Luận Văn Tốt Nghiệp
-1-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
Mục lục

Lời nói đầu 5

Tổng quan về tình hình nuôi tôm
và giới thiệu một số máy đảo n ớc sục khí
1.1. tình hình nuôi tôm trên thế giới và ở Việt Nam 7
1.1.1. Tình hình nuôi tôm trên thế giới 7
1.1.2. Tình hình nuôi tôm ở Việt Nam 7
1.2. Giới thiệu một số máy đảo n ớc sục khí 8
1.2.1. Lợi ích của việc sử dụng máy sục khí 8
1.2.2. Các thiết bị phục vụ đảo n ớc thông dụng 9
1.2.2.1. Bơm thay n ớc 9
1.2.2.2. Máy sục khí (Aerator) 9
1.2.2.3. Máy đảo n ớc kiểu cánh quạt 11
1.2.2.4. Máy đảo n ớc kiểu thổi 15
1.2.2.5. Đảo n ớc kiểu li tâm văng 16
1.2.2.6. Máy đảo n ớc dùng bơm 16
1.2.2.7. Thiết bị đảo n ớc kiểu bơm làm việc theo nguyên lý
Becnuly 17
Thiết kế ống nối h ớng dòng trong
bơm đảo n ớc sục khí phục vụ nuôi tôm 22
2.1. thiết kế kết cấu 22
2.1.1. Nguyên tắc chung của thiết kế 22
2.1.2. Mục đích của việc thiết kế kết cấu 23
2.1.3. Thiết kế kết cấu 23
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3.5. công nghệ chế tạo vật liệu composite 53
3.5.1. Đúc không áp lực 53
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-3-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
3.5.1.1. Đúc tiếp xúc 53
3.5.1.2. Đúc bắn đồng thời 54
3.5.1.3. Đúc chân không 54
3.5.2. Đúc áp lực 55
3.5.2.1 Đúc phun nhựa 55
3.5.2.2. Đúc nguội nhờ áp lực 55
3.5.2.3. Đúc có nhiệt độ 55
3.5.2.4. Đúc phun 55
3.5.3. Đúc liên tục 56
3.5.4. Kéo định hình 56
3.5.5. Đúc ly tâm 56
3.5.6. Ph ơng pháp quấn ống 57
3.5.6.1. Nguyên lý 57
3.5.6.2. Quấn tiếp tuyến 57
3.5.6.3. Quấn hêlicôit 57
3.5.6.4. Quấn liên tục 57
3.5.7. Gia công bán thành phẩm 58
Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo ống
nối dẫn dòng cho bơm sục khí bằng vật liệu
composite 59
4.1. Thiết kế quy trình chế tạo khuôn 59
4.1.1. Vật liệu làm khuôn 60
4.1.2. Thiết kế chế tạo khuôn cho phần ống cong 61 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-5-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
LờI NóI ĐầU

Ngành nuôi trồng thuỷ sản ở n ớc ta hiện nay đang giữ một vai trò rất quan
trọng trong nền kinh tế quốc dân. Bên cạnh việc góp phần cải thiện, nâng cao đời
sống của nhân dân, nuôi trồng thuỷ sản còn tạo đ ợc những sản phẩm xuất khẩu có
giá trị kinh tế cao.
Những năm gần đây, ngành nuôi tôm sú Việt Nam phát triển mạnh mẽ và rộng
khắp. Việc nghiên cứu chuyển giao kỹ thuật đến tận ng ời nuôi càng trở nên cần
thiết để ứng dụng vào sản xuất, nâng cao hiệu quả. Từ việc sản xuất giống thành
công đến việc nghiên cứu cải tiến kỹ thuật nuôi và việc sử dụng các trang thiết bị để
cải thiện môi tr ờng trong ao nuôi đã tạo nên những b ớc phát triển đột phá. Trong
đó việc sử dụng các trang thiết bị đảo n ớc sục khí đã mang lại nhiều lợi ích thiết
thực nh : Bổ sung l ợng thiếu hụt ôxy trong n ớc; góp phần làm tăng mật độ nuôi ít
nhất từ 5á10 lần; tạo dòng chảy l u động trong ao th ờng xuyên để gom chất bẩn,
thức ăn thừa; duy trì điều kiện thích hợp nhất đối với tôm.
Hiện nay, trên thị tr ờng đã có một số loại bơm đảo n ớc sục khí phục vụ cho
quá trình nuôi tôm. Các loại bơm đảo n ớc sục khí này có những u điểm lớn nh
làm tăng hàm l ợng ôxy đủ cho tôm sinh tr ởng và phát triển; phá bỏ đ ợc lớp nhiệt


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-7-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
CHƯƠNG 1

Tổng quan về tình hình nuôi tôm và giới thiệu
một số máy đảo n ớc sục khí

1.1. tình hình nuôi tôm trên thế giới và ở việt nam
Nghề nuôi tôm đã xuất hiện cách đây rất lâu, nh ng công nghiệp nuôi tôm
th ơng mại mới đ ợc phát triển gần đây vào những năm 1964 nhờ sự hoàn chỉnh của
quy trình sản xuất giống.
Thập kỷ 90 sản l ợng tôm nuôi trên thế giới tăng nhanh cùng với sự gia tăng
của các quốc gia nuôi tôm (trên 50 n ớc) và phong phú hoá mô hình nuôi tôm: Thay
n ớc th ờng xuyên, ít thay n ớc tái sử dụng n ớc, nuôi tôm trên cát, tôm lúa, tôm lúa xen canh.

- Tạo một dòng n ớc th ờng trực trong ao, một điều kiện mà tôm a thích. Nhờ
dòng n ớc này, ao có một đời sống sinh động hơn với các điều kiện thiên nhiên
thích hợp đ ợc gia tăng.
- Phá bỏ đ ợc lớp nhiệt phân tầng trong ao, giảm sự thay n ớc, loại bớt đ ợc chất
khí thặng d , nhiệt độ của n ớc và phân bố đều trong ao các hoá chất, phân bón,
thuốc men khi đ ợc áp dụng.
Năm Diện tích (ha) Sản l ợng (tấn) Năng xuất (kg/ha/năm)

1994 245.000 45.000 184
1995 260.000 55.316 212
1996 200.000 49.749 248
1997 195.000 49.298 253
1998 265.000 56.058 211
1999 295.000 59.025 200
2000 226.407 104.519 462
2001 446.208 158.775 365
2002 478.693 180.000 376
2003 546.665 200.000 366
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-9-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
- Gia tăng sự xuất hiện của các chất dinh d ỡng trong n ớc ao và kích thích sự tăng
tr ởng của rong rêu cũng nh các vi sinh vật trong n ớc.
- Làm bền vững các điều kiện của môi tr ờng bằng cách ôxy hoá tất cả các hoá chất
và chuyển đi những hợp chất hữu cơ hoà tan.
- Kích thích tôm hoạt động mạnh hơn, tôm sẽ thèm ăn hơn và cải thiện tỷ lệ hoán
chuyển thức ăn một cách có lợi về mặt kinh tế.
- Di chuyển các chất phế thải về tập chung một chỗ trong ao nuôi nhờ vậy mà ao có

xuất. Loại này đảo n ớc bằng chân
vịt đặt trong ống bao dẫn khí và
đ ợc nhúng sâu d ới n ớc. Chân
vịt d ợc dẫn động bằng động cơ
điện. Toàn bộ hệ thống đ ợc đặt
trên khung phao nổi.
Khi động cơ điện hoạt động
làm quay chân vịt, nhờ biên dạng
xoắn của cánh chân vịt và ống bao
dẫn khí tạo ra dòng chảy và
khuyếch tán ôxy vào trong n ớc.
+ Ưu nh ợc điểm :

- Ưu điểm:
- Có khả năng khuyếch tán ôxy cho những ao nuôi sâu đến 1,5m và giải
phóng hoàn toàn khí độc (H
2
S, NH
3
, ) ở tận đáy ao ra ngoài.
- Tạo dòng chảy nhẹ rất thích hợp cho tôm sinh tr ởng và phát triển.
- Thích hợp với những ao có diện tích nhỏ.
- Sử dụng và bảo quản dễ dàng, có độ bền t ơng đối cao.

- Nh ợc điểm:
- phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện.
- Giá thành của máy cao.
Hình 1.1: Máy thổi khí Ven turi

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

trong n ớc. Cánh guồng làm bằng vật liệu nhựa hoặc kim loại, u điểm của thiết bị
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-12-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
đảo n ớc kiểu cánh guồng là đơn giản dễ chế tạo do đó công nghiệp địa ph ơng
hoặc các cơ sở cơ khí nhỏ cũng có thể sản xuất đ ợc. Máy đảo n ớc trục ngắn có hai loại do Đài Loan và do Thái Lan sản xuất,
nh ng có cấu tạo t ơng tự nhau. Tuy nhiên chúng khác nhau về kích th ớc bề mặt
cánh, số l ợng cánh và số l ợng guồng,
+ Máy đảo n ớc trục ngắn do Đài Loan sản xuất: Mỗi máy chỉ có hai guồng
làm bằng thép không rỉ, bố trí hai bên do động cơ điện dẫn động qua bộ chuyền
giảm tốc trục vít- bánh vít. Cả hệ thống đ ợc đặt trên khung và đ ợc làm nổi bằng
các phao ( là các ống nhựa bịt kín hai đầu), khung cố định bằng bốn cọc cắm thẳng
đứng và có thể điều chỉnh chiều sâu gập của cánh quạt.

+ Máy này do các cơ sở t nhân sản xuất: Nó dựa trên cấu tạo và nguyên lý
hoạt động của hai loại máy trục ngắn trên nh ng có giá thành t ơng đối thấp ( sử
dụng cho cùng một ao).
Máy gồm động cơ Diezel dẫn động, truyền qua hộp giảm tốc đến trục các đăng
và dẫn đến trục guồng, trên trục guồng có lắp các guồng.
Hình 1.5: Máy đảo n ớc trục dài.

Hình 1.5: Máy đảo n ớc trục ngắn do Thái Lan sản xuất.PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-14-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
Tùy theo diện tích và hình dạng của ao nuôi tôm, kinh tế của ng ời nuôi tôm,
đặc điểm của cơ sở chế tạo máy đảo n ớc trục dài có công suất và số vòng quay ,
mà có ph ơng án truyền động giảm tốc và số l ợng guồng, số l ợng cánh và kích
th ớc bề mặt cánh khác nhau. Trên thực tế hiện nay có các kiểu truyền động giảm
tốc nh sau: Đai- đai, đai- bánh răng, đai-hộp số, đai xích.
Các loại máy đảo n ớc trên có cấu tạo t ơng tự nhau, chỉ cải tiến thêm một số

b¶o ®é cøng v÷ng lµ rÊt khã.
4. ChØ t¹o ® ỵc dßng ch¶y mét chiỊu nªn kh¶ n¨ng lu©n chun dßng n íc
rÊt thÊp, khã tËp chung chÊt th¶i, thøc ¨n thõa vỊ mét n¬i cè ®Þnh ®Ĩ sư lý.

+ Lo¹i thø nhÊt ho¹t ®éng nh m¸y nÐn v« cÊp, m¸y ®Ĩ trªn bê vµ theo hƯ
thèng èng cã khoan lç ®Ỉt d íi ®¸y ao sơc khÝ cho c¸c ao nu«i. M¸y sơc khÝ kiĨu
khÝ nÐn ® ỵc dÉn ®éng tõ ®éng c¬ Diezel ho¹t ®éng cung cÊp kh«ng khÝ cã ¸p xt
cao vµo b×nh chøa ( ¸p st kh«ng khÝ th êng tõ 5-8kg/cm
3
). Tõ b×nh chøa dÉn theo
èng xng ®¸y ao vµ táa ra kh¾p ao nh h×nh vÏ. + Lo¹i thø hai ho¹t ®éng nh mét c¸nh qu¹t thỉi kh«ng khÝ vµo n íc qua èng
thỉi. C¸c lo¹i ®¶o n íc-sơc khÝ kiĨu nµy sư dơng kh«ng phỉ biÕn trong c¸c ao nu«i
ë ViƯt Nam.
Họng xã khí
Ao nuôi tôm


- Hiện nay thiết bị đảo n ớc này đ ợc dùng chủ yếu ở Philippin. Với ph ơng
pháp này n ớc trong ao đ ợc bơm hút và qua đ ờng ống phun trên đầu ao phía kia.
Đ ợc bố trí nh hình vẽ:

Hình1.7: Máy thổi khí (VIKYNO).PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Ln V¨n Tèt NghiƯp
-17-
GVHD: Th.S. §Ỉng Xu©n Ph ¬ng
Ngun TiÕn Khiªm 43 CT

Ph ¬ng ph¸p sơc khÝ dïng b¬m nµy cã u ®iĨm lµ ®¬n gi¶n, hiƯu qu¶ vµ lµm
viƯc tin cËy vµ t¹o nång ®é «xy ®ång ®Ịu theo tÇng n íc. Tuy nhiªn ph ¬ng ph¸p
nµy còng cßn nhiỊu nh ỵc ®iĨm lµ n¨ng st khch t¸n «xy thÊp vµ khã gom chÊt
th¶i trong ao. Dßng n íc do c¸nh b¬m quay sÏ hót n íc tõ trªn tÇng mỈt ao nu«i ® a xng

diện tích ao, độ sâu đáy ao, mật độ nuôi tôm trong ao, Kinh nghiệm của những
nhà nuôi tôm cao sản ở Indonesia cho chúng ta một số kinh nghiệm sau. Với một
hectare ao đất, sâu 1,2m nuôi tôm sú với mật độ 20 con/m
2
, ta cần10 á 12 máy sục
khí, mỗi cái một mã lực. Tuỳ theo diện tích và hình dạng của ao cũng nh số l ợng máy sụ khí sẽ sử
dụng mà ta sắp đặt vị trí của máy trong ao: Ao vuông, chữ nhật hoặc hình dạng
không rõ rệt. D ới đây là là một số cách bố trí máy trong ao nuôi:

- Ao hình vuông, rộng 1/2 ha.

1 máy sục khí

2 máy sục khí

3 máy sục khí 2 máy sục khí

3 máy sục khí

4 máy sục khí2 máy sục khí

3 máy sục khí

4 máy sục khí

6 máy sục khí

7 máy sục khí

8 máy sục khí

Hình 1.9: Sơ đồ bố trí số l ợng máy trong ao.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-20-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT


7m

7m7mMáy sục khí

40
á
50m

40
á
50m

40
á
50m

40
á
50m

20m

Hình 1.10: Sơ đồ bố trí khoảng cách giữa các máy.


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-22-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
Ch ơng 2
Thiết kế ống nối h ớng dòng trong bơm đảo
n ớc sục khí phục vụ nuôi tôm

2.1. thiết kế kết cấu

2.1.1.

Giải pháp thiết kế công nghệ là sự tổng hoà các yếu tố: Vật liệu hiện có, yêu
cầu kỹ thuật của sản phẩm, thực trạng các trang thiết bị kỹ thuật, các thủ pháp công
nghệ, công suất chế tạo, giá thành, để chọn ra ph ơng án tối u khi sản xuất các
kết cấu chi tiết mà yêu cầu kỹ thuật đặt ra.
Việc thiết kế kết cấu chi tiết bắt đầu từ việc đánh giá phân tích hình dáng của
sản phẩm, mục đích sử dụng, và những tải cơ lý hoá tác động trong và ngoài mà chi
tiết phải chịu đựng. Chính việc phân tích những yếu tố này sẽ giúp ng ời thiết kế
đ a ra những giải pháp thiết kế hợp lý.
Để hình thành công nghệ sản xuất chi tiết, tr ớc hết phải hiểu rõ những điều
kiện làm việc của chúng, của những kết cấu mà chi tiết này sẽ tham gia, hiểu rõ các

- Dễ chọn động cơ điện tiêu chuẩn có sẵn.

+ Nh ợc điểm:
- Do làm việc trong môi tr ờng nhiều hơi n ớc, sóng n ớc (n ớc mặn) tạt vào
thân động cơ nên chỉ sau một thời gian ngắn thân động cơ bị gỉ sét, hơi n ớc
vào dẫn đến cháy động cơ.
- Kết cấu phức tạp cồng kềnh.
- Dễ bị hà bám vào phao, đ ờng ống.
- Khó chế tạo lắp ráp, yêu cầu độ chính xác chế tạo và độ đồng trục cao. PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Luận Văn Tốt Nghiệp
-24-
GVHD: Th.S. Đặng Xuân Ph ơng
Nguyễn Tiến Khiêm 43 CT
nổi sang bơm chìm.
Tức là thay đổi động cơ điện thông th ờng làm việc trên khô bằng động cơ kín
n ớc làm việc d ới n ớc. Lúc đó, trục của động cơ đ ợc đặt nằm ngang đã loại bỏ
đ ợc sự đổi h ớng 90
0
của dòng n ớc sau cánh bơm so với bơm h ớng trục đứng.
Mặc dù khi sản xuất loại động cơ này thì khâu làm kín n ớc đòi hỏi rất khắt khe, vỏ
bơm bằng vật liệu thép không gỉ nh ng bù lại ta có thể đặt trục nằm ngang nên đơn
giản hoá đ ợc kết cấu rất nhiều.

Một số thông số của bơm chìm:
- N = 1.1Kw.
- n
động cơ
= 2900v/p.
Loại bơm này đã khắc phục đ ợc những nh ợc điểm của loại bơm trên nh : Do
làm việc trong môi tr ờng nhiều hơi n ớc, sóng n ớc (n ớc mặn) tạt vào thân động
cơ nên chỉ sau một thời gian ngắn thân động cơ bị gỉ sét, hơi n ớc vào dẫn đến cháy
động cơ; khó đảm bảo đ ợc độ chính xác và độ đồng trục theo yêu cầu; kết cấu phức
tạp cồng kềnh; dễ bị hà bám vào phao và đ ờng ống. Và phát huy tốt những u điểm
của bơm cũ nh : Có khả năng tạo dòng chảy đều và rộng; làm tăng hàm l ợng ôxy
đủ để tôm khoẻ mạnh, sinh tr ởng nhanh; có khả năng gom đ ợc chất thải d ới đáy
ao vào một vùng để sử lý khi đ ợc bố trí hợp lý; không gây xói mòn lớp đáy ao; phù
hợp với mô hình nuôi tôm cỡ vừa và nhỏ ở Việt Nam.
Nh vậy, khi đã chuyển từ bơm h ớng trục đứng sang bơm h ớng trục ngang,
để chế tạo bơm h ớng trục ngang phù hợp với động cơ nên khi lựa chọn kết cấu và
vật liệu, có hai ph ơng án:
1. Ph ơng án 1:
Sử dụng các ống nhựa PVC và các phụ tùng đ ờng ống tiêu chuẩn để ghép nối
nhằm tạo ra hệ thống dẫn dòng và phần vỏ liên kết với động cơ điện nh hình vẽ