BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN MÁY VÀ THIẾT BỊ CHẾ BIẾN
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN ĐĨA TẠO BỘT
GIẤY NĂNG SUẤT 10 TẤN/NGÀY SỬ DỤNG ĐỘNG
CƠ 4,5 KW

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

Trần Văn Nhã

Bùi Vũ Linh

Tháng 11 năm 2018

(B1504026)


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên con xin cảm ơn sâu sắc đến cha và mẹ đã gồng gánh nuôi
dưỡng chúng con suốt hơn 20 năm qua. Gia đình là nơi đã cổ vũ, động viên,
hỗ trợ về tinh thần, vật chất cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho con hoàn
thành tốt đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Nhã đã luôn quan tâm chỉ
dạy, theo dõi, giúp đỡ tận tình trong suốt khoảng thời gian chúng em thực hiện
đề tài đồ án.
Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn trân trọng đến quý thầy cô trường Đại

học Cần Thơ đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức quý báo cho em
trong thời gian vừa qua để em có đủ kiến thức, điều kiện để thực hiện đề tài
này. Đồng thời em cũng rất biết ơn các cán bộ trực ở thư viện khoa công nghệ,
trung tâm học liệu, phòng máy, đã hỗ trợ giúp đỡ chúng em trong thời gian
qua.
Đồng cảm ơn đến các tác giả trong các quyển sách báo, internet, anh
chị đi trước đã tìm tòi, nghiên cứu đúc kết kinh nghiệm làm tài liệu để chúng
em có thể tham khảo trong quá trình thực hiện đề tài.
Sau cùng chúng tôi xin cảm ơn các bạn cùng lớp Cơ khí khoa Công
nghệ, trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ, hỗ trợ cho tôi thực hiện đồ
án này.
Cần Thơ, ngày tháng 11năm 2018
Sinh viên thực hiện
Bùi Vũ Linh


LỜI NÓI ĐẦU
Sau gần 15 tuần nghiên cứu và thiết kế cuối cùng tôi cũng hoàn thành
đề tài “Tính toán thiết kế máy nghiền đĩa tạo bột giấy năng suất 10
tấn/ngày sử dụng động cơ 4,5 kW”. Đề tài này đặt ra nhiệm vụ thiết kế và
tính toán một máy nghiền nhỏ phù hợp với công ty vừa và nhỏ. Đề tài đã giải
quyết được yêu cầu đặt ra, đã hoàn thành 1 bản vẽ lắp và 9 bản vẽ chi tiết để
có thể chế tạo máy nghiền đĩa sử dụng động cơ 4,5 kW. Với đề tài này hy vọng
sẽ làm phát triển ngành công nghiệp giấy của nước ta.
Lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế, với một khối lượng kiến
thức tổng hợp lớn, mặc dù đã tham khảo nhiều nguồn tài liệu cũng như nhận
được sự giúp đỡ tận tình từ quý Thầy, các bạn sinh viên cùng lớp nhưng vẫn
không tránh khỏi những thiếu sót và sai lầm. Em mong nhận được sự chỉ bảo
từ quý Thầy, đóng góp ý kiến từ các bạn sinh viên.
Sinh viên thực hiện

Bùi Vũ Linh


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Cần Thơ, ngày tháng năm 2018
Giáo viên hướng dẫn: Trần Văn Nhã


MỤC LỤ

1.1 Giới thiệu bột giấy....................................................................................1
1.1.1 .Địnhnghĩa

1

1.1.2. Quy trình sản xuất
1.1.3 Phân loại


1

1

1.2. Nguyên liệu sản xuất bột giấy................................................................ 1
1.3. Giới thiệu về các loại máy nghiền khác...................................................1
1.3.1. Máy nghiền trục

1

1.3.1.1. Công dụng.....................................................................................1
1.3.1.2. Nguyên lí làm việc........................................................................2
1.3.1.3. Phân loại........................................................................................2
1.3.2. Máy nghiền búa

2

1.3.2.1 Đặc điểm cấu tạo máy nghiền búa........................................................2
1.3.2.2 Nguyên lý hoạt động máy nghiền búa..................................................3
1. 3.3. Máy nghiền răng

3

1.3.3.1. Cấu tạo..........................................................................................3
1.3.3.2. Nguyên lý làm việc........................................................................3
1.3.4. Máy nghiền bi

4


1.3.4.1. Cấu tạo..........................................................................................4
1.3.4.2. Nguyên lí làm việc........................................................................4
1.3.4.3. Phân loại........................................................................................4
2.1 Máy nghiền đĩa........................................................................................6
2.1.1 Giới thiệu về máy nghiền đĩa

6

2.1.2 Các thông số cơ bản của máy nghiền đĩa 9
2.2 Phân loại và cấu tạo................................................................................12
2.2.1 Các loại máy nghiền một đĩa12


2.2.1.1. Máy nghiền đĩa kích thước loại một có khoang máy kín.............12
2.2.1.2. Máy nghiền đĩa loại kích thước số 2 và 3 có khoang máy kín.....12
2.2.1.3 Máy nghiền một đĩa kích thước loại 1 có vít nạp liệu..................13
2.2.1.4 Máy nghiền một đĩa loại 4..........................................................14
2.2.1.5

Các loại máy nghiền loại 4 và 5 dùng cho các dây chuyền sản

suất hỗn hợp gỗ từ các vỏ bào..................................................................15
2.2.2. Các loại máy nghiền hai đĩa

16

2.2.2.1. Máy nghiền hai đĩa loại 0, 1 và 2.................................................16
2.2.2.2. Máy nghiền đĩa kép kiểu kích thước 3 có đĩa đặt ở giữa............18
2.2.2.3. Máy nghiền kép loại 3 và 4 có đĩa kiểu thanh đỡ.......................21
2.2.2.4 Máy nghiền kép loại 5 có đĩa kiểu thanh đỡ...............................22

2.3. So sánh ưu điểm vượt trội của máy nghiền đĩa so với các loại máy
nghiền khác...................................................................................................22
3.1. Ảnh hưởng của áp lực nghiền Png ( kg/cm2 )........................................24
3.2. Ảnh hưởng của thời gian nghiền...........................................................26
3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ nghiền ( t oC )..................................................26
3.4. Ảnh hưởng của pH................................................................................27
4.1. Sơ đồ cấu tạo.........................................................................................28
4.2. Nguyên lý hoạt động.............................................................................28
4.3. Thiết bị ghép thêm.................................................................................30
5.1. Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật...............................................................33
5.1.1 Nhiệm vụ

33

5.1.2 Yêu cầu kỹ thuật

33

5.2. Sơ đồ hoạt động của máy nghiền đĩa.....................................................33
5.3 Nguyên lý hoạt động...............................................................................34
6.1. Tính toán động lực học của máy...........................................................36


6.1.1 Lựa chọn nguyên liệu đầu vào

36

6.1.2 thông số làm việc của máy 36
6.1.3. Xác định dường kính đĩa quay và đĩa cố định
6.1.4. Chọn động cơ


37

37

6.2. Thiết kế bộ truyền đai...........................................................................38
6.3. Tính toán trục........................................................................................41
6.3.1. Chọn vật liệu 41
6.3.2. Tính toán sơ bộ đường kính trục 41
6.3.3. Tính gần đúng trục 42
6.3.4. Thiết kế gối đỡ ổ lăn

46

6.3.5. Tính mối ghép then 47
6.4. Thiết kế các chi tiết khác.......................................................................48
6.4.1. Đĩa di động 48
6.4.2. Đĩa cố định

48

6.4.3 Máng cấp liệu49
6.4.4. Nắp trên và nắp dưới

50

6.4.5 Tay điều chỉnh khe hở của đĩa nghiền

51


6.4. 6 Ống trụ có ren và đai thép 52
6.4.7 Bộ phận cố định đĩa di dộng53
6.4.8 Khung máy

55

7.1. Kết luận..................................................................................................56
7.2. Kiến nghị..............................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................57


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã
CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu bột giấy
1.1.1. Định nghĩa
Bột giấy là vật liệu dạng xơ sợi, được chế biến từ các loại nguyên
liệu thực vật, với mục đích chủ yếu nhằm sản xuất giấy
1.1.2. Quy trình sản xuất
Bột giấy từ gỗ: gỗ được bóc vỏ, rửa, chặt thành từng mảnh
trong máy băm, lọc qua máy sàng rồi phân loại mảnh dăm theo kích
cỡ đồng đều. Dăm gỗ sau đó có thể được xử lý mài, nghiền, nấu
(phương pháp cơ học) hoặc bằng hóa chất (phương pháp hóa học)
tạo thành bột giấy thô (chưa tẩy). Sau đó bột này mời được đưa đi
tẩy trắng với mức độ tùy theo yêu cầu, rồi pha loãng để đưa qua máy
xeo cán thành giấy cuộn
1.1.3 Phân loại

Theo nguyên liệu: Bột giấy từ gỗ và bột giấy phi gỗ; theo phương
pháp chế biến: cơ học, hóa học, bán cơ học; theo bước thực hiện: đã
tẩy trắng và chưa tẩy trắng
1.2. Nguyên liệu sản xuất bột giấy
Sợi cellulose là nguyên liệu thô chính cho công nghiệp sản xuất bột
giấy và giấy. Các tế bào thực vật, đặc biệt là gỗ tre , nứa, chứa rất nhiều
sợi cellulose. Trong công nghiệp sản xuất giấy và bột giấy sợi cellulose
được cung cấp chủ yếu từ các nguồn sau:
Các loại gỗ: Bạch đàng, mỡ, keo,..,.
Các thực vật ngoài gỗ: Tre nứa, bã mía, rơm rạ,…
Các vật liệu tái sinh: Vải vụn, giấy vụn, giấy đã sử dụng,…
1.3. Giới thiệu về các loại máy nghiền khác
1.3.1. Máy nghiền trục
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 1


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

1.3.1.1. Công dụng
Máy nghiền trục chủ yếu dùng để nghiền vừa và nghiền nhỏ các
vật liệu có độ bền trung bình, các vật liệu kém bề
1.3.1.2. Nguyên lí làm việc
Bộ phận công tác của máy nghiền trục là những trục nghiền hình
trụ đặt nằm ngang hoặc quay tròn. Các trục này quay ngược chiều
nhau. Hạt vật liệu được nạp vào giữa các trục nghiền và được ép vở
bởi các trục nghiền quay tròn đó

