Đang tải... (xem toàn văn)
TÌM HIỂU VỀ MÁY NGHIỀN CÀ PHÊ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ MÁY NGHIỀN CÀ PHÊ GVHD : Cô Nguyễn Thị Hiền Họ Và Tên SV : HC07TP Tháng 06/2009 MỤC LỤC I/Giới thiệu chung II/Sơ lược về nguyên liệu đầu vào và chất lượng nguyên liệu đầu ra III/Khái niệm về quá trình nghiền IV/Cơ sở lí thuyết quá trình nghiền V/Các loại thiết bị nghiền cà phê VI/Tài liệu tham khảo NỘI DUNG I/Giới thiệu chung Mặc dù có sự phát triển của công nghệ hiện đại, vẫn còn có bốn cách nghiền cà phê. Cách xưa nhất là bằng chày và cối. Kế đến là những cối nghiền bằng đá, hiện đại hơn một chút là những mép răng cưa bằng thép hoặc những cái nĩa gấp nếp. Gần đây là máy nghiền bằng dao điện có nguyên lí vận hành giống như một máy xay điện. II/Nguyên liệu đầu vào Cà phê trước khi qua quá trình nghiền phải đưa qua giai đoạn bóc vỏ,tách vỏ,giai đoạn này có thể thực hiện bằng phương pháp lên men hay phương pháp hóa học.Có nhiều loại cà phê khác nhau,chất lượng hay đẳng cấp cà phê khác nhau tùy theo từng loại cây,từng loại hạt,nơi trồng chúng.Vì vậy trước khi đưa cà phê vào dây chuyền sản xuất ta cần phải chuẩn hóa nguyên liệu đầu vào.Đây cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu đầu ra. III/Nguyên liệu đầu ra Cà phê sau quá trình nghiền sẻ ra thành phẩm dưới dạng bột.Yêu cầu chất lượng nguyên liệu đầu ra: -bột cà phê phải có độ mịn -bột cà phê phải có tính đồng nhất IV/Khái niệm quá trình ngiền Quá trình đập nghiên vật liệu là quá trình VL rắn được cắt hay làm vỡ ra thành những hạt nhỏ hơn.Trong công nghiệp VL được nghiền bằng các phương pháp khác nhau nhằm các mục đích khác nhau. Mức độ nghiền Mức độ nghiền Đường kính trung bình (mm) i Nghiền : Kích thước trước khi nghiền (D h ) Kích thước sau khi nghiền (d h ) Thô Trung bình Nhỏ 1000-200 250-50 50-25 250-40 40-10 10-1 5-6 >6-25 Nghiền bột To Vừa 5-1 0.2-0.04 0.01-0.04 0.015-0.005 500-400 13-8 Mịn Rất mịn 0.1-0.04 0.1-0.04 0.005-0.001 0.001 20-40 100-400 Chất rắn được đập vỡ ra theo một số phương pháp tác động lực khác nhau lên VL nhưng thường sử dụng 4 pp sau trong các máy nghiền : nén ép;va đập,chà xá;, ép trượt;cắt . V/Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền: • tiêu chuẩn của quá trình nghiền: Một máy nghiền lý tưởng phải đáp ứng các yêu cầu : -có năng suất lớn -năng lượng tiêu tốn cho 1 đv sản phẩm là nhỏ -sản phẩm của quá trình có kích thước đồng đều hoặc sự phân phối kích thước như mong muốn. *lựa chọn phương pháp ngiền Nghiền vật liệu có thể tiến hành bằng các phương pháp nén vỡ, va đập, đập vụn và mài mòn. Việc chọn phương pháp nghiền phụ thuộc vào cỡ và độ bền của vật liệu nghiền cũng như vào mức độ nghiền được . Xay cà phê là một tiến trình biến cà phê hột thành cà phê nát hơn hay bột. Độ nát và độ nhuyễn của cà phê sẽ quyết định được nồng độ của cà phê. Cà phê được xay càng nhuyễn thì nồng độ cà phê càng tăng. Bản chỉ dẫn sau đây sẽ cho chúng ta một sự tổng quát tương đối về độ nồng của cà phê Loại cà phê Xay Turkish Rất nhuyễn Espresso Nhuyễn Nhỏ giọt, dùng lọc giấy Vừa Nhận theo kiểu Pháp Nát vừa Bình nấu Nát sơ Trong công nghệ thực phẩm,để nghiền cà phê người ta dùng máy nghiền dạng trục và dạng đĩa. VI/Thiết bị nghiền cà phê 1.MÁY NGHIỀN TRỤC Máy nghiền trục được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để nghiền các hạt ngũ cốc,các loại hạt có dầu… Sơ đồ nguyên lí của máy nghiền trục : Có 2 loại máy nghiền trục là : loại khe hở không đổi và loại khe hở thay đổi. Loại trục nghiền cũng có 2 loại : trục trơn và trục gai. Nguyên lí làm việc của máy nghiền trục là nghiền nát VL bằng pp ép khi VL đi qua khe hở giữa hai trục và chà xát khi vânnj tốc quay của hai trục khác nhau. • Dựa theo số cặp trục nghiền,máy nghiền trục có thể chia ra thành : -máy có một căp trục -máy có hai căp trục • Dựa theo cách lắp đặt trục nghiền có thể chia ra: -máy có hai trục nghiền cố định dùng để nghiền các VL không xuất hiện hiện tượng quá tải đột ngột. loại máy này khi làm việc thì khoảng cách giữa hai trục là cố định. -loại có một trục nghiền di động do có lo so định vị.loại này thích hợp với các VL dạng hạt nhỏ. Khi gặp trường hợp quá tải lực ép tăng lên sẽ nén lò so lại,làm tăng kích thước khe hở giữa hai trục để thoát lớp VL ra. Khi chấm dứt hiện tượng trên lò so lại đẩy trục nghiền trở lại vị trí cũ. • Dựa theo cấu tạo trục nghiền có thể chia ra : -trục nghiền trơn dùng để nghiền các loại hạt có bề mặt ma sát lớn. -trục gai : trên bề mặt trục nghiền có phay rãnh dùng để nghiền các VL dai. • Kích thước : Đường kính trục nghiền : -đối với trục trơn : D= (18-22)D h -đối với trục gai : D= (10-12)D h -đối với trục răng : D= (1.5-4.5)D h Chiều dài trục nghiền được xác định như sau : L= (0.5-1.3)D • BỘ PHẬN NHẬP LIỆU: Để rải VL lên cặp trục nghiền thành một lớp mỏng đều,đạt hiệu quả nghiền cao thường dùng cặp trục rải liệu và các van điều chỉnh chiều dày lớp vật liệu trên trục rải liệu. cặp trục rải liệu và van chắn liệu được lắp ngay dưới hộp nhập liệu. van chắn liệu có nhiều kiểu khác nhau và có thể điều chỉnh tự động thông quá trình nhập liệu. Trên hình a : là sơ đồ nguyên lí của lá chắn không tự động điều chỉnh. Để có được khe hở cần thiết cho VL chuyển động qua trục rải liệu,quay bánh răng 1 sẽ nâng hoặc hạ bánh răng 2 gắn với lá chắn 3; khe hở được điều chỉnh bằng tay trước hoặc trong khi đang nhập liệu. Trên hình b : là kiểu van chắn tự động điều chỉnh,khi hộp chứa đầy VL,áp suất của VL lên van chắn 1 tăng,đẩy van 1 quay quay q quanh chốt quay 2 theo chiều kim đồng hồ. móc 3 cũng bị quay theo kéo căng lò so tạo lực kéo lam cần ép 5 xoay quanh chốt 4 theo chiều ngược kim đồng hồ và ép van chắn 1 quay về vị trí ban đầu. Trên hình c : là loại van chắn tự động có tác dụng tốt.lượng VL chuyển động ra từ hộp xuống nhiều hay ít làm thay đổi áp lực lên lá chắn 2 gắn với trục quay 3,lá chắn 2 xoay tác dụng lên lò so 4,lò so này kéo cần 5 và truyền lực đẩy tiếp tới van chắn 7 ép chắn bớt dòng VL đang chuyển động xuống. dòng VL chuyển động qua van chắn được cặp trục rải liệu rải thành lớp mỏng đều lên cặp trục nghiền. muốn cặp trục nghiền hoạt động có năng suất phù hợp nhất cần cấp liệu sao cho dòng VL rơi xuống không tiếp xúc với trục quay nhanh và có vận tốc xấp xỉ bằng vận tốc vòng của trục quay chậm. • VẬT LIỆU CỦA MÁY NGHIỀN: -trục nghiền được đúc bằng gang đặc biệt có các thành phần (%) : (C: 3.2-3.7%;Si : 0.4-0.7%;Mn : 0.2-0.8%;P : 0.5%;S : 0.14%;Ni 0.25% )có độ cứng bề mặt cao với HB 370-450. Để tăng độ cứng vững cho trục nghiền người ta thường chế tạo một trục loãi bằng thép CT xuyên suốt qua trục nghiền bằng gang hoặc trục lõi được chia thành hai nữa lắp ép vào hai đầu của trục nghiền. 2. MÁY NGHIỀN RĂNG • Cấu tạo và nguyên lí hoạt động: Qúa trình nghiền trong máy nghiền răng cũng là do tác dụng va dập của các răng với vật liệu đem nghiền như ở máy nghiền búa. Do đó máy này thường xếp cùng loại với máy nghiền búa, dùng để nghiền min hoặc rất mịn, nhưng loại máy nghiền răng không có lưới sàng. Máy nghiền răng không nhưng dùng nhiều trong lĩnh vực chế biến lương thực thực phẩm mà còn được chế biến trong ngành thức ăn gia súc (nghiền xương, vỏ xó, muối khoáng…) và trong các ngành hóa chất và luyện kim. Trong sản xuất thường dùng các loại máy sau: -Loại có một roto -Loại có hai roto Ở hai loại này được cấu tạo có lưới sàng hoặc không lưới sàng. Máy nghiền răng loại một roto quay và có lưới sàng: Trên trục quay 5 của máy lắp roto 4 mà trên roto này có lắp các dãy răng nghiền 6 thành các vòng tròn đồng tâm. Các răng càng xa tam quay thì bước răng càng giảm. Đối diện roto 4 là đĩa răng cố định 2 lap với vỏ máy 3. Trên đĩa răng cố định cũng lắp các răng 6 thành các vòng tròn đồng tâm có bước không đổi. Các răng càng xa tâm quay thì bước răng càng giảm. Đối diện với roto 4 là đĩa răng cố định 2 lắp với vỏ máy 3. Trên đĩa răng cố định cũng lắp các râng thành vòng tròn đồng tâm có bước không đổi.Các vòng răng trên đĩa cố định nằm xen kẽ các vòng trên roto quay 4. Số răng và số vòng răng thay đổi tùy theo từng loại máy với các yêu cầu công nghệ cụ thể khác nhau. Vật liệu đem nạp vào qua miệng nạp liệu theo chiều trục, khi rơi vào vòng quay thứ nhất được đập văng sang vòng răng thứ hai của đĩa đối diện,rồi bị văng tiếp sang vòng răng thứ ba…qua các lần bị va đập VL văng dần từ trong ra ngoài và được đập nhỏ tới khi lọt qua được lưới sàng 1 để sang bộ phận phân hồi bột thành phẩm. Với máy nghiền răng không có lưới sàng thì trong vỏ máy đã tạo được rãnh hình xoắn dạng rẽ quạt li tâm để dùng quạt hút bột đạt kích thước yêu cầu khỏi máy nghiền. Với máy nghiền có hai roto quay thì thường hai roto quay ngược chiều nhau nhờ được truyền chuyển động quay từ hai trục độc lập.các vòng răng của hai roto lần lượt xen vao nhau tạo thành các vòng quay đồng tâm.năng suất của máy nghiền răng hai roto cao hơn một roto,nó phụ thuộc vào loại VL đem nghiền,loại răng,số răng,cỡ hạt sản phẩm yêu cầu…và cũng tốn công suất hơn. • Vật liệu chế tạo răng nghiền : thường là thép,đồng hoặc duara.răng có dạng tròn hoặc dạng vuông cạnh,có độ cứng cao để không bị gãy khi va đập. răng được lắp vào đĩa cố định,vào roto và khi mòn được tháo ra thay thế. Cũng có loại máy mà các vòng răng được hàn chặt vào đĩa cố định hoặc roto, khi mòn răng thì phải thay thế cả đĩa và răng cùng một lúc. Các máy nghiền răng có vận tốc quay của roto càng lớn và số dãy răng nghiền trên đĩa càng nhiều thì đạt mức độ nghiền càng cao. VI/Một số loại thiết bị nghiền khác a. Máy nghiền bột dạng thang siêu áp Sản phẩm nhận được bản quyền sáng chế phát minh mới nhất Trung Quốc mang trình độ tiên tiến Quốc tế. --- máy nghiền bột dạng thang siêu áp , chế tạo thành công loai máy này thông qua nhiều chuyên gia của công ty tôi chuyên tâm nghiên cứu chế tạo và phát triển trong nhiều năm qua, căn cứ sử dụng và ý kiện của khách hàng sau khi dùng máy nghiền và cải thiện thiết kế trên cơ sở máy nghiền bột kiểu con lắc, cung cấp một loại thiết bị chế bột mịn cỡ mới, hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng cao cho các quý khách trong và ngoài nước, loại máy này áp dụng 5 hạng mục kỹ thuật độc quyền về máy nghiền gồm có mặt làm việc dạng thang , liên kết tính mền, trục nghiền liên động tăng, tạo trình độ tiên tiến thế giới về máy nghiền bột dạng thang siêu áp. Nguyên lý làm việc của máy nghiền bột dạng thang siêu áp: Máy trục thông qua máy giảm tốc kéo động chuyển động trục trung tâm , đầu phần trên của trục liên kết khung dạng hoa mai, thiết bị nghiền kiểu trục lăn lắp trên khung trở thành giá đỡ lay động. Thiết bị nghiền trục lăn không chỉ quay quanh trục trung tâm, còn quay quanh vòng nghiền , trục nghiền sẽ tự quay do tác dụng ma sát., lắp hệ thống cài cào ở phận dưới khung dạng hoa mai, thì vị trí ở đầu dưới của nghiền trục, trong quá trình cái cào và trục nghiền cùng chuyển, đem vật liệu nạp vào giữa vòng nghiền và vòng trục, hình thành lớp xếp chặt,tầng vật liệu này chịu lực li [...]... của máy thu tập,nếu không lắp đặt máy khóa bột hoặc nối tấm gõ của máy kóa bột không chặt chẽ thì sẽ tạo thành bột bay ra hoặc xuất bột ít, sẽ nghiêm trọng ảnh hưởng đến sản lượng toàn máy Đặc điểm tính năng của máy nghiền bột dạng thang siêu áp so sánh với máy nghiền truyền thống: 1 Trục nghiền và vòng nghiền được thiết kế độc đáo, so sánh với máy nghiền Lei Meng , thiết kế trục nghiền và vòng nghiền. .. vòng nghiền bị vang lăn dập, xáy lăn, nghiền, sau khi vật liệu nghiền trên tầng một, rời vào tầng hai và tầng ba tiếp tục nghiền, máy thông gió ly tâm cao áp hút không khí bên ngoài vào trong máy , sau khi bột thô chuyển vào máy tuyển bột sau khi nghiền vât liệu ở tầng ba Dòng xoắn ốc trong máy tuyển bột do tuaảm in sinh ra để hạt thô trở về nghiền lại , bột mịn thì theo luồng hơi chuyển vào máy thu... giữa trục nghiền và vòng nghiền dạng thang, kéo dài thời gian nghiền xay vật liệu, nâng cao cỡ bột mịn và sản lượng 2 Lò xo tăng áp cân bằng hiệu quả cao Máy nghền dạng thang kết hợp ưu điểm máy nghiền LeiMeng và máy nghiền kiểu con lắc , đem đơn vị lắp ráp của máy nghiền thông qua lò xo liên kết với nhau, nên gây ra lực hướng kính có tác dụng tránh được sau khi vật liệu dạng tấm lớn vào buồng nghiền. .. mịn Nguyên lý làm viêc của máy nghiền bột mịn tốc độ trung bình ba vòng: Động cơ máy chính của nghiền bột mịn qua máy giảm tốc kéo động trục chính và từng tầng bàn quay xoay tròn , bàn quay thông qua chốt kéo động vài vòng lăn quay xoáy trong vòng trong ổ lăn Sau khi vật liệu dạng tấm lớn nghiền thành hạt nhỏ qua máy nghiền sử dụng máy nâng chuyển tới khu chứa liêu, qua máy cấp liệu điện vận chuyển... 45 16 90 26.1 132 35 b Máy nghiền bột mịn tốc độ trung bình ba vòng Máy nghiền bột siêu mịn của hàng loại máy nghiền bột mịn tốc độ trung bình ba vòng siêr HGM là một loại thiết bị siêu mịn kiểu mới được hút dẫn kỹ thuật nghiền bột tiên tiến của Thụy Điển , nhằm vào sự nhu cầu thị trường và xu thế phát triển của ngành nghiền bột trong nước hiện nay, nghiên cứu và phát triển loại máy này là nhằm vào những... thì theo luồng hơi chuyển vào máy thu bột gió xoáy , thành phẩm từ van đỡ liệu ở phần dưới, một số bụi mịn trong luồng khí qua máy thông gió và máy giảm âm thoát ra sau khi máy hút bụi kiểu mạch xung làm sạch Công dụng của máy nghiền bột mịn tốc độ trung bình ba vòng: Máy nghiền tốc trung bình ba vòng sêri HGM là một loại thiết bị gia công bột mịn và bộ siêu mịn, ứgn dụng cho độ cứng cấp thứ trung... máy: AQF-300 Môi trường nghiền: khí nén Tiêu hao khí nén: 6¬m3/ h Áp lực khí nén : 0,8- 1,2 Mpa Năng suất: 50- 150kg/h Kích cỡ nguyên liệu >=60meshes V Cấu hình hệ thống máy: 1 Máy nén khí pít tông không dầu 2 Buồng chứa khí nén 3 Máy sấy khí kiểu lạnh 4 Buồng nghiền khí nén YQF-300 5 Bộ thu tách sản phẩm Cyclone 6 Bộ thu bụi kiểu túi 7 Quạt áp lực cao 8 Tủ điều khiển điện 9 Van xả liệu tự động D MÁY... qua bộ tiết liệu kiều phun, Nguyên liệu cần nghiền được đưa vào trong buồng nghiền Trong buồng nghiền có nhiều đầu nghiền phun khí siêu âm và sản phẩm được nghiền siêu mịn dưới áp lực, tốc độ khí rất cao, sản phẩm bị va đập vào nhau, cọ xát vào nhau Cùng lúc , buồng phân loại sẽ tách ra những sản phẩm có độ thô hơn để tiếp tục quay vòng đưa trở lại buồng nghiền, cuối cùng những sản phẩm có kích thước...tâm( tức lực ép ) hướng ngoại do máy nghiền quay sinh ra để nghiền vật liệu để vật liệu nghiền xay, cho nên đạt mục tích chế bột Máy tuyển bột thông qua động cơ điều chỉnh kéo động cánh quạt trên đĩa quay xoay tròn, trở thành tác dụng phân loại cho bột, bột đã đạt tiêu chuẩn thông qua cánh quát theo luồng không khí hút vào máy thu tập gió xoáy ,sau khi phân ly luồng khí và bột,... ka-li vv Thông số kỹ thuật của máy nghiền bột mịn tốc độ trung bình ba vòng: Model Số Đường Độ hạt cấp lượng kính liệu của máy bánh (mm) chính(mm) vòng HGM60 Φ600 15 ≤10 HGM80 Φ800 21 ≤10 HGM100 Φ1000 27 ≤10 Độ mịn thành phẩm (mm) 0.0050.045 0.0050.045 0.005- Tổng Lượng công xử lý suất (kg/h) (Kw) 35079 2500 600120 4000 900196 Tổng trọng lượng (t) 5.2 7 9.5 0.045 6000 c Máy nghiền siêu âm khí nén I nguyên . Xay cà phê là một tiến trình biến cà phê hột thành cà phê nát hơn hay bột. Độ nát và độ nhuyễn của cà phê sẽ quyết định được nồng độ của cà phê. Cà phê. công nghệ thực phẩm,để nghiền cà phê người ta dùng máy nghiền dạng trục và dạng đĩa. VI/Thiết bị nghiền cà phê 1.MÁY NGHIỀN TRỤC Máy nghiền trục được sử