Cấu tạo bồn nhũ hóa

Cấu tạo bồn nhũ hóa

Bồn nhũ hóa đóng vai trò trung tâm trong việc tạo ra các sản phẩm nhũ tương ổn định và đồng nhất. Để hiểu rõ về cách thức hoạt động hiệu quả của thiết bị này, việc nắm vững cấu tạo của nó là vô cùng quan trọng. Bài viết này sẽ đi sâu vào chi tiết từng bộ phận cấu thành nên một bồn nhũ hóa tiêu chuẩn, giúp bạn có cái nhìn toàn diện về thiết bị này.

Tổng Quan Về Cấu Tạo Bồn Nhũ Hóa

Một bồn nhũ hóa điển hình được thiết kế phức tạp với nhiều bộ phận phối hợp nhịp nhàng để thực hiện quá trình trộn và nhũ hóa. Các bộ phận chính thường bao gồm thân bồn, hệ thống cánh khuấy, động cơ và hộp giảm tốc, hệ thống gia nhiệt/làm mát (tùy chọn), hệ thống chân không (tùy chọn), hệ thống đồng hóa (tùy chọn), hệ thống điều khiển và các phụ kiện khác.

Phân Tích Chi Tiết Các Bộ Phận Cấu Thành Bồn Nhũ Hóa

Dưới đây là mô tả chi tiết về từng thành phần chính của bồn nhũ hóa:

1. Thân Bồn:

• Vật liệu: Thường được chế tạo từ thép không gỉ (inox) các loại như inox 304, inox 316L. Inox được lựa chọn bởi tính chất chống ăn mòn, dễ dàng vệ sinh và đảm bảo an toàn vệ sinh trong các ngành như mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm.
• Cấu trúc: Thân bồn có thể có cấu trúc một lớp, hai lớp (vỏ cách nhiệt) hoặc ba lớp (vỏ gia nhiệt/làm mát và lớp cách nhiệt).
  • Bồn một lớp: Dùng cho các quy trình nhũ hóa không yêu cầu kiểm soát nhiệt độ.
  • Bồn hai lớp: Lớp giữa thường chứa vật liệu cách nhiệt (bông thủy tinh, polyurethane…) giúp duy trì nhiệt độ ổn định bên trong và đảm bảo an toàn cho người vận hành.
  • Bồn ba lớp: Lớp giữa là khoang chứa môi chất gia nhiệt (hơi nước, dầu truyền nhiệt) hoặc môi chất làm mát (nước lạnh, glycol) để điều chỉnh nhiệt độ của hỗn hợp bên trong. Lớp ngoài cùng thường là lớp cách nhiệt.
• Hình dạng: Thân bồn thường có dạng hình trụ đứng, đáy bằng hoặc đáy côn để dễ dàng xả liệu. Nắp bồn được thiết kế kín để đảm bảo vệ sinh và có thể có các cửa thăm để quan sát và bảo trì.

2. Hệ Thống Cánh Khuấy:

• Đây là bộ phận quan trọng nhất quyết định hiệu quả trộn và nhũ hóa. Có nhiều loại cánh khuấy khác nhau, được lựa chọn tùy thuộc vào độ nhớt của nguyên liệu và yêu cầu về lực cắt:
  • Cánh khuấy mỏ neo (Anchor Agitator): Phù hợp với chất lỏng có độ nhớt cao, giúp cào sát thành bồn, ngăn ngừa bám dính.
  • Cánh khuấy mái chèo (Paddle Agitator): Thích hợp cho việc trộn các chất lỏng có độ nhớt trung bình và thấp, tạo dòng chảy tuần hoàn tốt.
  • Cánh khuấy turbine (Turbine Agitator): Tạo ra lực cắt lớn, phù hợp cho việc phân tán và nhũ hóa các chất lỏng không hòa tan. Có nhiều loại turbine như turbine chân vịt, turbine răng cưa…
  • Cánh khuấy ly tâm (Centrifugal Agitator): Tạo ra lực ly tâm mạnh, thường được sử dụng kết hợp với các loại cánh khuấy khác để tăng hiệu quả nhũ hóa.
  • Cánh khuấy đồng trục (Counter-rotating Agitator): Hệ thống gồm hai trục khuấy quay ngược chiều nhau, tạo ra lực xáo trộn mạnh mẽ, thường được sử dụng trong các bồn nhũ hóa phức tạp.
• Vật liệu: Thường được làm từ inox 304 hoặc 316L.
• Thiết kế: Cánh khuấy được thiết kế để tạo ra dòng chảy tối ưu, đảm bảo sự trộn đều của các thành phần và tạo lực cắt cần thiết cho quá trình nhũ hóa.

3. Động Cơ và Hộp Giảm Tốc:

• Động cơ: Cung cấp năng lượng cho hệ thống cánh khuấy hoạt động. Công suất động cơ được lựa chọn dựa trên dung tích bồn, độ nhớt của nguyên liệu và loại cánh khuấy.
• Hộp giảm tốc: Giảm tốc độ quay của động cơ xuống tốc độ phù hợp với yêu cầu của quá trình trộn và nhũ hóa. Tốc độ khuấy có thể được điều chỉnh thông qua biến tần.
• Vị trí lắp đặt: Thường được lắp đặt trên đỉnh bồn và kết nối với trục khuấy thông qua khớp nối.

4. Hệ Thống Gia Nhiệt/Làm Mát (Tùy Chọn):

• Được sử dụng khi quá trình nhũ hóa hoặc bảo quản sản phẩm yêu cầu kiểm soát nhiệt độ.
• Phương pháp gia nhiệt: Sử dụng điện trở nhiệt (gia nhiệt trực tiếp hoặc gián tiếp qua lớp vỏ), hơi nước (gia nhiệt gián tiếp qua lớp vỏ), hoặc dầu truyền nhiệt.
• Phương pháp làm mát: Sử dụng nước lạnh hoặc glycol tuần hoàn qua lớp vỏ.
• Hệ thống điều khiển nhiệt độ: Bao gồm cảm biến nhiệt độ và bộ điều khiển để duy trì nhiệt độ cài đặt.

5. Hệ Thống Chân Không (Tùy Chọn):

• Được sử dụng để loại bỏ bọt khí hình thành trong quá trình trộn, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm (tránh hiện tượng oxy hóa, tăng độ mịn) và kéo dài thời gian bảo quản.
• Bơm chân không: Tạo ra môi trường chân không trong bồn.
• Hệ thống van và đường ống: Kết nối bơm chân không với bồn.

6. Hệ Thống Đồng Hóa (Homogenizer) (Tùy Chọn):

• Đây là bộ phận quan trọng đối với các sản phẩm yêu cầu độ mịn và ổn định cực cao.
• Nguyên lý hoạt động: Sử dụng lực cắt cực lớn (tạo ra bởi rotor và stator có khe hở rất nhỏ) để xé nhỏ các giọt pha phân tán xuống kích thước micromet hoặc nanomet.
• Vị trí lắp đặt: Có thể được lắp đặt ở đáy bồn (homogenizer đáy) hoặc tuần hoàn bên ngoài bồn thông qua hệ thống bơm và đường ống (homogenizer ngoài).
• Ưu điểm: Tạo ra nhũ tương siêu mịn, tăng độ ổn định, cải thiện khả năng hấp thụ (trong mỹ phẩm và dược phẩm).

7. Hệ Thống Điều Khiển:

• Bảng điều khiển: Chứa các nút bấm, công tắc, màn hình hiển thị để người vận hành điều khiển các chức năng của bồn nhũ hóa (tốc độ khuấy, nhiệt độ, thời gian…).
• Bộ điều khiển PLC (Programmable Logic Controller) (tùy chọn): Cho phép tự động hóa các quy trình, cài đặt các thông số và theo dõi quá trình hoạt động một cách chính xác.
• Cảm biến: Cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất… cung cấp thông tin về trạng thái hoạt động của bồn cho hệ thống điều khiển.

8. Các Phụ Kiện Khác:

• Cửa thăm (Manhole): Cho phép người vận hành dễ dàng quan sát bên trong bồn, thực hiện vệ sinh và bảo trì.
• Van xả liệu (Discharge Valve): Dùng để xả sản phẩm đã nhũ hóa ra khỏi bồn. Có nhiều loại van khác nhau như van bi, van cánh bướm…
• Ống dẫn (Piping): Kết nối các bộ phận của bồn và hệ thống bên ngoài.
• Hệ thống CIP (Cleaning In Place) (tùy chọn): Hệ thống vòi phun và đường ống được lắp đặt bên trong bồn, cho phép vệ sinh tự động mà không cần tháo rời thiết bị.
• Cổng cấp liệu (Inlet Ports): Các cổng để đưa nguyên liệu vào bồn.
• Hệ thống lọc (tùy chọn): Lọc bỏ tạp chất trong quá trình cấp liệu hoặc xả liệu.
• Chân đỡ (Legs/Supports): Giữ cho bồn ổn định.

Tầm Quan Trọng Của Việc Hiểu Rõ Cấu Tạo Bồn Nhũ Hóa

Việc nắm vững cấu tạo của bồn nhũ hóa mang lại nhiều lợi ích:

• Vận hành hiệu quả: Giúp người vận hành hiểu rõ chức năng của từng bộ phận và thao tác đúng cách.
• Bảo trì dễ dàng: Phát hiện và xử lý sự cố nhanh chóng.
• Lựa chọn phù hợp: Giúp doanh nghiệp lựa chọn được loại bồn nhũ hóa có cấu hình phù hợp với yêu cầu sản xuất.
• Tối ưu hóa quy trình: Hiểu rõ khả năng của từng bộ phận để điều chỉnh quy trình nhũ hóa hiệu quả hơn.

Kết Luận

Cấu tạo của bồn nhũ hóa là một tập hợp phức tạp của nhiều bộ phận khác nhau, mỗi bộ phận đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra nhũ tương chất lượng cao. Việc hiểu rõ về từng thành phần và chức năng của chúng là yếu tố then chốt để vận hành, bảo trì và lựa chọn bồn nhũ hóa một cách hiệu quả, góp phần vào sự thành công của quá trình sản xuất.

Mọi thông tin chi tiết về sản phẩm vui lòng liên hệ trực tiếp với chúng tôi:

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI SẢN XUẤT CHẾ TẠO CƠ KHÍ Á CHÂU      

Địa chỉ : Số 63, Đường Hồ Văn Long, Phường Bình Hưng Hòa B, Quận Bình Tân , TP.HCM (Gần Ngã 4 Gò Mây )

Hotline: 090 9792 905 Mr Thạch

Email: ngocthach.achau@gmail.com