Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
1.ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngành chế biến thực phẩm Việt Nam đang phát triển mạnh. Những
thành tựu phát triển kinh tế xã hội của đất nước sau 20 năm đổi mới tác
động tích cực tới nhu cầu đời sống của nhân dân. Ngành công nghiệp chế
biến thực phẩm đang có cơ hội to lớn về thị trường. Ở trong nước, nhu cầu
tiêu dùng của người dân đối với thực phẩm chế biến ngày càng lớn và đa
dạng. Việt Nam cũng đã đạt được nhiều thành tựu trong việc xuất khẩu các
sản phẩm chế biến như gạo, tôm, cá, cà phê, chè Việc Việt Nam tham gia
khu vực mậu dịch tự do ASEAN và trở thành thành viên của WTO đã thúc
đẩy xuất khẩu nói chung và xuất khẩu nông sản, thuỷ sản chế biến nói
riêng.
Trên con đường hiện đại hoá, công nghiệp hoá, nông nghiệp Việt
Nam đang từng bước tiến tới một nền sản xuất hàng hoá lớn, với sản phẩm
ngày càng dồi dào, giá thành ngày càng hạ. Cho đến nay, sản xuất nông
nghiệp đã đáp ứng tốt nhu cầu lương thực, thực phẩm cho 80 triệu dân và
một số hàng nông sản xuất khẩu của nước ta đã đứng hàng thứ 2-3 trên thế
giới. Tuy nhiên, thị trường năm qua cũng cho thấy tình trạng thừa ứ một số
mặt hàng nông sản đã làm cho người nông dân được mùa mà không vui,
thu hoạch tăng mà vẫn nghèo túng do sản phẩm làm ra chất lượng kém bởi
khâu chế biến , bảo quản của chúng ta chưa đảm bảo,chưa hiện đại. Để
chặn đứng hậu quả đó, con đường đúng nhất là đẩy mạnh chế biến nông
sản thực phẩm hàng hóa với việc nghiên cứu và áp dụng nhiều thiết bị và
công nghệ tiến bộ.
Công nghệ chế biến và bảo quản nông sản phẩm là một dây chuyền
lớn , liên tục gồm nhiều giai đoạn như phân loại ,làm sạch, sơ chế, chế
biến, đóng gói,kiểm tra quy trình phải trải qua nhiều công đoạn với nhiều
loại máy móc thiết bị khác nhau .Trong dây chuyền đó khâu vận chuyển là
một khâu quan trọng nhằm đảm bảo cho dây chuyền làm việc liên tục,tiết
kiêm thời gian,nâng cao hiệu quả sản xuất.Vận chuyển bằng băng tải và vít
tải là một phương thức hiệu quả, có thể vận chuyển vật liệu cũng như sản
phẩm trong các dây chuyền cũng như giữa các dây chuyền với nhau với
nhiều cự ly cũng như độ cao yêu cầu.Nghiên cứu cơ sở tính toán các thông
số kỹ thuật chính và những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển và
chất lượng sản phẩm để đảm bảo cho quy trình làm việc chung của dây
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
1
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
chuyền sản xuất chế biến,nâng cao năng suất và chất lượng chung cho sản
phẩm đầu ra là một việc làm hết sức cần thiết.
2.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1.Cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyển
bằng băng tải và vít tải
2.1.1.Cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của băng tải
Hình 1:Băng tải
a.Năng suất băng tải
Năng suất băng tải là khối lượng vật liệu băng tải vận chuyển được
trong một đơn vị thời gian (tấn/h).
Đối với hàng hóa vun đống của băng tải phẳng:
Q=155B
2
vρ
Đối với hàng hóa vun đống của băng tải mảng:
Q=310B
2
vρ
Đối với hàng hóa riêng rẽ của băng tải phẳng:
Q=3,6v/l
Trong đó:
B-bề rộng băng tải,mm;
v-vận tốc băng tải,m/s (thường chọn v=0,75÷3,0 m/s cho hàng hóa
dạng hạt,v=0,75÷1,2 m/s cho hàng hóa hạt lớn,v=05÷1,9m/s cho hàng hóa
đơn chiếc);
ρ-tỷ trọng xếp đầy,tấn /m
3
;
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
2
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
l-khoảng cách giữa các hàng hóa trên băng tải,m;
m-khối lượng của một đơn vị hàng hóa,kg;
Nếu góc nghiêng băng tải từ 5 độ đến 25 độ thì tốc độ sẽ giảm từ 9
đên 40%.
