Máy chế biến thực phẩm - Chương V: Máy gia công cơ sản phẩm thực phẩm

Chương V 
MÁY GIA CÔNG CƠ SẢN PHẨM THỰC 
PHẨM 
I. MÁY XAY 
Là các máy dùng tách lớp vỏ cứng bên ngoài của các loại hạt ngũ cốc. Lớp vỏ nầy thường không 
dính quá chặt vào nhân hạt, và cũng tương đổi dễ vỡ, vì vậy phần lớn các máy xay làm việc theo 
nguyên lý dịch trượt hay va đập nhằm làm tách phần vỏ trấu cứng ra khỏi nhân hạt bên trong.. 
 I.1 Máy xay hai dĩa đá 
Máy xay hai dĩa đá có thể tách vỏ của nhiều loại ngũ cốc khác nhau, tuy nhiên thực tế chỉ sử 
dụng tách vỏ lúa gạo, các loại hạt khác ít sử dụng. 
Máy gồm hai dĩa bằng gang hoặc bằng thép đặt nằm ngang, trên mặt dĩa có đắp một lớp đá nhân 
tạo làm bằng hỗn hợp bột đá và xi măng kết dính cao, được gia công thật phẳng và vuông góc 
với trục bằng các dụng cụ chuyên dùng.Trên mặt đá có thể có các rãnh để tăng khả năng bóc vỏ 
và vận chuyển hạt. Dĩa trên có lỗ nhập liệu giữa tâm, được lắp trên 3 điểm treo có thể điều chỉnh 
nâng lên hạ xuống được để thay đổi kích thước khe hở giữa hai mặt đá và điều chỉnh độ song 
song của khe hở. Dĩa dưới được truyền động quay bằng động cơ điện thông qua đai truyền, thông 
thường số vòng quay n=150÷300 v/ph. Đường kính của dĩa trong khoảng 0,6÷1,4 m. 
Hạt vào lỗ nhập liệu của dĩa trên, đi vào khe hở giữa 2 dĩa đá. Do kích thước khe hở nhỏ hơn 
đường kính hạt nên vỏ trấu chịu lực nén từ 2 phía của dĩa đá, đồng thời do tác động quay của dĩa 
làm hạt lăn trong khe, vì vậy vỏ trấu bị vỡ và tách hoàn toàn khỏi nhân hạt. Rãnh trên mặt đá 
giúp hạt tách vỏ nhanh hơn và di chuyển ra ngoài dễ dàng hơn nhờ tác dụng của lực ly tâm. Hỗn 
hợp sau khi xay gồm có nhân hạt, vỏ trấu và một tỉ lệ nhất định hạt (15-20 %) còn chưa xay 
được. Vỏ trấu và hạt chưa xay được sẽ được tách ra, nhân hạt đưa vào chế biến tiếp. 
- 32 - 
 Hình V- 1. Máy xay 2 dĩa đá 
Tùy theo cỡ hạt đem bóc vỏ mà khe hở giữa hai dĩa được điều chỉnh bằng các điểm treo của dĩa 
trên. Khe hở phải thật đồng đều để quá trình tách vỏ được thực hiện trên toàn bề mặt dĩa. Nếu 
khe hở không đều, nguyên liệu theo chỗ rộng đi ra ngoài, do đó không tách vỏ được. Sau một 
thời gian làm việc, bề mặt làm việc bị mòn, làm các hạt đá có thể bị bong ra, khi đó cần làm lại 
bề mặt đá. Việc khắc phục này có thể tiến hành ngay nơi sản xuất. 
Năng suất máy thường từ 1 t/h đến 4 t/h. 
Máy làm việc ổn định, ít hư hỏng, dễ sửa chữa. Năng suất lớn so với các máy xay khác. Tuy 
nhiên quá trình điều chỉnh khe hở làm việc giữa 2 dĩa đá tương đối khó, đòi hỏi phải có tay nghề, 
kinh nghiệm. Ngoài ra do bề mặt làm việc cứng nên dễ làm gãy nát nhân hạt, giảm tỉ lệ hạt 
nguyên sau khi xay, và có nguy cơ lẫn sạn đá trong gạo vì vậy hiện nay ngày càng ít đựơc sử 
dụng. 
 I.2 Máy xay 2 trục cao su 
Máy gồm có 2 trục bằng cao su có lõi bằng gang hoặc hợp kim nhôm được lắp lên trục nối với 
bộ phận truyền động quay. Hai trục cao su quay ngược chiều nhau, một trục quay nhanh hơn trục 
kia từ 1,15÷1,25 lần. Tốc độ trục nhanh có thể từ 700-1300 v/p. Trục cao su có đường kính từ 
180mm đến 225mm và chiều dài trục từ 180 mm đến 250mm. Khe hở giữa 2 trục có thể điều 
chỉnh bằng cách dịch chỉnh một trong 2 trục. Một trục hoặc máng phân phối hạt được lắp phía 
trên nhận hạt từ phễu chứa rải đều vào khe hở giữa 2 trục 
 Khi cho hạt đi vào khe hở giữa 2 trục, nửa vỏ hạt tiếp xúc trục quay chậm, nửa vỏ kia tiếp xúc 
trục quay nhanh, làm sinh ra một lực dịch trượt xé rách vỏ trấu và tách rời khỏi nhân hạt. Quá 
trình tách vỏ nầy xảy ra rất nhanh trong khe hở nhờ ma sát lớn giữa hạt và bề mặt cao su giúp 
giảm được hiện tượng trượt. Nhờ sự biến dạng của cao su nên những hạt có kích thước lớn có thể 
được tách vỏ mà vẫn không bị gãy. 
Hiệu suất bóc vỏ và gãy nát phụ thuộc vào các thông số của máy như tốc độ trục nhanh, trục 
chậm, kích thước khe hở, điều kiện cấp liệu, và cơ lý tính của lớp cao su. Lớp cao su cần có độ 
cứng đồng đều và vừa đủ để tách vỏ hạt, nhưng không làm gãy vỡ nhân, cần có độ dẻo và dai để 
tạo được lực ma sát cần thiết nhưng lại lâu mòn và mòn đều trên suốt chiều dài trục. Sau một 
- 33 - 
thời gian làm việc, lớp cao su mòn làm bề rộng khe hở lớn dần, dẫn đến giảm hiệu quả tách vỏ 
hạt, khi đó cần phải điều chỉnh giảm bớt khe hở giữa hai mặt trục. Với thóc khe hở được khống 
chế từ 0,4mm đến 0,75mm. Khi đôi trục cao su đã mòn tới giới hạn nhất định thì thay cả cặp 
trục. 
Việc tiếp liệu cho cặp trục bóc vỏ rất quan trọng. Lớp hạt từ trong hộc chứa liệu chảy xuống 
hoặc qua máng cấp liệu hoặc qua trục rải liệu phải được tạo thành lớp mỏng và đều dài suốt 
chiều dài trục. Nếu lớp liệu dồn vào giữa hoặc ra hai đầu trục thì ở đó mặt trục cao su sẽ mòn 
nhanh hơn, tạo khe hở không đều trên chiều dài trục, dẫn đến có chỗ bóc vỏ không triệt để, chỗ 
hạt bị chèn gãy nhiều, làm giảm hiệu suất tách vỏ và năng suất máy. Ðồng thời trục mau chóng 
phải thay vì bị mòn không đều. 
Máy xay 2 trục cao su thường được lắp kết hợp với quạt để hút vỏ trấu, đồng thời giảm được 
lượng bụi thoát ra ngoài. 
Ðây là một trong những lọai máy dùng thích hợp với thóc, có hiệu suất bóc vỏ cao, tỉ lệ gãy nát 
thấp. Năng suất máy trong khoảng 0,5 t/h đến 2,5 t/h. Quá trình vận hành, điều chỉnh dễ dàng, 
không đòi hỏi nhiều kỹ năng, tuy nhiên bề mặt cao su nhanh mòn khi làm việc với các hạt có bề 
mặt nhám, cần phải thay sau một thời gian làm việc nhất định. 
 Hình V- 2. Máy xay 2 trục cao su 
II. MÁY XÁT 
Tiếp theo quá trình tách vỏ trấu của lúa cần bóc tiếp lớp vỏ lụa mỏng của gạo, chủ yếu là cellulô. 
Quá trình xát chủ yếu dựa vào ma sát nên có nhiều kiểu máy xát khác nhau; chất lượng máy 
được đánh giá dựa vào mức tách cám, năng suất và tỉ lệ gãy vỡ. 
- 34 - 
Thông thường, các lớp vỏ lụa bám rất chắc vào trong phôi nhũ, quá trình tách vỏ lụa rất khó so 
với tách vỏ trấu. Các máy xát thường sử dụng nguyên lý làm mòn bằng cách cho các khối hạt 
chuyển động, hạt ma sát với thành máy hoặc ma sát với nhau, lớp vỏ lụa mòn dần và bong ra 
khỏi hạt. 
II.1 Máy xát trục côn 
Gồm một rôto hình nón cụt có đáy lớn ở phía trên, đáy nhỏ ở phía dưới (cũng có thể ngược lại) 
được bao bọc bằng một lớp đá nhám. Rôto được lắp trên trục thẳng đứng và truyền động quay. 
Bao bọc xung quanh trục là lớp lưới xát tạo ra một khoang trống giữa rôto và lưới, gọi là khoang 
xát. Lưới gồm nhiều phần ghép, giữa hai phần lưới là một thanh bằng cao su (gồm 6 thanh), 
khoảng cách giữa các thanh cao su với mặt đá nhám của rôto nhỏ hơn so với lưới. Phía dưới 
khoang xát là cửa thoát hạt xát có lắp côn điều chỉnh để độ mở của cửa thoát. Bên ngoài lưới là 
khoang chứa cám gắn với quạt hút để hút cám ra ngoài đồng thời làm nguội hạt. Để điều chỉnh 
khe hở giữa trục và lưới, có thể điều chỉnh nâng trục lên hoặc hạ xuống được nhờ tay quay điều 
chỉnh, qua đó làm tăng hoặc giảm khe hở xát giữa rôto và lưới. Thanh cao su cũng có thể điều 
chỉnh ra vào được. 
Hình V- 3. Máy xát trục côn (trục quay lên) Hình V- 4. Máy xát trục côn (quay xuống) 
Hạt được đưa vào máy từ phía trên, vào khoảng trống giữa rôto và lưới xát.Trục rôto quay làm 
lớp hạt tiếp xúc với bề mặt đá nhám bị mài mòn. Khi hạt đi qua khe hở giữa thanh cao su và bề 
mặt trục, sự mài mòn diễn ra tích cực hơn do hạt chịu lực đàn hồi của thanh cao su ép mạnh về 
phía mặt đá nhám. Ngoài ra sự chuyển động của cả khối hạt làm tăng sự cọ xát cũng làm lớp vỏ 
lụa bị mòn nhanh chóng. Như vậy, do ma sát giữa vỏ lụa và trục côn, giữa các hạt với nhau, vỏ 
lụa mòn và bong ra. Lớp vỏ lụa bị mài mòn gọi là cám gạo có kích thước tương đối mịn. Quạt 
hút cám, hút không khí ngang lớp hạt, xuyên qua lưới mang theo cám gạo, và làm nguội khối hạt 
xát. Do trục xát đặt thẳng đứng, hạt có khuynh hướng di chuyển xuống phía dưới và thoát ra 
ngoài theo cửa thoát. Ðể thay đổi độ trắng hạt sau khi xát, người ta thay đổi diện tích của thoát 
- 35 - 
để tăng thời gian lưu lại trong máy của hạt. Tuy nhiên khi tăng độ trắng làm giảm năng suất làm 
việc của máy. 
Số vòng quay trục từ n= 400 – 600 v/p. năng suất thay đổi theo giống lúa, thường từ 2,5 t/h đến 8 
t/h, tùy theo kích cỡ máy và theo độ trắng gạo xát. 
II.2 Máy xát nhiều dĩa đá có thổi gió 
Máy xát nhiều dĩa đá có thổi gió gổm một trục quay trên đó có lắp nhiều dĩa đá hình trụ ngắn, 
giữ các dĩa là vòng cách có đường kính nhỏ hơn, và có nhiều lỗ thổi gió. Tương tự như máy xát 
trục côn, bao quanh trục có dĩa đá là lưới xát để thoát cám và 4 thanh cao su. Khoảng cách giữa 
lưới, các thanh cao su và dĩa đá có thể điều chỉnh được bằng cách dịch chuyển lưới và thanh cao 
su. Hạt ra ngoài theo cửa thoát lắp bên dưới. Diện tích thoát của cửa thoát cũng được điều chỉnh 
nhờ một côn điều chỉnh. 
 Hình V- 5. Máy xát nhiều dĩa đá 
Hạt được cho vào khoang xát giữa lưới và dĩa đá. Dĩa đá quay làm khối hạt chuyển động. Khi 
qua ngang khoảng hở nhỏ giữa thanh cao su, hạt tiếp xúc mạnh với bề mặt lớp đá nhám, làm 
mòn lớp vỏ lụa bên ngoài hạt. Ngoài ra tác động tự mài mòn khi ma sát giữa hạt với hạt cũng có 
tác động đáng kể tới quá trình xát trắng hạt. 
Hình V- 6. Máy xát trục vít Hình V- 7. Máy xát nhiều dĩa đá loại đứng 
- 36 - 
II.3 Máy xát trục vít 
Máy xát trục vít gồm có một trục xát có 2 đoạn: đoạn đầu có cánh dạng vít, đoạn sau có cánh 
thẳng, được truyền động quay nhờ động cơ điện qua bộ truyền đai thang. Bao bọc xung quanh 
trục xát là bao lưới hình lục giác hoặc bát giác được ghép từ nhiều tấm riêng rẽ. Lưới làm từ thép 
tấm, có lỗ gia công nghiêng một góc so với cạnh của tấm lưới, có dạng dài, chiều rộng nhỏ hơn 
kích thức hạt xát Phễu nạp liệu có cơ cấu rung cấp liệu được lắp phía đoạn trục cánh vít, còn 
phía cuối đoạn trục cánh thẳng là cửa thoát sản phẩm xát. Một tấm chặn đóng kín của thoát hạt 
xát nhờ các khối đối trọng lắp phía ngoài. Trong nhiều trường hợp, trục quay có lỗ rỗng dẫn 
không khí nén hay nước đưa vào khối hạt. 
Khi làm việc, hạt từ phễu nạp liệu đi vào trong khoang xát. Do tác động cánh vít, khối hạt sẽ 
được đẩy vào trong tạo một áp suất lên khối hạt. Bên trong, đoạn trục cánh thẳng quay làm khối 
hạt quay theo, ma sát với lỗ lưới và ma sát với nhau làm cho lớp vỏ lụa bị mòn, bong ra. Áp suất 
của khối hạt càng lớn, ma sát càng lớn. Do lớp bao lưới quanh trục xát có hình lục giác hoặc bát 
giác nên có sự xáo trộn mạnh làm cho quá trình xát xảy ra đồng đều với cả khối hạt. Đôi khi giữa 
2 tấm lưới có lắp thêm một thanh chắn nhô vào phía trong dọc theo suốt chiếu dài máy, làm 
chuyển hướng dòng hạt đang di chuyển làm tăng đáng kể độ xáo trộn của khối hạt. Tấm chặn 
cửa thoát có tác dụng điều chỉnh áp suất trong khoang xát, từ đó điều chỉnh độ trắng của hạt xát. 
Khi áp suất trong khoang xát lớn sẽ đẩy tấm chặn làm hạt thoát ra, còn khi áp suất giảm, đối 
trọng sẽ tác động làm tấm chặn đóng làm giảm cửa thoát hạt. 
 Hình V- 8. Máy xát trục vít 
Máy xát trục vít còn có thể dùng để đánh bóng hạt. Khi đó một lượng nhỏ nước được đưa vào 
khối hạt giúp cho bề mắt hạt bóng đẹp hơn sau khi xát. Không khí cũng được thổi vào làm khối 
hạt nguội hơn đồng thời giúp thoát cám nhanh chóng cũng góp phần làm sạch, bóng bề mặt hạt. 
III. MÁY NGHIỀN 
Trong các dây chuyền sản xuất của nhiều ngành công nghiệp cần có nguyên liệu ở dạng hạt nhỏ 
để cung cấp cho các công đoạn chế biến. Máy nghiền là các máy làm nhỏ kích thước vật liệu ban 
đầu. 
- 37 - 
Bảng 0-1. Kích thước hạt bột sau khi nghiền 
Đường kính trung bình, mm 
Mức độ nghiền Nguyên liệu, D Sản phẩm nghiền, d 
Tỉ số mức độ 
nghiền, 
d
Di = 
Nghiền bột 
To 5-1 0,01-0,04 500-400 
Vừa 0,2-0,04 0,015-0,005 13-8 
Mịn 0,1-0,04 0,005-0,001 20-40 
rất mịn 0,1-0,04 0,001 100-400 
Các loại máy nghiền đều nghiền nhỏ vật liệu bằng một hoặc vài dạng tác dụng cơ học. Các 
phương pháp tác dụng bao gồm: 1. va đập, 2. nén ép, 3. mài mòn, 4. cắt. Tùy theo yêu cầu và 
tính chất cơ lý của vật liệu mà chọn phương pháp nghiền thích hợp. 
Trong quá trình nghiền, nguyên liệu chịu tác dụng lực sẽ bị biến dạng đàn hồi, sau đó, khi vuợt 
quá biến dạng đàn hồi, nguyên liệu sẽ bị phá hủy thành nhiều thành phần mới có kích thước nhỏ 
hơn. Như vậy công cần thiết cho quá trình nghiền bao gồm công làm biến dạng vật liệu và công 
để làm nhỏ kích thước vật liệu. Công biến dạng phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu, còn 
công biến dạng phụ thuộc vào mức độ nghiền, mức độ nghiền càng lớn, công tiêu tốn càng 
nhiều.Số hạt mới sinh ra tỉ lệ theo cấp số nhân với mức độ nghiền. Giả sử một hạt hình lập 
phương kích thước cạnh là D sau khi nghiền còn kích thước D/2sẽ sinh ra 8 hạt mới, còn nếu là 
D/4 sẽ là 8 x 8 = 64 hạt, D/8 sẽ là 64 x 8 = 512 hạt, v.v.. Như vậy do số hạt mới sinh ra càng 
nhiều, thời gian để nghiền sẽ càng lớn nếu nghiền càng mịn. 
III.1 Máy nghiền búa 
Tùy theo kích cỡ vật liệu đem nghiền, kích thước yêu cầu của sản phẩm và căn cứ vào độ cứng 
vật liệu, vào yêu cầu thoát và vận chuyển sản phẩm v.v.. để chọn lọai máy nghiền thích hợp, sao 
cho đạt năng suất mà chi phí năng lượng lại thấp. Do đó nhiều loại máy nghiền có kết cấu khác 
nhau từ đơn giản đến phức tạp đã được chế tạo. 
 Hình V- 9. Cấu tạo máy nghiền búa với cánh búa cố định 
- 38 - 
Cấu tạo máy nghiền búa gồm một roto, trên roto có các cánh búa. Cánh búa có thể có nhiều dạng 
khác nhau tuỳ theo yêu cầu nghiền và cơ lý tính của nguyên vật liệu. Roto quay trên một vỏ máy 
được làm bằng gang đúc, có chỗ lắp lưới hoặc toàn bộ xung quanh là lưới. 
Loại đúc bằng gang bên trong thường lắp gờ. 
Loại bao xung quanh là lưới bên trong có gờ hoặc không. 
Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên trong máy qua của nạp liệu. Do sự va đập của vật liệu với 
các cánh búa đang quay và với thành trong của máy, vật liệu sẽ biến dạng rồi vỡ ra thành các 
thành phần có kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra khi nguyên liệu ban đầu có kích thước lớn, còn có 
thêm sự chà xát của vật liệu với thành trong của máy. Do bị va đập nhiều lần giữa cánh búa và 
vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới ra ngoài.Các 
hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc được quạt hút ra khỏi máy, còn các hạt vật 
liệu to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ. Ðể nghiền được, động năng của 
búa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu. Do vậy, khi nghiền vật liệu lớn 
cần có trọng lượng búa lớn, còn khi nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ hơn. Trong trường hợp vật 
liệu nghiền kích thước không đều hoặc quá cứng, người ta dùng loại có cánh búa xếp. Ưu điểm 
của cánh búa loại này là có thể xếp được khi qua tải hoặc vật cứng; khi vượt qua tải hay vật cứng 
này, cánh búa sẽ mở ra nhờ lực ly tâm. 
Nguyên liệu có thể được đưa vào máy theo hướng tâm trục hay có thể nhập liệu theo phương tiếp 
tuyến với rô to. Phương pháp này không được thuận lợi lắm do nguyên liệu có thể bị văng lên 
theo đường nhập liệu. Trong quá trình nghiền, nếu lỗ lưới bị bít, vật liệu không thoát ra được, 
năng suất sẽ giảm rất nhiều hoặc bằng 0. Vì vậy để máy hoạt động tốt thì vật liệu nghiền không 
được làm bít lỗ lưới. Máy nghiền búa thường không làm việc được các loại vật liệu ẩm, dẻo, 
hoặc bá ... t. Trong thân của cơ cấu rót có 
hai rãnh. Một trong hai rãnh đó được nối với bơm chân không, rãnh còn lại nối với bình chứa sản 
phẩm. 
Ở vị trí đóng, van trượt (hoặc van bi) đóng cả hai đường thông với bơm chân không và sản 
phẩm. Khi có chai đưa vào, van được nâng lên và quá trình rót bắt đầu. Không khí trong chai 
được bơm chân không hút làm áp suất giảm. Khi đó sản phẩm từ bình chứa sẽ chảy vào trong 
chai. Quá trình diễn ra liên tục đến khi chai được nạp đầy sản phẩm. Khi đó đường ống hút khí 
sẽ bị ngắt khỏi bơm chân không, bên trong chai được thông áp và sản phẩm ngừng chảy vào 
trong chai. Tuy nhiên sẽ có một lượng nhỏ sản phẩm bị hút theo không khí, phần sản phẩm nầy 
sẽ được tách ra ờ bình tách lỏng đặt trước máy hút chân không. Thông thường người ta điều 
chỉnh lượng sản phẩm trong chai bằng cách sử dụng ống thông áp có thể dịch chuyển được hoặc 
thay đổi thời gian hút chân không 
Cơ cấu rót chân không được dùng để rót các sản phẩm dễ hư hỏng hoặc giảm chất lượng khi tiếp 
xúc với không khí, hoặc được sử dụng trong các trường hợp các sản phẩm dễ rót và yêu cầu năng 
suất rót lớn, thời gian rót cho một chai nhanh. 
Hình VI - 5. Máy chiết dạng băng chuyền thẳng Hình VI - 6. Máy chiết chai kiểu bàn quay 
 - 52 - 
Chương VII 
MÁY LY TÂM - PHÂN LY 
I. QUÁ TRÌNH LỌC LY TÂM - LẮNG LY TÂM 
Quá trình phân ly dựa vào trường lực ly tâm để phân riêng hỗn hợp hai pha rắn- lỏng hoặc lỏng-
lỏng thành các cấu tử riêng biệt gọi là quá trình ly tâm. Máy để thực hiện quá trình đó gọi là máy 
ly tâm. 
Trong quá trình ly tâm lắng và lọc, nguyên liệu chuyển động quay cùng với rôto của máy. Lực ly 
tâm sẽ làm cho các cấu tử có khối lượng riêng khác nhau phân lớp theo hướng của gia tốc trường 
lực. Thành phần có khối lượng riêng lớn nhất sẽ tập trung ở vùng xa tâm nhất, còn phần có khối 
lượng riêng nhỏ nhất tập trung ở tâm của rôto. 
Tùy theo cấu tạo bề mặt rôto mà quá trình ly tâm tiến hành theo nguyên tắc lọc ly tâm hay lắng 
ly tâm. Do đó cũng có hai loại máy ly tâm: máy ly tâm lắng và máy ly tâm lọc 
I.1 Lắng ly tâm 
 Hình VII- 1. Nguyên lý làm việc của máy ly tâm lắng. 
 - 53 - 
Hình VII- 2. Quá trình lắng ly tâm: Lắng trong huyền phù và phân riêng nhũ tương 
Rôto của máy ly tâm lắng có dạng hình trụ, kín, thành của rôto không có đục lỗ. Khi rôto quay 
dưới tác dụng của lực ly tâm, huyền phù hay nhũ tương được phân thành các lớp riêng biệt tùy 
theo khối lượng riêng của nó. Lớp khối lượng riêng lớn ở sát thành rôto, lớp có khối lượng riêng 
nhỏ ở phía trongLy tâm lắng gồm hai quá trình: quá trình lắng pha rắn tiến hành theo những quy 
luật của thủy động lực học; quá trình nén bã tiến hành theo những qui luật cơ học. 
Quá trình lắng trong máy ly tâm khác quá trình lắng trong trường trọng lực. Lắng trong trường 
trọng lực, vận tốc lắng coi như bằng nhau ở các vị trí khác nhau vì gia tốc trọng trường không 
phụ thuộc vào tọa độ rơi - hạt lắng theo phương song song với nhau. Trong trường lực ly tâm 
vận tốc lắng và gia tốc ly tâm thay đổi phụ thuộc vào vận tốc gốc ω và bán kính quay r (a= ω2r), 
hạt lắng theo phương đường kính rôto 
I.2 Lọc ly tâm 
Máy ly tâm lọc dùng để phân riêng huyền phù có kích thước pha rắn tương đối lớn. Trên thành 
rôto của máy ly tâm học khoan nhiều lỗ hoặc làm bằng lưới. Ðường kính lỗ trên thành rôto 
thường trong giới hạn 3-8 mm. Bên trong thành rôto có lưới có kích thước nhỏ để lọc được hạt 
các huyền phù. 
Nếu đường kính các hạt rắn 1-2 mm, thì vách ngăn làm bằng thép tấm mỏng và được khoan các 
lỗ nhỏ có đường kính khoảng 1- 1,5 mm. Nếu các hạt rắn nhỏ hơn nữa thì phải dùng lưới kim 
loại có lỗ hình vuông với kích thước lỗ lưới 0,1-0,5 mm. Nếu kích thước hạt rắn nhỏ hơn dùng 
lớp vải bằng sợi bông, sợi gai hoặc len v.v.. 
Hình VII- 3. Quá trình lọc ly tâm bằng lưới lọc (vách ngăn lọc) 
II. PHÂN LOẠI MÁY LY TÂM 
Có thể phân loại máy ly tâm theo dấu hiệu khác nhau: 
− Theo quá trình phân ly: máy ly tâm lắng; máy ly tâm lọc 
− Theo phương thức làm việc: máy ly tâm làm việc gián đoạn, máy ly tâm làm việc liên tục 
và máy ly tâm tự động 
− Theo kết cấu của bộ phận tháo bã: máy ly tâm tháo bã bằng dao; máy ly tâm tháo bã bằng 
vít xoắn; máy ly tâm tháo bã bằng pittông 
− Theo giá trị yếu tố phân ly phân ra máy ly tâm thường và máy ly tâm siêu tốc 
 - 54 - 
− Theo kết cấu trục và ổ đỡ phân ra: máy ly tâm ba chân và máy ly tâm treo 
III. MÁY LY TÂM LỌC 
III.1 Các máy ly tâm làm việc gián đoạn 
III.1.1 Máy ly tâm ba chân 
Ðây là loại máy làm việc gián đoạn, có thể tháo bã bằng tay, bằng dao hoặc bằng khí động, 
thường dùng để ly tâm huyền phù chứa các hạt rắn nhỏ, trung bình hoặc làm khô bã lọc. 
Máy gồm có rôto được bao bọc bởi vỏ. Thân máy gắn với vỏ được đặt trên 3 lò xo cánh nhau 
120O. Ðộng cơ lắp trân thân máy nối với bánh đai ở phía dưới rồi truyền sang trục máy làm quay 
rôto. Ưu điểm của máy là có thể làm việc với tải trọng lệch tâm tương đối lớn nhờ có các lò xo 
giảm chấn. Ðiểm treo của kết cấu nằm trên trọng tâm phần treo nên khi làm việc máy rất ổn 
định. Trục máy ngắn nên máy gọn, chắc chắn, tiện lợi cho việc tháo bã bằng tay. 
Nhược diểm của máy là ổ trục và bộ phận truyền động đặt ở dưới nên dễ bị ăn mòn hoá học 
 Hình VII- 4. Máy ly tâm làm việc gián đoạn tháo bã bằng dao 
III.1.2 Máy ly tâm kiểu treo 
Loại máy này dùng để phân riêng huyền phù mịn và trung bình, do đó nó thường được dùng 
trong các nhà máy đường, nhà máy hoá chất, thực phẩm v.v.. 
Máy gồm có rôto ghép với đầu dưới của trục quay. Khe hở giữa các nan hoa chính là các lỗ tháo 
bã. 
Khi máy đang làm việc thì chóp sẽ đậy kín đáy rôto. Khi tháo bã thì dừng máy và nâng chóp lên, 
đồng thời dùng dao để cạo bã xuống dưới qua các lỗ giữa các nan hoa. 
Ưu điểm của loại máy này là ổ trục và bộ phận truyền động không bị chất lỏng ăn mòn, việc tháo 
bã tương đối nhẹ nhàng và nhanh hơn loại trên. 
Vì các máy ly tâm làm việc với số vòng quay rất lớn nên dù đã ngắt điện, trục quay vẫn còn quay 
do quán tính rất lâu. Ðể nhanh chóng dừng máy ta phải dùng cơ cấu phanh hãm. Ðối với các máy 
 - 55 - 
ly tâm treo, ổ trục có thể đảo xung quanh phương thẳng đứng khi phanh, do đó cơ cấu phanh 
phải cấu tạo sao cho khi phanh áp lực gây ra hai phía của phanh phải đều nhau. 
Ðể khắc phục nhược điểm tháo bã bằng tay nặng nhọc, năng suất thấp người ta chế tạo loại máy 
ly tâm treo tháo bã tự động. Loại máy này chỉ khác máy ly tâm treo bình thường là phần dưới có 
dạng hình nón với góc nghiêng lớn hơn góc rơi tự nhiên của bã. Khi rôto dừng lại thì bã tự trượt 
xuống theo thành nón và ra khỏi rôto. 
III.1.3 Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao 
Các loại máy ly tâm trên đây, lúc tháo bã đều phải hãm máy, do đó mất thời gian và tiêu hao 
năng lượng vô ích. Loại máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao cũng làm việc gián đoạn nhưng 
tất cả các giai đoạn đều được tự động hoá nên thời gian của một chu kỳ ngắn hơn loại tháo bã 
bằng tay 
 Hình VII- 5. Máy ly tâm tháo bã bằng dao có cửa tháo ở đáy 
Sau khi mở máy cho rôto quay thì cho huyền phù vào rôtô theo ống tiếp liệu (trên ống có lắp một 
van đặc biệt). Sau khi huyền phù đã vào đủ lượng yêu cầu thì van đóng lại và xảy ra quá trình ly 
tâm. Lớp bã trong rôto ngày càng dày lên và khi đảm bảo chiều dày quy định thì xy lanh lực hạ 
pittông xuống kéo theo dao cạo bã, cạo thành lớp mỏng rơi xuồng máng hứng phía dưới. Như 
vậy dao lấy bã ra một cách gián đoạn và chuyển động xoay của dao là nhờ chuyển động tịnh tiến 
của pittông. 
III.2 Các máy ly tâm làm việc liên tục 
Trong các máy ly tâm làm việc liên tục, huyền phù (hay nhũ tương) liên tục được cho vào, còn 
nước trong và bã liên tục được lấy ra. Loại này gồm có các loại máy ly tâm khác nhau. 
III.2.1 Máy ly tâm nằm ngang làm việc liên tục, tháo bã bằng pittông 
Ưu điểm chủ yếu của loại máy này là làm việc liên tục nên năng suất cao. So với máy ly tâm 
tháo bằng dao thì có kết cấu gọn, chắc hơn, năng lượng tiêu thụ trên một đơn vị sản phẩm nhỏ 
hơn. Tuy nhiên máy còn có một số nhược điểm như kết cấu phức tạp, tiêu tốn năng lượng không 
đều theo thời gian, lưới lọc chóng mòn do bị ma sát với pittông đẩy bã. 
Loại máy ly tâm này dùng để ly tâm huyền phù đặc (50% pha rắn trở lên), kích thước hạt 
khoảng 0,04-0,12mm. Thường dùng để ly tâm các huyền phù mà pha rắn ở dạng tinh thể như 
(NH4)2SO4, NaCl, CaSO4 ,v.v.. 
 - 56 - 
Máy gồm có một pittông chính lắp chặt lên một đầu của cần đẩy, còn đầu kia của cần đẩy thì lắp 
pittông của xylanh lực điều khiển bằng dầu hoặc khí nén. Cần đẩy nằm trong trục rỗng, một đầu 
trục rỗng lắp chặt rôto, đầu kia lắp bánh đai chuyển động. Cần đẩy cùng quay với trục rỗng để 
phân phối đều huyền phù, đồng thời chuyển động tịnh tiến qua lại 12-16 lần/giờ để đẩy bã ra 
khỏi roto. 
Hình VII- 6. Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc làm việc liên tục có piston đẩy pha rắn 
III.2.2 Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm 
Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm gồm có roto lọc hình côn, lắp công-xôn trên trục thẳng đứng, 
trục quay trên các ổ đỡ . Ổ đỡ được đặt trên các bộ giảm chấn bằng cao su. Rôto quay được nhờ 
động cơ qua bộ phận truyền động đai. 
Nguyên liệu liên tục chảy thành dòng vào trong rôto hình côn. Do tác dụng của lực ly tâm, huyền 
phù di chuyển dọc theo lưới lọc của roto. Chất lỏng được tách ra qua lỗ lưới của rôto, còn bã 
được rửa sạch và làm khô. Thành phần lỏng đi vào bộ phận chứa hình vành khăn, phần bã rắn 
chuyển động lên trên văng ra khỏi rôto và được đưa vào thùng chứa. 
 - 57 - 
Hình VII- 7. Máy ly tâm liên tục rô to hình nón tự tháo bã 
Góc nghiêng của rôto lọc phải bảo đảm cho huyền phù chuyển động lên phía trên, dưới tác động 
của áp suất phần nguyên liệu mới đưa vào. Lỗ của lưới lọc của roto lọc hình côn dạng khe có 
chiều rộng khoảng 0,04-0,15mm. Vì thế mà sức cản của lưới lọc rất lớn, tương đương với sức 
cản của bã (có chiều dày khoảng vài milimet). 
IV. MÁY LY TÂM LẮNG 
IV.1. Máy ly tâm lắng nằm ngang tháo bã bằng vít xoắn 
Loại này dùng để phân ly huyền phù mịn có nồng độ trung bình và lớn. Trong công nghiệp thực 
phẩm loại máy này dùng để tách tinh bột ra khỏi nước quả, trong các ngành công nghiệp khác 
dùng để phân riêng pha rắn và pha lỏng. 
Máy gồm có hai rôto. Rôto ngoài có dạng hình nón hoăc trụ-nón, rôto trong có dạng hình trụ mà 
mặt ngoài của nó có gắn vít tải. Rôto trong và rôto ngoài quay cùng chiều nhưng rôto trong quay 
chậm hơn rôto ngoài 1,5-2 % (khoảng 20-100vg/ph) nhờ hộp giảm tốc vi sai. Rôto trong có đục 
các lỗ để dẫn huyền phù nhập liệu. Góc nghiêng phần hình nón của rôto khoảng 9-10O . Quá 
trình lắng xảy ra trong khoảng không gian giữa hai rôto, bã bám vào mặt trong của rôto ngoài và 
được vít tải đẩy về phía cửa tháo bã. Nước trong đi về phía ngược lại, chảy qua các cửa ở trên 
đáy rồi đi ra ngoài. Trong phần rôto không bị ngập nước, bã vừa được đưa ra khỏi rôto vừa được 
làm khô. 
 Hình VII- 8. Máy ly tâm lắng liên tục tháo bã bằng vít xoắn 
 - 58 - 
Có thể điều chỉnh chế độ làm việc của máy bằng cách thay đổ số vòng quay hoặc thay đổ chiều 
dài lắng khi ta xoay các cửa chảy tràn. Lỗ chảy tràn càng gần trục quay thì lớp nước càng sâu, 
chiều dài lắng càng dài, lắng được các hạt có kích thước nhỏ. 
Ưu điểm của máy này là phân ly được huyền phù mịn, năng suất lớn. 
Nhược điểm là tốn nhiều năng lượng để tháo bã, tổn thất trong hộp giảm tốc vi sai lớn, bã bị vụn 
nát, nước trong còn lẫn nhiều hạt rắn; máy làm việc nặng nề, ồn ào. 
IV.2 Máy phân ly siêu tốc loại dĩa 
Máy phân ly siêu tốc loại dĩa có nhiều loại: loại hở, loại kín, loại nửa kín, loại tháo bã bằng tay 
và bằng ly tâm. Ðây là nhóm có nhiều máy nhất trong các loại máy ly tâm siêu tốc. Máy ly tâm 
siêu tốc loại dĩa dùng để phân li huyền phù có hàm lượng pha rắn nhỏ hoặc phân ly nhũ tương 
khó phân ly. Máy ly tâm siêu tốc loại dĩa dùng để tách bơ trong sữa, tinh luyện dầu thực vật và 
lắng trong các chất béo. 
Bộ phận chủ yếu của máy là rôto gồm các dĩa chồng lên nhau với một khoảng cách thích hợp. 
Nếu phân li nhũ tương trên các dĩa đều có khoan lỗ, ở dĩa giữa các lỗ phải nằm trên đường thông 
thẳng đứng, qua đó sản phẩm ban đầu đi vào khe hở giữa các dĩa. Khoảng cách giữa các dĩa 0,4-
1,5mm. Dĩa trên được giữ nhờ các gân trên mặt ngoài của dĩa dưới. Ðộ nghiêng của dĩa nón cần 
đủ đảm bảo để hạt vật liệu trượt xuống tự do (thường góc nửa đỉnh nón từ 30-500) 
 Hình VII- 9. Máy ly tâm lắng phân ly nhũ tương kiểu dĩa 
Máy có thể làm việc gián đoạn hoặc liên tục. Máy làm việc gián đoạn trong trường hợp tháo bã 
bằng tay. Do dung tích khoảng không gian của lớp bùn phân li không lớn nên máy ly tâm tháo bã 
bằng tay sử dụng hiệu quả khi thành phần hạt lơ lửng đến 0,05% thể tích. 
Ưu điểm của loại này là mức độ phân ly cao, thể tích roto lớn. Nhược điểm là cấu tạo và lắp ráp 
khó, nhất là với môi trường ăn mòn. 
 - 59 - 
 Hình VII- 10. Máy ly tâm lắng làm trong huyền phù 
IV.3 Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn 
Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn thường dùng phân riêng huyền phù có hàm lượng pha rắn ít, kích 
thước pha rắn nhỏ, nhẹ. Không dùng để phân li nhũ tương. Trong công nghiệp thực phẩm, máy 
phân li siêu tốc loại ngăn thường được dùng làm trong nước quả, làm trong rượu, bia, tách các 
tạp chất trong dầu thực vật, trong xăng, sơn và dầu bôi trơn. 
Máy gồm có roto lắp trên trục quay thẳng đứng. Phía trong của roto đặt các vách ngăn hình trụ 
đồng tâm.Huyền phù cho vào ống nhập liệu lần lượt qua không gian giữa các ngăn trong roto. 
Dưới tác dụng của lực ly tâm, pha rắn lắng ở các thành trong của các ngăn và được tháo ra ngoài 
khi dừng máy. Nước trong được dẫn ra ngoài qua rãnh bố trí ở ngăn ngoài cùng. 
Loại này chỉ dùng phân riêng các huyền phù mịn (không phân riêng nhũ tương), thí dụ như tách 
các tạp chất trong dầu, xăng, các loại sơn, nước quả v.v.. 
Máy thường quay với số vòng quay 5000-10000 vg/ph, với số ngăn từ 5-10. Máy này đảm bảo 
được cả hai nguyên tắc: tăng chiều dài lắng và giảm chiều dày lớp chất lỏng nên giảm được 
lượng hạt rắn đi theo nước trong. Máy làm việc liên tục và khi các vách ngăn chứa đầy bã thì 
dừng máy và tháo bã bằng tay. 
IV.4 Máy ly tâm siêu tốc loại ống 
Ðây là loại máy có roto nhỏ và dài để phân riêng các huyền phù và nhũ tương. Ðường kính của 
roto vào khoảng 200 mm, tỉ lệ giữa chiều dài roto với đường kính của nó khoảng 5-7. Nếu máy 
dùng để phân riêng huyền phù thì đầu trên của roto (nắp roto) chỉ có một lỗ để nước trong đi ra, 
còn bã được giữ lại trong thành roto và được tháo ra bằng tay. Nếu máy dùng phân riêng nhũ 
tương thì ở nắp rôto có hai lỗ thoát: lỗ gần trục để thoát pha nhẹ, lỗ kia để thoát pha nặng. Nhũ 
tương đưa vào rôto dưới áp suất 0,25-0,3 at qua dĩa phân phối và đi ra khoảng không gian giữa 
roto và các tấm chắn (được gắn dọc theo chiều dài của roto, gồm ba tấm cách nhau 120o). 
 - 60 - 
Khi phân ly nhũ tương cho pha nặng và pha nhẹ không trộn lẫn nhau thì dùng tấm tách sao cho 
bán kính lớp phân chia phải nằm trong vành khăn của tấm tách. 
 Hình VII- 11. Máy ly tâm siêu tốc loại ống 
 - 61 -