Đồ án Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn nuôi tôm hùm lồng

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên SV : Nguyễn Văn Thành Linh Lớp : 45CT Ngành : Chế tạo máy Mã ngành : Tên đề tài : Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn nuôi tôm hùm lồng Số trang : 99 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 14 Hiện vật : không NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: Nha trang, ngày….., tháng…., năm 2007. Cán bộ hướng dẫn: Th.s Trần An Xuân PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN Họ, tên SV : Nguyễn Văn Thành Linh Lớp : 45CT Ngành : Chế tạo máy Mã ngành : Tên đề tài : Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn nuôi tôm hùm lồng Số trang : 99 Số chương: 4 Số tài liệu tham khảo: 14 Hiện vật : không NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện Nha trang, ngày….., tháng…., năm 2007. Cán bộ phản biện: Nha trang, ngày….., tháng…., năm 2007. CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp chế tạo máy đã phát triển từ lâu trên thế giới và đã đạt được những thành tựu hết sức to lớn. Tuy nhiên ngành này ở nước ta vẫn còn là ngành mới và non trẻ, nhưng chúng ta cũng đã có những thành công nhất định, thực tế đã chứng minh và đang dần khẳng định điều đó. Nhất là trong kỷ nguyên mới này ngành công nghiệp chế tạo máy được coi là nghành công nghiệp mũi nhọn trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hóa đất nước. Trong ngành chế biến thức ăn cho tôm, đặc biệt là chế biến thức ăn cho tôm hùm người ta rất chú ý đến tỷ lệ phần trăm của các thành phần trong thức ăn. Đặc biệt là các thành phần vi lượng như các tinh dầu, các vitamin….các thành phần này được cân đối cho tôm hòm ở những giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Bên cạnh đó thức ăn thường được sản xuất theo những dây chuyền khép kín và hàng loạt, vì thế việc tẩm thêm các thành phần dinh dưỡng vi lượng cho thức ăn khi đã ở dạng viên khô là rất cần thiết. Đa số các loại vi lượng đó ở dạng lỏng, chúng không chịu được nhiệt độ cao, ở nhiệt độ cao chúng chuyển hóa thành phần hóa, sinh học làm mất tác dụng. Trong dây chuyền công nghệ chế biến thức ăn cho tôm có công đoạn sấy làm chín ở nhiệt độ cao. Chính vì nhũng lý do trên mà chúng ta không thể tẩm các thành phần dinh dưỡng bổ xung trong dây chuyền chế biến được. yêu cầu đặt ra là phải thực hiện tẩm các thành phần dinh dưỡng bổ xung hoặc thuốc phòng và chữa bệnh cho tôm khi cần thiết sau khi thức ăn cho tôm đã tạo ra ở dạng viên khô. Với mục đích giúp sinh viên sắp tốt nghiệp tổng hợp lại những kiến thức đã học và giúp cho sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi tốt nghiệp ra trường. Được sự đồng ý của bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Nha Trang. Em được nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung : Thiết kế kỹ thuật thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu để tạo viên thức ăn cho Tôm hùm lồng. Qua thời gian tìm hiểu và nghiên cứu Em đã đưa ra phương án thiết kế và tiến hành thiết kế. Toàn bộ công trình nghiên cứu được thể hiện tương đối cụ thể trong cuốn luận văn này. Do thời gian và trình độ còn có hạn nên đề tài của em tuy đã có nhều cố gắng xong không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự tham gia góp ý của tất cả thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện tốt hơn . Em xin chân thành cảm ơn tất cả các quí thầy cô cùng toàn thể các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này! Nha Trang tháng 11 năm 2007 Sinh Viên thực hiện Nguyễn Văn Thành Linh CHƯƠNG I TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ NGHỀ NUÔI TÔM HÙM LỒNG Trong những năm gần đây, nghề nuôi trồng thuỷ sản Việt Nam nói chung và nghề nuôi lồng biển nói riêng đã đạt được những thành tựu to lớn và cho thấy tiềm năng phát triển nghề này về chiều rộng lẫn chiều sâu. Trong đó nghề nuôi tôm hùm lồng đang phát triển mạnh và con tôm hùm trở thành đối tượng nuôi quan trọng của một số tỉnh ven biển miền trung Nghề nuôi tôm hùm lồng những năm gần đây ở tỉnh khánh hoà đã phát triển mạnh mẽ. Nghề nuôi tôm hùm bắt đầu phát triển từ năm 1992 được nuôi chủ yếu ở : Hòn Tre-Nha Trang, Xuân Tự-Vạn Hưng-Vạn Ninh-Khánh Hoà, thị xã Cam Ranh. Ngoài ra còn nuôi rải rác ở một số vùng như: Lương Sơn, Vạn Giã…số lượng lồng nuôi được thống kê trong bảng Khu vực chỉ tiêu nuôi  Năm  Số Hộ  Số lồng   Cam Ranh  2002  -  7168    2003  2127  9030    2004  -  10900    2005  -  11863   Hòn Tre  2002  -  3582    2003  249  2733    2004  -  3249   Vạn Ninh  2002  700  2250    2003  720  2350    2004  -  5495    2005  -  6600   Với sự phát triển mạnh mẽ của nghề nuôi tôm hùm lồng đã thúc đẩy sự phát triển của một số lĩnh vực lớn liên quan đến nó, trong đó ngành chế biến thức ăn cho tôm đặc biệt được quan tâm. thực chất hiện nay thức ăn cho tôm hùm lồng chủ yếu ở dạng thô với số lượng và chất lượng chưa đáp ứng nhu cầu, trong khi đó lượng thức ăn dư thừa chủ yếu thải ra nguồn nước. Đây là điều kiện không nhỏ ảnh hưởng đến môi trường nước, từ đó đẫn đến môi trường đáy cũng bị ảnh hưởng. Mà hai yếu tố này rất quan trọng, quyết định sự sống còn của tôm và cho cả người dân ven biển. cho nên môi trường đáy có trong sạch mới duy trì dược nghề nuôi tôm lâu dài và bền vững. Đứng trước thực trạng đó, vấn đề đặt ra cho chúng ta là phải cân đối lượng thức ăn cho tôm. Yêu cầu đặt ra với các nhà thiết kế máy là phải nghiên cứu chế tạo ra thiết bị pha trộn chính xác và đồng đều theo tỷ lệ nguyên liệu tính toán để tạo thức ăn công nghiệp dạng viên cho tôm hùm lồng Theo thạc sỹ nuôi trồng thủy sản Mai Như Thúy thì thức ăn viên tổng hợp cho tôm hùm là loại thức ăn công nghiệp được chế biến từ những nguyên liệu chính sau đây: Bột tôm hoặc bột đầu tôm 1 – 30% Bột cá tổng hợp 8 – 12% Bột cá thu 4 – 9 % Bột đậu nành 3% Lecithin đậu nành 1 – 10% Cám gạo 6 – 20% Bột mì 5%. Thức ăn viên tổng hợp cho tôm hùm có kích cỡ: Thức ăn tổng hợp ở dạng viên cứng hoặc viên ẩm nhìn chung kích thước là: đường kính 3mm chiều dài 6mm. Quá trình chế biến thức ăn tổng hợp dạng viên cho tôm hùm lồng bao gồm những giai đoạn sau: Hình 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỘN THỰC PHẨM PHỔ BIẾN HIỆN NAY Máy trộn là máy máy có nhiệm vụ khuấy trộn các thành phần thực phẩm đã được định mức thành một hỗn hợp đồng đều, đảm bảo cho thực phẩm đủ tỷ lệ thành phần phần đó trong hỗn hợp thực phẩm tổng hợp được trộn đều, bổ sung chất lượng, mùi vị cho nhau giữa các thành phần. Ngoài máy trộn còn có nhiệm vụ tăng cường phản ứng hoá học hay sinh học khi chế biến thức ăn. nhiệm vụ tăng cường quá trình trao đổi nhiệt khi đun nóng hay làm lạnh:nhiệm vụ hoa tan các chất(hoà tan muối, đường với các chất khác). Hiện nay công nghệ khuấy trộn phát triển rát phong phú và đa dạng, vì sản phẩm thực được chế biến ra nhiều loại khác nhau, tổng hợp từ nhiều nguồn nguyên liệu. Người ta sử dụng rất nhiều phương án để thiết kế, chế tạo máy móc thiết bị khuấy trộn thực phẩm. 1.PHÂN LOẠI MÁY TRỘN: Theo nguyên lý trộn: Máy trộn ngang Máy trộn đứng Theo chu trình làm việc: Máy trộn làm việc liên tục Máy trộn làm việc gián đoạn Theo đối tượng hỗn hợp khuấy trộn: Máy khuấy trộn sản phẩm rời Máy khuấy trộn sản phẩm bột nhào Máy khuấy trộn sả phẩm chất lỏng a. MÁY KHUẤY TRỘN SẢN PHẨM RỜI Những máy dùng để trộn sản phẩm khô rời, theo cấu tạo được chia ra: loại quay và loại vận chuyển. Các máy trộn quay là những máy trộn kiểu thùng quay khác nhau về hình dạng: hình côn, những máy trộn dạng nồi quay… a1). Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng Trên hình (H2.1) là máy trộn có thùng quay kiểu “say rượu”. trục quay không nằm trên đường tâm của thùng mà nó nằm nghiêng một góc 30o so với đường tâm của thùng quay. Động cơ điện truyền động qua bộ truyền động đai làm quay trục, thùng sẽ quay theo quanh trục. Sản phẩm trộn vừa chuyển động ngang vừa chuyển động dọc theo thùng, vì thế chúng được trộn tốt hơn kiểu thùng nằm ngang. H2.1 Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng a2). Máy trộn kiểu thùng kép (kiểu chữ V)
Rất hiệu quả là máy trộn có hình dạng chữ V (H2.2) với góc ở đỉnh là 90o. trong máy trộn loại này sản phẩm rời được trộn bằng cách đổ đi đổ lại, đồng thời lại được phân riêng thành 2 phần. Trục quay được đặt ngang qua thân thùng chữ V. Khi trộn sản phẩm được đổ tách thành 2 phần ở 2 đầu của chữ V, sau đó lại được đổ ngược lại phần đáy chung của chữ V, cứ liên tục như vậy sản phẩm trộn sẽ được đồng đều. a3). máy khuấy trộn kiểu thùng ngang
H2.3 Máy trộn kiểu thùng ngang
Hình 2.4 một số kiểu thùng trộn Máy khuấy trộn kiểu thùng quay được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. trong công nghiệp hoá học dùng để trộn phối liệu, trong công nghiệp thực phẩm dùng để trộn vật liệu rời v.v… Yêu cầu đưa ra là phải trộn rời xốp, độ kết dính nhỏ, cho phép làm vật liệu đập nát. Máy trộn loại này chủ yếu làm việc gián đoạn, nhưng đối với loại thùng nằm ngang cũng có thể làm việc liên tục, Cấu tạo của máy gồm: thùng trộn, bộ phận dẫn động và giá đỡ. Thùng trộn có nhiều cách bố trí, có nhiều kiểu thùng khác nhauđể tạo dòng vật liệu theo yêu cầu công nghệ. Thông thường là hình trụ nằm ngang (Hình 2.4-1) hoặc thẳng đứng (Hình 2.4-2). Loại này rễ chế tạo, rễ lắp ráp, rễ điều chỉnh, . Để trộn sản phẩm thật mãnh liệt và cho phép nghiền, người ta dùng thùng lục giác nằm ngang (Hình 2.4-3). loại thùng hình trụ chéo (Hình 2.4-6) cho phép trộn nhanh chóng và cho chất lượng cao, vì ở đây thực hiện đồng thời cả trộn chiều trục lẫn trộn hướng kính, cả trộn khuếch tán lẫn trộn đối lưu, va đập và nghiền. Loại thùng hình trụ kép chữ V (Hình 2.4-7) dùng khi cần trộn hiệu quả cao. Máy dùng để trộn những hỗn hợp có yêu cầu độ đồng đều cao như premix, thuốc thú y dạng bột… Ở loại máy trộn này có cả năm quá trình trộn đã nêu. Máy trộn hình nón gồm hai hình nón cụt nối với ống hình trụ. trục quay thường đi qua theo đường kính ống (hình trụ), hay trong trường hợp riêng có thể đi qua đường tâm của hình trụ. Trong những máy trộn hình nón hiệu quả trộn tăng lên nhờ trộn được vật liệu rời dọc theo bề mặt thay đổi của hình nón. Khi trộn những vật liệu có khuynh hướng vón cục và khi cần làm ẩm chúng trong một vài trường hợp ở các máy trộn hình nón có nạp những viên bi cầu bằng kim loại, hay bằng sứ, song sự tiết kiệm của phương pháp đó không cao, vì cứ mỗi mẻ trộn phải nạp và tháo bi cũng như lấy riêng chúng ra khi tháo thành phẩm. (Hình 2.4-4 2.4-5) Máy trộn dạng nồi quay (Hình 2.4-8) gồm chủ yếu có bình chứa dạng lập phương quay trên trục ngang với đường tâm quay trên bình chứa trùng với đường chéo chính của nó. sử dụng hình dạng lập phương thay cho hình trụ giải thích rằng trong những hình trụ dài, khó đảm bảo trộn đều và tháo thành phẩm nhanh chóng. trộn trong nồi quay rất có hiệu quả và có thể còn tăng hiệu qủa của nó mạnh hơn chờ có lắp thêm cánh đảo quy hướng ngược chiều quy của nồi. b. Máy trộn có bộ phận quay cấu tạo máy trộn có bộ phận quay trộn bao gồm các cơ cấu trộn, thùng trộn và bộ phận dẫn động Máy trộn dải băng xoắn thuộc loại máy trộn vận chuyển. Việc trộn được tiến hành bằng băng xoắn. Vì vậy ngoài trộn băng xoắn còn có tác dụng vận chuyển vật liệu trộn. Thùng trộn ở máy trộn loại này có dạng máng hay bình kín khi thích ứng làm việc với chân không. Để chuyển chỗ sản phẩm khi trộn hai hướng ngược chiều nhau, trong một vài cấu tạo của máy người ta lắp hai dải băng có đường vít trái và phải. Dải băng được cố định trên trục. Trong trường hợp khi dùng máy trộn băng xoắn để trộn sản phẩm rời rắn và đồng thời làm ẩm vật liệu thì trục máy trộn phải có những cào đặc biệt. Để làm sạch máng máy, khi đó băng phải quay với khe hở thành thùng chỉ vài milimét. Loại máy trộn này được sử dụng ở Nhà máy thức ăn An Phú, Viphaco… Máy trộn dạng cánh đảo cũng thuộc loại máy trộn vận chuyển .Việc khuấy trộn đực thực hiện bằng cánh đảo, thông thường thì các cánh được lắp chặt trên trục ngang. Các máy trộn loại này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn. Ở những máy làm việc liên tục, cánh đảo được lắp chặt trên trục theo đường ren vít, nhằm đảm bảo đồng thới khuấy trộn và chuyển rời sản phẩm dọc trục. Chất lượng trộn của máy này phụ thuộc vào thời gian trộn và được xác định bằng thực nghiệm. Thời gian trộn phải phù hợp với thời gian chuyển dời sản phẩm trong máy trộn từ cửa nạp đến cửa tháo. Thời gian đó có thể thay đổi bằng cách thay đổi số vòng quay của trục cánh đảo cũng như góc xoay của cánh đảo đối với trục. Trong máy trộn dùng cánh đảo làm việc gián đoạn, sản phẩm thường được trộn bằng các cánh đảo hướng tâm, hơi nghiêng một chút so với trục thùng quay giới thiệu Máy trộn kiểu vít
Máy trộn kiểu vít đứng TB-1A, là loại làm việc gián đoạn, trộn bột khô (H2.3), do Bộ môn Máy Nông nghiệp Trương ĐHNN1 thiết kế Cấu tạo gồm: vít đứng 1quay trong một đoạn ống bao 2 cố mở những cửa sổ 3, lắp trong thùng máy 4có phần dưới hình nón cụt và phần trên hình trụ. phễu cấp liệu 5 có lắp đóng mở, ống xả hỗn hợp 6 cũng có lắp đóng mở. Bộ phận động lực và truyền động gồm: một động cơ điện và một đai thang lắp trên thùng và nắp. Cách sử dụng : sau khi định mức các thành phần thức ăn đủ một mẻ trộn (270kg) đổ vào máy trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời cho máy chạy, vít 1 sẽ chuyền bột vào trong thùng, đẩy bột lên trên qua ống bao và qua của sổ ống bao. nạp xong khối bột thì đóng nắp phễu nạp laị, máy tiếp tục làm việc , vít tiếp tục đẩy bột lên.khi bột đã khuếch tán qua cửa sổ và miệng trên của ống bao rơi xuống,lại được vít chuyền lên, hỗn hợp được xáo trộn. sau giai đoạn(3 đến 5 phút) mở lắp 6 tiến hành thu bột. sau đó tiến hành mẻ khác với trình tự như trên. H2.4 Máy trộn TB-1A
Hình 2.5 cấu tạo bên trong của máy trộn TB – 1A CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHA TRỘN THỨC ĂN CHO TÔM HÙM YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI MÁY VÀ THIẾT BỊ Ngoài những yêu cầu chung ( độ cứng, sức bền, độ bền dung động ) cần phải đáp ứng những yêu cầu sau khả năng thực hiện quá trình công nghệp tiên tiến. Nói cách khác máy và thiết bị muốn đạt công suất đầy đủ phải có tác động công nghệ thích hợp nhất lên sản phẩm gia công. Trong trường hợp này, những tổn thất không thể tránh khỏi phải nhỏ nhất. khi thiết kế phải đảm bảo sự tương ứng giữa quỹ đạo và tốc độ của bộ phận làm việc. Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật suy cho cùng là biểu hiện ở năng suất lao động xã hội, nghĩa là giảm chi phí cho một đơn vị sản phẩm. Nâng cao hiệu quả kinh tế là nguyên nhân chủ yếu của những thông số thuộc năng suất máy như kích thước, diện tích chiếm chỗ, tiêu thụ năng lượng , nước, hơi, giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa và sử dụng thiết bị tính chống mòn của các bộ phận làm việc của máy và thiết bị. Đây là yêu cầu đặc biệt quan trọng đối với thiết bị, vì các vật liệu dùng chế tạo máy khi pha lẫn vào sản phẩm có nó vô tác dụng. khả năng truyền chuyển động trực tiếp cho máy trực tiếp từ động cơ hay từ nhóm động cơ trong nhiều trường hợp cải tiến được kết cấu máy và nâng cao được chỉ tiêu sử dụng chúng. độ bịt kín tốt và sự di chuyển hợp lýthể tích không khí cần hút ra, tránh được bụi tỏa ra trong sản suất. tính công nghệ của máy và công nghệ tức là sự tương hợp của các kết cấu của chúng và phương pháp chế tạo tối ưu theo quy mô sản suất đã biết với mọi cách tiết kiệm vật liệu. Sự thống nhất hóa và quy chuẩn hóa, điều đó nâng cao tính hàng loạt và tính công nghệ của máy do đó nâng cao năng suất và hạ giá thành sản xuất, và tăng nhanh quá trình thiết kế, làm giảm được những phức tạp khi sửa chữa, rút bớt được chi tiết dự trữ cần thiết Áp dụng biện pháp tiết kiệm kim loại định hình trong thiết kế và chế tạo để giảm bớt khối lượng vật liệu máy Áp dụng vật liệu tổng hợp ( chất dẻo ) trong chế tạo và sửa chữa máy. Những vật liệu này có khối lượng riêng nhỏ lại có độ bền cơ học, tính đà hồi và tính chống mòn cao. Máy và thiết bị phải gồm những khối riêng biệt ghép lại với nhau không quá phức tạp. Đảm bảo quy tắc an toàn và kỹ thuật vệ sinh sản xuất. Nói chung máy phải có mặt ngoài nhẵn và dạng xuyên dòng để dễ dàng đáp ứng yêu cầu sản xuất. Sự tương quan chặt chẽ của dung sai vật liệu và của chi tiết theo tiêu chuẩn nhà nước. Đó là điều kiện cần cho lắp lẫn cụm chi tiết. Trong thời gian làm việc tiếng ồn phát ra ở máy không được vượt quá quy chuẩn cho phép Tự động hóa kiểm tra và điều chỉnh quá trình làm việc. Cân bằng tĩnh và cân bằng động những phần quay và khối chuyển động tịnh tiến của máy Sự hoàn chỉnh kỹ thuật của máy và thiết bị Đặc trưng số lượng và sự hoàn chỉnh thiết bị kỹ thuật là thời hạn mà thiết bị đáp ứng mức kỹ thuật hiện đại theo những chỉ tiêu cơ bản cảu nó. Độ tin cậy : đó là tính chất cảu máy (khí cụ, thiết bị, hệ thống và các phần của chúng) thực hiện các chức năng đã biết, bảo đảm được các chỉ tiêu sử dụng của nó trong những giới hạn đã biết trong khoảng thời gian yêu cầu hoặc thời gian làm việc yêu cầu Khả năng làm việc: trạng thái của máy có thể thực hiện được các chức năng đã biết với những thông số xác định yêu cầu của hồ sơ kỹ thuật. Sụ hỏng hóc: lập được quy luật phát sinh hỏng hóc trong quá trình sử dụng máy Thời gian làm việc. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1. Giới thiệu các pgương án thiết kế Đặc điểm thức ăn cho tôm là dạng bột nhão phải qua 2 công đoạn trộn đó là trộn khô và trộn ẩm, vì vạy chúng ta chỉ quan tâm đến những máy trộn đảm nhiệm được 2 chức năng trọ khô và trộn ẩm đồng thời. a)Máy trộn cánh guồng xoắn Máy trộn cánh làm việc liên tục là máy trộn nằm ngang có những cánh hướng tâm được gắn theo ường vít. Quay cánh đối với trục ngang đảm bảo vận chuyển sản phẩm dọc máng trộn. bột và cấu tử lỏng được nạp liên tục vào máng theo đường boongke. Trong quá trình chuyển động dọc máng nhờ những cánh hướng tâm bắt đầu nhào trộn tạo thành bột nhào và được tháo liên tục bằng ống tháo sản phẩm. Để trộn sản phẩm có độ đặc quánh cao ta dùng máy trộn làm việc liên tục có 2 trục. Đó là máy trôn có 2 trục nằm ngang trên các trục có gắn các cánh phẳng, nghiêng tạo thành đường xoắn vít. Các trục nằm ngang có cánh ngược chiều nhau trong đó một trục chuyển vật liệu cho trục thứ 2. Trục này quay với vận tốc lớn hơn và ném vật liệu lên trục thứ nhất do đó mà đạt được kết quả mãnh liệt. việc trộn còn tốt hơn khi lắp trên máng những cánh cố định. b. Máy trộn kiểu vít đứng Cấu tạo gồm: vít đứng 1quay trong một đoạn ống bao 2 cố mở những cửa sổ 3, lắp trong thùng máy 4có phần dưới hình nón cụt và phần trên hình trụ. phễu cấp liệu 5 có lắp đóng mở, ống xả hỗn hợp 6 cũng có lắp đóng mở. Bộ phận động lực và truyền động gồm: một động cơ điện và một đai thang lắp trên thùng và nắp. Cách sử dụng : sau khi định mức các thành phần thức ăn đủ một mẻ trộn đổ vào máy trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời cho máy chạy, vít 1 sẽ chuyền bột vào trong thùng, đẩy bột lên trên qua ống bao và qua của sổ ống bao. nạp xong khối bột thì đóng nắp phễu nạp laị, máy tiếp tục làm việc , vít tiếp tục đẩy bột lên.khi bột đã khuếch tán qua cửa sổ và miệng trên của ống bao rơi xuống,lại được vít chuyền lên, hỗn hợp được xáo trộn. sau giai đoạn(3 đến 5 phút) mở lắp 6 tiến hành thu bột. sau đó tiến hành mẻ khác với trình tự như trên. c. Máy trộn kiểu vít ngang
Hình 2.8 Máy trộn kiểu vít ngang được sử dụng kết hợp vừa trộn vừa gia nhiệt bằng cách đặt các bộ gia nhiệt ở xilanh. Nó cũng có thể vừa trộn vừa tạo sợi hay tạo hạt sản phẩm. Nguyên liệu nạp vào qua cửa nạp xuống vít xoắn làm nhiện vụ trộn và vận chuyển nhiên liệu về phía đầu ép. Máy trộn loại này có đặc điểm kết hợp dược nhiều công đoạn trong quá trình chế biến thức ăn gia súc. Nhưng lại có nhược điểm đạt độ đồng không cao của hỗn hợp trộn d. Máy trộn kiểu trục cán Hình 2.9. Máy trộn kiểu trục cán: Máy trộn trục cán thường để trộn tinh đối với hỗn hợp dẻo. tùy theo mức độ đồng đều và tính chất của sản phẩm người ta có thể sử dụng 1 trục, 2, 3 hay nhiều trục trộn. Máy trộn trục khi trộn các sản phẩm có độ liên kết cao cũng cần được gia nhiệt ở phía trong trục. Nó cũng có thể kết hợp việc trộn với việc tạo sợi, hạt sản phẩm. Máy trộn trục cán có ưu điểm là kết cấu đơn giản và làm việc hiệu quả với những hỗn hợp có độ dẻo cao, nhưng nhược điểm của nó là làm dập nát sản phẩm và không trộn được những nguyên liện bột khô. e. Máy trộn kiểu thùng quay Máy trộn kiểu thùng quay là những máy có thùng hình trụ lắp trên trục nằm ngang hay thẳng đứng.
Hình 2.10 Máy trộn kiểu thùng quay 2.2. Lựa chọn phương án thiết kế: Với yêu cầu phải đạt độ đồng đều cao và tỷ lệ pha trộn chính xác, nguyên liệu gồm nhiều loại bột với những tỷ lệ rất nhỏ. Bột tôm hoặc bột đầu tôm 1 – 30% Bột cá tổng hợp 8 – 12% Bột cá thu 4 – 9 % Bột đậu nành 3% Lecithin đậu nành 1 – 10% Cám gạo 6 – 20% Bột mì 5%. sản phẩm sau khi trộn là dạng bột nhão.sau khi chế biến ta có sản phẩm dạng viên đem tẩm các thành phần vi lượng (vitamin, các tinh dầu, có thể là trộn thuốc phòng và chữa bệnh cho tôm) Chọn phương án trộn: Để thực hiện quá trình trộn, tẩm trên ta lựa chọn phương án thiết kế máy trộn toàn bộ là máy trộn cánh đảo trộn gián đoạn vì vói bột nhão thì phưng án dùng máy trộn cánh đảo rất hiệu quả. Máy tẩm ta dùng máy trộn kiểu thùng quay, vói thùng quay có trục nằm ngang và thùng hình trụ, côn 2 đầu được bố trí thẳng đứng. căn cứ vào tính chất dễ vỡ của viên thức ăn thì ta chọn phương án trộn này đảm bảo là phương án trộn ít va đập nhất, không làm vỡ sản phẩm.vì trong thực tế nhiều sản phẩm thực phẩm cần phải trộn hết sức thận trọng, không được phá hủy cấu trúc của sản phẩm trộn. để trộn những vật liệu như thế không cho phép đập nghiền trong quá trình trộn. người ta đã sử dụng các thùng có đáy hình côn.
Hình 2.11 Sơ đồ máy trộn thùng quay tẩm dung dịch lỏng Lựa chọn phương án thiết kế như hình vẽ: Nguyên lý làm việc như sau: động cơ điện truyền chuyển động cho hộp giảm tốc qua bộ truyền động đai thang, truyền chuyển động quay cho trục, trục được gắn vào một đầu của thùng trộn bằng mối ghép bulông.đầu còn lại của thùng được thiết kế theo dạng ổ trượt. trên đầu này ta thiết kế cửa phun để đặt vòi phun chất lỏng vào thùng. Chất lỏng được đưa vào thùng qua vòi phun dạng sương mù. Cơ cấu này hoạt động theo nguyên lý phun bằng khí nén (dạng của máy phun sơn). Vì lượng chất lỏng dùng để tẩm không nhiều nên ta không thể dùng máy bơm thuần túy. Thùng trộn được thiết kế cánh nâng sản phẩm dạng vân để nâng sản phẩm, thùng trộn thiết kế côn 2 đầu đảm bảo tránh va đập cho sản phẩm. Khi thực hiện quá trình trộn thùng quay tương đối chậm, các yếu tố trên đảm bảo sản phẩm được trộn đồng đều với tỷ lệ nhất định và đảm bảo thức ăn dạng viên khong bị dập vỡ TÍNH TOÁN MÁY TRỘN CÁNH ĐẢO 3.1 Năng suất trộn Năng suất trộn làm việc gián đoạn có thể được tính toán theo công thức sau:
(m3/h) (III-1) Trong đó V- thể tích sản phẩm trong thùng chứa máy trộn ttron- thời gian trộn. tnap- thời gian nạp sản phẩm vào máy. tthao- thời gian tháo sản phẩm. Mỗi mẻ trộn ta chọn là m = 25kg/mẻ Khối lượng thể tích trung bình của hỗn hợp trộn γ =500 (kg/m3) ta cóV = m. γ = 25/500 = 0.05(m3) Chọn ttron = 3 phút. tnap = 2 phút. tthao = 1 phút thay số liệu vào công thức (III-1) ta thu được
Q = 0.5.500 =250 kg/h Chọn hệ số nạp đầy φ = 0.6 vậy ta có thể tích thùng trộn là:
(m3) Chọn chiều dài thùng trộn B = 2.5D suy ra với D là đường kính thùng trộn. Thùng trộn là thùng hình trụ nằm ngang vậy thể tích thùng trộn là:
(m3) (III-2) Thay
= 3.141 Vt =0.083 và B = 2.5D vào (III-2) ta thu được:
m Vậy chiều dài thùng trộn B = 0.35x2.5 = 0.875 m. Đường kính cánh trộn d = (0.94÷0.98 )D Chọn d = 0.95 D = 0.95x0.35 = 0.325 m. ( Theo máy gia công cơ học nông sản thực phẩm trang 321) 3.2 công suất trộn Khi trộn vật liệu (do đây là vật liệu dạng dẻo), cánh trộn tác dụng lên vật liệu trộn. đại lượng phụ thuộc vào tính chất cơ lý vật liệu, tốc độ chuyển động của cánh. Các cánh chuyển động trong khối vật liệu ép truyền cho nó một vân tốc nào đó, trong kki khắc phục lực cản của vật liệu hướng vào mặt chính của cánh, ma sát của vật liệu với cánh, ma sát giữa vật liệu với vật liệu. Xuất phát từ đó, đại lượng áp suất pháp tuyếnlên một đơn vị diện tích nhúng chìm của phần cánh chuyển động có thể tính như sau:
, (N/m2) Trong đó
: Trọng lực cảu vật liệu(N/m3).
: Góc ma sát của vật liệu. h: Chiều sâu nhúng chìm của đơn vị diện tích cánh (m)