Các băng tải gầu xả ly tâm hoạt động khá nhanh, thực tế dựa vào lực ly tâm để ném vật liệu ra khỏi các gầu. Chúng thực sự phù hợp khi xử lý các loại thức ăn dạng viên khó như ngô hoặc đậu nành viên, thường vận chuyển hơn 250 tấn mỗi giờ qua hệ thống. Kích thước nhỏ gọn của những máy này là một điểm cộng đối với các nhà máy có diện tích mặt bằng hạn chế. Tuy nhiên, cũng có một nhược điểm. Cách thức xả vật liệu tạo ra khá nhiều va đập, do đó chúng không phù hợp với các loại vật liệu dễ vỡ hoặc các thành phần nhạy cảm với nhiệt. Hầu hết các loại thức ăn viên có thể chịu được sự xử lý thô này mà không bị vỡ, giúp duy trì chất lượng trong quá trình vận chuyển. Vì lý do này, nhiều nhà máy chế biến vẫn lựa chọn băng tải gầu ly tâm khi cần đạt năng suất tối đa cho các vật liệu chắc chắn, dễ chảy tự do và không bị vỡ dưới áp lực.
Thiết bị nâng tải liên tục hoạt động bằng cách để vật liệu rơi từ từ giữa các gầu nhờ trọng lực ở tốc độ dưới một mét mỗi giây. Cách tiếp cận nhẹ nhàng này giúp duy trì độ nguyên vẹn của các hạt đồng thời tạo ra ít bụi hơn đáng kể so với các phương pháp khác. Việc kiểm soát bụi rất quan trọng khi tuân thủ hướng dẫn NFPA 61 về xử lý an toàn các vật liệu dễ cháy trong môi trường công nghiệp. Một lợi ích khác là các hệ thống này không sinh nhiều nhiệt trong quá trình vận hành, từ đó bảo vệ các thành phần nhạy cảm như vi sinh vật probiotic và hỗn hợp vitamin có thể bị suy giảm ở nhiệt độ cao. Khi so sánh với các hệ thống ly tâm nơi vật liệu bị ném mạnh xung quanh, hệ thống xả liên tục đơn giản là trượt sản phẩm dọc theo đường truyền mà không gây hư hại. Đó là lý do vì sao nhiều nhà sản xuất thực phẩm bổ sung ưa chuộng phương pháp này khi vận chuyển các chất phụ gia dễ vỡ qua dây chuyền sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm luôn ổn định và an toàn tại nơi làm việc luôn được đặt lên hàng đầu.
Máy nâng xả tích cực hoạt động bằng cách lật các gầu hoàn toàn úp ngược để đẩy vật liệu ra ngoài, nhờ vào hệ thống hai dây chuyền và các thanh cạo tích hợp. Kiểu xả cơ học này ngăn vật liệu bám dính khi xử lý các nguyên liệu rất ẩm có độ ẩm trên 18% hoặc bất cứ thứ gì có xu hướng kết dính với nhau, ví dụ như ngũ cốc phủ mật đường hay cám ngũ cốc ướt mà ai cũng ghét. Các gầu được bố trí cách đều nhau một khoảng phù hợp, và mọi thứ đều được làm từ thép không gỉ sáng bóng giúp việc vệ sinh dễ dàng hơn nhiều cho các lần rửa CIP định kỳ. Đối với các cơ sở sản xuất nhiều công thức cùng lúc, những máy nâng này đảm bảo không có vật liệu nào bị sót lại và duy trì sự tách biệt giữa các sản phẩm khác nhau. Chúng cũng duy trì tốc độ dòng chảy ổn định, điều mà các hệ thống cũ không thể đạt được do thường để sót vật liệu giữa các mẻ.
