Giáo trình Máy nông nghiệp - Chương 4: Thiết bị khuấy trộn

  - 77 - 
Chương V 
THIẾT BỊ KHUẤY TRỘN 
5.1. MÁY TRỘN SẢN PHẨM RỜI VÀ DẺO 
5.1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu kỹ thuật và phân loại 
a) Nhiệm vụ 
Máy trộn có nhiệm vụ xáo trộn hai hay nhiều thành phần của nguyên 
liệu thành một hỗn hợp đồng đều. 
Các máy trộn được sử dụng rất rộng rãi trong chế biến lương thực và 
thực phẩm như công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, công nghiệp sản 
xuất tinh bột, bánh mì, bánh kẹo, bia, rượu vang, nước giải khát,...và nhiều 
lĩnh vực sản xuất khác, bởi vì chúng có những tác dụng như sau : 
- Bổ sung chất lượng, mùi vị lẫn nhau giữa các thành phần nguyên 
liệu, nhờ đó sẽ làm tăng được vị thơm ngon của sản phẩm. 
- Làm tăng cường các phản ứng sinh hóa trong quá trình trộn, ví dụ : 
trộn nước vôi với rơm thái để kiềm hóa, trộn men với các nguyên liệu 
khác để ủ men,... 
 - Khi trộn sẽ làm tăng cường quá trình trao đổi nhiệt khi đun nóng 
hay làm nguội, nghĩa là sẽ tạo cho hỗn hợp nhanh nóng hay nhanh nguội 
hơn. 
 - Có khả năng làm hòa tan giữa chất này với chất khác, ví dụ : hòa 
tan đường với sữa, với rượu hay nước rau quả,... 
b) Yêu cầu kỹ thuật 
- Đảm bảo độ trộn đều cao, nhất là trong hỗn hợp có những thành phần 
với tỷ lệ rất bé 1 ÷ 2%. 
- Trộn được nhiều loại nguyên liệu, trộn được nguyên liệu ở dạng 
khô, ẩm. 
- Có thể dễ dàng thay thế bộ phận trộn cho thích hợp với dạng nguyên 
liệu đưa vào trộn nhằm nâng cao năng suất và chất lượng trộn. 
c) Phân loại 
- Theo dạng sản phẩm đưa vào trộn : máy trộn sản phẩm tơi, máy trộn 
sản phẩm dẻo, máy trộn sản phẩm lỏng. 
  - 78 - 
- Theo cấu tạo của bộ phận trộn : máy trộn kiểu vít, máy trộn kiểu 
cánh gạt, máy trộn kiểu thùng quay, máy trộn kiểu cánh quạt. 
- Theo vị trí của bộ phận trộn : máy trộn có bộ phận trộn thẳng đứng, 
máy trộn có bộ phận trộn nằm ngang. 
- Theo quá trình làm việc : máy trộn làm việc liên tục, máy trộn làm 
việc gián đoạn. 
5.1.2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo 
Các máy trộn đều có nguyên lý làm việc chung là xáo trộn hai hay 
nhiều thành phần nguyên liệu để cho các thành phần đó di chuyển xen kẽ 
lẫn nhau. Về nguyên lý cấu tạo, theo dạng nguyên liệu đưa vào trộn mà 
máy trộn có cấu tạo khác nhau. 
5.1.2.1. Máy trộn sản phẩm rời 
Nguyên liệu tơi rời thường là dạng bột có độ ẩm nhỏ hơn 25%. Để 
thực hiện quá trình trộn người ta thường dùng máy trộn có bộ phận trộn 
quay và máy trộn có thùng quay. 
a) Máy có bộ phận trộn quay 
Máy trộn có bộ phận trộn quay là loại máy được dùng phổ biến nhất. 
Bộ phận thực hiện chuyển động quay của máy có thể là : vít xoắn, cánh 
gạt, băng xoắn,... 
Bộ phận trộn kiểu vít xoắn được cấu tạo bởi một dải thép lá hàn trên 
trục theo đường xoắn vít. Tùy theo loại vật liệu đưa vào trộn mà bộ phận 
trộn kiểu vít xoắn có dạng cánh liền (hình 4.18a) dùng để trộn bột khô, 
dạng cánh khuyết (hình 4.1b) dùng để trộn bột có độ ẩm vừa. 
Bộ phận trộn kiểu cánh gạt thường dùng để trộn bột có độ ẩm vừa và 
cao. Nó được cấu tạo bởi một trục trên đó có lắp các cánh gạt (hình 4.1c). 
Các cánh gạt lắp so le nhau, bề mặt cánh gạt thường đặt nghiêng một góc 
nào đó so với đường sinh của trục có tác dụng đẩy nguyên liệu di chuyển 
theo chiều dọc trục. 
Bộ phận trộn kiểu băng xoắn (hình 4.1d,e,f) được sử dụng để trộn 
nguyên liệu có độ ẩm cao và dính bết. Nó được cấu tạo bởi một số dải thép 
lá uốn cong theo đường xoắn vít. Trong máy người ta thường lắp hai dải 
băng xoắn ngược chiều nhau để tăng khả năng xáo trộn. 
  - 79 - 
Hình 5.1. Các loại bộ phận trộn sản phẩm tơi rời 
a) kiểu vít liền ; b) kiểu vít khuyết; c) kiểu cánh gạt; d,e, f) kiểu băng 
xoắn; 
Hình 5.2. Máy trộn có bộ phận trộn quay 
  - 80 - 
a) kiểu vít đứng; b) kiểu cánh gạt đứng; c) kiểu vít ngang; d) kiểu 
cánh gạt ngang; 
e) Kiểu hai trục tay gạt đặt song song; f) kiểu hành tinh; g) kiểu guồng 
trộn; h) kiểu "rải lớp". 
Tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ và tính chất cơ lý của nguyên liệu 
mà bộ phận trộn có thể đặt nằm ngang (hình 5.2a,b) hoặc thẳng đứng (hình 
5.2c,d). Kết cấu máy trộn có bộ phận trộn đặt thẳng đứng có ưu điểm là độ 
trộn đều cao vì nguyên liệu được xáo trộn nhiều lần trong máy, có thể nạp 
nguyên liệu vào thùng trộn tới 80 ÷ 85% dung tích, kích thước máy nhỏ 
gọn nhưng có nhược điểm là trộn gián đoạn, năng suất thấp. Kết cấu máy 
trộn có bộ phận trộn đặt nằm ngang (hình 5.2c,d) thường thực hiện quá 
trình trộn liên tục, có thể kết hợp vừa trộn vừa vận chuyển nguyên liệu 
theo chiều dọc trục, năng suất máy cao, dễ tự động hóa nhưng có nhược 
điểm là nguyên liệu cho vào thùng trộn thường hạn chế khoảng 40 ÷ 50% 
dung tích, độ trộn đều thường thấp hơn so với máy trộn gián đoạn. 
Để tăng cường khả năng xáo trộn người ta có thể lắp hai trục cánh gạt 
đặt song song (hình 5.2e) hoặc cánh gạt trên các trục tạo thành guồng trộn 
(hình 5.2g) hoặc kiểu vít xoắn thực hiện chuyển động hành tinh (hình 
5.2f), nghĩa là vít xoắn vừa quay quanh trục của nó, vừa quay quanh trục 
trung tâm. 
Trong một số trường hợp, người ta phối hợp cả vít xoắn và cánh gạt, 
trong đó vít xoắn được lắp ở cửa nạp và xả để tăng cường khả năng nạp và 
xả liệu, còn cánh gạt thực hiện nhiệm vụ trộn (hình 4.19b) hoặc kết cấu 
máy trộn kiểu "rải lớp" do Bộ môn Máy nông nghiệp Trường ĐHNNI thiết 
kế, cho phép kết hợp vừa định lượng vừa trộn (hình 5.2h). 
