Xưởng gồm tổ sửa chữa máy, tổ điện, tổ gia công phụ tùng thay thế. Trong xưởng đặt 1 số máy cơ khí phục vụ khi cần thiết.
Kích thước: 20 15 5m Diện tích: 300m2 Bước cột: 5 m 6.2.10. Kho vật tư Kích thước 2010 5m Diện tích 200m2 Bước cột: 5m 6.2.11. Nhà lò hơi Kích thước 22 17 6m Diện tích 374m2
6.2.12. Khu phát và phân phối điện
Kích thước: 12 6 6 m
Diện tích: 72m2
6.2.13. Bãi than xỉ
Cần diện tích đủ để chứa lượng than cho nhà máy dùng trong 10 ngày, tức là 273 tấn. Lượng xỉ thải ra cũng tương đương với lượng than đưa vào. Dựa vào đó ta thiết kế bãi than xỉ như sau:
Kích thước: 15 8 6 m
6.2.14. Trạm biến thế
Kích thước: 8 3 4m
Diện tích: 24m2
6.2.15. Khu xử lý nước thải
Là nơi tập trung nước thải của nhà máy nên đặt ở cuối nhà máy để tránh nhiễm mùi vào khu sản xuất, ảnh hưởng đến mỹ quan và môi trường chung.
Kích thước: 50 27m
Diện tích: 1350m2
6.2.16. Bãi đậu xe ô tô
Kích thước: 7024m
Diện tích: 1680m2
6.2.17. Khu chứa và xử lý nước cấp
Kích thước: 30 20m
Diện tích: 600m2
6.2.18. Nhà điều hành trung tâm
Kích thước: 24 18 10m Diện tích: 432 m2
Bao gồm 2 tầng:
Tầng 1:
Phòng KCS, phòng vi sinh, phòng nhân men và bảo quản men có cùng kích thước: 18 8 5m, diện tích 180m2
Tầng 2:
Phòng quản đốc: kích thước 9 4 5m, diện tích 36m2
Phòng kỹ thuật: kích thước 9 4 5m, diện tích 36m2
Phòng điều khiển trung tâm: kích thước 11 9 5m, diện tích 99m2
Phòng giao ca: kích thước 85,5 5m, diện tích 44m2
6.3. Các công trình phục vụ sinh hoạt
6.3.1. Nhà hành chính
Đây là bộ mặt của công ty và là nơi giao dịch nên đặt phía trước nhà máy gồm các phòng ban: phòng giám đốc, phòng phó giám đốc, phòng hành chính, phòng tài chính kế toán, phòng kinh doanh….được xây dựng tầng ngăn cách với khu sản xuất qua thảm cỏ, cây cảnh.
Kích thước: 30 18 10 m
Diện tích: 480m2
Bước cột: 6m
Nhà kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, nền xi măng, lát gạch hoa.
6.3.2. Nhà giới thiệu sản phẩm
Kích thước: 15 10 5 m
Diện tích: 150m2
Bước cột: 5m
Nhà kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, nền xi măng, lát gạch hoa.
6.3.3. Nhà ăn
Số công nhân làm việc trong 1 ngày là: 155 người
Tiêu chuẩn xây dựng nhà ăn là 2m2/chỗ ngồi, trong nhà ăn có nhà vệ sinh, nhà tắm.
Vậy diện tích xây dựng 432m2
Kích thước: 24 18 5m
6.3.4. Nhà để xe
Kích thước: 24 18 5m
Diện tích: 432m2
6.3.5. Phòng bảo vệ
Đặt ở cổng chính và cổng sau để giám sát người ra vào đồng thời chỉ dẫn cho khách đến giao dịch. Vậy mỗi phòng có:
Kích thước: 5 5 4m
6.3.6. Phòng y tế Kích thước: 12 6 5m Diện tích: 72m2 6.3.7. Nhà vệ sinh Kích thước: 12 6 5m Diện tích: 72 m2
Tổng diện tích nhà máy: 38400 m2 (3,84 ha). Kích thước tổng thể của nhà máy: 320 120 m. (Hình 6.11)
Bảng 6.1: Các hạng mục công trình trong tổng mặt bằng
Stt Tên công trình Dài
(m) Rộng (m) Cao (m) Diện tích (m2) Ghi chú 1 Nhà nấu 30 24 9,88 720 2 tầng 2 Nhà xử lý nguyên liệu 18 12 12 216 3 tầng
3 Khu đặt tank 54,4 28,2 1535 Ngoài trời
4 Khu CIP + lọc 30 24 7 720
5 Phân xưởng hoàn thiện 60 30 10 1800
6 Kho thành phẩm 75 45 10 3375
7 Khu silô 21 15 315 Ngoài trời
8 Khu vỏ chai, bock 75 55 4125 Ngoài trời
9 Kho hóa chất bôi trơn 6 6 5 36
10 Kho hồ dán 6 6 5 36
11 Kho nắp 6 6 5 36
12 Kho nhãn 6 6 5 36
13 Văn phòng 8 6 5 48 PX chiết
14 Phân xưởng cơ khí 20 15 5 300
15 Kho vật tư 20 10 5 200
16 Nhà lò hơi 22 17 6 374
17 Khu phát và phân phối điện 12 6 6 72
18 Bãi than xỉ 15 8 6 120
20 Khu chứa và xử lý nước thải 50 27 1350 Ngoài trời
21 Bãi đậu xe ôtô 70 24 1680 Ngoài trời
22 Khu chứa và xử lý nước cấp 30 20 600
23 Nhà điều hành trung tâm 24 18 10 540 2 tầng
Phòng KCS 18 8 5 180 Tầng 1
Phòng nhân và bảo quản men 18 8 10 180 Tầng 1
Phòng vi sinh 18 8 5 180 Tầng 1
Phòng quản đốc 9 4 5 36 Tầng 2
Phòng kỹ thuật 9 4 5 36 Tầng 2
Phòng điều khiển trung tâm 11 9 5 99 Tầng 2
Giao ca 8 5,5 5 44 Tầng 2 Kho hoa 8 5,5 5 44 Tầng 2 24 Nhà hành chính 30 18 10 480 2 tầng 25 Nhà giới thiệu sản phẩm 15 10 5 150 26 Nhà ăn 24 18 5 432 27 Nhà để xe 24 18 5 432 28 Phòng bảo vệ 5 5 4 25 2 phòng 29 Phòng y tế 12 6 5 72 30 Nhà vệ sinh 12 6 5 72 Tổng mặt bằng nhà máy 320 120 38400 6.4. Các bản vẽ thiết kế
. 3 9 4 2 15 Loadcell 17 18 1 5 12 6 7 8 10 11 13 14 16 1,4: Băng cào
3: Silo chứa malt
2,5,11: Gàu tải
10,15,16: Vít tải
6: Máy sàng tách tạp chất
7: Thiết bị tách kim loại 8: Máy tách đá
9: Máy nghiền trục
12: Phễu trung gian 13: Cân điện tử
14: Cân malt lót 17: Nồi hồ hóa
18: Nồi đường hóa
9 4 14 Loadcell 15 3 2 1 5 12 6 7 8 10 11 13 1,4: Băng cào
3: Silo chứa gạo
2,5,11: Gàu tải
10,14: Vít tải
6: Máy sàng tách tạp chất
7: Thiết bị tách kim loại 8: Máy tách đá
9: Máy nghiền búa
12: Phễu trung gian
13: Cân điện tử
15: Nồi hồ hóa
Tên thi?t b? N?i h? hóa N?i du?ng hóa Thùng l?c dáy b?ng Thùng ch?a trung gian
N?i houblon hóa Thi?t b? l?ng xoáy
Hình 6.6: Sơ đồ mặt cắt đứng nhà nấu
STT Tên thiết bị
1 Nồi hồ hóa
2 Nồi đường hóa
3 Thùng lọc đáy bằng
4 Thùng chứa trung gian
5 Nồi houblon hóa
Hình 6.10: Sơ đồ nguyên lý lắp đặt hệ thống chiết chai
STT Tên thiết bị STT Tên thiết bị
1 Dỡ chai khỏi két 7 Máy dán nhãn
2 Rửa két 8 Máy in date
3 Robot gắp chai vào két 9 Thiết bị soi kiểm tra
4 Máy rửa chai 10 Thùng đựng hóa chất rửa
5 Máy chiết chai 11 Bàn điều khiển
CHƯƠNG VII: TÍNH HƠI – LẠNH – NƯỚC – ĐIỆN 7.1. Tính hơi
7.1.1. Tính nhiệt cho phân xưởng nấu
a. Nhiệt cung cấp cho nồi hồ hóa.
Lượng gạo cho vào nồi: 1835,15 kg/mẻ
Lượng malt lót cho vào nồi: 20% 1835,15 = 367,03 kg/mẻ
Lượng nước cho vào nồi cháo: 11011 kg/mẻ
Tổng lượng dịch bột trong nồi:
G = 1835,15 + 367,03 + 11011 = 13213,18 kg
Độ ẩm của khối dịch cháo
W = 1835,15 0,12 + 367, 03 0,05 + 11011 100% 13213,18
= 85,14%
Tỷ nhiệt của khối cháo:
C = 100 W 1 W 2
100 C 100 C
Trong đó: C1: nhiệt dung riêng của chất hoà tan, C1 = 0,34 kcal/kg0C C2: nhiệt dung riêng của nước, C2 = 1 kcal/kg0C
Khi đó C = 100 85,14 0,34 85,14 1
100 100
= 0,902 kcal/kg0C
Khi cho toàn bộ nguyên liệu vào nồi, nhiệt độ khối dịch là 45oC, sau đó mở van cấp hơi,nâng nhiệt độ khối dịch lên 72oC.
Nhiệt lượng cần cung cấp trong thời gian này là: Q1= GC(t2 – t1), kcal t2 = 72, t1 = 45
Q1 = 13213,180,902 (72 – 45) = 321793,8 kcal.
Duy trì ở nhiệt độ 72oC trong vòng 20 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong thời gian này là:
i: nhiệt hàm của hơi nước, hơi nước bão hòa có i = 640 kcal/kg. W2: lượng nước bay hơi ở 72oC trong vòng 20 phút, lấy W2 = 1%. W2 = 13213,18 0,01 = 132,13 kg.
Vậy: Q2 = 640 132,13 = 84563,2 kcal.
Nâng nhiệt độ khối dịch lên 83oC. Nhiệt lượng cần cung cấp trong thời gian này là:
Q3 = (G – W2)C(t2-t1), kcal t2 = 83, t1 = 72
Q3 = (13213,18 – 132,13)0,902(83 – 72) = 129790,2 kcal.
Duy trì ở nhiệt độ 83oC trong vòng 10 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong thời gian này là:
Q4 = iW4
i: nhiệt hàm của hơi nước, hơi nước bão hòa có i = 640 kcal/kg. W4: lượng nước bay hơi ở 83oC trong vòng 10 phút, lấy W4 = 1%. W4 = (13213,18 – 132,13) 0,01 = 130,8 kg.
Q4= 640130,8 = 83712 kcal.
Đóng bớt van để hạ nhiệt độ khối dịch xuống 72oC trong vòng 15 phút sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 100oC. Lượng nhiệt cần trong giai đoạn này là
Q5 = (G – W2 – W4)C(t2-t1) kcal
Q5 = (13213,18 – 132,13 – 130,8) 0,902 (100-72) = 327071,5 kcal.
Duy trì nhiệt độ 100oC trong vòng 15 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong giai đoạn này là :
Q6 = i W6
với W6 : lượng nước bay hơi trong vòng 15 phút ở 100oC, lấy W6 = 3%. W6 = (13.213,18 – 132,13 – 130,8 ) 0,03
= 388,5 kg
Q6 = 640 388,5 = 248644,8 kcal
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 321793,8 + 84563,2 + 129790,2 + 8712 + 327071,5 + 248644,8 = 1 195 575,5 kcal.
Tổn thất nhiệt trong nồi hồ hoá gồm:
Lượng nhiệt đun nóng thiết bị 2%
Lượng nhiệt tổn thất ra môi truờng xung quanh 2%
Lượng nhiệt tiêu tốn cho khoảng trống 1%
Vậy tổng tiêu hao là 5%.
Lượng nhiệt thực tế cần cung cấp cho nồi hồ hoá là:
Qhh = 1 195 575,5 1,05 = 1 255 354,3 kcal.
b. Lượng nhiệt cung cấp cho nồi đuờng hoá
Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình nấu malt
Lượng malt cho vào nồi:
5554,4 – 367,03 = 5187,37 kg Lượng nước cho vào nồi đường hoá: 20749,6 kg/mẻ
Tổng lượng dịch bột trong nồi:
G = 5 187,37 + 20 749,6 = 25 936,97 kg
Độ ẩm của khối dịch malt:
W = 5187,37 0,05 + 20749,6 100%
25936,97
= 81%
Nhiệt dung riêng của khối dịch malt:
C = 100 W 1 W 2
100 C 100 C
Trong đó: C1: nhiệt dung riêng của chất hoà tan, C1 = 0,34 kcal/kg0C C2: nhiệt dung riêng của nước, C2 = 1 kcal/kg0C
Khi đó C = 100 81 0,34 81 1
100 100
= 0,8746 kcal/kg0C
Ban đầu nhiệt độ nồi đường hoá khoảng 45oC, cấp nhiệt để nhiệt độ nồi tăng lên 50oC
Nhiệt lượng cần cung cấp trong thời gian này là: Q1= GC(t2-t1) kcal
t2 = 50, t1 = 45
Q1 = 25 936,97 0,8746(50 – 45) = 113422,4 kcal.
Duy trì ở nhiệt độ 50oC trong vòng 10 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong thời gian này là
Q2 = iW2
i: nhiệt hàm của hơi nước, hơi nước bão hòa có i = 640 kcal/kg.
W2: lượng nước bay hơi ở 50oC trong vòng 10 phút, lấy W2 = 0,001%. W2 = 25 936,97 0,00001 = 0,26 kg.
Vậy Q2= 6400,26 = 166,4 kcal.
Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình đường hoá:
Khi cháo bơm từ nồi hồ hoá sang nồi đuờng hoá ta có: Khối lượng dịch malt :
598,55 43333 1000
= 25 936,97 kg
Khối lượng dịch cháo:
291,94 43333 1000
= 12 650,64 kg
Tổng lượng dịch trong nồi đường hoá:
G = 12 650,64+ 25 936,97 = 38 587,6 kg Hàm lượng chất khô của dịch:
W = 5554,4 0,95 + 1835,15 0,88 100% 38587,6
= 17,86%
Khi đó W= 100% - 17,86% = 82,14%
Nhiệt dung riêng của khối dịch:
C = 100 82,14 0, 34 82,14 1
100 100
= 0,882 kcal/kg0C
Kết thúc quá trình bơm nhiệt độ khối dịch ở nồi đuờng hoá đạt 650C, ta giữ nhiệt độ này trong 30 phút
Nhiệt lượng cần cung cấp trong thời gian này là : Q3 = i W3
i: nhiệt hàm của hơi nước bão hòa, i = 640 Kcal/kg
W3 : Lượng nuớc bay hơi ở 650C trong thời gian 30 phút là 0,5% W3 = 38.587,6 0,005 = 1929,38 kg. Nên Q3 = 640 1929,38 = 1 234 803,2 kcal
Sau đó nâng nhiệt độ khối dịch lên 750C. Lượng nhiệt cần cung cấp ở giai đoạn này là:
Q4 = (G – W3)C(t2 – t1) t1 = 650C, t2 = 750C.
Nên Q4 = (38 587,6 – 1929,38) 0,882(75-65) = 323 325,5 kcal.
Duy trì ở nhiệt độ 750C trong vòng 25 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong giai đoạn này là:
Q5 = i W5
W5 : Lượng nuớc bay hơi trong thời gian 25 phút ở 750C, giả sử là 3%. W5 = (G – W3) 0,03 =1099,75 kg
i = 640 kcal/kg
Q5 = i W4 = 640 1099,75 = 703 837,8 kcal.
Cuối cùng nâng nhiệt độ khối dịch lên 76oC. Lượng nhiệt cần cung cấp trong giai đoạn này là:
Q6 = (G – W3 – W4)C(t2 – t1) t1 = 750C, t2 = 760C.
Nên Q6 = (38 587,6 – 1 929,38 – 1 099,75) 0,882(76 -75) = 31 362,6 kcal.
Duy trì ở nhiệt độ 760C trong vòng 5 phút. Lượng nhiệt cần cung cấp trong giai đoạn này là:
W7 : Lượng nuớc bay hơi trong thời gian 5 phút ở 76oC, giả sử là 0,5%. W7 = (G – W3 – W4) 0,005 = (38 587,6 – 1 929,38 – 1 099,75)0,005 =177,8 kg i = 640 kcal/kg Q7 = i W7 = 640 177,8 = 113792 kcal.
Vậy tổng lượng nhiệt cần thiết cho nồi đuờng hóa là:
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 = 113422,4 +166,4 + 1234803,2 + 323325,5 + 703837,8 + 31362,6 + 113792 = 2520710 kcal.
Tổn thất nhiệt trong nồi đường hóa gồm:
Lượng nhiệt đun nóng thiết bị 2%
Lượng nhiệt tổn thất ra môi truờng xung quanh 2%
Lượng nhiệt tiêu tốn cho khoảng trống 1%
Vậy tổng tiêu hao là 5%.
Lượng nhiêt thực tế cần cung cấp cho nồi đuờng hóa là:
Qđh = 2520710 1,05 = 2646745,5 kcal.
c. Lượng nhiệt cung cấp cho nồi đun hoa
Dịch đường sau quá trình đun hoa để sản xuất 1000 lít bia là 1154,6 kg. Lượng chất hòa tan là 127 kg.
Trong quá trình nấu hoa, giả sử lượng nước bay hơi là 10%. Vậy khối lượng dịch truớc khi đun hoa một mẻ là:
G = 1 154,6 43 333/10000,9 = 55 591,44 kg.
Lượng chất khô có trong dịch đuờng truớc khi nấu hoa là: 127 43.333/1000 = 5503,3 kg.
Độ ẩm dịch là:
W = 100%(55 591,44 – 5503,3 ) / 55 591,44 = 90 %. C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kg.oC
Ta có C = (100 – W)C1/100 + WC2/100
C2 : nhiệt dung riêng của nuớc , C2= 1kcal/kg.oC W : hàm ẩm của dịch, = 90%
Thay số vào ta đuợc C = 0,934 kcal/kg.
Sau khi lọc xong nhiệt độ khối dịch khoảng 76oC. Vậy lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ nồi nấu hoa từ 76 oC lên 100 oC là:
Q1 = GC(t2 – t1)
= 55 591,44 0,934 (100-76) = 1 246 137,7 kcal
Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì khối dịch ở nhiệt độ sôi trong suốt thời gian đun hoa là:
Q2 = i W2
W2 : Lượng nuớc bay hơi trong quá trình nấu hoa là 10%
Q2 = 64055 591,44 0,1 = 3 557 852,16 kcal.
Lượng nhiệt cần cung cấp cho nồi đun hoa là:
Q1+ Q2 = 1 246 137,7 + 3 557 852,16 = 4 803 989,86 kcal.
Tuơng tự tổn thất nhiệt cho nồi đun hoa là: 5%
Vậy lượng nhiệt thực tế cần cung cấp cho nồi đun hoa là:
Qhoa = 4 803 989,86 1,05 = 5 044 189,35 kcal
d. Tính lượng nhiệt để đun nuớc nóng cần cho 1 mẻ
Một mẻ nấu cần một lượng nuớc nóng là:
1224,65 43333
1000 = 53 067,76 kg
( tính cho bia hơi vì cần lượng nuớc nóng để rửa bã lớn hơn bia chai).
Lượng nhiệt cần để đun nuớc từ nhiệt độ 25oC đến 780C là: