Cơ sở thiết kế nhà máy - Phần 1 Cơ sở thiết kế nhà máy - Chương 3

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:20

Thêm vào BST

Báo xấu

156
lượt xem 52
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'cơ sở thiết kế nhà máy - phần 1 cơ sở thiết kế nhà máy - chương 3', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Cơ sở thiết kế nhà máy - Phần 1 Cơ sở thiết kế nhà máy - Chương 3

18 CHƯƠNG 3 THI T K K THU T Chúng ta b t ñ u ph n này sau khi ñã có ñ y ñ các s li u ban ñ u, ñã có nh ng l p lu n ch c ch n và rõ ràng trong ph n kinh t k thu t. N i dung bao g m các ph n sau: 3.1 Ch n sơ ñ s n xu t (quy trình công ngh ): 3.1.1 Trình t : ð ñ m b o vi c ch n sơ ñ thích h p nh t thư ng qua các bư c sau: * Qua các giáo trình: ñ c và nghiên c u k quy trình s n xu t chung c a lo i s n ph m mà mình thi t k , ý nghĩa và m c ñích c a t ng khâu m t trên dây chuy n s n su t, c n liên h v i nh ng s n ph m khác có quy trình tương t như v y. * Nghiên c u và phân tích nh ng ưu khuy t ñi m c a quy trình này trong các nhà máy trong nư c, trên cơ s ñó ch n sơ ñ công ngh thích h p nh t theo ch quan. 3.1.2 Yêu c u: * S d ng nguyên li u t i m c t i ña, h p lý, ti t ki m, r ti n. * Ch t lư ng thành ph m cao nh t. * Ph li u sau ch bi n ph i s d ng h p lý nh t. * C g ng cơ gi i hoá, t ñ ng hoá và nên s d ng thi t b trong nư c. 3.1.3 Chú ý: * Thuy t minh dây chuy n c n ng n g n, rõ ràng, nhưng ñ y ñ ñ i v i t ng công ño n. * Trong quy trình văn di n ñ t dùng thì “m nh l ch cách” ch không gi i thích chi ti t, dài dòng. Ví d : Rán nhi t ñ to = 160 oC trong th i gian t = 8 phút. Ch không c n gi i thích các y u t nhi t ñ cao hay th p, th i gian ng n hay dài s nh hư ng ñ n ch t lư ng như th nào. * Sơ ñ vi t thành d ng liên t c, trên sơ ñ ph i bi u di n các v trí tham gia c a nguyên v t li u ph , c a bao bì và ph li u khi tách ra. * Có trư ng h p c n bi u di n quy trình công ngh trên sơ ñ k thu t. Sơ ñ k thu t ñư c l p d ng các thi t b ñ c trưng c a t ng công ño n.
19 Ví d : Quy trình công ngh s n xu t xirô qu theo phương pháp trích ly Nguyên li u L a ch n X lý nguyên li u Axit socbic Ngâm trích ly ðư ng kính Axit xitric Tách xiro Qu ñ n u m c ho c trích ly b ng rư u etylic ñ sx bánh mì Lc Bao bì s ch ðóng bao bì Tàng tr s n ph m 3.2. Tính cân b ng v t li u: ð vi c ch n và tính thi t b phù h p, ñ tính ñư c hi u su t làm vi c cũng như giá thành s n ph m c a nhà máy, ñ l p k ho ch s n xu t chính xác... thì trư c h t ph i tính s n ph m và cân b ng v t li u. Trình t các bư c sau: 3.2.1 L p sơ ñ thu ho ch nguyên li u: Căn c nh ng s li u v th i v , v ñ c s n c a t ng vùng nguyên li u... mà l p sơ ñ như sau: B ng 3.1 TT Nguyên li u 1 2 .... 12 1 B pc i 2 Da .... 3.2.2 Sơ ñ nh p nguyên li u: * D a vào sơ ñ thu ho ch nguyên li u, d a vào năng su t và s n lư ng c a t ng lo i mà thành l p sơ ñ nh p nguyên li u cho nhà máy. * Trên sơ ñ ghi rõ ngày tháng, th i gian nh p t ng lo i nguyên li u ch y u c n thi t cho nhà máy.
20 B ng 3.2 TT Nguyên li u 1 2 .... 12 1 B pc i 2 Da .... * Chúng ta ph i tìm bi n pháp kéo dài th i gian nh p nguyên li u, ñ ng th i ph i t n d ng nh ng lo i nguyên li u có th i v xen k nhau. Ví d : V n ñ x lý hoa d a b ng axetylen. D a thư ng thu ho ch t tháng 3 ñ n tháng 8, ta thư ng t tháng 5 ñ n tháng 7, hi n nay v i k thu t nông nghi p phát tri n, d a ñư c x lý b ng axetylen, ngư i ta cho axetylen (3-4 g) vào cây d a kho ng 10 – 12 lá, ñ n 6 tháng sau thì thu ho ch, b i v y có th ch ñ ng thu ho ch d a b t kì th i ñi m nào. 3.2.3 Bi u ñ s n xu t: * D a vào sơ ñ nh p nguyên li u và m t ñ t ng lo i nguyên li u trong t ng th i gian ñ l p bi u ñ s n xu t. Bi u ñ ñư c l p riêng cho t ng dây chuy n s n xu t m t. * Bi u ñ s n xu t ph i nêu rõ s ca s n xu t trong m t ngày, s ca và s ngày s n xu t trong m t tháng trong m t năm. * Trong năm nên ñ ra m t ho c vài tháng vào nh ng d p không có ho c có ít nguyên li u nh t ñ s a ch a thi t b , ñ i tu phân xư ng. * Trong khi l p bi u ñ c n chú ý phân b th i gian làm vi c ñ u cho c năm, n u không c n thi t l m ch nên s n xu t hai ca, trư ng h p nguyên li u chóng hư h ng và th i v d n d p thì có th s n xu t 3 ca, ho c dây chuy n c n s n xu t liên t c như: n u ñư ng, chưng c t rư u, s y...c n s n xu t 3 ca liên t c. * Chú ý ñ dây chuy n s n xu t liên t c và ñ u, ta c n nghiên c u ñưa vào s n xu t trên dây chuy n các lo i s n ph m khác nhau và có th i v nguyên li u khác nhau mà yêu c u thi t b g n như nhau( thư ng g p trong nhà máy ñ h p) Ví d : Trên dây chuy n s n xu t ñ h p có th ñưa vào s n xu t các lo i cà chua d m d m (tháng 1, 2), dưa chu t d m d m (tháng 3, 4, 5) ti p theo s n xu t qu nư c ñư ng. * ð u tiên l p bi u ñ s ca, s tháng làm vi c cho t ng dây chuy n: B ng 3.3 Ca 1 3 ... 9 10 11 12 1 2 3
21 * L p b ng s ngày làm vi c / s ca trong tháng ñ i v i t ng lo i s n ph m: B ng 3.4 S n ph m 1 2 ... 9 10 11 12 C năm D ah p 26/52 24/48 26/78 25/75 27/81 ... 3.2.4 Chương trình s n xu t * Trong chương trình s n xu t ñ ra s lư ng s n ph m mà dây chuy n ph i s n xu t ra trong t ng thángvà trong c năm cho t ng lo i. * Chương trình s n xu t d a trên nhi m v thi t k ñ ra và k t h p v i bi u ñ s n xu t trên: B ng 3.5 S n ph m 1 2 ... 9 10 11 12 C năm T ng c ng * Chú ý: N u nhi m v thi t k năng su t tính b ng s lư ng nguyên li u, thì ph i d a vào tiêu chu n tiêu hao nguyên v t li u ñ tính ra s lư ng s n ph m. 3.2.5 Tính tiêu chu n chi phí nguyên v t li u ( TCCPNVL): Ta thư ng g p trong quy trình s n xu t c a nhà máy các (TCCPNVL) cho m t ñơn v thành ph m. Ví d : - Lư ng mía ñ s n xu t ra m t t n ñư ng. - Lư ng tinh b t ñ s n xu t ra 1000 l rư u. - Lư ng cá tươi, th t hay rau qu ban ñ u c n thi t ñ s n xu t ra m t ñơn v thành ph m... N u không có thì ta ph i tính (TCCPNVL) ñ ti n các ph n tính sau này, ñây ví d m t vài nhà máy th c ph m: a) Nhà máy ñ h p: Cho phép tính (TCCPNVL) d a trên hao t n cho phép t ng công ño n trong quá trình s n xu t và trên lư ng s n ph m cu i cùng ñi vào m t ñơn v thành ph m.
22 * N u tiêu hao c a t ng công ño n tính b ng % lư ng nguyên li u ñ u thì: S . 100 T1 = 100 – X Trong ñó: S - lư ng nguyên li u cu i cùng trong m t ñơn v thành ph m, [ Kg]. X - t ng s hao phí nguyên li u t ng công ño n tính b ng % nguyên li u ñ u. T1 – tiêu chu n tiêu hao nguyên v t li u cho 1 ñvtp, [ kg] * N u tiêu hao nguyên li u t ng công ño n tính so v i lư ng nguyên li u công ño n ñưa vào thì TCTHNVL ñư c tính: S .100 T2 = (100 – X1) ( 10 –X2)...(100 –Xn) Trong ñó: n - s công ño n. X1, X2,...Xn – là % hao phí nguyên li u các công ño n 1, 2,...n so v i lúc nguyên li u ñưa vào công ño n ñó . Ví d : tiêu hao cá qua các công ño n ch bi n sau: R a → M → Ư p mu i → Rán → X p + So v i nguyên li u ban ñ u: (%) 1 25 2,5 18 1,5 + So v i nguyên li u công ño n trư c: 1 24 2 16 1 b)Nhà máy bánh mỳ: ch y u d a vào th c ñơn * Chi phí b t s n xu t trong ngày: 100 . Pn Mn = [kg/ ngày] B * Chi phí b t s n xu t trong m t gi : 100 . Pg Mg = [ kg/gi ] B Trong ñó: + Pn, Pg – năng su t bu ng nư ng, [kg/ ngày, kg/gi ] + B t l thành ph m trên t l b t, [%]
23 Thông thư ng B = 135 % * Các nguyên v t li u khác: Mn . C Nc = [kg/ngày] 100 V i C là chi phí nguyên li u khác theo th c ñơn tính theo % tr ng lư ng b t. c) Nhà máy xay xát g o: theo quy trình Xay Chà Thóc ñ u Thóc s ch G ol t G o tr ng Ex Eg * Tính lư ng g o l t: (g o xay s ch) Qo Qx = [kg/h] Eg Trong ñó: Qg Qo = .1000 [kg/h] 24 V i: Qg – năng su t nhà máy, [t n/ngày] Qo - lư ng g o tr ng, [t n/ngày] Eg - t l g o tr ng so v i g o l t, [%] * Lư ng thóc s ch: là lư ng thóc sau khi ra kh i công ño n làm s ch: Qo Qts = [kg/h] Eg . Ex V i: Ex - t l g o l t so v i thóc s ch, [%] * Lư ng thóc d u: Qts Qtñ = . 100 [kg/h] 100 - Tc V i: Tc - t p ch t, [%]. Thư ng t i ña t 1,3 ñ n 3% * Lư ng tr u: Qtr = Qts – Qx [kg/h] * Lư ng t m và cám: Qtc = Qx – Qo [kg/h]
24 Vài thông s thông thư ng: Ex, [%] Eg, [%] - ð i v i thóc h t dài và nh ñ s n xu t g o h o h ng: 75-78 86-88 - Thóc h t ng n và tròn ñ s n xu t g o lo i I: 77-80 90 - Thóc ñ s n xu t g o lo i II: 79-81 92 - N p con: 76-79 94 d) Nhà máy mì s i: Lư ng nguyên li u (b t) ñư c tính như sau: P = z + y + B [kg/t n] Trong ñó: z - t n hao do quá trình công ngh (ch y u do s y); [kg/t n] 100 - Ws z= . 1000 100 - Wt Wt, Ws - ñ m s n ph m trư c và sau khi s y, [%] Thư ng Ws = 12,8 – 13,2% y – các t n th t khác có th thu h i ñư c; [kg/t n] B - t n th t không th thu h i ñư c; [kg/t n] Ph thu c vào k thu t s n xu t và trang thi t b mà thư ng: y = 3 – 4 kg/t n B = 1,5 – 2,5 kg/t n P = 1022 – 1025 kg/t n 3.2.6 L p b ng nhu c u nguyên v t li u: ð có ñư c nh ng d trù v nguyên v t li u cho s n xu t, yêu c u v s lư ng, kho tàng, xe c v n chuy n và lao ñ ng, chúng ta ph i d a vào m c chi phí nguyên v t li u cho 1 ñơn v s n ph m, vào năng su t gi , vào s ca làm vi c trong năm ñ tính nhu c u nguyên v t li u trong t ng gi , ca và c năm. B ng 3.6 Tiêu hao Tên s n Năng su t Nguyên T (kg/t n) ph m ca li u Gi , (kg) Ca, (kg) Năm, (kg)
25 3.2.7 L p b ng s lư ng bán thành ph m qua t ng công ño n: * ð tính lư ng thi t b yêu c u cho t ng công ño n m t ta ph i bi t lư ng nguyên v t li u ñi vào trong t ng công ño n ch bi n ñó. * B ng này tính cho t ng lo i nguyên v t li u trong th i gian 1 gi . B ng 3.7 Nguyên li u Công ño n ............ - Công ño n 1: + Hao phí % + Kg hao phí - Công ño n 2: + Hao phí % + Kg hao phí ....... + ñây qua t ng công ño n ta bi t cách b trí và ch n thi t b . + T k t qu cu i cùng tìm ra ñư c s n ph m s n xu t ra trong 1 gi và ñ i chi u v i nhi m v thi t k . 3.3 Bi u ñ quá trình k thu t: Bi u ñ quá trình k thu t nêu lên th i gian b t ñ u và k t thúc làm vi c trên m i công ño n trong ph m vi 1ca hay 1chu kỳ. Qua bi u ñ bi t ñư c gi b t ñ u hay k t thúc làm vi c c a công nhân và thi t b trên m i quá trình, ngoài ra xác ñ nh ñư c ch tiêu v ñi n, nư c, hơi, l nh .. ñ ng th i bi t ñư c th i gian t lúc nguyên v t li u vào cho t i lúc thành ph m cu i cùng ñi ra, so sánh v i th c t ñ ñánh giá ch t lư ng v n hành và hi u qu kinh t . Th i gian gi a 2 giai ño n liên t c ph thu c vào tính ch t c a t ng công ño n. Có th xác ñ nh th i gian ñó như sau: 1/ Các giai ño n mà th i gian ñã ñư c xác ñ nh rõ trong quá trình (như th i gian trung hoà, th i gian n u, rán, ch n, s y ...), trong trư ng h p này th i gian các giai ño n b ng th i gian th c hi n quá trình ñó. 2/ Các giai ño n mà nguyên li u ñi vào thi t b không liên t c (như: thùng ch a, thi t b bay hơi, thi t b thanh trùng gián ño n, thùng l ng ..), trư ng h p này th i gian gi a các m ñư c xác ñ nh: V t= [phút] Q
26 Trong ñó: t - th i gian gi a các m , [phút] V- th tích thi t b tính b ng s lư ng nguyên li u cho vào ñó, [kg, lít, m3, cái]... Q – năng su t dây chuy n s n xu t trong 1 phút và tính theo ñơn v c a V. 3/ Trư ng h p nguyên li u v n hành trên băng t i, máy r a, băng chuy n phân lo i, v n chuy n ... thì th i gian c a các giai ño n ñư c tính: L t= [phút] 60 . v Trong ñó: t - th i gian nguyên li u ñi trên băng t i, [phút] L - chi u dài băng t i, [m] v - v n t c băng t i, [m/s] 4/ Th i gian cô ñ c trong thi t b gián ño n ñư c xác ñ nh b ng tính toán nhi t. L p bi u ñ sau: B ng 3.8 Th i gian b t ñ u Tên quá trình 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.4 Xác ñ nh các ch tiêu và nh ng yêu c u khác: Trư c khi ñi vào các ph n ti p theo như ch n và tính thi t b , quy t ñ nh các công trình trong nhà máy... chúng ta ph i xác ñ nh ñ y ñ các ch tiêu k thu t và các yêu c u khác do quá trình k thu t ñ ra. C th : 3.4.1 Năng su t lao ñ ng: Ph i xác ñ nh rõ năng su t lao ñ ng c a công nhân trên t ng công ño n. trên cơ s ñó ñ ng th i d a vào năng su t c a dây chuy n s n xu t ñ tính s lư ng công nhân toàn nhà máy. T ñó tính ra các nhu c u v nhà ăn, nhà sinh ho t, nư c tiêu th ...ho c ñ tính m t s lo i thi t b như tính các băng t i nh ng nơi làm
27 vi c b ng tay ( bóc v , phân lo i, m ...), s lư ng công nhân càng nhi u thì băng t i càng dài, công su t ñ ng cơ càng l n. 3.4.2 Phương pháp lao ñ ng: Ph i ñ ra phương pháp hay g i là t ch c lao ñ ng c a nhà máy, nghĩa là năng su t lao ñ ng c a nhà máy tính theo t hay t ng cá nhân, cũng có khi tính theo năng su t công nh t. V n ñ t ch c lao ñ ng có liên quan nhi u ñ n vi c b trí dây chuy n s n xu t và ch n lo i thi t b . Ví d năng su t tính theo t p th thì nguyên li u ñưa vào ch làm vi c theo m t băng t i chung và bán thành ph m cũng ñi theo m t băng t i chung. Nhưng n u năng su t tính theo cá nhân thì ph i b trí bàn riêng và cung c p khay riêng cho t ng ngư i. 3.4.3 Thông s k thu t: Ph i xác ñ nh ñư c các thông s c a các quá trình như: th i gian, nhi t ñ , áp su t, chân không, ñ m...ñ ch n và tính thi t b phù h p v i công ngh . 3.4.4 Xây d ng: * V n ñ quy t ñ nh xây d ng nhà máy m t t ng hay nhi u t ng là do s b trí dây chuy n s n xu t và yêu c u k thu t quy t ñ nh. * V c u trúc và trang thi t b trong các phòng ph thu c vào các yêu c u k thu t như: nhi t ñ , ñ m, b i, ñ c, ánh sáng, thông gió, cách nhi t... * V c u trúc c a n n móng, tư ng, tr n...cũng tuỳ theo ñ c ñi m và yêu c u k thu t m i nơi xây d ng mà quy t ñ nh. 3.4.5 V n ñ nư c: Tuỳ theo yêu c u s d ng khác nhau mà ñ t nhi u h th ng cung c p t nh ng ngu n khác nhau và ñ t thêm nh ng thi t b x lý khác nhau. 3.5 Ch n và tính toán thi t b : 3.5.1 Ch n thi t b : * Gi ng như vi c ch n quy trình công ngh , vi c ch n thi t b c n ph i xu t phát t nh ng yêu c u k thu t. 1/ Nguyên t c ch n: + Thi t b ph i ñ m b o ch t lư ng s n ph m cao, tiêu hao lãng phí nguyên li u ít nh t. + ðây ph i là nh ng thi t b hi n hành ta ho c nư c ngoài.
28 + Thi t b làm vi c liên t c, có c u t o ñơn gi n, r ti n, vi c s d ng và s a ch a d , kích thư c g n, năng su t cao và tiêu hao năng lư ng ( hơi, ñi n, nư c...) ít. Thông thư ng có r t nhi u thi t b khác nhau cùng làm m t nhi m v , nên khi ch n ph i xu t phát t nh ng nguyên t c trên. 2/ Chú ý: + Trong khi ch n c g ng tìm bi n pháp nâng cao h s s d ng c a thi t b . + Khi ch n thi t b ph i chú ý ñ n v t li u ch t o thi t b , b i vì kim lo i có nh hư ng r t l n ñ n ch t lư ng s n ph m. Ví d : Trong s n xu t cà chua cô ñ c thì không th dùng v t li u b ng ñ ng, vì ñ ng d chuy n vào s n ph m cà chua, phá hu vitamin C, trái l i trong s n xu t các s n ph m cô ñ c v i ñư ng như m t qu ta l i có th s d ng thi t b b ng ñ ng, vì n ng ñ ñư ng cao có tác d ng ngăn c n quá trình oxy hóa ñ ng. Trong s n xu t ngô có th dùng thép thư ng vì ñ ng d ñen ngô. ð i v i nư c hoa qu ép ñ tránh r ngư i ta thư ng dùng các b ph n tráng men ho c b ng thu tinh, s , polyetylen... 3/ Cách ghi chú: Khi ch n m t thi t b ph i ghi ñ y ñ các ñ c tính k thu t sau: + Năng su t thi t b : c n chú ý có nhi u thi t b năng su t c a nó ph thu c vào t ng lo i nguyên li u và t ng ch ñ làm vi c khác nhau. + Kích thư c thi t b : ñ t ñó n ñ nh di n tích và chi u cao phân xư ng. + Tr ng lư ng thi t b : ñ tính toán khi di chuy n và ñ t n n móng cho thích h p. + Công su t ñ ng cơ: ñ l p nhu c u v ñi n cho thích h p. + Nơi s n xu t và nhãn hi u máy, c n ghi trang và cu n sách nào, ñ thu n ti n cho vi c mua thi t b sau này. 3.5.2. Tính toán thi t b : S lư ng thi t b ñư c xác ñ nh theo hai phương pháp sau: a) N u thi t b làm vi c liên t c thì: N n= M
29 b) N u thi t b làm vi c gián ño n thì: N.T n= 60 . V Trong ñó: n - s lư ng thi t b yêu c u. N – năng su t gi c a dây chuy n t ng công ño n. M – năng su t gi c a thi t b . T - th i gian t ng c ng c a m i chu kỳ làm vi c c a máy, [phút] V - th tích làm vi c c a thi t b , ñư c tính cùng ñơn v v i N. Thông thư ng sau khi tính n là s l , ta làm tròn s và thư ng c ng thêm 1 ho c 2 thi t b ñ d tr . Ví d : Tính ra n = 6,3 thì ta làm tròn thành 7 và c ng thêm 1 là 8. Lúc này s thi t b ch n s là 8 thi t b . 3.6 Tính năng lư ng: 3.6.1 Tính hơi: Hơi ñư c dùng ph bi n trong các nhà máy, m c ñích ch y u là dùng cho các thi t b truy n nhi t như cô ñ c, n u, chưng, h p, s y, thanh trùng... Thư ng dùng hơi bão hoà vì có h s truy n nhi t cao và d ngưng t . ð ch n n i hơi thích h p cho nhà máy và bi t ñư c nhu c u v nhiên li u ta ph i tính ñư c lư ng hơi c n thi t trong ca, trong tháng c a th i gian tiêu th nhi u nh t, b i v y trư c h t ph i l p bi u ñ tiêu th hơi. 3.6.1.1 Bi u ñ tiêu th hơi: * Bi u ñ này ñư c l p cho th i gian t kho ng n a ca ñ n m t ca, ñ l p bi u ñ chính xác ta ph i v trên gi y k ly. * ð tính toán ñư c chính xác v các yêu c u dùng hơi, ta chia ra làm hai lo i tiêu th : + Lo i tiêu th hơi c ñ nh: ñ i v i các thi t b làm vi c liên t c thì cư ng ñ tiêu th hơi xem như c ñ nh (tr th i gian kh i ñ ng). + Lo i tiêu th hơi không c ñ nh: ñ i v i các thi t b làm vi c gián ño n, vì lúc ñóng lúc m khi l y ra ho c cho nguyên li u vào, và ngay c trong m t chu kỳ làm vi c tiêu th hơi cũng không ñ u do yêu c u k thu t (như thi t b thanh trùng, thi t b gia nhi t hai v ...), vì v y nhu c u v hơi luôn luôn thay ñ i.
30 * ð ñơn gi n trong quá trình tính toán, ñ u tiên ta t ng c ng các lo i hơi tiêu th c ñ nh, và thêm vào k t qu trên 10% cho tiêu th riêng c a n i hơi và 0,5 kg/h ñ i v i 1 ngư i dùng cho sinh ho t. * Ch n tr c t a ñ vuông góc, v i tr c hoành là tr c th i gian (thư ng l y t l 1h = 60 mm) và tr c tung là tr c cư ng ñ tiêu th hơi (kg/h) v i t l sao cho thích h p. ñây dùng ñư ng tiêu th hơi c ñ nh trùng v i tr c th i gian (T) làm tr c hoành. Ti p theo phía dư i tr c hoành ta l n lư t s p x p t ng giai ño n làm vi c c a t ng thi t b tiêu th hơi không c ñ nh. T ng chu kỳ làm vi c c a m t thi t b x p theo hàng ngang, t ng thi t b và t ng nhóm thi t b x p theo hàng d c. Sau ñó dùng phép c ng chi u ñ bi t k t qu tiêu th hơi t ng th i gian khác nhau. ðư ng bi u di n tiêu th hơi th c t lên xu ng r t ñ t ng t, chúng ta ph i ch n l y m t ñư ng n ñ nh trung bình ñ bi t ñư c lư ng hơi tiêu th chung. V trí c a ñư ng này sao cho nh ng di n tích th a và thi u ñư c bù ñ p, tuy nhiên ñư ng trung bình không ñư c nh hơn 25% c a lúc tiêu th hơi c c ñ i. ð ít nh hư ng ñ n s làm vi c bình thư ng c a n i hơi, ta c g ng s p x p th i gian làm vi c c a các thi t b sao cho ñư ng bi u di n tiêu th hơi th c t ít lên xu ng ñ t ng t nh t. D (kg/h) 2600 2500 ðư ng trung bình 2400 2300 2200 8 9 10 11 12 T 200 50 200 50 Thi t b thanh trùng 200 50 200 50 Thi t b gia nhi t 100 25 100 25 Hình v 3.1
31 3.6.1.2. Ch n n i hơi: * D a vào k t qu v a tìm th y trên bi u ñ . * Ngoài ra có th theo phương pháp “Ch tiêu dùng hơi”, theo phương pháp này ta bi t ñư c ch tiêu dùng hơi c a m t ñơn v s n ph m, ñ ng th i bi t ñư c năng su t c a dây chuy n, t ñó ta tính ñư c ñương lư ng hơi trung bình tiêu th trong 1 gi c a toàn nhà máy. * Thông thư ng trong các nhà máy có năng su t c trung bình, ta ch n n i hơi có năng su t 2 -10 t n/h, áp su t hơi 13 at. ð i v i các xí nghi p nh thư ng ch n n i hơi có năng su t 0,2 – 2 t n/h, áp su t hơi 8 at. * Các n i ch n có th năng su t b ng nhau ho c khác nhau, song ph i ñ m b o tuỳ theo yêu c u hơi thay ñ i mà có th ng ng làm vi c t ng n i. 3.6.1.3 Tính nhiên li u: * Nhiên li u dùng có th là than ñá, than bùn, than g y (antraxit), mazut, khí thiên nhiên… ta thư ng dùng than g y. * Lư ng nhiên li u yêu c u cho n i hơi ñư c tính: D.(ih − in ) .100 [kg/h] G= Q p .n V i: D - năng su t t ng c ng các n i hơi ph i thư ng xuyên ch y, [kg/h] ih - nhi t hàm c a hơi áp su t làm vi c, [kcal/kg] in - nhi t hàm c a nư c ñưa vào n i hơi, [kcal/kg] Qp - nhi t tr c a nhiên li u,[kcal/kg] n - h s tác d ng h u ích c a n i hơi, [%] Nhi t lư ng c a hơi thu ñư c n= Nhi t lư ng c a nhiên li u ñã tiêu th Thông thư ng n = 60 – 90 % + Nhi t tr : là ñ c tính cơ b n c a nhiên li u, có th nguyên [kcal/kg]. C n phân bi t: - Nhi t tr cao Qcp : là nhi t lư ng phát ra khi ñ t cháy 1 kg nhiên li u - Nh êt tr th p Qtp : là nhi t lư ng có ích vì ph i tr ñi nh ng t n th t v nhi t. ð i v i nhiên li u th khí thì tính cho 1m3 ñi u ki n P = 760 mmHg và nhi t ñ t = 0 oC. Bi u th [kcal/m3]. Nhiên li u tiêu chu n là nhiên li u có nhi t tr th p Qpt = 7000 kcal/kg
32 + ðương lư ng nhiên li u: Qt p ε= 7000 εmazut = 1,35; εthan ñá = 0,95; εthan bùn = 0,36; εg = 0,35; … + Lư ng hơi t o thành: 1 t n mazut 9 – 13 t n hơi → 1 t n than ñá 5 – 9 t n hơi → 1 t n than bùn 2 – 4 t n hơi → 1t nc ig 2 – 4 t n hơi → 1 t n v n cây 1,5 – 2,5 t n hơi → 1m3 thiên nhiên 9 – 10 kg hơi nư c → 3.6.2 Tính ñi n: ði n dùng trong nhà máy ch y u là: ñi n ñ ng l c và ñi n th p sáng. Trong ph n này ph i xác ñ nh ñư c ñi n năng tiêu th h ng năm c a nhà máy, tính và ch n máy bi n áp, tìm bi n pháp nâng cao h s công su t cosϕ. 3.6.2.1 Tính công su t ñi n ñ ng l c: Pñl * Ph t i ñi n ñ ng l c chi m kho ng 90 – 95% so v i toàn b ñi n năng xí nghi p tiêu th . * Ki u ñ ng cơ thì tuỳ t ng nơi dùng: + N u phòng s ch, không b i, ít m thì ch n ki u h . Ký hi u: A (v gang); A-A (v nhôm). + N u b i và m nhi u thì ch n ki u kín. Ký hi u; AO (v gang); AO-AO (v nhôm). + Nơi nào c n ch ng n , ch ng cháy thì dùng lo i TA ho c MA. C n chú ý tránh dùng v nhôm nh ng nơi ti p xúc v i nư c mu i nhi u. * L p b ng tiêu th ñi n ñ ng l c như sau: B ng 3.9 TT Lo i ph Ki u ði n áp Công su t S lư ng T ng ti ñ ng cơ ñ nh m c ñ nh m c ñ ng cơ công su t [V] [KW] [KW]
33 3.6.2.2 Tính công su t ñi n th p sáng: Pcs 1/ Yêu c u v chi u sáng: * Trong thi t k , chi u sáng là v n ñ quan tr ng, c n chú ý ñ n ch t lư ng c a ñ r i và hi u qu chi u sáng ñ i v i công trình. * Chú ý ñ n ch t lư ng quang thông, màu s c ánh sáng và phương pháp ph i quang. * Ph i ñ m b o ñ sáng t i thi u Emin. * Ánh sáng phân b ñ u, không có bóng t i và không làm loà m t. 2/ Tính Pcs: Có th dùng nhi u phương pháp như: + Phương pháp công su t chi u sáng riêng. + Phương pháp tính theo h s s d ng quang thông (chính xác) ðơn gi n là dùng phương pháp công su t chi u sáng riêng: theo phương pháp này ta bi t 1m2 nhà c n công su t chi u sáng riêng là p (W/m2). Như v y trên toàn di n tích nhà S c n công su t là: P = p . S [W] N u ch n lo i bóng ñèn có công su t pñ thì s bóng ñèn ñư c tính: P n= pñ Làm tròn s và ch n ñư c s bóng ñèn th c t là nc. Do ñó: Pcs = nc . pñ [W] 3.6.2.3 Tính ñi n năng tiêu th h ng năm: 1/ ði n năng cho th p sáng: Acs Acs = Pcs . T [KWh] Trong ñó: Acs - ñi n năng tiêu th cho th p sáng c năm, [KWh] Pcs – công su t ñi n chi u sáng [KW] T - th i gian s d ng t i ña, [h] V i T = k1 . k2 . k3 k1 – th i gian th p sáng trong 1 ngày, [h] + Nhà hành chính s nghi p: k1 = 1 - 2 h + Phân xư ng làm vi c 2 ca: k1 = 2 - 3 h + Nhà ăn: k1 = 4 - 5 h + Phân xư ng làm vi c 3 ca + Chi u sáng hành lang b o v k1 = 12 - 13 h
34 k2 - s ngày làm vi c bình thư ng trong tháng, thư ng k2 = 26 ngày k3 - s tháng làm vi c trong năm 2/ ði n năng cho ñ ng l c: Añl Añl = Kc . Pñl . T [kWh] Trong ñó: Kc - h s c n dùng, thư ng Kc = 0,6 – 0,7 T - s gi s d ng t i ña, [h] 3/ ði n năng tiêu th h ng năm: A A = Añl + Acs [kWh] 3.6.2.4 Xác ñ nh ph t i tính toán: Ý nghĩa: trong phân xư ng ho c xí nghi p nói chung có nhi u máy công tác, công su t các ñ ng cơ ñó là công su t ñ t. Th c t cho th y các máy công tác r t ít khi v n hành ñ cho ñ ng cơ làm vi c ch ñ ñ nh m c. M t khác là các ñ ng cơ th c t r t ít làm vi c ñ ng th i v i nhau. * Ph t i tính toán cho ñ ng l c ñư c tính: Ptt1 = Ktt1 . Pñl [kW] Trong ñó: Ktt1 - h s c n dùng, thư ng Ktt1 = 0,5 – 0,6 Pñl – công su t ñi n ñ ng l c,[kW] * Ph t i tính toán cho chi u sáng ñư c tính: Ptt2 = Ktt2 . Pcs [kW] Trong ñó: Ktt2 - h s không ñ ng b c a các ñèn, thư ng Ktt2 = 0,9 Pcs - công su t ñi n chi u sáng, [kW] * Công su t tác d ng tính toán mà xí nghi p nh n t th c p c a tr m bi n áp s là: Ptt = Ptt1 + Ptt2 [kW] 3.6.2.5 Ch n máy bi n áp: g m các bư c sau: 1/ Tính công su t ph n kháng: Qtt Ta ch tính cho ñ ng l c, ph n chi u sáng b qua Qtt = Ptt1 . tg ϕ 1 [KVA] Trong ñó: ϕ 1 : góc c a h s công su t cos ϕ 1. 2/ Tính d ng lư ng bù: Qb
35 V ý nghĩa là tìm cách nâng cao cos ϕ càng l n càng t t. G i cos ϕ 2 là h công su t ñã nâng lên. Lúc ñó dung lư ng bù ñư c tính: Qb = Ptt1 . (tg ϕ 1 – tg ϕ 2 ) [KVA] 3/ Xác ñ nh s t ñi n: n ð nâng cao tr s cos ϕ là ta s d ng t ñi n có công su t q [KVA] nào ñó, lúc ñó s t ñi n ñư c xác ñ nh: Qb n= q H s công su t th c t ñư c xác ñ nh: Ptt1 cos ϕ tt = 2 Ptt21 + (Q tt − n.q ) d) Ch n máy bi n áp: công su t máy bi n áp ñư c tính: Ptt Pch n = [KVA] cos ϕ tt V i Ptt - t ng công su t tác d ng c a toàn xí nghi p, [KW] 3.6.3 Tính l nh: 3.6.3.1 M c ñích: Nhi u nhà máy th c ph m có kho b o qu n l nh nguyên li u và thành ph m như: nhà máy ñ h p …, ho c do yêu c u công ngh như: nhà máy bia, nư c ng t, nhà máy s a, nhà máy bánh k o, nhà máy s n xu t các s n ph m sinh h c… Do v y tính cân b ng nhi t nhà l nh ñ xác ñ nh t n th t l nh c a t ng phòng khác nhau và c a toàn nhà máy, t ñó xác ñ nh năng su t máy l nh, ch n máy nén và ñ tính ch n các thi t b l nh. Trên cơ s ñó xác ñ nh ñư c di n tích c a phòng máy ñư c chính xác. 3.6.3.2 Tính l nh: chi phí l nh bao g m; Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 [kcal/h;W] Trong ñó: Q1 - chi phí l nh do truy n ra môi trư ng xung quanh qua tư ng, vách, n n, tr n, do chênh l ch nhi t ñ . Q2 - chi phí l nh trong quá trình công ngh ñ làm l nh hay làm l nh ñông s n ph m. Q3 - chi phí l nh cho thông gió phòng khi b o qu n l nh rau qu
36 Q4 - chi phí l nh do thao tác, do thi t b có to nhi t và các tiêu hao khác. * Chú ý: khi tính ph i ch n ñi u ki n làm vi c c a nhà máy là khó khăn nh t như nhi t ñ không khí bên ngoài là cao nh t và s n ph m ñưa vào nhi u nh t. 1/ Tính Q1: Q1 = Q1a + Q1b [kcal/h] * Q1a - t n th t l nh do truy n nhi t qua c u trúc phòng Q1a = Q1t + Q1tr + Q1n [kcal/h] Công th c chung ñ tính Q1: Q1 = K . F . ∆t [kcal/h] V i: K - h s truy n nhi t qua k t c u cách nhi t, [kcal/m2 h oC;W/m2 oC] F - di n tích truy n nhi t c a c u trúc, [m2] ngoài và trong phòng, [oC] ∆t - chênh l ch nhi t ñ Nhi t ñ ngoài tr i ñư c tính: tn = ttb + 0,25 . tmax V i: tn - nhi t ñ trung bình c a tháng nóng nh t tmax - nhi t ñ cao tuy t ñ i * Q1b - t n th t l nh do b c x m t tr i: Q1b = K . Fbx . ∆t bx [kcal/h] Trong ñó: Fbx - di n tích ch u b c x , ∆t bx - chênh l ch nhi t ñ do b c x gây nên I.a ∆t bx = 0.75 α1 V i: 0,75 - h s h p th b c x I – cư ng ñ b c x mùa hè a - h s h p th b c x trên b m t ph thu c v t li u α 1 - h s c p nhi t bên ngoài. 2/ Tính Q2: Q2 = G . c . (tñ – tc) [kcal/h] = G . (iñ - ic)
37 Trong ñó: G - lư ng s n ph m ñưa vào làm l nh, l nh ñông, [kg/h] c - nhi t dung riêng c a s n ph m, [kcal/kg oC] tñ, tc - nhi t ñ ban ñ u và cu i c a s n ph m [oC] iñ, ic – entanpi c a s n ph m ñ u và cu i, [kcal/kg] 3/ Tính Q3: a . V . k . (ikn – ikt) Q3 = [kcal/h] 24 Trong ñó: a - s l n thay ñ i không khí trong ngày V - th tích phòng b o qu n, [m3] k - kh i lư ng riêng c a không khí, [kg/m3] ikn, ikt – entanpi c a không khí ngoài và bên trong phòng, [kcal/kg] 4/ Tính Q4: ñơn gi n cho phép l y Q4 = (0,1 – 0,4) . (Q1 + Q3) [kcal/h] 3.7. Tính cung c p nư c: 1. Nư c cho thi t b : * Nư c làm mát các thi t b có ghi s n trong catalog. * Nư c cho thi t b ngưng t : Qnt [m3/h] Gn = c . (tn2 – tn1) . 1000 V i: Qnt - nhi t lư ng ngưng t , [kcal/h] c - t nhi t c a nư c, c = 1 kcal/Kg oC tn2, tn1 - nhi t ñ nư c ra và vào thi t b , [oC] 2. Nư c cho sinh ho t: - Nư c dùng cho nhà ăn t p th : 30 lít/1 ngày.1 ngư i - Nư c t m, v sinh: 40 – 60 lít/1 ngày.1 ngư i c tư i ñư ng, cây xanh: 1,5 – 4 lít/1 ngày.1 m2 - Nư - Nư c r a xe: 300 – 500 lít/ngày.1 xe - Nư c ch a cháy: + Nhà có V < 25.000 m3 thì dùng 1 c t ch a cháy + Nhà có V > 25.000 m3 thì dùng 2 c t ch a cháy M t c t ñ nh m c 2,5 lít/s. Tính ch a cháy trong vòng 3 gi .