NGHIÊN cứu THIẾT kế hệ THỐNG vận CHUYỂN vật LIỆU rời BẰNG DÒNG KHÍ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LÊ VĂN HƯNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VẬT
LIỆU RỜI BẰNG DỊNG KHÍ

Chun ngành:

Cơng nghệ chế tạo máy

Mã số: 60.52.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2015


Cơng trình được hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Chữ ký:

Cán bộ chấm nhận xét 1: ...............................................................................................
Cán bộ chấm nhận xét 2: ...............................................................................................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày
… tháng 06 năm 2015
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. ......................................................................

2. ......................................................................
3. ......................................................................
4. ......................................................................
5. ......................................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa ( nếu có ).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

________________

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

___________________

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Lê Văn Hưng

MSHV:

12184774

Ngày, tháng, năm sinh: 09/05/1988

Nơi sinh:

Đồng Nai

Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy

Mã số:

60.52.04

TÊN ĐỀ TÀI

I.

Nghiên cứu thiết kế hệ thống vận chuyển vật liệu rời bằng dịng khí.
II.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Nghiên cứu vận chuyển vụn gỗ bằng dịng khí.
 Tìm hiểu cơ sở lý thuyết vể vận chuyển vật liệu rời.
 Áp dụng mơ hình vào bài tốn thực tế để kiểm tra lí thuyết.
2. Ứng dụng lí thuyết vào mơ hình thực tế: vận chuyển vụn gỗ bằng dịng khí
 Sử dụng các thiết bị đo lường kiểm tra kết quả tính tốn lí thuyết.
 Đánh giá tính khả thi của phương án khi ứng dụng vào mơ hình thực tế.

III.

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19/01/2015

IV.

NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/06/2015

V.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ( Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên):
PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân.
Tp. HCM, ngày … tháng 06 năm 2015

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân
TS. Trần Nguyên Duy Phương
TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ
(Họ tên và chữ ký)

PGS. TS. Nguyễn Hữu Lộc


LỜI CẢM ƠN

Lĩnh vực nghiên cứu vận chuyển vật liệu rời bằng dịng khí là một trong những
lĩnh vực phát triển ở nước ta. Tuy nhiên do điều kiện thí nghiệm thiết bị học viên thực
hiện cũng gặp khó khăn cũng như có rất ít kinh nghiệm thực tế để đưa ra cách giải

quyết triệt để vấn đề khoa học đặt ra.
Do đó để hồn thành luận văn này, học viên đã có được những thuận lợi nhất
định về tài liệu, máy móc thiết bị bên cạnh vấn đề khó khăn là ít kinh nghiệm trong
lĩnh vực về vận chuyển vật liệu rời bằng dịng khí. Nhưng nhờ có sự giúp đỡ của các
thầy cô trong trường Đại học Bách Khoa TP.HCM, học viên đã vượt qua được những
khó khăn đã gặp phải.
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với cô Nguyễn Hồng Ngân, người đã
trực tiếp hướng dẫn học viên hoàn thành luận văn này. Học viên xin cảm ơn các thầy
cơ trong Khoa Cơ khí đã có những giúp đỡ về mặt tài liệu và kiến thức giúp học viên
hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Ngoài ra, học viên cũng gửi lời cảm ơn đến các thành
viên của công ty Kim Trường Phúc trong việc giúp học viên chế tạo mơ hình và chạy
thử nghiệm sản phẩm.
Chính nhờ những sự trợ giúp q báu đó mà bản thân học viên có thêm kiến thức
chuyên ngành, sự tự tin để hoàn thành luận văn này một cách tốt nhất.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, Ngày 18 tháng 06 năm 2015
Học viên thực hiện
Lê Văn Hưng


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
 Sử dụng thiết bị bằng dịng khí vận chuyển vụn gỗ giúp tăng năng suất và
không gây ô nhiễm môi trường.Đồng thời giúp chúng ta làm chủ được cơng nghệ. Vì
thế việc nghiên cứu thiết kế hệ thống vận chuyển vụn gỗ bằng dòng khí rất quan trọng
giúp hoạt động trơn tru đảm bảo được khả năng vận chuyển tối ưu của vật liệu.
 Mơ hình hóa hệ thống bằng thực nghiệm chia làm ba phần. Phần đầu tiên là là
lựa chọn phương án để vận chuyển vụn gỗ.Phần thứ hai là tính tốn thiết kế hệ thống
vận chuyển.Phần thứ ba là tiến hành thí nghiệm và xây dựng các biểu đồ để kiểm tra.
 Thơng qua mơ phỏng và mơ hình thực tế, ta kiểm chứng được tính khả thi của
hệ thống.

MASTER'S THESIS ABSTRACT
 By using equipment with airflow transporting wood chip to improve
productivity and avoid polluting environment, also it help us to be master in
technology. Thus the study of designed transport system crucial to ensure correct
operation is ability to carry optimally capacity of the material
 Modeling in real system has divided into three parts. Firsly,choosing method
to transport wood chip. Secondly, calculating and designing transporting system.
Finally,conduct experiments and built chart for inspection.
 Through simulation and real system, we can prove the soundness of the
system.


LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Trong luận văn này trình bày những kết quả nghiên cứu của tơi về nghiên cứu
vận chuyển vụn gỗ bằng dịng khí và chọn phương án thiết kế các quạt hút, đường ống
và máy nghiền.... Những kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là hồn
tồn trung thực, là của tơi và các cộng sự, không vi phạm bất cứ điều gì trong luật sở
hữu trí tuệ và pháp luật Việt Nam. Nếu sai, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước pháp
luật.
Tác giả

Lê Văn Hưng


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN .............................................................................. 3
1.1.

Đặc điểm, tầm quan trọng của gỗ vụn ............................................... 3

1.2.

Tổng quan về các thiết bị vận chuyển bằng dịng khí ở trong nước

và ngồi nước .............................................................................................................. 4
1.2.1. Tình hình sử dụng các thiết bị vận chuyển bằng khí động trên thế giới . 6
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .............................................................. 7
1.2.3. Kết luận về những đặc điểm của loại máy vận chuyển vật liệu rời........ 10
1.3. Phân tích và lựa chọn phương án ........................................................... 10
CHƯƠNG 2 DÂY CHUYỀN VẬN CHUYỂN GỖ VỤN BẰNG DỊNG
KHÍ

..................................................................................................... 12
2.1.

Sơ đồ cấu tạo và ngun lý của dây chuyền .................................... 12

2.2.

Đặc điểm của vật liệu vận chuyển .................................................... 13

2.2.1. Tỉ trọng. ................................................................................................... 13
2.2.2. Kích thước. .............................................................................................. 13
2.2.3. Góc ma sát ............................................................................................... 14
2.2.4. Độ tơi ....................................................................................................... 14
2.2.5. Độ ẩm....................................................................................................... 21
2.3.

Thiết kế các thông số cơ bản của dây chuyền ................................. 22

2.3.1. Lựa chọn và dự kiến các thông số cho sản phẩm đề tài. ........................ 22
2.3.2. Đặc điểm kỹ thuật chính của trang bị được chọn. .................................. 22
2.3.3. Các yêu cầu kỹ thuật cần giải quyết đối với trang bị.............................. 26
CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC VẬN CHUYỂN VẬT
LIỆU BẰNG DỊNG KHÍ ........................................................................................ 29
3.1.

Cơ sở thủy khí động lực học ............................................................. 29

3.1.1. Chuyển động tầng và chuyển động rối. .................................................. 34
3.1.2 Tổn thất áp suất. ....................................................................................... 37
TRANG

i


3.2.

Các phương pháp tính tốn đường ống ........................................... 42

3.2.1

Xác định vận chuyển vật liệu trong dịng khí ...................................... 42

3.2.2

Xác định các tổn thất trong đường ống ............................................. 427

33.

Vận chuyển vật liệu trong dịng khí ................................................. 42

3.3.1. Nồng độ khối lượng của hỗn hợp............................................................ 46
3.3.2. Tổn thất áp suất ....................................................................................... 47
3.4.

Các thơng số tính tốn lý thuyết của dây chuyền ........................... 49

3.5.

Đặc tính quạt hút thổi trong dây chuyền vận chuyển bằng dịng

khí

.............................................................................................................. 54
3.5.1. Các thơng số đặc tính .............................................................................. 54
3.5.2. Các thơng số kích thước quạt hệ thống ................................................... 56
3.5.3. Ảnh hưởng của các thơng số hình học .................................................... 56
3.5.4. Ảnh hưởng của góc đặt cánh ................................................................... 57
3.5.5. Các qui luật đồng dạng ............................................................................ 57
CHƯƠNG 4 .MƠ HÌNH HỐ VÀ PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT VÀ THỰC

NGHIỆM

................................................................................................... 588

4.1.

Sơ đồ thiết bị làm việc ..................................................................... 588

4.2.

Thiết bị đo và qui trình đo ................................................................ 61

4.2.1. Thiết bị đo.............................................................................................. 611
4.2.2. Qui trình đo............................................................................................ 644
4.3.Thí nghiệm và xây dựng các biểu đồ đo của hệ thống …………..……68
4.3.1

Thử nghiệm quạt khi chưa gắn đường ống ......................................... 68

4.3.2

Thử nghiệm quạt khi gắn đường ống................................................... 83

4.3.3

Thử nghiệm quạt khi máy nghiền họat động ..................................... 106

CHƯƠNG 5 .KẾT LUẬN............................................................................110
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 113

TRANG

ii


DANH SÁCH HÌNH ẢNH

ST

NỘi dung

T

SỐ
hình

Trang

1

Ngun liệu gỗ vụn

1.1

3

2

Sơ đồ thiết bị vận chuyển bằng khí nén

1.2

5

3

Máy hút lúa khí động

1.3

7

4

Máy hút thổi ở Tây Đô

1.4

9

5

Dăm bào

1.5

11

6

Gỗ vụn

1.6

11

7

Mạt cưa

1.7

11

2.1

12

8

Sơ đồ vận chuyển nguyên liệu

9

Vật liệu vận chuyển

2.2

13

10

Vật liệu loại 1

2.3

14

11

Vật liệu loại 2

2.4

14

12

Gỗ thanh

2.5

15

13

Gỗ domino

2.6

17

14

Ván ocal

2.7

20

15

Gỗ thanh đầu ra

2.8

21

16

Gỗ domino đầu ra

2.9

21

17

Ván ocal đầu ra

2.10

21

TRANG

iii

18

Thiết bị đo độ ẩm

2.11

22

19

Máy nghiền

2.12

22

20

Quạt hút

2.13

23

21

Hình chiếu đứng quạt hút

2.14

24

22

Thiết bị lọc túi vải

2.15

24

23

Lực tác dụng lên phần tử vật chất trong dịng khơng khí

3.1

43

24

Chuyển động phần tử hạt vật liệu trong ống nằm ngang

3.2

45

25

Sơ đồ tính tốn kết cấu

3.3

49

26

Ống đứng AB

3.4

50

27

Ống ngang BC

3.5

51

28

Biểu đồ quạt

3.6

55

29

Các thơng số kích thước quạt

3.7

56

30

Ảnh hưởng số cánh và bề rộng đến độ ồn quạt

3.8

57

31

Ảnh hưởng góc đặt cánh đến Q,H

3.9

57

32

Điểm 1,2 trên mặt bằng khi bố trí đường ống

4.1

58

33

Điểm 3,4,5,6,7,8 và 9 trên mặt bằng khi bố trí đường ống

4.2

59

34

Sơ đồ các điểm thí nghiệm

4.3

59

35

Đồng hồ đo vận tốc gió

4.4

61

36

Dụng cụ đo cột nước

4.5

61

TRANG

iv


37

Dụng cụ đo cường độ dòng điện

4.6

62

38

Tủ điện điều khiển.

4.7

63

39

Đồng hồ hiển thị tần số và cường độ dòng điện

4.8

63

40

Biến tần của tủ điện

4.9

64

41

Cận cảnh biến tần của tủ điện.

4.10

64

42

Hình chiếu đứng của quạt hút

4.11

65

43

Vị trí đầu vào của quạt hút

4.13

65

44

Vị trí đầu ra của quạt hút

4.13

66

45

Cách đặt ống khi đo cột áp khi chưa có liệu

4.14

66

46

Cách đặt ống khi đo cột áp khi có liệu.

4.15

67

47

Các vị trí đo vận tốc gió

4.16

67

48

Vị trí miệng hút khi chưa gắn đường ống

4.17

69

49

Vị trí họng ra khi chưa gắn đường ống.

4.18

71

50

Điểm 1 và 2 trên đường ống vào miệng hút.

4.19

85

51

Điểm 3 trên đường ống thẳng đứng.

4.20

88

52

Điểm 4 trên đường ống ngang

4.21

91

53

Điểm 5 trên đường ống ngang.

4.22

94

54

Điểm 6 trên đường ống ngang.

4.23

96

55

Điểm 7 trên đường ống ngang.

4.24

99

TRANG

v


Điểm 8 trên đường ống ngang.

56

4.25

101

DANH SÁCH BẢNG SỐ LIỆU VÀ BIỂU ĐỒ
STT

NỘi dung

SỐ

Bảng

Trang

1

Thông số kỹ thuật máy hút lúa công ty Mai Hồng Phượng

1.1

8

2

Thông số kỹ thuật máy hút thổi công ty Tây Đô.

1.2

10

3

Bảng số liệu khối lượng nguyên liệu gỗ đầu vào của từng

2.3

13

xe tại hiện trường
4

Bảng số liệu thông số kĩ thuật vật liệu

2.4

14

5

Bảng số liệu gỗ thanh tại hiện trường

2.5

17

6

Bảng số liệu gỗ domino tại hiện trường.

2.6

20

7

Bảng số liệu ván ocal tại hiện trường

2.7

21

8

Bảng thông số độ tơi của từng loại vật liệu.

2.8

21

9

Bảng thông số giá trị Râynon ở 20oC

3.9

36

10

Bảng thơng số theo vị trí đo trên sơ đồ hình 4.2

4.9

60

11

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở miệng hút

4.10

68

12

Bảng số liệu thông số kỹ thuật ở họng ra

4.11

72

13

Bảng tính tốn cơng suất quạt theo lý thuyết

4.12

75

14

Bảng tính tốn cơng suất quạt lý thuyết

4.13

76

15

Bảng tính tốn lưu lượng quạt theo lý thuyết

4.14

77

16

Bảng tính tốn áp suất động theo lý thuyết

4.15

78

17

Bảng tính tốn cơng suất động theo lý thuyết

4.16

78

18

Bảng tính tốn hiệu suất theo lý thuyết

4.17

80

19

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 1

4.18

85

20

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 2

4.19

86

21

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 3

4.20

89

22

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 4

4.21

92

23

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 5

4.22

94

TRANG

vi


24

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 6

4.23

97

25

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 7

4.24

99

26

Bảng số liệu thơng số kỹ thuật ở vị trí 8

4.25

102

27

Bảng số liệu thông số kỹ thuật khi thiết bị làm việc

4.26

107

28

Biểu đồ lưu lượng họng hút khi chưa gắn đường ống

4.1

71

29

Biểu đồ cột áp họng hút khi chưa gắn đường ống

4.2

71

30

Biểu đồ lượng họng ra khi chưa gắn đường ống

4.3

73

31

Biểu đồ côt áp họng ra khi chưa gắn đường ống

4.4

74

32

Biểu đồ công suất khi chưa gắn đường ống

4.5

74

33

Biểu đồ cơng suất lý thuyết khi chưa có đường ống

4.6

75

34

Biểu đồ cột áp theo lý thuyết khi chưa gắn đường ống

4.7

76

35

Biểu đồ lưu lượng theo lý thuyết khi chưa gắn đường ống

4.8

77

36

Biểu đồ cột ap theo lý thuyết động

4.9

79

37

Biểu đồ so sánh cột áp giữa lý thuyết và thực tế

4.10

79

38

Biểu đồ công suất lý thuyết động

4.11

80

39

Biểu đồ so sánh công suất giữa lý thuyết và thực tế

4.12

81

40

Biểu đồ lưu lượng quạt thực tế và lý thuyết

4.13

81

41

Biểu đồ hiệu suất quạt

4.14

82

42

Biểu đồ cột áp đầu vào ở vị trí 1

4.15

86

43

Biểu đồ cột áp đầu vào ở vị trí 2

4.16

88

44

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 3

4.17

90

45

Biểu đồ cột áp đầu vào ở vị trí 3

4.18

90

46

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 4

4.19

93

47

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 4

4.20

93

48

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 5

4.21

95

49

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 5

4.22

96

50

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 6

4.23

98

51

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 6

4.24

98

52

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 7

4.25

100

TRANG

vii


53

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 7

4.26

101

54

Biểu đồ lưu lương đầu ra ở vị trí 8

4.27

103

55

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 8

4.28

103

56

Biểu đồ cột áp đầu ra ở vị trí 3-8

4.29

104

57

Biểu đồ lưu lượng đầu ra ở vị trí 3-8

4.30

104

58

Biểu đồ cơng suất khi lắp đường ống đầu ra

4.31

105

59

Biểu đồ cột áp khi thiết bị làm việc ở 50Hz

4.32

107

60

Biểu đồ cột áp quạt ở các chế độ khác nhau

4.33

108

61

Biểu đồ công suất động cơ ở 3 chế độ

4.34

108

62

Biểu đồ công suất động cơ ở các chế độ

4.35

109

63

Biểu đồ vị trí cánh quạt

4.36

111

TRANG

viii


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU
STT

Ý NGHIÃ

KÝ

ĐƠN VỊ

HIỆU

1

Khối lượng

2

Áp suất

P,Pfđ

mm H20

3

Lưu lượng

Q,V

m3/h, m3/s

4
5

m

Cơng suất động cơ
Tần số

6

Tốc độ vịng quay động cơ

7

Khối lượng riêng, đường kính ống

N

Kg

HP

f

Hz

n

vịng/phút

D, 

Kg/m3,m

8

Thể tích gỗ

V

m3

9

Chiều dài ống, độ cao vật liệu.

h

M

10

Tiết diện ngang ống

F

m2

11

Tiết diện ngang ống

F

m2

12

Cường độ dịng điện

I

Ampe

13

Hiệu suất

ƞ

%

14

Vận tốc gió

v

m/s

15

Hệ số Renold

Re

%

16

Hệ số nhớt động học



m2/s

17

Tổn thất đường ống

H

mm H2O

18

Hệ số nồng độ khối lượng

µ

19

Gia tốc trọng trường

g

20

Hệ số tỉ lệ phụ thuộc lực cản

m/s2



21

Chu vi ống

U

mm

22

Lực ma sát của khí



N

23

Tỉ trọng khơng khí



Kg/m3

24

Hệ số tỉ lệ

K

25

Hệ số tỉ lệ ống nhẵn ở chế độ chảy tầng



TRANG

ix


26

Chiều dài đường ống

l

m

27

Nhiệt độ vật liệu

t

oC

28

Độ tơi vật liệu

i

29

Góc ma sát vật liệu

α

Radian

30

Bề rộng vật liệu

b

mm

31

TRANG

Bán kính

R

mm

x

SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

MỞ ĐẦU
Sự nghiệp đổi mới do Đảng ta khởi xướng đã mở đường cho ngành công nghiệp
vật liệu và cấu kiện xây dựng có những bước phát triển nhanh chóng. Trong mấy năm
gần đây, nhờ đầu tư chiều sâu, đổi mới công nghệ, các doanh nghiệp sản xuất vật liệu
và cấu kiện xây dựng thuộc các thành phần kinh tế đã có những biến đổi về chất, từ sản
xuất bằng thủ công và nữa cơ giới năng suất và chất lượng thấp, đã chuyển sang sản
xuất bằng cơ giới hóa và tự động hóa, đem lại năng suất, chất lượng, hiệu quả cao trong
sản xuất và kinh doanh.
Trong công nghiệp thực phẩm cũng như các ngành công nghiệp khác, các máy và
thiết bị vận chuyển đóng vai trị rất quan trọng. Chúng đảm bảo sự làm việc bình
thường cho các nhà máy, xí nghiệp bằng cách cung cấp liên tục nguyên vật liệu để thực
hiện các quá trình sản xuất, đồng thời vận chuyển đi các sản phẩm và phế liệu thải đến
vị trí cần thiết. Các máy và thiết bị vận chuyển là cầu nối giữa các cơng đoạn, sao cho
q trình sản xuất được tiến hành liên tục, đều đặn. Chính các phương tiện vận chuyển
nên đã giải phóng được sức lao động nặng nhọc của con người và tạo ra năng suất cao.
Đồng thời khả năng tự cơ khí hóa, tự động hóa q trình cũng dễ dàng thực hiện được.
Dựa theo nguyên tắc làm việc của các máy và thiết bị vận chuyển, người ta chia
ra làm nhiều loại: các phương tiện vận chuyển chất lỏng như các loại bơm pittơng, bơm
bánh răng, bơm cánh trượt, bơm trục vít…vận chuyển nhờ lực nén.Các phương tiện
vận chuyển nguyên liệu rắn gồm những thiết bị vận chuyển liên tục như băng tải, gầu
tải, vít tải.. hay vận chuyển gián đoạn bao gồm ơtơ, xe điện động, xe gịng, trục cẩu,
palăng, thang máy..
Tùy theo tính chất nguyên liệu, vật liệu, bán thành phẩm, sản phẩm cũng như các
yêu cầu kỹ thuật và trình độ cơ khí hóa mà chọn phương tiện vận chuyển nào thích hợp
nhất. Khi chọn máy và thiết bị vận chuyển ta cần lưu ý các nguyên tắc chung sau: đảm

bảo các u cầu về cơng nghệ và tính chất của nguyên vật liệu, phù hợp với các đặc

TRANG

1


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

tính kỹ thuật và dây chuyền sản xuất như năng suất, khả năng vận chuyển, thiết bị gọn
giảm diện tích xây dựng, có thể bố trí hợp lý hóa trong dây chuyền sản xuất, thiết bị có
thể dùng để vận chuyển nhiều loại nguyên liệu, thiết bị dễ thay thế và sửa chữa, sao
cho giá thành thấp.
Ở tất cả các nước có nền công nghiệp phát triển trên thế giới như: Nga, Mỹ, Đức,
Pháp, Anh … đều nghiên cứu thiết kế ra các loại phương tiện vận chuyển ở các nông
trại và các cảng biển đặc biệt là các vật liệu hạt. Ngoài lý do vì điều kiện kinh tế của
các nước này khá tốt nên họ sẵn sàng sản xuất ra những loại phương tiện hiện đại chỉ
dùng để phục vụ công việc để đạt được hiệu quả tối ưu hơn là phải giải quyết khá
nhiều vấn đề kỹ thuật.
 Ở nước ta, kinh tế cịn nhiều khó khăn các máy vận chuyển này vào nơng nghiệp
cịn rất hạn chế, việc ứng dụng cũng như chế tạo thiết bị này còn là một vấn đề mới,
thực tế cho đến nay chưa có đơn vị nào trong ngành đầu tư nghiên cứu sâu và chế tạo
loại mẫu máy này.
Luận văn này hoàn thành, ngoài sự nỗ lực của bản thân học viên thực hiện
cịn có sự giúp đỡ rất nhiệt tình của rất nhiều cá nhân và đơn vị. Em xin gửi lời cảm ơn
chân thành tới cô giáo hướng dẫn PGS-TS Nguyễn Hồng Ngân, Khoa Cơ Khí-Đại
học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh và các chuyên gia của công ty Kim Trường Phúc. Mọi
đóng góp về các vấn đề liên quan đến luận văn xin gửi về

cadivi,Khu cơng nghiệp Biên Hịa 1, đường số 1, Thành phố Biên Hịa , Tỉnh Đồng
Nai>.
Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

TRANG

2


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm, tầm quan trọng của gỗ vụn

Hình 1.1.Nguyên liệu gỗ vụn
Việt Nam là quốc gia có ngành cơng nghiệp chế biến gỗ phát triển thứ 3 thế giới và có
nguồn gỗ tự nhiên, rừng trồng rất lớn vì vậy mà các phế phẩm trong sản xuất, chế biến
gỗ là vơ cùng lớn. Ví dụ mùn cưa, dăm bào, dăm gỗ, đầu mẩu gỗ vụn, cành cây
nhỏ...Trước kia thì các phế phẩm này thường bỏ đi hoặc sử dụng trong một số lị đốt
mùn cưa hộ gia đình và sử dụng làm ván ocal nhưng hiện tại thị trường của mặt hàng
này cũng khá khó khăn đối với khủng hoảng kinh tế và không thể sử dụng hết được số
lượng mùn cưa, dăm bào tồn tại.Và nguồn nguyên liệu này dùng để sử dụng trong các
lò sưởi, là chất đốt có năng lượng sinh ra cao từ 4200 ~ 4600 kcal/kg và lượng tro tàn
rất nhỏ < 1 %.là sản phẩm rất được ưa chuộng tại thị trường Châu Âu, Nhật Bản, Hàn
Quốc, Bắc Mỹ... các khu vực này thường có nhiệt độ rất thấp vì vậy mỗi gia đình đều
sử dụng lị sưởi. Độ ẩm của ngun liệu có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng
thành phẩm. Đa số các loại mùn cưa trong cưa xẻ gỗ thường được xẻ từ cây còn tươi,
mùn cưa trong khi sử dụng máy nghiền gỗ vụn, cành cây tạo ra đều thường có độ ẩm

cao độ ẩm thường từ 18 ~ 35 %. Chỉ có mùn cưa trong tinh chế, chế biến gỗ có độ ẩm
phù hợp vì các loại gỗ trong tính chế đều đã được sấy khơ do đó để tất cả nguyên liệu
đều có độ ẩm phù hợp, đồng đều thì ta phải phơi hoặc sấy nguyên liệu nhưng với điều
kiện khí hậu nước ta là nóng ẩm, mưa nhiều nếu chúng ta phơi nguyên liệu thì phụ
thuộc vào thời tiết rất nhiều không thể ổn định sản xuất vì vậy phương pháp tốt nhất là
TRANG

3


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

sử dụng máy sấy để đảm bảo cho sản xuất liên tục không phụ thuộc vào trời mưa hay
nắng. Trong tất cả các ngành công nghiệp sấy thực phẩm, may mặc, thức ắn gia súc,
thức ăn thủy sản… cần nguồn nhiêu liệu để cấp nhiệt gồm có dầu FO, than đá (thuộc
nguyên liệu hóa thạch), nguồn nhiên liệu này làm ảnh hưởng đến mơi trường trong khi
trong nước có nhiều nguồn ngun liệu thay thế như vụn gỗ. Vì thế quá trình chế biến
và vận chuyển gỗ vụn trong một qui trình kín là một yêu cầu cấp thiết.
1.2. Tổng quan về các thiết bị vận chuyển bằng dịng khí ở trong nước và ngoài nước
 Nguyên lý vận chuyển vật liệu rời bằng phương pháp khí động là lợi dụng khả
năng chuyển động của dịng khí trong ống dẫn với tốc độ nhất định để mang vật liệu từ
chỗ này tới chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng. Để cho vật chuyển động từ chỗ nạp liệu
đến chỗ thu liệu phải tạo ra được sự chênh lệch áp suất giữa hai đầu ống, tức là phải tạo
được áp lực bằng cách giảm áp suất ở cuối ống hút hoặc tăng áp suất khơng khí ở đầu
ống đẩy.
 Theo lý thuyết thì có thể sử dụng dịng khơng khí để vận chuyển vật liệu rời có
khối lượng riêng và kích thước bất kì, nhưng vì tiêu hao năng lượng vận chuyển tăng
nhanh nhiều lần so với trọng lực của vật liệu, do vậy thường chỉ áp dụng để vận chuyển

vật liệu ngũ cốc, vật liệu rời có khối lượng bé (Trần Xoa, Hồ Lễ Viên, 1978).
Thiết bị vận chuyển bằng khí nén có thể đặt tĩnh hoặc lưu động. Theo kết cấu
người ta phân chúng ra thành thiết bị hút, thiết bị đẩy và thiết bị phối hợp.
Trong thiết bị kiểu hút (H.1.2a) quạt hút 6 tạo ra chân khơng, nhờ đó mà khơng
khí qua miệng hút 1 cùng với vật liệu được hút vào trong ống 2. Trong bộ tách ly 3 xảy
ra sự lắng của vật liệu vào khơng khí có chứa bụi nhỏ đi qua bộ lọc 5. Khơng khí được
làm sạch nhờ có quạt hút 6 được xả vào khí quyển. Các van 4 dùng để xả vật liệu ra
vào ngăn ngừa sự hút khí từ bên ngồi vào.
Trong thiết bị kiểu này (H.1.2b) thì máy nén khí 7 cung cấp khí nén vào bình
chứa 8, sau đó khí nén đi qua bộ tách ẩm 9 vào trong ống 10. Bộ cấp liệu 11 cưỡng bức

TRANG

4


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

đưa vật liệu vào trong ống rồi sau đó vật liệu được lắng trong bộ tách ly 3, tiếp theo
khơng khí qua bộ lọc 5 và đi ra ngồi trời.

3

2

5
6

4

a)

1

10
8

11

9

b)

5

3

7

4

5

3
11

2
5

3

6

4
c)

1

Hình 1.2. Sơ đồ thiết bị vận chuyển bằng khí nén
a) Hút; b) Đẩy; c) Hỗn hợp
Chú thích:
1. Miệng hút
TRANG

5


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

2. Đường ống
3. Bộ tách ly
4. Van
5. Bộ lọc
6. Quạt hút
7. Máy nén khí
8. Bính chứa

9. Bộ tách ẩm
10. Đường ống
11. Bộ cấp liệu
Trong thiết bị hút thì hiệu áp suất (chân khơng) thực tế không thể lớn hơn 0,40,5at. Cùng với sự tăng chân khơng thì khâu nâng vận chuyển của khơng khí sẽ giảm
đi vì khi đó sẽ khó đảm bảo độ kín khít của đường ống. Cho nên, thiết bị hút đưọc sử
dụng khi chiều dài vận chuyển không lớn. Thiết bị hút được sử dụng tiện lợi khi cần
gom vật liệu từ nhiều trạm dẫn tải vào một điểm dỡ tải.
Trong thiết bị này thì áp suất trong đường ống thổi thực tế đạt hơn 6at kỹ thuật và
dòng khí nén chặt tốt nhất cho sự vận chuyển vật liệu, do đó thiết bị này được sử dụng
khi chiều dài vận chuyển tương đối lớn. Thiết bị này tiện lợi cho việc cung cấp vật liệu
từ một nơi chất tải đến nhiều chỗ dỡ tải nhờ có nhiều ống rẽ nhánh.
Thiết bị kiểu phối hợp cho phép gom vật liệu từ một số điểm chất tải và cung cấp
nó đến nhiều nơi dỡ tải.
1.2.1. Tình hình sử dụng các thiết bị vận chuyển bằng khí động trên thế giới
 So với các dạng máy vận chuyển khác, phương pháp vận chuyển sản phẩm bằng
khí động đã cho thấy nhiều ưu điểm về khả năng bốc dỡ và vận chuyển sản phẩm nơng
nghiệp dạng hạt
 Máy có kết cấu gọn, đơn giản trong tháo lắp ống tải hạt,

TRANG

6


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

 Đường ống vận chuyển khơng chiếm nhiều diện tích và có thể vận chuyển vật
liệu đến nhiều vị trí khác nhau trên mọi địa hình.

 Sản phẩm vận chuyển khơng bị hao hụt trong vận chuyển.
 Năm 1867, lần đầu tiên thiết bị vận chuyển bằng khí động được ứng dụng đề
vận chuyển hạt tại Anh quốc. Liên tục cải tiến và thay đổi, ngày nay thiết bị vận
chuyển bằng khí động đã và được ứng dụng và phát triển ở nhiều ngành nghề sản xuất
khác nhau. Ở các nước có nền nông nghiệp phát triển máy được sử dụng trong rất
nhiều công đoạn cả ở nông trại và các cảng biển, đặc biệt thông dụng trong bốc dỡ
nông sản dạng hạt. Hầu hết các khu silô tồn trữ lương thực đều được trang bị loại thiết
bị này.
 VIGAN ENGINEERING S.A của Vương Quốc Bỉ , KONGSKILDE của Cộng
Hòa Liên Bang Đức, EUROMAT của Pháp … là một trong các công ty hàng đầu và
nổi tiếng trên thế giới thiết kế và sản suất loại thiết bị vận chuyển hạt dạng khí động,
với năng suất và chiều dài vận chuyển đa dạng.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.2.2.1 Máy hút lúa khí động học ở Kiên Giang – Công ty Mai Hồng Phượng
Với khả năng hút thổi lúa từ ghe, xà lan lên lò sấy, nhà máy và ngược lại, chiếc
máy hút lúa bằng phương pháp khí động học có khả năng thay thế sức lao động thủ
cơng ở nơng thơn.

Hình1. 3. Máy hút lúa khí động
TRANG

7


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

Máy giúp làm sạch bụi bặm trong hạt lúa, không gây ô nhiễm mơi trường, góp
phần thay thế lao động thủ cơng đang khan hiếm ở nông thôn hiện nay.

Đây là loại máy vận hành theo ngun lý khí động học, trong đó quạt hút và mơ
tơ điện nhập từ nước ngồi. Máy hút thổi được lúa từ ghe, xà lan lên lò sấy, nhà máy và
ngược lại, với khả năng có thể hút thổi lúa đi trên chiều dài 800 m và đưa lên độ cao
khoảng 30 m.
Vấn đề quan trọng là loại máy hút lúa này là lượng bụi thải ra ngồi rất ít, khơng
ảnh hưởng đến mơi trường xung quanh, công nhân làm việc an tâm hơn cho sức khỏe
của mình.
Thơng số kỹ thuật của máy hút lúa của cơng ty Mai Hồng Phượng
Công suất đạt được

30 tấn//h

Khoảng cách hút xa

800 m

Độ cao hút

30 m

Tổng chiều cao

2m

Tổng chiều dài

2,2 m

Tổng chiều rộng

1m

Tổng trọng lượng

< 1 tấn

Bảng1.1. Thông số kỹ thuật máy hút lúa công ty Mai Hồng Phượng.
1.2.2.2. Máy hút – thổi lúa khí động học ở Đồng Tháp – Cơng Ty Tây Đơ
Máy có thể vận chuyển ngun vật liệu bằng phương pháp hút thổi, được áp dụng
cho nhiều vật liệu như: trấu, lúa, gạo, đậu, cà phê, ngô, thức ăn viên, mụn dừa,… giúp
người dân không phải gánh, vác lúa, trấu,… vất vả.Máy có thể đạt cơng suất 100 tấn/
TRANG

8


SVTH: Lê Văn Hưng

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Hồng Ngân

giờ, khoảng cách hút thổi xa hơn 200m. Máy hút thổi có thể tiết kiệm cho người sử
dụng máy về kinh tế rất cao. Vì khi vận hành chỉ cần 01 cơng nhân vận hành là máy có
thể chuyển cả kho vật liệu trong thời gian ngắn nhất, điều đó mang lại lợi ích kinh tế
rất cao cho người sử dụng máy với bánh xe được trang bị máy hút thổi có thể di chuyển
máy từ chỗ này sang chỗ khác rất dễ dàng. Đặc biệt, máy hút thổi ngun liệu rời cịn
có lợi ích mơi trường, máy có hệ thống tách bụi rất tốt, hầu hết bụi không đưa ra môi
trường đang làm việc mà nó được tách riêng nên giúp người điều khiển thiết bị làm
việc trong môi trường không bị ô nhiễm. Giá thành máy hút thổi nguyên liệu rời do anh
Đô chế tạo cũng khá ưu đãi, máy nhỏ có giá từ 80 – 90 triệu đồng/máy, máy lớn có giá
từ 150 - 170 triệu đồng/máy.

Hình 1.4. Máy hút thổi ở Tây Đô.
Thông số kỹ thuật của máy hút thổi của công ty Tây Đô

TRANG

Công suất đạt được

100 tấn//h

Khoảng cách thổi xa

100 m

Tổng chiều cao

2,5 m

Tổng chiều dài

2,2 m

9