b) Máy trộn thùng quay 
Máy trộn thùng quay được kết cấu theo hai dạng: thùng quay trên các 
con lăn và thùng quay trên trục (hình 5.3). Vỏ thùng thường có dạng hình 
trụ, thực hiện chuyển động quay với số vòng quay 10 ÷ 60vg/ph. Tùy theo 
kết cấu mà thùng có một cửa vừa nạp liệu vừa xả liệu hoặc hai cửa đối 
xứng nhau thực hiện nạp liệu và xả liệu độc lập. Trường hợp bố trí một 
cửa thì thời gian nạp và xả liệu bị kéo dài vì phải quay miệng thùng xuống 
  - 81 - 
dưới để xả liệu, sau đó quay miệng thùng lên trên để nạp liệu. Trường hợp 
bố trí hai cửa thì khi cửa này ở vị trí xả liệu thì cửa kia ở vị trí nạp liệu, 
nhờ đó đã tiết kiệm được thời gian phụ. Loại máy trộn này thường làm 
việc gián đoạn, trộn từng mẻ nhưng độ trộn đều cao. 
Loại thùng quay trên các con lăn (hình 5.3a) thường đặt nằm ngang, 
có vỏ thùng tỳ trực tiếp trên các con lăn. Chuyển động quay của thùng 
được thực hiện nhờ cặp bánh răng và vành răng gắn trực tiếp theo chu vi 
của thùng. Loại máy này thường có dung tích lớn, cho phép tăng khối 
lượng mẻ trộn nhưng kết cấu phức tạp. 
Loại thùng quay trên trục được kết cấu theo nhiều dạng khác nhau tùy 
theo công dụng và đặc tính của sản phẩm mang trộn mà trục trên đó gắn 
thùng quay có thể là đường tâm đối xứng hoặc đường chéo. Thùng quay 
hình trụ lắp trên các trục đối xứng đặt thẳng đứng (hình 5.3b) hoặc nằm 
ngang (hình 5.3c) được sử dụng phổ biến nhất để trộn các loại bột thông 
thường. Thùng có tiết diện lục giác (hình 5.3d) tạo khả năng xáo trộn 
mãnh liệt, khi trộn cho phép nghiền vỡ các phần tử nguyên liệu. Thùng 
quay đáy côn (hình 5.3e) có tác dụng giảm khả năng nghiền vỡ trong quá 
trình trộn để không phá hủy cấu trúc của các sản phẩm trộn. Thùng có 
dạng chữ Y (hình 5.3f) với góc ở đỉnh 90o, nguyên liệu được trộn bằng 
cách đổ đi đổ lại, đồng thời lại phân riêng làm hai phần đảm bảo trộn 
mãnh liệt và độ đồng đều cao. Thùng hình trụ quay trên đường chéo nằm 
ngang (hình 5.3g), cứ mỗi vòng quay của thùng nguyên liệu được đổ đi đổ 
lại trong mặt phẳng thẳng đứng đồng thời lại được xáo trộn theo hướng 
trục nên có độ đồng đều cao với thời gian trộn ngắn nhất. 
  - 82 - 
Hình 5.3. Máy trộn kiểu thùng quay 
5.1.2.2. Máy trộn sản phẩm dẻo 
Máy trộn sản phẩm dẻo được sử dụng chủ yếu để trộn bột nhào, thịt 
băm nhuyễn hay thịt cắt miếng với nguyên liệu phụ (muối, tiêu, đường). 
Khác với các quá trình trộn khác là trong quá trình trộn có sự tăng độ 
quánh của vật liệu, làm giảm tốc độ chuyển động và tính chảy rối của vật 
liệu. Để nâng cao năng suất và chất lượng trộn, tuỳ theo loại vật liệu mà 
kết cấu bộ phận trộn và thùng chứa cho thích hợp. Đối với máy trộn gián 
đoạn người ta thường kết cấu cho bộ phận trộn quay trên trục thẳng đứng 
(hình 5.4) hay nằm ngang (hình 5.5). 
Mỗi loại bộ phận trộn được chế tạo có chung đường kính với cổ trục, 
hoặc với ổ đỡ để tăng khả năng lắp lẫn nhằm nâng cao năng suất sử dụng 
máy. 
  - 83 - 
Hình 5.4. Bộ phận trộn quay trên trục thẳng đứng 
Hình 5.5. Bộ phận trộn quay trên trục nằm ngang 
Đối với máy trộn liên tục người ta dùng kết cấu bộ phận trộn dạng vít 
xoắn hoặc dạng cánh (hình 5.6). 
a) b) 
Hình 5.6. Các dạng bộ phận trộn làm việc liên tục 
a) dạng vít xoắn; b) dạng cánh 
  - 84 - 
Đối với bộ phận trộn cánh, các cánh được hàn trên trục bề mặt làm 
việc nghiêng góc α so với đường sinh của trục có tác dụng đẩy nguyên 
liệu di chuyển từ cửa nạp đến cửa thoát. Vị trí hàn cánh trên trục theo 
đường ren vít để các cánh tác động vào nguyên liệu một cách liên tục và 
đều đặn. 
5.1.3. Cấu tạo và cách sử dụng một số máy trộn 
a) Máy trộn kiểu vít đứng TB-1A 
Đây là máy trộn kiểu vít đứng làm việc gián đoạn, trộn bột khô do Bộ 
môn Máy Nông nghiệp trường Đại học Nông nghiệp 1 thiết kế (hình 5.7). 
Cấu tạo máy gồm có vít xoắn 1 đặt thẳng đứng quay trong đoạn ống bao 2 
có mở những cửa sổ 3 được lắp trong thùng trộn 4, có phần dưới hình nón 
cụt và phần trên hình trụ. Phễu cấp liệu 5 có nắp đóng mở, ống xả hỗn hợp 
6 cũng có nắp đóng mở. Thùng trộn chứa hỗn hợp để trộn có một cửa 7 ở 
phần hình trụ có ống che để quan sát và chăm sóc máy. Ở dưới cùng có 
một cửa 8 có nắp che để tháo bột đọng. Bộ phận động lực và truyền động 
gồm một động cơ điện và bộ bánh đai thang lắp trên nắp thùng trộn. Cách 
sử dụng: sau khi đã định lượng các thành phần nguyên liệu cho một mẻ 
trộn (270kg) đổ vào máy trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời cho máy 
chạy. Vít trộn 1 sẽ vận chuyển nguyên liệu vào trong thùng, đẩy bột lên 
trên qua ống bao và các cửa sổ của ống bao. Nạp xong nguyên liệu thì 
đóng nắp phễu cấp liệu, máy tiếp tục làm việc, vít xoắn tiếp tục đẩy bột 
lên . Khi bột đã khuyếch tán qua các cửa sổ và miệng trên của ống bao rơi 
xuống lại được vít xoắn chuyển lên , hỗn hợp được xáo trộn. Sau thời gian 
trộn khoảng 3÷5 phút, mở nắp ống xả 6 để thu bột. Sau đó tiến hành trộn 
mẻ khác với trình tự như trên. 
  - 85 - 
Hình 5.7. Máy trộn bột kiểu vít đứng TB-1.B 
1- vít xoắn; 2- ống bao; 3- cửa sổ; 4- thùng trộn; 5- phễu cấp liệu; 6- ống 
xả bột; 
7- cửa quan sát; 8- cửa thu bột đọng 
b) Máy trộn bột kiểu cánh gạt 
Máy trộn bột kiểu cánh gạt dùng để trộn sản phẩm có độ ẩm cao (hình 
4.32). Guồng trộn được cấu tạo bởi các tay gạt ngang ở phía ngoài và các 
cánh gạt đứng ở phía trong. Các cánh gạt đứng được lắp chặt trên trục, bề 
mặt cánh gạt nghiêng góc α so với đường sinh của trục có tắc dụng đẩy 
nguyên liệu di chuyển theo chiều dọc trục từ cửa nạp đến của thoát. Để đạt 
được độ trộn đều cao và giảm thời gian trộn, mức nguyên liệu trong thùng 
trộn không vượt quá 2/3 đường kính trống. 
  - 86 - 
Hình 5.8. Máy trộn bột kiểu cánh gạt ngang 
1- thùng trộn; 2- guồng trộn; 3- tay gạt; 
c) Máy trộn bột nhào 
Máy trộn đứng là loại máy trộn gián đoạn dùng để trộn sản phẩm dẻo 
dạng bột nhào hoặc thịt băm nhuyễn với gia vị (hình 5.9). Bộ phận trộn 
được lắp côn xôn trên trục thẳng đứng. Thùng trộn được đặt trên các bánh 
xe có thể di chuyển được thuận lợi cho việc nạp và tháo sản phẩm. 
Hình 5.9. Máy trộn bột nhào 
1- thân máy; 2- giá đỡ thùng trộn; 3- bộ phận trộn; 4- thùng trộn; 
5- trục lắp bộ phận trộn; 6- bộ phận truyền động. 
  - 87 - 
5.1.4. Lý thuyết tính toán quá trình trộn 
5.1.4.1. Tính toán công nghệ 
a) Độ trộn đều 
Độ trộn đều là chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng trộn. Độ trộn đều là 
tỷ số % hay số thập phân khi so sánh tỷ lệ Ci của một thành phần nguyên 
liệu trong mẫu hỗn hợp sau khi trộn với tỷ lệ Co của thành phần nguyên 
liệu đó được quy định trước khi trộn. 
Thành phần nguyên liệu được lựa chọn để xác định độ trộn đều phải 
có tỷ lệ nhỏ nhất trong hỗn hợp. 
Để xác định độ trộn đều, người ta dùng các phương pháp sau: 
b) Phương pháp xác định độ trộn đều 
- Phương pháp V.V. Kafakov 
Gọi Co là tỷ lệ thành phần qui định ban đầu, Ci là tỷ lệ thành phần 
nguyên liệu đó có trong mẫu phân tích. Lấy n mẫu phân tích để xác định 
độ trộn đều. 
 Nếu n1 mẫu phân tích có Co < Ci thì: 
 K1 = %1001
1
11
∑
=
n
i o
i
C
C
n
 Nếu n2 mẫu phân tích có Co > Ci thì: 
 K2 = %100100
1001 2
12
∑
= −
−n
i o
i
C
C
n
 Độ trộn đều chung của cả hỗn hợp: 
 K = %100.
2
21 KK + 
Như vậy độ trộn đều K thay đổi từ 0÷100. Khi K = 100% đạt được độ 
trộn đều lý tưởng. Trong chế biến K ≥ 95% là đạt yêu cầu. 
- Phương pháp hệ số biến thiên 
Phương pháp này dựa trên nhận định quá trình trộn là quá trình sắc 
xuất. Mức độ trộn đều được đánh giá bằng độ sai lệch bình phương trung 
bình giữa các thành phần Ci của mẫu phân tích và tỷ lệ thành phần quy 
định Co. 
Độ lệch bình phương trung bình: 
  - 88 - 
n
CC
n
i
oi∑
=
−
= 1
2)(
σ 
Độ trộn không đều: 
%100.
oC
σ=ν 
Hoặc có thể dùng công thức: 
1
)(
1
2
−
−
=
∑
=
n
CC
n
i
i
σ 
Trong đó : 
C = ∑
=
n
i
iCn 1
1 
Độ trộn không đều: 
%100
C
σ=ν 
 n: là số lượng mẫu phân tích. 
Khi ν ≤ 5% là đạt yêu cầu về độ trộn đều trong chế biến. 
c) Phương pháp xác định tỷ lệ thành phần mẫu phân tích Ci 
Để xác định tỷ lệ thành phần mẫu phân tích Ci, người ta thường dùng 
chất phụ gia có tỷ lệ bằng tỷ lệ của thành phần nhỏ nhất trong hỗn hợp 
(5 000 ÷ 1%) đem trộn với thành phần nguyên liệu có tỷ lệ lớn nhất. Sau khi 
trộn lấy mẫu và tiến hành xác định Ci bằng các phương pháp sau: 
Phương pháp lý học: 
- Dùng từ trường để tách chất phụ gia nếu chất phụ gia là bột sắt. 
