Tài liệu đồ án tính toán thiết kế hệ thống sấy theo công nghệ tầng sôi

§å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy më ®Çu Trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi tõ nÒn kinh tÕ bao cÊp sang nÒ kinh tÕ thÞ trêng nhµ níc ta ®· ®¹t ®îc nhiÒu thµnh tùu to lín. §Æc biÖt trong ngµnh s¶n xuÊt l¬ng thùc, thùc phÈm, chóng ta ®· gÆt h¸i ®îc nhiÒu kÕt qu¶ quan träng. §Ó duy tr× ®îc sù ph¸t triÓn ®ã cÇn ph¶i ®Èy m¹nh c«ng nghiÖp ho¸ trong n«ng nghiÖp. §Æc biÖt c«ng ®o¹n chÕ biÕn, b¶o qu¶n cÇn thùc hiÖn trong quy m« c«ng nghiÖp ®Ó ®¶m b¶o chÊt lîng s¶n phÈm. Tõ ®ã, dÉn ®Õn yªu cÇu ph¶i nghiªn cøu vµ triÓn khai mét ngµnh c«ng nghiÖp phôc vô chÕ biÕn, b¶o qu¶n s¶n phÈm. Tõ l©u con ngêi ®· biÕt sÊy kh« vËt Èm b»ng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. Ngµy nay khi kü thuËt s¶n xuÊt ph¸t triÓn, vai trß cña sÊy cµng trë lªn quan träng vµ øng dông réng r·i. Ngµy nay khi kü thuËt s¶n xuÊt ph¸t triÓn vai trß cña sÊy cµng trë lªn quan träng vµ øng dông réng r·i. NhiÒu nhµ khoa häc trªn thÕ giíi ®· dÇy c«ng nghiªn cøu vµ cèng hiÕn cho loµi ngêi nh÷ng thµnh tùu gi¸ trÞ trong lÜnh vùc khoa häc kü thuËt sÊy. HÇu hÕt ë c¸c níc tiªn tiÕn hµng n¨m ®Òu ®µo t¹o nh÷ng c¸n bé kü thuËt cho ngµnh sÊy. ë níc ta do yªu cÇu thùc tÕ s¶n xuÊt, ngµnh sÊy ®· ph¸t triÓn m¹nh mÏ trong c¸c nhµ m¸y ho¸ chÊt nh: Supeph«tph¸t L©m Thao, ph©n l©n nung ch¶y V¨n §iÓn, c¸c nhµ m¸y xi m¨ng, g¹ch ngãi gèm sø… HiÖn nay trªn thÕ giíi còng nh ë ViÖt Nam nhu cÇu sö dông ®êng ngµy cµng lín. C«ng nghÖ chÕ biÕn ®êng ph¶i cÇn kh«ng ngõng ph¸t triÓn ®Ó ®¸p øng nhu cÇu trªn. Víi t×nh h×nh ë ViÖt Nam, c¸c nhµ may ®êng hÇu hÕt chØ s¶n xuÊt theo thêi vô do cha ®¸p øng ®îc nhu cÇu vÒ nguyªn liÖu, xuÊt ph¸t tõ thùc tÕ nªu trªn, dùa trªn c¸c nghiªn cøu vÒ kü thuËt tÇng s«i ®· c«ng bè vµ thùc tÕ t¹i nhµ m¸y ®êng Nam S¬n, Thanh Hãa, em thùc hiÖn ®Ò tµi “TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng sÊy theo c«ng nghÖ tÇng s«i“. Víi yªu cÇu ®îc giao, trong ®Ò tµi nµy sÏ ®Ò cËp ®Õn c¸c vÊn ®Ò sau: Tr×nh bµy tæng quan vÒ lý thuyÕt kü thuËt tÇng s«i TÝnh to¸n thiÕt kÕt thiÕt bÞ sÊy ®êng tÇng s«i víi n¨ng suÊt 450 kg/h TÝnh to¸n thiÕt kÕt c¸c thiÕt bÞ kÌm theo nh thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt xyclon vµ c¬ cÊu tiÕp liÖu b¨ng t¶i. VÏ c¸c b¶n vÏ l¾p hÖ thèng d©y chuyÒn vµ vÏ c¸c b¶n vÏ chi tiÕt thiÕt bÞ ®Ó hoµn thµnh ®îc ®Ò tµi nµy mét c¸ch hoµn thiÖn, ®¶m b¶o yªu c©u vÒ NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 1 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy n¨ng xuÊt còng nh vÒ chÊt lîng th× b¶n ®å ¸n ph¶i ®¶m b¶o ®îc nh÷ng yªu cÇu sau: T¨ng cêng ®é lµm viÖc cña thiÕt bÞ C¬ giíi ho¸ nh÷ng qu¸ tr×nh lao ®éng nÆng nhäc Tù ®éng ho¸ vµ sö dông hÖ thèng ®iÒu khiÓn Thay thÕ nh÷ng qu¸ tr×nh lµm viÖc gi¸n ®o¹n b»ng nh÷ng qu¸ tr×nh lµm viÖc liªn tôc. Song víi tr×nh ®é, kiÕn thøc cßn h¹n chÕ vµ thêi gian kh«ng nhiÒu. Cho nªn, trong khu«n khæ b¶n ®å ¸n nµy chØ ®i s©u vµo hai vÊn ®Ò chÝnh, ®ã lµ: TÝnh to¸n, thiÕt kÕ hoµn thiÖn qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. Lµm tèt h¬n vÒ cÊu tróc m¸y mãc thiÕt bÞ (th«ng qua c¸c b¶n vÏ). NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 2 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Ch¬ng I Tæng quan vÒ kü thuËt tÇng s«i 1. S¬ lîc vÒ tÇng s«i. Qu¸ tr×nh c«ng nghÖ x¶y ra ®èi víi líp h¹t r¾n ë tr¹ng th¸i l¬ löng trong m«i trêng khÝ hoÆc láng ngµy cµng ®îc sö dông réng r·i trong c«ng trong c«ng nghiÖp. C¸c h¹t r¾n cã thÓ ë d¹ng côc hoÆc d¹ng bôi trong thiÕt bÞ chÞu t¸c ®éng cña ngo¹i lùc nh träng lùc, lùc ly t©m. Khi thæi dßng khÝ vµo líp h¹t theo híng ngîc chiÒu víi híng cña ngo¹i lùc nãi trªn,®Õn mét tèc ®é dßng nhÊt ®Þnh trë lùc cña dßng th¾ng ngo¹i lùc nãi trªn, líp h¹t bÞ dßng khÝ thæi t¸ch nhau ra xa vµ ë tr¹ng th¸i gièng nh s«i, chÝnh v× vËy ®îc gäi lµ líp s«i. Khi s«i c¸c h¹t chuyÓn ®éng t¬ng ®èi víi nhau t¹o thµnh tr¹ng th¸i khuÊy trén m·nh liÖt, ®Èy m¹nh tèc ®é qu¸ tr×nh c«ng nghÖ. §Ó t¹o nªn tr¹ng th¸i ®ã cã nhiÒu c¸ch kh¸c nhau, dÉn ®Õn cã nhiÒu kiÓu thiÕt bÞ kh¸c nhau song vÒ nguyªn lý kh«ng cã g× kh¸c biÖt. ViÖc øng dông kü thuËt tÇng s«i ®· cã tõ nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû 20, khi ®îc ¸p dông trong ngµnh khÝ ho¸ than n©u.Vµ vµo gi÷a thÕ kû 20, kü thuËt tÇng s«i ®· ph¸t triÓn vµ ®îc øng dông nhiÒu trong ngµnh ho¸ chÊt nh: Qu¸ tr×nh vËn t¶i, qu¸ tr×nh l¸ m¹ch xóc t¸c trong cracking dÇu má. Sau nhiÒu qu¸ tr×nh sö dông vµ më réng nghiªn cøu c¸c nhµ khoa häc ®· t×m ra nhiÒu tÝnh n¨ng u viÖt cña kü thuËt tÇng s«i.Víi tiÕn bé khoa häc kü thuËt, b»ng nhiÒu dông cô ®o ®Æc biÖt nh chôp h×nh, ®o b»ng thiÕt bÞ laze ®½ gióp c¸c nhµ khoa häc hoµn chØnh nh÷ng lý thuyÕt ,n©ng ®é chÝnh x¸c cña c¸c c«ng thøc thùc nghiÖm trong kü thuËt tÇng s«i. Tõ ®ã viÖc tÝnh to¸n thiÕt bÞ tÇng s«i dÔ dµng h¬n, ph¹m vi sö dông c«ng nghÖ tÇng s«i ®· më réng sang nhiÒu lÜnh vùc kh¸c. C¶ mét lo¹t c¸c ngµnh c«ng nghiÖp ho¸ häc kh¸c nh: ph©n huû quÆng, sÊy c¸c lo¹i vËt liÖu, s¶n xuÊt than ho¹t tÝnh vµ chÊt xóc t¸c, ph©n riªng hçn hîp khÝ b»ng ph¬ng ph¸p hÊp thô còng nh c¸c qu¸ tr×nh trªn c¸c líp xóc t¸c dÞ thÓ ®Òu ®îc tiÕn hµnh trªn líp s«i. SÊy lµ mét qu¸ tr×nh rÊt phøc t¹p. Cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p tiÕn hµnh qu¸ tr×nh sÊy, song sÊy tÇng s«i hiÖn nay ®ang lµ mét híng c«ng nghÖ ®¸ng quan t©m trong nÒn c«ng nghiÖp sÊy chÕ biÕn b¶o qu¶n l¬ng thùc, thùc phÈm dîc liÖu. ¦u ®iÓm ®Çu tiªn cña ph¬ng ph¸p nµy lµ kh¶ n¨ng c¬ giíi ho¸ cao, qu¸ tr×nh x¼y ra trong thiÕt bÞ kÝn, h¹n chÕ g©y « nhiÔm m«i trêng.TiÕp ®Õn lµ gãp phÇn gi¶m thiÓu thiÕt bÞ trong mét d©y chuyÒn, dÔ dµng ®iÒu chØnh c¸c th«ng sè c«ng nghÖ, hiÖu suÊt cña qu¸ tr×nh cao. §èi víi lß ®èt tÇng s«i th× u ®iÓm næi bËt lµ ®èt nhiªn liÖu trong lß t¹p ra nhiÖt trÞ thÊp mµ c¸c lß NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 3 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy kh¸c kh«ng lµm ®îc. §èi víi thiÕt bÞ sÊy tÇng s«i th× u ®iÓm lµ cêng ®é sÊy lín, n¨ng su©t cao, cÊu t¹o thiÕt bÞ ®¬n gi¶n, sÊy ®ång ®Òu, cã thÓ c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ hoµn toµn. 2. M« t¶ tr¹ng th¸i s«i. Mét líp vËt thÖ r¾n khi ngêi ta ®a qua nã mét dßng khÝ th× cã thÓ líp vËt r¾n vÉn n»m im (h×nh 1-1). Khi h¬i t¨ng vËn tèc dßng th× c¸c h¹t r¾n tiÕp xóc lÉn nhau. Khi tiÕp tôc t¨ng vËn tèc ®ßng th× líp h¹t b¾t ®Çu ®Þch chuyÓn (h×nh1-2). Sau ®ã chóng b¾t ®Çu dÞch chuyÓn vµ cã c¸c h¹t tõ líp díi dÞch chuyÓn lªn trªn bÒ mÆt. Lóc nµy chiÒu cao líp h¹t b¾t ®Çu t¨ng (h×nh 1-3). ë mét vËn tèc x¸c ®Þnh th th× líp vËt liÖu ®îc xèp ho¸ vµ do kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn h¹t vËt liÖu tõ líp díi lªn líp trªn vµ t¹o thµnh dßng (h×nh 1-4). NÕu tiÕp tôc t¨ng vËn tèc vît qua gi¸ trÞ tíi h¹n th× líp vËt liÖu cµng t¨ng thÓ tÝch (h×nh1-4) vµ lóc nµy P gi¶m. Lóc nµy chØ cÇn h¬i t¨ng mét chót vËn tèc dßng khÝ th× tÊt c¶ c¸c h¹t r¾n sÏ ®Òu chuyÓn ®éng, b¾t dÇu ë chÕ ®é s«i (h×nh 1-4). Víi chÕ ®é s«i æn ®Þnh tèc ®é cña dßng cha ®ñ cuèn h¹t theo nhng ®ñ duy tr× chÕ ®é s«i ë mét bé phËn phÝa trªn líp h¹t. Líp phÝa díi vÉn ë chÕ ®é tÜnh. V× vËy tÝnh to¸n chiÒu cao líp s«i, chiÒu cao líp tÜmh lµ mét trong nh÷ng ®Æc trng khi tÝnh to¸n thiÕt bÞ tÇng s«i. §èi víi tõng lo¹i trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh chiÒu cao líp tÜnh còng nh chiÒu cao líp s«i lµ kh«ng ®æi nªn trë lùc cña dßng trong kho¶ng ®ã còng kh«ng ®æi. NÕu tèc ®é dßng tiÕp tôc t¨ng vµ vît qua mét gi¸ trÞ tíi h¹n p nµo ®ã th× chÕ ®é s«i chÊm døt vµ c¸c khèi h¹t h×nh thµnh c¸c tói khÝ (h×nh 1-5). §ã lµ chÕ ®é chuyÓn tiÕp gi÷a chÕ ®é sÊy tÇng s«i vµ chÕ ®é sÊy khÝ ®éng sau ®ã toµn bé khèi h¹t hoµ lÉn hoµn toµn víi dßng khÝ vµ bÞ cuèn theo, khi ®ã chÕ ®é sÊy khÝ ®éng b¾t ®Çu.Trong giai ®o¹n nay trë lùc cña h¹t ®Çu gi¶m.Thùc nghiÖm chøng tá quan hÖ nµy lµ tuyÕn tÝnh Khi t¨ng vËn tèc dßng khÝ th× trë lùc thuû lùc cña líp vËt liÖu t¨ng lªn theo quy luËt hµm sè mò: P = f(n) Trong ®ã: n: chØ sè phô thuéc chuÈn sè R©y n«n (Re), khi t¨ng Re th× n t¨ng tõ tõ Trªn h×nh vÏ biÓu diÔn quan hÖ : P = f(n) Khi vËn t«c dßng  < th th× quan hÖ gi÷a líp h¹t tÜnh theo tèc ®é dßng ®îc biÓu diÔn lµ ®o¹n OB NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 4 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Khi th <  < p th× quan hÖ P = f(n) cña chÕ ®é s«i ®îc biÓu diÔn bëi ®êng BC Khi  > p th× quan hÖ P=f(n) cña chÕ ®é s«i ®îc biÓu diÔn bëi ®êng CD 3. Mét sè tÝnh to¸n ®¨ ®îc c«ng nhËn cho chÕ ®é tÇng s«i. 3.1. TÝnh vËn tèc cña h¹t. Khi mét h¹t r¾n ®øng yªn trong m«i trêng cã vËn tèc chuyÓn ®éng ban ®Çu lµ 0=0, nã tù r¬i xuèng víi gia tèc träng trêng cho ®Õn khi vËn tèc c©n b»ng víi lùc ®Èy Acsimet vµ lùc c¶n m«i trêng .Tõ lóc nµy nã r¬i víi vËn tèc  kh¸c 0, mµ ta cÇn ph¶i tÝnh. Ta gäi ρd, ρr lµ khèi lîng riªng cña dßng khÝ vµ cña vËt liÖu, kg/m3 : ®é nhít ®éng cña dßng, m2/s : hÖ sè ma s¸t d: ®êng kÝnh h¹t (m). Khi cã dßng vËn tèc thæi ngîc lªn, theo quy luËtcña ®äng häc ta cã: NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 5 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i g. hÖ thèng sÊy  .d 3  .d 2  2 .  r   d    . . . d 6 4 2 Nh©n hai vÕ víi biÓu thøc 1 ta cã: ν2 g. π.d 3 1 π.d 2 ω 2 . ρ r  ρ d   2 .λ. . .ρ d 4 2 ν2 .6 ν g. d3 3 1 2 . ρ r  ρ d   .λ.d 2 .ω 2 4 ν2 ν .ρd Mµ: Ar = g. d3 . ρ r  ρ d  ν 2 .ρ d 2 2 ω  Ar = 3 .λ. d .2 ν 4  Re =  ω 4 Ar . 3 λ Re .ν d HoÆc còng cã thÓ tÝnh Re theo c«ng thøc O.M.Tode: Re  Ar 18  0,61 Ar Tõ ®ã t×m ra  . 3.2. Trao ®æi nhiÖt trong líp s«i. Do t¹o ra chÕ ®é s«i nªn cêng ®é trao ®æi nhiÖt Èm x¶y ra rÊt m·nh liÖt. C©n b»ng cho líp h¹t cã chiÒu cao H ®é xèp e ta dÔ dµng thu ®îc ph¬ng tr×nh saugi÷a tèc ®é ®ãt nãng dtv/dt vµ tèc ®é dßng dk/dt: ρv  1  ε .H.C v . d.τ v d.ω k  ρv . 1  ε .H.r.  G.C pk . t 1  t 2  τt dτ Tõ ®ã ta cã tèc ®é ®èt nãng h¹t b»ng: L.C pk  t1  t 2  dt v r d R  .  d C v d  v 1   .H .C v Trong ®ã: V,Cv: khèi lîng riªng vµ nhiÖt dung riªng cña h¹t. r: nhiÖt Èm ho¸ h¬i L, Cpk: khèi lîng vµ nhiÖt dung riªng cña kh«ng khÝ kh« NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 6 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy t1, t2 nhiªt ®é vµo vµ ra khái líp s«i cña dßng khÝ . *Tèc ®é dßng dk/dt ®îc x¸c ®Þnh: ta biÕt lîng Èm t¸c nh©n sÊy nhËn ®îc b»ng lîng Èm vËt liÖu sÊy mÊt ®i. Do ®ã nÕu gäi d 1, d2 lµ lîng chøa Èm vµo vµ ra khái khèi h¹t cã chiÒu cao H, víi ®é xèp  th× ph¬ng tr×nh c©n b»ng Èm cã d¹ng: L(d2-d1)=  ρ v . 1  ε  .H.dω k dτ dω L. d 1  d 2  k  dτ ρv . 1  ε .H 3.3. Trë lùc cña tÇng s«i. Khi chÕ ®é s«i æn ®Þnh cã thÓ xem trë lùc cña dßng qua tÇng s«i lµ kh«ng ®æi vµ c©n b»ng träng lîng cña khèi h¹t trªn mét diÖn tÝch ghi. Do ®ã ta cã: P= H.(ρv - ρk).(1- 0).g. NÕu ®é xèp cña líp h¹t lµ 0, chiÒu cao cña nã lµ H0, th× ta cã c«ng thøc trë lùc cña dßng qua líp h¹t tÜnh P0 nh sau P0= H0.( v-k).(1-e0).g Ngoµi c«ng thøc trªn cßn cã hai c«ng thøc thùc nghiÖm sau: G C«ng thøc cña Phª ®« r«p: P = 0,17. FG  H  Re .   d td    0, 2 Trong ®ã: FG: DiÖn tÝch cña ghi, m2 G: khèi lîng h¹t trªn ghi, kg C«ng thøc cña Dai xi vei bat: Δ  ξ. P   2 H ω .ρk 1  ε2 . . . d d td 2g ε Trong ®ã : d: lµ hÖ sè h×nh d¸ng cña h¹t. : hÖ sè trë kh¸ng ®îc x¸c ®Þnh theo giíi h¹n cña Re. NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 7 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Khi Re  35 ta lÊy ξ 220 Re Khi 70  Re  200 ta lÊy ξ 11,6 Re 3.4. Tèc ®é lµm viÖc tèi u. Tèc ®é lµm viÖc tèi u lµ tèc ®é ë ®ã chÕ ®ä s«i ë ®ã æn ®Þnh. Nãi c¸ch kh¸c ë ®ã chiÒu cao líp vËt liÖu s«i nãi chung vµ chiÌu cao líp s«i nãi riªng lµ æn ®Þnh. Do ®ã vÒ nguyªn t¾c tèc ®é æn ®Þnh ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: th <  < p Theo tèc ®é lµm viÖc tèi u th× t ph¶i thuéc kho¶ng sau: t=(2-3). th NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 8 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Ch¬ng ii Tæng quan vÒ c«ng nghÖ s¶n xuÊt mÝa ®êng I. §Æc tÝnh Cña ®êng. I.1. §êng sacacoza. Sacaroza lµ thµnh phÇn quan träng cña mÝa, lµ s¶n phÈm cña c«ng nghiÖp s¶n xuÊt ®êng. Sacaroza lµ mét ®isacaritcos c«ng thøc C 12H22O11. träng lîng ph©n tö cña Sacaroza lµ 342,30. Sacaroza ®îc cÊu t¹o tõ hai ®êng ®¬n lµ , d- glucoza vµ , d- fructoza. C«ng thøc cÊu t¹o cña Sacaroza ®îc biÓu diÔn nh sau: Theo c«ng thøc trªn Sacaroza lµ , d - glucopiranozit vµ , d - fructufuranozit. 