trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyên bằng gàu tải và khí động các yếu tố nào ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển và chất lượng sản phẩm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (791.3 KB, 18 trang )
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ
- - -
CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC
Tên chuyên đề :
Trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính
của vận chuyên bằng gàu tải và khí động ? các yếu tố nào
ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển và chất lượng sản
phẩm ?
Giáo viên hướng dẫn :T.S Đinh Vương Hùng
Sinh viên thực hiện : Trần Thị Thảo
Lớp : Công Thôn 39A
SVTH: Trần Thị Thảo 1 Lớp : CT39A
Huế
Huế
-
-
1/ 20 08
1/ 20 08
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
MỤC LỤC
MỤC LỤC 2
1. Đặt vấn đề : 2
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu : 3
2.1. Đối tượng nghiên cứu : 3
2.2 .Mục đích nghiên cứu : 4
3. Nội dung nghiên cứu: 4
3.1. Đặc điểm chung của việc vận chuyển trong bảo quản và chế biến thực phẩm : 4
3.1.1.Đặc điểm của việc vận chuyển : 4
3.1.2.Yêu cầu của các thiết bị vận chuyển nông sản phẩm : 5
3.2 .Phân loại và lựa chọn các thiết bị vận chuyển cho các nhà máy sản xuất và chế
biến : 5
3.3. Quá trình vận chuyển bằng gàu tải 7
3.4. Hệ thống vận chuyển bằng khí động : 9
3.5.Các thông số tính toán của gàu tải và của thiết bị vạn chuyển bằng khí động :. .11
3.5.1.Các thông số thính toán cơ bản : 11
3.5.1.1. Đặc tính cơ lý của hàng hoá vận chuyển : 12
3.5.1.2. Năng suất của các thiết bị vận chuyển 13
3.5.1.3. Hiệu suất sản xuất: 13
3.5.2. Các thông số tính toán của gàu tải : 14
3.5.3. Thông số tính toán của thiết bị vận chuyển bằng khí động : 15
3.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vận chuyển : 16
3.6.1. Nhóm tính chất của thiết bị : 16
3.6.2. Nhóm tính chất của vật liệu vận chuyển : 16
4. Kết luận và khuyến nghị : 17
Tài liệu tham khảo: 18
1. Giáo trình: Thiết bị bảo quản và chế biến nông sản 18
1. Đặt vấn đề :
Từ khi mới hình thành con người, từ lúc còn là bầy người con
người đã biết săn bắt hái lượm để tạo ra nguồn thức ăn đáp ứng cho
cuộc sống ban đầu của họ .Khi ý thức và trình độ của bầy người ngày
càng tăng lên thì họ đã biết chế tạo ra những công cụ thô sơ để săn bắn
động vật hoang dã và trồng những loại rau đơn giản mà họ nghĩ là có
thể ăn được để làm thực phẩm và dần dần phát triển thành nông nghiệp
chính của mỗi quốc gia trên Thế giới .
SVTH: Trần Thị Thảo 2 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Đối với Việt nam, trong những năm gần đây, khi Đất nước đang
từng bước tiến lên Công nghiệp hoá -Hiện đại hoá thì ngành Nông
nghiệp đã có nhiều bước tăng trưởng khá lớn, các nông sản tạo ra
không những đáp ứng được nhu cầu của người dân trong nước mà còn
dư thừa một lượng khá lớn để xuất khẩu .Không những thế các mặt
hàng nông sản của nước ta còn chiếm được thị hiếu của người thưởng
thức ở các thị trường khó tính như Mĩ, Anh, Các nước EU đó là các
loại nông sản như cà fê, điều, gạo, đỗ tương
Để phát triển được ngành nông nghiệp của nước nhà ngày càng
phát triển thì công tác bảo quản, chế biến là rất cần thiết nhằm làm
giảm sự hao hụt về chất lượng và số lượng sản phẩm, tạo ra nhiều sản
phẩm có giá trị đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu.
Trong thực tế, việc bảo quản và chế biến nông sản ở nước ta còn
gặp rất nhiều khó khăn, một mặt do công nghệ chậm đổi mới mặt khác
do trang thiết bị còn lạc hậu, thiếu đồng bộ và đặc biệt là còn thiếu
những thiết bị có hiệu quả cao trong các qui trình công nghệ tiên tiến.
Vì vậy, không những đã gây ra thiệt hại một khối lượng nông sản đáng
kể mà còn là nguyên nhân làm giảm chất lượng và tăng giá thành sản
phẩm.
Đặc biệt, trong chế biến và sản xuất thì khâu vận chuyển là rất
quan trọng, nó sẽ giảm được sức lực của con người và làm tăng năng
suất sản xuất .Nắm bắt được tính cần thiết này nên tôi đã tiến hành
thực hiện đề tài: “ !"#$%&'()*
+#,-)./%%)01,' 23%4"5)&!06%27
8%)*,-).,*96:%0;*<4=
2. Đối tượng và mục đích nghiên cứu :
2.1. Đối tượng nghiên cứu :
Trong quá trình sản xuất thực phẩm, thông thường nguyên vật liệu
phải qua các công đoạn gia công chế biến bằng nhiều máy móc thiết bị
khác nhau, do đó nguyên vật liệu cần phải được chuyển từ công đoạn
nầy sang công đoạn khác. Quá trình nầy được thực hiện nhờ các máy
vận chuyển phù hợp với tính chất của nguyên vật liệu. Thông thường,
máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng đã
SVTH: Trần Thị Thảo 3 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
định, có thể làm việc trong một thời gian không giới hạn, không dừng
lại khi nạp và tháo liệu.
Các máy và thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm các loại chính như:
gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có bộ phận kéo và vít
tải, vận chuyển bằng không khí và thủy lực thuộc nhóm máy không có
bộ phận kéo.
Do điều kiện và thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên tôi chỉ tập
trung vào việc nghiên cứu các thông số của thiết bị vận chuyển đó là
gàu tải và thiết bị vận chuyển bằng khí động
2.2 .Mục đích nghiên cứu :
Tôi tiến hành chuyên đề với mục đích chính là tìm hiểu thêm về
một số thiết bị vận chuyển bằng gàu tải, bàng khí động . Qua việc tìm
hiểu nguyên lí cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của những thiết bị này,
xác định các thông số tính toán của chúng và biết được các yếu tố ảnh
hưởng đến năng suất, chất lượng vận chuyển của những thiết bị này.
3. Nội dung nghiên cứu:
3.1. Đặc điểm chung của việc vận chuyển trong bảo quản và chế
biến thực phẩm :
3.1.1.Đặc điểm của việc vận chuyển :
mà Để vận chuyển các hàng hoá, vật liệu trong sản xuất và chế
biến nông sản phẩm, người ta thường sử dụng các phương tiện vận
chuyển trên bộ, bằng đường thuỷ và bằng đường hàng không .Hơn 90%
lượng hàng hoá được vận chuyển trên bộ như ôtô, máy kéo xe lửavà
đường ống. việc lựa chọn các thiết bị vận chuyển phụ thfuộc vào đặc
điểm, khối lượng hàng hoá, cự li và thời gian vận chuyển .
Các phương tiện vận tải thường được phân thành hai loại :
phương tiện vận chuyển công dụng chung và phương tiện chuyên
dùng .Các phương tiện vận tải có công dụng chung gồm :ôtô vận tải,
rơmooc, đầu kéo dùng vận chuyển hàng hoá thông dụng .còn các
phương tiện chuyên dùng, để vận chuyển đường ống, panen, đàn thép,
các thiết bị siêu truờng, siêu trọng Nhờ sử dụng các phương tiện
chuyên dùng có thể đảm bảo chất lượng nàng hoá và hiệu quả vận
chuyển .
Các phương tiện vận chuyển trên sông hay trên biển rất hiệu quả
tại các công trình bốc xếp hàng hoá lên ôtô hay toa xe.
SVTH: Trần Thị Thảo 4 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Việc vận chuyển, lắp ráp bằng đường không chỉ thực hiện trong
những diều kiện đặc biệt tại các vùng núi non hiểm trở thông thể sử
dụng các phương tiện khác được .Trong trường hợp này, người ta sử
dụng máy bay trực thăng để vận chuyển .
Máy vận chuyển liên tục và các thiết bị vận chuyển bằng khí động
cũng là một trong những thiết bị vận chuyển được sử dụng khá phổ
biến trong chế biến .Các loại máy vận chuyển thường để vận chuyển các
loại vật liều rời, tơi, dạng cục và dạng dẻo.Việc vận chuyển vật liệu nhờ
không khí nén thổi trong đường ống hoặc chứa trong các côngtenơ chạy
trong đường ống thổi bằng khí nén .Nhờ tính linh động trong không khí
bão hoà của vật liệu ở dạng bột hay bụi người ta thường áp dụng để tải
các sản phẩm nông sản ở dạng bột .
3.1.2.Yêu cầu của các thiết bị vận chuyển nông sản phẩm :
Cấu tạo của các thiết bị, các loại máy phải thoã mãn những điều
kiện của quá trình công nghệ như : nhiệt độ, tốc độ chuyển động của
sản phẩm, sự đốt nóng Ngoài ra cấu tạo của các thiết bị cần phải chắc
chắn, có độ bền,lâu hỏng .Thiết bị phải có cấu tạo đơn giản, khối lượng
và kích thước không lớn, được làm từ các vật liệu rẽ tiền nhưng sử dụng
được, vận hành thuận lợi, điều khiển dễ dàng, ít nhân công phục phục
vụ .Thiết bị cần được cơ khí hoá,tự động hoá, làm việc an toàn bằng các
dụng cụ kiểm tra và cơ cấu điều chỉnh, dễ vệ sinh, tháo lắp sữa chửa dễ
dàng Thiết bị có chỉ tiêu kinh tế -kỉ thuật cao :năng suất, hệ số chi phí
của thiết bị, giá thành sản phẩm
Khi thiết kế cần đặc biệt chú ý đến điều kiện của người lao động
là thuận tiện trong thao tác, vận hành phù hợp với điều kiện khí hậu .
3.2 .Phân loại và lựa chọn các thiết bị vận chuyển cho các nhà
máy sản xuất và chế biến :
Những yêu cầu cơ bản đối với các máy móc vận chuyển trong sản
xuất vô trùng là phải tuân thủ nghiêm ngặt về độ vô trùng, độ kín của
đường vận chuyển nhằm loại trừ bụi bặm và các chất hại khác ở dạng
khí, bào tử, có trong không khí. Các vật liệu làm nên thiết bị không
tác động đến nguyên liệu và đặc biệt là phải bảo đảm tính chất ban đầu
của nguyên liệu khi tháo dỡ khỏi thiết bị.
Các máy làm chuyển dịch vật liệu một cách liên tục theo hướng
chuyển dịch ngang được gọi là máy vận chuyển, còn theo hướng chuyển
dịch thẳng đứng được gọi là gau tải. Các thiết bị có cơ cấu vận chuyển
liên tục để chuyển dịch vật liệu từ công đoạn này sang công đoạn kế tiếp
được gọi là băng tải.
SVTH: Trần Thị Thảo 5 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Các máy vận chuyển trong công nghiệp được chia ra làm hai
dạng: dạng vận chuyển bên ngoài và bên trong. Sự vận chuyển bên
ngoài được sử dụng khi tải nguyên liệu, bán thành phẩm, nhiên liệu, các
vật liệu chính và phụ về nhà máy để sản xuất và xây dựng, còn được sử
dụng để chuyển thành phẩm và phế liệu sản xuất khỏi nhà máy. Vận
chuyển bằng đường sắt, đường bộ, đường thủy, đường hàng không,
đường ống thuộc loại vận chuyển bên ngoài. Vận chuyển bên trong nhà
máy dùng để chuyển dời vật giữa các phân xưởng và bên trong phân
xưởng. Vận chuyển bên trong có tầm quan trọng đối với hoạt động của
nhà máy.
Phân loại các máy vận chuyển theo các dấu hiệu đặc trưng sau:
theo nguyên tắc tác động, theo loại và phương pháp chuyển dịch vật thể,
theo mục đích và phương pháp của thiết bị ở vị trí sản xuất.
Theo nguyên tắc tác động, các thiết bị vận chuyển có tác động
gián đoạn và liên tục. Trong các thiết bị vận chuyển liên tục thì các cấu
tử mang vật thể và các môi trường chuyển động chỉ trong một hướng,
việc nạp và tháo dỡ vật liệu được tiến hành trong thời gian chuyển
động. Thiết bị tác động liên tục được sử dụng để chuyển dời hàng hóa
hay luồng hàng hóa.
Trong các thiết bị này hàng hóa được vận chuyển nhờ các bộ
phận kéo khác nhau: xích, băng tải, dây cáp hay theo nguyên tắc khác
như vận chuyển bằng vít tải, rung, quán tính, trục lăn, trọng lực, cần.
Ngoài ra còn dùng nguyên tắc khí động học và thủy lực.
Trong các thiết bị hoạt động theo nguyên tắc tuần hoàn, các cơ
cấu nhấc tải được thực hiện theo chu kỳ khi tải hàng hóa, còn khi không
có hàng hóa theo hướng ngược lại, tải và dỡ hàng hóa khi ngừng hoạt
động. Khi hoạt động các thiết bị này cũng cần thiết phải tiêu hao thời
gian cho chu kỳ tải. Trong các thiết bị này có thể có các cơ cấu nâng
(kích, tời, thang, trục kíp); để dịch chuyển ngang hàng hóa (xe kích,
máy bốc xếp, máy cạp); để chuyển dời trong không gian (cần trục
quay).
Theo loại và phương pháp chuyển dời hàng hóa thì các thiết bị
vận chuyển được chia ra như sau: thiết bị tải hàng theo những hướng
khác nhau và thiết bị tải theo đường ống bất động.
Theo chức năng và phương pháp lắp ráp trong mặt phẳng
ngang, các thiết bị vận chuyển - nâng được chia ra thiết bị cố định được
đặt ở vị trí nhất định và thiết bị chuyển dời.
SVTH: Trần Thị Thảo 6 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
3.3. Quá trình vận chuyển bằng gàu tải.
Trong công nghiệp vi sinh, để sản xuất các môi trường dinh
dưỡng, các nguyên liệu (dạng hạt) được vận chuyển tới các nồi tiệt
trùng ở trên các tầng cao của toà nhà có độ cao khoảng 40 m với góc
nghiêng 45 ÷ 70o. Để thực hiện được các mục đích này thường sử dụng
gàu. Bộ phận làm việc của gàu tải là những cái gàu gắn chặt trên băng
tải hay trên xích.
Gàu tải được áp dụng rộng rãi vì kích thước cơ bản của chúng
không đáng kể, tuy nhiên do độ kín không bảo đảm, bụi dễ phát sinh
nên không được sử dụng để vận chuyển các chất độc và chất tạo bụi.
Hình1 :gàu tải
* Ưu nhược điểm của gàu tải:
+ Ưu điểm
- Kích thước nhỏ gọn có thể nâng vật liệu lên độ cao tương đối
lớn
-Có thể sử dụng để vận chuyển nhiều đối tượng bằng cách thay
các gàu cho mỗi loại vật liệu .
-Chế tạo đơn giản, sử dụng, bảo dưỡng, sữa chửa dễ dàng
SVTH: Trần Thị Thảo 7 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
+ Nhược điểm :
-Trong quá trình làm việc, gàu và thiết bị kéo gàu sẽ có thể gặp
phải lực cản phát sinh trong quá trình xúc, nạp liệu vào gàu .Những lực
này có thể sẽ phá hỏng gàu (nứt, vỡ, gãy ),ngoài ra do ma sát giữa gàu
với vật liệu khi xúc vật liệu làm cho gàu nhanh chóng mòn.
-Năng suất bị giới hạn bởi vận tốc chuyển động của đai và số
vòng quay của puli.Ngoài ra ta cũng có thể tăng thêm số lượng gàu trên
đai một cách tuỳ ý vì nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình nạp đầy .Khi gàu
đặt dày thì máy khó cân bằng và tốn nhiều động năng khi hoạt động,
trường hợp này áp dụng cho phương pháp đổ trọng lực.
-Do độ kín hỗn hợp đảm bảo, bụi dễ phát sinh nên không được
sử dụng để vận chuyền các chất độc và chất tạo bụi
* Phạm vi sử dụng :
Do đặc điểm của gàu tải nên nó chỉ được sử dụng trong các dây
chuyền khép kín, cho các đối tượng vật liệu rời như trong các dây
chuyền chế biến hạt giống, dây chuyền chế biến cafê
Hình
2: Một
số loại
gàu tải
trên thị
trường :
Các thông số kỹ thuật Gàu Tải:
Công suất: 25-30 T/H
Động cơ hộp số: 7,5kw, N=1450V/PH, I=1/20
Kích thước: CxDxR=21000x1000x450
Gàu múc: TH315, B320, V=6,4L
Vận tốc gàu: 0,5m/s
SVTH: Trần Thị Thảo 8 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Xích Gàu Tải: F18, t=1
Hình3: mặt cắt đứng của một số gàu tải
3.4. Hệ thống vận chuyển bằng khí động :
Vận chuyển vật liệu bằng không khí được ứng dụng đầu tiên vào
vận chuyển những vật liệu dạng sợi và hạt. Nhờ có nhiều uu điểm nên
hình thức vận chuyển nầy được ứng dụng rộng rãi và trong rất nhiều
trường hợp được thay thế hoàn toàn cho phương pháp vận chuyển cơ
khí.
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử dụng
dòng khí chuyển động trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu
từ chỗ nầy đến chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng. Theo lý thuyết, dòng
khí có vận tốc đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng
và kích thước bất kỳ. Nhưng vì năng lượng để vận chuyển và tiêu
tốn tăng nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu, cho nên
trong phạm vi thực tế ứng dụng của phương pháp vận chuyển bằng
không khí thường chỉ sử dụng cho các loại vật liệu hạt có kích thước
tương đối nhỏ, nhẹ .
SVTH: Trần Thị Thảo 9 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Vận chuyển bằng không khí được dùng nhiều trong các ngành
công nghiệp khác nhau. Hiện nay năng suất của các hệ thống vận
chuyển bằng không khí dao động trong giới hạn khá lớn, có thể đạt tới
800 t/h, độ dài vận chuyển có thể tới 1800 m và độ cao có thể đạt tới
100m. Trong các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp
suất thấp và trung bình(chênh áp giữa đầu hút và đẩy <0,1 at) được sử
dụng rộng rãi để cơ giới hóa các nguyên công vận chuyển trong phân
xưởng và giữa các phân xưởng với nhau. Những hệ thống nầy làm việc
với vận tốc khí trong ống khoảng 18-20 m/s, nồng độ hỗn hợp tương đối
thấp (µ= 5kg vật liệu/kg, suất tiêu tốn không khí khá lớn. Trong nhiều
trường cho phép kết hợp vận chuyển với một vài quá trình công nghệ
khác như làm mát, phân loại, sấy, v.v.
Nguyên liệu hạt được ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa
rồi được hút theo ống dẫn vào buồng lắng hạt. Tại đây do vận tốc dòng
khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau đó được tháo ra nhờ bộ phận
tháo liệu lắp ở đáy buồng. Không khí được dẫn vào xyclôn lắng rồi vào
máy lọc túi để làm sạch bụi. Từ máy lọc không khí sạch được hút vào
quạt và ra ngoài trời. Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác
nhau cần có các đoạn ống mềm. Nhờ hệ thống nầy có thể hút nguyên vật
liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc
Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa vào nguyên lí sử dụng
dòng không khí chuyển đọng trong ống dẫn với tốc đọ đủ lớn có thể vận
chuyển vật liệu có khối lượng riêng và kích thước bất kỳ.Nhưng vì năng
lượng để vận chuyển và tiêu tốn tăng nhanh gáp nhiều lần so với trọng
lượng của hạt vận chuyển cho nên trong phạm vi ứng dụng của phương
pháp vận chuyển bằng không khí thường chỉ sẳ dụng cho các loại vật
liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ và nhẹ.
+ Ưu điểm của máy vận chuyển bằng khí động:
Do vận chuyển trong ống khí nên vật liệu không bị hao hụt nhất
là loại vật liệu rất nhẹ giống như bụi
Có thể cơ giới hoá việc nạp liệu và dỡ liệu, tự động hoá quá trình
vận chuyển.
Kích thước nhỏ gọn, có thể uốn cong với bán kính nhỏ nên máy
có thể được sử dụng ở những nơi có địa hình chật hẹp.
+ Nhược điểm của máy vận chuuyển bằng khí động:
Tiêu tốn năng lượng, các chi tiết bị mòn nhanh,khí để vận
chuyển vật liệu có tính mài mòn cao.
Do cần phải tạo một áp suất để đẩy vật liệu nên đòi hỏi hệ thống
phải kín, đảm bảo an toàn và yêu cầu kĩ thuật cao.
+ Phạm vi ứng dụng:
SVTH: Trần Thị Thảo 10 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Do đặc điểm vận chuyển hàng liên tục, đảm bảo cơ tính của vật
liệu hầu như không thất thoát trong quá trình vận chuyển, hiệu quả cao.
Do đó thích hợp với các vật liệu mịn, dễ bay hơi, dễ thất thoát, nhạy
cảm với nước, nhiệt độ, ánh sáng. Thường được sử dụng trong các nhà
máy tinh bột, mía đường,bột ngọt.
Hình 4: hệ thống vận chuyển bằng khí động
3.5.Các thông số tính toán của gàu tải và của thiết bị vạn chuyển
bằng khí động :
3.5.1.Các thông số thính toán cơ bản :
Để lựa chọn thiết bị vận chuyển cho các nhà máy sản xuất và
chế biến nông sản thực phẩm người ta chủ yếu dưạ vào các thông số
cơ bản sau :chiều dài và chiều cao chuyển dời hàng hóa, tốc độ và trọng
tải, năng suất và công suất truyền động, tiêu hao năng lượng riêng và
tính chất cơ - lý của hàng hóa.
SVTH: Trần Thị Thảo 11 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
3.5.1.1. Đặc tính cơ lý của hàng hoá vận chuyển :
Các tính chất cơ - lý và các thông số của hàng hóa có ảnh lớn tới
việc chọn và tính toán kết cấu vận chuyển. Tất cả hàng hóa được chia ra
theo các dạng khác nhau: rời, miếng, chiếc, lỏng.
Thành phần cỡ hạt được xác định bởi các biểu đồ nhận được
trên các sàng vật liệu rời.
Mật độ của các vật liệu rời ρ (kg/m3) được xác định theo công
thức:
V
m
=
ρ
(1.1)
trong đó: m - khối lượng các hạt của vật liệu rời, kg;
V - thể tích các hạt, m3.
Mật độ xếp của vật liệu rời ρ1 (kg/m3) được xác định theo công
thức:
1
1
1
V
m
=
ρ
(1.2)
m1 - khối lượng vật liệu rời, kg;
V1 - thể tích vật liệu rời, m3.
Góc nghiêng tự nhiên φ là góc tạo nên giữa bề mặt phẳng nằm
ngang và bề mặt nghiêng tự do của vật liệu rời. Có sự khác nhau giữa
góc nghiêng tự nhiên của vật liệu rời ở trạng thái tĩnh φ và ở trạng thái
chuyển động φđ ≈ 0,7φ.
Gọi hệ số trượt bên trong của vật liệu rời (phụ thuộc vào độ ẩm,
kích cỡ hạt và nhiệt độ ) là tgφ
Hệ số ma sát của nguyên liệu rời f đối với các vật liệu khác nhau
(thép, gỗ, caosu) cần phải biết để tính toán góc nghiêng của tường phễu
nạp liệu cho các máy vận chuyển, có liên quan tới góc ma sát:
f=tgα. (1.3)
trong đó: α - góc ma sát giữa nguyên liệu chuyển dời và vật liệu.
Độ ẩm của nguyên liệu rời:
( )
%
100G
W
W
1
1
=
(1.4)
trong đó: W1 - khối lượng ẩm chứa trong nguyên liệu, kg;
G1 - khối lượng nguyên liệu khô tuyệt đối, kg.
Có sự khác nhau giữa khối lượng xếp đầy tự nhiên, khối lượng
nguyên liệu rời G và khối lượng nén chặt Gn. Tỷ số G/Gn được gọi là hệ
số dính kết của nguyên liệu (a), nó dao động trong khoảng 1,05 ÷ 1,52.
SVTH: Trần Thị Thảo 12 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Đa số các nguyên liệu rời được sử dụng trong công nghiệp vi sinh đều
không có tính mài mòn hoặc ít mài mòn bề mặt các máng, rãnh của
băng tải. Các nguyên liệu rời có các tính chất đặc biệt như tính dính,
đông kết, giòn, háo nước, tính độc, ăn mòn. Tất cả những tính chất này
cần phải đề cập đến khi lựa chọn và thiết kế các máy vận chuyển và
phải có những biện pháp có hiệu quả để loại trừ sự tác động không có
lợi đến kết cấu thiết bị, đến môi trường xung quanh.
Các hàng hóa riêng lẻ, thường tính số đơn vị (linh kiện, tiết máy,
cụm máy, các dụng cụ, ) cũng như các hàng hóa thuộc dạng bao bì
(giỏ, bao, chai lọ, thùng, hộp, khay).
Các hàng hóa riêng lẻ được đặc trưng bởi kích thước qui định,
hình dáng, khối lượng một loại hàng hóa, thuận tiện sắp xếp, hệ số ma
sát bề mặt và bởi những tính chất đặc biệt (như nhiệt độ cháy, tính độc
hại, dễ cháy nổ, bụi bặm, ).
Hàng hóa dạng lỏng trong sản xuất vi sinh được sử dụng một
lượng đáng kể. Chúng được di chuyển bên trong và giữa các phân
xưởng. Những loại này như các chất lỏng trung tính, các chất lỏng ăn
mòn hóa học có tỉ trọng và độ nhớt khác nhau. Sự di chuyển của các
chất lỏng này được thực hiện theo các đường ống nhờ bơm.
Độ chắc của hàng hoá là khả năng chịu được tác động cơ học của
toàn khối hay còn gọi là khả năng chịu nén (kG/cm2).
Độ cứng của hàng hoá là khả năng chịu đựng sức đâm xuyên
(kG/cm2).
Độ dẻo là khả năng biến dạng nghịch đảo dưới tác dụng của cơ
học,chẳng hạn như độ đàn hồi độ kéo.Được đo bằng chiều dài chảy trên
một đơn vị thời gian
Độ lún là biến dạng nghịch đảo đưới tác dụng của lực .
Độ nhớt là trở lực khuấy trộn hay dịch chuyển đảo khối chất
lỏng (tính bằng poa hoặc cpoa) .
3.5.1.2. Năng suất của các thiết bị vận chuyển.
Là lượng vật liệu vầo hoặc lựng sản phảm ra trong môtỵ đơn vị
thời gian có thể tính năng suất bằng kg/h, t/s,m3/s,đơn vị sản phẩm/s.
Trong những điều kiện hoàn toàn giống nhau thì năng suất thiết bị phụ
thuọc vào kích thước thiết bị và vận tôc của quá trình vận chuyển.
3.5.1.3. Hiệu suất sản xuất:
Là tỉ lệ % giữa lựợng sản phẩm thu được và lượng nguyên liệu nạp
vào.
3.5.1.4. Cường độ sản xuất:
SVTH: Trần Thị Thảo 13 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Là năng suất tính trên một đơn vị nào đó đặc trưng cho thiết bị.
3.5.1.5. Công suất của thiết bị:
Là lượng công do thiết bịi hay máy tiêu thụ sinh ra trong một đơn
vị thời gian hay là tỉ số giữa công hay công suất có ích của máy (thiết bị)
với công hay công suất thực tế tiêu tốn.
Trong thực tế hiệu suất luôn nhỏ hơn 1 bởi vì khi làm việc bao giờ
cũng kêm theo sự mất mát năng lượng.
3.5.2. Các thông số tính toán của gàu tải :
3.5.2.1. Năng suất gàu tải (tấn/h hay kg/s):
L
KvV
Q
z
6,3
1
ρ
=
(1.5)
hay
L
KvV
Q
z
2
ρ
=
(1.6)
trong đó: V- Sức chứa của gàu, m3;
v- tốc độ nguyên liệu chuyển dịch, m/s;
ρ- mật độ xếp, kg/m3;
L- bước gàu, m;
KZ- hệ số chất đầy gàu (đối với các nguyên liệu
dạng hạt nhỏ KZ = 0,85 ÷ 0,95, đối với loại hạt lớn, các mẫu KZ = 0,5 ÷
0,8).
3.5.2.2. Tốc độ gàu :
Trong quá trình làm việc,gàu và thiết bị kéo gàu có thể gặp phải
lực cản phát sinh rất lớn do quá trình xúc nạp liệu vào gàu.Những lực
này có thể phá huỷ gàu (nứt,vỡ gàu )và làm đứt thiết bị.Vì vậy vạn tốc
di chuyển của gàu chi nên chọn < 1m/s. Nếu vận tốc quá lớn thì sẽ gây
ra sự quá tải và vật liệu sẽ vung ra khỏi gàu
3.5.2.3. Công suất tiêu thụ để truyền động cho tang dẫn động.
η
.1000
.
2
ghQ
N =
(1.7)
trong đó:
Q2- năng suất gàu tải, kg/s;
h- chiều cao nâng vật, m;
g- gia tốc rơi tự do, m/s2;
η- hệ số hữu dụng dẫn động.
SVTH: Trần Thị Thảo 14 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Hình 5 :puli căng dạng cánh chống nghiền nát vật liêu
3.5.3. Thông số tính toán của thiết bị vận chuyển bằng khí động :
3.5.3.1.Tốc độ không khí trên đường ống:
Lựa chọn tốc độ gió có liên quan tới nhiều yếu tố.
- Khi chọn tốc độ cao đường ống nhỏ, chi phí đầu tư và vận hành
thấp, nhưng trở lực hệ thống lớn và độ ồn do khí động của dòng không
khí chuyển động cao.
- Ngược lại khi tốc độ bé, đường ống lớn chi phí đầu tư và vận
hành lớn, khó khăn lắp đặt, nhưng trở lực bé.
Để đảm bảo cho các hệ thống vận chuyển bằng không khí
làm việc không bị ngưng trệ và đáng tin cậy, cần chọn tốc độ không khí
như sau:
- Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn thẳng đứng lấy v =
22m/s khi nồng độ là µ ≤4 kg /kg và v =25m/s khi µ > 4 kg/kg.
- Trường hợp vận chuyển hạt trong các ống dẫn nằm ngang khi µ
= 1- 4 kg/kg, v≥ 18 - 22 m/s
Lưu lượng gió chuyển động qua các miệng thổi được xác
định theo công thức:
gx=fx.vx (m3/s) (1.8)
gx - Lưu lượng gió ra một miệng thổi, m3/s
fx - Tiết diện thoát gió của miệng thổi, m2.
vx - Tốc độ trung bình của gió ra miệng thổi, m/s
3.5.3.2. Kích thước và đuờng kính ống dẫn :
Để vận chuyển không khí người ta sử dụng nhiều loại ống gió: Chữ
nhật, vuông, ô van, tròn. Tuy nhiên để tính toán thiết kế đường ống gió
thông thường người ta xây dựng các giãn đồ cho các ống dẫn tròn. Vì
vậy cần qui đổi tiết diện các loại ra tiết diện tròn tương đương, sao cho
tổn thất áp suất cho một đơn vị chiều dài đường ống là tương đương
nhau, trong điều kiện lưu lượng gió không thay đổi
SVTH: Trần Thị Thảo 15 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
3.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vận
chuyển :
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vận
chuyển, các yếu tố này đều xuất phát từ tính chất của vật liệu vận
chuyển và tính chất của thiêt bị vận chuyển .
3.6.1. Nhóm tính chất của thiết bị :
3.6.1.1. Đối với gàu tải:
Thì nhóm tính chất thiết bị có ảnh hưởng khá lớn đến năng suất và
chất lượng vận chuyển, được thể hiện qua các yếu tố sau:
-Sức chứa của gàu:
Chính là khả năng mà gàu có thể chứa được một lượng vật liệu
nhất định.Thường thì khi vật liệu ở dạng mảnh nhỏ,hạt, dạng bụi thì
thường sử dụng gàu có sức chứa từ 0,9 – 1,5l cho 2-3 gàu trên 1m chiều
dài.
-Tốc độ nguyên liệu chuyển dịch trong gàu :
Trong quá trình làm việc, nếu vận tốc chuyển dịch của gàu khá lớn
thì sẽ gây ra quá tải và làm cho vật liệu vung ra khỏi gàu .nhưng nếu tốc
độ quá nhỏ thì năng suất của gàu sẽ không cao .
-Hệ số chất đầy vật liệu vào gàu:
Thường thì đối với các loại vật liệu hạt nhỏ hệ số chất đầy từ 0,85
-0,95.Đối với vật liệu hạt lớn thì hệ số đoền đầy chỉ còn 0,7 – 0,8
-Mật độ xếp vật liệu vào gàu :
Cũng ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vận chuyển .Nếu
vật liệu được chất đầy quá thì sẽ làm giảm hiệu quả vận chuyển .
3.6.1.2. Đối với thiết bị vận chuyển bằng khí động :
Thì nhóm tính chất của thiêt bị ảnh hưởng đến năng suất và chất
lượng vận chuyển như sau:
-Kích thước và tiết diện của đường ống dẫn khí : đây là yếu tố có
ảnh hưởng rất lớn đến quá trình vận chuyển bằng khí động .Đường ống
các thông suốt, ít đoạn cong thì vật liệu càng dễ lưu thông.
-Tốc độ dòng không khí trong ống dẫn :tốc độ càng lớn thì năng
suất và hiệu quả vận chuyển càng cao.
3.6.2. Nhóm tính chất của vật liệu vận chuyển :
Bao gồm độ bề, độ cứng, độ ẩm, độ nhớt, kích thước, hình dạng,
trạng thái, hệ số ma sát…
Tính chất của vật liệu có ảnh hưởng khá lớn đến năng suất, chất
lượng và chi phí năng lượng riêng của thiết bị vận chuyển.
SVTH: Trần Thị Thảo 16 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Đối với các vật liệu có kích thước hình dạng lớn, độ ẩm, độ ma sát
cao thì thường năng suất vận chuyển sẽ thấp,và ngược lại với những vật
liệu có kích thước nhỏ và độ ẩm thấp thì vận chuyển dễ dàng hơn.
Đặc biệt là đối với thiết bị vận chuyển bằng khí động thì yếu tố kích
thước và độ ẩm, độ nhớt còn có vai trò quan trọng hơn đến quá trình
lưu thông của vật liệu trong ống dẫn .
Lượng cung cấp vật liệu nhiều hay ít cũng ảnh hưởng đến năng suất
nà chất lượng của quá trình vận chuyển .Nếu vật liệu càng nhiều thì
năng suất vận chuyển càng lớn nhưng sẽ tiêu hao nhiều năng lượng .
4. Kết luận và khuyến nghị :
Các thiết bị vận chuyển ra đời đã phần nào giúp cho quá trình vận
chuyển vật liêu trong các nhà và xí nghiệp được thuận lợi và dễ dàng
hơn nhiều .Đồng thời nó giảm được các chi phí vận chuyển trong các
nhà máy, giảm bớt lao đông nặng nhọc và có thể vận chuyển được các
vật liệu độc hại mà con nguời không thể làm được.
Qua đề tài đã giúp được tôi hiểu biết nhiều hơn về các thiết bị vận
chuyển trong sản xuất vàchế biến nông sản .Đặc biệt là biết được
nguyên tắc hoạt động và nguyên lí cấu tạo của
SVTH: Trần Thị Thảo 17 Lớp : CT39A
Các thiết bị cơ bản trong CBBQNS GVHD:TS Đinh Vương Hùng
Thiết bị vận chuyển vận chuyển bằng gàu tải và bằng khí động và
biết được các thông số tính toán có liên quan, các yếu tố ảnh hưởng đến
quá trình vận chuyển .
Do thời gian còn hạn chế nên việc thu thập thông tin chưa được
đầy đủ, chuyên đề chưa được phong phú đa dạng .Kính mong thầy giáo
phụ trách và các bạn thành viên đóng góp ý kiến để chuyên đề được
hoàn thiện hơn.
Tài liệu tham khảo:
1. Giáo trình: Thiết bị bảo quản và chế biến nông sản
Chủ biên: PTS Trần Như Khuyên
2. Bài giảng : Các thiết bị cơ bản trong chế biến bảo quản nông sản
Chủ biên : TS Đinh Vương Hùng – Khoa Cơ khí Công nghệ - Trường
ĐH Nông Lâm Huế
3.Giáo trình: Máy phục vụ chăn nuôi
Chủ biên :Trần Minh Vượng – Nhà xuất bản giáo dục
4. Các tài liệu trên Internet
SVTH: Trần Thị Thảo 18 Lớp : CT39A
