Bao gåm:
+ Tính lạnh để hạ nhiệt độ của dịch đờng từ 600C xuống nhiệt độ lên men 140C.
+ TÝnh l¹nh cho bé phận lên men, tàng trữ bia, nhân men giống, xử lý sinh khối và bảo quản men.
Chän glycol 35% lµ chÊt tải lạnh, nhiệt độ vào của glycol -30C vµ nhiƯt độ ra của glycol là +20C.
6.3.1.Tính lạnh để hạ nhiệt độ của dịch đờng xuống nhiệt độ lên men
+ Lợng nhiệt cần thiết để làm lạnh dịch đờng xuống nhiệt độ lên men Q11 = GC(t1 – t2) x 4, kcal
G: khối lợng dịch đờng cần làm lạnh trong 1 mẻ nấu,kg G = 䩡䩡
C: nhiệt dung riêng của dịch đờng, kcal/kgđộ C = 0,88kcal/kg®é
t1:nhiệt độ sau khi làm nguội sơ bộ bằng níc, 0C t1 = 600C
t2: nhiệt độ lên men, 0C t2 = 140C 4: số mẻ nấu/ngày Q11 = 29162 x 0,88 x (60 – 14) x 4 = 4721911kcal + Thời gian làm lạnh: 12h Lợng nhiệt cần làm lạnh trong 1h: 䩡 䩡
6.3.2.Tính lạnh cho bộ phận lên men
Trong q trình lên men có lên men chính ( 8 ngày ), lên men phụ (10 ngày). Số thùng lên men 38 thïng 14 thïng lªn men chÝnh, 24 thïng lªn men phơ và tàng trữ.
Tính lạnh cho q trình lên men chính
+ nhiệt độ lên men ban đầu: 140C
+ nhit độ đ nấm men kết l¾ng nhiỊu nhÊt: 40C + nhiệt độ kết thúc q trình lên men chÝnh: 20C
Trong thêi gian lên men chính, nhiệt độ dịch đờng phải giảm 100C Để tính lạnh, ta tính cho việc giảm nhiệt độ nhiều nhất: giảm 100C trong 12h.
NhiƯt lỵng do chất tải lạnh cần cung cấp để giảm nhit độ ca dịch đ- ờng:
, kcal/h
G: khi lng dch ng, kg G = 54800 x 1,0483 = 57447kg
C: nhiƯt dung riªng của dịch đờng, kcal/kgđộ C = 0,88kcal/kgđộ
14: số thùng lên men chính 24: số giờ giảm nhit độ
Tớnh cho q trỡnh lờn men phụ và tàng trữ bia
+ Nhiệt độ ban đầu của q trình lên men phơ: 20C + NhiƯt ®é cuối của quá trình lên men phụ: 00C + Nồng độ dịch đờng khi lênmen phụ: 4%
+ Để tính lạnh ta tính cho thời gian 12h nhiệt độ giảm xuống 00C Lợng nhiệt chất tải lạnh cần cung cấp cho sự giảm nhiệt độ 䩡䩡
G = 54800 x 1,02 = 55896kg C = 0,96kcal/kgđộ
24: số thùng lên men phụ và tàng trữ bia 䩡
Nhiệt lợng cần cung cấp cho quá trình lên men Q2 = Q21 + Q22 = 335107,5 + 214640 = 549747,5kcal/h
●Tính lạnh cho q trình rửa men, bảo quản men
Lợng nhiệt cần cung cấp cho quá trình này bằng 1% lợng nhiệt cung cấp cho quá trình lên men
Q3 = Q2 x 0,01 = 549747,5 x 0,01 =5497,5kcal/h
+ Tổn hao lạnh qua các đờng ống: 5% + Tỉn hao l¹nh khi sơc CO2: 2%
Tổng lợng nhiệt lạnh cần cung cấp cho quá trình lên men Q = Q1 + Q2 + Q3 = (393492,6 + 549747,5 + 5497,5) x 䩡䩡
Q = 1054153 kcal/h = 1243900 kW/h.
6.3.4.Tính số áo lạnh cho thùng lên men
Dựa vào nhiệt lợng để cần cung cấp trong q trình lên men chính hợac lên men phụ. Lợng nhiệt trong q trình lên men chính Q2 lớn hơn lợng nhiệt trong q trình lên men phụ Q3. V× vËy ta tÝnh theo Q2.
Nhiệt lợng do chất tải lạnh cung cấp: Q0 = 䩡䩡
DiƯn tÝch bỊ mỈt truyền nhiệt của áo lạnh F = 䩡䩡, m2
K: hƯ sè trun nhiƯt, kcal/m2h®é.
t: hiệu hiệt độ trung bình giữa chất tải lạnh và dịch trong thùng lên men, 0C.
+ TÝnh K
HƯ sè trun nhiƯt K đợc tính theo cơng thức K = 䩡䩡kcal/m2h®é
α1: hƯ sè toả nhiệt đối lu từ dịch bia đến bề mặt của tăng, kcal/m2hđộ Tiêu chuẩn Grasshoper
Gr = 䩡
Dịch bia đợc hạ từ nhiệt độ 140C xuèng 40C, lÊy nhiƯt ®é trung bình của dịch bia là: t = 50C.
Các thơng sè cđa dÞch bia ë 50C nh sau: =
λ
6.4.Tính nớc cho tồn nhà máy
6.4.1.TÝnh níc cho bé phËn nÊu
Mỗi ngày nấu 4 mẻ, mỗi mẻ nấu 25000l bia + Lợng nớc cho vào nồi hồ hoá
+ Lng nc cho vo ni đờng hoá V12 = + Lng nớc để rửa bà V13 = 䩡䩡 + Lợng nớc dùng để làm nguội dịch ®êng ®Õn 600C V14 = 䩡䩡,l
C: nhiƯt dung riêng ca nớc, kcal/kgđộ C = 1kcal/kgđộ
Q: nhit lng cho quỏ trình làm nguội dịch đờng, kcal Q = 773718kcal
t1: nhiệt độ đầu của níc, t1 = 200C t2: nhiƯt ®é ra cđa níc, t2 = 500C 4: sè mỴ nÊu
V14 = 䩡䩡
+ Lỵng níc vƯ sinh V15 = 10m3/ngày
Tổng lợng nớc cho q trình nấu V1 = 䩡䩡
6.4.2.TÝnh níc cho bé phËn lªn men
+ Lợng nớc vệ sinh thùng lên men, thiết bị rửa men, thùng chứa và bÃo hoµ CO2, máy lọc bản, nhà xởng thờng bằng 50% lợng bia sản xuất
V2 = 0,5 x 100000 = 50000l = 50m3/ngµy.
6.4.3.TÝnh níc cho bé phËn thµnh phÈm
+ Lợng nớc để rửa chai, thanh trùng chai
Máy rửa chai tiêu thô hÕt 4,5m3 cho 10000 chai bia
Máy thanh trùng chai tiêu thụ hÕt 4,5m3 cho 10000 chai bia + Lợng nớc rửa két tiêu thụ hết: 2,5m3/500kÐt
V31 = 4,5 x 䩡䩡
+ Lợng nớc để vệ sinh V32 = 5m3/ngµy
6.4.4.Lỵng níc dïng cho hƯ thèng thu håi CO2
+ Lỵng níc dïng cho m¸y rưa khÝ: 50l/h = 0,05m3/h = 0,05 x 20 = 1m3/ngµy
+ Lợng nớc dùng cho máy nén khí: 1m3/h = 1 x 20 = 20m3/ngµy. + Lỵng níc vƯ sinh: 1m3/ngµy
Tỉng lỵng níc V4 = 1 + 20 + 1 = 22m3/ngày
6.4.5.Lợng nớc dùng cho nåi h¬i
+ Theo thùc tÕ thì lợng nớc dùng cho nồi hơi bằng lợng hơi cung cấp cho toàn nhà máy. Nhng 80% hơi ngng tụ đợc đa trở lại nồi hơi. Vì vậy lợng nớc sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lợng hơi cung cấp cho nhà máy.
+ Lợng hơi cần cung cấp: 5000kg/h Lợng nớc V5 = 䩡䩡
6.4.6.Lợng nớc dùng cho máy lạnh
Trung bình cứ 1000 kcal tiêu thụ hết 20lit nớc làm mát Lợng nớc cần cung cấp cho máy lạnh:
V6 = 䩡䩡 = 22m3/h
= 22 x 20 = 440m3/ngµy
6.4.7.Lợng nớc dùng cho sinh hoạt, và các cơng việc khác
+ Ước tính số nhân viên trong nhà máy khoảng 300 ngời + Lợng nớc tiêu thụ bình quân: 50l/ngời ngày
Tổng lợng nớc tiêu thô:
V7 = 300 x 50 = 15000l = 15m3/ngày
+ Lợng nớc dùng cho các công việc khác: vệ sinh xung quanh nhà máy, tới cây V8 = 15m3/ngày.
Vậy lợng nớc tiêu thụ cho 1 ngày: V = 䩡䩡
+ Chọn 4 bơm năng suÊt 1 b¬m: → 䩡䩡
+ Thời gian bơm: 10h Năng suất b¬m: 䩡䩡
+ Chọn bơm có năng suất: 30m3/h C«ng st: 1,1kW
6.5.Tính điện cho tồn nhà máy
6.5.1.Tính phụ tải chiếu sáng
+ Mục đích chiếu sáng: đảm bảo độ chiếu sáng cho quá trình sản xuất + Các loại đèn sử dụng: đèn bóng có dây tóc phục vụ sản xuất, đèn huỳnh quang phục vụ cho nhà không sản xuất.
+ Cách bố trí đèn cho nhà sản xuÊt - Sè bãng theo chiỊu ngang nhµ 䩡䩡
- Số bóng đèn theo chiều dài nhà 䩡䩡
A: khoảng cánh giữ các bóng đèn, A = 4 - 5m, lÊy A = 4m a: khoảng cách bóng đèn ngồi cùng đến tờng, a = 0,25A = 1m L: chiỊu dµi nhµ,m
B: chiỊu réng nhµ,m
Số bóng đèn trong phân xởng N = n1 x n2
+ TÝnh số bóng đèn trong phân xởng nấu 䩡䩡
䩡䩡
Sè bãng trong ph©n xëng nÊu N = 4 x 5 = 20 bãng
+ TÝnh sè bãng ®Ìn trong phân xởng lên men 䩡
䩡䩡
Số bóng trong phân xởng lên men N = 7 x 14 =119
+ Tính số bóng đèn trong phân xởng hồn thiện sản phẩm 䩡
䩡䩡
Số bóng trong phân xởng hồn thiện sản phẩm N = n1 x n2 = 7 x17 = 119
Kho chøa sản phẩm: 8 Nhà nồi hơi: 4
Xởng cơ điện: 4 Nhà lạnh: 4
Nhµ thu håi CO2: 4
Số bóng đèn phục vụ sản xuất
20 + 119 + 119 + 8 + 8 + 4 + 4 + 4 + 4 = 290 bóng Cơng suất mỗi bãng: 0,1kW/h
Tỉng c«ng st chiÕu sáng phục vụ sản xuất: 290 x 0,1 = 29kW/h
+ Công suất chiếu sáng phục vụ cho hành chính, sinh hoạt.