1. TÝnh chÊt lý ho¸ cña Sacaroza. Tinh thÓ ®êng Sacaroza thuéc hÖ ®¬n lµ , trong suèt kh«ng mµu, cã tû träng 1,5879g/cm3. NhiÖt ®é nãng ch¶y t = 186 188oC. NÕu ta ®a tõ tõ ®Õn nhiÖt ®é nãng ch¶y (186 188oC) ®êng biÕn thµnh mét d¹ng sÖt trong suèt. NÕu kÐo dµi thêi gian ®un hoÆc ®un ë nhiÖt ®é cao, ®êng sÎ mÊt níc, rå bÞ ph©n huû vµ biÕn thµnh caramen. §é hoµ tan. §êng rÊt dÔ hoµ tan trong níc. ®é hµo tan t¨ng theo nhiÖt ®é t¨ng (b¶ng I- 4) §é hoµ tan cña Sacaroza trong níc B¶ng I - 4 NhiÖt ®é ( oC ) §é hoµ tan g Sacaroza /100g níc NhiÖt ®é ( oC ) §é hoµ tan g Sacaroza /100g níc 0 179,20 60 287,30 10 190,50 70 320,50 20 203,90 80 362,20 30 219,50 90 415,70 40 238,10 100 487,20 50 260,10 §é hoµ tan cña Sacaroza cßn phô thuéc vµo c¸c chÊt kh«ng ®êng cã trong dung dÞch ®êng (B¶ng I- 5). §êng Sacaroza kh«ng hµo tan trong dÇu ho¶, Cloroform, CCL 4, CS2, benzen, tecpen, ancol, vµ glixerin khan. Trong dung dÞch ancol cã níc, ®êng NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 9 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Sacaroza hµo tan Ýt. Mét gam ancol cã nång ®é 95% cã thÓ hµo tan0,01g ®êng. §êng Sacaroza cßn hµo tan giíi h¹n trong anilin, piri®in, etyl axetat, amyl axetat, phenol vµ NH3. §é hoà tan cña Sacaroza trong dung dÞch n íc chøa c¸c lo¹i muèi B¶ng I -5 NhiÖt ®é (oC) 30 70 Lîng muèi g/100g níc 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 KCL 219,5 216,0 221,0 228,0 237,5 _ _ 320,5 326,0 334,0 345,0 357,0 370,0 384,0 §é hµo tan, g/100g dung dÞch KBr KNO3 NaCL 219,5 219,5 219,5 218,0 217,0 210,0 220,0 216,0 211,0 224,0 216,0 219,0 228,0 217,0 233,0 _ 218,0 250,0 _ _ 269,0 320,5 320,5 320,5 324,0 321,0 323,0 228,0 324,0 330,0 334,0 327,0 344,0 341,0 331,0 361,0 349,0 334,0 384,0 357,0 337,0 406,0 CaCL2 219,5 197,0 189,0 192,0 200,0 218,0 243,0 320,5 295,0 286,0 286,0 295,0 308,0 327,0 §é nhít. ®é nhít cña dung dÞch ®êng t¨ng theo chiÒu t¨ng nång ®é vµ gi¶m theo chiÒu t¨ng nhiÖt ®é (b¶ng I - 6) NhiÖt dung riªng. NhiÖt dung riªng cña ®êng Sacaroza tinh theo c«ng thøc: C = 4,18(0,2387 + 0,00172t ) Trong ®ã: (kj/kg.®é) (I - 1) t: nhiÖt ®é oC NhiÖt dung riªng trung b×nh cña Sacaroza tõ 22oC ®Õn 51oC lµ 0,3019 ¶nh hëng cña nång ®é vµ nhiÖt ®é ®Õn ®é nhít cña dung dÞch ®êng B¶ng I - 6 Nång ®é % 20 40 20oC 1,96 6,21 §é nhít, 10-3 N.s/m2 40oC 60oC 1,19 0,81 3,29 0,91 NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 70oC 0,59 1,32 10 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy 60 70 58,93 485,00 21,19 114,80 9,69 39,1 5,22 16,9 NhiÖt dung riªng cña dung dÞch Sacaroza trong níc phô thuéc vµo nång ®é Sacaroza vµ nhiÖt ®é ®îc tÝnh theo c«ng thøc: C = 14,18 1   0,6  0,0018t    2) Trong ®ã: t - nhiÖt ®é oC c  100   (kj/kg.®é) (I - c - nång ®é thêng % Khi hoµ tan ®êng, níc hÊp thô lîng nhiÖt chõng 0,8kcal/g.mol ®êng (3,346kj/g.mol ®êng). Ngîc l¹i khi kÕt tinh ®êng, nhiÖt to¶ ra. NhiÖt lîng riªng cña Sacaroza 3941kcal/g (16473kj/g) §é quay cùc. Dung dÞch ®êng cã tÝnh quay ph¶i. §é quay cùc riªng cña Sacaroza rÊt Ýt phô thuéc vµo nång ®é vµ nhiÖt ®é. Do ®ã rÊt thuËn tiÖn cho viÖc x¸c ®Þnh ®êng b»ng ph¬ng ph¸p ph©n cùc:   20 D = 66,469 + 0,00870c-0,000235c (I - 3) Trong ®ã: c - nång ®é Sacaroza trong 100ml. TrÞ sè quay cùc trung b×nhcña Sacaroza lµ:   20 = + 66,5o D ChÊt kiÒm, muèi cña axit yÕu lµm gi¶m ®é quay cùc cña Sacaroza. VÝ dô: nÕu trong dung dÞch cã mét ph©n tö ®êng vµ hai ph©n tö v«i th× ®é quay cùc cña Sacaroza lµ 51,8o chø kh«ng ph¶i lµ 66,5o. §ã lµ do sù t¹o thµnh canxi Sacarat. 2. TÝnh chÊt ho¸ häc cña Sacaroza T¸c dông cña axit. Díi t¸c dông cña axit, Sacaroza bÞ thuû ph©n thµnh glucoza vµ fructoza theo ph¶n øng: C12H22O11 + H2O Sacaroza + 66,5o H    C6H12O6 + Glucoza 52,5o C6H12O6 Fructoza - 93,0o Hçn hîp glucoza vµ fructoza cã gãc quay tr¸i ngîc víi gãc quay ph¶i cña Sacaroza, do ®ã ph¶n øng trªn ®îc gäi lµ ph¶n øng ®¶o nghÞch vµ hçn hîp ®êng ®îc gäi lµ ®êng nghÞch ®¶o (chuyÓn ho¸) NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 11 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy T¸c dông cña kiÒm. Ph©n tö ®êng Sacaroza kh«ng cã nhãm hy®roxyl glucozit nªn kh«ng cã tÝnh khö. Sacaroza cã tÝnh chÊt nh mét axit yÕu, kÕt hîp ®îc víi kiÒm (v«i) t¹o thµnh sacarat. Víi CaO t¹o thµnh canxi monosacarat, canxi ®isacarat, canxi tisacarat. Canxi monosacarat vµ canxi ®isacarat dÔ bÞ ph©n huû. Canxi trisacarat khã bÞ ph©n huû vµ t¹o thµnh tinh thÓ. §Æc tÝnh ®ã cña canxi ®isacarat ®îc ønh dông ®Ó lÊy ®êng Sacaroza ra lhái mÆt cuèi cñ c¶i. Trong m«i trêng kiÒm, Sacaroza bÞ ph©n huû thµnh lactoza , glucoza, fructoza vµ c¸c ®êng