NGHIÊN cứu THIẾT kế, điều KHIỂN hệ THỐNG TÁCH màu tự NHIÊN

LỜI CÁM ƠN i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii MỤC LỤC iv DANH SÁCH HÌNH VẼ .viii DANH SÁCH BẢNG BIỂU ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 SƠ LƯỢC VỀ NGÀNH DỆT MAY 1.1.1 Quá trình phát triển ngành dệt may [1] 1.1.2 Tổng quan ngành dệt may Việt Nam Tình hình ngành dệt may [2] Tình hình xuất hàng dệt may Việt Nam tương lai [3] 1.1.3 Xu hướng đầu tư ngành may mặc Việt Nam – triển vọng nhà đầu tư nước 1.2 VAI TRÒ CỦA NGÀNH NHUỘM 1.3 NGÀNH NHUỘM VÀ TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG 1.3.1 Nước 1.3.2 Khí thải 1.4 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.5 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP NHUỘM TỰ NHIÊN 1.5.1 Xu hướng phát triển sản phẩm thân thiện với môi trường 1.5.2 Tổng quan phương pháp nhuộm tự nhiên 10 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 13 1.6.1 Nghiên cứu nước 13 1.6.2 Nghiên cứu nước 14 1.7 KẾT LUẬN 16 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 17 2.1 CỤM NGHIỀN 17 2.1.1 Phương pháp nghiền trục 17 2.1.2 Phương pháp nghiền búa 18 i 2.2 CỤM CHIẾT TÁCH 19 2.3 CỤM NHUỘM 20 2.3.1 Phương pháp nhuộm trực tiếp 20 2.3.2 Phương pháp nhuộm từ dạng bột 20 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 3.1 QUÁ TRÌNH ĐẬP NHỎ NGUYÊN LIỆU [29] 22 3.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT BÚA NGHIỀN 24 3.3 QUÁ TRÌNH KHUẤY – GIA NHIỆT CỤM CHIẾT TÁCH 26 3.4 CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH KHUẤY TRỘN 28 3.4.1 Bán kính hiệu 28 3.4.2 Công suất tiêu thụ 29 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CƠ KHÍ 32 4.1 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CỤM NGHIỀN 32 4.1.1 Yêu cầu nguyên liệu đầu vào suất máy 32 4.1.2 Thiết kế búa nghiền 32 4.1.3 Chọn động 37 4.1.4 Thiết kế truyền đai thang [32] 37 4.1.5 Thiết kế truyền trục làm việc [32] 42 4.1.6 Chọn ổ lăn cho kết cấu [32],[34] 43 4.1.7 Chọn then cho kết cấu [32],[34] 45 4.1.8 Sàng lọc [27] 46 4.1.9 Tấm đập 47 4.1.10 Vỏ máy bệ máy 48 4.2 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CỤM NẤU - CHIẾT TÁCH 49 4.2.1 Yêu cầu nguyên liệu đầu vào suất 49 4.2.2 Chọn cánh khuấy chọn động 49 4.2.3 Thiết kế trục làm việc cụm chiết tách [32] 53 4.2.4 Thiết kế ổ lăn cho cụm chiết tách[32][34] 55 4.2.5 Vỏ bệ cụm chiết tách 56 4.3 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CỤM LỌC 57 4.3.1 Yêu cầu nguyên liệu đầu vào suất 57 ii 4.3.2 Nguyên lý lọc trường trọng lực 57 4.3.3 Thiết kế 58 4.4 THIẾT KẾ CƠ KHÍ CỤM NHUỘM 59 4.4.1 Yêu cầu nguyên liệu đầu vào suất 59 4.4.2 Quy trình nhuộm 59 4.4.3 Tính công suất nhiệt điện trở vỏ cụm nhuộm 59 CHƯƠNG 5: GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 61 5.1 QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG 61 5.1.1 Quy trình nhuộm màu tự nhiên dân gian 61 5.1.2 Quy trình ngâm nhuộm hệ thuống nhuộm màu tự nhiên 62 5.2 YÊU CẦU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO TỪNG CỤM CỦA HỆ THỐNG 63 5.3 PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG 64 5.3.1 Phương án khởi động động cụm máy nghiền 64 5.3.2 Phương án cho chế độ hoạt động cụm máy nghiền 65 5.3.3 Phương án điều khiển nhiệt, xác định thời gian gia nhiệt khuấy cụm nấu – chiết tách cụm nhuộm 66 5.4 GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 67 5.4.1 Giải thuật điều khiển cụm nghiền 67 5.4.2 Giải thuật điều khiển cụm nấu – chiết tách cụm nhuộm 70 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 73 6.1 YÊU CẦU CHUNG CỦA MẠCH ĐIỆN CẢ HỆ THỐNG 73 6.2 TÊN GỌI VÀ CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG MẠCH ĐIỆN 74 6.2.1 Quy ước đặt tên tiếp điểm thành phần mạch điện 74 6.2.2 Quy ước việc nối dây mạch điện 75 6.2.3 Tên gọi chức thiết bị điện sử dụng mạch 75 6.3 CÁC THÀNH PHẦN THIẾT BỊ CỦA CỤM NGHIỀN 77 6.3.1 Mạch On/Off cấp nguồn tổng 77 6.3.2 Mạch chọn chế độ auto/manual 78 6.3.3 Mạch làm việc chế độ manual chế độ auto 79 6.3.4 Mạch điều khiển biến tần mạch điều khiển chạy/dừng động 81 iii 6.4 CÁC THÀNH PHẦN THIẾT BỊ CỦA CỤM NẤU – CHIẾT TÁCH VÀ CỤM NHUỘM 83 6.4.1 Mạch kiểm tra mực nước cụm nấu – chiết tách nhuộm 83 6.4.2 Mạch động lực cho cụm nung 84 6.4.3 Mạch động lực động van từ 86 6.5 QUY TRÌNH THI CÔNG MẠCH ĐIỆN CHO HỆ THỐNG NHUỘM MÀU TỰ NHIÊN 88 6.5.1 Chuẩn bị thiết bị điện 88 6.5.2 Các bước thực 89 CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 92 7.