Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến năng suất và chi phí năng lượng của thiết bị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO LỜI TẠOCAM ĐOAN BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - Tôi xin cam đoan, cơng trình riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác ĐOÀN NGỌC TUẤN Tác giả luận văn NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN TRẤU TỪ THUYỀNTrần LÊNVăn KHO CHỨA Thịnh TẠI LONG – HẬU LỜIMỸ CẢM ƠN GIANG Sau thời gian làm việc khẩn trương, với tinh thần nghiên cứu khoa học cách nghiêm túc, sở kiến thức thân tài liệu tham khảo, hướng dẫn tận tình TS Nguyễn Văn Quân, thầy hướng dẫn trực tiếp, thầy Phạm Văn Lý với nhận xét góp ý xác đáng, thầy Trần Kim Khôi bạn đồng nghiệp tận tình giúp đỡ trình khảo Chuyên ngànhnghệ gỗ, giấy nghiệm trường xử lý số liệu đếm Đến nay, Đề tài LUẬNvàVĂN THẠC SỸđo KỸ THUẬT “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến suất chi phí lượng riêng vận xuất gỗ rừng tự nhiên tời tự hành hai trống” tơi hồn thành đạt mục tiêu đề Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc với giúp đỡ tận tình q báu Tơi xin hứa với kiến thức học trình học tập nghiên cứu, điều kiện tơi vận dụng vào trình hoạt động LỜI HàCAM Nội, ĐOAN 2011 HA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT chưa công bố cơng trình khác TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - Tác giả luận văn ĐOÀN NGỌC TUẤN NGHIÊN CỨU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦATrần MỘTVăn SỐ Thịnh YẾU TỐ ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG CỦA THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN TRẤU TỪ THUYỀN LÊN KHO CHỨA TẠI LONG MỸ – HẬU GIANG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng - lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 Chuyên ngànhnghệ gỗ, giấy LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT TS Trần Nghĩa Tuấ n NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HOÀNG BẮC QUỐC Hà Nội, 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Sản xuất lúa mặt hàng xuất mũi nhọn nước ta đem lại doanh thu hàng tỉ USD cho kinh tế Các sản phẩm tạo sản xuất lúa khơng gồm gạo mà cịn có tấm, cám đặc biệt trấu với khối lượng lớn, chiếm 20% sản lượng lúa hàng năm nước Theo thống kê Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, tổng sản lượng lúa đạt xấp xỉ 40 triệu tấn, tăng 2,74% so với kỳ năm 2009, [17] Sản lượng lúa năm 2010 ước đạt 23 triệu tăng triệu so với năm 2009 Như lượng vỏ trấu thu sau xay xát năm 2010 tương đương 8,0 triệu tấn, lượng trấu đồng sông Cửu Long 4,6 triệu tấn, [18] Trước đây, quan tâm đến lượng trấu này, nên có lượng nhỏ trấu sử dụng, chủ yếu để dùng đun nấu gia đình sử dụng vào lị ép mía thủ cơng, đa phần lại xả thẳng xuống kênh mương, ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường nước sơng ngịi Đồng sơng Cửu Long (ĐBSCL) Hiện nay, việc ứng dụng trấu rộng rãi đa dạng, trấu không dùng để làm chất đốt mà để làm vật liệu xây dựng, sản xuất điện năng, thiết bị lọc nước, chế biến thành nhiên liệu để sử dụng vào mục đích khác Yêu cầu đặt lúc làm để thu gom chuyển tải trấu vào kho gom tập trung Việc thu gom đơn giản xúc đổ trấu vào vật đựng thúng, bao tải… sử dụng ghe thuyền vận chuyển trấu tới kho gom tập trung Biện pháp có ưu điểm rẻ tiền, đơn giản, phù hợp với xay xát nhỏ có khuyết điểm tốn nhiều cơng lao động phải xúc đổ trấu vào bao, vận chuyển bao xuống ghe lên khu tập trung Đặc biệt phương pháp thủ công không hiệu lượng trấu vận chuyển lớn  Từ đó, địi hỏi phương pháp thu gom trấu xuống ghe thuyền từ ghe thuyền lên kho chứa, phải đơn giản, hiệu phương pháp vận chuyển khí động đáp ứng yêu cầu nhờ vào tốc độ làm việc, gọn nhẹ, đơn giản, linh hoạt vận hành sử dụng, có khả tự động hóa hồn tồn, cải thiện điều kiện làm việc, nâng cao suất giảm chi phí sản xuất góp phần hạ giá thành sản phẩm Tuy nhiên có số hạn chế định chi phí lượng cao, tốc độ mài mòn lớn cần thu gom vật liệu có tính mài mịn khơng thích hợp vận chuyển vật liệu ẩm dính cục to  Nhưng nhờ có nhiều ưu điểm nêu trên, nên ngày phương pháp vận chuyển khí động ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp nông nghiệp khác giới dược phẩm, công nghệ thực phẩm, công nghệ sau thu hoạch…Tuy nhiên, Việt Nam, việc ứng dụng máy vận chuyển khí động vào nơng nghiệp nói chung vận chuyển vỏ trấu nói riêng cịn hạn chế Hiện nay, yêu cầu thực tế, số sở sản xuất nhiên liệu ĐBSCL sử dụng hệ thống thiết bị vận chuyển khí động để đưa trấu từ thuyền sông lên kho chứa Tuy nhiên lĩnh vực nên máy móc, thiết bị sản xuất sở thiết kế chế tạo chủ yếu dựa theo kinh nghiệm, chưa có sở khoa học nên hiệu kinh tế thu cịn hạn chế, ngun nhân kìm hãm phát triển sử dụng nguồn lượng phục vụ cho công nghiệp đời sống  Với lý trên, đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến suất chi phí lượng thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa Long Mỹ - Hậu Giang” cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn xã hội a) Hiệu lĩnh vực khoa học công nghệ - Xác định thông số thuộc cấu tạo chế độ làm việc hợp lý thiết bị vận chuyển trấu khí động từ thuyền lên kho chứa, để làm sở cho thiết kế cải tiến, hoàn thiện mẫu máy theo hướng tối ưu phục vụ công nghệ sản xuất nhiên liệu từ vỏ trấu b) Hiệu kinh tế - xã hội - Sử dụng nguồn phế thải từ sản xuất nơng nghiệp cách thích hợp để sản xuất nhiệt điện đem lại hội cho nông nghiệp, cải thiện an ninh lượng mang lại lợi ích cho mơi trường xã hội - Việc áp dụng thiết bị để vận chuyển trấu khí động từ thuyền lên kho chứa để sản xuất nhiên liệu từ vỏ trấu góp phần cải thiện điều kiện làm việc công nhân, tăng suất hạ giá thành sản phẩm tạo sức hấp dẫn cho sử dụng nguồn lượng - Tăng khả tận dụng phế thải từ nông nghiệp để làm chất đốt phục vụ cho nhiều loại lị cơng nghiệp đời sống sinh hoạt Việc làm góp phần cắt giảm việc sử dụng lượng hóa thạch, tiếp kiệm chi phí sản xuất, tăng chất lượng q trình cháy giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính để bảo vệ mơi trường Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sản xuất lúa Đồng sông Cửu Long Vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, theo ranh giới hành gồm 13 tỉnh, thành phố là: Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Hậu Giang, Sóc