Kết quả khảo nghiệm

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY ÉP VÀ TẠO HÌNH VIÊN

5. Kết quả khảo nghiệm

Khảo nghiệm với lỗ khuôn φ6 và φ8 với nguyên liệu là trấu, mùn cưa kết quả đạt được như sau:

Khi tiến hành khảo nghiệm nhóm đề tài đã tiến hành khảo nghiệm với nguyên liệu là mùn vi sinh (những thành phần hữu cơ đã qua tuyển chọn, nghiền nhỏ và ủ mục) ép với lỗ khuôn Φ6 năng suất máy có thể đạt tới 1.8-2.4t/h.

Khảo nghiệm với lỗ khuôn φ6 và φ8 với nguyên liệu là trấu, mùn cưa ở các độ ẩm khác nhau kết quả đạt được như sau:

* Đối với lỗ khuôn φ6

Khảo nghiệm với trấu và mùn cưa mỗi loại tiến hành 5 mẫu thử cho ra kết quả:

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của yếu tố độ ẩm nguyên liệu (X ) tới tỷ số nén ép (M), tỷ lệ TP/NL (K), độ ẩm SP(Y) và năng suất máy ép viên.(Q) với lỗ khuôn φ6

TT Nguyên liệu X -Độ ẩm NL(%)

Y-Độ ẩm SP(%)

K-Tỷ lệ TP/NL%

M-Tỷ số nén ép

Tỷ khối trước ép kg/m3

Tỷ khối sau ép kg/m3

Q-Năng suất (kg/h) 1 Vỏ trấu >30 0% Không

thành viên

>1.638

2 Vỏ trấu 30 23.45 86.67 4.578 163.8 750 150 3 Vỏ trấu 28 20 86 5.03 158.8 800 135 4 Vỏ trấu 26 17.5 58 5.5 154.7 850 130 5 Vỏ trấu 24 Không

thành viên, NL bị cháy

150.8

6 Mùn cưa 24 Không

thành viên

331.5

7 Mùn cưa 22 18 80 2.47 323.4 800 450 8 Mùn cưa 20 14 77 2.6 315 820 438 9 Mùn cưa 18 12 75 2.715 307.5 835 430 10 Mùn cưa 16 Không ra

viên

300

11 Mùn vi sinh 24 21 82 2.08 444.15 925 2100 12 Mùn vi sinh 26 23.5 82.5 2 456.75 915 2200 13 Mùn vi sinh 28 26.5 85 1.92 468.7 900 2250 14 Mùn vi sinh 30 28.2 82 1.76 481.5 850 2240 15 Mùn vi sinh 32 30 76 1.61 496.35 800 2000

Do việc rất khó xác định độ chặt của viên (thiết bị đo đạc rất phức tạp) vì vậy nhóm khảo nghiệm đã tiến hành kiểm tra tỷ số nén ép của viên và coi đó như một chỉ tiêu đánh giá độ chặt của viên.

Trong đó:

Tỷ lệ TP/NL(K) = khối lượng thành phẩm / khối lượng nguyên liệu vào Tỷ số nén ép(M) = tỷ khối của TP/ tỷ khối của nguyên liệu

Năng suất (Q) = khối lượng (cả bột lẫn viên ở cửa ra của thiết bị)

Dựa vào bảng 1, ta vẽ được biểu đồ ảnh hưởng của độ ẩm nguyên liệu tới K,M,Q như sau:

Biểu đồ1: tỷ lệ TP/NL, tỷ số nén ép, năng suất theo độ ẩm (trấu) K M Q

Dựa vào biểu đồ 1 ta nhận thấy:

- Khi X tăng thì K tăng và ít thay đổi trong khoảng 28-30% sau đó K giảm mạnh điều này được lý giải như sau:

0 130 140 150 160 170 Q

24 26 28 30 32 X

K M

5 6 7 8 9 100

3 4 5 6 7

+ Ở độ ẩm <24% với lỗ Φ6 ma sát giữa nguyên liệu với lỗ khuôn là rất lớn ma sát này sinh ra nhiệt độ cao làm cho viên bị cháy và không thoát ra lỗ sàng được.

+ Khi độ ẩm nguyên liệu tăng lên lực ma sát giảm vì vậy K tăng tới một độ ẩm nhất định.

+ Khi đội ẩm tiếp tục tăng K đột ngột giảm mạnh là do khi độ ẩm lên quá cao lực liên kết giữa các phần tử nguyên liệu trở lên yếu do đó viên không chặt và bị vỡ vụn.

- Khi X tăng thì tỷ số nén ép giảm. điều này hoàn toàn dễ hiểu bởi khi X tăng thì tỷ trọng nguyên liệu tăng còn tỷ trọng SP tăng chậm hơn (do bay hơn).

- Khi X tăng thì năng suất của thiết bị cũng tăng

→ Khi ép trấu với lỗ khuôn φ6, độ ẩm thích hợp nhất là trong khoảng 28-30%

Biểu đồ2: tỷ lệ TP/NL, tỷ số nén ép, năng suất theo độ ẩm (mùn cưa) K M Q

0 410 420 430 440 450 Q

16 18 20 22 24 X

K M

5 6 7 8 9 100

1 2 3 4 5

Cũng giống như quá trình ép trấu khi độ ẩm tăng thì năng suất Q cũng tăng, tỷ số nén ép M giảm và K cũng tăng tới một giới hạn sau đó giảm nhanh.

Theo biểu đồ 2 nhận thấy độ ẩm thích hợp nhất cho ép mùn cưa với lỗ Φ6 là từ 20-22%

Biểu đồ3: tỷ lệ TP/NL, tỷ số nén ép, năng suất theo độ ẩm (mùn vi sinh) K M Q

Với ép mùn vi sinh yêu cầu của nhà sản xuất đối với sản phẩm đòi hỏi độ ẩm của sản phẩm nằm trong khoảng 25-30% và nhiệt độ không quá 50oC để không làm chết VSV có ích. Ta nhận thấy ép ở độ ẩm 28-30% cho hiệu quả tốt nhất.

Khi ép mùn vi sinh năng suất máy có thể tăng cao hơn nữa do trong quá trình khảo nghiệm việc tiếp liệu chủ yếu bằng tay,nên chưa sử dụng hết công suất của máy.

1.6 1.8 2.0

2.2 2.4

X

K M Q

0 2000 2100 2200 2300 2400

24 26 28 30 32

5 6 7 8 9 100

* Đối với lỗ khuôn φ8

Với lỗ khuôn φ8, do việc chuyên chở mùn vi sinh khá khó khăn, tốn kém, nên nhóm khảo nghiệm chỉ tiến hành với hai nguyên liệu chính là trấu và mùn cưa. Kết quả được trình bày trong bảng 2

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của yếu tố độ ẩm nguyên liệu (X ) tới tỷ số nén ép (M), tỷ lệ TP/NL (K), độ ẩm SP(Y) và năng suất máy ép viên.(Q) với lỗ khuôn φ8

TT Nguyên liệu Độ ẩm NL(%)

Độ ẩm SP(%)

Tỷ lệ TP/N L%

Tỷ số nén ép Tỷ khối trước ép kg/m3

Tỷ khối sau ép kg/m3

Năng suất (kg/h) 1 Vỏ trấu >30 0% Không thành viên >1.638

2 Vỏ trấu 30 25 80 4.33 163.8 710 315 3 Vỏ trấu 28 22 88 4.60 158.8 730 310 4 Vỏ trấu 26 19 90 4.91 154.7 760 308 5 Vỏ trấu 24 17.5 80 5.30 150.8 800 300 6 Vỏ trấu 22 NL bị cháy

7 Mùn cưa 24 không thành viên 331.5

8 Mùn cưa 22 65 2.13 323.4 690 1220 9 Mùn cưa 20 15 80 2.22 315 700 1215 10 Mùn cưa 18 13 90 2.325 307.5 715 1210 11 Mùn cưa 16 12 75 2.433 300 730 1100 12 Mùn cưa 14 NL bị cháy 293.1

Biểu đồ 4: tỷ lệ TP/NL, tỷ số nén ép, năng suất theo độ ẩm (trấu) K M Q

- Từ biêủ đồ 4 có thể nhận thấy rằng khi dùng khuôn ép lỗ φ8, tỷ số nén ép sẽ thấp hơn so với ép viên lỗ φ6 nhưng năng suất thì tăng lên rất nhiều ≈2.4 lần.

- Độ ẩm thích hợp nhất để ép trấu với lỗ khuôn φ8 là từ 26-28%

4

4.5

5

5.5

6

0 300 305 310 315 320 Q

22 24 26 28 30 X

K M

5 6 7 8 9 100

32

Biểu đồ 5: tỷ lệ TP/NL, tỷ số nén ép, năng suất theo độ ẩm (mùn cưa) Tỷ lệ TP/NL Tỷ số nén ép Năng suất

Từ biêủ đồ 5 nhận thấy với lỗ Φ8 độ ẩm thích hợp nhất để ép mùn cưa là 17-18%.

Do thời gian hạn chế, nên nhóm nghiên cứu chưa tiến hành kiểm tra được độ đồng đều của viên, công suất tiêu thụ điện năng, chưa cho chạy khảo nghiệm bằng việc dùng vít tải để cấp nguyên liệu. Chính vì vậy việc đánh giá năng suất thực tế của máy là chưa chính xác. Trong thời gian tới chúng tôi sẽ vẫn tiếp tục tiến hành chạy thử máy với nhiều nguyên liệu khác nhau với quy mô công nghiệp nhằm tìm ra được các thông số thực tế của máy và chế độ ép thích hợp cho từng loại nguyên liệu.

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

0

1100 1150 1200 1250 1300

Q

14 16 18 20 22 X

K M

5 6 7 8 9 100

24