Thiết kế dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 5 tấn giờ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ    LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHÓA 33 (2007-2011) Đề tài: Thiết kế dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá tấn/giờ Giảng viên hướng dẫn: Trần Văn Nhã Sinh viên thực hiện: Cù Văn Phi MSSV: 1076724 Lớp: Cơ ki chế biến A2 Khóa: 33 Cần Thơ: 30/05/2011 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực hiên đề tài tốt nghiệp, người thực nhận giúp đỡ tận tình thầy cô Khoa Công Nghệ- Trường Đại Học Cần Thơ việc hướng dẫn, cung cấp tài liệu cho sinh viên suốt trình thực đề tài Đặc biệt xin cảm ơn thầy Trần Văn Nhã, người tận tình hướng dẩn có đóng góp thiết thực hữu ích để sinh viên thực hoàn thành đề tài Xin cảm ơn ý kiến đóng góp thầy môn máy nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch Xin cảm ơn sư giúp đỡ tận tình thầy cô thư viện khoa hổ trợ người thực hiên việc tìm kiếm tài liệu Đồng thời xin cảm ơn ý kiến đóng góp bạn bè, giúp đỡ người thân để đề tài hoàn thành tốt CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .0 LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN SẢN XUÂT BỘT CÁ I Tình hình sản xuất bột cá làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn gia súc 1.1 Tình hình thực tế chăn nuôi gia súc: 1.2 Tình hình nguyên liệu bột cá nước: 1.3 Tình hình sản xuất bột cá nước: II Công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 2.1 Tổng quan công nghệ dây chuyền thiết bị: 2.1.1 Quá trình công nghệ sản xuất bột cá không ếp tách dầu: 2.1.2 Quy trình công nghệ sản suất bột cá tách dầu, tách nước: 2.2 Công nghệ dây chuyền sản suất bột cá Viết Nam: 11 2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá nước: 11 2.2.2 Công nghệ sản xuất bột cá nước: .12 2.3 Tìm hiểu dây chuyền sản suất bột cá .13 2.3.1 Lý thuyết công nghệ sản xuất: 13 2.3.2 Thực tế sản xuất: 14 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY SẤY 16 I Giới thiệu trình sấy thiết bị sấy 16 1.1 Giới thiệu trình sấy: 16 1.2 Các giai đoạn trình sấy: 16 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy: 18 1.4 Nguyên lý hoạt động cấu tạo máy sấy cá: 19 II Tính toán công nghệ 21 2.1.Tính lượng nhiệt cần cấp : 21 2.1.1 Các thông số công nghệ: 21 2.1.2 Lượng nhiệt để đun sôi cá: .22 2.1.3 Lượng nhiệt để bốc hơi: 23 2.1.4 Quá trình sấy cá: .23 2.1.5 Thời gian trình mẻ: 24 2.1.6 Bảng thống kê 25 2.2 Xác định kích thước thiết bị: 25 2.2.1 Kích thước bản: 25 2.2.2 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: .26 2.2.3.Tính số vòng quay trục rỗng: 27 2.2.4 Công suất cần thiết để làm quay trục: .27 2.3 Xác định hệ số trao đổi nhiệt máy sấy: 28 2.3.1 Xác định hiệu nhiệt độ trung bình: 28 2.3.2 Xác định hệ số cấp nhiệt từ ngưng tụ đến thành thiết bị  1: .29 2.3.3 Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến vật liệu  2: .31 CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 2.3.4 Hệ số truyền nhiệt: 31 2.3.5 Quá trình truyền nhiêt: 32 III Tính toán khí cho thiết bị sấy: 33 3.1 Tính bích thiết bị: 33 3.1.1 Xác định kích thước bản: 33 3.1.2 Lực vận hành 34 3.2 Tính toán truyền động: 35 3.2.1 Chọn động cơ: 35 3.2.2 Xác định truyền động: 37 3.2.2.1 Xác định tỷ số truyền hệ dẫn động 37 3.2.2.2 Phân tỷ số truyền hệ dẫn động: 37 2.3.1 Bộ truyền xích: .38 2.3.2 Bộ truyền hộp giảm tốc: 39 2.3.3 Bộ truyền đai: 39 3.3 Tính kiểm tra bền cho hệ thống: 39 3.3.1.Kiểm tra bền cho vỏ thiết bị sấy: .39 3.3.2 Kiểm tra bền trục: 41 3.3.3 Chọn ổ lăn cho trục : 43 Chương III TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ 44 Lựa chọn nguyên lý nghiền 44 1.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc 45 1.2.1 Sơ đồ nguyên lý 45 1.2.2 Nguyên lý hoạt động 46 Tính toán thiết kế 46 3.1 Bộ phận nghiền 46 3.1.1 Vận tốc nghiền đập cần thiết để phá vỡ vật thể .46 3.1.2 Xác định vận tốc rôto nghiền 47 3.1.3 Tính toán búa nghiền: 47 3.1.4 Xác định kích thước rôto 48 3.2 Tính công suất sơ chọn động .49 3.3 Tính suất máy nghiền 51 3.4 Thiết kế truyền động .52 3.4.1 Thiết kế truyền đai .52 3.4.2 Tính trục 55 3.4.3 Thiết kế ổ lăn 61 3.4.4 Tính then 63 3.5 Các phận khác 65 3.5.1 Tính toán chốt lắp búa 65 3.5.2 Tính bền đĩa rôto .69 3.5.3 Lưới nghiền 70 3.5.4 Má nghiền (mấu nhám) 71 3.5.5 Buồng nghiền vỏ máy 71 3.5.6 Quạt 72 3.5.7 Tính xyclôn thu sản phẩm 74 CHƯƠNG IV: VÍT TẢI 76 I Giới thiệu chung vít tải .76 CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 1.1 Khái niệm chung vít tải: .76 1.1.1 Công dungcủa vít tải: .76 1.1.2 Vít tải có ưu điểm: .76 1.1.3 Các nhược điểm vít tải : .77 1.2 Phân loại vít tải: 77 1.2.1 Vít tải nằm ngang: 77 1.2.2 Vít tải thẳng đứng: 78 II Cấu tạo vít tải 78 2.1 Cấu tạo chung vít tải: 78 2.2 Trục Vít .79 2.3 Thân máy 80 2.4 Gối đỡ trục 81 III Thiết kế tính toán vít tải 82 3.1 Xác định công suất vít tải 82 3.1.1 Đặc tính nguyên liệu thông số vít tải : .82 3.1.2 Đường kính vít: 82 3.1.3 Vận tốc vật liệu: .83 3.1.4 Các lực tác dụng: 83 3.1.5 Công suất vít tải: 85 3.2 Tính bền trục vít cánh vít: .86 3.2.1 Xác định lực tác dụng lên trục: 86 3.2.2 Xác định mô men trục vít: 87 3.3 Tính khí: .89 3.3.1 Chọn động truyền động cho trục vít: 89 3.3.2 Tính số thông số hộp giảm tốc : 90 3.3.3 Chọn ổ lăn cho trục vít: 92 KẾT LUẬN .94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .95 CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 LỜI NÓI ĐẦU Công nghiệp sản xuất bột cá chất lượng cao làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc quan trọng mang tính cấp thiết Bột cá chiếm tỷ lệ lớn nguyên liệu thức ăn có tác động lớn đến phát triển ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm, nuôi trồng thuỷ sản Ở nước ta ,nguyên liệu để sản xuất bột cá lớn đa dạng Tuy nhiên phần lớn bột cá cung cấp cho cá nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi nước nhập từ nước Còn lại khoảng 30% nhà máy nước nhập thiết bị nước sản xuất tỉnh: Hải Dương, Đà Nẵng, Cà Mau, Kiên Giang Nhiệm vụ đồ án em tìm hiểu công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá, tính toán thiết kế số thiết bị dây chuyền máy sấy với suất 2000 Tấn bột cá/năm Dựa vào kiến thức học, tài liệu tham khảo, đồ án thiết kế gồm: Phần I Tổng quan công nghệ sản xuất bột cá Phần II Tính toán thiết kế máy sấy Phần III Tính toán thiết kế máy nghiền Phấn IV Tính toán thiết kế vít tải vận chuyển Bản đồ án hoàn thành với giúp đỡ nhiệt tình thầy môn Máy Thiết Bị Và Công Nghệ Sau Thu Hoặch, đặc biệt em xin chân trọng gửi lời cảm ơn toàn thể thâỳđã tận tình bảo giúp em hoàn thành đồ án Do hạn chế trình độ kinh nghiệm nghiên cứu nên đồ án chắn nhiều thiếu sót Em mong thầy cô bảo thêm CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN SẢN XUÂT BỘT CÁ I Tình hình sản xuất bột cá làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn gia súc 1.1 Tình hình thực tế chăn nuôi gia súc: Thực tế chăn nuôi nước ta thời gian qua cho thấy tiến công nghệ thiết bị chế biến thức ăn gia súc, đa dạng nguyên liệu có tác động lớn làm tăng trưởng mạnh đàn gia sức, gia cầm, diện tích nuôi trồng thuỷ sản số lượng chất lượng Song điều đáng lo ngại cản trở phát triển nghành chăn nuôi giá thức ăn gia súc chăn nuôi cao, giá thành thành sản phẩm chăn nuôi đắt so với nước khu vực, làm cho người chăn nuôi lãi lãi, khả cạnh tranh thị trường giới thấp, chí số sản phẩm chăn nuôi không xuất Đây thách thức lớn đặt cho nghành chăn nuôi cần có biện pháp hạ giá thức ăn cách sản xuất, tạo nguồn nguyên liệu nước thay nhập Nguyên nhân làm cho giá thức ăn chăn nuôi gia súc tăng cao số nguyên liệu phải nhập ngoại với giá cao, nước chua đáp ứng chất lượng lẫn số lượng sản phẩm Trong thành phần thức ăn chăn nuôi gia súc ngô, đỗ tương, khoáng lượng bột cá chiếm tỉ lệ lớn từ -10% nguyên liệu thức ăn gia cầm, 20 - 60 % với thức ăn nuôi trồng thủy sản, chiếm 15 - 50 % câu giá Theo đề án đẩy nhanh công nghiệp hóa, đại hoá nông nghiệp, nông thôn đến năm 2010 nghành công nghiệp chăn nuôi nước ta phấn đấu đạt trung bình 25 kg thịt / nguời/ năm, xuất 200000 thịt, đáp ứng 40% lượng sữa tiêu dùngtrong nước Tổng sản lượng thuỷ sản 3,4 triệu tấn, khai thác hải sản 1,4 triệu tấn, nuôi trồng khai thác nội địa 2triệu Để có tiêu cần khoảng 1,2 -1,5 triệu bột cá / năm làm nguyên liệu cho nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm nuôi trồng thuỷ sản 1.2 Tình hình nguyên liệu bột cá nước: Hiện phần lớn bột cá cung cấp cho nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc nước nhập chiếm khoảng 70%, gia cao ( 7000 – 8000 đồng / kg ) từ nước như: Peru, Chilê, Nhật, Trung Quốc Tuy nhiên hàm lượng dầu thấp sản xuất theo công nghệ ép tách dầu, số Thái Lan, Malai lại 30% CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 10 nhà máy nước nhập thiết bị nước sản xuất nằm tỉnh Hải Dương, Đà nẵng, Kiên Giang số sở khác liên doanh với nước thuỷ sản cho phép xây dựng Bà Rịa Vũng Tàu Biên hoà, với công suất 1000 3600 bột cá / năm Với tốc độ sản xuất bột cá nhà máy chế biến thức ăn nước sản xuất khoảng 30000 - 50000 / năm cộng với lượng bột cá sản xuất phương pháp thủ công đến năm 2010 đáp ứng khoảng 10% nhu cầu sử dụng, số lại phải nhập từ nước Vì mở rộng đầu tư phát triển nhà máy sản xuất bột cá nhu cầu cần cấp thiết đặt cho cấp, nghành 1.3 Tình hình sản xuất bột cá nước: Hàng năm giới sản lượng thuỷ sản đạt gần 100 triệu 70% sản lượng cá làm thực phẩm trực tiếp cho người, lại 30% Dùng làm bột cá ( 25,5 triệu tấn) Về chất lượng dinh dưỡng đến nói chưa có loại nguyên liệu thay cho bột cá giàu lượng, hàm lượng axít béo cao, nhiều vitamin kích thích tốt bột cá gây cảm giác ngon miệng cho vật nuôi Có nhiều nước có nghành sản xuất bột cá phất triển NaUy, Nhật Bản, Mỹ, Chi Lê, Chilê sản xuất 1155 nghìn tấn, Peru 1287 nghìn với giá bán 500USD/tấn Trong khu vực, nước có nghành sản xuất bột cá phát triển, sản phẩm xuất nhiều nước giới là: Trùng Quốc, Đài Loan, Thấi Lan, Malai II Công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 2.1 Tổng quan công nghệ dây chuyền thiết bị: Công nghệ sản xuất bột cá dựa quy trình công nghệ là: - công nghệ sản xuất không ép tách dầu nước - công nghệ sản xuất có ép tách dầu tách nước 2.1.1 Quá trình công nghệ sản xuất bột cá không ếp tách dầu: Công nghệ sử dụng số nước như: Thái Lan, MaLai sơ đồ công nghệ sau: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp cá nguyên liệu Cơ khí chế biến K33 hấp chín sấy khô làm nguội khử mùi khí thải nghiền nhỏ khí đóng bao Ưu điểm công nghệ thiết, công nghệ sử dụng đơn giản suất lớn, chi phí đầu tư thiết bị thấp Nhược điểm công nghệ nguyên liệu chế biến giới hạn, cá loại nguyên hàm lượng dầu thấp Nếu sử dụng loại cá có hàm lượng lipít 2% lượng dầu bột cá sấy khô lại 10% lượng dầu vượt tiêu chuẩn cho phép Trong dây chuyền thiết bị rửa bẩn, nhớt thối, rửa mặn đá ướp cá nên sản phẩm dễ lẫn tạp chất Chi phí cho trình lớn, nhiệt độ sấy cao nên chất lượng bột cá sản phẩm giảm, việc không tách dầu làm bột cá dễ bị hư hỏng, thời gian bảo quản ngắn, mướn kéo dài phải sử dụng hoá chất để bảo quản Mặt khác bột cá nhiều dầu khó nghiền nhỏ nhà máy chế biến thức ăn phải trộn với nguyên liệu khác để nghiền nhỏ trước tạo viên Do bột cá không tách dầu thường dùng sản xuất thức ăn cho gà, lợn, Thiết bị dây chuyền máy sấy dạng đĩa, dùng tác nhân dầu nhiệt độ 200 2500C, hiệu sử dụng cao, an toàn( áp suất thấp dùng nồi hơi), giãn nở nhiệt lớn nên đòi hỏi vật liệu chế tạo, đặc biệt công nghệ gia công phức tạp, thông thường công ty Thái Lan phải liên doanh với Mỹ để chế tạo Chính có nhiều hạn chế nên giới công nghệ sử dụng 2.1.2 Quy trình công nghệ sản suất bột cá tách dầu, tách nước: Với nước có công nghệ sản xuất bột cá đại : NaUy, Nhật bản, Đài Loan chủ yếu sử dụng công nghệ sản xuất bột cá có ép tách dầu trước sấy Ngoài sản phẩm bột cá người ta thu sôd sản phẩm khác từ dầu cá CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 Ưu điểm cảu công nghệ tách phần lớn lượng dầu, lượng nước nên trình làm khô nhanh, nhiệt độ sấy không cao ( sử dụng nhiệt từ nồi ) chi phí cho trình làm khô thấp, sản phẩm bột cá có màu sáng, chất lượng cao ( loại bột cá chất lượng cao Nhật Bản, ChiLê lượng dầu rắt thấp 2% Thời gian sử dụng lâu dài – lần so với bột cá không tách dầu thị trường bột cá chất lượng cao chế biến theo công nghệ ép dầu dễ tiêu thụ, giá cao 30-50 USD/tấn, nhà máy chế biến thức ăn nuôi trông thuỷ sản ưa chuộng Tuy nhiên với công nghệ cần nhiều thiết bị thiết bị công đoạn sản xuất bột yêu cầu công nghệ chế tạo không cao thiết bị khâu tách dầu, xử lý dầu cá thành sản phẩm cao cấp, phục vụ y học phức tạp phí đầu tư lớn Trên giới nước sản xuất xuất bột cá NaUy, Nhật Bản, ChiLê, Trung Quốc nước dung công nghệ ép dầu, để cạnh tranh thị trường quốc tế, nước chế biến bột cá tương lai mở rộng quy mô sản xuất Quy trình sản xuất đa đạng, tuỳ thuộc vào yêu cầu sản xuất Trước Nhật Bản, Trung Quốc quy mô phổ biến 10, 15, 100 cá/ngày, đến chủ yếu nhà máy công suất 257 cá / ngày Quy mô lớn hay nhỏ phụ thuộc nhiều vào nguồn cung cấp nguyên liệu, khả vốn đầu tư thị trường tiêu thụ Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá ép tách nước: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 Đối với vít tải ngẵn người ta không sử dụng ổ đỡ trung gian, vít tải dài người ta dùng ổ trung gian để nối treo vít xoắn Muốn cho vật liệu dịch chuyển thuận lợi qua ổ treo trung gian ổ trượt ổ lăn, ổ treo trung gian treo đoạn đoạn trục lắp với đoạn vít xoán ống nối chốt bullông Kết cấu ổ treo cho phép lắp trục vít dễ dàng cho phép trục giãn nở vận chuyển vật liệu nhiệt độ cao Các ổ treo phải bôi trơn đầy đủ Nếu dùng ổ treo ổ bi lòng cầu hai dẫy đảm bảo cho trục vít xoay góc nhỏ III Thiết kế tính toán vít tải 3.1 Xác định công suất vít tải 3.1.1 Đặc tính nguyên liệu thông số vít tải : Vít tải vận chuyển cá lên cửa vào máy sấy với độ cao m, chọn vít tải quay nhanh có góc nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang = 300 Do máy sấy làm việc gián đoạn, thời gian chuẩn bị mẻ làm liệc t = 25 phút Vậy để bảo đảm thời gian vận chuyển cá lên thùng sấy suất vít tải phải đạt: Q = 20 tấn/h Các thông số bản: - Khối lượng thể tích vật liệu :  = 1,5 tấn/m - hệ số ma sát vật liệu thép làm vít tải: f2 = 0,4 - Số vòng quay trục vít: n = 40 vòng/phút - đường kính cánh vít d = 70 mm - Hệ số chứa vật liệu :  = 0,4 3.1.2 Đường kính vít: Xác định đường kính vít theo công thức (22-9) – {IX} D  0, 28 Q  n. .K CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 82 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 Trong đó: Q- Năng suất vít tải: Q = 20 tấn/giờ  - Khối lượng thể tích vật liệu vận chuyển:  = 1,5 (tấn/m3)  - Hệ số đầy vít tải:  = 0,4  - hệ số bước vít đường kính cánh vít = 0,8 K – hệ số giảm tiết diện góc nghiêng đặt vít tải K = 0,7 Thay số: 20  0,32 (m) 0,8.40.1,5.0,4.0,7 D  0,283 Chọn đường kính cánh vít D = 350( mm) Khi trục vít quay vật liệu chịu tác dụng lực ly tâm phân bố thành máy nâng lên theo đường xoắn ốc có góc xoắn xác định theo :   arctg 0,8.D S  arctg  arctg0,25  14,290  D 3,14.D 3.1.3 Vận tốc vật liệu: Vận tốc vận chuyển vật liệu dọc theo trục vít v1  S n 0,8.0,35.40   0,187( m / s ) 60 60 Vận tốc tuyệt đối vật liệu: va  v1 0,189   0,195 (m/s) cos cos14,29 Vận tốc quay vật liệu: vq  v1.tg  0,187.tg14,29  0,048 ( m/s) 3.1.4 Các lực tác dụng: - Lực ly tâm tác dụng lên thành máy: Pc     D  d2 L.q.D.. [N] Trong đó: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 83 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 L chiều dài vận chuyển: L = m D d đường kính cánh vít: D = 350 mm d = 70 mm q : tốc độ góc vật liệu: q  2vq D  2.0,048  0,27 (1/s) 0,35   3,14 0,352  0,072 6.0,27.0,35.0,4.1500 Pc  Vậy  15,7 (N) - Lực cản vòng bán kính trung bình cánh vít: P,0  G.g.sin  tg0    [N] Trong :` = 210  góc nghiêngcủa khối vật liệu  góc ma sát  = 21,80 G: khối lượng vật liệu nằm thành máy: G  V.   D2 0,352  L  3,14 1500.6  866 (kg) 4  : góc nâng cánh vít vị trí đường kính trung bình tg0  S  Dtb Dtb: đường kính trung bình cánh vít : Dtb  D  d 350  70   210 mm 2 tg0  0,8.0,35  0,42  0,21 suy  = 230 Vậy P,0  866.10.sin30.tg 23  21,8  4300 (N) -Lực cản vòng bán kính cánh vít: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 84 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 P,,0  ( Pc  G.g.cos ) f2.cos tg     (15,7  866.10.cos30).0,4.cos30.tg 21  21,8  2411N 3.1.5 Công suất vít tải: Công suất vít tải xác định công suất tiêu hao máy dùng để khắc phục ma sát vật liệu với thân máy, ma sát vật liệu với cánh vít ma sát gối đỡ, theo công thức (22-17) – {IX}: N N1  N  K [kW] Trong đó: K0 hệ số kể đến dịch chuyển làm vỡ vụn vật liệu K0 = 1,2 hiệu suất ổ đỡ trục vít = 0,8 N1 công suất tiêu hao để khác phục ma sát vật liệu với thành máy N1   Pc  G.g.cos  f2.va 1000 15,7  866.10.cos30.0,4.0,195  0,59kw  1000 N2 công suất tiêu hao để khắc phục ma sát vật liệu với cánh vít P,0 r0   q  N2  1000   P,,0 r   q  1000 Trong đó: r0: bán kính trung bình cánh vít: 105 mm r: bán kính cánh vít: 175 mm  : tốc độ góc trục vít :  Vậy N2  2. n 2.3,14.40   4,2 (1/s) 60 60 4300.0,105. 4,2  0,27 2411.0,175 4,2  0,27   3,4 (kw) 1000 1000 Vậy tổng công suất: N N1  N  K = 0,59  3, 1,  4,98 kW 0, 96 CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 85 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 3.2 Tính bền trục vít cánh vít: 3.2.1 Xác định lực tác dụng lên trục: Xác định trọng lượng vật liệu 1m chiều dài vít: Theo công thức : q  4 D2  d2 ..K..g + D- Đường kính cánh vít: 0,35 (m) + d- Đường kính trục vít: 0,07 (m) + -  -Hệ số đầy: 0,4 + K- Hệ số: 0,7 + - Khối lượng riêng vật liệu.1500kg/m3 + g- Gia tốc trọng trường: 10(m/s2) Thay số: q 3,14 (0,352  0,072 ).0,4.0,7.1500.10  420( N / m) * Xác định lực dọc trục tác dụng lên trục vít xác địng theo (22-30)-{IX} T0 = q.L.(sin + f2 cos) [N] q- Khối lượng vật liệu 1m chiều dài vận chuyển f2 - Hệ số ma sát vật liệu với vật liệu làm vít tải: f2 = 0,4  Góc nghiêng đặt vít tải :  = 300 L- chiều dài vít tải: L = m Thay số vào công thức trên: T0  420.6 sin30  0,4.cos30  2134N * Xác định lực vòng: Tp = q.L.(cos  + f2 sin) = 2630 [N] * Trọng lượng vít tải: Gv=q v.L qv – trọng lượng vít tải 1m chiều dài vít tải q v = 330(N/m) Thay số: Gv = 330.6 = 1980 (N) * Xác định tải trọng hướng tâm theo : CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 86 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 R= Gv.cos  + q.L.cos  Thay số: R = 1980.cos30 + 420.6.cos30 = 3897 (N) 3.2.2 Xác định mô men trục vít: - Mômen xoắn trục vít xác định theo công thức (22-29) -{IX} N n M x  9740 [N.m] Trong đó: N công suất tiêu hao máy N = 4.98 kW n số vòng quay trục vít n = 40 vòng/phút Thay số: M x  9740 N 4, 98 = 9740  1213[ N m] n 40 - Xác định mô men uốn trục: Giả sử tải trọng tác dụng phân bố lực phân bố: R (N/m) L q’= R- Lực hướng tâm tác dụng lên trục vít R =3897 N L- Chiều dài vít L = m Khi đó: q’= Mômen uốn trục: 3897  650 (N/m) Mu  q' L2 650.62   2925 (Nm) 8 - Mô men tương đương: Mtđ= M n2  M  12132  29252  3167 (N.m) - ứng suất sinh trục vít: = M td 3167   9, 2.107 (N/m2) 0,1.d 0,1.0,073 Chọn vật liệu làm vít tải thép CT3 có [ ] = 24.107 Ta thấy  < [  ] = 24.107 trục vít thoả mãn điều kiện bền * Tính khai triển cánh vít: ( hình vẽ ) Đường kính đường tròn khai triển cánh vít là: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 87 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 D cos  d cos  D'  D cos  1 d cos  2.b b- Bề rộng cánh vít: b Dd 350  70   140 ( mm) 2 - Góc nghiêng đặt vít tải - Góc nâng cánh vít Thay số vào công thức ta có: 2.140 D'  350 cos300 70 cos14,290 350 cos300 1 70 cos14,290   360 (mm) S d D d D ,  , S  D - Chiều dài đoạn cung bị cắt đường tròn khai triển là:  D  D cos    ' thay số: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 88 Luận văn tốt nghiệp  Cơ khí chế biến K33 350 3,14  1,2 (mm) 3,14  0,5 360.cos14,29 3.3 Tính khí: 3.3.1 Chọn động truyền động cho trục vít: Từ phần tính toán ta tính công suất yêu cầu vít tải N = 4,98(Kw) Khi công suất cần thiết động xác định theo công thức (2-11) -{VI} Pct  k N  Trong đó; N : công suất yêu cầu vít tải : 4.98 Kw  : hiệu suất truyền động : 0,85 k : hệ số an toàn : 1,2 Thay số: Pct  k N   1,2 4,98  7,03kW ( Kw) 0,85 - Từ bảng phụ lục P1.1-{VI} ta chọn động có ký hiệu: K160S2 với thông số kỹ thuật: + Công suất: N = 7,5 Kw + Tần số: 50Hz + Số vòng quay trục động cơ: n = 1468 vòng/phút + Hiệu suất:  = 0,86 + Hệ số: cos = 0,93 + Tỷ số: Ik/Idn = 7,3 + Tỷ số:Tk/Tdn=2,2 + Khối lượng: 92(kg) CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 89 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 3.3.2 Tính số thông số hộp giảm tốc : Tỷ số truyền yêu cầu: u n 1468   36, nlv 40 Chọn hộp giảm tốc cấp phân phối tỷ số truyền hộp giảm tốc u h cho cấp theo bảng 3.1-Trang 43-{VI}: u1 = 8,32 u2 = 4,41 Mômen trục hộp giảm tốc: P3  N ol br N- Công suất yêu cầu làm việc: 4,98 Kw ol- Hiệu suất ổ lăn Từ bảng 2- Trang 19 {VI}: ol=0,99  br : hiệu suất truyền động bắnh cấp chậm : 0,95 Thay số: P3  4,98  5,3 Kw  0,99.0,95 - Công suất trục hai: P2  P3  2br ol br- Hiệu suất cặp bánh ăn khớp cấp nhanh Theo bảng 2- Trang 19-{VI}: br=0,95 Thay số: P2  5,3 0,952.0,99  5,93 Kw - Công suất trục một: P1  P2 ol  k K- Hiệu suất khớp nối: 0,99 thay số: CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 90 Luận văn tốt nghiệp P1  Cơ khí chế biến K33 5,93  6,04  Kw  0,99.0,99 - Số vòng quay trục số vòng quay trục động cơ: n1= n =1445(vòng/phút) - Số vòng quay trục hai: n 1468 n2    176,4 (vòng/phút) u1 8,32 - Số vòng quay trục ba: n 176,4 n3    40 (vòng/phút) u2 4.41 - Mômen xoắn trục một: 9,55.106.P1 9,55.106.6,04 T1    39292 Nm n1 1468 - Mômen xoắn trục hai: 9,55.106.P2 9,55.106.5,93 T2    321040 Nm n2 176,4 - Mômen xoắn trục ba: T3  9,55.106.P3 9,55.106.5,3   1265375 Nm 40 n3 - Mômen xoắn trục động cơ: 9,55.106.Pdc T ndc đó: Pdc : công suất động : 7,5 Kw thay số vào trên: 9,55.106.7,5 T  48790 Nm 1468 CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 91 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 3.3.3 Chọn ổ lăn cho trục vít: - Lực dọc trục: T0 = 2134 (N) - Lực vòng: Tp= 2630 (N) - Mômen xoắn: Mx = 1213(Nm) - Mômen uốn: Mu= 2925 (Nm) Ta thấy: T0 2134   0,81  0,3chọn ổ đỡ chặn, theo bảng P2.11-{VI} chọn ổ ký Tp 2630 hiệu: 7214 với thông số kỹ thuật sau: d=70(mm) ; D=125(mm) ; B=24(mm) ; =13,830 ; C=95,9 (KN) ; C0=82,1 (KN) - Kiểm tra bền cho trục ổ lăn: Tải trọng động theo công thức (11.3)-Trang 214-{VI}: Q   X V Fr  Y Fa K t K d X,Y- Hệ số phụ thuộc tỷ số Fa (tra bảng 11.4-Trang 215) V Fr V- Hệ số (V=1) Fr=Tp- Lực vòng Fa=T0- Lực dọc trục Kt- Hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, nhiệt độ thường nên chọn Kt=1 Kđ- Hệ số kể đến ảnh hưởng tải trọng động, tra bảng 11.3 ta Kđ=1,1 e- hệ số tra bảng 11.4 ta :e=0,014 2134 Fa =  0,81  e V Fr 2630 nên theo bảng (11.4) ta có: X=0,4; Y=0,4.cotg   : góc tiếp xúc ổ bi đỡ chặn: 120  Y=0,4.cotg  =0,4.cotg12=1,57 thay số vào công thức ta được: Q=(0,4.1.2630 + 1,57.2134).1.1,1 = 4843 (N) Theo công thức (11.1)-Trang 213 {VI}, ta có khả tải động ổ lăn là: C d  Q.m L (kN) CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 92 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 đó: Cđ- Khả tải động ổ lăn Q- Tải trọng qui ước (Kw) m- Bậc đường cong mỏi thử ổ lăn (với ổ lăn chọn m=3) L- Tuổi thọ ổ lăn tính triệu vòng quay xác định theo công thức (11.2)-Trang 213-TTTK Hệ dẫn động khí: L  Lh 60.n 10 đó: Lh- Tuổi thọ tính Tra bảng 11.2-Trang 214, ta có: Lh=(40-50).103 (giờ) n- Số vòng quay trục Thay số: L  50.103 60.40  300 (triệu vòng) 10 Khả tải động ổ lăn: Cd  0,578.3 300  3,9 kN   C  82,1 KN  Ta nhận thấy ổ đảm bảo điều kiện bền CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 93 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 KẾT LUẬN Được hướng dẫn tận tình thầy cô tham khảo tài liệu liên quan đến công nghệ sản xuất bột cá, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Bản đồ án đề cập đến: Tổng quan công nghệ sản xuất bột cá, tính toán thiết kế số thiết bị dây chuyền máy sấy Bản đồ án tốt nghiệp hoàn tất trình độ chuyên môn kiến thức thực tế nhiều hạn chế nên đồ án có nhiều sai sót, kính mong thầy cô giáo xem xét bảo thêm cho em Em hy vọng tiếp thu kiến thức quý báu thông qua góp ý thầy cô để đồ án hoàn thiện CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 94 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 TÀI LIỆU THAM KHẢO {I} Pts.Trần Xoa; Pgs, Pts Nguyễn Trọng Khuông, Pts Phạm Xuân Toản Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất, tập Nxb Khoa học & kỹ thuật Hà Nội - 1999 {II} Pts.Trần Xoa; Pgs, Pts Nguyễn Trọng Khuông, Pts Phạm Xuân Toản Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất, tập Nxb Khoa học & kỹ thuật Hà Nội - 1999 {III} I.I.Trenôbưnxki, G.Bônda, Máy thiết bị sản xuất hoá chất NXB khoa học kỹ thuật {IV} Nguyễn Văn May Bơm quạt máy nén NXB khoa học kỹ thuật {V} Hồ Hữu Phương Giáo trình sở tính toán thiết bị hoá chất {VI} Trịnh Chất – Lê Văn Uyển Tính toán – thiết kế hệ dẫn động khí, tập I Nhà xuất Giáo Dục năm 1999 {VII} Trịnh Chất – Lê Văn Uyển Tính toán – thiết kế hệ dẫn động khí, tập II Nhà xuất Giáo Dục năm 1999 {VIII} Hồ Lê Viên Các máy gia công vật liệu rắn dẻo, tập I Nhà xuất khoa học kỹ thuật {IX} Hồ Lê Viên Các máy gia công vật liệu rắn dẻo, tập II Nhà xuất khoa học kỹ thuật {X} Tôn An Ninh Máy vận chuyển định lượng Nhà xuất khoa học kỹ thuật CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 95 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 {XI} Nguyễn Như Thung, Lê Ngyuên Đương, Phan Lê, Nguyễn Văn Khỏe (1987),Máy thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi, Nhà xuất Khoa HọcThuật Hà Nội CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 96 Kỷ [...]... K33 cá nguyên liệu rửa cá to phân loại băm hấp cá nhỏ ép bánh cá dầu cá và nước tách dầu sấy làm nguội dầu nước nghiền tinh chế xử lý đóng gói dầu cá nước sạch Ở đây ta chỉ tìm hiểu với dây chuyền sản xuất bột cá không tách lấy dầu CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 10 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 2.2 Công nghệ và dây chuyền sản suất bột cá ở Viết Nam: 2.2.1 Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá. .. thiết bị hấp dạng vít xoán làm việc liên tục, chế độ làm việc của thiết bị được thiết kế đảm bảo nguyên liệu sau khi qua máy được làm chín triệt để trong thời gian ngắn nhất 6 – 10 phút, nhiệt độ hấp 100 - 1 250 C, thiết bị được bảo ôn tránh làm tổn thất nhiệt trong quá tình sản xuất Tiếp đó nguyên liệu từ bộ phận hấp được chuyển đến máy ép để tách dầu và nước ra khỏi thịt cá Thiết bị ép được thiết kế. .. người tiêu dùng Sau đó bột cá qua vít tải làm mát xuống 35 -40 0C và được đóng bao để chuyển đến các nhà máy chế biến thưc ăn gia súc, các công đoạn làm viêc được thực hiện liên tục trên dây chuyền thiết bị, là quy trình khép kín Dầu cá và nước được xử lý chế biến riêng, được cô đặc làm thước ăn chăn nuôi và các sản phẩm phụ khác sử dụng thiết bị ly tâm, dầu được cô đặc bằng thiết bị cô chân không, dùng... của thiết bị hấp dạng vít xoán làm việc liên tục, chế độ làm việc của thiết bị được thiết kế đảm bảo nguyên liệu sau khi qua máy được làm chín triệt để trong thời gian ngắn nhất 6 – 10 phút, nhiệt độ hấp 100 1 250 C, thiết bị được bảo ôn tránh làm tổn thất nhiệt trong quá tình sản xuất Tiếp đó nguyên liệu từ bộ phận hấp được chuyển đến máy ép để tách dầu và nước ra khỏi thịt cá Thiết bị ép được thiết kế. .. trong nước: cá nguyên liệu rửa cá to phân loại cắt dầm xương cá nhỏ hấp ép bánh cá dầu cá, nước đánh tơi bã lọc sấy khí ẩm tách dầu làm nguội xử lý mùi nước xử lý cô đặc nghiền mịn khí sạch xử lý trộn ` nước sạch dầu cá bột cá khô CBHD:Trần Văn Nhã SVTH:Cù Văn Phi 11 Luận văn tốt nghiệp Cơ khí chế biến K33 2.2.2 Công nghệ sản xuất bột cá trong nước: Ưu điểm của công nghệ này là chất lượng bột cá sản phẩm... và chất dầu cá ( độ ẩm bánh cá sau khi ép 50 - 53 % lượng dầu 0,2 - 0 ,5% Sản phẩm đặc ra khỏi máy ép là bánh cá đước đưa lên máy đánh tơi qua vít xoắn vận chuyển cánh rời, cùng một lúc thực hiện hai quá trình vân chuyển và làm nhỏ, máy đánh tơi có kết cấu dạng búa đập Tiếp theo sản phẩm được vận chuyển bằng băng chuyền đến máy sấy Quá trình sấy cá được sấy liên tục trên máy sấy Máy sấy được thiết kê sử... độ chân không nên khí được hút vào thiết bị ngưng tụ barômét, tai đây nước lạnh được bơm tù trên xuống làm nhưng tụ hơi nước Khí hơi còn lại được thải ra ngoài môi trường Ngoài ra còn có thêm thiết bị thu hồi bột cá là xyclon, khi hơi nước đã bay hơi hết thì bột cá sẽ bị hút lên cùng, vì vậy xyclon thu hồi một phần bột cá rồi đưa xuống vít tải quay lại máy sấy Bột cá ra khỏi máy sấy được vít tải vận... trình sấy cá: Sau quá trình bốc hơi, lượng nước thoát ra ngoài gần như hầu hết, lượng cá còn lại G3 = G1 - W =10000- 750 0=2 250 kg - Quá trình sấy cá với độ ẩm còn lại là w1= 30% xuống w2 = 10% Lượng ẩm cần bốc hơi trong quá trình sấy là: W3 = G3 w1  w2 30  10 = 2 250 = 50 0 kg 100  10 100  w1 Lượng cá sau khi ra khỏi máy sấy G4 =G3-W3=2 250 -50 0=1 750 kg - Nhiệt lượng để sấy cá: Q3 = W3.r = 50 0 2260 =... hơn III Tính toán cơ khí cho thiết bị sấy: 3.1 Tính bích thiết bị: 3.1.1 Xác định kích thước cơ bản: Do thiết bị sấy cần bảo đảm độ chân không trong quá trình sấy do đó hai bích phía hai đầu thùng sấy phải đảm bảo tiêu chuẩn Dựa vào đường kính của thiết bị ta xác định được kích thước của bích: Đường kính trong của thiết bị: Dt = 2000 mm Đường kính ngoài của thiết bị: D0 = 20 15 mm Ta có: - Đường kính ngoài... thì các thiết bị và công nghệ được nhập khẩu từ Trung Quốc về với công nghệ sản xuất bột cá tách dầu và nước Tuy nhiên công nghệ và thiết bị được đơn giản hơn nhiều Công nghệ như sau: Cá sau khi đánh bắt được mua về qua phân loại rồi được vít tải đưa cá từ phía dưới lên vào máy hấp Sau khi nguyên liệu đựoc chuyển đến công đoạn hấp chín bằng hơi nước nhằm mục đích diệt khuẩn gây thối, làm chín thịt cá, ... 1.3 Tình hình sản xuất bột cá nước: II Công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 2.1 Tổng quan công nghệ dây chuyền thiết bị: 2.1.1 Quá trình công nghệ sản xuất bột cá không ếp... công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá, tính toán thiết kế số thiết bị dây chuyền máy sấy với suất 2000 Tấn bột cá/ năm Dựa vào kiến thức học, tài liệu tham khảo, đồ án thiết kế gồm: Phần... Malai II Công nghệ dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 2.1 Tổng quan công nghệ dây chuyền thiết bị: Công nghệ sản xuất bột cá dựa quy trình công nghệ là: - công nghệ sản xuất không ép tách dầu