f. Công ựoạn sàng
1.4. Phân tắch lựa chọn nguyên lý làm việc của máy ép viên nhiên liệu
Ép viên là công ựoạn chắnh trong quá trình tạo ra viên nhiên liệụViệc lựa chọn kiểu thiết bị ép phù hợp với từng loại vật liệu, ựiều kiện và quy trình ép hợp lý sẽ nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, giảm chi phắ năng lượng riêng, giảm giá thành chế tạo máỵ Vì vậy việc phân tắch lựa chọn nguyên lý thiết kế máy ép viên là vấn ựề rất cần thiết.
1.4.1.Cơ sở lựa chọn nguyên lý làm việc cho máy ép viên
để ép viên nhiên liệu, hiện nay ở trong và ngoài nước thường áp dụng các nguyên lý chắnh như sau: [7; 9; 10; 11; 15]
-Máy ép viên kiểu pittong - Máy ép viên kiểu vắt xoắn -Máy ép viên khuôn vành -Máy ép viên khuôn phẳng
Trườ ng đại học Nông nghiệ p Hà Nội Ờ Luận v ăn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ... .. ... ....
24
ạ Máy ép viên kiểu pittong hoặc kiểu vắt xoắn có ưu ựiểm là kết cấu ựơn giản chế tạo rất ựơn giản nhưng lại có nhược ựiểm là sự mài mòn vỏ và ruột vắt diễn ra rất nhanh do lực ma sát phát sinh rất lớn trong quá trình ép.Tuổi thọ của các chi tiết này chỉ tồn tại (làm việc ựược) khoảng vài chục tiếng ựồng hồ cho ruột và vài chục ngày cho vỏ vắt. Như vậy ruột và vỏ vắt thường xuyên phải thay thế, ựây là nhược ựiểm lớn nhất cho thiết bị ép kiểu trục vắt.
b. Máy ép viên khuôn vành là loại máy ép viên kiểu khuôn quay ựược ứng dụng rộng rãi trong ngành chế biến thức ăn chăn nuôị Máy ép viên khuôn vành ựược chia làm thành 3 loại như hình 2.3.a,b,c.
a b c
d e
Hình 1.14. Sơ ựồ nguyên lý làm việc máy ép viên kiểu khuôn vành và khuôn phẳng
a) ép viên khuôn vành 3 quả lô; b) ép viên khuôn vành 2 quả lô côn; c) ép viên khuôn vành 2 quả lô (1 to + 1 nhỏ); d) ép viên khuôn phẳng lô trụ; e) ép viên khuôn phẳng lô côn.
Trườ ng đại học Nông nghiệ p Hà Nội Ờ Luận v ăn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ... .. ... ....
25
Máy ép viên khuôn vành có lô ép nằm bên trong khuôn. Cả khuôn và lô ựều quay, trong quá trình làm việc lô ựẩy nguyên liệu xuyên qua lỗ khuôn. Hình 1.15 giới thiệu hình dạng khuôn vành và lô ép.
Hình 1.15. Khuôn và lô ép của máy ép viên kiểu khuôn vành
Ưu ựiểm:
- Năng suất caọ
- Chi phắ năng lượng riêng thấp. Nhược ựiểm:
- Khuôn ép khó chế tạo hơn so với khuôn phẳng nên giá thành cao hơn, tháo lắp phức tạp hơn.
- Chỉ áp dụng cho các nguyên liệu dạng bột có tắnh ựồng ựều cao do góc chèn ép nguyên liệu vào lỗ khuôn giữa quả lô và khuôn ép nhỏ.
- Nguyên liệu ựưa vào không ựược quá khô ựể tạo ra một lực ma sát ựể khi vung lên nguyên liệu sẽ luôn ựược tạo thành một lớp mỏng bám trên thành khuôn ựảm bảo cho các quả lô ựểu ựược ăn
Trườ ng đại học Nông nghiệ p Hà Nội Ờ Luận v ăn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ... .. ... ....
26
liệu ựồng ựều, tránh hiện tượng có quả lô không làm việc làm giảm năng suất và gây hư hỏng nhanh.
- điều chỉnh khe hở giữa các quả lô với khuôn ép ựòi hỏi ựộ chắnh xác ựồng ựều caọ
-Viên ép sau khi cắt rơi xuống theo quán tắnh quay tròn của khuôn ép sẽ bị văng vào thành của vỏ máy nên dễ bị vỡ.
c. Máy ép khuôn phẳng
Máy ép khuôn phẳng gồm có hai loại: kiểu khuôn quay và kiểu lô ép quaỵ Loại khuôn quay thường ựược dùng với những máy có công suất nhỏ và ắt ựược sử dụng. Loại lô ép quay ựược sử dụng phổ biến hơn so với loại khuôn quay do kết cấu của bộ phận truyền ựộng ựơn giản và năng suất cao hơn. Loại lô ép quay này thường có kết cấu theo hai dạng: Lô hình trụ và lô hình côn. Hình 1.16 giới thiệu kết cấu bộ phận ép kiểu lô trụ và lô côn.
Trườ ng đại học Nông nghiệ p Hà Nội Ờ Luận v ăn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ... .. ... ....
27
Máy ép viên khuôn phẳng ựã khắc phục ựược những hạn chế của máy ép viên khuôn vành như:
- Dễ chế tạo và thay thế khuôn khi bị hư hỏng.
- Khe hở giữa khuôn và lô ép có thể ựiều chỉnh dễ dàng, thao tác ựơn giản.
- Góc ăn nguyên liệu giữa quả lô và khuôn phẳng lớn hơn so với khuôn vành nên có thể ứng dụng cho cả những nguyên liệu dạng thô, sợị - Khi bề mặt làm việc của khuôn bị mòn có thể lật mặt trái ựể sử dụng, do ựó nâng cao ựược tuổi thọ của khuôn.
- Do nguyên liệu ựi vào buồng ép từ trên xuống, ựồng thời có tấm gạt trên bề mặt khuôn cho nên nguyên liệu luôn ựược phân bố ựồng ựều trên bề mặt khuôn, vì thế dù ở vị trắ nào của khuôn ựều ép ra viên bằng nhaụ
- Viên ép cứng hơn, ắt bụi bột.
- Viên ép sau khi cắt rơi thẳng xuống theo trọng lượng bản thân và ựược ựưa ra ngoài dễ dàng nhờ ựĩa dao gạt, viên không bị va chạm với vỏ máy nên tỉ lệ viên vỡ ắt.
- Máy ép viên kiểu khuôn vành sử dụng phương pháp ép nửa khô, khi ép nhiệt lượng sinh ra tương ựối lớn, có thể ựạt tới 700C và lớn hơn nữa, dễ làm hư hỏng bộ phận nguyên liệu có tắnh nhạy cảm với nhiệt. Thông thường người ta dùng phương pháp giảm chiều dài lỗ của khuôn ựể giảm thấp sự tăng nhiệt. Nhưng về phương diện khác do giảm ngắn chiều dài hữu hiệu của khuôn thì dẫn tới làm tăng lượng bụi
Trườ ng đại học Nông nghiệ p Hà Nội Ờ Luận v ăn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ... .. ... ....
28
bột sinh ra khi ép, tỉ lệ thành phẩm giảm thấp xuống kéo theo sự giảm ựộ cứng của viên. Khắc phục tình trạng này người ta dùng khuôn phẳng, không cần giảm ựộ dài hữu hiệu của khuôn mà vẫn có thể giảm thấp nhiệt ựộ của viên bằng cách thiết kế ống nước làm nguội trực tiếp vừa giữ ựược ựộ cứng của viên vừa giảm ựược nhiệt ựộ của viên.
- Truyền ựộng sử dụng dây ựai hình thang, bánh vắt - trục vắt hoặc cặp bánh răng cônẦ, truyền ựộng sẽ ổn ựịnh và tiếng ồn thấp.
Từ những phân tắch ưu nhược ựiểm giữa máy ép viên khuôn phẳng, khuôn vành và vắt xoắn với tắnh chất của nguyên liệu ép là rơm (dạng thô, sợi), tác giả lựa chọn kiểu máy ép khuôn phẳng lô trụ với 2 quả lô quay làm ựối tượng ựể nghiên cứu thiết kế và chế tạọ