Máy trộn chữ U dạng nằm công suất 100–10.000 kg/mẻ

1. GIỚI THIỆU MÁY TRỘN CHỮ U DẠNG NẰM

Máy trộn chữ U dạng nằm là thiết bị phối trộn công nghiệp có thân bồn tiết diện chữ U, trục trộn bố trí theo phương ngang và làm việc theo mẻ hoặc bán liên tục. Nhờ hình dạng bồn và hệ cánh trộn phù hợp, vật liệu được đảo theo nhiều hướng, giảm vùng chết và đạt độ đồng đều cao.

Ngọc Thành thiết kế máy theo từng ngành, từng loại nguyên liệu và khối lượng một mẻ. Kết cấu máy có thể chế tạo bằng thép carbon, thép sơn công nghiệp hoặc inox 304/316 tùy yêu cầu vệ sinh, chống ăn mòn và tiêu chuẩn của chủ đầu tư.

2. DẢI CÔNG SUẤT THEO MẺ

• 100–200 kg/mẻ.
• 300–500 kg/mẻ.
• 500–700 kg/mẻ.
• 700–1.000 kg/mẻ.
• 1.000–1.500 kg/mẻ.
• 1.500–2.000 kg/mẻ.
• 2.000–3.000 kg/mẻ.
• 3.000–4.000 kg/mẻ.
• 4.000–5.000 kg/mẻ.
• 6.000–8.000 kg/mẻ.
• 8.000–10.000 kg/mẻ.

Khối lượng một mẻ được xác định theo khối lượng riêng xốp của nguyên liệu và hệ số chứa hữu ích của bồn. Không nên chọn máy chỉ theo thể tích danh nghĩa vì cùng một thể tích nhưng mỗi vật liệu có khối lượng riêng khác nhau.

3. NGÀNH ỨNG DỤNG

• Thực phẩm: bột, gia vị, ngũ cốc, nguyên liệu phối trộn khô phù hợp.
• Dược phẩm: bột và nguyên liệu cần phối trộn đồng đều theo yêu cầu công nghệ.
• Hóa chất: bột, hạt và nguyên liệu khô không phản ứng với vật liệu chế tạo máy.
• Phân bón: phân hữu cơ, NPK, phụ gia, chất mang và nguyên liệu dạng bột/hạt.
• Thức ăn chăn nuôi: cám, bột, khoáng, premix và phụ gia.
• Xi măng: xi măng, bột khoáng, phụ gia và vật liệu xây dựng dạng bột.
• Cát đá: cát mịn, bột đá và các phối liệu xây dựng phù hợp.
• Phụ phẩm nông lâm nghiệp: mùn cưa, bột gỗ, bột sinh khối và vật liệu rời phù hợp.

Mỗi ngành có yêu cầu khác nhau về vật liệu chế tạo, kiểu cánh, độ kín bụi, vệ sinh và độ chính xác phối trộn nên cấu hình máy được thiết kế riêng.

4. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Nguyên liệu được cấp vào bồn trộn theo công thức. Khi trục quay, cánh trộn tạo chuyển động đối lưu, đảo ngang, đảo dọc và xáo trộn vật liệu giữa vùng trong – ngoài của bồn.

Sau thời gian trộn cài đặt, cửa xả mở để xả hỗn hợp xuống phễu, vít tải, băng tải hoặc công đoạn tiếp theo. Với dây chuyền tự động, PLC có thể điều khiển toàn bộ chu trình nạp – trộn – xả theo mẻ.

5. CẤU TẠO CHÍNH

• Thân bồn chữ U.
• Trục trộn nằm ngang.
• Hệ cánh trộn.
• Hai đầu gối đỡ/ổ bi.
• Motor điện.
• Hộp giảm tốc tải nặng.
• Khớp nối.
• Nắp bồn.
• Cửa nạp liệu.
• Cửa xả đáy.
• Khung chân máy.
• Cacte che truyền động.
• Tủ điện điều khiển.

6. CÁC KIỂU CÁNH TRỘN

• Cánh ribbon xoắn kép: phù hợp bột, hạt nhỏ và nguyên liệu cần độ đồng đều cao.
• Cánh paddle: phù hợp vật liệu cần đảo mạnh nhưng hạn chế nghiền nát.
• Cánh dạng bản/dao đảo: dùng cho nguyên liệu đặc thù hoặc có độ kết dính nhất định.
• Cấu hình kết hợp ribbon + paddle: dùng khi cần tối ưu đồng thời tốc độ và độ đồng đều.

Kiểu cánh được chọn theo độ chảy, độ ẩm, kích thước hạt, tính bám dính và yêu cầu đồng đều của sản phẩm.

7. THÂN BỒN CHỮ U

Bồn trộn chữ U giúp vật liệu gom về vùng làm việc của cánh và giảm các góc chết so với bồn hộp. Bán kính đáy, chiều dài bồn và tỷ lệ L/D được tính theo dung tích mẻ và loại cánh.

• Thân bồn có thể hàn kín hoặc tháo nắp bảo trì.
• Gia cường gân chống biến dạng.
• Có cửa quan sát hoặc cửa vệ sinh khi cần.
• Có thể bố trí áo gia nhiệt/làm mát cho ứng dụng đặc biệt.

8. VẬT LIỆU CHẾ TẠO

• Thép carbon/CT3/SS400: phù hợp phân bón, xi măng, cát đá và nhiều vật liệu không yêu cầu chống ăn mòn cao.
• Inox 304: phù hợp thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, hóa chất nhẹ và môi trường cần vệ sinh tốt.
• Inox 316: dùng cho môi trường ăn mòn cao hơn hoặc yêu cầu đặc biệt.
• Có thể kết hợp khung thép + phần tiếp xúc nguyên liệu bằng inox để tối ưu chi phí.

Vật liệu cuối cùng do đặc tính nguyên liệu, tiêu chuẩn ngành và yêu cầu chủ đầu tư quyết định.

9. MOTOR VÀ HỘP GIẢM TỐC

Motor và hộp giảm tốc được chọn theo khối lượng mẻ, mô-men trộn, loại cánh và tính chất nguyên liệu.

• Motor điện 3 pha.
• Hộp giảm tốc tải nặng.
• Khớp nối đàn hồi hoặc khớp nối phù hợp.
• Biến tần nếu cần thay đổi tốc độ.
• Bảo vệ quá tải motor.

Không nên lấy một mức công suất motor cố định cho tất cả các máy từ 100 kg đến 10.000 kg/mẻ; phải tính riêng theo từng cấu hình.

10. TỐC ĐỘ TRỤC VÀ THỜI GIAN TRỘN

Tốc độ trục cần đủ để tạo dòng đối lưu nhưng không quá cao gây phân tầng, vỡ hạt hoặc tăng tải motor.

Thời gian trộn có thể từ vài phút đến lâu hơn tùy công thức. Với nhiều ứng dụng bột/hạt công nghiệp, chu kỳ 5–10 phút/mẻ là dải tham khảo phổ biến, nhưng phải chạy thử để xác nhận độ đồng đều thực tế.

11. HỆ THỐNG CẤP LIỆU

• Nạp liệu thủ công qua cửa trên.
• Vít tải cấp liệu.
• Băng tải cấp liệu.
• Gầu tải.
• Hệ hút liệu khí động.
• Silo/phễu định lượng trên cao.

Trong dây chuyền tự động, nguyên liệu được cân và cấp vào máy theo công thức từ PLC.

12. HỆ THỐNG CÂN ĐỊNH LƯỢNG

Máy có thể tích hợp cân loadcell cho bồn hoặc dùng cân riêng phía trên.

• Cân từng nguyên liệu theo mẻ.
• Cấp nhanh/chậm để giảm sai số.
• Lưu nhiều công thức.
• Tự động dừng cấp khi đủ khối lượng.
• Ghi nhận khối lượng từng mẻ trên HMI/SCADA.

