nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị chuẩn bị giá thể sản xuất cây giống thuộc đề tài nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị để sản xuất một số cây giống theo kiểu công nghiệp

bộ nông nghiệp phát triển nông thôn viện điện nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch Số 54/102 Trờng Chinh - Đống Đa Hà Nội báo cáo khoa học đề tài nhánh: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị chuẩn bị giá thể sản xuất giống Thuộc đề tài: nghiên cứu lựa chọn công nghệ hệ thống thiết bị để sản xuất số giống theo kiểu công nghiệp Mà số: KC 07 19 Chủ trì: TS Đậu Thế Nhu 6434-11 25/7/2007 Hà nội, 2005 Bản quyền 2005 thuộc VCĐNN&CNSTH Đơn xin chép toàn phần tài liệu phải gửi đến Viện trởng VCĐNN&CNSTH trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu -1- Mở đầu Sau 15 năm thực sách đổi mới, mô hình tổ chức sản xuất nông nghiệp đà có thay đổi bản, hộ nông dân trở thành đơn vị sản xuất tự chủ Hệ thống tổ chức sản xuất theo chế cũ bị phá vỡ, hệ thống cha đợc thiết lập, dẫn đến tình trạng thiếu giống chất lợng phục vụ chơng trình mục tiêu lớn nh chơng trình lúa xuất khẩu, chơng trình phát triển công nghiệp, ăn quả, chơng trình mía đờng, chơng trình triƯu rõng… Nhu cÇu vỊ gièng n−íc năm tới nớc ta lớn Bảng phụ lục cho thấy tình hình sản xuất giống trồng năm 1998 nhu cầu giống năm 2005 Mỗi năm nớc ta cần khoảng triệu giống cho triệu diện tích trồng lúa Các loại công nghiệp lâu năm ăn khác (xem bảng 5) năm 1999 cần lợng giống cho 92.000 trồng mới, đến năm 2005 586.000 Riêng ăn năm 1998 cần 20.771 ngàn giống điều 720.000 cây; chè 40.100.000; cao su 11.000.000 giống Các công nghiệp ngắn ngày nh đậu tơng lạc đợc gieo trực tiếp nên nhu cầu sản xuất Riêng mía cần 705.850 giống năm cho 70.000 trồng lại Hiện nay, Nông Cống, Lam Sơn âng áp dụng quy trình mía bầu, Với 20.000 bầu cần thiết cho ha, cho diện tích mía toàn quốc nên áp dụng quy trình cần lợng bầu giống khổng lồ (khoảng 1,4 tỷ bầu năm) Để hoàn thành dự án trồng triệu rừng đến năm 2010 năm nớc ta phải trồng khoảng 500.000 rừng tập trung Theo dự án giống lâm nghiệp từ năm 2001 đến 2005 cần 1.278.455 kg hạt giống 2.521.075 nghìn giống, từ năm 2006-2010 cần 1.365.745 kg hạt giống 3.740.515 nghìn giống Một khâu sản xuất giống tạo giá thể cho giống Khâu bao gồm việc nghiền sàng đất trộn chất dinh dỡng cần thiết cho Đây khâu nặng nhọc tốn nhiều công sức Trên giới, nớc phát triển khâu đà hoàn đợc giới hoá Giá thể đà trở thành mặt hàng, mà nhà sản xuất giống không thiết phải ngời sản xuất giá thể -2- HiƯn ë n−íc ta chđ u vÉn thực thủ công, suất thấp chất lợng không đảm bảo Phơng thức sản xuất tự cung tự cấp, chất lợng giá thể không đảm bảo chất lợng Vì đề mục Nghiên cứu lựa chọn quy trình công nghệ thiết kế hệ thống thiết bị chuẩn bị giá thể sản xuất giống đợc đặt nhằm bắt đầu giải tồn nêu việc sản xuất giống nớc ta Chơng I Tổng quan Tình hình sản xuất giá thể phục vụ sản xuất giống giới nớc 1.1 Trên Thế giới Hiện giới việc sản xuất giống đợc tiến