cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm

Trước khi nghiên cứu học phần này, yêu cầu Sinh viên phải được trang bị trước kiến thức vềà công nghệ sản xuất một số sản phẩm thực phẩm; các quá trình công nghệ trong sản xuất Thực phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CHẾ BIẾN

Tài liệu học tập

CƠ SỞ THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỰC PHẨM

Biên soạn: ThS Nguyễn Văn Thành

Nha Trang, năm 2011

1.2 Các giai đoạn thiết kế, nội dung và hình thức của thiết kế 6 1.2.1 Các giai đoạn thiết kế và nội dung của bản thiết kế 6 1.2.2.Yêu cầu về hình thức của bản thiết kế 9 1.2.3 Một số quy định chủ yếu 10 1.3 Năng suất và cơ cấu của Nhà máy 13 1.3.1 Cơ cấu của Nhà máy (thành phần của Nhà máy) 13 1.3.2 Năng suất Nhà máy thực phẩm 14 1.4 Một số chú ý trong thiết kế 15 CHƯƠNG 2 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 18

2.2 Thị trường tiêu thụ sản phẩm: 20 2.3 Đặc điểm thiên nhiên của vị trí xây dựng 21 2.4 Khả năngï hợp tác trong vùng 23 2.5 Các dịch vụ tiện ích (điện, nước, hơi nước, nhiên liệu) 24

2.5.3.Cung cấp hơi nước và nhiên liệu 25 2.6 Cung cấp nước và thoát nước 26

2.6.2 Thoát nước và xử lý nước thải 27

2.8 Khả năng cung cấp nhân lực 29

2.10 Sụ boọ haùch toaựn kinh teỏ 30 CHệễNG 3 PHệễNG HệễÙNG TIEÁN HAỉNH NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ KYế

THUAÄT

32

3.1 Choùn sụ ủoà hay quy trỡnh coõng ngheọ 32

3.1.2 Yeõu caàu cuỷa quy trỡnh coõng ngheọ 33 3.1.3 Caựch dieón ủaùt quy trỡnh coõng ngheọ 34

3.2.1 Sụ ủoà nhaọp nguyeõn lieọu 35

3.2.4 Tớnh tieõu chuaồn chi phớ nguyeõn lieọu 39 3.2.5 Laọp baỷng nhu caàu nguyeõn vaọt lieọu 42 3.2.6 Laọp baỷng soỏ lửụùng baựn thaứnh phaồm qua tửứng coõng ủoaùn 42 3.3 Bieồu ủoà quaự trỡnh kyừ thuaọt 43 3.4 Xaực ủũnh caực chổ tieõu kyừ thuaọt khaực 48

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ, BỐ TRÍ MÁY MểC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CHẾ

BIẾN TRONG NHAỉ MAÙY THỰC PHẨM

51 4.1 Choùn vaứ tớnh toaựn maựy moực thieỏt bũ, duùng cuù cheỏ bieỏn 51

4.1.2 Nguyeõn taộc choùn maựy moực thieỏt bũ, duùng cuù 51 4.1.3 Tớnh soỏ lửụùng thieỏt bũ yeõu caàu 56 4.2 Đặc điểm thiết kế, chế tạo đối với một số thiết

56

4.3 Boỏ trớ, xeỏp ủaởt thieỏt bũ vaứo phaõn xửụỷng saỷn xuaỏt 59 4.3.1 Xeỏp ủaởt thieỏt bũ vaứo daõy chuyeàn saỷn xuaỏt 59 4.3.2 Nguyeõn taộc boỏ trớ maựy moực thieỏt bũ trong daõy chuyeàn coõng ngheọ 60

4.4.1 Veừ sụ ủoà maởt baống vaứ caực maởt caột 66 4.4.2 Keỏt caỏu nhaứ xửụỷng vaứ kớch thửụực ủeà treõn baỷn veừ 67 CHệễNG 5 BèNH ẹOÀ (MAậT BAẩNG) NHAỉ MAÙY 70

5.1.Giới thiệu chung 70

5.1.2 Nguyên tắc bốõ trí mặt bằng 71 5.2 Các công trình chủ yếu trong Nhà máy 73 5.3 Những biện pháp thiết kế mặt bằng nhà máy 74 5.3.1 Biện pháp phân chia khu đất theo phương diện chức năng 74 5.3.2 Biện pháp hợp khối nâng cao mật độ xây dựng: 76 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ MỘT SỐ CÔNG TRÌNH CỦA NHÀ MÁY 79 6.1 Phân xưởng sản xuất chính 79

6.2.2 Kho bảo quản thành phẩm 81 6.2.3 Kho nguyên vật liệu phụ 83

CHƯƠNG 7 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ĐƯỜNG ỐNG TRONG PHÂN XƯỞNG 100

CHƯƠNG 8 HƯỚNG DẪN MỘT SỐ TÍNH TOÁN TRONG THIẾT KẾ 105

8.1 Tính hơi 105

8.2.4 Tính điện năng tiêu thụ của toàn Nhà máy 116

PHẦN MỞ ĐẦU

Tài liệu học tập “Cơ sở thiết kế Nhà máy thực phẩm” được biên soạn nhằm phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu của Sinh viên chuyên ngành công nghệ chế biến Thủy sản và công nghệ Thực phẩm tại Trường Đại học Nha Trang

Nội dung của học phần này gồm có hai phần:

- Phần lý thuyết (02 đvht): hướng dẫn cho sinh viên nắm được những kiến thức

cơ bản nhất về quá trình thiết kế Nhà máy thực phẩm Tuy nhiên, đối tượng học tập thuộc khối ngành kỹ thuật nên môn học tập trung vào các nội dung thiết kế về công nghệ, kỹ thuật chế biến; thiết kế, tổ chức Nhà máy đáp ứng yêu cầu công nghệ của hoạt động sản xuất, đảm bảo vấn đề vệ sinh theo tiêu chuẩn HACCP

- Phần đồ án môn học (01 đvht): hướng dẫn cho sinh viên bước đầu thực hiện được những nội dung chủ yếu về thiết kế Nhà máy Thực phẩm Khi làm đồ án tốt nghiệp sẽ bổ sung thêm những nội dung khác và tính toán chính xác để bản thiết kế hoàn chỉnh

Trước khi nghiên cứu học phần này, yêu cầu Sinh viên phải được trang bị trước kiến thức vềà công nghệ sản xuất một số sản phẩm thực phẩm; các quá trình công nghệ trong sản xuất Thực phẩm; an toàn lao động; vệ sinh Thực phẩm và vệ sinh Nhà máy; …

Do khối lượng kiến thức môn học tương đối lớn, bao gồm nhiều lĩnh vực Vì vậy, trong quá trình biên soạn sẽ không tránh khỏi thiết sót Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng nghiệp và Sinh viên

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT KẾ NHÀ MÁY

1.1 Nhiệm vụ và Phân loại thiết kế

1.1.1 Nhiệm vụ thiết kế

Bất kỳ một bản thiết kế nào cũng phải có nhiệm vụ thiết kế Nó là xuất phát điểm, là cơ sở để khi tiến hành thiết kế phải bám sát

Xác định nhiệm vụ thiết kế dựa trên kết quả của việc điều tra nghiên cứu kỹ càng về mọi mặt như nguồn nguyên liệu sản xuất, về xây dựng, về kinh tế, kỹ thuật

Nhiệm vụ thiết kế xuất phát từ:

+ Yêu cầu thực tế (tại địa phương): nguyên liệu nhiều nhưng chưa sử dụng hết, gây lãng phí nên cần có phương án sử dụng

+ Yêu cầu phát triển kinh tế Ngành

+ Kế hoạch phát triển kinh tế của Nhà nước

Trong nhiệm vụ thiết kế phải đề ra các nội dung sau:

1- Lý do hoặc cơ sở để thiết kế: chủ yếu liên hệ với các vấn đề sau:

+ Nguồn nguyên liệu dồi dào

+ Tiềm năng tiêu thụ sản phẩm của Nhà máy sản xuất ra

+ Ảnh hưởng đến các vấn đề kinh tế – Chính trị – xã hội?

2- Địa điểm xây dựng Nhà máy

3- Năng suất thiết kế nhà máy và các loại sản phẩm mà Nhà máy sản xuất ra Năng suất của Nhà máy thường dựa trên lượng sản phẩm (hoặc lượng nguyên liệu) mà Nhà máy sản xuất ra (hoặc tiêu thụ) trong một thời gian Tuy nhiên đôi khi năng suất của nhà máy cũng được thể hiện bằng số vốn đầu tư xây dựng hoặc doanh thu hàng năm

Đối với Nhà máy có nhiều dây chuyền sản xuất, ta phải đề ra năng suất của từng dây chuyền và năng xuất tổng cộng toàn bộ các dây chuyền trong Nhà máy

Đối với Nhà máy sản xuất ra nhiều sản phẩm, ta đề ra năng suất tổng cộng và năng suất của một số mặt hàng chính

4- Các nguồn cung cấp và khả năng cung cấp chủ yếu: bao gồm nguyên liệu chính, nguyên liệu phụ; điện, nước; nhiên liệu; hơi; nguyên vật liệu phụ; các nguồn cung cấp nhân công, …

5- Nội dung thiết kế: Thí dụ: thiết kế mặt bằng phân xưởng; thiết kế dây chuyền sản xuất; thiết kế các hệ thống cấp , thoát nước, điện; thiết kế nồi hơi;…

6- Thời gian và tiến độ hoàn thành công trình, thời gian đưa công trình vào sử dụng

7- Dự kiến tổng số vốn đầu tư, ước tính giá thành sản phẩm

8- Uớc tính thời gian hoàn vốn

Yêu cầu chung:

+ Các nội dung trên phải đầy đu,û rõ ràng và ngắn gọn

+ Các tài liệu khảo sát, điều tra ban đầu phải thật chính xác nhằm không gây điều bất lợi cho hoạt động sản xuất sau này

+ Đối với các Nhà máy thực phẩm, địa điểm xây dựng Nhà máy là vấn đề đặc biệt quan trọng do tính chất của nguyên liệu thường rất chóng hư hỏng Cho nên nó thường đặt ở những nơi có vùng nguyên liệu rộng lớn và nhiều, giao thông thuận tiện Thí dụ:

Các Nhà máy chế biến hải sản thường đặt ở các vùng ven biển

Các Nhà máy thịt nên xây dựng ở vùng đồng bằng là nơi diễn ra nhiều hoạt động trồng trọt, chăn nuôi Mặc khác về giao thông rất thuận tiện

Nhà máy hoa quả nên đặït ở những nơi có nhiều cây ăn quả có sản lượng lớn và tập trung nhiều như: Chuối Phú Thọ; Dứa Long An, Vĩnh Phúc; Nhãn Hưng Yên; Vải Thanh Hà, Hải Dương; …

1.1.2 Phân loại thiết kế

Đối với các Nhà máy thực phẩm, thường có 3 loại thiết kế sau đây:

a Thiết kế mở rộng và sửa chữa

+ Mở thêm phân xưởng

+ Mở rộng để trang bị lại thiết bị hoặc thay đổi công nghệ sản xuất

Dựa trên cơ sở một Nhà máy đã có sẵn, yêu cầu phải tổ chức, bố trí lại cho hợp lý hoặc mở rộng để sản xuất thêm mặt hàng nhằm tăng sản lượng; trang bị các máy móc thiết bị hoặc công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm

- Trước khi thiết kế phải tiến hành thu thập số liệu tại chỗ

- Trong quá trình thiết kế phải kết hợp chặt chẽ với các công trình sẵn có ở xí nghiệp, cố gắng tận dụng lại những gì có thể tận dụng được và để sắp xếp bố cục cho hợp lý, ăn khớp với nhau Cần đặc biệt quan tâm đến tính đồng bộ của dây chuyền

- Thường cần vẽ 2 bản vẽ mặt bằng: mặt bằng Nhà máy cũ và mặt bằng Nhà máy mới

Do yêu cầu sản xuất, việc mở rộng thêm phân xưởng sản xuất, sữa chữa trang

bị máy móc thiết bị mới nhằm cơ giới hoá, tự động hoá sản xuất là rất cần thiết Trong quá trình tiến hành thường xảy ra những vấn đề phức tạp và khó khăn hơn so với xây dựng mới Do dó cần tập trung giải quyết những vấn đề sau đây:

- Mâu thuẫn về môi trường bị ô nhiễm bởi độc hại sản xuất gây nên ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động và cộng đồng dân cư

- Mâu thuẫn về kỹ thuật, máy móc, công nghệ sản xuất cản trở năng suất lao động; ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm; nguy cơ gây tai nạn lao động trong quá trình sản xuất

- Mâu thuẫn về không gian kiến trúc bên trong gây trở ngại quá trình sản xuất như vận hành máy móc thiết bị vận chuyển cũng như vấn đề đi lại của con người

- Mâu thuẫn về tính thẩm mỹ giữa kiến trúc bên trong và bên ngoài nhà máy, không đảm bảo văn minh đô thị

Để giải quyết những vấn đề trên, trước khi tiến hành thiết kế cần phải đánh giá tình trạng môi trường xung quanh theo những tiêu chuẩn sau:

Về công nghệ:

- Kiểm tra lại quy trình công nghệ, xem xét kỹ càng các vấn đề cần sữa chữa, cải tiến hoặc mở rộng sao cho hợp lý, đảm bảo tính đồng bộ trên cả dây chuyền sau khi đã sửa đổi

- Tổ chức làm sạch bầu không khí nhằm đảm bảo sức khoẻ và đảm bảo điều kiện làm việc của công nhân

- Hạn chế chất thải ra môi trường, tập trung loại bỏ chất bẩn độc hại trong nước thải, khí thải Tính toán lại phù hợp với tiêu chuẩn thải độc ra môi trường, đồng thời có biện pháp kiểm tra, ngăn ngừa thường xuyên Tốt nhất là thu độc tại chỗ

Về giải pháp quy hoạch:

- Bố trí các công trình sao cho không gây ảnh hưởng đến các công trình cũ, và đảm bảo vấn đề giao thông vận chuyển hợp lý

- Chú ý đến vấn đề cách ly giữa Nhà máy và khu dân cư

- Bố trí hợp lý nguồn toả bụi, tỏa độc ra môi trường

Về mặt thẩm mỹ: tạo nên cảnh quan sạch đẹp, văn minh đô thị

b Thiết kế mới

Xây dựng Nhà máy từ khâu ban đầu đến khâu thành phẩm sau cùng

Xây dựng một Nhà máy mới tại một địa điểm hay một địa phương cụ thể nhất định, có những đặc điểm và yêu cầu riêng biệt

Nhà máy mới này được xây dựng trên một địa điểm đã định sẵn với điều kiện phải sử dụng hết nguồn nguyên liệu ở địa phương

Thiết kế mới cho một địa điểm cụ thể cần phải chú ý các vấn đề sau:

+ Vùng nguyên liệu: các loại nguyên liệu, tính mùa vụ, số lượng, chất lượng, khả năng cung cấp, …

+ Điều kiện thiên nhiên trong vùng (nhiệt độ, độ ẩm không khí, lượng mưa trung bình hàng năm, hướng và tốc độ gió, bức xạ mặt trời, …)

+ Đặïc điểm của mặt bằng xây dựng: loại đất (đất cát, đất đỏ bazan, đất thịt,

…), địa hình (đồi, núi, đồng bằng, …), mức nước ngầm, … để có phương án cải tạo, san lấp mặt bằng Thông thường chi phí cải tạo mặt bằng chiếm 15÷20% chi phí xây dựng Nhà máy

+ Các nguồn cung cấp năng lượng, điện nước, nhân công,…

Giao thông trong vùng: đường bộ, đường thuỷ, đường sắt, …

+ Các vấn đề khác có liên quan

c Thiết kế mẫu

Bản thiết kế dựa trên những điều kiện giả thiết chung nhất Nó có thể áp dụng cho bất kỳ một địa phương nào hoặc một địa điểm nào trong một địa phương Khi xây dựng phải xem xét thêm bớt cho phù hợp

Thiết kế mẫu có thể sử dụng nhiều lần vì khi thiết kế nó không dựa trên vị trí cụ thể nào

Trong ba loại thiết kế trên, thiết kế mẫu là kinh tế nhất, thường là thiết kế để trao đổi hoặc mua bán, viện trợ

Chú ý:

- Việc thiết kế là công việc phức tạp nên cần phải nghiên cứu thật tỉ mỉ và đòi hỏi có sự cộng tác của nhiều cán bộ chuyên môn khác nhau Phải có người chủ trì có trình độ chuyên môn cao, am hiểu nhiều lĩnh vực, biết sắp xếp phân công công việc hợp lý

- Trong quá trình thiết kế, có thể có những công việc tiến hành song song nhau, hoặc liên tục nhau Do đó người chủ trì phải biết sắp xếp để công việc đạt được mục tiêu, đúng tiến độ

1.2 Các giai đoạn thiết kế, nội dung và hình thức của thiết kế

1.2.1 Các giai đoạn thiết kế và nội dung của bản thiết kế:

Trong thực tế, thiết kế phải tiến hành hai giai đoạn:

o Giai đoạn 1: Điều tra nghiên cứu, tìm hiểu, thu thập tư liệu đầy đủ và xác minh rõ ràng nhiệm vụ thiết kế

o Giai đoạn 2: Sau khi nhiệm vụ thiết kế đã được chính thức duyệt y mới tiến hành thiết kế kỹ thuật

Trong giai đoạn thứ hai này cũng tiến hành theo ba bước:

+ Thiết kế sơ bộ

+ Thiết kế kỹ thuật chính thức sau khi thiết kế sơ bộ được duyệt

+ Thiết kế thi công

1 Thiết kế sơ bộ: Là cụ thể hoá, tính toán chính xác các nhiệm vụ đã nêu trong nhiệm vụ thiết kế , nêu rõ và cụ thể các khả năng và điều kiện hợp lý của các Nhà máy đã được chọn lựa

- Thiết kế công nghệ bao gồm phần nguyên liệu, quy trình công nghệ, thiết bị máy móc

- Xác định các nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu, điện, nước, đường xá hạ tầng

Tài liệu thiết kế sơ bộ gồm hai phần:

a Thuyết minh thiết kế:

- Phần tổng quát: xác định nhiệm vụ thiết kế, lập luận chứng kinh tế kỹ thuật, trình bày các phương án được lựa chọn và tối ưu của phương án; bố trí sơ đồ mặt bằng tổng thể và giao thông đường bộ

- Phần công nghệ:

• Trình bày các loại nguyên liệu chính, phụ, các phụ gia, chất lượng của nguyên phụ liệu; Phương pháp thu mua (trực tiếp, gián tiếp thông qua các đầu Nậu); Phương pháp sơ chế; Phương pháp bảo quản nguyên liệu ở Nhà máy

• Trình bày lựa chọn phương án thiết kế quy trình công nghệ hợp lý, mô tả quy trình, tính toán cân bằng nguyên vật liệu, tính sản phẩm, thiết kế những bộ phận trung gian

• Nêu các phương pháp kiểm tra nguyên liệu, sản phẩm và kiểm tra quá trình sản xuất

• Nêu lên mức độ cơ giới hoá, tự động hoá của công nghệ, so sánh với công nghệ sẵn có trong và ngoài nước

• Thuyết minh tính toán phần điện, hơi, nước và những tính toán khác nếu có yêu cầu

- Phần xây dựng: Lập các bản tổng hợp diện tích kích thước từng hạng mục công trình xây dựng theo yêu cầu công nghệ sản xuất, trình bày các giải pháp bố trí mặt bằng cho Nhà máy

- Phần an toàn vệ sinh: biện pháp an toàn máy móc thiết bị; an toàn về con người; các giải pháp vệ sinh công nghiệp, phương án hút bụi, chống ẩm, khói độc hại, …

- Phần kinh tế: Trình bày tổ chức nhân sự cho Nhà máy, Vốn đầu tư nhà xưởng đất đai, chi phí điện nước và nhân công Sau đó tính giá thành sản phẩm, đánh giá hiệu quả kinh tế, thời gian thu hồi vốn

b Các bản vẽ: Bản đồ khu vực, địa điểm xây dựng Nhà máy; Bản vẽ mặt cắt, địa chính công trình; Bản vẽ các quá trình công nghệ; Bản vẽ mặt bằng Nhà máy; Bản vẽ bố trí máy móc thiết bị trong phân xưởng, vẽ mặt cắt bằng, mặt cắt dọc; Bản vẽ hệ thống đường ống; Bản vẽ sơ đồ hút bụi, thông gió; Bản vẽ sơ đồ hệ thống cấp thoát nước

Đối với sinh viên khi thiết kế cần các loại bản vẽ: Bản vẽ mặt bằng Nhà máy (bao gồm mặt bằng tổng thể, mặt bằng phân xưởng sản xuất); Bản vẽ mặt cắt các phân xưởng sản xuất (bố trí thiết bị); Bản vẽ các quá trình công nghệ; Bản vẽ sơ đồ hệ thống cấp, thoát nước và xử lý nước thải

2 Thiết kế kỹ thuật: Được tiến hành sau khi thiết kế sơ bộ đã được phê duyệt

Nhiệm vụ: Lần lượt đi sâu vào nghiên cứu phân tích chính xác các nội dung có trong thiết kế sơ bộ, trong đó:

+ Phải kiểm tra hoặc bổ sung phần công nghệ; phân tích đầy đủ, chi tiết các khâu, các phương án lựa chọn trên quy trình công nghệ;

+ Tính toán mặt bằng nhà xưởng;

+ Tính toán chính xác lượng hơi, điện, nước cung cấp cho Nhà máy;

+ Tính toán lại hệ thống cấp thoát nước, thông gió;

+ Xác định kích thước chính xác các kho chứa nguyên liệu, sản phẩm;

+ Xác định lại hệ thống giao thông vận chuyển của Nhà máy;

+ Tính toán, kiểm tra lại các hệ thống đảm bảo an toàn lao động

3 Thiết kế thi công: Bắt đầu sau khi thiết kế sơ bộ được phê duyệt hoặc sau khi thiết kế kỹ thuật đã được phê duyệt

Nội dung: Lập chính xác các bản vẽ của mặt bằng Nhà máy, kích thước hệ thống đường ống dẫn, hệ thống điện, hệ thống cấp thoát nước, …; Thiết lập các bản vẽ chi tiết các bộ phận khác có đầy đủ kích thước, chất liệu của các kết cấu; Trong bản vẽ phải đầy đủ các quy cách làm việc, trình tự thi công, các biện pháp đảm bảo

an toàn trong thi công

Biểu đồ phân phối thời gian và nội dung thiết kế

Thứ tự thời gian thiết kế (tuần) stt Nội dung thiết kế

4 Thông qua sơ bộ x

5 Thiết kế công nghệ x x x x x x x x

6 Thiết kế mặt bằng

9 Thiết kế cấp thoát

1.2.2.Yêu cầu về hình thức của bản thiết kế

- Tất cả các bản vẽ phải rõ ràng, nghiêm túc để không gây trở ngại cho việc sử dụng về sau

- Các ký hiệu trong bản vẽ phải tuyệt đối tuân theo những quy chuẩn hoặc những quy định chung

- Phần thuyết minh phải ngắn gọn, chính xác và rõ ràng, cố gắng minh hoạ tóm tắt những gì có thể bằng đồ thị hay bằng cách lập biểu bảng

- Bản thiết kế phải có chương, mục và đánh số rõ ràng để tiện việc theo dõi

- Số lượng và thứ tự các bản vẽ phải ghi rõ ràng ở phần thuyết minh

1.2.3 Một số quy định chủ yếu

a/ Khổ giấy

Khổ giấy phải tuân theo quy định TCVN 2-74 (Khổ giấy là kích thước của tờ giấy sau khi xén)

Ký hiệu khổ giấy 44 24 22 12 11

Ký hiệu tờ giấy A0 A1 A2 A3 A4

Kích thước các cạnh

của khổ giấy (mm) 1189x841 594x841 594x420 297x420 297x210 b/ Khung bản vẽ:

5-10mm Khung xén bỏ Khung bản vẽ

Khung tên

Mỗi bản vẽ đều phải có khung, đó là một hình chữ nhật vẽ bằng nét liền đậm Khung bản vẽ cách mép khổ giấy 5mm (đối với các khổ 11, 21, 22) và 10mm (đối với khổ 24,44)

Nếu cần đóng các bản vẽ thành tập thì ở phía trái khung bản vẽ cách mép khổ giấy 25÷30mm

Trường hợp phải vẽ các sơ đồ lớn, cho phép tăng một chiều giấy lên gấp 2 lần; 2,5 lần v.v… trong khi giữ nguyên một chiều khác

c/ Khung tên: Mỗi bản vẽ đều phải có khung tên, đó là một hình chữ nhật vẽ bằng nét liều đậm và luôn luôn đặt phá dưới ở góc phải, sát với khung bản vẽ

Nội dung của khung tên do từng cơ quan thiết kế quy định.Thí dụ:

Trường ĐHBK TPHCM

Khoa:

Bộ môn:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐÔNG LẠNH THUỶ SẢN NĂNG SUẤT 35 TẤN

NGUYÊN LIỆU/NGÀY (Tên đề tài) Tên sinh viên

Thầy hướng dẫn

Ngày bảo vệ:

MẶT BẰNG TỔNG THỂ NHÀ MÁY

(Tên bản vẽ)

Tùy theo độ lớn và mức độ phức tạp của vật thể mà người ta chọn:

Tỷ lệ nguyên hình: 1:1

Tỷ lệ phóng to: 2:1 ; 5:1 ; 10:1 và ký hiệu là M2:1 v.v…

Tỷ lệ thu nhỏ: 1:2 ; 1:2,5 ; 1: 5 ; 1:10 ; 1:20 ; 1:25; 1:50 ; 1:100 ; 1:500 ; 1:1000 v.v… và ký hiệu là M1:2 v.v…

e/ Ghi kích thước: TCVN 5705-1993: đường dóng, đường kích thước, con số kích thước

f/ Các ký hiệu chữ dùng khi ghi kích thước:

Chiều dài L, l Đường kính D, d

Chiều rộng B, b Bán kính R, r

Chiều cao, sâu H, h Thể tích V

Chiều dày δ Góc α, β, γ, θ

g/ Các đường ống dẫn ký hiệu như sau

Sản phẩm thực phẩm: dùng màu đen

Nước lạnh: dùng màu xanh lá cây

Không khí: dùng màu xanh da trời

Khí đốt: dùng màu tím, vàng

Chân không: dùng màu xám tươi

Axít: dùng màu xanh ô liu

Kiềm: dùng màu gụ sáng

h/ Mặt cắt các vật liệu ký hiệu như sau: TCVN 7-1993

i/ Ký hiệu khác:

- Cửa chính:

Cửa 2 cánh Cửa 2 cánh Cửa 1 cánh

Vật liệu trong suốt Gỗ dọc thớ

Lưới

Vật liệu đệm và cách nhiệt

Gạch đặc biệt (chịu lửa, axit)

Bê tông thường Bê tông cốt sắt

Đất đổ thêm Đất tự nhiên nện chặt

- Cửa sổ:

- Cổng ra vào Nhà máy (cổng chính)

1.3 Năng suất và cơ cấu của Nhà máy

1.3.1 Cơ cấu của Nhà máy (thành phần của Nhà máy)

Tuỳ theo qui mô của Nhà máy mà xác định thành phần của nó

+ Đối với các Nhà máy trung bình hoặc lớn, trong thành phần có đủ các Phân xưởng chính và Phân xưởng phụ

+ Đối với các Nhà máy có năng suất nhỏ thì một số các công trình và Phân xưởng phụ có thể không cần

Thí dụ Phân xưởng làm bao bì, Phân xưởng nồi hơi, trạm xử lý nước thải v.v… Tuy nhiên còn tuỳ theo vị trí xây dựng Nhà máy và khả năng hợp tác trong vùng để thiết kế xây dựng các công trình phụ

Thí dụ: Nhà máy cạnh bờ sông hay bờ biển phải triệt đểû lợi dụng vận chuyển đường thuỷ và phải xây dựng cầu tàu, cần trục, …

Thành phần của Nhà máy còn do tính chất của nó quyết định:

+ Nhà máy đồ hộp phải có Phân xưởng lạnh để bảo quản rau, cá, thịt, phải có Phân xưởng hộp sắt, phải có phòng Phân tích vi trùng

+ Nhà máy đông lạnh phải có kho bảo quản đông nguyên liệu và kho lạnh để bảo quản thành phẩm

+ Nhà máy bột ngũ cốc phải có Phân xưởng sấy và trang bị về hút bụi phải được quan tâm triệt để v.v…

Tóm lại: Tuỳ theo quy mô sản xuất của Nhà máy mà xác định các thành phần của Nhà máy đó Trong điều kiện chung nhất, một Nhà máy thực phẩm thường có các đối tượng sau:

o Phân xưởng sản xuất phụ

o Các Phân xưởng hỗ trợ

+ Phân xưởng sản xuất chính là Phân xưởng sản xuất ra sản phẩm chủ yếu của Nhà máy

+ Phân xưởng hỗ trợ (xưởng lạnh, hộp sắt, nồi hơi, cơ điện, …) giúp cho Phân xưởng chính hoạt động được, tuy rất quan trọng nhưng không trực tiếp làm ra sản phẩm

+ Phân xưởng sản xuất phụ là các Phân xưởng sản xuất ra một số sản phẩm thứ yếu có tính chất làm tăng thêm mặt hàng cho xí nghiệp hoặc có tính chất tận dụng phế liệu Thường có năng suất thấp

Thí dụ: Phân xưởng bột cá, keo vây cá, dầu gan cá ở Nhà máy cá hộp; Phân xưởng sấy chuối ở Nhà máy đồ hộp rau quả là các Phân xưởng sản xuất phụ

1.3.2 Năng suất Nhà máy thực phẩm

Năng suất Nhà máy thực phẩm là số sản phẩm nhiều nhất Nhà máy sản xuất

ra trong một thời gian nhất định, thông thường trong một ca hay một năm

Đối với từng loại sản phẩm việc xác định năng suất chung thường dựa vào năng suất của những thiết bị chính trên dây chuyền sản xuất

Thí dụ: Loại sản phẩm cô đặc có đường đóng hộp – theo năng suất của hệ thống thiết bị cô đặc hoặc nồi nấu

Thực phẩm đóng hộp – theo năng suất của máy ghép mí hoặc nồi thanh trùng Nước quả – theo năng suất máy ép; …

Chú ý: Năng suất của từng thiết bị đều do Nhà máy chế tạo ra thiết bị định sẵn Nhiều khi còn có thể thay đổi tuỳ theo kinh nghiệm của những cơ sở đã sử dụng

Từ năng suất ca của từng sản phẩm, ta có thể tính ra năng suất năm của toàn Nhà máy, bằng cách nhân năng suất ca của từng sản phẩm với số ca sản xuất một năm được tính toán dựa trên thời vụ nhập nguyên liệu vào Nhà máy

Đối với từng loại sản phẩm, đơn vị để đo năng suất có khác nhau:

Thí dụ thực phẩm lỏng như nước quả, rượu, bia tính bằng lít, loại khác như đường, chè, cà phê tính bằng tấn; thuốc lá tính bằng bao v.v…

Đối với đồ hộp thì phức tạp hơn vì loại sản phẩm trong một Nhà máy rất khác nhau và thể tích bao bì (hộp) cũng rất khác nhau nên để thống nhất người ta đã chọn đơn vị đo là 1000 hộp tiêu chuẩn (gọi tắt là 1 túp)

Trong khi tiến hành thiết kế Nhà máy, tùy theo từng loại sản phẩm Nhà máy sản xuất ra chúng ta chọn bao bì cho phù hợp Về nguyên tắc khi chọn bao bì cần căn cứ vào:

o Bản chất của thực phẩm (thịt, cá, rau quả); trạng thái (lỏng, đặc, rắn), hình dạng của thực phẩm (tròn, vuông)

o Tính chất hoá học của thực phẩm

o Tính chất hóa học của bao bì

o Khả năng gia công chế tạo bao bì

o An toàn khi vận chuyển

o An toàn cháy nổ

o Hợp pháp

o Giá thành rẻ

1.4 Một số chú ý trong thiết kế

a Bố trí dây chuyền sản xuất

Việc bố trí hợp lý dây chuyền sản xuất có ảnh rất lớn trong quá trình làm việc sau này cho nên tuỳ theo quy trình công nghệ mà bố trí cho hợp lý

- Đối với các Nhà máy thực phẩm trong dây chuyền sản xuất của nó thường chỉ có các băng chuyền để Phân loại, làm sạch, cho thực phẩm vào bao bì và các mục đích vận chuyển khác Ngoài các thiết bị lớn như rán, chần, cô đặc, còn đều là những thiết bị nhỏ Cho nên thông thường người ta bố trí theo sơ đồ hàng ngang

Sơ đồ dàn ngang cho phép ta sử dụng nhà một tầng như vậy xây dựng sẽ đơn giản hơn, và dễ dàng bảo đảm vệ sinh Sẽ tiết kiệm được những vật liệu xây dựng đắt

Sô ñoă theo daøn ngang coøn cho pheùp ta nađng daăn naíng suaât cụa Phađn xöôûng leđn, söû dúng töøng böôùc naíng suaât cụa Phađn xöôûng vaø môû roông Phađn xöôûng deê daøng

− Trong moôt soâ Nhaø maùy thöïc phaơm khaùc lái neđn boâ trí sô ñoă dađy chuyeăn sạn xuaât theo chieău ñöùng töùc laø laøm nhaø nhieău taăng, thođng thöôøng do yeđu caău cođng ngheô sạn xuaât

Thí dú nhö Nhaø maùy xay xaùt nguõ coâc, Nhaø maùy röôïu, Nhaø maùy sạn xuaât töông caø chua, …

b Tieât kieôm trong xađy döïng

Caăn traùnh nhöõng xađy döïng thöøa laøm toân vaôt lieôu xađy döïng, ñoăng thôøi gađy laõng phí, toân keùm trong vieôc söû dúng vaø bạo quạn veă sau

Caăn chuù yù maây ñieơm sau:

- Giạm dieôn tích xađy döïng ñeẫn möùc toâi thieơu Neđn boû bôùt nhöõng cođng trình phú khođng caăn thieât laĩm Laõnh thoơ Nhaø maùy neđn xađy döïng coù giôùi hán khođng neđn traøn lan; kích thöôùc ñöôøng saù, khoạng caùch giöõa caùc nhaø, tyû leô vöôøn boû khođng khođng neđn quaù nhieău

- Coâ gaĩng phoâi hôïp nhöõng ngođi nhaø nhoû lái thaønh moôt ngođi nhaø lôùn Khi ñoù vöøa tieât kieôm vaôt lieôu xađy döïng vöøa lái tieôn lôïi trong sạn xuaât, giạm laõng phí trong khađu vaôn chuyeơn

Thí dú phoøng bạo quạn lánh, Phađn xöôûng cheâ bieân, kho thaønh phaơm neâu quy mođ quaù nhoû neđn boâ trí chung trong moôt ngođi nhaø

− Dieôn tích vaø theơ tích ngođi nhaø caăn ñöôïc söû dúng trieôt ñeơ: trong nhöõng tröôøng hôïp naøy caăn boâ trí lái thieât bò tređn maịt baỉng cho hôïp lyù ñeơ ruùt ngaĩn chieău daøi ngođi nhaø, hoaịc chư laøm nhaø cao leđn ôû nhöõng vò trí ñaịt thieât bò cao (xem hình veõ)

− Khođng caăn thieât coù nhöõng cođng trình kieân truùc vôùi ngheô thuaôt caău kyø nhö ôû caùc nhaø haùt, ráp xi neđ, v.v… Ñoăng thôøi traùnh söû dúng nhöõng vaôt lieôu ñaĩt tieăn neâu khođng caăn thieât laĩm

− Chuù yù aùp dúng nhöõng kieân truùc rẹ tieăn nhöng chaât löôïng ñạm bạo, xađy döïng nhanh choùng

c Cần chú ý đến khả năng mở rộng của Nhà máy sau này: Phải để những khoảng thừa và những khu đất dự trữ phù hợp với hướng hoặc vị trí mà Nhà máy sau này có thể phát triển ra mà không gây những điều bất hợp lý cho hoạt động sản xuất Diện tích dự trữ khoảng 25-30%

d Số lượng máy móc thiết bị trong Nhà máy chỉ nên vừa đủ, không nên dự trữ quá nhiều gây lãng phí (những thiết bị quan trọng có thể mua dự trũ thêm 01 máy)

e Cố gắng trong phạm vi có thể cần áp dụng những cải tiến mới, những biện pháp kỹ thuật nhằm giảm bớt lãng phí trong sản xuất mang lại hiệu quả cao, giảm sức lao động chân tay ở những nơi vất vả nặng nhọc, độc hại

f Phải đảm bảo an toàn lao động cho công nhân

- Lựa chọn hợp lý địa điểm xây dựng

Chúng ta lần lượt xét đến từng vấn đề sau đây:

2.1 Vùng nguyên liệu

Vùng nguyên liệu có thể là một địa phương, một nông trường, … mà tại đó có nhiều loại nguyên liệu cần khảo sát điều tra

Mỗi Nhà máy thực phẩm đều có vùng nguyên liệu nhất định Nó được đặt ở những địa phương có nhiều nguyên liệu chính hoặc ở ngay các công trường có nhiều nguyên liệu đó

Vùng nguyên liệu gần Nhà máy sẽ giảm chi phí chuyên chở, vận chuyển mau về Nhà máy, đảm bảo chất lượng nguyên liệu cao, ít hư hỏng trên dọc đường Thông thường không nên quá bán kính 20 – 30km Nếu giao thông thuận tiện có thể lên tới 100km hoặc hơn (dùng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng)

Do tính chất của nguyên liệu thường mang tính mùa vụ nên cần phải nêu rõ thời vụ thu hoạch của từng loại, chất lượng và số lượng nguyên liệu, khả năng cung ứng cho Nhà máy, …

Trong quá trình điều tra khảo sát cần chú ý tất cả các lọai nguyên liệu trong khu vực xung quanh Nhà máy và kể cả các nơi bên ngoài, xác định nguyên liệu chính, nguyên liệu phụ, nguyên liệu thay thế

Ngoài vùng nguyên liệu thuỷ sản tự nhiên, hiện nay nguồn nguyên liệu nhân tạo đang phát triển mạnh có khả năng cung cấp lượng lớn nguyên liệu cho sản xuất Tuy nhiên đối với nguồn nguyên liệu này cần phải chú ý nhiều nhất đến dư lượng kháng sinh trên nguyên liệu do sử dụng trong quá trình nuôi (kháng sinh cũng có thể có nguồn gốc từ việc bảo quản nguyên liệu)

* Ảnh hưởng của vùng nguyên liệu đến hoạt động sản xuất của Nhà máy thực phẩm:

- Ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm;

- Ảnh hưởng đến loại sản phẩm;

- Ảnh hưởng đến năng suất của Nhà máy

Thí dụ: Gạo Nàng Thơm Chợ Đào (Long An) có chất lượng tốt hơn gạo Nàng Thơm được trồng ở những nơi khác

Hoặc Nhãn Lồng Hưng Yên thích hợp cho sản phẩm đồ hộp nước đường (vì quả to, cùi dày) còn ở các nơi khác thích hợp làm sấy khô (cùi mỏng)

Hoặc đối với nguồn nguyên liệu cá cơm đánh bắt tại vùng biển Đảo Phú Quốc- Kiên Giang là nguồn nguyên liệu tạo nên sản phẩm nước mắm Phú Quốc nổi tiếng Còn những nơi khác lại thích hợp cho sản phẩm cá cơm khô

Vì vậy dựa vào vùng nguyên liệu để quyết định các sản phẩm chính, sản phẩm phụ của Nhà máy

Tóm lại, vùng nguyên liệu là dữ liệu quan trọng bậc nhất để quyết định xây dựng Nhà máy Nó quyết định đến toàn bộ hoạt động sản xuất của nhà máy Cho nên cần phải:

- Khảo sát điều tra kỹ càng các nguồn nguyên liệu

- Phải có kế hoạch thu mua nguyên liệu: trực tiếp, gián tiếp, bao tiêu sản phẩm cho người dân,…

- Phải có kế hoạch bảo quản, dự trữ thích hợp đối với từng loại nguyên liệu

- Tìm biện pháp kéo dài mùa vụ của các loại nguyên liệu, đưa khoa học kỹ thuật nuôi đến người chăn nuôi với mong muốn tạo ra nguyên liệu có chất lượng cao nhất

* YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU THUỶ SẢN: TCVN 4378-1996

- Nguyên liệu Thuỷ sản phải được khai thác trong vùng nước không bị ô nhiễm các chất độc hại

- Phải đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật đã quy định trong các TCVN

2646-78 đối với cá, TCVN 3726-89 đối với tôm, TCVN 5652-1992 đối với mực

- Quá trình tiếp nhận và vận chuyển nguyên liệu thuỷ sản phải tiến hành nhanh, liên tục Thao tác bốc dỡ, vận chuyển phải nhẹ nhàng nhằm tránh làm dập nát Ngay sau khi tiếp nhận, nguyên liệu phải được bảo quản ở nhiệt độ từ 00C đến 40C 2.2 Thị trường tiêu thụ sản phẩm:

Đây là vấn đề quyết định đến sự phát triển của Nhà máy Cho nên cần chú ý:

- Thị trường tiêu thụ sản phẩm chính: tại địa phương, trong nước, nước ngoài

- Điều tra thăm dò về tình tiêu thụ sản phẩm: số lượng tiêu thụ, khả năng cạnh tranh với các sản phẩm cùng loại trên thị trường

- Cần quan tâm đến phong tục, tập quán của người tiêu dùng sao cho sản phẩm tung

ra thị trường thì được thị trường chấp nhận

Lưu ý:

- Các thị trường phải được nghiên cứu vì mỗi thị trường đều khác nhau và được hình thành bởi những lực lượng khác nhau (kinh tế, chính trị, văn hố và xã hội)

- Khơng thể khái quát hố hay làm tắt bằng cách dùng thơng tin từ một thị trường này để

ra những quyết định cho thị trường khác

- Khi các thị trường thay đổi và thậm chí cĩ những thay đổi trong cùng một thị trường, thơng tin phải được cập nhật khi các tình huống thay đổi

- Thơng tin thị trường cần cho việc xác định quy mơ sản xuất, dạng sản phẩm, cơng nghệ cần phải cĩ, dạng bao gĩi, …

2.3 Đặc điểm thiên nhiên của vị trí xây dựng

Vị trí xây dựng Nhà máy là vấn đề rất quan trọng, là mấu chốt của việc sản xuất lâu dài, trong điều kiện có thể thì vùng nguyên liệu càng gần với Nhà máy càng tốt

Đặc điểm của mặt bằng xây dựng có tính chất quyết định đến kết cấu của các công trình xây dựng:

Ví du:ï mức nước ngầm ảnh hưởng đến chiều sâu móng cột, móng tường; loại đất ảnh hưởng kết cấu nền nhà; vị trí ảnh hưởng đến hướng nhà; lượng mưa, hướng và tốc độ gió ảnh hưởng đến các vì kèo nhà

Điều kiện thiên nhiên ảnh hưởng đến vị trí và một số loại công trình xây dựng, ngoài ra còn ảnh hưởng cả đến quá trình sản xuất (chất lượng sản phẩm, vệ sinh Nhà máy, điều kiện làm việc của con người)

Phải hết sức chú ý hướng gió để bố trí mặt bằng cho thích hợp: những bộ phận bụi, khói và có nhiều hơi độc nên bố trí sau các nhà sản xuất chính, nhà ở theo chiều gió thổi

Các số liệu về khí hậu thiên nhiên trong vùng như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, bức xạ mặt trời, hướng gió và tốc độ gió, mức triều và sóng biển, mực nước sông, hồ mùa mưa … phải điều tra kỹ càng các giá trị lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình và phải là kết quả của nhiều năm Khi thiết kế, tính toán tùy theo từng công trình cụ thể mà người ta chọn các giá trị max, min, average

Thí dụ: Khi khảo sát về nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, … để xác định vị trí xây dựng Nhà máy thì điều tra lấy các giá trị trung bình (average) Nhưng khi thiết kế kho lạnh thì các thông số này phải lấy cả 3 giá trị max, min, average

Các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến xây dựng: (miền Bắc) Nhân tố Đề xuất phương án khắc phục

Bức xạ mặt trời

- Tránh ánh nắng trực tiếp vào nhà

- Nhà nên quay về hướng N; N-ĐN

- Thiết kế các tấm che chắn thích hợp

Mặt đầu hồi nhà nên mở cửa vừa phải

Nhiệt độ

- Kiến trúc thông hới thoáng gió tốt

- Kết cấu bao che thông thoáng hướng N; N-ĐN

- Chống gió rét ở nhà hướng Đ-B; T-B

- Mở hai tầng cửa sổ, mùa đông đóng tầng dưới

- Kết cấu mái tránh nứt mái do nhiệt độ thay đổi

Mưa

- Tổ chức thoát nước mưa trên mái tốt

- Tổ chức thoát nước mặt tốt

- Cấu tạo chống thấm, chống dột

- Thiết kế các tấm che mưa hắt hợp lý

Độ ẩm không khí

- Tổ chức thông gió tốt để hạ độ ẩm

- Kết cấu bao che thoáng, thông gió xuyên phòng

- Chọn vật liệu xây dựng chịu được ẩm, chịu xâm thực

- Chống hiện tượng đọng ẩm trên sàn, tường

Gió và bão

- Kết cấu chịu lực phải vững chắc, chịu gió bão

- Kết cấu bao che nhẹ, thoáng hở

- Chọn hướng nhà hợp lý

- Chống bay các tấm lợp của mái dốc

- Kết cấu lưới thép che kính vỡ gây tai nạn

- Các bộ phận nóng, bụi, độc hại bố trí cuối hướng gió chủ đạo

* Để xác định hướng gió, người ta sử dụng hoa gió:

Hoa gió là biểu đồ thể hiện tần suất gió của địa phương trong một thời gian nào đó Dựa vào hoa gió để:

- Bố trí khu công nghiệp và khu dân cư cho hợp lý

- Bố trí mặt bằng Nhà máy theo yêu cầu vệ sinh công nghiệp

- Chọn hướng nhà cho từng công trình theo yêu cầu công nghệ

- Bố trí các bộ phận trong mặt bằng: như văn phòng Phân xưởng, phòng thí nghiệm,… nên đặt ở hướng gió chủ đạo

Thí dụ: Đặc tính khí hậu tại Hà Nội:

Mùa đông Mùa hè

- Bức xạ mặt trời lớn - Bức xạ mặt trời lớn

- Nhiệt độ trung bình 140C - Nhiệt độ trung bình 250C

- Gió Đông Bắc lạnh - Gió Đông Nam mát

- Có thể tiêu thụ sản phẩm cho nhau

- Xử lý phế liệu cho nhau

Thí dụ: Nhà máy đồ hộp tiêu thụ các loại bao bì sắt tây, bao bì thuỷ tinh, bao bì cactông cho các Nhà máy sản xuất ra các bao bì đó; hoặc Nhà máy giấy sử dụng bã mía của nhà máy đường làm nguyên liệu sản xuất; …

Việc hợp tác giữa Nhà máy thiết kế với các xí nghiệp và cơ sở khác về phương diện kỹ thuật và các mặt kinh tế khác sẽ có tác dụng giảm bớt thời gian xây dựng, vốn đầu tư và do đó giá thành sản phẩm sẽ hạ đi nhiều

Khi thiết kế phải khảo sát trong vùng có những nhà máy, những công trình công cộng hay không? Những gì đã có thì không cần thiết phải thiết kế mà phải cố gắng hợp tác quan hệ, những gì chưa có thì ưu tiên thiết kế trước

Hướng tốt nhấtHướng dùng được

Hướng hạn chếHướng xấu

B

Đ

N T

B

N

2.5 Các dịch vụ tiện ích (điện, nước, hơi nước, nhiên liệu)

2.5.2 Nguồn cung cấp điện

* Trong Nhà máy, điện dùng vào các mục đích sau đây:

− Dùng cho sản xuất: chạy máy, thắp sáng

− Dùng trong sinh hoạt

− Dùng vào các việc khác như: thắp sáng khuôn viên xung quanh, các công trình phụ, …

* Nguồn cung cấp điện: có ba nguồn chủ yếu sau:

− Mạng lưới điện quốc gia: theo đường dây 500 KV, hạ xuống các tỉnh còn khoảng 30KV, hạ xuống các vùng còn khoảng 6-10KV Tại đây ta thiết kế trạm biến áp để tiếp tục hạ áp còn khoảng 0,23-0,4 KV (tương ứng điện 2 pha là 220V và điện 3 pha là 380V)

− Điện lưới địa phương

− Điện dự phòng: máy phát điện

Tùy theo điều kiện cụ thể mà ta thiết kế nguồn cung cấp điện hợp lý Tuy nhiên, do yêu cầu của việc dùng điện rất quan trọng trong sản xuất của nhà máy thì trong điều kiện cho phép, Nhà máy cần trang bị thêm nguồn điện dự phòng

2.5.3 Nguồn cung cấp nước: Nước đối với NM thực phẩm là một vấn đề đặc biệt

quan trọng Nước là đầu vào rất cần thiết cho mọi hoạt động sản xuất, và khả năng cung cấp nước cĩ thể ảnh hưởng đến việc xác định vị trí xây dựng NM

 Nước dùng vào nhiều mục đích khác nhau:

• Dùng trong quá trình sản xuất: Cho trực tiếp vào trong thực phẩm, dùng rửa nguyên liệu, rửa bao bì, chần nguyên liệu, dùng cho nồi hơi, làm lạnh, …

• Dùng trong sinh hoạt: tắm giặt, ăn uống, …

• Dùng trong vệ sinh: Vệ sinh máy mĩc thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất

• Dùng trong các mục đích khác: tưới cây, phịng cháy,…

Tùy theo mục đích sử dụng mà chất lượng nước yêu cầu cũng khác nhau

+ Nước sinh hoạt : chỉ thị của Hội đồng Châu Âu 98/83 EC ngày 3/11/1998

+ Nước ăn uống: theo Quyết định 1329/BYT/QĐ (thay cho quyết định 505/BYT) (dư lượng Clorin tự do 0,2-0,5 mg/l)

 Nguồn cung cấp nước:

• Nước bề mặt: sơng hồ, ao, đầm, nước biển sạch, …

• Nước giếng: thơng thường khoan ở độ sâu 100 – 200m

2.5.3.Cung cấp hơi nước và nhiên liệu

a/ Cung cấp hơi nước cho Nhà máy

* Trong các Nhà máy thực phẩm hơi nước được dùng vào rất nhiều mục đích khác nhau

− Dùng trong quá trình sản xuất: chần, hấp, chưng cất, cô đặc, sấy, rán, thanh trùng, rửa hộp, …

− Dùng trong vệ sinh: Nhà xưởng, máy móc thiết bị, …

− Dùng trong sinh hoạt: tắm giặt, sấy khô áo quần, …

− Dùng vào các mục đích khác

Thông thường áp lực hơi yêu cầu là 3atm Một số trường hợp (rán, nồi cô đặc hở) yêu cầu cao hơn từ 6 - 12 atm

Thực tế thường dùng hơi bão hoà mang lại hiệu quả lớn nhất vì hệ số truyền nhiệt lớn

* Nguồn cung cấp hơi nước:

− Thiết kế chọn nồi hơi dựa trên nhu cầu tổng lượng hơi sử dụng trong một thời gian vào thời kỳ nhiều nhất

− Có thể hợp tác với các Nhà máy xung quanh có nồi hơi

Để xác định nhu cầu về hơi, có thể dựa trên tiêu chuẩn dùng hơi cho mỗi đơn vị sản phẩm và cộng thêm vào 25% cho các nhu cầu khác

b/ Cung cấp nhiên liệu

Sau khi chọn nồi hơi cần tiến hành chọn nhiên liệu cho nó Nhiên liệu dùng phải xuất phát từ yêu cầu sử dụng nhiên liệu của nồi hơi

Các nguồn nhiên liệu có thể là:

− Than đá

− Dầu nặng: FO, DO, dầu madút

Xăng máy bay

* Ưu điểm của dầu:

- An toàn khi sử dụng

- Ít độc hại hơn so với than

- Thao tác dễ dàng

- Hiệu quả đốt cháy hoàn toàn cao hơn than

* Ưu điểm của than

- Giá thành rẻ

- Nguồn nhiên liệu sẵn có

2.6 Cung cấp nước và thoát nước

2.6.1 Cung cấp nước

Nước đối với Nhà máy thực phẩm là một vấn đề đặc biệt quan trọng

Nước dùng vào nhiều mục đích khác nhau:

− Dùng trong quá trình sản xuất: Cho trực tiếp vào trong thực phẩm, dùng rửa nguyên liệu, rửa bao bì, chần nguyên liệu, dùng cho nồi hơi, …

− Dùng trong sinh hoạt: tắm giặt, ăn uống, …

− Dùng trong vệ sinh: Vệ sinh máy móc thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất

− Dùng trong các mục đích khác: tưới cây, phòng cháy,…

Tùy theo mục đích sử dụng mà chất lượng nước yêu cầu cũng khác nhau Cho nên các biện pháp xử lý cũng khác nhau

Thí dụ: Nước dùng trong thực phẩm phải có chất lượng đạt tiêu chuẩn của Bộ Y Tế; Nước dùng cho nồi hơi là nước mềm; Nước dùng vệ sinh Nhà máy thì không yêu cầu cao lắm

Nguồn cung cấp nước:

− Nước bề mặt: sông hồ, ao, đầm, …

− Nước Thành phố

− Nước giếng: thông thường khoan ở độ sâu 100 – 200m

Tuy nhiên, thông thường các Nhà máy sử dụng nước thành phố cho tất cả các mục đích sử dụng, nhưng khi đó có cần biện pháp sử dụng hợp lý đễ tránh lãng phí

Do nhu cầu sử dụng nước trong Nhà máy Thực phẩm rất cao, lượng nước thải ra trong quá trình sản xuất cũng rất lớn, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường Cho nên hiện nay đặt ra vấn đề đó là: Sản xuất sạch hơn trong Nhà máy Theo chương trình này cần giảm lượng nước sử dụng, giảm sử dụng điện Cho nên làm thế nào để có biện pháp giảm thiểu đến mức thấp nhất việc sử dụng nước và kinh tế hơn nữa là có thể tuần hoàn tái sử dụng nguồn nước

Tính lượng nước cần dùng cho toàn bộ xí nghiệp vào thời điểm nhiều nhất cộng thêm 20% tiêu hao cho các yêu cầu khác

2.6.2 Thoát nước và xử lý nước thải

Đi đôi với cấp nước, việc thoát nước ra môi trường cũng rất quan trọng Nước thải ra từ sản xuất, từ sinh hoạt, từ vệ sinh, từ nước mưa, … Lượng nước này tỷ lệ thuận với nhu cầu sử dụng

Đặc điểm của nước thải trong các nhà máy chế biến có rất nhiều chất hữu cơ là môi trường thận lợi cho vi sinh vật phát triển nhanh chóng, nên việc thoát nước sẽ gây mất vệ sinh, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và gây ô nhiễm môi trường

Tuỳ theo nhu cầu sử dụng nước cho các mục đích khác nhau, thì tính chất của nước thải ra cũng khác nhau Cho nên ta phải xác định phương án xử lý cho phù hợp với từng loại

Thí dụ: Nước rửa máy móc thiết bị thì thường có nhiễm dầu máy, cho nên ta phải tách dầu ra khỏi nước bằng cách dùng bể tuyển nổi (do dầu nhẹ hơn nước sẽ nổi lên bề mặt); hoặc nước sinh hoạt vệ sinh thì thiết kế hố tự hoại; nước thải sản xuất phải có hệ thống xử lý riêng; đối với nước mưa thì không cần phải xử lý mà có thể thải trực tiếp ra môi trường

2.7 Giao thông vận chuyển

Nhu cầu về giao thông:

− Vận chuyển các loại nguyên vật liệu từ nơi cung cấp về Nhà máy, vận chuyển phế liệu ra khỏi Nhà máy

− Đưa sản phẩm từ Nhà máy đến nơi tiêu thụ

− Điều kiện đi lại của cán bộ công nhân viên toàn Nhà máy

Vấn đề tổ chức giao thông trong Nhà máy có ý nghĩa rất lớn trong hoạt động sản xuất của Nhà máy, ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu cũng như chất lượng sản phẩm, nó đảm bảo cho việc luân chuyển hàng hoá nhanh chóng tạo điều kiện thúc đẩy các hoạt động sản xuất kinh doanh

Về phương tiện giao thông:

− Đường thủy: Đây là đường vận chuyển tốt nhất, vận chuyển khối lượng hàng hoá lớn, rẻ tiền nhất, đảm bảo được chất lượng nguyên liệu

− Đường ôtô: Chi phí tốn kém, vận chuyển thường xảy ra chấn động gây dập vỡ, xây sát cấu trúc nguyên liệu làm ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu

− Đường sắt: Dùng để vận chuyển lượng lớn hàng hóa, chi phí tốn kém

− Đường hành không: Chi phí rất cao

Khi thiết kế giao thông cần phải chú ý:

− Căn cứ vào điều kiện hiện có ở khu vực xây dựng Nhà máy: Thí dụ như ở miền Tây là vùng sông nước nên lợi dụng giao thông đường thủy; miền Trung nếu gần biển thì giao thông đường thủy, nếu xa biển thì chủ yếu là đường ôtô

− Dựa vào chi phí vận chuyển

− Dựa vào năng suất vận chuyển

− Dựa vào mức độ ảnh hưởng đến môi trường: tiếng ồn, khói bụi, …

2.8 Khả năng cung cấp nhân lực

Cần phải thuyết minh nguồn nhân lực lấy ở đâu? Số lượng bao nhiêu? trình độ học vấn, trình độ chuyên môn, yêu cầu về sức khỏe, độ tuổi,…

Công nhân làm việc trong Nhà máy chủ yếu lấy tại địa phương xây dựng xí nghiệp, như thế sẽ giảm phần xây dựng khu nhà ở công nhân

Khi tính toán số lượng công nhân yêu cầu:

− Dựa vào số lượng sản phẩm trên một ngày công

− Dựa vào năng suất trên từng công đoạn kết hợp với chương trình sản xuất của Nhà máy

2.9 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy

1 Ý nghĩa: Xác định địa điểm xây dựng Nhà máy là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất Nó ảnh hưởng rất lớn đến việc xây dựng, sản xuất kinh doanh của Nhà máy Ngoài ra nó còn tác động trực tiếp đến môi trường sống của đô thị và khu dân cư lân can; Nhằm bảo đảm việc sản xuất được liên tục, đảm bảo yếu tố đầu vào và đầu ra

2 Nguyên tắc chọn địa điểm xây dựng Nhà máy:

− Nhà máy phải gần vùng nguyên liệu sản xuất (đảm bảo tính ổn định, nhiều để cho Nhà máy hoạt động liên tục);

− Nhà máy phải gần mạng lưới giao thông để quá trình cung cấp và lưu thông hàng hóa được luân chuyển thuận lợi, nhanh chóng

− Gần nơi cung cấp điện, nước, nhiên liệu

− Nhà máy phải gần nơi có nguồn nhân lực cao

− Khí hậu, địa chất, địa hình thuận lợi: thông thường Nhà máy xây dựng trên lớp đất pha cát, đất sét, bazan Đất chịu lực phải lớn hơn 105N/m2 hoặc 1 Kg/cm2, thường là sử dụng 2 – 2,5.105 N/m2; mạch nước ngầm phải nằm sâu để kết cấu địa chất ổn định, không bị ảnh hưởng

− Chọn mặt bằng Nhà máy phù hợp địa hình, có khu đất dự trữ cho việc phát triển Nhà máy trong tương lai

− Hạn chế xây dựng Nhà máy gần đường biên giới, hoặc trong khu vực qui hoạch của Nhà nước và Thành Phố (tốt nhất là trong các Khu công nghiệp, Khu chế xuất, hoặc vùng ngoại thành)

− Phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh công nghiệp, cảnh quan môi trường

Người ta chia mức độ độc hại thành 5 cấp:

Cấp I Cấp II Cấp III Cấp IV Cấp V

Đặc điểm độc

hại Aûnh hưởng rất

xấu đến khu lân cận bởi bụi, chất thải, tiếng ồn và hoả hoạn

Có tác động xấu

Có tác động xấu ở mức độ trung bình

Có tác động xấu nhưng không đáng kể

Không có tác động xấu đến khu vực lân cận

1000 con hoặc các lò mổ

Các Nhà máy sản xuất đường hoặc các trại gia súc dưới

1000 con

Các Nhà máy sản xuất rượu hoa quả, thuốc lá, cà phê

Nhà máy bia, đồ hộp, bánh kẹo

Công nghiệp

hoá chất

Nhà máy sản xuất Nitơ, phân đạm, sản xuất thuỷ ngân, chì

Nhà máy chế biến khí thiên nhiên,

tơ nhân tạo

Nhà máy cao su tổng hợp, chất dẽo

Nhà máy giấy, các chất hữu cơ

Nhà máy sản xuất chất dẽo, các khí nén

Tóm lại: Để lựa chọn hợp lý địa điểm xây dựng Nhà máy cần căn cứ vào các nguyên tắc trên Tuy nhiên trong thực tế rất khó khăn khi chọn địa điểm thoã mãn hết các yêu cầu trên Do đó đòi hỏi phải nghiên cứu, cân nhắc chọn phương án tối ưu 2.10 Sơ bộ hạch toán kinh tế

- Tính vốn đầu tư: xây dựng, máy móc thiết bị

- Tính chi phí nhân công, chi phí sản xuất, chi phí quản lý sản xuất,…

- Tính giá thành sản phẩm

- Tính thời gian thu hồi vốn

- v.v

-o0o -

Chương 3

PHƯƠNG HƯỚNG TIẾN HÀNH NỘI DUNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT Chúng ta có thể bắt đầu phần này sau khi đã có những lập luận chắc chắn và rõ ràng trong phần kinh tế kỹ thuật và được duyệt là mang tính khả thi

Trong khi tiến hành phần này chúng ta trước tiên đề cập đến sơ đồ nhập nguyên liệu Dựa trên sơ đồ nhập nguyên liệu tức là khả năng cung cấp nguyên liệu trong từng thời gian để lập ra biểu đồ sản xuất, lập sơ đồ kỹ thuật sản xuất, tính cân bằng nguyên vật liệu, chọn và tính toán thiết bị nhu cầu

3.1 Chọn sơ đồ hay quy trình công nghệ

3.1.1 Cơ sở để chọn:

Để đảm bảo chất lượng của việc chọn sơ đồ quy trình công nghệ cần dựa vào các căn cứ sau:

− Qua các giáo trình, đọc và nghiên cứu kỹ quy trình sản xuất chung của loại sản phẩm thiết kế Phân tích ý nghĩa, mục đích của từng khâu một trên dây chuyền Cần liên hệ với các sản phẩm khác có đi qua những quá trình tương tự

Thí dụ: Sản xuất tương cà chua:

+ Không chần: Khó bóc vỏ; vi sinh vật phát triển dể gây hư hỏng, màu của sản phẩm xấu; khó chà nhuyễn

+ Có chần: bóc vỏ dễ dàng; tiêu diệt enzyme; hạn chế, tiêu diệt được một số vi sinh vật không chịu nhiệt; giữ màu đẹp; làm mềm cấu trúc tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn chà nhuyễn sau này

− Tham khảo cùng vấn đề đó trong các sách giáo khoa, các tạp chí xuất bản trong và ngoài nước, kể cả các vấn đề có liên quan và các sản phẩm tương tự

− Nghiên cứu và phân tích sâu sắc những ưu, khuyết điểm sơ đồ công nghệ của các loại mặt hàng đang sản xuất trong thực tế của ta

− Tình hình cung cấp nguyên vật liệu cho sản xuất

− Tình hình tiêu thụ sản phẩm trong nước và thế giới

Trên cơ sở đó chọn sơ đồ công nghệ thích hợp nhất, tốt nhất để thiết kế

Thông thường cùng một loại sản phẩm nhưng chúng ta có thể sản xuất theo nhiều quy trình khác nhau hoặc quy trình chung giống nhau nhưng chế độ mỗi công đoạn khác nhau Cái đó là do sự lựa chọn trong khi thiết kế dựa trên kỹ thuật tiên tiến, trên kinh nghiệm của nhiều cơ sở sản xuất khác nhau

Thí dụ: Quy trình sản xuất Tôm chua

•Quy trình Huế: Tại công đoạn muối tôm dùng muối sống hoặc muối tinh, trộn đều với tôm và cơm nếp giã nhuyễn, cho thêm tỏi, riềng

•Quy trình Đồng Hới: tại công đoạn muối tôm dùng muối rang hoặc muối tinh, thính gạo tẻ, đường, tỏi, gừng, riềng, rượu

Nhận xét: - Cơ chất lên men lactic khác nhau

- Màu sắc sản phẩm khác nhau: tôm chua Đồng Hới có màu sẫm hơn 3.1.2 Yêu cầu của quy trình công nghệ:

Sơ đồ quy trình công nghệ phải cung cấp đầy đủ các thông tin cần thiết cho quá trình sản xuất Sơ đồ quy trình công nghệ phải được lập bằng văn bản, được phê duyệt và phải đảm bảo:

Nguyên liệu Xử lý Phun rượu 400 Muối tôm Gài nén Tôm chín Thành phẩm

Phế liệu

Rượu 400

????

− Quy trình công nghệ sản xuất ra sản phẩm có chất lượng cao, khả năng tiêu thụ lớn

− Giá thành sản phẩm hạ

− Ít hao tốn, lãng phí nguyên vật liệu, năng lượng và nhân công

− Bao gồm tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất (kể cả các công đoạn xử lý các thành phần khác ngoài thành phần nguyên liệu chính)

− Đúng với các công đoạn trong thực tế

− Có đầy đủ các thông số kỹ thuật và thao tác tại mỗi bước

− Có bản thuyết minh chi tiết các bước của quá trình sản xuất

− Quy trình phù hợp với điều kiện sản xuất trong nước Cố gắng cơ giới hoá, tự động hoá trong điều kiện cho phép

− Đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh thực phẩm

3.1.3 Cách diễn đạt quy trình công nghệ

- Quy trình sản xuất viết thành dạng các quá trình liên tục với nhau Hướng đi của quy trình biễu diễn theo dấu mũi tên “→”

- Trên sơ đồ đó phải biểu diễn các vị trí tham gia của các nguyên vật liệu chính, phụ, bao bì và phế liệu tách ra Đặc biệt quan trọng là đối với một số mặt hàng trong thành phần có nhiều cấu tử, ở giai đoạn đầu cho từng cấu tử đi riêng sau đó nhập vào quy trình

- Sơ đồ không phải biểu diễn bằng hình dạng thiết bị ở mỗi công đoạn hoặc các

cơ cấu trung gian như máng hứng, băng tải, bơm v.v… bởi vì chúng chỉ được lựa chọn cụ thể sau khi đã có sơ đồ kỹ thuật sản xuất

Việc lập sơ đồ kỹ thuật sản xuất ở dạng các thiết bị đặc trưng cho các công đoạn thường nên làm kết hợp trong sơ đồ bố trí thiết bị trong Phân xưởng, nếu không yêu cầu riêng

- Các thông số kỹ thuật cho một số công đoạn sản xuất có thể được ghi ngay tại công đoạn đó (nhiệt độ, thời gian, pH, …)

- Sau khi hoàn chỉnh quy trình, tiến hành thuyết minh quy trình, cần chú ý:

+ Mục đích của từng công đoạn trên quy trình

+ Thao tác kỹ thuật

+ Các kỹ thuật cần đảm bảo tại mỗi công đoạn (nếu có)

3.2 Tính sản phẩm:

Yêu cầu: Xác định được các loại nguyên liệu mà Nhà máy có thể sử dụng; Khả năng thu mua các loại nguyên liệu của Nhà máy theo từng thời gian; Các loại và số lượng từng mặt hàng sẽ sản xuất ra hàng năm, hàng tháng trong Nhà máy; Tính toán được lượng nguyên vật liệu để sản xuất; Cuối cùng còn phải xác định được số lượng nguyên vật liệu đi vào từng công đoạn một trên dây chuyền sản xuất trong một giờ Từ đó cho phép ta xác định được số lượng công nhân và máy móc thiết bị yêu cầu trên công đoạn đó

3.2.1 Sơ đồ nhập nguyên liệu: Căn cứ những kết quả đạt được trong quá trình điều tra, khảo sát kỹ càng về vùng nguyên liệu: các loại nguyên liệu, thời vụ, khả năng cung cấp nguyên liệu cho Nhà máy trong từng thời gian ta lập sơ đồ này Sơ đồ nhập nguyên liệu thể hiện các loại nguyên liệu và mật độ của chúng từng thời gian (năm) Trên sơ đồ phải ghi rõ ngày tháng và thời gian thu thập của từng loại nguyên liệu chủ yếu Các nguyên liệu khác sẽ được bổ sung vào những thời gian trống Ngoài nguồn nguyên liệu tự nhiên cần phải kết hợp với nguồn nguyên liệu nhân tạo Nhằm tạo ra sự chủ động về nguồn nguyên liệu

Sơ đồ thời vụ một số nguyên liệu ở Miền bắc nước ta như sau (chính vụ)

Nhận xét :qua sơ đồ này ta chú ý mấy điểm sau:

+ Từ nguyên liệu cung cấp cho Nhà máy thì Nhà máy sẽ sản xuất sản phẩm tương ứng với nguyên liệu đó

+ Nguyên liệu có tính mùa vụ, không phân bố đều trong năm, cho nên phải có kế hoạch dự trữ, bảo quản để điều hòa sản xuất

+ Bổ sung những nguyên liệu khác vào thời gian nguyên liệu chính trái vụ nhằm đảm bảo sản xuất liên tục