Thiết kế nhà máy đường hiện đại

: DTH = (5.9) = = 1,2 (m) Đường kính trong của buồng đốt: Dtr = [11-74]. Trong đó: b = t/Dn thường lấy b = 1,3 – 1,5. Chọn b = 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. y là hệ số sử dụng lưới đỡ ống. Chọn y = 0,9. DTH là đường kính ngoài của ống tuần hoàn. DTh = 1,2 m. F là diện tích truyền nhiệt m2. F = 1888,82 m2. Xếp ống theo hình lục giác đều nên α = 600 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 = = 5,15 (m). Chọn đường kính buồng bốc: Db = 5,7(m). Chiều cao buồng bốc: Hb = (1,5-2).L. Chọn Hb = 1,5 x 3 = 4,5 (m). Chiều cao đáy nồi: Hd = 0,6 (m). Chiều cao phần thoát hơi thứ: Chọn 0,6 (m). Đường kính và chiều cao bộ phận thu hồi đường: 1,5 x 0,8 (m). Tổng chiều cao của nồi: H = 4,5 + 3 + 0,6 + 0,6 + 0,8 = 9,5 (m). Tổng kết tính thiết bị bốc hơi: Kích thước thiết bị : D x H = 5665 x 9500 mm. Số lượng thiết bị : 4 thiết bị chính Số ống truyền nhiệt : 4177 ống. 6.3. Thiết bị ở công đoạn nấu đường và thành phẩm 6.3.1. Thiết bị nấu đường. 6.3.1.1. 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. 6.3.1.2. Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường - Nhiệt lượng cần cho các nồi nấu là: Q = D’. IHD + R. IHT 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 5.14 phần CBN thay vào công thức trên ta tính được các giá trị như sau. Bảng 6.4 - Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường Nồi nấu D’(kg/h) R (kg/h) IHD(Kcal/kg) IHT(Kcal/kg) Q (kcal/h) Nấu A 2491,156 5812,696 651,6 648,268 5391422,06 Nấu B 673,179 1570,751 651,6 648,268 1456911,05 Nấu C 534,919 1248,145 651,6 648,268 1187685,68 6.3.1.3. 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. Dti = t HT – tSi là hệ số nhiệt độ có ích, oC. Với tHT = 123,885 oC. 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 nấu Q (Kcal/h) K (Kcal/m2hoC) tSi (oC) Dti (oC) F (m2) Non A 5391422,06 500 68,623 55,262 195,12 Non B 1456911,05 200 70,542 53,343 136,56 Non C 1187685,68 90 70,81 53,075 248,63 Căn cứ vào kết quả tính toán, chọn nồi nấu đường gián đoạn kiểu tuần hoàn tự nhiên bằng ống tuần hoàn trung tâm. Tính theo nồi nấu có diện tích bề mặt lớn nhất. - F = 248,63 (m2). Chọn F = 250 m2 - Kích thước ống truyền nhiệt: dn x dtr x l =110 x 105 x 1100 (mm) (thực tế) - Số ống truyền nhiệt được tính theo công thức sau: = (ống). Chọn theo qui chuẩn nC = 721 (ống) [BảngVI,11-48] - Diện tích thiết diện ống tuần hoàn trung tâm khoảng 1520% tổng diện tích ống truyền nhiệt [12-Tr75] Chọn 20 %. 1,25 m2 - Ðường kính ống tuần hoàn: Dth = = - Chọn chiều dày của ống tuần hoàn là 0,01 m. Vậy đường kính ngoài của ống tuần hoàn. Dnth = 1,26 + 0,01 x 2 = 1,28 (m) - Ðường kính buồng đốt: (m) [11-74] Trong đó: thường lấy =1,31,5; Chọn = 1,5. dn = 0,11 (m) : hệ số sử dụng lưới đỡ ống, = 0,70,9; Chọn =0,8. l : chiều dài ống truyền nhiệt; l = 1,1 m. Dth: đường kính ngoài của ống tuần hoàn. Dth = 1,26 m sina = sin600 = F : diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị nấu, F = 250 m2 Dt = (m) - Ðường kính buồng bốc: Db = 1,1Dt = 1,1.4,33 = 4,76 (m) - Chiều cao buồng bốc: Hb = (1,52,5)L, chọn Hb = 2,5L (m) Hb = 2,75 (m) - Chiều cao phần thoát hơi thứ, chọn Htht = 1,3 (m) - Chiều cao đáy nồi: Hđáy = 0,8 (m) [11-388] - Phần nghiêng giữa buồng đốt và buồng bốc: Hngh = 0,3 (m) - Lỗ thoát đường non c = 1 (m) - Ðường kính tháp thoát hơi thứ: 2 (m) Tổng chiều cao nồi: H = Hb + Hđ + Hđáy + Htht + Hngh = 2,75 + 1,1 +0,8 + 1,3 + 0,3 = 6,25 (m) - Thể tích thiết bị chứa được: Vt = Vb + Vđ + Vđáy Vb: thể tích buồng bốc = (m3) Vđ: thể tích buồng đốt chứa đường non, = 8,23 (m3) Vđáy: thể tích phần đáy chứa đường non, (Dđáy = Dt). Vđáy= 5,95 (m3) - Thể tích của nồi nấu đường non C là: Vt = Vb + Vđ + Vđáy = 48,97 + 8,23 + 5,95 = 63,15 (m3) - Hệ số chứa khi nấu đường non là: j = 0,7 (thực tế sản xuất). Như vậy thể tích đường non cho phép nấu là: Vcp = 44,21 (m3) - Tính số nồi nấu theo công thức sau: (nồi) Trong đó: V0 : thể tích đường non nấu, (m3/ngày) t : thời gian nấu 1 nồi, (h) V: dung tích của nồi nấu được, (m3) - Dựa theo các số liệu từ Bảng 4.7 [phụ lục 3] ta có bảng sau: Bảng 6.6 - Kết quả tính toán thiết bị nấu Hạng mục G (tấn/ngày) r (tấn/m3) V0 (m3/ngày) V (m3/mẻ) T (h) n (nồi) Chọn Non A 486,177 1,50387 323,284 44,21 3 0,91 1 Non B 155,054 1,51814 102,134 44,21 6 0,58 1 Non C 149,574 1,54719 96,674 44,21 10 0,91 1 - Như vậy, chọn nồi nấu như sau: + 01 nồi nấu A. + 01 nồi nấu C. + 01 nồi vừa dùng để nấu B vừa dùng để nấu giống xen kẽ nhau. 6.3.2. Thiết bị trợ tinh 6.3.2.1. 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: VTT = (1,1 – 1,25).VCP Trong đó: V là thể tích có ích của nồi nấu tương ứng, m3. VTT là thể tích thiết bị trợ tinh, m3. VCP là thể tích có ích, (m3). Chọn: VTT = 1,25.VCP - Số lượng thiết bị trợ tinh là: m = Trong đó: Vo là thể tích đường cần trợ tinh, m3/ngày. t là thời gian trợ tinh, h. n là số nồi nấu đường. Từ các công thức trên ta kết quả theo bảng sau: Bảng 6.7 - Số lượng thiết bị trợ tinh Hạng mục Vo t VCP VTT n m Chọn m Trợ tinh A 323,284 3 44,21 55,26 1 0,73 1 Trợ tinh B 102,134 6 44,21 55,26 1 0,46 1 Trợ tinh C 96,674 18 44,21 55,26 1 1,31 2 6.3.2.2. 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 = p.D2.L (m3). Trong đó: Vt là thể tích phần bán trụ, m3. D là đường kính phần bán trụ, m. Chọn D = 3000 mm. L là chiều dài thiết bị, m. Chọn L = 6000 mm. Þ Vt = x 3,14 x 32 x 6 = 21,19 (m3). - Chiều cao phần bán trụ: H1 = = = 1,2 (m). - Thể tích phần hình chữ nhật: V2 = VTT – Vt = 55,26 – 21,19 = 34,07 (m3). Chiều cao phần hình chữ nhật: H2 = = = 1,9 (m). Chiều cao toàn thiết bị: H = H1 + H2 = 1,9 + 1,2 = 3,1 (m). Tổng kết: + Kích thước thiết bị: D x L x H = 3000 x 6000 x 3100 mm. + Số lượng thiết bị: 4. 6.3.3. Thiết bị ly tâm 6.3.3.1. Thiết bị ly tâm đường A, B Chọn máy li tâm làm việc gián đoạn B1100L của BMA [19] có các đặc tính kĩ thuật: - Đường kính thùng ngoài, D = 1750 mm - Chiều cao máy, H = 3000 mm - Đường kính thùng quay: 1370 mm - Thể tích thùng: 725 lit - Tải trọng giới hạn: 1100 (kg/mẻ) - Số vòng quay: 1250 vòng/phút - Số lượng máy li tâm: T: Thời gian li tâm, TA= 5 phút, TB = 10 phút [3-286] 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 = 0,9 E: Hệ số sử dụng năng suất máy, E = 0,8 * Số máy li tâm A: chọn 3 máy * Số máy li tâm B: chọn 2 máy 6.3.3.2. Máy li tâm đường C Chọn máy li tâm làm việc liên tục NK1100 [26] có các đặc tính kĩ thuật sau: - Đường kính rỗ Dr = 1100 (mm) - Đường kính thùng ngoài, D = 1900 mm - Chiều cao máy, H = 3000 mm - Năng suất: 8 (tấn/h) - Số máy li tâm C: mc = = chọn 1 máy 6.3.4. 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 = 237,49 T/ngày = 9895,417 kg/h. Khối lượng đường ra khỏi máy sấy: G2 = 9826,08 kg/h. Khối lượng nước bốc hơi: W = G1 – G2 = 69,337 kg/h. - Thể tích thùng tính theo công thức sau: Vt = (m3). Trong đó: W là lượng ẩm tách được, W = 69,337 kg/h. A là cường độ bay hơi. Chọn A = 5 (kg/m3.h) theo thực nghiệm Suy ra: Vt = = 13,87 (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 = 1,5 mLt = Ta có (thoả mản điều kiện ) Bảng 6.8 – Tổng kết phần tính và chọn thiết bị TT Thiết bị Kích thước (mm) SL 1 Máy ép D x L = 1120 x 2200 3 2 Băng chuyền W = 2200 3 Máy băm D x L = 1500 x 2200 2 4 Máy đánh tơi D x L = 490 x 2200 1 5 Thiết bị khuếch tán L x W x H = 35800 x 3300 x 8000 1 6 Thiết bị gia vôi D x H = D x H = 2800 x 3650 2 7 Cân định lượng NMHH D x H = 1500 x 2700 1 8 Thiết bị gia nhiệt D x H = 2370 x 4500 4 9 Thiết bị lắng D x H = 8400 x 9337 1 10 Thiết bị lọc chân không D x L = 3000 x 4680 1 11 Thiết bị lọc ống kiểm tra D x H = 1400 x 3750 10 12 Thiết bị bốc hơi D x H = 5700 x 9500 4 13 Nồi nấu D x H = 4760 x 6250 3 14 Thiết bị trợ tinh D x L x H = 3000 x 6000 x 3100 4 15 tâm Máy li tâm A,B D x H = 1750 x 3000 3 16 tâm Máy li tâm C D x H = 1900 x 3000 1 17 Máy sấy D x L = 1500 x 7850 1 CHƯƠNG VII: TÍNH XÂY DỰNG 7.1. Tính nhân lực lao động 7.1.1. Chế độ làm việc của nhà máy Ở nước ta, do điều kiện khí hậu chỉ thích hợp cho cây mía sinh trưởng và phát triển trong thời gian nhất định nên việc trồng mía và thu hoạch mía được làm theo mùa vụ. Vì vậy, tất cả các nhà máy đường đều tiến hành sản xuất theo mùa vụ, mỗi vụ khoảng từ 78 tháng: từ tháng 11 năm này đến tháng 56 năm sau. Trong thời gian hoạt động của nhà máy, công nhân làm việc với chế độ 3 ca/ngày, mỗi tháng nghỉ 2 ngày để sửa chữa định kỳ. Sau mỗi vụ sản xuất, nhà máy có kế hoạch tu bổ, sửa chữa lớn. 7.1.2. Thời gian làm việc của nhà máy - Thời gian làm việc của máy móc thiết bị tạo ra sản phẩm: Tlv = Tsx - (T1 + T2 ) Tsx : thời gian sản xuất của nhà máy theo lịch là từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau nên Tsx = 212 ngày/vụ T1 : thời gian ngưng sản xuất để kiểm tra định kì và sửa chữa, T1 = 14 ngày/vụ. T2 : thời gian ngưng sản xuất do kỹ thuật, T2 = 15 ngày/vụ Vậy thời gian làm việc tạo ra sản phẩm: Tlv = 212 - (14 + 15) = 183 ngày/vụ - Hệ số điều tiết của công nhân (K) được tính như sau: K= ,Tsxtt : thời gian sản xuất thực tế Trong một vụ sản xuất thời gian được nghỉ theo quy định: + Nghỉ tết Nguyên Ðán : 4 ngày. + Nghỉ chủ nhật : 28 ngày. + Nghĩ lễ và các lý do khác: 8 ngày. K = 7.1.3. Số công nhân phân bố cho mỗi khu vực sản xuất trong phân xưởng 7.1.3.1. Số công nhân làm việc theo ca trong ngày. Bảng 7.1 - Số công nhân làm việc trong một ca và một ngày TT Nhiệm vụ Mỗi ca ( người) Số ca Mỗi ngày ( người) 1 Cân mía 2 2 4 2 Cẩu mía 4 3 12 3 Phục vụ sân mía 4 3 12 4 Khu vực ép – khuếch tán 5 3 15 5 Bơm nước mía hỗn hợp 1 3 3 6 Kiểm tra các khu vực 5 3 15 7 Hòa vôi và gia vôi 3 3 9 8 Bốc hơi gia nhiệt 4 3 12 9 Lọc chân không 2 3 6 10 Lắng trong 2 3 6 11 Lọc ống 2 3 6 12 Phân tích nước ngưng 1 3 3 13 Nấu đường 5 3 15 14 Trợ tinh đường non 2 3 6 15 Ly tâm A,B,C 9 3 27 16 Hồi dung C và hồ B 2 3 6 17 Sấy đường 1 3 3 18 Ðóng bao, vận chuyển 12 3 36 19 Hóa nghiệm 6 3 18 20 Trạm hơi nước 2 3 6 21 Trạm phát điện 5 3 15 22 Lò hơi, phục vụ lò hơi 6 3 18 23 Tổng (C1) 85 253 7.1.3.2. Công nhân sản xuất phụ Bảng 7.2 - Số công nhân sản xuất phụ TT Nhiệm vụ Mỗi ca (người) Số ca Mỗi ngày (người) 1 Phục vụ dịch vụ thu mua 5 3 15 2 Quản lí kho, thủ kho 3 3 9 3 Bảo vệ nhà máy 4 3 12 4 Sửa chữa, kiến trúc 4 1 4 Tổng cộng ( C2) 16 40 7.1.3.3. Công nhân hợp đồng, biên chế Do sản xuất theo mùa vụ nên ngoài công nhân sản xuất trong dây chuyền, nhà máy còn tuyển thêm 1 số công nhân hợp đồng theo vụ, hoặc hợp đồng công nhân để thực hiện các công việc đơn thuần mang tính phục vụ trong dây chuyền sản xuất, để tiết kiệm chi phí trả lương cho công nhân những tháng nhà máy không hoạt động, hoặc đột xuất cần nhân lực tạm thời cho sản xuất. - Số lượng công nhân hợp đồng: Thường lấy bằng 25% so với công nhân trực tiếp sản xuất : CHÐ = 253 x 25% = 64 (người) - Công nhân chính thức sản xuất của nhà máy : CCT = 253 - 64 = 189 (người) - Số công nhân biên chế : CBC = K.CCT = 1,23 x 189 233 (người) - Số công nhân trực tiếp sản xuất: C = CBC + CHÐ = 233 + 64 297 (người) - Công nhân cơ điện lấy bằng 10% tổng số công nhân : CCÐ = 10% . 297 = 29,7 30 (người) Số xe chở mía: Trọng tải xe: Chọn loại xe KAMAZ có Rơ-mooc, trung bình mỗi xe chở 20 tấn. Số chuyến xe: Ứng với cự ly 30 km, trung bình mỗi ngày 1 xe chở được 4 chuyến. Số lượng xe KAMAZ: Năng suất nhà máy 2150 tấn mía/ngày. Vậy số lượng xe Rơ-mooc cần thiết là: n = = 27 (chiếc). Chọn số xe dự phòng là 1. Vậy lượng xe Rơ-mooc cần dùng là 28 xe. Tuy nhiên, để phù hợp với kế hoạch sản xuất theo vụ mùa, nhà máy cần hợp đồng chuyên chở với các chủ xe tư nhân. Số lượng xe hợp đồng bằng 50% số xe cần thiết = 28 x 50 % = 14 (chiếc). - Công nhân lái xe tải: Công ty có 14 xe tải vận chuyển và 2 xe hành chính vì vậy số công nhân lái xe là Clx = 16 người Tổng số công nhân ở khâu sản xuất là : C3 = C + CCÐ + Clx = 297 + 30 + 16 = 343 (người) 7.1.3.4. Cán bộ quản lí - kỹ thuật Bảng 7.3 - Cán bộ quản lý và kỹ thuật của nhà máy TT Cán bộ quản lý Người 1 Giám đốc 1 2 Phó giám đốc 2 3 Trưởng phòng KT-CN 1 4 Quản đốc 1 5 Kế toán 2 6 Thủ quỹ 1 7 Tổ chức hành chính-công đoàn 3 8 Kỹ sư công nghệ 6 9 Kỹ sư điện 4 10 Kỹ sư cơ 6 11 Kỹ sư nhiệt 4 12 Kỹ sư tin học 1 Tổng(C4) 32 Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy : CT = C2 + C3 + C4 = 40 + 349 + 32 = 420 (người). Số công nhân đông nhất là ca ban ngày: = C1 + C2 + C4 + số công nhân lái xe + Số công nhân cơ điện trong một ca = 85 + 16 + 32 + 14 + 30/3 = 159 (người) 7.2. Các công trình xây dựng của nhà máy. 7.2.1. Phân xưởng chính Khu vực sản xuất chính của nhà máy là nơi đặc biệt quan trọng, tập trung hầu hết toàn bộ vật tư, thiết bị sản xuất. Đối với các nhà máy đường do sự phức tạp trong hệ thống dây chuyền nên số lượng thiết bị sản xuất khá dày đặc và đồ sộ, nên việc quản lý trong sản xuất là rất khó khăn. Để thuận lợi trong lao động ta phân chia nhà xưởng sản xuất chính thành nhiều bộ phận khác nhau: Công đoạn xử lý, ép mía và khuếch tán, công đoạn làm sạch và bốc hơi, công đoạn nấu đường và ly tâm, công đoạn đóng bao và thành phẩm. Với cách bố trí như vậy thì các khu vực cung cấp nhiên liệu phục vụ cho nấu, làm sạch, bốc hơi được đặt ngoài khu vực 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 = 78 x 42 x 20 (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 trác xi măng có bề dày 20 mm - Lớp bê tông sỏi bề dày 200 mm - Lớp đất tăng cứng - Lớp đất tự nhiên. 7.2.2.Các phân xưởng bổ trợ 7.2.2.1. Khu lò hơi Khu lò hơi nằm phía sau khu sản xuất chính (sau khu ép). L x W x H = 24 x 12 x 12 (m) 7.2.2.2. Phân xưởng cơ khí L x W x H = 15 x 10 x 8 (m) 7.2.2.3. Nhà kiểm tra chữ đường L x W x H = 12 x 8 x 4 (m) 7.2.2.4. Nhà cân mía L x W x H = 9 x 6 x 6 (m) 7.2.2.5. Nhà cẩu Bãi mía lấy sức dự trữ cho 2 ngày. Chiều cao đống mía chất được: 5m Chọn hệ số chứa đầy: j = 0,8. Với giả thiết 1 (m3) mía tải nặng 1 tấn. Diện tích bãi mía: Chọn kích thước bãi mía: L x W = 50 x 22 (m) 7.2.2.6. Khu xử lý mía L x W x H = 20 x 8 x 6 (m) 7.2.2.7. Kho chứa vôi và vật tư Kho chứa vôi: Số lượng vôi dùng trong ngày: 2,15 tấn/ngày [CBVC]. Dự trữ trong 30 ngày, nên số lượng vôi chứa trong kho: 64,5 tấn Giả thiết 1 (m3) chứa được 10 bao 50 kg, với hệ số chứa đầy là j = 0,8. Vậy thể tích kho sử dụng: V= (m3) Kho có khả năng chất cao 3 (m). Vậy diện tích kho: S = (m2) Chọn kích thước kho là L x W x H = 10 x 8 x 6 (m) 7.2.2.8. Khu phát điện và máy phát dự phòng L x W x H = 12 x 9 x 12 (m) 7.2.2.9. Trạm biến áp. Diện tích thường lấy 9 – 16 m2, chọn 16 m2 [9–55] L x W x H = 4 x 4 x 4 (m) 7.2.3. Các công trình hành chính, văn hoá, phục vụ công nhân 7.2.3.1. Nhà hành chính được tính trên cơ sở số người làm việc hành chính - Ban giám đốc: 4 người x 24 (m2) = 96 (m2) - 7 phòng làm việc: 28 người x 5 (m2/người ) = 140 (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) Tổng cộng: 467 (m2) Chọn thiết kế nhà 1 tầng, kích thước: L x W x H = 32 x 15 x 8 (m) 7.2.3.2. Hội trường, câu lạc bộ Tổng số nhân viên trong nhà máy là 420 người. Tính trung bình mỗi người chiếm 0,8 (m2), tính thêm 100(m2) sàn diễn hội trường. Diện tích câu lạc bộ là: 420 x 0,8 + 100 = 436 (m2) Thiết kế nhà trệt: L x W x H = 35 x 13 x 8 (m) 7.2.3.3. Nhà ăn Tiêu chuẩn 2,25 m2/1 công nhân và tính theo 2/3 sô lượng công nhân trong ca đông nhất. [9-56] Diện tích cần xây dựng : 159 x 2,25 x 2/3 = 247,5 (m2). Chọn kích thước nhà ăn : L x W x H = 21 x 12 x 4 (m) 7.2.3.4. Nhà tắm và nhà vệ sinh Tính 60% số công nhân đông nhất trong ca, với tiêu chuẩn 7 người/vòi tắm. Phòng có kích thước: 0,9 x 0,9 x 4 (m) [9-56] Số lượng nhà tắm là: 60% x 165/7 = 14,2 (nhà).Chọn 15 nhà. Diện tích nhà tắm là S = 15 x 0,9 x 0,9 = 12,15 (m2). Chọn 13 m2. Nhà vệ sinh lấy bằng 1/2 nhà tắm = 9 m2. [9-56] Chọn L x W x H = 9 x 6 x 4 (m). 7.2.4. Các công trình kho bãi. 7.2.4.1. Kho chứa đường thành phẩm. Lượng đường sản xuất được trong ngày là: Gsp = 237,490 (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 j = 0,8 Vkho = (m3) Kho có khả năng chất cao 4 (m), do đó diện tích kho cần xây dựng : Skho = (m2) Chọn kích thước kho : L x W x H = 50 x 30 x 8 (m) 7.2.4.2. Bể mật rỉ. Bể có khả năng chứa mật rỉ trong 20 ngày sản xuất liên tục, chọn hệ số j = 0,8. Lượng rỉ trong ngày: 61,162 m3/ngày. (CBVC) Thể tích bể chứa: V = (m3) Chọn 2 bể hình trụ có kích thước như sau: D x H = 7 x 10 (m) 7.2.4.3. Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa. L x W x H = 6 x 4 x 4 (m) 7.2.4.4. Nhà bảo vệ: Kích thước phòng: L x W x H = 6 x 4 x 4 (m) 7.2.4.5. Nhà để xe ôtô. Tổng số xe là 2 xe con hành chính và 14 xe vận tải. Theo tiêu chuẩn xe ôtô vận tải cần 1827 (m2/chiếc). Chọn 25 (m2) , hệ số chứa đầy 0,7. S = (m2) Chọn kích thước: L x W x H = 40 x 15 x 8 (m) 7.2.4.6. Nhà để xe CBCNV Tính cho số người làm việc cho 1 ca đông nhất: 159 người. Diện tích cho 1 xe máy là 1 m2. Chọn hệ số chứa đầy là j = 0,8 Diện tích nhà để xe: Sxemáy = 159/0,8 = 198,75 (m2). Chọn kích thước: L x W x H = 18 x 12 x 4 (m). 7.2.4.7. Bãi chứa xỉ L x W = 8 x 6 (m) 7.2.4.8. Bãi chứa bã mía L x W = 15 x 12 x 8 (m) 7.2.5. Các công trình xử lý và chứa nước 7.2.5.1. Nhà làm mềm nước Nước sử dụng trong nồi hơi là nước có độ cứng thấp, vì vậy trước khi nước được bơm vào nồi hơi phải qua khu làm mềm nước. L x W x H = 12 x 8 x 4 (m) Lượng nước cần lắng hàng ngày bằng lượng nước nhà máy cần được cung cấp bằng 744% so với mía [3-297]. 7.2.5.2. Bể lắng Lượng nước cần lắng hàng ngày: 744% x 2150 = 15996 (tấn/ngày). Lấy thời gian lưu trong bể là 4 h, hệ số chứa đầy là j = 0,85. Chọn chiều cao của bể là 6 (m). Với nước = 998 (kg/m3)diện tích bể lắng là: (m2) Chọn hai bể lắng với kích thước mỗi bể là : L x W x H = 22 x 12 x 6 (m) 7.2.5.3. Bể lọc Lượng nước lọc trong ngày = 177% so với mía [3-295]. Lượng nước lọc = 177% x 2150 = 3805,5 (tấn/ngày). Chọn chiều cao bể: 4m. Hệ số chứa đầy j = 0,45. Chọn hai bể. Ta có diện tích mỗi bể lọc: S = (m2) Chọn kích thước bể: L x W x H = 9 x 5 x 4 (m). 7.2.5.4. Ðài nước D x H = 7 x 7 (m), đài nước phải được đặt cao hơn các nhà tầng để tạo điều kiện cho việc tự chảy, do đó đặt trên hệ thống chân đế cao 15 (m) 7.2.5.5. Trạm bơm nước L x W x H = 8 x 4 x 4 (m) 7.2.5.5. Công trình xử lý nước thải L x W = 30 x 20 (m) Vậy tổng diện tích công trình xây dựng cơ bản = 11646,395 m2. Chọn 11700 (m2) 7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy 7.3.1. Diện tích khu đất Fkđ = [9-44] Fxd : tổng diện tích các công trình (m2) Kxd : hệ số xây dựng (%) Ðối với nhà máy thực phẩm thì hệ số Kxd = 3550%. Chọn Kxd = 40%. Fkđ = (m2) Chọn khu đất có kích thước chữ nhật: L x W = 220 x 140 (m) 7.3.2. Tính hệ số sử dụng của nhà máy Ksd =.100% [9-44] Fsd : diện tích sử dụng khu đất Fsd = Fxd + Fhl + Fc + Fgt + Fb Với Fxd = 11700 (m2) Fhl : Diện tích hành lang; Fhl = 0,05 x Fxd = 0,05 x 11700 = 585 (m2) Fc : Diện tích trồng cây xanh = 0,05 x Fxd = 585 (m2) Fgt: Diện tích của hệ thống giao thông trong nhà máy Fgt = 0,5 x Fxd = 0,5 x 11170 = 5850 (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 x Fxd = 0,1 x 10700 = 1170 (m2) Fsd = 19890 (m2) Ksd = Bảng 7.4 - Tổng kết công trình xây dựng cơ bản TT Hạng mục Kích thước (m) Số lượng 1 Phân xưởng chính L x W x H = 78 x 42 x 20 1 2 Khu lò hơi L x W x H = 24 x 12 x 12 1 3 Phân xưởng cơ khí L x W x H = 15 x 10 x 8 1 4 Nhà kiểm tra chữ đường. L x W x H = 12 x 8 x 4 1 5 Nhà cân mía L x W x H = 9 x 6 x 6 1 6 Nhà cẩu L x W = 50 x 22 1 7 Khu xử lý mía L x W x H = 20 x 8 x 6 1 8 Kho chứa vôi và vật tư L x W x H = 10 x 8 x 6 1 9 Khu phát điện, máy dự phòng L x W x H = 12 x 9 x 12 1 10 Trạm biến áp L x W x H = 4 x 4 x 4 1 11 Nhà hành chính L x W x H = 32 x 15 x 8 1 12 Hội trường, câu lạc bộ L x W x H = 35 x 13 x 8 1 13 Nhà ăn L x W x H = 21 x 12 x 4 1 14 Nhà tắm và vệ sinh L x W x H = 9 x 6 x 4 1 15 Kho chứa đường thành phẩm. L x W x H = 60 x 25 x 8 1 16 Bể mật rỉ D x H = 7 x 10 2 17 Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa L x W x H = 6 x 4 x 4 1 18 Nhà để xe ôtô L x W x H = 40 x 15 x 8 1 19 Nhà bảo vệ L x W x H = 6 x 4 x 4 2 20 Nhà để xe CBCNV L x W x H = 18 x 12 x 4 1 21 Bãi chứa xỉ L x W = 8 x 6 1 22 Bãi chứa bã mía L x W = 15 x 12 x 8 1 23 Nhà làm mềm nước L x W x H = 12 x 8 x 4 1 24 Bể lắng L x W x H = 22 x 12 x 6 2 25 Bể lọc L x W x H = 9 x 5 x 4 2 26 Ðài nước D x H = 7 x 7 1 27 Trạm bơm nước L x W x H = 8 x 4 x 4 1 28 Công trình xử lý nước thải L x W = 30 x 20 1 CHƯƠNG VIII: TÍNH HƠI - NƯỚC 8.1. Tính hơi Theo tính toán ở phần cân bằng nhiệt, lượng hơi đốt dùng là: D = 101558,939 kg/h = 101,56 tấn/h Mía sau khi ép tiến hành thu nhận nước, còn bã mía dùng để đốt lò hơi làm chạy tuabin, sau khi tuabin sử dụng hơi cao áp thải ra hơi có áp lực và nhiệt độ thấp. Tuy nhiên nhiệt độ này cũng đủ để sử dụng cho các thiết bị nhiệt trong nhà máy. Lượng hơi tiêu hao cực đại của tuabin: 18 tấn/h. Sản lượng hơi kinh tế bằng: Dkt =(0,80,9)Dđm , với Dđm: sản lượng hơi địng mức của lò hơi. Do đó lượng hơi tiêu hao: Dth = (0,10,2)Dđm Vậy lượng hơi cần thiết phải cung cấp: Dcc =1,1.D = 1,1 x 101,56 = 111,716 (tấn/h) Chọn lò hơi: Chọn lò hơi kiểu KBP có đặc tính kỹ thuật như sau : - Sản lượng hơi định mức: Dđm = 41 tấn/h - Nhiệt độ nước cấp : 1190C - Áp suất hơi ra khỏi lò : P = 13 at - Kích thước: 7000 x 3200 x 3400 mm - Nhiệt độ hơi quá nhiệt : 191 50C - Số lượng lò hơi: 3 cái. 8.2. Nhu cầu nước Nhà máy đường sử dụng một lượng nước rất lớn. Theo tính chất công nghệ, thiết bị khác nhau thì khối lượng nước sử dụng cũng như chất lượng là khác nhau. 8.2.1. Nước lọc trong Nước lọc trong sử dụng trong các bộ phận: [3-295] Bảng 8.1 - Lượng nước lọc trong sử dụng ở các bộ phận [Phụ lục 1] 8.2.2. Nước lắng trong Sự phân bố nước lắng trong của nhà máy đường mía cụ thể như sau: [3-294] Bảng 8.2 - Lượng nước lắng trong được sử dụng ở các bộ phận [Phụ lục 1] 8.2.3. Nước ngưng tụ Nước ngưng tụ trong nhà máy đường mía bao gồm nước ngưng ở tất cả các thiết bị trao đổi nhiệt: đun nóng, cô đặc, nấu đường, sấy 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 tuabine, hơi giảm áp), 70% từ các hiệu cô đặc nấu đường [3-295]. Theo năng suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng là : G = (2150 x 145)/100 = 3117,5 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [3-295]. G1 = 20%. 2150 = 430 (tấn/ngày) Lượng nước nóng tổng cộng: GT = G + G1 = 3117,5 + 430 = 3547,5 (tấn/ngày) Bảng 8.3 - Lượng nước ngưng được phân bố ở các bộ phận [Phụ lục 2] 8.2.4. Nước ở tháp ngưng tụ Nư