b.Công suất thiết bị dẫn động
N=
(k
1
vL+ 0,0001QL ± 0,002QH)k
2
+N
x
)
η
Trong đó:k
1
–hệ số phụ thuộc vào ề rộng băng;
L-chiều dài băng tải theo bề mặt ngang,m;
H-chiều cao nâng của hàng hóa,m;
Q- năng suất băng tải,tấn/m;
K
2
-hệ số phụ thuộc chiều dài băng tải;
N
x
-công suất cho xe tháo dỡ,kW;
η- hiệu suất của bộ truyền dẫn (0,75÷0,8);
±-nâng hay hạ vật
Công suất N được xác định theo bảng sau
Chiều
rộng
Chiều dài chuyển dịch của xe,m
<30 40 50-60
70-
80
90-100 110-120 130-140
400
500
600
800
1000
1200
0,25
0,32
1,0
1,8
2,7
3,24
0,30
0,36
1,2
2,1
3,0
3,8
0,40
0,45
1,4
2,5
3,5
4,1
0,50
0,60
1,60
3,9
5,0
5,8
0,60
0,75
2,2
3,9
5,0
5,8
0,65
1,0
2,5
4,3
5,5
6,3
0,70
1,2
2,7
4,9
6,5
7,2
Bảng1:Công suất N(kW) cần thiết để chuyển dịch xe tháo dỡ trên băng tải
Gía trị k
1
,k
2
được nêu dưới đây:
Chiều rộng băng,mm 400 500 650 800 1000 1200
K
1
0,00
4
0,005 0,007 0,010 0,012 0,014
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
3
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
Chiều dài băng,m <10 10-15 15-25 25-35 35-45 45
K
2
1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0
Bảng 2:Bảng hệ số k
1
, k
2
Ngoài ra khi tính toán băng tải người ta còn tính toán các thông số:
-Kích thước băng tải
Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng và phục vụ của dây chuyền và
không gian đặt máy vận chuyển
-Vật liệu làm băng tải: cao su, inox, simili
-Vận tốc làm việc: Thường thì khi tính toán thiết kế vận tốc được
chọn theo yêu cầu năng suất cần vận chuyển trong dây chuyền
2.1.2.Cơ sở tính toán thông số kỹ thuật của vít tải
Hình 2: Vít tải đặt đứng và vít tải đặt ngang
a. Năng suất vít tải (tấn/h)
Q=0,047D
3
n ρk
B
k
Z
k
Y
Trong đó:D-đường kính vít tải,m;
ρ- mật độ xếp,kg/m
3
n-số vòng quay của trục vít,vong/ph;
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
4
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
k
B
-hệ số phụ thuộc bước vít và đường kính trục vít (đối với nguyên
liệu hạt k
B
=0,75-1,0;đối với nguyên liệu miếng to và nhám k
B
=0,5-0,6);
k
Z
-hệ số chất đầy máng (đối với nguyên liệu nhẹ và không có tính
mài mai mòn k
Z
=0,32;đối với nguyên liệu nặng và ít mài mòn k
Z
=0,25);
k
Y
-hệ số phụ thuộc vào góc nghiêng vít tải:
Góc nghiêng,độ 0 5 10 15 20
k
Y
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6
b. Công suất dẫn động của vít tải
N=
Q(LK
e
+H)K
Z
367η
Trong đó:Q-năng suất vít tải,tấn/h;
L-chiều dài vít tải theo hướng nằm ngang,m;
k
Z
-hệ số dự trữ công suất(k
Z
=1,15-1,25);
η –hiệu suất truyền động(η =0,8-0,85);
k
e
-hệ số cản chuyển động của nguyên liệu(đối với nguyên liệu hạt
k
e
=1,5-1,6;đối với nguyên liệu dạng bột tấm, dạng bông k
e
=1,2-1,3;đối với
nguyên liệu miếng ,thỏi có tính chất mài mòn k
e
=1,8-2,0;đối với nguyên
liệu hạt kim k
e
=4)
2.2.Các yếu tố ảnh hưởng năng suất và chất lượng sản phẩm
2.2.1.Các yếu tố ảnh hưởng năng suất
a. Yếu tố về vật liệu
Tất cả vật liệu được chia ra các dạng khác nhau như chiếc, rời,
miếng, lỏng, rắn,
-Mật độ vật liệu:ρ=m/v , g/m
3
;
Trong đó :m –khối lượng vật liệu, kg;
v- thể tích vật liệu, m
3
;
-Mật độ xếp vật liệu rời:ρ
1
=m
1
/v
1
, g/m
3
;
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
5
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
Trong đó: m
1
-khối lượng hạt vật liệu rời, kg;
V
1
-thể tích hạt vật liệu rời, m
3
;
Mật độ vật liệu và mật độ xếp vật liệu rời ảnh hưởng tới khả năng
diền đầy của vật liệu trên băng tải và trong ống vít tải.
