Phúc Trình Tnqttb - Nghiền Rây Trộn.docx

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MÔN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ  Bài NGHIỀN RÂY TRỘN CBHD Sinh viên MSSV Nhóm Lớp Ngày TN Năm học 2022 2023 MỤC LỤC[.]

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MƠN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ  Bài: NGHIỀN RÂY TRỘN CBHD: Sinh viên: MSSV: Nhóm: Ngày TN: Năm học 2022-2023 Lớp: MỤC LỤC I TRÍCH YẾU Mục đích thí nghiệm .4 Phương pháp thí nghiệm 2.1.1 Nghiền 2.1.2 Rây .4 2.1.3 Trộn .4 II LÝ THUYẾT TN .5 2.1 Nghiền 2.2 Rây 2.2.1 Khái niệm 2.3 Trộn 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Các tính chất ảnh hưởng đến trình trộn 2.3.3 Đánh giá mức độ trộn .10 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ TN 11 3.1 Thí nghiệm nghiền 11 3.2 Thí nghiệm rây 11 3.3 Thí nghiệm trộn .11 IV KẾT QUẢ TN .12 4.1 Bảng kết số liệu thí nghiệm thơ .12 4.1.1 Thí nghiệm nghiền 12 4.1.2 Thí nghiệm rây 12 4.1.3 Thí nghiệm trộn 13 4.2 Xử lý số liệu 13 4.2.1 Xác định hiệu suất rây .13 4.2.2 Xác định phân bố kích thước hạt sau nghiền .14 4.2.3 Thí nghiệm trộn 15 V BÀN LUẬN 17 5.1 Bàn luận thích nghi định luật Bond để tiên đốn cơng suất nghiền, đặc biệt 17 5.2 Nhận xét hiệu suất rây nghiền đo So sánh với kết sách Giải thích 18 5.3 Bàn độ tin cậy kết yếu tố ảnh hưởng nhiều 19 5.4 Nhận xét cách lấy mẫu thí nghiệm trộn 19 5.5 Bàn độ tin cậy kết trộn yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng nhiều đến thí nghiệm trộn .20 VI PHỤ LỤC 20 7.1 Tính tốn thí nghiệm nghiền: 20 7.2 Tính tốn thí nghiệm rây 22 7.3 Tính tốn thí nghiệm trộn .22 VII TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 I TRÍCH YẾU Mục đích thí nghiệm  Nghiền loại vật liệu, dựa vào kết rây xác định phân phối kích thước vật liệu sau nghiền, công suất tiêu thụ hiệu suất máy nghiền  Rây vật liệu sau nghiền, xác định hiệu suất rây, xây dựng giản đồ phân phối tích lũy vật liệu sau nghiền, từ xác định kích thước vật liệu sau nghiền  Trộn hai loại vật liệu để xác định số trộn thời điểm, xây dựng đồ thị số trộn theo thời gian để xác định thời gian trộn thích hợp Phương pháp thí nghiệm 2.1.1 Nghiền  Cân 200 gam gạo  Đo cường độ dịng điện lúc khơng tải  Đo cường độ dịng điện có tải cực đại Khi cường độ dịng điện trở lại giá trị khơng tải, kết thúc thí nghiệm xác định thời gian nghiền 2.1.2 Rây Thí nghiệm xác định hiệu suất rây:  Lấy 80 gam sản phẩm sau nghiền đem rây để xác định hiệu suất rây có kích thước 0,20 mm  Cài đặt thời gian  Rây lần, lần phút, cân lượng vật liệu lọt qua rây Thí nghiệm xác định phân bố kích thước vật liệu sau nghiền, xếp rây theo kích thước lỗ rây giảm dần Thí nghiệm xác định phân bố kích thước vật liệu sau nghiền, xếp theo kích thước lỗ rây giảm dần  Lấy 80 gam sản phẩm lại cho vào rây cùng, cài đặt thời gian rây 20 phút, cân lượng vật liệu tích lũy rây 2.1.3 Trộn  Cân 1,5 kg đậu xanh, kg đậu nành cho vào máy trộn  Khởi động máy trộn, cài đặt thời gian, dừng máy thời điểm 20”, 60”, 120”, 180”, 240”, 300” để lấy mẫu vị trí theo sơ đồ: 4  Đếm số hạt đậu xanh đậu nành mẫu II LÝ THUYẾT TN 2.1 Nghiền 2.1.1 Khái niệm Quá trình đập nghiền vật liệu q trình vật liệu rắn cắt hay làm vỡ thành hạt nhỏ Tiêu chuẩn trình nghiền: Một máy nghiền đập lý tưởng phải thỏa yêu cầu sau: - Năng suất lớn - Năng lượng tiêu tốn cho đơn vị sản phẩm nhỏ - Sản phẩm có kích thước đồng theo mong muốn Để nghiên cứu hoạt động trình nghiền, ta cần thiết lập mơ hình lý tưởng so sánh qua trình thực với lý tưởng Tuy nhiên, trình nghiền thực tế sai lệch lớn so với q trình lý tưởng mà lý thuyết khơng giải thích Năng lượng tiêu tốn q trình nghiền: Cơng cung cấp cho q trình nghiền đươc tích trữ hạt vật liệu dạng ứng suất mà hạt phải chịu Khi ứng suất vượt giới hạn làm hạt vật liệu vỡ thành nhiều hạt nhỏ, làm tăng diện tích bề mặt riêng khối vật liệu Cơ tích trữ phần chuyển thành nhiệt phần làm tăng lượng bề mặt khối vật liệu Tính hiệu suất nghiền: Phương trình vi phân chung biễu diễn qua hệ cơng suất nghiền đường kính vật liệu: dD N d    K n D G (1) N: Công suất tiêu thụ cho trình nghiền (W) G: Suất lượng vật liệu đem nghiền (kg/s) D: đường kính hạt vật liệu (mm) K:hằng số phụ thuộc tính chất hạt vật liệu, loại máy nghiền Lấy tích phân phương trình (1) với số mũ n khác nhau: Với n=2 ta thuyết bề mặt P R Rittinger: Công dùng cho trình nghiền tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt tạo thành sản phẩm nghiền:  N  K r   D  G  p D p1  (2) Trong đó:  Kr – số Rittinger  Dp1 – kích thước ban đầu vật liệu (mm)  Dp2 – kích thước sản phẩm (mm) Thuyết thích hợp cho nghiền mịn đặc biệt máy nghiền bi Với n=1 ta thuyết thể tích Kick : Công cần thiết để nghiền lượng vật liệu cho trước không đổi ứng với mức độ nghiền, bất chấp kích thước ban đầu vật liệu N  K k lg i G (3) Trong D p1 i Dp2  i mức độ nghiền,  Kk số Kick Thuyết dùng trường hợp đập nghiền thô nghiền mịn va đập Với n=1.5 ta có định luật Bond số công : Công cần thiết để tạo nên hạt có đường kính D từ cục vật liệu ban đầu lớn tỉ lệ với 6 bậc hai tỉ số diện tích bề mặt – thể tích sản phẩm, S/V = D Như vậy: K N  b G D (4)  Năng lượng chi phí cho q trình nghiền để nghiền vật liệu có kích thước ban đầu D p1 thành sản phẩm có kích thước Dp2 là:  N  K b    D G D p1  p2  (5) Nếu nghiền khơ N nhân với 60 Wi Với Kb = 10  19WWi (6) Trong đó:  Kb – số Bond  Wi – số công (kW.h/tấn vật liệu nghiền) Chỉ số công Wi lượng lượng cần thiết để nghiền vật liệu có kích thước ban đầu lớn đến sản phẩm có 80% lọt qua rây 100 micron Chỉ số công phụ thuộc vào loại máy nghiền (các máy khác loại có Wi xấp xỉ nhau) vật liệu nghiền (các vật liệu khác có Wi khác nhau) Định luật dùng cho nghiền trung bình mịn Cơng suất nghiền: Trong thí nghiệm ta áp dụng định luật Bond (trong trường hợp nghiền khơ) để tính cơng suất nghiền:  N  19WWi    D p   G D p1  Hiệu suất nghiền: Công suất tiêu thụ cho động máy nghiền: P’ = U.I.cos Trong đó:  U – điện (V)  I – cường độ dòng điện sử dụng cho việc nghiền (A)  cos - hệ số công suất Hiệu suất máy nghiền: N H  100% P' (7) (8) 2.2 Rây 2.2.1 Khái niệm Quá trình phân loại hỗn hợp vật liệu rời thành phần hạt có kích thước khác nhau, dựa vào khác kích thước, tác dụng lực học gọi trình rây Phương pháp phân loại rây phương pháp phổ biến đơn giản Nguyên tắc cho vật liệu qua hệ rây có kích thước lỗ xác định Các hạt có kích thước nhỏ lỗ rây lọt qua rây, hạt có kích thước lớn bị giữ lại bề mặt rây Cách thực hiện: Có thể tiến hành theo cách: - Phân loại kích thước từ nhỏ đến lớn - Phân loại kích thước từ lớn đến nhỏ  Đây kiểu phân loại áp dụng thí nghiệm Phân tích rây: Một rây lý tưởng phân loại hoàn toàn nhập liệu cho hạt nhỏ phần rây vừa lớn hạt lớn phần lọt qua rây Tức tất hạt có kích thước nhỏ lỗ rây qua rây Q trình rây thực tế khơng cho ta phân loại tốt Ln có lượng hạt nhỏ lỗ rây không lọt qua rây có lượng hạt lớn kích thước lỗ rây lọt qua rây (trường hợp hạt dài) Trong thí nghiệm này, hạt gạo nghiền khơng có hình dạng dài nên ta giả thiết khơng có hạt lớn kích thước lỗ rây qua rây Phương trình biểu diễn đến phân phối kích thước hạt nhuyễn: Phương trình vi phân:  d  KD bp dD p (9W) Trong đó:   - khối lượng tích lũy kích thước Dp (g)  Dp – kích thước rây (mm)  K, b – hai số biểu thị đặc tính phân phối khối hạt Lấy tích phân từ  = 1 đến  = 2 tương ứng với Dp = Dp1 Dp = Dp2 ta có: D pn D pn  K b 1 (D p1  D bp21 ) b  2 - 1 = (10) Tổng quát ta xét rây thứ n rây thứ (n – 1) giả sử sử dụng rây tiêu chuẩn có  r = số n = n - n-1 K (r b 1  1) b 1 D pn  K ' D bpn1 b  = (11) b 1 K.( r  1) b 1 Với: K’ = (12) Hoặc: Logn = (b + 1)LogDpn + LogK’ (13) LogK’ (b + 1) xác định cách vẽ Logn – Log Dpn Từ suy K b Hiệu suất rây Công thức tính: E J 100 Fa (14) Trong đó:  F: khối lượng vật liệu ban đầu cho vào rây (g)  J: khối lượng vật liệu rây (g)  a: tỉ số hạt lọt qua rây (%) Tích số F.a thí nghiệm xác định sau: - Đem rây khối lượng F vật liệu, khảo sát xác định J1 - Lấy vật liệu lại rây (F – J1) rây lại xác định J2, tiếp tục lấy vật liệu rây F – (J1 + J2) rây lại lần - Tổng số J1 + J2 + J3 + … tiệm cận đến F.a - Hiệu suất rây 100% J1 = F.a Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất rây:  Độ ẩm vật liệu rây: Độ ẩm vật liệu rây ảnh hưởng lớn đến trình rây Khi chuyển động bề mặt rây, hạt vật liệu va chạm vào nhau, độ ẩm cao chúng dễ dính vào làm tăng kích thước hạt không lọt qua rây Mặt khác, vật liệu ẩm dễ kết dính vào lỗ lưới, gây bít lỗ lưới rây Độ ẩm lý tưởng vật liệu để hiệu suất rây đạt cao 5%  Bề dày lớp vật liệu bề mặt rây: Chiều dày lớp vật liệu bề mặt rây ảnh hưởng đến hiệu suất rây Nếu lớp vật liệu dày lớp vật liệu nằm bề mặt khó xuống phía để tiếp xúc với bề mặt lưới rây lọt qua rây Có thể chọn chiều dày lớp vật liệu rây phụ thuộc vào kích thước vật liệu - Khi d < 5mm bề dày lớp vật liệu h = (10  15)d - Khi d = (5  50)mm h = (5  10)d - Khi d > 50mm h = (3  5)d  Kích thước vật liệu rây: Khi vật liệu chuyển động bề mặt lưới rây, có số hạt vật liệu nằm lọt lỗ lưới rây Để chúng khơng bít lỗ rây chuyển động ngồi cần phải tác dụng vào hạt vật liệu lực có giá trị thích hợp Giả thiết hạt vật liệu hình cầu, có đường kính 2r nằm lỗ lưới có kích thước 2R góc bít kín  Để cho hạt vật liệu bật khỏi lỗ ta có điều kiện: a  g tg Trong đó:  