STTHạng mục cơng trìnhSố bóngCơng suất, WTổng cơng suất, W1Nhà hành chÝnh306018002Nhµ giíi thiƯu sản phẩm8604803Nhà ăn ca cđa c«ng nhân186010804Gara ơtơ8604805Nhà để xe8604806Nhà bảo vệ 4602407Khu xử lý nớc cấp41004008Khu xử lý nớc thải2601209Nhà vệ sinh204080010Nhà tắm104040011BÃi vỏ chai106060012Nhµ thu håi CO266036013Tr¹m h¹ thÕ26012014DiƯn tÝch xung quanh nhà máy2040800
Tổng céng: 8160W
Tổng điện chiếu sáng 29 + 䩡䩡
6.5.2.Tính phụ tải động lực
STTTên thiết bịSố động cơCơng suất định mức, kWCông suất tiêu thụ, kW1Máy nghiền malt2482Máy nghiền gạo1483Nồi hồ hoá1554Nồi đờng hoá1555Bơm trong phân xởng nấu526,56Máy nén khơng khí110107Hệ thống thu håi CO2178Bơm bia đi lọc1449Bơm chuyển bia12,22,210Bơm nấm men11,51,511Máy rửa chai1222212Máy chiết chai12,42,413Máy thanh trùng12214Máy dán nhÃn11115Máy lạnh37522516Bơm nớc cho tồn nhà máy41,14,417Bơm nớc cho nồi hơi21,12,2Tổng cơng suất 336,2kW/h Ngồi ra cịn các phụ tải khác nh quạt gió hút đấy gió, nồi hơi, trạm xử lý nớc, phịng nghiên cứu kiểm nghiệm, tất cả lấy bằng 15% phụ tải động lực.
Tổng công suất nhà máy 38 + 336,2(1 + 0,15) = 424,63kW
STTĐại lợngĐơn vịLợng tiêu tốn trung bìnhCả nămGiờNgày1Hơikg477495480238700002Dầukg2293,3588614715003Lạnhk W12439002487800062195000004Níc m310472617505§iƯnkW424,63101912547750
Phần VII: Tính xây dựng
Kho nguyên liu
Phân xưởng nấu Phõn xng lờnmen Phõn xng thnh phẩm Kho chứa sản phẩm Nhà nồi hơi Khu vực x lý nư ớc cấp Xng c điện
7.1.ThiÕt kÕ tổng mặt bằng nhà máy
7.1.1.Tính diện tích các cơng trình s¶n xt chÝnh
● Kho chøa ngun liệu
Lợng ngun liệu cần sư dơng trong 1 ngµy 15532kg malt + 3883kg g¹o = 19415kg
Ngun liệu mua về đợc đóng trong bao, mỗi bao 50kg Số bao mỗi ngày䩡䩡
Nguyªn liệu trong kho sẽ dùng để sản xuất cho cả tháng (30 ngày) Số bao chứa trong kho
390 x 30 = 11700bao
Các bao sẽ đợc xếp theo từng chồng, mỗi chồng 15 bao Sè chång 䩡䩡
Diện tích chiếm chỗ mỗi chồng kho¶ng 0,3m2, khoảng cách giữa các chồng bao và diện tích thao tác chiếm khoảng 50% diƯn tÝch kho.
DiƯn tÝch toµn kho 䩡䩡
Chiều cao mỗi bao bằng 0,3m2, chiÒu cao kho 15 x 0,3 + 2 = 6,5m Theo tiêu chuẩn hố trong xây dựng
ChiỊu cao kho: 7,2m ChiỊu réng kho: 12m ChiỊu dµi kho: 42m
DiƯn tÝch kho S = 12 x 42 = 504m2
● Ph©n xëng nÊu
Các thiết bị trong phân xởng nấu đợc xắp xếp liên tục theo chiều dài nhà. Vì vậy khi tính nhịp nhà ta tính theo sự bố trí các thiết bị theo chiỊu dµi nhÊt.
Dựa vào kích thớc các thiết bị, ta tính đợc: + Chiều dài phân xởng nÊu: 18m
+ ChiỊu réng ph©n xëng nÊu: 12m
+ Chiều cao của phân xởng: đợc tính theo chiều cao cđa thiÕt bÞ cao nhÊt.
Nåi nÊu hoa cã chiỊu cao lín nhÊt vµ b»ng 3640 + 364 + 546 + 1000 = 5550
Trong đó 1000 là chiều cao từ đáy xuống nền nhà. Theo tiêu chuẩn hoá chiều cao nhà H = 7,2m
● Phân xởng lên men
Tính nhịp nhà theo cách bố trí thiết bị dài nhất. Chiều dài nhà lên men phải bố trí đợc 13 thùng lên men
- ®êng kÝnh thïng D = 3200 - chiÒu cao thïng H = 8000 - chiều cao phần côn h = 2300 - khoảng cách giữa các thùng 3700
- khoảng cách giữa thiết bị đầu và cuối với tờng: 4000 ChiỊu dµi nhµ = 3700 x 12 + 2 x 4000 = 52400 Theo tiêu chuẩn hoá chiều dài nhà = 60000 = 60m
Các thiết bị khác: máy lọc tinh, thùng chứa bia, thiết bị hoạt hoá và rửa men, bơm đợc bố trí theo chiều rộng hoặc chiều dài nhà.
Chän chiỊu réng nhµ 30m
Chiều cao nhà đợc tính theo chiều cao thùng lên men -chọn khoảng cách từ đáy xuống nền nhà 1000
-chọn khoảng cách thao tác trên đỉnh 1000
ChiỊu cao nhµ 8000 + 2300 + 1000 + 1000 = 12300 Theo tiêu chuẩn hố chän chiỊu cao nhµ b»ng 13,2m
Diện tích phân xởng lên men S = 30 x 54 = 1620m2 Trong phân xởng lên men còn gồm các phịng:
+ Phịng hố nghiệm: diện tÝch S = 6 x 6 = 72m2 + Phßng thay quần áo: diện tích S = 4 x 6 = 24m2
● Phân xởng thành phẩm
Bao gåm c¸c m¸y rưa chai, chiÕt chai, dËp nút chai, thanh trùng, dán nhÃn chai, xếp và vận chun kÐt.
Dùa vào kích thớc các thiết bị - đà tính ở phần tính thiết bị và dựa vào tiêu chuẩn hố, ta tính đợc
+ ChiỊu réng nhµ: 24m + Nhịp nhà: 42m Kho chøa thµnh phÈm + Số lợng chai: 200000chai/ngày Mỗi két xếp 24 chai Sè lỵng kÐt 䩡䩡
+ Do bia s¶n xuÊt ra thờng xuyên tiêu thụ ngay, nên lợng bia chứa trong kho kh«ng nhiỊu. Ta tÝnh diƯn tích kho để chứa đợc số lợng bia trong 3 ngày sản xuất.
Tæng sè kÐt bia trong kho chøa 8334 x 3 = 24002kÐt + ChiÒu cao mỗi két bia khoảng 0,3m
Diện tích chiếm chỗ khoảng 0,2m2/kÐt
Mét chång ta xÕp 15 kÐt, diƯn tÝch thao t¸c b»ng 50% diƯn tÝch kho DiƯn tÝch kho 䩡䩡
ChiỊu réng kho: 24m Nhịp nhà: 30m
Diện tich kho S =24 x 30 = 720m2 ChiÒu cao kho H = 15 x 0,3 + 2 = 6,5m Theo tiêu chuẩn hoá chọn chiều cao kho H = 7,2m
7.2.TÝnh diƯn tÝch c¸c cơng trình khác
Nhà nồi hơi
Bao gồm: + lò hơi + bĨ chøa dÇu
Diện tích nhà nồi hơi cần phải rộng và thơng thống, dựa vào kết quả tính ở phần tính năng lợng ta tính đợc:
+ Chiều rộng nhà nồi hơi: 12m + ChiỊu dài nhà: 18m
+ Chiu cao: 7,2m vì do nồi h¬i cã èng khãi Diện tích nhà nồi hơi S = 12 x 18 = 216m2
Nhà máy lạnh
ChiÒu cao H = 5,4m
●Nhµ nÐn khÝ
DiƯn tÝch s = 6 x 9 = 54m2 ChiỊu cao: 5,4m
●Nhµ thu håi CO2
DiƯn tÝch 9 x 12 = 108m2 ChiÒu cao: 5,4m ●Xởng cơ điện + Chiều rộng : 12m + Nhịp nhà: 18m + ChiỊu cao: 5,4m + DiƯn tÝch nhµ S = 12 x 18 = 216m2 ●Nhµ hµnh chÝnh
+ Xây dựng nhà hành chính là khu nhà 3 tầng nằm ở ngay cổng chính đi vào, tiện lợi cho cán bộ công nhân viên đi làm và khách đến giao dịch.
+ Diện tích nhà S = 12 x 24 = 288m2 Chiều cao mỗi tầng: 3,5m
Cầu thang bố trí giữa nhà vµ réng 2m Hµnh lang nhµ 1,5m + Nhà hành chính đợc xây dựng gồm các phịng sau Phịng giám đốc Phịng phó giám đốc Phịng kế tốn tài vụ Phßng häp Phịng khách Phịng kế hoạch Phịng kỹ thuật và KCS Phịng cơng đồn Phịng vËt t ●Nhà giới thiiệu sản phẩm DiƯn tÝch nhµ S = 12 x 18 = 216m2
Đợc xây dựng gần cổng chính để thuận lợi cho việc giới thiệu và bán sản phÈm.
●Nhà ăn ca, nhà nghỉ của công nhân
DiƯn tÝch 12 x 24 = 288m2
●Gara ơtơ
Nhà máy bao gồm các ơtơ:
+ Ơtơ phục vụ cho cơng việc giao dịch và đi lại của ban giám đốc + Ơtơ chở sản phẩm
+ Ơtơ đa đón cơng nhân
Diện tích S = 12 x 20 = 240m2
●Nhà để xe
Phải đảm bảo đợc 2,25m2/1 xe máy, và 0,9m2/1 xe đạp. Dựa vào số nhân viên trong nhà máy, tính đợc:
Diện tích S = 12 x 20 = 240m2
●Nhà bảo vệ
Nhà máy có hai cổng: cổng chính và cổng phụ, vì vậy cần hai nhà bảo vệ. Diện tích mỗi nhà bảo vệ S = 4 x 6 = 24m2
●Nhµ vƯ sinh
Cơng trình vệ sinh nằm trong nhà hµnh chÝnh – phơc vơ cho bé phËn hành chính
Cơng trình vệ sinh phục vụ sản xuất sẽ đợc bố trí ở ngồi xởng sản xuất. Bố trí 2 nhà vệ sinh, diện tích mỗi nhà 6 x 12 = 72m2
●Khu xư lý níc cÊp
Bao gåm c¸c tháp lọc và bể chứa nớc sạch để phục vụ cho toàn nhà máy.
DiÖn tÝch S = 12 x 18 = 216m2
●Khu xư lý nớc thải
BÃi đ chai Diện tích S = 18 x 24 = 432m2 ●B·i « t« DiƯn tÝch S = 12 x18 = 216m2 Bảng tổng hợp tính xây dựng STT
Tên hạng mục cơng trìnhKích thớc cơ bảnChiều rộng, mChiều dài, mChiều cao, mDiƯn tÝch, m21Kho chứa nguyên liệu12307,23602Phân x-
ởng nấu12247,22883Phân xởng lên men245413,212964Phân xởng thành phẩm24545,412965Kho chứa sản phẩm24307,27206Nhà nồi hơi12187,22167Nhà lạnh9125,41088Nhà nén khÝ695,4549Nhµ thu håi CO29127,221610Xëng c¬ điện12185,421611Nhà hành chính122411,528812Nhà ăn ca 12243,628813Gara ơtơ12207,224014Nhà để xe máy, xe đạp12183,621615Phịng bảo vệ463,62x2416Nhà vệ sinh6123,62x7217Trạm điện665,43618Kho xăng