Header Page of 166 BỘ CÔNG THƯƠNG Tổng công ty máy Động lực máy Nông nghiệp VIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY NÔNG NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2009 ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nghiền mịn ngũ cốc làm lạnh nitơ lỏng suất 100-200 kg/h.” Mã Số: 172.09 RD/HĐ-KHCN Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương Đơn vị chủ trì: Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp Chủ nhiệm đề tài: Ks Nguyễn Quốc Vũ 7728 27/02/2010 Hà nội, tháng 12 năm 2009 Footer Page of 166 Header Page of 166 BỘ CÔNG THƯƠNG Tổng công ty máy Động lực máy Nông nghiệp VIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY NÔNG NGHIỆP BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2009 ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nghiền mịn ngũ cốc làm lạnh nitơ lỏng suất 100-200 kg/h.” Mã Số: 172.09 RD/HĐ-KHCN ĐƠN VỊ CHỦ TRÌ VIỆN NC TK CT MÁY NÔNG NGHIỆP CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Nguyễn Quốc Vũ Hà nội, tháng 12 năm 2009 Footer Page of 166 Header Page of 166 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH TT Họ Tên Nguyễn Quốc Vũ Vũ văn Dương Nguyễn Tường Vân Học hàm học vị chuyên môn Kỹ sư Kỹ sư Tiến Sĩ Chức vụ Cơ quan Trưởng phòng nghiên cứu Viện NCTKCT Viện Trưởng máy NN -nt-nt- Footer Page of 166 Header Page of 166 MỤC LỤC BÁO CÁO NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN MÁY NGHIỀN MỊN NGŨ CỐC SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH 1.1 Các phương pháp nghiền vật liệu dạng hạt yếu tố ảnh hưởng 1.2 Máy nghiền mịn ngũ cốc 1.2.1 Rotor máy nghiền phương pháp va đập 11 1.2.2 Stator máy nghiền phương pháp va đập 12 1.2.3 Thiết bị nghiền mịn kết hợp phân ly khí động 13 THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN MỊN NGŨ CỐC SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH NĂNG SUẤT 100-200 KG/H 15 2.1 Thiết kế cụm chi tiết nghiền mịn ngũ cốc 16 2.2 Thiết kế cụm chi tiết cấp nguyên liệu sử dụng nitơ lỏng làm lạnh 17 2.3 Thiết kế cụm chi tiết phân ly 20 CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN MỊN NGŨ CỐC SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH NĂNG SUẤT 100-200 KG/H 22 KHẢO NGHIỆM MÁY NGHIỀN MỊN SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH NĂNG SUẤT 100-200 KG/H 26 4.1 Mục đích khảo nghiệm: 26 4.2 Dụng cụ, thiết bị đo đạc dùng khảo nghiệm 26 4.3 Phương pháp tiến hành khảo nghiệm: 26 4.4 Kết khảo nghiệm: 28 5  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34  Footer Page of 166 Header Page of 166 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN MÁY NGHIỀN MỊN NGŨ CỐC SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH Trong hầu hết ngành công nghiệp chế biến, nguyên công nghiền nhỏ nguyên liệu, vật liệu dạng hạt đến kích thước phù hợp sử dụng nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ, đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm Bản chất trình nghiền vật liệu làm nhỏ kích thước vật liệu, nhờ làm thay đổi số tính chất vật lý vật liệu để phù hợp cho công đoạn chế biến phù hợp với yêu cầu chất lượng sản phẩm Những tính chất vật lý thay đổi kể đến làm tăng diện tích tiếp xúc vật liệu; thay đổi khối lượng riêng vật liệu; thay đổi khả hòa tan, khả tạo huyền phù vật liệu dung dịch; thay đổi tính chất dẫn nhiệt, dẫn điện vật liệu… Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nghiền nguyên liệu, sản phẩm ngũ cốc (với thành phần chủ yếu từ tinh bột, đường, protein, chất béo/dầu,…) sử dụng nhằm đạt thay đổi tính chất vật lý kể để phù hợp với nguyên công chế biến tạo độ đồng phối trộn/ nhào trộn nguyên liệu, tăng (thay đổi) khả trương nở/ ngậm nước, khả tạo huyền phù hỗn dịch… Việc nghiền mịn hạt ngũ cốc có chứa protein chất béo với hàm lượng cao thường gặp số trở ngại định Trong trình nghiền, đặc biệt với yêu cầu độ mịn sau nghiền cao, nhiệt độ vật liệu nghiền tăng cao, dẫn đến vật liệu trở nên dẻo, bết dính, điều gây cản trở trình nghiền, chí dẫn đến trình nghiền thực Nhiệt độ hạt ngũ cốc trình nghiền cao gây biến đổi tính chất hóa học xảy oxy hóa, biến đổi tính chất thành phần protein, chất béo… Giải pháp đưa lựa chọn phương pháp nghiền, thiết bị nghiền phù hợp (ít làm tăng nhiệt độ vật liệu trình nghiền) kết hợp với việc làm nguội/ làm làm lạnh vật liệu trình nghiền Tác nhân làm lạnh vật liệu trình nghiền thường sử dụng nitơ lỏng với ưu điểm có nhiệt độ hóa lỏng thấp Footer Page of 166 Header Page of 166 (- 196 0C), khả dễ điều khiển nhiệt độ vật liệu, hạn chế khả oxy hóa vật liệu nghiền, khả cháy nổ trình nghiền Nhóm thực đề tài tập trung nghiên cứu lựa chọn phương pháp nghiền, thiết bị nghiền phù hợp có sử dụng nitơ lỏng làm lạnh vật liệu nghiền cho ứng dụng nghiền sản phẩm ngũ cốc có chứa hàm lượng protein, chất béo cao đậu tương, ngô… 1.1 Các phương pháp nghiền vật liệu dạng hạt yếu tố ảnh hưởng Dưới tác dụng học, vật liệu tác động đến lực vượt ngưỡng biến dạng đàn hồi bị phân tách để có kích thước nhỏ Việc nghiền nhỏ vật liệu dạng hạt nhờ lực học phân loại theo phương pháp (1): a- Phương pháp ép, miết (hình 1-a, 1-c), tác dụng lực ép, miết hay kết hợp hai, vật liệu hai mặt ép bị phân tách, vỡ thành hạt có kích thước nhỏ hơn; b- Phương pháp cắt nhỏ vật liệu thông qua dao cắt (hình 1-b); c- Phương pháp mài tách lớp (hình 1-f); Hình 1: Phương pháp nghiền vật liệu dạng hạt tác dụng học d- Phương pháp va đập (hình 1-d, 1-e), vật liệu cung cấp động lớn va đập với với bề mặt cứng vỡ thành mảnh có kích thước nhỏ Các thiết bị nghiền sử dụng phương pháp nghiền kể cách Footer Page of 166 Header Page of 166 riêng biệt hoặc/ thường sử dụng kết hợp hai nhiều phương phương pháp nghiền Việc lựa chọn phương pháp nghiền, thiết bị nghiền tương ứng dựa tính chất vật liệu nghiền, yêu cầu suất nghiền mức độ nghiền nhỏ độ đồng vật liệu sau nghiền Tính chất quan trọng vật liệu nghiền cần quan tâm trình lựa chọn phương pháp, thiết bị nghiền kể đến khả nghiền nhỏ vật liệu ứng với phương pháp nghiền, độ cứng vật liệu cần nghiền… Khả nghiền nhỏ vật liệu nghiền xác định khối lượng vật liệu nghiền đơn vị thời gian để đạt tới độ mịn qua sàng 200 mesh (1) Khả nghiền nhỏ vật liệu nghiền phụ thuộc vào tính chất vật lý vật liệu nghiền Những tính chất thể độ cứng, độ dẻo, đàn hồi… vật liệu Độ cứng vật liệu nghiền phân loại theo thang đo độ cứng vật liệu Mohs (Bảng 1) Theo Mohs, độ cứng vật liệu chia làm 10 mức Cho tới mức 3, vật liệu coi mềm, từ mức đến mức vật liệu có độ cứng trung bình, từ mức trở lên ứng với vật liệu cứng Độ cứng vật liệu có ảnh hưởng lớn đến lực khí cần thiết cho việc nghiền khả mài mòn vật liệu lên thiết bị nghiền Như ứng với vật liệu nghiền cần có thiết bị nghiền thiết kế có khả nghiền khả chịu mài mòn trình nghiền Nói chung, nguyên liệu sản xuất, chế biến sản phẩm thực phẩm, hạt ngũ cốc có đội cứng nằm dải thang độ cứng từ đến 3, thuộc dạng vật liệu mềm Bên cạnh độ cứng vật liệu nghiền, độ dẻo, đàn hồi vật liệu ảnh hưởng đến khả năng, suất nghiền phương pháp nghiền khác Vật liệu có độ dẻo, đàn hồi cao thường gây khó khăn cho việc nghiền, có yêu cầu nghiền vật liệu đến độ mịn cao Việc xác định độ dẻo, độ đàn hồi vật liệu nhằm đưa lựa chọn phương pháp, thiết bị nghiền phù hợp Bảng 1: Bảng phân loại độ cứng vật liệu theo Mohs Phân loại độ cứng vật liệu Thang đo độ cứng theo Mohs Ví dụ Footer Page of 166 Header Page of 166 Mềm Mềm Mềm Cứng trung bình Cứng trung bình Cứng trung bình Cứng Cứng Cứng Cứng 10 Đá tan Thạch cao Canxit Fluorit Apatit Fenspat Thạch anh Topaz Corundum Kim cương Độ mịn, độ đồng độ mịn vật liệu sau nghiền yếu tố cần quan tâm lựa chọn phương pháp, thiết bị nghiền Độ mịn, độ đồng độ mịn vật liệu sau nghiền đặt theo yêu cầu công nghệ Tuy nhiên với yêu cầu độ mịn vật liệu sau nghiền cao, chi phí lượng cho nghiền tăng lên nhiều, đồng thời suất nghiền thiết bị giảm nhiều lần (Đồ thị 1) Thực nghiệm cho thấy, vật liệu nghiền đến độ mịn định khả liên kết tạo vón từ hạt mịn xảy ra, khả gặp nhiều vật liệu mềm vật liệu cứng (1) Khả liên kết tạo vón làm ảnh hưởng đến việc phân ly vật liệu sau trình nghiền Như vậy, theo yêu cầu độ mịn, độ đồng độ mịn vật liệu cần có phương pháp phân ly vật liệu sau trình nghiền cho phù hợp Một số yếu tố khác nhiệt độ, độ ẩm vật liệu nghiền có ảnh hưởng đến trình nghiền Trong trình nghiền, nhiệt độ vật liệu nghiền tăng lên, đặc biệt yêu cầu độ mịn cao sau nghiền Ở số vật liệu có chứa hàm lượng protein, dầu, chất béo cao đậu tương, ngô, với việc tăng nhiệt độ, tính chất vật lý vật liệu độ dẻo, độ đàn hồi thay đổi Vật liệu trở nên dẻo đàn hồi cản trở trình nghiền, chí làm khả nghiền thiết bị Ngoài ra, việc gia tăng nhiệt độ trình nghiền làm giảm đáng kể chất lượng sản phẩm Để nghiền mịn vật liệu cần thiết lựa chọn phương pháp, thiết bị nghiền phù hợp nhằm giảm thiểu gia tăng nhiệt độ vật liệu trình nghiền Để nghiền mịn vật liệu Footer Page of 166 Header Page of 166 này, việc làm lạnh vật liệu trình nghiền cần thiết Việc làm lạnh vật liệu nghiền mức độ định làm vật liệu trở nên giòn hơn, dễ bị phá vỡ hơn, nhờ hiệu suất nghiền vật liệu tăng lên Đối với nghiền khô vật liệu dạng hạt, tác nhân làm lạnh nitơ thường sử dụng ưu điểm dễ điều khiển trình làm lạnh vật liệu, có mặt nitơ góp phần giảm thiểu oxy hóa sản phẩm nghiền, khả gây cháy nổ, vấn đề cần quan tâm trình nghiền Đồ thị 1: Sự thay đổi suất, chi phí lượng, giá thành nghiền theo yêu cầu độ mịn sau nghiền (1) 1.2 Máy nghiền mịn ngũ cốc Các thiết bị nghiền thiết kế dựa phương pháp nghiền kể Tùy thuộc vào vật liệu nghiền với tính chất vật lý riêng biệt theo yêu cầu độ mịn sau nghiền vật liệu, suất nghiền, người ta lựa chọn loại thiết bị nghiền cho phù hợp (Bảng 2) Các thiết bị nghiền theo phương pháp sử dụng dao cắt (Hình 2) thường sử Footer Page of 166 Hình 2: Thiết bị nghiền cắt Header Page 10 of 166 dụng việc làm nhỏ vật liệu dạng xơ thực vật, giấy hay vật liệu nhựa tổng hợp để đạt đến kích thước 1-6 mm Bảng 2: Bảng lựa chọn kiểu thiết bị nghiền phù hợp theo độ mịn vật liệu sau nghiền Các thiết bị nghiền dựa phương pháp ép thường sử dụng loại vật liệu cứng, giòn, dễ bị bẻ vỡ lực ép số khoáng sản, than, thủy tinh để đạt đến kích thước sau nghiền 1-100 mm Những thiết bị nghiền nghiền bi, nghiền lô, nghiền trục ép áp suất lớn cho phép nghiền vật liệu có độ cứng cao, dính bết không bị ảnh hưởng nhiệt độ cao đến chất lượng trình nghiền ví dụ nghiền xi măng, loại bột khoáng sản CaCO3… Độ mịn vật liệu sau nghiền đạt tới < 10 µm Đối với ứng dụng nghiền hạt ngũ cốc, vật liệu thuộc dạng mềm, vật liệu nhạy cảm với nhiệt độ trình nghiền, kiểu thiết bị nghiền theo phương pháp va đập thường sử dụng Đây kiểu thiết bị nghiền thường sử dụng cho nghiền Hình 3: Các dạng roto sử dụng thiết bị nghiền theo phương pháp va đập dạng vật liệu mềm có độ cứng trung bình Độ mịn vật liệu sau nghiền thiết bị từ vài mm đến mịn 10-50 µm tùy thuộc vào kết cấu, tốc độ vòng quay đĩa nghiền Các thiết bị nghiền kiểu thường có kết cấu gồm stator 10 Footer Page 10 of 166 Header Page 21 of 166 Tương ứng với suất nghiền 100-200 kg/h, lồng phân ly lựa chọn có đường kính φ290 mm, chiều cao H= 80 mm Để đạt yêu cầu phân ly, vận tốc vòng điểm cánh phân ly cần đạt > 50 m/s Do vậy, tính tốc độ vòng quay lồng phân ly phải lớn 3292 vòng/phút Với phân tích đồng thời với tham khảo tài liệu kỹ thuật hãng Condux, Hosokawa Alpine, phận phân ly máy nghiền mịn ngũ cốc suất 100200 kg/h có số thông số kỹ thuật lựa chọn sau: - Đường kính lồng phân ly: D1= φ290 mm; - Chiều cao lồng phân ly: H= 80 mm; - Công suất động phân ly: 2,2 kw, 3pha 380V; - Tốc độ vòng quay lồng phân ly: lớn 3300 vòng/phút; - Lưu lượng không khí cần cho phân ly: 500-2000 m3/h; - Tốc độ vòng quay lồng phân ly điều khiển để thay đổi tốc độ ứng với yêu cầu độ mịn sản phẩm - Thông số Kích thước hình học lồng phân ly (hình 12) tính theo U.S Patent 5533629 - Vortex Pneumatic Classifier xác định sau: + Bán kính lồng phân ly: R1= D1/2 =145 (mm) + Bán kính miệng lồng phân ly: R0= 0,4 x R1= 58 (mm); Chọn R0= 57,5 (mm) + Bán kính lồng phân ly: R3= R1 x 1,65= 95 (mm) (2) + Bề rộng cánh phân ly: Bw= R1-R3= 50 (mm) Hình 12: Kích thước hình học lồng phân ly + Khoảng cách (bước) cánh phân ly: 21 Footer Page 21 of 166 Header Page 22 of 166 Trong đó: Dp(th)(m) Đường kính (Kích thước) hạt theo yêu cầu/ lý thuyết Với = 100 (µm), thay vào (2.3.1) xác định khoảng kích thước hạt cần phân ly cách cánh phân ly P < 36 (mm); Từ đó, số cách phân ly: n > π.2.R3/P = 25,3 (cánh) Để đảm bảo độ đồng lồng phân ly, số cánh phân ly lựa chọn n= 36 (cánh) + Góc côn θ= 20˚ tính theo công thức: (3) CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN MỊN NGŨ CỐC SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH NĂNG SUẤT 100-200 KG/H Với đặc thù máy nghiền mịn ngũ cốc, thiết bị làm việc với sản phẩm thực phẩm, chi tiết, phận tiếp xúc với nguyên liệu/ sản phẩm ngũ cốc trình làm việc phải chế tạo từ vật liệu đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm inox, mạ crôm, niken Trên máy nghiền mịn ngũ cốc thiết kế, đĩa nghiền lồng phân ly có tốc độ vòng quay cao Do chi tiết, phận đĩa nghiền, lồng phân ly cần thiết kế gia công để đảm bảo độ cân cần thiết Cụ thể: a) Cụm đĩa nghiền (hình 13) thiết kế gồm đĩa nghiền (1) có gắn vấu nghiền/ cánh nghiền (2) Đĩa nghiền có kết cấu dạng đĩa, lỗ công nghệ đĩa gia công với yêu cầu xác, đồng đối xứng qua tâm quay đĩa Các vấu nghiền/ cánh nghiền lắp đặt đĩa nghiền đối Hình 13: Cụm Đĩa nghiền xứng theo cặp qua tâm quay 22 Footer Page 22 of 166 Header Page 23 of 166 đĩa nghiền Các vấu nghiền cần gia công đảm bảo xác, đồng khối lượng, kích thước hình học Toàn cụm đĩa nghiền cần thiết cân động b) Cũng cụm đĩa nghiền, cụm lồng phân ly khí động (Hình 14) cần thiết kế, chế tạo để đảm bảo độ cân động hoạt động với vòng quay cao Gia công hàn tránh không sử dụng chế tạo cụm chi tiết Thay vào đó, cánh phân ly (3) gắn Hình 14: Cụm lồng phân ly khí động vành chặn (1), (2) thông qua việc bắt vít với định vị (4) Các vành chặn (1) (2) gia công với lỗ công nghệ đảm bảo xác, đối xứng theo cặp qua tâm quay Các cánh phân ly, định vị lắp ráp vành chặn, đối xứng theo cặp qua tâm quay Các cánh phân ly, định vị gia công xác, đảm bảo độ đồng khối lượng kích thước hình học Cụm lồng phân ly khí động sau lắp ráp cần thiết cân động Với yêu cầu kỹ thuật nêu trên, nhóm thực đề tài tiến hành chế tạo máy nghiền mịn ngũ cốc có sử nitơ lỏng làm lạnh suất 100-200 kg/h Thông số kỹ thuật máy chế tạo sau: • Công suất động nghiền: 11 KW; • Công suất động phân ly: 2,2 KW; • Đường kính đĩa nghiền: φ460 mm; • Đường kính lồng phân ly: 290 mm; • Tốc độ vòng quay đĩa nghiền: 4800 vg/phút; 23 Footer Page 23 of 166 Header Page 24 of 166 • Tốc độ vòng quay lồng phân ly: Max 3700 vg/phút (có thể điều chỉnh tốc độ vòng quay thông qua biến tần); • Lưu lượng khí đưa vào máy nghiền: 500 - 2000 (m3/h); • Lưu lượng cấp nitơ lỏng: max lít/phút Hệ thống nghiền lắp ghép hình 15 Vật liệu đưa vào qua vít cấp liệu (có thể điều chỉnh tốc độ cấp liệu thông qua điều chỉnh vô cấp tốc độ vít) Nitơ lỏng cấp vào làm lạnh nguyên liệu nghiền Nguyên liệu nghiền phân ly buồng nghiền Sản phẩm lấy phận thu sản phẩm Hình 15: Sơ đồ lắp ghép hệ thống nghiền Quy trình vận hành hệ thống nghiền thiết lập sau: a) Khởi động hệ thống nghiền thiết lập theo thứ tự khởi động: Động phân ly - Động quạt hút - Động nghiền - Động vít tiếp liệu b) Dừng hệ thống nghiền thiết lập theo thứ tự: Động vít tiếp liệu - Động nghiền - Động quạt hút - Động phân ly 24 Footer Page 24 of 166 Header Page 25 of 166 Một số hình ảnh thiết bị chế tạo: Hình 16: Hệ thống nghiền ngũ cốc kết hợp phân ly 100-200 kg/h sử dụng nitơ lỏng làm lạnh Hình 18: Lồng phân ly Hình 17: Buồng nghiền 25 Footer Page 25 of 166 Header Page 26 of 166 KHẢO NGHIỆM MÁY NGHIỀN MỊN SỬ DỤNG NITƠ LỎNG LÀM LẠNH NĂNG SUẤT 100-200 KG/H Nhóm thực đề tài tiến hành khảo nghiệm máy nghiền chế tạo 4.1 Mục đích khảo nghiệm: Việc tiến hành khảo nghiệm nhằm xác định thông số kỹ thuật máy nghiền thiết kế, bao gồm: • Xác định khả làm việc hệ thống nghiền theo nguyên lý thiết kế • Xác định suất máy nghiền; • Xác định độ mịn sản phẩm sau nghiền; • Xác định tính ổn định hệ thống nghiền yếu tố ảnh hưởng trình nghiền 4.2 Dụng cụ, thiết bị đo đạc dùng khảo nghiệm Các dụng cụ thí nghiệm dùng khảo nghiệm: • Đồng hồ Ampe kế; • Đồng hồ đo nhiệt độ; • Đồng hồ đo áp lực khí đường ống dẫn; • Thiết bị đo độ ẩm hạt; • Cân đồng hồ; • Cân phân tích; • Thiết bị đo độ mịn hạt 4.3 Phương pháp tiến hành khảo nghiệm: Việc khảo nghiệm thực làm ba bước 26 Footer Page 26 of 166 Header Page 27 of 166 A- Bước 1: Xác định khả làm việc hệ thống nghiền Từng bước tiến hành khảo nghiệm phận, thiết bị riêng lẻ hệ thống nghiền nhằm xác định thông số kỹ thuật, yếu tố ảnh hưởng phận, thiết bị Cụ thể: - Xác định tính năng, thông số kỹ thuật hệ cụm thiết bị cấp nitơ lỏng; - Xác định khả làm việc máy nghiền kết hợp phân ly Bao gồm: + Xác định thông số máy nghiền điều kiện chạy không tải cường độ dòng điện động nghiền, lồng phân ly; + Với tốc độ khác lồng phân ly, xác định thông số áp suất tĩnh đường ống trước buồng nghiền ( đầu cấp khí từ quạt) áp suất khí đường ống sau buồng nghiền điềm P-1 - P-5 (hình 19), lưu lượng khí qua buồng nghiền Hình 19: Sơ đồ vị trí điểm khảo nghiệm áp suất tĩnh hệ thống nghiền kết hợp phân ly khí động Từ kết đo đạc phân tích đánh giá khả làm việc thiết bị hệ thống C- Bước 2: Tiến hành khảo nghiệm suất máy nghiền, tính nghiền độ mịn sản phẩm sau nghiền So sánh đối chiếu khả nghiền có sử dụng nitơ lỏng làm lạnh với không sử dụng nitơ lỏng làm lạnh Nguyên liệu tiến hành nghiền thiết bị tốc độ khác lồng phân ly Nguyên liệu sử dụng cho khảo nghiệm gạo, ngô, đỗ tương (có hàm ẩm < 13% gạo; < 7% ngô đỗ tương) làm nhỏ đến kích thước 1mm trước đưa vào nghiền thiết bị 27 Footer Page 27 of 166 Header Page 28 of 166 Nguyên liệu nghiền định lượng cho mẻ nghiền 10 kg, tiến hành bấm thời gian nghiền theo mẻ Nguyên liệu cấp vào nghiền cho cường độ dòng điện động nghiền 75% dòng định mức Thời gian nghiền xác định từ bắt đầu đưa nguyên liệu vào nghiền cường độ dòng điện động nghiền trở dòng nghiền chạy không tải D- Bước 3: Tập hợp số liệu, sử lý đánh giá nhận xét 4.4 Kết khảo nghiệm: Sau tiến hành khảo nghiệm theo phương pháp nêu trên, kết thu sau: A- Với cụm thiết bị cấp nitơ lỏng: Cụm thiết bị hoạt động ổn định có khả điều khiển theo nhiệt độ yêu cầu Van từ V-5 có khả đóng cắt, điều khiển dòng nitơ lỏng cấp vào vít cấp liệu theo nhiệt độ đặt trước Áp lực khí nén dùng điều khiển tốc độ cấp nitơ lỏng xác định nằm khoảng 10-50 mBar B- Kết xác định thông số thiết bị chạy không tải: Từng cụm thiết bị máy nghiền kiểm tra chạy không tải Thiết bị hoạt động có độ rung lắc không đáng kể Cường độ dòng điện động phân ly khí động đo từ 0,9A - 2,2A So với dòng định mức 4A, công suất động lồng phân ly lựa chọn phù hợp Cường độ dòng điện động nghiền chạy không tải đo 10,5A So với dòng định mức động nghiền 11 KW 20A, phận nghiền hoạt động cấp liệu Kết đo áp suất tĩnh đường ống trước sau buồng nghiền điểm đo P-1 - P-5, lưu lượng khí qua buồng nghiền tương ứng với tốc độ khác lồng phân ly thể phụ lục Mối quan hệ độ chênh lệch áp suất tĩnh trước sau buồng nghiền (Tại hai điểm đo P-2 P-5) lưu lượng khí qua buồng nghiền với tốc độ vòng quay lồng phân ly khí động thể đồ thị 28 Footer Page 28 of 166 Header Page 29 of 166 Đồ thị 2: Đồ Thị quan hệ độ chênh lệch áp suất tĩnh (AST) lưu lượng khí qua nghiền theo tốc độ lồng phân ly 29 Footer Page 29 of 166 Header Page 30 of 166 Có thể thấy chênh lệch áp suất tĩnh trước sau buồng nghiền tăng lên, đồng thời lưu lượng khí qua buồng nghiền giảm tăng tốc độ vòng quay lồng phân ly Điều có nghĩa trở lực qua buồng nghiền tăng với tăng tốc độ vòng quay lồng phân ly Lưu lượng khí qua buồng nghiền giảm từ 1059 m3/h (khi không chạy lồng phân ly) xuống 760 m3/h (với tốc độ quay lồng phân ly 1880 vg/ph) giảm đến 503 m3/h (khi tốc độ quay lồng phân ly đạt tốc độ tối đa 3761 vg/ph) Tuy vậy, tốc độ lồng phân ly đạt tới 3385 vg/ph có tượng rối dòng khí đường ống (thể AST điểm đo P-2 thấp điểm đo P-3) Điều có nghĩa, hệ thống nghiền lắp đặt, vận tốc vòng quay cao lồng phân ly 3009 vg/ph Tương ứng với vận tốc này, lưu lượng khí qua buồng nghiền 597 m3/h Như tốc độ vòng quay lồng phân ly hệ thống nghiền lắp đặt dùng cho khảo nghiệm nằm khoảng 1880 - 3009 (vg/ph) tương ứng với lưu lượng khí qua nghiền 760 - 597 m3/h Với tỉ lệ vật liệu khí qua nghiền, phân ly 0,1-0,25 kg/m3, suất nghiền, phân ly khí động hệ thống nghiền nằm khoảng 59,7-149,25 kg/h đến 76190 kg/h Dựa kết khảo nghiệm chạy không tải thấy thiết bị thiết kế chế tạo lắp đặt hoạt động theo nguyên lý nghiền kết hợp phân ly khí động Trên hệ thống nghiền, cụm thiết bị cấp phối trộn nitơ lỏng với nguyên liệu vào nghiền hoạt động với chức gia tăng khả nghiền, chất lượng sản phẩm ngũ cốc sau nghiền C- Kết khảo nghiệm nghiền ngũ cốc: suất độ mịn sản phẩm hệ thống thiết bị Trên thông số xác định trình chạy không tải, việc tiến hành khảo nghiệm với nghiền ngũ cốc thực sau: - Tiến hành chạy khảo nghiệm với mẻ 10 kg ngũ cốc (gạo, ngô, đỗ tương) Trong nguyên liệu khảo nghiệm: gạo, ngô, đỗ tương sấy khô đến hàm ẩm