Tinh can bang san pham va lua chon thiet bi 33858

Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Lời nói đầu Bia loại nớc giải khát có truyền thống lâu đời, có giá trị dinh dỡng cao, có độ cồn thấp, mùi vị thơm, ngon bổ dỡng Uống bia với lợng thích hợp có lợi cho sức khỏe, ăn cơm ngon dễ tiêu hóa mà làm giảm đợc mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc Khi đời sống kinh tế, xà hội phát triển nhu cầu tiêu thụ bia ngời ngày nhiều, chí loại nớc giải khát thiếu ngời dân phơng tây Với nớc ta nớc đà phát triển, đời sống kinh tế, xà hội ngày cao, céng víi thêi tiÕt nhiƯt ®íi nãng Èm, quanh năm hầu nh nắng nóng, có số tháng lạnh có ma Nên nhu cầu tiêu thụ bia lớn Mặc dù nớc ta đà có nhiều nhà máy bia với tổng lực sản xuất đạt khoảng 1200 triệu lít/năm Nhng lợng bia không đủ để cung cấp cho nhu cầu thị trờng Để đáp ứng nhu cầu cần phải xây dựng thêm nhà máy sản xuất bia Khi xây dựng nhà máy bia việc lựa chọn công nghệ sản xuất, thiết kế thiết bị, dây truyền sản xuất phải tính toán lợng nhiệt thiết kế hệ thống lạnh, nhằm cung cấp lợng nhiệt lạnh cho toàn nhà máy hoạt động liên tục từ xây dựng nhà máy mở rộng nhà máy sau Là sinh viên thuộc Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh, sau trình học viện, em đà đợc giao đề tài thiết kế nhà máy bia Bình Tây với công suất 120 triệu lít/năm Bản đồ án đợc hoàn thành thời gian làm tốt nghiệp Viện khoa học công nghệ Nhiệt - Lạnh, trờng đại học Bách Khoa Hà Nội Với tình cảm chân thành, em xin gửi cảm ơn thầy PSG.TS Đinh Văn Thuận ngời đà hớng dẫn em suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện khoa học công nghệ Nhiệt - Lạnh, đà tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Tôi xin chân thành cảm ơn ban lÃnh đạo cán phòng kỹ thuật công ty POLYCO đà góp ý tạo điều kiện cho tìm kiếm tài liệu suốt trình làm đồ án tốt nghiệp Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Với hạn chế thân, nên đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong đợc bảo, góp ý thêm thày cô để em đợc mở rộng thêm kiến thức Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Chơng I Giới Thiệu tổng quan Bia Nhà máy bia bình tây I Hiện trạng công nghiệp bia giới I.1 Sản xuất tiêu thụ bia giới Đối với nớc có công nghiệp phat triển, đời sống kinh tế cao bia đợc sử dụng nh thứ nớc giải khát thông dơng Theo thèng kª hiƯn cho thÊy trªn thÕ giới có 25 n ớc sản xuất bia với sản lợng 100 tỷ lít/năm Trong nớc Mỹ, CHLB Đức nớc sản xuất khoảng 10 tỷ lít/năm , Trung Quốc sản xuất khoảng tỷ lít/năm Thống kê bình quân tiêu thụ bia số nớc công nghiệp tiên tiến nh sau: Cộng hòa Czeh - Slovakia 150 triệu lít/ngời/năm, CHLB Đức 147 lít/ngời/ năm, Đan Mạch 125 lít/ngời/năm Sản xuất tiêu thụ bia Châu Châu khu vực tiêu dùng bia tăng nhanh Các nhà nghiên cứu thị trờng bia giới nhận định rằng: Châu ngày giữ vị trí dẫn đầu giới Trong sản xuất bia Châu Âu suy giảm, Châu trớc nhiều nớc có mức tiêu thụ bia đầu ngời thấp đà thăng bình quân 6,5%/năm Nh Thái Lan có mức tăng bình quân cao 26,5%/năm, tiếp đến Philipin 22,5%/năm, Malaysia 21,7%/năm I.2 Tình hình sản suất tiêu thụ bia Việt Nam Bia đợc đa vào Việt Nam từ năm 1890 với xuất nhà máy bia lớn nhà máy bia Sài Gòn nhà máy bia Hà Nội Hiện nhu cầu thị trờng tiªu dïng bia lín, nªn chØ mét thêi gian ngắn nghành sản xuất bia đà có bớc phát triển mạnh mẽ thông qua việc đầu t mở rộng số nhà máy bia có từ trớc xây dựng nhà máy bia để phục vụ theo nhu cầu thị trờng Theo thống kê nhà máy bia đợc nâng cấp xây phân bố 49/64 tỉnh thành nớc, tập trung chủ yếu khu vực Đông Nam Bộ, Đồng Bằng Sông Hồng, Trung Nam Trung bộ, Đồng Bằng Sông Cửu Long, khu vực Tây Nguyên, khu vực trung du miền núi phía Bắc lực sản xuất bia kém, 15 tỉnh cha có sở sản xuất bia Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Dự kiến ngành bia tơng lai không đầu t vào nhà máy bia có công suất dới 10 triệu lít/năm, ngừng đầu t nhà máy bia 100% vốn nớc nh liên doanh, tập trung phát huy hết công suất có công ty bia nớc đà đầu t Mở rộng, nâng cao chất lợng nhà máy bia trung ơng có hiệu cao nhằm đáp ứng nhu câu tiêu thụ nớc xuất khẩu, đầu t chiều sâu nâng cao chất lợng bia quốc doanh có thiết bị nhập ngoại Về sản lợng bia năm 2005 đạt 1200 triệu lít, dự kiến năm 2010 đạt 1500 triệu lít, theo báo cáo dự tính sản lợng bia từ năm 2010 dợc cho bảng nh sau: Sản Lợng Sản Xuất Bia Của Nghành Rợu Bia Nớc Giải Khát Đơn vị tính: Triệu lít Bảng Sản lợng sản xuất Bia Chỉ Tiêu Năm 2005 Năm 2010 Sản Xuất Bia 1200 1500 1.Tổng công ty Rợu Bia Nớc Giải Khát 550 780 Việt Nam - Công ty Bia Sài Gòn 350 430 - Công ty Bia Hà Nội 100 200 - Các nhà máy khác 100 150 2.Liên doanh 100% vốn nớc 350 400 3.Địa phơng, thành phần kinh tế khác 300 320 - Địa phơng 200 270 - Các thành phần kinh tế khác 100 50 I.3 Các điều kiện xây dựng nhà máy bia Bình Tây Qua phân tích đánh giá tình hình tiêu thụ bia trªn thÕ giíi cịng nh ë níc ta, ta cho thấy thị trờng kinh doanh sản xuất bia nhiều tiềm lớn, đem lại nguồn lợi nhuận lớn cho nhà đầu t đầu t vào nghành Thực tế cho thấy có nhiều nhà máy bia đợc xây mở rộng nâng công suất thiết bị lên nhằm đáp ứng đợc nhu cầu tiêu thụ bia Việt Nam nh: sau năm 2005 xây dựng nhà máy thuộc công ty bia Hà Nội với công suất 100 triệu lít/năm, có khả mở rộng lên 200 triệu lít/năm vào năm tiếp theo, xây dựng nhà máy bia Củ Chi thuộc công ty bia Sài Gòn với công suất 100 triệu lít/năm có khả mở rộng lên 300 triệu lít/năm năm Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trong số công ty đợc xây mở rộng có nhà máy Bia Bình Tây đợc xây dựng thiết kế với công suất 120 triệu lít/năm thuộc địa phận thành phố Hồ ChÝ Minh KhÝ hËu cđa thµnh lµ khÝ hËu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, nhiệt độ trung bình 25-270C, chênh lệch nhiệt độ tháng cao với tháng thấp không 50C Nóng tháng mát vào tháng 12 Độ ẩm trung bình năm khoảng 77,5% Mỗi năm có mùa mùa ma từ tháng dến tháng 11 mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Hai hớng gió chủ yếu năm Đông Nam - Tây Bắc Tây Nam - Đông Bắc Thành phố có nhiều ánh nắng với năm có khoảng 25000 đến 27000 nắng, lợng ma năm dới 2000mm nói chung bÃo Với vị trí địa lý thuận tiện cho việc giao thông lại vận chuyển, thời tiết quanh năm có nắng, dân số đông đúc có nhu cầu tiêu thụ bia lớn Do xây dựng nhà máy bia Bình Tây phải cạnh tranh nhiều với nhà máy sản xuất bia lớn khu vực thành phố đà có sẵn từ trớc Mặc dù phải cạnh tranh nh nhng công ty đợc xây dựng với loại bia riêng mình, nhu cầu tiêu thụ bia thị trờng lớn, với giá bán thích hợp công ty đứng vững phát triển tự khẳng định đợc tơng lai Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh chơng tính cân sản phẩm lựa chọn thiết bị II.1 quy trình công nghệ sản xuất bia Bia đợc sản xuất theo quy trình ủ men cổ điển thời gian khoảng 19 ngày Với thời gian: Lên men ngày Lên men phụ 10,5 ngày Lọc bia 0,5 ngày Tàng trữ bia ngày Quy trình công nghệ: Chọn nguyên liệu chính: Malt mua nớc Châu Âu nh Bỉ, Đan Mạch, Pháp đợc bảo quản Cilo thời gian để đảm bảo độ ẩm ổn định mùi thơm Thực xay theo yêu cầu công nghệ loại bia dự kiến nấu, sau chuyển sang thùng hoà trộn Đồng thời với trình này, liệu (gạo) đợc tiến hành xay cho vào nấu đến 1000C (dịch hoá) nồi gạo Thêm nớc ấm vào nồi hoà trộn, thực trình ngâm, tiếp tục nâng nhiệt độ tới 500C trì nhiệt độ thời gian Bơm dịch cháo gạo qua nồi hoà trộn để nâng nhiệt dịch cháo malt Sau lấy khoảng 1/3 khối dịch vừa hoà trộn chuyển sang nồi nấu, nâng đến nhiệt độ sôi trì thời gian Bơm toàn khối dịch nồi nấu sang nồi hoà trộn, để yên mét thêi gian vµ chun sang nåi läc TiÕn hµnh lọc rửa bà Toàn lợng dịch đợc chuyển sang nồi nấu hoa, bà đợc chuyển dùng cho chăn nuôi Thực houblon hoá nồi houblon với hoa houblon (dạng viên tinh chất) Dịch đà houblon hoá chuyển sang làm lạnh nhanh Dịch lạnh đợc nạp khí (nhằm cung cấp oxy cho trình lên men) men giống cho vào tank lên men Quá trình lên men xảy talk lên men Khi kết thúc trình lên men chính, rút men, hạ nhiệt để thực trình lên men phụ Nhiều sản phẩm tự nhiên đợc tạo thành giai đoạn này, tạo hơng vị đặc trng cho bia Kết thúc trình lên men bia đà chín Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Khi bia đà chín chuyển sang lọc máy lọc thô dạng đĩa lọc tinh máy lọc khung bản, đảm bảo bia trong, có mùi vị màu sắc đặc trng Bia sau lọc đợc bảo quan tank tàng trữ đến ngày để bia ổn định Bia đà ổn định đợc bơm qua máy chiết bia vào chai, lon đóng nắp, đa sang trùng, dán nhÃn, nhập kho để tiêu thụ Quy trình sản xuất: Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Gạo Nớc Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Malt Nớc Hồ hoá Đờng hoá Bà chăn nuôi Lọc Trung gian Hblon hoá Men giống Nhân men Lắng xoáy Lạnh nhanh Nấm men tơi Xử lí Rút men Men sệt Bà thải Bà thải Không khí Lên men CO2 Thu CO2 Bà thải Xử lí Lên men phụ Lọc bia Tàng trữ Chai, lon Khư trïng Bia t¬i KiĨm tra ChiÕt chai, lon, box Dán nhÃn, nhập kho Nạp chai Kiểm tra Box Xuất xởng Hình 1: Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất bia II.2 Tính cân sản phẩm Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh Công suất thiết kế ban đầu nhà máy 120 triệu lít/năm, có bia chai, bia lon bia hơi, với tỷ lệ malt gạo là: 75% malt, 25% gạo Quá trình sản xuất bia đợc thực qua nhiều giai đoạn Ta tính cân cho 1000 lít bia II.2.1 Tính lợng chất hoà tan từ malt gạo cho 1000 lÝt bia - Tỉn thÊt kh©u chiÕt bock 3% Lợng bia trớc chiết là: 1000.1,03 = 1030 lít - Tổn thất trình nạp CO2 0,5% Lợng bia trớc nạp CO2 là: 1030.1,005 = 1035 lít - Tổn thất trình lọc 1% Lợng bia trớc lọc là: 1035.1,01 = 1045,5 lít - Tổn thất trình lên men phụ 2,5% Lợng dịch đờng trớc lên men là: 1045,5.1,025 = 1071,6 lít - Tổn thất trình lạnh nhanh 2,5% chủ yếu tạo kết tủa lạnh Lợng dịch đờng trớc lạnh nhanh là: 1071,6.1,025 = 1098,4 lít - Tổn thất trình lắng 2% tạo cặn khô Lợng dịch đờng trớc là: 1098,4.1,02 = 1120,3 lít -Trong trình lắng dịch đờng có tợng co 4% thể tích nên Lợng đờng trớc lắng là: 1102,3.1,04 = 1165,2 lít - Dịch đờng 12,50Bx có khối lợng riêng khoảng 1,056 kg/lít Khối lợng dịch đờng là: 1165,2.1,056 = 1230,5 kg - Lợng chất khô hoà tan dịch (với bia 12,50Bx) là: 1230,5.0,125 = 153,8 kg - Tổn thất trình đun hoa 1% Lợng chất khô hoà tan dịch trớc đun hoa là: 153,8.1,01 = 155,3 kg Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa Học Và Công Nghệ Nhiệt Lạnh - Tính lợng malt cần thiết để thu đợc 155,3 kg chất chiết: Malt có độ ẩm w = 8% Hiệu suất hòa tan thực tế 68% Tổn thất trình nghiền: 0,5% Tổn thất nấu, đờng hoá chất khô lại bÃ: 1,5% 155,3.0,75 =190kg Vậy tổng lợng malt cần dùng: 0,92.0,68.0,995.0,985 Lợng chất khô malt: 190.0,995.0,92 = 174 kg Lợng bà malt tính theo chất khô: 174 - (155,3.0,75) = 57,4 kg - Tính lợng gạo cần thiết để thu đợc 155,3 kg chất chiết: Gạo có độ ẩm: w = 13% Hiệu suất hoà tan thực tế: 80% Tổn thất trình nghiền: 0,5% Tổn thất nấu, đờng hoá chất khô lại bÃ: 1,5% 155,3.0,25 =57 kg Vậy lợng gạo cần dùng: 0,87.0,80.0 ,995.0,985 Lợng chất khô gạo 57.0,995.0,87 = 49,3 kg Lợng bà gạo theo chất khô: 57 - (155,3.0,25) = 10,4 kg Suy tæng b· malt, gạo tính theo chất khô là: 57,4 + 10,4 = 67,8 kg II.2.2 Tính lợng hoa houblon cần dùng cho 1000 lÝt bia Dïng 0,1 gam hoa vµ gam hoa cánh cho lít bia Vậy lợng hoa cần dïng cho 1000 lÝt bia lµ: 0,1.10 -3.1000 = 0,1 kg Cao hoa = 0,1 kg -3 1.10 1000 = kg Hoa cánh = kg II.2.3 Tính lợng níc cÇn dïng cho 1000 lÝt bia Khi nÊu tû lệ nớc/gạo là: 5/1 tỷ lệ nớc/malt là: 4/1 Vậy lợng nớc cần dùng trình nấu: 190.4 + 57.5 = 1045 lÝt Malt cã ®é Èm 8%, suy lợng nớc có sẵn malt là: 190.0,08 = 15,2 lít Bùi Văn Thế lớp nhiệt lạnh I K46 Đồ án tốt nghiệp