13. CẤP PHỤ GIA VI LƯỢNG

Đối với thực phẩm, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi và phân bón, nhiều phụ gia có tỷ lệ nhỏ nên cần hệ vi lượng riêng.

• Phễu phụ gia.
• Vít tải nhỏ.
• Cân loadcell vi lượng.
• Cửa xả chính xác.
• Liên động theo công thức.

14. CỬA XẢ ĐÁY

• Cửa xả van bướm.
• Cửa xả dạng trượt.
• Cửa xả khí nén.
• Cửa xả thủy lực đối với máy lớn.

Cửa xả phải đủ lớn để giảm thời gian xả nhưng vẫn đảm bảo kín trong quá trình trộn.

15. PHƯƠNG ÁN XẢ SAU TRỘN

• Xả xuống phễu trung gian.
• Xả vào vít tải.
• Xả vào băng tải.
• Xả xuống máy đóng bao.
• Xả sang máy vo viên hoặc máy ép viên.
• Xả sang dây chuyền đóng gói tự động.

16. HỆ THỐNG PLC – HMI

• Lưu công thức trộn.
• Điều khiển cấp nguyên liệu.
• Điều khiển thời gian trộn.
• Điều khiển tốc độ bằng biến tần.
• Điều khiển cửa xả.
• Bảo vệ quá tải.
• Cảnh báo lỗi.
• Theo dõi số mẻ và sản lượng.
• Kết nối SCADA khi cần.

17. ĐỘ ĐỒNG ĐỀU CỦA HỖN HỢP

Độ đồng đều phụ thuộc không chỉ vào máy mà còn vào tỷ lệ nguyên liệu, kích thước hạt, khối lượng riêng, trình tự nạp và thời gian trộn.

Với nguyên liệu có chênh lệch lớn về kích thước hoặc khối lượng riêng, cần chọn cánh và trình tự cấp phù hợp để hạn chế phân tầng.

18. ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM

Máy thường dùng inox, yêu cầu bề mặt nhẵn, dễ vệ sinh và hạn chế khe hở giữ bột.

• Bột thực phẩm.
• Gia vị.
• Ngũ cốc nghiền.
• Premix thực phẩm.

Tùy yêu cầu có thể đánh bóng bề mặt tiếp xúc và dùng nắp kín chống bụi.

19. ỨNG DỤNG TRONG DƯỢC PHẨM

Nhóm dược phẩm yêu cầu cao về vật liệu, vệ sinh, độ kín và khả năng làm sạch. Thông thường phần tiếp xúc dùng inox phù hợp, thiết kế hạn chế góc chết và dễ tháo vệ sinh.

Cấu hình thực tế phải tuân theo tiêu chuẩn của nhà máy và quy trình sản xuất cụ thể.

20. ỨNG DỤNG TRONG HÓA CHẤT

Với hóa chất cần đánh giá tính ăn mòn, phản ứng và bụi trước khi chọn vật liệu.

• Bột hóa chất.
• Phụ gia.
• Chất độn.
• Hạt khô.

Nếu nguyên liệu có nguy cơ cháy nổ bụi hoặc phản ứng nguy hiểm, cần thiết kế an toàn riêng.

21. ỨNG DỤNG TRONG PHÂN BÓN

Máy trộn chữ U rất phù hợp dây chuyền phân bón hữu cơ và phân hỗn hợp.

• Trộn nguyên liệu chính.
• Trộn phụ gia.
• Trộn trước vo viên.
• Trộn trước ép viên.
• Trộn sản phẩm dạng bột trước đóng bao.

22. ỨNG DỤNG TRONG THỨC ĂN CHĂN NUÔI

Máy dùng để trộn cám, bột nguyên liệu, khoáng và phụ gia.

• Có thể dùng inox hoặc thép sơn phù hợp.
• Tích hợp cân định lượng.
• Tích hợp cấp phụ gia vi lượng.
• Xả sang máy ép viên hoặc đóng bao.

23. ỨNG DỤNG TRONG XI MĂNG – CÁT ĐÁ

Với xi măng, bột đá, cát mịn và vật liệu xây dựng, máy cần kết cấu chịu mài mòn và motor – hộp số có mô-men lớn.

• Thân máy thép dày hơn.
• Cánh trộn gia cường.
• Ổ đỡ và phớt bụi tải nặng.
• Hệ hút bụi tại nạp/xả.

24. MÁY CỠ LỚN 6.000–10.000 KG/MẺ

Với nhóm 6.000–8.000 và 8.000–10.000 kg/mẻ, máy cần được tính toán kỹ về mô-men, độ võng trục, kết cấu bồn, gối đỡ và thời gian xả.

• Khung bệ thép chịu tải lớn.
• Trục đường kính lớn.
• Ổ bi/gối đỡ công nghiệp nặng.
• Hộp giảm tốc mô-men cao.
• Có thể dùng nhiều cửa xả.
• Cân loadcell và PLC gần như bắt buộc trong dây chuyền tự động.

25. AN TOÀN VẬN HÀNH

• Che chắn truyền động đầy đủ.
• Nút dừng khẩn.
• Công tắc an toàn nắp bồn khi cần.
• Không mở nắp khi trục đang quay.
• Khóa nguồn trước vệ sinh/bảo trì.
• Không cấp vật cứng vượt giới hạn thiết kế.
• Kiểm soát bụi tại khu vực trộn.

26. BẢO TRÌ ĐỊNH KỲ

• Kiểm tra ổ bi/gối đỡ.
• Kiểm tra hộp giảm tốc và dầu bôi trơn.
• Kiểm tra độ mòn cánh.
• Kiểm tra độ kín cửa xả.
• Kiểm tra bulông khung.
• Vệ sinh bồn theo yêu cầu công nghệ.
• Kiểm tra biến tần, contactor và cảm biến.

27. THÔNG TIN KHÁCH HÀNG CẦN CUNG CẤP

• Tên nguyên liệu.
• Khối lượng riêng xốp.
• Độ ẩm.
• Kích thước hạt.
• Khối lượng một mẻ.
• Số mẻ/giờ.
• Thời gian trộn mong muốn.
• Yêu cầu độ đồng đều.
• Vật liệu chế tạo: thép, inox 304, inox 316.
• Yêu cầu cân định lượng.
• Yêu cầu phụ gia vi lượng.
• Mặt bằng và nguồn điện.

28. PHẠM VI CUNG CẤP CỦA NGỌC THÀNH

• Khảo sát nguyên liệu và tư vấn công nghệ.
• Thiết kế máy theo khối lượng mẻ.
• Thiết kế cánh ribbon/paddle/cánh đảo.
• Thiết kế hệ cấp liệu và cân định lượng.
• Thiết kế phễu trung gian.
• Thiết kế cửa xả khí nén/thủy lực.
• Thiết kế tủ điện PLC/HMI.
• Tích hợp băng tải, vít tải, gầu tải.
• Lắp đặt, chạy thử và chuyển giao.

29. KẾT LUẬN

Máy trộn chữ U dạng nằm là thiết bị đa ngành, phù hợp từ thực phẩm, dược phẩm, hóa chất đến phân bón, thức ăn chăn nuôi, xi măng và vật liệu xây dựng. Dải công suất của Ngọc Thành từ 100–200 đến 8.000–10.000 kg/mẻ, cho phép lựa chọn từ máy nhỏ đến hệ thống công nghiệp rất lớn.

Ngọc Thành thiết kế máy theo đúng vật liệu, khối lượng mẻ, độ đồng đều, yêu cầu vệ sinh và mức độ tự động hóa của từng chủ đầu tư; vật liệu chế tạo có thể là thép carbon, inox 304, inox 316 hoặc cấu hình kết hợp.

NGỌC THÀNH – TƯ VẤN | THIẾT KẾ | CHẾ TẠO | LẮP ĐẶT | TỰ ĐỘNG HÓA DÂY CHUYỀN CÔNG NGHIỆP