VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU SILICAT - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp suất triệu sản phẩm/năm” GV hướng dẫn : TS Vũ Thị Ngọc Minh SV thực : Đặng Xuân Đức MSSV : 20112888 Lớp : Kỹ thuật hóa học – K56 HÀ NỘI, 05/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên: Đặng Xuân Đức MSSV: 20112888 Lớp: Kỹ thuật hóa học 05 Khóa: 56 Viện: Kỹ thuật hóa học Bộ môn: Công nghệ vật liệu Silicat Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp suất triệu sản phẩm/năm” Các số liệu ban đầu: Sử dụng lò tuynel, nhiên liệu khí thiên nhiên Nội dung phần thuyết minh tính toán: Lựa chọn cấu sản phẩm, công nghệ sản xuất địa điểm xây dựng nhà máy Lựa chọn nguyên liệu tính phối liệu Tính cân vật chất toàn nhà máy Tính cân nhiệt cho hệ thống lò Tính toán chiếu sáng, điện, nước Tính toán tổ chức, kinh tế Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): 01 vẽ dây chuyền sản xuất 01 vẽ lò nung 01 vẽ bố trí mặt xưởng sản xuất 01 vẽ tổng mặt nhà máy Họ tên cán hướng dẫn: TS Vũ Thị Ngọc Minh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/02/2016 Ngày hoàn thành đồ án: 26/05/2016 Chủ nhiệm môn Ngày 26 tháng 02 năm 2016 Cán hướng dẫn Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt nghiệp ngày … tháng … năm 2016 Người duyệt (Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………… CHƯƠNG I: LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY………………2 I Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy…………………………………………2 Điều kiện tự nhiên……………………………………………………………… 2 Hạ tầng sở…………………………………………………………………….2 Cơ sở nguyên liệu……………………………………………………………… CHƯƠNG II: LỰA CHỌN SẢN PHẨM……………………………… ……….4 I Lựa chọn sản phẩm……………………………………………………….…….4 II Các tiêu kỹ thuật……………………………………………………………4 CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT………………………………………………… … I Tóm tắt quy trình công nghệ sản xuất sứ vệ sinh……………………….…….5 II Thuyết minh dây chuyền công nghệ……………………………………….… CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU…………………………………….…8 I Tính toán phối liệu xương………………………………………… ………… Nguyên liệu 1.1 Đất sét Trúc Thôn……………………………………………………… 1.2 Cao lanh Phú Thọ……………………………………………………….9 1.3 Fenspat Yên Hà……………………………………………………… 10 1.4 Thạch anh……………………………………………………… ……10 Đổi thành phần hoá nguyên liệu sang thành phần khoáng……………… 11 2.1 Thành phần khoáng theo đất sét……………………………………… 11 2.2 Thành phần khoáng theo cao lanh……………………………….…….12 2.3 Thành phần khoáng theo fenspat……………………………………….13 2.4 Thành phần khoáng theo thạch anh……………………………………14 Tính toán phối liệu biết thành phần khoáng……………………………… 16 Đổi thành phần % phối liệu sang thành phần hoá phối liệu…………….…17 II Tính toán phối liệu men………………………………………………… … 18 Men tham khảo………………………………………………………………….18 Tính toán phối liệu men…………………………………………………………19 2.1 Lựa chọn nguyên liệu………………………………………………… 19 2.2 Tính toán………………………………………………….……………19 2.3 Kết quả…………………………………………………………………21 Kiểm tra hệ số giãn nở nhiệt men…………………………………….………….22 Tính nhiệt độ nóng chảy men…………………………………………………… 23 CHƯƠNG V: CÂN BẰNG VẬT CHẤT……………………………………… 25 I Cân vật chất cho xương……………………………………………… 25 II Cân vật chất cho men………………………………………………… 26 CHƯƠNG VI: LỰA CHỌN THIẾT BỊ……………………………………… 28 I Máy nghiền bi nghiền xương……………………………………….…………28 II Máy nghiền bi nghiền men……………………………………………………28 III Bể chứa hồ……………………………………………………………………29 CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY NHÂN TẠO………………33 I Lý sử dụng lò sấy tuynel……………………………………………………33 Vai trò trình sấy…………………………………………………………….…33 Lý sử dụng lò sấy tuynel……………………………………………………………33 II Xác định thông số lò sấy………………………………………………………33 Sức chứa lò sấy…………………………………………………………………… 33 Kích thước lò sấy……………………………………………………………………… 34 II Tính toán trình sấy lý thuyết…………………………………………….34 Trạng thái tác nhân sấy khỏi lò sấy…………………………………… 34 Lượng tác nhân sấy lý thuyết………………………………………………………… 35 Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy…………………………………….36 Nhiệt lượng tiêu hao trình sấy lý thuyết………………………………….36 III Tính toán trình sấy thực tế…………………………………………… 37 Xác định tổn thất nhiệt…………………………………………………………….37 1.1 Tổn thất nhiệt môi trường xung quanh………………………………….37 1.2 Tổn thất nhiệt vật liệu sấy, kê, trụ đỡ đỡ mang đi……37 1.3 Nhiệt đốt nóng goòng sấy…………………………………………………….38 Nhiệt lượng bổ sung thực tế Δ…………………………………………………………39 Xác định trạng thái tác nhân sấy sau trình sấy thực…………………… 40 3.1 Xác định phương pháp giải tích………………………………………40 3.2 Biểu diễn trình sấy lý thuyết sấy thực tế đồ thị I – d……….40 3.3 Lưu lượng tác nhân sấy thực tế…………………………………………… 41 IV Lựa chọn quạt lò sấy…………………………………………………………42 CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN LÒ NUNG…………………………………… 43 I Lý sử dụng lò tuynel……………………………………………………… 43 Vai trò trình nung…………………………………………………………….43 Lý sử dụng lò tuynel…………………………………………………………………43 II Cấu tạo lò…………………………………………………………………… 43 Sức chứa lò………………………………………………………………………….43 Tính toán lựa chọn thông số lò………………………………………… 44 2.1 Thể tích lò Vc…………………………………………………………… 44 2.2 Lựa chọn kích thước xe goòng………………………………………………44 2.3 Tính toán số goòng lò nung………………………………………… 45 2.4 Tính sức chứa goòng…………………………………………………….45 2.5 Kích thước lò nung……………………………………………………………45 III Xác định chiều dài dôn………………………………………………….46 Chiều dài dôn lò…………………………………………………………….46 Xây dựng đường cong nung……………………………………………………………46 Chiều dài dôn……………………………………………………………………….47 3.1 Giai đoạn sấy 25oC ÷ 320oC…………………………………………………47 3.2 Giai đoạn đốt nóng 320oC ÷ 900oC…………………………………………47 3.3 Giai đoạn nung 900oC ÷ 1222oC……………………………………………48 3.4 Giai đoạn lưu 1222oC………………………………………………………48 3.5 Giai đoạn làm lạnh nhanh 1222oC ÷ 700oC……………………………….48 3.6 Giai đoạn làm lạnh chậm 700oC ÷ 500oC………………………………….48 3.7 Giai đoạn làm lạnh cuối lò 500oC ÷ 50oC………………………………… 49 Xác định kết cấu vỏ lò………………………………………………………………… 49 IV Tính toán trình cháy nhiên liệu……………………………………50 Nhiên liệu……………………………………………………………………………… 50 Tính toán lượng không khí cần cho trình cháy………………………………….51 2.1 Lượng không khí lý thuyết……………………………………………………51 2.2 Lượng không khí thực tế…………………………………………………… 51 Tính toán sản phẩm cháy……………………………………………………………….52 Tính toán thành phần khí thải………………………………………………………….52 V Cân nhiệt dôn đốt nóng dôn nung………………………………….53 Nhiệt thu………………………………………………………………………………….53 1.1 Nhiệt cháy nhiên liệu…………………………………………………….53 1.2 Nhiệt lý học nhiên liệu………………………………………………… 53 1.3 Nhiệt lý học không khí cần cho trình cháy……………………….53 1.4 Nhiệt lý học không khí lọt vào dôn đốt nóng dôn nung………….54 1.5 Nhiệt sản phẩm mang vào……………………………………………… 54 1.6 Nhiệt xe goòng mang vào…………………………………………………54 1.7 Nhiệt kê, trụ đỡ đỡ mang vào…………………………….55 Nhiệt chi………………………………………………………………………………….56 2.1 Nhiệt bốc lý học………………………………………………………… 56 2.2 Nhiệt đốt nóng nước đến nhiệt độ khí thải khỏi lò……………… 57 2.3 Nhiệt phản ứng hoá học nung sản phẩm……………………………57 2.4 Nhiệt đốt nóng sản phẩm…………………………………………………… 57 2.5 Nhiệt tổn thất theo khí thải………………………………………………… 58 2.6 Nhiệt đốt nóng kê, trụ đỡ, đỡ đến nhiệt độ nung….………….59 2.7 Tổn thất nhiệt môi trường xung quanh………………………………59 2.7.1 Giai đoạn nhiệt độ 25÷320˚C…………………………………… 60 2.7.2 Giai đoạn nhiệt độ 320÷900˚C……………………………………65 2.7.3 Giai đoạn nhiệt độ 900÷1222˚C………………………………… 66 2.7.4 Giai đoạn nhiệt độ lưu 1222˚C………………………………….66 2.8 Nhiệt tích lũy goòng……………………………………………………67 2.9 Các khoản nhiệt tổn thất không tính được………………………………….68 VI Cân nhiệt dôn làm lạnh nhanh……………………………………… 69 Nhiệt thu………………………………………………………………………………….69 1.1 Nhiệt sản phẩm, kê, trụ đỡ, đỡ nhiệt tích lũy từ goòng mang từ dôn nung sang………………………………… 69 1.2 Nhiệt lý học không khí vào làm nguội sản phẩm…………………….69 Nhiệt chi………………………………………………………………………………….70 2.1 Nhiệt sản phẩm, kê, trụ đỡ, đỡ sang dôn làm lạnh chậm…………………………………………………………………………70 2.2 Nhiệt không khí nóng lấy để dùng vào mục đích khác thoát ống khói…………………………………………………………………….70 2.3 Nhiệt tích lũy goòng……………………………………………………70 2.4 Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh………………………………… 71 2.5 Các khoản nhiệt không tính được……………………………………………71 VII Cân nhiệt dôn làm nguội gián tiếp……………………………………72 Nhiệt thu………………………………………………………………………………….72 1.1 Nhiệt sản phẩm, kê, trụ đỡ, đỡ nhiệt tích lũy từ goòng mang từ dôn làm lạnh nhanh sang……………………….72 1.2 Nhiệt lý học không khí vào làm nguội sản phẩm…………………….72 Nhiệt chi……………………………………………………………………… 73 2.1 Nhiệt sản phẩm, kê, trụ đỡ, đỡ mang sang dôn làm lạnh cuối lò……………………………………………………………………….73 2.2 Nhiệt không khí nóng lấy để dùng vào mục đích khác thoát ống khói…………………………………………………………………….73 2.3 Nhiệt tích lũy goòng……………………………………………………73 2.4 Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh………………………………….74 2.5 Các khoản nhiệt không tính được………………………………………… 74 VIII Cân nhiệt dôn làm nguội cuối lò…………………………………….75 Nhiệt thu………………………………………………………………………………….75 1.1 Nhiệt sản phẩm, kê, trụ đỡ, đỡ nhiệt tích lũy từ goòng mang từ dôn làm lạnh chậm sang……………………….75 1.2 Nhiệt lý học không khí vào làm nguội sản phẩm…………………….75 Nhiệt chi………………………………………………………………………………….75 2.1 Nhiệt sản phẩm,tấm kê, trụ đỡ, đỡ mang ngoài…………….75 2.2 Nhiệt không khí nóng lấy để dùng vào mục đích khác thoát ống khói…………………………………………………………………….75 2.3 Nhiệt xe goòng mang ngoài………………………………………….75 2.4 Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh………………………………… 75 2.5 Các khoản nhiệt không tính được………………………………………… 76 IX Tính toán vòi đốt…………………………………………………………… 78 Bố trí vòi đốt…………………………………………………………………………… 78 Tiết diện miệng phun khí đốt……………………………………………………….… 78 X Lựa chọn quạt gió…………………………………………………………… 78 CHƯƠNG IX: TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ TỔ CHỨC……………………….81 I Cơ cấu tổ chức nhà máy………………………………………………… 81 II Tính toán vốn đầu tư………………………………………………………….82 Đầu tư xây dựng…………………………………………………………………… 82 1.1 Nhà sản xuất………………………………………………………………… 82 1.2 Nhà gián tiếp phục vụ sản xuất…………………………………………… 84 1.3 Tiền đầu tư làm đường xá, công trình phụ…………………………………84 1.4 Khấu hao trung bình năm xây dựng…………………………………….84 Đầu tư thiết bị……………………………………………………………………… 84 2.1 Tiền đầu tư thiết bị chính…………………………………………………….84 2.2 Tiền đầu tư thiết bị phụ………………………………………………………86 2.3 Tiền đầu tư thiết bị điều chỉnh, đo lường………………………………… 86 2.4 Tiền đầu tư công lắp ráp thiết bị…………………………………………….86 2.5 Các chi phí khác……………………………………………………………….86 Tổng số vốn đầu tư………………………………………………………………………87 III Chi phí điện, nước……………………………………………………………87 Lượng điện tiêu thụ…………………………………………………………………… 87 1.1 Lượng điện dùng cho loại thiết bị………………………………………87 1.2 Lượng điện dùng cho thắp sáng…………………………………………….89 Lượng nước tiêu thụ…………………………………………………………………….91 2.1 Tính toán lượng nước cần sử dụng sản xuất……………………….91 2.2 Tính toán lượng nước dùng sinh hoạt……………………………… 91 IV Tính giá thành sản phẩm…………………………………………………….91 Các chi phí chủ yếu…………………………………………………………………… 91 1.1 Chi phí nguyên nhiên liệu…………………………………………………91 1.2 Chi phí cho lương công nhân viên năm……………………… 92 1.3 Tiền phụ cấp lương……………………………………………………92 1.4 Chi phí bảo hiểm cho công nhân viên………………………………………92 1.5 Chi phí quảng cáo sản phẩm……………………………………………… 93 1.6 Chi phí vay vốn ngân hàng………………………………………………93 1.7 Chi phí thuê mặt bằng……………………………………………………… 93 1.8 Khấu hao tài sản cố định…………………………………………………… 93 Các chi phí khác…………………………………………………………………………93 VI Tính lãi thu hồi vốn……………………………………………………….94 Lãi……………………………………………………………………………………… 94 1.1 Lãi hàng năm………………………………………………………………….94 1.2 Tỷ suất lãi………………………………………………………………………95 1.3 Thời gian thu hồi vốn…………………………………………………………95 VII Tóm tắt tiêu kỹ thuật……………………………………………………95 KẾT LUẬN……………………………………………………………………….96 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………… 97 LỜI NÓI ĐẦU Thế kỷ XX qua, nước ta đường phấn đấu đến năm 2020 nước công nghiệp hoá – đại hoá Cùng với phát triển kinh tế xã hội, đời sống nhân dân ngày nâng cao Do nhu cầu ăn mặc nhu cầu nhà ngày cao, đòi hỏi chất lượng lẫn giá trị thẩm mỹ Sau nhiều năm phát triển, sản phẩm sứ vệ sinh có mặt nhiều công trình công nghiệp dân dụng mang tính đại, đạt chất lượng kỹ thuật thẩm mỹ cao Một số sản phẩm chí xuất đến nhiều nước giới, mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho đất nước Với lộ trình công nghiệp hoá – đại hoá đất nước, việc xây dựng nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng nói chung nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp nói riêng việc tất yếu tình hình nước ta Và việc thiết kế nhà máy bước khởi đầu cho việc mở rộng sản xuất Là sinh viên chuyên ngành Silicat, em thấy nhiệm vụ thiết kế nhiệm vụ kỹ sư Chính để làm quen với công việc kỹ sư tương lai, hướng dẫn TS Vũ Thị Ngọc Minh, em giao đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp suất triệu sản phẩm/năm” Nội dung thiết kế em gồm chương: Chương I : Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Chương II : Lựa chọn sản phẩm Chương III : Sơ đồ công nghệ thuyết minh dây chuyền sản xuất Chương IV : Tính toán phối liệu Chương V : Cân vật chất Chương VI : Lựa chọn thiết bị Chương VII : Tính toán trình sấy nhân tạo Chương VIII : Tính toán lò nung Chương IX : Tính toán kinh tế tổ chức Bảng thống kê loại nguyên liệu: Nguyên liệu Khối lượng (kg/năm) Khối lượng thể tích (kg/m3) Thể tích kho chứa (m3) Chiều cao kho chứa (m) Diện tích mặt (m2) Đất sét 34706741 1925 1639,04 2,2 745,02 Cao lanh 16096709 2300 954,35 2,2 433,80 Fenspat 58534521 2300 2313,62 2,2 1051,64 Thạch anh Dolomit 17239359 1095288 2500 2100 940,33 94,83 2,2 2,2 427,42 43,10 ZnO 137184 5600 4,45 1,5 2,97 ZrO2 208212 5680 6,66 1,5 4,44 Tổng diện tích mặt tối thiểu (m2) 2708,39 Đơn giá xây dựng nhà sản xuất loại nhà khung thép trung bình 2,2 triệu đồng/m2 Bảng giá thành xây dựng nhà xưởng: STT Tên công trình Hình thức kết cấu Kích thước Diện tích thiết kế Giá tiền mặt D×R×C (triệu đồng) (m2) (m) Kho nguyên liệu Nhà khung thép 90×42×8 3780 8316 Nghiền liệu, bể chứa hồ Nhà khung thép 54×42×10 2268 4989,6 Xưởng tạo hình Nhà khung thép 90×48×8 4320 9504 Xưởng phun men Nhà khung thép 54×48×8 2592 5702,4 Xưởng sấy, nung Nhà khung thép 186×48×10 8928 19641,6 Xưởng phân loại, đóng bao Nhà khung thép 90×42×8 3780 8316 Xưởng điện Nhà khung thép 12×9×8 108 237,6 Kho sản phẩm Nhà khung thép 90×42×10 3780 8316 Tổng số tiền X1 65023,2 Tiền đầu tư xây dựng nhà xưởng: X1 = 65023,2 triệu đồng 83 1.2 Nhà gián tiếp phục vụ sản xuất Tiền đầu tư: X2 = 0,2.X1 = 0,2.65023,2 = 13004,64 triệu đồng 1.3 Tiền đầu tư làm đường xá, công trình phụ X3 = 0,25.X1 = 0,25.65023,2 = 16255,8 triệu đồng Bảng tổng vốn đầu tư xây dựng: Đầu tư xây dựng Số tiền (triệu đồng) Nhà sản xuất 65023,2 Nhà gián tiếp phục vụ sản xuất 13004,64 Đường xá, công trình phụ 16255,8 Tổng số X 94283,64 1.4 Khấu hao trung bình năm xây dựng Ax = 0,03.X = 0,03.94283,64 = 2828,51 triệu đồng Đầu tư thiết bị 2.1 Tiền đầu tư thiết bị Tên thiết bị STT Đơn giá (triệu đồng) Số lượng Thành tiền (triệu đồng) I Công đoạn định lượng Xe xúc lật ZL50CN 1200 1200 Băng cân 1700 1700 Hệ băng tải 500 500 II Công đoạn nghiền liệu 84 Máy nghiền bi BM40000 10000 70000 Máy nghiền bi BM5000 1000 5000 Bể chứa hồ 300 12 3600 Két khuấy 100 600 Máy khuấy 70 12 840 Bơm màng MK50AL 50 300 Sàng rung 70 420 Khử từ 15 90 III Công đoạn tạo hình Bơm màng 50 300 Máy nén khí AW80012 40 20 800 IV Dây chuyền tráng men 14000 14000 Dây chuyền phun men V Công đoạn sấy nung Lò sấy tuynel 8000 16000 Bộ phận đẩy xe goòng 600 1200 Lò nung tuynel 90000 180000 Xe goòng 180 100 18000 V Dây chuyền phân loại, đóng bao Dây chuyền phân loại 2000 4000 Máy đóng bao 500 1000 VI Hệ thống hút bụi Thiết bị hút bụi khu nạp liệu 400 400 Thiết bị hút bụi khu tạo hình 600 600 VII Thiết bị phòng thí nghiệm 85 Cân điện tử 300 300 Bộ sàng lưới 10 20 Bộ dụng cụ thuỷ tinh 20 20 Lò sấy thí nghiệm 100 200 Máy nghiền thí nghiệm 500 500 Viscosimet 0,5 Máy thử cường độ uốn 600 600 Tổng số tiền (triệu đồng) 322192 Tổng tiền đầu tư thiết bị T1 322 tỷ 192 triệu đồng 2.2 Tiền đầu tư thiết bị phụ T2 = 0,05.T1 = 0,05.322192 = 16109,6 triệu đồng 2.3 Tiền đầu tư thiết bị điều chỉnh, đo lường T3 = 0,15.T1 = 0,15.322192 = 48328,8 triệu đồng 2.4 Tiền đầu tư công lắp ráp thiết bị T4 = 0,2.T1 = 0,2.322192 = 64438,4 triệu đồng 2.5 Các chi phí khác T5 = 0,1.T1 = 0,1.322192 = 32219,2 triệu đồng 86 Tổng hợp tiền đầu tư thiết bị: Đầu tư thiết bị Số tiền (triệu đồng) Tiền đầu tư thiết bị 322192 Tiền đầu tư thiết bị phụ 16109,6 Tiền đầu tư thiết bị điều chỉnh, đo lường 48328,8 Tiền đầu tư công lắp ráp thiết bị 64438,4 Tiền đầu tư chi phí khác 32219,2 Tổng số T 483288 Khấu hao trung bình hàng năm thiết bị: At = 0,1.T = 0,1.483288 = 48328,8 triệu đồng Tổng số vốn đầu tư Khoản mục đầu tư Số tiền (triệu đồng) Tỷ lệ (%) Đầu tư xây dựng 94283,64 16,32 483288 83,68 577571,64 100 Đầu tư thiết bị Tổng số V Khấu hao tài sản cố định hàng năm: A = Ax + At = 2828,51 + 48328,8 = 51157,31 triệu đồng III Chi phí điện, nước Lượng điện tiêu thụ 1.1 Lượng điện dùng cho loại thiết bị 87 Dựa theo phần lựa chọn thiết bị ta có: Công suất, kW Hệ số SD Số lượng Tổng lượng điện tiêu thụ, kWh Băng cân 0,3 0,3 Hệ băng tải 0,3 0,9 II Công đoạn nghiền liệu 170 0,75 892,5 18,5 0,75 69,375 STT Tên thiết bị I Công đoạn định lượng 1 Máy nghiền bi BM40000 Máy nghiền bi BM5000 Két khuấy 18 Máy khuấy 7,5 12 90 Sàng rung 1,1 0,75 4,95 7,4 0,75 20 111 90 0,75 67,5 10 220 176 III IV Công đoạn tạo hình Máy nén khí AW80012 Dây chuyền tráng men Dây chuyền phun men V Công đoạn sấy nung Bộ phận đẩy xe goòng Hệ thống quạt V Dây chuyền phân loại, đóng bao Dây chuyền phân loại 30 0,75 45 Máy đóng bao 0,75 7,5 VI Hệ thống hút bụi Thiết bị hút bụi khu nạp liệu 40 1 40 Thiết bị hút bụi khu tạo hình 45 1 45 88 VII Thiết bị phòng thí nghiệm Cân điện tử 0,1 0,1 0,01 Lò sấy thí nghiệm 1,8 0,75 4,05 Máy nghiền thí nghiệm 0,3 0,6 Máy thử cường độ uốn 0,1 0,2 Tổng lượng điện tiêu thụ (kWh) 1846,885 1.2 Lượng điện dùng cho thắp sáng Dựa vào công thức tính điện chiếu sáng: F E.S.k.z (lumen) N. Trong đó: F – quang thông đèn, lumen E – tiêu chuẩn độ chiếu sáng nhỏ nhất, lux S – diện tích cần chiếu sáng, m2 k – hệ số dự trữ z – hệ số độ chiếu sáng nhỏ N – số đèn η – hệ số lợi dụng quang thông Chọn đèn ống huỳnh quang có công suất 40W, hiệu điện 220V, quang thông đèn F = 1700 Có thể tính số đèn cho khu vực: N E.S.k.z (đèn) F. Tính đèn cho kho nguyên liệu: Diện tích chiếu sáng: S = 3780 m2 Độ chiếu sáng tiêu chuẩn: E = 20 lux Chiều cao tính toán: h = m Kiểu thiết bị chiếu sáng: chiếu đều, nửa trực tiếp Cách bố trí đèn: dạng ô cờ, L/h = 1,5 z = 1,1 89 Tính số hình phòng: i A.B 90.42   3,6 h.(A  B) 8.(90  42) Hệ số phản xạ trần tường: ρtr = 50%, ρtg = 50%, ta có η = 51% Địa điểm chiếu sáng kho nguyên liệu, có nhiều bụi, chọn k = 1,8 Ta có: N 20.3780.1,8.1,1  173 (đèn) 1700.0,51 Công suất chung giờ: 139.40 = 5560 (Wh) Một ngày thắp sáng 12 giờ, công suất tiêu thụ năm là: 5,56.12.330 = 22017,6 (kW/năm) Tính toán tương tự với khu lại ta có bảng kết quả: Điện tiêu thụ (kW/năm) k η (%) E (lux) Số đèn Công Số suất giờ/ (kW) ngày 1,8 51 20 173 0,04 12 27403,2 2268 10 1,8 48 20 111 0,04 12 17582,4 Xưởng tạo hình 4320 1,8 51 20 198 0,04 12 31363,2 Xưởng phun men 2592 1,8 51 20 119 0,04 12 18849,6 Xưởng sấy, nung 8928 1,5 56 10 155 0,04 12 24552 Phòng kỹ thuật 216 1,5 33 50 32 0,04 24 10137,6 Xưởng điện 108 1,5 32 30 10 0,04 12 1584 Kho sản phẩm 3780 1,5 51 20 173 0,04 12 27403,2 Nhà hành 576 4,2 1,5 38 50 74 0,04 7814,4 Nhà ăn ca 360 4,8 1,5 36 50 49 0,04 12 7761,6 Nhà để xe 840 4,8 1,5 41 10 20 0,04 12 3168 Nhà bảo vệ 48 3,6 1,5 25 30 0,04 12 950,4 S (m2) h (m) Kho nguyên liệu 3780 Xưởng nghiền liệu Tên công trình Tổng lượng điện chiếu sáng 178569,6 90 Tổng lượng điện chiếu sáng năm là: 178569,6 kW Tổng lượng điện dùng cho năm là: 1846,885.24.330 + 178569,6 = 14805898,8 (kW) Lượng nước tiêu thụ Nước thải nhà máy chuyển qua hệ thống kênh mương đưa xử lý sơ chảy vào trạm xử lý nước thải khu công nghiệp 2.1 Tính toán lượng nước cần sử dụng sản xuất Lượng nước sử dụng cho công đoạn nghiền: Theo tính toán bảng cân vật chất, độ ẩm phối liệu xương 34%, độ ẩm phối liệu men 36% Từ tính năm phân xưởng nghiền liệu dùng hết lượng nước là: N1  114770967.34 3977538.36   40454,04 (m3) 100.1000 100.1000 2.2 Tính toán lượng nước dùng sinh hoạt Số nhân viên toàn nhà máy 384 người, trung bình người sử dụng lít nước ngày Vậy lượng nước dùng cho sinh hoạt năm là: N2  384.5.330  633,6 (m3) 1000 Tổng lượng nước cần dùng năm là: N = N1 + N2 = 40454,04 + 633,6 = 41087,64 (m3) IV Tính giá thành sản phẩm Các chi phí chủ yếu 1.1 Chi phí nguyên nhiên liệu 91 Bảng chi phí nguyên, nhiên liệu: Lượng dùng hàng năm Đơn vị tính Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (triệu đồng) Đất sét Trúc Thôn 34706741 kg 3300 114532,25 Cao lanh Phú Thọ 16096709 kg 3400 54728,81 Fenspat Yên Hà 58534521 kg 3200 187310,47 Thạch anh 17239359 kg 5000 86196,80 Dolomit Lào Cai 1095288 kg 3200 3504,92 Oxit ZnO 137184 kg 60000 8231,04 Oxit ZrO2 208212 kg 110000 22903,32 Thạch cao 6400899 kg 6000 38405,39 CNG 7376688 m3 25000 184417,20 Điện 14805898,8 kW 1750 25910,32 Nước 41087,64 m3 14500 595,65 Tên nguyên, nhiên liệu 726736,17 Tổng 1.2 Chi phí cho lương công nhân viên năm Theo mức lương bình quân tháng: triệu đồng/người Vậy tổng lương năm: 8.384.12 = 36864 (triệu đồng) 1.3 Tiền phụ cấp lương Tiền phụ cấp lương 15% lương chính: 36864.15% = 5529,6 (triệu đồng) 1.4 Chi phí bảo hiểm cho công nhân viên Chi phí bảo hiểm cho công nhân viên tính 5% lương chính: 36864.5% = 1843,2 (triệu đồng) 92 1.5 Chi phí quảng cáo sản phẩm Trên thị trường có nhiều loại sản phẩm tương tự Và để cạnh tranh với sản phẩm có thị trường, việc nâng cao chất lượng sản phẩm, quảng cáo có vai trò quan trọng thiếu Chọn chi phí quảng cáo 25% giá thành toàn 1.6 Chi phí vay vốn ngân hàng Do chi phí đầu tư lớn, ta vay vốn ngân hàng với tổng số tiền 100 tỷ đồng để giảm chi phí đầu tư Chọn hình thức trả ngân hàng là: vòng năm, năm trả ngân hàng 20 tỷ đồng 6,5% 100 tỷ đồng tiền lãi Vậy số tiền phải trả ngân hàng năm vòng năm là: 20000 + 100000.6,5% = 26500 (triệu đồng) 1.7 Chi phí thuê mặt Diện tích đất thuê: 44000 m2 Giá thuê đất KCN Song Khê – Nội Hoàng là: 50000 đồng/m2 Chi phí thuê đất năm là: 44000.50000 = 2200 (triệu đồng) 1.8 Khấu hao tài sản cố định A = 51157,31 (triệu đồng) Các chi phí khác Kinh phí phân xưởng, quản lý xí nghiệp: 15% giá thành toàn Chi phí sản xuất: 6% giá thành toàn 93 Bảng khoản chi phí chủ yếu: STT Khoản chi phí Số tiền (triệu đồng) Chi phí cho nguyên nhiên liệu 726736,17 Chi phí lương công nhân viên 36864 Chi phí phụ cấp 5529,6 Chi phí bảo hiểm 1483,2 Chi phí quảng cáo 393736,24 Chi phí vay vốn ngân hàng Khấu hao tài sản cố định Chi phí thuê mặt Chi phí phân xưởng, quản lý 10 Chi phí sản xuất Tổng chi phí toàn Gtb 26500 51157,31 2200 236241,74 94496,7 1574944,96 Chi phí sản xuất đơn vị sản phẩm: 1574944,96.106 G sp   787472,48 (đồng/bộ sản phẩm) 2.106 VI Tính lãi thu hồi vốn Lãi 1.1 Lãi hàng năm L = S.(G – Gsp) Trong đó: L – lãi hàng năm S – sản lượng hàng năm, S = 2.000.000 sản phẩm G – giá bán sản phẩm, G = 850.000 đồng/bộ sản phẩm Gsp – chi phí sản xuất đơn vị sản phẩm L = 2000000.(850000 – 787472,48 ) = 125055,04 (triệu đồng) 94 1.2 Tỷ suất lãi Tỷ suất lãi = L 125055,04 106 100%  100%  7,94% G tb 1574944,96.106 1.3 Thời gian thu hồi vốn V 577571,64  100000   2,7 năm A  L 51157,31125055,04 VII Tóm tắt tiêu kỹ thuật Sản lượng nhà máy: 2.000.000 sản phẩm/năm Vốn đầu tư: 477571,64 triệu đồng Chi phí sản xuất đơn vị sản phẩm: 787472,48 đồng/bộ sản phẩm Giá bán đơn vị sản phẩm: 850.000 đồng/bộ sản phẩm Thời gian thu hồi vốn: 2,7 năm 95 KẾT LUẬN Sau tháng tìm tòi, nghiên cứu hướng dẫn tận tình TS Vũ Thị Ngọc Minh, đến đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sứ vệ sinh cao cấp suất triệu sản phẩm/năm” em hoàn thành Trong trình làm đồ án tốt nghiệp này, em có dịp ôn lại kiến thức môn học kiến thức công nghệ mà em học môn Công nghệ vật liệu Silicat Tuy nhiên, trình tính toán thiết kế, mặt thiếu kiến thức thực tế, mặt vấn đề thời gian có hạn mà thiết kế tránh khỏi thiếu sót Em kính mong thầy cô xem xét, góp ý để đồ án tốt nghiệp em hoàn thiện Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Thị Ngọc Minh toàn thể thầy cô môn Công nghệ vật liệu Silicat hướng dẫn bảo giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng 05 năm 2016 Sinh viên Đặng Xuân Đức 96 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Huỳnh Đức Minh, Nguyễn Thành Đông Công nghệ gốm sứ NXB Khoa học Kỹ thuật, 2009 Lê Thức, Lại Thúy Hải, Nguyễn Thu Thủy, Huỳnh Đức Minh, Đào Xuân Phái, Nguyễn Văn Tự Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp nhà máy Silicat Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn Trong Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất – Tập NXB Khoa học Kỹ thuật, 1978 Phan Duy Dũng Nghiên cứu ứng dụng nguyên liệu Fenspat bán phong hóa Kinh Môn – Hải Dương vào sản xuất gốm sứ nhằm sử dụng hợp lý hiệu nguồn tài nguyên địa phương, 2011 Tập thể tác giả môn CNVL Silicat - ĐHBKHN Giáo trình lò Silicat Nguyễn Bin Các trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm – Tập NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008 Trần Văn Phú Tính toán thiết kế hệ thống sấy NXB Giáo dục, 2002 Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn Trong Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất – Tập NXB Khoa học Kỹ thuật, 1978 97 [...]... phun men dưới áp lực trong khoảng 2÷6 bar Sau khi tráng men, sản phẩm mộc được xếp lên xe goòng và đẩy vào hầm sấy tuynel, độ ẩm sau sấy của sản phẩm khoảng 1% Sau đó, xe goòng được đưa vào lò nung tuynel với nhiên liệu là khí thiên nhiên nén (CNG), nhiệt độ nung sản phẩm là 1222˚C, thời gian nung là 12 giờ Với các nguyên liệu để làm men, chúng cũng được gia công tương tự như với nguyên liệu làm xương... Men trước khi tráng có pha thêm một lượng keo hữu cơ (CMC) nhỏ hơn 0,5% để men phun bám chắc vào mộc và không bị nứt trước khi đưa vào nung Sau khi đã nung, sản phẩm được kiểm tra các khuyết tật lần cuối Với những sản phẩm đã đạt yêu cầu, ta tiến hành đóng gói từng sản phẩm rồi nhập kho 7 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN PHỐI LIỆU I Tính toán phối liệu xương Chọn sản phẩm sứ vệ sinh có: Nhiệt độ nung: tn = 1222˚C... tạo thành khoáng mulit; đây là một loại nguyên liệu gầy, có tác dụng giảm co khi sấy và khi nung sản phẩm, tác dụng giảm co của thạch anh được thể hiện từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ nung cao nhất Đồng thời, thạch anh còn tăng được khả năng chống biến dạng của sản phẩm và còn làm tăng cường độ cơ học của sản phẩm sau nung đến một giới hạn nhất định - Về ngoại quan: dạng bột mịn màu trắng sáng, không lẫn... Wlv (%) Khối lượng ứng với Wlv (kg/năm) Nung 7 111602151 1 112729446 Vận chuyển vào lò 0,5 112162965 1 113295924 Tráng men 1 113295925 2 115608087 Sấy mộc 2 115608086 15 136009513 Tạo hình 3 119183594 32 175269991 Nghiền 1 120387469 32 177040396 Lưu ý: hao hụt của công đoạn nung là 7% bao gồm cả lượng phế phẩm của quá trình nung (khoảng 3%) và lượng mất khi nung (MKN = 3,90) của vật liệu làm xương... hụt (%) Lượng nguyên liệu khô (kg/năm) Wlv (%) Khối lượng ứng với Wlv (kg/năm) Nung 16,4 3839713 1 3878498 Vận chuyển vào lò 0,5 3859008 1 3897988 Tráng men 2 3937763 36 6152754 Nghiền 1 3977538 36 6214904 Lưu ý: hao hụt của công đoạn nung là 16,4% bao gồm cả lượng phế phẩm của quá trình nung (khoảng 3%) và lượng mất khi nung (MKN = 13,3) của vật liệu làm men 26 Trong bảng cân bằng vật chất trên, không... sang thành phần khoáng 2.1 Thành phần khoáng theo đất sét Khoáng fenspat gồm có: Anbit + Octoclaz - Anbit: Na2O.Al2O3.6SiO2: 524 (trọng lượng phân tử) Lượng khoáng anbit có trong 100 PTL đất sét: (Na2O = 0,44) = 524  0,44  3,719 PTL 62 Na2O : 62 Oxyt mang theo vào: Al2O3 = 3,719  102  0,724 PTL 524 SiO2 = 3,719  360  2,555 PTL 524 - Octoclaz: K2O.Al2O3.6SiO2: 556 Lượng khoáng octolaz có trong... nhiên, sửa mộc Kiểm tra mộc Tráng men Sấy nhân tạo Lò nung tuynel Khí thải từ lò nung CNG Phân loại Gắn, lắp phụ kiện và đóng hộp Nhập kho 5 II Thuyết minh dây chuyền công nghệ Các loại nguyên liệu làm xương như: Đất sét, cao lanh, fenspat, thạch anh,… được nhập về kho chứa và được chứa riêng theo từng loại nguyên liệu một Theo bài phối liệu đã được tính toán từ phòng kỹ thuật, ta có khối lượng của từng... cung cấp cho nhà máy là nhà máy nước của khu công nghiệp Song Khê – Nội Hoàng Nước thải được dẫn bằng hệ thống kênh máng qua hệ thống xử lý nước thải sơ bộ rồi chảy vào hệ thống nước thải của khu công nghiệp - Điện năng: Nhà máy sử dụng nguồn điện được cung cấp bởi khu công nghiệp - Nhân công: Nguồn công nhân sản xuất dồi dào được lấy từ địa phương Nguồn cán bộ kỹ thuật lấy ở các trường Đại học, Cao đẳng... 27,169 = 18,190 PTL 2.2 Thành phần khoáng theo cao lanh Khoáng fenspat gồm có: Anbit + Octoclaz - Anbit: Na2O.Al2O3.6SiO2: 524 (trọng lượng phân tử) Lượng khoáng anbit có trong 100 PTL cao lanh: (Na2O = 0,63) = 524  0,63  5,325 PTL 62 Oxyt mang theo vào: Al2O3 = 5,325  102  1,036 PTL 524 SiO2 = 5,325  360  3,658 PTL 524 - Octoclaz: K2O.Al2O3.6SiO2: 556 Lượng khoáng octolaz có trong 100 PTL cao lanh:... 3,712 PTL 2.3 Thành phần khoáng theo fenspat Khoáng fenspat gồm có: Anbit + Octoclaz - Anbit: Na2O.Al2O3.6SiO2: 524 (trọng lượng phân tử) Lượng khoáng anbit có trong 100 PTL fenspat: (Na2O = 4,24) = 524  4,24  35,835 PTL 62 Na2O : 62 Oxyt mang theo vào: Al2O3 = 35,835 102  6,976 PTL 524 13 SiO2 = 35,835  360  24,619 PTL 524 - Octoclaz: K2O.Al2O3.6SiO2: 556 Lượng khoáng octolaz có trong 100 PTL