Xây dựng các công thức và đưa vào sản xuất được thực hiện bởi carother, florey và stockmeyr

B-1.141-152-14] Nguyên tử Nhiệt dung riêng (J/Kg nguyên tử.độ) C 11700 H 18000 O 25100 Dầu đậu và dầu chẩu là những monoglyxerit, phản ứng chủ yếu bởi các axit trong dầu, nên theo bảng 2 và bảng 3 ở phần trước tính được nhiệt dung riêng của hỗn hợp nguyên liệu. Vậy nhiệt dung riêng của hỗn hợp là C = 2,7 KJ/Kg.độ Qltt: là lượng nhiệt tiêu tốn trong quá trình lấy bằng 5% nhiệt lượng cung cấp, KJ Vậy lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình này là Q1 = 1,05.1236.2,7.(260-30) = 805933,8 KJ 2.3.2. Giai đoạn 2 Là quá trình monoglyxerit nên trong quá trình này cần lượng nhiệt để duy trì nhiệt độ của phản ứng là 2600C trong thời gian là 45 phút. Trong quá trình này PbO có tác dụng thúc đẩy quá trình chuyển hoá monoglyxerit, khối lượng của PbO coi như là không đáng kể nên ta có thể bỏ qua. Nhiệt trong quá trình này bao gồm: + Hiệu ứng nhiệt của quá trình tạo monoglyxerit, DH2 DH2 = 15Kcal/mol Theo số mol của dầu theo bảng 3 ở phần trước tính được nd = Theo phương trình phản ứng thì cứ 1 mol dầu tạo 3 mol monoglyxerit, nên số mol monoglyxerit: 1087.3 = 3261 (mol) Vậy hiệu ứng nhiệt của phản ứng DH2 = 15.3261 = 48915 (Kcal) Q2tt chọn = 5%.DH2 tổng nhiệt trong giai đoạn này sẽ là Q2 = 1,05.48915 = 51360,75 (Kcal) = 214688 (KJ) 2.3.3. Giai đoạn 3 Giai đoạn này cần hạ nhiệt độ của phản ứng từ 2600C xuống để chuẩn bị cho phản ứng tạo monoeste. Vậy nhiệt lượng cần thiết lấy đi trong quá trình này là: Q3 = G3.C3(t3-t2) G3 = G1; C3 = C1 Q3 = 1236.2,7 (170-260) = -300348 KJ 2.3.4. Giai đoạn 4 Duy trì nhiệt độ ở 1700C trong 2 giờ để thực hiện phản ứng tạo monoeste giữa anhydrit phtalic với monoglyxerit. Tổng nhiệt cần cung cấp trong quá trình này bao gồm Q’4: là lượng nhiệt cần để nâng anhydrit phtalic từ 300C tới 1700C DH4: là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo mono este Q4tt:là nhiệt lượng tiêu tốn trong anhydrit phtalic quá trình phản ứng Lấy nhiệt tổn thất 5% nhiệt lượng của Q’4, DH4 Q4: là nhiệt lượng của quá trình Q4 = Q’4 + DH4 + Q4tt Hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo mono este DH4 = 10Kcal/mol Số mol của anhydrit phtalic tham gia phản ứng trong một mẻ là nAP = 1811 Vậy DH4 = 1811.10 = 18110 (Kcal) = 18110.4,18 = 75699,8 (KJ) Mặt khác nhiệt cần thiết để nâng AP từ nhiệt độ 300C lên 1700C Q’4 là: Q’4 = CAP.GAP.(t3- 30) Trong đó: CAP : nhiệt dung riêng của anhydrit phtalic là CAP = 0,971 (KJ/Kg.độ) GAP: lượng anhydrit phtalic tham gia phản ứng Có GAP = 268,2 Kg Vậy Q’4 = 0,971.268,2 (170-30) = 36459,108 KJ Vậy lượng nhiệt cần cung cấp Q4 = 1,05 (DH4 + Q’4) = 1,05.(75699,8 + 36459,108) = 117766,9 (KJ) 2.3.5. Giai đoạn 5 Trong giai đoạn này cần tăng nhiệt độ từ 1700C lên tới 2400C để chuẩn bị thực hiện phản ứng đa tụ tạo nhựa Nhiệt lượng trong giai đoạn này Q5 = G5.C5 (t5-t3) + Q5tt Trong đó Q5tt: là nhiệt lượng tổn thất trong giai đoạn này, bằng 5% nhiệt lượng cung cấp Q5tt = 0,05. G5.C5(t5-t3) Có trong giai đoạn này lượng hỗn hợp phản ứng là: G5 = 1236 + 268,3 = 1504,2 (Kg) C5 là nhiệt dung riêng của hỗn hợp C5 = C3X3 + CAP.XAP Thành phần của anhydrit phtalic theo khối lượng XAP = X3 = 1- 0,2 = 0,8 CAP = 0,971 (KJ/Kg.độ) C5 = 2,7.0,8 + 0,2.0,971 = 2,35 (KJ/Kg.độ) Vậy Q5 = 1,05.1504,2.2,35 (240-70) = 260277,3 KJ 2.3.6. Giai đoạn 6 Duy trì nhiệt độ phản ứng trong 6 giờ để phản ứng đa tụ sâu, đến khi nhựa đạt chỉ số axit nhỏ hơn 10. Giai đoạn này nước sinh ra, để có thể tăng hiệu xuất của phản ứng, phải loại nước bằng cách tạo hỗn hợp đẳng phí xylen nước, dùng xylen loại nước khỏi phản ứng ở nhiệt độ 94,50C. Nhiệt cung cấp cho quá trình này bao gồm Hiệu ứng nhiệt của phản ứng DH6 Nhiệt lượng cần thiết để đưa xylen từ 300C lên nhiệt độ 94,50C là Q’6 Nhiệt lượng cần hoá hơi hỗn hợp đẳng phí là Q”6 Nhiệt lượng tổn thất trong giai đoạn này Q6tt, được lấy bằng 5% lượng nhiệt cần cung cấp cho các quá trình trong giai đoạn Hay Q6tt = 0,05(DH6 + Q’6 + Q”6) + Theo phương trình phản ứng thì số mol nước tạo ra bằng số mol AP phản ứng nH2O = nAP = 1811 (mol) Khối lượng nước tạo ra: (Kg) Xylen cho vào tạo hỗn hợp đẳng phí với nước với tỷ lệ gồm 60% là nước và 40% là xylen. Vậy khối lượng xylen cho vào: Gxử lý = Kg Hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo nước có DH = 10 (Kcal/mol) Vậy hiệu ứng nhiệt của phản ứng với 1811 mol DH6 = 18110 (Kcal) = 18110.4,18 = 75699,8 KJ + Nhiệt lượng cần thiết để đưa xylen từ 300C lên 94,50C là Q’6 = Gxl.Cxl (94,5-30) (KJ) Lượng xylen cần thiết Gxl = 49,35Kg Nhiệt dung của xylen Cxl = 83(KJ/Kg.độ) Q’6 = 49,34.83.(94,5-30) = 264141,69 KJ + Tính nhiệt hoá hơi của hỗn hợp đẳng phí Q”6 ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp đẳng phí rhh = xxl.rxl + xn.rn xxl = 0,6 KJ/Kg xn = 0,4 KJ/Kg ẩn nhiệt hoá hơi của cấu tử nguyên chất là rn = 2273 KJ/Kg rxl = 83 KJ/Kg rhh = 959 KJ/Kg Có Q”6 = G6.rhh Với Q6 là lượng nước và lượng xylen G6 = 32,598 + 49,34 = 82 Kg Q”6 = 82.959 = 79638 KJ Q6 = 1,05(75699,8 + 264141,69 + 79638) = 439403,46 KJ 2.3.7. Giai đoạn 7 Sau khi đạt chỉ số axit theo yêu cầu, cần hạ nhiệt độ xuống 1500C và tháo xuống thiết bị pha loãng. Mục đích là làm hoà tan nhựa trong dung môi để giảm độ nhớt của nhựa để có thể dễ dàng vận chuyển bằng bơm đến các thùng chứa để lọc. Nhiệt lượng cần lấy đi trong quá trình này là Q7 = G7.C7.(150-240) C7 = C5 = 2,35 (KJ/Kg.độ) G7 = G5- Gn = 1504,2-32,598 = 1471,6 KJ Q7 = 1471,6.2,35 (150-240) = -311243,823 KJ 2.3.8. Tính lượng nhiệt cần cung cấp, cần lấy đi trong 1 mẻ sản xuất + Tổng lượng nhiệt cần lấy đi trong một mẻ QL QL = Q3 + Q7 QL = -300348 – 311243,823 = -611591,823 KJ + Tổng lượng nhiệt cần cung cấp trong một mẻ sản xuất QC QC = Q1 + Q2 + Q4 + Q5 + Q6 QC = 805933,8 + 214688 + 117766,9 + 260277,3 + 439403,46 = 1838069,46 KJ 2.3.9. Tính lượng nhiệt cho một năm Do mỗi ngày sản xuất 1 mẻ mà trong một năm sản xuất 300 ngày tức là 300 mẻ được sản xuất trong một năm Vậy lượng nhiệt cần cung cấp và cần lấy đi là: QL = -611591,823.300 = - 183477546,9 (KJ) QC = 1838069,46.300 = 511420838 (KJ) 2.4. Tính toán thiết bị phụ 2.4.1. Tính các thùng chứa 2.4.1.1. Thùng chứa axit béo dầu cám Dầu cám là este của glyxerin và axit béo, không gây ăn mòn nên có thể dùng thép CT3 làm vật liệu làm thùng Thép CT3 có giới hạn bền kéo bền chảy sK = 80N/m2 sC = 240N/m2 Thùng chứa được chế tạo bằng cách hàn điện, hàn dọc thân, thiết bị thuộc loại I nhóm I nên có hệ số hiệu chỉnh h = 0,9 Chọn thùng chứa loại 2m3 làm việc tại 1 at Có kích thước của thùng Dt = 1000m L = 2500mm l = 2000 mm d1 = 100 mm d2 = 300 mm + Hệ số an toàn nk = 2,6 nc = 1,5 Giới hạn bền kéo và bền chảy cho phép là: [sK] = [sC] = Vậy [sK] = (N/m2) CTXIII.1-15 [sC] = (N/m2) Chiều dày của thùng chứa: S = (CTXIII.8-15) Trong đó C: Hệ bổ xung C = C1 + C2 + C3 C1: hệ số bổ xung do ăn mòn C1 = 1mm C2: hệ số bổ xung do hao mòn C2 = 0 C3: hệ số bổ xung do dung sai chiều dày C3 = 0,12mm Vậy C = 1,12 mm Dt: là đường kính thùng chứa P = Pmt + Pl Pl: là áp suất thuỷ lực của cột chất lỏng Có Pl = r.g.H r: khối lượng riêng của nhựa có r = 1280Kg/m3 H: chiều cao của cột chất lỏng H = 1m g: gia tốc trọng trường g = 9,81m/s2 Vậy Pl = 1280.9,81.1 = 12556,8 N/m2 = 0,126.105 (N/m2) Pmt = 1at = 105 (N/m2) Vậy P = 1,126.105 (N/m2) Do Do đó có thể bỏ qua P ở mẫu số. Do đó S = Chọn chiều dày của thùng chứa là 3mm Kiểm tra ứng suất thành thùng theo áp suất thử của nước áp suất thử P0 S = = 1,59mm Chọn S = 3mm Kiểm tra độ an toàn của 2 nắn elip P0 = 0,17871.106 N/m2 (N/m2) Thấy N/m2 Vậy chọn chiều dày của nắp elip có gờ là 3mm + Tính chân đỡ thiết bị Trọng lượng của thiết bị GT = Gv + Gnl Gv = r.p.L () r: khối lượng riêng của thép CT3 r = 7850 Kg/m3 Vậy Gv = 7850.3,14.2,5 () = 185,4 Kg Gnl = r.p.L . rnl = 950 Kg/m3 Gnl = 950.3,14.2,5 .= 1864,4 Kg G = 2049,8 Kg Để kiểm tra khoảng cách chân đỡ đã hợp lý chưa, giả thiết rằng tải trọng G phân bố đều theo chiều dài thiết bị thì momen uốn cực đại đối với thiết diện nguy hiểm của thùng giữa 2 ổ đỡ sẽ là: M = (N/m2) Mômen chống uốn của thiết bị nguy hiểm là: W = p.(S - C) = 3,14.1. (3-1,12). Vậy ứng suất tương đương của thân thùng chứa do tải trọng đặt lên là: std = 0,8.suốn = 0,8. Kiểm tra theo điều kiện std Ê (CTXIII.22-15) std Ê =149,97.106 N/m2 Như vậy đặt chân đỡ như vậy là đạt yêu cầu Chọn kích thước chân đỡ thùng chứa dầu thảo mộc lỏng như sau: 2.4.1.2. Thùng chứa Sovessol Chọn thép CT3 để chế tạo thùng chứa xăng pha lỏng. Thép CT3 có giới hạn bền kéo, bền chảy. [sK] = 380.106 N/m2 [sC] = 240.106 N/m2 Vậy tốc rỉ lấy 0,06mm/năm Chọn thùng có thể tích là 2m3, làm việc tại áp suất khí quyển 1 at có kích thước như sau: Dt = 1000mm d1= 100mm d2 = 300mm L= 2500mm l = 2000mm Tính tương tự xác định được chiều dày của thùng là 3mm 2.4.1.4. Thùng chứa xylen pha loãng Chọn thép CT3 để chế tạo thùng chứa xăng pha lỏng. Thép CT3 có giới hạn bền kéo, bền chảy [sK] = 380.106 N/m2 [sC] = 240.106 N/m2 Vậy tốc rỉ lấy 0,06mm/năm Chọn thùng có thể tích là 2m3, làm việc tại áp suất khí quyển 1 at có kích thước như sau: d1= 100mm d2 = 300mm L= 2500mm l = 2000mm Tính tương tự xác định được chiều dày của thùng là 3mm 2.4.2. Tính bơm vận chuyển chất lỏng 2.4.1. Tính bơm nước lên bể chứa Dùng bơm thể tích để bơm nước lên bể chứa. Sử dụng bơm thể tích có các ưu điểm: - Cung cấp chất lỏng đều đặn - Số vòng quay lớn có thể truyền động trực tiếp từ động cơ điện - Cấu tạo đơn giản và rẻ tiền - Có thể bơm được chất lỏng bẩn vì khe hở giữa thân và bánh guồng tương đối lớn. - Năng suất lớn, áp suất nhỏ Lượng nước được bơm là 10m3 Giả sử thời gian bơm 30 phút, năng suất bơm là; 10. Giả thiết đường ống tổng cộng dài 30m có 1 van và 6 khuỷu ghép 900, bơm nước với vận tốc là 1,5m/s áp suất toàn phần của bơm cần tạo ra là: H = P: áp suất khí quyển h0: chiều cao nâng chất lỏng hm: chiều cao tương ứng với áp suất tiêu tốn để thắng toàn bộ trở lực của đường ống. h0= 14m hm = DP/g Trong đó DP là áp suất toàn phần để khắc phục các trở lực trong hệ thống DP = DPd + DPm + DPH + DPC + DP1 + DPK DPd : áp suất động học (áp suất cần thiết để tạo vận tốc cho dòng chảy ra khỏi ống dẫn) DPm : áp suất khắc phục trở lực ma sát DPH : áp suất cần thiết để nâng chất lỏng lên hoặc để khắc phục áp suất thuỷ tĩnh. DPC : áp suất khắc phục trở lực cục bộ DPK: áp suất bổ xung ở cuối ống dẫn trong trường hợp cần thiết Có thể bỏ qua các trở lực DP1, DPK, DPH Vậy DP = DPd + DPm + DPC DPd = r: là khối lượng riêng của chất lỏng vận chuyển, Kg/m3 w: là vận tốc của lưu thể m/s DPd = DPm = l: hệ số ma sát L: chiều dài ống dẫn dtd: đường kính tương đương của ống dtd = V: lưu lượng chảy, m3/s w = 1,5m/s dtd = Quy tròn ống là 0,06m Chuẩn số Re cho chế độ chảy trong ống Re = Có độ nhớt của nước ở 250C m= 0,9005.10-3 (Ns/m2) Re = Như vậy chất lỏng ở chế độ chảy xoáy Tính xem dòng chảy ở khu vực nào trong chế độ chảy xoáy ở khu vực nhẵn thuỷ lực Ta có Regh = 6. e: độ nhám tuyệt đối của ống nguyên và hàn trong điều kiện ăn mòn ít chọn e = 0,2.10-3 Regh = 6. ở khu vực xuất hiện vùng nhám: Renh = 220. Renh = 220. Ta thấy Regh < Re < Renh Như vậy phải tính hệ số ma sát ở khu vực quá độ theo công thức: Thay vào ta có: DPm = 0,028. + áp suất khắc phục trở lực cục bộ DPC = x: hệ số trở lực cục bộ Hệ số trở lực cục bộ xvạn = 4, xkhuỷu = 1,2 Vậy DPCvan = 4.1000. DPCkhuỷu = 6.1,2. DPC = DPCvan + DPCkhuỷu = 12600N/m2 Vậy DP = 15750 + 1125 + 12600 = 29475 N/m2 hm = Chiều cao toàn phần của bơm phải ra là: H = Công suất của bơm Nb = (CTII.89-14) Q: năng suất của bơm r: khối lượng riêng của chất lỏng H: là áp suất toàn phần của bơm h: hiệu suất chung của bơm, h = 0,72-0,92 chọn h = 0,8 Nb = KW Công suất của động cơ sẽ là: Nđc = KW Nb: công suất bơm, KW htr: hiệu suất truyền động, htr = 0,9 hdc: hiệu suất động cơ điện, hdc = 0,8 Chọn động cơ điện có công suất lớn hơn so với công suất tính toán (lượng dự trữ vào khả năng quá tải) Do đó công suất của động cơ cần là: kW Tra bảng [II.33-STHCI] có hệ số dự trữ b = 1,5 Lấy chuẩn kW 2.4.2.2. Tính bơm vận chuyển solvesol 150 Sử dụng bơm thể tích để vận chuyển xăng pha loãng. Trong phần tính toán cân bằng vật chất tính được lượng xăng pha loãng cần cho một mẻ là 150 lít Lấy dư 20% do đó lượng xăng cần bơm là: 1,2.50 = 180 lít = 0,18m3/h Giả sử thời gian bơm là 2 phút 0,18. Tính tương tự như bơm vận chuyển nước sẽ có: Công suất của động cơ kW áp suất toàn phần H = 17m Đường kính tương đương của ống dtd = 0,06m III.4.2.3. Tính bơm vận chuyển xylen Sử dụng bơm thể tích để vận chuyển xylen nhưng cần có bộ phận chống cháy Lấy dư 20% do đó lượng xylen cần bơm là: 1,2.lít = 0,4m3/h Giả sử thời gian bơm là 1 phút 0,04. Tính tương tự như bơm vận chuyển nước ta sẽ có: Công suất của động cơ kW áp suất toàn phần H = 17m Đường kính tương đương của ống dtd = 0,06m 2.4.2.4. Tính bơm vận chuyển axit béo dầu cám Chọn bơm thể tích để vận chuyển dầu thực vật và cần lấy dư 20% do đó lượng dầu thực vật cần bơm là: 1,2.lít = 1m3/h Giả sử thời gian bơm là 10 phút Tính tương tự như bơm vận chuyển nước sẽ có: Công suất của động cơ kW áp suất toàn phần H = 17m Đường kính tương đương của ống dtd = 0,06m 2.4.2.5. Tính bơm dung dịch nhựa Do dung dịch nhựa có độ nhớt cao nên ta dùng bơm răng khía, lượng nhựa phải bơm là 2,13m3 Năng suất động cơ kW Đường kính ống d = 0,06m Chiều cao nâng H = 6m 2.4.3. Tính toán thiết bị cấp nhiệt Thiết bị này dùng đun nóng dầu tuần hoàn cấp nhiệt cho bộ phận phản ứng Để đảm bảo cho suốt quá trình phản ứng ta phải nâng nhiệt độ của dầu lên 3000C tld:là nhiệt độ đầu của dầu lấy là 250C tlc: là nhiệt độ ra của dầu 3000C t2d: là nhiệt độ đầu của khí đốt 10000C t2c: là nhiệt độ của khí đốt 3000C - Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm: dầu tải nhiệt đi trong ống, hơi đốt đi bên ngoài ống Đường kính ống dn = 38mm Chiều dày ống S = 2,3mm Chiều dài ống l = 2,5m Bước ống t = 1,5.Dn = 1,5.0,038 = 0,057m Tính hệ số cấp nhiệt + Hệ số cấp nhiệt về phía dầu: Nu: chuẩn nuyxen l: hệ số dẫn nhiệt của hỗn hợp d: đường kính của ống dẫn Mặt khác ta có Nu = 0,025. Với Pr là chuẩn số Pran Pr = (CTV.34-14) m: độ nhớt của hỗn hợp (m = 3,1.10-3 Ns/m2) C: nhiệt dung riêng của hỗn hợp (C = 5542J/Kg.độ) r = 925Kg/m3 l: hệ số dẫn nhiệt được xác định l = A.Cp. r: khối lượng riêng M: khối lượng mol phân tử A: là hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết, A = 4,22.10-8 Vậy l = 4,22.10-8.5542.103.W/m.độ Vậy Pr = Giả thiết Re = 104 Có do đó e1 = 1,03 Coi Do đó Nu = 0,025.1,03.(104)0,8.41,320,43 = 202,17 Vậy .độ Hệ số cấp nhiệt về phía hơi ngưng tụ a1 a1 = 2,04.A. R: là ẩn nhiệt ngưng tụ Dt1 : chênh lệch nhiệt độ giữa hỗn hợp và thành ống A: là hệ số A = Giả thiết Dt1 = th – t1 = 1,50C Vậy a1 = 3855,7 W/m2.độ Hệ số truyền nhiệt K K = d: là bề dày của ống l: là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ống Dùng thép CT3 để chế tạo thiết bị cấp nhiệt, hệ số dẫn nhiệt của CT3 là lCT3 = 54,4W/m.độ K = Bề mặt truyền nhiệt F = t: thời gian Dt: là hiệu số nhiệt độ trung bình Q: là lượng nhiệt trao đổi Q = 4000.5542 (300-25) = 6.096.200.103J Vậy F = 27,87m2 Số ống N = ống Dựa vào bảng V-11-15 quy chuẩn số ống n = 127 ống sắp xếp ống theo hình 6 cạnh với số ống theo đường xuyên tâm b = 13 ống Đường kính của thiết bị: D = t(b-1) + 4.dn t= 1,5.dn t=1,5.0,038 = 0,057m D = 0,057 (13-1) + 4.0,038 = 0,836m Phần 3. Xây dựng Thực tế cho thấy, công nghệ đóng một vai trò rất quan trọng để tạo cơ sở vật chất và kỹ thuật cho xã hội, thể hiện trình độ phát triển chung của một nước. Chính vì vậy, bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ của xây dựng dân dụng, ngày nay xây dựng công nghiệp đang được quan tâm hàng đầu trong quá trình phát triển kinh tế của mỗi nước. + Những xu hướng mới trong xây dựng công nghiệp hiện nay: Một trong những vấn đề quan trọng của quy hoạch sản xuất công nghiệp ở mỗi nước là phải xác định vị trí của xí nghiệp công nghiệp, các khu công nghiệp để có thể đảm bảo tốt hiệu quả kinh doanh. Thông thường việc thiết kế các khu công nghiệp, nhóm xí nghiệp, các xí nghiệp riêng lẻ hay từng toà nhà, công trình đều phải thoả mãn cao nhất cơ cấu tổ chức sản xuất chung, công nghệ sản xuất, yêu cầu tổ chức lao động, thẩm mỹ kiến trúc, đồng thời tạo điều kiện để thoả mãn khả năng sử dụng các phương pháp xây dựng công nghiệp tiên tiến, nhờ đó nâng cao tốc độ xây dựng và đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất. Trong những thập kỷ gần đây, do nhu cầu ngày càng tăng của sản xuất xã hội, tăng hiệu quả kinh tế trong xây dựng và sản xuất, người ta đã nghiên cứu xây dựng các xí nghiệp hiện đại với các toà nhà có tính linh hoạt và vạn năng cao, có thể thoả mãn nhu cầu thường xuyên thay đổi công nghệ sản xuất và hiện đại hoá thiết bị do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật. Có nhiều xu hướng mới trong xây dựng công nghiệp hiện nay, song thực tế cho ta thấy những xu hướng chính sau: + Cải tiến công tác làm kế hoạch và chuẩn bị đầu tư: nội dung chủ yếu của nó là tập trung giải quyết vấn đề nghiên cứu các chương trình đầu tư lãnh thổ hợp lý, nghiên cứu cải tạo nâng cấp các khu công nghiệp cũ. + Xây dựng hợp khối, liên hợp và hợp tác: trong sản xuất, xây dựng nhà công nghiệp kiểu vạn năng nhằm mục đích đạt được hiệu quả kinh tế cao nhất trong sản xuất. Tạo điều kiện tốt nhất cho người lao động và đạt được hiệu quả cao trong đầu tư xây dựng tăng năng lao động, tiết kiệm đất đai xây dựng và thời gian đầu tư các công trình. + Xây dựng bằng kết cấu kim loại nhẹ và nhịp lớn: đó là mức độ phát triển cao nhất trong lĩnh vực vật liệu và kết cấu vì chúng có nhiều ưu điểm như có trọng lượng riêng nhẹ hơn bê tông cốt thép, đáp ứng tốt công nghiệp hoá xây dựng [15] 3.1. yêu cầu về lựa chọn địa điểm xây dựng 3.1.1. Yêu cầu chung - Phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu, vật liệu cho sản xuất. Nhà máy đặt gần nguồn nguyên liệu giảm được chi phí vận chuyển, giảm giá thành sản phẩm. Nguồn nguyên liệu có khả năng cung cấp trong thời gian bao lâu cầu phải khảo sát trước. - Giảm các nguồn cung cấp năng lượng (như điện, than, khí) Trong các nhà máy hoá chất vấn đề năng lượng rất quan trọng, đặc biệt xưởng sản xuất sản phẩm tổng hợp hữu cơ, vật liệu polyme, cao su phải xem xét vấn đề sử dụng năng lượng chung như khí ga, hơi nước - Vấn đề cấp thoát nước Phải được xem xét sử dụng nguồn cung cấp nước của thành phố, khu công nghiệp chọn địa điểm nhà máy hoá chất gần nơi có nguồn nước, thoát nước dễ dàng không ảnh hưởng đến vệ sinh công nghiệp. - Để đảm bảo giao thông vận tải thuận tiện Đây là yếu tố đảm bảo hoạt động liên tục của nhà máy, thường chọn địa điểm thuận tiện đường giao thông quốc gia. Khi địa điểm tốt bao nhiêu mà yếu tố này không đảm bảo thì không xây dựng nhà máy được. - Đảm bảo nguồn cung cấp vật liệu xây dựng. 3.2. Thiết kế tổng mặt bằng 3.2.1. Yêu cầu chung Để có được phương pháp tối ưu khi thiết kế qui hoạch tổng mặt bằng nhà máy thoả mãn những yêu cầu sau: Đáp ứng được yêu cầu: Dây chuyền công nghệ là ngắn nhất, không trùng lặp lộn xộn, hạn chế tối đa sự giao nhau. Đảm bảo sự liên hệ các bộ phận bên trong nhà máy và liên hệ giữa bên trong và bên ngoài nhà máy. Trên khu đất xây dựng nhà máy phải được tiến hành theo các khu vực chức năng theo đặc điểm sản xuất, yêu cầu vệ sinh tạo điều kiện tốt cho quản lý vận hành của các khu vực chức năng. Diện tích khu đất xây dựng được tính toán thoả mãn yêu cầu đòi hỏi của dây chuyền công nghệ trên cơ sở bố trí hợp lý các hạng mục công trình, tăng cường vận dụng các khả năng hợp khối nâng tần sử dụng tối đa các diện tích không xây dựng để trồng cây xanh tổ chức môi trường công nghiệp và định hướng phát triển mở rộng nhà máy trong tương lai. Tổ chức hệ thống giao thông vận chuyển phù hợp với dây chuyền công nghệ, đặc tính hàng hoá, luồng người, luồng hàng ngoài ra còn chú ý khai thác phù hợp mạng lưới giao thông quốc gia. Phải thoả mãn các yêu cầu vệ sinh công nghiệp: bố trí hướng nhà hợp lý theo hướng gió chủ đạo khoảng cách của hạng mục công trình tuân theo quy phạm thiết kế tạo điều kiện cho việc thông thoáng tự nhiên, hạn chế bức xạ nhiệt của mặt trời vào nhà. Phải khai thác triệt để các đặc điểm địa hình tự nhiên, đặc điểm khí hậu địa phương. Phải đảm bảo mối quan hệ hợp tác mật thiết với các nhà máy lân cận trong khu công nghiệp nhằm mang lại hiệu quả kinh tế hạn chế vốn đầu tư xây dựng nhà máy tiết kiệm diện tích xây dựng. Phân chia thời kì xây dựng hợp lý, tạo điều kiện thi công nhanh sớm đưa nhà máy vào sản xuất nhanh chóng hoàn vốn đầu tư xây dựng Đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ của từng công trình, tổng thể nhà máy, hoà nhập đóng góp cảnh quan xung quanh tạo thành khung cảnh kiến trúc công nghiệp đô thị. 3.2.2. Nguyên tắc phân vùng Phương pháp phân vùng chia nhà máy thành bốn vùng chính: - Vùng trước nhà máy: Là nơi bố trí các nhà hành chính quản lý, phục vụ sinh hoạt, cổng vào, gara ô tô, xe máy, xe đạp diện tích vùng này tuỳ theo đặc điểm sản xuất quy mô của nhà máy, vùng này chiếm 4-20% diện tích toàn nhà máy. - Vùng sản xuất: Nơi bố trí các nhà và công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính của nhà máy, vùng này chiếm 22-25% diện tích của toàn nhà máy. Đây là vùng quan trọng khi bố trí cần chú ý. + Ưu tiên điều kiện địa hình + Nhà sản xuất chính bố trí thuận lợi giao thông, ưu tiên về hướng + Phân xưởng bụi, ồn đặt ở cuối hướng gió tuân thủ chặt chẽ theo quy phạm an toàn vệ sinh công nghiệp. - Vùng công trình phụ: Nơi đặt các công trình cung cấp năng lượng và các công trình bảo quản kỹ thuật khác. Vùng này chiếm 14-28% diện tích toàn nhà máy. - Vùng kho tàng phục vụ giao thông: Bố trí hệ thống kho tàng, bến bãi các cầu bốc dỡ hang hoá, sân ga nhà máy vùng này chiếm 23-37% diện tích của nhà máy. 3.2.3. Ưu nhược điểm của nguyên tắc phân vùng - Ưu điểm: + Dễ dàng quản lý theo ngành, theo các xưởng, theo các công đoạn của dây chuyền sản xuất nhà máy. + Thích hợp cho các nhà máy có những phân xưởg, những công đoạn có đặc điểm và điều kiện sản xuất khác nhau. + Đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý các bộ phận phát sinh các điều kiện bất lợi trong quá trình sản xuất như khí độc bụi, cháy nổ + Dễ dàng bố trí hệ thống giao thông trong nhà máy + Thuận lợi trong quá trình phát triển mở rộng nhà máy + Phù hợp với đặc điểm khí hậu xây dựng ở nước ta - Nhược điểm: + Dây chuềyn sản xuất phải kéo dài + Hệ thống đường ống kỹ thuật và hệ thống giao thông tăng + Hệ số xây dựng sử dụng thấp. 3.2.4. Tổng mặt bằng - Mặt bằng tổng thể như sau: 1. Nhà bảo vệ 6. Nhà kho 2. Nhà để xe 7. Nhà ăn 3. Phòng thí nghiệm 8. Khu cấp nước 4. Nhà cung cấp năng lượng 10. Nhà để xe ô tô 5. Phân xưởng sản xuất 9. Khu hành chính - Dây chuyền công nghệ sản xuất: + Dây chuyền sản xuất khép kín, liên tục + Thiết bị chính được bố trí trên cao phù hợp với yêu cầu và đặc điểm sản xuất. - Đặc điểm sản xuất của phân xưởng: Phân xưởng sản xuất sản phẩm là nhựa alkyd, do trong quá trình sản xuất có dùng các dung môi dễ bay hơi như xăng, xylen nên rất dễ làm ô nhiễm môi trường không khí trong và ngoài xưởng rất dễ dẫn đến cháy nổ do đó cần phải đảm bảo thông gió tự nhiên là chính. - Điều kiện thực tế về kinh tế và kỹ thuật: + Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật của nước ta hiện nay có thể đảm bảo kỹ thuật đối với một nhà máy hoá chất nói chung và phân xưởng sản xuất nhựa nói riêng. + Do kinh phí để xây dựng một phân xưởng sản xuất nhựa alkyd với năng suất 540tấn/năm là không lớn nên việc xây dựng một nhà máy sản xuất nhựa này là hoàn toàn có thể làm được. 3.3. Lựa chọn quy mô cơ cấu, kích thước của các công trình Do đặc điểm kỹ thuật, công nghệ và yêu cầu diện tích lắp đặt, sửa chữa và thao tác. Ta thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa alkyd là nhà một tầngvới năng suất 540tấn/năm thì có yêu cầu về phân xưởng và các công trình phụ trợ khác như sau. 3.3.1. Phân xưởng sản xuất nhựa: Nhà 1 tầng cao 8,4m Kích thước của nhà Dài 30m Rộng 18m Cao 8,4m - Công trình cung cấp năng lượng 3.3.2. Trạm biến thế điện: Kích thước: Dài 6m Rộng 6m Cao 4,8m 3.3.3. Nhà cung cấp nước sản xuất: Kích thước của nhà: Dài 6m Rộng 4m Cao 4,8m 3.3.4. Các nhà kho: + Kho nguyên liệu: Kích thước của nhà Dài 12m Rộng 6m Cao 4,8m 3.3.5. Khu nhà sinh hoạt, hành chính và phục vụ 3.3.6. Các công trình cấp thoát nước trong nhà máy + Công trình cấp nước: gồm trạm bơm, bể lắng, bể lọc, đường ống + Công trình thoát nước: gồm trạm xử lý nước bẩn, trạm xử lý nước thải, hệ thống cống rãnh thoát nước 3.3.7. Các công trình giao thông vận tải trong nhà máy: đảm bảo cho vận chuyển nguyên liệu vào cũng như sản phẩm ra tại kho. 3.4. Giải pháp cấu tạo nhà sản xuất Do yêu cầu và đặc điểm nêu trên ta chọn phương án xây dựng nhà bê tông cốt thép lắp ghép - Kiểu móng: móng là kết cấu dưới cột, trực tiếp nhận tải trọng từ cột xuống và truyền xuống nền móng (đất) - Cột chọn loại 400 x 600mm Tường: có tác dụng ngăn bảo vệ khung nhà không bị tác động trực tiếp của môi trường bên ngoài, bảo vệ máy móc trong nhà không bị tác động của thiên nhiên Chọn loại tường bao dày là 220mm Tường ngăn các phòng trong nhà dày 110mm, trong phân xưởng sử dụng là khung nhôm kính. Mái: chọn mái bê tông cốt thép lép ghép Cầu thang chỉ bố trí một cầu thang cao 2,5m rộng 1m để cho công nhân dễ dàng thao tác tại nồi phản ứng chính. 3.5. Giải pháp thông gió Đối với nước ta, khí hậu nóng ẩm, chủ yếu cho thoát nhiệt ra ngoài vào mùa hè nên kết cấu bao che cần thoáng, hở, mỏng, gọn nhẹ và triệt để thông gió tự nhiên. Trong các nhà máy hoá chất thường có môi trường ăn mòn mạnh nên việc sử dụng hệ thống nhân tạo rất đắt vì phải bảo vệ bơm và đường ống dẫn. Đặc điểm của công nghệ sản xuất nhựa alkyd là trong quá trình phải dùng nhiều nguyên liệu dễ cháy nổ gây độc hại với những người tiếp xúc trực tiếp, do đó để đảm bảo cho người lao động cần xây dựng nhà xưởng có độ thoáng, thông gió tốt. Để tạo sự thông thoáng trong phân xưởng chủ yếu dùng giải pháp thông gió tự nhiên. Thông gió tự nhiên do đối lưu và gió thổi + Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa trong nhà và ngoài nhà sẽ gây nên sự chuyển động của không khí, gọi là hiện tượng đối lưu. Nếu nhiệt độ trong nhà lớn không khí bị nung nóng, nhẹ sẽ bốc lên cao qua cửa mái và cửa sổ cao, không khí nặng sẽ qua cửa sổ thấp tạo nên dòng đối lưu. + Ngoài hiện tượng đối lưu của không khí, phân xưởng còn được thông gió nhờ gió thổi. Muốn lợi dụng được gió ta phải đặt công trình đúng hướng gió. Phần 4. Tính toán điện nước 4.1. Tính toán lượng điện Trong phân xưởng điện dùng vào hai mục đích: Dùng cho sản xuất Dùng cho chiếu sáng 4.1.1. Điện chiếu sáng Phân xưởng làm việc 2 ca, nhà sản xuất được thiết kế để tận dụng tốt ánh sáng tự nhiên. - ánh sáng tự nhiên nhận được từ mặt trời có ảnh hưởng tốt đến sức khoẻ sinh lý con người. Trong xây dựng công nghiệp thường chú trọng để sử dụng được ánh sáng tự nhiên thông qua cửa sổ. Nếu khoảng cách nhà là K thì phải đảm bảo K >> (H+h), nhiệt độ chiếu sáng của mặt trời là 270C, diện tích của cửa sổ bằng 1/10 đến 1/6 diện tích sàn của phòng, độ cao thấp của cửa sổ hợp lý. - ánh sáng nhân tạo: Trong công nghiệp chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu và thường làm hai loại: + Chiếu sáng chung + Chiếu sáng cục bộ Phân xưởng sản xuất nhựa thường dùng loại đèn dây tóc có chụp đảm bảo chống cháy nổ. Bố trí mắc điện phải đảm bảo chiếu sáng phục vụ sản xuất số bóng đèn cần thiết được tính như sau. Gọi H là chiều cao của nhà hc: là chiều cao treo đèn xuống sàn hv: là khoảng cách từ đèn xuống sàn h: là khoảng cách từ đèn đến bề mặt làm việc h’: là chiều cao làm việc L’: là khoảng cách giữa 2 đèn L: khoảng cách từ tường đến nơi treo đèn. Số bóng được tính: L” là chiều dài của nhà n= Với L” = 20, l = 30, L’ = 5 - Số bóng theo chiều dài nhà n = Lấy chẵn số bóng là 6 bóng - Số bóng theo chiều ngang của nhà, có chiều ngang của nhà là 18m n = Lấy chẵn số bóng là 4 bóng - Vậy số bóng cho tổng mặt bằng là: n = 4 x 6 = 24 bóng Công suất của bóng đèn: h = 3m, hc = 1,4m có chiều cao của nhà h = 8,4m nên ta có hr = 4m E: là độ chiếu sáng cần thiết Ta xác định quang thông của đèn theo công thức: F = n:số bòng đèn S: là diện tích K: hệ số dự trữ phụ thuộc độ chiếu sáng của khí quyển K = 1,3 Z: hệ số điều chỉnh chọn 0,75-0,9 E: là độ chiếu sáng cần thiết m: độ phản xạ của tường và trần m = 0,4 Do đó: F = lumen Tra bảng ta chọn lại bóng 150W-220V. Dùng đèn chống cháy do điện loại BZV-150 Năng lượng điện dùng cho chiếu sáng tính theo công thức: KWh ni: số bóng đèn i công suất Pi ti: thời gian sử dụng bóng loại i trong 1 năm Mỗi ngày phải sử dụng bóng đèn trung bình là 5 tiếng Vậy năng lượng điện chiếu sáng cần dùng trong 1 năm Ws = 4.1.2. Điện dùng cho sản xuất Lượng điện được tính theo công thức: VCN = K1.K2. K1: hệ số phụ tải (cosj = 0,75) K2: hệ số tổn thất trên đường dây, K2 = 1,05 ni: công suất động cơ điện thiết bị thứ i ti: thời gian sử dụng trong 1năm, h Bảng 11 mô tả lượng điện tiêu thụ của phân xưởng Bảng 11: Bảng tính lượng điện tiêu thụ của phân xưởng Tên thiết bị Số lượng Công suất KW K1 K2 Thời gian sử dụng, h Công suất KWh Mô tơ nồi đa tụ 1 10 0,75 1,05 20 6000 47250 Mô tơ nồi pha loãng 1 10 0,75 1,05 9 2700 21263 Bơm nhựa 1 3,3 0,75 1,05 1,5 450 1170 Bơm chân không 1 3 0,75 1,05 1,5 450 1064 Bơm nước 2 2,5 0,75 1,05 1,5 450 1172 Bơm xylen 1 2,5 0,75 1,05 1,5 450 886 Bơm dầu 3 3,3 0,75 1,05 1,5 450 3508 Bơm xăng 1 2,5 0,75 1,05 1,5 450 886 Bơm dầu làm nóng 2 3,3 0,75 1,05 1,5 450 31185 Tổng cộng 13 10892 - Điện dùng cho phòng thí nghiệm: Môtơ hơi độc 0,6KW Bếp điện 2 KW Lò nung 1,7KW Tủ sấy 1,2KW Các thiết bị khác 0,5KW Tổng cộng 5,55 KW Thời gian sử dụng trong một ngày trung bình là 4 tiếng vậy lượng điện dùng cho phòng thí nghiệm dùng trong một năm là: 5,5 x 4 x 300 = 6600 KWh Do đó tổng lượng điện dùng trong một năm của phân xưởng 5400 + 6600 + 108982 = 120982 KWh 4.2. Tính toán lượng nước Nước sử dụng cho phân xưởng bao gồm nước sinh hoạt và nước sản xuất 4.2.1. Nước sản xuất Nước làm lạnh dầu 7500 Kg Nước làm lạnh ở thiết bị ngưng tụ cho nồi phản ứng 10.000 Kg Nước làm lạnh cho thiết bị chưng 2500 Kg Tổng cộng nước dùng cho sản xuất 1 ngày: 7500 + 10.000 + 2500 = 20.000 Kg = 20 tấn 4.2.2. Nước sinh hoạt Theo quy định nước sinh hoạt của người sản xuất là 75lít/người Số công nhân sản xuất là Chi phí nước trong 1 ngày là 75 Do đó lượng nước sinh hoạt trong 1 ngày là 6.75 = 450lít Vậy một ngày là 450 Kg Do đó lượng nước dùng cho một ngày sản xuất là 20,45 tấn Phần 5. Tính toán kinh tế 5.1. Tóm lược dự án Dự án kinh tế phản ánh cơ cấu tổ chức sản xuất, vốn đầu tư xây dựng, thiết bị máy móc, giá thành sản phẩm và các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khác. hệ thống chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật thông qua việc tính toán kinh tế cho ta biết tính hợp lý và hiệu quả kinh tế thiết thực của nó, đồng thời phản ánh một vấn đề quan trọng là quyết định xây dựng phân xưởng hay nhà máy đó đúng đắn hay không. Trên cơ sở tính toán kinh tế ta thấy được hiệu quả của phân xưởng xây dựng, thiết kế nhằm xác định các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật từ đó đầu tư hợp lý vào các loại sản phẩm. 5.2. Thị trường và kế hoạch sản xuất 5.2.1. Nhu cầu Trong đà phát triển của xã hội nước ta về mọi lĩnh vực thì nhu cầu sử dụng các loại nhựa polyme ngày càng tăng, do vậy nhu cầu nhựa alkyd cũng ngày càng tăng. Thị trường tiêu thụ của nó là ngành công nghiệp sơn và một phần công nghiệp chất dẻo. Trước đây các loại sơn ngoại dư nhập ồ ạt vào Việt nam tạo ra sự cạnh tranh gay gắt trên thị trường của nước ta. Sau khi có sự cải tiến các trang thiết bị kỹ thuật của mình, các công ty sơn đã sản xuất được nhựa với giá rẻ làm giảm giá thành của sản phẩm sơn. 5.2.2. Kế hoạch sản xuất Với nhu cầu hiện tại và tương lai nhất là trong thời kì công nghiệp hoá đất nước thì việc thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa alkyd 540 tấn/năm là một quyết định đúng đắn và quan trọng. Nhu cầu về sơn mỗi ngày một tăng nên với số lượng sản xuất như trên thì cần phải tăng năng suất hơn nữa để đáp ứng thị trường. 5.3. Tính toán kinh tế 5.3.1. Chế độ làm việc của phân xưởng Do đặc điểm chế độ công tác phân xưởng là liên tục nên thời gian làm việc hiệu quả tính theo công thức: Thq = T1-(Tcd + Tsc + Tn) ngày T1: Thời gian của một năm tính là 365 ngày Tcd: Số ngày nghỉ theo chế độ Tcd = Tnc +Tlễ = 52 + 7 = 59 ngày Tn: thời gian nghỉ vì lý do kỹ thuật, tn = 0 Tsc: Thời gian nghỉ để sửa chữa Tsc = 6 ngày Thq = 365 – (59 + 6) = 300 ngày Tổ chức mỗi ngày 2 ca làm việc và mỗi ca làm việc là 8 giờ Vậy trong một năm số giờ làm việc là: 300 x 2 x 8 = 4800 giờ. 5.3.2. Chi phí nguyên liệu điện, nước *Nhu cầu về điện: Lượng điện tiêu thụ trong năm là 120982KWh Giá của 1KWh điện là 1.500 đ/KWh Chi phí cho nhu cầu điện là 54918 x 1.500 = 181.473.000 đồng/năm *Chi phí về nước: Lượng nước tiêu thụ trong 1 năm là Giá cả của 1m3 nước là: 3500đ/m3 Nhu cầu về nước 20,15tấn/ngày Vậy chi phí cho một năm sản xuất là 20,15.300.3500 = 21.472.500 đ *Chi phí cho nhiên liệu là dầu đốt nóng: Lượng nhiên liệu cần dùng là: 400 lít Giá 1 lít nguyên liệu là: 4000đ/lít Chi phí cho nhiên liệu là: 400.4000.300 = 480.000.000 đ *Chi phí cho dầu tải nhiệt là 6000 lít 6000 x 8000 = 48.000.000 đ *Chi phí cho nguyên liệu sản xuất: Chi phí sản xuất cho một mẻ sản xuất được trình bày trong bảng 12: Bảng 12: Bảng tính chi phí cho một mẻ sản xuất STT Tên nguyên liệu Số lượng (Kg) Giá (đ/kg) Chi phí 1 Dầu đậu gội 795,3 8.100 6.441.930 2 Dầu trẩu nội 74 7.500 555.000 3 Pentaerytriol 268,2 11.500 3.084.300 4 Anhydric phtalic 148 6.500 962.000 5 PbO 0,54 11.000 5.940 6 Xylen 61,2 7.000 428.400 7 Xăng 492 6.000 2.952.000 Tổng 1839 14.429.570 Vậy chi phí cho một năm sản xuất là: 14.429.570 x 300 = 4.328.871.000 đ *Chi phí vận chuyển: 1500 đ/km.tấn Lấy đường vận chuyển trung bình là 50Km. Do đó chi phí vận chuyển là: 1500 x 50 x 1,839 x 300 = 41.377.500.000 đ/năm *Chi phí bốc dỡ: bằng 2% chi phí nguyên liệu Vậy chi phí bốc dỡ là: 0,02 x 4.328.871.000 = 86.577.420đ Vậy tổng chi phí cho các khoản điện nước, dầu đốt, chi phí nguyên liệu là: 181.473.000 + 21.472.500 + 480.000.000 + 4.328.871.000 + 41.377.500 + 86.577.420 + 48.000.000 = 5.187.771.420 đ 5.3.3. Tính vốn đầu tư Vốn đầu tư xây dựng được trình bày trong bảng 13 Bảng 13: Bảng tính vốn đầu tư xây dựng STT Danh mục các công trình Diện tích (m2) Đơn giá (triệu/m2) Thành tiền (triệu) 1 Phân xưởng sản xuất nhựa 540 1,5 810 2 Nhà thí nghiệm trung tâm 72 1,5 108 3 Nhà hành chính 144 1,5 216 4 Nhà kho nguyên liệu 72 1,0 72 5 Nhà cung cấp năng lượng 36 1,0 36 6 Nhà bảo vệ 24 1,0 24 7 Nhà ăn ca 36 1,0 36 8 Nhà để xe đạp 36 1,0 36 9 Nhà để ô tô 72 1,0 72 Tổng cộng 1410 Tổng vốn đầu tư xây dựng là: 1.410.000.000 đ Khấu hao xây dựng Ax (lấy bằng 5% vốn xây dựng) Ax = 0,05 x 1.410.000.000 = 70.500.000đ - Vốn đầu tư thiết bị máy móc: + Vốn mua thiết bị trình bày trong bảng 14 Bảng 14: Bảng tính chi phí mua thiết bị máy móc STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá (đ/cái) Thành tiền 1 Thiết bị phản ứng 1 200.000.000 200.000.000 2 Thiết bị làm lạnh ngưng tụ lạnh cục bộ, lạnh tổng thể 2 7.500.000 15.000.000 3 Thiết bị phân ly 1 2.000.000 2.000.000 4 Bồn tính khối lượng kèm cân tự động 1 4.000.000 4.000.000 5 Bơm cấp nguyên liệu 2 1.000.000 2.000.000 6 Thiết bị sọc sản phẩm 1 500.000 500.000 7 Bơm sản phẩm 2 1.000.000 2.000.000 8 Thiết bị pha loãng 1 40.000.000 40.000.000 9 Lò đốt dầu 1 20.000.000 20.000.000 10 Máy bơm dầu nóng tuần hoàn 1 2.000.000 2.000.000 11 Bồn dãn nở ga nóng 1 2.700.000 2.700.000 12 Quạt gió 4 250.000 1.000.000 Tổng cộng 291.200.000 Tổng số vốn mua thiết bị là 291.200.000 đ Chi phí lắp đặt bằng 20% vốn thiết bị Dụng cụ đo, hệ điều khiển, hệ thống vi tính công nghiệp chiếm 20% vốn thiết bị 58.240.000 đ Chi phí vận chuyển bằng 10% vốn đầu tư: 29.120.000đ + Tổng số vốn đầu tư hay vốn cố định K = Kxd + Ktb + Kk Kxd: Vốn đầu tư xây dựng Ktb: Vốn đầu tư thiết bị Kk: Vốn đầu tư khác (10% vốn đầu tư) K = Kxd + Ktb + 0,1.Kk Vậy: Kxd + Ktb = 1.410.000.000 + (291.200.000 + 58.240.000) = 1.788.560.000đ K = đ 5.3.4. Tính nhu cầu lao động Bố trí công nhân cho từng máy, từng ca của phân xưởng sản xuất Bảng 15: Bảng phân công lao động STT Tên thiết bị Số công nhân 1 ca Số công nhân cả ngày 1 Thiết bị phản ứng 1 2 2 Lò đốt dầu 1 2 3 Thiết bị pha loãng 1 2 Mỗi ca có một người theo dõi chung toàn bộ hệ thống thông qua hệ thống vi tính điều khiển tự động 2. Số công nhân cả ngày là 9 người + Các bộ phận khác biên chế như sau: Cán bộ kỹ thuật, và cán bộ quản lý là 3 người Nhân viên hành chính là 3 người Sửa chữa cơ điện là 2 người Cán bộ hoá nghiệm là 3 người Tổng cộng là 11 người 5.3.5. Tính quỹ lương công nhân + Lương cấp bậc + Lương phụ thêm: 250.000đ + Bồi dưỡng ăn ca: 88.000đ + Phụ cấp khác: 40.000đ Bảng 16: Bảng tính lương công nhân làm việc trực tiếp Nơi làm việc Cấp bậc trung bình Số lượng Quỹ lương Lương cấp bậc Chênh lệch Phụ cấp tăng ca Tổng Phản ứng 2 2 550.000 250.000 128.000 928.000 Lò đốt 3 2 470.000 250.000 128.000 848.000 Pha loãng 4 2 320.000 250.000 128.000 698.000 Quỹ lương công nhân gián tiếp Bảng 17: Bảng tính lương công nhân làm việc gián tiếp Ngành nghề Số lượng Quỹ lương Tổng Lương cấp bậc Chênh lệch Phụ cấp trách nhiệm Phụ cấp ca 3 Cán bộ kỹ thuật 2 640.000 250.000 30.000 128.000 1.048.000 Công nhân cơ điện 4 527.000 250.000 128.000 905.000 Hoá nghiệm 3 527.000 250.000 128.000 905.000 Quản đốc 1 640.000 250.000 54.000 128.000 1.112.000 Phó quản đốc 1 680.000 250.000 36.000 128.000 1.054.000 Hành chính 4 536.000 250.000 128.000 914.000 Công việc khác 4 527.000 250.000 128.000 905.000 Tổng cộng lương công nhân trực tiếp, gián tiếp trong một tháng là: 928.000 x 2 + 848.000 x 2 + 698.000 x 2 + 1.048.000 x 2 + 905.000 x 11 + 1.054.000 x 1 + 1.112.000 x 1 + 914.000 x 4 = 22.821.000 đ + Khấu hao trung bình hàng năm về thiết bị: At = 0,1 x vốn thiết bị At = 0,1 x 291.200.000 = 29.120.000 đ Khấu hao tài sản cố định hàng năm: A = At + Ax = 70.500.000 + 29.120.000 = 99.620.000đ 5.3.6. Tính giá thành Chi phí nguyên vật liệu điện nước, dầu đốt: 5.187.771.420đ Tiền lương công nhân sản xuất trực tiếp và gián tiếp 22.821.000 x 12 = 273.852.000 đ Bảo hiểm xã hội (6% tiền lương): 0,06 x 273.852.000 = 16.431.120đ Khấu hao tài sản cả năm là : 99.620.000đ Ta có bảng tổng hợp các chi phí chủ yếu như sau: Bảng 18: Các khoản phục chi phí Khoản mục chi phí chủ yếu Tiền (đồng) Nguyên liệu, điện, nước Tiền lương công nhân Khấu hao tài sản cố định 5.187.771.420 273.852.000 99.620.000 ồ 5.561.243.420 - Giá thành toàn bộ Gtb: Gtb = Tổng số tiền chi phí chủ yếu x 100 100-tỉ lệ % các chi phí khác Trong đó chi phí quản lý 20% giá thành: Kinh phí phân xưởng chiếm 10% giá thành toàn bộ Quản lý xí nghiệp chiếm 6% giá thành toàn bộ Chi phí ngoài sản xuất chiếm 4% Gtb Do đó ta có giá thành toàn bộ Gtb = đồng Chi phí phân xưởng là: Ppx = 0,1 x Gtbộ = 695.155.428 đồng Chi phí quản lý xí nghiệp là: Pxn = 0,06 x Gtbộ = 417.093.257 đồng Chi phí ngoài sản xuất chiếm 4% giá thành toàn bộ: Pn = 0,04 x Gtbộ = 278.062.171 đồng Giá thành phân xưởng: Gpx = chi phí chủ yếu + Ppx Gpx = 5.561.243.420 + 695.155.428 = 6.256.398.848 đ Giá thành xí nghiệp: Gxn = Gpx + Pxn Gxn = 6.256.398.848 + 417.093.257 = 6.673.492.104 đ Từ đó có bảng ước tính giá thành sản phẩm: Bảng 19: Các yếu tố chi phí STT Các yếu tố chi phí Tiền (đồng) Tỷ lệ,% 1 Nguyên liệu, điện nước, dầu đốt 5.561.243.420 74,5 2 Lương 273.852.000 4 3 Khấu hao TSCĐ 99.620.000 1,3 4 Kinh phí phân xưởng 676.729.035 10 5 Quản lý xí nghiệp 406.037.432 6 6 Chi phí ngoài sản xuất 270.691.621 4 7 Bảo hiểm xã hội 16.431.120 0,2 8 Tổng giá thành 6.967.985.395 100 - Giá thành 1 đơn vị sản phẩm Gsp = Giá thành toàn bộ Sản lượng cả năm = đồng/tấn Vậy Gsp = 12.873,3 đồng/tấn Lãi và thời gian thu hồi vốn Lãi hàng năm L = S x (B-Gsp) L: lãi hàng năm của nhà máy S: Sản lượng hàng năm của nhà máy: 540 tấn Gsp: giá thành 1 đơn vị sản phẩm: 12.873.248,7 đồng/tấn B: giá thành 1 đơn vị sản phẩm : 16.000.000 đồng/tấn L = 540.(16.000.000 – 12.873.248,7) = 1.688.445.725 đồng - Tỷ suất lãi: Tỷ suất lãi = 5.3.7. Tính tổng các chỉ tiêu hiệu quả - Tính doanh thu Tổng doanh thu = Giá bán x Sản lượng = 16.000.000 x 540 = 8.640.000.000 đồng - Thuế GTGT (VAT) = 10% tổng doanh thu = 864.000.000 đồng - Thuế vốn = Thuế suất x (vốn lưu động + vốn cố định) Thuế suất = 3,6% tổng vốn Vốn cố định = 1.987.288.889 đ Vốn lưu động VLĐ - Doanh thu = 8.640.000.000 đ - Thuế doanh thu = 864.000.000 đ - Khấu hao TSCĐ = 99.620.000 đ - Số vòng quay là 6 vòng trong năm Tổng vốn lưu động là: VLĐ = đ Thay vào công thức tính thuế vốn Thuế vốn = 0,036 x (VCĐ + VLĐ) = 0,036 x (1.987.288.889 + 1.365.513.635) = 120.700.891 đồng Doanh thu thuần = Doanh thu – Thuế VAT – Các khoản giảm trừ – Thuế vốn Thuế VAT = 10% doanh thu Thuế vốn = 2% vốn đầu tư Doanh thu thuần = 8.640.000 (1-0,1) – 120.700.891 = 7.655.299.109 đồng Lợi nhuận gộp = Doanh thu thuần – Giá toàn bộ = 7.655.299.109 – 6.951.554.275 = 703.744.834 đồng Thuế thu nhập doanh nghiệp = 32% x lợi nhuận gộp = 0,32 x 703.744.834 = 225.198.347 đồng Lợi nhuận ròng = Lợi nhuận gộp – Thuế thu nhập = 703.744.834 – 225.198.347 = 478.546.487 đ - Thời gian thu hồi vốn T = A: Khấu hao TSCĐ hàng măm , A = 99.620.000 đ V: Vốn đầu tư xây dựng và thiết bị V = 1.410.000.000 + 291.200.000 = 1.701.200.000đ C: Lợi nhuận ròng, C = 487.546.487 đồng T =năm - Hiệu quả của một đồng tiền vốn đầu tư H H = Lợi nhuận Tổng vốn đầu tư Vậy H = /năm Vậy 1 đồng vốn đầu tư sinh ra 0,245 đồng lợi nhuận 5.3.8. Hiệu quả của xã hội và môi trường của dự án - Cung cấp cho xã hội được sản phẩm nhựa có chất lượng cao tương đương với các sản phẩm ngoại nhập mà giá thành hạ, tạo công ăn việc làm cho người lao động. - Dự án này khả thi vì nó có thời gian thu hồi vốn nhanh 2,942 năm, dự án mang lại hiệu quả kinh tế cao, một đồng vốn đầu tư sinh ra 0,245 đ lợi nhuận. - Với dây chuyền sản xuất kín đã chọn sẽ tránh được ô nhiễm môi trường. Phần 6. an toàn lao động Từ sau hoà bình lập lại Đảng và Nhà nước đã luôn quan tâm đến bảo hộ lao động. Trong công nghiệp hoá học có nhiều nguyên liệu và sản phẩm có nhiều khả năng gây tác hại cho cơ thể con người, khi chúng xâm nhập vào cơ thể con người sẽ phá huỷ các chức năng hoạt động sinh lý bình thường. Mức độ và tác hại của nó tuỳ thuộc vào độ độc hại của vật chất, liều lượng, thời gian tác dụng, đường xâm nhập và tình hình sức khoẻ người lao động. Vì vậy đảm bảo an toàn lao động là đảm bảo tính mạng, sức khoẻ người lao động. Đảm bảo sức khoẻ cho người lao động góp phần nâng cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. Đảm bảo an toàn xã hội còn hạn chế thiệt hại về tài sản của tập thể và nhà nước. Ngoài ra còn tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và nơi đặt dây chuyền sản xuất. Phân xưởng sản xuất nhựa ankyd là một dây chuyền sản xuất thuộc ngành hoá chất. Nội dung an toàn lao động gồm những vấn đề chính sau: Tổ chức đảm bảo an toàn lao động ở nhà máy: Bộ máy hành chính của nhà máy phải có ban an toàn lao động, có nhiệm vụ nghiên cứu soạn thảo nội quy về an toàn lao động. Nội quy an toàn lao động bao gồm những yêu cầu chung của ngành và yêu cầu riêng của nhà máy và xí nghiệp. Để đảm bảo an toàn trong sản xuất cán bộ, công nhân viên của nhà máy cũng như khách đến công tác trong nhà máy đều học tập nội quy về an toàn lao động của nhà máy. Từng bộ phận cụ thể đều có những quy định riêng về an toàn lao động, an toàn vận hành máy móc để công nhân thao tác và làm việc ở khu vực đó tuân theo. Ban an toàn lao động của nhà máy phải có trách nhiệm thường xuyên theo dõi kiểm tra thực hiện nội quy an toàn lao động. Theo định kỳ tổ chức lớp học an toàn lao động cho cán bộ công nhân viên trong nhà máy, có hình thức khen thưởng kịp thời các cán bộ, nhóm, bộ phận thực hiện tốt an toàn lao động đồng thời có hình thức kỉ luật thích đáng đối với cá nhân và đơn vị vi phạm nội quy an toàn lao động cũng như gây mất an toàn lao động. 6.1. Nguyên nhân gây mất an toàn lao động và bệnh nghề nghiệp Đặc điểm phân xưởng sản xuất nhựa ankyd cũng như đặc điểm các ngành hoá chất có thể gây tai nạn và bệnh nghề nghiệp. Nguyên nhân chủ yếu: + Thiết bị để hở do các công đoạn thao tác thủ công như lấy mẫu, cho xúc tác. + Do công việc che, bịt các thiết bị, các hệ thống truyền tải kém, gioãng các đầu nối bơm, ống nối thiết bị + Thiết bị chứa, đường ống bị hoá chất ăn mòn gây ra rò rỉ Để khắc phục những nguyên nhân trên phải lắp đặt thiết bị xen kẽ nhau trên mặt bằng thật kín, tự động hoá công nghệ, tình trạng thoát hơi, khí độc trong điều kiện áp suất dương khắc phục bằng cách chuyển sang làm việc chân không. Ngoài ra phân xưởng có nhiều loại bố trí thiết bị xen kẽ nhau trên mặt bằng (thiết bị điện, đường ống, bể chứa). Do đó dễ gây va chạm, nhầm lẫn gây tai nạn lao động, do vậy thiết bị phải tuân theo quy định chung của ngành và có biến báo ở những nơi quan trọng , khoảng cách giữa các thiết bị đúng tiêu chuẩn quy định (tối thiểu 1m) Phân xưởng có sử dụng hoá chất có khả năng bay hơi ở nhiệt độ thường, hoá chất có khả năng ăn mòn, gây bang có thể gây tai nạn, ngộ độc và bệnh nghề nghiệp cho người lao động. Thiết bị phản ứng phải gia nhiệt trong quá trình sản xuất do vậy làm nhiệt độ trong phân xưởng nóng lên gây ảnh hưởng tới điều kiện làm việc. Vì vậy phải có biện pháp khắc phục, phòng chống các tác hại của hoá chất cải thiện điều kiện làm việc. 6.2. Các biện pháp bảo đảm an toàn lao động Đặc điểm của xylen và các dung môi dễ dàng bay hơi ở nhiệt độ thường, là những chất rất dễ cháy nổ, các nguyên liệu như dầu đậu, dầu chẩu cũng rất dễ cháy. Nên việc phòng cháy chữa cháy là một vấn đề rất quan trọng cho phân xưởng sản xuất nhựa ankyd. Thiết bị điện: bố trí thiết bị điện ở vị trí ít người qua lại nhưng thuận tiện khi có sự cố xảy ra, tránh những nơi ẩm ướt, dây điện phải kiểm tra thường xuyên tránh hiện tượng rò rỉ. Đóng ngắt nguồn điện đúng quy định không sử dụng làm việc riêng, khi sửa chữa các thiết bị điện, hệ thống dây dẫn, đèn chiếu sáng phải do thợ điện của nhà máy có trang thiết bị bảo hộ lao động đảm đương. Chiếu sáng: cần bố trí chiếu sáng một cách khoa học đủ ánh sáng trong quá trình thao tác và đi lại trong nơi sản xuất. Chiếu sáng nhân tạo hoặc chiếu sáng tự nhiên, trong sản xuất tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên. Thông gió: là một khâu quan trọng để tạo điều kiện khí hậu bình thường trong phân xưởng. Biện pháp cơ bản giảm nhiệt độ nơi làm việc. Có hai biện pháp thông gió là thông gió tự nhiên và thông gió nhân tạo. Quá trình thông gió ngoài tác dụng làm giảm nhiệt độ trong xưởng nó còn có tác dụng làm giảm nồng độ hoá chất trong phân xưởng tạo không khí trong sạch hơn. Phần VI. Kết luận Trên cơ sở lý thuyết về tổng hợp nhựa ankyd kết hợp với việc khảo sát thị trường sản xuất và tiêu thụ trong nước, thiết kế phân xưởng nhựa ankyd là hoàn toàn hợp lý, do nhựa ankyd được sử dụng trong nhiều lĩnh vực trong các ngành công nghiệp đặc biệt là trong ngành sơn, làm màmg phủ phù hợp với khí hậu của nước ta. Nên với năng suất của phân xưởng 540tấn/năm là còn thấp để đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước. Trong phạm vi đồ án tôi đã tính toán, xác định các thông số kỹ thuật về thiết bị và máy móc. Phần tính toán xây dựng đã xác định được kích thước của nhà xưởng và bố trí thiết bị trong phân xưởng chính. Phần kiểm tra đã tính toán được vốn đầu cần thiết bị toàn nhà máy, giá thành phân xưởng sản xuất, giá thành một đơn vị sản phẩm. Trong quá trình tính toán, với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Thanh Liêm, thầy giáo Phan Chu Sơn. Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đồ án nhưng cũng không tránh khỏi các thiếu sót nên rất mong sự chỉ bảo, đóng góp của các thầy cô cùng các bạn sinh viên. Tôi xin chân thành cảm ơn! Phần VI. Tài liệu tham khảo 1. Đặng Văn Luyến Sơn, chất tạo màng, chế tạo sơn, gia công màng sơn, lý thuyết Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1970 2. PGS.TS. Lê Thị Phái Cơ sở kỹ thuật sản xuất sơn Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tra3-13,1999 3. Bộ môn hoá kỹ thuật hữu cơ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Giáo trình kỹ thuật sản xuất chất dẻo – Tập II-1971 4. Tập thể tác giả ngành hữu cơ hoá dầu Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật Hà Nội Hoá học hữu cơ, Tập 3, 2000 5. Bạch Trọng Phúc. Luận án phó tiến sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1996 6. Tuần tin công nghiệp thương mại Việt Nam N035, tháng 8-1998 7. Hiệp hội nhựa Tp.Hồ Chí Minh Tạp chí nhựa Việt Nam Kỹ thuật viên ngành nhựa – nhà quản lý 8. Hồ Hữu Phương Giáo trình cơ sở tính toán thiết bị hoá chất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1997 9. Hồ Lê Viên Giáo trình cơ sở tính toán thiết bị hoá chất Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1997 10. Bộ môn hoá cao phân tử Kỹ thuật sản xuất chất dẻo Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tập 2B, tr 298-339, 1971 11. Bộ môn quá trình thiết bị Bài tập và vài thí dụ về quá trình thiết bị công nghệ hoá học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội – 1997 12. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa Cơ sở cá quá trình và thiết bị công nghệ hoá học tập 1 –2 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999 13. Tập thể tác giả bộ môn quá trình thiết bị Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập I Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật – Hà Nội, 1992 14. Tập thể tác giả bộ môn quá trình thiết bị Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập II Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1982 15. Bộ môn xây dựng nhà công nghiệp Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1997 16. Nguyễn Minh Thái Thiết kế kiến trúc công nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,1996 17. Ngô Trần ánh Kinh tế và quản lý doanh nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999