Nghiên cứu thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh

Nội dung chính của đồ án: - Khảo sát tình hình và thực tế sản xuất tinh bột khoai mì hoặc sản phẩm tương đương bằng máy ly tâm trục đứng; - Phân tích, đánh giá và đề xuất các thông số c

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY LY TÂM TRỤC ĐỨNG SỬ DỤNG Ổ KHÍ TĨNH

GVHD: PGS TS ĐẶNG THIỆN NGÔN SVTH: ĐÀO THANH DỰ

MSSV: 13143059 SVTH: LÂM LÊ PHÚ MSSV: 13143251

S K L 0 0 4 9 5 0

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

MSSV : 13143059 SVTH : LÂM LÊ PHÚ MSSV : 13143251 Lớp : 131433D Khoá : 2013 - 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

MSSV : 13143059 SVTH : LÂM LÊ PHÚ MSSV : 13143251 Lớp : 131433D Khoá : 2013 – 2017

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Đào Thanh Dự MSSV: 13143059

Họ tên sinh viên: Lâm Lê Phú MSSV: 13143251

Lớp: 131433D Khoá: 2013 – 2017

Ngành đào tạo: Công nghệ Chế tạo máy Hệ: A

1 Tên đề tài:

Nghiên cứu thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Máy ly tâm trục đứng công suất 20 kg/mẻ;

- Tốc độ trục chính từ 4000 – 6000 vòng/phút

3 Nội dung chính của đồ án:

- Khảo sát tình hình và thực tế sản xuất tinh bột khoai mì (hoặc sản phẩm tương đương) bằng máy ly tâm trục đứng;

- Phân tích, đánh giá và đề xuất các thông số cụ thể máy ly tâm trục đứng sản xuất tinh bột khoai mì (hoặc sản phẩm tương đương) quy mô gia đình/hợp tác xã;

- Nghiên cứu đề xuất kết cấu máy ly tâm trục đứng khả thi;

- Tính toán thiết kế máy ly tâm trục đứng (sử dụng ổ cơ);

- Nghiên cứu đề xuất cải tiến kết cấu máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh;

- Tính toán thiết kế máy ly tâm trục đứng (sử dụng ổ khí tĩnh);

- Tập bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp, clip minh hoạ động;

- Tập thuyết minh, poster

4 Ngày giao đồ án: 06/03/2017

5 Ngày nộp đồ án: 15/07/2017

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

PGS TS Đặng Thiện Ngôn

(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên sinh viên: Đào Thanh Dự MSSV: 13143059 Hội đồng: 05

Họ và tên sinh viên: Lâm Lê Phú MSSV: 13143251 Hội đồng: 05

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh

Ngành đào tạo: Công nghiệp chế tạo máy

Họ và tên GV hướng dẫn: PGS TS Đặng Thiện Ngôn

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy) 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4 Những tồn tại (nếu có):

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các

mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực

tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên: Đào Thanh Dự MSSV: 13143059 Hội đồng: 05

Họ và tên sinh viên: Lâm Lê Phú MSSV: 13143251 Hội đồng: 05

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh

Ngành đào tạo: Công nghiệp chế tạo máy

Họ và tên GV phản biện: (Mã GV)

Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được:

4 Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

5 Câu hỏi:

6 Đánh giá:

đa

Điểm đạt được

1 Hình thức và kết cấu ĐATN 30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của

các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Tính cấp thiết của đề tài 10

2 Nội dung ĐATN 50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

thuật, khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần,

hoặc quy trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng

buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên

ngành…

5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

4 Sản phẩm cụ thể của ĐATN 10

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành công nghệ công nghệ chế tạo máy là ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng trong sản xuất cơ khí Có nhiệm vụ đáp ứng nhu cầu thực tế như thiết kế, chế tạo ra các chi tiết máy, các loại thiết bị máy móc để đáp ứng nhu cầu của mọi ngành sản xuất Góp phần phát triển sản xuất, là một ngành kinh tế mang lại lợi nhuận cao, nhờ sản xuất ra những sản phẩm có giá trị vượt trội Sớm nhận thức được tầm quan trọng của ngành công nghiệp này, các nước phát triển như Đức, Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc,… đã rất chú trọng phát triển ngành cơ khí chế tạo máy để phục vụ quá trình công nghiệp hóa, không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu sang các thị trường khác

Là sinh viên chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy của trường ĐH Sư Phạm

Kỹ Thuật TP.HCM, để trang bị hành trang tốt hơn chuẩn bị bước vào ngành nghề của mình sau khi ra trường Chúng em đã được đi thực tập thực tế ở các công ty, xí nghiệp trên khắp các tỉnh thành sản xuất các mặt hàng chuyên về lĩnh vực cơ khí

Nay chúng em lại may mắn có được cơ hội làm Đồ Án Tốt Nghiệp, đây là khoảng thời gian rất hữu ích giúp chúng em có thể gợi nhớ, tìm hiểu lại và sử dụng hết những kiến thức đã được học trong những năm học vừa qua Vì kiến thức, tài liệu và thời gian có hạn nên trong đồ án không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong

sự thông cảm của các Thầy (Cô) Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

ĐÀO THANH DỰ LÂM LÊ PHÚ

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã gặp không ít khó khăn vì kiến thức lý thuyết còn ít, kinh nghiệm thiết kế còn nhiều hạn chế, cũng như việc sử dụng phần mềm thiết kế chưa thuần thục Thế nhưng, chúng em luôn có được sự hỗ trợ nhiệt tình từ quý thầy cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, sự giúp đỡ chân thành của bạn bè và người thân Chính điều đó đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án này

Nay chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc tới:

- Giảng viên PGS.TS Đặng Thiện Ngôn đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, động

viên cho chúng em trong suốt quá trình làm đồ án Với những kinh nghiệm thiết thực của mình, thầy đã giúp chúng em nhận ra những hạn chế, khắc phục sai sót, có những cách làm, bước đi hợp lý

- Tất cả quý thầy cô trong khoa Cơ khí Chế Tạo Máy đã khuyến khích và toàn thể thành viên trong RemeLab tạo điều kiện, hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm cho chúng em thực hiện đồ án

- Gia đình cùng toàn bộ anh chị em, bạn bè đã giúp đỡ từ vật chất đến tinh thần cho chúng em

Sinh viên thực hiện

TÓM TẮT

Nâng cao khả năng làm việc và giảm công suất tiêu thụ điện năng cũng như đảm bảo an toàn vận hành của máy ly tâm là một trong các tiêu chí đang được lưu tâm của máy ly tâm hiện nay

Máy ly tâm tinh bột khoai mì trục đứng là một trong các loại máy được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp còn tồn đọng một số vấn đề về công suất và tốc độ Bài báo trình bày quá trình thiết kế một máy ly tâm tinh bột khoai mì có sử dụng các

Sinh viên thực hiện

ĐÀO THANH DỰ LÂM LÊ PHÚ

ABSTRACT

One of the most considered criteria of centrifugal machine is how to enhance work capacity, reduce electricity consumption and be safe in operation Tapioca starch vertical centrifugal machine, being one of the most popular using machines in our industry, still has some limitations about capacity and speed This article shows designing process of a tapioca starch centrifugal machine using air bearing instead of traditional axle-bearings

A model of vertical centrifugal machine using bearings was designed and simulation by software Solidwork

A model of vertical centrifugal machine using aerostatoc bearings was designed and simulation by software ANSYS (Version 15)

The result durable testing by softwave Solidwworks anh simulation air flow by ANSYS show the capability of the aerostatic bearings andaerostatic thrust bearings used in vertical centrifugal machine with capacity of 20 kg/batch

MỤC LỤC

Trang

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv

LỜI NÓI ĐẦU vii

LỜI CẢM ƠN viii

TÓM TẮT ix

ABSTRACT x

MỤC LỤC xi

DANH SÁCH CÁC BIỂU BẢNG xiii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH xix

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

1.2.1 Ý nghĩa khoa học 3

1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 3

1.3.1 Mục tiêu tổng quát 3

1.3.2 Mục tiêu cụ thể 3

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu: 4

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 4

1.5 Phương pháp nghiên cứu 4

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 4

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 4

1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp 5

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 6

2.1 Giới thiệu về cây khoai mì 6

2.1.1 Cây khoai mì 6

2.1.2 Củ khoai mì 6

2.1.3 Phân loại 8

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng củ khoai mì 10

2.1.5 Phân bố cây khoai mì 11

2.1.5.1 Tình hình trồng cây khoai mì trên thế giới 11

2.1.5.2 Tình hình trồng cây khoai mì ở Việt Nam 12

2.1.6 Sản lượng củ khoai mì trên thế giới và Việt Nam 12

2.1.6.1 Trên thế giới 12

2.1.6.2 Ở Việt Nam 13

2.2 Tình hình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam 14

2.2.1 Tinh bột khoai mì 14

2.2.2 Sản lượng tiêu thụ khoai mì 14

2.2.3 Thực trạng sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam 15

2.2.3.1 Sản xuất thủ công 15

2.2.3.2 Sản xuất công nghiệp 18

2.2.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì điển hình ở các nhà máy Việt Nam 31

2.3 Các loại máy ly tâm sản xuất tinh bột 32

2.3.1 Máy ly tâm làm việc gián đoạn 35

2.3.1.1 Máy ly tâm 3 chân 36

2.3.1.2 Máy ly tâm kiểu treo 36

2.3.1.3 Máy li tâm tự động cạo bã 37

2.3.2 Máy ly tâm làm việc liên tục 38

2.3.2.1 Máy ly tâm đẩy bã bằng pittong 38

2.3.2.2 Máy ly tâm vít xoắn nằm ngang 39

2.3.2.3 Máy ly tâm tháo bã bằng lực ly tâm 40

2.3.2.4 Máy li tâm cao tốc 41

2.4 Máy ly tâm trục đứng 44

2.4.1 Máy ly tâm trục đứng tốc độ thường: 44

2.4.1.1 Máy ly tâm trục đứng kiểu treo 45

2.4.1.2 Máy ly tâm trục đứng ba chân 46

2.4.2 Máy ly tâm trục đứng tốc độ cao 47

2.4.2.1 Máy ly tâm trục đứng cao tốc kiểu đĩa 49

2.4.2.2 Máy ly tâm trục đứng cao tốc loại ống 51

2.5 Những vấn đề tồn đọng trong máy ly tâm trục đứng 52

2.6 Định hướng nghiên cứu 52

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 53

3.1 Cơ sơ lý thuyết 53

3.1.1 Ly tâm 53

3.1.2 Máy lắng ly tâm 54

3.1.2.1 Lực ly tâm và yếu tố phân li 54

3.1.2.2 Bề mặt chất lỏng trong thùng 56

3.1.2.3 Vận tốc lắng 58

3.1.2.4 Năng suất lắng 59

3.1.2.5 Công suất động cơ 60

3.1.3 Máy lọc ly tâm 62

3.1.3.1 Năng suất của máy lọc ly tâm 62

3.1.3.2 Hệ số sử dụng 64

3.1.4 Lực kẹp ma sát nghiêng 64

3.1.5 Dao động 65

3.1.5.1 Giời thiệu về dao động 65

3.1.5.2 Dao động của máy ly tâm trục đứng 66

3.2 Các rung động sinh ra trong quá trình làm việc 68

3.2.1 Mất cân bằng động 69

3.2.2 Không đồng trục 69

3.2.4 Bánh răng bị mòn 69

3.2.5 Độ rơ của máy 69

3.2.6 Độ lệch tâm tại ngõng trục 69

3.2.7 Lực khí động và áp lực thủy động 70

3.2.8 Sự biến dạng 70

3.2.9 Lựa chọn thiết bị không phù hợp 70

3.2.10 Do sự cộng hưởng 70

3.3 Giải pháp khắc phục 70

3.3.1 Giảm kích thích 70

3.3.2 Dùng giảm chấn 71

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY LỌC LY TÂM TRỤC

ĐỨNG SỬ DỤNG Ổ CƠ 72

4.1 Yêu cầu thiết kế 72

4.2 Phương án thiết kế: 72

4.2.1 Phương án 1 (Lắp 2 ổ bi đỡ - chặn nằm 2 đầu thùng quay) 72

4.2.1 Phương án 2 ( Lắp 2 ổ bi đỡ - chặn nằm dưới thùng quay) 73

4.2.3 Phương án 3 ( Lắp 2 ổ bi đỡ và 1 ổ bi chặn) 73

4.2.4 Phương án 4 (Lắp ổ bi đỡ chặn – khớp nối) 74

4.3 Tính toán thiết kế 75

4.3.1 Thiết kế thùng 75

4.3.2 Lực ly tâm 77

4.3.3 Vận tốc lắng 77

4.3.4 Năng suất lắng 78

4.3.5 Năng suất của máy lọc ly tâm 78

4.3.6 Công suất của động cơ 79

4.3.7 Thiết kế đai 80

4.3.8 Khoảng cách trục a 82

4.3.9 Xác định số đai z 83

4.3.10 Chiều rộng và đường kính ngoài bánh đai 83

4.3.11 Lực căng đai ban đầu và lực tác dụng lên trục 84

4.3.12 Thiết kế trục 84

4.3.12.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 84

4.3.12.2 Xác định đường kính sơ bộ các đoạn trục 85

4.3.12.3 Xác định khoảng cách các gối đỡ và điểm đặt lực 85

4.3.13 Xác định các thông số của trục 86

4.3.13.1 Xác định các thông số và chiều của các lực từ các chi tiết máy 86

4.3.13.2 Xác định đường kính và chiều dài các đoạn trục 86

4.3.14 Tính kiểm nghiệm trục 88

4.3.14.1 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi 88

4.3.14.2 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền tĩnh 89

4.3.14.3 Tính kiểm nghiệm trục về cứng uốn 90

4.3.14.4 Kiểm tra ứng suất trên phần mềm SolidWorks 2015 90

4.3.15 Tính chọn ổ lăn 95

4.3.16 Tính toán lực kẹp ma sát nghiêng: 97

4.3.17 Dao động do giảm chấn gây ra 97

4.4 Mô hình thiết kế tổng thể máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ cơ 99

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÁY LY TÂM TRỤC ĐỨNG SỬ DỤNG Ổ KHÍ TĨNH 102

