Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa cao alumin phục vụ công nghiệp ximăng năng suất 12000 (tấn/năm)

29,1 - Chiều dày di (m) 0,295 0,23 0,12 0,005 Công thức tính li () 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 - li () 1,662 0,422 0,06 - di/lI () 0,177 0,545 2 - R= () R =0,177+0,545+2+0,121=2,844 ỳttbi -t'tbiỳ (0C) ỳttb1 -t'tb1ỳ ỳttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ - 7,0 8,9 6,6 - Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 - C () Công thức tính 0,2+60.10-6t 0,22 0,21 0,115 C () kết quả tính 0,26 0,22 0,21 0,115 Khối lượng vật liệu(kg/h) 1103,074 338,652 22,616 51,681 Chiều dài zôn này l (m) 3,272 3,272 3,272 3,272 Chiều rộng goòng (m) 1,8 1,8 1,8 1,8 F nền (m2) 5,889 5,889 5,889 5,889 Qtli (Kcal/h) 303986,8 67787,72 2005,2 267,449 Qtl (Kcal/h) 374047,169 Qtq (Kcal/h) 2184,547 Qtl + Qtq (Kcal/h) 376231,716 - Giai đoạn 1200 á 16000C đối với goòng lò: t1 = = 1400 (0C), t4 giả thiết = 55 (0C); Từ đó ang = 9,16( ) = 0,109() Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch với goòng lò giai đoạn 1200 á 16000C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ thép Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 tthép 1300 1316,5 1045 1064,2 55 72,2 55 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 tthép 1350 1358,2 1172,5 1182,1 550 558,6 - Chiều dày di (m) 0,295 0,23 0,12 0,005 Công thức tính li () 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 - li () 1,72 0,474 0,06 - di/lI () 0,171 0,484 2 - R= () R = 0,171+0,484+2+0,109 = 2,765 ỳ ttbi -t'tbiỳ (0C) ỳ ttb1 -t'tb1ỳ ỳ ttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ - 8,2 9,6 8,6 - Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 - C () Công thức tính 0,2+60.10-6t 0,22 0,21 0,115 C () kết quả tính 0,278 0,22 0,21 0,115 Khối lượng vật liệu(kg/h) 1103,074 338,652 22,616 51,681 Chiều dài zôn này l (m) 9,816 9,816 9,816 9,816 Chiều rộng goòng (m) 1,8 1,8 1,8 1,8 F nền (m2) 17,669 17,669 17,669 17,669 Qtli (Kcal/h) 413955,9 87341,87 2610,3 326,882 Qtl (Kcal/h) 504234,952 Qtq (Kcal/h) 8594,866 Qtl + Qtq (Kcal/h) 512829,819 -Giai đoạn lưu 16000C đối với goòng lò: t1 = 1600 (0C) t4 giả thiết = 65 (0C);Từ đó ang = 9,62 ( ) ; = 0,103 () Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch với goòng lò giai đoạn lưu 16000C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ thép Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 tthép 1490 1505,4 1210 1235,7 65 82,4 65 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 tthép 1545 1552,7 1350 1362,8 637,5 646,2 - Chiều dày di (m) 0,295 0,23 0,12 0,005 Công thức tính li () 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 - li () 1,759 0,51 0,06 - di/lI () 0,167 0,451 2 - R= () R = 0,167+0,451+2+0,103=2,723 ỳttbi -t'tbiỳ (0C) ỳttb1 -t'tb1ỳ ỳttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ - 7,7 12,9 8,7 - Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 - C () Công thức tính 0,2+60.10-6t 0,22 0,21 0,115 C () kết quả tính 0,289 0,22 0,21 0,115 Khối lượng vật liệu(kg/h) 1103,074 338,652 22,616 51,681 Chiều dài zôn này l (m) 4,908 4,908 4,908 4,908 Chiều rộng goòng (m) 1,8 1,8 1,8 1,8 F nền (m2) 8,834 8,834 8,834 8,834 Qtli (Kcal/h) 492495,015 100564,2 3025,575 386,315 Qtl (Kcal/h) 596471,105 Qtq (Kcal/h) 4979,871 Qtl + Qtq (Kcal/h) 601450,977 - Bảng tổng kết tổn thất nhiệt do goòng: Khoảng t (0C) Nhiệt tổn thất (Kcal/h) 25á200 31448,83 200á1000 184837,996 1000á1200 376231,716 1200á1600 512829,819 Lưu 1600 601450,977 Tổng 1706799,388 Do giả thiết là nền goòng được đốt nóng đến trạng thái dòng nhiệt ổn định nên nhiệt tích luỹ tính được tăng nhiều so với thực tế. Do đó cần nhân nhiệt tích luỹ với hệ số h. Lấy h = 0,6 Q6b =1706799,388.0,6 = 1024079,603(Kcal/h) 8. Các khoản tổn thất nhiệt không tính được:Q7b Nhiệt tổn thất không tính được lấy bằng 10 % các khoản nhiệt tổn thất tính được đối với zôn đốt nóng và zôn nung của lò tuynen. Q7b = 176372,310 + 184,906.B (Kcal/h) Bảng tổng kết các khoản nhiệt thu chi ở zôn đốt nóng và nung: Nhiệt thu,Qthu Giá trị (Kcal/h) Nhiệt chi,Qchi Giá trị (Kcal/h) Nhiệt cháy của nhiên liệu,Q1a 9959,9B Nhiệt bốc hơi Nước lý học,Q1b 4337,55 Nhiệt lý học của nhiên liệu,Q2a 44,1B Nhiệt đốt nóng hơi nước đến nhiệt độ khí thải ra lò,Q2b 685,26 Nhiệt lý học của khôngkhí cần cho quá trình cháy,Q3a 1106,304 Nhiệt do phản ứng hoá học khi nung sản phẩm, Q3b 667,313 Nhiệt lý học của khôngkhí lọt vào zôn đốt nóng và zôn nung,Q4a 108,931B Nhiệt cần để đốt nóng sản phẩm đến nhiệt độ nung,Q4b 690508,8 Nhiệt do sản phẩm mang vào,Q5a 7508,336 Nhiệt tổn thất theo khí thải,Q5b 1849,055.B Nhiệt do goòng mang vào,Q6a 8558,034 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh,Q6b 44111,89 Nhiệt tích luỹ ở nền goòng và nhiệt tổn thất qua mặt dưới goòng,Q7b 1024079,603 Các khoản tổn thất nhiệt không tính được,Q8b 176439,041+184,906.B Tổng 11218,965.B + 16066,37 Tổng 1940829,457 + 2033,961.B Qthu = Qchi 11218,965.B + 16066,37 = 1940829,457+ 2033,961.B B = 209,555 (Kg/h) - Bảng cân bằng nhiệt cho zôn đốt nóng và zôn nung Nhiệt thu Giá trị (Kcal/h) % Nhiệt chi Giá trị (Kcal/h) % Nhiệt cháy của nhiên liệu,Q1a 2087146,845 88,17 Nhiệt bốc hơi nước lý học ,Q1b 4337,55 0,18 Nhiệt lý học của nhiên liệu,Q2a 9241,375 0,39 Nhiệt đốt nóng hơi nước đến nhiệt độ khí thải ra lò,Q2b 685,26 0,03 Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy,Q3a 231686,472 9,79 Nhiệt do phản ứng hoá học khi nung sản phẩm, Q3b 667,313 0,03 Nhiệt lý học của khôngkhí lọt vào zôn đốt nóng và zôn nung,Q4a 22827,036 0,96 Nhiệt cần để đốt nóng sản phẩm đến nhiệt độ nung,Q4b 690508,8 29,18 Nhiệt do sản phẩm mang vào, Q5a 7508,336 0,32 Nhiệt tổn thất theo khí thải,Q5b 387330,796 16,37 Nhiệt do goòng mang vào,Q6a 8558,034 0,36 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh,Q6b 44111,89 1,86 Nhiệt tích luỹ ở nền goòng và tổn thất qua mặt dưới goòng,Q7b 1024079,603 43,28 Các khoản tổn thất nhiệt không tính được,Q8b 215105,494 9,09 Tổng Qthu 2367056,581 100 Tổng Qchi 2367056,154 100 - Quy đổi về đơn vị nhiên liệu tiêu chuẩn: Nhiệt trị của nhiên liệu QH = 9959,9 (Kcal/kg) Hệ số chuyển đổi q = (7000 kcal/h là nhiệt sinh của một kg nhiên liệu tiêu chuẩn) -Lượng dầu FO M40 tiêu tốn cho 1 tấn sản phẩm là: G = = =143,728 (Kg/tấn sp) - Chỉ tiêu tiêu hao nhiên liệu khi nung gạch cao nhôm theo nhiên liệu tiêu chuẩn là: B* = G.q = .100% = 20,5 (%) iI.2 Tính toán cân bằng nhiệt cho zôn làm nguội A.Các khoản nhiệt thu Nhiệt do sản phẩm và xe goòng mang từ zôn nung sang: - Lượng nhiệt này bằng tổng lượng nhiệt tích luỹ ở goòng và nhiệt đốt nóng từ zôn nung mang sang: Qtl = Qtl1 + Qtl2 + Qtl3 + Qtl4 + Qtl5 = 31270,3+182071,431+373987,7+504234,952+596471,105 = 1688035,488(kcal/h) Q1t = Q3b + Qtl = 690508,8+1688035,488 = 2378544,288(kcal/h) 2.Nhiệt lý học của không khí vào zôn làm nguội để làm nguội sản phẩm và những thành phần khác Q2t: - Lượng không khí được đốt nóng trong zôn làm nguội được dùng vào 2 mục đích: + Đốt cháy nhiên liệu B.La (Nm3/h) + Đem đi nơi khác x (Nm3/h) - Lượng không khí dùng đốt cháy nhiên liệu B.La đã được xác định qua cân bằng nhiệt của zôn đốt nóng và zôn nung: Q2t = (X + B.La).Ckk.tkk tkk = 25 0C La = 12,974 (Nm3/kg) ; Ckk = 0,311 (Kg/Nm3.oC) B = 209,475 (Kg/h) Q2t = X. Ckk.tkk + B.La.Ckk.tkk = X.0,311.25 + 209,475.12,974.0,311.25 (Kcal/h) Q2t = 7,775.X + 21130,340(Kcal/h) B. Các khoản nhiệt nhiệt chi: Tổn thất nhiệt qua tường và vòm Q1b: - Giai đoạn làm nguội nhanh 1600á800 0C đối với tường lò: t1 = = 1200 (0C) ; t4 giả thiết = 50 (0C); Từ đó ang = 9,68(); = 0,103 (). Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch đối với tường lò giai đoạn 1600á800 0C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 1130 1143,0 900 913,6 50 66,4 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 1165 1171,5 1015 1021,8 475 483,2 Chiều dày di(m) 0,23 0,23 0,12 Công thức tính lI () 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 li () 1,683 0,443 0,06 di/li() 0,137 0,519 2 R=() R = 0,137+0519+2+0,103=2,759 ỳ ttbi -t'tbiỳ (0C) ỳ ttb1 -t'tb1ỳ ỳ ttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ 6,5 6,8 8,2 Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 F (m2) 5,89 Q (Kcal/h) 2455,056 - Giai đoạn làm nguội nhanh 1600á800 0C đối với vòm lò: t1 = 1200 (0C) ; t4 giả thiết = 50 (0C); Từ đó ang = 10,75 (); = 0,093 (). Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch cho vòm lò giai đoạn 1600á8000C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 1125 114,8 900 97,6 50 63,5 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 1162,5 111,4 1012,5 1016,3 475 481,7 Chiều dày di(m) 0,23 0,23 0,12 Công thức tính li () 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 li () 1,682 0,443 0,06 di/lI 0,137 0,520 2 R= () R = 0,137+0,520+2+0,093=2,749 ỳttbi -t'tbiỳ (0C) ỳttb1 -t'tb1ỳ ỳttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ 8,9 3,8 6,7 Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 F (m2) 15,804 Q (Kcal/h) 6611,350 - Giai đoạn làm nguội chậm 800 á 100 0C đối với tường lò: t1 = = 450 (0C) t4 giả thiết = 45 (0C) ; Từ đó ang = 9,1 (); = 0,11 (). Giai đoạn làm nguội nhanh 800 á 100 0C đối với tường lò Vật liệu Sa mốt Samốt nhẹ Gạch đỏ Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 370 380,7 115 132,4 45 44,2 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 410 415,4 242,5 251,2 80 79,6 Chiều dày di(m) 0,23 0,115 0,115 Công thức tính li () 0,6+55.10-5t 0,09+12,5.10-5t 0,4+4,4.10 -5.t li () 0,826 0,120 0,404 di/li () 0,279 0,956 0,285 R= () R = 0,279+0,956+0,285+0,11=1,629 ỳ ttbi -t'tbiỳ (0C) ỳ ttb1 -t'tb1ỳ ỳ ttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ 5,4 8,7 0,4 Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 F (m2) 14,724 Q (Kcal/h) 3660,663 - Giai đoạn làm nguội 800á 100 0C đối với vòm lò: t1 = 450 (0C) t4 giả thiết = 45 (0C) . Từ đó ang =9,1 (); = 0,11 (). Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch cho vòm lò giai đoạn 800á1000C Vật liệu Samốt Samốt nhẹ Bông xỉ Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 380, 385,3 150 162,4 45 52,9 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi (0C) ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 415 417,6 265 271,2 97,5 101,5 Chiều dày di(m) 0,23 0,115 0,025 Công thức tính li () 0,6+55.10-5t 0,09+12,5.10-5t 0,06 li () 0,828 0,123 0,06 di/lI 0,278 0,934 0,417 R= () R = 0,278+0,934+0,417+0,11=1,738 ỳ ttbi -t'tbiỳ (0C) ỳ ttb1 -t'tb1ỳ ỳ ttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ 2,6 6,2 4,0 Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 F (m2) 37,464 Q (Kcal/h) 8730,104 Tổn thất nhiệt qua tường và vòm ở zôn làm nguội: Khoảng t (oC) Nhiệt tổn thất (Kcal/h) Qua tường Qua vòm 1600á800 2455,056 6611,350 800á100 3660,663 8730,104 Tổng 6115,719 15341,454 Q1c 21457,173 2.Tổn thất nhiệt do sản phẩm và nền goòng mang ra Q2c: Q2c = Q2c1 + Q2c2 (Kcal/h) Gsp = 1458 (kg/h) Csp: tỷ nhiệt của sản phẩm xếp ra lò ở tsp ( Kcal/kg.độ) Lấy tỷ nhiệt của gạch cao nhôm là: Csp= 0,2 + 60.10-6.t = 0,2 + 60.10-6.100 = 0,206 (Kcal/kg,độ) tsp : nhiệt độ sản phẩm ra lò (0C) tsp = 100 (0C) Q2c1 = Gsp.Csp.tsp (Kcal/h) Q2c1 = 1458.0,206.100 = 30034,8 (Kcal/h) Q2c2 = (Kcal/h) Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ Thép Gi (kg/h) 1103,074 338,652 22,616 51,681 Ci () 0,206 0,22 0,21 0,115 ti (0C) 100 100 100 35 Q2c2i (Kcal/h) 22721,8 7449,2 474,6 208,016 Q2c2 (Kcal/h) 30853,616 Q2c = Q2c1 + Q2c2 = 30034,8+30853,616 =60888,416(Kcal/h) 3.Tổn thất nhiệt tích luỹ và truyền qua mặt dưới của nền goòng Q3c: - Giai đoạn 1600 á 8000C đối với goòng lò: t1 = = 1200 (0C) t4 giả thiết = 50 (0C) . Từ đó ang = 8,6(); = 0,116 () Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch với goòng lò giai đoạn 1600 á 8000C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ thép Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 tthép 1110 1128,3 880 896 50 63,1 50 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 tthép 1155 1164,2 995 1003 465 471,6 - Chiều dày di(m) 0,295 0,23 0,12 0,005 Công thức tính li ( ) 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 - li ( ) 1,681 0,439 0,06 - di/li () 0,175 0,524 2 - R= () R = 0,175+0,524+2+0,116=2,816 ỳttbi -t'tbiỳ (0C) ỳttb1 -t'tb1ỳ ỳttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ - 7,1 0,5 0,8 - Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 - Ci () Công thức tính 0,2+60.10-6t 0,22 0,21 0,115 Ci () kết quả tính 0,267 0,22 0,21 0,115 Khối lượng vật liệu ,Gi(kg/h) 1103,074 338,652 22,616 51,681 Chiều dài zôn này (m) 6,544 6,544 6,544 6,544 Chiều rộng goòng (m) 1,8 1,8 1,8 1,8 F nền (m2) 11,779 11,779 11,779 11,779 Qtli (Kcal/h) 340148,665 74119,54 2206,89 297,166 Qtl (Kcal/h) 416772,251 Qtq (Kcal/h) 4810,316 Qtl + Qtq (Kcal/h) 421582,567 - Giai đoạn 800 á100 0C đối với goòng lò: t1 = 4500C; t4 giả thiết = 400C; Từ đó ang = 8 (); = 0,125 () Xác định nhiệt độ trung bình từng lớp gạch với goòng lò giai đoạn 800 á100 0C Vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ thép Nhiệt độ mặt ngoài gạch ti (nhiệt độ giả sử), t'i (nhiệt độ tính toán) t2 t'2 t3 t'3 t4 t'4 tthép 410 424,2 310 360,5 40 41,5 40 Nhiệt độ trung bình lớp gạch ttbi ttb1 t'tb1 ttb2 t'tb2 ttb3 t'tb3 t thép 430 437,1 360 360,5 175 175,8 - Chiều dày di(m) 0,295 0,23 0,12 0,005 Công thức tính lI ( ) 1,45+20.10 -5.t 0,24+20.10 -5.t 0,06 - li ( ) 1,536 0,312 0,06 - di/li () 0,192 0,737 2 - R= () R = 0,192+0,737+2+0,125=3,054 ỳ ttbi -t'tbiỳ (0C) ỳ ttb1 -t'tb1ỳ ỳ ttb2 -t'tb2ỳ ỳ ttb3 -t'tb3ỳ - 7,1 0,5 0,8 - Đánh giá kết quả Chấp nhận t2 Chấp nhận t3 Chấp nhận t4 - C () Công thức tính 0,2+60.10-6t 0,22 0,21 0,115 C () kết quả tính 0,224 0,22 0,21 0,115 Khối lượng vật liệu ,Gi(kg/h) 1103 338,6 22,6 51,681 Chiều dài zôn này,li (m) 16,36 16,36 16,36 16,36 Chiều rộng goòng (m) 1,8 1,8 1,8 1,8 F nền (m2) 29,448 29,448 29,448 29,448 Qtli (Kcal/h) 106240,96 26817,12 830,55 273,733 Qtl (Kcal/h) 134126,363 Qtq (Kcal/h) 3953,399 Qtl + Qtq (Kcal/h) 138079,762 Bảng tổng kết tổn thất nhiệt do goòng Khoảng t (0C) Nhiệt tổn thất (Kcal/h) 1600á800 421582,567 800á100 138079,762 Q3c 559662,329 4.Nhiệt của không khí nóng dùng cho quá trình cháy Q4c: Khoản nhiệt Q4c có thể lấy theo khoảng nhiệt thu tương ứng của zôn đốt nóng và zôn nung. Q4c = Q3a = 1106,034.B (Kcal/h ) Q4c = 1106,034.209,555 = 231831,535(Kcal/h) 5. Nhiệt của không khí lấy đi dùng vào các mục đích khác Q5c : Q5c = X.Ckk.tkk (Kcal/h) x: Lượng khí nóng được lấy đi (Nm3/h) tkk, Ckk: : Nhiệt độ và tỷ nhiệt của không khí nóng được lấy đi. Q5c = X.0,31.275 = 85,25.X(Kcal/h) 6. Nhiệt tổn thất không tính được Q6c Khoản nhiệt này lấy bằng 10% tổng lượng nhiệt chi đã tính được: Q6c = 87369,439 + 8,525.X (Kcal/h). Các khoản nhiệt thu chi ở zôn làm nguội Nhiệt thu,Qthu Kcal/h Nhiệt chi,Qchi Kcal/h 1. Nhiệt do sản phẩm mang từ zôn nung sang,Q1t 2378544,288 1. Tổn thất qua tường, vòm,Q1c 21457,173 2. Nhiệt do không khí vào zôn làm nguội để làm nguội sản phẩm và những thành phần khác,Q2t 7,775.X + 21130,340 2.Tổn thất do sản phẩm và nền goòng mang ra,Q2c 60888,416 3.Tổn thất qua mặtdưới của nền goòng,Q3c 559662,329 4.Nhiệt của không khí nóng dùng cho quá trình cháy,Q4c 231831,535 5.Nhiệt của không khí lấy đi dùng vào các mục đích khác,Q5c 85,25.X 6. Nhiệt tổn thất không tính được,Q6c 87369,439 + 8,525.X Tổng 7,775.X+2399674,628 Tổng 961063,829+93,775.X X (Nm3/h) 16728,033 Qthu= Qchi 7,775.X+2399674,628 = 961063,829 + 93,775.X X = 16728,033 (Nm3/h) Bảng cân bằng nhiệt cho zôn làm nguội Nhiệt thu Kcal/h % Nhiệt chi Kcal/h % Nhiệt do sản phẩm mang từ zôn nung sang,Q1t 2378544,288 94,02 Tổn thất qua tường, vòm,Q1c 21457,173 0,85 Nhiệt do không khí vào zôn làm nguội để làm nguội sản phẩm và những thành phần khác,Q2t 151190,797 5,98 Tổn thất do sản phẩm và nền goòng mang ra,Q2c 60888,416 2,41 Tổn thất qua mặt dưới của nền goòng,Q3c 559662,329 22,123 .Nhiệt của không khí nóng dùng cho quá trình cháy,Q4c 231686,472 9,16 Nhiệtcủa không khí nónglấy đi dùng vào các mục đích khác,Q5c 1426064,813 56,37 Nhiệt tổn thất không tính được,Q6c 229975,920 9,09 Tổng 2529735,085 100 Tổng 2529735,124 100 chương iii Tính và chọn các thiết bị phụ trợ lò nung iii.1..Hầm sấy - Hầm sấy được xây bằng các vật liệu như sau: Tường lò được xây bằng gạch đỏ dày 345 (mm). Vòm lò được làm phẳng bằng bê tông cốt thép dày 120 (mm) . Lớp trên vòm được lát gạch đỏ dày 115 (mm). Sức chứa của hầm sấy là 10 xe. Chiều rộng bên trong hầm là 1,83 (m) Chiều dài hầm 10.1,83 = 18,3 (m) Chiều cao bên trong hầm ( tính từ mặt goòng là 0,9 m) Nhiệt độ vào 180 oC Nhiệt độ ra 80 oC Cửa vào và ra là cửa cuốn Goòng được đưa vào lò bằng kích đẩy thuỷ lực, được chuyển tới lò nung bằng xe phà. Iii.2.ống khói Các số liệu: +Lượng khí thải 209,555.28,447 = 5961,21 (N) +Nhiệt độ nền ống khói t = 200 oC + Nhiệt độ môi trường xung quanh +Chiều cao ống khói chọn H = 30 m +Khói này do quạt hút và đẩy ống khói ra ngoài, + Vỏ ống khói được làm bằng thép trong có lớp bông cách nhiệt. iii.3.Thiết bị đẩy goòng Tên vật liệu Cao nhôm Cao nhôm nhẹ Bông xỉ Thép Khối lượng (tấn/lò) 84,499 22,012 1,470 3,359 Ggoòng 111,34 Sức chứa của lò là: Gc = 94,75 (tấn/lò) Khối lượng của goòng và của gạch trong lò là: G = Ggoòng + Gc = 111,34 + 94,75 = 206,09 (tấn/lò) Hệ số ma sát giữa bánh xe và đường ray f = 0,11 Lực ma sát: F = f.G = 0,11.206,09 = 22,670 (tấn) Để đẩy được xe goòng này thì máy phải thắng được lực ma sát trên. Chọn máy đẩy thuỷ lực, loại này có ưu điểm là lực đẩy của nó tăng dần khi bắt đầu đẩy và giảm dần khi ngừng chạy. Do đó xe goòng chạy êm, không bị đột ngột chạy hoặc dừng, tránh hiện tượng xô gạch. Chọn máy đẩy thuỷ lực có thông số như sau: Lực đẩy : 40 tấn Chiều dài đẩy : 2,5 m áp lực dầu trong pít tông : 200 atm Tiết diện ngang của xi lanh : 2000 mm - Đối với hầm sấy chọn thiết bị đẩy goòng như sau: Lực đẩy : 20 tấn Tốc độ đẩy : 1,2 m/phút áp suất dầu :1,2 m iii.4. Vòi phun -Chọn vòi phun áp suất thấp loại stanproekt. Năng suất của tất cả các vòi phun : B = 209,555 (kg/h) = 0,058 (kg/s) -Tổng đường kính ống dẫn FO M40 trong hệ thống vòi phun . d=2. (mm) [XI-155] Trong đó : F: tiết diện lỗ thoát dầu. F= (m2) [XI-155] r: là khối lượng riêng của dầu FO M40 ở 250C (r =938 kg/m3) w:tốc độ của dầu w= 0,1á0,8 (m/s), chọn w=0,5 (m/s). ịF = = 123,67 .10-6(m2) =123,67 (mm2) ịd = 2.= 12,6 (mm) - Chọn số lượng vòi phun: + Zôn nung dài :14,72(m) +Số goòng chứa trong zôn nung là : N = = 8 (goòng) - Vòi đốt được bố trí ở hai đầu xe và giữa xe nên số vòi cần bố trí là n=34 vòi - Đường kính cuả một vòi phun là: dv = = 0,371(mm) - Năng suất của một vòi phun là: B1 = = 1,706.10-3 (kg/s) III.5. THIếT Bị Hâm nóng dầu Lượng nhiệt cần cung cấp để hâm nóng dầu đến nhiệt độ tn = 90 0C Q = B.Cn.(tn – tkk) (Kcal/h) Trong đó B : lượng nhiên liệu cần dung trong 1 giờ , B = 209,555 Kg/h Cn: nhiệt dung của nhiên liệu ,Cn = 0,49 Kcal/kg.0C tn : nhiệt độ dầu sau khi hâm nóng , tn = 90 0C tkk: nhiệt độ không khí ,tkk = 250C Q = 209,555.0,49.(90-25) = 6674,327 ( Kcal/h )= 7,75 (Kw) Chọn thiết bị hâm nóng dạng ruột gà dùng năng lượng điện Công suất P = 1,1. 7,75 = 8,5 Kw iii.6.Quạt 1. Quạt hút khí thải lò nung. Dùng 2 quạt mắc song song , một quạt chạy một dự phòng . Lưu lượng quạt : 28,447.209,555 = 5958, 935 (Nm3/h) Xác định trở lực quạt cần phải thắng. *Trở lực trong lò nung -Trở lực tại zôn nung +Trở lực do ma sát : Trong đó : D là đương kính tương đương : = 1,2 (m) L = 14,72 m .Chiều dài zôn nung W= 3m/s. Vận tốc khí trong lò. =0,05 .Hệ số ma sát. 0,207 (N/m2) =0,571(N/m2) +Trở lực do lớp xếp : Hệ số cản : = 0,45.L = 0,45.14,72 = 6,624 5,962 (N/m2) - Trở lực tại zôn đốt nóng +Trở lực do ma sát : L: Chiều dài zôn đốt nóng; L= 15,54 m D = 1,2 m = 612,5 0C = 0,437 (Kg/) =1,273 (N/m2) + Trở lực do lớp xếp : (N/; 0,45.L = 0,45.15,54 = 6,993 (N/m2) =13,752 (N/m3) Vậy trở lực trong lò là : h1 = 0,571+5,962 + 1,273 + 13,752 = 21,558 (N/. *Trở lực ống dẫn Ông dẫn nối với lò gồm 12 ống chia làm 2 bên lò, bố trí sát nền goòng , đường kính mỗi ống d= 0,2 m. f = = 0,0314 (m2) +Trở lực do ma sát : (N/.Trong đó: 0,025. Hệ số ma sát. L = 3 m.Chiều dài ống dẫn. W - Vận tốc khí đi trong ống (m/s) = 4,4(m/s) = 2,977(N/ + Trở lực do thay đổi chiều hướng dòng khí : htl1 (N/ .Trở lực cục bộ ứng với góc vuông gờ tròn. Có 2 góc vuông : htl1 htl1 = 12,7 (N/ 2. 12,7 = 25,4 (N/ +Đột thu từ trong lò vào ống : (N/ 3,889 (N/ +Đột mở từ ống nhỏ vào ống trung tâm : d = 0,46m f == 0,166 (N/; 5,08(N/ +Tổng trở lực các ống: 12.(2,977 + 25,4 + 3,889 + 5,08) = 448,2 (N/. *ống trung tâm Đường kính d = 0,46 m , f = 0,166 m +Trở lực do ma sát : (N/; L = 6,5m ; D = 0,46m. Tốc độ khí đi trong ống : w = 9,97 (m/s) 0,025 hệ số ma sát 0,82 kg/m3 14,397 ( N/; +Trở lực do thay đổi chiều hướng dòng khí (N/; 65,207 ( N/; Có 3 góc vuông 3.65,207= 195,621 ( N/; 14,397 + 195,621 = 210,0 ( N/; Tổng trở lực ống dẫn: = 448,2 + 210,0 = 658,2 ( N/; +áp lực cần để tạo ra dòng chảy : +Trong lò: = ( N/; +Đường ống dẫn : 95,251 ( N/; +ống dẫn trung tâm : = 40,754 ( N/; Vậy tổng trở lực cần phải thắng: = 21,558 + 658,2 + 0,9 + 95,251 + 40,754 =816,663 ( N/=83,246 mm; Lấy 250C = 1,2 kg/ ở 25 thì 121,823 mm; Tra biểu đồ chọn quạt : Chọn quạt ly tâm P4- 706 Lưu lượng quạt L = 5958, 935 (m3/h) áp lực quạt 121,823 mm Số vòng quay n = 60 m/s Hệ số hữu ích h = 0,6 Tính công suất trục động cơ 3,03 (Kw) [II-47] Công suất điện trục động cơ thực tế dùng (k-Hệ số dự trữ, k=1,1 ) 2.Quạt chặn khí đầu lò và quạt chặn khí cuối lò: Số lượng : ở đầu lò và cuối lò bố trí 2 chiếc, trong đó 1 chiếc hoạt động và một chiếc dự phòng . + Các thông số kĩ thuật chính - Lưu lượng: L = 3600(m3/h) - áp lực quạt: H = 300 mm +Tra biểu đồ chọn quạt: Chọn quạt ly tâm P4-70 N04 Tốc độ w = 130 (rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,7 - Tính công suất điện trục động cơ: Nđc= Với hc : là hệ số truyền trục chọn hc =0,98 Nđc = = 4,4 (kw) - Công suất động cơ: N=k.Nđc với k là hệ số dự trữ, k=1,1 N=1,1.4,4 = 4,84 (kw) 3.Quạt làm nguội nhanh sản phẩm. -Tính lượng không khí cần thổi vào làm nguội nhanh . - Không khí được thổi vào zôn làm nguội có nhiệt độ 25 0C được lớp sản phẩm làm nóng lên đến nhiệt độ 500 0C. Phương trình cân bằng nhiệt: L1.r.c.(500-25) = G.Csp.(1600-800) Trong đó: +L1:là lượng không khí lạnh cần thổi vào (m3/h) +r:là khối lượng thể tích của không khí ở ttb1(Kg/m3) ttb1 = = 262,5 0C r = 1,3. = 0,663 (kg/m3) C: tỷ nhiệt của không khí ở ttb1 (Kcal/kg.độ). C = 0,79.C + 0,21. C = 0,79.0,3114 + 0,21.0,318 = 0,313 (kcal /kg.độ ) + G : là khối lượng gạch vào lò trong một giờ,G= 1458 (kg/h). ttb2 = = 1200 0C + Csp: tỷ nhiệt của sản phẩm (Kcal/kg.độ) Csp = 0,2 + 60.10-6.1200 = 0,272(Kcal/kg.độ) L1.0,663.0,313(500-25) = 1458.0,272.(1600-800) L1 = 3218,585 (m3/h) -Với lưu lượng L1 = 3218,585( m3/h) - áp lực quạt H = 120 mm H2O Căn cứ vào biểu đồ chọn quạt: Chọn quạt ly tâm P 4-70N0 6 Tốc độ w = 70 (rad/s) - Hệ số hữu ích h = 0,6 - Tính công suất trục động cơ: Nđc= (Kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc=0,95 Nđc= = 2,3 (Kw) K = 1,1 Vậy công suất động cơ N = k.Nđc = 1,1.2,3 = 2,53 (kw) 4. Quạt làm nguội chậm sản phẩm. - Lượng không khí cần thiết để làm nguội sản phẩm và các thành phần khác: L 2 = X + B.La = 16728,033 + 209,475.12,974 = 19445,76(m3/h). - Lưu lượng của quạt làm nguội chậm là: L3 = L2 - L1 = 19445,76- 3218,585 = 16227,175 (m3/h) Sử dụng 2 quạt mắc song song, một quạt chạy và một quạt dự phòng -áp lực H=200 mm L=16227,175 (m3/h) Căn cứ vào biểu đồ chọn quạt: Chọn quạt ly tâm P 4-70N0 8 Tốc độ w = 60 (rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,6 - Tính công suất trục động cơ: Nđc=(Kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc=0,95 Nđc= = 14,517 (kw) ; k = 1,1 - Công suất thực của động cơ: N = k.Nđc = 1,1. 14,517 = 15,968(kw) 5. Quạt cấp không khí nóng cho vòi đốt. Khí cung cấp cho vòi đốt được lấy từ zôn làm lạnh chậm, đối với vòi phun thấp áp lượng khí này chiếm khoảng 52 % trong hỗn hợp khí cấp vào để đốt nhiên liệu đến nhiệt độ là 2750C. - Lưu lương không khí cần thiết là: L4 = 0,52.B.La = 0,52.209,555.12, 974 = 1413,759(m3/h) Sử dụng 2 quạt mắc song song, một quạt chạy và một dự phòng +Các thông số: - Lưu lượng L = 1413,219 (m3/h) - áp lực quạt H = 100 mm H2O Tra biểu đồ chọn quạt: Chọn quạt P 4-70N0 2 Tốc độ w = 130(rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,7 - Tính công suất trục động cơ: Nđc = (Kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc = 0,95 Nđc= = 0,590(kw). Từ Nđc suy ra k = 1,2 - Vậy công suất động cơ: N = k.Nđc = 1,2.0,590 = 0,708 (kw). 6. Quạt hút khí lạnh cấp cho vòi đốt: Lượng khí này chiếm 48 % lượng không khí cấp cho vòi đốt. - Lưu lương không khí cần thiết là: L5 = 0,48.B.La = 0,48.209,555.12,974 = 1305,007 (m3/h) - áp lực quạt H=200 mm Chọn quạt: P 4-70N0 5 Tốc độ w = 70 (rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,77 - Tính công suất trục động cơ: Nđc= (kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc = 0,95 Nđc = = 1,017(kw). Từ Nđc suy ra k = 1,2 - Vậy công suất động cơ: N = k.Nđc = 1,2.1,017 = 1,220 (kw). 7.Quạt hút khí nóng ở zôn làm nguội đưa đi sấy. Sử dụng 2 quạt mắc song song, một quạt chạy và một dự phòng +Các thông số: - Lưu lượng của quạt: L6 = L2 - L4 =19445,76 - 1413,219 = 18032,541 (m3/h) - áp lực quạt H=200 mm H2O Chọn quạt ly tâm P 4-70 N012 Tốc độ w = 35 (rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,5 +Tính công suất trục động cơ: Nđc=(kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc= 0,95 Nđc= = 21,091 (kw) ; k = 1,1 - Vậy công suất động cơ: N = k.Nđc = 1,1.21,091= 23,20 (Kw) 8. Quạt làm mát goòng : - Lưu lượng 1400 (m3/h) - áp lực quạt H = 100 mm H2O Tra biểu đồ chọn quạt: Chọn quạt P 4-70N0 2 Tốc độ w = 130(rad/s) Hệ số hữu ích h = 0,7 - Tính công suất trục động cơ: Nđc = (Kw) hc hệ số truyền lực.Chọn hc = 0,95 Nđc= = 0,59(kw).; k = 1,2 - Vậy công suất động cơ: N = k.Nđc = 1,2.0,59 = 0,71 (kw). Phần Xây Dựng I. Giới thiệu địa điểm xây dựng nhà máy. Việc lựa chọn địa điểm dự kiến xây dựng nhà máy đã được giới thiệu trong phần mở đầu. ở đây chỉ giới thiệu lại một số chi tiết chính sau: Địa điểm xây dựng nằm trên địa phận thuộc xã Hương Sơn , huyện Lạng Giang tỉnh Bắc Giang nằm trên đường quốc lộ 1A 8km , cách Hà Nội khoảng 60 km . Tổng diện tích khu đất là: 11200 m2 Địa hình tương đối bằng phẳng. Nền móng đặt trên một phong thổ vững chắc, cường độ đất Rn = 1,5 – 2,5 kg/cm2. Hướng gió chủ đạo là hướng Đông – Nam, hướng gió Đông – Bắc là hướng gió phụ. II. Bố trí tổng mặt bằng nhà máy. Khu đất có hình chữ nhật: dài 140 m, rộng 80 m. Mặt bằng nhà máy được bố trí theo nguyên tắc phân vùng để hợp với dây chuyền công nghệ, trong từng vùng có tính đến hợp khối nhà. Nhà máy được phân ra làm bốn vùng chính: + Vùng sản xuất: Nơi bố trí các nhà máy và công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính của nhà máy. Đây là vùng quan trọng nhất của nhà máy nên khu đất này được ưu tiên về điều kiện địa hình, điạ chất cũng như về hướng. Vùng này bao gồm các nhà máy sản xuất chính như phân xưởng gia công nguyên liệu, phân xưởng tạo hình, sấy nung. Đặc điểm vùng này là sinh ra nhiều bụi, khói, tiếng ồn lớn nên được bố trí cuối hướng gió của đạo. + Vùng phụ trợ sản xuất: Nhà phụ trợ sản xuất như phân xưởng cơ khí, nhà cung cấp điện nước, nhiên liệu. Các nhà máy được bố trí dọc theo phân xưởng sản xuất chính. + Vùng trước nhà máy: Là nơi bố trí các nhà hành chính, cổng ra vào nhà ăn, hội trường, y tế, gara ô tô, xe đạp, xe máy, phòng bảo vệ. Vùng này đặt ở đầu hướng gió chủ đạo. + Vùng kho tàng: Về đặc điểm, vùng này không được ưu tiên về hướng, nhưng do đặc điểm và yêu cầu của dây chuyền công nghệ cho nên kho nguyên liệu, kho sản phẩm được gắn trực tiếp với bộ phận sản xuất. Việc phân vùng như trên có những ưu điểm: Phù hợp với khí hậu xây dựng ở nước ta, dễ bố trí mặt bằng khi thiết kế, bố trí đường giao thông nội bộ và đảm bảo môi trường cho nhà máy, dễ để khu đất mở rộng nhà máy sau này.Cách bố trí này có các nhuợc điểm như: Dây chuyền công nghệ kéo dài dẫn tới các hệ thống đường ống dẫn kéo dài theo, hệ số xây dựng và hệ số sử dụng thấp. Hợp khối: Nhà máy tính đến hợp khối một số nhà có những đặc tính sản xuất giống nhau với mục đích là nâng cao hệ số xây dựng, hệ số sử dụng, giảm giá thành và rút ngắn thời gian thi công. Cụ thể nhà máy đã hợp khối các nhà: Hội trường, nhà ăn, y tế, là một khối, nhà hành chính, phòng thí nghiệm thành một khối. Các khu vực để xe cũng được tính đến hợp khối. III. Kiến trúc các công trình. Đặc điểm của các nhà máy Silicat là sử dụng nhiều máy móc, thiết bị cơ khí gây bụi và tiếng ồn, bức xạ nhiệt. Vì vậy yêu cầu thiết kế các công trình một cách hợp lí sao cho tạo được sự thông gió, thoáng mát, thoát bụi và chống ồn nhằm giảm mức độ ô nhiễm cho người làm việc trong nhà máy. Nhà máy sử dụng hai dạng kết cấu chính đó là: + Kiểu kết cấu khung thép tiền khối. + Bê tông cốt thép. Trong đó ưu điểm nổi bật của nhà khung thép là tất cả các kết cấu có thể chế tạo trong nhà rồi mang ra hiện trường lắp ráp, rút ngắn thời gian thi công, sớm đưa công trình vào sử dụng. Khi tháo lắp nhà xưởng ta có thể tháo dỡ mà vẫn sử dụng được kết cấu cũ. Bảng tổng kết các công trình xây dựng trong nhà máy. STT Tên công trình Kết cấu Dài (m) Rộng (m) Cao (m) Diện tích (m2) 1 Phòng bảo vệ Bê tông cốt thép 3,6 3,6 3,6 12,96 2 Gara ô tô Khung thép tiền chế 9 6 3,6 54 3 Nhà xe đạp, xe máy Khung thép tiền chế 12 3,6 3,6 43,2 4 Nhà văn phòng, thí nghiệm Bê tông cốt thép 24 9 7,8 216 5 Hội trường, nhà ăn, y tế Bê tông cốt thép 18 9 7,8 162 6 Trạm biến thế Khung thép tiền chế 6 6 3,6 36 7 Trạm nước Khung thép tiền chế 6 6 3,6 36 8 Nhà nhiên liệu Khung thép tiền chế 6 6 3,6 36 9 Kho nguyên liệu Khung thép tiền chế 18 18 9,6 324 10 Nhà gia công nguyên liệu Khung thép tiền chế 18 18 24 540 11 Tạo hình, sấy nung sản phẩm Khung thép tiền chế 60 18 9,6 1080 12 Kho sản phẩm Khung thép tiền chế 12 18 9,6 216 13 Xưởng cơ khí Khung thép tiền chế 9 6 4,8 72 Tổng diện tích xây dựng là: 2828 m2 Các chỉ tiêu kỹ thuật của phương án thết kế: FKD : Diện tích khu đất 11200 m2 A : Diện tích xây dựng 2828 m2 B : Diện tích đường ô tô 2500 m2 C : Diện tích vườn hoa cây cảnh , hè thoát nước, vỉa hè: 1500 m2 Hệ số xây dựng: Trong đó: A: Tổng diện tích các công trình xây dựng m2 FKD: Diện tích khu đất. Hệ số sử dụng Đánh giá hệ số: + Hệ số xây dựng theo tiêu chuẩn đối với các nhà máy hóa chất là từ (25 –30), nhà máy dự kiến xây dựng Kxd là 25,3 %, phù hợp với tiêu chuẩn. Điều đó cho thấy rằng việc sử dụng đất hợp lý, không lãng phí đất, cũng không chật chội. + Hệ số sử dụng khu đất là 60,9% phù hợp tiêu chuẩn cho phép đối với nhà máy hóa chất (60 – 80) . Do nhà máy có hướng mở rộng sản xuất sau này nên hệ số trên là hợp lý. Phần Điện Nước I> Điện Điện được sử dụng trong nhà máy bao gồm: Điện chiếu sáng và điện chạy máy 1.Điện chiếu sáng: Tính theo phương pháp dùng hệ số lợi dụng. Kiểu chiếu sáng: Trực tiếp Hình thức chiếu sáng: Đều Loại đèn: Đèn tròn, đèn ống. Bố trí đối xứng tạo thành hình vuông. Dựa vào công thức tính quang thông của mỗi đèn. (lumen) Trong đó: F: Quang thông mỗi đèn (lumen) E: Tiêu chuẩn độ chiếu sáng nhỏ nhất (lux) S: Diện tích cần chiếu sáng (m2) K: Hệ số dự trữ Z:Hệ số chiếu sáng nhỏ nhất N: Số đèn h: Hệ số lợi dụng quang thông ở đây: Đại lượng S được tính theo từng công trình cần chiếu sáng các đại lượng còn lại được tra bảng. Số đèn N được chọn theo từng đặc điểm từng nhà. Thời gian sử dụng đèn chiếu sáng trong một ngày. + Làm việc 3 ca : 12 giờ + Làm việc 1 ca : 4 giờ Bảng tổng kết điện chiếu sáng. STT Tên công trình Tổng diện tích Chiếu sáng tiêu chuẩn Thiết bị chiếc sáng Chỉ số hình phòng Quang thông Điện thế Công suất Số bóng Thời gian Tổng công suất Ngày Năm m2 E(lux) I F V Kw N h h Kw 1 Phòng bảo vệ 12,96 10 đèn ống 0,6 85 220 0,04 4 12 4380 700,8 2 Nhà để xe đạp xe máy 43,2 10 đèn ống 0,9 227 220 0,04 5 12 4380 876 3 Nhà hành chính 162 50 đèn ống 2 1065 220 0,04 40 5 1500 2400 4 Hội trường nhà ăn 162 50 đèn ống 2 1065 220 0,04 40 5 1500 2400 5 Kho sản phẩm 162 10 đèn tròn 1,44 379 220 0,1 15 6 2070 3105 6 Tạo hình sấy nung 1080 50 đèn tròn 1,7 2842 220 0,1 20 12 4380 3105 7 Gia công nguyên liệu 540 10 đèn tròn 2,25 948 220 0,1 60 6 2070 12420 8 Kho nguyên liệu 324 10 đèn tròn 1,44 285 220 0,1 20 6 2070 4140 9 Nhiên liệu 36 10 đèn ống 0,6 237 220 0,04 4 12 4380 700,8 10 Trạm biến thế 36 10 đèn ống 0,6 237 220 0,04 4 12 4380 700,8 11 Trạm nước 36 10 đèn ống 0,6 237 220 0,04 4 12 4380 700,8 12 Xưởng cơ khí 72 20 đèn ống 0,8 379 220 0,04 10 6 2070 828 13 Gara ô tô 54 10 đèn ống 0,72 284 220 0,04 5 12 4380 876 14 đèn đường 10 đèn cao áp 380 0,5 15 12 4380 32850 15 S 71458,2 2> Điện chạy máy : Stt Động cơ Năng suất (tấn/h) Công suất (kw) Điện thế (v) Số lượng Thời gian (h/ngày) Thời gian (h/năm) Điện tiêu thụ(kw/ năm) 1 Máy đập hàm 4 20 380 1 8 60 1200 2 Máy nghiền begun 5 14 380 2 8 800 11200 3 Máy nghiền bi 2,5 75 380 1 8 1050 78750 4 Máy thái đất sét 3 20 380 1 8 700 14000 5 Máy sấy thùng quay 3 20 380 1 8 700 14000 6 Máy nghiền lồng lôxô 3 7,5 380 1 8 700 5250 7 Sàng rung 6 7,5 380 2 8 850 6375 8 Máy trộn 3,2 15 380 2 8 2070 31050 9 Máy ép thủy lực 5 85 380 2 8 1310 111350 10 Gầu nâng 3 2 380 6 16 2800 5600 11 Tiếp liệu đĩa 6 0,6 380 1 8 2100 1260 12 Máy lọc bụi tay áo 5 380 1 16 1050 5250 13 Cyclon 3 380 2 16 700 2100 14 Quạt hút khí thải 3,33 220 1 24 8400 27972 15 Quạt hút khí đi sấy 23,9 220 1 24 8400 200760 16 Quạt chăn khí đầu lò ,cuối lò 4,84 220 2 24 8400 81312 17 Quạt làm nguội nhanh 2,53 220 1 24 8400 21252 18 Quạt làm nguội chậm 15,97 220 1 24 8400 134148 19 Quạt cấp khí nóng cho vòi đốt 0,4 220 1 24 8400 3360 20 Quạt cấp khí lạnh cho vòi đốt 1,8 220 1 24 8400 15120 - - - - - - 771309 Lượng điện tiêu thụ không tính được ( một số thiết bị thí nghiệm ,thiết bị điều khiển van khí nén , thiết bị đẩy goòng …) ,lượng điện tiêu thụ này ta chọn bằng 5% lượng điện tính được . Như vậy ,lượng điện chạy máy là 771309 + 0,05. 771309 = 809874 kw/năm Tổng điện chạy máy và điện chiếu sáng là 809874 + 71458,2 = 881332 kw/năm II>nước . Cấp thoát nước. Nguồn nước sử dụng trong nhà máy là nước giếng khoan, đặc điểm nguồn nước giếng ở đây trong, ít tạp chất sắt và muối khoáng, hiện tại vẫn được dân cư xung quanh vùng này sử dụng cho mục đích sinh hoạt ăn uống, tắm giặt. Tuy nhiên để đảm bảo vệ sinh thì nước giếng khoan dùng cho sản xuất và sinh hoạt trong nhà máy được bơm lên tháp lọc nước, nước sạch sau khi lọc được đưa xuống các phân xưởng, nhà hành chính và các bộ phận khác nhờ ống dẫn. Nước thải của nhà máy không đáng kể và không chứa các hóa chất độc hại đối với môi trường. Vì vậy nước thải sẽ được thoát ra theo đường dẫn nước mưa của nhà máy nhập vào đường kênh thoát nước chung của vùng này được dẫn qua đường 5 đổ vào hệ thống thuỷ lợi. PHầN KINH Tế – Tổ CHứC Phần kinh tế – Tổ chức là một trong những phần quan trọng của đồ án thiết kế. Mục đích chủ yếu của phần này là tính toán , đánh giá hợp lí về kinh tế của việc xây dựng nhà máy . Xác định hoàn chỉnh của giải pháp kĩ thuật đưa ra .Trong phần này cần phải tính toán vốn đầu tư cần thiết cho việc thược hiện bản thiết kế ,đánh giá các hiệu quả của nó. A-Cơ cấu tổ chức nhà máy 1.Chế độ làm việc Thời gian làm việc thực tế của nhà máy là 350 ngày trong một năm , ngày còn lại là thời gian nghỉ lễ , tết và sửa chữa . -Đối với công nhân thời gian nghỉ là: +Nghỉ lễ tết : 8 ngày. +Nghỉ chủ nhật ,thứ bảy : 96 ngày. +Nghỉ phép , lí do khác : 10 ngày. -Thời gian làm việc thực tế của công nhân trong một năm là : 365 –114 =251 ngày Hệ số K = Số ngày làm việc của nhà máy/Số ngày làm việc của công nhân = 1,39 2.Tổ chức nhân lực : Nơi làm việc Hệ số K Số công nhân Trong một ca Số ca Công nhân trong ngày Số công nhân trong danh sách Kho nguyên liệu 1,39 1 2 2 35 Gia công nguyên liệu 1,39 3 2 6 Tạo hình 1,39 2 2 4 Sờy nung 1,39 3 3 9 Phân loại ,bao gói 1,39 2 2 4 Tổng số công nhân làm trược tiếp sản xuất trong ngày :35 người. Nơi làm việc Hệ số K Số công nhân trong 1 ca Số ca làm việc Số công nhân trong ngày Số công nhân trong danh sách Xưởng cơ khí 1,39 2 2 4 33 Điện nước cứu hỏa 1,39 2 2 4 Nhiên liệu 1,39 2 3 6 Thí nghiệm 1,39 2 1 2 Phòng y tế 1,39 1 2 2 Phòng bảo vệ 1,39 2 3 6 Bố trí công nhân sản xuất phụ theo bảng. Tổng số công nhân sản xuất phụ trong ngày :33 người. Bố trí cán bộ công nhân viên làm việc gián tiếp theo bảng: Nơi làm việc Số người Ghi chú Giám đốc 1 Kỹ sư hóa silicat Trợ lí giám đốc 1 Trình độ đại học Hành chính 2 Cử nhân kinh tế Phòng kĩ thuật và quản lí các phân xưởng 4 2 kỹ sư silicat 1kỹ sư cơ khí 1 kỹ sư điện Phòng kinh doanh 2 Đại học K T – T C Lái xe 1 Trung cấp Nhà ăn 2 Trung cấp Tổng số cán bộ nhân viên làm việc gián tiếp : 13 người. Tổng số công nhân sản xuất chính và phụ trong danh sách : 68 người. Tổng số cán bộ công nhân viên trong toàn nhà máylà : 81 người. 3. Các chỉ tiêu về nhân lực - Tỷ lệ giữa công nhân viên trực tiếp sản xuất và công nhân viên toàn nhà máy: -Tỷ lệ công nhân viên gián tiếp sản xuất và trực tiếp sản xuất: B.Vốn đầu tư I. Vốn đầu tư về xây dựng 1. Đầu tư cho xây dựng nhà sản xuất Trong đó: di : Đơn giá xây dựng theo m2 thứ i (di lấy theo “luận chứng kinh tế nhà máy vật liệu chịu lửa Kiêm Tính Hà Nội) fi : Diện tích nhà thứ i Bảng tổng kết vốn đầu tư xây dựng nhà sản xuất. Công trình xây dựng Loại (hình dạng kết cấu) Diện tích m2 Đơn giá 1000d/m2 Thành tiền (tr. đồng) Kho nguyên liệu Khung thép tiền chế 216 1489,4 321,71 Nhà gia công nguyên liệu Khung thép tiền chế 540 2852,82 1540,512 Nhà tạo hình ,sấy, nung Khung thép tiền chế 1080 2852,82 3081,045 Kho sản phẩm Khung thép tiền chế 162 1489,4 241,282 Xưởng cơ khí Khung thép tiền chế 72 1489,4 107,232 Khu sản xuất 5291,781 X1 = 5291781000 đồng. 2. Vốn đầu tư xây dựng nhà gián tiếp phục vụ sản xuất. 1322945000đồng Vốn đầu tư xây dựng đường xá và công trình phụ khác. X3 = 0,5 . X1 =2645890000 đồng Tổng vốn đầu tư xây dựng là :X = X1 +X2 + X3 =9260616000 đồng 4. Khấu hao trung bình hàng năm về xây dựng. Ax =0,03 . X = 277818480 (đồng ) I .Đầu tư thiết bị. Bao gồm tiền mua máy móc ở các phân xưởng chính và phụ . Số liệu tính toán phần này chủ yếu dựa theo số liệu trong “ luận chứng kinh tế nhà máy vật liệu chịu lửa Kiềm Tính , Hà Nội “. Gýa của các thiết bị nhập khẩu tính toàn dựa trên cơ sở giá của các hãng Laeis Buchs- CHLBD. Bảng tổng hợp mua sắm thiết bị. Tên thiết bị Giá mua (Tr. đồng) Số lượng Thành tiền (Tr.đồng) 1 Thiết bị công nghệ Máy đập hàm 1646,68 1 1646,68 Máy nghiền begun 3000 2 6000 Máy nghiền bi 2500 1 2500 Mát thái đất sét 1540 1 1540 Máy sấy quay 3200,5 1 3200,5 Máy nghiền lôxô 1350,5 1 1650,5 Sàng rung 1284,5 2 2569 Máy lọc bụi tay áo 1250 1 12500 Cyclon 624 2 1248 Máy ép 9000 2 18000 Cân ,định lượng 6140,4 1 6140,4 Băng tải 25,54 4 102,16 Gầu nâng 45,5 6 272 Máy trộn 2654,4 2 5308,8 2. Hệ thống lò 12000 1 12000 3. Phụ tùng thay thế 1400 1 1400 4. Thiết bị điện và các bộ phận điều khiển 3368,68 1 3368,68 5. Thiết bị điện nước,cứu hỏa 118,085 1 118,085 6. Thiết bị xưởng cơ khí 4954,763 1 4954,763 7.Thiết bị phòng thí nghiệm 1351,14 1 1351,14 8. Thiết bị văn phòng, thông tin liên lạc 62,7 1 62,7 9. Thiết bị vận chuyển 2968,68 1 2968,68 10. Bao gói 1227,2 1 1227,2 ồ 90129,288 Vốn lắp đặt thiết bị : 954192000 đồng . Tổng số vốn mua sắm và lắp đặt thiết bị : T = 91083480000 đồng. Khấu hao trung bình hàng năm về thiết bị : AT = 0,05 . T = 4554174000 đồng. II. Các chi phí khác -Bao gồm các chi phí chuẩn bị đầu tư, chuẩn bị mặt bằng , nghiên cứu thiết kế , khảo sát, tư vấn , giám sát chi phí ban điều hành dự án, đào tạo công nhân kỹ thuật , chi phí khởi động chạy thử không tải , có tải ….. được tính theo thông tư số 18/13XD- VHT và quyết định số 21/BXD-VKT ngày 10/6/ 1994 của bộ xây dựng. - Chi phí sử dụng đất tính theo quyết địnhgiao quyền sử dụng đất cho nhà máy vật liệu chịu lửa Cầu Đuống, số 1233/QD –UB ngày 9/4/1994 của Uỷ ban nhân dân Thành Phố ,Hà Nội Bảng tổng hợp các chi phí khác STT Khoản mục Thành tiền (Tr. đồng) 1 Chi phí lập luận chúng kinh tế – kỹ thuật 75 2 Chi phí đo đạc địa hình và địa chất công trình 50 3 Chi phí thiết kế kỹ thuật và bảo vệ thi công 1500 4 Chi phí khảo sát thiết kế điện nước 30 5 Chi phí ban quản lý dự án 124 6 Chi phí lập đánh giá hồ sơ mời thầu xây dựng 135 7 Chi phí giám sát kỹ thuật xây dựng 188 8 Chi phí lập đánh giá hồ sơ mời thầu thiết bị 138 9 Chi phí sản xuất thử 1000 10 Thuế sử dụng đất 3921 ồ 7165 Khấu hao vốn đầu tư và các chi phí khác và chi phí sử dụng đất : AK =[0,1.(7165 - 3921) +0,03.3921].106 =442030000 đồng. C- Gía thành sản phẩm I. Chi phí chủ yếu STT Khoản mục Đơn vị tính Chi phí toàn bộ Số lượng Đơngiá (Tr.đồng) Thành tiền (Tr. đồng) 1 Nguyên liệu chính Đát sét Trúc Thôn T/năm 2288,8 0,8 1831,04 Bột nhôm kỹ thuật T/năm 2497,5 1,5 3746,25 Sạn samốt cao nhôm T/năm 8012,9 1,2 9615,48 2 Nguyên liệu phụ Dầu mỡ các loại T/năm 40 10 400 Chất kết dính T/năm 260 1 260 3 Năng lượng Dầu đốt T/năm 1759,59 4 7038,36 Điện Kw/năm 881332 0,001 873,615 4 Tiền lương công nhân Sản xuất chính Người 35 1,2/th 504 Sản xuất phụ Người 33 1/th 396 Cán bộ gián tiếp Người 13 1,5/th 234 5 Bảo hiểm xã hội và bảo hộ lao động % 15 170,1 6 Khấu hao tài sản cố định Khấu hao xây dựng 277,818 Khấu hao thiết bị 3709,999 Khấu hao đất 442,03 7 Thuế đất hàng năm m2 11200 15 Tổng chi phí chủ yếu 34776,047 II. Các chi phí khác1. Kinh phí phân xưởng : 10% giá thành toàn bộ 2. Chi phí quản lý xí nghiệp : 6% giá thành toàn bộ 3. Chi phí ngoài sản xuất : 4% giá thành toàn bộ 4. Trả lại ngân hàng vốn vay đầu tư : 14% giá thành toàn bộ III. Các loại giá thành 1. Gía thành toàn bộ 52690980303 (đồng) 2. Kinh phí phân xưởng PPX =5269098030,3 đồng 3. Gía thành phân xưởng GPX =chi phí chủ yếu – kinh phí phân xưởng = 29506948970 đồng 4. Phí quản lý xí nghiệp PXN =0,06.Gtb = 3161458818 đồng 5. Giá thành xí nghiệp Gxn = Gpx + Pxn = 32668407788 đồng 6. Chi phí ngoài sản xuất Pnsx =0,04.Gtb = 2107639212 đồng 7. Gía thành một đơn vị sản phẩm 4390915 (đ /tấn sp) D. Lãi và thu hồi vốn đầu tư I. Lãi Căn cứ vào chi phí sản xuất , giá cả thị trường VLCL Việt Nam và chất lượng sản phẩm trong dự án này dự kiến giá bán sản phẩm tại nhà máylà : 5.500.000(đ/ tấn sp) Vậy lãi hàng năm của nhà máy là : L =12000.(5500000 - 4390915) = 13309019697 (đồng/ năm) -Tỷ suất lãi % 25,3 % II. Thời gian thu hồi vốn đầu tư -Thời gian thu hồi vốn : V:Tổng vốn đầu tư về xây dựng nhà máy,mua sắm thiết bị, chi phí sử dụng đất, chi phí khác A: Khấu hao tài sản cố định A = AX + At + Ak 5,57 năm E. Tóm tắt một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 1. Sản lượng của nhà máy : 12000 tấn 2. Vốn đầu tư - Số vốn : 103540000000 đồng - Tỷ lệ vốn đầu tư cho xây dựng : 5,1 % 3. Hệ số sử dụng các thiết bị chính Tỷ lệ vốn đầu tư cho thiết bị : 87,9% Chi phí khác : 7 % Tiền đầu tư cho một đơn vị sản phẩm : 4390915 đồng/đv sản phẩm 4.Gía xuất xưởng một đơn vị sản phẩm :5500000 đồng/tấn sp 5. Thời gian thu hồi vốn :5,57 năm F- Biện luận đánh giá kết quả Qua phần tính toán kinh tế,cho thấy vốn đầu tư cho xây dựng cũng như thiết bị tương đối thấp , một phần do số liệu chưa thật đầy đủ , phần khác do chưa tính toán chi tiết Gía bán sản phẩm cao hơn so với chi phí sản xuất , do đó hiệu số sử dụng vốn cao , thời gian thu hồi vốn hợp lý . Tuy nhiên , kết quả tính toán trên chưa phải là đã đánh giá thật chính xác hiệu quả kinh tế của nhà máy. Bởi vì, trong khuân khổ của bản đồ án tốt nghiệp không có điều kiện và không thể tính toán một cách hệ thống, đầy đủ và chính xác . Do vậy , kết quả tính toán trên đây chỉ xem như đánh giá sơ bộ về hiệu quả kinh tế của nhà máy và chỉ đáp ứng yêu cầu của đồ án tốt nghiệp. PHầN AN TOàN LAO ĐộNG Công tác an toàn lao động và bảo vệ môi trường là một chính sách rất được quan tâm của nhà nước .Khi người lao động đã được hoàn toàn giải phóng và trở thành người chủ của xã hội thì lao động trở thành vinh dự và nghĩa vụ thiêng liêng của con người. Trong các nhà máy hoá chất , đặc biệt đối với các nhà máy thuộc ngành Silicat ,vô cơ, hưu cơ đều phải giải quyết tốt vấn đề chống bụi , chống ồn và giảm mức độ ô nhiễm nhiệt .Để giải quyết tốt vấn đề này cần phải biết rõ tác hại của chúng như :Bụi gây ra các bệnh về phổi như bệnh silico (do nhiễm bụi Silic) hay bệnh Alumo (do bụi đất sét) , tiếng ồn lớn làm cho giải nhạy cảm thính giác , tăng ngưỡng nghe gây bệnh nặnh tai và điếc. Nhà máy sản xuất VLCL là nhà máy thuộc ngành Silicat trong nhà máy sử dụng chủ yếu các thiết bị cơ học : Đập , nghiền , sàng....Thiết bị nhiệt như : lò sấy, lò nung là nguyên nhân gây lên bụi và tiếng ồn. Để đảm bảo an toàn cho công nhân trực tiếp thao tác và vận hành máy móc thì nhà máy phải tốt công tác an toàn và bảo hộ lao động cụ thể như sau: Nhà máy sử dụng thiết bị lọc bụi khô kiểu tay áo tại các thiết bị gia công nguyên liệu , vận chuyển kết hợp với giải pháp kiến trúc để đảm bảo thông gió , chiếu sáng cộng với trồng cây xanh xung quanh nhà máy để giảm mức ô nhiễm môi trường. Nhà máy trang bị các thiết bị máy móc hiện đại , khả năng tự động hoá cao hoạt động theo chu trình kín để giảm mức độ sinh bụi . Với các thiết bị gây tiếng ồn lớn như máy đập búa , máy nghiền được xây tường cách âm đảm bảo độ ồn không vượt quá 90 DB tại nơi làm việc và < 50 DB tại hàng rào nhà máy. Công nhân làm việc trong nhà máy phải có bảo hộ lao động: quần áo , giầy dép, mũ , mặt khác phải thường xuyên giáo dục và cung cấp cho công nhân những kiến thức về nội qui an toàn lao động xem đây như là biện pháp an toàn cao nhất . Công nhân thực hành máy phải thao tác thành thạo, đúng qui trình kỹ thuật. Người không có nhiệm vụ không được lại gần máy móc. Nhà máy có nội qui an toàn đối với từng thiết bị cụ thể. KếT LUậN Sau một thời gian làm đồ án về đề tài “ Thiết Kế Nhà Máy Sản Xuất Vật Liệu Chịu Lửa Cao Alumin Năng Suất 12000 Tấn/Năm Phục Vụ Công Nghiệp Xi Măng ” được sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong bộ môn CNVL Silicát trường Đại học Bách Khoa Hà Nội .Đặc biệt là cô giáo Vũ Thị Ngọc Minh đã hướng dẫn ,chỉ bảo tận tình cùng với sự cố gắng của bản thân đã giúp em hoàn thành đồ án này. Sản phẩm Cao alumin của nhà máy được sản xuất với dây chuyền công nghệ và thiết bị hiện đại ,do đó có thể đáp ứng được các yêu cầu của công nghiệp xi măng hiện nay. Trong quá trình làm đồ án đã giúp em hiểu thêm nhiều về việc tính toán và thiết kế lò nung cũng như các thiết bị khác trong nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa cao alumin nói riêng và vật liệu chịu lửa nói chung.Ngoài ra, bản đồ án còn giúp em hiểu thêm về nguyên liệu ,công nghệ sản xuất ,các đặc tính của sản phẩm cao alumin và ứng dụng của nó trong công nghiệp. Bản đồ án thiết kế này là một bài học bổ ích về kiến thức lý thyết và thực tế , nó được vận dụng những kiến thức trong cả quá trình học tập ,đây sẽ là hành trang quý báu giúp em hoàn thành tốt hơn các công việc sau này .Đạt được các kết quả như vậy là nhờ sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo của bộ môn CNVL Slicát đặc biệt là cô giáo Vũ Thị Ngọc Minh . Em xin chân thành cảm ơn ! Ngày 20 tháng 05 năm 2006 Sinh Viên Nguyễn Viết Dũng Tài liệu tham khảo sTT Tên tài liệu tham khảo Ký hiệu Tác giả Nhà xuất bản và năm xuất bản 1 Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp các nhà máy silicát I Bộ môn CNVL silicat 1971 2 Lò silicát 1 II Nguyễn Đăng Hùng 1975 3 Lò silicát 2 III Nguyễn Đăng Hùng 1975 4 Lò silicát 3 IV Nguyễn Đăng Hùng 1975 5 Sổ tay hoá công I V Bộ môn QT và TB công nghệ hoá học 1978 6 Kỹ thuật sản suất VLCL VI Nguyễn Đăng Hùng 1966 7 Hóa công I,II VII Bộ môn QTTB & CN Hóa Học 1975 8 Tính và lựa chọn các thiết bị silicat VIII Bộ môn CNVL Silicat 1971 9 Dự án Quy hoạch tổng thể ngành công nghiệp VLXD ở Việt Nam đến năm 2010 và định hướng đến năm 2020. IX KS. Trần Duy Hiệt 2000 10 Kỹ thuật hoá học VLCL X Nguyễn Đăng Hùng, Đào Xuân Phái, Trần Thị Doan 1975 11 Lò công nghiệp XI Phạm Văn Trí , Dương Đức Hồng ,Nguyễn Công Cẩn 2003