Đang tải... (xem toàn văn)
Đánh giá tình hình sản xuất NPK hiện nay trong nước và trên thế giới Tổng quan chi tiết các phương pháp sản xuất NPK hiện nay Lựa chọn dây chuyền sản xuất phù hợp thực trạng Việt Nam Tính toán cân bằng chất, cân bằng năng lượng cho dây chuyền Bản vẽ lắp chế tạo thiết bị
Đồ Án Chuyên Ngành TRƯƠNG ĐAI HOC BACH KHOA HA NƠI Viện Kỹ thuật Hóa Học ĐỒ ÁN CHUN NGÀNH Tính tốn cơng nghệ & thiết kế máy vê viên thùng quay cho dây chuyền NPK 16 – 16 – suất 150000 T/N Sinh viên thưc hiên : MSSV Lớp Khóa : : : Người hướng dẫn : Hà Nôi - 06/2018 Đồ Án Chuyên Ngành TRƯƠNG ĐAI HOC BACH KHOA HA NỘI Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Viện Kỹ thuật hóa học Độc lập –Tự – Hạnh phúc *** Bộ môn Máy & Thiết bị Cơng nghiệp Hóa chất – Dầu khí NHIỆM VỤ ĐỒ AN CHUYÊN NGANH Họ tên sinh viên: Lớp: Tên đề tài: Tính tốn cơng nghệ & thiết kế máy vê viên thùng quay cho dây chuyền NPK 16 - 16 - suất 150000 T/N Các liệu đầu: - Năng suất dây chuyền 150000 Tấn/năm - Hàm lượng phân bón NPK: 16% N – 16% P2O5 – 8% K2O - Các thông số khác sinh viên tư tìm hiểu Yêu cầu phần thuyết minh tính tốn - Tìm hiều đánh giá công nghệ sản xuất NPK giới - Tính tốn cân chất, cân lượng cho dây chuyền sản xuất - Thiết kế tính tốn máy vê viên thùng quay phun urê nóng chảy u cầu trình bày vẽ - Bản vẽ lắp máy vê viên thùng quay (khổ A0) - Bản vẽ BFD&PFD dây chuyền sản xuất Các yêu cầu khác - Thưc đồ án tiến độ Ngày giao nhiệm vụ: Ngày hoàn thành: Giảng viên hướng dẫn Mục lục DANH MỤC CÁC BẢNG .5 DANH MỤC CÁC HÌNH Đồ Án Chuyên Ngành Lời Mở Đầu .7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NPK 1.1 Tìm hiểu chung sản phẩm 1.1.1 Phân bón 1.1.2 Phân bón hợp chất ứng dụng 1.1.3 Thị trường phân bón nước nước 1.2 Kết luận sư cần thiết phải đầu tư 12 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ 13 2.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới việc chọn lưa quy trình cơng nghệ 13 2.2 Các quy trình công nghệ phổ biến .13 2.2.1 Phương pháp vật lý .13 2.2.2 Tạo hạt phương pháp hóa học 16 2.2.3 Tháp tạo hạt (Prilling Tower) .20 2.2.4 Phương pháp trộn đống (Bulk Blending) 22 2.3 Lưa chọn phương pháp: 23 2.4 Quy trình sản xuất .24 2.5 Thiết bị tạo hạt thùng quay 27 CHƯƠNG THIẾT KẾ CƠ SỞ DÂY CHUYỀN NPK 16-16-8 .30 3.1 Sơ đồ BFD dây chuyền sản xuất 30 3.2 Tính tốn cân chất cân lượng .30 3.2.1 Tính tốn cân chất 30 3.2.2 Tính toán cân lượng 43 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÁY VÊ VIÊN THÙNG QUAY 50 4.1 Các yếu tố ảnh hưởng tới việc thiết kế .50 4.1.1 Độ ẩm vật liệu 50 4.1.2 Góc nghiêng thùng 51 4.1.3 Ảnh hưởng tốc độ quay thùng .51 4.1.4 Ảnh hưởng cánh đảo trộn .52 4.1.5 Ảnh hưởng chế tạo hạt thời gian công nghệ 53 4.1.6 Ảnh hưởng thời gian lưu vật liệu 53 4.2 Các thơng số thiết bị 54 4.2.1 Đường kính thùng 54 4.2.2 Chiều dài thùng 54 4.2.3 Tốc độ thùng quay 55 Đồ Án Chuyên Ngành 4.2.4 Thời gian lưu 55 4.2.5 Độ điền đầy 55 4.3 Tính tốn khí 56 4.3.1 Công suất động truyền động cho thùng 56 4.3.2 Hộp giảm tốc truyền 57 4.3.3 Lưa chọn chiều dày thân thùng 66 4.3.4 Xác định vị trí đặt vành lăn bánh 66 4.3.5 Kiểm tra bền thân thùng 69 4.3.6 Tính toán bền cho lăn chặn, lăn đỡ vành đai 74 4.3.7 Chọn cấu bịt kín đầu thùng .80 4.3.8 Chống dính cho thùng 80 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN URÊ NÓNG CHẢY 82 5.1 Hệ thống phun (spray systems) 82 5.1.1 Chọn đầu phun (Nozzle) .82 5.1.2 Sắp xếp đầu phun 84 5.1.3 Yêu cầu nguyên lý hệ thống phun 84 5.2 Lưa chọn đầu phun, tính toán ống phun 86 5.2.1 Thơng số Urê lỏng nóng chảy đầu vào 86 5.2.2 Lưa chọn đầu phun 86 5.2.3 Thiết kế mơ hình hệ thống ống phun 87 5.2.4 Kết tính tốn 89 Tài liệu tham khảo: 90 Phụ lục đính kèm 91 Đồ Án Chuyên Ngành DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Đặc tính sản phẩm Bảng 1.2 Một số nhà máy sản xuất phân bón VN Bảng 3.1 Đặc tính nguyên liệu đầu vào Bảng 3.2 Thành phần dinh dưỡng yêu cầu sản phẩm Bảng 3.3 Kết giải hệ phương trình Solver Bảng 3.4 Định mức nguyên liệu lẫn ẩm Bảng 4.1 Mối liên hệ đường kính thùng suất vận hành Bảng 4.2 Tổng hợp thông số thiết bị Bảng 5.1 Dữ liệu kỹ thuật đầu phun NZRCS Trang 11 30 30 31 32 54 56 86 Đồ Án Chuyên Ngành DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cơng suất đơn vị sản xuất NPK nước 2017 Hình 1.2 Dự báo nhu cầu tiêu thụ NPK tăng mạnh Hình 2.1 Quy trình trộn ngun liệu khơ Hình 2.2 Quy trình tạo hạt phương pháp nén ép Hình 2.3 Quá trình tạo hạt Hình Mặt cắt tạo hạt TVA Hình 2.5 Quy trình tạo hạt sử dụng máy tạo hạt TMA Hình 2.6 Quy trình tạo hạt sử dụng hệ thống ống phản ứng Hình 2.7 Tháp tạo hạt Hình 2.8 Quy trình trộn đống Hình 2.9 Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất Hình 2.10 Mơ hình thiết bị tạo hạt thùng quay điển hình Hình 2.11 Đầu phun kiểu chất lỏng Hình 3.1 Sơ đồ thể điểm cơng nghệ q trình Hình 3.2 Kết tính tốn cân chất Hình 4.1 Ảnh hưởng góc nghiêng tới thời gian lưu Hình 4.2 Thời gian lưu tốc độ quay thùng Hình 4.3 Chuyển động vật liệu thùng tốc độ khác Hình 4.4 Ảnh hưởng tỷ lệ pha, cánh đảo trộn tới đường kính thước hạt Hình 4.5 Các giai đoạn q trình tạo hạt Hình 4.6 Biểu đồ phân bố lực Hình 4.7 Kết cấu lắp chân đế - vành đai Hình 4.8 Sơ đồ lực tác dụng lên lăn vành đai Hình 4.9 Cơ cấu lăn đỡ Hình 4.10 Cơ cấu lăn chặn Hình 4.11 Góc biểu diễn lăn chặn Hình 4.12 Chống dính cho thùng Hình 5.1 Các loại vòi phun Hình 5.2 Các kiểu phun Hình 5.3 Vòi phun khí nén vòi phun thủy lực Hình 5.4 Các kiểu xếp đầu phun Hình 5.5 Nguyên lý cấp lỏng cho vòi phun Hình 5.6 Đầu phun NZRCS Hình 5.7 Kích thước ống phun Hình 5.8 Hệ thống mạng ống phun Trang 10 12 15 16 17 18 19 20 22 23 25 28 29 34 42 51 51 52 52 53 66 71 74 76 78 78 81 82 83 83 84 85 86 88 88 Đồ Án Chuyên Ngành Lời Mở Đầu Xã hội ngày phát triển, đời sống người ngày nâng cao, điều đồng nghĩa với việc nhu cầu lương thực, thực phẩm tăng cách chóng mặt số lượng, chất lượng, lẫn chủng loại Đất nước ta đến 70% dân số sống nghề nông Tuy nhiên tiềm phát triển ngành nông nghiệp chưa khai phá triệt để Hàng năm phải nhập số lượng lớn phân bón từ nước ngồi, nguồn tài ngun nước có sẵn Để giải tốn này, việc cấp bách cần phải làm nghiên cứu, nắm bắt cơng nghệ sản xuất phân bón, xây dựng tổ hợp nhà máy hóa chất tận dụng nguồn tài nguyên nước, đủ lực cung ứng nhu cầu trước hết nước, sau xuất thị trường giới Với đề tài “Tính tốn cơng nghệ & thiết kế máy vê viên thùng quay cho dây chuyền sản xuất NPK 16-16-8 suất 150.000 T/N” tập đồ án không dừng lại việc tính tốn thiết bị, mà cung cấp nhìn tổng quan cơng nghệ sản xuất phân bón NPK giới ưu, nhược điểm giải pháp đề xuất Cuối em mong nhận đóng góp từ thầy cô bạn đọc để tập đồ án hoàn thiện Đồ Án Chuyên Ngành CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NPK 1.1 Tìm hiểu chung sản phẩm 1.1.1 Phân bón Phân bón nói chung thức ăn trồng, có vai trò quan trọng việc thâm canh tăng suất, bảo vệ trồng nâng cao độ phì nhiêu đất Phân bón chia làm hai loại: phân hữu phân vơ hay gọi phân bón đơn, phân hợp chất Các loại phân vơ phổ biến thị trường hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ dàng sản xuất, đáp ứng hầu hết hầu hết yêu cầu loại trồng khác Không giống loại phân bón đơn như: urê, amoni phốt phát (DAP, MAP) KCl, phân bón hợp chất thường sản xuất đáp ứng yêu cầu trồng địa phương khu vực định Thơng thường, việc chứa tỷ lệ khác chất dinh dưỡng (N + P 2O5 + K2O), chúng chứa số chất dinh dưỡng thứ cấp vi lượng cụ thể cho nhu cầu trồng vùng khí hậu nơng nghiệp cụ thể 1.1.2 Phân bón hợp chất ứng dụng - NPK loại phân bón hợp chất, hỗn hợp chứa thành phần dinh dưỡng N, P, K trở lên ngồi có thành phần trung lượng vi lượng khác - Bón NPK giúp trồng hấp thụ nguồn dinh dưỡng kết hợp N (đạm), P (lân), K (kali) lúc, giúp phát triển sinh trưởng mạnh mẽ - Việc định sử dụng phân bón hợp chất thường nhiều yếu tố sau: Sự thuận tiện Thuận tiện việc mua bán, vận chuyển, lưu trữ áp dụng cho nhiều loại trồng so với trường hợp chọn sử dụng nguồn phân bón đơn urê, amoni nitrat, amoni phốt phát Nhu cầu dinh dưỡng cho trồng Đồ Án Chuyên Ngành Phân bón hỗn hợp thường lựa chọn tốt cho việc sử dụng chất dinh dưỡng bản, kể chất bổ sung thứ cấp vi lượng trước thời gian trồng Tuy nhiên, hầu hết trồng cần lượng nitơ cao chất dinh dưỡng khác, nên liều lượng nitơ định sẵn để đáp ứng yêu cầu nitơ trồng Ngồi ra, phân bón hỗn hợp, đặc biệt sản phẩm hạt đồng với hợp chất hỗn hợp khơ, tạo hỗn hợp có tính bazơ tương đối nhỏ trung tính đất mà khơng có nguy tách rời gây bất lợi đến vụ mùa Kinh tế Sự đơn giản việc mua, vận chuyển, bảo quản áp dụng cho đa dạng sản phẩm có giá trị kinh tế Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý hợp chất phân bón gần ln đắt phân bón đơn Nhưng xem xét cách tồn diện, ngồi chi phí phân bón chi phí lao động, nhiên liệu, nước, kiểm soát dịch hại tất nhiên giá thu cho trồng phải xem xét kỹ lưỡng Do đó, chi phí tăng lên phân bón hợp chất so với lợi mà mang lại có tính cạnh tranh Bảng 1.1 Đặc tính sản phẩm STT Thông số %N+% P2O5 +%K2O Độ ẩm Tỷ lệ phân bố cỡ hạt >4 mm mm – mm