1
THIEÁT KEÁNHAØMAÙY
(Chemical Plant Design)
VUÕ BAÙMINH
HOAØNG MINH NAM
2
Mụclục
Chương1: Giớithiệumônhọc
Chương2: Triễnkhaidựán (Project Development)
Chương3: Thiếtkếquytrình (Process Design)
Chương4: Lựachọnthiếtbòvàvậtliệuchếtạo
(Equipment Selection & Materials of Construction)
Chương5:Các tiệânnghihỗtrợsảnxuất (Utilities)
Chương6: Lựachọnđòiểmxâydựngnhàmáy
Chương7: Xâydựngnhàmáy
Chương8: Tínhkinhtếdựán
3
Chương1: GIỚI THIỆU MÔN HỌC
1.1. THIẾT KẾNHÀMÁY(TKNM)
1.1.1. Vaitròcủakỹsưhoáhọc(KSHH)
KSHH làngướicókỹnăngtriễnkhaivàosảnxuất:
§ mộtqui trình,
§ thiếtkế,
§ xây dựng
§ vậnhànhmộtnhàmáycôngnghiệp
Do đóKSHH cóthểlàmviệctrong4 lónhvựccủangànhcôngnghiệphoáhọc
nóichungnhưsau:
v Nghiên cứuvàtriễnkhai(R&D);
v Thiếtkế;
v Sảnxuất;
v Thươngmại.

1.1.2. Thiếtkếkỹthuật
KSHH cónhiệmvụtínhtoán:
v suấtlượngcácdòng,
v hiệusuất,
v sửdụngnguyênvậtliệutrongdâychuyềnvàtồntrữ.
Cầnsửdụngcáckiếnthức:
§ cân bằngvậtchất-nănglượng,
§ vậnchuyểnnguyênvậtliệu,
§ truyềnnhiệt,
§ truyềnkhối, phânriêngvậtliệu,
§ nhiệtđộnglựchọc, cânbằngvàtốcđộcủacáchệphảnứng
hoáhọc, sinhhọc, đặctrưngchấtxúctác.
NgoàiraKSHH cònphảitínhchi tiếtchi phíthiếtbò=> trướckhi
đivàoTK chi tiết, cầnphảibiếtđựơcchi phíchếbiếncho1T
nguyênliệutrongcảqui trìnhcũngnhưtrongtừngcôngđoạn
7
1.1.3. Yêucầucủathiếtkếnhàmáy
§ YếutốchủyếuquyếtđònhSX mộtsảnphẩmmới, hay mởrộng,
hiệnđạihóamộtnhàmáycósẵn“Thờigianthuhồivốnđầutư ?”.
Thiếtkếnhàmáysơbộ(khảthi)
BảnphântíchTKNM baogồm:
§ Thiếtkếqui trình;
§ Lựachọn, thiếtkếthiếtbòvàvậtliệuchếtạo;
§ Lựachọnvòtrí, TK xâydựngđểướctínhchi phílaộng, đấtđaivà
xâydựng;
§ Phân tíchchi phísảnxuất.
Nếiđếnmộtquyếtđònhtíchcựcthựchiệndựánthìsẽtiếnhành
côngviệcthiếtkếchi tiếtnhàmáy.
Thiếtkếchi tiếtsẽbaogồmviệctốiưuhóavàcácchi tiết, qui cách
thiếtbòcôngnghệ, cácbảnvẽchi tiết…

v Đánhgiátính khảthivềmặtkinhtế làràngbuộcchính
củabảnthiếtkếkỹthuật: nhàmáyphảisinhlợi.
v Thờigianhoànthànhcũnglàmộtràngbuộc.
Cácbướctriễnkhaithiếtkếtừxácđònhmụctiêuban
đầuchếnbảnthiếtkếcuốicùngđượctrìnhbàytrên
hình1.2 chothấyqui trìnhthiếtkếmangtínhlặplại.
TrongquátrìnhthiếtkếKS phảinhậnrượccác
phươngánmớicũngnhưnhữngràngbuộcmới, sẽphảitìm
cácsốliệumớicũngnhưýtưởngmớivàđánhgiácáclời
giảicóthể.
11
MỤC TIÊU THIẾT KẾ
Thu thậpsốliệu, tính
chấtvậtlý, phương
phápthiếtkế
Tổnghợpcácthiếtkế
khảthi
Lựachọnvàđánh
giá(tốiưuhoá)
BẢN THIẾT KẾ
CUỐI CÙNG
Hình1.2. Qui trìnhthiếtkế.
12
1.2.1. Mụctiêucủathiếtkế
l NgườiKS thiếtkếtạonênmộtbảnthiết
kếđểsảnxuấtmộtsảnphẩm, mộtqui trình
sảnxuấtđểđápứngmộtyêucầucụthể.
13
1.2.2. Thu thậpsốliệu
l Cầnphảitậphợptấtcảcáccơsởlýthuyếtvàsốliệucầnthiết

giaiđoạnsảnxuấtthươngmại.
Bướcđầutiênlàthiếtkếqui trìnhcôngnghệdướidạngsơđồ
khốivàliệtkêcácnhiệmvụchính(mụctiêu) vàcácràng
buộcchínhcủamỗicôngđoạn.
Kinhnghiệmcuảngườikỹsưsẽquyếtđònhnênxemxétloạiquá
trìnhvàthiếtbònàochocôngđoạnđó.
16
1.2.4. Lựachọn
Quátrìnhlựachọn, sànglọccácgiảiphápqua cácbướcsau:
l Cácbảnthiếtkếcóthểtin cậy–đápứngcácràngbuộc
bênngoài
l CácbảnTK tin cậược(khảthi) –đápứngcácràng
buộcbêntrong
l Cácbảnthiếtkếcóthểthựchiệnđược
l Bảnthiếtkếtốtnhất(tốiưu)
Tronggiaiđoạnsànglọcban đầuchỉcầnđếnnhữngbiện
luậnkỹthuậtthôngthườngvàcácphéptínhchi phígần
đúng. Đểlựachọnrượcmộtbảnthiếtkếtốtnhấttừ
nhữngbảnthiếtkếkhảthicầnphảithiếtkếvàtínhkinh
tếchi tiết.
17
1.3. THIẾT KẾNHÀMÁY VÀCÁC MỐI LIÊN
HỆVỚI KINH DOANH
MụcđíchcơbảncủaTKNM cuốicùngvẫnlàbánđược
nhiềusảnphẩmhơnvàthượcnhiềulợinhuậnhơn
bằngcách
l giữchosảnphẩmvàdâychuyềnsảnxuấtluôncóưu
thếcạnhtranh;
l đadạnghoádâychuyềnSX đểđápứngnhucầuthò
trường;

v Lượngtồnkhocầnthiếtphụthuộcvàobảnchấtnguyên
liệu, phươngthứccungcấpvàsựđảmbảotínhliêntục
củanguồncungcấp.
v Nếunguyênliệuphảinhậpvàvậnchuyểnbằngđường
thuỷlượngtồnkhocầnphảidựtrữtừvàituầnđếnvài
tháng;
v Trongkhiđónếulượngnguyênliệukhôngcầnnhiều, có
sẵntrongnước, vậnchuyểnbằngđườngbộthìlựơngtồn
khokhôngcầnnhiều.
20
Côngđoạn2: Chuẩnbònguyênliệu
l Mộtsốloạinguyênliệucầnphảiđượcsơchế
thànhdạngphùhợptrướckhiđưavàothiết
bòphảnứng, thídụnguyênliệudạnglỏngcần
đượcbốchơitrươckhiđưavàothiếtbòphản
ứngphakhíhoặcnguyênliệudạngrắncần
phảinghiền, sàngchạtcỡthíchhợp.
21
Côngđoạn3: Thiếtbòphảnứng
l Côngđoạnphảnứnglàtrungtâmcủamột
qui trìnhsảnxuấthóachất. Trongthiếtbò
phảnứngnguyênliệượcđưếncácđiều
kiệnthíchhợpđểphảnứngvàsảnxuấtra
sảnphẩmmongmuốn(sảnphẩmchính) và
đươngnhiêncũngtạorasảnphẩmphụvà
cáchợpchấtkhôngmongmuốn.
22
Côngđoạn4: Phânriêngsảnphẩm
l Sauphảnứnglàphânriênghỗnhợpcácsản
phẩmchínhvàcácsảnphẩmphụrakhỏicác

v khínén,
v hơi nước.
Cáccơsởkháccũngcầnthiếtchohoạtđộng
củanhàmáynhưxưởngbảotrì, phòngchống
cháynổ, phòngthínghiệm, vănphòng…