- Dùng quang phổ. 
Phương pháp hoá học: 
Chất phụ gia là một hoá chất như NaCl, CaO, CaCO3 và một số axit 
như HCl, H2SO4... sau đó xác định Ci theo phương trình phản ứng hoá 
học: 
Ví dụ: Nếu chất phụ gia là CaCO3 ta cho tác dụng với axit HCl theo 
phản ứng hoá học: 
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 
  - 89 - 
Đo lượng CO2 bay lên ta sẽ xác định được lượng CaCO3 có trong mẫu 
phân tích. 
Ngoài các phương pháp trên người ta còn dùng phương pháp cảm 
quan bằng cách nhuộm màu. Khi cho chất phụ gia là chất có màu khác với 
màu của các thành phần hỗn hợp. 
5.4.2. Năng suất máy khuấy trộn 
Máy khuấy trộn làm việc gián đoạn, năng suất máy trộn làm việc gián 
đoạn được xác định theo công thức sau: 
Q = 
xtrn
Vq
τ+τ+τ
γϕ=τ 60 
Trong đó: q- khối lượng hỗn hợp trong một mẻ trộn, tấn; 
V- dung tích thùng trộn, m3; 
γ- khối lượng thể tích của hỗn hợp; 
ϕ- hệ số nạp đầy thùng trộn, ϕ = 0,7 – 0,8; 
τ- thời gian trộn một mẻ, ph; 
τn, τnr, τx- thời gian nạp, trộn và xả trong một mẻ trộn. 
Máy khuấy trộn làm việc liên tục, năng suất máy được đặc trưng bởi 
năng suất thiết bị vận chuyển chúng. Máy trộn kiểu vít xoắn được xác định 
theo công thức: 
Q = γϕϕ
π SndD
2)(60 − (tấn/h) 
Trong đó : D, d- đường vành ngoài và trong của vít xoắn 
S- bước vít; n- tốc độ vít xoắn (v/ph) 
γ- khối lượng thể tích, tấn/m3 ; ϕ- hệ số nạp đầy. 
5.4.3. Công suất máy 
- Đối với máy trộn vít xoắn, công suất máy được xác định theo các 
công thức sau: 
Khi vít đặt nghiêng: 
N = )sincos.(
1000
ββ ±kQLg (kW) 
Trong đó: Q- năng suất máy,m; L- chiều dài làm việc của vít, m; 
β- góc nghiêng của vít so với mặt phẳng nằm ngang, m; k- hệ số 
  - 90 - 
cản của nguyên liệu. 
Dấu (+) khi vít vận chuyển nguyên liệu đi lên, dấu (–) khi vận chuyển 
nguyên liệu đi xuống. 
Khi vít đặt ngang: 
N = kQLg
1000
 (kW) 
Khi vít đặt thẳng đứng: 
1000
QLgN = (kW) 
5.2. KHUẤY TRỘN CHẤT LỎNG 
5.2.1. Mục đích 
Khuấy trộn trong môi trường lỏng thường được ứng dụng rộng rãi 
trong các ngành công nghiệp hoá chất và thực phẩm để tạo dung dịch 
huyền phù, nhũ tương, để tăng cường quá trình hoà tan, truyền nhiệt, 
chuyển khối và quá trình hoá học. 
5.2.2. Nguyên lý làm việc 
Khuấy trộn chất lỏng được tiến hành bằng cơ khí, bằng khí nén hoặc 
bằng tiết lưu hay tuần hoàn chất lỏng. 
Về cấu tạo máy khuấy gồm có hai bộ phận chính: bộ phận chính: bộ 
phận khuấy được lắp công xôn trên trục quay thẳng đứng và thùng khuấy 
dùng để chứa nguyên liệu lỏng. 
a) Bộ phận khuấy 
Bộ phận khuấy có nhiều dạng khác nhau sẽ hình thành trong nội bộ 
chất lỏng, các dòng chảy tiếp tuyến, hướng tâm, hướng trục hoặc hỗn hợp, 
nhờ đó mà hỗn hợp lỏng được khuấy đều. 
-Bộ phận khuấy cánh thường tạo ra dòng chảy tiếp tuyến. Sự khuấy 
trộn chất lỏng chỉ phát sinh theo đường viền của cánh khuấy do xoáy, còn 
theo chiều dọc trục và hướng tâm là không đáng kể (hình 5.10a). 
Để tăng cường khả năng khuấy tròn, người ta có thể lắp nhiều cắp 
cánh khuấy, mỗi cặp cánh khuấy bố trí lệch đi một góc 900 so với cắp cánh 
sát nó hoặc bố trí cánh khuấy theo dạng khung (hình 5.10b), dạng răng 
lược (hình 5.10c) hay dạng mỏ neo (hình 5.10dc) 
  - 91 - 
b) c) 
d) 
a) 
Trong đa số các trường hợp, các cánh khuấy được lắp nghiêng một 
góc α so với mặt phẳng nằm ngang (α = 30 – 450) để mà tạo thành dòng 
chảy tiếp tuyến và dòng chảy liên tục. 
Hình 5.10. Các dạng cánh khuấy 
a) Sơ đồ dòng chảy; b)dạng khung; b) dạng răng lược; c) dạng mỏ neo 
- Bộ phận khuấy tua bin thường tạo ra dòng chảy lưỡng tâm, nghĩa là 
chuyển đường từ cánh khuấy vào tâm (hình 5.11). Để đảm bảo cho chất 
lỏng chảy lưỡng tâm cần tạo ra lực li tâm lớn hơn lực chảy vòng của chất 
lỏng. Độ lớn của lực li tâm phụ thuộc vào đường kính cánh khuấy và số 
vòng quay của nó. Loại này thường dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ 
nhớt cao 80 NS/m2. 
  - 92 - 
Bộ phận khuấy tua bin thường được 
cấu tạo bởi một hay nhiều tua bin quay 
trên trục thẳng đứng. Mỗi tua bin 
thường có 4÷16 cánh. Tuỳ theo tính 
chất của hỗn hợp lỏng (chủ yếu là độ 
nhớt) và mục đích khuấy trộn mà tua 
bin ở dạng hở hay kín, và cánh tua bin 
có thể thẳng, nghiêng hay cong. 
Loại tua bin thẳng (hình 5.12a) sẽ 
tạo dòng chảy tiếp tuyến và hướng tâm 
trong đó chất lỏng được hút vào tâm và 
đẩy ra theo chu vi của cánh. Loại này 
vừa có tác dụng trộn vừa làm đồng nhất 
chất lỏng. 
Loại tua bin cánh nghiêng sẽ tạo nên 
dòng chảy hướng tâm và hướng trục sẽ 
làm tăng khả năng khuấy trộn và hoà tan 
vật rắn trong chất lỏng (hình 5.12b). Loại 
tua bin cánh cong sẽ tạo ra dòng chảy 
tiếp tuyến và hướng tâm khi khuấy trộn 
mặt lõm của cánh hướng về phía chiều 
quay, nhờ đó đã giảm được hiện tượng 
trượt tương đối của chất lỏng với cánh, 
đồng thời tạo điều kiện cho cánh quét 
chất lỏng được tốt hơn (hình 5.12c). Loại 
tuabin cánh cong kín hình 5.12d dùng 
để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao. 
Hình 5.11. Sơ đồ tạo ra 
dòng chảy trong thiết bị 
khuấy tuabin 
  - 93 - 
Hình 5.12. Các dạng tua bin 
a) Tuabin cánh thẳng; b) Tuabin cánh nghiêng; c) Tuabin cánh cong hở; d) 
Tuabin cánh cong kín. 
- Bộ phận khuấy chân vịt thường tạo ra dòng chảy hướng trục bao 
gồm cả chuyển động đi vào và đi ra khỏi cánh khuấy đều song song với 
trục quay (hình 5.13). 
Bộ phận khuấy chân vịt có cấu tạo gần giống như chân vịt tàu thuỷ 
thường (hình 5.14) dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp 0,5÷2,0 
Ns/m2. Tuỳ theo độ cao của khối chất lỏng trong thùng chứa mà có thể có 
một hay nhiều tầng chân vịt. Mỗi chân vịt có thể có 2 hoặc 3 cánh, mỗi 
cánh quạt là một phần mặt xoắn vát nghiêng với bề mặt nằm ngang một 
góc α có trị số thay đổi từ 0 – 900 theo hướng từ trục quay đến mép cánh. 
Hình 5.13. Sơ đồ tạo ra dòng chảy trong thiết bị khuấy chân vịt 
Trường hợp nối 2 tầng chân vịt người ta bố trí sao cho sự hút và đẩy 
của hai chân vịt thực hiện theo một hướng tạo nên khả năng khuấy trộn 
mãnh liệt hoặc hai chân vịt hút đẩy theo hai hướng ngược nhau để khuấy 
trộn nhanh chất lỏng với các cấu tử phụ. 
  - 94 - 
Hình 5.14. Bộ phận khuấy chân vịt 
b) Thùng khuấy 
Thùng khuấy thường có dạng hình trụ với đáy phẳng hoặc lồi (đáy 
nón, elíp, cầu) thường thùng đặt thẳng đứng ít khi đặt nằm ngang (hình 
4.30). 
Tuỳ theo mục đích công nghệ mà thùng khuấy có kết cấu khác nhau. 
Nếu quá trình thực hiện dưới áp suất thường thì dùng thùng hở với đáy 
phẳng, nón, khi cần thực hiện dưới áp suất cao hoặc thấp hơn áp suất khí 
quyển thì dùng các thùng kín. Các thùng có thể có bộ phận gia nhiệt, bộ 
phận sục khí hoặc đặt các tấm chắn dọc và ngang. 
Hình 4.30. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo thùng khuấy 
a) thùng hở đáy phẳng; b) thùng kín đáy nón có vách ngăn; c) thùng 
kín đáy nắp cầu có sục khí; 
d) thùng kín đáy nắp cầu có bộ phận gia nhiệt. 
Xu hướng hiện nay là cố gắng chuyển quá trình khuấy gián đoạn 
thành liên tục vì quá trình khuấy liên tục dễ điều khiển, dễ tự động hoá, 
thời gian khuấy để đạt cùng yêu cầu công nghệ nhỏ hơn, năng lượng tiêu 
hao riêng nhỏ hơn, kích thước nhỏ gọn hơn nếu cùng năng suất hoặc năng 
  - 95 - 
suất lớn hơn nếu cùng kích thước. 
5.2.3. Cấu tạo và cách sử dụng một số máy khuấy trộn sản phẩm lỏng 
a) Máy khuấy kiểu khung bản 
Máy khuấy kiểu khung bản được sử dụng để khuấy trộn các loại sản 
phẩm lỏng cố độ nhớt cao (hình 4.34). Cánh khuấy có dạng mỏ neo quay 
trên trục thẳng đứng. Vỏ máy được cấu tạo bởi 2 lớp đê thuận lợi cho việc 
gia nhiệt. Bên trong có bộ phận sục khí nhằm tạo điều kiện cho việc thực 
hiện các phản ứng hoá học trong quá trình khuấy trộn. 
Hình 4.34. Máy khuấy kiểu khung bản 
1- thùng khuấy; 2- cánh khuấy mỏ neo; 
3- trục khuấy; 4- động cơ điện; 5- bộ phận gia nhiệt. 
b) Máy khuấy kiểu chân vịt 
Máy khuấy chân vịt được sử dụng để khuấy trộn các loại sản phẩm có 
độ nhớt thấp. Có 2 cánh khuấy dạng chân vịt được lắp trên trục thẳng 
đứng ở độ cao khác nhau trong thùng khuấy hút đẩy theo 2 hướng ngược 
nhau để tạo ra sự khuấy trộn mãnh liệt trong thùng khuấy (hình 4.35). 
  - 96 - 
Hình 4.35. Máy khuấy chân vịt 
1- trục khuấy; 2- chân vịt; 3- động cơ điện.