1. Nước dùng cho phân xưởng nấu.
- Lượng nước đưa vào nồi cháo trong 1 mẻ nấu là : 266,86 x 25 = 6671,5 (kg)
- Lượng nước đưa vào nồi malt trong 1 mẻ nấu là : 559,2 x 25 = 13998 (kg)
- Lượng nước rửa bã trong 1 mẻ là : 14938,5 kg => Tổng lượng nước dùng trong 1ngày 4 mẻ nấu là :
- Lượng nước dùng để làm lạnh nhanh dịch đường :
+ Cấp 1 : dùng nước thường 250C làm lạnh dịch đường từ 950C xuống 400C. Lượng nước dùng là : G21 = n n d d d T C T C G . . . = 26841,125(400,925(95) 40) = 88576,1 (kg), (lít)
+ Cấp 2 : dùng nước lạnh 10C làm lạnh dịch đường từ 400C xuống 120C. Lượng nước dùng là : G22 = n n d d d T C T C G . . . = 26841,251(120,91()4012) = 61490,86 (kg), (lít) => Tổng lượng nước dùng cho làm lạnh nhanh dịch đường trong 1 ngày là :
G2 = G21 + G22 = (88576,1 + 61490,86) x 4 = 600268 (kg) , (lít)
- Lượng nước rửa, vệ sinh thiết bị, nhà nấu chiếm 10% lượng nước công nghệ và bằng :
G3 = 0,1 x (G1 + G2) = 0,1 x (35608 + 600268) = 74270 (kg), (lít) => Lượng nước dùng trong phân xưởng nấu trong 1 ngày (4 mẻ nấu) là :
Gnấu = G1 + G2 + G3 = 142432 + 600268 + 74270 = 816970 (kg), (lít).
2. Nước dùng trong phân xưởng lên men.
Chủ yếu là nước dùng để rửa thùng lên men và vệ sinh nhà xưởng.
- Lượng nước vệ sinh tank lên men lấy bằng 20% thể tích của tank. Mỗi ngày vệ sinh 1 tank, mỗi tank có thể tích 143 m3 = 143000 lít, do đó lượng nước cần dùng để vệ sinh tank lên men trong 1 ngày:
143000 x 0,2 = 28600 (lít) - Nước dùng cho nhân giống và rửa men:
Lượng nước cần dùng để rửa men sữa trong 1 ngày: 4500 lít.
- Nước vệ sinh các thùng nhân men và thùng rửa sữa men chiếm 20% thể tích thùng:
0,2 x (14300 + 1430 + 4000) = 3946 (lít)
- Lượng nước dùng để vệ sinh sàn nhà khoảng 2m3/ ngày = 2000 lít/ ngày Vậy, lượng nước dùng trong phân xưởng lên men trong 1 ngày là :
Glên men = 28600 + 4500 + 3946 + 2000 = 39045 (lít)
3. Nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện
3.1. Nước rửa bock:
Mỗi ngày sử dụng 1000 bock, mỗi bock rửa hết 20 lít nước. Vậy lượng nước rửa bock mỗi ngày:
1000 x 20 = 20000 (lít/ngày) Nước rửa máy chiết bock khoảng 2000 lít/ngày.
→ Tổng lượng nước cần dùng cho bock trong 1 ngày là: 20000 + 2000 = 22000 (lít/ngày)
3.2. Nước rửa chai:
Mỗi chai rửa hết 2 lít nước, mỗi ngày rửa 120000 chai. Vậy lượng nước dùng để rửa chai trong 1 ngày là:
120000 x 2 = 240000 (lít/ngày) Nước rửa máy chiết chai khoảng 2000 lít/ngày.
→ Tổng lượng nước cần dùng cho việc rửa chai trong 1 ngày là: 240000 + 2000 = 242000 (lít/ngày)
3.3. Nước dùng cho thiết bị thanh trùng:
Lượng nước dùng cho thanh trùng bia chai trong 1 ngày là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4 x 3 x (3000 + 2800 + 2500 + 6500) = 177600 lít/ngày
3.4. Nước dùng vệ sinh phân xưởng hoàn thiện
Diện tích phân xưởng hoàn thiện: S = 36 x 24 = 864 m2.
Cứ 1 m2 phân xưởng cần 5 lít nước để rửa. Vậy lượng nước rửa sàn: 864 x 5 = 4320 lít/ngày.
Do đó, tổng lượng nước cần dùng trong phân xưởng hoàn thiện:
4. Lượng nước dùng cho nồi hơi
Về lý thuyết lượng nước dùng cho nồi hơi bằng lượng hơi cung cấp cho toàn nhà máy. Nhưng thực tế, để tiết kiệm thì 80% hơi ngưng tụ được đưa trở lại nồi hơi, vì vậy lượng nước sử dụng cho nồi hơi bằng 20% lượng hơi cung cấp cho toàn nhà máy.
Theo tính toán , lượng hơi cung cấp cho toàn nhà máy là: 3554,5 kg/h. Lượng nước cung cấp cho nồi hơi trong 1 ngày:
Gnồi hơi = 3554,5 x 0,2 x 24 = 17062 (lít/ngày)
5. Lượng nước dùng cho máy lạnh
- Trung bình cứ 1000 kcal tiêu thụ hết 20 lít nước.
- Tổng nhiệt lạnh cho toàn dây chuyền là: 6035462 (kcal/ngày) kcal/ngày.
- Lượng nước cần cấp cho máy lạnh là: Gmáy lạnh
1000 20 6035462
120709 (lít/ngày)
6. Lượng nước dùng cho các việc khác.
Nước vệ sinh và các yêu cầu phụ khác tính bình quân theo đầu người: 50 lit/ngày. Tổng số người trong nhà máy: 250 người. Do đó lượng nước cần dùng: Gkhác = 250 x 50 = 12500 lit/ngày.
Vậy tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong một ngày:
G = Gnấu + Glên men + Ghoàn thiện + Gnồi hơi + Gmáy lạnh + Gkhác
G = 816970 + 39045 + 445920 + 17062 + 120709 + 12500 = 1452206 lít/ngày = = =1452,21 m3/ngày.
Do đó, tổng lượng nước dùng trong một tháng :
Gtháng = G x 25 = 1452,21 x 25 = 36306 m3/ngày. Tổng lượng nước cần dùng trong một năm:
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN XÂY DỰNG I. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Địa điểm xây dựng được chọn phù hợp với các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật của nhà máy, phải thuận tiện về mặt giao thông, vận chuyển, tiêu thụ sản phẩm,…
Trong đồ án này, em chọn địa điểm xây dựng là một khu đất thuộc khu công nghiệp đã xây dựng hoàn chỉnh tại ngoại thành của thành phố lớn, phù hợp với chính sách di dời các nhà máy ra ngoại vi thành phố, lại vừa đáp ứng được các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật khi xây dựng nhà máy.
1.Yêu cầu chung.
1.1. Về quy hoạch.
- Hợp với quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch vùng kinh tế công nghiệp đã được các cấp có thẩm quyền duyệt.
- Có điều kiện phát huy tối đa công suất của nhà máy và khả năng hợp tác với các nhà máy xung quanh.
1.2. Điều kiện tổ chức sản xuất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gần các nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu như: điện, nước,… sẽ hạn
chế được tối đa chi phí vận chuyển để giảm giá thành sản phẩm.
- Thuận tiện về giao thông, gần nơi tiêu thụ sản phẩm của nhà máy.
1.3. Điều kiện xây lắp và vận hành nhà máy
- Nguồn cung cấp nguyên vật liệu, vật tư xây dựng thuận tiện.
- Khả năng cung cấp nhân công trong quá trình xây dựng cũng như quá trình sản xuất sau này là rất lớn.
2. Các yêu cầu về xây dựng
2.1. Về địa hình.
- Khu đất có kích thước và hình dạng thuận lợi cho xây dựng trước mắt cũng như mở rộng sản xuất cho tương lai.
- Khu đất xây dựng nhà máy cao ráo để tránh ngập lụt trong mùa mưa lũ, có mức nước ngầm thấp tạo điều kiện cho việc thoát nước mặt và nước thải dễ dàng.
2.2. Về địa chất.
- Nhà máy không nằm trên các vùng có mỏ khoáng sản hoặc địa chất không ổn định.
2.3. Yêu cầu về môi trường và vệ sinh công nghiệp.
Các chất thải của nhà máy bia chủ yếu là nước bẩn và khói lò. Để hạn chế tối đa ảnh hưởng tới môi trường xung quanh nhà máy đã tuân thủ các yêu cầu:
- Đảm bảo khoảng cách bảo vệ, vệ sinh thích hợp.
- Hướng xây dựng thích hợp, lò hơi được đặt ở cuối hướng gió chủ đạo. - Nguồn nước thải được đưa qua bộ phận xử lý nước thải của nhà mày trước khi thải ra môi trường và được thải ra ở hạ lưu, cách nguồn nước của dân cư tối thiểu là 500 m.
II. Bố trí tổng mặt bằng nhà máy
1. Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng nhà máy
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 bia ta chọn nguyên tắc khi thiết kế tổng mặt bằng là nguyên tắc phân vùng. Theo nguyên tắc này, nhà máy bia được chia thành 4 khu vực:
- Khu vực sản xuất: Đây là vùng quan trọng nhất, là nơi bố trí các công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính của nhà máy như: phân xưởng sản xuất chính, khu vực lên men, phân xưởng hoàn thiện, các phân xưởng phụ trợ,…
- Khu vực động lực: nơi đặt các công trình như: trạm điện, khí nén, nồi hơi, nước,… phục vụ cho sản xuất của nhà máy.
- Khu vực kho tàng, sân bãi, các công trình phục vụ giao thông:
- Khu vực sinh hoạt văn hoá, hành chính (khu trước nhà máy): Bao gồm: nhà hành chính, y tế, nhà ăn, hội trường, nhà giới thiệu sản phẩm, nhà bảo vệ, nhà để xe, gara ôtô,…
Nguyên tắc phân vùng có các ưu điểm và 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 nghành, theo công đoạn sản xuất của nhà máy; Bố trí hệ thống giao thông trong nhà máy thuận lợi; Phù hợp với đặc điểm xây dựng ở nước ta, đặc biệt là miền Bắc có khí hậu 4 mùa rõ rệt.
- Nhược điểm: dây chuyền sản xuất và hệ thống đường ống kéo dài, hệ số tổn thất năng lượng lớn, hệ số xây dựng thấp.
Trong đồ án này, em sử dụng nguyên tắc phân vùng để tính toán xây dựng nhà máy.
2. Tính toán kích thước các hạng mục công trình
2.1. Phân xưởng nấu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đặc điểm của phân xưởng này là hoạt động phụ thuộc vào các phân xưởng khác nhưng được bố trí riêng biệt để không ảnh hưởng đến các phân xưởng khác. Do quá trình nấu lượng nhiệt tỏa ra nhiều nên phân xưởng được đặt ở cuối hướng gió và gần kho nguyên liệu.
Phân xưởng nấu gồm các thiết bị sau: máy nghiền malt và gạo, nồi hồ hoá, nồi đường hoá, thùng lọc đáy bằng, nồi nấu hoa, thùng lắng xoáy, thùng nước nóng và thùng nước lạnh, thiết bị lạnh nhanh, hệ thống CIP nhà nấu. Dựa vào kích thước các thiết bị có thể xác định được kích thước nhà nấu:
- Chiều dài nhà nấu: 30 m. - Chiều rộng nhà nấu: 18 m. - Chiều cao nhà nấu: 8,0 m.
→ Chọn kích thước phân xưởng nấu là: rộng: 3 x 6 = 18 m, dài: 5 x 6 = 30 m, S = 18 x 30 = 540 m2.
Chọn giải pháp xây dựng:
- Khung nhà xây dựng bằng khung thép Zamil. - Dầm mái dàn thép lắp ghép.
- Sử dụng tôn lợp mái có hệ thống cửa mái để thông gió. - Tường bao dày 250 mm.
- Bước cột: 6 m. - Nền nhà: bê tông.
2.2. Phân xưởng lên men
Phân xưởng lên men được đặt sau phân xưởng nấu và cạnh phân xưởng hoàn thiện để tiện cho việc đưa dịch đường đi lên men và đưa bia trở lại để lọc, bão hòa CO2 và chiết bock, chiết chai, gồm 2 phần : khu nhà lên men và khu đặt tank lên men cách nhau 2m
Phân xưởng lên men bao gồm các thiết bị sau: thùng lên men, thùng gây men cấp 1, cấp 2, thùng chứa và rửa men, CIP trung tâm, phòng thí nghiệm.
Tính toán xây dựng:
- Khu vực nhà lên men (đặt CIP trung tâm, thùng chứa men, các thùng gây men giống và phòng thí nghiệm) : rộng: 2 x 6 = 12 m, dài: 3 x 6 = 18 m, S1 = 12 x 18 = 216 m.
- Khu vực để thùng lên men: rộng: 4 x 4,5 = 18 m, dài: 6 x 4,5 = 27 m, S2 = 18 x 27 = 486 m2.
Chọn giải pháp xây dựng:
- Do các tank lên men có thể tích lớn nên ta bố trí đặt ngoài trời. Gồm có 20 tank, được đặt trên sàn cao 4,2 m bằng bê tông, cốt thép, bố trí thành 4 hàng và 5 cột.
- Phòng thí nghiệm, khu vực đặt CIP trung tâm, thùng chứa men và các thùng gây men giống được xây liền với khu vực để thùng lên men với kết cấu nhà khung thép, khung nhà xây dựng bằng khung thép, dầm mái dàn thép lắp ghép, sử dụng tôn lợp mái có hệ thống cửa mái để thông gió, tường bao dày 250 mm, bước cột: 6 m, nền nhà: bê tông.
2.3. Nhà hoàn thiện sản phẩm.
Nhà hoàn thiện sản phẩm được đặt sau phân xưởng lên men, bao gồm: máy rửa chai, máy chiết chai, máy thanh trùng, máy dán nhãn, máy rửa két, máy xếp két, máy lọc bia, máy rửa bock, chiết bock.
Dựa vào kích thước các thiết bị đã tính trong phần chọn thiết bị và dựa vào các tiêu chuẩn trong xây dựng, ta có diện tích của nhà hoàn thiện sản phẩm: S = 36 x 24 = 864 m2.
2.4. Các phân xưởng phụ trợ và khu vực động lực.
Các phân xưởng phụ trợ và động lực có kết cấu chính là: - Khung nhà xây dựng bằng khung thép.
- Dầm mái dàn thép lắp ghép.
- Sử dụng tôn lợp mái có hệ thống cửa mái để thông gió. - Tường bao dày 250 mm.
*Kho chứa nguyên liệu:
máy (25 ngày), được đặt trên các kệ kê và được vận chuyển bằng băng tải, có đường giao thông để vận chuyển nguyên liệu vào và ra khỏi kho.
Tính diện tích của kho:
Theo phần tính cân bằng sản phẩm, nguyên liệu cần dùng cho 1 ngày là 14629kg malt và 4876 kg gạo. Nguyên liệu mua về được đóng trong bao 50kg.
Số bao malt cần dùng một ngày là: 50 14629
292 bao. Số bao gạo cần dùng một ngày là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
50 4876
98 bao Vậy nguyên liệu trong kho dùng cho một tháng là: (292 + 98) x 25 = 9750 bao.
Cứ 1m² xếp được 2 bao và xếp thành 20 chồng. Vậy 1m² kho chứa được: 2 x 20 = 40 bao.
Do đó, diện tích vùng chứa nguyên liệu là:
40 9750
243,75 m2.
Chiều cao của mỗi bao là 0,3 m, suy ra chiều cao của vùng chứa nguyên liệu là: 0,3 x 20 = 6 m.
Chọn hệ số sử dụng của nhà là 0,7, suy ra diện tích yêu cầu của kho là: Syêu cầu 7 , 0 75 , 243 348 m². Diện tích giao thông đặc biệt:
Sgiao thông = 20% x Syêu cầu = 0,2 x 348 = 70 m². Vậy diện tích thiết kế kho là :
Sthiết kế = Syêu cầu + Sgiao thông + Smở rộng = 418 m² + Smở rộng . → Chọn kích thước nhà kho: rộng: 4 x 6 = 18 m, dài: 6 x 6 = 36 m,
Sthực = 24 x 36 = 864 m2.
* Kho thành phẩm:
Kho thành phẩm được đặt gần nhà hoàn thiện sản phẩm để tiện cho việc vận chuyển sản phẩm về kho.
- Số bock chiết trong một ngày là: 1000 bock/ngày.
- Do bia thành phẩm được xuất kho đưa ra thị trường tiêu thụ ngay nên ta tính diện tích kho chứa số lượng bock của 3 ngày sản xuất. Tổng số bock có trong kho chứa là: 1000 x 3 = 3000 bock.
- Tỷ lệ diện tích chứa bock là 4 bock/m2, các bock xếp thành 3 tầng chồng lên nhau. Vậy diện tích chứa bock là:
3 4 3000
250 m2
- Số lượng chai cần dùng trong một ngày là: 120000 chai. - Mỗi két xếp được 24 chai, vậy số két là:
24 120000
5000 két.
- Do bia sản xuất được đưa ra thị trường tiêu thụ ngay nên lượng bia chứa trong kho không nhiều. Ta tính diện tích kho để chứa được số lượng bia trong 3 ngày sản xuất.
- Tổng số két trong kho chứa là: 5000 x 3 = 15000 két.
- Chiều cao mỗi két bia khoảng 0,3 m, diện tích chiếm chỗ khoảng 0,2 m2/két. Mỗi chồng ta xếp 15 két, vậy diện tích kho là:
S 1500015 x 0,2 = 200 m2
Hệ số sử dụng của kho là 0,7. Vậy tổng diện tích kho chứa thành phẩm là: 7 , 0 200 250 643 m2
→ Chọn kích thước kho sản phẩm là: rộng: 6 x 6 = 36 m, dài: 4 x 6 = 24 m, Sthực = 36 x 24 = 864 m2
* Nhà nồi hơi:
Đặc điểm của nhà này là rất nóng nên phải đảm bảo yêu cầu rộng và có cửa mái để thông thoáng khí. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn kích thước của nhà nồi hơi như sau: chiều rộng 2 x 4,5 = 9 m, chiều dài: 4 x 4,5 = 18 m, diện tích: S = 9 x 8 = 162 m2