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 92 7.1.1 Thiết kế khí 92 7.1.2 Thiết kế mạch điện lưu đồ giải thuật điều khiển 93 7.1.3 Bài báo nghiên cứu khoa học 94 7.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 94 7.2.1 Hướng phát triển đề tài màu tự nhiên 94 7.2.2 Hướng phát triển đề tài nghiên cứu thiết kế, điều khiển máy tách màu tự nhiên 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 98 iv DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Chardonnet [1] Hình 1.2 Tốc độ tăng trưởng ngành dệt may giai đoạn 2009-2014 [3] Hình 1.3 Thị trường xuất ngành dệt may Việt Nam [3] Hình 1.4 Các bước quy trình nhuộm vải [4] Hình 1.5 Các thành phần ngành nhuộm phân theo loại vải nhuộm [4] Hình 1.6 Ảnh hưởng nhuộm với môi trường nước [10] Hình 1.7 Tái chế điện thoại di động [5] Hình 1.8 Túi vải thân thiện với môi trường sử dụng siêu thị [5] Hình 1.9 Mùn cưa bàn ghế tạo từ mùn cưa [5] 10 Hình 1.10 Sản phẩm từ kỹ thuật nhuộm Ai-zo-me Nhật Bản [10] 11 Hình 1.11 Lá bạch đàn nguyên liệu cho nhuộm tự nhiên [11] 12 Hình 1.12 Lá bàng chè già nguyên liệu cho trình nhuộm [12] 12 Hình 1.13 Họ Acacia Australia [12] 14 Hình 1.14 Thương hiệu thời trang thân thiện với môi trường – Ecomia [13] 15 Hình 2.1 Nguyên lý nghiền trục [14] 17 Hình 2.2 Nguyên lý nghiền [15] 17 Hình 2.3 Nguyên lý máy nghiền búa [27] 18 Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động cụm chiết tách [15] 19 Hình 2.5 Dây chuyền sản xuất thuốc nhuộm tự nhiên [16] 20 Hình 3.1 Quá trình đập nhỏ vật liệu máy nghiền búa [27] 22 Hình 3.2 Va đập búa vào vật liệu nghiền tốc độ khác [29] 23 Hình 3.3 Va đập buồng nghiền [29] 23 Hình 3.4 Ảnh hưởng vận tốc đầu búa suất chi phí lượng riêng[29] 24 Hình 3.5 Các loại cánh khuấy từ đơn giản đến đặc biệt [36] 27 Hình 3.6 Dòng chuyển động cánh khuấy [36] 27 Hình 3.7 Mối quan hệ công tiêu tốn thời gian khuấy [36] 28 Hình 3.8 Bán kính hiệu cánh khuấy tuabin cánh khuấy dung dịch [37] 28 v Hình 3.9 Quá trình hòa tan (khuấy) thùng nhẵn không nhẵn [37] 29 Hình 3.10 Sơ đồ cánh khuấy xác định công suất làm việc[36] 30 Hình 4.1 Các loại búa nghiền [28] 32 Hình 4.2 Sơ đồ kích thước búa nghiền chữ nhật lỗ 33 Hình 4.3 Trục gá búa nghiền 34 Hình 4.4 Búa nghiền 35 Hình 4.5 Phác thảo sơ đồ trục 42 Hình 4.6 Sơ đồ mômen trục làm việc 42 Hình 4.7 Phân bố kết cấu trục làm việc 2D 43 Hình 4.8 Phân bố kết cấu trục làm việc 3D 43 Hình 4.9 Kết cấu ổ bi 45 Hình 4.10 Mô hình lưới lọc 46 Hình 4.11 Sơ đồ phân bố lỗ sàng có hệ số rơi cao [27] 47 Hình 4.12 Phân bố kích thước lỗ sàng có hệ số rơi cao 47 Hình 4.13 Kết cấu đập bên buồng [27] 47 Hình 4.14 Buồng đập 48 Hình 4.15 Máy nghiền búa thiết kế hoàn chỉnh 48 Hình 4.16 Chuyển vị phần mềm solidworks cho thấy ổn định hệ thống 49 Hình 4.17 Dòng xoáy có chuyển động cánh khuấy [36] 50 Hình 4.18 Sơ đồ cánh khuấy tuabin [36] 50 Hình 4.19 Cánh khuấy tuabin 52 Hình 4.20 Phác thảo sơ đồ trục 54 Hình 4.21 Sơ đồ mômen trục làm việc 54 Hình 4.22 Phân bố kết cấu trục làm việc 55 Hình 4.23 Phân bố kết cấu trục làm việc 56 Hình 4.24 Cụm chiết tách thiết kế hoàn chỉnh 57 Hình 4.25 Vòng giữ lưới lọc 58 Hình 4.26 Cụm lọc thiết kế hoàn chỉnh 58 Hình 4.27 Cụm nhuộm thiết kế hoàn chỉnh 60 vi Hình 4.28 Hệ thống nhuộm màu tự nhiên hoàn chỉnh 60 Hình 5.1 Quy trình nhuộm màu tự nhiên dân gian [18] 62 Hình 5.2 Mạch khuếch đại Max31855 cho cặp nhiệt điện [19] 66 Hình 5.3 Bộ điều khiển nhiệt độ REX-C100 [43] 67 Hình 5.4 Sơ đồ chuyển hóa cấp vận tốc 68 Hình 5.5 Lưu đồ giải thuật cụm nghiền 69 Hình 5.6 Lưu đồ giải thuật mode auto – manual cụm nghiền 70 Hình 5.7 Lưu đồ giải thuật cụm nấu – chiết tách cụm nhuộm 71 Hình 6.1 Phân tích mạch điện điều khiển hệ thống nhuộm màu tự nhiên 74 Hình 6.2 Đơn giản mạch điện phương pháp nối dây theo tên 75 Hình 6.3 MCCB DOM1159, 63A – hãng Schneider [51] 77 Hình 6.4 Mạch cấp nguồn động lực điều khiển cụm máy nghiền 78 Hình 6.5 Mạch điện khóa lẫn 79 Hình 6.6 Mạch điện điều khiển chế độ vận hành hoàn chỉnh 80 Hình 6.7 Chỉ dẫn nối dây cho chân STF STR [45] 82 Hình 6.8 Sơ đồ đấu dây cho biến tần E720 82 Hình 6.9 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước 61F-GP-N [46] 83 Hình 6.10 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước SNR-20010-S [47] 84 Hình 6.11 Chức chân điều điều khiển nhiệt REX [43] 84 Hình 6.12 Relay bán dẫn loại công suất lớn [49] 85 Hình 6.13 Mạch động lực cụm gia nhiệt 85 Hình 6.14 Mạch động lực cụm động khuấy 86 Hình 6.15 Relay thời gian H3JA-80 [50] 86 Hình 6.16 Mạch điều khiển cụm nấu – chiết tách nhuộm hoàn chỉnh 87 Hình 6.17 Đánh dấu dây đầu cos [20] 89 Hình 6.18 Các bước thi công mạch điện 89 Hình 6.19 Bước đầu chuẩn bị thiết bị điện [16] 90 Hình 6.20 Sơ đồ đấu dây tủ điện máy nghiền 90 Hình 6.21 Sơ đồ đấu dây tủ điện cụm nấu – chiết tách nhuộm 91 vii DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Dự báo Ngành may mặc đến năm 2030 [3] Bảng 1.2 So sánh thuốc nhuộm tổng hợp thuốc nhuộm tự nhiên Bảng 1.3 Lượng nước tiêu thụ ngành dệt nhuộm [4] Bảng 1.4 Các nguồn phát sinh khí thải chất ô nhiễm ngành dệt [4] Bảng 1.5 Các người Thái sử dụng để nhuộm vải, đồ dùng [6] 11 Bảng 4.1 Tóm tắt thông số ( chuẩn hóa theo tiêu chuẩn thực tế) 36 Bảng 4.2 Tóm tắt thông số kỹ thuật (đã tiêu chuẩn hóa) 41 Bảng 4.3 thông số kỹ thuật ( tiêu chuẩn hóa) 44 Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật (đã tiêu chuẩn hóa) 46 Bảng 4.5 Tóm tắt thông số ( chuẩn hóa theo tiêu chuẩn thực tế) 53 Bảng 4.6 thông số kỹ thuật ( tiêu chuẩn hóa) 56 Bảng 5.1 Quy trình nhuộm dân gian [17] 61 Bảng 5.2 Quy trình nhuộm máy tách màu tự nhiên 63 Bảng 5.3 Tên gọi chức thành phần lưu đồ giải thuật 68 Bảng 6.1 Các tên gọi sử dụng vẽ mạch điện 75 Bảng 6.2 Các thông số cần cài đặt biến tần[45] 81 Bảng 6.3 Các thiết bị điện cần chuẩn bị 88 viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 SƠ LƯỢC VỀ NGÀNH DỆT MAY 1.1.1 Quá trình phát triển ngành dệt may [1] Dệt may hoạt động có từ xưa người Sau thời kỳ lấy da thú che thân, từ biết canh tác, loài người bắt chước thiên nhiên, đan lát thứ cỏ làm thành nguyên liệu Ông Chardonnet coi cha đẻ kỹ nghệ sợi hoá học (chemical fibres) chữ gọi chung cho sợi nhân tạo (man-made fibres) sợi tổng hợp (synthetic fibres) Mục đích ông tìm cách làm tơ nhân tạo để bình dân hoá vải vóc, để có quần áo lụa lúc dành cho thiểu số Ông thành công dự kiến kỹ nghệ phát sinh từ sáng chế ông dẫn đến cách mạng may mặc, biến thời trang thành tượng quần chúng nước Ngành dệt may từ phát triển ngày nhanh, với đà tiến triển kinh tế thương mại Từ 1889 đến 1939, phải sau 50 năm sản lượng sợi hoá học giới đạt mức triệu năm, 12 năm sau tăng gấp đôi, tăng vọt Hình 1.1 Chardonnet [1] CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Điều giải thích nước công nghiệp tâm bảo vệ ngành dệt may nội địa trước cạnh tranh nước nghèo, từ thập niên 1970 trở đi, nước tập trung xây dựng ngành thành trọng điểm chiến lược phát triển Và mối tranh chấp căng thẳng từ nhiều năm quan hệ thương mại nước giàu nghèo 1.1.2 Tổng quan ngành dệt may Việt Nam Tình hình ngành dệt may [2] Theo thống kê Tập đoàn dệt may Việt Nam (VINATEX) năm 2013, Việt Nam có 5,982 công ty dệt may, với lực lượng lao động chiếm 20% lao động khu vực công nghiệp gần 5% tổng lực lượng lao động toàn quốc Phần lớn công ty đặt miền Nam (62%), lại nằm miền Bắc (30%), miền Trung Tây Nguyên (8%) Trong năm 2013, Việt Nam gia nhập Trung Quốc, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ Bangladesh trở thành nước xuất dệt may hàng đầu giới, với giá trị xuất vượt 22 tỷ USD Xuất dệt may tiếp tục tăng trưởng năm 2014 với mức tăng gần 16%, đạt kim ngạch 24,5 tỷ USD Hình 1.2 Tốc độ tăng trưởng ngành dệt may giai đoạn 2009-2014 [3] Tình hình xuất hàng dệt may Việt Nam tương lai [3] Kim ngạch xuất dệt may Việt Nam đạt mức tăng trưởng ấn tượng thị trường lớn năm 2014 – với mức tăng trưởng 17% Châu Âu, 12,5% Mỹ, 9% Nhật Bản CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Hình 6.10 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước SNR-20010-S [47] 6.4.2 Mạch động lực cho cụm nung Với cụm nung sử dụng nung 11500 W điều khiển nhiệt REX-C100 với relay điều khiển cho phép đóng ngắt tối đa 3A [48], phải dùng thêm đệm để điều khiển điện trở nung Hình 6.11 Chức chân điều điều khiển nhiệt REX [43] Như sơ đồ trên, ta sử dụng chân Output(4,5), Power(6,7), Input(8,9) đủ phục vụ yêu cầu điều khiển, chân Alarm (1,2) chân hẹn Với nhu cầu đóng ngắt với tần suất cao cảu việc điều khiển nhiệt độ, ta chọn relay bán dẫn loại cho phép đóng ngắt tối đa 60A 84 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Hình 6.12 Relay bán dẫn loại công suất lớn [49] Với sơ đồ chân thiết bị điện trình bày trên, sơ đồ mạch động lực cụm gia nhiệt thiết kế sau: Hình 6.13 Mạch động lực cụm gia nhiệt Từ tín hiệu nhiệt độ đọc thông qua thermocouple, điểu khiển nhiệt định thời gian bật tắt điện trở nhiệt, ngõ điều khiển điều khiển nhiệt đệm relay bán dẫn để bật, tắt nguồn cấp cho điện trở nung 85 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 6.4.3 Mạch động lực động van từ Ở mạch động lực động dùng hộp số tỷ lệ 1:150 để giảm số vòng quay dùng relay điện từ để điều khiển đóng ngắt Hình 6.14 Mạch động lực cụm động khuấy Cụm van điện từ dùng relay trung gian để điều khiển đồng thời dùng relay thời gian để định lượng thời gian gia nhiệt – khuấy Dùng loại relay thời gian tiếp điểm H3JA-8C hãng Omron, relay thời gian cho phép định lượng từ ÷ 60 phút, thời gian chỉnh nhỏ 30s [50] Theo quy trình nung nhuộm thời gian lâu nấu gia nhiệt vào khoảng 40 phút Hình 6.15 Relay thời gian H3JA-80 [50] 86 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Hình 6.16 Mạch điều khiển cụm nấu – chiết tách nhuộm hoàn chỉnh Nhấn nút Start cấp nguồn cho mạch điện, đèn Start sáng, cấp nguyên liệu đầu vào Nhấn nút Run van điện từ đầu vào mở, đèn Water In sáng Khi mực nước mức cao cảm biến phát tín hiệu, động bắt đầu khuấy tiến hành gia nhiệt Tại thời điểm relay thời gian bắt đầu định lượng thời gian, người dùng thiết lập theo quy trình Đúng theo quy trình van điện từ mở, nguyên thoát qua cụm lọc tới thẳng cụm nhuộm Sau thời gian thiết lập van điện từ khóa lại, chuẩn bị cho mẻ 87 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Tại cụm nhuộm, mực nước đạt mức cho phép, cảm biến hoạt động, hệ thống tiến hành khuấy gia nhiệt phục vụ quy trình nhuộm Do nguyên lý nhuộm nhuộm truyền thống nên công đoạn xả nước nhuộm sau nhuộm xong thực thủ công 6.5 QUY TRÌNH THI CÔNG MẠCH ĐIỆN CHO HỆ THỐNG NHUỘM MÀU TỰ NHIÊN Do nhu cầu kiểm tra hệ thống mạch điện hệ thống nhuộm màu tự nhiên nên trình thiết kế vẽ thi công mạch điện cho hệ thống phát sinh nhiều vấn đề thực tế trình bày phần 6.5.1 Chuẩn bị thiết bị điện Từ sơ đồ mạch điện, bước chuẩn bị thiết bị điện phù hợp với yêu cầu hoạt động mạch điện Bảng 6.3 Các thiết bị điện cần chuẩn bị Tên Thiết Bị Số lượng Relay kiếng MY4-24V Relay kiếng MY4-220V Relay timer H3Y 60M – 220V Relay nhiệt MT32 Nguồn 24V Bộ REX C100 Cảm biến 61F-GP-N Cảm biến SNR-20010-S Contactor 40A MCCB 63A Biến tần E720 11 Nút bấm loại þ 22 13 Đèn báo loại þ 22 Nút dừng khẩn cấp Domino 18 Domino 12 Bên cạnh thiết bị chính, số phụ kiện phát sinh trình thực mạch như: -Tủ điện: để tăng tính an toàn ta chọn tủ điện nhựa tổng hợp loại 700x500x250 -Đầu cos, đánh dấu dây: 88 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Với mạch điện công nghiệp, đầu cos chi tiết giúp cho tiếp xúc domino thiết bị điện với dây điện tốt Để tăng tính rõ ràng dễ dàng kiểm tra, sữa chửa mạch, ta dùng đầu đánh dấu dây để xác định dây nối với Hình 6.17 Đánh dấu dây đầu cos [20] -Hộp dây điện, nhôm điện 6.5.2 Các bước thực Quá trình thi công mạch điện điều khiển cụm ép thu gọn thành bước sau: Hình 6.18 Các bước thi công mạch điện Trong trình chuẩn bị thiết bị điện, ta cần phải kiểm tra hoạt động sơ đồ chân 89 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Hình 6.19 Bước đầu chuẩn bị thiết bị điện [16] Bước thiết kế vẽ thi công mạch điện bước quan trọng nhất, cần ý kỹ việc nối chân thiết bị điện vào dây, phải đọc hiểu thật kỹ vẽ thi công, bám sát vẽ thi công thi công mạch điện thật, sơ sót khâu gây hậu nghiêm trọng Kết luận: thi công mạch điều khiển hệ thống phải dựa nguyên lý vẽ mạch điện vẽ thi công tủ điện Hình 6.20 Sơ đồ đấu dây tủ điện máy nghiền 90 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN Hình 6.21 Sơ đồ đấu dây tủ điện cụm nấu – chiết tách nhuộm 91 CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 7.1.1 Thiết kế khí Cụm máy nghiền Mô hình khí thiết kế với nhiều điểm đáng ý thiết kế phù hợp với chuẩn công nghiệp, búa đập thiết kế theo tiêu chuẩn, vật liệu làm búa chịu mài mòn (MnCr), thân máy phận tiếp xúc với nguyên liệu làm inox phù hợp ngành công nghiệp dệt may Ngoài ra, buồng nghiền sử dụng lưới để sàng lọc kích thước vật liệu đầu ra, kích thước vật liệu thay đổi tùy theo quy trình nhuộm lợi máy nghiền thiết kế Trong trình thiết kế, điểm thuận lợi cho trình vận hành lắp ráp trọng Các nguyên lý, cấu tạo thuận lợi cho việc chế tạo gia công ưu tiên lựa chọn phương án khí, đồng thời tái sử dụng trường hợp máy hết thời gian sử dụng Máy nghiền thiết kế tuân theo chuẩn công nghiệp như: sử dụng nhôm định hình làm bệ máy, có đường line giới hạn vùng an toàn Với suất tính toán khoảng 150 kg/giờ mô hình thiết kế hoàn toàn đáp ứng cầu doanh nghiệp ngành dệt nhuộm vừa nhỏ Do hạn chế mặt kiến thức thiết kế máy nghiền nên trình va đập vật liệu buồng nghiền dừng lại mức nguyên lý Cụm nấu – chiết tách nhuộm Đây cụm hệ thống tích hợp mô đun gồm: nấu, lọc nhuộm Các điểm thuận lợi cho trình vận hành lắp ráp trọng Các nguyên lý, cấu tạo thuận lợi cho việc chế tạo gia công ưu tiên lựa chọn phương án khí, đồng thời tái sử dụng trường hợp máy hết thời gian sử dụng 92 CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Hệ thống thiết kế tuân theo chuẩn công nghiệp như: sử dụng nhôm định hình làm bệ máy, có đường line giới hạn vùng an toàn Hệ thống khí cánh khuấy lựa chọn theo chuẩn phù hợp với dung tích bồn Bộ ly hợp có khả tự nhả chịu tải dọc trục lớn, nhằm bảo vệ động Bộ nhiệt điện trở tính toán gia nhiệt thời gian hợp lý phương pháp đun gian tiếp Bồn gia nhiệt thiết kế hai lớp, nơi tiếp xúc nắp thân bồn có lớp teflon cách nhiệt Cụm lọc thiết kế để di chuyển dễ dàng sàn nhà máy công nghiệp, đồng thời dễ dàng cho người công nhân thay lọc sau mẻ lọc để đảm bảo chất lượng nước nhuộm màu Cụm nhuộm tạo góc nghiên 0,5 độ ngược chiều với gàu khuấy động cơ, nhằm tạo vòng xoáy cho nước nhuộm 7.1.2 Thiết kế mạch điện lưu đồ giải thuật điều khiển Cụm máy nghiền Máy nghiền thiết kế mạch chạy auto manual Trong mạch manual cấp vận tốc chuyển hóa lẫn Từng chức hoạt động có đèn báo rõ ràng để dễ dàng, tiện lợi cho công việc bảo trì sửa chữa sau Do giới hạn mặt thời gian điều kiện thực hành nên tiến hành thực nghiệm toàn mạch điện điều khiển Trong trình thiết kế mạch điện, yếu tố tối giảm lượng thiết bị cần sử dụng, tính rõ ràng thực tiễn thiết kế quan tâm hàng đầu Trong trình thi công mạch điện, tính tiện dụng người dùng hoạt động yêu cầu lưu đồ giải thuật thiết kế mạch điện tiêu chí đánh giá Trên vẽ thi công mạch điện cho thấy thiết kế mạch điện cụm máy nghiền có khả ứng dụng vào thực tế 93 CHƯƠNG 7: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Cụm nấu – chiết tách nhuộm Trong trình thiết kế mạch điện, yếu tố tối giảm lượng thiết bị cần sử dụng, tính rõ ràng thực tiễn thiết kế quan tâm hàng đầu Mạch đáp ứng quy trình nhuộm ứng dụng: định lượng thời gian, điều khiển theo quy trình, gia nhiệt, cảm biến 7.1.3 Bài báo nghiên cứu khoa học Cùng với kết đạt luận văn Trong Hội nghị Toàn quốc Máy Cơ cấu 2015 vấn đề nhuộm màu tự nhiên báo cáo với đề tài: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NHUỘM MÀU TỰ NHIÊN” Trong đề tài báo cáo hội nghị, phát triển hoàn thành sở cho hai cụm đầu vấn đề nhuộm màu từ nhiên Chi tiết báo đính kèm phần phụ lục 7.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.2.1 Hướng phát triển đề tài màu tự nhiên Nghiên cứu màu tự nhiên hướng nghiên cứu song lại thiết thực với sống Hướng nghiên cứu có tiềm phát triển lâu dài phù hợp với xu hướng phát triển xanh giới Hơn nữa, nhuộm màu tự nhiên hoàn toàn tận dụng phụ phẩm nông nghiệp, tạo giá trị sản phẩm cao kết hợp công nghệ tri thức tạo nên giá trị cho sống người 7.2.2 Hướng phát triển đề tài nghiên cứu thiết kế, điều khiển máy tách màu tự nhiên Nghiên cứu, thiết kế, điều khiển máy tách màu tự nhiên đề tài nhiều hướng phát triển: tích hợp nguyên liệu khô nguyên liệu ướt, tự động hóa khâu cấp phôi tự động hóa hoàn toàn từ khâu đầu đến khâu nhuộm Để tăng tính tự động hóa máy, ta thiết kế cụm tự động khâu cấp nguyên liệu khâu xử lí nước màu nhuộm sau nhuộm Với tảng thiết kế khí thiết kế, áp dụng điều khiển khác để tiến hành phương pháp nhuộm khác không nhuộm ngâm nhuộm hồng ngoại, nhuộm siêu âm nhuộm lắc để tăng chất lượng sản phẩm 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Văn Vũ.(2015) Quá trình phát triển ngành dệt may Thời đại [2] Trung Nghĩa.(2015) Việt Nam Trung tâm ngành dệt may Business2Community [3] Kizuna.(2015) Xu hướng đầu tư ngành may mặc Econimic news [4] Trung tâm Sản xuất Việt Nam.(2008) Tài liệu hướng dẫn SXSH ngành dệt nhuộm Trung tâm Sản xuất Việt Nam [5] TS.Nguyễn Song Tùng.(2015) Cơ hội thách thức phát triển tiêu dùng xanh Việt Nam nhằm tiến tới phát triển bền Tap Chi Moi Truong [6] Lưu Đàm Ngọc Anh, Nguyễn Quốc Bình, Yoshinori Sumimura.(2012) Cây nhuộm truyền thống người Thái Đen, Tỉnh Sơn La Hội Nghị Khoa Học Toàn Quốc Sinh Thái Tài Nguyên Sinh Vật lần thứ [7] Ozan Avinc, Ali Celik1, Gorkem Gedik, and Arzu Yavas.(2012) Natural Dye Extraction from Waste Barks of Turkish Red Pin Fibers and Polymers 2013 [8] Rattanaphol Mongkholrattanasit1, Jiří Kryštůfek, Jakub Wiener and Jarmila Studničková.(2011) Natural Dye from Eucalyptus Leaves and application for wool Fabric Dyeing by using Padding Techniques Department of Textile Chemistry Technology, Faculty of Industrial Textile and Fashion, Technical University of Liberec, Liberec, Thailand [9] Saminathan Ratnapandian, Stanley MacArthur Fergusson, and Lijing Wang.(2012) Application of Acacia Natural Dyes on Cotton by Pad Dyeing Fibers and Polymers 2013 [10] http://congnghemay.net/threads/nhat-ban-voi-ky-thuat-nhuom-cham-truyenthong.12091/ [11] http://www.caycongtrinh.com.vn/tu-dien-cac-loai-cay-trong/cac-loai-cay-trong-vanb/bach-dhan [12] http://chchkim.blogspot.com/2013/07/hoa-phuong-la-bang.html [13] http://www.tapchimoitruong.vn/VN/TINTRANGCHU_Content/tabid/330/cat /154/nfriend/3742296/Default.aspx [14] Ujang Hermanuloh.(2015) Design of Paper Shredder Machine Machine Info 95 [15] http://www.faqs.org/patents/imgfull/20120067991_01 [16] Phạm Tuấn Hưng.(2014) Nghiên cứu thiết kế, điều khiển máy tách màu tự nhiên Luận văn Đại Học, Đại học Bách Khoa Tp HCM [17] http://www.nhadep.net/06/2013/tu-pha-che-thuoc-nhuom-vai-thien-nhien-chophong-cach-song-va-thiet-ke-noi-that-moi-la/ [18] http://neffa.nl/portfolio/natural-dyeing/ [19] http://tae.vn/mach-khuech-dai-max31855-cho-cap-nhiet-dien-7165612.html [20] http://www.thegioidien.com/ [21] Thomas J Herald, Ersel Obuz, Wesley W Twombly and Kent D Rausch.(2002) Tensile Properties of Extruded Corn Protein, Low-Density Polyethylene Films American Association of Cereal Chemists [22] AK Steel Corporation.(2007) Product datasheet 304/304L stainless steel AK Steel [23] Adekomaya and Samuel.(2014) Design and Development of a Petrol-powered Hammer mill for rural Nigerian Farmers Journal of Energy Technologies and Policy [24] A Nasir.(2005) Development and Testing of a Hammer Mill Department of Mechanical Engineering, Federal University of Technology Minna, Niger State, Nigeria [25] Tim Lovett.(2004) Design calculations – Wood Strength [26] Hồ Lê Viên.(2003) Các máy gia công vật liệu rắn & dẻo – Tập Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [27] Trần Đức Dũng.(2005) Giáo trình Máy Thiết bị nông nghiệp – Tập Nhà xuất Hà Nội [28] Tôn Thất Ninh.(2010) Giáo trình Máy Thiết bị chế biến lương thực Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội [29] Ngô Thị Cúc.(2012) Báo cáo Tốt Nghiệp Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội [30] Liying Cao, Chundong Li.(2011).Numerical Simualation on Air-flow field in the milling Chamber of hammer Mill.IEEE.pp 476 - 479 [31] David W Green, Jerrold E Winandy, and David E Kretschmann.(2000).Mechanical Properties of Wood Wood Properties in American Standard 96 [32] Nguyễn Hữu Lộc.(2013).Cơ sở Thiết Kế Máy Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [33] Vihem Corporation.(2010).Catalog động AC pha- lồng sóc Vihem Corporation [34] Nguyễn Hữu Lộc.(2013).Bài tập Chi Tiết Máy Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [35] DOG V-BELT.(2010).Catalogs Dây đai thang loại A Công Ty Cổ Phần Đầu Tư Sông Đà Hòa Phát [36] Nguyễn Bin.(2004).Các trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [37] TS Trần Xoa, TS Nguyện Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên.(2006).Sổ tay Quá Trình Thiết Bị - Tập Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật [38] Nguyễn Thị Bảy.(2012).Giáo trình Cơ Lưu Chất Nhà xuất Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh [39] John Wiley & Sons.(1967).Fluid Mechanics [40] Ruflex.(2013).Made for motion Ruflex [41] Công TNHH Điện Trở Đốt Nóng Rồng Việt.(2012).Catalogs điện trở nhiệt Công TNHH Điện Trở Đốt Nóng Rồng Việt [42] MAXIM.(2012).MAX31855 Cold-Junction Compensated Thermocouple to digital Converter MAXIM [43] RKC Instrument INC.(2010).REX-C100 Instruction Manual RIKA Kogyo CO.,LTD [44] Omron.General purpose Relay MY Omron [45] Mitsubishi.(2011).FR-E700 Instruction Manual (basic) Mitsubishi [46] Omron.(2011).Floatless level swithch 61F-GP-N Omron [47] Sonor.(2010).Float ball fall drops Sonor [48] Ninh Đức Tốn.(2013).Dung Sai Lắp Ghép Nhà xuất Giáo Dục [49] Omron.Solid State Relay G3NB Omrom [50] Omron.(2011).Solid state Timer H3JA Omrom [51] http://emin.vn/ [52] http://www.thegioidien.com 97 PHỤ LỤC A Bài báo Hội nghị Toàn quốc Máy Cơ cấu 2015, Tp Hồ Chí Minh Đề tài: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NHUỘM MÀU TỰ NHIÊN” 98 [...]... dùng Việt Nam Điều này mở ra lợi thế vô cùng lớn trong việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xanh vào trong sản xuất và mở rộng thị trường tại Việt Nam 1.5.2 Tổng quan về phương pháp nhuộm tự nhiên Thuốc nhuộm tự nhiên đã được sử dụng chỉ cho sản phẩm dệt may từ thời cổ đại cho đến ngày nay Nhuộm tự nhiên có nguồn gốc từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên Chất màu thu được từ tài nguyên thiên nhiên của thực... Châu, tỉnh Sơn La” trình bày nghiên cứu, thống kê các loại cây có thể làm nguyên liệu cho nhuộm màu tự nhiên trong đồ dùng và thực phẩm tại tỉnh Sơn La.[6] Qua điều tra, số loài cây nhuộm màu truyền thống được đồng bào thiểu số phía Bắc thường xuyên sử dụng để tạo màu cho món ăn, nước uống và vải sợi là 62 loài Nhóm tác giả đã điều tra, sưu tầm và lưu giữ các tri thức truyền thống trong việc sử dụng thực... vi sinh vật đã được sử dụng cho màu sắc cho vật liệu dệt khác nhau Các vùng khác nhau trên thế giới có truyền thống nhuộm thiên nhiên và sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên sẵn có trong khu vực đó Trong đó Nhật Bản nổi tiếng là có các truyền thống nhuộm tự nhiên lâu đời, là nơi có kỹ thuật nhuộm màu tự nhiên ưu việt trong khu vực.Nguyên liệu chính dùng để tạo ra màu nhuộm là cây chàm – một loại... dãy màu từ nhuộm nguyên liệu lá cây bạch đàn, đưa ra cấu tạo công thức hóa học có trong lá bạch đàn đã cùng với hợp chất cầm màu có tác động đến độ bền màu sau khi thành phẩm Không chỉ riêng Thái Lan một nghiên cứu đăng trên hội nghị “ Fibers and Polymers 2013” [7] trình bày tầm quan trọng của nhuộm màu tự nhiên và các kết quả thí nghiệm của nhóm tác giả đối với phương pháp nhuộm màu bằng dịch màu. .. nhuộm phụ thuộc vào chất lượng màu sắc của nguyên liệu đầu vào nên chưa có mã màu tiêu chuẩn 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.6.1 Nghiên cứu ngoài nước Một nghiên cứu của Thái Lan: “Natural Dye from Eucalyptus Leaves and pplication for Wool Fabric Dyeing by Using Padding Techniques” [8] đã trình bày lá cây bạch đàn có thể làm nguyên liệu cho việc nhuộm tự nhiên đồng thời chứng minh được... các dãy màu sắc khác nhau Cuối cung nhóm tác giả đã chứng minh được độ bền màu của quá trình nhuộm tự nhiên Một nghiên cứu khác của Australia: “Application of Acacia Natural Dyes on Cotton by Pad Dyeing” [9] trình bày ứng dụng kỹ thuật nhuộm tự nhiên trên vải cotton từ nguyên liệu là họ cây Acacia Họ cây Acacia chủ yếu sống ở Australia Nhóm tác giả đã làm thí nghiệm với nồng độ hợp chất cầm màu khác... TỔNG QUAN Mắn bẩu Dioscorea cirrhosa Rễ Màu đỏ Mucuna sp Rễ Nguyên liệu cho nhuộm màu tự nhiên:  Theo thống kê của Viện Tài Nguyên Sinh Vật của Tổ Chức Bảo Tồn Thiên Nhiên Thế Giới cho thấy Việt Nam có hơn 12000 loài thực vật, trong đó nhóm cây nhuộm màu có trên 200 loài  Một nguồn nguyên liệu lợi thế khác của nhuộm màu tự nhiên là tận thu các nguồn nguyên liệu: các loại lá như lá chè già (bị vứt bỏ... dụng thực vật là 14 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN việc làm cần thiết và cần được tiến hành thường xuyên để bảo tồn và là nguồn nguyên liệu cho việc nhuộm tự nhiên PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh đã bắt đầu các nghiên cứu về nhuộm màu tự nhiên từ năm 1996, đến nay sản phẩm của cô Lĩnh đã được biết đến rộng rải với thương hiệu ecomia Tác giả đã phát hiện trong thiên nhiên có sẵn các nguồn nguyên liệu làm chất nhuộm Trong... cầm màu khác nhau và điều kiện làm thí nghiệm khác nhau với cùng một quy trình Nhóm tác giả đã chứng minh được quá trình thích nghi môi trường của nhuộm màu tự nhiên và độ bền màu đạt mức yêu cầu của sản phẩm Hình 1.13 Họ cây Acacia ở Australia [12] 1.6.2 Nghiên cứu trong nước Tại hội nghị Hội nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 5: “Cây nhuộm truyền thống của người Thái... tách nước màu nhuộm trực tiếp còn giữ được một số tinh dầu vốn có trong lá cây  Được sự ủng hộ của những người tiêu dùng xanh  Góp phần chống ô nhiểm môi trường bằng cách tận dụng phế phẩm của các ngành công nghiệp khác Nhược điểm của nhuộm màu tự nhiên:  Số lượng màu chưa nhiều, phổ biến nhất là tông màu nâu  Do sản xuất chủ yếu theo phương pháp thủ công nên tiêu tốn công lao động nhiều  Do màu ... GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN 61 5.1 QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG 61 5.1.1 Quy trình nhuộm màu tự nhiên dân gian 61 5.1.2 Quy trình ngâm nhuộm hệ thuống nhuộm màu tự nhiên 62... lẻ nghiên cứu thực tiễn nêu chương này, vấn đề cần phải giải thiết kế hệ thống nhuộm màu tự nhiên Dựa vào sở lý thuyết kết nhà khoa học nhà nghiên cứu thực trước để tính toán công suất toán thiết. .. Hướng phát triển đề tài màu tự nhiên 94 7.2.2 Hướng phát triển đề tài nghiên cứu thiết kế, điều khiển máy tách màu tự nhiên 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC