quy trình sx bột gạooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo
Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trƣờng Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học Bộ mơn Cơng nghệ Thực Phẩm ĐỒ ÁN MƠN HỌC Đề tài: THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG SẢN XUẤT BỘT GẠO NĂNG SUẤT 5400 TẤN/NĂM Giáo viên hƣớng dẫn: Lại Quốc Đạt Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đông Quân Lớp: MSSV: HCTP13 61303217 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 NHẬN XÉT Giáo viên hƣớng dẫn: Ngày tháng năm 2017 Kí tên Hội đồng: Ngày tháng Kí tên năm 2017 LỜI MỞ ĐẦU Nếu nhƣ gạo nguyên liệu chủ yếu lâu đời có mặt bữa ăn nhiều nƣớc Châu Á bột gạo thành phần nhiều loại thực phẩm quen thuộc nƣớc Nguồn gốc bột gạo lâu đời từ ngƣời biết trồng lúa Rất nhiều loại bánh cổ truyền nƣớc Châu Á có thành phần bột gạo cho thấy nguồn gốc lâu đời nhƣ tính phổ biến bột gạo Hầu hết loại bánh đƣợc làm từ bột gạo có mặt văn hóa ẩm thực Việt Nam nƣớc Châu Á khác dịp Tết lễ hội cổ truyền Vào dịp Tết cổ truyền Trung Quốc bánh Nian Gao loại bánh thiếu, Nian Gao bánh đƣợc làm bột gạo sau đƣợc hấp chiên lên xào kẹp với loại ngũ cốc Tại lễ hội mùa thu Chuseok ngƣời Hàn Quốc loại bánh truyền thống Songpyeon Tteok đƣợc làm bột gạo, loại bánh đƣợc tạo thành nhiều hình dánh đƣợc hấp chín với nhân bên Một số loại bánh cổ truyền Mochi Nhật có vỏ làm bột gạo nhƣ Mochigashi hay Dango Đối với ẩm thực Việt Nam, bột gạo thành phần khơng thể thiếu nhiều ngon Bột gạo đƣợc sử dụng phổ biến từ Nam tới Bắc Miền Nam phổ biến có bánh ƣớt, bánh canh, bánh bò, bánh đậu xanh hay bún gạo… Miền Trung miền Bắc bột gạo dùng bánh bèo, bánh xèo, tơm cháy, bánh đúc, bánh khối, cao lầu, bánh đập hay bánh cuốn… Từng vùng có sở làm bột gạo Chất lƣợng bột gạo tùy thuộc vào chất lƣợng chất lƣợng gạo dùng làm bột phuơng pháp sản xuất Bột gạo ngon phải mịn không lẫn tạp chất, trắng, khó bị chua thoảng hƣơng thơm gạo chất lƣợng tốt Ở miền Nam làng nghề sản xuất bột gạo lớn tiếng kể đến Sa Đéc với 2000 lao động sản lƣợng 30.000 tấn/năm cung ứng cho nhu cầu tiêu thụ Thành Phố Hồ Chí Minh khắp vùng Đông, Tây Nam Bộ xuất nƣớc Đông Nam Á MỤC LỤC Chƣơng LẬP LUẬN KINH TẾ - KĨ THUẬT I LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU 1 Giá Tình trạng thị trƣờng bột gạo Nhu cầu thị trƣờng bột gạo tƣơng lai Các vấn đề khác Lựa chọn địa điểm xây dựng Lựa chọn suất thiết kế cho phân xƣởng nhà máy II THIẾT KẾ SẢN PHẨM Chất lƣợng Quy cách sản phẩm Chƣơng TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU I GẠO Cấu tạo thành phần hóa học Tiêu chuẩn chọn lựa 12 II NƢỚC 13 III Ca(OH)2 15 Chƣơng 16 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 16 I QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 16 II THUYẾT MINH QUY TRÌNH 17 Tách kim loại 17 Sàng tạp chất 17 Ngâm 17 Nghiền ƣớt 18 Ly tâm 19 Sấy 19 Rây phân loại 21 Xay nghiền 21 Đóng gói 22 Chƣơng 23 CÂN BẰNG VẬT CHẤT – NĂNG LƢỢNG 23 I TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO TỪNG CƠNG ĐOẠN 23 Tách kim loại 23 Sàng tạp chất 23 Ngâm 23 Nghiền ƣớt 24 Ly tâm 24 Sấy 24 Rây 25 Đóng gói 25 II NĂNG LƢỢNG SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH 26 Chƣơng 28 LỰA CHỌN THIẾT BỊ - TÍNH NĂNG SUẤT THIẾT BỊ 28 I LỰA CHỌN THIẾT BỊ 28 Tách kim loại 28 Sàng tạp chất 28 Ngâm 29 Ly tâm 30 Sấy 31 Rây 32 Nghiền 32 Đóng gói 33 10 Vít tải 33 11 Băng tải 34 12 Gàu tải 34 II TỔNG KẾT THIẾT BỊ 35 III SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÀ MÁY: 36 Chƣơng 37 TÍNH TỐN ĐIỆN – NƢỚC – HƠI 37 I ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH 37 Tính tổng điện tiêu thụ 37 Chọn máy biến áp 37 II PHỤ LIỆU SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH 38 III CHỌN NỒI HƠI 38 Chƣơng 39 CỞ SỞ THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG 39 I LẮP ĐẶT THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƢỞNG 39 Yêu cầu 39 Trình tự 39 II NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ THIẾT BỊ 39 III THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG 40 Thiết kế mặt nhà xƣởng 40 Thiết kế khu sản xuất 40 Thiết kế kết cấu phân xƣởng 41 Chƣơng 42 AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ 42 I AN TỒN ĐIỆN – PHỊNG CHÁY CHỮA CHÁY 42 An toàn điện 42 Phòng chống cháy nổ 42 II VỆ SINH LAO ĐỘNG 43 Vệ sinh khí hậu nhà máy 43 Xử lí khói bụi 43 Xử lí tiếng ồn 43 Chiếu sáng 44 Vệ sinh phân xƣởng 44 Chƣơng 45 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH MỤC HÌNH HÌNH 1: TỶ TRỌNG SẢN XUẤT LÚA THEO VÙNG, 2013 (%) HÌNH 2: BẢN ĐỒ PHÂN BỐ DIỆN TÍCH TRỒNG LÚA TỈNH AN GIANG, 2012 (HA) HÌNH 3: BẢN ĐỒ QUY HOẠCH SỬ DỤNG ĐẤT KCN BÌNH HỊA HÌNH 4: CẤU TẠO HẠT GẠO HÌNH 5: NGUYÊN TẮC PHÂN LOẠI BẰNG LỰC LY TÂM 20 HÌNH 6: MÁY TÁCH KIM LOẠI 28 HÌNH 7: MÁY SÀNG 28 HÌNH 8: BỒN NGÂM 29 HÌNH 9: THIẾT BỊ NGHIỀN ĐĨA 30 HÌNH 10: THIẾT BỊ LY TÂM TRỤC VIS 30 HÌNH 11: SẤY ĐƢỜNG HẦM SƠ BỘ 31 HÌNH 12: THIẾT BỊ SẤY KHÍ ĐỘNG 31 HÌNH 13: SÀNG LY TÂM 32 HÌNH 14: MÁY NGHIỀN TRỤC 32 HÌNH 15: THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI BỘT TỰ ĐỘNG 33 HÌNH 16: VÍT TẢI 33 HÌNH 17: BĂNG TẢI 34 HÌNH 18: GÀU TẢI 34 DANH MỤC BẢNG BẢNG 1: DIỆN TÍCH TRỒNG LÚA VÀ HƢ HẠI Ở MỘT SỐ TỈNH ĐBSCL, 2016 BẢNG 2: CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA BỘT GẠO TRONG 100G ĂN ĐƢỢC BẢNG 3: THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA HẠT GẠO TÍNH THEO 100G BẢNG 4: SỰ PHÂN BỐ GLUCID TRONG TỪNG PHẦN HẠT LÚA BẢNG 5: THÀNH PHẦN GLUCID TRONG HẠT GẠO (14% ẨM) BẢNG 6: HÀM LƢỢNG CÁC ACID AMIN TRONG GẠO SO VỚI GIÁ TRỊ CHUẨN CỦA TRỨNG GÀ (ĐƠN VỊ: G/16GN) (NGUỒN FAO/1972) BẢNG 7: THÀNH PHẦN VITAMIN TRONG GẠO TRẮNG (14% ẨM) 10 BẢNG 8: THÀNH PHẦN CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG ĐA LƢỢNG TRONG GẠO TRẮNG 11 BẢNG 9: THÀNH PHẦN CÁC NGUYÊN TỐ KHOÁNG VI LƢỢNG TRONG GẠO TRẮNG 11 BẢNG 10: CHỈ TIÊU CHẤT LƢỢNG GẠO TRẮNG (KHÔNG LỚN HƠN THEO % KHỐI LƢỢNG) 12 BẢNG 11: LIỀU LƢỢNG SỬ DỤNG CHO PHÉP CỦA CÁC HOÁ CHẤT TRONG GẠO TRẮNG 13 BẢNG 12: CHỈ TIÊU CHẤT LƢỢNG CỦA NƢỚC TCVN 5502 : 2010 14 BẢNG 13: TIÊU CHUẨN KĨ THUẬT CỦA CA(OH)2 DÙNG TRONG THỰC PHẨM ISO 9001 : 2006 15 BẢNG 14: TỶ LỆ HAO HỤT QUA CÁC CÔNG ĐOẠN 23 BẢNG 15: HÀM LƢỢNG CÁC CHẤT TRONG GẠO NGUYÊN LIỆU VÀ BỘT GẠO THÀNH PHẨM 24 BẢNG 16: KHỐI LƢỢNG BÁN THÀNH PHẨM SAU MỖI CÔNG ĐOẠN THEO NĂNG SUẤT NHÀ MÁY 25 BẢNG 17: BẢNG TỔNG KẾT NGUYÊN LIỆU THEO THỜI GIAN SẢN XUẤT 27 BẢNG 18: CÁC LOẠI VÍT TẢI DÙNG TRONG NHÀ MÁY 34 BẢNG 19: TỔNG KẾT CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY 35 BẢNG 20: BỐ TRÍ THỜI GIAN LÀM VIỆC TRONG NHÀ MÁY 36 BẢNG 21: BẢNG TÍNH NĂNG SUẤT THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG NHÀ MÁY 36 BẢNG 22: TIÊU HAO ĐIỆN TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT 37 BẢNG 23: TÍNH TỐN NƢỚC SINH HOẠT 38 BẢNG 24: DIỆN TÍCH BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƢỞNG 40 BẢNG 25: PHÂN BỐ DIỆN TÍCH TRONG PHÂN XƢỞNG 41 Chƣơng LẬP LUẬN KINH TẾ - KĨ THUẬT I LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU Giá Gạo nguồn lƣơng thực phổ biến nƣớc nên giá tƣơng đối rẻ Hiện tƣơng lai giá bột gạo không thay đổi công nghệ làm bột gạo nƣớc chƣa đƣợc đẩy mạnh, tính truyền thống lâu đời sản phẩm ẩm thực nƣớc nhà Hiện giá gạo dao động khoảng 15.000 – 70.000 đồng/kg tùy loại gạo Hiện có tình trạng phổ biến, doanh nghiệp thƣờng đấu trộn gạo theo nhiều loại, lấy tỷ lệ làm chuẩn (ngon hay không tùy ngƣời ăn), làm cho việc xây dựng thƣơng hiệu gạo trở thành khó khăn Đồng thời, việc lựa chọn tiêu chí lựa chọn gạo đầu vào gặp nhiều trở ngại, chủ yếu dựa vào mức độ xay xát tỷ lệ (%) gạo Tình trạng thị trƣờng bột gạo Hiện nay, nhu cầu sử dụng bột gạo để chế biến ăn đƣợc ƣa chuộng nƣớc EU, Mỹ, Nhật Bản… Cơ cấu thị trƣờng thay đổi mạnh, cụ thể so với năm 2010, tỷ lệ tiêu thụ nội địa sản phẩm bột gạo nƣớc chiếm 70% cấu doanh thu, tỷ lệ 50% tiêu thụ nội địa 50% dành cho xuất Nhiều doanh nghiệp bắt đầu đổi công nghệ, sử dụng gạo làm nguyên liệu để tạo sản phẩm ăn liền tiện lợi có giá trị dinh dƣỡng cao Giá bột xuất doanh nghiệp mức trung bình 14 triệu đồng/tấn, so với giá gạo xuất loại 5% (rất tốt) mức 400 đô la Mỹ, rõ ràng sản phẩm gạo qua chế biến xuất cao gần gấp đôi so với gạo xuất Nhu cầu thị trƣờng bột gạo tƣơng lai Dễ nhận thấy thị trƣờng bột gạo tƣơng lai vô tiềm nƣớc Tuy nhiên, lợi với thách thức, đặc biệt vấn đề xuất sản phẩm chế biến Bột xuất phải đạt tiêu chuẩn chất lƣợng giới, tạo giá trị gia tăng sau gạo phải chịu thuế suất – 10% Ở mức độ việc cạnh tranh khó khăn doanh nghiệp vừa nhỏ Các vấn đề khác Chất lƣợng sản phẩm bột gạo làng nghề truyền thống không đồng đều, an toàn vệ sinh thực phẩm số sở chƣa đảm bảo; qui mô, thiết bị, công cụ, máy móc sản xuất chƣa đồng bộ; thành phẩm bột phụ thuộc vào tay nghề, mơi trƣờng thời tiết Nếu sử dụng thiết bị giới hóa tự động hóa, xây dựng đƣợc quy trình sản xuất khép kín đảm bảo vệ sinh an tồn khắc phục đƣợc vấn đề nêu Một vấn đề quan trọng cần quan tâm ô nhiễm môi trƣờng, có đầu tƣ hầm, túi biogas, hầm lắng lọc nhƣng khối lƣợng chất thải tải gây nhiều khó khăn để xử lý hoàn toàn Việc xử lý nƣớc thải – chất thải phải đƣợc trọng để mang lại hiệu mặt kinh tế lẫn hình ảnh doanh nghiệp Lựa chọn địa điểm xây dựng Hình 1: Tỷ trọng sản xuất lúa theo vùng, 2013 (%) Từ đồ thị (Hình 2) ta thấy vùng đồng sơng Cửu Long miền Tây Nam Bộ có tiềm lớn việc cung ứng nguồn nguyên liệu gạo dồi để chế biến bột gạo Trong đó, lúa trồng nhiều tỉnh An Giang, Long An, Đồng Tháp, Tiền Giang (Bảng 1) Bảng 1: Diện tích trồng lúa hư hại số tỉnh ĐBSCL, 2016 Tỉnh Long An Đồng Tháp An Giang Tiền Giang Diện trồng Xuân 233.822 204.900 238.300 74.075 Diện tích gieo trồng hƣ hại ƣớc tính (ha) tích gieo Diện tích hƣ hại Tỉ lệ vụ Đơng 2.960 5.500 1,27 7,42 Vùng An Giang có mật dân số tƣơng đối lớn, đồng thời sản lƣợng trồng lúa cao bậc tồn vùng, ngun liệu nhân cơng đáp ứng đƣợc yêu cầu nhà máy cho ngành sản xuất bột gạo Nhà máy đƣợc dự kiến xây dựng khu cơng nghiệp Bình Hòa, huyện Châu Thành, An Giang (Hình 4) số lợi sẵn có khu vực này: Đặc tính kĩ thuật: Mã thiết bị: QH-139 xuất xứ Trung Quốc Kích thƣớc: dài x rộng x cao = 2,2*1,7*1,5 (m) Động cơ: 10kW Năng suất: 1,3 tấn/h Số vòng quay: 960 rpm Đóng gói Hình 15: Thiết bị đóng gói bột tự động Đặc tính kĩ thuật: Mã thiết bị: WH-175 xuất xứ Trung Quốc Năng suất: 1,3 tấn/h Kích thƣớc: dài x rộng x cao = 3,3*1,6*2,3 (m) Động cơ: 1,2 kW 10 Vít tải Hình 16: Vít tải 33 Đặc tính kĩ thuật: Xuất xứ Việt Nam Bảng 18: Các loại vít tải dùng nhà máy Mã thiết bị Năng suất (tấn/h) Số lƣợng Động (kW) Đƣờng kính cánh vịt (mm) Bƣớc cánh vịt (mm) SC125 2-3 0,75 125 150 SC160 5-6 0,75 160 150 SC180 7-8 1,5 180 150 11 Băng tải Hình 17: Băng tải Đặc tính kĩ thuật: Mã thiết bị: BC350 xuất xứ Việt Nam Kích thƣớc: rộng x cao = 0,6 x 0,54 (m) Năng suất: 10 tấn/h Động cơ: 1,5kW 12 Gàu tải Đặc tính kĩ thuật: Mã thiết bị: GC350 xuất xứ Việt Nam Kích thƣớc: rộng x dài = 0,4 x 0,8 (m) Năng suất: 30 tấn/h Động cơ: 4kW Hình 18: Gàu tải 34 II TỔNG KẾT THIẾT BỊ Các thiết bị sử dụng nhà máy đƣợc tổng kết theo Bảng 19: Bảng 19: Tổng kết thiết bị sử dụng nhà máy STT Thiết bị Máy tách KL Sàng tạp chất Bồn ngâm – Bồn trung gian Máy nghiền đĩa Máy ly tâm trục vis Sấy đƣờng hầm Số lƣợng Năng suất Công suất (kW) (tấn/h) 0,74 (tấn/h) 12 (tấn/12 giờ/bồn) 7,5 (tấn/h) 20 (tấn/h) 1 (tấn/h) Kích thƣớc (dài*rộng*cao) (m) 1,7*0,9*1,6 2,2 2,1*1,4*3,4 - 2,4*4,5 (đƣờng kính*cao) 50 2,3*1,15*1,2 55 3,8*1,5*1,2 18 6,0*2,0*3,0 Hệ thống sấy khí động 2,5 (tấn/h) 15 30,0*4,5 (dài*cao) Sàng ly tâm (tấn/h) 1,5 2,4*1,7*1,2 Máy nghiền trục Máy đóng gói 1,5 (tấn/h) 1,25 (tấn/h) 10 1,2 2,2*1,7*1,5 3,3*1,6*2,3 10 Xuất xứ Việt Nam Việt Nam Việt Nam Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc Đƣờng kính ống min: Trung 0,45 (m) Quốc Đƣờng kính ống max: 1,3 (m) Trung Quốc Trung Quốc Trung Quốc 11 Vít tải - 18 (tấn/h) 0,75– 2,25 0,6 (rộng) Việt Nam 12 Băng tải 1,5 13 Gàu tải 10 (tấn/h) 30 (tấn/h) 0,6*0,54 (rộng*cao) 0,4*0,8 (rộng*dài) Việt Nam Việt Nam Ghi Đƣờng kính cánh vịt: 125 – 180(mm) Bƣớc cánh vịt: 150 (mm) 35 III SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÀ MÁY: Lịch làm việc nhà máy: ngày 24 tiếng, tuần ngày, tháng 25 ngày, năm 300 ngày Thời gian làm việc nhà máy: ngày làm ca Năng suất nhà máy 20 gạo đầu vào/ngày 5.400 bột gạo/năm Theo thông số trên, biểu đồ bố trí thời gian làm việc nhà máy đƣợc đề xuất nhƣ sau: Bảng 20: Bố trí thời gian làm việc nhà máy Giờ 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Tách KL Sàng tạp Ngâm Nghiền Ly tâm Sấy Rây Đóng gói Năng suất dự tính thiết bị dựa vào bố trí thời gian làm việc nhà máy đƣợc đề xuất nhƣ sau: Bảng 21: Bảng tính suất thiết bị sử dụng nhà máy STT Công đoạn Lƣợng vào (a) Thời gian (b) Năng suất (a/b) Năng suất máy Tách kim loại 20 14h 1,4286 (tấn/h) tấn/h Sàng tạp chất 19,9 14h 1,4214 (tấn/h) tấn/h Ngâm 19,6 24h 10 (tấn/12h) 12 tấn/bồn Nghiền 58,534 10h 5,8534 (tấn/h) 7,5 tấn/h Ly tâm 156,24 12h 13,02 (tấn/h) 20 tấn/h Sấy 29,048 16h 1,8155 (tấn/h) 2,5 tấn/h Rây 18,22 12h 1,5183 (tấn/h) tấn/h Đóng gói 18,13 8h 2,266 (tấn/h) 2,5 tấn/h/2 máy 36 Chƣơng TÍNH TỐN ĐIỆN – NƢỚC – HƠI I ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH Bảng 22: Tiêu hao điện quy trình sản xuất Thời gian làm việc (h) 24 24 24 24 24 24 Điện tiêu thụ (Kw.h) 17,76 52,8 1.200 1.320 432 6 Máy tách KL Sàng tạp chất Bồn ngâm Máy nghiền đĩa Máy ly tâm Sấy đƣờng hầm 1 1 Công suất (kW) 0,74 2,2 50 55 18 Hệ thống sấy khí động 15 24 360 Sàng ly tâm 1,5 24 36 Máy nghiền trục 10 24 240 10 11 12 Máy đóng gói Vít tải Băng tải Gàu tải 1,2x2 2x9 1,5x2 24 24 24 19,2 432 72 96 STT Thiết bị Số lƣợng Tính tổng điện tiêu thụ Tổng cơng suất thiết bị là: Psx = 179,84 kW Tổng lƣợng điện tiêu thụ quy trình ngày là: 4.277,76 kWh Điện tiêu thụ cho thơng gió, hệ thống cấp nƣớc: 10% điện tiêu thụ cho sản xuất Tổng điện tiêu thụ ngày phân xƣởng là: 4.277,76x1,1 = 4.705,536 kWh Chọn máy biến áp Điện dân dụng lấy 10% điện sản xuất Pdd = 0,1xPsx = 17,984 kW Tổng công suất điện phân xƣởng: P = Pdd + Psx = 197,824 kW Công suất máy biến áp: S = P/cos = 197,824/ 0,95 = 208,23 kVA Chọn máy biến áp công ty Đông Anh với công suất định mức 220 kVA 37 II PHỤ LIỆU SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH Nƣớc nhà máy đƣợc cung cấp hệ thống cấp nƣớc khu cơng nghiệp với suất 115 lít/phút = 10.000 m3/ngày đêm Nƣớc sử dụng nhà máy gồm phần chính: Nƣớc cơng nghệ dùng cho quy trình sản xuất Nƣớc sinh hoạt: phục vụ cho nhà xƣởng, vệ sinh thiết bị, sinh hoạt công nhân hoạt động khác Nƣớc công nghệ: sử dụng quy trình gấp lần khối lƣợng gạo sàng MH2O = 98 x = 686 (kg/100k đầu vào) = 134.456 (kg/ngày) 135 m3 Nƣớc thải: công đoạn tách dịch bào Mdịch bào = 612,52 (kg/ngày) Nƣớc sinh hoạt: Bảng 23: Tính tốn nước sinh hoạt Q trình Diện tích/ Thể tích (m2/m3) VS phân xƣởng 840 VS vít tải 12 VS băng tải 6,5 VS gàu tải 6,4 VS thiết bị tách kim loại 2,45 VS thiết bị sàng 10 VS bồn ngâm 101,8 VS thiết bị nghiền 3,17 VS thiết bị ly tâm 6,84 VS thiết bị sấy 171 VS thiết bị rây nghiền 10,5 VS thiết bị bao gói 12,14 Tổng cộng Nƣớc sử dụng (5%) (m3/ngày) 42 0,6 0,325 0,32 0,1225 0,5 5,09 0,1585 0,342 8,55 0,525 0,607 59,14 Tổng lƣợng nƣớc sinh hoạt sử dụng ngày khoảng 60 m3 Ca(OH)2: sử dụng cho quy trình có nồng độ 1,5 kg/tấn gạo sàng MCa(OH)2 = 29,4 (kg/ngày) III CHỌN NỒI HƠI Chọn hiệu suất sử dụng thiết bị thực tế 0,45 Lƣợng nƣớc cần thiết : G2 = Qsấy / (r x 0.45) = 32.927,9 (kg/ngày) Chọn nồi có suất 33.000 (kg/ngày) = 33 (tấn/ngày) = 1.375 (kg/h) 38 Chƣơng CỞ SỞ THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG I LẮP ĐẶT THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƢỞNG Yêu cầu Sau tính tốn chọn thiết bị, ta tiến hành bố trí thiết bị vào phân xƣởng sản xuất đảm bảo yêu cầu sau: Phù hợp với yêu cầu công nghệ hợp lý giai đoạn sản xuất toàn nhà máy Đảm bảo việc lại, thao tác dễ dàng Việc vận chuyển thuận tiện Trình tự Lập bảng tổng kết thiết bị Lập sơ đồ bố trí chung tồn nhà máy, khơng cần kích thƣớc, sơ đồ có dự kiến vị trí phân xƣởng cơng trình Trên sở để bố trí đƣờng giao thơng cửa vào nhƣ mặt trƣớc nhà Sắp xếp thiết bị phân xƣởng, ý khơng bỏ sót thiết bị phụ Sau bố trí hợp lý thiết bị, sở định kích thƣớc hình thức nhà xƣởng Tức sau bố trí thiết bị xong ta đặt tƣờng xung quanh, đặt cửa vào, tƣờng ngăn để hồn chỉnh dần phân xƣởng, từ chọn mođun nhà Phải ý đến liên hệ thiết bị để bố trí thêm băng tải, máng hứng, cầu thang Theo phƣơng pháp ta dễ dàng thay đổi phƣơng án để cuối chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu II NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ THIẾT BỊ Có thể nói việc bố trí thiết bị giai đoạn quan trọng trình thiết kế Nó đòi hỏi phải có nhiều tích luỹ thực tế, kiến thức lý thuyết có nhiều sáng tạo, đồng thời phải tuân theo nguyên tắc chủ yếu sau: Các thiết bị phải đặt theo thứ tự liên tục thành dây chuyền, rút ngắn quãng đƣờng thời gian vận chuyển Nơi trút vào máy sau phải thấp hay chỗ đổ máy trƣớc, máy trƣớc thấp phải kê bệ, thấp nhiều phải bố trí băng tải cổ ngỗng hay băng tải nghiêng có gờ, nhiều cố tạo nhƣ nhằm tạo khoảng trống cho ngƣời lại dây chuyền dài Các thiết bị xếp ngang hàng xếp máy máy trƣờng hợp cần thiết nhằm tiết kiệm diện tích, tiết kiệm bơm, vừa đảm bảo chất lƣợng sản phẩm cao 39 Dây chuyền sản xuất phải theo chiều liên tục, không quẩn chỗ hay quay lại vị trí cũ Dây chuyền nhập lại hay tỏa theo yêu cầu kỹ thuật III THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG Thiết kế mặt nhà xƣởng Chọn lƣới cột: 6x8 Chiều dài: x (m) = 42 Chiều rộng: x (m) = 20 Tổng diện tích phân xƣởng: 42 x 20 = 840 m2 Thiết kế khu sản xuất Diện tích khu sản xuất đƣợc tính theo cơng thức nhƣ sau: Ssản xuất = Sthiết bị + Scông nhân + Skhoảng cách + Sđóng gói Chi tiết diện tích sử dụng thiết bị quy trình sản xuất đƣợc tính tốn theo bảng sau: Bảng 24: Diện tích bố trí thiết bị phân xưởng STT 10 11 12 13 Thiết bị Số lƣợng Máy tách KL Sàng tạp chất Bồn ngâm – Bồn trung gian Máy nghiền đĩa Máy ly tâm trục vis Sấy đƣờng hầm Hệ thống sấy khí động Sàng ly tâm Máy nghiền trục Máy đóng gói Vít tải Băng tải Gàu tải Tổng cộng Kích thƣớc (m) Dài*rộng*cao 1,7*0,9*1,6 2,1*1,4*3,4 2,4*4,5 (đƣờng kính*cao) 2,3*1,15*1,2 3,8*1,5*1,2 6,0*2,0*3,0 30,0*4,5 (dài*cao) 2,4*1,7*1,2 2,2*1,7*1,5 3,3*1,6*2,3 0,6 (rộng) 0,6*0,54 (rộng*cao) 0,4*0,8 (rộng*dài) Diện tích (m2) 1,53 2,94 37,65 2,64 5,7 12 45 4,08 3,74 10,56 1,8 0,97 1,6 130,21 Tổng diện tích thiết bị phân xƣởng: Stb = 140 m2 Diện tích cơng nhân nhà xƣởng (trung bình thiết bị công nhân, công nhân khoảng 5m2): Scn = 20x5 = 100 m2 Diện tích đƣờng, khoảng cách khu sản xuất Skc = 0,5x(Stb + Scn) = 120 m2 Diện tích phòng đóng gói: Sđg = 20x6 = 120 m2 40 Phân bố tổng diện tích phân xƣởng đƣợc tóm tắt theo Bảng 25: Bảng 25: Phân bố diện tích phân xưởng Khu vực Diện tích (m2) Lắp đặt thiết bị 140 Công nhân sinh hoạt 100 Lối thiết bị 120 Phòng đóng gói 120 Tổng diện tích khu sản xuất 480 Thiết kế kết cấu phân xƣởng Từ sở nêu trên, cấu trúc phân xƣởng đƣợc thiết kế nhƣ sau: Vị trí: phân xƣởng đƣợc đặt trung tâm nhà máy, kiểu nhà công nghiệp tầng Các kho nguyên liệu, thành phẩm đặt phân xƣởng Hệ thống lưới cột: sử dụng cột bê tơng cốt thép, kích thƣớc 200 x 200mm, bƣớc cột 4m, nhịp cột 6m Kết cấu mái: dàn mái thép chịu lực có độ có hệ thống thơng gió Độ dốc mái = 60 Kết cấu thơng gió: sử dụng quạt điện hƣớng trục APL-2-NoD nhà sản xuất Phƣơng Linh có cơng suất 25kW, số lƣợng cái, lƣu lƣợng gió trung bình 100.000 m3/h Ngồi có khoang cửa lớn hai bên cánh nhà máy tạo kết cấu thơng gió tự nhiên (ngay khu vực sấy có nhiệt độ cao) Hệ thống giao thơng ngồi phân xưởng: Từ phòng đóng gói có cửa lƣu thơng dọc theo chiều dài phân xƣởng, bên có khoang cửa lớn để khỏi phân xƣởng Có cửa nhập liệu cửa đƣa đến khu vực kho sản phẩm Hệ thống nước: Có mƣơng rãnh bên dƣới thiết bị có sử dụng nƣớc quy trình (bồn ngâm, nghiền, ly tâm ) Ngăn cách hai khu vực ẩm ƣớt sấy khô mƣơng lớn, từ khu vực sấy đƣợc nâng nền, tránh làm ảnh hƣởng tới quy trình sấy 41 Chƣơng AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ I AN TỒN ĐIỆN – PHỊNG CHÁY CHỮA CHÁY An toàn điện Trong phân xƣởng sản xuất tai nạn điện xảy lúc Mặt khác sử dụng điện không quy định gây lãng phí ảnh hƣởng đến hiệu sản xuất nhà máy Vì cần phải có quy định quản lý sử dụng điện phân xƣởng sản xuất đảm bảo an toàn hiệu 1.1 Quản lý mạng lưới điện phân xưởng sản xuất: Tổ điện nhà máy phải thực nghiêm túc công việc sau: Tiếp nhận, quản lý toàn mạng lƣới điện phân xƣởng sản xuất Thƣờng xuyên kiểm tra mạng lƣới điện để kịp thời sữa chửa hƣ hỏng, đứt, hở… Ban hành nội quy quản lý sử dụng điện cần nêu rõ: Các công nhân phân xƣởng sử dụng điện nơi có cầu dao rờ le bảo vệ cơng đoạn phụ trách Khơng sử dụng điện vào mục đích khác nhƣ đun, nấu… Cho cơng nhân học tập nội quy an tồn điện để cơng nhân phân xƣởng có ý thức việc sử dụng điện an toàn tiết kiệm 1.2 Biện pháp kĩ thuật để đảm bảo an toàn điện: Mạng lƣới điện nhà máy đƣợc tính toán thiết kế theo tiêu chuẩn mạng điện cho sản xuất công nghiệp chế biến Bao che, ngăn cách phận mạng điện nhƣ cầu dao, thiết bị đóng ngắt Sử dụng điện áp phải đảm bảo an tồn Ở thiết bị có chạy động cần phải có dây nối đất để chống rò rỉ điện đảm bảo an tồn cho cơng nhân thao tác thiết bị Phòng chống cháy nổ 2.1 Biện pháp kĩ thuật: Áp dụng tiêu chuẩn phòng chống cháy nổ thiết kế sử dụng cơng trình Các cơng trình có nguy cháy nổ cao nhƣ kho nguyên liệu nên đặt cuối hƣớng gió Có bảng nội quy an toàn, biển báo nghiêm cấm dùng lửa nơi cấm lửa gần khu vực dễ cháy nhƣ kho nhiên liệu, lò cung cấp nhiệt cho trình sấy… 2.2 Biện pháp tổ chức: 42 Tuyên truyền, vận động, tổ chức học tập an toàn phòng chống cháy nổ, có biện pháp khuyến khích ngƣời cơng nhân nghiêm chỉnh chấp hành nội quy an tồn phòng cháy Thực kiểm tra cơng tác phòng cháy chữa cháy thƣờng xuyên đảm bảo ứng phó kịp thời có cháy nổ xảy 2.3 Biện pháp tiến hành có hỏa hoạn: Thiết kế hệ thống chuông báo động xảy hỏa hoạn Chuẩn bị chất chữa cháy đảm bảo cung cấp đầy đủ lƣợng nƣớc nhƣ bình chữa cháy để khống chế lửa Các dụng cụ phƣơng tiện chữa cháy phải đặt vị trí để sử dụng kịp thời nhanh chóng có cháy, thƣờng xuyên kiểm tra hoạt động chúng Tổ chức lực lƣợng PCCC, lực lƣợng cần đƣợc đào tạo chuyên môn thƣờng xuyên đƣợc kiểm tra, diễn tập để ứng phó kịp thời có tình xấu xảy II VỆ SINH LAO ĐỘNG Trong trình sản xuất có nhiều yếu tố gây bất lợi đến sức khỏe tâm lý ngƣời công nhân Các yếu tố bất lợi phần môi trƣờng tự nhiên nhƣ: nhiệt độ, nắng, mƣa… phần lớn q trình sản xuất sinh khói, bụi, tiếng ồn Vì thiết phải có biện pháp để giảm thiểu yếu tố bất lợi Vệ sinh khí hậu nhà máy Căn vào hƣớng gió, nhiệt độ, độ ẩm khu vực để thiết kế mặt phân xƣởng hợp lý Tạo điều kiện nghỉ ngơi cho ngƣời lao động, cung cấp đủ nƣớc uống đảm bảo điều kiện vệ sinh cá nhân cho ngƣời cơng nhân Xử lí khói bụi Khói bụi phân xƣởng sinh bụi nhiên liệu từ lò đốt bụi tinh bột bay trình sấy trình khác Cần có biện pháp để làm giảm thiểu lƣợng bụi cách xây dựng ống khói cao, bố trí cylon lắng bụi vị trí thích hợp Xử lí tiếng ồn Nguồn phát tiếng ồn: Tiếng ồn khí gây máy móc hoạt động, va chạm nguyên liệu thiết bị… Tiếng ồn khí động sinh chuyển động khí từ thiết bị quạt, chất lỏng bơm… Biện pháp giảm thiểu: 43 Làm giảm tiếng ồn phát từ máy móc cách điều chỉnh cân máy để làm giảm lực qn tính gây tiếng ồn chêm vật liệu xốp dƣới bệ máy Mua thiết bị rung động thƣờng xuyên kiểm tra chúng Trang bị bảo hộ lao động thích hợp cho ngƣời cơng nhân họ phải làm việc nơi nhiều tiếng ồn Chiếu sáng Chiếu sáng không đảm bảo ảnh hƣởng lớn đến thao tác cơng nhân, đơi gây tai nạn lao động đáng tiếc Vì vậy: Cần bố trí hợp lí nguồn sáng, tận dụng ánh sáng tự nhiên Các bóng đèn chiếu sáng phải đảm bảo chiếu sáng đầy đủ Sắp xếp thiết bị sản xuất phù hợp tránh che chắn ánh sáng Vệ sinh phân xƣởng Vệ sinh phân xƣởng sản xuất tạo môi trƣờng đảm bảo mỹ quan sức khỏe cho ngƣời công nhân Bố trí đƣờng ốn dẫn nƣớc thải Có vị trí tập kết bã thải sau tách bột Phân xƣởng sản xuất phải có ngƣời thƣờng xuyên vệ sinh sau ngày sản xuất 44 Chƣơng KẾT LUẬN Nhờ giúp đỡ tận tình thầy hƣớng dẫn Lại Quốc Đạt thầy khác mơn, em hồn thành đồ án môn học với đề tài: “Thiết kế phân xưởng sản xuất bột gạo suất 5400 tấn/năm” Mặc dù có nhiều cố gắng cơng việc nhƣng với thời gian có hạn với hạn chế kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn nên sai sót điều khơng thể tránh khỏi Em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp chân thành từ thầy cô bạn bè để nâng cao tri thức, kinh nghiệm nhằm phục vụ công tác sau Trong năm gần đây, ngành nông nghiệp ngành công nghiệp chế biến nƣớc ta phát triển mạnh mẽ, nguồn cung cấp nguyên liệu nông sản phong phú, sản lƣợng sản phẩm chế biến từ lƣơng thực tiêu thụ ngày gia tăng Cụ thể, để áp ứng nhu cầu thị trƣờng lúa gạo nƣớc, việc xây dựng nhà máy chế biến sản phẩm từ gạo, điển hình bột gạo, khả thi với số ƣu điểm bật nhƣ sau: Việc xây dựng nhà máy góp phần tạo đầu cho nguyên liệu, cung cấp thêm công ăn việc làm cho ngƣời dân địa phƣơng, đồng thời góp phần vào phát triển kinh tế vùng Trong đồ án, thiết bị tự động tân tiến đƣợc lựa chọn, tự động hóa cao, đồng suất nhằm hạn chế tổn thất mối nguy Các thiết bị đƣợc tính tốn lựa chọn phù hợp với quy trình, nhƣ quy mơ nhà máy sau này, đƣợc bố trí lắp đặt hợp lý đảm bảo tính liên tục sản xuất Bên cạnh đó, việc xây dựng nhà máy gần nguồn nguyên liệu nhƣ nơi tiêu thụ góp phần làm giảm chi phí vận chuyển Tuy nhiên, số hạn chế làm: Phần dự kiến chi phí xây dựng, đầu tƣ thiết bị, nguyên vật liệu chƣa đạt độ xác cao, phụ phí đƣợc ƣớc lƣợng chủ quan, nhƣ phí tiện ích, thiết bị đầu tƣ nguyên vật liệu thay đổi theo thời gian Lƣợng sản phẩm tiêu thụ nhà máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên thời gian hoàn vốn dự kiến thay đổi Việc thiết kế phân xƣởng sản xuất bột gạo tạo tiền đề để thiết kế tổng thể nhà máy, qua đáp ứng đƣợc nhu cầu tiêu thụ bột mì nhà máy sản xuất bánh kẹo, dƣợc phẩm số nhà máy khác, góp phần tiêu thụ nguồn nguyên liệu gạo phong phú đất nƣớc, thúc đẩy kinh tế nơng nghiệp lúa nƣớc phát triển Bên cạnh đó, qua q trình thiết kế, em có hội áp dụng kiểm tra lại kiến thức đƣợc tiếp nhận suốt năm qua hiểu sâu công nghệ sản xuất lƣơng thực, cụ thể bột gạo 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách: [1] Sở nông nghiệp phát triển nông thôn tỉnh An Giang, Báo cáo tổng hợp quy hoạch chi tiết phát triển vùng sản xuất chuyên canh hàng hóa (lúa, rau màu, thủy sản) tỉnh An Giang đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 [2] Lê Văn Việt Mẫn 2011 Công nghệ chế biến thực phẩm Tp Hồ Chí Minh: NXB ĐH Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2011 [3] Trần Thị Thu Trà 2007 Công nghệ bảo quản vả chế biến lương thực Tp Hồ Chí Minh, NXB ĐH Quốc Gia, 2007 [4] Lê Ngọc Tú 2003 Hóa học thực phẩm Hà Nội: NXB Khoa Học Kỹ thuật, 2003 [5] Lê Bạch Tuyết 1996 Các trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm Hà Nội, NXB.Giáo Dục, 1996 [6] Phạm Văn Bôn (Chủ biên), Vũ Bá Minh, Hồng Minh Nam, Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học (tập 2), NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, TP.HCM, 2002 [7] Vũ Duy Cừ, Quy hoạch khu công nghiệp, thiết kế mặt tổng thể nhà máy cơng trình công nghiệp, NXB Xây Dựng, 2003 [8] Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục, 2000 [9] Đinh Hữu Dung, Giáo trình vẽ xây dựng, NXB Xây Dựng, 2000 Trang web: [1] www.tapchithucpham.com [2] www.kiencuong.com [3] www.alibaba.com [4] www.sinco-vn.com [5] https://dir.indiamart.com/impcat/flour-packing-machine.html [6] http://www.dcmudcleaningequipment.com/product/centrifuge.html [7] http://www.ep-briquette-machine.com/ep-machinery.html [8] http://marinilatinamerica.com.br/en/asphalt-and-fuel-storage-and-heating-tanks/ [9] www.botgaovietnam.com [10] http://agro.gov.vn/news/tID22202_Tin-van-thi-truong-gao.html [11] http://gaongonmaiphuong.vn/ho-tro/bang-gia-gao 46 [12] http://enternews.vn/bot-gao-viet-va-thuc-don-toan-cau-30539.html [13] https://en.wikipedia.org/wiki/Rice_flour [14] http://www.bbc.co.uk/food/rice_flour [15] http://en.sanli.net.cn/index.html [16] http://www.satake-usa.com/rice.html [17] http://www.flourmilling.org/1114/3672.html [18] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996903000139 [19] http://onlinelibrary.wiley.com/ [20] https://link.springer.com/article/10.1007/s10068-014-0256-4 47 ... 39 II NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ THIẾT BỊ 39 III THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG 40 Thiết kế mặt nhà xƣởng 40 Thiết kế khu sản xuất 40 Thiết kế kết cấu phân xƣởng ... Lựa chọn suất thiết kế cho phân xƣởng nhà máy Thực tế cho thấy sản phẩm ăn liền từ bột gạo đa dạng với gần 70 loại khác bao gồm hủ tíu, phở, đủ loại bún, bánh đa, cháo từ nhà sản xuất Vifon, Acecook,... chất lƣợng gạo dùng làm bột phuơng pháp sản xuất Bột gạo ngon phải mịn khơng lẫn tạp chất, trắng, khó bị chua thoảng hƣơng thơm gạo chất lƣợng tốt Ở miền Nam làng nghề sản xuất bột gạo lớn tiếng