Quy trình thiết bị trong Công nghệ sinh học Chương 3 - Máy vận chuyển doc

CHƯƠNG 3

MÁY VẬN CHUYỂN

3.1. Phân loại và lựa chọn thiết bị

3.1.1 Những yêu cầu cơ bản đối với máy móc vận chuyển

trong sản xuất

 Phải có một độ kín tương đối

 Đảm bảo tính chất ban đầu của nguyên liệu

3.1.2. Phân loại

1. Theo nguyên tắc tác động:

+ Máy vận chuyển tác động gián đoạn

+ Máy vận chuyển tác động liên tục

2. Theo phương vận chuyển nguyên liệu:

+ Vận chuyển theo những hướng khác nhau

+ Vận chuyển theo hướng cố định

Tóm lại có hai loại chính:

1. Thiết bị vận chuyển bên ngoài

2. Thiết bị vận chuyển bên trong

3.2. Những đặc tính cơ lý của vật liệu vận chuyển

• Dạng vật liệu vận chuyển: rời, miếng, chiếc, lỏng, bột, hạt

…

• Kích thước thành phần, của vật liệu

• Mật độ vật liệu rời r

• Hệ số ma sát của nguyên liệu với vật liệu chế tạo thiết bị f

• Độ ẩm của nguyên liệu rời W

• Góc nghiêng tự nhiên j: có sự khác nhau giữa góc nghiêng

tự nhiên của vật liệu ở trạng thái động và tĩnh

jđ

= 0,7jt

• Hệ số kết dính của nguyên liệu

a = G/Gn

Trong đó: G - khối lượng vật liệu rời

Gn

- khối lượng nguyên liệu bị nén chặt

Thông thường a = 1,05 - 1,52

3.3. Thiết bị vận chuyển liên tục

Gồm các loại sau:

1. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu theo phương ngang hoặc

nghiêng: băng tải, băng cào, vít tải …

2. Thiết bị vận chuyển theo phương thẳng đứng: gàu tải, vít tải

đứng, máy nâng …

3. Thiết bị vận chuyển tổng hợp: vận chuyển bằng khí động học

3.3.1. Băng tải

• Mục đích sử dụng: chuyển dời các vật liệu dạng hạt, lát và

dạng đơn chiếc theo phương ngang hoặc nghiêng (25-300

)

• Vật liệu làm băng tải: cao su, thép, sợi bông, sợi gai …

• Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

1. Một số điểm cần lưu ý:

- Trục dẫn động: đường kính từ 400-500mm hoặc có thể hơn

- Đường kính con lăn: 80-100mm đối với băng tải làm bằng

vải-cao su hoặc 350-400mm đối với băng tải thép

- Khoảng cách con lăn ở nhánh trên 250-350mm, nhánh dưới

1-1,5m

- Chiều rộng của băng tải làm bằng vải-cao su: 300-3000mm

2. Ưu, nhược điểm: có thể cố định hoặc di động. Kết cấu đơn

giản, dễ vận hành, độ bền cao, hiệu quả kinh tế lớn và có

khoảng điều chỉnh năng suất lớn. Tuy nhiên không kín

3.3.2. Băng cào

• Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu dạng hạt,

bột, tinh bột, sinh khối, bã đã được trích ly… theo phương

ngang hoặc nghiêng

• Bộ phận làm việc chính: là những cái cào được làm bằng

tấm kim loại cuốn lại thành hình máng, có dạng hình thang

hay nửa hình tròn và gắn chặt trên xích

• Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

3.3.3. Gàu tải

- Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu dạng hạt,

bột đến các độ cao khoảng 40m và góc nghiêng 45-700

người

ta thường sử dụng gàu tải

- Bộ phận làm việc chính: gồm các gàu gắn chặt trên băng tải

hay xích. Chiều rộng của gàu tải 135 - 450mm, sức chứa 0,9-

1,5 lít cho 2-3 gàu/m, v = 0,8-2 m/s

- Ưu nhược điểm: năng suất lớn, chiếm ít diện tích, nhưng ồn,

dễ phát sinh bụi và không kín

- Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

3.3.4. Vít tải

• Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu như bột, tinh

bột, muối, chủng nấm mốc dạng khô, các sản phẩm chăn

nuôi… theo hướng mặt phẳng ngang hoặc nghiêng với

khoảng cách đến 40m

• Bộ phận làm việc chính: là trục vít có đường kính và bước

vít tỷ lệ với nhau

Đường kính

vít (mm)

100 125 160 200 250 320 400 500 650 800

Bước vít

(mm)

80 100 125 160 200 250 320 400 500 650

• Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

• Ưu nhược điểm: có thể tháo liệu giữa chừng nhưng chiều

dài vận chuyển hạn chế và vật liệu bị đảo trộn mạnh

3.3.5. Thiết bị vận chuyển rung

• Mục đích sử dụng:

- Băng tải rung thường dùng để vận chuyển nguyên liệu, bá

thành phẩm và sản phẩm dạng hạt, bột theo hướng ngang hoặc

nghiêng đến 200

- Các băng tải rung có thể được lắp ráp trong các thiết bị

riêng rẽ như sàng rung, nghiền rung, sấy rung, tiếp liệu rung…

• Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

- Tần số dao động: 900 – 3000 ph-1

- Biên độ dao động: 0,5 – 3 mm

• Ưu điểm:

- Kín nên loại trừ được bụi

- Nguyên liệu tiếp xúc không đáng kể với các bộ phận chuyển

động của thiết bị

- Kết cấu đơn giản

- Hao mòn không đáng kể

- Tiêu hao năng lượng ít

• Nhược điểm:

- Năng suất không cao

- Phát sinh tiếng ồn.

3.3.6. Thiết bị vận chuyển bằng khí nén

• Khái niệm: vận chuyển nguyên liệu cùng với không khí

trong đường ống dưới tác động của áp suất được gọi là cơ

cấu vận chuyển bằng khí nén

• Mục đích sử dụng: dùng vận chuyển nguyên liệu như bột,

cám, bã củ cải, mạt cưa…

• Ưu điểm: đơn giản, an toàn, dễ vận hành, độ kín tuyệt đối,

đảm bảo vệ sinh, dễ cơ giới hóa

• Nhược điểm: tiêu hao năng lượng lớn, có thể đến

0,4KW.h/tấn nguyên liệu

• Cấu tạo và nguyên tắc:

- Năng suất có thể đạt 400 tấn/ giờ

- Khoảng cách vận chuyển > 100m với chiều cao vận chuyển

có thể đạt 100m

• Ưu nhược điểm của thiết bị hút:

- Do có sự hạ áp nên loại trừ được bụi, nên thường vận

chuyển cám, bột, chủng nấm mốc nghiền nhỏ …

- Tuy nhiên sự hạ áp là không đáng kể nên khoảng cách dịch

chuyển không lớn và vị trí tháo liệu cần kín

• Ưu điểm của thiết bị đẩy: áp suất dư trong đường ống đạt

400-600KPa nên có thể dịch chuyển nguyên liệu khoảng

cách trên 300m

• Thiết bị nén-hút: kết hợp ưu điểm của cả 2 loại thiết bị hút

và đẩy

CHƯƠNG 4

MÁY VÀ THIẾT BỊ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU

4.1. THIẾT BỊ CHỨA, BẢO QUẢN MÔI TRƯỜNG LỎNG

4.1.1. Kiến thức chung

- Mục đích sử dụng: để đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt

động liên tục và bảo quản sản phẩm trong một thời gian nhất định

trước khi đưa ra thị trường

- Lượng nguyên liệu và vật liệu phụ chứa trong kho, trong bể

được xác định chủ yếu dựa Z ng và Zbh

- Hình dạng, thể tích và số lượng bể

- Một số lưu ý khi lựa chọn bể chứa bảo quản nguyên liệu, vật

liệu phụ và thành phẩm

1. Đối với từng loại môi trường, tùy thuộc vào tính chất mà có

thể thiết lập nhiều bể riêng biệt. Nếu môi trường độc hại thì

phải có bể an toàn phụ trợ

2. Khi chuyển môi trường vào hay ra khỏi kho theo chu kỳ cho

phép thiết lập 2 bể cho mỗi môi trường

3. Nếu bể có sức chứa lớn thì phải thiết lập các bộ phận theo dõi

vệ sinh và chống cháy

4. Sức chứa chung của các bể đối với nguyên liệu xác định theo

định mức bảo quản và sự dự trữ cần thiết để nhà máy hoạt

động liên tục

5. Sức chứa chung của bể đối với thành phẩm được xác định

theo định mức bảo quản và sự tồn tại cho phép của sản phẩm

4.1.2. Các bể chứa bảo quản nguyên liệu và sản phẩm hàng hóa

• Mục đích: để bảo quản những sản phẩm như rượu etylic,

axeton, chất cô chứa lizin… được sản xuất từ các nguyên liệu

lỏng cơ bản như: rỉ đường, rỉ củ cải, axit axetic, parafin

lỏng… trong kho của nhà máy

• Thông số cơ bản: dung tích, khả năng chịu áp suất và vật

liệu chế tạo

• Bể chứa rỉ đường dung tích 5000m3

:

• Phần hình trụ của bể có kết cấu tấm với 8 đai được hàn lại

thành 8 mối

• Tâm bể có trụ đỡ bằng ống thép với các cánh trên và cánh

dưới

• Mái chắn có góc nghiêng α = 0,05 từ tâm đến biên bể. Đáy

được hàn lại từ những tấm riêng biệt với góc nghiêng α =

0,02 từ tâm đến biên bể

• Ở vùng tháo rỉ ra khỏi bể có bộ phận đun nóng kiểu

ống dùng để đun nóng cục bộ rỉ đường đến 400C

• Để nguyên liệu được đồng nhất trong bể cần trang bị các ống

rót và bố trí chúng ở các mức khác nhau làm thành hệ đồng

hóa

• Nhờ bơm tuần hoàn mà rỉ đường được đẩy từ đầu nối cửa

bên dưới và hệ đồng hóa

• Thể tích của bể bảo quản rượu thường được tính cho 2 tuần

sản xuất liên tục

• Rượu etylic có nhiệt độ bay hơi ở +90C và dễ cháy nên hàm

lượng rượu cho phép trong không khí là 10-12 g/m3

• Tháo nguyên liệu bằng bộ tự chảy hoặc tạo quá áp bằng

không khí nén hay khí trơ ở áp suất 0,3-1,6MPa

• Trong bể có lắp đặt các thiết bị như nhiệt kế, van bảo hiểm,

van không khí, báo hiệu mức, quá áp, cửa quan sát… để đáp

ứng mục đích tiêu hao nguyên liệu tối thiểu và đảm bảo an

toàn

4.1.3. Bể bảo quản nguyên liệu phụ

• Các nguyên liệu phụ như axit (H2

SO4

, HCl, H3

PO4

,…) hay

kiềm (NaOH, Ca(OH)2

,…), dung dịch muối, nước chiết ngô,

dung môi hữu cơ, chất phá bọt … thường là những chất độc