Thiết kế máy sấy thùng quay trong dây chuyền sản xuất phân bón DAP và lập quy trình công nghệ gia công bộ truyền bánh răng của máy sấy

Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Bộ Giáo dục và Đào tạo
Trường ĐH Hải Phòng
**********

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
====o0o====

Nhiệm vụ
Thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng
Lớp: CTM K4………………………………Ngành học: Cơ khí Chế tạo máy
1. Đầu đề thiết kế:
“Thiết kế máy sấy thùng quay trong dây chuyền sản xuất phân bón DAP và
lập quy trình công nghệ gia công bộ truyền bánh răng của máy sấy”
22. Các số liệu ban đầu:
- Năng suất G2 = 46 tấn/h
Nguyên liệu hạt DAP: cỡ hạt có dtb = 4mm
Độ ẩm đầu vào: w1 = 3%
Độ ẩm đầu ra: w2 = 1%
Độ nghiêng của thùng sấy: α = 40
Nhiệt độ khí nóng vào sấy: t1= 250oC
Nhiệt độ khí ra khỏi thùng sấy: t2 = 90oC
Số vòng quay của thùng sấy: n = 3,2 (vòng/phút)Nội dung của đề tài:
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
-

T - Chung các pì - ểu dây chuyền sản xuất của nhà máy DAP –Vinachem - ểu

dâải Phòng
Lựa chọn phần công nghệ
-

Chương 2: t ính toán bài toán trao đổi nhiệt của m Máy sấy thùng quay

M0302 và bài toán trao đổi nhiệt
Tính toán thiết kế và lựa chọn phần cơ khí của máy sấy
Chương 3 : Thiết kế bộ dẫn động của máy sấy thùng quay
Chương 4: LLập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng nhỏ (chi tiết máy chính
trong máy sấy thùng quay)
Chương 5 : Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng lớn (chi tiết máy chính
trong máy sấy thùng quay)
Chương 6: Lập quy trình công nghệ lắp rápp bánh răng lớn vào thùng
Chương 7 : Kết luận
3.4. Các bản vẽ:
- Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất DAP
1

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 1


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

- Một số hình ảnh về sơ đồ dây chuyền sản xuất DAP
-, Bbản vẽ sơ đồ nguyên lý máy sấy và kết quả của bài toán trao đổi nhiệt

-, Bbản vẽ lắp máy sấy thùng quay M0302
, - Bbản vẽ chi tiết bánh răng nhỏ
- B, bản vẽ lồng phôi bánh răng nhỏ
, - Bbản vẽ quy trình công nghệ gia công bánh răng nhỏ
- B, bản vẽ chi tiết bánh răng lớn
- B, bản vẽ lồng phôi bánh răng lớn
- , Bbản vẽ quy trình công nghệ gia công bánh răng lớn
- B, bản vẽ lắp ráp bánh răng lớn.
Hải Phòng, ngày 22 tháng 12 năm 2015
Nhóm sinh viên thực hiện:
1.
2.
3.
4.

Đỗ Thị Chiên
Vũ Đình Chính
Hà Văn Chung
Đặng Mạnh Hùng

Cán bộ hướng dẫn:
Th.s S Bùi văn Văn Biên

2

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 2


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp
LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam vẫn được coi là nước nông nghiệp với khoảng trên 80% dân số sống ở
nông thôn và khoảng 74,6% lực lượng lao động làm nông nghiệp. Có thể nói nông
nghiệp, nông thôn là bộ phận quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam.
Nông nghiệp đảm bảo vững chắc an ninh lương thực quốc gia, cung cấp nguyên liệu
cho công nghiệp, xuất khẩu nông sản đem lại nguồn ngoại tệ quan trọng cho nền kinh
tế, tạo việc làm và thu nhập cho đa số người dân. Đảng, Nhà nước ta luôn quan tâm tới
vấn đề phát triển nông nghiệp, nông thôn, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của
nông dân, và coi đó nhiệm vụ chiến lược, là cơ sở để đảm bảo ổn định tình hình chính
trị - xã hội, sự phát triển hài hoà và bền vững theo định hướng xã hội chủ nghĩa của đất
nước. Chính vì vậy ngành công nghiệp sản xuất phân bón có vai trò rất quan trọng và
ảnh hưởng trực tiếp thành quả của ngành nông nghiệp.
Ngày nay, kĩ thuật sấy đóng vai trò rất quan trọng trong các ngành công nghiệp,
đời sống sinh hoạtcủa con người nói chung và ngành sản xuất phân bón nói riêng.
Nhận thấy tầm quan trọng của việc sấy khô sản phẩm để bảo quản lâu ngày là rất cần
thiết. Môi trường biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, các nhu về sản phẩm sấy ngày
càng tăng về số lượng và đa dạng về chủng loại thì cần nhiều máy sấy để sấy khô
nguyên liệu. Nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của xã hội về máy sấy, chúng
em đã mạnh dạn đề ra một phương án chế tạo máy sấy được thực hiện trong khuôn khổ
của đồ án tốt nghiệp này với nội dung chính bao gồm các phần sau:
-

Chương 1: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất của nhà máy DAP –Vinachem
Chương 2: Máy sấy thùng quay M0302 và bài toán trao đổi nhiệt
Chương 3 : Thiết kế bộ dẫn động của máy sấy thùng quay
Chương 4: Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng nhỏ (chi tiết máy chính

-

trong máy sấy thùng quay)
Chương 5 : Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng lớn(chi tiết máy chính

-

trong máy sấy thùng quay)
Chương 6: Lập quy trình công nghệ lắp bánh răng lớn vào thùng
Chương 7 : Kết luận
Chúng em đã được tìm hiểu về dây chuyền sản xuất hạt DAP và hệ thống máy

sấy thùng quay trên thực tế và nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo
Th.s Bùi Văn Biên giảng viên khoa Điện-Cơ trường Đại học Hải Phòng cùng các
thầy, cô giáo trong Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy cũng như sự giúp đỡ và chia sẻ
3

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 3


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

kinh nghiệm của các chuyên gia thiết kế, kĩ sư chế tạo máy trong công ty cổ phần Dap
Vinachem và các bạn đồng nghiệp trong ngành cũng đã có những đóng góp quý báu
giúp chúng em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này trong thời gian 16 tuần. Chúng em
kính mong được sự thông cảm cùng các ý kiến đóng góp của thầy cô giáo để tích lũy
kiến thức, kinh nghiệm làm việc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng, ngày 22 tháng 12 năm 2015

Nhóm sinh viên thiết kế
1.
2.
3.
4.

Đỗ Thị Chiên
Vũ Đình Chính
Hà Văn Chung
Đặng Mạnh Hùng

4

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 4


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

5

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 5


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp
CHƯƠNG I

DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN DAP VÀ CÁC THIẾT BỊ CƠ KHÍ
1.1 Dây chuyền sản xuất DAP

Nhà máy sản xuất Phân bón Diamoni photphat (DAP) tại Đình Vũ - Hải Phòng
là nhà máy đầu tiên tại Việt Nam sản xuất phân bón DAP, sản xuất theo công nghệ
tiền trung hòa kết hợp phản ứng ống (bản quyền công nghệ của INCRO -Tây Ban
Nha). Công suất thiết kế của nhà máy là 330.000 tấn DAP/năm.
Trong quy trình sản xuất DAP tạo hạt bằng phương pháp sử dụng những nguyên liệu
chính:
- Hạt mồi DAP: là dạng hạt tròn, có đường kính đa dạng thông thường từ 2- 5 mm,và
có độ ẩm từ 1- 3%.
- CSA: là dung dịch S98%, đây là dung dịch axit đặc không màu, có tác dụng làm phân
hủy quặng pirít để tạo thành dung dịch 50-52% (CPA).
- CPA: là dung dịchP 50-52% , đây là dung dịch axit đặc , không màu và dễ tan trong
nước, ngoài ra có tính oxi hóa mạnh làm bỏng da, giác mặc mắt và nó phản ứng với
khí Amoniắc để tạo thành bùn Diamoni photphat (DAP).
- NH3: khí Amoniắclà chất khí không màu, mùi khai, có tính ăn mòn và là chất độc.
- Dầu FO: hay được gọi là dầu mazút đây là nhiên liệu dùng để đốt lò lấy hơi nóng
trong quá trình sấy hạt DAP.
Từ những nguyên liệu chính ở trên hạt DAP được tạo thành qua ba vòng tuần hoàn.
1.1.1 Vòng tuần hoàn pha rắn
Ban đầu hạt mồi có kích thước từ 2-5 mm được xúc lật đưa vào phễu V0313 sau
đó được băng tải L0309 đưa vào gầu nâng L0311 để đổ vào phễu sản phẩm V0311,hạt
mồi được băng tải L0308 đưa vào máy nghiền B0303. Những hạt có kích thước lớn sẽ
6

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 6


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

được máy nghiền B0303 nghiền ra rồi cấp xuống băng tải L0301 từ băng tải L0301 hạt
mồi được đưa vào thùng tạo hạt M0301 qua gầu nâng L0306.
1.1.2 Vòng tuần hoàn pha lỏng
- AxítP 50-52% (CPA) được bơm vào các thùng V0312, R0301, V0303, V0306.
- Axít P 25% (DPA) được cấp vào thùng V0304, và từ thùng V0304 nó được bơm
P0305 A/B vận chuyển tới thùng V0306.
- Axít S98% (CSA) được cấp vào thùng V0309.Từ thùng V0309 được bơm P0306 A/B
đưa tới các thùng V0312, R0301.
- Có một lượng nước rửa của bể chứa dưới tháp X0304 được bơm P0307 A/B/C (01
bơm dự phòng) bơm tới bể V0306 hòa trộn với hai nguồn CPA và DPA và được khuấy
đều nhờ máy khuấy trong thùng để tạo ra dung dịch nước rửa khí thứ.
- Nước rửa từ V0306 được đưa tới bổ sung vào thùng V0312 và được hòa trộn với
CPA và CSA được máy khuấy A0302 trong thùng khuấy đều tạo ra dung dịch nước
rửa sơ bộ. Nước rửa sơ bộ từ V0312 được bơm P0302 A/B vận chuyển theo đường ống
hòa trộn với CPA tạo ra dung dịch Phoaxit tại thùng V0302, sau khi được máy khuấy
A0303 trong thùng V0302 khuấy đều sau đó dung dịch được bơm biến tần P0304 A/B
vận chuyển tới ống phản ứng R0302 được đặt trong thùng tạo M0301.
- Amôniắc lỏng sẽ được bơm tới thiết bị phân ly V0301 và tới thiết bị làm nóng
Amôniắc E0301, để làm nóng Amôniắc lỏng theo tiêu chuẩn quy định của ống phản
ứng R0302 và hệ thống vòi phun Amôniắc K0301được đặt trong thùng tạo hạt M0301.
- Amôniắc dạng khí từ thiết bị phân ly V0301 được bơm vào thùng phản ứng tiền trung
hòa R0301 kết hợp với dung dịch từ thùng chứa V0312 được bơm P0302A/B vận
chuyển cùng với CPA và CSA sẽ xảy ra phản ứng tạo bùn ngay trong thùng R0301.
Cánh khuấy A0301 ở trong thùng R0301 có nhiệm vụ khuấy đều bùn và được bơm
P0301 A/B vận chuyển lên thùng tạo quay hạt M0301.
1.1.3 Vòng tuần hoàn pha khí
Dầu FO được vận chuyển từ kho dầu tới buồng đốt F0301. Tại đây nó được gia

7

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 7


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

nhiệt gián tiếp bằng hơi nước từ 80 oC đến 100oC và phun phân tán vào trong lòng
buồng đốt hoà trộn với không khí do quạt C0308 cấp vào, dưới tác dụng của tia lửa
điện thực hiện phản ứng cháy trước khi đi vào buồng lò F0301. Luồng khí đốt này
được hoà trộn với không khí ngoài trời do quạt pha C0307 cấp vào(trước khi vào lò nó
được thổi qua lớp áo bọc đầu lò mục đích là tận dụng và tránh tổn thất nhiệt ra môi
trường) ở vòng giữa của lò, và khí sau khi làm mát sản phẩm DAP được quạt C0306
tuần hoàn trở lại dây chuyền ở vòng cuối lò trở thành dòng khí sấy thổi vào thùng sấy
M0302.

8

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 8


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

1.2 Các thiết bị cơ khí
1.2.1 Băng tải L0309

Hình 1.1 Nguyên lý băng tải L0309

Hình 1.2 Băng tải L0309
Bảng 1.1 Thông số thiết bị băng tải L0309

Tên

Thông số kỹ thuật

9

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 9


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp
- Chiều rộng băng tải: 1200mm
- Chiều dài theo phương ngang: 14500mm

L0309

- Công suất vận chuyển: 230 tấn/h
- Động cơ điện 3 pha, 380V, 11kw
- Vật liệu cao su

1.2.2 Gầu nâng L0311

Hình 1.3 Nguyên lý gầu nâng L0311

10

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 10


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.4 Gầu nâng L0311
Bảng 1.2 Thông số thiết bị gầu nâng L0311

Tên

Thông số kỹ thuật
- Chiều cao nâng: 17350 mm

L0311

- Công suất vận chuyển: 50 tấn/h
- Động cơ điện 3 pha, 380V, 7,5kw
- Vật liệu làm từ thép Cácbon

1.2.3 Thùng V0312

11

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 11

Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.5 Nguyên lý thùng chứa V0312

Hình 1.6 Thùng chứa V0312
Bảng 1.3 Thông số thiết bị thùng chứa V0312
12

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 12


Trường ĐH Hải Phòng

Tên

V0312

Đồ án tốt nghiệp

Thông số kỹ thuật
- Hình trụ, đặt đứng, vật liệu thép trắng
SS316L
- Đường kính thùng: 3 m
- Chiều cao thùng: 4 m
- Công suất chứa cho phép: 25

13

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 13


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

1.2.4 Thùng tiền trung hòa R0301

Hình 1.7 Nguyên lý thùng R0301

14

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 14


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

15

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 15


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.8 Thùng chứa R0301

Bảng 1.4 Thông số thiết bị thùng R0301

Tên

Thông số kỹ thuật
- Vật liệu thép trắng SS316L

R0301

- Đường kính thùng: 2,8 m phần ở dưới và 3,6
m phần ở trên
- Chiều cao thùng: 6,5 m
- Công suất chứa cho phép: 45

1.2.5 Máy khuấy A0301
M

16

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 16


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.9 Nguyên lý máy khuấy A0301

17

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 17


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.10 Máy khuấy A0301
Bảng 1.5 Thông số thiết bị máy khuấy A0301

Tên

Thông số kỹ thuật

A0301

- Cánh khuấy kiểu tubin, hai bộ cánh tương ứng với
hai phần đường kính thùng
- Vật liệu SS316L
- Động cơ điện 3 pha, 380V, công suất 37kw

18

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 18


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

1.2.6 Bơm P0301 A/B

Hình 1.11 Bơm P0301A/B

Bảng 1.6 Thông số thiết bị bơm P0301A/B

Tên

Thông số kỹ thuật
- Bơm ly tâm xuất xứ Mỹ, có trang bị biến tần

P0301 A/B

- Lưu lượng: 35/h
- Áp suất đẩy: 35 m
- Động cơ điện 3 pha, 380V, công suất 30kw, tốc
độ động cơ là: 1480 vòng/phút

19

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 19


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

20

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 20


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

1.2.7 Bơm P0307 A/B/C

Hình 1.12 Bơm P0307A/B/C

Bảng 1.7 Thông số thiết bị bơm P0307A/B/C

Tên

Thông số kỹ thuật

21

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 21


Trường ĐH Hải Phòng

P0307 A/B/C

Đồ án tốt nghiệp
- Bơm ly tâm nằm ngang, cánh guồng làm bằng
vật liệu compoxit, vỏ bơm được phủ vật liệu chống
axit.

- Lưu lượng: 500/h
- Áp suất đẩy: 25 m
- Động cơ điện 3 pha, 380V, công suất 75kw,
tốc độ động cơ là: 1480 vòng/phút

22

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 22


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

1.2.8 Thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

Hình 1.13 Nguyên lý thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

Hình 1.14 Thiết bị làm nóng Amôniắc E0301
Bảng 1.8 Thông số thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

23

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 23


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Tên

Thông số kỹ thuật
- Gia nhiệt NH3

E0301

- Công suất: 400000 kcal/h
- Lưu lượng: NH3 lỏng 6 tấn/h
- Loại: vỏ và ống

1.2.9 Thùng quay tạo hạt M0301

Hình 1.15 Nguyên lý thùng quay tạo hạt M0301

24

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 24


Trường ĐH Hải Phòng

Đồ án tốt nghiệp

Hình 1.16 Thùng quay tạo hạt M0301

25

Nhóm sinh viên: Đỗ Thị Chiên, Vũ Đình Chính, Hà Văn Chung, Đặng Mạnh Hùng 25