đề tài “tính toán thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy vo viên phân vi sinh hữu cơ hai tầng 3t h”

Đề tài “Tính toán thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy vo viên phân vi sinh hữu cơ hai tầng 3T/h” 1 MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ Lời đầu tiên con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người đã nuôi con khôn lớn thành người,dạy dỗ con từng bước trưởng thành. Tôi xin cảm ơn các thầy cô khoa Cơ khí - Công nghệ trường Đại học Nông Lâm đã truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng quí báu để tôi có thể vận dụng trong quá trình thực hiện đề tài và công việc sau này của mình. Đặc biệt hơn nữa xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Nguyễn Như Nam, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. 2 Tôi chân thành cám ơn các chú, các anh công nhân đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học hỏi và hoàn thành đề tài.Cảm ơn các bạn trong và ngoài lớp đã Mục lục Trang tựa 1 Lời cảm tạ………………………………………………………………………… Tóm tắt……………………………………………………………………………… Chương 1. Mở đầu………………………………………………………………… Chương 2. Mục đích luận văn………………………………………………………. Chương 3. Tra cứu tài liệu sách báo phục vụ trực tiếp đề tài…………………… 3.1 Phân hữu cơ vi sinh ………………………………………………………… 3.1.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh………………………………………… 3.1.2 Tính chất cơ lý của các thành phần hỗn hợp phân hữu cơ vi sinh………… 3.1.3 Công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh…………………………………… 3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy vo viên dạng hảo hai tầng……… 3.2.1 Cấu tạo máy vo viên dạng chảo hai tầng………………………………… 3.2.2 Nguyên lý hoạt động 3 . 3.3 Lý thuyết tính toán máy vo viên dạng chảo hai tầng 3.3.1Tính và chọn thông số thiết kế của máy vo viên…………………………. 3.3.1.1 Chọn góc nghiêng của đĩa và thể tích đĩa………………………………. 3.3.1.2 Tính số vòng quay của đĩa ……………………………………………… 3.3.1.3 Hệ số chứa vật liệu 3.3.2 Tính công suất của máy 3.4 Điều khiển quá trình vo viên3.4.1 Điều khiển quá trình vo viên dựa vào sự thay đổi lượng nước và lượng cấp liệu3.4.2 Điều khiển quá trình vo viên dựa vào góc nghiêng, chiều sâu thành đĩa và số vòng quay của máy3.4.3 Điều khiển quá trình vo viên theo phương pháp điều khiển lượng nước3.5 Lượng nước trong quá trình vo viên3.5.1 Loại nước dùng trong quá trình vo viên3.5.2 Lượng nước cấp vào phối liệu trên đĩa3.6 Các tồn tại của máy vo viên 2 tầng chảo hiện đaịChương 4. Phương pháp và phương tiện4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết4.2 Công nghệ chế tạo4.3 Khảo nghiệmChương 5 Thực hiện đề tài và kết quả khảo nghiệm5.1 Yêu cầu kĩ thuật của máy vo viên5.2 Dữ liệu thiết kế 5.3 Lựa chọn mô hình máy5.4 Tính toán thiết kế chảo vo viên5.4.1 Kích thước đĩa quay nhỏ5.4.2 Số vòng quay của đĩa5.4.3 Vận tốc góc của đĩa5.4.4 Kích thước đĩa quay lớn5.4.5 Phân phối tỉ số truyền và chọn động cơ5.5 Tính toán thiết kế khung đỡ5.6 Tính toán thiết kế bộ phận truyền động5.6.1 Bộ truyền đai5.6.2 Hộp giảm tốc5.6.3 Tính toán bộ truyền bánh răng côn răng thẳng5.6.4 Tính toán bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng hở5.7 Tính toán trục và then5.7.1 Trục truyền động5.7.2 Trục đỡ đĩa 5.8 Tính toán thiết kế bộ phận làm ướt5.9 Thiết kế gối đỡ trục5.9.1 Trục truyền động5.9.2 Trục đỡ đĩa5.10 Tính toán và chọn bơm5.11 Công nghệ chế tạo5.11.1 Đĩa quay5.11.2 Khung5.11.3 Trục truyền động và trục đỡ đĩa5.12 Khảo nghiệm5.12.1 Khảo nghiệm không tải5.12.2 Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tại cơ sở sản xuất5.13 Ý kiến thảo luậnChương 6. Kết luận và đề nghị6.1 Kết luận6.2 Đề nghịChương 7. Tài liệu tham khảoChương 8. Phụ lục 4 Chương I. MỞ ĐẦU (0989693688) Thế kỉ 21 - một thế kỉ của công nghệ sinh học, thế kỉ của sự phát triển nông nghiệp sạch và bền vững. Nhưng nguồn phế thải từ sản xuất và sinh hoạt thì ngày càng gia tăng đáng kể, nếu không có biện pháp xử lý đúng và kịp thời thì môi trường sẽ bị ô nhiễm, nguồn thực phẩm không sạch làm ảnh hưởng tới sức khoẻ của cộng đồng, con người và hệ thực động vật…Vì vậy áp dụng công nghệ sinh học, phân hữu cơ vi sinh đã ra đời, đây là sản phẩm quá trình lên men vi sinh của than bùn và các phế thải nông nghiệp. Phân vi sinh có lợi thế là giá thành rẻ, an toàn, “thân thiện” với môi trườngvà nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn trong nước, 5 nên hiện nay phân vi sinh đã được sử dụng phổ biến trong nông nghiệp; và nhu cầu thị trường lên đến hàng triệu tấn/ nămđã thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất phân vi sinh dạng viên trong nước phát triển với tốc độ cao. Việc tính toán, thiết kế, chế tạo máy vo viên phân hữu cơ vi sinh dạng chảo hai tầng trở thành một nhu cầu cần thiết, cấp bách phục vụ cho nông nghiệp, góp phần gián tiếp xây dựng môi trường trong sạch… Mặt khác đây cũng là công nghệ vo viên được sử dụng trong các nghành công nghiệp hoá chất, thực phẩm, dược phẩm….Máy vo viên dạng chảo hai tầng ngoài việc đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật: độ tin cậy - độ cứng vững kết cấu, độ bền và thời hạn phục vụ của máy. Máy vo viên lại rất phù hợp với nhu cầu thị trường Việt Nam với đặc điểm: máy kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo dễ sử dụng, năng suất cao mà giá thành lại rẻ. Sự tạo viên trải qua ba giai đoạn: cấp liệu, sinh trưởng – phát triển, tháo liệu. Cơ chế của sự tạo thành viên từ các cấu tử dạng bột là tạo sự chuyển động lăn cho các hạt mà bề mặt các hạt đã được phủ chất kết dính ở dạng nước. Trong quá trình lăn bề mặt các hạt sẽ dính dần các phần tử nhỏ làm gia tăng kích thước. Kích thước của viên không tăng khi quá trình bám của các phân tử nhỏ vào các hạt không xuất hiện, nghĩa là với khối lượng và kích thước đủ lớn, ma sát của chảo với viên không đủ sức đưa nó lên cao. Do đó quá trình chuyển động lăn mang tính ngẫu nhiên theo mọi phương nên hạt có hình cầu. Khi hạt đạt đến kích thước nhất định, quá trình chảo quay sẽ giúp cho các phần tử có đủ động năng vượt qua thành chảo để rơi sang tầng khác của chảo vo viên nhờ thiết kế tầng ngoài quá trình vo viên làm việc liên tục. Hướng cải tiên này giúp gia tăng năng suất của máy vo viên, giảm chi phí năng lượng riêng, đạt độ đồng nhất về kích thước hơn so với máy vo viên dạng chảo một tầng vì ở máy vo viên một tầng chảo quá trình làm việc gián đoạn, việc cấp liệu, phun ẩm để tạo sự dính kết tháo sản phẩm đều riêng biệt. Được sự cho phép của khoa Cơ Khí- Công nghệ dưới sự hướng dẫn của thầy T.S Nguyễn Như Nam, chúng tôi thực hiện đề tài:“Tính toán thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy vo viên phân vi sinh hữu cơ hai tầng 3T/h” 6 Là một đề tài phục vụ trực tiếp sản xuất, với thời gian thực hiện ngắn và kiến thức còn bị hạn chế, nên luận văn không thể tránh được những thiếu sót cả về lý thuyết lẫn thực tế. Chúng em xin chân thành cám ơn sự chỉ dẫn của Quí thầy – cô, các bạn sinh viên trong và ngòai trường, các nhà khoa học, các nhà quản lý và công nhân tại địa điểm lắp đặt máy về nội dung thực hiện luận văn này. Chương II. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI Mục đích luận văn là tính toán thiết kế, chế tạo máy vo viên phân hữu cơ vi sinh dạng chảo hai tầng khắc phục những nhược điểm từ máy vo viên phân dạng chảo một tầng như: - Máy gọn nhẹ, tốn nguyên liệu sát thép tối thiểu nhất. - Năng suất máy, công suất máy cao hơn. 7 - Mức điện năng tiêu thụ th hơn. - Giá thành rẻ. - Độ đồng đều viên cao. - Không gây ô nhiễm môi trường. Khảo nghiệm và đưa vào ứng dụng máy vo viên có 2 tầng chảo dùng để tạo viên phân vi sinh hữu cơ có năng suất 3 tấn/h nhằm trang bị cho các công ty hay cơ sở sản xuát phân bón. Để thực hiện mục đích này, nội dung thực hiện gồm: - Tra cứu tài liệu thực hiện đề tài. - Lựa chọn mô hình máy thiết kế. - Tính toán thiết kế máy vo viên 2 tầng chảo. - Xây dựng bản vẽ lắp. - Tham gia chế tạo. - Khảo nghiệm máy. Chương III. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP CHỦ ĐỀ ĐỀ TÀI 3.1 Phân hữu cơ vi sinh 3.1.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh Phân vi sinh là tập hợp một nhóm vi sinh vật, hoặc nhiều nhóm vi sinh vật, chúng được nhân lên từ các chế phẩm vi sinh và tồn tại trong các chất mang không vô trùng. Phân hữu cơ luôn luôn chứa các nguyên tố dinh dưỡng : đạm, lân, kali, magie6, natri,…, các nguyên tố vi lượng ( đồng, kẽm, mangan, coban, bo, 8 mo6lipden, ) nhưng ở hàm lượng không cao. Phân hữu cơ được sản xuất nhờ quá trình lên men phân giải các nguyên liệu hữu cơ. Phân hữu cơ vi sinh là phân trộn cơ học giữa phân hữu cơ và phân vi sinh. Do hàm lượng dinh dưỡng cửa phân hữu cơ không cao, nên phân hữu cơ vi sinh chủ yếu dùng để bón lót hoặc dùng làm nguyên liệu để sản xuất phân hợp hữu cơ vi sinh. Tác dụng của phân hữu cơ vi sinh là: một mặt cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, mặt khác (quan trọng hơn nhiều) cải thiện đặc tính vật lý của đất, làm tơi xốp, thông thoáng, giữ ẩm tốt, nhờ vậy cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng trong đất được tốt hơn, cho năng suất cao hơn. Phân hữu cơ hay hữu cơ vi sinh có thể chia thành 3 nhóm như sau: • Nhóm vi sinh vật có: chế phẩm vi sinh vật, phân vi sinh • Nhóm hữu cơ có: phân hữu cơ, phân sinh học • Nhóm hỗn hợp có: phân hữu cơ – vi sinh, phân phức hợp hữu cơ vi sinh 3.1.2 Tính chất cơ lý của các thành phần hỗn hợp phân vi sinh Kích thước hạt: ≤ 1 mm Ẩm độ: ≤ 13 % Hình dạng: hình cầu Khối lượng riêng 500 – 650 tấn/ 3 m góc ma sát vật liệu với thép: 0 42 Hệ số ma sát của vật liệu và thép : 0,7 3.1.3 Công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh 9 Quá trình chế biến phân hữu cơ vi sinh thực chất là quá trình biến đổi sinh hóa các nguyên liệu hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật trong điều kiện hiếm khí. Kết quả của quá trình này là nguyên liệu ban đầu được chuyển hóa thành mùn hữu cơ vi sinh (MHCVS). Quá trình biến đổi hóa sinh nguyên liệu hữu cơ được giới thiệu hình 3.1. 3.2 Phương pháp tạo viên. 3.2.1 Các kiểu cấu trúc hạt 10 Vi sinh vật Năng lượng Tỏa nhiệt Chất hữu cơ (than bùn,bã bùn) Phân hủy CO 2 , H 2 O Tổng hợp MHCVS O 2 , H 2 O Hình 3.1. Sơ đồ quy trình biến đổi hóa sinh nguyên liệu hữu cơ. Chất lõng dạng sương mù Tạo ẩm Tạo hạt rắn Kết thúc tạo hạt [...]... dùng máy vo vi n kiểu đĩa nhiều hơn vì các quá trình sản xuất phân còn đơn chiếc và thủ công 3.2.3 Cấu tạo của máy vo vi n kiểu đĩa nghiêng Hình 3.8 Cấu tạo máy vo vi n 1 tầng chảo 1, Chảo vo vi n; 2, Vòi phun; 3, Trục chảo;4, Khung máy Bộ phận làm vi c chính là chảo vo có dạng hình tròn xoay dạng cầu hoặc trụ Với dạng hình trụ, để khắc phục hiện tượng dính chảo, đáy có dạng hình côn Với máy vo vi n. .. thước hạt phân dạng thô ≤ 1 mm; - Khối lượng thể tích của phân: ρ = 500 ÷ 650kg / m 3 ; - K ích thước vi n cần đạt đựơc từ φ 4 - φ 6 -Năng suất máy vo vi n 3T/ h; 5.2 Lựa chọn mô hình máy + Lựa chọn nguyên lý làm vi c: Xuất phát từ yêu cầu về năng suất 3 tấn/h, nếu chọn nguyên lý vo vi n 1 tầng thì đường kính máy vo vi n tới 5 m Vì ở máy vo vi n một tầng, quá trình làm vi c của máy gián đoạn: vi c cấp... có đủ động năng vượt qua thành chảo để rơi sang tầng khác của chảo vo vi n Nhờ thiết kế thêm tầng ngoài, nên quá trình vo vi n làm vi c liên tục 5.3 Tính toán thiết kế chảo vo vi n 5.3.1 Xác định kích thước đĩa quay nhỏ Đĩa vo vi n phân có hình dạng nồi trụ (hình 5.2), đường kính D và chiều cao thành chảo L 28 Hình 5.2 Đĩa vo vi n Thể tích đĩa vo vi n (tầng thứ nhất có đường kính nhỏ) tính theo công... cấp liệu, phun ẩm để tạo sự dính kết, tháo sản phẩm sẽ riêng biệt Do đó, năng suất ở các máy vo vi n một tầng thấp hơn nhiều so với máy vo vi n hai tầng, người vận hành thao tác phức tạp, hiệu quả sản xuất thấp Để khắc phục, cần thiết cải tiến quá trình làm vi c của máy vo vi n là liên tục, nên chúng tôi chọn nguyên lý làm vi c của máy vo vi n thiết kế kiểu 2 tầng Ở nguyên lý làm vi c này cả 3 quá trình... trình nạp nguyên liệu, vo vi n tạo hạt, tháo sản phẩm diễn ra đồng thời Máy có sơ đồ nguyên lý trình bày như hình 5.1 Nguyên lý hoat động của máy như sau: 27 Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy vo vi n hai tầng 1 Chảo thu sản phẩm; 2.Chảo vo; 3 Vòi phun; 4 Trục chảo; 5 Khung máy Hỗn hợp phân vi sinh đưa vào vo vi n có kích thước hạt đạt yêu cầu và đã được phối trộn cũng như trộn đều Hỗn hợp được cung... máy tạo hạt để tính toán quá trình làm vi c của máy vo vi n, là cơ sở tính toán các thông số hình học, động học và động lực học của máy vo vi n Các chi tiết dùng chung như ổ bi, các bộ truyền động, mối ghép được tính toán thiết kế theo giáo trình chi tiết máy và truyền động cơ khí Bơm và ống dẫn được tính toán theo lý thuyết thuỷ khí động lực học Từ lưu lượng và cột áp cần thiết tính toán được tiến hành... Điều này cho phép tăng cường quá trình và tạo điều kiện cho những phần tử vật liệu phân tán mịn liên kết tốt với chất lỏng làm mầm vo vi n Nang suất của quá trình nói chung phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của mầm như thế 3.5 Lý thuyết tính toán máy vo vi n dạng chảo hai tầng 16 3.5.1 Tính và chọn thông số thiết kế của máy vo vi n 3.5.1.1 Chọn góc nghiêng của đĩa và thể tích đĩa a) Góc nghiêng của... bơm phù hợp theo yêu cầu 24 4.2 Công nghệ chế tạo Máy được chế tạo theo đơn đặt hàng của cơ sở sản xuất, do đó máy được chế tạo theo năng suất, mẫu máy và giá thánh khác nhau Như vậy máy được sản xuất riêng lẻ để phù hợp với từng khách hàng và nơi chế tạo Cho nên, những chi tiết máy được chế tạo riêng lẻ, từng công đoạn, theo từng cỡ máy Vì vậy, phương phap chế tạo theo các bước sau: - Các chi tiết tiêu... 3.Động cơ; 4 khung máy b –1.Đĩa chứa vật liệu; 2.Động cơ; 3 .Cơ cấu thay đổi; c – 1.Đĩa chứa vật liệu; 2.Động cơ; 3.Cặp bánh răng côn;4 Góc nghiêng của đĩa Mẫu máy (hình 3.12 a,c) có đĩa vo vi n được lắp cố định trên khung Mẫu máy hình (3.12 b) có đĩa vo vi n có thể điều chỉnh được góc nghiêng của đĩa Chương IV PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 4.1 Phương pháp thiết kế Áp dụng lý thuyết tính toán các máy tạo. .. dạng khối cầu vo vi n nhỏ Sợi Dài Hình 3.3 sự hình thành hạt theo phương pháp nén ép - Cấu trúc tạo thành lớp, thu được trong thiết bị vo vi n tròn khi phun bùn vào lớp vật liệu hạt nhỏ hoặc trong thiết bị vo vi n lớp sôi (hình 3.4.) 11 Bùn giọt nhỏ Hạt mầm Hạt đã bị bao Cấu trúc phủ lấp Hình 3.4 sự hình thành hạt theo phương pháp phủ lấp 3.2.2 Sơ đồ nguyên lý một số máy và thiết bị tạo hạt  Cấu trúc . khoa Cơ Khí- Công nghệ dưới sự hướng dẫn của thầy T.S Nguyễn Như Nam, chúng tôi thực hiện đề tài: “Tính toán thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy vo vi n phân vi sinh hữu cơ hai tầng 3T/ h” 6 Là. hỗn hợp phân hữu cơ vi sinh ……… 3.1.3 Công nghệ sản xuất phân hữu cơ vi sinh ………………………………… 3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm vi c của máy vo vi n dạng hảo hai tầng …… 3.2.1 Cấu tạo máy vo vi n dạng. Đề tài “Tính toán thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy vo vi n phân vi sinh hữu cơ hai tầng 3T/ h” 1 MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ Lời đầu tiên con xin