Bé c«ng th−¬ng Tæng c«ng ty giÊy viÖt nam ViÖn c«ng nghiÖp giÊy vµ xenluyl« B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp bé n¨m 2008 nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o hÖ thèng m¸y nghiÒn bét b¸n hãa c«ng suÊt 10 tÊn / ngµy
C¬ quan chñ qu¶n: C¬ quan chñ tr×: Chñ nhiÖm ®Ò tµi:
bé c«ng th−¬ng viÖn c«ng nghiÖp giÊy vµ xenluyl«
Khæng QuÕ Kü s− c¬ khÝ
7124 17/02/2009
Hµ néi - 12/2008
0
Môc lôc
Më ®Çu
3
PhÇn I : Tæng quan vÒ s¶n xuÊt bét b¸n hãa
vµ thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa
5
Néi dung Trang
1.1. C«ng nghÖ s¶n xuÊt bét b¸n hãa vµ c¸c thiÕt bÞ
5
5
nghiÒn bét b¸n hãa
6
1.1.1. Ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt bét b¸n hãa
6
1.1.2. ThiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa ®−îc sö dông ë ViÖt Nam
1.2. Lùa chän cña ®Ò tµi
6
7
1.2.1. S¬ ®å s¶n xuÊt bét b¸n hãa
PhÇn II : §èi t−îng vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
8
1.2.2. NhiÖm vô vµ môc tiªu cña ®Ò tµi
8
8
2.1. §èi t−îng nghiªn cøu
PhÇn III : KÕt qu¶ nghiªn cøu
9
2.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
3.1. KÕt cÊu, vËt liÖu chÕ t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng
9
9
cña c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa
3.1.1. M¸y nghiÒn vÝt
10
3.1.2. M¸y nghiÒn ®Üa
11
3.2. Lùa chän ph−¬ng ¸n kü thuËt ®Ó thiÕt kÕ
12
12
3.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y
17
3.3.1. M¸y nghiÒn vÝt
20
3.3.2. M¸y nghiÒn ®Üa
20
3.4. C«ng nghÖ chÕ t¹o vµ l¾p r¸p c¸c thiÕt bÞ
22
3.4.1. M¸y nghiÒn vÝt
24
3.4.2. M¸y nghiÒn ®Üa
1
3.5. Ch¹y thö thiÕt bÞ
24
26
3.5.1. Quy tr×nh, chÕ ®é c«ng nghÖ ch¹y thö
27
3.5.2. Thùc hiÖn ch¹y thö
KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ
28
Tµi liÖu tham kh¶o
29
Phô lôc
30
2
3.5.3. KÕt qu¶ ch¹y thö
Më ®Çu
HiÖn nay §¶ng ta ®ang chñ tr−¬ng thùc hiÖn mét nÒn kinh tÕ nhiÒu thµnh
phÇn, víi chÝnh s¸ch ®óng ®¾n cña §¶ng vµ Nhµ n−íc, nÒn kinh tÕ cña n−íc ta
®ang cã nhiÒu thay ®æi cïng víi sù xuÊt hiÖn ngµy cµng nhiÒu c¸c c¬ së s¶n xuÊt
kinh doanh trong nhiÒu lÜnh vùc, ngµnh nghÒ. §Çu t− ban ®Çu cho mét ngµnh
nghÒ s¶n xuÊt, víi mét c«ng nghÖ hiÖn ®¹i ®ãng gãp mét phÇn to lín vµo hiÖu
qu¶ cña doanh nghiÖp. ViÖc sö dông c¸c thiÕt bÞ ®−îc chÕ t¹o trong n−íc víi gi¸
thµnh thÊp h¬n nhËp ngo¹i nh−ng vÉn ®¶m b¶o chÊt l−îng, ®¶m b¶o yªu cÇu cña
c«ng nghÖ lµ mét trong nh÷ng yÕu tè tÝch cùc gióp cho c¸c doanh nghiÖp gi¶m
bít chi phÝ ®Çu t− ban ®Çu, gãp phÇn lµm gi¶m chi phÝ s¶n xuÊt còng nh− h¹ gi¸
thµnh s¶n phÈm, n©ng cao hiÖu qu¶ s¶n xuÊt kinh doanh cña doanh nghiÖp khi ®i
vµo ho¹t ®éng.
Cïng víi nhiÒu ngµnh nghÒ kh¸c nhau, ngµnh s¶n xuÊt giÊy vµ bét giÊy
còng gãp phÇn vµo viÖc ph¸t triÓn kinh tÕ cña ®Êt n−íc. Còng nh− c¸c ngµnh
nghÒ kh¸c, trong c«ng nghiÖp s¶n xuÊt giÊy, mçi mét s¶n phÈm lµm ra ph¶i cã
mét d©y chuyÒn thiÕt bÞ phï hîp. C«ng ®o¹n nghiÒn trong c¶ quy tr×nh c«ng
nghÖ s¶n xuÊt giÊy lµ c«ng ®o¹n kh«ng thÓ thiÕu, nã quyÕt ®Þnh tíi chÊt l−îng
s¶n phÈm.
Qu¸ tr×nh nghiÒn ®−îc thùc hiÖn víi nguyªn liÖu cã thÓ lµ bét giÊy, giÊy
lo¹i hoÆc lµ m¶nh nguyªn liÖu ®· qua xö lý. Víi mçi lo¹i nguyªn liÖu ®−a vµo
nghiÒn ta ph¶i cã c¸c thiÕt bÞ cho phï hîp.
HiÖn nay ViÖn C«ng nghiÖp GiÊy vµ Xenluyl« ®ang thùc hiÖn mét sè ®Ò
tµi vÒ c«ng nghÖ liªn quan ®Õn bét b¸n hãa. ViÖc ®Çu t− thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n
hãa phï hîp víi quy m« thö nghiÖm lµ mét vÊn ®Ò cÇn thiÕt. C¸c thiÕt bÞ nghiÒn
®ang ®−îc sö dông ë c¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt giÊy vµ bét giÊy trong n−íc hiÖn nay
®Òu ®−îc nhËp tõ n−íc ngoµi mµ chñ yÕu tõ §µi Loan vµ Trung Quèc ®ång bé
3
theo d©y chuyÒn s¶n xuÊt giÊy, nªn nÕu nhËp riªng lÎ sÏ cã gi¸ thµnh rÊt cao.
ChÝnh v× vËy, n¨m 2008 ViÖn C«ng nghiÖp GiÊy vµ Xenluyl« ®−îc Bé
C«ng Th−¬ng giao cho chñ tr× thùc hiÖn ®Ò tµi: “Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o hÖ
thèng m¸y nghiÒn bét b¸n hãa c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy”.
Môc tiªu cña ®Ò tµi: ChÕ t¹o, l¾p ®Æt vµ ®−a vµo vËn hµnh hÖ thèng m¸y
nghiÒn bét b¸n hãa cã c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy, gåm: 01 m¸y nghiÒn vÝt xo¾n vµ
01 m¸y nghiÒn ®Üa.
Néi dung nghiªn cøu:
- Nghiªn cøu c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa ®−îc chÕ t¹o t¹i n−íc ngoµi
vÒ cÊu t¹o, kÕt cÊu, vËt liÖu chÕ t¹o.
- LËp ph−¬ng ¸n kü thuËt, tÝnh to¸n, chän vËt liÖu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o m¸y
nghiÒn bét b¸n hãa ®¹t c«ng suÊt ®Ò ra.
- L¾p ®Æt, ch¹y thö, ®¸nh gi¸ vÒ c«ng suÊt, chÊt l−îng cña thiÕt bÞ
Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu:
- Nghiªn cøu c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa qua c¸c tµi liÖu cña n−íc
ngoµi ®Ó t×m hiÓu: cÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng, vËt liÖu chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ
nghiÒn bét b¸n hãa.
- Tham quan kh¶o s¸t c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa cña n−íc ngoµi hiÖn
®ang ®−îc sö dông t¹i c¸c doanh nghiÖp trong n−íc.
- Lùa chän ph−¬ng ¸n kü thuËt, tÝnh to¸n, thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p ®Æt vµ vËn
4
hµnh hÖ thèng nghiÒn bét b¸n hãa ®¹t c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy.