kh¸c. ë pH tõ 8 ®Õn 9 vµ ®un nèng trong thêi gian dµi, Sacaroza bÞ ph©n huû thµnh hîp chÊt cã mµu vµng vµ mµu n©u. Trong ph©n tö Sacaroza cã chøa nhiÒu nhãm hi®roxyl nªn Sacaroza cã thÓ t¹o phøc chÊt, vÝ dô víi s¾t hi®roxit. Sacaroza t¹o hîp chÊt kÐp víi muèi nh NaCL. 2H2O, KCL. H2O, NaBr. H2O. Nh÷ng ®Æc tÝnh ®ã cña Sacaroza cã ý nghÜa ®èi víi sù liªn kÕt chÊt kh«ng ®êng vµo m¹ng líi tinh thÓ ®êng lóc lín lªn vµ ®èi víi thuyÕt t¹o mÆt cuèi. Trong m«i trêng kiÒm, ë nhiÖt ®é cao, ®êng bÞ ph©n huû t¹o ra c¸c axit vµ c¸c chÊt mµu, tèc ®é ph©n huû t¨ng theo ®é pH. ë nhiÖt ®é s«i (trong 1h) vag pH = 8 - 9, Sacaroza chØ bÞ ph©n huû 0,05%. NÕu cïng nhiÖt ®é nh trªn nhng víi pH lµ 12 th× sù ph©n huû ®è t¨ng 0,5% (h. I - 5). Sù ph©n huû t¹o thµnh ¸c s¶n phÈn cã mµu thêng do nh÷ng ph¶n øng sau: C12H22O11  H 2O Sacaroza  H 2O 2H O C12H18O9  C36H50O25 2 Izosacaran (Kh«ng mµu) C36H48O24 C22H20O10  H 2O Caramenlan Ehrlich Sacaroza (Kh«ng mµu) C96H102O50 2 19 nO   H Caramelin (Schiff) Caramelen (mµu ®Ëm) (C12H8O4)n hoÆc (C3H2O)x Humin ChÊt mµu caramen ®îc coi nh lµ hîp chÊt humin. ®ã lµ sù polime h¸o ë møc ®é kh¸c nhau cña  - anhidrit. T¸c dông cña enzim. Díi t¸c dông cña enzim (invertaza), Sacaroza sÏ chuyÓn thµnh glucoza vµ fructoza. Sau ®ã, díi t¸c dông cña mét phøc hÖ enzim, glucoza vµ fructoza sÏ chuyÓn thµnh ancol vµ CO2: C6H12O6 Men rîu C2H5OH +CO2 (Glucoza hoÆc fructoza) Quy tr×nh s¶n xuÊt ®êng: NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 12 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy ChuÈn bÞ nguyªn liÖu LÊy níc mÝa Lµm s¹ch níc mÝa C« ®Æc níc mÝa NÊu ®êng vµ kÕt tinh Ly t©m, sÊy, ®ãng bao vµ b¶o qu¶n ®êng I.2. LÊy níc mÝa. §Ó lÊy níc mÝa ra khái c©y mÝa, hiÖn nay trong c«ng nghiÖp lµm ®êng ngêi t¸c dông thêng sö dông hai ph¬ng ph¸p chÝnh ®ã lµ ph¬ng ph¸p Ðp vµ ph¬ng ph¸p khuyÕt t¸n. I.2.1. Ph¬ng ph¸p Ðp. Ph¬ng ph¸p Ðp vÉn ®îc sö dông tõ mÊy tr¨m n¨m nay. Nguyªn lý chung lµ xÐ vµ Ðp dËp th©n c©y mÝa nh»m ph¸ vì c¸c tÕ bµo ®Ó lÊy níc mÝa. Lîng níc mÝa hay nãi chÝnh x¸c lµ lîng ®êng trong c©y mÝa lÊy ra ®îc cµng nhiÒu th× cµng chøng tá r»ng hÖ thång Ðp lµm viÖc tèt, cô thÓ lµ m¸y Ðp vµ c¸c thiÕt bÞphô ®Òu tèt , xö lý mÝa tèt, sö dông lùc nÐn , tèc ®é m¸y Ðp, miÖng Ðp, ph¬ng thøc thÊm thÊu thÝch hîpvµ c«ng nh©n thao t¸c cã kü thuËt cao. Kh· n¨ng nµy ®îc thÓ hiÖn b»ng mét chØ sè gäi lµ hiÖu suÊtÐp, ®ã lµ tû sè gi÷a lîng ®êng trong níc mÝa Ðp ra tõ mét träng lîng mÝa nhÊt ®Þnh ®a vµo m¸y Ðp so víi lîng ®êng cã trong sè mÝa ®ã. Ðp mÝa lµ c«ng ®o¹n ®Çu tiªn cña c¶ qu¸ tr×nh lµm ®êng ®îc chia thµnh c¸c giai ®o¹n nhá nh sau: - VËn chuyÓn, cÊp mÝa vµo m¸y Ðp - Xö lý mÝa tríc khi Ðp - Ðp dËp - Ðp kiÖt nhiÒu lÇn NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 13 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy 1. VËn chuyÓn vµ cÊp mÝa vµo m¸y Ðp. §èi víi c¸c nhµ m¸y lín, viÖc vËn chuyÓn vµ cÊp mÝa cho m¸y Ðp cã tÇm quan träng ®Æc biÖt, v× nã gãp phÇn lµm gi¶m bít tæn hao lîng ®êng trong mÝa, b¶o ®¶m cho s¶n xuÊt liªn tôc, gi÷ v÷ng c«ng suÊt cho nhµ m¸y, n©ng cao hiÖu suÊt Ðp vµ tæng lîng thu håi ®êng. ë ®©y, chØ ®Ò cËp tíi viÖc vËn chuyÓn trong nhµ m¸y. MÝa vËn chuyÓn tõ ruéng vÒ b»ng hÖ thèng ®êng s¾t, ®êng thuû hoÆc ®êng bé ®îc tËp kÕt trªn b·i réng. MÝa tõ b·i chuyÓn dÇn vµo ®Ó Ðp. Th«ng thêng sö dông c¸c ph¬ng tiÖn sau ®©y: cÇn cÈu hoÆc cÇu cÈu, xe goßng, b¨ng x¶ mÝa, m¸y cµo vµ b¨ng chuyÒn mÝa. a. CÇn cÈu HiÖn nay dïng c¸c lo¹i cÇn cÈu di ®éng vµ c¸c lo¹i cÇn cÈu cè ®Þnh. Ph¹m vi ho¹t ®éng cña cÇn phô thuéc vµo chiÒu dµi vµ gãc quay cho phÐp cña cÇn, thêng dïng lo¹i quay ®îc xung quanh (360o). Khi chän vµ tÝnh cÇn cÈu thêng chó ý ®Õn ba ®Æc tÝnh sau: - Søc n©ng, søc n©ng ®îc tÝnh b»ng 1/10 n¨ng suÊt Ðp trong 1h - B¸n kÝnh ho¹t ®éng (chiÒu dµi cÇn trôc) tÝnh theo c«ng thøc R=3 C Trong ®ã - R lµ b¸n kÝnh ho¹t ®éng, m. - C lµ n¨ng suÊt Ðp, tÊn/h. - ChiÒu cao n©ng tèi ®a lµ 8 m. b. CÇu cÈu Tríc ®©y, ngêi t¸c dông thêng dïng lo¹i cÇu cÈu n©ng lªn h¹ xuèng vµ ch¹y tíi lui trong cïng mét mÆt ph¼ng ®øng, nhng t¸c dông cña lo¹i cÇu cÈu ®ã h¹n chÕ rÊt nhiÒu, chØ dïng ®Ó bèc mÝa tõ xe xuèng . hiÖn nay ®· sö dông lo¹i cÇu cÈu lín h¬n vµ cã kh· n¨ng di chuyÓn kh«ng nh÷ng ngang mµ cßn theo chiÒu däc nªn cã thÓ ®a mÝa tíi mäi vÞ trÝ. Nhµ m¸y ®êng v¹n ®iÓm, viÖt tr× còng ®· sö dông lo¹i cÇu cÈu nµy. c. Xe goßng Xe goßng lµ ph¬ng tiÖn dïng phæ biÕn ®Ó vËn chuyÓn mÝa trªn b·i ®Õn b¨ng chuyÒn mÝa. Xe goßng nµy lµ lo¹i goßng trèng, mÝa xÕp ngang vµ ®îc ch¾n b»ng hai thµnh dèc cña xe . sè lîng goßng cÇn thiÕt ®Èm b¶ovËn chuyÓn mÝa ®ñ Ðp tÝnh theo c«ng thøc : Trong ®ã N= 2.C.t 60.m C - n¨ng suÊt mÝa Ðp, tÊn/h t - thêi gian cÇn cho mçi lÇn ®i vÒ cña goßng, h NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 14 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy m - t¶i träng cña goßng, tÊn d. Bôc x¶ mÝa Cã hai lo¹i bôc nghiªng x¶ mÝa: cè ®Þnh vµ chuyÒn ®éng. Bôc cè ®Þnh thêng dïng ë c¸c nhµ m¸y kh«ng lín, ®é nghiªng cña mÆt bôc tõ 28 o ®Õn 30o. Bôc chuyÒn ®éng cã thÓ nghiªng mÆt nhiÒu Ýt tuú theo yªu cÇu nhê thanh kÐo. e. B¨ng x¶ mÝa §Ó ®¶m b¶o lîng mÝa ®æ xuèng b¨ng chuyÒn ®Òu; ngêi t¸c dông thiÕt kÕ hai b¨ng chuyÒn x¶ mÝa ®Æt th¼ng gãc víi b¨ng chuyÒn cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc tèc ®é. B¨ng x¶ mÝa ng¾n thêng ®îc bè trÝ trªn mét chiÕc c©n ®Ó cã thÓ c©n lu«n mÝa f. M¸y cµo mÝa Nguyªn lý m¸y cµo mÝa còng t¬ng tù nh ngêi kÐo r¬m r¹ b»ng cµo. Bé phËn chñ yÕu cña m¸y lµ cÇn cµo , trªn ®Çu ng¨nmét bµn cµo gåm 4 ®Õn 5 r¨ng cã thÓ n©ng lªn h¹ xuèng vµ di chuyÓn tíi lui ®îc (h.II - 3). M¸y cµo l¾p vu«ng gãc víi b¨ng chuyÒn vµ ®èi diÖn víi xe goßng chë mÝa ®Ó cµo mÝa tõ xe goßng xuèng b¨ng chuyÒn chuyÒn mÝa. g. B¨ng chuyÒn mÝa. MÝa ®îc chuyÒn vµo m¸y Ðp nhê b¨ng chuyÒn kiÓu m¾c xÝch. HiÖn naythêng dïng hai kiÓu: - Ch¹y mét b¨ng dµi, b¨ng chia lµm hai phÇn: ph©n b¨ng vµ ph©n nghiªn. Ph©n nghiªng cã gãc nghiªn tõ 17o ®Õn 21o. - Ch¹y hai b¨ng ng¾n, mÝa tõ b¨ng tríc ®æ xuèng b¨ng sau ®Ó lËt líp mÝa trªn b¨ng, sau khi ®· qua dao b¨m thø nhÊt. Líp mÝa tiÕp tôc qua dao b¨m thø hai ®Æt trªn b¨ng sau. Nh vËy, mÝa ®îc b¨m triÖt ®Ó h¬n. BÒ réng cña b¨ng b»ng chiieï dµi cña trôc Ðp mÝa. ChiÒu dµi b¨ng chuyÒn mÝa khi dïng mét b¨ng thêng chän nh sau: - PhÇn b¨ng dµi gÊp 3 - 5 lÇn chiÕu dai xe goßng mÝa; - Khi ®æ vµo m¸y Ðp dËp hai trôc phÇn nghªng dµi tõ 21 m ®Õn 24m. khi ®æ vµo m¸y Ðp dËp ba trôc, phÇn nghiªng dµi tõ 15 m ®Õn 18 m. Tèc ®é cña b¨ng chuyÒn mÝa cã thÓ ®iÒu chØnh t¨ng gi¶m ®îc. Tèc ®é trung b×nh thêng lÊy b»ng 1/2 tèc ®é chiÒu dµi trôc Ðp. NÕu bè trÝ mét m¸y b¨m mÝa th× ttèc ®é cã thÓ h¹ thÊp h¬n, b»ng 0,4 lÇn tèc ®é trôc Ðp. 2. Xö lý mÝa tríc khi Ðp NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 15 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Môc ®Ých cña giai ®o¹n nµy lµ t¹o ®iÒu kiÖn Ðp dÔ dµngh¬n, n©ng cao n¨ng suÊt vµ hiÖu suÊt Ðp cña c«ng ®o¹n Ðp. C©y mÝa thêng kh«ng th¼ng, ®æ xuèng b¨ng lén xén, mÝa cã vá cøng, cã søc ®Ò kh¸ng lín, ngoµi vá cã nhiÒu phÊn tr¬n trît khã Ðp. Bëi vËy, cÇn san b»ng vµ b¨m nhá mÝa ®Ó mÝa dÔ ®îc kÐo vµo m¸y, mËt ®é mÝa trªn b¨ng ®ång ®Òu dÔ Ðp lµm viÖc æn ®Þnh vµ lu«n ®Çy t¶i. C¸c thiÕt bÞ xö ký mÝa thêng dïng lµ: m¸y san b»ng, m¸y b¨m, m¸y ®¸nh t¬i. a. M¸y san b»ng M¸y gåm 1 trôc quay cã tõ 24 ®Õn 32 c¸nh cong ®îc l¾p trªn mÆt b¨ng ë mét ®o¹n b»ng, quay ngîc chiÒu víi chiÒu b¨ng mÝa ®i. ChiÒu cao mÆt b¨ng ®Õn c¸nh tay m¸y tuú theo yªu ccÇu cña líp mÝa. M¸y ®îc dïng ®Ó san b»ng líp mÝa võa ®æ xuèng. Tèc ®é quay kho¶ng 40 - 50 vg/ ph©n tö. b. M¸y b¨m HiÖn nay hÇu hÕt ë c¸c c«ng ®o¹n Ðp cña c¸c nhµ m¸y ®êng ®Òu dïng m¸y b¨m mÝa. M¸y b¨m c©y mÝa thµnh nh÷ng m¶nh nhá, ph¸ vì c¸c tÕ bµo mÝa, san mÝa thµnh c¸c líp dÇy æn ®iÞnh trªn b¨ng, n©ng cao mËt ®é mÝa trªn b¨ng tõ 125 - 150 kg/m3. V× vËy, khi l¾p m¸y b¨m ®Ó xö lý mÝa, cã nh÷ng t¸c dông chÝnh nh sau: - N©ng cao n¨ng suÊt Ðp, do san mÝa thµnh líp dµy ®ång ®Òu, mÝa dÔ ®îc kÐo vµo m¸y Ðp kh«ng bÞ trît, nghÑn. - N©ng cao hiÖu suÊt Ðp, do vá cøng ®· ®îc xÐ nhá, tÕ bµo mÝa ®îc ph¸ vì, lùc Ðp ®îc ph©n bè ®Òu trªn mäi diÓm nªn m¸y Ðp lµm viÖc æn ®Þnh vµ lu«n ®Çy t¶i, níc mÝa ch¶y ra ®Ô dµng. Tuy vËy, nh÷ng t¸c dông trªn kh«ng ®îc xem nh nhau. Ngêi t¸c dông l¾p thªm m¸y bóa chñ yÕu lµ n»m n©ng cao n¨ng suÊt m¸y Ðp. Khi l¾p mét m¸y b¨m n¨ng suÊt Ðp t¨ng lªn 12 - 20%, hiÖu suÊt Ðp t¨ng kho¶ng 0,2%. M¸y b¨m gåm mét trôc lín cè ®Þnh lång cè ®iÞnh vµo c¸c tÊm dÜa cã khe ®Ó l¾p lìi ®ao ®ì trªn hai ®Çu b»ng æ bi trªn mçi ®Üa, lìi dao ®îc l¾p ®èi nhau vµ c©n b»ng träng lîng. Kho¶nh c¸ch gi÷a c¸c lìi dao kÒ nhau thêng lµ 50 mm, tuy vËy còng cã mét vµi n¬i gi¶m xuèng tíi díi 30 mm, nh ë nam phi kho¶ng c¸ch nµy lµ 22 mm. NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 16 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy Lìi dao b¨m cã nhiÒu kiÓu: kiÓu lìi r×u (Goitia), kiÓu lìi dao räc giÊy (Ramsay), kiÓu lìi dao vu«ng s¾c c¶ ®Çu vµ hai bªn, kiÓu r¨ng ca. Sè lìi dao b¨m cã liªn quan ®Õn kho¶ng c¸ch dù kiÕn gi÷a c¸c lìi kÒ nhau: N= Trong ®ã L d -1 (II - 3) N - sè lìi dao L - chiÒu réng b¨ng t¶i mÝa, mm ®îc d - kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c lìi, mm ®îc Sau khi tÝnh, ngêi t¸c dông sÎ chän sè lìi c¾t ch½n vµ Ýt h¬n kÕt qu¶ tÝnh. M¸y b¨m quay cïng chiÒu víi b¨ng chuyÒn mÝa. Tèc ®é cña m¸y b¨m tõ 400 - 600 vg/ph©n tö. VÞ trÝ cña m¸y b¨m cã thÓ thay ®æ theo ph¬ng n¨m ngang ®Ó ®iÒu chØnh miÖng c¾t. MiÖng c¾t lµ kho¶ng c¸ch hÑp nhÊt gi÷a ®Çu lìi dao vµ mÆt b¨ng chuyÒn. ®iÒu chØnh miÖng c¾t hîp lý lµ vÊn ®Ò quan träng. NÕu gäi miÖng c¾t lµ r, chiÒu dµy líp mÝa lµ h, líp mÝa kh«ng bÞb¨m lµ i. Ta cã i= r h .100 Tû lÖ líp mÝa bÞ b¨m lµ k: (II - 4) k= 100  i 100 (II - 5) HiÖn nay sè lîng m¸y b¨m thêng kh«ng qu¸ hai m¸y. Lîng Ðp t¨ng, nhng kh«ng t¨ng tû lÖ thuËn víi m¸y b¨m. Dïng nhiÒu m¸y b¨m chØ g©y phøc t¹p cho s¶n xuÊt mµ cßn tèn thªm thiÕt bÞ vµ ®iÖn n¨ng. Theo sè liÖu cña Hugot, ë giai ®o¹n xö ký mÝa, nÕu l¾p mét m¸y b¨m th× lîng Ðp mÝa t¨ng 15%, nÕu l¾p thªm mét bé n÷a th× lîng Ðp mia t¨ng thªm 5% n÷a th«i. VÞ trÝ l¾p m¸y b¨m hiÖn nay thêng dïng nh sau: - L¾p ë ®Çu ®o¹n b¨ng nghiªng - NÕu chØ cã mét b¨ng chuyÒn mÝa mµ l¾p hai m¸y th× m¸y nä c¸ch m¸y kia kho¶ng 2m. sè lìi dao b»ng nhau th× tèc ®é quay nh nhau. MiÖng c¾t cña dao m¸y mét cã thÓ ®Ó réng b»ng kho¶ng 1/3 chiÒu dµy líp mÝa, miÖng c¾t cña m¸y hai b»ng kho¶ng 1/5 cña m¸y mét. - NÕu cã hai b¨ng chuyÒn, th× mét m¸y l¾p ë b¨ng chuyÒn trªn, mét m¸y l¾p ë b¨ng chuyÒn díi. Khi mÝa ®æ xuèng b¨ng chuyÒn díi, líp mÝa díi lËp lªn phÝa trªn, m¸y hai tiÕp tùc b¨m l¹i, tû lÖ mÝa bÞ b¨m t¨ng cao. ChiÒu quay cña dao tèt nhÊt vÉn lµ theo chiÒu mÝa ®i. NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 17 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy C«ng suÊt ®iÖn dïng cho m¸y b¨m mét kho¶ng 9832W, cho m¸y b¨m hai kho¶ng 14720W cho 1 tÊn x¬/h. c. M¸y ®¸nh t¬i Sau khi qua m¸y b¨m thµnh líp, cßn nhiÒu c©y mÝa cha ®îc b¨m nhá, cÇn ®îc xÐ vµ ®¸nh t¬i ra ®Ó ®a mÝa vµo m¸y Ðp dÔ dµng h¬n, hiÖu suÊt Ðp t¨ng lªn. Do ®ã, ngêi ta ®· sö dông thªm ®¸nh t¬i ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò ®ã. NÕu dïng m¸y ®¸nh t¬i hiÖu suÊt Ðp cã thÓ t¨ng ®îc kho¶ng 1%. M¸y ®¸nh t¬i cã nh÷ng kiÓu sau. M¸y ®¸nh t¬i kiÓu bóa. M¸y ®¸nh t¬i kiÓu bóa lµ mét d¹ng m¸y dËp b»ng c¸c bóa xoay, l¾p thµnh hµng song song trôc quay b»ng thÐp, ®Æt trong vá m¸y h×nh trô mÆt c¾t ngang h×nh m¸ng. Bªn sên trong cña vá cã g¾n nhiÒu miÕng s¾t däc theo th©n m¸y vµ ®îc coi lµ c¸c tÊm kª cña bóa dËp. Kho¶ng c¸ch gi÷a tÊm kª vµ ®Çu bóa ®îc ®iÒu chØnh rÊt thËn träng. MÝa ®i vµo cöa trªn cña m¸y vµ ®i ra cöa díi (h.II - 7). Bóa dËp quay víi tèc ®é kho¶ng 1200 vg/ph, tö, theo chiÒu chuyÒn ®éng cña mÝa. Khi l¾p mét m¸y ®¸nh t¬i kiÓu bóa, tû lÖ tÕ bµo cña mÝa bÞ xÐ lµ 85%. NÕu duïng hai m¸y nµy tû lÖ t¨ng lªn 95%. Nhng ®èi víi nh÷ng giµn Ðp thêng dïng mét m¸y. M¸y ®¸nh t¬i kiÓu bóa ®îc sö dông ë nhµ m¸y ®êng Qu¶ng Ng·i vµ B×nh D¬ng vµ ®îc dïng phæ biÕn nhÊt hiÖn nay. M¸y ®¸nh t¬i kiÓu dÜa. KiÓu nµy gåm hai trôc gÐp l¹i bëi nhiÒu ®Üa r¨ng ca h×nh nãn l¾p tõng ®«i mét óp vµo nhau (h.II - 8). Hai trôc quay tèc ®é kh¸c nhau, do ®ã mÝa ®îc xÐ t¬i. Trôc trªn quay kho¶ng 150 - 180 vg/ph, trôc díi quay tèc ®é nhanh h¬n kho¶ng 460 vg/ph. Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®Çu r¨ng cña hai trôc ®îc ®iÒu chØnh theo n¨ng suÊt Ðp vµ trªn c«ng thøc sau: r = 10,6 C L.D.d  n1  n 2  Trong ®ã : C - n¨ng suÊt Ðp , tÊn/ h. L,D - chiÒu dµi vµ ®êng kÝnh trung b×nh cña ®Üa, m. d - mËt ®é líp mÝa ®Õn m¸y, kg/m3. n1, n2 - tèc ®é quay cña hai trôc , vg/ ph M¸y thêng l¾p tríc c¸c m¸y Ðp vµ sau c¸c m¸y b¨m, hiÖn nay c¸c nhµ m¸y ®Òu dïng c¸c m¸y b¨mnªn vai trß t¸c dông cña m¸y ®¸nh t¬i kiÓu ®Üa h¹n chÕ nhiÒu. MÆt kh¸c viÖc chÕ t¹o m¸y phøc t¹p, v× vËy ngêi t¸c dông Ýt dïng. NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 18 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy VÞ trÝ l¾p m¸y ®¸nh t¬i. TÊt c¶ c¸c m¸y ®¸nh t¬i ®Òu ph¶i l¾p sau m¸y b¨m. ë ®©y, ta chØ nghiªn cøu vÞ trÝ cña m¸y ®¸nh t¬i kiÓu bóa: NÕu trong c«ng ®o¹n Ðp kh«ng cã m¸y b¨m, th× m¸y ®¸nh t¬i ®Æt sau m¸y Ðp dËp. NÕu cã m¸y b¨m, kh«ng cã m¸y Ðp dËp th× ®Æt ngay sau m¸y b¨m. NÕu cã m¸y b¨m, cã m¸y Ðp dËp th× cã c¸c bè trÝ sau: M¸y ®¸nh t¬i ®Æt sau m¸y Ðp dËp vµ tríc m¸y Ðp. C¸ch bè trÝ nµy, tèn Ýt ®éng lùc, m¸y Ðp lµm viÖc æn ®Þnh nhng lîng Ðp vµ hiÖu suÊt Ðp t¨ng Ýt ®Æt sau m¸y b¨m, tríc m¸y Ðp dËp, trêng hîp nµy tèn c«ng suÊt, mÊt vÖ sinh, níc mÝa ch¶y ra l·ng phÝ. NÕu m¸y Ðp dËp ba trôc, th× m¸y ®¸nh t¬i nhÊt thiÕt ph¶i bè trÝ tríc m¸y Ðp dËp, sau m¸y b¨m ®Ëp. d. M¸y Ðp dËp Ðp dËp võa cã t¸c dông lÊy níc mÝa ra tõ c©y mÝa võa lµm cho c©y mÝa dËp vôn h¬n, thu nhá thÓ tÝch líp mÝa ®Ó cho hÖ thãng m¸y Ðp sau lµm viÖc æn ®Þnh h¬n, lµm t¨ng n¨ng suÊt Ðp, t¨ng hiÖu suÊt Ðp vµ gi¶m bít c«ng suÊt tiªu hao. M¸y Ðp dËp cã nhiÒu kiÓu nhng phæ biÕn h¬n c¶ lµ: kiÓu Krajewski vµ kiÓu Pulton. Trôc Ðp dËp cña kiÓu Krajewski cã nh÷ng r·nh ®¸y cong h×nh ch÷ Z däc theo chiÒu dµi trôc c¸ch ®Òu nhau 15 cm . khi l¾p trôc ph¶i ®Æt r·nh trôc ¨n lÖch nhau sao cho ®Ønh r¨ng trôc nä ¨n víi ch©n r¨ng trôc kia (h.II - 9) Trôc Ðp dËp kiÓu Pulton cã nhiÒu r·nh c¸ch ®Òu tõ 50 - 75 cm vßng quanh ch©n trôc tiÕt diÖn h×nh ch÷ V, gãc më h×nh ch÷ V b»ng 60 o, chiÒu s©u r·nh b»ng 3 2 cña kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c r·nh víi nhau. ®Ó trôc kÐo mÝa dÔ dµng ë trôc ®Ønh vµ trôc tríc ngêi ta ®ôc nh÷ng r·nh däc theo th©n trôc, gãc më cña ch÷ nh©n lµ 140 - 144o. Khi kh«ng cã m¸y b¨m, mÝa vµo c¶ c©y, dïng m¸y Ðp dËp kiÓu Krajewski kÐo mÝa tèt h¬n kiÓu Pulton. Nhng nÕu cã m¸y b¨m th× nªn dïng kiÓu Pulton, mÝa vµo ®Òu, níc mÝa tho¸t ra dÔ dµng, chÕ t¹o ®¬n gi¶n h¬n. M¸y Ðp dËp hai trôc. Trôc m¸y chÕ t¹o kiÓu Krajewski hoÆc Pulton. Gi¸ m¸y cã ®é nghتng tõ 60 -75 o, sao cho m¸y vµo mÝa lµm víi ®êng nèi gi÷a hai t©m trôc mét gãc kho¶ng 75o ®Ó mÝa vµo m¸y vµ níc tho¸t ra ®îc dÔ dµng NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 19 §å ¸n tèt nghiÖp ®êng tÇng s«i hÖ thèng sÊy HiÖn nay, mét sè nhµ m¸y l¾p hai bé phËn Ðp dËp hai trôc, nh»m n©ng cao n¨ng suÊt vµ hiÖu suÊt Ðp. M¸y Ðp dËp ba trôc. M¸y gåm ba trôc l¾p trªn mét gi¸ m¸y, thùc hiÖn ®îc hai lÇn Ðp, trôc cã cÊu tsä kiÓu Pulton. Ngµy nay kiÓu nµy ®îc sö dông rÊt phæ biÕn v× cã nhiÒu trô ®iÓm h¬n c¸c lo¹i m¸y Ðp dËp kh¸c. C¸c chi tiÕt cña m¸y ®Òu gièng c¸c m¸y Ðp kh¸c nªn dÔ chÕ t¹o vµ s÷a ch÷a. m¸y cïng n»m trªn mÆt ph¼ng víi c¸c m¸y Ðp kh¸c nªn ®ì tèn kÐm vÒ x©y dùng. Tèc ®é m¸y Ðp dËp. Tèc ®é m¸y Ðp dËp bao giê còng nhanh h¬n c¸c m¸y Ðp sau kho¶ng 25%, nh vËy míi cÊp ®ñ mÝa cho m¸y Ðp v× mÝa vµo m¸y cßn lén xén cha ®Òu. Lùc nÐn trªn trôc ®Ønh. Lùc nÐn trªn trôc ®Ønh m¸y Ðp dËp hai trôc b»ng 50 - 75% lùc nÐn trªn m¸y Ðp sau. Môc ®Ých Ðp dËp lµ ®¶m b¶o xö lý tèt líp mÝa ®Ó c¸c m¸y Ðp sau lµm viÖc dÔ h¬n chø kh«ng ph¶i lµ Ðp kiÖt. ¸p suÊt trªn trôc ®Ønh chØ nªn dïng 7848.103 - 96.105 N/m2. Do ®ã tû lÖ níc mÝa Ðp ra ®îc cña c¸c lo¹i m¸y Ðp dËp chØ ®¹t nh sau: - M¸y Ðp dËp hai trôc: 45 - 55% níc mÝa cã trong c©y. - M¸y Ðp dËp ba trôc: 65 - 75% níc mÝa cã trong c©y. 3. Ðp mÝa Môc ®Ých chñ yÕu cña giai ®o¹n nµy lµ lÊy kiÖt lîng níc mÝa cã trong mÝa tíi møc tèi ®a cho phÐp. Trong qu¸ tr×nh tiÕn ®é kü thuËt, ph¬ng ph¸p Ðp cã thay ®æi tõ Ðp kh« ®Õn Ðp cã phun níc thÈm thÊu hoÆc kÕt hîp Ðp vµ ng©m khuyÕt t¸n, c¸clo¹i m¸y Ðp còng ®îc c¶i tiÕn kh«ng ngõng. Th«ng thêng trong giµn Ðp hiÖn nay, ngoµi bé phËn Ðp dËp, ngêi ta bè trÝ liªn tiÕp tõ 2 tíi 5 bé m¸y Ðp ba trôc. a. cÊu t¹o m¸y Ðp CÊu t¹o mét bé phËn m¸y Ðp gåm c¸c bé phËn chÝnh nh sau: - Gi¸ m¸y. - C¸c trôc Ðp: trôc ®Ønh , trôc tríc vµ trôc sau. - Bé gèi ®ì trôc vµ bé ®iÒu chØnh vi trÝ l¾p trôc. - Bé phËn nÐn trôc®Ønh . - TÊm dÉn mÝa (lîc ®¸y) vµ c¸c lîc kh¸c. Gi¸ m¸y. gi¸ m¸y lµ bé khung chÞu lùc rÊt lín, kho¶ng 3500 - 7000at, thêng ®óc b»ng thÐp trªn ®ã l¾p tÊt c¶ c¸c chi tiÕt cña m¸y. NguyÔn tuÊn Anh - M¸y thùc phÈm K46 20