Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất bia năng suất 8 triệu lít/năm

2) Tính lạnh cần cho nhân giống cấp 1 - Tính gần đúng cho lượng lạnh cần thiết để giữ nhiệt độ ở nhiệt độ nhân giống cấp 1 (160C) là Q = 152.45 x 0,1 = 15.25 (kcal/ngày) - Lượng lạnh tổn thất qua lớp cách nhiệt thùng nhân giống cấp 1 là Q = F x K x (25 – 16) (kcal) *) Tổng lạnh cần cung cấp cho quá trình nhân giống cấp 1 là Q = 58,32 + 15,25 = 73,57 (kcal/ngày) 5.3.5.2 Lạnh cung cấp cho quá trình xử lý men tái sản xuất - Lượng nước rửa men bằng2 lần lượng men sữa cần rửa và bằng: 485 x 2 = 970 (kg) - Nước rửa men có nhiệt độ 20C. Vậy lượng nhiệt lạnh cần cung cấp để làm nước rửa men sữa là: Q = 970 x 1 x (25 – 2) = 22310 (kcal/ngày) **) Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp cho quá trình nhân giống và xử llý men sữa là Qmen = 22310 + 73.57 + 950,45 = 23334 (kcal/ngày) 5.3.6 Lạnh cần để hạ nhiệt độ từ nhiệt độ lên men phụ xuống nhiệt độ lọc Q = G x C x (tlmp – tbh) (kcal) **) Qha2 = 11526 x 4 x 1 x (2 – 0) = 92208 (kcal) 5.3.7 Lạnh cần cung cấp cho tank bia thành phẩm - Lượng lạnh tổn thất do lớp cách nhiệt của tank bão hoà là Q = F x K x (tn –tt) (kcal) - - Số tank bia thành phẩm là 4 nên nhiệt lạnh bị tổn thất trong 1 ngày là Qtp = 236 x 4 x 24 = 22656 (kcal/ngày) (*_ *) → Tổng lượng nhiệt lạnh cần cho cả phân xưởng sản xuất là QT = Qmll + Qlmc + Qlmp + Qmen + Qha1 + Qha2 + Qtp Q = 2236976 + 71021 + 152893 + 23334 + 490660 + 92208 + 22656 Q = 3089748 (kcal/ngày) 5.4 Chọn máy lạnh - Năng suất máy lạnh cần là Trong đó: Q : tổng lạnh cần cung cấp cho toàn phân xưởng trong 1 ngày (kcal) T : thời gian máy lạnh hoạt động trong 1 ngày (T=24) (h) k : hệ số hao tổn của máy lạnh (k = 0,75) → - Quá trình tải lạnh thì bị hao tổn 10 % nên năng suất thực tế máy lạnh cần đạt được là 171623 /0,9 = 190692 (kcal/h) Vậy chọn máy lạnh với Năng suất: 200000 (kcal/h) Công suất động cơ: 30 KW Số xilanh : 4 Số máy: 1 Phần 6 : Tính xây dựng – tính điện 6.1 Tính xây dựng 6.1.1 Nguyên tắc bố trí tổng mặt bằng Phân xưởng sản xuất thiết kế với năng suất 8 triệu lít bia/ năm. Phân xưởng dự tính được thiết kế và đặt trong nhà máy sản xuất nhiều loại mặt hàng chủ yếu là đồ uống. Nhà máy được đặt trong khu công nghiệp Tiên Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh. Đây là một khu công nghiệp mới đang trên đà phát triển và hưởng nhiều chính sách ưu đãi. Hiện nay trong khu công nghiệp có khoảng 60 – 70 doanh nghiệp trong nước và khoảng 40 doanh nghiệp nước ngoài đặt tại đây. Nhà máy đặt tại đây sẽ dễ dàng phát thiển và có nhiều ưu đãi tốt. Nhà máy được đặt theo hướng gió chính là hướng đông – nam. Trong khu vực nhà máy thì xưởng được đặt trong khu riêng và đặt cuối hướng gió để tránh ảnh hưởng tới các khu phân xưởng sản xuất khác do phân xưởng có quá trình nấu toả nhiều nhiệt. Phân xưởng phải được đặt ở vị trí có thể liên kết với các bộ phận phụ trợ tốt nhât và liên hệ tốt với các khu còn lại của nhà máy để có thể hỗ trợ nhau tốt nhất. Trong phân xưởng thì các khu được thiết kế sao cho đường đi dây chuyền sản xuất là ngắn nhất và đảm bảo tính mật thiết của các công đoạn, tính liên tục công nghệ. Nguyên tắc chung cho xây dựng nhà máy cũng như trong phân xưởng đó là nguyên tắc phân vùng. 6.1.2 Nguyên tắc phân vùng Với nguyên tắc phân vùng tuy dây chuyền công nghệ kéo dài, đường ống tốn nhưng nó có nhiều điểm thuận lợi: - Dễ quản lý theo ngành, theo xưởng, theo các công đoạn của dây chuyền sản xuất của nhà máy. - Thích hợp với những nhà máy có các phân xưởng, các công đoạn có đặc điểm và điều kiện khác nhau. - Đảm bảo được yêu cầu vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý được các bộ phận phát sinh, các điều kiện bất lợi trong quá trình sản xuất như bui, khí độc... - Dễ dàng bố trí hệ thống giao thông trong nhà máy. - Thuận lợi trong quá trình phát triển và mở rộng của nhà máy. Về tổng quan thì phân xưởng bao gồm những vùng sau: 6.1.2.1 Vùng sản xuất chính Đây là vùng quan trọng nhất của phân xưởng bao gồm phân xưởng nấu, lên men, hoàn thiện. Vùng này được ưu tiên về mọi mặt như vị trí, hướng gió, địa hình và sự liên hệ với các vùng còn lại phụ thuộc vào vùng này. 6.1.2.2 Vùng phụ trợ sản xuất Ngoài vùng sản xuất chính thì đây là vùng có vai trò lớn trong vấn đề đảm bảo năng suất và hoạt động bình thường của dây chuyền công nghệ. Vùng này không được ưu tiên giống vùng sản xuất mà sự sắp xếp các khu trong vùng này phụ thuộc vào mục đích sử dụng của chúng trong công nghệ. Vùng này được đặt phía sau vùng sản xuất chính và cuối hướng gió. Vùng này bao gồm : - Kho nguyên liệu: được đặt cạnh phân xưởng nấu và tiện giao thông. - Khu vực cung cấp hơi: gồm nhà chứa nồi hơi được đặt cạnh nhà nấu và cuối nhà máy, cuối hướng gió. - Khu nhà lạnh: đặt gần phân xưởng lên men. - Khu nhà chứa thành phẩm: đặt cạnh phân xưởng hoàn thiện - Phân xưởng cơ điện: 6.1.2.3 Vùng công trình phụ và nhiễm bẩn Vùng này cần tách biệt và cách xa vùng sản xuất chính. Vùng này cho phép đặt ở vị trí không ưu tiên và cuối hướng gió. 6.1.2.4 Khu vực xung quanh phân xưởng và hệ thống giao thông Ngoài các vùng trên thì trong nhà máy cũng như phân xưởng để tạo môi trường lao động tốt nhất thì khu vực xung quanh nhà máy có trồng cây xanh và hoa để hút bị tạo không khí trong lành ,tăng giá trị cảm quan nhà máy. Đặc biệt là khu giới thiệu sản phẩm. Để vận chuyển hàng hoá, nguyên nhiên vật liệu được nhanh chóng và thuận tiện thì trong phân xưởng cần có hệ thống giao thông đường phù hợp: - Hệ thống giao thông chính: đây là hệ thống giao thông liên lạc chủ yếu và để liên hệ với những khu trọng yếu nhất. Hệ thống giao thông này cần phải đảm bảo được 2 làn xe ô tô đi và xe đạp , xe thô xơ đi. + Đường kính : 15m + Giáp các phân xưởng chính thì được lát gạch và có xen kẽ trồng cây với đường kính là 1,5 m để người đi bộ có thể sử dụng. - Hệ thống giao thông nội bộ giữa các khu sản xuất (các bộ phận): chủ yếu là vận chuyển các bộ phận di động trong sản xuất (bơm, palet) khu vực này đường được thiết kế sao cho có thể cho xe tải loại nhỏ đi được. Đường kính đường là 5m. * _ *) Ngoài ra thì do phân xưởng thiết kế chỉ là một trong những phân xưởng sản xuất của một nhà máy nên một vài khu vực có thể gộp chung vào nhau thành một khu chung để tiện quản lý và giảm chi phí đầu tư như: khu nhà hành chính, xưởng nồi hơi, nhà giới thiệu sản phẩm, nhà ăn ca, hội trường, khu xử lý nước thải và nước cho toàn nhà máy. 6.1.3 Tính toán hạng mục các công trình 6.1.3.1 Khu vực sản xuất chính Trong khu vực sản xuất chính thì nhà nấu, nhà lên men và khu vực hoàn thiện sản phẩm phải không được chồng chéo lên nhau. Đối với khu vực này thì giải pháp xây dựng chung là: - Được xây dựng bằng khung thép lắp ghép gọn nhẹ, thoáng mát và đảm bảo tính kỹ thuật. - Nhà có bước cột là 6m, kích thước cột là 400 x 600 mm - Tường xây dày 220mm - Nền nhà được làm bằng xi măng và bê tông có khả năng chịu lực,chịu nước và chịu với các hoá chất. - Mái được nắp ghép bằng các tấm panel theo tiêu chuẩn 1) Nhà nấu Nhà nấu bao gồm các thiết bị vơi kích thước như sau: STT Tên thiết bị Kích thước (mm) 1 Cân matl và gạo 100 x 800 x 1200 2 Cân hoa 3 Máy nghiền gạo 1200 x 1200 x 1200 4 Máy nghiền malt 1200 x 800 x 1200 5 Gầu tải 600 x 600 x 2000 Kích thước (m) D H h1 h2 6 Thùng chứa bột gạo 1.2 1 0.6 7 Thùng chứa bột malt 1.4 1.2 0.7 8 Nồi hồ hoá 2.6 1.5 0.5 0.4 9 Nồi đường hoá 3.0 1.8 0.6 0.4 10 Thùng lọc 2.8 2.4 0.5 11 Nồi nâu hoa 3.4 2.0 0.7 0.5 12 Thùng lắng 2.8 3.2 0.4 13 Máy làm lạnh nhanh 1.4 x 0.8 x 1.4 14 Thùng đun nước nóng 2.8 3.4 0.6 0.5 15 CIP phân xưởng nấu 1.1 1.4 0.2 0.2 Phân xưởng nấu được bố trí nối liền với kho chứa nguyên liệu và phân xưởng lên men để thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu và dịch đường là ngắn nhất. Phân xưởng nấu bao gồm hai khu: a) Khu 1 Khu 1 là khu chứa máy nghiền, cân và gầu tải. Kích thước : 6 x 6 m b) Khu 2 Khu 2 là khu chứa hệ thống nồi nấu, máy lạnh, hệ thống CIP, phòng điều khiển. Tại khu 2 nơi đặt các nồi nấu có sàn thao tác cách đất 3m ngang tầm với lưng nồi nấu để tiện thao tác. Tại sàn trên còn có phòng để đồ và dụng cụ. phía dưới để máy lạnh và hệ thống CIP. - Từ cách bố trí trên thì nhà nấu có kích thước xây dựng: - Kích thước : 18 x 12 (m). 2)Khu vực lên men. Trong nhà máy khu vực tank lên men gồm các tank lên men và các tank bão hoà. Do các tank lên men có chiều cao lớn nên sẽ được để ngoài trời và trên có mái che tạo sàn để thao tác khi cần thiết. Còn phần nhà nhân giống có mái che làm bằng tấm panel ghép. Các tank lên men được xếp thành các dãy, mỗi dãy gồm 6 tank và gồm 3 dãy. Trong một dãy thì các tank cách nhau 0,3m và các dãy cách nhau 2 m. Để tiện thao tác và kiểm tra khi cần thì ta đặt các dàn tho tác giữa hai dãy. Kích thước khu đặt tank lên men là : 24 x 12,5 m Trong khu vực lên men thì tank bão hoà được đặt giáp với khu nhà hoàn thện và cách tường 0,5 m cách nhau 0,5m. diện tích đặt tank bão hoà là 10,5 x 2,5 m. Giữa khu vực để tank lên men và tank bão hoà là đường đi. Dự kiến khu lên men có kích thước là: 24 x 15 m 3) Khu hoàn thiện sản phẩm Khu hoàn thiện sản phẩm là nơi có đông lượng công nhân tham gia vào quá trình sản xuất nhất so với các khu khác. Tại đây thì toàn bộ dây chuyền hầu như là tự động và khép kín. Các thiết bị có kích thước lớn. Để đạt hiệu quả cao thì khu này được thiết kế sao cho trong nhà luôn đảm bảo đủ độ sáng cần thiết va không gian thoáng mát. Khu hoàn thiện bao gồm các thiết bị: Phòng nhân giống Phòng điều khiển lên men Máy lọc bia Thùng trộn bột Hệ thống CIP lên men Hệ thống máy và dây chuyền hoàn thiện bia hơi Hệ thống máy và dây chuyền hoàn thện bia chai Khu hoàn thiện sẽ có chiều cao khoảng 8,4m và gồm nhiều ô cửa sổ. Bên cạnh đó thì để thuận tiện cho quá trình vạn chuyển sản phẩm thì cửa ra vào được thiết kế rộng và cao. Phân xưởng hoàn thiện sẽ có kích thước 30 x 24 (m) 6.1.3.2 Các khu phụ trợ và khu khác Khu phụ trợ được xây dựng với kết cấu lắp ghép, tường lửng , mái tôn. 1) Kho nguyên liệu Nhà kho là nơi chứa nguyên liệu cần thiết cho các phân xưởng đặc biệt là phân xưởng nấu. Vì vậy nhà kho được đặt cạnh phân xưởng nấu và giáp với đường giao thông chính trong phân xưởng. Kho nguyên liệu chứa gồm malt, gạo, enzym, hoa huoblon. Nguyên liệu được dự trữ trong kho để đủ đảm bảo cho sản xuất trong 15 ngày liên tục. Ta có: a) Malt và gạo - Tổng lượng nguyên liệu malt và gạo sản xuất trong 15 ngày là (1225 + 900) x 4 x 15 = 127500 (kg) = 127,5 (tấn) Hiện nay thì malt và gạo được đóng trong các bao 50kg và trung bình thì 1m2 xếp được 2 bao, các bao được xếp thành 10 chồng. Để thuận tiện cho việc vận chuyển trước mỗi mẻ nấu và giảm diện tích kho chứa thì malt và gạo được dự trữ chính nhờ 2 xylo chứa với dung lượng là: xylo chứa malt là 60 tấn còn xylô chứa gạo là 40 tấn. - Lượng nguyên liệu còn lại xếp trong kho chứa là 127,5 – 100 = 27,5 (tấn) - Với hệ số sử dụng là 85 % thì diện tích do malt và gạo chiếm là: 27,5/0,85 =33 (m2) b) Hoa houblon và enzym Hiện nay chế phẩm hoa cánh và hoa viên được đóng gói trong các túi với khối lượng 5 kg. Chế phẩm hoa được xếp thành 20 chồng và cứ 1m2 xếp được 3 túi. Chế phẩm enzym hiện thường được đóng trong các can 20 lít. Các can này chiếm khá nhiều diện tích vì không thể chồng cao như gạo, matl hay hoa houblon. - Để đáp ứng được nhu cầu tàng trữ nguyên liệu thì kho chứa nguyên liệu có kích thước : 18 x 6 (m) 2) Kho chứa sản phẩm Kho chứa sản phẩm được xây dựng cạnh phân xưởng hoàn thiện, sản phẩm thuận tiện giao thông. Sản phẩm của nhà máy cần chứa vào kho là bia chai, bia bock. Tại kho chứa sản phẩm thì bock được dự trữ 1 ngày còn bia chai được bảo ôn 3 ngày. *) Diện tích chứa bia bock (bia hơi): Tỷ lệ chứa bia bock là 4 bock/m2, các bock xếp chồng lên nhau thành 3 tầng chồng lên nhau. Vậy diện tích chứa bia bock là: *) Diện tích chứa bia chai: Bia chai được chứa trong két, mỗi két chứa 24 chai, 5 két chiếm 1m2, các két xếp thành 8 tầng, chồng lên nhau. Vậy diện tích để chứa bia chai là: Trung bình chai sản xuất ra lưu trữ trong 3 ngày. Vậy diện tích chứa bia chai là: 94 x 3 =282 (m2) *) Hệ số của kho là kho là 85%. Vậy diện tích thực của kho chứa sản phẩm là: → Vậy ta xây dựng kho chứa sản phẩm có kích thước sau: − Kích thước: 30 x 15 x 6 (m) − Diện tích : 432 (m2) 3) Phòng thí nghiệm Phòng thí nghiệm có kích thước: 6 x 6 m 4) Tổ lạnh và thu hồi CO2 Là nơi cung cấp lạnh chủ yếu cho phân xưởng lên men vì vậy mà nó được xây dựng gần khu lên men để đường truyền lạnh là ngắn nhât hạn chế hao tổn lạnh. Đồng thời thì CO2 cũng được thu hồi và chứa tại đây. Kích thước tổ lạnh và thu hồi CO2 : 18 x 6 x 6 (m) 5) Tổ hơi Tổ hơi được xây dựng gần nhà nấu, bãi xỉ than và cuối hướng gió. Tổ hơi có kích thước: 12 x 6 x 6 (m) 6) Xưởng cơ điện Phân xưởng bao gồm tổ máy sửa chữa, tổ điện, tổ gia công phụ tùng thay thế... Phân xưởng cơ điện được thiết kế ở vị trí thuận tiện gần với khu phụ trợ như tổ lạnh. Kích thước xưởng cơ điện : 12 x 6 x 5 (m) 7) Kho chứa vỏ chai, vỏ bock Đây là nơi chứa vỏ chai và bock để chuẩn bị đưa vào chiết. Kho chứa được đặt gần phân xưởng hoàn thiện và có diện tích tương đương với diện tích kho chứa sản phẩm. Vì vậy kho được xây dựng với: - Kích thước: 24 x 18 x 6 (m) - Kho được xây dựng với tường lửng 2,5m và lợp bằng mài tôn. 8) Nhà giới thiệu sản phẩm Nhà giới thiệu sản phẩm bia của phân xưởng được đặt trong khu giới thiệu sản phẩm chung của nhà máy. Nhà giới thiệu sản phẩm được đặt ở trước cổng chính vị trí trung tâm, tầng 1 của khu nhà hành chính. Khu vực giới thiệu sản phẩm của phân xưởng chiếm kích thước : 12 x 6 (m) 9) Trạm biến áp Đây là khu vực cần cách ly khỏi khu vực sản xuất và các khu vực khác để đảm bảo an toàn. Trạm biến áp được đặt biệt lập phía cuối nhà máy với kích thước 6 x 6 x 4 (m) 10) Nhà xe Được lắp ghép bằng khung thép với nền xi măng. Nhà xe có kích thước xây dựng : 18 x 6 (m) 11) Gara ô tô Gara ô tô là nơi chứa xe chở hàng của phân xưởng và nơi chứa xe của khách khi cần thiết. Gara ô tô được đạt gần kho chứa sản phẩm và gần cổng. Kích thước : 12 x 6 m 12) Khu vực cung cấp và xử lý nước sạch Nước nhà máy sử sụng là nguồn nước máy tuy nhiên để có thể đưa vào trong sản phẩm thì cần phải qua quá trình xử lý bằng hệ thống xử lý nước riêng của nhà máy. Lượng nước dùng cho sinh hoạt , vệ sinh thì sử dụng nguồn nước từ giếng khoan qua xử lý sơ bộ. Trong nhà máy thì cần có 2 bể chứa nước sạch riêng biẹt phục vụ cho những mục đích khác nhau. Nguồn nước thải của nhà máy được tập trung lại và xử lý sơ bộ rồi thải vào hệ thống nước thải của khu công nghiệp nên hệ thống xử lý nước thải trong nhà máy đơn giản và không tốn nhiều diẹn tích. Khu vực xử lý nước và bể chứa nước sẽ xây dựng với kích thước : 12 x 6 (m) 13) Khu nhà quản lý phân xưởng Khu nhà quản lý phân xưởng nằm trong dãy nhà hành chính của nhà máy. Là dãy nhà 3 tầng chiều cao mỗi tầng là 4 m với kích thước là 18 x 12 x 12 (m) .Các phòng quản lý của phân xưởng là: - Tầng 1: gồm nhà ăn ca và hội trường. - Tầng 2: gồm phòng quản đốc phân xưởng, phó quản đốc , phòng KCS, phòng kỹ thuật. - Nhà ăn ca : 12 x 6 (m) - Hội trường : 9 x 6 (m) - Tầng 2 gồm phòng quản đốc, phòng kỹ thuật, phòng KCS với tổng diện tích là 18 x 12 x 4 (m) 14) Nhà tắm và nhà vệ sinh Kích thước : 12 x 6 (m) 15) Khu xử lý nước thải Khu xử lý nước thải được ssặt cuối phân xưởng và đặt phía dưới lòng đất. khu này gồm hệ thống nhiều bể xử lý khác nhau được thiết kế xây dựng đảm bảo không bị dog rỉ ra môi trường và được hút định kỳ. Bảng 6.1 Bảng tổng hợp hạng mục các công trình xây dựng Số TT Tên công trình Số lượng Diện tích (m2) Kích thước(m) Ch.dài Ch.rộng Ch.cao 1 Nhà nấu 1 216 18 12 8.4 2 Khu lên men 1 432 24 15 Khu để tank lên men 1 300 24 12.5 Khu để tank bão hoà 1 26.25 10.5 2.5 3 Khu hoàn thiện 1 720 30 24 8.4 4 Kho nguyên liệu 1 108 18 6 6 5 Kho chứa sản phẩm 1 432 24 18 6 6 Kho chứa vỏ chai, vỏ bock 1 432 24 18 6 7 Phòng thí nghiệm 1 36 6 6 4 8 Khu xử lý nước thải 1 36 6 6 5 9 Tổ lạnh và bão hoà CO2 1 72 12 6 6 10 Xưởng cơ điện 1 72 12 6 5 11 Tổ hơi 1 72 12 6 6 12 Bãi chứa than và xỉ 1 144 12 12 4.5 13 Nhà giới thiệu sản phẩm 1 72 12 6 5 14 Dãy nhà quản lý 1 216 18 12 12 15 Nhà ăn ca 1 108 12 9 4 16 Hội trường 1 54 9 6 4 17 Tầng 2 1 216 18 12 4 18 Phòng bảo vệ 2 4 2 2 3 19 Trạm biến áp 1 36 6 6 4 20 Khu cấp và xử lý nước 1 36 6 6 5 21 Nhà vệ sinh và nhà tắm 1 72 12 6 4 6.2 Tính điện Nhà máy sử dụgn mạng điện lưới quốc gia thông qua mạng lưới phân phối điệ của khhu công nghiệp. Nguồn điện được lấy từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Điện sử dụng trong nhà máy với mục đích là chiếu sáng và điện dùng cho động cơ. 6.2.1 Tính phụ tải chiếu sáng 6.2.1.1 Nguyên tắc bố trí và phương pháp tính toán Trong nhà máy thì đèn chiếu sáng là loại đèn compac trừ những nơi cần thiết thì sử dụng đèn sợi đốt Trong phân xưởng sản xuất việc bố trí đèn phụ thuộc và các thông số sau: - Chiều cao đèn phụ thuộc vào chiều cao thiết bị, vị trí làm việc, thường lấy H = 2,5 − 4,5m. - Khoảng cách giữa các đèn: L = 2 ÷ 3m (chọn L = 3m) - Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tường: l = (0,25 ÷ 0,35)L →l = 0,25L = 0,25 x 3 = 0,75 (m) - Số đèn bố trí theo chiều dọc nhà: Trong đó : A: chiều dài nhà cấn chiếu sáng (m) - Số đèn bố trí theo chiều ngang nhà: (B : chiều ngang nhà) - Số đền bố trí cho mỗi tầng nhà: N = n1 x n2 Phương pháp tính phụ tải được tính theo công suất riêng và công suất phụ tải được tính theo công thức sau: Pcs = pi x S (kw/h) Với pi : công suất chiếu sáng trên 1m2 sàn nhà S : diện tích sàn nhà được chiếu sáng (m2) - Công suất của mỗi đèn là Pđ = P/ N (với N là số đèn tổng cộng) →P = Pđ x N (kw/h) *) Đối với đèn chiếu sáng trong phân xưởng thì công suất của đèn như sau: - Đối với nhà xưởng sản xuấtthì sử dụng loại đèn có công suất 100W (= 0,1 KW) - Đối với các phòng trong dãy nhà hành chính, phòng hội trường, nhà ăn, các phòng ban khác thì sử dụng loại phụ tải chiếu sáng có công suât là 40W. 6.2.1.2 Tính toán cụ thể 1) Đèn chiêu sáng đường giao thông Đèn chiếu sáng đường đi trong nhà trung bình thì cứ 5 m bố trí một đèn và các đèn được bố trí so le nhau hai bên lề đường. Đèn chiếu sáng sử dụng loại có công suất 100W (= 0,1 kw) Chiều dài đường giao thông trong phân xưởng là : → Số đèn chiếu sáng đường đi là : 100 đèn 2) Nhà nấu Nhà nấu có kích thước: A = 18 (m); B = 18 (m) - Số đèn bố trí dọc theo chiều dài nhà là: - Số đèn bố trí dọc theo chiều rộng nhà là : - Số bóng thắp sáng trong nhà là : N = n1 x n2 = 7 x 7 = 49 (bóng) - Công suất chiếu sáng của mỗi bóng trong nhà nấu là : pi = 0,1 (kw) - Công suất chiếu sáng trong phân nhà nấu là Pcs = pi x N = 0,1 x 49 = 4,9 (kw) Bằng cách tính tương tự như trên ta có bảng tổng hợp công suất phụ tải chiếu sáng trong phân xưởng: Bảng 6.2 Bảng tổng hợp công suất phụ tải chiếu sáng trong phân xưởng STT Tên công trình Chiều dài A (m) Chiều rộng B (m) n1 (bóng) n2 (bóng) N p1 (Kw) p (Kw) 1 Nhà nấu 18 12 7 5 35 0.1 3.5 2 Khu lên men 24 15 9 7 63 0.1 6.3 3 Khu hoàn thiện 30 24 10 9 90 0.1 9 4 Kho nguyên liệu 18 6 7 3 21 0.1 2.1 5 Kho chứa sản phẩm 24 18 9 7 63 0.1 6.3 6 Kho chứa vỏ chai, vỏ bock 24 18 9 7 63 0.1 6.3 7 Khu xử lý nước thải 6 6 3 3 9 0.1 0.9 8 Tổ lạnh và bão hoà CO2 12 6 5 3 15 0.1 1.5 9 Xưởng cơ điện 12 6 5 3 15 0.1 1.5 10 Tổ hơi 12 6 5 3 15 0.1 1.5 11 Bãi chứa than và xỉ 12 12 5 5 25 0.1 2.5 12 Nhà giới thiệu sản phẩm 12 6 5 3 15 0.1 1.5 13 Nhà xe 18 6 7 3 21 0.04 0.84 14 Nhà ăn ca 18 9 7 4 28 0.1 2.8 15 Hội trường 18 6 7 3 21 0.1 2.1 16 Phòng bảo vệ 2 2 1 1 1 1.1 1.1 17 Trạm biến áp 6 6 3 3 9 0.04 0.36 18 Khu cấp và xử lý nước 6 6 3 3 9 0.04 0.36 19 Nhà vệ sinh và nhà tắm 12 6 5 3 15 0.04 0.6 20 Tầng 2 dãy nhà quản lý 18 12 7 5 35 0.04 1.4 21 Đường giao thông 100 0.1 10 Tổng 119 83 568 2.8 52.46 - Hệ số xây dựng của phân xưởng Kxd = 3682,25/7700 = 0,478 - Hệ số sử dụng của phân xưởng Ksd = 5380.25/7700 = 0.6987 ≈ 0.7 6.2.2 Phụ tải động lực Trong phân xưởng thì để hoạt động tốt thì nhiều thiết bị phải hoạt động nhờ vào động lực : máy nén, hệ thống vận chuyển bột, cánh khuấy.. Bảng 6.3 Bảng tính công suất s phụ tải sản xuất Số TT Tên thiết bị Số lượng Công suất (kw) Pđl (kw) 1 Máy nghiền gạo 1 6.5 6.5 2 Máy nghiền malt 1 6 6 3 Gầu tải 1 3.5 3.5 4 Nồi hồ hoá 1 6 6 5 Nồi đường hoá 1 7 7 6 Thùng lọc 1 3 3 7 Nồi nấu hoa 1 7.5 7.5 8 Máy làm lạnh 1 7.5 7.5 9 Máy lọc 1 5 5 10 Máy rửa bock 1 2.5 2.5 11 Máy chiết bock 1 1 1 12 Máy rửa chai 1 7 7 13 Máy chiết chai và dập nút 1 5 5 14 Máy thanh trùng 1 5 5 15 Máy dán nhãn 1 1 1 16 Máy nén 1 10 10 17 Bơm ly tâm 14 4 56 Tổng công suất (kw) 139.5 Ngoài những phụ tải kể trên thì trong phân xưởng còn có những phụ tải khác như: hệ thống quạt, trạm xử lý nước, xưởng cơ điện Ta coi như công suất của chúng bằng 15 % phụ tải đã nêu. → Tổng công suất của phụ tải động lực của toàn phân xưởng là 139,5 +139,5 x 0,15 = 164,425 (kw) → Tổng công suất phụ tải chiếu sáng và phụ tải động lực là 164,425 + 52,46 =216,885 (kw) 6.2.3 Xác định phụ tải tính toán Để có nguồn điện sử dụng an toàn và đảm bảo thì cần phải chọn lựa mạng lưới điện , trạm biến áp và máy phát điện phù hợp. Để lưa chọn được chính xác thì ta cần xác định được công suất thực tế của phân xưởng (hay tính phụ tải). - Phụ tải được tính theo công thức: Ptt = Kc x P Trong đó: Kc : hệ số phụ thuộc mức mang tải của thiết bị Đối với thiết bị chiếu sáng : Kc = 0,9 Đối với phụ tải động lực : Kc = 0,6 → Ptt = 0,9 x 56,6 + 0,6 x 216,025 = 181,155 (kw) 6.2.4 Xác định công suất và dung lượng bù 6.2.4.1. Xác định hệ số cống suất cos φ Hệ số công suất cos φ dùng để xác định phụ tải làm việc thực tế là không đồng thời của các thiết bị mang tải, tức là rất hiếm khi hay không có chế độ làm việc của phụ tải theo mức tính toán ở trên. Nếu ở chế độ làm việc theo tính toán định mức thì: Trong đó: ∑P: tổng công suất các thiết bị tiêu thụ điện ∑Q: tổng công suất phản kháng của các thiết bị tiêu thụ điện Thực tế thường làm việc non tải nên hệ số cos φ được tính như sau: Trong đó: Ptb = Ptt = 181,155 (kw) Qp = Ptb x tg φ - Với cos φ = 0,65 thì tg φ = 1,169 Qp = 181,155 x 1,169 = 211,77( kw) Do đó: 6.2.4.2. Tính dung lượng bù Mục đích là nâng hệ số cos φ bằng cách dùng tụ điện. - Công thức xác định dung lượng bù: Qbù = Ptt x (tg φ1 ± tg φ2) Với: tg φ1: tương ứng với cos φ1 hệ số công suất ban đầu tg φ2: tương ứng với cos φ2 hệ số công suất được nâng lên khi có thêm tụ điện. - Ta có: cos φ1 = 0,65 → tg φ1 = 1,169 cos φ2 = 0,95 → tg φ2 = 0,329 Vậy Qbù = 352,4 x (1,169 ± 0,329) = 527,89 kw/h 6.3.5. Chọn máy biến áp - Máy biến áp được chọn theo công thức sau: - Chọn máy biến áp có các thông số kỹ thuật sau: Kiểu máy: TM 350/5 Công suất: 300 KVA Điện áp: 7 KV Tổn hao không phụ tải : 1,9 kw Tổn hao ngắn mạch: 6,2 kw Điện áp hạ : 386/220 Kích thước : 1950 x 1200 x 1700 mm - Trên cơ sở đó ta chọn máy phát điện có đặc tính sau: Công suất: 320 KVA Điện áp định mức: 400V Hệ số công suất: cos φ = 0,8 6.3.6. Tính điện tiêu thụ hàng năm 6.3.6.1. Điện năng tính cho thắp sáng - Điện năng tính cho thắp sáng được xác định theo công thức: Acs = Pcs x T x Kk (kw/h) Trong đó: Pcs: công suất chiếu sáng = 56,6 kw T: thời gian sử dụng tối đa T = K1 x K2 x K3 K1: số giờ chiếu sáng trong ngày = 12 giờ K2: số ngày làm việc trong tháng = 26 ngày K3: số tháng làm việc trong năm = 12 tháng K4: hệ số đồng thời = 0,9 Vậy tổng công suât chiếu sáng của năm là Acs = 56,6 x (12 x 26 x 12) x 0,9 = 190719,36 (kw/năm) - Công suất tiêu thụ bình quân: 190719,36 / (12 x 25 x 12) = 50,94 (kw/h) 6.3.6.2. Điện năng cho động lực - Điện năng cho động lực được xác định theo công thức: Ađl = Pđl x T x Kc (kw/h) Trong đó: Pđl: công suất động lực = 139,5 (kw) Kc: hệ số đồng thời = 0,6 T: thời gian sử dụng tối đa Làm việc 3 ca thì T = 4 x 3 x 25 x 12 = 3600 giờ/năm Làm việc 2 ca thì T = 4 x 2 x 26 x 12 = 2400 giờ/năm Làm việc 1 ca thì T = 4 x 1 x 25 x 12 = 1200 giờ/năm Trung bình trong nhà máy thì: − 2/5 động lực chính phụ hoạt động 3 ca − 2/5 động lực chính phụ hoạt động 2 ca − 1/5 động lực chính phụ hoạt động 1 ca Ta có điện năng cho cả năm là Vậy Ađl = 120528 + 80352 + 20088 = 220968 (kw) 6.3.6.3. Tổng công suất tiêu thụ cả năm A = Km x (Acs + Ađl) Trong đó Km: hệ số tổn hao trên mạng hạ áp: Km = 1,06 → A = 1,06 x (220968 + 190719,36) = 330388,6 (kw/năm) - Công suất trung bình cho 1 tháng A = 330388,6 / 12 = 27532,58 (kw/tháng) - Công suất trung bình cho 1 ngày A = 27532,58 / 261058,94 (kw/ngày) *)Tính kích thước cho trạm biến thế Diện tích: 36 m2 Kích thước: 6 x 6 x 6 (m) Phần 7 : Tính kinh tế 7.1 Mục đích và ý nghĩa Tính toán kinh tế là một phần quan trọng không thể thiếu được trong bất cứ nhà máy nào. Đây là phần không thể thiếu trong khi thiết kế công trình, nó quyết định đến nhiều lĩnh vực và sự thành bại của nhà máy. Tính toán kinh tế giúp ta lập kế hoạch và phát triển mọi công việc, thực thi 1 cách chính xác, có khoa học. Đồng thời loại trừ được các yếu tố phát sinh từ đó có biện pháp giải quyết hợp lý. Ngoài ra thì tính toán kinh tế còn giúp ta đánh giá được tính hiệu quả và tính khả thi của dự án. Dựa vào phần tính toán này ta biết được đơn giá, lên kế hoạch chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, công nghệ và các chi phí có liên quan trong quá trình thực hiện. Dựa vào năng suất thiết kế nhà máy được xây dựng và các phần quan trọng khác như chọn địa điểm xây dựng, chọn dây chuyền công nghệ, chọn thiết bị... cho nhà máy. Tất cả phần tính toán và lựa chọn trên đòi hỏi người thiết kế nhà máy phải có một kiến thức tổng hợp và hiểu biết chuyên sâu nhằm tìm ra biện pháp tối ưu đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 7.2 Nội dung tính toán 7.2.1 Tính toán vốn đầu tư 7.2.1.1 Vốn đầu tư xây dựng các công trình cơ bản Chi phí đầu tư cho xây dựng được tính theo đơn vị là 1m2 nhân với đơn giá lấy theo kinh nghiệm thực tế cho từng hạng mục công trình Ngoài các khoản mục các công trình cơ bản thì phân xưởng còn phải xây dựng hệ thống giao thông, cống thoát nước, vườn hoa... lấy bằng 15% so với tổng chi phí xây dựng các công trình xây dựng và gọi là chi phí khác. Bảng 7.1 Bảng tổng hợp vốn đầu tư xây dựng các công trình cơ bản Số TT Tên công trình Diện tích (m2) Đơn giá (triệu đồng/m2) Thành tiền (triệu đồng) 1 Nhà nấu 216 1.6 345.6 2 Nhà lên men 432 0 Khu để tank lên men 300 0.5 150 Khu để tank bão hoà 26.25 0.2 5.25 3 Phòng thí nghiệm 36 2 72 4 Phân xưởng hoàn thiện 720 1.6 1152 5 Kho nguyên liệu 108 1.6 172.8 6 Kho chứa sản phẩm 432 1.6 691.2 7 Kho chứa vỏ chai, vỏ bock 432 1 432 8 Tổ lạnh và bão hoà CO2 72 1 72 9 Xưởng cơ điện 72 1 72 10 Tổ hơi 72 0.8 57.6 11 Bãi chứa than và xỉ 144 0.3 43.2 12 Nhà giới thiệu sản phẩm 72 2 144 13 Dãy nhà quản lý 216 2 594 Nhà ăn ca 108 1 108 Hội trường 54 1 54 Tầng 2 216 2 432 14 Phòng bảo vệ 4 1 4 15 Trạm biến áp 36 0.3 10.8 16 Khu cấp và xử lý nước 36 0.5 18 17 Nhà vệ sinh và nhà tắm 72 1.5 108 18 Nhà xe 108 0.3 32.4 19 Đầu tư khác 610 20 Tổng vốn đầu tư 4672 7.2.1.2 Chi phí đầu tư trang thiết bị máy móc Vốn đầu tư thiết bị gồm có chi phí mua các máy móc thiết bị cho phân xưởng. Ngoài các thiết bị chính thì phân xưởng còn cần nhiều thiết bị phụ. Chi phí cho các thiết bị phụ này ta lấy gần đúng bằng 10% chi phí của các thiết bị chính. Bên cạnh đó thì chi phí lắp đặt và sửa chữa máy móc cũng được cho vào phần vốn đầu tư thiết bị, máy móc. Từ đó ta có bảng sau Bảng 7.2 Bảng vốn đầu tư trang thiết bị máy móc Số TT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá (triệu đồng/t.bị) Thành tiền (triệu đồng) 1 Cân 1 1 1 2 Máy nghiền trục 1 8 8 3 Máy nghiền búa 1 7 7 4 Gầu tải 1 5 5 5 Nồi đường hoá 1 55 55 6 Nồi hồ hoá 1 35 35 7 Thùng lọc 1 65 65 8 Nồi nấu hoa 1 65 65 9 Thùng lắng 1 45 45 10 Máy làm lạnh 1 15 15 11 Tank lên men 18 25 450 12 Thùng nhân giống cấp 1 1 2 2 13 Thùng nhân giống cấp 2 1 4 4 14 Thùng rửa men 1 1 1 15 Máy lọc bia 1 40 40 16 Tank bão hoà 4 5 20 17 Máy rửa bock 1 20 20 18 Máy chiết bock 1 50 50 19 Máy rửa chai 1 50 50 20 Dây chuyền chiết chai 1 150 150 21 Máy thanh trùng 1 150 150 22 Máy dãn nhãn 1 20 20 23 Hệ thống CIP nấu 4 1 4 24 Hệ thống CIP lên men 4 1.5 6 25 Bơm 14 5 70 26 Nồi đun nước nóng 1 40 40 27 Nồi hơi 1 60 60 28 Máy nén 1 100 100 29 Hệ thống nước 1 20 20 30 Hệ thống điện 1 100 100 31 Ô tô 2 100 200 32 Chi phí thiết bị phụ 185.8 33 Chi phí lắp đặt, sữa chữa 306.57 Tổng vốn đầu tư máy móc thiết bị 2350.37 7.2.2 Tính giá thành sản phẩm Giá thành sản phẩm được đưa ra dựa vào giá thành thực tế từ sản xuất của phân xưởng và nó được tính dựa trên tổng chi phí đầu tư phục vụ cho sản xuất sản phẩm bia. Giá thành của bia hơi và bia chai là khác nhau nên ta tính toán riêng. Tuy nhiên ở nhiều chi phí không thể tách biệt rõ ràng mà chỉ có thể tính toán một cách tương đối dựa vào sản lượng. Vì vậy mà giá thành tính toán từ thực tế sản xuất có sự sai lệch với thực tế : giá bia hơi cao hơn còn bia chai thấp hơn 7.2.2.1 Nguyên liệu chính Ta có bảng tổng hợp chi phí nguyên liệu chính của phân xưởng trong 1 năm là Bảng7.3 Bảng tổng hợp chi phí và giá thành của bia chai theo nguyên liệu chính Số TT Tên nguyên liệu Khối lượng (kg) Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (triệu đồng) Giá thành (đồng/lít) 1 Malt 327,599 9,000 2,948 982.80 2 Gạo 240,685 5,000 1,203 401.14 3 Hoa viên 1,605 550,000 883 294.25 4 Hoa cánh 1,070 80,000 86 28.53 Tổng chi phí nguyên liệu chính 5,120 Giá thành tính theo nguyên liệu chính 1,706.72 Bảng 7.4 Bảng tính chi phí và giá thành của bia hơi theo nguyên liệu chính Số TT Tên nguyên liệu Khối lượng (kg) Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (triệu đồng) Giá thành (đồng/lít) 1 Malt 488,946 9,000 4,401 880.10 2 Gạo 359,690 5,000 1,798 359.69 3 Hoa viên 2,273 550,000 1,250 250.03 4 Hoa cánh 1,471 80,000 118 23.54 Tổng chi phí nguyên liệu chính 7,567 Giá thành tính theo nguyên liệu chính 1,513.36 - Vậy tổng chi phí nguyên liệu chính là Znlc = 5120 + 7567 = 12687 (triệu đồng) 7.2.2.2 Nguyên liệu phụ - Bia chai: Theo kinh nghiệm chi phí nguyên liệu phụ chiếm 4% so với chi phí nguyên liệu chính. Vậy chi phí cho nguyên liệu phụ là: 5120 x 0,04 = 205 (triệu đồng) - Bia hơi: chi phí nguyên liệu phụ chiếm 3 % so với chi phí nguyên liệu chính: 7567 x 0,03 = 188 (đồng) - Tổng chi phí nguyên liệu phụ là 205 + 188 = 393 (triệu đồng) *) Giá thành tính theo chi phí nguyên liệu phụ - Bia chai: 0,04 x 1.794,11 = 71,76(đồng) - Bia hơi: 0,04 x 1.587,43 = 47,62 (đồng) 7.2.2.3 Chi phí tiền lương Trước hết để tính được tiền lương phải chi trả cho toàn bộ phân xưởng thì ta phải tính được nguồn nhân lực cụ thể cho từng công đoạn và nguồn nhân lực tham gia quản lý có tác động tới hoạt động sản xuất cũng như hoạt động khác liên quan tới sản phẩm. Bảng 7.5 Bảng tổng hợp nguồn nhân lực của phân xưởng sản xuất bia STT Công đoạn Ca/ngày Người/ca Người/ngày 1 Tổ nấu 2 3 6 2 Tổ lên men 2 4 8 3 Tổ lọc 2 2 4 4 Bộ phận rửa và chiết bock 2 4 8 5 Bộ phận rửa chai 2 2 4 6 Bộ phận chiết chai 2 2 4 7 Bộ phận thanh trùng 2 2 4 8 Bộ phận dán nhãn 2 2 4 9 Bộ phận vận chuyên thành phẩm 2 4 8 10 Tổ hơi 2 2 4 11 Tổ lạnh 2 1 2 12 Tổ thu hồi CO2 2 1 2 13 Tổ cơ điện 2 1 2 14 Thủ kho 2 1 2 15 Kế toán nguyên nhiên vật liệu 2 1 2 16 Sửa chữa 2 1 2 17 Vệ sinh 2 1 2 18 Bốc vác 2 2 4  19 Quản đốc 2 1 2 20 Phó quản đốc 2 1 2 21 Phòng kỹ thuật 2 2 4 22 KCS 2 1 2 23 Bảo vệ 2 2 4 24 Lái xe 2 2 4 25 Xử lý nước 2 1 2 Tổng nhân sự 92 7.2.2.4 Chi phí nguyên liệu khác và động lực Bảng 7.5 Bảng tính giá thành theo nguyên nhiên liệu và động lực Số TT Tên vật liệu, động lực Khối lượng Đơn vị Đơn giá (đồng) Thành tiền (triệu đồng) Đơn giá (đồng/lít) 1 Than 1,925,000 Kg 3,000 5775 721.875 2 Điện 330,389 kw 1,500 495.58 61.95 3 Nước 785 m3 5,000 3.93 0.49 Tổng chi phí 6274.51 Tổng giá thành 784.31 - Trên thưc tế thì lượng công nhân có trong danh sách của phân xưởng ngoài những công nhân trực tiếp sản xuất kể trên thì còn một lượng công nhân khác gọi là số công nhân điểm khuyết. Lượng công nhân này thường bằng 10% số công nhân trên. - Vậy tổng công nhân trong danh sách là 92 + 92 *10% = 102 (người) *) Xác định số người trong bộ máy tổ chức: Bộ máy quản lý của phân xưởng có những trường hợp đồng thời là quản lý của cả nhà máy nhưng coi như tính gần đúng số cán bộ trong bộ máy quản lý phân xưởng như sau: Phòng giám đốc : 2 người Phòng kế hoạch: 4 người Phòng tài chính : 2 người Phòng kỹ thuât : 2 người Phòng kế toán : 1 người Phòng công đoàn : 2 người - Vậy tổng số lao động trong phân xưởng là 102 + 13 = 115 (người) - Lương bình quân theo đầu người là 2.500.000 đồng/tháng - Quỹ tiền lương của nhà máy trong tháng là: 115 x 2.500.000 = 287.500.000 (đồng) - Một năm tiền lương nhà máy phải trả là: Zlương = 287.500.000 x 12 = 3.450.000.000 (đồng/năm) - Vậy tiền lương phải trả cho lao động cho 1 lít bia là 7.2.2.5 Các khoản trích tính vào chi phí Khi hoạt động thì nhà máy phải đóng bảo hiểm cho người lao động và hàng tháng phải đóng góp khoản tiền bảo hiểm cho người lao động. Khoản bảo hiểm phải đóng được tính theo lương với tỷ lệ là 19%. Vậy tiền bảo hiểm cho người lao động: - Trong 1 năm: Zbh = 3.450.000.000 x 19% = 655.500.000 (đồng) - Vậy tiền bảo hiểm cần trả cho người lao động cho 1 lít bia là 7.2.2.6. Chi phí sử dụng nhà xưởng, thiết bị (khấu hao tài sản cố định) Tron tài sản cố định của phân xưởng thì gồm có tài sản nhãưởng (các công trình xây dựng) và máy móc trang thiết bị. Trong đó thì: - Chi phí khấu hao sử dụng máy móc thiết bị lấy bằng 10% so với chi phí máy móc, thiết bị: - Chi phí khấu hao nhà xưởng tính bằng 5% so với chi phí xây dựng Từ đó ta có bảng sau: Tên chi phí Đơn vị (Triệu đồng) Đơn giá Khấu hao xây dựng 219.1696875 27.40 Khấu hao thiết bị 248.952 31.12 Tổng 468.1216875 58.52 7.2.2.7 Tính thu nhập thu được từ sản xuất Trong quá trình sản xuất thì phân xưởng bán được một số sản phẩm phụ như: bã matl gạo, CO2 - Bã malt gạo: giá bán 1.000 đồng/kg + Tổng số tiền thu được từ bán bã malt gạo 1000 x (535746 + 802112) = 1.337.858.000 (đồng) - CO2 : + Lượng CO2 thừa trong sản xuất bia là (43056 + 64183 ) – (3337 + 2674) = 101.228 (m3) + Khối lượng CO2 thừa là 101228 x 1,832 = 185450 (kg) + Với giá bán CO2 là 5000đồng/kg thì số tiền thu được là 5.000 x 185.450 =927.250.000 (đồng) - Vậy tổng số tiền thu được từ các sản phẩm phụ là Ttn = 927.250.000 + 1.337.858.000 = 2.265.108.000 (đồng) 7.2.2.8 Tính giá thành sản xuất và đưa ra gia bán - Vậy giá thành sản phẩm tính theo Vậy tổng chi phí: Ztổng = Znlc+Znlp+Zlương+Zbhiểm+Zkh +Zvl,động lực - Ngoài các chi phí kể trên khi hoạt động nhà máy còn thêm 6% chi phí quản lý, 2% chi phí bán hàng, 2% chi phí phát sinh trong quá trình sản xuất. Vậy tổng chi phí của sản xuất là - Tổng giá thành của sản phẩm bia là (tính trung bình cho bia chai và bia hơi) Gtổng = - Ttn Trong đó: Ztổng: Tổng chi phí (vnđ) Ttn : số tiền thu được từ bán sản phẩm phụ từ sản xuất (vnđ) Từ các công thức trên ta có bảng tính giá thành sản phẩm bia như sau: Bảng 7.6 Bảng tính giá thành bia chai STT Tên chi phí Số tiền (triệu đồng) Đơn giá (đồng/lít) 1 Nguyên liệu chính 5120 1,706.72 2 Nguyên liệu phụ 205 68.27 3 Vật liệu, động lực 2353 784.31 4 Tiền lương 1294 431.25 5 Khoản trích tính vào chi phí 246 81.94 6 Hao mòn máy móc 93 31.12 7 Hao mòn xây dựng 164 54.79 8 Chi phí quản lý 569 189.50 9 Chi phí bán hàng 190 63.17 10 Chi phí phát sinh 190 63.17 11 Tổng chi phí 10423 3,474.24 12 Thu nhập bán sản phẩm từ SX 849 283.14 13 Tổng giá thành 9573 3,191.11 Bảng 7.7 Bảng tính giá thành bia hơi STT Tên chi phí Số tiền (triệu đồng) Đơn giá (đồng) 1 Nguyên liệu chính 6275 1254.90 2 Nguyên liệu phụ 188 37.65 3 Vật liệu, động lực 3922 784.31 4 Tiền lương 2156 431.25 5 Khoản trích tính vào chi phí 410 81.94 6 Hao mòn máy móc 156 31.12 7 Hao mòn xây dựng 411 82.19 8 Chi phí quản lý 811 162.20 9 Chi phí bán hàng 270 54.07 10 Chi phí phát sinh 270 54.07 11 Tổng 14868 2973.69 12 Thu nhập bán sản phẩm từ SX 1416 283.14 13 Tổng giá thành 13453 2690.55 - Vậy định mức giá bán như sau: - Bia hơi : 5.500 đồng/lít - Bia chai : 8.500 đồng/lít 7.2.3 Đánh giá các chỉ tiêu và hiệu quả 7.2.3.1. Tổng doanh thu của phân xưởng Trong đó: Pi : giá một đơn vị sản phẩm (đồng/lít) Qi : số sản phẩm được bán ra (lít) Từ giá bán đã đưa ra ta có bảng tính như sau: Bảng 7.8 Bảng tổng hợp doanh thu của phân xưởng Tên sản phẩm Đơn giá (đồng/lít) Số lượng sản phẩm (đồng/lít) Doanh thu (triệu đồng) Bia chai 8500 3000000 25500 Bia hơi 5500 5000000 27500 Doanh thu bán bia (đồng) 53000 Doanh thu từ bán sản phẩm phụ (đồng) 2266 Tổng doanh thu của phân xưởng (đồng) 55266 7.2.3.2 Doanh thu thuần và lợi nhuận *) Tính doanh thu thuần DTT = DT − (thuế vốn + các khoản giảm trừ + thuế tiêu thụ) Trong đó: - Khoản giảm trừ bao gồm: + Giảm giá bán do chất lượng sản phẩm kém và được thỏa thuận của khách hàng. + Chiết khấu hàng bán: là khoản giảm trừ cho người mua để khuyến khích khách hàng với số lượng lớn, mua thường xuyên, thanh toán đúng hạn. Các khoản này thường lấy 2% so với doanh thu. - Thuế vốn thường lấy 3% so tổng vốn lưu động và vốn cố định của nhà máy. + Vốn cố định: Vcđ : là tổng vốn đầu tư xây dựng và mua máy móc thiết bị cũng như các chi phí phục vụ cho mục đích trên. + Vốn lưu động của nhà máy là: Vlđ Trong đó: Ztổng: tổng chi phí = 32.337.872.490 đồng l : số vòng quay trong năm Một chu kỳ sản xuất của nhà máy là 26 ngày. Vậy số vòng quay trong năm là: Để an toàn trong sản xuất ta chọn số vòng quay là 15 vòng/năm Thuế tiêu thụ đặc biệt bằng 50% doanh thu. *) Lợi nhuận = doanh thu thuần – tổng chi phí Bảng7.9 Bảng tính doanh thu thuần và lợi nhuận Hạng mục Tính Số tiền (triệu đồng) Vốn cố định (Vcđ) Vcđ 6873 Tổng chi phí ( Ztổng ) Ztổng 25024 Vốn lưu động (Vlđ) Vlđ = (Ztổng/số vòng quay của năm) 1727 Doanh thu (DT) DT 55266 Thuế vốn (TV) TV = 3% x ( Vcđ + Vlđ) 261 Thuế tiêu thụ đặc biệt (TTĐB) TTĐB = 50%DT 26483 Khoản giảm trừ (KGT) KGT = 2% DT 1105 Doanh thu thuần (DTT) DTT=DT-(TV+TTĐB+KGT) 27267 Lợi nhuận (LN) LN = DTT - Ztổng 1192 7.3.3. Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả Bảng 7.10 Bảng đánh giá các chỉ tiêu kinh tế Khoản mục Tính Đơn vị Giá trị Thuế thu nhập doanh nghiệp (TTN) TTN = 25%LN triệuđồng 298 Doanh lợi vốn (DLV) DLV=LNx100/(Clđ + Vcđ) % 12 Lãi Lãi = LN - TTN triệu đồng 894 Doanh thu lao động (Dlđ) Dlđ =LN/số lao động triệu đồng /người 9.5 Năm suất lao động (Nlđ) Nlđ = DTT/số lao động triệu đồng /người 232 Năng suất vốn (Nv) Nv = DTT/TV triệu đồng 117 Thời gian thu hồi vốn (Tg) Tg=Vcđ/(Lãi+khấu hao) Năm 3.46 Như vậy với kết quả tính toán như trên thì dự án hoàn toàn có khả năng thực hiện trong tương lai. Phần 8 : Vệ sinh và an toàn lao động Việc vệ sinh luôn được coi trọng trong tất cả các ngành sản xuất, đặc biệt trong ngành sản xuất thực phẩm thì việc vệ sinh càng đòi hỏi nghiêm gặt. Sự thành công của quá trình sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào công nhân. Vì vậy yêu cầu vệ sinh phải được thực hiện một cách nghiêm ngặt, bắt buộc đối với công nhân và cán bộ kỹ thuật. 8.1 Vấn đề vệ sinh 8.1.1 Vệ sinh cá nhân − Không cho phép những người bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm... được trực tiếp sản xuất. − Khi làm việc, công nhân phải có quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ, gọn gàng, luôn có ý thức vệ sinh chung. − Trước khi vào phân xưởng phải nhúng ủng qua dung dịch sát khuẩn. − Khi lọc và tiếp xúc trực tiếp với bia cũng như dụng cụ chứa bia, công nhân phải có quần áo tay chân sạch sẽ. 8.1.2. Vệ sinh thiết bị − Đối với dụng cụ thử hay chứa dịch đường, dịch bia non sau mỗi lần dùng phải được vệ sinh sạch sẽ bằng hệ thống CIP để tránh các vết bẩn do dịch đường hay sinh khối nấm men. Các vết bẩn này nếu không rửa sạch sẽ quánh lại, gây nhiễm tạp cho dịch khi sử dụng. − Với đường ống, thùng lên men phải vệ sinh sạch bằng hệ thống CIP trước khi dùng. Đầu tiên phải sử dụng bằng nước sạch, rồi xông hơi, bisunfitnatri 5%, cuối cùng tráng lại bằng nước lạnh vô trùng. − Các dụng cụ khác trong phòng lên men cũng phải vệ sinh tiệt trùng hàng ngày, các van lấy mẫu trước và sau khi lấy mẫu phải được tiệt trùng. − Trong phân xưởng nấu và làm nguội, các nồi phải được vệ sinh sạch sẽ sau mỗi mẻ nấu và vệ sinh định kỳ bằng nước nóng cũng như hóa chất NaOH, HNO3... với máy lọc phải vệ sinh vải lọc sau từng mẻ lọc. Trước khi lọc phải được tráng qua nước sôi, bã malt phải được chứa trong các thùng kín tránh ruồi muỗi. − Đối với máy lọc thiết bị ở bộ phận phụ trợ thường xuyên kiểm tra, lau dầu, bảo dưỡng định kỳ để tăng tuổi thọ. 8.1.3. Vệ sinh công nghiệp − Các phân xưởng phải đảm bảo vệ sinh sạch sẽ gọn gàng, thoáng mát, nền nhà phải thoát nước tốt tránh tù đọng. − Với các bộ phận bụi, ồn, cần phải có biện pháp hiệu quả như thiết bị hút bụi, thiết bị tránh ồn cục bộ, đảm bảo sức khỏe cho công nhân. − Ở xung quanh phải đảm bảo quang đãng, cống rãnh luôn được khai thông, có nắp đậy cẩn thận. − Đường đi phải luôn được dọn sạch sẽ, vườn cây xanh phải được chú trọng, trồng mới và chăm sóc cẩn thận. 8.2 An toàn lao động 8.2.1 Bảo hộ và an toàn lao động Bảo hộ và an toàn lao động trong sản xuất là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của công nhân và tuổi thọ của máy móc. Chính vì vậy mà nhà máy cần quan tâm đến vấn đề này. Các nội quy, quy tắc bảo hộ và an toàn lao động trong các phân xưởng sản xuất, nhà máy được coi như một điều bắt buộc. Các nhà máy thực phẩm hiện nay được đầu tư hiện đại đã giảm bớt một phần lao động chân tay nhưng không vì vậy mà an toàn lao động được bỏ qua, mà ngược lại phải được quan tâm hơn. Người công nhân phải chấp hành triệt để các nội quy, quy trình vận hành. Đối với nhà máy bia cần chú ý đến một số khâu sản xuất sau đây: 8.2.2 Chống độc trong sản xuất Khí độc trong nhà máy chủ yếu là khí CO2 trong quá trình lên men chính thất thoát ra mặc dù trong quá trình thiết kế có hệ thống thu hồi CO2.Ngoài ra, CO2 còn do hệ thống lò hơi thoát ra, Freon, NH3 từ hệ thống lạnh... 8.2.3 An toàn hệ thống chịu áp an chịu áp được trang bị trong các thiết bị như nồi hơi, tank lên men, tank tàng trữ, bình nạp CO2... vì vậy an toàn thiết bị chịu áp cần được quan tâm. 8.2.4 An toàn điện trong sản xuất Trong quá trình sản xuất công nhân cần chú ý: − Phải thực hiện nội quy an toàn về điện. − Cách điện đối với các mạch điện. − Bố trí đường dây xa tầm tay hay đường đi lại của công nhân. − Nối đất, cách điện thật tốt. 8.2.5 An toàn khi thao tác vận hành một số thiết bị phòng cháy chữa cháy − Máy nghiền sàng: Khi sửa chữa cần phải ngắt cầu dao điện, trước khi làm việc cho máy chạy không tải 2 phút. − Thường xuyên kiểm tra các thiết bị chịu áp, nhiệt kế, các đường ống dẫn dịch, tác nhân lạnh. − Các công trình xây dựng phải đúng tiêu chuẩn, đảm bảo trong phòng cháy chữa cháy và thông gió tốt. − Về phòng cháy, chữa cháy thì mỗi phân xưởng phải có thiết bị chữa cháy tại chỗ như bình CO2. Nhà máy phải có hệ thống thông tin bằng loa truyền thanh hay điện thoại, thường xuyên phổ biến tuyên truyền các quy tắc an toàn lao động, phòng cháy chữa cháy 8.3 Xử lý nước thải và chất thải trong phân xưởng Các loại chất thải trong nhà máy bia thường là: − Nước thải và các chất gây ô nhiễm. − Bụi. − Khí thải từ nhà nấu − Tiếng ồn − Các chất thải khác... 8.3.1. Nước thải và các chất gây ô nhiễm Trừ nước có mặt trong sản phẩm bia hay trong các sản phẩm phụ và lượng nước đã bay hơi, phần nước còn lại cuối cùng được coi là nước thải. Nước thải trong nhà máy bia bao gồm: − Bã bia và bã dịch đường. − Nước rửa thiết bị − Nước thải chứa cặn − Nước thải chứa bã men − Nước thải từ hệ thống CIP − Xút và axit thải ra từ hệ thống CIP − Nước thải rửa bột trợ lọc − Nước tráng hóa chất rửa − Nước thải trong phân xưởng chiết Một số thành phần trong nước thải có tác hại tới môi trường: Trong nước thải có một số thành phần khi đưa ra ngoài, sẽ có tác động đáng kể đối với môi trường xung quanh. − Các chất có thể oxy hóa: những chất này có thể bị chuyển hóa nếu có mặt O2. Nếu những chất này không qua xử lý mà đi thẳng vào hệ thống thoát nước, trong trường hợp không được thông khí đầy đủ, chúng có thể oxy hóa một phần và gây thối rữa và tạo mùi hôi thối, đồng thời tiêu diệt các vi sinh vật có mặt trong môi trường nước. Tổng số các chất có thể oxy hóa được thể hiện bằng giá trị COD (lượng oxy yêu cầu cho phản ứng hóa học) tính bằng mg O2/l hoặc giá trị BOD5 (lượng O2 yêu cầu cho quá trình hóa sinh) đơn vị mg O2/l. − Photpho dưới dạng photphat: hợp chất photpho cùng với nitơ bậc cao kích thích cho sự phát triển của tảo trên mặt nước, cũng được cọi là chất có hại cho môi trường. Do đó, trong những năm gần đây, các nhà công nghệ đang cố gắng chuyển sang sử dụng các chất làm sạch không chứa photpho. − Nitơ dưới dạng nitrat: ảnh hưởng của nitrat tới môi trường đã thu hút nhiều sự quan tâm. Sự thẩm thấu nitrat vào nước ngầm làm tăng sự ô nhiễm của đất. Trong khi đó, ở các nhà máy bia, axit nitric được sử dụng trong hệ thống CIP để hòa tan cặn. − Hợp chất halogen hữu cơ (Adsorbable organically bound halogens − ADN): trong sản xuất bia, các hợp chất clo được sử dụng trong công đoạn tẩy trắng, sát trắng. − Muối của kim loại nặng như: Hg, Pb, Cd, Cr, AOX và các dẫn xuất halogen của hydratcacbon là những chất nguy hiểm bởi vì chúng gây hại rất lớn cho sức khỏe. − Axit, dung dịch kiềm, những chất làm sạch và những chất khử trùng cùng với thành phần dầu gia nhiệt cũng được coi là những chất có hại cho môi trường và con người. 8.3.2 Phương pháp xử lý nước thải 8.3.2.1 Sơ đồ xử lý nước thải Nước trong Bể lắng 2 Bể xử Lý vi sinh Bế lắng Và Trung hoà Song chắn rác Nước Thải 8.3.2.2 Thuyết minh Song chắn rác: nước thải từ phân xưởng sản xuất và nước thải sinh hoạt được tập trung vào khu xử lý nước thải nhưng trước khi vào bể xử lý thì nước thải phải qua song chắn rác. Song chắn rác sẽ giữ lại những thành phần rác có kích thước lớn như: giấy, nhãn, rác Rác sau khi được giữ lại thì được thu gom lại và đưa đi xử lý. Bể lắng và trung hoà: nước thải sau khi qua song chắn rác thì tại tới bể lắng và trung hoà. Tại đây ta bổ sung các hoá chất để trung hoà và lưu lại trong bể này trong một khoảng thời gian. Sau thời gian lưu thì các chất cặn bẩn sẽ keo lắng và kết tụ xuống đáy bể. Phần bùn lắng sẽ được hút định kỳ. Bể xử lý hiếu khí: Sau khi ra khỏi bể lắng thì nước thải được dẫn vào bể xử lý sinh học hiếu khí với bùn hoạt tình tuần hoàn và bổ sưng một vài chủng ci sinh vật đặc hiệu hiếu khí. Không khí được đảm bảo nhờ hệ thống máy nén và được đưa vào phía dưới đáy bể. Bể lắng cuối: Nước thải sau khi ra khỏi bể xử lý hiếu khí thì được đưa qua bể lắng cuối cùng để lắng những cặn bẩn hình thành trong quá trình xử lý trên. Quá trình này còn nhằm giữ lại một phần bùn hoạt tính được sinh ra để tái sử dụng cho bể xử lý sinh học. Sau khi qua bể lắng cuối thì nước được đưa vào hệ thống xử lý nước thải chung của khu công nghiệp Kết luận Với tên đề tài được giao là thiết kế phân xưởng sản xuất bia năng suất 8 triệu lít/ năm thì sau hơn 2 tháng làm cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô trong bộ môn công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm tới nay bản đồ án của em đã được hoàn thành. Bản đồ án hoàn thành gồm: 1. Bản viết : Bản viết bao gồm các phần chính như sau: Phần 1: Lập luận kin tế Phần 2: Lựa chọn và thuyết minh quy trình sản xuất Phần 3 : Tính cân bằng sản phẩm Phần 4: Tính và lựa chọn thiết bị Phần 5: Tính lạnh – hơi – nước Phần 6: Tính điện – xây dựng Phần 7: Tính kinh tế Phần 8 : Vệ sinh và an toàn lao động 2 . Bản vẽ - Bản vẽ số 01: tổng bình đồ nhà máy - Bản vẽ số 02 : Sơ đồ dây chuyền sản xuất - Bản vẽ số 03 : Mặt cắt khu nhà nấu - Bản vẽ số 04 : Mặt cắt khu lên men và hoàn thiện Tài liệu tham khảo GS.TS Nguyễn Thị Hiền – Khoa học công nghệ Malt và bia - Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội PSS.TS Hoàng Đình Hoà – Công nghệ sản xuất Malt và bia - Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật năm 2002 Tập thể tác giả - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập 1- Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Tập thể tác giả - Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập 2- Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật T.giả Nguyễn Đức Lợi – Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội năm 2006 Tập thể tác giả PGS. Ngô Bình – PTS. Phùng Ngọc Thạch - Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội năm 1997 PGS. TS Đặng Thị Thu – Công nghệ enzym – Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật Hà Nội năm 2003 Tài liệu tham khảo của thư viện trường Đại học DL Hải Phòng – Đồ án thiết kế nhà máy bia lớp CB701