ĐỒ ÁN CẢI TIẾN thiết kế dây chuyền sản xuất ống lưới dẻo PVC 

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1:  TỔNG QUAN 

1.1 Tổng quan ngành nhựa. 8

1.1.1 Tổng quan ngành nhựa thế giới8

1.1.2 Tổng quan ngành nhựa Việt Nam.. 10

1.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng của ống lưới dẻo PVC.. 11

1.2.1 Thị trường nhựa PVC toàn cầu. 11

1.2.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng của ống lưới dẻo PVC.. 12

1.3 Luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC.. 12

1.3.1 Lý do chọn thiết kế. 12

1.3.2 Năng suất thiết kế. 13

1.3.3 Thuận lợi và khó khăn khi xây dựng nhà máy. 13

1.3.4 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy. 13

CHƯƠNG 2:  THIẾT KẾ SẢN PHẨM  

2.1 Cấu tạo sản phẩm.. 15

2.2  Đặc tính của ống lưới dẻo PVC.. 15

2.3  Đặc tính kỹ thuật16

2.4 Yêu cầu kỹ thuật:17

CHƯƠNG 3:  NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ 

3.1 Nguyên liệu sản xuất18

3.1.1 Cấu tạo PVC (Polyvinyl clorua). 18

3.1.2 Phân loại18

3.1.3   Tính chất vật lý. 19

3.1.5 Tính chất về môi trường. 20

3.1.6 Sự lão hóa. 20

3.2  Phụ gia. 21

3.2.1 Chất độn. 21

3.2.2 Chất hóa dẻo. 22

3.2.3 Chất ổn định. 23

3.2.4 Chất bôi trơn. 24

3.2.5 Chất kháng tia UV.. 25

3.2.6 Chất màu. 25

3.2.7 Vật liệu sợi26

3.3 Khái niệm và nguyên tắc lập đơn pha chế. 27

3.3.1 Khái niệm.. 27

3.3.2 Nguyên tắc lập đơn pha chế. 28

3.4  Đơn pha chế. 29

CHƯƠNG 4:  QUY TRÌNH SẢN XUẤT 

4.1  Sơ đồ khối quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường. 31

4.2 Thuyết minh quy trình sản xuất31

4.2.1 Cấp nguyên liệu. 32

4.2.2 Ép đùn tạo ống. 32

4.2.3 Máy quấn sợi34

4.2.4 Đùn nhựa. 34

4.2.5 Hút chân không và làm mát34

4.2.6 In chữ. 34

4.2.7 Kéo ống và cắt ống. 35

CHƯƠNG 5:  CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 

5.1  Sơ đồ tổng quát các giai đoạn sản xuất36

5.2 Chế độ làm việc. 37

5.3 Tính cân bằng vật chất37

Tính cân bằng vật chất cho ống. 37

5.4  Định mức nguyên liệu. 38

CHƯƠNG 6:   TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ

6.1 Tính toán và lựa chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất ống mềm PVC.. 41

6.1.1 Chọn thiết bị trộn. 41

6.1.2 Thiết bị đùn. 42

6.1.3 Máy quấn sợi46

6.1.4 Bể làm nguội.47

6.1.5  Máy kéo. 47

6.1.6 Máy in. 49

6.1.7 Chọn máy cưa. 49

6.1.8 Máy cuốn ống. 50

CHƯƠNG 7:    MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG 

7.1 Tính xây dựng. 51

7.1.1 Nguyên tắc tiến hành. 51

7.1.2 Xác định diện tích mặt bằng kho nguyên liệu. 52

7.1.3 Xác định diện tích mặt bằng kho thành phẩm.. 54

7.1.4 Diện tích mặt bằng phân xưởng chính. 55

CHƯƠNG 8 : TÍNH NĂNG LƯỢNG ĐIỆN NƯỚC CHO 

PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT 

8.1 Tính cung cấp điện năng. 57

8.1.1 Điện năng cho dây chuyền sản xuất57

8.1.2 Điện năng chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất58

8.1.3 Tính máy phát điện dự phòng. 58

8.2 Tính cung cấp nước. 59

8.2.1 Nước cho phân xưởng sản xuất59

8.2.2 Nước phòng cháy chữa cháy. 59

 

 

 

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Xuất nhập khẩu sản phẩm nhựa toàn cầu 2011-2015 (Đơn vị: tấn). 10

Bảng 2.1: Bảng thông số vật lý ống mềm PVC.. 16

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật các loại ống lưới dẻo PVC.. 17

Bảng 2.3: Bảng tỷ lệ bề dày giữa lớp trong và lớp ngoài18

Bảng 3.1: Một số thông số của PVC.. 20

Bảng 3.2: Tính chất của sợi Polyester. 28

Bảng 3.3:  Đơn pha chế cho lớp trong ống lưới dẻo PVC.. 30

Bảng 3.4: Đơn pha chế cho lớp ngoài  ống lưới dẻo PVC.. 31

Bảng 5.1: Tỉ lệ hao hụt38

Bảng 5.2: Định mức sản phẩm.. 39

Bảng 5.3: Định mức nguyên liệu cho 1 năm sản xuất39

Bảng 5.4: Định mức nguyên liệu cho 1 tháng sản xuất40

Bảng 5.5: Định mức nguyên liệu cho 1 ngày sản xuất41

Bảng 6.1: Đặc tính máy trộn. 42

Bảng 6.2: Đặc tính máy đùn SJSZ.. 44

Bảng 6.3: Đặc tính lớp trong. 46

Bảng 6.4: Đặc tính lớp ngoài46

Bảng 6.5: Đường kính lõi tạo hình lớp trong. 46

Bảng 6.6: Đường kính lõi tạo hình lớp ngoài46

Bảng 6.7: Đặc tính đầu tạo hình 47

Bảng 6.8: Đặc tính máy quấn sợi47

Bảng 6.9: Đặc tính thiết bị làm nguội48

Bảng 6.10: Vận tốc máy kéo. 49

Bảng 6.11: Đặc tính máy kéo. 50

Bảng 6.12: Đặc tính máy cưa. 51

Bảng 6.13: Đặc tính máy cuốn ống. 51

Bảng 7.1: Số bao chứa nguyên liệu trong 15 ngày. 53

Bảng 7.2 Số ballet cần thiết54

Bảng 7.3: Bảng liệt kê các thiết bị trong dây chuyền.56

Bảng 8.1 Bảng tiêu thụ điện năng xưởng sản xuất58

Bảng 8.2 Lượng nước cung cấp cho sản xuất60

 

 

 

 

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1:Tỷ trọng sử dụng chất dẻo và tỷ trọng sử dụng nhựa nhiệt dẻo trên toàn cầu. 9

Hình 1.2: Sản lượng và quy mô sản xuất ngành nhựa Việt Nam.. 11

Hình 1.3: Ống lưới dẻo PVC 13

Hình 3.1: Sợi Polyester. 27

Hình 4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất ống PVC có sợi gia cường. 32

Hình 4.2: Cấu tạo trục vít33

Hình 5.1: Sơ đồ sản xuất37

Hình 6.1: Máy trộn cao tốc. 42

Hình 6.3: Máy quấn sợi47

Hình 6.5: Bể làm nguội48

Hình 6.4: Máy kéo Haul – off unit49

Hình 6.6: Máy in chữ. 50

Hình 6.7: Máy cưa ống. 50

Hình 6.8: Máy cuốn ống. 51

 

LỜI MỞ ĐẦU

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, ngành công nghiệp Nhựa dù còn non trẻ so với các ngành công nghiệp lâu đời khác như cơ khí, điện - điện tử, hoá chất, dệt may v.v… nhưng đã có sự phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Ngành Nhựa giai đoạn 2010 – 2015, là một trong những ngành công nghiệp có tăng trưởng cao nhất Việt Nam với mức tăng hàng năm từ 16% – 18%/năm (chỉ sau ngành viễn thông và dệt may), có những mặt hàng tốc độ tăng trưởng đạt gần 100%. Với tốc độ phát triển nhanh, ngành Nhựa đang được coi là một ngành năng động trong nền kinh tế Việt Nam.

Ống nhựa là một sản phẩm quen thuộc mà bất kỳ hộ gia đình nào cũng phải sử dụng. Không chỉ được ứng dụng trong xây dựng mà trong một số công việc gia đình vẫn phải sử dụng nó. Ống nhựa hiện nay có hai loại là ống nhựa PVC và ống uPVC. Xuất phát từ những đặc tính vốn có của nhựa, công nghệ sản xuất, nhìn chung sản phẩm nhựa có nhiều đặc tính nổi trội so với những vật liệu truyền thống khác như: không bị gỉ sét, khả năng chịu va đập và áp lực lớn, lực kéo lớn, cách nhiệt tốt, trọng lượng nhẹ nên dễ dàng vận chuyển, và lắp đặt dễ dàng, phương pháp thi công đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian….

Việc lựa chọn đề tài thiết kế nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC là một lựa chọn hợp lý. Mặc khác khác với các ống dẻo thông thường ống lưới dẻo PVC còn có thêm một lớp sợi polyester gia cường để tăng cường độ bền cơ lý của ống phục vụ nhu cầu tưới tiêu, sinh hoạt. Trên cơ sở đó, việc tính toán thiết kế cơ bản một nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC và đưa nhà máy vào hoạt động là điều mong muốn của người thực hiện đồ án này.

CHƯƠNG 1:  TỔNG QUAN

 

1.1 Tổng quan ngành nhựa

1.1.1 Tổng quan ngành nhựa thế giới

Nhựa là một thuật ngữ chung cho một loạt các vật liệu dẻo tổng hợp hoặc bán tổng hợp được sử dụng phổ biến, ứng dụng rộng khắp trong hầu khắp các ngành công nghiệp. Chúng ta có thể bắt gặp vật liệu nhựa khắp mọi nơi, chúng hiện hữu tại mọi ngóc ngách trong cuộc sống, khiến những sinh hoạt hằng ngày trở nên dễ dàng, an toàn và thú vị hơn. Vật liệu nhựa cũng là hợp chất hữu cơ, giống như gỗ, giấy hoặc len. Các nguyên liệu phục vụ sản xuất nhựa là những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên như xenlulozơ, than đá, khí thiên nhiên và dĩ nhiên quan trọng nhất là dầu mỏ ^[12].

Hình 1.1:Tỷ trọng sử dụng chất dẻo và tỷ trọng sử dụng nhựa nhiệt dẻo trên toàn cầu

                      (Báo cáo ngành nhựa tháng 3-2017, công ty chứng khoán FPT)

Nhựa nhiệt dẻo, với những đặc tính hóa lý nổi trội (khả năng tái sử dụng) cũng như giá thành thấp hơn so với những loại chất dẻo khác chiếm lĩnh 75% trong cơ cấu sử dụng chất dẻo toàn cầu. Được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, nhựa nhiệt dẻo ngày càng chứng tỏ vị thế của loại vật liệu hàng đầu trên thế giới, vượt qua những vật liệu truyền thống như đá, thép, gỗ, vải, thủy tinh… Trong cơ cấu nhựa nhiệt dẻo, PE (với các dẫn xuất HDPE, LDPE, LLDPE) và PP được sử dụng nhiều nhất, chiếm trên 60% tổng sản lượng nhựa nhiệt dẻo, ứng dụng chủ yếu trong sản xuất bao bì, màng bọc hay các sản phẩm gia dụng…Với tỷ trọng 15%, PVC là loại nhựa nhiệt dẻo được ứng dụng nhiều thứ ba, chủ yếu được sử dụng sản xuất vật liệu ngành xây dựng (ống nước, khung cửa) hoặc màng bọc ^[12].

Thuật ngữ  ''nhựa'' có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp ''plastikos'' có nghĩa là phù hợp cho việc đúc, tạo hình. Sở dĩ như vậy do vật liệu nhựa có tính mềm dẻo, trong quá trình sản xuất, nó được đúc, ép để chuyển hóa sang một loạt các cấu trúc khác như phim, sợi, tấm, ống, chai, hộp, và nhiều hình dạng khác ^[12].

 

Phân loại nguyên liệu nhựa:

Theo hiệu ứng của nhựa với nhiệt độ: gồm 2 loại

• Nhựa nhiệt dẻo: khi nung nóng đến nhiệt độ chảy sẽ chảy mềm ra và khi nguội sẽ đóng rắn lại, tính cơ học không cao so với nhựa nhiệt rắn nhưng có khả năng tái sinh được nhiều lần. Vật liệu nhựa nhiệt dẻo phổ biến nhất bao gồm PolyEthylen, và dẫn xuất của chúng (HDPE, LDPE, LLDPE), PolyPropylen (PP), PolyStyren (PS) và Poly Vinyl Clorua (PVC). Sản phẩm đầu ra chính của vật liệu nhựa nhiệt dẻo phổ biến là bao bì nhựa, vật liệu xây dựng, sản phẩm tiêu dùng, thiết bị điện/điện tử và đồ nội thất/gia dụng...
• Nhựa nhiệt rắn: là hợp chất cao phân tử có khả năng chuyển sang trạng thái không gian 3 chiều dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc phản ứng hóa học và sau đó không nóng chảy hay hòa tan trở lại được nữa, không có khả năng tái sinh. Vật liệu nhựa nhiệt rắn phổ biến bao gồm các loại nhựa epoxy, melamine, phenolic, polyurethane, và nhựa urea. Nhựa nhiệt rắn chủ yếu được sử dụng trong xây dựng, đồ nội thất, vận tải, chất kết dính, thiết bị điện tử, mực in và các loại chất phủ…

Theo ứng dụng: gồm 3 loại

• Nhựa thông dụng: được sử dụng nhiều, giá rẻ và xuất hiện trong nhiều vật dụng hàng ngày (PP, PE, PS, PVC, PET,…), trong đó 2 loại nhựa thông dụng nhất là PE và PP chiếm đến 48,5% nhu cầu của ngành nhựa thế giới
• Nhựa kỹ thuật: có tính chất cơ học vượt trội so với nhựa thông thường, được dùng trong sản xuất các mặt hàng công nghiệp (PA, PC…)
• Nhựa chuyên dụng: là loại nhựa được tổng hợp để sử dụng riêng biệt cho từng trường hợp ^[12].

Bảng 1.1: Xuất nhập khẩu sản phẩm nhựa toàn cầu 2011-2015 (Đơn vị: tấn)

          (Báo cáo ngành nhựa tháng 3-2017, công ty chứng khoán FPT)

STT	Quốc gia	Nhập khẩu	Tỷ trọng	Quốc gia	Xuất khẩu	Tỷ trọng
1	Mexico	58,915,045,950	18%	Trung Quốc	64,855,872,562	22%
2	Hoa Kỳ	28,548,319,157	9%	Đức	28,253,410,035	9%
3	Đức	19,308,009,494	6%	Hoa Kỳ	19,358,581,514	6%
4	Pháp	15,618,457,483	5%	Mexico	16,391,620,183	5%
5	Anh	13,252,429,887	4%	Italia	13,881,764,092	5%
6	Hà Lan	11,936,913,615	4%	Hà Lan	8,608,179,220	3%
7	Nhật Bản	9,546,162,680	3%	Bỉ	8,448,411,747	3%
8	Canada	8,531,046,713	3%	Pháp	7,856,116,490	3%
9	Trung Quốc	8,276,526,359	3%	Hàn Quốc	7,829,985,863	3%
10	Bỉ	7,958,395,886	2%	Ba Lan	7,824,307,949	3%

1.1.2 Tổng quan ngành nhựa Việt Nam

      Ngành công nghiệp Nhựa là một ngành còn khá non trẻ so với các ngành công nghiệp lâu đời khác tại Việt Nam như cơ khí, điện tử, hóa chất, dệt may, nhưng đã có sự phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây. Giai đoạn 2010-2015, ngành nhựa là ngành có tốc độ tăng trưởng cao nhất nước với mức tăng trưởng hàng năm từ 16-18%/năm (chỉ sau ngành viễn thông và dệt may), đặc biệt có những mặt hàng có tốc độ tăng trưởng đạt gần 100%. Điều này xuất phát từ thị trường tiêu thụ rộng lớn, các sản phẩm nhựa được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực như thực phẩm, xây dựng, viễn thông,….Dẫn chứng có thể thấy nếu trong năm 2010, số kg nhựa sử dụng tính trên đầu người chỉ đạt 33 kg/người/năm thì năm 2015, con số này đã tăng lên 41 kg/người/năm. Mức tăng này cho thấy nhu cầu sử dụng nhựa trong nước ngày một gia tăng. Tuy nhiên, con số này còn khá thấp so với khu vực và thế giới khi mà nhu cầu tiêu thụ nhựa của khu vực châu Á đạt 48,5 kg/người/năm và trung bình toàn thế giới là 69,7 kg/người/năm ^[12].

 

              

Hình 1.2: Sản lượng và quy mô sản xuất ngành nhựa Việt Nam

(Báo cáo ngành nhựa Việt Nam, công ty chứng khoán Vietcombank)

 

Với tốc độ phát triển nhanh, ngành nhựa đang được coi là một ngành năng động trong nền kinh tế Việt Nam. Sự tăng trưởng đó xuất phát từ thị trường rộng, tiềm năng lớn và đặc biệt là vì ngành nhựa Việt Nam mới chỉ ở bước đầu của sự phát triển so với thế giới và sản phẩm nhựa được phát huy sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của đời sống bao gồm sản phẩm bao bì nhựa, sản phẩm nhựa vật liệu xây dựng, sản phẩm nhựa gia dụng và sản phẩm nhựa kỹ thuật cao. Theo Quyết định 2992/QĐ-BCT, về đường  lối, chỉ tiêu phát triển ngành nhựa đến năm 2020, định hướng 2030 được Bộ Công Thương phê duyệt, ngành nhựa vẫn là ngành được ưu tiên phát triển, nhận những ưu đãi về thuế và vốn^[12].

Bên cạnh đó, các Hiệp định tự do thương mại Việt Nam đã và đang ký kết như FTAs, và RCEP cũng là những yếu tố tích cực giúp cho sản phẩm nhựa Việt Nam tăng khả năng cạnh tranh khi xuất khẩu sang các thị trường khác. Đặc biệt, RCEP sẽ giúp các công ty Việt Nam mở rộng phạm vi khu vực nguồn nguyên liệu được đảm bảo yêu cầu quy tắc xuất xứ (nếu nguồn nguyên liệu sản xuất của các công ty Việt Nam được nhập từ 1 trong 16 nước như Australia, Newzealand, Ấn Độ, Hàn Quốc, Nhật Bản, các nước khu vực Đông Nam Á… đều đáp ứng quy tắc xuất xứ) để được hưởng ưu đãi giảm thuế xuất khẩu còn từ 0%-5% ^[12].

Theo số liệu từ Hiệp hội Nhựa Việt Nam (VPA) và ước tính của FPTS, giá trị ngành Nhựa Việt Nam năm 2015 đạt 9 tỷ USD. Các sản phẩm nhựa Việt Nam được chia làm 4 nhóm chính:  nhựa bao bì, nhựa gia dụng, nhựa vật liệu xây dựng và nhựa kỹ thuật.

1.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng của ống lưới dẻo PVC

      1.2.1 Thị trường nhựa PVC toàn cầu

      Polyvinyl clorua (PVC) là chất dẻo polyme thường được sản xuất ở hai dạng: cứng và mềm. Đây là một trong những polyme được sử dụng nhiều nhất nhờ giá thấp và hiệu quả cao so với các sản phẩm chất dẻo khác. Những ứng dụng chính của PVC gồm có vật liệu cách nhiệt, cách điện và ống dẫn nước, phụ kiện, dây, dây dẫn điện, tấm, màng mỏng, chai, những sản phẩm này được sử dụng trong các lĩnh vực ứng dụng cuối nh¬ xây dựng, điện và điện tử, giao thông vận tải. Nhờ tính chống ăn mòn cao và khả năng gia công tốt, PVC được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại ống dẫn và dây dẫn ^[13].

       Thị trường nhựa PVC toàn cầu đã tăng trưởng với tốc độ đáng kể trong vài năm qua nhờ nhu cầu ngày càng tăng đối với các ứng dụng vật liệu cứng như ống, phụ kiện, … Hoạt động xây dựng đang gia tăng tại các thị trường mới nổi như Braxin, Trung Quốc và Ấn Độ dự kiến sẽ là động lực quan trọng cho nhu cầu PVC toàn cầu trong một số năm tới. Ngoài ra, nhu cầu ngày càng tăng trong lĩnh vực sản xuất xe ô tô và dụng cụ y tế cũng sẽ là yếu tố tiếp tục thúc đẩy nhu cầu PVC. Thị trường PVC toàn cầu đã trải qua một thời gian dài suy giảm nhu cầu do suy thoái kinh tế năm 2009 ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp then chốt như xây dựng, giao thông vận tải, sản xuất các thiết bị điện và điện tử. Tuy nhiên, giá PVC dự kiến sẽ tăng trong 6 năm tới 2014-2020 do xu hướng gia tăng của giá nguyên liệu, chủ yếu là khí thiên nhiên ^[13].

        Những lo ngại ngày càng tăng về mặt môi trường trong mối liên quan với tốc độ phân hủy rất thấp của PVC đang trở thành thách thức lớn đối với các công ty sản xuất kinh doanh vật liệu này. Mặc dù vậy, PVC là nguyên liệu có thể được tái chế đến 7 lần sau khi sử dụng và có tuổi thọ khoảng 140 năm. Những lợi thế này cũng có thể là cơ hội cho các nhà sản xuất PVC ^[13].

        1.2.2 Tình hình sản xuất, nhu cầu ứng dụng của ống lưới dẻo PVC

         Những lĩnh vực ứng dụng then chốt của PVC là xây dựng, sản phẩm tiêu dùng, bao bì, các thiết bị điện và điện tử, giao thông vận tải. Ngành xây dựng đã nổi lên như lĩnh vực ứng dụng lớn nhất của PVC. Trong đó phải kể đến sự gia tăng hoạt động xây dựng tại các thị trường mới nổi đã thúc đẩy nhu cầu PVC cũng ở dạng ống, ống dẫn và phụ kiện. Ống nhựa PVC gồm hai loại: ống nhựa PVC cứng hay còn gọi là ống uPVC và ống nhựa PVC mềm. Ống nhựa PVC cứng không dùng chất hóa dẻo trong công thức phối trộn. Ngược lại ống PVC mềm phải sử dụng chất hóa dẻo trong công thức phối trộn, chất hóa dẻo thường dùng là dầu hóa dẻo DOP.

Sản phẩm ống lưới dẻo PVC hay còn gọi là ống nhựa da rắn được cấu tạo từ 2 lớp nhựa PVC và một lớp chỉ Polyester có ưu điểm nhẹ dẻo, dễ uốn, dễ vận chuyển, độ bền cao, không có mùi hôi. Ống lưới dẻo PVC chuyên dùng trong các hệ thống xả nước sạch, nước hộ gia đình, trong công trình tưới tiêu nhỏ lẻ với công suất thấp, có khả năng dẫn được các môi trường nước mặn, nước nhiễm phèn, nước thải nhẹ và hóa chất nhẹ.

               

Hình 1.3: Ống lưới dẻo PVC (Công ty TNHH thiết bị hơi & nước Vạn Vinh)

1.3 Luận chứng kinh tế xây dựng nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC

        1.3.1 Lý do chọn thiết kế

      Trong những năm gần đây, kinh tế đất nước đang phát triển, đời sống vật chất được cải thiện và nâng cao nhu cầu về các sản phẩm dân dụng từ đó cũng không ngừng lớn mạnh. Xuất phát từ những đặc tính vốn có của nhựa, công nghệ sản xuất, nhìn chung sản phẩm nhựa có nhiều đặc tính nổi trội so với những vật liệu truyền thống khác như: không bị gỉ sét, khả năng chịu va đập và áp lực lớn, lực kéo lớn, cách nhiệt tốt, trọng lượng nhẹ nên dễ dàng vận chuyển, và lắp đặt dễ dàng, phương pháp thi công đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm thời gian….

      Nhu cầu tiêu thụ sản phẩm ống lưới dẻo là thiết yếu trong sản xuất và đời sống. Thị trường tiêu thụ ổn định, tiềm năng phát triển mạnh và nguồn nguyên liệu PVC phổ biến. PVC là chất dẻo đa dạng và được xếp thứ 2 sau polyetylen (PE) về mức độ tiêu thụ, PVC sử dụng nhiều nhất trong ngành xây dựng và kết cấu.

PVC hóa dẻo: dùng làm ống dẫn nước, dẫn khí, băng tải. Ống PVC có sợi gia cường được chọn làm thiết kế để tăng tính chất cơ lý cho sản phẩm.

       1.3.2 Năng suất thiết kế

       Năng suất nhà máy là lượng sản phẩm nhiều nhất mà các phân xưởng có thể sản xuất ra trong một đơn vị thời gian, thường tính theo ca, ngày hay năm.  Ở đây chúng em chọn xây dựng nhà máy sản xuất ống lưới dẻo PVC với năng suất 5000 tấn/năm để phục vụ nhu cầu tưới tiêu, dẫn nước sinh hoạt. Đồ án này sẽ trình bày cơ bản về dây chuyền, máy móc, thiết bị công nghệ, quá trình sản xuất phù hợp với tình hình sản xuất tại Việt Nam.

      1.3.3 Thuận lợi và khó khăn khi xây dựng nhà máy

       Hiện nay, các ứng dụng của PVC càng ngày càng được sử dụng rộng rãi. Nguồn nguyên liệu cung cấp lớn, đa dạng như: Công Ty TNHH Thương Mại Bảo Lợi Phát, Công Ty TNHH First Choice Technology Việt Nam (FCVN),… tập trung nhiều ở khu vực TP.HCM. Nhu cầu sử dụng sản phẩm ống dẫn nước ngày càng tăng do hạn hán ngập lụt thường xuyên xảy ra, nhu cầu ống dẫn nước tưới cây trồng. PVC là nguyên liệu có thể được tái chế đến 7 lần sau khi sử dụng và có tuổi thọ khoảng 140 năm.

         Tuy nhiên, những lo ngại ngày càng tăng về mặt môi trường trong mối liên quan với tốc độ phân hủy rất thấp của PVC đang trở thành thách thức lớn đối với các công ty sản xuất kinh doanh vật liệu này.

       1.3.4 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

          Việc lựa chon địa điểm xây dựng nhà máy là một công tác rất quan trọng và phức tạp, nó là vấn đề tổng hợp kiến thức của rất nhiều ngành và nó nằm trong quy hoạch tổng thể công nghiệp của quốc gia. Vì vậy đòi hỏi phải có sự cộng tác của rất nhiều cán bộ các ngành như: kiến trúc, địa chất, xây dựng, giao thông, kinh tế, công nghệ. Khi lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy đầu tiên ta phải tiến hành điều tra cơ bản, lấy số liệu của tất cả các mặt tài nguyên: khoáng vật, đất đai, dân số, nguồn nguyên liệu, nhiên liệu, giao thông, thủy văn. Về mặt xây dựng chúng ta cần chú ý các yêu cầu sau:

Yêu cầu chung:

- Phân xưởng phải gần nguồn cung cấp nguyên liệu để đảm bảo nguyên liệu đủ cho phân xưởng hoạt động không gián đoạn. Do nguồn nguyên liệu của ta hiện nay chủ yếu được nhập khẩu nên cần gần cảng, sân bay…

- Gần các nguồn cung cấp năng lượng : than, điện, khí đốt…

- Vấn đề cấp thoát nước: chọn nơi có nhiều nước, cấp thoát nước dễ dàng.

- Đảm bảo giao thông vận tải thuận tiện, đây là một vấn đề quan trọng, nó đảm bảo vấn đề liên tục của nhà máy. Chọn nơi gần đường giao thông chính của quốc gia như đường sông, đường biển, đường sắt, đường bộ.

- Đảm bảo nguồn cung cấp vật liệu xây dựng để làm giảm vốn đầu tư cho xây dựng cơ bản.

- Đảm bảo điều kiện hợp tác giữa các xí nghiệp.

- Đảm bảo yêu cầu quốc phòng, phòng không ^[9].

Trong thực tế, không có địa điểm nào thỏa mãn tất cả các yêu cầu trên nên phải phân tích xem xét vấn đề nào là quan trọng chủ yếu, căn bản để chọn ra được một phương án tối ưu. Từ việc phân tích và đánh giá như trên ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy tại Khu công nghiệp Thuận Đạo, thị trấn Bến Lức, huyện Bến Lức, Long An.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG 2:  THIẾT KẾ SẢN PHẨM

1 

2.1 Cấu tạo sản phẩm

        Ống lưới dẻo PVC có 3 lớp:

        -  Lớp trong cùng được tạo bởi nhựa PVC mềm.

        -  Lớp thứ 2 được dệt bởi chỉ Polyester có chức năng gia cường.

        -  Lớp ngoài cùng được phủ một lớp nhựa PVC tạo độ bóng.

2.2  Đặc tính của ống lưới dẻo PVC

           Các tính chất sản phẩm ống lưới dẻo PVC :

            a) Tính chất vật lý

Bảng 2.1: Bảng thông số vật lý ống mềm PVC

Thông số vật lý	Đơn vị
Tỷ trọng	1,26 g/cm3
Áp suất làm việc tối đa	10 Bar
Độ bền kéo	2-10 N/mm2
Nhiệt độ chịu được	0-650C

 

            b) Tính chất hóa học

-         Khả năng chịu hóa chất và các tác động môi trường của PVC phụ thuộc vào    thành phần các chất phụ gia, do đó không nên sử dụng nhựa PVC vượt quá nhiệt độ cho phép 145⁰C. Chịu được nước, dung dịch muối, tác nhân oxy hóa, tác nhân khử, phần lớn dầu thực vật, chất béo, rượu và dầu mỏ.

-         Không chịu được các acid đậm đặc có tính oxy hóa mạnh như HNO₃, H₂SO₄  vì chúng gây ra sự phân hủy PVC. Không nên sử dụng nhựa PVC cho các ứng dụng liên quan đến hóa chất: hydrocacbon thơm, hydrocacbon được clo hóa, xeton, hợp chất nito và vòng vì chúng có thể thẩm thấu vào làm thay đổi đặc tính hóa lý.

-         PVC là chất dẻo đa dạng và được xếp thứ 2 sau polyetylen (PE) về mức độ tiêu thụ. Có thể được sử dụng trong điều kiện làm việc bình thường chủ yếu để dẫn nước trong nhà máy, trang trại, tàu, xây dựng và gia đình.

vƯu điểm:

-         Khối lượng nhẹ, dẻo, dễ uốn, dễ vận chuyển

-         Chịu được áp xuất vừa phải, nhiệt độ chịu được tư 0⁰C đến 65⁰C

-         Không mùi hôi, an toàn cho việc sử dụng tại nhà như tưới tiêu, chăm sóc vườn,... và phục vụ cho các mục đích nông nghiệp

-         Ống có nhiều màu sắc, chiều dài theo yêu cầu của khách hàng

-         Rất bền nước và một số loại hóa chất như muối,dầu khoáng,…

-         Bền va đập và áp lực cao

-         Giá thành rẻ, chấp nhận được

-         Có hệ số ma sát thấp do mặt ngoài và mặt trong trơn bóng nên chống mài mòn cao

-         Có tính cách điện cao

-         Bền sinh học, không bị mối mọt hay nấm phá hủy

vNhược điểm

-         Không chịu được nhiệt độ cao và các acid đậm đặc có tính oxi hóa như: H₂SO₄, HNO₃,… các acid có chứa Crom vì chúng gây ra sự phân hủy PVC.

-          Không sử dụng cho các hóa chất như: Hydrocacbon được clo hóa, Hydrocacbon vòng thơm, xeton, hợp chất nito, este và ete vòng do chúng có thể thẩm thấu vào PVC làm thay đổi đặc tính hóa lý của PVC

-         PVC không độc, nó chỉ độc bởi phụ gia, hàm lượng monome còn lại và khi gia công cơ khí,... PVC chịu va đập kém. Để tăng cường tính va đập cho PVC thường cho thêm chất phụ gia.

2.3  Đặc tính kỹ thuật

Tham khảo ở các nhà máy chuyên sản xuất ống lưới dẻo PVC, sản phẩm rất đa dạng về kích thước, màu sắc đáp ứng yêu cầu của khách hàng.

Ở đây quyết định đưa vào sản xuất 5 loại ống như sau:

Bảng 2.2: Thông số kỹ thuật các loại ống lưới dẻo PVC

STT	Cỡ ống (ϕ)	Độ dày thành ống (mm)	Chiều dài cuộn ống (m)
1	21	1,6	45
2	25	1,8	45
3	27	2,0	45
4	32	2,4	45
5	34	2,6	45

 

 

 

Bảng 2.3: Bảng tỷ lệ bề dày giữa lớp trong và lớp ngoài

STT	Cỡ ống (ϕ)	Bề dày (mm)		Bề dày sợi PES (mm)
		Lớp ngoài	Lớp trong
1	21	0,6	0,7	0,3
2	25	0,7	0,8
3	27	0,8	0,9
4	32	1,0	1,1
5	34	1,1	1,2

 

2.4 Yêu cầu kỹ thuật:

vVề kích thước:

-         Đúng kích thước theo tiêu chuẩn quy định (TCVN) chiều dài, bề dày ống.

-         Sai số của sản phẩm phải trong dung sai cho phép.

vVề hình dạng:

-         Trên toàn bộ chiều dài ống phải đồng nhất về màu sắc, độ đục, độ trong, độ bóng, sợi đan đều nhau.

vChịu áp lực:

-         Phải đảm bảo chịu được áp lực theo tiêu chuẩn.

vĐộ bền cơ học:

-         Phải chịu được tác động cơ học về độ dẻo dai, chịu ma sát, ăn mòn, va đập.

vĐộ an toàn:

-         An toàn theo tiêu chuẩn nhất là khi dẫn nước uống, sinh hoạt.

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG 3:  NGUYÊN LIỆU VÀ ĐƠN PHA CHẾ

 

2 

3.1 Nguyên liệu sản xuất

3.1.1 Cấu tạo PVC (Polyvinyl clorua)

-         PVC có cấu tạo phân tử mạch thẳng, rất ít nhánh. Khối lượng phân tử của Polyvinyl clorua kỹ thuật từ 18.000 – 30.000 đơn vị

-         Cấu trúc của PVC có 2 dạng chủ yếu: Kết hợp đầu nối đuôi và đầu nối đầu.

-         PVC được trùng hợp từ monomer Vinyl Clorua (VC). VC có công thức cấu tạo CH₂=CH-Cl, tỷ trọng d_VC = 0,9692 g/cm³

-         Trùng hợp VC theo cơ chế gốc tự do là sự kết hợp các phân tử theo “ đầu nối đuôi” thành mạch phát triển. Trong mạch phân tử, các nguyên tử Clo ở vị trí 1,3

-         PVC là một polymer phân cực mạnh. Ở trạng thái không kéo căng PVC hoàn toàn vô định hình, chỉ khi nào kéo căng thật mạnh mới có khả năng định hướng một phần

-         Đặc tính cấu trúc còn được thể hiện qua độ kết tinh, mạch càng nhánh thì độ kết tinh càng kém. Độ kết tinh còn quyết định nhiệt độ chảy của nhựa, nghĩa là quyết định nhiệt độ gia công. Độ kết tinh càng tăng thì nhiệt độ mềm của nhựa tăng và do đó nhiệt độ gia công sẽ cao hơn. Độ kết tinh tăng làm giảm tính tan của Polymer trong dung môi ^[11].

1 

2 

3.1.2 Phân loại

     Dựa theo phương pháp tổng hợp:

• Trùng hợp khối
• Trùng hợp trong dung dịch
• Trùng hợp nhũ tương
• Trùng hợp huyền phù

 

      Dựa vào hàm lượng chất dẻo có trong hỗn hợp, chia PVC làm 3 loại:

• PVC cứng: hàm lượng chất hóa dẻo từ 0-5%. Thành phần chủ yếu từ bột PVC, chất phụ gia, ổn định, bôi trơn,…
• PVC bán cứng: hàm lượng hóa dẻo từ 5-15%
• PVC mềm: hàm lượng hóa dẻo > 15%  ^[11].

3.1.3   Tính chất vật lý

-         Tính chất của polymer luôn phụ thuộc vào khối lượng phân tử trung bình M_w, nhiệt độ mềm, độ bền kéo, ứng suất định dãn, độ bền kéo khi đứt, độ bền xé, độ cứng và độ bền nén của compound PVC không hoá dẻo sẽ tăng theo khối lượng phân tử.

-          PVC là một loại polymer vô định hình ở dạng bột màu trắng đôi khi hơi vàng nhạt. Là loại vật liệu cách điện tốt, tính mềm dẻo, dai (có mặt chất hóa dẻo), có độ bền va đập kém và dễ gia công. PVC tồn tại ở hai dạng là huyền phù và nhũ tương. PVC huyền phù có kích thước hạt lớn hơn PVC nhũ tương ^[11].

Bảng 3.1: Một số thông số của PVC (nguồn Wikipedia)

Tính chất	Giá trị, đơn vị đo
Khối lượng riêng	1,45 - 1,50 g/cm3
Giới hạn bền kéo đứt	500 – 700 kg/cm2
Giới hạn bền uốn	800 – 1200 kg/cm2
Giới hạn bền nén	800 – 1600 kg/cm2
Môđun đàn hồi	4000 - 10.000 kg/cm2
Độ dãn dài khi đứt	10 - 25%
Hệ số giãn nở dài	0,00006 - 0,00007
Độ dẫn nhiệt	3,8 - 4.10-4 cal/cm.s.0C
Điện áp đánh thủng	15-35 kV/cm
Hằng số điện môi (60 Hz, 30 0C)	3,54
Điện trở suất	1015 Ohm.cm

 

 

3.1.4 Tính chất hóa học

-          PVC bắt đầu bị phân hủy ở nhiệt độ 130 – 150⁰C. Nhiệt độ thủy tinh hoá khoảng 95⁰C. Tốc độ phản ứng phân huỷ tăng theo nhiệt độ, dấu hiệu của sự phân huỷ là sự thay đổi màu từ trắng sang vàng sang nâu rồi sang đen.

-          Tính dễ bị phân huỷ bởi nhiệt của PVC phụ thuộc vào hàm lượng tạp chất lẫn vào. Do vậy PVC nhũ tương kém bền nhiệt hơn PVC trùng hợp khối.

-          PVC hầu hết trơ với O₂, O₃ nhưng dễ bị phân huỷ bởi các chất oxy hoá mạnh như Permanganat đậm đặc.

-          PVC bền với các oxit kiềm trừ H₂SO₄ (>90%) và HNO₃ (>50%) ở nhiệt độ cao 60⁰C. Ở nhiệt độ lớn hơn 60⁰C PVC bị phân huỷ bởi các acid mạnh.

-          PVC ít bị ảnh hưởng của nhóm Halogen. Riêng Br₂ và F₂ tác dụng với PVC ngay ở nhiệt độ thường.

-          PVC tan trong các xêton, hydrocacbon clo hoá và ester. Dễ tan nhất là trong các hỗn hợp dung môi phân cực và không phân cực, ví dụ như axeton, và benzen. Không tan trong monomer, rượu, nước, hidrocacbon no.

-          PVC bền với acid và kiềm ở nhiệt độ 20⁰C ^[11].

3.1.5 Tính chất về môi trường

-          Ảnh hưởng của môi trường phụ thuộc vào hàm lượng chất hoá dẻo trong hỗn hợp. Độ hấp thụ nước của PVC cứng nhỏ hơn 1%, do đó PVC cứng được xem như không bị tác dụng của môi trường như nước và các dung dịch loãng khác.

-          Có rất ít dung môi hữu cơ tác động lên PVC. Cồn, acid hữu cơ và hydro carbon mạch thẳng không ảnh hưởng lên PVC. Một số dung môi tốt của PVC là diclorua elthlen, nitrobenzene, các acetone như: cyclohexanone, tetra hydro furan. ^[11]

3.1.6 Sự lão hóa

      Sự lão hóa là quá trình tự thay đổi tính chất cơ lý của vật liệu polymer (độ bền, độ co giãn, độ cứng, …) trong quá trình bảo quản hoặc sử dụng dưới tác dụng của các tác nhân gây ra sự phá hủy hóa học cũng như sự phá hủy vật lý.

      Dưới tác động của nhiệt độ cao trên 100⁰C, PVC bị lão hóa do phản ứng dehydroclo xảy ra, PVC tỏa ra HCl xúc tác cho quá trình loại trừ HCl ở monomer tiếp theo, kết quả là sự giải phóng nhanh acid ở xa hơn tạo thành mạch polyene. Mạch polyene trải qua phản ứng thứ hai như ngắt mạch hay sự tạo thành liên kết ngang, dẫn tới sự tạo thành các hợp chất thơm như benzen hay toluene, ảnh hưởng đến tính chất của polymer. Điều này thể hiện ở màu sắc (ngay cả khi chỉ có 0.2% HCl được tách ra làm PVC chuyển sang màu vàng. Nếu HCl tách ra nhiều hơn, PVC chuyển từ màu vàng sang màu đỏ nâu và nâu đen), đồng thời tính tan của PVC giảm, các tính chất cơ và tính chất điện cũng kém đi. ^[5]

Quá trình lão hóa PVC dưới tác động đồng thời giữa nhiệt độ và oxi là quá trình thoái hóa nhiệt oxi hóa, quá trình này có một số đặc điểm quan trọng sau:

-          Trong N₂ và O₂ thì lượng HCl tách ra cao hơn 4 lần , oxi tham gia vào sự xúc tác của phản ứng dehydroclo hóa.

-          Năng lượng hoạt hóa để tách HCl trong không khí giảm từ 1-3 lần so với năng lượng hoạt hóa để tách HCl và N₂ hay trong chân không.

-          Sự biến màu của PVC trong không khí không rõ ràng như trong N₂ và trong chân không.

-          Phản ứng chuyển mạch và phản ứng tạo liên kết ngang cạnh tranh nhau trong quá trình thoái hóa, khi quá trình oxi hóa diễn ra sâu hơn thì liên kết ngang chiếm ưu thế

-          Trong polymer, các nhóm chức chứa oxi tăng lên (như hydroperoxit, peroxit, xeton, cacboxyl, …) ^[5].

Quá trình lão hóa do ánh sang tử ngoại chỉ diễn ra trên bề mặt vật liệu PVC, mạch  polymer được tạo thành trong N₂ do phản ứng dehydroclo hóa dài hơn trong O₂ tuy nhiên số lượng nối đôi được tạo thành lại cao hơn.

Để phòng lão, thường thêm vào PVC chất phòng lão hay chất ổn định.

3.2  Phụ gia

Nhằm mục đích giúp cho sản phẩm đạt được những yêu cầu kỹ thuật cũng như mỹ quan, giá cả và tạo điều kiện gia công dễ dàng người ta phải thêm vào đơn pha chế các phụ gia như: chất độn, chất hóa dẻo, chất ổn định, chất bôi trơn, chất trợ gia công, chất màu,…

3.2.1 Chất độn

      Tác dụng:

• Tăng độ cứng cho sản phẩm.
• Giảm được giá thành của sản phẩm.
• Tăng tính ổn định nhiệt (CaCO₃ có tính bazo trung hòa HCl sinh ra)
• Tăng khối lượng riêng và modun đàn hồi.
• Tăng độ đục cho sản phẩm.
• Giảm độ bền cơ lý cho sản phẩm, giảm co rút và giảm độ bóng cho sản phẩm.

Những lưu ý khi sử dụng chất độn:

• Kích thước và độ đồng đều của khối hạt
• Khả năng phân tán và liên kết với polymer
• Độ phân tán cũng như tính chất quang học
• Mức độ mài mòn với thiết bị gia công
• Vệ sinh công nghiệp
• Giá cả phù hợp.

Trong sản xuất ống lưới dẻo PVC ta dùng chất độn là Canxi Cacbonate vì:

• Độ tinh khiết cao, không lẫn các ion kim loại nặng. Độ trắng cao
• Không kết tụ, không có tính mài mòn
• Tăng độ cứng giảm co rút, giảm hiện tượng trổ phấn bề mặt.

Kích thước hạt CaCO₃ thích hợp với PVC thường khoảng 3-5 μm.

Nhìn chung các tính chất vật lý và hóa học của PVC sẽ bị biến đổi khi thêm chất độn vì thế việc lựa chọn loại chất độn cũng như hàm lượng phù hợp sẽ hạn chế các  biến đổi bất lợi như sự giảm bền kéo, độ giãn dài, độ bền hóa học.  Tuy nhiên, nếu hàm lượng lớn sẽ làm giảm độ bóng và hình thành các nếp gấp màu trắng trên bề mặt sản phẩm. Hạt độn có tính ma sát sẽ gây hại đến bề mặt thiết bị gia công. Đồng thời, chất độn làm tăng độ nhớt, giảm độ dẻo, chất hóa dẻo phải được sử dụng nhiều hơn bởi vì một phần đã bị hấp thụ bởi chất độn.

3.2.2 Chất hóa dẻo

      Khi đưa chất hóa dẻo vào trong PVC, nó sẽ len lỏi vào giữa các mạch PVC làm giảm   lực hút giữa các phân tử và tách các mạch ra, dẫn đến mạch mềm hơn và cuối cùng cho PVC mềm.

     a. Đặc điểm, ảnh hưởng chất hóa dẻo

• Nhiệt độ thủy tinh hóa sẽ giảm, nghĩa là nhờ chất hóa dẻo mà polymer bảo toàn được các tính chất mềm cao ở nhiệt độ thấp hơn là trường hợp chưa hóa dẻo.
• Giảm nhiệt độ giòn, tăng độ mềm dẻo của PVC làm cho nó dễ nóng chảy và làm tăng độ linh động của polymer thích hợp cho gia công.
• Tăng khả năng thấm ướt và tạo điều kiện trộn phụ gia dễ dàng.
• Tăng độ bền va đập và tăng độ dãn dài khi kéo đứt.
• Tăng độ bám dính giữa các phân tử, giúp tạo hình và điền đầy khuôn dễ dàng ^[5].

Tùy thuộc yêu cầu sản phẩm mà hàm lượng chất hóa dẻo cho vào khác nhau.

 

 

 

b. Phân loại

      Có nhiều loại chất hóa dẻo như: phtalat, photphat, adipate, azelate, sebacate, epoxy, benzoate, isophtalat, polyester,…

      Ở đây ta lựa chọn chất hóa dẻo là DOP ( thuộc loại phtalat) vì nó có mạch trung bình có hiệu quả hóa dẻo và khả năng tương hợp tốt. Các tính chất và nhiệt độ bay hơi ở nhiệt độ phòng dao động từ trung bình đến cao.

      Ngoài ra ta còn dùng Epoxidized soybean oil ( dầu đậu nành epoxy hóa)có tác dụng làm chất làm dẻo và ổn định trong các vật liệu nhựa, nhất là PVC. Ưu điểm của nó là  không độc hại và thân thiện với môi trường, chi phí thấp, cũng như khả năng phân hủy sinh học của nó so với các chất dẻo hóa phthalate truyền thống.

3.2.3 Chất ổn định

     a. Chức năng

• Ngăn chặn sự lão hóa của PVC dưới tác động ánh sáng, nhiệt độ và sự oxy hóa trong thời gian sử dụng.
• Có khả năng loại trừ các tâm không bền (có thể khơi mào cho phản ứng đehydroclo hóa.
• Có khả năng kiềm hãm oxy hóa hay antioxidant.
• Có khả năng kết hợp với HCl tách ra.

b. Phân loại

vTheo tác dụng chất ổn định chia làm:

• Hấp thụ khí HCl
• Chất trung hòa HCl
• Chất ngăn tác dụng của O₂
• Chất hấp thụ tia tử ngoại

vTheo cấu tạo chia làm chất ổn định: vô cơ, cơ kim, hữu cơ. Trong đó vô cơ và cơ kim là quan trọng nhất vì chúng vừa ổn định nhiệt cao vừa ngăn PVC khỏi bị phân hủy khi gia công nhiệt độ cao và có khả năng bảo vệ tính chất vật liệu trong thời gian dài.

• Các chất ổn định vô cơ: PbHPO₃,PbO, Pb₃O₄,Pb(CO₃)₂, Na₂CO₃, NaSiO₃...

Chất ổn định cơ kim: xà phòng kim loại, để tạo ra muối ta dùng kim loại Mg, Ca, Sr, Cd, Pb,..và các acid béo như stearic, rexinoleic, la

................................

phát cho nhà máy để sản xuất ổn định và liên tục.

Tổng công suất tiêu thụ trong một giờ: P= 286,92+6,36=293,28 kW

Chọn hiệu suất sử dụng máy: 0,7

Công suất máy cần có: P_máy=293,28/0,7=418,97 kW

8.2 Tính cung cấp nước

8.2.1 Nước cho phân xưởng sản xuất

     Nước tiêu thụ  ở nhà máy dùng trong sản xuất chủ yếu là nước phản ứng, làm nguội,  rửa thiết bị, sinh hoạt, tưới cây, vệ sinh, phòng cháy chữa cháy. Ở đây ta tính nước cho phân xưởng sản xuất.

 Bảng 8.2 Lượng nước cung cấp cho sản xuất

Dây chuyền	Số lượng	Nước tiêu thụ (m3/h)	Thời gian (giờ/ngày)	Tổng ( m3/ngày)
Trộn	1	5	24	120
Bể làm nguội	2	15	24	360
Tổng cộng				480

 

Lượng nước cần dùng cho sản xuất là 480 m³ . Nhưng trên thực tế thì lượng nước sản xuất trong thực tế bé hơn lượng nước qua bơm vì lượng nước dùng cho sản xuất luôn được hồi lưu và giải nhiệt liên tục. Để đảm bảo nước luôn đủ độ sạch để bảo vệ máy móc thiết bị, cứ 15 ngày ta thay nước một lần.

Lượng nước tiêu hao khi sản xuất bằng 20% lượng nước sản xuất.

Vậy lượng nước thực dùng cho sản xuất là: 480/15+480 x 0,2 =128  m³/ngày

8.2.2 Nước phòng cháy chữa cháy

     Để tránh hỏa hoạn trong quá trình sản xuất, ta cần bố trí các van cứu hỏa gần khu vực  kho nguyên liệu, kho thành phẩm, quanh các phân xưởng và khu vực hành chính.

     Lượng nước cấp cho 1 van phải liên tục trong 3 giờ liền trong suốt thời gian chữa cháy. Lưu lượng vòi phải đạt lớn hơn 5 lít/giây. Ta bố trí 6 van cứu hỏa có lưu lượng 10 lít/giây.

     Lượng nước cần cho cứu hỏa là:

N_ch= =648 m³

Vậy thể tích dành cho cứu hỏa tối thiểu là 648 m³. Ta xây dựng bể ngầm với chiều sâu 10m, kích thước 10x7x10 (m).

 

 

KẾT LUẬN

Sau hơn 2 tháng nghiên cứu thiết kế cơ bản dây chuyền sản xuất ống lưới dẻo PVC năng suất 5000 tấn/ năm đã hoàn thành.

Về mặt năng suất: năng suất 5000 tấn/năm nhìn chung đảm bảo được  mức độ tiêu thụ ổn định của thị trường vì đây là mặt hàng thiết yếu, ứng dụng rộng rãi và giá thành hợp lý.

Về mặt nguyên liệu: Nguyên liệu chủ yếu (PVC) có thể lấy từ các nhà sản xuất trong nước nhằm hạ giá thành sản phẩm. Còn các phụ gia phải nhập từ nước ngoài. Tuy nhiên với xu thế hội nhập cũng như sự phát triển mạnh mẽ cùng tiềm năng của ngành nhựa mà sắp đến sẽ có nhiều nhà đầu tư vào nước ta lĩnh vực này.

Về mặt thiết bị, máy móc: các hệ thống máy móc đa số được nhập khẩu từ nước ngoài nên máy móc hiện đại, năng suất cao, dễ vận hành và ít tốn năng lượng.

Về xây dựng: dây chuyền công nghệ tương đối đơn giản, việc bố trí sắp xếp máy móc cho hợp lý, thuận lợi, an toàn và tiết kiệm diện tích. Địa điểm xây dựng thuận lợi cho công tác vận chuyển nguyên liệu , sản phẩm. Gần các thị trường tiêu thụ lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai.

Sản phẩm ống lưới dẻo có đặc điểm là giá thành tương đối rẻ so với các mặt hàng cùng loại khác, nguồn nguyên liệu phổ biến  tuy nhiên việc sử dụng chất hóa dẻo nhiều sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe cũng như việc phân hủy chậm của PVC cũng là một trong những thách thức đặt ra cho nhà máy.