Trăng, An Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau TP Cần Thơ Đồng sông Cửu Long phận châu thổ sơng Mê Kơng có diện tích 4.060.200 Có vị trí nằm liền kề với vùng Đơng Nam Bộ, phía Bắc giáp Campuchia, phía Tây Nam vịnh Thái Lan, phía Đơng Nam Biển Đơng Vùng đồng sơng Cửu Long Việt Nam hình thành từ trầm tích phù sa bồi dần qua kỷ nguyên thay đổi mực nước biển; qua giai đoạn kéo theo hình thành giồng cát dọc theo bờ biển Những hoạt động hỗn hợp sơng biển hình thành vạt đất phù sa phì nhiêu dọc theo đê ven sơng lẫn dọc theo số giồng cát ven biển đất phèn trầm tích đầm mặn trũng thấp vùng Đồng Tháp Mười, tứ giác Long Xuyên – Hà Tiên, tây nam sông Hậu bán đảo Cà Mau Năm 2008, ĐBSCL có diện tích tự nhiên triệu ha, diện tích đất nơng nghiệp canh tác 2,56 triệu ha, chiếm khoảng 7,73% tổng diện tích tự nhiên khoảng 27,2% diện tích đất nơng nghiệp nước Đất lâm nghiệp vùng có 336,8 ngàn ha, đất có rừng 319,1 ngàn Đất chuyên dùng 234,1 ngàn (chiếm 15,1% tổng diện tích chuyên dùng nước), đất 110 ngàn (chiếm 17,7% diện tích đất nước) Cơ cấu diện tích đất sử dụng vùng ĐBSCL đến ngày 01 tháng 01 năm 2008: dùng vào sản xuất nông nghiệp 63,1%; sản xuất lâm nghiệp 8,3%; đất chuyên dùng 5,8%; đất 2,7% Dự kiến năm 2010, diện tích trồng hàng năm: 1.925.007 (chiếm 66,92 % đất nơng nghiệp: 2.876.594 ha); diện tích trồng lâu năm: 452.950 (chiếm 15,7 % đất nông nghiệp); trồng lúa: 1.803.455 (chiếm 62,7 % đất nông nghiệp, chiếm 93,7 % đất trồng hàng năm – 1.925.007 ha); diện tích mặt nước ni trồng thuỷ sản: 482.325 ( chiếm 16,8% đất nơng nghiệp); diện tích đồng cỏ chăn nuôi: 1.000 chiếm 0,1% Dự kiến quy họach diện tích lọai trồng thể bảng 1.1, lúa có diện tích lớn: 2015: 3,5464 triệu ha, 2020: 3,4335 triệu ha; mía năm 2015 là: 79,328 nghìn ha, 2020: 80,337 nghìn Bảng 1.1 Dự kiến quy hoạch diện tích loại trồng ĐBSCL Đơn vị : nghìn Cây trồng Năm 2007 2010 2015 2020 Lúa 3683,6 3.615,6 3.546,4 3.433,5 Ngơ 36,3 49,517 65,293 100,310 Mía 66,9 74,948 79,328 80,337 Lạc 13,5 3,050 27,464 32,554 Đậu tương 8,4 35,167 50,401 80,331 ĐBSCL vùng trọng điểm sản xuất lương thực, thực phẩm lớn nước Gía trị sản xuất nơng-lâm-ngư nghiệp vùng hàng năm chiếm khoảng 38-40% tổng gía trị sản xuất nơng-lâm-ngư nghiệp nước Sản lượng lúa vùng ĐBSCL chiếm 50% tổng sản lượng lúa hàng năm đóng góp 90% sản lượng gạo xuất nước Tuy nhiên, khơng thể nghĩ phải giải vấn đề lương thực mà ĐBSCL phải vùng độc canh lúa, so với nước, vùng sản xuất lúa thuận lợi nhất, có lợi cạnh tranh cao Cả yếu tố nói điều kiện đủ nước tưới, phân bón giống trồng tốt, cho phép sản xuất trồng trọt áp dụng kỹ thuật thâm canh để đạt suất cao; vấn đề tính tốn bố trí cấu mùa vụ cho đạt hiệu quang hợp tối ưu Đặc biệt với lúa mía, đồng sơng Cửu Long tận dụng điều kiện đất - nước - khí hậu, tranh thủ thời điểm thị trường cần, mà nơi sản xuất khác không sản xuất lũ lụt Điều kiện đất đai phẳng, màu mỡ, độ phì nhiêu cao thời tiết khí hậu ơn hồ, lượng nước mặt nước ngầm phong phú điều kiện thuận lợi cho vùng phát triển sản xuất nông nghiệp với loại trồng phong phú bao gồm: lương thực (lúa, ngô, khoai lang,…); thực phẩm bao gồm đủ loại rau ăn củ, quả, lá, thân; công nghiệp ngắn ngày lọai ăn nhiệt đới, v.v Lúa trồng nhiều tỉnh An Giang , Kiên Giang, Long An, Đồng Tháp, Sóc Trăng, Tiền Giang Diện tích sản lượng thu hoạch chiếm 50% so với nước Bình quân lương thực đầu người gấp 2.3 lần so với lương thực trung bình nước Nhưng lúa có diện tích trồng lớn nhất, năm 2009 diện tích năm 3,8 triệu sản lượng 20,63 triệu Do nguồn cung cấp trấu phục vụ cho việc phát triển ngành hàng khác từ chất phế thải lớn 1.2 Tình hình nghiên cứu thiết bị vận chuyển khí động 1.2.1 Phân loại Hệ thống vận chuyển khí động đa dạng chủng loại mẫu mã, nói chung tất chúng phù hợp cho việc vận chuyển loại vật liệu dạng hạt, khô, rời a Phân loại theo cách tác động dịng khí lên vật liệu Vận chuyển phương pháp khí động: Khơng khí chuyển động ống kín theo phương trạng thái dịng lỗng hay dịng đặc làm hạt bị kéo theo chuyển động dọc theo tuyến ống vận chuyển Vận chuyển phương pháp thơng khí: Khơng khí đưa vào đặn từ lên qua lưới, xốp, vải… Vật liệu bão hịa với khơng khí trở nên lơ lửng linh động, chảy theo máng nghiêng chảy từ lỗ tháo boongke Phương pháp vận chuyển tiêu tốn khơng khí (khơng khí tiêu tốn cần đủ để bão hòa vật liệu) b Phân loại theo chủng loại hệ thống (hệ thống đóng hệ thống mở) c Phân loại theo cách bố trí quạt, máy nén (hệ thống dạng hút, hệ thống dạng đẩy hệ thống hỗn hợp) d Phân loại theo tính động hệ thống (hệ thống cố định hệ thống di động) e Phân loại theo áp suất hoạt động hệ thống (hệ thống áp suất thấp hệ thống áp suất cao) f Phân loại theo mức độ cải tiến hệ thống (hệ thống thông thường hệ thống cải tiến) g Phân loại theo mức độ liên kết hệ thống (hệ thống đơn lẻ hệ thống phức tạp) h Phân loại theo kiểu hoạt động hệ thống (hệ thống hoạt động theo mẻ hệ thống họat động liên tục) k Phân loại theo nồng độ tương đối hỗn hợp (hệ thống dịng đặc hệ thống dịng lỗng) l Phân loại theo đường vận chuyển (hệ thống thổi theo đường ống hệ thống thổi theo kênh) 1.2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống vận chuyển khí động a/ Các sơ đồ bố trí đường ống vận chuyển vật liệu khí động Sự vận chuyển nguyên liệu thực theo nhiều sơ đồ khác Tuy nhiên, ta qui sơ đồ sau đây: Hình 1.2 - Sơ đồ đường ống vận chuyển vật liệu phương pháp khí động Sơ đồ 1: Ống dẫn thẳng đứng Sơ đồ kinh tế lưu lượng khí nhỏ tổn thất ma sát giảm mài mịn thiết bị Sơ đồ 2: Ống dẫn thẳng đứng có đoạn cuối nằm ngang, người ta tăng lượng khơng khí lớn so với sơ đồ nồng độ hạt rắn giảm Sơ đồ 3: Gồm đoạn ống nằm ngang ngắn, tiếp đến ống thẳng đứng cuối đoạn ống nằm ngang Sơ đồ cần có lượng khơng khí lớn nồng độ hỗn hợp giảm Sơ đồ 4: Ống dẫn có đường tùy ý Sơ đồ thường áp dụng cho hệ thống dài 100 - 1000m b/ Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống vận chuyển phương pháp khí động thông dụng Thực tế từ sơ đồ bố trí đường ống vận chuyển nêu trên, vào cách phân loại máy vận chuyển theo áp suất, người ta chọn lựa thiết kế sơ đồ máy vận chuyển thơng dụng thực tiễn: Khi đường vận chuyển ngắn vật liệu thu nhận từ nhiều điểm hợp lý dùng phương pháp hút, đảm bảo thiết bị làm việc tốt, cho phép dùng phận thu nhận vật liệu máy thổi khí đơn giản; Khi đường vận chuyển dài thường dùng phương pháp thổi; 78 thỏa hiệp mục tiêu khác Phương pháp thường dùng để giải toán đa mục tiêu chuyển tốn mục tiêu thơng qua phiếm hàm mục tiêu (F(xi)  min) với điều kiện ràng buộc Có phương pháp chuyển sau, [1],[9]: - Phương pháp thứ tự ưu tiên - Phương pháp trao đổi giá trị phụ (phương pháp nhân tử Lagrăngiơ) - Phương pháp hàm trọng lượng Sau nghiên cứu ưu nhược điểm phương pháp, chọn phương pháp trao đổi giá trị phụ (phương pháp nhân tử Lagrăngiơ) để giải, cụ thể là: Từ mục tiêu toán chọn hàm tiêu nghiên cứu thiết bị vận chuyển trấu lên kho chi phí lượng cho quạt hút đẩy N = Y1 (kW) suất làm việc thiết bị Wh = Y2 (m3/h) Kết nghiên cứu thực nghiệm xử lý số liệu lập hàm mục tiêu phụ thuộc vào biến theo phương trình (4.14) (4.16) Từ biểu thức hàm mục tiêu với điều kiện giới hạn điều kiện ràng buộc, mơ hình tốn học tốn tối ưu có dạng sau: N  1,212.10  8,821.10 2 n  2,364.10 5 n  3,47.10 2 S  3,429.10 5.n.S  5.856.10 5.S  9,042.Z  1.1187.10 3 n.Z  2.95.10 3 S Z  2.093.10 1 Z  Wh  42,053  1,9478.10 2.n  6.5825.10 6 n  2,0086.10 2 S  3.46.10 6 n.S   3.233.10 5 S  4,2322Z  3,7075.10 4 n.Z  3.625.10 4 S Z  1.9625.10 1 Z  max g ( x1 , x , x3 )  Và 1600  n  2000 ; 320  S  520 10  Z  14 (4.17) Áp dụng phương pháp trao đổi giá trị phụ tối ưu theo tiêu chuẩn Y1 ta lập phiếm hàm (4.18): F (n, S , Z , 2 )  Y1 (n, S , Z )  2 (Y2   ) (4.18) 79 Với  lấy theo giá trị lớn theo giả thuyết tốn miền giới hạn biến: 1600  n  2000 ; 320  S  520 10  Z  14   9,627 (tấn/h) Để đổi hàm đơn vị ta tiến hành đưa chúng dạng không thứ nguyên nêu mục 2.5.3 ( trang 29) Cụ thể sau: Y1/Y10= Y1/29,603; Y2/Y20= Y2/9,493 Thay phương trình hồi quy (4.17) giá trị  vào phương trình (4.18) ta phương trình: F (n, S , Z , 2 )  0,04.10  0,298.10 2 n  0,079.10 5 n  0,117.10 2 S  0,115.10 5.n.S  0,197.10 5.S  0,305.Z  0,037.10 3 n.Z  0,099.10 3 S Z  0,07.10 1 Z  2 (4,431   0,205.10 2.n  0,694.10 6.n  0,212.10 2.S  0,365.10 6.n.S  0,34.10 5.S  0,446.Z  0,391.10 4.n.Z  0,382.10 4.S Z  0,207.10 1.Z  1,014)  (4.19) Tính đạo hàm riêng theo phương trình (4.19) nhận hệ phương trình (4.20): F  2 2 5 5 6  n  0,298.10  0,205.10 2  (0,158.10 1,788.2 )n  (0,115.10  0,365.10 2 )s     4  (0,037.103  0,391.10 2 ).z     F  0,117.102  0,212.102 2  (0,197.105  0,34.105.2 )S  (0,115.105  0,365.106 2 )n  S  4   3  (0,099.10  0,382.10 2 ).z     (4.2)  F       0,305 0,4462  (0,115.10  0,365.10 2 )S  (0,037.10  0,391.10 2 )n   Z  1   1  (0,114.10  0,414.10 2 ).z    F  2 6 2 6 5   5,445 0,205.10 n  0,694.10 n  0,212.10 S  0,365.10 n.S  0,34.10 S   2   0,446.Z  0,391.104.n.Z  0,382.104.S.Z  0,207.101.Z     Giải hệ phương trình (4.20) nhờ ngơn ngữ lập trình Matlab với sơ đồ khối hình 4.14, 4.15,4.16, 4.17 4.18: 000071 x1x2 0.0000015 x22 1.2 0 80 Hình 4.14 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 4.20 Hình 4.15 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 81 Hình 4.16 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 82 Hình 4.17 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 83 Hình 4.18 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình Chạy chương trình cho ta kết sau: Z = 12.168 -36.424 2 = 2.484 S = 169.13 n = 2067.13 Kết cho thấy giá trị tối ưu hàm tổng quát nằm miền thực nghiệm (Bảng 4.1) Nên ta chọn giá trị hợp lý nằm miền thực nghiệm, giá trị biên miền thưc nghiệm 84 Z = 12 S = 320 n = 2067 Dựa vào điều kiện ràng buộc khoảng biên thiên yếu tố ảnh hưởng cho điều kiện (4.17) ta xác định thông số hợp lý thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa cụ thể sau: - Tốc độ quay trục quạt: n = 2067 (vòng/phút) - Tiết diện miệng ống đẩy s = 320 (cm2) - Số cánh quạt: z = 12 (cánh) 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bằng phương pháp khảo sát thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu, đề tài khái quát cách đầy đủ tình hình sản xuất lúa phương pháp vận chuyển sản phẩm phế thải từ sản xuất nông nghiệp (chủ yếu vận chuyển thóc trấu) từ thuyền sơng lạch lên kho chứa Tình hình nghiên cứu áp dụng phương pháp vận chuyển vật liệu hạt rời khí động giới nước Kết nghiên cứu đạt minh chứng cho việc chọn nội dung nghiên cứu cần thiết cấp bách - Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết xác định số thông số thông số động học động lực học thuộc hệ thống thiết bị vận chuyển khí động chuyển động phần tử rắn dòng khí, vận tốc treo, vận tốc khơng khí cột áp toàn phần hệ thống vận chuyển Kết nghiên cứu đạt sở để xác định chi phí lượng suất hệ thống thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa yếu tố ảnh hưởng để làm tiền đề cho việc nghiên cứu thực nghiệm đơn đa yếu tố - Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố xác định quy luật mức độ ảnh hưởng độc lập số yếu tố tốc độ quay cánh quạt, số lượng cánh tiết điện ống đẩy đến chi phí lượng suất vận chuyển trấu hệ thống Các phương trình hồi quy có dạng bậc hai, chứng tỏ quy luật mối quan hệ hàm mục tiêu yếu tố ảnh hưởng hàm phi tuyến Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố đạt sở để khẳng định giá trị yếu tố ảnh hưởng tiền đề cho nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố - Kết nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố xây dựng mơ hình tốn học biểu diễn ảnh hưởng đồng thời số yếu tố ảnh hưởng đến 86 chi phí lượng, suất vận chuyển trấu hệ thống thiết bị, kết sở cho việc xác định giá trị tối ưu thông số nghiên cứu phục vụ cho việc thiết kế hoàn thiện, lắp ráp điều chỉnh thiết bị vận chuyển trấu Bằng phương pháp nhân tử Lagrăngơ xác định giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng, cụ thể là: Tốc độ quay trục quạt n = 2067 (vòng/phút); số lượng cánh Z = 12; Tiết điện ống đẩy s = 320 cm2 Kết sở khoa học cho việc thiết kế hoàn thiện hệ thống thiết bị vận chuyển trấu lên kho chứa theo hướng hiệu Kiến nghị - Trong q trình nghiên cứu có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình vận chuyển trấu thiết bị Do điều kiện thời gian có hạn luận văn nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng chính, cịn yếu tố khác chưa nghiên cứu khảo sát cách chi tiết - Đề tài nghiên cứu đánh giá tối ưu hai tiêu chi phí lượng suất vận chuyển trấu thiết bị tiêu khác ( giá thành, mức độ ô nhiễm môi trường ) chưa nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây PTS Nguyễn Huy Động, Thơng gió kĩ thuật xử lý khí thải - Nhà xuất giáo dục Hoàng Nguyễn Thu Hà (2008), Nghiên cứu sản xuất viên nhiên liệu từ Biomass, Tuyển tập báo cáo “Hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học lần thứ 6” - Đại học Đà Nẵng Phan Hiếu Hiền, Bài giảng phương pháp bố trí thí nghiệm xử lý số liệu TS Lê Xn Hịa – ThS Ngũyễn Thị Bích Ngọc (2005), Lý thuyết thực hành bơm, bơm - quạt - Nhà xuất Đà Nẵng Bùi Huy Hùng, Lê Bá Chiến (1996), Thiết kế khảo nghiệm máy vận chuyển hạt phương pháp khí động - Luận văn tốt nghiệp Phan Tùng Hưng (2010), Nghiên cứu sản xuất viên than Biomass- Báo cáo đề tài cấp Bộ Vũ Đại Phong (2010) Xác định thông số công nghệ tối ưu sản xuất viên nhiên liệu từ Biomass, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật -Trường Đại học Lâm nghiệp Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nhà xuất Nông nghiệp – hà Nội 10 Trần Hữu Quế, Vẽ kỹ thuật khí tập 1,2 - Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp 11 Bùi Trung Thành (2003), Nghiên cứu số thơng số ảnh hưởng đến q trình vận chuyển lúa phương pháp khí động - Luận văn Thạc sĩ khoa học kĩ thuật 12 Ninh Đức Tôn, Dung Sai Và Lắp Ghép - Nhà xuất Giáo Dục 13 GS.TSKH Nguyễn Minh Tuyển, (2005), Bơm – máy nén - quạt công nghệ - Nhà xuất Xây dựng 14 David Mills (2004), Pneumatic Conveying Design Guide, Second Edition – British Library Cataloguing in Publication Data 15 Marcel Dekker (2004), Handbook of Pneumatic Conveying Engineering 16 www.Bao moi.com 17 www.vinafood2.com.vn ii MỤC LỤC Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn .i Mục lục ii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt v Danh mục hình vẽ đồ thị .ix Danh mục bảng x ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình sản xuất lúa Đồng sông Cửu Long 1.2 Tình hình nghiên cứu thiết bị vận chuyển khí động 1.2.1 Phân loại 1.2.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống vận chuyển khí động 1.3 Tình hình sử dụng thiết bị vận chuyển khí động 11 1.3.1 Trên giới 11 1.3.2 Ở Việt Nam 12 1.4 Kết luận 14 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 16 2.2 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2.1 Vật liệu trấu - Đối tượng tác động 16 2.2.2 Hệ thống thiết bị vận chuyển trấu 17 2.3 Phạm vi nghiên cứu 17 2.4 Nội dung nghiên cứu 17 2.4.1 Nghiên cứu lý thuyết 17 2.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 17 2.5 Phương pháp nghiên cứu 18 2.5.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 18 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 20 iii 2.5.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 20 Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 31 3.1 Cấu tạo, nguyên lý làm việc hệ thống thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 31 3.1.1 Cấu tạo chung 31 3.1.2 Nguyên lý hoạt động 31 3.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp vận chuyển vật liệu khí động 32 3.2.1 Nguyên lý vận chuyển vật liệu phương pháp khí động 32 3.2.2 Chuyển động phần tử rắn dịng khí 32 3.2.3 Các thơng số có liên quan q trình tính tốn 35 3.3 Lý thuyết tính toán quạt ly tâm thiết bị hệ thống vận chuyển khí động 41 3.3.1 Nguyên tắc làm việc phận quạt ly tâm 42 3.3.2 Phân tích làm việc quạt li tâm 43 3.3.3 Công suất cần thiết quạt công suất động 45 3.3.4 Sự làm việc quạt bên hệ thống 46 3.4 Xác định công suất tiêu hao thiết bị để vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa yếu tố ảnh hưởng đến chúng 47 3.4.1 Xác định công suất tiêu hao để vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 47 3.4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến cơng suất tiêu hao q trình vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 49 3.5 Xác định suất thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa yếu tố ảnh hưởng đến chúng 50 3.5.1 Xác định suất vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 50 3.5.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến suất vận chuyển 50 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 51 4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 51 4.2 Chuẩn bị thí nghiệm 51 4.2.1 Mơ hình thí nghiệm 51 4.2.2 Dụng cụ đo 52 4.3 Lựa chọn yếu tố ảnh hưởng hàm mục tiêu 53 iv 4.3.1 Lựa chọn yếu tố ảnh hưởng 53 4.3.2 Các hàm mục tiêu nghiên cứu 54 4.4 Phương pháp thí nghiệm, đo đạc xử lý số liệu 54 4.4.1 Phương pháp điều khiển yếu tố ảnh hưởng 54 4.4.2 Phương pháp đo đạc 56 4.4.3 Xác định số lần lặp cho thí nghiệm 57 4.5 Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 58 4.5.1 Quy luật mức độ ảnh hưởng độc lập tốc độ quay, số lượng cánh quạt tiết diện miệng đẩy đến chi phí lượng vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 58 4.5.2 Xác định quy luật mức độ ảnh hưởng độc lập tốc độ quay, số lượng cánh quạt tiết diện miệng đẩy đến suất vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 63 4.6 Kết nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 68 4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu mức yếu tố ảnh hưởng 68 4.6.2 Thành lập ma trận thí nghiệm: 69 4.6.3 Kết xử lý số liệu thí nghiệm 70 4.6.3.1 Ảnh hưởng đồng thời tốc độ quay trục quạt, tiết diện ống đẩy số lượng cánh đến chi phí lượng vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 70 4.6.3.2 Ảnh hưởng đồng thời tốc độ quay trục quạt, tiết diện ống đẩy số lượng cánh đến suất vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa 74 4.7 Xác định giá trị tối ưu tham số ảnh hưởng 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 Kết luận 85 Kiến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHỤ LỤC ... - Chi phí lượng yếu tố ảnh hưởng - Năng suất thiết bị yếu tố ảnh hưởng 2.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm a/ Nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố - Xác định quy luật mức độ ảnh hưởng độc lập yếu tố ảnh. .. có nghiên cứu chuyên sâu để lựa chọn thông số tối ưu cho thiết bị hệ thống Vì việc nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến suất chi phí lượng thiết bị vận chuyển trấu từ thuyền lên kho chứa cần thiết, ... pháp nghiên cứu phù hợp để giảm bớt chi phí nghiên cứu mà đảm bảo độ tin cậy kết Theo phương pháp nghiên cứu khoa học chia ra: Nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng; nghiên cứu lý thuyết nghiên cứu thực