TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG Lề NUNG
9.1 Kiến trúc xây dựng nhà máy .1 Bố trí mặt bằng xây dựng nhà máy
Một nhà máy sản xuất để cho năng xuất sản xuất cao ngoài việc bố trí hợp lý về dây truyền công nghệ cần phải phù hợp về kiến trúc. Kiến trúc của nhà máy hợp lý sẽ làm cho tuổi thọ của nhà máy cao, tạo điều kiện tốt cho các mối liên hệ của các khâu làm việc, làm tăng năng suất, giảm các chi phí đầu tư. Kiến trúc nhà máy hợp lý sẽ mang lại được tính thẩm mỹ, đảm bảo được công tác vệ sinh môi trường và an toàn lao động.
Căn cứ vào dây chuyền công nghệ, đặc điểm sử dụng, tổng mặt bằng nhà máy được phân chia thành 4 vùng chính sau:
Vùng trước nhà máy: Vùng này gồm các nhà hành chính, nhà khách, nhà ăn theo ca, nhà bảo vệ đặt cạnh cổng ra vào, nhà để xe, trạm y tế, bảng tin, cây xanh…. được bố trí ở đầu hướng gió chủ đạo.
Vùng sản xuất chính: Vùng này bố trí các phân xưởng sản xuất chính của nhà máy bao gồm: Kho đồng nhất đá vôi; trạm đập đất sét và kho đồng nhất đất sét ; trạm tiếp nhận quặng sắt và kho đồng nhất quặng sắt; trạm tiếp nhận than và kho đồng nhất than; trạm tiếp nhận bazan, thạch cao; kho chứa thạch cao, phụ gia xi măng; nhà định lượng nguyên liệu; nhà nghiền nguyên liệu, vận chuyển bột liệu xử lý khí thải; silô đồng nhất và cấp liệu lò; tháp trao đổi nhiệt, buồng phân hủy và lò nung; nhà làm nguội clanhke; silô chứa và vận chuyển clanhke; nhà nghiền than; nhà nghiền xi măng; silô chứa xi măng; nhà đóng bao, xuất sản phẩm.
Vùng các công trình phụ trợ: Nhà thí nghiệm, điều khiển trung tâm, trạm xử lý nước và cấp nước, trạm tuần hoàn nước, trạm xử lý nước thải, các trạm điện chính và trạm điện khu vực, hệ thống cung cấp khí nén, hệ thống cung cấp dầu, các xưởng sửa chữa cơ điện, nhà cứu hỏa, cầu cân…Ngoài ra trong hàng rào nhà máy còn có hệ thống sân bãi, đường giao thông nội bộ.
Các kho than xỉ, phụ gia được bố trí chạy song song với dây chuyền chính của nhà máy để dễ dàng cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu cho quá trình nghiền liệu, nghiền than, nghiền xi măng.
Vùng mở rộng nhà máy: Vùng này nằm vùng trước nhà máy và vùng sản xuất,để mở rộng nhà máy cho dây chuyền mới.
Nhận xét, đánh giá:
Cách bố trí mặt bằng nhà máy theo nguyên tắc phân vùng trên có ưu điểm như sau:
+ Cỏc khu vực sản xuất, kho, hành chớnh phõn khu rừ ràng nờn dễ dàng quản lý theo các phân xưởng, theo thứ tự các công đoạn của dây chuyền công nghệ sản xuất.
+ Phù hợp với yêu cầu của dây chuyền công nghệ như tận dụng nhiệt khí thải, và dàn làm lạnh để sấy nguyên liệu, nghiền than, giảm bớt các đường giao thông nội bộ trong nhà máy, đảm bảo điều kiện thông thoáng, chiếu sáng tự nhiên tốt.
+ Đảm bảo yêu cầu vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý các phát sinh bất lợi trong sản xuất như bụi, cháy nổ.
+ Phù hợp với đặc điểm khí hậu ở nước ta và của địa phương.
9.1.1.1 Nhà sản xuất chính
Dây chuyền của nhà máy được xây dựng trên diện tích 2000x2500 m2 trong phần đất trống phía sau, song song với dây chuyền 1, với cơ sở hạ tầng thiết bị như nhà nghiền liệu, tháp TĐN hệ thống lò nung… trong đó tận dụng các kho đồng nhất đá vôi, đất sét, phụ gia đã có sẵn.
Bảng 9.1 : Thống kê diện tích các nhà xưởng Tên công trình Diện tích mặt
bằng (m2)
Diện tích phụ (m2)
Tổng diện tích xây dựng (m2)
Nhà sấy nghiền ng.liệu 2x600 40 1240
Nhà ĐL nguyên liệu 350 - 350
Tháp trao đổi nhiệt 2x500 108 1108
Xi lô đồng nhất 2x580 - 1160
Nhà ghi làm lạnh 375 40 415
Xi lụ clanke 3ì900 - 2700
Nhà nghiền xi măng 2x600 110 1310
Nhà đóng bao 300 - 300
Xi lụ xi măng 3ì580 - 1740
Nhà trung chuyển 350 - 250
Nhà nghiền than 550 - 550
Nhà định lượng 300 - 300
Công trình phụ 1000 1000
Trạm cấp khí nén 400 400
Tổng 12823
9.1.1.2 Khu vực xây dựng các công trình phụ trợ sản xuất
Bảng 9.2 Thống kê diện tích các khu vực phụ trợ
Tên công trình Kích thước Loại nhà Diện tích
Phõn xưởng cơ khớ 20ì48 Cấp 4 960
Phũng kỹ thuật 15ì36 Cấp 4 540
Kho vật tư 9ì24 Cấp 4 216
Trạm biến thế 6ì6 Khụng mỏi 36
Nhà hành chớnh 15ì24 Cấp 4 360
Nhà bếp, nhà ăn 12ì20 Cấp 4 240
Bể nước 10ì15 - 150
Vườn hoa cây cảnh 600 - 600
Nhà tắm 6ì10 Cấp 4 60
Hội trường 9ì18 Mỏi bằng 162
Nhà bảo vệ 5ì5 Cấp 4 50
Nhà vệ sinh 3ì10 Cấp 4 60
Trạm xỏ 6ì15 Cấp 4 90
Tổng 3680
* Xác định hệ số xây dựng trên tổng mặt bằng :
Theo kết quả ở trên thì tổng mặt bằng xây dựng của nhà máy là:
= nhà sx + nhà phụ Stổng S S
=12823 3680 16512+ = (m2)
Tổng mặt bằng nhà máy có diện tích là: S =1500x2500= 3750000 m2 Vậy hệ số xây dựng là:
= xd = =
xd
tổng
S 16512
K .100 .100 0, 440
S 3750000
a) Các giải pháp kiến trúc xây dựng :
Căn cứ vào yêu cầu của công nghệ sản xuất , quy mô xây dựng công trình, điều kiện khí hậu, khả năng cung cấp vật liệu cũng như điều kiện thi công, các giải pháp
kiến trúc được chọn đảm bảo sự hài hòa hình khối, hình dáng công nghiệp với vật liệu bao che phù hợp, vừa đảm bảo nhẹ nhàng, tiết kiệm, nâng cao thẩm mỹ công nghiệp được thể hiện ở các giải pháp chính sau:
+ Các công trình sản xuất có độ rung lớn, kho có khẩu độ lớn, chiều cao lớn, yêu cầu nhịp nhà phải sử dụng khung thép, bao che bằng tôn sóng mạ kẽm, có các cửa sổ bằng kính lật hoặc kính đẩy tạo điều kiện thi công nhanh theo phương pháp hiện đại.
+ Các silô, ống khói bằng bê tông cốt thép, thi công theo phương pháp lắp ghép.
+ Các công trình phụ trợ có độ cao dưới 10m sử dụng cột bê tông cốt thép, vì kèo thép, mái lợp tôn sóng, bao che bằng gạch và các cửa sổ kính chớp.
+ Các công trình phụ trợ, yêu cầu vệ sinh cao như khung nhà hành chính, bệnh xá, phòng điều hành trung tâm, phòng thí nghiệm xây dựng bằng gạch chịu lực, mái và sàn bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ. Cửa sổ bằng kính chớp hoặc bao che bằng nhôm kính.
b) Các giải pháp kết cấu hạng mục công trình :
Giải pháp nền móng công trình:
+ Các hạng mục có tải trọng lớn như tháp trao đổi nhiệt, lò quay, silô đồng nhất phối liệu, silô xi măng, silô clanhke, móng máy nghiền sử dụng cọc khoan nhồi đường kính D1000, mũi cọc đặt vào nền đá cứng khoảng 1m.
+ Các hạng mục có tải trọng tương đối lớn như trạm tiếp nhận và đập đá vôi và đất sét, trạm tiếp nhận than, thạch cao và đập phụ gia, trạm định lượng nguyên liệu, nhà nghiền và xử lý khí thải, nhà làm nguội clanhke, nhà nghiền than, trạm định lượng nghiền xi măng, nhà đóng bao và xuất sản phẩm, kho chứa đá vôi và đất sét, kho chứa than, kho chứa thạch cao và phụ gia xi măng sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện 300mmx300mm, mũi cọc tựa vào lớp đá cứng.
+ Các hạng mục có tải trọng nhẹ như các hệ băng tải và các trạm chuyển hướng sẽ được xem xét lựa chọn giải pháp sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện 300mmx300mm hoặc sử dụng móng nông đặt trên nền thiên nhiên tùy theo điều kiện đất nền.
+ Các hạng mục công trình như nhà thí nghiệm, điều khiển trung tâm, nhà cầu cân, trạm xử lý nước và cấp nước, các trạm điện chính và trạm điện khu vực, nhà cứu hỏa, xưởng sửa chữa cơ điện, kho vật tư tổng hợp, kho vỏ bao... sẽ được xem xét lựa chọn giải pháp sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện 300x300mm hoặc sử dụng móng nông.
Giải pháp kết cấu thân công trình:
+ Các kho nguyên liệu: Kho chứa đá vôi, đất sét, quặng sắt, kho chứa than, kho chứa thạch cao và phụ gia xi măng: khung cột và dàn thép tổ hợp, nền bê tông cốt thép. Tường bê tông hoặc tường gạch bao che kết hợp với tấm lợp kim loại màu và tấm nhựa trong lấy ánh sáng.
+ Tháp trao đổi nhiệt: khung cột, dầm, sàn bê tông cốt thép kết hợp với kết cấu tép tại sàn thiết bị, lan can, cầu thang kết cấu thép.
+ Các hạng mục công trình dạng khối như: các trạm đập, các trạm định lượng, các nhà nghiền liệu, nhà làm nguội, nhà nghiền than, nhà nghiền xi măng, nhà đóng bao và xuất xi măng... kết cấu chính khung, sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ, có thể kết hợp với kết cấu thép ở những vị trí cần thiết. Cầu thang giao thông giữa các tầng, sàn, thao tác, sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị sử dụng kết cấu thép.
+ Silô đồng nhất phối liệu, silô clanhke, silô xi măng: Tường thân silô bằng bê tông cốt thép, sử dụng cáp ứng suất trước, thi công theo phương pháp cốp pha trượt.
Dầm, sàn đáy, phễu trong silô sử dụng kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ, sàn mái silô xi măng sử dụng kết cấu bêtông cốt thép được đỡ bởi hệ dầm thép tổ hợp, mái silô clanhke sử dụng dàn thép, lợp bằng tôn kẽm. Nhà gầu băng tải phục vụ cho silô có kết cấu cột dàn thép.
+ Ống khói: sử dụng kết cấu thép, thân ống khói được neo bằng dây cáp.
+ Nhà thí nghiệm và điều khiển trung tâm, trạm điện chính, nhà cứu hỏa, nhà cầu cân: khung cột bê tông cốt thép, tường gạch bao quanh.
+ Kho vật liệu chịu lửa và dầu bôi trơn, kho phụ tùng nặng và vật tư tổng hợp, kho vỏ bao, xưởng sửa chữa cơ điện: khung dàn thép tổ hợp, mái tôn đỡ bằng hệ thống xà gồ thép.
+ Trạm bơm, bể nước, trạm xử lý nước thải, bể nước tuần hoàn: kết cấu các bể nước bằng bê tông cốt thép chống thấm. Kết cấu cho nhà bơm bằng khung cột bê tông, tường xây gạch...
+ Nhà hành chính, nhà khách và giới thiệu sản phẩm, nhà ăn ca, nhà y tế...:
khung bê tông cốt thép, lợp ngói màu, tường xây gạch.
+ Nhà để xe: kết cấu khung dàn thép, mái lợp tôn, bao che tường gạch.
+ Nhà bảo vệ: kết cấu cột, dầm bê tông cốt thép, bao che tường gạch.
Tóm lại, các giải pháp cơ bản như trên là phù hợp với xu hướng xây dựng hiện đại, đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong quá trình sản xuất mang lại hiệu quả trước mắt cũng như lâu dài của nhà máy.