Bài tập lớn thiết kế kĩ thuật máy sấy lúa

Các yếu tố tác động và các bộ phận cần thiết để thực hiện chức năng chung được thể hiện như sau : Sấy lúa ẩm ướt từ 10 – 12 tấn trong vòng 8 – 10 giờ Nhiên liệu HT cung cấp nhiên liệu Bộ

4 PHẦN ĐƯA RA Ý TƯỞNG

4.1 Phân tích chức năng :

4.1.1 Tìm ra chức năng chung của máy sấy lúa.

Yêu cầu chung của máy sấy lúa là làm sao để máy sấy lúa sấy khô được láu theo một số yêu cầu nào

đó, cụ thể là sấy khô 10 tấn lúa trong vòng 8 – 10 giờ Các yếu tố tác động và các bộ phận cần thiết để thực hiện chức năng chung được thể hiện như sau :

Sấy lúa ẩm ướt từ

10 – 12 tấn trong

vòng 8 – 10 giờ

Nhiên liệu

HT cung cấp nhiên liệu

Bộ phận lọc tro

Ống xoáy tro Miệng cung cấp gió nóng

Cánh quạt

Động cơ Giá đỡ Cỗng chia gió Khoang chứa lúa

HT chia gió trong khoang C

Van xả hơi nước

Băng tải

Nhiên liệu

HT cung cấp nhiên liệu

Bộ phận lọc tro

Ống xoáy tro Miệng cung cấp gió nóng

Cánh quạt Động cơ Giá đỡ Cỗng chia gió Khoang chứa lúa

HT chia gió trong khoang C Van xả hơi nước Băng tải

4.1.2 Phân tích chức năng con

Từ chức năn chung đã đưa ra để phân tích thành những chức năng nhỏ hơn, góp phần thực hiện chức năng chung đã định :

Sấy lúa ẩm ướt từ 10 – 12 tấn trong vòng 8 – 10 giờ

Để thực hiện các chức năng đó cẩn có các bộ phận

cơ

Bộ

phận

dẫn

động

Bộ phận

lò đốt

Bộ phận

lò tro

Bộ phận cung cấp gió nóng

Bộ phận buồng sấy

Bộ phận chế độ sấy

Bộ phận vận chuyển lúa lên xuống

Chế

độ sấy 1

Chế

độ sấy 2

4.2 Tham khảo thiết kế liên quan

 Máy sấy tĩnh vỉ ngang:

 Ưu : Chi phí đầu tư thấp, ít chiếm mặt bằng, Ẩm độ lúa sau khi sấy đều hơn

 Nhược: công suất nhỏ, thời gian sấy lâu.Tốn nhân công do do phải đảo lúa vì nó không có chế độ sấy từ trên xuống Lúa khô không đều không đều

Hình 1 – máy sấy tĩnh vĩ

ngang

 Máy sấy lúa chạy lũ:

 Ưu: Do kết cấu rất gọn nhẹ, máy sấy chạy lũ rất thuận lợi cho việc di chuyển kể cả những nơi có mặt bằng rất hạn chế

 Nhược: công suất nhỏ, thời gian sấy lâu, chỉ phù hợp trong trường hợp khẩn cấp với khối lượng nhỏ Chỉ dùng than là duy nhất , không dùng được động cơ điện

 Máy sấy tĩnh vỉ ngang đảo chiều gió:

 Ưu : Ít tốn diện tích xây buồng sấy và không cần phải tốn nhân công cào đảo lúa, có thể sử dụng lò than đá hoặc lò trấu

 Nhược điểm: công suất nhỏ không phù hợp cho qui mô lớn với khối lượng lớn trong thời gian ngắn

4.2.1 Mô tả thiết kế :

Quan sát những máy sấy lúa đã chế tạo sẵn ta thấy hệ thống máy sấy lúa nẳm bao gồm lò đốt cung cấp hơi nóng, quạt hút hơi nóng đưa vào buồng sấy

và làm khô lúa

4.2.2 Mô tả hoạt động :

thống bao gồm buồng đốt nhiên liệu, ống xoáy gió, ống xoáy trấu, ống dẫn khí nóng ra khỏi

lò đốt, động cơ điện – dầu – quạt gió, ống dẫn gió và chia gió thành hai chế độ sấy, van chế độ, tháp tam giác chia gió trong buồng sấy, buồng sấy, nhiệt kế đo độ, cửa thoát hơi nước, cầu thang, băng tải và tấm bạt che buồng sấy nếu khi thực hiện chế độ sấy từ trên xuống(chế

độ 2)

Hình 2 – máy sấy lúa chạy lũ

Hình 3 – máy sấy tĩnh vĩ ngang đảo chiều gió

Mô hình cơ bản của hệ thống máy sấy lúa

 Hệ thống hoạt động được nhờ vào sức kéo của động cơ truyền qua dây đai, bánh đai, tới quạt được lắp ở đầu ống chia gió Động cơ chạy bằng điện hoặc dầu Deizel Thường th2 động cơ chạy bằng điện Trong thực tế hệ thống máy sấy lúa thường thiết kế sấy lúa chỉ một chế độ - từ dưới lên và chủ yếu là dùng sức người để đưa lúa ra vào khỏi buồng sấy

4.2.3 Đánh giá ưu điểm, nhược điểm :

 Tận dụng được lượng nhiệt cung cấp ở múc tối đa

 Tiết kiệm thời gian của mẽ sấy, không tốn công đão lúa

 Hệ thống đốt nhiên liệu bán tự động sẽ giảm bớt nhân lực

 Máy được đặt trên mọi địa hình, mọi vùng, di động được, đảm bảo vệ sinh môi trưởng

 Việc lắp đặt dễ dàng, bảo trì dễ nhưng cần diện tích đặt máy và không gian xung quanh rộng thì càng tốt để đỡ ảnh hưởng nhiệt nóng

4.3 Đưa ra ý tưởng

Ý tưởng 1 :

 Hệ thống có kết cấu gồm lò đốt trấu , than hoặc củi,

 Động cơ quay quạt quay hút gió nóng đem vào buồng sấy

 Sấy một chiều từ dưới lên

 Đưa lúa vào ra khỏi buồng sấy bằng sức người

 Nhiên liệu nạp vào từ từ từng đợt bằng cách xúc trấu cho vào lò đốt

 Có một nhiệt kế đo dộ

 Cánh quạt li tâm một lớp

 Động cơ dầu, điện

Ý tưởng 2 :

 Hệ thống có kết cấu gồm lò đốt nhiên liệu trấu hoặc than củi

 Động cơ quay quạt quay hút gió nóng đem vào buồng sấy

 Sấy hai chiều từ dưới lên và từ trên xuống

 Đưa lúa vào ra khỏi buồng sấy bằng sức người

 Nhiên liệu nạp vào từ từ, đều đặn nhở phểu chia nhiên liệu (trấu)

 Cánh quạt li tâm hai lớp

 Có hai nhiệt kế đo độ

 Động cơ dầu, điện

Ý tưởng 3 :

 Hệ thống có kết cấu gồm lò đốt nhiên liệu trấu hoặc than củi

 Động cơ quay quạt quay hút gió nóng đem vào buồng sấy

 Sấy hai chiều từ dưới lên và từ trên xuống

 Đưa lúa vào ra khỏi buồng sấy nhờ băng tải

 Nhiên liệu nạp vào từ từ, đều đặn nhở phểu chia nhiên liệu (trấu)

 Cánh quạt li tâm hai lớp

 Có hai nhiệt kế đo độ

 Động cơ dầu, điện

 Có cơ cấu lọc, tách tro khỏi luồng khí nóng trước khi khí nóng đó được thổi vào buồng sấy

5 Đánh giá ý tưởng, chọn phương pháp thiết kế.

5.1 Sử dụng ma trận quyết định đánh giá các ý tưởng.

Giá thành 10 + -

Ý tưởng dùng làm chuẩn là ý tưởng 3 – ý tưởng là máy sấy hai chiều có hệ thống lọc tro và dùng băng tải lúa

 Đánh giá ý tưởng :

 Ba ý tưởng trên đều có lỏ đốt nhiên liệu trấu, than hoặc củi Quạt quay môtor quay đưa gió nóng vào buồng sấy làm khô lúa Sự vận hành môtor đơn giản, dễ sử dụng

 Ý tưởng 1, 2 không có cơ cấu

lọc tro nên khoi sấy xong, lúa rất dơ, lẫn lộn tro bụi, mùi ám khói, làm buồng sấy dơ gây mất vệ sinh, giảm chất lượng sản phầm gạo sau này

 Ý tưởng 1 thì không có chế độ

sấy từ trên xuống nên lúa khô không đều, phải tốn nhân công đão lúa Suy ra tốc độ sấy chậm, kho sấy, khó vận hành và khối lượng mẻ sấy nhỏ Lúa khô không đều Còn ý tưởng 2 và 3 thì có thêm cơ chế này nên đã khắc phục được những nhược điểm này

Hệ thống xoáy lọc tro

Chề độ sấy từ trên xuống – miệng trên đậy, lỗ thoát khí phía dưới

mở.

 Ý tưởng 1 , 2 không có băng tải đưa lúa lên, xuống khỏi buồng sấy, do

đó rất tốn thời gian, nhân công cho việc di dởi lúa

 Ý tưởng 1 , 2 có tuổi thọ cao hơn ý tưởng 3 vì ý tưởng 3 có thêm

nhiều kết cấu khác làm hệ thống phức tạp thêm và bí hơi nếu sấy từ trên xuống

 Tốc độ sấy của ý tưởng 2 ,3 nhanh do nhờ cơ chế sấy hai chiều từ

dưới lên và từ trên xuống

 Ta thấy trong ba ý tưởng, ý tưởng 3 có điểm cao nhất, phù hợp nhất nên được chọn lảm trong quá trình thiết kế

5.2 Các bộ phận chính của hệ thống :

 Lò đốt :

o Gồm miệng phểu để chứa trấu, điều tiết trấu chảy từ từ hay nhanh là phù thuộc vào sự điều chỉnh của ngưởi điều khiển cần gạt trấu

o Miệng lò đốt là nơi sãy ra quá trình cháy trấu, trước miệng lò

có lưới thép cản trở làm cho trấu

và tro không bay ngược ra ngoài và một phần cũng nhờ vào sự hút mạnh của quạt gió Trong lò có ống xoáy trấu

 Hệ thống lọc tro :

o o o o

o Gồm ống xoáy tro có nhiệm vụ đưa gió nóng quay ngược trỡ lại vào lò đốt,

Cơ cấu lò đốt – trấu

Cơ cầu xoáy tro

ly tâm – giúp tro lắng xuống

Vòi xoáy trấu

gió này được phun hướng xuống theo vòng xoáy ốc hướng xuống tạo vòng xoáy li tâm cùng với tro bụi và theo lực li tâm, tro bụi

được lắng xuống đáy lò đốt

 Hệ thống cung cấp gió nóng

tới họng chia gió và tới hệ

thống lọc tro:

o

Gồm ống hút gió từ trong buồng đốt ra phía trước quạt gió hai tầng

o Miệng cung cấp được chia làm hai nhánh để tăng thêm lưu lượng gió truyền tới cho quạt hút và truyền vào họng chia gió

o Phía đẩu ống xoáy gió cùa co cấu lọc tro có nỡ rộng ra để hứng

được nhiều gió

 Hệ thống tạo sấy hai chiều :

o Bao gồm họng chia, van đóng

1 ,2 Khi gió nóng vào họng, nếu

van đóng ở vỉ trỉ 1 thì là kiểu sấy

2 (sấy từ trên xuống), còn khi

van đóng ở vị trí 2 thì là kiểu sấy

1 (sấy từ dưới lên) Van đó di

chuyển được là nhờ vào sợi dây

gắn vào đầu cánh van và được

dẫn ra ngoài khỏi họng sấy

o Khi sấy từ dưới lên thì

ngoài

buồng sấy, các van thoát khí

Cơ cấu hút gió ngược lại của ống xoáy gió

Vị trí đóng van 1

Vị trí đóng van 2

Các lỗ thông khí khi sấy từ trên xuống

Van điều chỉnh 2 chế độ sấy

Tấm bạt để đậy khi sấy

ở chế độ 2

Cánh quạt, ống đưa gió vào buồng sấy

đó phải đóng lại, bạt che phía trên mở ra Còn khi sấy chế độ từ trên xuống thì bạt che phia trên đóng lại, các van thoát mở ra để hơi nước thoát ra ngoài

 Hệ thống băng tải đưa lúa lên xuống khỏi buồng sấy :

o Do miệng buồng sấy cao hơn mặt đất khoảng 2m do đó khi vận chuyển lúa từ dưới đất lên buồng sấy là vấn đề gian nan, tốn nhân lực, tốn thời gian nếu mà ta vận chuyển khoàng từ 10 – 12 tấn lúa cho mỗi mẻ sấy

o Băng tải thì cần thiết kế hướng đặt, điểm đặt và tính toán xem cần loại băng tải gì Qua tính toán thì nhóm đi đến quyết định chọn mua băng tải dạng máng bằng vải vì ta chỉ để nó tải lên, xuống những bao lúa đã thắt chặt

 Động cơ :

o Có khá nhiều trên thị trường, chỉ cần phù hợp với công suất và số vòng quay tính toán, thông thường chọn loại động cơ điện vì ít gây

ô nhiểm, ổn định, điều khiển dể dàng và có cộng suất lớn nhưng khi thiết kế cũng cần chú ý đến động cơ dầu nữa vì nó không phụ thuộc điện năng nên tính cơ động cao

 Kết cấu khung đỡ trong buồng sấy và cho các hệ thống khác:

o Vì mỗi mẻ sấy từ 10 – 12 tấn lúa, do đó khung đỡ là một vấn đề rất quan trọng và phải tính toán hợp lý Trong lòng khung đỡ ta dựng rất nhiểu cột bêtong kết hợp với khung thép mắt cáo tạo thành hệ ràng buộc siêu tĩnh như một hệ thống khung giàn giáo chuẩn bị đỗ bêtong trần nhà của các công trình xây dựng

 Ngoài ra cần có thêm hai nhiệt kế đo nhiệt độ

tại buồng sấy với hai chế độ sấy khác nhau