فهرست
مقدمه 4
رویکرد کلی پروژه 5
فصل اول
تاریخچه تولید صابون 7
فصل دوم
واکنش ها و مکانیزم های تولید صابون 10
مراحل کلی تولید صابون 14
شمای کلی واحد تولیدی 15
بررسی مناطق ، مراحل و شیوه های کنترل کیفیت 16
شرح مواد اولیه 20
تعیین ظرفیت تولید 27
بررسی تعداد و مشخصات فنی دستگاه ها و تجهیزات 32
واحد ها و خدمات جانبی 38
واحد تاسیسات و بخار 38
سیستم حمل و نقل کار خانه 49
سیستم اطفاء حریق 50
روشنایی محل تولیدی 51
دفع فاضلاب 51
کاربرد های دیگر صابون 52
شستشوی لوله ها و تجهیزات 54
محاسبه فضا 55
بیان کلی واحد تولیدی 62
جانمایی کلی ماشین آلات 63
چارت ساز مانی 64
پیش بینی تعداد پرسنل 65
بر نامه زمانبندی اجرای طرح 66
فصل سوم
مقدمه 68
اطلاعات مربوط به سرمایه در گردش و برآورد آن 69
برنامه تولید سالیانه 69
مقدار و ارزش مواد اولیه مصرفی 70
هزینه تامین انرژی مورد نیاز 72
هزینه خدمات نیروی انسانی 73
اطلاعات مربوط به سرمایه ثابت و برآورد آن 75
هزینه ماشین آلات و تجهیزات خط تولید 76
هزینه تجهیزات و تاسیسات عمومی 78
هزینه زمین و ساختمان و محوطه سازی 79
هزینه وسایل نقلیه عمومی و وسایل حمل و نقل 81
هزینه لوازم و اثاثیه اداری 81
هزینه های قبل از بهره برداری 82
جمع بندی اجزا و برآورد سرمایه ثابت 83
کل سرمایه گذاری 83
هزینه های تولید 84
قیمت تمام شده محصول 85
صورت های مایل و شاخص های اقتصادی 86
ارزیابی مالی و اقتصادی طرح 86
منابع و مراجع 87
مقدمه :
گستردگی فعالیت ها در عرصه مهندسی شیمی و فراوانی صنایع مختلف در این عرصه و موفقیت بنگاه های اقتصادی کوچک و شکل گیری صنایع مختلف از رشد این بنگاهای اقتصادی ، ما را بر آن داشت تا اصولی را که در اکثر موارد بدون بررسی دقیق و کارشناسی از آن گذر می شود را مورد بررسی قرار دهیم زیرا در حال حاضر بنگاه های اقتصادی کوچک در حال رشد هستند وعرصه رقابت در صنایع مرتبط با مهندسی شیمی روز به روز در حال گسترش است لذا باید این حقیقت را پذیرفت که صنایع بزرگی که با سرمایه اولیه بالا راه اندازی می شود ( مانند صنایع نفتی ) در کشور های در حال توسعه عمدتاً در انحصار دولت بوده و بخش خصوصی توانایی وارد شدن به این حوزه را ندارد. در این حوزه بدلیل فراوان بودن منابع مالی بررسی اقتصادی طرح با سرمایه گذاری قابل قبولی انجام می شود اما در صنایع کوچک بدلیل محدودیت منابع مالی بررسی اقتصادی طرح و بررسی های امکان سنجی بدرستی انجام نمی شود. حال آنکه سرمایه ی سرمایه گذار و کار آفرین کاملاً از بین رفته و چه بسا ضمینه های واسطه گری و شغل های کاذب در جامعه رو به افزایش نهد از این رو هدف از انتخاب این موضوع را می توان بررسی مسائل اقتصادی یک طرح تولیدی درکنار مسائل فنی برای راه اندازی یک واحد تولیدی یافت .
رویکرد کلی پروژه :
ما در این پروژه تولید یک محصول مرتبط با مهندسی شیمی مثلاً تولید صابون را بررسی خواهیم کرد .
مرحله مهم و اساسی این پروژه تحلیلات فنی و انتخاب یک پروسه تولید مناسب از طریق مطالعه در سایر واحد های تولیدی و طرح های اراعه شده خواهد بود .
سپس به بررسی ماشین آلات و امکانات مورد نیاز جهت راه اندازی این طرح خواهیم پرداخت و این کار با در نظر گرفتن یک حجم تولید مناسب امکان پذیر می گردد. یعنی ابتدا با دانستن حجم تولید میزان مواد اولیه مورد نیاز را تعیین خواهیم کرد سپس ماشین آلاتی که با این حجم مواد کار می کنند مورد بررسی خواهیم داد و با تعیین تعداد نفراتی که با این تجهیزات کار می کنند تعداد پرسنل را تعیین نموده و با حجم ماشین آلات و مانور اپراتور حجم زمین مورد نیاز را تعیین خواهیم کرد ، سپس سال ها و مراحل راه اندازی را تعیین نموده و در پایان برسی های اقتصادی نظیر حجم سرمایه گذاری تعیین هزینه های ثابت و میزان برگشت سرمایه و در صد سود و زیان وگردش وجوه نقد مورد بررسی قرار خواهد گرفت .
فصل اول
تاریخچه تولید صابون
تاریخچه تولید صابون :
قدم اصلی برای تولید انبوه صابون در سال ١٧٩١ توسط یک شیمیدان فرانسوی به نام نیکولاس لبلانک برداشته شد .
اختراع نامبرده در واقع ماده ای قلیلیی است که از خاکستر بدست می آید و با مخلوط کردن آن با چربی صابون ساخته می شود. ثمره این اختراع خاکستر قلیا با قیمت و کیفیت بسیار بالا بود .
٢٠ سال بعد از آن Micheal Eugene chevreul ، یک شیمیدان فرانسوی با کشف ارتباط بین چربی ها ، گلیسیرین و اسید های چرب ، اختراع جدیدی انجام داد. این اختراع باعث بوجود آمدن روش مدرن و امروزی تولید صابون شد .
قدم مهم دیگری که در ساخت صابون ، اختراعی بود که در اواسط سال ١٨٠٠ توسط یک شیمیدان بلژیکی انجام شد. او با استفاده از نمک خوراکی یا کلرید کلسیم توانست خاکستر قلیا بسازد. این روش باعث کاهش هزینه های ساخت قلیا شد. در نتیجه این امکان بوجود آمد که قلیا ارزانتر ، با کیفیت بهتر و حجم بیشتر ی در اختیار سازندگان صابون قرار گیرد .
این اختراعات همزمان با پیشرفت توان اجرایی کارخانجات مختلف ، باعث شد که در سال ١٨٥٠ صنعت صابون سازی در آمریکا رشد سریعی داشته باشد و از آنجایی که صابون به مقدار کافی تولید می شد به تدریج از یک وسیله لوکس به احتیاج روزانه مردم تبدیل شد .
این بازار بزرگ مصرف سازندگان را تشویق کرد که صابون های ملایمتری برای استفاده در حمام و ماسین های سشتشو در اختیار مصرف کنندگان قرار دهند .
روش ساخت صابون تا سال ١٩١٦ به همین منوال ادامه داشت ، تا اینکه کمبود چربی برای ساخت صابون که یکی از اثرات جنگ جهانی اول بود ، باعث شد اولین پاک کننده ترکیبی به جای صابون در آلمان ساخته شود .
امروزه این مواد را بعنوان محصولات شوینده ترکیبی و پاک کننده های غیر صابونی که از ترکیب شیمیایی مواد خام بدست می آیند ، می شناسیم کشف پاک کننده های غیر صابونی که از ترکیب شیمیایی مواد خام بدست می آید ، می شناسیم کشف این پاک کننده های غیر صابونی نیز بر اثر نیاز به به پاکیزگی صورت گرفت ، بر خلاف صابون این مواد با نمک معدنی بوجود می آیند و در آب ترکیب نمی شود ، در نتیجه ماده ای به شکل صابون بوجود نمی آمد .
تولید محصولات شوینده در آمریکا از سال ١٩٣٠ شروع شد ، اما در واقع بعد از جنگ جهانی دوم رونق گرفت. در زمان جنگ بدلیل کم شدن منابع روغنی و چربی ساختن صابون با مشکل مواجه شد ، بعلاوه ارتش به مواد پاک کننده نیاز داشت که با آب دریا و آب سرد نیز قابل استفاده باشد. این نیاز خود محرکی شد برای انجام مطالعات و تحقیقات وسیع تر در زمینه مواد شوینده و پاک کننده غیر صابونی .
اولین شوینده های غیر صابونی ، عمدتاً برای شستن دست ، ظروف و پارچه های لطیف استفاده می شد . در سال ١٩٤٦ پیشرفت غیر منتظره ای در زمینه شوینده های همه منظوره به وقوع پیوست ، در همان سال اولین ماده شوینده غیر صابونی در آمریکا به مردم معرفی شد .
فصل دوم
تحلیلات فنی تولید صابون
واکنش ها و مکانیزم های تولید صابون :
واکنش کلی تولید صابون در واقع هیدرولیز اسید های چرب بوده و ازاین طریق صابون تولید می گردد .
چربی یک استر است که از یک الکل ( گلیسیرین الکل سه عاملی ) و یک اسید متصل به هم تشکیل شده است و مانند سایر استر ها قابل هیدرولیز و تبدیل شدن به اسید و الکل مربوطه در محیط اسیدی و بازی می باشد .
مکانیزم هیدرولیز شدن در محیط اسیدی :
در مکانیزم این واکنش ابتدا یون H+ به اکسیژن عامل کربوکسیل حمله می نماید و با اخذ الکترون از پیوند دوگانه بار مثبت به کربن عامل کربوکسیل القا می کند .
همانگونه که در شکل فوق ملاحظه می گردد چون واکنش در فاز آب انجام می شود ابتدا یک ملکول آب با جفت الکترون اتم اکسیژن خود به اربیتال خالی کربن حمله نموده و دارای بار مثبت می شود ، این کمبود بار را از هیدروژن متصل به خود دریافت می کند + H ابتدائی بازیافت می گردد .
وجود دو عامل OH در روی یک اتم کربن به شدت ناپایدار بوده و با یک چرخش و نوآرایی به یک اسید و الکل تبدیل می گردد .
در یک ملکول چربی نتیجه این هیدرولیز ملکول اسید چرب ( به عنوان اسید واکنش ) و گلسیرین ( به عنوان الکل واکنش ) خواهد بود .
گلیسیرین مزایای زیادی در نرمی و لطافت پوست دارد و بازار مصرف زیادی در کرم های آرایشی و بهداشتی داراست .
همانگونه که بیان شد صابون نمک اسید چرب می باشد ، با این توضیح می توان اسید چرب را با سود وارد واکنش کرد و از رهگز آن نمک سدیم اسید چرب ( صابون جامد قابل انحلال ) تولید نمود .
R—COOH + NaOH R—COONa + H2O
انجام این عملیات می تواند قابل توجیه نباشد زمانی که یک فرآیند با صرفه تر بیان شود .
مشاهده می شود که +Na نیز می تواند همانند H اسیدی به ملکول اکسیژن حمله ورشده و مکانیزم واکنش را بیش برد و مستقیماً تولید نمک اسید چرب نماید و گلسیرین نیز از فاز زیرین آن قابل استخراج باشد .
در روش دوم تولید ، سود و چربی باید مستقیماً با یکدیگر در تماس باشند و این خود مشکلاتی به بار می آورد. اول اینکه چگونه این دو ماده را در یک فاز قرار دهیم ، زیرا چربی قابل انحلال در فاز آبی نخواهد بود. برای حل این مشکل روش های مختلفی پیشنهاد شد ، پر راندمان ترین پرسس استفاده از الکل بود بدین صورت که چربی و الکل و سود را با هم مخلوط کنیم و برای افزایش سرعت واکنش در ظرفی پخته شود. مشکل دیگر در این روش جداسازی صابون از گلسیرین و الکل است که این کار توسط نمک طعام انجام می شود زیرا انحلال این نمک در آب بدلیل کوچک بودن و قطبی بودن در آب زیاد است و با انحلال خود نمک اسید چرب را کنار می زند و صابون قابل برداشت است .
این روش بدو دلیل کنار گذاشته شد ، اول اینکه الکل و گلسیرین و آب نمک جداسازی پر هزینه ای دارند و جزء مواد گران قیمت هستند ، لذا دور ریختن آنها توجیه اقتصادی ندارد پس باید بدنبال روش دیگری باشیم .
روش دیگر انحلال این دو ماده ( سود و چربی ) بصورت مستقیم و بلا فاصله است. بدلیل جامد بودن این دو ماده واکنش این دو ممکن نخواهد بود پس ابتداعاً باید این دو ماده در دو دیگ مجزا ذوب شوند سپس به دیگ پخت صابون منتقل شوند. باید به این نکته توجه شود که این دو ماده باید کاملاً با یکدیگر در حال پخت مخلوط شوند و بدلیل قابلیت انحلال خیلی کم این دو ماده همزن باید تمام مدت فعال باشد .
دیگ ذوب معمولاً با بخار آب کار می کند. چون نمی توان چربی و سود را به صورت مستقیم حرارت داد چون ممکن است سبب از بین رفتن خاصیت سود و سوختن چربی گردد .
برای تهیه بخار مورد نیاز از واحد فرآوری بخار بهره می بریم که خود شامل چند بخش مجزا است که به تفضیل بنا به مهم بودن بخار در تولید صابون در ذیل بیان خواهد شد .
مراحل کلی تولید صابون :
همانگونه که گفته شد چربی و سود ابتدا اندازه گیری می شوند و با نسبت مشخص وار دیگ های ذوب چربی و می شوند سپس وارد دیگ پخت صابون شده و در آنجا به مدت معینی باقی خواهند ماند .
زمان اقامت را آزمایشات کنترلی به منظور تعین زمان اتمام واکنش تعیین خواهد کرد ( حدود یک ساعت برای پخت و حدود نیم ساعت برای تمیز کردن دیگ ) در صد سود و چربی مخلوط بر اساس نسبت های استکیومتری واکنش و جداول وزارت بهداشت بیان خواهد شد .
سپس صابون بدلیل رطوبتی که دارد به خشک کن وارد می شود و در آنجا تا حدود زیادی رطوبت خود را از دست می دهد . صابون فعلی اصلاً کیفیتی مطلوبی برای مصرف ندارد چون نه بوی مناسبی دارد و نه آزمایشات کنترلی مناسبی روی آن صورت گرفته است. به منظور اضافه کردن مواد نرم کننده و خشبوکننده صابون را به بخش رنده می فرستند و در این مرحله صابون رنده شده با رنگ و بو های مربوطه و موارد نرم کننده و سیلیکات سدیم و دی اکسید تیتانیم مخلوط می شوند سپس از آنجا به دستگاه تری لول رفته و در آنجا توسط سه قلتک مخالف جهت پرس می شود از آنجا به دستگاه ماکارونی کن وارد می شود .از آنجا برای افزایش کیفیت صابون ، صابون مجدداً پخته شده و پس از عبور از میز پرس به قالب های مشخصی بریده می شود ، حال صابون با درج مارک تجاری قابل ارسال به بخش بسته بندی می باشد .
شمای کلی واحد تولیدی :
بررسی مناطق ، مراحل و شیوه های کنترل کیفیت :
کنترل کیفیت در سه مرحله ، مواد اولیه ، نیم ساخته و محصول نهایی باید انجام گیرد :
مواد اولیه :
نظر به اینکه کیفیت صابون ارتباط مستقیم با نوع اسید چرب و میزان خلوص آن دارد بنابراین بایستی قبل از مصرف مواد اولیه بخصوص در مورد چربی آزمایشات لازم جهت تعیین درجه خلوص آن انجام پذیرد در این رابطه درصد اسید چرب ، درجه ذوب و رطوبت اندازه گیری می شود .
سود مصرفی نیز توسط تیتراسیون اندازه گیری می شود و از آنجایی که میزان اسید چرب در مواد اولیه متفاوت است بایستی قبلاً میزان سود مورد نیاز جهت تهیه صابون تعیین شود. سایر مواد افزودنی مانند اسانس افزودنی ها و تثبیت کننده ها باید در حد استاندارد باشند که اگر منبع مورد معامله شرکت معتبری باشد نیازی به آزمایشات اولیه نداریم.
کنترل کیفیت در حین تولید :
در چند مرحله این عمل باید صورت پذیرد :
کنترل شیمیایی بعد از خشک کن از نظر درصد رطوبت درصد وزن مواد ترکیب شونده ( میزان رطوبت مجاز که حداکثر ١٥% و در صابون رخشویی ٢٠% است )
اندازه گیری میزان سود در فاز صابون بایشتی در تانک پخت صورت پذیرد میزان قلیا نباید بیشتر از ٧% باشد .
میزان آب نمک در تانک پخت پس از شستشو با آب نمک و آب خالص بایستی کمتر از ٥٥% بر اساس صابون خشک باشد .
اندازه گیری میزان سود در فاز صابون از فاکتور های مهم کیفیت است و بایستی در تانک پخت کنترل شود ( میزان اسید چرب مجاز ٢-٣ % )
کنترل فیزیکی پس از عبور از کاتر از نظر سالم ، کامل بودن برش و ابعاد .
کنترل فیزیکی پس از عبور از دستگاه پرس از نظر کیفیت ظاهری و مارک زده شده .
کنترل شیمیایی لازم در آزمایشگاه و توسط مسئول مربوطه و به صورت نمونه ای انجام می پذیرد و کنترل های فیزیکی توسط چشم الکترونیکی ( در واحد های پیشرفته ) و یا توسط کارگر ان انجام خواهد شد .
کنترل کیفیت محصول نهایی :
جهت کنترل کیفیت محصول نهایی یک سری آزمایشات با توجه به نوع صابون و استاندارد های موجود باید انجام گیرد در ذیل به مواردی از این اشاره خواهیم کرد .
> تجزیه صابون و تعیین مقدار کل اسید چرب خام :
تعریف مقدار کل اسید چرب خام عبارت است از مواد چرب غیر محلول در آب که به وسیله ی تجزیه کردن صابون توسط یک اسید چرب قوی تحت شرایط ذکر شده انجام می پذیرد ( استاندارد ملی شماره ٣٤٩ ) را حاصل می شود این عبارت شامل مواد غیر صابونی گلسیرید ها و هر نوع اسید رزینی دیگر نیز می باشد که علاوه بر اسید چرب در صابون وجود داشته باشد .
– اساس آ زمایش :
اسید های چرب را توسط دی اتل اتر ( بعنوان حلال ) در سود و اتانل تیتر کرده و عیارآن را می سنجند .
روش دیگری تحت عنوان قالب موم وجود دارد در این روش صابون را حل کرده و اسید های چرب آن را بوسیله اسیدی کردن کاملاً جدا می کنند سپس آن را با موم زنبور به شکل قالب حامد در آورده سپس با آب گرم شسته و پس از خشک کردن وزن می کنیم .
– تجزیه صابون و تعیین میزان قلیای آزاد :
چون صابون دارای کمی چربی خنثی غیر صابونی می باشد روش کاملی برای اندازه گیری قلیای آزاد موجود در آنها وجود ندارد چون وقتی نمونه صابون حل گردید قلیایی موجود در آنها بوسیله چربی های خنثی صابونی می شوند. دو روش برای اندازه گیری قلیا ها وجود دارد که برای صابون های سدیم و پتاسیم متفاوت است .
در روش اول اتانول را را باید در مورد صابون های سدیم معمولی بکار برد ولی چون وجود موارد اضافه در نتیجه آزمایش ایجاد مشکل می کند این روش برای صابون های نرم یا صابون های پتاسیم به علت حل شدن کربنات پتاسیم در الکل بکار نمی رود. روش دوم استفاده از کلرو باریم است که در صابون های نرم و ترکیب دو صابون نرم و جامد کار برد دارد بکار بردن این روش در صابون های سدیم معمولی که مقدار قلیای آزاد در آنها کافی نیست توصیه نمی شود قلیای آزاد در صابون های نرم عبارت است از یون هیدروکسید آزاد که بر حسب پتاس تعیین می شود و این قلیاها را پس از رسوب گیری با کلرو باریم و تحت شرایط عمل که گفته شد در محلول جستجو می کنند .
> آزمون تعیین اتیل در دی آمین تترا استات :
در صابون یا دترجنت این آزمایش نمایانگر نمک دی سدیم اتیل دی آمین تترا اسید استیک با دو ملکول آب تبلور می باشد .
> اندازه گیری گلیسیرین در صابون (روش عیار سنجی ) :
این روش برای صابون های دارای گلیسیرین به میزان برابر یا بیش از 0.5 درصد وزنی کاربرد دارد و برای ترکیباتی آلی شامل بیش از ٢ گروه هیدروکسی روی دو اتم کربن مجاور کاربرد ندارد. صابون توسط اسید سولفوریک تجزیه شده و سپس اسید های چرب را به کمک اتر نفت استخراج می کنند و گلسیرین بوسیله ی اسید برمیک به اسید فرمیک و فرمالدئید اکسید شده و سپس اسید فرمیک به وسیله PH متر عیار سنجی می شود .
بصورت کلی در رابطه با تولید صابون استاندارد ملی ٣١٩٨ تعیین روش های نمونه برداری و آزمون صابون های مختلف را رائه می دهد .
شرح مواد اولیه :
مواد اولیه صنعت صابون سازی در دو بخش مواد اولیه اصلی و فرعی تقسیم می شوند. مواد اولیه اصلی می توانند چربی و روغن های طبیعی باشند که منشا حیوانی دارند ( تالو ) و یا دارای منبع گیاهی ( روغن نارگیل و روغن نخل ) باشند. سود سوز آور و نمک نیز دو ماده اصلی دیگر می باشند. دیگر مواد افزودنی مانند اسانس ، رنگ ، در اکسید تیتانیم و… و مواد اولیه جانبی می باشند که در ذیل به اختصار شرح داده می شود .
* چربی ها :
ماده اولیه عمده در تولید صابون چربی ها ی گیاهی و حیوانی هستند. اسید های چرب برای تولید صابون اصولاً دارای طول کربنی بین ١٢ تا ١٨ می باشند منبع عمده اسید های چرب برای صابون ، تالو و روغن نارگیل می باشد که در مواردی به جای روغن نارگیل از روغن پالم که به کرنال مرسوم است استفاده می شود. بهترین صابون های شناخته شده بر اساس مخلوط ٨٠% تالو و ٢٠% روغن نارگیل است. تالو از صنایع گوشت گاو و گوسفند بدست می آید که خواصی نظیر رنگ نقطه انجماد اسید های چرب آن بطور قابل ملاحظه ای تغییر می کند. درجه حرارت تالو که برای صابون مورد استفاده قرار می گیرد ٤٠ درجه سانتی گراد و بالاتر است .
طول رنجیر اسید های چرب بطور نمونه :
چربی درصدمواد
C٨
C١٠
C١٢
C١٤
C١٦
C١٨
لینولنیک
—
—
—
٢٤.٧%
٢٧%
٤٨.٣%
اولئیک
—
—
٥١%
٢%
٣٢.٥%
١٤.٥%
روغن نارگیل
١٦%
١٠.٢%
٤٨%
١٤.٥%
٨.٨%
٢.٥%
روغن پالم ترکیب یک اسید چرب را دارد و شبیه روغن نارگیل عمل می کند که معمولاً به جای آن استفاده می شود و یا همرا ه آن ولی به میزان کمتر نسبت به آن بکار می رود. در مواقع خاصی از اسید های رزین استفاده می کنند. چربی های حیوانی مورد استفاده به مقدار کمی از بازار داخلی قابل تهیه است ولی عمدتاً این ماده از کشور استرلیا و نیوزلند و آمریکا وارد می شود. چربی های خارجی تصفیه شده ، بی رنگ و بی بو می باشند. بر روی چربی های داخلی این عملیات انجام نشده است و تنها ذوب شده و تصفیه فیزیکی روی آنها انجام می شود. چربی های گیاهی در کشور هایی که دارای جنگل های زیادی می باشند تولید می شوند برای مثال روغن نخل فقط خاص کشور مالزی است و در همان کشور تصفیه می شود زیرا یک نوع درخت نخل که این روغن از آن استخراج می شود. فقط در این کشور رشد می کند مصرف روغن تالو به جای نارگیل کم کم متداول شد .
منبع اصلی تهیه روغن نارگیل نیز مالزی است ولی چون عملیات تصفیه آن در کشور های نظیر آلمان انجام می شود واردات آن نیز از اروپا صورت می پذیرد .
* سود سوز آور :
قلیایی که معمولاً برای خنثی کردن اسید های چرب روغن ها استفاده می شود هیدروکسید سدیم است برای ایجاد حلالیت بیشتر می توان از هیدروکسید پتاسیم نیز استفاده کرد .
سود سوز آور بطور کلی و جزئی و یا بصورت مایع و یا جامد تولید می شود. سود مایع در داخل کشور تولید می شود. مثلاً در شرکت راوند خراسان سود تا ٣٠% خلوص و در بندر امام تا ٥٠% خلوص قابل استحصال است در بندر امام سود جامد هم تا حد کمی تولید می شود اما عمده سود مصرفی وارداتی است بیشتر تولید کننده های صابون ترجیه می دهند از سود جامد استفاده کنند .
– روش تولید سوز سوز آور :
سوز سود آور در مقیاس صنعتی از الکترولیز آب نمک تهیه می شود بدین صورت که محلول آب نمک اشبا تهیه می کنند و با قرار دادن دو الکترود و عبور جریان از آنها یون های مثبت کلر را به سمت الکترود مثبت می فرستند و با دریافت الکترود باعث احیاء آن می شوند از طرف دیگر یون H+ به سمت الکترود منفی رفته و در انجا اکسید می شوند به این صورت یون های Na+ و -OH در مخلوط زیاد می شوند و مولاریته هیدروکسید سدیم در مخلوط زیاد می شود. حال محلول را می توان در زمانهای مختلف برداشت و با یک اسید مشخص در حضور فنل فتالین تیتر نماییم و میزان ملاریته آن را بدست آوریم و برای هر ملاریته مشخص مدت زمان را افزایش دهیم. با توجه به اینکه در تولید سود از برق AC استفاده می کنند ، لذا برای ایجاد قطب باید جریان را بهDC تبدیل کنیم لذا از یک دیود استفاده می کنند .
NaCl + H٢O –> Na + + Cl – + H٢O
H٢O –> H+ + OH-
٢ Cl – –> CL٢ + e
H+ + e –> H٢
* نمک :
نمک به دو صورت پودر و یا سنگ در صنعت صابون سازی بکار می رود در ایران منابع نمک به اندازه کافی وجود دارد و تنها مسئله قابل عرض در این خصوص خلوص نمک طعام است که در کیفیت صابون نقش دارد زیرا ناخالصیهای احتمالی کیفیت صابون نهایی از نظر خلوص و ماده موثر اصلی صابون تحت الشعاء قرار می دهد. دلیل بهره بری از نک طعام میل زیاد این ماده به محلول شدن در آب می باشد و با حل شدن این ماده صابون تولیدی در دیگ پخت کنار زده می شود و قابل جمع آوری و جداسازی از گلیسیرین می شود .
* اسید استئاریک :
محل تامین آن از کشور مالزی است و از منابع دامی نیز قابل تامین است. نقش آن در صابون کمک به پاک کنندگی و کف کنندگی در آب است .
* نالولین :
لانولین امولسیون کننده بسیار خوبی است و در تهیه لوازم آرایشی و بهداشتی مصرف می گردد این ماده نوعی چربی است که از پشم گوسفند تهیه می شود پشم با مقدار کمی صابون شسته می شود و سپس به آن اسید سولفوریک رقیق اضافه می کنند و به ترتیب لانولین خاصی بدست می آید که بدلیل خاصیت نرم کنندگی آن در مواد بهداشتی و آرایشی مصرف می گردد. لانولین خود از مخلوطی از آب و موم استری ساخته شده و مشتقات زیادی دارد. از خواص لانولین می توان به موارد زیر اشاره کرد :
الف : یک لایه نازک هیدروفوب روی پوست ایجاد می کند .
ب : در روغن حل شده و به این دلیل سبب افزایش خاصیت نرم کنندگی مواد بر روی پوست می شوند .
پ : بعنوان مواد اولیه یا ثانویه امولسیون کننده مصرف می گردد .
ت : بعنوان قوام دهنده امولسیون ها بوده و روغن آن را بهبود می بخشند ، منبع تامین لانولین خارج از کشور است .
* دی اکسید تیتانیم :
این ماده بصوت پودر سفید در دو شکل کریستالی آناتاز و روتیل وجود دارد. بزرگترین قدرت پوشش رنگدانه ها ی سفید را دارد. قابل اشتعال نبوده و مسمومیت هم ندارد. از دو شکل ایلمنت و روتیل می توان آن را بدست آورد :
الف : از واکنش ایلمنت با اسید سولفوریک و سپس افزایش سولفات تیتانیم و محصول واکنش بصورت آناتاز می باشد .
ب : از کلرینه کردن روتبل و تیتانیم تترا کلرید ایجاد شده به فرم روتیل به وسیله اکسیداسیون در فاز بخار تبدیل کرد. این ماده از منابع خارجی مانند فرانسه تهیه می شود و نقش آن پراکندگی و فیلترینگ است .
* سیلیکات سدیم :
بصورت پورد سفید با حلالیت های مختلف یا مایع شفاف یا کدر با ویسکوزیته های متفاوت از ٠.٤ تا ٠.٦ سانتی پویز با الکل ها انباسته می شود و محلولی یکنواخت تشکیل می دهند و با الکل های اولیه و کتون ها کمی ممزوج می شوند. با اسید ها در PH های ٣ تا ٩ تشکیل ژل می دهد ، بوسیله شورابها انباشته می شود و با یون های فلزات قلیایی سنگین و قلیایی خاکی رسوب می کند. غیر قابل اشتعال و غیر سمی است. به وسیله ذوب کردن شن با سودا اش تهیه می شود. شرکت های داخلی مانند افق شیمی تهیه کننده این ماده بوده و نقش این ماده مانند دی اکسید تیتانیم پراکندگی است .
* اسانس :
اسانس های متفاوتی را جهت خشبو کردن صابون می توان بکار برد در بسیاری از کشور ها اسانس تولید می شود و مسئله کیفیت و رقابت در بازار است آلملن فرانسه و ژاپن عمده تولید کنندگان اسانس می باشند. صابون سازان داخلی در مواردی راسا به وارد کردن اسانس روی می آورند .
* رنگ :
رنگ های قابل استفاده بسیاری در صابون سازی با انواع نام های تجاری وجود دارد که تولید کنندگان می توانند با توجه به توان و .. منبع مورد نظر خودرا انتخواب کنند . بیشتر رنگ های وارداتی از کشور انگلستان می باشد .
شکل های زیر بخشی از تجهیزات ذوب سودا و چربی و دیگ پخت صابون را نشان می دهد .
تعیین ظرفیت تولید :
تعیین ظرفیت تولید یک واحد از ضرورت ها و مهمترین رکن تولید خواهد بود. نکته مورد توجه در این راستا تعیین نقطه سربه سر تولید و میزان حداقل تولید اهمیت خاصی دارد به تناسب این موضوع سقف تولید نیز بازار و میزان سرمایه اولیه سرمایه گذار تعیین خواهد کرد و لذا ما برای تعیین این مراحل در ابتدا باید یک حجم تولید را انتخواب نماییم سپس محاسبات فنی برای میزان مواد اولیه و میزان محصول و کلاً سرمایه گذاری اولیه و سرمایه گذاری جاری را از روی هزینه راهبردی این ماشین آلات تعیین نماییم و با محاسبه میزان فروش کل سود را بدست آورده و این کار را چند بار تکرار کرده و بهترین شرایط را تعیین می کنیم. لذا در ابتدای امر حجم تولیدی مطابق جدول زیل در نظر می گیریم :
ردیف
نام محصول
وزن واحد ( گرم )
ظرفیت تولید سالانه ( تن )
١
صابون حمام
١٢٥
٥٠٠
٢
صابون دستشویی
٩٠
٥٠٠
٣
صابون لباسشویی
١٠٠
٥٠٠
٤
صابون نوزاد
٩٠
٥٠٠
٥
گلیسیرین
—
٨٩.٩٢ ( ٨% کل مواد اولیه به گلیسیرین تبدیل می شود )
نظر به اینکه طبق فرمول واکنش ٨٩% صابون و ٨% گلیسیرین تولید می شود:
میزان مواد اولیه =٨٩% / ظرفیت سالانه
گلسیرین = ٨% × مواد اولیه
با فرض تولید طبق جدول قبل داریم
=١١٢٤ ton × ٢٨١ = ٥٠٠× (٨٩% /١ ) ×٤
میزان کل مواد اولیه مصرفی
١١٢٤ × %٨ = ٨٩.٩٢ ton
میزان گلیسیرین تولیدی
جدول استاندارد میزان مواد اولیه مصرفی (بر حسب % کل محصول )
ردیف
نوع صابون
تالو%
روغن نارگیل
سود سوزآور
اسید استئاریک
رطوبت
لانولین
١
صابون حمام
79
15
١٢%وزن چربی
2%وزن چربی
15
0.٥
2
صابون دستشویی
78
15
١٢%وزن چربی
٢% وزن چربی
20
–
3
صابون لباسشویی
68
–
١٢% وزن چربی
٧.٥% وزن چربی
20
–
4
صابون بچه
76
–
١٢% وزن چربی
–
15
٠.٥
بقیه مواد وزن بسیار کمی دارند و در محاسبات منظور نمی گردد .
جدول ذیل درصد مواد اولیه اصلی هر نوع صابون را نشان می دهد :
ردیف
نوع صابون
کل چربی %
نارگیل
روغن تالو
روغن پالم
اسید استئاریک
سود سوزآور
لانولین
١
حمام
٧٩
١١.٨٥
٣.٩٥
٦٣.٢
١.٣
٩.١
٠.٥
2
دستشویی
٧٨
١١.٧
٣.٩
٦٢.٤
١.٣
٩.١
–
3
لباسشویی
٦٨
–
٥
٦٣
٥.٧
٨.١٦
4
نوزاد
٧٦
–
٦
٧٠
–
٦.٧
٠.٥
در صد مواد اولیه فرعی هر نوع صابون :
ردیف
نوع صابون
اسانس
دی اکسیدتیتایوم
نمک
رنگ
سیلیکات سدیم
آب
1
حمام
٠.٨
٠.٤
٣
٠.١
٠.٨
٥
2
دستشویی
1
٠.١
٤.٢
٠.١
1
٥
3
لباسشویی
٠.٥
١
٦
٠.١
١.٥٤
٩
4
نوزاد
١.٢
٢.٥
٥.٥
٠.١
٢.٥
٥
جداول بالا میزان در صد مواد اولیه مصرفی در صابون را نشان می دهد. رطوبت موجود در هر نوع صابون تا میزان استاندارد ( ١٥% ) می تواند تغییر کند ولی صابون خشک شده قفط ٥ % وزن صابون را شامل می شود. حال با توجه به ظرفیت در نظر گرفته شده به محاسبه میزان مواد اولیه مصرفی خواهیم پرداخت .
میزان تولید سالانه ، ٢٠٠٠ ton / year
١- چربی :
٢٥٨.٦ = ٧٠ + ٦٢.٤ + ٦٣.٢ = جمع در صد وزنی تالو در انواع صابون
١٣٠٤. ٦ = ١.٠١× (٤٠٠/٢٥٨.٦ × ٢٠٠٠ ) = میزان نیاز چربی برحسب تن بر سال ( ٠.١%خطا )
٢- روغن نارگیل :
١١٨٨.١٣ =١.٠١ × (٤٠٠/٢٣.٥٥ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز با احتصاب ١%خطا
٣-روغن پالم :
١٨.٨٥ = ٦ + ٥ + ٣.٩ + ٣.٩٥ = جمع درصد وزنی
٩٥. ١٩٣ =١.٠١ × (٤٠٠/١٨.٨٥ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
٤- اسید استئاریک :
٨.٣ = ٥.٧ +١ .٣ + ١.٣ = جمع درصد وزنی
٤١.٩١٢ = ١.٠١ × (٤٠٠/٨.٣ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
٥- سود سوز آور :
٢٣.٢٦ = ٦.٧ + ٨.١٦ + ٩.٣ + ٩.١ = جمع درصد وزنی
١٦٧. ٩٦٤ =١ .٠١ × (٤٠٠/٢٣.٢٦ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
٦- لانولین :
١ = ٠.٥ +٠.٥ = جمع درصد وزنی
٥. ٠٤ = ١.٠١ × (٤٠٠/١ ×٢٠٠٠) = میزان نیاز
٧- اسانس :
٣. ٥ = ١.٢ + ١ + ٠.٥ + ٠.٨ = جمع درصد وزنی
١٧.٦٧٤ = ١.٠١ × (٤٠٠/٣.٥ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
٨-رنگ :
٠. ٤ = ٠.١ + ٠.١ + ٠.١ +٠.١ = جمع درصد وزنی
٢.٠٢ = ١.٠١ × (٤٠٠/٠.٤ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
٩- دی اکسید تیتانیم :
٤ = ٢.٥ + ١ + ٠.١ + ٠.٤ = جمع درصد وزنی
٢٠.٢ = ١.٠١ × (٤٠٠/٤ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
١٠- نمک :
١٨. ٧ = ٥.٥ + ٦ + ٤.٢ + ٣ = جمع درصد وزنی
٩٤.٤٣٦ = ١.٠١ × (٤٠٠/١٨.٧ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
١١- سیلیکات سدیم :
٥.٨٤ = ٢.٥ + ١.٥٤ + ١ + ٠.٨ = جمع درصد وزنی
٢٩.٤٩٢ = ١.٠١ × (٤٠٠/٥.٨٤ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
١٢-آب :
٢٤ = ٩ + ٥ + ٥ + ٥ = جمع درصد وزنی
١٢١. ٢ = ١.٠١ × (٤٠٠/٢٤ × ٢٠٠٠) = میزان نیاز
( نیازی به محاسبه نیست )
جدول مواد اولیه بر حسب تن بر سال :
ردیف
شرح
مصرف
ردیف
شرح
مصرف
١
تالو
١٣٠٤.٦
٨
روغن پالم
٩٥.١٩٢
٢
رغن نارگیل
١١٨.١٢٦
٩
دی اکسید تیتانیم
٢٠.٠٢
٣
اسید استواریک
٤١٩١٢
١٠
نمک
٩٤٤٤٣٦
٤
سود سوزآور
١٦٧.٩٦٤
١١
سیلیکات سدیم
٢٩.٤٩٣
٥
لانولین
٥.٠٤
١٢
پوشش کاغذ
١١٢٢٢٣٠٠٠
٦
اسانس
١٧.٦٧٦
١٣
جعبه
٦٧٣٣٣٤
٧
رنگ
٢.٠٢
١٤
کارتن
٢٤٠٠٣٠
بررسی تعداد و مشخصات فنی دستگاه ها و تجهیزات :
نظر به انتخاب نوع سیستم مدرن و نیمه پیوسته برای این واحد صنعتی که شامل فرآیند تولید صابون در مرحله پخت بسته بندی پاره ای و در تصفیه مراحل قالب بندی بصورت پیوسته می باشد. ماشین آلات لازم شامل یکسری وسایل مورد استفاده در واحد های نیمه مدرن مانند مخزن پخت ، مشعل ، همزن ، چیبس کن ، میکسچر ، اکسترودر ، برش و یکسری وسایل مدرن تر مانند مبدل حرارتی خشک کن پاششی در خلا و دستگاه های مدرن قالب زنی و بسته بندی می باشد که در هر مرد شرح مختصری می دهیم .
1- دیگ ذوب چربی :
نظر به جرم حجمی چربی که در حدود kg/m ٣ ٩٠٠ است و رابطه ( mv = جرم حجمی ) و ظرفیت دیگ چربی :V حجم مفید :٤/٣×v
وزن چربی برای ٢٧٠ روز کاری : ٠.٦٧٥ = ٦٧٥ = ٣/٢×٩٠٠ = M
١٨٢.٢٥٠ = ٢٧٠×٠.٦٧٥
با توجه به حجم اولیه چربی که در حدود ١.٥ متر مکعب می باشد ظرفیت کالری ١٠٠٠= v ١٨٢٢٥٠ m٣/kg ١٦٠٠ می باشد ( قبل از ذوب و اضافه شدن حجم ) بنابراین باید حجم نهایی چربی را برای انتخاب دیک چربی در نظر گرفت بنابراین دیگ ذوب چربی با ظرفیت ٥.٥ متر مکعب ساخته شده از ورق سیاه mm ٤ با ابعاد زیر که شامل محل ذوب با بخار و با لوله کشی بخار و سایر متعلقات مربوطه است در نظر گرفته می شود .
m ٠.٨ = m ٢.٧٥ =L
توان پمپ حدود ٤ اسب بخار
2- دیگ ذوب سودا :
شامل محل ذوب و ذخیره با کویل کشی و .. به ظرفیت تقریبی m ٣ ٤ با قطر m ١.٥ و طول mm ٤ همراه با نصب پمپ مربوطه یک عدد مورد نیاز می باشد .
L٢.٦ m١ =٠.٧ Th =
3- دیگ نمک :
این دیگ با ظرفیت ١٠ تن از ورق سیاه mm ٣ تشکیل شده است و نیاز به پمپ با توان چهار اسب بخار دارد .
4- دیگ پخت صابون :
همراه کلکتور اصلی لوله کشی بخار ظرفیت ٤٠ با ورق سیاه کف آن عدسی شکل است ، جنس آن از ورق کربن سیاه استندلس استیل و یا ورق روغنی می باشد. پخت صابون نیز با بخار صورت می پذیرد . تعداد مورد نیاز این دیگ ١ عدد است مبنای تعیین ظرفیت جحم آن است و حجم آن با میزان مواد فرآیند نسبت مستقیم دارد مقداری نیز باید بعنوان اضافه حجم مواد در نظر گرفته شود درر واقع اندازه ظرف را بر مبنای مقدار حجم مواد در حداکثر حجم خود به الزمام ٧٠% فضای خالی خواهد بود .
١٠٠*%٨٩ = ١١٢٤ ton
١١٢٤*١.٠٨ = ١٢١٣ ton =١٢١٣٠٠٠ kg/hr
١٢١٣٠٠٠/٢٧٠ = ٤٤٩٤ kg/day روزکاری ٢٧٠ روزه در سال
V = m/p =٤٤٩٤/٧٥٠ = ٦m٣
٦*١.٧= ١٠.٢ m٣( با اضافه در حدود ٧٠%)
5- مخازن چربی و نمک :
از این مخازن با ظرفیت ٢٠ تن از ورق سیاه به ضخامت mm ٣ سه عدد مورد نیاز است. اساس انتخاب این مخازن ذخیره کردن کل چربی و نمک مورد نیاز در طول یک روز در آن می باشد لذا ما نیاز به مخزنی معادل ٦٠ تن داریم و با توجه به اینکه افزایش حجم در قیمت تاثیری تصاعدی با تصاعد هندسی دارد لذا شرایط بهینه استفاده از سه مخزن ٢٠ تن است .
– خشک کن :
خشک کن انتخابی در تولید صابون ( هیتر گرمخانه ) برای این حجم تولید به ابهاد ٤*٣ انتخاب می شود این انتخاب بر اساس زماند ماند است که طبق آمار حدود ١ ساعت است توان خشک کن kw 11 در نظر گرفته می شود .
– رنده :
رنده مورد بهره برداری بدلیل کارکرد پس از خشک کن و مدت ماند یک سوم خشک کن ابعادی بطول ١ متر و قطر ٥٧ سانتی متر و توان kw ٣ داراست .
– نقاله :
بطول چهار متر و توان ٢.٥ اسب بخار به تعداد ٤ عدد مورد نیاز است .
– سیلو :
سیلویی ٥ تنی برای انبار کردن محصول یک روز کارخانه
– مخلوط کن :
با توجه به ویسکرزیته صابون و چربی مذاب توان هم زن بایستی ٢.٤ اسب قدرت داشته باشد
– تری رول :
این دستگاه یک آسیاب قلتکی با توان ٤ اسب بخار میباشد طول آن یک و نیم متر است .
– ماکارونی کن :
یک دستگاه از این مورد نیاز است که عمل اختلاط و ورز دادن را تکمیل می کند .
– پلاتر :
یک دستگاه برای شمش کردن تولیدات با توان kw 10 و ابعاد ٢×٣.٥ متر و با سیلتدر های ٠.٢٥ متری است دستگاه باید توان شمش کردن حجم موادی که از ماکارونی کن خارج می شود را داشته باشد .
– کاتر همراه با میز برش به توان kw 2 مورد نیاز است .
– پرس را می توان از نوع تمام اتوماتیک انتخاب کرد انواع اتوماتیک آن پنج قالبه و شش قالبه است در بدلیل سهولت کار دستگاه های پرس از نوع شش قالبه با توان kw 10 بهره می بریم .
– دستگاه بسته بندی :
برای بسته بندی صابون دستشویی و نوزاد ٤ عدد با توان kw 2 مورد نیاز است .
– قالب :
١٠ سری قالب برای انواع صابون مد نظر است .
تمام تجهیزات فوق برای ارتباط به واحد بخار نیاز به یک سری تجهیزات لوله کشی و مبدل دارند که در بخش بخار توزیح کاملی داده شده است .
جدول زیل مشحصات کلی تجهیزات را بیان می کند :
ردیف
نوع ماشین
شرح
تعداد
١
دیگ ذوب چربی
ظرفیت ٥.٥m٣ th=٤mm توان ٤hp
١
٢
دیگ ذوب سود
ظرفیت ٤ m٣ th=٤mm توان ٣ hp
١
٣
دیگ آب نمک
ظرفیت ١٠ ton th=٣mm توان ٤hp
١
٤
دیگ پخت صابون
ظرفیت ٢٠ ton ورق سیاه th =٣mm
١
٥
مخازن چربی و نمک
ظرفیت ٢٠ ton ورق سیاه th=٣ mm
٣
٦
خشک کن
٥×٤ mm توان ١٢kw
٢
٧
رنده
بطول ١m قطر ٧٥ cm توان ٣ kw
١
٨
نوار نقاله
بطول ١m قطر ٧٥ cm توان ٣kw
٤
٩
سیلو
ظرفیت ٥ ton همراه با بالابر به توان ٥ kw
١
١٠
مخلوط کن
همراه با موتور گیریبکس توان ٤hp
٢
١١
آسیاب ٣ غلتکی
همراه با موتور گیریبکس توان ٤ kw طول ١.٥ متر
٣
١٢
ماکارونی کن
توان ١٢kw
١
١٣
پلادر
دو طبقه ٢×٣.٥ m سیلندر ٠.٢٥ m توان ١٠ kw
١
١٤
کاتر
همراه با میز برش توان ١٢ kw
١
١٥
پرس
برس پائی ٦ قالبه توان ١٠ kw
٤
١٦
دستگاه بسته بندی
توان ١٢ kw
٤
١٧
قالب
به ابعاد مورد نظر
١٠ سری
واحد ها و خدمات جانبی :
برای راه اندازی یک واحد علاوه بر واحد هایی که با تولیدبصورت مستقیم ارتباط دارند نیاز به واحد هایی جهت پستیبانی و کنترل در طول مراحل تولید وجود دارد و باید فضا و امکاناتی برای این واحد ها پیشبینی کرد که به شرح زیر به برسی این واحد ها خواهیم پرداخت .
واحد تاسیسات و بخار :
این واحد یکی از مهمترین واحد های جانبی تولید صابون می باشد که وظیفه تامین بخار را برای واحد ذوب چربی و سودا بر عهده دارد .
مزایای بخار :
بخار به دلیل دارا بودن گرمای نهان تبخیر حامل انرژی حرارتی زیادی بوده واگر بتوان آنرا تقطیر نمود میتوان حرارت زیادی از آن دریافت نمود. برای مثال به مقایسه انتقال حرارت یک کیلو گرم آب با اختلاف دمای ١٠ درجه سانتیگراد ( معمولاً درسیستم های گرمایشی توسط آب طراحی ها ومحاسبات بر مبنای این اختلاف دما صورت می گیرد ) و یک کیلو گرم بخار با فشار یک آتمسفر می پردازیم :
انتقال حرارت توسط آب برحسب کیلو ژولو انتقال حرارت بخار برحسب کیلو ژول را می توان بدین صورت مقایسه کرد برابرکه گرمای ویژه آب در دمای ٩٠ درجه سانتی گرادبه الزمام گرمای نهان تبخیر آب درفشار ١ آتمسفر برابر با ظرفیت حرارتی یک متر مکهب بخار با فشار یک اتمسفر می باشد یعنی یک انژی نهان تبخیر به آن اضافه می گردد .
علاوه بر این به دلیل وابستگی دما وفشار در سیستم های اشباع کنترل دمای بخار به آسانی توسط کنترل فشار بخار امکان پذیر است. در گرمایش با بخار توزیع دمای یکنواختی در مقایسه با گرمایش توسط الکتریسیته بدست می آید در سیستم های صنعتی بخار دارای کاربرد های فراوانی می باشدو همچنین بخار نسبت به انرژی الکتریکی ارزانتر تمام می شود .
طراحی فضا و جانمایی موتورخانه :
موقعیت موتورخانه :
درصورت امکان موقعیت موتورخانه باید نسبت به موقعیت مجموعه مرکزیت داشته باشد. زیرا که طول لوله کشی ها کاهش یافته و بنابراین افت فشار ومتعاقبا توان مصرفی سیستم کاهش خواهد یافت بعلاوه دسترسی به آن آسانتر خواهد بود. به دلیل اینکه گازهای خروجی از دودکش دیگ ها ممکن است باعث آلودگی محیط زیست وآزار و اذیت سایر اقسمتها شود در انتخاب موقعیت موتورخانه باید به وزش باد غالب توجه کردوحتما به این نکته توجه شود که موتورخانه در مکانی واقع شود که باد محصولات احتراق را به فضا های اداری و مسکونی انتقال ندهد و یا توسط سایر دستگاهها مثل هواساز ها و کولر مکیده نشوند و به داخل فضا منتقل شود. هم چنین ممکن است از نظر مکانی موتورخانه در زیر زمین ، کف ، و یا در طبقات قرار گیرد درحالتی که در زیر زمین واقع می شود باید نسبت به جلو گیری از امکان آب گرفتگی آن امکان حمل و نقل دستگاهها وعایق صوتی جداره های آن توجه کرد در صورت نصب موتورخانه در طبقات علاوه بر موارد فوق بایدنسبت میرا کردن ارتعاشات حاصل از دستگاهها و نیز ایزولاسیون کامل کف تمیدات لازم اندیشیده شود و نیز طراحی سازهای ساختمان که قادر به تحمل وزن دستگاهها باشد.
فضای لازم برای موتور خانه :
به طور کلی هیچ فرمول خاصی برای تعیین ابعاد موتور خانه ها وجود ندارد وابعاد موتورخانه ها را معمولاً حجم دستگاهها ، میزان دسترسی به آنها جهت تغییرات وسرویس ها و حمل ونقل آنان تعیین می کند. ولی گفته شده که حجم فضای محل نصب دیگ باید ١٦ برابر حجم تقریبی دیگ باشد. این مقدار برای جای دهی سایر تجهیزات موتور خانه کفایت می کنداز آنجایی که در موتور خانه های بخار معمولا دی اریتور ها در ارتفاع قرار می گیرند بنا براین ارتفاع ٥ تا ٦ متروحتی بیشتر مناسب خواهد بود. در موتور خانه ها اغلب غیر از دیگ تجهیزات دیگری مانند دی اریتور ، مخزن کندانس، سختی گیر ، مبدلها ، پمپ ها ، مخزن روزانه سوخت ، تابلوی برق ، کمپرسور ، هواساز و انبار مواد وحتی چیلر ممکن است وجود داشته باشد. در اینصورت باید جهت تعویض ، تعمیرات ، سرویسها و حمل ونقل آنها فضای لازم و فواصل مناسب را انتخاب نمود. در مثال فوق با توجه به انتخاب ٣ دستگاه دیگ ویک دستگاه برای توسعه وحجم تقریبی دیگ ها حدود ٤٠ متر مکعب ، داریم 2560 = ( V16 × 3 ) + ( 1× 4 ) با فرض ارتفاع ٦ مترمساحت ٤٢٨ متر مربع بدست می آید .
چیدمان تجهیزات :
دستگاهها و دیگ ها بهتر است به گونه ای نصب شوند که مشعل آنها نزدیک درب یا فضای آزاد باشد تا به راحتی هوای تازه را مکش نمایند فواصل دیگ ها از هم طوری باشد که علاوه بر امکان بازدیدها ، تعمیرات وسرویس های لازمه ، کارکرد مشعل ها در کار یکدیگر اختلال ایجاد نکنند و در هر صورت راه عبور بدون مانع در اطراف دستگاه نباید کمتر از ٥٠ سانتیمتر باشد (٢) درصورتی که مشعل ها با سوخت مایع کار می کنند وسوخت توسط پمپ به مشعل انتقال می یابد فاصله مخزن سوخت روزانه حداکثر ٥ تا ٦ متر از مشعل ها باشد و فاصله به قدری طولانی نباشد که پدیده کاویتاسیون ایجاد شود.مخزن روزانه بهتر است ارتفاع مناسبی داشته باشد تا یک فشار مثبت بر روی مکش پمپ داشته باشیم.دی اریتور وپمپ های تغذیه دیگ ، نزدیک دیگ باشند تابلوی برق جهت خنک کاری در نزدیکی فضای آزاد باشد ونیز در مکانی قرار گیرد که در صورت نشتی آب و بخار دچار آسیب نشده و بعلاوه از صدمات فیزیکی به دور باشد. سختی گیرها به دی اریتور ومخزن کندانس وهم چنین آب تغذیه ورودی نزدیک باشند.کپسول های آتش نشانی در نقطه ای مستقر شوندکه به دربها نزدیک بوده ، دسترسی به آنها آسان باشد و بعلاوه برای اطفا حریق کمترین فاصله را با وسایل آتش زا داشته باشند و هم چنین از صدمات فیزیکی محافظت شوند. به دلیل سرویس ها ی دیگها ، مخصوصا سیخ زنی لوله ها ، لازم است فاصله جلوی و پشت دیگ حداقل به گونه ای باشد که امکان سیخ زنی فراهم باشد. در ضمن فاصله پشت دیگ از دیوار یا تجهیزات دیگر حداقل ١ تا ٢ متر باشد. فن های ونتیلاسیون از نوع مکشی بوده ودر نقطه ای واقع شوند که بیشترین فاصله را با مشعل ها داشته باشند و هوای لازم برای احتراق توسط مشعل ها را به بیرون انتقال ندهند. در صورت امکان یک انبار مواد اولیه و تجهیزات یدکی در کنار موتورخانه وجود داشته باشد که علاوه بر دسترسی آسان به آن بتوان توسط لیفتراک یا گاری های دستی تجهیزات یدکی را حمل نمود .
تامین هوای احتراق سوخت :
سرعت هوا را معمولاً ٠.٤٤-٠.٥٦ هوای لازم برای احتراق مشعل های گازی می باشد و سوخت مایع حدود١ بگیریم سطوح مفید دریچه های ورود هوا به موتور خانه بدست می آید ، درنظر می گیرند. اگر سرعت هوا را ١-٢ علاوه بر هوای احتراق لازم است جهت جلو گیری از گرم شدن بیش از حد موتور خانه مقداری هوای اضافی نیز در نظر گرفته شود در عمل می توان بصورت تقریبی هوای اضافی برای تهویه موتور خانه را مساوی هوای لازم برای احتراق منظور نمود ولذا سطح مفید دریچه ها ی هوا را دو برابر سطح بدست آمده در نظر می گیرند .برای مثال (١) داریم : OR ١١٦٠٠ At P=٧ bar V =١٣.٥ ٠.٥٦=٧.٥٦ =٢٧٢٠٠ مقدار هوای لازم A= = سطح مورد نیاز دریچه ها در فصل …. مبحث ١٤ گفته شده است که برای هر١٥٥ کیلو کالری بر ساعت ظرفیت حرارتی یک سانتی متر مربع سطح در نظر می گیرند که: هم چنین اگر تامین هوا از طریق کانالهای افقی باشد که یک دهانه آنها به هوای خارج ودهانه دیگر به فضای محل نصب دستگاههاباز باشد در اینحالت سطح آزاد هر یک از دهانه ها باید دست کم یک سانتی متر مربع باشد (٢) و اگر تامین هوا از طریق کانالهای قائم باشد که یک دهانه آن به هوای خارج ودهانه دیگر به فضای محل نصب دستگاهها باز باشد در این حالت سطح آزاد هر یک از دهانه ها بایستی دست کم یک سانتی متر مربع با ازای هر کیلو کالری بر ساعت باشد. (٢) در حالتی که بجای تامین هوا بصورت طبیعی مجبور به تامین هوا بصورت اجباری شویم در این حالت مقدار توسط سیستم تعویض هوا مکانیکی (فن) به داخل فضای محل نصب دستگاهها ی با سوخت مایع یا گاز فرستاده شود بایستی دست کم یک متر مکعب بر ساعت برای ٣٥٥ کیلو کالری بر ساعت باشد.(٣) در مثال فوق: یا ١٩٢٢٠ c.f.m البته بسته به اینکه سوخت مصرفی دیگ ها گاز یا گازوییل باشد با احتساب ٣٠ درصد فرمولها ی ذیل ارائه شده است (٤) of oil of gas سطح خالص دریچه های ورود هوا برای احتراق و ونتیلاسیون در اینحالت می توان از یک فن یا چند فن مکنده استفاده کرد در ضمن بهتر است فن ها به مشعل اینترلاک باشند تا به محض زیر بار قرار گرفتن آنها فن مربوطه نیز روشن شود موقعیت فن ها بایستی بصورتی باشد که در کار مشعل ها اختلال ایجاد نکند .
کنترل قلیائیت :
قلیائیت آب بویلر نیز در خورندگی و یا رسوب گذاری آب عامل مهمی است ومقدار مناسب آن بستگی به فشار بویلر دارد جدول زیر محدوده قلیائیت بخار بویلر در فشار های مختلف را نشان می دهد قلیائیت کل بر حسب معادل کربنات
فشار بویلر( psig)
حداکثر حداقل
٧٠٠ ٢٠٠ ٠-٣٠٠
٦٠٠ ١٦٠ ٣٠١ – ٤٥٠
٥٠٠ ١٢٠ ٤٥١ – ٦٠٠
٤٠٠ ١٢٠ ٦٠١ – ٧٥٠
٣٠٠ ١٢٠ ٧٥١ – ٩٠٠
علاوه بر این قلیائیت آب بویلر باید به اندازه کافی بالا باشد که در PH لازم برای جلوگیری از خوردگی محیط بافری ایجاد شود ثابت شده است که اگر قلیائیت کل کمتر از ٨٠PPM باشد تضمینی برای ایجاد محیط بافری وجود ندارد برای اطمینان بیشتر از محیط بافری ترجیح دارد که قلیائیت نسبت به فنل فتالئین ٦٠-٨٠% قلیائیت کل باشد و در چنین شرایطی قلیائیت هیدروکسیل ( غلظت سود ) به اندازه ای است که منیزیم محلول بصورت هیدروکسید منیزیم ته نشین می شود قلیائیت فنل فتالئین بیش از این محدوده باعث کمک به نوعی شکستگی بین کریستالی می شود میدانیم که برای حذف سختی باقیمانده در آب بویلر باید به آب دیگ فسفات اضافه کرد تا سختی بصورت لجن ورسوب غیر چسبنده فسفات تری کلسیک ته نشین شود اگر قلیائیت آب به اندازه کافی نباشد ممکن است رسوب چسبنده ایجاد شود. کنترل اکسیژن محلول در آب اکسیژن محلول در آب را معمولاً توسط هوازدا به روش مکانیکی از آب حذف می کنند اما اولاً به خاطر آنکه هوازدایی عملاً نمی تواند غلظت اکسیژن را به حد مطلوب کاهش دهد و ثانیاً به خاطر نشت هوا به داخل بعضی از اجزا سیستم انتقال آب به بویلر مقداری اکسیژن محلول در آب خواهیم داشت اکسیژن می تواند در دما های بالا باعث خوردگی شود که مهمترین آن نوعی خوردگی موضعی به نام PITTING است که قسمت بسیار کوچکی از فلز مورد حمله قرار گیرد بنا براین برای تکمیل حذف اکسیژن باید علاوه بر روش مکانیکی از روش شیمیایی هم سود برد برای حذف شیمیایی اکسیژن محلول در آب از مواد مختلفی می توان استفاده کرد یکی ار این مواد سولفیت سدیم است که به خاطر ارزان بودن وسهولت کار کردن زیاد مصرف می شود واکنش حذف شیمیایی اکسیژن توسط سولفیت سدیم بصورت زیر است: از نظر تئوری هر ٧.٨ سولفیت سدیم می تواند یک ppm اکسیژن را حذف کند اما در عمل به خاطر داشتن نا خالصی ونیز اتلاف مقداری از سولفیت سدیم به خاطر بلو دان ده برابر مقدار اکسیژن سولفیت سدیم بکار می برند برای اطمینان ا ز حذف کامل اکسیژن لازم است که همیشه مقداری سولفیت سدیم در آب بویلر باقیمانده باشد مقدار سولفیت سدیم باقیمانده به عواملی چون روش تزریق ومحل آن ،غلظت اکسیژن محلول در آب بویلر وتغییرات غلظت اکسیژن در آب تغذیه بویلر بستگی دارد ولی تزریق مداوم سولفیت سدیم برای اطمینان از حذف اکسیژن ضروری است. معمولاً سولفیت سدیم باقی مانده در آب بویلر در حدود ٢٠-٣٠ ppm توصیه می شود روش آزمایش برای تعیین غلظت اکسیژن معمولاً کار مشکل وپر دردسری است در حالیکه تعیین غلظت سولفیت سدیم دقیق وبه سهولت امکانپذیر است بنابراین با تعیین غلظت سولفیت سدیم باقیمانده در آب بویلر می توان به کیفیت کارکرد هوازدا هم پی برد سرعت واکنش سولفیت سدیم واکسیژن تابع درجه حرارت است با افزایش دما ، زمان واکنش کاهش می یابد بطور کلی به ازا هر درجه سانتی گراد افزایش دما ، سرعت واکنش دو برابر می شود در دمای ٢١٢°F وبالاتر از آن ، سرعت واکنش به اندازه کافی سریع است وجود سولفیت سدیم اضافی باعث افزایش سرعت واکنش می شود بسیاری از تحقیقات نشان می دهد که بیشترین سرعت واکنش در PH حدود ٩-١٠ می باشد استفاده از سولفیت سدیم در فشارهای بالا دو عیب دارد اول آنکه این ماده باعث افزایش TDS می شود که در بویلر های با فشار بالا، پائین نگهداشتن TDSبسیار مهم است ثانیاً در فشارهای زیاد سولفیت سدیم میل به تجزیه دی اکسید سولفور SO2 هیدروژن سولفورH2S را دارد که هردو گاز اسیدی بوده وباعث پائین آمدن PH ودر نتیجه خوردگی می شود. هیدرازین: هیدرازین یک ماده شیمیائی سمی است که باعث حذف اکسیژن محلول در آب می شودو عیب سولفیت سدیم را ندارد واکنش حذف اکسیژن توسط هیدرازین بشرح است تجزیه هیدرازین باعث ایجاد آمونیاک ونیتروژن می شود آمونیاک باز بوده ودر نتیجه کاهش PH را به دنبال ندارد اما اگر مقدار آمونیاک زیاد باشد می تواند در مجاورت اکسیژن باعث خوردگی اتصالات می شود البته آمنیاک این حسن را دارد که دی اکسید کربن را خنثی کرده واز خوردگی ناشی از دی اکسید کربن در لوله های برگشتی جلوگیری می کند هیدرازین مایعی سمی است که می باید همانند هر ماده سمی دیگربا احتیاط با آن کار کردمقدار هیدرازین لازم برای حذف اکسیژن مساوی غلظت اکسیژن در آب است اما در عمل حدود یک ونیم تا دو برابر اکسیژن تزریق می کنند برای جلوگیری از ایجاد آمونیاک زیاد در آب بویلر باید غلظت هیدرازین باقیمانده در آب از ٠.١ ppm بیشتر نباشد سرعت واکنش هیدرازین با اکسیژن کمتر از سولفیت سدیم است کنترل سختی سختی آب بویلر باید صفر باشد بنا براین باید تمام سختی باقیمانده ناشی از نشت LEAKAGE)) در آب تغذیه بویلر را بصورتی از آب حذف کرد چون در داخل بویلر حذف سختی امکان پذیر نیست از اینرو با افزودن مواد شیمیایی مناسب به آب بویلر سختی های باقیمانده را باید بصورت رسوباتی که خارج کردن آنها از بویلر آسان باشد در آورد این نوع رسوبات که به دیواره نمی چسبد را لجن (SLUDGE) می گویند. فسفات تری کلسیک وکربنات کلسیم از این نوع رسوبات می باشند در حالیکه سولفات کلسیم رسوبی سخت چسبنده به دیواره می باشد برای بویلر هایی که در فشار کمتراز ٢٠٠ psig کار می کنند ماده شیمیایی مناسب برای تبدیل سختی بصورت لجن ، کربنات سدیم (سودا) است ولی بهتر از کربنات سدیم برای هر فشار ، فسفاتها می باشند که عیب تجزیه شدن سودا را در فشارهای بالا را ندارد ودر نتیجه کنترل کیفیت آب آسانتر خواهد بود فسفاتها بصورت ترکیباتی مختلف در بازار وجود دارند که هر ترکیب خاص می تواند باعث ایجاد افزایش یا کاهش قلیائیت شود در جدول زیر ترکیبات مختلف فسفات آمده است اسیدی ، قلیائی فرمول نام خیلی قلیائی Na3PO4 12H2O Na3PO4 فسفات تری سدیک کمی قلیائی Na2HPO4 12H2O Na2HPO4 2H2O Na2HO4 فسفات دی سدیک کمی اسیدی Na2HO4 (NaHO4 )6 فسفات منو سدیک هگزا متا فسفات اگر قلیائیت کافی باشد انواع مختلف فسفاته با سختی کلسیم آب بویلر شده ودر نهایت تولید لجن لخته مانند فسفات تری کلسیک می کنند باید توجه کرد که محدوده قلیائیتی که در مورد آب بویلر قائل شدیم بعداز اضافه کردن هر نوع ماده شیمیائی یعنی در مرحله نهایی است بنا براین وقتی قلیائیت آ ب بویلر پایین است باید از فسفات تری سدیک استفاده کردکه هم سختی ها را بصورت لجن فسفات تری کلسیک در می آوردوهم باعث افزایش قلیائیت آب بویلر می شود اما اگر قلیائیت آب بویلر بالا باشد در آنصورت استفاده از فسفات منو سدیک یا هگزا متا فسفات سدیم توصیه می شود هرچند که فسفات ها را برای جلوگیری از ایجاد رسوب چسبنده وسخت به کار می برند اما در بعضی ازشرایط ، خود تولید برسوب چسبنده هیدروکسی آپاتیت می شود برای آنکه رسوبات ایجاد شده با اطمینان بیشتری به صورت لجن در آیند معمولاً مقدار کمی از مواد آلی در حدود ( PPM ) به آب بویلر اضافه می کنند این مواد می توانند طبیعی چون نشاسته تانین( TANIN ) کنترل پدیده های کف کردن (FOAMING)، غلغل کردن (PRIMING ) ، حمل قطرات مایع توسط بخار CARRY OVER این سه پدیده خیلی به هم مربوط هستند هر کدام از این هاشرایطی را که باعث می شوند آب بویلر ومواد جامد محلول در آن بویلر را ترک کنند را توصیف می کنند کف کردن: عبارتست از تولید کف روی آب، کف می تواند فقط روی آب باشد ویا تمام حجم بویلر را پر کند در هردو صورت ،کف کردن باعث می شود که بخار توسط مقدار قابل ملاحظه ای از آب بویلر آلوده شود.
غلغل کردن : عبارتست از پاشیده شدن تکه های آب به فضای داخل بویلر که باعث آلوده شدن بخار می شوددر پدیده غلغل کردن ، سطح آب بویلر دستخوش تغییرات نسبتاً شدیدی می شود که البته پیوسته نیست در صورتی مفداری از مواد جامد محلول در آب بصورت رطوبت همراه بخار سطح آب را ترک کند این پدیده را حمل قطرات مایع توسط بخار گویند و اغلب مقدار کم ولی پیوسته آب توسط بخار است. وقتی که در بویلر غلغل کردن یا کف کردن داشته باشیم اغلب غیر ممکن است که سطح واقعی آب داخل بویلر را تعیین کنیم انتقال قطرات مایع توسط بخار یک مشکل است که هم به خاطر مسایل مکانیکی وهم شیمیائی اتفاق می افتد طراحی نا مناسب بویلر، بالا بودن سطح آب در داخل بویلر وتغییرات ناگهانی در بار (LOAD ) بویلر از جمله مهمترین علل مکانیکی ایجاد پدیده حمل قطرات مایع توسط بخار است. علل شیمیایی مهم موثر در ایجاد این پدیده عبارتند از : زیاد بودن TDS ، بالا بودن قلیائیت، و وجود مواد روغنی در آب ، برای اینکه این پدیده ها تحت کنترل در آیند باید علل مکانیکی وشیمیایی آنها را از بین ببریم مثلاً از قلیائیت زیاد در آب بویلر جلو گیری کنیم ویا TDS را کاهش دهیم. اضافه کردن موادی موسوم به ضد کف به آب بویلر نیز مفید است گفته می شود به کمک مواد ضد کف بدون ترس از رخ دادن پدیده حمل قطرات مایع توسط بخار می توان تا TDS برابر ٣٠٠٠٠ هم کار کرد فایده دیگر مواد ضد کف کاهش بلو دان است از روش های یمکانیکی جلو گیری از حمل قطرات مایع توسط بخار این استکه با توجه به اختلاف دانسیته آب و بخار این دو را از هم جدا کرد برای اینکار بافل هایی در مسیر بخار نصب می کنند که جهت حریان را تغییر داده وباعث جدا شدن بخار و قطرات مایع می گردند در عمل برای کاهش TDSناگزیر به بلو دان سیستم تصفیه آب تغذیه بویلر هستیم. کنترل غلظت سود در بند ذکر شد که قلیائیت ساده آب بویلر باید بین ٦٠-٨٠% قلیائیت کل باشد در واقع این حداکثر قلیائیت به خاطر آنستکه غلظت سود سوز آور در آب بویلر باید تحت کنترل باشد چون سود باعث نوعی شکستگی بین کریستالی موسوم به EMBRITTLEMENT CAUSTIC در فولاد بویلر می شود. این پدیده وقتی رخ می دهد که فولاد کربن دار در دمای بالا ودر حضور سود سوز آور وتحت تنش باشد سه شرط لازم است تا این نوع شکستگی در فلز رخ دهد. ١- فلز بویلر تحت تنش باشد (مثلاً به خاطر انبساط یا انقباض) ٢- آب بویلر در ناحیه تنش نشت کند که در نتیجه بخار از آن ناحیه خارج شده وغلظت مواد جامد محلول در آب در آن ناحیه افزایش یابد ٣- غلظت سود در محلول در آب بویلر در آن ناحیه افزایش یافته وبه فلز حمله ور شود.هر سه شرط باید همزمان وجود داشته باشد تا این نوع شکستگی ایجاد شود با آزمایش های معمولی آب بویلر نمی توان به زمان شروع ودامنه پیشرفت این نوع شکستگی پی برد حتی رسوب خود می تواند برای تمهید انجام این پدیده مفید باشد چون مولکولهای آب می تواند در خلل وفرج رسوبات نفوذ کرده ودر آنجا تبخیر شده ودر نتیجه غلظت سود در آن خلل وفرج بسیار زیاد شود.شاید عملی ترین روش برای جلوگیری از این پدیده جلو گیری از غلیظ شدن سود درآن نقاط است برای اینکار باید قلیائیت ساده آب بویلر را در حدود مجاز کنترل کر گفته شده است که بعضی از مواد معدنی چون نیترات سدیم وپاره ای از مواد آلی چون تانین می توانند در جلو گیری از این پدیده مفید باشند نسبت غلظت این مواد به قلیائیت کل نباید از ٠.٤ کمتر باشد .
سیستم حمل و نقل کار خانه :
کارخانه نیاز به ٣ خوردو برای مدیریت و تعدادی از پرسنل اداری دارد همچنین یک وانت برای حمل و نقل ضروری بار و تعداد ٥ عدد چرخ دستی و کارگر جهت حمل و نقل درون کارخانه است .
سیستم اطفاء حریق :
از آنجاییکه احتمال حریق در هر مکانی از جمله موتور خانه ها و سالن ها وجود دارد و حریق موتورخانه ها بیشتر از سوخت ویا تجهیزات برقی والکتریکی واز نوع تراکم خطر بالا می باشد بنابراین باید از محصولات ترکیبی که قابلیت اطفا حریق های نوعC,B,A را داشته باشدو با شعاع دسترسی مناسب استفاده شود در مثال فوق با توجه به اینکه ابعاد موتور خانه با احتساب انبار وقسمت هوا ساز ها وتبرید ٣٠ در ١٨ می باشد و گروه تراکم خطر بالای ٤٠-B بیشترین شعاع دسترسی ١٥متر را دارند پس می توان از خاموش کننده های ٤-A:٤٠-B:C در نقاط فوق بهره برد در صورت استفاده از سوخت گازی استفاده از یک آشکار ساز گاز که به یک فن ونیز یک آزیر اینترلاک شده باشد ضروری است هم چنین آشکار ساز گاز COدر موتور خانه ها لازم بوده واین آشکار ساز باید با فن مکنده و آزیر اینتر لاک شده باشد .
روشنایی محل تولیدی :
بدلیل قرار گرفتن محیط در فضای بسته نیاز به روشنایی واحد و همچنین روشنایی محوطه برای واحد های انتظامات ضروریست همچنین بهتر است سیستم روشنایی موتورخانه بصورتی باشد که فضای داخل موتورخانه دائماً روشن باشد به دلیل وجود حرارت و رطوبت تجهیزات روشنایی بایستی تحمل کارکرد در شرایط فوق را داشته باشند .
دفع فاضلاب :
در واحد تولیدی باید جهت هدایت آب و فاضلاب حاصل از نشتی ها – ترکیدگی ها – شستشوی سختی گیرها – وزیر کشی دیگ ها وتعمیرات تمهیداتی اندیشیده شود برای این منظور پیشنهاد می گردد در موتورخانه یک کانال به ابعادمناسب ومطابق شکل با شیب ٢%-٣% تعبیه گردد وبه شیر زیر کشی دیگ ها وسختی گیرها نزدیک باشد وروی کانال ر ا با حفاظ مناسب پوشانید بعلاوه باید تراز فاضلاب موتور خانه نسبت به تراز فاضلاب اصلی بالاتر باشد تا مجبور به انتقال مکانیکی فاضلاب با استفاده از پمپ نباشیم .
کاربرد های دیگر صابون :
همان گونه که می دانیم یک واحد تولیدی همواره مقداری ضایعات خواهد داشت ضایعات صابون نیز می تواند بعنوان صابون صنعتی برای سختی گیری بکار رود .
می دانیم آب دارای دو نوع سختی و یکسری املاح می باشد یکی از بهترین درمانها پیش گیری است . همانگونه که بیان شد آب مورد استفاده در این کارخانه از چاه استحصال می شود لذا دارای مقدار زیادی املاح می باشد پس پیشنهاد می شود که آب ورودی به دیگ را قبل از ورود تصفیه نمود تا منجر به تولید رسوب نکردد .
از مضرات رسوب می توان به ایجاد محیط خورنده وافزایش مقاومت حرارتی اشاره نمود .
– تصفیه شیمیایی آب :
می دانیم در طول جوشش آب سختی محلول در آب به سختی نا محلول تبدیل می گردد یعنی یون Ca+ به Ca2+ تیدیل می گردد و این خود سبب رسوب به جداره می گردد بطور حتم رسوب قرار گرفته در کتری ها را دیده اید این همان سختی موقت است که با حرارت به جداره می چسبد .لذا در ابتدای امر باید سعی شود تا یون های کلسیم محلول را از آب جداکنیم این کار را با افزودن مقداری صابون انجام می دهند بدین نحو که پودر صابون که حاوی یون سدیم است را به آب اضافه کرده و با اضافه کردن این یون یون کلسیم توسط اسید چرب جذب می شود و یون سدیم وارد آب می شود یون سدیم در هر دمایی محلول است لذا جذابییت بیشتری از لحاظ عدم رسوب دهی دارد .
پس از اضافه کردن صابون رسوب تولیدی را جذب می نمایند و آب را به داخل مخزن هدایت می کنند.
– طریقه احیای صابون :
صابون منیزیم و کلسیم جمع آوری شده را می توان با ضافه کردن قدری نمک طعام دوباره احیا و مورد استفاده قرار داد با این کار هزینه کمتری برای تولید صابون پرداخت خواهد شد .
تصویر فوق شمای کلی سختی گیری را بیان خواهد کرد .
شستشوی لوله ها و تجهیزات :
با وجود جذب مقدار قابل توجهی از ذرات رسوب زا باز هم روسوبات سیلیس و رسوبات آن در مخازن و لوله ها خواهد ماند و جه بسا با نشتی کندانسور ها و سایر تجهیزات و ورود آب با دمای کمتر به این تجهیزات سبب کاهش PH گردد و این مهم خود سبب گسترش خوردگی گردد و خسارات میلیونی به تجهیزات وارد کند .
کلاً به دو صورت بهره برداری از حلال و چت آب لوله ها تمیز می شود در قسمت جت آب آب با فشار به سطح رسوب گرفته اضافه می شود و این مهم خود سبب از بین رفتن رسوب می گردد و لی این روش هزینه بر است و در لوله های پر پیچ و خم تظیر مبدل حرارتی u کاربرد ندارد لذا در این حالات از حلال های مختلفی استفاده می شود تا به کمک آن رسوبت را جدا کنند نوع این حلال ها بستگی شدیدی به نوع رسوبات دارند و معمولاً بنا به تجربه برای هر قسمت یک نوع حلال استفاده می شود .
جداره ها و درب ها :
دیوار موتورخانه باید از بتون وکف از بتون مسلح باشد علاوه بر این عایق صوتی ، حرارتی و رطوبتی باشند همچنین در صورت مجاورت با فضا هایی که باید در مقابل آتش سوزی مقاوم باشند جداره ها شامل کف ، سقف ، دیوار ، پنجره و درب ها باید در مقابل آتش حداقل یک ساعت مقاوم باشند. می توان از اپوکسی برای پوشش کف ودیوارها استفاده کرد. دربها بهتر است حتی الامکان بزرگ و به طرف بیرون و یا بصورت کشویی به طرفین باز شوند به منظور صرفه جویی در هزینه دریچه های تامین هوا روی پایین دربه تعبیه گردد وعلاوه بر این با توری مناسب آنها را پوشاند ابعاد دربها باید به گونه ای باشند که امکان حمل ونقل بزرگترین دستگاهها را بدون تخریب دیوارها فراهم نماید .
محاسبه فضا :
محاسبات زیر بنای سالن های تولید :
با توجه به ابعاد و فضای مورد نیاز دستگاه ها و فاصله فیمابین دستگاه ها به احتساب فضای لازم جهت اپراتور های دستگاه ها مساحت کل و حساحت سالن های تولید بدست می آید .
شکل زیر مشخصات دستگاه ها انتخاب شده را از نظر فضا بیان می کند .
ردیف
نوع ماشین
ابعاد
مانور اپراتور
فضای مورد نیاز
مساحت مورد نیاز
١
دیگ ذوب چربی
L=٢.٧ r=٠.٨
٦
١
٨
٢
دیگ ذوب سود
L=٣.١٤ r=٠.٧٥
٥.٤
١
٧.٢
٣
دیگ آب نمک
١*٣.١٤
٩.٤٢
١
١٢.٥٦
٤
دیگ پخت صابون
١*٣.١٤
٩.٤٢
١
١٢.٥٦
٥
مخازن چربی و نمک
R=١.٣ l=٢
١٥.٥
٣
٦٣
٦
خشک کن
٤*٣
٢٤
٢
٧٢
٧
رنده
٠.٧٥*١
٢.٢٥
١
٣
٨
نوار نقاله
٠.٥*٤
٤
٤
٢٤
٩
سیلو
١.٨*٢.٥
١٢.٥
١
١٨
١٠
مخلوط کن
١*١.٥
٤.٥
٢
١٢
١١
آسیاب ٣ غلتکی
١*.١.٥
٤.٥
٣
١٨
١٢
ماکارونی کن
٠.٨٣*٣
٥
١
٧.٤
١٣
پلادر
٢*٣.٥
٢١
١
٢٨
١٤
کاتر
١.٥*٢.٥
١١.٢٥
١
٣٠
١٥
پرس
١*١.٥
٤.٥
٤
٢٤
١٦
دستگاه بسته بندی
١*١.٥
٤.٥
٤
٢٤
جمع کل فضاهای بدست آمده در جدول صفحه قبل ٣٦٣.٧٢ متر مربع می باشد که با احتساب ٧٠% فضا ی اضافه جهت رفت و آمد کل فضای مورد نیاز سالن تولید ٦٣٠ متر مربع می باشد .
محاسبه فضای انبار ها :
1. انبار مواد اولیه :
برای محاسبه فضای مورد نیاز انبار مواد اولیه نیاز داریم یک زمانی را برای نگهداری مواد اولیه در نظر بگیریم که بنا به مواد مختلف و اینکه از خارج تامین می شود و یا داخلی است فرق می کند که ما برای مواد اولیه خود با توجه به اینکه زمین ارزش زیادی دارد برای مواد اولیه تولید داخل ا مدت را نیم ماه وبرای مواد اولیه خارجی ١.٥ ماه را در نظر می گیریم :
الف – بشکه های اسید چرب تالو kg 180 بوده و قطر هر cm 80 می باشد . نظر به اینکه کل مواد مصرفی برای هر شیفت در یک سال ٦٥٣ تن می باشد برای ١.٥ ماه محصول :
٦٥٣/٤ =١٦. ٢٥ ton = ١٦٣٢٥٠ kg
عدد بشکه ١٦٣٢٥٠/١٨٠=٦٥٣
با توجه به اینکه مساحت اشغالی هر بشکه مربع محاط آن می باشد :
مساحت اشغالی هر بشکه : ٠.٨*٠.٨= ٠ .٦٤ m2
مساحت اشغالی تمام بشکه ها : ٦٥٣*٠.٦٤ = ٤١٧.٩٢ m2
چون هر دو بشکه روی هم قرار می گیرد : ٤١٧.٩٢/٢ = ٢٠٩ m2
ب- روغن نارگیل نیز مانند تالو دارای بشکه های kg 180 می باشد و قطر هر بشکه cm 60 می باشد . این ماده تماما از خارج تامین می شود لذا مدت اقامت را برای آن ١.٥ ماه در نظر می گیریم :
٦٠/٤=١.٥ ton =١٥٠٠
عدد بشکه ١٥٠٠/١٨٠=٨٣
با توجه به اینکه مساحت اشغالی هر بشکه مربع محاط آن می باشد :
مساحت اشغالی هر بشکه : ٠.٦*٠.٦ = ٠.٣٦ m2
مساحت اشغالی تمام بشکه ها : ٨٣*٠.٣٦ = ٣٠ m2
چون هر دو بشکه روی هم قرار می گیرد : ٣٠/ ٢ = ١٥ m2
پ- روغن پالم نیز جزء مواد خارجی بوده و در بشکه های kg 190 نگهدای می شود و قطر آن cm 60 است بنا بر این داریم :
٤٨/٤ ton =١٢ ton =١٢٠٠٠
١٢٠٠٠/١٩٠=٤٣.٢
٠.٦×٠.٦=٠.٣٦ m2
٤٣.٢*٠.٣٦/٢=١١.٤ m2
ت – اسید استئاریک بسته بندیی به صورت کیسه های کاغذی چند لایه دارد که وزن هر یک ٢٥ کیلو گرم است با توجه به نیاز سالانه ٢١ تن واحد اگر بنای مصرف را یک ماه بگذاریم ( کم بود منابع داخلی و امکان نیاز به واردات ) بگذاریم داریم :
٢١/١٢=١.٧٥ ton =١٧٥٠
تعداد کیسه ها ١٧٥٠/٢٥=٧٠
٧٠*٠.٤*٠.٨=٢٢.٤ m2
اگر ١٠ کیسه روی همm2 ٢٢.٤/١٠=٢.٢٤
ث- سود سوز آور در کیسه های kg 50 نگهداری می شود و ابعاد آن ٠.٥×١×٠.٣ می باشد مصرف سالانه حدود ton 84 می باشد . اگر از نوع خارجی مصرف کنیم داریم :
٨٤/٤=٢١ ton =٢١٠٠٠
٢١٠٠٠/٥٠=٤٢٠
٤٢٠*٠.٥*١=٢١٠m2
٢١٠/١٠=٢١ m2
ج – اسانس که مصرفی معادل ٨.٨ تن در سال دارد و در بشکه هایی به قطر ٠.٥ مترنگهداری می شود فشای مورد نیاز آن برای ١.٥ ماه از روابط زیر قابل محاسبه است .
٨.٨٤/٤=٢.٢ ton =٢٢٠٠
٢٢٠/٥٠=٤٤
٤٤*٠.٥*٠.٥=١١ m2
١١/٢=٥.٥ m2
به اضای دیگر مواد اولیه مانند لانولین ، دی اکسید تیتانیم ،نمک ، سیلیکات سدیم ، مساحت جداگانه ای اندازه گیری نمی کنیم و جمعاً m2٢٠ برای این مواد در نظر می گیریم بنا براین کل مساحت لازم برای انبار مواد اولیه :
٢٠٩+١٥+١١.٤+٢.٢٤+٢١+٥.٥+٢٠ = ٢٨٤.١٤ m2
با احتساب فضای لازم جهت رفت و آمد ٢٨٤.١٤*١.٣ = ٣٦٩.٤ m2
2. انبار محصول :
اگر ابعاد هر کارتن را ٣٠×٥٠×٢٠ سانتی متر در نظر بگیریم سطح اشغالی هر کارتن ٠.١ متر مربع می باشد .
محصول صابون حمام و لباسشویی :
٠.٣*٠.٥=٠.١٥ m2
تولید یک سال صابون در انبارton ٢٠٠٠
وزن متوسط هر صابون ٠.١ kg
تعداد صابون تولید یک سال ٢٠٠٠٠٠٠٠
هر ٦ صابون در یک جعبه و هر ١٠ جعبه در یک کارتن
٢٠٠٠٠٠٠٠/(١٠*٦)= ٣٣٣٣٣٣
فضای مورد نیاز برای تولید یک ماه و هر ١٠ کارتن روی هم
٣٣٣٣٣٣/(١٢*١٠)=٢٨٠٠
به احتساب فضای رفت و آمد ٣٠٠ متر مربع برای انبار مواد ا.لیه مورد نیاز خواهد بود .
3. مساحت تعمیر گاه و تاسیسات :
١١٤ متر مربع برای تعمیرگاه و تاسیسات بخار و ٣٥ متر مربع برای آزمایشگاه در نظر می گیریم .
4. اداری :
برای هر پرسنل اداری ٧.٥ متر مربع فضا در نظر می گیریم و با این تعداد پرسنل اداری ٩٠ متر مربع برای واحد اداری در نظر گرفته می شود .
5. سایر موارد :
مساحت نمازخانه ٢٥ متر مربع
مساخت غذا خوری ٦٠ متر مربع
مساحت نگهبانی ٣٥ متر مربع
کل زیر بنا :
٦٢٠+٣٦٩.٤+٣٠٠+١١٤+٣٥+٩٠+٢٥+٦٠+٣٥=١٦٤٨ m2
با این توضیحات ما نیاز به زمینی به ٤٠٠٠ متر مربع داریم که باید از این زمین ١٣٠٠ متر فضای سبز ایجاد کنیم و ٧٠٠ متر برای خیابان کشی و پارکینگ در نظر بگیریم .
بیان کلی واحد تولیدی :
شکل زیر بیلان کلی واحد تولیدی را نشان می دهد .
جانمایی کلی ماشین آلات
چارت ساز مانی
پیش بینی تعداد پرسنل :
پیش بینی تعدا د پرسنل مورد نیاز :
ردیف
شرح
تعداد
١
مدیر کارخانه
١
٢
مدیر تولید
٢
٣
تکنیسین
٢
٤
تکنیسین و تعمیر کار
٢
٥
کارگر ماهر
٥
٦
کارگر ساده
٢٢
٧
اداری و مالی
٥
٨
نگهبان و خدمات
٥
جمع کل
٤٤
بر نامه زمانبندی اجرای طرح :
فصل سوم
محاسبات مالی و اقتصادی
مقدمه :
به منظوور تعیین میزان سوددهی و شاخص های طرح ابتدا لازم است بررسی های مالی که مشتمل بر آورد هزینها ( کل هزینه های سرمایه ای ، هزینه مواد اولیه ، تعمیرات و نگهداری ، بالاسری خانه کارخانه ،استهلاک ) و تنظیم جداول مالی می باشد ، صورت گیرد . به منظور تعیین وضعیت مالی نیز می بایست جداول سود و زیان ،گردش وجوه نقد و ترازنامه طرح طی ٥ پیش بینی و تنظیم گردد . این جداول باید همزمان و هماهنگ تنظیم گردد زیرا در آنها ارقام مشترکی وجود دارد که نیاز به همترازی خواهد داشت .
تجزیه و تحلیل وضعیت مالی طرح ایجاب می نماید تا پاره ای از نسبت ها و شاخص های اقتصادی مطرح در صنعت نیز محاسبه شوند تا بر مبنای میزان مطلوبیت هر یک از آنها (که شرایط خاص هر کشور مرتبط می باشد ) ، دیدگاه کامل و جامعی نسبت به بر آورد های مالی ،اقتصادی و مبنای آنها حاصل گردد .
در این فصل بر اساس بر آورد های فنی به عمل آمده در فصل گذشته با ارائه معیار های محاسبه هر یک از موارد بر آورد سرمایه ثابت و در گردش و توضیح پیرامون هر یک ، هزینه های ثابت و متغیر طرح ، پیش بینی و قیمت تمام شده و همچنین سود سالیانه طرح محاسبه گردیده است . سپس مهمترین شاخص های مالی و اقتصادی طرح مورد بررسی قرار گرفته است .
اطلاعات مربوط به سرمایه در گردش و برآورد آن :
در این قسمت بر اساس محاسبات و بررسی های فنی به عمل آمده در فصل سوم ، هزینه های مربوط به سرمایه در گردش واحد ، از جمله مقدار و هزینه مواد اولیه مصرفی ، تامین انرژی (آب برق گاز سوخت و ..) خدمات نیروی انسانی ( حقوق و مزایا) و سایر موارد برآورد خواهد شد .
برنامه تولید سالیانه :
محاسبات و بررسی های مالی این فصل بر اساس شرایط عملکرد واحد که در بخش قبل مورد بررسی قرار گرفت انجام می شود . این خلاصه اطلاعات در جدول (٤-١) قابل مشاهده است که بر مبنای برنامه تولید در واحد فنی تنظیم شده است .سایر موارد نیز از محاسبات فنی قبل در این بخش مورد بررسی اقتصادی قرار می گیرند .
در جدول زیر تعداد روزهای کاری ٢٧٠ روز در سال و دو نوبت ٧.٥ ساعتی در طول هرورز تدوین گردیده است .
شرایط عملکرد واحد
جدول شماره (4-1)
ارزش تولید
قیمت عمده فروشی
ظرفیت سالانه
واحد
تولیدات
10,600,000,000
10600
1000000
kg
صابون حمام دستشویی
4,700,000,000
9400
500000
kg
صابون لباسشویی
6,250,000,000
12500
500000
kg
صابون نوزاد
2,391,872,000
13300
179840
kg
گلیسیرین
23,941,872,000
جمع کل ارزش تولیدات
مقدار و ارزش مواد اولیه مصرفی :
مواد اولیه مورد نیاز طرح مقادیر هر یک در فصل به صورت کامل محاسبه و تفکیک شده است . قیمت ها بر اساس استعلام از شرکت های معتبر داخلی و خارجی و بازار های عمده فروشی تعیین می گردد . جدول زیل برآورد هزینه تامین مواد اولیه اصلی واحد را نشان می دهد .
ارزش سالیانه
ارزش
مصرف سالیانه
نام مواد مصرفی
دلار
ریال
واحد
مقدار
4,957,480,000
3800000
تن
1304.6
تالو
9,386,195,400
7900000
تن
1188.126
روغن نارگیل
742,497,600
7800000
تن
95.192
روغن پالم
259,854,400
6200000
تن
41.912
اسید استئاریک
335,928,000
2000000
تن
167.964
سود سوز آور
226,800
45000
تن
5.04
لانولین
654,012,000
37000000
تن
17.676
اسانس
64,640,000
32000000
تن
2.02
رنگ
383,800,000
19000000
تن
20.2
دی اکسید تیتانیم
28,330,800
300
کیلو گرم
94436
نمک
35,390,400
1200000
تن
29.492
سیلیکات سدیم
785,561,000
70
عدد
11222300
پوشش کاغذی
134,666,800
200
عدد
673334
جعبه
432,054,000
1800
عدد
240030
کارتن
637,000,000
سایر مواد اولیه ذکر نشده
18,837,637,200
کل ارزش مواد اولیه سالانه
هزینه تامین انرژی مورد نیاز :
جدول هزینه انرژی مورد نیاز
۳ ۴ جدول (
هزینه کل
بهای واحد
مصرف سالیانه
واحد
شرح
536,750,000
950000
565
مگا وات ساعت
برق
8,537,400
1700
5022
متر مکعب
آب خام
333,405,000
450000
740.9
لیتر
گازوییل
162,000,000
10000
16200
متر مکعب
بنزین
0
0
0
متر مکعب
نفت سیاه
1,040,692,400
جمع
انرژی مورد نیاز شامل آب ، برق و سوخت هر یک در بخش قبل محاسبه گردیده است. بهای هریک از انواع بر مبنای آخرین نرخ اعلام شده از سوی وزارت خانه های مربوط تعیین گشته است و بر مبنای آن هزینه مربوط به آنها محاسبه شده است نتایج این محاسبات در جدول زیر قابل ملاحظه است .
هزینه خدمات نیروی انسانی :
بر آورد تعداد نیروی انسانی مورد نیاز در رده های مختلف پیش از این بیان شده است و مبنای محاسبه حقوق هر یک از پرسنل نرخ متداول بوده و براساس مبنای فوق ،کلیه برآورد های نیروی انسانی مورد نیاز و هزینه های مربوط به حقوق و مزایای سالانه و جمع کل هزینه های مزبور به احتساب عیدی و سایر مزایا ١٤ ماه محاسبه شده است .جدول زیر چکیده محاسبات هزینه های پرسنلی می باشد .
هزینه های پرسنلی
۳-۴- جدول
حقوق و مزایای سالیانه (14 ماه )
متوسط حقوق ماهیانه
تعداد
شرح
140,000,000
10000000
1
مدیر
182,000,000
6500000
2
مهندس
98,000,000
3500000
2
تکنیسین
189,000,000
2700000
5
کارگر ماهر
616,000,000
2000000
22
کار گر غیر ماهر
84,000,000
3000000
2
تکنیسین فنی
245,000,000
3500000
5
کار مند اداری مالی
140,000,000
2000000
5
نگهبان و خدمات
1,694,000,000
جمع
جمع بندی اجزا و بر آورد سرمایه در گردش :
سرمایه در گردش طرح ، بر اساس محاسبه مواد و انرژی و همچنین پرسنل واحد مطابق الگوی ذیل انجام می شود :
الف : مواد اولیه و قطعات مورد نیاز :
هزینه مواد اولیه و قطعات مصرفی واحد برای یک دوره ٤٥ روزه به عنوان بخشی از سرمایه در گردش منظور شده است .
ب: حقوق و دستمزد کارکنان :
هزینه حقوق کارکنان به مدت ٠.٢٥ سال ( معادل ٦٨ روز کاری محاسبه و در آورد سرمایه در گردش منظور شده است .
ج : انرژی مورد نیاز :
هزینه تامین انرژی مورد نیاز برای ٦٥ روز کاری به عنوان بخشی از سرمایه در گردش محاسبه و در برآورد سرمایه در گردش به عنوان بخشی از آن منظور شده است .
د: هزینه فروش :
هزینه های ٢٠ روز واحدفروش ، قسمتی دیگری از سرمایه در گردش را نشان می دهد .
ه: سایر هزینه ها :
در خاتمه بری افزایش قابلیت اطمینان محاسبات و کاهش ریسک احتمالی ٥ درصد موارد فوق به جمع حاصله اضافه می شود تا موارد احتمالی در نظر گرفته نشده ، جبران گردد . موارد فوق در جدول زیل قابل بررسی می باشد .
جدول شماره 4 سرمایه در گردش
ارزش ریالی
تعداد روز های کاری
شرح
2,322,448,422
45
تامین مواد اولیه
301,671,233
65
حقوق و مزایای کار کنان
185,328,784
65
انواع انرژی مورد نیاز
224,755,875
سایر هزینه های جاری (8%)
3,034,204,313
جمع کل
اطلاعات مربوط به سرمایه ثابت و برآورد آن :
منظور از سرمایه ثابت ، آن گروه از دارایی های متعلق به واحد صنعتی است که ماهیتی نسبتاً ثابت یا دائمی دارند و به منظور استفاده در جریان عملیات شرکت و نه برای فروش ، نگهداری می شوند. به سرمایه ثابت یا دائمی دارایی یلند مدت نیز اطلاق می گردد .
از اجزا تشکیل دهنده سرمایه ثابت می توان دستگاه ها و تجهیزات خط تولید ، تاسیسات زیر بنایی ، زمین ، ساختمان و محوطه سازی ، وسائط نقلیه ، اثاثه و لوازم اداری ، هزینه های قبل از بهره برداری و … نام برد گرچه هیچ معیاری برای حد اقل طول عمر لازم جهت شمول یک دارایی در طبقه سرمایه ثابت وجود ندارد ، اما این قبیل دارایی ها باید بیش از یک سال دوام داشته باشند. زیرا هزینه پرداخت شده برای آن هر سال مقداری مستهلک شود و جزء هزینه های تولید آن سال طبقه بندی گردد .
با گذشت زمان ، سرمایه های ثابت به استثنای زمین ( زمینی که برای احداث کارخانه مورد استفاده قرار گرفته است ) قابلیت بهره دهی خود را از دست می دهند بدین لحاظ بهای تمام بهای تمام شده این قبیل دارایی ها ، باید در طی عمر مفیدشان ، بطور منظم و به تدریج به حساب هزینه منظور گردد . این کاهش تدریجی بهای تمام شده استهلاک نامیده می شود. ارزش دارایی مستهلک شده در تاریخ خروج از خدمت ، ارزش اسقاطی خوانده می شود . مازاد بهای تمام شده نسبت به ارزش دارایی ثابت ، نشان دهنده مبلغی است که باید طی دوره عمر مفید دارایی به عنوان هزینه استهلاک در حساب ها منظور گردد .
چنانچه ارزش اسقاط در مقایسه با بهای تمام شده دارایی ، قابل توجه نباشد در محاسبات استهلاک به روش خطی است. در این روش که در این طرح از آن استفاده می شود مازاد بهای تمام شده دارایی نسبت به ارزش اسقاط ، به طور مساوی در طول عمر مفید تقسیم می شود و هر ساله این مقدار به حساب هزینه های استهلاک منظور می گردد .
در ادامه اجزا سرمایه گذاری ثابت طرح با توجه به برآورد های فنی فصل سوم محاسبه خواهد شد .
هزینه ماشین آلات و تجهیزات خط تولید :
هزینه ماشین آلات و تجهیزات به کار رفته در خط تولید ( اعم از داخلی یا خارجی ) بر اساس استعلام های به عمل آمده از شرکت ها ی معتبر بر آورد گردیده است که علاوه بر نرخ های ارائه شده از سوی این سازندگان هزینه هایی جهت نصب و راه اندازی ، حمل و نقل لوله کشی ،برق کشی ،عایق کاری ،فنداسیون ، ابزار دقیق ساختار های فلزی ، رنگ کاری و غیره منظور شده است .
هزینه نصب و راه اندازی به صورت ٥ درصد از کل هزینه تامین تجهیزات برآورد می شود .
بر اساس مبانی فوق استعلام بعمل آمده در خصوص هر یک از ماشین آلات و تجهیزات خط تولید ، هزینه تامین آنها در جدول زیر بیان شده است .
ارزش کل
بر آورد هزینه هر دستگاه
تعداد
نام ماشین آلات
12,500,000
12,500,000
1
دیگ ذوب چربی
25,000,000
25,000,000
1
دیگ ذوب سود
34,000,000
34,000,000
1
دیگ آب نمک
37,000,000
37,000,000
1
دیگ پخت صابون
35,000,000
17,500,000
2
مخازن نمک و چربی
32,000,000
16,000,000
2
خشک کن
14,000,000
14,000,000
1
رنده
30,000,000
7,500,000
4
نوار نقاله
11,000,000
11,000,000
1
سیلو
32,000,000
16,000,000
2
مخلوط کن
75,000,000
25,000,000
3
تری رول ( آسیاب سه غلتکی
32,000,000
32,000,000
1
ماکارونی کن
45,000,000
45,000,000
1
پلادر
22,000,000
5,500,000
4
پرس
16,000,000
4,000,000
4
دستگاه بسته بندی
10,000,000
1,000,000
10
قاب
7,000,000
3,500,000
2
کاتر
30,650,000
30,650,000
1
سایر ماشین آلات و نصب (10%)
500,150,000
جمع
هزینه تجهیزات و تاسیسات عمومی :
بر اساس تجهیزات بر آورد شده در مطالعات فنی و قیمت های استعلام شده برای هر یک سرمایه گذاری مورد نیاز این تاسیسات در جدول زیر برآورد شده است .
بهای کل
ارزش ریالی
واحد
مقدار
شرح
40,000,000
40,000,000
دستگاه
1
تاسیسات گرمایش ساختما ن ها
36,000,000
12,000,000
دستگاه
3
تاسیسات سرمایش ساختمان ها
150,000,000
50,000,000
دستگاه
3
دیگ بخا
8,550,000
450,000
کپسول
19
اطفاء حرق
13,500,000
4,500,000
خط تلفن
3
سیستم ارتباط داخلی
12,402,500
سایر هزینه ها ی (5%)
260,452,500
جمع کل
هزینه زمین و ساختمان و محوطه سازی :
هزینه خرید زمین و هزینه های محوطه سازی خاکبرداری و تسطیح زمین خیابان کشی و چراغ های پایه بلند برای روشنایی محوطه ) و نیز همه هزینه های ساختمان سازی ( سالن تولید ، انبار ها ،تعمیرات ،تاسیسات و آزمایشگاه ،ساختمان های اداری و سایر موارد ) تماما بر اساس قیمت های اخذ شده برای شرایط محل احداث واحد محاسبه می گردد . مقادیر مورد نیاز برای هر یک از موارد فوق در جدول محاسبات ساختمان فصل قبل بیان شده است جمع بندی هزینه های مورد محاسبه در جدول زیل قابل طبقه بندی و تفکیک می باشد .
هزینه های زمین و ساختمان
جدول شماره 9
کل هزینه
هزینه واحد
مقدار ( متر مربع )
شرح
360,000,000
150,000
2,400
خاکبرداری و اسطیح زمین
70,000,000
100,000
700
خیابان کشی و پارکینگ
130,000,000
100,000
1,300
فضای سبر
189,000,000
350,000
540
دیوار کشی
20,400,000
1,200,000
17
چراغ های محوطه
434,000,000
700,000
620
سالن تولید مسقف
28,000,000
800,000
35
آز مایشگاه
137,750,000
950,000
145
تاسیسات و تعمیرگاه
120,000,000
1,000,000
120
ساختمان اداری
108,000,000
900,000
120
ساختمان رفاهی و سرایداری
448,980,000
700,000
641
انبار مسقف
1,400,000,000
350,000
4,000
زمین
172,306,500
سایر هزینه ها (5%)
3,618,436,500
جمع کل
هزینه وسایل نقلیه عمومی و وسایل حمل و نقل :
تعداد و انواع وسایل مورد نیاز در فصل قبل محاسبه شده است و ریز قیمت های پیش بینی شده در جدول زیل قابل طبقه بندی می باشد .
وسائط نقلیه و اثاثه
جدول شماره 8
قیمت کل
قیمت واحد
تعداد
شرح
360,000,000
120,000,000
3
خودرو سواری
70,000,000
70,000,000
1
وانت 2 تن
9,000,000
4,500,000
2
موتورسیکلت
30,000,000
6,000,000
5
تجهیزات رایانه ای
150,000,000
اثاثه اداری
30,950,000
سایر هزینه ها (5%(
649,950,000
جمع کل
هزینه لوازم و اثاثه اداری :
هزینه اثاثه و وسایل نقلیه نیز در جدول بالا بیان شده است بر آورد فوق براساس حجم واحد اداری این کار خانه مرود بحث در طرح می باشد .
هزینه های قبل از بهره برداری :
هزینه ای قبل از بهره برداری به ترتیب زیر محاسبه و در سرمایه گذاری ثابت کارخانه منظور می گردد .
الف : هزینه مطالعات اولیه :
بابت هزینه مطالعات اولیه و تهیه طرح توجیهی و جواز واحد معادل ٠.١ درصد و بابت دریافت مجوز های لازم و ثبت شرکت حدود ٠.٣% کل سرمایه گذاری منظور شده است .
ب : هزینه ثبت قرارداد ها و تسهیلات مالی :
این هزینه ٣% کل وام بانکی می باشد که در این طرح معادل ٥٠ درصد کل سرمایه گذاری منظور شده است .
ج : هزینه های مربوط به آموزش مقدماتی ، راه اندازی و بهره برداری آزمایشی :
جهت آموزش پرسنل معادل ١٠ روز حقوق و مزایای پرداختی به منظور راه اداری و بهره برداری آزمایشی ، هزینه ٢ روز مواد اولیه و انزژی مصرفی در نظر گرفته می شود .
د : هزینه های پیش بینی نشده :
ماهیانه درصدی از کل هزینه ها به عموان هزینه های پیش بینی نشده مطرح است .
هزینه های قبل از بهره برداری
جدول شماره 10
برآورد ریالی
شرح
30,000,000
هزینه مقدماتی ، تهیه اجرایی طرح
10,000,000
هزینه تاسیس شرکت و دریافت مجوز
300,000,000
هزینه های مربوط به دریافت تسهیلات
150,000,000
هزینه آموزش را اندازی و بهره وری
24,500,000
سایر هزینه های قبل از تولید (5%)
514,500,000
جمع کل
جمع بندی اجزا و برآورد سرمایه ثابت :
جمع بندی ثابت در جدول زیر ارائه شده است . این رقم کل سرمایه گذاری ثابت مورد نیاز جهت احداث واحد را تعیین می کند .
بر آورد کل سرمایه گذاری ثابت
مبلغ (ریال )
منقول از
شرح
3,618,436,500
جدول 9
زمین و ساختمان
500,150,000
جدول 5
تجهیزات تولیدی
260,452,500
جدول 7
تجهیزات عمومی
514,500,000
جدول 10
هزینه های قبل از بره برداری
649,950,000
جدول 8
اثاثه و وسائط نقلیه
5,543,489,000
جمع کل
کل سرمایه گذاری :
با توجه به مقادیر سرمایه گذاری ثابت و در گردش محاسبه شده ، کل سرمایه گذاری این طرح مطابق جدول زیل برآورد شده است لازم به ذکر است که معادل ٥٠ درصد سرمایه گذاری ثابت از طریق دریافت وام بلند مدت ٥ ساله با بهره ١٢% تامین خواهد شد که در تنظیم ترازنامه ٥ ساله پرداخت آن مد نظر قرار گرفته است .
برآورد کل سرمایه گذاری
مبلغ ریالی
جدول
منقول
شرح
5,543,489,000
11
سرمایه گذاری ثابت
3,034,204,313
4
سرمایه گذاری در گردش
8,577,693,313
کل سرمایه گذاری
هزینه های تولید :
برای تولید هر محصول علاوه بر سرمایه گذاری مورد نیاز جهت احداث و راه اندازی واحد ، هزینه هایی نیز مانند حقوق کارکنان ، تامین انرژی و … می باشد در این بخش هزینه های ثابت و متغییر بر آورد می شود تا بتوان بر اساس آن نسبت به تهیه ترازنامه مالی طرح و محاسبه شاخص های مالی و اقتصادی اقدام نمود .
* هزینه ثابت :
هزینه های ثابت ،مخارجی است که با تغییر سطح تولید ،تغییر نمی کند . هر چند با به صفر رسیدن میزان تولید (تعطیلی کارخانه ) بعضی از اقلام هزینه ثابت نیز حذف می شود ولی در تجربه و تحلیل های مالی با توجه به کوتاه مدت بودن وقفه فوق ،می توان فرض کرد که این هزینه ها وجود دارند . از بارزترین مثال های چنین هزینه هایی هزینه هزینه بیمه کارخانه و هزینه تسهیلات دریافتی می باشند . بعضی از اقلام هزینه ای کاملا ثابت نیستند و لی تا حدودی ماهیت ثابت دارند به عنوان مثال هزینه حقوق پرسنل واحداداری بستکی به واحد تولید ندارد همچنین با تغییر جزئی در میزان تولیدحقوق پرسنل واحد تولید نیز ثابت می ماند لذا برای در نظر گرفتن چنین استقلالی ٨٥ درصد از کل هزینه حقوق را به عنوان هزینه متغیر و ١٥ درصد از آن را به عنوان هزینه ثابت در نظر می گیریم بنا بر این چنین تفکیکی در دیگر پارامتر های جدول هزینه ها ناگذیر است .
* هزینه های متغیر :
هزینه های متغیر اقلامی از هزینه است که با تغیر تولید .تغییر می یابد .به عنوان مثال هرچه مقدار تولید بیشتر می شود ،مواد اولیه بیشتری مورد نیاز است . در این بخش اقلام نسبت به ظرفیت تولید تغییر میکند
ولی بستگی آن ١۰۰ در صد نمی باشند به عنوان مثال در صورتی مه حجم تولید مقدار قابل توجهی زیاد شود هزینه اضافه کاری نیز به شرکت تحمیل خواهد شد .
قیمت تمام شده محصول :
با توجه به محاسبه هزینه های ثابت و متغیر طرح ،کل هزینه های طرح مطابق جدول بالا بیان شده است .که از هزینه های تولید می توان میزان بهای تمام شده محصول را محاسبه کرد .
استهلاک
طول عمر
ارزش اسقاط
ارزش ریالی
شرح
40,012,000
10
100,030,000
500,150,000
تجهیزات
17,820,000
10
1,800,000
180,000,000
اثاثه
28,197,000
10
187,980,000
469,950,000
وسائط نقلیه
20,836,200
10
52,090,500
260,452,500
تاسیسات عمومی
102,900,000
5
0
514,500,000
سایر دارایی ها
66,553,095
30
221,843,650
2,218,436,500
ساختمان
جدول زیر نحوه محاسبات استهلاک را نشان می دهد.
صورت های مایل و شاخص های اقتصادی :
کلیه محاسبات صورت های مایل ( مشتمل بر سود و زیان و گردش وجوه نقد و ترازنامه ) برای زمان اجرای یک ساله طرح برای ٥ سال اول بهره برداری و نیز تعاریف و محاسبات شاخص های اقتصادی بصورت کامل توسط نرم افزار اکسل انجام شده است .
ارزیابی مالی و اقتصادی طرح :
نتایج محاسبات کامپیوتری صورت های مالی و شاخص های اقتصادی طرح حاکی از سود آوری طرح بوده و عمدتا می توان به شاخص های مالی اصلی از قبیل نرخ بازگشت سرمایه ،میزان تولید در نقطه سربه سر ،سال های برگشت سرمایه و نسبت سود و زیان ویژه به سرمایه نقدی تاکید کرد که دلیل قاطعی بر توجه پذیری طرح و پایداری اقتصادی طرح و وجود اطمینان کافی در سرمایه گذاری برای احداث این گونه واحد ها می باشد . در جدول زیر این شاخص ها ارائه شده است .
منابع و مراجع :
۱ – بررسی طرح های صنعتی تالیف محمد مشهدیزاده
۲- ارزیابی اقتصادی ،فنی و نظارت طرح های تولیدی تالیف دکتر امیر ناصر اخوان
۳ – organic chemistry R.H.Morrison & R.N.Boyd
۴- راهنمای سرمایه گذاری صنایع کوچک (کارآفرینان بصیر)
20