Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất VA

2 (kcal/mol). (2) §©y lµ ph¶n øng thu nhiƯt víi DH = 6,2 (Kcal / mol). Céng 2 ph¶n øng (1) vµ (2) ta cã ph¶n øng tỉng céng t¹o ra EDA tõ axit axetic vµ axetylen: 2CH3COOH + HC º CH CH3 - CH(OCOCH3)2 + 22,1 (Kcal/mol). Theo ph¶n øng (2) th× khi t¹o thµnh 1 mol EDA hay 146 g EDA) th× thu vµo mét l­ỵng nhiƯt lµ 6,2 kcal. Do ®ã khi t¹o thµnh 1.222,92 (kg EDA / h) t­¬ng øng víi: 1.222,92´ 1.000 = 1.222.920 ( g EDA/ h ) th× thu vµo mét l­ỵng nhiƯt lµ: (kcal / h). VËy nhiƯt l­ỵng do ph¶n øng phơ thu vµo lµ: Qph¶n øng phơ = -51.932,22 (kcal/h). Suy ra ta cã nhiƯt l­ỵng do c¸c ph¶n øng t¹o ra trong thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: QC¸c ph¶n øng = Qph¶n øng chÝnh + Qph¶n øng phơ = 2.725.974,47 - 51.932,22 = 2.674.042,25 (kcal / h). VËy QC¸c ph¶n øng = 2.674.042,25 (kcal / h). II.1.2.3 NhiƯt l­ỵng do dÇu t¶i nhiƯt mang vµo thiÕt bÞ ph¶n øng lµ. DÇu t¶i nhiƯt dïng ®Ĩ khèng chÕ nhiƯt ®é trong thiÕt bÞ ph¶n øng tr­íc khi vµo thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc n©ng lªn nhiƯt ®é lµ 70OC nªn l­ỵng nhiƯt do dÇu mang vµo lµ: QDÇu mang vµo = mDÇu ´ CP DÇu vµo´ t DÇu vµo (kcal / h). = mDÇu ´ 0,49 ´70 (kcal / h). = 34,3 . mDÇu (kcal / h). VËy tỉng nhiƯt l­ỵng ë ®Çu vµo cđa thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: Qvµo = Qhçn hỵp khÝ + QC¸c ph¶n øng + QDÇu mang vµo (kcal / h). = 1.562.487,55 +2.674.042,25 + QDÇu mang vµo (kcal / h). = 4.236.529,8 + QDÇu mang vµo (kcal / h). II.1.3 TÝnh nhiƯt l­ỵng ë ®Çu ra cđa thiÕt bÞ ph¶n øng. NhiƯt l­ỵng ë ®Çu ra cđa thiÕt bÞ ph¶n øng lµ tỉng nhiƯt l­ỵng cđa hçn hỵp khÝ s¶n phÈm mang ra, nhiƯt l­ỵng do mÊt m¸t ra m«i tr­êng xung quanh vµ nhiƯt l­ỵng do dÇu khèng chÕ nhiƯt ®é mang ra: Qra = Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm + QmÊt m¸t + QDÇu ra II.1.3.1 NhiƯt l­ỵng do hçn hép khÝ s¶n phÈm mang ra lµ: Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm = + + + + + + (kcal/ h) T­¬ng tù nh­ trªn ta ¸p dơng c«ng thøc (*) ®Ĩ tÝnh nhiƯt l­ỵng cđa tõng cÊu tư = 8.283,88´ 0,406 ´ 220 = 739.916,16 (kcal / h). = 1.222,92 ´ 0,573 ´ 220 = 154.161,3 (kcal / h). L­ỵng axetylen tỉn thÊt bÞ biÕn ®ỉi thµnh c¸c t¹p chÊt kh¸ nhá nªn ta tÝnh gÇn ®ĩng nhiƯt l­ỵng mµ chĩng mang ra theo nhiƯt dung riªng cđa axetylen khi ®ã: = (9.156,68 + 242,43 ) ´ 0,496 ´ 220 = 1.025.630,88 (kcal / h). = 353,01 ´ 0,27 ´ 220 = 20.968,79 (kcal / h). = 62,67 ´ 0,24 ´ 220 = 3.308,98 (kcal / h). = 253,25 ´ 0,545 ´ 220 = 30.364,68 (kcal / h). §èi víi CH3COOH, tÝnh to¸n chung cho CH3COOH nªn ta ®Ỉt: = + = 68,53 + 139,86= 208,39 (kg / h). Suy ra: = 208,39 ´ 0,392 ´ 220 = 17.971,55 (kcal / h). Do ®ã ta cã: Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm=739.916,16 +154.161,3 +1.025.630,88 +20.968,79 +3.308,98 +30.364,68 +17.971,55 =1.992.322,34 (kcal / h). VËy: Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm = 1.992.322,34 (kcal / h). II.1.3.2 NhiƯt l­ỵng do mÊt m¸t ra m«i tr­êng xung quanh lµ: NhiƯt l­ỵng bÞ mÊt m¸t trong thiÕt bÞ ph¶n øng ra m«i tr­êng xung quanh do to¶ nhiƯt hoỈc do truyỊn nhiƯt th­êng cã gi¸ trÞ b»ng 5% tỉng nhiƯt l­ỵng cđa ®Çu vµo thiÕt bÞ ph¶n øng. Do ®ã ta cã: QmÊt m¸t = 5% ´ (4.236.529,8 + QDÇu mang vµo) (kcal / h). = 0,05 ´ 4.236.529,8 + 0,05 ´ QDÇu mang vµo (kcal / h). = 211.826,49 + 0,05 ´ QDÇu mang vµo (kcal / h). II.1.3.3 NhiƯt l­ỵng do dÇu t¶i nhiƯt mang ra lµ: DÇu t¶i nhiƯt khi ®i ra khái thiÕt bÞ ph¶n øng cã nhiƯt ®é lµ 140O C do ®ã nhiƯt l­ỵng do dÇu t¶i nhiƯt mang ra lµ: QDÇu mang ra = mDÇu ´ CP DÇu ra ´ t DÇu ra (kcal / h). = mDÇu ´ 0,563 ´ 140 (kcal / h). = 78,82 ´ mDÇu (kcal / h). VËy tỉng nhiƯt l­ỵng ë ®Çu ra cđa thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: Qra = Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm + QmÊt m¸t + QDÇu mang ra = 1.992.322,34 + 211.826,49 + 0,05 ´ QDÇu mang vµo + QDÇu mang ra (kcal / h). = 2.204.148,83 + 0,05 ´ QDÇu mang vµo + QDÇu mang ra (kcal / h). II.1.3.4 TÝnh l­ỵng dÇu t¶i nhiƯt cÇn ®­a vµo thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: Tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiƯt l­ỵng: Qvµo = Qra Ta cã: 4.236.529,8 + QDÇu mang vµo = 2.204.148,83 + 0,05 ´ QDÇu mang vµo + QDÇu mang ra 2.032.380,97 = QDÇu mang ra - 0,95´ QDÇu mang vµo 2.032.380,97 = 78,82 ´ mDÇu - 0,95´ 34,3 ´ mDÇu 2.032.380,97 = 548.017,8 = 46,235´ mDÇu Suy ra: mDÇu = = 43.957,63 (kg / h). VËy l­ỵng dÇu l­u chuyĨn ë bªn ngoµi c¸c èng trong thiÕt bÞ ph¶n øng ®Ĩ khèng chÕ nhiƯt ®é thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: mDÇu = 43.957,63 (kg/h). Tõ ®ã ta tÝnh ®­ỵc: - NhiƯt l­ỵng do dÇu t¶i nhiƯt mang vµo lµ: QDÇu mang vµo = 43.957,63 ´ 34,3 = 1.507.746,71 (kcal / h) - NhiƯt l­ỵng do dÇu t¶i nhiƯt mang ra lµ: QDÇu mang ra = 43.957,63 ´ 78,82 = 3.464.740,4 (kcal / h). - NhiƯt l­ỵng bÞ mÊt m¸t ra m«i tr­êng xung quanh lµ: QmÊt m¸t = 5% ´ (4.236.529,8 + QDÇu mang vµo) (kcal / h). = 5% ´ (4.236.529,8 + 1.507.746,71 ) (kcal / h). = 287.213,83 (kcal / h).  B¶ng 22: C©n b»ng nhiƯt l­ỵng thiÕt bÞ ph¶n øng. NhiƯt l­ỵng ®Çu vµo (kcal / h) NhiƯt l­ỵng ®Çu ra (kcal / h) Qhçn hỵp khÝ (C2H2, CH3COOH tinh khiÕt + t¹p chÊt, N2, O2, C4H4 ) 1.562.487,55 Qhçn hỵp khÝ s¶n phÈm (VA, EDA, C2H2 d­ CH3COOH, tinh khiÕt d­ + t¹p chÊt, N2, O2, C4H4) 1.992.322,34 QC¸c ph¶n øng ( Ph¶n øng chÝnh vµ ph¶n øng phơ ) 2.674.042,25 QmÊt m¸t 287.213,83 QDÇu mang vµo 1.507.746,71 QDÇu mang ra 3.464.740,4 Tỉng nhiƯt l­ỵng ®Çu vµo Qvµo 5.744.276,51 Tỉng nhiƯt l­ỵng ®Çu ra Qra 5.744.276,57 Ch­¬ng II TÝnh to¸n thiÕt bÞ chÝnh ThiÕt bÞ ph¶n øng lµ lo¹i thiÕt bÞ truyỊn nhiƯt cã d¹ng èng chïm cã kÝch th­íc: -§­êng kÝnh ngoµi cđa èng truyỊn nhiƯt lµ : dng = 0,057 (m). - BỊ dµy cđa èng truyỊn nhiƯt ®­ỵc chän lµ : dèng = 0,0035 (m). - ChiỊu dµi èng truyỊn nhiƯt lµ : lèng = 4,0 (m) [V – 323] Do thiÕt bÞ lµm viƯc víi hçn hỵp nguyªn liƯu cã chøa axit axetic ë nhiƯt ®é cao nªn vËt liƯu dïng ®Ĩ chÕ t¹o thiÕt bÞ ph¶n øng ph¶i cã ®é bỊn víi axit axetic vµ ph¶i chÞu ®­ỵc nhiƯt ®é cao. Do ®ã theo [VI – 326] ta chän vËt liƯu dïng ®Ĩ chÕ t¹o thiÕt bÞ ph¶n øng lµ thÐp cacbon kh«ng gØ X17H13M2T. §©y lµ lo¹i thÐp cã hµm l­ỵng C < 0,1%, Cr«m < 17 %, Niken < 13%, M«lip®en » 2% vµ Titan kh«ng qu¸ 1 ¸1,5%. Do c¸c ph¶n øng x¶y ra trong thiÕt bÞ ph¶n øng ®Ịu lµ ph¶n øng to¶ nhiƯt nªn t¸c nh©n dïng ®Ĩ khèng chÕ nhiƯt ®é trong thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc sư dơng lµ dÇu t¶i nhiƯt víi c¸c th«ng sè nh­ ®· chän ë trªn. ThiÕt bÞ cÇn ph¶i cã kÕt cÊu bï gi·n në b»ng c¸ch ghÐp vµo vá thiÕt bÞ mét vµnh cã tÝnh ®µn håi do chªnh lƯch nhiƯt ®é gi÷a èng vµ vá lín h¬n 50O C [II - 50] NhiƯm vơ phÇn nµy lµ ph¶i tÝnh to¸n ®­êng kÝnh, chiỊu cao, bỊ dÇy thiÕt bÞ, sè èng truyỊn nhiƯt, c¸ch bè trÝ c¸c èng trong thiÕt bÞ vµ c¸ch chia ng¨n cho thiÕt bÞ. III.1 BỊ mỈt trao ®ỉi nhiƯt cđa thiÕt bÞ ph¶n øng III.1.1 L­ỵng nhiƯt cÇn trao ®ỉi trong thiÕt bÞ Trong thiÕt bÞ ph¶n øng, nguyªn liƯu vµo ®i phÝa bªn trong c¸c èng truyỊn nhiƯt sÏ ph¶n øng víi nhau t¹o ra s¶n phÈm ®ång thêi t¹o ra l­ỵng nhiƯt lín. L­ỵng nhiƯt nµy sÏ lµm t¨ng nhiƯt ®é cđa khèi ph¶n øng, v× vËy ta cÇn ph¶i sư dơng sư dơng chÊt t¶i nhiƯt, ®Ĩ h¹n chÕ møc t¨ng nhiƯt ®é ph¶n øng. NÕu qu¸ tr×nh t¸ch nhiƯt ph¶n øng kh«ng ®¶m b¶o th× nhiƯt ®é ph¶n øng cã thĨ sÏ t¨ng cao h¬n nhiƯt ®é tèi ­u, lµm ®é chän läc gi¶m, l­ỵng s¶n phÈm phơ t¨ng lªn. L­ỵng nhiƯt cÇn t¸ch khỉi khèi ph¶n øng chÝnh b»ng chªnh lƯch gi÷a nhiƯt l­ỵng cđa dÇu t¶i nhiƯt khi ra vµ khi vµo thiÕt bÞ ph¶n øng nh­ ®· tÝnh ë trªn: Q= QDÇu mang ra - QDÇu mang vµo = 3.464.740,4 -1.507.746,71 = 1.956.993,69 (kcal/h) III.1.2 HiƯu sè nhiƯt ®é trung b×nh. HiƯu sè nhiªt ®é trung b×nh gi÷a dÇu t¶i nhiƯt ®i ngoµi èng vµ khèi ph¶n øng ®i trong èng ®­ỵc tÝnh theo c«ng thøc: V.8[VI-5] = L­u thĨ thø nhÊt lµ hçn hỵp khÝ cã nhiƯt ®é ®Çu vµo lµ = 180OC vµ nhiƯt ®é ®Çu ra lµ = 220O C. L­u thĨ thø hai lµ dÇu t¶i nhiƯt cã nhiƯt ®é ®Çu vµo lµ = 70OC vµ nhiƯt ®é ®Çu ra lµ = 140O C. Suy ra: = - = 220 - 70 = 150O C. = - = 180 - 140 =40O C. Tõ ®ã ta cã: = = = 83,31O C III.1.3 BỊ mỈt truyỊn nhiƯt. BỊ mỈt trao ®ỉi nhiƯt cđa thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc tÝnh theo c«ng thøc: ( m2 ) [ VI– 46 ] Trong ®ã : - lµ l­ỵng nhiƯt trao ®ỉi (kcal / h) - lµ hiƯu sè nhiƯt ®é trung b×nh gi÷a hai l­u thĨ (hay ®éng lùc cđa qu¸ tr×nh), O C - K lµ hƯ sè truyỊn nhiƯt. (kcal / m2.h.®é) HƯ sè truyỊn nhiƯt K ®­ỵc tra theo [ VII – 220 ] vµ ta chän gi¸ trÞ: K = 20 ( kcal / m2.h.®é ) Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc tÝnh ta cã: = = 1.174,52 (m2 ) VËy bỊ mỈt trao ®ỉi nhiƯt cđa thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: = 1.174,52 ( m2 ) III.2 TÝnh ®­êng kÝnh cđa thiÕt bÞ ph¶n øng. III.2.1 Sè èng truyỊn nhiƯt. Sè èng truyỊn nhiƯt trong thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc tÝnh theo c«ng thøc: n = [ VII – 294 ] Trong ®ã: F: lµ bỊ mỈt trao ®ỉi nhiƯt , F= 1.174,52 ( m2 ) l: lµ chiỊu dµi cđa èng xĩc t¸c, l =4,0 ( m ) d: lµ ®­êng kÝnh trong cđa èng xĩc t¸c , (m): d = dng - 2´ dèng = 0,057 - 2 ´ 0,0035 = 0,05( m ) Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc ta cã: n = = 1.870 (èng) Quy chuÈn vµ chän theo [ VI – 49 ] ta cã n = 1.921 (èng). VËy sè èng truyỊn nhiƯt trong thiÕt bÞ ph¶n øng lµ 1.921 (èng). III.2.2 C¸ch bè trÝ c¸c èng trªn m¹ng èng. C¸c èng ®­ỵc l¾p trªn m¹ng èng theo h×nh s¸u c¹nh ®Ịu vµ b»ng c¸ch hµn. Sè èng trªn ®­êng xuyªn t©m cđa h×nh s¸u c¹nh ®Ịu lµ b = 47 èng [ VI– 48]. B­íc èng (Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c t©m cđa hai èng liỊn nhau) tÝnh theo c«ng thøc: t = (1,2 ¸ 1,5).dng. [VI-49] Ta chän t = 1,2.dng Suy ra t =1,2.0,057 = 0,0684 (m). VËy ta cã b­íc èng t = 0,0684 (m). III.2.3 TÝnh ®­êng kÝnh cđa thiÕt bÞ ph¶n øng. §­êng kÝnh trong cđa thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc tÝnh theo c«ng thøc : V.140 [VI-49] D = t.( b - 1 ) + 4.dng (m) Thay c¸c gi¸ trÞ thu ®­ỵc ë trªn vµo ta cã: D = 0,0684.( 47 - 1 ) + 4. 0,057 = 3,3744 (m) Theo b¶ng XIII.6 [VI-359] ta quy chuÈn ®­êng kÝnh trong cđa thiÕt bÞ ph¶n øng lµ: D = 3,4 (m). III.3 TÝnh sè ng¨n thiÕt bÞ ph¶n øng. III.3.1 TÝnh l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa khèi ph¶n øng. Gi¶ sư khèi ph¶n øng chØ gåm 2 cÊu tư chÝnh lµ C2H2, CH3COOH tinh khiÕt vµ c¸c cÊu tư ®ã ®Ịu lµ c¸c chÊt khÝ lý t­ëng ®i vµo thiÕt bÞ ph¶n øng ë 180OC t­¬ng øng víi 453OK. Khi ®ã ta cã: = + (m3 / h) Víi : lµ l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa C2H2 (m3 / h) lµ l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa CH3COOH (m3 / h) Sư dơng ph­¬ng tr×nh tr¹ng th¸i cđa khÝ lý t­ëng ®Ĩ tÝnh thĨ tÝch cđa c¸c chÊt khÝ: ® Trong ®ã: P: lµ ¸p suÊt cđa khÝ, ë ®©y P =1 at (do lµm viƯc ë ¸p suÊt khÝ quyĨn). : lµ sè mol cđa khÝ, kmol / h. R: lµ h»ng sè , R= 0,083 l. at / mol.OK = 0,083 m3. at / kmol.OK. T: lµ nhiƯt ®é tuyƯt ®èi cđa khÝ, OK. = 453OK. : lµ l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa khÝ, m3 / h. L­ỵng C2H2 ®i vµo thiÕt bÞ ph¶n øng lµ 12.121,31(kg / h) t­¬ng øng víi = (kmol / h) Suy ra: = = 17.528,65 (m3 / h) L­ỵng CH3COOH ®i vµo thiÕt bÞ ph¶n øng lµ 6.853,12 (kg / h) t­¬ng øng víi = = 114,22 (kmol / h) Suy ra: = = 4.294,56 (m3 / h) Do ®ã = + = 17.528,65 + 4.294,56 = 21.823,21 (m3 / h) VËy l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa khèi ph¶n øng lµ 21.823,21 (m3 / h) III.3.2 VËn tèc thùc cđa khÝ ®i trong èng truyỊn nhiƯt. Tèc ®é ch¶y thùc tÕ cđa hçn hỵp ph¶n øng (theo gi¶ thiÕt ë trªn chØ tÝnh cho 2 cÊu tư chÝnh lµ C2H2 vµ CH3COOH) ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: = [VI I– 294] Trong ®ã: lµ l­u l­ỵng thĨ tÝch cđa khèi ph¶n øng, = 21.823,21 (m3 / h) lµ ®­êng kÝnh trong cđa èng truyỊn nhiƯt, = 0,050 ( m ) lµ sè èng truyỊn nhiƯt, = 1921 (èng) Tõ ®ã suy ra: = = 1,608 (m / s) VËy vËn tèc thùc cđa khÝ ®i trong èng truyỊn nhiƯt lµ: 1,608 (m / s) III.3.3 TÝnh vËn tèc gi¶ thiÕt cđa khÝ ®i trong èng truyỊn nhiƯt. Tèc ®é ch¶y gi¶ thiÕt ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: = [VIII – 294] Trong ®ã: -Re : lµ chÕ ®é chuyĨn ®éng gi¶ thiÕt, do qu¸ tr×nh cÊp nhiƯt tèt nhÊt ë chÕ ®é xo¸y víi gi¸ trÞ Re > 104 , nªn ta chän Re = 2.10 4 [VI – 294] - : lµ ®é nhít cđa khèi ph¶n øng t¹i nhiƯt ®é trung b×nh N.s/ m2. - : lµ khèi l­ỵng riªng trung b×nh cđa khèi ph¶n øng, kg / m3. - : lµ ®­êng kÝnh trong cđa èng truyỊn nhiƯt = 0,050 ( m ). §é nhít cđa hçn hỵp khÝ §é nhít cđa khèi ph¶n øng t¹i nhiƯt ®é trung b×nh ( Dttb = 83,31OC), N.s/ m2 , ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc I-18[ VIII – 85 ]: Víi : ,lµ phÇn thĨ tÝch cđa C2H2 vµ CH3COOH trong hçn hỵp Do = 21.823,21 (m3 / h); = 17.528,65 ( m3 / h ) vµ = 4.294,56 ( m3 / h ) nªn ta cã: = vµ = 1 - 0,8 = 0,2 Sư dơng to¸n ®å [ VIII – 117 ] tra ®é nhít cđa CH3COOH t¹i Dttb = 83,31O C ta cã : = 0,0095.10-3 Ns / m2 Theo b¶ng I-113 [VIII-112] cã: §é nhít cđa C2H2 ë 80OC lµ 0,0111.10-3 (N.s/ m2) §é nhít cđa C2H2 ë 100OC lµ 0,0125.10-3 (N.s/ m2) Sư dơng c«ng thøc néi suy ta tÝnh ®­ỵc ®é nhít cđa C2H2 ë 83,31 OC lµ: =0,01138.10-3 (N.s/ m2) -, , lµ träng l­ỵng ph©n tư cđa hçn hỵp , cđa C2H2 vµ CH3COOH t­¬ng øng. = 26 ( kg / kmol ); = 60 ( kg / kmol ); = .+ . = 0,8 ´ 26 + 0,2 ´ 60 = 32,8 ( kg / kmol ) Suy ra ta cã: ® (Ns / m2) VËy (Ns / m2) TÝnh khèi l­ỵng riªng trung b×nh cđa hçn hỵp khÝ : lµ khèi l­ỵng riªng trung b×nh cđa khèi ph¶n øng, kg / m3 , ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: =(kg/m3) Trong ®ã: + = 12.121,31+ 6.853,12= 18.974,43 (kg / h) = 21.823,21 (m3 / h) Suy ra: = = (kg / m3) Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc tÝnh ta cã: = = 4,87 (m / s) Sè ng¨n cđa thiÕt bÞ lµ N = = = 3,03 (ng¨n) Quy chuÈn ta lÊy sè ng¨n lµ: N = 3 (ng¨n) III.3.4 TÝnh bỊ dµy cđa th©n thiÕt bÞ ph¶n øng Ta chon th©n thiÕt bÞ d¹ng h×nh trơ hµn. Khi chÕ t¹o lo¹i nµy ta cÇn chĩ ý: - §¶m b¶o ®­êng hµn cµng ng¾n cµng tèt. ChØ hµn gi¸p mèi. Bè trÝ c¸c ®­êng hµn däc (ë c¸c ®o¹n th©n trơ riªng biƯt l©n cËn) c¸ch nhau Ýt nhÊt lµ 100 mm. Bè trÝ mèi hµn ë vÞ trÝ dƠ quan s¸t. Kh«ng khoan lç qua mèi hµn. ThiÕt bÞ cã nh÷ng ®Ỉc ®iĨm sau: -VËt liƯu lµm th©n th¸p lµ thÐp kh«ng gØ X17H13M2T (II-310) _ Tèc ®é gØ 0.6 mm/n¨m(C1=1x10-3,C2=0,) _ M«i tr­êng lµm viƯc láng_khÝ. _ ¸p suÊt lµm viƯc 1 at. _ Dt=3,4m, H=4,0 m.(xem) _ Th©n th¸p cã 3 lç bè trÝ rêi r¹c. _ Th¸p chÕ t¹o b»ng thÐp tÊm ®­ỵc hµn däc b»ng hå quang ®iƯn (II-362) _ ThiÕt bÞ thuéc nhãm 2 lo¹i I theo b¶ng XIII.2[VI-356] ta cã TÝnh øng suÊt cho phÐp Tõ b¶ng XIII.4 [VI-357] ta thÊy øng suÊt cho phÐp cđa vËt liƯu ®­ỵc x¸c ®Þnh tõ 2 c«ng thøc XIII.1 vµ XIII.2 [VI-355] = vµ = [ VI – 355 ] Víi : : lµ hƯ sè ®iỊu chØnh, ta ®· x¸c ®Þnh ®­ỵc : lµ hƯ sè an toµn theo giíi h¹n bỊn, theo [ II – 356 ] chän = 2,6 : lµ hƯ sè an toµn theo giíi h¹n ch¶y, theo [ II – 356 ] chän = 1,5 : lµ giíi h¹n bỊn khi kÐo, do th©n thiÕt bÞ ®­ỵc chÕ t¹o b»ng thÐp cacbon kh«ng gØ X17H13M2T nªn theo b¶ng XII.4 [VI – 310] ta cã: =540.106 (N / m2) : lµ giíi h¹n bỊn ch¶y, theo b¶ng XII.4[ VI – 310 ] ta cã: =220.10 6(N / m2) Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo c«ng thøc thu ®­ỵc hai gi¸ trÞ cđa : = = = 207,69.106 (N / m2) vµ = = = 146,67.106 (N / m2) So s¸nh 2 gi¸ trÞ vµ ta chän gi¸ trÞ bÐ h¬n = 146,67.106 (N / m2) BỊ dµy th©n h×nh trơ cđa thiÕt bÞ ph¶n øng ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc XIII.8[VI – 360] : dth©n thiÕt bÞ = ( m ) Trong ®ã: - lµ ®­êng kÝnh trong cđa thiÕt bÞ ph¶n øng, D = 3,4 ( m ) - lµ ¸p suÊt lµm viƯc cđa thiÕt bÞ , thiÕt bÞ lµm viƯc d­íi ¸p suÊt khÝ quyĨn nªn ta cã = 1at = 9,81 ´ 104 ( N / m2 ) - lµ hƯ sè bỊn cđa thµnh h×nh trơ theo ph­¬ng däc. Gi¸ trÞ hƯ sè bỊn hµn cđa th©n h×nh trơ ®­ỵc x¸c ®Þnh b»ng = 0,95 [VI – 362] lµ sè bỉ sung do ¨n mßn, bµo mßn vµ dung sai vỊ chiỊu dµi (m) = + + [II – 363] lµ bỉ sung do ¨n mßn, chän = 1 ( mm ) lµ ®¹i l­ỵng bỉ sung do hao mßn, coi = 0 do trong nguyªn liƯu kh«ng chøa c¸c h¹t r¾n lµ ®¹i l­ỵng bỉ sung do dung sai cđa chiỊu dµy, chän = 0,8 (mm) (b¶ng XIII.9 [II – 364]) Suy ra = + + = 1 + 0 + 0,8 = 1,8 ( mm ) = 1,8.10 -3 (m) Tõ c¸c gi¸ trÞ trªn, thay vµo c«ng thøc ta cã: dth©n thiÕt bÞ = (m) Do = = 1.420 > 50 nªn ta cã thĨ bá qua ®¹i l­ỵng ë mÉu sè. Suy ra dth©n thiÕt bÞ = = = 2,99.10-3 (m) Chän gi¸ trÞ dth©n thiÕt bÞ = 3 (mm) *TiÕn hµnh kiĨm tra øng suÊt cđa thµnh thiÕt bÞ theo ¸p suÊt thư (dïng n­íc) vµ gi¸ trÞ cđa bỊ dµy th©n thiÕt bÞ võa chän. ¸p suÊt thư po ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc XIII.27[VI – 366]: po = pth + p l ( N / m2 ) Víi: - pth : lµ ¸p suÊt thư thủ lùc ( N / m2 ) pth = plµm viƯc + 0,1 .106 ( N / m2 ) [II–358] = 9,81.104 + 0,1.106 = 0,1981.106 ( N / m2 ) - p l lµ ¸p suÊt thủ tÜnh cđa n­íc ( N / m2 ) p l = g. rl. Hl ( N / m2 ) g : gia tèc träng tr­êng, g= 9,81 m /s2 rl : khèi l­ỵng riªng cđa n­íc , rl = 1000 (kg / m3) Hl : chiỊu cao cét chÊt láng, chÝnh lµ chiỊu cao cđa thiÕt bÞ (do khi dïng n­íc ®Ĩ kiĨm tra øng suÊt cđa thµnh thiÕt bÞ ta gi¶ thiÕt lµ trong th¸p chøa ®Çy n­íc), do ®ã Hl =4,0 (m). Suy ra: p l = 9,81 ´ 1000 ´ 4 = 0,03924.106 (N / m2) VËy ¸p suÊt thư : po = pth + p l = ( 0,1981 + 0,03924).106 = 0,23734.106 (N / m2) KiĨm tra øng suÊt cđa thµnh thiÕt bÞ theo ¸p suÊt thư. = £ [ VI – 365 ] Trong ®ã: D lµ ®­êng kÝnh trong cđa thiÕt bÞ, D = 3,4 (m) lµ bỊ dµy võa chän cđa th©n thiÕt bÞ, = 3.10 -3 (m) lµ giíi h¹n bỊn ch¶y, = 220.10 6 (N / m2) Suy ra: = = 354.052.986 > =183,33.106 §iỊu nµy kh«ng tho¶ m·n. Do vËy ta chän l¹i bỊ dÇy thiÕt bÞ lµ : = 5.10 -3 ( m ) Thay vµo c«ng thøc tÝnh ta cã: = = 101.247.221,6 < =183,33.106 Do ®ã gi¸ trÞ bỊ dµy võa chän lµ thÝch hỵp. VËy bỊ dµy cđa th©n thiÕt bÞ lµ dth©n thiÕt bÞ = 6 (mm). III.4-Tính đáy và nắp thiết bị phản ứng: Đáy và nắp thiết bị thiết ứng được làm từ vật liệu cùng loại với thân thiết bị là thép cacbon không gỉ X17H13M2T. Dùng loại đáy và nắp elip có gờ, chiều dày của đáy và nắp làm việc ở áp suất trong xác định theo công thức: (m) [II-385]. Trong đó: + Dt = 3,4 (m). + P = 0,981.106 (N/m2). + [s] = 146,67.106 (N/m2). + k : Hệ số không thứ nguyên. Đối với đáy và nắp không có lỗ được tăng cứng hoàn toàn k = 1. + jh = 0,95. + hb : Chiều cao phần lồi của đáy elip ở Dt = 3,4(m) có hb =0,85(m) [II-382]. Do nên bỏ qua P trong công thức tính S. Vậy công thức tính S như sau: (m). Khi đó : S – C =1,26(mm) < 10 (mm). Nên ta tăng C thêm 2 mm Do đó : S = 1,26.10-3 + 3,8.10-3 = 5,06.10-3 (m). Quy chuẩn : S = 6 (mm). Ø Kiểm tra ứng suất của nắp thiết bị theo áp suất thử thuỷ lực theo công thức < [12]. . Không thoả mãn nên ta chọn lại chiều dày của nắp là: S = 8 (mm). Thay vào công thức tính ta có: Vậy chiều dày đáy và nắp là: 8(mm). Vì S = 8(mm) và D = 3,4(m) nên chiều cao gờ h = 50(mm). III.5-Tính chiều cao của thiết bị phản ứng: Chiều cao của thiết bị là tổng chiều cao của ống phản ứng và chiều cao đáy và nắp: H = L + 2.( h + hb ). H = 4 + 2.( h + hb ) = 4 + 2.( 0,05 + 0,85 ) = 5,8 (m). Vậy chiều cao thiết bị : H = 5,8(m). Quy chuẩn ta lấy: H= 6(m). III.6-Tính đường kính ống dẫn: Ø Đường kính ống dẫn nguyên liệu và sản phẩm: Theo phần tính cân bằng vật chất, tổng lượng nguyên liệu vào thiết bị phản ứng bằng lượng sản Nên đường kính của ống dẫn nguyên liệu vào bằng đường kính phẩm đi ra. ống dẫn sản phẩm ra. Xét phương trình lưu lượng: (m) [11]. Trong đó: + V : Lưu lượng thể tích hỗn hợp khí đi vào thiết bị phản ứng. V = = 6,062(m3/s). + w : Tốc độ chảy trung bình của hỗn hợp phản ứng trong ống dẫn. Theo [13] ta có : w = 20(m/s). Thay số : = 0,62 (m). Quy chuẩn : d = 0,6 (m) = 600 (mm). Ø Ống dẫn dầu tải nhiệt: Ta có: (m). Với : + . + w = 0,5 (m/s). Vậy = 0,186 (m). Quy chuẩn : d = 200 (mm). Các thông số về thiết bị phản ứng: Thiết bị phản ứng là loại thiết bị trao đổi nhiệt có dạng ống chùm được cấu tạo từ vật liệu lµ thÐp cacbon kh«ng gØ X17H13M2T. Thiết bị có vòng bù giãn nở nhiệt bằng cách ghép vào vỏ thiết bị một vành đàn hồi . - Đường kính thiết bị : Dt = 3,4 (m) ; Chiều cao : H = 6 (m). - Số ống truyền nhiệt : n =1921 (ống); Chiều dài ống : L = 4 (m). - Bề dày đáy và nắp : S = 8 (mm). - Chiều cao gờ : h = 50 (mm). - Chiều cao phần lồi : hb = 0,85 (m) . -Chiều dày thân thiết bị :dth©n thiÕt bÞ = 6 (mm). PHÇN III: THIÕT KÕ X¢Y DùNG I.Chän ®Þa ®iĨm x©y dùng: X¸c ®Þnh ®Þa ®iĨm x©y dùng hỵp lý sÏ t¹o ®iỊu kiƯn tèt cho giai ®o¹n ®Çu t­, lµ c¬ së s¶n xuÊt kinh doanh cđa nhµ m¸y, vèn ®Çu t­ cịng nh­ gi¸ thµnh s¶n phÈm cđa nhµ m¸y, trong giai ®o¹n tr­íc m¾t cịng nh­ kÕ ho¹ch l©u dµi. §Þa ®iĨm x©y dùng ph¶i phï hỵp víi quy ho¹ch vïng, l·nh thỉ, quy ho¹ch cơm kinh tÕ c«ng nghiƯp ®· ®­ỵc c¸c cÊp cã thÈm quyỊn phª duyƯt. T¹o ®iỊu kiƯn ph¸t huy tèi ®a c«ng suÊt cđa nhµ m¸y vµ kh¶ n¨ng hỵp t¸c s¶n xuÊt cđa nhµ m¸y víi c¸c nhµ m¸y kh¸c. §Þa ®iĨm lùa chän x©y dùng ph¶i ®¶m b¶o gÇn c¸c nguån cung cÊp nguyªn liƯu cho s¶n xuÊt vµ gÇn n¬i tiªu thơ s¶n phÈm cđa nhµ m¸y, gÇn c¸c nguån cung cÊp n¨ng l­ỵng nh­ ®iƯn, n­íc, than, nh­ vËy sÏ h¹n chÕ tèi ®a c¸c chi phÝ cho vËn chuyĨn, h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm gãp phÇn thĩc ®Èy sù ph¸t triĨn cđa nhµ m¸y. §Þa ®iĨm x©y dùng ph¶i ®¶m b¶o sù ho¹t ®éng liªn tơc cđa nhµ m¸y. Do ®ã ®Þa ®iĨm x©y dùng ®­ỵc lùa chän cÇn chĩ ý tíi c¸c yÕu tè sau: + Kh¶ n¨ng cung cÊp vËt liƯu, vËt t­ x©y dùng ®Ĩ gi¶m chi phÝ gi¸ thµnh ®Çu t­ x©y dùng c¬ b¶n cđa nhµ m¸y, h¹n chÕ tèi ®a l­ỵng vËn chuyĨn vËt t­ x©y dùng tõ n¬i xa ®Õn. + Kh¶ n¨ng cung øng c«ng nh©n trong qu¸ tr×nh x©y dùng nhµ m¸y cịng nh­ vËn hµnh nhµ m¸y sau nµy. Do vËy qu¸ tr×nh thiÕt kÕ cÇn ph¶i chĩ ý x¸c ®Þnh sè c«ng nh©n ë c¸c ®Þa ph­¬ng l©n cËn trong qu¸ tr×nh ®« thÞ ho¸. * Yªu cÇu vỊ khu ®Êt x©y dùng: Chän khu ®Êt cã h×nh d¹ng, kÝch th­íc thuËn lỵi cho viƯc x©y dùng tr­íc m¾t cịng nh­ viƯc më réng nhµ m¸y trong t­¬ng lai. KÝch th­íc h×nh d¹ng vµ quy m« diƯn tÝch cđa khu ®Êt nÕu kh«ng hỵp lý sÏ g©y nhiỊu khã kh¨n trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ, bè trÝ c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh trªn mỈt b»ng khu ®Êt ®ã. Do ®ã khi lùa chän khu ®Êt ®Ĩ x©y dùng nhµ m¸y th× khu ®Êt ph¶i ®¶m b¶o ®­ỵc c¸c yªu cÇu sau: + Khu ®Êt ph¶i cao r¸o, tr¸nh ngËp lơt trong mïa m­a lị, cã møc n­íc ngÇm thÊp t¹o ®iỊu kiƯn tèt cho viƯc tho¸t n­íc th¶i vµ n­íc m­a dƠ dµng. + Khu ®Êt ph¶i t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng vµ cã ®é dèc tù nhiªn tèt nhÊt lµ i=0,51% ®Ĩ h¹n chÕ tèi ®a do cho kinh phÝ san lÊp mỈt b»ng. +Khu ®Êt lùa chän kh«ng n»m trªn c¸c vïng cã má kho¸ng s¶n hoỈc ®Þa chÊt kh«ng ỉn ®Þnh (nh­ cã hiƯn t­ỵng ®éng ®Êt, xãi mßn hay hiƯn t­ỵng c¸t ch¶y,). C­êng ®é khu ®Êt x©y dùng tèt nhÊt lµ 1,52,5 kg/cm2. Nªn x©y dùng trªn nỊn ®Êt sÐt, ®Êt ®¸ ong, ®Êt ®åi, ®Ĩ gi¶m tèi ®a chi phÝ gia cè nỊn mãng cđa c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh cã t¶i träng b¶n th©n vµ t¶i träng ®éng lín. Khi ®Þa ®iĨm x©y dùng nhµ m¸y ®­ỵc lùa chän cÇn xÐt ®Õn quan hƯ mËt thiÕt gi÷a khu d©n c­ ®« thÞ vµ khu c«ng nghiƯp. Bëi v× trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cđa nhµ m¸y kh«ng tr¸nh khái viƯc th¶i ra c¸c chÊt ®éc h¹i nh­: khÝ ®éc, n­íc bÈn, khãi bơi, tiÕng ån, hoỈc c¸c yÕu tè bÊt lỵi kh¸c nh­: hiƯn t­ỵng ch¸y nỉ, « nhiƠm m«i tr­êng §Þa ®iĨm x©y dùng nhµ m¸y ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu quy ph¹m, quy ®Þnh vỊ b¶o vƯ m«i tr­êng vƯ sinh c«ng nghiƯp, chĩ ý kho¶ng c¸ch b¶o vƯ, tuyƯt ®èi kh«ng ®­ỵc x©y dùng c¸c c«ng tr×nh c«ng céng hoỈc c«ng viªn, ph¶i trång c©y xanh ®Ĩ h¹n chÕ t¸c h¹i cđa khu c«ng nghiƯp g©y nªn. VÞ trÝ x©y dùng th­êng ph¶i n»m cuèi h­íng giã chđ ®¹o, nguån n­íc th¶i cđa nhµ m¸y ®­ỵc xư lý ph¶i ë h¹ l­u vµ c¸ch bÕn dïng n­íc cđa d©n c­ tèi thiĨu lµ 500m. Tõ c¸c ®iỊu kiƯn trªn, ¸p dơng víi ®iỊu kiƯn ®Þa h×nh ë ViƯt Nam, víi nhµ m¸y läc dÇu sè 1 Dung QuÊt ®ang ®­ỵc x©y dùng , ta nªn lùa chän ®Þa ®iĨm x©y dùng nhµ m¸y t¹i Qu¶ng Ng·i, gÇn nhµ m¸y läc dÇu ®Ĩ thuËn tiƯn cho ®­êng vËn chuyĨn nguyªn liƯu, vËn chuyĨn s¶n phÈm b»ng ®­êng biĨn. §ång thêi t¹o ®iỊu kiƯn c«ng viƯc cho c«ng nh©n ®Þa ph­¬ng, ph¸t triĨn c¸c vïng l©n cËn gãp phÇn ph¸t triĨn kinh tÕ tØnh. II.ThiÕt kÕ mỈt b»ng nhµ m¸y: 1.Yªu cÇu thiÕt kÕ tỉng mỈt b»ng nhµ m¸y: §Ĩ cã ®­ỵc ph­¬ng ¸n tèi ­u khi thiÕt kÕ quy ho¹ch tỉng mỈt b»ng nhµ c«ng nghiƯp cÇn ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu cơ thĨ sau: + Gi¶i ph¸p thiÕt kÕ tỉng mỈt b»ng nhµ m¸y ph¶i ®¸p øng ®­ỵc møc cao nhÊt cđa d©y truyỊn c«ng nghƯ sao cho chiỊu dµi d©y chuyỊn s¶n xuÊt ng¾n nhÊt, kh«ng trïng lỈp lén xén, h¹n chÕ tèi ®a sù giao nhau. B¶o ®¶m mèi liªn hƯ mËt thiÕt gi÷a c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh víi hƯ thèng giao th«ng c¸c m¹ng l­íi cung cÊp kü thuËt kh¸c bªn trong vµ bªn ngoµi nhµ m¸y. + Trªn khu ®Êt x©y dùng nhµ m¸y ph¶i ®­ỵc ph©n thµnh c¸c khu vùc chøc n¨ng theo ®Ỉc ®iĨm cđa s¶n xuÊt, yªu cÇu vƯ sinh, ®Ỉc ®iĨm sù cè, khèi l­ỵng ph­¬ng tiƯn vËn chuyĨn, mËt ®é c«ng nh©n, t¹o ®iỊu kiƯn tèt cho viƯc qu¶n lý vËn hµnh cđa c¸c khu vùc chøc n¨ng. + DiƯn tÝch khu ®Êt x©y dùng ®­ỵc tÝnh to¸n tho¶ m·n mäi yªu cÇu ®ßi hái cđa d©y chuyỊn c«ng nghƯ trªn c¬ së bè trÝ hỵp lý c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh, t¨ng c­êng vËn dơng c¸c kh¶ n¨ng hỵp khèi n©ng tÇng sư dơng tèi ®a c¸c diƯn tÝch kh«ng x©y dùng ®Ĩ trång c©y xanh, tỉ chøc m«i tr­êng c«ng nghiƯp vµ ®Þnh h­íng ph¸t triĨn më réng nhµ m¸y trong t­¬ng lai. + Tỉ chøc hƯ thèng giao th«ng vËn chuyĨn hỵp lý, phï hỵp víi d©y chuyỊn c«ng nghƯ, ®Ỉc tÝnh hµng ho¸ ®¸p øng mäi yªu cÇu s¶n xuÊt vµ qu¶n lý, luång ng­êi, luång hµng ph¶i ng¾n nhÊt kh«ng trïng lỈp hoỈc c¾t nhau. Ngoµi ra cßn ph¶i chĩ ý khai th¸c phï hỵp víi m¹ng l­íi giao th«ng quèc gia cịng nh­ cđa c¸c cơm nhµ m¸y l©n cËn. + Ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vỊ vƯ sinh c«ng nghiƯp, h¹n chÕ tèi ®a c¸c sù cè s¶n xuÊt, ®¶m b¶o yªu cÇu vƯ sinh m«i tr­êng b»ng c¸c gi¶i ph¸p ph©n khu chøc n¨ng, bè trÝ h­íng nhµ hỵp lý theo h­íng giã chđ ®¹o cđa khu ®Êt. Kho¶ng c¸ch cđa c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh ph¶i tu©n theo quy ph¹m thiÕt kÕ, t¹o mäi ®iỊu kiƯn cho viƯc th«ng tho¸ng tù nhiªn, h¹n chÕ bøc x¹ nhiƯt cđa mỈt trêi truyỊn vµo nhµ. + Khai th¸c triƯt ®Ĩ c¸c ®Ỉc ®iĨm ®Þa h×nh tù nhiªn, ®Ỉc ®iĨm khÝ hËu ®Þa ph­¬ng nh»m gi¶m ®Õn møc cã thĨ chi phÝ san nỊn, xư lý nỊn ®Êt, tiªu thủ, xư lý c¸c c«ng tr×nh ngÇm khi bè trÝ c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh. + Ph¶i ®¶m b¶o tèt mèi quan hƯ hỵp t¸c mËt thiÕt víi c¸c nhµ m¸y l©n cËn trong khu c«ng nghiƯp víi viƯc sư dơng chung c¸c c«ng tr×nh ®¶m b¶o kü thuËt, xư lý chÊt th¶i, chèng « nhiƠm m«i tr­êng cịng nh­ c¸c c«ng tr×nh hµnh chÝnh phơc vơ c«ng céng, nh»m mang l¹i hiƯu qu¶ kinh tÕ, h¹n chÕ vèn ®Çu t­ x©y dùng nhµ m¸y vµ tiÕt kiƯm diƯn tÝch x©y dùng. + Ph©n chia thêi kú x©y dùng hỵp lý, t¹o ®iỊu kiƯn thi c«ng nhanh, sím ®­a nhµ m¸y vµo s¶n xuÊt, nhanh chãng hoµn vèn ®Çu t­ x©y dùng. + B¶o ®¶m c¸c yªu cÇu thÈm mü cđa tõng c«ng tr×nh tỉng thĨ nhµ m¸y. Hoµ nhËp, ®ãng gãp c¶nh quan xung quanh t¹o thµnh khung c¶nh kiÕn trĩc c«ng nghiƯp ®« thÞ. §Ĩ dƠ dµng qu¶n lý theo ngµnh, theo c¸c x­ëng, theo c¸c c«ng ®o¹n cđa d©y chuyỊn s¶n xuÊt cđa nhµ m¸y, ®¶m b¶o ®­ỵc c¸c yªu cÇu vỊ vƯ sinh c«ng nghiƯp, dƠ dµng xư lý ®­ỵc c¸c bé phËn ph¸t sinh c¸c ®iỊu kiƯn bÊt lỵi trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt nh­ khÝ ®éc, bơi, ch¸y, nỉ. §Ĩ dƠ dµng bè trÝ hƯ thèng giao th«ng, thuËn lỵi trong qu¸ tr×nh ph¸t triĨn cđa nhµ m¸y ta thiÕt kÕ x©y dùng nhµ m¸y theo ph­¬ng ph¸p ph©n vïng. 2.Nh÷ng biƯn ph¸p vµ nguyªn t¾c trong thiÕt kÕ tỉng mỈt b»ng nhµ m¸y: a.Nguyªn t¾c ph©n vïng: Tuú theo ®Ỉc thï s¶n xuÊt cđa nhµ m¸y mµ ng­êi thiÕt kÕ sÏ tËn dơng ph­¬ng ph¸p ph©n vïng cho hỵp lý. Trong thùc tÕ thiÕt kÕ biƯn ph¸p ph©n chia khu ®Êt thµnh c¸c vïng theo ®Ỉc ®iĨm sư dơng lµ phỉ biÕn nhÊt. Tỉng mỈt b»ng cđa nhµ m¸y ®­ỵc ph©n thµnh 4 vïng chđ yÕu: Vïng tr­íc nhµ m¸y Vïng s¶n xuÊt Vïng phơ trỵ phơc vơ s¶n xuÊt Vïng kho tµng vµ phơc vơ giao th«ng + Vïng tr­íc nhµ m¸y: N¬i bè trÝ c¸c nhµ hµnh chÝnh qu¶n lý, phơc vơ sinh ho¹t, cỉng ra vµo, ga «t«, xe ®¹p. §èi víi c¸c nhµ m¸y cã quy m« nhá hoỈc møc ®é hỵp khèi lín, vïng tr­íc nhµ m¸y hÇu nh­ ®­ỵc dµnh diƯn tÝch cho b·i ®ç xe «t«, xe g¾n m¸y, xe ®¹p, cỉng b¶o vƯ, b¶n tin vµ c©y xanh c¶nh quan. DiƯn tÝch vïng nµy tuú theo ®Ỉc ®iĨm s¶n xuÊt quy m« cđa nhµ m¸y cã diƯn tÝch tõ 4-20% diƯn tÝch toµn nhµ m¸y. + Vïng s¶n xuÊt: N¬i bè trÝ c¸c nhµ vµ c«ng tr×nh n»m trong d©y chuyỊn s¶n xuÊt chÝnh cđa nhµ m¸y, nh­ c¸c x­ëng s¶n xuÊt chÝnh, phơ, s¶n xuÊt phơ trỵ. Tuú theo ®Ỉc ®iĨm s¶n xuÊt vµ quy m« cđa nhµ m¸y diƯn tÝch vïng nµy chiÕm tõ 22-52% diƯn tÝch cđa nhµ m¸y. §©y lµ vïng quan träng nhÊt cđa nhµ m¸y nªn khi bè trÝ cÇn l­u ý mét sè ®iĨm sau: – Khu ®Êt ®­ỵc ­u tiªn vỊ ®iỊu kiƯn ®Þa h×nh, ®Þa chÊt cịng nh­ vỊ h­íng. – C¸c nhµ s¶n xuÊt chÝnh, phơ, phơ trỵ s¶n xuÊt cã nhiỊu c«ng nh©n nªn bè trÝ gÇn phÝa cỉng hoỈc gÇn trơc giao th«ng chÝnh cđa nhµ m¸y vµ ®Ỉc biƯt ­u tiªn vỊ h­íng. – C¸c nhµ x­ëng trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt g©y ra c¸c t¸c ®éng xÊu nh­ tiÕng ån lín, l­ỵng bơi, nhiƯt th¶i ra nhiỊu hoỈc dƠ cã sù cè (dƠ ch¸y, dƠ nỉ hoỈc rß rØ c¸c ho¸ chÊt bÊt lỵi) nªn ®Ỉt ë cuèi h­íng giã vµ tu©n thđ chỈt chÏ theo quy ph¹m an toµn vƯ sinh c«ng nghiƯp. + Vïng c¸c c«ng tr×nh phơ: N¬i ®Ỉt c¸c nhµ vµ c«ng tr×nh cung cÊp n¨ng l­ỵng bao gåm c¸c c«ng tr×nh cung cÊp ®iƯn, h¬i, n­íc, xư lý n­íc th¶i vµ c¸c c«ng tr×nh b¶o qu¶n kü thuËt kh¸c. Tuú theo møc ®é cđa c«ng nghƯ yªu cÇu vïng nµy cã diƯn tÝch tõ 18-24% diƯn tÝch nhµ m¸y. Khi bè trÝ c¸c c«ng tr×nh trªn vïng nµy ng­êi thiÕt kÕ cÇn l­u ý mét sè ®iĨm sau: – H¹n chÕ tèi ®a chiỊu dµi cđa hƯ thèng cung cÊp kü thuËt b»ng c¸ch bè trÝ hỵp lý gi÷a n¬i cung cÊp vµ n¬i tiªu thơ n¨ng l­ỵng (khai th¸c tèi ®a hƯ thèng cung cÊp ë trªn kh«ng vµ ngÇm d­íi mỈt ®Êt). – T¸c dơng c¸c khu ®Êt kh«ng lỵi vỊ h­íng hoỈc giao th«ng ®Ĩ bè trÝ c¸c c«ng tr×nh phơ. – C¸c c«ng tr×nh cã nhiỊu bơi, khãi hoỈc chÊt th¶i bÊt lỵi ®Ịu ph¶i chĩ ý bè trÝ cuèi h­íng giã chđ ®¹o. + Vïng kho tµng vµ phơc vơ giao th«ng: Trªn ®ã, bè trÝ c¸c hƯ thèng kho tµng, bÕn b·i, c¸c cÇu bèc dì hµng ho¸, s©n ga nhµ m¸y. Tuú theo ®Ỉc ®iĨm s¶n xuÊt vµ quy m« cđa nhµ m¸y vïng nµy th­êng chiÕm tõ 23-37% diƯn tÝch nhµ m¸y. Khi bè trÝ vïng nµy ng­êi thiÕt kÕ cÇn l­u ý mét sè ®iĨm sau: – Cho phÐp bè trÝ c¸c c«ng tr×nh trªn vïng ®Êt kh«ng ­u tiªn vỊ h­íng. Nh­ng ph¶i phï hỵp víi c¸c n¬i tËp kÕt nguyªn liƯu vµ s¶n phÈm cđa nhµ m¸y ®Ĩ dƠ dµng thuËn tiƯn cho viƯc nhËp, xuÊt hµng cđa nhµ m¸y. – Tuy nhiªn, trong nhiỊu tr­êng hỵp, do ®Ỉc ®iĨm vµ yªu cÇu cđa d©y chuyỊn c«ng nghƯ hƯ thèng kho tµng cã thĨ bè trÝ g¾n liỊn trùc tiÕp víi bé phËn s¶n xuÊt. V× vËy, ng­êi thiÕt kÕ cã thĨ bè trÝ mét phÇn hƯ thèng kho tµng n»m ngay trong khu vùc s¶n xuÊt. b.Nguyªn t¾c hỵp khèi: §Ĩ tiÕt kiƯm ®Êt x©y dùng, sè l­ỵng c«ng tr×nh gi¶m, thuËn lỵi cho quy ho¹ch mỈt b»ng chung, rĩt ng¾n m¹ng l­íi giao th«ng vËn chuyĨn, gi¶m gi¸ thµnh, rĩt ng¾n thêi gian x©y dùng, n¨ng suÊt lao ®éng t¨ng ta dïng c¸c nguyªn t¾c hỵp khèi c¸c c«ng tr×nh. Nguyªn t¾c hỵp khèi lµ thiÕt kÕ tËp trung c¸c nhµ s¶n xuÊt cã d©y chuyỊn s¶n xuÊt, tÝnh chÊt vµ ®Ỉc ®iĨm cđa s¶n xuÊt gièng nhau, liªn quan ®Õn nhau vµo trong m¸i nhµ. 3.ThiÕt kÕ nhµ s¶n xuÊt : Giíi thiƯu c¸c yªu cÇu thiÕt kÕ. D©y chuyỊn s¶n xuÊt VA bao gåm chđ yÕu lµ c¸c thiÕt bÞ d¹ng th¸p, thiÕt bÞ cao nhÊt lµ th¸p ch­ng luyƯn cao 6m. Ngoµi ra cßn cã c¸c thiÕt bÞ ch­ng cÊt, ng­ng tơ, thïng chøa, b¬m, ë mçi th¸p trong d©y chuyỊn ®Ịu cã c¸c sµn thao t¸c vµ hƯ thèng cÇu thang. C¸c thiÕt bÞ ng­ng tơ, håi l­u ®Ỉt ë trªn cao ®Ịu cã c¸c gi¸ ®ì. C¸c ®­êng èng dÉn khÝ, láng ®Ỉt trªn cao ®Ịu cã dµn ®ì. C¸c yªu cÇu thiÕt kÕ mỈt b»ng: + Tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vỊ c«ng nghƯ, bè trÝ s¶n xuÊt hỵp lý, dƠ thao t¸c vµ dƠ di chuyĨn. + C¸c bé phËn liªn hƯ trùc tiÕp ®­ỵc víi nhau, ®¶m b¶o vËn chuyĨn trong vµ ngoµi thuËn tiƯn phï hỵp víi d©y truyỊn s¶n xuÊt. + §¶m b¶o ®iỊu kiƯn lµm viƯc cho c«ng nh©n, tËn dơng triƯt ®Ĩ ¸nh s¸ng tù nhiªn, tho¸ng khÝ ®Ĩ tho¸t nhanh khÝ ®éc, nhiƯt thõa ra ngoµi. B¶o ®¶m vƯ sinh c«ng nghiƯp vµ an toµn lao ®éng. + X¸c ®Þnh hƯ thèng lÊy cét, h×nh d¹ng l­íi cét, h×nh d¹ng mỈt b»ng theo yªu cÇu thèng nhÊt cđa x©y dùng c«ng nghiƯp. + B¶o ®¶m yªu cÇu ph¸t triĨn më réng cđa nhµ m¸y trong t­¬mg lai, dù kiÕn tr­íc h­íng ph¸t triĨn, më réng ®Ĩ tËn dơng kh«ng ph¶i sưa ch÷a, ph¸ bá ®i. Ph©n x­ëng s¶n xuÊt ®­ỵc thiÕt kÕ theo kiĨu khung thÐp vµ ®­ỵc ®Ỉt b¸n lé thiªn – lé thiªn. NhÞp nhµ L = 18m. ChiỊu cao H = 6m. L­íi cét B = 6 x 6m. Giíi thiƯu mỈt c¾t vµ c¸c yªu cÇu thiÕt kÕ: Ph©n x­ëng s¶n xuÊt ®­ỵc ®Ỉt b¸n lé thiªn – lé thiªn, ®­ỵc thiÕt kÕ b»ng khung thÐp. C¸c thiÕt bÞ chÝnh nh­ thiÕt bÞ ph¶n øng chÝnh, thiÕt bÞ gia nhiƯt vµ hƯ thèng c¸c thiÕt bÞ ng­ng tơ, ®­ỵc ®Ỉt trong nhµ, cßn hƯ thèng c¸c th¸p ch­ng cã thĨ ®­ỵc ®Ỉt ngoµi trêi. NỊn nhµ lµ lo¹i nỊn xi m¨ng vµ bª t«ng, lo¹i nỊn nµy chÞu ®­ỵc kho¸ng chÊt, hỵp chÊt v« c¬ vµ kiỊm yÕu. Cét nhµ b»ng thÐp dïng mãng ®¬n d­íi cét. Lo¹i mãng nµy th­êng ®Ỉt trªn mét líp lãt mãng dÇy 100mm. NÕu ®Êt kh« cịng cã thĨ dïng líp lãt b»ng ®¸ r¨m, nÕu ®Êt ­ít dïng bª t«ng g¹ch vì hoỈc bª t«ng m¸c 50. Giao th«ng trong nhµ m¸y vµ c¸c ®­êng èng: §­êng giao th«ng trong nhµ m¸y chđ yÕu lµ ®­êng bé, ®­êng « t«. §­êng « t« ®­ỵc ®ỉ b»ng bª t«ng nhùa cã hai lµn xe mçi lµn 4,5 m, mét ®Çu nèi víi ®­êng quèc lé, mét ®Çu nèi víi trơc ®­êng phơ xung quanh nhµ m¸y. §­êng giao th«ng cã bỊ réng lµ 6m, vØa hÌ ®i bé cã bĨ réng1,5m. Trong nhµ m¸y cã ®­êng nèi liỊn c¸c khu víi nhau ®¶m b¶o mËt ®é giao th«ng vËn chuyĨn c¸c vËt t­ nguyªn liƯu ®­ỵc dƠ dµng vµ thuËn tiƯn. Hai bªn ®­êng trång c©y c¶nh vµ c¸c v­ên hoa ®¶m b¶o c¶nh quan cho m«i tr­êng nhµ m¸y. C¸c ®­êng èng chÝnh trong nhµ m¸y nh­ ®­êng èng cÊp n­íc phơc vơ s¶n xuÊt, sinh ho¹t, ®­êng èng n­íc th¶i, c¸c ®­êng èng dÉn nguyªn liƯu láng, khÝ ®Ỉt trªn mỈt ®Êt vµ ngÇm d­íi mỈt ®Êt. KÕt cÊu c¸c c«ng tr×nh x©y dùng nh­ nhµ hµnh chÝnh, héi tr­êng, nhµ ¨n, bé phËn vƯ sinh, n­íc sinh ho¹t lµ nhµ m¸i b»ng t­êng g¹ch cét bª t«ng, nhµ hµnh chÝnh, nhµ s¶n xuÊt, nhµ ¨n vµ héi tr­êng x©y hai tÇng, cßn l¹i lµ nhµ mét tÇng. Mét sè yªu cÇu khi x©y dùng nhµ m¸y: Ph¶i phï hỵp víi d©y chuyỊn s¶n xuÊt, nghÜa lµ ph¶i ®¶m b¶o gi÷a c«ng nghƯ vµ x©y dùng. khi bè trÝ ph¶i ®¶m b¶o d©y chuyỊn s¶n xuÊt lµ ng¾n nhÊt mµ kh«ng c¾t nhau chång chÐo lªn nhau. Bè trÝ thiÕt bÞ ng¾n gän, nhµ cưa x©y dùng ®ĩng quy c¸ch ch¾c ch¾n cho kho¶ng vµi chơc n¨m. C¸c èng th¶i khÝ ®­ỵc ®Ỉt cuèi ®­êng giã, ®¶m b¶o chiỊu cao ®Ĩ c¸c khÝ th¶i ®­ỵc khuÕch t¸n ®i xa. Bè trÝ c¸c ®­êng cÊp nhiªn liƯu, nguyªn liƯu vµ c¸c ®­êng d©y cung cÊp n¨ng l­ỵng cho ph©n x­ëng s¶n xuÊt ph¶i thuËn tiƯn, hỵp lý vµ an toµn, kho nguyªn liƯu ph¶i ®Ỉt ë ®Çu d©y chuyỊn, kho s¶n phÈm ®Ỉt ë cuèi d©y chuyỊn. Tõ c¸c d÷ liƯu nµy thiÕt kÕ ®­ỵc mỈt b»ng nhµ m¸y víi c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh sau: B¶ng 26: C¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh cđa ph©n x­ëng. STT Tªn c¸c h¹ng mơc c«ng tr×nh Sè l­ỵng Dµi (m) Réng (m) DiƯn tÝch (m2) 1 Nhµ hµnh chÝnh (2 tÇng) 1 36 18 648 2 Nhµ s¶n xuÊt chÝnh (2 tÇng) 1 60 18 1080 3 Nhµ chøa nguyªn liƯu ®Çu vµo 1 24 12 288 4 Nhµ chøa vinyl axetat 1 48 12 576 5 Phßng kiĨm tra chÊt l­ỵng 1 18 9 162 6 Nhµ ®Ĩ xe « t« 1 24 9 216 7 Nhµ ®Ĩ xe ®¹p, xe m¸y 1 24 9 216 8 Nhµ ¨n, héi tr­êng 1 36 12 432 9 Nhµ xư lý khÝ th¶i 1 12 9 108 10 Nhµ xư lý n­íc th¶i 1 12 9 108 11 Tr¹m b¬m 1 12 9 108 12 BĨ ch­a n­íc 1 12 9 108 13 Nhµ chøa dÇu t¶i nhiƯt 1 18 12 216 14 Phßng th­êng trùc 4 4 4 64 15 Nhµ sưa ch÷a c¬ khÝ 1 24 12 288 16 Khu ®Êt dù tr÷ 1 48 24 1152 17 Phßng thÝ nghiƯm 1 18 9 162 18 Tr¹m biÕn thÕ 1 18 9 162 19 Nhµ phßng ch¸y ch÷a ch¸y 1 18 9 162 20 Nhµ vƯ sinh vµ nghØ thay ca 1 18 9 162 21 Nhµ sưa ch÷a ®iƯn 1 18 9 162 Tỉng diƯn tÝch 6.580 V× nhµ s¶n xuÊt cã d©y chuyỊn s¶n xuÊt, tÝnh chÊt vµ ®Ỉc diĨm cđa s¶n xuÊt gÇn gièng nhau vµ liªn quan víi nhau do ®ã thiÕt kÕ mỈt b»ng ph©n x­ëng theo ph­¬ng ph¸p hỵp khèi. DiƯn tÝch x©y dùng nhµ m¸y lµ: 6.580 (m2) V× nhµ m¸y hãa chÊt th­êng cã Kxd = 25 - 30 %; Ksd = 65 - 75% nªn ta cã thĨ chän hƯ sè sư dơng vµ hƯ sè x©y dùng lµ: HƯ sè x©y dùng lµ : Kxd = 25% HƯ sè sư dơng lµ : Ksd = 68% VËy tỉng diƯn tÝch mỈt b»ng nhµ m¸y lµ: 26.320 ( m2 ) PhÇn IV: An toµn lao ®éng I.An toµn lao ®éng: Tỉ chøc an toµn vµ b¶o hé lao ®éng trong nhµ m¸y lµ mét c«ng viƯc kh«ng thĨ t¸ch rêi khái s¶n xuÊt. B¶o vƯ tèt søc khoỴ lao ®éng cho ng­êi s¶n xuÊt, cho phÐp ®Èy m¹nh søc s¶n xuÊt n©ng cao n¨ng xuÊt lao ®éng. Nguyªn nh©n x¶y ra tai n¹n lao ®éng: + Th­êng do c¸c nguyªn nh©n chÝnh sau khi ®o kÜ thuËt, do tỉ chøc, do vƯ sinh c«ng nghiƯp. + ¶nh h­ëng bëi c¸c khÝ phơ, bơi. §Ĩ chèng bơi cÇn thiÕt ph¶i sư dơng c¸c biƯn ph¸p tèi thiĨu sau: + C¬ khÝ ho¸, tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®Ĩ h¹n chÕ t¸c dơng cđa c¸c hỵp chÊt ®éc h¹i. + Bao kÝn thiÕt bÞ. + Thay ®ỉi ph­¬ng ph¸p, c«ng nghƯ lµm s¹ch. + Th«ng giã hĩt bơi. + B¶o ®¶m vƯ sinh c«ng nghiƯp. Do trong nhµ m¸y sư dơng nguyªn liƯu ®Çu lµ c¸c hỵp chÊt dƠ ch¸y nỉ vµ ®éc h¹i nªn cÇn thiÕt ph¶i ®¶m b¶o an toµn. NÕu khèi l­ỵng lín khÝ t¹o ra ¸p suÊt cao dÉn ®Õn nỉ cã thĨ g©y chÊn th­¬ng cho c«ng nh©n thËm chÝ ph¸ hủ ph©n x­ëng. Nh­ vËy cã thĨ nãi r»ng phßng chèng ch¸y nỉ lµ kh©u rÊt quan träng ®Ĩ ®¶m b¶o an toµn cho ph©n x­ëng. C¸c biƯn ph¸p cÇn thiÕt ®Ĩ phßng chèng ch¸y nỉ: + Thay kh©u s¶n xuÊt nguy hiĨm b»ng kh©u Ýt nguy hiĨm. + C¬ khÝ ho¸, tù ®éng ho¸ c¸c qu¸ tr×nh s¶n xuÊt cã tÝnh chÊt nguy hiĨm ®Ĩ ®¶m b¶o an toµn. + ThiÕt bÞ ®¶m b¶o kÝn h¹n chÕ h¬i, khÝ ch¸y tho¸t ra khu s¶n xuÊt. + Lo¹i trõ kh¶ n¨ng ph¸t sinh måi lưa t¹i nh÷ng n¬i cã liªn quan tíi ch¸y nỉ. Kh¶ n¨ng t¹o nång ®é nguy hiĨm cđa c¸c chÊt ch¸y. + T¹i nh÷ng n¬i cã thĨ g©y ch¸y nỉ cÇn ®Ỉt biĨn cÊm, dơng cơ ch÷a ch¸y ë nh÷ng n¬i dƠ thÊy vµ thuËn tiƯn thao t¸c. + X©y dùng ®éi ngị ch÷a ch¸y chuyªn nghiƯp vµ nghiƯp d­ th­êng xuyªn kiĨm tra diƠn tËp. + Khi cã sù cè ch¸y nỉ x¶y ra, tuú tÝnh chÊt nguy hiĨm cđa n¬i t¹o ch¸y, cÇn ph¶i nhanh chãng thi hµnh c¸c biƯn ph¸p kü thuËt cÇn thiÕt ë nh÷ng khu vùc l©n cËn nh­ ngõng c«ng t¾c, c¾t ®iƯn, ph¸t tÝn hiƯu cÊp cøu, ch÷a ch¸y. Trªn ®©y chØ lµ mét sè biƯn ph¸p tèi thiĨu trong c«ng t¸c phßng chèng ch¸y nỉ, b¶o hé lao ®éng trong nhµ m¸y song cÇn thiÕt ph¶i tuyªn truyỊn mäi ng­êi thùc hiƯn tèt biƯn ph¸p phßng ngõa, ®¶m b¶o an toµn trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt. PhÇn V: TÝnh to¸n kinh tÕ. I.Mơc ®Ých vµ nhiƯm vơ cđa tÝnh to¸n kinh tÕ: Khi ®Çu t­ cho mét nhµ m¸y, xÝ nghiƯp hay doanh nghiƯp th× lỵi Ých kinh tÕ cđa nã ®­ỵc quan t©m hµng ®Çu, ®iỊu nµy cho biÕt dù ¸n cã mang l¹i tÝnh kh¶ thi hay kh«ng, v× vËy viƯc tÝnh kinh tÕ lµ rÊt cÇn thiÕt vµ quan träng. TÝnh to¸n kinh tÕ cho thÊy ®­ỵc tỉng gi¸ trÞ cđa mét dù ¸n, tõ ®ã ta nhËn thÊy ®­ỵc nh÷ng ­u, nh­ỵc ®iĨm cịng nh­ c¬ cÊu ho¹t ®éng cđa mét dù ¸n. Nã t¸c ®éng ®Õn sù ®iỊu chØnh møc c©n b»ng cđa c¸c thµnh phÇn lËp lªn dù ¸n sao cho hỵp lý nh­: tỉ chøc kÕ ho¹ch s¶n xuÊt, tỉ chøc qu¶n lý vèn ®Çu t­, gi¸ thµnh cđa nguyªn vËt liƯu vµ s¶n phÈm. Cuèi cïng ®iỊu quan träng nhÊt cđa tÝnh to¸n kinh tÕ lµ x¸c ®Þnh hiƯu qu¶ kinh tÕ cđa dù ¸n vµ quyÕt ®Þnh xem dù ¸n nµy cã thĨ thùc hiƯn ®­ỵc hay kh«ng. §©y chÝnh lµ vÊn ®Ị trung t©m mµ ng­êi qu¶n lý cịng nh­ nhµ kü thuËt cÇn l¾m v÷ng ®Ĩ thùc hiƯn dù ¸n sao cho hiƯu qu¶ kinh tÕ ®¹t ®­ỵc cao nhÊt. II.Néi dung tÝnh to¸n kinh tÕ: 1.X¸c ®Þnh chÕ ®é c«ng t¸c cđa ph©n x­ëng: Tõ tÝnh to¸n ë phÇn trªn trong mét n¨m sÏ cã thêi gian nhÊt ®Þnh ®Ĩ sưa ch÷a vµ b¶o d­ìng tỉng céng lµ 28 ngµy. Nh­ vËy thêi gian lµm viƯc thùc tÕ cđa ph©n x­ëng trong mét n¨m lµ 337 ngµy. Mét ngµy lµm viƯc 24 giê chia lµm 3 ca nªn sè giê lµm viƯc trong mét n¨m lµ 8088 giê/n¨m. N¨ng suÊt mét n¨m lµ 67.000 tÊn. 1.1Nhu cÇu vỊ nguyªn vËt liƯu: Nhu cÇu vỊ nguyªn liƯu ®­ỵc cho trong b¶ng d­íi ®©y: STT Nguyªn liƯu Nhu cÇu nguyªn liƯu (kg/h) Nhu cÇu trong n¨m (tÊn) 1 C2H2 12.790,24 103.447,46 2 CH3COOH 6.992,98 56.559,22 3 DÇu t¶i nhiƯt 43.957,63 43.957,63 4 Xĩc t¸c 5 O2 62,67 506,87 Nhu cÇu vỊ ®iƯn n¨ng: + §iƯn dïng ®Ĩ ch¹y m¸y c«ng nghiƯp ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (KW) trong ®ã: : ®iƯn n¨ng dïng ®Ĩ ch¹y m¸y c«ng nghiƯp trong mét n¨m (KW). : c«ng suÊt ®éng c¬ thø i. : thêi gian ch¹y m¸y c«ng nghƯ (giê). : hƯ sè phơ t¶i th­êng lÊy b»ng 0,75. : hƯ sè tỉn thÊt lÊy b»ng 1,05. : thêi gian sư dơng, (h) §iƯn n¨ng dïng ®Ĩ ch¹y m¸y c«ng nghiƯp ®­ỵc ghi trong b¶ng sau: B¶ng nhu cÇu vỊ ®iƯn n¨ng trong c«ng nghiƯp. STT Tªn thiÕt bÞ C«ng suÊt (KW) Sè l­ỵng (c¸i) Tỉng c«ng suÊt (KW) §iƯn n¨ng (KW) 1 B¬m dÇu 3 5 15 95.539,5 2 B¬m tuÇn hoµn 0,4 15 6 38.215,8 3 B¬m s¶n phÈm 0,5 10 5 31.846,5 4 M¸y nÐn 2 5 10 63.693 Tỉng 229.294,8 + §iƯn dïng th¾p s¸ng cho ph©n x­ëng cđa hai ca chiỊu vµ ®ªm (16/24 giê) ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: (KW) trong ®ã: : sè bãng ®Ìn lo¹i i (c¸i). : c«ng suÊt bãng ®Ìn lo¹i i (KW). : thêi gian sư dơng trong n¨m, (giê). B¶ng nhu cÇu vỊ ®iƯn th¾p s¸ng. STT Tªn nhµ Lo¹i bãng (W) Sè l­ỵng (c¸i) Thêi gian (giê) Nhu cÇu trong n¨m (KW) 1 Khu nhµ s¶n xuÊt 220 100 5392 118.624 2 C¸c nhµ cßn l¹i 100 120 5392 64.704 Tỉng 183.328 L­ỵng ®iƯn tiªu thơ cho toµn ph©n x­ëng lµ: 229.294,8 + 183.328 = 412.622,8 (KW). TÝnh chi phÝ nguyªn vËt liƯu, nhiªn liƯu vµ n¨ng l­ỵng: B¶ng chi phÝ nguyªn vËt liƯu, nhiªn liƯu vµ n¨ng l­ỵng. STT Tªn nguyªn liƯu, n¨ng l­ỵng §¬n vÞ L­ỵng dïng trong n¨m §¬n gi¸ (VN§) Thµnh tiỊn (TriƯu VN§) 1 C2H2 TÊn 25.862 4.106 103.448 2 CH3COOH TÊn 65.559 5.106 327.795 3 Xĩc t¸c Kg 3110 32.000 100 4 DÇu t¶i nhiƯt TÊn 43.960 15.000 660 5 §iƯn n¨ng KWh 412.622,8 2.000 825 Tỉng 432.828 TÝnh vèn ®Çu t­ cè ®Þnh: a) Vèn ®Çu t­ x©y dùng (Vxd): Trong toµn bé ph©n x­ëng, tÊt c¶ c¸c mỈt b»ng s¶n xuÊt ®Ịu r¶i nhùa, ph©n x­ëng thiÕt kÕ theo kiĨu b¸n lé thiªn. Ngoµi nhµ s¶n xuÊt chÝnh cßn ph¶i x©y dùng nhiỊu c«ng tr×nh phơ nh­: nhµ hµnh chÝnh, nhµ ¨n, nhµ y tÕ. Chi phÝ ®Çu t­ trung b×nh cho x©y dùng: Vxd = 10.109 (VN§). b) Vèn ®Çu t­ cho thiÕt bÞ, m¸y mãc (Vtb): M¸y mãc thiÕt bÞ ®­ỵc chuyĨn giao tõ c¸c ®èi t¸c n­íc ngoµi. Chi phÝ cho ®Çu t­ cho d©y chuyỊn thiÕt bÞ s¶n xuÊt VA: STT Tªn thiÕt bÞ Sè l­ỵng §¬n gi¸ (triƯu ®ång) Thµnh tiỊn (triƯu ®ång) 1 ThiÕt bÞ trén C2H2 1 30 30 2 ThiÕt bÞ trén CH3COOH 1 30 30 3 ThiÕt bÞ bèc h¬i 1 40 40 4 ThiÕt bÞ truyỊn nhiƯt 1 50 50 5 ThiÕt bÞ ph¶n øng 2 100 200 6 Xyclon t¸ch bơi 1 10 10 7,8,9 ThiÕt bÞ ng­ng tơ 2 15 30 10 M¸y nÐn khÝ 1 20 20 11 ThiÕt bÞ ph©n riªng khÝ 3 10 30 12 Thïng chøa hçn hỵp VA 1 1 1 13 B¬m 10 2 20 14 ThiÕt bÞ trao ®ỉi nhiƯt 1 15 15 15,16,17 Th¸p ch­ng luyƯn 3 35 105 18 Thïng chøa s¶n phÈm VA 1 3 3 19 Thïng chøa EDA 1 2 2 20 Thïng chøa axetaldehit vµ xeton 1 5 5 21,22 ThiÕt bÞ ng­ng tơ 5 2 10 Tỉng 601 c) C¸c vèn ®Çu t­ kh¸c (Vk): Chi phÝ l¾p ®Ỉt chiÕm 20% chi phÝ m¸y mãc thiÕt bÞ Chi phÝ dơng cơ ®o chiÕm 20% chi phÝ m¸y mãc thiÕt bÞ Chi phÝ vËn chuyĨn chiÕm 10% chi phÝ m¸y mãc thiÕt bÞ VËy tỉng chi phÝ m¸y mãc thiÕt bÞ lµ : 601 + 0,5 x 601 = 901.5 (triƯu ®ång) Bao gåm nh÷ng chi phÝ ®Ĩ vËn chuyĨn, kh¶o s¸t, thiÕt kÕ, ®µo t¹o c¸n bé, vËn hµnh thư d©y chuyỊn chiÕm 10% tỉng vèn ®Çu t­ cè ®Þnh. V’= 0,1 ( 901.5 + 1.000 + V’ ) Rĩt ra V’=211,3 (triƯu ®ång ) VËy vèn ®Çu t­ cè ®Þnh lµ: V = 211,3 ( triƯu ®ång) Quü l­¬ng c«ng nh©n lµm viƯc trong ph©n x­ëng: Do ®Ỉc ®iĨm cđa qĩa tr×nh s¶n xuÊt lµ liªn tơc, ®­ỵc tiÕn hµnh trong mét d©y chuyỊn khÐp kÝn. Do ®ã nhiƯm vơ cđa c«ng nh©n lµ kiĨm tra quan s¸t c¸c chÕ ®é lµm viƯc cịng nh­ chÊt l­ỵng s¶n phÈm ®Ĩ ®¶m b¶o cho d©y chuyỊn lµm viƯc ỉn ®Þnh. Møc l­¬ng c«ng nh©n trùc tiÕp s¶n xuÊt: 3.106 (VN§/th¸ng) L­¬ng c¸n bé, nh©n viªn tÝnh theo hƯ sè: B¶ng quü l­¬ng c«ng nh©n lµm viƯc trong ph©n x­ëng. STT Ngµnh nghỊ Sè ng­êi HƯ sè L­¬ng th¸ng (VN§/ng­êi) L­¬ng c¶ n¨m (VN§) 1 Gi¸m ®èc 1 1,5 4,5.106 54.106 2 Phã gi¸m ®èc 2 1,4 4,2.106 100,8.106 3 C¸n bé kü thuËt 2 1,3 3,9.106 93,6.106 4 Tỉ tr­ëng 3 1,2 3,6.106 129,6.106 5 C«ng nh©n 24 1 3.106 864.106 6 Th­ ký 1 1 3.106 36.106 7 Hµnh chÝnh 4 1 3.106 144.106 8 B¶o vƯ 4 0,7 2,1.106 100,8.106 9 VƯ sinh 2 0,7 2,1.106 50,4.106 Tỉng céng 43 1.573,2.106 ChÕ ®é båi d­ìng cho c«ng nh©n trùc tiÕp s¶n xuÊt: Båi d­ìng ca ®ªm: (864 + 129,6).106.0,02 = 19,872.106 (VN§). Båi d­ìng ®éc h¹i: 1573,2.106 . 0,02 = 31,.464.106 (VN§). Quü b¶o hiĨm x· héi lÊy b»ng 10% quü l­¬ng = 157,32.106(VN§) VËy tỉng quü l­¬ng vµ quü b¶o hiĨm x· héi: Z2 = (1573,2 + 19,872 + 31,464 + 157,32).106 = 1.781,856.106 (VN§/n¨m). TÝnh khÊu hao: KhÊu hao tµi s¶n cè ®Þnh lµ sù chuyĨn dÇn gi¸ trÞ cđa nã vµo gi¸ thµnh s¶n phÈm do nã lµm ra, nh»m mơc ®Ých tÝch luü tiỊn ®Ĩ kh«i phơc hoµn toµn gi¸ trÞ sư dơng cđa nã khi thêi h¹n khÊu hao hÕt. Ta tÝnh khÊu hao theo thêi gian khÊu hao lµ kh¸c nhau víi c¸c kho¶n ®Çu t­ lµ kh¸c nhau. Nhµ s¶n xuÊt cã thêi gian khÊu hao lµ 20 n¨m. Møc khÊu hao lµ: 10.109/20 = 500.106 (®ång/n¨m) ThiÕt bÞ m¸y mãc lÊy thêi gian khÊu hao lµ 10 n¨m: 211,3 x 106/10 = 21,13.106 (®ång/n¨m) Tỉng møc khÊu hao toµn bé ph©n x­ëng lµ: 500.106 + 21,13.106 = 521,13.106 (®ång/n¨m) KhÊu hao sưa ch÷a nªn lÊy b»ng 25% khÊu hao c¬ b¶n: 521,13.106.0,25 = 130,3.106 (®ång/n¨m) Tỉng møc khÊu hao c¶ n¨m lµ: Z3 = 521,13.106 + 130,3.106 = 642,43.106 (®ång/n¨m) X¸c ®Þnh kÕt qu¶: a) Doanh thu do ph­¬ng ¸n kü thuËt ®em l¹i: DT = SP.GB Trong ®ã: DT: doanh thu trong mét n¨m (VN§). GB: gi¸ b¸n s¶n phÈm (VN§/tÊn). SP: l­ỵng s¶n phÈm thu ®­ỵc trong mét n¨m (tÊn). Gi¸ b¸n s¶n phÈm ®­ỵc tÝnh: GB = GT + TVAT + LDM Trong ®ã: GT: gi¸ thµnh mét tÊn s¶n phÈm. GT = Z = 12000000 (VN§/tÊn) TVAT: thuÕ gi¸ trÞ gia t¨ng TVAT = 5% GB L§M: l·i ®Þnh møc L§M = 1% GB VËy: GB = 12000000 + 0,05.GB + 0,01.GB GB = (12000000)/0,94 = 12765957 (VN§/tÊn). Doanh thu: DT = 12765957.67000= 855,3.109 (VN§/n¨m) TVAT = 0,6.106 (VN§) L§M = 0,128.106 (VN§) b) Lỵi nhuËn: LN = DT – CP Trong ®ã: CP: Tỉng chi phÝ ph©n x­ëng trong n¨m (VN§) Tªn chi phÝ §¬n vÞ Chi phÝ Chi phÝ cè ®Þnh TriƯu ®ång 1.112,8 Chi phÝ l­u ®éng Chi phÝ nguyªn liƯu vµ n¨ng l­ỵng Chi phÝ l­¬ng TriƯu ®ång 432.828 1.781,8 Tỉng TriƯu ®ång 435.722,6 Lỵi nhuËn: LN = 855,3.103 - 435.722,6= 419.577,4 (triƯu ®ång) Thêi gian hoµn vèn: : lµ møc khÊu hao hµng n¨m. (n¨m). KÕt luËn: Qua viƯc tÝnh to¸n kinh tÕ trªn ®· giĩp cho em hiĨu biÕt c¬ b¶n nh÷ng b­íc ®Çu tiªn cđa viƯc ®Çu t­ cho mét nhµ m¸y s¶n xuÊt. Víi thêi gian thu håi vèn lµ 1,06 n¨m cho thÊy ®­ỵc tÝnh kh¶ thi cđa ®å ¸n thiÕt kÕ. Tuy vËy do lÇn ®Çu tiªn em ®­ỵc tiÕp xĩc víi viƯc tÝnh to¸n kinh tÕ do vËy sÏ cßn gỈp ph¶i kh¸ nhiỊu thiÕu sãt trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n xong vỊ tỉng thĨ b¶n ®å ¸n tÝnh to¸n cịng ®¹t ®­ỵc sù chÝnh x¸c cho phÐp.  KẾT LUẬN S au một thời gian tìm tài liệu, nghiên cứu và tính toán đồ án tốt nghiệp đề tài “Thiết kế phân xưởng sản xuất vinyl axetat từ axetylen với công suất 67.000 tấn/năm”. Với sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo bộ môn công nghệ hoá dược & hóa chất BVTV, đặc biệt là TS. Hoàng Xuân Tiến cùng với sự nỗ lực của bản thân. Vì thế em đã hoàn thành được đồ án này đúng thời gian quy định. Tuy nhiên bước đầu làm quen với một đề tài thiết kế phân xưởng sản xuất nên cũng không tránh khỏi những thiếu sót rất mong các thầy cô giáo và các bạn góp ý thêm. Qua đồ án này em đã rút ra được một số kết luận sau: + Vinyl axetat là một monome có vai trò rất quan trọng trong nền công nghiệp hoá học hiện đại, đặc biệt là công nghiệp chất dẻo và sợi tổng hợp. + Vinyl hoá là một quá trình quan trọng trong quá trình tổng hợp các hợp chất trung gian phục vụ cho việc tổng hợp ra các sản phẩm hữu cơ cuối cùng có giá trị cao phục vụ đời sống. Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất vinyl axetat là etylen và axit axetic. Axit axetic là chất hữu cơ tương đối độc hại và dễ cháy nổ. Do đó có khả năng gây nguy hiểm cho con người. Từ lâu, công nghệ sản xuất vinyl axetat đã được ứng dụng vào trong sản xuất bởi nhiều hãng khác nhau trên thế giới. Tuy nhiên mỗi dây chuyền công nghệ của từng hãng đều có những ưu nhược điểm khác nhau, nhưng nhìn chung thì chế độ công nghệ của tất cả các dây chuyền đó đều phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: + Nhiệt độ phản ứng. + Loại xúc tác dùng cho quá trình. + Tỷ lệ của các cấu tử trong hỗn hợp nguyên liệu đầu vào. Tóm lại, việc lựa chọn một dây chuyền công nghệ hợp lý phải dựa vào từng điều kiện cụ thể của mỗi vùng, mỗi quốc gia. Hiện nay, xu thế hàng đầu để lựa chọn và xây dựng một nhà máy sản xuất vinyl axetat là phải dựa vào hiệu hiệu suất thu được vinyl axetat và các vấn đề bảo vệ môi trường. Một lần nữa em chân thành cảm ơn thầy giáo-TS. Hoàng Xuân Tiến đã tận tình hướng dẫn em trong thời gian qua. Hà Nội 5/2008 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]- Ullmann,s encyclopedia of industrial chemistry vol A10 1996 [2]-Hoá Học Hữu cơ tập 2- Hoàng Trọng Yêm- Nguyễn Đăng Quang- Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1996. [3]-Tổng hợp hữu cơ – Nguyễn Minh Thảo – Nhà xuất bản đại học quốc gia Hà Nội 2001. [4]-Tổng hợp hữu cơ- Nguyễn Mai Liên- Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1964. [5]-Dầu khí và dầu khí ở Việt Nam – Trần Mạnh Trí – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 1996 [6]- Ullmann,s encyclopedia of industrial chemistry vol A1 1996. [8]-Hoá học và kỹ thuật tổng hợp hữu cơ -Bộ môn tổng hợp hữu cơ- Trường Đại Học Bách khoa Hà Nội 1974 [9]- Encyclopedia of chemial technology vol 21 1964 [10]- Encyclopedia of polymer science and technology vol 15 1974 [11]- Nguyễn Trọng Khuông, Đinh Trọng Xoan, Đỗ Văn Đài, Nguyễn Bin, Phạm Xuân Toản, Đinh Văn Huỳnh, Trần Xoa – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập 1 – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội 1999 [12]- Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Lê Nguyên Dương, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn Trọng Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa- Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập 2- Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 1999. [13]-Thiết bị phản ứng tổng hợp các hợp chất hữu cơ - Trần Công Khanh- Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 1986. [14]-Cơ sở tính toán thiết bị hoá chất – Hồ Hữu Phương – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1977. [15]-Tính toán quá trình thiết bị trong công nghiệp hoá chất và thực phẩm tập 2– Nguyễn Bin – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật [16]-Tổng hợp hữu cơ - hoá dầu tập 1,2 - Phan Minh Tân -Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh 1999.