Thiết kế mặt bằng phân xưởng chính của nhà máy sản xuất đường mía

THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CHÍNH NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA ( Sáng thứ 5_ tiết 7-8) Giảng viên: Nguyễn Hữu Quyền Nhóm thực hiện: Nhóm 16 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2019 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 5 I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 6 1. Đôi nét về ngành công nghiệp mía đường. 6 2. Thành phần của mía 7 3. Vài nét về sản phẩm đường thô 8 II. LẬP LUẬN KINH TẾ 9 1. Đặc điểm thiên nhiên của vị trí xây dựng nhà máy 9 2. Vùng nguyên liệu 10 3. Sự hợp tác 11 4. Nguồn cung cấp điện 11 5. Cung cấp hơi nước 11 6. Nguồn cung cấp nhiên liệu 11 7. Nguồn cung cấp và xử lý nước: 12 8. Thoát nước: 12 9. Giao thông vận tải 13 10. Giá khu đất: 14 11. Thị trường tiêu thụ sản phẩm 14 12. Khả năng cung cấp nhân công 15 13. Chính quyền địa phương 15 III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 15 1. Giai đoạn khai thác nước mía 17 2. Giai đoạn hòa đường thô 19 3. Giai đoạn làm sạch nước mía 19 4. Quá trình cô đặc 31 5. Giai đoạn kết tinh đường 31 6. Ly tâm 32 7. Sấy đường 33 8. Sàng phân loại 33 9. Cân-Đóng gói-Bảo quản 33 IV. BẢNG KẾT QUẢ CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 V. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 38 1. Thiết kế nguyên liệu 38 2. Chọn năng suất và phân bố sản phẩm 39 3. Tính toán hao phí 42 4. Lập bảng nhu cầu nguyên liệu 43 5. Bảng số lượng bán thành phẩm 44 6. Biểu đồ quá trình kĩ thuật 44 7. Chọn và tính toán thiết bị 45 VI. THIẾT KẾ MẶT BẰNG 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 LỜI MỞ ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm thứ ba, môn học Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm là cơ hội tốt để hệ thống kiến thức về các quá trình và thiết bị của công nghệ thực phẩm. Ngoài ra, môn học này còn là dịp để sinh viên tiếp cận thực tế qua việc tính toán, thiết kế và lựa chọn một thiết bị với các số liệu cụ thể, thông dụng. Tiểu luận này đề cập đến các vấn đề liên quan đến các kiến thức cơ bản về ngành mía đường cũng như quá trình cô đặc, quy trình công nghệ, tính toán cân bằng vật chất, năng lượng, sự truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc, tính chi tiết cho thiết bị chính và những thiết bị phụ cần thiết theo yêu cầu. Trong quá trình thưc hiện đề tài này, nhóm em hiểu được: việc thiết kế hệ thống thiết bị phục vụ cho nhiệm vụ kỹ thuật là một yêu cầu không thể thiếu đối với một kỹ sư công nghệ thực phẩm. Việc giải các bài toán công nghệ, hay thực hiện công tác thiết kế máy móc, thiết bị và dây chuyền công nghệ cũng rất cần thiết đối với một kỹ sư thực phẩm. Nhóm 16 chúng em thực hiện đề tài “ Thiết kế mặt bằng phân xưởng chính của nhà đường” đây là cơ hội để chúng em được trải nghiệm với việc thiết kế và vận dụng tất cả kiến thức có được để hoàn thành tốt bài tiểu luận này. Song bên cạnh đó, đề tài này cũng là thử thách đối với chúng vì nó đòi hỏi nhiều yếu tố và phải biết vận dụng thực tiễn. Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Quyền đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong quá trình thực hiện tiểu luận. Đây cũng là bước đầu tiên để thực hiện một công việc hết sức mới mẻ nên có thể có rất nhiều sai sót. Nhưng sự xem xét và đánh giá khách quan của thầy sẽ là nguồn động viên và khích lệ đối với nhóm chúng em, để những lần thiết kế sau được thực hiện tốt đẹp hơn, hoàn thiện hơn. Xin chân thành cám ơn! I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1. Đôi nét về ngành công nghiệp mía đường. Ngành công nghiệp mía đường là một ngành công nghiệp lâu đời ở nước ta. Do nhu cầu thị trường nước ta hiện nay mà các lò đường quy mô nhỏ ở nhiều địa phương đã được thiết lập nhằm đáp nhu cầu này. Tuy nhiên, đó chỉ là các hoạt động sản xuất một cách đơn lẻ, năng suất thấp, các ngành công nghiệp có liên quan không gắn kết với nhau đã gây khó khăn cho việc phát triển công nghiệp đường mía. Trong những năm qua, ở một số tỉnh thành của nước ta, ngành công nghiệp mía đường đã có bước nhảy vọt rất lớn. Diện tích mía đã tăng lên một cách nhanh chóng, mía đường hiện nay không phải là một ngành đơn lẻ mà đã trở thành một hệ thống liên hiệp các ngành có quan hệ chặt chẽ với nhau. Mía đường vừa tạo ra sản phẩm đường làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như bánh, kẹo, sữa…đồng thời tạo ra phế liệu là nguyên liệu quý với giá rẻ cho các ngành sản xuất như rượu… Trong tương lai, khả năng này còn có thể phát triển hơn nữa nếu có sự quan tâm đầu tư tốt cho cây mía cùng với nâng cao khả năng chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Xuất phát từ tính tự nhiên của cây mía, độ đường sẽ giảm nhiều và nhanh chóng nếu thu hoạch trễ và không chế biến kịp thời. Vì tính quan trọng đó của việc chế biến, vấn đề quan trọng được đặt ra là hiệu quả sản xuất nhằm đảm bảo thu hồi đường với hiệu suất cao. Hiện nay, nước ta đã có rất nhiều nhà máy đường như Bình Dương, Quãng Ngãi, Biên Hòa, Tây Ninh…nhưng với sự phát triển ồ ạt của diện tích mía, khả năng đáp ứng là rất khó. Bên cạnh đó, việc cung cấp mía khó khăn, sự cạnh tranh của các nhà máy đường, cộng với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ đã ảnh hưởng mạnh đến quá trình sản xuất. Vì tất cả những lý do trên, việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi mới dây chuyền thiết bị công nghệ, tăng hiệu quả các quá trình là hết sức cần thiết và cấp bách, đòi hỏi phải chuẩn bị từ ngay bây giờ. Trong đó, cải tiến thiết bị cô đặc là một yếu tố quan trọng không kém trong hệ thống sản xuất vì đây là một thành phần không thể xem thường. 2. Thành phần của mía Hỗn hợp nước mía có thành phần tương đối phức tạp, các thành phần hoá học này thay đổi tuỳ theo giống mía, điều kiện canh tác, đất đai, điều kiện khí hậu, phương pháp và điều kiện lấy nước mía của nhà máy.

Bộ Cơng Thương TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khoa:Cơng nghệ thực phẩm Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CHÍNH NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA ( Sáng thứ 5_ tiết 7-8) Giảng viên: Nguyễn Hữu Quyền Nhóm thực hiện: Nhóm 16 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2019 Thiết kế mặt phân xưởng nhà máy sản xuất đường mía GVHD: Nguyễn Hữu Quyền BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM Đôi nét ngành công nghiệp mía đường Thành phần mía II Vài nét sản phẩm đường thô LẬP LUẬN KINH TẾ Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy Vùng nguyên liệu 10 Sự hợp tác 11 Nguồn cung cấp điện 11 Cung cấp nước 11 Nguồn cung cấp nhiên liệu 11 Nguồn cung cấp xử lý nước: 12 Thoát nước: 12 Giao thông vận tải 13 10 Giá khu đất: 14 11 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 14 12 Khả cung cấp nhân công 15 13 Chính quyền địa phương 15 III QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 15 Giai đoạn khai thác nước mía 17 Giai đoạn hịa đường thơ 19 Giai đoạn làm nước mía 19 Q trình đặc 31 Giai đoạn kết tinh đường 31 Ly tâm 32 Sấy đường 33 Sàng phân loại 33 Cân-Đóng gói-Bảo quản 33 IV BẢNG KẾT QUẢ CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 V TÍNH TỐN THIẾT KẾ 38 Thiết kế nguyên liệu 38 Chọn suất phân bố sản phẩm 39 Tính tốn hao phí 42 Lập bảng nhu cầu nguyên liệu 43 Bảng số lượng bán thành phẩm 44 Biểu đồ trình kĩ thuật 44 Chọn tính tốn thiết bị 45 VI THIẾT KẾ MẶT BẰNG 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 LỜI MỞ ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo sinh viên năm thứ ba, môn học Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm hội tốt để hệ thống kiến thức trình thiết bị cơng nghệ thực phẩm Ngồi ra, mơn học cịn dịp để sinh viên tiếp cận thực tế qua việc tính tốn, thiết kế lựa chọn thiết bị với số liệu cụ thể, thông dụng Tiểu luận đề cập đến vấn đề liên quan đến kiến thức ngành mía đường q trình đặc, quy trình cơng nghệ, tính tốn cân vật chất, lượng, truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc, tính chi tiết cho thiết bị thiết bị phụ cần thiết theo yêu cầu Trong trình thưc đề tài này, nhóm em hiểu được: việc thiết kế hệ thống thiết bị phục vụ cho nhiệm vụ kỹ thuật yêu cầu thiếu kỹ sư công nghệ thực phẩm Việc giải tốn cơng nghệ, hay thực cơng tác thiết kế máy móc, thiết bị dây chuyền công nghệ cần thiết kỹ sư thực phẩm Nhóm 16 chúng em thực đề tài “ Thiết kế mặt phân xưởng nhà đường” hội để chúng em trải nghiệm với việc thiết kế vận dụng tất kiến thức có để hồn thành tốt tiểu luận Song bên cạnh đó, đề tài thử thách chúng đòi hỏi nhiều yếu tố phải biết vận dụng thực tiễn Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hữu Quyền tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trình thực tiểu luận Đây bước để thực công việc mẻ nên có nhiều sai sót Nhưng xem xét đánh giá khách quan thầy nguồn động viên khích lệ nhóm chúng em, để lần thiết kế sau thực tốt đẹp hơn, hoàn thiện Xin chân thành cám ơn! I TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM Đôi nét ngành cơng nghiệp mía đường Ngành cơng nghiệp mía đường ngành công nghiệp lâu đời nước ta Do nhu cầu thị trường nước ta mà lị đường quy mơ nhỏ nhiều địa phương thiết lập nhằm đáp nhu cầu Tuy nhiên, hoạt động sản xuất cách đơn lẻ, suất thấp, ngành công nghiệp có liên quan khơng gắn kết với gây khó khăn cho việc phát triển cơng nghiệp đường mía Trong năm qua, số tỉnh thành nước ta, ngành cơng nghiệp mía đường có bước nhảy vọt lớn Diện tích mía tăng lên cách nhanh chóng, mía đường khơng phải ngành đơn lẻ mà trở thành hệ thống liên hiệp ngành có quan hệ chặt chẽ với Mía đường vừa tạo sản phẩm đường làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp bánh, kẹo, sữa…đồng thời tạo phế liệu nguyên liệu quý với giá rẻ cho ngành sản xuất rượu… Trong tương lai, khả cịn phát triển có quan tâm đầu tư tốt cho mía với nâng cao khả chế biến tiêu thụ sản phẩm Xuất phát từ tính tự nhiên mía, độ đường giảm nhiều nhanh chóng thu hoạch trễ khơng chế biến kịp thời Vì tính quan trọng việc chế biến, vấn đề quan trọng đặt hiệu sản xuất nhằm đảm bảo thu hồi đường với hiệu suất cao Hiện nay, nước ta có nhiều nhà máy đường Bình Dương, Quãng Ngãi, Biên Hòa, Tây Ninh…nhưng với phát triển ạt diện tích mía, khả đáp ứng khó Bên cạnh đó, việc cung cấp mía khó khăn, cạnh tranh nhà máy đường, cộng với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ ảnh hưởng mạnh đến trình sản xuất Vì tất lý trên, việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi dây chuyền thiết bị công nghệ, tăng hiệu trình cần thiết cấp bách, đòi hỏi phải chuẩn bị từ Trong đó, cải tiến thiết bị đặc yếu tố quan trọng không hệ thống sản xuất thành phần khơng thể xem thường Thành phần mía Hỗn hợp nước mía có thành phần tương đối phức tạp, thành phần hố học thay đổi tuỳ theo giống mía, điều kiện canh tác, đất đai, điều kiện khí hậu, phương pháp điều kiện lấy nước mía nhà máy Bảng : Thành phần mía STT Hạng mục Hàm lượng Nước 70 ÷ 75% Đường ÷ 15% Xơ 10 ÷ 16% Đường khử 0.01 ÷ 2% Chất khơng đường khác ÷ 3% Bảng 2: Thành phần nước mía STT Hạng mục Hàm lượng Chất rắn hòa tan 100% Đường 75 ÷ 92% Sacaroza 70 ÷ 88% Glucoza ÷ 4% Fructoza ÷ 4% Các loại muối Muối axit vơ 1.5 ÷ 4.5% Muối axit hữu ÷ 3% Axit hữu tự 0.5 ÷ 2.5% ÷ 7.5% Chất không đường hữu khác 10 Anbumin 0.5 ÷ 0.6% 11 Tinh bột 0.001 ÷ 0.05% 12 Chất keo 0.3 ÷ 0.6% 13 Chất béo, sáp mía 14 Chất khơng đường chưa xác định 0.05 ÷ 0.15% ÷ 5% Vài nét sản phẩm đường thơ – Đường mía thơ có màu từ màu vàng vàng đến nâu vàng, nâu, nâu sẫm giống màu sô cô la đen, tùy thuộc vào mức độ nấu, thời tiết lúc thu hoạch tùy thuộc vào giống mía Giống mía tím cổ cho đường màu nâu sẫm, giống mía trắng cho đường màu vàng – Đặc điểm: Nửa rắn, mềm so với đường, vơ định hình – Sau đun sơi khơng xử lý loại than hay tinh chế loại bỏ thành phần nào, hỗn hợp nước mía được đun sơi đun sơi liên tục cô đặc đổ vào khuôn – Đường thô chứa chủ yếu đường sucrose (C 12H22O11), cịn có muối khống, sắt chất xơ Đặc biệt giống mía cổ trồng 12 tháng , trồng theo phương pháp quảng canh) ,đường mía thơ chứa lượng muối khống sắt lớn – Cơng Dụng: + Khi thể phức tạp nhiều so với đường tinh luyện, tạo thành từ chuỗi dài sucrose Do đó, tiêu hóa chậm so với đường lượng phát hành từ từ không Điều cung cấp lượng thời gian dài không gây hại cho thể Tuy nhiên, điều không phù hợp cho bệnh nhân tiểu đường + Đường mía thô tập hợp số lượng đáng kể muối sắt (iron) tốt cho sức khỏe, đặc biệt người bị thiếu máu thiếu sắt Một lần nữa, đường mía thơ chứa muối khống mà có lợi cho thể Bạn cảm nhận ngâm cục đường mía thơ, tan miệng để lại chút muối lưỡi Và muối khoáng tự nhiên mía tổng hợp từ đất Hơn nữa, đường mía thơ tốt vai trị tác nhân làm Nó làm phổi, dày, ruột, thực quản đường hô hấp Những người làm việc bụi bặm cảnh sát giao thông, kĩ sư cơng trình, ngồi đường Sài Gịn Hà Nội bụi bặm khuyến khích dùng liều đường mía thơ ngày Đường mía thơ trợ giúp cho bệnh hen suyễn, ho, cảm lạnh, tắc nghẽn lồng ngực II LẬP LUẬN KINH TẾ Qua tham khảo nguồn tài liệu khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM định chọn khu công nghiệp Bời Lời thuộc huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh địa điểm để xây dựng nhà máy đường Bời Lời với công suất 1800 mía/ngày lý sau: Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy Phía Tây Tây Bắc giáp vương quốc Campuchia, phía Đơng giáp tỉnh Bình Dương, Bình Phước, phía Nam giáp TP.Hồ Chí Minh tỉnh Long An, tỉnh chuyển tiếp vùng núi cao nguyên Trung xuống đồng sơng Cửu Long Tây Ninh có diện tích tự nhiên 4.035,45 km Dân số trung bình: 1.047.365 người (năm 2006) Tây Ninh nằm vị trí cầu nối TP.Hồ Chí Minh thủ Phnom Pênh vương quốc Campuchia tỉnh nằm vùng trọng tâm kinh tế phía Nam Khí hậu Tây Ninh tương đối ơn hịa, chia làm mùa rõ rệt, mùa mưa mùa khô Mùa nắng từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau tương phản rõ với mùa mưa (từ tháng - tháng 11) Chế độ xạ dồi dào, nhiệt độ cao ổn định Mặt khác, Tây Ninh nằm sau lục địa, địa hình cao, chịu ảnh hưởng bão yếu tố tố bất lợi khác Chính đảm bảo cho việc xây dựng nhà xưởng móng vững chắc, đảm bảo khơng bị ngập nước, nước tốt Nhiệt độ trung bình năm Tây Ninh 27,4⁰C, Lượng ánh sang quanh năm dồi dào, ngày trung bình có đến nắng Lượng mưa trung bình năm từ 18002200 mm, độ ẩm trung bình năm vào khoảng 70-80%, tốc độ gió 1,7m/s thổi điều hòa quanh năm Tây Ninh chịu ảnh hưởng hai loại gió yếu gió Tây-Tây Nam Bắc-Đơng Bắc vào mùa khô Những điều kiện tự nhiên thích hợp cho việc mở rộng vùng trồng mía nguyên liệu Vùng nguyên liệu Cây mía mạnh Tây Ninh Nguyên liệu mía đường cung cấp cho nhà máy vùng nguyên liệu rộng lớn với trữ đường cao bao gồm: Trảng Bàng, Dương Minh Châu, Châu Thành, Gò Dầu, Tân Biên… cách vị trí đặt nhà máy khơng xa vịng bán kính 40km, đồng thời sử dụng thêm nguồn nguyên liệu từ tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long Vùng mía nguyên liệu tỉnh Tây Ninh lớn, tổng diện tích trồng mía Tây Ninh theo số liệu năm 2008-2009 gần 18000 với suất 50-70 mía/ha/năm, ước tính triệu mía cây/năm, nguồn cung cấp dồi đủ để đáp ứng cho nhà máy đường cơng suất 2000 mía/ngày nhà máy đường Bời Lời Tuy nhiên cần đảm bảo nguồn ngun liệu mía lâu dài Tây Ninh nói riêng tồn Việt Nam nói chung tình tình trạng thiếu mía nguyên liệu diễn phổ biến, gây khó khăn cho q trình hoạt động sản xuất nhà máy đường tỉnh Tây Ninh nước Chính cần có sách khuyến nông, cải tạo hệ thống thủy lợi cho vùng mía, khuyến khích, đầu tư vốn cho bà nơng dân mởi rộng vùng mía ngun liệu, hướng dẫn tập huấn nâng cao trình canh tác, tạo giống mía chất lượng cao để nâng cao suất sản lượng mía Bảng 10: Số cơng nhân làm việc ca ngày STT Nhiệm vụ Mỗi ca (người) Số ca Mỗi ngày (người) Cân mía 2 Cẩu mía 12 Phục vụ sản xuất 12 Khu vực ép 15 Bơm nước mía hỗn hợp 3 Kiểm tra khu vực 15 Hịa vơi 3 Cho vôi thông SO2 3 Đốt lưu huỳnh 3 10 Bốc gia nhiệt 12 11 Lọc chân không 12 Lắng 13 Lọc ống 14 Phân tích nước ngưng 15 Nấu đường 15 16 Sấy đường 3 17 Đóng bao, vận chuyển 24 18 Hóa nghiệm 18 19 Trạm nước 20 Trạm phát điện 15 21 Lò hơi, phục vụ lò 18 Tổng 69 205 Công nhân hợp đồng: Do sản xuất theo mùa vụ, để tiết kiệm chi phí trả lương cho công nhân tháng nhà máy không hoạt động, đột xuất cần nhân lực tạm thời cho sản xuất, ngồi cơng nhân sản xuất nhà máy cịn tuyển thêm số cơng nhân hợp đồng trả lương nhà máy có hoạt động sản xuất - Số lượng công nhân hợp đồng lấy 25% so với công nhân trực tiếp sản xuất: CHĐ = 205 x 25% = 51 người - Cơng nhân thức sản xuất nhà máy CCT = 205 – 51 = 154 người - Số công nhân biên chế CBC = K.CCT = 1.3 x 154 =200 người - Công nhân trực tiếp sản xuất C = CBC + CHĐ = 200 +51 = 251 người - Công nhân điện lấy 10% tổng số công nhân CCĐ = 10% x 251 = 25 người - Số công nhân lái xe (lấy số xe): 43 người - Tổng công nhân khâu sản xuất là: CT1 = C + CLX + CCĐ = 251 + 43 + 25 = 319 người  Công nhân sản xuất phụ Bảng 11: Số công nhân sản xuất phụ STT Nhiệm vụ Mỗi ca (người) Số ca Mỗi ngày (người) Phục cụ dịch vụ thu mua 30 Quản lí kho Bảo vệ 15 Sửa chữa, kiến trúc Tổng cộng: (CT2)  Cán gián tiếp quản lí Lấy 15% tổng số công nhân CCB = 11%(CT1 + CT2) = 11% x(319 +55) = 41 người Tính tốn hao phí 55 Cơng thức tính tiêu chuẩn hao phí nguyên liệu để dựa hao tốn cho phép cơng đoạn q trình sản xuất lượng sản phẩm vào đơn vị thành phẩm Nếu hao tốn công đoạn q trình sản xuất tính % trọng lượng ngun liệu đầu: 𝑆.100 T1 = 100−� T1 : tiêu chuẩn tiêu hao nguyên vật liệu đơn vị thành phẩm (tấn) S: lượng nguyên liệu cuối đơn vị thành phẩm (tấn) x: tổng số hao phí ngun liệu cơng đoạn tính % ngun liệu đầu Bảng 12: Tổn thất nguyên liệu theo công đoạn Hạng mục Khối lượng Tấn KL đường bã 8.960 Tấn Tổn thất đường trình ép 72.000 Tấn KL đường tổn thất theo lọc bùn 2.246 Tấn Tổn thất không xác định 1.800 Tấn KL đường tổn thất theo bùn lọc 0.167 Tấn Tổng 85.173 Tấn Lập bảng nhu cầu nguyên liệu Để có dự trù nguyên vật liệu cho sản xuất yêu cầu số lượng kho, xe cộ vận chuyển lao động, phải dựa vào mức chi phí nguyên vật liệu cho đơn vị sản phẩm, suất số ca làm việc năm để tính số nguyên vật liệu nhu cầu giờ, ca hay năm Đồng thời dựa vào kết tính tốn cân lượng Bảng 13: Nguyên liệu cần dùng năm (184 ngày) STT Nguyên liệu Khối lượng Theo ca Theo ngày Theo năm Đơn vị Mía 600 1800 331200 Tấn Vơi 0.538 1.613 296.8 Tấn Lưu huỳnh 0.360 1.080 198.72 Tấn Nước 44.152 132.457 24372 Tấn Dầu bôi trơn 84.243 252.730 46502.4 Tấn Dầu FO 0.191 0.573 105.5 Tấn Dầu DO 0.006 0.019 3.41 Tấn Dầu nén áp lực 0.005 0.016 Tấn Bao bì 1123.248 3369.745 620033 Cái 10 Điện 22707.959 68123.878 12534793.49 KW Bảng số lượng bán thành phẩm Để tính chọn thiết bị yêu cầu cho trình ta phải chọn lượng nguyên liệu, bán chế phẩm vào cho q trình Đó kết tính tốn cân vật chất Bảng 14: Số lượng bán thành phầm theo công đoạn Hạng mục Khối lượng Tấn KL nước mía nguyên 1566.000 Tấn KL nước mía hỗn hợp 1777.664 Tấn KL NMHH sau GVSB 1794.389 Tấn KL NMHH sau thông SO2 lần 1796.347 Tấn Thể tích nước mía sau trung hịa 1728.185 Lít Kl nước mía 1867.236 Tấn Biểu đồ trình kĩ thuật Biểu đồ trình kĩ thuật nêu lên thời gian bắt đầu kết thúc làm việc pham vi ca hay chu kì Qua biểu đồ biết bắt đầu hay kết thúc làm việc công nhân thiết bị trình Đồng thời, ta cịn biết thời gian từ lúc ngun liệu vào lúc thành phẩm cuối ngoài, so sánh với thực tế sản xuất để đánh giá chất lượng vận hành hiệu kinh tế Thời gian hai giai đoạn liên tục phụ thuộc vào tính chất cơng đoạn Có thể xác định thời gian sau: - Các giai đoạn mà thời gian xác định rõ trình - Các giai đoạn mà nguyên liệu vào thiết bị không liên tục - Thời gian nguyên liệu vận hành bang tải, máy rửa … - Thời gian cô đặc thiết bị gián đoạn, xác định tính tốn nhiệt Bảng 15: Biểu đồ thời gian sản xuất Chọn tính tốn thiết bị  - Ngun tắc: Máy phải đảm bảo chất lượng - Tiêu hao, lãng phí nguyên liệu - Thiết bị làm việc liên tục, cấu hình đơn giản rẻ tiền, sử dụng sửa chữa dễ, kích thước gọn, suất cao tiêu hao lượng  Cơng thức tính số lượng thiết bị - Nếu thiết bị làm việc liên tục n=� � - Nếu thiết bị làm việc không liên tục �.� � = ��.� Trong đó: n – số máy móc thiết bị yêu cầu N – suất dây chuyền công đoạn M – suất thiết bị V – thể tích làm việc thiết bị tính đơn vị N � −𝑡ℎờ� ���� �ỗ� �ℎ� �ì �à� ��ệ� 𝑡í�ℎ �ằ�� �ℎú𝑡  Tính tốn số thiết bị đại diện Chọn máy ép: Năng suất nhà máy 1800 mía/ngày = 75 (tấn/h) Căn vào lý thuyết thực tế, chọn hệ máy ép gồm trục, trục gồm trục ép: trục đỉnh, trục trước, trục sau Kích thước trục chọn sau: -Trục trước, trục đỉnh, trục sau: D x L = 800 x 1400 -Trục cưỡng bức: D x L = 500 x 1400 Tốc độ trục ép: Tốc độ trục ép tính từ cơng thức sau: �′ � � �2 √� �= (𝑡ấ�⁄ℎ) � Trong đó: C: Năng suất ép nhà máy, C=75 (tấn/h) f: % xơ mía, f=10,5% C’: Hệ số xử lý sơ máy băm, C’=1,2 D: Đường kính trục ép, D=0,8 (m) L: Chiều dài trục ép, L=1,4 (m) N: số trục ép, N=5x3=15 � : Tốc độ trục ép (v/ph) �: Hệ số xác định công thức: � = 60 � � Với: F: % xơ bã, F=48,797% λ: Hệ số, chọn λ=0,021 d: Trọng lượng riêng bã, d= 0,23 (t/m3)  � = 60�× 0,021 × 0,23 × 48,797% = 0,444 Để hệ số máy ép bình thường, lấy suất máy ép gấp 1,2 lần 1,2.�.� Vậy: � =�.� ′ �.� √� 1,2.75.10,5% ⁄ = 0,444.1,2.1,4.0,82.√15 = 5,111 (� �ℎ) Tốc độ máy ép thoả mãn điều kiệu: 𝑉 = ��� ≤ 18 � Trong thực tế sản xuất sử dụng tốc độ trục ép tăng dần giảm dần Để chế tạo máy ép đơn giản, ta chọn tóc độ máy ép giống W=5,111 (v/p)  V=3,14.0.8.5,111=12.845 Kiểm tra lại hệ máy ép: Theo thực tế kiểm tra thực nghiệm, hệ máy ép có trục cưỡng mía giờ, diện tích ép là: (0,6|0,9) (m2), chọn 0,7m2 Như vậy, với suất 1800 tấn/ngày diện tích trục ép là: 𝑆= 1800 × 0,7 = 52,5 � 24 Số trục ép là: 52,5 𝑆 = �= � � 0,8.1,4 � � = 15 Vậy chọn hệ thống trục ép hợp lý Chọn áp lực trục đỉnh: Qua tham khảo thực tế nhà máy đường người ta hầu hết phân bố lực nén tăng dần Dùng lực nén tăng dần từ ép đầu đến cuối cho hiệu suất ép đạt cao bã mía bị vụn nhiều khó ép Bảng 16: Chọn áp lực nén trục đỉnh theo kiểu tăng dần Áp lực trục đỉnh I II III IV V Áp lực (kg/cm2) 170 175 183 195 210 Áp lực (T/m2) 1700 1750 1830 1950 2100 Áp lực tác dụng lên tồn trục đỉnh tính theo cơng thức: P=0,1.p.D.L Trong đó: P: Tổng lực nén trục đỉnh (tấn) p: Áp lực trục đỉnh (tấn/m3) L: Chiều dài trục ép (m) D: Đường kính trục ép (m) Tổng lực nén I II III IV V P (tấn) 190,4 196 204,96 218,4 235,2 Tính cơng suất máy ép: Công suất hệ máy ép chia thành mục a Cơng dùng để ép mía �1 b = 0,082 � � 3⁄ � (𝑡ấ�) Công khắc phục ma sát cổ trục gối trục �2 = 0,0525 � � � (𝑡ấ�) c Công khắc phục ma sát lược đáy �3 = 3,35 � �2 � (𝑡ấ�) d Công khắc phục ma sát truyền động: �4 = 22/100 (�1 + �2 + �3 (𝑡ấ�) Trong đó: D: Đường kính trục ép, D=0,8 (m) L: Chiều dài trục ép, L=1.4 (m) W: Tốc độ vòng quay, P: Lực nén trục đỉnh (tấn) Tổng công suất: N=N1+N2+N3 Công suất chọn mô tơ: N’=1,25 N (Với 1,25 hệ số an toàn) Thay giá trị vào cơng thức ta tính kết quả: Bảng 17: Công suất máy ép Hạng mục N1 (Kw) N2 (Kw) N3 (Kw) N4 (Kw) N (Kw) I II III IV V 57,098 58,777 61,464 65,495 70,533 40,872 42,074 43,997 46,882 50,489 15,341 15,341 15,341 15,341 15,341 24,928 25,562 26,576 28,098 30,0 141,755 147,378 155,816 166,363 184,223 194,770 207,954 138,239 N’ 172,799 177,194 (Kw) Tổng công suất hệ máy ép: N’’=N’1+N’2+N’3+N’4+N’5=936,94 (kw) Tổng công suất thực tế cho động điện làm việc với hiệu suất 80%: �′′ �đ/� = = 1171,175 (�𝑤) 0,8 Thực tế, để đảm, bảo tính lắp ráp dự phịng ta chọn công suất động máy ép Theo quy chuẩn có nhà máy đường 285 (kw) Vậy công suất máy ép là: 285.5=1428 (kw) Tính số xe chở mía: a) Trọng tải xe: Chọn loại xe KAMAZ trung bình xe chở 13 Rơ móc chở Như chuyến kéo rơ móc 15 b) Số chuyến xe: ứng với cự ly < 30 km, trung bình ngày xe chở chuyến c) Số lượng xe KAMAZ: Năng suất nhà máy 1800 mía/ ngày Vậy số lượng xe rơ móc cần thiết để cung cấp cho nhà máy mía là: N=1800 = 40 15∗3 Chọn số xe dự phòng Vậy lượng xe rơ móc cần tìm 43 xe I.Cân mía Năng suất nhà máy: 1800 mía/ ngày= 75 tấn/ h Các thông số Kiểu CC-24T-U - Khối lượng cân tối đa: - Khối lượng cân tối thiểu 50kg - Chiều rộng bàn cân 3000mm - Chiều dài bàn cân 9500mm - Độ xác cho phép 10kg - Số lượng cân - Hiển thị: hình điện tử 45 II Cẩu mía: Năng suất nhà máy: 1800 mía/ ngày=75 tấn/h Để tiện việc bốc dở, xếp nguyên liệu vào bãi dự trữ cung cấp mía cho bang tải chọn : - Sức nâng cẩu tính 1/10 suất ép Vậy sức nâng cẩu : 75*1/10=7.5 + Phạm vi hoạt động cẩu: tính tốn thực tế chọn thiết bị cần cẩu theo nhà máy đường Bình Định: o Thơng số sau:  Chiều rộng hoạt động bệ cẩu: 18m  Chiều dài hoạt động bệ cẩu:48m  Chiều cao nâng:12m  Trọng tải nâng cho phép :10  Vận tốc nâng:6m/phút  Vận tốc chuyển động ngang:12m/phút  Vận tốc chuyển động dọc:20m/phút  Tộng công suất động cơ: 22kW - Hệ thống đặt nhà có máy che Bàn Lùa Chọn bàn lùa đối xứng đặt vng góc với băng chuyền Các thơng số kỹ thuật: + Kích thước: D*L=8000*6000(mm) + Năng suất: 120 tấn/h + Động dẫn động: 11kW + Động máy khỏa bằng:7.5kW Băng chuyền mía Băng chuyền 1: Chọn băng chuyền mía dạng lưới tấm, gồm thép ghép liền kế với nhau, gắn hệ xích đỡ lăn Băng chuyền gồm phần: a/ Phần 1(L1): tính theo cơng thức L1=5 3√� Trong đó: C suất nhà máy  L1=21.086m => L1= 21.1m Phần băng chuyền nagng đặt âm đất( -2000mm) để tiện cho việc đặt hệ thống băng tải mía hệ thống xử lý mía b/ Phần nghiêng(L2): chọn chiều cao vị trí đặt máy đánh tơi( so với mặt đất) h1= 1700mm chọn góc nghiêng bang chuyền α=18 Như vậy, độ cao từ bang chuyền đến máy đánh tơi h2=3700mm Ta có L2= ℎ2 𝑠�� = 11973=12000mm Tổng chiều dài bang chuyền: L1+L2=33100mm Chiều rộng bang chuyền lấy chiều dài trục ép:1400mm Động dẫn động: 45kW Vận tốc bang chuyền: v=k*Vtrục ép (m/phút) Trong đó: k hệ số =0.6|0.9  V=(0.6|0.9)*12.64=7.584|11.376 m / phút Băng chuyền 2: Băng chuyền kiểu mắc xích đặt nghiêng 450 so với mặt đất Vận chuyển mía từ máy đánh tơi đến khu vực ép mía, góc nghiêng băng chọn α=450 Chiều cao cuối bang chuyền:h3= 8000mm Tính tốn tương tự ta có: Kích thước: L*D= 1200*1400 Động dẫn động :30 Bảng 18: Số thiết bị dùng nhà máy đường STT Tên thiết bị Số lượng Cân mía 2 Cẩu mía Băng xã mía Băng chuyền Dao băm Máy đánh tơi Băng tải trung gian Băng tải cao su Máy ép mía 10 Bộ nén trục đỉnh 11 Băng tải bã 12 Cần cẩu sữa chữa ép 13 Thiết bị gia vôi sơ 14 Thiết bị gia nhiệt 15 Thiết bị thông SO2 lần 1 16 Thiết bị thông SO2 lần 17 Thiết bị lắng 18 Lò đốt lưu huỳnh 19 Lọc chân không thùng quay 20 Lọc ống 10 21 Buồng đốt bốc 22 Buồng bốc 23 Gàu tải 24 Máy sấy 25 Sàng rung vận chuyển 26 Cân, may bao 27 Máy biến áp 28 Máy phát điện 29 Ơ tơ chở mía, romooc 45 30 Lò 31 Cân tự động 32 Máy li tâm VI THIẾT KẾ MẶT BẰNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng Thiết kế công nghệ nhà máy thực phẩm, biên soạn Nguyễn Hữu Quyền, Trường Đại học Cơng nghiệp Thực phẩm TP Hồ Chí Minh Cơng nghệ đường mía, PGS Nguyễn Ngộ, Đại học Bách Khoa Hà Nội ... chọn thiết bị thơng SO lần thiết bị trung hòa chung thiết bị Thiết bị trung hòa kiểu đường ống đứng Thiết kế mặt phân xưởng nhà máy sản xuất đường mía GVHD: Nguyễn Hữu Quyền  Gia nhiệt lần Nhằm.. .Thiết kế mặt phân xưởng nhà máy sản xuất đường mía GVHD: Nguyễn Hữu Quyền BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM ... 16 24 Thiết kế mặt phân xưởng nhà máy sản xuất đường mía GVHD: Nguyễn Hữu Quyền  Gia nhiệt lần Làm tăng khả truyền nhiệt trước vào nồi cô đặc, không thời gian đun sôi thiết bị cô đặc Thiết bị