Thiết kế nhà máy bia công suất 100 triệu lít/năm sản xuất bia
MỤC LỤC
NGUỒN NHÂN LỰC
Địa điểm xây dựng nhà máy gần các khu đông dân cư, gần các tuyến giao thông đi tới các vùng đô thị trung tâm như thành phố Hà Nội nên có nguồn nhân lực dồi dào. Các công nhân có thể tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề ở các vùng dân cư xung quanh để đảm bảo được yêu cầu về nơi ở, sinh hoạt.
GIAO THÔNG VẬN TẢI
Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức chuyên môn phải được đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành.
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
CHỌN NGUYÊN LIỆU Malt
Nhà máy chọn chủng nấm men chìm Saccharomyces carlbergensis, thích nghi với điều kiện sinh trưởng phát triển ở nhiệt độ thấp, tế bào của chúng có hình dạng là hình cầu hoặc hình ovan, sinh sản bằng cách nảy chồi hoặc tạo bào tử, có khả năng lên men ở nhiệt độ thấp và lên men được các loại đường đơn. Trong giai đoạn nhân men trong phòng thí nghiệm chủng nấm men gốc được bảo quản dạng đông khô hay bảo quản lạnh trong các ống thạch nghiêng được cấy chuyển ra bình tam giác 100 ml, rồi sang bình 1000 ml, bình 5 lít, bình 20 lít trên môi trường nước chiết malt có bổ sung thêm các chất dinh dưỡng chủ yếu là dạng muối khoáng.
CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 1. Nghiền nguyên liệu
+ Ưu điểm: khắc phục được phần lớn các nhược điểm của máy lọc khung bản: bỏ được lớp vải lọc nên tránh được khả năng nhiễm tạp, và tính không ổn định do vải lọc gây ra, giảm thiểu nhân công do không còn phải lắp ghép thủ công, tận dụng khai thác được thể tích, vệ sinh dễ dàng. Từ các ưu, nhược điểm trên, ta lựa chọn hệ thống lọc cho nhà máy gồm: 1 máy lọc nến để lọc cặn lọc trong bia với bột trợ lọc sử dụng là diatomit, 1 máy lọc đĩa để khử diaxetyl bằng chất hấp phụ PVPP, 1 máy lọc bẫy có cấu tạo tương tự máy lọc nến để bắt lại các hạt PVPP còn sót lại trong lọc đĩa.
THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
Mục đích của quá trình nghiền malt là đập nhỏ hạt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, tạo điều kiện cho sự biến đổi lý hóa, sinh hóa trong quá trình đường hóa, thúc đẩy quá trình đường hóa và các quá trình thủy phân khác nhanh và triệt để hơn nhằm thu được chất hòa tan lớn hơn. Làm lạnh nhanh để tách các vi sinh vật có hại trong môi trường nhiễm tạp vào dịch đường lên men, nếu giữ dịch đường ở nhiệt độ cao lâu thì dịch đường bị sẫm màu ảnh hưởng đến màu sắc của bia, đồng thời tạo điều kiện tốt để kết lắng các hợp chất hữu cơ kém chịu nhiệt.
LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT VÀ TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT
Do nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, ở miền Bắc khí hậu có 4 mùa rất khác nhau vì vậy mà nhu cầu tiêu thụ bia các mùa cũng khác nhau. Hơn nữa, khi tính kế hoạch sản xuất cần dựa vào đặc thù của sản phẩm, bia hơi thì bán chạy vào mùa nóng, còn bia chai thích hợp cho mùa do đặc thù của sản phẩm của nhà máy là bia chai và bia lon nên phải chọn và dựa vào những dịp thích hợp với 2 sản phẩm trên như dịp tết, lễ hội, mùa cưới hỏi… Do đó nhà máy phải có kế hoạch sản xuất một cách hợp lý để lượng bia sản xuất ra tiêu thụ hết tránh lãng phí.
TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM
Trong quá trình lên men phụ 15% chất chiết của dịch đường tiếp tục được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành tiếp tục được bão hoà trong bia do đó hàm lượng CO2 trong bia tươi vào khoảng 4 g/lít. Trong quá trình lên men phụ 15% chất chiết của dịch đường tiếp tục được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành tiếp tục được bão hoà trong bia do đó hàm lượng CO2 trong bia tươi vào khoảng 4 g/lít. Trong quá trình lên men phụ 15% chất chiết của dịch đường tiếp tục được chuyển hoá, lượng CO2 tạo thành tiếp tục được bão hoà trong bia do đó hàm lượng CO2 trong bia tươi vào khoảng 4 g/lít.
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG NẤU
• Nắp có cửa vệ sinh vừa người chui vào Φ 450 mm, cấu trúc kín phía trên có kính quan sát, phần đỉnh nắp có ống thoát hơi Φ300mm. Ngoài vỏ áo hơi thiết bị còn được thiết kế thiết bị gia nhiệt trung tâm kiểu ống chùm để tăng cường quá trình đun sôi mãnh liệt dịch đường. Chọn thiết bị sục khí có bộ phận lọc vô trùng sử dụng than hoạt tính, thiết bị sục khí vào dịch đường, các phụ kiện kèm theo: ống lưu lượng, van một chiều, van giảm áp.
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG LÊN MEN 1. Tank lên men
Một ngày nấu lượng dịch đường được chứa vào 3 tank lên men, chu kì lên men kéo dài 22 ngày đối với sản phẩm bia lon và bia chai. Bên cạnh đó còn cần thời gian khoảng 1 ngày để lọc dịch đường, vệ sinh tank… Do đó số tank cùng sử dụng là 69 tank, cộng với 3 tank dự trữ thì số tank lên men cần là 72 tank. Thiết bị có vỏ áo lạnh và cách nhiệt dày 100mm, đường kính ngoài của thiết bị là: Dng.
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHO PHÂN XƯỞNG HOÀN THIỆN 1. Thiết bị lọc trong bia
• Hầm thanh trùng có 2 tầng, 10 khoang, mỗi khoang phun nước nóng ở một nhiệt độ khác nhau. • Hầm thanh trùng có 2 tầng, 9 khoang, mỗi khoang phun nước nóng ở một nhiệt độ khác nhau.
TÍNH TOÁN NHU CẦU NĂNG LƯỢNG VÀ NƯỚC CỦA NHÀ MÁY
TÍNH NHIỆT LẠNH
Khi kết thúc lên men chính bia non có nồng độ chất khô 4,5-4,7oBx được hạ nhiệt độ từ 8oC xuống 5oC thực hiện quá trình xả nấm men kết lắng, sau đó tiếp tục hạ nhiệt độ khối dịch xuống 2oC và thực hiện quá trình lên men phụ, Δt = 6oC. Nước glycol được làm lạnh xuống nhiệt độ khoảng – 4˚C đến – 2˚C được chứa trong thùng glycol cấp, từ đây nước glycol được đưa đi để làm lạnh các bộ phận, nước glycol sau cấp lạnh nhiệt độ tăng lên khoảng 5 – 7˚C được chứa trong bình glycol hồi lại được đưa qua hệ thống làm lạnh để trở thành nước glycol lạnh, Δt = 9˚C. Ngoài ra còn phải tiêu tốn một lượng nhiệt đun nóng thiết bị, tiêu tốn cho khoảng trống, thất thoát ra môi trường chiếm khoảng 5% tổng lượng nhiệt tiêu tốn cho nồi hồ hoá.
TÍNH LƯỢNG NƯỚC
Do đó tổng lượng nước cần để làm ướt, thanh trùng lon ứng với một ngày sản xuất bia lon khoảng: 345 m3. Như vậy lượng nước lớn nhất cần cung cấp cho phân xưởng hoàn thiện trong một ngày để thực hiện quá trình sản xuất khoảng: 886,7 m3. Hơi sau khi cấp nhiệt sẽ ngưng tụ, nước ngưng có thể thu hồi và tái sử dụng để cấp cho nồi hơi khoảng 75%.
TÍNH LƯỢNG ĐIỆN 1. Điện chiếu sáng
Lượng nước dùng để vệ sinh khu vực sản xuất chính trong một ngày khoảng: 17,7 m3. Lượng nước sinh hoạt và phục vụ các nhu cầu khác của nhà máy bình quân một ngày khoảng 40 lít/người. Số lượng bóng đèn, công suất chiếu sáng đối với các công trình TT Tên công trình Kích thước.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY
- PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY Yêu cầu đối với địa điểm xây dựng
Do vậy trong quá trình thiết kế cần chú ý xác định số công nhân nhà máy và khả năng cung cấp nhân công ở địa phương, ngoài ra còn tính toán tới khả năng cung cấp nhân công ở các địa phương lân cận trong quá trình đô thị hóa. Nơi đây có cảnh quan đẹp, vị trí địa lý, vị trí phong thủy rất tốt, có địa hình tương đối bằng phẳng, cao ráo, nền đất tự nhiên là đất sét pha cát, có cường độ chịu lực 2,0 kg/cm2, điều kiện thủy văn và nền địa chất ổn định không thuộc miền đứt gãy hay chịu tác động của núi lửa, khu vực này cũng không có các mỏ khoáng sản hay mỏ khí thiên nhiên. Về môi trường vệ sinh công nghiệp: Nhà máy đặt trong khu vực qui hoạch của khu công nghiệp nên đã được cách ly tránh gây tác động trực tiếp đến khu dân cư, các công trình công cộng hay các di tích lịch sử và danh lam thắng cảnh trong diện được bảo tồn.
TÍNH TOÁN KINH TẾ
PHÂN TÍCH THỊ TRƯỜNG
Từ những phân tích ở trên cho thấy khu vực đặt nhà máy là thị trường đầy tiềm năng cho sản phẩm bia. Sản phẩm bia được sản xuất ở đây là loại bia vàng chất lượng cao, đây là loại bia được rất nhiều người ưa chuộng, và với giá thành không quá cao sẽ đảm bảo đáp ứng được yêu cầu và khả năng kinh tế của người tiêu dùng. Sản phẩm bia của nhà máy không chỉ đáp ứng nhu cầu tại địa phương mà còn chiếm lĩnh thị trường bia của các tỉnh lân cận trên toàn miền Bắc, đầy đủ khả năng cạnh tranh thị trường với các hãng bia lớn.
TÍNH CÁC CHỈ TIÊU DỰ ÁN ĐẦU TƯ 1. Nhu cầu vốn đầu tư
Coi thời gian quay vòng của chai là 3 tháng, trong quý III lượng bia chai sản xuất nhiều nhất tổng sản lượng là 20 triệu lít bia chai thành phẩm. Coi thời gian quay vòng của bock là 1 tháng, trong một quý lượng bia hơi sản xuất nhiều nhất là: 6,5 triệu lít bia hơi thành phẩm nên lượng bia hơi nhiều nhất trong 1 tháng là 2.17 triệu lít. Thời gian sử dụng dây chuyền thiết bị là 7 - 12 năm, lấy độ bền trung bình của dây chuyền thiết bị là 10 năm.
VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG
- VỆ SINH
- AN TOÀN LAO ĐỘNG
Bảo hộ an toàn lao động cũng là một khâu quan trọng trong sản xuất vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tính mạng người lao động và tuổi thọ thiết bị. - Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại do khói thải lò hơi gây ra cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao trên 10 m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Tiếng ồn và rung động ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe của công nhân, gây ra mệt mỏi, ảnh hưởng tới thính giác, dẫn đến sự kém tập trung, giảm khả năng làm việc.