a – gia tốc rây, m/s2  g – gia tốc trọng trường, m/s2 r    phụ thuộc vào tỉ số hai bán kính: R sin   Mặt rây: Mặt rây phải phẳng hiệu suất rây cao  Hình dáng lỗ rây: Hình trịn hình oval hiệu suất cao cịn hình dạng khác hiệu suất thấp 2.3 Trộn 2.3.1 Khái niệm Trộn trình tạo hỗn hợp đồng từ thành phần rắn (hay lỏng) khác tác dụng lực học Hỗn hợp đồng hỗn hợp vật liệu rời ta trộn hai hay nhiều chất rắn với hỗn hợp bột nhão, dẻo ta trộn chất rắn với chất lỏng Trong công nghiệp trộn cịn giúp tăng cường q trình truyền nhiệt hay phản ứng chất rắn với chất khí, thí dụ q trình sấy, đốt quặng, polyme hóa chất dẻo, sản xuất chất xúc tác Q trình trộn cịn dùng để tạo lớp áo bao quanh vật liệu sản xuất phẩm màu, thuốc nhuộm, dược phẩm, kẹo Đơi q trình trộn kết hợp với trình nghiền nhỏ vật liệu Khi máy trộn có kết cấu chi tiết khác với máy trộn túy 2.3.2 Các tính chất ảnh hưởng đến trình trộn - - Sự phân phối cỡ hạt : Sự phân phối rộng cỡ hạt ảnh hưởng xấu đến trình trộn Khối lượng riêng xốp : Khối lượng riêng xốp thay đổi trình trộn, giảm bọng khí khối hạt tăng rung động nén học Khối lượng riêng vật liệu: Vật liệu đem trộn có khối lượng riêng khác xa ảnh hưởng xấu đến q trình trộn Hình dạng hạt: Có thể có dạng phiến, hình trứng, khối lập phương, cầu, dĩa, thanh, sợi, tinh thể dạng Đặc trưng bề mặt: Bao gồm diện tích bề mặt khuynh hướng tích điện Lực tĩnh điện có ảnh hưởng xấu tới q trình trộn Đặc trưng lưu chuyển: Đó góc nghiêng tự nhiên khả lưu chuyển Góc nghiêng tự nhiên lớn cho thấy khả lưu chuyển thấp Tính dễ vỡ (dịn): tính dễ vỡ vụn vật liệu q trình sử dụng Nếu vật liệu cần trộn mà không nghiền tính chất ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm trộn Ngồi tính chất mài mòn cùa vật liệu vật liệu khác có ảnh hưởng tương tự Tính kết dính: Các hạt loại có khuynh hướng kết dính lại với cản trở trình trộn Độ ẩm vật liệu: Thường lượng nhỏ chất lỏng thêm vào để giảm bụi đáp ứng nhu cầu đặc biệt (chẳng hạn dầu cho mỹ phẩm) Hỗn hợp trạng thái khô dạng nhão - Khối lượng riêng: Độ nhớt sức căng bề mặt chất lỏng thêm vào nhiệt độ làm việc - Nhiệt độ giới hạn vật liệu: Phải ý đến biến đổi nhiệt độ xảy (như nhiệt phản ứng) Trước chọn lựa máy trộn cần xem xét kỹ tính chất vật liệu đem trộn Trong máy trộn có năm trình xảy ra: - Tạo lớp trượt với theo mặt phẳng - trộn cắt - Chuyển dịch nhóm hạt từ vị trí đến vị trí khác - trộn đối lưu - Thay đổi vị trí hạt riêng rẽ – trộn khuếch tán - Phân tán phân tử va đập vào thành thiết bị – trộn va đập - Biến dạng nghiền nhỏ phận - trộn nghiền Những chế trộn xảy riêng rẽ hay đồng thời với mức độ khác tùy thuộc vào loại máy trộn vật liệu trộn 2.3.3 Đánh giá mức độ trộn Trộn khối lượng a chất A với khối lượng b chất B để tạo thành hỗn hợp đồng AB thành phần chất A B hỗn hợp là: a b CA  CB  a  b a b (15) Trong hỗn hợp lý tưởng, CA CB phần thể tích Hỗn hợp lý tưởng đạt thời gian trộn tiến tới vơ khơng có yếu tố chống lại trình trộn Trong thực tế thời gian trộn bị giới hạn, hỗn hợp thực thành phần C A CB phần thể tích khác hỗn hợp khác Nếu khác hỗn hợp gần với hỗn hợp lý tưởng Đối với q trình thực ta đánh giá mức độ trộn qua đại lượng sau: Độ sai lệch bình phương trung bình: Nếu phần thể tích Vi hỗn hợp thực có thành phần chất A C iA chất B CiB, lúc “độ sai lệch bình phương trung bình” hỗn hợp thực là: N sA   (C A i 1 N1 N sB   C iA )  (C B (16)  C iB ) i 1 N1 (17) Với CA, CB : thành phần A B hỗn hợp lý tưởng N – số thể tích mẫu Vi Gía trị sA sB giảm dần theo thời gian trộn  đến giá trị cực tiểu sA sB nhỏ mức độ đồng hỗn hợp cao (càng gần với hỗn hợp lý tưởng) Chỉ số trộn: e Is = s (18) 10 Với e : độ lệch chuẩn lý thuyết C AC B n e  Is  (19W) C A C B ( N  1) N n (C A  C iA ) i 1  (20) Với n : số hạt thể tích mẫu hỗn hợp IS lớn mức độ đồng hỗn hợp trộn cao Các lực chống lại trình trộn thường lực tĩnh điện, ln ln diện q trình trộn bột khơ có ảnh hưởng đáng kể Lực có khuynh hướng chống lại q trình trộn hồn tồn, thời gian trộn lâu, trình ngược lại, vật liệu khác có khuynh hướng tách rời vật liệu loại kết dính lại làm giảm mức độ trộn III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ TN 3.1 Thí nghiệm nghiền Trong thí nghiệm ta sử dụng máy nghiền mịn loại búa đúc nạp liệu chiều trục Máy hoạt động sau: Vít tải chuyển gạo vào phận nghiền Hạt gạo nghiền nhỏ va đập búa vào hạt chà xát hạt búa thành máy Các hạt gạo sau nghiền có kích thước nhỏ lỗ lưới phân loại ngồi, hạt có kích thước lớn lỗ lưới phân loại tiếp tục nghiền  Ampere kế đo cường độ dòng điện  Đồng hồ đo thời gian nghiền  Cân để cân gạo 3.2 Thí nghiệm rây Máy rây: Gồm có lưới rây: 0.45mm, 0.25mm, 0.2mm, 0.125mm, 0.1mm đồ hứng vật liệu Các rây đồ hứng giữ chặt tay vịnh liên kết với phận rung Sự rung động tạo thành nhờ đối trọng quay lệch tâm Khi trục quay đối trọng gây nên lực quán tính làm cho hệ thống rây chuyển động lắc mặt phẳng ngang Cân kỹ thuật 3.3 Thí nghiệm trộn Sử dụng máy trộn thùng quay, hình tru, hoạt động gián đoạn 11 Thùng chứa vật liệu đặt trên gối đỡ gắn với trục Khi trục quay, ma sát thùng gối đỡ nên thùng quay theo Trên thùng có cửa để nhập, tháo, lấy mẫu vật liệu Khi thùng quay, tác dụng lực ly tâm, vật liệu thùng nâng lên rơi xuống tạo đảo trộn khối vật liệu Cân để cân vật liệu IV KẾT QUẢ TN 4.1 Bảng kết số liệu thí nghiệm thơ 4.1.1 Thí nghiệm nghiền Khối lượng (g) 200 Cường độ dịng điện (A) Khơng tải Có tải 6.861 15.84 Thời gian nghiền (giây) 39W Công suất tiêu thụ cho động máy máy nghiền có tải: Pcó tải = U.I.cos  =220 x 15.84 x 0,8 = 2787.8 (W) Công suất tiêu thụ cho động máy máy nghiền không tải: Pkhông tải = U.I.cos  =220 x 6.861 x 0,8 = 1207.4 (W) Công suất tiêu thụ cho động nghiền vật liệu: P = Pcó tải - Pkhông tải = 2787.8 – 1207.4 = 1580.4 (W) Công suất nghiền vật liệu: N= (W) Với: Wi = 13 Kw.h/tấn G = (200x10-6x60) /52 = 23.10-5(tấn gạo/phút) Dp1, Dp2: kích thước hạt gạo trước sau nghiền Dp1 = mm Dp2 = 0.1086 mm Hiệu suất máy nghiền: H = 41.74% 4.1.2 Thí nghiệm rây Xác định hiệu suất rây: khối lượng đem rây m = 80 gam Lần rây Thời gian (phút) 5 5 Khối lượng qua rây (g) 19W.85 0.56 0.25 0.01 12 5 Kết phân tích rây, khối lượng đem rây M = 80 (g) Kích thước rây Khối lượng rây (mm) (g) 0.45 17.72 0.25 8.8 0.2 4.9W2 0.125 4.02 0.1 11.81 4.1.3 Thí nghiệm trộn Mẫu 20" 60" N X N 44 220 19W 132 149W 33 111 223 39W 79W 119W 29W 85 57 22 67 57 32 76 77 21 38 4.2 Xử lý số liệu ϕ 0.2215 0.3315 0.39W3 0.44325 0.59W0875 120" X 33 38 32 61 40 17 35 14 N 36 44 38 37 40 28 35 42 180" X 27 33 22 30 27 15 10 18 N 25 36 24 30 39W 49W 35 37 X 73 64 50 11 23 12 10 240" N 30 36 32 32 46 48 30 30 X 21 38 24 13 22 16 15 13 4.2.1 Xác định hiệu suất rây Khối lượng vật liệu ban đầu F=80 gam Lần rây Thời gian (phút) Khối lượng qua rây (g) 19W.85 0.56 0.25 0.01 5 5 5 Tích số F.a = 20.67 (g) Khối lượng vật liệu lọt qua rây lần rây : J1= 19W.85(g) Hiệu suất rây: E = 9W6% Giản đồ: 13 Ji (g) 19W.85 20.41 20.66 20.67 20.67 300" N 34 48 40 36 38 34 32 32 X 17 30 26 18 13 10 24 Giản đồ 1: Hiệu suất rây 0,20 mm 4.2.2 Xác định phân bố kích thước hạt sau nghiền Khối lượng vật liệu ban đầu F=80 gam Kích thước rây (mm) 0.45 0.25 0.2 0.125 0.1 Giản đồ: Khối lượng rây (g) 17.72 8.8 4.9W2 4.02 11.81 ϕ ∆ϕ LogDp 0.2215 0.3315 0.393 0.44325 0.590875 0.2215 0.11 0.0615 0.05025 0.147625 -0.346787486 -0.602059991 -0.698970004 -0.903089987 -1 Giản đồ 2: Giản đồ Log∆ϕ theo LogDpnϕ theo LogDpn 14 D (mm) 0.45 0.25 0.2 0.125 0.1 logD -0.346787486 -0.602059W9W9W1 -0.69W89W70004 -0.9W03089W9W87 -1 ∆ϕ 0.2215 0.11 0.0615 0.05025 0.147625 log(∆ϕ) -0.65463 -0.9W5861 -1.21112 -1.29W886 -0.83084 Giản đồ: Giản đồ 3: Phân phối tích luỹ phân phối kích thước vật liệu rây 4.2.3 Thí nghiệm trộn Cân 1.5 kg đậu xanh, kg đậu nành Thời gian trộn: 20 phút Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 44 132 111 79 85 67 76 77 220 149 223 119 57 57 21 CiA (CiA-CA)^2 0.1667 0.25 0.4698 0.038776 0.3323 0.111777 0.399 0.071651 0.5986 0.004634 0.5403 0.015963 0.9268 0.067685 0.7857 0.014172 CiB 0.8333 0.5302 0.6677 0.6010 0.4014 0.4597 0.0732 0.2143 Thời gian trộn: 60 phút 15 (CiB-CB)^2 0.2500 0.0388 0.1118 0.0717 0.0046 0.0160 0.0677 0.0142 S n Is 0.5747 1523 0.0422 Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 19 33 39 29 22 32 38 33 38 32 61 40 17 35 14 CiA (CiA-CA)^2 0.3654 0.090771 0.4648 0.040755 0.5493 0.013776 0.3222 0.118642 0.3548 0.097237 0.6531 0.000185 0.1667 0.25 0.7308 0.004109 CiB 0.6346 0.5352 0.4507 0.6778 0.6452 0.3469 0.8333 0.2692 (CiB-CB)^2 0.0908 0.0408 0.0138 0.1186 0.0972 0.0002 0.2500 0.0041 CiB 0.4286 0.4286 0.3667 0.4478 0.4030 0.3488 0.2222 0.3000 (CiB-CB)^2 0.0091 0.0091 0.0011 0.0131 0.0049 0.0002 0.0123 0.0011 CiB 0.7449 0.6400 0.6757 0.2683 0.3710 0.1967 0.2222 0.1778 (CiB-CB)^2 0.1694 0.0940 0.1172 0.0042 0.0014 0.0187 0.0123 0.0242 CiB 0.4118 0.5135 0.4286 0.2889 0.3235 0.2500 0.3333 0.3023 (CiB-CB)^2 0.0062 0.0325 0.0091 0.0020 0.0001 0.0069 0.0000 0.0010 S n Is 0.6155 489 0.0407 S n Is 0.0509 482 0.1417 S n Is 0.4415 526 0.0481 S n Is 0.0577 446 0.1331 Thời gian trộn: 120 phút Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 36 44 38 37 40 28 35 42 27 33 22 30 27 15 10 18 CiA (CiA-CA)^2 0.5714 0.00907 0.5714 0.00907 0.6333 0.001111 0.5522 0.013094 0.597 0.004851 0.6512 0.00024 0.7778 0.012346 0.7 0.001111 Thời gian trộn: 180 phút Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 25 36 24 30 39 49 35 37 73 64 50 11 23 12 10 CiA (CiA-CA)^2 0.2551 0.169385 0.36 0.094044 0.3243 0.117198 0.7317 0.00423 0.629 0.001416 0.8033 0.018663 0.7778 0.012346 0.8222 0.024198 Thời gian trộn: 240 phút Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 30 36 32 32 46 48 30 30 21 38 24 13 22 16 15 13 CiA (CiA-CA)^2 0.5882 0.006151 0.4865 0.032465 0.5714 0.00907 0.7111 0.001975 0.6765 9.61E-05 0.75 0.006944 0.6667 0.6977 0.000961 Thời gian trộn: 300 phút 16 Mẫuu A (nà nh) B (xanh) 34 48 40 36 38 34 32 32 17 30 26 18 13 10 24 CiA (CiA-CA)^2 0.6667 0.6154 0.00263 0.6061 0.003673 0.6667 0.7451 0.006151 0.7727 0.011249 0.8205 0.023669 0.5714 0.00907 CiB 0.3333 0.3846 0.3939 0.3333 0.2549 0.2273 0.1795 0.4286 (CiB-CB)^2 0.0000 0.0026 0.0037 0.0000 0.0062 0.0112 0.0237 0.0091 S n Is 0.0564 439 0.1345 Giản đồ: Giản đồ 4: Chỉ số trộn theo thời gian Is-t Nhận xét: Sau xây dựng giản đồ số trộn theo thời gian, ta thấy thời gian trộn thích hợp để đạt số trộn cao t = 120 phút, Is = 0.1417 V BÀN LUẬN 5.1 Bàn luận thích nghi định luật Bond để tiên đốn cơng suất nghiền, đặc biệt trọng giả thiết Dựa vào lý thuyết nghiền trình bày phần II, ta đưa nhận xét sau: - Thuyết bề mặt P R Rittinger: áp dụng đắn điều kiện lượng cung cấp cho đơn vị khối lượng chất rắn khơng q lớn dùng để ước tính cho q trình nghiền thực với hệ số K r xác định thực nghiệm máy nghiền loại với máy nghiền thực Vì có điều kiện ràng buộc lượng việc xác định hệ số 17 Kr phức tạp phải xác định hệ số ứng với loại vật liệu loại máy nghiền xác định, thuyết khơng có tính thực tế cao việc tiên đốn cơng suất nghiền - Thuyết thể tích Kick: dựa sở thuyết phân tích ứng suất biến dạng dẻo giới hạn đàn hồi Thuyết khơng có giá trị thực tế cao việc xác định số Kk phức tạp - Định luật Bond định luật có tính thực tế so với định luật Kick định luật Rittinger việc ước tính cơng suất nghiền Vì: - Chỉ số công Wi bao gồm ma sát máy nghiền cơng suất tính theo cơng thức (5) cơng suất trục máy nghiền - Nó có giá trị sai khác khơng nhiều tính cơng suất cho máy nghiền khác loại dùng cho q trình nghiền khơ lẫn nghiền ướt Cho nên, định luật thuận tiện cho việc tính tốn Hạn chế định luật Bond: Định luật Bond sử dụng kích thước hạt sau nghiền kích thước lỗ rây có 80% vật liệu sau nghiền lọt qua, tức Bond xem hạt vật liệu sau nghiền ln có tỉ lệ cho kích thước trung bình chúng băng kích thước nói Giả thuyết chưa hợp lý sau nghiền hạt có kích thước khơng đồng tỉ lệ hạt không định luật Bond giả sử Để tìm kích thước này, ta cần biết phân phối cỡ hạt vật liệu tức phải thơng qua thí nghiệm phân tích rây tính cơng suất nghiền 5.2 Nhận xét hiệu suất rây nghiền đo So sánh với kết sách Giải thích sai biệt Hiệu suất rây: E = 9W6% Hiệu suất đạt giá trị cao vì: - Độ ẩm vật liệu thấp, dễ rây - Bề dày lớp vật liệu rây vừa phải - Do bề mặt rây phẳng, thuận lợi cho trình rây Hiệu suất nghiền: H = 3.46% Hiệu suất nghiền đo thấp vì:  Nguyên nhân khách quan: - Do thân máy nghiền có hiệu suất khơng cao - Kết phân tích rây khơng xác dẫn đến xác định kích thước hạt sau nghiền khơng xác 18 - Cường độ dịng điện giảm dần lúc nghiền nên tính cơng suất tiêu thụ phải tính tích phân để đạt kết xác I2 P  dP   U cos dI I1 Với I1 I2 dòng điện khơng tải có tải cực đại Nhưng để đơn giản ta dùng P=U(I2 –I1)cosμ  Nguyên nhân chủ quan: - Do khối lượng vật liệu đem cân chưa xác, mặt khác lượng vật liệu đem nghiền so với suất máy nghiền - Do bấm thời gian chưa xác - Do trình cân sau rây vật liệu Vì vật liệu lúc dễ bay môi trường xung quanh cịn bám nhiều bề mặt rây khơng lấy - Sai số trình vẽ đồ thị 5.3 Bàn độ tin cậy kết yếu tố ảnh hưởng nhiều Kết rây: Độ tin cậy kết rây khơng cao Mặc dù có số yếu tố ảnh làm giảm sai số : - Độ ẩm vật liệu rây thấp - Bề dày lớp vật liệu bề mặt rây vừa phải - Bề mặt rây phẳng Nhưng số yếu tố làm giảm độ tin cậy kết như: - Vật liệu mịn dễ bay vào khơng khí - Việc ước lượng J.a giản đồ chưa xác tuyệt đối - Việc tính tốn phức tạp gây nên nhiều sai số Đặc biệt, hệ rây sử dụng hệ rây tiêu chuẩn nên tỉ lệ Dpn-1/Dpn số - Giản đồ Logn theo LogDpn khơng hồn tồn xác * Kết nghiền: Độ tin cậy kết rây thấp kéo theo độ tin cậy kết nghiền thấp 5.4 Nhận xét cách lấy mẫu thí nghiệm trộn Tại thời điểm ta lấy mẫu theo sơ đồ: Cách lấy mẫu vị trí đảm bảo khảo sát hết tồn khối hạt, làm cho mẫu lấy có tính đặc trưng kết có độ xác cao Bởi q trình trộn khơng phải vị trí có phân bố hạt nhau, ta phải lấy nhiều vị trí để tính trung bình 19 Những mẫu lấy nằm bề mặt khối hạt khơng hồn tồn phản ánh kết Số lượng mẫu lấy mẫu lần lấy, mẫu mẫu lấy khoảng ½ muỗng nên phần mẫu chiếm tỉ lệ so với tồn khối hạt Sau đếm số lượng hạt ta lại đổ vào thùng trộn, vơ tình làm thay đổi phân bố hạt Lấy mẫu thời điểm khác để khảo sát thay đổi số trộn theo thời gian Từ tìm thời điểm mà khối hạt đạt số trộn cao thời gian thích hợp 5.5 Bàn độ tin cậy kết trộn yếu tố thí nghiệm có ảnh hưởng nhiều đến thí nghiệm trộn - Độ tin cậy kết trộn tương đối cao Các yếu tố ảnh hưởng nhiều đến kết trộn: Sự phân phối cỡ hạt: hạt đậu xanh đậu nành có kích thước sai lệch nhiều nên ảnh hưởng xấu đến trình trộn Thời gian trộn: thiết lập trực tiếp máy nên có sai số bấm thủ công Khối lượng riêng vật liệu: đậu xanh đậu nành có khối lượng riêng xấp xỉ nên có tác động tốt q trình trộn Tính dễ vỡ: đậu xanh đậu nành khơng có tính chất dễ vỡ vụn nên trình trộn diễn thuận lợi Mẫu lấy nhiều vị trí (theo sơ đồ) nên đảm bảo tính đặc trưng mẫu lấy, làm tăng độ xác kết Người đếm hạt có sai số q trình đếm, mẫu lấy khơng đồng đếm ghi nhầm kết đậu xanh đậu nành cho VI PHỤ LỤC Các thơng số cho thí nghiệm nghiền:  Kích thước trung bình hạt gạo: dài 6mm, đường kính 1,5 mm  Hiệu điện máy nghiền: 220V  Hệ số công suất Cosφ = 0,8  Chỉ số nghiền WI = 13 kW.h/tấn 7.1 Tính tốn thí nghiệm nghiền: Xác định đường kính tương đương hạt gạo: Hạt gao trước nghiền: Dài: h = mm Đường kính: d = 1,5 mm Giả thiết hạt gạo trước nghiền có dạng hình trụ trịn xoay nên: - Thể tích hạt gạo: V =  (d2/4).h =  (1.52/4) x - Diện tích bề mặt hạt gạo: S =  dh +  d2/4 =  x 1.5 x +  x 1.52/4 20