hành theo nhiều công nghệ đa dạng Tuy nhiên phân loại theo hai dạng chủ yếu là: Sản xuất giống có giá thể giá thể (hidrôpnic, aeroponic), đú sản xuất giống theo công nghệ có giá thể chủ yếu Giá thể sử dụng sản xuất giống giới đa dạng phong phú chủng loại Có thể chia làm ba loại sau: - Giá thể đất (đất đợc phối trộn với số phân khoáng, mùn ) - Giá thể có nguồn gốc thực vật (đợc làm từ nguyên liệu xác thực vật, phế phụ phẩm nông nghiệp ) - Giá thể polyme tổng hợp (polyme có dạng xốp giữ nớc rễ phát triển) Loại giá thể polyme đợc sử dụng rÊt Ýt ë c¸c n−íc ph¸t triĨn C¸c gi¸ thĨ cã nguån gèc tõ thùc vËt nh− môn dõa, rong tảo đà hoai mục v.v đợc sử dụng chủ yếu cho loại giống quý hiếm, có giá thành cao nh hoa phong lan, Với giống nông nghiệp lâm nghiệp giá thể đợc sử dụng chủ yếu đất đợc trộn với số mùn đà hoai nh mùn ca, bà mía, phân chuồng đà đợc ủ số phân khoáng khác -3- Về mặt quy mô sản xuất, nớc phát triểngiá thể đợc sản xuất tập trung trung tâm lớn, bao gồm tất khâu thu nhận giá thể, sản xuất giá thể đóng gói xuất thị trờng Các nhà sản xuất giống không thiết phải nhà sản xuất giá thể 1.1 Khái quát công nghệ sản xuất giá thể Theo phân tích tập trung vào quy trình sản xuất giá thể đất Quy trình sản xuất giá thể thờng theo sơ đồ sau: Nguyên liệu thô Nghiền Phối trộn nguyên liệu Phân loại Giá thể Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất giá thể Nguyên liệu chủ yếu công nghệ đất tầng mặt, đợc khai thác chở tập kết kho chứa Đất sau đà đạt độ ẩm định đợc đa qua hệ thống nghiền đạt kích thớc thích hợp cho giá thể kích thớc hạt đất đảm bảo yêu cầu nông học cho từ 0-5 mm lợng hạt từ 1-5 mm chủ yếu Để đảm bảo điều sau nghiền đất đợc qua hệ thống sàng phân loại để loại bỏ tạp chất có kích thớc không đảm bảo nhấo, cỏ rác cỏ rác Thông thờng loạ sàng phân loại hạt có kích thớc lớn Việc trì tỉ lệ hạt bé dới mm chủ yếu nhờ qua chế độ nghiền Đất sau đà đợc phân loại đợc phối trộn với nguyên liệu cần thiết nh mùn, khoáng chất, tuỳ vào loại giống mà tỷ lệ phối trộn khác Với quy mô sản xuất giống có xởng sản xuất giá thể riêng, phụ gia đợc trộn giây chuyền Với giá thể sản xuất hàng hoá, số chất phân khoáng đợc trộn trung tâm sản xuất giống Một số u điểm sản xuất giá thể theo kiểu công nghiệp: - Chủ động đợc thời tiết Do đất đợc khai thác bảo quản kho nên nguyên liệu trớc nghiền có độ ẩm thích hợp, trình nghiền bị bết nghiền - Giá thể bệnh, đợc xử lý giây chuyền - Thành phần kết cấu giá thể đợc đảm bảo, đặc biệt kích thớc hạt độ trộn -4- 1.1.2 Hệ thống thiết bị sản xuất giá thể theo kiểu công nghiệp Theo quy trình sản xuất giá thể đà nêu, dây chuyền sản xuất giá thể bao gồm thiết bị sau: - Máy băm, nghiền thân cây, rơm, cỏ; - Máy nghiền đất loại mùn xác thực vật đà hoai; - Sàng phân loại; - Máy trộn giá thể; - Các hệ thống phụ trợ nh băng tải, xi lô chứa, v.v Trên giới công đoạn nghiền thân cây, rơm, rác, xác thực vật cha hoai mục thông thờng đợc thực hai công đoạn riêng biệt băm nhỏ nghiền Nói chung máy mặt cấu tạo không khác biệt so với máy băm, nghiền giăm hay máy giây chuyền sản xuất phân vi sinh Hiện nớc ta đà có số mẫu máy tơng tự nh máy băm rơm cho thức ăn trâu bò, máy băm dăm Đây dây chuyền thiết bị tơng ®èi lín, Do kinh phÝ eo hĐp, thêi gian cã hạn nên khuôn khổ đề tài xem xét loại máy nghiền đất đánh giá khả máy việc nghiền xác thực vật đà hoai nh− ph©n vi sinh, mïn vá, th©n c©y Sau báo cáo tập trung phân tích máy móc có giới để thực công đoạn nghiền đất, sàng trộn Máy nghiền đất Trên giứo máy nghiền đất đa dạng chủng loại nh suất nhiên nguyên lý chủ yếu hai dạng máy nghiền trục máy nghiền búa -5- Hình 4: máy nghiền trục Máy nghiền trục thờng đợc dùng nghiền đất công nghiệp gốm sứ Yêu cầu độ mịn sản phẩm cao Phổ biến sản xuất giá thể cho giống đợc sử dụng loại máy nghiền búa Đối với đất khô ta sử dụng loại sàng nh máy nghiền thông dụng Sự khác biệt đáng kể máy nghiền đất loại máy nghiền khác chỗ: đất có độ ẩm thay đổi tơng đối cao, đặc biệt với loại đất đồi feralit nghiền đất thờng hay gây bết sàng Chính điều kết cấu máy nghiền có nhiều thay đổi đáng kể Phơng án thay đổi sử dụng buồng nghiền hở Do đất ®−ỵc nghiỊn chØ qua bóa nghiỊn mét thêi gian ngắn nên sản phẩm thu đợc thô, hạt kích thớc khỏi máy sau qua sàng phân loại phải thu hồi để đập lại Do chi phí lợng riêng máy cao, nhng bù lại kích thớc hạt đợc đảm bảo hơn, tỷ lệc hạt be giảm Những máy nghiền kiểu việt nam thờng dùng để đánh tơi vật liệu nh sản xuất phân vi sinh Phơng án thứ hai đợc áp dụng lµ sư dơng sµng cã kÝch th−íc khe hë lín, thờng dùng loại sàng đợc cấu tạo thép đạt theo chiều ngang máy sàng Về khả chống bết, tắc sàng phơng án không thấp đáng kể với phơng án đầu nhng độ nhỏ sản phẩm lại cao hẳn Với -6- loại đất nh đất đồi peralit có độ ảm khoảng 40% phơng án nghiền buồng hở thực đợc, đất dẻ có ®é dÝnh lín Do vËy ®Ị tµi sÏ chän hớng nghiên cứu để thiết kế, chế tạo máy nghiền cho đất Những thông số quan trọng ảnh hởng đến suất đặc biệt đến độ nhỏ sản phẩm nghiền vận tốc đầu búa kích thớc khe hở sàng Vận tốc đầu búa ảnh hởng tới độ nhỏ nghiền tuỳ loại đất khác khác Theo số tài liệu tham khảo [ ] vận tốc đầu búa máy nghiền đất phục vụ sản xuất giá thể sử dụng đất đồi peralit vào khoảng 18 m/s, thấp nhiều so với việc nghiền vật liệu nông nghiệp khác Khoảng cách sàng đợc lựa chọn vào khoảng 10 mm, đáp ứng kích thớc hạt chủ yếu dới mm - Hình 5: Cấu tạo máy nghiền búa Hình 6: Máy nghiền búa -7- Máy nghiền công ty .Nhật Bản dùng cho sản xuất mạ khay Máy sàng đất Nguyên lý hoạt động số máy phân loại: -8- Hiện thÕ giíi cịng nh− ë ViƯt nam ®· sư dơng nhiều máy phân loại với nguyên lý khác Các máy sàng đất giới chủ yếu hai dạng sau: - Phân loại sàng: Dựa vào khác kích thớc nguyên liệu để phân loại kiểu lới sàng phẳng nghiêng tịnh tiến qua lại kiểu máy có rây phẳng chuyển động tịnh tiến tròn vv Theo nguyên lý hiệu suất phân loại cao, cấu tạo máy đơn giản, độ bền cao, lới sàng đợc thay đổi kích thớc để phân loại đợc nhiều loại nguyên liệu nguyên liệu máy Nguyên lý phân loại sàng rung kiểu lới sàng nghiêng thực dao động theo đờng thẳng nằm ngang đợc sử dụng nhiều Tuỳ theo ®iỊu kiƯn thĨ ngn rung cđa cđa sµng cã thể đợc tạo nhờ cấu khâu, hay văng quay lệch tâm Với cấu khâu biên độ, tần số dao động sàng không bị ảnh hởng lợng cung cấp sàng, điều chỉnh nhờ thay đổi tốc độ quay độ lệch tâm trục quay Với sàng lắc sử dụng nguồn rung khối lợng quay lệch tâm, biên độ rung sàng phụ thuộc vào lợng vật liệu sàng nh tần số quay động Thông thờng sàng rung đợc đặt gối ®µn håi vµ sµng cã thĨ rung theo nghiỊu h−íng Hình 7: Máy phân loại dạng sàng dung nhiều tầng -9- - Phân loại theo nguyên lý trống quay Để phân riêng hỗn hợp có thành phần nguyên liệu khác theo chiều dài trống Nguyên lý có suất riêng 1m2 sàng thấp, chế tạo phức tạp giá thành cao u điểm loại việc làm mặt sàng dễ dàng loại sàng rung phẳng, nhờ chổi quét đặt theo chiều dài trống, tận dụng chuyển động quay trống để làm Hình 10: Máy phân loại dạng trống quay Hiện nay, giới hầu hết sử dụng máy phân loại dạng sàng phẳng Máy sàng phẳng đợc sản xuất đa dạng kích cỡ nh độ phức tạp thiết bị phụ trợ (bộ phận làm mặt sàng, phận rung ) Nhng máy phân loại thờng có cố thông số nh sau: - Tần số rung: 300-500 lần/phút - Biên độ rung: 7-10 mm -19- Vận tốc búa thông số quan trọng trình nghiền theo nguyên lý va đập Theo khảo sát tài liệu máy nghiền đất nớc thấy vận tốc tiếp tuyến búa nghiền khoản 18 m/s Vận tốc thích hợp với loại đất đồi có độ cứng khoảng 14-25 kG/cm2 (loại đợc sử dụng phổ biến cho sản xuất giống) - Năng suất, công suất động máy nghiền Theo [5] suất máy nghiền đợc xác ®Þnh nh− sau: Q gp = 3600 Trong ®ã: 60 π L p D p V ρ c ( kg / h ) ϕ- hƯ sè ¶nh hởng cấu tạo máy nghiền; Lp- chiều dài buồng nghiền; Dp- đờng kính buồng nghiền; n- số vòng quay rôto máy nghiền (v/ph); c- hệ ssó không thứ nguyên, phụ thuộc vào: - Tính chất lý sản phẩm nghiền; - Hình dạng kích thớc sàng; - Hình dạng, kích thớc, chiều dày số lợng búa máy đập Nói chung hệ số c xác định thông qua thực nghiệm Chúng ta tham khảo số máy nghiền đất nớc để có tính toán sơ hệ số cho nghiền đất Theo tài liệu đặc tính kỹ thuật hÃng [6], máy nghiền đất cho sản xuất mạ Nhật Bản có đặc tính thông số kỹ tht sau: - §−êng kÝnh trèng nghiỊn Dp = 400 mm; - BÒ réng trèng nghiÒn:Dp = 480 mm; - Vận tốc ro to: 880 v/phút; - Vận tốc đầu búa:18.4 m/s - Năng suất nghiền Qgp = 2-3 T/h ; - C«ng suÊt kW 19 -20- Qua th«ng số ta tính đợc c = Q gp 60 * 3600 * L p D p V ρ c=12.9 Tõ hƯ sè trªn chän: - §−êng kÝnh trèng nghiÒn Dp = 400 mm; - BÒ rộng trống nghiền: 300 mm - Vận tốc đầu búa: 18.4 m/s - Ta có suất nghiền :1.57 T/h Công suất nghiền : Phơng pháp lý thuyết tính công suất nghiền cha đầy đủ cã sư sơng cịng sÏ cã kÕt qu¶ rÊt xa với thực tế máy nghiền tham khảo máy nghiền thiết kế tơng đồng với đặc biệt sản phẩm nghiền tơng đối giống nªn chóng ta cã thĨ sư chÊp nhËn chi phí lợng riêng kg sản phẩm nh Từ ta có công suất cần thiết ®Ĩ nghiỊn lµ : Nlv = 2,5 kW Chon ®éng nghiền 3kW 3.2 Lựa chọn, tính toán máy phân loại 3.2.1 Lựa chọn nguyên lý