Thiết kế máy ép bùn tách nước dạng ly tâm

TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong quy trình xử lý nước thải, xử lý bùn thải tuy là bước cuối cùng nhưng là bước xử lý bắt buộc phải thực hiện. Trước đây, người ta xử lý bùn thải bằng cách dùng sân phơi bùn. Ngày nay, Việt Nam và hầu hết các nước trên thế giới đều xử lý bùn thải bằng cách sử dụng máy ép bùn. Tuy nhiên, các loại máy ép bùn nhập khẩu vào Việt Nam thường có giá thành rất cao. Bên cạnh đó các khó khăn do thiếu hụt linh kiện chính hãng khi sửa chữa bảo dưỡng cũng là các trở ngại nghiêm trọng đến quá trình xử lý bùn thải cho các nhà máy.Nội dung của luận văn chủ yếu tập trung vào phân tích lựa chọn phương án thiết kế cho máy ép bùn tách nước dạng ly tâm. Tính toán thiết kế để tối ưu hóa công suất máy. Lựa chọn bộ truyền động, vật liệu, thiết kế hệ thống điện. Tổ chức luận văn gồm 6 chương được trình bày theo thứ tự sau: Chương 1. Tổng quan về việc xử lý bùn trong nước thải công nghiệp. Các loại nước bùn thải có thể ép tách xử lý trong công nghiệp Chương 2. Tổng hợp, phân tích ưu nhược điểm của các loại máy ép bùn trong thị trường. Tìm hiểu nguyên lý hoạt đông, cơ cấu truyền tải tách bùn. Chọn ra phương án thiết kế tối ưu phù hợp với yêu cầu đề ra. Chọn phương án truyền tải bùn sau khi tách ép để vận chuyển. Chương 3. Phân tích lực tác dụng lên bình ly tâm, tính toán thiết kế cơ cấu bình. Tính toán các bộ truyền động cơ máy, thiết kế các chi tiết máy. Chương 4. Thiết kế hệ thống điện

GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong quy trình xử lý nước thải, xử lý bùn thải bước cuối bước xử lý bắt buộc phải thực Trước đây, người ta xử lý bùn thải cách dùng sân phơi bùn Ngày nay, Việt Nam hầu giới xử lý bùn thải cách sử dụng máy ép bùn Tuy nhiên, loại máy ép bùn nhập vào Việt Nam thường có giá thành cao Bên cạnh khó khăn thiếu hụt linh kiện hãng sửa chữa bảo dưỡng trở ngại nghiêm trọng đến trình xử lý bùn thải cho nhà máy.Nội dung luận văn chủ yếu tập trung vào phân tích lựa chọn phương án thiết kế cho máy ép bùn tách nước dạng ly tâm Tính tốn thiết kế để tối ưu hóa công suất máy Lựa chọn truyền động, vật liệu, thiết kế hệ thống điện Tổ chức luận văn gồm chương trình bày theo thứ tự sau: Chương Tổng quan việc xử lý bùn nước thải cơng nghiệp Các loại nước bùn thải ép tách xử lý công nghiệp Chương Tổng hợp, phân tích ưu nhược điểm loại máy ép bùn thị trường Tìm hiểu nguyên lý hoạt đông, cấu truyền tải tách bùn Chọn phương án thiết kế tối ưu phù hợp với yêu cầu đề Chọn phương án truyền tải bùn sau tách ép để vận chuyển Chương Phân tích lực tác dụng lên bình ly tâm, tính tốn thiết kế cấu bình Tính tốn truyền động máy, thiết kế chi tiết máy Chương Thiết kế hệ thống điện Chương Vận hành máy bảo trì, bảo dưởng Chương Kết luận phương hướng phát triển GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH LỜI CẢM ƠN! Ba tháng thực ngắn ngủi hội cho em tổng hợp hệ thống hóa lại kiến thức học, đồng thời kết hợp với thực tế để nâng cao kiến thức chuyên môn Tuy thời gian có hạn, qua q trình làm luận văn, em mở rộng tiếp thu nhiều kiến thức thiết kế Từ em nhận thấy, việc làm luận văn giúp sinh viên xây dựng