Tóm tắt nội dung đồ ánTên đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất nước quả chanh leo gồm 2 dâychuyền: sản xuất nước chanh leo năng suất 15 tấn sản phẩm/ca và sản xuất nướcchanh leo cô đặc năng
LẬP LUẬT KINH TẾ - KỸ THUẬT
Lập luận kinh tế
1.1.1 Tình hình trên thế giới
Chanh leo là một loại trái cây nhiệt đới và được tìm thấy ở các nước như Brazil, Ecuador, Peru và Columbia Chanh leo giải quyết mối quan tâm của người tiêu dùng đối với đồ uống lành mạnh và lạ miệng Nước chanh leo được bán cho các nhà sản xuất nước trái cây và các nhà chế biến khác dưới dạng nước ép vô trùng (14-16 brix) hoặc cô đặc đông lạnh (50 brix).
Sản phẩm từ chanh leo chủ yếu được sử dụng để pha chế chanh leo và đồ uống trái cây hỗn hợp, thức ăn cho trẻ em và cũng đang phát triển phổ biến trong ngành công nghiệp sữa, với sự ra đời của sữa chua trái cây và kem Nhu cầu về các loại trái cây xay nhuyễn bao gồm cả chanh leo ở Tây Âu đã tăng trưởng đáng kể.[1]
Brazil là nhà sản xuất và tiêu thụ chanh leo tươi và chế biến lớn nhất thế giới, riêng Brazil đã chiếm hơn 50% tổng sản lượng thế giới Tiêu thụ trong nước đối với sản phẩm xay nhuyễn làm từ chanh leo và việc sử dụng chanh leo trong đồ uống đã tăng đáng kể trong năm năm qua Mặc dù Brazil là nhà sản xuất lớn nhất, về thương mại, xuất khẩu của Brazil rất hạn chế Xuất khẩu chanh leo nhuyễn chủ yếu tập trung ở Ecuador, Columbia và Peru.[1]
Brazil đã sản xuất khoảng 593,4 nghìn tấn chanh leo trong năm 2019, giảm so với năm trước, khi sản lượng được báo cáo là gần 603 nghìn tấn Con số này là sản lượng chanh leo thấp thứ hai trong cả nước trong giai đoạn 2013-2019. Peru là nước xuất khẩu chanh leo hàng đầu trên thế giới Năm 2020, nước này ghi nhận mức tăng sản xuất hơn 24% và xuất khẩu đạt 42,2 triệu USD. Nguồn cung của Peru chủ yếu được xuất khẩu dưới dạng nước ép cô đặc Giá tại Lima thậm chí còn đạt + 26,48% YoY Mặc dù giá thấp vào đầu năm cho đến tháng 7, nhưng giá trị của nó bắt đầu tăng lên khi bước sang tháng 9 Trong tuần đầu tiên của tháng, nó đã đạt 0,41 USD/kg.
Về tiêu thụ, thị trường chính của sản phẩm chanh leo là Bắc Mỹ (Mỹ và Canada), Châu Âu (Hà Lan, Đức và Anh), Nam Mỹ (Brazil, Chile, Argentina), Australia và một số nước Châu Á, Trung Đông (Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Bahrain, Ả Rập Saudi và Kuwait).
Từ 2015 - 2018, sản lượng và trị giá xuất khẩu chanh leo của Việt Nam đã tăng hơn 300%, tương ứng từ 95 nghìn tấn quả tươi/năm (2015) lên 300 nghìn tấn quả tươi (2018) và trị giá từ 19,6 triệu USD lên 66,2 triệu USD, đưa Việt Nam vào "top" 10 quốc gia xuất khẩu chanh leo lớn nhất trên thế giới, sau Brazil, Peru, Ecuador, …Vì vậy, việc xuất khẩu chanh leo và các sản phẩm từ chanh leo có ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế nước nhà.
1.1.1.2 Sản phẩm từ chanh leo
Nước chanh leo cô đặc và nước ép chanh leo được chế biến từ chanh leo chín để đảm bảo hương vị và màu sắc đặc trưng Nhờ có độ cô đặc và đóng chai, những sản phẩm này có thời hạn sử dụng lâu hơn, tiện lợi cho những người không có điều kiện tiếp cận với chanh leo tươi.
Thị trường nước chanh leo cô đặc toàn cầu đã ghi nhận giá trị 464,57 triệu USD vào năm 2019 và được dự báo sẽ đạt 668,83 triệu USD vào năm 2027, với mức tăng trưởng kép hằng năm dự kiến là 4,7% trong giai đoạn 2020-2027.
Sản phẩm nước ép chanh leo có xu hướng tăng đều từ năm 2007 – 2017. Đại dịch Covid 19 bùng phát vào 12/2019 đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển kinh tế xã hội toàn cầu trong đó có ngành F&B Do việc cản trở giao thông dẫn đến đình trệ ngành xuất – nhập khẩu vì vậy nông sản là mặt hàng bị ứ đọng và chịu tổn thất nặng nề Ngoài ra, trước diễn biến phức tạp của đại dịch thì con người càng quan tâm đến sức khỏe, có xu hướng tiêu dùng các sản phẩm bổ trợ, tăng cường sức đề kháng Dựa vào các nguyên nhân này, việc chế biến nông sản trở thành các sản phẩm có thời hạn sử dụng lâu dài, giữ được chất dinh dưỡng đang là xu hướng hiện tại và trong tương lai.[1]
Hình 1.1 Giá trị các sản phẩm từ chanh leo
Hiện nay, đẩy mạnh hội nhập, đưa hàng Việt nam xuất khẩu ra nước ngoài là mục tiêu chung của cả nước, trong đó, mặt hàng được đánh giá rất cao đó chính là chanh leo Trong 5 năm qua, Việt Nam đã nổi lên như một quốc gia sản xuất và xuất khẩu chanh leo hàng đầu khu vực do điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sản xuất và nhu cầu gia tăng về chanh leo và các sản phẩm chế biến từ chanh leo trên thị trường quốc tế, đặc biệt là các thị trường cao cấp Do đó, tiềm năng xuất khẩu chanh leo của Việt Nam còn rất lớn Hiện nay, cây chanh leo đã có mặt ở 36/63 tỉnh thành trong cả nước; trong đó có 5 tỉnh sản xuất lớn nhất, gồm Gia
Lai, Sơn La, Đắk Nông, Lâm Đồng và Đắk Lắk với diện tích trên 1000 ha/tỉnh (tổng cộng 9060 ha, chiếm hơn 86,3% chanh leo cả nước).
Tổng diện tích chanh leo cả nước năm 2019 đạt khoảng 10,5 nghìn ha. Tổng sản lượng (quả tươi) ước đạt 222,3 nghìn tấn, có vị trí thứ 17 trong số các loài cây ăn quả có quy mô diện tích sản xuất lớn trên 10 nghìn ha ở nước ta. Năng suất chanh leo bình quân cả nước đạt 20,32 tấn/ha (Tây Nguyên đạt 26,1 tấn/ha, Lâm Đồng 70 - 100 tấn/ha).
Số liệu từ Cục xuất nhập khẩu, Bộ Công Thương ước tính, xuất khẩu hàng rau quả trong tháng 10/2019 đạt 250 triệu USD, giảm hơn 8% so với tháng trước và giảm 14,2% so với cùng7kì7năm 2018 Lũy kế từ đầu năm đến hết tháng 10/2019, xuất khẩu hàng rau quả ước đạt 3,067tỉ7USD, giảm 6% so với 10 tháng đầu7năm 2018.
Hình 1.2 Biểu đồ lượng nhập khấu trái cây mã HS 081090 của EU năm 2019 – 2020. (Mã HS 081090 gồm: quả me, quả táo, quả điều tươi, vải thiều, mít, mận, quả hồng xiêm, chanh leo, khế, thành long).
Theo báo cáo từ Cục Xuất nhập khẩu (Bộ Công Thương), xuất khẩu hàng rau quả tháng 8/2020 đạt 276 triệu USD, tăng 24,1% so với tháng 7/2020 và tăng 2,7% so với tháng 8/2019 Trong 8 tháng đầu năm 2020, trị giá xuất khẩu hàng rau quả đạt 2,25 tỷ USD, giảm 11,5% so với cùng kỳ năm 2019 Có thể thấy rằng, do ảnh hưởng của dịch bệnh Covid – 19 dẫn đến ngành xuất khẩu các sản phẩm nông sản đã bị ảnh hưởng trong nửa đầu năm 2020.
Nhưng đáng chú ý, sản phẩm chế biến là mặt hàng xuất khẩu lớn thứ hai trong cơ cấu mặt hàng rau quả xuất khẩu và có trị giá xuất khẩu tăng mạnh trong 9 tháng đầu năm 2019.7Trong đó, chanh leo chế biến là mặt hàng xuất khẩu chiếm tỉ trọng cao và có tốc độ tăng trưởng mạnh nhất,đạt 57,5 triệu USD, tăng 148,6% so với cùng kì năm 2018 Năm 2019, các sản phẩm chế biến từ chanh leo là mặt hàng nông sản xuất khẩu chiếm tỷ trọng cao (trên 65% tổng giá trị chanh leo xuất khẩu) và có tốc độ tăng trưởng mạnh nhất trong các loại trái cây (tăng hơn 50% so với 2018) Sáu tháng đầu năm 2020, xuất khẩu chanh leo đạt 18,4 triệu, tăng 41% so với cùng kỳ 2019
Lập luận kỹ thuật
Điểm hạn chế của nhiều nhà máy sản xuất chế biến rau quả là nguồn nguyên liệu không đủ đáp ứng cho sản xuất do các trở ngại trong vận chuyển và chi phí bảo quản cao Để giải quyết vấn đề này, việc xây dựng nhà máy chế biến phải chú trọng đến vị trí gần nguồn nguyên liệu hoặc có giao thông thuận tiện cho việc chuyên chở Điều này sẽ đảm bảo nguồn cung cấp nguyên liệu đầy đủ cho cả quá trình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm.
Các nguyên tắc lựa chon địa điểm xây dựng nhà máy:
Gần nguồn cung cấp năng lượng (than, điện, xăng, dầu …) Gần nguồn nước
Gần nguồn cung cấp nhân lực
Gần nơi tiêu thụ sản phẩm
Phù hợp với quy hoạch phát triển chung của quốc gia.
Vùng nguyên liệu: theo như phần lập luận kinh tế thì nguồn nguyên liệu chanh leo hiện tại được canh tác chủ yếu ở khu vực miền núi phía Bắc và khu vực các tỉnh Tây Nguyên vì có thổ nhưỡng và khí hậu phù hợp với đặc tính sinh học của cây chanh leo
Hình 1.3 Bản đồ các tỉnh khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ
Trong các tỉnh giáp ranh với khu vực Tây Nguyên thì tỉnh Đồng Nai là địa phương có nhiều khu công nghiệp nhất cả nước, là một tỉnh nằm trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm của cả nước Phía Đông giáp với tỉnh Bình Thuận, Đông Bắc tiếp giáp với tỉnh Lâm Đồng, Tây Bắc giáp với Bình Dương và Bình Phước, phía Nam tiếp giáp với tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và đặc biệt phía Tây tiếp giáp với Thành phố Hồ Chí Minh.
Với lợi thế về vị trí địa lý thuận lợi, Đồng Nai sở hữu mạng lưới giao thông hoàn thiện kết nối đến các thị trường tiêu thụ lớn cho ngành nước giải khát Khu công nghiệp Biên Hòa 2 được lựa chọn là địa điểm lý tưởng để xây dựng nhà máy chế biến rau quả do vị trí chiến lược, thu hút đầu tư, tạo điều kiện thuận lợi cho doanh nghiệp phát triển, mua bán và giao thương.
1.2.1 Vị trí đặt nhà máy
Hình 1.4 Vị trí địa lý khu công nghiệp Biên Hòa 2 – Đồng Nai
Khu công nghiệp tập trung Biên Hòa 2 được xây dựng tại phường Long Bình Tân, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai Đây được xem là đầu mối giao thông của khu vực tứ giác kinh tế gồm Đồng nai – Bình Dương – Vũng Tàu –
TP HCM. Địa điểm xây dựng dự án nằm ở phía Nam của thành phố Biên Hòa, cạnh bên con sông Đồng Nai và có mặt tiếp giáp chiến lược như:
Phía Đông giáp phường Long Bình, Phước Tân.
Phía Tây giáp với thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương qua con sông Đồng Nai.
Phía Nam giáp với phường An Hòa và xã Long Hưng.
Phía Bắc giáp với phường An Bình.
Từ khu công nghiệp, cư dân có thể di chuyển theo quốc lộ 1A, quốc lộ 51 hoặc tuyến đường cao tốc liên tỉnh để đến được các trung tâm kinh tế sau:
Trung tâm thành phố Hồ Chí Minh: 25km
Trung tâm thành phố Vũng Tàu: 20km
Sân bay quốc tế Long Thành: 25km
Sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất: 35km
Tổng diện tích khu công nghiệp là: 365 ha.
1.2.2 Giao thông vận tải Đường nội khu: Hệ thống đường nội khu tại Biên Hòa 2 được xây dựng kéo dài trên 4.000m Mặt đường trải nhựa nóng bê tông có trồng cây xanh tạo cảnh quan hai bên Tùy vào tuyến đường chính hay tuyến đường nhánh mà lộ giới có diện tích như sau:
Tuyến đường chính: Được xây dựng lộ giới rộng từ 20m đến 30m có bốn làn đường phân cách.
Tuyến đường nhánh: Được xây dựng lộ giới rộng dưới 20m, có hai làn đường phân cách Đường ngoại khu:
Quốc lộ 1 A: Nối KCN Biên Hòa 2 với Vũng Tàu, Bình Dương, TP.HCM và các tỉnh miền Đông.
Nằm ở vị trí đắc địa về giao thông, KCN Biên Hòa 2 thừa hưởng lợi thế của hệ thống đường bộ, đường thủy, đường hàng không và đường sắt Đường bộ với Quốc lộ 51 kết nối với cảng Long Thành và Bà Rịa - Vũng Tàu Cao tốc Hồ Chí Minh - Long Thành - Dầu Giây là cầu nối với TP.HCM và các tỉnh lân cận Đường thủy thuận tiện tiếp cận với các cảng Đồng Nai, Cát Lái, Cái Mép và Phú Mỹ, chuyên tiếp nhận tàu thuyền có tải trọng lớn Về đường hàng không, KCN nằm gần sân bay Long Thành và sân bay Tân Sơn Nhất Đường sắt Biên Hòa 2 gần với ga Sài Gòn, cung cấp dịch vụ vận chuyển hàng hóa và hành khách dọc tuyến Bắc Nam.
Công ty cấp nước Đồng Nai: Nguồn cấp từ nhà máy này có công suất 25.000m3/ngày.
Nhà máy nước được xây dựng bên trong khu công nghiệp: Công trình được đầu tư xây dựng quy mô có công suất lớn đến 20.000m3/ngày đêm.
Khu công nghiệp Biên Hòa 2 được cấp nguồn điện trực tiếp từ lưới điện quốc gia với lưới điện áp 110/22KV và công suất nguồn là 63MVA thông qua trạm biến áp 63MVA.
Nhà máy điện dự phòng bên trong khu công nghiệp: Công trình cung cấp điện được xây dựng bên trong Biên Hòa 2 cũng có nguồn điện áp 110V/22KV. Nhưng công suất hoạt động của nhà máy nhỏ hơn trạm biến áp quốc gia và đạt khoảng 40MVA.
1.2.5 Hệ thống xử lý nước thải
Nhà máy xử lý nước thải tại Khu sản xuất tập trung Biên Hòa 2 hoạt động với công suất trung bình 4.000m3/ngày và có thể lên đến 8.000m3/ngày trong thời kỳ cao điểm, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT.
1.2.6 Hệ thống thông tin liên lạc
Toàn khu được xây dựng hoàn chỉnh hệ thống hành lang kỹ thuật để phục vụ cho quá trình lắp đặt các dịch vụ viễn thông như ADSL Theo đó, khu chế xuất được trang bị hệ thống thông tin liên lạc đồng bộ và thông suốt với nhiều hình thức khác nhau là:
Thuê bao số: Hỗ trợ liên lạc qua số thuê bao nội địa và quốc tế. Trong khu công nghiệp có tổng cộng trên 4000 đường dây kết nối loại này.
Data và Internet: Hỗ trợ doanh nghiệp liên lạc với đối tác và khách hàng bằng Email, Fax và các ứng dụng mạng xã hội thịnh hành như Zalo, Facebook, Viber, Skype.
1.2.7 Hệ thống an ninh phòng cháy chữa cháy
Camera giám sát: Khu chế xuất Biên Hòa 2 được lắp đặt hệ thống camera tại các chốt kiểm soát và nhà máy sản xuất
Chốt bảo vệ: Hàng chục chốt bảo vệ có lực lượng an ninh tuần tra 24/7 để đảm bảo an toàn cao nhất cho doanh nghiệp và người lao động.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy:
Còi báo cháy nổ: Tại mỗi một phân khu sản xuất đều được lắp đặt còi báo cháy nổ và đường dẫn nước dập lửa
Xe cứu hỏa: Chủ đầu tư khu công nghiệp Biên Hòa 2 trang bị hẳn dòng xe chữa cháy chuyên dụng để phục vụ cho các trường hợp khẩn cấp.
Trụ nước chữa cháy: Dọc các tuyến đường được trang bị hệ thống trụ nước hỗ trợ xe cứu hỏa chuyên dụng làm việc hiệu quả.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Lựa chọn công đoạn chế biến
Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Hằng Số hiệu sinh viên: 20174632
Khóa: 62 Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Thực phẩm
1 Đầu đề thiết kế:Thiết kế nhà máy nước quả chanh leo gồm 2 dây chuyền sản xuất: nước chanh leo năng suất 15 tấn sản phẩm/ca và nước chanh leo cô đặc năng suất 10 tấn sản phẩm/ca
2 Các số liệu ban đầu:
Tính chất nguyên liệu chanh leo Giá trị (%) Độ Brix của thịt quả 13,5
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
CHƯƠNG 8 VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG
Bản vẽ thiết kế sơ đồ dây chuyền công nghệ, tỉ lệ 1:100
Bản vẽ thiết kế mặt bằng phân xưởng sản xuất chính, tỉ lệ 1:150
Bản vẽ thiết kế tổng bình đồ nhà máy, tỉ lệ 1:150
Bản vẽ thiết kế sơ đồ năng lượng, tỉ lệ 1:150
5 Họ tên cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Hưng
6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 30/10/2021
7 Ngày hoàn thành đồ án:
(Ký, ghi rõ họ, tên)
(Ký, ghi rõ họ, tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày… tháng…năm…
(Ký, ghi rõ họ, tên)
(Ký, ghi rõ họ, tên)
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Văn Hưng – người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung, các thầy cô trong Viện công nghệ Sinh học và công nghệ Thực phẩm nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập.
Sau cùng, em xin kính chúc thầy cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thưc cho những thế hệ mai sau!
Tóm tắt nội dung đồ án
Với mục đích thiết kế một nhà máy chuyên sản xuất nước trái cây chanh leo, dự án đề xuất xây dựng gồm hai dây chuyền sản xuất chính: dây chuyền sản xuất nước chanh leo với năng suất đạt 15 tấn sản phẩm/ca và dây chuyền sản xuất nước chanh leo cô đặc có năng suất 10 tấn sản phẩm/ca.
Nước chanh leo là dạng nước quả trong, chanh leo được tách ruột, bổ sung pectinase để ủ enzyme, sau đó chà, ly tâm, lọc trong rồi đưa đi phối chế, gia nhiệt, rót lon và thanh trùng để thu được sản phẩm có độ Bx = 16% và hàm lượng acid 0,35%.
Nước chanh leo cô đặc là nước ép được chế biến theo công thức tương tự nước chanh leo tươi nhưng trải qua quá trình cô đặc để đạt nồng độ Brix 60% Quá trình cô đặc giúp loại bỏ bớt nước, giữ lại các chất dinh dưỡng và hương vị, tạo ra sản phẩm cô đặc thơm ngon, tiện bảo quản và sử dụng.
Trong quá trình làm đồ án, em học được cách vận dụng linh hoạt các phương thức tính toán, các công cụ hỗ trợ như word, auto cad,… cùng những kiến thức thực tiễn từ đợt Thực tập tốt nghiệp để hoàn thiện được đồ án này Quá trình làm đồ án đã giúp bản thân em có cái nhìn tổng quan nhất về thiết kế một nhà máy thực tế, hiểu thêm về công nghệ sản xuất và giúp em có thêm hành trang vững chắc cho công việc sau này.
Ký và ghi rõ họ tên
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬT KINH TẾ - KỸ THUẬT 1
1.1.1 Tình hình trên thế giới 1
1.2.1 Vị trí đặt nhà máy 5
1.2.5 Hệ thống xử lý nước thải 7
1.2.6 Hệ thống thông tin liên lạc 8
1.2.7 Hệ thống an ninh phòng cháy chữa cháy 8
1.3 Chọn năng suất và thiết kế sản phẩm sản xuất 9
1.3.1 Thị trường sản phẩm từ chanh leo 9
1.3.2 Chọn năng suất dây chuyền và sản phẩm sản xuất 11
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 12
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sản xuất 12
2.2 Lựa chọn công đoạn chế biến 30
2.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước quả 30
2.2.2 Các công đoạn chế biến chính 31
2.3 Quy trình công nghệ chế biến 58
2.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ[9] 58
2.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ các quy trình chung 60
2.3.3 Quy trình sản xuất nước chanh leo 64
2.3.4 Quy trình sản xuất nước chanh leo cô đặc 68
CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 71
3.2 Tính cân bằng sản phẩm nước ép chanh leo 71
3.2.2 Tính nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất 72
3.2.3 Tính số lon thành phẩm 77
3.3 Tính cân bằng sản phẩm nước chanh leo cô đặc 80
3.3.2 Tính nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất 80
3.3.3 Tính số phuy thành phẩm 82
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 84
4.1 Cơ sở lựa chọn thiết bị 84
4.2 Tính chọn thiết bị phân xưởng sản xuất 84
4.2.1 Thiết bị lựa chọn phân loại 84
4.2.10 Thiết bị rót lon – ghép mí 97
4.2.12 Thiết bị gia nhiệt (cho nước chanh leo cô đặc) 101
4.2.14 Thanh trùng (chanh leo cô đặc) 104
4.2.15 Thiết bị chiết rót (chanh leo cô đặc) 104
4.3 Các thiết bị phụ trợ khác 107
4.3.6 Thiết bị bơm cánh khế 109
5.1 Tính điện sử dụng cho quá trình sản xuất 111
5.1.1 Tính điện năng sử dụng trong 1 năm dùng cho sản xuất 111
5.1.2 Tính điện năng trong 1 năm dùng cho sinh hoạt 113
5.2 Tính lượng nước tiêu thụ 114
5.2.1 Nước dùng trong sản xuất 115
5.2.2 Nước dùng trong sinh hoạt 115
5.3.2 Thiết bị chuẩn bị syrup (nồi 2 vỏ) 116
5.3.3 Thiết bị gia nhiệt ống lồng ống (nước chanh leo cô đặc) 117
6.1 Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 124
6.1.1 Cơ sở dữ liệu cho việc thiết kế tổng mặt bằng của nhà máy 124
6.1.2 Các nguyên tác thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 124
6.1.3 Phân chia khu đất thành các phân khu 124
6.1.4 Phân luồng giao thông trên khu đất 125
6.1.5 Tiết kiệm đất, nâng cao mật độ xây dựng 125
6.1.6 Phương án dự phòng nâng cao công suất nhà máy sau này 125
6.1.7 Sắp xếp thiết bị vào mặt bằng phân xưởng 125
6.2 Tính diện tích xây dựng 126
6.2.1 Diện tích các khu vực sản xuất 127
6.2.2 Diện tích khu vực phụ trợ khác 130
6.2.3 Diện tích khu vực nhà hành chính 131
6.2.4 Tổng kết các công trình xây dựng 133
6.3 Tính các chỉ tiêu xây dựng 134
7.1 Chi phí trong một năm của nhà máy 135
7.1.2 Chi phí nguyên vật liệu 136
7.1.3 Chi phí nhiên liệu và năng lượng 136
7.1.4 Chi phí xử lý môi trường 136
7.1.5 Chi phí quản lý, bán hàng 137
7.2 Dự tính vốn đầu tư của nhà máy 137
7.2.1 Vốn đầu tư cố định (vốn đầu tư cho tài sản dài hạn) 137
7.2.2 Vốn đầu tư lưu động 140
7.2.3 Tổng chi phí khấu hao tài sản 140
7.3 Tính giá thành, giá sản phẩm 140
7.3.1 Tính giá thành sản phẩm 140
7.3.2 Tính giá bán sản phẩm 142
7.4 Tính thời gian hoàn vốn 142
7.5 Đánh giá dự án và thời gian hoàn vốn 143
CHƯƠNG 8 VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG 144
8.2.1 Chống khí độc trong nhà máy 144
8.2.2 Chống ồn và rung động 145
8.2.3 An toàn khi vận hàng thiết bị 145
Hình 1.1 Giá trị các sản phẩm từ chanh leo 2
Hình 1.2 Biểu đồ lượng nhập khấu trái cây mã HS 081090 của EU năm 2019 – 2020 (Mã HS 081090 gồm: quả me, quả táo, quả điều tươi, vải thiều, mít, mận, quả hồng xiêm, chanh leo, khế, thành long) 3
Hình 1.3 Bản đồ các tỉnh khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ 5
Hình 1.4 Vị trí địa lý khu công nghiệp Biên Hòa 2 – Đồng Nai 6
Hình 1.5 Một số sản phẩm nước ép chanh leo trên thị trường 9
Hình 1.6 Một số sản phẩm nước chanh leo cô đặc trên thị trường 10
Hình 1.7 Một số sản phẩm mứt chanh leo 11
Hình 2.1 Thân cây chanh leo 12
Hình 2.3 Hoa và quả chanh leo 13
Hình 2.4 Quả chanh leo còn xanh 14
Hình 2.8 Chanh leo khổng lồ 17
Hình 2.10 Động thái thành phần cơ giới theo tuổi phát triển của quả chanh leo 18 Hình 2.11 Công thức phân tử đường Saccharose 24
Hình 2.12 Cấu trúc hóa học của chất tạo ngọt không sinh năng lượng 26
Hình 2.13 Cấu tạo hóa học của phụ gia CMC 29
Hình 2.14 Công thức cấu tạo của β – carotene 30
Hình 2.15 Máy rửa thùng quay 31
Hình 2.16 Máy rửa kiểu sàng 32
Hình 2.17 Máy rửa băng chuyền 33
Hình 2.18 Máy rửa cánh đảo 33
Hình 2.19 Máy rửa thổi khí 34
Hình 2.20 Máy ép trục vít 36
Hình 2.21 Sơ đồ thiết bị ép thủy lực (để ép rượu vâng) 37
Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy ép dùng khí nén 37
Hình 2.23 Nguyên lý của phương pháp ly tâm 41
Hình 2.24 Máy ly tâm 3 chân 42
Hình 2.25 Máy ly tâm kiểu treo 42
Hình 2.26 Máy ly tâm đẩy bã bằng pittong 43
Hình 2.27 Máy ly tâm vít xoắn nằm ngang 44
Hình 2.28 Máy ly tâm cao tốc 44
Hình 2.31 Thiết bị lọc khung bản 46
Hình 2.34 Máy lọc chân không thùng quay 47
Hình 2.35 Máy lọc chân không dạng đĩa 47
Hình 2.36 Máy lọc chân không dạng băng tải 48
Hình 2.37 Thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn ở tâm 49
Hình 2.38 Thiết bị cô đặc phòng đốt treo 50
Hình 2.39 Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài 51
Hình 2.40 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức 52
Hình 2.41 Thiết bị cô đặc màng 53
Hình 2.42 Thiết bị cô đặc vành dẫn chất lỏng 54
Hình 2.43 Thiết bị thanh trùng cao áp, kiểu nằm ngang 56
Hình 2.44 Thiết bị thanh trùng cao áp đứng 57
Hình 2.45 Thiết bị thanh trùng thủy lực Carvallo (Pháp) 57
Hình 2.46 Thiết bị thanh trùng bản mỏng 58
Hình 2.47 Thiết bị thanh trùng dạng băng tải 58
Hình 3.1 Quá trình chuẩn bị dịch syrup 74
Hình 4.1 Băng tải phân loại chanh leo 85
Hình 4.2 Hình vẽ cấu tạo băng tải con lăn 85
Hình 4.3 Thiết bị rửa trái cây dạng băng chuyền 86
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý máy rửa băng tải 86
Hình 4.5 Thiết bị tách vỏ chanh leo 88
Hình 4.7 Máy chà cánh đập 90
Hình 4.8 Thiết bị ly tâm 91
Hình 4.9 Hình ảnh nguyên lý của máy ly tâm trục vít 92
Hình 4.10 Thiết bị lọc khung bản 93
Hình 4.11 Thiết bị phối trộn dịch đường nồi 2 vỏ 94
Hình 4.12 Thiết bị gia nhiệt – phối chế 95
Hình 4.13 Thiết bị bài khí chân không 96
Hình 4.14 Thiết bị cung cấp vỏ lon tự động 98
Hình 4.15 Thiết bị rửa lon – rót lon – ghép mí 99
Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý thiết bị chiết rót 99
Hình 4.17 Thiết bị thanh trùng hầm 100
Hình 4.18 Thiết bị gia nhiệt dạng ống lồng ống 101
Hình 4.19 Hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi 103
Hình 4.20 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cô đặc nhiều nồi xuôi chiều 103
Hình 4.21 Thiết bị thanh trùng ống lồng ống 104
Bảng 2.1 Thành phần cấu tạo (%) quả chanh leo ở thời điểm 9,5 tuần tuổi 18
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả chanh leo (g/100g) 19
Bảng 2.3 Thành phần các loại protein (%) có trong vỏ quả chanh leo 19
Bảng 2.4 Thành phần đường (%) của hai loại chanh leo 19
Bảng 2.5 Khoảng pH và hàm lượng acid tổng của hai loại chanh leo 20
Bảng 2.6 Thành phần acid của hai loại chanh leo 20
Bảng 2.7 Tỷ lệ đường: acid ở cả hai loại chanh leo 20
Bảng 2.8 Thành phần hóa học của hạt chanh leo (g/100g) 21
Bảng 2.9 Chanh leo (Passiflora edulis), Tươi, Giá trị dinh dưỡng trên 100 g. (Nguồn: Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng quốc gia USDA) 22
Bảng 2.10 Sự phụ thuộc độ hòa tan của đường saccharose vào nhiệt độ 24
Bảng 2.11 Nhiệt độ sôi của đường Saccharose phụ thuộc vào nồng độ saccharose ở áp suất thường 24
Bảng 2.12 Các chỉ tiêu cảm quan của đường (theo TCVN 6958:2001) 25
Bảng 2.13 Các chỉ tiêu hóa – lý của đường (theo TCVN 6958:2001) 25
Bảng 2.14 Chỉ tiêu vi sinh (trong 1g sản phẩm) 25
Bảng 2.15 Chỉ tiêu nước trong sản xuất đồ hộp 26
Bảng 2.16 Chỉ tiêu lí – hóa của β – carotene (TCVN 9957: 2013) 30
Bảng 2.17 Các phương pháp rửa nguyên liệu 31
Bảng 2.18 Các phương pháp làm nhỏ nguyên liệu 34
Bảng 2.19 Phương pháp phân chia nguyên liệu 36
Bảng 2.20 Các phương pháp gia nhiệt 38
Bảng 2.21 Các thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp 39
Bảng 2.22 Các thiết bị ly tâm 41
Bảng 2.23 Các thiết bị lọc 45
Bảng 2.24 Các thiết bị cô đặc 49
Bảng 2.25 Phương pháp thanh trùng nhiệt 55
Bảng 2.26 Thiết bị thanh trùng nhiệt 56
Bảng 2.27 Chỉ tiêu của dịch chanh leo 61
Bảng 2.28 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm nước chanh leo (TCVN 1549:1994 về đồ hộp nước quả) 68
Bảng 2.29 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm nước chanh leo (TCVN4041: 1985 về đồ hộp nước quả) 68
Bảng 3.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu 71
Bảng 3.2 Biểu đồ sản xuất 71
Bảng 3.3 Tính chất nguyên liệu để sản xuất nước ép chanh leo 71
Bảng 3.4 Yêu cầu sản phẩm nước chanh leo 72
Bảng 3.5 Tỷ lệ hao phí qua các công đoạn 72
Bảng 3.6 Tổn thất dịch qua các công đoạn 73
Bảng 3.7 Bảng cân bằng sản phẩm và tiêu hao qua các công đoạn sản xuất 78
Bảng 3.8 Bảng tổng hợp nguyên – vật liệu trong sản xuất 79
Bảng 3.9 Yêu cần sản phẩm nước chanh leo cô đặc 80
Bảng 3.10 Tỷ lệ hao phí qua các công đoạn 80
Bảng 3.11 Bảng cân bằng sản phẩm và tiêu hao qua các công đoạn sản xuất 81
Bảng 4.1 Năng suất các công đoạn của dây chuyền sản xuất 84
Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của băng tải con lăn 85
Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa 87
Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật thiết bị tách ruột quả chanh leo 88
Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật của tank chứa 89
Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của thiết bị ủ enzyme 89
Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của máy chà cánh đập 91
Bảng 4.8 Thông số lỹ thuật của thiết bị ly tâm 92
Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc dịch đường 92
Bảng 4.10 Thông số thiết bị chuẩn bị dịch đường 93
Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc khung bản 94
Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn – gia nhiệt 95
Bảng 4.13 Thông số kỹ thuật của thiết bị bài khí chân không 96
Bảng 4.14 Thông số kỹ thuật của tank chứa 97
Bảng 4.15 Thông số kỹ thuật thiết bị cung cấp lon nhôm từ pallet 97
Bảng 4.16 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa lon – rót lon – ghép mí 98
Bảng 4.17 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng hầm dạng băng tải 100
Bảng 4.18 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt ống lồng ống 101
Bảng 4.19 Thông số kỹ thuật của tank chứa 102
Bảng 4.20 Thiết bị cô đặc chân không 3 nồi 102
Bảng 4.21 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng dạng ống lồng ống 104
Bảng 4.23 Thông số kỹ thuật của thiết bị chiết rót 105
Bảng 4.24 Tổng hợp thiết bị cho dây chuyền sản xuất nước chanh leo và nước chanh leo cô đặc 105
Bảng 4.25 Thông số của cân đồng hồ 107
Bảng 4.26 Thông số của cân công nghiệp 107
Bảng 4.27 Thông số kỹ thuật của xe đẩy 108
Bảng 4.28 Thông số kỹ thuật của xe nâng điện 108
Bảng 4.29 Thông số giỏ đựng 108
Bảng 4.30 Thông số kỹ thuật bơm cánh khế 109
Bảng 4.31 Tổng kết bảng các thiết bị phụ 110
Bảng 5.1 Công suất điện lực sử dụng trong 1 giờ của dây chuyền sản xuất 111
Bảng 5.2 Các hạng mục công trình trong nhà máy 113
Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của nồi hơi 118
Bảng 5.4 Bảng số liệu hệ số sử dụng diện tích 119
Bảng 5.5 Bảng so sánh PU và EPS 119
Bảng 6.1 Kích thước phân xưởng sản xuất chính 127
Bảng 6.2 Kích thước kho nguyên liệu chính 128
Bảng 6.3 Kích thước kho nguyên liệu phụ 128
Bảng 6.4 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo 129
Bảng 6.5 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo cô đặc 129
Bảng 6.6 Kích thước kho chứa bao bì 130
Bảng 6.7 Kích thước phân xưởng cơ khí 130
Bảng 6.8 Kích thước phân xưởng lò hơi 130
Bảng 6.9 Kích thước trạm biến áp, máy phát điện 130
Bảng 6.10 Kích thước trạm xử lý nước thải 131
Bảng 6.11 Kích thước trạm cấp nước 131
Bảng 6.12 Kích thước bãi phế liệu 131
Bảng 6.13 Kích thước nhà hành chính 132
Bảng 6.14 Kích thước nhà ăn 132
Bảng 6.15 Kích thước nhà giới thiệu sản phẩm 132
Bảng 6.16 Kích thước nhà để xe 132
Bảng 6.17 Kích thước phòng bảo vệ 133
Bảng 6.18 Kích thước phòng bảo vệ 133
Bảng 7.1 Chi phí nhân công trên 1 tháng 135
Bảng 7.2 Chi phí nhiên liệu và năng lượng 136
Bảng 7.3 Vốn đầu tư cho các hạng mục công trình 137
Bảng 7.4 Chi phí đầu tư thiết bị, máy móc 138
Bảng 7.5 Bảng chi phí sản xuất sản phẩm 141
Bảng 7.6 Doanh thu của sản phẩm 1 năm 142
Bảng 7.7 Bảng lợi nhuận của các sản phẩm 142
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬT KINH TẾ - KỸ THUẬT
1.1.1 Tình hình trên thế giới
Chanh leo là một loại trái cây nhiệt đới và được tìm thấy ở các nước như Brazil, Ecuador, Peru và Columbia Chanh leo giải quyết mối quan tâm của người tiêu dùng đối với đồ uống lành mạnh và lạ miệng Nước chanh leo được bán cho các nhà sản xuất nước trái cây và các nhà chế biến khác dưới dạng nước ép vô trùng (14-16 brix) hoặc cô đặc đông lạnh (50 brix).
Sản phẩm từ chanh leo chủ yếu được sử dụng để pha chế chanh leo và đồ uống trái cây hỗn hợp, thức ăn cho trẻ em và cũng đang phát triển phổ biến trong ngành công nghiệp sữa, với sự ra đời của sữa chua trái cây và kem Nhu cầu về các loại trái cây xay nhuyễn bao gồm cả chanh leo ở Tây Âu đã tăng trưởng đáng kể.[1]
Brazil là quốc gia sản xuất và tiêu thụ chanh leo tươi và chế biến lớn nhất thế giới, chiếm hơn 50% sản lượng toàn cầu Trong nước, nhu cầu đối với chế phẩm dạng xay của chanh leo và các thức uống chứa chanh leo đã tăng mạnh trong 5 năm gần đây Tuy nhiên, mặc dù sản lượng lớn, xuất khẩu chanh leo của Brazil lại rất hạn chế Các quốc gia dẫn đầu trong xuất khẩu chanh leo dạng xay bao gồm Ecuador, Colombia và Peru.
Brazil đã sản xuất khoảng 593,4 nghìn tấn chanh leo trong năm 2019, giảm so với năm trước, khi sản lượng được báo cáo là gần 603 nghìn tấn Con số này là sản lượng chanh leo thấp thứ hai trong cả nước trong giai đoạn 2013-2019. Peru là nước xuất khẩu chanh leo hàng đầu trên thế giới Năm 2020, nước này ghi nhận mức tăng sản xuất hơn 24% và xuất khẩu đạt 42,2 triệu USD. Nguồn cung của Peru chủ yếu được xuất khẩu dưới dạng nước ép cô đặc Giá tại Lima thậm chí còn đạt + 26,48% YoY Mặc dù giá thấp vào đầu năm cho đến tháng 7, nhưng giá trị của nó bắt đầu tăng lên khi bước sang tháng 9 Trong tuần đầu tiên của tháng, nó đã đạt 0,41 USD/kg.
Về tiêu thụ, thị trường chính của sản phẩm chanh leo là Bắc Mỹ (Mỹ và Canada), Châu Âu (Hà Lan, Đức và Anh), Nam Mỹ (Brazil, Chile, Argentina), Australia và một số nước Châu Á, Trung Đông (Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Bahrain, Ả Rập Saudi và Kuwait).
TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
Tính cân bằng sản phẩm nước ép chanh leo
Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Hằng Số hiệu sinh viên: 20174632
Khóa: 62 Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Thực phẩm
1 Đầu đề thiết kế:Thiết kế nhà máy nước quả chanh leo gồm 2 dây chuyền sản xuất: nước chanh leo năng suất 15 tấn sản phẩm/ca và nước chanh leo cô đặc năng suất 10 tấn sản phẩm/ca
2 Các số liệu ban đầu:
Tính chất nguyên liệu chanh leo Giá trị (%) Độ Brix của thịt quả 13,5
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
CHƯƠNG 8 VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG
Bản vẽ thiết kế sơ đồ dây chuyền công nghệ, tỉ lệ 1:100
Bản vẽ thiết kế mặt bằng phân xưởng sản xuất chính, tỉ lệ 1:150
Bản vẽ thiết kế tổng bình đồ nhà máy, tỉ lệ 1:150
Bản vẽ thiết kế sơ đồ năng lượng, tỉ lệ 1:150
5 Họ tên cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Hưng
6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 30/10/2021
7 Ngày hoàn thành đồ án:
(Ký, ghi rõ họ, tên)
(Ký, ghi rõ họ, tên)
Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày… tháng…năm…
(Ký, ghi rõ họ, tên)
(Ký, ghi rõ họ, tên)
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Văn Hưng – người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ em để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung, các thầy cô trong Viện công nghệ Sinh học và công nghệ Thực phẩm nói riêng đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập.
Sau cùng, em xin kính chúc thầy cô thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thưc cho những thế hệ mai sau!
Tóm tắt nội dung đồ án
Tên đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất nước quả chanh leo gồm 2 dây chuyền: sản xuất nước chanh leo năng suất 15 tấn sản phẩm/ca và sản xuất nước chanh leo cô đặc năng suất 10 tấn sản phẩm/ca.
Nước chanh leo là dạng nước quả trong, chanh leo được tách ruột, bổ sung pectinase để ủ enzyme, sau đó chà, ly tâm, lọc trong rồi đưa đi phối chế, gia nhiệt, rót lon và thanh trùng để thu được sản phẩm có độ Bx = 16% và hàm lượng acid 0,35%.
Nước chanh leo cô đặc là dạng nước quả được áp dụng sản xuất tương tự giống như nước chanh leo nhưng cần trải qua quá trình cô đặc để thu được sản phẩm có Bx = 60%.
Trong quá trình làm đồ án, em học được cách vận dụng linh hoạt các phương thức tính toán, các công cụ hỗ trợ như word, auto cad,… cùng những kiến thức thực tiễn từ đợt Thực tập tốt nghiệp để hoàn thiện được đồ án này Quá trình làm đồ án đã giúp bản thân em có cái nhìn tổng quan nhất về thiết kế một nhà máy thực tế, hiểu thêm về công nghệ sản xuất và giúp em có thêm hành trang vững chắc cho công việc sau này.
Ký và ghi rõ họ tên
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬT KINH TẾ - KỸ THUẬT 1
1.1.1 Tình hình trên thế giới 1
1.2.1 Vị trí đặt nhà máy 5
1.2.5 Hệ thống xử lý nước thải 7
1.2.6 Hệ thống thông tin liên lạc 8
1.2.7 Hệ thống an ninh phòng cháy chữa cháy 8
1.3 Chọn năng suất và thiết kế sản phẩm sản xuất 9
1.3.1 Thị trường sản phẩm từ chanh leo 9
1.3.2 Chọn năng suất dây chuyền và sản phẩm sản xuất 11
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 12
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sản xuất 12
2.2 Lựa chọn công đoạn chế biến 30
2.2.1 Quy trình công nghệ sản xuất nước quả 30
2.2.2 Các công đoạn chế biến chính 31
2.3 Quy trình công nghệ chế biến 58
2.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ[9] 58
2.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ các quy trình chung 60
2.3.3 Quy trình sản xuất nước chanh leo 64
2.3.4 Quy trình sản xuất nước chanh leo cô đặc 68
CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 71
3.2 Tính cân bằng sản phẩm nước ép chanh leo 71
3.2.2 Tính nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất 72
3.2.3 Tính số lon thành phẩm 77
3.3 Tính cân bằng sản phẩm nước chanh leo cô đặc 80
3.3.2 Tính nhu cầu nguyên liệu cho sản xuất 80
3.3.3 Tính số phuy thành phẩm 82
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 84
4.1 Cơ sở lựa chọn thiết bị 84
4.2 Tính chọn thiết bị phân xưởng sản xuất 84
4.2.1 Thiết bị lựa chọn phân loại 84
4.2.10 Thiết bị rót lon – ghép mí 97
4.2.12 Thiết bị gia nhiệt (cho nước chanh leo cô đặc) 101
4.2.14 Thanh trùng (chanh leo cô đặc) 104
4.2.15 Thiết bị chiết rót (chanh leo cô đặc) 104
4.3 Các thiết bị phụ trợ khác 107
4.3.6 Thiết bị bơm cánh khế 109
5.1 Tính điện sử dụng cho quá trình sản xuất 111
5.1.1 Tính điện năng sử dụng trong 1 năm dùng cho sản xuất 111
5.1.2 Tính điện năng trong 1 năm dùng cho sinh hoạt 113
5.2 Tính lượng nước tiêu thụ 114
5.2.1 Nước dùng trong sản xuất 115
5.2.2 Nước dùng trong sinh hoạt 115
5.3.2 Thiết bị chuẩn bị syrup (nồi 2 vỏ) 116
5.3.3 Thiết bị gia nhiệt ống lồng ống (nước chanh leo cô đặc) 117
6.1 Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 124
6.1.1 Cơ sở dữ liệu cho việc thiết kế tổng mặt bằng của nhà máy 124
6.1.2 Các nguyên tác thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 124
6.1.3 Phân chia khu đất thành các phân khu 124
6.1.4 Phân luồng giao thông trên khu đất 125
6.1.5 Tiết kiệm đất, nâng cao mật độ xây dựng 125
6.1.6 Phương án dự phòng nâng cao công suất nhà máy sau này 125
6.1.7 Sắp xếp thiết bị vào mặt bằng phân xưởng 125
6.2 Tính diện tích xây dựng 126
6.2.1 Diện tích các khu vực sản xuất 127
6.2.2 Diện tích khu vực phụ trợ khác 130
6.2.3 Diện tích khu vực nhà hành chính 131
6.2.4 Tổng kết các công trình xây dựng 133
6.3 Tính các chỉ tiêu xây dựng 134
7.1 Chi phí trong một năm của nhà máy 135
7.1.2 Chi phí nguyên vật liệu 136
7.1.3 Chi phí nhiên liệu và năng lượng 136
7.1.4 Chi phí xử lý môi trường 136
7.1.5 Chi phí quản lý, bán hàng 137
7.2 Dự tính vốn đầu tư của nhà máy 137
7.2.1 Vốn đầu tư cố định (vốn đầu tư cho tài sản dài hạn) 137
7.2.2 Vốn đầu tư lưu động 140
7.2.3 Tổng chi phí khấu hao tài sản 140
7.3 Tính giá thành, giá sản phẩm 140
7.3.1 Tính giá thành sản phẩm 140
7.3.2 Tính giá bán sản phẩm 142
7.4 Tính thời gian hoàn vốn 142
7.5 Đánh giá dự án và thời gian hoàn vốn 143
CHƯƠNG 8 VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG 144
8.2.1 Chống khí độc trong nhà máy 144
8.2.2 Chống ồn và rung động 145
8.2.3 An toàn khi vận hàng thiết bị 145
Hình 1.1 Giá trị các sản phẩm từ chanh leo 2
Hình 1.2 Biểu đồ lượng nhập khấu trái cây mã HS 081090 của EU năm 2019 – 2020 (Mã HS 081090 gồm: quả me, quả táo, quả điều tươi, vải thiều, mít, mận, quả hồng xiêm, chanh leo, khế, thành long) 3
Hình 1.3 Bản đồ các tỉnh khu vực Tây Nguyên và Nam Bộ 5
Hình 1.4 Vị trí địa lý khu công nghiệp Biên Hòa 2 – Đồng Nai 6
Hình 1.5 Một số sản phẩm nước ép chanh leo trên thị trường 9
Hình 1.6 Một số sản phẩm nước chanh leo cô đặc trên thị trường 10
Hình 1.7 Một số sản phẩm mứt chanh leo 11
Hình 2.1 Thân cây chanh leo 12
Hình 2.3 Hoa và quả chanh leo 13
Hình 2.4 Quả chanh leo còn xanh 14
Hình 2.8 Chanh leo khổng lồ 17
Hình 2.10 Động thái thành phần cơ giới theo tuổi phát triển của quả chanh leo 18 Hình 2.11 Công thức phân tử đường Saccharose 24
Hình 2.12 Cấu trúc hóa học của chất tạo ngọt không sinh năng lượng 26
Hình 2.13 Cấu tạo hóa học của phụ gia CMC 29
Hình 2.14 Công thức cấu tạo của β – carotene 30
Hình 2.15 Máy rửa thùng quay 31
Hình 2.16 Máy rửa kiểu sàng 32
Hình 2.17 Máy rửa băng chuyền 33
Hình 2.18 Máy rửa cánh đảo 33
Hình 2.19 Máy rửa thổi khí 34
Hình 2.20 Máy ép trục vít 36
Hình 2.21 Sơ đồ thiết bị ép thủy lực (để ép rượu vâng) 37
Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy ép dùng khí nén 37
Hình 2.23 Nguyên lý của phương pháp ly tâm 41
Hình 2.24 Máy ly tâm 3 chân 42
Hình 2.25 Máy ly tâm kiểu treo 42
Hình 2.26 Máy ly tâm đẩy bã bằng pittong 43
Hình 2.27 Máy ly tâm vít xoắn nằm ngang 44
Hình 2.28 Máy ly tâm cao tốc 44
Hình 2.31 Thiết bị lọc khung bản 46
Hình 2.34 Máy lọc chân không thùng quay 47
Hình 2.35 Máy lọc chân không dạng đĩa 47
Hình 2.36 Máy lọc chân không dạng băng tải 48
Hình 2.37 Thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn ở tâm 49
Hình 2.38 Thiết bị cô đặc phòng đốt treo 50
Hình 2.39 Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài 51
Hình 2.40 Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức 52
Hình 2.41 Thiết bị cô đặc màng 53
Hình 2.42 Thiết bị cô đặc vành dẫn chất lỏng 54
Hình 2.43 Thiết bị thanh trùng cao áp, kiểu nằm ngang 56
Hình 2.44 Thiết bị thanh trùng cao áp đứng 57
Hình 2.45 Thiết bị thanh trùng thủy lực Carvallo (Pháp) 57
Hình 2.46 Thiết bị thanh trùng bản mỏng 58
Hình 2.47 Thiết bị thanh trùng dạng băng tải 58
Hình 3.1 Quá trình chuẩn bị dịch syrup 74
Hình 4.1 Băng tải phân loại chanh leo 85
Hình 4.2 Hình vẽ cấu tạo băng tải con lăn 85
Hình 4.3 Thiết bị rửa trái cây dạng băng chuyền 86
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý máy rửa băng tải 86
Hình 4.5 Thiết bị tách vỏ chanh leo 88
Hình 4.7 Máy chà cánh đập 90
Hình 4.8 Thiết bị ly tâm 91
Hình 4.9 Hình ảnh nguyên lý của máy ly tâm trục vít 92
Hình 4.10 Thiết bị lọc khung bản 93
Hình 4.11 Thiết bị phối trộn dịch đường nồi 2 vỏ 94
Hình 4.12 Thiết bị gia nhiệt – phối chế 95
Hình 4.13 Thiết bị bài khí chân không 96
Hình 4.14 Thiết bị cung cấp vỏ lon tự động 98
Hình 4.15 Thiết bị rửa lon – rót lon – ghép mí 99
Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý thiết bị chiết rót 99
Hình 4.17 Thiết bị thanh trùng hầm 100
Hình 4.18 Thiết bị gia nhiệt dạng ống lồng ống 101
Hình 4.19 Hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi 103
Hình 4.20 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cô đặc nhiều nồi xuôi chiều 103
Hình 4.21 Thiết bị thanh trùng ống lồng ống 104
Bảng 2.1 Thành phần cấu tạo (%) quả chanh leo ở thời điểm 9,5 tuần tuổi 18
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả chanh leo (g/100g) 19
Bảng 2.3 Thành phần các loại protein (%) có trong vỏ quả chanh leo 19
Bảng 2.4 Thành phần đường (%) của hai loại chanh leo 19
Bảng 2.5 Khoảng pH và hàm lượng acid tổng của hai loại chanh leo 20
Bảng 2.6 Thành phần acid của hai loại chanh leo 20
Bảng 2.7 Tỷ lệ đường: acid ở cả hai loại chanh leo 20
Bảng 2.8 Thành phần hóa học của hạt chanh leo (g/100g) 21
Bảng 2.9 Chanh leo (Passiflora edulis), Tươi, Giá trị dinh dưỡng trên 100 g. (Nguồn: Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng quốc gia USDA) 22
Bảng 2.10 Sự phụ thuộc độ hòa tan của đường saccharose vào nhiệt độ 24
Bảng 2.11 Nhiệt độ sôi của đường Saccharose phụ thuộc vào nồng độ saccharose ở áp suất thường 24
Bảng 2.12 Các chỉ tiêu cảm quan của đường (theo TCVN 6958:2001) 25
Bảng 2.13 Các chỉ tiêu hóa – lý của đường (theo TCVN 6958:2001) 25
Bảng 2.14 Chỉ tiêu vi sinh (trong 1g sản phẩm) 25
Bảng 2.15 Chỉ tiêu nước trong sản xuất đồ hộp 26
Bảng 2.16 Chỉ tiêu lí – hóa của β – carotene (TCVN 9957: 2013) 30
Bảng 2.17 Các phương pháp rửa nguyên liệu 31
Bảng 2.18 Các phương pháp làm nhỏ nguyên liệu 34
Bảng 2.19 Phương pháp phân chia nguyên liệu 36
Bảng 2.20 Các phương pháp gia nhiệt 38
Bảng 2.21 Các thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp 39
Bảng 2.22 Các thiết bị ly tâm 41
Bảng 2.23 Các thiết bị lọc 45
Bảng 2.24 Các thiết bị cô đặc 49
Bảng 2.25 Phương pháp thanh trùng nhiệt 55
Bảng 2.26 Thiết bị thanh trùng nhiệt 56
Bảng 2.27 Chỉ tiêu của dịch chanh leo 61
Bảng 2.28 Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm nước chanh leo (TCVN 1549:1994 về đồ hộp nước quả) 68
Bảng 2.29 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm nước chanh leo (TCVN4041: 1985 về đồ hộp nước quả) 68
Bảng 3.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu 71
Bảng 3.2 Biểu đồ sản xuất 71
Bảng 3.3 Tính chất nguyên liệu để sản xuất nước ép chanh leo 71
Bảng 3.4 Yêu cầu sản phẩm nước chanh leo 72
Bảng 3.5 Tỷ lệ hao phí qua các công đoạn 72
Bảng 3.6 Tổn thất dịch qua các công đoạn 73
Bảng 3.7 Bảng cân bằng sản phẩm và tiêu hao qua các công đoạn sản xuất 78
Bảng 3.8 Bảng tổng hợp nguyên – vật liệu trong sản xuất 79
Bảng 3.9 Yêu cần sản phẩm nước chanh leo cô đặc 80
Bảng 3.10 Tỷ lệ hao phí qua các công đoạn 80
Bảng 3.11 Bảng cân bằng sản phẩm và tiêu hao qua các công đoạn sản xuất 81
Bảng 4.1 Năng suất các công đoạn của dây chuyền sản xuất 84
Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của băng tải con lăn 85
Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa 87
Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật thiết bị tách ruột quả chanh leo 88
Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật của tank chứa 89
Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của thiết bị ủ enzyme 89
Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của máy chà cánh đập 91
Bảng 4.8 Thông số lỹ thuật của thiết bị ly tâm 92
Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc dịch đường 92
Bảng 4.10 Thông số thiết bị chuẩn bị dịch đường 93
Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc khung bản 94
Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn – gia nhiệt 95
Bảng 4.13 Thông số kỹ thuật của thiết bị bài khí chân không 96
Bảng 4.14 Thông số kỹ thuật của tank chứa 97
Bảng 4.15 Thông số kỹ thuật thiết bị cung cấp lon nhôm từ pallet 97
Bảng 4.16 Thông số kỹ thuật thiết bị rửa lon – rót lon – ghép mí 98
Bảng 4.17 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng hầm dạng băng tải 100
Bảng 4.18 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt ống lồng ống 101
Bảng 4.19 Thông số kỹ thuật của tank chứa 102
Bảng 4.20 Thiết bị cô đặc chân không 3 nồi 102
Bảng 4.21 Thông số kỹ thuật thiết bị thanh trùng dạng ống lồng ống 104
Bảng 4.23 Thông số kỹ thuật của thiết bị chiết rót 105
Bảng 4.24 Tổng hợp thiết bị cho dây chuyền sản xuất nước chanh leo và nước chanh leo cô đặc 105
Bảng 4.25 Thông số của cân đồng hồ 107
Bảng 4.26 Thông số của cân công nghiệp 107
Bảng 4.27 Thông số kỹ thuật của xe đẩy 108
Bảng 4.28 Thông số kỹ thuật của xe nâng điện 108
Bảng 4.29 Thông số giỏ đựng 108
Bảng 4.30 Thông số kỹ thuật bơm cánh khế 109
Bảng 4.31 Tổng kết bảng các thiết bị phụ 110
Bảng 5.1 Công suất điện lực sử dụng trong 1 giờ của dây chuyền sản xuất 111
Bảng 5.2 Các hạng mục công trình trong nhà máy 113
Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của nồi hơi 118
Bảng 5.4 Bảng số liệu hệ số sử dụng diện tích 119
Bảng 5.5 Bảng so sánh PU và EPS 119
Bảng 6.1 Kích thước phân xưởng sản xuất chính 127
Bảng 6.2 Kích thước kho nguyên liệu chính 128
Bảng 6.3 Kích thước kho nguyên liệu phụ 128
Bảng 6.4 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo 129
Bảng 6.5 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo cô đặc 129
Bảng 6.6 Kích thước kho chứa bao bì 130
Bảng 6.7 Kích thước phân xưởng cơ khí 130
Bảng 6.8 Kích thước phân xưởng lò hơi 130
Bảng 6.9 Kích thước trạm biến áp, máy phát điện 130
Bảng 6.10 Kích thước trạm xử lý nước thải 131
Bảng 6.11 Kích thước trạm cấp nước 131
Bảng 6.12 Kích thước bãi phế liệu 131
Bảng 6.13 Kích thước nhà hành chính 132
Bảng 6.14 Kích thước nhà ăn 132
Bảng 6.15 Kích thước nhà giới thiệu sản phẩm 132
Bảng 6.16 Kích thước nhà để xe 132
Bảng 6.17 Kích thước phòng bảo vệ 133
Bảng 6.18 Kích thước phòng bảo vệ 133
Bảng 7.1 Chi phí nhân công trên 1 tháng 135
Bảng 7.2 Chi phí nhiên liệu và năng lượng 136
Bảng 7.3 Vốn đầu tư cho các hạng mục công trình 137
Bảng 7.4 Chi phí đầu tư thiết bị, máy móc 138
Bảng 7.5 Bảng chi phí sản xuất sản phẩm 141
Bảng 7.6 Doanh thu của sản phẩm 1 năm 142
Bảng 7.7 Bảng lợi nhuận của các sản phẩm 142
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬT KINH TẾ - KỸ THUẬT
1.1.1 Tình hình trên thế giới
Chanh leo là một loại trái cây nhiệt đới và được tìm thấy ở các nước như Brazil, Ecuador, Peru và Columbia Chanh leo giải quyết mối quan tâm của người tiêu dùng đối với đồ uống lành mạnh và lạ miệng Nước chanh leo được bán cho các nhà sản xuất nước trái cây và các nhà chế biến khác dưới dạng nước ép vô trùng (14-16 brix) hoặc cô đặc đông lạnh (50 brix).
Sản phẩm từ chanh leo chủ yếu được sử dụng để pha chế chanh leo và đồ uống trái cây hỗn hợp, thức ăn cho trẻ em và cũng đang phát triển phổ biến trong ngành công nghiệp sữa, với sự ra đời của sữa chua trái cây và kem Nhu cầu về các loại trái cây xay nhuyễn bao gồm cả chanh leo ở Tây Âu đã tăng trưởng đáng kể.[1]
Là quốc gia sản xuất và tiêu thụ chanh leo tươi và chế biến lớn nhất thế giới, Brazil chiếm hơn 50% tổng sản lượng toàn cầu Tiêu thụ trong nước đối với chanh leo xay nhuyễn và trong đồ uống đã tăng mạnh trong những năm gần đây Dù là nhà sản xuất lớn nhất, xuất khẩu chanh leo của Brazil lại hạn chế; Ecuador, Colombia và Peru mới là những nước xuất khẩu chính.
Trong năm 2019, sản lượng chanh leo của Brazil đạt 593.400 tấn, giảm so với năm trước với 603.000 tấn, là mức thấp thứ hai trong giai đoạn 2013-2019 Ngược lại, Peru lại là nước xuất khẩu chanh leo hàng đầu thế giới, với mức tăng sản xuất hơn 24% vào năm 2020 và xuất khẩu đạt 42,2 triệu USD Nước ép cô đặc là dạng xuất khẩu chính của Peru, với giá tại Lima tăng 26,48% so với cùng kỳ năm ngoái Mặc dù giá đầu năm thấp, giá trị chanh leo đã tăng mạnh kể từ tháng 9, đạt 0,41 USD/kg trong tuần đầu tiên của tháng.
Về tiêu thụ, thị trường chính của sản phẩm chanh leo là Bắc Mỹ (Mỹ và Canada), Châu Âu (Hà Lan, Đức và Anh), Nam Mỹ (Brazil, Chile, Argentina), Australia và một số nước Châu Á, Trung Đông (Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc, Bahrain, Ả Rập Saudi và Kuwait).
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Cơ sở lựa chọn thiết bị
- Phù hợp với năng suất và thời gian làm việc của nhà máy
- Máy móc, thiết bị đảm bảo chất lượng sản phẩm cao
- Thiết bị có kích thước nhỏ, gọn, năng suất cao, tiêu hao năng lượng ít.
- Ưu tiên tính liên tục của thiết bị
- Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền
Các thiết bị phụ trợ khác
Họ và tên sinh viên: Vũ Thị Hằng Số hiệu sinh viên: 20174632
Khóa: 62 Viện: Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Thực phẩm
1 Đầu đề thiết kế:Thiết kế nhà máy nước quả chanh leo gồm 2 dây chuyền sản xuất: nước chanh leo năng suất 15 tấn sản phẩm/ca và nước chanh leo cô đặc năng suất 10 tấn sản phẩm/ca
2 Các số liệu ban đầu:
Tính chất nguyên liệu chanh leo Giá trị (%) Độ Brix của thịt quả 13,5
3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT
CHƯƠNG 2 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
TÍNH NĂNG LƯỢNG
Tính điện sử dụng cho quá trình sản xuất
Trong các nhà máy nói chung và nhà máy thực phẩm nói riêng, điện là nguồn năng lượng không thể thiếu để phục vụ cho các thiết bị máy móc, thắp sáng và các sinh hoạt khác Điện áp dùng trong nhà máy gồm 2 nguồn điện áp cơ bản: nguồn 380V và nguồn 220V, được lấy từ mạng điện lưới quốc gia qua trạm máy biến áp của nhà máy hoặc từ máy phát điện dự phòng khi mất điện Điện sử dụng trong nhà máy chủ yếu: Điện dùng trong sản xuất: mấy móc, thiết bị, … Điện dùng trong sinh hoạt: chiếu sáng, các thiết bị văn phòng, …
5.1.1 Tính điện năng sử dụng trong 1 năm dùng cho sản xuất
Bảng 5.72 Công suất điện lực sử dụng trong 1 giờ của dây chuyền sản xuất
STT Tên thiết bị Số lượng Công suất thiết bị (kW)
1 Thiết bị lựa chọn phân loại 3 1,5 4,5
8 Thiết bị nấu dịch đường 1 3,5 3,5
9 Thiết bị gia nhiệt, phối chế 1 1,5 1,5
Thiết bị thanh trùng, làm nguội (ống lồng ống)
Thiết bị chiết rót (chanh leo cô đặc)
Thiết bị gia nhiệt (ống lồng ống)
Công suất điện động lực:
Công suất điện động lực tiêu thụ trong 1 giờ sản xuất là:
P o !2,2 kW Công suất điện tính toán:
Trong quá trình sản xuất, các thiết bị không hoạt động hết công suất, dẫn đến công suất thực tế nhỏ hơn công suất định mức Công suất thực tế này được tính toán theo công thức riêng, phản ánh lượng công suất mà động lực thực sự cần sử dụng để vận hành hiệu quả.
- Ptt o: Công suất tính toán cho các thiết bị trong dây chuyền
- Pđl o: Công suất động lực (công suất định mức) cho thiết bị trong dây chuyền.
- K tt = 0,5 – 0,6: là hệ số cần dùng Chọn K tt = 0,6
➔ Công suất điện tính toán: Ptt o = 0,6 × 212,2 = 127,32 (kW) Điện năng tiêu thụ một năm của dây chuyền:
- A tt : Điện năng tiêu thụ cho thiết bị dây chuyền nước chanh leo và chanh leo cô đặc trong 1 năm.
- K = 0,6 – 0,7: Hệ số sử dụng thiết bị đồng thời Chọn K = 0,6
- Ptt o: Công suất điện tính toán cho thiết bị dây chuyền trong 1h
- T: tổng thời gian vận hành dây chuyền trong 1 năm Với T = k1 × k2 × k3 = 8 × 26 × 11 = 2288 (h)
Trong đó: k1: Thời gian sử dụng thiết bị trong 1 ngày, k1 = 8 (h) k2: Số ngày làm việc bình thường trong tháng, k2 = 26 (ngày) k3: Số tháng làm việc trong năm, k3 = 11 (tháng)
- N: hệ số tổn hao trên mạng điện Chọn N = 1,03
➔ Điện năng tiêu thụ trong 1 năm của dây chuyền sản xuất:
A tt = K × Ptt o × T × N = 0,6 × 127,32 × 2288 × 1,03 = 180028,44 (kW.h) Tuy nhiên, ngoài các phụ tải chính sử dụng trong sản xuất, nhà máy còn sử dụng các phụ tải động lực khác như: Quạt, trạm xử lý nước, xưởng cơ điện…
Vì thế tổng công suất phụ tải của nhà máy sẽ được chọn cộng thêm 20% so với công suất thiết bị của phân xưởng chính đồng nghĩa với việc điện năng tiêu thụ điện cũng tăng thêm 20% Vậy, tổng điện năng cho điện động lực tiêu thụ trong 1 năm của nhà máy là:
5.1.2 Tính điện năng trong 1 năm dùng cho sinh hoạt Điện năng tiêu thụ cho sinh hoạt bao gồm: điện chiếu sáng, điện cho điều hòa, máy tính, …Tuy nhiên chủ yếu vẫn là điện chiếu sáng nên chỉ tính điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng.
Yêu cầu về chiếu sáng:
- Thiết bị chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất được lựa chọn là đèn huỳnh quang do đặc điểm của nhà máy chỉ yêu cầu chiếu sáng với độ dọi cao, ánh sáng đèn không được ảnh hưởng tới màu sắc cảnh vật quan sát
- Hơn nữa, đèn huỳnh quang có công suất nhỏ hơn so với loại đèn dây tóc có cùng độ sáng nên giảm tổn thất nhiệt trong nhà máy và tiết kiệm điện năng
- Nhà hành chính và nhà ăn cũng sử dụng đèn huỳnh quang, khu vực phụ trợ sử dụng đèn dây tóc.
Có nhiều phương pháp tính điện chiếu sáng như:
- Phương pháp công suất chiếu sáng riêng
- Phương pháp tính theo hệ số sử dụng quang thông.
Theo cách tính trên, ta có bảng tổng hợp số bóng đèn và công suất sử dụng như sau: Ở đây, ta áp dụng phương pháp công suất chiếu sáng riêng Theo phương pháp này, ta biết 1m nhà xưởng cần công suất chiếu sáng 2 riêng là p (W/m ) Như vậy, trên toàn diện tích nhà S cần công suất 2 là: P = p × S (W)
Bảng 5.73 Các hạng mục công trình trong nhà máy
STT Tên công trình Diện tích (m 2 ) Pcs riêng
1 Phân xưởng sản xuất chính 1728 10 17280
4 Kho thành phẩm nước chanh leo 400 4 1600
Kho thành phẩm nước chanh leo cô đặc
10 Trạm xử lý nước thải 108 4 432
15 Nhà giới thiệu sản phẩm 40 10 400
16 Nhà để xe đạp, xe máy 180 4 720
20 Kho vật tư, thiết bị 48 5 240
Vậy công suất chiếu sáng trong ngày của nhà máy là:
Biết hệ số sử dụng đối với điện chiếu sáng: K = 0,9
Công suất chiếu sáng tính toán là: 39,48 × 0,9 = 35,53 (kW)
Năng suất chiếu sáng trong năm (gồm 11 tháng sử dụng 8h/ngày) của nhà máy là:
➔ Tổng công suất tiêu thụ của nhà máy trong 1 năm là:
Tính lượng nước tiêu thụ
Mục đích của việc tính lượng nước cấp trong 1 ngày của nhà máy là để biết nhu cầu về nước, từ đó có phương án thiết kế, hệ thống xử lý nước thải đầu vào.
Từ phương án thiết kế, ta mới có thể khái toán được vốn đầu tư mua sắm thiết bị xử lý nước, xây dựng nhà xưởng, xây dựng hệ thống đường ống lắp đặt đến các vị trí dùng nước
Tổng lượng nước cần dùng trong 1 ngày bao gồm:
- Nước tưới cây xanh, cứu hỏa, tưới đường giao thông nội bộ… Để tính được lượng nước sản xuất, ta phải xác định được các vị trí dùng nước và nhu cầu ở vị trí đó.
5.2.1 Nước dùng trong sản xuất
- Năng suất công đoạn: 12125,16 kg/h
- Tỷ lệ nước rửa: nguyên liệu = 3: 1
Lượng nước sử dụng cho công đoạn rửa:
Công đoạn nấu dịch đường
- Theo bảng 3.8 lượng nước cần dùng để phối trộn dịch đường là: 10628,55 kg/ca = 10,63 m 3 /ca
Giả sử 1 ca sản xuất thay nước rửa lon 2 lần, mỗi lần rửa hết 8000 lít = 8 m 3 Như vậy 1 ngày tiêu thụ hết: 8 × 2 = 16 (m 3 /ca)
Lượng nước trong 1 ngày sử dụng cho dây chuyền là:
Lượng nước sử dụng trong 1 năm là:
5.2.2 Nước dùng trong sinh hoạt
Theo như biểu đồ sản xuất (bảng 3.2), trong 1 năm nhà máy có 11 tháng sản xuất.
Nước dùng cho nhà vệ sinh, rửa chân tay: 10 m /ngày 3
Nước dùng cho nhà ăn tập thể: 30 lít/ngày/người
Nước dùng cho rửa xe: 200 lít/ngày/xe
Nhà máy có 4 xe tải để vận chuyển hàng hóa Trung bình mỗi ngày mỗi xe rửa 1 lần
Tổng lượng nước dùng cho sinh hoạt trong 1 ngày là:
Chi phí nước cho hoạt động phòng cháy chữa cháy:
Vpccc = V /2 = 13830: 2 = 6915 (lít/ngày) = 6,92 (m3 /ngày) sh
➔ Tổng lượng nước dùng trong 1 ngày của nhà máy là:
➔ Lượng nước dùng trong 1 năm là: ∑ 𝑉1 năm = ∑ 𝑉1 𝑛𝑔à𝑦 × 11 × 26 23952,5 (m3 /năm)
TÍNH XÂY DỰNG
Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy
6.1.1 Cơ sở dữ liệu cho việc thiết kế tổng mặt bằng của nhà máy
Xác định phương án tổng mặt bằng cho nhà máy là một công việc quan trọng nhất của thiết kế kiến trúc Để lên được phương án thiết kế tổng mặt bằng, nhà thiết kế cần có các cơ sở dữ liệu sau:
- Các dữ liệu về công nghệ như: lưu trình công nghệ, sơ đồ cấp nước, cấp hơi, cấp lạnh, khí nén … từ nguồn đến các địa chỉ sử dụng.
- Các khu vực sản xuất và phụ trợ có những đặc điểm khác nhau, trong đó có khu vực dễ cháy nổ, khu vực dễ mất vệ sinh, khu vực cần tạo vi khí hậu, khu vực phát sinh bụi bẩn, khu vực có mật độ phương tiện giao thông qua lại nhiều.
- Các số liệu về khảo sát xây dựng: Đặc điểm về địa hình khu đất.
Tài liệu về địa chất, khí tượng, thủy văn, chế độ mưa gió, nhiệt độ, độ ẩm…
Cảnh quan xung quanh khu vực xây dựng nhà máy.
6.1.2 Các nguyên tác thiết kế tổng mặt bằng nhà máy
Thiết kế tổng mặt bằng của nhà máy là tìm phương án để xếp đặt các hạng mục công trình vào khuôn viên (tường bao) nhà máy đó Việc xác định vị trí các hạng mục công trình phải giải quyết được các vấn đề sau đây:
- Thể hiện được mối quan hệ giữa nhà máy và các khu, cụm công nghiệp, với thành phố hoặc các khu dân cư, tuyến giao thông, việc cấp thoát nước, hệ thống liên lạc viễn thông… trong điều kiện hiện tại và sự phát triển trong tương lai
- Thể hiện được mối quan hệ chặt chẽ giữa các phân xưởng với các công trình của nhà máy
- Tổ chức các tuyến giao thông nội bộ một cách khoa học, hợp lý, có phương án dự phòng khi mở rộng trong tương lai
- Giải quyết vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái tạo vi khí hậu trong nhà máy bằng các biện pháp: xác định đúng hướng mở cửa của các phân xưởng, cân đối giữa các phần “bê tông” với cây xanh, thảm cỏ, hồ điều hòa…
6.1.3 Phân chia khu đất thành các phân khu
Phân chia khu đất theo đặc điểm chức năng:
Khu này thường bố trí các hạng mục: cổng ra vào nhà máy,nhà thường trực, nhà hành chính, nhà giới thiệu sản phẩm, các trung tâm nghiên cứu, nhà đào tạo, nhà phục vụ sinh hoạt như nhà ăn, phòng y tế…
Các hạng mục này có thể bố trí tập trung hoặc phân tán tùy thuộc vào quy mô của nhà máy.
Khu này bố trí phân xưởng sản xuất chính, sản xuất sản phẩm phụ, các phân xưởng phụ trợ, nhà nồi hơi, cấp khí nén.
- Khu vực khi tang trữ và phục vụ giao thông vận tải
Khu vực này đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sản xuất, lưu trữ và vận chuyển hàng hóa Đây là nơi chứa các nhà kho nguyên liệu, phụ tùng thiết bị, vật tư sản xuất và thành phẩm Các phương tiện giao thông vận tải, thiết bị sửa chữa và đường ống đều được bố trí trong khu vực này, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành sản xuất và bảo dưỡng máy móc thiết bị, đáp ứng nhu cầu sản xuất hiệu quả và an toàn.
6.1.4 Phân luồng giao thông trên khu đất
Trong nhà máy sẽ hình thành hai luồng giao thông khác nhau, đó là luồng chuyển động của hàng hóa và luồng chuyển động của con người Luồng hàng là luồng di chuyển của nguyên liệu, vật liệu, thành phẩm trong từng phân xưởng và giữa các phân xưởng với nhau Luồng người là sự đi lại của người từ phân xưởng nọ sang phân xưởng kia, từ khu vực này sang khu vực khác
Phân luồng giao thông là biện pháp cần thiết để đảm bảo sự hợp lý tối đa trong sản xuất và an toàn lao động Luồng người và luồng hàng nên độc lập với nhau để tránh gây xung đột.
6.1.5 Tiết kiệm đất, nâng cao mật độ xây dựng
Mật độ xây dựng là tỷ số giữa tổng diện tích chiếm đất của các công tình xây dựng (không bao gồm diện tích hồ điều hòa, cây xanh, thảm cỏ, sân bóng…) trên tổng diện tích lô đất Để tiết kiệm đất và tăng mật độ xây dựng, có thể thực hiện theo 4 giải pháp:
- Hợp khối nhà và công trình
- Lựa chọn hình dáng mặt bằng nhà và công trình
- Tăng số tầng của nhà
- Sử dụng các đơn nguyên để tổ hợp mặt bằng và hình khối nhà xưởng
6.1.6 Phương án dự phòng nâng cao công suất nhà máy sau này
Mục đích: dự phòng đất cho khả năng mở rộng và nâng công suất sản xuất của nhà máy để không bị lúng túng khi sau này công việc sản xuất phát triển Có thể mở rộng sản xuất theo các hướng sau:
- Mở rộng tất cả các phân xưởng
- Xây dựng thêm các phân xưởng
- Tăng ca sản xuất một số phân xưởng và xây mới hoặc mở rộng một số phân xưởng
6.1.7 Sắp xếp thiết bị vào mặt bằng phân xưởng
6.1.7.1 Các nguyên tắc sắp xếp thiết bị vào mặt bằng phân xưởng Trong một nhà xưởng có thể sắp xếp nhiều dây chuyền song song, cùng sản xuất một loại bán thành phẩm hoặc thành phẩm
Trong dây chuyền sản xuất, thiết bị bố trí cao thấp hợp lý để tận dụng trọng lực nguyên liệu Đường đi vật liệu ngắn nhất, hạn chế đổi hướng Thiết bị lớn đặt sâu trong xưởng, tránh chắn cửa sổ ảnh hưởng đến ánh sáng và lưu thông không khí.
6.1.7.2 Các quy định sắp xếp thiết bị vào mặt bằng phân xưởng Các cửa sổ và cửa ra vào nhà xưởng phải đủ cho việc chiếu sáng và thuận tiện cho việc đi lại, phải làm đúng kích thước quy chuẩn để đảm bảo thi công nhanh chóng và dễ dàng Để đảm bảo vệ sinh và các điều kiện an toàn lao động, khi lắp đặt thiết bị vào phân xưởng cần tuân theo các quy định sau đây:
- Các khu vực sử dụng nhiếu nhiệt, sử dụng áp lực hơi lớn phải có tường ngăn cách cao ít nhất 1,8m
- Giữa các thiết bị với phần xây dựng của nhà như tường, cột, cửa đi phải có khoảng cách nhất định để đi lại Cần phải bố trí sao cho thuận tiện trong việc thao tác và duy tu bảo dưỡng và sửa chữa từng thiết bị
Tính diện tích xây dựng
6.2.1 Diện tích các khu vực sản xuất
6.2.1.1 Phân xưởng sản xuất chính
Phân xưởng gồm 2 dây chuyền sản xuất song song nhau Vậy ta thiết kế 2 dây chuyền sản xuất Khoảng cách giữa tâm dây chuyền với tường và khoảng cách giữa 2 tâm dây chuyền là 4m Khoảng trống này vừa là để cho xe điện di chuyển ra vào và có thể mở rộng dây chuyền sau này Căn cứ vào việc chọn thiết bị theo yêu cầu công nghệ và việc bố trí các thiết bị trên mặt bằng phân xưởng sản xuất chính, ta thiết kế nhà sản xuất chính có các thông số kích thước sau:
Bảng 6.77 Kích thước phân xưởng sản xuất chính
Diện tích kho được tính toán dựa trên lượng nguyên liệu cần thiết cho một ngày sản xuất và đặc điểm của nguyên liệu Do nguồn nguyên liệu nằm ở vị trí xa nhà máy, nên chúng tôi duy trì lượng nguyên liệu dự trữ trong tối đa ba ngày để đảm bảo hoạt động sản xuất bình thường.
Do nhà máy chỉ sử dụng 1 loại nguyên liệu nên ta xây dựng 1 kho nguyên liệu.
Tổng lượng chanh leo cần để sản xuất trong 1 ngày: Mchanh leo = 94285 kg/ca Khối lượng nguyên liệu cần bảo quản trong 3 ngày:
Mtổng=3× 94285(2855 (kg/ngà y) Diện tích chất tải F được tính theo công thức:
G: tổng lượng nguyên liệu cần bảo quản, kg, G = M = 282855 kgtổng gv: định mức chất tải rắn, kg, chọn g = 500 kg/mv 2 h: chiều cao chất tải, xếp bằng thủ công, chọn h = 1,5 m
F77,14(m 2 ) diện tích cần xây dựng F được tính theo công thức:
Với β F là hệ số sử dụng diện tích kho, phụ thuộc vào diện tích kho.
Với mục đích mở rộng sản xuất trong tương lai, diện tích kho cần xây dựng được tính toán thêm 10% để dự phòng Diện tích kho tổng thể sau khi tính thêm diện tích mở rộng là 538,77 × 110% = 592,65 m2.
Vậy ta xây dựng kho với kích thước là 600 m 2
Bảng 6.78 Kích thước kho nguyên liệu chính
Kho nguyên liệu phụ dùng để chứa đường, phụ gia, enzyme và các nguyên liệu phụ cần thiết khác.
Lượng nguyên liệu phụ được tính đủ trong tối thiểu 15 ngày sản xuất.
Lượng nguyên liệu phụ dùng trong 1 ngày sản xuất là (tính cho 1 dây chuyền):
Mnguyênliệuphụ=Mđường+ MVitaminC+Menzyme+ Mpectin+ Mchấtổnđịnh!30,09 1,38 1,38 66,43 134,25+ + + + #3 Khối lượng nguyên liệu cần dùng cho 15 ngày là:
M t #33,53× 155002,95 kg Khi xếp nguyên liệu vào kho ta có thể xếp chồng lên nhau để tiết kiệm diện tích, khối lượng xếp kho là 600 kg/m 2
Diện tích cần để chứa là: F kho 5002,95
600 X,33 m 2 Diện tích lối đi lại chiếm 20% diện tích nguyên liệu phụ, vậy tổng diện tích cần có là: F = 58,33 × 120% = 70 m 2
Chọn kho chứa có diện tích: 72m 2
Bảng 6.79 Kích thước kho nguyên liệu phụ
6.2.1.4 Kho bảo ôn chứa thành phẩm
Năng suất thành phẩm của dây chuyền nước chanh leo
Nước chanh leo 330ml: 51221 lon/ngày
Số đơn vị sản phẩm trên 1 đơn vị diện tích là 3050 lon/m 2
Kho chứa sản phẩm yêu cầu chứa lượng sản phẩm trong vòng ít nhất 15 ngày của quá trình bảo ôn, vậy diện tích kho cần cho lưu kho là:
3050 %2 m 2 Đó là diện tích chứa hộp thành phẩm trong 15 ngày, ngoài ra ta cần diện tích bố trí thiết bị nâng đỡ, nơi dán nhãn, in date, nơi lưu các hộp thành phẩm đã dán nhãn và đóng kiện trong vòng 5 ngày để đề phòng chưa xuất kịp khỏi xưởng. Diện tích đi lại, đóng nhãn, đóng thùng chiếm 50% diện tích xếp sản phẩm, vậy diện tích yêu cầu sẽ là: 252 × 150% = 377,9 m 2
Ta chọn kho có kích thước:
Bảng 6.80 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo
Năng suất thành phẩm của dây chuyền chanh leo cô đặc
Nước chanh leo cô đặc 30L: 264 phuy/ngày
Phuy 30L có kích thước ∅310 ×540 mm
Số đơn vị sản phẩm trên 1 đơn vị diện tích là 1000 1000 ×
Ta xếp 2 tầng => xếp được 12 phuy/m 2
Kho chứa sản phẩm yêu cầu chứa lượng sản phẩm trong vòng ít nhất 15 ngày của quá trình bảo ôn, vậy diện tích kho cần cho lưu kho là:
12 30 m 2 Đó là diện tích chứa phuy thành phẩm trong 15 ngày, ngoài ra ta cần diện tích bố trí thiết bị nâng đỡ, nơi dán nhãn, in date, nơi lưu các hộp thành phẩm đã dán nhãn và đóng kiện trong vòng 5 ngày để đề phòng chưa xuất kịp khỏi xưởng. Diện tích đi lại, đóng nhãn, đóng thùng chiếm 50% diện tích xếp sản phẩm, vậy diện tích yêu cầu sẽ là: 330 × 150% = 495 m 2
Ta chọn kho có kích thước:
Bảng 6.81 Kích thước kho bảo ôn chứa thành phẩm nước chanh leo cô đặc
Kho chứa bao bì: ta nên dự trữ lượng bao bì đủ để nhà máy sản xuất trong vòng trong vòng ít nhất 15 ngày.
Vậy ta chọn kho có các kích thước sau:
Bảng 6.82 Kích thước kho chứa bao bì
6.2.2 Diện tích khu vực phụ trợ khác
Phân xưởng cơ khí là nơi chứa các dụng cụ sửa chữa, các thiết bị máy móc khi có sự cố cũng như các thiết bị dự phòng Ta chọn kích thước phân xưởng cơ khí như sau:
Bảng 6.83 Kích thước phân xưởng cơ khí
Phõn xưởng sử dụng nồi hơi LDR0.5 cú kớch thước: ứ1200 ì 3200 mm. Vậy ta chọn phân xưởng lò hơi có:
Bảng 6.84 Kích thước phân xưởng lò hơi
6.2.2.3 Trạm biến áp, máy phát điện
Chức năng hạ áp từ lưới điện thành phố xuống điện áp sử dụng của các thiết bị sử dụng điện Phát điện trong trường hợp mất điện đột ngột Bố trí gần xưởng sản xuất để thuận tiện cho việc lắp đặt máy móc, thiết bị.
Bảng 6.85 Kích thước trạm biến áp, máy phát điện
6.2.2.4 Trạm xử lý nước thải Để xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra hệ thống nước thải chung công cộng Hệ thống được bố trí ở cuối nhà máy, cuối hướng gió chủ đạo.
Bảng 6.86 Kích thước trạm xử lý nước thải
Hệ thống được bố trí gần khu vực sản xuất chính để tiện cho việc sử dụng
Bảng 6.87 Kích thước trạm cấp nước
Xây dựng gần lối đi chính trong nhà máy để thuận tiện cho việc vận chuyển và sản xuất.
Bảng 6.88 Kích thước bãi phế liệu
6.2.3 Diện tích khu vực nhà hành chính
Nhà hành chính là nơi làm việc của các nhân viên bao gồm các phòng ban nhân sự, phòng giám đốc, phòng tài chính – kế toán, phòng kỹ thuật, phòng KCS… Tính theo quy chuẩn như sau:
- Giám đốc, phó giám đốc: 14 m /người, có 3 người 2
- Cán bộ, nhân viên phòng kế toán – hành chính: 3,4 m /người, có 5 2 người
- Cán bộ kỹ thuật: 7 m /người, có 5 người 2
- Cán bộ KCS: 7 m /người, có 5 người 2
Diện tích tính theo số cán bộ là: (14 × 3) + (3,4 × 5) + (7 × 5) + (7 × 5) 129 (m 2 ).
Tổng diện tích sử dụng là: S = 129 + 36 + 36 + 36 + 36 = 273 m sd 2
Diện tích hành lang đi lại chiếm 15% diện tích các phòng ban Vậy diện tích tính toán của khu nhà hành chính là: S = 273 × 115% = 313,95 m tt 2
Chọn khu hành chính có diện tích 324 m , chia thành 2 tầng có diện tích 2 mỗi tầng là: (18 × 9) = 162 m , mỗi tầng cao 4,8m; hành lang rộng 2m, cầu thang 2 được bố trí ở giữa nhà rộng 2m.
Bảng 6.89 Kích thước nhà hành chính
Nhà ăn bao gồm khu vực ăn uống, khu vực chuẩn bị nấu và khu vực sinh hoạt chung Diện tích phục vụ tiêu chuẩn trong phòng ăn là 1,5 m /người Nhà 2 máy có tổng cộng 200 cán bộ, công nhân viên Xây dựng nhà ăn tính cho 70% công nhân viên
Vậy diện tích yêu cầu là: 1,5 × 200 × 70% = 210 m 2
Bảng 6.90 Kích thước nhà ăn
6.2.3.3 Nhà giới thiệu sản phẩm
Chọn nhà trưng bày giới thiệu sản phẩm kích thước 40 m 2
Bảng 6.91 Kích thước nhà giới thiệu sản phẩm
Nhà để xe đạp, xe máy:
Theo tiêu chuẩn, diện tích 1,7 m /xe máy và 0,9 m /xe đạp, thiết kế tại thời 2 2 điểm có 60% công nhân đi làm với 75% xe máy và 25% xe đạp
Diện tích tối thiểu của nhà để xe đạp, xe máy phải là 180m2 Do đó, chúng tôi đã xây dựng một nhà để xe có kích thước 20 × 9 × 3,6m, với diện tích là 108m2 Nhà để xe này được xây dựng gần khu vực cổng phụ.
Giả sử trong nhà máy có 2 xe phục vụ cho ban giám đốc đi lại và giao dịch, 4 xe ô tô chở sản phẩm và nguyên liệu, xe của khách
Gara xây dựng ngay gần cổng chính
Bảng 6.92 Kích thước nhà để xe
Nhà để xe đạp, xe máy Gara ô tô
Ta có 3 phòng bảo vệ:
- 2 phòng gác ở cổng chính và cổng phụ của nhà máy
Diện tích mỗi phòng: 12 m2 Kích thước: 4 × 3 × 3,6 (m)
Bảng 6.93 Kích thước phòng bảo vệ
Bảng 6.94 Kích thước phòng bảo vệ
6.2.4 Tổng kết các công trình xây dựng
STT Tên công trình Kích thước
1 Phân xưởng sản xuất chính 72 × 18 × 7,2 m 1728
4 Kho bảo ôn thành phẩm nước chanh leo 20 × 20 × 6 m 400
5 Kho bảo ôn thành phẩm nước chanh leo cô đặc 25 × 20 × 6m 500
10 Trạm xử lý nước thải 12 × 9 × 6 m 108
15 Nhà giới thiệu sản phẩm 8 × 5 × 4,8 m 40
16 Nhà để xe đạp, xe máy 20 × 9 × 3,6 m 180
20 Kho vật tư - thiết bị 8 × 6 × 6 m 48
TÍNH KINH TẾ
Chi phí trong một năm của nhà máy
Chi phí hàng năm bao gồm: chi phí nguyên vật liệu, chi phí nhân công, chi phí khấu hao tài sản cố định, chi phí điện, hơi, nước, chi phí mua ngoài…
Bảng 7.95 Chi phí nhân công trên 1 tháng
STT Bộ phận/phân xưởng Số nhân công
1 Phân xưởng sản xuất chính 66 6.000.000 396.000.000
2 Khu xử lý nước cấp 2 5.000.000 10.000.000
3 Khu xử lý nước thải 2 5.000.000 10.000.000
6 Kho lạnh/bảo ôn sản phẩm 6 6.000.000 36.000.000
13 Phòng tài chính, kế toán 4 7.000.000 28.000.000
Tổng 120 756.000.000 Tổng chi phí nhân công trong 1 năm:
Chi phí các khoản trích theo lương áp dụng theo quy định là L = 23,5%1 tổng lương, trong đó bao gồm: 17,5% bảo hiểm xã hội, 3% bảo hiểm y tế, 1% bảo hiểm thất nghiệp, 2% kinh phí công đoàn.
Chi phí khen thưởng và phúc lợi xã hội chiếm 10% tổng lương:
Vậy chi phí nhân công là:
7.1.2 Chi phí nguyên vật liệu
Chi phí nguyên vật liệu bao gồm chi phí nguyên liệu chính, chi phí nguyên liệu phụ, bao bì…
Nguyên liệu chính của phân xưởng sản xuất là chanh leo, ta có tổng lượng nguyên liệu chanh leo cần để sản xuất trong 1 năm là: 26965,51 + 1634,87 28600,38 tấn/năm = 28 600 380 kg/năm
Chi phí nguyên liệu là C = 28 600 380 × 15 000 = 329,005,700,000nlc
VND (chanh leo cô đặc: 304,482,650,000 và nước chanh leo: 24,523,050,000)
Chi phí nguyên liệu phụ bằng 10% chi phí nguyên liệu chính: C =nlp
Chi phí bao bì bằng 5% chi phí nguyên liệu chính: C = 5% ×bb
Tổng chi phí nguyên vật liệu là: C = C + C + C =nvl nlc nlp bb
7.1.3 Chi phí nhiên liệu và năng lượng
Bảng 7.96 Chi phí nhiên liệu và năng lượng
STT Tên Đơn vị tính
Lượng tiêu thụ 1 năm Đơn giá (VND) Thành tiền
7.1.4 Chi phí xử lý môi trường
7.1.4.1 Chi phí xử lý nước thải: 4000 VND/m 3
Lượng nước thải tính bằng 75% lượng nước sử dụng
Chi phí xử lý nước thải: 75% × 23952,5 × 4000 = 71,857,500 VND
7.1.4.2 Chi phí xử lý chất thải rắn: 100,000 VND/ tấn
Chất thải rắn trong nhà máy bao gồm: nguyên liệu hư hỏng, vỏ, hạt nguyên liệu, chất rắn sinh hoạt, chất rắn khác.
Nguyên liệu ban đầu là chanh leo có khối lượng là 714,53 + 11785,63 12500,16 kg/h đến hết công đoạn lọc còn 4666,78 + 287,2 = 4953,98 kg/h Thải ra 12500,16 – 4953,98 = 7546,18 (kg chất thải rắn/h) (7118,85 kg chanh leo cô đặc và 427,33 nước chanh leo)
1 năm sản xuất (6864h), thải ra:
- Chanh leo cô đặc: 7118,85 × 6864 H863786,4 kg/năm
- Nước chanh leo: 427,33 × 6864 = 2933193,12 kg/năm
Tổng lượng chất thải rắn trong 1 năm của nhà máy: 34004118,72 × 120% = 40804942,5 kg/ năm = 40805 tấn/năm (với 20% là các loại chất rắn khác)
Chi phí xử lý chất thải rắn 1 năm của nhà máy là: 4,080,500,000 VND Vậy tổng chi phí xử lý môi trường trong 1 năm của nhà máy:
Vậy tổng chi phí sản xuất trong 1 năm của nhà máy là:
Csx = C + C + C + C = nc nvl nl mt 11,101,860,000+¿ 686,409,120,000 + 1,286,938,955 + 41,523,542,464 = 740,321,461,419 VND
7.1.5 Chi phí quản lý, bán hàng
Bao gồm các chi phí cho quảng cáo, khuyến mại, các chi phí phát sinh trong phân phối, tiêu thụ sản phẩm.
Chi phí quản lý, bán hàng tính bằng 5% tổng chi phí sản xuất:
Vậy tổng chi phí trong 1 năm của nhà máy là:
Dự tính vốn đầu tư của nhà máy
7.2.1 Vốn đầu tư cố định (vốn đầu tư cho tài sản dài hạn)
7.2.1.1 Vốn đầu tư xây dựng cố định Áp dụng công thức: X = i ∑ i=1 n z i ×d i Trong đó:
Xi: tiền xây dựng cho các công trình (đồng) zi: Diện tích công trình (m ) 2 di: Đơn giá xây dựng (VND/m ) 2
Vốn đầu tư cho xây dựng bao gồm chi phí xây dựng các công trình nhà xưởng, bến bãi… chi phí thuê đất, chi phí đầu tư vận tải…
Bảng 7.97 Vốn đầu tư cho các hạng mục công trình
STT Tên công trình Diện tích
1 Phân xưởng sản xuất chính 1728 2,500,000 4,320,000,000
4 Kho bảo ôn thành phẩm nước chanh leo 400 2,500,000 1,000,000,000
5 Kho bảo ôn thành phẩm nước chanh leo cô đặc 500 2,500,000 1,250,000,000
10 Trạm xử lý nước thải 108 2,000,000 216,000,000
15 Nhà giới thiệu sản phẩm 40 3,000,000 120,000,000
16 Nhà để xe đạp, xe máy 180 1,500,000 270,000,000
20 Kho vật tư - thiết bị 48 2,000,000 96,000,000
Tổng chi phí vốn đầu tư cho các hạng mục công trình là: C =CT
Ngoài ra còn các công trình phụ trợ khác bao gồm giao thông, hàng rào, rãnh nước, cây xanh, cổng cửa…
Tổng vốn đầu tư cho công trình phụ trợ được tính bằng 25% chi phí cho các hạng mục công trình chính:
Tổng vốn đầu tư cho các hạng mục công trình là:
7.2.1.2 Vốn đầu tư xây dựng cố định
Bảng 7.98 Chi phí đầu tư thiết bị, máy móc
STT Tên thiết bị Đơn giá
1 Thiết bị lựa chọn phân loại 25,000,000 3 75,000,000
8 Thiết bị nấu dịch đường 40,000,000 1 40,000,000
9 Thiết bị gia nhiệt, phối chế 50,000,000 1 50,000,000
11 Thiết bị rót lon – ghép mí 700,000,000 1 700,000,000
13 Thiết bị thanh trùng, làm nguội (ống lồng ống) 100,000,000 1 100,000,000
14 Thiết bị chiết rót (chanh leo cô đặc) 400,000,000 1 400,000,000
15 Thiết bị gia nhiệt (ống lồng ống) 80,000,000 1 80,000,000
Chi phí mua thiết bị là: 11,393,000,000 VND
Chi phí cho lắp ráp thiết bị và chuyển giao công nghệ được tính bằng 10% chi phí mua thiết bị: C = 10% × 11,393,000,000 = 1,139,300,000 VNDLR
Chi phí cho vật tư phát sinh trong quá trình lắp đặt là 5% chi phí mua thiết bị: C = 5% × 11,393,000,000 = 569,650,000 VNDPS
Vậy tổng vốn đầu tư cho máy móc thiết bị là:
7.2.1.3 Tính vốn dành cho thuê đất
Theo chính sách ưu đãi đầu tư của KCN Biên Hòa 2 – Đồng Nai: hỗ trợ chi phí cho doanh nghiệp tiến hành đầu tư tại khu công nghiệp khi tiến hành thanh toán sẽ miễn thuế 2 năm và giảm thuế 50% cho 4 năm tiếp theo quy định tại nghị định của chính phủ.
Thời gian thuê đất là 20 năm.
Giá thuê đất: 1,000,000 VND/m /20 năm 2
Tổng diện tích nhà máy là 13000 m 2
Chi phí dành cho thuê đất là:
Vậy tổng vốn đầu tư cố định là:
7.2.2 Vốn đầu tư lưu động
Vì năm đầu tiên đi vào sản xuất ta cần 1 số vốn nhất định để lưu thông nhằm trả lương cho nhân công, thanh toán cho các chi phí phát sinh và chi phí để quảng bá sản phẩm
Vốn lưu động = Chi phí mua nguyên vật liệu + Chi phí nhân công + Chi phí nhiên liệu
CLĐ = C + Cnvl nc + C = 686,409,120,000 + nl 11,101,860,000 + 1,286,938,955 = 698,797,918,955 VND
7.2.3 Tổng chi phí khấu hao tài sản
Mỗi một thiết bị, một công trình đều có mức khấu hao riêng và thời gian khấu hao riêng tuy nhiên để đơn giản, ta chọn hai mức khấu hao trung bình cho thiết vị và công trình trong nhà máy
Khấu hao cho xây dựng: Thời gian sử dụng của các công trình xây dựng trong nhà máy là 20 năm
Vậy khấu hao cho xây dựng trong 1 năm là:
Khấu hao cho thiết bị:
Chọn tuổi thọ trung bình của thiết bị là 15 năm
Vậy khấu hao cho thiết bị trong 1 năm:
Vậy chi phí khấu hao tài sản cố định trong 1 năm là:
(VNĐ/năm) Vậy tổng chi phí đầu tư toàn nhà máy trong 1 năm là: ➔
Tính giá thành, giá sản phẩm
7.3.1 Tính giá thành sản phẩm
Tổng chi phí (CP) sản xuất sản phẩm = CP tiền lương cho công nhân sản xuất trực tiếp + CP nguyên vật liệu + CP nhiên liệu và năng lượng + CP xử lý môi trường + CP khấu hao tài sản cố định + CP tiền lương cho bộ phận quản lý sản xuất. a Chi phí nguyên vật liệu trực tiếp = C = C + C + C =nvl nlc nlp bb
- Nước chanh leo cô đặc: 115% × 304,482,650,000 365,155,047,500 VND
Việc ước tính chi phí sản xuất dựa trên các định mức sản phẩm và chi phí liên quan: Chi phí nước chanh leo: 115% × 24.523.050.000 đồng = 28.201.507.500 đồng; Chi phí nhiên liệu, năng lượng phân bổ theo năng suất ước tính (10: 20) × 1.286.938.955 đồng = 0,5 × 1.286.938.955 đồng = 643.469.477 đồng; Chi phí xử lý môi trường phân bổ theo năng suất ước tính.
- Nước chanh leo cô đặc: (10: 20) × C = 0,5 × 48863786,4 =mt
VND d Chi phí khấu hao tài sản cố định phân bố theo năng suất ước tính
Giá thành sản xuất sản phẩm = tổng chi phí sản xuất/năng suất
- Số lon nước chanh leo trong 1 năm (286 ca) là 14 649 060 lon
- Số phuy chanh leo cô đặc thành phẩm trong 1 năm (286 ca) là
Bảng 7.99 Bảng chi phí sản xuất sản phẩm
STT Các loại chi phí Nước chanh leo cô đặc Nước chanh leo
2 Chi phí công nhân trực tiếp 1,452,000,000 2,904,000,000
3 Chi phí nhiên liệu, năng lượng 643,469,477
4 Chi phí xử lý môi trường 2,443,189,320 146,659,656
5 Chi phí khấu hao tài sản cố định 736,672,917
6 Chi phí quản lý, sản xuất 2,356,179,858 2,356,179,858
8 Năng suất (lon/năm) hoặc
9 Giá thành sản xuất (VNĐ/1 sp) 4,129,936 2,508
7.3.2 Tính giá bán sản phẩm
Mức lợi nhuận kỳ vọng 40%
Giá bán tối thiểu 1 lon nước chanh leo 330ml là
Giá bán tối thiểu 1 phuy nước chanh leo cô đặc 30L là
Căn cứ vào giá bán thị trường, ta chọn:
Giá bán sản phẩm nước chanh leo là: 7000 VND/lon
Giá bán sản phẩm nước chanh leo cô đặc là 6,200,000 VND/phuy 30L
Tính thời gian hoàn vốn
Doanh thu được tính theo công thức: DT = sản lượng × giá bán 1 đơn vị sản phẩm
Bảng 7.100 Doanh thu của sản phẩm 1 năm
Tên sản phẩm Đơn giá
Nước chanh leo cô đặc 6,300,000 88,946 560,359,800,000
Một số chỉ tiêu tính toán:
Chi phí quản lí doanh nghiệp bao gồm các khoản: tiền lương, phụ cấp của lãnh đạo, cán bộ, công nhân viên; các khoản trích theo lương; chi phí vật liệu, đồ dùng phục vụ quản lí; chi phí khấu hao tài sản cố định dùng chung; và thuế môn bài, thuế nhà đất cùng các khoản chi phí khác Đây là chi phí chung cho toàn bộ doanh nghiệp, giúp đảm bảo cho hoạt động quản lí được trơn tru và hiệu quả.
- Chi phí bán hàng khoảng 5% giá bán.
- Chi phí quản lý doanh nghiệp khoảng 5% chi phí sản xuất chung.
- Lợi nhuận trước thuế = Doanh thu bán hàng – (Giá vốn hàng bán + Chi phí bán hàng + Chi phí quản lý doanh nghiệp).
- Lợi nhuận sau thuế = Lợi nhuận trước thuế - Thuế TNDN
Căn cứ vào đó tính lợi nhuận cho mỗi sản phẩm như sau:
Bảng 7.101 Bảng lợi nhuận của các sản phẩm
STT Chỉ tiêu Nước chanh leo Nước chanh leo cô đặc
4 Chi phí quản lý doanh nghiệp 2,356,179,858 2,356,179,858
6 Thuế TNDN theo quy định (22%) 6,707,075,071 40,283,173,310
VỆ SINH – AN TOÀN LAO ĐỘNG
Vệ sinh
Vệ sinh là một công việc luôn được các nhà máy sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm quan tâm, đòi hỏi phải được thực hiện một cách nghiêm túc và nghiêm ngặt Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố trong sản xuất, trong đó khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt
Việc vệ sinh trong nhà máy bao gồm một số nội dung chính sau:
Công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc các bệnh mãn tính hay truyền nhiễm Khi làm việc, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động, sạch sẽ, gọn gàng và luôn có ý thức bảo vệ chung Mọi công nhân trong nhà máy cần thường xuyên được kiểm tra sức khỏe.
Tất cả thiết bị, dụng cụ liên quan đến dây chuyền sản xuất đều cần được vệ sinh định kỳ Ngoài ra, máy móc thiết bị tại các phân xưởng phụ trợ phải được kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên để đảm bảo hoạt động trơn tru và hiệu quả.
Khu vực hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải quyết tốt vấn đề thông gió và hút bụi.
Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần phải được đặt ở vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới các khu vực khác.
Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh để cho vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu.
Khu vực hành chính xây dựng phía trước nhà máy cần phải được trồng nhiều cây xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan và điều hòa không khí cho nhà máy. Chất thải và nước thải từ nhà máy cần phải được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường. Đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải của nhà máy cần phải được thường xuyên quét dọn, kiểm tra.
An toàn lao động
Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị.Đối với nhà máy sản xuất nước quả, cần phải quan tâm tới một số điểm quan trọng sau đây:
8.2.1 Chống khí độc trong nhà máy
Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10 m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh.
8.2.2 Chống ồn và rung động
Tiếng ồn và rung động gây nên nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe của công nhân Chúng có thể dẫn đến tình trạng mệt mỏi, giảm khả năng tập trung và làm việc, thậm chí ảnh hưởng đến thính giác Vì vậy, các biện pháp khắc phục là vô cùng cần thiết để bảo vệ sức khỏe của người lao động và đảm bảo hiệu quả công việc.
- Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để sửa chữa máy móc kịp thời
- Khi lắp các phận, nếu có thể thì nên lắp các tấm đệm có độ đàn hồi để chống rung.
8.2.3 An toàn khi vận hàng thiết bị
- Các thiết bị chịu áp như lò hơi, máy đồng hóa, cần được kiểm tra định kỳ, vận hành cẩn thận, đúng hướng dẫn
- Các thiết bị khác cũng cần được kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hiện hỏng hóc
- Thường xuyên theo dõi, kiểm tra các đường ống, van, đồng hồ đo để kịp thời xử lý sự cố
- Công nhân khi vận hành phải được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí khi đang làm việc, thực hiện nghiêm túc chế độ giao ca.
Trong quá trình sản xuất, công nhân luôn phải thường xuyên tiếp xúc với các thiết bị sử dụng điện, do đó cần chú ý:
- Phải thực hiện tuyệt đối nội quy an toàn về điện để tránh xảy ra sự cố hay tai nạn
- Cách điện tốt các phần mang điện, đặc biệt là tại các khu vực có độ ẩm cao và nhiều nước như khu vực rửa, khu vực chần,
- Bố trí các đường dây cách xa tầm tay hoặc lối đi lại của người sản xuất
- Bố trí cầu dao điện hợp lý để có thể ngắt mỗi khi có sự cố.
Cháy nổ trong nhà máy thường do các nguyên nhân:
- Tác dụng trực tiếp của ngọn lửa khi gần các vật dễ cháy
- Do hệ thống điện bị đoản mạch
- Do nồng độ bụi ở khu vực đó quá cao. Để hạn chế hỏa hoạn xảy ra cần phải chú ý:
- Để các đồ dầu, mỡ, xăng xa nguốn điện
- Không hút thuốc, mang đồ dễ cháy nổ vào nhà máy
- Luôn luôn chú ý đến các thông số sử dụng và hệ thống điện trong nhà máy để khắc phục kịp thời
- Mỗi phân xưởng đều phải có thiết bị chữa cháy, đặt ở vị trí hợp lý để có thể dễ tìm khi có sự cố.