Nghiên cứu một số thông số ảnh hưởng đến thoát sản phẩm của máy nghiền ngủ cốc kiểu búa – sàng rung 5 7 TH ứng dụng trong ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp I

đặng Việt Hoà

Nghiên cứu một số thông số ảnh hởng
đến quá trình thoát sản phẩm của máy
nghiền ngũ cốc kiểu búa - sàng rung
năng suất 5 ữ 7t/h ứng dụng trong ngành
sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Hà nội - 2006

i


Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp I

-----------------

đặng Việt Hòa

Nghiên cứu một số thông số ảnh hởng
đến quá trình thoát sản phẩm của máy
nghiền ngũ cốc kiểu búa - sàng rung
năng suất 5 ữ 7t/h ứng dụng trong ngành
sản xuất thức ăn chăn nuôi gia súc

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông lâm nghiệp
MÃ số : 6 0 . 5 2 . 1 4

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Hớng dẫn khoa học: TS. Lơng Văn Vợt

Hà nội - 2006

ii


Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và cha hề sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đà đợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đợc chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà nội, ngày..... tháng.....năm 2006
Tác giả luận văn

Đặng Việt Hoà

iii


Lời cảm ơn

Để hoàn thành luận văn này tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ

bảo tận tình của thầy hớng dẫn TS. Lơng Văn Vợt cùng các thầy
cô giáo trong bộ môn Cơ học kỹ thuật, bộ môn Máy nông nghiệp
và các thầy cô trong khoa Cơ điện - Trờng Đại Học Nông
Nghiệp I - Hà Nội đà đóng góp cho tôi nhiều ý kiến quý báu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng sự ở Viện nghiên cứu thiết
kế chế tạo máy Nông nghiệp đà đóng góp ý kiến và công sức để giúp
tôi hoàn thành đề tài và luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Nhà máy thức ăn gia súc
Đại Dơng - Khu công nghiệp Đồng Văn - Hà Nam đà tạo điều kiện
cho tôi tiến hành thực nghiệm để nghiên cứu.

Tác giả luận văn

KS. Đặng Việt Hoà

iv


Mục lục
Lời cam đoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Mở đầu

1
Chơng I : Tổng quan

1.1. Tình hình sản xuất TAGS ngoài nớc

3

1.2. Tình hình sản xuất TAGS trong nớc

4

1.3. Tổng quan về các hệ thống dây chuyền chế biến thức ăn gia súc

5

1.4. Tổng quan về máy nghiền trong dây chuyền chế biến TAGS
1.4.1. Vai trò của máy nghiền trong dây chuyền chế biến TAGS

13

1.4.2. Cơ sở lý thuyết và thực tiễn (mẫu máy) để nghiên cứu lựa

13

chọn máy nghiền năng suất cao
1.5. Nhiệm vụ của đề tài

22

1.6 Đối tợng nghiên cứu của Đề tài

23

Chơng II : Nội dung và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Nội dung nghiên cứu

24

2.2. Phơng pháp nghiên cứu

24

2.2.1. Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết

24

2.2.2. Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

24

2.3. Thiết bị nghiên cứu thực nghiệm và đo lờng

36

2.3.1. Các thiết bị đo lờng

36

2.3.2. Mô hình máy khảo nghiệm

36

2.4. Phơng pháp thực nghiệm đo đạc

37

2.4.1. Phơng pháp xác định năng suất của máy nghiền sàng rung

37

2.4.2. Phơng pháp xác định chỉ tiêu độ hạt nghiền

37

2.4.3. Phơng pháp thay đổi biên độ rung của sàng nghiền

38

v


2.4.4. Phơng pháp thay đổi tần số rung của sàng nghiền

39

Chơng III : Kết qủa nghiên cứu
3.1. Kết quả nghiên cứu lý thuyết

40

3.1.1. Các yếu tố ảnh hởng đặc trng của máy nghiền búa sàng 40
rung đến quá trình thoát sản phẩm
3.1.2. Lựa chọn mẫu máy nghiền

47

3.1.3. Thiết kế lựa chọn bộ phận gây rung của sàng nghiền

49

3.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm

55

3.2.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố

55

3.2.2. Kết quả nghiên cứu đa yếu tố

64

Kết luận và kiến nghị

74

Tài liệu tham khảo

76

Phụ lục

78

vi


Mở đầu

Ngày nay, ngành chăn nuôi ở Việt Nam phát triển rất mạnh mẽ, đà và
đang trở thành một ngành sản xuất hàng hoá chiếm tỷ trọng GDP lớn, năm
2004 đạt gần 30% [18] và năm 2005 ữ 2010 kế hoạch đạt 40 ữ 50% GDP
trong sản xuất nông nghiệp. Thực tế cho thấy, các cơ sở chăn nuôi gia súc, gia
cầm với nhiều quy mô ngày càng đợc xây dựng nhiều hơn, nhu cầu tiêu thụ
về thức ăn gia súc ngày càng lớn về số lợng và chủng loại, đòi hỏi ngành
công nghiệp sản xuất TACN cũng phải phát triển và quan tâm một cách thoả
đáng để theo kịp với nhu cầu.
Trong công nghệ chế biến thức ăn gia súc, việc làm nhỏ các hạt ngũ cốc
chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ khối lợng công việc, khi sản xuất thức ăn
chăn nuôi nguyên liệu qua nghiền chiếm khoảng 80% khối lợng. Những năm
trớc đây do quy mô sản xuất nhỏ, năng suất máy nghiền không cao, các máy
đợc sử dụng trong nớc nói chung tạm thời đáp ứng đủ quy mô sản xuất (2 ữ
3 tấn/h) [18]. Hiện nay sản xuất thức ăn chăn nuôi đà trở thành một ngành sản
xuất hàng hoá với sản lợng cao và quy mô sản xuất tập trung lớn, các máy
nghiền trong nớc sản xuất hiện có không đáp ứng đợc quy mô sản xuất này.
Do việc khảo sát, thiết kế, chế tạo loại máy nghiền năng suất cao cha đợc
thực hiện, nên máy nghiền và các máy công nghệ khác kèm theo hầu hết phải

nhập khẩu.
Mặt khác, sự tiêu hao năng lợng cho việc nghiền nhỏ nguyên liệu ớc
chiếm từ 30 ữ 50% tổng tiêu hao năng lợng trên một đơn vị sản phẩm. Nên
việc hạ thấp chi phí năng lợng trong khâu nghiền nhỏ là một mục tiêu quan
trọng để hạ giá thành sản phẩm.
Vì vậy, việc khảo sát, nghiên cứu, thiết kế máy nghiền có năng suất cao và
chi phí năng lợng thấp là một vấn đề cấp bách, cã ý nghÜa lín trong thùc tiƠn
s¶n xt.

1


Qua khảo sát nghiên cứu, đánh giá trên cơ sở kinh tế, kỹ thuật các loại
máy nghiền và qua tham khảo một số mẫu máy đà đợc sử dụng trong nớc,
đặc biệt là dựa vào kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Bộ năm 2004 do Viện
nghiên cứu thiết kế chế tạo Máy nông nghiệp thực hiện là: " Nghiên cứu thiết
kế chế tạo máy nghiền ngũ cốc làm thức ăn chăn nuôi năng suất cao đến 5
tấn/h với chi phí năng lợng thấp". Chúng tôi lựa chọn loại máy nghiền XGFS
là loại máy nghiền kiểu búa có biên dạng buồng nghiền hình giọt nớc và
sàng nghiền rung có năng suất cao từ 5 ữ 7 tấn/h với chi phí năng lợng riêng
thấp, phù hợp với tình hình sản xuất thức ăn chăn nuôi hiện nay ở trong nớc.
Mẫu máy nghiền kiểu búa có biên dạng buồng nghiền hình giọt nớc và sàng
nghiền rung, vì đều là máy nghiền búa nên năng suất và chất lợng sản phẩm
nghiền cũng chịu ảnh hởng của vận tốc đầu búa, khe hở đầu búa với sàng
nghiền, áp lực hút của quạt thoát sàng. Nhng nó còn chịu thêm ảnh hởng
của một số thông số mới nh biên dạng buồng nghiền, chế độ rung của sàng
nghiền, hớng cấp liệu, ... Do điều kiện về thời gian nên đề tài chỉ nghiên cứu
một số thông số đặc trng khác của loại máy nghiền kiểu búa hình dáng giọt
nớc sàng rung so với máy nghiền búa trớc đây, cụ thể đi sâu vào nghiên cứu
chế độ làm việc của sàng rung ảnh hởng đến quá trình thoát sản phẩm nghiền

đó là năng suất và chỉ tiêu chất lợng hạt bột nghiền thông qua ảnh hởng của
hai thông số chính gây nên là: biên độ rung của sàng nghiền và tần số rung
động của sàng nghiền.
Từ những xuất phát trên và đợc sự đồng ý của Viện nghiên cứu thiết kế
chế tạo máy Nông nghiệp dới sự hớng dẫn của TS. Lơng Văn Vợt chúng
tôi đi đến thực hiện đề tài:
Nghiên cứu một số thông số ảnh hởng đến quá trình thoát sản phẩm
của máy nghiền ngũ cốc kiểu búa sàng rung năng suất 5 ữ 7tấn/giờ ứng
dụng trong ngành sản xuất thức ăn chăn nu«i gia sóc”

2


Chơng I
tổng quan
1.1. Tình hình sản xuất TAGS ngoài nớc
ở các nớc công nghiệp phát triển của thế giới và khu vực, chăn nuôi nói
chung và chế biến thức ăn cho chăn nuôi nói riêng đà chuyển mạnh sang hình
thức sản xuất hàng hoá từ những năm đầu của thế kỷ XX. Kỹ thuật sản xuất,
hiệu quả sử dụng các loại thức ăn cho chăn nuôi sản xuất theo phơng pháp
công nghiệp ngày một hoàn thiện và phổ biến rộng rÃi làm cho quá trình tập
trung hoá chế biến thức ăn cho chăn nuôi diễn ra nhanh và rộng, theo đó quy
mô sản xuất của các nhà máy ngày càng lớn. Những nhà máy có qui mô
20 ữ 30 tấn/giờ thậm chí 100 tấn/giờ với công nghệ và trang thiết bị tiên tiến
lần lợt đợc xây dựng thay thế cho các xí nghiệp có công suất sản xuất nhỏ,
trình độ công nghệ và thiết bị không đồng bộ, lạc hậu. Theo thống kê hiện nay
có khoảng 3500 nhà máy TACN công suất lớn (trên 20 tấn/h) trên thế giới
đảm nhận sản xuất hơn 80% sản lợng TACN trên toàn cầu. Riêng 50 nớc có
ngành chế biến TACN tiên tiến đà chế biến trên 90% sản lợng TACN của cả
thế giới, trong đó đứng đầu là 5 nớc: Mỹ, Trung Quốc, Brazin, Nhật Bản và Pháp.

Nhiều tập đoàn đứng đầu thế giới về sản xuất TACN cụ thể là 5 tập ®oµn:
Cargill; Charoen Porkphand(CP); Land O’Lakes; Tyson Food vµ Zernoh
Cooperative hµng năm cung cấp ra thị trờng khoảng 8% sản lợng TACN
trên thế giới [18].
Công nghiệp chế biến TACN ở các nớc phát triển đà trải qua hàng trăm
năm kinh nghiệm và đà đạt đến sự hoàn hảo của khoa học công nghệ với trang
thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến , điển hình là các nớc Mỹ, Hà Lan, Thụy
Sỹ, Pháp, Đức, Trung Quốc, Đài Loan và Thái Lan, với các tập đoàn, công ty
nổi tiếng nh CPM; Van Aarsen; Buller; Stalz; Himel Salmateg; Triumph;
Zheng Chang; Yeong Minh… C¸c tập đoàn, công ty trên đà đa ra các dây

3


chun chÕ biÕn TACN cã quy m« 5; 10; 15; 20; 30; 50… thËm chÝ ®Õn
100 tÊn/h [9]. HƯ thèng chế biến với dây chuyền, thiết bị đồng bộ điều
khiển tự động hoàn toàn hoặc tự động từng công đoạn, đáp ứng nhu cầu đa
dạng của sản xuất, chế biến. Có thể nói các tập đoàn, công ty trên đà thống
lĩnh hầu hết lĩnh vực công nghệ, thiết bị chế biến TACN ở các nớc đang
phát triển trong đó có Việt Nam.
1.2. Tình hình sản xuất TAGS trong nớc
Từ những năm 1986 đến 1990, công nghiệp sản xuất TACN vẫn cha rõ
nét, vẫn còn ảnh hởng của nền sản xuất tập trung, trong đó sản xuất TACN
chủ yếu cho gà và lợn tập trung ở các xí nghiệp quốc doanh với thiết bị và dây
chuyền chủ yếu nhập của Đông Âu nh Hungari, Bungari có công suất
nhỏ từ 2 ữ 3 tấn/h [9].
Từ năm 1990 đến 1996, nhờ chính sách ®ỉi míi kinh tÕ - ®Þnh h−íng
XHCN, kinh tÕ n−íc ta phát triển nhanh, đời sống của ngời dân từng bớc
đợc nâng lên rõ rệt, công nghiệp hoá nông thôn phát triển, chăn nuôi phát
triển, do đó nhu cầu TACN lớn. Nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nớc đÃ

đầu t sản xuất TACN với nhiều loại công nghệ, thiết bị tiên tiến có công suất
từ 100.000ữ200.000 tấn/năm và các dây chuyền đạt từ 5.000ữ10.000 tấn/năm
do trong nớc chế tạo, loại này chủ yếu do t nhân sở hữu hoặc các trang trại
chăn nuôi sử dụng tự cung tự cấp. Giai đoạn này, các đơn vị sản xuất TAGS
trong nớc bị khủng hoảng, sản lợng thấp; thị phần chỉ chiếm khoảng 20% [8] do
thiết bị cũ, công nghệ lạc hậu, chất lợng sản phẩm cha cao.
Từ đầu những năm 1997 đến năm 2004, với sự phát triển nền nông
nghiệp chăn nuôi, chăn nuôi trở thành hàng hoá phát triển. Nhiều trang trại
chăn nuôi hình thành dẫn đến nhu cầu TACN lớn tăng đột biến, đây là một
lĩnh vực kinh doanh thu lợi nhuận cao do đó nhiều đơn vị trong và ngoài nớc
đà đầu t vào sản xuất TACN điển hình các công ty liên doanh nh:
Cargill(Mỹ), AFC(Mỹ), Bromin(áo), CP group(Thái Lan) Nhiều đơn vị

4


trong nớc đà mạnh dạn đầu t các dây chuyền hiện đại với thiết bị của nớc
ngoài nh: Hà Lan, Đức, Thái Lan, Đài Loan để sản xuất và đà xây dựng đợc
thơng hiệu có uy tín lớn nh: ViNa (Đồng Nai), DABACO (Bắc Ninh), AFMEX
(An Giang), Thành Công (Bình Dơng), VIC (Hải Phòng), Hà Việt (Hà Nội) [9]
Hiện nay, một số cơ sở nghiên cứu, thiết kế (Viện Cơ Điện và Công nghệ
sau thu