1.3.1.3. Phân loại
Theo số lượng trục
Máy nghiền một trục
Máy nghiền hai trục
Máy nghiền bốn trục
Theo trạng thái bề mặt trục
Mặt trục nhẵn
Mặt trục có răng
Mặt trục có vấu
Mặt trục có gân
Theo tốc độ quay
Máy nghiền trục có các trục đồng tốc
Máy nghiền trục có các trục khác tốc
Theo khả năng di động của trục
Hai trục cố định
Hai trục di động
Một trục cố định và một trục di động
1.3.2. Máy nghiền búa
1.3.2.1 Đặc điểm cấu tạo máy nghiền búa
Cấu tạo máy nghiền búa gồm một roto, trên roto có các
cánh búa. Cánh búa có thể có nhiều dạng khác nhau tuỳ theo
yêu cầu nghiền và cơ lý tính của nguyên vật liệu
roto quay trên một vỏ máy được làm bằng gang đúc, có chỗ
lắp lưới hoặc toàn bộ xung quanh là lưới. Loại đúc bằng
gang bên trong thường lắp gờ . Loại bao xung quanh là lưới
bên trong có gờ hoặc không
1.3.2.2 Nguyên lý hoạt động máy nghiền búa
Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên trong máy qua của
nạp liệu
Do sự va đập của vật liệu với các cánh búa đang quay và

với thành trong của máy, vật liệu sẽ biến dạng rồi vỡ ra
thành các thành phần có kích thước nhỏ hơn
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 2


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Ngoài ra khi nguyên liệu ban đầu có kích thước lớn, còn
có thêm sự chà xát của vật liệu với thành trong của máy. Do
bị va đập nhiều lần giữa cánh búa và vỏ máy, nguyên liệu
giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới
ra ngoài
Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc
được quạt hút ra khỏi máy, còn các hạt vật liệu to chưa lọt
qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ. Ðể nghiền
được, động năng của búa khi quay phải lớn hơn công làm
biến dạng để phá vỡ vật liệu
1. 3.3. Máy nghiền răng
Sử dụng hai đĩa trên hai đĩa có gắn các răng nghiền hình tròn
hoặc hình vuông. Khi đĩa quay, nguyên liệu đi từ không gian giữa
của đĩa sẽ bị va đập vào các răng và bị vỡ ra
Nguyên liệu thích hợp cho máy nghiền răng là nguyên liệu
dạng thô và giòn như gạo, cà phê, hạt tiêu, hạt điều
1.3.3.1. Cấu tạo
Cấu tạo chung của máy nghiền răng
Lưới sàng máng thoát liệu

Đĩa cố định cửa nạp liệu
Puly truyền động đĩa quay
Răng nghiền
1.3.3.2. Nguyên lý làm việc
Vật liệu được nạp vào máy theo chiều trục. Sau khi rơi
vào vòng răng thứ nhất của đĩa quay thì vật liệu bị qua đập và
sang vòng thứ hai của đĩa đối diện và cứ thế đập như vậy cho
đến khi đẩy ra ngoài. Do bước răng giảm dần nên độ mịn của
sản phẩm sẽ nhỏ dần theo chiều tăng của bán kính đĩa các
máy nghiền răng có vận tốc quay của đĩa càng lớn và số dãy
rang nghiền trên đĩa càng nhiều thì mức độ nghiền càng cao,
đối với loại hai đĩa quay người ta thiết kế hai đĩa quay ngược
chiều nhau khi đó nang suất và va đập lơn hơn
1.3.4. Máy nghiền bi
1.3.4.1. Cấu tạo
Máy nghiền bi gồm vỏ máy hình trụ hay hình nón bằng
thép, bên trong có lót các tấm lót bằng thép cứng đặc biệt và
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 3


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

đổ bi đạn bằng thép hoặc bằng sứ, sỏi hay bằng các vật liệu
rắn khác. Tùy theo từng loại máy có thể chia máy nghiền bi
thành một hay nhiều ngăn ( 2,3,4 ngăn)
1.3.4.2. Nguyên lí làm việc

Nhờ vỏ máy quay tròn qua một bộ phận truyền động bi
đạn chịu một lực ly tâm được nâng lên đến một độ cao nhất
định rồi rơi xuống đập vào vật liệu. Mặt khác vật liệu bị chà
xát giữa bi đạn và tấm lót, cũng như giũa bi đạn và bi đạn
cho đến khi nhỏ ra
1.3.4.3. Phân loại
Theo hình dáng vỏ máy
Máy có dạng hình trụ dài
Máy có dạng hình trụ ngắn
Máy có dạng hình nón
Theo phương thức làm việc
Máy nghiền bi gián đoạn
Máy nghiền bi liên tục tháo sản phẩm qua ngỗng trục
Máy nghiền bi liên tục tháo sản phẩm xung quanh thành
máy
Máy nghiền bi làm việc theo chu trình kín
Máy nghiền bi làm việc theo chu trình hở
Theo vật liệu chế tạo tấm lót và bi đạn
Tấm lót và bi đạn bằng kim loại
Tấm lót và bi đạn bằng vật liệu phi kim loại : sỏi, sứ, đá
rắn

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 4


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ MÁY NGHIỀN ĐĨA

2.1 Máy nghiền đĩa
2.1.1 Giới thiệu về máy nghiền đĩa
Máy nghiền đĩa hiện nay đang ngày càng đƣợc hoàn thiện hơn và lĩnh
vực sử dụng của chúng ngày càng rộng rãi. Chúng hầu như có mặt tại tất cả
các hoạt động nghiền khi sản xuất xenlulôza, giấy và các tông… Trong các xí
nghiệp gia công bột giấy có qui mô lớn, việc nghiền bán thành phẩm được
thực hiện hầu như độc quyền trên các máy nghiền đĩa
Việc sử dụng rộng rãi máy nghiền đĩa được thể hiện bởi việc sản xuất
bán thành phẩm đầu ra cao. Chúng thay thế cho các loại máy nghiền khác ra
(máy nghiền côn, …) nhờ hàng loạt các đặc tính ưu việt cơ bản là: khả năng
nghiền khi nồng độ cao (đến 40%); tiêu hao năng lượng riêng thấp nhất; hiệu
suất và công suất cao; tính tổ hợp, sự tăng trưởng kết cấu (khi công suất như
nhau) đơn nhất lớn; lĩnh vực sử dụng rộng rãi nhất (nghiền xenlulô, bán thành
phẩm, dăm gỗ…); khả năng nhận đƣợc bột đồng nhất theo cấu trúc nhờ việc
lắp đặt chính xác nhất các bề mặt nghiền và việc duy trì vị trí song song khi
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 5


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

làm việc; sự đơn giản vận hành và việc thay thế các phụ tùng nghiền; khả năng
sử dụng các phụ tùng nghiền của các kiểu khác nhau

Máy nghiền đĩa là loại máy nghỉền hoạt động liên tục. Sự nghiền trong
máy được hình thành qua các đĩa quay và cố định hoặc hai đĩa quay ở các mặt
khác nhau của các đĩa cố định. Các đĩa được lắp các dao nghiền, phụ thuộc
vào đặc tính của quá trình công nghệ nghiền bột có nồng độ thấp (2- 6%) hay
nồng độ cao (đến 30- 40%)
Phụ thuộc vào số lượng vùng nghiền và bề mặt nghiền quay, người ta
phân biệt các máy nghiền một đĩa, máy nghiền kép và máy nghiền hai đĩa.
Máy nghiền một đĩa có một vùng nghiền với một bề mặt quay và một bề mặt
cố định. Theo khả năng công nghệ, các máy nghiền này là thiết bị nghiền vạn
năng nhất, bởi vì chúng ta có thể thay đổi nhiều nhất cấu trúc của chúng và dải
giá trị nồng độ, nhiệt độ và áp suất rộng để nghiền các vật liệu khác nhau.
Nhược điểm cơ bản của máy nghiền một đĩa là, khi máy nghiền làm việc xuất
hiện lực dọc trục đáng kể. Điều đó làm phức tạp hóa cấu trúc máy, bởi vì phải
lắp đặt các ổ đỡ chặn và đảm bảo sự bôi trơn tin cậy cho chúng
Máy nghiền kép có hai vùng nghiền với một bề mặt quay và một bề mặt cố
định trong mỗi vùng. Các máy nghiền này đƣợc hợp thành từ hai máy nghiền
một đĩa và đảm bảo nhân đôi hiệu suất thực tế trên diện tích như nhau. Ngoài
ra, các máy nghiền này không có lực dọc trục trên trục rotor, điều đó làm đơn
giản hóa cấu trúc của chúng so với máy nghiền một đĩa. Đối với giai đọan sau
của khả năng công nghệ, máy nghiền kép bị giới hạn, bởi vì chúng chỉ được
sử dụng để nghiền vật liệu gỗ với nồng độ thấp. Hiện nay, máy nghiền loại này
dang được cải tiến để nghiền cả xơ và bột nồng độ cao
Máy nghiền hai đĩa có một vùng nghiền và cả hai phía quay ngược chiều với
bề mặt nghiền. Chúng chỉ được sử dụng để sản xuất bột gỗ từ xơ. Theo khả
năng công nghệ, các máy nghiền này có khả năng công nghệ hẹp hơn đáng kể
trƣớc máy nghiền một đĩa và máy nghiền kép
*Máy nghiền một đĩa đƣợc sản xuất dưới 3 loại:

SVTH: Bùi Vũ Linh


Page 6


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

a. Loại có buồng kín (máy nghiền có áp) phải tính toán cho truyền bột nồng
độ thấp (2- 6%) vào buồng và đầu ra của chúng có áp lực (kiểu kích
thước 00, 0, 1, 2 và 3- là loại cơ bản
b. Loại có buồng gia nhiệt (máy nghiền để nghiền nóng) tính tóan để làm
việc khi có áp suất dư đến 24 at và nhiệt độ đến 190 oC (kiểu kích thước 2 và
3), loại У; lắp đặt sau các thiết bị nấu liên tục của buồng nấu.
c. Loại có truyền bột bằng vít tải, kiểu kích thước 1, 2, 3, 4 và 5 loại Ш,
dùng để nghiền bột nồng độ tăng cao đến 15% và cao đến 40%.
*Máy nghiền kép được sản xuất dưới 2 loại:
a. Loại có buồng kín (các máy nghiền bằng hơi); truyền bột đầu ra dưới áp
suất (kiểu kích thước 00, 0, 1, 2, 3 và 4), là loại cơ bản; đối với bột nồng độ
thấp (2- 6%);
b. Loại truyền bột bằng bộ cấp vít tải (kiểu kích thước 5) loại Ш (chỉ đối với
thiết bị để sản xuất bột gỗ từ dăm).
Ký hiệu và các đặc tính kỹ thuật của các máy nghiền đã được chế tạo và
định trước được chỉ ra trên bảng 2.1
Bảng 2.1. Đặc tính kỹ thuật của các máy nghiền đĩa
Đường
Kiểu
kích
thước

kính

Loại

điã
nghiền,

mm
Máy nghiền một đĩa
МД-00
315
МД-0
500
МД-1
Ш
630
Ш
МД-2
У
800
Ш
МД-3
У
Ш
1000
У
SVTH: Bùi Vũ Linh

Động cơ điện

Khối
lượng


Công

Tốc độ Thông

suất

quay

số phục

kW

v/ph

vụ

nhỏ

Ký hiệu

hơn,
tấn

45
100
160
160
250
315

315
400
500
630
800
1000

1500
1000
750
1000
1500
750
1000
1000
600
750
1500
1000
Page 7

2
4
5
7
5
5
6
1
5

7
8

3
4,5
5,5
6
7,5
12
14
14
15
17
17
18

МД-00
МД-02
МД-14
МД-1Ш5
МД-1Ш7
МД-25
МД-2У5
МД-2Ш6
МД-31
МД-3У5
МД-3Ш7
МД-3У8



Đồ án máy và thiết bị chế biến
Ш
У
Ш
Ш
Ш
МД-5
Ш
Máy nghiền kép
МДС-00 МДС-0
МДС-1
МДС-2
МДС-3
МДС-4
МДС-5
-

CBHD: Trần Văn Nhã

1400

1200
1600
1000
1000
2500
5000

1500
1000

1000
1000
1500
1500

9
9
3
6
7
1

18
20
20
25
30
40

МД-3Ш9
МД-3У9
МД-4Ш3
МД-4Ш6
МД-4Ш7
МД-5Ш1

315
500
630
800

1000
1250
1400

90
200
315
630
1000
1600
10000

1500
1000
750
750
600
500
1500

2
4
4
3
4
1

3,2
6
8

13
22

МДС-00
МДС-02
МДС-14
МДС-24
МДС-33
МДС-44
МДС-5Ш1

МД-4

1250

32

60

2.1.2 Các thông số cơ bản của máy nghiền đĩa
Theo ГОСТ 23666-79, các thông số cơ bản gồm: đường kính đĩa theo
biên dạng nghiền, tần số quay của rotor, công suất động cơ truyền động,
năng suất, cấp của bán thành phẩm gia công, khối lƣợng của máy nghiền.
Hai thông số đầu tiên phụ thuộc vào loại cấu trúc, các thông số còn lại xác
định các đặc tính tiêu thụ quan trọng của máy nghiền
Công suất tiêu thụ của các máy nghiền đĩa làm việc khi nồng độ thấp
được thành lập từ công suất nghiền hiệu dụng (hữu ích) N hd và tiêu hao
công suất vô ích (công suất không tải có giá trị Nkt)
Công suất hữu ích (kW) được tính theo công thức
Nhd =BsLs/1000

Ở đây, Bs là trọng tải riêng đến mép dao, J/km; L s chiều dài chạy theo giây
đồng hồ, km/s
Chiều dài chạy theo giây phụ thuộc vào loại cấu trúc bề mặt làm việc của nó
và vận tốc quay của rotor. Chiều dài chạy theo giây có định hướng (tiệm cận
với chiều dài thực hiện max) có thể được tính theo công thức
Ls = 0,35 D3n
Ở đây, D là đường kính đĩa nghiền, m; n là tần số quay của rotor, v/ ph
Tải trọng riêng theo mép dao phụ thuộc vào hình dạng của vật liệu gia công.
Giá trị của nó xác định đặc tính tác dụng của dao lên sợi: băm nhỏ hoặc chải
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 8


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

và tuốt. Tải trọng riêng tối ưu đối với các dạng bán thành phẩm khác nhau
nằm trong giới hạn 500- 3000 J/km và phụ thuộc vào yêu cầu đối với chất
lượng sản phẩm cuối cùng
Công suất không tải (KW) tiêu hao cơ bản làm quay đĩa với vật liệu (cọ
sát), chuyển dịch vật liệu (di chuyển nó dọc theo dao), tổn thất trên các ổ đỡ,
vòng bi, có thể xác định một cách định hướng theo công thức sau
Nxx = Cf n3 D5
Ở đây, Cf là hệ số tiêu hao phi sản xuất; đối với máy nghiền một đĩa, nó ở
trong giới hạn 0,75.10-6- 0,95.10-6, đối với các máy nghiền kép là 1,3.10-61,7.10-6 . Đại lượng Cf chỉ ra sự ảnh hƣởng của nồng độ vật liệu chiều sâu
rãnh, sự có mặt của vách ngăn giữa chúng và một vài chỉ số khác
Với độ chính xác tƣơng đối khi tính toán, có thể lấy trung bình các giá trị
Cf trong dải đã đƣợc chỉ ra

Công suất lắp đặt (KW) của động cơ máy nghiền được tính toán theo công
thức
Ở đây K là hệ số phụ tải của động cơ, thường chọn là 0,9
Tính đúng đắn của việc chọn lựa các thông số máy nghiền ở cấp chính xác
có thể đặc trưng hệ số hiệu suất có điều kiện của máy nghiền, ngoài ra còn có
tên gọi khác là hệ số tác dụng hữu ích %


Trong bảng 5.2 chỉ ra các số liệu theo các số liệu công suất không tải, phụ
tải tác dụng, công suất lắp đặt truyền động và một vài chỉ số khác, đặc trưng
máy nghiền đĩa để nghiền vật liệu nồng độ thấp
Khi nghiền nồng độ cao (trên 15%) và trong quá trình sản xuất bột gỗ từ xơ,
tiêu hao năng lượng không sinh lợi là không đáng kể. Chúng được thành lập từ
công suất làm dịch chuyển và thúc đẩy vật liệu nghiền dọc theo dao (1- 3%
công suất tổng), và tiêu hao công suất do tổn thất cơ khí trên các ổ đỡ (4- 5%
công suất tổng). Do tỉ số phần trăm tổn thất công suất trong các trường hợp
như vậy không lớn, có thể bỏ qua hoặc đưa ra hệ số hiệu chỉnh là trong trường
hợp khi tính toán, theo quy tắc 0,9- 0,95
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 9


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Gia công bột giấy nồng độ cao được thực hiện trên cơ sở tính toán sự cọ sát
của các xơ với nhau. Các dao chỉ đẩy lui sự xâm nhập của các xơ, phụ thuộc
vào bề mặt đĩa. Do đó, khi nghiền nồng độ cao, việc tính toán công suất truyền

động không theo trọng tải riêng trên mép dao mà theo áp suất trung bình giữa
các đĩa
Bảng 2.2. Một vài đặc tính của các máy nghiền đĩa để nghiền bột nồng độ
thấp

Mác

quay

kính đĩa
roto,
nghiền,
mm
v/ ph

suất tác Hiệu Vận
dụng
suất tốc

Công
suất lắp
đặt, kW

suất
không hữu ích
%
tải, kW
%

m/ s


Máy nghiền một đĩa
МД-00

315

1500

45

10

35

77

24,8

МД-02

500

1000

110

30

80


73

26,1

МД-14

630

750

160

40

120

75

24,8

МД-25

800

750

315

115


200

63

31,4

МД-31

1000

600

500

175

325

65

31,4

МДС-00 315

1500

90

20


70

77

24,8

МДС-02 500

1000

200

50

150

75

26,1

МДС-14 630

750

315

65

250


78

24,8

МДС-24 800

750

630

210

420

67

31,4

МДС-33 1000

600

1000

320

680

68


31,4

МДС-44 1200

500

1600

500

1100

69

32,7

Máy nghiền kép

Trong trƣờng hợp tổng quát, công suất kW, tiêu thụ khi nghiền nồng độ cao
có thể đƣợc tính toán theo công thức
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 10


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Np = Cp pnD3(1 – k3)

Ở đây, Cp là hệ số nghiền,
p- áp suất giữa các đĩa (200- 300 kPa),
n- tần số quay rotor, v/ ph,
k= d/ D – hệ số đặc trƣng cho sự phụ thuộc của đƣờng kính nhỏ vùng giới
hạn nghiền đối với đường kính lớn D
2.2 Phân loại và cấu tạo
2.2.1 Các loại máy nghiền một đĩa
Các loại máy nghiền một đĩa có 4 loại kích thước và 2 kiểu cấu trúc
2.2.1.1. Máy nghiền đĩa kích thước loại một có khoang máy kín
Các loại máy nghiền kích thước loại 1 được thiết kế theo kiểu rotor nằm
ngang và đĩa không quay tỳ xuống. Khung máy nghiền đƣợc làm bằng gang,
còn khoang nghiền đuợc lót thép không gỉ. Nắp của khoang nghiền có dạng
vòm đặt trên các móc cho phép mở đƣợc sang hai bên để dễ tiếp xúc với cơ
cấu nghiền

Hình 2.1. Máy nghiền kích thƣớc loại 1 có khoang máy kín.
1 - Khớp nối; 2- Thân máy; 3- Rotor; 4-Khoang máy nghiền; 5rotor; 6- Stator; 7- Nắp khoang máy; 8- Cơ cấu tỳ; 9- Hộp số; 10Các cánh quạt; 11- Cơ cấu nghiền.
2.2.1.2. Máy nghiền đĩa loại kích thước số 2 và 3 có khoang máy kín
Các loại máy nghiền một đĩa kích thước loại 2 và 3 có khoang
máy kín, được thiết kế theo kiểu thanh đỡ đĩa rotor, nhưng có khác
với các máy đã mô tả ở trên bởi rotor trục động
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 11


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã


Hình 2.2. Máy nghiền đĩa loại kích thước số 3 có khoang máy kín
1- Thân máy; 2- Khoang nghiền; 3- Đĩa cố định; 4- Cơ cấu nghiền;
5- Nắp đậy khoang máy; 6- rotor; 7- Stator; 8- gối trục trƣớc;
9- Ống trục tỳ thủy lực; 10- Cơ cấu điều chỉnh khe hở; 11- Gối trục sau;
12- Khớp nối; 13- Máy bơm dầu
2.2.1.3 Máy nghiền một đĩa kích thước loại 1 có vít nạp liệu
Cấu trúc máy nghiền một đĩa loại 1 và 2 theo thiết kế “Ш” trên hình 2.3.
Khác với các máy nghiền một đĩa loại 0, loại máy này ở phần dưới của
khoang nghiền có một khe rộng để đưa hỗn hợp nghiền mật độ cao ra ngoài,
còn phía trên nắp đậy có cần đẩy đưa vật liệu vào khoang nghiền. Các bộ
phận khác và linh kiện của loại máy nghiền này tương tự như các loại máy
nghiền một đĩa khác làm việc với mật độ hỗn hợp nghiền thấp, và hoàn toàn
đồng bộ trong giới hạn của kích thước máy

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 12


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Hình 2.3. Máy nghiền một đĩa kích thước loại 1 có vít nạp liệu
1. Vít tải; 2- Cửa nạp vật liệu; 3- Khe xả hỗn hợp
2.2.1.4 Máy nghiền một đĩa loại 4
Các loại máy nghiền một đĩa loại 3 và 4 dùng để nghiền hỗn
hợp bột gỗ có mật độ cao, về mặt cấu trúc tƣơng tự như các máy
loại 1 và 2. Tuy nhiên do đường kính của các đĩa nghiền lớn, nên
lực nén lên trục tăng lên đáng kể (đến vài chục tấn) kết hợp với tần

số quay rotor cao (1.000-1.500 vòng/phút), nên chúng đƣợc trang
bị những đế xoay trượt rất mạnh dạng hình giếng và các hệ thống
bơm dầu tuần hoàn năng suất cao (đến 70 lít/phút) dùng để bôi trơn
và làm mát các ổ đỡ. Các hệ thống này thƣờng được lắp đặt trong
thân máy nghiền. Các máy nghiền đĩa loại 4 để nghiền hỗn hợp mật
độ cao (xem hình 2.4) được thiết kế dùng hai cơ cấu ép, cho phép
ngoài lực ép đĩa stator, còn có thể tiến hành thay đổi vị trí tương hỗ
vùng bên trong và vùng ngoại vi của mặt phẳng nghiền. Điều này
thực hiện được do stator được thiết kế có khoang đặt vòng stator
cùng với cơ cấu nghiền trong. Vòng stator đƣợc đặt trên 6 đế và
dịch chuyển được tương đối so với đĩa stator nhờ cơ cấu truyền dẫn
bánh răng một tầng truyền động bằng tay. Nƣớc được nén với một
áp suất nhất định và được đƣa vào vùng cách ly vùng này được tạo
ra bởi stator và vòng stator đường kính bên ngoài. Điều này cho
phép làm giảm lực tỳ vòng stator khỏi tác động theo trục và làm
phần điều khiển nó nhẹ nhàng hơn

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 13


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Hình 2.4. Máy nghiền một đĩa loại 4
1- Các cặp cánh quạt stator; 2- Các cặp cánh quạt của vòng stator; 3- Stator; 4Vòng stator; 5- Cơ cấu ngoại vi; 6- Cơ cấu trung tâm; 7- Đế xoay tỳ kiểu trượt
2.2.1.5 Các loại máy nghiền loại 4 và 5 dùng cho các dây chuyền sản
suất hỗn hợp gỗ từ các vỏ bào

Các cấu trúc máy nghiền đĩa mật độ cao đã xem xét ở trên có thêm
phần đưa hỗn hợp nghiền ra ngoài. Những máy nghiền này dùng các động
cơ 1.600 kW. Những máy nghiền một đĩa loại 4 có công suất lớn hơn
(2.500 kW), hoặc loại máy nghiền một đĩa loại 5 (5.000 kW) được sử dụng
để sản xuất hỗn hợp bột gỗ bằng phương pháp cơ nhiệt, các vỏ gỗ được hấp
hơi trước hoặc không cần hấp hơi. Cấu trúc của những loại máy nghiền này
trên hình 2.5

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 14


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Hình 2.5. Các loại máy nghiền loại 4 và 5 dùng cho các dây chuyền sản suất
hỗn hợp gỗ từ các vỏ bào
1- Máng đưa vật liệu; 2- Nắp đậy; 3- Đĩa chuyển tiếp; 4- Ổ bi đỡ 2
dãy; 5- Lỗ thoát; 6- Cơ cấu tỳ
2.2.2. Các loại máy nghiền hai đĩa
Máy nghiền hai đĩa hiện nay được sử dụng chủ yếu để nghiền các loại chất
xơ mật độ thấp. Vì thế số lượng chủng loại các máy này nhiều hơn. Tất cả có 6
loại
2.2.2.1. Máy nghiền hai đĩa loại 0, 1 và 2
Cấu trúc của các loại máy nghiền hai đĩa loại 0, 1 và 2 đƣợc mô tả theo đại
diện là loại 1 trên hình 2.6, máy này cho phép trang bị cho các loại dây truyền
công suất từ nhỏ nhất đến công suất lớn nhất


SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 15


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Hình 2.6. Máy nghiền hai đĩa loại 1
1- Cặp cánh quạt; 2- Nắp đậy; 3- Stator; 4- Đĩa stator; 5- Cơ cấu nghiền;
6- Thân máy; 7- Rotor; 8- Khớp nối
Những loại máy nghiền này được thiết kế trên cơ sở máy nghiền một
đĩa khoang kín. Sự khác nhau là rotor của máy nghiền loại hai đĩa không có đế
xoay (được thiết kế theo kiểu tùy động) Đĩa rotor được bao bọc bởi khoang
nghiền từ hai phía. Trên tường sau khoang máy, cũng như trên tường trước có
đặt khoang rotor và ống máng đưa vật liệu vào. Điều này cho phép tạo ra hai
vùng nghiền. Các bộ phận khác của máy nghiền hai đĩa hoàn toàn tương tự
như loại máy một đĩa. Nắp khoang nghiền có thể mở ra cả hai phía để tiếp cận
dễ dàng.Tất cả các loại máy nghiền hai đĩa được trang bị khớp nối răng để nối
với các động cơ điện và cho phép dịch chuyển rotor trong lúc thay đổi khe hở
trong vùng nghiền. Tất cả các loại máy nghiền hai đĩa đều có bốn ống nối cho
phép đưa vật liệu vào và lấy ra khỏi khoang nghiền. Trong trường hợp này có
các sơ đồ chuyển vật liệu đã được nghiền (xem hình 2.7)

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 16



Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

Hình 2.7 . Sơ đồ truyền vật liệu nghiền trong máy nghiền hai đĩa
a) Sơ đồ ống đơn hai chiều; b) sơ đồ ống kép hai chiều; c) sơ đồ một
chiều; 1- đầu vào; 2 - đầu ra
Vật liệu nghiền đƣợc đƣa vào ống dẫn phía tƣờng sau khoang máy và được
rẽ nhánh làm hai hướng : một hướng dẫn đến vùng nghiền thứ nhất, hướng thứ
hai qua các lỗ trong rotor đến vùng nghiền thứ hai, tiếp theo cả hai luồng vật
liệu được hợp lại với nhau và được đưa ra khỏi khoang nghiền bằng ống trên
hoặc ống dưới đi theo một luồng hỗn hợp đã được nghiền đi qua các vùng
nghiền một cách tuần tự; đầu tiên nó được đưa vào một trong các ống dẫn vào
và được lấy ra ở một ống khác, khi đó các ống dẫn ra trong khoang nghiền và
các lỗ trong rotor phải được bịt lại. Phương pháp truyền vật liệu theo cách thứ
nhất hay được dùng hơn, vì khi bảo dưỡng máy nghiền (thay cơ cấu nghiền
hoặc các thao tác khác) không cần phải tháo các ống dẫn ra. Phương pháp thứ
hai được coi như là một giải pháp thay thế. Nó tạo điều kiện tốt nhất để đưa
vật liệu vào bằng hai luồng song song và có năng suất vận hành cao hơn, tuy
nhiên nó làm theo hệ thống ống dẫn phức tạo thêm. Phương pháp thứ ba có thể
sử dụng trong trường hợp không cần năng suất cao, nhưng lại cần tăng lượng
nghiền hỗn hợp, khi đó năng suất giảm đi 40-50%
2.2.2.2. Máy nghiền đĩa kép kiểu kích thước 3 có đĩa đặt ở giữa
Khe hở trong các vùng nghiền được điều chỉnh bằng cơ cấu ép đặt trong nắp
và đĩa stator dịch chuyển được theo trục. Cân bằng các khe hở trong cả hai
vùng nghiền được tiến hành bằng cách dịch chuyển rotor (dưới tác động độ
lệch áp suất hỗn hợp nghiền và lực nén danh định) cho tới khi lực tải trục tổng
của cả hai phía đƣợc cân bằng. Các loại máy nghiền kép kích thước 00, 0 và 2
vì mặt cấu trúc hoàn toàn như máy nghiền loại 1 như đã mô tả ở trên, chỉ khác
nhau về kích thước hình học. Đối với máy nghiền kép loại 3 có sự khác nhau

về cấu trúc so với các loại đã kể trên. Không gian kín cách ly của khoang
nghiền loại máy này (xem hình 2.8) được tạo ra bởi hai lớp vỏ - vỏ động và vỏ
cố định. Các lớp vỏ đều có khớp nối trên mặt phẳng dọc. Chúng được nối với
SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 17


Đồ án máy và thiết bị chế biến

CBHD: Trần Văn Nhã

nhau bằng các bulông và được đặt trong thân máy, ngoài ra việc lấy tâm tương
hỗ được tiến hành bởi mặt phẳng định hướng của thân máy. Vỏ động sau khi
được tách ra, có thể tháo ra được để cho phép tiến hành thay thế hoặc xem xét
cơ cấu nghiền. Rotor của máy nghiền cũng chuyển động theo hướng của trục
(rotor loại tùy động) Các đầu ra từ các vỏ được chèn khít bởi các vòng găng

SVTH: Bùi Vũ Linh

Page 18