Xưởng cắt phải được đặt gần với kho lưu trữ 1 để thuận tiện cho việc di chuyển các cuộn vải khổ 1,6 m vào thiết bị cắt, sau khi đã cắt xong thì bọc lại túi ni lông, chồng các cuộn vải nhỏ đã cắt lại với nhau theo kích cỡ ban đầu hoặc chồng lại theo yêu cầu của khách hàng. Sau đó cho vào kho lưu trữ 2 đợi cắt đủ số lượng rồi mới cho lên xe vận chuyển tới khách hàng.
Diện tích thiết bị chiếm chỗ của máy cắt là 9,6 m2 cho hai máy. Để có không gian thoải mái thao tác vận hành máy cũng như đưa các cuộn vải khổ lớn vào máy cắt thì ta chọn diện tích để đặt hai máy cắt này là 144 m2 với kích thước 18×8 (m).
7.4.7. Kho lưu trữ 2
Diện tích của kho lưu trữ 2 cần phải có diện tích đủ để chứa được số lượng sản phẩm cho ít nhất là 30 ngày sau khi cắt. Do quá trình cắt vải chỉ có vai trò cắt theo khổ vải nhỏ theo yêu của khách hàng mà không làm thay đổi số lượng cũng như kích thước, nên diện tích ở kho lưu trữ 2 được sắp xếp theo kho lưu trữ 1.
Vậy diện tích cuả kho lưu trữ 2 là: 198m2 với kích thước là 18×11 (m).
7.4.8. Nhà hành chính
Trong nhà hành chính thường bố trí các lãnh đạo, quản lí xí nghiệp, kỹ thuật, phòng họp, phòng khách và được đặt cách biệt với khu vực sản xuất.
58
Bảng 7.6. Số lượng cuộn sản xuất được trong vòng 30 ngày STT Tên phòng ban Sức chứa
(người) Diện tích (m2) 1 Phòng giám đốc 4 16 2 Phòng tài chính 4 16 3 Phòng kinh doanh 4 16 4 Phòng kế hoạch 4 16 5 Phòng nhân sự 4 16 6 Phòng kỹ thuật 3 12 7 Phòng R & D 3 12 8 Phòng khách 10 40 9 Phòng họp 20 80 10 Phòng y tế 2 8 Tổng 232
Ta chọn khu hành chính có kích thước: 24×10 = 240m2
7.4.9. Các công trình phụ
Ngoài nhà kho, phân xưởng sản xuất, nhà hành chính, nhà máy còn có các công trình phụ như nhà ăn nhân viên, bãi đậu xe, phòng bảo vệ, trạm biến áp, kho phế liệu, xưởng cơ điện, bể nước PCCC, nhà vệ sinh...
Bảng 7.7. Diện tích các công trình phụ
STT Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m2)
1 Xưởng cơ khí 8×5 40
2 Bồn nước 2 × (5,5 × 2,2) 24,2
3 Bể nước ngầm PCCC 10×8×5 80
4 Nhà ăn 8×10 80
5 Nhà để xe máy 15×5 75
6 Bãi đỗ ôtô 2×(6,9×5,5) 75,9 7 Nhà bảo vệ 2×(2,5×3,5) 17,5 8 Trạm biến áp 3×2 6 9 Nhà vệ sinh 2×(6×3) 36 10 Tổ điện 6×6,5 39 11 Kho phế liệu 13×6 78 12 Hội trường 8,5×10 85 Tổng 636,6
59
7.4.10. Đường giao thông và cây xanh
Hệ thống giao thông trong phân xưởng là hệ thống nội bộ, chiều rộng đường bên ngoài các công trình nhà xưởng tối thiểu là 7m, phù hợp cho phương tiện giao thông như ô tô và xe tải lưu thông 2 chiều. Diện tích đường giao thông và cây xanh trong khuôn viên nhà máy chiếm khoảng 40% diện tích mặt bằng.
7.4.11. Tổng kết diện tích các khu vực
Như vậy ta có diện tích nhà máy bằng tổng các diện tích sau: diện tích xưởng sản xuất, diện tích kho nguyên liệu, diện tích kho lưu trữ, diện tích nhà điều hành, diện tích công trình phụ và diện tích đường và cây xanh.
Bảng 7.8. Tổng kết diện tích các công trình
Tên khu vực Kích thước (m) Diện tích (m2)
Kho nguyên liệu 18×6 108
Xưởng sản xuất 18×12 216
Kho lưu trữ 1 18×11 198
Xưởng cắt 18×8 144
Kho lưu trữ 2 18×11 198
Nhà hành chính 24×10 240
Công trình phụ 636,6
Tổng 1740,6
Đường giao thông và cây xanh 696,24
Tổng diện tích toàn bộ nhà máy 2436,84
Để đảm bảo được khả năng mở rộng của nhà máy sau này ta cần chọn mảnh đất có diện tích là 4000 m2 với chiều dài là 80m chiều rộng là 50m.
7.5. Tính chiếu sáng cho các công trình
Ánh sáng tự nhiên là ánh sáng ban ngày do mặt trời phản chiếu. Nó là nguồn sáng có sẵn, có tác dụng tốt về mặt sinh lí đối với con người, nhưng có đặc điểm là thất thường vì phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên. Ánh sáng tự nhiên trong các phòng ngoài ánh sáng trực của mặt trời còn có ánh sáng phản xạ nằm trong hay ngoài phòng như sàn, mặt tường, mặt sàn trần, các kết cấu che chắn bề mặt, các công trình kiến trúc đối diện.
Ở đây ta tính toán dựa trên chiếu sáng bên (qua cửa sổ, cửa chính) và chiếu sáng trên (qua cửa trời).
Để tính chiếu sáng tự nhiên cho nhà xưởng công nghiệp chúng ta áp dụng theo TCXD 29-1991.
60 7.5.1. Chiếu sáng cửa sổ 100 ×𝑆𝑐𝑠 𝑆𝑠 = 𝑒𝑡𝑐 × 𝜂𝑐𝑠 × 𝐾 𝜏𝑐𝑠 × 𝑟1 Trong đó: • 𝑆𝑐𝑠: Diện tích cửa sổ (m2)
• 𝑆𝑠: Diện tích của sàn nhà công nghiệp (m2)
• 𝑒𝑡𝑐 : Trị số độ rọi ánh sáng tự nhiên tiêu chuẩn (%). Trong môi trường làm việc ở xưởng sản xuất, công nhân chỉ cần phân biệt rõ đến kích thước milimet (>0,5 mm) nên tra Bảng 2 trong TCXD 29-1991 thì 𝒆𝒕𝒄 = emin = 0,5.
• K: Hệ số dự trữ được xác định theo Bảng 1 trong TCVN 29-1991. K=1,2.
• 𝜂𝑐𝑠 : Chỉ số ánh sáng của cửa sổ được xác định theo Bảng 5 trong TCVN 29- 1991. ⟹𝜼𝒄𝒔 = 7,5
• 𝑟1: Hệ số tăng ánh sáng do phản xạ bên trong phòng và từ mặt đất ở mặt trước cửa sổ được xác định theo Bảng 10 trong TCXD 29-1991.⟹ r1 = 1,1.
• 𝜏𝑐𝑠 : Hệ số xuyên sáng toàn phần của cửa sổ xác định theo công thức sau:
𝜏𝑐𝑠 = 𝜏1. 𝜏2 . 𝜏3 . 𝜏4 . 𝜏5
Với:
𝜏1 : Hệ số xuyên suốt ánh sáng của vật liệu được xác định theo Bảng 6 tiêu chuẩn
chiếu sáng TCXD 29-1991. Vật liệu là kính thường 1 lớp ⟹𝝉𝟏 = 0,9
𝜏2 : Hệ số xuyên suốt ánh sáng có tính đến ảnh hưởng của khuôn cửa được xác định theo Bảng 7 tiêu chuẩn chiếu sáng TCXD 29-1991. Sử dụng khuôn kim loại, cánh đơn ⟹ 𝝉𝟐 = 0,9
𝜏3 : Hệ số xuyên suốt ánh sáng có tính đến ảnh hưởng do các kết cấu chịu lực che ánh sáng được xác định theo Bảng 8 tiêu chuẩn chiếu sáng TCXD 29-1991. Vì ta dùng hệ lưới thép bảo vệ phía trong ⟹ 𝝉𝟑 = 0,9
𝜏4 : Hệ số xuyên suốt ánh sáng tính đến ảnh hưởng do các kết cấu che nắng được xác định theo Bảng 9 tiêu chuẩn chiếu sáng TCXD 29-1991. Ta không dùng kết cấu che nắng ⟹ 𝝉𝟒 = 1
𝜏5 : Hệ số tăng ánh sáng có tính đến lưới bảo vệ đặt ở dưới cửa mái được lấy 𝝉𝟓 = 0,9. ⟹ 𝝉𝒄𝒔 = 0,9 . 0,9 . 0,9 . 1. 0,9 = 0,6561
61
Bảng 7.9. Giá trị các đại lượng chiếu sáng của sổ
Đại lượng Giá trị
Ss 864 etc 0,5 K 1,2 𝜂𝑐𝑠 7,5 𝜏𝑐𝑠 0,6561 r1 1,1
Thay vào công thức tính ở trên ta tính được diện tích chiếu sáng của cửa sổ là : Scs = 53,87 m2
Cửa sổ có kích thước 1,5 × 0,8 thì số lượng cửa sổ cần dùng là 44 cái.
7.5.2. Chiếu sáng cửa mái
100 ×𝑆𝑐𝑚
𝑆𝑠 = 𝜏𝑒𝑡𝑐 × 𝜂𝑐𝑚 × 𝐾
𝑐𝑚 × 𝑟2 × 𝑘𝑐𝑚
Trong đó :
• Scm: diện tích cửa mái (m2)
• 𝑆𝑠: Diện tích của sàn nhà công nghiệp (m2)
• K: Hệ số dự trữ được xác định theo Bảng 1 trong TCVN 29-1991. K=1,2
• 𝑒𝑡𝑐 : Trị số độ rọi ánh sáng tự nhiên tiêu chuẩn (%). Trong môi trường làm việc ở xưởng sản xuất, công nhân chỉ cần phân biệt rõ đến kích thước milimet (>0,5 mm), thời gian quan sát là chu kì, từng đợt không lâu nên tra Bảng 2
trong TCXD 29-1991 thì 𝒆𝒕𝒄 = 1.
• 𝜂𝑐𝑚: là hệ số tính năng lấy ánh sáng của cửa mái được xác định theo Bảng 14 trong TCXD 29-1991.
• ⟹𝜼𝒄𝒎 = 8
• 𝑟2 : hệ số tăng ánh sáng do phản xạ bên trong phòng được xác định theo Bảng
12 trong TCXD 29-1991. ⟹𝑟2 = 1.25
• kcm: hệ số theo loại cửa mái được chọn theo Bảng 13 trong TCXD 29-1991. Cửa sổ được sử dụng là loại cửa 2 phía lắp kính thẳng đứng hình chữ nhật ⟹
kcm = 1,2
• 𝜏𝑐𝑠 : Hệ số xuyên sáng toàn phần của cửa mái xác định theo công thức sau:
𝜏𝑐𝑠 = 𝜏1. 𝜏2 . 𝜏3 . 𝜏4 . 𝜏5
Tính hệ số xuyên sáng toàn phần của cửa mái tương tự như cửa sổ
62
Bảng 7.10. Giá trị các đại lượng chiếu sáng cửa mái
Đại lượng Giá trị
Ss 864 etc 1 K 1,2 𝜂𝑐𝑚 8 𝜏𝑐𝑚 0,6561 r2 1,25 kcm 1,2
Vậy diện tích cửa mái là : Scm = 84,23 m2
63
CHƯƠNG 8. TÍNH NĂNG LƯỢNG ĐIỆN VÀ NƯỚC
Nguồn năng lượng sử dụng chủ yếu tại nhà máy là điện năng. Do sử dụng thiết bị có công suất lớn và nhiều motor, nên nhà máy sử dụng mạng điện 3 pha do thành phố cung cấp.
Do tính liên tục của quy trình công nghệ và quy trình sản xuất nên nhà máy cần trang bị thêm máy phát điện dự phòng. Điện năng sử dụng trong nhà máy chủ yếu cho hai mục đích là:
• Dùng để chiếu sáng.
• Dùng để sản xuất.
Trong phần này phải xác định được điện năng tiêu thụ hàng năm của nhà máy, tính toán chọn máy biến áp và tìm biện pháp nâng cao hệ số công suất nếu cần thiết.
8.1. Tính điện
8.1.1. Điện năng cho chiếu sáng 8.1.1.1. Số lượng bóng đèn sử dụng 8.1.1.1. Số lượng bóng đèn sử dụng
Tổng quang thông của nhà máy là:
Φ∑ = 𝐸 × 𝑆 × 𝐾
𝑈 × 𝑍
Trong đó:
• Φ∑: quang thông tổng trong toàn phòng
• E : độ rọi tiêu chuẩn (lux)
• S: diện tích phòng (m2)
• K: hệ số dự trữ.
• Z: bình suất ánh sáng ( chọn Z = 1,2)
• U: hệ số sử dụng quang thông, chọn U=0,79
Theo tiêu chuẩn về thiết kế chiếu sáng, tiêu chuẩn TCVN 3743-1983 ta tra được các hệ số và kết quả tính toán cho trong bảng sau:
64
Bảng 8.1. Quang thông của các khu vực chiếu sáng
STT Khu vực S a b E K Z U 𝚽∑
1 Xưởng sản xuất 216 18 12 300 2 1,2 0,79 136.708 2 Kho nguyên liệu 108 18 6 100 1,5 1,2 0,79 17.088 3 Kho lưu trữ 1 198 18 11 100 1,5 1,2 0,79 31.329
4 Xưởng cắt 144 18 8 100 1,5 1,2 0,79 22.785
5 Kho lưu trữ 2 198 18 11 100 1,5 1,2 0,79 31.329 6 Nhà hành chính 240 24 10 200 2 1,2 0,79 101.266
7 Xưởng cơ khí 40 8 5 150 2 1,2 0,79 12.658
8 Nhà ăn 80 8 10 100 1,5 1,2 0,79 12.658
9 Nhà để xe máy 75 15 5 100 1,5 1,2 0,79 11.867 10 Nhà bảo vệ 17,5 2,5 3,5 100 1,5 1,2 0,79 2.769 11 Nhà vệ sinh 36 6 3 100 1,5 1,2 0,79 5.696 12 Trạm biến áp 6 3 2 150 2 1,2 0,79 1.898 13 Tổ điện 39 6 6,5 100 1,5 1,2 0,79 6.171 14 Kho phế liệu 78 13 6 100 1,5 1,2 0,79 12.342 15 Hội trường 85 10 8,5 200 2 1,2 0,79 35.865 Tổng 442.429 Chọn đèn:
Trong xưởng sản xuất ta chọn đèn LED nhà xưởng 250W. Còn những khu vực như nhà hành chính, nhà ăn, nhà xe, nhà bảo vệ, nhà vệ sinh, tổ điện, kho lưu trữ 1, xưởng cắt và kho lưu trữ 2, xưởng cơ khí, kho phế liệu ta chọn đèn LED thanh 36W. Đối với đèn đường giao thông và đèn cổng chính ta sử dụng đèn cao áp 250W.
Bảng 8.2. Thông số kỹ thuật của đèn LED highbay 250W
Công suất 250W
Model HLHB3-250w
Điện áp vào/ Tần số 220-240V/50-60Hz
Hiệu suất chiếu sáng 130Lm/W
Tuổi thọ (giờ) 65.000
Màu Trắng ấm/ trắng
65
Bảng 8.3. Thông số kỹ thuật của đèn LED LEDBN01 36
Công suất 36 W
Model LEDBN01
Điện áp vào/ Tần số 220 V/50Hz
Hiệu suất chiếu sáng 85 Lm/W
Tuổi thọ (giờ) 30.000
Màu Trắng
Quang thông (Lm) 3060
Bảng 8.4. Thông số kỹ thuật của đèn cao áp.
Công suất 150W
Điện áp vào 85-256V
Hiệu suất chiếu sáng 120 Lm/W
Tuổi thọ (giờ) 50 000
Màu Vàng
Quang thông (Lm) 18.000
Bảng 8.5. Số bóng đèn sử dụng cho từng khu vực
STT Khu vực 𝚽∑ Loại đèn 𝚽đ Số bóng
1 Xưởng sản xuất 136.708 LED nhà xưởng 32500 5 2 Kho nguyên liệu 17.088 LED thanh 3060 6 3 Kho lưu trữ 1 31.329 LED thanh 3060 10
4 Xưởng cắt 22.785 LED thanh 3060 8
5 Kho lưu trữ 2 31.329 LED thanh 3060 10 6 Nhà hành chính 101.266 LED thanh 3060 33
7 Xưởng cơ khí 12.658 LED thanh 3060 4
8 Nhà ăn 12.658 LED thanh 3060 4
9 Nhà để xe máy 11.867 LED thanh 3060 4
10* Nhà bảo vệ 2.769 LED thanh 3060 2
11* Nhà vệ sinh 5.696 LED thanh 3060 4
12 Trạm biến áp 1.898 LED thanh 3060 1
13 Tổ điện 6.171 LED thanh 3060 2
14 Kho phế liệu 12.341 LED thanh 3060 4
15 Hội trường 35.865 LED thanh 3060 12
16 Đèn giao thông LED Cao áp 18000 1
66
* Chú ý
Do có hai chốt bảo vệ đặt ở 2 góc của nhà máy nên ta chọn mỗi chốt bảo vệ một LED thanh.
Do có tổng cộng 2 nhà vệ sinh, nên mỗi nhà vệ sinh sẽ được trang bị 4 cái đèn LED thanh.
=> Số đèn được ghi trong bảng đã bao gồm cả 2 khu vực được nói ở trên.
8.1.1.2. Công suất tiêu thụ
Công suất tiêu thụ của hệ thống chiếu sáng được tính như sau:
Bảng 8.6. Công suất tiêu thụ của các loại bóng đèn STT Loại đèn Công suất
đèn (W) Số bóng
Công suất (KW)
1 LED nhà xưởng 250 5 1,25
2 LED thanh 36 104 3,7
3 LED Cao áp 150 5 0,75
Tổng 5,73
Chọn hiệu suất sử dụng đèn là 0,8 ⟹ Thời gian sử dụng trong ngày là 19,2 giờ. Đối với đèn giao thông và cổng chính ⟹ Thời gian sử dụng trong ngày là 12 giờ. Điện năng chiếu sáng cho 299 ngày làm việc bình thường là.
A = ∑ (Công suất đèn) × Số giờ sử dụng
= (4,95 × 19,2 × 299) + (0,75 × 12 × 299) = 31.108 KWh
Điện năng chiếu sáng cho những ngày nghỉ và ngày lễ (66 ngày): Bảo vệ, trạm biến áp, cổng chính, đèn giao thông. Thời gian sử dụng chỉ là 12h.
Ann = 66 × ((3× 36×12) + (5×150×12)) = 680 KWh Tổng số điện thắp sáng cho 1 năm là:
A 1 năm = 1,03 × (31.108 + 680) = 32.742 KWh Với 1,03 là hệ số tổn thất trên đường dây
8.1.2. Điện năng cho sản xuất
Điện năng dùng cho động cơ: Ađc = Pđc×t
Với:
• t: số giờ máy hoạt động năm 1 năm.
67
Bảng 8.7. Thống kê điện năng tiêu thụ của các thiết bị S T T Loại thiết bị Số lượng Pđc (KW) Hệ số sử dụng Điện năng tiêu thụ một giờ (KW) Số giờ sử dụng trong ngày (giờ) Tổng điện năng tiêu thụ một ngày (KW) 1 Đùn phun 2 7,5 0,8 12 24 288 2 Máy trộn 2 0,1 0,16 24 3,84 3 Máy cuộn 2 5,5 8,8 24 211,2 4 Máy cắt vải 2 2.2 3,52 8 28,16 5 Máy nạp khí 1 90 72 24 1726 6 Thùng gia nhiệt 2 25 20 24 960 Tổng 117 3217 Vậy
Tổng điện năng sản xuất tiêu thụ trong 1 giờ: 117 × 1,03 = 120 KWh
Tổng công suất sản xuất trong 1 ngày: 3217 × 1,03 = 3314 KW
Tổng công suất sản xuất trong 1 năm (299 ngày): 2737 × 299 ×1,03 = 842.914 KW
Với 1,03 là hệ số tổn thất trên đường dây.
Tổng điện sử dụng cho nhà máy trong một năm là: 32.742 + 842.914 = 875.656 KW
8.1.3. Chọn máy biến áp và máy phát điện
• Tính toán cho máy biến áp
Công suất biểu kiến của máy biến áp: S = 𝑃1ℎ
cos 𝜑 = 120
0,9 = 134 KVA
Giả sử công suất làm việc của máy biến áp đạt 80% thì công suất định mức của máy biến áp là:
Pđm= 80% S = 134
0,8 = 168 KVA Chọn một máy biến áp có công suất 200 KVA.
68
• Tính toán cho máy phát điện dự phòng
Sử dụng máy phát điện dự phòng để giúp việc sản suất được tiến hành liên tục khi xảy ra sự cố mất điện.
Từ Bảng 8.7 ta có tổng công suất tiêu thụ trong một giờ là: P = 120 KWh