi buồng.
Hộp lần lượt được phun nước lạnh, nước nóng, hơi nước và sau đó sấy khô bằng không khí
nóng. Bụi bẩn sẽ được mang ra theo dòng nước. Trong buồng sấy khô, một hệ thống quạt thổi
không khí nóng làm khô hộp trong khi di chuyển. Ðể tiết kiệm nước, thông thường các máy rửa
có hệ thống lọc nước đã sử dụ
ng, chỉ bổ sung thêm phần hao hụt.
Hình II- 1. Máy rửa hộp sắt kiểu băng chuyền
- 9 -
Hình II- 2. Phun rửa bên trong hộp trên băng tải
3.2 Máy rửa chai thủy tinh-chai nhựa
Ðặc tính của bao bì thủy tinh là không chịu được sự thay đổi nhiệt độ đột ngột nhưng chịu được
các hóa chất mạnh. Do đó, bao bì thủy tinh có thể được rửa sạch bằng cách ngâm trong dung
dịch kiềm nóng.
Máy rửa chai thủy tinh gồm có 2 sợi xích thép chạy song song nhau. Các giá giữ chai bằng thép
nối giữa 2 sợi xích sẽ làm cho cả hệ thống xích-giá giữ chai di chuyển. Xích chạy vòng trong
máy đi qua các thùng chứa nước và dung dịch hoá chất theo mộ
t trong hai cách: di chuyển từng
nấc: di chuyển-dừng-di chuyển hoặc di chuyển liên tục với vận tốc không đổi.
Trong máy rửa chuyển động theo phương pháp thứ nhất, ở chu kỳ dừng, tại vị trí nhận, chai sẽ
được một hệ thống tay gạt sắp xếp thẳng hàng đưa vào giá giữ chai. Sau khi nhận, chai được
chuyển dần xuống bên dưới và được ngâm trong bể chứa nước ấm. Tại đ
ây phần lớn các loại cặn
bẩn thô sẽ rơi ra và lắng xuống đáy bể ngâm. Nhãn chai bằng giấy sẽ trôi ra dễ dàng trong giai
đoạn nầy. Kế tiếp chai được đưa sang bể ngâm dung dịch kiềm nóng, các chất bẩn còn bám trên
bề mặt sẽ bở tơi nhanh chóng. Thời gian ngâm trong dung dich kiềm phải đủ để tất cả các chất
bẩn mềm ra và dễ dàng tách ra, kể cả một ít nhãn còn sót lại. Sau khi ngâm trong dung dịch
ki
ềm, chai được đưa lên trên, dốc ngược và được phun dung dịch rửa phía bên trong nhờ các vòi
phun vận tốc cao được bố trí đúng tâm của chai trong giai đoạn dừng của băng chuyền Bên ngoài
chai cũng được phun rửa. Sau đó, chai được tráng lại nhiều lần bằng nước nóng rồi nước lạnh.
Dòng nước mạnh sẽ cuốn trôi tất cả các bụi bẩn bên trong chai. Chai được giữ ở tư thế dốc
ngượ
c trong một thời gian để ráo bớt nước trước khi được đẩy khỏi giá giữ chai ra ngoài.
Đối với máy có chuyển động liên tục, xích di chuyển với vận tốc không đổi, không dừng lại khi
nhận chai vào và lấy chai ra khỏi máy. Bộ phận đưa chai vào và lấy ra sẽ có chuyển động cùng
tốc độ với xích, do đó chai được thao tác êm hơn. Ở giai đoạn phun nước, vòi phun sẽ tự động di
chuyển theo chai bảo đảm tia nướ
c luôn luôn được phun vào đúng miệng chai, nhờ vậy chai
được rửa sạch hoàn toàn. Máy nầy cần phải có độ chính xác khi chế tạo cũng như khi làm việc
cao hơn nhiều so với máy chạy từng nấc.
Nước và dung dịch sút trong máy được lọc để tái sử dụng nhằm tiết kiệm nước và hoá chất.
Nhiệt độ được duy trì nhờ các ống gia nhiệt bằng hơi nước lắp phía dưới đáy.
- 10 -
Hình
II- 3. Máy rửa chai thủy tinh
Hình II- 4. Qui trình máy rửa chai sử dụng sút 2 lần (Krones –CHLB Đức)
Đối với chai nhựa, thường không cần phải rửa bằng các loại hoá chất mà chỉ cần súc tráng bằng
tia nước mạnh, bởi vì chai nhựa chỉ sử dụng một lần không quay vòng, nên bên trong chai tương
đối sạch. Máy rửa loại nầy có hai dạng: dạng máy thẳng và dạng bàn quay. Dạng thẳng thích hợp
cho các qui trình năng suất nhỏ, còn dạng bàn quay áp dụng cho năng suất lớn
4. MÁY RỬA NGUYÊN LIỆU
Có nhiều loại máy rửa nguyên liệu khác nhau về cấu tạo, tuy nhiên nguyên tắc hoạt động gần
như giống nhau.Các loại nguyên liệu có thể rửa bằng máy rất đa dạng như rau, củ, quả, nguyên
liệu thủy sản, v.v
- 11 -
4.1 Máy rửa băng chuyền
Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích
tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng
có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập
trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài.
Trong giai đoạn ngâm, nguyên li
ệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn
bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về
phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo
trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên
thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phầ
n nghiêng của băng, các vòi
phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di
chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước.
Hình II- 5. Máy rửa băng chuyền
Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của băng chuyền
cho phù hợp. Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi chậm lại, làm tăng thời gian rửa.
Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài nguyên liệu ít, có thể cho băng chuyền đi nhanh hơn
nhằm tăng năng suất quá trình. Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung n
ước cho hệ
thống, còn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài.
Tuy nhiên, chất lượng rửa của máy chưa cao, do đó cần kiểm tra và rửa lại bằng tay khi cần thiết.
4.2 Máy rửa thổi khí
Máy rửa thổi khí gồm hai ngăn có đáy hình phễu, ngăn thứ nhất lớn, ngăn thứ hai nhỏ hơn, chứa
đầy nước. Trong ngăn thứ nhất có dàn ống thổi khí mạnh lắp phía dưới, ngăn cách giữa ngăn thứ
nhất và thứ hai có ống lưới quay, cuối ngăn thứ hai có ống lưới quay thứ hai. Khi làm việc,
không khí từ dàn ống thổi khí nổi lên làm xáo trộn rất mạnh nước trong ngăn th
ứ nhất. Nguyên
liệu nổi trong nước như rau, trái cây nhỏ cho vào ở đầu ngăn thứ nhất. Nước xáo động mạnh làm
các chất bẩn nhanh chóng hút nước, bở tơi và tách ra khỏi bề mặt nguyên liệu.Ống quay thứ nhất
đưa nguyên liệu sang ngăn thứ hai, tại đây nước không bị xáo động nhiều nên các chất bẩn còn
bám trên nguyên liệu sẽ tách ra hoàn toàn và lắng xuống đáy hình phễu của ngăn. Cuối máy,
nguyên liệ
u được ống lưới quay thứ hai vớt lên và chuyển ra ngoài. Nguyên liệu còn được phun
nước sạch rửa lần cuối trườc khi rơi ra khỏi ống lưới thứ hai. Nước từ các ngăn được lọc và bơm
trở lại ngăn đầu sử dụng lại. Cặn lắng chủ yếu ở ngăn đầu được xả ra ngoài.
Máy rửa thổi khí thích hợp để rửa các loại rau, các loại trái cây nhỏ
. Các nguyên liệu nặng, chìm
sâu không rửa được trên máy loại nầy.
- 12 -
Hình II- 6. Máy rửa thổi khí dùng rửa rau
4.3 Máy rửa cánh đảo
Máy rửa cánh đảo là loại máy rửa làm việc liên tục, thường được dùng để rửa các loại củ quả
cứng. Nguyên tắc làm việc của máy là đảo trộn tích cực nguyên liệu trong khi rửa. Cấu tạo của
máy gồm một máng đục lỗ hình bán trụ đặt nằm ngang, bên trong có trục quay. Trên trục có các
cánh đảo được bố trí theo đường xoắn ốc. Bên trên máng là một hệ thống ống phun nước áp suất
cao. Quá trình ngâm và rửa trôi được ti
ến hành đồng thời bằng cách phun nước rửa liên tục trong
khi đảo trộn nguyên liệu. Nước ngấm và làm mềm các chất bẩn bám trên bề mặt, sự đảo trộn làm
các nguyên liệu va chạm với nhau làm chất bẩn rơi ra, đồng thời dòng nước sẽ mang ra ngoài
theo các lỗ ở đáy máng. Thời gian cần thiết để rửa sạch có thể giảm đáng kể do đó kích thước
của máy trở nên gọn nhẹ
hơn. Tuy nhiên do đảo trộn mạnh nên máy chỉ có thể làm việc với các
loại nguyên liệu củ quả cứng.
Hình II - 1 . Máy rửa cánh đảo
- 13 -
4.4 Máy rửa kiểu sàng
Để rửa các loại nguyên liệu tương đối cứng, có thể dùng máy rửa kiểu sàng. cấu tạo của máy rửa
kiểu sàng gồm có một sàng đục lỗ, thường làm bằng thép không rỉ, được nối với cơ cấu truyền
động làm cho sàng có chuyển động tịnh tiến. Phía trên sàng có bố trí các vòi phun nước rửa.
Thông thường sàng được đặt nghiêng một góc đủ để nguyên liệu có thể di chuyển từ đầu nầy đến
đầ
u kia của sàng. Nguyên liệu ban đầu được cho vào ở đầu cao của máy rửa kiểu sàng. Do
chuyển động của sàng, nguyên liệu sẽ tiếp xúc với bề mặt sàng đồng thời với nước xối từ trên
làm các chất bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu bị thấm ướt và tách ra. Nước bẩn theo các lỗ trên
sàng rơi xuống máng hứng phía dưới và được tháo ra ngoài. Với lượng nước sử dụng đủ, thời
gian lưu l
ại trên sàng càng lâu, nguyên liệu rửa càng sạch.
Hình II - 2. Máy rửa kiểu sàng
- 14 -
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét