I. Tính toán các hạng mục công trình
1. Khu vực sản xuất
a. Nhà sản xuất chính
Các thiết bị chính trong nhà sản xuất chính:
TT Tên thiết bị Kích thước Số lượng
1 Nồi hồ hóa D = 2,4m; H = 4,08m 1
2 Nồi đường hóa D = 3,6m; H = 4,26m 1
3 Thùng lọc đáy bằng D = 3,8m; H = 4,29m 1
4 Nồi nấu hoa D = 4,0m; H = 4,32m 1
5 Thùng trung gian D = 3,8m; H = 4,29m 1
6 Thùng lắng xoáy D = 3,41m; H = 4,26m 1
7 Thiết bị lạnh nhanh 2,0m × 0,7m × 1,6m 1
8 Thùng nước nấu D = 4,0m; H = 6,28m 2
9 Thùng CIP nấu D = 1,41m; H = 2,88m 3
10 Máy nghiền malt ướt 1,0m × 0,8m × 3,2m 1
11 Máy nghiền gạo 1,8m × 1,6m × 1,65m 1
12 Gầu tải R = 0,5m; H = 2 – 4m 4
13 Thùng nhân men cấp I D = 1,8m; H = 4,1m 1 14 Thùng nhân men cấp II D = 2,4m; H = 5,4m 1
15 Thùng men sữa D = 1,8m; H = 4,57m 1
16 Thùng hoạt hóa men D = 1,2m; H = 2,54m 1
17 Thùng CIP lạnh D = 2,21m; H = 4,24m 3
18 Tank tàng trữ D = 3,2m; H = 5,6m 4
19 Thùng nước đá D = 3,8m; H = 5,96m 1
Trong nhà sản xuất chính các thiết bị được sắp xếp theo dây chuyền sản xuất. Dựa theo kích thước các thiết bị và yêu cầu thao tác vận hành chọn kích thước nhà sản xuất chính:
Chiều dài: 36(m) Chiều rộng: 24(m) Chiều cao: 7,2(m)
Diện tích: S = 24 × 36 = 864(m2)
b. Khu tank lên men
Tổng số có 24 tank lên men, đường kính mỗi tank D = 4,6m.
Các tank lên men được đặt ngoài trời trên các giàn đỡ bằng bê tông cốt thép. Kích thước khu tank lên men:
Chiều dài: 36(m) Chiều rộng: 24(m)
Diện tích: S = 24 × 36 = 864(m2)
c. Nhà hoàn thiện sản phẩm
Ở nhà hoàn thiện sản phẩm bố trí dây chuyền chiết chai và chiết bock, nên cần nhiều diện tích cho lắp đặt dây chuyền và thao tác vận hành. Bố trí dây chuyền chiết chai thành một vòng khép kín, còn các thiết bị rửa bock và chiết bock đặt ở một góc của nhà hoàn thiện. Vị trí của các máy rửa chai, rửa két, rửa bock gần với bãi vỏ chai; đầu ra của sản phẩm nằm ở phía gần với kho thành phẩm để thuận tiện trong việc nhập và xuất hàng.
Thiết kế nhà một tầng, một nhịp, kết cấu khung thép, tường xây bằng gạch, mái lợp tôn có lớp cách nhiệt và phản quang.
Kích thước của nhà hoàn thiện: Chiều dài: 36(m)
Chiều rộng: 30(m) Chiều cao: 5,4(m)
Diện tích: S = 30 × 36 = 1080(m2)
2. Kho tàng
a. Kho chứa nguyên liệu
Nhà máy cần dự trữ nguyên liệu cho 1 tháng sản xuất tức là khoảng 25 ngày. Nguyên liệu được đặt trên các kệ kê và được vận chuyển bằng xe đẩy.
Tính diện tích kho chứa:
Lượng nguyên liệu cần sử dụng trong một ngày là: 16,62 tấn malt và 4,16 tấn gạo. Nguyên liệu mua về được đóng bao 50kg. Dung trọng của malt vào khoảng 530 – 560 g/l, tức một bao 50 kg malt có thể tích vào khoảng: 92 lít. Dung trọng của gạo vào khoảng 660 – 700 g/l, tức một bao 50 kg gạo có thể tích vào khoảng 74 lít. Diện tích chiếm chỗ trung bình của mỗi bao (cả gạo và malt) vào khoảng 0,3m2, chiều dày trung bình của mỗi lớp bao vào khoảng 30 cm.
Nguyên liệu trong kho dùng cho cả tháng là: Malt: 25 × 16620/50 = 8310(bao)
Sau khi nhập kho nguyên liệu được xếp theo từng chồng khoảng 15 lớp. Số bao mỗi lớp là: (8310 + 2080)/15 = 693(bao). Diện tích vùng chứa nguyên liệu vào khoảng: 693 × 0,3 = 208(m2).
Khoảng cách giữa các chồng bao và diện tích thao tác chiếm khoảng 70% diện tích kho, diện tích kho cần đạt khoảng: 208/0,7 = 297(m2)
Chiều cao kho cần đạt 4,7m.
Thiết kế nhà một tầng, một nhịp, kết cấu khung thép, tường xây bằng gạch, mái lợp tôn. Kích thước nhà: Chiều dài: 24(m) Chiều rộng: 15(m) Chiều cao: 5,4(m) Diện tích: S = 15 × 24 = 360(m2) b. Kho chứa thành phẩm
Do bia thành phẩm được xuất kho đưa ra thị trường ngay nên trong kho chỉ chứa số lượng bock của 1 ngày sản xuất và số lượng két của 2 ngày sản xuất. Số bock sử dụng là: 2000 bock 50l/ngày
Tổng số bock chứa trong kho là 2000 bock. Trong kho bock xếp thành 3 lớp, mỗi lớp 667 bock, chia thành 20 hàng, mỗi hàng khoảng 34 bock. Mỗi bock loại 50 lít có đường kính 600mm. Nên diện tích khu vực xếp bock vào khoảng: 20 × 0,6(m) × 34 × 0,6(m) = 245(m2)
Số chai sử dụng là: 222223 chai 450ml/ngày Chai được xếp vào két, mỗi két 20 chai. Kích thước két: 0,4m × 0,3m × 0,25m. Tổng số két sử dụng là: 11112 két/ngày.
Kho chứa lượng két trong 2 ngày, tổng số két chứa trong kho là: 22224 két. Két được xếp chồng khoảng 15 lớp. Mỗi lớp 1482 két, chia 30 hàng, mỗi hàng 50két.
Diện tích khu vực xếp két vào khoảng: 30 × 0,4(m) × 50 × 0,3(m) = 180(m2) Tổng diện tích khu vực xếp két và xếp bock là: 245 + 180 = 425(m2)
Diện tích thao tác bằng 70% diện tích kho, tổng diện tích kho cần đạt khoảng: 425/0,7 = 607(m2)
Thiết kế nhà một tầng, một nhịp, kết cấu khung thép, tường xây bằng gạch, mái lợp tôn. Kích thước nhà: Chiều dài: 42(m) Chiều rộng: 15(m) Chiều cao: 5,4(m) Diện tích: S = 15 × 42 = 630(m2)
3. Các phân xưởng phụ trợ sản xuất
Các nhà phụ đều có thể sử dụng kết cấu khung zamil steel để giảm tải trọng nền móng cũng như đảm bảo tính cơ động.
a. Trạm biến áp
Kích thước: dài 12m, rộng 6m. Diện tích: S = 6 × 12 = 72(m2)
b. Xưởng cơ điện
Kích thước: dài 18m, rộng 12m. Diện tích: S = 12 × 18 = 216(m2)
c. Nhà đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cấp khí nén
Kích thước: dài 18m, rộng 12m. Diện tích: S = 12 × 18 = 216(m2)
d. Phân xưởng hơi
Phân xưởng hơi bao gồm nhà đặt lò hơi và bãi than. * Nhà nấu hơi: Kích thước: dài 12m, rộng 9m. Diện tích: S = 9 × 12 = 108(m2) * Bãi than: Kích thước: dài 9m, rộng 9m. Diện tích: S = 9 × 9 = 81(m2) e. Khu xử lý nước cấp
Bao gồm trạm bơm với các bể lọc, cột lọc bể chứa nước sạch và tháp lọc nước để phục vụ cho toàn nhà máy.
Kích thước: dài 18m, rộng 12m. Diện tích: S = 12 × 18 = 216(m2)
g. Khu xử lý nước thải
Kích thước: dài 24m, rộng 12m. Diện tích: S = 12 × 24 = 288(m2)
h. Bãi vỏ chai
Kích thước: dài 20m, rộng 12m, diện tích S = 12 × 20 = 240(m2).
4. Các công trình kháca. Nhà hành chính a. Nhà hành chính
Nhà hành chính được xây dựng gồm các phòng sau: + Phòng giám đốc : 18(m2)
+ Phòng phó giám đốc phụ trách kỹ thuật: 18(m2) + Phòng phó giám đốc phụ trách kinh doanh: 18(m2) + Phòng kế toán tài vụ (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2) + Phòng kế hoạch (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2) + Phòng công đoàn (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2) + Phòng vật tư (2 người): 2 × 3,5 = 7(m2) + Phòng kỹ thuật và KCS (6 người): 6 × 9 = 54(m2) + Phòng họp 30(m2) + Phòng khách 30(m2) + Nhà vệ sinh(2 phòng): 2 × 3 = 7(m2) Tổng diện tích các phòng ban: 206,5(m2)
Ngoài ra còn có hành lang rộng 2m chạy dọc nhà và cầu thang rộng 2m bố trí giữa nhà.
Thiết kế nhà hành chính 2 tầng, mỗi tầng cao 3,5m. Kích thước nhà: dài 18m, rộng 8m, diện tích S = 8 × 18 = 144(m2).
b. Nhà giới thiệu sản phẩm
c. Hội trường
Tính cho toàn bộ cán bộ, công nhân của nhà máy (khoảng 200 người) cần diện tích khoảng: 200 × 0,7 = 140(m2). Kích thước nhà: dài 18m, rộng 8m, diện tích S = 8 × 18 = 144(m2).
d. Nhà ăn, căng tin
Tính cho 1/3 số công nhân + số cán bộ (khoảng 80 người) cần diện tích khoảng: 80 × 2,25 = 180(m2). Kích thước nhà: dài 24m, rộng 8m, diện tích: S = 8 × 24 = 192(m2).
e. Gara ô tô
Nhà máy có các ôtô sau:
+ Ôtô phục vụ việc giao dịch và đi lại của ban giám đốc 2 chiếc. + Ôtô chở sản phẩm và chở nguyên liệu 4 chiếc.
Kích thước gara: dài 24m, rộng 12m, diện tích S = 12 × 24 = 288(m2).
g. Nhà để xe của nhân viên
Tính cho 1/3 số công nhân + số cán bộ (khoảng 80 người) trong đó 75% đi xe máy (khoảng 60 người) và 25% đi xe đạp (khoảng 20 người).
Diện tích cần là: 60 × 2,25 + 20 × 0,9 = 153(m2).
Kích thước nhà để xe: dài 24m, rộng 8m, diện tích S = 8 × 24 = 192(m2).
h. Phòng bảo vệ
Nhà máy có hai cổng vì vậy cần hai phòng bảo vệ. Kích thước: dài 6m, rộng 4m. Diện tích mỗi nhà: S = 4 × 6 = 24(m2).
i. Nhà vệ sinh
Công trình vệ sinh phục vụ sản xuất tính cho một ca sản xuất (khoảng 70 người). Kích thước nhà: dài 6m, rộng 4m, diện tích S = 4 × 6 = 24(m2)
Bảng tổng hợp các công trình xây dựng
TT Tên công trình Số lượng Kích thước (m × m)
Diện tích (m2)
1 Nhà sản xuất chính 1 24 × 36 864
2 Khu tank lên men 1 24 × 36 864
3 Nhà hoàn thiện 1 30 × 36 1080
4 Kho nguyên liệu 1 15 × 24 360
5 Kho thành phẩm 1 15 × 42 630
6 Bãi vỏ chai 1 12 × 20 240
7 Trạm biến áp 1 6 × 12 72
8 Xưởng cơ điện 1 12 × 18 216
9 Nhà lạnh, thu CO2 1 12 × 18 216
10 Nhà nấu hơi 1 9 × 12 108
11 Bãi than 1 9 × 9 81
12 Khu xử lý nước cấp 1 12 × 18 216
13 Khu xử lý nước thải 1 12 × 24 288
14 Nhà hành chính 1 8 × 18 144
15 Nhà giới thiệu sản phẩm 1 8 × 28 224
16 Hội trường 1 8 × 18 180
17 Nhà ăn – căng tin 1 8 × 24 192
18 Gara ô tô 1 12 ×24 288
19 Nhà để xe của nhân viên 1 8 × 24 192
20 Phòng bảo vệ 2 4 × 6 48
21 Nhà vệ sinh 1 4 × 6 24
II. Bố trí các hạng mục công trình
Ở đây em lựa chọn bố trí mặt bằng nhà máy theo phương pháp phân vùng. Khu vực sản xuất chính bố trí ở trung tâm nhà máy bao gồm nhà sản xuất chính, khu tank lên men ngoài trời và nhà hoàn thiện. Kho nguyên liệu cũng được đặt trong khu vực này để đảm bảo thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu sang khu vực sản xuất.
Các phân xưởng phụ trợ bố trí ở khu vực bên cạnh khu vực sản xuất chính phía trong nhà máy. Đặc biệt các phân xưởng sản xuất dễ cháy nổ, độc hại như lò hơi, trạm xử lý nước thải bố trí ở góc trong cùng cuối hướng gió chủ đạo để đảm bảo an toàn trong sản xuất.
Khu vực hành chính bố trí ở mặt tiền nhà máy, trồng nhiều cây xanh để tạo không khí làm việc dễ chịu và cảnh quan đẹp. Trong đó nhà giới thiệu sản phẩm đặt ở vị trí tiếp giáp với 2 trục giao bên ngoài nhà máy để thuận tiện cho việc bán và giới thiệu sản phẩm.
Các nhà thuộc khu vực hành chính và khu vực sản xuất chính được thiết kế quay chiều dài nhà theo hướng nam để đón gió mát chủ đạo. Xung quanh nhà máy trồng nhiều cây xanh cách ly với bên ngoài đặc biệt là phía tiếp giáp với đường giao thông bên ngoài nhà máy.
Trong nhà máy xây dựng hệ thống đường giao thông cách ly giữa các khu vực sản xuất và đường giao thông giữa các phân xưởng trong khu vực sản xuất chính. Đường giao thông chính được thiết kế chạy thành vòng trong nhà máy và thông với 2 cổng ra các trục giao thông phía ngoài nhà máy đảm bảo yêu cầu cứu hoả khi xảy ra sự cố trong quá trình vận hành nhà máy.
III. Tính toán và đánh giá các thông số xây dựng
Tổng diện tích chiếm đất xây dựng của các công trình: A = 6206(m2) Diện tích kho và sân bãi lộ thiên: B = 321(m2)
Diện tích chiếm đất của các công trình kỹ thuật: C = C1 + C2 + C3 = 1300 + 1500 + 7800 = 10600(m2)
Diện tích của hè rãnh: C1 = 1300(m2) Diện tích của vỉa hè: C2 = 1500(m2) Diện tích của lòng đường: C3 = 7800(m2)
Tổng diện tích xây dựng: Sxd = A + B = 6206 + 321 = 6527(m2) Tổng diện tích sử dụng: Ssd = A + B + C = 6206 + 321 + 10600 = 17127(m2) Tổng diện tích nhà máy: S = 160 × 160 = 25600(m2) Hệ số xây dựng: Kxd = S B A+ × 100% = 25600 6527 × 100% = 25,5% Hệ số sử dụng: Ksd = S C B A+ + × 100% = 25600 17127 × 100% = 66,9%
Các hệ số xây dựng cho thấy thiết kế nhà máy là phù hợp với tiêu chuẩn của một nhà máy công nghiệp sản xuất thực phẩm.
IV. Thiết kế phân xưởng sản xuất chính
1. Đặc điểm và cách bố trí các thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính
Phân xưởng sản xuất chính là phân xưởng tập trung nhiều bộ phận sản xuất quan trọng của nhà máy bia. Giữa các bộ phận sản xuất của phân xưởng vừa có tính độc lập lại vừa có liên hệ qua lại với nhau nên bố trí các thiết bị trong phân xưởng theo từng tổ dựa theo quy trình sản xuất.
Các tổ sản xuất trong phân xưởng sản xuất chính: * Tổ nghiền:
Bao gồm các thiết bị cân, gầu tải và các máy nghiền.
Đặc điểm sản xuất của tổ nghiền là phát sinh tiếng ồn và tạo nhiều bụi do đó tổ nghiền được đặt ở một góc của phân xưởng sản xuất chính, có tường ngăn để tránh bụi. Vị trí đặt tổ nghiền gần với kho nguyên liệu để thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu trong hoạt động sản xuất.
* Tổ nấu:
Bao gồm các thiết bị chính là nồi hồ hóa, nồi đường hóa, thùng lọc đáy bằng, nồi nấu hoa và thùng lắng xoáy. Do yêu cầu vận hành sản xuất và căn cứ vào kích thước các thiết bị nên thiết kế sàn thao tác cho các nồi nấu thấp hơn nắp các nồi nấu khoảng 75cm. Trong quá trình sản xuất nguyên liệu chính là malt và gạo sẽ qua chế biến ở tổ nghiền rồi mới được đưa sang tổ nấu nên vị trí đặt tổ nấu sát với tổ nghiền. Phòng điều khiển quá trình nấu được đặt ngay trên sàn thao tác để thuận tiện cho vận hành sản xuất.
Ngoài các nồi nấu còn có các thùng nước, các thùng CIP nấu đặt ở một góc gần với tổ nấu để thực hiện cấp nước, CIP cho các nồi nấu.
* Các thiết bị nhân men, rửa men, hoạt hóa men và hệ thống CIP lạnh được bố trí thành một tổ hợp gần các thùng nước.
Phòng hóa nghiệm được thiết kế ở góc phân xưởng sản xuất chính, ở đây có phòng thí nghiệm thực hiện việc bảo quản men giống và nhân men trong phòng thí nghiệm.
* Hệ thống làm lạnh bia, lọc bia và tàng trữ bia được bố trí thành một tổ hợp khác ở cạnh phòng hóa nghiệm.
2. Thiết kế xây dựng phân xưởng sản xuất chính
Phân xưởng sản xuất chính thiết kế thành một nhà một tầng, một nhịp, sử dụng kết cấu khung thép.
Kích thước nhà: Chiều dài 36m Chiều rộng 24m Chiều cao nhà 7,2m Diện tích 24 × 36 = 864(m2) Nhịp nhà L = 24m Bước cột B = 6m Kích thước cột: 320 × 220 (mm)
Tường bao xây bằng gạch dày 220mm, cửa sổ và cửa ra vào rộng 3,6m. Kết cấu chịu lực mái: giàn thép
Mái che bằng tôn, phía dưới có lớp xốp cách nhiệt và lớp phản quang để tăng độ chiếu sáng.
Sàn lát gạch men dày 20mm, phía dưới có lớp bê tông gạch vỡ dày 100mm. Tổ nghiền diện tích 106m2, bao che bằng tường gạch.
Tổ nấu có sàn thao tác bằng thép đặt trên hệ thống dầm cột thép cao 3m. Sàn thao tác được thiết kế cầu thang lên xuống bằng thép rộng 1,1m. Sàn và cầu thang được thiết kế tay vịn thép cao 80cm.
Phòng điều khiển quá trình nấu đặt trên sàn thao tác, được bao che bằng khung nhôm kính, diện tích 13,6m2.
Phần VII: Tính toán kinh tế
A. Phân tích thị trường
Đồng bằng Sông Hồng là khu vực đông dân cư nhưng phân bố không đều. Dân cư tập trung đông ở các trung tâm hành chính, kinh tế, văn hoá lớn