Lập luận kinh tế và chọn địa điểm xây dựng
LËp luËn kinh tÕ
Tình hình chung là bia đợc sản xuất và tiêu thụ ngày càng nhiều cùng với nhu cầu và điều kiện đời sống vật chất của mọi ngời trên khắp mọi nơi trên Thế giới đang ngày càng tăng.
Theo thống kê,các nớc Đức,Mỹ có sản lợng bia lớn hơn 10 tỉ lít/năm.Mỹ là một nớc phát triển,quy mô sản xuất lớn,5công ty đã chiếm 60% lợng bia sản xuất ra.Ơ Canada,hai công ty chiếm 94% tổng sản lợng bia sản xuất ra.Các nớc Đức,Đan Mạch,Tiệp tiêu thụ nhiều hơn 100lít/ngời/năm.
Tuy nhiên,nếu nh ở Châu Âu,hầu hết các nớc đều sản xuất và tiêu thụ bia với số lợng lớn thì ở Châu phi chỉ một số nớc là sản xuất và tiêu thụ nhiều bia.Ngời ta đã thống kê đợc mời nớc có sản lợng bia cao nhất và mời nớc tiêu thụ nhiều bia nhất,mòi nớc này có mặt ở tất cả các châu lục.ở Việt Nam,ngành bia là ngành mới phát triển mạnh trong hai thập kỷ qua do phải trải qua hàng trăm năm bị thực dân Pháp đô hộ sau đó là cuộc kháng chiến trờng kỳ của nhân dân ta chống đế quốc Mĩ cứu nớc.Hiện nay cùng với công cuộc xây dựng và đổi mới đất nớc ngày cang mạnh mẽ thì nhu cầu ẩm thực của ngời dân càng đợc nâng cao.Hơn nữa,nớc ta nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới,mùa hạ nhu cầu giải khát rất cao,nếu không muốn nói là đặc biệt quan trọng,có thể khẳng định khi nhu cầu giải khát đợc đáp ứng thì năng suất lao động sẽ tăng lên rõ rệt.Do vậy sự phát triển của ngành công nghiệp nớc giải khát nói chung và ngành bia nói riêng nhận đợc sự quan tâm đặc biệt của Đảng và Chính phủ ta.
Tổng sản lợng bia tại nớc ta hiện nay vẫn ở mức khiêm tốn,bình quân sấp xỉ 8 – CNSH - 45 10 lít/ngời/năm.Nguồn cung cấp bia lớn nhất nớc ta hiện nay là các nhà máy bia Sài Gòn,Hà Nội,Đông Nam á và rất nhiều nhà máy,các cơ sở sản xuất bia với quy mô vừa và nhỏ ở khắp các tỉnh và thành phố nh : Bia NaDa ở Nam Định,bia Vida ở Nghệ An,bia Huda ở Huế,BGI ở Tìên Giang Bia Sài Gòn và bia Hà Nội là các cơ sở có truyền thống sản xuất lâu đời,chất lợng bia tốt và dây truyền công nghệ sản xuất hiện đại,với thế mạnh đó trên thị trờng các loại bia này còn thiếu,các cơ sở khác thì cũng đang cố gắng hiện đai hoá dây truyền công nghệ,chất lợng đợc nâng cao.Bên cạnh đó cũng phải kể đến sự tham gia thị trờng của một số hãng bia liên doanh với những thế mạnh đáng nể,đó là: nguồn vốn đầu t dồi dào,hùng hậu,công nghệ cao,nguyên liệu sẵn có Tất cả những điều đó tạo nên một thị trờng cạnh tranh sôi nổi và cũng nhiều hứa hẹn.Doanh nghiệp nào muốn tồn tại và phát triển cần giải bài toán cải tiến công nghệ hợp lý để nâng cao hiệu quả sản xuất,dần thích nghi với công nghệ sản xuất quy mô lớn hiện đại nhằm mục đích hạ giá thành và cải tiến chất lợng sản phẩm.Vì vậy công việc thiết kế một nhà máy bia với công nghệ sản xuất hiện đại,công suất lớn ,vị trí giao thông thuận tiện là hoàn toàn hợp lý.
Chọn địa điểm xây dựng
Để thiết kế và xây dựng đợc một nhà máy bia hoạt động có hiệu quả,việc đầu tiên là phải chọn đợc địa điểm xây dựng thích hợp,đáp ứng đợc các điều kiện về nguồn nhân lực,nguồn nguyên liệu,nhiên liệu và thị trờng tiêu thụ.Với nhiệm vụ thiết kế nhà máy bia năng suất 50triệu lít /năm,em chọn địa điểm xây dựng là khu công nghiệp Sài Đồng – CNSH - 45 Gia Lâm.
Khu công nghiệp này năm trên địa bàn huyện Gia Lâm,ngoại thành Hà Nội,nơi đây đang có sự chuyển mình tích cực,dần trở thành một khu công nghiệp lớn của cả nớc,mật độ dân c ngày một tăng và nhu cầu tiêu thụ bia cũng rât lớn.Nhà máy đợc xây dựng vừa để giải quyết nhu cầu uống tại chỗ,vừa thu hút một lực lợng lao đông đáng kể,đem lại công ăn việc làm cho họ góp phần nâng cao đời sống xã hội.Hơn thế nữa,Gia Lâm lại nối với các vùng trọng điểm dân c nh Bắc Giang,Bắc Ninh,Hải Hng nên thị trờng tiêu thụ càng đợc mở rộng.Vậy có thể nói đây là địa điểm xây dựng thích hợp.
Với vai trò địa lý là điểm nối liền quan trọng giữa nội thành Hà Nội với các tỉnh đồng bằng,miền núi phía bắc,nhà máy bia xây dựng ở đây sẽ tiện về đờng bộ cũng nh đờng thuỷ.Hệ thống đờng bộ rất thuận tiện,đó là đờng quốc lộ số 5 nối với Hải Hng,Hải Phòng,Quảng Ninh,đờng quốc lộ số 1 nối với Bắc Ninh,Lạng Sơn.Đờng thuỷ thì có sông Hồng,sông Đuống.Điều này rất thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu,nhiên liệu cho hoạt động của nhà máy cũng nh việc tiêu thụ sản phẩm. Đặc thù là nghành công nghiệp có nguyên liệu chính phải nhập khẩu thì việc thuận lợi về giao thông rất quan trọng,nguyên liệu chính là malt đợc nhập từ các n- ớc nh Đức,Đan Mạch,Séc và Slovakia,Trung Quốc về các kho,cảng ở Hải Phòng từ đó chuyển về nhà máy rất thuận tiện,nguyên liệu thay thế là gạo đợc mua của nông dân ngay trong vùng.
Nhà máy sử dụng nguồn điện lới quốc gia thông qua một trạm biến thế xây dựng ngay trong nhà máy với công suất phù hợp với thực tế sản xuất.Nhiên liệu cho lò hơi có thể dùng than đá.Nhà máy sử dụng nớc giếng khoan trong nhà máy với các hệ thống lọc,lắng xử lý độ cứng để ổn định sản xuất,đồng thời có sử dụng nớc máy phục vụ cho sinh hoạt.
Với tất cả các đặc điểm trên,em xin khẳng định phơng án thiết kế nhà máy bia tại khu công nghiệp Sài Đồng – CNSH - 45 Gia Lâm là hoàn toàn khả thi.
Nguyên liệu để sản xuất bia
Nguyên liệu chính
Nguyên liệu để sản xuất malt là đại mạch.
Cấu tạo hạt đại mạch
Hạt đại mạch bao gồm :
Lớp vỏ hạt:có vai trò nh một màng bán thấm,chỉ cho nớc thấm vào bên trong hạt,đồng thời giữ các chất hoà tan bên trong hạt không cho thấm ra ngoài.
- Vỏ hạt chiếm một giá trị khá lớn nhng không có giá trị dinh dỡng.Đối với công nghệ sản xuất bia vỏ hạt gây ảnh hởng hai mặt: mặt bất lợi vì trong vỏ hạt có chứa các chất màu,các chất đắng và các chất chát.Nếu các chất này hoà tan vào dịch đ- ờng sẽ làm giảm chất lợng sản phẩm.Mặt lợi của lớp vỏ hạt là nó đóng vai trò màng lọc trong quá trình tách bã ra khỏi khối cháo.
- Nội nhũ: là phần lớn nhất đồng thời là phần giá trị nhất của hạt.Hầu hết chất dinh dỡng tập trung tại đây:protein,chất béo,đờng,xenluloza,vitamin,chất tro,pentozan.
- Phôi : là phần sống của hạt,có vai trò quan trọng trong sản xuất bia.Phôi đợc coi là trạm hoạt hoá và là nhà máy sản xuất enzym,mà nếu thiếu nó thì cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất malt coi nh sụp đổ.
Thành phần hoá học rất phức tạp,bao gồm các thành phần sau:
Nớc có ảnh hởng lớn đến quá trình vận chuyển và bảo quản hạt đại mạch.Hàm ẩm cao sẽ kích thích quá trình hô hấp và tự bốc nóng của hạt,đây là nhân tố làm hao tổn chất khô.Nớc cao quá mức cho phép tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.Đại mạch có thuỷ phần cao sẽ làm tăng chi phí vận chuyển,hàm ẩm tối đa cho phép khi đa đại mạch vào bảo quản là 13%.
Cấu trúc gluxit bao gồm:
Tinh bột là thành phần quan trọng,hàm lợng tinh bột có thể lên đến 70% khối lợng chất khô.Tinh bột là nguồn thức ăn dự trữ cho phôi,là nguồn cung cấp chất hoà tan cho dịch đờng trớc lúc lên men.Hạt tinh bột có hai loại : hạt bé có kích th- ớc 2 – CNSH - 45 10 μ m,hạt lớn từ 20 – CNSH - 4530 μ m.Trong hạt tinh bột có amyloza 60 – CNSH - 45
600 gốc glucoza,amylopectin vô định hình có 2000 gốc glucoza,không tan trong n- ớc nóng mà chỉ tạo thành hồ Khi tinh bột đã hồ hoà thì đờng hoá nhanh và triệt để hơn.
+Xenluloza: chiếm khoảng 20% chất khô của vỏ,có khoang 2000 – CNSH - 45 10000 gốc lucoza, rất rai và là lớp lọc phụ lý tởng.
+Hemixenluloza:là thành phần chủ yếu tạo nên thành tế bào.
Các hợp chất pectin và chất dạng keo:làm cho bia có độ nhớt cao,tạo cho bia có vị đậm đà,tăng khả năng tạo và giữ bọt cho bia.
+Saccarit thấp phân tử:đờng đơn,đờng kép
+Các hợp chất chứa Nitơ:protit,hợp chất chứa nitơ phi protit.
Hàm lợng protit tối u 8 – CNSH - 45 10%,nếu cao quá thì bia dễ bị đục,khó bảo quản,còn nếu thấp quá thì lên men không triệt để,bia kém bọt,vị kém đậm đà.Đây chính là tác nhân gây đục cho bia.
+ Các hợp chât không chứa nitơ:polyphenol,chất đắng,fitin,vitamin,chất khoáng. +Chất béo và lipit
+Enzim:Có vai trò đặc biệt trong công nghệ sản xuất bia.Giai đoạn ngâm,hạt hút n- ớc bổ xung đến 43 – CNSH - 45 44% thì hệ enzim đợc giải phóng khỏi liên kết,chuyển thành trạng thái tự do.Đến giai đoạn ơm mầm hoạt lực enzim đạt mức tối đa,nhờ đó đến giai đoạn đờng hoá chúng có khả năng thuỷ phân hoàn toàn các hợp chất cao phân tử trong nội nhũ hạt Các sản phẩm thuỷ phân đợc hoà tan vào nớc và trở thành chất chiết của dịch đờng.
Trong hạt đại mạch chứa một lợng enzyme phong phú và chia thành :
Hydrolaza: nhóm enzym thuỷ phân đóng vai trò quan trọng trong quá trình thuỷ phân tinh bột,phụ thuộc vào cơ chất bị thuỷ phân,các enzyme đợc chia thành cacbohydraza, proteaza,esteraza.
+Cacbohydraza:thuỷ phân gluxit cao phân tử thành các sản phẩm thấp phân tử hơn Nhóm enzyme này bao gồm amylaza và sitaza.
Enzyme α – CNSH - 45amylaza: phân cách tinh bột thành glucoza và dextrin.Nhờ quá trình này mà độ nhớt của dịch cháo nhanh chóng giảm xuống,enzyme này chỉ đợc hoạt hoá ở giai đoạn ơm mầm.
Enzyme β – CNSH - 45amylaza:tác động trực tiếp lên mạch amyloza,mạch nhánh và hai đầu mạch chính của amylopectin.Sản phâm của quá trình này là đờng maltoza và dextrin.
Sitaza : Thuỷ phân hemixelluloza thành pentoza và hexoza.Nhờ có quá trình phân cắt này mà thành tế bào bị phá huỷ,tạo điều kiện thuận lợi cho các enzyme khác xâm nhập vào và nâng cao hoạt lực.
+Enzyme proteaza: thuỷ phân protêin thành các sản phẩm trung gian và sau đó một trong số các hợp chất này tiếp tục bị phân cắt đến sản phẩm cuối cùng là axit amin,amoni¨c.
+Enzyme esteraza: phân cách mối liên kết este giữa các hợp chất hữu cơ khác nhau,hoặc giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ.
Nguyên liệu phụ
Dùng chế phẩm enzyme Termamyl để phá vỡ màng tinh bột,biến chúng thành trạng thái hoà tan trong dung dịch và thuỷ phân một phần tinh bột.
Chế phẩm Termamyl có bản chất là enzyme α – CNSH - 45amylaza chịu nhiệt,pH trung tính ở dạng lỏng đợc sản xuất từ dịch nuôi cấy vi khuẩn Baccillus licheniformis trong phân tử có ion Ca.Enzyme này thuỷ phân tinh bột ở mối liên kết α – CNSH - 451,4 glucozit trong phân tử amiloza và amilopectin.Nhờ vậy tinh bột sẽ chóng bị phân giải thành dextrin tan trong nớc.
Enzyme dùng trong nấu bia ở khâu dịch hoá các loại bột không phải là malt ở nhiệt độ 95 – CNSH - 45105 0 C với liều lợng enzyme là 0,05 – CNSH - 45 0,1% so với lợng bột.Chế phẩm enzyme này hoạt động ổn định ở nhiệt độ trên nếu trong dịch chế phẩm có một l- ơng Ca2+ nhât định (khoảng từ 50 – CNSH - 45 70 ppm Ca 2+ )
Dùng enzyme này có thể thay thế một phần malt lót(khoảng 5% so với lợng bột)
2.¤xy Ôxy dùng để cấp vào dịch đờng trớc khi lên men,nhằm cung cấp oxy cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men.
Khi lên men phụ và tàng trữ bia xong,lợng CO2 còn lại không đủ.Vì vậy phải nạp thêm CO2 vào với nồng độ cần thiết để tạo bọt cho bia.
4.Các nguyên vật liệu khác
Bao gồm các hoá chất để tẩy rửa chai,vệ sinh thiết bị,nhà xởng,bảo quản nguyên liệu Các hoá chất bao gồm NaOH,clozamin,lu huỳnh.
Nớc sạch để vệ sinh và thực hiện các quá trình công nghệ.
Phần III: Chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất bia Sơ đồ dây chuyền công nghệ:
Termamyl Malt lãt § êng hãa
Tàng trữ và ổn định
Bột trợ lọc Lọc bia
1 Nghiền nguyên liệu a.NghiÒn malt
- Mục đích :Quá trình nghiền malt nhằm mục đích đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nớc,làm cho sự xâm nhập của nớc vào nội nhũ nhanh hơn,thúc đẩy quá trình đờng hoá và các quá trình khác nhanh và triệt để hơn.
Malt đại mạch trong quá trình ơm mầm,enzyme đợc kích hoạt một phần.Vùng nội nhũ của hạt mà có mặt enzyme thuỷ phân thì tinh bột ở đó đã trải qua một quá trình đồ sinh học.Tình bột đã đợc đồ thì trở thành trắng đục,mềm và xốp hơn,dễ thuỷ phân.Tuy nhiên vẫn còn vùng enzyme cha đợc kích hoạt tinh bột vẫn còn màu trắng trong,hạt cứng chặt và không xốp,khó thuỷ phân.Vỏ malt có giá trị trong quá trình lọc,vì vậy trong quá trình nghiền phải tuân theo quy tắc: Vỏ phải nghiền đủ to,nếu nghiền nhỏ tạo lớp lọc chất lợng kém,khu vực đã đồ sinh học thì dễ thuỷ phân,không cần nghiền nhỏ,nếu nhỏ dễ bị tắc do thể tích nhỏ,khu vực trắng trong phải nghiền thật nhỏ.Trong thành phần bột nghiền chia thành: vỏ và tấm lớn,tấm bé và bột,bột mịn.Tuỳ thuộc vào chất lợng malt và thiết bị lọc bã mà nghiền malt theo yêu cầu.
- Yêu cầu của quá trình nghiền malt:
- Chọn thiết bị nghiền: dùng máy nghiên 4 trục(rulo) và nghiền malt khô,chiều dài rulo trong khoảng 350 – CNSH - 45 1250mm,phụ thuộc vào công suất,đờng kính từ 200 – CNSH - 45 300mm.Rulo đợc sắp xếp theo từng cặp,hai rulo trong một cặp chuyển động ngợc chiều nhau và chúng quay với tốc độ khác nhau để tạo ra lực xé,khoảng 250 – CNSH - 45 300vòng/phút.Mức độ nghiền malt đợc xác định bằng cách điều chỉnh khoảng cách giữa hai trục, nằm trong khoảng 0 – CNSH - 45 2,5mm. b.Nghiền gạo
- Mục đích : Phá vỡ cấu trúc màng tế bào,tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột ra khỏi mô.
- Yêu cầu : Gạo phải đợc nghiên mịn.
- Chọn thiết bị nghìên : Dùng máy nghiền búa mỏng có chiều dày 2 – CNSH - 45 3mm,tốc độ quay của búa 75 – CNSH - 45 80m/s tơng đơng 2750vòng/phút.Khi nghiền các phần nhỏ lọt qua rây đợc quạt hút và đẩy ra ngoài,phần cha lọt qua rây đợc tiếp tục nghiÒn nhá.
2.Hồ hoá nguyên liệu(nấu cháo)
Bột malt và gạo sau khi nghiền đợc gầu tải chuyển lên các thùng nấu(hồ hoá và đ- ờng hoá).
Mục đích: khi dung gạo thay thế,lợng enzyme trong malt bổ xung không đủ để thuỷ phân tinh bột gạo,vì vậy phải hồ hoá nguyên liệu,có bổ xung enzyme để tăng cờng hiệu suất thuỷ phân.
Những quá trình biến đổi khi hồ hoá nguyên liệu : Trong khi nấu tinh bột sẽ trơng nở và hoà tan,khi đó dới tác dụng của enzyme amylaza trong nguyên liệu,trong chế phẩm Terlamyl,tinh bột sẽ biến thành đờng và dextrin.Khi ở nhiệt độ cao các đờng sẽ bị thuỷ phân và mất nớc để tạo thành caramen,furfurol,oxymetyl furfurol,melanoidin Xenlulloza hầu nh không bị thuỷ phân,hemixenlulloza bị thuỷ phân ít nhiều thành dextrin,đơng 5C và các hợp chất có phân tử lợng thấp.Protit hầu nh không bị thay đổi khi nấu.
Chọn thiết bị nấu cháo: Nồi nấu cháo thân trụ,đáy cầu và đỉnh nón đợc làm bằng thép không gỉ,cấu tạo hai vỏ có bao hơi bên ngoài để nấu.
Nồi nấu có bố trí cánh khuấy để tăng cờng quá trình truyền nhiệt và chống cháy cháo.Có nhiệt kế để đo nhiệt độ,và có các đờng ống nớc ra vào để vệ sinh thùng. Thể tích của khối cháo nấu chỉ bằng 80 – CNSH - 45 90% thể tích nồi nấu cháo.
Trong công nghệ sản xuất bia về mặt lý thuyết có nhiều phơng pháp nấu khác nhau:
+Nấu gián đoạn: thiết bị đơn giản,dễ chế tạo,dễ thao tác,nhng đòi hỏi kỹ thuật cao. +Nấu bán liên tục: có thể tự động hoá ở một số khâu,năng suất cao nhng thiết bị phức tạp hơn.
+Nấu liên tục: phơng pháp này khắc phục đợc nhựơc điểm của hai phơng pháp trên,năng suất cao,tổn hao nguyên liệu ít nhng đòi hỏi kỹ thuật cao.
Nấu theo phơng pháp nào đều có những cái chung là đều dựa vào cơ sở tạo điều kiện thích hợp về nhiệt độ để hệ enzyme trong nguyên liệu hoạt động tốt nhằm phân tách những phân tử lơng cao nằm dới dạng không hoà tan thành các phân tử l- ợng thấp hoà tan bền vững tạo thành chất chiết của dịch đờng.
Sau khi cháo đã chín thì tiến hành bơm cháo sang nồi đờng hoá,cháo đợc bơm từ đáy nồi.
Mục đích: Sử dụng hệ enzyme trong malt để phân cắt các hợp chất cao phân tử thành hợp chất thấp phân tử để cung với các hợp chât thấp phân tử đã có sẵn trong nguyên liệu hoà tan vào nớc.
tính toán cân bằng sản phẩm
Tính cân bằng sản phẩm cho bia chai 13 0 BX
Tính lọng nguyên liệu và lợng chất hoà tan cần thiết để nhận đợc 1000l bia thành phẩm có nồng độ đầu là13 0 BX
1 Quá trình chiết tổn hao lấy là 5%
Lợng bia đã bão hoà CO2 :
2 Quá trình sục khí tổn thất chọn là 1%
Lợng bia trớc khi bão hoà
3 Quá trình lọc bia tổn thất 0,5%
Lợng bia trớc khi lọc :
4 Quá trình lên men chính,lên men phụ và tàng trữ bia tổn thất chọn là 5% Lợng dịch đờng đa vào lên men :
100−5 68,6 (lÝt) 5.Quá trình lắng cặn tổn thất 2%
Lợng dịch đờng trớc khi lắng cặn :
100−2 90,4 (lÝt) Lợng dịch đờng này có nồng độ 13 0 BX ở 20 0 C có khối lọng riêng là d=1,0525 Vậy khối lợng dịch đờng 13 0 BX cần thiết để nhận đợc 1000l bia thành phẩm là: 1090,4 ¿ 1,052547,646 (kg)
Lợng chất chiết có trong dịch đờng 13% là:
6 Quá trình nấu,rửa bã,loc bã và nấu hoa tổn thất chất chiết là 3% :
Lợng chất chiết cần thiết là :
7 Tính lợng malt và gạo :
Tỷ lệ malt và gạo thay thế là :0,70:0,30 a Malt
Hiệu suất hoà tan thực tế là 80%
Gọi lợng malt cần thiết là M,lợng chất chiết thu đợc từ malt là :
Với tỉ lệ nguyên liệu thay thế nh trên nên ta có lợng gạo cần thiết là:
Nguyên liệu thay thế có các thông số sau :
Vậy lợng chất chiết thu đợc từ malt là
100 =0,31M (kg) Tổng lợng chất chiết thu đợc từ malt và gạo là :
Lợng gạo cần thiết là : 147,04 ¿0,3 0,7 c,02(kg)
Do quá trình nghiền tổn thất 1% nên :
Lợng bột malt cần thiết là :
100 5,57(kg) Lợng bột gạo cần thiết là :
Loại bia chai 13 0 BX cần độ đắng là 12 đơn vị đắng/lít bia.Ta sử dụng loại hoa houblon có 8% là α _acid đắng và 13% là β _acid đắng và nhựa mềm. Độ đắng = α + β
9 = 8 + V ld =Doanhthu sovongquay = 9,4 đơn vị đắng vì ta cần bia có độ đắng 12 đơn vị /lít bia nên lợng hoa cần dùng cho 1lít bia là:
Từ 1g hoa 9,4 đơn vị đắng x g hoa 12 đơn vị đắng
VËy x 12 9,4 = 1,28 g Lợng hoa cần dùng cho 1000 lít bia thành phẩm hay 1090,4 lít dịch đờng là : 1090,4 ¿ 1,28 = 1395,71 (g) = 1,39 (kg)
9.Tính lợng bã : a.Lợng bã malt
Lợng chất không hoà tan : 20% Độ ẩm của bã malt :80% Độ ẩm của malt:7% lợng malt đã dùng : 147,04 kg
Lợng chất không hoà tan : 15% Độ ẩm của bã gạo :85% Độ ẩm của gạo:14%
Lợng gạo đã dùng :63,02 (kg)
Vậy lợng bã gạo là : m2 c,02 ¿15
100 T,19 (kg) Tổng lợng bã malt và gạo : m = m1 + m2 2,63 + 54,19 = 196,82 (kg)
10 Tính lợng nớc cho vào nồi hồ hoá,đờng hoá và rửa bã :
Nồi hồ hoá : Tỷ lệ nguyên liệu : nớc = 1 : 5
Lợng nguyên liệu trong nồi hồ hoá : bột gạo + 5% malt lót
1kg bột gạo và malt chiếm thể tích 0,75 lít
Thể tích bột gạo và malt trong nồi hồ hoá là :
Lợng nớc cho vào nồi hồ hoá là:
Lợng nớc có sẵn trong nguyên liệu ở nồi hồ hoá là:
Tổng lợng dịch có sẵn trong nồi hồ hoá :
Khi hồ hoá nguyên liệu bay hơi 5%,lợng dịch chuyển sang nồi đờng hoá là : 389,53 ¿
Nồi đờng hoá : tỷ lệ nguyên liệu : nớc = 1 : 5
Lợng nớc cho vào nồi đờng hoá :
Lợng nớc có sẵn trong nồi đờng hoá là :
1 kg malt cã thÓ 0,7 lÝt
Lợng bột malt có trong nồi đờng hoá :
Lợng dịch có trong nồi đờng hoá là :
Sau khi đun 4% lợng dịch bay hơi nên trong nồi đờng hoá còn lại :
Lợng nớc trong dịch trớc khi lọc :
Khi lọc, tổn thất 1% nên lợng dịch còn lại là :
100 = 1140,47 (lÝt) Lợng dịch đờng sau đờng hoá và lọc xong :
Lợng nớc trong dịch đun hoa :
Lợng nớc trong dịch trớc đun hoa :
Vnớc trớc lọc + Vnớc rửa bã = Vnớc trong dịch đun hoa + Vnớc trong bã
Vnớc rửa bã = Vnớc trong dịch đun hoa + Vnớc trong bã + Vnớc trớc lọc
Vnớc rửa bã = 172,08 + 1113,22 – CNSH - 45 1010,33 = 274,97 (lít)
11 Tính lợng men giống cần thiết : Đối với men nuôi cấy từ ống nghiệm thì lấy 12% so với dịch lên men :
1068,6 ¿ 0,12 = 128,23 (lÝt) Đối với men sữa(men đặc) lấy 0,6% so với thể tích dịch lên men :
Lọng men cặn tách ra sau lên men thờng chiếm 2% so với thể tích dịch lên men :
12 Lợng CO 2 nạp vào bia :
Hàm lợng CO2 trong bia thành phẩm yêu cầu từ 4 – CNSH - 45 5 g/l Lọng CO2 còn lại trong bia sau quá trình tàng trữ khoảng 2,5 – CNSH - 45 2,7 g/l,vậy lợng CO2 nạp vào bia sẽ từ 2,3 – CNSH - 45 2,7g/l Khi nạp CO2 thì tỷ lệ ngậm CO2 của bia chỉ đạt 50% nên lợng CO2 cần nạp phải gấp 2 lần lợng CO2 cần nạp,ta nạp khoảng 4,6 – CNSH - 45 5 g/l.Chọn 5g/l. Tổng lợng CO2 nạp cho 1000l bia là :
13 Tính lợng CO 2 thu hồi
Trong quá trình lên men,một lợng CO2 sinh ra do quá trình chuyển hoá trong khối dịch :
Phơng trình chuyển hoá maltoza thành rợu và CO2 :
342(g) 176(g) Lợng chất chiết trong dịch lên men là : 149,19(kg)
Trong thành phần chất chiết có 50% maltoza,lợng đờng này phần lớn chuyển thành rợu và CO2,vì vậy tính lợng CO2 tạo thành theo đờng maltoza.
100 = 74,595(kg) Theo phơng trình phản ứng thì lợng CO2 là :
342 8,39(kg) Hiệu suất thu hồi từ 50 – CNSH - 45 60% (lấy 55%) nên ta có lợng CO2 thu hồi là:
100 !,11 (kg) Lợng CO2 hoà tan trong bia là (2 – CNSH - 45 3 g/lít bia non)
Lợng CO2 thoát ra là :
21,11 – CNSH - 45 2,02 = 19,08 (kg) ở 20 0 ,1 atm thì 1m 3 CO2 cân nặng 1,832 kg.Vậy thể tích CO2 bay ra là:
Hiệu suất thu hồi CO2 là 55% nên lợng CO2 thu hồi là :
Lợng CO 2 cần bão hoà thêm để đạt 4,5 g/l
Trong đó 1,3 là hệ số tổn thất CO2 khi bão hoà.
Thể tích cần bão hoà thêm(ở 20 0 C)là :
14.Lợng O 2 cần cung cấp cho dịch đờng sau khi làm lạnh xong :
Lợng O2 thích hợp là 6 mg/l bia.Lợng O2 cần thiết nạp vào dịch đờng là :
Trong quá trình lọc em dùng bột trợ lọc diatomit,chọn bột trợ lọc thờng(100g bét/100lÝt bia)
Lợng điatomit cần thiết là : 100 ¿1000
100 00(g)=1(kg) 16.Lợng enzim cho vào nồi hồ hoá :
Sử dng enzym Terlamyl với tỷ lệ 0,05 – CNSH - 45 0,1% so với lợng tinh bột có trong gạo,chọn 0,1%
Thể tích khối bột gạo là : 63,02 ¿ 0,75G,265(l)
Lợng enzym cần thiết là : 47,265 ¿
100 =0,047(l) 17.Tính lợng hoá chất để tẩy rửa :
Dùng dung dịch xút có nồng độ 7 – CNSH - 45 9% để tẩy rửa,chọn dung dịch có nồng độ 8% để tẩy rửa các nồi nấu.Lợng xút sử dụng 4 – CNSH - 45 5 lít/m thể tích thiết bị,chọn 5lÝt.
Tổng lợng dịch qua các khâu nấu,lắng cặn :
Lấy hệ số đổ đầy của các thiết bị bằng 0,75.Thể tích của thiết bị để sản xuất
75 R59,73 (lÝt) = 5,3 (m) Lợng xút cần dùng là :
Số lần sử dụng xút để rửa thiết bị từ 8 – CNSH - 4510 lần(chọn 8 lần),mỗi lần rửa hao phí 5%.Một ngày nấu 16 mẻ và khoảng 3 ngày ta vệ sinh một lần.
Hoá chất để tẩy rửa,sát trùng thùng lên men,hệ thống nhân men,hệ thống hoạt hoá men.
Dùng hoá chất clozamin 5%,mỗi m thể tích thiết bị dùng 5lít clozamin,tỷ lệ hao phÝ 5%.
Hệ số đổ đầy của thùng bằng 0,75.Thể tích thiết bị lên men để tạo ra 1000 lít bia là
Số lần sử dụng clozamin là 16 lần,sau mỗi lần lên men vệ sinh một lần.18.Tính số lợng chai,nắp chai,nhãn :
- TÝnh sè chai cho 1000 lÝt bia :
Lợng chai cần thiêt là :
- Số lợng nắp chai,nhãn :
.Lợng nắp chai bằng số lợng chai = 1538 (chai)
.Lợng nhãn bằng số lợng chai = 1358 (nhãn)
19.Tính nguyên liệu sản xuất trong một năm
Trớc hết phải lập kế hoạch sản xuất trong một năm.Giả thiết trong một năm nhà máy sản xuất 300 ngày,mỗi ngày sản xuất 4 mẻ do thời gian nấu một mẻ là 6 giờ.Vào mùa hè,nhu cầu giải khát tăng cao nên chọn quý II và III sản xuất nhiều nhất,mỗi quý là 30% năng suất.
Ta có bảng kế hoạch sản xuất theo năng suất 50 triệu lít/năm.
N¨ng suÊt,% 20% 30% 30% 20% N¨ng suÊt,lÝt 10 ¿ 10 6 lÝt 15 ¿ 10 6 lÝt 15 ¿ 10 6 lÝt 10 ¿ 10 6 lÝt
Số lít/tháng 3,33 ¿ 10 6 lít 5 ¿ 10 6 lít 5 ¿ 10 6 lít 3,33 ¿ 10 6 lít
Số lít/mẻ 0,333.10 5 lít 0,05 ¿ 10 6 lít 0,05 ¿ 10 6 lít 0,333.10 5 lít
Khi tính toán thiết bị ta tính cho quý có năng suất lớn nhất,ở đây là quý II và quý III sản xuất 15 triệu lít.
Theo bảng trên môĩ ngày lợng bia phải làm ra là :
Lợng malt cần cho mỗi ngày là :
Lợng gạo cần cho mỗi ngày là :
Bố trí 1 dây truyền sản xuất làm việc liên tục nhau trong phân xởng nấu,mỗi ngày nấu 4 mẻ,mỗi mẻ nấu cho 50 ¿ 10 3 lít nên lợng malt cần cho một mẻ là :
Lợng gạo cần cho một mẻ là :
Bảng tổng hợp sản xuất bia chai 130 BX
Lợng vật chất qua các thiết bị Đơ n vị Tính cho
TÝnh cho một mẻ Tính cho một ngày Tính cho tháng có n¨ng suÊt cao nhÊt
3 Lợng nớc cho nồi hồ hoá Lít 330,86 16543 66172 1654300
4 Lợng nớc cho nồi đ- êng hãa LÝt 719,45 35972,5 143890 3597250
5 Lợng dịch trớc lúc hồ hoá Lít 389,53 19476,5 77906 1947650
6 Lợng dịch trớc lúc đ- ờng hoá Lít 1199,99 59999,5 239998 5999950
7 Lợng dịch trớc khi lọc Lít 1140,47 57023,5 228094 5702350
8 Lợng dịch trớc khi nấu hoa LÝt 1284,36 64218 256872 6421800
9 Lợng dịch trớc khi lắng xoáy Lít 1090,4 54520 218080 5452000
10 Lợng dịch trớc khi lên men LÝt 1068,6 53430 213720 5343000
11 Lợng bia trớc khi lọc trong LÝt 1015,176 50758,8 203035,2 5075880
12 Lợng bia trớc khi bão hoà CO2
13 Lợng bia trớc khi chiết chai LÝt 1052,63 52631,5 210526 5263150
14 Lợng nớc rửa bã Lít 274,97 13748,5 54994 1374850
15 Lợng bã malt và gạo Kg 196,82 9841 39364 984100
16 Lợng men giống loãng Lít 128,23 6411,5 25646 641150
17 Lợng men cặn tách ra Lít 21,372 1068,6 4274,4 106860
18 Lợng CO2 tạo thành Kg 38,39 1919,5 921,36 23034
19 Lợng CO2 có trong bia non Kg 21,11 1055,5 4222 105550
20 Lợng CO2 nạp bổ xung Kg 5 250 1000 25000
21 Lợng chất trợ lọc Kg 1 50 200 5000
Tính cân bằng sản phẩm cho bia hơi 11,5 0 BX
I.Tính lợng nguyên liệu và lợng chất hoà tan cần thiết để nhận đợc 1000 lít bia thành phẩm có nồng độ đầu 11,5 BX.
1.Quá trình chiết block tổn thất là 1,5%
Lợng bia trớc khi đa vào chiết là : 100015,23 (lít)
2.Quá trình sục khí tổn thất là 1,0%
Lợng bia trớc khi bão hoà CO2 : 1015,23 ¿100 100−1 25,48 (lÝt) 3.Quá trình lọc bia tổn thất 0,5%:
Lợng bia đa vào lọc:
1025,48 ¿100 100−0,5 30,63 (lÝt) 4.Qúa trình lên men chính,lên men phụ và tàng trữ bia tổn thất 5%
Lợng dịch đờng đa vào lên men : 1030,63 ¿100 100−5 84,87 (lÝt) 5.Quá trình lắng cặn tổn thất 2%
Lợng dịch đờng trớc khi lắng cặn : 1084,87 ¿100 100−2 07,01 (lÝt) Lợng dịch đờng này có nồng độ 11,5 BX(tức lợng chất chiết hoà tan trong đó 11,5%)
Lợng dịch đờng này có khối lợng riêng d=1,046(kg/lít).Vậy lợng dịch đờng trớc khi đun hoa(trớc khi lắng cặn) là:
Lợng chất chiết có trong dịch đờng 11,5%:
6.Quá trình nấu,rửa bã,lọc và nấu hoa tổn thất chất chiết là 2%.
Lợng chất chiết cần thiết là : 133,162 ¿100 100−2 5,88(kg) 7.Tính lợng malt và gạo :
Chọn tỷ lệ malt : gạo = 70 :30 a Lợng malt :
Gọi lợng malt cần thiết là M(kg)
Lợng chất chiết thu đợc từ malt là: M ¿100−7
Lợng chất chiết thu đợc từ gạo là
100 = 0,31M Tổng lợng chất từ malt và gạo là:
⇒ Lợng gạo cần thiết là :129,78 ¿0,3 0,7 U,62(kg) 8.Tính tổn thất do nghiền là 1%:
Lợng bột malt cần thiết là :
100 8,48(kg) lợng bột gạo cần thiết là :
Lợng malt lót cho vào nồi hồ hoá bằng 10% so với lợng gạo.
Lợng bột malt cho vào nồi hồ hoá là : 55,06 ¿ 10% =5,506(kg)
Lợng bột malt cho vào nồi đờng hoá là : 128,48 – CNSH - 45 5,506 = 122,974(kg)
Tổng lợng bột malt và gạo cho vào nồi hồ hoá là :
Loại bia hơi 11,5 0 BX cần độ đắng là 11 đơn vị đắng/lít bia.Ta sử dụng loại hoa houblon có 8% là α _acid đắng và 13% là β _acid đắng và nhựa mềm. Độ đắng = α + β
9 = 8 + V ld =Doanhthu sovongquay = 9,4 đơn vị đắng vì ta cần bia có độ đắng 12 đơn vị /lít bia nên lợng hoa cần dùng cho 1lít bia là:
Từ 1g hoa 9,4 đơn vị đắng x g hoa 11 đơn vị đắng
VËy x 11 9,4 = 1,17 g Lợng hoa cần dùng cho 1000 lít bia thành phẩm hay 1082,17 lít dịch đờng là : 1082,17 ¿ 1,17 = 1266,14 (g) = 1,27 (kg)
10.Tính lợng bã a.Bã malt : m1
Lợng chất không hoà tan :28% Độ ẩm của bã malt :80% Độ ẩm của malt :7%
Lợng chất không hoà tan : 16% độ ẩm của bã gạo :85% độ ẩm của gạo :14% khối lợng gạo :55,06(kg) m2 = 55,06 ¿16
100 P,5(kg) Tổng lợng bã malt và gạo : 50,5 + 167,28 = 217,78(kg)
Lợng bã khô = Tổng lợng bã gạo và malt – CNSH - 45 Tổng lợng chiết gạo và malt
Bã ẩm thuỷ phần 80% là :
81,9×100 100−80 @9,5(kg) Lợng nớc trong bã là : 409,5 – CNSH - 45 81,9 = 327,6(kg)27,6 (lít)
11.Tính lợng nớc cho vào nồi hồ hoá,đờng hoávà rửa bã : a.Nồi hồ hoá :tỷ lệ nguyên liệu : nớc = 1 : 5
Lợng bột malt và gạo trong nồi hồ hoá là : 60,566(kg)
Lợng nớc cho vào nồi hồ hoá : 60,566 ¿ 5 = 302,83(kg) 02,83(lít)
Một kg bột malt và gạo chiếm thể tích 0,75l nên thể tích bột malt và gạo trong nồi hồ hoá là : 60,566 ¿ 0,75 = 45,42(lít)
Lợng nớc có sẵn trong ngyên liệu ở nôì hồ hoá là :
Tổng lợng dịch có trong nồi hồ hoá:
Khi hồ hoá,nguyên liệu bay hơi 5%,lợng dịch chuyển sang nồi đờng hoá là :
100 = 338,523 (lÝt) b.Nồi đờng hoá :tỷ lệ nguyên liệu : nớc = 1 : 5
Lợng nớc cho vào nồi đờng hoá :
Mét kg malt cã thÓ tÝch 0,7l
Lợng bột malt trong nồi đờng hoá :
Thể tích khối bột malt đó là :
Lợng dịch trong nồi đờng hoá là :
Sau khi đun,4% lợng dịch bay hơi nên trong nồi đờng hoá còn lại :
Khi lọc tổn thất 1% nên lợng dịch còn lại là :1006,15 ¿
100 = 996,09(lÝt)Lợng dịch đờng sau khi đờng hoá và lọc xong :
Lợng nớc trong dịch đun hoa :
Lợng nớc trong dịch trớc đun hoa :
Lợng nớc trong dịch trớc khi lọc :
Vnớc trớc lọc + Vnớc rửa bã = Vnớc trong dịch đun hoa + Vnớc trong bã
⇒ Vnớc rửa bã = Vnớc trong dịch đun hoa + Vnớc trong bã + Vnớc trớc lọc
Vnớc rửa bã 27,6+1123,19 – CNSH - 45 882,09 V8,7(lít)
11.Tính lợng men giống cần thiết : Đối với men lỏng nuôi cấy từ ống nghiệm thì lấy 12% thể tích so với dịch lên men 1084,87 ¿ 12% 0,18 (lÝt) Đối với men sữa(men đặc) lấy 0,6% so với dịch lên men :
Lợng men cặn tách ra sau lên men thờng chiếm 2% so với thể tích dịch lên men : 1084,87 ¿ 2% !,69 (lÝt)
12.Lợng CO2 nạp vào bia:
Hàm lợng CO 2 trong bia thành phẩm yêu cầu từ 4 – CNSH - 45 5 g/l Lọng CO2 còn lại trong bia sau quá trình tàng trữ khoảng 2,5 – CNSH - 45 2,7 g/l,vậy lợng CO2 nạp vào bia sẽ từ 2,3 – CNSH - 45 2,3g/l Khi nạp CO2 thì tỷ lệ ngậm CO2 của bia chỉ đạt 50% nên lợng CO2 cần nạp phải gấp 2 lần lợng CO2 cần nạp,ta nạp khoảng 4,6 – CNSH - 45 5 g/l.Chọn 5g/l.
Tổng lợng CO2 nạp cho 1000l bia là :
Lợng CO2 tạo thành trong quá trình lên men : lợng CO2 này đợc tạo ra nhờ sự chuyển hoá của các loại dịch đờng có khả năng lên men.Trong thành phần lên men có 50% đờng maltoza,lợng đờng này phần lớn chuyển thành rợu và CO2,còn lại một phần đờng sót chuyển hoá không nhiều,vì vậy tính lợng CO2 tạo thành theo đờng maltoza.
Phơng trình chuyển hoá maltoza thành rợu và CO2 :
100 f,581(kg) Lợng CO2 tạo thành theo phơng trình phản ứng là :
Hiệu suất thu hồi CO2 sạch 50% nên lợngCO2 có thể thu hồi là :
14.Lợng Oxi sạch cần cung cấp cho dịch đờng sau khi làm lạnh xong là:
Lợng Oxi thích hợp là 6mg/lít bia,lợng Oxi cần thiết để nạp vào dịch đơng là :
Trong quá trình lọc em dùng bột trợ lọc diatomit,chọn bột trợ lọc thờng(100g bét/100lÝt bia)
Lợng điatomit cần thiết là : 100 ¿1000
100 00(g)=1(kg) 16.Lợng enzyme cho vào nồi hồ hoá :
Sử dụng enzyme Terlamyl với tỷ lệ 0,05 – CNSH - 45 0,1% so với lợng tinh bột có trong gạo,chọn 0,1%
Thể tích khối bột gạo là :
Lợng enzyme cần thiết là :
100 =0,041(lÝt) 17.Tính hoá chất tẩy rửa
Hoá chất để vệ sinh,tây rửa các nồi nấu: dùng dung dịch xút có nồng độ 7 – CNSH - 45 9% để tẩy rửa,chọn dung dịch có nồng độ 8%.Lợng xút sử dụng 4 – CNSH - 455l/m3 thể tích thiết bị,chọn 5l.
Tổng lợng dịch qua các khâu nấu,lắng cặn:
Hệ số đổ đầy trung bình của thiết bị là 0,75.Vậy thể tích thiết bị để sản xuất 1000l bia là:
75 G67,7(l) = 4,77(m3) Lợng xút cần dùng là : 4,77 ¿ 5 #,85(l)
Hoá chất để tẩy rửa,sát trùng thùng lên men,hệ thống nhân men,hệ thống hoạt hoá men:dùng hoá chất clozamin 5%,mỗi m3 thể tích thiết bị dùng 5l clozamin,tỷ lệ hao phí 5% Hệ số đổ đầy của thùng là 0,75,ta có thể tích của thiết bị lên men để tạo ra 1000l bia là:
Tính số lợng block(cho 1000l bia):Dùng block 200 lít nên lợng block cần thiết là:
200 = 5 (thùng block) 18.Tính nguyên liệu sản xuất trong một năm:
Tơng tự nh phần tính nguyên liệu cho bia chai,khi tính cho bia hơi ta cũng lấy quý
II và quý III là quý sản xuất nhiều nhất làm mốc cho việc tính toán.
Ta có bảng kế hoạch sản xuất nh sau:
N¨ng suÊt,% 20% 30% 30% 20% N¨ng suÊt,lÝt 10 ¿ 10 6 lÝt 15 ¿ 10 6 lÝt 15 ¿ 10 6 lÝt 10 ¿ 10 6 lÝt
Số lít/tháng 3,33 ¿ 10 6 lít 5 ¿ 10 6 lít 5 ¿ 10 6 lít 3,33 ¿ 10 6 lít
Số lít/mẻ 0,333.10 5 lít 0,05 ¿ 10 6 lít 0,05 ¿ 10 6 lít 0,333.10 5 lít
Khi tính toán thiết bị ta tính cho quý có năng suất lớn nhất,ở đây là quý II và III sản xuất mỗi quý 15 triệu lít.
Theo bảng trên mỗi ngày lợng bia phải làm ra là :
Lợng malt cần cho mỗi ngày là :
Lợng gạo cần cho mỗi ngày là :
Bố trí 1 dây truyền sản xuất làm việc liên tục trong phân xởng nấu,ngày nấu 4 mẻ mỗi mẻ cho 0,05 ¿ 106 lít nên lợng malt cần cho mỗi mẻ là :
Lợng gạo cần cho mỗi mẻ là :
Bảng tổng hợp sản xuất cho bia hơi 11,50 BX
Lợng vật chất qua các thiết bị Đơ n vị Tính cho
TÝnh cho một mẻ Tính cho một ngày Tính cho tháng có n¨ng suÊt cao nhÊt
3 Lợng nớc cho nồi hồ hoá Lít 302,83 15141,5 60566 1514150
4 Lợng nớc cho nồi đ- êng hãa LÝt 614,87 30743,5 122974 3074350
5 Lợng dịch trớc lúc hồ hoá Lít 356,34 17817 71268 1781700
6 Lợng dịch trớc lúc đ- ờng hoá Lít 1048,073 52403,65 209614.6 5240365
7 Lợng dịch trớc khi lọc Lít 1006,15 50307,5 201230 5030750
8 Lợng dịch trớc khi nấu hoa LÝt 1082,17 54108,5 216434 5410850
9 Lợng dịch trớc khi lắng xoáy Lít 1107,01 55350,5 221402 5535050
10 Lợng dịch trớc khi lên men LÝt 1084,87 54243,5 216974 5424350
11 Lợng bia trớc khi lọc trong LÝt 1030,63 51531,5 206126 5153150
12 Lợng bia trớc khi bão hoà CO2
13 Lợng bia trớc khi chiết block LÝt 1015,23 50761,5 203046 5076150
14 Lợng nớc rửa bã Lít 568,7 28435 113740 2843500
15 Lợng bã malt và gạo Lít 217,78 10889 43556 1088900
16 Lợng men giống loãng Lít 130,18 6509 26036 650900
17 Lợng men cặn tách ra Lít 21,69 1084,5 4338 108450
18 Lợng CO2 tạo thành Kg 34,26 1713 6852 171300
19 Lợng CO2 nạp bổ xung Kg 5 250 1000 25000
20 Lợng chất trợ lọc Kg 1 50 200 5000
Tính và chọn thiết bị
Phân xởng nấu
Nguyên liệu đợc cân riêng rẽ từng loại một,lợng gạo lớn nhất mỗi mẻ là
787,75kg;lợng malt lớn nhất mỗi mẻ là 1838 kg.
Chọn cân : chỉ số lớn nhất của một lợt cân là 500kg.Dùng 2 cân(một để cân nguyên liệu sản xuất,một để cân nguyên liệu khi nhập kho và dự phòng).
Khối lơng malt nghiền lớn nhất mỗi ngày là 29408 kg.
Chọn máy: - Mác máy cokam sản xuất tại CHLB Đức.
-Chọn máy có năng suất nghiền thô 4000 kg/h.
-Máy nghiền 4 trục,đờng kính trục 250 mm,chiều dài trục 600 mm.
-Công suất động cơ 2 kw.
-Chọn 2 máy (1 máy dự phòng).
Khối lợng gạo nghiền lớn nhất trong 1 ngày là :12604 kg.
-Máy nghiền búa công suất 1,5kw.
-Kích thớc buồng nghiền : Dài 1100mm
- Kích thớc lỗ sàng 0,5 – CNSH - 45 1,5 mm,tiết diện mặt dây 0,12 m2.
- Kích thớc thiết bị 1400 ¿ 1000 ¿ 2000mm.
- Chọn 2 máy nghiền(1 máy dự phòng).
Chọn thiết bị hồ hoá : có hai vỏ,thân trụ,đáy chỏm cầu,đợc chế tạo bằng thép không rỉ (chịu đợc sự ăn mòn của acid,tốt nhất là có ngỡng pH ¿ 3),có kích thớc nh sau:
Vỏ thân và đáy dạng kép(hai lớp) đợc bảo ôn cách nhiệt với độ dày 100mm,vật liệu cách nhiệt là bông thuỷ tinh chất lợng cao,bề dày của vỏ thép thành thiết bị 5mm,chất liệu làm bằng thép không rỉ.
Phía trên có cửa quan sát đờng kính 400mm cấu trúc kín. Đỉnh nắp có ống thoát hơi,tránh quá trình nóng cục bộ và khống chế khi gia nhiệt.Thiết kế ống có đờng kính 200mm,chiều dày ống 2mm,cao 6000mm,đợc nối dài lên nóc nhà,có giá đỡ,có phần chống ma và lới bảo vệ
Sử dụng một nhiệt kế digital có thang đo 0 – CNSH - 45 120 để đo nhiệt độ của thùng,đồng thời gia cố chân đỡ cho thùng. áp suất giữa hai lớp vỏ 2,5 – CNSH - 45 3 at.
Ta có lợng dịch một mẻ nấu là : 4869,125(l) =4,87(m3)
Lấy hệ số sử dụng của thùng là 0,7
Ta có công thức tính thể tích nồi hồ hoá là
Tính bề mặt truyền nhiệt : Để đảm bảo quá trình truyền nhiệt hiệu quả cứ 1m3 dịch cần 0,7m2 bề mặt truyền nhiệt.
Vậy bề mặt truyền nhiệt là :
Hình vẽ thiết bị hồ hoá
Vậy đặc tính kỹ thuật của nồi hồ hoá là :
- Tốc độ cánh khuâý 30 – CNSH - 45 40 vòng/phút.
- Công suất động cơ điện 3 kw.
- Bề dày thành thiết bị 5mm,diện tích truyền nhiệt thực 3,409 m2
Chọn thiết bị : có hai vỏ,thân hình trụ ,đáy chỏm cầu,đợc chế tạo bằng thép không rỉ (chịu dợc sự ăn mòn của acid,tốt nhất là có ngỡng pH ¿ 3).Bố trí các thiết bị giống với thiết bị hồ hoá.
+ Đờng kính D ;chiều cao phần đỉnh h1 =0,15D
+ Chiều cao H=0,6D ;chiều cao phần đáy h2=0,2D
Từ bảng cân bằng sản phẩm ta có : Vthùng đờng hoá 999.875(l) m3 Lấy hệ số sử dụng của thùng là 0,75.Vậy
Với 0,75 là hệ số đổ đầy.Tơng tự nh nồi hồ hoá ta suy ra liên hệ giữa đờng kính và thể tích nồi hồ hoá là
Chọn cánh khuấy có dạng mỏ neo,đờng kính cánh khuấy 2(m),công suất động cơ cánh khuấy 4 kw.
*Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của thùng :
Cứ 1m3 diện tích cần 0,7m2 bề mặt truyền nhiệt,vậy bề mặt truyền nhiệt là :
Vậy đặc tính kỹ thuật của nồi đờng hoá nh sau :
+Tốc độ cánh khuấy 30 – CNSH - 45 40 vòng/phút.Cánh khuấy hình mỏ neo,đờng kính 2m +Công suất động cơ 4 kw.
Hình vẽ thiết bị đờng hoá
SVTH: Hoàng Đức Duy Hng – CNSH - 45 CNSH - 45
H đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy bia năng suất 50 triệu lít/năm
5.Tính thiết bị lọc dịch đờng :
Sau khi đờng hoá,lợng nớc bay hơi khoảng 3%,để ra đợc 1000l bia ta có lợng dịch sau khi đờng hoá là 1140,47(l).
Lợng dịch sau đờng hoá của một mẻlà 14255,875(l) = 14,26(m3)
Với hệ số điền đầy là 0,85 nên
*Thiết kế thùng lọc đáy bằng
Thùng hình trụ,đợc làm bằng thép không rỉ,đáy bằng,có giàn phun nớc để rửa bã và vệ sinh thiết bị,có hệ thống cánh khuấy là các lỡi dao để cào và đảo bã.Các thông số kỹ thuật nh sau :
- Khoảng cách từ đáy thật đến đáy giả 15 cm.
- Tạo góc nghiêng ở đáy là 150
*Tính chiều cao thùng lọc : Theo kinh nghiệm thực tế thì cứ 1kg bã khô cho từ 1,8 – CNSH - 45 2,2 (lít) bã có độ ẩm 80%,ta chọn 1,8 lít.
Ta có lợng bã lọc một mẻ là 2460,25(l) = 2,46 m.
Thực tế muốn lọc bình thờng thì chiều cao lớp bã nằm trong khoảng H = 0,3 – CNSH - 45 0,5m (lÊy 0,4m)
Vậy diện tích thùng lọc là : S 2,46
⇒ Chiều cao lớp dịch trong thùng là :
Chiều cao thực của lớp dịch : H = H2 + 0,15 = 2,88 m (0,15 là khoảng cách giữa hai đáy)
Với hệ số điền đầy 0,8 ta có chiều cao thùng lọc là :
*Tính số ống dẫn dịch : Theo kinh nghiệm thực tế thì cứ 1,2 – CNSH - 45 1,5 m2 diện tích lọc cần 1 ống dẫn dịch ra.(chọn 1,2)
Số ống dẫn dịch là :
1,2 =5,125 ống.Lấy tròn 6 ống,chọn đờng kính ống φ
*Tính đờng kính thùng lọc : Từ công thức S π
Bề dày của thùng là δ = 5 mm
Chọn dao : chiều cao của dao = 0,5H = 1,365 (m)
Công suất động cơ 4 kw
Vậy có thể tóm tắt đặc tính kỹ thuật của thùng là :
+Khoảng cách giữa hai đáy 15 cm
+Số ống dẫn dịch 6 ống robinê φ 20
+Bề dày thành thiết bị δ = 5mm
+Đờng kính cửa tháo bã φ 300
+Hệ số đổ đầy dịch 0,8
+Bố trí 4 thùng làm việc song song.
6.Thùng chứa bã gạo,bã malt :
Ta có thể tích bã(theo phần tính thiết bị lọc đáy bằng) V = 2,46 m.Chọn thùng chứa bã hình hộp làm thép không rỉ,số lợng 1 thùng chứa đợc bã mỗi mẻ cho cả hệ thống nấu,yêu cầu bã đợc lấy đi sau mỗi mẻ nấu.
Thiết kế các máng dẫn từ cửa tháo bã của thùng đờng hoá xuống thùng chứa bã,thùng này phải đặt ít nhất thấp hơn 0,5 m so với thùng lọc đáy bằng.
7.Tính và chọn nồi nấu hoa
Theo phần tính cân bằng sản phẩm ta có thể tích dịch vào nấu hoa 1 mẻ là
Hệ số đổ đầy bằng 0,7 nên thể tích thực của nồi nấu hoa là :
VTNH 16054,5 0,7 = 22935 (l) = 22,94 (m3) Chọn nồi nấu hai vỏ,thân trụ,đáy chỏm cầu,có các thông số : §êng kÝnh D
Ta có công thức tính thể tích của thùng :
6 (h22+ 0,75D2) Thay mối liên hệ giữa các số liệu ta có :
Chọn cánh khuấy cong có đờng kính 2,7 (m)
Tốc độ cánh khuấy 30 vòng/phút
Theo kinh nghiệm thc tế,một m3 dịch cần 0,7 m2 bề mặt truyền nhiệt,vây bề mặt gia nhiệt là :
Thể tích dịch đem đi lắng trong và làm nguội sơ bộ là : 13630 (l) ,63 (m3)
Hệ số sử dụng thùng lắng xoáy là 0,75
0,75 = 18,17 (m3) Chọn thùng lắng xoáy thân trụ,đáy nghiêng 2%,đờng kính D,chiều cao trụ H 0,8D; chiều cao đỉnh h = 0,15D
Thể tích của thùng là :
⇒ D 3 √ 0,7 Vt = 3 √ 18 0,7 ,17 = 2,96 (m) Chọn đờng kính thùng lắng xoáy là 3,0 (m)
Chiều cao phần đỉnh h = 0,15D = 0,45 (m);lấy h =0,5 m
Lớp vỏ dày 5mm,đợc chế tạo bằng thép không rỉ,ống thông hơi đờng kính
200mm,có tất cả 4 van,hai van ở thân trụ,một van ở cuối góc nghiêng 20 ở đáy và một van ở cốc xả cặn nóng.
Ta sử dụng máy làm lạnh kiểu tấm bản,hai cấp.
Phơng thức làm lạnh : Hạ nhiệt độ từ 900C xuống 600 C bằng nớc thờng trong thời gian 30 phút,nhiệt độ nớc tăng từ 200 – CNSH - 45 300 C Sau đó sử dụng nớc lạnh 30 C làm lạnh dịch đờng từ 600C xuống 100– CNSH - 45120 C. Để có nớc lạnh 30C ta dùng glycol lam tác nhân lạnh,glycol vào – CNSH - 45 40 C ra 100 C. Nớc ra có nhiệt độ 800C.
Theo các phần trên ta có lợng dịch đờng cần làm lạnh trong 1 mẻ nấu là 53430 lít,thời gian làm lạnh là 3h,vậy lợng dịch cần làm lạnh 1 giờ là :
Vậy ta chọn máy làm lạnh nhanh có công suất 20000 lít/giờ.Kích thớc máy 2800mm ¿ 600 mm ¿ 400 mm
10.Thùng làm nguội và lắng sơ bộ
Theo phần tính cân bằng sản phẩm ta có lợng dịch sau đun hoa là 1107,01(lít) Cho mỗi mẻ là : 1107,01 ¿ 50 = 55350,5 (lít).Ta sử dụng thùng lắng xoáy để lắng cặn,hệ số điền đầy là 0.8
Nồi lắng xoáy đáy bằng,khi lắp phải để nghiêng 50 để dịch đợc tháo ra hết.
Các thông số của thùng lắng xoáy là : V = 69,2; D = 4,2; H = 5,04 m.Thiết bị làm bằng thép không gỉ,một lớp vỏ có bề dày 5 mm.
Không khí đợc nén qua máy nén khí,sau đó đợc lọc qua màng siêu lọc để lọc bụi,màng siêu lọc có đờng kính D.
Lợng khí cần cung cấp đảm bảo 6 mg O2/l dịch lên men.Vậy khối lợng không khí sạch ta cần cung cấp là :
Quy đổi ra thể tích :
Khối lợng riêng của không khí đợc tính nh sau : ρ=T 0 P
Trong đó ρ , ρ 0 lần lợt là khối lợng riêng của không khí tại điều kiện T0 = 00 C và 200 C ở cùng áp suất khí quyển.
Tra sổ tay hoá công I ta có ρ 0
1,2 = 27,13 (m3) Theo quy định thời gian bơm dịch vào lên men là 30 phút,đây chính là thời gian ta phải hoà chộn hết lợng không khí trên,cũng là thời gian máy phải nén đủ lợng khí.Vậy năng suất máy nén khí cần đạt đợc là :
Sử dụng máy lọc kiểu bản,có bột trợ lọc diatomit để tăng cờng chất lợng lọc bia. a.Tính kích thớc thiết bị
Từ bản CBVL ta có trong một ngày lợng bia cần lọc là 206126(lít),lợng bia cần lọc của mỗi mẻ là 51531,5(lít)
Bố trí hai thùng lọc bia trong một ngày,thời gian hoạt động là 16 tiếng(hai ca làm việc),vậy công suất máy cần đạt đợc là:
Máy khung bản thực tế chỉ lọc khoảng 1000l/1m2 bề mặt lọc.Vậy diện tích bề mặt lọc tổng số là : 25765,75/1000 = 25,766 (m2)
Chọn bản lọc có kích thớc là: D ¿ R = 800 ¿ 800(mm),bề dày 40mm,vậy số bản cần có là
25,766 0,8×0,8 = 40,26 (tÊm) Lấy tròn 41 tấm Để tăng thêm chất lợng sản phẩm,bố trí thêm phần lọc tinh gồm có khoảng 40 bản bề dày 10mm,vậy chiều dài thực của máy lọc là:
Trong đó 1,2 m là chiều dài của hai đầu,chọn chiều cao của thân máy khoảng 1,2m.
Các thông số kỹ thuât của máy cần chọn là :
+Lọc thô gồm 41 bản,lọc tinh gồm 40 bản.
+Thời gian lọc mỗi mẻ 8h. b.Tính thung hoà bột trợ lọc
Bột trợ lọc diatomit với chất lợng thờng dùng khoảng 1kg/1000l bia lọc.
Lợng bột dùng để lọc một mẻ là
1000 = 51,53 kg.Lấy tròn 52 kg(39 kg bột thô,
13 kg bột mịn).Lợng bột đợc hòa với nớc đủ dùng cho mỗi mẻ.Chọn tỷ lệ hoà trộn 5kg bột/30 lít nớc,lợng nớc cần dùng là :
Do bột dạng rắn nên thể tích dịch sau trộn chỉ còn khoảng 0,8 ¿ 312 = 249,6 l.Để thuận tiện cho quá trình làm việc luân phiên liên tục,kết hợp với khuấy trộn nên em chọn thùng làm việc có thể tích gấp đôi thể tích dịch cần trộn,lấy tròn là
Kích thớc thùng đợc chọn là :
Phân xởng lên men
Chọn thiết bị lên men hình trụ đứng, đáy côn (60 o ), bên ngoài có các khoang lạnh để điều chỉnh nhiệt độ, làm bằng thép không rỉ, có trang bị hệ thống sục khí, van, nhiệt kế, kính quan sát.
D: đờng kính thiết bị (m) h1: chiÒu cao phÇn nãn (m) h2: chiều cao phần trụ chứa dịch đờng (m) h3: chiều cao phần trụ không chứa dịch đờng (m) h4: chiều cao phần trụ phần nắp (m)
Thể tích dịch lên men: Vd = 213720(lít) 213,7 (m 3 ) (cả 4 mẻ trong ngày đều cho vào 1 tăng lên men) Đây cũng chính là thể tích hữu ích của thiết bị.
D 3 √ 0 , 447 V d π 5,34 (m) Chọn D = 5,4 (m) = 5400 (mm) h1 = 0,866 5,4 4,7 (m) h2 = 1,5 5,4 8,0 (m) Thể tích phần không chứa dịch (15% thể tích hữu ích):
Vtrèng = 0,15 Vd = 32,05 (m 3 ) Thể tích thực của thiết bị:
Vthùc = Vd + Vtrèng = 213,7 + 32,05 = 245,75 (m 3 ) h3 4 πD 2 Vtrèng 1,39 (m) h4 = 0,1D = 0,54 (m) Chiều cao thiết bị:
H1 = h1 + h2 + h3 + h4 = 14,63 (m) Chọn khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà là 0,8 (m) Chiều cao toàn bộ thiết bị là:
H = H1 + 0,8 = 15,43 (m) 15,5 (m) Thời gian lên men chính: Tc = 6 (ngày)
Thời gian lên men phụ: Tp = 18 (ngày)
Tiến hành quá trình lên men chính và phụ trong cùng một loại thiết bị,vậy số tăng lên men cần thiết là 24 tăng,thêm hai tăng dự phòng nên tổng số tăng lên men sẽ là
2 Thiết bị gây men giống a Thiết bị gây men giống cấp 2
Thể tích hữu ích của thiết bị:
D 3 √ 0 , 322 V 2 π 2,76 (m) = 2760 (mm) h1 = 0,866 2,76 2,39(m) h2 = 2,76 (m) Thể tích phần không chứa dịch (15% thể tích hữu ích):
Vtrèng = 0,15 x V2 = 3,2 (m 3 ) Thể tích thực của thiết bị:
Vthùc = V2 + Vtrèng = 21,37 + 3,2 = 24,57 (m 3 ) h3 4 πD 2 Vtrèng 0,53 (m) h4 = 0,1D = 0,276 (m) Chiều cao thiết bị:
H1 = h1 + h2 + h3 + h4 = 5,956 (m) Chọn khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà là 0,8 (m) Chiều cao toàn bộ thiết bị là:
H = H1 + 0,8 = 6,756(m) 6,8 (m) b Thiết bị gây men giống cấp 1
Thể tích hữu ích của thiết bị:
D 3 √ 0 , 322 V 1 π 1,92 (m) = 1920 (mm) h1 = 0,866 1,2 1,66 (m) h2 = 1,92 (m) Thể tích phần không chứa dịch (15% thể tích hữu ích):
Vtrèng = 0,15 V1 = 1,07 (m 3 ) Thể tích thực của thiết bị:
Vthùc = V1 + Vtrèng = 8,2 (m 3 ) h3 4 πD 2 Vtrèng 0,37 (m) h4 = 0,1D = 0,92 (m) Chiều cao thiết bị:
H1 = h1 + h2 + h3 + h4 = 4,87 (m) Chọn khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà là 0,8 (m) Chiều cao toàn bộ thiết bị là:
Cứ 1000 lít bia thu 20 lít men sữa Vậy lợng men sữa thu hồi là:
1000 20 4274,4 (lÝt) = 4,274 (m 3 ) Thiết bị rửa men cần thể tích gấp đôi thể tích men thu hồi Vậy thể tích hữu ích của thiết bị rửa men là:
D 3 √ 0 , 372 V r π 1,94 (m) = 1940 (mm) h1 = 0,866 1,94 1,68 (m) h2 = 1,2 1,94 = 2,328 (m) Thể tích phần không chứa dịch (15% thể tích hữu ích):
Vtrèng = 0,15 Vr = 1,28 (m 3 ) Thể tích thực của thiết bị:
Vthùc = Vr + Vtrèng = 8,548 + 1,28 9,8 (m 3 ) h3 4 πD 2 Vtrèng 0,43 (m) h4 = 0,1D = 0,194 (m) Chiều cao thiết bị:
H1 = h1 + h2 + h3 + h4 = 4,632 (m) Chọn khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà là 0,5 (m) Chiều cao toàn bộ thiết bị là:
4 Thiết bị chứa bia và bão hòa CO 2
Yêu cầu thiết kế : Chọn thùng hình trụ kiểu đứng,đáy và nắp hình chỏm cầu đợc làm bằng thép không gỉ,có lớp bảo ôn cách nhiệt bằng polyethanol dày 100 mm,ngoài lớp bảo ôn đợc bọc lớp thép không gỉ dày 0,5mm,tank có một khoang áo lạnh dày 2,5 mm,phía trên có lắp quả cầu vệ sinh,và có cửa ngoài φ = 500 mm.Ngoài ra cần lắp cột ống thuỷ tinh để xác định đợc lơng bia có trong thùng.Hệ thống sục khí phải đặt ở phía dới gần đáy của thùng.
Sử dụng 4 thùng để chứa bia và bão hòa CO2 Vậy thể tích bia cần chứa trong 1 thùng là:
Hệ số đổ đầy là 85% Vậy thể tích hữu ích của thiết bị là:
D 3 √ 0 , 372 V c π 3,77 (m) = 3770 (mm) h1 = 0,866 3,77 3,26 (m) h2 = 1,2 3,77 = 4,52 (m) Thể tích phần không chứa dịch (15% thể tích hữu ích):
Vtrèng = 0,15 Vc = 9,43 (m 3 ) Thể tích thực của thiết bị:
Vthùc = V2 + Vtrèng = 62,86 + 9,43 = 72,29 (m 3 ) h3 4 πD 2 Vtrèng 0,84 (m) h4 = 0,1D = 0,377 (m) Chiều cao thiết bị:
H1 = h1 + h2 + h3 + h4 = 8,997 (m) Chọn khoảng cách từ đáy thiết bị đến sàn nhà là 0,5 (m) Chiều cao toàn bộ thiết bị là:
Tính hơi - lạnh - điện - nớc
Tính hơi cho nhà máy
Hơi sử dụng trong quá trình nấu bia rất quan trọng Hơi cần đảm bảo đợc cung cấp đủ cho các quá trình: hồ hoá gạo, đờng hoá, đun nớc nóng để rửa bã, houblon hoá dịch đờng, vệ sinh thiết bị.
Sử dụng hơi bão hoà có áp suất p = 2 kg/ cm 2 và có nhiệt độ 119,6C.
1.Tính hơi cho nồi hồ hoá
Tính hơi cho mỗi mẻ nấu.
- Trong quá trình hồ hoá nhiệt độ đợc điều chỉnh nh sau:
Theo phần tính toán thiết bị ta có lợng dịch trong nồi hồ hoá là: 4,87m 3 Quy ra khối lợng ta có:
- Nhiệt dung riêng của dịch hồ hoá: C kcal/kgC Tra sổ tay hoá công I có:
C1 tỷ nhiệt của chất hoà tan: C1 = 0,34 (kcal/m.h.độ)
C2 tỷ nhiệt của nớc: C2 = 1 (kcal/m.h.độ) W: độ ẩm của dịch, %
Giai đoạn 1: nhiệt độ khối dịch tăng từ 50C lên 90C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 50C lên 90C (Q1):
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 90C trong 30 phút là:
Q1’ = i W1 (kcal)+ i: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công có i = 539,4 (kcal/kg).+ W1: lợng nớc bay hơi trong 30 phút ở 90C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 1,5% Ta có:
Giai đoạn 2: nhiệt độ khối dịch tăng từ 90C lên 100C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 90C lên 100C (Q2):
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 100C trong 30 phút là:
Q2’ = i W2 (kcal) + i: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công có i = 539,4 kcal/kg. + W2: lợng nớc bay hơi trong 30 phút ở 100C
- Lợng dịch trớc khi bơm sang nồi đờng hoá là:
- Lợng nớc trớc khi bơm sang nồi đờng hoá là:
Tổng lợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là:
- Thực tế lợng nhiệt cung cấp không đợc sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lợng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%.
+ Tổn thất trên đờng dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lợng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lợng nhiệt thực tế là: Q T =
96 % 81520,19(kcal)Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp vào.
- Lợng hơi cần cung cấp là:
+ ih: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg.
+ i: hàm nhiệt của nớc ngng tụ, kcal/kg.
+ Tra bảng hơi nớc bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm 2 , t = 119.6C đợc: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg.
2.Tính hơi cho nồi đờng hoá
Tính hơi cho mỗi mẻ nấu.
- Trong quá trình đờng hoá nhiệt độ đợc điều chỉnh nh sau:
- Theo phần tính toán thiết bị ta có lợng dịch trong nồi đờng hoá là: 15 m 3 Quy ra khối lợng ta có:
- C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kgC Tra sổ tay hoá công I có:
C1 tỷ nhiệt của chất hoà tan: C1 = 0,34 (kcal/m.h.độ)
C2 tỷ nhiệt của nớc: C2 = 1 (kcal/m.h.độ) W: độ ẩm của dịch, %
Giai đoạn 1: nhiệt độ khối dịch tăng từ 45C lên 52C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 45C lên 52C thực chất là lợng nhiệt mà dịch cháo mang vào, đây chính là sự trao đổi nhiệt nội tại Yếu tố cần quan tâm ở đây là lợng nớc bay hơi và lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì nhiệt độ 52C trong 20 phót.
- Lợng dịch của nồi đờng hoá sau khi pha trộn:
- Coi lợng nớc bốc hơi trong giai đoạn này khoảng 2% Vậy lợng hơi tạo thành là: W1 = 2% 21024,68 = 420,49 (kg)
- Lợng dịch còn lại là: G1’ = 21024,68 – CNSH - 45 420,49 = 20604,19 (kg)
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 52C trong 20 phút là:
Q1 = i1 W1 (kcal) + i1: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công i có: i1 = 539,4 kcal/kg. + W1: lợng nớc bay hơi trong 20 phút ở 52C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 2% Ta có:
Giai đoạn 2: nhiệt độ khối dịch tăng từ 52C lên 66C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 52C lên 66C thực chất là lợng nhiệt mà dịch cháo mang vào, đây chính là sự trao đổi nhiệt nội tại Yếu tố cần quan tâm ở đây là lợng nớc bay hơi và lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì nhiệt độ 66C trong 60 phót.
- Coi lợng nớc bốc hơi trong giai đoạn này khoảng 2% Vậy lợng hơi tạo thành là: W2 = 2% 20604,19 = 412,08 (kg)
- Lợng dịch còn lại là: G2 = 20604,19 – CNSH - 45 412,08 = 20192,11 (kg)
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 66C trong 60 phút là:
Q2 = i2 W2’ (kcal)+ i2: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công I có: i2 = 539,4 kcal/kg.+ W2’: lợng nớc bay hơi trong 20 phút ở 66C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 2% Ta có:
⇒Q 2 ' S9,4×336,541529,68(kcal) + Lợng dịch còn lại là: G3 = 20192,11 – CNSH - 45 336,54 = 19855,57 (kg)
Giai đoạn 3: nhiệt độ khối dịch tăng từ 66C lên 72C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 66C lên 72C (Q1):
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 72C trong 10 phút là:
Q3’ = i3 W3 (kcal) + i3: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công có i3 = 539,4 kcal/kg. + W3: lợng nớc bay hơi trong 30 phút ở 90C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 1,5% Ta có:
⇒Q 3 ' S9,4×248,193873,69(kcal) + Lợng dịch còn lại là G4 = 19855,57 – CNSH - 45 248,19 = 19607,38 (kg)
Giai đoạn 4: nhiệt độ khối dịch tăng từ 72C lên 76C.
- Lợng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 72C lên 76C (Q1):
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 72C trong 10 phút là:
Q4’ = i4 W4 (kcal) + i4: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công có i4 = 539,4 kcal/kg. + W4: lợng nớc bay hơi trong 30 phút ở 90C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 1,5% Ta có:
Tổng lợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là:
- Thực tế lợng nhiệt cung cấp không đợc sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lợng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%.
+ Tổn thất trên đờng dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lợng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lợng nhiệt thực tế là: Q T =
96 % 4418,25(kcal) Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp vào.
- Lợng hơi cần cung cấp là:
0 , 96×τ ×( i h −i ) + ih: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg.
+ i: hàm nhiệt của nớc ngng tụ, kcal/kg.
+ Tra bảng hơi nớc bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm 2 , t = 119.6C đợc: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg.
3.Tính hơi cho nồi đun nớc nóng
Nồi đun nớc nóng có vai trò cung cấp nớc ấm cho các nồi hồ hoá, đờng hoá và nớc nóng để vệ sinh Theo phần tính toán thiết bị thì lợng nớc cần đun cho một l- ợt nấu là: 18881 lít Trong đó:
loại nớc này đợc gia nhiệt đến nhiệt độ 80C.
+ Nớc cho nồi hồ hoá: 3160 lít.
loại nớc này đợc gia nhiệt đến nhiệt độ 60C.
+ Nớc cho nồi đờng hoá: 11221 lít.
loại nớc này đợc gia nhiệt đến nhiệt độ 55C.
- Lợng nhiệt cần cấp để đun nớc bình thờng 25C lên 80C là:
- Lợng nhiệt cần cấp để đun nớc bình thờng 25C lên 60C để cho vào nồi hồ hoá là:
- Lợng nhiệt cần cấp để đun nớc bình thờng 25C lên 55C để cho vào nồi đ- ờng hoá là:
- Tổng lợng nhiệt cần phải cấp là:
Thực tế lợng nhiệt cung cấp không đợc sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lợng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%.
+ Tổn thất trên đờng dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lợng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lợng nhiệt thực tế là:
96% 543651(kcal) Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp vào.
- Lợng hơi cần cung cấp là:
+ ih: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg.
+ i: hàm nhiệt của nớc ngng tụ, kcal/kg. τ : thêi gian, h τ = 1,5 h.
Tra bảng hơi nớc bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm 2 , t = 119.6C đợc: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg.
4.Tính hơi cho nồi nấu hoa
Khi lọc xong nhiệt độ khối dịch khoảng 65C, quá trình nấu hoa đợc điều chỉnh nh sau:
Các thông số đã biết ở phần tính thiết bị:
- Nhiệt dung riêng của khối dịch: C = 0,9 kcal/kg.
- Khối lợng dịch khi đa vào nấu hoa:
- Lợng nhiệt cung cấp cho quá trình đun hoa từ 65C lên 100C là:
- Lợng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 100C trong 70 phút là:
Q2 = i2 W2 (kcal) + i2: hàm nhiệt của hơi nớc, tra sổ tay hoá công có i2 = 539,4 kcal/kg. + W2: lợng nớc bay hơi trong 70 phút ở 100C Coi lợng nớc chiếm 5/6 l- ợng dịch trong nồi và lợng nớc bốc hơi khoảng 7% Ta có:
Tổng lợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là:
- Thực tế lợng nhiệt cung cấp không đợc sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lợng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%.
+ Tổn thất trên đờng dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lợng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%.
Vậy lợng nhiệt thực tế là: Q T =
96 % 26667,65(kcal) Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp vào.
- Lợng hơi cần cung cấp là:
+ ih: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg.
+ i: hàm nhiệt của nớc ngng tụ, kcal/kg. τ : thêi gian nÊu hoa, h τ = 2 h 30’.
Tra bảng hơi nớc bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm 2 , t = 119.6C đợc: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg.
5.Tính hơi cho vệ sinh đờng ống,thùng gây men và lên men
Lợng nhiệt dùng để vệ sinh các đờng ống:
- Các đờng ống cần vệ sinh là các ống dẫn trong phân xởng lên men, tất cả cần khoảng 50 kg hơi/h.
Lợng hơi dùng để gia nhiệt nớc nóng để vệ sinh các thùng lên men:
- Thờng mỗi ngày phải vệ sinh 1 thùng lên men, lợng nớc dùng để vệ sinh thùng khoảng 2,5 m 3 (khoảng 2675 kg) Vậy lợng nhiệt cần cung cấp để đun khối nớc từ 25C lên 75C là:
- Thực tế lợng nhiệt cung cấp không đợc sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lợng nhất định khoảng 4% bao gồm:
+ Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%.
+ Tổn thất trên đờng dẫn: 1%.
+ Tổn thất do lợng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%.
Vậy lợng nhiệt thực tế là: Q T = Q
96 % 5391(kcal) Lợng nhiệt này bằng lợng nhiệt do hơi cung cấp vào.
- Lợng hơi cần cung cấp là:
+ ih: hàm nhiệt của hơi nớc bão hoà, kcal/kg.
+ i: hàm nhiệt của nớc ngng tụ, kcal/kg. τ : thời gian cấp nhiệt, h τ = 30’.
Tra bảng hơi nớc bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm 2 , t = 119.6C đợc: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg.
Lợng hơi cấp cho vệ sinh thiết bị gây men và các thùng cấp nhân giống, thùng rửa men:
- Coi lợng nớc vệ sinh của mỗi thiết bị này bằng 1/3 của thùng lên men ta có thể suy ra lợng hơi cấp cũng bằng 1/3 so với công đoạn cấp hơi ở thiết bị lên men.
- Vây lợng hơi phải gia nhiệt là:
Tổng lợng hơi phải cấp cho toàn bộ dây truyền sản xuất là:
D 48,8 +643,34 +13388 +1072,97 +478+ 160 = 16091,11 (kg hơi/h). Chọn 2 lò hơi, công suất tối đa mỗi nồi hơi là 8500 kg hơi/h.
+ áp suất làm việc: 8 at.
+ Diện tích bề mặt đốt nóng: 45 m 2
+ Thể tích nớc trong lò: 5 m 3
+ Đờng kính ống sinh hơi : 60 mm.
Tính nhiên liệu cho nồi hơi:
Q×μ (kg/h)+ Q: nhiệt lợng của than, kcal/kg, Q = 6500 kcal/kg.
+ D: công suất lò hơi, kg/h, D = 8500 kg/h.
+ ih: hàm nhiệt của hơi nớc ở áp suất 8 at Tra sổ tay hoá công I đợc: ih 662,3 kcal/kg.
+ in: hàm nhiệt của nớc đa vào, tra sổ tay hoá công I đợc in = 30 kcal/kg. + : hệ số sử dụng của lò hơi, = 0,75
lợng than cần dùng là: G00ì(662,3−30)
- Hiệu suất đốt cháy của than là 0,9 nên lợng than cần dùng là:
- Nồi hơi làm việc 3 ca, mỗi ca 8h nên lợng than một ngày là:
- Lợng than dùng trong 1 tháng là:
- Lợng than dùng trong 1 năm là:
Tính lạnh cho toàn nhà máy
1.Tính lạnh cho máy lạnh nhanh
Máy làm lạnh nhanh là máy làm lạnh hai cấp, tác nhân trao đổi nhiệt với dịch đờng là nớc lạnh 2C Dịch đờng sau khi trao đổi nhiệt hạ từ 96C xuống nhiệt độ lên men 8C, nớc lạnh tăng từ 2C lên 80C.
- Nhiệt toả ra từ dịch đờng là: Q = m.C.Δt, kcal.
+ m: khối lợng dịch đờng sau lắng xoáy của 1 mẻ, coi quá trình bay hơi không đáng kể, (kg) m1 = 54243,5 (kg)
m = 54243,5 1,07 = 58040,54 C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kgC Tra sổ tay hoá công I có:
- Đây cũng nhiệt nớc lạnh nhận đợc nên khối lợng nớc lạnh cần dùng theo phơng trình Q = m.C.Δt, kcal là:
- Một ngày nấu 4 mẻ nên nhiệt lạnh cần cung cấp mỗi ngày cho máy lạnh nhanh là: 65481,63 4 = 261926,52 (l/ngày).
2.Tính lạnh cho thiết bị lên men chính
Nhiệt lạnh để bù vào nhiệt lợng sinh ra do lên men:
- Cứ 180g đờng lên men thì toả ra 1 lợng nhiệt là 37,3 kcal Vậy lợng nhiệt toả ra khi lên men 1 kg đờng là: q7,3×1000
- G: Khối lợng dịch đờng lên men trong một ngày: thờng độ lên men là 1,5 – CNSH - 45 2 % chất khô/ngày (chọn bằng 2%), thể tích dịch lạnh đi vào lên men là 54243,5 lít/ngày Lợng chất khô trong dịch đờng lên men 11,5S là:
- Nhiệt lạnh để duy trì nhiệt độ lên men 2C là: Q = G.q (kcal).
- Trong quá trình lên men cần đặc biệt chú ý cấp lạnh cho pha lên men logarit (trong khoảng ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4 của gia đoạn lên men chính) Trong phân xởng lên men luôn có 1 thùng ở giai đoạn lên men chính, do thời gian lên men chính là 6 ngày nên ca 1 ngày có 6 thùng lên men trong giai đoạn cấp nhiệt và có khoảng 80% lạnh cấp vào các ngày thuộc pha logarit Vậy năng suất lạnh cấp cho các thùng lên men là:
Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
- Với 1 thùng lên men: Q = f K (tn – CNSH - 45 t).
- Với 6 thùng lên men trong giai đoạn lên men chính:
Q3 = 6 f K (tn – CNSH - 45 t), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = π D H = 5,4 π 15,5 = 262,95 (m 2 )+ K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m 2 C.
+ tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32C.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8C.
Thay vào công thức ta có:
Tổn hao lạnh khi rửa men:
- Trong phân xởng lên men chỉ có 1 thùng lên men đợc rửa Lợng nớc rửa men bằng 3 lần lợng men đặc thu đợc trong 1 thùng.
- Theo phần tính và chọn thiết bị thì lợng men thu đợc trong 1 thùng là 4338 lÝt.
- Lợng nớc dùng để rửa men là: 4338 3 = 13014 (lít).
- Lợng lạnh làm nớc rửa men hạ từ 25C xuống 4C trong thời gian 1 giờ là:
- Tổn hao lạnh khi bảo quản men sữa: là lợng lạnh để hạ nhiệt độ nớc xuống 1C với khoảng 0,9 kcal/một hàm lợng bia ngày, cho 1 thùng.
3.Tính lạnh cho thiết bị lên men phụ
Tính nhiệt lạnh để hạ nhiệt độ bia non xuống nhiệt độ lên men phụ:
- Nhiệt lạnh cần cho quá trình hạ nhiệt độ từ 8C xuống 2C:
Q6 = G C (t2 – CNSH - 45 t1), kcal/h + G: lợng dịch bia non khi lên men phụ:
G = 51531,5 1,041 = 53644,29 (kg) + C: nhiệt dung riêng của khối dịch: C = 0,9 kcal/kgC.
- Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q7 = 6 f K (tn – CNSH - 45 t), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = π D H = 5,4 π 15,5 = 262,95 (m 2 ) + K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m 2 C.
+ tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32C.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2C.
Thay vào công thức ta có:
Tính lạnh cho quá trình lên men phụ:
- Thực tế cứ 1 lít bia non tiêu thụ 0,25kcal/ngày, lợng bia non trong 1 thùng lên men là 51531,5 lít Lạnh cấp cho 1 thùng lên men phụ mỗi ngày là:
- Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q9 = f K (tn – CNSH - 45 t), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = π D H = π 5,4 15,4 = 262,95 (m 2 ) + K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m 2 C.
+ tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25C.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2C.
Thay vào công thức ta có:
- Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q10 = G q, kcal.
4.Tính nhiệt lạnh cho thùng lên men giống cấp II
+ Lợng dịch đờng gây men cấp II là: 213720 lít.
+ Lợng chất tan chiếm khoảng 10%, đờng chiếm khoảng 75% do đó có thể tính đợc lợng đờng đã lên men trong thùng nhân giống là:
+ Khối lợng dịch đờng là: G = 1602,9 1,041 = 1668,62 (kg)
+ Nhiệt lợng sinh ra khi lên men 1kg đờng là: q = 207,2 kcal.
- Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q11 = f K (tn – CNSH - 45 t), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = π D H = 5,4 π 15,5 = 262,95 (m 2 ) + K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m 2 C.
+ tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25C.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8C.
Thay vào công thức ta có:
5.Tính nhiệt lạnh cho thùng lên men giống cấp I
- Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q12 = G q, kcal.
+ Lợng dịch đờng gây men cấp II là:7130 lít.
+ Lợng chất tan chiếm khoảng 10%, đờng chiếm khoảng 75% do đó có thể tính đợc lợng đờng đã lên men trong thùng nhân giống là:
+ Khối lợng dịch đờng là: G = 534,75 1,041 = 556,67 (kg)
+ Nhiệt lợng sinh ra khi lên men 1kg đờng là: q = 207,2 kcal.
- Tổn hao qua lớp cách nhiệt:
Q11 = f K (tn – CNSH - 45 t), kcal/h Trong đó:
+ f: diện tích thùng lên men: f = π D H = 5,4 π 15,5 = 262,95 (m 2 )
+ K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m 2 C.
+ tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25C.
+ t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8C.
Thay vào công thức ta có:
6.Nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ bia sau lọc
Sau khi lọc bia thì nhiệt độ tăng lên khoảng 7C nên cần cho bia vào thùng nạp
CO2 có hệ thống lạnh nhằm hạ nhiệt độ bia xuống 1C để quá trình nạp CO2 đạt hiệu quả cao.
Nhiệt lạnh cần thiết cho 1 mẻ là:
- G: lợng bia đã lọc, G = 51274 1,041 = 53376,23 (kg).
- C: nhiệt dung riêng của bia sau khi lọc, kcal/kg độ.
C = C1.a + C2.(1-a) + a: hàm lợng chất khô trong bia, a = 2,5S.
- T: thêi gian tr÷ bia tríc khi chiÕt bock, T = 12 h.
Tổn hao qua lớp cách nhiệt là 5% nên lợng lạnh cần nạp là:
- Tổng lợng lạnh phải cấp là:
- Chọn hai máy lạnh,mỗi máy có các thông số sau:
+ Năng suất máy lạnh: 530000 kcal/h.
+ Công suất động cơ: 100 kw.
+ §êng kÝnh xi lanh: 400 mm.
Tính nớc cho toàn nhà máy
1.Lợng nớc cho nhà nấu
Theo phần tính và chọn thiết bị lợng nớc dùng trong nhà nấu gồm: nớc cho nấu cháo, nớc cho đờng hoá, rửa bã và vệ sinh các thiết bị.
- Lợng nớc dùng cho rửa bã là: N1 = 28435(l).
- Lợng nớc dùng để nấu và đờng hoá:
N2 = 15141,5 + 30743,5= 45885(l) Vậy lợng nớc dùng cho công nghiệp là:
- Tổng lợng nớc cần dùng là:
2.Lợng nớc cho lên men
- Lợng nớc vệ sinh thùng lên men, thiết bị rửa men, thùng chứa và bão hoà
CO2, máy lọc khung bản, nhà xởng thờng bằng khoảng 50% lợng bia sản xuất.
- Nớc dùng cho nhân giống:
+ Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp II là 21,37 m 3
+ Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp I là 7,13 m 3
+ Biết nớc chiếm khoảng 90% thể tích, vậy lợng nớc cho nhân giống là:
+ Lợng nớc dùng cho vệ sinh khoảng 0,5 m 3
- Tổng lợng nớc dùng thực tế là:
3.Lợng nớc dùng cho thu hồi CO 2
Theo phần tính và chọn thiết bị:
- Lợng nớc dùng cho máy rửa khí là 30 l/h Vậy lợng nớc dùng cho 1 ngày sản xuất là: V1 = 30 12 = 360 l/ngày.
- Lợng nớc dùng cho máy nén khí 1m 3 /h, vậy lợng nớc dùng cho 1 ngày sản xuất là: V2 = 1 12 = 12 (m 3 /ngày).
- Lợng nớc vệ sinh: 1 m 3 /ngày.
- Tổng lợng nớc dùng thực tế là:
4.Lợng nớc dùng cho nồi hơi
Theo thực tế thì lợng nớc dùng cho nồi hơi bằng lợng hơi cung cấp cho toàn nhà Nhng 80% hơi ngng tụ đợc đa trở lại nồi hơi Vì vậy lợng nớc sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lợng hơi cung cấp cho toàn nhà máy.
Lợng hơi cung cấp cho toàn nhà máy là 16091,11 kg hơi/h Lợng nớc cần cung cấp cho nồi hơi trong 1 ngày (một ngày làm việc 24h):
5.Lợng nớc dùng trong nhà hoàn thiện sản phẩm.
Nớc dùng trong nhà hoàn thiện sản phẩm chủ yếu là nớc để vệ sinh thiết bị máy móc của dây chuyền chiết bock và vệ sinh nhà xởng Lợng nớc sử dụng khoảng 5 m 3 /ngày.
6.Lợng nớc dùng cho máy lạnh.
- Trung bình cứ 1000 kcal tiêu thụ hết 20 lít nớc.
- Tổng nhiệt lạnh cho toàn dây chuyền là Q = 1264744,5 kcal/h.
- Lợng nớc cần cấp cho máy lạnh là:
7.Lợng nớc dùng cho sinh hoạt và các công việc khác.
- Nớc dùng trong sinh hoạt: nhà máy làm việc liên tục 3 ca với khoảng 125 cán bộ công nhân viên với lợng nớc tiêu thụ bình quân 50 lít/ngời ngày Tổng lợng nớc tiêu thụ là:
- Lợng nớc dùng cho các công việc khác: vệ sinh bên ngoài các phân xởng, t- ới cây … cần sử dụng khoảng 20 m cần sử dụng khoảng 20 m 3 /ngày.
Tổng lợng nớc tiêu thụ trong một ngày của toàn nhà máy là:
Tính điện cho toàn nhà máy
1 Tính phụ tải chiếu sáng.
Cách bố trí: trong phân xởng sản xuất việc bố trí đèn phụ thuộc và các thông sè:
- Chiều cao đèn phụ thuộc chiều cao thiết bị và vị trí làm việc (lựa chọn H 2,5 – CNSH - 45 4,5).
- Khoảng cách giữa các đèn: L = 4m.
- Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tờng: l = 0,3 4 = 1,2 (m).
- Số đèn bố trí theo dọc nhà: n 1 =A−2×l
- Số đèn bố trí theo chiều ngang nhà: n 2 =B−2×l
- Số đèn bố trí cho mỗi tâng nhà: n = n1 n2
- Nhà máy sử dụng bóng đèn có công suất Pđ (đèn sợi đốt có công suất 100 w, đèn neon có công suất 40 w) công suất chiếu sáng cho mỗi tầng nhà là: P = Pđ
1.1 Tính số đèn cho phân xởng sản xuất chính:
Tính số đèn chiếu sáng cho nhà nấu:
- Số đèn chiếu sáng: n = 9 5 = 45 (bãng)
- Số đèn trong các nồi nấu: n’ = 5 (bãng) P’ = 5 0,1 = 0,5 (Kw)
Tính số đèn cho nhà hoàn thiện sản phẩm:
- Số đèn chiếu sáng: n = 9 7 = 63 (bãng)
Tính số đèn cho khu vực phụ trợ:
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 2 = 10 (bãng)
1.2 Tính số đèn cho nhà lên men:
Khu vục đặt thùng lên men:
- Số đèn chiếu sáng: n = 11 6 = 66 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 4 4 = 16 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 4 = 20 (bãng)
1.3 Tính số đèn cho kho chứa sản phẩm
- Số đèn chiếu sáng: n = 12 6 = 72 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 4 3 = 12 (bãng)
Nhà nén khí và thu hồi CO2:
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 3 = 15 (bãng)
Khu xử lý nớc cấp:
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 3 = 15 (bãng)
Khu xử lý nớc thải:
- Số đèn chiếu sáng: n = 6 3 = 18 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 6 3 = 18 (bãng)
Nhà giới thiệu sản phẩm:
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 3 = 15 (bãng)
Nhà ăn và căng tin:
- Số đèn chiếu sáng: n = 6 3 = 18 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 5 3 = 15 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n = 2 2 = 4 (bãng)
- Số đèn chiếu sáng: n =3 2 = 6 (bãng)
Số bóng tổng cộng là 433 bóng, công suất tổng cộng là 43,3Kw.
2.Tính điện tiêu thụ cho sản xuất.
Chọn công suất tiêu thụ Pt bằng công suất định mức Pđm.
T Thiết bị dùng điện Số lợng Pđm (Kw)
13 Thiết bị thu hồi CO2 1 5
Ngoài ra còn điện tiêu thụ cho quạt hút, quạt đẩy, máy chạy không tải, tủ điều khiển động cơ … cần sử dụng khoảng 20 m lấy bằng 15% điện năng tiêu thụ cho sản xuất Vậy tổng điện năng tiêu thụ cho sản suất là:
Tổng điện năng tiêu thụ cho thắp sáng và sản xuất là:
P = 43,3 + 44,735 = 88, 035 (Kw) Xác định phụ tải tính toán.
- Mục đích của quá trình này là để tính toán và chọn máy biến áp, máy phát điện cho phù hợp.
- Phụ tải tính toán đợc tính theo công thức:
PTT = KSX PSX + KCS P CS
+ KSX: hệ số sản xuất, KSX = 0,6
+ KCS: hệ số chiếu sáng, KCS = 0,9
4.Xác định hệ số công suất và dung lợng bù.
- Hệ số công suất đợc xác định theo công thức: cosϕ=P
Chọn hệ số công suất là cos = 0,7 thì tg = 1,02
- Thông thờng các máy phát điện có hệ số công suất là 0,8-0,9 Để có đợc hệ số công suất tối đa cos = 0,95 thì trong mạch điện phải mắc thêm tụ điện Dung l- ợng bù đợc tính bằng:
Qbù = PTT(tg1 - tg2) Trong đó:
+ tg2: tơng ứng với cos2 là hệ số công suất tăng lên Khi có tụ điện thì cos2 = 0,95 tg2 = 0,33
- Công suất biểu kiến của máy biến áp tính theo công thức:
5.Tính điện tiêu thụ hàng năm Điện năng thắp sáng hàng năm:
- T: thời gian thắp sáng trong năm, T = T1 T2 T3
- T1: thời gian thắp sáng trong ngày, T1 = 16 giờ.
- T2: thời gian làm việc mỗi tháng, T2 = 25 ngày.
- T3: số tháng làm việc trong năm, T3 = 12 tháng.
ACS = 43,3 16 25 12 0,9 = 187056 (Kw) Điện năng sản xuất hàng năm:
- 40% các thiết bị làm việc 3 ca (mỗi ca hoạt động khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là:
- 40% thiết bị làm việc 2 ca (mỗi ca làm việc khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là:
- 20% thiết bị làm việc 1 ca (mỗi ca làm việc khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là:
Tổng công suất tiêu thụ điện cả năm:
TÝnh x©y dùng
Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Việc xác định địa điểm là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu,việc lựa chọn địa điểm có ảnh hởng lớn tới hoạt động của nhà máy,việc tiêu thụ sản phẩm cũng nh môi trờng sống của ngời dân quanh nhà máy.Để chọn đợc phơng án tối u ta có thể dựa vào các yêu cầu cơ bản sau :
1 Yêu cầu chung a Về quy hoạch :
Phải hợp với quy hoạch lãnh thổ,quy hoạch vùng kinh tế đã đợc các cấp có thẩm quyền phê duyệt.Để tạo điều kiện phát huy tối đa công suất của nhà máy và khả năng hợp tác sản xuất với các nhà máy xung quanh. b Điều kiện tổ chức sản xuất:
Phải gần với các nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất và gần nơi tiêu thụ sản phẩm của nhà máy.Gần các nguồn cung cấp năng lợng,nhiên liệu nh điện,nớc nh vậy sẽ hạn chế tối đa các chi phí vận chuyển để hạ gía thành sản phẩm. c Điều kiện hạ tầng kỹ thuật :
Phải đảm bảo đợc sự hoạt động liên tục của nhà máy,vì vậy cần chú ý tới các yếu tố sau: Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thông quốc gia bao gồm đờng bộ,đờng thuỷ,đ- ờng sắt
Phù hợp và tận dụng tối đa mạng lới cung cấp điện,thông tin liên lạc. d Về điều kiện xây lắp và vận hành nhà máy:
Cần chú ý đến các điểm sau
Khả năng nguồn cung cấp vật liệu vật t xây dựng.
Khả năng cung cấp nhân công trong quá trình xây dựng nhà máy cũng nh quá trình vận hành sau này
2 Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng a Địa hình :
Khu đất phải có kích thớc và hình dạng thuận lợi cho việc xây dựng trớc mắt cũng nh việc sản xuất và phát triển nhà máy trong tơng lai.
Khu đất xây dựng nhà máy phải cao ráo để tránh ngập lụt trong mùa ma lũ,có mực nớc ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nớc ngầm và nớc mặt dễ dàng,cùng với điều đó là một độ bằng phẳng và độ dốc tự nhiên nhất định b.Địa chất :
Nhà máy không đợc nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản,phải đảm bảo các tầng lớp địa chất bên dới công trình đợc ổn định,không sụt lún.
3 Yêu cầu về vệ sinh môi trờng công nghiệp:
Sản xuất bia là một ngành công nghiệp thực phẩm,trong chất thải có chứa nhiêu chất hữu cơ,dễ dẫn đến ô nhiễm môi trờng nên khi chọn địa điểm của nhà máy cần xét quan hệ giữa khu dân c đô thị và khu công nghiệp : hạn chế đợc tác hại của các chất thải.Do đó cần thoả mãn các điều kiện sau.
Bảo đảm các khoảng cách bảo vệ,vệ sinh công nghiệp
Vị trí xây dựng nhà máy thờng ở cuối hớng gió chủ đạo,nguồn nớc thải của nhà máy đ- ợc xử lý phải ở phía hạ lu và cách bến dùng nớc của khu dân c tối thiểu 500m.
Nhà máy sản xuất bia là nhà máy cần một lợng nớc lớn trong quá trình sản xuất nên cần phải đặt ở vùng có nguồn nớc nh sông,hồ hoặc các mỏ nớc lớn.
II Thuyết minh về tổng mặt bằng nhà máy
1 Nhiệm vụ chính Đánh giá các điều kiện tự nhiên,nhân tạo của khu đất xây dựng nhà máylàm cơ sở cho các giải pháp bố trí các hạng mục công trình,các vấn đề về kỹ thuật sao cho phù hợp với yêu cầu dây chuyền công nghệ của nhà máy.
Xác định cơ cấu mặt bằng,hình khối kiến trúc của các hạng mục công trình định hớng nhà
Giải quyết các vấn đề có liên quan đến môi trờng qua các giải pháp để đảm bảo yêu cầu về vệ sinh công nghiệp,chống ồn,chống ô nhiễm,an toàn sản xuất Đánh giá hiệu quả kỹ thụât của phơng án thiết kế về phơng diện sử dụng đất,các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chuyên ngành.
2 Yêu cầu khi thiết kế tổng mặt bằng
Phải đáp ứng đợc mức cao nhất của dây chuyền công nghệ sao cho các dây chuyền không trùng lặp lộn sộn,hạn chế sự giao nhau.Bảo đảm mối quan hệ giữa các mạng lới cung cấp kỹ thuật bên trong và bên ngoài nhà máy.
Mặt bằng nhà máy cần phải đợc chia thành các khu vực chức năng theo đặc điểm của sản xuất,yêu cầu vệ sinh tạo điều kiện tốt cho việc quản lý,vận hành nhà máy một cách liên hoàn.
Diện tích xây dựng thoả mãn mọi yêu cầu đòi hỏi của dây chuyền công nghệ trên cơ sở bố trí hợp lý các hạng mục công trình và định hớng mở rộng nhà máy trong tơng lai.
TÝnh kinh tÕ
Mục đích và ý nghĩa
Đối với một doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh thì đây là khâu đặc biệt quan trọng,có vai trò làm cơ sở chứng minh cho tính khả thi của dự án kinh tế,nó cho biết nguồn vốn đầu t ở mức độ nào,hiệu quả công việc là bao nhiêu Tính kinh tế càng sát với thực tế thì hoạt động sản xuất của doanh nghiệp càng hiệu quả.
Chính vì đóng một vai trò quan trọng nh vậy nên khi tính toán cần phải thoả mãn một số yêu cầu sau :
+ Đảm bảo độ chính xác trong từng công đoạn.
+ Đảm bảo tính hợp lý trong từng thời điểm kinh tế.
Nội dung tính toán
Tính toán kinh tế cho một nhà máy bia cần những phần sau:
1 Vèn ®Çu t a.Tính vốn đầu t xây dựng nhà xởng
Theo giá cả hiện hành ta có bảng sau
STT Tên công trình Số l- ợng
Diện (mtÝch 2 ) Đơn giá cho một đơn vị m 2 (triệu đồng)
Tổng giá thành xây dùng (triệu đồng)
3 Nhà giới thiệu sản phẩm 1 216 2 432
10 Khu đặt tank lên men 1 1008 1 1008
11 Nhà hoàn thiện sản phẩm 1 864 1,2 1036,8
14 Phân xởng khí nén và thu
15 Khu xử lý nớc thải 1 288 1,5 432
16 Khu xử lý nớc sạch 1 216 2 432
Tổng diện tích xây dùng 7719 4008
Tổng số tiền cho đầu t xây dựng nhà xởng là : 4.008.000.000 VNĐ
Dành khoảng 30% số tiền so với tông đầu t xây dựng để xây dựng hệ thống thoát nớc,vờn hoa,đờng xá,các công trình phụ,các đờng ống dẫn số tiền đó là :
Số tiền dành cho xây dựng cơ bản là :
Tổng diện tích nhà máy là 30876(m 2 )
Tiền thuê đất : 200.000VNĐ/m 2 /20 năm.Số tiền dành cho thuê đất là
Nên tổng số tiền dành cho xây dựng là
5210 ¿ 10 6 + 6175,2 ¿ 10 6 = 11385,2 ¿ 10 6 VN§ b.Tính vốn cho đầu t và lắp đặt thiết bị
Tính vốn đầu t thiết bị phân xởng nấu,ta có bảng sau
TT Tên thiết bị Số l- Đơn giá Thành tiền ợng (triệu đồng) (triệu đồng)
11 Nồi đun nớc rửa bã 2 30 60
13 Thùng chứa hoá chất vệ sinh 3 4 12
14 Vít tải vận chuyển bã malt 2 30 60
16 Băng tải vận chuyển nguyên liệu 2 20 40
17 Hệ thống điều khiển tự động quá trình nấu 1 1000 1000
Chi phí máy móc chung là 2.716(triệu đồng) = 2.716.000.000 VNĐ c Tính vốn đầu t cho khâu lên men
TT Tên thiết bị Số lợng Đơn giá
2 Máy lọc tấm bản hai cÊp 1 350 350
5 Thiết bị nhân giống cấp
6 Thiết bị nhân giống cấp
10 Hệ thống thu hồi CO2 1 100 100
13 Thùng hoà bột trợ lọc 2 5 10
14 Các thiết bị cho đầu t kiểm nghiệm vi sinh,nhân giống và phân tích các chỉ tiêu hoá sinh
Tổng vốn đầu t là 24701 (triệu đồng) = 24.701.000.000 VNĐ d Tính vốn đầu t thiết bị phân xởng hoàn thiện sản phẩm
TT Tên thiết bị Số lợng Đơn giá
7 Bơm bia đi đóng chai 1 12 12
Tổng vốn đầu t là 17457(triệu đồng) = 17.457.000.000 VNĐ
Tổng vốn đầu t cho các thiết bị chính là
Chi phí ,vận chuyển,lắp đặt chiếm 10% giá trị thiết bị:
Vậy tổng chi phí cho các thiết bị chính và việc vận chuyển,lắp đặt chúng là:
Vốn cố định của nhà máy là:
Khấu hao tài sản cố định:
Thời gian tồn tại của nhà máy là 20 năm Vậy giá trị khấu hao cho xây dựng trong 1 năm là:
•Khấu hao cho thiết bị:
Giá trị khấu hao cho thiết bị trong 1 năm là:
• Tổng giá trị khấu hao tài sản cố định trong 1 năm:
2.Tổng vốn chi phí đầu t về xây dựng và thiết bị
3.Chi phí nguyên liệu chính Để thuận tiên cho quá trình tính giá thành sản phẩm ta giả thiết nhà máy một năm sản xuất 60% bia hơi và 40% bia chai,tơng đơng với mỗi năm sản lợng là 30 triệu lít bia hơi và 20 triệu lít bia chai.
Loại bia Lợng malt cần mua
Loại bia Lợng gạo cần mua
Loại bia Lợng hoa houblon cần mua
Tổng chi phí dùng để mua nguyên liệu chính:
* Chi phí vật liệu nh : chai, bock, két để chứa bia.
Những vật liệu này có khả năng sử dụng lại, sau khi uống bia song thì khách hàng lại hoàn trả lại về nơi giao dịch sản phẩm hoặc trực tiếp về nhà máy Vì vậy ta chỉ tính vật liệu cho ngày sản xuất cao nhất là: 60000lít.
Stt Vật liệu Hệ số sử dông 60000(lÝt) bia chai 60000(lÝt) bia hơi Giá tiền(đồng) Thành tiền(đồng)
Ngoài ra bị tổn hao do vỡ hoặc mất mát khoảng 2% là:
Vậy tổng số tiền cần chi phí cho vật liệu chứa bia là:
4.Chi phí nhiên liệu và động lực
Loại nhiên liệu Số lợng Đơn vị Giá
5 Tính tiền lơng. a.Tính nhân lực cho nhà máy
Nhân lực cho nhà máy đợc tính trong bảng sau
Nguyên công Định mức lao động Số ca/ngày Tổng số
5 Lọc bia và bão hoà
10 Chiết chai và dập nót 1 3 3
17 Sửa chữa điện,cơ khÝ 2 3 6
Số công nhân có mặt trong nhà máy một ngày đêm là 113 ngời.
Thời gian làm việc thực tế trong một năm(trừ ngày nghỉ lễ,ốm,phép )là 283 ngày,thời gian làm việc của máy móc là 320 ngày.Vậy hệ số điều khuyết là:
Vậy số công nhân trong phân xởng là: 113 ¿ 1,13 = 127,69 (ngời)
Lấy số công nhân là 130 ngời
Cán bộ quản lý khoảng 20 ngời
Ta có bảng quỹ lơng toàn nhà máy theo mức bình quân là Đối tợng Số lợng Lơng bình quân Lơng cả năm
*Chi phí bảo hiểm xã hội:
Nhà máy dành khoảng 20% lơng để đóng bảo hiểm xã hội :
6 Chi phí sử dụng nhà xởng, thiết bị (khấu hao tài sản cố định)
Thời gian tồn tại của nhà máy là 20 năm Vậy giá trị khấu hao cho xây dựng trong 1 năm là:
•Khấu hao cho thiết bị:
Giá trị khấu hao cho thiết bị trong 1 năm là:
• Tổng giá trị khấu hao tài sản cố định trong 1 năm:
Tổng chi phí của nhà máy cho sản xuất trong một năm, ký hiệu C1
Ngoài các chi phí kể trên, khi nhà máy hoạt động, còn thêm 6% chi phí quản lý phân xởng, 2% chi phí dịch vụ bán hàng và khoảng 2% chi phí phát sinh trong quá trình sản xuất.
7 Tính giá thành toàn bộ.
Trong đó ta giảm đợc một khoản chi phí đó là C3 tiền thu đuợc từ việc bản sản phẩm phụ của nhà máy nh: sữa men, bã malt, CO2 d.
Lợng bã malt thu đợc hàng năm.
Lợng bã malt và gạo trong quá trình sản xuất:
Với 30 triệu lít bia hơi là: 6533400(kg)
Với 20 triệu lít bia chai là: 3936400(kg)
Tổng lợng bã malt và gạo thu đợc hàng năm là:
Giá bán bã malt là 200 đồng/kg.
Số tiền thu đợc khi bán bã là:
Lợng sữa men d thừa trong một năm của cả bia hơi và bia chai là:
+ lợng sữa men thừa của bia hơi là: 650700(lít)
+ Lợng sữa men thừa của sản xuất bia chai là: 427400(lít)
Tổng lợng sữa men thừa mang bán là:
Giá bán sữa men là: 600 đồng/ kg.
Số tiền thu đợc khi bán sữa men là:
Lợng CO2 thừa trong quá trình sản xuất bia là:
+Lợng CO2 thừa của bia hơi là: 348000(m 3 )
+Lợng CO2 thừa của bia chai là:345600(m 3 )
Tổng lợng CO2 đem bán là: 348000 + 345600 = 693600(m 3 )
Giá bán 1m 3 CO2 là 3500đồng.
Số tiền thu đợc khi bán CO2 là:
Tổng số tiền thu đợc từ việc bán sản phẩm phụ (C3).
Vậy giá thành toàn bộ là:
8 Tính giá thành cho sản phẩm.
Giá thành sản phẩm ( tính trung bình cho bia hơi và bia chai)
(đồng/ lít) Giá bán = ( 2199 + 2199 x 0.1) = 2418.9(đồng)
Căn cứ vào giá thành bình quân 1 lít bia sản phẩm và giá cả hàng hoá bia trên thị trờng hiên nay thì cần phải định mức giá bán 1 lít bia sao cho phù hợp với ngời tiêu dùng và có lợi nhuận mang lại hiệu quả cao.
Vậy giá bán của sản phẩm là:
9 Tổng doanh thu của nhà máy.
Rt = sản lợng x giá bán
Trong đó số vòng quay là 5 năm
(đồng) Vốn đầu t ban đầu = vốn cố định + vốn lu động
Vốn đầu t 100% vay lãi ngân hàng, với lãi suất 10% một năm
Vì vậy nhà máy dự tính mỗi năm trả một ít và sẽ trả chia đều trong 10 năm Đợc biểu thị ở bảng sau:
Số năm trả lãi Tiền trả trong 1 năm Tổng tiền (VNĐ)
11.TÝnh NPV. Đợc biểu diễn ở bảng sau:
Chỉ tiêu Năm 0 Năm 1 Năm 2 Năm 3
Chi phí vận hành (C t ) 0 54556544000 54556544000 54556544000 Đầu t hàng năm 60746600000 37924167680 37924167680 37924167680 Dòng tiền sau thuế -60746600000 100834748320 100834748320 100834748320
-Chi phí vận hành: Ct
- Lợi nhuận trớc thuế = Rt - Ct
- Thuế thu nhập doanh nghiệp (28%)
- Lợi nhuận sau thuế = Lợi nhuận trớc thuế – CNSH - 45 Thuế thu nhập doanh nghiệp
- Dòng tiền sau thuế = Lợi nhụân sau thuế + Khấu hao
(1+i) t −I 0 Trong đó: i- Lãi suất hàng năm vay vốn
Io- Vèn ®Çu t ban ®Çu
Trong bảng sau ta tính đợc NPV = 858769649694 > 0
12 Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả.
Dự án thiết kế tính đợc với NPV >0 Vậy dự án thiết kế đáng giá
Tính tổng lợi nhuận(TLN)
TLN = DT – CNSH - 45 Tổng chi phí gía (thành toàn bộ)
Vệ sinh và an toàn lao động
ệ sinh công nghiệp
Nhà máy sản xuất bia là một nhà máy hoạt động trong lĩnh vực cung cấp lơng thực thực phẩm cho ngời tiêu dùng nên cần phải tuân thủ theo các quy định của ngành này,hơn nữa việc này cũng có ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng sản phẩm,uy tín và sự phát triển của nhà máy.Vì vậy có thể nói đây là khâu không thể thiếu của một nhà máy sản xuất bia.
Khâu vệ sinh bao gồm :
+Vệ sinh dụng cụ sau mỗi mẻ hoặc sau mỗi chu kỳ sản xuất.
Công tác vệ sinh là yếu tố bắt buộc,nhân viên trong nhà máy phải hiểu và thực hiện đầy đủ
1.Vệ sinh cá nhân Đối với công nghệ sản xuất bia công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khoẻ mạnh,không phép ngời mắc bệnh truyền nhiễm làm việc,khi làm việc công nhân phải có quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ.Mọi công nhân trong nhà máy phải đợc khám sức khoẻ định kỳ đêu đặn.
2.Vệ sinh thiết bị nhà xởng
Các phân xởng sản xuất phải sạch sẽ ,thoát nớc sau mỗi ca làm việc,dịch thải không đợc đọng lại trên nền nhà hay rãnh thoát nớc.
Toàn bộ nhà máy phải có rãnh thoát nớc tốt,hệ thống rãnh thoát nớc phải có nắp đậy tránh gây ô nhiễm không khí,những chỗ phát sinh bụi phải có biện pháp xử lý. Các thiết bị trong nhà máy đặc biệt là các thiết bị chứa các loại dịch nh dịch đ- ờng,dịch bia sau lên men sau mỗi lần sử dụng cần rửa ngay bằng nớc sạch tránh cặn bẩn do đờng,do sinh khối nấm men,các vết bẩn này nếu không rửa sạch ngay sẽ quánh lại khó rửa và gây ô nhiễm cho bia.
Các đờng ống dẫn cũng phải thờng xuyên vệ sinh sạch sẽ.
Bảo hộ và an toàn lao động
Đây cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hởng trực tiếp tới sức khoẻ,tính mạng ngời lao động và tuổi thọ thiết bị.Nhà máy sản xuất bia cần quan tâm tới một số điểm quan trọng sau đây :
1 An toàn khi vận hành thiết bị
Lò hơi,máy nén,bình nạp CO2 : Các thiết bị này đều chịu áp vì vậy khi vận hành phải tuân thủ chặt chẽ theo hớng dẫn,tiến hành kiểm tra trớc khi vận hành và theo định kỳ.
Khi vận hành phải thờng xuyên theo dõi,kiểm tra các đờng ống,van,đồng hồ đo áp lực,đo nhiệt độ.Công nhân phải đợc trang bị đầy đủ bảo hộ lao động khi làm việc,tuyệt đối không đợc bỏ vị trí khi làm việc,chế độ giao ca thờng xuyên,đầy đủ.
2 Chống tiếng ồn,tiếng động
Tiếng ồn và tiếng động ảnh hởng không tốt tới sức khoẻ của công nhân : mệt mỏi,căng thẳng,tiếng ồn lớn ảnh hởng đến thính giác và dẫn đến kém tập trung,khả năng làm việc giảm. Để khắc phục cần thờng xuyên kiểm tra,bảo dỡng máy,phát hiện hỏng hóc thì sửa chữa kịp thời.Khi lắp máy nếu có thể thì nắp các tấm đàn hồi bên dới nhằm mục đích chống ồn và chống rung.
3 Chống khí độc trong sản xuất
Khí độc nhà máy bia chủ yếu là : CO2,NH3 đợc sinh ra từ hệ thống lạnh,ngoài ra khói thải lò hơi cũng là một nguyên nhân gây ô nhiễm.Để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trờng xung quanh ta chọn kiểu lò hơi đợc chế tạo theo tiêu chuẩn nghiêm ngặt giảm tối đa tác hại đối với môi trờng.Lắp đặt ống khói cao hơn 10m để đa khói khuyếch tán lên cao,không ảnh hởng đến khu dân c xung quanh.
4 An toàn về điện Điên là yếu tố không thể thiếu trong quá trình sản xuất,công nhân luôn phải thờng xuyên tiếp xúc với các thiết bị điện.Do vậy cần chú ý:
Phải thực hiện tuyệt đối nội quy an toàn về điện để tránh sảy ra sự cố hay tai nạn.Tổ chức cách điện tốt các phần mang điện đặc biệt các khu vực có độ ẩm cao nh phân xởng lên men và phân xởng thành phẩm.Bố trí các đờng dây cách xa tầm tay với hoặc lối đi lại của ngời sản xuất,lắp đặt các cầu giao điện hợp lý để dễ ngắt khi cã sù cè.
5.Xử lý chất thải và nớc thải
Chất thải của nhà máy bia bao gồm bã hèm,giấy dán nhãn chai,mảnh chai vỡ Bã hèm đợc bán cho nhân dân dùng để chăn nuôi,nó không gây ô nhiễm môi tr- ờng.Giấy gián nhãn sau khi qua máy rửa chai công nhân vệ sinh xởng sẽ thu gom lại và giao cho xe của công ty vệ sinh.Mảnh chai vỡ trong quá trình sản xuất cũng đợc gom lại giao cho các cơ sở tái chê.
Nớc thải của nhà máy bao gồm nớc vệ sinh thiết bị,nớc thải của máy rửa chai,nớc thải của quá trình nấu chứa nhiều chất hữu cơ,nớc thải của các quá trình xử lý hoá chất nớc thải này cần xử lý trớc khi xả vào hệ thống cống sinh hoạt.Phơng pháp xử lý nớc thải hiện nay thờng dùng trong các nhà máy bia là xử lý hiếu khí sinh học trong bể Aroten,là hệ thống xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính.Nớc thải của nhà máy sau khi gom lại đợc đa vào bể chứa,rồi đa đến bể lắng sơ cấp sau đó đến bể Aroten.Tại bể có sẵn bùn hoạt tính – CNSH - 45 thực chất là huyền phù khối vi sinh vật hiếu khí.Vì vậy ta phải cấp khí liên tục để cung cấp ôxi cho vi sinh vật và còn tạo huyền phù ở trạng thái lơ lửng.Nguồn cung cấp dinh dỡng cho vi sinh vật là các chất hữu cơ có trong nớc thải của nhà máy.
Thời gian lu của nớc thải trong bể là 2 – CNSH - 45 12 giờ.Trong bể các chất ô nhiễm đợc hấp thụ lên bề mặt của bùn hoạt tính.Để thực hiện đợc quá trình này các chất hữu cơ và cả các chất keo đợc phân tán nhỏ trong nớc.Nhờ sự chênh lệch nồng độ giữa bên trong và bên ngoài tế bào,những chất có phân tử nhỏ và tan trong nớc sẽ xâm nhập vào tế bào vi sinh vật nhờ enzim ngoại bào.Các chất không tan trong nớc sẽ đ- ợc hấp phụ lên bề mặt của tế bào vi sinh vật.Sau khi qua bể Aroten hỗn hợp nớc và bùn đợc qua bể lắng thứ cấp,ở đó bùn hoạt tính đợc đông tụ và lắng xuống,nớc sau khi xử lý đợc thải ra hệ thống cống chung,bùn đợc tái sinh lại bằng cách làm thoáng và sục khí vào bùn.
Bể Aroten có u điểm : khả năng xử lý nớc thải nhanh,thuận tiện,có thể điều chỉnh dòng nớc thải ở bất kỳ nông độ nào và tốn ít diên tích.
Trong thời gian qua đợc giao đề tài tốt nghiệp “ Thiết kế nhà máy bia với năng suất 50 triệu lít/ năm “ Đó là một năng suất em cảm thấy rất phù hợp, để có thể chọn địa điểm thiết kế tại một địa điểm rất thích hợp là khu công nghiệp Sài Đồng – CNSH - 45 Gia Lâm – CNSH - 45 Hà Nội. Đợc ứng dụng những kiến thức đã đợc học và tìm hiểu trong những đợt thực tập và tham khảo thực tế Em đã lựa chọn đợc một dây chuyền phù hợp, với các ph- ơng pháp có nhiều u điểm để áp dụng vào công nghệ sản xuất Tuy thực tế có thể điều kiện cha cho phép, nhng trên cơ sở thiết kế thì ta phải chọn phơng pháp tối u nhÊt.
Với một dây chuyền công nghệ nh vậy chắc chắn khi hoạt động sẽ ổn định, an toàn, chất lợng và cho hiệu quả cao
Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng và tìm hiểu rất nhiều, nhng kiến thức chỉ có hạn, chắc chán không thể tránh khỏi những sai lầm thiếu sót Em rất mong đ- ợc sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa, cũng nh tất cả các bạn sinh viên để bản đồ án của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Văn Cách đã giúp đỡ và hớng dẫn tận tình,cùng toàn thể các thầy cô trong khoa đã chuyền đạt và dạy dỗ em trong thời gian qua.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2005
Sinh viênHoàng Đức Duy Hng