làm việc Qua tìm hiểu phân tích đánh giá khả làm việc loại máy phân loại dây chuyền nớc ngoài, lựa chọn nguyên lý phân loại kiểu sàng rung tầng để chế tạo Vì nguyên lý cho suất cao, đơn giản chế tạo sử dụng thay đổi kích thớc hạt phân loại cách thay sàng có kích thớc lỗ khác 3.2.2 Tính toán số thông số sàng phân loại - Xác định số vòng quay: Để phân loại đợc cần phải khối nguyên liệu trợt lới sàng lên phía xuống phía dới mà không đợc tách khỏi mặt sàng Số vòng quay thực tế trục quay phải nằm phạm vi sau: nd > n > n,tr 20 -21- n,tr : số vòng quay tay quay nguyên liệu bắt đầu dịch chuyển lên phía nd = 30 (v / p ) rtgα ntr, = 30 tg(ϕ + α ) (v / p) r nd : sè vßng quay giới hạn tay quay nguyên liệu không tách khỏi mặt sàng Trong đó: r- bán kính tay quay (m) : hệ số ma sát sản phẩm với vật liệu chế tạo sàng : góc nghiêng sàng chọn = 120ữ 150 r = 15mm(độ lệch tâm) = 26 ữ 290 Ta tính đợc 655 > n > 216,5 (v/p) Ta chän sè vßng quay n = 350 v/p ChiỊu dµi chiỊu réng cđa sµng dùa vào suất: B=Q/qb ; L=Q/(qf*B) Trong qb tải trọng riêng nguyên liệu m bề rộng sàng (kg/m/h) qf tải trọng riêng nguyên liệu m2 sàng (kg/m2/h) Theo [8] qua tham khảo kích thớc phân loại đất ta có qb = 2800; qf =1600 Chọn suất sàng Q=2T/h để chống lại việc ùn tắc nguyên liệu, tính đến gỉm suất sàng hạt bị dắt lỗ sµng sau mét thêi gian dµi lµm viƯc ta cã B=2000/2600 = 0,714 mm chon B=720 mm L=2000/(1000*0.72)= 1,8 m Theo kÕt cÊu chän L=1830 mm 3.2.3 KÕt cÊu cña số phận máy phân loại làm 21 -22- - Hộp sàng: có khung sàng đợc chế tạo thép phía bố trí sàng đặt nghiêng goc =5 100 Hộp sàng đợc chuyển động nhờ cấu tay quay truyền trục có gắn đối trọng quay để cân sàng - Thanh treo đợc chế tạo thép có tính đàn hồi cao nhằm tăng độ bền độ ổn định - Khung đỡ: Toàn máy đợc đặt giàn thao tác vững thép định hình 3.3 Lựa chọn nguyên lý tính toán số thông số máy trộn 3.3.1 Lựa chọn nguyên lý Chức năng: Dùng để trộn phân phụ phẩm (vỏ trấu nghiền vụn, mùn ca,v.v ) vào đất bột để nuôi giống Yêu cầu: Máy phải có suất cao, làm việc tin cậy với loại nguyên liệu có tính chất thay đổi lớn, đơn giản chế tạo vận hành Qua tìm hiểu phân tích đánh giá khả làm việc loại máy trộn dây chuyền chế biến Việt Nam nớc ngoài, lựa chọn nguyên lý trộn ngang dạng vít xoắn 3.3.2 Tính toán số thông số - Xác định suất Gọi t thời gian lần trộn máy trộn, thời gian sản phẩm liên tục qua cánh xoắn, thùng chứa Gọi m số lần trộn sản phẩm cần thiết máy để dảm bảo chất lợng theo yêu cầu Thời gian trộn bao gồm thời gian nạp tháo sản phẩm xác định theo công thức sau: ttr= t(m+2) Thời gian lần trộn xác định xuất phát từ suất vít tải máy trộn: t=G/Qbx (s) đó: G- Khối lợng giá thể thùng chứa máy trộn, kg Qbx- suất băng tải xoắn Thể tích thùng chứa xác định công thức 22 -23- D G = L * ρ *ϕ d ( kg ) Trong d = 0,4 hệ số nạp đầy ,14 * , G = , * 950 * , = 290 kg Tõ ®ã ta cã: t tr = G (m + 2) (s) Q bx Năng suất băng tải xoắn: Q ®ã: bx = πD − d v ρϕ ( kg / s ) D- ®−êng kính vít xoắn ; D=0,9 m d- đờng kính vít tải; sử dụng cánh