3. TÍNH LƯỢNG NƯỚC
3.1.Lượng nước cho phân xưởng nấu
Lượng nước cần cấp cho phân xưởng nấu nhiều nhất 1 ngày là:
-Nước cần cung cấp cho 1 mẻ nấu bia lon kể cả nước vệ sinh hệ thống nồi nấu là: 46 m3.
Một ngày nấu nhiều nhất 12 mẻ thì lượng nước cần cung cấp là: 12 . 46 = 552 m3
-Lượng nước đá cần để làm lạnh dịch đường houblon hoá ứng với 1 mẻ nấu bia lon là: 38 346 kg.
Coi nước có tỷ khối bằng 1, lượng nước đá cần để làm lạnh dịch đường ứng với 1 ngày nấu bia chai là:
12 . 38,346 = 460,15 m3
Lượng nước này sau khi làm lạnh nhanh dịch đường trở thành nước nóng có nhiệt độ khoảng 70 – 75˚C sẽ được dùng làm nước nấu và vệ sinh hệ thống nồi nấu.
Do đó lượng nước lớn nhất cần cung cấp cho phân xưởng nấu để thực hiện quá trình sản xuất trong một ngày khoảng: 552 m3.
3.2. Lượng nước dùng cho phân xưởng lên men
Lượng nước dùng để vệ sinh các thiết bị của phân xưởng lên men trong 1 ngày có thể tích bằng 8% thể tích 1 tank lên men, tức là khoảng: 0,08 . 161.3 = 38,64 m3.
Lượng nước cần cung cấp để rửa men kết lắng 1 ngày khoảng 8,37.3 = 25,11 m3. Lượng nước lớn nhất cần cung cấp cho phân xưởng lên men trong 1 ngày để thực hiện quá trình sản xuất khoảng: 38,64 + 25,11 = 63,75 m3.
3.3. Lượng nươc dùng cho phân xưởng hoàn thiện
Số lượng lon ứng với 1 ngày sản xuất của nhà máy là: 1 151 515 chai 330 ml. Ứng với mỗi lon cần lượng nước làm ướt, thanh trùng khoảng 0,3 lít. Do đó tổng lượng nước cần để làm ướt, thanh trùng lon ứng với một ngày sản xuất bia lon khoảng: 345 m3.
Số lượng chai ứng với 1 ngày sản xuất của nhà máy là: 1 266 667 chai 300 ml. Ứng với mỗi chai cần lượng nước vệ sinh, thanh trùng khoảng 0,7 lít.
Tổng lượng nước cần để vệ sinh chai, thanh trùng chai và vệ sinh két ứng với 1 ngày sản xuất bia chai khoảng: 1266667.0,7 = 886,7 m3.
Số lượng bock ứng với một ngày sản xuất của nhà máy là: 7600 bock 50l.
Ứng với mỗi bock cần lượng nước vệ sinh khoảng 10 lít. Do đó tổng lượng nước cần để rửa bock ứng với một ngày sản xuất bia hơi khoảng: 76 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.
3.4. Lượng nước dùng cho các hoạt động khác của nhà máy
* Lượng nước cần cung cấp cho nồi hơi:
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%. Do đó lượng nước cần cấp cho nồi hơi khoảng 25% lượng hơi cần cấp.
Lượng hơi tiêu thụ của nhà máy là: 10746 kg/h. Lượng nước cần cấp cho nồi hơi một ngày là:
0,25 . 24 . 10746 = 64476 kg ≈ 64,5 m3.
* Lượng nước dùng để vệ sinh nhà xưởng:
Diện tích phân xưởng nấu: 24 . 36 = 864 m2 Diện tích phân xưởng lên men: 48 . 60 = 2880 m2 Diện tích phân xưởng hoàn thiện: 30 . 72 = 2160 m2 Tổng diện tích khu vực sản xuất chính của nhà máy:
Trung bình lượng nước dùng để vệ sinh nhà xưởng là 3 lít/m2/ngày. Lượng nước dùng để vệ sinh khu vực sản xuất chính trong một ngày khoảng: 17,7 m3.
* Lượng nước phục vụ các nhu cầu sinh hoạt:
Lượng nước sinh hoạt và phục vụ các nhu cầu khác của nhà máy bình quân một ngày khoảng 40 lít/người. Toàn thể nhà máy có khoảng 273 cán bộ công nhân viên. Vậy lượng nước cần cung cấp là: 273 . 40 = 10920 l = 10,9 m3.
Tổng lượng nước cần cấp cho toàn nhà máy trong một ngày:
552 + 67,35 + 886,7 + 64,5 + 17,7 + 10,9 = 1599,15 m3
Chọn bể chứa nước sau xử lý sơ bộ có kích thước 16m × 10m × 10m, dung tích khoảng 1600m3, xây bằng bê tông cốt thép. Một bể chứa nước sau xử lý cho phân xưởng nấu có kích thước 11m × 10m × 5m, dung tích 550 m3, bể được làm bằng tôn. Một bể chứa nước sau xử lý cho phân xưởng hoàn thiện có kích thước 11m × 9m × 9m, dung tích 890 m3, bể được làm bằng tôn.
4. TÍNH LƯỢNG ĐIỆN
4.1. Điện chiếu sáng
Trong các phân xưởng sản xuất lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng bao gồm các bóng đèn sợi đốt công suất 100W và đèn neon công suất 40 W.
Các bóng đèn được lắp đặt ở các vị trí cao khoảng 2,5 – 4m tùy thuộc vị trí làm việc, kích thước của thiết bị… khoảng cách giữa mỗi bóng L vào khoảng 3 - 4m, khoảng cách từ các bóng ngoài cùng đến tường khoảng l = 0,25 - 0,35L. Lấy trung bình L = 3,5m, l = 1m.
Nhà có kích thước A × B, m×m thì số bóng theo mỗi hàng và số hàng bóng một tầng nhà là: n1 = A 2l L − + 1 = A3−,52 + 1 n2 = B 2l L − + 1 =B3−,52 + 1 Tổng số bóng bố trí trong nhà: Tạ Bích Hồng – CNSH B – K48 117
N = n1 . n2 . e với e: số tầng nhà
Gọi đèn có công suất Pđ thì công suất thắp sáng là: Pcs = N . Pđ
Bảng 7. Số lượng bóng đèn, công suất chiếu sáng đối với các công trình
TT Tên công trình Kích thước
m × m Số bóng đènN=n1.n2.e Pđ, W P cs, W
1 Nhà sản xuất chính 24 × 36 8.11 = 88 100 8800
2 Nhà hoàn thiện 30 × 72 9.21 = 189 100 18900
3 Kho nguyên liệu 30 × 42 9.13 = 117 100 11700
4 Kho thành phẩm 24 × 54 8.16 = 128 100 12800
5 Phân xưởng lạnh, CO2, khí nén
12 × 24 4.8 = 32 100 3200
6 Phân xưởng cơ điện 12 × 24 4.8 = 32 100 3200
7 Phân xưởng hơi 9 × 12 3.4 = 12 100 1200
8 Nhà hành chính 12 × 16 4.5.3 = 60 40 2400
9 Nhà giới thiệu sản phẩm
18 × 24 6.8 = 48 40 1920
10 Hội trường 12 × 18 4.6 = 24 40 960
11 Nhà ăn - căng tin 12 × 24 4.8 = 32 40 1280
12 Các công trình khác 60 100 6000
Tổng công suất chiếu sáng ∑Pcs 72360
4.2. Điện sản xuất
Bảng 8. Công suất tiêu thụ điện của các thiết bị
TT Tên thiết bị Số lượng Pđm, kW
1 Máy nghiền gạo 1 6
2 Máy nghiền malt 1 11
3 Nồi hồ hóa 2 4
4 Nồi đường hóa 2 8
5 Thùng lọc đáy bằng 2 12
6 Hệ thống cấp men 1 4
7 Hệ thống lọc bia 1 10
8 Máy rửa bock 1 2,5
9 Máy chiết bock 1 0,8
10 Máy rửa chai 1 7
11 Máy chiết chai 1 4,5
13 Máy dán nhãn 1 0,8
14 Máy rửa két 1 3
15 Máy xếp két 1 4
16 Máy làm ướt lon 1 4
17 Máy chiết lon 1 4,5
18 Máy ghép mí 1 3 19 Hầm thanh trùng 1 4,1 20 Máy in hạn sử dụng 1 1 21 Máy xếp thùng 1 4 22 Hệ thống lạnh 1 70 23 Hệ thống thu hồi CO2, khí nén 1 40
24 Bơm, gầu tải, vít tải, quạt gió các loại và hệ thống xích
tải 160
25 Hệ thống xử lý nước và các thiết bị khác 70
Tổng công suất ∑Psx 466 Các loại bơm:
-Bơm cháo và dịch đường hóa công suất 150 m3/h, Pđm 15 kW;
-Bơm dịch lọc công suất 40 m3/h, Pđm = 4,5 kW;
-Bơm dịch đường houblon hóa đi lắng xoáy công suất 100 m3/h, Pđm = 10 kW;
-Bơm dịch đường sau lắng xoáy đi lạnh nhanh công suất 40 m3/h, Pđm = 4,5 kW;
-Bơm dịch đi lên men công suất 40 m3/h công suất 4,5 kW;
-Bơm nước lạnh công suất 50 m3/h, Pđm = 5,5 kW;
-Bơm nước sạch công suất 60 m3/h, Pđm = 6 kW;
-Bơm tuần hoàn nước lạnh công suất 50 m3/h, Pđm = 5,5 kW;
-Bơm đẩy CIP công suất 40 m3/h, Pđm = 4,5 kW;
-Bơm CIP hồi công suất 40 m3/h, Pđm = 4,5 kW,
-Bơm định lượng men công suất 500l/h, Pđm = 0,5 kW. Bốn gầu tải: công suất động cơ 0,8kW
Hệ thống xích tải các động cơ kéo công suất từ 1 – 3 kW Vít tải đẩy bã malt công suất 8m3/h, Pđm = 7,5 kW
Vít tải chuyển bột gạo công suất 7,5 kW.
4.3. Xác định các thông số của hệ thống điện
Tổng phụ tải của nhà máy: ∑P = ∑Pcs + ∑Psx = 72,36 + 466 = 538,36 kW Công suất tiêu thụ trung bình (phụ tải tính toán) của nhà máy:
Ptt = Ksx . ∑Psx + Kcs . ∑Pcs Trong đó: Ksx - Hệ số sản xuất, Ksx = 0,6; Kcs - Hệ số chiếu sáng, Kcs = 0,9 Nên: Ptt = Ksx . ∑Psx + Kcs . ∑Pcs= 0,6 . 466 + 0,9 . 72,36 = 344,7 kW Hệ số công suất: cosφ = 2 2 tt tt ph P P +Q trong đó:
Qph - Công suất phản kháng của các thiết bị tiêu thụ, kW Qph = Ptt . tgφ
Giả sử hệ số công suất ban đầu cosφ1 = 0,7 (khi đó tgφ1 = 1,020). Để nâng cao hệ số công suất tới cosφ2 = 0,95 (khi đó tgφ2 = 0,329) là hệ số công suất thông thường của các máy phát điện thì trong mạch phải mắc thêm tụ điện có dung lượng bù bằng:
Qph = Ptt . (tgφ1 – tgφ2) = 344,7 . (1,020 – 0,329) = 238 kW Công suất biểu kiến của máy biến áp:
S = 2 2
tt ph
P +Q = 344,72 +2382 = 419 kVA
Chọn máy biến áp có công suất biểu kiến 450 kVA, hạ điện áp của mạng lưới 15 kV xuống 0,45 kV. Chọn máy phát điện có công suất 450 kVA, điện áp định mức 450V.
4.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm
Acs = ∑Pcs . Tcs . Kcs , kWh trong đó:
Kcs - Hệ số thắp sáng đồng thời, Kcs = 0,9; ∑Pcs - Tổng công suất chiếu sáng, kW; Tcs - Thời gian chiếu sáng trong năm, h
Một năm làm việc 12 tháng, mỗi tháng làm việc 25 ngày, mỗi ngày thắp sáng 14 giờ thì:
Tcs = 12 . 25 . 14 = 4200 h Ta có:
Acs = ∑Pcs . Tcs . Kcs = 72,36 . 4200 . 0,9 = 273520 kWh
4.4.2. Điện năng tiêu thụ cho sản xuất hàng năm
Asx = ∑Psx . Tsx . Ksx, kWh trong đó:
Ksx - Hệ số làm việc đồng thời, Ksx = 0,6;
∑Psx - Tổng công suất điện tiêu thụ cho sản xuất, kW; Tsx - Thời gian sản xuất trong năm, h
Một năm làm việc 12 tháng, mỗi tháng làm việc 25 ngày, mỗi ngày làm việc cả 3 ca là 24h thì:
Tsx = 12 × 25 × 24 = 7200 h
Ta có: Asx = ∑Psx . Tsx . Ksx = 466 . 7200 . 0,6 = 2 013 120 kWh
4.4.3. Điện năng tiêu thụ cả năm
A = Acs Asx
η +
, kWh Coi tổn thất điện năng trên mạng hạ áp là 5% thì η = 0,95
A = Acs Asx η + =2735200+,952013120 = 2 406 990 kWh. Tạ Bích Hồng – CNSH B – K48 121
PHẦN 6
TỔ CHỨC SẢN XUẤT
Bảng 9. Tổ chức lao động - sản xuất trong toàn nhà máy
TT Bộ phận Phòng, ban Định mức lao động 1 ca Số ca/ngày Số cán bộ, công nhân viên, phân công
1
Hành chính
Ban giám đốc 3 1 3 (1 giám đốc)
Đảng uỷ công đoàn 2 1 2
Phòng kế hoạch tổ chức lao động 4 1 4 (1 trưởng phòng) Phòng tài chính - kế toán 3 1 3 (1 trưởng phòng) Phòng vật tư 3 1 3 (1 trưởng phòng) Văn phòng 3 1 3 (1 trưởng phòng) Phòng thị trường 3 1 3 (1 trưởng phòng) 2 Kỹ thuật và sản xuất Phòng kỹ thuật - KCS 3 3 9 (1 trưởng phòng) Phòng nghiên cứu sản phẩm mới 3 2 6 (1 trưởng phòng)
Phân xưởng nấu - Tổ nghiền - Tổ nấu
8 3 24 (1 quản đốc)
2 3 6 (1 tổ trưởng)
6 3 18 (1 tổ trưởng)
Phân xưởng lên men 4 3 12 (1quản đốc)
Phân xưởng hoàn thiện - Tổ lọc, bão hòa CO2 - Tổ chiết lon - Tổ chiết chai - Tổ chiết bock 27 3 81 (1quản đốc) 2 3 6 (1 tổ trưởng) 10 3 30 (1 tổ trưởng) 10 3 30 (1 tổ trưởng) 5 3 15 (1 tổ trưởng) Tạ Bích Hồng – CNSH B – K48 123
3 Phụ trợ Trạm biến áp 2 3 6 (1 tổ trưởng) Xử lý nước 2 3 6 (1 tổ trưởng) Lò hơi 2 3 6 (1 tổ trưởng) Cấp lạnh khí nén, thu CO2 2 3 6 (1 tổ trưởng)
Xử lý nước thải 2 3 6 (1 tổ trưởng)
Sửa chữa cơ – điện 2 3 6 (1 tổ trưởng)
Tổ bảo vệ 4 3 12 (1 tổ trưởng)
Tổ vệ sinh 2 3 6 (1 tổ trưởng)
Tổ lái xe 4 3 12 (1 tổ trưởng)
Tổ bốc xếp 10 3 30 (1 tổ trưởng)
Thủ kho 4 2 8 (1 tổ trưởng)
Tổ nấu ăn 3 3 9 (1 tổ trưởng)
Phòng y tế 1 3 3 (1 trưởng phòng)
Giới thiệu sản phẩm 2 2 4 (1 tổ trưởng)
Tổng số lao động 273
PHẦN 7
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY
1. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY
1.1. Yêu cầu đối với địa điểm xây dựng
- Địa điểm xây dựng được lựa chọn phải phù hợp với dự án quy hoạch được phê duyệt của khu vực. Tạo điều kiện phát huy tối đa công suất nhà máy và khả năng hợp tác sản xuất của nhà máy với các nhà máy lân cận;
- Không nằm trong khu vực cấm xây dựng;
- Không làm ảnh hưởng xấu tới cảnh quan và không gây ô nhiễm môi trường quá giới hạn được cho phép;
- Bảo đảm các yêu cầu về phòng chống cháy nổ.
1.1.2. Về tổ chức sản xuất
- Địa điểm xây dựng phải đảm bảo gần nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất và liên hệ thuận tiện với nơi tiêu thụ sản phẩm;
- Đảm bảo các điều kiện cung cấp điện, nước, hơi nước, khí đốt, than… cho các xí nghiệp, khu công nghiệp sản xuất liên tục. Xử lý và thoát nước bẩn tuyệt đối an toàn cho môi trường.
1.1.3. Về hạ tầng kỹ thuật
- Đảm bảo các điều kiện đầu nối thuận lợi giữa các mạng lưới giao thông đường sắt, đường bộ, đường thủy, hàng không thuận tiện khi cần thiết, các chi phí xây dựng các mạng lưới giao thông vận tải, nhà ga, bến cảng rất lớn. Vì thế cần nghiên cứu hợp tác sử dụng chung các công trình sẵn có của thành phố, của vùng kinh tế;
- Đảm bảo có vị trí thuận lợi để tổ chức nơi nghỉ ngơi, phục vụ sinh hoạt công cộng của công nhân và đảm bảo yêu cầu vệ sinh;
- Đảm bảo hệ thống bưu chính viễn thông hoàn thiện thuận lợi thông tin liên lạc; - Đảm bảo về hệ thống thu gom và xử lý chất thải không gây ảnh hưởng đến môi trường.
1.1.4. Về tổ chức xây lắp, vận hành nhà máy
- Địa điểm xây dựng cần lưu ý tới khả năng cung cấp vật liệu, vật tư xây dựng;
- Khả năng cung ứng nhân công vận hành nhà máy sau này. 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.
1.1.5. Khu đất xây dựng
- Khu đất phải có kích thước và hình dạng thuận lợi để xây dựng các công trình trước mắt cũng như mở rộng sau này;
- Khu đất bằng phẳng, hơi dốc để có thể thoát nước mưa tự nhiên; - Khu đất không bị ngập lụt vào mùa mưa lũ.
- Nên chọn nơi đất tốt, nền đất phải ổn định;
- Mực nước ngấm thấp để giảm chi phí gia cố móng công trình và tránh bị ngập lụt; - Không có mỏ khoáng sản dưới tầng sâu.
1.1.6. Bảo vệ môi trường và vệ sinh công nghiệp
- Không gây ô nhiễm quá giới hạn cho phép ảnh hưởng đến môi trường sống và sinh thái đô thị. Từ phương diện này có xu hướng đẩy công nghiệp độc hại càng xa khu dân cư và đô thị càng tốt;
- Phải có biện pháp khắc phục nhiễm bẩn không khí, mặt nước, đất, tiếng ồn, chất thải rắn…
1.2. Lựa chọn địa điểm
Căn cứ vào các yêu cầu trên, nhà máy dự tính được đặt tại khu công nghiệp Tiên Sơn - Bắc Ninh. Đây là một trong các mô hình khu công nghiệp đầu tiên trong cả nước được xây dựng đồng bộ về kinh tế và xã hội: khu công nghiệp gắn liền với khu đô thị, nhà ở và các dịch vụ hạ tầng xã hội.
-Tổng diện tích định hướng quy hoạch: 600 ha;