Theo tính toán thiết bị ta có bảng sau :
STT Tên máy và thiết bị Công suất tiêu thụ KW
Số thiết bị Tổng công suất
1 Bơm rỉ đường đặc 3,3 2 6,6
2 Bơm rỉ đường sau pha loãng 4,5 1 4,5
3 Bơm nước đi sau pha loãng 520Bx 5,5 2 11 4 Bơm rỉ đường đi sau pha loãng 200Bx 5,5 2 11
5 Bơm nước đi làm nguội 5,5 2 11
6 Bơm dấm chín 2,3 2 4,6
7 Bơm đi lên men 2,3 2 4,6
8 Bơm vệ sinh và làm mát thiết bị 5,5 4 22
9 Hệ thống nén 50 1 50
10 Hệ thống thu hồi CO2 50 1 50
11 Tổng cộng 175,5
VII.1.3.Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế : VII.1.3.1.Phụ tải chiếu sáng :
Xác định theo công thức : PC S = K1.P
Với :
K1 : Hệ số sử dụng phụ tải chiếu sáng . K1 = 0,9 . P : tổng công suất chiếu sáng .
PC S = 0,9×28,7×103 = 25830 (W) ≈ 26 (KW) . VII.1.3.2.Phụ tải động lực : Pđl = K2.P’ Với : K2 : Hệ số sử dụng phụ tải động lực . K2 = 0,5 . P’ : Tổng công suất động lực . Pđl = 0,5×175,5 = 87,75 (KW) .
VII.1.4.Tính điện năng tiêu thụ hàng năm : VII.1.4.1. Điện chiếu sáng :
ACS = PCS×TCS ×(KW/h) Trong đó :
PCS : Công suất chiếu sáng thực tế . TCS : Thời gian chiếu sáng thực tế . TCS = K1×K2
Với :
K1 : Thời gian thắp sáng trong ngày tính trung bình cho 10 giờ . K1 = 10 (h) . K2 : Số ngày làm việc trong năm . K2 = 294 (ngày) .
Vậy điện năng tiêu thụ cho việc chiếu sáng trong cả năm là : ACS = 28,7×10×294 = 84378 (KW/h) .
VII.1.4.2.Điện động lực :
Thời gian làm việc trong ngày tính trung bình cho toàn nhà máy là 10 giờ . Số ngày làm việc trong năm là 294 ngày .
Adl = Pđl.10.294 = 175,5.10.294 = 515970 (KW/h) . VII.1.4.3.Điện năng tiêu thụ hàng năm của nhà máy :
A = ACS + Adl = 84378 + 515970 = 608348 (KW/h) . VII.1.4.4.Điện năng tiêu thụ thực tế của nhà máy :
Att = A.KBA
Với : KBA hệ số hao phí của máy biến áp . KBA = 1,02 . Att = 1,02×608348 = 612354,96 (KW/h) .
VII.1.4.5.Chọn máy biến áp : Công suất máy biến áp theo dự kiến : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
S =CosΣPϕ Với : ΣP = PCS + Pđl = 28,7 + 175,5 = 204,2 (KW/h) . Chọn Cosϕ = 0,96 . S = 212,7 96 , 0 2 , 204 = KVA .
Chọn máy biến áp có đặc tính như sau : - Công suất biến áp : 220 KVA . - Điện cuộn dây cao áp : 6÷10 KVA. - Điện cuộn dây hạ áp : 0,4 KVA.
- Kích thước : dài×rộng×cao = 1580×1100×1920 (mm) - Khối lượng : 282 kg .
- Số lượng : 1 cái .
VII.1.3.Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế : VII.1.3.1.Phụ tải chiếu sáng :
Xác định theo công thức : PC S = K1.P
Với :
K1 : Hệ số sử dụng phụ tải chiếu sáng . K1 = 0,9 . P : tổng công suất chiếu sáng .
PC S = 0,9×28,7×103 = 25830 (W) ≈ 26 (KW) . VII.1.3.2.Phụ tải động lực : Pđl = K2.P’ Với : K2 : Hệ số sử dụng phụ tải động lực . K2 = 0,5 . P’ : Tổng công suất động lực . Pđl = 0,5×175,5 = 87,75 (KW) .
VII.1.4.Tính điện năng tiêu thụ hàng năm : VII.1.4.1. Điện chiếu sáng :
ACS = PCS×TCS ×(KW/h) Trong đó :
PCS : Công suất chiếu sáng thực tế . TCS : Thời gian chiếu sáng thực tế . TCS = K1×K2
Với :
K1 : Thời gian thắp sáng trong ngày tính trung bình cho 10 giờ . K1 = 10 (h) . K2 : Số ngày làm việc trong năm . K2 = 294 (ngày) .
Vậy điện năng tiêu thụ cho việc chiếu sáng trong cả năm là :
ACS = 28,7×10×294 = 84378 (KW/h) . VII.1.4.2.Điện động lực :
Thời gian làm việc trong ngày tính trung bình cho toàn nhà máy là 10 giờ . Số ngày làm việc trong năm là 294 ngày .
Adl = Pđl.10.294 = 175,5.10.294 = 515970 (KW/h) . VII.1.4.3.Điện năng tiêu thụ hành năm của nhà máy :
A = ACS + Adl = 84378 + 515970 = 608348 (KW/h) . VII.1.4.4.Điện năng tiêu thụ thực tế của nhà máy :
Att = A.KBA
Với : KBA hệ số hao phí của máy biến áp . KBA = 1,02 . Att = 1,02×608348 = 612354,96 (KW/h) .
VII.1.4.5.Chọn máy biến áp : Công suất máy biến áp theo dự kiến :
S =CosΣPϕ Với : ΣP = PCS + Pđl = 28,7 + 175,5 = 204,2 (KW/h) . Chọn Cosϕ = 0,96 . S = 212,7 96 , 0 2 , 204 = KVA .
Chọn máy biến áp có đặc tính như sau : - Công suất biến áp : 220 KVA . - Điện cuộn dây cao áp : 6÷10 KVA. - Điện cuộn dây hạ áp : 0,4 KVA.
- Kích thước : dài×rộng×cao = 1580×1100×1920 (mm) - Khối lượng : 282 kg .
- Số lượng : 1 cái .
VII.1.5.Chọn máy phát dự phòng :
Để đề phòng trường hợp điện lưới bị mất đột ngột nhà máy trang bị thêm 1 máy phát điện dự phòng với công suất 250 KVA , chạy bằng dầu D.O .
VII.2. Tính hơi :
VII.2.1.Tính nhiệt cho thiết bị pha loãng 520Bx : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
VII.2.1.1.Lượng nhiệt đun nóng rỉ đường từ 30 0C đến 800C : Q = G1.C1(T1-T2)
Trong đó :
G1 : Lượng nguyên liệu trong nồi . G1 = mrỉ đường + mnước = 169709,95 (kg)
C1 : Nhiệt dung riêng của rỉ đường ở 520Bx . C = 4190-(2514-7,542.t).x [I.50-153-ST1]
Với :
t : Nhiệt độ trung bình của dung dịch .
t = 55 2 80 30 2 2 1+t = + = t 0 C .
x : Nồng độ chất khô của dung dịch . x = 520Bx .
C1 = 4190-(2514-7,542.55).0,52 = 3098,42 (J/kgđộ) Vậy :
Q1 = 169709,95×3098,42×(80-30) = 6289864,87 (kcal) . Lượng nhiệt dùng cho thiết bị pha loãng là :
Q = 6289864,87 (kcal) . VII.2.1.2.Tính chi phí hơi :
Di = KK i i Q − Ở t = 800C thì i = 631,4 (kcal/kg) [III-313-ST1]. t = 800C thì iKK = 121,3 (kcal/kg) Di = 6316289864,4−121,87,3=12330,65 (kg) . Cường độ tiêu tốn hơi là :
Dh = =
T Di
12330,65 (kg) .
VII.2.2.Tính hơi cho quá trình chưng cất-tinh chế : VII.2.2.1.Tháp thô :
Theo bảng tổng kết cân bằng nhiệt ta có lượng hơi cần cho tháp thô là : 3137,24 (kg) .
VII.2.2.2.Tháp trung gian :
Lượng hơi cần cho tháp trung gian :
100 3 , 6 .17978,45 = 1132,65 (kg/h) VII.3.Tháp tinh chế :
Lượng hơi cần cho tháp tinh chế :
100 06 , 20
.17978,45 = 3606,47 (kg/h)
vậy lượng hơi tiêu hao trong quá trình chưng cất-tinh chế là : D’’ = 3137,24 + 1132,65 + 3606,47 = 7876,36 (kg/h) VII.4.Lượng hơi mang đi sát trùng thùng lên men :
Lấy bằng 2% lượng hơi mang đi pha loãng và chưng cất . D’’’ = (D’ + D’’)×0,02 = 20207,01×0,02 = 404,14 (kg/h) VII.5.Lượng hơi cần dùng cho nhà máy là :
D = D’ + D’’ + D’’’ = 12330,65 + 7876,36 + 404,14 = 20611,15 (kg/h) VII.6.Tính và chọn lò hơi :
Lượng hơi thực tế cần dùng là : Dtt = ηD
η : Hệ số tổn thất nhiệt độ , mất mát do bão ôn đường ống , thiết bị , trở lực . Chọn η = 0,75 .
D = Dtt(Qih.η−in)
Trong đó : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q : Nhiệt lượng của dầu . Q = 6728,2 (kcal/kg) . Dtt : Năng suất hơi . Dtt = 27481,53 (kg/h)
η : Hiệu suất lò hơi . η = 70% .
ih : Nhiệt hàm của hơi ở áp suất làm việc . ih = 657,3 (kcal/kg)
in : Nhiệt hàm của nước ở áp làm việc . in = 152,2 (kcal/kg)
D = 27481,672853(657,2.,03,−7152,2) = 2947,25 (kg/ngày) . Lượng dầu nhà máy sử dụng trong 1 năm là :
2947,25×24×294 = 20795796 (kg/năm) . VII.7.Xăng :
Sử dụng cho các loại xe ở nhà máy . Lượng xăng sử dụng : 200 (lít/ngày) .
Như vậy 1 năm cần : 200×294 = 58800 (lít/năm) . VII.8. Dầu D.O :
Dùng để chạy máy phát dự phòng : 5 (kg/ngày). VII.9.Dầu nhờn :
Dùng để bôi trơn các máy móc , thiết bị , sử dụng 10 (kg/ngày) . Lượng dầu nhờn cần cho 1 năm : 10×294 = 29400 (kg/năm) . VII.10.Tính nước :
VII.10.1.Nước dùng cho pha loãng :
62089 + 271335,92 = 33424,92 (kg/ngày) . Hay V = 333,42492 (m3/ngày) .
VII.10.2.Nước dùng cho phân xưởng lên men : Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình lên men đầu dây là :
Q1 = 646.636,19 (kcal/h) .
Nhiệt tổn thất do hơi rượu và CO2 sinh ra là : Q2 = 46463,618 (kcal/h) .
Nhiệt lượng tổn thất do môi trường xung quanh nhờ dội nước là : Q = 27.583,87 (kcal/h) .
Lượng nhiệt ống xoắn ruột gà cần giải phóng bằng nước làm nguội : Qx = 390588,629 (kcal/h) .
Lượng nước dội ngược thùng lên men chính : M = 5400(kg/h) .
Lượng nước cần cung cấp cho ống xoắn ruột gà là : Mx = 78.235,09 (kcal/h)
Vậy lượng nước cần dùng trong phân xưởng lên men là : 5400 + 78.235,09 = 83635,09 (kcal/h) = 83,63509 (m3/h)
VII.10.3.Lượng nước dùng cho phân xưởng chưng cất-tinh chế : Dựa vào phương trình cân bằng :
G.r = Gn.Cn.(t’n-tn) Hay :
G.C(t1-t2) = Gn.Cn.(t’n-tn) Với :
G : Lượng sản phẩm ngưng tụ làm nguội , kg .
C : Nhiệt dung riêng của chất cần làm lạnh ngưng tụ . t1, t2 : Nhiệt độ đầu và cuối của chất cần làm lạnh . Gn : Lượng nước dùng làm nguội .
Cn : Nhiệt dung riêng của nước . tn,t’n : Nhiệt độ đầu và cuối của nước .
VII.10.3.1.Thiết bị hâm dấm-ngưng tụ tháp thô :
- Lượng hơi rượu ra khỏi tháp thô là :
= 84 , 431482 . 100 918 , 15 68683,43 (kg/ngày) = 2873,13 (kg/h) .
- Lượng hơi rượu cần ngưng tụ : G1 = 2873,13× (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5 1
= 574,62 (kg h) .
- Hơi cồn thô có nồng độ 45%V = 32,49 % khối lượng .
r1 = rE.a1 + rn,(1-a1). Với :
rE : Ẩn nhiệt ngưng tụ của rượu . rn : Ẩn nhiệt ngưng tụ của nước . a1 : Thành phần cồn trong hỗn hợp . r1 = 201×0,32 + 549(1- 0,32) = 437,64 (kcal/kg) . t’n = 500C , tn = 200C , Cn = 1 (kcal/kgđộ) Có : G1.r1 = Gn1.Cn(t’n-tn) Gn1 = 8382,56 ) 20 50 ( 1 62 , 574 . 64 , 437 ) ' ( .1 1 = − = − n n n t t C r G (kcal/h) = 8,388256 (m3/h) . 2002 T
VII.10.3.2.Tháp trung gian : Phương trình cân bằng nhiệt :
G2.r2 = Gn2.Cn(t’n-tn) .
G2 : Lượng rượu đi vào tháp tinh .
Hơi ra khỏi tháp có nồng độ 94,1% khối lượng . Có : r2 = 229,75 (kg/h) . Gn2 = 708,96 ) 20 50 ( 75 , 229 . 29 , 3875 = − (m3/h) .
• Lượng nước cần làm lạnh cồn đầu : Phương trình cân bằng :
Gđ.Cđ (t2-t1) = Gn3.Cn (t’n-tn) . Với :
Gđ : Lượng cồn đầu . Gđ = 1500 (lít/ngày) = 1898,33 (kg/ngày) = 79,11 (kg/h) .
t2 = 79 (0C) ; t1 = 30 (OC) . t’n = 70 (0C) ; tn = 20 (0C) .
Cđ : Nhiệt dung riêng của cồn . Cđ = 0,87 (kcal/kgđộ)
Gn3 = 64,45 20 70 ) 30 79 ( 87 , 0 . 11 , 79 = − − (kg/h) = 1618,78 (kg/ngày) = 1,61878 (m3/ngày) VII.10.3.3.Tháp tinh chế :
Lượng nước cần trong thiết bị hồi lưu :Gn4 . Phương trình cân bằng :
Gn3.r3 = Gn4.Cn(t’n-tn) . Với :
Gn3 : Lượgn rượu ra khỏi tháp tinh .
Gn3 = 25155,45 (kg/ngày) = 1048,143 (kg/h) .
Hơi cồn ra khỏi tháp tinh có nồng độ : 94,1% khối lượng r3 = 226,08 (kcal/kg) . Gn4 = 4739,28 20 70 08 , 226 . 143 , 1048 = − (kg/h) = 4,73928 (m3/h) = 113,74 (m3/ngày) • Lượng nước cần làm lạnh cồn thành phẩm :Gn5 . Phương trình cân bằng : GTc.CTc (t2-t1) = Gn5.Cn(t’n-tn) Với :
GTc : Lượng cồn tinh chế . GTc = 30000(lít/ngày) = 1250 (lít/h) = 987,5 (kg/h) . Gc : Nhiệt dung riêng của cồn tinh chế .
CTc = 0,87 (kcal/kg.độ). t2 = 78 (0C) , t1 = 30 (0C) , t’n = 70 (0C) , tn = 20 (0C) . Gn5= 824,76 20 70 ) 30 78 ( 87 , 0 . 5 , 987 = − − (kg/h) = 0,82476 (m3/h) = 19,794 (m3/ngày) . • Lượng nước cần làm lạnh dầu fusel : G
Phương trình cân bằng : Gf.Cf (t2-t1) = Gn 6.Cn(t’n-tn) Với :
Gf : Lượng dầu fusel . Gf = 900 (lít/ngày) = 37,5 (lít/h) = 47,67 (kg/h) . Gc : Nhiệt dung riêng của cồn tinh chế .
CTc = 0,87 (kcal/kg.độ). t2 = 80 (0C) , t1 = 30 (0C) , t’n = 70 (0C) , tn = 20 (0C) . Gn6 = 41,297 20 70 ) 30 80 ( 87 , 0 . 67 , 47 = − − (kg/h) = 0,0413 (m3/h) = 0,9912 (m3/ngày) . Vậy lượng nước cần dùng trong phân xưởng chưng cất-tinh chế là :
Gn = ∑ = = 6 1 i ni G 862,4 (m3/ngày) = 253547,8 (m3/năm) . VII.10.3.4.Nước cho lò hơi :
Lượng hơi nước dùng cho lò hơi trong 1 (h) : 26942,68 (kg/h) .
Nếu ta cho 1 lít nước sẽ tạo ra 1 kg hơi và giả sử tổn thất là 10% thì lượng nước dùng cho 1 ngày là :
26942,68×24×1,1 = 711286,75 (kg/ngày) = 711,286 (m3/ngày) . VII.10.3.5. Lượng nước dùng cho sinh hoạt :
VII.10.3.5.1.Nước dùng cho bể tắm : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tính cho 60% công nhân trong ca đông nhất , dùng 25(lít) trong 1 ngày cho 1 người .
Vậy lượng nước dùng trong 1 ngày là : 3×25×66×0,6 = 2970(lit) = 3 (m3) . VII.10.3.5.2.NHà vệ sinh :
Tính 20 lít cho 1 người trong 1 ngày . Lượng nước cần dùng là :
3×20×66×0,6 = 2376 (lít) = 2,4 (m3) . VII.10.3.5.3.Rửa xe :
Sử dụng 4000 (lit/ngày) = 4 (m3/ngày) . VII.10.3.5.4.Nhà ăn :
Tính 20 lít cho 1 người trong 1 ngày . Lượng nước cần dùng là :
3×20×66×0,6 = 2376 (lít) = 2,4 (m3) . VII.10.3.5.5.Nước cứu hỏa :
Lượng nước cần dùng 10 (lít/s) trong 2 giờ . 3600×2×10 = 72000 (lít) = 72 (m3) .
VII.10.3.5.6.Nước dùng tưới cây xanh và các mục đích khác : Sử dụng 2 (m3/h) = 48 (m3/ngày) .
Như vậy tổng cộng lượng nước sử dụng trong 1 ngày của nhà máy là : 1640,438(m3) .
PHẦN VIII.
TÍNH TỔ CHỨC VAÌ KINH TẾ .VIII.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy :