CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE CAC THIET BI TRON VA VAT LIEU 1.1 Giới thiệu chung về công nghệ trộn nhựa và máy trộn nhựa .1 Công nghệ trộn NhWAa.3 Tổng quan về kết cấu của máy trộn nằm ngang .1 Hạt nhựa nguyên sỉnhh .3 Tình hình nghiên cứu trong nước và nước ngoài .1 Tình hình nghiên cứu trong nước.2 _ Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài. NGHIÊN CỨU MAY TRON NHUA NGANG VA CAC YEU TÓ ẢNH HƯỚNG ĐÉN NĂNG SUÁTT.1 __ Tính toán năng suất máy trộn .2 Tính toán công suất máy trộn .1 Mô tả quá trình di chuyển của hạt vật liệu trong quá trình máy "981012172727.2 Xác định lượng vật liệu vận chuyên theo các phương trong quá trình làm việc của máy trỘN. Xác định công suất trên hai trục trộn.3 Xác định trở lực tác dụng lên cánh đảO .4 _ Thiết kế thí nghiệm.
Xây dựng mô hình thực nghiệm.2 Vật liệu thực nghiệm.6 Đối tượng nghiên cứu. Xây dựng mối liên hệ giữa các thông số. MÔ PHỎNG SỐ VÀ KẾT QUÁ .1 _ Giới thiệu phần mềm ANSYS. Mô phỏng số dòng vật liệu trộn.
Kết quả mô phỏng và xử lý kết quả.1 Kết quả thực nghiệm.2 Xử lý kết quả.4 Áp dụng thực tiễn.---scsccck222 x22 EEEEeEcrrrrerrree 70 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU.1 Kết luận chung.2 Hướng nghiên cứu trong tương lai.-- «5 s5 ssss+exeeseeeesesee 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO.--s<s<+seeE+seEExeErxetrrseerrsserrssrrsee 73 DANH MỤC HÌNH VẾ Hình 1.1 Tác động của cơ và nhiệt đến sự giảm cấp [1].2 Các thiết bị trộn.----2-©++©+++EE++SEEEEEEEErEEEErEEkkrrrkkrrrkrrrrkrerrree 9 Hình 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tách pha.4 Sơ đồ máy trộn kiểu vít tải có trục vít nằm ngang.5 Sơ đồ máy trộn kiểu vít tải có trục vít đứng .6 Sơ đồ máy trộn trục vít liên tục.8 Hat nha ABS wo.9 Hat nha PE oun.10 Ký hiệu 7 loại nhựa tái chế .11 Đối tượng nghiên cứu của nhóm Maureen L. Kokini, 3 cách sắp xếp CANN trOn [4] oo.12 Đối tượng nghiên cứu của nhóm Wei Gao, Shunhua Chen, 3 céch sắp xếp trục trộn [7] .1 Mô tả hạt vật liệu chuyển động trên mặt phẳng nằm ngang 27 Hình 2.2 Sơ đồ tính khối lượng vật liệu chuyển động theo phương vòng.3 Sơ đồ xác định khối lượng vật liệu trên một cánh trộn.4 Sơ đồ tính lực tác dụng lên bàn tay trộn.5 Hình ảnh mô tả quá trình di chuyển của vật liệu trong buồng trộn và các lực phát sinh trong quá trình máy trộn làm vIỆC .---- 5-5 5sc+x+xcsc+eex 35 Hình 2.6 Sơ đồ tính toán đề xác định trở lực tác dụng lên cánh hướng tâm.7 Máy trộn nhựa nằm ngang .- 2-2-2 ©+E2Exe2ExtEExrrrerrrreee 40 Hình 2.8 Các thông số của cánh đảO.9 Hạt nhựa ABS màu trắng HH Họ 42 Hình 3.1 Phần mềm ANSYS.2 Môi trường phân tích của phần mềm .3 Mô hình hình học của máy trộn nhựa ngang, .4 Mô hình cánh trộn trong mô phỏng .5 Giao diện của ANSYS WORKBENCH.6 Mô hình thùng trộn trong môi trường Geomefry.7 Mô hình trục trộn trong môi trường GeoImefTY.8 Mô hình máy trộn trong môi trường ANSYS ROCKY.9 Cài đặt các thông số vật lý cho mô hình Hình 3.10 Cài đặt vùng biên cho va chạm .11 Cai đặt điều kiện va chạm giữa các nhóm .12 Cài đặt điều kiện va chạm giữa chỉ tiết trục quay và chỉ tiết.13 Cài đặt vị trí tâm và chiều quay trục 1.14 Cài đặt vị trí tâm và chiều quay trục 2.15 Cai dat thong số vật lý cho hạt nhựa đỏ.16 Cài đặt thông số vật lý cho hạt nhựa xanh.17 Cài đặt pha ban đầu của các hạt xanh.-:--¿«+©cse+cse+ 55 Hình 3.18 Cài đặt pha ban đầu của các hạt đỏ.--------c©cc+©cxevcrxeerree 55 Hình 3.19 Cài đặt tổng thời gian mô phỏng.20 Cài đặt vị trí vùng phân tích Hình 3.21 Cài đặt vị trí vùng phân tích Hình 3.22 5 Khu vực thùng trỘï.--- 5 + x19 91 911 91 1 1 rv rire Hình 3.23 Biểu diễn kết quả phân tích trên đồ thị.---------©cs+-cc++ 57 Hình 3.24 Biểu diễn kết quả phân tích bằng kết quả trên bảng .25 Cài đặt và xuất video.26 Khu vực 1 Mô hình œ =309 Hình 3.27 Khu vực 2 Mô hình œ =309 Hình 3.28 Khu vực 3 Mô hình œ =309 Hình 3.29 Khu vực 4 Mô hình œ =309 Hình 3.30 Khu vực 5 Mô hình œ =309 Hình 3.31 Khu vực 1 Mô hình œ =45%9.32 Khu vực 2 Mô hình œ =459 Hình 3.33 Khu vực 3 Mô hình œ =459 Hình 3.34 Khu vực 4 Mô hình œ =459 Hình 3.35 Khu vực 5 M6 hinh a =45°.36 Khu vuc 1 M6 hinh a =60° Hinh 3.37 Khu vuc 2 M6 hinh a =60° Hinh 3.38 Khu vuc 3 M6 hinh a =60° Hình 3.39 Khu vực 4 Mô hình œ =609.40 Khu vực 5 Mô hình œ =609 Hình 3.41 Kết quả trộn sau t=20 phút ở mô hình œ = 309.42 Kết quả trộn sau t=20 phút ở mô hình œ = 459.43 Kết quả trộn sau t=20 phút ở mô hình ơ = 609.44 Đồ thị so sánh tỷ lệ trộn đồng đều với góc cánh đảo thay ddi.45 Hình ảnh thực tế máy trộn sau khi áp dụng tính toán vào thiết kế và chế tạo tại cụm công nghiệp Bình Đà, Hà Nội .----2-©ccsc©csccccez 70 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thông số một số loại nhựa phổ biến.1 Biểu thức công suất làm việc thành phần trên cánh đảo .2 Bảng tính lực cản trung bình lên cánh .3 Các thông số và điều kiện làm việc của trục cánh đảo.5 Bảng thông số thực nghiệm lý thuyết.----2-ccc©ccccccxcccrs 44 Bảng 3.1 Tỷ lệ hạt đỏ/ hạt xanh tại mô hình œ =30°.2 Tỷ lệ hạt đỏ/ hạt xanh tại mô hình œ =4Š°. 5 + +sx+seeesessxss 61 Bảng 3.3 Tỷ lệ hạt đỏ/ hạt xanh tại mô hình œ =600.
-- 6s «+s£++£+x+sxss 63 DANH MUC Ki HIEU VIET TAT 1. PP Nhựa Polypropylene 2. PVC Nhựa Polyvinylchloride 4. ABS Nhựa Acrylonitrin butadien styren 5.
LDPE Nhựa Polyethylene mật độ thấp 8. HDPE Nhựa Polyethylene mật độ cao 9. MDPE Nhựa Polyethylene mật độ trung bình 10. VLDPE Nhựa Polyethylene mật độ rất thấp MO DAU 1.
Ly do chon dé tai Nhựa (hay chất dẻo) là vật liệu vô cùng thiết yếu xuất hiện trong hầu hết mọi lĩnh vực như: y tế, giáo dục, quân sự, sinh hoạt, xây dựng, công nghiệp. gắn liền với cuộc sống hiện đại của con người. Nhờ những tính chất về cơ lý như bên, nhẹ, khó vỡ, có khả năng chịu tác dụng của áp suất, nhiệt. nhựa được sử dụng rộng rai dé thay thé cho các sản phâm làm bằng: vải, gỗ, thủy tỉnh.
Mặc dù ngành công nghiệp chất dẻo mới thực sự bùng nỗ nhờ những cải tiến về công nghệ hóa học cách đây hơn nửa thế kỷ, nhưng giờ đây lại là một trong những ngành công nghiệp tiên phong và có sự tăng trưởng ổn định. Sự phát triển liên tục và bền vững của ngành Nhựa là do nhu cầu sử dụng của thế giới trong giai đoạn tăng cao. Đối với một quốc gia đang phát triển như Việt Nam, đi cùng với công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước và tham gia vào cuộc cách mạng công nghệ 4.0 vai trò của ngành nhựa là vô cùng quan trọng. Sự tăng trưởng của những năm gần đây của ngành nhựa Việt Nam đã thể hiện sự chú trọng của Nhà nước đến tiềm năng và khả năng phát triển của ngành.
Đề đáp ứng được sự phát triên của ngành công nghiệp nhựa thì nguồn nhựa liệu đầu vào là yếu tố luôn được quan tâm hàng đầu. Việc khiến nguồn nhựa liệu đảm bảo được đầu vào của các quy trình gia công nhựa đạt được các yêu cầu về sản lượng, chất lượng.luôn song hành cùng sự phát triển đó. Để làm được điều đó cần có sự cải tiến, tối ưu hóa công nghệ trong quy trình chế tạo cũng như tái chế nhựa liệu mà vẫn đảm bảo được chất lượng trong điều kiện sản xuất phù hợp. Máy trộn nhựa là một trong những thiết bị quan trọng, có mặt trong mọi loại quy trình chuân bị nguồn nhựa liệu đầu vào.
Với các chức năng chính như: trộn hạt nhựa nguyên sinh và phụ gia, trộn hạt nhựa nguyên sinh và hạt nhựa tái chế. máy trộn nhựa được thiết kế với mục đích đảm bảo được tính hòa hợp giữa các thành phần nhựa đáp ứng cho quá trình gia công nhựa về sau. Trên thị trường hiện nay sự xuất hiện của các máy trộn nhựa rất đa dạng về chủng loại, kích thước nhằm phục vụ cho các quá trình trộn khác nhau, việc cải tiến các thiết bị đó vì thế cũng phụ thuộc vào tính chất của từng dòng máy. Trong quy mô của đề tài: “nghiên cứu để nâng cao năng suất của máy trộn nhựa 2 trục nằm ngang” là loại máy phô biên trên thị trường sẽ đưa ra phương án tối ưu hóa năng suất dựa trên phương pháp tối ưu hóa thiết kế của máy dựa trên các điều kiện làm việc cụ thé.
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn - _ Nghiên cứu các thiết bị trộn vật liệu nhựa. - _ Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh khuấy tới công suất máy. - _ Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh khuấy tới năng suất máy. - _ Tối ưu góc nghiêng cánh khuấy cho máy trộn nhựa ngang 2 trục.
Từ kết quả nghiên cứu chỉ ra được thiết kế góc nghiêng tối ưu có thể áp dụng trong thực tiễn sản xuất nhằm nâng cao năng suất làm việc của các thiết bị máy trộn nhựa. TONG QUAN VE CAC THIET BI TRON VA VAT LIEU TRON Chương này nghiên cứu tong quan về các thiết bị trộn nói chung. Phân tích ưu nhược điểm của từng loại máy; chỉ ra đối tượng nghiên cứu và lí do chọn đối tượng, ý nghĩa của máy trộn nhựa cho quá trình chuẩn bị nhựa liệu. Bên cạnh đó giới thiệu một số loại vật liệu nói chung và vật liệu nhựa nói riêng được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình trộn của máy.1 Giới thiệu chung về công nghệ trộn nhựa và máy trộn nhựa [1] 1.1 Công nghệ trộn nhựa s* Mục đích của việc trộn: Cải thiện tính chất sử dụng sản phẩm.
Cải thiện ngoại quan của sản phẩm. Giảm giá thành sản phẩm. Cải thiện tính chất gia công của bán thành phâm. % Hiệu quả và và chất lượng của quá trình trộn phu thuộc vào: - Tương tác giữa polime và phụ gia.
- Mỗi polime có một nhiệt độ trộn tối ưu: mức độ giảm cấp thấp nhất. -_ Tính chất lưu biến: Lưu biến học nghiên cứu về sự chảy của vật chất: chủ yếu là các chất lỏng nhưng cũng có thể là các chất rắn mềm hoặc chất rắn trong điều kiện chúng bị chảy hơn là biến dạng đàn hồi. Nó áp dụng cho các chất có cầu trúc phức tạp bao gồm bùn, bùn thải, polymer, một số thực phẩm, chất dịch động vật, và các vật liệu sinh học khác.