LỜI CẢM TẠ
Lời đầu tiên con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người đã
nuôi con khôn lớn thành người,dạy dỗ con từng bước trưởng thành.
Tôi xin cảm ơn các thầy cô khoa Cơ khí - Công nghệ trường Đại
học Nông Lâm đã truyền đạt cho tôi những kiến thức vô cùng quí báu để
tôi có thể vận dụng trong quá trình thực hiện đề tài và công việc sau này
của mình.
Đặc biệt hơn nữa xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS. Nguyễn
Như Nam, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Tôi chân thành cám ơn các chú, các anh công nhân đã tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi học hỏi và hoàn thành đề tài.Cảm ơn các bạn trong và
ngoài lớp đã

Mục lục

1


Trang tựa

1

Lời cảm tạ…………………………………………………………………………...
Tóm tắt………………………………………………………………………………
Chương 1. Mở đầu…………………………………………………………………..
Chương 2. Mục đích luận
văn………………………………………………………. Chương 3. Tra cứu tài
liệu sách báo phục vụ trực tiếp đề tài…………………….. 3.1 Phân hữu cơ vi sinh
………………………………………………………… 3.1.1 Khái niệm phân hữu
cơ vi sinh………………………………………….. 3.1.2 Tính chất cơ lý của các

Đĩa quay5.11.2 Khung5.11.3 Trục truyền động và trục đỡ đĩa5.12 Khảo
nghiệm5.12.1 Khảo nghiệm không tải5.12.2 Khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu
kinh tế kĩ thuật tại cơ sở sản xuất5.13 Ý kiến thảo luậnChương 6. Kết luận và đề
nghị6.1 Kết luận6.2 Đề nghịChương 7. Tài liệu tham khảoChương 8. Phụ lục

3


Chương I. MỞ ĐẦU (0989693688)
Thế kỉ 21 - một thế kỉ của công nghệ sinh học, thế kỉ của sự phát triển nông
nghiệp sạch và bền vững. Nhưng nguồn phế thải từ sản xuất và sinh hoạt thì ngày
càng gia tăng đáng kể, nếu không có biện pháp xử lý đúng và kịp thời thì môi
trường sẽ bị ô nhiễm, nguồn thực phẩm không sạch làm ảnh hưởng tới sức khoẻ
của cộng đồng, con người và hệ thực động vật…Vì vậy áp dụng công nghệ sinh
học, phân hữu cơ vi sinh đã ra đời, đây là sản phẩm quá trình lên men vi sinh của
than bùn và các phế thải nông nghiệp. Phân vi sinh có lợi thế là giá thành rẻ, an
toàn, “thân thiện” với môi trườngvà nguồn nguyên liệu dồi dào có sẵn trong nước,
nên hiện nay phân vi sinh đã được sử dụng phổ biến trong nông nghiệp; và nhu
cầu thị trường lên đến hàng triệu tấn/ nămđã thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất
phân vi sinh dạng viên trong nước phát triển với tốc độ cao. Việc tính toán, thiết
kế, chế tạo máy vo viên phân hữu cơ vi sinh dạng chảo hai tầng trở thành một nhu
cầu cần thiết, cấp bách phục vụ cho nông nghiệp, góp phần gián tiếp xây dựng môi
trường trong sạch…
Mặt khác đây cũng là công nghệ vo viên được sử dụng trong các nghành công
nghiệp hoá chất, thực phẩm, dược phẩm….Máy vo viên dạng chảo hai tầng ngoài
việc đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật: độ tin cậy - độ cứng vững kết cấu, độ bền và
thời hạn phục vụ của máy. Máy vo viên lại rất phù hợp với nhu cầu thị trường Việt
Nam với đặc điểm: máy kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo dễ sử dụng, năng
suất cao mà giá thành lại rẻ. Sự tạo viên trải qua ba giai đoạn: cấp liệu, sinh trưởng
– phát triển, tháo liệu. Cơ chế của sự tạo thành viên từ các cấu tử dạng bột là tạo

Mục đích luận văn là tính toán thiết kế, chế tạo máy vo viên phân hữu cơ vi
sinh dạng chảo hai tầng khắc phục những nhược điểm từ máy vo viên phân dạng
chảo một tầng như:
- Máy gọn nhẹ, tốn nguyên liệu sát thép tối thiểu nhất.
- Năng suất máy, công suất máy cao hơn.
- Mức điện năng tiêu thụ th hơn.
- Giá thành rẻ.
- Độ đồng đều viên cao.
- Không gây ô nhiễm môi trường.
Khảo nghiệm và đưa vào ứng dụng máy vo viên có 2 tầng chảo dùng để tạo
viên phân vi sinh hữu cơ có năng suất 3 tấn/h nhằm trang bị cho các công ty hay
cơ sở sản xuát phân bón. Để thực hiện mục đích này, nội dung thực hiện gồm:
- Tra cứu tài liệu thực hiện đề tài.
- Lựa chọn mô hình máy thiết kế.
- Tính toán thiết kế máy vo viên 2 tầng chảo.
- Xây dựng bản vẽ lắp.
- Tham gia chế tạo.
- Khảo nghiệm máy.
6


Chương III. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC TIẾP
CHỦ ĐỀ ĐỀ TÀI
3.1 Phân hữu cơ vi sinh
3.1.1 Khái niệm phân hữu cơ vi sinh
Phân vi sinh là tập hợp một nhóm vi sinh vật, hoặc nhiều nhóm vi sinh vật,
chúng được nhân lên từ các chế phẩm vi sinh và tồn tại trong các chất mang không
vô trùng.
Phân hữu cơ luôn luôn chứa các nguyên tố dinh dưỡng : đạm, lân, kali,
magie6, natri,…, các nguyên tố vi lượng ( đồng, kẽm, mangan, coban, bo,

thiệu hình 3.1.

3.2 Phương pháp tạo viên.
3.2.1 Các kiểu cấu trúc hạt
Hình mù
3.1. Sơ đồTạo
quyẩm
trình biến đổi hóa sinh nguyên Kết
liệuthúc
hữutạo
cơ.hạt
Chất lõng dạng sương
Tạo hạt rắn

O2, H2O
Chất dính

Bột

Chất hữu cơ
Phân hủy
(than bùn,bã
Chất lỏng đang
bùn)kết dính Hạt kết dính

Vi sinh vật
8

CO2 , H2O


cắt đứt

dạng khối cầu

vo viên nhỏ

Sợi Dài
Hình 3.3. sự hình thành hạt theo phương pháp nén ép.
- Cấu trúc tạo thành lớp, thu được trong thiết bị vo viên tròn khi phun bùn
vào lớp vật liệu hạt nhỏ hoặc trong thiết bị vo viên lớp sôi. (hình 3.4.)

Bùn
9 giọt nhỏ

Hạt mầm

Hạt đã bị bao

Cấu trúc phủ lấp


Hình 3.4. sự hình thành hạt theo phương pháp phủ lấp.
3.2.2 Sơ đồ nguyên lý một số máy và thiết bị tạo hạt


Cấu trúc nhỏ giọt có thiết bị tạo hạt kiểu tháp (hình 3.5.)
Nguyên lý làm việc: dung dịch chất dính hào tan và không khí được cấp

vào tháp qua bơm 3. Nhờ bép phun nên dung dịch vào tháp dạng tơi sương, do
không khí mang nhiệt nên dung dịch sẽ mất nước và kết tụ thành những hạt nhỏ.

ngang.

Hình 3.7. Máy tạo hat kiểu khuôn ép.
Trong lĩnh vực

sản

xuất

phân bón hữu cơ vi sinh, phương pháp tạo hạt kiểu cấu trúc có lỗ rỗng được áp
dụng nhiều hơn. Trong đó, hiện nay người ta dùng máy vo viên kiểu đĩa nhiều hơn
vì các quá trình sản xuất phân còn đơn chiếc và thủ công...
11


3.2.3. Cấu tạo của máy vo viên kiểu đĩa nghiêng

Hình 3.8. Cấu tạo máy vo viên 1 tầng chảo.
1, Chảo vo viên; 2, Vòi phun; 3, Trục chảo;4, Khung máy.
Bộ phận làm việc chính là chảo vo có dạng hình tròn xoay dạng cầu hoặc
trụ. Với dạng hình trụ, để khắc phục hiện tượng dính chảo, đáy có dạng hình côn.
Với máy vo viên có năng suất và kích thước nhỏ thì toàn bộ trọng lượng chảo và
hỗn hợp vo viên được đỡ trên trục. Với chảo có kích thước và năng suất lớn, chảo
được đỡ trên các con lăn. Chảo hay trục chảo được truyền qua các bộ truyền giảm
tốc. Cấp liệu vào máy bằng thủ công hay bằng băng tải. Khi chảo quay, hỗn hợp
tạo viên chuyển động cùng với thùng lên độ cao nhất định thì lăn xuống. Các phần
tử vật liệu nhờ được phủ một lớp chất lỏng bề mặt, nên có khả năng liên kết với
các phần tử khác mà chủ yếu là các phần tử dạng bột khi chuyển động lăn xuống.
Vì chuyển động lăn của các phần tử mang tính ngẫu nhiên theo mặt phẳng đã định
nên chúng có dạng hình cầu. Việc gia tăng kích thước các phần tử cầu này chỉ kết

cao thành đĩa thay đổi.
Khi thay đổi vật liệu vo viên thì thay đổi góc nghiêng của đĩa.
13


3.3.3. Điều khiển hạt theo phương pháp điều khiển lượng nước
Đặc điểm kỹ thuật khi tạo viên: khi hạt có xu hướng kích thước lớn hơn
quy định thì lượng nước phải giảm, ngược lại khi hạt phân có xu hướng nhỏ hơn
kích thước qui định thì phải tăng lượng nước.
3.4. Lượng nước trong quá trình vo viên
3.4.1. Loại nước dùng trong quá trình vo viên
Nước có khả năng kết dính, nước có thành phần hóa học tốt cho cây trồng
và không ảnh hưởng xấu tới vi sinh vật trong phân bón
3.4.2. Lượng nước cấp vào phối liệu trên đĩa,
Lượng nước cấp vào phối liệu trên đĩa được xác định bởi công thức:
Qn  (Wv  W p.l ).Q p.l / K ,

(3.2)

- Wv : độ ẩm vo viên; - Wp.l : độ ẩm ban đầu của phối liệu;
- Qp.l: khối lượng phối liệu cấp vào đĩa;-K: hằng số.
Nước được định lượng liên tục với độ phân tán cao có ý nghĩa quan trọng
khi vo viên. Điều này cho phép tăng cường quá trình và tạo điều kiện cho những
phần tử vật liệu phân tán mịn liên kết tốt với chất lỏng làm mầm vo viên. Nang
suất của quá trình nói chung phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của mầm như
thế.
3.5. Lý thuyết tính toán máy vo viên dạng chảo hai tầng
3.5.1. Tính và chọn thông số thiết kế của máy vo viên
3.5.1.1 Chọn góc nghiêng của đĩa và thể tích đĩa.



t – thời gian hình thành viên, h;
 – hệ số chứa của máy;

 – khối lượng thể tích của phân, T/m3.
Tỷ lệ giữa đường kính và chiều dài đĩa, lấy khoảng :D/L = 5 - 10.

(3.5)

3.5.1.2. Tính toán số vòng quay của đĩa
Khảo sát sự chuyển động của vật liệu trong đĩa:
Khi máy làm việc thì vật liệu phải quay theo đĩa. Để tìm công thức tính, ta
giả thiết rằng trong đĩa quay chỉ chứa một ít vật liệu có đường kính rất bé so với
đường kính đĩa; như vậy có thể xem bán kính quay của vật liệu bằng bán kính
trong của đĩa (hình 3.10).

15


Hình 3.10. Sơ đồ chuyển động của vật liệu theo đĩa chiếu
lên mặt phẳng nằm ngang.
Khảo sát sự chuyển động của khối lượng vật liệu có trọng lượng G theo đĩa
quay có bán kính R.
Hình chiếu trên mặt phẳng của đĩa là hình elip nhưng để dơn giãn trong
tính toán có thể xem như hình tròn.
Trọng lượng G tại điểm A chịu tác dụng của trọng lực G, lực ly tâm C và
lực ma sát T. Ta có phương trình sau:
G = P.cos = m.g. cos
G  2 .n 2 R
C  m. .R  .


G 2 .n 2 R
 G cos  )
g.30 2

Từ hình 3.10. ta thấy rằng, nếu lực T lớn hơn lực S thì vật liệu được nâng
lên đĩa quay theo chiều mũi tên. Nếu lực T bé hơn lực S thì vật liệu sẽ tụt xuống
dưới. Còn nếu lực T bằng lực S thì vật liệu nằm ở trạng thái cân bằng và bắt đầu
rời khỏi mặt đĩa. Khi đó ta có mối quan hệ giữa số vòng quay của thùng và góc 
như sau (  2  g ) :
 Rn 2

sin    2  cos   f
 30


Rút ra số vòng quay của đĩa (tính bằng vòng/phút):
sin   cos 
fR

n  30

(3.9)

Khi viên bi được nâng lên vị trí cao nhất là điểm A3, tức là   180 0 thì số
vòng quay của đĩa là:
n A3 

30
R


Trong đó:  – góc ở tâm tải trọng vật liệu chiếm được.

18


Từ (3.12) và (3.13), ta có :  


360

Đây là phương pháp tính hệ số chứa theo lý thuyết. Để máy làm việc tốt thì
hệ số chứa phụ thuộc vào vận tốc của đĩa.
3.5.2. Tính công suất của máy

P

2R


Gv

Hình 3.12. Sơ đồ xác định lực trong máy vo viên.
Góc nâng  phụ thuộc vào số vòng quay của thùng.
Công suất của máy vo viên tính theo công thức:
N  N 1  N 2  N 3 , kW 

Trong đó:

N1 - là công suất cần thiết để nâng vật liệu lên độ cao thích

T .v
, (kW)
10 3

(3.19)

Xác định lực ma sát T:

Gv .v 2 

. f , (N)
T   Gv cos  
gR



Vậy: N 2 

Gv . f .Rn 
Rn 2 
cos



, (kW)
900 
3.10 3 

(3.20)



, (kW)

(3.22)

Vậy công suất động cơ điện bằng:
N dc  K

Trong đó:

N
, (kW)


(3.23)

K – hệ số dự trữ, K = 1,1 – 1,2;
 – hiệu suất bộ truyền động.

Khoảng cách từ trọng tâm của khối vật liệu đến tâm thùng quay là:

R0 

R12  R22
, m
2

Với hệ số chứa  thì R2   .R1 .
3.6. Một số mẫu máy vo viên
Ứng với mỗi công nghệ sản xuất có các mẫu máy vo viên tương ứng :

22


- Các chi tiết tiêu chuẩn như bulong – đai ốc, ổ bi, các bộ truyền động cơ khí,
động cơ điện chọn mua trên thị trường.
- Các chi tiết máy và các bộ phận còn lại được tiến hành chế tạo theo các họ
công nghệ chế tạo điễn hình như sau: Chi tiết họ càng; chi tiết họ moay ơ; chi tiết
họ trục; chi tiết vo hộp
4.3. Khảo nghiệm
4.3.1 Các thiết bị đo
Đo các thông số hình học bằng thước các loại: Thước mét, thước kẹp,
thước đo góc.
Đo khối lượng bằng cân các loại: Đo khối lượng gia công lớn bằng cân
đồng hồ. Đo khối lượng nhỏ trong phòng thí nghiệm bằng cân điện tử.
Đo các đại lượng điện: thiết bị đo công suất kiểu hiện số điện tử của Nhật
với thang do 20kW  200kW với độ chính xác 1/1000 kW.
Đo vận tốc và thời gian: đồng hồ đo số vòng quay có hiện số điện tử của
Nhật, đồng hồ bấm giây đo thời gian.
Đo độ bền viên bằng thiết bị đo kiểu quay có so sánh với phương pháp đo
thời gian tan trong nước.
4.3.2. Bố trí thí nghiệm
Ngoại trừ quá trình chạy rà máy theo quy định, còn thí nghiệm được tiến
hành trực tiếp trong quá trình sản xuất với mục đích xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của máy thiết kế.
Vì vậy, thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên theo thời gian
kể cả ngày và giờ tiến hành thí nghiệm.
4.3.3. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm
Xử lý số liệu được tiến hành theo phương pháp xử lý thống kê khi đo đạc
xác định các thông số thực nghiệm. Công thức xác định khoảng tin cậy của thông
số đo thực hiện theo công thức:
atb - t (,k). S/n ≤ a ≤ atb + t (,k). S/n

thấp. Để khắc phục, cần thiết cải tiến quá trình làm việc của máy vo viên là liên
tục, nên chúng tôi chọn nguyên lý làm việc của máy vo viên thiết kế kiểu 2 tầng.
Ở nguyên lý làm việc này cả 3 quá trình nạp nguyên liệu, vo viên tạo hạt, tháo sản
phẩm diễn ra đồng thời. Máy có sơ đồ nguyên lý trình bày như hình 5.1.
Nguyên lý hoat động của máy như sau:

25