tính toán thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn giờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ ĐỘNG VẬN CHUYỂN TRẤU NĂNG SUẤT TẤN/GIỜ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S Trần Văn Nhã Nguyễn Tuấn Nguyên (MSSV: 1117660) Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37 Tháng 12/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHÍ ĐỘNG VẬN CHUYỂN TRẤU NĂNG SUẤT TẤN/GIỜ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Th.S Trần Văn Nhã Nguyễn Tuấn Nguyên (MSSV: 1117660) Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37 Tháng 12/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HK - NĂM HỌC: 2014-2015 Họ tên sinh viên: Nguyễn Tuấn Nguyên Ngành: Cơ Khí Chế Biến MSSV: 1117660 Khóa: 37 Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ Thời gian thực hiện: Học kỳ – Năm học 2014 – 2015 Cán hướng dẫn: ThS Trần Văn Nhã Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ Mục tiêu đề tài:  Mục tiêu tổng quát: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu  Mục tiêu cụ thể: _ Khảo nghiệm máy có đồng Sông Cửu Long _ Lập vẽ lắp vẽ chi tiết Giới hạn đề tài: Do giới hạn kinh phí nên đề tài nằm phần tính toán thiết kế Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực đề tài: Các phương tiện thí nghiệm khoa Công Nghệ Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài: … đồng Bộ môn Cán hướng dẫn Sinh viên (Ký tên ghi rõ họ tên) Trần Văn Nhã Nguyễn Tuấn Nguyên TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Cán chấm phản biện: Th.S Trần Văn Nhã Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên Lớp: Cơ Khí Chế Biến Khóa: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh LVTN: b Nhận xét vẽ LVTN: c Nhận xét nội dung LVTN:  Các nội dung công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Nhận xét sinh viên: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: …………… Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Cán hướng dẫn Th.S Trần Văn Nhã TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN Cán chấm phản biện: Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên Lớp: Cơ Khí Chế Biến Khóa: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh LVTN: b Nhận xét vẽ LVTN: c Nhận xét nội dung LVTN:  Các nội dung công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Nhận xét sinh viên: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: …………… Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Cán chấm phản biện TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN Cán chấm phản biện: Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên Lớp: Cơ Khí Chế Biến Khóa: 37 Nội dung nhận xét: a Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh LVTN: b Nhận xét vẽ LVTN: c Nhận xét nội dung LVTN:  Các nội dung công việc đạt được:  Những vấn đề hạn chế: d Nhận xét sinh viên: e Kết luận đề nghị: Điểm đánh giá: …………… Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014 Cán chấm phản biện LỜI CẢM TẠ LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô môn Kỹ Thuật Cơ Khí – Khoa Công Nghệ trường Đại Học Cần Thơ tận tình dạy em suốt trình học tập trường khoảng thời gian em làm luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Nhã tận tình giúp đỡ, dẫn dắt em suốt trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp Em xin chúc thầy dồi sức khỏe thành công chặn đường giảng dạy Xin chân thành cám ơn quý thầy Phòng Thí Nghiệm Máy & Chế Biến Lương Thực Thực Phẩm tạo điều kiện cho chúng em tiếp cận thực tế với máy móc, thiết bị giúp em học hỏi nhiều kiến thức kinh nghiệm từ quý thầy! Xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Phạm Phi Long người tận tình chia kiến thức cho chúng em để hoàn thành tốt luận văn kiến thức máy móc hành trang sau để chúng em trường Xin cảm ơn gia đình bạn bè bên cạnh người ủng hộ, động viên em trình học tập Bằng nỗ lực cố gắng thân suốt trình nghiên cứu thực hiện, chắn không tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp quý báo quý thầy cô! Nguyễn Tuấn Nguyên SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên i TÓM TẮT ĐỀ TÀI TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ” thực khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ, thời gian thực từ ngày 18/08/2014 đến ngày 28/11/2014 Với mục tiêu nghiên cứu, tính toán thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu nhằm đưa giải pháp thay trình vận chuyển trấu thủ công tốn nhiều thời gian chi phí, đề tài góp phần giới hóa khâu vận chuyển trấu khu vực đồng sông Cửu Long Đề tài thực phương pháp khảo sát tìm hiểu thực tế đặc điểm số loại máy có khảo sát địa hình vận chuyển điều kiện khí hậu tác động đến vận chuyển trấu, từ phân tích đưa phương án thiết kế phù hợp cho hệ thống Các thông số kỹ thuật tính toán dựa sở lý thuyết vận chuyển vật liệu rời, kết hợp với phương pháp thiết kế kỹ thuật, phân tích tra cứu tài liệu có Kết đạt sau trình thực đề tài: hiểu rõ cấu tạo nguyên lí hoạt động hệ thống vận chuyển khí động, biết đặc tính lý vật liệu trấu, phân tích, đánh giá lựa chọn phương án thiết kế tối ưu cho hệ thống vận chuyển, thiết kế tính toán phận hệ thống vận chuyển khí động như: cyclone, đường ống, quạt, airlock, đầu hút,…Lập vẽ lắp vẽ chi tiết máy SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên ii MỤC LỤC MỤC LỤC - Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ĐỀ TÀI ii MỤC LỤC BẢNG BIỂU vii MỤC LỤC HÌNH ẢNH viii CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo đồng sông Cửu Long 1.2 Khảo sát khâu vận chuyển trấu nhà máy 1.2.1 Địa bàn khảo sát 1.2.2 Khảo sát tình hình vận chuyển 1.2.2.1 Địa hình vận chuyển 1.2.2.2 Phương tiện vận chuyển 1.2.2.3 Điều kiện khách quan phạm vi ứng dụng 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI 2.1 Đặc tính vật liệu rời 2.2 Các phương pháp vận chuyển vật liệu rời 2.2.1 Vận chuyển học 2.2.1.1 Băng tải SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên iii MỤC LỤC 2.2.1.2 Gàu tải 11 2.2.1.3 Vít tải 13 2.2.2 Vận chuyển khí nén 14 2.2.2.1 Khái niệm 14 2.2.2.2 Phân loại 15 2.3 Vật liệu vỏ trấu 18 2.3.1 Cấu tạo 18 2.3.2 Các đặc tính đặc trưng trấu 18 2.4 Lựa chọn phương án thiết kế 19 2.4.1 Phân tích ưu, nhược điểm phương án vận chuyển có 19 2.4.1.1 Yêu cầu thiết kế 19 2.4.1.2 Phân tích lựa chọn 20 2.4.2 Chọn sơ đồ vận chuyển thích hợp 21 2.4.2.1 Cấu tạo 21 2.4.2.2 Nguyên lý làm việc 22 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 24 3.1 Các thông số thiết kế ban đầu 24 3.2 Xác định vận tốc dòng khí chọn đường kính ống dẫn 24 3.3 Tính toán thiết kế đường ống hút ống dẫn 26 3.4 Tính toán thiết kế phận Cyclone lắng 29 3.4.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc 29 3.4.2 Xác định kích thước Cyclone 30 3.4.2.1 Các số liệu ban đầu 30 SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên iv CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG * Đai siết: Để đảm bảo độ khít chỗ nối ống với ta dùng đai siết để siết đoạn ống lại với nhau, thiết bị làm từ inox có bulông để siết chặt Hình 3.8 – Đai siết 3.10 Tính toán truyền Các số liệu ban đầu: - Công suất làm việc: N = 0,72 kW - Số vòng quay trục airlock: n = 40 vòng/phút - Số vòng quay động giảm tốc: nđc = 50 vòng/phút - Tỉ số truyền động: i = 1,25 SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 44 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.10.1 Chọn loại xích Chọn loại xích ống lăn, loại rẻ loại xích răng, mặt khác không yêu cầu truyền phải làm việc êm, không ồn 3.10.2 Chọn số đĩa xích Chọn số đĩa xích nhỏ Z1 (bảng 6-3 [4]): Z1= 30 Số đĩa xích lớn: Z2= i Z1= 1,5 30 = 37,5 Chọn Z2 = 38 3.10.3 Định bước xích t Hệ số điều kiện sử dụng k: K = kđ.kA.ko.kđc.kb.kc (3.32) = 1.1.1.1,25.1,5.1,25 = 2,344 Trong : kđ = : Hệ số xét đến tính chất tải trọng (tải trọng êm) kA = : Hệ số xét đến chiều dài xích (Giả sử A = (30÷ 35).t ) ko = : Hệ số xét đến cách bố trí truyền (đường nối tâm đĩa xích làm với đường nằm ngang góc nhỏ 600) kđc = 1,25 : Hệ số xét đến khả điều chỉnh lực căng xích (trục không điều chỉnh đĩa lăn căng xích) kb = 1,5 : Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn (bôi trơn định kỳ) kc = 1,25 : Hệ số xét đến chế độ làm việc truyền (làm việc ca) Công suất tính toán Nt : Nt = k.kZ.kn.N = 2,344.0,8333.1,25.0,72 = 1,8 kW (3.33) Trong : N = 0,72 kW - Công suất danh nghĩa SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 45 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG k = = = 0,8333 - Hệ số đĩa dẫn k = = = 1,25 - Số vòng quay đĩa dẫn (lấy n01= 50 vòng/phút số vòng quay sở (bảng 6.4 – [5]) Bước xích chọn theo bảng 6-4 [5], thỏa điều kiện: Nt ≤ [N] => Với no1 = 50 vòng/phút Chọn xích ống lăn dãy (ҐOCT 10947- 64) ta có: Bước xích: t = 12,7 mm Diện tích lề: F = 50,3 mm2 Với loại xích này, theo bảng – [5] , ta được: Các kích thước chủ yếu xích: Bảng 3.6 – Kích thước chủ yếu xích ống lăn dãy (theo ҐOCT 10947-64) Bước xích t C D l1 b d l Diện tích lề F = d.l (mm2) 12,7 7,75 8,51 20,9 11,81 4,45 11,30 50,3 Tải trọng Khối lượng phá hỏng mét xích Q (N) q (kg) 18000 0,71 Kiểm nghiệm số vòng quay đĩa xích dẫn theo điều kiện: nđc ≤ ngh Với ngh – số vòng quay giới hạn, phụ thuộc bước xích số đĩa xích Tra bảng 6-5 [5] => ngh = 2600 vòng/phút => Thỏa mãn điều kiện n1= 50 ≤ ngh = 2600 vòng/phút 3.10.4 Định khoảng cách trục A số mắc xích X Chọn khoảng cách trục sơ bộ: A= (30÷ 50)t => Chọn A= 40t Số mắc xích X : SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 46 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG Z  Z 2 A  Z  Z1  t X    t  2  A (3.34) 30  38 2.40t  38  30  t     115  t  2  40t Lấy số mắc xích X = 115 Số lần va đập giây lề xích u : u = Z1 nđc 30.50   0,87 15 X 15.115 Theo bảng (6- 7), số lần va đập cho phép giây [u]= 35 Điều kiện u ≤ [u] thỏa Tính xác khoảng cách trục A theo số mắc xích chọn X = 115 2 Z1  Z Z1  Z  t   Z  Z1    A X  X    8.  4 2  2       (3.35) 2   12,7 30  38 30  38    38  30   115    115    8.   514mm  2  2       Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng Ta giảm khoảng cách trục A khoảng ∆A= 0,003A= 1,54 mm Lấy A= 512 mm 3.10.5 Tính đường kính vòng chia đĩa xích Đường kính vòng chia đĩa dẫn : dc1= t 12,7   121,5 mm 180 180 sin sin Z1 30 (3.36) Đường kính vòng chia đĩa bị dẫn : dc2= t 12,7   153,8 mm 180 180 sin sin Z2 38 (3.37) 3.10.6 Tính lực tác dụng lên trục SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 47 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG Lực R tác dụng lên trục: R ≈ k P = 10 k N 10 1,15.0,72 = = 2607,9 N (3.38) Z t n 30.12,7.50 3.11 Thiết kế Cyclone tách trấu cuối đường ống đẩy Do trấu có đặc điểm gồm nhiều mảnh vụn nên vận chuyển trấu phương pháp khí động, môi trường làm việc bị ảnh hưởng nhiều nồng độ bụi cao Để hạn chế ảnh hưởng xấu cần phải sử dụng cyclone có khả làm cao, nhằm loại bỏ triệt để hạt bụi mảnh trấu có hỗn hợp thoát môi trường xung quanh Tính toán cyclone BTИ theo phương pháp chọn: [8, tr.522] Tốc độ quy ước cyclone: v = 2,2 ÷ 2,5 m/s Chọn v = 2,5 m/s Đường kính cyclone xác định theo công thức: D = V (3.39) 0,785 v Trong đó: V – lưu lượng không khí vào cyclone, m3/s => D = 0,45 = 0,48 m 0,785.2,5 Kích thước cyclone theo bảng III.3 [8, tr.522] Đường kính Cyclone lấy theo tiêu chuẩn: D = 500 mm Chiều rộng ống vào: a = 0,17D = 85 mm Chiều cao ống vào: b = 0,68D = 340 mm Đường kính ống ra: d = 0,66D = 330 mm Chiều cao phần hình trụ: H = 0,8D = 400 mm Chiều cao phần hình nón: L = 0,86D = 430 mm SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 48 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.12 Thiết kế khung máy Dựa vào thực tế tải trọng tác dụng lên khung, ta dùng thép chữ L (40x40x4) làm khung đỡ cho cyclone, khung đỡ cho máy ta dùng thép ống vuông (60x60x1.2) bốn bánh xe thiết kế với khung để đảm bảo tính linh hoạt hệ thống (do chiều dài đoạn hút có giới hạn), đồng thời có thêm bánh xe phụ phía trước để dễ dàng thay đổi hướng máy muốn di chuyển Hình 3.9 – Khung máy SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 49 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua 15 tuần thực đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ” hoàn thành với nội dung thời gian quy định Qua trình tính toán thiết kế, nhận thấy máy có số ưu điểm: dễ vận hành bảo dưỡng, việc di chuyển máy dễ dàng, kết cấu máy vững bền bỉ, an toàn cho người vận hành sử dụng Năng suất máy phù hợp với yêu cầu vận chuyển nhà máy xay xát khu vực đồng sông Cửu Long, đồng thời mang lại hiệu kinh tế cao so với việc phải thuê mướn nhân công bốc vác, rút ngắn thời gian vận chuyển Với vẽ lắp vẽ chi tiết đầy đủ, kết đề tài đưa vào chế tạo phục vụ sản xuất 4.2 Kiến nghị Trong trình thực hiện, đề tài nằm giới hạn việc tính toán thiết kế, muốn đưa máy hoạt động vào thực tế cần:  Nên đưa đề tài vào chế tạo khảo nghiệm thực tế để có đánh giá cách toàn diện máy để đáp ứng vào nhu cầu sử dụng khu vực  Mở rộng nghiên cứu thiết kế với máy có công suất cao nhằm đáp ứng tốt khâu vận chuyển số nhà máy lớn SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 50 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Trong số trường hợp thay động điện động diesel nguồn điện gặp cố  Cần nghiên cứu thêm để máy vận chuyển loại nguyên liệu đa dạng khác như: lúa, đậu nành, bắp(ngô), cà phê,… SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bồng, (2008) Bơm Quạt & Máy Nén Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ Nguyễn Bồng, (2010) Kỹ Thuật Sấy Và Bảo Quản Nông Sản Khoa công Nghệ Trường Đại Học Cần Thơ Nguyễn Hồng Ngân Nguyễn Danh Sơn, (2004) Kỹ Thuật Nâng Chuyển – Tập 2; Máy Vận Chuyển Liên Tục Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh Nguyễn Tấn Đạt, (2009) Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Vận Chuyển Trấu Bằng Phương Pháp Khí Động Luận văn tốt nghiệp Đại Học Trường Đại Học Nông Lâm – Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Trọng Hiệp Nguyễn Văn Lẫm, (2007) Thiết Kế Chi Tiết Máy Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa Lê Thiện Thành, (2000) Máy Trục Vận Chuyển Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Tôn Thất Minh, (2010) Giáo Trình Máy Và Thiết Bị Chế Biến Lương Thực Nhà xuất Bách Khoa - Hà Nội TS Trần Xoa TS Nguyễn Trọng Khuông, (2006) Sổ Tay Quá Trình Và Thiết Bị Công Nghệ Hóa Chất – Tập Nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật Th.S Phạm Đức, (2010) Máy Vận Chuyển Liên Tục Nhà xuất Giao Thông Vận Tải 10 Trần Công Tạo, (2012) Nghiên Cứu Thiết Kế Máy Hút Lúa Hạt Luận văn tốt nghiệp Đại Học Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 Trần Đức Trung Ngọ Văn Toản, (2003) Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Phụ Gia Tro Trấu Và Phụ Gia Siêu Dẻo Đến Tính Chất Của Hồ, Vữa Và Bê Tông Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Xây dựng 12 Trần Hùng Dũng, Nguyễn Văn Lục, Vũ Bá Minh Hoàng Minh Nam, (2005) Các Quá Trình Và Thiết Bị Công Nghệ Hóa Chất Và Thực Phẩm – Tập 1; Các Quá Trình Và Thiết Bị Cơ Học – Quyển 2; Phân Riêng Bằng Khí Động, Lực Ly Tâm, Bơm Quạt, Máy Nén Tính Hệ Thống Đường Ống Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 13 Trần Văn Nhã, (2006) Máy & Thiết Bị Chế Biến Lương Thực Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ 14 Trịnh Chất Lê Văn Uyển, (2006) Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập & Nhà xuất Giáo Dục 15 Võ Văn Mạnh Nguyễn Bá Xuyên, (2010) Thiết Kế Hệ Thống Vận Chuyển Từ Ghe Lên Kho Chứa Luận văn tốt nghiệp Đại Học Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 53 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ ********* Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm học: 2013 – 2014 Tên đề tài thực hiện: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ Họ tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên Họ tên cán hướng dẫn: Th.S Trần Văn Nhã Đặt vấn đề (giới thiệu chung): Đồng sông Cửu Long vùng trọng điểm sản xuất lương thực lớn nước ta, với diện tích sản lượng thu hoạch chiếm 50%, bình quân lương thực đầu người gấp 2,3 lần so với lương thực trung bình nước năm đóng góp cho nước khoảng 90% sản lượng gạo xuất Năm 2013 sản lượng lúa đạt 24 triệu với suất sản lượng trấu toàn vùng nhà máy xay xát thải năm khoảng triệu chiếm khoảng 20% tổng sản lượng lúa toàn vùng  Trước có nghiên cứu quan tâm cần thiết, nên có lượng nhỏ trấu tái sử dụng chủ yếu để dùng đun nấu gia đình, đa phần lại xả thẳng xuống kênh rạch, ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường nước đồng sông Cửu Long Hiện nay, việc ứng dụng trấu rộng rãi đa dạng, trấu không dùng để làm chất đốt mà để làm vật liệu xây dựng, thiết bị lọc nước, Trấu có ưu lớn nguồn nguyên liệu giá thành nên việc nghiên cứu sử dụng trấu vào sản xuất mang lại hiệu kinh tế cao, tiết kiệm chi phí có lợi cho môi trường Yêu cầu đặt làm để thu gom trấu cách hiệu quả, suất cao không tốn nhiều chi phí, đa phần việc thu gom cách thủ công thúng, bao tải, Cách làm có ưu điểm rẻ tiền, đơn giản, phù hợp với xay xát nhỏ có khuyết điểm tốn công lao động đặc biệt không hiệu lượng trấu vận chuyển lớn  Từ đó, đòi hỏi phương pháp vận chuyển đơn giản, hiệu phương pháp vận chuyển khí động đáp ứng yêu cầu nhờ vào tốc độ làm việc, gọn nhẹ, khả tự động hóa hoàn toàn, đơn giản linh hoạt vận hành sử dụng Tuy nhiên có số hạn chế định chi phí lượng, tốc độ mài mòn cao không thích hợp vận chuyển vật liệu ẩm Xuất phát từ vấn đề trên, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu suất tấn/giờ” nhằm đưa giải pháp thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu để tăng suất, giảm chi phí lao động thời gian vận chuyển so với phương pháp thủ công thông thường Mục tiêu đề tài a Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu, tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu b Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu, khảo sát tình hình vận chuyển trấu số nhà máy đồng sông Cửu Long - Phân tích đặc tính vật liệu cần vận chuyển (trấu) - Lựa chọn phương án xây dựng, thiết kế hệ thống vận chuyển khí động - Hoàn thiện vẽ cho toàn hệ thống Địa điểm thời gian thực Địa điểm: Xưởng Cơ Khí - Khoa Công Nghệ Thời gian: Học kỳ I – Năm học 2014 – 2015 Giới thiệu thực trạng có liên quan đến vấn đề đề tài Nhờ ưu điểm phương pháp vận chuyển khí động nên ngày phương pháp ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực giới Ở Việt Nam sử dụng phương pháp hạn chế, đặc biệt lĩnh vực vận chuyển trấu Việc sâu nghiên cứu chế tạo thiết bị chưa quan tâm mức Hiện khu vực đồng sông Cửu Long có nhiều loại máy vận chuyển trấu chủ yếu nông dân chế tạo, đáp ứng phần nhu cầu sử dụng khu vực, nhiên loại máy chưa phát huy hết ưu điểm nó, máy nước chế tạo giá thành lại cao Các nội dung giới hạn đề tài a Nội dung Đề tài bao gồm chương: - Chương I: Khảo sát tình hình vận chuyển trấu số nhà máy xay xát khu vực đồng sông Cửu Long 1.1 Tình hình sản xuất lúa gạo đồng sông Cửu Long 1.2 Khảo sát khâu vận chuyển trấu nhà máy 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ đề tài - Chương II: Cơ sở lý thuyết vận chuyển vật liệu rời 2.1 Đặc tính vật liệu rời 2.2 Các phương pháp vận chuyển vật liệu rời 2.3 Vật liệu vỏ trấu 2.4 Lựa chọn phương án thiết kế - Chương III: Tính toán thiết kế hệ thống 3.1 Các thông số thiết kế ban đầu 3.2 Xác định vận tốc dòng khí đường ống dẫn 3.3 Tính toán, thiết kế đường ống hút ống dẫn 3.4 Tính toán, thiết kế phận Cyclone lắng 3.5 Tính toán tổn hao áp lực toàn hệ thống 3.6 Tính toán lựa chọn quạt 3.7 Thiết kế airlock 3.8 Thiết kế van tăng tốc 3.9 Thiết kế đầu hút vật liệu 3.10 Tính toán, thiết kế truyền xích 3.11 Thiết kế Cyclone tách trấu cuối đường ống đẩy 3.12 Thiết kế khung máy - Chương IV: Kết luận kiến nghị b Giới hạn đề tài: Do giới hạn kinh phí nên đề tài nằm phạm vi tính toán thiết kế, không chế tạo Phương pháp thực đề tài  Phân tích, xử lí, tra cứu số liệu thu  Khảo nghiệm, phân tích, đánh giá máy có khu vực đồng sông Cửu Long  Tính toán, thiết kế kỹ thuật 10 Kế hoạch thực Tuần Nội dung 10 11 12 13 14 Đăng ký đề tài Viết đề cương Chương I Chương II Chương III Chương IV Hoàn thành vẽ SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Tuấn Nguyên DUYỆT CỦA BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.S Trần Văn Nhã DUYỆT CỦA HDLV & TLTN 15 [...]... LỤC 3. 4.2.2 Tính toán Cyclone 31 3. 5 Tính toán tổn hao áp lực của toàn hệ thống 33 3. 6 Tính toán và lựa chọn quạt 35 3. 6.1 Nhiệm vụ 35 3. 6.2 Cấu tạo 35 3. 6 .3 Nguyên lý làm việc 36 3. 6.4 Số liệu ban đầu 36 3. 6.5 Lựa chọn quạt 36 3. 7 Thiết kế airlock 37 3. 8 Thiết kế van tăng tốc 42 3. 9 Thiết kế. .. với áp suất cao 17 Hình 2.7 – Vỏ trấu 18 Hình 2.8 – Hệ thống khí động hút trấu 23 Hình 2.9 – Sơ đồ đường đi của trấu trong hệ thống khí động 23 Hình 3. 1 – Nguyên lý hoạt động của Cyclone lắng 30 Hình 3. 2 – Các kích thước của Cyclone tính theo đường kính ống thoát Dt 31 Hình 3. 3 – Bản vẽ kỹ thuật 37 Hình 3. 4 – Airlock 39 Hình 3. 5 – Động. .. là năng suất không lớn, khoảng cách và độ cao vận chuyển nhỏ do hạn chế trị số chân không trong hệ thống SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 16 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI b Hệ thống vận chuyển bằng khí động với áp suất cao Hình 2.6 – Thiết bị vận chuyển bằng khí với áp suất cao  Nguyên lý: Trong hệ thống này cấp vật liệu và vận chuyển vật liệu nhờ lực đẩy của dòng không khí chuyển động. .. Hình 1 .3 – Vận chuyển trấu ở một số nhà máy 4 Hình 1.4 – Vận chuyển trấu vào lò đốt 6 Hình 2.1 – Máy vận chuyển dạng băng tải 10 Hình 2.2 – Gàu tải 11 Hình 2 .3 – Vít tải 13 Hình 2.4 – Hệ thống vận chuyển bằng khí nén 14 Hình 2.5 – Thiết bị vận chuyển khí nén kiểu hút với áp suất thấp và trung bình 16 Hình 2.6 – Thiết bị vận chuyển bằng khí. .. chuyển bằng không khí và vận chuyển bằng băng tải thích hợp cho vận chuyển trấu: Bảng 2.1 – So sánh hai phương pháp vận chuyển Vận chuyển không khí Vận chuyển băng tải  Khoảng cách vận chuyển đến 1800m  Độ cao vận chuyển lên đến 100m  Khoảng cách vận chuyển không xa  Độ cao vận chuyển thấp  Năng suất cao (đạt tới 30 0 tấn/ giờ)  Năng suất cao  Góc nghiêng của ống hút và đẩy có thể lên tới 900 ... dựng mô hình thiết bị vận chuyển trấu đến nơi sử dụng là rất cần thiết, nhưng phải phù hợp với địa hình, điều kiện làm việc, quy mô, chi phí đầu tư và đặc biệt là quá trình sử dụng phải mang lại hiệu quả và đơn giản cho người sử dụng Chính vì vậy, đề tài Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn/ giờ nhằm đưa ra một giải pháp thay thế quá trình vận chuyển trấu thủ công... giảm áp suất của không khí hút hoặc tăng áp suất của không khí đẩy Vận tốc của dòng khí thường bằng hoặc lớn hơn vận tốc thăng bằng của hạt rắn 2.2.2.2 Phân loại Theo tổn thất áp suất được tạo thành có thể chia hệ thống vận chuyển khí động làm 3 loại:  Các hệ thống áp suất thấp, trong đó tổn thất áp suất thấp không vượt quá 5.1 03 N/m2  Các hệ thống áp suất trung bình, trong đó tổn thất áp suất thấp... THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI b Nhược điểm  Chiều dài vận chuyển bị giới hạn (thường không qúa 30 m với năng suất tối đa 100 tấn/ h)  Vật liệu vận chuyển bị nghiền nát một phần khi vận chuyển  Năng lượng tiêu tốn lớn 2.2.2 Vận chuyển bằng khí nén 2.2.2.1 Khái niệm Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lí khả năng chuyển động của dòng khí trong các ống dẫn Với tốc độ nhất định để mang vật... Các hệ thống áp suất cao, trong đó tổn thất áp suất lớn hơn 104 N/m2 a Hệ thống vận chuyển bằng khí động ở áp suất thấp và trung bình  Nguyên lý: Vật liệu được cấp vào và vận chuyển trong đường ống nhờ có độ loãng (độ chân không của không khí trong ống dẫn), hệ thống này còn được gọi là hệ thống chân không SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên 15 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI Hình 2.5 – Thiết. .. SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI 2.4.1.2 Phân tích lựa chọn Dựa vào đặc tính của vật liệu cần vận chuyển, kết hợp với việc khảo sát địa hình và các thiết bị vận chuyển hiện có ở khu vực, các yếu tố ảnh hưởng đến công tác vận chuyển, nhu cầu thực tế và phạm vi ứng dụng của thiết bị vận chuyển, phương pháp vận chuyển bằng khí động được lựa chọn như một cách tối ưu Phương pháp vận chuyển bằng gàu ... cần thiết cho tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển khí động Năng suất vận chuyển: G = tấn/ giờ Máy thiết kế sử dụng cho nhà máy xay xát khu vực đồng sông Cửu Long, hầu hết nhà máy xay xát có suất. .. LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI b Hệ thống vận chuyển khí động với áp suất cao Hình 2.6 – Thiết bị vận chuyển khí với áp suất cao  Nguyên lý: Trong hệ thống cấp vật liệu vận chuyển vật liệu... đầu 36 3. 6.5 Lựa chọn quạt 36 3. 7 Thiết kế airlock 37 3. 8 Thiết kế van tăng tốc 42 3. 9 Thiết kế đầu hút vật liệu 43 3.10 Tính toán truyền