thiết kế công nghệ và nhà máy thực phẩm xây dựng luận chứng kỹ thuật cho nhà máy đường mía

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KỸ THUẬT CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG MÍA Nhóm: GVHD: Quyền Trần Mộng Ái 2005100199 Trần Thị Lệ Hằng 2005100324 Nguyễn Thị Oanh Nguyễn Hữu Tp,HCM 06/2013 MỤC LỤC Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page CHƯƠNG I MỞ ĐẦU CHƯƠNG II TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu mía .2 2.1.1 Trồng sử dụng 2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng .4 2.1.3 Giá trị kinh tế mía 2.2 Thực trạng sản xuất vùng mía nguyên liệu 2.3 Định hướng phát triển vùng mía nguyên liệu Quảng Ngãi 11 2.3.1 Cơ hội thách thức .11 2.3.2 Định hướng 11 2.3.3 Giải pháp .12 2.4 Kiến nghị với trung ương 13 CHƯƠNG III LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .15 3.1 Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy 15 3.2 Vùng nguyên liệu 16 3.3 Hợp tác hóa – liên hiệp hóa 16 3.4 Nguồn cung cấp điện 16 3.5 Nguồn cung cấp 16 3.6 Nguồn cung cấp nhiên liệu 16 3.7 Nguồn cung cấp xử lý nước 17 3.8 Nước thải .17 3.9 Giao thông vận tải .18 3.10 Nguồn nhân công 19 3.11 Tiêu thụ sản phẩm 19 CHƯƠNG IV CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 20 4.1 Chọn phương pháp sản xuất 20 4.2 Chọn phương pháp làm .21 4.2.1 Phương pháp cacbonat (CO2) .21 4.2.2 Phương pháp sunfit hóa (SO2) 22 4.3 Dây chuyền công nghệ thuyết minh dây chuyền công nghệ 24 4.3.1 Dây chuyền công nghệ 24 4.3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 28 CHƯƠNG V XÂY DỰNG .41 5.1 Tính nhân lực lao động .41 5.1.1 Chế độ làm việc nhà máy .41 5.1.2 Thời gian hoạt động sản xuất nhà máy 41 5.1.3 Số công nhân trực tiếp sản xuất phân xưởng 42 5.2 Đặc điểm khu đất 44 Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 5.2.1 Địa hình 44 5.2.2 Địa chất 44 5.2.3 Vệ sinh công nghiệp .44 5.3 Các cơng trình xây dựng nhà máy 44 5.3.1 Phân xưởng 44 5.4 Tính phần đất xây dựng nhà máy 46 CHƯƠNG VI TÍNH ĐIỆN – HƠI – NƯỚC 47 6.1.Tính 47 6.2.Tính điện 47 6.2.1 Điện chiếu sáng 47 6.2.2 Điện dùng cho động lực .49 6.2.3 Tính điện tiêu thụ hàng năm 49 6.2.4 Tính hệ số cosϕ nâng cao hệ số cosϕ .50 6.2.5 Tính chọn máy biến áp 50 6.2.6 Chọn máy phát điện 51 6.3 Tính nước 51 6.3.1 Nước lắng 51 6.3.2 Nước lọc 51 6.3.3 Nước ngưng tụ 52 6.3.4 Nước tháp ngưng tụ 53 5.3.5 Nước thải nhà máy 53 CHƯƠNG VII AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 55 7.1 An tồn lao động 55 7.1.1 Những nguyên nhân gây tai nạn lao động trình sản xuất biện pháp khắc phục 7.1.2 Những an toàn cụ thể nhà máy 56 7.2 Vệ sinh xí nghiệp 58 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU Đường có ý nghĩa quan trọng dinh dưỡng thể người Đường hợp phần khơng thể thiếu thức ăn người Đường hợp phần quan trọng nhiều ngành công nghiệp khác như: đồ hộp, bánh kẹo, dược, hố học Chính mà cơng nghiệp đường giới nước ta không ngừng phát triển Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page Việc khí hố tồn dây chuyền sản xuất, thiết bị tự động, áp dụng phương pháp như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liên tục sử dụng nhà máy đường Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng phát triển mía Đây tiềm mía, thuận lợi cho việc sản xuất đường mía Nhưng năm gần đây, ngành mía đường gặp tình trạng ổn định việc quy hoạch vùng nguyên liệu , đầu tư chưa mức thị trường đường Vì sản phẩm đường bị tồn đọng, sản xuất cầm chừng làm cho nơng dân trồng mía khơng bán phải chuyển giống trồng khác làm thu hẹp dần nguồn ngun liệu mía Nhưng ngành cơng nghiệp mía đường ngành quan trọng Bởi đường thiếu sống người Mặc khác, nhu cầu đường ngày tăng số ngành công nghiệp thực phẩm khác : bánh kẹo, đồ hộp, nước giải khát, sữa, y học… ngày mở rộng nên nhu cầu lại tăng Với mục tiêu tầm quan trọng việc thiết kế nhà máy đường đại cần thiết Nó giải nhu cầu tiêu dùng người, giải vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nơng dân trồng mía, góp phần phát triển kinh tế nước nhà CHƯƠNG II TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu mía Mía tên gọi chung số loài chi Mía (Saccharum), bên cạnh lồi lau, lách Chúng loại cỏ sống lâu năm, thuộc tông Andropogoneae họ Hòa thảo (Poaceae), địa khu vực nhiệt đới ơn đới ấm Cựu giới Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m Tất dạng mía đường trồng ngày dạng lai ghép nội chi phức tạp Chúng trồng để thu hoạch nhằm sản xuất đường Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 2.1.1 Trồng sử dụng Những ghi chép lịch sử mía bắt nguồn từ năm 510 TCN Thời đó, triều vị vua vĩ đại Darius I, Đế quốc Ba Tư hùng mạnh Khi chinh phạt Ấn Độ, ơng tìm thấy mía viết: "Loại sồi mang lại mật ong mà ong" Ngày nay, khoảng 200 quốc gia vùng lãnh thổ trồng mía đường sản xuất khoảng 1.324,6 triệu (khoảng lần nhiều sản lượng củ cải đường) Vào năm 2005, nhà sản xuất mía đường lớn giới Brasil, Ấn Độ Người ta dùng mía đường vào sản xuất đường, xirụ Falernum, mt mớa, rum, ung khụng cn, cachaỗa (một loại rượu Brasil) cồn để làm nhiên liệu Bã mía cịn lại sau ép đường đốt để sản xuất nhiệt dùng nhà máy- lẫn điện - thông thường bán cho nhà cung cấp điện/hệ thống lưới điện Do chứa nhiều xenluloza nên dùng sản xuất giấy bìa tơng, tiếp thị "thân thiện môi trường" làm từ phụ phẩm sản xuất đường Các thớ sợi từ mía Bengal (Saccharum munja hay Saccharum bengalense) dùng để làm thảm, ngăn hay giỏ, rổ v.v Tây Bengal Thớ sợi dùng Upanayanam - nghi lễ tôn giáo Ấn giáo (Hindu) Ấn Độ có ý nghĩa mặt tôn giáo Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page Một số hình ảnh mía thu hoạch mía Thiết kế cơng nghệ nhà máy thực phẩm Page 2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng 2.1.2.1 Nhiệt độ Mía loại nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm cao Nhiệt độ bình qn thích hợp cho sinh trưởng mía 15-26⁰C Giống mía nhiệt đới sinh trưởng chậm nhiệt độ 21⁰C ngừng sinh trưởng nhiệt độ 13⁰C 5⁰C chết Những giống mía nhiệt đới chịu rét tốt nhiệt độ thích hợp giống mía nhiệt đới Thời kì nảy mầm mía cần nhiệt độ 15⁰C tốt từ 26-33⁰C Mía nảy mầm nhiệt độ 15⁰C 40⁰C Từ 28-35⁰C nhiệt độ thích hợp cho mía vươn cao Sự dao động biên độ nhiệt ngày đêm liên quan tới tỉ lệ đường mía Giới hạn nhiệt độ thích hợp cho thời kì mía chin từ 15-20⁰C Vì tỉ lệ đường mía thường đạt mức cao cho vùng có khí hậu lục địa vùng cao 2.1.2.2 Ánh sáng Mía nhạy cảm với ánh sáng đòi hỏi cao ánh sáng Thiếu ánh sáng, mía phát triển khơng tốt, hàm lượng đường thấp Mía cần thời gian tối thiểu 1200 tốt 2000 Quang hợp mía tỉ lệ thuận với cường độ độ dài chiếu sáng Thiếu ánh sáng hút phân phân đạm, lân, kali hiệu ánh sáng đầy đủ Vì vùng nhiệt đới nhiệt đới mía vươn cao mạnh bắt đầu vào mùa hè có độ dài ngày tăng lên Chính vậy, nhân tố quan trọng định suất sản lượng mía 2.1.2.3 Độ ẩm Mía cần nhiều nước lại sợ úng nước Mía phát triển tốt vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng Khi chín cần khơ ráo, mía thu hoạch sau thời gian khô khoảng tháng cho tỉ lệ đường cao Bởi nước nằm vùng khơ hạn trồng mía tốt cịn nơi mưa nhiều phân bố năm việc trồng mía khơng hiệu Gió bão làm đổ dẫn đến làm giảm suất, giảm phẩm chất Chính gió dấu hiệu quan trọng công tác dự báo lên kế hoạch chế biến tốn chi phí mà giá trị sản xuất phẩm chất mía nguyên liệu cao Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 2.1.2.4 Độ cao Độ cao có liên quan đến cường độ chiếu sáng mức chênh lệch nhiệt độ ngày đêm, ảnh hưởng đến khả tích tụ đường mía, điều ảnh hưởng đến hoạt động khâu qui trình chế biến Giới hạn độ cao cho mía sinh trưởng phát triển vùng xích đạo 1600m, vùng nhiệt đới 700-800 m 2.1.2.5 Đất trồng Mía loại cơng nghiệp khoẻ, dễ tính, khơng kén đất, trồng mía nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát Đất thích hợp cho mía loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt dễ nước Có thể trồng mía có kết nơi đất sét nặng đất than bùn, đất hoàn toàn cát, đất chua mặn, đất đồi, khơ hạn màu mỡ u cầu tối thiểu với đất trồng có độ sâu, độ thống định, độ PH không vượt giới hạn C,°từ 4-9, độ PH thích hợp 5,5-7,5 Độ dốc địa hình khơng vượt 15 đất không ngập úng thường xuyên Những vùng đất đai phẳng giới vận tải tương đối thuận lợi bố trí trồng mía Ngồi người ta canh tác mía vùng gị đồi có độ dốc khơng lớn vùng trung du miền núi Tuy nhiên vùng địa bàn cần bố trí rãnh mía theo đường đồng mức để tránh sói mịn đất Ngành trồng mía cho hiệu kinh tế cao hình thành vùng chuyên canh có qui mơ lớn 2.1.3 Giá trị kinh tế mía Mía cơng nghiệp lấy đường quan trọng ngành công nghiệp đường Đường loại thực phẩm cần có cấu bữa ăn hàng ngày nhiều quốc gia giới, loại nguyên liệu quan trọng nhiều ngành sản xuất công nghiệp nhẹ hàng tiêu dùng bánh kẹo Về mặt kinh tế nhận thấy thân mía chứa khoảng 80-90% nước dịch, dịch chứa khoảng 16-18% đường Vào thời kì mía chín già người ta thu hoạch mía đem ép lấy nước Từ nước dịch mía chế lọc đặc thành đường Có hai phương pháp chế biến thủ cơng có dạng đường đen, mật, đường hoa mai Nếu chế biến qua nhà máy sau lọc phương pháp ly tâm, loại đường kết tinh, tinh khiết Ngoài sản phẩm đường phụ phẩm mía bao gồm: Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page • Bã mía chiếm 25-30% trọng lượng mía đem ép Trong bã mía chứa trung bình 49% nước, 48% xơ (trong chứa 45-55% cellulose) 2,5% chất hồ tan (đường) Bã mía dùng làm nguyên liệu đốt lò, làm bột giấy, ép thành ván dùng kiến trúc, cao làm Furfural nguyên liệu cho ngành sợi tổng hợp Trong tương lai mà rừng ngày giảm nguồn nguyên liệu làm bột giấy, làm sợi từ rừng giảm mía ngun liệu quan trọng để thay • Mật gỉ chiếm 3-5% trọng lượng đem ép Thành phần mật gỉ trung bình chứa 20% nước, đường saccaro 35%, đường khử 20%, tro 15%, protein 5%, sáp 1%, bột 4% trọng lượng riêng Từ mật gỉ cho lên men chưng cất rượu rum, sản xuất men loại Một mật gỉ cho men khơ loại axit axetic, sản xuất 300 lít tinh dầu 3800 l rượu,…Từ mía tốt người ta sản xuất 35-50 lít cồn 96 với kỹ thuật sản xuất đại kỷ 21 sản xuất 7000- 8000 lít cồn để làm nhiên liệu Vì mà nguồn nhiên liệu lỏng ngày cạn kiệt người ta nghĩ đến việc thay lượng kỷ 21 lấy từ mía • Bùn lọc chiếm 1,5-3% trọng lượng mía đem ép Đây sản phẩm cặn bã lại sau chế biến đường Trong bùn lọc chứa 0,5% N, 3% Protein thô lượng lớn chất hữu Từ bùn lọc rút sáp mía để sản xuất nhựa xêrin làm sơn, xi đánh giầy, vv Sau lấy sáp bùn lọc dùng làm phân bón tốt Theo ước tính giá trị sản phẩm phụ phẩm cịn cao 2-3 lần sản phẩm đường Mía cịn loại có tác dụng bảo vệ đất tốt Mía thường trồng từ tháng 10 đến tháng hàng năm lúc lượng mưa thấp Đến mùa mưa, mía 4-5 tháng tuổi, giao thành thảm xanh dày, diện tích gấp 4-5 lần diện tích đất làm cho mưa rơi trực tiếp xuống mặt đất có tác dụng tránh xói mịn đất cho vùng đồi trung du Hơn mía rễ chum phát triển mạnh tầng đất từ 0- 60cm Một mía tốt có 13-15 rễ, sau thu hoạch rễ để lại đất với chất hữu quý làm tăng độ phì đất Thiết kế cơng nghệ nhà máy thực phẩm Page 2.2 Thực trạng sản xuất vùng mía nguyên liệu Trong năm qua diện tích mía tỉnh Quảng Ngãi khơng ổn định, ln biến động theo chiều hướng giảm dần, từ 7.598 (niên vụ 2006- 2007) xuống 5.220 (niên vụ 2011-2012), đạt xấp xỉ 60,2 % diện tích Quy hoạch trồng mía Năng suất mía bình qn từ 50-53 tấn/ha, sản lượng mía hàng năm giảm từ 380.000 mía xuống cịn 270.000 mía cây, chữ đường bình qn từ 9,6 - 10,5 CCS Diện tích, suất, sản lượng mía qua năm giảm không đạt so với tiêu đề Quy hoạch vùng mía ngun liệu tỉnh Quảng Ngãi, số nguyên nhân sau: - Sự cạnh tranh trồng hiệu quả, giá thiếu ổn định, hiệu sản xuất mía chưa cao nên phận lớn nơng dân tính tốn chuyển sang trồng khác, việc phát triển sản xuất mía chưa đảm bảo tiêu đề - Hệ thống giao thơng, thủy lợi chưa hồn chỉnh nên gặp nhiều khó khăn sản xuất, phần lớn đất trồng mía Quảng Ngãi vùng đất cao, đất gò đồi, thiếu nước để bơm tát cho trồng mới, thời vụ trồng phụ thuộc vào thời tiết hạn chế sản xuất mía - Trong cơng tác đạo điều hành phát triển mía cấp ủy, quyền địa phương, Sở ngành chưa đồng bộ, số địa phương thiếu quan tâm đạo việc thực phát triển vùng mía nguyên liệu vùng quy hoạch UBND Tỉnh phê duyệt Tư tưởng cho việc phát triển vùng nguyên liệu ngành nông nghiệp Công ty thu mua ngun liệu, nên việc triển khai cịn gặp nhiều khó khăn - Kinh phí đầu tư hỗ trợ cho dự án giống mía cịn thiếu, chưa đáp ứng u cầu nên gặp nhiều khó khăn việc triển khai thực hiện, làm hạn chế diện tích, chưa đạt tiêu đề - Phát triển vùng nguyên liệu chưa vào trọng tâm quy hoạch, đầu tư phân tán, kinh phí cấp khơng kịp thời, thiếu chủ động việc đầu tư, sở hạ tầng phục vụ cho phát triển vùng mía nguyên liệu chưa đồng chưa tương xứng, hệ thống Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 10 5.2 Đặc điểm khu đất Yêu cầu: Ngoài yêu cầu nhiên, nguyên, vật liệu, đường giao thông, nguồn lao động … Việc lựa chọn địa điểm đặt nhà máy phải tuân theo yêu cầu sau: 5.2.1 Địa hình : Mặt phải phẳng, độ dốc không %, khu đất không trũng để tránh đọng gây ngập nước mùa mưa, lũ Có kích thước hình dáng thích hợp cho việc mở rộng tương lai 5.2.2 Địa chất : Khu đất cần phải tốt, không cần đến biện pháp gia cố đất Yêu cầu đất có độ chịu lực 2,5 kg/cm2 trở lên, nên xây dựng nhà máy vùng đất đồi có mực nước ngầm thấp, tránh khu vực có khống sản phía 5.2.3 Vệ sinh cơng nghiệp : Khu xây dựng nhà máy phải cuối hướng gió chủ đạo để khơng ảnh hưởng đến khu dân cư, khoảng cách từ nhà máy đến khu dân cư thích hợp để hoạt động nhà máy ảnh hưởng đến sinh hoạt người dân Cần trồng xanh để tạo bóng mát, giảm bụi, điều hồ khơng khí, đảm bảo sức khỏe cán cơng nhân viên lao động nhà máy 5.3 Các công trình xây dựng nhà máy 5.3.1 Phân xưởng : Trong sản xuất đường, dây chuyền cơng nghệ có nhiều thiết bị tải trọng lớn, phức tạp Để thuận tiện cho việc xây dựng quản lí điều hành, phân thành cơng đoạn : + Xử lí ép mía + Làm +Nấu đóng gói thành phẩm Thiết kế cách bố trí công đoạn hỗ trợ : điện, nước, kho thành phẩm, ngồi nhà sản xuất Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 47 Trên sở thiết kế vẻ phân xưởng chính, chọn nhà cơng nghiệp tầng, tuỳ thuộc vào đặc tính thiết bị khu vực lắp sàn để đặt thiết bị cần thiết, lợi dụng tính tự chảy dung dịch * Chọn bước cột (B): Là khoảng cách hai trục định vị ngang nhà, B=6m Gồm 10 bước cột ⇒ chiều dài nhà 10x6=60m * Nhịp nhà (L): Là khoảng cách hai trục định vị dọc nhà: gồm hai nhịp Chọn L=15m ⇒ chiều rộng nhà 15x2=30m Nhà sản xuất có kết cấu thép, tường gạch, bề dài 30cm (phần dưới) Tường phần lợp tôn cách nhiệt, xen kẻ tôn sáng, bố trí nhiều lớp để chiếu sáng tự nhiên Ngồi cịn bố trí cửa chớp tạo thơng gió Tường bao che phịng hố nghiệm phịng quản đốc phân xưởng có bề dày 20cm • Kết cấu mái : kết cấu thép : h = (1/4  1/7) L Có cổng trời thơng gió chiếu sáng Mái lợp tơn cách nhiệt • Nền nhà : có tác dụng đở thiết bị chống bào mịn, chịu tác dụng lực học, chịu ăn mòn hố học, dể dàng vệ sinh cơng nghiệp Cấu trúc gồm lớp sau: - Lớp vữa xi măng : M150 dày 20mm - Lớp bê tông sỏi : M200 dày 200 mm - Đất đầm chặt - Đất tự nhiên  Khu vực ép mía: (kích thước 30x18m) Chọn nhà cơng nghiệp tầng, có dầm cẩu tải trọng 20 Các trụ cột làm thép I450 ghép đơi, móng bê tơng cốt thép chịu lực Cột biên có bước cột 6m  Khu vực chế luyện: (kích thước 30x48m) Trụ cột làm thép I450 ghép đơi Cột biên có bước cột 6m, hàng cột nhà có bước cột 12m bố trí cột trịn Sàn xây dựng khu hố chế, bốc hơi, nấu đường Ngồi cịn lắp sàn lững khu li tâm,…Sàn nâng hệ thống dầm Thiết kế cơng nghệ nhà máy thực phẩm Page 48 phụ thép, đở hệ thống cột, nhằm đảm bảo vững cơng trình Mặt sàn lợp thép tấm, mặt nhám - Độ cao sàn bốc hơi, gia nhiệt, nấu : 6m - Độ cao sàn li tâm: 3m - Kích thước phịng điếu hành: 6x6x4m - Kích thước phịng hố nghiệp: 12x6x4m Ngoài xây dựng phân xưởng phải trọng phần để có nhà máy làm vệc hiệu quả, chất lượng cao 5.4 Tính phần đất xây dựng nhà máy a Diện tích khu đất : Fkđ= Fxd K xd Trong : Fxd : tổng diện tích cơng trình (m2) Kxd : hệ số xây dựng (%) Đối với nhà máy thực phẩm hệ số Kxd = 2035% Chọn Kxd = 35% b Tính hệ số sử dụng nhà máy : Ksd = Fs d Fkd (%) Fsd : diện tích sử dụng khu đất FSd = FXd + FHl + FC + FGt + FB FHl : Diện tích hành lang FHl = 0,05 FXd FC : Diện tích trồng xanh FC = 0,05 FXd FGt = 0,5 FXd FB : Diện tích bãi lộ thiên, xử lý nước thải, bãi chứa bã bùn, bãi chứa xỉ vôi, xỉ lò, bãi củi cho lò hơi, bãi dầu FO, FB = 0,1 Fxd Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 49 CHƯƠNG VI TÍNH ĐIỆN – HƠI – NƯỚC 6.1 Tính Bã mía dùng để đốt lò cung cấp cho Tua-bin, sau Tuabin sử dụng cao áp, thải thải có áp lực nhiệt độ thấp, phối hợp với (đã giảm ơn, giảm áp) lị hơi, để cung cấp cho phận sử dụng nhiệt nhà máy Chọn lò thiết bị nhà máy đường Bình Định có đặc tính kỹ thuật sau : - Sản lượng định mức :DĐM = 20 tấn/h - Ap suất khỏi lò : P = 20 KG/cm2 = 20 at - Nhiệt độ nhiệt : 365 ± 0C - Nhiệt độ nước cấp : 105 0C - Số lượng lò : 6.2 Tính điện Điện dùng nhà máy gồm điện dùng cho động điện chiếu sáng 6.2.1 Điện chiếu sáng : Điện chiếu sáng tính theo phương pháp đơn vị công suất PTC = ∑P  d ∑P d Sp = PTC S p (W) [34-X] Trong : PTC : Công suất chiếu sáng tiêu chuẩn/đơn vị diện tích ( W/ m2 ) ΣPd : Tổng cơng suất đèn (W) Sd : Diện tích phịng (m2) Gọi PTCd : Cơng suất tiêu chuẩn đèn, số đèn : Nd = Pd PTCd  PTCd = Pd Nd • Cách tính cụ thể sau : Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 50 Chọn chế độ rọi tùy theo tính chất cơng việc phịng Dựa vào bảng [20-XI], tra độ rọi E (Lux) Từ giá trị E, tra bảng [37-XI] để giá trị T TC nhân với diện tích khu làm việc Từ tính PTCd biết số đèn nơi làm việc Chọn kiểu bố trí đèn theo kiểu hình vng, để tạo chiếu sáng đồng nơi làm việc Trong : - HTT : Chiều cao tính tốn (m) - HLV : Chiều cao từ sàn đến mặt bàn làm việc (m) - HTr : Chiều cao từ đèn đến trần nhà (m) - HS : Chiều cao từ đèn đến sàn nhà (m) - HP : Chiều cao phòng (m) - L : Khoảng cách đèn (m) - l : Khoảng cách đèn đến tường (m) - a x b : Kích thước phịng, (m) Trong nhà máy thực phẩm thường thấy : HLV = 1,2 (m) , HTr = 0,5  1,5 (m) Các đèn làm việc đa số dùng đèn dây tóc nên ≤ HS ≤ , chọn HS = (m) Ta có : HTT = HS - HLV = - 1,2 = 3,8 (m) Loại đèn dùng nhà máy đèn vạn nên theo bảng [2-XI], ta có : L H TT = 1,8  2,5 , chọn  L = 3,8 = 7,6 (m) - Nếu sát tường khơng có người làm việc : l = 0,45.L = 0,45 x 7,6 = 3,42 (m) - Nếu sát tường có người làm việc : l = (0,250,35).L , chọn l = 0,25 L = 1,9 (m) Ta bố trí số đèn nhà máy theo công thức : nd = n1.n2 Với n1 = a − 2l +1 L ; n2 = b − 2l +1 L Ngoài dùng số bóng đèn huỳnh quang, bố trí sau : Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 51 + Nhà ăn ca : bóng + Phịng hóa nghiệm : bóng + Văn phịng phân xưởng : bóng + Phịng điều hành ca sản xuất : bóng + Nhà hành chính, hội trường : 40 bóng Tổng phụ trợ tính tốn cho chiếu sáng , lấy 5% Do cơng suất chiếu sáng thực tế : Ppt1 = 1,05 K1 PCS (KW) Trong : K1 : Hệ số đồng đèn , K1 = 0,9  Chọn K1 = 6.2.2 Điện dùng cho động lực : Phụ tải điện cho động lực : Ppt = PĐL KĐL Với KĐL : hệ số động lực phụ thuộc vào mức độ mang tải làm việc không đồng thiết bị, thường lấy KĐL = ( 0,50,6) , chọn KĐL = 0,6  Ppt2 = 0,6 PĐL Vậy công suất nhà máy nhận từ phận thứ cấp trạm biến áp hay máy phát phụ tải : PTT = P pt1 + Ppt2 6.2.3 Tính điện tiêu thụ hàng năm : a) Điện tiêu thụ cho ánh sáng : ACS = PCS T (KW.h) [X-34] Trong : T thời gian sử dụng điện tối đa (h) T = k k2 k3 k1 : thời gian thắp sáng ngày (h) Với phân xưởng nhà máy lấy k1 = 24 (h), khu vực lại lấy k1 = 12 (h) k2 : số ngày làm việc trung bình tháng , lấy k2 = 28 ngày k3 : số tháng làm việc năm, lấy tháng sản xuất , tháng sửa chữa, k = tháng Với phân xưởng sản xuất : T1 = k1.k2.k3 = 24 28 = 5376 (h) Các phận phục vụ : T2 = k1.k2.k3 = 12 28 = 2688 (h) Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 52 Do điện chiếu sáng năm : ACS = PCS1 T1 + PCS2 T2 Trong : PCS1 : Công suất chiếu sáng cho phận sản xuất PCS2 : Công suất chiếu sáng cho phận phục vụ b) Động tiêu thụ cho động lực : AĐL = K PĐL T (KW.h) [35-VII] Trong : T thời gian hoạt động năm (h) T = 24 36 = 4320 (h) K : Hệ số động lực, K = 0,6 PĐL : Cơng suất động lực c) Điện tiêu thụ tồn nhà máy năm : A = ACS + AĐL + Att (KW.h) Att : Điện tổn thất đường dây, lấy Att = 5%( ACS + AĐL ) 6.2.4 Tính hệ số cosϕ nâng cao hệ số cosϕ : Chỉ tính tốn với cơng suất động lực, với công suất chiếu sáng coi cosϕ = • Tính cơng suất phản kháng : Qpt2 = Ppt2 tgϕ1 (KVA) , [36-VII] Với thiết bị động lực, hệ số cosϕ = 0,6, nên tgϕ1 = 1,33 6.2.5 Tính chọn máy biến áp : Cơng suất điện nhà máy dùng : P = PCS + PĐL + Ptt = PCS + PĐL + 5%(PCS + PĐL ) Máy biến áp làm việc 80% so với công suất định mức kinh tế : S= Do nhà máy đường tiêu thụ điện lớn, có lị đốt bã mía phát điện dùng cho nhà máy nên chọn máy biến áp có đặc tính sau : + Công suất định : 1000 (KVA) + Điện áp sơ cấp : 10 (KV) + Điện áp thứ cấp : 0,4 (KV) + Số lượng : Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 53 6.2.6 Chọn máy phát điện : Theo kết tính tốn, ta chọn máy phát điện đồng Tuabine với đặc tính kỹ thuật sau : [76-V] Loại máy phát : T-6-2 + Công suất định mức : S = 7,5 (MVA) + Công suất tác dụng : P = (MW) + Điện áp : U =10,5 (KV) + Cosϕ = 0,8 + Số lượng : 6.3 Tính nước Tùy theo yêu cầu công nghệ phận, thiết bị khác nhau, lượng nước, chất lượng khác Thông thường nước nhà máy đường có dạng sau : 6.3.1 Nước lắng : Các phận sử dụng nước lắng lượng nước dùng sau :[294-III] ST HẠNG MỤC % SO MÍA KHỐI T LƯỢNG 10 (tấn/ngày) 18000 900 270 72 324 900 90 450 3186 180 24372 Tháp ngưng tụ cô đặc, nấu đường Tháp ngưng tụ lọc chân khơng Làm nguội lị đốt lưu huỳnh Dập xỉ khử bụi lò Làm làm nguội khí lị vơi Nước cho vệ sinh công nghiệp Nước cứu hỏa Nước vệ sinh cá nhân Nước lọc Nước cho nhu cầu khác Tổng 1000 50 15 18 50 25 177 10 1354 6.3.2 Nước lọc : Nước lắng trích phần lọc tạp chất, phận sử dụng nước lọc sau :[I-295] Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 54 STT HẠNG MỤC Nước làm nguội trục ép Nước làm nguội Tuabine Nước làm nguội bơm Nước làm nguội trợ tinh Nước cho phịng thí nghiệm Nước khử độ cứng cấp cho lò Nước pha vào nước ngưng Những nhu cầu khác Tổng % SO MÍA KHỐI LƯỢNG 22 17 48 45 20 15 177 (tấn/ngày) 396 306 864 144 36 810 360 270 3186 6.3.3 Nước ngưng tụ : Đây nước đốt thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ lại, thường nước nóng sạch, nước ngưng nồi đặc nước ngưng thiết bị dùng trực tiếp từ lò Nước ngưng tụ thiết bị trao đổi nhiệt, dùng thứ hiệu đặc, chứa lượng nhỏ NH3, đường, Lượng nước ngưng tổng cộng nhà máy đường mía chiếm 145% so với mía Trong đó: 75% nước ngưng tụ từ sống (hơi thải Tuabine, giảm áp), 70% từ hiệu cô đặc nấu đường [295-III] Theo suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng : G = (1800 x 145)/100 = 2610 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [295-III]: G Lượng nước nóng tổng cộng : GT = G + G STT HẠNG MỤC 10 Cung cấp cho lò Nước thẩm thấu Nước rửa cặn lọc Nước hòa vơi Nước rửa đường li tâm Nước hịa mật lỗng Nước rửa nồi nấu đường Nước hòa tan đường cát B,C Nước chỉnh lý nấu đường Nước vệ sinh cá nhân Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm % SO MÍA KHỐI LƯỢNG 30 28 20 4.5 10 20 (TẤN/NGÀY) 540 504 360 72 18 81 180 72 90 360 Page 55 11 Nước cho nhu cầu khác thừa TỔNG 38.5 165 693 2970 6.3.4 Nước tháp ngưng tụ : Đây hỗn hợp nước làm lạnh nước ngưng tụ thứ công đoạn nấu đường cô đặc Nước có thành phần nước lắng (nước làm nguội ) nước thứ mang ra, có lượng nhỏ đường, NH3, Nước có nhiệt độ 4045 C , đưa vào bể làm nguội tự nhiên, trung hòa độ axit (nếu cần), sử dụng lại Theo tính tốn nước lắng dùng làm lạnh tháp ngưng hệ cô đặc, nấu đường lọc chân không : 18000 + 900 = 18900 (tấn/ngày) Ơ tháp ngưng tụ, lượng thứ ngưng tụ thành nước chiếm 28% so mía [296-III] Vậy nước ngưng tụ thứ : 28% 1800 = 504 (tấn/ngày) Suy lượng nước khỏi thiết bị ngưng tụ : 18900 + 504 = 19404 (tấn/ngày) Lượng nước sử dụng lại, khoảng 600% so với mía [296-III] GL = 600% 1800 = 10800 (tấn/ngày)  Lượng nước nguồn nhà máy cần cung cấp : Vậy lượng nước tổn hao trình làm nguội tự nhiên là: GLtrong - GL = 19404 - 10800 = 8604 (tấn/ngày) 5.3.5 Nước thải nhà máy : Nước thải nhà máy đường bao gồm : STT HẠNG MỤC Nước làm nguội máy ép, bơm, tuabine Nước vệ sinh công nghiệp Nước vệ sinh cá nhân Nước phịng hóa nghiệm Nước tháp ngưng tụ Nước làm nguội lò đốt lưu huỳnh Nước dập xỉ Nước làm nguội trợ tinh Nước cứu hỏa Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm % SO MÍA KHỐI LƯỢNG 87 50 45 478 15 (TẤN/NGÀY) 1566 900 810 36 8604 270 72 144 90 Page 56 10 Nước cho nhu cầu khác TỔNG 63.5 757.5 1143 13635 CHƯƠNG VII AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 7.1 An tồn lao động An tồn lao động quy chế pháp luật, nhà máy phải trọng thực quy định, để giảm đến mức thấp thiệt hại người tài sản nhà máy An toàn lao động gồm: - An toàn người - An toàn máy móc, thiết bị - An tồn ngun vật liệu sản phẩm, cơng trình phục vụ sản xuất Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 57 7.1.1 Những nguyên nhân gây tai nạn lao động trình sản xuất biện pháp khắc phục - Do tình hình máy móc, thiết bị, chất lượng đường ống dẫn , trình chế tạo có khuyết tật, khơng bảo đảm chất lượng với yêu cầu kỹ thuật, trình thiết kế, lắp đặt không hợp lý dẫn đến cố bất ngờ sản xuất làm ảnh hưởng sản xuất, thiệt hại đến vận hành, tài sản xí nghiệp - Do thiếu khơng có hỏng phận rào, che chắn, bảo hiểm Vì nhà máy, thiết bị có khả gây tai nạn lao động Vì phải cách ly vùng nguy hiểm với người lao động - Do điều kiện làm việc khơng cải thiện, vị trí làm việc khơng hợp lý, thiếu điều kiện ổn định trình làm việc - Do trình độ kỹ thuật người lao động Ý thức tổ chức chấp hành kỹ luật lao động Gây sai sót vận hành - Thiếu thốn phương tiện dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết - Do vấn đề tổ chức lao động - Do liên hệ thiếu chặt chẽ cương vị, phận liên quan nhà máy  Do cần phải có biện pháp cụ thể cương vị, khu vực lĩnh vực liên quan Trong xây dựng, chế tạo vận hành, sử dụng bảo quản cơng trình thiết bị, phải thực yêu cầu kỹ thuật, với qui định, quy trình Điều kiện làm việc nhà máy đường liên tục, thiết bị máy móc lớn, bố trí phức tạp, phảit trang bị rào, che chắn, phận bảo hiểm hợp ly Cần quan tâm vùng nguy hiểm Thường xuyên theo dõi thay phận náy theo quy định sử dụng Điều kiện làm việc người lao động luôn cải thiện Phải trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động Phải bố trí cơng việc cho người lao động cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ người Các khâu trọng yếu nhà máy phải bố trí cán kỹ thuật hay cơng nhân bậc cao để bảo đảm an toàn lao động đạt Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 58 hiệu sản xuất cao Mỗi năm có tổ chức thi bậc để cơng nhân, cán kỹ thuật nhà máy nắm vững nâng cao trình độ Ngồi để dễ dàng cho việc thao tác vận hành thiết bị, đảm bảo an tồn lao động Mỗi cơng đoạn máy móc có treo bảng dẫn rõ ràng chi tiết Nên thường xuyên tổng kết rút kinh nghiệm để hạn chế cố, kiểm điểm hành vi không sản xuất 7.1.2 Những an toàn cụ thể nhà máy:  Điều kiện khí hậu nhà sản xuất Nhà sản xuất có dạng hình hộp khối, trình sản xuất thu gọn nhà, thiết bị hệ thống phức tạp Do vấn đề thơng gió chiếu sáng cần trọng Thơng gió : Tận dụng tối đa lưu thơng khơng khí nhà máy, cách xây dựng cửa sổ cửa chớp, cửa trời mái Bảo đảm chênh lệch nhiệt đô phân xưởng môi trường không 350 C phận sinh nhiệt như: gia nhiệt,bốc hơi, nấu đường, li tâm, lị có bố trí quạt gió để tăng cường phân tán nhiệt Các phận sinh nhiệt có lớp cách nhiệt phải đặt cuối hướng gió Chiếu sáng: Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua cửa sổ, cửa mái để tiết kiệm lượng điện chiếu sáng, tạo cảm giác dễ chịu cho công nhân sản xuất Tuy nhiên, để đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho vận hành làm việc cần có đèn chiếu sáng Độ rọi đa số vị trí E= 50(Lux) Các hành lang lối phải chiếu sáng mức An toàn điện:Lượng điện thiết bị dùng điện nhà máy lớn nên cần phải bảo đảm an toàn điện Các đường dây dẫn điện cách điện an tồn bố trí dọc tường hay ngầm theo mương đãn mặt đất Trang bị an tồn điện đầy đủ, mơtơ điện, hộp điện che chắn cẩn thận, ghi rõ ràng, phải có dây trung tính nối đất Phải có phương tiện bảo vệ cá nhân biện pháp cấp cứu người bị nạn Phòng chống phát sinh tĩnh điện vận hành Không nên sử dụng điện phi sản xuất làm ảnh hưởng đến sản xuất An toàn hơi, thiết bị trao đổi nhiệt: Các thiết bị sản xuất hơi, nhiệt như: lị, tuabin,thiết bị đun nóng, bình nén , cần phải có vỏ bảo vệ chắn chắc, cần có khoảng cách an tồn làm việc, cần kiểm tra kỹ thuật an toàn trước sử dụng đinh kỳ Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 59 kiểm tra mức độ an toàn thiết bị, đường ống dẫn phải đặt cao 34,5(m), sát tường dọc theo cột, phải có lớp bảo ôn đồng để dễ phân biệt dùng quy định nhà máy Phòng chống cháy nổ: Cháy nổ tượng dễ xãy nhà máy cố sau: + Chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, thiết bị đóng cặn, bị ăn mòn lâu ngàybị nổ, phản ứng hố học xãy q trình sản xuất Để hạn chế cháy nổ cần có biện pháp sau: + Bố trí sản xuất có khoảng cách hợp để tránh lây lan + Các phận gây cháy nổ : Lị vơi, lị lưu huỳnh đặt cuối hướng gió + Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an tồn + Bố trí cầu thang phịng hỏa, bình cứu hỏa, khu cứu hỏa cạnh đường giao thông để dễ vận động cứu hỏa - Giao thông nhà máy: Để thuận tiện rút ngắn đoạn đường phân xưởng, nhà máy cần thiết kế lối lại có chiều rộng hợp lý, cầu thang rộng chịu lực dễ dàng lại Ngồi bố trí cửa vào hợp lý để có cố dễ dàng hiểm An tồn lao động phịng thí nghiệm: Cán cơng nhân viên phịng hóa, thí nghiệm phải tn thủ đầy đủ nội quy, quy định phịng hóa nghiệm Khi thao tác cần cẩn thận, tránh độc hại cho người Các hóa chất để nơi quy định, gọn gáng khơng làm đổ dụng cụ thí nghiệm, khơng làm rơi háo chất, chai lọ đựng hóa chất phải đậy nút ghi nhãn 7.2 Vệ sinh xí nghiệp Để đảm bảo vệ sinh sản xuất cần có biện pháp sau: + Các phận sinh chất độc lò đốt lưu huỳnh, lò , cần đặt cuối hướng gió + Khu đất xây dựng cần đặt cuối hướng gió cách xa khu dân cư, để bảo đảm làm môi trường Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng Các khu li tâm, sấy đường, hồi dung, hồi đường thường rơi vải bụi bặm điều không tránh khỏi, gây ảnh hưởng đến công việc Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 60 sức khỏe công nhân Do sau ca sản xuất phải vệ sinh khu làm việc + Đường thành phẩm dễ hút ẩm, nên bảo quản phải ý đến chế độ bảo quản Nhà kho phải khô sẽ, khơng có vật liệu khác Nhà máy cần có khu vệ sinh riêng biệt nơi quy định, để đảm bảo vệ sinh giảm lại không cần thiết + Các đường dẫn nước bùn, nước thải phải có nắp đậy, khơng làm ảnh hưởng đến nơi làm việc + Công nhân vào làm việc phân xưởng phải vệ sinh sẽ, phải có áo quần bảo hộ đầy đủ + Phải có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho CB-CNV Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 61 ... nghĩa mặt tơn giáo Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page Một số hình ảnh mía thu hoạch mía Thiết kế cơng nghệ nhà máy thực phẩm Page 2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng 2.1.2.1 Nhiệt độ Mía loại nhiệt... dạng đường đen, mật, đường hoa mai Nếu chế biến qua nhà máy sau lọc phương pháp ly tâm, loại đường kết tinh, tinh khiết Ngồi sản phẩm đường phụ phẩm mía bao gồm: Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm. .. tuyến đường Ngoài nhà máy phải có số lượng ơtơ tải cần thiết đáp ứng kịp thời nhu cầu xuất sản phẩm thu nguyên liệu cho nhà máy Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm Page 21 3.10 Nguồn nhân công: