nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu

123 330 0
nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM MAI THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ NÂNG CAO NHIỆT TRỊ CHO VỎ TRẤU LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM MAI THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ NÂNG CAO NHIỆT TRỊ CHO VỎ TRẤU CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60.52.01.03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN ĐÌNH TÙNG Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp kết lao động hướng dẫn Tiến sĩ Nguyễn Đình Tùng, không chép từ tài liệu nào. Các số liệu sử dụng luân văn để thực cho việc nhận xét, đề xuất số liệu khảo sát thực tế tôi. Ngoài có sử dụng số nhận xét, nhận định tác giả từ nguồn khác ghi phần tài liệu tham khảo. Nếu phát có gian lận xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng kết luận văn mình. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Người cam đoan Mai Thanh Huyền Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, xin chân thành cám ơn: • Các quý Thầy, Cô Bộ Môn Cơ học kỹ thuật, Khoa điện – Học Viện nông nghiệp Việt Nam nơi thực đề tài tốt nghiệp này, qua trình triển khai thực đề tài đã giúp đỡ, dẫn, sửa chữa tạo điều kiện cho hoàn thành luận văn này. • Tôi xin gửi lời cám ơn đến TS. Nguyễn Đình Tùng người hướng dẫn, giúp đỡ để hoàn thành nội dung nghiên cứu này. • Tôi xin cảm ơn tới đồng nghiệp quan nơi công tác “Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp-RIAM, Bộ Công Thương” giúp đỡ sở vật chất phục vụ cho nghiên cứu hỗ trợ trình triển khai thực nghiên cứu này. • Cuối xin chân thành cảm ơn đến gia đình tạo điều kiện tốt để giúp hoàn hành luận văn thời gian định. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả Mai Thanh Huyền Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ii MỤC LỤC Lời cam đoan ii Lời cảm ơn . iii Mục lục iv Danh mục chữ viết tắt . vi Danh mục bảng ix Danh mục đồ thị, hình x MỞ ĐẦU i Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .4 1.1.Tổng quan tiềm sinh khối/phụ phế phẩm nông nghiệp 1.1.1. Tiềm sinh khối từ phụ phế phẩm nông nghiệp giới .4 1.1.2. Tiềm sinh khối từ phụ phế phẩm nông nghiệp Việt Nam 1.2. Tổng quan thiết bị nâng cao nhiệt trị vỏ trấu 11 1.2.1.Công nghệ chuyển đổi/xử lý sinh khối nhằm nâng cao nhiệt trị giới 11 1.2.2. Công nghệ/thiết bị nâng cao nhiệt trị Việt Nam 20 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1. Đối tượng mục tiêu nghiên cứu 24 2.1.1.Quy trình công nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu . 24 2.1.2.Thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu . 26 2.1.3. Nguồn nhiệt cung cấp cho thiết bị xử lý . 27 2.2. Nội dung nghiên cứu 31 2.3. Phương pháp nghiên cứu 31 2.3.1.Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: . 31 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: 32 2.3.2.1. Phương pháp đo đạc xác định thông số nghiên cứu . 32 2.3.2.2 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm . 34 2.3.2.3 Phương pháp gia công số liệu thực nghiệm 34 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết thực nghiệm: . 36 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iii 3.1. Kết tính toán thiết kế thiết bị xử lý nhiệt 37 3.1.1. Tính chọn vật liệu chế tạo thiết bị 37 3.1.2. Xác định thông số kích thước thiết bị 37 3.1.3 Kiểm tra kết tính chọn kích thước thiết bị . 40 3.1.4 Tính công suất phận dẫn động 45 3.1.5 Kết thiết kế . 46 3.2. Kết chế tạo thiết bị . 47 3.3. Kết cân tính toán thông số nhiệt trị phụ thuộc vào độ ẩm từ mô hình máy tính 49 3.3.1. Kết mô hình cân lượng khối lượng . 49 3.2.2. Kết tính toán xác định nhiệt trị thấp vỏ trấu phụ thuộc hàm ẩm mô hình máy tính . 49 3.4. Kết khảo nghiệm . 52 3.4.1. Mục đích khảo nghiệm . 52 3.4.2. Nội dung khảo nghiệm . 52 3.4.3. Điều kiện vật liệu khảo nghiệm . 53 3.4.4. Dụng cụ đo khảo nghiệm . 54 3.4.5. Kết khảo nghiệm bàn luận 55 3.4.5.1. Công suất tiêu thụ 55 3.4.5.2. Kết thông số chất lượng sản phẩm 56 3.4.5.3. Đánh giá sở số liệu tính toán thí nghiệm 62 3.4.6. Kết quy hoạch hóa thực nghiệm 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 73 Kết luận . 73 Kiến nghị: 74 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ . 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 76 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa NL Năng lượng SK Sinh khối ĐBSH Đồng Bằng Sông Hồng ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long CO2 Khí cacbonic (C) Cacbon (H) Hidro (O) Oxy (N) Nitơ (S) Lưu huỳnh (a) Tro (w) Nước ρ Khối lượng riêng λ Hệ số dẫn nhiệt σu Ứng suất uốn tiêu chuẩn σk Giới hạn bền kéo σch Giới hạn bền chảy tc Giới hạn bền cắt w1 Độ ẩm đầu vào vỏ trấu W2 Độ ẩm đầu vào vỏ trấu Vts Thể tích thiết bị G1 Khối lượng vật liệu xử lý nhiệt vào thiết bị xử lý nhiệt Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page v t Thời gian xử lý nhiệt ρv Khối lượng riêng trấu M Hệ số phụ thuộc vào kích thước vật liệu xử lý nhiệt β Hệ số điền đầy: theo kinh nghiệm L Chiều dài thiết bị xử lý nhiệt D Đường kính thiết bị xử lý nhiệt m Hệ số lưu ý đến dạng cánh thùng k1 Hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động vật liệu α Góc nghiêng thiết bị xử lý nhiệt n Tốc độ quay thiết bị t1 Thời gian vật liệu lưu trú thùng S Chiều dày thiết bị Qt Trọng lượng thân thiết bị Qvl Trọng lượng vật liệu Qc Trọng lượng cánh Dvltr Đường kính vành lăn Dvln Đường kính vành lăn B Bề rộng vành lăn Qvl Trọng lượng vành lăn Q Trọng lượng thiết bị η Hệ số hiệu chỉnh Mu Mô men uốn mặt cắt nguy hiểm W Mô men chống uốn thiết bị T Phản lực lăn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vi Sđ Lực đẩy lăn trượt theo phương ngang Se Lực ép gối đỡ lăn lên bệ Pr Tải trọng riêng tính cho đơn vị chiều dài N Công suất cần thiết để quay thiết bị Nđc Công suất làm việc động Hu Nhiệt trị thấp vỏ trấu BW Nhiệt trị cao vỏ trấu P Công suất định mức động U Điện áp định mức I Dòng điện định mức động Cosϕ Hệ số công suất động Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vii Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page viii Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 95 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 96 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 97 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 98 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 99 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 100 PHỤ LỤC 33 (Bài báo khoa học) Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 101 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iv Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page v Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vi Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vii Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page viii Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ix Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page x Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page xi Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page xii [...]... nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu Được sự cho phép của Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Đình Tùng, chúng tôi thực hiện đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu Đề tài gồm các nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị... hóa vỏ trấu dư thừa thành nhiên liệu (dạng viên, thanh) mà tăng được nhiệt trị lên (20-30)% đồng thời giảm chi phí điện năng cho khâu máy ép, và/ hoặc cho quá trình làm nhỏ (khi ép viên pellet) Từ phân tích trên cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu 1.2 Tổng quan về thiết bị nâng cao nhiệt trị vỏ trấu 1.2.1.Công nghệ chuyển đổi/xử lý sinh khối nhằm nâng cao nhiệt. .. tăng nhiệt trị thấp cho vỏ trấu phụ thuộc vào độ ẩm đầu vào W1 và nhiệt trị đầu vào Hu1 khi độ ẩm đầu ra W2 = 1,2% Hình 3.26 Số vòng quay của trống xử lý nhiệt phụ thuộc vào độ ẩm đầu ra W2 và nhiệt trị đầu vào Hu1 khi độ ẩm đầu vào W1 = 12% Hình 3.27: Nhiệt trị thấp của trấu