Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS hiện đại năng suất 3.800 tấn mía/ ngày

iết bị có diện tích truyền nhiệt lớn nhất F = 481,84 (m2). Xếp ống truyền nhiệt theo kiểu hình lục giác đều. Kích thước thiết bị được tính như sau: Đường kính thiết bị tính theo công thức: [7 –trang 119] nc: số ống tiêu chuẩn t: bước ống, t = (1,31,6)dn, chọn t = 1,4dn K: hệ số xếp ống, k=0,70,85 chọn K = 0,8 Đường kính ống dn= 40 mm Chọn chiều dài ống truyền nhiệt l = 4m. Số ống truyền nhiệt Số ống qui chuẩn nc = 1045 (ống) [9 -Tr 48] Bước ống t =1,4.0,04 = 0,056 (m) Bề dày thiết bị 2(cm). Đường kính ngoài thiết bị Dn = Dtr + 0,015 = 2,13+ 0,02 = 2,15 (m) Chọn khoảng cách từ bề mặt vĩ ống đến bề mặt thiết bị: 0,25(m). Chiều cao thiết bị H = 4 + 0,25.2 = 4,5(m) Ta chọn 4 thiết bị có đặc tính giống nhau trong đó có 1 thiết bị dự phòng. 6.8. Thiết bị thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoà: 6.8.1. Bộ phận sunfit hoá Thiết bị làm việc liên tục dạng tháp đứng, có thân hình trụ, đáy nón cụt và dùng nhiều bộ phun. Nước mía được bơm với áp lực cao thông qua nhiều đầu phun xếp thành dãy có góc nghiêng nhất định rồi hợp lại tại tiêu điểm tạo chân không, hút SO2 cuốn vào hòa trộn với nước mía, chảy xuống ống nối. Đồng thời sau khi nước mía đi qua đường ống phản ứng với nhũ vôi thực hiện quá trình trung hòa. Thể tích NMHH thông SO2 lần 1 V1 = 3598,106 (m3/ngày) = 149,92 (m3/h) Lượng SO2 dùng cho sunfit hoá lần 1 là 5,13 tấn/ngày [CBVC]. Chọn thiết bị thông SO2 kiểu đứng với nhiều đầu phun. Chọn áp lực nước mía của buồng phun và đường kính của mỗi đầu phun + Áp lực nước mía của buồng phun đường ống: 3(kg/cm2)H = 30 m + Ðường kính mỗi đầu phun là: d = 15 (mm) . Tốc độ chảy của nước mía qua đầu phun tính như sau: D h1 h2 h3 D’ h’2 h’1 W0 = (m/s) [11 – Tr 138]. Trong đó: W0: tốc độ chảy nước mía qua đầu phun, (m/s) g : gia tốc trọng trường, g = 9,81( m/s2) H : cột áp tĩnh, (m). W0 = 0,905= 21,96 (m/s) - Tổng diện tích tiết diện đầu phun được tính theo công thức V = W0.F.3600 (m3/h) [10 -Tr138] Trong đó: V: Lượng nước mía hỗn hợp trong mỗi giờ, V = 149,92 (m3/h) F : Tổng diện tích tiết diện đầu phun, (m2) W0: Vận tốc đầu phun (m/s) = 0,0019 (m2) Hình 6.4 Thiết bị xông SO2 Diện tích mỗi đầu phun được tính: (m2)[10 – Tr139] Tổng số đầu phun : = 10,76 (ống) => Chọn 11 đầu phun.  Vậy kích thước thiết bị: - Áp lực nước của buồng phun : 3 (kg/cm2) - Ðường kính mỗi đầu phun :15 (mm) - Số đầu phun : 11 - Chọn đường kính buồng phun: D = 1400 (mm) - Chiều cao phần SO2 : h1 =2500 (mm) - Số lượng thiết bị : 1 6.8.2 Ống nối: Bộ phận này có dạng hình trụ, nằm dưới bộ thông SO2.Chọn: - Ðường kính thiết bị: D2 = 800 (mm) [11-Tr 97] - Chiều cao thiết bị : h2 = 4000 (mm) 6.8.3. Thùng góp: Chọn thiết bị thùng góp có cấu tạo hình trụ, đáy nón cụt. + Thể tích nước mía sau trung hòa: V2 = 3633,56 (m3/ngày) = 151,39 (m3/h) + Thể tích thiết bi: (m3) Trong đó: Vt: thể tích thùng, (m3) t: thời gian nước mía lưu lại trong thiết bị : hệ số chứa đầy, chọn = 0,9. n: số thiết bị, chọn n = 1 Vt = = 14,02 (m3) Thùng có dạng hình trụ: Với D3 = 2500 (mm), d3 = 500(mm) Chiều cao phần chóp cụt: h3’ = 500 (mm) Thể tích phần chóp cụt:. Thể tích phần trụ: Vtr = Vt - Vch = 14,02 – 1,01 = 13,01 (m3) + Chiều cao phần trụ: = = 2,5 m 6.9. Thiết bị thông SO2 lần 2: Thể tích mật chè sau bốc hơi: V1 = 681,986 (m3/ngày) = 28,416 (m3/h). Chọn áp lực nước mía buồng phun: P' = 3,5 (kg/cm2) [4– Tr 97] . Đường kính mỗi vòi phun: d' = 8 (mm). Qua tính toán tương tự ta có: - Tổng số đầu phun là: n’ = 7,1. chọn n’ = 8 (đầu phun) - Ðường kính buồng phun: D'1 = 1000 (mm) - Chiều cao phần SO2: h’1= 3000 (mm) - Ðường kính thùng góp: D’3 = 1000 (mm), d’3 = 300 (mm). Chọn t = 5 phút (thời gian lưu) (thực tế sản xuất). - Thể tích thùng góp: Vt = = 1,3 (m3) Thể tích phần chóp cụt:. Chọn h’3 = 500 (mm). Vch = 0,25 m3; Vtr = 1,24 - 0,25 = 1,05 m3 ht = 2 m Chiều cao thùng góp: h4 = 2 + 0,5 = 2,5 (m) Chọn chiều cao ống nối là 4m 6.10. Thiết bị lắng + Năng suất lắng: V = 3633,56 (m3/ngày) = 151,39(m3/h) Chọn thiết bị lắng liên tục bên trong có cánh khuấy + Bề mặt chung được tính theo công thức: , (m2) [10–Tr 173] Trong đó: V: thể tích dung dịch vào lắng, V = 160,23 (m3/h) a: phần trăm nước lắng so với dung dịch (7080%), a = 70%. m: tốc độ lắng, m = 0,40,6 (m/h). Chọn m = 0,6 (m/h) [10–Tr 173] Vậy: F = = 176,62 (m2) + Diện tích lắng của mỗi ngăn: f = (m2) + Ðường kính thiết bị: (m) d : Đường kính ống trung tâm, chọn dtt = 0,1D D == = 7,5 (m)  + Thể tích thiết bị lắng: (m3) Trong đó: V : thể tích nước mía đi lắng, V = 151,39 (m3/h). T : Thời gian nước mía lưu trong thiết bị, T = 2 (h) [10 –Tr 162] : Hệ số chứa đầy, = 0,9 n: Số thiết bị, chọn n = 1  = 432,54 (m3)  Tính các kích thước chủ yếu của thùng lắng : Chọn  = 150, đường kính đáy chóp cụt: d = 2000 (mm) Chiều cao của chóp nón cụt : h2 = = = 0,7(m)  Thể tích phần nón cụt: = 13,78 (m3)  Thể tích phần hình trụ : V1 = Vt -V2 = 336,42 – 13,78 = 322,64(m3)  Chiều cao phần hình trụ là: h1 == 8,2 (m) Vậy chiều cao toàn bộ thiết bị là: H = h1 + h2 = 8,2 + 0,7 = 8,9 m 6.7.Thiết bị lọc chân không: + Khối lượng bùn đem lọc: G = 769,082 (tấn/ngày) + Thể tích nước bùn đem lọc: V = 651,77 (m3/ngày) = 27,15 (m3/h) + Diện tích lọc: F = ,(m2) Trong đó: V: thể tích nước bùn, V = 27,15 (m3/h) C: tốc độ lọc, C = 20(lit/phút.m2) = 20.10-3(m3/m2.phút)  : hệ số sử dụng diện tích lọc,  = 0,250,3. Chọn  = 0,28.  F = = 80,8 (m2) ; Chọn D = 4 (m)  Chiều dài thùng quay = 6,5 (m) Chọn thiết bị lọc chân không với đặc tính kỹ thuật như sau: + Kích thước thùng lọc: D x L = 4000 x 6500 (mm) + Diện tích bề mặt thùng lọc: F = 80,8 (m2) + Số lượng thiết bị: 1(cái) 6.11. Thiết bị lọc ống PG (lọc kiểm tra): + Thể tích mật chè lọc: V = 685,482 (m3/ngày) = 28,56 (m3/h) . Chọn thời gian lưu của nước mía là 5 phút, hệ số chứa đầy là 0,6. Thể tích nước mía hỗn hợp sau khi gia vôi trung hòa là V2 = 3633,56 (m3/ngày) = 151,39 (m3/h) Thể tích thiết bị là: VD’ = = 11,2 (m3). Chọn : d= 0,8m, h1’= 0,5m, D’=2,5 m. Thể tích của phần chóp đỉnh là: VD’= h1’( D’2 + D’.d + d2 ) = 3,14.0,5.(2,52 + 2,5.0,8 + 0,82) = 1,16 (m3). Thể tích của phần trụ: Vtrụ= V - VD’ = 11,2 – 1,16 = 10,04 (m3). Chiều cao của trụ là: h2’= = 2 (m). Do đó chiều cao của bộ phận trung hòa là: H2 = 2 + 0,5 = 2,5 (m). Chọn chiều cao của ống nối giữa hai bộ phận là 4m. Dựa vào năng suất, chọn máy lọc ống PG-15 khả năng xử lý 15m3/h. Nên chọn 2 máy và 1 máy dự phòng. Thông số kỹ thuật của máy lọc PG-15 [21] C= 15m3/h Đường kính thùng: D= 800 mm H= 2600 mm H1= 1300 mm Hình 6.6. Thiết bị lọc ống PG [21] H2= 800 mm H3= 1250 mm R= 575 mm 6.12. Thiết bị bốc hơi: Chọn thiết bị bốc hơi dạng ống chùm có ống tuần hoàn trung tâm. Lượng nhiệt cung cấp cho các hiệu được tính theo công thức: Q =Wi.ri Wi: lượng hơi thứ bốc ra ở hiệu thứ i (kg/h) ri : ẩn nhiệt hóa hơi ở hiệu thứ 1 (kcal/kg) Bề mặt truyền nhiệt các hiệu được tính theo công thức: F = (m2) Trong đó: Q : Nhiệt cung cấp cho buồng đốt (Kcal/h) K : Hệ số truyền nhiệt, (kcal/h.m2.0C) (Kcal/h.m2.0C) c: nồng độ dung dịch, Bx [4-trang 203] Bảng 6.2. Kết quả tính hệ số truyền nhiệt các hiệu Hiệuts (oC)BxK (kcal/h.m2.0C)I123,0120,1252272,38II111,6929,821392,46III96,9843,496828,92IV68,9 60426,92 Bảng 6.3. Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu HiệuW (kg/h)R (kcal/kg)Q (kcal/h)t (0C)F (m2)I54371,022525,428566534,967,191748,43II36423,306533,119417264,439,311497,81III23754,33543,312905727,4912,021295,29IV14252,598562,78019936,8923,5799,39 Tính theo hiệu có bề mặt truyền nhiệt lớn nhất F = 1748,43 (m2) Kích thước ống truyền nhiệt L x dtr x dn = 3800 x 50 x 54 (mm) dtr, dn :đường kính trong, ngoài của ống truyền nhiệt Số ống truyền nhiệt = 2930,65  2931 (ống) Ống tuần hoàn trung tâm: Diện tích bằng 20% tổng diện tích các ống truyền nhiệt Đường kính trong ống tuần hoàn trung tâm Đường kính ngoài của ống tuần hoàn trung tâm dth = 1,21 + 0,02 =1,23(m) Đường kính buồng đốt: [10 -trang 74] Trong đó: β = 1,3 ÷ 1,5 chọn β = 1,5 ; sin α = sin 600 :hệ số sử dụng lưới đỡ ống = 0,7-0,9, = 0,9  Dbd = 4,2 m Đường kính buồng bốc: Db = 1,1.Dbd = 4,6 (m) Chiều cao buồng bốc H = (1,5-2)L. Chọn H = 2.L = 1,5.3,8 = 5,7(m) Đáy, có độ cao Hđ = 0,6(m) Chiều cao nắp: Hn =0,5 Bộ phận thoát hơi DhtxHht = 0,8x0,5(m) Bộ phận thu hồi đường :DthđxHthđ = 0,8x0,5 (m) Chiều cao thiết bị H =3,8+5,7+0,6+1+0,5 =11,6(m) Sử dụng 4 thiết bị 6.13. Thiết bị nấu đường, trợ tinh, ly tâm, và sấy 6.13.1. Nấu đuờng 6.13.1.1. Thiết bị nấu: + Lượng nhiệt cung cấp trong các nồi nấu: Q = Dhđ.ihđ + Rht.iht (kcal/h) Trong đó: Dhd: Lượng hơi sống cung cấp cho quá trình nấu đường, (Kcal/h). ihđ: Hàm nhiệt hơi đốt, (Kcal/kg) Rht: Lượng hơi thứ cung cấp cho quá trình nấu đường, (Kcal/kg) iht: Hàm nhiệt hơi thứ, (Kcal/kg). + Bề mặt truyền nhiệt: (m2) Trong đó: Q: nhiệt lượng cung cấp cho nồi nấu. (kcal/h) t: hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và nhiệt độ sôi của dung dịch (0C) K: hệ số truyền nhiệt, (kcal/(m2.h.0C) Theo kết quả thực nghiệm của các nhà máy: Nồi nấu A: KA = 500 (kcal/m2.h.0C) Nồi nấu B: KB = 200 (kcal/m2.h.0C) Nồi nấu C: KC = 90 (kcal/m2.h.0C) Hạng mụcNồi nấu ANồi nấu BNồi nấu CDhđ (kg/h)6450,141569,131485,31ihđ(kcal/kg)650,7650,7650,7Rht(kg/h)11466,912914,092785,43iht(kcal/kg)647,7647,7647,7Q (Kcal/h).11624223,712908488,9842770614,0228thti (0C)121121121tsi (0C)67,7771,871,6∆ti (0C)53,23 49,249,4Ki (kcal/m2h0C)50020090Fi (m2)436,75295,58623,17 Bảng 6.4: Kết quả tính nhiệt nồi nấu [Bảng 5.9.CBN] Nồi nấuDhđ (kg/h)ihđ(kcal/kg)Rht(kg/h)Iht(kcal/kg)Q(kcal/h)A6450,14650,711466,91647,711624223,71B1569,13650,72914,09647,72908488,984C1485,31650,72785,43647,72770614,0228Bảng 6.5: Hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và nhiệt độ sôi dung dịch Nồi nấut0hđ (0C)t0d.dịch (0C)t (0C)A12167,7753,23B12171,849,2C12171,649,4 t: hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và nhiệt độ sôi của dung dịch (0C) Bảng 6.6: Kết quả tính toán bề mặt truyền nhiệt nồi nấu Nồi nấu Q(kcal/h)K(kcal/h.m2.0C)t(0C)F(m2)A11624223,7150053,23436,75B2908488,98420049,2295,58C2770614,02289049,4623,17 Chọn nồi nấu dạng gián đoạn có ống trung tâm, tuần hoàn tự nhiên. Hơi đốt đi ngoài ống truyền nhiệt, còn nguyên liệu nấu tuần trong ống Dbb Dbd H L Hình 6.7. Nồi nấu 6.13.1.2. Các thông số nồi nấu đường 1.Non C Kích thước cơ bản của nồi nấu non C như sau: Kích thước ống truyền nhiệt nồi nấu C: L.dtr.dn =2000 x120 x150 (mm) dtr, dn :đường kính trong, ngoài của ống truyền nhiệt Số ống truyền nhiệt Qui chuẩn số ống truyền nhiệt theo bảng VI [9 - Tr48], lấy n =613(ống) Diện tích ống tuần hoàn trung tâm chọn bằng 20% tổng diện tích các ống truyền nhiệt Đường kính trong ống tuần hoàn trung tâm Đường kính buồng đốt [10-trang 74] Trong đó =1,3-1,5,lấy =1,3 :hệ số sử dụng lưới đỡ ống = 0,7-0,9, = 0,9  Dbđ = 5,2 (m) Đường kính buồng bốc: Dbb = 1,1Dbđ = 5,7 (m) Chiều cao buồng bốc: Hbb = (1,5÷ 2)L. Chọn Hb = 1,5.2,5=3,75(m) Chiều cao đáy nồi: hđáy= 0,7 (m) Phần nghiêng giữa buồng đốt và buồng bốc: hng1= 0,5 (m). Phần nghiêng giữa buồng bốc và bộ phận thoát hơi thứ hng2 = 0,5 (m) Lỗ thoát đường non có đường kính a= 0,5 (m) Bộ phận thoát hơi thứ DhtxLht =1x1,2(m) Tổng chiều cao nồi: H = 0,7+0,4+0,4+3,75+2,5+1,2= 8,9(m) * Thể tích thiết bị chứa được: Vt = Vbb + Vbđ + Vđáy Trong đó: Vbb: thể tích buồng bốc, (m3). (m3) Vbđ: Thể tích buồng đốt chứa đường non, (m3) , (m3) Vđáy: Thể tích phần đáy chứa đường non, (m3) , (m3) Với: Dbb = 5,7 (m) , Hbb = 3,75 (m) Dbđ = 5,2(m), L = 2,5 (m) a = 0,5 (m) , dtr = 0,15 (m) hđáy = 0,7(m) Thay số vào ta tính được: Vbb = 95,64 (m3), Vbđ = 31,48 (m3), Vđáy = 8,9 (m3) Thể tích của nồi nấu đường non C là: Vt = Vbb + Vbđ + Vđáy =136,02 (m3) Hệ số chứa khi nấu đường non là: φ = 0,8 Như vậy thể tích đường non cho phép nấu là: V = 108,8 (m3) 2.Nồi nấu non B,C, giống cũng giống như nồi nấu A 2. Tính số nồi nấu đường Gọi V0 : Thể tích đường non nấu, (m3/ngày). :Thời gian nấu 1 nồi, (h) V : Dung tích của nồi nấu được, (m3) Tính số nồi nấu theo công thức sau: Bảng 6.7. Kết quả tính của thiết bị nấu Nồi nấu G (tấn/ngày) (tấn/m3)V0 (m3)V (m3) (h)n (nồi)Chọn Non A831,881,504553,11108,830,61Non B260,611,525170,89108,860,391Non C256,7931,547165,99108,8100,631Giống 92,8891,48362,636108,850,1 Vì lượng giống B,C ít nên có thể nấu chung với nồi nấu non B Căn cứ vào kết quả tính toán, chọn nồi nấu đường gián đoạn kiểu tuần hoàn tự nhiên bằng ống trung tâm. chọn nồi nấu như sau:1 nồi nấu A,1 nồi nấu C,1 nồi nấu B và giống có thể xen kẽ. 6.13.2. Trợ tinh Quá trình kết tinh được thực hiện trong các thiết bị thùng hở, nằm ngang Hinh 6.8. Sơ đồ thiết bị trợ tinh Đối với đường non A, B và giống, làm nguội có cánh khuấy Đối với đường non C, sử dụng thiết bị kết tinh dạng đĩa khuyết. - Dung tích thiết bị: V = (1,11,15)Vb. Chọn V = 1,1Vb. Vb: dung tích có ích của nồi nấu, Vb = Vt.(m3) Vt: dung tích nồi nấu, Vt = 108,8 m3 : hệ số chứa đầy, =0,7 V = 1,1.Vb = 1,1.108,8.0,7 = 83,78 m3 V0: thể tích đường non cần nấu, m3/ngày V: dung tích có ích nồi nấu, m3/mẻ T: thời gian trợ tinh, giờ n: số thiết bị Bảng 6.8. Kết quả tính toán thiết bị trợ tinh Hạng mụcG (tấn/ngày)(tấn/m3)V0(m3/ngày)T(h)n tínhn chọnTrợ tinh A831,881,504553,1130,541Trợ tinh B260,611,252170,8970,321Trợ tinh C256,7931,547165,99181,062- Thể tích thùng trợ tinh: 83,78 m3 - Chọn thiết bị có dạng hình chữ nhật, đáy bán trụ bên trong có cánh khuấy. Gọi: V1: thể tích phần bán trụ D, L: đường kính và chiều dài bán trụ, chọn D = 3 m, L = 6 m V1 = (m3) Gọi V2 là thể tích hình chữ nhật = D.L.H = Vt – V1 = 83,78 – 19,63 = 62,58 (m3) Hình 6.9. Thiết bị li tâm gián đoạn (m) Chọn 5 cái gồm 1 cái dự phòng: với kích thước DxLxH=3x8x3,4 6.13.3. Thiết bị li tâm 6.13.3.1. Máy li tâm đường A, B Chọn máy li tâm làm việc gián đoạn kiểu .C-1200-2 [9 -Tr 591] - Đường kính thùng quay: 1200 mm - Thể tích thùng: 325 lit - Tải trọng giới hạn: 500 (kg/mẻ) - Số vòng quay: 975 vòng/phút - Số lượng máy li tâm: , máy T: Thời gian li tâm .Ta có: TA= 3 phút, TB = 6 phút [3-Tr286] G: Khối lượng đường non li tâm (tấn/ngày). q: Năng suất máy li tâm, (kg/mẻ) n: Hệ số sử dụng thời gian, n = 0,85 E: Hệ số sử dụng năng suất máy, E = 0,9 * Số máy li tâm A:  5 máy Hình 6.10. Thiết bị ly tâm liên tục * Số máy li tâm B:  3 máy 6.13.3..2. Máy li tâm đường C Chọn máy li tâm làm việc liên tục với các đặc tính: [9 -Tr 592] - Kích thước thùng quay: Dmax = 940 (mm) - Số vòng quay: 2200 (vòng/phút) - Năng suất: 8 (tấn/h) - Số máy li tâm C: mc =  2 máy Trong đó: G: Khối lượng đường non C, (tấn/ngày) N: Năng suất máy li tâm, (tấn/h) 6.13.4. Máy sấy đường - Khối lượng đường vào thiết bị sấy : G1= 16731,08 (kg/h) - Khối lượng đường sau khi sấy : G2 = 16655,76 (kg/h) - Khối lượng nước bốc hơi : W = 75,32 (kg/h) * Thể tích thùng: Vt = W: lượng ẩm bay hơi A: cường độ ẩm bay hơi, A = 5(kg/m3.h) [theo thực nghiệm] => Vt = =15,064(m3) * Chiều dài thùng quay: (m) Thường thì tỉ số giữa chiều dài và đường kính của thùng dao động từ 3,5-7. Chọn Dt = 1,6 m(m); góc nghiêng của thùng quay, =30 Bảng 6.9. Bảng kết quả tính và chọn thiết bị chính TTThiết bịKích thước (mm)SL1Máy épD =1240, L=240052Cân tự độngD =2000,H=2020,d = 40013Thiết bị gia vôi sơ bộD = 2500,H= 320014Thiết bị gia nhiệtD = 2150, H= 450045Thiết bị thông SO2 lần 1 D = 1400, H= 107016Thiết bị thông SO2 lần 2 D = 1000, H= 107017Thiết bị lắngD = 7500,H = 800018Thiết bị lọc chân không thùng quayD = 4000, L= 650019Thiết bị lọc túiL = 800, H=1000710Thiết bị bốc hơiD = 4200, H = 11600411Nồi nấu D = 5700, H = 89003 12 bị li tâmThiết bị trợ tinh L = 6000, D = 3000, H= 34005 14Máy li tâm A, BD = 1200, H = 15008Máy li tâm CD = 940, H = 1500215Máy sấyD = 1600, L = 75001 PHẦN VII. TÍNH XÂY DỰNG 7.1. TÍNH NHÂN LỰC LAO ĐỘNG 7.1.1.Chế độ làm việc của nhà máy Do điều kiện khí hậu ở nước ta chỉ thuận lợi cho việc trồng mía và thu hoạch theo mùa. Do đó, các nhà máy đường đều sản xuất theo mùa vụ, mỗi vụ khoảng 6 đến 7 tháng, từ tháng 11 năm này đến tháng 5 năm sau. Lịch làm việc của nhà máy: - mỗi ngày làm việc 3 ca - mỗi tháng nghỉ 2 ngày để sửa chữa định kỳ - vào các ngày lễ lớn quan trọng nhà máy cũng ngừng làm việc: 2 ngày 7.1.2. Thời gian hoạt động sản xuất của nhà máy: Bảng 7.1: Thời gian sản xuất của nhà máy theo lịch Tháng111212345Ngày SX30313128313031Tổng212 Thời gian sản xuất của nhà máy: Tlv = Tsx - (Tngsx+ Tngkt) Trong đó: Tsx: Thời gian sản xuất theo lịch, Tsx = 212 ngày/vụ. (7 tháng) Tngsx: Thời gian ngừng sản xuất vì lí do kiểm tra định kì và sữa chữa, Tngsx = 16 ngày/vụ. Tngkt: Thời gian ngừng sản xuất vì lí do kỹ thuật, Tngkt =14 ngày/vụ. Vậy Tlv = 212 - (16 + 14) = 182 ngày/vụ. Hệ số điều tiết của công nhân (K) được tính như sau: K = Tsxtt: Thời gian sản xuất thực tế. Ta có trong một vụ sản xuất thời gian được nghỉ theo quy định: + Nghỉ Tết Nguyên Đán: 4 ngày. + Nghỉ chủ nhật: 28 ngày. + Nghỉ vì lí do khác: 5 ngày K==1,21 7.1.3. Số công nhân trực tiếp sản xuất trong phân xưởng 7.1.3.1. Số công nhân làm việc theo ca trong ngày Bảng 7.2:Số công nhân làm việc trong một ca và một ngày: TTNhiệm vụMỗi ca ( người)Số caMỗi ngày ( người)1Cân mía2362Cẩu mía3393Phục vụ sân mía3394Khu vực ép43125Bơm nước mía hỗn hợp1336Kiểm tra các khu vực63187Hòa vôi1338Cho vôi và thông SO2 1339Ðốt lưu huỳnh23610Bốc hơi gia nhiệt431211Lọc chân không23612Lắng trong13613Lọc ống33914Phân tích nước ngưng13315Nấu đường431216Trợ tinh đường non33917Ly tâm A,B,C631818Hồi dung C và hồ B23619Sấy đường13320Ðóng bao, vận chuyển632421Hóa nghiệm531522Trạm hơi nước23623Trạm phát điện531524Lò hơi, phục vụ lò hơi5315Tổng (C1) =SUM(ABOVE) 732197.1.3.2. Công nhân hợp đồng Do nhà máy hoạt động theo mùa vụ, để tiết kiệm chi phí trả lương cho công nhân những tháng nhà máy không hoạt động, hoặc đột xuất cần nhân lực cho sản xuất, cho nên nhà máy còn tuyển thêm một số công nhân hợp đồng, chỉ trả lương khi nhà máy có hoạt động sản xuất. - Số lượng công nhân hợp đồng lấy bằng 25% so với công nhân trực tiếp sản xuất: CHĐ = 219 x 25% ≈ 55 (người). - Công nhân chính thức sản xuất của nhà máy: CCT = 219 - 55 =164(người). - Số công nhân biên chế : CBC = K .CCT = 1,21 x 175 = 199 (người). - Số công nhân trực tiếp sản xuất: C = CBC + CHĐ = 199 + 55 = 254 (người). - Công nhân cơ điện lấy bằng 10%tổng số công nhân :CCĐ=10%.254 26(người) - Số công nhân lái xe :20 (người). Để tiết kiệm chi phí nhà máy tự trang bị 20 chiếc xe, còn lại khi nhà máy cần nhiều thì sẽ thuê  Tổng số công nhân sản xuất là: CT1 =C +CLX +CCĐ = 254 + 20 +26 = 300 (người) 7.1.3.3. Các lao động khác Bảng 7.2:Các lao động khác TTNhiệm vụMỗi ca (người)Số caMỗi ngày (người)1Công tác thu mua3392Quản lí kho2363Bảo vệ nhà máy236Tổng cộng (CT2)7217.1.3.4. Cán bộ gián tiếp quản lí: Lấy bằng 10 % tổng số công nhân CCB = 10 %(CT1 + CT2) = 10 % (300 + 21 ) = 32 (người). Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy: CT = CT1 + CT2 + CCB = 300 + 21 + 32 = 353 (người). Số công nhân ca đông nhất: (164 + 55 +21+ 20 + 26)/3 + 32 = 128 (người). 7.2.ĐẶC ĐIỂM KHU ĐẤT: Yêu cầu: Ngoài những yêu cầu về nhiên, nguyên, vật liệu, đường giao thông, nguồn lao động ..Việc lựa chọn địa điểm đặt nhà máy phải tuân theo yêu cầu sau: 7.2.1.Địa hình: Mặt bằng phải bằng phẳng, độ dốc không quá 1%, giảm khối lượng công trình san ủi, khu đất không trũng để tránh sự ứ đọng và gây ngập nước trong mùa mưa, lũ. Có kích thước và hình dáng thích hợp xây dựng nhà máy và việc mở rộng khi cần thiết. 7.2.2. Địa chất Khu đất cần phải tốt, không cần đến biện pháp gia cố đất. Yêu cầu độ nén của đất 15÷ 20T/m2, tiết kiệm đầu tư nền móng, nên xây dựng nhà máy ở vùng đất đồi có mực nước ngầm thấp, tránh khu vực có khoáng sản ở phía dưới. 7.2.3.Vệ sinh công nghiệp Khu xây dựng nhà máy phải ở cuối hướng gió chủ đạo để không ảnh hưởng đến khu dân cư, khoảng cách từ nhà máy đến khu dân cư thích hợp để sự hoạt động của nhà máy ít ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân. Cần trồng cây xanh để tạo bóng mát, giảm bụi, điều hoà không khí. Các yêu cầu này hoàn toàn được đáp ứng do nhà máy được xây dựng trong khu công nghiệp tại một huyện trung du 7.3.CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY : 7.3.1.Phân xưởng chính : Trong sản xuất đường, 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. Nhà sản xuất chính cao 2 tầng, có kết cấu bằng thép, tường gạch bề dày 25 cm Kết cấu mái: kết cấu thép, có các cửa thông gió tự nhiên. Mái lợp bằng tôn cách nhiệt Nền nhà : có tác dụng đỡ các thiết bị, chịu tác dụng lực cơ học, chịu sự ăn mòn hoá học, dể dàng vệ sinh công nghiệp. Kích thước xưởng sản xuất chính 60 x 36 x 22 (m) 7.3.2. Phần xây dựng ngoài phân xưởng: 7.3.2.1. Khu lò hơi Khu lò hơi nằm phía sau khu sản xuất chính (sau khu ép), có kích thước : L x W x H = 24 x 18 x 12 (m) 7.3.2.2.Nhà làm mềm nước: L x W x H = 12 x 6 x 6 (m) 7.3.2.3. Nhà phát điện dự phòng: Kích thước: L x W x H : 20 x 8,4 x 10 m. 7.3.2.4. Trạm biến áp : L x W x H = 6 x 6 x 4 (m) 7.3.2.5.Xưởng cơ khí : L x W x H = 18 x 12 x 9 (m) 7.3.2.6. Kho chứa đường thành phẩm: Lượng đường sản xuất được trong ngày (cát A) =16655,76 kg/h = 399,74 tấn/ngày Kho có khả năng chứa sản phẩm trong 10 ngày Giả thiết 1m3 kho chứa được 10 bao 50 kg. Thể tích sử dụng của kho với hệ số  = 0,8 , suy ra : Kho có khả năng chất cao 4 (m), do đó diện tích kho cần xây dựng : Skho = (m2) Chọn chiều dài L = 50(m), chiều rộng  41(m) Chọn kích thước kho : L x W x H = 50 x 42 x 12 (m) 7.3.2.7. Nhà kiểm tra chữ đường : L x W x H = 9 x 6 x 4 (m) 7.3.2.8. Nhà cân mía : Lắp kính 4 mặt để quan sát, với 2 bàn cân, kích thước nhà cân: L x W = 12 x 6 x 6 (m) 7.3.2.9.Bãi mía Bãi mía lấy sức dự trữ cho 3 ngày. Chiều cao đống mía chất được : 5m Chọn hệ số chứa đầy :  = 0,85. Với giả thiết 1 (m3) mía tải nặng 1 tấn. Diện tích bãi mía: S = = 1900 (m2). Chọn kích thước bãi mía: L x W = 50 x 38 (m) 7.3.2.10.Khu xử lý mía: L x W x H = 30 x 12 (m) 7.3.2.11. Kho chứa vôi và xử lý vôi: Số lượng vôi dùng trong ngày: 8,55 tấn/ngày.[CBVC] Dự trữ trong cho 30 ngày, nên số lượng vôi chứa trong kho: 256,5 tấn Giả thiết 1 (m3 ) chứa được 10 bao 50 kg, với hệ số chứa đầy là  = 0,8. Vậy thể tích kho sử dụng: V = (m3). Kho có khả năng chất cao 4 (m)  diện tích kho : S = (m2) Chọn chiều dài kho L = 10(m). Chiều rộng W = 16,03 (m). Chọn kích thước kho : L x W x H = 16 x 10 x 6 (m). 7.3.2.12. Nhà lò đốt lưu huỳnh L x W x H = 10 x 6 x 6 (m) 7.3.2.13. Bể lắng Lượng nước cần lắng hàng ngày bằng lượng nước nhà máy cần cung cấp: 744% so với mía Lượng nước cần lắng hàng ngày: 744%.3800 = 28272 (tấn/ngày). Lấy thời gian lưu trong bể là 4 h, hệ số chứa đầy là  = 0,85. chọn chiều cao của bể là 10 (m) . Với =1000 (kg/m3) Suy ra diện tích bể lắng là: S = (m2) Chiều dài bể L = 30 (m), chiều rộng W = 554,35/30 = 18,48 (m) Chọn 2 bể lắng với kích thước mỗi bể là: L x W x H = 15 x 10 x 8(m) 7.3.2.14. Bể lọc: Lượng nước lọc trong ngày = 177 % so với mía Lượng nước lọc = 177 %.3800 = 6726 (tấn/ngày). Chọn chiều cao bể : 4m. Hệ số chứa đầy  = 0,5, chọn hai bể. Ta có diện tích mỗi bể lọc: S = (m2). Chọn kích thước bể: L x W x H = 10 x 7 x 4m. 7.3.2.15. Bể mật rỉ: Có khả năng chứa mật rỉ trong 20 ngày sản xuất liên tục, chọn hệ số chứa đầy  = 0,85. Lượng mật rỉ trong ngày: 151,324 tấn/ngày. [Cân bằng vật chất] Với Bx = 84 %, khối lượng riêng của mật rỉ: d = 1,441 tấn/m3 [8 - Tr 62] Thể tích bể chứa: (m3). Sử dụng 2 bể hình trụ như nhau, đường kính bể D = 10(m), Chiều cao: (m) Kích thước mỗi bể: D x H = 10 x 16 (m) 7.3.2.16. Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa: L x W x H = 6 x 4 x 4 (m) 7.3.2.17. Đài nước: D x H = 10 x 20 (m) 7.3.2.18. Trạm bơm nước: L x W x H = 12 x 6 x 4 (m) 7.3.2.19. Kho vật tư: L x W x H = 12 x 9 x 6 (m) 7.3.2.20. Nhà hành chính: Được tính trên cơ sở số người làm việc hành chính là nơi điều hành nhà máy : - Ban giám đốc : 4 người x 24 (m2/ người ) = 96 (m2) - 7 phòng làm việc : 29 người x 5 (m2/người ) =145 (m2) - Phòng họp : 48 (m2) - Phòng truyền thống : 48 (m2) - Phòng đoàn thể : 36 (m2) - Phòng lưu trữ : 24 (m2) - Phòng y tế : 24 (m2) - Phòng sách, báo chí : 36 (m2) Vậy tổng cộng : 457 (m2) Chọn thiết kế nhà 1 tầng, kích thước: L x W x H = 32 x 15 x 4 (m). 7.3.2.21. Hội trường: Tổng số nhân viên trong nhà máy là 353 người. Tính trung bình mỗi người chiếm 0,8 (m2), tính thêm 100(m2) sàn diễn hội trường Diện tích câu lạc bộ là: 353 x 0,8 + 100 = 382,4 (m2) Thiết kế nhà trệt: L x W x H = 30 x 12 x 6 (m) 7.3.2.22. Nhà bảo vệ: Kích thước phòng: LxWxH: 6 x 6 x 4 (m) 7.3.2.23. Nhà để ôtô: Tổng số xe là 20 chiếc và 2 xe con phục vụ bộ phận điều hành nhà máy. Theo tiêu chuẩn xe ôtô vận tải cần 1827 (m2/chiếc). Chọn 20 (m2) , hệ số chứa đầy 0,8. Vậy Snhà để xe = (m2), chọn Srơ-mooc= 550 (m2) Tổng cộng: 1228,57 (m2). Chọn 1230 m2 Chọn kích thước: L x W x H = 41 x 30 x 6 (m) 7.3.2.24. Nhà để xe CBCNV: Tính cho số người làm việc ca đông nhất: 128 người. Diện tích cho 2 xe máy là 1 (m2). Chọn hệ số chứa đầy là  = 0,8. Vậy diện tích nhà để xe: Sxemáy = (m2) Chọn kích thước: L x W x H = 16 x 5 x 3 (m) 7.3.2.25. Nhà ăn Tính cho 2/3 số lượng công nhân trong ca đông nhất, tiêu chuẩn 2,25(m2/người) Diện tích cần xây dựng : 2/3.128.2,25 = 192 (m2). Chọn kích thước nhà ăn : L x W x H = 18 x 10,2 x 4 (m) 7.3.2.26. Nhà tắm Tính cho 2/3 số công nhân đông nhất trong ca, với tiêu chuẩn 6 người/phòng. Phòng có kích thước : 1,2x1,2 x 2 (m) Số lượng nhà tắm là : (nhà), lấy 15 nhà Diện tích nhà tắm là: 15.1,2 .1,2 = 21,6 (m2) . Chọn L x W x H = 5 x 4,4 x 2 (m) 7.3.2.27. Nhà vệ sinh Lấy tiêu chuẩn 15 người/nhà, tính cho số công nhân đông nhất trong 1 ca Số lượng nhà vệ sinh 128/15 = 8,5, lấy 9 (nhà) Chọn kích thước mỗi nhà 1,2 x1,2 x 4 (m) Diện tích 9 x1,2 x1,2 = 12,96 (m2). Kích thước khu nhà vệ sinh L x W x H = 4,5 x 2,9 x 3 7.3.2.28. Bãi chứa xỉ: L x W = 12 x 6 (m). 7.3.2.29. Nhà chứa bã mía : L x W x H = 24 x 12 x 6 (m). 7.3.2.31. Nhà phát điện dự phòng: Kích thước: L x W x H : 20 x 8,4 x 10 m. 7.3.2.30. Khu xử lí nước thải Trong nhà máy tổng lượng nước thải chiếm 775,5 % so với mía = 775,5 %.3800 = 2946,9 ( tấn/ngày), khối lượng riêng 1 tấn /m3 Thời gian lưu của nước thải 24 (h). Chọn hệ số chứa đầy  = 0,85 Thể tích khu xử lí nước thải = 24. 2946,9 /0,85.24 = 3466,94 (m3 ) chọn L = 70 (m), H =2 (m), tính được W = 24,75 (m) diện tích S2 = 3466 (m2) L x W x H = 70 x 24,75 x 2 (m) 7.4. TÍNH KHU ĐẤT XÂY DỰNG NHÀ MÁY : 7.4.1.Diện tích khu đất : [ 8- tr 44] Trong đó : Fxd : Tổng diện tích các công trình (m2) Kxd : Hệ số xây dựng ( %) Đối với nhà máy thực phẩm thì hệ số Kxd = 3550%. [ 8, trang 44] Chọn Kxd = 40 %  (m2) Chọn khu đất có kích thước chữ nhật : L x W = 250 x 199 (m) 7.4.2. Tính hệ số sử dụng của nhà máy : (%) [ 8- tr 44] Fsd : diện tích sử dụng khu đất Fsd = Fxd + Fhl + Fcx + Fgt + FB Fxd : 19887,4 (m2) Fhl : Diện tích hành lang; Fhl = 0,05 Fxd = 0,05 x 19887,4 =994,37 (m2) FCx : Diện tích trồng cây xanh : 0,05 Fxd = 994,37 (m2) Fgt = 0,5 Fxd = 0,5 x 20401,2 = 9943,7 (m2) FB : Diện tích bãi lộ thiên, xử lý nước thải, bãi chứa bã bùn, bãi chứa xỉ vôi, xỉ lò, bãi củi cho lò hơi, bãi dầu FO, ....  FB = 0,1 Fxd = 0,1 x 19887,4= 198,74 (m2). Fsd = 32018,58 (m2).  5. Bảng tổng kết công trình xây dựng cơ bản: TTHạng mụcDiện tích (m2)Kích thước (L.W.H), (m)Ghi chú1Nhà xưởng chính216060 x 36 x 202Khu lò hơi43224 x 18 x 123Nhà làm mềm nước7212 x 6 x 64Xưởng điện21618 x 12 x 95Trạm biến áp366 x 6 x 46Xưởng cơ khí21618 x 12 x 97Kho chứa đường thành phẩm210050 x 42 x 128Nhà kiểm tra chữ đường1089 x 6 x 49Nhà cân mía7212 x 6 x 610Bãi mía190050 x 3811Khu xử lí mía36030 x 1212Kho chứa vôi,lưu huỳnh16016 x 10 x 613Nhà đốt lưu huỳnh6010 x 6 x 614Bể lắng15015 x 10 x 82 bể15Bể lọc7010 x 7 x 42 bể16Bể mật rỉ78,5D=10, H=1617Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa246 x 4 x 418Đài nước78,5D = 10, H =2019Trạm bơm nước7212 x 6 x 420Kho vật tư10812 x 9 x 621Nhà hành chính48032 x 15 x 41 tầng22Hội trường36030 x 12 x 61 tầng23Nhà bảo vệ366 x 6 x 424Nhà để xe ô tô123050 x 25 x 625Nhà để xe gắn máy8016 x 5 x 326Nhà ăn183,618 x 10,2 x 427Nhà tắm225 x 4,4 x 228Nhà vệ sinh10,84,5 x 2,9 x 329Bãi chứa xỉ7212 x 630Nhà chứa bã mía28824 x 1231Khu xử lí nước thải864070 x 49,5 x 1Tổng cộng19887,4 PHẦN VIII. TÍNH HƠI - NƯỚC 8.1. Tính hơi Theo tính toán ở phần cân bằng nhiệt, lượng hơi đốt dùng là: D = 84582,1g83 kg/h = 84,582 tấn/h Bã mía dùng để đốt lò hơi và cung cấp hơi cho tua bin, sau khi tuabin sử dụng hơi cao áp, sẽ thải ra hơi thải có áp lực và nhiệt độ thấp, phối hợp với hơi đã giảm áp của lò hơi, để cung cấp cho các bộ phận sử dụng nhiệt của nhà máy. Để đảm bảo cung cấp hơi cho những lúc cao điểm lượng hơi cần thiết phải sản sinh: DSS =1,2 .D = 1,2 . 84,582 = 101,49 tấn/h Chọn lò hơi: Chọn lò hơi đốt bã mía có đặc tính kỹ thuật như sau [1- trang 86] - Sản lượng hơi định mức :Dđm = 50 tấn/h - Áp suất hơi ra khỏi lò : P = 65 at - Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 4600C - Nhiệt độ nước cấp : 1300C - Số lượng lò hơi: 3 cái. 8.1.1.Cân bằng chất đốt cho lò hơi Hiệu suất dự kiến của lò hơi ở điều kiện bình thường, khi nhiệt hàm bã 2340 (Kcal/kg) là 90 % - Lượng bã trong ngày : mb = 887,68 tấn/ngày = 36,98 tấn/h [Bảng 4.1] - Độ ẩm bã : 50,36 % - Nhiệt lượng riêng của hơi ở P = 65 at là: 657,1 Kcal/kg [9- trang 314] - Nhiệt lượng riêng của nước cấp vào lò là: 115 Kcal/kg Vậy lượng nhiệt bã cần cung cấp cho lò hơi là: 657,1 - 115 = 552,1 (Kcal/kg) - Tỷ lệ hơi bã : = x 90% = 3,8 kg hơi/kg bã - Lượng hơi sản xuất trong 1 giờ : D' = 1,1 .Dss = 1,1 .101,49 = 111,64 tấn/h - Lượng bã tiêu thụ : = 29,38 (tấn/h) - Lượng bã thừa : 36,98 – 29,38 = 7,6 tấn/h 8.1.2.Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lò Dùng dầu FO, theo quy chuẩn là dùng 1,5 kg dầu FO cho 1 tấn đường thành phẩm. Năng suất theo đường thành phẩm 399,74 tấn / ngày [CBVC] Lượng dầu dùng là:GD = 1,5399,74= 599,6 kg /ngày = 24,98 kg/h 8.2. TÍNH NƯỚC : Tùy theo yêu cầu công nghệ đối với các bộ phận, thiết bị khác nhau, lượng nước, chất lượng cũng khác nhau. Thông thường nước trong nhà máy đường có các dạng sau : 8.2.1. Nước lắng trong Bảng 8.1: Các bộ phận sử dụng nước lắng trong và lượng nước STTBộ phận% so với míaKhối lượng ( tấn /ngày)1Tháp ngưng tụ của cô đặc và nấu đường1000380002Tháp ngưng tụ của lọc chân không5019003Dập xỉ và khử bụi lò hơi41524Nước cho vệ sinh công nghiệp5019005Nước cứu hỏa51906Nước vệ sinh cá nhân259507Nước đi lọc trong17767268Nước cho những nhu cầu khác10380Tổng1321502348.2.2. Nước lọc trong : Nước lắng trích một phần đi lọc sạch các tạp chất, những bộ phận sử dụng nước lọc trong như sau Bảng 8.2: Các bộ phận sử dụng nước lọc trong và lượng nước [4 - Tr 295] STTHẠNG MỤC% so với míaKhối lượng (Tấn/ ngày)1Nước làm nguội trục ép228362Nước làm nguội tuabin176463Nước làm nguội bơm4818244Nước làm nguội trợ tinh83045Nước cho phòng thí nghiệm2766Nước đi khử độ cứng để cấp cho lò hơi4517107Nước pha vào nước ngưng để có nước nóng207608Những nhu cầu khác15570Tổng17767268.2.3. Nước ngưng tụ : Đây là nước do hơi đốt của các 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 tụ của các thiết bị trao đổi nhiệt, dùng hơi thứ của hiệu cô đặc, có thể chứa một lượng nhỏ đường, .... Lượng nước ngưng tổng cộng trong nhà máy đường mía chiếm 145% so với mía. Trong đó 75% là nước ngưng tụ từ hơi sống (hơi thải tuabin, hơi giảm áp… ) và 70% từ hơi thứ của hệ thống cô đặc [4 – Tr 295] Theo năng suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng là : G = (3800 x 145)/100 = 5510 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [4 – Tr 295] G1 = 20 %. 3750 = 760 (tấn/ngày) Lượng nước nóng tổng cộng : GT = G + G1 = 5510 +760 = 6270 (tấn/ngày). Bảng 8.3. Sử dụng nước ngưng tụ trong nhà máy STT Sử dụng% so với míaKhối lượng ( tấn/ngày)1Cung cấp cho lò hơi3011402Nước thẩm thấu2810643Nước rửa cặn lọc207604Nước hòa vôi41525Nước hòa mật loãng4,51717Nước rửa nồi nấu đường103808Nước hòa tan đường cát B,C41529Nước chỉnh lí nấu đường519010Nước vệ sinh cá nhân2076011Nước cho nhu cầu khác 38,51463 12Nước rửa đường ly tâm138Tổng16562708.2.4 Nước ở tháp ngưng tụ Đây là hỗn hợp nước làm lạnh tháp ngưng và nước ngưng tụ của hơi thứ ở công đoạn nấu đường và cô đặc. Lượng nước này được đi làm nguội tự nhiên rồi một phần được sử dụng lại Lượng nước lắng trong dùng làm lạnh tháp ngưng ở hệ cô đặc, nấu đường Gll = 38000+ 1900 = 39900(tấn /ngày) Ở tháp ngưng tụ, lượng hơi thứ ngưng tụ thành nước chiếm 28 % so mía [4 - Tr 296] Vậy lượng nước ngưng tụ từ hơi thứ: 28 %. 3800 = 1064 (tấn /ngày) Suy ra lượng nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ là : 39900 + 1064 = 40964 (tấn / ngày) Lượng nước ngưng tụ sử dụng lại, khoảng 600 % so với mía [4 - Tr 296] Gsdl = 600 % . 3800 = 22800 (tấn/ngày) Vậy lượng nước tổn hao trong quá trình làm nguội là: Gll – Gsdl = 39900 - 22800 =17100 (tấn/ngày). 8.2.5. Nước thải của nhà máy : Nước thải của nhà máy đường bao gồm : Bảng 8.4. Nước thải của nhà máy đường STT Nguồn thải% so với míaKhối lượng (tấn/ngày)1Nước làm nguội máy ép, bơm, tuabin8733062Nước vệ sinh công nghiệp5019003Nước vệ sinh cá nhân4517104Nước của phòng hóa nghiệm2765Nước ở tháp ngưng tụ ra ( 1 phần )478181646Nước dập xỉ41527Nước làm nguội trợ tinh83048Nước cứu hỏa51909Nước cho nhu cầu khác63,52413Tổng742,528215 PHẦN IX. KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1. Kiểm tra sản xuất Quy trình sản xuất của nhà máy đường mía khá phức tạp và liên quan chặt chẽ với nhau. Cần theo dõi các chỉ tiêu một cách thường xuyên, liên tục trong một ca sản xuất, để kịp thời điều chỉnh tiến độ sản xuất. Quá trình kiểm tra sản xuất do bộ phận hóa nghiệm thực hiện. Qui trình thực thực hiện như sau: Bảng 9.1:Quá trình kiểm tra sản xuất STTHẠNG MỤC PHÂN TÍCHCHỈ TIÊU QUY ĐỊNHSỐ LẦN PHÂN TÍCH1Lượng mía ép thực tế3800 (tấn / ngày)2 lần/ca2Nước thẩm thấu28 %, t0 = 47 0C4 lần/ca 3Kiểm tra thành phần cát, bùn trong mía1%2 lần/ca 4Kiểm tra phần trăm tạp chất trong mía 2,5%1 lần/ca 5Kiểm tra phần trăm xơ trong mía10,5 %1 tuần/lần6Kiểm độ ẩm bã mía50 %2 h/lần7Kiểm tra Pol bã4 %3 lần/ca 8Đo Bx, Pol, pH nước mía hỗn hợp3 lần/ca 9Đo P2O5 nước mía hỗn hợp4 h/lần10Đo pH nước mía trung hòa1 h/lần11Đo Bx, pH nước mía lọc4 h/ lần12% sacharose trong chè trong3 lần/ca 13Đo Bx, AP chè trong3 lần/ca 14Đo Pol bã bùn3 lần/ca 15Đo độ ẩm bã bùn4h/ lần16Đo Be sữa vôi810 (Be)2h/lần17Đo Bx, Apmật chè3 lần/ca 18Đo Bx, Ap hồi dung3 lần/ca 19Đo Bx, Ap non A3 lần/ca20Đo Bx, Ap non B3 lần/ca21Đo Bx, Ap non C3 lần/ca 22Đo Bx, Ap giống3 lần/ca23Đo Bx, Ap mật A3 lần/ca24Đo Bx, Ap mật B3 lần/ca25Đo Bx, Ap mật C3 lần/ca26Hàm lượng đường của nước ngưng tụ15 phút/ lần27Độ cưng toàn phần của nước lò2 h/lần28Pol, độ ẩm, RS, % sacarose đường A2 lần/mẽ29Pol, độ ẩm, RS, % sacarose đường B2 lần/mẽ30Pol, độ ẩm, RS, % sacarose đường C2 lần/mẽ31Độ tro đường A1 lần/mẽ32Độ tro đường B1 lần/mẽ33Độ tro đường C1 lần/mẽ34Thành phần CaO trong vôiĐầu kỳ35Hiệu suất kết tinh đường non7 ngày/lần36Hiệu suất ép7 ngày/lần37Tốc độ ép, áp lực ép7 ngày/lần9.2. Xác định một số chỉ tiêu. 9.2.1. Xác định bằng cảm quan đối với nguyên liệu mía: * Phương pháp phán đoán theo đặc trưng ngoại hình cây mía: - Nhìn kỹ ở lóng mía, nếu mía chín thì dóng mía bột phấn rơi, bề mặt nhẵn nhụi, đổi màu và hết lông ở cuối lóng. Các dóng mía trên ngọn nhặt lạị, lá mía khô * Phương pháp đo bằng dụng cụ chiết quan kế cầm tay, với mía chin thì độ Bx ở gốc và ngọn không quá 3o, giữa than mía trên 17%, lượng đường khử < 1%. 9.2.2. 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, 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 và 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.Bx thực=Bx biểu kiến ± Bx - Với chiết quang kế cầm tay: 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. 9.2.3. Phương pháp xác định bằng Polarimeter: Dựa vào tính chất chiết quang của dung dịch đường, để đo thành phần đường tổng số trong mẫu. - Đường sachacarose và glucose làm quay cực ánh sáng sang phải. - Đường fructose làm quay cực ánh sáng sang bên trái. Sự quay cực đó liên quan đến nhiệt độ, nguồn sáng và độ dày của lớp dung dịch. Lấy mẫu dung dịch vào 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 250ml để xem độ chuyển quang. Trước khi cho ống quan sát vào máy, ta điều chỉnh ống quan sát 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 hiệu chỉnh theo nhiệt độ theo công thức: Pol thực = Với d20: Tỷ trọng dung dịch Biết được Bx, Pol hiệu chỉnh ta tính được độ tinh khiết dung dịch.: AP = 9.2.4. Phương pháp xác định độ đường the Sachacarose: Sau khi phân tích xong AP, mẫu dung dịch trên được dùng để phân tích phần trăm Sacharose. Lắc đều mẫu, đổ dung dịch vào bình tam giác đã được 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 mức100ml, dùng ống đong lấy 10 ml dung dịch HCl 24,86% đổ vào bình định mức 100ml đã có sẵm 50ml dung dịch lọc. Dùng nước rửa thành bình cho acid xuống hết. Cắm nhiệt lế vào dung dịch, đưa bình đi đun nóng cách thuỷ. Khi nhiệt độ trung bình đạt t0 = 600C, thì bắt đầu lắc đều trong thời gian 3 phút ( giữ nhiệt độ 600C), sau đó giữ yên 7 phút. Mang mẫu đi làm lạnh đến nhiệt độ phòng, cho nước cất vào và điều chỉnh đến vạch 100ml, 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 ]. Để xác định phần trăm Sacharose chính xác, ta phải hiệu chỉnh theo Bx và Pol quan sát. Độ tinh khiết dung dịch được tính: . 9.2.5. Phương 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. - Đặt bình tam giác lên bếp điện, đun sôi trong 20 phút - Đúng 3 phút cho vào 3 giọt dung dịch xanh Mêtylen. - Tiếp tục nhỏ giọt dung dịch từ buret đến khi dịch xuất hiện màu đỏ gạch. - Đọc 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 : Đương lượng của Felling (F=1). V: Số ml dung dịch tiêu hao từ buret. 9.2.6. Xác 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. Đọc số hiện trên máy. Dùng Refactometer cho vào 3 giọt dung dịch lọc ở trên. Đo Bx và nhiệt đô. Tính kết quả: Trong đó: D: Độ chiết quang đo trên máy. L: Đường kính. Cuvet1/2 PHẦN X: AN TOÀN LAO ĐỘNG 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, máy móc thiết bị, nguyên vật liệu… 10.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất và biện pháp khắc phục. - Do tình hình 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. Vì vậy trong nhà máy, mọi thiết bị đều có khả năng gây tai nạn lao động. Vì vậy phải cách ly vùng nguy hiểm với người lao động. - 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 kỹ 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 đó cần phải có những biện pháp cụ thể trong mọi cương vị, mọi khu vực và trong mọi lĩnh vực liên quan. Trong xây dựng, chế tạo cũng như vận hành, sử dụng bảo quản các công trình thiết bị, phải thực hiện đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng với những qui định, quy trình. Điều kiện làm việc trong nhà máy đường là liên tục, thiết bị máy móc lớn, bố trí phức tạp, vì thế phảit trang bị rào, che chắn, các bộ phận bảo hiểm hợp ly. Cần quan tâm hơn những vùng nguy hiểm. Thường xuyên theo dõi thay thế những bộ phận náy theo quy định sử dụng. Điều kiện làm việc của người lao động luôn luôn được cải thiện. Phải trang bị đầy đủ những dụng cụ bảo hộ lao động. Phải bố trí công việc cho người lao động một cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ của từng người. Các khâu trọng yếu hơn trong nhà máy đều 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 Ngoài ra để dễ dàng cho việc thao tác vận hành thiết bị, đảm bảo an toàn lao động. Mỗi công đoạn và máy móc đều có treo bảng chỉ dẫn rõ ràng chi tiết. 10.1.2. Những an toàn cụ thể trong nhà máy: Nhà sản xuất chính có dạng hình hộp khối, mọi quá trình sản xuất đều thu gọn trong nhà, các thiết bị và hệ thống phức tạp. Do vậy vấn đề thông gió và chiếu sáng cần được chú trọng. Thông gió : Tận dụng tối đa sự lưu thông không khí trong nhà máy, bằng cách xây dựng các cửa sổ và cửa chớp, cửa trời trên mái. Bảo đảm sự chênh lệch nhiệt đô trong phân xưởng và môi trường không quá 350 0C. tại các bộ phận sinh nhiệt như: gia nhiệt,bốc hơi, nấu đường, li tâm, lò hơi có bố trí quạt gió để tăng cường sự phân tán nhiệt. Các bộ phận sinh nhiệt đều 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. Tuy nhiên, để đảm bảo đầy đủ ánh sáng để làm việc cần có đèn chiếu sáng. Độ rọi đa số các vị trí là E= 50(Lux). Các hành lang lối đi cũng phải được chiếu sáng đúng mức. An toàn về điện: Lượng điện và thiết bị dùng 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 đãn dưới mặt đất. Trang bị an toàn về điện đầy đủ, các môtơ điện, hộp điện đều che chắn cẩn thận, ghi chú rõ ràng, phải có dây 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 đinh 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 là hiện tượng rất dễ xãy 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 ngàybị nổ, các phản ứng hoá học xãy ra trong quá trình sản xuất. Để hạn chế cháy nổ cần có biện pháp sau: + Bố trí sản xuất có khoảng cách hợp để tránh lây lan. + Các 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, phải có dụng cụ cứu hỏa. - Giao thông trong nhà máy: Để thuận tiện và rút ngắn đoạn đường trong phân xưởng, nhà máy cần thiết kế các 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 gang. Vệ sinh xí nghiệp .Để đảm bảo vệ sinh trong sản xuất cần : + 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 Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng. Các khu li tâm, sấy đường, hồi dung, hồi đường thường rơi vải và bụi bặm gây ảnh hưởng 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 khác. 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 bảo hộ KẾT LUẬN Với nhiệm vụ thiết kế nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS năng suất 3800 tấn mía/ngày, đây là nhà máy có năng suất phù hợp với tình hình kinh tế, nguồn nguyên liệu, qui mô sản xuất ở nước ta hiện nay và góp phần vào việc thúc đẩy ngành mía đường phát triển. Trong quá trình thiết kế, tính toán cùng với sư hướng dẫn tận tình của cô giáo em đã hiểu rõ 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, và ứng dụng các phương pháp làm sạch, đặc biệt là phương pháp SO2 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 nhưng vẫn cho sản phẩm là đường trắng. Tuy nhiên do thời gian có hạn, vốn kiến thức về thực tế còn hạn hẹp nên đồ án vẫn 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 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 Lê Thị Kim Luyến TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Ngọc Đông, Giáo trình lò hơi 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 sản xuất 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. Nguyễn Xuân Yên (1996), Làm sạch nước mía bằng phương pháp ulfite hoá, Nhà xuất bản nông nghiệp Hà Nội. 12.  HYPERLINK ""  [30/3/2010] 13.  HYPERLINK ""  [30/3/2010] 14. 15.  HYPERLINK ""  16.  HYPERLINK "" ? (14:53.1/5/2010) 17.  HYPERLINK ""  (1/5/2010) 18. áy sấy thùng quay&imgurl (1/5/2010) 19.  HYPERLINK ""  (1/5/2010) 20. (1/5/2010)