Thiết kế dây chuyền kéo sợi (thiết bị Marrzoli) công suất 3000 tần/năm

sản xuất & quản lý kinh doanh làm tăng chất lượng sản phẩm đáp ứng mọi yêu cầu của khách hàng. Bước sang thiên niên kỷ mới, trong xu thế hội nhập khu vực và trên thế giới. Ngành Dệt - May phải đối mặt với nhiều thử thách lớn; sự cạnh tranh để tồn tại là tất yếu của mỗi doanh nghiệp. Sự phát triển của ngành Dệt - May gắn liền với sự phát triển của ngành công nghệ kéo sợi. Với sự quan tâm của Đảng và nhà nước ngành công nghiệp Dệt - May đang thực hiện“chiến lược đầu tư tăng tốc”, đổi mới thiết bị, mở rộng sản xuất để từng bước hoà nhập trong thị trường khu vực và đứng vững trên thị trường thế giới. Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của em bao gồm: Thiết kế dây chuyền kéo sợi (thiết bị Marrzoli) có công suất 3000 tấn/năm với các mặt hàng: - Sợi Ne32Pe/co 83/17 sản lượng 1000 tấn/ năm dùng làm vải dệt kim. - Sợi Ne45 100%PE sản lượng 1000 tấn/ năm dùng làm chỉ may. - Sợi Ne40 100% cotton sản lượng 1000 tấn/ năm dùng làm vải dệt kim. Tính toán kinh tế Phần I : Thiết kế dây chuyền kéo sợi Chương I: Phân tích mặt hàng 1.1. Sợi Ne32 Pe/co 83/17 sản lượng 1000 tấn/ năm dùng làm vải dệt kim. Vải dệt kim được sử dụng để may các sản phẩm như quần áo mặc ngoài, và đồ lót. Trong quá trình sử dụng vải chịu nhiều lực tác dụng như lực kéo, lực uốn, lực ma sát... Đặc điểm của quá trình dệt vải dệt kim là: sợi được liên kết với nhau bằng các vòng sợi uốn theo cột vòng hay hàng vòng để tạo thành vải. Do đặc điểm của vải dệt kim như vậy nên yêu cầu của sợi cho vải dệt kim có yêu cầu cao về độ đều , độ sạch nhưng không yêu cầu độ bền cao cho nên phải sử dụng bông tốt, cấp cao. Vải bằng sợi bông pha Polyeste có mặt ngoài đẹp, ít bị nhàu, độ co thấp, dẫn nhiệt tốt và độ mài mòn cao. Chế phẩm có tính chất vệ sinh, dễ giặt sạch nhưng không thay đổi hình dạng. Nhưng có nhược điểm là khó nhuộm màu, chế phẩm dễ bị vón cục trên vải. 1.2. Sợi Ne45 PE100% sản lượng 1000 tấn/năm dùng làm chỉ may. Sợi dùng làm chỉ may yêu cầu phải có độ bền cao, độ bền ma sát tốt. Xơ polyeste đáp ứng tốt những yêu cầu đó. Do xơ Polyeste là xơ hoá học, tạp chất và xơ ngắn gần như không có do vậy ta chọn hệ kéo sợi chải thô. Sản phẩm dùng làm chỉ từ xơ PE có độ bền tương đối cao. 1.3. Sợi Ne40 cotton 100% sản lượng 1000 tấn/ năm dùng làm vải dệt kim. Như đã phân tích ở trên vải dệt kim có những yêu cầu khá đặc biệt như, không yêu cầu độ bền cao, nhưng lại yêu cầu cao về độ đều và độ sạch ...Xơ bông có nhiều tính chất quý thuận tiện và đáp ứng nhiều yêu cầu khi sử dụng như tính hút ẩm, giữ nhiệt .... Chương II: Chọn nguyên liệu và hỗn hợp 2.1. Chọn nguyên liệu Khi chọn các thành phần bông và tỷ lệ các thành phần để lập ra các hỗn hợp bông, ta phân tích mặt hàng sợi, vải. Những yêu cầu về chất lượng vải sợi phải đạt để thiết kế hỗn hợp bông cho thích hợp. Sợi phải phù hợp với đẳng sợi, cấp sợi tuỳ theo công dụng ghi trong tiêu chuẩn ngành hoặc nhà nước. Ngoài ra phải xét đến tính kinh tế của hỗn hợp vì giá của nguyên liệu chiếm đến 60 á 75% giá thành của sợi. Nguyên liệu chiếm phần lớn trong giá thành của sản phẩm. Vì vậy việc sử dụng nguyên liệu có hiệu quả là một vấn đề quan trọng. Chọn đúng nguyên liệu sẽ nâng cao được chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. Giá thành và chất lượng sản phẩm luôn là những vấn đề quan trọng cho sự cạnh tranh và tồn tại cuả mỗi doanh nghiệp. Nếu giá của nguyên liệu cao, nguyên liệu tốt sẽ làm tăng giá thành sản phẩm và ngược lại nếu nguyên liệu xấu sẽ làm cho sản phẩm kém chất lượng, hàng sản xuất ra khó tiêu thụ. Thông thường có thể phối trộn hai thành bông cách nhau một cấp, tối đa là hai cấp. Các thành phần bông trong hỗn hợp không được chênh lệch nhau quá lớn về các tính chất như độ dài, độ bền, độ nhỏ, tỷ lệ tạp chất, độ ẩm... Sự chênh lệch về độ dài của xơ làm cho việc đặt cự ly giữa các bộ phận công tác gặp nhiều khó khăn, làm cho quá trình kéo dài sản phẩm trong các bộ phận kéo dài không theo đúng quy luật, gây ra độ không đều. Tỷ lệ xơ ngắn trong hỗn hợp bông cũng là một chỉ tiêu cần phải chú ý, thông thường tỷ lệ này là 7á8%. Nếu lớn hơn sẽ gây khó khăn cho quá trình kéo sợi, gây ra độ không đều và gây đứt sợi, sợi bị xù lông nhiều. Không nên lập hỗn hợp với các thành phần bông có tỷ lệ tạp chất khác nhau quá lớn. Các máy sẽ loại trừ tạp chất của các thành phần không đồng đều, có thể sẽ làm cho thành phần ít tạp chất lại bị bẩn hơn và bông rơi có nhiều xơ tốt bị loại ra. Các thành phần trong hỗn hợp không được có độ ẩm khác nhau bởi vì chúng có độ móc dính khác nhau làm cho quá trình xé và trộn không được đều. Vì vậy không cho phép bông có độ ẩm quá 10%. Hỗn hợp được chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau: - Đảm bảo được chất lượng sản phẩm. - Phù hợp với công nghệ và thiết bị. - Phù hợp với khả năng cung cấp của nguyên liệu (dễ kiếm ). - Mang lại hiệu quả kinh tế cao. ở nước ta hiện nay lượng bông trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Do đó phần lớn nguyên liệu phải nhập từ nước ngoài. Việc nhập các lô bông từ các nước khác nhau như: Nga, Trung Quốc, ấn Độ, Mỹ...vv. Dẫn đến sự không đều về chất lượng bông, gây nên nhiều khó khăn cho quá trình công nghệ. Giải quyết vấn đề này ta cần có phương án sử dụng nguyện liệu hợp lý. Do yêu cầu của các mặt hàng được thiết kế là: - Sợi Ne32 Pe/co 83/17 dùng cho dệt kim. - Sợi Ne45 PES 100% dùng làm chỉ may. - Sợi Ne40 Cotton 100% dùng cho dệt kim. Cả ba loại sợi trên đều đòi hỏi cao về độ bền, độ đều, độ sạch...Do vậy nguyên liệu xơ bông tôi sử dụng để sản xuất ra các mặt hàng trên là xơ bông Nga cấp I và cấp II theo tỷ lệ: Bông Nga cấp I: 70% Bông Nga cấp II: 30% Bông Nga được thu hoạch bằng tay cho nên có độ sạch cao, chất lượng luôn ổn định. Bảng 2.1: Tính chất cơ lý của hỗn hợp xơ bông ( Ne40 Cotton 100%). Tỷ lệ (%) Nxơ (Nm) Pxơ CN Lct (mm) Lpc (mm) Xơ ngắn(%) Độ chín Tạp chất (%) độ ẩm (%) Bông LX I 70 6276 4,46 30,50 33,05 9,2 1,84 1,73 6,8 Bông LX II 30 6118 4,16 28,98 32,07 11,2 1,61 2,00 7,4 Bình quân 100 6228,6 4,37 30,04 32,75 9,8 1,77 1,811 6,98 2.2. Chọn nguyên liệu xơ PES cho hỗn hợp. Xơ PES có rất nhiều loại, nhiều hãng sản xuất khác nhau. Do xơ được sản xuất bằng phương pháp hoá học nên các tính chất cơ lý của xơ được xác định và luôn luôn ổn định. Do yêu cầu của sợi đòi hỏi phải có chất lượng cao (dùng làm chỉ may). Cho nên yêu cầu đối với xơ PES phải có chất lượng tốt và chiều dài thích hợp. ở đây tôi sử dụng nguyên liệu xơ PES tuntex. Xơ bông được gia công trên hệ kéo sợi chải kỹ(với mặt hàng Ne32 Pe/co 83/17) đến công đoạn chải kỹ. Sau đó hai loại cúi của xơ bông và xơ PES được pha trộn trên máy ghép theo tỷ lệ pha 5 cúi Pé và 1 cúi bông trên máy ghép trộn. Bảng 2.2: Tính chất cơ lý của xơ PES (Ne45 PES 100%). Loại xơ Tỷ lệ (%) Độ ẩm (%) Độ bền (CN) Nxơ(Nm) L (mm) Xơ PES Tuntex 100 0,40 7,80 6429 38,00 Bảng 2.3: Tính chất cơ lý của hỗn hợp xơ bông & PES (Ne32 Pe/co 83/17). Loại xơ Tỷ lệ (%) Độ ẩm (%) Độ bền (CN) Nxơ(Nm) L (mm) Xơ bông 17 6,98 4,37 6228,6 30,04 Xơ PES Tuntex 83 0,40 7,80 6429 38,00 Hỗn hợp 100 1,51 7,21 6395 36,64 Chuyển đổi chi số Ne sang Nm & Tex. Nm = 1,693Ne T = ă Ne = 32 đ Nm = 1,693 x 32 = 54 T = = 18,5 ă Ne = 45 đ Nm = 1,693 x 45 = 76 T = = 13,15 ă Ne = 40 đ Nm = 1,693 x 40 = 67,7 T = = 14,77 2.3 Dự báo chất lượng sợi 2.3.1. Sợi Nm54 Pe/co 83/17 Đ Tính toán độ bền tương đối bằng công thức: LP = LTB x KP [CN/tex] Trong đó: LTB: độ bền tương đối trung bình của hỗn hợp. LTB = n1L1 + n2L2 [CN/tex] Trong đó: n1 = 83% n2 = 17% [CN/tex] 27,21 [CN/tex] đ LTB = ( 0,83 x 50,15 ) + ( 0,17 x 27,21 ) [CN/tex] LTB = 41,62 + 4,97 LTB =46,24 [CN/tex] KP : Hệ số sử dụng độ bền của hỗn hợp trong sợi. KP = k1 - an2 + bn22 Tra bảng 3 -36 ( sách tra cứu kỹ thuật sợi ) ta được k, a, b với tỷ lệ pha trộn n1 = 83% và n2 = 17%. K1: Hệ số sử dụng độ bền xơ bông trong sợi bông ( hoặc của thành phần xơ hoá học có độ giãn nhỏ hơn trong sợi pha ). a = 0,25 b = 0,30 k1 = 0,46 Vậy đ KP = 0,46 - 0,25 x 0,17 + 0,30 x 0,172 KP = 0,426 Vậy : LP = LTB x KP = 46,24 x 0,426 [CN/tex] LP = 19,69 [CN/tex] Đ Hệ số phân tán: CVP = 1,25 x H [%] Trong đó : H = H0 + Chọn H0 = 3,5 đ CVP = 1,25 x 9,998 = 12,48 [%] Đ Chỉ tiêu chất lượng: I = = = 1.57 2.3.2 Sợi Nm67,7 Cotton 100% Dự báo độ bền tương đối của sợi bằng công thức của giáo sư A.H. Xôlôviep. . Trong đó : P0: Độ bền tương đối của sợi [CN/tex] Px: Độ bền tương đối của xơ đơn [CN/tex] PPc: Chiều dài phẩm chất của xơ [mm] Ts: Độ nhỏ của sợi [tex] Tx: Độ nhỏ của xơ đơn [tex] H0: Độ không đều riêng của sợi đặc trưng chất lượng quá trình công nghệ ( đối với hệ chải kỹ ta chọn H0 = 3,5 ). h: Hệ số đặc trưng trạng thái thiết bị từ 0,85 á 1,1 ( đối với trạng thái bình thường h = 1 ). k : Hệ số điều chỉnh kể đến ảnh hưởng của độ săn đến độ bền của sợi xác định theo hiệu số độ săn aT và aTkp. Tra bảng 3.15 trang 239 (Sổ tay tra cứu kỹ thuật sợi) Ta có: aT = 33,18 aN = 105 Vậy aT - aTkp = 33,18 - 39,02 = - 5,84 Tra bảng 1-10 sách Công nghệ kéo sợi bông và sợi pha trang 28 ta có: k = 0.96 Thay số: [CN/tex] Kết luận: So sánh kết quả tính toán lý thuyết với bảng chỉ tiêu chất lượng theo sổ tay tra cứu kỹ thuật sợi ta thấy đạt tiêu chuẩn. 3.2.3. Sợi Nm76 PES100% làm chỉ may Theo kinh nghiệm thực tế cho thấy sợi PES 100% do là sợi hóa học nên tạp chất và xơ ngắn gần như không có. Do vậy sợi sản xuất ra luôn đạt yêu cầu về độ bền, độ đều và độ sạch, nên ta không cần kiểm tra dự báo chất lượng sợi. Chương III. Thiết bị dây chuyền kéo sợi Công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đòi hỏi các ngành kinh tế quốc dân phải không ngừng đổi mới công nghệ, thiết bị máy móc. Nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng năng suất và giảm hao phí lao động. Chất lượng sản phẩm sợi không chỉ phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu gia công. Nếu thiết bị gia công không đồng bộ hoặc hoạt động kém thì không thể cho ta một sản phẩm tốt được. Để đáp ứng nhu cầu thị trường hiện nay, xu thế phát triển của toàn ngành đòi hỏi sản phẩm phải có chất lượng cao. Vấn đề đặt ra là cần có một hệ thống dây chuyền tương ứng để sản xuất ra các loại sợi có chất lượng và lại hiệu quả kinh tế cao. Doanh nghiệp nào cũng vậy, mục tiêu đầu tiên là sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, đủ sức cạnh tranh trên thị trường và mang lại hiệu quả kinh tế. Do yêu cầu đề ra về thiết bị là dùng dây chuyền kéo sợi Marrzoli. Hãng Marrzoli của Italia là hãng sản xuất thiết bị kéo sợi khá nổi tiếng và quen thuộc của nhiều doanh nghiệp trong nước. Thực tế cho thấy dây chuyền kéo sợi Marrzoli đã và đang phát huy được thế mạnh của chúng trong sản xuất kinh doanh của nhiều công ty ở nước ta như Hanosimex và công ty Dệt 8/3... + Ưu điểm: Có năng suất cao, hoạt động an toàn, dễ vận hành, kích thước máy phù hợp với con người và điều kiện ở Việt Nam. Máy có tính năng tự động hóa cao. + Nhược điểm: Một số khâu tự động còn chưa bền và mang lại hiệu quả chưa tốt. Do đó tôi chọn dây chuyền kéo sợi Marrzoli là hoàn toàn có cơ sở. Thiết bị dây chuyền kéo sợi Marrzoli: Gian máy cung bông Máy chải Máy ghép Máy cuộn cúi Máy chải kỹ Máy sợi thô Máy sợi con Máy đánh ống 3.1. Sơ đồ bố trí dây chuyền kéo sợi Dây cotton Dây PE Máy cuộn cúi SR2 Máy ống Schlafhorst 338 Máy con RC701 Máy thô BCX16E Máy ghép đợt II VS4A Máy ghép đợt I VS4A Máy chải CX400 Máy xé tinh B36 Máy trộn tự động B140 Máy xé 2 trục B31/1 Máy xé trộn B10/1 Máy ghép sơ bộ VS4A Máy ghép II VS4A Máy ống Schlafhorst 338 Máy sợi con RC701 Máy thô BCX16E Máy ống Schlafhorst 338 Máy con RC701 Máy thô BCX16E Máy ghép đợt II VS4A Máy ghép đợt I VS4A Máy ghép trộn VS4A Máy trộn tự động B140 Máy xé cuối B75/2 Máy chải C40 Máy xé bông hồi B11/1 Máy chải kỹ P2 Máy ghép trước chải kỹ VS4A Máy xé nghiêng 6 trục B51/1 Máy xé trộn B10/1 3.2. Đặc tính kỹ thuật và nhiệm vụ của các máy trong dây chuyền 3.2.1. Máy xé trộn B10/1 Nhiệm vụ: Xé tơi sơ bộ các miếng bông đầu tiên dựa vào dây chuyền kéo sợi và một phần loại trừ tạp chất. Ngoài ra do đặc điểm của máy dùng phên đinh và trục xé mà các miếng bông được trộn trong hòm máy. Khả năng làm tơi miếng xơ của máy đạt 45á100 mg/1miếng loại trừ 1.9á2.5% thành bông rơi, trong bông rơi có 70% là tạp chất. Đặc tính kỹ thuật của máy: - Công suất máy đạt: 60á200 [kg/h] - Bề rộng làm việc: 1000 [mm] - Đường kính trục dao: 406 [mm] - Vận tốc phên nghiêng: 98á150 [m/ph] - Vận tốc trục dao: 495 á740 [vg/ph] 3.2.2. Máy xé bông hồi B11/1 Nhiệm vụ: Xé trộn bông hồi, bông phế đã qua xử lý. Đặc tính kỹ thuật của máy: - Chiều rộng làm việc của máy: 750 [mm] - Đường kính trục gạt cả đinh: 390 [mm] - Chiều dài phên cấp: 4050 [mm] - Chiều dài phên tam giác: 2695 [mm] - Chiều dài phên nghiêng: 3452 [mm] - Vận tốc trục gạt: 155á240 [vg/ph] - Vận tốc phên cấp: 2á6,88 [m/ph] - Vận tốc phên tam giác: 6,12á14,12 [m/ph] - Vận tốc phên nghiêng: 23,86á57,27 [m/ph] - Vận tốc phên bằng: 101á157 [m/ph] - Năng suất máy: 20á60 [kg/h] 3.2.3. Máy xé 2 trục đinh B31/1 Nhiệm vụ: Làm tơi bông và làm sạch vật liệu xơ. Đặc tính kỹ thuật của máy: Đường kính trục đinh: 609 [mm] Vận tốc trục đinh: 409á782 [vg/ph] 2 vòng ghi, mỗi vòng có 35 thanh ghi. Năng suất máy: 300á480 [kg/h] Chiều rộng làm việc: 1280 [mm] Chiều dài máy: 1370 [mm] Chiều cao máy: 1750 [mm] Chiều rộng máy: 1360 [mm] Máy có khả năng loại trừ 1.1á1.7%bông rơi từ bông ít tạp chất và 1.5á3% bông rơi từ bông bẩn có tỷ lệ tạp chất cao. Trong bông rơi có 70% là tạp chất. Đặc điểm nổi bật của máy là giảm được bông kết. 3.2.4. Máy xé nghiêng 6 trục đinh B51/1 Nhiệm vụ: Xé tơi và làm sạch các loại bông có tỷ lệ tạp chất cao ở trạng thái tự do. Máy làm việc với hiệu quả lớn. Đặc tính kỹ thuật của máy Bề rộng làm việc: 1000[mm] Bề rộng của máy: 1670 [mm] Vận tốc trục dao: 470á570 [vg/ph] Vận tốc trục đinh từ 1 đến 6: (450; 475; 500; 525; 550; 580) [vg/ph] Vận tốc trục đưa: 7,6á17,8 [vg/ph] Năng suất máy: 180á480 [kg/h] Chiều dài máy: 3320 [mm] Chiều cao máy: 2920 [mm] Đường kính trục dao: 406 [mm] Đường kính trục đinh: 450 [mm] Mỗi đoạn vòng ghi dưới các trục đinh có 20 ghi. Máy có khả năng xé rất mạnh và dễ gãy đứt xơ. 3.2.5. Máy trộn tự động B140/1 Nhiệm vụ: Tạo ra hỗn hợp đồng đều từ các thành phần bông có tính chất khác nhau. Hỗn hợp có mật độ giảm dần từ ngăn chứa thứ nhất đến ngăn cuối. Đặc tính kỹ thuật của máy: Chiều rộng làm việc: 1200 [mm] Ngăn chứa bông: rộng 1200 [mm], cao 2245 [mm], dài 497 [mm] Chiều dài phên trên: 7290 [mm] Chiều dài phên dưới: 8875 [mm] Đường kính trục đưa: 210 [mm] Đường kính trục xé: 350 [mm] Vận tốc phên: 29,42 [m/ph] Vận tốc trục xé: 653 [vg/ph] Vận tốc trục đưa: 0.384 [vg/ph] Vận tốc phên dưới: 61,48 [m/ph] Năng suất máy: 400 [kg/h] 3.2.6. Máy xé mịn B36 (máy xé ngang) Nhiệm vụ: Xé tơi nguyên liệu ở mức độ cao, loại trừ tạp chất và cung cấp nguyên liệu cho máy chải. Đặc tính kỹ thuật của máy: ở máy B36 trục tay đánh được bọc kim giống như trục gai máy chải. Chiều rộng làm việc: 1200 [mm] Đường kính cặp trục ép: 125 [mm] Đường kính trục cấp: 75 [mm] Số thanh đàn dương cầm: 20 thanh Tốc độ trục cấp: 7,5á75 [vg/ph] Tốc độ trục tay đánh: 584á823 [vg/ph] Tốc độ cặp trục ép: 3á30 [vg/ph] Năng suất máy: 600 [kg/h] Chiều dài máy: 1520 [mm] Chiều cao máy: 3410 [mm] Chiều rộng máy: 1740 [mm] 3.2.7. Máy xé cuối B75/2 Nhiệm vụ: Tiếp tục xé tơi và loại trừ tạp chất. Đặc tính kỹ thuật của máy: Đường kính trục dẫn bông: 140 [mm] Vận tốc trục dẫn bông: 4,4á10,5 [vg/ph] Đường kính trục ép: 62 [mm] Vận tốc trục ép: 10,5á25 [vg/ph] Đường kính trục cánh kim: 416 [mm] Vận tốc trục cánh kim: 500; 600; 700 [vg/ph] Năng suất máy: 120á250 [kg/h] Đường kính trục đưa bông: 75 [mm] Vận tốc trục đưa bông: 11,5á34 [vg/ph] 3.2.8. Máy chải C40 Nhiệm vụ: Tiếp tục xé nhỏ các miếng bông thành xơ đơn và loại trừ tạp chất và các điểm tật, trộn và làm duỗi thẳng các xơ, tạo thành màng bông định hướng xơ và tạo thành cúi chải. Đặc tính kỹ thuật của máy: Chiều rộng công tác của máy: 1016 [mm] Thùng lớn bọc kim - đường kính: 1290 [mm] Trục gai bọc kim - đường kính: 228,6 [mm] Thùng con bọc kim - đường kinh: 706 [mm] Thanh mui: 106 thanh (40 thanh làm việc chải) Đường kính trục đưa: 125 [mm] Đường kính trục cấp: 51,15 [mm] Đường kính trục bóc đơn: 89 [mm] Đường kính trục bóc kép: 50 [mm] Con lăn thứ nhất và thứ hai của bộ kéo dài 2/2: 40 [mm] Thùng cúi - đường kính: 24’’, 40’’ Bội số kéo dài tổng cộng: 90á257 Tốc độ thùng lớn: 300á600 [vg/ph] Tốc độ thùng con: 16á65 [vg/ph] Tốc độ trục gai: 650á1500 [vg/ph] Tốc độ mui: 64á179 [mm/ph] 3.2.9. Máy chải CX400 Nhiệm vụ: Tiếp tục xé nhỏ các miếng bông thành xơ đơn và loại trừ tạp chất và các điểm tật, trộn và làm duỗi thẳng các xơ, tạo thành màng bông định hướng xơ và tạo thành cúi chải. Đặc tính kỹ thuật của máy: Chiều rộng công tác của máy: 1016 [mm] Đường kính trục gai: 350 [mm] Đường kính thùng lớn: 1290 [mm] Đường kính thùng con: 706 [mm] Số thanh mui: 58 (19 thanh làm việc) Bộ kéo dài 2/2 (đường kính trục kéo dài 1 và 2: 40 mm) Bội số kéo dài: 1á1,5 Bội số kéo dài tổng cộng: 50á250 Tốc độ trục gai: 348á1393 [vg/ph] Tốc độ thùng lớn: 300á600 [vg/ph] Tốc độ thùng con: 7á100 [vg/ph] 3.2.10. Máy ghép VS4A Nhiệm vụ: Ghép một số cúi có cùng độ nhỏ để làm đều cúi theo đoạn dài, kéo dài lớp cúi đưa vào máy để làm ra một cúi có độ nhỏ tương tự độ nhỏ của từng cúi đưa vào. Kéo dài để tăng độ duỗi thẳng và song song các xơ, và khi pha trộn xơ bông với xơ hóa học thường dùng máy ghép để ghép cúi của những thành phần riêng biệt. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số mối ghép: 4á8 Số mối ra: 2 Tốc độ máy: 180á350 [m/ph] Bội số kéo dài: 5á12 3.2.11. Máy cuộn cúi SR2 Nhiệm vụ: Làm ra những cuộn cúi đúng quy cách phù hợp cho công đoạn chải kỹ, loại trừ xơ ngắn. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số mối ghép cho một đầu ra: (thường là 36 cúi) 3 mối vào mỗi mối từ 8á16 cúi. Bội số kéo dài của từng mối: E = 2,06á3,51 Đường kính cuộn cúi: fmax = 460 [mm] Đường kính của lõi: 150á160 [mm] Khối lượng cuộn cúi: 13á15 [kg/cuộn] Độ nhỏ: T = 40á60 [ktex] Vận tốc trục cuộn: 68,75á81,88 [m/ph] Chiều rộng cuộn cúi: 267á305 [mm] 3.2.12. Máy chải kỹ P2 Nhiệm vụ: Loại trừ xơ ngắn để tăng độ đều chiều dài xơ, nâng cao độ duỗi thẳng và song song của xơ. Loại trừ tạp chất, điểm tật trong màng xơ và hình thành ra cúi chải kỹ. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số mối chải: 8 Số mối ra: 2 Tốc độ thùng kim: 168á247 [vg/ph] Độ dài đưa bông: 4,47á6,14 [mm] Định lượng cuộn cúi: 45á70 [g/m] Chiều rộng cuộn cúi: 267á305 [mm] Tổng bội số kéo dài: 33,47á80,23 Bộ kéo dài: 3/4 3.2.13. Máy kéo sợi thô BCX16E Nhiệm vụ: Tiếp tục làm nhỏ cúi, tạo độ săn cho sợi thô, đảm bảo cho sợi thô có độ bền cần thiết để thuận tiện cho công đoạn tiếp theo và cuốn sợi thô thành hình ống sợi có hình dáng và qui cách nhất định. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số cọc trên máy: 120 Tốc độ gàng lớn nhất: 1500 [vg/ph] Tốc độ suốt trước: 50 [m/ph] Bội số kéo dài: 4á20 Chi số sợi thô: Ne = 0,4á3,5 Hệ số săn: k = 17á96 [xoắn/m] 3.2.14. Máy sợi con RC701 Nhiệm vụ: Tiếp tục làm nhỏ sợi theo chi số yêu cầu, xe săn tạo độ bền cho sợi, quấn ống tạo thành búp sợi chuẩn bị cho quá trình đánh ống. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số cọc trên máy: 552 Bộ kéo dài: kiểu 3/3, hai vòng da Bội số kéo dài: E = 5á45 Đường kính puli chân cọc: 23; 25; 28 [mm] Bước cọc: 70; 75; 90 [mm] Tốc độ cọc: 6100á17000 [vg/ph] Độ săn: k = 138á2069 [xoắn/m] Kích thước máy: 19750 x 800 x 2070 [mm] 3.2.15. Máy đánh ống Schlafhorst 338 Nhiệm vụ: Quấn ống tạo thành búp sợi có hình dáng và kích thước nhất định, loại trừ điểm dày, điểm mỏng trên sợi. Máy có hệ thống hút bụi, lọc tạp, cùng một lúc có thể đánh ống cho 6 loại sợi khác nhau. Mỗi cọc có bộ nối sợi tự động bằng khí nén. Đặc tính kỹ thuật của máy: Số cọc trên máy: 60 Vận tốc: 300á1800 [m/ph] Phạm vi chi số: Ne = 7á150 Độ côn ống sợi: 4022’ Đường kính lớn nhất của búp sợi: 320 [mm] Chương IV. Thiết kế công nghệ Thiết kế công nghệ có ảnh hưởng lớn đến công suất máy, năng suất lao động, chất lượng sản phẩm, hiệu quả kinh tế. Nhiệm vụ của thiết kế công nghệ kéo sợi là: chọn và xác định các thông số đặc trưng cho quá trình công nghệ để sản xuất các mặt hàng theo yêu cầu. Đó là những thông số về độ mảnh của bán thành phẩm và sản phẩm, số mối ghép, bội số kéo dài, độ săn, tốc độ của các bộ phận công tác. Vì vậy khi thiết kế công nghệ cho một mặt hàng cần phải lựa chọn các thông số công nghệ dựa trên nhiều yếu tố. Yêu cầu về chất lượng, sản lượng của mặt hàng. Chất lượng của nguyên liệu. Chất lượng bán thành phẩm ở từng công đoạn. Khả năng công nghệ của thiết bị, trình độ quản lý, tay nghề của công nhân. Các cơ sở lý luận để lựa chọn, tính toán các thông số. Kết hợp kinh nghiệm thực tế sản xuất. Do vậy việc thiết kế công nghệ và dây chuyền sản xuất, lựa chọn các thông số công nghệ tối ưu, đảm bảo năng suất, chất lượng của sản phẩm, mang lại lợi ích kinh tế lớn nhất. 4.1. Chọn độ mảnh bán thành phẩm, số mối ghép Để làm nhỏ bán thành phẩm ta phải qua kéo dài. Trong quá trình kéo dài thường làm tăng độ không đều của sản phẩm (do các xơ chuyển động tự do, di chuyển không ổn định). Mặt khác để thực hiện kéo dài ở các công đoạn, sử dụng bộ kéo dài có các cặp suốt chuyển động với các tốc độ khác nhau. Nếu các xơ chuyển động không đồng đều sẽ là nguyên nhân gây nên độ không đều cho các bán thành phẩm sau kéo dài. 4.1.1. Thiết kế chi số của cúi chải thô Thiết kế chi số cúi chải sao cho phù hợp với khả năng của máy và phù hợp cho công đoạn tiếp theo. Dựa vào khả năng công tác của các bộ phận máy, tính chất của nguyên liệu, yêu cầu chất lượng bán chế phẩm thiết kế. Thông thường cúi chải phải đảm bảo một số yêu cầu nhất định về độ mảnh, độ đều, độ sạch, độ duỗi thẳng và song song của xơ. Nếu chọn cúi chải có chi số cao sẽ cho chất lượng tốt nhưng công suất máy sẽ giảm đi. Vì vậy phải kết hợp giữa chọn chi số cúi và công suất máy sao cho đảm bảo được chất lượng sản phẩm và phù hợp với khả năng thiết bị. Chi số cúi chải cotton: Nm = 0,22 Chi số cúi chải PE: Nm = 0,22 4.1.2. Thiết kế chi số cúi ghép - số mối ghép Thiết kế chi số cúi ghép sao cho phù hợp với khả năng kéo dài của máy thô và phù hợp với khả năng công nghệ của máy ghép. Để thuận tiện cho việc tổ chức quản lý kỹ thuật và công nghệ ta chọn: Ghép trước chải kỹ: Nm = 0,22 Ghép sơ bộ: Nm = 0,22 Ghép trộn: Nm = 0,22 Ghép đợt I: Nm = 0,22 Ghép đợt II: Nm = 0,22 Chọn số mối ghép: Chọn số mối ghép cho máy ghép phụ thuộc vào khả năng công nghệ của máy. Khi ghép cúi tức là phải thực hiện kéo dài, nếu số mối ghép càng nhiều thì phải tăng bội số kéo dài trên máy ghép (vì nếu bội số kéo dài lớn sẽ làm tăng độ không đều của cúi ghép theo chiều dài). Ghép trước chải kỹ: 6 mối Ghép sơ bộ: 6 mối Ghép trộn: 6 mối Ghép đợt I: 8 mối Ghép đợt II: 8 mối Sợi Nm54 Pe/co 83/17 ta ghép 5 cúi PE/1 cúi cotton. Tính bội số kéo dài của máy ghép: Trong đó E: bội số kéo dài Nra: chi số cúi ra Nvào: chi số cúi vào d: số mối ghép Ghép trước chải kỹ: Ghép sơ bộ: Ghép trộn: Ghép băng I: Ghép băng II: 4.1.3. Thiết kế chi số cuộn cúi Máy có bề rộng thiết kế cuộn cúi 305 mm. Với định lượng là 62 g/m, số mối ghép là 36. ị Nm = 1/62 = 0,016 ị Bội số kéo dài 4.1.4. Thiết kế chi số cúi chải kỹ Dựa vào khả năng công tác của máy, tính chất nguyên liệu của xơ bông, yêu cầu của bán chế phẩm thiết kế ta chọn Nm = 0,22. ị 4.1.5. Thiết kế chi số sợi thô Từ chi số sợi con yêu cầu phải tính toán chi số sợi thô sao cho phù hợp với khả năng kéo dài của máy sợi con, và của máy thô. Mặt khác phải đảm bảo chất lượng và năng suất. Sợi Nm54 Pe/co 83/17 chọn Nm = 2,3 Sợi Nm76 PE100% chọn Nm = 2,3 Sợi Nm67.7 cotton 100% chọn Nm = 2,3 Bội số kéo dài của máy sợi con tính theo công thức: Sợi Nm54 ị Sợi Nm76 ị Sợi Nm67,7 ị Tính bội số kéo dài máy sợi thô: ị Bảng 4.1. Chi số bán thành phẩm Tên máy Chi số ra (Nm) Chi số vào (Nm) Số mối ghép Bội số kéo dài Dây cotton Nm67,7 Chải thô 0,22 Ghép trước chải kỹ 0,22 0,22 6 6 Cuộn cúi 0,016 0,22 36 2,61 Chải kỹ 0,22 0,016 4 55 Ghép đợt I 0,22 0,22 8 8 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 Sợi thô 2,3 0,22 10,45 Sợi con 67,7 2,3 29,43 ống 67,7 67,7 Dây PE Nm76 Chải thô 0,22 Ghép sơ bộ 0,22 0,22 6 6 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 Sợi thô 2,3 0,22 10,45 Sợi con 76 2,3 33,04 ống 76 76 Dây Pe/co 83/17 Nm54 Ghép trộn 0,22 0,22 6 6 Ghép đợt I 0,22 0,22 8 8 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 Sợi thô 2,3 0,22 10,45 Sợi con 54 2,3 23,47 ống 54 54 4.2. Thiết kế độ săn sợi thô và sợi con ở công đoạn kéo sợi thô và sợi con cùng với quá trình kéo dài là quá trình xe săn nhằm mục đích tăng thêm sự liên kết giữa các xơ và tăng thêm độ bền cho sợi. Xe săn là một quá trình công nghệ cơ bản làm cho sợi có độ bền nhất định đảm bảo việc kéo sợi được thuận tiện. 4.2.1. Độ săn sợi thô Độ săn của sợi được chọn theo độ dài của xơ, chi số sợi, công dụng của sợi. Độ săn sợi thô có tác dụng làm tăng độ bền cho sợi thô, thuận lợi cho quá trình kéo dài, quấn ống sợi thô. Độ săn k được tính theo công thức: Trong đó: : Hệ số săn phụ thuộc vào chi số sợi thô. Nm: Chi số sợi. Tra bảng 3.12 và 3.13 sách tra cứu kỹ thuật sợi ta chọn aN như sau: Sợi Nm67,7 cotton100% chải kỹ (Nmthô=2,3). ị aN = 25,5 ị [xoắn/m] Sợi Nm54 Pe/co 83/17(Nmthô=2,3). ị aN = 26 ị [xoắn/m] Sợi Nm76 PES 100% (Nmthô=2,3). ị aN = 24 ị [xoắn/m] 4.2.2. Độ săn sợi con Ta chọn độ săn sợi con cho phù hợp sao cho quá trình quấn ống được thuận lợi, phù hợp với khả năng công nghệ của máy. Đảm bảo quá trình gia công tiếp theo không bị ảnh hưởng tăng hiệu quả năng suất và chất lượng sợi. Chọn độ săn sợi con phụ thuộc vào chiều dài xơ, chi số sợi và công dụng của sợi. Nếu độ săn sợi con thấp quá sẽ không đảm bảo độ bền của sợi. Nếu độ săn quá cao sẽ gây xoắn cuốn khi dệt vải (đặc biệt là vải dệt kim) và còn làm giảm công suất máy. Tra theo sách tra cứu kỹ thuật sợi ta có hệ số săn của các mặt hàng sợi như sau: Sợi Nm54 Pe/co 83/17 dùng cho dệt kim ta chọn aN = 105 ị [xoắn/m] Sợi Nm76 PES 100% dùng làm chỉ may ta chọn aN = 108 ị [xoắn/m] Sợi Nm67.7 cotton100% dùng cho dệt kim ta chọn aN = 105 ị [xoắn/m] Bảng 4.2. Độ săn các loại sợi Loại sợi (Nm) Công dụng Hệ số săn aN Độ săn (xoắn/m) Sợi thô Nm=2.3 Kéo sợi con Nm54 26 39,43 Sợi thô Nm=2.3 Kéo sợi con Nm76 24 36,39 Sợi thô Nm=2.3 Kéo sợi con Nm67,7 25,5 38,67 Sợi con Nm = 54 Dệt vải dệt kim 105 771,58 Sợi con Nm = 76 Làm chỉ may 108 941,5 Sợi con Nm = 67.7 Dệt vải dệt kim 105 863,9 4.3. Chọn tốc độ máy - Tốc độ các bộ phận công tác chính của máy Chọn tốc độ máy căn cứ vào khả năng công nghệ của máy, thành phần nguyên liệu gia công, chi số, và tính chất sử dụng của sản phẩm. Chọn tốc độ máy tối ưu để sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất, thuận lợi cho quá trình công nghệ, tăng năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm. Tốc độ máy ảnh hưởng lớn đến chất lượng bán thành phẩm, chất lượng sản phẩm, năng suất và tuổi thọ của máy. Chọn tốc độ máy sao cho vừa đảm bảo năng suất máy vừa đạt chất lượng sản phẩm, tiết kiệm nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm. 4.3.1. Chọn tốc độ máy chải thô Tốc độ thùng nhỏ biểu thị khả năng làm việc của máy chải. Nó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng cúi chải. Nếu tốc độ thùng nhỏ cao khả năng phân chải của thùng lớn sẽ tăng bởi vì lượng xơ chuyển từ thùng lớn sang thùng nhỏ nhiều dẫn đến lượng xơ còn lại trên thùng lớn giảm. Tốc độ thùng lớn cao sẽ làm lượng xơ tích tụ trên mặt kim thùng nhỏ giảm cho nên khả năng làm đều sẽ giảm. Qua thực tế sản xuất tôi chọn tốc độ thùng nhỏ máy chải: Máy chải C40 xơ PES: 40 [vg/ph] Máy chải CX400 xơ Cotton : 60 [vg/ph] Tốc độ thùng nhỏ của máy chải C40 cho xơ PES chọn thấp hơn tốc độ của máy chải CX400 cho xơ Cotton bởi vì lý do xơ PES có độ giãn lớn khi chải, khi trở về vị trí bình thường xơ dễ bị vón kết. Ngoài ra xơ PES có tính nhiễm điện cao, khi bị ma sát trong quá trình phân chải dễ phát sinh tĩnh điện. 4.3.2. Chọn tốc độ máy cuộn cúi Ta chọn tốc độ máy cuộn cúi (trục cuộn): 75 m/ph. 4.3.3. Chọn tốc độ máy chải kỹ Ta chọn tốc độ trục chải: 230 lần/ph. 4.3.4. Chọn tốc độ của máy ghép Tốc độ máy ghép trước chải kỹ: 300 m/ph. Tốc độ máy ghép sơ bộ: 280 m/ph. Tốc độ máy ghép trộn: 300 m/ph. Tốc độ máy ghép đợt I: 300 m/ph. Tốc độ máy ghép đợt II: 300 m/ph. 4.3.5. Chọn tốc độ máy sợi thô Tốc độ máy sợi thô sản suất sợi Nm54: 1100 vg/ph. Tốc độ máy sợi thô sản suất sợi Nm67,7: 1100 vg/ph. Tốc độ máy sợi thô sản suất sợi Nm76: 1000 vg/ph. 4.3.6. Chọn tốc độ máy sợi con Chọn tốc độ theo từng loại chi số và công dụng của sợi. Tốc độ máy sợi con sản suất sợi Nm54: 12000 vg/ph. Tốc độ máy sợi con sản suất sợi Nm67,7: 12500 vg/ph. Tốc độ máy sợi con sản suất sợi Nm76: 13000 vg/ph. 4.3.7. Chọn tốc độ máy đánh ống Ta chọn cho cả ba loại sợi: 1400 m/ph. Bảng 4.3. Tốc độ của các máy Công đoạn Bộ phận công tác Thứ nguyên Vận tốc cho phép Vận tốc chọn Dây Cotton Nm67,7 Chải thô Thùng con Vg/ph 7á100 60 Ghép trước CK Suốt trước m/ph 180á350 300 Cuộn cúi Trục cuộn m/ph 68á81 75 Chải kỹ Trục chải Vg/ph 168á247 230 Ghép đợt I Suốt trước m/ph 180á350 300 Ghép đợt II Suốt trước m/ph 180á350 300 Thô Cọc Vg/ph 500á1500 1100 Con Cọc Vg/ph 6100á17000 12500 ống ống khía m/ph 300á1800 1400 Dây PES Nm76 Chải Thùng con Vg/ph 16á65 40 Ghép sơ bộ Suốt trước m/ph 180á350 280 Ghép đợt II Suốt trước m/ph 180á350 300 Thô Cọc Vg/ph 500á1500 1000 Con Cọc Vg/ph 6100á17000 13000 ống ống khía m/ph 300á1800 1400 Dây hỗn hợp Nm54 Ghép trộn Suốt trước m/ph 180á350 300 Ghép đợt I Suốt trước m/ph 180á350 300 Ghép đợt II Suốt trước m/ph 180á350 300 Thô Cọc Vg/ph 500á1500 1100 Con Cọc Vg/ph 6100á17000 12000 ống ống khía m/ph 300á1800 1400 4.3.8. Kiểm tra tốc độ cọc - Lực căng trong quá trình kéo sợi Kiểm tra tốc độ cọc Tốc độ cọc càng cao thì năng suất máy càng cao, đó là yếu tố quan trọng để hạ giá thành sản phẩm. Nhưng khi chọn tốc độ cao quá sẽ dẫn đến bay khu._.yên, gây đứt sợi nhiều, nồi mòn nhanh. Vì vậy ta phải chọn tốc độ cọc làm sao cho phù hợp với tốc độ giới hạn của khuyên, phù hợp với công nghệ của máy. Tốc độ khuyên có thể đạt tới 32 á 34 m/s. Khi gia công xơ hoá học nên chọn tốc độ khuyên thấp hơn giới hạn vì xơ hoá học có tính nhiễm điện cao, dễ dính khi thao tác nối và nhất là hay gây đứt sợi. ở gian máy sợi con số lần đứt sợi là chỉ tiêu phản ánh quá trình công nghệ. Công thức tính tốc độ cọc: Trong đó: nc: Tốc độ cọc Dn: Đường kính nồi (Dn= 45mm =0,045m và chiều rộng gờ = 3,2 mm). Vk: Tốc độ của khuyên ị Vk = 0,0517 x Dn x nc Sợi Nm54 ị Vk = 27,9 m/s Sợi Nm67,7 ị Vk = 29,08 m/s Sợi Nm76 ị Vk = 30,24 m/s Như vậy ta chọn tốc độ cọc và đường kính nồi là hợp lý. Kiểm tra lực căng trong quá trình kéo sợi. Trong quá trình kéo sợi thì lức căng của sợi tại khuyên cũng là một trong những nguyên nhân gây nên đứt sợi. Trong quá trình quấn ống tốc độ cọc không thay đổi, lực căng của sợi thay đổi theo đường kính ống sợi và vị trí quấn ống. Lực căng của sợi gây ra do lực ly tâm của khuyên và của ba lông sợi. Nếu lực căng của sợi lớn gây nên đứt sợi. Độ đứt sợi phân bố không đều, 50% số lần đứt sợi xảy ra khi quấn chân ống và giảm dần khi quấn thân ống và tăng khi gần đầy ống. Để kiểm tra lực căng của sợi trong quá trình kéo sợi dựa vào hệ số dự trữ độ bền P/T. Trong đó P: độ bền đứt của sợi [CN] T: Lực căng tại khuyên. Để đảm bảo độ bền đứt trung bình của sợi thì lực căng của sợi tại khuyên phải đạt P/T ³ 5. Ta có: P = P0 x TS Trong đó P0: Độ bền tương đối của sợi đơn [CN/tex] Ts: Độ mảnh của sợi [tex] Gọi Tb là lực căng của sợi giữa khuyên và ống sợi thì lực của balông sợi tại khuyên: Tn = Tb x k [CN] k: Hệ số ma sát của sợi lên khuyên (tra bảng nó phụ thuộc vào tỷ số ). Ta chọn ị k = 2,116 và f = 8,041 ( thường lấy k =1,75 á 2,2 ). ị [CN] C: Lực ly tâm của khuyên. C = m x w2 x Rn Trong đó m: Khối lượng của khuyên (tra theo bảng số hiệu khuyên). w: Vận tốc góc của khuyên tính theo vận tốc cọc. [rad/s] n: Vận tốc cọc [vg/ph] Rn: Bán kính nồi [m] f: Đại lượng chọn theo tỷ số bán kính ống và bán kính nồi Chọn số hiệu khuyên cho mỗi loại chi số phụ thuộc vào vận tốc cọc, kiểu nồi. Sợi Nm54 ta chọn khuyên 2/0 khối lượng 3,8 [g/100khuyên] Sợi Nm76 ta chọn khuyên 4/0 khối lượng 2,7 [g/100khuyên] Sợi Nm67.7 ta chọn khuyên 3/0 khối lượng 2,9 [g/100khuyên] Kiểm tra sức căng của sợi Nm54 với n = 12000 vg/ph. [rad/s] ị [CN] = 134,879 [gl] [gl] ịTn = Tb x k = 19,15 x 2,116 = 40,53 [gl] Vậy ta chọn khuyên2/0 khối lượng 3,8 [g/100khuyên] là hợp lý. Kiểm tra sức căng cho sợi Nm67,7 với n = 12500 vg/ph. [rad/s] ị [CN] = 111,6 [gl] [gl] ịTn = Tb x k = 15,85 x 2,116 = 33,53 [gl] Vậy ta chọn khuyên 3/0 khối lượng 2.9 [g/100khuyên] là hợp lý. Kiểm tra sức căng cho sợi Nm76 với n = 13000 vg/ph. [rad/s] ị [CN] = 112,46 [gl] [gl] ịTn = Tb x k = 15,97 x 2,116 = 33,79 [gl] . [CN/tex] Vậy ta chọn khuyên 4/0 khối lượng 2,7 [g/100khuyên] là hợp lý. Bảng 4.4. Thiết kế công nghệ sợi Nm54 Pe/co 83/17 Công đoạn Chi số bán thành phẩm Nm Bội số kéo dài E Số mối ghép D Hệ số săn aN Độ săn k (x/m) Tốc độ m/ph vg/ph Dây cotton Chải thô 0,22 60 Ghép trước CK 0,22 6 6 300 Cuộn cúi 0,016 2,61 36 75 Chải kỹ 0,22 55 4 230 Dây PE Chải thô 0,22 40 Ghép sơ bộ 0,22 6 6 280 Hỗn hợp Ghép trộn 0,22 6 6 300 Ghép đợt I 0,22 8 8 300 Ghép đợt II 0,22 8 8 300 Thô 2,3 10,45 26 39,43 1100 Con 54 23,47 105 771,58 12000 ống 54 1400 Bảng 4.5. Thiết kế công nghệ kéo sợi Nm67,7 Cotton 100% Công đoạn Chi số bán thành phẩm Nm Bội số kéo dài E Số mối ghép D Hệ số độ săn aN Độ săn k (x/m) Tốc độ m/p Vp/ph Chải thô 0,22 60 Ghép trước CK 0,22 6 6 300 Cuộn cúi 0,016 2,61 36 75 Chải kỹ 0,22 55 4 230 Ghép đợt I 0,22 8 8 Ghép đợt II 0,22 8 8 Thô 2,3 10,45 25,5 38,67 1100 Con 67,7 29,43 105 863,9 12500 ống 67,7 1400 Bảng 4.6. Thiết kế công nghệ kéo sợi Nm76 PE. Công đoạn Chi số bán thành phẩm (Nm) Bội số kéo dài E Số mối ghép d Hệ số săn aN Độ săn k (x/m) Tốc độ m/ph vg/ph Chải thô 0,22 40 Ghép sơ bộ 0,22 6 6 280 Ghép đợt II 0,22 8 8 300 Thô 2,3 10,45 24 36,39 1000 Con 76 33,04 108 941,5 13000 ống 76 1400 4.4. Tính năng suất máy, số lượng máy Để tính toán số lượng máy cần biết chính xác lượng bán thành phẩm và năng suất máy ở mỗi công đoạn. Tính toán số lượng máy trong dây chuyền phải đảm bảo trong quá trình làm việc theo chế độ định mức không có ngày nào nghỉ, lượng bán thành phẩm sản xuất ra đủ cho các máy ở công đoạn sau, không gây ùn tắc, làm giảm tính kinh tế của quá trình kéo sợi. Tính số lượng máy ở mỗi công đoạn là rất quan trọng để tổ chức tốt quá trình sản xuất của nhà máy. Để tính toán được số lượng máy cần thiết lắp đặt cho mỗi công đoạn với sản lượng cho trước ta cần tính các số liệu sau: Số giờ làm việc trong một năm. Sản lượng thực tế của từng máy. Tiêu hao nguyên liệu của từng công đoạn. 4.4.1. Tính toán số giờ làm việc trong 1 năm Chế độ làm việc: 6 ngày/tuần Sản xuất ngày 3 ca x 7,5 h Số tuần làm việc trong năm: 365/7 = 52 [tuần] Số ngày làm việc trong năm: 365 - (52+8) =305 [ngày] Số giờ làm việc trong năm: 305 x 3 x 7,5 = 6862,5 [giờ] 4.4.2. Lập bảng tiêu hao nguyên liệu cho từng công đoạn trong dây chuyền kéo sợi. Căn cứ tính năng kỹ thuật của máy ta có thể tính được tỷ lệ bông hồi, phế cho các công đoạn. Căn cứ vào đó ta tính được thành phẩm sản xuất ở mỗi công đoạn trong một đơn vị thời gian (giờ). Tỷ lệ bông hồi, phế cho biết: bao nhiêu kg xơ hồi, xơ phế từ 100kg nguyên liệu đưa vào công đoạn. Tỷ lệ chế thành gian máy cho biết: khi đưa vào 100kg nguyên liệu (hoặc bán thành phẩm) thì thu được bao nhiêu kg thành phẩm. Tỷ lệ chế thành gian máy: Trong đó B1i : tỷ lệ chế thành gian máy G: khối lượng sản phẩm sản xuất được của gian máy [kg] G1: khối lượng nguyên liệu vào đầu gian máy [kg] yi : tổng tỷ lệ xơ hồi phế của gian máy [%] Tỷ lệ chế thành luỹ kế gian máy được tính: Trong đó B2i : tỷ lệ chế thành luỹ kế gian máy. yi : tỷ lệ xơ hồi phế của từng gian máy thứ i (gian máy phía trước và gian máy đang tính). Tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu: Cho biết có 100 kg thành phẩm cần bao nhiêu kg bán thành phẩm. [%] Trong đó mi : Mức tiêu hao nguyên liệu. B2i : Tỷ lệ chế thành luỹ kế gian máy. Bo: Tỷ lệ chế thành luỹ kế gian máy ống. Bảng 4.7. Tiêu hao nguyên liệu (sợi pha Nm54 83/17 Pe/co chải kỹ) Công đoạn Dây cotton Dây PE Hỗn hợp Vào Chải thô Ghép trước CK Cuộn cúi Chải kỹ Tổng Vào Chải thô Ghép sơ bộ Tổng Vào Ghép trộn Ghép I Ghép II Thô Con ống Tổng Bông hồi 1,33 0,4 0,35 0,5 2,58 0,8 0,45 1,25 0,5 0,5 0,5 0,6 2,1 Bông phế+hao bay 5,8 0,15 0,08 16,35 22,38 2,0 0,09 2,09 0,04 0,04 0,04 0,19 0,85 0,3 1,46 Tổng (hồi+phế+hao bay) 7,13 0,55 0,43 16,85 24,96 2,8 0,54 3,34 0,54 0,54 0,54 0,79 0,85 0,3 3,56 Tỷ lệ chế thành gian máy % 92,87 99,45 99,57 83,15 97,2 99,46 99,46 99,46 99,46 99,21 99,15 99,7 96,44 Tỷ lệ chế thành luỹ kế % 92,87 92,32 91,89 75,04 97,2 96,66 99,46 98,92 98,38 97,59 96,74 96,44 Tỷlệ tiêu hao nguyên liệu % 22,65 21,25 20,91 20,72 17,63 89,41 86,98 86,06 103,69 103,13 102,57 102,01 101,2 100,31 100 Sản lượng yêu cầu kg/h 33,01 30,96 30,47 30,19 25,69 130,3 126,76 125,42 151,11 150,3 149,44 148,63 147,45 146,16 145,71 Bảng 4.8. Tiêu hao nguyên liệu (Sợi Nm67,7 cotton100% chải kỹ) Công đoạn Nguyên liệu Chải thô Ghép trước CK Cuộn cúi Chải kỹ Ghép đợt I Ghép đợt II Thô Con ống Tổng Tỷ lệ bông hồi 0,5 0,4 0,4 1,2 0,4 0,4 0,2 0,1 3,6 Tỷ lệ bông phế 5,0 0,01 0,01 14 0,01 0,01 0,02 0,2 0,1 19,26 Tổng bông hồi+phế 5,5 0,41 0,41 15,2 0,41 0,41 0,22 0,3 0,1 22,86 Tỷ lệ chế thành gian máy % 94,5 99,59 99,59 84,8 99,59 99,59 99,78 99,7 99,9 77,14 Tỷ lệ chế thành luỹ kế % 100 94,5 94,09 93,68 78,48 78,07 77,66 77,44 77,24 77,14 Tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu % 129,634 122,504 121,973 121,441 101,737 101,205 100,674 100,388 100,129 100 Sản lượng yêu cầu kg/h 188,884 178,496 177,723 176,948 148,238 147,463 146,690 146,274 145,897 145,71 Bảng 4.9. Tiêu hao nguyên liệu (Sợi Nm76 PE100%) Công đoạn Nguyên liệu Xé trộn Chải thô Ghép sơ bộ Ghép đợt II Thô Con ống Tổng Xơ hồi 1,2 0,4 1,2 0,4 0,3 2,7 Xơ phế 2,5 3,26 0,09 0,09 0,24 1,36 0,1 7,64 Tổng xơ hồi+phế 2,5 4,46 0,49 0,49 0,68 1,66 0,1 10,34 Tỷ lệ chế thành gian máy % 97,5 95,54 99,51 99,51 99,36 98,34 99,9 89,66 Tỷ lệ chế thành luỹ kế % 100 97,5 93,04 92,55 92,06 91,57 90,93 89,66 Tỷ lệ tiêu hao nguyên liệu % 112,02 109,21 104,22 103,67 103,1 102,57 101,8 100 Sản lượng yêu cầu kg/h 163,21 159,12 151,85 151,05 150,22 149,45 148,33 145,71 Từ bảng cân đối nguyên liệu ta tính được lượng bán thành phẩm ở mỗi công đoạn trong một giờ: Trong đó Q: sản lượng sợi cần sản xuất trong một năm t: thời gian làm việc trong một năm Sợi Nm54 83/17 sản lượng 1000 tấn/năm: [kg/h] Sợi Nm76 PE 100% sản lượng 1000 tấn/năm: [kg/h] Sợi Nm67,7 cotton100% sản lượng 1000 tấn/năm: [kg/h] Bảng 4.10. Lượng bán thành phẩm ở mỗi công đoạn sản xuất trong một giờ sợi Nm54 83/17. Dạng bán thành phẩm Lượng bán thành phẩm cần sản xuất [kg/h] Cotton PE Cúi chải thô 145,71 x 0,2125 = 30,96 145,71 x 0,8698 = 126,76 Cúi ghép sơ bộ 145,71 x 0,2091 = 30,47 145,71 x 0,8606 = 125,42 Cuộn cúi 145,71 x 0,2072 = 30,19 Chải kỹ 145,71 x 0,1763 = 25,69 Hỗn hợp pha 83/17 Pe/co Ghép trộn 145,71 x 1,0313 = 150,3 Ghép đợt I 145,71 x 1,0257 = 149,48 Ghép đợt II 145,71 x 1,0201 = 148,66 Sợi thô 145,71 x 1,012 = 147,48 Sợi con 145,71 x 1,003 = 146,17 ống 145,71 x 1 = 145,71 Bảng 4.11. Lượng bán thành phẩm ở mỗi công đoạn sản xuất trong 1 giờ (Sợi Nm67,7 cotton 100%). Dạng bán thành phẩm Sản lượng các công đoạn cần sản xuất [kg/h] Cúi chải thô 145,71 x 1,22504 = 178,50 Cúi ghép trước chải kỹ 145,71 x 1,21973 = 177,72 Cuộn cúi 145,71 x 1,21441 = 176,95 Chải kỹ 145,71 x 1,01737 = 148,24 Ghép đợt I 145,71 x 1,01205 = 147,46 Ghép đợt II 145,71 x 1,00674 = 146,69 Thô 145,71 x 1,00388 = 146,27 Con 145,71 x 1,00129 = 145,89 ống 145,71 x 1,00 = 145,71 Bảng 4.12. Lượng bán thành phẩm ở mỗi công đoạn sản xuất trong 1 giờ (Sợi Nm76 PE 100%). Dạng bán thành phẩm Sản lượng các công đoạn cần sản xuất [kg/h] Cúi chải thô 145,71 x 1,0422 = 151,85 Ghép sơ bộ 145,71 x 1,0367 = 151,05 Ghép đợt II 145,71 x 1,0310 = 150,22 Thô 145,71 x 1,0257 = 149,45 Con 145,71 x 1,0180 = 148,33 ống 145,71 x 1,00 = 145,71 4.4.3. Tính năng suất máy Năng suất máy ở mỗi công đoạn là chỉ tiêu đánh giá đầy đủ nhất về tình trạng thiết bị . Ngoài ra nó còn là cơ sở xác định số lượng máy, bố trí dây chuyền, tính số lượng công nhân, định mức lương công nhân. Để tính được năng suất ta cần phải biết hệ số kci & kcm. Hệ số thời gian có ích kci : Đặc trưng cho sự mất mát thời gian vì lý do công nghệ, hệ số kci cho biết thời gian sử dụng máy chạy làm ra sản phẩm đã loại trừ thời gian mất mát do công nghệ. Hệ số kci phụ thuộc vào các yếu tố như: Hệ thống thiết bị, tình trạng thiết bị, trình độ tổ chức và quản lý sản xuất, nguyên liệu gia công mặt hàng sản xuất, trình độ công nhân lao động...Nếu các yếu tố này luôn đảm bảo thì hệ số kci tăng. Trong quá trình sản xuất người ta luôn tìm cách tăng hệ số kci bằng nhiều cách: tự động hoá quá trình sản xuất, nâng cao trình độ quản lý, trình độ công nhân lao động, áp dụng các thao tác tiên tiến. Tuỳ theo điều kiện công nghệ và hệ số kci của các máy có giá trị khác nhau. Để xác định hệ số kci cho từng máy ta phải tính thời gian dừng máy do công nghệ. Hệ số thời gian chạy máy kcm: Là hệ số kể đến mất mát thời gian do ngừng máy có kế hoạch. Xác định hệ số kcm phụ thuộc vào thời gian ngừng máy theo lịch xích tu sửa, bảo toàn, bảo dưỡng máy định kỳ. Khi lập lịch tu sửa cho tất cả các máy sẽ xác định được hệ số kcm . Hệ số sử dụng máy ksd: Trong sản xuất người ta tìm cách nâng cao hệ số này. ksd = kci x kcm Năng suất lý thuyết Plt: biểu thị lượng sản phẩm máy chạy liên tục sản xuất ra trong một đơn vị thời gian (không kể đến yếu tố dừng máy). Năng suất định mức Pđm: Năng suất máy có kể đến thời gian mất mát vì lý do công nghệ ( thời gian chăm sóc, vệ sinh nơi làm việc, dừng máy do trùng lặp, thực hiện công nghệ ). Năng suất thực tế Ptt : Là năng suất máy có kể đến ảnh hưởng của việc ngừng máy vì lý do công nghệ và ngừng máy để bảo trì theo kế hoạch. Bảng 4.13. Hiệu suất các máy Công đoạn Hiệu suất h% Chải thô 0,90 Ghép trước chải kỹ 0,93 Cuộn cúi 0,87 Chải kỹ 0,91 Ghép sơ bộ 0,93 Ghép trộn 0,93 Ghép đợt I 0,93 Ghép đợt II 0,93 Thô 0,85 Con 0,92 ống 0,9 Tính năng suất lý thuyết: 4.4.3.1. Năng suất máy chải thô Máy chải cotton CX400: [kg/h/máy] Trong đó Dc: Đường kính thùng con, Dc = 706 [mm] nc: Vận tốc thùng con, nc = 60 [vg/ph] E0: Bội số kéo dài giữa hai cặp trục, E0 = 1,2 Nc: Chi số cúi ra, Nc = 0,22 ị [kg/h/máy] Máy chải PE C40: nc: Vận tốc thùng con, nc = 40 [vg/ph] ị [kg/h/máy] 4.4.3.2. Năng suất máy ghép trước chải kỹ [kg/h/máy] Trong đó V: Vận tốc ra cúi, V = 300 [m/ph] e: Giãn ngoại lệ, e = 1,03 a: Số mối cúi ra, a = 2 Nc: Chi số cúi ra, Nc = 0,22 ị [kg/h/máy] 4.4.3.3. Năng suất máy cuộn cúi [kg/h/máy] Trong đó v: Vận tốc trục cuộn, v = 75 [m/ph] Ncc: Chi số cuộn cúi, Ncc = 0,016 ị [kg/h/máy] 4.4.3.4. Năng suất máy chải kỹ [kg/h/máy] Trong đó l: Độ dài đưa bông, l = 5,55 [mm] n: Tốc độ trục chải, n = 230 [vg/ph] a: Số mối chải/máy, a = 8 y: Tỷ lệ bông rơi, y = 15,5 % Ncc: Chi số cuộn cúi, Ncc = 0,016 ị [kg/h/máy] 4.4.3.5. Năng suất máy ghép trộn [kg/h/máy] Trong đó v: Tốc độ máy ghép, v = 300 [m/ph] e: Giãn ngoại lệ, e = 1,03 a: Số mối ra, a = 2 Nc: Chi số cúi ra, Nc = 0,22 ị [kg/h/máy] 4.4.3.6. Năng suất máy ghép sơ bộ ị [kg/h/máy] Trong đó: v = 280 [vg/ph] 4.4.3.7. Năng suất máy ghép đợt I ị [kg/h/máy] 4.4.3.8. Năng suất máy ghép đợt II ị [kg/h/máy] 4.4.3.9. Năng suất máy sợi thô [kg/h/máy] Trong đó Nt: Chi số sợi thô, Nt = 2,3 nc: Tốc độ cọc, Sợi Nm54 có nc = 1100 [vg/ph] Sợi Nm76 có nc = 1000 [vg/ph] Sợi Nm67.7 có nc =1100 [vg/ph] k: Độ săn sợi thô, Sợi Nm54 có k = 39 [x/m] Sợi Nm76 có k = 36 [x/m] Sợi Nm67,7 có k =38 [x/m] a: Số cọc trên máy, a = 120 Sợi Nm54: ị [kg/h/máy] Sợi Nm76 ị [kg/h/máy] Sợi Nm67.7 ị [kg/h/máy] 4.4.3.10. Năng suất máy sợi con [kg/h/máy] Trong đó: Nc: Chi số sợi con, nc: Tốc độ cọc, Sợi Nm54 có nc = 12000 [vg/ph] Sợi Nm76 có nc = 13000 [vg/ph] Sợi Nm67,7 có nc =12500 [vg/ph] k: Độ săn sợi con, Sợi Nm54 có k = 772 [x/m] Sợi Nm76 có k = 941 [x/m] Sợi Nm67,7 có k =864 [x/m] a: Số cọc trên máy, a = 552 Sợi Nm54 ị [kg/h/máy] Sợi Nm76 ị [kg/h/máy] Sợi Nm67,7 ị [kg/h/máy] 4.4.3.11. Năng suất máy ống [kg/h/máy] Trong đó v: Vận tốc quấn ống, v = 1400 [m/ph] m: Số mối chập, m = 1 N: Chi số sợi a: Số đơn vị quấn ống, a = 60 Sợi Nm54 ị [kg/h/máy] Sợi Nm76 ị [kg/h/máy] Sợi Nm67.7 ị [kg/h/máy] Tính năng suất thực tế của các công đoạn: Ptt = Plt x h [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy chải thô. Máy chải cotton CX400: Ptt = 43,53 x 0,90 = 39,177 [kg/h/máy] Máy chải PE C40: Ptt = 29,02 x 0,90 = 26,11 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ghép trước chải kỹ. Ptt = 168,54 x 0,93 = 156,74 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy cuộn cúi. Ptt = 281,25 x 0,87 = 244,68 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy chải kỹ. Ptt = 32,35 x 0,91 = 29,43 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ghép trộn. Ptt = 168,54 x 0,93 = 156,74 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ghép sơ bộ. Ptt = 157,3 x 0,93 = 146,28 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ghép đợt I. Ptt = 168,54 x 0,93 = 156,74 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ghép đợt II. Ptt = 168,54 x 0,93 = 156,74 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy sợi thô. Sợi Nm54 ịPtt = 88,29 x 0,85 = 75,05 [kg/h/máy] Sợi Nm76 ịPtt = 86,95 x 0,85 = 73,9 [kg/h/máy] Sợi Nm67,7 ịPtt = 90,61 x 0,85 = 77,01 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy sợi con. Sợi Nm54 ị Ptt = 9,53 x 0,92 = 8,76 [kg/h/máy] Sợi Nm76 ị Ptt = 6,02 x 0,92 = 5,53 [kg/h/máy] Sợi Nm67,7 ị Ptt = 7,07 x 0,92 = 6,50 [kg/h/máy] Năng suất thực tế máy ống. Sợi Nm54 ị Ptt = 93,33 x 0,90 = 83,99 [kg/h/máy] Sợi Nm76 ị Ptt = 66,31 x 0,90 = 59,67 [kg/h/máy] Sợi Nm67,7 ị Ptt = 74,44 x 0,90 = 66,99 [kg/h/máy] Bảng 4.14. Năng suất lý thuyết và thực tế của các máy Tên máy Plt(kg/h/máy) h% Ptt(kg/h/máy) Chải CX400 43,53 0,90 39,177 Chải C40 29,02 0,90 26,11 Ghép trước CK 168,54 0,93 156,74 Ghép sơ bộ 157,30 0,93 146,28 Cuộn cúi 281,25 0,87 244,68 Chải kỹ 32,35 0,91 29,43 Ghép trộn 168,54 0,93 156,74 Ghép đợt I 168,54 0,93 156,74 Ghép đợt II 168,54 0,93 156,74 Thô Nm54 88,29 0,85 75,05 Thô Nm67,7 90,61 0,85 77,01 Thô Nm76 86,95 0,85 73,9 Con Nm54 9,53 0,92 8,76 Con Nm67,7 7,07 0,92 6,50 Con Nm76 6,02 0,92 5,53 ống Nm54 93,33 0,90 83,99 ống Nm67,7 74,44 0,90 66,99 ống Nm76 66,31 0,90 59,67 Tính số lượng máy: Để đảm bảo cho quá trình kéo sợi sản xuất đượcliên tục cần phải tính chính xác số lượng máy. Việc tính chính xác số lượng máy giữa các công đoạn là điều kiện cơ bản để tổ chức sản xuất tốt. Mặt khác việc tính toán số lượng máy còn liên quan đến tính kinh tế đó là vốn đầu tư để mua sắm thiết bị. Vì vậy cần phải tận dụng khả năng tối đa cho phép của máy. Việc tính toán cân đối số lượng máy giữa các công đoạn bắt đầu bằng việc tính toán số lượng bán thành phẩm cần thiết vừa đủ ở mỗi công đoạn phải làm ra trong một đơn vị thời gian để sản xuất sản lượng sợi theo yêu cầu. Việc cân đối dây chuyền phải đảm bảo các yếu tố sau: Đảm bảo sử dụng tối đa khả năng cho phép của máy như vậy mới có thể tiết kiệm được số máy. Sản xuất sợi chi số càng cao thì năng suất máy càng thấp, như vậy số lượng máy của gian máy sợi con nhiều việc mua sắm thiết bị sẽ tăng đáng kể. Xem xét tìm hiểu thị trường, nghiên cứu việc tiêu thụ sản phẩm trên thị trường và phải nắm bắt nhanh nhạy nhu cầu của thị trường trong và ngoài nước để có kế hoạch sản xuất kịp thời đáp ứng nhu cầu của thị trường. Lượng nguyên liệu cung cấp để sản xuất ra lượng sợi theo yêu cầu: [tấn/năm] Trong đó Pc: Sản lượng sợi làm ra ở công đoạn cuối [tấn/năm] Tỷ lệ tiêu hao cho biết hao phí ở mỗi công đoạn là bao nhiêu. Sợi Nm54 Pe/co Nguyên liệu vào: Dây Cotton: [tấn/năm] Dây PE: [tấn/năm] Gian máy chải: Dây Cotton: [tấn/năm] Dây PE: [tấn/năm] Ghép trước chải kỹ: [tấn/năm] Ghép sơ bộ: [tấn/năm] Cuộn cúi: [tấn/năm] Chải kỹ: [tấn/năm] Ghép trộn: [tấn/năm] Ghép đợt I: [tấn/năm] Ghép đợt II: [tấn/năm] Sợi thô: [tấn/năm] Sợi con: : [tấn/năm] ống: [tấn/năm] Sợi Nm67,7 cotton 100% Nguyên liệu vào: [tấn/năm] Gian máy chải: [tấn/năm] Ghép trước chải kỹ: [tấn/năm] Cuộn cúi: [tấn/năm] Chải kỹ: [tấn/năm] Ghép đợt I: [tấn/năm] Ghép đợt II: [tấn/năm] Sợi thô: [tấn/năm] Sợi con: [tấn/năm] ống: [tấn/năm] Sợi Nm76 PE 100% Nguyên liệu vào: [tấn/năm] Xé trộn: [tấn/năm] Chải thô: [tấn/năm] Ghép đợt I: [tấn/năm] Ghép đợt II: [tấn/năm] Sợi thô: [tấn/năm] Sợi con: [tấn/năm] ống: [tấn/năm] Tính số lượng máy cần lắp đặt: Công thức tính: [máy] Trong đó: M: số máy cần lắp đặt. P: sản lượng bán thành phẩm sản xuất trong một giờ. Số máy cần lắp đặt cho sợi Nm54: Máy ống: [máy] Máy sợi con: [máy] Máy thô: [máy] Máy ghép đợt II: [máy] Máy ghép đợt I: [máy] Máy ghép trộn: [máy] Máy chải kỹ: [máy] Máy cuộn cúi: [máy] Máy ghép trước chải kỹ: [máy] Ghép sơ bộ: [máy] Máy chải thô: + CX400: [máy] + C40: [máy] Số máy cần lắp đặt cho sợi Nm76 PE 100%: Máy ống: [máy] Máy sợi con: [máy] Máy thô: [máy] Máy ghép đợt II: [máy] Máy ghép đợt I: [máy] Máy chải thô: [máy] Số máy cần lắp đặt cho sợi Nm67,7 cotton 100%: Máy ống: [máy] Máy sợi con: [máy] Máy thô: [máy] Máy ghép đợt II: [máy] Máy ghép đợt I: [máy] Máy chải kỹ: [máy] Máy cuộn cúi: [máy] Máy ghép trước chải kỹ: [máy] Máy chải thô: [máy] Bảng 4.15. Tổng máy cần lắp đặt Tên máy Nm 54 Nm 67,7 Nm 76 Tổng số máy Thiết kế Lắp đặt Thiết kế Lắp đặt Thiết kế Lắp đặt Thiết kế Lắp đặt Máy chải CX400 0,79 4,56 5,35 6 Máy chải C40 4,85 5 5,81 6 10,66 11 Ghép trước CK 0,19 1,13 1,33 2 Ghép sơ bộ 0,85 1 0,96 1,81 2 Cuộn cúi 0,12 0,723 0,843 1 Chải kỹ 0,87 5.04 5,91 6 Ghép trộn 0,95 1 0,95 1 Ghép đợt I 0,95 1 0,95 1 1,90 2 Ghép đợt II 0,94 1 0,94 1 0,95 1 2,83 3 Thô 1,96 2 1,9 2 2 2 5,86 6 Con 16,68 17 22,45 23 26,82 27 67 ống 1,73 2,175 2,44 6,34 7 Cân đối nguyên liệu. Lượng nguyên liệu cần trong năm để sản xuất 1000 tấn sợi Nm54 Bông: [tấn/năm] + Lượng bông hồi sử dụng lại: 226,5 x 2,58% = 5,85 [tấn/năm] + Vậy lượng cotton nguyên liệu cần nhập là: 226,5 - 5,85 = 220,65 [tấn/năm] Trong đó: Lượng bông cấp I là: 220,65 x 70% = 154,455 [tấn/năm] Lượng bông cấp II là: 220,65 x 30% = 66,195 [tấn/năm] Lượng bông phế là: 226,5 x 22,38% = 50,84 [tấn/năm] Xơ PE: [tấn/năm] + Lượng PE hồi sử dụng lại: 894,1 x 1,25% = 11,18 [tấn/năm] + Lượng PE phế là: 894,85 x 2,09% = 17,69 [tấn/năm] Hỗn hợp: [tấn/năm] + Lượng hỗn hợp sử dụng lại: 1036,9 x 2,1% = 21,78 [tấn/năm] + Vậy lượng PE cần nhập là: 894,1 - 11,18 - 21,78 = 861,14 [tấn/năm] + Lượng phế của hỗn hợp là: 1036,9 x 1,46% = 13,25 [tấn/năm] Bảng 4.16. Cân đối nguyên liệu cho sợi Nm54 Nguyên liệu+ sợi+hồi+phế Nhập Xuất Tấn/năm % Tấn/năm % Dây cotton nguyên liệu Bông cấp I 154,455 13,78 Bông cấp II 66,195 5,91 Bông hồi 5,85 0,52 5,85 0,52 Bông phế 50,84 4,54 Dây PE nguyên liệu 861,14 76,85 PE hồi 11,18 1,0 11,18 1,0 PE phế 17,69 1,58 Hỗn hợp Hồi hỗn hợp 21,78 1,94 21,78 1,94 Phế hỗn hợp 13,25 1,18 Sợi Nm54 1000 89,24 Tổng 1120,59 100 1120,59 100 Lượng nguyên liệu cần trong một năm để sản xuất 1000 tấn sợi Nm67,7 cotton 100%: Lượng nguyên liệu cần trong một năm để sản xuất là: [tấn/năm] Lượng bông hồi sử dụng lại là: 1296,34 x 3,6 = 46,668 [tấn/năm] Vậy lượng bông nguyên liệu cần nhập là: 1296,34 - 46,668 = 1249,67 [tấn/n] Bông cấp I: 1249,67 x 70% = 874,769 [tấn/năm] Bông cấp II: 1249,67 x 30% = 374,901 [tấnnăm] Lượng bông phế + hao bay là: 1296,34 x 19,26% = 249,674 [tấn/năm] Bảng 4.17. Bảng cân đối nguyên liệu sợi Nm67,7 cotton 100% Nhập Xuất Nguyên liệu Khối lượng [tấn/năm] Tỷ lệ [%] Nguyên liệu Khối lượng [tấn/năm] Tỷ lệ [%] Bông cấp I 874,769 67,48 Nm 67,7 1000 77,14 Bông cấp II 374,901 28,92 Bông hồi 46,668 3,6 Bông hồi 46,668 3,6 Bông phế 249,674 19,26 Tổng 1296,34 100 Tổng 1296,34 100 Nguyên liệu cần trong 1 năm để sản xuất 1000 tấn sợi Nm76 PE 100% Lượng nguyên liệu cần trong 1 năm để sản xuất là: [tấn/năm] Lượng xơ PE hồi sử dụng lại là: 1120,2 x 2,7% = 30,245 [Tấn/năm] Vậy lượng nguyên liệu cần nhập là: 1120,2 - 30,245 =1089,955 [tấn/n] Lượng xơ phế là: 1120,2 x 7,64% = 85,58 [tấn/năm] Bảng 4.18. Cân đối nguyên liệu sợi Nm76 PE 100% Nhập Xuất Nguyên liệu Khối lượng [tấn/năm] Tỷ lệ [%] Nguyên liệu Khối lượng [tấn/năm] Tỷ lệ [%] Xơ PE 1089,955 97,3 Sợi Nm76 1000 89,66 Xơ hồi 30,245 2,7 Xơ hồi 30,245 2,7 Phế 89,995 7,64 Tổng 1120,2 100 Tổng 1120,2 100 Bảng 4.19. Kế hoạch sản xuất Chi số sợi Nm Công dụng Số máy lắp đặt Số cọc trên một máy Tổng số cọc lắp đặt Chế độ làm việc Số giờ/ năm/ 1000 cọc h (%) Số giờ thực tế/ 1000 cọc Ptt/1000 cọc.h Sản lượng thực tế/năm Kg/h Số giờ một ca Số ca một ngày Số ngày một năm Số giờ một năm Kg Kg.N Tấn Tấn.Nm Nm 54 Dệt kim 17 552 9384 7,5 3 305 6862,5 64397,7 0,92 59245,884 15,86 856,44 1021,347 55152,74 148,8 Nm 76 Chỉ khâu 27 552 14904 7,5 3 305 6862,5 102278,7 0,92 94096,404 10,01 760,76 1023,809 77809,48 149,2 Nm 67,7 Dệt kim 23 552 12696 7,5 3 305 6862,5 87126,3 0,92 80156,196 11,77 796,83 1025,47 69424,76 149,43 Nm TB 65.9 67 36984 253802,7 233498,484 Bảng 4.20. Kế hoạch kéo sợi Tên máy Chi số sợi vào Nm Chi số sợi ra Nm Số mối ghép d Bội số kéo dài E Hệ số săn aN Độ săn x/m Tốc độ Tỷ lệ tiêu hao % Sản lượng [kg/h] Plt kg/ h/máy h % Ptt kg/ h/máy Số cọc, mối/máy Số máy Vg/ph m/ph Nm 54 Nm 76 Nm 67,7 Nm 54 Nm 76 Nm 67,7 Tổng Thiết kế Lắp đặt Dây cotton Chải thô 0,22 60 21,25 122,504 30,96 178,496 209,450 43,53 0,90 39,177 1 5,35 6 Ghép trước CK 0,22 0,22 6 6 300 20,91 121,973 30,47 177,723 208,193 168,54 0,93 156,74 2 1,33 2 Cuộn cúi 0,22 0,016 36 2,61 75 20,72 121,441 30,19 176,948 207,138 281,25 0,87 244,68 1 0,85 1 Chải kỹ 0,016 0,22 4 55 230 17,63 101,737 25,69 148,238 173,928 32,35 0,91 29,43 2 5,91 6 Ghép đợt I 0,22 0,22 8 8 300 101,205 147,463 147,463 168,54 0,93 156,74 2 0,94 1 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 300 100,674 146,690 146,690 168,54 0,93 156,74 2 0,935 1 Thô 0,22 2,3 10,45 25,5 38,67 1100 100,388 146,274 146,274 82,37 0,85 77,01 120 1,90 2 Con 67.7 2,3 67,7 29,43 105 863,9 12500 100,129 145,897 145,897 7,07 0,92 6,50 552 22,45 23 ống 67,7 67,7 1400 100 145,71 145,71 74,44 0,90 66,99 60 2,175 3 Dây PE Chải thô 0,22 40 86,98 104,22 126,76 151,85 278,61 29,02 0,90 26,11 1 10,66 11 Ghép sơ bộ 0,22 0,22 6 6 280 86,06 103,67 125,42 151,05 254,82 157,30 0,93 146,28 2 1,81 2 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 300 103,1 150,22 150,22 168,54 0,93 156,74 2 0,95 1 Thô 0,22 2,3 10,45 24 36,39 1000 102,57 149,45 149,45 86,95 0,85 73,9 120 2 2 Con 76 2,3 76 33,04 108 941,5 13000 101,8 148,33 148,33 6,02 0,92 5,53 552 26,82 27 ống 76 76 1400 100 145,71 145,71 66,31 0,90 59,67 60 2,44 3 Dây hỗn hợp Ghép trộn 0,22 0,22 6 6 300 103,13 150,3 150,3 168,54 0,93 156,74 2 0,95 1 Ghép đợt I 0,22 0,22 8 8 300 102,57 149,44 149,44 168,54 0,93 156,74 2 0,95 1 Ghép đợt II 0,22 0,22 8 8 300 102,01 148,63 148,63 168,54 0,93 156,74 2 0,94 1 Thô 0,22 2,3 10,45 26 39,43 1100 101,2 147,45 147,45 88,29 0,85 75,05 120 1,96 2 Con 54 2,3 54 23,47 105 771,58 12000 100,31 146,16 146,16 9,53 0,92 8,76 552 16,68 17 ống 54 54 1400 100 145,71 145,71 93,33 0,90 83,99 60 1,73 2 Chương V. Bố trí mặt bằng sản xuất 5.1. Bố trí dây chuyền Trong công nghệ kéo sợi, việc thiết lập dây chuyền sản xuất là hết sức cần thiết vì nó cho phép kiểm soát chất lượng trên toàn bộ dây chuyền một cách thuận tiện và hợp lý. Để thuận lợi cho công tác tổ chức, quản lý sản xuất, điều hòa không khí, và xây dựng nhà xưởng, dây chuyền thường được bố trí theo dòng nước chảy từ kho nguyên liệu ban đầu cho đến sản phẩm cuối cùng. Toàn bộ dây chuyền được chia thành từng gian, mỗi gian là một công đoạn của quá trình công nghệ. Muốn cho sản xuất luôn ổn định và đạt hiệu quả kinh tế cao thì việc thiết kế xây dựng nhà xưởng phải đảm bảo một số yếu tố sau: Khẩu độ nhà xưởng (bước cột) phải tính toán cho đảm bảo, kích thước cột phải đủ chắc chắn, an toàn, tiết kiệm. Chiều cao nhà phải đảm bảo đủ thoáng khí. Mái nhà có lớp cách nhiệt. Tường xây bằng gạch bảo ôn. Hướng nhà nên xây theo hướng Bắc - Nam. Nền nhà phải phẳng, vững chắc, không bị lún. Kho chứa sợi thành phẩm nằm trong phân xưởng sản xuất. Kho chứa nguyên liệu nằm ngoài xưởng sản xuất. Do hệ thống điều tiết có công suất lớn, nên các gian máy thông nhau nhưng vẫn đảm bảo được ôn ẩm cho từng gian máy. Bố trí các máy cùng loại tại cùng một khu vực để thuận tiện cho việc điều tiết không khí. 5.2. Kết cấu nhà xưởng Kết cấu nhà xưởng như kiểu nhà, hướng nhà, cột nhà... có ảnh hưởng rất lớn đến việc xây dựng nhà xưởng, lắp đặt thiết bị. Vì vậy khi chọn kết cấu nhà xưởng phải đảm bảo các yếu tố sau: Tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức sản xuất. Tạo điều kiện thuận lợi cho công nhân phục vụ máy tốt nhất. Không làm ảnh hưởng tới việc bố trí máy trên dây chuyền và tiết kiệm diện tích nhà xưởng. Căn cứ vào số lượng máy và ý đồ, bố trí dây chuyền, tôi chọn kiểu nhà một tầng mái lợp tôn có lớp cách nhiệt bằng xốp, nhà làm theo hướng Bắc Nam. Kho nguyên liệu đặt ở phía đầu dây chuyền - phía đông. Kho thành phẩm đặt ở phía cuối dây chuyền - phía tây. Các phòng làm việc, máy điều hoà không khí đặt dọc một bên nhà xưởng, phía bắc xen kẽ giữa các phòng làm việc + phụ trợ + WC. Sơ đồ bố trí mặt bằng nhà xưởng sản xuất. Phòng làm việc + WC Kho nguyên liệu Kho sợi thành phẩm Khu công nghệ Điều không + phụ trợ Diện tích kho nguyên liệu: Lượng bông nguyên liệu cần hco một năm: 222,91 + 1249,67 = 1472,58 [tấn] Trong đó Nm54 = 222,91 [tấn] Nm67,7 = 1249,67 [tấn] Lượng PES nguyên liệucần dùng cho một năm: 861,9 + 1089,919 = 1951,819 [tấn] Trong đó Nm54 = 861,9 [tấn] Nm76 = 1089,919 [tấn] Giả thiết kho chứa nguyên liệu đủ cho sản xuất trong 6 tháng: Lượng bông cần chứa là: 1472,58 : 2 = 736,29 [tấn] Lượng PES cần chứa là: 1951,819 : 2 = 975,9095 [tấn] Khối lượng một kiện bông, PES là 200 kg. ị Tổng số kiện bông là: [kiện] ị Tổng số kiện PES là: [kiện] Kiện bông, PES xếp theo tiêu chuẩn 8,5 kiện/m2. ị Diện tích cần để xếp bông là: 3681,45 : 8,5 = 433,11 [m2] ị Diện tích cần để xếp PES là: 4879,5475 : 8,5 = 574,064 [m2] Theo tài liệu tham khảo và thực tế sản xuất thì tỷ lệ nguyên liệu chứa trong kho khoảng 65 á 70 % diện tích kho. ị Diện tích kho nguyên liệu là: [m2] Diện tích kho chứa sợi thành phẩm. Tổng sản lượng sợi trong một năm 3000 tấn. Trọng lượng một hòm sợi không kể bì là: 50 kg. Kho sợi phải chứa được sợi trong ba tháng. Vậy số hòm xếp trong kho là: 60000 : 4 =15000 [hòm] Thể tích một hòm sợi: 0,7 x 0,9 x 0,4 = 0,25 [m3] ị Thể tích sợi là: 15000 x 0,25 = 3750 [m3] ị Số hòm cần là: [hòm] Sợi xếp trong kho thành 8 lớp. ị Chiều cao xếp sợi là: 8 x 0,4 = 3,2 [m] Diện tích sợi xếp trong kho là: [m2] Tỷ lệ sợ._.