sau quá trình xử lý nhiệt (Hu2) phụ thuộc vào cặp thông số như độ ẩm đầu vào W1 và nhiệt trị thấp của vỏ trấu trước khi đưa vào... giữa nhiệt trị phụ thuộc vào độ ẩm BW & Hu = f(w) cho nguyên liệu vỏ trấu Hình 3.20 Hình ảnh về khảo nghiệm đánh giá thiết bị xử lý nhiệt Hình 3.21 Hình ảnh về vật liệu thí nghiệm Hình 3.22 Các thiết bị đo được sử dụng trong thí nghiệm Hình 3.23 Hình ảnh màu sắc các mẫu thí nghiệm vỏ trấu để đánh giá theo cảm quan Hình 3.24 So sánh giá trị nhiệt trị của vỏ trấu khi nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm. .. hoàn thiện thiết bị Hình 3.14 Hình ảnh về khi khảo nghiệm nguội chạy không tải thiết bị Hình 3.15 Mô hình cân bằng khối lượng, năng lượng khi xử lý nhiệt Hình 3.16 Phương trình và kết quả tính toán cho nguyên liệu vỏ trấu với độ ẩm W3 = 10% Hình 3.17 Phương trình và kết quả tính toán cho nguyên liệu vỏ trấu với độ ẩm W3 = 12% Hình 3.18 Phương trình và kết quả tính toán cho nguyên liệu vỏ trấu với độ... được nhiều, đặc biệt là không nâng cao được nhiệt trị nên cần nghiên cứu thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu Đây là một hướng nghiên cứu có thể nói vẫn còn “rất mới” so với thế giới, điều này được minh chứng rằng: theo sự tìm hiểu chủ quan của tác giả trên các công cụ tìm kiếm cho thấy ngay cả “kho thông tin về bản quyền và sở hữu trí tuệ thế giới của Mỹ về các “patents“ và các các thư viện, mã nguồn... lượng cho khâu/công đoạn nghiền rất lớn (khi ép viên pellet bắt buộc phải nghiền nhỏ), thiết bị nhanh hao mòn, Vấn đề đặt ra muốn chuyển hóa vỏ trấu dư thừa thành nhiên liệu (dạng viên, thanh) mà tăng được nhiệt trị lên (20-30)% đồng thời giảm chi phí điện năng cho khâu máy ép, và/ hoặc cho quá trình làm nhỏ (khi ép viên pellet) Từ phân tích trên cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu thiết bị nâng cao nhiệt. .. xử lý nhiệt nguyên liệu thô Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu Hình 2.2 Ví dụ về liên kết hóa học của cấu trúc Cellulose Hình 2.3 Sự bẻ vỡ cấu trúc liên kết cứng của sinh khối (biomass) Hình 2.4 Ví dụ về cấu trúc của sinh khối được ví như „bức tường“ Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ix Hình 2.5 Thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu Hình... hướng nghiên cứu “rất mới” cần được quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam nhằm từng bước theo kịp sự phát triển về công nghệ và thiết bị về lĩnh vực này so với thế giới Có thể tóm lược công nghệ này như sau (hình 1.13): 1 Công nghệ xử lý nhiệt phụ phế phẩm nông nghiệp để tạo viên nhiên liệu có nhiệt trị và mật độ năng lượng tăng cao là một phương pháp xử lý (điều trị) dùng nhiệt của nhiên liệu sinh khối ở nhiệt. .. Sinh khối có xử lý nhiệt có tính “kỵ nước” và thu được nguyên liệu có nhiệt trị và mật độ năng lượng cao hơn so với nguyên liệu thô Kết luận: Như vậy, theo các phân tích trên đây cho thấy rằng, công nghệ mới này là một giải pháp thay thế khả thi để cải thiện tính năng lượng (mật độ năng lượng, đặc biệt là nhiệt trị) của các phụ phẩm nông nghiệp 1.2.2 Công nghệ /thiết bị nâng cao nhiệt trị ở Việt Nam Dư . đề tài Nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu . Đề tài gồm các nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Nội dung và phương. DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1. Đối tượng và mục tiêu nghiên cứu 24 2.1.1.Quy trình công nghệ xử lý nhiệt cho vỏ trấu 24 2.1.2 .Thiết bị nâng cao nhiệt trị cho vỏ trấu 26 2.1.3. Nguồn nhiệt. DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM MAI THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ NÂNG CAO NHIỆT TRỊ CHO

Ngày đăng: 19/09/2015, 10:09

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Trang bìa

  • Mục lục

    • Mở đầu

    • Chương 1. Tổng quan nghiên cứu

    • Chương 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

    • Chương 3. Kết quả và thảo luận

    • Kết luận và kiến nghị

    • Tài liệu tham khảo

    • Phụ lục

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan