Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất 7 tấn ngày đêm

=Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Mở đầu Bóng đèn điện loại sản phẩm thiết yếu đời sống nớc ta có hai nhà máy lớn sản xuất bóng đèn Công ty Bóng đèn Phích nớc Rạng Đông (Hà Nội) Công ty bóng đèn Điện Quang (TP.Hồ Chí Minh) với hệ thống phân phối đại lý tỉnh Nhu cầu sử dụng bóng đèn ngày tăng đòi hỏi phải có thêm nhà máy sản xuất bóng đèn mới, đặc biệt khu vực tỉnh Trung Bé Dï cho sù ®êi cđa bãng ®Ìn huỳnh quang với u việt nh tiết kiệm điện năng, cho ánh sáng trắng mang lại cảm giác êm dịu cho ngời sử dụng thay hoàn toàn sản phẩm bóng đèn tròn truyền thống Bởi tính chất có bóng đèn tròn mà bóng đèn huỳnh quang đợc nh tập trung ánh sáng tốt, an toàn cho mắt ngời sử dụng,vẫn hoạt động điều kiện điện áp yếu, gọn nhẹ, thuận tiện việc vận chuyển lắp đặt Ngoài có lý kinh tế nh tuổi thọ cao giá thành rẻ bóng đèn huỳnh quang Đối với sinh viên tốt nghiệp kiến thức lý thuyết đợc học việc bổ sung kiến thức thực tế sản xuất điều cần thiết Vì đồ án tốt nghiệp có vai trò giúp cho sinh viên tổng hợp kiến thức đà học kết hợp với thực tế sản xuất tạo cho sinh viên có nhìn tổng thể nhà máy sản xuất làm quen với công việc thiết kế Trong đồ án tốt nghiệp này, em đợc giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy sản xuất bóng đèn tròn có suất thiết kế / ngày đêm Đây đề tài có tÝnh thùc tiƠn cao, thiÕt thùc víi t×nh h×nh kinh tế - xà hội nớc ta hoàn cảnh phù hợp với định hớng phát triển nhà nớc công nghiệp Hi vọng qua đồ án tốt nghiệp này, em đóng góp phần nhỏ bé vào kinh tế phát triển đất nớc Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Bóng đèn loại sản phẩm dễ vỡ vận chuyển Mặt khác, số nguyên liệu sử dụng sản xuất nhiều loại, tập trung nguyên liệu sản xuất mỏ nguyên liệu gần Ngoài ra, phần lớn hoá chất phơ ph¶i SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = nhập đáp ứng đủ yêu cầu kỹ thuật Vì vậy, cần chọn địa điểm đặt nhà máy gần nguồn tiêu thụ gần nguồn nguyên liệu Với yêu cầu địa điểm sản xuất nhà máy nh vậy, địa điểm xây dựng nhà máy lựa chọn đồ án thiết kế em mang tính định hớng, có nghĩa thiết kế nhà máy sản xuất nhiều địa điểm khác nhng thống chung điểm có nguồn tiêu thụ sản phẩm bóng đèn lớn Ngoài ra, việc xây dựng nhà máy phải tuân theo định hớng phát triển nhà nớc Nên địa điểm xây dựng nhà máy cần phải nằm qui hoạch khu công nghiệp Trung ơng để đảm bảo đợc yêu cầu định hớng phát triển nhà nớc, vệ sinh công nghiệp an toàn sản xuất Do địa điểm xây dựng nhà máy đặt khu công nghiệp nh Tiên Sơn (Bắc Ninh), Tiên Sơn (Nghệ An), Biên Hoà (Đồng Nai), đồ án em chọn khu công nghiệp Tiên Sơn Khu công nghiệp Tiên Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh Là khu công nghiệp có vị trí chiến lợc để phát triển kinh doanh, liền kề với huyết mạch giao thông (Quèc lé 1, Quèc lé 5, Quèc lé 18) nèi đến cửa khẩu, cảng biển cảng hàng không, cách thủ đô Hà Nội 22km Đợc hởng chế độ u đÃi khuyến khích đầu t nhà nớc đặc biệt tỉnh Bắc Ninh-đang đà phát triển mạnh kinh tế với môi trờng đầu t thuận lợi thông thoáng Ngoài có nguồn nhân công dồi dào, hệ thống trờng đại học, cao đẳng, trung học tỉnh phụ cận nh Hà Nội, Hải Dơng, Hải Phòng PHầN Kỹ THUậT a Kế hoạch sản xuất Dựa vào nhu cầu thị trờng vào công suất nhà máy đồ án mình, em chọn loại sản phẩm bóng đèn tròn loại 60W loại 40W Cả loại có trọng lợng 29 g/ vỏ bán thành phẩm(Tham khảo tiêu chuẩn Công ty BĐPN Rạng Đông) Bảng kế hoạch sản phẩm Loại sản Sản lợng Trớc khâu lắp (triệu ráp, kiểm nghiƯm SVTH: Lý Phi Hùng Tríc kh©u đ Tríc tạo hình Lp: CNVL Silicat K50 =Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = phẩ m % hao Sản lợng % hao hụt qua (triệu / hụt qua khâu năm) khâu ủ / năm) Tổng Bóng đèn tròn 60W Bóng đèn tròn 40W Sản lợng Sản lợng (tấn TT (triệu / bán thành năm) phẩm / năm) 50 13,5 57,8 12 35 13,5 40,46 12 15 13,5 17,34 65,68 12 % hao hơt qua kh©u tạo hình 1904,77 12 45,98 1333,34 12 19,70 571,43 12 Sản lợng (tấn TT lỏng/ năm) 2164,51 1515,16 649,35 Với suất / ngày đêm tính đợc 2164 TT lỏng / năm ,50 triệu sản phẩm / năm ( sản xuất 300 ngày ) ta thiết lập đợc bảng kế hoạch sản phẩm Thời gian làm việc năm nhà máy, chọn 300 ngày - Công suất dây chuyền lắp ráp : Lo¹i bãng 60W : Lo¹i bãng 40W: 35000000 114754 300 15000000 49180 300 (chiếc/24h) (chiếc/24h) B Dây chuyền sản xuất Lựa chọn phơng pháp sản xuất dây chuyền công nghệ Trong công nghiệp sản xuất việc lựa chọn phơng pháp sản xuất hợp lý loại sản phẩm định đến chất lợng sản phẩm giá thành sản phẩm định đến khả tiêu thụ sản phẩm thị trờng Sản phẩm bóng đèn tròn loại sản phẩm phục vụ chiếu sáng nên thuỷ tinh sản xuất vỏ bóng đèn có yêu cầu cao chất lợng thuỷ tinh lựa chọn phơng pháp sản xuất sử dụng hệ thống thiết bị điều khiển tự động hoá nhằm đảm bảo trình sản xuất ổn định nâng cao chất lợng, hạ giá thành sản phẩm - Phơng pháp phối liệu: Đây nhà máy thuỷ tinh có qui mô sản xuất vào loại trung bình mặt khác với phát triển kinh tÕ hiÖn SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = công nghiệp khai khoáng phát triển mạnh, nguyên liệu khai thác đợc gia công tinh chế mỏ nên nguyên liệu để sản xuất lựa chọn dạng tinh chế tinh khiết +Cát dùng từ mỏ Cam Ranh tỉnh khánh Hoà có chất lợng đảm bảo thành phần hoá lẫn thành phần hạt đặc biệt có hàm lợng tạp chất có hại nhỏ nên nguyên liệu cát cần sấy để đảm bảo xác phép định lợng phối liệu +Nguyên liệu trờng thạch dùng bột mịn đợc đóng bao, nguyên liệu Đôlômít sử dụng dạng bột mịn đóng bao Hiện nớc đà sản xuất đợc bột nhẹ có chất lợng đảm bảo phục vụ nấu thuỷ tinh Sô đa hoá chất khác phơc vơ nÊu thủ tinh hiƯn níc s¶n xuất không đáp ứng đợc nên nhập ngoại dạng tinh khiết +Phơng pháp trộn phối liệu: Dùng máy trộn đĩa đảm bảo phối liệu có độ đồng chất lợng phối liệu tốt - Phơng pháp nạp liệu: Nạp liệu theo phơng thức tự động điều chỉnh theo mức thuỷ tinh lò, phối liệu đợc máy tiếp liệu kiểu lắc rải thành lớp mỏng đồng bề mặt thuỷ tinh lỏng, đảm bảo phối liệu nhận nhiệt cách đồng tối đa, tạo đồng ổn định nhiệt độ thuỷ tinh lỏng kênh nạp liệu - Phơng pháp nấu thuỷ tinh: Sử dụng lò bể liên tục vòm cã bng håi nhiƯt liªn tơc víi miƯng lưa miệng khói tạo lửa bể nấu có hình chữ U kép góp phần trì đợc chế độ nhiệt lò ổn định, thuỷ tinh nấu có độ đồng cao, giảm dao động thuỷ tinh lỏng bể tăng tuổi thọ lò Mặt khác kiểu lò bể liên tục vòm có buồng hồi nhiệt liên tục có cấu tạo đơn giản tuổi thọ cao dễ điều khiển vận hành thi công xây dựng - Nhiên liệu sử dụng: Sử dụng nhiên liệu dầu FO có nhiệt trị cao cã hƯ sè bøc x¹ nhiƯt cđa ngän lưa lín đảm bảo đợc nhiệt độ nấu điều khiển nhiệt độ thuỷ tinh đợc dễ dàng - Phơng pháp tạo hình: Chọn phơng pháp thổi máy thổi tự động đảm bảo đợc vỏ bóng bán thành phẩm có độ mỏng đồng đều, tỉ lệ phế phẩm thấp Dây chuyền công nghệ SVTH: Lý Phi Hựng Lp: CNVL Silicat K50 =Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Sơ đồ dây chuyền công nghệ Cátcát Trờng thạch Lợng thạch Đôlômit Sô đa Thủy tinh mảnh Đô lô mít Sô đa Mảnh thuỷ tinh Rửa tời điện Tời điện Tời điện Rửa băng tải máy cắt bao máy cắt bao máy cắt bao Máy đập hàm máy cắt bao Sàng rung khử từ máy cắt bao khử từ Máy sấy thùng quay Gấu nâng gầu nâng Sàng rung khử từ Xylô chứa Xylô chứa Hoá chất khác nớc Xylô chứa Xylô chứa Xylô chứa Cân định hớng Máy trộn đĩa Khí nén Xe thùng cánh lật Xylô trung gian Quạt gió Lò bể nấu thuỷ tinh dầu FO Dây Dây chuyềnchuyền máy ủ máy thổi kéo èng daner vá bãng Váèng bãng thuû tinh sai quisai cách qui cách kiểm tra Đóng gói nhập kho bán thành phẩm Dây lắpquangráp bóng đèn tròn Dây chuyềnchuyền lắp ráp bóng đèn huỳnh Đóng gói nhập kho sản phẩm SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =ThiÕt kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chuẩn bị nguyên liệu hoá chất: +Cát đợc rửa sạch, đa vào máy sấy thùng quay đợc gầu nâng đa qua sàng rung khử từ để loại bỏ tạp chất, lấy cát có thành phần hạt tiêu chuẩn nạp vào xylô chứa cát +Sô đa nhập dạng bột mịn đóng bao đợc tời điện đa lên qua máy cắt bao nạp vào xylô chứa sô đa +Đô lô mít, Trờng thạch nhập từ mỏ dạng bột mịn đóng bao đợc tời điện đa lên máy cắt bao qua sàng rung khử từ nạp vào xylô chứa Đô lô mít xylô chứa Trờng thạch +Mảnh thuỷ tinh thu hồi dây truyền sản xuất đa vào kho chứa đợc rửa đập nhỏ theo tiêu chuẩn nạp vào xylô chứa mảnh +C¸c ho¸ chÊt kh¸c nh borax (Na2 B4O7 10H2O), Al(OH)3, NaNO3,KNO3, As2O3, Sb2O3 đợc chuẩn bị bao chứa kho - Trộn phối liệu: Cát đợc định lợng nạp vào máy trộn đĩa làm ẩm sau định lợng nạp sô đa, Đô lô mít, Trờng thạch vào máy trộn Các hoá chất khác trộn sơ với nạp vào máy trộn, trộn toàn máy trộn Khi trộn định lợng nạp mảnh vào máy trộn làm ẩm đến độ ẩm W = 5% đạt độ đồng đợc xả vào xe thùng cánh lật chuyển sang lò nấu - Công đoạn nấu: Phối liệu xe thùng cánh lật đợc tời điện nạp vào phễu máy nạp liệu, máy nạp liệu lò tự động nạp liệu vào có theo mức thủ tinh lß Phèi liƯu thủ tinh lß đợc nấu chảy thành thuỷ tinh lỏng nhiệt độ 1480 - 15000C, trình phối liệu thuỷ tinh sảy giai đoạn hoá lí gồm : giai đoạn nóng chảy, tạo silicát, tạo thuỷ tinh, khử bọt, đồng hoá Thuỷ tinh lỏng đợc đồng hoá chảy qua cống sang bể sản xuất hạ dần nhiệt độ , vào kênh dẫn thuỷ tinh sang máy thổi vỏ bóng - Tạo hình: Thuỷ tinh lỏng vào máy thổi vỏ bóng- đợc đốt gas lỏng để trì nhiệt độ tạo hình ổn định, thuỷ tinh lỏng từ kênh dẫn đợc không khí nén thổi tạo thành vỏ bóng có độ dày mỏng ®êng kÝnh cã thĨ ®iỊu khiĨn ®ỵc, vá bãng ®ỵc dẫn máng đến lò ủ Vỏ bóng bán thành phẩm đợc kiểm tra bao gói đa vào kho bán thành phẩm -Dây chuyền lắp ráp bóng đèn: SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =ThiÕt kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Kho bán thành phẩm Băng tải nhỏ In dấu Máy dây tóc Dây tóc Máy vít miệng Máy hút chân không Gắn đầu Kiểm tra điện Bảo ôn tự nhiên Kho s¶n phÈm SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =Thiết kế nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = C Cân vật chất I Lựa chọn thành phần hoá học thuỷ tinh Lựa chọn thành phần hoá häc cđa thủ tinh(% khèi lỵng) nh sau: SiO3 Al2O3 B2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2 O 71,04 1,91 0,95 0,09 4,98 3,00 15,56 0,9 Do yêu cầu thuỷ tinh vỏ bóng đèn tròn đà nêu nên phải hạn chế oxit tạp chất Trong nguyên liệu, hạn chế tối đa nhng tồn lợng định oxít tạp chất gây màu Fe 2O3 Với thuỷ tinh vỏ bóng đèn tròn, lợng oxít tạp chất gây màu cho phép: Fe 2O3 0,09% (Tham khảo tiêu chuẩn Công ty BĐPN Rạng Đông) II Lựa chọn nguyên liệu sản xuất Cát Sử dụng cát khai thác từ mỏ Cam Ranh (Khánh Hoà) có chất lợng đảm bảo thành phần hoá lẫn thành phần hạt Đặc biệt cát có hàm lợng tạp chất có hại nhỏ nên sử dụng cần sấy lại để đảm bảo xác việc định lợng phối liệu Thành phần hoá học (% khối lợng) cát Cam Ranh: SiO2 99,58 Al2O3 0,177 Fe2O3 0,031 CaO 0,052 MgO 0,043 MKN 0,13 (Tham khảo Công ty BĐPN Rạng Đông) SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =ThiÕt kÕ nhà máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Trờng thạch Cung cấp Al2O3 để làm giảm khuynh hớng kết tinh thuỷ tinh, tăng độ bền học, độ bền hoá học độ bền nhiệt, làm giảm hệ số giÃn nở nhiệt thuỷ tinh Để đảm bảo yêu cầu chất lợng thuỷ tinh, dùng trờng thạch mỏ Vĩnh Phúc, dới dạng bột mịn đóng bao Thành phần hoá học (% khối lợng) trờng thạch Vĩnh Phúc: SiO2 68 Al2O3 18,4 Fe2O3 0,4 K2O 12,8 (Tham kh¶o cđa Công ty BĐPN Rạng Đông) 3.Hyđrôxit nhôm Bổ sung Al2O3 Dùng sản phẩm nhôm hyđrôxit Công ty Hóa chất Miền Nam, có dạng bột màu trắng hồng Thành phần hoá học (% khối lợng): Al2O3 MKN 65,38 34,62 (Tham khảo Công ty BĐPN Rạng Đông) 4.Đô-lô-mit Cung cấp MgO có thuỷ tinh làm giảm khuynh hớng kết tinh thuỷ tinh, đóng vai trò điều chỉnh độ dài tạo hình thuỷ tinh Ngoài kết hợp với thành phần Al2O3 làm tăng độ bền hoá thuỷ tinh Do yêu cầu chất lợng thuỷ tinh nên chọn đô-lô-mit từ mỏ Ngọc Long (Thanh Hoá), dùng dới dạng bột mịn đóng bao SVTH: Lý Phi Hùng Lớp: CNVL Silicat K50 =ThiÕt kÕ nhµ máy sản xuất thủy tinh bóng đèn tròn công suất / ngày đêm = Thành phần hoá học đôlômít mỏ Ngọc Long(% khối lợng): CaO 30,24 MgO 21,4 MKN 47,3 (Tham khảo Công ty BĐPN Rạng Đông) 5.Đá vôi Cung cấp CaO làm tăng độ bền hoá học thuỷ tinh Ngoài CaO góp phần làm tăng tốc độ nấu Do thuỷ tinh bình phích có yêu cầu lợng tạp chất tối thiểu để cung cấp CaO dùng nguyên liệu đá vôi có hàm lợng CaCO3 98% mua từ công ty hoá chất, dới dạng bột mịn đóng bao Thành phần hoá học (% khối lợng) đá vôi Đức Giang: CaO 54,88 MKN 45,12 (Tham khảo Công ty BĐPN Rạng Đông) Sô đa Cung cấp Na2O làm giảm tính chất thuỷ tinh nhng có vai trò quan trọng làm giảm nhiệt độ nấu thuỷ tinh Dùng Sôđa tinh khiết nhập ngoại, độ tinh khiết 99% Dùng dới dạng bột mịn đóng bao Thành phần hoá học (% khối lợng) Sôđa công ty Mü s¶n xuÊt nh sau: Na2O 57,9 MKN 41,1 (Tham khảo Công ty BĐPN Rạng Đông) SVTH: Lý Phi Hùng 10 Lớp: CNVL Silicat K50