Hệ hầm sấy - lò tuynel của nhà máy ñược thiết kếñảm bảo hoạt ñộng ñạt công suất 40 triệu viên QTC/ năm.
Sản lượng gạch mộc sấy - nung: 42.400.000 viên
Thời gian làm việc: 8h/ca x 3 ca/ ngày x 330 ngày/ năm và năng suất sấy - nung theo yêu cầu = 42.400.000/330 = 98.200 viên QTC/ngày.
Các thông số kỹ thuật của hệ Hầm sấy - lò nung tuynel như sau:
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật lò tuynel
TT Thông số kỹ thuật ðơn vị Hầm sấy Lò nung
1 Năng suất Viên QTC /ng 100.000 100.000 2 Kích thước hữu ích kênh M 60 x 2,2 x 1,865 94 x 2,5 x 1,865 3 Sức chứa xe goòng ( 2,6m x 2,6 m) Xe 24 36 4 Thời gian sấy nung H 20 24 5 ðộẩm vào % 14-16 < 4 6 ðộẩm ra % < 4 - 7 Nhiệt ñộ sấy -nung 0c 100-160 1000 -10500 c 8 Phế phẩm % 0-2 <4 Khái niệm:
Lò tuynel (Tiếng ðức là tunnel) là dạng lò ñường hầm, là lò nung công nghiệp ñược dùng phổ biến nhất trên Thế giới trong ngành silicat. Lò tunnel có dạng thẳng dài tới 94 m gồm 2 lò nung và sấy ñặt song song nhau. Chuyển liệu cho lò là hệ thống ñường ray, kích ñẩy thủy lực và xe phà. Nhiệt khí thải lò nung ñược tái sử dụng cho lò
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 22 sấy qua hệ thống quạt và kênh dẫn khí nóng. Vật liệu ñược nung (gạch mộc) ñược xếp trên xe goong chạy trên ñường ray qua lò sấy rồi sang lò nung. Chuỗi xe goong trong lò tì sát vào nhau và 2 bên sườn xe có tấm thép ngập vào rãnh cát của lò, hệ thống tự làm kín khí nóng vùng trên mặt xe và gầm xe.
Nhiên liệu - bột than ñược cấp vào lò qua các lỗ tra than trên nóc vùng giữa lò. Các vùng nhiệt ñộ của lò giữ không ñổi về thời gian, không gian và cường ñộ. Chu trình thời gian xe goong trong lò nung trung bình là 20 giờ, theo ñịnh kỳ (khoản 33 phút) thì ra ñược 1 xe goong (3000-3500 viên).
Sơñồ công nghệ lò tuynel:
Hình 1.9: Sơñồ công nghệ lò nung
Nguyên lý vận hành lò tuynel:
Sản phẩm gạch nung ñược ñặt trên các toa xe goòng chuyển ñộng người chiều với chiều chuyển ñộng của khí nóng. Lò có những bộ phận hồi lưu và trộn khí, tránh sự phân lớp khí làm nhiệt ñộ lò không ñồng ñều.
Lò ñược chia là 3 vùng (vùng ñốt nóng, vùng nung và vùng làm nguội), khống khí lạnh dần ñược ñốt nóng lên sau khi làm nguội sản phẩm và ñược chuyển sang vùng nung tham gia quá trình cháy. Không khí nóng ñược chuyển sang vùng ñốt nóng sấy khô sản phẩm mộc và ñốt nóng dần chúng lên trước khi chuyển sang vùng nung.
Khói lò ñược thải ra ngoài qua ống khói nhờ quạt hút. Sự tuần hoàn của khí thải cho phép tạo ra chếñộ nhiệt và chếñộẩm dịu hơn, làm cho nhiệt ñộñồng ñều trên tiết diện lò, giảm tác ñộng có hại của không khí lọt vào.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 23 Nhiêt liệu của lò có thểñược bổ sung bằng cách cho thêm nguyên liệu than cám qua các lỗ tra trên miệng lò.
Tính năng kỹ thuật của lò tuynel:
-Chếñộ ñốt lò liên tục.
-Nhiên liệu sử dụng than nghiền mịn
-Nhiệt trong lò ñược thay ñổi theo từng vùng, sản phẩm dịch chuyển theo chiều ngược với dòng khí của lò.
-ðiều khiển nhiệt ñộ và theo dõi nhiệt ñộ của lò bằng can nhiệt.
-Lượng khí thải thoát ra ñược tận dụng tối ña ñể sử dụng ñưa sang hầm sấy mộc, nhằm tiết kiệm nhiên liệu. ðiều này khiến cho lượng bụi khí thải ra rất ít và nhiêt thải ra tới mức tối thiểu ñảm bảo môi trường sinh thái và sức khỏe của cộng ñồng dân cư.
1.2.7. Một số sản phẩm
Dưới ñây là một số hình ảnh hoạt ñộng sản xuất và sản phẩm gạch tuynel ñang ñược sản xuất và tiêu thụ trên thị trường của nhà máy sản xuất gạch tuynel Châu phong - Quế Võ - Bắc Ninh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 24
Hình 1.12: Hệ lò Hình 1.11: Theo dõi nhiệt ñộ lò
Hình 1.12: Gạch mộc chuẩn bịñưa vào lò Hình 1.13: ðồng hồ nhiệt ñộ lò
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 25
CHƯƠNG 2:
PHÂN TÍCH, ðÁNH GIÁ HỆ THỐNG DÂY CHUYỀN NHÀ MÁY
2.1. Sơñồñiều khiển hệ thống
2.1.1. Sơñồ khối ñiều khiển (Phụ lục 1) 2.1.2. Sơñồ mạch ñiều khiển (Phụ lục 2) 2.1.2. Sơñồ mạch ñiều khiển (Phụ lục 2) 2.1.3. Trung tâm ñiều khiển
Hình 2.1: Trung tâm ñiều khiển
Khái niệm:
Là hệ thống thiết bị ñiều khiển trung tâm của hệ thiết bị dây chuyền chế biến tạo hình của nhà máy, là thiết bị ñể người vận hành theo dõi quá trình hoạt ñộng và ñiều khiển các quá trình hoạt ñộng của thiết bị trong dây chuyền hệ thống.
Mục ñích:
ðảm bảo việc vận hành và ñiều khiển dây chuyền thiết bị trong hệ thống cũng như quá trình làm việc của hệ thống một cách dễ dàng, an toàn và hiệu quả nhất như: ðặt thông số ñể cho quá trình nạp liệu và phối trộn nguyên liệu ñầu vào, giám sát hệ thống, xử lý các sự cố có thể xẩy ra trong quá trình hoạt ñộng, ñảm bảo việc vận hành thiết bị an toàn, nâng cao hiệu suất làm việc.v.v…
- ðầu vào: Cho phép người vận hành tác ñộng hay can thiệp thay ñổi chế ñộ hoạt ñộng của các thiết bị trong dây chuyền sản xuất.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 26
- ðầu ra:
Cho phép người vận hành theo dõi tình trạng hoạt ñộng của thiết bị, có thể dừng từng hệ thống thiết bị hoặc cả dây chuyền.
Với tiêu chí an toàn hiệu quả, giao diện ñược thiết kế ñơn giản ñảm bảo cho người vận hành, thao tác dễ dàng thông qua giao diện là các bộ chuyển ñổi TI dùng ñịnh mức dòng ñiện và Rơ le chịu nhiệt và trung gian ñể vận hành các hệ thống thiết bị.
Hình 2.2: Kết cấu bên trong TT ñiều khiển
Ưu ñiểm của hệ trung tâm ñiều khiển:
-Hệ thống trung tâm ñiều khiển của dây chuyền ñược thiết kế, chế tạo ñơn giản. -Thao tác vận hành thuận tiện.
-Dễ dàng ñiều khiển hoạt ñộng của dây chuyền thiết bị.
-Thời gian xử lý cho một chu trình ñiều khiển nhanh ( vài ms ), dẫn ñến nâng cao năng suất sản xuất cũng nhưñảm bảo quán trình hoạt ñộng của nhà máy.
-Giá thành của hệ thống phù hợp với ñặc ñiểm của lĩnh vực sản xuất, do ñó có thể cạnh tranh ñược.
Nhược ñiểm của Hệ thống trung tâm ñiều khiển:
-Viêc ñiều khiển còn mất nhiều thao tác.
-Chưa ghép nối với máy tính, do ñó chưa lưu trữñược số liệu cũng như việc xử lý tín hiệu cho quá trình ñiều khiển.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 27 -Hoạt ñộng ñiều khiển còn bán tự ñộng, ñộ chính xác còn chưa cao do ñó còn ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm.
-Chưa có hệ thống giám sát hoạt ñộng sản xuất dây chuyền thiết bị, do ñố ñộ linh hoạt trong ñiều hành sản xuất chưa cao.
-Công tác khắc phục sự cố cũng như việc sửa chữa còn mất nhiều thời gian.
2.1.4. Thiết bị cấp trường
Trong dây chuyền sản xuất gạch tuynel cơ cấu chấp hành hay thiết bị cấp trường là các thiết bị như: Bộ ñiều khiển mở phếu liệu, ñộng cơ của hệ thống băng tải, ñộng cơ của máy cấp liệu, ñộng cơ của máy trộn liệu, ñộng cơ của máy cán, ñộng cơ của máy nhào ñùn ép, ñộng cơ của bàn cắt…
Các thiết bị cấp trường ñược hoạt ñộng dưới sự ñiều khiển, kiểm soát của ñiều khiển trung tâm thông qua các TI và rơle tiếp ñiểm.
2.1.5. Lưu ñồ thuật toán của hệ thống dây chuyền
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 28
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 29
2.2. Phân tích hệ thống 2.2.1. Hệ thống cấp liệu
a. Khái niệm
ðây là công ñoạn xác ñịnh tỷ lệ thành phần nguyên vật liệu ñầu vào của dây chuyền sản xuất gạch tuynel. Do ñó hệ thống cấp liệu là khâu có vai trò quan trọng, nó mang tính chất quyết ñịnh ñến chất lượng cũng như giá thành của sản phẩm. Tỷ lệ thành phần ñầu vào nguyên liệu ñược xác ñịnh trên nhu cầu của sản xuất và mục ñích của sản phẩm. Sau khi xác ñịnh ñược thành phần nguyên vật liệu ñược chuyển ñến máy trộn nhờ hệ thống băng tải.
Hình 2.4: Hệ thống máy cấp liệu ñất và than
b. Nguyên lý của hệ thống
Nguyên vật liệu ñầu vào ñược tập kết tại kho riêng biệt (kho ñất sét ñã ñược ngâm ủ, kho than nguyên liệu) và ñược ñể ñúng phễu qui ñịnh, khi có tín hiệu ñiều khiển từ trung tâm ñiều khiển, cửa phiễu liệu ñược mở theo ñộ mở ñã ñược ñịnh sẵn (do người trực tiếp ñiều chỉnh theo tỷ lệ % nguyên liệu), theo yêu cầu của sản phẩm. Nguyên liệu ñất sét ñược ngâm ủ ñảm bảo tiêu chuẩn ñược ñưa vào hệ thống phiễu liệu, từ hệ thống phiễu liệu, nguyên liệu ñược ñưa vào băng tải. Lúc này băng tải ñã hoạt ñộng và chạy ñể chuyên trở nguyên liệu ñểñưa ñến hệ thống nhào trộn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 30 Lúc này tại cửa bên, hệ thống cung cấp nguyên liệu than cũng bắt ñầu hoạt ñộng ñồng thời, than cám ñã ñược nghiền nhỏ ñược ñưa ñến phiếu liệu ñã có ñộ mở cửa ñịnh sẵn ñể ñảm bảo tỷ lệ % phối trộn với nguyên liệu ñất sét ñã xử lý, ñược ñưa ñến băng tải ñưa ñến nguyên liệu ñất sét ñang ở trên băng truyền. Khi ñó nguyên liệu ñất sét và nguyên liệu than ñược băng tải ñồng thời ñưa ñến hệ thống trộn liệu.
Nhận xét:
Với cơ cấu ñược thiết kếñơn giản thì ñây là hệ thống cấp liệu thông dụng nhất hiện nay, gia công chế tạo dễ dàng, quá trình thay thế sửa chữa, bảo dưỡng ñược thuận lợi, ñảm bảo qui trình kỹ thuật ñáp ứng chu trình hoạt ñộng, phù hợp với mô hình sản xuất gạch tuynel.
Tuy nhiên, do ñiều khiển ñơn giản bằng cơ cấu ñịnh lượng nên tỷ lệ phối trộn nguyên vật liệu của sản phẩm chưa ñược ñồng ñều, ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm cũng như làm giảm giá thành, ảnh hưởng ñến doanh thu của doanh nghiệp.
2.2.2. Hệ thống ñiều khiển máy trộn liệu a. Mô hình của máy trộn liệu:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 31
b. Mô tả quy trình công nghệ của máy nhào trộn
Khi nguyên liệu ñầu vào ñược băng tải 1 vận chuyển ñổ vào thùng trộn của máy trộn, ñộng cơ hoạt ñộng kéo theo cánh trộn hoạt ñộng sẽ ñảo trộn thành phần các nguyên liệu ñược ñều. Thời gian trộn sẽ ñược xác ñịnh tuỳ theo dạng kích thước và dạng nguyên liệu ñầu vào ñể ñảm bảo nguyên liệu ñược ñồng nhất, hoà quyện ñều với nhau.
c. Cấu hình ñiều khiển
-Giao diện giữa trung tâm ñiều khiển với hệ thống. -Hệ thống cấp trường là ñộng cơ, rơle, tiếp ñiểm.
d. Nguyên lý hoạt ñộng của hệ thống
Khi quá trình cung cấp nguyên vật liệu ñã ñược ñưa vào ñầy thùng trộn, hệ thống không có báo lỗi gì, tại bàn ñiều khiển rung tâm, người vận hành gửi tín hiệu ñiều khiển qua tiếp ñiểm rơle ñóng cung cấp nguồn cho ñộng cơ máy trộn, khi nhân ñược tín hiệu chạy thì ñộng cơ của máy trộn hoạt ñộng, sau khoảng thời gian nguyên liệu trộn ñược ñẩy ra theo cơ cấu cánh trộn và truyền xuống băng tải 2.
Quá trình tiếp diễn liên tục cho ñến khi có tín hiệu dừng theo tín hiệu ñiều khiển từ trung tâm.
e. Ưu nhược ñiểm của hệ thống * Ưu ñiểm:
-ðây là hệ thống ñược sử dụng rộng rãi và phổ biến hiện nay trong sản xuất gạch tuynel cũng như gạch không nung. Do có cấu tạo ñơn giản nên hệ thống có thể sữa chữa, thay thếñược thuận tiện.
-Quá trình thay ñổi tỷ lệ nguyên vật liệu dễ dàng, nhanh chóng ñáp ứng yêu cầu sản xuất.
* Nhược ñiểm:
Do việc phối trộn nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất của nguyên vật liệu và ñộ mở cửa cấp liệu nên phụ thuộc rất nhiều vào ñộñồng nhất nguyên liệu ñầu vào và quá trình gia công của nguyên liệu phụ trộn (than cám), do ñó ñòi hỏi người vận hành phải có kinh nghiệm cũng như việc nắm bắt rõ qui trình công nghệ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 32
2.2.3. Hệ thống cán thô
a. Mô hình của máy cán thô
Hình 2.6: Hệ thống máy cán thô
b. Mô tả quy trình công nghệ của máy cán thô
Khi nguyên liệu ñã ñược nhào trộn thành nguyên liệu ñồng nhất tương ñối ñược vận chuyển trên băng tải 2 ñổ vào thùng của máy cán thô, ñộng cơ máy cán thô hoạt ñộng kéo theo hai quả cán hoạt ñộng sẽ cán nguyên liệu sơ bộ từ những hình khối tự nhiên ban ñầu thành những nguyên liệu có kích thước ñồng nhất. Thời gian cán thô tuỳ thuộc vào vận tốc của mô tơ, do trung tâm ñiều khiển ñịnh sẵn.
c. Cấu hình của hệ thống
-Giao diện giữa trung tâm ñiều khiển với hệ thống.
-Hệ thống cấp trường là 02 ñộng cơ, môtơ, rơle, tiếp ñiểm.
d. Nguyên lý hoạt ñộng của hệ thống
Khi nguyên liệu ñã ñược cung cấp vào thùng cán, hệ thống ñiều khiển sẽấn nút chạy gửi tín hiệu ñiều khiển ñóng cấp nguồn cho ñộng cơ của máy cán. Khi nhận ñược tín hiệu chạy thì ñộng cơ của máy trộn hoạt ñộng, kéo theo môtor hoạt ñộng, Bộ phận công tác chính của máy là 2 con lăn nghiền, lăn trên một mặt phẳng, nhờ sức nặng của con lăn ñể nghiền vật liệu.
Khi trục 3 quay làm các con lăn lăn trên mâm nghiền 5, ñồng thời chúng cũng tự quay quanh trục 2. Trục 2 ñược gắn khớp với trục 1 nên các con lăn dễ dang ñược nâng lên hạ xuống, khi gặp cục vật liệu quá cứng không nghiền nhỏ ñược sẽ tránh làm