CÁC MÁY ÉP

4.1. Khái niệm

Ép là quy trình tác động lực cơ học lên vật tư làm vật tư bị biến dạng nhằm mục đích mục tiêu : .
– Phân chia pha lỏng rắn trong vật tư .
– định hình – Biến dạng vật tư .

Phạm vi sử dụng:  

• Sản xuất đường, sản xuất nước quả, sản xuất dầu thực vật, tinh dầu.
• Sản xuất đậu phụ, pho mát, bơ . 
• Chế biến bánh mì, mì sợi, bánh bích qui.
• Tạo hình mì sợi, bánh qui, ép đường thành viên, ép các sản phẩm khô: Bánh rau, lương khô, viên canh
• Ép các loại bánh men, các bánh thức ăn gia súc.
• Ép các viên thuốc, các loại kẹo.
• Chuẩn bị cho các quá trình chế biến tiếp theo .

Các yếu tố ảnh hưởng tác động đến quy trình ép :
+ Tính chất vật tư
+ Áp lực ép
+ Vận tốc máy ép
+ Thiết bị ép
+ Thao tác : độ đều của vật tư vào ép
+ Vấn đề phân phối nguồn năng lượng .

4.2. Phân loại máy ép:

Có hai nhóm máy ép là nhóm máy ép để tách pha lỏng ra khỏi pha rắnvà nhóm máy ép để tạo hình loại sản phẩm

4.2.1. Máy ép để tách pha lỏng ra khỏi pha rắn 

4.2.1.1. Máy ép trục vít: Máy ép trục vít là loại máy ép làm việc liên tục, có thể sử dụng cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau. Bộ phận làm việc chính của máy là trục vít có bước vít nhỏ dần hay đường kính trục lớn dần quay trong xi lanh nằm ngang. Nguyên liệu ép khi di chuyển theo trục ép chịu áp suất  tăng dần. Sự ép xảy ra do khe hở giữa xi lanh và bước vít giảm dần.

Máy ép kiểu trục vít thường dùng trong những nhà máy sản xuất tinh dầu, nhà máy sản xuất đồ hộp ( ép nước cà chua v .. v )

Hình 4.1. Máy ép trục vít
Trục vít 1 đặt trong xi lanh có đục lỗ 2 cố định và thắt chặt. Trục quay 250 vòng / phút. Nguyên liệu vào phểu 3. Nước ép chảy qua lỗ trên xi lanh vào máng 4 ra ngoài. Bã ép qua cửa 5 ra theo máng 6. Kích thước cửa tháo bả 5 hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh tùy theo độ ướt của bả đi ra bằng cách tịnh tiến trục vít về phía trước hay lui lại về phía sau. Cửa nhỏ nước ép chảy ra nhiều hơn nhưng chất lượng kém hơn. Lúc mới cho máy chạy nên mở to cửa sau đó giảm dần. Năng suất của máy ép trục vít loại lớn hoàn toàn có thể đạt được khoảng chừng 5 tấn / phút. Áp suất tạo ra khoảng chừng 8-10 kg / cm2 .
Năng suất máy ép trục vít
Q. = 3600 F0. v0. φ. γ ( kg / h )
F0 : Diện tích cắt ngang của lớp nguyên vật liệu trong xi lanh ( mét vuông )

d0 : đường kính trong của xi lanh ( chỗ cửa vào ) m
d1 : đường kính cổ trục vít ( ở đầu ) m
v0 : Tốc độ nguyên vật liệu chạy dọc theo trục vít m / s
Vo = ns / 60
n : Số vòng xoay của trục vít ( vòng / phút )
s : Bước vít ( Ở đầu ) ( m )
ϕ : Hệ số chứa đầy của nguyên vật liệu ϕ = 0,6 ÷ 0,7 .
γ : Khối lượng riêng nguyên vật liệu ( kg / m3 )
Nhược điểm của máy ép trục vít : Chà xát mạnh trong quy trình ép, do đó làm cho nước ngọt ( hoặc dầu ) bị vẫn đục .

4.2.1.2. Máy ép thủy lực: 

Là loại máy thường được dùng trong những nhà máy sản xuất chế biến thực phẩm như sản xuất rượu vang. Nó gồm bơm A có nhiều pittông trụ, thùng chứa B, bộ phân phối C và máy ép D, mẫu sản phẩm ép được nạp vào buồng 14 .

Hình 4.2. Sơ đồ thiết bị ép thủy lực ( để ép rượu vang )
Nguyên tắc thao tác :
Khi khởi đầu thao tác, đưa tay gạt 18 vào vị trí II và cho bơm chạy .
Khi pittông trụ 2 chuyển sang bên trái nâng van hút 3 và chất lỏng thao tác từ thùng chứa B dâng lên ống 4 và nạp đầy xi lanh của bơm. Khi pit tông trụ hoạt động ngược lại thì van 3 đóng, van 1 mở. Chất lỏng thao tác theo ống 10, đi vào bộ phân phối C. Qua van nâng 6, chất lỏng chảy vào xi lanh thao tác của máy ép. Dưới áp suất của chất lỏng thao tác, pittông 15 nâng buồng 14 có mẫu sản phẩm ép về phía đầu ép 13. Trong buồng tạo ra áp suất ở mọi mặt, nên 1 phần chất lỏng của mẫu sản phẩm ép được tách ra qua mặt phẳng khoan lỗ của buồng ép .
Áp suất của pittông truyền qua mẫu sản phẩm đến thanh giằng 11 và thanh ngang 12. Tùy theo việc tách một phần chất lỏng mà áp suất tăng lên trong xilanh thao tác của máy ép và ở trong những đường ống dẫn. Trong khi thể tích của mẫu sản phẩm ép giảm đi, nên vận tốc nâng của trụ trơn cũng phải giảm. Do đó phải đổi khác việc bơm chất lỏng thao tác : Chất lỏng từ xi lanh của bơm theo ống 9 đi vào dưới pittông 7 và ép lực nó đến một áp suất nhất định, pittông nâng lên trên ép lò xo 5 và mở van 8. Qua van đó, chất lỏng chảy về phía van hút 3 của bơm, nhờ đó lượng chất lỏng đi vào xi lanh thao tác của máy ép giảm đi .
Khi ép xong thì tắt bơm và chuyển tay gạt 18 về vị trí I, khi đó van 6 đóng lại, van 17 mở ra và chất lỏng thao tác từ xi lanh 16 chảy vào phần bên phải của thùng B. Trụ trơn 15 và buồng ép 14 được hạ xuống dưới và bã được tháo ra. Ở thùng B có đặt lưới 10, để lọc chất lỏng thao tác trước, khi vào xi lanh của bơm .

4.2.1.3. Máy ép trục: 

1. Cấu tạo máy ép :
Một cỗ máy ép gồm những bộ phận chính :
– Giá máy .
– Các trục ép : Trục đỉnh, trục trước, trục sau .
– Bộ gối đỡ trục và bộ kiểm soát và điều chỉnh vị trí lắp trục .
– Bộ phận nén trục đỉnh .
– Tấm dẫn mía ( lược đây và những lược khác )
2. Trục ép :
Gồm có lõi trục bằng thép, 1 đầu gắn 1 bánh xe răng cao chân để truyền hoạt động, lồng chặt trong áo trục bằng gang đặc biệt quan trọng. Thép làm lõi trục có thành phần Ni = 3-4 % ; Cr = 0,5 – 1 % ; C = 0,2 ÷ 0,45 %. Hai cổ trục tròn nhẵn bóng, đường kính bằng 50% đường kính trục ép. Ở hai đầu áo trục có vành chắn nước mía khỏi bắn vào cổ trục. Hình dáng và vị trí lắp của vành đó trên trục đỉnh và hai trục trước có khác nhau

Giá máy có nhiều kiểu: kiểu đỉnh thẳng (hình 2.31), kiểu đỉnh nghiêng và kiểu cần nén cong (hình 2.32)                                       

3. Bộ phận nén trục đỉnh ( Áp lực trục đỉnh ) .
Trong quy trình ép, áp lực đè nén trục đỉnh đóng vai trò quyết định hành động. Nó phá vỡ tế bào mía, giải phóng nước mía ra khỏi tế bào .
Để tạo ra áp lực đè nén lớn ở trục đỉnh, hoàn toàn có thể sử dụng những thiết bị :
– Thiết bị tăng áp lò xo
– Thiết bị tăng áp dầu
– Thiết bị tăng áp khí nén .
Nhược điểm của thiết bị tăng áp lò xo là lực tính năng lên trục đỉnh không đều nên lúc bấy giờ ít dùng .

4. Thiết bị tăng áp dầu :

Gồm : Pittông nén dầu A và hộp dầu trên trục đỉnh B. Nguyên lý hoạt động như sau: Dầu trong xi lanh A được pittông nén tới áp suất cao. Dầu có áp suất cao được dẫn vào hộp chứa dầu trên trục đỉnh. Hộp dầu có diện tích nên vào cổ trục lớn. Do vậy áp lực dầu nén xuống trục đỉnh lớn.

