Nội dung các phần thuyết minh và tính toán Mở đầu Chương 1 Lập luận kinh tế kỹ thuật Chương 2 Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm Chương 3 Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Chương 4 Tính cân bằng vật chất Chương 5 Tính và chọn thiết bị Chương 6 Tính nhiệt hơi nước Chương 7 Tính tổ chức và xây dựng nhà máy Chương 8 Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 9 An toàn lao động và vệ sinh nhà máy Kết luận Tài liệu tham khảo
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SỮA TỪ NGUYÊN LIỆU SỮA TƯƠI VỚI NĂNG SUẤT 32 TRIỆU LÍT NGUYÊN LIỆU/NĂM GỒM HAI DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT: SỮA CHUA UỐNG HƯƠNG DÂU VỚI NĂNG SUẤT 17000 LÍT SẢN PHẨM /CA VÀ SỮA CÔ ĐẶC KHÔNG ĐƯỜNG Người hướng dẫn: T.S MẠC THỊ HÀ THANH Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ HOÀI Số thẻ sinh viên: 107150146 Lớp: 15H2B Đà Nẵng, 12/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với suất 32 triệu lít nguyên liệu/năm gồm dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu với suất 17 nghìn lít sản phẩm/ca sữa cô đặc không đường” Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Số thẻ SV: 107150146 Lớp: 15H2B Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm có chương: Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật: Tìm hiểu cần thiết xây dựng nhà máy chọn địa điểm xây dựng nhà máy, tìm hiểu đặc điểm thiên nhiên, đặc điểm vùng nguyên liệu, mạng lưới đường giao thông, thị trường tiêu thụ, hợp tác hóa nhân cơng lao động nhà máy Chương 2: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm: Tìm hiểu đặc điểm, tính chất nguyên liệu sản phẩm Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ: Đưa sở lựa chọn quy trình cơng nghệ, lựa chọn quy trình thuyết minh quy trình Chương 4: Cân vật chất: Đưa kế hoạch sản xuất tính cân vật chất Chương 5: Tính chọn thiết bị Chương 6: Tính nhiệt - - nước: Tính lượng nhiệt, lượng hơi, lượng nước dùng sản xuất sinh hoạt Chương 7: Tính tổ chức xây dựng nhà máy Chương 8: Kiểm tra sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 9: An toàn lao động vệ sinh nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA: HÓA NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thị Hoài Lớp: 15H2B Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107150146 Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với suất 32 triệu lít nguyên liệu/năm gồm dây chuyền sản xuất: Sữa chua uống hương dâu với suất 17 nghìn lít sản phẩm/ca sữa đặc khơng đường Ðề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng chất khô 13%, hàm lượng chất béo 3,8% - Sản phẩm sữa chua uống hương dâu có hàm lượng chất khô 17%, hàm lượng chất béo 3,2%, hàm lượng đường 4,5% - Sản phẩm sữa cô đặc không đường có hàm lượng chất khơ 31%, hàm lượng chất béo 9% Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Mở đầu Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật Chương 2: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Chương 4: Tính cân vật chất Chương 5: Tính chọn thiết bị Chương 6: Tính nhiệt - - nước Chương 7: Tính tổ chức xây dựng nhà máy Chương 8: Kiểm tra sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 9: An toàn lao động vệ sinh nhà máy Kết luận Tài liệu tham khảo Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thuớc vẽ ): Bản vẽ số 1: Sơ đồ kĩ thuật quy trình cơng nghệ (A0) Bản vẽ số 2: Mặt phân xưởng sản xuất (A0) Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất (A0) Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống - nước (A0) Bản vẽ số 5: Tổng mặt nhà máy (A0) Họ tên người hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: / Ngày hoàn thành đồ án: / /2019 /2019 Đà nẵng, ngày… tháng … năm 2019 Trưởng Bộ môn Công Nghệ Thực Người hướng dẫn Phẩm PGS TS Đặng Minh Nhật TS Mạc Thị Hà Thanh LỜI NÓI ĐẦU Bách Khoa không trường đại học hàng đầu kỹ thuật với chương trình đào tạo rèn luyện tư kiên trì Bách Khoa tơi cịn hành trình năm trải nghiệm đầy thú vị nhiều màu sắc Nơi có thầy tận tình giảng dạy, khuyến khích sinh viên chủ động, sáng tạo; ngày ôn thi căng thẳng quên hết thời gian; ngày tình nguyện với nhiệt huyết tuổi trẻ Ở Bách Khoa, học giá trị sống, học mạnh mẽ cần thiết, gái học Bách Khoa vất vả chưa hối hận, mà cịn cảm thấy biết ơn nữ sinh Bách Khoa Đáng quý hơn, Bách Khoa cịn cho tơi người bạn, người thầy, người thân thiết, mối quan hệ mà có lẽ theo tơi suốt đời Thật lịng cảm ơn Bách Khoa Khép lại năm tháng mùa đồ án cuối đời sinh viên - đồ án tốt nghiệp Chắc hẳn khơng thể hồn thành tốt khơng có giúp đỡ tận tình thầy cơ, đặc biệt cô Mạc Thị Hà Thanh, người trực sát tơi q trình hồn thành đồ án Tơi xin chân thành cám ơn tồn thể thầy Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung thầy giáo Khoa Hóa nói riêng dạy dỗ truyền đạt cho nhiều kiến thức bổ ích học kinh nghiệm q báu; thầy nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa học trường Tơi xin chúc thầy giáo Khoa Hóa dồi sức khỏe thành công nghiệp Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Hoài i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết tính tốn đồ án tốt nghiệp trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Các thông tin thiết bị trích dẫn xác từ tài liệu nêu mục tài liệu tham khảo với thích cụ thể Bố cục trình bày thuyết minh, vẽ giấy tờ quy định thực theo quy định nhà trường Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Hoài ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết xây dựng nhà máy 1.2 Điều kiện tự nhiên 1.2.1 Vị trí địa lý 1.2.2 Địa hình 1.2.3 Khí hậu 1.3 Vùng nguyên liệu 1.4 Thị trường tiêu thụ 1.5 Nguồn cung cấp nước 1.6 Nguồn cung cấp điện 1.7 Nguồn cung cấp nước 1.8 Nguồn cung cấp nhiên liệu 1.9 Hệ thống thoát nước 1.10 Xử lý nước thải 1.11 Giao thông vận tải 1.12 Khả cung cấp nguồn nhân lực 1.13 Sự hợp tác hóa 1.14 Kết luận CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Nguyên liệu 2.1.2 Nguyên liệu phụ 12 2.2 Tổng quan sản phẩm 16 2.2.1 Sữa cô đặc không đường .16 2.2.2 Sữa chua uống hương dâu 18 2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sản phẩm sữa nước giới 20 iii 2.3.1 Tình hình tiêu thụ sữa sản phẩm từ sữa Việt Nam .20 2.3.2 Tình hình tiêu thụ sữa sản phẩm từ sữa giới 21 CHƯƠNG CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 22 3.1 Chọn phương án thiết kế 22 3.1.1 Đối với sản phẩm sữa chua uống hương dâu .22 3.1.2 Đối với sản phẩm sữa cô đặc không đường .22 3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24 3.3 Thuyết minh quy trình 26 3.3.1 Thuyết minh công đoạn chung cho hai dây chuyền 26 3.3.2 Thuyết minh cho dây chuyền sữa chua uống hương dâu 28 3.3.3 Thuyết minh cho dây chuyền sữa cô đặc không đường 31 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy .34 4.1.1 Kế hoạch nhập nguyên liệu 34 4.1.2 Kế hoạch sản xuất nhà máy 34 4.2 Tính cân vật chất .35 4.2.1 Tính cân vật chất cho công đoạn chung hai dây chuyền 35 4.2.2 Tính cân vật chất cho dây chuyền sản xuất sữa chua uống hương dâu 36 4.2.3 Tính cân vật chất dây chuyền sản xuất sữa đặc khơng đường 42 4.3 Tính tỉ trọng sữa tươi nguyên liệu 46 4.3.1 Tính tỉ trọng sữa tươi nguyên liệu 46 4.3.2 Tính tỉ trọng sữa vào dây chuyền sữa chua uống hương dâu .47 4.3.3 Tỷ trọng sữa cô đặc không đường 47 4.4 Bảng tổng kết 48 CHƯƠNG CHỌN VÀ TÍNH THIẾT BỊ 50 5.1 Tính tốn chọn thiết bị 50 5.1.1 Cách tính chọn thiết bị .50 5.1.2 Tính toán chọn thiết bị chung cho hai dây chuyền 51 5.1.3 Tính tốn thiết bị cho dây chuyền sữa chua uống hương dâu 53 5.1.4 Tính chọn thiết bị dây chuyền sản xuất sữa cô đặc không đường 62 5.2 Tính chọn bơm 70 5.2.1 Bơm vận chuyển sữa tươi nguyên liệu qua công đoạn 70 5.2.2 Bơm vận chuyển sữa cô đặc 70 5.2.3 Bơm vận chuyển syrup cream .71 5.3 Băng tải vận chuyển sữa hộp qua đóng thùng 71 5.3.1 Sữa chua uống hương dâu 71 iv 5.3.2 Sữa cô đặc không đường .71 5.4 Bảng tổng kết thiết bị 71 CHƯƠNG TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT – HƠI – NƯỚC .73 6.1 Cân nhiệt 73 6.1.1 Tính nhiệt cho thiết bị gia nhiệt sơ chung cho hai dây chuyền 73 6.1.2 Tính cân nhiệt cho dây chuyền sữa chua uống hương dâu .74 6.1.3 Tính nhiệt cho dây chuyền sữa cô đặc không đường 78 6.2 Tính nhiên liệu .83 6.2.1 Tính chi phí 84 6.2.2 Tính nhiên liệu .85 6.3 Tính cấp – thoát nước .86 6.3.1 Cấp nước 86 6.3.2 Thoát nước 87 CHƯƠNG 7: TÍNH TỔ CHỨC NHÂN SỰ - XÂY DỰNG 89 7.1 Tính tổ chức nhân .89 7.1.1 Sơ đồ tổ chức 89 7.1.2 Chế độ làm việc .89 7.1.3 Tính nhân lực 89 7.2 Tính xây dựng .91 7.2.1 Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy 91 7.2.2 Các cơng trình xây dựng .91 7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 104 7.3.1 Diện tích khu đất 104 7.3.2 Tính hệ số sử dụng Ksd 104 CHƯƠNG KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM 105 8.1 Mục đích kiểm tra sản xuất sản phẩm 105 8.2 Kiểm tra nguyên liệu 105 8.3 Kiểm tra cơng đoạn q trình sản xuất 106 8.4 Kiểm tra thành phẩm 107 CHƯƠNG : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 108 9.1 An toàn lao động 108 9.1.1 Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trình sản xuất 108 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động 108 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động 108 9.2 Vệ sinh công nghiệp 109 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân 109 v 9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị 109 9.2.3 Xử lý nước thải 109 KẾT LUẬN 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO vi Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường máy, kề đường giao thông gần nơi tiêu thụ điện nhiều [39] Chọn máy biến áp hãng ABB chế tạo có đặc tính kĩ thuật sau [39]: - Công suất định mức : 80 kVA - Tổng tổn thất không tải - Tổn thất ngắn mạch : 0,64 kW : 4,1 kW - Kích thước : 1370 x 820 x 485 mm - Số lượng máy : máy Diện tích thường lấy khoảng ÷ 16 m2, ta chọn 16 m2 Vậy kích thước trạm x x m 7.2.2.14 Máy phát điện dự phịng Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước máy phát điện Lượng điện tiêu thụ toàn nhà máy năm khoảng 700000 ÷ 800000 (KW.h) Chọn máy phát điện AC 825KVA/ 660 KW : - Công suất định mức : S = 825 KVA - Công suất tác dụng : P = 660 KW - Điện áp : U = 10,5 kV - Cos : Cos = 0,8 - Động : VTA 28 G6 - Công suất động : 722 KVm - Kích thước : 5540 x 1660 x 2630 mm - Trọng lượng thô : 7480 kg - Số lượng : máy Chọn kích thước x x m 7.2.2.15 Khu cung cấp nước xử lý nước - Khu cung cấp nước: Tổng lượng nước cần dùng V= 24,818 (m3/h) = 186,135 (m3/ca) Chọn kích thước bể chứa: 10 x x m - Khu dự trữ nước: Được xây đất nhô lên mặt đất 0,5 m Dung tích bể 250 m3 - Khu làm mềm nước: Nước sử dụng nồi nước có độ cứng thấp, trước nước bơm vào nồi phải qua khu làm mềm nước Để thuận tiện cho việc đưa nước vào lò hơi, đặt khu làm mềm nước gần với nhà nồi Lượng nước sử dụng cho nồi là: 30 (m3/ca) = (m3/h) Chọn kích thước khu làm mềm nước: x x m Vậy chọn kích thước khu xử lý cung cấp nước: 12 × × m Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 100 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường 7.2.2.16 Bãi nhập xuất hàng - Chọn bãi nhập hàng có kích thước: 15 x (m) Diện tích: 15 x = 90 (m2) - Chọn bãi xuất hàng có diện tích: 18 x (m) Diện tích: 18 x = 108 (m2) Tổng kích thước bãi nhập hàng, xuất hàng: 198 (m2) 7.2.2.18 Phân xưởng nồi Đặt gần nơi sử dụng chính, thường xây dựng thành ngơi nhà riêng biệt kèm theo kho chứa nhiên liệu Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước nồi Lượng cần cung cấp: D = 4157,942 (kg/h) Tính nhà chứa nồi hơi: Chọn nồi SB-5000 SAZ Boiler, với thông số : + Năng suất : 4000 kg/h + Áp suất : 15 at + Kích thước : 2700 x 1500 x 2300 mm + Công suất + Khối lượng : 50 kW : 5000 kg Số lượng: Chọn nồi làm việc Giả sử khoảng cách an toàn nồi tường 1500 mm Vậy kích thước nhà chứa nồi hơi: x x m 7.2.2.19 Kho chứa nhiên liệu Là nơi chứa: - Dầu FO dùng lò - Xăng dầu DO cho xe máy phát điện - Dầu nhờn để bơi trơn máy móc - Dầu FO : 1875585,59 (lít/năm) - Xăng - Dầu DO : 59000 (lít/năm) : 2360 (lít/năm) - Dầu nhờn : 2950 (lít/năm) Tổng lượng nhiên liệu : 1939895,59 (lít/năm) = 1939,895 (m3/năm) Ta tính kho chứa nhiên liệu cho tháng sử dụng là: 1939,895 × 27 = 177,550 (𝑚3 ) 295 Chọn kích thước: x x m Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 101 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa đặc khơng đường 7.2.2.20 Phân xưởng khí Phân xưởng khí có nhiệm vụ sữa chữa thiết bị máy móc nhà máy, đồng thời cịn gia công chế tạo theo cải tiến kĩ thuật, phát huy sáng kiến Diện tích khoảng 50 ÷ 120 m2 [39], ta chọn 54 m2 Chọn kích thước: x x m 7.2.2.21 Kho chứa hóa chất Giả sử khu vực chứa hóa chất vệ sinh 24 m2 Chọn kích thước: x x m 7.2.2.22 Phân xưởng lạnh Là nơi đặt thiết bị hệ thống lạnh như: máy nén, bình ổn áp, bể nước,… Chọn máy lạnh kiểu XM – AYY 90/92: - Năng suất lạnh t0 = -15 0C, tk = 30 oC : 75 kW - Công suất điện yêu cầu điều kiện cho : 21,3 kW - Kiểu máy nén : AYY90 - Thể tích nén lý thuyết (m3/s) : 0,0472 - Cơng suất động lắp đặt : 40kW - Thiết bị ngưng tụ - Tiêu tốn nước làm mát thiết bị ngưng tụ: : KTT – 18 + Nước lần : 20 (m3 /h) + Nước tuần hoàn : 40 (m3 /h) - Thiết bị bay : NTT – 26 + Kích thước thiết bị: D x R x H = 2750 x 1030 x 1425 mm + Khối lượng (không dầu môi chất) : 2060 kg Chọn nhà có kích thước : x x m 7.2.2.23 Khu đất mở rộng Để thuận tiện cho việc mở rộng sản xuất sau này, nhà máy có phần đất mở rộng Diện tích đất mở rộng 75% diện tích phân xưởng sản xuất Diện tích khu đất mở rộng: 0,75 × 864 = 648 m2 Chọn kích thước: 54 x 12 m 7.2.2.24 Đường giao thông nhà máy Nhà máy bảo vệ tường cao, kèm theo rặng ngăn bụi xung quanh nhà máy Mặt nhà máy quang đãng, đường phẳng, cao ráo, dễ thoát nước Nhà máy ngồi cổng cịn có thêm cổng phụ đảm bảo việc lại cho xe lớn cho người lao động Việc trồng xanh theo qui định: Khoảng cách từ thân vòm ngồi [39] Các đường rãi nhựa, đường nhỏ rải sỏi, theo quy định : - Đường ô tô chiều ÷ 5m Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 102 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường - Đường ô tơ chiều ÷ 7m - Đường rộng 1,5 ÷ 2m - Đường tơ cụt có vịng cua bán kính 12 m để tơ quay đầu Bảng Bảng tổng kết cơng trình xây dựng tồn nhà máy STT Tên cơng trình Kích thước (m) Diện tích (m2) Phân xưởng sản xuất 48 x 18 x 7,2 864 Khu tiếp nhận sữa nguyên liệu 6x4x4 24 Khu chứa sữa nguyên liệu 10 x 60 Kho chứa đường, phụ gia, cream 10 x x 70 Kho thành phẩm, bao bì 25 x 20 x 500 Gara ô tô 5x4x4 20 Nhà để xe 10 x x 70 Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa 4x4x4 16 Nhà ăn 15 x x 105 10 Khu hành 24 × × 192 11 Phòng bảo vệ (2) 4x3x4 24 12 Nhà sinh hoạt vệ sinh 9x5x4 45 13 Khu xử lý nước thải 12 x x 72 14 Trạm biến áp 4x4x4 16 15 Nhà đặt máy phát điện dự phòng 6x4x6 24 16 Khu cung cấp nước xử lý nước 12 x x 72 17 Bãi nhập hàng 15 x 90 18 Bãi xuất hàng 18 x 108 20 Phân xưởng nồi 7x6x6 42 21 Kho chứa nhiên liệu 6x6x6 36 22 Phân xưởng khí 9x6x4 54 23 Kho chứa hóa chất 4x4x4 16 24 Phân xưởng lạnh 6x5x5 30 Tổng diện tích cơng trình Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài 2770 Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 103 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc khơng đường 7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 7.3.1 Diện tích khu đất Diện tích khu đất tính theo cơng thức sau [39]: 𝐹𝑥𝑑 𝐹𝑘đ = 𝐾𝑥𝑑 Trong đó: Fkđ : Diện tích khu đất xây dựng nhà máy Fxd : Tổng diện tích cơng trình, Fxd = 2770 m2 Kxd : Hệ số xây dựng Đối với nhà máy thực phẩm, Kxd = 35÷50 % Chọn Kxd = 35 % 𝐹𝑥𝑑 2770 𝐹𝑘đ = = = 7914,286 (𝑚2 ) 𝐾𝑥𝑑 0,35 Chọn diện tích khu đất nhà máy 8000 m2, có kích thước 100 x 80 m 7.3.2 Tính hệ số sử dụng Ksd Hệ số sử dụng tính theo công thức sau [39]: 𝐹𝑠𝑑 𝐾𝑠𝑑 = 𝐹𝑘đ Ksd: Hệ số sử dụng, đánh giá tiêu kinh tế, kỹ thuật tổng mặt nhà máy Fsd: Diện tích sử dụng nhà máy, Fsd = Fcx + Fgt + Fhl + Fxd Fcx: diện tích trồng xanh, Fcx = 0,3 × Fxd = 0,3 x 2770 = 831 m2 Fhl: diện tích hành lang, Fhl = 0,3 × Fxd = 0,3 x 2770 = 831 m2 Fgt : diện tích đất giao thơng, Fgt = 0,4 × Fxd = 0,4 x 2770 = 1108 m2 Fxd = 2770 m2 => Fsd = 831+ 831+ 1108+2770 = 5540 m2 𝐹𝑠𝑑 5540 𝐾𝑠𝑑 = = × 100 = 69,25% 𝐹𝑘đ 8000 Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 104 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường CHƯƠNG KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM 8.1 Mục đích kiểm tra sản xuất sản phẩm Kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm nhà máy, đảm bảo cho cơng nhân thao tác quy trình kỹ thuật, tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm cố kỹ thuật hư hỏng máy móc, thiết bị Trên sở kiểm tra, ta đánh giá tình hình hoạt động nhà máy để đề biện pháp kế hoạch thực hợp lý Đồng thời qua phát sai sót, điều chỉnh có biện pháp cải tiến kỹ thuật để nhà máy hoạt động tốt giúp nâng cao suất chất lượng sản phẩm Nội dung kiểm tra bao gồm: Kiểm tra nguyên liệu đầu vào Kiểm tra cơng đoạn q trình sản xuất Kiểm tra thành phẩm Ngoài cần phải kiểm tra yếu tố khác phục vụ cho sản xuất ảnh hưởng đến sản xuất như: hóa chất vệ sinh, dụng cụ sản xuất, bảo hộ lao động, tình trạng máy móc thiết bị, thao tác cơng nhân, vệ sinh chung nhà máy,… 8.2 Kiểm tra nguyên liệu Bảng 8.1 Kiểm tra nguyên liệu STT Đối tượng Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm tra yêu cầu kiểm tra Sữa tươi Ghi chú, - Cảm quan: màu sắc, mùi Khi nhập kho Đạt yêu vị, trạng thái trước đưa vào sản cầu kỹ - Hóa lý: tỷ trọng, hàm xuất, có yêu thuật lượng chất khô, hàm lượng cầu chất béo, pH trung bình, độ axit - Vi sinh: loại vi khuẩn, nấm men, nấm sợi,… Đường - Cảm quan: màu sắc, mùi Khi nhập kho Đạt yêu RE vị, trạng thái - Hóa lý: pH, khối lượng trước đưa vào sản xuất, có yêu cầu kỹ thuật - Vi sinh Bao gói cầu Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 105 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường Men giống - Cảm quan: Màu sắc, mùi vị, trạng thái.Khả hoạt Khi thu mua, trước đưa vào sản xuất hoá Đạt yêu cầu kỹ thuật - Quy cách bao gói 8.3 Kiểm tra cơng đoạn trình sản xuất Bảng 8.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất STT Tên công đoạn Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm Ghi chú, yêu tra cầu Công đoạn chung hai dây chuyền Lọc kiểm tra Loại bỏ cặn bã (nếu có) Sau lọc Đạt yêu cầu Định lượng Thể tích lần đo Mỗi mẻ cân Đạt yêu cầu Dây chuyền sữa chua uống hương dâu Thanh trùng - Nhiệt độ, thời gian làm nguội trùng nhiệt độ Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu Mỗi mẻ Đạt yêu cầu làm nguội - Chỉ tiêu vi sinh vật Đồng hóa - Độ đồng khối sữa đông - pH, tỷ lệ phần trăm chất khô chất béo Lên men - Nhiệt độ, thời gian lên men mẻ - pH, tỷ lệ phần trăm chất khô chất béo - Số lượng men giống Siro hoá Nhiệt độ thời gian nấu Mỗi mẻ Đạt yêu cầu Phối trộn - Tỷ lệ phối trộn Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu - Nồng độ siro - Tỷ lệ chất khô, chất béo, pH Bao gói - Độ vơ trùng - Trạng thái hộp sản phẩm Dây chuyền sữa cô đặc không đường Chuẩn hóa, hiệu Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài - Hàm lượng, tỉ lệ Thường xuyên Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh Đạt yêu cầu 106 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường chỉnh hàm lượng chất khô thành phần phối trộn - Màu sắc trạng thái sữa trước sau phối trộn - Chỉ tiêu vi sinh Xử lý nhiệt - Nhiệt độ, thời gian, áp làm nguội suất sữa chất Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu Thường xuyên Đạt yêu cầu truyền nhiệt - Chỉ tiêu vi sinh Cô đặc - Nhiệt độ, thời gian, nồng độ chất khô Trạng thái, màu sắc sữa Chỉ tiêu vi sinh Đồng hóa - Áp lực Trạng thái, độ nhớt sữa Làm nguội, bổ - Nhiệt độ, thời gian sung phụ gia - Tỉ lệ phối trộn phụ gia - Chỉ tiêu vi sinh Tiệt trùng UHT - Nhiệt độ, thời gian - Chỉ tiêu vi sinh - Chỉ tiêu cảm quan sữa 10 Bồn chờ rót - Nhiệt độ, thời gian - Chỉ tiêu vi sinh Mỗi mẻ Đạt u cầu 11 Chiết rót - Sự vơ trùng thiết bị Thường xuyên Đạt yêu cầu bao bì Nhiệt độ chiết rót Độ kín hộp sữa - Thể tích sữa hộp Chỉ tiêu vi sinh 8.4 Kiểm tra thành phẩm Dựa theo tiêu chất lượng sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường để kiểm tra chất lượng thành phẩm xem có đạt yêu cầu để xuất thị trường khơng Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hồi Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 107 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa đặc khơng đường CHƯƠNG : AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 9.1 An toàn lao động An tồn lao động nhà máy đóng vai trị quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến q trình sản xuất, sức khỏe tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Vì cần phải quan tâm mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần phải đề nội quy, biện pháp chặt chẽ để đề phòng 9.1.1 Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trình sản xuất - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu khơng đảm bảo an tồn - Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Trình độ lành nghề nắm vững mặt kỹ thuật cơng nhân cịn yếu - Các thiết bị, máy móc trang bị khơng tốt chưa hợp lý [39] 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Công tác tổ chức quản lý nhà máy: có nội qui, quy chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với trình sản xuất Các loại thiết bị có động phải có che chắn cẩn thận - Các đường ống nhiệt phải có lớp bảo ơn, có áp kế Phải kiểm tra lại phận máy trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sửa chữa kịp thời Kho xăng, dầu, nguyên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải có bình CO2 chống cháy vòi nước để chữa lửa Ngăn chặn người vô phận vào khu vực sản xuất kho tàng Không hút thuốc kho [39] 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động - Đảm bảo ánh sáng làm việc: Các phịng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng thích hợp với cơng việc Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo khơng bị lấp bóng lóa mắt Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên - Thơng gió: Nhà sản xuất làm việc phải thơng gió tốt Phân xưởng thải nhiều nhiệt cần bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc - An toàn điện: + Hệ thống điện điều khiển phải tập trung vào bảng điện, có hệ thống chuông điện báo hệ thống đèn màu báo động Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 108 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường + Trạm biến áp, máy phát phải có biển báo, bố trí xa nơi sản xuất - An toàn sử dụng thiết bị: + Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, cơng suất + Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng Sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Phòng chống cháy nổ: + Yêu cầu chung: Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, cạn nước lò hơi, ống bị co giãn, cong lại gây nổ Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy Thường xuyên tham gia hội thao phịng cháy chữa cháy - An tồn với hóa chất: Các hóa chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị - Chống sét: Để đảm bảo an tồn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao [39] 9.2 Vệ sinh công nghiệp Vấn đề vệ sinh cơng nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhà máy sữa Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sức khỏe người tiêu dùng công nhân 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân Vấn đề yêu cầu cao, đặc biệt công nhân trực tiếp làm việc phân xưởng sản xuất Cơng nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay Không ăn uống khu vực sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc, thiết bị Máy móc thiết bị trước bàn giao lại cho ca sau phải vệ sinh Đối với thùng lên men sau giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men lượng dịch lên men 9.2.3 Xử lý nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho mơi trường sống người Vì vấn đề xử lý nước thải quan trọng nhà máy Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 109 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc khơng đường KẾT LUẬN Qua q trình thực đồ án tốt nghiệp với hướng dẫn tận tình cô giáo hướng dẫn Mạc Thị Hà Thanh góp ý bạn bè tìm hiểu, học hỏi thân qua sách vở, hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi với suất 32 triệu lít nguyên liệu/năm gồm hai dây chuyền: sữa chua uống hương dâu với suất 17000 lít sản phẩm/năm sữa đặc khơng đường” Sau hồn thành xong đồ án tốt nghiệp, tơi có nhìn tồn diện việc thiết kế nhà máy chế biến sữa từ sữa tươi Tôi làm việc sau: khảo sát vị trí địa lý, thị trường tiêu thụ vấn đề liên quan để xây dựng nhà máy; hiểu rõ thành phần, tính chất, tiêu sữa; lựa chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất sữa cô đặc không đường sữa tươi tiệt trùng có đường; lựa chọn tính tốn thiết bị phù hợp với công đoạn; chọn phương án xây dựng; bố trí thiết bị, bố trí đường ống nước, bố trí tổng mặt nhà máy Đặc biệt, tơi củng cố kiến thức học sách cách ứng dụng kiến thức vào thực tế Tuy nhiên kiến thức thân hạn chế, tài liệu thiếu thốn, đồng thời việc áp dụng lý thuyết vào thực tế gặp nhiều khó khăn, nên khơng tránh khỏi vướng mắc thiếu sót Rất mong góp ý, giúp đỡ khắc phục sai sót hướng dẫn thầy giáo phản biện, hội đồng bảo vệ để có thêm kiến thức quý giá sau áp dụng vào thực tiễn sống cách có hiệu Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoài Hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống pha chế, Tập 1: Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [2] Các tiêu sữa theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7405:2004, yêu cầu kỹ thuật Bộ Khoa học Công nghệ ban hành http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-7405-2004-ve-sua-tuoinguyen-lieu-yeu-cau-ky-thuat-do-bo-khoa-hoc-va-cong-nghe-banhanh.html,[15/9/2019] [3] Lê Thị Liên Thanh (2002), Công nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [4] Các tiêu đường saccharose theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6958:2001, yêu cầu kỹ thuật Bộ Khoa học Công nghệ ban hành: http://hethongphapluatvietnam.com/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-1695-1987-ve-duongtinh-luyen-va-duong-cat-trang-yeu-cau-ky-thuat-do-uy-ban-khoa-hoc-va-ky-thuat-nhanuoc-ban-hanh.html,[15/9/2019] [5] Yêu cầu kỹ thuật nước uống http://tieuchuanxaydung.com/tcvn-5501-1991-nuoc-uong-yeu-cau-ky-thuat/ [17/9/2019] [6] Chỉ tiêu chất lượng lecithin https://vanbanphapluat.co/tcvn-11175-2015-phu-gia-thuc-pham-lecithin [17/9/2019] [7] Luận văn sản phẩm từ sữa phụ gia https://www.ebookbkmt.com/2018/12/luan-van-cac-san-pham-tu-sua-vaphugia.html?fbclid=IwAR3UoQU3Dt5lFHVfQqBq0g0qVXaWHmBHvCT0JCPDioBl gXnw0RnCrGjvRqQ [20/9/2019] [8] Chế phẩm vi khuẩn sữa chua https://www.dairyvietnam.com/upload_images/quy_trinh_cnsx_sua_dac_co_duong_va _sua_chua.pdf, [20/10/2019] [9] Hình ảnh cấu tạo vi khuẩn Streptococcus thermophilus https://fineartamerica.com/featured/streptococcus-thermophilus-in-yogurtscimat.html?product=poster,[21/10/2019] [10] Hình ảnh cấu tạo vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus https://www.researchgate.net/figure/Figura-1-a-Lactobacillus-bulgaricus-bStreptococcus-thermophilus_fig1_312787527, [21/10/2019] [11] Hệ thống CIP http://congnghevotrung.com/may-cip-ve-sinh-day-chuyen-giai-khat-va-duoc-phamjimei/ [21/10/2019] [12] Hình ảnh sữa đặc không đường: https://vatgia.com/raovat/9219/10373672/sua-dackhong-duong-nestle-evaporated-milk.html, [21/10/2019] [13] Bylund G (1995), “Dairy processing handbooks”, Tetrapak processing systems AB publisher, Lund [14] Chỉ tiêu chất lượng sữa đặc không đường TCVN 10558:2015 sữa cô đặc không đường [15] Bảo quản sữa cô đặc https://www.eatbydate.com/dairy/milk/how-long-does-evaporated-milk-last-shelf-life/, [05/11/2019] [16] Hình ảnh sữa chua uống hương dâu https://hpgd.vn/products/sua-chua-uong-dau-tay-200ml, ngày truy cập 20/10/2019 https://vinamilk.com.vn/sua-chua-vinamilk/vi/dep-da-dep-dang/?sanpham=sua-chuauong-tiet-trung-yomilk-huong-dau, [10/11/2019] [17] Lâm Xn Thanh (2003), Giáo trình cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [18] Các tiêu sữa chua uống theo TCVN 7030:2002, yêu cầu kỹ thuật Bộ Khoa học Công nghệ ban hành https://vanbanphapluat.co/tcvn-7030-2002-sua-chua-quy-dinh-ky-thuat, [10/11/2019] [19] Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa Việt Nam năm 2018 https://vietnamdairy.vn/2019/01/15/nam-2018-nhung-no-luc-cua-nganh-sua-viet-nam/ [10/11/2019] [20] Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa Thế giới FAO, Overview of global dairy market developments in 2018, March 2019 [21] Tơn Thất Ninh, Giáo trình máy thiết bị vận chuyển định lượng, Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội [22] Lưu lượng kế Dong Yang http://www.caovietcuong.com/vn/product/detail/luu_luong_ke_dien_tu_dong_yang4205.html, [15/11/2019] [23] Thiết bị gia nhiệt mỏng https://vietnamese.alibaba.com/product-detail/efficiency-stainless-steel-beer-plateheat-exchanger-60840116936.html [15/11/2019] [24] Thiết bị khí loại ZTD-3 http://www.congnghevotrung.com/khi-chan-khong./, [15/11/2019] [25] Thiết bị đồng hóa GJB JIMEI model GJB–3–25 http://www.congnghevotrung.com/homogenizer/, [15/11/2019] [26] Nồi nấu siro http://congnghevotrung.comi-khuay-hai/ [16/11/2019] [27] Thiết bị rót hộp http://congnghevotrung.com/jmb-8000/[16/11/2019] [28] Thiếtbị phối trộn cream http://congnghevotrung.com/khuay-tron-toc-do/ [18/11/2019] [29] Thiết bị xử lý nhiệt https://www.csidesigns.com/products/mixing-heat-transfer/heat-exchangers/baseline-heatexchanger [18/11/2019] [30] Thiết bị cô đặc chân không http://vn.kosunes.com/concentration-and-extraction-equipment/stainless-steelconcentrator/fruit-juice-concentrate-machine.html [19/11/2019] [31] Thiết bị tiệt trùng ống lồng ống http://congnghevotrung.com/thiet-bi-ong-tiet-trung-uht/ [19/11/2019] [32] Máy rót vơ trùng http://congnghevotrung.com/khi-chan-khong/ [19/11/2019] [33]Máy rót vơ trùng http://congnghevotrung.com/khi-chan-khong/ [19/11/2019] [34] Bơm li tâm https://giamaybom.vn/may-bom-ly-tam-ebara-cdx120-07-0-6kw-_p147 [23/11/2019] [35] Bơm bánh http://vinapump.com/bom-banh-rang-tuthill-series-gg.html [23/11/2019] [36] Bơm chân không http://asadavietnam.vn/en/product/6cfm-vacuum-pump-84-blocks-328 [23/11/2019] [37] Phạm Xuân Toản, Các trình thiết bị truyền nhiệt tập 3, Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2005 [38] Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (2005), Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập I, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [39] Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Đại học Bách khoa Đà Nẵng [40] Phạm Văn Bôn, Nguyễn Đình Thọ, Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm - Tập - Các trình thiết bị truyền nhiệt, NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh [41] Nồi [25/11/2019] https://vietnamese.alibaba.com/product-detail/Factory-Price-Diesel-Oil-Gas-Fired60837398778.html?spm=a2700.galleryofferlist.normalList.79.67b873dd7miXvq ... tài: ? ?Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi với suất 32 triệu lít nguyên liệu/ năm gồm dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu với suất 17 nghìn lít sản phẩm/ ca sữa cô đặc không đường? ??... nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa từ sữa tươi với suất 32 triệu lít nguyên liệu/ năm gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu với suất 17 nghìn lít sản phẩm/ ca sữa cô đặc không đường. .. Thanh 15 Thiết kế nhà máy sữa từ nguyên liệu sữa tươi gồm hai dây chuyền sản xuất: sữa chua uống hương dâu sữa cô đặc không đường 2. 2 Tổng quan sản phẩm 2. 2.1 Sữa cô đặc không đường 2. 2.1.1 Giới