Nước mắm thành phẩm được chứa trong các bể xi măng trong có lát gạch. Bên trên được trang bị nắp đậy, van lấy mẫu. để tiết kiệm diện tích và để thuận lợi cho việc lấy rút nước mắm từ các bể gây hương ta xây dựng 2 bể này ngầm dưới đất.
Nước mắm sau khi gây hương có 3 loại là dịch lọc 1, dịch lọc 2 do đó ta phải xây dựng 2 bể. Nước mắm sau khi gây hương xong sẽđược đưa đi pha đấu do đó ta chỉ cần xây bể chứa được nước mắm sản xuất trong 1 ngày. Lượng dịch lọc 1 lớn nhất trong 1 ngày là 16 502 lít, lượng dịch lọc 2 thu được trong 1 ngày là 16 251 lít. Sau khi gây hương thể tích dịch tăng lên do có cả nước mắm trong cá ra. Do đó ta có thể xây dựng 2 bể để chứa dịch lọc 1 và 2 có kích thước : Chiều dài : 5 m Chiều rộng: 4 m Chiều cao: 1 m Thể tích mỗi bể chứa là: 5 x 4 = 20 m3 4.13. Thùng pha đấu nước mắm Cần pha đấu dịch lọc 1 và dịch lọc 2, dịch lọc 3 thành 2 loại nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l. Ngày có năng suất lớn nhất sản xuất 19652 lít nước mắm 15 gN/l và 13101 lít nước mắm 20 gN/l. Do đó ta cần 1 thùng pha nước mắm.
Thùng pha nước mắm 15 gN/l:
Thùng hình trụđáy bằng có H = 1,5 D. 1 ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 5h. Cứ 30 phút pha được 1 mẻ như vậy mỗi ngày pha được 20 mẻ. Thể tích mỗi mẻ là:
19652 : 20 = 983 lít.
Do hệ số sử dụng thiết bị là 80 % nên thể tích thực của thiết bị cần là: 983 : 0,8 = 1229 lít Công thức tính thể tích thiết bị : V = H x πD2/4 = 1,178 D3 = 1,229 m3 D = 1,014 m Lấy D = 1,1 m, H = 1,65 m. Thiết bị có cánh khuấy đểđảo trộn. Thể tích thực của thiết bị là:
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 65 Vt= 1,178 x 1,13 = 1,56 m3
Tương tự ta tính được thùng pha nước mắm 20 gN/l là: D = 0,9m,H = 1,35m. Thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn.
Vt = 1,178 x 0,93 = 0,86 m3.
4.14. Bể chứa nước mắm thành phẩm
Theo tỉ lệ sản lượng nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l là 3 : 2. 2 bể dịch lọc có tổng thể tích là 40 m3. Do đó ta có thể xây bểđể pha đấu nước mắm 20 gN/l có thể tích là 16 m3 và bể chứa nước mắm 15 gN/l là 24 m3.
Kích thước bể chứa nước mắm 20 gN/l là: 2 x 2 x 4 m Kích thước bể chứa nước mắm 15 gN/l là: 3 x 2 x 4 m 2 bể pha đấu xây bằng xi măng, bên trong có lát gạch.
4.15. Thùng hòa trộn muối sắt vào nước mắm 15 gN/l
Lượng nước mắm 15 gN/l cần đem đi pha trong 1 năm là: 1000 000 : 0,98 = 1 020 408 lít
( do tổn thất trong quá trình chiết chai là 2 %)
Lượng nước mắm cần đem đi pha chế trong 1 tháng là: 1 020 408 : 12 = 85 034 lít
Trong tháng cao nhất thì lượng nước mắm sản xuất cao gấp đôi bình thường do đó lượng nước mắm đem pha trong tháng cao nhất là:
85 034 x 2 = 170 068 lít
Trong 1 ngày ở tháng cao nhất lượng nước mắm đem đi pha là: 170 068 : 26 = 6 541 lít
Ngày làm việc 8h, mỗi mẻ pha trong 30 phút. Như vậy mỗi ngày pha 16 mẻ. Mỗi mẻ pha số lít là:
6 541 : 16 = 409 lít
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 66 Thể tích thiết bị là: 409 : 0,85 = 481 lít Chọn thiết bị có hình trụ có H = 1,5 D Thể tích thiết bị là: V = (пD2/4)xH = 1,178D3= 0,481 m3 D = 0,742 m. chọn D = 0,8 m. H = 1,2 m Thể tích thùng hòa trộn là V = 1,178 x 0,83 = 0,6 m3
Trong thùng có cánh khuấy. Đường kính cánh khuấy d = 0,8D = 0,64 m.
4.16. Máy chiết chai, đóng nắp
Năng suất nhà máy là 5 triệu lít/năm
Chai có dung tích 500 ml. Như vậy mỗi năm nhà máy sản xuất : 5 000 000 : 0,5 = 10 000 000 chai
Mỗi tháng nhà máy sản xuất số chai là: 10 000 000 : 12 = 833 333 chai
Trong những tháng sản xuất nhiều, năng suất nhà máy gấp đôi bình thường. Số chai sản xuất trong những tháng đó là:
833 333 x 2 = 1 666 666 chai Số chai sản xuất trong 1 ngày là:
1 666 666 : 26 = 64 103 chai
Ngày làm việc 16 giờ, hệ số làm việc của máy là 0,9. Năng suất cần thiết của máy chiết chai là:
(64 103 : 16) : 0,9 = 4 452 chai Chọn máy chiết chai năng suất 6 000 chai/h. Công suất máy chiết chai đóng nắp: 6 Kw Chọn máy chiết có kích thước ngoài: Chiều dài: 1 850 mm
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 67 Chiều cao: 2 200 mm
Sốđầu chiết rót : 24 đầu Sốđầu đóng nắp: 8 đầu
Hình 4.8. Máy chiết chai, dập nắp. Hình 4.7. thiết bịđóng chai thủ công
4.17.Máy dán nhãn
Chọn máy dán nhãn có công suất đồng bộ với máy chiết chai là 6 000 chai/h. Kích thước máy : 1500 x 890 x 1200 mm
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 68
Hình 4.9.Máy dán nhãn
4.18. Tính thùng đựng dung dịch CIP
CIP là thiết bị chứa dung dịch để vệ sinh thiết bị. Thùng CIP là thiết bị thân trụđáy và nắp hình chỏm cầu. Thiết bị được chế tạo từ thép không gỉ để tránh bịăn mòn. Thể tích thùng CIP bằng 5% thể tích thiết bị thủy phân, hệ số sử dụng thiết bị là 0,8.
VCIP = (15,8 × 0,05 ) : 0,8 = 1 m3 Sử dụng 4 thùng, mỗi thùng có thể tích là 1 m3. Trong đó 1 thùng đựng dung
dịch NaOH 2%, 1 thùng đựng axit nitric 0,3%, 1 thùng đựng nước vô trùng và 1 thùng hồi CIP hoặc chứa chất sát trùng khi cần thiết.
VCIP = H = 1,5D, h1 = h2 = 0,15D VCIP = 1,3. D3 = 1 m3 → D = 0,92 m. Chọn D = 1m → H = 1,5 m ; h1 = h2 = 150 mm → Htổng = 1500 + 150 + 150 = 1800(mm). Thể tích thùng CIP là: VCIP = 1,3. D3 = 1,3 m3 4.19. Tính bơm
Lượng dịch cần bơm nhiều nhất trong nhà thủy phân là bơm dịch lọc 1 sang thùng lên men nước mắm dài ngày.
Lượng dịch lọc 1 cần bơm trong 1 ngày là: 12 632 lít = 12,63m3 Thời gian bơm 1 h; hệ số sử dụng 0,8. Vậy năng suất bơm là : NS = (12,63: 1 ) : 0,8 = 15,8 m3/h ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + 2 2 1 1 2 2 3 3 4 D h h H D π π
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 69 Trong nhà máy chọn 10 bơm cho các công đoạn khác nhau: 1 bơm để bơm nước muối vào thiết bị thủy phân dài ngày để nấu bã năng suất : 20 m3/h, 3 bơm tuần hoàn để bơm dịch lọc để đảo trộn trong quá trình thủy phân nước mắm dài ngày năng suất 10 m3/h, 6 bơm để bơm dịch lọc để đảo trộn trong quá trình thủy phân nước mắm ngắn ngày năng suất 10 m3/h, 1 bơm để bơm dịch lọc sang thùng lên men nước mắm dài ngày để gây hương năng suất 20 m3/h, 1 bơm để bơm nước mắm đi lọc năng suất 6 m3/h và 1 bơm để bơm nước mắm đã lọc đến các thiết bị pha đấu năng suất 6 m3/h, 2 bơm để bơm nước mắm từ thiết bị pha đấu đến bộ phận chiết chai năng suất 10 m3/h , 4 bơm để cho hệ thống CIP năng suất 6 m3/h.
Như vậy nhà máy sử dụng bơm ly tâm có công suất: - 2 bơm công suất 20 m3/h
- 11 bơm có công suất 10 m3/h - 6 bơm có công suất 6 m3/h
4.20. Máy lọc khung bản
Nước mắm sau khi pha đấu được đem đi lọc để loại bỏ các tạp chất, các vi sinh vật trong nước mắm nhằm ổn định nước mắm, kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng nước mắm.
Lượng nước mắm đem đi lọc 1 ngày lớn nhất là: 16 251 + 16 502 = 32 753 lít = 32,75 m3
1 ngày máy lọc làm việc 2 ca, mỗi ca 4 tiếng. Như vậy máy lọc làm việc 8 tiếng mỗi ngày. Năng suất của máy cần là: 32,75 : 8 = 4,1 m3/h Hệ số sử dụng của máy là 0,8. do vậy năng suất máy thực tế là: 4,1 : 0,8 = 5,12 m3/h Chọn máy lọc có năng suất 6 m3/h
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 70
Hình 4.10 : máy lọc khung bản
4.21. Bể chứa bã cá
Mỗi ngày lượng bã thu được trung bình là: 7 972 kg. Cứ 2 ngày lấy bã 1 lần. vậy bể chứa phải chứa khối lượng là: 7 972 x 2 = 15 944 kg. Khối lượng riêng của bã là: 1100 kg/m3. Hệ số sử dụng bể là : 0,9. vậy thể tích bể cần là:
(15 944 : 1200) : 0,9 = 14,8 m3
Xây bể có kích thước: dài 5 m, rộng 4 m, cao 1 m. Thể tích thực của bể là: 5 x 4 x 1 = 20 m3 Bảng 4.1. Bảng tổng hợp thiết bị STT Tên thiết bị Số lượng Thể tích( m3) Năng suất Kích thước ( mm) 1 Cân xe tải hầm chìm 1 8000 x 3000 2 Băng tải 18 20 3 Máy rửa cá 1 20 4000x 2000 x 1800 4 Máy trộn cá 1 20 Ф=3000, L=5000 5 Vít tải 2 20
6 Thiết bị lên men ngắn ngày 92 15,8 D=2200,h2=330, h=3960,h1= 330
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 71 8 Thùng chứa nước muối 2 12,6 D=2000, H=4000
9 Bể chứa nước thuộc 2 18 3000x2000x3000
10 Thùng lên men dài ngày 108 13,2 D =2100, H=3800 11 Bể chứa nước bổi 54 12 2000x2000x3000 12 Bể chứa nước mắm đã gây hương 2 20 5000x4000x1000 13 Bể chứa nước mắm 15gN/l 1 24 3000x2000x4000 14 Bể chứa nước mắm 20gN/l 1 16 2000x2000x4000 15 Thùng hòa trộn muối sắt 1 0,6 D=800, H=1200 16 Máy chiết chai 1 6000 chai/h 1850x1630x2200 17 Máy dán nhãn 1 6000 chai/h 1500x890x1200 18 Máy bơm ly tâm 2 20 m3/h 19 Máy bơm ly tâm 11 10 m3/h 20 Máy bơm ly tâm 6 6 m3/h 21 Máy lọc khung bản 1 6 m3/h 2400x1000x1500 22 Bể chứa bã 1 20 5000 x 4000x1000 23 Thùng CIP 4 1,3 D =1000,H=1500, h1 =h2 =150 24 Thùng pha nước mắm 15 gN/l 1 1,56 D=1100; H=1650 25 Thùng pha nước mắm 20 gN/l 1 0,86 D=900; H=1350
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 72
CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ XÂY DỰNG 5.1. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Đây là khâu quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và yêu cầu sản xuất của nhà máy. Địa điểm xây dựng là khu đất thuộc xã Diễn Bích, Huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An. Khu đất nằm gần biển do vậy gần nguồn cung cấp nguyên liệu. Gần đường quốc lộ 1 A và ga đường sắt nên rất thuận tiện cho việc lưu thông hàng hóa, chuyên chở nguyên vật liệu. Đây cũng là khu có nhiều lao động nên tuyển nhân công dễ dàng.
5.1.1. Địa chất
Nhà máy được xây dựng trên khu đất có đất mặt xốp có tỉ lệ cát lớn. Do vậy việc thoát nước rất nhanh và thuận tiện. Mặt khác việc đào đường ống cũng rất dễ dàng, giảm được chi phí xây dựng.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 73
5.1.2. Địa hình
Nhà máy được xây dựng trên khu đất hình chữ nhật bằng phẳng để giảm chi phí san lấp mặt bằng. Khu đất có độ dốc 1 % để đảm bảo thoát nước khi mưa hoặc ngập lụt.
5.1.3. Vệ sinh công nghiệp
Chất thải của nhà máy nước mắm chủ yếu là nước bẩn, bã mắm, khí bay hơi có mùi khó chịu: NH3, H2S…, mùi tanh của cá, xỉ than, khói lò.
Để hạn chế tối đa ảnh hưởng tới môi trường xung quanh nhà máy đã tuân thủ các yêu cầu:
+Do nhà máy sản xuất nước mắm thải ra khí gây mùi khó chịu cho nên cần đặt cách khu dân cư 1 km.
+ Đảm bảo khoảng cách bảo vệ, vệ sinh thích hợp.
+ Hướng xây dựng thích hợp, lò hơi được đặt ở cuối hướng gió chủđạo.
+ Nguồn nước thải được đưa qua bộ phận xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra hệ thống thu gom nước thải của khu công nghiệp.
5.2. Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng
Có 2 nguyên tắc khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy, đó là nguyên tắc phân vùng và nguyên tắc hợp khối. Dựa vào đặc điểm sản xuất của nhà máy nước mắm ta chọn nguyên tắc khi thiết kế tổng mặt bằng là nguyên tắc phân vùng. Giải pháp này có những ưu, nhược điểm sau:
+ Ưu điểm:
- Thích hợp với các nhà máy, phân xưởng có đặc điểm sản xuất khác nhau. - Dễ dàng quản lý theo ngành, theo công đoạn sản xuất của nhà máy - Bố trí hệ thống giao thông trong nhà máy thuận lợi.
- Dễ dàng mở rộng nhà máy, khi cần tăng năng suất.
- Phù hợp với đặc điểm xây dựng ở nước ta, đặc biệt là miền Bắc có khí hậu 4 mùa rõ rệt.
+ Nhược điểm:
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 74 - Hệ thống đường ống kỹ thuật và giao thông tăng.
- Hệ số xây dựng và sử dụng thấp hơn giải pháp hợp khối.
Theo giải pháp thiết kế này, em chia nhà máy thành 4 vùng như sau:
5.2.1.Vùng trước nhà máy
Là vùng đất ngay cổng vào, dọc theo hàng rào phía trước nhà máy, đầu hướng gió. Bao gồm: nhà hành chính, phòng bảo vệ, gara ôtô, nhà để xe, nhà giới thiệu sản phẩm.
5.2.2. Vùng sản xuất
Được bố trí ở trung tâm nhà máy, bao gồm các hạng mục như: Kho nguyên liệu, phân xưởng thủy phân, phân xưởng gây hương và phân xưởng hoàn thiện sản phẩm.
5.2.3. Khu vực công trình phụ trợ và năng lượng
Nằm ở phía cuối nhà máy, cuối hướng gió chủ đạo, bao gồm: Trạm biến áp, xưởng cơ điện, nhà vệ sinh, khu xử lý nước sản xuất và sinh hoạt, khu xử lý nước thải và khu lò hơi.
5.2.4. Khu vực kho tàng, bến bãi
Vùng này bố trí kho chứa nước mắm thành phẩm, bãi để vỏ chai, hộp, bãi để xe ôtô chở hàng…ở bên phải và đằng nhà máy theo hướng từ cổng vào và sau khu nhà hành chính.
5.3. Tính kích thước hạng mục các công trình
5.3.1. Khu vực xử lý nguyên liệu
Trong khu vực này có kho chứa nguyên liệu, hệ thống băng tải để vận chuyển nguyên liệu, máy rửa nguyên liệu, máy trộn.
Toàn bộ thiết bị xử lý nguyên liệu được đặt trong nhà xử lý nguyên liệu. Chọn nhà có kích thước: chiều dài 24m, chiều rộng 12 m, chiều cao 7,2 m.
Diện tích của nhà xử lý nguyên liệu là: 24 x 12 = 288 m2
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 75
5.3.2. Phân xưởng sản xuất nước mắm ngắn ngày
Phân xưởng thủy phân có 92 thiết bị thủy phân, 4 bể chứa dịch lọc, 2 thùng chứa nước muối và 4 thùng CIP, 2 bể chứa nước thuộc. Đường kính trong mỗi thiết bị thủy phân là D = 2,2 m, do thiết bị có lớp cách nhiệt có chiều dày 0,05 m nên đường kính ngoài của thiết bị là Dn = 2,2 + 2 x 0,05 = 2,3 m. Để thuận lợi cho làm việc ta sắp xếp các bể thành 6 dãy, 4 dãy có 15 thùng và 2 dãy có 16 thùng. Khoảng cách giữa các bể là 1 m, bể cách tường 1,5m. Chiều dài phân xưởng là:
16 x 2,3 + 16 x 1 + 2 x 1,5 + 3 = 58,8 m.
Chọn chiều dài của phân xưởng thủy phân là L = 60 m.
Khoảng cách giữa 2 dãy là 1 m. Ở giữa có đường đi 3 m. Do vậy, chiều rộng phân