Góc mà các vật liệu tích tụ, thường vào khoảng 25 đến 45 độ đối với ngũ cốc làm thức ăn, đóng vai trò lớn trong việc xác định hiệu quả đổ đầy các gầu. Khi góc dốc hơn, gầu cần phải sâu hơn hoặc có hình dạng thu hẹp dần để vật liệu không rơi ra trong lúc di chuyển lên trên. Những vật liệu gây mài mòn thiết bị, như một số loại phụ gia khoáng chất nhất định, thực sự ảnh hưởng nghiêm trọng đến băng tải và vỏ bọc của chúng. Một số nghiên cứu cho thấy mức độ mài mòn có thể tăng nhanh gần 70% khi sử dụng các vật liệu mài mòn này, do đó hầu hết các cơ sở cuối cùng phải lắp đặt lớp lót bằng thép cứng hóa hoặc phủ lớp gốm để kéo dài tuổi thọ thiết bị. Đối với các dạng bột dễ bắt lửa như bụi bột mì và các phụ gia dạng mịn khác, NFPA 61 đưa ra các yêu cầu cụ thể. Tiêu chuẩn này yêu cầu phải có cửa xả nổ, băng tải dẫn điện (không tích tụ tĩnh điện) và van cách ly được lắp đặt khắp hệ thống. Các nhà máy bỏ qua những đặc tính vật liệu này thường gặp phải những vấn đề nghiêm trọng về sau, bao gồm tai nạn, ngừng sản xuất đột xuất và vi phạm quy định dẫn đến xử phạt từ cơ quan quản lý.
Lượng độ ẩm trong vật liệu cùng với kích thước hạt có ảnh hưởng rất lớn đến việc nạp liệu đúng cách và duy trì hoạt động vận hành trơn tru. Khi thức ăn dạng viên có độ ẩm quá cao trên khoảng 14%, chúng có xu hướng dính vào nhau, gây tích tụ cặn bên trong các gầu. Vấn đề dính này có thể làm giảm không gian sử dụng thực tế trong các gầu lên tới bốn mươi phần trăm trong một số trường hợp. Ngược lại, các dạng bột rất mịn dưới nửa milimét mà không quá ướt thường có xu hướng bay lơ lửng thay vì nằm yên. Điều này gây thất thoát bụi trong quá trình nạp liệu và làm tăng nguy cơ nổ. Vật liệu không đồng đều về kích cỡ cũng gây ra vấn đề. Các mảnh lớn bị kẹt trong máng dẫn trong khi các hạt nhỏ lại lọt qua các khe hở giữa các gầu. Tuy nhiên, một số giải pháp hiệu quả đã được kiểm nghiệm theo thời gian. Việc sử dụng gầu được xử lý chống tĩnh điện rất hiệu quả khi xử lý các loại bột mịn. Thiết kế máng dẫn nghiêng giúp ngăn ngừa hư hại do va chạm. Và điều chỉnh khoảng cách giữa các gầu tùy theo loại vật liệu đang xử lý sẽ tạo nên sự khác biệt thực sự về hiệu suất.
Điều kiện khắc nghiệt bên trong các nhà máy chế biến thức ăn đòi hỏi thiết bị phải chịu được mài mòn liên tục, tiếp xúc với độ ẩm và hoạt động không ngừng. Vỏ ngoài được chế tạo chắc chắn bằng các hợp kim thép chịu lực có khả năng chịu va đập vượt xa so với hầu hết các vật liệu khác, khoảng 50 kilonewton trên mét vuông, đồng thời chống lại sự gỉ sét do hỗn hợp thức ăn ẩm gây ra. Bên trong các máy này, các lớp lót đặc biệt chịu mài mòn như hợp chất cacbua crom hoặc gạch men gốm có tuổi thọ dài hơn khoảng 40% so với các loại làm bằng thép mềm thông thường. Điều này rất quan trọng khi xử lý các loại thức ăn chứa nhiều hạt silica, vốn có xu hướng làm mài mòn thiết bị nhanh chóng. Các giá đỡ đặc biệt giúp hấp thụ rung động ở tần số dưới 15 hertz, giữ mọi bộ phận được căn chỉnh ngay cả khi có sự gia tăng đột ngột trong lưu lượng vật liệu. Tất cả các yếu tố thiết kế này phối hợp với nhau để duy trì chuyển động của máy trong phạm vi chỉ vượt quá 2 milimét ở mức công suất tối đa khoảng 200 tấn mét khối mỗi giờ.
Đảm bảo độ chính xác trong hệ thống truyền động là yếu tố then chốt để quá trình xử lý thức ăn diễn ra trơn tru. Biến tần, hay còn gọi là VFD, cho phép máy khởi động nhẹ nhàng, từ đó giảm hao mòn khi các băng tải tăng tốc. Điều này giúp kéo dài tuổi thọ tổng thể của các bộ phận. Khi nói đến băng tải, việc sử dụng hai động cơ thay vì một tạo nên sự khác biệt lớn. Nếu một động cơ ngừng hoạt động, động cơ còn lại sẽ tự động thay thế — điều này đặc biệt quan trọng khi vận chuyển các nguyên liệu không chịu được nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp. Phần điều khiển mô-men xoắn liên tục theo dõi tải và tự động điều chỉnh mức công suất khoảng cộng hoặc trừ 5 phần trăm. Điều này ngăn ngừa hiện tượng trượt khi vật liệu trở nên ẩm ướt hoặc đặc hơn mức bình thường. Theo các báo cáo trong ngành, phần lớn các nhà máy đã nâng cấp lên các hệ thống điều khiển này ghi nhận thời gian hoạt động đạt khoảng 99,4%. Điều đó có nghĩa là rất ít thời gian ngừng máy để bảo trì hoặc sửa chữa trong vận hành thực tế.
Tại một nhà máy thức ăn chăn nuôi sử dụng hệ thống gầu tải ly tâm cũ, họ liên tục gặp trở ngại khi cố gắng xử lý khoảng 180 tấn mỗi giờ hỗn hợp thức ăn gia súc dạng dính làm từ đậu nành. Vấn đề nằm ở độ ẩm, khiến toàn bộ vật liệu dính chặt vào nhau. Theo thời gian, vật liệu tích tụ liên tục bên trong các gầu và tại nhiều điểm chuyển tiếp trong hệ thống. Điều này thực tế dẫn đến điều gì? Năng lực thực tế giảm khoảng một phần tư và mức tiêu thụ điện tăng thêm khoảng 15% so với mức bình thường. Đội bảo trì gần như phải dành gần một nửa thời gian làm việc mỗi tuần chỉ để cạo sạch các phần bị tắc nghẽn. Những lần vệ sinh định kỳ này khiến sản xuất không thể vận hành liên tục mà bị gián đoạn thường xuyên.
Sau khi hoàn thành công việc cải tạo, hệ thống cũ đã được thay thế bằng một băng tải gầu xả liên tục đi kèm ba cải tiến chính. Trước hết, chúng tôi đã lắp đặt những gầu bằng polyethylene đặc biệt có khả năng chống mài mòn, đồng thời được phủ lớp chống dính. Tiếp theo là các bộ gạt chịu lực được đặt đúng vị trí mà vật liệu thường bị kẹt trong quá trình chuyển tiếp. Và cuối cùng, các bộ truyền động tần số biến đổi đã được thêm vào để người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ một cách chính xác theo nhu cầu. Nhìn vào những gì xảy ra sau khi các thay đổi này được áp dụng, cơ sở vẫn duy trì công suất 180 tấn mỗi giờ nhưng mức tiêu thụ điện năng tổng thể giảm 18 phần trăm. Tốt hơn nữa, số lần dừng máy bất ngờ đã giảm khoảng 92 phần trăm so với trước đây. Tất cả những điều này cho thấy rõ ràng sự khác biệt mà việc lựa chọn vật liệu và kỹ thuật phù hợp có thể mang lại trong việc vận hành các hoạt động quy mô lớn trong ngành nông nghiệp một cách hiệu quả, đáng tin cậy và tiết kiệm hơn theo thời gian.
Các cảm biến kết nối với internet cung cấp cho người vận hành cái nhìn ngay lập tức về tình trạng hoạt động của các thang gầu. Ví dụ, cảm biến lực căng dây đai phát hiện các sự cố như trượt đai hoặc khi dây đai bị căng quá mức. Các thiết bị giám sát nhiệt độ phát hiện sự gia tăng nhiệt độ ở các ổ đỡ từ rất sớm, trước khi có sự cố hỏng hóc hoàn toàn. Ngoài ra còn có các cảm biến tải động cơ cảnh báo nhân viên khi tiêu thụ điện năng tăng vọt, thường là dấu hiệu của tắc nghẽn hoặc các vấn đề cơ khí khác. Tất cả các dữ liệu này được tổng hợp lại giúp kỹ thuật viên can thiệp kịp thời trước khi sự cố xảy ra. Các nghiên cứu từ nhiều cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi cho thấy việc áp dụng các hệ thống như vậy có thể giảm khoảng một nửa số lần ngừng hoạt động bất ngờ. Hầu hết các trung tâm điều khiển hiện đại đều được trang bị bảng điều khiển phân loại cảnh báo theo mức độ nghiêm trọng. Điều này có nghĩa là đội ngũ bảo trì biết chính xác cần ưu tiên kiểm tra ở đâu trong các cuộc kiểm tra định kỳ, thay vì phải xử lý sự cố một cách bị động sau khi hỏng hóc xảy ra.
Công nghệ song sinh kỹ thuật số tạo ra các bản sao hoạt động của băng tải gầu thực tế bằng cách sử dụng cả dữ liệu lịch sử và thông tin cảm biến trực tiếp từ chính thiết bị. Những mô hình ảo này cho thấy thiết bị thực sự vận hành như thế nào khi xử lý các khối lượng khác nhau, thay đổi nhiệt độ và các loại vật liệu di chuyển qua chúng. Chúng có thể dự đoán thời điểm các bộ phận bắt đầu mài mòn hoặc hỏng hóc hoàn toàn, với độ chính xác đạt khoảng 9 trên 10 theo các thử nghiệm thực tế. Thay vì tuân theo lịch bảo trì cứng nhắc, kỹ thuật viên hiện điều chỉnh kế hoạch dịch vụ dựa trên những gì đang thực sự xảy ra bên trong máy móc, từ đó tự nhiên kéo dài tuổi thọ sử dụng của các tài sản này. Hệ thống cũng dự báo trước những bộ phận thay thế sẽ cần thiết hàng tháng trời trước khi chúng thực sự được yêu cầu — điều này đã giúp giảm chi phí kho bãi khoảng 30% đối với nhiều hoạt động đồng thời đảm bảo các bộ phận quan trọng luôn sẵn có. Loại tầm nhìn chiến lược này ngăn chặn các sự cố nhỏ phát triển thành các sự cố lớn làm tê liệt toàn bộ dây chuyền sản xuất, tạo nên sự khác biệt lớn tại các cơ sở mà hoạt động liên tục là yếu tố then chốt.
Băng tải gầu xả ly tâm hoạt động nhanh và lý tưởng cho các loại thức ăn viên chắc khỏe, thường vận chuyển hơn 250 tấn mỗi giờ. Kích thước nhỏ gọn của chúng cũng phù hợp với các nhà máy có không gian hạn chế. Tuy nhiên, chúng tạo ra lực va chạm lớn hơn trong quá trình xả, do đó không lý tưởng cho các vật liệu dễ vỡ hoặc nhạy cảm với nhiệt.
Băng tải gầu xả liên tục cho phép vật liệu rơi chậm giữa các gầu nhờ trọng lực ở tốc độ dưới một mét mỗi giây, giảm phát sinh bụi và nhiệt. Chúng phù hợp hơn cho các nguyên liệu dễ vỡ hoặc nhạy cảm với nhiệt, đảm bảo độ nguyên vẹn sản phẩm và an toàn tại nơi làm việc.
Các tính chất như góc nghỉ, độ mài mòn, độ ẩm và kích thước hạt ảnh hưởng đến thiết kế của băng tải gầu. Góc nghiêng càng lớn đòi hỏi dạng gầu cụ thể hơn, và vật liệu mài mòn gây hao mòn nhanh hơn, do đó cần lớp lót gia cố. Độ ẩm và kích thước hạt ảnh hưởng đến tỷ lệ đầy gầu cũng như nguy cơ rơi vãi.
EN
