Thiết kế quy trình sản xuất ống nhựa có sợi gia cường

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG  ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU HỮU CƠ THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ỐNG NHỰA PVC CÓ SỢI GIA CƯỜNG NĂNG SUẤT 5000 TẤN/NĂM ĐỀ TÀI: GVHD: TS NGUYỄN THỊ LÊ THANH GVBM: TS NGUYỄN QUANG KHUYẾN SVTH: NGUYỄN THU DIỄM_61302296 NGUYỄN XUÂN DŨNG_61302306 TRẦN THANH LÂM_61302440 Năm học: 2016 – 2017 TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH VẬT LIỆU HỮU CƠ – MSMH : 605007 Họ tên sinh viên: Nguyễn Thu Diễm _61302296 Nguyễn Xuân Dũng_61302306 Trần Thanh Lâm_61302440 Ngành : Kỹ thuật hóa học Họ tên người hướng dẫn : TS Nguyễn Thị Lê Thanh Tên đề tài : Thiết kế dây chuyền sản xuất ống nhựa PVC có sợi gia cường suất 5000 tấn/năm Nội dung thực hiện: - Luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy - Quy cách thiết kế sản phẩm - Nguyên liệu đơn pha chế - Dây chuyền công nghệ sản xuất - Cân vật chất lượng - Tính tốn lựa chọn thiết bị - Tính mặt phân xưởng - Tính lượng điện nước Bản vẽ : Mặt chiếu phân xưởng, mặt cắt cạnh phân xưởng, thiết bị Ngày giao nhiệm vụ: 11/01/2017 Ngày nộp đồ án: 02/06/2017 TP.HCM, ngày tháng năm 2017 TRƯỞNG BỘ MÔN Người hướng dẫn ( Ký ghi rõ họ tên ) ( Ký ghi rõ họ tên ) LỜI CẢM ƠN Đồ án Chuyên ngành vật liệu hữu dịp để chúng em tiếp cận gần với học hỏi rèn luyện suốt thời gian học tập, vận dụng bồi dưỡng thêm kiến thức chuyên ngành áp dụng vào quy trình thiết kế nhà máy cụ thể Ngoài đồ án giúp chúng em nâng cao khả làm việc nhóm lực giải vấn đề Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy, Cô giáo Trường Đại học Tôn Đức Thắng nói chung Thầy, Cơ khoa Khoa Học Ứng Dụng nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho chúng em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian ngồi ghế nhà trường Đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Nguyễn Thị Lê Thanh bảo, giúp đỡ tận tình thời gian qua, nhờ định hướng góp ý chia sẻ mà chúng em có thêm kiến thức hồn thành đồ án Bên cạnh đó, chúng em bày tỏ biết ơn chân thành đến thầy chủ nhiệm Nguyễn Quang Khuyến Những kiến thức, góp ý chia sẻ thầy hành trang quý giá cho chúng em bước đường phía trước Cảm ơn thầy lúc quan tâm tạo điều kiện để chúng em phát triển thân, nhận nhiều hay Với khả thời gian hạn chế, tiếp thu kiến thức chúng em chưa thật xác, hồn hảo Do Đồ án chun ngành khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận góp ý quý Thầy Cơ để chúng em hồn thành tốt đồ án Lời cuối cùng, chúng em xin gửi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành cơng đến tồn thể Thầy Cô giáo Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành nhựa 1.1.1 Tổng quan ngành nhựa giới 1.1.2 Tổng quan ngành nhựa Việt Nam 1.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng ống lưới dẻo PVC 1.2.1 Thị trường nhựa PVC toàn cầu .5 1.2.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng ống lưới dẻo PVC 1.3 Luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC 1.3.1 Lý chọn thiết kế 1.3.2 Năng suất thiết kế 1.3.3 Thuận lợi khó khăn xây dựng nhà máy .7 1.3.4 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM 2.1 Cấu tạo sản phẩm 2.2 Đặc tính ống lưới dẻo PVC 2.3 Đặc tính kỹ thuật .10 2.4 Yêu cầu kỹ thuật: 11 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ 12 3.1 Nguyên liệu sản xuất 12 3.1.1 Cấu tạo PVC (Polyvinyl clorua) 12 3.1.2 Phân loại 12 3.1.3 Tính chất vật lý 13 3.1.5 Tính chất mơi trường 14 3.1.6 Sự lão hóa 14 3.2 Phụ gia .15 3.2.1 Chất độn 15 3.2.2 Chất hóa dẻo 16 3.2.3 Chất ổn định 17 3.2.4 Chất bôi trơn 18 3.2.5 Chất kháng tia UV .19 3.2.6 Chất màu .19 3.2.7 Vật liệu sợi 20 3.3 Khái niệm nguyên tắc lập đơn pha chế 21 3.3.1 Khái niệm 21 3.3.2 Nguyên tắc lập đơn pha chế 21 3.4 Đơn pha chế .23 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 25 4.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường .25 4.2 Thuyết minh quy trình sản xuất 25 4.2.1 Cấp nguyên liệu 26 4.2.2 Ép đùn tạo ống 26 4.2.3 Máy quấn sợi .28 4.2.4 Đùn nhựa .28 4.2.5 Hút chân không làm mát 28 4.2.6 In chữ 28 4.2.7 Kéo ống cắt ống 29 CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 30 5.1 Sơ đồ tổng quát giai đoạn sản xuất .30 5.2 Chế độ làm việc 31 5.3 Tính cân vật chất .31 Tính cân vật chất cho ống 31 5.4 Định mức nguyên liệu .32 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 35 6.1 Tính tốn lựa chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất ống mềm PVC 35 6.1.1 Chọn thiết bị trộn 35 6.1.2 Thiết bị đùn 36 6.1.3 Máy quấn sợi .40 6.1.4 Bể làm nguội 41 6.1.5 Máy kéo 41 6.1.6 Máy in 43 6.1.7 Chọn máy cưa 43 6.1.8 Máy ống 44 CHƯƠNG 7: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 45 7.1 Tính xây dựng 45 7.1.1 Nguyên tắc tiến hành 45 7.1.2 Xác định diện tích mặt kho nguyên liệu 46 7.1.3 Xác định diện tích mặt kho thành phẩm 48 7.1.4 Diện tích mặt phân xưởng 49 CHƯƠNG : TÍNH NĂNG LƯỢNG ĐIỆN NƯỚC CHO 51 PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT .51 8.1 Tính cung cấp điện 51 8.1.1 Điện cho dây chuyền sản xuất 51 8.1.2 Điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất 52 8.1.3 Tính máy phát điện dự phòng .52 8.2 Tính cung cấp nước 53 8.2.1 Nước cho phân xưởng sản xuất 53 8.2.2 Nước phòng cháy chữa cháy .53 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Xuất nhập sản phẩm nhựa toàn cầu 2011-2015 (Đơn vị: tấn) 10 Bảng 2.1: Bảng thông số vật lý ống mềm PVC 16 Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật loại ống lưới dẻo PVC 17 Bảng 2.3: Bảng tỷ lệ bề dày lớp lớp .18 Bảng 3.1: Một số thông số PVC 20 Bảng 3.2: Tính chất sợi Polyester 28 Bảng 3.3: Đơn pha chế cho lớp ống lưới dẻo PVC 30 Bảng 3.4: Đơn pha chế cho lớp ống lưới dẻo PVC 31 Bảng 5.1: Tỉ lệ hao hụt 38 Bảng 5.2: Định mức sản phẩm .39 Bảng 5.3: Định mức nguyên liệu cho năm sản xuất 39 Bảng 5.4: Định mức nguyên liệu cho tháng sản xuất 40 Bảng 5.5: Định mức nguyên liệu cho ngày sản xuất 41 Bảng 6.1: Đặc tính máy trộn 42 Bảng 6.2: Đặc tính máy đùn SJSZ 44 Bảng 6.3: Đặc tính lớp 46 Bảng 6.4: Đặc tính lớp ngồi 46 Bảng 6.5: Đường kính lõi tạo hình lớp 46 Bảng 6.6: Đường kính lõi tạo hình lớp ngồi 46 Bảng 6.7: Đặc tính đầu tạo hình 47 Bảng 6.8: Đặc tính máy quấn sợi 47 Bảng 6.9: Đặc tính thiết bị làm nguội .48 Bảng 6.10: Vận tốc máy kéo 49 Bảng 6.11: Đặc tính máy kéo 50 Bảng 6.12: Đặc tính máy cưa 51 Bảng 6.13: Đặc tính máy ống 51 Bảng 7.1: Số bao chứa nguyên liệu 15 ngày 53 Bảng 7.2 Số ballet cần thiết 54 Bảng 7.3: Bảng liệt kê thiết bị dây chuyền .56 Bảng 8.1 Bảng tiêu thụ điện xưởng sản xuất 58 Bảng 8.2 Lượng nước cung cấp cho sản xuất 60 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1:Tỷ trọng sử dụng chất dẻo tỷ trọng sử dụng nhựa nhiệt dẻo tồn cầu Hình 1.2: Sản lượng quy mô sản xuất ngành nhựa Việt Nam 11 Hình 1.3: Ống lưới dẻo PVC 13 Hình 3.1: Sợi Polyester 27 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường .32 Hình 4.2: Cấu tạo trục vít .33 Hình 5.1: Sơ đồ sản xuất 37 Hình 6.1: Máy trộn cao tốc .42 Hình 6.3: Máy quấn sợi 47 Hình 6.5: Bể làm nguội 48 Hình 6.4: Máy kéo Haul – off unit 49 Hình 6.6: Máy in chữ .50 Hình 6.7: Máy cưa ống 50 Hình 6.8: Máy ống 51 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh LỜI MỞ ĐẦU Trên giới Việt Nam, ngành cơng nghiệp Nhựa dù non trẻ so với ngành công nghiệp lâu đời khác khí, điện - điện tử, hố chất, dệt may v.v… có phát triển mạnh mẽ năm gần Ngành Nhựa giai đoạn 2010 – 2015, ngành cơng nghiệp có tăng trưởng cao Việt Nam với mức tăng hàng năm từ 16% – 18%/năm (chỉ sau ngành viễn thông dệt may), có mặt hàng tốc độ tăng trưởng đạt gần 100% Với tốc độ phát triển nhanh, ngành Nhựa coi ngành động kinh tế Việt Nam Ống nhựa sản phẩm quen thuộc mà hộ gia đình phải sử dụng Không ứng dụng xây dựng mà số cơng việc gia đình phải sử dụng Ống nhựa có hai loại ống nhựa PVC ống uPVC Xuất phát từ đặc tính vốn có nhựa, cơng nghệ sản xuất, nhìn chung sản phẩm nhựa có nhiều đặc tính trội so với vật liệu truyền thống khác như: không bị gỉ sét, khả chịu va đập áp lực lớn, lực kéo lớn, cách nhiệt tốt, trọng lượng nhẹ nên dễ dàng vận chuyển, lắp đặt dễ dàng, phương pháp thi công đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian… Việc lựa chọn đề tài thiết kế nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC lựa chọn hợp lý Mặc khác khác với ống dẻo thông thường ống lưới dẻo PVC có thêm lớp sợi polyester gia cường để tăng cường độ bền lý ống phục vụ nhu cầu tưới tiêu, sinh hoạt Trên sở đó, việc tính tốn thiết kế nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC đưa nhà máy vào hoạt động điều mong muốn người thực đồ án Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan ngành nhựa 1.1.1 Tổng quan ngành nhựa giới Nhựa thuật ngữ chung cho loạt vật liệu dẻo tổng hợp bán tổng hợp sử dụng phổ biến, ứng dụng rộng khắp hầu khắp ngành cơng nghiệp Chúng ta bắt gặp vật liệu nhựa khắp nơi, chúng hữu ngóc ngách sống, khiến sinh hoạt ngày trở nên dễ dàng, an toàn thú vị Vật liệu nhựa hợp chất hữu cơ, giống gỗ, giấy len Các nguyên liệu phục vụ sản xuất nhựa sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên xenlulozơ, than đá, khí thiên nhiên dĩ nhiên quan trọng dầu mỏ [12] Hình 1.1:Tỷ trọng sử dụng chất dẻo tỷ trọng sử dụng nhựa nhiệt dẻo toàn cầu (Báo cáo ngành nhựa tháng 3-2017, công ty chứng khốn FPT) Nhựa nhiệt dẻo, với đặc tính hóa lý trội (khả tái sử dụng) giá thành thấp so với loại chất dẻo khác chiếm lĩnh 75% cấu sử dụng chất dẻo toàn cầu Được ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp, nhựa nhiệt dẻo ngày chứng tỏ vị loại vật liệu hàng đầu giới, vượt qua vật liệu truyền thống đá, thép, gỗ, vải, thủy tinh… Trong cấu nhựa nhiệt dẻo, PE (với dẫn xuất HDPE, LDPE, LLDPE) PP sử dụng nhiều nhất, chiếm 60% tổng sản lượng nhựa nhiệt dẻo, ứng dụng chủ yếu sản xuất bao bì, màng bọc hay sản phẩm gia dụng…Với tỷ trọng 15%, PVC loại nhựa nhiệt dẻo ứng dụng nhiều thứ ba, chủ yếu sử dụng sản xuất vật liệu ngành xây dựng (ống nước, khung cửa) màng bọc [12] Thuật ngữ ''nhựa'' có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ''plastikos'' có nghĩa phù hợp cho việc đúc, tạo hình Sở dĩ vật liệu nhựa có tính mềm dẻo, trình Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Mỗi đầu tạo hình có kèm theo lõi vỏ trụ vỏ trụ để thay đổi cỡ ống Với dây chuyền đùn ống ta dùng xen kẽ đầu tạo hình lõi khn Kích thước lõi khn bảng 6.1.3 Máy quấn sợi Hình 6.9: Máy quấn sợi Chọn máy quấn sợi SJ-65 tập đồn Alibaba, Giang Tơ-Trung Quốc với thơng số kỹ thuật sau: Bảng 6.21: Đặc tính máy quấn sợi Thơng số kỹ thuật Cơng suất lắp đặt Tốc độ dòng Điện áp Kích thước Trọng lượng Giá trị 50 Kw 1-5 m/phút 240V/380V/440V 2200 x 1500 x1500 4000 kg 6.1.4 Bể làm nguội 41 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Hình 6.10: Bể làm nguội Phương pháp làm nguội kiểu đầu phun, bể làm nguội gồm có thiết bị định hình chân khơng thiết bị phun nước làm nguội Vậy chọn bể làm nguội hãng Rollepaal USA Bảng 6.22: Đặc tính thiết bị làm nguội Đặc tính kỹ thuật Bơm chân khơng Bơm tuần hồn Kích thước Giá trị HP 2-3 HP 6500x900x1300 6.1.5 Máy kéo Vận tốc máy kéo tính theo công thức sau: V = = = 2947,72 m/h Trong đó: Qmđ: cơng suất máy đùn (kg/h) D: đường kính ngồi ống (m) s: bề dày thành ống (m) ρ: khối lượng riêng hỗn hợp nhựa, ρ = 1260 kg/m3 V: vận tốc kéo (m/h) Dựa vào cơng thức ta có bảng sau: Bảng 6.23: Vận tốc máy kéo Loại ống (ϕ) 21 25 27 32 34 D (m) S (m) V (m/h) V (m/ph) 0,021 0,025 0,027 0,032 0,034 0,0016 0,0018 0,0020 0,0023 0,0026 2947,72 2191,03 1829,95 1339,44 1120,74 49,13 36,52 30,50 22,32 18,68 Ta chọn máy kéo (Haul – off unit) Xuất xứ Đài Loan 42 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Hình 6.11: Máy kéo Haul – off unit Lực kéo phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc má kẹp máy kéo thành ống từ bảng tính tốn ta chọn máy kéo đai hãng KAILIEN TW sản xuất mã thương mại KK – C130 Điều chỉnh cho vận tốc kéo máy phù hợp với bảng tính tốn Bảng 6.24: Đặc tính máy kéo Đặc tính kĩ thuật Kẹp ống loại Điều khiển kẹp Số đai Độ cao đa tải Đường kính ống Đường kính ống max Cơng suất lắp đặt Tốc độ kéo Tốc độ kéo max Kích thước Giá trị Băng tải Bằng khí nén 1060 14 120 7,5 0,5 50 1,4 x 1,2 x 43 Đơn vị Cao su Cái mm mm mm HP m/phút m/phút m Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh 6.1.6 Máy in Chọn máy in ống cung cấp khí Liên Thuận Xuất xứ: Trung Quốc Hình 6.12: Máy in chữ 6.1.7 Chọn máy cưa Hình 6.13: Máy cưa ống Ta chọn thiết bị cưa kí hiệu KK-D130 Hãng cung cấp khí Liên Thuận Xuất xứ Trung Quốc Bảng 6.25: Đặc tính máy cưa Kí hiệu Đường kính ống max Cơng suất lắp đặt Tiêu thụ khí Kích thước KK-D130 150 mm HP 20 l/h 1500x900x1300 (mm) 6.1.8 Máy ống Chọn máy cuộn ký hiệu SPS Hãng cung cấp: khí Liên Thuận Xuất xứ: Trung Quốc 44 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Hình 6.14: Máy ống Bảng 6.26: Đặc tính máy ống Đường kính cuộn 400mm Tốc độ cuộn 0.5-15m/min Độ rộng cuộn 300mm Quy cách ống cuộn φ14-φ32 Áp lực không khí 0.6MPa Kích thước bên ngồi 2500×1150×1450 mm Trọng lượng 1000kg CHƯƠNG 7: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 7.1 Tính xây dựng 7.1.1 Nguyên tắc tiến hành Khi thiết lập mặt nhà máy phải đảm bảo thỏa mãn yêu cầu, cơng nghệ, mỹ quan kinh tế Vì nên tuân theo nguyên tắc sau: - Nhà cửa, phòng xưởng, vật kiến trúc loại thiết bị phân xưởng phải xếp hợp với nhu cầu trình tự sản xuất Bảo đảm hợp lý cho day chuyền sản xuất nhà máy - Dây chuyền sản xuất nên tiến hành theo đường thẳng đường ziczac ngắn để tránh vận chuyển nhiều lần chồng chéo 45 Đồ án chuyên ngành VLHC - - GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Phân chia thành khu vực: chia nhà máy thành nhiều khu theo tính chất sản xuất, điều kiện vệ sinh, phòng cháy yêu cầu động lực Để đơn giản sản xuất, việc bố trí giao thơng phải thích hợp với đặc tính vận chuyển hàng hóa Phân xưởng phụ, kho, thiết bị động lực nên đặt gần phân xưởng cần dùng đến Các nhà cửa hay vật kiến trúc nhỏ nên hợp lại thành lớn Quan hệ nhà máy đường sắt, đường bộ, đường thủy, công trình vệ sinh khu vực nhà phải hợp lý Quan hệ nhà máy đường sắt, đường bộ, đường thủy, cơng trình vệ sinh khu vực nhà phải hợp lý Thể tính chất nghệ thuật kiến trúc: tính cân đối nhà cửa, phân xưởng, đường nhà máy phải ngắn Đường người khu vực phân xưởng phải ngắn nhất, tránh đường với vận chuyển hàng hóa Nhà cửa, phòng xưởng vật kiến trúc phải sáng sủa, thích hợp với hướng gió chính, làm cho phân xưởng thiết bị tránh bụi, khói, lợi dụng ánh sáng mặt trời gió thống Các nhà cửa hay vật kiến trúc nhỏ nên hợp lại thành lớn Chiều cao cách bố trí nhà cửa nhà xưởng phải phù hợp với kích thước thiết bị Căn vào kế hoạch phát triển nhà máy mà dự kiến hướng mở rộng để giảm bớt vốn đầu tư Khoảng cách nhà phải đảm bảo tính thơng thống gió, tính chiếu sáng tự nhiên an tồn phòng cháy chữa cháy Phải có lối thoát hiểm, cổng phụ, để thoát hiểm gặp cố [10] 7.1.2 Xác định diện tích mặt kho nguyên liệu Trong kho nguyên liệu chứa các thành phần sau: - Các bao nguyên liệu nhựa PVC Các bao chứa chất độn, phụ gia, hạt màu,… Yêu cầu kho nguyên liệu phải có khả chứa tối thiểu lượng nguyên liệu cho 15 ngày sản xuất Nguyên liệu dạng bột thường chứa bao 25 kg có kích thước sau: 0,65 x 0.4 x 0,2 Ta có bảng sau: 46 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Bảng 7.27: Số bao chứa nguyên liệu 15 ngày Định mức (tấn/năm) 3321,94 830,31 265,68 16,75 10,10 16,75 83,19 16,75 3,21 20,17 5,16 509,95 5099,50 Thành phần PVC DOP Canxi Cacbonat Calcium stearate TiO2 Zn stearate Epoxidized soybean oil Polyethylene wax Màu Paraffin wax UV-770 PE Tổng Định mức (kg/15 ngày) 184552,22 46128,33 14760,00 930,56 561,11 930,56 4621,67 930,56 178,33 1120,56 286,67 28330,56 283305,56 Số bao (làm tròn) 7382 1845 590 37 22 37 185 37 45 11 1133 11332 Để dễ dàng cho khâu vận chuyển, bảo quản quản lý nguyên vật tư ta nên xếp riêng loại nguyên vật liệu, xếp ngắn ballet để xe đễ dàng vận chuyển cần thiết Ta có: - Kích thước ballet : 1,3 x 1,2 = 1,56 m2 - Diện tích bao là: 0,4 x 0,2 = 0,08 m2 Vậy ballet để : = 19,5 bao Ta chọn 20 bao cho ballet, xếp thành hàng hàng bao Bảng 7.28 Số ballet cần thiết STT Thành phần Số bao Số ballet(làm tròn) PVC 7382 369 Sợi PES 1845 92 DOP 590 30 47 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Canxi Cacbonat 37 Calcium stearate 22 TiO2 37 Zn stearate 185 Epoxidized soybean oil 37 Màu 10 Paraffin wax 45 11 UV-770 11 12 PE 1133 57 13 Tổng 11332 567 Để tiết kiệm diện tích ta xếp hàng từ đến ballet , hóa chất cần ballet ta để riêng hàng ballet để thuận lợi cho việc lấy nguyên vật liệu Vậy diện tích ballet chiếm chỗ thật là: Sb = ((369+92+30+57+9)/4+(2+2+2+2)/2+1+1+1)) x 1,56 = 228,15 m2 Diện tích cần để phương tiện vận chuyển di chuyển, phần cho khoảng trống ballet, khoảng cách với tường, ta chọn 100% diện tích ballet St = 228,15 m2 Vậy diện tích cần để chứa nguyên liệu là: S = 228,15 x = 456,3 m2 Diện tích khu vực trộn nhựa phụ gia Khu vực bố trí gần với khu chứa nguyên liệu để thuận tiện dòng vật liệu di chuyển phải có ngăn cách tường Khu vực trộn phải có đủ diện tích để chứa nguồn ngun liệu ngày Khi trộn xong, nguyên liệu chứa bao 25 kg (0,65x0,4x0,2) có màu khác với bao trộn để tiện phân biệt 48 Đồ án chuyên ngành VLHC - GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Lượng nguyên liệu cần phải trộn ngày : 18887,04 kg Số bao cần phải chứa nguyên liệu: 18887,04/25 = 755,48 bao = 756 bao Số ballet cần: 756/20 = 37,8 = 38 ballet Diện tích bao nguyên liệu chiếm chỗ: 38 x 1,56 = 59,28 m2 Diện tích máy trộn chiếm chỗ: 3,8 x 3,8 = 14,44 m2 Diện tích khu vực trộn nguyên liệu: 59,28 + 14,44 = 73,72 m2 Chọn khoảng không cần thiết để di chuyển 100% diện tích trộn nguyên liệu: 73,72m2 Vậy tổng diện tích khu vực trộn: 73,72 x = 147,44 m2 7.1.3 Xác định diện tích mặt kho thành phẩm Kho thành phẩm phải có đủ diện tích để chứa lượng sản phẩm 15 ngày Khối lượng ống là: Mô = 5099,5/270 x 15 = 283,31 (tấn) Ta ống thành cuộn xếp lên ballet, trung bình ống có khối lượng 14 kg 45 m chiều dài Số ống cuộn 15 ngày : = 20236 cuộn - Kích thước ballet : 1,3 x 1,2 = 1,56 m2 Diện tích trung bình cuộn ống là: 0,352 x3,14= 0,38 m2 Vậy ballet để được: = cuộn Ta xếp cuộn thành hàng hàng cuộn, nhiên thực tế để tiết kiệm diện tích ta xếp thành hàng hàng cuộn Vậy diện tích ballet chiếm chỗ thật là: x1,56= 1578,4 m2 Diện tích cần để phương tiện vận chuyển di chuyển, phần cho khoảng trống ballet, khoảng cách với tường, ta chọn 100% diện tích ballet St =1578,4m2 Vậy diện tích kho thành phẩm là: Stp = 1578,4 x 2=3156,8 m2 Vậy chọn diện tích kho thành phẩm 3157 m2 7.1.4 Diện tích mặt phân xưởng Dây chuyền sản xuất ống đặt thành đường thẳng Bảng 7.29: Bảng liệt kê thiết bị dây chuyền Tên thiết bị Máy đùn Số lượng Kích thước( mm) 6725 x 1550 x 2841 49 Khoảng cách an tồn (mm) 2000 Diện tích ( m2) 24,85 Đồ án chuyên ngành VLHC Máy quấn sợi Bể làm nguội Máy kéo Máy in Máy cắt Máy cuộn Tổng 1 1 GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh 2200 x1500 x1500 6500 x900 x1300 1400 x 1200 x 2000 800 x700 x1200 1500 x 900 x 1300 2500 x 1150 x 1450 1500 1500 2000 1200 1300 1000 3,68 14,7 3,68 1,76 2,65 3,88 55,2 Ngồi có thiết bị khác : giá đỡ đầu tạo hình, thùng nạp liệu, tủ điện… Ta chọn diện tích chiếm chỗ thiết bị m2 Ta phải tính diện tích chứa ống sau đùn xong Chọn diện tích chứa ống chiếm chỗ m2 Khoảng cách an tồn m  Tổng diện tích chiếm chỗ thiết bị là: 55,2+3+5+1=64,2 m2 Ngồi ta phải tính diện tích chứa nguyên liệu để sản xuất ngày Lượng nguyên liệu cần phải sản xuất ngày là: 18,89 Được cho vào bao 25 kg (0,65 x 0,4 x 0,2) đặt ballet, 20 bao cho ballet, xếp thành hàng hàng bao Kính thước ballet 1,3 x 1,2  Số bao cần phải chứa nguyên liệu : 18890/25=755,6 bao  Số ballet cần : 755,6/20=37,78 ballet Vậy số ballet cần 38  Diện tích bao nguyên liệu chiếm chỗ: 38 x 1,56=59,28 m2 Ngồi có khu vực chứa thiết bị đầu định hình, phòng KCS…Ta chọn diện tích 16 m2  Khoảng cách thiết bị, chỗ thao tác phân xưởng lấy gấp lần diện tích chiếm chỗ thiết bị: x (64,2+59,28+16)=278,96 m2  Hệ số đường 40% : (40 x 278,96)/100=111,584 m2 Vậy tổng diện tích phân xưởng là: 64,2+59,28+278,96+16+111,584=530,024 m2 50 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh CHƯƠNG : TÍNH NĂNG LƯỢNG ĐIỆN NƯỚC CHO PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 8.1 Tính cung cấp điện 8.1.1 Điện cho dây chuyền sản xuất Năng lượng sử dụng nhà máy chủ yếu điện sử dụng nhiều motor có cơng suất lớn nên phải sử dụng mạng điện công nghiệp pha 220/380 V Ngoài để việc sản xuất liên tục ổn định cần thiết trang bị thêm máy phát điện dự phòng Tính tốn cơng suất phụ tải - Ở phân xưởng sản xuất, phụ tải máy móc Cơng suất tính tốn là: Pt=PdxKc Với Pd: công suất lắp đặt Kc: hệ số cần dùng (hệ số hoạt động đồng thời) Ở phân xưởng sản xuất Kc=0,8 Bảng 8.30 Bảng tiêu thụ điện xưởng sản xuất Loại phụ tải Máy trộn Máy đùn Máy quấn sợi Thiết bị định hình chân khơng Thiết bị phun nước làm nguội Máy kéo Máy in Máy cắt Số lượng K Pt (kW) 50 90 50 Tổng công suất (kW) 50 180 50 0,8 0,8 0,8 40 144 40 2,24 4,48 0,8 6,4 2,24 4,48 0,8 3,6 1 7,5 5,2 Tổng cộng 7,5 5,2 0,8 0,8 0,8 2,4 4,16 278,56 Pd( kW) 51 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh Chọn hệ số tổn thất đường dây 0,03 - Tổng công suất thực tế cho sản xuất là: 278,5 x 1,03 = 286,92 kW - Tổng công suất thực tế cho sản xuất ngày : 286,92 x 24 = 6886,08 kW - Tổng công suất thực tế cho sản xuất năm là: 6886,08 x270 = 1859241,6 kW 8.1.2 Điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất Nhằm đảm bảo chiếu sáng để tiến hành sản xuất bình thường, ta có tiêu chuẩn chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất 12 w/m2  Tính số bóng đèn cần thiết Cơng thức tính số bóng đèn sau: Cơng suất chiếu sáng cần thiết : P=S x W (W) Với S diện tích cần chiếu sáng (m2) Số đèn cần thiết : N= Trong đó: Pt cơng suất chiếu sáng Pt= P x Kc Kc: hệ số sử dụng cho vị trí Kc=0,8-1 P : cơng suất bóng đèn  Tính chiếu sáng nhân tạo cho xưởng sản xuất: P=S x W =530,024 x12=6360,3 (W)=6,36 (kW) Đèn chiếu sáng cho xưởng sản xuất loại đèn huỳnh quang 250 W, chọn hệ số sử dụng Kc=0,8 Số đèn cần thiết N= = = = 20,35 bóng Vậy số bóng đèn cần thiết cho xưởng sản xuất 21 bóng Vậy điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất ngày là: 6,36 x24= 152,64 (kW) Điện chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất năm là: 41212,8 (kW) Tổng điện cho phân xưởng sản xuất năm là: 1859241,6 +41212,8=1900454,4 kW 8.1.3 Tính máy phát điện dự phòng Trong trường hợp điện từ mạng điện chính, ta cung cấp nguồn dự phòng máy phát cho nhà máy để sản xuất ổn định liên tục Tổng công suất tiêu thụ giờ: P= 286,92+6,36=293,28 kW Chọn hiệu suất sử dụng máy: 0,7 Cơng suất máy cần có: Pmáy=293,28/0,7=418,97 kW 52 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh 8.2 Tính cung cấp nước 8.2.1 Nước cho phân xưởng sản xuất Nước tiêu thụ nhà máy dùng sản xuất chủ yếu nước phản ứng, làm nguội, rửa thiết bị, sinh hoạt, tưới cây, vệ sinh, phòng cháy chữa cháy Ở ta tính nước cho phân xưởng sản xuất Bảng 8.31 Lượng nước cung cấp cho sản xuất Dây chuyền Trộn Bể làm nguội Nước tiêu thụ (m3/h) 15 Tổng cộng Số lượng Thời gian (giờ/ngày) 24 24 Tổng ( m3/ngày) 120 360 480 Lượng nước cần dùng cho sản xuất 480 m3 Nhưng thực tế lượng nước sản xuất thực tế bé lượng nước qua bơm lượng nước dùng cho sản xuất hồi lưu giải nhiệt liên tục Để đảm bảo nước đủ độ để bảo vệ máy móc thiết bị, 15 ngày ta thay nước lần Lượng nước tiêu hao sản xuất 20% lượng nước sản xuất Vậy lượng nước thực dùng cho sản xuất là: 480/15+480 x 0,2 =128 m3/ngày 8.2.2 Nước phòng cháy chữa cháy Để tránh hỏa hoạn q trình sản xuất, ta cần bố trí van cứu hỏa gần khu vực kho nguyên liệu, kho thành phẩm, quanh phân xưởng khu vực hành Lượng nước cấp cho van phải liên tục liền suốt thời gian chữa cháy Lưu lượng vòi phải đạt lớn lít/giây Ta bố trí van cứu hỏa có lưu lượng 10 lít/giây Lượng nước cần cho cứu hỏa là: Nch= =648 m3 Vậy thể tích dành cho cứu hỏa tối thiểu 648 m3 Ta xây dựng bể ngầm với chiều sâu 10m, kích thước 10x7x10 (m) 53 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh KẾT LUẬN Sau tháng nghiên cứu thiết kế dây chuyền sản xuất ống lưới dẻo PVC suất 5000 tấn/ năm hoàn thành Về mặt suất: suất 5000 tấn/năm nhìn chung đảm bảo mức độ tiêu thụ ổn định thị trường mặt hàng thiết yếu, ứng dụng rộng rãi giá thành hợp lý Về mặt nguyên liệu: Nguyên liệu chủ yếu (PVC) lấy từ nhà sản xuất nước nhằm hạ giá thành sản phẩm Còn phụ gia phải nhập từ nước Tuy nhiên với xu hội nhập phát triển mạnh mẽ tiềm ngành nhựa mà đến có nhiều nhà đầu tư vào nước ta lĩnh vực Về mặt thiết bị, máy móc: hệ thống máy móc đa số nhập từ nước ngồi nên máy móc đại, suất cao, dễ vận hành tốn lượng Về xây dựng: dây chuyền cơng nghệ tương đối đơn giản, việc bố trí xếp máy móc cho hợp lý, thuận lợi, an tồn tiết kiệm diện tích Địa điểm xây dựng thuận lợi cho công tác vận chuyển nguyên liệu , sản phẩm Gần thị trường tiêu thụ lớn thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai Sản phẩm ống lưới dẻo có đặc điểm giá thành tương đối rẻ so với mặt hàng loại khác, nguồn nguyên liệu phổ biến nhiên việc sử dụng chất hóa dẻo nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe việc phân hủy chậm PVC thách thức đặt cho nhà máy 54 Đồ án chuyên ngành VLHC GVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Minh Đức, Thiết bị công nghệ polymer, trường Đại học Đà Nẵng, 2008 [2] Đỗ Thành Thanh Sơn, Kỹ thuật gia công polymer, trường Đại học Bách Khoa TPHCM, 1987 [3] Nguyễn Quang Khuyến, Bài giảng vật liệu polymer, trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2011 [4] Phan Thế Anh, Kỹ thuật sản xuất chất dẻo, trường Đại học Đà Nẵng, 2008 [5] Lê Nguyễn Quỳnh Anh, Thiết kế nhà máy sản xuất ống PVC suất 1000 tấn/năm, trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2012 [6] Nguyễn Quang Khuyến, Bài giảng công nghệ gia công polymer , trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2011 [7] Lê Minh Đức, Bài giảng phụ gia công nghệ polymer, trường Đại học Đà Nẵng, 2009 [8] Phạm Văn Bơn, Nguyễn Đình Thọ, Q trình thiết bị công nghệ tập 5, NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2002 [9] Nguyễn Quang Khuyến, Bài giảng sở thiết kế nhà máy hóa chất, trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2011 [10] Nguyễn Thị Lê Thanh, Kỹ thuật sản xuất sợi hóa học, trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2012 [11] Lý Thị Thùy An, Thiết kế dây chuyền sản xuất ống PVC suất 10000 tấn/năm, trường Đại học Tôn Đức Thắng, 2015 [12] Báo cáo Hiệp hội nhựa Việt Nam, tài liệu lưu hành nội [13] Nhu cầu thị trường PVC, Tập đoàn hóa chất Việt Nam [14] George Wypych, PVC Formulary, Published by ChemTec Publishing, 2014 [15] Leonard I.Nass, Encyclopedia of PVC, Published by Taylor & Francis Inc, 1987 55 ... chế .23 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 25 4.1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường .25 4.2 Thuyết minh quy trình sản xuất 25 4.2.1 Cấp nguyên... Thanh Tên đề tài : Thiết kế dây chuyền sản xuất ống nhựa PVC có sợi gia cường suất 5000 tấn/năm Nội dung thực hiện: - Luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy - Quy cách thiết kế sản phẩm - Nguyên... lượng quy mơ sản xuất ngành nhựa Việt Nam 11 Hình 1.3: Ống lưới dẻo PVC 13 Hình 3.1: Sợi Polyester 27 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường .32