LỜI MỞ ĐẦU Rượu vang là một loại đồ uống hấp dẫn, là sản phẩm lên men nhưng không qua chưng cất từ dịch quả nho hoặc các loại dịch quả khác như: dâu, táo mèo, dứa, vải… Từ xa xưa, con người đã biết làm rượu vang để sử dụng trong đời sống hàng ngày, đặc biệt là trong các dịp lễ hội. Với hương vị đặc trưng và phạm vi sử dụng rộng rãi đã làm cho nhu cầu rượu vang tăng rất nhanh trong những năm gần đây. Cùng với quá trình hội nhập Tổ chức thương mai WTO làm cho thuế nhập khẩu đối với rượu vang ngoại giảm, làm cho rượu vang các nước trên thế giới tràn vào nước ta. Với những ưu đãi của thiên nhiên như trồng được những nguyên liệu để làm rượu vang, Nước ta nên tận dụng nó để tạo ra các sản phẩm rượu vang đặc trưng cạnh tranh với rượu vang ngoại. Tuy nhiên, Ở Việt Nam ngành sản xuất vang mới được thực sự bắt đầu từ những năm 80 của thế kỷ 20 và được đánh dấu bằng sự hiện diện của vang mang nhãn hiệu “Thăng Long” trên thị trường nội địa. Sau đó dần xuất hiện các sản phẩm mới như vang Đà Lạt, vang Vina wine, vang Tháp Chàm.. Thực tế ngành sản xuất vang của Việt Nam mới chỉ đáp ứng được các loại vang phổ thông tức là có chất lượng không cao và cung cấp cho đại bộ phận người tiêu dùng trước kia, ngày nay do đời sống của nhân dân đã được nâng lên rất nhiều vì vậy mà sự thưởng thức đòi hỏi phải được nâng cao. Để thương hiệu vang của Việt Nam có chỗ đứng tại thị trường trong nước cũng như tiến tới xuất khẩu thì nguyên liệu dùng làm rượu vang phổ biến mà thế giới dùng đó là nho. Ở nước ta, các tỉnh thuộc Nam Trung Bộ có khí hậu thích hợp cho cây nho phát triển. Sản lượng nho mỗi năm ở đây cao nhất cả nước đặc biệt là tỉnh Ninh Thuận. Nho Ninh Thuận không chỉ đạt năng suất cao mà chất lượng còn rất tốt. Chính vì thế được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn, em xin thực hiện đề tài đồ án là: “Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất 2 triệu lítnăm ”. Nhà máy được đặt tại tỉnh Ninh Thuận nơi có nguồn nguyên liệu phong phú, nho chất lượng cao và có nhiều điều kiện thuận lợi để sản xuất rượu vang ”.
LỜI MỞ ĐẦU Rượu vang loại đồ uống hấp dẫn, sản phẩm lên men không qua chưng cất từ dịch nho loại dịch khác như: dâu, táo mèo, dứa, vải… Từ xa xưa, người biết làm rượu vang để sử dụng đời sống hàng ngày, đặc biệt dịp lễ hội Với hương vị đặc trưng phạm vi sử dụng rộng rãi làm cho nhu cầu rượu vang tăng nhanh năm gần Cùng với trình hội nhập Tổ chức thương mai WTO làm cho thuế nhập rượu vang ngoại giảm, làm cho rượu vang nước giới tràn vào nước ta Với ưu đãi thiên nhiên trồng nguyên liệu để làm rượu vang, Nước ta nên tận dụng để tạo sản phẩm rượu vang đặc trưng cạnh tranh với rượu vang ngoại Tuy nhiên, Ở Việt Nam ngành sản xuất vang thực năm 80 kỷ 20 đánh dấu diện vang mang nhãn hiệu “Thăng Long” thị trường nội địa Sau dần xuất sản phẩm vang Đà Lạt, vang Vina wine, vang Tháp Chàm Thực tế ngành sản xuất vang Việt Nam đáp ứng loại vang phổ thông tức có chất lượng không cao cung cấp cho đại phận người tiêu dùng trước kia, ngày đời sống nhân dân nâng lên nhiều mà thưởng thức đòi hỏi phải nâng cao Để thương hiệu vang Việt Nam có chỗ đứng thị trường nước tiến tới xuất nguyên liệu dùng làm rượu vang phổ biến mà giới dùng nho Ở nước ta, tỉnh thuộc Nam Trung Bộ có khí hậu thích hợp cho nho phát triển Sản lượng nho năm cao nước đặc biệt tỉnh Ninh Thuận Nho Ninh Thuận không đạt suất cao mà chất lượng tốt Chính đồng ý giáo viên hướng dẫn, em xin thực đề tài đồ án là: “Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho công suất triệu lít/năm ” Nhà máy đặt tỉnh Ninh Thuận nơi có nguồn nguyên liệu phong phú, nho chất lượng cao có nhiều điều kiện thuận lợi để sản xuất rượu vang ” CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ rượu vang 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ rượu vang giới Trước ngành sản xuất tiêu thụ rượu vang tập trung nước Châu Âu Bắc Mỹ sản lượng nho thấp, số lượng rượu sản xuất ít, giá thành rượu vang cao Ngày kinh tế nước ngày phát triển, khoa học kỹ thuật tiến đời sống nhân dân cải thiện nhu cầu thưởng thức rượu vang không đơn loại đồ uống mà đặc trưng cho văn hoá ẩm thực tăng lên đáng kể Theo kết công bố OECD, nước có lượng tiêu thụ rượu bia nhiều giới Lithuania, theo sau Áo, Estonia Cộng hòa Séc Trong báo cáo nhất, OECD công bố danh sách quốc gia tiêu thụ nhiều rượu bia năm 2013 so sánh kết với lượng sử dụng hồi năm 2000 Theo đó, Lithuania đứng đầu danh sách người uống gần 14 lít rượu bia năm Số lượng tiêu thụ thấp khoảng 11-12 lít/ năm thuộc nước Áo, Estonia, Cộng hòa Séc Ngược lại, Indonesia lại đứng cuối bảng kết người dân nước chẳng uống giọt rượu năm Theo sát Indonesia danh sách tiêu thụ bia rượu Thổ Nhĩ Kỳ, Ấn Độ Israel, người dân uống khoảng 1-3 lít/ năm.[1] Hình 1.1 Biều đồ sản lượng tiêu thụ rượu số nước năm 2000 2013 Nhận xét: Nhìn vào biểu đồ ta thấy, mức độ tiêu thụ rượu số nước tăng lên đáng kể từ năm 2010 đến 2013 Trung Quốc, Sweden, Chile, Latvia, Poland Lithuania Trong sản lượng tiêu thụ rượu lớn Lithuania, Austria, Estonia, Czech Rep Về tình hình sản xuất, top 10 nước sản xuất rượu vang nhiều giới bao gồm nước bảng sau [2]: Bảng 1.1 Top 10 quốc gia giới sản xuất rượu vang nho Tên nước Vị trí Sản lượng ( lít/năm) Pháp 4,5 tỷ Italia 4,4 tỷ Tây Ban Nha 4,3 tỷ Mỹ 2,1 tỷ Argentina 1,3 tỷ Úc tỷ Đức 900 triệu Nam Phi 885 triệu Bồ Đào Nha 700 triệu Chile 10 650 triệu Nhận xét: Từ bảng số liệu ta thấy pháp, Italia, Tây Ban Nha số nước có sản lượng rượu vang lớn Các nước có sản lượng xấp xỉ Chính tạo nên cạnh tranh sản lượng, tạo thương hiệu cho rượu vang quốc gia 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ rượu vang Việt Nam Việt Nam nước Đông Nam Á, có vùng nhiệt đới khí hậu ẩm nên nghề trồng nho sản xuất rượu vang phát triển số vùng khí hậu thích hợp Ninh Thuận Bắc Bình Thuận Vang Việt Nam thường sản xuất từ nhiều loại lên men siro dịch nên chất lượng không cao (do hương, vị tươi) Đối với người Việt Nam rượu nói chung loại thức uống thiếu bữa tiệc, buổi liên hoan gặp gỡ, dịp lễ tết Chính thói quen nhu cầu lớn người nên giới xuất nhiều công ty sản xuất rượu đưa nhiều sản phẩm rượu ngon Lượng rượu tiêu thụ hàng năm giới nói chung Việt Nam nói riêng lớn Trong lượng rượu đạt chất lượng lại chưa đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Theo kết điều tra diện rộng Bộ Y tế, tính đến tháng 1/2016 Việt Nam tiêu thụ khoảng 3,4 tỉ lít (năm 2010 2,4 tỉ lít) 70 triệu lít rượu có nhãn mác, chưa kể khoảng 200 triệu lít rượu tự nấu dân Với lượng rượu bia sử dụng gia tăng nhanh chóng, Việt Nam “vươn lên” top Đông Nam Á, sau Trung Quốc Thái Lan, đứng thứ 10 châu Á đứng thứ 29 giới.[3] Mức độ sản xuất rượu vang Việt Nam thấp, đến năm 2002, nước có khoảng 10 doanh nghiệp sản xuất rượu vang ước tính tổng sản lượng vang sản xuất Việt Nam đạt 12,5 triệu lít Theo hiệp hội rượu bia nước giải khát Việt Nam, năm 2007 nước có 15 doanh nghiệp sản xuất rượu vang với sản lượng năm khoảng 12 – 13 triệu lít Trên thị trường, sản phẩm vang người Việt như: vang Đà Lạt, vang Đông Đô, vang Thăng Long,… có nhiều sản phẩm vang nhập từ nước như: Pháp, Úc, Chile, Mỹ,… Hàng năm nước ta phải nhập lượng vang nho đáng kể nước ta có tiềm to lớn nguyên liệu, đặc biệt Ninh Thuận Dựa vào tiềm này, ta thấy việc sản xuất rượu vang có nhiều điều kiện để phát triển 1.2 Thiết kế sản phẩm 1.2.1 Chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm.[4] 1.2.1.1 Yêu cầu cảm quan Các tiêu cảm quan rượu vang quy định bảng Bảng 1.3 Yêu cầu cảm quan rượu vang Tên tiêu Yêu cầu Màu sắc Màu đỏ thắm; Mùi Thơm đặc trưng nguyên liệu nho sản phẩm lên men, mùi lạ Vị Hài hòa, dịu,hậu vị tốt, vị lạ Trạng thái Trong, không vẩn đục 1.2.1.2 Chỉ tiêu hoá học (TCVN 7045:2013) Bảng 1.4 Các tiêu hoá học rượu vang Tên tiêu Mức Hàm lượng etanol (cồn) 200C, % (V/V) 8.5 Hàm lượng metanol lít etanol 100 0, g/l, rượu 400 vang đỏ Hàm lượng axit bay hơi, tính theo axit axetic, g/l, không 1,5 lớn Hàm lượng SO2, mg/l, không lớn 350 5Xianua phức xianua+, mg/l, không lớn 0,1 1.2.1.3 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng rượu vang quy định bảng Bảng 1.5 Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng rượu vang Tên kim loại Giới hạn tối đa Asen (As) 0,1 Chì (Pb) 0,2 Thuỷ ngân (Hg) 0,05 Cadimi (Cd) 1,0 Đồng (Cu) 5,0 Kẽm (Zn) 2,0 1.2.1.4 Chỉ tiêu vi sinh vật Các tiêu vi sinh vật rượu vang quy định bảng Bảng 1.6 Các tiêu vi sinh vật rượu vang (mg/l) Chỉ tiêu Giới hạn tối đa Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc ml sản 102 phẩm E.Coli, số vi khuẩn ml sản phẩm Coliforms, số vi khuẩn ml sản phẩm 10 Cl perfringens, số vi khuẩn ml sản phẩm S aureus, số vi khuẩn ml sản phẩm Tổng số nấm men – nấm mốc, số khuẩn lạc ml 10 sản phẩm 1.2.1.5 Cơ cấu sản phẩm Sản phẩm rượu vang đỏ có độ cồn 11% đường sót 2% 1.2.2 Quy cách sản phẩm 1.2.2.1 Bao gói Rượu vang phải đựng bao bì kín, chuyên dùng cho thực phẩm không ảnh hưởng đến chất lượng rượu Như ta chọn bao bì chai thủy tinh Yêu cầu bao bì thủy tinh sản xuất rượu vang: + Độ bền học cao + Độ dày thành chai đáy chai đồng + Thân hình trụ thẳng, đáy trịn + Đáy mặt cầu lồi + Cổ chai phía bên cĩ dạng mặt cầu lồi trịn xoay, độ cong cổ chai không thay đổi cách đột ngột + Cấu tạo thành miệng chai dày + Sử dụng thủy tinh amber hay thủy tinh để cản ánh sáng ( cho xuyên qua 10% ánh sáng có bước sóng khoảng 290-450nm) 1.2.2.2 Thể tích, trọng lượng sản phẩm Rượu vang đựng chai thủy tinh có: Thể tích V= 750ml, đường kính lớn D = 75,8mm, chiều cao h = 325mm, khối lượng m = 600g 1.2.2.3 Nhãn hiệu nhãn dán Ghi nhãn sản phẩm theo quy định hành TCVN 7087:2008 (CODEX STAN 1-2005) - Nhãn dán chiếm 40% diện tích phần thân trụ có chiều cao cân đối - Chứa đầy đủ thông tin tên rượu, tên dòng,xuất xứ,ngày sản xuất, hạn sử dụng 1.2.3 Bảo quản vận chuyển Bảo quản rượu vang nơi khô, mát, tránh ánh nắng mặt trời không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển rượu vang phải khô, sạch, mùi lạ không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 1.3 Lựa chọn địa điểm Ta lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm khu công nghiệp tỉnh khu công nghiệp Tháp Chàm, Thuộc phường Đô Vinh, thành phố Phan RangTháp Chàm, cách trung tâm Tp.PR-TC 5Km phía Tây 1.3.1 Vị trí Cụm công nghiệp Tháp Chàm thuận lợi giao thông đối nội đối ngoại Nằm cách Quốc lộ 1A khoảng km, cách nhà ga đường sắt Tháp Chàm km, tiếp giáp với Quốc lộ 27 lên Nam Tây Nguyên, đến thành phố lớn Đà Lạt, Nha Trang Thành phố Hồ Chí Minh, cách trung tâm thành phố Phan Rang – Tháp Chàm khoảng km Diện tích: 23,48 Hình 1.2 Vị trí địa lý Cụm công nghiệp Tháp Chàm 1.3.2 Giao thông - Hệ thống đường giao thông: Trên sở trục đường Bác Ái mở trục dọc theo tuyến đường sắt Tháp Chàm Đà Lạt phía Tây Tổ chức mạng lưới đường nội bộ, tuyến đường bố trí tiếp cận với lô đất, khu chức Có lộ giới từ 14,5m đến 28m, mặt đường rộng 7,5m - Ngoài đường đường sắt, Ninh Thuận có sân bay Thành Sơn khu vực Tháp Chàm nhà máy đặt thuận lợi mặt giao thông 1.3.3 Nguồn nguyên liệu - Ninh Thuận có điều kiện khí hậu đất đai phù hợp với trình phát triển nho Nông dân Ninh Thuận có kinh nghiệm trồng nho qua nhiều năm - Hiện diện tích trồng nho tỉnh có khoảng 3500 ha, sản phẩm chủ yếu nho tươi tiêu thụ thị trường nước Tập trung chủ yếu huyện Ninh Phước, Ninh Hải, Ninh Sơn TP Phan Rang - Tháp Chàm với sản lượng khoảng 60 – 70 nghìn tấn/năm Các giống nho xanh, nho đỏ, nho tím trồng đại trà phù hợp với đất, khí trời Ninh Thuận cho suất cao giống nho nhập - Hơn nữa, đường nguyên liệu phụ quan trọng cho sản xuất rượu vang mà nhà máy sản xuất đường lại tập trung Ninh Sơn, Ninh Phước với tổng sản lượng đạt 88 nghìn năm 2002 Do vậy, sản lượng đường thừa sức cung cấp cho nhà máy người tiêu dùng tỉnh 1.3.4 Nguồn nhân lực đầu - Dân số trung bình năm 2010 có 571 ngàn người mật độ dân số trung bình 170 người/km2 Dân số độ tuổi lao động có 365.700 người, chiếm khoảng 64%; tỷ lệ lao động qua đào tạo đạt khoảng 40%; điều kiện thuận lợi lĩnh vực sản xuất 1.3.5 Về tăng trưởng chuyển dịch cấu kinh tế - Trong năm gần đây, kinh tế tỉnh Ninh Thuận có chuyển biến tích cực nhiều mặt, tổng GDP bình quân giai đoạn 2010 - 2014 đạt 11.450 tỷ đồng, riêng năm 2014 ước đạt 15.834,1 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân đạt 12,2%/năm Mức GDP bình quân đầu người tính đến thời điểm ước đạt 26,8 triệu đồng/người, dần rút ngắn khoảng cách thu nhập bình quân đầu người so với nước - Tuy cấu kinh tế tỉnh có chuyển dịch hướng tốc độ chậm: Tỷ trọng GDP khu vực nông nghiệp giảm 2,8% so với năm 2010 chiếm 38,5% GDP tỉnh; dịch vụ tăng 1,2% so với năm 2010, chiếm 37,7% GDP; Tỷ trọng công nghiệp - xây dựng tăng 1,6% so với năm 2010, chiếm 23,8% GDP Mặt khác, GDP/người Ninh Thuận năm 2002 đạt khoảng 2.950 nghìn đồng 54,9 % so với nước, phí trả lương cho người lao động tương đối thấp 1.3.6 Nguồn cung cấp điện, nhiệt, lạnh - Sử dụng mạng lưới điện quốc gia thông qua nguồn cung cấp điện khu công nghiệp qua trạm hạ áp nhà máy Nhà máy có phận chống cháy nổ, bình cứu hoả, cửa thoát hiểm dự trữ máy phát điện công xuất vừa đủ để phục vụ cho nhà máy không bị gián đoạn sản xuất điện - Nhiệt sử dụng nhà máy phát từ lò chạy nhiên liệu than Người vận hành lò phải có chuyên môn, phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa thay phụ tùng cần thiết Công suất kw Số vòng quay 4.9 0,65 vòng/phút 50 Chiều cao mm 1027 Chiều rộng mm 496 Chiều dài mm 580 Khối lượng kg 188 Thiết bị lên men Hệ số sử dụng bồn lên men: 0,8 Thể tích dịch nho cần lên men 6746,14 lít ≈ 6,746 m3 Thể tích bồn lên men: 6,746 = 8,43 m3 0,8 Chọn bồn lên men kiểu Universal công ty Hraninvest có lớp vỏ áo điều nhiệt nước Bồn lên men có thông số kỹ thuật sau Bảng 4.6.Thông số kỹ thuật bồn lên men Thông số Đơn vị Giá trị Thể tích m3 Chiều cao mm 2800 Đường kính mm 2000 Chiều cao đáy mm 1500 Thời gian lên men 10 ngày, số bồn cần thiết bồn/ngày thêm bồn dự trữ Tổng cộng 21 bồn 4.10 Thiết bị nhân giống nấm men Ta gây giống nấm men để sử dụng ngày cho vang đỏ, thời gian gây giống 24h, ta sử dụng bồn nhân giống bồn dự trữ Ta chọn thiết bị nhân giống có: Thể tích sử dụng 2500 lít Hệ số sử dụng bồn 0,8 Thể tích thùng 3125 lít Thùng hình trụ, đáy côn làm thép không gỉ Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật bồn nhân giống Thông số Đơn vị Giá trị Thể tích m3 3,125 Chiều cao mm 2020 Đường kính mm 1345 Chiều cao đáy mm 405 Chiều cao nắp mm 160 4.11 Thiết bị lọc thô Thời gian lọc dự kiến 2,5h Thể tích dịch nho đem vào thiết bị lọc là: 5668,04 lít/ca Năng suất lọc là: 2267,216 lít ≈ 2,267 m3 Chọn thiết bị lọc khung số hiệu PFK 100 hãng Prospero Bảng 4.8 thông số kĩ thuật thiết bị lọc thô Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất m3/h Số khung Cái 100 Số Cái 100 Diện tích lọc m3 16 Kích thước khung mm 720 Công suất động Kw 10 Kích thước mm 2800x780x1000 4.12 Máy ép tận thu rượu vang Thời gian ép 1,5h Thể tích bã ướt cần ép: 0,19 (m3/h) Khối lượng bã ướt cần ép: (0,23 tấn/h) Bảng 4.9 thông số kĩ thuật máy ép tận thu rượu vang Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất Tấn/h 3-4 Kích thước mm 2950x1600x1790 Công suất động Kw Khối lượng Kg 810 4.13 Bồn tàng trữ rượu vang Thời gian trữ: tháng Lượng rượu vang non đưa tàng trữ 3,418 105 lít/tháng = 341,8 m3/tháng Hệ số sử dụng: 0,8 Thể tích bồn 427,35m3 /tháng Số bồn trự bồn Thể tích bồn 2m3 Số bồn 215 Vậy tổng số bồn 321 bồn Chọn bồn trữ có dạng hình trụ, đáy côn làm thép không gỉ Thông số kĩ thuật là: Bảng 4.10 thông số kĩ thuật bồn tàng trữ rượu vang Tên gọi Đơn vị Thông số Thể tích m3 Đường kính mm 1200 Chiều cao mm 1800 4.14 Bơm rượu vang từ bồn chứa vào thiết bị lọc Thời gian bơm: bơm suốt trình lọc (4 h) Bơm kèm thiết bị lọc hiệu DEM2 công ty Prospero 4.15 Thiết bị lọc tinh Thời gian lọc: lọc liên tục suốt trình chiết chai, đóng nắp (4 h) Thể tích rượu cần lọc 5668,04 lít/ca = 5,668 m3/ca Năng suất lọc 1,417 m3/h Chọn thiết bị lọc hiệu DEM2 công ty Prospero có thông số kỹ thuật sau Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc hiệu DEM2 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất tối đa m3/h Công suất kW Chiều cao mm 100 Chiều rộng mm 660 Chiều dài mm 1200 Bề mặt lọc m3 1,8 4.16 Bơm rượu vang non từ thiết bị lọc đến thiết bị rửa chai, chiết rót Thời gian bơm: bơm suốt trình chiết chai, đóng nắp (4 h) Bơm kèm thiết bị lọc hiệu DEM2 công ty Prospero 4.17 Thiết bị rửa chai Thời gian rửa 6h Số chai cần rửa ca 7377 chai Năng suất 1229,5 chai ≈ 1230 chai/h Chọn máy rửa có thông số kỹ thuật sau: Bảng 4.12 Thông số kỹ thuật máy rửa chai Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất chai/h 1500 Công suất động kW Đường kính chai mm 60-115 Chiều cao chai mm 170-400 Khối lượng kg 625 4.18 Máy chiết chai ghép nắp Thời gian chiết (h) Năng suất chiết 1230 chai/h Thông số kỹ thuật máy chiết chai ghép nắp Bảng 4.13 Thông số kỹ thuật máy chiết chai ghép nắp Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất Chai/h 600-3000 Công suất động Kw 4.19 Máy trùng Thời gian trùng 6h Năng suất 1230 chai/h Thông số kỹ thuật thiết bị trùng dạng tunel Bảng 4.14 Thông số kỹ thuật thiết bị trùng Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất Chai/h 1000-1500 Công suất động Kw 25 Kích thước mm 7000x2000x3000 Nhiệt độ lớn Thời gian trùng C 70 Phút 45 4.20 Thiết bị dán nhãn Thời gian tiến hành: dán nhãn đồng thời với trình chiết chai, đóng nắp (6 h) Năng suất 1230 chai/h Chọn máy dán nhãn có thông số kỹ thuật sau: Bảng 5.14: Thông số kỹ thuật thiết bị dán nhãn Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất tối đa chai/h 1000-1500 Công suất kW 2,5 Chiều cao mm 1300 Chiều rộng mm 1200 Chiều dài mm 1800 Khối lượng kg 140 Kích thước nhãn mm 300 4.21 Thiết bị đóng thùng Thời gian đóng thùng: đóng thùng đồng thời với trình chiết chai, đóng nắp Ta chọn thiết bị đóng thùng Model ZXS công ty Jiangsu Changjiang có thông số kỹ thuật sau Bảng 5.15: Thông số kỹ thuật thiết bị đóng thùng Model ZXS Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất tối đa chai/h 6000 Công suất kW Chiều cao mm 2100 Chiều rộng mm 1980 Chiều dài mm 5250 CHƯƠNG 5: TÍNH NĂNG LƯỢNG 5.1 Tính chọn nồi Hơi dùng để làm vệ sinh đường ống, thiết bị rửa chai, thiết bị xử lý nhiệt 5.1.1 Hơi dùng sát trùng đường ống Lượng cần để sát trùng đường ống: H1 = 100 kg/ngày Ta tiến hành sát trùng đường ống 1h 5.1.2 Hơi dùng thiết bị rửa chai Trung bình rửa 1000 chai cần 35 kg Một ngày ta dùng 7377x2 =14754 chai Quá trình rửa chai tiến hành 6h Lượng tiêu tốn: H2 = 35 14754 = 516,39 kg/ngày 1000 5.1.3 Nồi Tổn thất đường ống: 15% Tổng khối lượng cần dùng ngày: H = 1,15.(H1 + H2) = 708,8485 Kg/ngày Chọn nồi có suất cung cấp đủ cho nhà máy 1h: 118,14Kg/h 5.2 Tính chọn máy nén lạnh 5.2.1 Lượng lạnh cung cấp cho trình lên men Thể tích dịch nho cần lên men 6746,14 lít Khi lên men đường dịch nho chuyển thành hai sản phẩm etanol CO2 đồng thời giải phóng lượng nhiệt Phản ứng sau: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 23,4 (kcal) 180g 23,4 kcal 1g 0,13 kcal Hàm lượng đường dịch lên men 20,6% Hàm lượng đường sót 2% Khối lượng đường dịch lên men 6746,14.0,206 = 1389,7kg Khối lượng đường sót 6746,14.0,02 = 134,92 kg Lượng nhiệt tỏa trình lên men: Q1 = 0,13.(1389,7-134,92) = 163,12 kcal Lượng nhiệt tỏa trình lên men giữ lại 75% 25% thải bên Vậy nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt độ lên men 300C là: Q2 = 0,75.Q1 = 122,34 (kcal) Lượng nhiệt cần làm lạnh Q3 = 2.Q2 = 244,68 (kcal) 5.2.2 Lượng lạnh cần làm lạnh cho trình tàng trữ Q4 = mdn.C3.(tđ-tc) Trong đó: C3 nhiệt dung riêng rượu C3 = 0,9825 (kcal/kg.0C) tđ tc nhiệt độ trước sau tàng trữ Q4 = 6746,14.0,9825.(30-12) = 119305,49 kcal Vậy lượng lạnh dùng ngày: Q5 = 238,61.103 kcal/ngày Chọn máy nén lạnh: Tổng lượng lạnh cần cung cấp: Q6 = Q3 + Q5 = 244,68 + 238,61.103 =238,855.103 (kcal) Máy lạnh hoạt động 24h/ngày, ta chọn máy lạnh có suất 9,95.103 kcal/h 5.3 Tính nước chọn bể nước Nước chủ yếu dùng để rửa nho, rửa chai, vệ sinh nhà xưởng, phục vụ sinh hoạt 5.3.1 Lượng nước dùng để rửa nho Theo phần tính toán chọn thiết bị rửa, ta cần lít nước để rửa kg nho Lượng nước cần để rửa nho đỏ là: 7158,097 lít/ca Lượng nước dùng để rửa nho ngày: N1 = 7158,097.2 = 14316,194 lít/ngày 5.3.2 Lượng nước dùng để rửa chai Lượng nước rửa chai 1,4 dung tích chai cần rửa Số chai cần rửa là: 7377 chai vang/ca Số chai cần rửa ngày: 7377.2 = 14754 chai Hao tổn nước rửa chai: 5% Lượng nước cần dùng để rửa chai: N2 = 1,4.0,75.14754.1,05 = 16266,285 lít/ngày 5.3.3 Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị, phân xưởng Ta chọn lượng nước vệ sinh thiết bị, phân xưởng lượng nước để rửa nguyên liệu N3 = N1 = 14316,194 lít/ngày 5.3.4 Lượng nước dùng để cung cấp cho nồi Lượng nước dùng để cung cấp cho nồi lượng sử dụng: N4 = 708,8485 lít/ngày 5.3.5 Lượng nước dùng cho sinh hoạt Tiêu chuẩn nước sinh hoạt cho công nhân 25 lít/người/ngày Tổng số nhân công nhà máy là: 183 người Lượng nước sinh hoạt cho công nhân: 4575 lít/ngày Tiêu chuẩn nước tưới cây: lít/m2/ngày Diện tích xanh nhà máy là: 1374 m2 Lượng nước để tưới cây: 1374 lít/ngày Tổng lượng nước sinh hoạt: N5 = 5949 lít/ngày 5.3.6 Lượng nước dùng cho phòng cháy chữa cháy Theo TCVN 33-85, lượng nước dùng cho phòng cháy chữa cháy là: N = 30 m3 (ta dùng vòi nước cứu hoả) 5.3.7 Bể chứa nước Tổng lượng nước nhà máy sử dụng ngày: N = N1 + N2 + N3 + N4 + N5 = 81556,52 lít/ngày Tổng lượng nước nhà máy sử dụng 1h: N’ = N/24 = 3398,188 lít/h Cộng thêm lượng nước dùng cho phòng cháy chữa cháy, thể tích nước mà bể nước phải chứa là: 120 m3 Ta xây bể chứa nước có kích cỡ 4m× 6m× 6m để cung cấp đủ nước cho ngày Chọn bơm ly tâm cấp kiểu L60-30 công ty Vinashin - Hải Nam để bơm nước phân phối cho nhà máy có thông số kỹ thuật sau: Bảng 6.1: Thông số kỹ thuật bơm ly tâm cấp kiểu L60-30 Thông số Đơn vị Giá trị Năng suất m3 60 Chiều cao cột áp m 30 Công suất kW 5.3.8 Đài nước Chiều cao đài nước Zb phải tạo áp lực áp lực phải thắng áp lực toàn đường ống Hnh: chiều cao cần thiết để đẩy nước hết chiều cao nhà H1: trở lực đường ống từ bồn cao vị đến vị trí nhà H2: trở lực từ bơm tới bồn cao vị Hb: chiều cao cột áp bơm Ta có: Zb = Hnh + H1 + H2 - Hb Đài nước tích đủ để cung cấp cho nhà máy 1h Đài nước làm thép không gỉ, đáy nắp hình elip, tích 35m 3, đặt cách mặt đất 20m để tạo áp lực thắng áp lực toàn đường ống 5.4 Tính điện Bảng 6.2: Tổng kết công suất thiết bị nhà máy STT Thiết bị Công suất (kW) Thời gian sử dụng (h/ca) Năng lượng tiêu tốn (kW.h) Bơm nước rửa nho 1,5 Cân 0,5 TB rửa nho 16 TB nghiền, xé, tách cuống Bơm dịch nho tới thiết bị sunfit hóa 0,5 2,5 Thiết bị sunfit hóa 0,5 1,5 Bơm dịch nho vào bồn lên men 5 Bơm dịch nấm men vào bồn lên men 0,65 0,65 Thiết bị lọc thô (tách bã) 10 2,5 25 10 Máy ép 1,5 11 Thiết bị lọc tinh 28 12 Rửa chai 24 13 Chiết chai, gắn nắp 18 14 TB trùng 25 150 15 TB dán nhãn 2,5 15 16 TB đóng thùng 12 Tổng cộng Ptt 75,62 316,65 5.4.1 Điện chiếu sáng Dự kiến điện chiếu sáng 3% công suất nhà máy: Pcs = 75,62.0,03 = 2,2686 kw Ta giả sử nhà máy chiếu sáng 24h/ngày, lượng điện dùng cho chiếu sáng ngày: 54,4464 kw.h Năng lượng điện nhà máy sử dụng ngày: S = 54,4464 + 316,65 = 371,0964 kw.h 5.4.2 Hệ số công suất Do động nhà máy hoạt động không đồng nên hệ số công suất tương đối thấp Hệ số công suất trung bình: cos ϕ tb = Ptt , Ptt2 + Qtt2 Kcs = 0,9 hệ số đồng đèn Ptt’ = Ptt + Pcs.Kcs = 75,62 + 2,2686.0,9 = 77,66 kw Công suất phân kháng: Qtt = Ptt’.tgϕtb Đối với nhà máy sản xuất rượu, cos ϕ = 0,55 ÷ 0,7 Chọn cos ϕ tb = 0,6 tgϕ tb = 1,33 Qtt = 1,33.77,66 = 108,288 kw Do đó: cos ϕ tb = 77,66 75,62 + 108,288 = 0.588 5.4.3 Tính dung lượng bù Để giảm bớt tổn thất phải chọn động dung lượng không để động chạy không tải, ta dùng tụ tĩnh điện Dung lượng bù tụ tĩnh điện: , Qbù = Ptt (tg ϕtb − tgϕ ) Trong đó: tgϕ tb = 1,33 ứng với cos ϕ tb = 0,6 tgϕ ' = 0,48 ứng với cos ϕ ' = 0,9 (mức cần nâng lên) Qbù = 75,62.(1.33 – 0.48) = 64,277 kw Chọn dung lượng tụ điện kiểu KM – 0,24 công ty Thiết bị điện THIBIDI Điện áp: 240V Công suất định mức: 4kw Điện dung: 220( µF ) Trọng lượng: 24 (kg) Lượng tụ điện sử dụng: 64,277/4 = 16,069 Chọn 17 Lúc hệ số cos ϕ tb = 75,62 75,62 + (108,288 − 4.17) 5.4.4 Chọn máy biến áp = 0.883 Để đảm bảo cho việc sản xuất ta chọn hai máy biến áp (hoạt động thay phiên nhau), với công suất máy phải chọn phụ tải làm việc với công suất 80% công suất định mức nhà máy Công suất máy biến áp: P = 0,8.Pđm ≥ P tt , /cos ϕ = 77,66/0.883 = 87,95 Pđm ≥ 109,94 kw Chọn máy biến áp có: Công suất: 150 kw Điện áp hạ thế: 380/220V Loại TM – 350 công ty Thiết bị điện THIBIDI Kích thước: dài: 650 mm, rộng: 520 mm, cao: 860 mm 5.4.5 Lượng địên tiêu thụ hàng năm Một năm nhà máy sản xuất tháng, tháng 30 ngày, lượng điện nhà máy sử dụng năm: S’ = S.6.30 = 371,0964.6.30 = 66797,352 kw.h