Nếu ta gọi :
– đường kính xi lanh dầu bên A là d :
– đường kính hộp dầu trục đỉnh là D .
– Khối lượng trọng vật bên A là p .
Ta thấy áp suất dầu là

Theo nguyên tắc Pascan, áp suất này chính là áp suất trong hộp dầu. Do vậy áp
lực tính năng lên cổ trục sẽ là :

Lực tính năng lên trục đỉnh là

So sánh lực tính năng lên trục đỉnh với khối lượng gang bên A

Ưu : Tạo được áp lực đè nén lớn ở trục đỉnh. Áp lực này không đổi khác khi lớp mía vào dầy mỏng dính khác nhau .
Nhược :
Chiếm nhiều diện tích quy hoạnh .
Làm việc nặng nề, mức ì lớn .
5. Thiết bị, tăng áp bằng khí nén :
Nguyên lý giống thiết bị tăng áp bằng dầu nhưng áp suất cao, ở đây được tạo ra bằng khí nén .

4.2.1.4. Máy ép dùng khí nén: 

Trong máy ép này lực tính năng lên nguyên vật liệu là không khí nén. Máy này được dùng nhiều trong dây chuyền sản xuất sản xuất nước quả trong cho những nguyên vật liệu không cứng như dứa, cam, quít ( hoặc nho ), chiêu thức ép này rất tốt vì quy trình ép không phá vỡ những cơ cấu tổ chức cứng của nguyên vật liệu vỏ, cuống, xơ, là những chất không có lợi cho thành phần của nước quả .
Máy thao tác gián đoạn, chu kỳ luân hồi ép 2,5 giờ ( những thao tác phụ đều được cơ khí hóa )
Cấu tạo và nguyên tắc thao tác của máy ép dùng khí nén
Thùng ép 1 làm bằng sắt kẽm kim loại không rỉ, tấm dày 1 mm, trên có đục lỗ 1,2 x 20 mm. Bên ngoài bọc những tấm sắt kẽm kim loại chịu lưc. Hai đầu thùng ép 2 bằng gang, bên trong lót sắt kẽm kim loại không rỉ. Dọc thùng ép có cửa để nguyên vật liệu vào ép, hoàn toàn có thể đóng chặt nhờ 1 cánh cửa có vít vặn. Bên trong thùng ép là thùng cao su đặc 3

Hình 4.8. Sơ đồ nguyên tắc thao tác của máy ép dùng khí nén
1. Thùng ép. 2. đầu thùng ép. 3. Thùng cao su đặc .
4. Ống dẫn không khí nén. 5. Trục rỗng 6. Ổ trục. .
Không khí nén từ máy nén khí đi theo ống 4 vào trục rỗng 5 qua những lỗ đục trên trục vào trong thùng cao su đặc ( trên hình vẽ thùng cao su đặc ở trạng thái không ép ). Dưới tính năng của không khí nén thùng cao su đặc bị căng lên tạo một áp suất thiết yếu, tính năng lên nguyên vật liệu để ép nước quả. Lớp nguyên vật liệu ép nằm giữa thùng ép và thùng cao su đặc. Nước ép qua lỗ trên thùng ép ra ngoài máng hứng chảy đi. Bã còn lại trong thùng ép, sau mỗi lần ép Open trên thùng và cho thùng quay, bã sẽ tự rơi ra ngoài máng có trục vít đẩy đi .
Mỗi máy ép phải dùng tới 3 động cơ điện để quay thùng ép, trục vít và cho máy nén khí. Vận tốc thùng ép 20 vòng / phút. Năng suất máy 1,5 tấn nguyên vật liệu / giờ. Máy ép này lắp trên khung không cần bệ xây kích cỡ 5180 x 2510 x 2290 mm .
Quá trình ép : Thùng không quay cho nguyên vật liệu vào từ từ cho tới khi đầy, đóng cửa lại cho thùng quay 5 phút không cho không khí vào. Khi đó nguyên vật liệu được phân bổ đều trên mặt thùng. Bắt đầu cho không khí vào thùng cao su đặc. Cho từ từ để 5 10 phút cho đạt đến áp suất 3 ÷ 3,5 atm. Lại xả khí ra cho thùng quay để hòn đảo nguyên vật liệu. Lại cho không khí nén vào với áp suất cao hơn và giữ thời hạn lâu hơn. Làm như vậy 3 lần và áp suất không khí nén lần sau cuối trong thùng cao su đặc phải đạt 6 atm .

4.2.2. Máy ép để tạo hình

4.2.2.1. Máy ép trục lăn (Máy ép nén)

Dùng trong sản xuất mì ống .

 

Hình 4.9 : Nguyên lý thao tác của máy ép nén
Máy ép trục lăn thao tác liên tục, gồm có bộ phận nén ( 2 trục lăn ) và bộ phận tạo hình ( khuôn đúc ). Hai trục lăn quay ngược chiều nhau tạo nên áp suất đẩy bột nhão và khuôn đúc .
Khuôn đúc là những đĩa sắt kẽm kim loại có gia công lỗ có hoa văn

4.2.2.2. Máy ép cán:

a. Những cục bột nhão mì hoạt động nhờ băng tải luân chuyển 1 và công dụng lên máng cố định và thắt chặt 2 ( hình 2.38. a ). Khi cục bột nhão đi dọc theo máng có tiết diện nhỏ dần thì nó được giữ chặt tạo nên cơ cấu tổ chức giống hệt và tròn .
b. Quá trình dát mỏng những cục bột nhão mì đều xảy ra khi nó hoạt động dọc theo kẻ hở nhỏ dần tạo nên bởi băng tải luân chuyển 1 và thành cố định và thắt chặt 2 hoặc băng tải vô tận khác 3, hoạt động về phía ngược lại. Lúc này cục bột nhão quay xung quanh trục của nó, chuyển dời ra khỏi khe hở và từ từ được tạo thành hình tròn trụ ( hình 2.38 b ) .
c. Khi dát bột nhão mì trắng sẽ triển khai 1 số khâu. tiên phong những cục bột nhão đi qua giữa đôi trục 1, quay ngược chiều nhau và cán mỏng dính thành bánh. Sau đó nhờ trục có rãnh 2 được cuộn lại thành cuộn xoắn ốc. Cuộn đó được đưa ra bởi thùng quay 3, và được cán giữa thùng và mặt phẳng vỏ máy cố định và thắt chặt 4 và sau đó chuyển sang băng tải 5, tác dụng nó tự lê dài ra đến kích cỡ thiết yếu ( hình 2.38 c ) .

Hình 4.10 : Nguyên lý thao tác của máy ép cán .

4.2.2.3. Máy dập ép:  Dùng trong CN bánh kẹo.

Hình 4.11. Sơ đồ máy dập ép tạo hình bánh quy
Bộ phận tạo hình ( khuôn đúc 1 của máy ép ( hình 2.39 ) được gia công thành hình hoa văn phong phú. Bộ phận tạo hình triển khai hoạt động qua lại, đưa khối bột nhào đã được cán 2 nằm trên băng tải 3 và ép xuống. Áp suất dập gần 0,3 – 0,5 MN / mét vuông ( 3-5 kg / cm2 )

4.2.2.4. Máy ép đóng bánh : 

Bộ phận đa phần của máy ép có khuôn đúc kiểu đứng là những đĩa hoặc cái bánh quay chậm .
Đĩa có những lỗ ở đó đặt những khuôn đúc. Vật liệu ẩm từ bộ phận nạp liệu cho vào những khuôn đó để để đóng bánh. đáy khuôn là những bàn di động lên xuống .
Quá trình đóng bánh hoàn toàn có thể theo dõi ở sơ đồ hình 2.40. Tạo vị trí I, bàn đỡ 2 thấp nhất. Sau đó khuôn đúc 1 chất đầy mẫu sản phẩm ướt 3 ( vị trí II ), tiếp đến ép nguyên vật liệu bởi bàn đỡ ( ở tiến trình này trên khuôn đúc có đặt tấm 4 vị trí III ) và ở đầu cuối bàn đỡ đầy thành phẩm đóng bánh và nâng cao hơn mặt bàn khoảng chừng 0,5 mm .
Trong 1 vòng, bàn sẽ ngừng lại 4 lần với thời hạn 1 ÷ 1,5 giây, cả 4 khuôn đúc, thao tác với v = 8 vòng / phút, tạo 32 bánh / phút. Áp suất ép gần 150 – 200 kg / cm2 .

Hình 4.12. Sơ đồ thao tác của máy ép có khuôn đúc kiểu đứng
1. Khuôn đúc 2. Bàn đỡ

3. sản phẩm 4. Tấm kim loại

Sưu tầm và biên soạn bởi: Valve Men Team./.

Xem lại : Thiết bị thực phẩm – Các thiết bị làm nhỏ
Xem tiếp : Thiết bị thực phẩm – Các máy định lượng