Đề tài Thiết kế nhà máy sản xuất Acid Glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày từ nguyên liệu là rỉ đường và tinh bột sắn

+ Kích thước bản, mm: 800×255×1,2 + Kích thước thiết bị, mm: 1870×700×1400 + Khối lượng, kg: 430 Thời gian thanh trùng = 26,76 (phút). 4.4. Thiết bị lên men Quá trình lên men gián đoạn, tổng thời gian lên men là 38÷40h. Ta chọn tổng thời gian lên men là 40h. Tổng thể tích dịch lên men trong một ngày là 55,68m3. Trong một ca thể tích dịch đem lên men là = 18,56 (m3). Chọn thiết bị lên men dạng đứng. [5, tr203] Đặc tính kỹ thuật của thiết bị lên men dạng đứng: + Hệ số chứa đầy: 0,6 + Thể tích, m3: 40 + Lượng môi trường được nạp, m3: đến 28 + Áp suất, MPa: - Trong tường: 0,6 - Trong phòng trao đổi nhiệt và trong áo ngoài:0,3 - Trong thiết bị: 0,1÷0,6 + Công suất dẫn động, kW: cho cơ cấu khuấy trộn: 125 cho cơ cấu khử bọt: 40 + Số vòng quay của trục, vòng/phút: cho cơ cấu khuấy trộn: 350 và 200 cho cơ cấu khử bọt: 1500 + Kích thước cơ bản, mm: 4600×2600×12000 Thời gian lên men một mẻ là 40h. Thiết bị ta tính cho một ca 8h. Số thiết bị cần chọn để quay vòng cho mẻ lên men là: = 5. Vậy ta chọn 5 thiết bị lên men. 4.5. Thiết bị nhân giống 4.5.1. Thiết bị nhân giống thạch nghiêng Năng suất của giống thạch nghiêng là 0,055(l/ngày). Lấy hệ số chứa đầy = 0,4 Thể tích thực của thiết bị: Vthiết bị = 0,14 (l) Chọn ống thuỷ tinh có thể tích 100ml Số ống thuỷ tinh cần cho một ngày là: = 1,4 Chọn 2 ống. 4.5.2. Thiết bị nhân giống cấp 1 Lượng giống cấp 1 cần cung cấp trong một ngày là 5,57 (l/ngày). Chọn hệ số chứa đầy = 0,6 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = = 9,28 (l) Chọn các bình tam giác thể tích 1lít để nhân giống cấp 1. Số bình tam giác cần cho một ngày việc là: n = 10 bình. 4.5.3. Thùng bị nhân giống cấp 2 Lượng giống cấp 2 cần cung cấp trong một ngày là 0,56 (m3/ngày). Chọn hệ số chứa đầy = 0,8 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = = 0,70 (m3) = 700 (l) Chọn các thùng tôn thể tích 120lít để nhân giống cấp 1. Số thùng tôn cần cho một ngày việc là: n = = 5,8 (thùng). Chọn 6 thùng tôn 120 lít để nhân giống cấp 2. Chọn thùng nhân giống dạng hình trụ tròn có đáy là hình nón cụt, có D = 0,5 m, d = 0,1, h0 = 0,1, tga = 450. Tính tương tự như thùng pha loãng ta có: Chiều cao phần đáy: hđáy = ×tg45 = 0,2 (m). Vđáy = = 0,016 (m3). Vthân = 0,12 –0,016= 0,104 (m3). hthân = = 0,53 (m). hthiết bị = 0,53 + 0,2 + 0,1 = 0,83 (m). Thùng chứa có: V = 0,12 (m3); D = 0,5 (m); H = 0,83 (m). 4.6. Thùng chứa dịch sau lên men Thể tích dịch sau lên men nồng độ 40g/l là 37584,43 (lít/ngày).Sau khi pha loãng đến nồng độ 20g/l thể tích dịch là 75168,87(lít/ngày). Như vậy một ca thể tích dịch là = 25 (m3/ca). Chọn hệ số chứa đầy là 0,8. Thể tích của thùng chứa là Vthiết bị = = 31,25 (m3) Thiết bị là hình trụ tròn dạng đứng có đáy hình nón và nắp bằng có cánh khuấy trộn. Chiều cao của thùng chứa, chọn đường kính D = 4 m,α=450, d = 0,1m, h = 0,1m. Tính tương tự ta có: hđáy = 1,95 (m) Vđáy = 8,37 (m3) Vthân = 31,25 – 8,37 = 22,88 (m3). hthân = = 1,82 (m). hthiết bị = 1,82 + 1,95 + 0,1 = 3,87 (m). Thùng chứa ban đầu có: V= 31,25 (m3); D = 4 (m); H = 3,87(m). Chọn một thiết bị. 4.7. Thiết bị trao đổi ion Lượng dịch cần trao đổi cho 1 mẻ lên men là 25 (m3/ca) Lưu lượng dịch là 160lít/phút, thời gian qua cột là 160phút. Như vậy một mẻ trao đổi ion ta chỉ trao đổi được lượng dịch là Vdịch trao đổi ion = 160×160= 25600 (lít) hay 25,6(m3) Như vậy để trao đổi hết lượng dịch cho một mẻ lên men ta chỉ tiến hành 1 mẻ trao đổi ion. Giả sử ta chọn tổng thời gian của công đoạn trao đổi ion là 380 phút gồm: xử lý hạt nhựa 170 phút, trao đổi ion 160 phút, rửa trao đổi, giữ nhiệt và tách acid 50 phút.Cứ 8h ta lại có 1 nồi lên men xong như vậy thời gian là 480 phút. Như vậy ta chỉ cần chọn 1 thiết bị để trao đổi với năng suất ³25 m3/ca là đủ. Chọn thiết bị trao đổi ion của hãng Watersurplus. Liên hệ theo email: sales@watersurplus.com Model máy: ION1170034 với số model 30×96 Dual Bed. Thông số kỹ thuật: + Năng suất, m3/h: 9,6 + Thời gian qua cột, phút: 160 + Đường kính thùng, inchs: 30 + Chiều dài thùng, inchs: 96 + Vật liệu: Thép các bon + Tấm lót: Cao su + Đường kính ống thoát, inchs: 2 + 3 kính ngắm, inchs: 12 + Kích thước, m: 1,43×2×3,6 4.8. Cation resin Chọn resin làm cation trao đổi. Kiểu cation: ID#1110298 của hãng watersurplus. Liên hệ mua theo email: sales@watersurplus.com Hình 4.7 Cation resin 4.9. Thiết bị kết tinh Là thiết bị kết tinh có cánh khuấy và làm lạnh bằng ống xoắn. Có thân hình trụ tròn nắp bằng và đáy hình nón. Thiết bị làm việc gián đoạn. Lượng dịch đem kết tinh cho 1giờ là 98,70 (kg/h) Giả sử khối lượng riêng của dịch là 1300 (kg/m3) Thể tích của dịch là = 0,08 (m3) Thời gian kết tinh là 48 giờ. Năng suất cho một mẻ kết tinh là = 3,84 (m3). Chọn hệ số chứa đầy là 0,8 Thể tích của thiết bị là = 4,8 (m3) Hình 4.8 Thiết bị kết tinh Chọn D = 2m, α = 45o, d = 0,2m, h0 = 0,2m. Tính tương tự ta có: Chiều cao phần đáy: hđáy = ×tg45 = 0,8 (m). Vđáy = ×π×0,8×(22+2×0,2+0,22) = 0,93 (m3) Vthân = 4,80 – 0,93 = 3,87 (m3) hthân = = 1,23 (m) hthiết bị = 1,23 + 0,80 + 0,2 = 2,23 (m) Thùng chứa có: V = 4,8(m3); D = 2 (m); H = 2,23 (m). 4.10. Thiết bị ly tâm Lượng acid glutamic ướt đem ly tâm trong một ca là 386,74 (kg/ca). Chọn máy ly tâm lọc tháo chất rắn tự động ở đáy SGZ1250 do Trung Quốc sản xuất. Liên hệ theo website: Đặc tính kỹ thuật của máy SGZ1250: + Đường kính trống quay, mm: 1250 + Bề dày thành của trống quay,mm: 10 + Thể tích của trống quay, lít: 400 + Giới hạn nạp vật liệu tối đa, kg: 530 + Tốc độ của trống quay, vòng/phút: 965÷1050 + Yếu tố phân chia: 645÷770 + Công suất động cơ, kW: 18,5 + Kích thước cơ bản, mm: 2520×2000×2350 + Khối lượng, kg: 3800 Chọn 1 thiết bị. 4.11. Sấy Lượng acid glutamic ẩm đem đi sấy là 36 (kg/h) Chọn máy sấy acid glutamic ZLG Rectlinear Vibrating-Fluidized Dryer do Trung Quốc sản xuất. Liên hệ mua theo website: wwww.alibaba.com. Model máy: ZLG 0,33×4,5 Trọng lượng:1560 (kg). Bảng 4.3 Bề mặt sấy (m2) Nhiệt độ khí vào (0C) Nhiệt độ khí ra (0C) Năng suất (kg/h) Kích thước (mm) (L×W×H) 1,35 80 40 35÷50 4850×1350×1650 Motor rung: + Model: ZDS10-6 + Power: 0,75×2 4.12. Thiết bị đóng gói Trọng lượng đóng gói là 0,5 (kg). Năng suất đóng gói trong 1 giờ là 33,33 (kg/h) = 33,33×2 = 66,33 (gói/h). Chọn máy đóng gói tự động SNB-II.Có thể liên hệ mua theo website dưới đây: www.sayde.org. Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất, gói/phút: 20 + Khối lượng 1 lần định lượng, kg: 0,5 + Hiệu điện thế, V: 220 + Không khí yêu cầu, m3/phút: 0,25 + Độ chính xác định lượng, %: 1 + Công suất thiết kế của động cơ, kW: 1,1 + Kích thước cơ bản, mm: 1450×520×2300 + Khối lượng, kg: 270 Chọn 1 máy đóng gói. Hình 4.9 Sơ đồ máy đóng gói 4.13. Thiết bị lọc và tiệt trùng không khí, máy nén khí và quạt làm nguội Lượng khí cần bổ sung cho quá trình lên men là 30÷40m3/giờ cho 1m3 môi trường lên men.Trong một ca ta có 1 thùng lên men với thể tích môi trường 18,56m3, tổng thời gian lên men là 40giờ. Vậy lượng không khí cần cho 1 giờ lên men là : 40×18,56 = 742,4 m3/h. - Chọn 1 bộ lọc bằng vải Petrianova. [6, tr129] Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: + Năng suất, m3/h: 1000 + Bề mặt lọc tổng, m2: 17,5 + Bề mặt lọc của một xi lanh, m2: 0,24 + Số lượng xi lanh lọc, cái: 73 + Tốc độ không khí khi vào và khi ra, m/s: 35,4 + Tốc độ của không khí bên trong bộ lọc, m/s: 0,016 + Hiệu quả làm sạch, %: 99,99÷99,999 + Kích thước cơ bản, mm: 900×861×1500 - Chọn máy nén khí R4-35Z theo bảng II.62 [8, tr515]. Đặc tính kỹ thuật như sau: + Năng suất m3/phút: 27 + Đường kính xi lanh, mm: 420 + Khoảng chạy, mm: 350 + Số vòng quay của trục, vòng/phút: 300 - Chọn loại quạt HV 45/525 theo bảng II.53 [8, tr501]. Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất, m3/h: 840 + Áp suất, mm H2O: 500 + Số vòng quay, vòng/phút: 3000 + Công suất động cơ, kW: 1,5 4.14. Thùng chứa dung dịch hồi lưu của quá trình trao đổi ion và nước cái trong ly tâm. Chọn thùng chứa có dung tích 2m3.Thùng hình trụ có nắp bằng và đáy hình nón cụt. Chọn D = 1,2m, d = 0,1, h0 = 0, a = 450. Tính tương tự ta có: hđáy = ×tg45 = 0,55 (m) Vđáy = ×π×0,55×(1,22 + 1,2×0,1+ 0,12) = 0,23 (m3) Vthân = 2– 0,23 = 1,77 (m3). hthân = = 1,57 (m). hthiết bị = 1,57 + 0,55 + 0,1 = 2,22 (m). Thùng chứa ban đầu có: V= 2 (m3); D = 1,2 (m); H = 2,22(m). Chọn một thiết bị. 4.15. Sàn rung phân loại Năng suất acid sau khi sấy là 34 (kg/h). Chọn loại sàn rung phân loại do Trung Quốc sản xuất. Hình 4.10 Sàn rung phân loại Liên hệ theo: Model: XZS-350 với các thông số sau: Bảng 4.4 Năng suất (kg/h) Số mắc lưới Động cơ (kW) Tốc độ trục (vòng/phút) Kích thước (mm) Khối lượng (kg) 130 3÷350 0,55 1400 490×690×1000 100 4.16. Thiết bị vận chuyển 4.16.1. Băng tải Chọn loại băng tải máng. Công suất thiết bị dẫn động là: (Kw) [6, tr 48] Trong đó Q = 310B2v, tấn/h. B : Bề rộng của băng tải, chọn B = 400 mm. v : Vận tốc của băng tải, chọn v = 0,5 m/s. : Tỷ trọng xếp đầy, tra bảng 3.1; Tr48 ta được= 1650 Kg/m3. Vậy Q = = 2,3 (t/h). K1 : Hệ số phụ thuộc vào băng tải, chọn K1 = 0,004. L : Chiều dài của băng tải, chọn L1 = 2 m và L2 =3 H : Chiều cao nâng hàng hóa, chọn H = 1m. K2 : Hệ số phụ thuộc vào chiều dài của băng tải, chọ K2 = 1,5. Nx : Công suất cho xe tháo dỡ, chọn Nx = 0,25. : Hiệu suất bộ truyền động, chọn = 0,75. Công suất của thiết bị dẫn động là: N1 = = 9,3 (kW). N2 = 10,4 (kW). Hình 4.11 Băng tải 4.16.2. Băng tải định lượng tinh bột vào thùng hoà tan Lượng tinh bột cần chuyển đi để hoà tan trong 1 giờ là 368,50 (kg/h). Năng suất cung cấp của vít tải tính theo công thức: Q = (kg/phút). Trong đó: + b,h: bề rộng và chiều dày của lớp vật liệu, m. Chọn b = 0,4m, h = 0,1m. + v: vận tốc chuyển động của băng, m/s. Chọn v = 2 m/s. + : khối lượng riêng xốp của vật liệu, kg/m3. Theo bảng 3.1[6,tr 49]. Ta có = 500 (kg/m3). + k: hệ số trượt giữa puli và băng. Chọn k = 0,2. Vậy ta có: Q = = 8 ( kg/phút) hay 480 (kg/h). Hình 4.12 Băng tải định lượng 4.16.3. Gàu tải Lượng tinh bột cần tải lên cyclon chứa bằng lượng tinh bột băng tải chuyển đi hoà tan là 368,50 (kg/h). Mật độ xếp của vật liệu là 500 (kg/m3). Ta chọn các thông số sau: Dung tích của gàu : V = 0,9 lít. Bước gàu : L = 250 mm. Chiều rộng tấm băng : B = 150 mm. Chiều rộng của gàu : b = 110 mm. Chiều cao của gàu : h = 132 mm. Chiều cao miêng gàu : h1 = 66 mm. Góc nghiêng của thành gàu là : = 40. Hình 4.13 Gàu tải Góc lượn của đáy gàu là : r = 35 mm. Kích thước gàu tải 500×700×5500 mm. Năng suất của gàu tải tinh theo công thức: [6, tr55] Công suất truyền động của tang dẫn: Trong đó g: Gia tốc rơi tự do, chọn g = 9,81 m/s2. h: Hệ số hữu dụng, chọn h = 0,8. Chọn vận tốc v = 0,2 m/s. Q = 3,6 = 1,1 (tấn/h). N = = 0,067 (kW). 4.17. Chọn bơm Trong nhà máy ta dung chủ yếu là bơm ly tâm. Chọn bơm ly tâm BЦH-5 với các thông số sau: [16, tr372] + Năng suất, m3/h: 5 + Áp suất, MPa: 0,08 + Tốc độ quay, vòng/phút: 1420 + Công suất động cơ, kW: 1,7 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 36/36 + Kích thước, mm: 432×290×285 + Khối lượng, kg: 29,3 Chọn bơm BЦH-10 với các thông số sau: [16, tr372] + Năng suất, m3/h: 10 + Áp suất, MPa: 0,2 + Tốc độ quay, vòng/phút: 2860 + Công suất động cơ, kW: 2,2 + Chiều cao bơm lên, m: 7 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 48/32 + Kích thước, mm: 1307×380×740 + Khối lượng, kg: 103 Chọn loại bơm H-HM3 với các thông số như sau: [16, tr372] + Năng suất, m3/h: 2,36 + Áp suất, MPa: 0,1 + Tốc độ quay, vòng/phút: 1420 + Công suất động cơ, kW: 1,7 + Chiều cao bơm lên, m: 6 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 35/35 + Kích thước, mm: 1280×340×665 + Khối lượng, kg: 100 Chọn bơm định lượng CA-1500M với các đặc tính kỹ thuật sau: [16, tr125] + Năng suất, lít/h: 0÷1500 + Tỉ lệ định lượng: 1:5÷1:100 + Công suất động cơ, kW/h: 0,62 + Độ chính xác, %: 0,2 + Kích thước, mm: 960×820×1140 + Khối lượng, kg: 146 Chọn loại bơm XM với các thông số kỹ thuật như sau: [8, tr437] + Năng suất, m3/h: 2 + Áp suất toàn phần, m: 20 + Số vòng quay, vòng/phút: 2900 + Nhiệt độ, 0C: <100 + Chiều cao hút, m: 2,5 Bảng 4.5 Chọn bơm cho từng công đoạn. STT Công đoạn Năng suất (m3/h) Thờigian bơm (phút) Loại bơm Số lượng 1 Bơm rỉ đường đi xử lý 0,18 10 BЦH-5 1 2 Bơm dịch tinh bột đi thuỷ phân 1,57 10 BЦH-10 1 3 Bơm dịch tinh bột đi trung hoà 1,55 10 BЦH-5 1 4 Bơm dịch rỉ đi lọc 0,18 36 BЦH-5 1 5 Bơm dịch tinh bột đi lọc 1,53 54 BЦH-5 1 6 Bơm dịch rỉ đi pha loãng 0,86 36 BЦH-5 1 7 Bơm dịch tinh bột sau ép lọc 1,28 54 H-HM3 1 8 Bơm dịch tinh bột đi phối trộn 1,28 10 BЦH-10 1 9 Bơm dịch đường đi phối trộn 0,86 10 BЦH-10 1 10 Bơm dịch lên men đi thanh trùng 2,23 26,76 BЦH-5 1 11 Bơm dịch vào thiết bị lên men 2,23 26,76 BЦH-5 1 12 Bơm dịch sau lên men vào thùng chứa 2,28 15 BЦH-10 5 13 Bơm dịch đi trao đổi ion 3,1 160 H-HM3 1 14 Bơm dịch đi kết tinh 0,1 30 H-HM3 1 15 Bơm giống vào thùng lên men 23,4×10-3 5 CA-1500M 6 16 Bơm hoá chất XM 2 17 Bơm dịch hồi lưu BЦH-5 1 Bảng 4.6 Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị STT Tên thiết bị Kích thước Số tbị Kí hiệu, mã số Công suất động cơ (kW) 1 Cyclon chứa tinh bột D=1,4; H=2,01 1 2 Hoà tan tinh bột D=1,4; H=2 1 2,2 3 Thuỷ phân tinh bột D=0,8; H=1,77 1 4 Trung hoà tinh bột D=1,2; H=2,07 1 2,2 5 Ép lọc tinh bột 6380×1210×1460 1 1,5 6 Thùng chứa dịch lọc D=2,5; H=3,5 1 2,2 7 Bể chứa rỉ đường D=1,4; H=1,38 1 8 Xử lý rỉ đường D=1,4; H=1,43 1 2,2 9 Ép lọc rỉ 3250×1210×1260 1 1,5 10 Thùng pha loãng rỉ D=2; H=3,55 1 2,2 11 Pha chế dịch lên men D=3; H=4,12 1 2,2 12 Thanh trùng, làm nguội 1 YHC-5 13 Nồi lên men 4600×2600×12000 5 ΦBO-40 125 14 Thùng nhân giống D=0,5; H=0,83 6 1,2 15 Chứa dịch lên men D=4; H=3,87 1 2,2 16 Trao đổi ion 1430×2000×3600 1 ION1170034 17 Kết tinh D=2; H=2,23 1 18 Ly tâm 2520×2000×2350 1 SGZ-1250 5,5 19 Sấy 4850×1350×1650 1 ZLG 0,75×2 20 Đóng gói 1450×520×2300 1 SNB-II 1,1 21 Tiệt trùng không khí 900×861×1500 1 22 Chứa dịch hồi lưu D=1,2; H=2,22 1 23 Băng tải B=0,4; L=2 1 9,3 24 Băng tải B=0,4; L=3 1 9,3 25 Sàn phân loại 490×690×1000 1 XZS-350 0,55 26 Băng tải định lượng B=0,4; L=2 1 9,3 27 Gàu tải 500×700×5500 500×700×6500 1 0,06 28 Bơm 432×290×285 2370×380×740 1280×340×665 960×820×1140 8 8 3 6 BЦH-5 BЦH-10 H-HM3 CA-1500M 1,7 2,2 1,7 0,62  CHƯƠNG V TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 5.1. Tính tổ chức 5.1.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy Giám đốc Phòng lao động và tiền lương Phòng tổ chức hành chính PGĐ kinh doanh Phòng kế toán tài vụ Phòng maketing PGĐ kỹ thuật Phòng KCS và vi sinh Px cơ điện Phòng kỹ thuật Đội bảo vệ Phòng y tế Nhà ăn Lái xe Px phụ trợ Kho PGĐ hành chính Px sản xuất 5.1.2. Tổ chức lao động của nhà máy 5.1.2.1. Chế độ làm việc Mỗi ngày phân xưởng sản xuất làm việc 3 ca. - Ca 1 từ 6h-14h. - Ca 2 từ 14h-22h. - Ca 3 từ 22h-6h sáng hôm sau. Khoảng thời gian thay ca là 15 phút, nhà máy làm việc 300 ngày/năm, riêng phân xưởng lên men làm việc liên tục. Khối hành chính làm việc 8h/ngày. - Sáng từ 7h30-11h.30. - Chiều từ 1h30-5h30. 5.1.2.2. Nhân lực nhà máy a. Lao động gián tiếp Bảng 5.1 STT Chức vụ Số lượng 1 Giám đốc 1 2 Phó giám đốc 3 3 Phòng kỹ thuật 5 4 Phòng kế hoạch 2 5 Phòng maketing 2 6 Phòng kế toán tài vụ 2 7 Phòng lao động và tiền lương 2 8 Phòng tổ chức hành chính 2 9 Phòng y tế 1 10 Phòng bảo vệ 4 11 Nhà ăn căng tin 5 12 Công nhân vệ sinh 2 Tổng số người làm việc gián tiếp là 35 người. b. Lao động trực tiếp Bảng 5.2 STT Chức năng Số người/ca Số ca Số người 1 Quản đốc phân xưởng 1 3 3 2 Xử lý rỉ đường 1 3 3 3 Xử lý tinh bột 3 3 9 4 Chuẩn bị môi trường lên men 1 3 3 5 Khu tiệt trùng 1 3 3 6 Phân xưởng lên men 2 3 6 7 Phòng nhân giống 4 3 12 8 Trao đổi ion 1 3 3 9 Kết tinh, ly tâm 1 3 3 10 Sấy, đóng gói 1 3 3 11 Đóng thùng carton và vận chuyển 4 3 12 12 Kho nguyên liệu 1 3 3 13 Kho bao bì, carton 1 3 3 14 Kho thành phẩm 1 3 3 15 Phân xưởng cơ điện 3 3 9 16 Xử lý nước 1 3 3 17 Lò hơi 1 3 3 18 Lái xe vận chuyển bán sản phẩm 1 1 19 Lái xe cho lãnh đạo 1 1 Tổng số người 30 86 Tổng cộng nhân lực trong nhà máy là 86 + 35 = 121 (người). Số người lao động trong 1ca đông nhất bằng tổng số người lao động gián tiếp và số người lao động trực tiếp của một ca 35 + 30 = 65 (người). 5.2. Tính xây dựng 5.2.1. Kích thước các công trình 5.2.1.1. Nhà sản xuất chính Phân xưởng sản xuất chính là nhà một tầng. Kích thước: (30×42×13,2)m. 5.2.1.2. Kho chứa nguyên vật liệu Đây là nơi dự trữ tinh bột và rỉ đường, kho được ngăn đôi một bên chứa tinh bột và một bên chứa rỉ đường. Lượng tinh bột chứa trong kho đủ sản xuất trong thời gian 10 ngày và lượng rỉ chứa đủ sản xuất cho 15 ngày. Tinh bột chứa trong các bao ni lông 2 lớp khối lượng mỗi bao là 50kg kích thước bao 1×0,4×03m và được xếp chồng lên nhau có khoảng trống để thông gió, mỗi chồng 10 bao. Vậy chiều cao mỗi chồng là 10 × 0,3 =3m. Rỉ đường chứa trong các thùng trụ tròn có D = 2m, H = 3m. Tại thùng chứa rỉ có bơm để bơm rỉ qua thùng sản suất chính. Khối lượng cần sản xuất trong 1 ngày: + Rỉ đường: 5544,87 (kg). + Tinh bột: 8844,09 (kg). Nguyên liệu cần chứa trong kho: mtinh bột = 8844,09 × 10 = 88441 (kg). mrỉ đường = 5544,87 × 20 = 110897,4 (kg). Số bao tinh bột là = 1768,87~ 1769 (bao). Diện tích phần kho chứa tinh bột F1 = (m2). Trong đó: N: Tổng số bao nguyên liệu f: Diện tích chiếm chỗ mỗi bao, f = 0,4 m2. nb: Số bao trong 1 chồng. : Hệ số khoảng cách giữa các chồng, = 1,1. Vậy F1 = = 77,84 (m2). Diện tích phần đi lại chiếm 20% diện tích tổng = 15,56 (m2). Thể tích rỉ đường cần chứa là = 85,27 (m3). Thể tích mỗi thùng chứa là V = = = 9,42 (m3). Hệ số chứa đầy của thùng là 0,9. Thể tích dịch chứa là 9,42 × 0,8 = 7,54 (m3). Như vậy số thùng chứa rỉ là = 11,32. Chọn 12 thùng. Các thùng được xếp theo hình chữ nhật 3×4 hàng. Tổng diện tích các thùng chiếm (3×2) × (4×2) = 48 (m2). Diện tích đi lại cũng là khoảng cách giữa các thùng băng 30% diện tích các thùng chiếm = 14,4 (m2). Tổng diện tích của kho là : 77,84 + 15,56 + 48 + 14,4 = 155,8 (m2). Kích thước kho : (18×12×5,4) m. 5.2.1.3. Kho thành phẩm Mỗi bao sản phẩm 0,5 kg chiếm diện tích là 9,9.10-3, một thùng carton 20 gói được xếp theo hình chữ nhật (2×5)gói và xếp thành 2 chồng. Như vậy mỗi thùng carton có diện tích là 0,24 m2. Một ngày sản xuất được 1600 gói. Sản phẩm dự trữ trong 7 ngày. Như vậy tổng số gói cần chứa là 1600 ×7 = 11200 gói. Số thùng carton là = 560 thùng. Các thùng carton được xếp trên kệ tầng cách mặt đất 0,5 mét. Mỗi kệ gồm 4 tầng, mỗi tầng xếp 2 hàng, mỗi hàng 20 thùng. Số thùng xếp được trên 1 kệ tầng là 40×4 = 160 thùng. Số kệ tầng cần là = 3,5. Chọn 4 kệ tầng, mỗi kệ tầng cách nhau 1 mét. Kích thước kho (18×12×5,4) m. 5.2.1.4. Phân xưởng cơ điện Là nơi đặt các thiết bị máy móc và các bộ phận gia công máy móc phục vụ sản xuất cho nhà máy. Kích thước: (12×6×5,4)m. 5.2.1.5. Phân xưởng lò hơi Đây là phân xưởng dễ xảy ra cháy nổ nên được đặt cuối hướng gió. Phân xưởng có phòng để đồ bảo hộ lao động. Kích thước: (18×6×5,4)m. 5.2.1.6. Nhà hành chính Gồm các phòng sau: + Phòng giám đốc : 6 × 4 = 24 (m2). + Phòng phó giám đốc : 3(3 × 4) = 36 (m2). + Phòng tài vụ : 4 × 4 = 16 (m2). + Phòng hành chính tổng hợp : 4 × 4 = 16 (m2). + Phòng kỹ thuật : 6 × 4 = 24 (m2). + Phòng maketing : 4 ×3 = 12 (m2). + Phòng lao động tiền lương : 4 × 4 = 16 (m2). + Phòng kế hoạch : 4 × 4 = 16 (m2). + Phòng y tế : 3 × 4 = 12 (m2). + Hội trường: Số công nhân của toàn nhà máy là 121 người, mỗi người chiếm 1m2. Sân khấu rộng 4×6 = 24m2. Lối đi chiếm 2(20×1) = 40m2. Như vậy tổng diện tích các phòng chiếm là 357m2 chưa kể cầu thang, hành lang, nhà vệ sinh…vv. Xây nhà 2 tầng, kích thước: Tầng 1: (36×6×4,2)m. Tầng 2: (36×6×4,2)m. Tổng diện tích 2 tầng là 432m2. 5.2.1.7. Trạm biến áp Đặt ở góc nhà máy nơi ít người qua lại. Kích thước: (4×4×4,2)m. 5.2.1.8. Khu xử lý nước Xử lý nước để pha chế dịch lên men và cung cấp cho quá trình trao đổi ion, lên men, cho lò hơi… Kích thước: (12×6×6)m. 5.2.1.9. Bể xử lý nước thải Xây dựng bể lắng kích thước: (18×6×4)m. 5.2.1.10. Đài nước Là nơi cung cấp nước đã qua xử lý cho nhà máy. Kích thước: + Chiều cao đặt đài nước: 14m. + Chiều cao đài nước: 5m. + Đường kính đài nước: 3m. 5.2.1.11. Máy phát điện dự phòng Để đảm bảo làm việc liên tục nhà máy có trang bị máy phát điện dự phòng. Kích thước: (6×6×4,2)m. 5.2.1.12. Nhà vệ sinh Tính cho 60% nhân viên ở ca đông nhất. - Số phòng tắm: trung bình 10 người/phòng. Vậy cần xây 5 phòng. - Kích thước mỗi phòng: (0,9×0,9×2,5)m. Như vậy diện tích nhà tắm là 5×(0,9×0,9) = 4,05 m2. - Số phòng vệ sinh: 5 phòng. - Kích thước mỗi phòng: (0,9×1,2×2,5)m. Diên tích nhà vệ sinh là 5×(0,9×1,2) = 5,4 m2. Tổng diện tích của nhà tắm và nhà vệ sinh là 4,05 + 5,4 = 9,45 (m2). Xây dựng một nhà trong đó có nhà tắm, nhà vệ sinh, phòng thay đồ, chỗ để dày dép…của công nhân. Kích thước: (6×3×4,2)m. 5.2.1.13. Nhà để xe đạp xe máy Tính cho 80% nhân viên ca đông nhất là 58 xe. Mỗi xe chiếm 1 m2. Kích thước: (6×10×4,2)m. 5.2.1.14. Phòng bảo vệ Xây dựng gần cổng chính nhà máy. Kích thước: (3×3×4,2)m. 5.2.1.15. Kho hoá chất Chứa các hoá chất cần thiết cho quá trình sản xuất và nhân giống. Kích thước: (6×4×4,2)m. 5.2.1.16. Căng tin Tính cho 60% nhân viên của ca đông nhất là 39 người. Diện tích cho mỗi người là 2m2. Kích thước: (18×6×4,2)m. 5.2.1.17. Kho nhiên liệu Kích thước: (6×4×4,2)m. 5.2.1.18. Gara ôtô Có 2 ô tô. Kích thước: (6×12×4,2)m. Bảng 5.3 Tổng kết các công trình STT Tên công trình Kích thước(m) Diện tích(m2) 1 Nhà sản xuất chính 30×42×12,6 1260 2 Kho nguyên liệu 18×12×5,4 216 3 Kho sản phẩm 18×12×5,4 216 4 Phân xưởng cơ điện 12×6×5,4 72 5 Phân xưởng lò hơi, khí nén 18×6×5,4 108 6 Nhà hành chính 36×6×8,4 216 7 Trạm biến áp 4×4×4,2 16 8 Khu xử lý nước 12×6×6 72 9 Đài nước D=3; H=5 9 10 Bể xử lý nước thải 18×6×4 108 11 Máy phát điện dự phòng 6×6×4,2 36 12 Kho hoá chất 6×4×4,2 24 13 Nhà bảo vệ 3×3×4,2 9 14 Căng tin 6×18×4,2 108 15 Nhà tắm, nhà vệ sinh 6×3×4,2 18 16 Nhà để xe 6×10×4,2 60 17 Kho nhiên liệu 6×4×4,2 24 18 Gara ôtô 6×12×4,2 72 Tổng FXD 2644 5.2.2. Tính khu đất xây dựng nhà máy 5.2.2.1. Diện tích khu đất F = , m2. [14, tr44] Trong đó: F: Diện tích khu đất xây dựng FXD: Tổng diện tích xây dựng các công trình. KXD: Hệ số xây dựng. Đối với nhà máy sinh học, thực phẩm KXD = 35÷50%. Chọn KXD = 35%. Như vậy F = = 7554,30 (m2). 5.2.2.2. Tính hệ số sử dụng Ngoài ra để đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của tổng mặt bằng nhà máy còn có hệ số sử dụng KSD: KSD = ×100 (%). [14, tr44] Trong đó: F: Diện tích bên trong hàng rào nhà máy, m2. FSD: Diện tích sử dụng khu đất: FSD = FXD + FGTCR + FCX FGTCR: Diện tích đường giao thông, cống rãnh tính bằng 50% tổng diện tích công trình xây dựng. = 1322 (m2) FCX: Diện tích trồng cây xanh tính bằng 25% tổng diện tích công trình. = 661 (m2). FSD = 2644 + 1322 + 661 = 4627 (m2). . Vậy hệ số sử dụng đất của nhà máy là: 61,25%. CHƯƠNG VI TÍNH HƠI - ĐIỆN - NƯỚC 6.1. Tính hơi 6.1.1. Sấy acid glutamic Calorife Máy sấy Độ ẩm ban đầu của acid glutamic W1 = 6% Độ ẩm cuối cùng của acid glutamic W2 = 0,5% Nhiệt độ của không khí trước khi vào calorife t0 = 260 C Nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi calorife t1 = 800 C Nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi máy sấy t2 = 400 C Nhiệt độ ban đầu của acid glutamic ban đầu chọn bằng nhiệt độ môi trường tvl =260 C Nhiệt độ ban đầu của acid glutamic sau khi sấy tR2 = 400 C 6.1.2. Tính toán các trạng thái của không khí và vật liệu sấy 6.1.2.1. Các thông số trạng thái của không khí Trạng thái ban đầu của không khí trước khi vào calorife là trạng thái của không khí trong điều kiện tự nhiên, lấy theo độ ẩm và nhiệt độ trung bình của cả năm là : to = 260 C [ 9, tr 99 ] 6.1.2.2. Hàm ẩm của không khí ,(kg ẩm/kg kk) Ở nhiệt độ to =26oC áp suất hơi nước bảo hoà Pbl = 0,0343 (at), [ 8, tr 316 ] Áp suất chung của khí quyển, P = 1 (at) (kg ẩm/kg kkk) 6.1.2.3. Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm (kJ/kg kk) (kJ/kg kkk) 6.1.2.4. Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife Nhiệt độ của không khí sau khi qua calorife là 800C Hàm ẩm của không khí X1 = X0 = 0,0184 ( kg ẩm/kg kkk) Áp suất hơi nước bão hoà ở t1 = 800C là Pbl = 0,483 (at) (%) (%) 6.1.2.5. Nhiệt lượng của không khí nóng sau khi qua calorife (kJ/kg kkk) 6.1.2.6. Nhiệt lượng không khí sau khi ra khỏi máy sấy Do chỉ tính trong quá trình sấy