NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ LÒ NUNG SƠN CHAI THỦY TINH NĂNG SUẤT 50 kgh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
LÒ NUNG SƠN - CHAI THỦY TINH NĂNG SUẤT 50 kg/h

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN XUÂN HÙNG
HÀ THANH LỢI
Ngành
: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
Niên khóa
: 2005 - 2009

Tháng 06/2009


NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
LÒ NUNG SƠN - CHAI THỦY TINH NĂNG SUẤT 50 kg/h

Tác giả

NGUYỄN XUÂN HÙNG
HÀ THANH LỢI

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Công nghệ nhiệt lạnh

Giáo viên hướng dẫn:
ThS. TRƯƠNG QUANG TRƯỜNG

Tháng 06 năm 2009
i


CẢM TẠ
Chúng tôi chân thành cảm ơn
-

Bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh, ban chủ nhiệm khoa Cơ khí - Công nghệ và ban
giám hiệu nhà trường, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.

-

Thầy ThS Nguyễn Hùng Tâm, thầy ThS Trương Quang Trường và các thầy cô
giáo trong khoa Cơ khí - Công nghệ.

-

Ông Anh Tuấn, chủ cơ sở nung sơn - chai thủy tinh và các anh chị em trong cơ
sở nung tại 23/18A Lê Đức Thọ, Phường 6, Q. Gò Vấp, TP.HCM.

-

Bố, mẹ, cùng toàn thể những người thân trong gia đình.

Đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình học tập và thực
hiện khóa luận này.

ii

TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu, tính toán và thiết kế lò nung sơn - chai thủy tinh” được tiến
hành từ ngày 29-3-2009 đến 15-6-2009. Địa điểm nghiên cứu và khảo nghiệm tại “Cơ
sở nung sơn trang trí chai thủy tinh Anh Tuấn, 23/18A Lê Đức Thọ, Phường 6, Q. Gò
Vấp, Tp.HCM” dưới sự hướng dẫn của thầy ThS Nguyễn Hùng Tâm và ông Anh Tuấn
- chủ cở sở nung.
A. Các kết quả ghi nhận trong quá trình khảo nghiệm lò có sẵn:
™ Về cấu tạo:
- Cấu tạo đơn giản.
- Lò nung có kích thước: dài x rộng x cao tương ứng là
7700 x 830 x 1500 mm.
- Năng suất: 53 kg/h.
- Lượng nhiên liệu (củi vụn) tiêu hao: 31 kg/h.
™ Về vận hành:
- Lò dễ vận hành, dễ dàng khống chế nhiệt độ nung.
- Tổn thất nhiệt ở bề mặt ngoài của 3 buồng đốt cao (> 160oC).
- Vẫn còn một ít khói khi khởi động và nạp củi.
- Diễn biến nhiệt độ bên trong buồng nung tương đối ổn định.
B. Các kết quả tính toán - thiết kế:
- Tính toán, thiết kế lò nung sơn - chai thủy tinh liên tục dùng củi kiểu
cưỡng bức năng suất 50 kg/h với lượng nhiên liệu (củi vụn) tiêu hao: 20
kg/h.
- Tính toán, thiết kế lò nung sơn - chai thủy tinh theo mẻ dùng điện năng suất 4
kg/mẻ.

iii

MỤC LỤC
Trang
CẢM TẠ......................................................................................................................... ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iv
BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ............................................................................. vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH............................................................................................ ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG ............................................................................................x
Chương 1
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
U

1.1. Giới thiệu ..............................................................................................................1
1.2. Mục đích: ..............................................................................................................2
1.2.1. Mục đích chung.............................................................................................2
1.2.2. Mục đích cụ thể. ............................................................................................2
Chương 2
TỔNG QUAN..................................................................................................................3
2.1. Tìm hiểu về công nghệ in hoa văn lên chai thủy tinh...........................................3
2.2. Tìm hiểu về quá trình cháy thuận và cháy nghịch ................................................3
2.2.1. Cháy thuận.....................................................................................................3
2.2.2. Cháy nghịch...................................................................................................4
2.3. Tìm hiểu về chế độ nung ......................................................................................4
2.3.1. Chế độ nung vật thể mỏng ............................................................................4
2.3.2. Chế độ nung vật dày......................................................................................5
2.4. Tìm hiểu về một số chất đốt thông dụng ..............................................................7
2.5. Tìm hiểu về lò đốt sinh khối .................................................................................7
2.5.1. Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy thuận...............................................................7
2.5.2. Lò đốt trấu bán tự động (lò đốt trấu ghi nghiêng cháy ngược) .....................9
2.5.3. Lò đốt trấu ghi phẳng ..................................................................................10

2.5.4. Lò đốt củi, cùi bắp, … cháy ngược:............................................................11
2.6. Tìm hiểu về lò nung sơn - chai thủy tinh............................................................12
iv


2.6.1. Kiểu lò nung theo mẻ. .................................................................................12
2.6.2. Kiểu lò nung liên tục. ..................................................................................13
2.7. Tìm hiểu về các thiết bị lắng bụi ........................................................................13
2.7.1 Buồng lắng bụi .............................................................................................13
2.7.2. Thiết bị lọc bụi ly tâm (Xyclon)..................................................................14
2.7.3. Lưới lọc bụi .................................................................................................15
2.7.4. Thiết bị lọc bụi bằng điện............................................................................15
2.7.5. Thiết bị lọc bụi kiểu ướt ..............................................................................16
Chương 3
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................................18
U

3.1. Nội dung: ............................................................................................................18
3.1.1. Tính toán cân bằng nhiệt .............................................................................18
3.1.2. Tính toán chọn quạt.....................................................................................20
3.1.3. Tính toán chọn thiết bị lắng bụii .................................................................21
3.2. Phương pháp tiến hành .......................................................................................23
3.2.1. Phương pháp khảo sát .................................................................................23
3.2.2. Phương pháp tính toán ................................................................................23
3.3. Phương tiện thực hiện ....................................................................................24
Chương 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................................................25
4.1. Khảo sát nhanh mẫu lò có sẵn ............................................................................25
4.1.1. Mục đích......................................................................................................25
4.1.2. Kết quả ........................................................................................................25

4.1.3. Thảo luận - đề nghị phương án cải tiến.......................................................29
4.2. Kết quả tính toán thiết kế ...................................................................................30
4.2.1. Lò nung kiểu theo mẻ đốt điện....................................................................30
4.2.2. Lò nung kiểu liên tục đối lưu cưỡng bức ....................................................38
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................47
5.1. Kết luận...............................................................................................................47
5.1.1. Mẫu lò có sẳn: .............................................................................................47
v


5.1.2. Mẫu lò thiết kế: ...........................................................................................47
5.2. Đề nghị................................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vi


BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Stt

Ký hiệu

Chú thích

Đơn vị

1

A

Chu vi

m

2

B

Lượng củi tiêu thụ trong một giờ

kg/h

3

b

Chiều rộng

m

4

C

Nồng độ bụi

g/m3

5

c

Nhiệt dung riêng

kJ/kg.độ

6

d

Đường kính trong của ống khói

m

7

F

Diện tích bề mặt

m2

8

f

Diện tích mặt cắt ngang

m2

9

g

Gia tốc trọng trường

m/s2

10

G

Lưu lượng khối lượng

kg/s

11

H

Chiều cao

m

12

h

Trở lực

mmH20 (mkhói)

13

K

Hệ số ma sát

14

L

Chiều dài

m

15

M

Khối lượng

kg

16

N

Công suất

kW

17

Q

Lưu lượng thể tích (nhiệt trị của nhiên liệu)

m3/s (kJ/kg)

18

R

Hệ số không khí thừa

19

r

Điện trở

20

V

Thể tích

m3

21

v

Vận tốc

m/s

22

T

Nhiệt độ Kelvin

K

23

t

Nhiệt độ Celcius

o

24

α

Hệ số tỏa nhiệt đối lưu

25

γ

Trọng lượng riêng

N/m3

26

δ

Chiều dày

m

27

ε

Hệ số tiếp xúc giữa nước và khói

C

vii


28

29

η
λ

Hiệu suất
Hệ số dẫn nhiệt

%
W/mđộ

30

μ

Độ nhớt động lực học

kg/m/s

31

ρ

Khối lượng riêng

kg/m3

32

υ

Hệ số nhớt động học

m2/s

33

Bi

Tiêu chuẩn Biot

34

Pr

Tiêu chuẩn Prandtl

35

Ra

Tiêu chuẩn Rayleigh

36

Re

Tiêu chuẩn Reynolds

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
-

Hình 2.1: Quá trình cháy thuận và cháy ngược...............................................4

-

Hình 2.2: Chế độ nung vật mỏng một bậc.......................................................5

-

Hình 2.3: Chế độ nung vật mỏng hai bậc ........................................................5

-

Hình 2.4: Nung chậm giai đoạn 1....................................................................6

-

Hình 2.5: Nung nhanh giai đoạn 1...................................................................6

-

Hình 2.6: Chế độ nung 3 bậc đối với vật thể dày có ứng suất nhiệt cao .........6

-

Hình 2.7: Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy thuận.................................................8

-

Hình 2.8: Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy ngược bán tự động ...........................9

-

Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo lò đốt trấu ghi phẳng.................................................10

-

Hình 2.10: Lò đốt củi, cùi bắp.........................................................................11

-

Hình 2.11: Mô hình lò nung theo mẻ ..............................................................12

-

Hình 2.12: Mô hình lò nung liên tục ...............................................................13

-

Hình 2.13: Buồng lắng bụi ..............................................................................13

-

Hình 2.14: Xyclon ...........................................................................................14

-

Hình 2.15: Thiết bị lọc bằng điện....................................................................16

-

Hình 4.1: Cấu tạo của lò nung liên tục ............................................................25

-

Hình 4.2: Lò nung thực tế đã khảo sát.............................................................26

-

Hình 4.3: Các vị trí đo tại 3 lò và ống khói .....................................................27

-

Hình 4.4: Biểu đồ biểu biễn sự biến thiên nhiệt độ vách lò ............................27

-

Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn sự biến thiên nhiệt độ bên trong lò.....................28

-

Hình 4.6: Bộ điều khiển C5............................................................................34

-

Hình 4.7: Sơ đồ mạch điện ..............................................................................35

-

Hình 4.8: Mẫu lò đốt theo mẻ..........................................................................35

-

Hình 4.9: Điện trở nung...................................................................................36

- Hình 4.10: Sơ đồ bố trí lỗ phun buồng lắng ...................................................44

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
-

Bảng 2.1: Bảng nhiệt trị một số chất đốt....................................................7

-

Bảng 4.1: Bảng khảo sát nhiệt độ vách ngoài của lò ngày 21- 3- 2009.....27

-

Bảng 4.2: Bảng khảo sát nhiệt độ ống khói ngày 21 - 3 - 2009................27

-

Bảng 4.3: Bảng tóm tắc các thông số của lò nung khảo sát.......................28

-

Bảng 4.4: Bảng ước tính sơ bộ giá thành vật tư lò nung theo mẻ..............37

-

Bảng 4.5: Đường đặc tính của bơm ...........................................................45

-

Bảng 4.6: Bảng ước tính sơ bộ giá thành vật tư lò nung liên tục...............46

-

Bảng 4.7: Bảng tóm tắc các kết quả tính toán thiết kế
của lò nung liên tục .....................................................................................46

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Giới thiệu
Trong tình hình kinh tế ngày càng phát triển, để có thể tồn tại và phát triển. Các
công ty, doanh nghiệp phải dùng nhiều cách khác nhau để quảng bá sản phẩm của
mình đến người tiêu dùng như treo các băng rôn quảng cáo, quảng cáo trên các
phương tiện truyền thông như truyền hình, phát thanh, báo chí, tạp chí,…và quảng cáo

trên chính sản phẩm của mình làm ra. Vì vậy có rất nhiều cách để quảng cáo sản phẩm
trên thị trường nhưng quảng cáo bằng cách nào rẻ nhất, hiệu quả nhất cho các dòng sản
phẩm thủy tinh. Với đặc tính là có thể tái sử dụng nhiều lần thì việc quảng cáo trên
chính các sản phẩm này có thể cho là cách quảng cáo rẻ nhất và hiệu quả nhất. Vậy
làm cách nào để có các thông tin quảng cáo trên các loại thủy tinh? Nếu chúng ta dùng
nhãn để dán lên thủy tinh thì không bền, còn dùng mực in lên rồi đem chúng phơi khô
thì cũng bị tróc, phai màu,…Để các thông tin này lưu giữ vĩnh viễn trên sản phẩm thủy
tinh thì người ta dùng một công nghệ in mực lên chai thủy tinh sau đó đem nung ở
nhiệt độ thích hợp để mực có thể gắn kết chặt trên thủy tinh.
Trên thế giới công nghệ này đã phát triển từ lâu. Năm 1781, Henry Baker – Một
thợ làm đồ sứ của Liverpool đã nhận bằng sáng chế đầu tiên về vấn đề in lên thủy tinh.
Đến thế kỷ 19 một số bằng sáng chế liên quan đến trang trí cốc cũng đã được trao.
Năm 1805, Samuel Anness- một thợ làm đồ sứ Trung Quốc tại London được nhận
bằng sáng chế về đề tài: “ sự cải thiện phương pháp phát triển của việc chuẩn bị men
màu”.
Công nghệ này thế giới đã có từ rất lâu và đã phát triển mạnh mẽ. Còn ở Việt
Nam thì sao?
Sau giải phóng các làng nghề thủ công bắt đầu phát triển, trong đó nghề gốm
phát triển mạnh mẽ, như làng gốm Bát Tràng,…mãi đến khoảng năm 1995 thì việc in
1


hoa văn quảng cáo lên các loại thủy tinh mới được phát triển. Nhiều nhất là ở khu vực
thành phố lớn có công nghiệp phát triển như ở Hà Nội, Hồ Chí Minh,…Tuy nhiên
cũng vẫn ở mức độ thủ công, nhỏ lẻ là chính. Tuy nhiên chúng ta không thể không chú
tâm đến nó bởi nó đã đưa đến cho chúng ta một công nghệ mới.
Trong thời kì hội nhập WTO, thì công nghệ in hoa văn lên chai thủy tinh này cần
được sự quan tâm của các nhà khoa học, bởi tính cấp thiết của nó. Các làng nghề này
thường đóng tại các nơi có công nghiệp phát triển, đông dân cư. Kinh tế ngày càng
phát triển, đời sống nhân dân ngày một tăng lên. Chính vì thế mà các làng nghề này

khó tồn tại ở những khu vực này bởi tính ô nhiễm của nó, mà chủ yếu là ô nhiễm do
khí thải là chính.
Được sự cho phép của thầy Ths. Nguyễn Hùng Tâm, ThS. Trương Quang
Trường, chủ cơ sở lò nung và của khoa Cơ khí - Công nghệ, chúng tôi đã thực hiện đề
tài: “Nghiên cứu, tính toán thiết kế lò nung sơn - chai thủy tinh năng suất 50 kg/h”.
1.2. Mục đích:
1.2.1. Mục đích chung.
¾ Nghiên cứu lò nung sơn - chai thủy tinh có sẳn.
¾ Tính toán, thiết kế và cải tiến lò nung.
1.2.2. Mục đích cụ thể.
¾ Khảo sát nhanh lò nung sơn - chai thủy tinh hiện có.
¾ Tìm hiểu về quy trình nung.
¾ Tính toán, thiết kế lò nung liên tục dùng củi dạng cưỡng bức (Thực hiện:
Nguyễn Xuân Hùng)
¾ Tính toán lò nung theo mẻ dùng điện (Thực hiện: Hà Thanh Lợi)

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Tìm hiểu về công nghệ in hoa văn lên chai thủy tinh. /TL17/
Như đã giới thiệu ở phần đầu thì công nghệ in hoa văn lên chai thủy tinh đã có
từ rất lâu nhưng thực chất của vấn đề này như thế nào thì ít có người nào đặt câu hỏi.
Quá trình in chữ lên chai thủy tinh là quá trình tạo phản ứng hóa học giữa thủy tinh và
mực in ở một nhiệt độ thích hợp để tạo thành một chất có khả năng bám dính rất tốt
trên thủy tinh. Hợp chất này thường là các oxit và các oxit này sẽ bám vĩnh viễn lên
thủy tinh nếu không có nhiệt độ thích hợp để phá hủy nó. Với các loại chất khác nhau
sẽ có một màu khác nhau trên thủy tinh.
Đây là quá trình kết hợp rất đa dạng và mang tính công nghệ đòi hỏi nhiều điều

kiện thí nghiệm nên ở đây chúng tôi không đi tìm hiểu sâu vào phần này mà chỉ tập
trung vào phần công nghệ theo sau đó là thiết kế lò nung phục vụ cho việc nung – in
sản phẩm.
2.2. Tìm hiểu về quá trình cháy thuận và cháy nghịch /TL11/
2.2.1. Cháy thuận
Khối chất đốt nằm trên ghi lò, không khí được cung cấp từ phía dưới. Quá
trình cháy tạo thành các “vùng” sau (hình 3.1):
-

Dưới cùng là vùng tro, gồm các chất trơ không cháy được.

-

Kế trên là vùng cháy, chủ yếu là carbon thể rắn cháy rực đỏ.

-

Kế trên nữa là vùng nhiệt phân, chất đốt bị nung nóng làm thoát các chất

bốc lên trên.
-

Bên trên khỏi mặt chất đốt là vùng cháy chất bốc, cháy với ngọn lửa nếu

có đủ không khí thứ cấp; Nếu thiếu không khí này, sẽ là “khói mù mịt”.
3


Gọi là cháy thuận vì không khí cung cấp và khói sinh ra di chuyển cùng
chiều. Quá trình này thường gặp nhất ở các bếp đun củi, than.

2.2.2. Cháy nghịch
Nếu không khí cung cấp từ trên đi xuống, lớp chất bốc cũng bị kéo ngược
xuống. Xuyên qua lớp than đang cháy đỏ và lớp tro đang còn nóng, chất bốc tăng
nhiệt độ nên dễ dàng cháy và cháy trọn vẹn hơn, nghĩa là ít sinh khói và muội
than.
Gọi là cháy ngược vì chiều di chuyển tự nhiên (hướng lên) của chất bốc
ngược với chiều di chuyển của không khí đi xuống (hình 2.1).

Hình 2.1: Quá trình cháy thuận và cháy ngược
2.3. Tìm hiểu về chế độ nung /TL3/
Chế độ nung là quy luật thay đổi theo thời gian của nhiệt độ bề mặt, nhiệt độ tâm
của vật nung cũng như nhiệt độ môi trường nung. Chế độ nung phụ thuộc vào rất nhiều
yếu tố như độ dày vật nung, tính chất nhiệt lý của các vật liệu,…
Ở đây ta tìm hiểu về chế độ nung phụ thuộc vào độ dày của vật nung.
2.3.1. Chế độ nung vật thể mỏng
Khi nung vật thể mỏng ta có thể bỏ qua ứng suất nhiệt trong vật nung. Tốc
độ nung không phụ thuộc vào các nhân tố bên trong vật nung. Bởi vậy, chế độ
4


nung vật mỏng được lựa chọn sao cho thời gian nâng nhiệt độ tới yêu cầu càng
nhỏ càng tốt.
Thông thường vật mỏng được nung theo chế độ 1 bậc nhưng đôi khi cũng có
thể nung theo chế độ 2 bậc.

Hình 2.2: Chế độ nung vật mỏng một bậc Hình 2.3: Chế độ nung vật mỏng hai bậc
2.3.2. Chế độ nung vật dày
Khác với vật mỏng, khi nung vật dày, người ta phải tăng thời gian lưu lại
của phôi trong lò để đạt sự đồng đều nhiệt độ từ bề mặt vào tâm phôi. Vật thể dày
có tính chất nung không đồng đều theo chiều dày, có ứng suất nhiệt sinh ra, do đó

không thể dùng chế độ nung một bậc.
Chế độ nung hai bậc bao gồm hai giai đoạn nối tiếp nhau, được đặc trưng
bởi tốc độ nung thích hợp. Giai đoạn đầu là giai đoạn nung nóng có thể tiến hành
nhanh hay chậm tùy thuộc vào chiều dày và độ dẫn nhiệt của phôi. Đến giai đoạn
hai thì nhiệt độ môi trường giữ không đổi. Nhiệt độ bề mặt của phôi tăng dần ở cả
hai giai đoạn, đến trị số nhất định. Còn chênh lệch nhiệt độ theo tiết diện giảm
dần đến trị số cho phép. Đối với chế độ nung hai bậc thì chỉ áp dụng cho những
vật có ứng suất nhiệt thấp.

5


Hình 2.4: Nung chậm giai đoạn 1 Hình 2.5: Nung nhanh ở giai đoạn 1
Sơ đồ chế độ nung hai giai đoạn đối với vật thể dày
Chế độ nung 3 bậc
Chế độ này cho phép nung hiệu quả hơn những vật dày có nguy cơ gây ứng
suất nhiệt lớn. Chế độ nung nay gồm 3 giai đoạn. Hai giai đoạn sau giống với chế
độ nung hai bậc, chỉ khác ở giai đoạn đầu. Mục đích của giai đoạn này là khử ứng
suất nhiệt của vật nung bằng cách nung chậm vật nung, đưa nhiệt độ môi trường
tăng dần, với mật độ dòng nhiệt tới bề mặt không đổi. Giai đoạn này kéo dài đến
khi đạt được, tại tâm vật nung nhiệt độ chuyển biến từ trạng thái đàn hồi sang
trạng thái dẻo, sau đó thì ứng suất nhiệt không còn nguy hiểm nữa. Lúc này ta sẽ
tiến hành nung tiếp sang giai đoạn hai và ba theo chế độ nung hai bậc.

Hình 2.6: Chế độ nung 3 bậc đối với vật thể dày có ứng suất nhiệt cao

6


2.4. Tìm hiểu về một số chất đốt thông dụng

Bảng 2.1: Bảng nhiệt trị một số chất đốt. /TL11/
Đơn giá 2007

Giá năng lượng

(2008)

2007

MJ/kg

150 đồng/kg

14 đồng/MJ

Cùi bắp 20% ẩm độ 13,4

MJ/kg

250

23

Gỗ 20% ẩm độ

11-13

MJ/kg

400 đồng/kg

31-36 đồng/MJ

Dăm bào khô

16-18

MJ/kg

500

38-45

Than gỗ

27

MJ/kg

Than đá Anthracite

29

MJ/kg

1800 đồng/kg

62 đồng/MJ

4500

155

8600 đồng/lít

240 đồng/MJ

16000

450

13000 đồng/kg

252 đồng/MJ

22000

430

Chất đốt

Nhiệt trị (thấp)

Trấu 10% ẩm độ

11

Dầu diesel

35,6

MJ/lít

Dầu hôi Kerosene

35,5

MJ/lít

Khí (gas) propane

51,4

MJ/kg

Khí butane

49,4

MJ/kg

Điện

3,6

MJ/kWh 1000 đồng/kWh
1500

(2008)

277 đồng/MJ
420

2.5. Tìm hiểu về lò đốt sinh khối
2.5.1. Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy thuận
a. Cấu tạo:
- Lò gồm có 2 buồng đốt: buồng đốt trên và buồng đốt dưới. Ống dẫn
khí nóng được đặt ở giữa 2 buồng này. Lò có phễu chứa trấu và ghi lò.
- Phễu trấu là nơi chứa và cung cấp trấu cho lò đốt. Ở đây phễu cấp
trấu theo dạng thủ công.
- Ống gió hồi: là thiết bị để cung cấp 1 phần nhỏ lượng gió sau miệng
thu nhiệt để cung cấp cho buồng lửa.
- Ghi lò: là nơi diễn ra sự cháy của nhiên liệu, nhiệt tạo ra nhiều hay ít
là phụ thuộc vào kích thước, độ rộng, khe hở... của ghi.

7


b. Ưu, nhược điểm:
- Ưu điểm: sử dụng ống hồi gió để tăng cường quá trình cháy của
nhiên liệu, giúp cháy triệt để hơn.
- Nhược điểm:
+ Nếu thiếu gió hoặc dư gió hồi thì nhiệt độ lò giảm, hiệu suất giảm.
+ Trấu cháy không hết làm cho sản phẩm có mùi khét.
+ Tro sẽ không lắng hết mà theo ống thu nhiệt ra ngoài.

Hình 2.7: Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy thuận
1. Phễu cấp liệu 2. Lò đốt trên 3. Ống lấy nhiệt

4. Ghi lò.

c. Nguyên lý hoạt động:
Trấu được đưa trực tiếp vào phễu trấu để nó tự chảy vào bề mặt ghi.
Trong quá trình cháy, quạt sẽ hút không khí sấy qua ghi đến miệng lấy
nhiệt thông qua ống lấy nhiệt 3. Tại miệng thổi của quạt thì 1 phần
không khí sẽ hồi trở lại buồng lửa thông qua ống hồi gió. Một phần tro
trong buồng đốt dưới chuyển động xoáy, va đập vào tường gạch lắng
xuống. Không khí sạch sẽ theo quạt vào nơi cần sấy.

8


2.5.2. Lò đốt trấu bán tự động (lò đốt trấu ghi nghiêng cháy ngược)
a. Cấu tạo:

Hình 2.8: Lò đốt trấu ghi nghiêng cháy ngược bán tự động
1. Cơ cấu gạt trấu. 2. Động cơ.

3. Phễu chứa trấu.

5. Buồng chứa tro

6. Cửa thoát tro.

7. Lớp gạch chắn.

8. Buồng đốt.

9. Ống dẫn

10. Trục cam

4. Ghi lò.

- Phễu cấp trấu: giống lò đốt ghi nghiêng cháy thuận.
- Ống hồi gió: giống lò đốt ghi nghiêng cháy thuận.
- Miệng lấy nhiệt: là ống trụ được ghép vào miệng hút của quạt.
- Ghi lò: giống lò đốt ghi nghiêng cháy thuận.
- Cơ cấu cấp trấu bán tự động: gồm một cơ cấu biến chuyển động quay
của động cơ thành chuyển động tịnh tiến để thực hiện đóng mở cửa cấp trấu
vào buồng đốt. Tuy nhiên việc đưa trấu vào phễu thực hiện bằng tay.
- Thùng chứa tro: đựng tro sau khi cháy.

9


b. Nguyên lý hoạt động:
Trấu được cấp vào qua phễu rồi cơ cấu cấp trấu đẩy nó xuống bề mặt
ghi. Không khí sơ cấp xuyên qua lớp trấu trên ghi nhờ quạt hút vào buồng
đốt. Khói qua buồng chứa tro và lắng bụi lại.
2.5.3. Lò đốt trấu ghi phẳng
a. Cấu tạo:

Hình 2.9: Sơ đồ cấu tạo lò đốt trấu ghi phẳng
1. Phễu cấp liệu

2. Bộ phận rung

3. Ghi lò

4. Cửa cào tro

5. Vách chắn tro

A. Buồng đốt

B. Buồng chứa tro

b. Nguyên lý hoạt động:
Nhờ bộ phận rung (2) trấu được cung cấp vào buồng đốt A. Dưới tác
dụng lực hút của quạt, không khí môi trường qua khe hở ghi lò đi vào
buồng đốt cung cấp O2 cho quá trình cháy. Dòng khí nóng được hút từ
buồng (A) đi vào buồng (B). Dưới tác dụng của tấm chắn, tro sẽ ở lại buồng
(B) và khí nóng sẽ được quạt hút đi vào buồng sấy.
c. Hạn chế:
Cháy không hoàn toàn: được thể hiện thông qua sự đóng bánh và tạo
muội trong ống hút của quạt sau một thời gian sử dụng. Nguyên nhân chủ
yếu là do phần lớn các chất bay hơi bị hút lên phía trên không băng qua
được khu vực có nhiệt độ cháy cao.
10


Tro và tàn lửa vẫn còn bị hút vào buồng sấy.
Tro không còn giữ lại hoàn toàn mà một phần bị hút vào trong sản
phẩm sấy.
Sự cháy xảy ra không hoàn toàn, tàn lửa ra khỏi lò sẽ mang theo
những phần tử đang cháy.
2.5.4. Lò đốt củi, cùi bắp, … cháy ngược:

Hình 2.10: Lò đốt củi, cùi bắp

1. Buồng đốt trụ

2. Ống dẫn khí cháy 3. Buồng đốt hộp(buồng nhiên liệu)

4,5. Ghi lò

6. Cửa lấy tro

7. Ống gió thứ cấp

8. Cửa quan sát

a. Cấu tạo:
Lò đốt bao gồm 2 buồng (buồng trụ và buồng hộp) cạnh nhau có lỗ
thông ở dưới được chắn bằng ghi lò dạng phẳng, thẳng đứng để tạo sự cháy
ngược, ở buồng nhiên liệu phía dưới có ghi nằm ngang để thoát tro. Buồng
trụ phía trên có ống dẫn khí cháy đến quạt sấy, từ quạt sấy có lắp đường gió
phụ về buồng xoáy để tạo dòng xoáy cho quá trình cháy.
b. Nguyên lý hoạt động:
Cùi bắp, củi,… được cung cấp vào buồng nhiên liệu (2), không khí sơ
cấp được quạt sấy hút vào từ phía trên xuyên qua lớp nhiên liệu xuống phía
dưới nơi có ghi đứng (4), quá trình cháy xảy ra trong vùng không gian có
11


ghi đứng này. Khí cháy được hút qua buồng đốt trụ gặp đường gió thứ cấp
(7) sẽ chuyển động về phía trên theo các đường xoáy. Điều này có tác dụng
kéo dài thời gian lưu trú của các phần tử cháy và chất bốc trong vùng cháy,
làm cho quá trình cháy có khả năng xảy ra triệt để hơn.
c. Ưu, nhược điểm:

- Ưu điểm: Nhiên liệu được cháy hoàn toàn, lò có hiệu suất cao, giảm
các chất độc hại nhiều.
- Nhược điểm: Thực hiện quá trình cháy phụ thuộc rất nhiều vào quá
trình hút của quạt và trở lực trên đường không khí sơ cấp, giá thành cao,
không có cơ cấu điều chỉnh lượng nhiên liệu nên tốn nhiều công lao động.
2.6. Tìm hiểu về lò nung sơn - chai thủy tinh
2.6.1. Kiểu lò nung theo mẻ.
a. Mô tả:
Quá trình nung sản phẩm được diễn ra mang tính chu kì, ngắt quảng.

Hình 2.11: Mô hình lò nung theo mẻ /TL20/
b. Đặc điểm:
- Số lượng vật liệu nung ít.
- Dùng để làm lò nung mẫu.
- Chi phí đầu tư thấp, dễ chế tạo, dễ vận hành.
- Tốn kém thời gian trong quá trình thay mẻ nung và thất thoát nhiệt ra
ngoài môi trường nhiều do mở nắp nhiều lần.

12


2.6.2. Kiểu lò nung liên tục.

a. Mô tả.
Quá trình nung sản phẩm được diễn ra một cách liên tục, không bị ngắt
quảng và không có tính chu kì.

Hình 2.12: Mô hình lò nung liên tục /TL20/
b. Đặc điểm
- Nung những sản phẩm với số lượng lớn, diễn ra liên tục trong thời gian

dài (có thể lên đến vài tháng).
- Vận hành dễ dàng, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm thời gian.
- Chi phí đầu tư ban đầu lớn.
2.7. Tìm hiểu về các thiết bị lắng bụi /TL16/
2.7.1 Buồng lắng bụi
a. Cấu tạo
Có cấu tạo là một không gian hình hộp, có tiết diện ngang lớn hơn nhiều

bxH

lần so với tiết diện đường kính ống dẫn khí vào.

l
Hình 2.13: Buồng lắng bụi

13


b. Nguyên lý hoạt động
Bụi lắng đọng dưới tác dụng của trọng lực.
c. Phạm vi sử dụng, ưu và nhược điểm
- Phạm vi sử dụng:
Dùng để lắng bụi thô có kích thước hạt từ 60 – 70 μm trở lên. Và một
số ít các hạt bụi có kích thước nhỏ hơn vẫn bị giữ lại.
- Ưu: Cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư thấp. Trở lực thấp, khoảng dưới
100Pa.
- Nhược: chủ yếu lắng các hạt bụi có kích thước lớn.
2.7.2. Thiết bị lọc bụi ly tâm (Xyclon)
a. Cấu tạo

5

1
2
3

6a
6b

4

1: Cửa vào

2: Thân

4. Ống xả bụi

5: Ống thoát khí sạch

3: Phểu
6: Van xả bụi

Hình 2.14: Xyclon
b. Nguyên lý hoạt động
Nhờ lực ly tâm để làm giảm động năng của hạt bụi.
c. Phạm vi sử dụng, ưu và nhược điểm
- Phạm vi sử dụng: lọc được các loại bụi có kích thước bé tới 10 μm,
năng suất lọc lớn từ 80 – 100 m3/ phút trên 1m2 tiết diện ngang.
- Ưu: cấu tạo đơn giản, năng suất lắng bụi tương đối cao.

14