Kết quả nghiên cứu thiết kế chế tạo máy băm dăm tre làm bột giấy
Nguyễn Mạnh Hoạt
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam
Tre là loài cây sinh trưởng và phát triển nhanh, chỉ sau 3 năm kể từ khi trồng là có
thể khai thác sử dụng, sau đó năm nào cũng thu hoạch được 30% sản lượng. Hiện
nay do áp dụng công nghệ nhân giống bằng hom, nên diện tích và sản lượng tre
đáp ứng được yêu cầu phát triển công nghiệp sản xuất bột- giấy từ nguyên liệu tre,
nứa, gỗ rừng trồng. Hiện nay ở nước ta đã có khoảng 200 nhà máy, xí nghiệp sản
xuất bột giấy từ tre - nứa hoặc tre phối hợp với gỗ như các nhà máy giấy Bãi Bằng,
nhà máy giấy Lửa Việt ở Phú Thọ, nhà máy giấy Sơn La ở Sơn La, nhà máy giấy
Sông Lam ở Nghệ An,…
Đa số các nhà máy trên đều mua tre về băm dăm tại nhà máy, bằng máy băm dăm
của Trung Quốc hay Đài Loan. Do tre có độ rỗng lớn nên chi phí vận chuyển
thường cao khi nhà máy ở xa vùng nguyên liệu, (như các nhà máy giấy Sông Lam,
Bãi Bằng, cự ly vận chuyển nguyên liệu tre thường trên 100km) và cần có bãi dự
trữ nguyên liệu lớn để bảo đảm sản xuất liên tục. Nhờ có chính sách giao đất,
khoán rừng và phát triển kinh tế trang trại nên hiện nay nguyên liệu tre rất phong
phú, người nông dân đang cần bán nguyên liệu tre cho nhà máy. Sản phẩm của họ
nếu là tre cây thì chỉ lấy một đoạn có chiều dài <5m còn bỏ mất trên 30% (tính
theo khối lượng). Nhà máy giấy Việt Trì và Bãi Bằng ngoài việc mua tre về băm
còn mua dăm tre của nông dân với giá bình quân = 350.000đ /tấn tại nhà máy (độ
ẩm dăm qui định = 50%); tuy nhiên, dăm băm thủ công chất lượng thấp vì dăm
không đều nên tốn hoá chất và thời gian để nấu bột giấy, khối lượng nạp nguyên
liệu vào nồi nấu bị giảm so với dăm băm bằng máy. Vì vậy để đảm bảo chất lượng
bột giấy các nhà máy cần mua dăm băm bằng máy. Tại Việt Nam hiện nay có 2
loại máy băm dăm được dùng trong các nhà máy giấy là máy băm dăm kiểu đĩa do
Đài Loan sản xuất với công suất = 3 – 4 tấn dăm/giờ, loại của Thuỵ Điển có công
suất lớn = 30 tấn dăm/giờ và máy băm dăm kiểu tang trống do Thuỵ Điển sản xuất
công suất = 25 tấn dăm /giờ. Dăm do máy băm kiểu đĩa tạo ra có chất lượng tốt
hơn vì tỷ lệ dăm hợp cách cao, có thể đạt tới trên 90% (theo tiêu chuẩn dăm do
tự kéo nhờ máng nạp và dao băm.
+ Máy được đặt đứng - nghĩa là trục chính song song với mặt phẳng ngang, mặt
phẳng của đĩa băm vuông góc mặt phẳng ngang.
+ Dăm được phun ra theo đường ống tròn có chiều cao hợp lý để có thể phun
thẳng vào thùng xe vận chuyển hoặc phun thành đống
+ Năng suất băm dăm đạt khoảng 3 tấn dăm/giờ, hoặc 30 tấn cho một ngày làm
việc.
+ Có khả năng điều chỉnh được kích thước dăm phù hợp với tiêu chuẩn dăm cho
sản xuất bột giấy
Nguyên lý hoạt động của máy băm dăm kiểu đĩa
Máy băm dăm tre được đặt tại nơi có thể tập trung được nguyên liệu tre, gần
đường vận chuyển và gần trạm biến thế điện nếu là máy dùng động cơ điện.
Khi nạp liệu vào máy ta đặt tre vào máng và đẩy cho tre tiếp xúc với dao băm, nhờ
đà quay của đĩa băm, tre được kéo vào liên tục cho đến hết. Dăm được phun theo
ống thoát dăm vào kho chứa hoặc thùng xe nhờ có 6 cánh gắn trên đĩa dao tạo gió
đẩy dăm thoát ra ngoài. Cũng nhờ các cánh đó nên dăm được đập nhỏ trong buồng
dăm đạt kích thước yêu cầu trước khi thoát ra ngoài. Trên thân máy có cửa để tháo
lắp và điều chỉnh dao băm; đồng thời có hệ thống bu lông để điều chỉnh dao tỳ
đảm bảo đạt các kích thước dăm tiêu chuẩn.
Công suất cần thiết của động cơ điện:
Nđ
c
= 1,2 (28,03 + 2,04) = 36,08 (Kw) = 49 (cv)
Kích thước dao băm:
260 x 180 x 20 (mm); góc mài b= 36
o
Kích thước dao tỳ:
220 x 160 x 16 (mm); góc mài b= 85
o
1 - Máy hoạt động ổn định, độ ồn và độ rung trong giới hạn cho phép về an toàn
và môi trường.
2 - Các thông số kỹ thuật của máy đều đạt các giá trị yêu cầu như :
* Năng suất băm dăm bình quân: Q » 3 tấn dăm tươi/giờ
* Đường kính tre có thể băm được: D = (4 ¸13) cm
* Chiều dài khúc tre có thể băm được: L = (40 ¸ 500) cm
* Tỷ lệ dăm hợp quy cách: x ³ 87,6 %
* Chi phí điện năng cho sản xuất: p = (6 ¸6,5) Kw/tấn dăm
* Gian cách mài dao sau khi băm được lượng dăm Q ³ 30 tấn
3. Kết luận
Máy băm dăm tre lưu động MBT– 3A đã đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho đề
tài nên ngay sau khi lắp đặt chạy thử 02 ca máy, đơn vị sản xuất đã tiếp thu và tổ
chức sản xuất bình thường trong suốt cả năm 2002 với khối lượng đã băm được
trên 5000 tấn tre. Sau khi có máy băm, Công ty đã lắp thêm một nồi nấu bột loại
8m
3
, nâng công suất sản xuất bột của xưởng lên 100 tấn/tháng (mặc dù vậy vẫn
chưa sử dụng hết công suất của máy băm). Máy đã hoạt động ổn định trong sản
xuất đến nay là 15 tháng, chưa có hỏng hóc gì đáng kể; đến nay đã có 3 cơ sở sử
dụng loại máy băm dăm tre MBT- 3A của chúng tôi. Có thể nói máy MBT- 3A đạt
được cả 2 yêu cầu về:
* Kiểu dáng công nghiệp đẹp.
* Chất lượng máy và chất lượng sản phẩm dăm.
MBT-3A là loại máy thích hợp cho các hộ gia đình làm kinh tế trang trại ở vùng
núi gần các nhà máy sản xuất bột giấy từ tre và các xưởng bột giấy qui mô nhỏ .
Tài liệu tham khảo chính
1 – S.I Rakmanov; K.F Gonokhovski. Máy và thiết bị khai thác gỗ – NXB -
Matxcơva – 1967.
2 – B.G Dalêgale; P.V.Latoxkin. Cơ giới hoá và tự động hoá các công việc trên