xoắn nên d=D-2 - bề dày cánh xoắn; =0,05 m v- vận tốc chuyển động dọc trục giá thể; với kiểu giải xoắn v=1,0-1,5 m/s - hệ số dầy vít xoắn: = 0,15ữ0,2 Góc nghiêng cánh 35-500 ta cã b−íc Q bx ,14 * ( , − ,8 ) = * 1, * ,15 * 950 ≈ 19 kg / s Với khoảng m=50 lần trộn để đảm bảo đồng ta có thừo gian cần thiết cho lần trộn là: t tr = 290 * 52 793 s 13 phút 19 bx Năng suất máy trộn là:290*60/131300 kg/h Năng suất tơng đối hợp lý với máy trộn dây chuyền - Xác định công suất cần thiết máy trộn 23 -24- Công suất vít xoắn: N bx = Q.L (W0 cos α ± sin α ), (kW ) 367 đó: Q- suất vít xoắn (kg/s); L- chiều dài làm việc vít xoắn (m); a- góc nghiêng vít xoắn với mặt nằm ngang (độ); W0- hệ số dẫn xuất trở lực chuyển động sản phẩm, đất bột: W0=2,5; Công suất cản cánh h−íng t©m: z2 N ht = ∑ E ht v ht + E v0 (kW ) 1000 đó: Eht, E0- thành phần hớng tâm dọc trục lực cản sản phẩm tác dụng lên cánh thẳng đứng nhúng chìm sản phẩm (N); vht, v0- tốc độ hớng tâm, dọc trục (m/s); z2- số cánh thẳng đứng đồng thời nhấn chìm sản phẩm; E ht = γhht f tg (45 + E = γhht f tg (45 + ρ ρ ).(cos α + µ sin α ) ).(cos sin ) đó: f- diện tích phần cánh nhúng sản phẩm (m2); y- trọng lợng riêng sản phẩm (N/m3); r- góc ma sát tong sản phẩm (độ); hht- chiều sâu nhúng chìm trung bình cánh sản phẩm (m) Thay số liệu vào công thức ta đợc: N=4 kW 24 -25- 4.1 ThiÕt kÕ chÕ t¹o hƯ thèng chÕ biÕn đất 4.1.1 Máy nghiên đất Chức năng: Dùng để nghiền nhỏ đất khô Yêu cầu kỹ thuật đất phải tạo thành môi trờng tơi xốp để giống phát triển tốt, không bí mà phải thoát nớc Do đất đợc nghiền đập thành hạt nhỏ 1- mm mà không thành bột Để đạt yêu cầu trên, chọn máy nghiền theo nguyên lý búa ®Ëp, bóa quay bng nghiỊn kÝn, phÝa d−íi cã sàng để đa đất đà nghiền Máy chạy động điện pha, kW Công suất nghiền thực tế: 0,8 1,5 đất bột/giờ 4.1.2 Máy phân loại Chức năng: Phân loại hạt đất to rác lẫn nguyên liệu Máy chạy điện, sàng lắc tầng với góc nghiêng 5ữ100, cấu lắc dạng trục khuỷu chuyền cấu treo lo xo Đất đợc nạp trực tiếp từ máy nghiền Do máy nghiền đợc lắp máy sàng Máy chạy động điện pha: 2,2 kW Công suất thực tế: 0,8 1,5 đất bột/giờ 4.1.3 Máy trộn phân vào đất bột Chức năng: Dùng để trộn phân nh÷ng phơ phÈm (vá trÊu nghiỊn vơn, mïn c−a,v.v ) vào đất bột để nuôi giống Máy chạy điện, máy trộn theo mẻ nằm ngang Trộn theo nguyên lý vít xoắn vừa quay vừa dịch chuyển vật liệu theo chiều hớng trục Yêu cầu trộn phân vào đất bột nghiêm ngặt lẽ tỷ lệ phân khoáng (NPK) trén víi ®Êt bét víi tû lƯ rÊt nhá, vÝ dơ N chØ cã 0,05 - 0,1% so víi ®Êt bột Nếu trộn không đều, phân gây tác dụng ngợc lại Máy trộn qua khảo nghiệm đà đạt tốt yêu cầu trộn vi lợng 25 -26- Máy chạy động điện: kW Năng suất trộn: - 1,5 đất bột/giờ 4.1.4 Dây chuyền chế biến đất Các thiết bị đợc kết hợp cừng với thiết bị phụ trợ tạo thành dây chuyền chế biến đất nh sơ đồ Đất đợc cung cấp qua băng tải vào máy nghiền Đất sau nghiền đợc rơi trực tiếp xuống sàng phân loại Đất không tiêu chuẩn bị loại sang hông máy sàng Đất đủ tiêu chuẩn đợc gầu tải đa lên