tảng lý thuyết học trường vững Trong q trình nghiên cứu, từ chỗ cịn bở ngỡ thiếu kinh nghiệm, em gặp phải nhiều khó khăn với giúp đỡ tận tình q thầy khoa Cơ Khí đặc biệt thầy hướng dẫn Trương Quốc Thanh nhiệt tình thầy Bộ mơn Kỹ thuật chế tạo giúp em có kinh nghiệm quý báu để hoàn thành luận Em xin chân thành cám ơn Một lần nửa em xin gửi lời cám ơn chân thành đến: Ban giám hiệu trường Đại học Bách Khoa, q thầy khoa Cơ Khí Bộ mơn Chế Tạo Máy tận tâm giảng dạy truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho em Đặc biệt, em xin cán ơn thầy:Trương Quốc Thanh , người tận tình hướng dẫn em hồn thành luận văn tốt nghiệp Vì thời gian kiến thức cịn hạn hẹp nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong góp ý quý thầy cô để em rút kinh nghiệm hoàn thành tốt Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN i LỜI CẢM ƠN! ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH HÌNH ẢNH v DANH SÁCH BẢNG BIỂU vi CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ BÙN TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 1.1 Các loại bùn ép tách cơng nghiệp 1.2 Cách xử lý loại bùn công nghiệp .6 CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12 2.1 Các phương án ép tách bùn .12 2.1.1 Phương án 1: Tách bùn ép ly tâm 12 2.1.2 Phương án 2: Ép bùn tách khung .14 2.1.3 Phương án 3: Tách bùn trục vít .16 2.1.4 Phương án 4: Tách bùn băng tải 18 2.1.5 Lựa chọn phương án thiết kế 20 2.2 Các phương án truyền tải bùn thải 21 2.2.1 Truyền tải vis tải 21 2.2.2 Truyền tải gầu tải 22 2.2.3 Truyền tải băng tải 24 2.2.4 Truyền tải khí động học 25 2.2.5 Lựa chọn phương án truyền tải .26 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC CỤM MÁY VÀ LỰC TÁC DỤNG .27 3.1 Yêu cầu kỹ thuật đầu vào 27 3.2 Phân tích tính tốn cấu tạo hình dáng kết cấu, cơng suất máy 27 3.2.1 Phân tích tính tốn cấu tạo hình dáng kết cấu 27 3.2.2 Tính cơng suất động 47 3.3 Tính tốn truyền đai, chọn ổ lăn cho động 48 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH 3.3.1 Tính tốn truyền đai .48 3.3.2 Tính tốn bulong nối bình ly tâm 53 3.3.3 Tính tốn thiết kế đường kính trục đở .59 3.3.4 Tính tốn chọn ổ lăn cho trục 62 3.3.5 Tính tốn thiết kế nối trục đàn hồi cho động vis ép tách bùn .65 3.4 Tính tốn vít tải 67 3.4.1 Xác định đường kính vít tải, cơng suất động .67 3.4.2 Xác định đường trục nối vis tải .69 3.4.3 Tính tốn khớp nối cho vis tải 70 3.4.4 Chọn gối đở cho vis tải 72 3.5 Tính tốn chọn động gạt bùn bánh 72 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN .77 4.1 Thiết kế sơ đồ giải thuật 77 4.2 Thiết kế mạch động lực 78 4.3 Thiết kế mạch điều khiển 81 CHƯƠNG VẬN HÀNH BẢO DƯỞNG MÁY 83 5.1 Quy trình lắp ráp máy 83 5.2 Cách vận hành điều chỉnh máy .84 5.3 Bảo trì, bảo dưởng máy 84 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN MÁY 86 6.1 Kết đạt 86 6.2 Hạn kế tồn 86 6.3 Hướng phát triển 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC 88 Phụ lục A: Thông số kỹ thuật động chính( truyền động cho bình ly tâm) 88 Phụ lục B: Thông số kỹ thuật động truyền động vis ép tách bùn 89 Phụ lục C: Thông số kỹ thuật động truyền động vis tải 90 Phụ lục D: Thông số kỹ thuật động truyền động gạt bùn .91 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mơ hình điện tích hạt bùn Hình 1.2 Quá trình kết tủa bùn Hình 2.1 Ép tách bùn ly tâm 12 Hình 2.2 Ép tách bùn khung 14 Hình 2.3 Ép tách bùn trục vis 16 Hình 2.4 Ép tách bùn băng tải .18 Hình 2.5 Truyền tải vis tải 21 Hình 2.6 Truyền tải gầu tải 23 Hình 2.7 Truyền tải tải 24 Hình 2.8 Truyền tải khí động học 25 Hình 3.1 Nguyên lý bình ly tâm 27 Hình 3.2 Cấu tạo bình ly tâm 32 Hình 3.3 Giải thích mơ hình bình ly tâm 33 Hình 3.4 Mơ hình vận chuyển bùn 36 Hình 3.5Mơ hình kết cấu thiết kế bình ly tâm 44 Hình 3.6 Mơ hình kết cấu thiết vis ép tách bùn 44 Hình 3.7 Phân bố khu vực bình ly tâm 45 Hình 3.8 Bánh đai lớn 52 Hình 3.9 Bánh đai nhỏ 52 Hình 3.10 Kết cấu lắp bulong 56 Hình 3.11 Kết cấu lắp bulong 58 Hình 3.12 Sơ đồ lực tác dụng lên trục 60 Hình 3.13 Phân tích lực tác dụng lên trục 60 Hình 3.14 Biểu đồ Momen trục .61 Hình 3.15 Trục trước bình ly tâm 62 Hình 3.16 Trục sau bình ly tâm .62 Hình 3.17 Lực ổ lăn 64 Hình 3.18 Sơ đồ khớp nối đàn hồi 65 Hình 3.19 Sơ đồ phân tích lực mà biểu đồ momen 69 Hình 3.20 Sơ đồ khớp nối đàn hồi 70 Hình 3.21 Gối đở vòng bi .72 Hình 4.1 Sơ đồ gải thuật 77 Hình 4.2 Mạch động lực 78 Hình 4.3 Kết cấu rơ le nhiệt 79 Hình 4.4 Mạch điều kiển 82 Hình 5.1 Sơ đồ máy .83 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng lựa chọn nguyên lý phù hợp 20 Bảng 2.2 Bảng lựa chọn phương án truyền tải .26 Bảng 3.1 Bảng thông lồng quay ly tâm 32 Bảng 3.2 Thơng số bình ly tâm 43 Bảng 3.3 Các thông số truyền đai 52 Bảng 3.4 Các kích thước khớp nối vis ép tách bùn 66 Bảng 3.5 Các kích thước vòng đàn hồi 66 Bảng 3.6 Các kích thước khớp nối động vis tải .70 Bảng 3.7 Các kích thước vịng đàn hồi 70 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ XỬ LÝ BÙN TRONG NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 1.1 Các loại bùn ép tách cơng nghiệp Trong q trình xử lý nước, thành phần rắn nhiễm ép tách nước thải môi trường bao gồm - Các hạt vật chất tự nhiên đến từ q trình xử lý hóa lý Các vi sinh vật dư thừa đến từ trình xử lý chất hữu hịa tan Chất khống khơng phân hủy sinh học Tất thành phần bị lơ lửng dạng đặc nhiều chất lỏng tạo thành gọi bùn - Các loại bùn khác nhau: - Bùn xử lý thô: Bùn sinh từ q trình lắng Do đó, hình thành từ hạt lơ lửng dễ lắng( hạt kích thước lớn đặc khít) Nó có hàm lượng chất rắn bay thấp ( khoảng 55% đến 60%) khả khử nước, ép tách nước tốt - Bùn sinh học: Bùn sinh học xuất trình xử lý sinh học nước thải Nó tạo từ hỗn hợp vi sinh vật Các vi sinh vật này, chủ yếu vi khuẩn, hỗn hợp quần thể vi khuẩn thơng qua q trình tổng hợp exo-polyme Gạn lọc đơn giản bể lắng dễ dàng tách vi khuẩn khỏi nước xử lý Chỉ phần bùn lắng đưa khử nước: bùn sinh học dư thừa; phần tuần hồn để trì quần thể vi khuẩn hỗn hợp nước thải Hàm lượng chất rắn lơ lững : khoảng 70% đến 80%.Hàm lượng chất rắn khô thấp: g/l đến 10 g/l Khả khử nước mức trung bình Nó phụ thuộc phần vào chất lơ lững (càng cao việc khử nước khó) - Bùn phân hủy: SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Bùn phân hủy thường có thành phần chất hữu bị phân hủy vi khuẩn hoạc điều kiện môi trường Sự ổn định thực bùn sinh học bùn hỗn hợp Nó xảy nhiệt độ khác (ưa nhiệt không ưa nhiệt) có khơng có diện oxy (hiếu khí kỵ khí) Sau bước ổn định này, đặc tính bùn là: Khả khử nước tốt - Bùn hóa lý: Loại bùn kết q trình xử lý hóa lý nước thải tụ Nó bao gồm cặn, kết tủa tạo từ q trình xử lý hóa học (chất đông tụ / chất tạo keo) Đặc điểm loại bùn kết trực tiếp hóa chất sử dụng (khống chất chất đông tụ hữu cơ) chất ô nhiễm nước - Bùn khoáng: Tên đặt cho bùn thải tạo q trình khống sản khai thác đá trình hưởng lợi từ khai thác Bản chất chúng thực chất hạt khống có kích thước khác (bao gồm đất bị nước hịa tan) Chúng dể dàng tách cách tự lắng động  Các thông số ảnh hưởng đến khả khử nước bùn: Một số thông số liên quan đến bùn ảnh hưởng đến khả khử nước dễ dàng Trong số này, là: - Nồng độ (g/l): Được đo g/l nồng độ bùn ảnh hưởng: Sự kết hợp chất tạo Nồng độ bùn cao dung dịch keo tụ khó trộn lẫn (ngay nồng độ chất keo tụ thấp) Giải pháp cho vấn đề là: sau pha loãng chất keo tụ, bơm chất keo tụ ngược dòng, nhiều điểm bơm chất keo tụ, sử dụng máy trộn để hỗn hợp Mức tiêu thụ chất tạo bơng: Nồng độ bùn cao tiêu thụ chất tạo giảm Điều việc pha trộn thực xác - Hàm lượng chất hữu (%): SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Hàm lượng chất hữu so sánh với hàm lượng chất rắn lơ lứng nước(TSS viết tắt Total suspended solids, nghĩa tổng chất rắn lơ lửng) TSS cao việc khử nước khó Độ khơ đạt thấp, tính thấp tiêu hao chất tạo bơng cao Khi TSS bùn cao, nên thêm bước làm đặc trình để đạt hiệu khử nước tốt -  Hóa chất sử dụng việc xử lý bùn Muối sắt: Ferric Chloride Iron Chloro-Sulfate chủ yếu sử dụng với vôi để xử lý bùn trước ép lọc Chúng cho phép khả lọc tốt cách làm đông tụ chất keo (do làm giảm hàm lượng nước liên kết) cách tạo vi mô chất kết tủa (hydroxit) Liều lượng cho muối sắt từ 3% đến 15% hàm lượng khô, tùy thuộc vào chất lượng bùn Có xu hướng liên kết muối sắt với chất kết tụ hữu (cation) để giảm khối lượng bùn tạo so với quy trình muối sắt + vôi cổ điển - Vôi Vôi làm chất điều hòa sử dụng với muối sắt ứng dụng máy ép lọc Nó mang lại tính chất khống cho bùn tăng cường đặc tính học (khả lọc cụ thể cao hơn) Liều lượng cho vôi từ 15% đến 40% hàm lượng khơ - Hóa chất hữu cơ: Chất tạo bơng cation đại diện cho phần lớn hóa chất sử dụng trình khử nước bùn  Cơ chế keo tụ: Keo tụ bùn bước q trình mà hạt khơng ổn định kết tụ thành tập hợp gọi cặn Chất tạo bông, với trọng lượng phân tử cao (chuỗi dài đơn phân) điện tích ion đa dạng chúng, cố định hạt ổn định chuỗi chúng Do kích thước hạt pha nước tăng lên suốt bước keo tụ với hình thành bơng cặn Sự hình thành bơng cặn gây giải phóng nước Do đó, nước dễ dàng loại bỏ bước khử nước  Các thông số hóa chất hữu ảnh hưởng đến q trình khử nước: Chất keo tụ hữu đặc trưng năm thơng số chính: SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Loại điện tích Mật độ điện tích Trọng lượng phân tử Cấu trúc phân tử Loại monomer Những điều ảnh hưởng đến chất lượng q trình keo tụ chất lượng q trình khử nước - Loại điện tích (+ -): Loại điện tích chất keo tụ chọn tùy theo loại hạt Nói chung lựa chọn tn theo mơ hình đây: Chất keo tụ anion (-) để bắt hạt khoáng Chất keo tụ cation (+) để bắt hạt hữu Như thường lệ, có thử nghiệm phịng thí nghiệm thực xác định loại điện tích thích nghi tốt - Mật độ (%): Mật độ điện tích thể số lượng + - điện tích cần thiết để có q trình keo tụ tốt với liều lượng thấp Mật độ điện tích phụ thuộc vào loại bùn cần xử lý Đối với bùn thị, mật độ điện tích chủ yếu hàm hàm lượng Vật chất hữu (OM) bùn OM thường đồng hóa với hàm lượng chất rắn bay (VS) VS cao, điện tích cation cần thiết cao - Trọng lượng phân tử : Về trọng lượng phân tử: chiều dài chuỗi polyme, phụ thuộc vào loại thiết bị sử dụng để khử nước Đối với máy ly tâm: Loại có trọng lượng phân tử cao đến cao thích hợp độ cắt cao áp dụng cho cặn Đối với lọc: Trọng lượng phân tử thấp đến trung bình điều chỉnh tốt để có hệ thống nước tốt  Cấu trúc phân tử chất tạo keo: SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH 4.2 Thiết kế mạch động lực Hình 4.2 Mạch động lực 82 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Đối với mạch điện cơng nghiệp thơng thường nguồn điện thường chia làm 2: nguồn động lực dùng cho thiết bị động cơ, nguồn điện điều khiển dùng cho thiết bị đóng cắt điều khiển Trong - L1,L2,L3,N: ký hiệu pha điện nguồn điện pha CB cầu giao, Fuse: Cầu chì VFD: biến tần thay đổi tốc độ động KM1 Contactor điều kiển động M1( Động truyền động cho bình ly tâm) KM2 Contactor điều kiển động M2( Động truyền động cho vis ép tách bùn) KM3 Contactor điều kiển động M3( Động truyền động cho cụm gạt bùn) KM4 Contactor điều kiển động M4( Động truyền động cho vis tải) OLD1 : Rơ le nhiệt bảo vệ tải cho động M1 OLD2 : Rơ le nhiệt bảo vệ tải cho động M2 OLD3 : Rơ le nhiệt bảo vệ tải cho động M3 OLD4 : Rơ le nhiệt bảo vệ tải cho động M4 Hình 4.3 Kết cấu rơ le nhiệt 83 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH (Nguồn: www https://labvietchem.com.vn/tin-tuc/ro-le-nhiet-la-gi.html) Một số ưu điểm kể đến rơ le nhiệt là: - Rơ le giúp chuyển mạch nhiều dòng điện điện áp sang tải khác sử dụng tín hiệu điều khiển Giúp cách ly mạch điều khiển khỏi mạch tải mạch cấp điện AC khỏi mạch cấp điện DC Giám sát toàn hệ thống an toàn cơng nghiệp ngắt điện cho máy móc đảm bảo độ an toàn Sử dụng vài rơ-le để cung cấp chức logic đơn giản ‘AND,’ ‘NOT,’ ‘OR’ cho điều khiển khóa liên động an tồn Một số ưu điểm kể đến contactor là: - Kích thước nhỏ gọn tận dụng khoảng khơng gian hẹp để lắp đặt thao tác mà cầu dao không thực Trọng lượng thiết bị nhẹ nên dễ dàng tháo lắp di chuyển lắp đặt nơi khác tốt Điều khiển đóng cắt từ xa có vỏ ngăn hồ quang phóng bên ngồi nên an tồn tuyệt đối cho người thao tác với hệ thống điện Thời gian đóng cắt nhanh Có phận liên kết chặt chẽ nên thiết bị thực nhiệm vụ tốt Độ bền bỉ cao, tuổi thọ tốt Hoạt động với cơng suất ổn định An tồn với người sử dụng có khả cách điện cao Có thể điều chỉnh thiết bị dễ dàng Được mang vào ứng dụng nhiều Người dùng sử dụng dễ dàng Động điện: Chọn động điện không đồng pha Ưu điểm động không đồng ba pha - Kết cấu đơn giản nên giá thành rẻ Vận hành dể dàng, bảo quản thuận tiện Sử dụng rộng rãi phổ biến phạm vi công suất nhỏ vừa Sản xuất với nhiều cấp điện áp khác (từ 24 V đến 10 kV) nên thích nghi cho người sử dụng 84 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Nhược điểm động không đồng ba pha - Hệ số công suất thấp gây tổn thất nhiều công suất phản kháng lưới điện Không sử dụng lúc non tải khơng tải Khó điều chỉnh tốc độ Đặc tính mở máy khơng tốt, dịng mở máy lớn (gấp 6-7 lần dòng định mức) Momen mở máy nhỏ Biện pháp khắc phục động không đồng ba pha - - Hạn chế vận hành non tải Cải thiện đặc tính mở máy cách điều chỉnh tốc độ (bằng cách thay đổi điện áp, thêm điện trở phụ vào mạch rơto nối cấp), hay dùng rơto có rãnh sâu, rơto lồng sóc kép để hạ dịng khởi động, đồng thời tăng momen mở máy Chế tạo rôto có khe hở thật nhỏ để hạn chế dịng điện từ hóa nâng cao hệ số cơng suất Mặt dù có nhiều khuyết điểm động khơng đồng rơto lồng sóc có ưu điểm mà động khác khơng có quan trọng đơn giản, dể sử dụng, giá thành rẻ Thực tế động khơng đồng rơto lồng sóc áp dụng rộng rãi, chiếm số lượng 90%, công suất chiếm 55% 4.3 Thiết kế mạch điều khiển Đối với loại mạch điều khiển dùng để khởi động động có dùng khởi động từ, nhìn từ trái qua phải có:  Nút dạng trì (OFF) dùng để tắt động cơ,  Công tắc thường mở (ON) dùng để bật động chạy,  Tiếp điểm thường mở khởi động từ (K12) dùng để trì trạng thái công tắc ON,  Cuộn hút khởi động từ (K11) dùng hút tiếp điểm khí khởi động từ cấp điện cho động cơ,  Tiếp điểm rơ le nhiệt (OLR) dùng để ngắt mạch tắt tắt động tải Mạch điện nuôi nguồn điện pha 220V AC Ưu điểm: điều khiển từ xa, an toàn,tần số thao tác cao, bảo vệ nhiều cố 85 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Hình 4.4 Mạch điều kiển 86 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH CHƯƠNG VẬN HÀNH BẢO DƯỞNG MÁY 5.1 Quy trình lắp ráp máy Quá trình lắp ráp hệ thống máy thực theo trình tự sau - Lắp gối đở vào hai đầu trục bình ly tâm Lắp gối đở cào khung máy cho đảm bảo độ đông tâm gối đở bình ly tâm Lắp hộp số motor cụm truyền động vis ép bùn đảm bảo độ đồng tâm Lăp motor, truyền động đai cho bình ly tâm Lăp motor, truyền động gạt bùn cho cửa xã Lắp kỹ bulong khớp nối Lắp ráp cửa xã nước xã bùn Lắp rap vỏ hôp bảo vệ lên khung máy Lắp vis tải bùn vào cửa xã pha rắn 87 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH Hình 5.1 Sơ đồ máy 5.2 Cách vận hành điều chỉnh máy Vận hành máy Trước khởi động máy đảm bảo kiểm tra kỹ lưỡng tránh tai nạn xảy không mong muốn ổn định vận hành Mang thiết bị bảo hộ cá nhân, quần áo, tóc gọn gàn tránh trường hợp vướn vào động quay tốc độ cao Cấm để vật dụng cụ lên máy quay, phòng rơi vào lòng gây nhiều cố cho máy ly tâm tách nước Khi thao tác phải sử dụng dung cụ, thiết bị bảo hộ cá nhân theo qui định Cấm không tiến hành tháo lắp, sửa chữa máy chạy Khi kiểm tra sửa chữa làm thiết bị, phải treo bảng an tồn cơng tắc, cầu dao điện van làm việc, hạn chế rủi ro công nhân khác đóng nguồn, gây nguy hiểm cho người bảo trì Mơi trường làm việc Máy làm việc nhiều mơi trường khác nhau(mơi trường người trời, mơi trường kín, mơi trường thống,…) phải bảo vệ khỏi tác nhân nhiệt độ, độ ẩm,… Nhiệt độ làm việc máy khoảng phạm vi 0-500C Môi trường làm việc với ánh sáng đầy đủ giúp tăng hiệu trình vận hành Điều chỉnh máy Đảm bảo tốc độ quay tương đối bình ly tâm vis ép tách bùn Đảm bảo hệ thống truyền đai không bị trượt tương đối vận hành máy Đảm bảo ăn khớp giưa bánh động gạt Kiểm tra hệ thống điện, đảm bảo thiết bị điện hoạt động tốt 5.3 Bảo trì, bảo dưởng máy Lợi ích việc bảo trì bảo dưỡng 88 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH - Tăng khả sẵn sang máy móc, thiết bị Giảm thời gian ngừng máy Giảm chi phí sản xuất Nâng cao suất Tăng độ tin cậy khả bảo trì Giảm chi phí bảo trì Tăng độ an tồn Tăng khả bảo trì có kế hoạch Trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân trước tiến hành bảo dưỡng thiết bị máy móc Khóa cầu dao, đóng ngắt nguồn điện thực cảnh báo không tự ý mở nguồn điện trình sửa chữa, bảo dưỡng Dựa theo thông số kỹ thuật nhà chế tạo thiệt bị tình trạng sử dụng Thay bắt buộc chi tiết máy theo lịch trình cố định Kiểm sốt thường trực định kỳ để xác định tình trạng máy Chỉ lên kế hoạch dừng máy để xử lý dung sai, thay sửa chữa sau chuẩn đốn xác tình trạng máy trước máy hỏng Người vận hành phải có trách nhiệm bảo trì máy, kiểm tra hàng ngày hoạt động máy, làm báo cáo thay đổi, khả giảm xóc thân ổ trục, nhiệt độ ổ trục, dòng điện làm việc điện áp, … Đảm bảo chắn lọc, thùng chứa, trục vít rửa Trường hợp dòng điện làm việc đột ngột tăng có tín hiệu cảnh báo q trình vận hành, nên tắt van nạp, tắt chng báo động tắt máy Không mở lại máy sau điều chỉnh Nguyên tắc bảo dưỡng Cứ sau 1000 2000 hoạt động máy cần bảo dưỡng Trong trình bảo dưỡng máy, kiểm tra hao mòn hư hỏng sàng lọc cánh quạt trục vít sau tháo dỡ phận máy Nếu cánh quạt bị bào mịn 8mm, phần trục vít bị mịn cần phải khôi phục lại cách phun hàn hợp kim cacbua - Tra dầu mỡ cho bánh 89 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN MÁY 6.1 Kết đạt Sau trình nghiêng cứu thực luận văn đề tài “thiết kế máy ép bùn tách nước dạng ly tâm cho nước thải, xuất 300 lít /phút” em thu kết sau: Hiểu nguyên lý hoạt động cấu tạo máy ép tách bùn thị trường nay, phân tích ưu nhược điểm, từ khắc phục hạn chế máy để tăng suất, gảm thời gian vận hành, tự động hóa,… - Thiết kế bố trí hệ thống Tính tốn thiết kế máy, truyền, … Tính tốn phân tích lực, thiết kế hệ thống điện 6.2 Hạn kế tồn Trong trình thực luận văn, kiến thức hạn hẹp thiếu thực tế kinh nghiệm nên cịn nhiều mặt hạnh chế: Chỉ tính tốn thực thiết kế lý thuyết, chưa có chế tạo mơ hình thực tế để kiểm chứng hoạt động máy Chưa tối ưu điều kiển máy để thực tốt suất 6.3 Hướng phát triển Phương hướng phát triển luận văn: - Thêm cảm biến độ ẩm vào hệ thống ép tách bùn để kiểm tra độ khô bùn ép Tối ưu hóa tốn điều khiển, nâng cao khả tự động hóa, giảm can thiệp công nhân vận hành Thiết kế lắp đặt thêm hệ thống cửa xã thứ cửa xã chất lỏng nằm giửa bùn thải nước 90 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí Tập [2] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động khí Tập [3] Lê Khánh Điền, Vẽ khí, NXB Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh [4] Nguyễn Hữu Lộc, Chi tiêt máy, 2016 [5] Ninh Đức Tốn, Dung sai Lắp ghép, NXB Giáo dục Việt Nam, 2015 [6] Alan Records - Ken Sutherland, Decanter Centrifuge, 2013 [7] George Ross Arana Bell-Analysis and Development of a Decanter Centrifuge, 2013 [8] Alfa Laval– ALDEC G3 [cited 2013 Jan 15]; từ trang wed: www.alfalaval.com/solution-finder/products/aldec-g3 [9] Standard Centrifuge Operations Manual; từ trang wed: www.hutch-hayes.com [9] G.C Porteous – Dewatering Sewage Sluge by centrifuge [10] Donal L.Ray, Donal Dean Adrian– Sluge decantering by centrifuge ,1968 [11] Nguyễn Hồng Ân- Nguyễn Danh Sơn ,Kĩ thuật nâng chuyển tập – NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh [12] Mechanical Engineering Department– Carlos III University – Screw Conveyor- Transportation 91 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH PHỤ LỤC Phụ lục A: Thông số kỹ thuật động chính( truyền động cho bình ly tâm) Chọn động 3K160M4 VIHEM Hình Động (Nguồn: http://www.vihem.com.vn/dong-co-dien-khong-dong-bo-3-pha-roto-long-soc50hz-mat-bich-p42849.html) - 3K: động điện 3pha khơng đồng bộ, roto lồng sóc 160: chiều cao đế đến trục tâm động M: kích thước lắp dọc trục chân đế loại trung bình 4: số cực động 4, n=1500 vịng/phút Bảng Bảng thơng số kỹ thuật Kiểu Công suất Tốc độ Điện áp Hiệu suất Hệ số công suất M max M dd tỉ số Momen cực đại M kd M dd tỉ số Momen khởi động 3K160M4 15KW/20Hp 1455 vòng/phút 380-660V 91% 0.87 2,2 1,4 92 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH I kd I dd tỉ số khởi động dòng 6,5 Khối lượng 117Kg Phụ lục B: Thông số kỹ thuật động truyền động vis ép tách bùn Chọn động cơ: 3K132S2 VIHEM Hình Động phụ (Nguồn: http://www.vihem.com.vn/dong-co-dien-khong-dong-bo-3-pha-roto-long-soc50hz-mat-bich-p42849.html) - 3K: động điện 3pha không đồng bộ, roto lồng sóc 132: chiều cao đế đến trục tâm động S: kích thước lắp dọc trục chân đế loại ngắn 2: số cực động 2, n=3000 vòng/phút Bảng 2.Bảng thông số kỹ thuật Kiểu Công suất Tốc độ Điện áp Hiệu suất Hệ số công suất M max M dd tỉ số Momen cực đại 3K132S2 5.5KW/7.5Hp 2890 vòng/phút 380-660V 89% 0.87 2,2 93 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH M kd M dd tỉ số Momen khởi động I kd I dd tỉ số khởi động dòng 2.0 Khối lượng 55Kg 6,5 Phụ lục C: Thông số kỹ thuật động truyền động vis tải Chọn động cơ: 3KSb6 VIHEM Hình Động vis tải - 3K: động điện 3pha không đồng bộ, roto lồng sóc Sb: kích thước lắp dọc trục chân đế loại dài 6: số cực động 6, n=1000 vịng/phút Bảng Bảng thơng số kỹ thuật Kiểu Công suất Tốc độ Điện áp Hiệu suất Hệ số công suất M max M dd tỉ số Momen cực đại M kd M dd tỉ số Momen khởi động 3KSb6 0.55KW/0.75Hp 940 vòng/phút 220-380V 70% 72 2,2 2.0 94 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH I kd I dd tỉ số khởi động dòng 3.8 Khối lượng 55Kg Phụ lục D: Thông số kỹ thuật động truyền động gạt bùn Chọn động cơ: 3K90L8 VIHEM Hình Động gạt bùn - 3K: động điện 3pha khơng đồng bộ, roto lồng sóc 190: chiều cao đế đến trục tâm động L: kích thước lắp dọc trục chân đế loại dài 8: số cực động 8, n=750 vịng/phút Bảng Bảng thơng số kỹ thuật Kiểu Công suất Tốc độ Điện áp Hiệu suất Hệ số công suất M max M dd tỉ số Momen cực đại M kd M dd tỉ số Momen khởi động 3K90L8 0.37KW 715 vòng/phút 220-380V 62% 0.61 1.7 1.6 95 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125 GVHD: TRƯƠNG QUỐC THANH I kd I dd tỉ số khởi động dòng 3.5 96 SVTH: TRẦN ĐỨC THANH-1613125