Giáo trình Hướng dẫn đồ án tốt nghiệp (Ngành: Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Hướng dẫn đồ án tốt nghiệp (Ngành: Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng - Cao đẳng)" được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nắm được các kiến thức về: Tính chọn thiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất xi măng; tính chọn thiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất bê tông; tính chọn thiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất gốm xây dựng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hướng dẫn đồ án tốt nghiệp (Ngành: Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng - Cao đẳng) - Trường Cao đẳng Xây dựng số 1

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG SỐ 1 HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VẬT LIỆU XÂY DỰNG TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: 389 ĐT/QĐ-CĐXD1 ngày 30 tháng 9 năm 2021 của Hiệu trưởng trường CĐXD số 1 Hà Nội, năm 2021 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI NÓI ĐẦU Hướng dẫn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP được biên soạn nhằm phục vụ cho giảng dạy và học tập cho trình độ Cao đẳng ngành Công nghệ kỹ thuật vật liệu xây dựng ở trường Cao đẳng Xây dựng số 1. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP là môn học chuyên ngành cuối khóa học nhằm tổng hợp lại toàn bộ kiến thức trong chương trình học dành cho các em chuẩn bị trở thành một kỹ sư thực hành cho ngành Vật liệu xây dựng. Vật liệu xây dựng là một thành phần không thể thiếu trong các công trình xây dựng. Công nghệ sản xuất ra các loại vật liệu xây dựng bao gồm nhiều công đoạn. Để tính chọn thiết bị và thiết kế ra một dây chuyền sản xuất một loại vật liệu xây dựng cho một nhà máy có hiệu quả đòi hỏi sinh viên phải kết nối được toàn bộ những kiến thức và kỹ năng đã được tích lũy trong quá trình học trên lớp và đi thực tập thực tế tại các cơ sở sản xuất để lập phương án lựa chọn từ vị trí đặt nhà máy, loại sản phẩm và công nghệ sản xuất phù hợp cho một nhà máy sản xuất VLXD đến việc triển khai các bản vẽ (mặt bằng, mặt cắt) nhà xưởng, máy móc, thiết bị, tính bài toán phối liệu, bài toán cân bằng vật chất, bài toán tính cháy, tính nhiệt, tính chọn thiết bị cho từng loại phân xưởng. Hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp cho hệ Cao đẳng chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Vật liệu xây dựng được biên soạn chính bởi Ths. Phạm Thị Vinh Lanh và nhận được sự tham gia góp ý của các thầy cô trong tổ môn. Hướng dẫn được trình bày thành 3 chương: Chương 1: Tính chọn tiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất xi măng Chương 2: Tính chọn tiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất bê tông Chương 3: Tính chọn tiết bị và thiết kế nhà máy sản xuất gốm xây dựng 1
Xin cảm ơn ý kiến đóng góp của các thầy cô, các tác giả của các tài liệu đã được dùng để biên soạn giáo trình này. Hà Nội, ngày ……tháng……năm 20 Chủ biên: ThS. Phạm Thị Vinh Lanh 2
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .........................................................................................................................................1 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ..................................................................................................................5 CHƯƠNG 1: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG ...............6 Mục tiêu đạt được: ...............................................................................................................................6 Bố cục trình bày đồ án tốt nghiệp Phần Công nghệ chất kết dính: ......................................................6 Hướng dẫn nội dung chi tiết: ................................................................................................................7 I. GIỚI THIỆU CHUNG: BUỔI 01-05 ................................................................................................7 1. Giao nhiệm vụ Đồ án ...............................................................................................................7 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án...............................................................................................................8 II. TÍNH BÀI TOÁN PHỐI LIỆU: BUỔI 06-08 .................................................................................9 1. Giao nhiệm vụ Đồ án ...................................................................................................................9 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.................................................................................................................11 III. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT: BUỔI 09-14 ...........................................................................11 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .................................................................................................................12 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.................................................................................................................18 IV. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ (BUỔI 15-17) ..........................................................18 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .................................................................................................................19 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.................................................................................................................19 V. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM: BUỔI 18 ......................................20 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .................................................................................................................20 2. Thực hiện nhiệm vụ Đồ án .........................................................................................................20 VI. THỂ HIỆN BẢN VẼ (BUỔI 19-23) ............................................................................................20 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .................................................................................................................21 2. Thực hiện nhiệm vụ Đồ án .........................................................................................................21 VII. XÁC NHẬN THUYẾT MINH VÀ BẢN VẼ ĐATN: BUỔI 24 ...............................................21 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT BÊ TÔNG .............23 Mục tiêu đạt được: .............................................................................................................................23 Bố cục trình bày đồ án tốt nghiệp Phần Bê tông: ...............................................................................23 Hướng dẫn nội dung chi tiết: ..............................................................................................................28 I. GIỚI THIỆU CHUNG (BUỔI 01-03) ............................................................................................28 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................28 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................29 II. TÍNH THÀNH PHẦN CẤP PHỐI BÊ TÔNG (BUỔI 04-06) ......................................................30 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................30 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................30 3
III. THIẾT LẬP SƠ ĐỒ DÂY TRUYỀN CÔNG NGHỆ (BUỔI 07-09) ..........................................31 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................31 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................31 IV. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO TOÀN NHÀ MÁY (BUỔI 10-14) ................................32 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................32 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................32 V. LỰA CHỌN THIẾT BỊ, THUYẾT MINH VÀ VẼ MẶT BẰNG CHO TOÀN NHÀ MÁY (BUỔI 15-18) .....................................................................................................................................33 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................33 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................33 VI. THÔNG BẢN VẼ (BUỔI 19-23) ................................................................................................34 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................34 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................35 VII. RÀ SOÁT VÀ KÝ DUYỆT ĐỒ ÁN (BUỔI 24) .......................................................................35 CHƯƠNG 3: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GỐM XÂY DỰNG ................................................................................................................................................................36 Mục tiêu đạt được: .............................................................................................................................36 Bố cục trình bày đồ án tốt nghiệp Phần Gốm xây dựng:....................................................................36 Hướng dẫn nội dung chi tiết: ..............................................................................................................37 I. GIỚI THIỆU CHUNG (BUỔI 01-05) ............................................................................................37 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................38 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................39 II. TÍNH BÀI TOÁN PHỐI LIỆU (BUỔI 06-08)..............................................................................39 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................39 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................40 III. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO TOÀN NHÀ MÁY (BUỔI 9-14) ..................................40 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................40 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................41 IV. LỰA CHỌN THIẾT BỊ, THUYẾT MINH VÀ VẼ MẶT BẰNG CHO TOÀN NHÀ MÁY, TÍNH CHÁY NHIÊN LIỆU (BUỔI 15-18) .......................................................................................41 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................42 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................42 V. THÔNG BẢN VẼ (BUỔI 19-23) .................................................................................................43 1. Giao nhiệm vụ Đồ án .............................................................................................................43 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án.............................................................................................................43 VI. RÀ SOÁT VÀ KÝ DUYỆT ĐỒ ÁN (BUỔI 24) .........................................................................44 4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Đồ án tốt nghiệp Mã mô đun: MĐ33 Thời gian thực hiện môn học: 225 giờ (Lý thuyết: 0 giờ; Thực hành, đồ án: 220 giờ; Bảo vệ ĐA: 5 giờ). I. VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN - Vị trí của mô đun: Môn học được bố trí học kì II của năm thứ 3, sau các môn học chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật VLXD như: Công nghệ gốm xây dựng, Công nghệ BTXM, Công nghệ chất kết dính vô cơ. - Tính chất môn học: Là môn học chuyên ngành. II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN Đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên kết nối được toàn bộ những kiến thức và kỹ năng đã được tích lũy trong quá trình học để lập phương án lựa chọn một công ty sản xuất VLXD từ việc triển khai các bản vẽ (mặt bằng, mặt cắt) nhà xưởng, máy móc, thiết bị đến việc tính bài toán phối liệu, bài toán cân bằng vật chất, bài toán tính cháy, tính nhiệt, tính chọn thiết bị cho từng loại phân xưởng. III. NỘI DUNG TỔNG QUÁT CỦA MÔ ĐUN Sinh viên lấy số liệu từ phần TTCN và TT CBKT để lựa chọn thiết kế giả định 01 trong 03 công ty sản xuất VLXD thuộc lĩnh vực: xi măng, bê tông và gốm xây dựng. NỘI DUNG THIẾT KẾ GIẢ ĐỊNH - Phân xưởng gia công chuẩn bị nguyên liệu XI MĂNG - Phân xưởng nung - Phân xưởng nghiền BÊ TÔNG - Phân xưởng bốc dỡ và bảo quản vật liệu (xi măng và cốt liệu) - Phân xưởng trộn hỗn hợp bê tông - Phân xưởng tạo hình - Phân xưởng gia công cốt thép - Phân xưởng gia công nguyên liệu và chuẩn bị phối liệu GỐM - Phân xưởng tạo hình - Phân xưởng sấy, nung 5
CHƯƠNG 1: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT XI MĂNG Mục tiêu đạt được: - Chọn được địa điểm hợp lý đặt nhà máy và chọn được phương thức vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm; - Giới thiệu chung về xi măng poóc lăng; - Lựa chọn được sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất - Tính bài toán phối liệu; - Tính toán cân bằng vật chất; - Tính toán và lựa chọn thiết bị; - Lập được sơ đồ dây chuyền sản xuất và lên bản vẽ chi tiết. Bố cục trình bày đồ án tốt nghiệp Phần Công nghệ chất kết dính: Mở đầu (1 trang A4) Giới thiệu chung: (2-4 trang A4) trình bày được: - Nhiệm vụ được giao. - Nêu tình hình phát triển SXVLXD nói chung và SX xi măng nói riêng. - Địa điểm đặt nhà máy + Phân tích ưu nhược điểm của vị trí XD nhà máy về các mặt: giao thông vận tải, cung cấp các loại nguyên vật liệu, nhiên liệu, điện nước, tiêu thụ SP và vệ sinh môi trường. + Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu và các phương pháp vận chuyển chúng về nhà máy. Chương 1: Giới thiệu chung về xi măng pooc lăng (10-15 trang A4) I. Giới thiệu chung về xi măng. 1/ Khái niệm xi măng pooc lăng 2/ Thành phần khoáng của clanke xi măng pooc lăng 3/ Thành phần hóa của clanke xi măng pooc lăng 4/ Các đặc trưng của xi măng 5/ Phân loại xi măng 6/ Tính chất của xi măng 6
II/ Nguyên liệu và công nghệ sản xuất 1/ Nguyên liệu 2/ Nhiên liệu 3/ Các phương pháp sản xuất xi măng - Dưa ra được các phương pháp sản xuất XM, ưu nhược điểm của từng phương pháp. Từ đó lựa chọn ra phương pháp sản xuất dựa theo yêu cầu của đồ án được giao. Nói rõ lý do lựa chọn - Đưa ra dây chuyền sản xuất 4/ Các công đoạn của công nghệ sản xuất Chương 2: Tính bài toán phối liệu (5 trang A4) Chương 3: Tính toán cân bằng vật chất 1/ Chế độ làm việc của nhà máy 2/ Lựa chọn các thông số ban đầu - Độ ẩm của nguyên liệu ban đầu, sau khi sấy để tính độ ẩm của nguyên liệu - Chọn các hệ số hao hụt cho từng công đoạn 3/ Tính cân bằng vật chất Chương 4: Tính toán và lựa chọn thiết bị Hướng dẫn nội dung chi tiết: I. GIỚI THIỆU CHUNG: BUỔI 01-05 Giới thiệu: Phần này sinh viên cần gới thiệu về nhiệm vụ được giao, tình hình phát triển sản xuất VLXD nói chung và sản xuất xi măng nói riêng, địa điểm đặt nhà máy và giới thiệu chung về xi măng poóc lăng để lập luận được loại sản phẩm lựa chọn theo yêu cầu của đồ án, lựa chọn phương pháp sản xuất phù hợp Mục tiêu: - Lựa chọn ra phương pháp sản xuất dựa theo yêu cầu của đồ án được giao. Nói rõ lý do lựa chọn - Đưa ra dây chuyền sản xuất Nội dung chính 1. Giao nhiệm vụ Đồ án 7
Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: Hiểu biết chung về xi măng poóc lăng gồm: thành phần khoáng, thành phần hóa, nguyên vật liệu sản xuất xi măng, nhiên liệu, công đoạn sản xuất xi măng. Trình tự: - Giao đề cho sinh viên trong nhóm (phiếu giao đề); - Trình bày tổng quát các nội dung yêu cầu cần thực hiện của đồ án - Hướng dẫn nội dung trình bày: ➢ Mở đầu (1 trang A4) ➢ Giới thiệu chung (2-4 trang A4) gồm: + Nhiệm vụ được giao. + Nêu tình hình phát triển SXVLXD nói chung và SX xi măng nói riêng. + Địa điểm đặt nhà máy: Phân tích ưu nhược điểm của vị trí XD nhà máy về các mặt: giao thông vận tải, cung cấp các loại nguyên vật liệu, nhiên liệu, điện nước, tiêu thụ SP và vệ sinh môi trường. Các nguồn cung cấp nguyên vật liệu và các phương pháp vận chuyển chúng về nhà máy. ➢ Chương 1 - Giới thiệu chung về xi măng pooc lăng (10-15 trang A4) I. Giới thiệu chung về xi măng. 1/ Khái niệm xi măng pooc lăng 2/ Thành phần khoáng của clanke xi măng pooc lăng 3/ Thành phần hóa của clanke xi măng pooc lăng 4/ Các đặc trưng của xi măng 5/ Phân loại xi măng 6/ Tính chất của xi măng II/ Nguyên liệu và công nghệ sản xuất 1/ Nguyên liệu 2/ Nhiên liệu 3/ Các phương pháp sản xuất xi măng - Dưa ra được các phương pháp sản xuất XM, ưu nhược điểm của từng phương pháp. Từ đó lựa chọn ra phương pháp sản xuất dựa theo yêu cầu của đồ án được giao. Nói rõ lý do lựa chọn. - Dưa ra dây chuyền sản xuất 4/ Các công đoạn của công nghệ sản xuất 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn 8
Kiến thức: Hiểu biết chung về xi măng poóc lăng gồm: thành phần khoáng, thành phần hóa, nguyên vật liệu sản xuất xi măng, nhiên liệu, công đoạn sản xuất xi măng Trình tự: - SV nhận đề đồ án (phiếu giao đề và tài liệu hướng dẫn); - Đọc yêu cầu nhiệm vụ đồ án và và tài liệu hướng dẫn; - Phản hồi khi có những vấn đề chưa hiểu, thiếu hoặc không phù hợp…; Yêu cầu: - SV đọc hiểu được nội dung yêu cầu thực hiện. Trình bày được các nội dung hướng dẫn. - Chọn được địa điểm đặt nhà máy (Phân tích được ưu nhược điểm của vị trí đặt nhà máy căn cứ vào nguồn cung cấp nguyên vật liệu đề cho) - Lựa chọn được phương pháp vận chuyển nguyên vật liệu và sản phẩm - Lựa chọn ra phương pháp sản xuất dựa theo yêu cầu của đồ án được giao. Nói rõ lý do lựa chọn II. TÍNH BÀI TOÁN PHỐI LIỆU: BUỔI 06-08 Giới thiệu: Phần này sinh viên cần tính toán bài toàn phối liệu để có được thành phần phối liệu phù hợp với phương pháp sản xuất và loại xi măng yêu cầu sản xuất Mục tiêu: Tính toán bài toàn phối liệu phù hợp dựa trên nguồn nguyên liệu cho trước và phương pháp sản xuất lựa chọn. Nội dung chính 1. Giao nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: Hiểu biết các dạng bài toán tính phối liệu. Trình tự: - Giao nhiệm vụ thực hiện cho sinh viên trong nhóm (phiếu giao đề và tài liệu hướng dẫn); - Trình bày tổng quát các nội dung yêu cầu cần thực hiện của đồ án: Mục đích: xác định được tỉ lệ hàm lượng các loại nguyên liệu sử dụng phù hợp với công nghệ nung luyện để chế tạo được clanhke xi măng có thành phần hóa học và thành phần khoáng yêu cầu. 9
Điều kiện để tạo ra được clanhke yêu cầu là: + Có nguyên liệu ban đầu + Phối hợp các nguyên liệu (giải bài toán phối liệu) + Quá trình gia công hỗn hợp nguyên liệu (công nghệ sản xuất) Có thể sử dụng các phương pháp tính toán phối liệu từ đơn giản đến phức tạp để tính toán phối liệu như sau: + Phương pháp lựa chọn các hệ số KH, n và p. + Phương pháp điều chỉnh. + Tính toán phối liệu theo thành phần khoáng và theo các phương trình. + Phương pháp biểu đồ. Với phương pháp tính toán phối liệu theo các hệ số, tuỳ theo công nghệ nung luyện, tuỳ theo nguyên liệu, nhiên liệu sử dụng mà ta có các dạng bài toán phối liệu: + Dạng bài toán có lẫn tro nhiên liệu: Khi sử dụng nhiên liệu là than. + Dạng bài toán không lẫn tro nhiên liệu: Khi sử dụng nhiên liệu là dầu mazut, khí thiên nhiên. Trong mỗi dạng bài toán này lại có nhiều trường hợp: hệ có 2, 3 hay nhiều cấu tử. 1. Nguyên tắc lựa chọn hệ số cho bài toán phối liệu. - Số hệ số lựa chọn phụ thuộc vào số cấu tử của nguyên liệu. Số cấu tử = số loại nguyên vật liệu sử dụng (số cấu tử - 2) Số hệ số lựa chọn = Số cấu tử - 1 - Hệ số KH là bắt buộc khi chọn phải có. 2. Các bước tính bài toán phối liệu. a. Các số liệu ban đầu cần có: - Thành phần hoá học của nguyên liệu và tro than. - Phương pháp sản xuất: ảnh hưởng tới lượng tro than lẫn vào clanhke (B) so với tổng lượng tro của nhiên liệu (A) và ảnh hưởng tới lượng nhiệt tiêu tốn để tạo ra 1kg clanhke (Q’) - Yêu cầu kỹ thuật của loại xi măng: b. Các bước tính toán: gồm 9 bước Bước 1: Chuyển thành phần nguyên liệu quy về 100% Bước 2: Chuyển thành phần hoá học của nguyên liệu chưa nung về nguyên liệu đã nung: (áp dụng khi tính bài toán có lẫn tro nhiên liệu). Bước 3. Tính hàm lượng tro lẫn. (áp dụng khi tính bài toán có lẫn tro nhiên liệu). 10
Khi sử dụng nhiên liệu là than phải tính hàm lượng tro lẫn trong clanhke theo P. A.B công thức: q = (%). (I) 100.100 Bước 4: Chọn hàm lượng các khoáng và tính các hệ số. Bước 5: Tính toán phối liệu. - Với bài toán phối liệu không lẫn tro nhiên liệu, ta sử dụng bảng thành phần hoá nguyên liệu chưa nung đã chuyển về 100%. - Với bài toán phối liệu có lẫn tro nhiên liệu, ta sử dụng bảng thành phần hoá nguyên liệu đã nung (tức là thành phần hoá của clanhke). Bước 6: Lập bảng thành phần hóa học của nguyên liệu, phối liệu và clanhke. Bước 7: Tính các hệ số KH, n và p. Tính thành phần khoáng của clanhke, hàm lượng pha lỏng và tít phối liệu. Sau đó kiểm tra các hệ số tính toán và hệ số lựa chọn. Bước 8: Tính tiêu hao nguyên vật liệu cho 1 đơn vị khối lượng clanhke. Bước 9: Nhận xét bài toán phối liệu. 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: - Biết lựa chọn các thông cơ bản phù hợp. - Nắm vững các bước tính bài toán phối liệu và tính được bài toán tính phối liệu. Trình tự: - SV nhận đề đồ án (phiếu giao đề và tài liệu hướng dẫn); - Đọc yêu cầu nhiệm vụ đồ án và và tài liệu hướng dẫn; - Phản hồi khi có những vấn đề chưa hiểu, thiếu hoặc không phù hợp…; - Lựa chọn các thông cơ bản phù hợp. - Thực hiện tính toán bài toán phối liệu Yêu cầu: - SV đọc hiểu được nội dung yêu cầu thực hiện. Trình bày được các nội dung hướng dẫn. - Biết lựa chọn các thông cơ bản phù hợp. - Nắm vững các bước tính bài toán phối liệu và tìm ra tỉ lệ pha trộn phù hợp. III. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT: BUỔI 09-14 Giới thiệu: 11
Phần này sinh viên cần tính toán cân bằng vật chất để tìm ra năng suất của từng máy móc thiết bị theo sơ đồ dây chuyền đã lựa chọn Mục tiêu: Tìm được năng suất thiết bị theo sơ đồ dây chuyền đã lựa chọn. Nội dung chính 1. Giao nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: Hiểu biết chế độ làm việc của từng công đoạn và sự hao hụt tại từng vị trí máy móc cũng như sự biến đổi lý hóa của hỗn hợp nguyên liệu qua mỗi công đoạn gia công chế biến. Trình tự: - Giao nhiệm vụ thực hiện cho sinh viên trong nhóm (phiếu giao đề và tài liệu hướng dẫn); - Trình bày tổng quát các nội dung yêu cầu cần thực hiện của đồ án: I. Chế độ làm việc của nhà máy 1. Đặc điểm quá trình sản xuất xi măng của nhà máy Quá trình sản xuất tối ưu nhất là nhà máy làm việc liên tục, tận dụng tối đa công suất thiết kế của dây chuyền và công suất làm việc của máy móc, tức là các thiết bị và máy móc sản xuất phải hoạt động thường xuyên, liên tục đặc biệt là ở công đoạn nung luyện clanhke và công đoạn sấy nguyên vật liệu, nhiên liệu bởi vì mỗi lần nhóm lại lò thì rất tốn kém và mất nhiều thời gian. Nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lò quay (theo phương pháp khô và phương pháp ướt) cũng giống như nhà máy sản xuất theo công nghệ khác như công nghệ lò đứng, cũng bao gồm các khâu chính là: khâu chuẩn bị phối liệu, khâu nung phối liệu thành clanhke xi măng và khâu cuối là nghiền mịn clanhke xi măng đồng thời phối hợp với tỉ lệ phụ gia thích hợp tạo thành xi măng. ở nhà máy sản xuất xi măng theo công nghệ lò quay thì sự khác biệt cơ bản nhất là khâu nung clanhke. Lò quay nung clanhke là thiết bị nhiệt có khoảng không làm việc ở dạng ống thiết diện tròn. Đây là loại lò hoạt động liên tục, cho năng suất và chất lượng xi măng khá cao. Trong dây chuyền sản xuất thì chế độ làm việc cũng như yêu cầu kỹ thuật đối với từng loại thiết bị, máy móc có sự khác nhau thậm chí còn có thể làm việc độc lập với nhau. Vì vậy với mỗi công đoạn cần thiết phải có một hệ thống dự trữ nguyên liệu trung gian, phổ biến là hệ thống các xi lô. Tuy nhiên để tận 12
dụng tối đa khả năng làm việc của các thiết bị ta nên lựa chọn và lắp đặt các loại máy móc sao cho phù hợp với công suất dây chuyền và yêu cầu kỹ thuật của nó. Để cho việc quản lý sản xuất được thuận lợi người ta thường chia các khâu của dây chuyền sản suất thành các phân xưởng sản xuất, mỗi phân xưởng sẽ đảm nhận một chức năng riêng của mình. Thông thường gồm ba phân xưởng chính là: - Phân xưởng chuẩn bị phối liệu - Phân xưởng nung luyện - Phân xưởng nghiền 2. Chọn chế độ làm việc của nhà máy A. Lập chế độ làm việc cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu: - Số ngày bảo dưỡng, sửa chữa: 45 ngày/năm - Số ngày nghỉ lễ, Tết: 10 ngày/năm - Tổng số ngày làm việc trong năm 365 - (45+10) = 310 ngày/năm - Mỗi ngày làm việc 3 ca, mỗi ca làm việc 8h/1 ca - Riêng công đoạn đập và vận chuyển về kho thì làm việc 2 ca/ ngày B. Lập chế độ làm việc cho phân xưởng nung luyện clanke: - Phân xưởng yêu cầu thiết bị máy móc làm việc liên tục, không có ngày nghỉ lễ, Tết, Chủ nhật mà chỉ có thời gian nghỉ sửa chữa bảo dưỡng. - Số ngày sửa chữa bảo dưỡng máy móc: 15 ngày/năm - Không có ngày nghỉ lễ tết - Tổng số ngày làm việc trong năm: 365 – 15 = 350 ngày/năm - Mỗi ngày làm việc 3 ca, thời gian là 8h/1 ca C. Lập chế độ làm việc cho phân xưởng nghiền clanke và đóng bao xi măng: 1. Công đoạn nghiền ủ clanke: - ở công đoạn này không nghỉ chủ nhật. - Số ngày nghỉ sửa chữa bảo dưỡng: 45 ngày/năm - Số ngày nghỉ lễ, Tết: 10 ngày/năm - Tổng số ngày làm việc trong năm: 365 – (45+10) = 310 ngày/năm - Mỗi ngày làm việc 3 ca, mỗi ca 8h 2. Công đoạn đóng bao xi măng - ở công đoạn này không nghỉ chủ nhật. - Số ngày nghỉ lễ, Tết: 10 ngày - Số ngày nghỉ sửa chữa bảo dưỡng: 20 ngày/năm - Tổng số ngày làm việc trong năm: 365 – (10+20) = 335 ngày/năm 13
- Mỗi ngày làm việc 3 ca, mỗi ca 8h Bảng tổng hợp chế độ làm việc của nhà máy Số ngày Số ca Số Số ngày Số ngày làm việc Số ngày làm việc giờ nghỉ sửa nghỉ lễ, trong làm việc làm chữa Tết năm việc Phân xưởng chuẩn bị 365 45 10 310 930 7440 phối liệu Phân xưởng nung 365 45 0 350 1050 8400 clanke Công Phân đoạn 365 45 10 310 930 7440 xưởng nghiền ủ nghiền clanke clanke và Công đóng bao xi đoạn đóng 365 20 10 335 1005 8040 măng bao xi măng 3. Lựa chọn hao hụt có các thiết bị II.Tính cân bằng vật chất Nguyên tắc: Tính từ dưới tính ngược lên từ phân xưởng nung dựa vào năng suất yêu cầu, sự hao hụt và biết đổi thành phần, độ ẩm tại từng vị trí. Riêng với phân xưởng nghiền và đóng bao thì tính xuôi từ trên xuống dựa vào năng suất clanke ra khỏi lò. A. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng nung clanke xi măng: - Viết Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng nung clanker và tính cân bằng vật chất -Tính cân bằng vật chất cho tuyến gia công than B. Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng chuẩn bị phối liệu - Viết Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng chuẩn bị phối liệu và tính cân bằng vật chất C. Tính cân bằng vật chất cho tuyến gia công clanke (nghiền và đóng bao) 14
- Viết Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng nghiền và đóng bao và tính cân bằng vật chất D. Thống kê cân bằng vật chất cho toàn nhà máy Ví dụ: Tính cân bằng vật chất cho phân xưởng nung clanke xi măng: - Viết Sơ đồ dây chuyền công nghệ phân xưởng chuẩn bị phối liệu Công suất thiết kế của nhà máy là Q=2000 tấn/ngày đêm Q=700000 tấn/năm. Do đó: 1.1. Khối lượng clanke tại xilô ủ là Q, khi đó khối lượng clanke trước xilô ủ là Q1II , hao hụt tại xi lô ủ là 0,05%: 100 Q1II = 700.000  = 700.350 (tấn/năm) 100 − 0,05 15
1.2 Khối lượng clanke trước băng tải gầu là Q3II , với hao hụt tại băng tải gầu là 0,1% 100 Q2II = 700.911  = 700.700 (tấn/năm) 100 − 0,1 1.4. Khối lượng clanke trước máy đập búa là Q 4II , với hao hụt tai máy đập búa là 0,1% 100 Q3II = 701613  = 701.402 (tấn/năm) 100 − 0,1 1.5. Khối lượng clanke trước thiết bị làm lạnh kiểu ghi là Q5II ( clanke vừa ra khỏi lò nung), vơi hao hụt là 0,1% thì: 100 Q4II = 701.863  = 702.103 (tấn/năm) 100 − 0,1 1.6. Khối lượng phối liệu trước lò nung và xyclôn trao đổi nhiệt là Q6II .  (1 + w)  (1 − q ) 100 100 Q5II = Q4II   100 − k1 100 − MKN Trong đó: q: là hàm lượng tro lẫn trong clanke: q=2,56% k1: hao hụt theocả hệ thống, k1=1%; MKN: lượng mát khi nung củaphối liệu: MKN=35,92% w: Độ ẩm phối liệu; w=0,5% 100 100  2,56  Q5II = 702.103   (1 + 0,005)  1 −  100 − 1 100 − 35,92  100  = 1.078.743 ( tấn/năm) 1.7. Khối lượng bột phối liệu trước gầu nâng 1 là Q7Ii , với hao hụt là 0,08% thi ta có: 100 100 Q6II = Q5II  = 1.078.743  = 1.079.607 (tấn/năm) 100 − 0,08 100 − 0,08 1.8 Khối lượng bột phối liệu trước máng khí động là Q8II , hao hụt tại thiết bị là 0,05%, ta có: 16
100 100 Q7II = Q6II  = 1.079.607  = 1.080.145 (tấn/năm) 100 − 0,05 100 − 0,05 1.9 Khối lượng bột phối liệu trước cấp liệu rung là Q9II , với hao hụt tại đây là 0,1%, thì ta có: 100 100 Q8II = Q7II  = 1.080.145  = 1.080.687 (tấn/năm) 100 − 0,1 100 − 0,1 1.10 Khối lượng bột phối liệu tại Xylô đồng nhất là Q10 . Hao hụt hệ thống là 0,05% II 100 100 Q9II = Q8II  = 1.080.687  = 1.081.228 (tấn/năm) 100 − 0,05 100 − 0,05 Tính cân bằng vật chất cho tưyến gia công than Khối lượng than trước khi đốt là: với độ ẩm của than trước khi nghiền sấy là 7%; sau khi nghiền sấy là 0,5% 1 + 0,005 QT = 700.000 P = 700.000  0,151 = 99279 (tấn/năm) 1 + 0,07 1.11. Khối lượng than trước hệ thống bunke chứa và định lượng là QT 1 , với hao hụt là 0,08% thì 100 QT 1 = QT  = 99.358(tấn/năm) 100 − 0,08 1.12. Khối lượng than trước khi đưa vào máy nghiền sấy trục đứng là QT 2 . Độ ẩm của than trước khi nghiền là 7%, sau nghiền sấy là 0,5 %. Hao hụt tại máy nghiền sấy là 0,1%. Ta có: 100 100 100 1 + 0,07 QT 2 = QT 1   = 99358   = 105891 (tấn/năm) 100 − ki 100 − W 100 − 0,1 1 + 0,005 1.13. Khối lượng than trước băng tải cao su là QT 3 . Hao hụt tại băng tải cao su là 0,05%. Khi đó ta có: 100 100 QT 3 = QT 2  = 105891 = 105943 (tấn/năm) 100 − 0,05 100 − 0,05 1.14 Khối lượng than trước cấp liệu là QT 4 , hao hụt tại cấp liệu là 0,05% 100 100 QT 4 = QT 3  = 105943 = 105996 (tấn/năm) 100 − 0,05 100 − 0,05 17
1.15. Khối lượng than trước khi đưa vào phiễu chứa là QT 5 , với hao hụt tại phiễu 100 100 chứa là 0,05%, thì: QT 5 = QT 4  = 105996 = 106050 (tấn/năm) 100 − 0,05 100 − 0,05 Vậy khối lượng than cám 4 cần thiết để đưa vào dây chuyền là: QT 5 = 106050 (tấn/năm) 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: - Biết lựa chọn chế độ làm việc và độ ẩm phù hợp của nguyên liệu, phối liệu tại từng khâu gia công và lượng hao hụt phù hợp tại từng vị trí sản xuất. - Hiểu được cách tính toán cân bằng vật chất cho từng công đoạn theo sơ đồ dây chuyền của nhà máy. Trình tự: Đọc yêu cầu nhiệm vụ đồ án và và tài liệu hướng dẫn; Phản hồi khi có những vấn đề chưa hiểu, thiếu hoặc không phù hợp…; Lựa chọn chế độ làm việc và độ ẩm phù hợp của nguyên liệu, phối liệu tại từng khâu gia công và lượng hao hụt phù hợp tại từng vị trí sản xuất. Thực hiện tính toán cân bằng vật chất cho từng công đoạn theo sơ đồ dây chuyền của nhà máy đã được thông qua từ buổi trước Yêu cầu: - SV đọc hiểu được nội dung yêu cầu thực hiện. Trình bày được các nội dung hướng dẫn. - Biết lựa chọn chế độ làm việc phù hợp và các thông về độ ẩm phù hợp của nguyên liệu, phối liệu tại từng khâu gia công và lượng hao hụt phù hợp tại từng vị trí sản xuất. - Nắm vững các bước tính cân bằng vật chất. IV. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ (BUỔI 15-17) Giới thiệu: Phần này sinh viên cần tính toán cân bằng vật chất để tìm ra năng suất của từng máy móc thiết bị, số lượng và kích thước thiết bị chứa theo sơ đồ dây chuyền đã lựa chọn Mục tiêu: Tìm được số lượng, năng suất và kích thước của từng máy móc thiết bị theo sơ đồ dây chuyền đã lựa chọn. 18
Nội dung chính 1. Giao nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: Có kiến thức tổng hợp toàn bộ quá trình sản xuất xi măng. Nắm vững thiết kiến về các trang thiết bị trong dây chuyền sản xuất: thiết bị gia công, lò nung, thiết bị vận chuyển, thiết bị chứa, thiết bị lọc bụi, … gồm các thông số kỹ thuật, điều kiện sử dụng và nguyên tắc lựa chọn thiết bị. Trình tự: - Giao nhiệm vụ thực hiện cho sinh viên trong nhóm (phiếu giao đề và tài liệu hướng dẫn); - Trình bày tổng quát các nội dung yêu cầu cần thực hiện của đồ án - Nêu nguyên tắc lựa chọn thiết bị: + Thiết bị gia công: quan tâm đến kích thước và độ ẩm của nguyên liệu đầu vào và của sản phẩm đầu ra. + Lựa chọn loại thiết bị vận chuyển căn cứ vào loại vật liệu, phương vận chuyển. + Thiết bị vận chuyển băng tải: quan tâm tới vận tốc, góc nghiêng và loại vật liệu băng tải của thiết bị phụ thuộc vào kích thước và độ ẩm của vật liệu. + Lựa chọn thiết bị chứa căn cứ vào năng suất, loại vật liệu 2. Nhận nhiệm vụ Đồ án Công cụ: Phiếu giao nhiệm vụ và tài liệu hướng dẫn Kiến thức: - Biết tính các thông số cơ bản và lựa chọn thiết bị phù hợp năng suất yêu cầu của nhà máy. - Hiểu được nguyên tắc lựa chọn thiết bị Trình tự: - Đọc yêu cầu nhiệm vụ đồ án và và tài liệu hướng dẫn; - Phản hồi khi có những vấn đề chưa hiểu, thiếu hoặc không phù hợp…; - Lựa chọn thiết bị gia công phù hợp năng suất yêu cầu của nhà máy. - Tính và lựa chọn các thông số cần thiết cho thiết bị chứa, vận chuyển. Yêu cầu: - SV đọc hiểu được nội dung yêu cầu thực hiện. - Lựa chọn thiết bị gia công phù hợp năng suất yêu cầu của nhà máy. 19