Các yêu cầu để xuất xưởng một máy ép bùn khung bản

Chia sẻ  
  
  
  

Dựa vào từng bước trong quá trình lọc ép bùn bằng khung bản, nhóm tác giả xây dựng được cấu tạo một máy ép bùn khung bản sẽ bao gồm các bộ phận. 

Chọn hệ thống bơm hệ thống bơm được lắp vào phần đầu vào của thiết bị, nó có tác dụng tạo ra lực hút và đẩy để hút dòng chất thải từ bể ra và đẩy chúng lên vị trí công tác, nó cũng đồng thời tạo ra lực ép để tạo độ chặt khít cho bùn.

Bơm màng ngoài chức năng thông thường là bơm chất thải bùn vào hệ thống thì nó còn đặc biệt có thêm chức năng tạo ra dòng khí nén mà các loại bơm khác không có, chính dòng khí nén này thổi nước ra ngoài để tạo ra những bánh bùn khô, độ ẩm của bánh bùn phụ thuộc vào dòng khí nén này.

Do trong 1 lít chất lỏng có chứa 10% tạp chất bùn nên thể tích thực sự cần bơm để thu được 303 kg bùn là 164,7x10=1647 (l).

Mỗi mẻ bơm lại mất 3 tiếng (180 phút) nên lưu lượng của bơm cần đạt là: 1647/180 = 9 (l/p)

Từ đây ta sẽ chọn loại bơm màng có lưu lượng từ 9 (l/p) trở lên.

Phân tích lựa chọn tấm khung bản và tấm vải lọc cho máy ép

1, Phân tích lựa chọn tấm khung bản

Trong hệ thống, tấm khung bản giữ một vị trí quan trọng nó trực tiếp tham gia vào quá trình ép bùn. Bùn sau khi được đưa vào hệ thống làm việc nhờ  bơm màng, chúng đi qua các tấm khung bản nhờ các lỗ đã được bố trí sẵn trên khung bản. Do có kết cấu đặc biệt kết hợp với tấm vải lọc, bùn sẽ được giữ lại trong các tấm khung bản. Trên mỗi tấm khung bản hai mặt của nó sẽ được thiết kế lõm vào và tại vị trí này bùn sẽ được giữ lại ở đây.

Như vậy vật liệu làm khung bản ngoài khả năng chịu được sự ăn mòn còn phải chịu được lực nén từ xy lanh không những thế nếu thiết bị làm việc liên tục còn sinh ra nhiệt nên vật liệu làm khung bản phải chịu được sự ăn mòn, chịu được lực ép, chịu được nhiệt. Để chọn tấm khung bản cho thiết bị ta cần chọn vật liệu làm khung bản phải đáp ứng được những yêu cầu trên.

2, Phân tích lựa chọn tấm vải lọc

Tấm vải lọc cũng có nhiệm vụ tương tự như tấm khung bản, nếu như tấm khung bản có nhiệm vụ giữ bùn và tạo độ khít chặt cho bùn thì tấm vải lọc ngăn không cho bùn đi qua, giữ toàn bộ những gì vượt quá kích thước các lỗ nhỏ ở trên tấm vải lọc. Khi lắp đặt người ta sẽ bố trí các tấm vải lọc đan xen các tấm khung bản. Nghĩa là cứ hai tấm khung bản liền nhau sẽ được bố trí hai tấm vải lọc

Các tấm vải lọc cũng được các hãng sản xuất làm theo tiêu chuẩn nhất định, do đó việc tìm cũng dễ dàng. Qua tìm hiểu nhóm tác giả chọn loại tấm vải lọc của công ty Thiên Long với thông số kỹ thuật được nhà sản xuất đưa ra.

- Độ dày của sản phẩm: 0,5-2,2mm

- Mức chịu nhiệt: 120⁰C

- Độ PH:1-14

- Chất liệu: PP,PE

-  Kích thước tiêu chuẩn: 500x500mm, 630x630, 700x700, 800x800…

- Đặc tính: Chịu hóa chất, có độ bền hóa học cao, làm việc ở nhiệt độ cao không biến dạng…

3, Thiết kế khung máy ép

+Thiết kế cụm thân trên

Hình 1: Hình ảnh cụm thân trên máy ép bùn khung bản

Chức năng, nhiệm vụ của cụm thân trên: Cụm thân trên hay cụm công tác là một bộ phận quan trọng của máy, nó đảm nhiệm vai trò làm việc chính của thiết bị. Cụm thân trên chứa các tấm khung bản và vải lọc, một đầu của cụm thân trên được nối với bơm màng để dẫn dòng chất thải đi vào hệ thống làm việc và đầu bên kia thì được gá xy lanh. Cánh của 2 thanh U thuộc cụm thân trên được lắp ghép với ray trượt để dẫn hướng cho bàn ép di động khi thiết bị đóng mở các tấm khung bản. Để cho thiết bị làm việc ổn định thì sau khi hàn xong cụm thân trên sẽ được gia công lại một vài vị trí.

Cụm thân trên bao gồm: Gối cố định (phía bơm màng), gối di động, gối cố định (phía động cơ), piston-xylanh, con trượt-ray, kệ đỡ hộp điều khiển, các thanh U, thép tấm tiêu chuẩn. Cụm thân trên của máy được lắp ghép bằng mối hàn và sử dụng bu lông-đai ốc.

Các vị trí sử dụng bu lông là cơ cấu ray-trượt được lắp với cánh của thép U200 nằm đối xứng 2 bên và sử dụng 4 bu lông M10 mỗi bên, mặt bích của xy lanh lắp ghép với gối cố định (phía động cơ) sử dụng 6 bu lông M16, con trượt của cơ cấu con trượt-ray lắp ghép với gối di động, có hai con trượt ở hai bên và sử dụng 2 bu lông M10 mỗi bên, mặt bích của gối di động được lắp ghép với mặt bích của piston sử dụng 4 bu lông M14.

+Thiết kế cụm gối cố định (phía bơm màng)

Hình 2: Hình ảnh cụm gối cố định

Chức năng, nhiệm vụ của gối cố định (phía bơm màng): Gối cố định là một cụm nhỏ thuộc cụm thân trên, gối cố định nằm ở phía vị trí bơm màng và được nối với bơm màng để dẫn chất thải vào hệ thống ép. Gối cố định có nhiệm vụ giữ các tấm khung bản khi ép, nghĩa là khi thiết bị hoạt động piston đẩy gối di động dịch chuyển để xếp các tấm khung bản lại với nhau khi đó gối cố định ở đầu bên.

Tấm số 7 được đặt trên nền phẳng sau đó lần lượt ta hàn hai tấm số 3 vào, tiếp sau đó là hai tấm số 4 tạo thành 4 tấm chạy xung quanh, tiếp sau đó ta hàn thêm tiếp hai tấm số 4 vào giữa, cuối cùng là hàn các tấm số 8 và tấm số 2. Các kích thước cụ thể được xem trong bản vẽ.

+Thiết kế cụm gối di động

Hình 3: Hình ảnh cụm gối di động

Chức năng, nhiệm vụ của cụm gối di động: Cụm gối di động cũng là một cụm nhỏ của cụm thân trên. Nhiệm vụ của cụm gối di động đó là xếp khít và tách rời các tấm khung bản khi bắt đầu và kết thúc một chu trình ép. Một bên của cụm gối sẽ liên kết với đầu piston để nhận lực truyền từ piston, bên còn lại liên kết với một tấm khung bản.

+Thiết kế cụm thân dưới

    

Hình 4: Hình ảnh cụm chân thân dưới

Chức năng, nhiệm vụ của cụm thân dưới: Cụm thân dưới và cụm thân trên là hai bộ phận quan trọng của khung máy. Nếu như cụm thân trên có nhiệm vụ tạo ra không gian làm việc cho các chuyển động chính của máy khi hoạt động thì cụm thân dưới đảm nhiệm vai trò đỡ cụm thân trên để tạo nên một máy cứng vững.

+ Thiết kế cụm đỡ bơm màng

  

Hình 5: Hình ảnh cụm gá đỡ bơm màng

Chức năng, nhiệm vụ của cụm đỡ bơm màng: Cụm đỡ bơm màng được chế tạo để thêm vào cụm thân dưới, nó có nhiệm vụ chính là đỡ bơm màng. Dựa vào chức năng làm việc của cụm đỡ bơm màng ta xây dựng được kết cấu cụm đỡ bơm màng.

Chi tiết số 1 sau khi được chấn đạt yêu cầu và gia công 4 lỗ ϕ11 sẽ tiến hành hàn ba tấm chi tiết số 2. Các kích thước cụ thể được xem trong bản vẽ.

Tại những vị trí hàn của cụm đỡ bơm màng đều được thực hiện bằng mối hàn góc.

Lưu ý: tất cả các chi tiết rời khi được chế tạo cần sửa bavia, kiểm tra đạt kích thước thì mới tiến hành hàn cụm. Hàn cụm xong nếu biến dạng vượt mức cho phép cần tiến hành sửa biến dạng.

Tính toán kiểm nghiệm các mối lắp trong kết cấu

Trong thiết bị của ta các cụm chi tiết hay các chi tiết con được lắp ghép với nhau chủ yếu là lắp ghép theo mối hàn (mối ghép không tháo được) và lắp ghép có ren (mối ghép tháo được) cụ thể là lắp ghép theo bu lông. Để hiểu hơn về 2 loại lắp ghép này ta sẽ đi tìm hiểu cụ thể từng cái.

4, Kiểm nghiệm mối hàn góc

a) Mối hàn góc chịu kéo, nén

Tại gối bên trái gối ép cố định nơi dẫn đường nước thải vào ta cũng hàn 2 tấm ở 2 bên với đường hàn chạy dọc theo chiều rộng của tấm để tạo khe hở cho bàn ép di động di chuyển bên trong. Tại vị trí này ta thực hiện mối hàn góc

Tại vị trí này đường hàn chịu tác dụng trọng lực của gối ép cố định nên mối hàn chịu lực nén do đó ta cũng sẽ kiểm nghiệm bền với mối hàn này.

b) Mối hàn góc chịu uốn

Tại vị trí 2 gối, thanh thép U200 nằm ngang được hàn vào tạo thành khung. Đây là vị trí đặt ray trượt của bàn ép di dộng, thanh U được hàn vào và chịu tác dụng trọng lực của bàn ép di động từ trên nén xuống, sinh ra bị uốn tại vị trí hàn. Tại đây ta cũng kiểm nghiệm bền uốn với mối hàn này.

- h: Là chiều cao mối hàn (mm)

Do chiều cao mối hàn: h=k.cos45⁰=0,7.k và k=S (trong trường hợp các tấm có chiều dày không bằng nhau thì không được chọn theo tấm có chiều dày nhỏ hơn)

- L: Là chiều dài đường hàn cả 2 phía (mm), L=240mm=24cm S: Chiều dày tấm cần hàn (mm), S=10mm=1cm

Ứng suất và biến dạng khi hàn

Trong quá trình hàn, do nhiệt độ giữa các vùng kim loại chênh nhau rất cao do vậy thường sinh ứng suất và biến dạng, các ứng suất và biến dạng này làm kết cấu giảm khả năng làm việc hoặc không đủ điều kiện để làm việc vì vậy trong quá trình hàn cần chú ý những nguyên nhân sinh ra ứng suất và biến dạng để có thể hạn chế hoặc triệt tiêu chúng.

5, Các biện pháp giảm ứng suất và biến dạng khi hàn

a) Các biện pháp về kết cấu và công nghệ

Trong quá trình gia công các kết cấu để hạn chế các biến dạng xảy ra khi thiết kế các kết cấu hàn cần chú ý:

- Sử dụng vật liệu có tính hàn tốt, có độ bền dẻo cao.

- Khi lắp ghép kết cấu cần tránh những mối hàn đính tạo thành những mối ghép cứng, sử dụng đồ gá sao cho khi kim loại có thể tự do co giãn.

- Đối với các tấm được chế tạo từ các tấm nhỏ, trước hết phải hàn các mối hàn ngang để tạo thành các dải hàn riêng biệt sau đó hàn các dải này với nhau tạo thành tấm lớn.

- Khi hàn các kết cấu dầm cần hàn các mối hàn nối các tấm đế, tấm vách sau đó mới bắt dầu hàn các mối hàn góc liên kết giữa các tấm đế và vách.

- Khi hàn nhiều lớp, nhiều đường thì các tấm sau có hướng ngược với các tấm trước.

b) Các biện pháp khử biến dạng

Trong các trường hợp các đường hàn được bố trí đối xứng nhau thì cần hàn cả 2 phía đồng thời, như vậy biến dạng sinh ra cả 2 phía sẽ có chiều ngược nhau, kết quả là chúng bị triệt tiêu hoặc sẽ bị giảm xuống còn nhỏ nhất. nếu khi hàn 1 số kết cấu có thể tạo ra được biến dạng ngược thì cố gắng lắp ghép để khi hàn tạo thành các biến dạng ngược, thông thường hàn các kết cấu tấm dễ thực hiện phương pháp này.

c) Kẹp chặt chi tiết khi hàn

Chi tiết được kẹp chặt bằng các loại đồ gá có đủ độ cứng vũng để trong quá trình hàn biến dạng sinh ra sẽ bị không chế cưỡng bức, sử dụng phương pháp này trong quá trình gia công cần tính đến sự tăng nguội ứng suất.

d) Phương pháp nội ứng suất

Phương pháp tạo lực ép lên mối hàn: Đây là phương pháp mà sau khi hàn xong người ta dùng các biện pháp tác dụng lên mối hàn các lực ép đủ lơn để triệt tiêu các ứng suất tồn tại trong mối hàn, cũng có thể thực hiện bằng cách dùng máy cán để cán mối hàn sau khi đã hàn.

6, Lắp ghép theo bu lông

Ngoài những vị trí cần hàn ra thì người ta còn sử dụng bu lông tham gia vào lắp ghép vì bu lông dễ tháo lắp, tháo lắp được nhiều lần nó phù hợp cho quá trình tháo lắp vận chuyển. Để cho quá trình vận chuyển thiết bị của ta không bị cồng kềnh ta cũng sử dụng bu lông vào các vị trí như: Mặt bích được gá vào bàn gá piston, mặt bích được ghép với bàn ép di động, cơ cấu ray trượt, cụm thân trên và cụm thân dưới, bích bắt xuống chân bê tông… Đó là những vị trí ta sử dụng bu lông thay cho mối ghép hàn.

Dựa vào nguyên lý hoạt động của máy ép bùn khung bản là nhờ vào áp suất được bơm vào với áp lực cao của hỗn hợp bùn thải được lọc thẩm thấu qua các lớp vải lọc, cặn bã sẽ được giữ lại, nước lọc sẽ thẩm thấu qua màng lọc và được dẫn ra ngoài ta lựa chọn kết cấu của máy ép bùn khung bản bao gồm 7 cụm chi tiết.

+ Cụm bơm màng có chứ năng cung cấp dòng chất bùn lỏng với áp suất cao vào hệ thống làm việc.

+ Cụm thân trên có chứ năng là bộ khung đỡ các khung bản, đỡ xylanh thủy lực và thực hiện quá trình ép bùn chính của máy.

+ Cụm thân dưới có chứ năng liên kết với cụm thân trên để đỡ cụm thân trên, tạo khoảng trống để lấy bùn sau khi ép cũng như dẫn dòng nước lỏng sau khi lọc ra ngoài.

Sau khi đã có đầy đủ các cụm chi tiết để cấu thành máy ép bùn khung bản, ta tiến hành kiểm tra lần cuối tất cả các cụm chi tiết, các cụm chi tiết và chi tiết tiêu chuẩn đặt mua khác đã đảm bảo được đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật để ra chưa để chuẩn bị cho quá trình lắp đặt tại phân xưởng làm việc của công ty. Quá trình kiểm tra này bao gồm:

Kiểm tra các cụm lắp đã qua gia công dựa trên các yêu cầu của bản vẽ kỹ thuật.

Kiểm tra số lượng, chất lượng các cụm chi tiết và các chi tiết tiêu chuẩn được đặt mua ngoài thị trường dựa trên các yêu của về chủng loại, số lượng chi tiết và các thông số kỹ thuật liên quan phù hợp với công suất làm việc của máy.

Chia sẻ  
  
  
  
Tags

Tin liên quan

Đăng ký nhận thông tin

Hotline: 0961 606 268 /

Công ty TNHH Rotec Việt Nam | Cung cấp máy ép bùn khung bản, máy ép bùn băng tải chất lượng cao