PhÇn I: Tæng quan vÒ s¶n xuÊt bét b¸n hãa vµ thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa
1.1. C«ng nghÖ s¶n xuÊt bét b¸n hãa vµ c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n
hãa
1.1.1. Ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt bét b¸n hãa
Trong ngµnh giÊy hiÖn ®ang ¸p dông c¸c ph−¬ng ph¸p ®Ó s¶n xuÊt bét sau:
ph−¬ng ph¸p hãa häc (bét hãa), ph−¬ng ph¸p c¬ häc (bét c¬) vµ ph−¬ng ph¸p
b¸n hãa (bét b¸n hãa).
− Ph−¬ng ph¸p hãa häc:
Ph−¬ng ph¸p nµy sö dông c¸c lo¹i hãa chÊt lµm t¸c nh©n ®Ó t¸ch lo¹i c¸c
t¹p chÊt ra khái x¬ sîi xenluylo b»ng c¸c ph¶n øng hãa häc x¶y ra trong qu¸
tr×nh nÊu bét. C¸c ph¶n øng hãa häc ®−îc thùc hiÖn trong m«i tr−êng cã nhiÖt ®é
vµ ¸p suÊt cao gióp cho c¸c ph¶n øng hãa häc ®−îc thùc hiÖn mét c¸ch dÔ dµng.
S¶n phÈm nhËn ®−îc sau khi nÊu lµ c¸c x¬ sîi bét giÊy. §©y lµ ph−¬ng ph¸p s¶n
xuÊt ra c¸c lo¹i giÊy cã chÊt l−îng cao, c¬ tÝnh tèt nh−ng hiÖu suÊt bét thu ®−îc
thÊp vµ ®Çu t− ban ®Çu tèn kÐm. Bét giÊy sau khi nÊu b»ng ph−¬ng ph¸p hãa häc
®−îc sö dông ®Ó s¶n xuÊt giÊy in, giÊy viÕt (bét ®· qua tÈy tr¾ng), giÊy bao
gãi(bét kh«ng tÈy tr¾ng).
− Ph−¬ng ph¸p c¬ häc:
§©y lµ ph−¬ng ph¸p nÊu bét giÊy Ýt sö dông ®Õn hãa chÊt, mµ chñ yÕu lµ
dïng, c¸c thiÕt bÞ nghiÒn ®Ó thu ®−îc x¬ sîi bét giÊy. §©y lµ ph−¬ng ph¸p s¶n
xuÊt bét ®¬n gi¶n nhÊt, nh−ng giÊy ®−îc s¶n xuÊt tõ lo¹i bét nµy cã c¬ tÝnh thÊp,
®é tr¾ng kh«ng cao nªn th−êng ®−îc sö dông ®Ó s¶n xuÊt giÊy in b¸o.
- Ph−¬ng ph¸p b¸n hãa:
Ph−¬ng ph¸p b¸n hãa cã thÓ ®−îc coi nh− lµ mét ph−¬ng ph¸p trung gian
gi÷a hai ph−¬ng ph¸p trªn, ph−¬ng ph¸p nµy còng sö dông t¸c nh©n lµ chÊt hãa
5
häc nh−ng ë nång ®é thÊp h¬n nhiÒu so víi ph−¬ng ph¸p hãa häc. Hãa chÊt ®−îc
thÈm thÊu vµo nguyªn liÖu th«ng qua viÖc ng©m tÈm trong m«i tr−êng cã nhiÖt
®é thÊp. ViÖc sö dông hãa chÊt ë ph−¬ng ph¸p nµy chØ n»m môc ®Ých lµm mÒm
nguyªn liÖu. Nguyªn liÖu sau khi ®−îc lµm mÒm bëi qu¸ tr×nh thÈm thÊu hãa
chÊt (m¶nh nguyªn liÖu) ®−îc ®−a sang nghiÒn ®Ó thu ®−îc c¸c x¬ sîi bét giÊy.
Ph−¬ng ph¸p b¸n hãa cã hiÖu suÊt cao (70-90%) trong s¶n xuÊt bét. Bét b¸n hãa
®−îc sö dông ®Ó s¶n xuÊt giÊy bao b×, c¸c t«ng (bét kh«ng tÈy); s¶n xuÊt giÊy in
b¸o (bét tÈy tr¾ng nhÑ); giÊy in, giÊy viÕt (bét ®· qua tÈy tr¾ng).
1.1.2. ThiÕt bÞ nghiÒn bét b¸n hãa ®−îc sö dông ë ViÖt Nam
C¸c lo¹i m¸y nghiÒn ®ang ®−îc sö dông trong ngµnh giÊy hiÖn nay lµ:
nghiÒn Hµ Lan, nghiÒn ®Üa, nghiÒn c«n, nghiÒn vÝt.
Nh− phÇn trªn ®· tr×nh bµy, bét b¸n hãa ®−îc s¶n xuÊt b»ng ph−¬ng ph¸p
thÈm thÊu hãa chÊt c¸c m¶nh nguyªn liÖu sau ®ã ®−a chóng vµo nghiÒn ®Ó thu
håi c¸c x¬ sîi bét giÊy. C¸c thiÕt bÞ nghiÒn m¶nh ®−îc sö dông ®Ó nghiÒn bét
b¸n hãa gåm chñ yÕu lµ hÖ thèng m¸y nghiÒn ®Üa 2 cÊp hoÆc 3 cÊp. HiÖn nay t¹i
ViÖt Nam cã C«ng ty GiÊy T©n Mai lµ doanh nghiÖp s¶n xuÊt bét hãa nhiÖt c¬
tÈy tr¾ng (bét BCTMP) sö dông thiÕt bÞ nghiÒn m¶nh lµ nghiÒn ®Üa. T¹i ®©y,
c«ng ®o¹n nghiÒn ®−îc chia lµm 2 giai ®o¹n: nghiÒn s¬ cÊp vµ nghiÒn thø cÊp.
Ngoµi hÖ thèng m¸y nghiÒn ®Üa nh− trªn, t¹i c¸c c¸c c¬ së s¶n xuÊt bét
theo ph−¬ng ph¸p kiÒm l¹nh (s¶n xuÊt giÊy vµng m·), ng−êi ta cßn sö dông thiÕt
bÞ nghiÒn lµ hÖ thèng nghiÒn bao gåm: m¸y nghiÒn vÝt, m¸y nghiÒn Hµ Lan, m¸y
nghiÒn ®Üa.
Trong c¸c nhiÖm vô nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ cña ViÖn C«ng
nghiÖp GiÊy vµ Xenluylo n¨m 2008, cã ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc “Nghiªn cøu c«ng
nghÖ vµ d©y chuyÒn thiÕt bÝanr xuÊt bét giÊy hiÖu suÊt cao tõ nguån nguyªn liÖu
trong n−íc ®¹t tiªu chuÈn xuÊt khÈu” mµ trong ®ã ®Ò tµi ®· lùa chän ph−¬ng ¸n
c«ng nghÖ lµ sö dông m¸y nghiÒn vÝt vµ m¸y nghiÒn ®Üa.
1.2. Lùa chän cña ®Ò tµi
1.2.1. S¬ ®å s¶n xuÊt bét b¸n hãa
D−íi ®©y lµ s¬ ®å s¶n xuÊt bét b¸n hãa lµm c¨n cø ®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô
6
cña ®Ò tµi
NaOH, T=900C, τ = 2h
NghiÒn vÝt Xö lý m¶nh víi xót M¶nh gç ®· qua tuyÓn chän
Xeo bét Sµng bét NghiÒn tinh NghiÒn ®Üa
Sö dông l¹i hay thu håi hãa chÊt
H×nh 1
1.2.2. NhiÖm vô vµ môc tiªu cña ®Ò tµi:
NhiÖm vô cña ®Ò tµi lµ: “nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o hÖ thèng m¸y nghiÒn
bét b¸n hãa c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy”
C¨n cø vµo nhiÖm vô ®Æt ra cña ®Ò tµi vµ s¬ ®å c«ng nghÖ nªu trªn cã thÓ
nhËn thÊy nhiÖm vô vµ môc tiªu chÝnh cña ®Ò tµi nµy lµ: nghiªn cøu, thiÕt kÕ vµ
chÕ t¹o 2 m¸y nghiÒn cã c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy, bao gåm: 01 m¸y nghiÒn vÝt, 01
7
m¸y nghiÒn ®Üa.
PhÇn II ®èi t−îng vµ Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
2.1. §èi t−îng nghiªn cøu :
Trong ®Ò tµi nµy ®èi t−îng ®−îc nghiªn cøu lµ hÖ thèng m¸y nghiÒn bét
b¸n hãa cã c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy, bao gåm: 1 m¸y nghiÒn vÝt vµ 1 m¸y nghiÒn
®Üa
2.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu:
- C¨n cø vµo c¸c tµi liÖu cña n−íc ngoµi mµ chñ yÕu lµ cña Liªn X« cò ®Ó
t×m hiÓu cÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng, vËt liÖu chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét
b¸n hãa.
- Tham quan kh¶o s¸t c¸c thiÕt bÞ nghiÒn bét c¬, bét hãa, b¸n hãa, kiÒm
l¹nh hiÖn ®ang ®−îc sö dông t¹i c¸c doanh nghiÖp s¶n xuÊt bét giÊy vµ giÊy ë
ViÖt Nam
- Lùa chän ph−¬ng ¸n kü thuËt, tÝnh to¸n , thiÕt kÕ chÕ t¹o, l¾p ®Æt vµ vËn
8
hµnh hÖ thèng m¸y nghiÒn bét b¸n hãa cã c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy.
PhÇn III KÕt qu¶ nghiªn cøu
3.1. KÕt cÊu, vËt liÖu chÕ t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c thiÕt bÞ
nghiÒn bét b¸n hãa.
3.1.1. M¸y nghiÒn vÝt:
- KÕt cÊu vµ vËt liÖu chÕ t¹o m¸y nghiÒn vÝt: Trong c¸c tµi liÖu cña n−íc
ngoµi nh− Liªn X« cò, Trung Quèc kh«ng cã ®Ò cËp ®Õn m¸y nghiÒn vÝt, viÖc
t×m hiÓu cÊu t¹o cña chóng chØ cã thÓ t×m hiÓu qua thùc tÕ tõ c¸c m¸y nghiÒn
®−îc chÕ t¹o t¹i §µi Loan cã trong c¸c d©y chuyÒn s¶n xuÊt giÊy vµng m· xuÊt
khÈu sang §µi Loan. Tõ quan s¸t thùc tÕ chóng t«i thÊy m¸y nghiÒn vÝt cã c¸c bé
phËn chÝnh sau:
+ Th©n m¸y: ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp CT5, th©n m¸y nghiÒn vÝt ®−îc chÕ
t¹o theo d¹ng h×nh èng, cã 01 cöa n¹p liÖu, 01 cöa x¶ nguyªn liÖu ra, 02 cöa
th¨m ®Ó c¨n chØnh khi l¾p m¸y. PhÝa trong èng, ë d−íi cã g¾n c¸c thanh dao ®Õ
ch¹y suèt theo chiÒu dµi th©n b»ng ph−¬ng ph¸p hµn ®iÖn cè ®Þnh vµo th©n m¸y,
cã tÊt c¶ 11 thanh dao ®Õ b»ng thÐp 45, c¸c dao ®Õ cã kÝch th−íc 20x20mm.
Toµn bé th©n m¸y ®−îc g¾n cè ®Þnh trªn ch©n m¸y b»ng thÐp U140
+ Trôc m¸y (trôc nghiÒn) : phÇn gi÷a trôc ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp èng
nh»m gi¶m träng l−îng cña trôc. Trªn trôc cã g¾n c¸c vßng c¸nh xo¾n b»ng
ph−¬ng ph¸p hµn víi môc ®Ých ®Èy nguyªn liÖu di chuyÓn liªn tôc trong th©n
m¸y. C¸c thanh dao bay b»ng thÐp 45 cã kÝch th−íc 20x40mm, dµi 1000mm
®−îc hµn vµo c¸c tÊm dao vµ c¸c tÊm dao l¹i ®−îc hµn cè ®Þnh trªn trôc, sè l−îng
dao bay còng nh− c¸c tÊm dao lµ 04, chóng ®−îc ®Æt nghiªng mét gãc 50 so víi
®−êng t©m cña trôc. Trôc nghiÒn ®−îc truyÒn chuyÓn ®éng tõ ®éng c¬ ®iÖn th«ng
qua 01 cÆp b¸nh ®ai thang.
- Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y nghiÒn vÝt:
Nguyªn liÖu ®−îc n¹p vµo th©n m¸y qua cöa n¹p liÖu, nhê c¸c vßng vÝt
9
xo¾n ®−îc g¾n trªn trôc nghiÒn, nguyªn liÖu ®−îc ®Èy di chuyÓn däc theo th©n
m¸y. Nhê chuyÓn ®éng quay cña trôc nghiÒn, c¸c thanh dao bay g¹t nguyªn liÖu
®i qua khe hë gi÷a dao bay vµ dao ®Õ, t¹i ®©y, d−íi t¸c ®éng cña lùc ma s¸t, ¸p
lùc gi÷a dao bay vµ dao ®Õ nguyªn liÖu ®−îc nghiÒn theo yªu cÇu c«ng nghÖ vµ
®−îc lÊy ra t¹i cöa ra.
§Ó ®iÒu chØnh chÊt l−îng nghiÒn, ta ®iÒu chØnh khe hë gi÷a dao bay vµ
dao ®Õ b»ng c¸ch n©ng hoÆc h¹ chiÒu cao t©m cña trôc nghiÒn th«ng qua c¸c tÊm
®Öm dµy 1mm bªn d−íi c¸c gèi ®ì cña trôc nghiÒn.
3.1.2. M¸y nghiÒn ®Üa:
- KÕt cÊu vµ vËt liÖu chÕ t¹o cña m¸y nghiÒn ®Üa: m¸y nghiÒn ®Üa bao
gåm c¸c bé phËn chÝnh nh− sau:
+ Th©n m¸y: ®−îc ®óc b»ng gang x¸m, lµ bé phËn chÝnh ®Ó ®ì c¸c bé
phËn kh¸c cña m¸y.
+ Hép nghiÒn: còng ®−îc ®óc b»ng gang x¸m, ®©y lµ n¬i x¶y ra ho¹t ®éng
chÝnh cña m¸y, ®ã lµ qu¸ tr×nh nghiÒn.
+ §Üa nghiÒn (dao nghiÒn): n»m trong hép nghiÒn, gåm cã 01 ®Üa ®−îc
l¾p cè ®Þnh trªn th©n hép nghiÒn, 01 ®Üa ®−îc l¾p trªn trôc nghiÒn. Trªn bÒ mÆt
c¸c ®Üa nghiÒn cã c¸c r·nh t¹o thµnh c¸c l−ìi dao ®Ó nghiÒn, c¸c ®Üa nghiÒn ®−îc
l¾p ®ång t©m víi nhau. §Üa nghiÒn ®−îc lµm b»ng thÐp 40X17H2M hoÆc thÐp
95X18 lµ c¸c kim lo¹i cã ®é chÞu nhiÖt vµ chÞu mµi mßn cao.
+ Trôc nghiÒn: lµ bé phËn truyÒn chuyÓn ®éng trùc tiÕp tõ ®éng c¬ ®iÖn
sang cho ®Üa nghiÒn.
- Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¸y nghiÒn ®Üa:
Nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo hép nghiÒn qua t©m ®Üa nghiÒn cè ®Þnh, d−íi
t¸c ®éng cña chuyÓn ®éng quay trßn cña ®Üa nghiÒn, nguyªn liÖu chÞu sù t¸c
®éng cña lùc ly t©m di chuyÓn tõ t©m ®Üa ra vµnh ®Üa trong c¸c r·nh ®−îc t¹o ra
bëi c¸c l−ìi dao nghiÒn, trong qu¸ tr×nh di chuyÓn chÞu sù t¸c ®éng cña lùc ma
s¸t t¹o ra gi÷a 2 ®Üa chuyÓn ®éng vµ cè ®Þnh, nguyªn liÖu ®−îc nghiÒn theo yªu
10
cÇu c«ng nghÖ.
§Ó thay ®æi chÊt l−îng nghiÒn ng−êi ta ®iÒu chØnh khe hë gi÷a c¸c bÒ mÆt
®Üa nghiÒn b»ng c¸ch ®Èy ®Üa nghiÒn di chuyÓn theo ph−¬ng däc trôc nhê hÖ mét
bé truyÒn trôc vÝt b¸nh vÝt.
3.2. Lùa chän ph−¬ng ¸n kü thuËt ®Ó thiÕt kÕ.
§Ó thùc hiÖn viÖc thiÕt kÕ mét thiÕt bÞ míi, ta cã 2 c¸ch thùc hiÖn
C¸ch thø nhÊt: c¨n cø vµo yªu cÇu ®Çu ra cña thiÕt bÞ nh−: n¨ng suÊt cña
thiÕt bÞ, chÊt l−îng cña s¶n phÈm ®−îc t¹o ra bëi thiÕt bÞ, ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n
c¸c th«ng sè kü thuËt cña c¸c chi tiÕt cña thiÕt bÞ ®Ó ®¶m b¶o ®óng yªu cÇu ®Æt
ra.
C¸ch thø hai: c¨n cø vµo c¸c d¹ng thiÕt bÞ ®· cã ®ang ®−îc sö dông, ta
chän s½n kÕt cÊu, th«ng sè kü thuËt cña c¸c chi tiÕt cña thiÕt bÞ sau ®ã c¨n cø vµo
c¸c th«ng sè ®ã tÝnh ng−îc l¹i ®Ó kiÓm nghiÖm xem víi c¸c th«ng sè ®ã th× thiÕt
bÞ cña ta cã ®¹t ®−îc yªu cÇu theo nh− ban ®Çu ®Æt ra hay kh«ng.
Trong ph¹m vi ®Ò tµi nµy, chóng t«i dïng c¸ch thø hai ®Ó thùc hiÖn c«ng
viÖc thiÕt kÕ 02 m¸y nghiÒn theo yªu cÇu cña ®Ò tµi.
HiÖn nay c¸c m¸y nghiÒn vÝt ®−îc sö dông t¹i c¸c c¬ së s¶n xuÊt bét giÊy
trong n−íc ®Òu cã xuÊt xø tõ §µi Loan nh−ng kh«ng cã c¸c sè liÖu tÝnh to¸n cô
thÓ kÌm theo. Trong c¸c tµi liÖu cña n−íc ngoµi hiÖn cã t¹i ViÖt Nam còng
kh«ng ®Ò cËp tíi m¸y nghiÒn vÝt, mµ chØ ®Ò cËp tíi c¸c lo¹i m¸y nghiÒn kh¸c :
m¸y nghiÒn Hµ Lan, m¸y nghiÒn ®Üa, m¸y nghiÒn c«n...
C¨n cø vµo m¸y nghiÒn vÝt cña §µi Loan hiÖn ®ang ®−îc c¸c doanh
nghiÖp s¶n xuÊt giÊy vµ bét giÊy cña ViÖt Nam hiÖn ®ang sö dông vµ qua c¸c tµi
liÖu cña Liªn X« cò, chóng t«i nhËn thÊy m¸y nghiÒn vÝt cña §µi Loan cã cÊu
t¹o vµ ho¹t ®éng t−¬ng ®ång nh− m¸y nghiÒn Hµ Lan khi nghiÒn nguyªn liÖu ë
d¹ng m¶nh:
M¸y nghiÒn vÝt vµ m¸y nghiÒn Hµ Lan ®Òu cã dao bay ®−îc g¾n trªn trôc
quay tuy sè l−îng dao kh¸c nhau; ®Ó ®iÒu chØnh khe hë gi÷a dao bay vµ dao ®Õ
ng−êi ta ®Òu dïng biÖn ph¸p n©ng hoÆc h¹ bé phËn chuyÓn ®éng quay cã g¾n
dao bay v× vËy phÇn tham gia vµo ho¹t ®éng nghiÒn cïng n»m ë phÝa d−íi nªn
11
dao ®Õ chØ ®−îc l¾p ®Æt ë phÝa d−íi.
ë m¸y nghiÒn Hµ Lan dao ®Õ ®−îc ®Æt nghiªng mét gãc 70, dao bay ®Æt
song song víi ®−êng t©m trôc cña l« dao bay ®Ó t¹o thµnh mét gãc nghiªng gi÷a
dao bay vµ dao ®Õ th× ë m¸y nghiÒn vÝt còng t−¬ng tù nh− vËy do dao ®Õ song
song cßn dao bay th× nghiªng mét gãc 50 so víi ®−êng t©m trôc dao bay.
NÕu kh«ng kÓ ®Õn bé phËn tiÕp liÖu cña m¸y nghiÒn vÝt lµ c¸c c¸nh xo¾n
cã nhiÖm vô ®Èy nguyªn liÖu vµo buång nghiÒn, th× nguyªn liÖu ®−îc dÞch
chuyÓn trong th©n cña m¸y nghiÒn vÝt còng t−¬ng tù nh− trong m¸y nghiÒn Hµ
Lan.
Qua c¸c ®iÓm t−¬ng ®ång nh− ®· nªu ë trªn gi÷a m¸y nghiÒn Hµ Lan vµ
m¸y nghiÒn vÝt, chóng t«i quyÕt ®Þnh chän ph−¬ng ¸n ¸p dông c¸c c«ng thøc tÝnh
to¸n cho m¸y nghiÒn Hµ Lan trong c¸c tµi liÖu cña Liªn X« cò vµo viÖc tÝnh to¸n
cho m¸y nghiÒn vÝt.
3.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ m¸y
3.3.1. M¸y nghiÒn vÝt:
a - C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y vµ c¸c th«ng sè kü thuËt
- Th©n m¸y: th©n m¸y lµm b»ng kim lo¹i cã d¹ng h×nh èng, th©n cã chiÒu
dµi 1.5m vµ cã ®é dµy 20mm. Trªn th©n m¸y t¹i mét ®Çu cã 01 cöa n¹p liÖu cã
khÝch th−íc 350x260mm n»m phÝa trªn vµ 01 cöa ra liÖu cã kÝch th−íc
300x180mm n»m bªn c¹nh th©n vµ ë ®Çu cßn l¹i. C¸c thanh dao ®Õ ®−îc hµn
phÝa d−íi, bªn trong lßng cña th©n m¸y.
- Trôc m¸y: ®−îc lµm b»ng thÐp èng cã ®−êng kÝnh 140mm, dµy 10mm. ë
hai ®Çu trôc cã cèt trôc b»ng thÐp ®Æc b»ng ph−¬ng ph¸p ®ãng chèt Φ25 xuyªn
qua vµ hµn ch¾c lµ n¬i l¾p vßng bi, b¸nh ®ai nh»m truyÒn chuyÓn ®éng quay cho
trôc tõ ®éng c¬ ®iÖn. Trªn trôc cã g¾n 04 tÊm thÐp mµ trªn ®ã cã c¸c thanh dao
bay vµ 02 vßng c¸nh xo¾n theo h−íng xo¾n ph¶i ®Ó ®Èy m¶nh nguyªn liÖu vµo
khoang nghiÒn.
- Dao bay: ®−îc lµm b»ng thÐp chÞu mµi mßn, víi kÝch th−íc chiÒu dµy
12
(réng) s1=40mm, chiÒu cao h1=118mm, chiÒu dµi l1=1000mm. Sè l−îng dao bay
lµ z1=04 dao ®−îc hµn chia ®Òu xung quanh trôc m¸y vµ cã h−íng nghiªng víi ®−êng t©m trôc mét gãc 50.
- Dao ®Õ: còng ®−îc lµm b»ng thÐp chÞu mµi mßn. Sè dao ®Õ trªn th©n
m¸y lµ z2=11, dao cã kÝch th−íc chiÒu dµy (réng) s2=20mm, chiÒu cao
h2=20mm, chiÒu dµi l2=1500 mm ®−îc hµn vµo th©n m¸y theo suèt chiÒu dµi th©n m¸y, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dao ®Õ lµ 20mm.
C¸c kÝch th−íc chiÒu dµy vµ chiÒu cao cña dao bay vµ dao ®Õ ®−îc chän
nh− trªn nh»m phï hîp víi viÖc nghiÒn m¶nh nguyªn liÖu th−êng cã kÝch th−íc
chiÒu dµi hîp c¸ch lµ 20-25mm.
C¸nh xo¾n ®−îc lµm b»ng thÐp dµy 14mm víi ®−êng kÝnh lµ D = 376mm,
b−íc xo¾n lµ s = 220mm.
CÆp b¸nh ®ai cña m¸y ®−îc ®óc b»ng gang víi 03 r·nh ®ai ch¹y ®ai C vµ
bd
i
2.75
=
=
=
cã kÝch th−íc nh− sau: b¸nh ®ai chñ ®éng dcd = 200mm; b¸nh ®ai bÞ ®éng
d d
550 200
cd
dbd=550mm v× vËy tû sè truyÒn cña cÆp b¸nh ®ai nµy lµ
n
527 /
v ph
=
=
=
§éng c¬ ®iÖn dïng cho m¸y lµ ®éng c¬ cã c«ng suÊt 37KW vµ sè vßng
dcn i
1450 2,75
quay ndc = 1450 v/ph. Sè vßng quay cña trôc m¸y sÏ lµ
KÕt cÊu cô thÓ cña m¸y nghiÒn vÝt ®−îc thÓ hiÖn trªn b¶n vÏ l¾p ë phÇn
phô lôc cña b¶n b¸o c¸o nµy.
b- TÝnh kiÓm nghiÖm c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña m¸y nghiÒn vÝt
Theo [1] trang 245 vµ 246 c¸c ®¹i l−îng quan träng cña m¸y nghiÒn Hµ
Lan mµ sau ®©y ®−îc ¸p dông cho m¸y nghiÒn vÝt ®−îc kÓ ®Õn vµ x¸c ®Þnh nh−
sau :
v
m/s
(1)
=
nd π 60
VËn tèc dµi cña dao bay ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
trong ®ã: n – sè vßng quay cña trôc nghiÒn (r« to) trong 1 phót
10.37m/s
v =
=
d - ®−êng kÝnh trôc nghiÒn tÝnh tõ c¸c ®Ønh cña dao bay (m)
3,14.527.0,376 60
13
tõ (1) ⇒
còng theo [1] vËn tèc dµi cña dao cña c¸c lo¹i m¸y nghiÒn cã c«ng suÊt tõ
20 tÊn/ngµy trë xuèng ®Òu n»m trong kho¶ng 9 – 15 m/s
m/s
(2)
L = n
nm m l 1 2 60
ChiÒu dµi nghiÒn cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
trong ®ã: n – sè vßng quay cña trôc nghiÒn (r« to) trong 1 phót
m1 – sè l−îng dao bay m¸y
m2 – sè l−îng dao ®Õ cña m¸y
m s
386,5 /
=
=
l – chiÒu dµi tiÕp xóc gi÷a dao bay vµ dao ®Õ, m
nL
527.4.11.1 60
tõ (2) ⇒
cm2
(3)
F
=
z s z s l 1 1 2 2 cos dπ α
DiÖn tÝch bÒ mÆt nghiÒn cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh theo
trong ®ã : z1 – sè dao l¾p trªn trôc nghiÒn (r«to)
z2 – sè dao trªn bÒ mÆt cè ®Þnh (stato)
cm s1 – chiÒu dµy cña dao trªn r«to (dao bay),
cm s2 – chiÒu dµy cña dao trªn stato (dao ®Õ),
l – chiÒu dµi tiÕp xóc gi÷a dao bay vµ dao ®Õ, cm
d - ®−êng kÝnh t¹i mÆt ngoµi cïng cña dao bay, cm
2
F
299
cm
=
=
α - gãc gi÷a trôc r«to vµ h−íng cña dao bay: α = 50
4.4.11.2.100 3,14.37, 6.0,997
⇒
HÖ sè ®Æc tr−ng nghiÒn E cña m¸y biÓu thÞ sù liªn quan gi÷a chiÒu dµi
(4)
m/s.cm2
E
=
nL F
E
1, 293
=
=
nghiÒn vµ diÖn tÝch nghiÒn ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
2
386,5 299
m s cm .
⇒
HÖ sè ®Æc tr−ng nghiÒn cña m¸y thÓ hiÖn møc ®é c¾t ng¾n vµ lµm mÞn x¬
sîi cña c¸c lo¹i m¸y nghiÒn kh¸c nhau. HÖ sè nµy cµng lín th× m¸y cµng cã kh¶
14
n¨ng cao h¬n trong viÖc lµm gi¶m kÝch th−íc theo chiÒu dµi cña x¬ sîi (c¾t), nÕu
E
1, 293
=
hÖ sè E nhá th× m¸y cã kh¶ n¨ng cao h¬n trong viÖc lµm gi¶m kÝch th−íc theo bÒ
th× m¸y nghiÒn vÝt ®−îc thiÕt
2
m . s cm
ngang cña x¬ sîi (nghiÒn). Víi hÖ sè
kÕ cã kh¶ n¨ng nghiÒn vì c¸c m¶nh nguyªn liÖu cao h¬n viÖc c¾t ng¾n chóng,
®iÒu nµy phï hîp víi môc tiªu cña ®Ò tµi ®−a ra.
TÝnh kiÓm nghiÖm n¨ng lùc cña hÖ thèng vÝt t¶i ®−îc g¾n trªn trôc nghiÒn
N¨ng suÊt cña m¸y phô thuéc vµo viÖc vËn chuyÓn nguyªn liÖu cña bé
phËn vÝt xo¾n l¾p trªn trôc chÝnh v× chóng cã nhiÖm vô ®Èy c¸c m¶nh nguyªn
liÖu di chuyÓn vµo khoang nghiÒn ®Ó nghiÒn.
Theo [5] trang 128 th× l−u l−îng vËn chuyÓn lý thuyÕt QLT cña vÝt t¶i ®−îc
2
2
60
(
D d Sn
)
=
−
ϕ
(5)
LTQ
π 4
x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc:
Trong ®ã QLT: l−u l−îng m¶nh (m3/h) D: ®−êng kÝnh ngoµi cïng cña vÝt xo¾n (m), D = 0,376m
d: ®−êng kÝnh cña trôc vÝt xo¾n (m), d = 0,14m
S: b−íc xo¾n (m), S = 0,22m
n: sè vßng quay cña vÝt xo¾n (vßng/phót), n = 527 v/ph
2
2
60
(0,376
0,14 ).0, 22.527.0,16 106
3 / m h
=
−
≈
ϕ: hÖ sè ®iÒn ®Çy cña m¶nh, ϕ =0,12 – 0,36
LTQ
3,14 4
⇒
Th«ng th−êng khi nghiÒn bét ta th−êng nghiÒn ë nång ®é 3-5%, t−¬ng tù
nh− vËy ë m¸y nghiÒn vÝt dïng ®Ó nghiÒn m¶nh ta cïng chØ nghiÒn víi møc ®é
chiÕm chç cña m¶nh lµ 3-5% thÓ tÝch khoang nghiÒn, tr¸nh hiÖn t−îng t¾c nghÏn
cña m¸y. V× vËy l−u l−îng thùc tÕ cña m¶nh mµ m¸y cã thÓ nghiÒn ®−îc lµ QTT ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc QTT = 0,05QLT = 0,05.106 = 5,3 m3/h
Khèi l−îng bét kh« tuyÖt ®èi g mµ m¸y nghiÒn ®−îc trong mét giê ®−îc
g
T/h
Qργ=
(6)
TT
x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
15
trong ®ã: ρ - khèi l−îng riªng cña m¶nh = 0.5 T/m3
g
0,5.0.18.5, 3 0.5 /
T h
=
≈
γ - ®é kh« tuyÖt ®èi cña m¶nh = 0,18
⇒
VËy trong mét ngµy khèi l−îng bét kh« tuyÖt ®èi mµ m¸y nghiÒn ®−îc G
®−îc x¸c ®Þnh bëi G = 24g = 24.0,5 = 12 T/ngµy. ®iÒu nµy phï hîp víi môc tiªu
cña ®Ò tµi ®Æt ra.
c- TÝnh vµ chän c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn:
Theo [3] trang 115, c«ng suÊt tiªu hao tæng céng trong qu¸ tr×nh ho¹t
(7)
®éng cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh bëi:
N = Nu + Nz
Trong ®ã: Nu – c«ng suÊt tiªu hao trong qu¸ tr×nh nghiÒn
(8)
Nz – c«ng suÊt tiªu hao cßn l¹i
Nz = Na + Nh + Nt + Nv + Nb
Trong ®ã: Na – c«ng suÊt tiªu hao dïng cho viÖc di chuyÓn nguyªn liÖu
trong m¾t nghiÒn
Nh – c«ng suÊt tiªu hao cho viÖc n©ng khèi l−îng nguyªn liÖu
trong m¾t nghiÒn
Nt – c«ng suÊt tiªu hao ®Ó th¾ng ®−îc lùc ma s¸t gi÷a dao vµ
nguyªn liÖu
Nv – c«ng suÊt tiªu hao cho viÖc chèng l¹i lùc c¶n cña kh«ng
khÝ
Nb – c«ng suÊt tiªu hao ®Ó chèng l¹i lùc ma s¸t gi÷a trôc vµ
c¸c gèi ®ì
(9)
⇒ N = Nu + Na + Nh + Nt + Nv + Nb
Theo b¶ng 36 nÕu c«ng suÊt tiªu hao tæng céng cña m¸y lµ 100% th× c¸c
c«ng suÊt tiªu hao chiÕm tû lÖ nh− sau:
Nu = 39%N
Na = 45,6%N
Nh = 4,5%N
16
Nt = 2,2%N
Nv = 5,2%N
Nb = 3,5%N
Ta thÊy r»ng c«ng suÊt Na chiÕm tû lÖ lín nhÊt v× vËy chØ cÇn tÝnh c«ng
N
KW
=
(10)
suÊt nµy sau ®ã sÏ suy ra c¸c c«ng suÊt kh¸c vµ c«ng suÊt tiªu hao tæng céng
aN 100 45,6
q v ( m
v v ) k
N
KW
=
(11)
⇒
a
− 102
mµ
1000
LT
14,7
kg
=
=
≈
q m
Q ρ 3600
1000.0,5.106 3600
trong ®ã: qm – khèi l−îng cña nguyªn liÖu di chuyÓn ®−îc trong 1 gi©y
v – vËn tèc dµi cña dao bay = 10,37 m/s
v
1,9 /
m s
=
=
=
vk – vËn tèc cña nguyªn liÖu di chuyÓn tõ cöa n¹p liÖu ®Õn
k
nS 60
527.0, 22 60
12.7
KW
=
≈
cöa ra liÖu
aN
14,7(10,37 1,9)10,37 − 102
N
27,85
KW
=
=
⇒
100.12,7 45,6
theo (10) ⇒
C«ng suÊt cña ®éng c¬ ®iÖn N®c ®−îc x¸c ®Þnh b»ng N®c = 1,2N v× vËy
N®c = 1,2.27.85 = 33.42KW
VËy viÖc chän ®éng c¬ cã c«ng suÊt 37KW vµ sè vßng quay n = 1450 v/ph
cho m¸y ngay tõ ®Çu lµ phï hîp.
3.1.2. M¸y nghiÒn ®Üa
a - C¸c bé phËn chÝnh cña m¸y vµ th«ng sè kü thuËt
C¨n cø vµo c¸c tµi liÖu tham kh¶o vµ c¸c m¸y nghiÒn ®Üa hiÖn ®ang ®−îc
sö dông t¹i ViÖt Nam, ta chän c¸c th«ng sè cña c¸c bé phËn chÝnh ¶nh h−ëng
trùc tiÕp ®Õn n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng nghiÒn cña m¸y nghiÒn nh− sau :
§éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt 37 KW, sè vßng quay n = 980 v/ph
§Üa nghiÒn cã ®−êng kÝnh ngoµi cïng cña dao lµ D = 380mm, ®−êng kÝnh
17
trong cïng cña dao lµ d = 180mm.
§Ó m¸y cã kÝch th−íc kh«ng lín qu¸ mµ vÉn ®¶m b¶o c«ng suÊt, nhãm ®Ò
tµi chän thiÕt kÕ lo¹i m¸y nghiÒn ®Üa 02 cÆp ®Üa nghiÒn : hai ®Üa ngoµi cïng ®øng
yªn cßn hai ®Üa bªn trong ®−îc truyÒn chuyÓn ®éng quay bëi trôc chÝnh nèi víi
®éng c¬ ®iÖn bëi khíp nèi.
KÕt cÊu cô thÓ cña m¸y nghiÒn ®Üa ®−îc thÓ hiÖn trong b¶n vÏ l¾p trong
phÇn phô lôc kÌm theo cña b¸o c¸o nµy.
b - TÝnh kiÓm nghiÖm c¸c ®Æc tÝnh cña m¸y nghiÒn ®Üa
Theo [4] trang 54, c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt cña m¸y nghiÒn ®Üa ®−îc x¸c ®Þnh
nh− sau :
vËn tèc dµi cña ®Üa nghiÒn trªn vµnh trßn ngoµi cïng cña ®Üa v ®−îc x¸c
π
v
m s /
=
(12)
Dn 60
®Þnh bëi:
trong ®ã: D - ®−êng kÝnh ngoµi cïng cña ®Üa, D = 0,38 m
n – sè vßng quay cña ®Üa còng lµ sè vßng quay cña ®éng c¬
v
19,5 /
m s
=
≈
®iÖn, n = 980 v/ph
3,14.0,38.980 60
⇒
m/s
(13)
L 1
m m l 1 2
in = ∑ 60
1
chiÒu dµi nghiÒn cña 01 cÆp ®Üa cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh bëi
trong ®ã: n – sè vßng quay cña ®Üa trong 1 phót
m1 – sè r¨ng cña ®Üa nghiÒn thø nhÊt
0,1
l
m
=
=
=
m2 – sè r¨ng cña ®Üa nghiÒn thø hai
D d − 2
0,38 0,18 − 2
l – chiÒu dµi cña r¨ng dao nghiÒn,
i – sè kiÓu r¨ng cña dao trªn 1 ®Üa nghiÒn, i = 1
§èi víi m¸y nghiÒn ®Üa, cã rÊt nhiÒu d¹ng r¨ng dao ®−îc sö dông nh−ng
theo [2] trang177, ®Ó sö dông cho nghiÒn bét b¸n hãa cã kÝch th−íc x¬ sîi th«
h¬n kÝch th−íc x¬ sîi cña bét hãa th× r¨ng dao cña ®Üa nghiÒn nªn cã d¹ng h×nh
18
tia theo h−íng kÝnh vµ cã kÝch th−íc: réng b = 5mm , cao h = 5mm, chiÒu réng
m
120
=
≈
=
r·nh dao lµ br = 5mm. Víi sè r¨ng ®−îc ph©n bè ®Òu trªn bÒ mÆt ®Üa cã ®−êng
r¨ng. Trªn ®Üa chØ cã mét lo¹i r¨ng
3,14.380 5 5 +
D π b b + r
kÝnh D = 380mm lµ
2
392 /
m s
=
=
dao nªn i = 1, hai ®Üa cã d¹ng r¨ng nh− nhau nªn m1 = m2 = m =120
L 1
nml 60
2.392
784 /
m s
=
=
=
⇒
nL
L 12
ChiÒu dµi nghiÒn cña c¶ m¸y sÏ lµ
2
F
cm
=
(14)
2
)
2 bl n 2 2 D d −
( π
DiÖn tÝch bÒ mÆt nghiÒn F cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh bëi
trong ®ã: b – chiÒu réng r¨ng dao, b = 0,5 cm
l – chiÒu dµi r¨ng dao, l = 10 cm
n – sè vßng quay cña ®Üa nghiÒn, n = 980 v/ph
D - ®−êng kÝnh ngoµi cïng cña r¨ng dao, D = 38 cm
2
2
F
28
cm
=
≈
d - ®−êng kÝnh trong cïng cña r¨ng dao, d = 18 cm
2.0,5.10 .980 2 2 18 ) 3,14(38
−
⇒
E
28
=
=
=
(15)
2
nL F
784 28
m s cm .
HÖ sè ®Æc tr−ng nghiÒn E cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh bëi
c - TÝnh vµ chän c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn
KW
(16)
N = h
BL 1000
theo [2] trang 156, 157, c«ng suÊt h÷u Ých cña m¸y ®−îc x¸c ®Þnh bëi:
trong ®ã: B – t¶i träng riªng cña dao J/Km,
theo [6], B = 1000 – 1250 J/Km
L
0,35
3 D n
Km/s
(17)
=
L – chiÒu dµi nghiÒn cña ®Üa trong 1 gi©y
trong ®ã: D - ®−êng kÝnh ngoµi cïng cña ®Üa, D = 0,38 m
L
3 0,35.0,38 .980 18,82
Km s /
=
≈
n – sè vßng quay cña ®Üa, n = 980 v/ph
19
⇒
20,7
KW
=
=
hN
1100.18,82 1000
⇒
5
KW
3 Cn D
=
(18)
kN
C«ng suÊt tæn hao kh«ng t¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo:
trong ®ã: C – hÖ sè tæn hao v« Ých, C = 1,3.10-6 – 1,7.10-6
3
6 −
5 1, 4.10 .980 .0,38
10, 44
KW
=
=
chän C = 1,4.10-6
kN
⇒
(
)
N
N
N
KW
=
+
(19)
dc
h
k
1 K
C«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn Ndc ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc :
34.6
KW
(20,7 10, 44) +
=
=
trong ®ã: K – hÖ sè t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn, th«ng th−êng K = 0,9
dcN
1 0,9
⇒
vËy ta chän ®éng c¬ ®iÖn cã c«ng suÊt 37 KW, sè vßng quay n = 980v/ph
nh− ban ®Çu lµ hîp lý.
3.4. C«ng nghÖ chÕ t¹o vµ l¾p r¸p c¸c thiÕt bÞ
Trong phÇn nµy chØ nªu ra c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c bé phËn chÝnh cña m¸y
3.4.1. M¸y nghiÒn vÝt
a - ChÕ t¹o c¸c chi tiÕt
+ Th©n m¸y:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− Hµn h¬i: khoÐt cöa n¹p liÖu vµ ra liÖu, cöa th¨m, c¾t c¸c mÆt bÝch ë
hai ®Çu, g©n t¨ng cøng
− Khoan lç Φ18 trªn mÆt bÝch
− TiÖn b¶n lÒ cña th¨m
− LÊy dÊu, g¸ hµn dao ®Õ, mÆt bÝch hai ®Çu, phÔu tiÕp liÖu, ra liÖu,
g©n t¨ng cøng, mÆt bÝch cöa th¨m.
− Trang thiÕt bÞ: ®Çu c¾t h¬i, hµn ®iÖn, m¸y khoan, m¸y tiÖn, th−íc l¸,
20
th−íc cÆp
+ Trôc m¸y (trôc nghiÒn):
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− Hµn h¬i : c¾t èng Φ140, c¾t 04 tÊm dao bay
− TiÖn c¸c kÝch th−íc ®Ó l¾p ghÐp phÇn èng vµ trôc ®Æc
− Khoan lç, ®ãng chèt Φ25, hµn ch¾c c¸c mèi ghÐp
− LÊy dÊu, hµn dao bay, c¸nh vÝt xo¾n vµo trôc
− TiÖn chÝnh x¸c c¸c kÝch th−íc
− Phay r·nh then, ta r« lç ren M16
− Trang thiÕt bÞ: ®Çu c¾t h¬i, m¸y hµn ®iÖn, tiÖn, phay, ta r«, th−íc
cÆp, th−íc l¸, pan me
+ B¸nh ®ai chñ ®éng, bÞ ®éng, gèi ®ì, n¾p gèi ®ì:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc ph«i
− TiÖn ®¹t kÝch th−íc theo b¶n vÏ
− Khoan lç Φ13, Φ10,5 vµ ta r« rem M12 trªn gèi vµ n¾p gèi
− Phay r·nh 22x35 trªn gèi
− Xäc r·nh then trªn b¸nh ®ai
− Trang thiÕt bÞ: lß ®óc gang, m¸y tiÖn, phay, xäc, ta r«, th−íc cÆp
+ C¸c bé phËn cßn l¹i:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− Hµn h¬i: c¾t theo kÝch th−íc l¾p ghÐp
− Hµn ®iÖn: hµn t¹o thµnh c¸c chi tiÕt
− Phay r·nh, khoan lç, ta r«
− Trang thiÕt bÞ: m¸y hµn h¬i, hµn ®iÖn, khoan, phay, ta r«, th−íc l¸
b - L¾p r¸p m¸y
− Yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ
− KiÓm tra l¹i c¸c chi tiÕt
21
− Luån trôc qua th©n
− L¾p gèi ®ì vµo trôc
− L¾p gi¸ gèi ®ì lªn th©n m¸y, l¾p gèi ®¬c lªn gi¸
− L¾p b¸nh ®ai bÞ ®éng lªn trôc, c¨n chØnh vÞ trÝ cña trôc so víi th©n
− L¾p c¸c mÆt bÝch bÞt hai ®Çu
− S¬n chèng rØ, s¬n mÇu m¸y theo yªu cÇu
− L¾p b¸nh ®ai chñ ®éng vµo ®éng c¬
− C¨n chØnh vµ l¾p d©y ®ai
− Trang thiÕt bÞ: m¸y mµi tay, cê lª, má lÕt, bóa, ®ôc c¸c lo¹i, pa
l¨ng…
3.4.2. M¸y nghiÒn ®Üa
a - ChÕ t¹o c¸c chi tiÕt
+ §Üa nghiÒn:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
− Khoan c¸c lç Φ15
− Trang thiÕt bÞ: lß ®óc, m¸y tiÖn, khoan, th−íc cÆp
+ Th©n m¸y, hép vµ n¾p hép nghiÒn, thít di ®éng:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
− LÊy dÊu vµ khoan c¸c lç Φ18, phay c¸c r·nh 18, c¸c bÒ mÆt l¾p
ghÐp
− Trang thiÕt bÞ: lß ®óc, m¸y tiÖn, phay, khoan, ta r«, th−íc cÆp
+ Trôc m¸y:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
22
− Phay r·nh then hoa, r·nh then
− Trang thiÕt bÞ: m¸y tiÖn, phay, th−íc cÆp, pan me
+ §Üa di ®éng:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
− Khoan, ta r« c¸c lç l¾p ®Üa nghiÒn
− Xäc r·nh then hoa
− Trang thiÕt bÞ: lß ®óc, m¸y tiÖn, xäc, ta r«, th−íc cÆp, pan me
+ B¸nh vÝt:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc
− TiÖn c¸c kÝch th−íc theo yªu cÇu
− Phay r¨ng b¸nh vÝt
− Trang thiÕt bÞ: lß ®óc, m¸y tiÖn, phay, th−íc cÆp, pan me
+ Trôc vÝt:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− TiÖn c¸c kÝch th−íc theo yªu cÇu, tiÖn ren trôc vÝt
− Phay r·nh then
− Trang thiÕt bÞ: m¸y tiÖn, phay, th−íc cÆp, pan me
+ Khíp nèi:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− §óc
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
− Khoan c¸c lç l¾p chèt khíp nèi
− Xäc r·nh then
23
− Trang thiÕt bÞ: m¸y tiÖn, xäc, th−íc cÆp, pan me
+ C¸c chi tiÕt cßn l¹i:
− KÝch th−íc, vËt liÖu, yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ chi tiÕt
− TiÖn c¸c kÝch th−íc l¾p ghÐp
− Khoan, ta r«,…
− Trang thiÕt bÞ: m¸y tiÖn, khoan, th−íc cÆp, pan me
b – L¾p r¸p m¸y
− Yªu cÇu kü thuËt theo b¶n vÏ
− KiÓm tra l¹i c¸c chi tiÕt
− Luån hép nghiÒn vµo th©n m¸y
− L¾p thít di ®éng vµo n¾p hép nghiÒn, l¾p n¾p vµo hép nghiÒn
− L¾p vßng bi vµo trôc, l¾p trôc vµo th©n m¸y
− L¾p bé truyÒn trôc vÝt b¸nh vÝt, l¾p vÝt me, l¾p vµo n¾p hép nghiÒn
− L¾p 1 ®Üa nghiÒn cè ®Þnh vµo hép nghiÒn, 1 ®Üa vµo thít di ®éng
− L¾p 2 ®Üa nghiÒn lªn ®Üa di ®éng
− L¾p ®Üa di ®éng cã ®Üa nghiÒn lªn trôc nghiÒn
− §ãng n¾p hép nghiÒn, l¾p c¸c ®ai èc b¾t chÆt
− L¾p khíp nèi vµ ®éng c¬
− S¬n chèng rØ, s¬n mÇu m¸y theo yªu cÇu
− Trang thiÕt bÞ: m¸y mµi tay, cê lª, má lÕt, bóa, ®ôc c¸c lo¹i, pa
l¨ng…
3.5. Ch¹y thö thiÕt bÞ
3.5.1. Quy tr×nh, chÕ ®é c«ng nghÖ ch¹y thö
a - Môc ®Ých:
KiÓm tra c«ng suÊt vËn hµnh thùc tÕ cña hÖ thèng m¸y nghiÒn ®−îc chÕ
t¹o theo yªu cÇu cña ®Ò tµi.
§¸nh gi¸ chÊt l−îng bét ®· qua hÖ thèng m¸y nghiÒn.
24
S¶n xuÊt ®−îc 200kg bét b¸n hãa theo yªu cÇu cña ®Ò tµi
b - Trang thiÕt bÞ phôc vô ch¹y thö:
Nåi cÇu 1m3
M¸y nghiÒn vÝt c«ng suÊt 10 T/ngµy cña ®Ò tµi
M¸y ®¸nh t¬i thñy lùc
M¸y nghiÒn ®Üa c«ng suÊt 10 T/ngµy cña ®Ò tµi
HÖ thèng th¸p chøa, b¬m bét, m¸y xeo cña ViÖn
c - Nguyªn liÖu, hãa chÊt dïng ®Ó ch¹y thö:
Nguyªn liÖu ®−îc sö dông ®Ó ch¹y thö c«ng nghÖ lµ d¨m m¶nh keo tai
t−îng ®· qua tuyÓn chän ®−îc lÊy t¹i c«ng ty giÊy B·i B»ng
Sè l−îng : 3m3 t−¬ng ®−¬ng 540 kg kh« tuyÖt ®èi
Hãa chÊt: xót vÈy NaOH (®é thuÇn 90%)
Sè l−îng : 27 kg
d - Qui tr×nh ch¹y thö c«ng nghÖ:
Qui tr×nh nÊu bét b¸n hãa:
X«ng h¬i :
Thêi gian x«ng h¬i: 15 phót
NhiÖt ®é x«ng h¬i: 1500C
NÊu bét b¸n hãa:
NhiÖt ®é nÊu: 950C
Tû lÖ dÞch: 1/3
Thêi gian b¶o «n: 120 phót
Nång ®é kiÒm: 15 g/l
L−îng d¨m m¶nh: nåi cÇu 1m3 = 180kg (kh« tuyÖt ®èi)
Tæng sè nåi nÊu s¶n xuÊt thö nghiÖm: 03 nåi = 540 kg (kh« tuyÖt ®èi)
TÝnh khèi l−îng d¨m m¶nh, n−íc vµ hãa chÊt cho 1 nåi cÇu 1m3:
D¨m m¶nh kh« tuyÖt ®èi: 180kg
L−îng n−íc trong d¨m m¶nh sau x«ng h¬i (®é Èm 50%): 180kg
25
Tæng dÞch: 180 x 3 = 540kg = 540l
8,1
kg
=
Nång ®é kiÒm 15g/l ⇒ khèi l−îng NaOH cÇn cho 1 nåi lµ 15.540 1000
víi ®é thuÇn cña xót c«ng nghiÖp lµ 90% th× khèi l−îng xót cÇn cho 01 nåi cÇu
lµ 9kg
L−îng n−íc cÇn bæ xung cho nåi lµ 540 - 180 = 360l
3.5.2. Thùc hiÖn ch¹y thö:
VÖ sinh s¹ch sÏ c¸c thiÕt bÞ
a - NÊu bét b¸n hãa:
- Qu¸ tr×nh nÊu bét ®−îc thùc hiÖn theo ®óng quy tr×nh c«ng nghÖ nÊu bét
b¸n hãa ®· nªu: sè l−îng 03m3
- Sè l−îng: 03 nåi 1m3 t−¬ng ®−¬ng 540kg bét kh« tuyÖt ®èi
b - NghiÒn thö nghiÖm:
D¨m m¶nh sau khi xö lý (nÊu bét b¸n hãa) theo qui tr×nh c«ng nghÖ trªn
®−îc chuyÓn sang nghiÒn trªn hÖ thèng nghiÒn ®−îc chÕ t¹o bëi ®Ò tµi.
- NghiÒn ë m¸y nghiÒn vÝt:
Thêi gian nghiÒn hÕt toµn bé l−îng d¨m m¶nh trªn: 30 phót
ChÊt l−îng nghiÒn: D¨m m¶nh sau khi ®−îc nghiÒn qua m¸y ®· ®−îc ®¸nh
t¬i theo yªu cÇu (cã mÉu kÌm theo)
- NghiÒn ë m¸y nghiÒn ®Üa:
Nång ®é nghiÒn : 3%
¸p lùc nghiÒn : 65A
§é nghiÒn : 400SR
Thêi gian nghiÒn hÕt l−îng bét giÊy trªn : 4 giê
- Xeo bét giÊy thµnh cuén:
L−îng bét giÊy sau khi ®−îc nghiÒn qua hÖ thèng nghiÒn bét b¸n hãa cña
®Ò tµi ®−îc b¬m vµo c¸c th¸p chøa bét cña x−ëng thùc nghiÖm cña ViÖn. Sau ®ã
®−îc nghiÒn l¹i b»ng m¸y nghiÒn cña x−ëng vµ ®−îc ®−a vµo m¸y xeo ®Ó xeo
26
thµnh cuén víi ®Þnh l−îng 150 g/m2
3.5.3. KÕt qu¶ ch¹y thö
Qua qu¸ tr×nh ch¹y thö kh«ng t¶i vµ ch¹y thö c«ng nghÖ, nhãm ®Ò tµi nhËn
thÊy:
− ThiÕt bÞ ho¹t ®éng æn ®Þnh, ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu vÒ c¬ häc
− C«ng suÊt thiÕt bÞ ®¹t nh− yªu cÇu cña ®Ò tµi ®Æt ra
− ChÊt l−îng nghiÒn cña thiÕt bÞ ®¹t yªu cÇu
ChÊt l−îng cña bét ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng d−íi ®©y
C¸c th«ng sè kiÓm tra KÕt qu¶
ChiÒu dµi ®øt (m) 4715
ChØ sè ®é chÞu bôc (kPa.m2/g) 3,01
27
ChØ sè ®é bÒn nÐn vßng (mN.m2/g) 5,54
KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ
§Ò tµi ®· thùc hiÖn ®Çy ®ñ c¸c néi dung nghiªn cøu ®Ò ra trong ®Ò c−¬ng,
cô thÓ nh− sau :
- Qua nghiªn cøu, ®Ò tµi ®· x¸c ®Þnh ®−îc c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt cÇn kiÓm
nghiÖm cña c¸c lo¹i m¸y nghiÒn lµ : vËn tèc dµi, chiÒu dµi nghiÒn, diÖn tÝch bÒ
mÆt nghiÒn vµ hÖ sè ®Æc tr−ng nghiÒn cña m¸y
- §· thùc hiÖn ®−îc viÖc lùa chän c¸c th«ng sè kü thuËt vµ tÝnh kiÓm
nghiÖm c¸c ®Æc tr−ng kü thuËt cña hÖ thèng nghiÒn bét b¸n hãa víi c«ng suÊt 10
tÊn/ngµy, bao gåm 01 m¸y nghiÒn vÝt vµ 01 m¸y nghiÒn ®Üa.
- Tõ c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu, c¸c th«ng sè ®· ®−îc lùa chän, nhãm ®Ò tµi
®· chÕ t¹o ®−îc hÖ thèng m¸y nghiÒn bét b¸n hãa víi c«ng suÊt 10 tÊn/ngµy phï
hîp víi yªu cÇu ®Æt ra cña ®Ò tµi.
- Sau khi tiÕn hµnh l¾p ®Æt, ch¹y thö kh«ng t¶i, ch¹y thö c«ng nghÖ, thiÕt
bÞ ®−îc ®¸nh gi¸ ho¹t ®éng tèt, ®¶m b¶o chÊt l−îng vµ ®· tæ chøc s¶n xuÊt thö
nghiÖm ®−îc 400kg bét b¸n hãa cã chÊt l−îng ®¹t yªu cÇu tõ nguyªn liÖu lµ d¨m
28
m¶nh keo tai t−îng cña C«ng ty GiÊy B·i B»ng.
Tµi liÖu tham kh¶o
“Технология и
[1] – Н.А.Баранов, Д.С.Добровольский
Оборудование Бумажного Производства”
[2] - В.А.Чичаева “Oборудование целлюлозно-бумжного
производства”
[3] - И.Корда, З.Либнар, И.Прокоп “Размол бумажной массы”
[4] - А.С.Бугай, В.П.Гончарова “Размол и приготовление
бумажной массы”
[5] - В.В.Коробор “Пневмо – Транспорт щепы”
[6] - TrÞnh ChÊt, Lª V¨n UyÓn “TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng c¬ khÝ”
- tËp 1 vµ 2
[7] - §ç Thanh Tó “Nghiªn cøu chÕ ®é c«ng nghÖ s¶n xuÊt bét b¸n hãa
tõ gç b¹ch ®µn vµ keo (keo lai, keo tai t−îng) cho s¶n xuÊt líp sãng cña
29
c¸c t«ng sãng.”
