Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đưa vào ứng dụng máy tạo viên thức ăn gia súc, gia cầm công suất 2 - 5 tấn/ h qui mô công nghiệp

1

Bộ Công nghiệp
Tổng Công ty máy Động lực và máy nông nghiệp
Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp


Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án
Hoàn thiện công nghệ chế tạo
và đa vào ứng dụng máy tạo viên
thức ăn gia súc, gia cầm
công suất 2
ữ
5 tấn/
h
qui mô công nghiệp




K.S. Đặng Việt Hoà

6442
08/8/2007


Hà Nội, 4/2005
.

Bản quyền 2005 thuộc VNCTKCTMNN
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trởng

Viện NCTKCTMNN trừ trờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu.

2

Bộ Công nghiệp
Tổng Công ty máy Động lực và máy nông nghiệp
Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp



Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật dự án

Hoàn thiện công nghệ chế tạo
và đa vào ứng dụng máy tạo viên
thức ăn gia súc, gia cầm
công suất 2 ữ 5 tấn/h qui mô công nghiệp.




K.S. Đặng Việt Hoà






Hà Nội, 4/2005.

Bản thảo viết xong 3/2005

Tài liệu này đợc xây dựng trên cơ sở kết quả thực hiện dự án cấp Nhà nớc,
mã số KC.05.DA06.

3















PhÇn b¸o c¸o tãm t¾t

4


Danh sách những ngời thực hiện.

TT Họ và tên
Học hàm, học vị,
chuyên môn
Chức vụ Cơ quan
1 Nguyễn Tờng Vân Tiến sĩ KT Viện trởng
2 Đặng Việt Hoà Kỹ s Trởng phòng
3 Trần Quyết Thắng Kỹ s P.trởng phòng
4 Nguyễn Quốc Vũ Kỹ s Trởng phòng
5 Đào Thanh Căng Kỹ s Trởng phòng
6 Đỗ Văn Mạnh Kỹ s
7 Phạm Thị Dung Kỹ s
8 Đỗ Mai Trang Kỹ s
Viện
Nghiên cứu
thiết kế chế
tạo máy

Nông
nghiệp



















5
tóm tắt báo cáo.
1- Nhu cầu thức ăn gia súc dạng viên và tình trạng thiết bị chế biến
TAGS dạng viên trớc khi triển khai dự án.
Ngày nay, hình thức chăn nuôi tập trung ngày càng phát triển mạnh mẽ.
Sự phát triển của ngành chăn nuôi đòi hỏi ngành công nghiệp sản xuất thức ăn
chăn nuôi cũng phải phát triển theo cho phù hợp.
Thí dụ, ở Trung Quốc năm 2002 sản lợng thức ăn chăn nuôi hỗn hợp
đạt 63.190.000 tấn với tổng số nhà xởng sản xuất là 16.100 nhà xởng. Trên

thế giới sản lợng thức ăn chăn nuôi năm 2002 đã đạt đến 604.000.000 tấn
[5].
ở
Việt Nam ngành chăn nuôi phục vụ nhu cầu trong nớc và xuất khẩu
cũng phát triển rất mạnh mẽ. Nhu cầu về thức ăn gia súc công nghiệp cũng
tăng thêm nhng vẫn cha đáp ứng đợc nhịp độ tăng nhanh của đàn gia súc,
gia cầm. Theo dự báo của Tổng công ty chăn nuôi Việt Nam [1] từ năm 2000
đến năm 2005 bình quân mỗi năm cần 8 ữ 10 triệu tấn thức ăn chăn nuôi. Nếu
tính bình quân năng suất một nhà máy sản xuất thức ăn gia súc từ
5000
ữ
10000 tấn /năm thì đến năm 2005 cần phải xây dựng thêm 600
ữ
800
nhà máy nữa mới đáp ứng đợc nhu cầu thức ăn gia súc. Trong đó, thức ăn gia
súc dạng viên ngày càng đợc sử dụng rộng rãi do có các u điểm chính sau:
+ Dễ bảo quản ít mốc hơn thức ăn dạng bột, độ đồng đều của các thành
phần vi lợng khi vận chuyển sản phẩm cao hơn dạng bột.
+ Các vi khuẩn và nấm mối bị tiêu diệt hầu hết trong quá trình phối
trộn, gia nhiệt khi ép viên.
+ Tăng khả năng tiêu hoá cho gia súc hơn vì thức ăn đã đợc làm chín
trong quá trình ép viên.
+ Tiết kiệm hơn dạng bột do ít rơi vãi thành bụi.
+ Thức ăn chăn nuôi dạng viên có tính lu động cao hơn dạng bột do
thể tích choáng chỗ không gian giảm từ 2 ữ 4 lần so với thức ăn dạng bột nên
dễ dàng vận chuyển và bảo quản.
Nắm bắt đợc nhu cầu thị trờng của TAGS dạng viên, ở trong nớc
một số cơ sở đã tiến hành nghiên cứu đa ra một số mẫu máy tạo viên nh
:
6

- Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)
đã nghiên cứu và đa ra mẫu máy tạo viên kiểu ép đùn bằng trục vít năng suất
0,2 ữ 0,3 tấn/h.
- Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp)
năm 1999 đã nghiên cứu thiết kế và đa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn
đứng năng suất 0,1 ữ 0,2 T/h
Các kiểu máy trên có u điểm đơn giản, dễ chế tạo nhng có nhợc
điểm chính là năng suất không cao, không phù hợp với qui mô của một nhà
máy sản xuất nên chỉ có tính chất nghiên cứu, không đợc phổ biến rộng rãi.
Tính đến năm 2001 trên cả nớc có trên 100 nhà máy xí nghiệp, phân
xởng chế biến thức ăn gia súc gia cầm vừa và nhỏ và tổng công suất thiết kế
đạt khoảng 3,2 triệu tấn/năm trong khi đó nhu cầu cần phải sản xuất là 10
triệu tấn năm [1].
Trong các nhà máy sản xuất thức ăn gia súc dạng viên ở Việt Nam, máy
ép viên và thiết bị đồng bộ để tạo viên chủ yếu nhập của nớc ngoài hoặc
100% vốn của nớc ngoài nh: cơ sở sản xuất CP Group - Hoà Bình nhập máy
của Thái Lan, Công ty nông sản Bắc Ninh nhập máy của Đài Loan hay các
hãng sản xuất nối tiếng nh hãng Van Aarsen (Hà Lan), hãng Hemel (Đức) và
hãng CPM (Mỹ). Các cơ sở này đều có thiết bị sản xuất thức ăn gia súc dạng
viên đồng bộ ổn định và sản phẩm viên đạt chất lợng tốt đợc thị trờng chấp
nhận song còn những tồn tại sau :
- Vốn đầu t ban đầu lớn, giá thành sản phẩm cao (do khấu hao cho một
đơn vị sản phẩm lớn dẫn đến hiệu quả chăn nuôi thấp).
- Dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc dạng viên của ngoại nhập vẫn
cha phù hợp với điều kiện khí hậu ở Việt Nam. Vẫn gây ra hiện tợng nấm
mốc viên vào những mùa ma hay thời tiết nồm.
- Chế độ bảo hành bảo trì hệ thống thiết bị rất phức tạp gần nh không
đáp ứng kịp thời nên ảnh hởng đến kế hoạch sản xuất của nhà máy.
- Phụ tùng thiết bị thay thế thờng là rất đắt so với tổng giá trị máy và
không đáp ứng kịp với nhu cầu sản xuất.

2. Mục đích phạm vi của dự án KC.05.DA.06.
Để khắc phục hiệu quả tình hình đã nêu ở trên đối với các dây chuyền
thiết bị nớc ngoài. Qua nghiên cứu khảo sát tình hình chế tạo máy ép viên và
dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên trong nớc. Đặc biệt là nghiên
7
cứu các dây chuyền thiết bị đồng bộ, liên hoàn sản xuất thức ăn viên của các
hãng nớc ngoài nổi tiếng nh Van Aarsen (Hà Lan), CPM (Mỹ), Hemel
(Đức), Chính Xơng (liên doanh với CPM của Trung Quốc) và dựa trên cơ sở
kết quả nghiên cứu của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ năm 2001 của Viện
Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp là Nghiên cứu thiết kế chế tạo
máy ép viên thức ăn gia súc.
Năm 2002 Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp Bộ
Công nghiệp đã đề nghị chơng trình KC.05 và Bộ Khoa học Công nghệ cho
thực hiện dự án KC.05.DA.06 Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đa vào ứng
dụng máy tạo viên TAGS gia cầm công suất từ 2
ữ
5 tấn/h qui mô công
nghiệp. Những viên đợc tạo ra từ máy tạo viên, có độ ẩm cao, không đảm
bảo yêu cầu cơ lý tính, cha thể sử dụng đợc. Để tạo đợc sản phẩm viên
cuối cùng có giá trị sử dụng thì phải có hệ thống thiết bị phụ trợ thực hiện
công nghệ sản xuất TAGS dạng viên gồm nhiều thiết bị đồng bộ với máy tạo
viên là máy chính. Vì vậy nội dung dự án thực hiện là hoàn thiện hệ thống dây
chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên năng suất từ 2 ữ 5 tấn/h để tạo ra sản
phẩm cuối cùng là viên có chất lợng cao dùng cho chăn nuôi gia súc, gia
cầm.
3. Phơng pháp tiến hành và kết quả dự án.
Theo phơng pháp phân tích đánh giá các quy trình công nghệ của
trong và ngoài nớc với cùng tính năng và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để lựa chọn
đợc quy trình công nghệ và thiết bị sản xuất thức ăn gia súc dạng viên có
năng suất từ 2

ữ
5 tấn/h với quy mô công nghiệp. Dự án đã tiến hành:
- Hoàn thiện lựa chọn sơ đồ bố trí lắp đặt thiết bị thực hiện công nghệ
sản xuất hợp lý có tính khoa học để thực hiện công nghệ sản xuất thức ăn gia
súc dạng viên đang đợc các nớc tiên tiến trên thế giới áp dụng, đồng thời có
chú ý tới các điều kiện sản xuất của Việt Nam nh : khí hậu, thời tiết, trình độ
công nhân vận hành, tình hình cung cấp nguyên liệu và các yếu tố kỹ thuật khác.
- Hoàn thiện công nghệ chế tạo khuôn ép và lô ép của máy tạo viên
TAGS gia cầm năng suất 2 ữ 5 tấn/h với mục đích tạo dựng đợc công nghệ và
thiết bị t
ơng ứng để sản xuất các loại khuôn ép và lô ép vừa cho chất lợng
sản phẩm (độ chặt, độ bóng, độ ẩm, tỷ lệ viên) theo yêu cầu của sử dụng có độ
bền, độ ổn định cao tơng đơng với các khuôn ép lô ép nhập ngoại.
Bằng phơng pháp nghiên cứu kiểm tra xác định thành phần hoá học
vật liệu chế tạo, các chỉ tiêu cơ lý tính của mẫu khuôn và lô ép của nớc
8
ngoài, dự án đã tiến hành chế tạo thử nghiệm khuôn ép và lô ép, trong quá
trình sản xuất đã lựa chọn đợc vật liệu và hoàn thiện công nghệ chế tạo
khuôn ép, lô ép đạt chất lợng tơng đơng so với của Trung Quốc nhng giá
thành chỉ bằng 60 ữ 70% giá nhập ngoại và phù hợp với trình độ phát triển của
nền sản xuất cơ khí Việt Nam trong điều kiện hiện nay.
- Xây dựng 01 dây chuyền sản xuất gia công khuôn ép tại Viện Nghiên
cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp để sản xuất khuôn ép và phụ tùng cung
cấp cho các nhà máy mà Viện cung cấp thiết bị công nghệ sản xuất và các nhà
máy có dây chuyền thiết bị sản xuất nhập ngoại đang sản xuất TAGS dạng
viên nh các loại khuôn ép, lô ép cho các máy ép viên do nớc ngoài sản xuất
hiện đang đợc sử dụng ở Việt Nam.
- Hoàn thiện nguyên lý, kết cấu một số thiết bị trong dây chuyền sản
xuất TAGS dạng viên có ảnh hởng tới chất lợng làm việc cũng nh chất
lợng sản phẩm của máy tạo viên nhằm giải quyết một cách đồng bộ các yếu

tố công nghệ sản xuất và giải pháp kỹ thuật có liên quan tới chất lợng sản
phẩm của một dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên đồng bộ liên tục và khép
kín
a) Hoàn thiện công nghệ sấy và làm mát viên theo nguyên lý sấy và làm
mát liên hoàn qua đó làm cho kết cấu máy nhỏ gọn, giảm đợc diện tích lắp
đặt thiết bị, đảm bảo đợc công nghệ dịch chuyển mềm, viên tự chảy giảm
thiểu đợc hiện tợng rạn nứt vỡ viên hơn khi sử dụng thiết bị trung chuyển,
ổn định cơ lý tính của viên và tiết kiệm đợc năng lợng qua việc tận dụng
không khí làm nguội thành không khí sấy.
b) Hoàn thiện kết cấu cơ cấu dàn liệu cho máy sấy để đảm bảo độ đồng
đều của viên trên bề mặt buồng sấy và buồng làm nguội.
Thiết kế cơ cấu xả liệu chớp lật làm giảm lực ma sát chèn ép gây nứt vỡ
viên khi tháo liệu.
c) Hoàn thiện công nghệ chế tạo gáo của gầu tải với việc thay gáo gầu
bằng nhựa HDPE chịu ăn mòn hoá học và giảm đợc lực va đập với sản phẩm
viên tốt hơn gáo gầu bằng thép.
d) Hoàn thiện kết cấu và công nghệ chế tạo thùng chứa nguyên liệu và
sản phẩm viên để tránh hiện tợng bám dính và đóng bết thành vòm làm cho
các thùng tự chảy một cách đều đặn.
e) Hoàn thiện nguyên lý kết cấu máy bẻ viên và công nghệ chế tạo lô bẻ
để tăng độ bền và thời gian làm việc của quả lô máy bẻ.
9
f) Hoàn thiện nguyên lý kết cấu sàng phân loại viên.
g) Hoàn thiện nguyên lý kết cấu cân đóng bao điện tử nâng cao độ
chính xác của cân bằng cách đa khớp cầu để treo các đầu cân, và thay vít cân
tinh bằng băng tải bù tinh để giảm hiện tợng rạn nứt viên khi đi qua vít tải.
h) Hoàn thiện kỹ thuật lắp ráp đờng cung cấp hơi nớc cho bộ phận
trộn ẩm trong liên hợp tạo viên đảm bảo chất lợng cung cấp hơi nớc cho quá
trình làm chín khử trùng nguyên liệu trớc khi ép.
4. Kết quả chuyển giao cho sản xuất. Quy mô và địa chỉ.

- Thực hiện dự án KC.05.DA.06 từ 2002 ữ 2004 Viện Nghiên cứu thiết
kế chế tạo máy Nông nghiệp (RIAM) đã chuyển giao 08 dây chuyền thiết bị
đồng bộ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên công suất từ 2 ữ 5 tấn/h với qui mô
công nghiệp với tổng giá trị khoảng 8 tỷ đồng.
Các dây chuyền đều đạt chỉ tiêu chất lợng (xem phơng pháp đánh giá
ở biên bản nghiệm thu phụ lục của báo cáo) .
Năng suất làm việc từ 2
ữ
5 tấnSp/h.
Hiệu suất tạo viên

95%
Độ chặt tơng đơng với viên thức ăn sản xuất trên khuôn ép
lô ép nhập ngoại trong cùng một điều kiện sản xuất.
Độ bóng đạt yêu cầu của ngời sử dụng (đánh giá bằng cảm
quan)
Độ đồng đều của viên 75%.
Độ ẩm của viên - Mùa hanh khô 13%
- Ma, nồm 13%
Độ ồn : 90 dB.
Tuổi thọ của dây chuyền đạt 40
ữ
80 ngàn tấn sản phẩm.
Dây chuyền thiết bị do Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông
nghiệp thiết kế, chế tạo và lắp đặt tại Công ty cà phê 52 tỉnh Đắc Lắc sản
phẩm của dự án đã đợc công ty giám định thực phẩm và khử trùng FCC tại
Thành phố Hồ Chí Minh giám định dây chuyền và đánh giá đạt tiêu chuẩn
theo hợp đồng và TCAT sử dụng (xem phụ lục).
10
- Các cơ sở Viện đã ký kết hợp đồng và chuyển giao dây chuyền công

nghệ và đợc đa vào sản xuất :

Công ty cà phê 52 Đắc Lắc 5 tấn/h
Công ty Thơng mại Lam Sơn Phú Thọ 2,5 tấn/h
Tổng công ty chăn nuôi Việt Nam 2,5 tấn/h
Doanh nghiệp t nhân Đại Dơng - Đồng Văn, Hà Nam 5 tấn/h
Xí nghiệp Thành Công, Bỉm sơn, Thanh Hoá 3 tấn/h
Công ty giống bò sữa Mộc Châu Sơn La 2,5 T/h
Công ty cổ phần công nông nghiệp Việt Mỹ Yên Định Thanh Hoá 2,5 T/h
Công ty thức ăn chăn nuôi Kiên Hà 2,5 T/h
5. Đánh giá công tác chuyển giao và hiệu quả kinh tế xã hội.
Với việc bàn giao và đa vào sử dụng 08 dây chuyền thiết bị chế biến
TAGS dạng viên năng suất từ 2
ữ
5 tấn/h các sản phẩm của dự án đã đóng góp
vào hiệu quả kinh tế xã hội ở những khía cạnh sau:
- Khẳng định đợc năng lực, khả năng nghiên cứu thiết kế chế tạo ra
những dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên có chất lợng tơng
đơng với nhập ngoại nhng lại phù hợp đợc với điều kiện khí hậu, nguồn
nguyên liệu trong nớc đợc nghành sản xuất TAGS trong nớc tiếp nhận
(xem phụ lục).
- Góp phần giảm nhập khẩu, nâng cao hiệu quả sản xuất TACN dạng
viên, giảm giá thành trên một đơn vị thức ăn (do đầu t giảm, do dây chuyển
thiết bị đợc chế tạo trong nớc có chất lợng, năng suất tơng đơng với
nhập ngoại, dịch vụ sau bán hàng hoàn hảo, kịp thời hơn nhập ngoại và giá
thành chỉ bằng 60 ữ 70%) .
- Nâng cao năng lực chế tạo cho ngành cơ khí, đặc biệt là ngành cơ khí
nông nghiệp, tạo công ăn việc làm cho ngành (tiền lơng chế tạo 1 dây chuyền
khoảng 15 ữ 20% giá trị hợp đồng). Góp phần thúc đẩy sự nghiệp công
nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn do Đảng ta khởi xớng và

lãnh đạo.
- Góp phần đa ngành chăn nuôi có một bớc phát triển mới về qui mô
sản xuất công nghiệp có chất lợng cao và ổn định.
- Góp phần đào tạo cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề. Đã đào tạo
đợc 03 thạc sĩ, 10 kỹ s thành thạo thiết kế trên máy vi tính và hàng chục
công nhân kỹ thuật.
- Tạo cơ hội về công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động ở vùng nông
thôn miền núi.

11
Mục lục.


Phần đầu báo cáo .

Trang bìa.
1

Phần báo cáo tóm tắt.
3

Danh sách những ngời thực hiện
4

Tóm tắt báo cáo
5
1.
Nhu cầu thức ăn gia súc dạng viên và tình trạng thiết bị chế biến
TAGS dạng viên trớc khi triển khai dự án.
5

2.
Mục đích phạm vi của dự án KC.05.DA.06.
6
3.
Phơng pháp tiến hành và kết quả dự án.
7
4.
Kết quả chuyển giao cho sản xuất. Quy mô và địa chỉ.
9
5.
Đánh giá công tác chuyển giao và hiệu quả kinh tế xã hội.

10

Mục lục
11

Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ quy ớc, ký hiệu dấu,
đơn vị và thuật ngữ.
15

Phần chính báo cáo
19
I
Lời mở đầu
20
II
Nội dung chính của báo cáo
21
Chơng 1 Tình hình trong nớc và thế giới

21
1.1 Tình hình sản xuất thức ăn gia súc dạng viên trong nớc
21
1.2 Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tạo viên trong nớc
22
1.3 Tình hình sản xuất máy tạo viên ngoài nớc
24
1.4 Tình hình sử dụng dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS ở nớc ta
hiện nay.
28
1.5 Mục tiêu, nội dung và dự kiến kết quả đạt đợc của dự án.
29
1.5.1. Mục tiêu dự án. 29
1.5.2. Nội dung dự án. 30
1.5.3. Dự kiến các kết quả của dự án. 33
Chơng 2 Những nội dung đã thực hiện
34
A. Hoàn thiện dây chuyền thiết bị công nghệ sản xuất thức ăn gia
súc dạng viên
34
1

Nghiên cứu và lựa chọn dây chuyền thiết bị TAGS dạng viên.
34
1.1 Nghiên cứu, phân tích dây chuyền TAGS của nớc ngoài. 35
1.2 Lựa chọn sơ đồ công nghệ và bố trí thiết bị sản xuất TAGS dạng viên. 35
2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy tạo viên TAGS
41
12
thức ăn gia súc gia cầm công suất từ 2

ữ
5 tấn/h.
2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán lựa chọn thông số máy tạo viên năng suất
từ 2
ữ
5 tấn/h
42
2.1.1 Phân tích nguyên lý làm việc của máy ép viên. 42
2.1.2 Phơng trình cơ bản của quá trình tạo viên. 43
2.1.3 Điều kiện để quá trình ép viên xảy ra. 46
2.1.4
Tính toán lựa chọn thông số máy ép viên năng suất 2
ữ
5 T/h.
48
2.1.5 Kết quả thiết kế tính toán và lựa chọn các thông số kỹ thuật của máy
ép viên 2 ữ 5 T/h.
49
2.2
Hoàn thiện công nghệ chế tạo cụm chi tiết chính của máy tạo viên
là khuôn ép và lô ép.
51
2.2.1 Phân tích điều kiện làm việc của khuôn và lô ép. 51
2.2.2 Lựa chọn các tham số hình học của khuôn ép
52
2.3 Thiết kế đồ gá chế tạo khuôn.

54
2.3.1 Yêu cầu khi gia công lỗ ép của khuôn

56
2.3.2 Thiết kế đồ gá gia công lỗ ép của khuôn ép

56
2.3.3 Quy trình gia công lỗ ép của khuôn ép viên.

57
2.3.4 Đồ gá gia công lỗ côn nhận liệu

57
2.4
Lựa chọn vật liệu làm khuôn ép và lô ép.

58
2.4.1 Vật liệu chế tạo khuôn lô ép của một số nớc trên thế giới.

58
2.4.2 Lựa chọn vật liệu chế tạo khuôn và lô ép

59
2.5
Công nghệ chế tạo khuôn ép và lô ép.

60
2.5.1 Lựa chọn công nghệ và giải pháp hoàn thiện công nghệ chế tạo.

60
2.5.2 Kết quả áp dụng thử khuôn ép trong sản xuất

62

3
Hoàn thiện dây chuyền thiết bị, công nghệ sản xuất TAGS dạng
viên năng suất 2
ữ
5 T/h.

64
3.1
Hoàn thiện công nghệ thiết bị trong dây chuyền sản xuất TAGS
dạng viên năng suất 2
ữ
5 T/h.

64
3.1.1 Nghiên cứu hoàn thiện nguyên lý máy sấy viên.

65
3.1.2 Nghiên cứu hoàn thiện kết cấu máy làm nguội TACN dạng viên.

68
3.2
Hoàn thiện công nghệ chế tạo, lắp đặt cụm máy sấy làm mát.
74
13

3.2.1 Phần hoàn thiện công nghệ chế tạo lắp đặt :

74
3.2.2 Hoàn thiện kết cấu thực hiện công nghệ của cụm máy sấy làm nguội 78
3.2.3 Hoàn thiện công nghệ chế tạo cụm máy sấy và làm mát :

79
3.3
Hoàn thiện nguyên lý kết cấu và công nghệ chế tạo một số thiết bị
khác trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên.

82
3.3.1 Hoàn thiện công nghệ chế tạo gầu tải.

82
3.3.2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo thùng chứa nguyên liệu ép viên.

83
3.3.3 Hoàn thiện nguyên lý kết cấu và công nghệ chế tạo máy bẻ viên.

84
3.3.4 Hoàn thiện công nghệ chế tạo sàng phân loại viên.

87
3.3.5
Hoàn thiện hệ thống cân đóng bao 2
ữ
5 T/h

90
3.3.6 Hoàn thiện công nghệ lắp đặt đờng hơi nớc vào máy trộn ẩm.

92
B. Tổ chức chế tạo và đa vào ứng dụng trong sản xuất
93

I. Tổ chức chế tạo khuôn ép của máy tạo viên
93
1. Mục đích, nội dung, qui mô và dự kiến 93
II. Kết quả ứng dụng của các dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên
năng suất từ 2
ữ
5 T/h
95
1
Giới thiệu tính năng và thông số kỹ thuật của hệ thống thiết bị sản
xuất TAGS dạng viên.

95
1.1 Tính năng kỹ thuật cơ bản.

95
1.2 Đặc điểm về công nghệ và sử dụng.

96
1.3 Tóm tắt lu trình hoạt động của dây chuyền.

97
1.4 Danh mục thiết bị cung cấp trong dây chuyền.

98
2
Đặc điểm kết cấu cơ khí của các thiết bị công nghệ cơ bản.

106
2.1 Gầu tải dạng bột và dạng viên (C01, V07).

106
2.2 Thùng chứa nguyên liệu ép viên và thùng chứa sản phẩm V01; C03

107
2.3 Cụm thiết bị ép viên (V03-1; V03-2; V03-3).

107
3
Yêu cầu về mặt bằng nhà xởng, kho, điện năng, cung cấp nớc.

112
14
3.1 Yêu cầu về mặt bằng nhà máy.

112
3.2 Yêu cầu đối với nhà xởng sản xuất chính.

112
3.3 Yêu cầu về điện năng sản xuất, chiếu sáng và nớc.

113
4
Hớng dẫn sử dụng dây chuyền thiết bị sản xuất thức ăn gia súc
dạng viên công suất từ 2
ữ
5 tấn/h.

114
4.1 Chuẩn bị vận hành sản xuất.

114
4.2 Hớng dẫn thao tác trong sản xuất.

115
5
Một số hỏng hóc thờng gặp và cách khắc phục.

119
5.1 Các thao tác sử dụng máy ép viên những h hỏng sự cố thờng gặp và
cách khắc phục.

120
6
Kiểm tra thiết bị trớc khi vận hành.

121
7
Thao tác vận hành sản xuất đối với máy ép viên.

121
8 Hớng dẫn thao tác vào bao, khâu bao.

127
9
Một số qui định trong sản xuất.

129
Chơng 3 Tổng quát hoá và đánh giá kết quả thu đợc

118
1
Tổng quát hoá phần thực hiện dự án.

118
2
Kết quả chuyển giao qui mô, địa chỉ.

121
3
Đánh giá công tác chuyển giao và hiệu quả kinh tế x hội.

122
III.
Kết luận và kiến nghị.
124
3.1. Kết luận.
124
3.4. Kiến nghị .
124
Lời cảm ơn
126
Tài liệu tham khảo.
127
Phụ lục
Các hình vẽ
Các bảng biểu
Quyết định thành lập hội đồng khảo nghiệm
Biên bản khảo nghiệm

ảnh minh hoạ các thiết bị chính
15

Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ quy ớc, ký hiệu dấu, đơn vị
và thuật ngữ.
TT

Chữ viết tắt
đợc kí hiệu
Tên gọi đầy đủ. Thứ nguyên
1 2 3 4
2 BCN Bộ công nghiệp
3 TCTMĐL&M
NN
Tổng Công ty máy Động lực và máy Nông
nghiệp

4 TAGS Thức ăn gia súc
5 TACN Thức ăn chăn nuôi
6 TNHH Trách nhiệm hữu hạn
7 KC.05.DA.06 M số dự án: Hoàn thiện công nghệ chế tạo và
đa vào ứng dụng máy tạo viên thức ăn gia súc,
gia cầm công suất 2
ữ
5 tấn/giờ, quy mô công
nghiệp

8 A01; A02
C01; Q01
Ký hiệu các thiết bị trong dây chuyền chế biến

thức ăn gia súc 2
ữ
5 tấn/h.

9 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
10 Q Năng suất của máy tạo viên kg/h
11 L Chiều dài hữu hiệu của lỗ khuôn m
12 S Tiết diện của lỗ
m
2
13 M Khối nguyên liệu nén kg
14
0


Khối lợng riêng ban đầu nguyên liệu Kg/m
3
16
15


Khối lợng riêng của viên sau khi nén Kg/m
3
16 P
á
p suất nén
MPa
17 F Lực ma sát của lớp vật liệu N
18 F Hệ số ma sát của khuôn với vật liệu
19 q

x
áp suất cạnh
MPa
20 C Chu vi khuôn m
21
à

Hệ số Poat_xong
22
P
x
áp suất dọc trục
MPa
23


Góc lấy liệu
24
f
t

Hệ số ma sát tĩnh
25 N Phản lực pháp tuyến N
26


ứng suất tiếp tuyến do áp suất cạnh q
x

gây lên

MPa
27
S
k

Diện tích bề mặt làm việc của khuôn
m
2
28 t
e
Thời gian khối ép ở trong các lỗ khuôn giây
29 k
t
Hệ số đục lỗ của khuôn ép viên
30 C Hệ số tính đến dn nở của viên sau khi ra khỏi
lỗ

31 K Hệ số cản chuyển động của thức ăn khi qua các
lỗ

32 d Đờng kính lỗ khuôn m
33 m Số lỗ trên bề mặt khuôn


17
34 Z Số quả lô ép
35 V Vận tốc thức ăn ép qua lỗ m/s
36 T Chiều dầy của khuôn mm
37 D Đờng kính lỗ vào liệu hình côn mm

38 R Độ dài lỗ giảm áp mm
39 W Độ ẩm của nguyên liệu %
40 G
2
Khối lợng vật liệu ra khỏi thiết bị sấy và làm
nguội trong 1 giờ
Kg/h
41 G
1
Khối lợng vật liệu khi đi vào thiết bị sấy và làm
nguội trong 1 giờ
Kg/h
42

1
Độ ẩm tơng đối của vật liệu khi đi vào thiết bị
sấy
%
43

2
Độ ẩm tơng đối của vật liệu khi đi ra khỏi thiết
bị sấy
%
44
L
0
,L
2
Lợng không khí khô đi vào và ra khỏi thiết bị

sấy
KgKK
45
D
0
,d
2
Lợng chứa ẩm của không khí khô đi vào và đi
ra khỏi thiết bị sấy
g/KgKK
46
V
Thể tích không khí m
3

47 Q
1
Nhiệt lợng do không khí hấp thụ kcal
48 Q
2

Nhiệt lợng do viên toả ra kcal
49
t
1
,t
2
Nhiệt độ vào và ra khỏi buồng làm nguội

C

50
C
1
,C
2
Nhiệt dung riêng của không khí Kcal/kg.độ
51 M
1

Khối lợng không khí qua buồng làm nguội
trong 1 giờ
Kgkk/h
18
52 M
2
Khối lợng vật liệu qua buồng làm nguội trong 1
giờ
Kg/h
53 N Năng suất máy làm nguội Tấn/h
54 S
n
Diện tích làm việc của máy sấy
55 H Chiều cao của lớp viên sấy và làm nguội m
56 T Thời gian của máy sấy và làm nguội phút
57
P

Trở lực của hệ thống sấy và làm nguội
mmH
2

O
58
ms
P
Trở lực ma sát
mmH
2
O
59


Tốc độ của dòng khí m/s
60
v
P

Trở lực của tác nhân sấy qua lớp vật liệu
mmH
2
O
61 F
G
Diện tích của kênh sấy m
2

62
Px

Trở lực của Xyclon
mmH

2
O
63
Pc
Trở lực của Clorife
mmH
2
O
64
Pd
Trở lực do áp suất động ra của quạt
mmH
2
O
65 Re Hệ số Râynol








19

PhÇn b¸o c¸o chÝnh


















20
I - lời mở đầu
Qua nghiên cứu toàn bộ hệ thống thiết bị chế biến TAGS dạng viên, đặc
biệt là các loại máy ép viên của các hãng nổi tiếng của Châu Âu và Trung
Quốc, căn cứ vào điều kiện khả năng chế tạo của Việt Nam năm 2002, Viện
Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp Bộ Công nghiệp đã đề nghị Bộ
Khoa học và Công nghệ cho thực hiện dự án KC.05.DA.06: Hoàn thiện công
nghệ chế tạo và đa vào ứng dụng máy tạo viên TAGS gia cầm công suất từ 2
ữ
5 T/h qui mô công nghiệp nhng sản phẩm đi ra khỏi máy ép viên là viên
nóng có độ ẩm cao

>18% không đảm bảo yêu cầu cơ lý tính của viên. Viên
dễ bị vỡ, mềm, bết và không giá trị sử dụng, để tạo nên viên có độ bóng, cứng
đạt chất lợng sản phẩm cuối cùng thì phải có hệ thống thiết bị phụ trợ thực
hiện công nghệ sản xuất TAGS dạng viên gồm nhiều thiết bị đồng bộ với máy
ép viên là máy chính. Vậy nội dung thực hiện của dự án là hoàn thiện hệ
thống dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên 2 ữ 5 T/h để tạo ra sản
phẩm cuối cùng là viên có chất lợng cao dùng cho chăn nuôi gia súc gia cầm
với những chỉ tiêu mới đặt ra.
(1). Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy ép viên, đặc biệt cụm chi tiết
chính của máy là khuôn ép, lô ép và nâng cao độ bền của khuôn và lô ép khi
sử dụng.
(2). Hoàn thiện thiết kế và nâng cao chất lợng chế tạo các thiết bị máy
móc đồng bộ trong dây chuyền chế biến TAGS dạng viên.
(3). Nâng cao chất lợng sản phẩm TAGS dạng viên đáp ứng nhu cầu
thị trờng.
(4) Nâng cao trình độ công nghệ chế tạo máy của đội ngũ cán bộ và
công nhân lành nghề trong nớc.
(5). Giảm nhập khẩu dây chuyền thiết bị chế biến TAGS dạng viên,
tăng cờng năng lực chế tạo trong nớc.
(6). Tổ chức chế tạo và đa vào ứng dụng các dây chuyền sản xuất
TAGS dạng viên với năng suất từ 2 ữ 5 T/h, đáp ứng theo nhu cầu thị trờng
và đảm bảo tiêu chuẩn chất lợng sản phẩm.



21
II- Nội dung chính báo cáo
chơng I
Tình hình trong nớc và thế giới

1.1. Tình hình sản xuất thức ăn gia súc dạng viên trong nớc
Ngày nay ngành chăn nuôi đã phát triển mạnh mẽ về qui mô chăn nuôi
đã tiến đến hàng ngàn vạn đầu gia súc, gia cầm. Không những vật nuôi gia
cầm, gia súc mà cả đại gia súc, thuỷ sản cũng sử dụng thức ăn tổng hợp. Do sự
phát triển nh vậy đã đòi hỏi ngành công nghiệp TACN phải phát triển để theo
kịp nhu cầu của ngời chăn nuôi.
ở
Việt Nam, xu thế chăn nuôi có năng suất cao chất lợng tốt (lợn siêu
nạc, gà siêu nạc thịt, siêu trứng, bò siêu sữa) để phục vụ cho tiêu dùng trong
nớc và xuất khẩu càng chiếm u thế trong ngành chăn nuôi. Vì vậy nhu cầu
về thức ăn gia súc công nghiệp cũng tăng lên nhng vẫn không đáp ứng đợc
nhịp độ tăng nhanh các đàn gia súc, gia cầm; Năm 1999 cả nớc sản xuất
đợc 2 triệu tấn, chỉ đáp ứng khoảng 25 ữ 30% yêu cầu về thức ăn công
nghiệp. Theo dự báo của Tổng Công ty chăn nuôi Việt Nam [1] đến năm
2005, bình quân mỗi năm cần 8 ữ 10 triệu tấn thức ăn công nghiệp dạng bột
và dạng viên. Nếu tính năng suất 5.000 ữ 10.000 tấn/năm cho một xí nghiệp
chế biến TAGS thì cần phải xây dựng thêm 600 ữ 800 xí nghiệp nữa mới có
thể đáp ứng đợc nhu cầu thức ăn gia súc [1]. Trong đó TAGS dạng viên ngày
càng đợc sử dụng rộng rãi nhờ các u điểm chính là:
- Dễ bảo quản, ít mốc hơn thức ăn dạng bột do bề mặt tiếp xúc với
không khí ít hơn, các thành phần vi lợng không bị phân lớp trong khi vận
chuyển do đã đợc trộn đều trớc khi ép thành viên.
- Các vi khuẩn và nấm mốc bị tiêu diệt hầu hết trong quá trình phối
trộn, gia nhiệt khi ép viên.
- Tăng khả năng tiêu hoá hơn do thức ăn đã đợc làm chín một phần
trong quá trình gia nhiệt và ép thành viên.
- Tiết kiệm hơn dạng bột do ít rơi vãi, bám dính và bay thành bụi.
- Không gây cho gia súc một số bệnh về đờng hô hấp do hít phải bụi
nh ở thức ăn dạng bột.
22

- Thức ăn dạng viên có tính lu động cao do thể tích choáng chỗ giảm
từ 2
ữ
4 lần so với thức ăn dạng bột nên dễ vận chuyển và bảo quản.
Chính với u điểm đó mà thức ăn dạng viên ngày càng đợc sử dụng
nhiều và dần thay thế cho thức ăn gia súc dạng bột.
1.2. Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tạo viên trong nớc
Nắm bắt đợc nhu cầu thị trờng thức ăn viên với những u điểm vợt
trội so với thức ăn dạng bột và thức ăn viên ngày càng đợc sử dụng rộng rãi,
một số cơ sở đã tiến hành nghiên cứu và đa ra một số mẫu máy tạo viên.
- Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)
đã nghiên cứu đa ra mẫu máy tạo viên kiểu ép đùn bằng trục vít năng suất
0,2 ữ 0,3 T/h (xem hình 1).



Hình 1. Máy ép viên kiểu đùn ép.

- Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp )
năm 1999 đã nghiên cứu thiết kế và đa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn
đứng năng suất 0,1
ữ
0,2 T/h (xem hình 2 ).


23


Hình 2. Máy ép viên kiểu lô ép khuôn đứng.
- Các kiểu máy trên tuy có u điểm là đơn giản, dễ chế tạo nhng có

nhợc điểm chính là năng suất không cao, cha phù hợp với qui mô sản xuất
công nghiệp, do đó không đợc phổ biến rộng rãi.
- Cũng vì nhu cầu của chăn nuôi và qui mô của sản xuất nên năm 2001
đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ của Viện Nghiên cứu thiết kế
chế tạo máy Nông nghiệp là Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép viên thức ăn
gia súc. Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp
) đã nghiên cứu thiết kế và đa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay và
một số thiết bị sử lý viên sau khi ép, làm thành một dây chuyền sản xuất
TAGS dạng viên năng suất 2 tấn/h. Với máy tạo viên đợc thiết kế và chế tạo
trên cơ sở tham khảo hàng loạt mẫu máy của nớc ngoài nh : Trung Quốc,
Mỹ, Hà Lan, Đài Loan và bớc đầu cho sản phẩm TACN dạng viên với giá
thành giảm khoảng 30% so với Trung Quốc.

24


1.3- Tình hình sản xuất máy tạo viên ngoài nớc
ở nớc ngoài từ những năm 30 của thế kỷ trớc Mỹ (hãng CPM)
Plettmull đã chế tạo loại máy tạo viên thức ăn kiểu lô ép khuôn đứng. Máy ép
kiểu này có những tồn tại do sự khác biệt giữa vận tốc quay của cối ép nên lực
ép tại các điểm tiếp xúc xuất hiện các lực nén không đồng đều và khi tăng tốc
độ quay của cối ép sẽ dẫn đến sự không đều của quá trình cấp vật liệu vào lô
trên cối. Do có lực ly tâm nên phần lô phía ngoài cối sẽ nhận đợc nhiều vật
liệu ép hơn các lô gần phía tâm quay của cối do đó năng suất và độ đồng đều
của hạt thấp.
Sau đó máy tạo viên đợc cải tiến chuyển sang loại máy kiểu lô ép
khuôn quay cho đến nay (xem hình 3).

Hình 3. Máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay.


25

Kiểu máy lô ép khuôn quay cũng đợc nghiên cứu chế tạo ở Liên Xô,
Đức, Hà Lan, Trung Quốc, Singapo và trở thành hàng hoá phổ biến trên toàn
cầu.
Máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay là loại máy ép viên có độ đồng đều
và năng suất cao từ 1 ữ 20 tấn/h, vận hành sử dụng đơn giản đáp ứng đợc các
điều kiện cơ giới hoá tự động hoá. Có thể nói máy ép viên TAGS lô ép khuôn
quay ở nớc ngoài đã đợc nghiên cứu một cách hoàn hảo về độ bền, chống
mài mòn khuôn ép, tiện dụng trong sử dụng và tự động hoá cao nh (hãng
CPM Mỹ, Van Aarsen Hà Lan, Hemell - Đức, Chính Xơng Trung
Quốc) (hình 4, hình 5). Tuy nhiên kèm theo đó giá cũng rất cao, ví dụ nh
máy CPM Mỹ năng suất 3 ữ 5 T/h giá 65.000USD, Máy Hemell- Đức 8 T/h
giá 80.000USD, Máy Van Aarsen- Hà Lan năng suất 3 ữ 5 T/h giá 50.000
USD. Máy Tkiumph engineering Co.Ltd Thái Lan, năng suất 3 ữ 5 T/h giá
40.000USD.
Và đặc biệt các phụ tùng thay thế cũng rất đắt, một chiếc khuôn ép của
hãng CPM Mỹ khoảng 6000
ữ
8000USD hoặc của Thái Lan cũng
3000
ữ
4000USD tuỳ theo đờng kính lỗ.