Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
Nguyên liệu chính trong quy trình dệt các loại vải mộc và khăn là sợi.
Ngoài ra, trong quá trình sản xuất còn sử dụng các loại nguyên nhiên liệu, năng lượng
sau: Hóa chất; điện; nước; dầu FO… Lượng nguyên nhiên liệu sử dụng tương ứng với
lựợng sản phẩm từ 1/3/2010 đến 29/4/2010 được tổng hợp như bảng 2.2.
Bảng 2.2 – Lượng nguyên nhiên liệu sử dụng từ 1/3/2010 đến 29/4/2010
2.1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất
Quy trình công nghệ sản xuất phân xưởng Dệt được trình bày ở hình 2.1.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 95
STT Tên nguyên nhiên liệu
Ngành vải
(kg)
Ngành khăn
(kg)
1 Sợi dọc 200 992,3 42 533,3
2 Sợi ngang 75 673,2 11 143,3
3 Sợi biên 103,9 136,5
4 Peony 8650 8360,0 0,0
5 Peony 8665 180 0,00
6 LOTUS 2088 4302,0 0,00
7 Bột mỳ 1213 1052,0
8 PQ90 161 0,00
9 Peony 8640 6850 730
10 Parafin 147,0 0,00
11 Điện 2 199 560 KW
12 Nước 4774 m
3
13 Dầu FO 76 500 kg
Nguyên liệu
Kéo sợi, chải,
ghép, đánh ống
Mắc sợi Hồ sợi
Xâu go
Dệt
Kiểm tra
Sản phẩm
(Vải, khăn)
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
* Sơ bộ về các công đoạn: Mắc - Hồ - Dệt
1. Công đoạn mắc
Côn sợi được đặt trên giàn mắc với số lượng theo yêu cầu nhưng không
vượt quá 672 côn.
- Căng và duy trì sức căng: Dùng bộ phận cảm ứng tác dụng lên trục chính
để khi có sự cố như đứt sợi, chùm sợi thì sẽ dừng làm việc trục chính.
- Giàn mắc: Giữ chặt các côn sợi, cũng là nơi bố trí các bộ phận căng và
chia sợi. Giàn mắc là bộ khung để định hướng đường sợi trước khi sợi vào lược.
- Lược: Chia và rẽ sợi trước khi sợi được quấn vào trục beam, lược rất
quan trọng, khi chia sợi cần hạn chế sự trùng chập nhiều sợi vào cùng một kẽ lược vì
như vậy sẽ làm rối và ảnh hưởng đến các công đoạn tiếp theo.
2. Công đoạn hồ sợi
Quy trình công đoạn hồ sợi được trình bày ở hình 2.2.
Công đoạn hồ sợi với mục đích ngâm sợi vào tinh bột đã đun nóng nhằm
làm tăng thêm độ dai và tính chịu nhiệt của sợi, đảm bảo cho quá trình dệt được liên tục.
Sợi sau khi mắc thành trục sẽ được đem sang máy hồ. Các trục sợi được
mắc trên dàn beam và sợi được mắc qua các trục để dẫn vào bể ngấm hồ, sau đó được
kéo qua các lô sấy để sấy khô và được bộ phận lược chia ra trước khi quấn vào trục sợi.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 96
Hình 2.1 - Quy trình công nghệ sản xuất của công ty
Hình 2.2 - Quy trình công đoạn hồ sợi
Trục hồ
Trục sợi
Máy hồ
Thiết bị nấu
hồ
Tinh bột, hóa chất
Nhiệt lò hơi
Nước
Dung dịch hồ
Điện
Nhiệt
Nhiệt
Nước thải
Nước thải
Nước
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
3. Công đoạn dệt
Trên máy dệt, sợi dọc và sợi ngang được đan kết với nhau để tạo thành
vải hoặc khăn. Tùy theo kiểu dệt, mật độ và chỉ số sợi mà ta dệt ra những mặt hàng khác
nhau. Công đoạn dệt được minh họa qua sơ đồ ở hình 2.3.
2.1.3. Xác định và lựa chọn công đoạn gây lãng phí nhất
Với dây chuyền công nghệ của quá trình sản xuất và các yêu cầu công
nghệ của ngành Dệt, ta có thể nhận thấy trong quá trình sản xuất chất thải phát sinh
ở tất cả các công đoạn chủ yếu là sợi đứt và bụi bông. Do vậy, việc thực hiện SXSH
chủ yếu tập trung giảm thiểu việc tiêu thụ nguyên nhiên liệu trên một đơn vị sản
phẩm mà không ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Việc này được thực hiện
hầu như xuyên suốt quy trình sản xuất, và đặc biệt chú trọng đến các công đoạn hồ
sợi vì lượng nhiệt tổn thất trong công đoạn này khá lớn.
2.2. PHÂN TÍCH CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ
2.2.1. Chuẩn bị sơ đồ dòng của quá trình
Sơ đồ dòng của quy trình dệt được trình bày trong hình 2.4
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 97
Công đoạn
dệt
Sợi dọc
Điện
Vải (Khăn)
Bụi bông
Sợi đứt, Vải phế
Sợi ngang
Sợi biên
Hình 2.3 – Quy trình công đoạn dệt
Nguyên liệu
(côn sợi loại nhỏ- sợi dọc)
Bụi sơ sợi bám vào côn sợi
Sợi đứt
Kéo sợi, chải,
ghép, đánh ống
Mắc sợi
Hồ sợi
Xâu go
Dệt
Kiểm tra
Điện
Sản phẩm
Côn sợi lớn 1,6 2 kg
Trục sợi
Trục hồ
Khung go (sợi)
Khăn, vải mộc
Điện
Nước, tinh bột, hóa chất
Điện
Hơi nước
Nước thải
Sợi đứt
Sợi đứt
Bụi bông
Bụi bông
Sợi đứt, vải phế
Côn Sợi ngang
Điện
Sợi đứt
Hơi nóng, nước ngưng (nhiệt)
Điện
Bụi bông
(Khăn, vải mộc)
Sợi biên
Điện
Sợi đứt, vải phế
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
* Thuyết minh quy trình công nghệ: (xem mục 1.3.2.1- Chương 1 – phần 1)
2.2.2. Cân bằng vật chất và năng lượng
* Mục đích của bài toán cân bằng vật chất và năng lượng là:
- Cung cấp một cách đầy đủ các thông tin về công nghệ sản xuất, nguyên nhiên
vật liệu sử dụng, sản phẩm và các loại chất thải.
- Xác định nguồn thải, các loại chất thải.
- Trên cơ sở các số liệu cân bằng, sẽ xác định được các nguyên nhân gây thất
thoát nguyên liệu, nước và năng lượng sử dụng. Từ đó, đề xuất các giải pháp phù hợp
để giảm thiểu các tổn thất đó nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu lượng các
chất gây ô nhiễm môi trường.
* Nguyên lý chung:
- Bài toán cân bằng vật chất (VC) được thực hiện dựa trên cơ sở của định luật
bảo toàn khối lượng:
- Bài toán cân bằng năng lượng (NL) được thực hiện dựa trên cơ sở định luật bảo
toàn năng lượng:
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 98
Tổng lượng
VC đầu vào
Tổng lượng
VC đầu ra
Tổng lượng VC
tham gia phản ứng
=
+
Tổng
NL đầu vào
Tổng
NL đầu ra
Tổng NL
bị thất thoát
=
+
Hình 2.4 – Sơ đồ quy trình dệt
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
2.2.2.1. Cân bằng vật chất
Trong quá trình sản xuất, có nhiều loại máy dệt, sợi và sản phẩm khác nhau.
Bước đầu, đội SXSH chỉ tập trung theo dõi và tiến hành cân bằng vật chất ở mặt hàng
01/KL059 (Máy dệt kiếm Gammax).
1. Lập bảng cân bằng vật chất (tính cho tháng 4)
Cân bằng vật chất đối với mặt hàng 01/KL059 được thực hiện như bảng
2.3.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 99
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
Bảng 2.3 – Bảng cân bằng vật liệu đối với mặt hàng 01/KL059
STT Công đoạn
Dòng vào Dòng ra Dòng thải
Tên nguyên liệu
Lượng
(kg)
Tên nguyên liệu
Lượng
(kg)
Tên nguyên liệu
Lượng
(kg)
1
Chải, ghép,
đánh ống
Côn Sợi dọc OE20 7019
Côn Sợi dọc OE20
(Côn sợi 1,6- 2kg)
6982,6
Bụi sợi (Sợi dọc) 26,9
Sợi đứt (Sợi dọc) 9,5
2 Mắc sợi
Côn Sợi dọc OE20
(Côn sợi 1,6- 2kg)
6982,6 Trục sợi dọc OE20 6934
Bụi sợi (Sợi dọc) 23,5
Sợi đứt (Sợi dọc) 25,1
3 Hồ sợi
Trục sợi dọc OE20 6934
Trục hồ (Sợi đã
ngấm dung dịch hồ)
7984,3
Sợi đứt (Sợi dọc) 28,7
LOTUS 2088 280,0 Parafin 5,8
Peony 8640 820,0 Nước thải 10238,2
Parafin 5,8 Nước bay hơi KĐK
Nước 10109 - -
4 Xâu go Sợi đã ngấm dung dịch hồ 7984,3 Khung go (Sợi dọc) 7856,4
Bụi sợi (Sợi dọc) 17,8
Sợi đứt (Sợi dọc) 39,1
5 Dệt
Khung go (Sợi dọc) 7927,4 Vải mộc 11111,1 Bụi sợi (Sợi dọc) 32,3
Sợi ngang OE20 3388,7 Vải phế 13,3 Sợi đứt (Sợi dọc) 58
Sợi khóa (Sợi biên) 5,8 - - Phế sợi ngang, sợi biên KĐK
Ghi chú: KĐK – Không đáng kể
Số liệu lấy từ bảng báo cáo tình hình sản xuất tháng 4/2010-công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà.
Khối lượng vải mộc 11111,11kg bao gồm 10140,3kg vải và 970,8 kg hóa chất.
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 100
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
2. Sơ đồ cân bằng vật chất
Từ bảng cân bằng vật chất trên, ta có thể lập sơ đồ cân bằng tổng quát đối với
1 tấn sản phẩm 01/KL059 như hình 2.5.
Nhận xét:
- Định mức nguyên liệu (sợi dọc, sợi ngang, sợi biên) trên một tấn sản
phẩm là 1,026 tấn sợi. Như vậy, lượng sợi bị thất thoát ở các công đoạn là 26kg.
- Số tiền bị thất thoát tương ứng với lượng sợi trên:
26 x 50 000 = 1300 000 VNĐ
Tuy nhiên, hiện tại công ty thu hồi lại vải phế và sợi đứt để bán lại cho
công ty sản xuất sợi. Như vậy, số tiền thất thoát thực tế:
1300 000 – (26 x 10000) = 1040000 VNĐ
Lượng hóa chất trên sau khi tham gia vào quá trình nấu hồ, phần lớn bám
lại trên sợi (trừ Parafin được thải hoàn toàn ra ngoài), một phần rất nhỏ còn bám lại trên
thiết bị thì định kỳ sẽ được vệ sinh (1lần/ngđ) và thải ra hệ thống xử lý nước thải.
2.2.2.2. Cân bằng năng lượng
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 101
Vải mộc
(1000kg vải mộc + 95,7 kg hóa chất)
CÔNG
NGHỆ DỆT
ĐỐI VỚI
MẶT HÀNG
01/KL059
Sợi dọc
(692,19kg)
Sợi ngang
(334,18kg)
Sợi biên
(0,57kg)
Nước
(1000kg)
LOTUS 2088
(24,37kg)
Peony 8640
(71,37kg)
Parafin
(0,57kg)
Sợi đứt
(15,82kg)
Bụi bông
(9,81kg)
Vải phế
(1,31kg)
Nước thải
(1011,24kg)
Parafin
(0,57kg)
Hình 2.5 – Sơ đồ cân bằng vật chất
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
1. Các dạng năng lượng được sử dụng trong sản xuất
a. Hệ thống điện (Số liệu lấy theo bảng báo cáo tình hình sản xuất tháng 4)
Công ty sử dụng nguồn điện lưới quốc gia thông qua 2 trạm biến áp với
công suất (2
×
1600) KVA để cung cấp điện cho các bộ phận sản xuất.
- Công suất điện định mức: 1 199 734 KWh
- Công suất điện tiêu thụ thực tế: 1 266 320 KWh
Suy ra: Công suất điện thất thoát: 66 586 KWh
b. Lò hơi
Hiện nay, công ty sử dụng lò hơi OMNICAL có công suất 4000 kg/h để
cung cấp nhiệt cho công đoạn hồ. Hơi từ lò được đưa lên hệ thống ống phân phối
Φ
=
76 đưa đến khu vực hồ sợi.
* Các thông số kỹ thuật của lò hơi được trình bày trong bảng 1-phụ lục 3
* Tình trạng hoạt động của lò hơi
- Xác định hệ số không khí thừa (xem chi tiết tính toán mục1- phụ lục 3)
Trong quá trình vận hành lò hơi, thường phải kiểm tra các mẫu khói
định kỳ cho phép xác định hệ số không khí thừa xem có đúng tiêu chuẩn không. Nếu
α
nhỏ hơn tiêu chuẩn, quá trình cháy sẽ thiếu O
2
cháy không hết nhiên liệu. Nếu
α
lớn thì
tổn thất nhiệt tăng, hiệu suất của lò giảm xuống. Kết quả phân tích thành phần sản phẩm
cháy trong khói thải của lò hơi được thể hiện ở bảng 2.4.
Bảng 2.4 - Kết quả phân tích thành phần sản phẩm cháy
STT
Thông số
(%)
Kết quả đo
Lần 1 Lần 2
1
Nhiệt độ khói thải (
0
C)
208 189
2
CO
2
12,35 12,27
3
SO
2
0,014 0,0137
4
O
2
4,7 4,58
5
CO
KPH KPH
(Nguồn: Sở TNMT - Thành phố Đà Nẵng)
Ghi chú: KPH – Không phát hiện
Từ kết quả ở bảng trên, ta xác định được hệ số không khí thừa ở mỗi lần
đo như sau: Lần 1:
264,1
=
α
Lần 2:
262,1
=
α
Vậy: Hệ số không khí thừa trung bình ở đường khói:
α
= 1,263
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 102
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
Nhiệt độ khói thải của lò hơi có hệ số không khí thừa tương đối cao nên
lượng nhiệt tổn thất của lò hơi tăng. Cần phải điều chỉnh hệ số không khí thừa nằm
trong khoảng cho phép
α
=1,05
÷
1,15 [15].
- Xác định hiệu suất nhiệt của lò hơi (xem chi tiết tính toán mục 2 - phụ lục 3)
Hiệu suất nhiệt của lò hơi được xác định như bảng 2.5.
Bảng 2.5 - Hiệu suất nhiệt của lò hơi và lượng nhiên liệu bị thất thoát
STT Thông số
Ký
hiệu
Đơn
vị
Kết
quả
1 Entanpi của nước cấp vào i
nc
kJ/kg 104,80
2 Entanpi của hơi bão hòa khô i
bh
kJ/kg 2757
3 Tổn thất do khói thải mang theo q
2
% 7,52
4 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học q
3
% 0,0
5 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q
4
% 0,0
6 Tổn thất nhiệt do truyền ra môi trường q
5
% 2,2
7 Tổn thất do xỉ mang ra ngoài q
6
% 0,0
8 Hiệu suất nhiệt
η
% 90,3
- Chất lượng nước trong lò hơi
Theo kết quả kiểm tra vào tháng 3/2010 của công ty, nước trong lò hơi có tính
chất như bảng 2.6 (Báo cáo giám sát định kỳ quý 1năm 2009).
Bảng 2.6 - Chất lượng nước trong lò hơi
STT Thông số Đơn vị Giá trị
1 pH - 10,36
2 Độ cứng mg/l 7
3 Fe tổng mg/l 0,18
4 PO
4
mg/l 0
5 SO
3
mg/l 0
7 TDS mg/l 250
8 Chiều dày cặn trong lò hơi mm 3-5mm
c. Hệ thống phân phối hơi
Đây là hệ thống đóng vai trò quan trọng, có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả sử
dụng năng lượng chung của Công ty. Theo kết quả khảo sát, phân xưởng sử dụng hệ
thống ống phân phối có đường kính
Φ
= 76 với chiều dài tổng cộng khoảng 80m,
nhưng cho tới thời điểm này toàn bộ chiều dài của ống chưa được bảo ôn. Vì vậy, bề
mặt của ống luôn luôn có nhiệt độ rất cao. Đây chính là nguyên nhân gây lãng phí nhiệt
nhiều nhất và dẫn tới nhu cầu cung cấp hơi cho máy hồ tăng lên.
Kết quả tính toán tổn thất nhiệt trên đường ống cấp hơi khi chưa bảo ôn và sau
khi bảo ôn được tổng hợp trong bảng 2.7 (Xem chi tiết tính toán mục 4 - phụ lục 3)
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 103
Đề tài: Thiết kế hệ thống điều hòa không khí, thông gió và áp dụng sản xuất sạch hơn tại xưởng dệt
Công ty CPĐT Phong Phú Sơn Trà – Đà Nẵng
Bảng 2.7 – Tổn thất trên đường ống cấp hơi khi chưa bảo ôn và sau bảo ôn
Thiết tbị
Đường kính
(mm)
Chiều dài
(m)
Tổn thất
(kJ/h)
Chưa bảo ôn Sau bảo ôn
Ống dẫn hơi 76 80 132055 19804
Qua bảng trên ta thấy tổn thất nhiệt khi ống chưa được bảo ôn là rất lớn. Sau
khi bảo ôn lượng nhiệt tiết kiệm được là: 112251 kJ/h.
Với lượng dầu tiết kiệm được sau khi bảo ôn: G
FO
= 2,95 kg/h hay G
FO
= 7200 kg/năm,
tương ứng số tiền tiết kiệm được trong một năm: 7200 x 11400= 82 080 000 VNĐ
d. Tổn thất nhiệt ở công đoạn sấy của máy hồ
* Hiệu quả sử dụng nhiệt ở máy hồ
Trong quá trình sản xuất, máy hồ sử dụng hơi nước từ lò hơi để phục vụ
cho công đoạn hồ sợi (nấu hồ, hâm hồ, sấy trục sợi ). Lượng hơi cung cấp cho máy hồ
ở các bộ phận được trình bày trong bảng 2.8.
Bảng 2.8 – Lượng hơi cung cấp cho máy hồ ở các bộ phận của máy hồ
STT Bộ phận Lượng hơi (kg/h)
1 Máng hồ 180
2 Hệ thống sấy 1620
3 Nồi nấu hồ 250
4 Nồi hâm hồ 60
Tổng 2110
Trong các bộ phận trên, hiệu quả sử dụng nhiệt ở hệ thống sấy khá thấp và được
xác định như bảng 2.9 (xem chi tiết tính toán mục 4 - phụ lục 3).
Bảng 2.9 – Hiệu suất nhiệt của máy hồ ở công đoạn sấy
STT Thông số Ký hiệu Đơn vị Kết quả
1 Nhiệt lượng cung cấp cho máy hồ Q
h
kJ/h 3 429 540
2 Nhiệt lượng làm bay hơi ẩm Q
a
kJ/h 1311671,1
3 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra Q
r
kJ/h 52531,2
4 Các tổn thất nhiệt khác Q
tt
kJ/h 2065337,7
5 Hiệu suất của thiết bị
η
% 38,3
* Tổn thất nước ngưng
Hiện nay toàn bộ lượng nước ngưng có nhiệt độ 96
0
C đều thải bỏ, không
được tái sử dụng nên gây tổn thất khá lớn. Lượng nước ngưng đo đạt thực tế có thể thu
Sinh viên thực hiện: Hoàng Thị Tố Nguyên – Lớp 05MT Trang 104
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét