Công cụ tính điện năng nhà máy thức ăn chăn nuôi
Công cụ tính điện năng nhà máy thức ăn chăn nuôi
Ước tính suất tiêu hao điện theo công đoạn, lượng điện tiêu thụ hằng ngày và hằng năm, cùng chi phí điện trên mỗi tấn thức ăn. Công cụ giúp quản lý nhà máy và trang trại, bộ phận thu mua và kỹ sư lập ngân sách điện năng, so sánh mức tiêu thụ do nhà cung cấp công bố và đánh giá các phương án nâng cao hiệu suất. Công cụ phân tích điện năng theo từng công đoạn và đối chiếu với khoảng tham khảo trong ngành cho cùng quy trình sản xuất. FeedMatch cung cấp dịch vụ do con người trực tiếp phụ trách, độc lập với các nhà cung cấp, dành cho yêu cầu có giá trị từ USD 250,000 trở lên: mỗi yêu cầu đều được nhân sự xem xét trước khi liên hệ với bất kỳ nhà cung cấp nào. Các công cụ tính chỉ phục vụ lập kế hoạch sơ bộ, không phải báo giá hay tư vấn chuyên môn.
Mở công cụ tính
Nhà máy thức ăn chăn nuôi tiêu thụ bao nhiêu điện?
Nhà máy sản xuất thức ăn hỗn hợp dạng viên thường tiêu thụ từ 22 đến 45 kWh trên mỗi tấn; tổng điện năng của công đoạn nghiền và ép viên chiếm hơn một nửa. Nhà máy thức ăn dạng bột thường tiêu thụ từ 10 đến 18 kWh trên mỗi tấn, trong khi dây chuyền ép đùn thức ăn thủy sản và thú cưng tiêu thụ 70–170 kWh trên mỗi tấn. Nhiệt năng từ hơi nước dùng để điều hòa nguyên liệu là phần bổ sung và được tính riêng.
Ước tính để lập kế hoạch, không phải báo giá. FeedMatch xem xét mọi yêu cầu từ 250.000 USD trở lên trước khi liên hệ nhà cung cấp.
Cách sử dụng công cụ tính
- Nhập suất tiêu hao điện, tính bằng kWh/t, của từng công đoạn ứng với công thức phối trộn và độ ẩm thường dùng.
- Nhập 0 cho quy trình không sử dụng: ép đùn và ép viên được xem là hai phương án thay thế nhau đối với cùng một tấn sản phẩm.
- Thêm tỷ lệ điện phụ trợ để tính các khoản tiêu thụ chưa được ghi nhận ở từng công đoạn.
- Nhập năng suất sản xuất theo t/h, số giờ vận hành mỗi ngày, số ngày vận hành mỗi năm và đơn giá điện.
- Xem tổng suất tiêu hao điện, lượng điện tiêu thụ hằng ngày và hằng năm, chi phí trên mỗi tấn và chi phí hằng năm. So sánh tỷ trọng của từng công đoạn và các khoảng tham khảo cho quy trình sản xuất của bạn.
Ý nghĩa của từng dữ liệu
- Nghiền (kWh/t): điện năng tiêu thụ cho công đoạn nghiền. Giá trị mặc định: 12. Máy nghiền búa thường tiêu thụ 8–20 kWh/t tùy kích thước lỗ sàng; máy nghiền trục tiêu thụ ít điện hơn khi nghiền thô.
- Trộn và định lượng (kWh/t): điện năng tiêu thụ cho các công đoạn này. Giá trị mặc định: 2.5.
- Ép viên (kWh/t): điện năng tiêu thụ cho công đoạn ép viên, thường là 10–20 kWh/t. Giá trị mặc định: 14. Nhập 0 nếu chỉ sản xuất thức ăn dạng bột hoặc bằng quy trình ép đùn.
- Ép đùn và sấy (kWh/t): điện năng tiêu thụ của dây chuyền, bao gồm máy sấy. Với thức ăn thủy sản và thú cưng, mức tiêu thụ thường là 60–140 kWh/t. Giá trị mặc định: 0.
- Làm nguội và bẻ mảnh (kWh/t): điện năng tiêu thụ của quạt máy làm nguội và máy bẻ mảnh nếu có. Giá trị mặc định: 2.
- Vận chuyển và gầu tải (kWh/t): điện năng tiêu thụ của hệ thống vận chuyển nguyên liệu và gầu tải. Giá trị mặc định: 2.
- Khí nén (kWh/t): điện năng tiêu thụ cho hệ thống khí nén. Giá trị mặc định: 1.5.
- Đóng bao và xuất hàng (kWh/t): điện năng tiêu thụ cho các công đoạn này. Giá trị mặc định: 1.
- Điện phụ trợ (%): tỷ lệ cộng thêm cho chiếu sáng, văn phòng, phòng thí nghiệm, quạt hút bụi chưa được tính ở các công đoạn khác và phụ tải chờ. Giá trị mặc định: 8; khoảng giá trị: 0–30.
- Năng suất sản xuất (t/h): số tấn sản xuất mỗi giờ. Giá trị mặc định: 15; tối thiểu: 0.5; bước tăng: 0.5 t/h nếu dùng nút tăng giảm theo bước của trường năng suất này; điều kiện đó không áp dụng, nên bước tăng áp dụng là 0.5 t/h.
Phương pháp tính
- Tổng suất tiêu hao điện = tổng suất tiêu hao của các công đoạn tính bằng kWh/t × (1 + tỷ lệ điện phụ trợ ÷ 100).
- Điện năng tiêu thụ hằng ngày (kWh) = suất tiêu hao điện × năng suất sản xuất (t/h) × số giờ vận hành mỗi ngày.
- Điện năng tiêu thụ hằng năm (kWh) = điện năng tiêu thụ hằng ngày × số ngày vận hành mỗi năm.
- Chi phí điện trên mỗi tấn = suất tiêu hao điện × đơn giá điện.
- Chi phí điện hằng năm = điện năng tiêu thụ hằng năm × đơn giá điện.
- Tỷ trọng của từng công đoạn = suất tiêu hao điện của công đoạn tính bằng kWh/t ÷ tổng suất tiêu hao điện.
- Các giá trị theo công đoạn chỉ tính điện năng, ứng với công thức phối trộn và độ ẩm thường dùng. Đơn giá điện là mức giá bình quân cố định, đã bao gồm phí truyền tải điện và các khoản thuế, phí.
Ví dụ thực tế: nhà máy thức ăn viên cho gà thịt công suất 15 t/h
- Nghiền: 12 kWh/t; trộn: 2.5 kWh/t; ép viên: 14 kWh/t; làm nguội: 2 kWh/t; vận chuyển: 2 kWh/t; khí nén: 1.5 kWh/t; ép đùn: 0 kWh/t.
- Điện phụ trợ: 8%; năng suất: 15 t/h; vận hành: 16 h/ngày và 300 ngày mỗi năm; đơn giá điện: USD 0.11/kWh.
- → Suất tiêu hao điện ước tính: 36.7 kWh/t.
- → Điện năng tiêu thụ ước tính: 8,800 kWh mỗi ngày và 2.64 triệu kWh mỗi năm.
- → Chi phí điện ước tính: USD 4.04/t và USD 290,000 mỗi năm.
- → Ép viên chiếm khoảng 38% lượng điện tiêu thụ và nghiền chiếm 33%.
- → 70% tiền điện tập trung ở hai máy. Trong ví dụ này, chương trình tối ưu sàng và khuôn ép giúp giảm tiêu thụ 2 kWh trên mỗi tấn tương đương khoảng USD 16,000 mỗi năm: đây là hiệu quả thực tế, nhưng nhỏ hơn nhiều so với hiệu quả từ việc vận hành nhà máy gần mức công suất thiết kế hơn.
Giới hạn của ước tính này
- Không tính nhiệt năng, nhiên liệu lò hơi hay chi phí hơi nước; các khoản này cần được tính riêng.
- Không dự đoán mức tiêu thụ của một máy cụ thể: công cụ sử dụng các suất tiêu hao đã nhập.
- Không mô phỏng phí công suất cực đại, tiền phạt do hệ số công suất hay biểu giá điện theo khung giờ.
- Không thay thế việc đo điện riêng cho từng công đoạn.
- Giá trị tham khảo thay đổi theo thông số khuôn ép, độ mịn sau nghiền, hàm lượng chất béo trong công thức và tuổi thiết bị. Chênh lệch 20% giữa các nhà máy có điều kiện tương đương là bình thường.
- Trong nhà máy thực tế, điện năng cho khí nén thường chưa được đo lường đầy đủ và bị đánh giá thấp khi ước tính năng lượng tiêu thụ trong quy trình sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp. Cần luôn lưu ý hạn chế này khi diễn giải kết quả tính toán sơ bộ.
Câu hỏi thường gặp
Ép viên một tấn thức ăn cần bao nhiêu kWh?
Riêng công đoạn ép viên thường tiêu thụ từ 10 đến 20 kWh trên mỗi tấn. Hỗn hợp bột mềm cho gia cầm có hàm lượng chất béo cao thường nằm ở đầu thấp của khoảng này; viên cứng cho bò, khuôn có lỗ đường kính nhỏ và công thức giàu xơ thường nằm ở đầu cao. Thông số khuôn, khe hở giữa con lăn và khuôn, nhiệt độ điều hòa nguyên liệu và độ ẩm ảnh hưởng nhiều hơn thương hiệu máy. Vì vậy, cam kết chỉ có ý nghĩa khi nêu rõ điều kiện thử nghiệm.
Công đoạn nghiền trong nhà máy thức ăn chăn nuôi tiêu thụ bao nhiêu năng lượng?
Nghiền bằng máy nghiền búa thường tiêu thụ từ 8 đến 20 kWh trên mỗi tấn. Kích thước lỗ sàng là yếu tố chi phối: chuyển từ sàng 4 mm sang sàng 2 mm có thể khiến điện năng tiêu thụ tăng gần gấp đôi. Máy nghiền trục tiêu thụ ít năng lượng hơn khi nghiền thô và cho phân bố kích thước hạt hẹp hơn, nhưng xử lý nguyên liệu nhiều xơ và dầu kém hơn; vì vậy nhiều nhà máy sử dụng cả hai loại.
Vì sao ép đùn tiêu thụ nhiều năng lượng hơn ép viên?
Ép đùn làm chín nguyên liệu bằng nhiệt độ, áp suất và lực cắt cao; sau đó sản phẩm phải được sấy từ độ ẩm khoảng 25–28% xuống mức phù hợp để bảo quản. Riêng máy ép đùn có thể tiêu thụ từ 40 đến 80 kWh trên mỗi tấn, còn máy sấy làm tăng đáng kể nhu cầu điện năng và nhiệt năng. Đổi lại, quy trình này cho phép kiểm soát độ nở, tạo khả năng nổi, bổ sung hàm lượng chất béo cao và đạt mức hồ hóa tinh bột mà ép viên không thể đáp ứng.
Làm thế nào để giảm chi phí điện trên mỗi tấn trong nhà máy thức ăn chăn nuôi?
Theo thứ tự hiệu quả hoàn vốn thường gặp: tăng mức sử dụng công suất để phân bổ phụ tải cố định và phụ tải chờ trên nhiều tấn sản phẩm hơn; điều chỉnh độ nghiền về mức thô nhất mà vật nuôi có thể chấp nhận; bảo dưỡng khuôn, con lăn và sàng theo tình trạng thực tế, không đợi đến khi hỏng; sửa các điểm rò rỉ khí nén; sau đó mới cân nhắc biến tần và thay động cơ. Yêu cầu mọi nhà cung cấp đề xuất gói nâng cao hiệu suất phải thể hiện mức tiết kiệm bằng kWh trên mỗi tấn, không phải bằng tỷ lệ phần trăm.
Tôi nên nhập mức tiêu thụ điện của ép viên và ép đùn như thế nào?
Công cụ xem ép viên và ép đùn là hai quy trình thay thế nhau đối với cùng một tấn sản phẩm. Nhập 0 cho quy trình mà tấn sản phẩm đó không đi qua. Nếu chỉ sản xuất thức ăn dạng bột, nhập 0 cho cả ép viên và ép đùn.