Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đưa vào ứng dụng máy tạo viên thức ăn gia súc, gia cầm công suất 2 - 5 tấn/ h qui mô công nghiệp

- Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp Bộ Công nghiệp năm 1999 đã nghiên cứu thiết kế và đưa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn đứng năng suất 0,1 ữ 0,2 T/h Các kiểu máy trê

Bé C«ng nghiÖp Tæng C«ng ty m¸y §éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp

ViÖn Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y N«ng nghiÖp

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt dù ¸n Hoµn thiÖn c«ng nghÖ chÕ t¹o

vµ ®−a vµo øng dông m¸y t¹o viªn

Bé C«ng nghiÖp Tæng C«ng ty m¸y §éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp

ViÖn Nghiªn cøu thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y N«ng nghiÖp

-

B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt dù ¸n

Hoµn thiÖn c«ng nghÖ chÕ t¹o

vµ ®−a vµo øng dông m¸y t¹o viªn

thøc ¨n gia sóc, gia cÇm c«ng suÊt 2 ÷ 5 tÊn/h qui m« c«ng nghiÖp.

K.S §Æng ViÖt Hoµ

Hµ Néi, 4/2005.

B¶n th¶o viÕt xong 3/2005 Tµi liÖu nµy ®−îc x©y dùng trªn c¬ së kÕt qu¶ thùc hiÖn dù ¸n cÊp Nhµ n−íc, m· sè KC.05.DA06

PhÇn b¸o c¸o tãm t¾t

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn

TT Hä vµ tªn Häc hµm, häc vÞ,

chuyªn m«n Chøc vô C¬ quan

1 NguyÔn T−êng V©n TiÕn sÜ KT ViÖn tr−ëng

1- Nhu cầu thức ăn gia súc dạng viên và tình trạng thiết bị chế biến

TAGS dạng viên trước khi triển khai dự án

Ngày nay, hình thức chăn nuôi tập trung ngày càng phát triển mạnh mẽ

Sự phát triển của ngành chăn nuôi đòi hỏi ngành công nghiệp sản xuất thức ăn

chăn nuôi cũng phải phát triển theo cho phù hợp

Thí dụ, ở Trung Quốc năm 2002 sản lượng thức ăn chăn nuôi hỗn hợp

đạt 63.190.000 tấn với tổng số nhà xưởng sản xuất là 16.100 nhà xưởng Trên

thế giới sản lượng thức ăn chăn nuôi năm 2002 đã đạt đến 604.000.000 tấn

[5]

ở Việt Nam ngành chăn nuôi phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu

cũng phát triển rất mạnh mẽ Nhu cầu về thức ăn gia súc công nghiệp cũng

tăng thêm nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhịp độ tăng nhanh của đàn gia súc,

gia cầm Theo dự báo của Tổng công ty chăn nuôi Việt Nam [1] từ năm 2000

đến năm 2005 bình quân mỗi năm cần 8 ữ 10 triệu tấn thức ăn chăn nuôi Nếu

tính bình quân năng suất một nhà máy sản xuất thức ăn gia súc từ

5000 ữ 10000 tấn /năm thì đến năm 2005 cần phải xây dựng thêm 600 ữ 800

nhà máy nữa mới đáp ứng được nhu cầu thức ăn gia súc Trong đó, thức ăn gia

súc dạng viên ngày càng được sử dụng rộng rãi do có các ưu điểm chính sau:

+ Dễ bảo quản ít mốc hơn thức ăn dạng bột, độ đồng đều của các thành

phần vi lượng khi vận chuyển sản phẩm cao hơn dạng bột

+ Các vi khuẩn và nấm mối bị tiêu diệt hầu hết trong quá trình phối

trộn, gia nhiệt khi ép viên

+ Tăng khả năng tiêu hoá cho gia súc hơn vì thức ăn đã được làm chín

trong quá trình ép viên

+ Tiết kiệm hơn dạng bột do ít rơi vãi thành bụi

+ Thức ăn chăn nuôi dạng viên có tính lưu động cao hơn dạng bột do

thể tích choáng chỗ không gian giảm từ 2 ữ 4 lần so với thức ăn dạng bột nên

dễ dàng vận chuyển và bảo quản

Nắm bắt được nhu cầu thị trường của TAGS dạng viên, ở trong nước

một số cơ sở đã tiến hành nghiên cứu đưa ra một số mẫu máy tạo viên như :

- Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)

đã nghiên cứu và đưa ra mẫu máy tạo viên kiểu ép đùn bằng trục vít năng suất 0,2 ữ 0,3 tấn/h

- Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp) năm 1999 đã nghiên cứu thiết kế và đưa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn

đứng năng suất 0,1 ữ 0,2 T/h

Các kiểu máy trên có ưu điểm đơn giản, dễ chế tạo nhưng có nhược

điểm chính là năng suất không cao, không phù hợp với qui mô của một nhà máy sản xuất nên chỉ có tính chất nghiên cứu, không được phổ biến rộng rãi

Tính đến năm 2001 trên cả nước có trên 100 nhà máy xí nghiệp, phân xưởng chế biến thức ăn gia súc gia cầm vừa và nhỏ và tổng công suất thiết kế

đạt khoảng 3,2 triệu tấn/năm trong khi đó nhu cầu cần phải sản xuất là 10 triệu tấn năm [1]

Trong các nhà máy sản xuất thức ăn gia súc dạng viên ở Việt Nam, máy

ép viên và thiết bị đồng bộ để tạo viên chủ yếu nhập của nước ngoài hoặc 100% vốn của nước ngoài như: cơ sở sản xuất CP Group - Hoà Bình nhập máy của Thái Lan, Công ty nông sản Bắc Ninh nhập máy của Đài Loan hay các hãng sản xuất nối tiếng như hãng Van Aarsen (Hà Lan), hãng Hemel (Đức) và hãng CPM (Mỹ) Các cơ sở này đều có thiết bị sản xuất thức ăn gia súc dạng viên đồng bộ ổn định và sản phẩm viên đạt chất lượng tốt được thị trường chấp nhận song còn những tồn tại sau :

- Vốn đầu tư ban đầu lớn, giá thành sản phẩm cao (do khấu hao cho một

đơn vị sản phẩm lớn dẫn đến hiệu quả chăn nuôi thấp)

- Dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc dạng viên của ngoại nhập vẫn chưa phù hợp với điều kiện khí hậu ở Việt Nam Vẫn gây ra hiện tượng nấm mốc viên vào những mùa mưa hay thời tiết nồm

- Chế độ bảo hành bảo trì hệ thống thiết bị rất phức tạp gần như không

đáp ứng kịp thời nên ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất của nhà máy

