Bảng 5.3: Bảng công suất của bộ máy ép

Tổng công suất thực tế cho môtơ với hiệu suất làm việc của môtơ là 80%

=> N_đ/c = N’’/ 0.8 = 1284,233 (KW)

Trong đó: Máy 1: N_đc1 = 302,611 (KW) N_đc3 = 324,749 (KW)

N_đc2 = 309,99 (KW) N_đc4 = 346,883 (KW)

Thực tế, để đảm bảo tính lắp ráp và dự phòng ta chọn công suất động cơ các máy ép như nhau. N_đc = 350 (kw).

Vậy công suất máy ép là: 350 x 5 = 1750 (kW).

5.1.2 Tính số xe chở mía:

Trọng tải xe: Chọn xe KAMAZ, trung bình mỗi xe chở 10 tấn, rơ-mooc chở 3 tấn như vậy mỗi chuyến kéo rơ-mooc chở được 13 tấn.

Số chuyến xe: Với cự ly  40 km, trung bình mỗi ngày mỗi xe chở được 3 chuyến.

Năng suất nhà máy 1900 tấn/ngày. Vậy lượng xe cần thiết để chuyển mía cung cấp cho nhà máy là: n = 1900/(13 x 3) = 48,7.

Chọn số xe dự phòng là 1. Vậy lượng xe Rơ-mooc cần dùng là 50 xe.

5.1.3 Bàn lùa:

Chọn hai bàn lùa đặt đối xứng vuông góc với băng chuyền. Chọn theo thiết bị nhà máy đường Quảng Phú.

Kích thước: D x L = 8000 x 6000 (mm)

Năng suất: 120 (tấn/h)

Động cơ dẫn động: 10 (Kw)

Động cơ máy khoả bằng: 7,5 (Kw)

Chọn băng chuyền mía dạng tấm, gồm những lá thép ghép kề nhau, gắn trên hệ xích đở con lăn. (Dựa theo thiết bị nhà máy đường Quảng Phú).

Băng chuyền gồm hai phần:

- Phần ngang: (L₁): Được tính theo công thức: L₁ = 5

Trong đó: C: Năng suất nhà máy, C = 79,167 tấn mía/h.

=> L₁ = = 21,469 (m). Chọn 21,5 (m)

- Phần nghiêng: (L₂): Chọn chiều cao vị trí đặt máy đánh tơi (so với mặt đất) h₁ = 2000mm. Chọn góc nghiêng băng chuyền là ₁ = 18⁰.

Ta có: L₂ = =

Tổng chiều dài băng chuyền: L₁ + L₂ = 28000mm.

Chiều rộng băng chuyền lấy bằng chiều dài trục ép: 1800 (mm).

Động cơ dẫn động: 45 kW

Vận tốc băng chuyền: v = k.V_{trục ép} (m/phút).

Trong đó: k: hệ số, k= 0,6 0,9 . Chọn k = 0,9

=> V = 0,9 x 10,313 = 9,282 (m/phút)

Băng chuyền kiểu mắc xích, đặt nghiêng α₂ = 25⁰ so với mặt đất.Vận chuyển mía từ máy đánh tơi đến khu vực ép mía, h₂ = 6000 mm

Tính toán tương tự trên ta có:

Kích thước: L x D = 14200 x 1800 mm

Động cơ dẫn động: 30 KW

5.1.5 Máy băm mía:

Dùng 2 dao băm: dao băm 1 đặt ở băng chuyền ngang và dao băm 2 đặt ở phần nghiêng của băng chuyền 1.

- Số lưỡi dao n₁ = [40, 4]

Trong đó: L: Chiều rộng của băng tải mía, L = 1850 (mm)

d₁: Khoảng cách giữa các lưỡi dao, Chọn máy băm 1 d = 50 mm, máy băm 2 d = 40 mm, [40, 4] => Số lưỡi dao máy băm 1 n₁ = 1800/50 – 1 = 36 (lưỡi); số lưỡi dao máy băm 2 n_2­ = 1800/40 – 1 = 44 (lưỡi)

- Đĩa dao: Hai lưỡi dao đối diện lắp trên cùng một đĩa, số đĩa dao máy băm 1: 36/2 = 18 (đĩa), số đĩa dao máy băm 2: 44/2 = 22 (đĩa)

- Đường kính hoạt động: 1500 (mm)

- Quay cùng chiều với băng chuyền. Tốc độ quay: 400600 (v/ph)

Công suất động cơ truyền động máy băm 1: N₁ = 1,3 . 9832 . (W), [42, 4].

Trong đó: 1,3: Hệ số an toàn

9832: Công suất điện cho 1 tấn xơ/h

Công suất động cơ truyền động máy băm 2: N­₂ = 1,2.14720. (W)

Trong đó: 1,2: Hệ số an toàn

14720: Công suất điện cho 1 tấn xơ/h

: Lượng xơ mía băm trong 1 giờ, = 79,167.11,2% = 8,867(tấn/h) (CBVC)

Bảng 5.4: Thông số kỹ thuật của 2 máy băm mía:

Hạng mục	Máy băm 1	Máy băm 2
Chiều rộng máy băm, L (mm)	1800	1800
Khoảng cách giữa các lưỡi dao, d (mm)	50	40
Số lưỡi dao, n	36	44
Số đĩa dao	18	22
Tốc độ quay (vòng/phút)	500	550
Công suất, N (KW)	113,333	156,627

Chọn máy đánh tơi kiểu búa.

Năng suất công đoạn 1900 (tấn/ngày) = 79,167 (tấn/h)

Đường kính Rôto: D = , [230, 2]

Q: Năng suất của hệ máy ép, Q = 79,167 (tấn/h)

i: Mức độ tơi từ 1015, chọn i = 10

K: Hệ số thực nghiệm từ 4 6,2. Chọn K = 5

n: Vận tốc quay của Rôto từ 10001500 (v/ph). Chọn n = 1000 (v/ph)

L: Chiều dài Rôto, L = 1800 (mm)

=> D = = 0,534 (m)

Công suất tiêu hao của máy: N = (0,10,15) .i.Q, [230, 2]

N = 0,15.10.79,167 = 118,751 (kW)

Chọn công suất động cơ điện 200 (kW).

5.1.7 Cân tự động:

Khối lượng nước mía hỗn hợp qua cân: 1936,309 (tấn/ngày) = 80,68 (tấn/h)

Thể tích nước mía hỗn hợp qua cân: 76,257 m³/h

Chọn cân tự động loại 3 tấn nước mía /mẽ.

Số mẻ trong 1 giờ: 80,68/3 = 26,893 ~ 27 mẽ

Thể tích một mẻ qua cân: V' =V/số mẽ = 76,257/27 = 2,824 m³/mẽ.

Vớilà hệ số chứa đầy. Chọn= 0,85

=> V_t = 2,824 / 0,85 = 3,322 m³

Thùng cân có dạng hình trụ, đáy hình nón cụt :

Chọn D = 1,4 (m), d = 0,6 (m), h₂ = 0,4 m

V_2: là thể tích hình nón cụt

V₂ = = (m³)

V₁ = V_t - V₂ = 3,322 - 0,7 = 2,991 (m³) .

Chiều cao phần trụ h₁: h₁ = 4.V₁/ .D² = 1,943 (m)

Vậy kích thước thùng cân là: D = 1,6 m; h₁ = 1,943m; d = 0,6 m; h₂ = 0,4 m

5.2 THIẾT BỊ Ở CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH, BỐC HƠI:

Chọn thiết bị gia vôi sơ bộ loại hình trụ, làm việc liên tục có cánh khuấy. Thể tích nước mía hỗn hợp sau gia vôi sơ bộ: V = 1837,3 (m³/ngày) = 76,554 (m³/h)

Thể tích thùng:

Trong đó: V: thể tích nước mía, (m³/h)

φ:Hệ số chứa đầy, φ = 0,8.

n: Số lượng thùng, n= 1

V_t

Chọn D = 2000 (mm) (Đường kính thùng).

Chiều cao thùng:= 2538 (mm)

Vậy kích thước thiết bị: D x H = 2000x 2538 mm

Động cơ dẫn động có công suất: 1,5 KW.

Tốc độ quay: 6 vòng/ phút.

5.2.2 Thiết bị gia nhiệt:

Dùng thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm.

Bề mặt truyền nhiệt được tính theo công thức: (m²). [300, 1]

Trong đó: Q: Nhiệt lượng dùng để gia nhiệt.(kcal/h)

∆t_TB : Hiệu số nhiệt độ trung bình, ⁰C

Với: t_d = T – t_d T: Nhiệt độ hơi đốt, ⁰C

∆t_c = T – t_c t_đ: Nhiệt độ chất lỏng vàó, ⁰C

t_c: Nhiệt độ , ⁰C

K: Hệ số truyền nhiệt, (Kcal/h.m².⁰C)

K = 5 x T x

Trong đó: l: chiều dài ống truyền nhiệt, chọn l = 3500 (mm)

d: đường kính ngoài ống gia nhiệt, chọn d = 42 (mm)

n = 220/(π x 3,8 x 0,042) = 476,38 (ống). Chọn n = 547 (ống)

Chọn cách bố trí ống theo kiểu hình 6 cạnh

Đường kính thiết bị được tính: D = 1,05 x n x t²/K, (m)

Trong đó: n: số ống truyền nhiệt

K: hệ số xếp ống, K = 0,7 ÷ 0,85, chọn k = 0,8, (1, 295)

d_n: đường kính ngoài ống truyền nhiệt

t: bước ống, t = 1,26 x d_n, t = 1,26 x 0,042 = 0,053 (m) = 53 (mm)

=> D = 1455 (mm)

Chọn 4 thiết bị gia nhiệt, 1 dự phòng, kích thước D x L = 1455 x 3500 (mm)

Thiết bị gồm 2 bộ phận: bộ phận sunfit hóa và bộ phận gia vôi trung hòa.

- Bộ phận sunfit hóa: Chọn thiết bị làm việc liên tục loại tháp có thân hình trụ. Nước mía được tưới đều trong thiết bị nhờ tấm lưới. Khí SO₂ đi ngược chiều.

Thể tích nước mía đưa vào thông SO₂ lần 1 là:

V₁ = 76,644 (m³/h)

Chọn: h₁ = 0,3m ; h₃ = 0,2m; d = 0,4m, D = 1,4m

* Thể tích thiết bị phần dưới tấm ngăn là:

Thể tích nước mía sau khi thông SO₂ lần 1

V₂ = 1839,466 + 2,28/1,264 = 1841,27 (m³/ngày)

= 76,72 (m³/h)

(Ở 60^oC, = 1264 kg/m³ = 1,264 T/m³ [Bảng I.2, tr4]

Thời gian lưu nước mía dưới tấm chắn là 2 phút, hệ số chứa đầy là 0,5.

Thể tích thùng: V_t = (m³)

Thể tích đáy:

V_D = (m³)

V_trụ = V_t - V_D = 5,115 - 0,14 = 4,975 (m³)

=> h₂ = (m)

Chiếu cao bộ phận sunfit hóa: H₁ = h₁ + h₂ + h₃ = 0,3 + 3,232 + 0,2 = 3,732 (m)

- Bộ phận gia vôi trung hòa: Thân hình trụ đáy bằng bên trong có phểu phun làm việc liên tục. Chọn thời gian lưu của nước mía là 3 phút, hệ số chứa đầy là 0,6. Thể tích nước mía hỗn hợp sau khi gia vôi trung hòa: V₃ = 1868,061 (m³/ngày) = 77,836 (m³/h)

Thể tích thiết bị: V_D’ = (m³)

Chọn: d = 0,4m, h₁’ = 0,5m, D’ = 1,8m

Thể tích phần chóp: V₄ = 0,539 (m³)

V_trụ = V_t - V_D = 6,486 – 0,539 = 5,947 (m³)

h_2­’ = (m)

Tổng chiều cao: H₂ = h₁’ + h₂’ = 0,5 + 2,337 = 2,837 (m). Chọn chiều cao của ống giữa 2 bộ phận là 4m.

Vậy chiều cao toàn thiết bị là: H = H₁ + H₂ + 4 = 3,732 + 2,837 + 4 = 10,569 (m)

Chọn H = 11 (m)

5.2.4 Thiết bị thông SO₂ lần 2:

Thiết bị thông SO_{2 ­}lần 2 có dạng hình tháp

Thể tích mật chè sau khi thông SO₂ lần 2:V₁ = 359,119 (m³/ngày)

= 14,963 (m³/h)

Chọn t = 5’,  = 0,5, n = 1

Thể tích thiết bị: V_t = (m³)

Chọn D = 1000 mm => H = (m) = 3175 (mm)

Kích thước thiết bị: D x H = 1000 x 3175 (mm x mm)

+ Năng suất công đoạn lắng: V = 77,836 (m³/h)

Chọn thiết bị lắng liên tục Door - oliver, 4 ngăn chính, 1 ngăn phân bố bên trong có cánh khuấy gạt bùn lắng.

+ Bề mặt chung được tính theo công thức: , (m²)

Trong đó: V: Thể tích dung dịch vào lắng, V = 77,836 (m³/h)

a: Phần trăm nước lắng so với dung dịch, a= 80%

m: Tốc độ lắng, m=0,4 ÷ 0,6 (m/h). Chọn (m) = 0,5 (m/h)

Vậy: F = 124,538 (m²).

+ Diện tích lắng của mỗi ngăn: (m²).

+ Đường kính thiết bị:

D = = = 6,347 (m).

Trong đó: F: diện tích lắng, m²

n: số ngăn

d: đường kính ống trung tâm, chọn d = 0,8 m

+ Thể tích thiết bị lắng:(m³)

Trong đó: V: thể tích nước mía đi lắng, V = 77,836 (m³/h).

T: Thời gian nước mía lưu trong thiết bị, T = 2 (h).

φ: Hệ số chứa đầy, φ = 0,8

n: Số thiết bị, chọn n = 1

(m³).

Tính các kích thước chủ yếu của thùng lắng:

Chọn α = 15⁰, d = 1,5 (m)

Chiều cao của chóp nón cụt: h₂===0,649 (m)

Thể tích phần nón cụt:

Thể tích phần hình trụ: V₁ = V_t -V₂ =194,59 - 8,763 = 185,827 (m³)

Suy ra chiều cao phần hình trụ là: h₁ = (m)

Vậy chiều cao toàn bộ thiết bị là: H = h₁ + h₂ = 5,873 + 0,649 = 6,522 (m)

Chọn vận tốc cánh khuấy 1/9 (v/ph)

Động cơ truyền động N= 2,2 (kW)

Khối lượng bùn đem lọc: G = 395,276 (tấn/ngày).(CBVC)

Thể tích nước bùn đem lọc: V = 334,989 (m³/ngày) = 13,958(m³/h).(CBVC).

Diện tích lọc: F = , (m²)

Trong đó: C: năng suất, C = 1900/24 (tấn/h)

a: tỷ lệ nước trong so với mía, a = 33,25/1900 x 100 = 1,75%

l: tốc độ lọc (m³/m²phút). Chọn l = 20 lít/phút = 20.10^-3 (m³/m²phút)

γ: trọng lượng riêng của nước, γ = 1 (Kg/m³)

η: hệ số sử dụng diện tích lọc, η = 0,25 ÷ 0,3, chọn η = 0,25

F = (m²).

Chọn D = 3000 mm => L = F/ π.3 = 46,181/π.3 = 4,9 (m) = 4900 (mm)

Kích thước thùng lọc D x L = 3000 x 4900 mm

+ Thể tích mật chè lọc ống: V = 359,119 (m³/ngày) =14,396 (m³/h).

+ Tốc độ lọc đối với mật chè: C = 10 (lit/m².phút)

+ Hệ số sử dụng diện tích lọc: φ = 0,25.

+ Diện tích lọc cần: F = = 99,7 (m²).

Chọn máy lọc Stellar có đặc tính sau: [186, 4].

+ Chiều cao thiết bị: 3750 (mm).

+ Đường kính thiết bị:1200 (mm)

+ Số ống lọc: n = 42

+ Chiều dài ống lọc: l = 2000 (mm)

+ Đường kính ống lọc: d = 100 (mm).

- Bề mặt của mỗi máy: f = 10m² (theo catologue)

Số lượng máy lọc cần dùng: N = F/f = 9,97

Chọn 11 máy trong đó có 1 máy dự phòng

Chọn thiết bị bốc hơi có ống tuần hoàn trung tâm.

- Lượng nhiệt cung cấp cho buồng đốt các hiệu: (sử dụng các số liệu được tính toán ở phần cân bằng nhiệt và cân bằng vật chất).

Hiệu I: Q₁= D₀. I_ht = 20014231,42 (kcal/h) .

Hiệu II: Q₂ = (W₁ -E₁-R₁).I₁ = 11140204,29 (kcal/h).

Hiệu III: Q₃ = (W₂-E₂ – R₂).I₂ = 6501284,388 (kcal/h).

Hiệu IV: Q₄ = (W₃-E₃).I₃ = 3734784,594 (kcal/h).

Dựa vào thực tế và kinh nghiệm của một số tác giả đã đề ra trị số hệ số truyền nhiệt K của hệ cô đặc 4 hiệu. bảng IV-2, 204, 4

K₁ = 3470 (kcal/h.m².⁰C); K₂ = 2400 (kcal/h.m².⁰C);

K₃ = 1420 (kcal/h.m².⁰C); K₄ = 700 (kcal/h.m².⁰C).

- Bề mặt truyền nhiệt các hiệu được tính theo công thức: F = , m², [46, 9].

Trong đó: Q_i: nhiệt cung cấp cho buồng đốt (kcal/h).

K_i: Hệ số truyền nhiệt, (kcal/h.m².⁰C)

Bảng 5.6: Bảng tính diện tích truyền nhiệt thiết bị bốc hơi

Hạng mục	Hiệu I	Hiệu II	Hiệu III	Hiệu IV
Lượng nhiệt cung cấp, Q (kcal/h)	20014231,42	11140204,29	6501284,388	3734784,594
Hệ số truyền nhiệt, K (kcal/h.m2.0C)	3470	2400	1420	700
Hiệu số nhiệt độ có ích, ∆ti (0C)	7	8	10,8	18,1
Diện tích truyền nhiệt, F (m2)	823,97	580,219	423,923	294,774

Căn cứ vào tiêu chuẩn diện tích truyền nhiệt thiết bị bốc hơi (m²): 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1400…[80, 9]

Để đơn giản, phù hợp điều kiện thực tế và dự phòng thiết bị khi vận hành, khi thiết kế chỉ nên chọn 1mức thiết bị, trên cơ sở đó đảm bảo nguyên tắc tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt chọn ≥ tổng diện tích truyền nhiệt tính toán => chọn F = 1000 (m²)

Các thông số kỹ thuật xác định tính toán như sau:

- Ống tuần hoàn trung tâm:

Diện tích ống tuần hoàn trung tâm: chọn 20% tíêt diện tất cả các ống truyền nhiệt, [75, 9]

Chọn ống truyền nhiệt có kích thước L x d_n x d_n = 3000 x 38 x 42 (mm)

Số ống: n = F/(π x d₁ x L) = 1000/(π x 0,038 x 3) = 2792,192 (ống). Chọn n = 2795 (ống)

Diện tích ống truyền nhiệt trung tâm: S₁ = 20% x 2795x π x 0,038²/4 = 0,634 (m²)

Đường kính ống trung tâm D₁ = 1 (m)

=> Đường kính ngoài ống trung tâm: D’₁ = 1,03 (m)

- Đường kính trong buồng đốt: (m), [74, 9]

Trong đó: β = 1/d_n thường lấy β =1,3÷1,5; Chọn β = 1,4.

Ψ: hệ số sử dụng lưới đỡ ống, ψ = 0,7 ÷ 0,9; Chọn ψ =0,9.

L: chiều cao ống truyền nhiệt; L= 3 m.

d_th: Đường kính ngoài của ống tuần hoàn. d_th = 1,03 m

sin = sin60⁰ =

=> D_t = 2,977 (m)

- Đường kính buồng bốc: D_b = 1,1 x D_t = 3,274 (m)

- Chiều cao buồng bốc: H_b­ = (1,5 ÷ 2) x L, chọn H_b = 1,5 x 3 = 4,5 (m)

- Chóp thu hồi đường: Ф = 2 (m), cao H_c = 0,6 (m)

- Phần hơi thứ ra cao: H_t = 0,5 (m)

Chiều cao thiết bị: H = 3 + 4,5 + 0,6 + 0,5 + 0,5 = 9,1 (m)

Hệ số truyền nhiệt truyền nhiệt:

Theo kết quả thực nghiệm của các nhà máy:

Nồi nấu A: K_A = 500 (Kcal/m².h.⁰C)

Nồi nấu B: K_B = 200 (Kcal/m².h.⁰C)

Nồi nấu C: K_C = 90 (Kcal/m².h.⁰C)

Lượng nhiệt cung cấp trong các nồi nấu: Q = D_hđ.i_hđ + R_ht.i_ht (Kcal/h).

Trong đó: D_hd: Lượng hơi sống cung cấp cho quá trình nấu đường, (Kcal/h).

i_hđ: Hàm nhiệt hơi đốt, (Kcal/kg)

R_ht: Lượng hơi thứ cung cấp cho quá trình nấu đường, (Kcal/kg)

i_ht: Hàm nhiệt hơi thứ, (Kcal/kg).

Hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và nhiệt độ dung dịch: t_i = t_hti – t_si, (⁰C)

Bề mặt truyền nhiệt: (m²)

Trong đó: Q: Nhiệt cung cấp cho nồi nấu. (Kcal/h).

K: Hệ số truyền nhiệt, (Kcal/m².h.⁰C)

∆t: Hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và nhiệt độ sôi dung dịch. (⁰C).

* Nồi nấu C:

- Bề mặt truyền nhiệt: F_c = 420 (m²).

- Kích thước ống truyền nhiệt: d_n x d_tr x l =100 x 94 x 1400 (mm).

- Số ống truyền nhiệt được tính theo công thức sau:

n_C = F/(π x d_tr x l) = 1015,883 (ống).

Chọn theo qui chuẩn [BVI; 48, 9] => n_C = 1027 (ống).

- Diện tích thiết diện ống tuần hoàn trung tâm khoảng 15 ÷ 20% tổng diện tích ống truyền nhiệt.[75, 4], Chọn 18%

S_th = .

- Đường kính ống tuần hoàn: d_th = 5(m); chọn 0,9m.

- Đường kính buồng đốt: (m), [74, 9]

Trong đó: β = 1/d_n thường lấy β =1,3÷1,5; Chọn β = 1,4.

D_n = 0,1(m)

Ψ: hệ số sử dụng lưới đỡ ống, ψ = 0,7 ÷ 0,9; Chọn ψ =0,9.

L: chiều cao ống truyền nhiệt; L= 1,4 m.

d_th: Đường kính ngoài của ống tuần hoàn. d_th = 1,283 m

sin = sin60⁰ =

F : Diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị nấu A: F = 420m²

Thay giá trị vào ta tính được: D_t = 4,312 (m)

- Đường kính buồng bốc: D_b = 1,1D_t = 1,1.4,312 = 4,743 (m).

- Chiều cao buồng bốc: H_b = (1,5-2).L, chọn 2.L (m) => H_b = 2,8 (m).

- Chiều cao phần thoát hơi thứ, chọn h = 1,2 (m)

- Chiều cao đáy nồi: h_đáy= 1 (m) [388, 9].

- Phần nghiêng giữa buồng đốt và buồng bốc: h= 0,3 (m).

- Lỗ thoát đường non C = 1 (m)

- Đường kính tháp thoát hơi thứ: 2 (m)

Tổng chiều cao nồi: H = H_b + H_đ + h_đáy + h_tht + h_ngh

= 1,4 +2,8 +1,2 +1 + 0,3 = 6,7 (m)

* Thể tích thiết bị chứa được: V_t = V_b + V_đ + V_đáy .

Trong đó:

V_b: thể tích buồng bốc: (m³)

V_đ: Thể tích buồng đốt chứa được đường non:

V_đáy: Thể tích phần đáy chứa đường non: , (m³)

Với: D_b = 4,312 (m), h_b = 2,8 (m)

D_t = 4,743 m, L = 1,4 (m)

a = 1 (m), D_tr = 0,094 (m)

h_đáy = 1 (m) , D_đáy = D_t

- Thay số vào ta tính được:

V_b = 49,471 (m³), V_đ = 11,774 (m³), V_đáy = 6,258 (m³)

Thể tích của nồi nấu đường non C là: V_t = V_b + V_đ + V_đáy = 67,503 (m³)

- Hệ số chứa khi nấu đường non là: φ = 0,7

Như vậy thể tích đường non cho phép nấu là: V_cp = 47,252 (m³)

* Nồi nấu A, nấu B và nấu giống:

Chọn thiết bị nấu A, B tương tự nồi nấu C, nấu giống thì nấu xen kẻ với B.

*Tính nồi nấu đường:

Gọi: V₀: Thể tích đường non nấu, (m³/ngày).

T: thời gian nấu 1 nồi, (h)

V: Dung tích của nồi nấu được, (m³)

Tính số nồi nấu theo công thức sau: n = V₀ x t/(24 x V) (nồi)

Hạng mục	G (tấn/ngày)	 (tấn/m3)	V0 (m3)	V (m3)	T (h)	n (nồi)	Chọn
Non A	436,448	1,504	290,191	47,252	3	0,768	1
Non B	107,198	1,525	70,294	47,252	5	0,31	1
Non C	138,152	1,547	89,303	47,252	10	0,787	1

Thiết bị trợ tinh cho đường non A, B, giống làm nguội tự nhiên có cánh khuấy (nằm ngang ).

Thiết bị trợ tinh C: Làm nguội cưỡng bức (trợ tinh đứng)

Dung tích thiết bị: V_a = (1,1 ÷ 1,15)V, (m³) , Chọn V_a = 1,15V.

V: Dung tích có ích của nồi nấu, (m³).

=> V_a = 1,15. 47,25 = 54,34 (m³).

Số thiết bị trợ tinh được tính:

m =

Trong đó: V₀: Thể tích đường non nấu được, (m³)

T: Thời gian trợ tinh, (h)

n: Số nồi nấu đường

V: Dung tích có ích của nồi nấu (m³/mẽ)

Hạng mục	Vo(m3/ngày)	T(h)	V(m3)	m	Chọn m
Trợ tinh A	290,191	2	47,252	0,512	1
Trợ tinh B	70,294	6	47,252	0,372	1
Trợ tinh C	89,303	23	47,252	1,81	2

Tổng số thiết bị trợ tinh m = 4 cái.

*Kích thước thiết bị trợ tinh A, B và C (nằm ngang):

Thể tích thùng trợ tinh: V_a = 54,34 (m³)

Chọn thiết bị có dạng hình chữ nhật, đáy bán trụ, bên trong có cánh khuấy.

Gọi: V₁: Thể tích phần bán trụ, (m³)

D₁: Đường kính bán trụ, chọn D = 3 (m)

L: Chiều dài thiết bị, Chọn L = 6 (m)

V₂: Thể tích phần chữ nhật,

V₂= D.L.H = V_t -V₁= 54,34 – 21,206 = 33,134 (m³)

H = (m)

Vậy kích thước thiết bị trợ tinh A, C nằm ngang:

L x W x H = 6000 x 3000 x 1841 (mm)

- Kích thước thiết bị trợ tinh B giống thiết bị trợ tinh A, C.

Chọn thêm 1 thiết bị trợ tinh ngang dự phòng.

* Trợ tinh đứng chứa non C: (Gia nhiệt cưỡng bức).

Trợ tinh đứng làm việc liên tục. Hệ số chứa đầy φ = 0,8.

Khối lượng đường non C nấu trong ngày: V= 89,303 (m³).

Thời gian trợ tinh t = 18h.

Thể tích thiết bị:

V_t = .

Trợ tinh đứng có thân hình trụ đáy chóp, bên trong có cánh khuấy. Hệ thống làm nhuội và gia nhiệt cưỡng bức gồm những dàn ống chia thành nhiều tầng.

Chọn: đường kính thiết bị: D = 3,5 m

Đáy chóp cụt: d = 1,2 m.

Chiều cao đáy chóp: h₂ = 0,7 m.

Thể tích phần chóp cụt:

V₂ =

Thể tích phần trụ:

V₁ = V_t -V₂ = 83,722 – 3,279 = 80,443 (m³).

Chiều cao phần trụ:

h₁ =

Chọn : Đường kính hai ống hồi lưu: 0,8 m

Động cơ truyền động: 45kW.

Vận tốc quay cánh khuấy: 1/2v/p.

Máy li tâm đường A, B

- Trong đó: T: Thời gian li tâm, T_A= 5 phút

G: Khối lượng đường non li tâm, (tấn/ngày).

q: Năng suất máy li tâm, [kg/mẽ].

n: hệ số sử dụng thời gian, n = 0,9

E: Hệ số sử dụng năng suất máy, E= 0,9

* Số máy li tâm A:

* Số máy li tâm B:

m_B = 1,654 ~ 2 (máy)

Chọn hai máy dự phòng. Tất cả 8 máy

Máy li tâm đường C:

Với đường C do độ nhớt cao nên chọn ly tâm bằng máy li tâm liên tục

Trong đó: G: Khối lượng đường non C, (tấn/ngày)

N: Năng suất máy li tâm, (tấn/h).

Chọn 3 máy trong đó có 1 máy dự phòng.

Chọn máy sấy thùng quay, đệm ngăn bên trong, của máy sấy loại chèo nâng: Đặt nghiêng so với mặt phẳng ngang góc α = 3⁰. Sấy bằng không khí nóng với nguồn nhiệt do Caloriphe tạo ra. Thiết bị làm việc ngược chiều.

Các số liệu được tính toán ở phần cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt:

- Khối lượng đường vào thiết bị sấy: G₁= 8873,042 (kg/h)

- Khối lượng đường sau khi sấy: G₂ = 8833,213 (kg/h)

- Khối lượng nước bốc hơi: W = 39,829 (kg/h)

- Thể tích thùng:

V_t = (m³) Trong đó: W: Lượng ẩm bay hơi, W= 39,829 (kg/h)

A: Cường độ ẩm bay hơi, A = 5 (kg/m³.h), [theo thực nghiệm]

=> V_t = (m³)

- Chiều dài thùng quay: (m) .

Thường thì tỉ số giữa chiều dài và đường kính của thùng giao động từ 3,5 -7.

Chọn đường kính của thùng D_t = 1,3m.

=> .

L_t/D_t = 6,002/1,3 = 4,617, (thoả mãn điều kiện)

- Số vòng quay của thùng: n = m.K.L/(T.D.tgα), (vòng/phút), [122, 9]

Trong đó: L: Chiều dài của cánh đảo trộn, L = 6,002m.

K, m: Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo cánh và chiều chuyển động của khí.

Chọn K = 0,5, m = 0,5, [Bảng VII-4, 122, 9].

α: Góc nghiêng của thùng quay, α =3⁰

T: Thời gian đường lưu trong thùng quay, (phút)

Trong đó: ρ: Khối lượng riêng ứng với Bx =99,8%, ρ_đường = 1559,07 (kg/m³) W₁, W₂: Độ ẩm đầu và độ ẩm cuối của vật liệu, %

W₁ = 0,5; W₂ = 0,05

β: Hệ số chứa đầy, β = 15%

A: Cường độ bay hơi ẩm, A = 5 (Kg/m³. h).

Vậy T = 12,608 ( phút)

=> n = 1,748 (Vòng/phút).

- Công suất cần thiết để thùng quay:

N = 0,13.10^-2. D_t³. L_t.a.n.ρ, (kW), [VII - 54;123, 9]

Trong đó: a: Hệ số phụ thuộc vào dạng cánh, a = 0,053, [VII-5; 123, 9].

N: Công suất cần thiết, (KW)

L_t: Chiều dài thùng

D: Đường kính thùng

ρ: Khối lượng riêng xốp trung bình của đường

n: Số vòng quay của thùng.

=> N = 0,13.10^-2.1,3³.6,002.0,053.1,748.1559,07 = 2,466 (kW)

Để an toàn trong quá trình sản xuất ta chọn công suất của máy sấy là: N_s = 3 (KW).

PHẦN VI: TÍNH XÂY DỰNG
6.1. TÍNH NHÂN LỰC LAO ĐỘNG :

6.1.1. Chế độ làm việc của nhà máy :

Vì điều kiện khí hậu ở nước ta nói chung và các tỉnh duyên hải miền trung nói riêng, chỉ thuận lợi cho việc trồng mía và thu hoạch theo mùa. Do đó, hầu hết các nhà máy đường đều sản xuất theo mùa vụ, mỗi năm nhà máy hoạt động khoảng từ 6, 7 tháng, (từ tháng 11 năm trước đến tháng 5, 6 năm sau).

Trong thời gian sản xuất của nhà máy, công nhân làm việc với chế độ 3 ca/ngày, mỗi tháng nghỉ 3 ngày để sửa chửa định kỳ. Sau mỗi vụ sản xuất, nhà máy có kế hoạch tu bổ, sửa chữa lớn chuẩn bị cho vụ tiếp theo. Tổng thời gian sản xuất theo lịch của nhà máy là 212 ngày.

6.1.2. Thời gian hoạt động sản xuất của nhà máy :

Thời gian làm việc của công nhân: T_lv = T_sx - (T_ngsx + T_ngkt )

Trong đó :T_sx : thời gian sản xuất của nhà máy , T_sx = 212 ngày/vụ.

T_ngsx : thời gian ngưng sản xuất vì lí do kiểm tra định kì và sửa chữa,

T_ngsx = 18 ngày/vụ

T_ngkt : thời gian ngưng sản xuất do kỹ thuật, T_ngkt = 14 ngày/vụ

Vậy T_lv = 212 - (18 + 14) = 180 ngày/vụ

Hệ số điều tiết của công nhân (K) được tính như sau: K=

T_sxtt : thời gian sản xuất thực tế.

Ta có trong một vụ sản xuất thời gian được nghỉ theo quy định: Nghỉ tết Nguyên Đán: 4 ngày, nghỉ chủ nhật: 26 ngày, nghỉ lễ và các lý do khác: 12 ngày.