silô chứa Đất silô chứa đợc xả xuống máy trộn theo mẻ van đáy silô Các nguyên liệu khác: phân khoáng, mùn, thuốc bảo vệ thực vật đợc đa vào máy trộn qua cửa nạp hông máy trộn Giá thể sau đợc trộn đợc xả qua cửa xả đáy máy trộn Sau chế tạo thử nghiệm dây chuyền chế biến đất đà đạt đợc tiêu sau (có biên thử nghiệm): - Công suất tiêu thụ điện thực tế: 15 kWh; - Năng suất: 1,5 tấn/h - Độ trộn đều: 96% - Kích thớc hạt d < 5mm Dây chuyền thiết bị chế biến đất suất - 1,5 T/h băng tải cấp liệu Máy nghiền sàng phân loại Gầu tải Si lô chứa trung gian Máy trộn ngang Hình 20: Sơ đồ dây chuyền thiết bị chế biến đất 26 -27- Khảo nghiệm đánh giá tính hệ thống máy sản xuất giá thể: Khả nghiền đất với độ ẩm khác Đề tài đà khảo nghiệm đánh giá khả nghiền máy nghiền với đất có độ ẩm khác để đánh giá khả làm việc thông qua suất cực đại máy Vật liệu đất đồi đợc lấy độ ẩm khác Độ ẩm Năng suất Ghi đất cực đại 17% 1,9 T/h Khi cấp liệu vợt 2T/h máy bị tắc, Máy làm việc bụi nhiều 24% 1,7 T/h Khi cấp liệu vợt 1,7T/h máy bị tắc 29% 1,2T/h Khi cấp liệu vợt 1,2 T/h máy bị bết sàng 35% - Máy bị bết sàng Kích thớc hạt nghiền Đề tài đà thử nghiệm với hai loại đất có độ ẩm 17% 24% lợng cung cấp 1,5 T/h đem phân tích mẫu Kết đợc trình bày đồ thị 27 -28- 35 30 25 20 15 10 0 10 Phân khối lợng bố hạt nghiền độ ẩm đất 17% Khi độ ẩm đất 17%, từ độ thị ta thấy độ ẩm thấp tỷ lệ hạt phân bố tập trung chủ yếu vào khoảng từ 1-4 mm Tuy nhiên lợng đất có kích thớc nhỏ mm lớn khoảng 7% Ngoài theo quan sát lợng bụ lớn, chứng tỏ có nhiều hạt đất đợc nghiền với kích th−íc rÊt nhá 28 -29- 30 25 20 15 10 0 10 Phân khối lợng bố hạt nghiền ®é Èm cđa ®Êt lµ 24% Khi ®é Èm cđa đất 17%, tỷ lệ hạt đất có kích thớc từ 2-5 mm tăng rỗ rệt, lợng đất có kích thớc nhỏ mm giảm đi, loại hạt có kích thớc lớn mm tăng không đáng kể Đặc biệt theo quan sát lợng bụi giản hẳn, có điều kiện nên nghiền đất độ ẩm Do điều kiện thí nghiệm có hạn, nhng qua theo dõi sản xuất, nơi sử dụng đất giá thể cát pha độ ẩm cío thể tăng lên nhiều Khả nghiền phân vi sinh mùn từ nhà máy giấy bÃi Đề tài đà thử nghiệm điều kiện sản xuất xởng sản xuất mạ thảm phân vi sinh công ty TNHH Vĩnh Hoà Qua đánh giá thực tế máy làm việc tốt với phân vi sinh có độ ẩm thấp khoảng 30%, độ ẩm tăng có tợng gây bết sàng Để giải vấn đề Công Ty theo t vấn nhóm đề tài đà thay sàng máy có độ thoáng cao (khoảng cách sàng 15 mm) máy làm việc tốt Hiện hệ thống công ty TNHH VÜnh Hoµ 29 -30- hƯ thèng nghiỊn sµng trén vÉn đợc sử dụng đồng thời cho việc sản xuất phân vi sinh công ty Tại Phù Ninh Phú Thọ, kết hợp với Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy đà thử nghiệm với mùn thân, vỏ hoai mục từ nhà máy giấy bÃi Kết nghiền cho tháy máy nghiền tốt với phần thân, vỏ đà hoai mục đợc Viện đánh giá tốt Đặc tính trộn máy trộn với thời gian trộn khác Để xác định độ trộn đề tài đà dùng vật liệu thay loại mùn hay phân khoáng không bị tan hay bị phá vỡ trình trộn hạt nhựa PVC, sau hạt đợc tách để đo đạc khối lợng Số mẫu lấy lần thử 15; mẫu nặng 0,3 kg Kết đánh giá đợc trình bày bảng TT Thời gian trộn (s) Độ đồng 89.31 93.49 12 95.24 16 96.53 Nh− vËy víi thời gian trộn khoảng 12-14 phút giá thể đạt đợc độ đồng cần thiết 4.2 Xây dựng mô hình Đề tài đà xây dựng ba mô hình Trong hai dây chuyền giới hóa hoàn toàn đợc đặt tại: Trung tâm nguyên liệu giấy Phù Ninh, Phú Thọ HTX Thành Vinh, Thạch Thành, Thanh Hóa Một mô hình bán thủ công có băng tải cấp liệu, máy nghiền máy trộn cho Công ty TNHH Vĩnh Hòa Yên Thành, Nghệ An Qua việc xây dựng ba mô hình nhóm đề tài thấy rằng: Hai mô hình giới hóa hoàn toàn cho suất cao giảm đợc công lao động, chất lợng giá 30 -31- thể tốt đáp ứng đợc yêu cầu cao giá thể máy tạo khay bầu Nhng giá thành đầu t cao Mô hình bán thủ công có giá thành đầu t thấp, nhng chất lợng giá thể không cao suất thấp Mô hình phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ máy tạo khay bầu yêu cầu cao chất lợng giá thể Hình 21: Dây chuyền thiết bị chế biến đất kết luận đề nghị I/- Kết luận: 1/ nớc ta nay, việc sản xuất giá thể cho giống chủ yếu thực phơng pháp thủ công Toàn công đoạn làm nhỏ đất, sàng trộn đợc thực tay Việc sản xuất chế biến đất kiểu công nghiệp đáp ứng không suất giá thành sản xuất mà nâng cao chất lợng giá thể sản xuất giống 31 -32- 2/ Qua phân tích tích tài liệu trong, nớc, kết hợp tính toán thiết kế đà xây dựng đợc quy trình, thiết bị sản xuất giá thể hoàn thiện bao gồm khau nghiền, sàng trộn đất đáp ứng đợc suất chất lợng giá thể 3/ Hệ thống sản xuất giá thể với nguyên lý thông số đà nghiên cứu xác định đà đạt đợc tiêu đề - Năng suất: 1,5 tấn/h - Độ trộn đều: 95,3% - Kích thớc hạt d < 5mm 4/ Hệ thống dây chuyền sản xuất giá thể phù hợp với điều kiện sản xuất giống tập trung kiểu công nghiệp kinh doanh dịch vụ sở sản xuất giá thể Hệ thống máy có cấu tạo đơn giản đễ chế tạo làm việc ổn định, suất cao 5/ Máy hạn chế không hiệu sản xuất nhỏ lẻ theo kiểu nông hộ phổ biến nớc ta Để máy hoạt động có hiệu cần xây dựng thị trờng tiêu thụ giá thể, phổ biến nớc phát triển II/- Đề nghị: Sau đề nghị chúng tôi: Bộ khoa học công nghệ, ban chủ nhiệm chơng trình KC-07 nghiệm thu kết nghiên cứu đề mục Đề nghị công nhận mẫu hệ thống tiến kỹ thuật để phát triển ứng dụng sản xuất Tài liệu tham khảo Máy sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng Trần Tài Ngọ Nxb Xây Dựng - 2000 Giáo trình Công cụ Máy Chăn nuôi Trờng Đại học Nông nghiệp Nxb Nông Thôn 1973 Máy vận chuyển liên tục Nguyễn Hồng Ngân Nxb Đại học Quốc gia TP Hå ChÝ Minh – 2002 32 -33- C«ng máy lâm nghiệp Trần Công Hoan Trờng Đại học Lâm nghiệp 1992 A.IA Cơ sở thiết kế máy sản xuất máy sản xuất thực phẩm Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà nội-1976 Catalog hiết bị sản xuất mạ khay hÃng: A.L Mitkov, D.P MinkovCác phơng pháp thống kê cho nghiên cứu tối u kỹ thuật nông nghiệp Zemizdat Sofia-1989 ( TiÕng Bungari) Traing Couse on mechanized technique of paddy production CAMTE2002 C¸c trang web: http://www.agrinomix.com/soil3.html http://www.visserite.com/soil/soil.html 33