- Phụ tùng thiết bị thay thế thường là rất đắt so với tổng giá trị máy và không đáp ứng kịp với nhu cầu sản xuất

2 Mục đích phạm vi của dự án KC.05.DA.06

Để khắc phục hiệu quả tình hình đã nêu ở trên đối với các dây chuyền thiết bị nước ngoài Qua nghiên cứu khảo sát tình hình chế tạo máy ép viên và dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên trong nước Đặc biệt là nghiên

hãng nước ngoài nổi tiếng như Van Aarsen (Hà Lan), CPM (Mỹ), Hemel (Đức), Chính Xương (liên doanh với CPM của Trung Quốc) và dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ năm 2001 của Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp là “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép viên thức ăn gia súc”

Năm 2002 Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp – Bộ Công nghiệp đã đề nghị chương trình KC.05 và Bộ Khoa học Công nghệ cho thực hiện dự án KC.05.DA.06 “ Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đưa vào ứng dụng máy tạo viên TAGS gia cầm công suất từ 2 ữ 5 tấn/h qui mô công nghiệp” Những viên được tạo ra từ máy tạo viên, có độ ẩm cao, không đảm bảo yêu cầu cơ lý tính, chưa thể sử dụng được Để tạo được sản phẩm viên cuối cùng có giá trị sử dụng thì phải có hệ thống thiết bị phụ trợ thực hiện công nghệ sản xuất TAGS dạng viên gồm nhiều thiết bị đồng bộ với máy tạo viên là máy chính Vì vậy nội dung dự án thực hiện là hoàn thiện hệ thống dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên năng suất từ 2 ữ 5 tấn/h để tạo ra sản phẩm cuối cùng là viên có chất lượng cao dùng cho chăn nuôi gia súc, gia cầm

3 Phương pháp tiến hành và kết quả dự án

Theo phương pháp phân tích đánh giá các quy trình công nghệ của trong và ngoài nước với cùng tính năng và chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật để lựa chọn

được quy trình công nghệ và thiết bị sản xuất thức ăn gia súc dạng viên có

năng suất từ 2 ữ 5 tấn/h với quy mô công nghiệp Dự án đã tiến hành:

- Hoàn thiện lựa chọn sơ đồ bố trí lắp đặt thiết bị thực hiện công nghệ sản xuất hợp lý có tính khoa học để thực hiện công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên đang được các nước tiên tiến trên thế giới áp dụng, đồng thời có chú ý tới các điều kiện sản xuất của Việt Nam như : khí hậu, thời tiết, trình độ công nhân vận hành, tình hình cung cấp nguyên liệu và các yếu tố kỹ thuật khác

- Hoàn thiện công nghệ chế tạo khuôn ép và lô ép của máy tạo viên TAGS gia cầm năng suất 2 ữ 5 tấn/h với mục đích tạo dựng được công nghệ và thiết bị tương ứng để sản xuất các loại khuôn ép và lô ép vừa cho chất lượng sản phẩm (độ chặt, độ bóng, độ ẩm, tỷ lệ viên) theo yêu cầu của sử dụng có độ bền, độ ổn định cao tương đương với các khuôn ép lô ép nhập ngoại

Bằng phương pháp nghiên cứu kiểm tra xác định thành phần hoá học vật liệu chế tạo, các chỉ tiêu cơ lý tính của mẫu khuôn và lô ép của nước

ngoài, dự án đã tiến hành chế tạo thử nghiệm khuôn ép và lô ép, trong quá trình sản xuất đã lựa chọn được vật liệu và hoàn thiện công nghệ chế tạo khuôn ép, lô ép đạt chất lượng tương đương so với của Trung Quốc nhưng giá thành chỉ bằng 60 ữ 70% giá nhập ngoại và phù hợp với trình độ phát triển của nền sản xuất cơ khí Việt Nam trong điều kiện hiện nay

- Xây dựng 01 dây chuyền sản xuất gia công khuôn ép tại Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp để sản xuất khuôn ép và phụ tùng cung cấp cho các nhà máy mà Viện cung cấp thiết bị công nghệ sản xuất và các nhà máy có dây chuyền thiết bị sản xuất nhập ngoại đang sản xuất TAGS dạng viên như các loại khuôn ép, lô ép cho các máy ép viên do nước ngoài sản xuất hiện đang được sử dụng ở Việt Nam

- Hoàn thiện nguyên lý, kết cấu một số thiết bị trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên có ảnh hưởng tới chất lượng làm việc cũng như chất lượng sản phẩm của máy tạo viên nhằm giải quyết một cách đồng bộ các yếu

tố công nghệ sản xuất và giải pháp kỹ thuật có liên quan tới chất lượng sản phẩm của một dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên đồng bộ liên tục và khép kín

a) Hoàn thiện công nghệ sấy và làm mát viên theo nguyên lý sấy và làm mát liên hoàn qua đó làm cho kết cấu máy nhỏ gọn, giảm được diện tích lắp

đặt thiết bị, đảm bảo được công nghệ dịch chuyển mềm, viên tự chảy giảm thiểu được hiện tượng rạn nứt vỡ viên hơn khi sử dụng thiết bị trung chuyển,

ổn định cơ lý tính của viên và tiết kiệm được năng lượng qua việc tận dụng không khí làm nguội thành không khí sấy

b) Hoàn thiện kết cấu cơ cấu dàn liệu cho máy sấy để đảm bảo độ đồng

đều của viên trên bề mặt buồng sấy và buồng làm nguội

Thiết kế cơ cấu xả liệu chớp lật làm giảm lực ma sát chèn ép gây nứt vỡ viên khi tháo liệu

c) Hoàn thiện công nghệ chế tạo gáo của gầu tải với việc thay gáo gầu bằng nhựa HDPE chịu ăn mòn hoá học và giảm được lực va đập với sản phẩm viên tốt hơn gáo gầu bằng thép

d) Hoàn thiện kết cấu và công nghệ chế tạo thùng chứa nguyên liệu và sản phẩm viên để tránh hiện tượng bám dính và đóng bết thành vòm làm cho các thùng tự chảy một cách đều đặn

e) Hoàn thiện nguyên lý kết cấu máy bẻ viên và công nghệ chế tạo lô bẻ

để tăng độ bền và thời gian làm việc của quả lô máy bẻ

g) Hoàn thiện nguyên lý kết cấu cân đóng bao điện tử nâng cao độ chính xác của cân bằng cách đưa khớp cầu để treo các đầu cân, và thay vít cân tinh bằng băng tải bù tinh để giảm hiện tượng rạn nứt viên khi đi qua vít tải

h) Hoàn thiện kỹ thuật lắp ráp đường cung cấp hơi nước cho bộ phận trộn ẩm trong liên hợp tạo viên đảm bảo chất lượng cung cấp hơi nước cho quá trình làm chín khử trùng nguyên liệu trước khi ép

4 Kết quả chuyển giao cho sản xuất Quy mô và địa chỉ

- Thực hiện dự án KC.05.DA.06 từ 2002 ữ 2004 Viện Nghiên cứu thiết

kế chế tạo máy Nông nghiệp (RIAM) đã chuyển giao 08 dây chuyền thiết bị

đồng bộ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên công suất từ 2 ữ 5 tấn/h với qui mô công nghiệp với tổng giá trị khoảng 8 tỷ đồng

Các dây chuyền đều đạt chỉ tiêu chất lượng (xem phương pháp đánh giá

ở biên bản nghiệm thu phụ lục của báo cáo)

Năng suất làm việc từ 2 ữ 5 tấnSp/h

Hiệu suất tạo viên ≥ 95%

Độ chặt tương đương với viên thức ăn sản xuất trên khuôn ép lô ép nhập ngoại trong cùng một điều kiện sản xuất

Độ bóng đạt yêu cầu của người sử dụng (đánh giá bằng cảm quan)

Độ đồng đều của viên ≥ 75%

Độ ẩm của viên - Mùa hanh khô ≤ 13%

- Mưa, nồm ≤ 13%

Tuổi thọ của dây chuyền đạt 40 ữ 80 ngàn tấn sản phẩm Dây chuyền thiết bị do Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp thiết kế, chế tạo và lắp đặt tại Công ty cà phê 52 tỉnh Đắc Lắc sản phẩm của dự án đã được công ty giám định thực phẩm và khử trùng FCC tại Thành phố Hồ Chí Minh giám định dây chuyền và đánh giá đạt tiêu chuẩn theo hợp đồng và TCAT sử dụng (xem phụ lục)

- Các cơ sở Viện đã ký kết hợp đồng và chuyển giao dây chuyền công nghệ và được đưa vào sản xuất :

Công ty cà phê 52 Đắc Lắc 5 tấn/h

Công ty Thương mại Lam Sơn – Phú Thọ 2,5 tấn/h

Tổng công ty chăn nuôi Việt Nam 2,5 tấn/h

Doanh nghiệp tư nhân Đại Dương - Đồng Văn, Hà Nam 5 tấn/h

Xí nghiệp Thành Công, Bỉm sơn, Thanh Hoá 3 tấn/h

Công ty giống bò sữa Mộc Châu – Sơn La 2,5 T/h

Công ty cổ phần công nông nghiệp Việt Mỹ – Yên Định Thanh Hoá 2,5 T/h Công ty thức ăn chăn nuôi Kiên Hà 2,5 T/h

5 Đánh giá công tác chuyển giao và hiệu quả kinh tế xã hội

Với việc bàn giao và đưa vào sử dụng 08 dây chuyền thiết bị chế biến TAGS dạng viên năng suất từ 2 ữ 5 tấn/h các sản phẩm của dự án đã đóng góp vào hiệu quả kinh tế xã hội ở những khía cạnh sau:

- Khẳng định được năng lực, khả năng nghiên cứu thiết kế chế tạo ra những dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên có chất lượng tương

đương với nhập ngoại nhưng lại phù hợp được với điều kiện khí hậu, nguồn nguyên liệu trong nước được nghành sản xuất TAGS trong nước tiếp nhận (xem phụ lục)

- Góp phần giảm nhập khẩu, nâng cao hiệu quả sản xuất TACN dạng viên, giảm giá thành trên một đơn vị thức ăn (do đầu tư giảm, do dây chuyển thiết bị được chế tạo trong nước có chất lượng, năng suất tương đương với nhập ngoại, dịch vụ sau bán hàng hoàn hảo, kịp thời hơn nhập ngoại và giá thành chỉ bằng 60 ữ 70%)

- Nâng cao năng lực chế tạo cho ngành cơ khí, đặc biệt là ngành cơ khí nông nghiệp, tạo công ăn việc làm cho ngành (tiền lương chế tạo 1 dây chuyền khoảng 15 ữ 20% giá trị hợp đồng) Góp phần thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn do Đảng ta khởi xướng và lãnh đạo

- Góp phần đưa ngành chăn nuôi có một bước phát triển mới về qui mô sản xuất công nghiệp có chất lượng cao và ổn định

- Góp phần đào tạo cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề Đã đào tạo

được 03 thạc sĩ, 10 kỹ sư thành thạo thiết kế trên máy vi tính và hàng chục công nhân kỹ thuật

- Tạo cơ hội về công ăn việc làm cho hàng ngàn lao động ở vùng nông

thôn miền núi

Phần đầu báo cáo

1 Nhu cầu thức ăn gia súc dạng viên và tình trạng thiết bị chế biến

TAGS dạng viên trước khi triển khai dự án

5

1.1 Tình hình sản xuất thức ăn gia súc dạng viên trong nước 21

1.2 Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tạo viên trong nước 22

1.3 Tình hình sản xuất máy tạo viên ngoài nước 24

1.4 Tình hình sử dụng dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS ở nước ta hiện nay

28

1.5 Mục tiêu, nội dung và dự kiến kết quả đạt được của dự án 29

A Hoàn thiện dây chuyền thiết bị công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên

34

1 Nghiên cứu và lựa chọn dây chuyền thiết bị TAGS dạng viên 34

2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy tạo viên TAGS 41

thức ăn gia súc gia cầm công suất từ 2 ữ 5 tấn/h

2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán lựa chọn thông số máy tạo viên năng suất

từ 2 ữ 5 tấn/h

42

2.1.5 Kết quả thiết kế tính toán và lựa chọn các thông số kỹ thuật của máy

2.4 Lựa chọn vật liệu làm khuôn ép và lô ép 58

2.5 Công nghệ chế tạo khuôn ép và lô ép 60

3 Hoàn thiện dây chuyền thiết bị, công nghệ sản xuất TAGS dạng

3.2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo, lắp đặt cụm máy sấy làm mát 74

3.2.1 Phần hoàn thiện công nghệ chế tạo lắp đặt : 74

3.3 Hoàn thiện nguyên lý kết cấu và công nghệ chế tạo một số thiết bị

khác trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên

82

B Tổ chức chế tạo và đưa vào ứng dụng trong sản xuất 93

I Tổ chức chế tạo khuôn ép của máy tạo viên 93

II Kết quả ứng dụng của các dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên

năng suất từ 2 ữ 5 T/h

95

1 Giới thiệu tính năng và thông số kỹ thuật của hệ thống thiết bị sản

xuất TAGS dạng viên

95

2 Đặc điểm kết cấu cơ khí của các thiết bị công nghệ cơ bản 106

3 Yêu cầu về mặt bằng nhà xưởng, kho, điện năng, cung cấp nước 112

3.1 Yêu cầu về mặt bằng nhà máy 112

4 Hướng dẫn sử dụng dây chuyền thiết bị sản xuất thức ăn gia súc

dạng viên công suất từ 2 ữ 5 tấn/h

6 Kiểm tra thiết bị trước khi vận hành 121

7 Thao tác vận hành sản xuất đối với máy ép viên 121

8 Hướng dẫn thao tác vào bao, khâu bao 127

Chương 3 Tổng quát hoá và đánh giá kết quả thu được 118

1 Tổng quát hoá phần thực hiện dự án 118

2 Kết quả chuyển giao qui mô, địa chỉ 121

3 Đánh giá công tác chuyển giao và hiệu quả kinh tế x∙ hội 122

III Kết luận và kiến nghị 124

Quyết định thành lập hội đồng khảo nghiệm

Biên bản khảo nghiệm

ảnh minh hoạ các thiết bị chính

Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ quy −ớc, ký hiệu dấu, đơn vị

4 TAGS Thức ăn gia súc

5 TACN Thức ăn chăn nuôi

6 TNHH Trách nhiệm hữu hạn

7 KC.05.DA.06 M∙ số dự án: Hoàn thiện công nghệ chế tạo và

đ−a vào ứng dụng máy tạo viên thức ăn gia súc, gia cầm công suất 2ữ 5 tấn/giờ, quy mô công nghiệp

C01; …Q01

Ký hiệu các thiết bị trong dây chuyền chế biến thức ăn gia súc 2ữ 5 tấn/h

9 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

11 L Chiều dài hữu hiệu của lỗ khuôn m

14 ζ0 Khối l−ợng riêng ban đầu nguyên liệu Kg/m 3

15 ζ Khối l−ợng riêng của viên sau khi nén Kg/m 3

26 τ ứng suất tiếp tuyến do áp suất cạnh q x gây lên MPa

27 Sk Diện tích bề mặt làm việc của khuôn m2

28 t e Thời gian khối ép ở trong các lỗ khuôn giây

29 k t Hệ số đục lỗ của khuôn ép viên

30 C Hệ số tính đến d∙n nở của viên sau khi ra khỏi

35 V Vận tốc thức ăn ép qua lỗ m/s

37 D Đường kính lỗ vào liệu hình côn mm

40 G 2 Khối lượng vật liệu ra khỏi thiết bị sấy và làm

nguội trong 1 giờ

Kg/h

41 G 1 Khối lượng vật liệu khi đi vào thiết bị sấy và làm

nguội trong 1 giờ

45 D0 ,d 2 Lượng chứa ẩm của không khí khô đi vào và đi

ra khỏi thiết bị sấy

g/KgKK

47 Q 1 Nhiệt lượng do không khí hấp thụ kcal

49 t1,t2 Nhiệt độ vào và ra khỏi buồng làm nguội °C

50 C 1,C2 Nhiệt dung riêng của không khí Kcal/kg.độ

51 M 1 Khối lượng không khí qua buồng làm nguội

trong 1 giờ

Kgkk/h

52 M 2 Khối l−ợng vật liệu qua buồng làm nguội trong 1

giờ

Kg/h

54 S n Diện tích làm việc của máy sấy

55 H Chiều cao của lớp viên sấy và làm nguội m

56 T Thời gian của máy sấy và làm nguội phút

57 ∆ P Trở lực của hệ thống sấy và làm nguội mmH 2O

60 ∆ P v Trở lực của tác nhân sấy qua lớp vật liệu mmH 2O

64 ∆Pd Trở lực do áp suất động ra của quạt mmH 2O

65 Re Hệ số Râynol

PhÇn b¸o c¸o chÝnh

I - lời mở đầu

Qua nghiên cứu toàn bộ hệ thống thiết bị chế biến TAGS dạng viên, đặc biệt là các loại máy ép viên của các hãng nổi tiếng của Châu Âu và Trung Quốc, căn cứ vào điều kiện khả năng chế tạo của Việt Nam năm 2002, Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp Bộ Công nghiệp đã đề nghị Bộ Khoa học và Công nghệ cho thực hiện dự án KC.05.DA.06: “Hoàn thiện công nghệ chế tạo và đ−a vào ứng dụng máy tạo viên TAGS gia cầm công suất từ 2

ữ 5 T/h qui mô công nghiệp” nh−ng sản phẩm đi ra khỏi máy ép viên là viên nóng có độ ẩm cao ω >18% không đảm bảo yêu cầu cơ lý tính của viên Viên

dễ bị vỡ, mềm, bết và không giá trị sử dụng, để tạo nên viên có độ bóng, cứng

đạt chất l−ợng sản phẩm cuối cùng thì phải có hệ thống thiết bị phụ trợ thực hiện công nghệ sản xuất TAGS dạng viên gồm nhiều thiết bị đồng bộ với máy

ép viên là máy chính Vậy nội dung thực hiện của dự án là hoàn thiện hệ thống dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên 2 ữ 5 T/h để tạo ra sản phẩm cuối cùng là viên có chất l−ợng cao dùng cho chăn nuôi gia súc gia cầm với những chỉ tiêu mới đặt ra

(1) Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy ép viên, đặc biệt cụm chi tiết chính của máy là khuôn ép, lô ép và nâng cao độ bền của khuôn và lô ép khi

chương I Tình hình trong nước và thế giới 1.1 Tình hình sản xuất thức ăn gia súc dạng viên trong nước

Ngày nay ngành chăn nuôi đã phát triển mạnh mẽ về qui mô chăn nuôi

đã tiến đến hàng ngàn vạn đầu gia súc, gia cầm Không những vật nuôi gia cầm, gia súc mà cả đại gia súc, thuỷ sản cũng sử dụng thức ăn tổng hợp Do sự phát triển như vậy đã đòi hỏi ngành công nghiệp TACN phải phát triển để theo kịp nhu cầu của người chăn nuôi

ở Việt Nam, xu thế chăn nuôi có năng suất cao chất lượng tốt (lợn siêu nạc, gà siêu nạc thịt, siêu trứng, bò siêu sữa) để phục vụ cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu càng chiếm ưu thế trong ngành chăn nuôi Vì vậy nhu cầu

về thức ăn gia súc công nghiệp cũng tăng lên nhưng vẫn không đáp ứng được nhịp độ tăng nhanh các đàn gia súc, gia cầm; Năm 1999 cả nước sản xuất

được 2 triệu tấn, chỉ đáp ứng khoảng 25 ữ 30% yêu cầu về thức ăn công nghiệp Theo dự báo của Tổng Công ty chăn nuôi Việt Nam [1] đến năm

2005, bình quân mỗi năm cần 8 ữ 10 triệu tấn thức ăn công nghiệp dạng bột

và dạng viên Nếu tính năng suất 5.000 ữ 10.000 tấn/năm cho một xí nghiệp chế biến TAGS thì cần phải xây dựng thêm 600 ữ 800 xí nghiệp nữa mới có thể đáp ứng được nhu cầu thức ăn gia súc [1] Trong đó TAGS dạng viên ngày càng được sử dụng rộng rãi nhờ các ưu điểm chính là:

- Dễ bảo quản, ít mốc hơn thức ăn dạng bột do bề mặt tiếp xúc với không khí ít hơn, các thành phần vi lượng không bị phân lớp trong khi vận chuyển do đã được trộn đều trước khi ép thành viên

- Các vi khuẩn và nấm mốc bị tiêu diệt hầu hết trong quá trình phối trộn, gia nhiệt khi ép viên

- Tăng khả năng tiêu hoá hơn do thức ăn đã được làm chín một phần trong quá trình gia nhiệt và ép thành viên

- Tiết kiệm hơn dạng bột do ít rơi vãi, bám dính và bay thành bụi

- Không gây cho gia súc một số bệnh về đường hô hấp do hít phải bụi như ở thức ăn dạng bột

- Thức ăn dạng viên có tính lưu động cao do thể tích choáng chỗ giảm

từ 2 ữ 4 lần so với thức ăn dạng bột nên dễ vận chuyển và bảo quản

Chính với ưu điểm đó mà thức ăn dạng viên ngày càng được sử dụng nhiều và dần thay thế cho thức ăn gia súc dạng bột

1.2 Tình hình nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tạo viên trong nước

Nắm bắt được nhu cầu thị trường thức ăn viên với những ưu điểm vượt trội so với thức ăn dạng bột và thức ăn viên ngày càng được sử dụng rộng rãi, một số cơ sở đã tiến hành nghiên cứu và đưa ra một số mẫu máy tạo viên

- Viện Cơ điện nông nghiệp (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn)

đã nghiên cứu đưa ra mẫu máy tạo viên kiểu ép đùn bằng trục vít năng suất 0,2 ữ 0,3 T/h (xem hình 1)

Hình 1 Máy ép viên kiểu đùn ép

- Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp ) năm 1999 đã nghiên cứu thiết kế và đưa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn

đứng năng suất 0,1 ữ 0,2 T/h (xem hình 2 )

Hình 2 Máy ép viên kiểu lô ép khuôn đứng

- Các kiểu máy trên tuy có ưu điểm là đơn giản, dễ chế tạo nhưng có nhược điểm chính là năng suất không cao, chưa phù hợp với qui mô sản xuất công nghiệp, do đó không được phổ biến rộng rãi

- Cũng vì nhu cầu của chăn nuôi và qui mô của sản xuất nên năm 2001

đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ của Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp là “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép viên thức ăn gia súc” Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp (Bộ Công nghiệp ) đã nghiên cứu thiết kế và đưa ra mẫu máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay và một số thiết bị sử lý viên sau khi ép, làm thành một dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên năng suất 2 tấn/h Với máy tạo viên được thiết kế và chế tạo trên cơ sở tham khảo hàng loạt mẫu máy của nước ngoài như : Trung Quốc,

Mỹ, Hà Lan, Đài Loan và bước đầu cho sản phẩm TACN dạng viên với giá thành giảm khoảng 30% so với Trung Quốc

1.3- Tình hình sản xuất máy tạo viên ngoài nước

ở nước ngoài từ những năm 30 của thế kỷ trước Mỹ (hãng CPM) Plettmull đã chế tạo loại máy tạo viên thức ăn kiểu lô ép khuôn đứng Máy ép kiểu này có những tồn tại do sự khác biệt giữa vận tốc quay của cối ép nên lực

ép tại các điểm tiếp xúc xuất hiện các lực nén không đồng đều và khi tăng tốc

độ quay của cối ép sẽ dẫn đến sự không đều của quá trình cấp vật liệu vào lô trên cối Do có lực ly tâm nên phần lô phía ngoài cối sẽ nhận được nhiều vật liệu ép hơn các lô gần phía tâm quay của cối do đó năng suất và độ đồng đều của hạt thấp

Sau đó máy tạo viên được cải tiến chuyển sang loại máy kiểu lô ép khuôn quay cho đến nay (xem hình 3)

Hình 3 Máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay

Kiểu máy lô ép khuôn quay cũng được nghiên cứu chế tạo ở Liên Xô,

Đức, Hà Lan, Trung Quốc, Singapo và trở thành hàng hoá phổ biến trên toàn

cầu

Máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay là loại máy ép viên có độ đồng đều

và năng suất cao từ 1 ữ 20 tấn/h, vận hành sử dụng đơn giản đáp ứng được các

điều kiện cơ giới hoá tự động hoá Có thể nói máy ép viên TAGS lô ép khuôn

quay ở nước ngoài đã được nghiên cứu một cách hoàn hảo về độ bền, chống

mài mòn khuôn ép, tiện dụng trong sử dụng và tự động hoá cao như (hãng

CPM – Mỹ, Van Aarsen – Hà Lan, Hemell - Đức, Chính Xương – Trung

Quốc) (hình 4, hình 5) Tuy nhiên kèm theo đó giá cũng rất cao, ví dụ như

máy CPM Mỹ năng suất 3 ữ 5 T/h giá 65.000USD, Máy Hemell- Đức 8 T/h

giá 80.000USD, Máy Van Aarsen- Hà Lan năng suất 3 ữ 5 T/h giá 50.000

USD Máy Tkiumph engineering Co.Ltd Thái Lan, năng suất 3 ữ 5 T/h giá

40.000USD

Và đặc biệt các phụ tùng thay thế cũng rất đắt, một chiếc khuôn ép của

hãng CPM Mỹ khoảng 6000 ữ 8000USD hoặc của Thái Lan cũng

3000 ữ 4000USD tuỳ theo đường kính lỗ

H×nh 4 M¸y Ðp viªn do §øc s¶n xuÊt

H×nh 5 M¸y Ðp viªn CPM (Mü)

1.4 Tình hình sử dụng dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên ở nước ta hiện nay

Trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên, máy tạo viên TAGS là thiết bị chính nhưng để tạo ra sản phẩm viên thì phải là một hệ thống dây chuyền gồm nhiều thiết bị mới tạo ra sản phẩm viên Xuất phát từ nhu cầu đòi hỏi của chăn nuôi, những năm gần đây hàng loạt các nhà máy TAGS dạng viên ra đời dưới nhiều hình thức khác nhau

Đối với các liên doanh 100% vốn nước ngoài, các xí nghiệp Nhà nước hoặc các Công ty tư nhân có vốn đã tiến hành nhập các thiết bị đồng bộ từ nước ngoài như các nhà máy CP Group Hoà Bình của Thái Lan, Công ty TNHH Thanh Bình - Đồng Nai năng suất 20 T/h, Công ty TNHH Kim Long - Bình Dương năng suất 10 T/h, Nhà máy TAGS tỉnh Bình Định, năng suất 5 T/h của Van Aarsen - Hà Lan, Công ty nông sản Bắc Ninh - ĐaBaCo năng suất 10 T/h của Đài Loan

Những dây chuyền nhập ngoại trên đã cho ra sản phẩm có chất lượng

đáp ứng được nhu cầu, qui mô sản xuất, độ ổn định cao nhưng giá thành thiết

bị thì rất đắt Mặt khác, các thiết bị trong một số khâu chưa phù hợp với điều kiện khí hậu và nguyên liệu có sẵn ở Việt Nam Còn đối với các công ty, nhà máy và doanh nghiệp tư nhân có vốn đầu tư sản xuất nhỏ hơn thì thông qua các nhà nhập khẩu như Công ty đầu tư và phát triển công nghệ Quang Minh tiến hành nhập khẩu các dây chuyền thiết bị của Trung Quốc về lắp đặt hoặc các thiết bị lẻ gồm nhiều hãng khác nhau của Trung Quốc có giá thành rẻ hơn giáp nối lại thành dây chuyền sản xuất như nhà máy TAGS NoPiCo An Khánh năng suất 10 T/h, Công ty Thái Dương năng suất 5 T/h

Những dây chuyền thiết bị này có tính đồng bộ và công nghệ thấp, làm việc không ổn định, chất lượng sản phẩm kém thường xuyên xảy ra sự cố sản xuất nên không hiệu quả, chưa đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi về chất lượng của ngành sản xuất TACN dạng viên

Từ những dây chuyền thiết bị ổn định của Châu Âu, Châu Mỹ…đến những dây chuyền thiết bị nhập của Trung Quốc tính đồng bộ thấp nhưng đều

có chung nhược điểm, những tồn tại đó là:

nguyên liệu có sẵn ở Việt Nam vào những mùa mưa hay thời tiết nồm, ẩm Sản phẩm viên vẫn thường bị mốc ảnh hưởng đến chất lượng của thức ăn gia súc

+ Giá thành thiết bị tương đối cao dẫn đến khó khăn cho đầu tư ban đầu (do khấu hao cho 1 đơn vị sản phẩm lớn nên hiệu quả chăn nuôi thấp)

+ Chế độ bảo hành, bảo trì hệ thống thiết bị rất phức tạp gần như không

đáp ứng kịp thời nên ảnh hưởng đến kế hoạch sản xuất của nhà máy

+ Đặc biệt vấn đề phụ tùng thay thế của thiết bị rất khó khăn thường là không đáp ứng được yêu cầu sản xuất và rất đắt so với tổng giá trị máy

Để khắc phục hiệu quả tình hình đã nêu trên Giải pháp có tính khả thi cao hiện nay là trên cơ sở kết quả nghiên cứu từng phần đã tập hợp là lựa chọn nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ chế tạo và tổ chức chế tạo hàng loạt dây chuyền thiết bị đồng bộ liên hoàn - ngang tầm với các thiết bị đồng bộ nhập ngoại hoặc Công ty liên doanh với nước ngoài, phù hợp với điều kiện khí hậu

và nguyên liệu ở Việt Nam

1.5- Mục tiêu, nội dung và dự kiến kết quả đạt được của dự án

1.5.1- Mục tiêu dự án

1) Hoàn thiện thiết kế và qui trình công nghệ chế tạo các thiết bị chính của dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên công suất từ 2 ữ 5 T/h, gồm các máy chính sau :

+ Máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay

+ Máy làm mát

+ Máy bẻ viên

+ Máy sàng phân loại + Hệ thống cân đóng bao sản phẩm viên

+ Các thiết bị trung chuyển

2) Tổ chức chế tạo và đưa vào ứng dụng 04 dây chuyền có các dãy năng suất khác nhau theo nhu cầu thị trường với năng suất 2 ữ 5 T/h

Vận hành sản xuất đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm

3) Nâng cao trình độ công nghệ trong lĩnh vực chế tạo máy

- Hạn chế nhập khẩu, tiết kiệm ngoại tệ

- Tạo công ăn việc làm, góp phần ổn định xã hội

- Góp phần đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật và công nhân lành nghề trong nước, đáp ứng mục tiêu công nghiệp hoá và hiện đại hoá nông thôn

- Về môi trường không gây ảnh hưởng gì do độ ồn, độ bụi đạt các yêu cầu của TCVN đối xí nghiệp sản xuất

1.5.2- Nội dung dự án :

1- Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo dây chuyền sản xuất thức

ăn gia súc gia cầm dạng viên đặc biệt là máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay cho các dãy năng suất từ 2 tấn/giờ ữ 5 tấn/giờ, đặc biệt các cụm chi tiết quan trọng của máy tạo viên kiểu lô ép khuôn quay :

- Khuôn ép

+ Vật liệu khuôn ép đảm bảo độ cứng

+ Thiết kế đồ gá dễ gia công, khoan 3 cấp có đường kính lỗ khác nhau trên cùng một lỗ hướng kính (như khuôn ép lỗ φ2 có 3 cấp đường kính lỗ

là φ2; φ2.5; φ5)

+ Chọn chế độ nhiệt luyện để bề mặt làm việc của khuôn ép đạt

đến độ cứng 50HRC (theo mẫu khuôn của nước ngoài) và khuôn phải chịu

được mài mòn khi làm việc ở t0 cao

- Lô ép : Lựa chọn vật liệu, chế độ nhiệt luyện để lô ép đạt được độ cứng 58HRC phần vỏ; 54 ữ 58HRC phần lõi (theo mẫu của nước ngoài) và chịu được mài mòn khi làm việc ở t0 cao

- Hệ thống làm mát

+ Thiết kế cơ cấu rải đều viên

+ Viên phải được làm nguội đồng đều nhiệt độchênh lệch ≤ 1%

- Hệ thống truyền động: Kết cấu gọn và có các thiết bị bảo vệ an toàn khi quá tải

- Tính đồng bộ của dây chuyền: Với năng suất 2 ữ 5T/h phải đảm bảo tính liên tục, đồng bộ

2- Tổ chức chế tạo máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay và các thiết bị công nghệ khác

- Tổ chức ứng dụng 04 dây chuyền cho 02 dãy năng suất khác nhau :

1 Q = 2 tấn/giờ: 02 dây chuyền

2 Q = 5 tấn/giờ: 02 dây chuyền

Mô tả công nghệ

Tạo phôi đúc, tạo phôi

từ thép định hình

Gia công chi tiết

Các chi tiết cụm mua sắm

Chạy thử

Hoàn thiện

Vận chuyển, lắp dặt, khảo nghiệm, bàn giao Lắp ráp máy

Cải tạo máy công cụ thành máy chuyên dụng

KCS chi tiết

Chế tạo dây chuyền sản xuất viên thức ăn gia súc, gia cầm dạng viên từ thiết kế đến những khâu tạo phôi, chọn mác thép vật liệu, thiết kế đồ gá gia công các chi tiết và chế độ nhiệt luyện, đều được thực hiện theo một dây chuyền cho đến khi lắp ráp thành máy và chạy kiểm tra đầy đủ các thông số

kỹ thuật Rồi tiếp tục chạy thử đồng bộ dây chuyền hiệu chỉnh hoàn thiện và

đưa đi bàn giao cho cơ sở

Trình độ công nghệ đạt tiêu chuẩn với các nước có công nghệ phát triển

1.5.3- Dự kiến các kết quả của dự án

1) Dây chuyền thiết bị chế biến TAGS dạng viên được chế tạo ở trong nước và đưa vào ứng dụng trong sản xuất (4 dây chuyền) với qui mô năng suất

từ 2 ữ 5 T/h

2) Chất lượng viên của dây chuyền thiết bị sản xuất ra đạt tiêu chuẩn thị trường chấp nhận và tương đương với sản phẩm sản xuất từ các dây chuyền thiết bị ngoại nhập : Mỹ, Đức, Hà Lan

3) Tăng tuổi thọ của dây chuyền (6 ữ 8 năm)

4) Dây chuyền có sức cạnh tranh và chất lượng tương đương như của

Đài Loan và các nước khác nhưng giá thành bằng 40 ữ 60%

chương 2 những nội dung đã thực hiện

A- hoàn thiện dây chuyền thiết bị công nghệ sản xuất

thức ăn gia súc dạng viên

1 Nghiên cứu và lựa chọn dây chuyền thiết bị TAGS dạng viên

Nghiên cứu tình hình sản xuất và chế tạo các thiết bị chế biến thức ăn gia súc dạng viên ở trong nước như đã trình bày ở chương 1 Đặc biệt là các dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc dạng viên đồng bộ của nước ngoài ở cuối thế kỷ XX những dây chuyền của các nước phát triển như : Đức, Mỹ, Hà Lan ở các nước Châu á từ những năm 80 trở lại đây vấn đề chế biến thức

ăn gia súc gia cầm kiểu công nghiệp ngày càng có xu thế phát triển mạnh, những quốc gia có nhiều thành tựu lớn trong lĩnh vực này phải kể đến Thái Lan, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc Từ những năm 90 đến nay bằng nhiều hình thức, một loạt các dây chuyền thiết bị đồng bộ sản xuất TAGS dạng viên của các nước phát triển đã được nhập vào nước ta với các qui mô khác nhau

Nghiên cứu sơ đồ công nghệ và qui trình công nghệ của tất cả các dây chuyền đã nhập vào nước ta với qui mô sản xuất của các Nhà máy đã

được lắp đặt chúng tôi nhận thấy rằng :

1) Bên cạnh các dây chuyền thiết bị được nhập vào nước ta có tính

đồng bộ tiên tiến cao, có chất lượng chế tạo và sử dụng ổn định nhưng vẫn còn không ít dây chuyền thiết bị không đồng bộ, chưa phù hợp với phương thức và qui mô sản xuất, điều kiện khí hậu và nguyên liệu có sẵn trong nước

2) Các dây chuyền của nước ngoài như Mỹ, Hà Lan, Đức, Đài Loan tuy rất hiện đại song vẫn chưa thích ứng với điều kiện khí hậu ở Việt Nam nhất là vào các thời kỳ thời tiết mưa, nồm, khí hậu ẩm ướt, viên sản xuất

ra từ các dây chuyền này vẫn thường bị mốc, ẩm

3) Các dây chuyền thiết bị của Trung Quốc phần lớn được nhập theo con đường tiểu ngạch, chất lượng chế tạo không đồng nhất, độ bền thấp, tính đồng bộ không cao

Phân tích sơ đồ lưu trình hỗn hợp bột sản xuất thành viên của nước ngoài nhập vào nước ta như sau :

Với sơ đồ bố trí thiết bị như trên: máy ép viên được đặt dưới mặt đất giảm được kết cấu khung dầm máy Lưu trình bố trí thiết bị liên tục đồng bộ

từ khâu nhận liệu đến khâu ra sản phẩm, dễ lắp đặt vận hành ( hình – 6a) Nhưng sản xuất theo sơ đồ trên vẫn còn tồn tại một số nhược điểm ảnh hưởng

đến chất lượng viên đó là :

- Sản phẩm ra khỏi máy ép viên là những viên có độ ẩm ω > 18% và có

t0 = 80 ữ 85 0C viên nóng và ẩm khi chuyển qua thiết bị trung chuyển là gầu hoặc vít dễ bị bết dính kết thành mê nhỏ hoặc bị vỡ nát không đảm bảo được kích thước của viên, hiệu suất sản xuất không cao Các thiết bị trung chuyển như vít và gầu thường nhanh bị mòn khi vận chuyển viên nóng và có độ ẩm cao

1.2 Lựa chọn sơ đồ công nghệ và bố trí thiết bị sản xuất TAGS dạng viên

Để khắc phục những tồn tại trên trong sơ đồ bố trí thiết bị Thực hiện dự

án KC.05.DA.06 đã hoàn thiện sơ đồ dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên công suất 2 ữ 5 T/h qui mô công nghiệp ( hình – 6b)

Trong dây chuyền thiết bị sắp xếp theo sơ đồ :

Hỗn hợp bột Máy ép viên Vít hoặc gầu Sấy và làm

A04

viên được tự chảy xuống máy sấy và máy làm mát Khi ra khỏi máy sấy và máy làm mát viên đã được khô và nhẵn cứng bề mặt nên tránh được hiện

tượng vỡ, bết viên khi đi qua gầu tải

Gầu tải vận chuyển viên khô và nguội cũng hạn chế hao mòn cho gầu

và giảm được sự nứt vỡ viên khi va chạm

Với việc sắp xếp lại sơ đồ bố trí thiết bị như trên, dây chuyền thiết bị sản xuất thức ăn gia súc dạng viên là một dây chuyền thiết bị đồng bộ thực hiện công nghệ sản xuất TACN dạng viên hỗn hợp hợp lý Với máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay cùng với các thiết bị trong dây chuyền đã có khả năng thực hiện đầy đủ, liên hoàn và khép kín các công đoạn công nghệ từ khâu cấp liệu cho máy tạo viên, sấy làm nguội, bẻ viên (nếu cần) phân loại lựa chọn sản phẩm đạt yêu cầu đến khâu đóng bao tự động và đưa bao sản phẩm ra ngoài

Dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên được lựa chọn gồm 05 cụm thiết bị cơ bản ( hình - 6b ) trong đó có 20 máy, thiết bị và thùng chứa, 5 van điện từ hoạt động theo nguyên tắc điện từ và khí động học, 08 thiết bị báo mức đầy vơi :

- 01 cụm thiết bị nồi hơi 200 ữ 500 kg/h Cho toàn bộ hệ thống (gồm khâu tạo viên và khâu sấy)

- 01 cụm thiết bị khí nén, điều khiển hoạt động đóng mở các cửa cấp và thoát liệu của thiết bị đảm bảo lưu trình sản xuất sản phẩm

Lưu trình làm việc của dây chuyền thiết bị sản xuất TAGS dạng viên như sau : (xem hình vẽ 6b)

Thức ăn dạng bột hỗn hợp hoặc đậm đặc được cung cấp vào gầu C01 và sau đó được cấp vào thùng chứa trung gian V01 trước khi vào tổ hợp ép viên

Hỗn hợp thức ăn dạng bột từ thùng chứa V01 được đưa qua vít tải định lượng V03-1 (vít tải này được dẫn động bởi động cơ điều tốc) và sau đấy hỗn hợp được cấp vào máy trộn và làm chín V03-2 của tổ hợp ép viên ở đây hơi nước bão hoà từ nồi hơi A01 (qua bộ phận điều tiết hơi nước ) được cấp vào phối trộn với hỗn hợp thức ăn và làm chín hỗn hợp Hỗn hợp thức ăn sau khi

được làm chín được đưa vào bộ phận ép kiểu khuôn quay của máy ép viên V03 viên sau khi ra khỏi buồng ép có t0 thân nhiệt viên 75 ữ 85 0C và độ ẩm

ω = 18 ữ 25%

h×nh 6b- d©y chuyÒn chÕ biÕn thøc ¨n ch¨n nu«i d¹ng viªn

2t/h - 5T/h

C02

V03-2

V03-1 V02 V01

C01

V07

V08

V05-1 qua van chặn khí V04 Tại buồng sấy, viên được dàn đều trên bề mặt buống sấy nhờ cơ cấu dải đều viên trong buồng sấy và ở đây viên TAGS được duy trì ở nhiệt độ cao trong một thời gian nhất định (10 ữ 15s) để tiếp tục làm chín thoát ẩm nhờ hai quạt Q01, Q02-1 và thiết bị trao đổi nhiệt (không khí – hơi nước ) V05-3 sau đó viên được đưa xuống buồng làm nguội nhờ có cơ cấu

đóng mở theo chu kỳ, cửa xả sấy điều khiển bằng khí nén khi viên xuống buồng làm nguội (V05-2), viên được làm khô và gia cứng bề mặt nhờ không khí đối lưu của quạt Q02-1 và Xyclon lắng Q02-2 Sau khi lưu chảy một thời gian nhất định trong buồng làm nguội nhờ có cơ cấu đóng mở theo chu kỳ của cửa xả nguội điều khiển bằng khí nén viên được đưa xuống máy bẻ V02 Nếu viên cần bẻ nhỏ thì sẽ đi qua máy vào khe giữa hai quả lô của máy bẻ còn nếu không cần bẻ vụn thì viên sẽ trượt trên máy để chảy tới gầu tải viên V07 Qua gầu tải viên được đưa tới sàng phân ly V08 ở đây viên hỗn hợp sẽ được phân

ra hai loại :

+ Loại chính phẩm là các viên đạt yêu cầu kích thước hình học sau khi qua sàng tự chảy vào thùng sản phẩm C02, rồi tới hệ thống cân đóng bao C04 thành bao sản phẩm

+ Loại phế phẩm là những viên không đạt yêu cầu các kích thước hình học được đưa lại gầu C01 để ép lại

- Hơi nước dùng cho quá trình làm chín bột, diệt khuẩn và sấy gia cứng viên được cung cấp nhờ hệ thống thiết bị cung cấp xử lý, điều tiết hơi nước A01 với công suất từ 200 ữ 500 kg/h áp lực tối đa 5at

2 Hoàn thiện công nghệ chế tạo máy tạo viên thức ăn gia súc gia cầm công suất từ 2 ữ 5 tấn/h

Máy ép viên là thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên, qua phân tích so sánh đánh giá ưu điểm như đã trình bày ở phần trên chúng tôi đã lựa chọn máy ép viên kiểu lô ép khuôn quay là loại máy tiên tiến

và được sử dụng hầu hết trong các dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên hiện

đại trên thế giới

2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán lựa chọn thông số máy tạo viên năng suất 2 ữ 5 tấn/h

2.1.1 Phân tích nguyên lý làm việc của máy ép viên

Quá trình hình thành viên của máy ép viên được tạo ra trên cơ sở tồn tại khe hở giữa thể bột với khuôn ép và lô ép Nguyên liệu bột hỗn hợp dưới tác dụng của các nhân tố nhiệt độ, lực ma sát và lực ép của lô tổng hợp lại khiến cho khoảng không của thể bột nhỏ lại mà hình thành viên có kích thước

và độ chặt nhất định Căn cứ vào trạng thái khác nhau của nguyên liệu bột trong quá trình ép có thể chia ra 3 vùng : vùng cấp liệu, vùng ép biến dạng và vùng ép thành hình (hình 7)

1) Vùng cấp liệu về cơ bản vật liệu không chịu sự ảnh hưởng của ngoại lực nào nhưng lại chịu ảnh hưởng của lực ly tâm (do khuôn ép quay) khiến cho vật liệu dán chặt trên vòng của khuôn với mật độ 0,4 ữ 0,7g/cm3 [5]

α

O

Hướng quay của lô ép Vùng biến dạng của ép viên

Vùng cấp liệu Vùng biến dạng Vùng ép thành viên Hướng quay của khuôn

O1

Hình 7 Trạng thái nguyên liệu bột trong quá trình ép viên