5.1 Ổ khí tĩnh 102

5.1.1 Giới thiệu 102

5.2 Cơ sở lý thuyết của ổ khí tĩnh 104

5.2.1 Cơ sở lý thuyết về dòng chảy chất khí 104

5.2.1.1 Dòng chảy qua tấm phẳng song song 104

5.2.1.2 Dòng chảy qua rãnh chữ nhật 104

5.2.1.3 Dòng chảy qua rãnh tròn 106

5.2.1.4 Dòng chảy của chất khí xuyên qua các lỗ nhỏ 108

5.2.1.5 Dòng chảy qua rãnh nối tiếp 110

5.3 Cơ sở tính toán thiết kế ổ khí tĩnh 114

5.4 Các loại vật liệu dùng để chế tạo ổ khí 116

5.5 Thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh 117

5.5.1 Thiết kế ổ khí tĩnh 117

5.5.2 Phương án bố trí truyền động 117

5.5.3 Phương án bố trí ổ khí tĩnh 117

5.5.4 Phương án thiết kế ổ đỡ khí tĩnh 119

5.5.5 Phương án thiết kế ổ chặn khí tĩnh 121

5.5.6 Lựa chọn phương án 122

5.6 Tính toán các thông số ổ khí tĩnh 123

5.6.1 Tính toán ổ đỡ khí tĩnh 123

5.6.2 Tính toán ổ chặn khí tĩnh 129

5.7 Mô hình tổng thể máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh 133

5.8 Mô phỏng dòng khí trên phần mềm Ansys Workench (Version 15) 136

5.8.1 Dữ liệu 136

5.8.2 Mô phỏng trên phần mềm 136

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 147

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng củ khoai mì [14] 10

Bảng 2.2: Các giống khoai mì bản sao phổ biến ở Việt Nam [14] 12

Bảng 4.1: So sánh các phương án 74

Bảng 4.2: Các ký hiệu tính toán thiết kế 75

Bảng 4.3: Bảng thống kê thiết kế đai thang 83

Bảng 4.4: Bảng thông số ổ lăn 96

Bảng 4.5: Thông số ký thuật của máy ly tâm trục đứng sử dung ổ cơ 99

Bảng 5.1: Mối quan hệ giữa Kg và h [10]-63 114

Bảng 5.2: Giá trị K go tối ưu tại các giá trị khác nhau của 𝜀 [10]-73 115

Bảng 5.3: Các thông số của ổ đỡ khí 129

Bảng 5.4: Các thông số ổ chặn khí 133

Bảng 4.5: Thông số ký thuật của máy ly tâm trục đứng sử dung ổ cơ 134

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Cây khoai mì và củ khoai mì 6 Hình 2.2: Lát cắt ngang, màu sắc vỏ củ và thịt củ 7 Hình 2.3: Lá và củ khoai mì đắng 8 Hình 2.4: Củ và tinh bột khoai mì vàng 9 Hình 2.5: Củ khoai mì đỏ 9 Hình 2.6: Củ khoai mì trắng 9 Hình 2.8: Diện tích và sản lượng khoai mì năm 2015 tại một số quốc gia [15] 13 Hình 2.9: Diễn biến sản lượng khoai mì Việt Nam năm 2015-2016 [15] 14 Hình 2.10: Tinh bột khoai mì 14

Hình 2.11: Sản xuất tinh bột khoai mì bằng phương pháp sản xuất thủ công [13] 16 Hình 2.12: Rửa củ và bóc vỏ 16 Hình 2.13: Nạo củ 17 Hình 2.14: Bột nhão và dụng cụ để tách bã 17 Hình 2.15: Tách bã 17 Hình 2.16: Vắt bã 17 Hình 2.17: Lắng tách bột 18 Hình 2.18: Bẻ vụn và sấy khô 18 Hình 2.19: Quy trình chung sản xuất tinh bột khoai mì [13] 19 Hình 2.20: Hệ thống máy bóc và làm sạch vỏ [13] 21 Hình 2.21: Máy rửa củ khoai mì [13] 22 Hình 2.22: Máy mài – xát khoai mì [13] 24 Hình 2.23: Máy rây phẳng [13] 26 Hình 2.24: Máy rây bàn chải [13] 27 Hình 2.25: Sơ đồ rửa tách tinh bột tự do từ cháo [13] 27 Hình 2.26: Sơ đồ làm việc của cyclon nước [13] 29 Hình 2.27: Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì ở nhà máy chế biến tinh

bột khoai mì Quãng Ngãi [13] 32

Hình 2.28: Máy ly tâm tốc độ thường 33

Hình 2.29: Máy ly tâm tốc độ cao 33 Hình 2.30: Công dụng lọc các huyền phù 33 Hình 2.31: Máy ly tâm tháo bã bằng tay 34 Hình 2.32: Máy ly tâm tháo bã bằng dao 34 Hình 2.33: Máy ly tâm tháo bã bằng vít tải 34 Hình 2.34: Máy ly tâm tháo bã bằng pittông 35 Hình 2.35: Phân loại máy ly tâm theo cấu tạo chỗ tựa 35 Hình 2.36: Máy ly tâm 3 chân 36 Hình 2.37: Máy ly tâm kiểu treo 37 Hình 2.38: Máy ly tâm tự động cạo bã 38 Hình 2.39: Máy ly tâm đẩy bã bằng pittong 39 Hình 2.40: Máy ly tâm vít xoắn nằm ngang 40 Hình 2.41: Máy ly tâm liên tục rôto hình nón tự tháo bã 41 Hình 2.42: Máy phân ly chất lỏng loại đĩa 42 Hình 2.43: Máy phân ly cao tốc loại ống 43 Hình 2.44: Máy ly tâm hình côn tháo vật lắng bằng sức ly tâm 44 Hình 2.45: Máy ly tâm trục đứng kiểu treo 46 Hình 2.46: Máy ly tâm ba chân 47 Hình 2.47: Hình dạng chung của máy phân ly 48 Hình 2.48: Máy ly tâm cao tốc loại đĩa 49 Hình 2.49: Kết cấu máy ly tâm cao tốc loại đĩa 50 Hình 2.50: Máy ly tâm cao tốc loại ống 51 Hình 2.51: Kết cấu đầu trên của ống 51 Hình 3.1: Nguyên lý lắng ly tâm 54 Hình 3.2: Độ thị xác định yếu tố phân ly 𝐹𝑝 [2] 55

Hình 3.3: Bề mặt chất lỏng khi thùng quay [2] 56 Hình 3.4: Bề mặt chất lỏng khi thùng quay với vận tốc lớn 58 Hình 3.5: Diễn biến của cường độ dòng điện I và số vòng quay n của 61 Hình 3.6: Lực kẹp ma sát nghiêng 65

Hình 3.7: Chu kì hệ dao động cưỡng bức 66 Hình 3.8: Mô hình dao động cưỡng bức kích động lực 67 Hình 3.9: Mô hình dao động cưỡng bức kích động bởi khối lượng lệch tâm 68 Hình 4.1: Mô hình lắp 2 ổ bi đỡ -chặn nằm 2 đầu thùng quay 72 Hình 4.2: Mô hình lắp 2 ổ bi đỡ - chặn nằm dưới thùng quay 73 Hình 4.3: Mô hình lắp 2 ổ bi đỡ - 1 ổ bi chặn 73 Hình 4.4: Mô hình lắp ổ bi đỡ chặn – khớp nối 74 Hình 4.5: Mô hình của thùng quay 75 Hình 4.6: Bề mặt chất lỏng khi thùng quay 76 Hình 4.7: Các lực tác động vào vật chuyển động tròn với vân tốc ω 77 Hình 4.8: Động cơ K100L2 80 Hình 4.9: Truyền động đai thang 81 Hình 4.10: Tiết diện đai thang 81 Hình 4.11: Khoảng cách trục a 82 Hình 4.12: Lực căng đai F 0 84

Hình 4.13: Lực tác dụng lên trục F r 84

Hình 4.15: Trục thép C45 85 Hình 4.16: Biểu đồ momen tại các điểm A,B 87 Hình 4.17: Xác định đường kính tại A và B 87 Hình 4.18: Kiểm nghiệm độ cứng uốn tại B 90

Hình 4.24: Ứng suất của trục 93 Hình 4.25: Chuyển vị của trục 94

Hình 4.26: Kết quả kiểm tra độ bền mỏi của trục 94 Hình 4.27: Các thông số hình học ổ lăn 95 Hình 4.28: Khi chưa tác động 98 Hình 4.29: Khi chịu một lực tác dụng và sinh ra dao động cưỡng bức 98 Hình 4.30: Tổng thể máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ cơ được thiết kế bằng 99

Hình 4.31: Các cụm máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ cơ 100

Hình 4.32: Cụm truyền động chính 100

Hình 4.33: Phân rã cụm truyền động chính ổ cơ 101 Hình 4.34: Mặt cắt cụm truyền động chính ổ cơ 101 Hình 5.1: Bố trí các lỗ cấp khí 103 Hình 5.2: Đường cong phân bố áp suất 103 Hình 5.3: Dòng chảy của chất khí giữa các tấm song song [10] 104

Hình 5.4: Ổ chặn có một lỗ cấp khí ở tâm 106

Hình 5.5: Ổ chặn hình khuyên có nhiều lỗ cấp khí 108 Hình 5.6: Mối quan hệ giữa C D và K [10] 110

Hình 5.7: Ổ đỡ dùng khe hở đường chu vi 111 Hình 5.8: Đặc điểm của ổ chặn với rãnh hình tròn [10]-61 112 Hình 5.9: Phân bố áp suất trong ổ khí [12] 114 Hình 5.10: Mối quan hệ giữa khả năng chịu tải và tỉ số lệch tâm [12] 115 Hình 5.11: Mối quan hệ giữa K go và khả năng chịu tải [12] 115

Hình 5.12: Các loại lỗ cấp khí [12] 116 Hình 5.13: Phương án bố trí truyền động 119 Hình 5.14: Phương án bố trí ổ khí tĩnh 119 Hình 5.15: Kết cấu ổ đỡ khí tĩnh phương án 1 120 Hình 5.16: Kết cấu ổ đỡ khí tĩnh phương án 2 120 Hình 5.17: Kết cấu ổ đỡ khí tĩnh Phương án 3 121 Hình 5.18: Kết cấu ổ chặn khí tĩnh 122 Hình 5.19: Phương án bố trí và kết cấu ổ khí tĩnh 122 Hình 5.20: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí tối ưu và khe hở [10] 123 Hình 5.21: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí và tỉ lệ L/D [10] 124 Hình 5.22: Vị trí đặt lỗ cấp khí 125 Hình 5.23: Mối qua hệ giữa C L và vị trí đặt lỗ cấp khí [10] 125

Hình 5.24: Ảnh hưởng của số lỗ cấp khí mỗi hàng tới khả năng tải [10] 126 Hình 5.25: Ảnh hưởng của đường kính lỗ cấp khí tới số lượng lỗ [10] 126 Hình 5.26: Ảnh hưởng của chiều dài ổ tới khả năng tải [10] 127 Hình 5.27: Các thông số lỗ cấp khí 127

Hình 5.28: Mối quan hệ giữa L,D và lưu lượng dòng khí [10] 128 Hình 5.29: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí và tỉ lệ áp suất [10] 129 Hình 5.30: Kích thước ổ chặn 130 Hình 5.31: Mối quan hệ giữa tỉ lệ b/a và C L [10]-107 130

Hình 5.32: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí và khe hở và tỉ lệ b/a [10] 131 Hình 5.33: Mối quan hệ giữa đường kính lỗ cấp khí tối ưu và số lỗ [10] 131 Hình 5.34: Lưu lượng dòng khí cấp [10] 132 Hình 5.35: Mô hình máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh 133

Hình 5.36: Phân rã các cụm máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh 133 Hình 5.37: Cụm truyền động ổ khí 135 Hình 5.38: Phân rã cụm ổ khí 135 Hình 5.39: Mặt cắt cụm truyền động ổ khí 135

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Tinh bột được sử dụng rộng rải trong công nghiệp thực phẩm và các ngành công nghiệp khác Trong công nghiệp thực phẩm dùng làm các loại bánh, kẹo, mỳ

ăn liền, miến… hoặc trộn lẫn với các sản phẩm khác để chế biến ra các món ăn, dùng trong sản xuất đường, mạch nha, glucoze…

Một số tinh bột thường được sử dụng như tinh bột mì, tinh bột bắp, tinh bột khoai tây Khoai mì là cây lương thực dễ trồng, cho năng suất cao khoảng 9 tấn/ha

Ở Việt Nam sản lượng khoai mì khoảng 3 triệu tấn/năm, chỉ đứng thứ hai sau lúa Khoai mì có tỉ lệ protein và chất béo thấp so với các loại lương thực khác nhưng nếu sử dụng trực tiếp để làm lương thực có giá trị không cao Nếu dùng khoai mì để sản xuất tinh bột khoai mì thì không những đáp ứng phục vụ cho các ngành công nghiệp mà còn là nguồn hàng xuất khẩu quan trọng

Trong bối cảnh đó đối với các nhà sản xuất, việc đầu tư sản xuất các loại tinh bột có chất lượng cao, tinh bột biến tính và các sản phẩm các khác là một đòi hỏi bức thiết, vừa giúp cải thiện các tính chất của tinh bột khoai mì để có thể ứng dụng rộng rãi hơn, vừa nâng cao hơn nữa giá trị của khoai mì, đa dạng hóa sản phẩm nhằm áp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, tạo động lực cho sự nghiệp chất kết dính, dược phẩm, công nghệ thực phẩm… Cùng với xu thế hội nhập phát triển của từng công ty cũng như của toàn xã hội Riêng đối với nước ta khoai

mì khá nhiều, nếu ta tận dụng để chế biến thành tinh bột thì không những đáp ứng được nhu cầu phục vụ cho các ngành công nghiệp mà còn là một nguồn hàng xuất khẩu quan trọng

Để đáp ứng được nhu cầu lượng tinh bột năng suất cao thì yếu tố các máy móc

có chuyển động tương đối không thể thiếu, điển hình loại ổ trục một bộ phận rất quan trọng giúp cho các trục có thể thực hiện các chuyển động quay hoặc tịnh tiến một cách dễ dàng nhờ giảm thiểu được ma sát Trong thực tiễn, ổ trục có rất nhiều loại nhưng có thể chia làm hai loại là có tiếp xúc và không có tiếp xúc Loại có tiếp

xúc phổ biến là các loại ổ lăn cơ khí, ổ trượt cơ khí,… với các chức năng đỡ trục khi chuyển động quay hoặc tịnh tiến hoặc chức năng chặn chuyển động theo chiều dọc trục Các loại ổ cơ khí này đang được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp cũng như được ứng dụng trong các sản phẩm gia dụng Tuy nhiên khi sử dụng ổ cơ cần lưu ý đến một số vấn đề như: số vòng quay thấp, ma sát, rung động và tiếng ồn do

sự tiếp xúc lăn/trượt giữa ngõng trục và ổ Do vậy, trong thực tế việc áp dụng ổ cơ cho các ứng dụng tốc độ cao khá hạn chế, đòi hỏi các ổ được thiết kế và chế tạo đặc biệt

Loại ổ trục không tiếp xúc là các loại ổ khí, ổ thủy lực, ổ từ, ổ hỗn hợp,… Khác với các loại ổ cơ, ổ khí sử dụng dòng khí nén áp suất cao để nâng/chặn trục khi thực hiện chuyển động quay hoặc tịnh tiến mà không có sự tiếp xúc giữa phần tĩnh và phần động Như vậy, khí là phần đệm giữa ổ trục và ngõng trục giúp nâng cao hiệu suất cho các hệ truyền động nhờ giảm thiểu được ma sát trong ổ nên ít gây

ra rung động, giảm tiếng ồn, cho phép hoạt động với số vòng quay lớn nên nâng cao được độ chính xác truyền động của các thiết bị máy móc, đáp ứng được yêu cầu của những máy móc vận hành với số vòng quay lớn

Do vậy, ổ khí ứng dụng trong các thiết bị, máy móc yêu cầu độ chính xác cao được xem là một công nghệ tiên tiến và thân thiện với môi trường Các loại ổ khí có một vai trò lớn trong các máy có tốc độ quay của trục cao và có thể hoạt động được trong những môi trường đặt biệt mà các hệ truyền động sử dụng ổ trục cơ khí không thể làm việc hoặc làm việc đòi hỏi chi phí bảo dưỡng cao Những nghiên cứu mới

về ổ khí thường tập trung chủ yếu tại các nước phát triển như Nhật, Mỹ, Pháp,… và phát triển khá mạnh trong những năm gần đây

Máy ly tâm tốc độ cao trục đứng là một trong các loại máy có yêu cầu cao về chế độ hoạt động như: số vòng quay cao (n > 2000 vòng/phút), độ lệch tâm nhỏ, êm (ít rung động),… nên được coi là máy chính xác cao [5] Hiện tại máy ly tâm trục đứng có mặt trên thị trường có kết cấu là trục đứng được lắp đặt 2 ổ trục cơ (ổ lăn) ở một phần đầu, phần đầu còn lại mang thùng ly tâm Khi lắp đặt, thay thế đòi hỏi nhân viên kỹ thuật phải có trình độ tay nghề cao và phải được bảo trì – bảo dưỡng

thường xuyên Một số ổ trục còn yêu cầu phải giải nhiệt bằng khí, nước, dầu hoặc hỗn hợp của chúng Vấn đề đặt ra là phải khắc phục được các tồn tại kể trên với chi phí chấp nhận được trong điều kiện kỹ thuật Việt Nam

Với sự định hướng đó, đề tài “ Nghiên cứu thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh” đã được triển khai với mục đích tăng hiệu suất sản xuất của máy ly tâm tốc độ cao thông qua biện pháp làm giảm ma sát lăn của trục quay và tối ưu hóa các thông số ảnh hưởng đến hoạt động của ổ khí tĩnh trong máy ly tâm tốc độ cao

Từ đó, giúp máy ly tâm có thể hoạt động ổn định với vận tốc cao đưa đến khả năng ứng dụng trong thực tiễn cao

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.2.1 Ý nghĩa khoa học

- Tính toán, thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ cơ

- Đề xuất được kết cấu ổ khí tĩnh có khả năng ứng dụng trong công nghiệp

1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ trục thông thường có thể chế tạo

và sử dụng trong thực tế Kết cấu máy đơn giản, dễ chế tạo, vận hành dễ dàng có thể được chế tạo thay thế cho các máy ngoại nhập

- Bước đầu ứng dụng ổ khí tĩnh trong máy công nghiệp, từng bước nâng cao chất lượng làm việc của hệ thống dẫn đến nâng cao hiệu quả sản xuất

1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1 Đối tượng nghiên cứu:

- Máy ly tâm tốc độ cao trục đứng

- Ổ khí tĩnh và các loại ổ liên quan

1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận

- Dựa vào nhu cầu sử dụng ly tâm lượng tinh bột

- Dựa vào khả năng chế tạo của các cơ sở cơ khí trên địa bàn TP.HCM

1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

Để thực hiện đề tài này, nhóm em sử dụng một số phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các nguồn tài liệu văn bản:

sách, giáo trình, tài liệu tham khảo, các bài viết từ những nguồn tin cậy trên Internet, các công trình nghiên cứu… nhằm xác định được phương án điều khiển, gia công tối ưu cho máy

- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành khảo sát các chi tiết cần gia công Lấy

đó làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế và chế tạo cho các chi tiết quan trọng

- Phương pháp phân tích: Sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu và có

được số liệu cần thiết thì việc phân tích các số liệu cũng như các tài liệu có liên quan là điều cần thiết

- Phương pháp mô hình hóa: Là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em

có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn Việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thiết và sữa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể thấy được

1.6 Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

Đề tài gồm 5 chương:

- Chương 1: Mở đầu

- Chương 2: Tổng quan

- Chương 3: Cơ sở lý thuyết

- Chương 4: Tính toán thiết kế máy lọc ly tâm sử dụng ổ trục cơ (ổ lăn)

- Chương 5: Thiết kế máy ly tâm trục đứng sử dụng ổ khí tĩnh

- Chương 6: Kết luận - Kiến nghị

Hình 2.1: Cây khoai mì và củ khoai mì

Cây khoai mì là loài cây sinh trưởng khỏe, cây sử dụng tốt đất cạn kiệt, thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ thích hợp là 18 - 30oC, thời gian sinh trưởng 8 - 9 tháng, trồng vào tháng 2-3 cho năng suất cao nhất, khoai mì được trồng chủ yếu để lấy củ để sản xuất tinh bột khoai mì

Cậy khoai mì là một trong 4 cây trồng chính ở Việt Nam, có diện tích đứng thứ 3 sau lúa và ngô Sản lượng trung bình đạt 8 triệu tấn/năm

2.1.2 Củ khoai mì

Củ khoai mì có dạng hình trụ, vuốt hai đầu Kích thước củ tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng của đất và điều kiện trồng, dài 0,1 ÷ 1 m, đường kính 2 ÷ 10 cm Cấu tạo gồm 4 phần chính: lớp vỏ gỗ, vỏ cùi, phần thịt củ và phần lõi

+ Thịt củ khoai mì: là thành phần chủ yếu trong củ, chiếm 70 ÷ 75% trọng lượng củ, chứa 90 ÷ 95% hàm lượng tinh bột trong củ, gồm các tế bào nhu mô thành mỏng là chính, thành phần chủ yếu là cellulose, pentosan Bên trong tế bào là các hạt tinh bột, nguyên sinh chất, glucide hòa tan và nhiều nguyên tố vi lượng khác Những tế bào xơ bên ngoài thịt củ chứa nhiều tinh bột, càng về phía trong hàm lượng tinh bột giảm dần Ngoài các tế bào nhu mô còn có các tế bào thành cứng không chứa tinh bột, cấu tạo từ cellulose nên cứng như gỗ gọi là sơ

+ Lõi củ khoai mì: ở trung tâm dọc suốt cuống tới chuôi củ Ở cuống lõi to nhất rồi nhỏ dần xuống chuôi, chiếm 0,3 ÷ 1% trọng lượng củ Thành phần lõi là cellulose và hemicellulose

2.1.3 Phân loại

Có nhiều cách phân loại khoai mì khác nhau, nhưng chủ yếu là được phân ra

từ hai loại: khoai mì đắng và khoai mì ngọt Việc phân loại này phụ thuộc vào thành phần cyanohydrin có trong củ mì

Dựa vào thành phần Cyanohydryn có trong củ mì mà người ta phân nó ra làm

2 loại Khoai mì đắng và khoai mì ngọt:

- Khoai mì đắng (Manihot palmata Manihot aipr Pohl): Hàm lượng HCN hơn 50mg/kg củ Khoai mì đắng có thành phần tinh bột cao, sử dụng phổ biến làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, công nghiệp hoá dược, công nghiệp giấy và nhiều ngành công nghiệp khác

Hình 2.3: Lá và củ khoai mì đắng

- Khoai mì ngọt (Manihot aipr hay Manihot utilissima Pohl): Hàm lương HCN nhỏ hơn 50mg/kg củ Khoai mì ngọt được dùng làm thực phẩm tươi vì vị ngọt và dễ tạo thành bột nhão, dễ nghiền nát hay đánh nhuyễn

Các loại khoai ngọt gồm:

+ Khoai mì vàng (khoai mì nghệ): Cây non, có thân xanh thẫm, cuống lá nhỏ

có sọc nhạt, võ gỗ màu nâu, vỏ cùi màu trắng còn thịt củ màu vàng

2.1.4 Thành phần dinh dưỡng củ khoai mì

Khoai mì có giá trị dinh dưỡng cao, hàm lượng protein thâp nhưng nó chứa nhiều cacbonhydrat là nguồn cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể Nó còn là một nguồn tốt để cung cấp kali và chất xơ

Khoai mì giúp duy trì quá trình cân bằng hàm lượng nước trong máu Chất xơ giúp ngừa táo bón, có khuynh hướng thấp hơn hàm lượng Cholessterrol trong máu, ngăn ngừa những bênh về tim mạch Vì củ khoai mì chứa ít protein và chất béo nên khi dùng khoai mì trong khẩu phần ăn nên bổ sung thêm các loại thực phẩm giàu protein và lipit để khẩu phần cân đối

Thành phần dinh dưỡng củ khoai mì thay đổi tuỳ thuộc vào giống, tính chất,

độ dinh dưỡng của đất, điều kiện phát triển của cây và thời gian thu hoạch

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng củ khoai mì [14]

TT Thành phần Đơn vị Khoai mì tươi Khoai mì khô

2.1.5 Phân bố cây khoai mì

2.1.5.1 Tình hình trồng cây khoai mì trên thế giới

Cây khoai mì cũng được điều chỉnh trong phạm vi vĩ độ 30° bắc và phía nam của đường xích đạo, ở độ cao từ mực nước biển 2000 mét trên mực nước biển, nhiệt

độ xích đạo, với lượng mưa từ 50 mm đến 5000 mm mỗi năm và cho đất nghèo với

độ pH từ có tính axit đến kiềm Những điều kiện này được phổ biến trong một số phần của châu Phi và Nam Mỹ

Hình 2.7: Sản xuất khoai mì ở các nước trên thế giới năm 2014 [14]

2.1.5.2 Tình hình trồng cây khoai mì ở Việt Nam

Ở Việt Nam cây khoai mì trồng có nhiều giống tùy theo vùng đất Được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của 8 vùng sinh thái Diện tích khoai mì trồng nhiều

nhất ở Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Trung Bộ

Bảng 2.2: Các giống khoai mì bản sao phổ biến ở Việt Nam [14]

Các giống khoai mì ngọt thích nghi vùng đất thấp có năng suất thấp được trồng nhiều ở vùng đất phèn thuộc ĐBSCL như Long An (Bến Lức, Thủ Thừa, Thạnh Hóa, Tân Thạnh), Tiền Giang (Tân Phước, Cai Lậy), An Giang (khu Tứ Giác Long Xuyên), vùng này cây khoai mì chủ yếu để nấu ăn

Các giống khoai mì đắng thích nghi vùng đất cao, có năng suất cao, được trồng nhiều ở Miền Đông Nam bộ, Tây nguyên và Trung Bộ, chủ yếu dùng để chế biến tinh bột dùng trong công nghiệp và xuất khẩu

2.1.6 Sản lượng củ khoai mì trên thế giới và Việt Nam

Nam (13,6%), tiếp theo là Indonesia (5,8%) và Costa Rica (2,1%) [14]

Sản lượng khoai mì thế giới trong năm 2015 là 230 triệu tấn

Trong năm 2015, năng suất bình quân của cây khoai mì trên toàn thế giới là 12,5 tấn mỗi ha Các trang trại khoai mì năng suất cao nhất trên thế giới là ở Ấn Độ, với năng suất trung bình cả nước 34,8 tấn mỗi ha

Hình 2.8: Diện tích và sản lượng khoai mì năm 2015 tại một số quốc gia [15]

Khả năng thu lợi cao từ việc xuất khẩu tinh bột khoai mì khiến các nước xuất khẩu chủ yếu, sẽ thay đổi giống khoai mì truyền thống bằng các giống khoai mì mới cho năng suất cao, hàm lượng tinh bột lớn thích hợp với chế biến công nghiệp Có như vậy mới đáp úng được yêu cầu trong nước cũng như ngoài nước đang gia tăng

2.1.6.2 Ở Việt Nam

Năng suất khoai mì Việt Nam (2015) mới chỉ đạt trên 17 tấn/ha thấp hơn rất nhiều so với nhiều quốc gia khác như Thái Lan (21 tấn/ha), Ấn Độ (34,5 tấn/ha) Theo báo cáo thường niên ngành khoai mì và tinh bột khoai mì Việt Nam năm

2016 và triển vọng 2017 của AgroMonitor, tổng cầu khoai mì củ tươi dành cho các ngành sản xuất trong nước năm 2016 là khoảng 8,12 triệu tấn [15] gồm:

- Sản xuất ethanol: 1,89 triệu tấn

- Tiêu dùng cho người và sản xuất thức ăn chăn nuôi: 2,67 triệu tấn

- Sản xuất tinh bột khoai mì: 3,56 triệu tấn (tương đương 1,08 triệu tấn tinh bột khoai mì)

Hình 2.9: Diễn biến sản lượng khoai mì Việt Nam năm 2015-2016 [15]

Như vậy lượng khoai mì tươi còn lại dành cho xuất khẩu chỉ vào khoảng 780.000 tấn (tương đương 355.000 tấn khoai mì lát khô)

2.2 Tình hình sản xuất tinh bột khoai mì ở Việt Nam

2.2.1 Tinh bột khoai mì

Tinh bột khoai mì (còn gọi là tinh bột khoai mì, bột năng) là sản phẩm kết tinh của quá trình chiết xuất tinh bột từ củ khoai mì

Hình 2.10: Tinh bột khoai mì

2.2.2 Sản lượng tiêu thụ khoai mì

Ở Việt Nam, khoai mì là cây lương thực quan trọng đứng hàng thứ ba sau lúa

và ngô Cây khoai mì hiện nay đã chuyển đổi vai trò từ cây lương, thực thực phẩm thành cây công nghiệp hàng hóa có lợi thế cạnh tranh cao Sản xuất khoai mì là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do khoai mì dễ trồng, ít kén