Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, thử nghiệm máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ cho dây chuyền sản xuất đường mía và giấy
Trong những năm qua, ngành sản xuất mía đường và giấy nước ta đã đạt nhiều thành công đáng ghi nhận. Ngành sản xuất mía đường và giấy đã phát triển nhanh và góp phần đảm bảo phục vụ khá tốt các nhu cầu thực tế sản xuất và đời sống của nhân dân. Hiện nay, cả nước có trên 40 công ty sản xuất đường từ mía ở cả ba miền Bắc, Trung và Nam. Hầu hết các nhà máy giấy và nhà máy đường thường nhập khẩu dây chuyền đồng bộ của nuớc ngoài. Mỗi nhà máy giấy và nhà máy đường thường có hàng trăm loại máy bơm khác nhau, trong đó, có hàng chục loại bơm phục vụ nhu cầu bơm các loại hỗn hợp nước mía lẫn chất xơ (còn gọi là bơm xoáy tự do).
Đây là loại bơm có yêu cầu kỹ thuật riêng, ngoài việc đảm bảo làm việc ổn định liên tục 24/24h suốt thời vụ sản xuất (6 tháng), còn cần đáp ứng yêu cầu không bị tắc kẹt trong quá trình hoạt động. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo loại bơm này trong nước là yêu cầu cấp bách hiện nay để thay thế và cung cấp cho các dây chuyền cũ và dây chuyền mới đầu tư. Thực tế cho thấy, các máy bơm cho ngành giấy và ngành mía đường nhập khẩu từ Trung Quốc, Ấn độ và Pháp vẫn thường xảy ra hiện tượng hỏng hóc trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng đến hoạt động của cả dây chuyền. Trong thực tế, các đơn vị cơ khí trong nước đã tham gia sửa chữa nhiều loại bơm khác nhau để đảm bảo tính ổn định cho dây chuyền mía đường. Tuy nhiên, chưa có đơn vị, cá nhân nào đi sâu nghiên cứu về thiết kế, chế tạo, lắp đặt hoàn chỉnh các loại máy bơm phục vụ cho các nhu cầu bơm hợp chất giấy và nước mía lẫn với các chất xơ, vật cứng. Chính vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy bơm hỗn hợp chất xơ là rất cần thiết. Loại bơm này phục vụ tốt cho dây chuyền công nghiệp sản xuất đường mía, chế biến thực phẩm như tinh bột sắn và các dây chuyền sản xuất giấy, v.v….
Nhu cầu sử dụng các tổ máy bơm phục vụ sản xuất đường mía là rất lớn. Ở Việt Nam, các tổ máy bơm này hầu như đều được nhập khẩu từ nước ngoài và không chủ động về thời gian cung cấp, gây ảnh hưởng đến tiến độ, thiệt hại về kinh tế khá lớn cho các công ty, nhà máy. Xuất phát từ thực tiễn trên, PGS.TS. Ngô Sỹ Lộc cùng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu tư vấn và chuyển giao công nghệ máy thủy khí thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, thử nghiệm máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ cho dây chuyền sản xuất đường mía và giấy” với mục tiêu làm chủ thiết kế, công nghệ chế tạo máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ trong dây chuyền sản xuất đường mía và giấy.
Đề tài đã thu thập, tổng hợp các tài liệu kỹ thuật về máy bơm hỗn hợp chất xơ phục vụ cho dây chuyền sản xuất mía đường và sản xuất giấy... của các nước phát triển (Pháp, Nga, Mỹ, Australia...) và các nước đang phát triển (Hàn Quốc, Trung Quốc...) cũng như tài liệu kỹ thuật kết quả nghiên cứu, sử dụng các loại máy bơm hỗn hợp chất xơ chống cản tắc ở Việt Nam... để nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt và thử nghiệm, ứng dụng vào thực tế sản cho các dây chuyền sản xuất mía đường và sản xuất giấy trong nước.
Đặc biệt, chú ý xem xét tới các kết cấu máy bơm hỗn hợp chất xơ nhập từ Pháp, Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, tìm ra những ưu khuyết điểm khác nhau. Chú ý phần thiết kế, công nghệ chế tạo, kỹ thuật làm kín ổ trục, cân bằng tĩnh và thử nghiệm loại bơm đặc chủng này. (Cần chú ý rằng, từ thực tế sử dụng các loại máy bơm hỗn hợp chất xơ cho các dây chuyền sản xuất đường mía, các đơn vị quản lý, vận hành thiết bị đã rút ra kết luận là, máy bơm của hãng Mo-ret (Pháp) có kết cấu đơn giản nhất và các thông số kỹ thuật, hiệu suất, độ bền đạt loại tốt nhất; bơm của Trung Quốc đạt chất lượng kém nhất, thậm chí, thường không đạt các trị số ghi trên nhãn mác máy bơm.
Đề tài đã hoàn thành Báo cáo tổng hợp, báo cáo tóm tắt kết quả nghiên cứu với đầy đủ các sản phẩm yêu cầu của đề tài: 1 tổ máy bơm hỗn hợp chất xơ BX250 - 32 (N = 55kW); 03 nội dung lớn với 21 công việc liên quan, 1 bộ bản vẽ thiết kế, 01 bộ qui trình công nghệ, 1 hồ sơ kết quả thử nghiệm tại phòng thí nghiệm và tại hiện trường. Đã công bố 1 bài báo trên tạp chí Cơ Khí Việt Nam.
Đã thiết kế hoàn chỉnh tổ máy bơm hỗn hợp chất xơ dạng xoáy tự do (ký hiệu BX250-32) đảm bảo đạt các yêu cầu thông số kỹ thuật đề ra, đáp ứng các nhu cầu thực tế trong dây chuyền sản xuất đường mía và giấy
Xây dựng được quy trình công nghệ đúc các chi tiết của máy bơm (bánh công tác, buồng xoắn, gối đỡ…) phù hợp với công nghệ trong nước, đảm bảo độ chính xác, tin cậy
Xây dựng được quy trình thử nghiệm bơm hỗn hợp chất xơ kiểu xoáy tự do trong phòng thí nghiệm và ở hiện trường với các thiết bị hiện đại đạt trình độ quốc tế, xây dựng đường đặc tính năng lượng của bơm.
Lần đầu tiên ở Việt Nam đã tự thiết kế, chế tạo được máy bơm hỗn hợp chất xơ kiểu xoáy tự do, công suất đến N=55 kW, phục vụ trong dây chuyền sản xuất công nghiệp đường mía và giấy. Bơm đạt các thông số kỹ thuật theo thiết kế cũng như thực tế đòi hỏi. Tổ máy bơm của đề tài sẽ được triển khai lắp đặt vào thực tế sản xuất tại Công ty CP mía đường Lam Sơn (Thanh Hóa) để phục vụ công đoạn vận chuyển nước mía (có lẫn bã mía kích cỡ bề rộng b = (1-3) mm, chiều dài bã mía l = (10-50) mm - tác nhân gây tắc và mài món các chi tiết của bơm) lên tháp chưng cất của Công ty.
Máy bơm của đề tài được nghiên cứu trên cơ sở bơm mẫu của hãng Moret (Pháp), với lý thuyết tính toán truyền thống, kết hợp với phần mềm mô phỏng hiện đại, được sản xuất và thử nghiệm trên dây chuyền hiện đại của Việt Nam, có thể thay thế hàng nhập ngoại phục vụ sản xuất.
Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19772/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
