Thiết kế nhà máy đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn mía/ngày

ra: t = 1,5 x 45 = 67,5 mm. K: là hệ số xếp ống, K = 0,7-0,85. Chọn K = 0,8. L: Chiều dài ống truyền nhiệt, chọn l= 3800 mm. Số ống truyền nhiệt: n = = = 440,44 (ống) Số ống quy chuẩn: nc = 517 (ống). [10-48].  Dtr = 1,05 = 1,8 (m). Bề dày của thiết bị là: 13 ÷ 15 mm. Chọn d = 15 mm. Chọn lớp bảo ôn: 44 mm. Đường kính thiết bị: Dn = Dtr + 2.d = 1,8 + 2.0,015 = 1,83 (m). Chọn khoảng cách từ bề mặt vĩ đến bề mặt thiết bị là: 250mm. Chiều cao của thiết bị là: H = L + 2.0,25 = 3,9 + 0,5 = 4,4 (m). Tổng kết tính thiết bị gia nhiệt: Kích thước thiết bị truyền nhiệt: D x H = 1830 x 4400 mm. Số lượng : 3 thiết bị chính và 1 dự phòng. Số ống truyền nhiệt : 517. 6.7. Thiết bị lắng trong Thiết bị lắng là loại làm việc liên tục kiểu Dorr, gồm 4 ngăn chính và một ngăn phân phối, bên trong có cánh khuấy gạt bùn. Bề mặt lắng của thiết bị tính theo công thức: Fl = (m3). Trong đó: Vl là thể tích nước mía lắng được: V1 = 2306,9 m3/ngày = 96,12 m3/h. [bảng 3.2 phần CBVC] Wo là tốc độ lắng . Theo thực nghiệm chọn Wo = 0,6 (m/h). Suy ra: F1 = =137,31 (m2). Diện tích lắng của mỗi ngăn: f = = 27,46 (m2). Đường kính thiết bị lắng: D = = = 5,91 (m). Thể tích thiết bị lắng: Vt = V x (m3). Trong đó: V là thể tích nước mía gia vôi trung hoà: V = 2341,4 m3/ngày = 97,56 m3/h. [Bảng 3.2 phần CBVC].  là thời gian lưu nước mía trong thiết bị lắng. Chọn  = 2h.  là hệ số chứa đầy của thiết bị. Chọn  = 0,85. n là số thiết bị sử dụng. Chọn n = 1 Thay số vào công thức trên ta được: Vt = = 229,55 (m3). Chọn:  là góc nghiêng chóp lắng,  = 15o. d là đường kính chóp cụt, d = 1700 mm. Chiều cao đáy chóp cụt: h2= = = 0,56 (m). Thể tích đáy chóp hình chóp theo (5.8): h2 h1 D d  V2 = (5,912 + 1,72 + 5,91 x 1,7) = 7,01 (m3). Thể tích phần hình trụ: V1 = V – V2 = 229,55 – 7,01 = 222,54 (m3). Chiều cao phần hình trụ theo (5.9): h1 = = 8,11 (m). Chiều cao toàn thiết bị: H = h1 + h2 = 8,11 + 0,56 = 8,67 (m). Công suất động cơ truyền động: N = 2,2 Kw. 6.8. Thiết bị lọc chân không. Theo số liệu tính toán ở bảng 3.2 cân bằng vật chất ta có: Thể tích nước bùn: Vb = 552 m3/ngày = 23 m3/h. - Diện tích lọc của thiết bị: F = Trong đó: C là tốc độ lọc (m/ph). Chọn C = 26.10-3 m3/m2.ph theo thực nghiệm  là hệ sử dụng diện tích lọc,  = 0,25 – 0,3. Chọn  = 0,29.  Diện tích lọc: F = = 50,84 (m2). Đường kính thiết bị lọc chân không: D = 3 m. Chiều dài thùng lọc: L = = =5,4 (m). Chọn 1 thiết bị lọc chân không Tổng kết tính thiết bị lọc chân không: Kích thước thùng lọc: D x L = 3000 x 5400 mm Diện tích bề mặt lọc: 50,84 m2 Tốc độ quay của thùng lọc: 0,29 vòng/phút. Động cơ truyền động: 2,5 Kw. 6.9. Thiết bị cô đặc. 6.9.1. Nhiệt lượng cung cấp cho buồng đốt các hiệu. Hiệu I: Q1 = Do. Ih. Kcal/h Hiệu II: Q2 = (W1 – E1 – R).I1. Kcal/h Hiệu III: Q3 = (W2 – E2).I2. Kcal/h. Hiệu IV: Q4 = (W3- E3). I3. Kcal/h Theo kết quả tính nhiệt cho hệ bốc hơi [phần 4.4.2] ta có lượng hơi thứ phân phối như sau: W1 = 32903,62 (kg/h), W2 = 21962,63 (kg/h) W3 = 16630,92 (kg/h), W4 = 8493,92 (kg/h) Do = 34713 (kg/h) 6.9.2. Bề mặt truyền nhiệt các hiệu. Bề mặt truyền nhiệt tính theo công thức: F = . (m2) [4-200]. Với: K là hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức thực nghiệm của Thuỵ Điển như sau: K = (Kcal/m2.h.oC). [4-203]. Trong đó: t là nhiệt độ sôi của dung dịch, oC. C là nồng độ dung dịch ở các hiệu. TB là hiệu số nhiệt độ hữu ích ở các hiệu, oC. Bảng 6.2: Kết quả tính hệ số truyền nhiệt Hiệu IHiệu IIHiệu IIIHiệu IVC (%)19,4328,5343,9260t (oC)124,52113,98100,3175,9K (Kcal/m2hoC2380,511483,99848,37469,89 Bảng 6.3: Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu HiệuQ. (Kcal/h)TB (oC)K (Kcal/m2.h.oC)F (m2)I21430127,717,582380,511187.64II14229368,358,421483,991138.79III10706986,310,99848,371148.38IV5418441,4520469,89576.56 Để đảm bảo các hiệu bốc hơi làm việc được ổn định ta tính cho nồi có diện tích truyền nhiệt lớn nhất: F = 1187,64 m2. 6.9.3. Các thông số kĩ thuật. Các ống truyền nhiệt được xếp theo hình lục giác đều. Thiết bị được mô tả theo mô hình sau: Chọn ống truyền nhiệt có kích thước: Dn x Dt x L = 52 x 48 x 3000 mm. Số ống truyền nhiệt là: No = (5.8) = = 2625,59 (ống). Chọn No = 2626 ống. - Thiết diện ống tuần hoàn trung tâm khoảng 15-20% tổng diện tích ống truyền nhiệt [10-75]. Chọn 15%.  STH = . .D2t.N = = 0,71 (m2). Đường kính ống trung tâm: DTH = (5.9) = = 0,95 (m) Đường kính trong của buồng đốt: Dtr = (5.10). [10-74]. Trong đó:  = t/Dn thường lấy  = 1,3 – 1,5. Chọn  = 1,4. t là bước ống, t = 1,4 x 0,052= 0,073 (m). Dn là đường kính ngoài của ống, Dn = 0,052 m.  là hệ số sử dụng lưới đỡ ống. Chọn  = 0,9. DTH là đường kính ngoài của ống tuần hoàn. DTh = 0,97 m. F là diện tích truyền nhiệt m2. F = 1187,64 m2. L là chiều dài ống truyền nhiệt. L = 3000 mm. Từ các số liệu có được ta có đường kính trong của buồng đốt: Dtr = = 3,95 (m). Đường kính buồng bốc: Db = 1,02 x Dtr = 1,02 x 3,95 = 4,029 (m). Chiều cao buồng bốc: Hb = (1,5-2).L. Chọn Hb = 1,5 x 3 = 4,5 (m). Chiều cao đáy nồi: Hd = 0,5 (m). Chiều cao phần thoát hơi thứ: Chọn 0,4 (m). Đường kính và chiều cao bộ phận thu hồi đường: 0,5 x 0,6 (m). Phần nghiêng giữa buồng bốc và buồng đốt: 0,3 (m). Tổng chiều cao của nồi: H = 4,5 + 3 + 0,4 + 0,5 + 0,6 = 9 (m). Tổng kết tính thiết bị bốc hơi: Kích thước thiết bị : D x H = 3978 x 9000 mm. Số lượng thiết bị : 4 thiết bị chính và 1 thiết bị dự phòng Số ống truyền nhiệt : 2626 ống. 6.10. Thiết bị lọc kiểm tra. Theo số liệu phần cân bằng vật chất tính được ta có: Thể tích mật chè vào lọc ống: VMC = 413,77 m3/ngày = 17,24 m3/h. Tốc độ lọc đối với mật chè: C = 10 (lit/m2.phút) = 10-2 (m3/m2.phút) Hệ số sử dụng máy lọc. Chọn  = 0,35.  Diện tích lọc là: F = = = 95,78 (m2). Chọn máy lọc PG-15 với các thông số sau: [12] + Tổng chiều cao thiết bị lọc: H = 3600 mm. + Đường kính thiết bị lọc: D = 1200 mm. + Độ cao chân máy H1 = 2200mm + Độ cao chinh thể của thùng: H3 = 1500 mm. + Bề mặt của mỗi máy lọc: f = 15 m2. Số lượng máy cần dùng: N = = = 6,4 = 10 (máy). Tổng kết tính thiết bị lọc ống: Kích thước thiết bị: D x H = 1600 x 4200 mm. Số lượng máy lọc: 10 máy.và 2 máy dự phòng 6.11. Thiết bị nấu đường. 6.11.1. Hệ số truyền nhiệt Theo thực nghiệm sản xuất ở các nhà máy thì hệ số K có được là: Nồi nấu A: KA = 500 Kcal/m2.h.oC. Nồi nấu B: KB = 200 Kcal/m2.h.oC Nồi nấu C: KC = 90 Kcal/m2.h.oC. 6.11.2. Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường Nhiệt lượng cần cho các nồi nấu là: Q = D’. IHD + R. IHT (5.11) Trong đó: D’ là lượng hơi sống bổ sung để nấu đường, kg/h. R là lượng hơi thứ dùng nấu đường, kg/h. IHD là hàm nhiệt hơi đốt vào nấu đường, Kcal/kg. IHT là hàm nhiệt hơi thứ nấu đường, Kcal/kg. Theo số liệu tính được từ [bảng 5.17 phần CBN] thay vào công thức (5.11). Ta tính được các giá trị như sau. Bảng 6.4: Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường Nồi nấuD’(kg/h)R (kg/h)IHD(Kcal/kg)IHT(Kcal/kg)Q (kcal/h)Nấu A3373,95060,84651,3647,895476288,70Nấu B994,061491,09651,3647,891613493,58Nấu C7631144,51651,3647,891238458,486.11.3. Bề mặt truyền nhiệt. Diện tích truyền nhiệt được tính theo công thức: F = (m2). Trong đó: Qi là nhiệt lượng cung cấp cho nồi nấu thứ I, Kcal/h. Ki là hệ số truyền nhiệt của nồi nấu I, Kcal/m2hoC. ti = t HT – tSi là hệ số nhiệt độ có ích, oC. Với tHT = 123,4oC. nhiệt độ hơi thứ [phần CBVC]. tSi nhiệt độ sôi dung dịch của nồi nấu thứ I, oC. Bảng 6.5: Diện tích bề mặt truyền nhiệt của các nồi nấu. Nồi nấuQ (Kcal/h)K (Kcal/m2hoC)tSi (oC)ti (oC)F (m2)Non A5476288,7050070,153,3205,49Non B1613493,5820074,1349,27163,74Non C1238458,489075,1348,27285,08a. Nồi nấu C: - Nồi nấu C có bề mặt truyền nhiệt lớn nhất, nên chọn để tính kích thước chung cho các nồi nấu còn lại. - Bề mặt truyền nhiệt: FC = 285,08 286 (m2) - Chọn kích thước ống truyền nhiệt: dn x dtr x l =130 x 120 x 2000 (mm) - Số ống truyền nhiệt được tính theo công thức sau: = = 379,51(ống). Chọn theo tiêu chuẩn nC = 397 (ống).[19, Tr48] - Diện tích thiết diện ống tuần hoàn trung tâm khoảng 1520% tổng diện tích ống truyền nhiệt [10, Tr75] => Chọn 19%. Diện tích ống tuần hoàn trung tâm: Sth = - Ðường kính ống tuần hoàn trung tâm: Dth = (m). Ống trung tâm có bề dày 2mm, đường kính ngoài ống tuần hoàn Dth=1,06 - Ðường kính buồng đốt: Dt = (m) - Ðường kính buồng bốc: Db = 1,1Dt = 1,1x 4,5 = 4,95 (m) - Chiều cao buồng bốc: Hb = (1,52)L, chọn Hb = 2L (m) Hb = 4 (m) - Chiều cao phần thoát hơi thứ, chọn htht = 1,5 (m) - Chiều cao đáy nồi: hđáy = 0,9 (m) [ 10, Tr388] - Phần nghiêng giữa buồng đốt và buồng bốc: hngh = 0,5 (m) - Lỗ thoát đường non c = 1,2 (m) - Ðường kính tháp thoát hơi thứ: 2,4 (m) Tổng chiều cao nồi: H = Hb + Hđ + hđáy + htht + hngh = 4 + 2 +0,9 + 1,5 + 0,5 = 8,9 (m) + Thể tích thiết bị chứa được: Vt = Vb + Vđ + Vđáy Với: Vb: thể tích buồng bốc (m3) Vđ: thể tích buồng đốt chứa đường non, (m3) , (m3) Vđáy: thể tích phần đáy chứa đường non, (m3) Vđáy, (m3) Với: Db = 4,95(m), Hb = 4 (m) Dt = 4,5 (m), l = 2 (m) c = 1,2 (m), Dtr = 0,12 (m) hđáy = 1,2(m) , Dđáy = Dt Ta tính được: Vb = 76,94(m3), Vđ = 9,04 (m3), Vđáy = 7,5 (m3) Thể tích của nồi nấu đường non C là: Vt = Vb + Vđ + Vđáy = 76,94 + 9,04 + 7,95 = 96,63 (m3) - Hệ số chứa khi nấu đường non là:  = 0,75 (thực tế sản xuất). Vậy thể tích đường non cho phép nấu là: V = 72,47 (m3) b. Tính số nồi nấu đường: Gọi: V0 : thể tích đường non cần nấu, (m3/ngày) T : thời gian nấu 1 nồi, (h) V: dung tích của nồi nấu , (m3) Số nồi nấu được tính theo công thức sau: (nồi) Bảng 6.6: Kết quả tính toán thiết bị nấu Hạng mụcG (tấn/ngày) (tấn/m3)V0 (m3/ngày)V (m3/mẻ)T (h)N (nồi)ChọnNon A464,971,504309,1672,472,50,441Non B134,031,52587,8972,474,50,221Non C147,81,54795,5472,47100,981Như vậy, chọn số nồi nấu như sau: + 1 nồi nấu A, 1 nồi nấu B, 1 nồi nấu C, nấu giống xen kẽ với nấu B Tổng kết: + Kích thước thiết bị: D x H = 4500 x 8900 mm. + Số lượng thiết bị: 5. 6.12. Thiết bị trợ tinh. 6.12.1. Tính số lượng thiết bị. - Thiết bị trợ tinh A, B là thiết bị dạng ống xoắn ruột gà. Thiết bị trợ tinh C là loại đĩa khuyết quay. Thể tích thiết bị tính theo công thức: V = (1,1 – 1,15).Vp Chọn V = 1,12Vb Trong đó: V là thể tích có ích của nồi nấu tương ứng, m3. Vb : dung tích có ích của nồi nấu, . Vb = Vt.α Vt : dung tích nồi nấu, Vt = 72,47 α: hệ số chứa đầy, α = 0,7 V = 1,12.72,47.0,7 = 56,82 - Số lượng thiết bị trợ tinh là: m = (5.13) Trong đó: Vo là thể tích đường cần trợ tinh, m3/ngày.  là thời gian trợ tinh, h. n là số nồi nấu đường. Từ (5.12) và (5.13) ta kết quả theo bảng sau: Bảng 6.7: Số lượng thiết bị trợ tinh. Hạng mụcG (tấn/ngày) (tấn/m3)V0 (m3/ngày)V (m3/mẻ)T (h)N (nồi)ChọnNon A464,971,504309,1656,822,50,561Non B134,031,52587,8956,824,50,291Non C147,81,54795,5456,82181,262 6.12..2. Kích thước thiết bị trợ tinh. Chọn thiết bị có hình chữ nhật, đáy bán trụ đặt nằm ngang. Cấu tạo thiết bị mô tả theo hình sau: L H1 H2 D - Thể tích phần bán trụ tính theo công thức: Vt = .D2.L (m3). Trong đó: V1 là thể tích phần bán trụ, m3. D là đường kính phần bán trụ, m. Chọn D = 2500 mm. L là chiều dài thiết bị, m. Chọn L = 6000 mm.  V1 = x 3,14 x 2,52 x 6 = 19,625 (m3). - Chiều cao phần bán trụ: H1 = = = 1,3 (m). - Thể tích phần hình chữ nhật: V2 = V – V1 = 56,82– 19,625 = 37,195 (m3). Chiều cao phần hình chữ nhật: H2 = = = 2,5 (m). Chiều cao toàn thiết bị: H = H1 + H2 = 2,5 + 1,3 = 3,8 (m). Tổng kết: + Kích thước thiết bị: D x L x H = 2500 x 6000 x 3800 mm. + Số lượng thiết bị: 5. 6.13. Thiết bị ly tâm. 6.13. 1. Thiết bị ly tâm đường A, B : Chọn thiết bị ly tâm là loại ly tâm gián đoạn bán tự động [10, 592]. Kích thước thùng quay: D H = 1800 1200 mm. Công suất động cơ điện: P = 55 Kw. Số vòng quay điều khiển: 720 vòng/phút. Số lượng máy ly tâm: m = . Trong đó: · G : khối lượng đường non ly tâm, T/ngày. ·  : thời gian ly tâm, phút. Chọn theo bảng VI-1 [6, 286]. · e : hệ số sử dụng năng suất máy, e = 0,9. · q : năng suất ly tâm của máy, kg/mẻ. · n : hệ sử dụng thời gian, n = 0,9. Thay số vào công thức trên ta có kết quả sau. Bảng 6.8: Kết quả tính ly tâm đường A và B Ly tâmG (T/ngày)q (kg/mẻ) (phút)mChọn m Non A464,9795052,093Non B134,03950101,326.13.2. Chọn thiết bị ly tâm C : Do đường C có độ nhớt cao nên chọn ly tâm bằng máy li tâm liên tục, các thông số kĩ thuật như sau: [10, 592]. Kích thước thùng quay: D H = 1500 1200 mm. Số vòng quay: 2000 vòng/phút. Năng suất: N = 6 (tấn/h). Công suất động cơ điện: 55 Kw. Khối lượng đường non C ly tâm: G = tấn/ngày. Số máy ly tâm: mC ===1,3 máy. Chọn 2 máy Tổng kết: - Kích thước thiết bị ly tâm A, B: D H = 1800 1200 mm. - Kích thước thiết bị ly tâm C : D H = 1500 1200 mm. - Số lượng máy: 7 máy. 6.14. Thiết bị sấy đường. Thiết bị sấy đường là loại máy sấy thùng quay. Từ bảng 3.7 ta có: - Khối lượng đường vào sấy: G1 = 229,02 T/ngày = 9,54Tấn/h Chọn máy sấy với các thông số kỹ thuật sau: Kích thước thiết bị: D×L = 2,2×12 m Công suất : 7- 12 tấn/h Công suất động cơ: 18,5 KW [11] PHẦN VII: TÍNH XÂY DỰNG 7.1. Tính nhân lực lao động : 7.1.1. Chế độ làm việc của nhà máy : Vì điều kiện khí hậu ở nước ta nói chung và các tỉnh duyên hải miền trung nói riêng, chỉ thuận lợi cho việc trồng mía và thu hoạch theo mùa. Do đó, hầu hết các nhà máy đường đều sản xuất theo mùa vụ, mỗi năm nhà máy hoạt động khoảng từ 6, 7 tháng, (từ tháng 11 năm trước đến tháng 6, 7 năm sau). Trong thời gian sản xuất của nhà máy, công nhân làm việc với chế độ 3 ca/ngày, mỗi tháng nghỉ 2 ngày để sửa chửa định kỳ. Sau mỗi vụ sản xuất, nhà máy có kế hoạch tu bổ, sửa chữa lớn chuẩn bị cho vụ tiếp theo. Tổng thời gian sản xuất theo lịch của nhà máy là 242 ngày. 7.1.2. Thời gian hoạt động sản xuất của nhà máy : - Thời gian làm việc của nhà máy và thiết bị : Xác định theo công thức: TLV = TSX – (TNSX + TNKT). Trong đó: - TSX: Thời gian sản xuất, TSX = 242 ngày. - TNSX : Thời gian nghỉ sản xuất kiểm tra định kỳ, TNSX = 8 x 2 = 16 ngày/vụ. - TNKT: thời gian ngưng sản xuất do kỹ thuật, TNKT = 15 ngày/vụ.  TLV = 242 – (16 + 15) = 211 ngày/vụ. - Hệ số điều tiết của công nhân: K = Trong đó: TSXTT là thời gian sản xuất thực tế, ngày/vụ. Thời gian nghỉ trong một vụ như sau: .- Nghỉ tết Nguyên Đán: 8 ngày. - Nghỉ lễ và nghỉ có lý do: 6 ngày. - Nghỉ chủ nhật : 28 ngày Hệ số điều tiết công nhân: K = = 1,21 7.1.3. Số công nhân viên trong nhà máy : 7.1.3.1. Số công nhân lao động trong một ca sản xuất : Việc phân bố số lượng người làm việc của mỗi ca ở mỗi bộ phận được cho theo bảng sau : Bảng 6.1: Số công nhân lao động trong một ca sản xuất STTCông việcMột caSố ca làmMột ngày1Cân mía2362Cẩu mía2363Phục vụ bãi mía2364Khu ép53155Khu điều chỉnh bơm 1336Kiểm tra và sữa chữa các khu vực43127Hoà vôi1338Khu bốc hơi, gia nhiệt3399Khu lọc chân không13310Lắng trong 13311Khu nước ngưng 13312Khu nấu đường431213Bộ phận trợ tinh33914Bộ phận ly tâm33915Bộ phận hồi dung23616Bộ phận sấy đường13317Bộ phận sàng phân loại13318Bộ phận đóng bao, vận chuyển832419Bộ phận hoá nghiệm431220Khu điều chỉnh bơm nước23621Khu phát điện531522Khu lò hơi5315Tổng61183 Để giảm chi phí trong việc thuê công nhân, nhà máy tuyển một bộ phận lao động hợp đồng ngoài số lao động chính. Số công nhân hợp đồng lấy 30% so với lượng công nhân trực tiếp sản xuất. - Số công nhân hợp đồng là: CHD = 0,3 x 183 = 55 người. - Số công nhân chính thức của nhà máy: CCT = 183 – 55 = 128 người. - Số công nhân có biên chế: CBC = K x CCT = 1,21 x 128 = 155 người. - Số công nhân trực tiếp sản xuất: CTT = 155 + 55 = 210 người. - Số công nhân hoạt động trong khu cơ điện lấy 10% số công nhân chính. CCD = 0,1 x 210 = 21 người. - Số công nhân lái xe trong nhà máy lấy bằng số xe chở mía của nhà máy: Tính số xe chở mía: Chọn loại xe vận chuyển mía là loại KAMAX, có rơ-mooc, trung bình mỗi xe chở được 22 tấn, mỗi ngày vận chuyển được 6 chuyến. Với năng suất nhà máy là 2300 tấn/ngày. Số lượng xe cần vận chuyển mía cho nhà máy là: Nx = ≈ 18 (xe). Chọn 3 xe dự phòng. Vậy số xe cần dùng là 21 xe.  Số công nhân lái xe trong nhà máy: CLX = 18 người (không tính cho số xe dự phòng). - Số công nhân quản lý, thủ kho: CQL = 6 người. - Số công nhân thu mua nguyên liệu: CNL = 24 người. - Số công nhân sửa chữa kiến trúc: CSKT = 6 người. - Số công nhân bảo vệ: CBV = 6 người. Tổng số công nhân ở các khâu sản xuất: CCN = CTT + CCD + CLX + CQL + CNL + CSKT + CBV = 210 + 21 + 18 + 6 + 24 + 6 + 6 = 291 (người). Số công nhân làm việc trong một ca sản xuất: C1Ca = .CCN = = 97 (người). 7.1.3.2. Cán bộ quản lý : Số cán bộ quản lý lấy 10 % so với công nhân: CCB = 0,1 x CCN = 0,1 x 291 = 29 (người). 7.1.3.3. Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy : CT = CCN + CCB = 291 + 29 = 320 (người). 7.1.3.4. Số công nhân viên trong ca đông nhất : CI = C1Ca + CCB = 97 + 29 = 126 (người). 7.2. Các công trình xây dựng của nhà máy : 7.2.1. Phân xưởng chính : Ngành sản xuất mía đường với dây chuyền công nghệ có nhiều thiết bị tải trọng lớn, phức tạp. Để thuận tiện cho việc xây dựng và quản lí điều hành, có thể phân thành các công đoạn: xử lí và ép mía, làm sạch, nấu và đóng gói thành phẩm. Theo như bố trí của nhà máy, một số công đoạn như: xử lí sơ bộ và công đoạn hỗ trợ như: điện, hơi nước, kho thành phẩm... ở ngoài nhà sản xuất chính. Trên cơ sở này ta chọn xây dựng nhà sản xuất chính gồm hai tầng, nhà xưởng theo kết cấu nhà công nghiệp đó là: nhà kiểu lắp ghép bằng thép, có tường bao là gạch bề dày 300 mm, trần nhà lợp tôn chống nhiệt, và các hệ thống thông gió tự nhiên được phân bố xung quanh nhà máy. Kích thước nhà sản xuất chính: L x W x H: : 66 x 30 x 21 (m). Trụ nhà là thép chịu lực, có móng bê tông chịu tải trọng của trần và tường: Kết cấu mái che: mái che được lắp ghép theo mái nhà công nghiệp, mái làm bằng thép, có các cổng trời thông gió trong nhà máy, mái được lợp bằng tôn cách nhiệt. Nền nhà: Nền có kết cấu bê tông chịu lực nhằm chống đỡ các thiết bị, chống sự bào mòn, chống và cách ẩm tốt đồng thời dễ dàng cho vệ sinh nhà xưởng. Nền được kết cấu từ các lớp như sau: Lớp vữa trát xi măng có bề dày 20 mm Lớp bê tông sỏi bề dày 200 mm Lớp đất tăng cứng Lớp đất tự nhiên. Ngoài ra các sàn lững được chống đỡ bằng các dầm chính và các dầm phụ bằng thép được đặt dọc và ngang theo các cột. Sàn có bề mặt nhám nhằm chống trượt. 7.2.2. Khu vực xây dựng ngoài phân xưởng : 7.2.2.1 Kho chứa đường thành phẩm : Kho chứa cho phép lưu trữ sản phẩm trong 7 ngày. Lượng đường sản xuất trong một ngày là: GA = 229,02 tấn/ngày [bảng 3.7, 36]. Giả thuyết là cứ 1 m3 kho chứa được 10 bao nặng 50 kg. Thể tích sử dụng kho là:  = 0,8. Khi đó thể tích kho chứa: VK = = 4007,85 (m3). Chiều cao chất tải cho phép trong kho là 5 m. Diện tích kho là: S = k , m2. Trong đó : k là hệ số có đường đi, k = 1,1 ÷ 1,25. Chọn k = 1,2. S = 1,2 = 801,57 (m2). Chọn S = 810 m2. Chọn kích thước nhà kho là: L x W x H: 45 x 18 x 6 m. 7.2.2.2. Nhà kiểm tra chữ đường : L x W x H : 8 x 6 x 6 m. 7.2.2.3. Khu vực cân mía : L x W x H : 12 x 4 x 6 m. 7.2.2.4. Khu vực bãi mía : Bãi mía cho phép dự trữ trong 3 ngày, chiều cao chất mía là 5 m. Giả thuyết 1 m3 mía nặng 1 tấn. Diện tích bãi mía: Sm = k =1380 m3. Trong đó : k là hệ số có đường đi, k = 1,1 ÷ 1,25. Chọn k = 1,2. Sm = 1,2 = 2760 (m2). Chọn kích thước bãi mía là: L x W 75 x 36,8 m. 7.2.2.5. Khu xử lý mía : được tính từ máy băm mía đến khu ép. Chiều dài và chiều rộng băng chuyền mía lần lượt là 31,65 m và 2 m [ Phần:Tính và chọn thiết bị]. Kích thước: L x W x H = 40 x 6 x 6 m. 7.2.2.6. Trạm bơm nước và làm mềm nước : Nước sau khi được lấy từ sông sẽ được đưa qua bộ phận xử lý rồi mới cho vào sản xuất. Kích thước: L x W x H : 22,6 x 8,5 x 6 m. 7.2.2.7. Khu lò hơi : Khu lò hơi thường đặt cuối hướng gió chủ đạo nên được xây dựng sau khu sản xuất chính. Trong nhà máy khu lò hơi được bố trí ngay sau khu vực ép. Kích thước khu lò hơi là: L x W x H: 28,8 x 10 x 10 m. 7.2.2.8. Nhà phát điện và máy phát dự phòng : Kích thước: L x W x H : 20 x 8,4 x 10 m. 7.2.2.9. Trạm biến áp : Kích thước: L x W x H : 6 x 6 x 4 m. 7.2.2.10. Phân xưởng cơ khí : Kích thước: L x W x H : 25 x 10 x 6 m. 7.2.2.11. Kho chứa vôi và vật tư : Số lượng vôi dùng trong ngày: 2,46 tấn/ngày [Cân bằng vật chất]. Vôi được dự trữ trong 30 ngày, số lượng vôi chứa trong kho là 73,8 tấn. Giả thuyết 1 m3 chứa 12 bao 50 kg, hệ số chất tải trong kho là 0,7. Khi đó thể tích kho chứa vôi là: Vkv = = 175,7 (m3). Khả năng chất tải trong kho là 5 m. Diện tích kho chứa vôi là: Skv = = 35,14 (m2). Diện tích kho chứa vật tư lấy bằng 1/3 diện tích kho chứa vôi: Skvt = = 11,7 (m2). Tổng diện tích kho chứa vôi và vật tư là: Sk = 35,14 + 11,7 = 46,84 (m2). Chọn diện tích kho là 50 m2. Kích thước kho chứa vôi và vật tư là: 10 x 5 x 4 m. 7.2.2.12. Bể lắng : + Khối lượng nước cần lắng mỗi ngày: 17112 tấn/ngày [phần tính nước]. Với khối lượng nước này ta chia ra lắng 3 lần trong 1 ngày. + Thời gian lưu trong bể là 4h, hệ số chứa đầy 0,8; chiều cao của bể là 10 m, khối lượng riêng của nước là: 1010 kg/m3.  Diện tích bể lắng: S = = 117,65 (m2). Chọn diện tích bể lắng là: 120 m2. Chọn bể lắng có kích thước: 15 x 8 x 10 m. 7.2.2.13. Bể lọc : Khối lượng nước lọc trong ngày: 4071 tấn/ngày [phần tính nước]. Chọn chiều cao của bể lọc là 5 m, hệ số chứa đầy là 0,45. Diện tích bể lọc là: S = = 76,64 (m2). Chọn S = 80 m2. Chọn 2 bể lọc. Kích thước mỗi bể : L x W x H : 8 x 5 x 5 m. 7.2.2.14. Bể chứa mật rỉ: Bể chứa được mật trong 12 ngày liên tục, có hệ số chứa đầy là 0,8. Khối lượng mật rỉ trong một ngày: 90,44 tấn/ngày. [phần CBVC]. Ở 20oC, Bx = 85% là: dmật rỉ = 1,429 tấn/m3 [bảng I.87/ 10, 64].  Thể tích bể chứa mật: V = = 949,34 (m3). Chọn HB = 10 m.  Diện tích bể chứa: S = = 94,934 (m2). Chọn 100 m2. Chọn 2 bể hình trụ có kích thước: D x H : 10 x 10 m. 7.2.2.15. Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa : L x W x H: 6 x 4 x 4 m. 7.2.2.16. Bồn chứa nước (Đài nước) : Tổng lượng nước: 4701 Thời gian lưu trong bể là 1h, hệ số chứa đầy là 0,9, Chiều cao bồn chứa là 5 m. Diện tích bể lọc là : S = = 43 Chiều cao chân đài nước là 20 m. Tổng chiều cao đài nước là: H = 5 + 20 = 25 m. Chọn kích thước đài nước: D x H: 5 x 8,6 m. 7.2.2.17. Nhà hành chính : Gồm: + Ban giám đốc: 5 người, mỗi người có 20 m2. Tổng diện tích 100 m2. + Nhân viên hành chính: 33 người, mỗi người 10 m2  S = 330 m2. + Phòng họp: 150 m2. + Phòng lưu trữ: 35 m2. + Phòng y tế: 40 m2. + Phòng hội trường: Tính cho toàn bộ số người trong nhà máy. Tiêu chuẩn tính 1m2/ người => S = 355 m2.  Tổng diện tích nhà hành chính: STC = 1010 m2.Chọn STC = 1024 m2. Để tiết kiệm diện tích ta chọn nhà thiết kế theo hai tầng có kích thước: L x W x H: 32 x 16 x 10 m. 7.2.2.18. Nhà ăn : Tính nhà ăn cho 75% số cán bộ và công nhân của nhà máy trong ca đông nhất. Tiêu chuẩn là 2 m2 đối với một người. Diện tích nhà ăn cần xây dựng là: S = 0,75 x 126 x 2 = 189 (m2). Chọn 190 m2. Chọn kích thước nhà ăn là: 19 x 10 x 4 m. 7.2.2.19. Nhà để xe cán bộ và công nhân : Tính cho số cán bộ và công nhân trong ca đông nhất có xe gửi trong nhà máy: 126 người. Giả sử 1 m2 có chỗ cho hai xe, hệ số chứa xe là 0,8. Khi đó ta có: + Diện tích nhà xe: S = = 78,75 (m2). Chọn 80 m2. + Chọn kích thước nhà xe: 16 x 5 x 4 m. 7.2.2.20. Nhà để xe vận chuyển : số xe ôtô là 21 xe và 2 xe con phục vụ hành chính. Theo tiêu chuẩn, nhà để xe phải đảm bảo 25 m2/xe, hệ số chứa xe 0,8. Sxe = = 718,75 (m2) , Srơ-mooc = 700 (m2).  Diện tích nhà xe: S = 1417,75 m2. Chọn : S = 1420 m2. Chọn kích thước: L x W x H = 71 x 20 x 10 m. 7.2.2.21. Nhà bảo vệ : Chọn kích thước: : L x W x H = 3 x 3 x 4 m. 7.2.2.22. Nhà tắm và nhà vệ sinh : Tính cho 50% số cán bộ và công nhân của nhà máy trong ca đông nhất. Tiêu chuẩn một phòng 5 người. Phòng có kích thước là: 1,4 x 1,4 x 4 m. Hệ số sử dụng của một người là: = 0,39 Diện tích nhà tắm là: S = 0,5 x 126 x 0,39 = 24,57 (m2). Nhà vệ sinh có diện tích bằng 1/2 diện tích nhà tắm. Kích thước nhà vệ sinh được xây dựng là: S = 0,5 x 24,57 = 12,29 (m2).  Tổng diện tích nhà tắm và nhà vệ sinh: 36,86 m2. Chọn 40 m2. Chọn kích thước: 10 x 4 x 4 m. 7.2.2.23. Nhà chứa bã mía : Chọn kích thước: L x W x H = 15 x 10 x 6 m. Bảng 6.2: Tổng kết các công trình xây dựng của nhà máy STTHạng mụcDiện tíchKích thướcGhi chú1Nhà sản xuất chính198060 x 30 x 212Khu lò hơi28828,8 x 10 x 103Trạm bơm và xử lý nước19222,6 x 8,5 x 64Nhà phát điện và dự phòng16820 x 8,4 x 105Trạm biến áp366 x 6 x 46Xưởng cơ khí25025 x 10 x 67Kho chứa thành phẩm81045 x 18 x 68Nhà kiểm tra chữ đường488 x 6 x 69Cân mía48 x 212 x 4 x 62 bàn cân10Khu vực bãi mía267075 x 36,511Khu vực xử lý mía24040 x 6 x 612Kho chứa vôi và vật tư5010 x 5 x 613Bể lắng nước12015 x 8 x 101 bể14Bể lọc nước808 x 5 x 42 bể15Bể chứa mật rỉ10010 x 52 bể16Bồn chứa nước (Đài nước)78,55 x 2517Nhà hành chính51232 x 16 x 102 tầng18Nhà bảo vệ9 x 23 x 3 x 42 nhà19Nhà để xe công nhân7515 x 5 x 420Nhà ăn19019 x 10 x 421Nhà tắm và vệ sinh4010 x 4 x 422Nhà chứa bã mía15015 x 10 x 623Nhà để xe vận chuyển142071 x 20 x 1024Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa246 x 4 x 4Tổng cộng9635,5 7.3. Các bãi lộ thiên của nhà máy : 7.3.1. Khu đất mở rộng : Chọn kích thước: L x W = 60 x 30 m. 7.3.2. Bãi chứa xỉ : L x W = 10 x 8 m. 7.3.2. Khu xử lý nước thải : L x W = 51 x 15 m. 7.4. Tính khu đất xây dựng nhà máy : 7.4.1. Diện tích khu đất : FKĐ = (m2). Trong đó: FXD : tổng diện tích các công trình, m2. KXD : hệ số xây dựng, %. Theo tiêu chuẩn với các nhà máy thực phẩm [9, 44] : KXD = 35÷50%. Chọn 35%.  Diện tích khu đất: FKĐ = = 27530 (m2). Chọn FKĐ =27600 m2. Với kết quả tính được chọn kích thước khu đất: L x W = 230 x 120 m. 7.4.2. Hệ số sử dụng khu đất : KSD = (%). FSD = FXD + FHL + FC + FGT + FB . Trong đó: ∙ FSD : diện tích sử dụng khu đất. ∙ FXD : diện tích xây dựng. ∙ FHL : diện tích hành lang. FHL = 0,1FXD = 0,19635,5 = 963,55 (m2). ∙ FC : diện tích trồng cây. Fc = 0,3FXD = 0,39635,5 = 2890,65 (m2). ∙ FGT : diện tích đường giao thông, cống rãnh. FGT = 0,2FXD = 0,2 9635,5 = 1927,1 (m2). ∙ FB : diện tích bãi lộ thiên gồm: khu xử lý nước thải, khu đất mở rộng, bãi chứa xỉ. FB = 60 x 30 + 10 x 8 + 51 x 15 = 2645 (m2).  FSD = 9635,5 + 963,35 + 2890,65 + 1927,1 + 2645 = 18062 (m2).  KSD = 100 = 66 %. PHẦN VIII: TÍNH HƠI - NƯỚC 8.1. Tính hơi . L: D = 44978,63kg/h = 44,98 tấn/h [phần CBN] Bã mía sau khi xử lý được sử dụng làm chất đốt trong lò hơi cung cấp hơi cho tuabin. Hơi tạo ra là hơi cao áp có nhiệt độ cao sau khi được sử dụng sẽ có áp lực cao và nhiệt độ giảm nhiều. Hơi này được phối trộn với hơi từ lò hơi dùng để cung cấp cho các bộ phận sử dụng nhiệt cho toàn bộ nhà máy. Lượng hơi tiêu hao của bộ phận tuabin là 21 tấn/h. Pmax = 24 KG/cm2, Pmin = 21 KG/cm2 Vì sản lượng hơi kinh tế bằng: Dkt = (0,8 ÷ 0,9) Ddm, (DDm: sản lượng hơi định mức của lò hơi). Nên lượng hơi tiêu hao: DTh = (0,1-0,2)Ddm. Lượng hơi cần cần phải tạo ra là: DSS =1,2 .D = 1,2 . 44,98 = 53,97 tấn/h Thiết kế lò hơi với các đặc tính kỹ thuật như sau: - Sản lượng hơi định mức :DÐM = 20 tấn/h - Áp suất hơi ra khỏi lò : P = 20 KG/cm2 = 20 at - Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 365oC - Nhiệt độ nước cấp : 105oC - Số lượng lò hơi : 2 cái 8.1.1. Cân bằng chất đốt cho lò hơi. Hiệu suất dự kiến khi làm việc ở điều kiện bình thường, nhiệt trị bã 2340 (Kcal/kg) là 90% - Lượng bã thải ra trong ngày: 502,55 tấn/ngày = 20,94 tấn/h [phần CBVC] - Ðộ ẩm bã: 48,64 % - Nhiệt lượng riêng của hơi ở P = 24 at và to = 370oC là : 793,95 (Kcal/kg) - Nhiệt lượng riêng của nước cấp vào lò là: 410,2 kj/kg = 105 (Kcal/kg) Vậy lượng nhiệt bã cung cấp cho lò hơi là: 793,95 - 105 = 688,95 (Kcal/kg) Tỷ lệ hơi bã:  = = 3,05 (kg hơi/kg bã). Lượng hơi sản xuất trong 1giờ : D' = 1,1 .DSS = 1,1 .53,97 = 59,367 (T/h). Lượng bã tiêu thụ : = 19,46 (tấn/h). Lượng bã thừa : 20,94 - 19,46 = 1,48 (tấn/h). 8.1.2. Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lò. Dùng dầu FO, theo quy chuẩn cứ 1,5 kg dầu tạo ra 1 tấn đường thành phẩm. Lượng dầu dùng là : GD = 1,5.GCátA = 1,5.×229,02 = 343,53 (kg/ngày) = 14,31 (kg/h). 8.2. Tính nước. Trong nhà máy đường khối lượng nước dùng là rất lớn, tuỳ theo tính chất của từng công đoạn sản xuất mà yêu cầu về lượng nước và chất lượng cũng khác nhau. Có thể phân thành các loại như sau: 8.2.1. Nước lắng trong. Các bộ phận dùng nước lắng trong và lượng nước dùng cho theo bảng sau: Bảng 7.3: Tổng kết lượng nước lắng trong cho các bộ phận [5-294] TTHạng mục% So với míaKhối lượng ( tấn/ngày)1Tháp ngưng tụ cô đặc, nấu đường1000230002Tháp ngưng tụ lọc chân không5011503Dập xỉ và khử bụi lò hơi4924Nước cho vệ sinh công nghiệp5011505Nước cứu hỏa51156Nước vệ sinh cá nhân255757Nước đi lọc trong17740718Nước cho các nhu cầu khác10230Tổng1321303838.2.2. Nước lọc trong. Nước lắng trích một phần đi lọc sạch các tạp chất, những bộ phận sử dụng nước lọc trong. Số liệu thống kê cho trong bảng [7.4]. 8.2.3. Nước ngưng tụ. Ðây là nước do hơi đốt của thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ lại, thường là nước nóng rất sạch, nhất là nước ngưng của nồi cô đặc đầu tiên cũng như nước ngưng của các thiết bị dùng hơi trực tiếp từ lò hơi. Nước ngưng của các thiết bị trao đổi nhiệt dùng hơi thứ hiệu cô đặc, có chứa một lượng nhỏ NH3, đường, .... Lượng nước tổng cộng của nhà máy đường chiếm 145% so với mía. Trong đó: 75% là nước ngưng tụ từ hơi sống (hơi thải Tuabine, hơi giảm áp), 70% từ các hiệu cô đặc nấu đường [5-295]. Theo năng suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng là : G = (2300 x 145)/100 = 3335 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [5-295] G1 = 20%. 2300 = 460 (tấn/ngày) Lượng nước nóng tổng cộng: GT = G + G1 = 3335 + 460 = 3795 (tấn/ngày). Kết quả tính nước ngưng tụ cho trong bảng 7.5. Bảng 8.4: Nước lọc trong phục vụ cho các bộ phận khác. TTHạng mục% so với míaKhối lượng (T/ngày)1Nước làm nguội trục ép225062Nước làm nguội tuabin173913Nước làm nguội bơm4811044Nước làm nguội trợ tinh81845Nước cho phòng hoá nghiệm2466Nước khử độ cứng cấp cho lò hơi4510357Nước pha vào nước ngưng204608Nước cho các nhu cầu khác15345Tổng cộng1774071 Bảng 8.5: Tổng kết lượng nước ngưng tụ sử dụng của nhà máy STT Hạng mục% So với míaKhối lượng (T/ngày)1Cung cấp cho lò hơi306902Nước thẩm thấu286443Nước rửa cặn lọc204604Nước hòa vôi4925Nước rửa đường li tâm1236Nước hòa mật loãng4.5103.57Nước rửa nồi nấu đường 102308Nước hòa tan đường cát B,C4929Nước chỉnh lý nấu đường511510Nước vệ sinh cá nhân2046011Nước cho nhu cầu khác và thừa38.5885.5Tổng cộng =SUM(ABOVE) 1653795 8.2.4. Nước ở tháp ngưng tụ: [4-294] Ðây là hỗn hợp nước làm lạnh và nước ngưng tụ của hơi thứ ở công đoạn nấu đường và cô đặc. Nước này có thành phần của nước lắng trong (nước làm nguội ) và nước do hơi thứ mang ra, có một lượng nhỏ đường, NH3, ... Nước tháp ngưng có nhiệt độ 40 ÷ 45oC, có thể đưa vào bể làm nguội tự nhiên, trung hòa độ axit (nếu cần), và sử dụng lại. Theo tính toán nước lắng trong dùng làm lạnh tháp ngưng ở hệ cô đặc, nấu đường và lọc chân không : 23000 + 1150 = 24150 (tấn/ngày) Ở tháp ngưng lượng hơi thứ ngưng tụ thành nước chiếm 28% so mía [4-296] Vậy nước ngưng tụ hơi thứ là : 28%. 2300 = 644 (tấn/ngày) - Lượng nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ:GNT = 24150 + 644 = 24794 (tấn/ngày) - Lượng nước sử dụng lại, khoảng 600% so với mía [4-296] GSD = 600% . 2300 = 13800 (tấn/ngày) Vậy lượng nước tổn hao trong quá trình làm nguội tự nhiên là: GNT – GSD = 24794 - 13800 = 10994 (tấn/ngày). - Lượng nước nguồn nhà máy cần cung cấp: GN = GLắng – GSD = 30383 – 13800 = 16583 (tấn/ngày). 8.2.5. Nước thải của nhà máy. Nước thải của nhà máy đường bao gồm : Bảng 8.6: Khối lượng nước thải của nhà máy STTHẠNG MỤC% So với míaKhối lượng (tấn/ngày)1Nước làm nguội máy ép, bơm, tuabine8720012Nước vệ sinh công nghiệp5011503Nước vệ sinh cá nhân4510354Nước của phòng hóa nghiệm2465Nước ở tháp ngưng tụ478109946Nước dập xỉ4927Nước làm nguội trợ tinh81848Nước cứu hỏa51159Nước cho nhu cầu khác63,51460.510Tổng742,517078 PHẦN IX: KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1. Kiểm tra sản xuất : Đối với quy trình sản xuất đường khá phức tạp. Việc kiểm tra các chỉ tiêu là hết sức quan trọng, thường tiến hành trong một ca để kịp thời điều chỉnh tiến độ sản xuất có hiệu quả. Quy trình kiểm tra sản xuất do bộ phận hoá nghiệm thực hiện. Quá trình được tiến hành ở bảng 9.1. Bảng 9.1 Quy trình kiểm tra sản xuất trong nhà máy TTHạng mục phân tíchChỉ tiêuSố lần1Lượng mía ép thực tế2300 tấn/ngày2 lần/ngày2Nước thẩm thấu25% t=470C4 lần/ca3Kiểm tra % bùn, cát trong mía ≤ 1 %2 lần/ca4Kiểm tra % tạp chất trong mía ≤ 2,5 %1 lần/ca5Kiểm tra % xơ trong mía 10,68 %1 tuần/lần6Kiểm tra độ ẩm bã mía 48,642h/ca7Kiểm tra Pol bã ≤ 4 %3h/lần8Đo Bx,Ap nước mía nguyên16,24%; 79,99 %3h/lần9Đo RS nước mía nguyên1 lần/ca10Đo Bx,Ap,pH nước mía hổn hợp13,73; 80,23; 5,5 3h/lần11Đo P2O5 nước mía hổn hợp350 ppm1h/lần12Đo RS nước mía hổn hợp1 lần/ca13Đo pH nước mía gia vôi 27,6 ÷ 8,21h/lần14 % sacaroza trong chè trong10,402h/lần15Đo Bx,Ap chè trong13,15; 80,72h/lần16Đo Pol bã mía3h/lần17Đo độ ẩm bã bùn3 lần/ca18Đo Bx sữa vôi9÷10 Be2lần/ca19Đo Bx, Ap mật chè60%; 80,70%2h/lần20Đo Bx, Ap hồ85% ; 91%3h/lần21Đo chất khô sữa vôi15%3h/lần22Đo Bx, Ap mật chè sau lọc kiểm tra60,12%; 80,8%3h/lần23Đo Bx, Ap hồi dung64% ; 85%3 lần/ca24Đo Bx , Ap non A92%, 82%3h/lần25Đo Bx, Ap non B96%; 68%1h/lần26Đo Bx, Ap non C99% ; 56%2lần/ca27Đo Bx, Ap giống90% ; 72%1lần/mẻ28Đo Bx, Ap mật A82% ; 64%1lần/mẻ29Đo Bx, Ap mật B84% ; 40%1lần/mẻ30Đo Bx, Ap mật C85% ; 30%1lần/mẻ31Thành phần đường trong nước ngưng tụ15phút/lần32Độ cứng toàn phần của nước lò1 lần/ca33Độ Pol, độ ẩm, RC, % sacaroza đường A2 lần/mẻ34Độ Pol, độ ẩm, RC, % sacaroza đường B2 lần/mẻ35Độ Pol, độ ẩm, RC, % sacaroza đường B2 lần/mẻ36Độ tro của đường A0,3 ÷ 0,41 lần/mẻ37Độ tro của đường B1 lần/mẻ38Độ tro của đường C1 lần/mẻ39Thành phần CaO trong vôi75%Đầu kỳ40Hiệu suất kết tinh đường non53%7 ngày/lần41Hiệu suât ép96,27 ngày/lần42Tốc độ ép7 ngày/lần9.2. Xác định một số chỉ tiêu : 9.2.1. Kiểm tra nguyên liệu mía đầu vào  Dựa vào sự quan sát bằng mắt và kinh nghiệm. Mía chín lá chuyển qua khô vàng, lá xanh còn lại khoảng 6– 7 lá, độ dài của lá giảm, các lá xếp lại vào nhau lá mía thẳng và cứng. Các lóng mía ở trên ngắn lại, vỏ thân mía láng bóng màu sắc biến đổi từ xanh sang vàng hoặc từ đỏ sang tím sẫm. Độ ngọt ở gốc và ngọn gần bằng nhau. 9.2.2. Phân tích trong phòng thí nghiệm 9.2.2.1 Phương pháp xác định độ khô trong thực tế sản xuất : Phương pháp dùng chiết quang kế để đo Bx được ứng dụng nhiều trong thực tế sản xuất vì cho kết quả nhanh và sai số trong giá trị cho phép. - Với Bx kế kiểu thẳng đứng được đo như sau: Lấy mẫu phân tích, sau khi lọc hết chất lơ lửng, trộn đều, cho một ít tráng rửa dụng cụ, ống đong, chiết quang kế rồi cho dung dịch cần đo vào ống đong. Thổi nhẹ hết bọt trên bề mặt dung dịch và nhẹ nhàng thả dụng cụ đo vào. Kết quả đo được đọc trên Bx kế. Kết quả đo ứng với nhiệt độ là giá trị Bx biểu kiến. Bxthực = Bxbiểu kiến ÷ ΔBx, với ΔBx: Giá trị cải chính ở nhiệt độ t0 = 200C dấu (+), nếu nhiệt độ dung dịch > 200C; Dấu (-) nếu nhiệt độ :t0 <200C. - Với chiết quang kế cầm tay: tiến hành đo tương tự. Sau khi vệ sinh sạch sẽ mặt lăng kính bằng vải mềm, bông. Nhỏ một giọt dung dịch đã lọc vào sạch vào lăng kính. Nhìn vào kính, đọc Bx trên vạch đo sau đó tra bảng và hiệu chỉnh Bx thực. 9.2.2.2 Phương pháp xác định bằng Polarimeter : Dựa vào tính chất chiết quang (Làm quay mặt ánh sáng phân cực) của dung dịch đường, để đo thành phần đường tổng số trong mẫu: đường Sachacarose và Glucose chuyển sang phải, đường Fructose chuyển sang bên trái. Sự chuyển quang đó liên quan đến nhiệt độ, nguồn sáng và độ dày của lớp dung dịch. Lấy mẫu dung dịch vàovào bình tam giác để đo Pol. Dùng 0,3 ÷0,5 (g) chì acetat tinh thể cho vào dung dịch, lắng trong và lọc qua giấy lọc. Cho dung dịch vào ống trong 250 ml để xem độ chuyển quang. Trước khi cho ống quan sát vào máy, ta điều chỉnh ống nhòm đến vạch số 0, thấy hai bên ảnh đồng nhất một màu. Sau đó cho ống quan sát vào, đọc số Pol trên vạch thước. Số đọc là pol quan sát, cần cải chính theo nhiệt độ đo tính pol theo công thức: PolTT = ,với d20: Tỷ trọng dung dịch (Dựa vào sự quan sát Bx tra bảng) Biết được Bx, Pol hiệu chỉnh ta tính được độ tinh khiết dung dịch: 9.2.2.3 Phương pháp xác định độ đường theo Sachacarose : Sau khi phân tích xong AP, mẫu dung dịch trên được dùng để phân tích phần trăm sacarose. Lắc đều mẫu, đổ dung dịch vào bình tam giác đã tráng sạch bằng dung dịch đo. Cho khoảng 150ml dung dịch Acetat chì vào để làm trong. Lọc dung dịch rồi lấy 50 ml dung dịch lọc cho vào bình định mức 100ml, dùng ống đong lấy 10 ml dung dịch HCl 24,86% đổ vào bình định mức 100ml đã có sẵn 50ml dung dịch lọc. Dùng nước rửa thành bình cho axit xuống hết. Cắm nhiệt kế vào dung dịch đi đun nóng cách thuỷ. Khi nhiệt độ trung bình đạt t0 = 600C, thì bắt đầu lắc đều trong 3 phút (giữ 600C), sau đó giữ yên 7 phút. Làm lạnh mẫu đến nhiệt độ phòng, cho nước cất vào điều chỉnh đến vạch 100 ml, lắc đều dung dịch. Dùng ống quan sát để đo Pol chuyển hoá: P'. Mẫu lọc được còn lại lấy 50ml cho vào bình định mức 100ml, cho thêm 10ml dung dịch NaCl 232,5 (g/l) và cho thêm nước cất đến vạch 100ml, lắc đều, cho vào bình quan sát 200ml để đo trực tiếp P. Kết quả đọc được của P và P' đều phải nhân 2 và tính: Với: · g: Số gam chất rắn hoà tan trong 100 ml dung dịch, g = · t: nhiệt độ dung dịch khi đo,[0C ]. Ðể xác định phần trăm Sachacarose chính xác, ta phải hiệu chỉnh theo Bx và Pol quan sát. Ðộ tinh khiết dung dịch được tính Trong đó: · : phần trăm sacarose hiệu chỉnh. · : Bx hiệu chỉnh. 9.2.2.4Phương pháp xác định độ đường theo thành phần đường khử : Mẫu vừa đo Bx ở trên, ta lấy 25ml cho vào bình định mức 100ml, điều chỉnh nước cất đến vạch định mức, lắc đều và cho vào buret 50ml để chuẩn độ. Dùng hai ống hút khác nhau để lấy mẫu dung dịch Felling A và Felling B, mỗi loại 50 ml, cho vào bình tam giác 250 ml. - Trước tiên, từ buret ta cho vào bình tam giác một lượng dung dịch 20ml. - Ðặt bình tam giác lên bếp điện, đun sôi trong 20 phút, tính từ khi dung dịch bắt đầu sôi. - Ðúng 3 phút cho vào 3 giọt dung dịch xanh mêtylen. - Tiếp tục nhỏ giọt dung dịch từ buret đến khi dung dịch xuất hiện màu đỏ gạch. - Ðọc số dung dịch đã dùng. Thời gian nhỏ giọt không quá 1 phút và thời gian toàn bộ tính từ lúc dung dịch bắt đầu sôi đến khi nhỏ xong không quá 3 phút. * Chú ý: - Khi nhỏ giọt phải cho dung dịch sôi đều. - Khi nhỏ Xanh Mêtylen vào bình tam giác có màu đỏ hoặc hơi đỏ lập tức biến màu xanh, nhỏ thêm dung dịch đường vào thì màu xanh biến thành màu tím, tức là gần đến trung điểm. Tiếp tục nhỏ 1, 2,... giọt dung dịch vào màu tím biến thành màu đỏ hoặc đỏ gạch là trung điểm. - Công thức tính toán: Với: E : Là hệ số, tra được ở bảng dựa vào Bx quan sát và phần trăm pha loãng. · F : Ðương lượng của Fellng (F=1). · V: Số ml dung dịch tiêu hao từ buret. 9.2.2. 5Xác định độ màu ICS : Cân 50g đường trên cân phân tích vào cốc thuỷ tinh 100ml, hoà tan với nước cất rồi cho vào bình định lượng 100ml, tráng rửa sạch cốc và chuyển vào bình, điều chỉnh nước cất đúng vạch, lắc đều, lọc hút chân không, dung dịch ban đầu dùng để tráng cốc, dung dịch lọc tiếp theo cho vào Cuvet1/2 để đo độ màu, chỉnh bước sóng 420ml rồi đọc số hiện trên máy, dùng Refactometer cho vào 3 giọt dung dịch lọc ở trên. Sau đó đo Bx và nhiệt độ. Tính kết quả: Trong đó: · D: Ðộ chiết quang đo trên máy. · L: Ðường kính. Cuvet1/2 · c : Với : là tỷ trọng suy ra được từ Bx. PhẦn x : AN TOàN LAO ÐỘNG Và VỆ SINH Xí NGHIỆp 10.1 An toàn lao động: An toàn lao động là quy chế pháp luật, do vậy nhà máy phải chú trọng và thực hiện đúng quy định, để giảm đến mức thấp nhất những thiệt hại về con người và tài sản nhà máy. An toàn lao động gồm: an toàn về người, an toàn về máy móc, thiết bị, an toàn về nguyên vật liệu sản phẩm, và các công trình phục vụ sản xuất. 10.1.1 Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất và biện pháp khắc phục. Nguyên nhân: - Do máy móc, thiết bị, chất lượng các đường ống dẫn... trong quá trình chế tạo có khuyết tật, không bảo đảm về chất lượng với yêu cầu kỹ thuật, do quá trình thiết kế, lắp đặt không hợp lý dẫn đến sự cố bất ngờ trong sản xuất làm ảnh hưởng sản xuất, thiệt hại đến vận hành, tài sản xí nghiệp. - Do thiếu hoặc không có hoặc hỏng các bộ phận rào, che chắn, bảo hiểm.. - Do điều kiện làm việc không được cải thiện, vị trí làm việc không hợp lý, thiếu những điều kiện ổn định trong quá trình làm việc. - Do trình độ kỹ thuật của người lao động. Ý thức về tổ chức chấp hành kỷ luật lao động. Gây sai sót trong vận hành. - Thiếu thốn phương tiện và dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết. - Do vấn đề về tổ chức lao động, do sự liên hệ thiếu chặt chẽ giữa các cương vị, các bộ phận liên quan trong nhà máy. Biện pháp khắc phục: Ðiều kiện làm việc trong nhà máy đường là liên tục, thiết bị máy móc lớn, bố trí phức tạp, vì thế phải trang bị rào, che chắn, các bộ phận bảo hiểm hợp lý. Ðiều kiện làm việc của người lao động luôn luôn được cải thiện, trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động. Phải phân công lao động một cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ của từng người. Các khâu trọng yếu trong nhà máy phải bố trí cán bộ kỹ thuật hay công nhân bậc cao để bảo đảm an toàn lao động và đạt hiệu quả sản xuất cao. Mỗi năm tổ chức thi năng bậc để công nhân, cán bộ kỹ thuật trong nhà máy nắm vững và nâng cao trình độ . Để dễ dàng cho việc thao tác vận hành thiết bị, đảm bảo an toàn lao động, mỗi công đoạn, máy móc đều có bảng chỉ dẫn rõ ràng, chi tiết. Thường xuyên tổng kết rút kinh nghiệm để hạn chế sự cố, kiểm điểm những hành vi không đúng trong sản xuất. 10.1.2. Những an toàn cụ thể trong nhà máy: 10.1.2.1 Ðiều kiện khí hậu trong nhà sản xuất chính. Thông gió: Tận dụng tối đa sự lưu thông không khí trong nhà máy bảo đảm sự chênh lệch nhiệt độ trong phân xưởng và môi trường không quá 3 ÷ 50C. Tại các bộ phận sinh nhiệt: gia nhiệt, bốc hơi, nấu đường, li tâm... bố trí quạt gió để tăng cường sự phân tán nhiệt. Các bộ phận sinh nhiệt có lớp cách nhiệt và phải đặt ở cuối hướng gió. Chiếu sáng:Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua các cửa sổ, cửa mái để tiết kiệm năng lượng điện chiếu sáng, tạo cảm giác dễ chịu cho công nhân sản xuất. Tuy nhiên, để đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho vận hành và làm việc cần có đèn chiếu sáng. An toàn về điện: Lượng điện và thiết bị dụng điện trong nhà máy rất lớn nên cần phải bảo đảm an toàn về điện. Các đường dây dẫn điện đều được cách điện an toàn và bố trí dọc tường hay đi ngầm theo mương dẫn dưới mặt đất. Trang bị an toàn về điện đầy đủ, các mô tơ điện, hộp điện đều che chắn cẩn thận, ghi chú rõ ràng, phải có đây trung tính nối đất. Phải có phương tiện bảo vệ cá nhân và biện pháp cấp cứu người bị nạn. Phòng chống sự phát sinh tĩnh điện trong vận hành. Không nên sử dụng điện phi sản xuất làm ảnh hưởng đến sản xuất. An toàn về hơi, thiết bị trao đổi nhiệt: Các thiết bị sản xuất hơi, nhiệt như: lò, tuabin, thiết bị đun nóng, bình nén... , cần phải có vỏ bảo vệ chắn chắc, cần có khoảng cách an toàn khi làm việc, cần kiểm tra kỹ thuật an toàn trước khi sử dụng và định kỳ kiểm tra mức độ an toàn của thiết bị, đường ống dẫn hơi phải đặt cao 34,5(m), sát tường hoặc dọc theo cột, phải có lớp bảo ôn đồng nhất để dễ phân biệt và dùng đúng quy định của nhà máy. Phòng chống cháy nổ: Cháy nổ lă hiện tượng rất dễ sảy ra trong nhà máy do các sự cố sau: + Chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, các thiết bị đóng cặn, bị ăn mòn lâu ngày bị nổ, các phản ứng hoá học sảy ra trong quá trình sản xuất. Để hạn chế chây nổ cần có biện pháp sau: + Bố trí sản xuất có khoảng cách thích hợp để tránh lây lan. + Câc bộ phận gây cháy nổ như : Lò vôi, lò lưu huỳnh đặt cuối hướng gió. + Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an toàn. + Bố trí các cầu thang phng hỏa, các bình cứu hỏa, câc khu cứu hỏa cạnh đường giao thng để dễ vận động khi cứu hỏa. - Giao thông trong nhà máy: Để thuận tiện và rút ngắn đoạn đường trong phân xưởng, nhà máy cần thiết kế câc lối đi lại có chiều rộng hợp lý, các cầu thang rộng và chịu lực dễ dàng đi lại. Ngoài ra bố trí các cửa ra vào hợp lý để khi có sự cố dễ dàng thoát hiểm. An toàn lao động trong phòng thí nghiệm: Cán bộ công nhân viên phòng hóa, thí nghiệm phải tuân thủ đầy đủ nội quy, quy định của phòng hóa nghiệm. Khi thao tác cần cẩn thận, tránh độc hại cho người. Các hóa chất để đúng nơi quy định, gọn gàng không làm đổ vở dụng cụ thí nghiệm, không làm rơi hóa chất, các chai lọ đựng hóa chất phải đậy nút và ghi nhãn. 10.2. Vệ sinh xí nghiệp Để đảm bảo vệ sinh trong sản xuất cần có các biện pháp sau: + Các bộ phận sinh ra chất độc như lò đốt lưu huỳnh, lò hơi..., cần đặt cuối hướng gió. + Khu đất xây dựng cần đặt cuối hướng gió và cách xa khu dân cư, để bảo đảm làm sạch môi trường. Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng. Câc khu li tâm, sấy đường, hồi dung, hồi đường thường rơi vãi và bụi bặm là điều không tránh khỏi, gây ảnh hưởng đến công việc và sức khỏe của công nhân. Do vậy sau mỗi ca sản xuất phải vệ sinh sạch sẽ từng khu làm việc. + Đường thành phẩm dễ hút ẩm, nên khi bảo quản phải chú ý đến chế độ bảo quản. Nhà kho phải khô ráo sạch sẽ, không có các vật liệu khâc. Nhà máy cần có khu vệ sinh riêng biệt ở những nơi quy định, để đảm bảo vệ sinh và giảm sự đi lại không cần thiết. + Các đường dẫn nước bùn, nước thải đều phải có nắp đậy, không làm ảnh hưởng đến nơi làm việc. + Công nhân vào làm việc trong phân xưởng phải vệ sinh sạch sẽ, phải có âo quần bảo hộ đầy đủ. + Phải có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho CB-CNV KẾT LUẬN Trong đồ án tốt nghiệp này, em đã được giao đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn/ngày ”. Sau gần 4 tháng thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Trương Thị Minh Hạnh cùng với sự tìm tòi, học hỏi và góp ý từ bạn bè, em đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.Đây là nhà máy có năng suất khá cao rất phù hợp với tình hình kinh tế và qui mô sản xuất ở nước ta hiện nay, hạn chế một lượng lớn đường thô nhập khẩu ngày càng nhiều vào nước ta. Trong quá trình thiết kế, tính toán thực hiện đồ án đã giúp em hiểu biết thêm về các vấn đề: lựa chọn phương án xây dựng qui trình và bố trí lắp đặt máy móc thiết bị tương đối hợp lý, phần lớn đầu tư thiết bị đồng bộ tự động và ứng dụng các phương pháp làm sạch, đặc biệt là phương pháp vôi phân đoạn được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy đường của nước ta vì quá trình công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, dễ thao tác. Tuy nhiên trong quá trình tính toán do thời gian có hạn và điều kiện làm việc còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót, thiếu sót. Song đối với bản thân, đây là một dịp tốt để ôn lại những kiến thức đã học, vận dụng giữa lý thuyết và thực tế làm việc, để hình thành tổng quan về thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy đường nói riêng. Đà Nẵng, tháng 05 năm 2010 Sinh viên thực hiện Đoàn Kim Thông TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Văn Đài, Nguyễn trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập I - Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội-1982. 2. Đỗ Văn Đài, Nguyễn trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập II - Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội-1982. 3. Trương Thị Minh Hạnh, Giáo trình công nghệ sản xuất đường - bánh kẹo 4. Nguyễn Ngộ, Lê Bạch Tuyết, Công nghệ sản xuất đường mía – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1984. 5. Nguyễn Ngộ, Lê Bạch Tuyết, Công nghệ đường mía - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-2008. 6. Nguyễn Ngộ, Cơ sở thiết kế nhà máy đường mía , Hà Nội – 1998 7. Phạm Xuân Toàn, Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm tập 3, NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội 8. Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm – Nhà xuất bản Đà Nẵng 9. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập I – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1992. 10. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập II – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội-1999. 11.  HYPERLINK ""  [28/03/2010] 12. [10/4/2010] 13.  HYPERLINK ""  [2/4/2010] 14. [4/4/2010] 15. [5/4/2010] 16.  HYPERLINK ""  MỤC LỤC Trang Mở đầu: 1 Phần I. Lập luận kinh tế kỹ thuật 2 Phần II. Tổng quan 6 Phần III.Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ 13 3.1. Chọn phương pháp sản xuất 13 3.2. Dây chuyền công nghệ 16 3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 17 Phần IV Cân bằng vật chất 26 4.1. Công đoạn ép 26 4.2. Công đoạn làm sạch 28 4.3. tính công đoạn nấu đường 34 Phần V Cân bằng nhiệt 40 5.1. Cân bằng nhiệt cho hệ cô đặc nhiều nồi 40 5.2. Cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng 43 5.3. Cân bằng nhiệt cho hệ nấu đường 44 5.4. Cân bằng nhiệt cho hệ bốc hơi 49 5.5. Nhiệt dùng cho những yêu cầu khác 53 Phần VI.Tính và chọn thiết bị 57 Phần VII.Tính xây dựng 75 7.1. Tính nhân lực lao động 75 7.2. Các công trình xây dựng của nhà máy 78 7.3. Các bãi lộ thiên của nhà máy 83 7.4. tính khu đất xây dựng nhà máy 84 PHẦN VIII. TÍNH HƠI 85 Tính hơi 85 Tính nước 86 PHẦN IX.KIỂM TRA SẢN XUẤT 89 Kiểm tra sản xuất 89 Xác định một số chỉ tiêu 90 PHẦN X. AN TOÀN LAO ĐỘNG 94 An toàn lao động 94 10.2. Vệ sinh xí nghiệp 94 Kết luận 98 Tài liệu tham khảo 99