-Góc nghiêng giữa vật liệu với mặt phẳng nằm ngang và bề mặt vật
liệu φ,ở trạng thái động φ
d
=0,7φ,tgφ là hệ số trượt của vật liệu rời, phụ
thuộc độ ẩm, nhiệt độ, kích thước hạt
-Hệ số ma sát vật liệu rời:f=tgα; với α là góc ma sát giữa vật liệu với
nguyên liệu chuyển dời.
Ảnh huởng tới khả năng tự chảy của vạt liệu trên băng và ảnh hưởng
sức cản của nó với băng tải,vít tải.Do đó ảnh hưởng tới năng suất làm việc
của máy vận chuyển.
-Độ ẩm vật liệu:w=w
1
/100G
Trong đó:w
1
là khối lượng ẩm chứa trong nguyên liệu,kg;
G là khối lượng khô tuyệt đối của vật liệu,kg;
Độ ẩm vật liệu ảnh hưởng tới khả năng di chuyển của vật liệu, sự
liên kết các phần tử với nhau như giữa vật liệu với nhau và giữa vật liệu với
bề mặt làm việc của máy,àm cho vật liệu dính bám trên băng tải, vít tải,làm
giảm năng suất vận chuyển của nó.
-Kích thước vật liệu:ảnh hưởng tới khả năng điền đầy của vật liệu
trên băng tải, vít tải.
b.Yếu tố do thiết bị
*Về mặt kết cấu,cấu tạo
-Hình dáng băng tải:
Băng tải phẳng có công suất:Q=155B
2
vρ
Băng tải máng có công suất:Q=310B
2
vρ
-Chiều dài L băng tải và chiều cao nâng vật của vít tải:quãng đường
đi của vật liệu càng lớn thì năng suất làm việc càng giảm.
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
6
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
-Bề rộng băng tải:nếu vận chuyển cùng loại vật liệu và cùng vận tốc
làm việc thì năng suất băng tải tỷ lệ với bình phương bề rộng băng , Q=aB
2
(a là hệ số tỷ lệ).
-Đường kính ngoài cánh vít:ảnh hưởng khả năng chứa vật liệu trong
ống của trục vít.
-Khe hở giữa cánh vít với ống bao trục vít:nếu khe hở lớn hơn đường
kính vật liệu thì vật liệu sẽ bị rơi ra khỏi cánh vít khi trục vít xoay nên làm
giảm năng suất vít tải
-Bước vít:số bước vít càng nhiều thì khối lượng vận chuyển càng
lớn, nhưng nếu nhiều quá thì sẽ chiếm chỗ chứa vật liệu của vít tải
-Góc nghiêng băng tải:góc nghiêng từ 5độ đến 25 độ thì tốc độ giẩm
từ 9 đến 40%
*Yếu tố động học:
-Vận tốc băng tải, vít tải:vận tốc càng lớn thì năng suất làm việc của
máy vận chuyển càng lớn
-Công suất động cơ: năng suất máy tỷ lệ thuận với công suất động cơ
2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm
a.Nhóm yếu tố cấu tạo, kết cấu thiết bị
-Bề mặt làm việc băng tải:
Tuỳ từng loại vật liệu vận chuyển mà bề mặt yêu cầu nhẵn hay
không nhẵn vì nó ảnh hưởng tới sự cọ xát giữa vật liệu với bề mặt làm
việc,làm vật liệu bị trầy xước,dập nát nếu bề mặt quá nhám như khi vận
chuyển các loại rau củ quả
-Khe hở giữa cánh vít và trục bao ống vít của vít tải:khi khe hở lớn
hơn đường kính vật liệu sẽ làm vật liệu rơi ra và ó kẹt ở cánh vít và bị dập
nát khi trục vít xoay
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
7
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
-Chiều dài và chiều cao làm việc máy vận chuyển:yếu tố này ảnh
hưởng không đáng kể đến chất lượng vật. Tuy nhiên nếu vật liệu di chuyển
trên băng tải dài , trục vít dài cũng có thể làm vật liệu bị xây xát nhiều hơn
b.Nhóm yếu tố động học
-Vận tốc vận chuyển vật liệu:nếu vận tốc quá lớn sẽ làm cho vật liệu
va mạnh vào nhau và giữa vật liệu với thiết bị do đó ảnh hưởng tới chất
lượng bề mặt sản phẩm
3.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Trên đây là một số tìm hiểu về cơ sơ tính toán các thông số kỹ thuật
băng tải ,vít tải và các yếu tố ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng sản
phẩm,dựa trên cơ sở tìm đọc và tổng hợp tài liệu.
Hiện nay công nghệ kỹ thuật đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong mọi lĩnh vực.Do vậy trong bảo quản chế biến nông sản cũng cần khai
thác sử dụng nhiều hơn và có hiệu quả thành tựu khoa học kỹ thuật để nâng
cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong
nước và xuất khẩu.Do vậy nước ta cần chú trọng đàu tư hơn nữa vào việc
trang bị thiết bị hiện đại cho các dây chuyền sản xuất, để sản phẩm của
chúng ta được nâng cao chất lượng cạnh tranh với các nước khu vực trong
thời kì hội nhập, nước ta là một nước có tiềm năng nông nghiệp , sản phẩm
nông nghiệp cũng như thuỷ hải sản của chúng ta rất đa dạng và phong phú,
do đó cần đẩy mạnh công nghiệp chế biến và bảo quản nông sản phẩm, để
khắc phục tình trạng sản phẩm thu hoạch nhiều nhưng người dân vãn đói
nghèo do tình trạnh “mất mùa trong nhà”,góp phần vào thực hiện mục tiêu
chung của cả nước trong thời kì đổi mới và hội nhập kinh tế trong khu vực
cũng như hội nhập kinh tế quốc tế.
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
8
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
9
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Giáo trình các thiết bị cơ bản trong bảo quản chế biến nông sản
thực phẩm.
2. Vietnamnet
3. Tuoitreonline
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
10
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
MỤC LỤC
1.ĐẶT VẤN ĐỀ 1
2.NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2
2.1.Cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyển bằng
băng tải và vít tải 2
2.1.1.Cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của băng tải 2
2.1.2.Cơ sở tính toán thông số kỹ thuật của vít tải 4
2.2.Các yếu tố ảnh hưởng năng suất và chất lượng sản phẩm 5
2.2.1.Các yếu tố ảnh hưởng năng suất 5
2.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm 7
3.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 8
Trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyển
bằng băng tải và vít tải. Các yếu tố ảnh hưởng năng suất và chất lượng
sản phẩm 12
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
11
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
§¹i häc huÕ
TR¦êNG §¹I HäC n«ng l©m
Khoa c¬ khÝ - c«ng nghÖ
Líp ct K39A
Bài tiểu luận
Các thiết bị cơ bản trong bảo quản chế biến
nông sản thực phẩm
Chuyên đề:
Trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của
vận chuyển bằng băng tải và vít tải. Các yếu tố ảnh hưởng năng
suất và chất lượng sản phẩm.
Giáo viên hướng dẫn : TS. Đinh Vương Hùng
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Thảo
Lớp : Công Thôn 39A
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
12
Các thiết bị cơ bản trong BQCBNSTP GVHD:Ts
Đinh Vương Hùng
SVTH:Nguyễn Thị Thảo Lớp: Công
Thôn 39A
13
HUÕ, 01/2008