Qui trình sản xuất bia

ép loại tấm che ngang đặc Cửa đi : Sử dụng loại cửa kéo Mái : Chọn mái dốc với độ dốc i = 1/10. Cấu tạo của mái gồm : + Tấm lợp kim loại phía trên cùng + Tấm cách nhiệt phía dưới + Tiếp đến là xà gồ C200 + Hệ thống dầm mái phía dưới cùng Hệ thống thoát nước mái : dùng loại thoát nước mái bao che bằng tường gạch, dày 220mm. Kết cấu sàn, nền, móng, cầu thang: Nền : bao gồm + gạch nát nên dày 20mm + bêtông chống thấm dày 100 mm + lớp đất dầm chắc dày 200 mm + đất tự nhiên Sàn : dùng thép dày 20mm Dầm : dầm chính I600, dầm phụ I200 Móng : có kích thước như sau + chiều dài : 1500mm + chiều rộng : 1500mm + cao : 300mm Cầu thang: cầu thang bằng thép co độ dốc 450, chiều cao bậc 200mmm, chiêu rộng bậc là 250mm phần vii: Tính hơi - lạnh - điện- nước I. Tính hơi cho toàn nhà máy: Hơi sử dụng trong quá trình nấu bia rất quan trọng. Hơi cần đảm bảo được cung cấp đủ cho các quá trình: hồ hoá gạo, đường hoá, đun nước nóng để rửa bã, houblon hoá dịch đường, vệ sinh thiết bị. Sử dụng hơi bão hoà có áp suất p = 2 kg/ cm2 và có nhiệt độ 119,6°C. a. Tính hơi cho nồi hồ hoá. Tính hơi cho mỗi mẻ nấu. Trong quá trình hồ hoá nhiệt độ được điều chỉnh như sau: Theo phần tính toán thiết bị ta có lượng dịch trong nồi hồ hoá là: 3,5 m3. Quy ra khối lượng ta có: G = 3,5 ´ 1,07 ´ 1000 = 3745 (kg) Nhiệt dung riêng của dịch hồ hoá: C kcal/kg°C. Tra sổ tay hoá công I có: (kcal/m².h.độ) C1 tỷ nhiệt của chất hoà tan: C1 = 0,34 (kcal/m².h.độ) C2 tỷ nhiệt của nước: C2 = 1 (kcal/m².h.độ) W: độ ẩm của dịch, % a. Giai đoạn 1: nhiệt độ khối dịch tăng từ 50°C lên 90°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 50°C lên 90°C (Q1): Q1 = G1 ´ C ´ Δt = 3745 ´ 0,9 ´ (90 – 50) = 134820 (kcal). Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 90°C trong 30 phút là: Q1’ = i ´ W1 (kcal) i: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công có i = 539,4 (kcal/kg). W1: lượng nước bay hơi trong 30 phút ở 90°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 1,5%. Ta có: Vậy: Giai đoạn 2: nhiệt độ khối dịch tăng từ 90°C lên 100°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 90°C lên 100°C (Q2): Q2 = G2 ´ C ´ Δt G2 = G1 – W1 = 3745 – 47 = 3698 (kg) Q2 = 3698 ´ 0,9 ´ (100 – 90) = 33282 (kcal). Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 100°C trong 30 phút là: Q2’ = i ´ W2 (kcal) i: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công có i = 539,4 kcal/kg. W2: lượng nước bay hơi trong 30 phút ở 100°C W2 = 4%M1 M1 = M – W1 = 3121 – 47 =3074 (kg) ị W2 = 4% ´ 3074 = 123 (kg) Q2’ = 539,4 ´ 123 = 66297 (kcal) Lượng dịch trước khi bơm sang nồi đường hoá là: G3 = G2 – W2 = 3698 – 123 = 3575 (kg) Lượng nước trước khi bơm sang nồi đường hoá là: M2 = M1 – W2 = 3074 – 123 = 2951 (kg) Tổng lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là: QHH = Q1 + Q1’ + Q2 + Q2’ QHH =134820 + 25352 + 33282 +66297 = 259751 (kcal) Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm: Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. Tổn thất trên đường dẫn: 1%. Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lượng nhiệt thực tế là: Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. Lượng hơi cần cung cấp là: ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. Dt: thời gian hồ hoá, h đ Dt = 2 h. Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°C được: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có: (kg hơi/h) 2. Tính hơi cho nồi đường hoá. Tính hơi cho mỗi mẻ nấu. Trong quá trình hồ hoá nhiệt độ được điều chỉnh như sau: Theo phần tính toán thiết bị ta có lượng dịch trong nồi hồ hoá là: 9,5 m3. Quy ra khối lượng ta có: G = 9,5 ´ 1,07 ´ 1000 = 10165 (kg) C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kg°C. Tra sổ tay hoá công I có: (kcal/m².h.độ) C1 tỷ nhiệt của chất hoà tan: C1 = 0,34 (kcal/m².h.độ) C2 tỷ nhiệt của nước: C2 = 1 (kcal/m².h.độ) W: độ ẩm của dịch, % a. Giai đoạn 1: nhiệt độ khối dịch tăng từ 45°C lên 52°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 45°C lên 52°C thực chất là lượng nhiệt mà dịch cháo mang vào, đây chính là sự trao đổi nhiệt nội tại. Yếu tố cần quan tâm ở đây là lượng nước bay hơi và lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì nhiệt độ 52°C trong 20 phút. Lượng dịch của nồi đường hoá sau khi pha trộn: G1 = G + 3575 = 10165 + 3575 = 13740 (kg) Coi lượng nước bốc hơi trong giai đoạn này khoảng 2%. Vậy lượng hơi tạo thành là: W1 = 2% ´ 13740 = 275 (kg) Lượng dịch còn lại là: G1’ = 13740 – 275 = 13465 (kg) Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 52°C trong 20 phút là: Q1 = i1 ´ W1 (kcal) i1: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công i có: i1 = 539,4 kcal/kg. W1: lượng nước bay hơi trong 20 phút ở 52°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 2%. Ta có: Vậy: Giai đoạn 2: nhiệt độ khối dịch tăng từ 52°C lên 66°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 52°C lên 66°C thực chất là lượng nhiệt mà dịch cháo mang vào, đây chính là sự trao đổi nhiệt nội tại. Yếu tố cần quan tâm ở đây là lượng nước bay hơi và lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì nhiệt độ 66°C trong 60 phút. Coi lượng nước bốc hơi trong giai đoạn này khoảng 2%. Vậy lượng hơi tạo thành là: W2 = 2% ´ 13465 = 270 (kg) Lượng dịch còn lại là: G2 = 13465 – 270 = 13195 (kg) Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 66°C trong 60 phút là: Q2 = i2 ´ W3’ (kcal) i2: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công I có: i2 = 539,4 kcal/kg. W2’: lượng nước bay hơi trong 20 phút ở 66°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 2%. Ta có: Vậy: Lượng dịch còn lại là: G3 = 13195 – 220 = 12975 (kg) Giai đoạn 3: nhiệt độ khối dịch tăng từ 66°C lên 72°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 66°C lên 72°C (Q1): Q3 = G3 ´ C ´ Dt = 12975 ´ 0,9 ´ (72 – 66) = 70065 (kcal). Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 72°C trong 10 phút là: Q3’ = i3 ´ W3 (kcal) i3: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công có i3 = 539,4 kcal/kg. W3: lượng nước bay hơi trong 30 phút ở 90°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 1,5%. Ta có: Vậy: Lượng dịch còn lại là G4 = 12975 – 162 = 12813 (kg) Giai đoạn 4: nhiệt độ khối dịch tăng từ 72°C lên 76°C. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun dịch từ 72°C lên 76°C (Q1): Q4 = G4 ´ C ´ Δt = 12813 ´ 0,9 ´ (76 – 72) = 46127 (kcal). Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 72°C trong 10 phút là: Q4’ = i4 ´ W4 (kcal) i4: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công có i4 = 539,4 kcal/kg. W4: lượng nước bay hơi trong 30 phút ở 90°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 1,5%. Ta có: Vậy: Tổng lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là: QHH = Q1 + Q2 + Q2’ +Q3 + Q3’ +Q4 + Q4’ Q HH = 121365 + 118668 + 70065 + 87383 + 46127 + 86304 QHH = 529912 (kcal) Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm: Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. Tổn thất trên đường dẫn: 1%. Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lượng nhiệt thực tế là: Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. Lượng hơi cần cung cấp là: ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. T: thời gian đường hoá, h đ T = 2 h 30’. Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°C được: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có: (kg hơi/h) 3. Tính hơi cho nồi đun nước nóng. Nồi đun nước nóng có vai trò cung cấp nước ấm cho các nồi hồ hoá, đường hoá và nước nóng để vệ sinh. Theo phần tính toán thiết bị thì lượng nước cần đun cho một lượt nấu là: 18881 lít. Trong đó: Nước cho vệ sinh: Nước vệ sinh: 6000 lít. Nước rửa bã: 4285 lít. đ loại nước này được gia nhiệt đến nhiệt độ 80°C. Nước dùng để nấu: Nước cho nồi hồ hoá: 3160 lít. đ loại nước này được gia nhiệt đến nhiệt độ 60°C. Nước cho nồi đường hoá: 11221 lít. đ loại nước này được gia nhiệt đến nhiệt độ 55°C. Vậy ta có: Lượng nhiệt cần cấp để đun nước bình thường 25°C lên 80°C là: Q1 = (6000 + 4285) ´ 1 ´ (80 – 25) = 565675 (kcal) Lượng nhiệt cần cấp để đun nước bình thường 25°C lên 60°C để cho vào nồi hồ hoá là: Q2 = 3160 ´ 1 ´ (60 – 25) = 110600 (kcal) Lượng nhiệt cần cấp để đun nước bình thường 25°C lên 55°C để cho vào nồi đường hoá là: Q3 = 11221 ´ 1 ´ (55 – 25) = 336630 (kcal) Tổng lượng nhiệt cần phải cấp là: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 565675 + 110600 + 336630 = 10121905 (kcal) Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm: Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. Tổn thất trên đường dẫn: 1%. Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lượng nhiệt thực tế là: Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. Lượng hơi cần cung cấp là: ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. T: thời gian, h đ T = 1,5 h. Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°C được: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có: (kg hơi/h) 4. Tính hơi cho nồi nấu hoa Khi lọc xong nhiệt độ khối dịch khoảng 65°C, quá trình nấu hoa được điều chỉnh như sau: Các thông số đã biết ở phần tính thiết bị: Nhiệt dung riêng của khối dịch: C = 0,9 kcal/kg. Khối lượng dịch khi đưa vào nấu hoa: G = 10,873 ´ 1,07 ´ 1000 = 11634 (kg) Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình đun hoa từ 65°C lên 100°C là: Q1 = 11634 ´ 0,9 ´ (100 – 65) = 366475 (kcal) Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì dịch cháo ở 100°C trong 70 phút là: Q2 = i2 ´ W2 (kcal) i2: hàm nhiệt của hơi nước, tra sổ tay hoá công có i2 = 539,4 kcal/kg. W2: lượng nước bay hơi trong 70 phút ở 100°C. Coi lượng nước chiếm 5/6 lượng dịch trong nồi và lượng nước bốc hơi khoảng 7%. Ta có: Vậy: Tổng lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình hồ hoá tính cho 1 mẻ nấu là: QHH = Q1 + Q2 Q HH = 366475 + 366064 QHH = 732539 (kcal) Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm: Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. Tổn thất trên đường dẫn: 1%. Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lượng nhiệt thực tế là: Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. Lượng hơi cần cung cấp là: ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. T: thời gian nấu hoa, h đ T = 2 h 30’. Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°C được: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có: (kg hơi/h) 5. Tính hơi cho vệ sinh đường ống, thùng gây men và thùng lên men. Lượng nhiệt dùng để vệ sinh các đường ống: Các đường ống cần vệ sinh là các ống dẫn trong phân xưởng lên men, tất cả cần khoảng 50 kg hơi/h. Lượng hơi dùng để gia nhiệt nước nóng để vệ sinh các thùng lên men: Thường mỗi ngày phải vệ sinh 1 thùng lên men, lượng nước dùng để vệ sinh thùng khoảng 2,5 m3 (khoảng 2675 kg). Vậy lượng nhiệt cần cung cấp để đun khối nước từ 25°C lên 75°C là: Q = G ´ C ´ Δt = 2675 ´ 0,9 ´ (75 – 25) = 120375 (kcal) Thực tế lượng nhiệt cung cấp không được sử dụng hoà toàn mà bị tổn thất một lượng nhất định khoảng 4% bao gồm: Tổn thất do truyền nhiệt qua thành thiết bị: 2%. Tổn thất trên đường dẫn: 1%. Tổn thất do lượng hơi tiêu hao trong khoảng trống của thiêt bị: 1%. Vậy lượng nhiệt thực tế là: Lượng nhiệt này bằng lượng nhiệt do hơi cung cấp vào. Lượng hơi cần cung cấp là: ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hoà, kcal/kg. i: hàm nhiệt của nước ngưng tụ, kcal/kg. T: thời gian cấp nhiệt, h đ T = 30’. Tra bảng hơi nước bão hoà tại điều kiện p = 2 kg/cm2, t = 119.6°C được: ih = 646,9 kcal/kg. i = 100 kcal/kg. Vậy ta có: (kg hơi/h) Lượng hơi cấp cho vệ sinh thiết bị gây men và các thùng cấp nhân giống, thùng rửa men: Coi lượng nước vệ sinh của mỗi thiết bị này bằng 1/3 của thùng lên men ta có thể suy ra lượng hơi cấp cũng bằng 1/3 so với công đoạn cấp hơi ở thiết bị lên men. Vây lượng hơi phải gia nhiệt là: (kg hơi/h) 6. Chọn nồi hơi Tổng lượng hơi phải cấp cho toàn bộ dây truyền sản xuất là: D =258 + 421 + 13388 + 727 + 478 + 160 = 15432 (kg hơi/h). đ Chọn 2 lò hơi, công suất tối đa mỗi nồi hơi là 8000 kg hơi/h. áp suất làm việc: 8 at. Diện tích bề mặt đốt nóng: 45 m2. Thể tích nước trong lò: 5 m3. Đường kính ống sinh hơi : 60 mm. Đường kính nồi: 2200 mm. Chiều cao: 4000 mm. Hệ số hữu ích: 80%. 7. Tính nhiên liệu cho nồi hơi: Tính lượng than: Q: nhiệt lượng của than, kcal/kg, Q = 6500 kcal/kg. D: công suất lò hơi, kg/h, D = 8000 kg/h. ih: hàm nhiệt của hơi nước ở áp suất 8 at. Tra sổ tay hoá công I được: ih = 662,3 kcal/kg. in: hàm nhiệt của nước đưa vào, tra sổ tay hoá công I được in = 30 kcal/kg. m: hệ số sử dụng của lò hơi, m = 0,75 ị lượng than cần dùng là: Hiệu suất đốt cháy của than là 0,9 nên lượng than cần dùng là: Nồi hơi làm việc 3 ca, mỗi ca 8h nên lượng than một ngày là: 1153 ´ 3 ´ 8 = 27672 (kg/ngày) Lượng than dùng trong 1 tháng là: 27672 ´ 25 = 694800 (kg/tháng) Lượng than dùng trong 1 năm là: 694800 ´ 12 = 8 301 600 (kg/năm) II. Tính lạnh cho toàn nhà máy. 1. Tính lạnh cho máy lạnh nhanh. Máy làm lạnh nhanh là máy làm lạnh một cấp, tác nhân trao đổi nhiệt với dịch đường là nước đá 2°C. Dịch đường sau khi trao đổi nhiệt hạ từ 96°C xuống nhiệt độ lên men 8°C, nước lạnh tăng từ 2°C lên 80°C. Nhiệt toả ra từ dịch đường là: Q = m.C.Dt, kcal. + m: khối lượng dịch đường sau lắng xoáy của 1 mẻ, coi quá trình bay hơi không đáng kể, (kg) m1 = 10789 (kg) r = 1,07 ị m = 10789 ´ 1,07 = 11544,23 C: nhiệt dung riêng của khối dịch, kcal/kg°C. Tra sổ tay hoá công I có: C = 0,95 (kcal/m².h.độ) ị Q = 11544,23 ´ 0,95 ´ (96 -8) = 965098 (kcal) Đây cũng nhiệt nước lạnh nhận được nên khối lượng nước lạnh cần dùng theo phương trình Q = m.C.Δt, kcal là: (l/mẻ) Một ngày nấu 4 mẻ nên nhiệt lạnh cần cung cấp mỗi ngày cho máy lạnh nhanh là: 13025 ´ 4 = 52100 (l/ngày). 2. Tính lạnh cho thiết bị lên men chính. a. Nhiệt lạnh để bù vào nhiệt lượng sinh ra do lên men: C6H12O6 đ 2C2H5OH + CO2 + 37,3kcal Cứ 180g đường lên men thì toả ra 1 lượng nhiệt là 37,3 kcal. Vậy lượng nhiệt toả ra khi lên men 1 kg đường là: G: Khối lượng dịch đường lên men trong một ngày: thường độ lên men là 1,5 – 2 % chất khô/ngày (chọn bằng 2%), thể tích dịch lạnh đi vào lên men là 42724 lít/ngày. Lượng chất khô trong dịch đường lên men 12°S là: G = 42724 ´ 1,048 ´ 0,12 ´ 2% = 107,46 (kg) Nhiệt lạnh để duy trì nhiệt độ lên men 2°C là: Q = G.q (kcal). Q1 = 107,46 ´ 207,22 =22267,86 (kcal) Trong quá trình lên men cần đặc biệt chú ý cấp lạnh cho pha lên men logarit (trong khoảng ngày thứ 2, thứ 3, thứ 4 của gia đoạn lên men chính). Trong phân xưởng lên men luôn có 1 thùng ở giai đoạn lên men chính, do thời gian lên men chính là 6 ngày nên cưa 1 ngày có 6 thùng lên men trong giai đoạn cấp nhiệt và có khoảng 80% lạnh cấp vào các ngày thuộc pha logarit. Vậy năng suất lạnh cấp cho các thùng lên men là: b. Tổn hao qua lớp cách nhiệt: Với 1 thùng lên men: Q = f ´ K ´ (tn – t). Với 6 thùng lên men trong giai đoạn lên men chính: Q3 = 6 ´ f ´ K ´ (tn – t), kcal/h Trong đó: f: diện tích thùng lên men: f = PD ´ (H + h1 + 1/2 h2) = 3P ´ (9 + 0,5 + 4,2) = 130 (m2) K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C. tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32°C. t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°C. Thay vào công thức ta có: Q3 = 6 ´ 130 ´ 0,3 ´ (32 – 8) = 5616 (kcal/h) c. Tổn hao lạnh khi rửa men: Trong phân xưởng lên men chỉ có 1 thùng lên men được rửa. Lượng nước rửa men bằng 3 lần lượng men đặc thu được trong 1 thùng. Theo phần tính và chọn thiết bị thì lượng men thu được trong 1 thùng là 850 lít. Lượng nước dùng để rửa men là: 850 ´ 3 = 2550 (lít). Lượng lạnh làm nước rửa men hạ từ 25°C xuống 4°C trong thời gian 1 giờ là: Q4 = 2550 ´ 1 ´ (25 – 4) = 53550 (kcal/h). Tổn hao lạnh khi bảo quản men sữa: là lượng lạnh để hạ nhiệt độ nước xuống 1°C với khoảng 0,9 kcal/một hàm lượng bia ngày, cho 1 thùng. Q5 = 53550 ´ 0,9 = 48195 (kcal) 3. Tính lạnh cho lên men phụ. Tính nhiệt lạnh để hạ nhiệt độ bia non xuống nhiệt độ lên men phụ: Nhiệt lạnh cần cho quá trình hạ nhiệt độ từ 8°C xuống 2°C: Q6 = G . C . (t2 – t1), kcal/h G: lượng dịch bia non khi lên men phụ: G = 41017 ´ 1,041 = 42699 (kg) C: nhiệt dung riêng của khối dịch: C = 0,9 kcal/kg°C. t1 = 2°C. t2 = 8°C. ị Q6 = 42699 ´ 0,9 ´ (8 – 2) = 230573 (kcal/h) Tổn hao qua lớp cách nhiệt: Q7 = 6 ´ f ´ K ´ (tn – t), kcal/h Trong đó: f: diện tích thùng lên men: f = PD ´ (H + h1 + 1/2 h2) = 3P ´ (9 + 0,5 + 4,2) = 130 (m2) K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C. tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 32°C. t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2°C. Thay vào công thức ta có: Q7 =130 ´ 0,3 ´ (32 – 8) = 5616 (kcal/h) Tính lạnh cho quá trình lên men phụ: Thực tế cứ 1 lít bia non tiêu thụ 0,25kcal/ngày, lượng bia non trong 1 thùng lên men là 41017 lít. Lạnh cấp cho 1 thùng lên men phụ mỗi ngày là: Q8 = 41017 ´ 0,25 = 10254 (kcal/h) Tổn hao qua lớp cách nhiệt: Q9 = f ´ K ´ (tn – t), kcal/h Trong đó: f: diện tích thùng lên men: f = PD ´ (H + h1 + 1/2 h2) = 3P ´ (9 + 0,5 + 4,2) = 130 (m2) K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C. tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 2°C. Thay vào công thức ta có: Q9 =130 ´ 0,3 ´ (25 – 2) = 897 (kcal/h) 4. Tính nhiệt lạnh cần dùng cho thùng gây men giống cấp II. Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q10 = G ´ q, kcal. Lượng dịch đường gây men cấp II là: 43000 lít. Lượng chất tan chiếm khoảng 10%, đường chiếm khoảng 75% do đó có thể tính được lượng đường đã lên men trong thùng nhân giống là: 43000 ´ 10% ´ 75% = 323 (lít). Khối lượng dịch đường là: G = 323 ´ 1,041 = 336 (kg) Nhiệt lượng sinh ra khi lên men 1kg đường là: q = 207,2 kcal. ị Q10 = 336 ´ 207,2 = 69619 (kcal) Tổn hao qua lớp cách nhiệt: Q11 = f ´ K ´ (tn – t), kcal/h Trong đó: f: diện tích thùng lên men: f = PD ´ (H + h1 + 1/2 h2) = 1,2P ´ (3,6 + 0,2 + 1,6) = 20 (m2) K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C. tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°C. Thay vào công thức ta có: Q11 =20 ´ 0,3 ´ (25 – 8) = 102 (kcal/h) 5. Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men cấp I. Nhiệt lạnh dùng cho gây men: Q12 = G ´ q, kcal. Lượng dịch đường gây men cấp II là: 4300 lít. Lượng chất tan chiếm khoảng 10%, đường chiếm khoảng 75% do đó có thể tính được lượng đường đã lên men trong thùng nhân giống là: 4300 ´ 10% ´ 75% = 32,3 (lít). Khối lượng dịch đường là: G = 32,3 ´ 1,041 = 34 (kg) Nhiệt lượng sinh ra khi lên men 1kg đường là: q = 207,2 kcal. ị Q10 = 34 ´ 207,2 = 7045 (kcal) Tổn hao qua lớp cách nhiệt: Q11 = f ´ K ´ (tn – t), kcal/h Trong đó: f: diện tích thùng lên men: f = πD ´ (H + h1 + 1/2 h2) = 0,6π ´ (1,8 + 0,1 + 0,8) = 5 (m2) K: hệ số cách nhiệt qua lớp cách nhiệt, K = 0,3 kcal/ m2°C. tn: nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 25°C. t: nhiệt độ bên trong thùng lên men, t = 8°C. Thay vào công thức ta có: Q11 =5 ´ 0,3 ´ (25 – 8) = 26 (kcal/h) 6. Nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ bia sau lọc xuống 1°C. Sau khi lọc bia thì nhiệt độ tăng lên khoảng 7°C nên cần cho bia vào thùng nạp CO2 có hệ thống lạnh nhằm hạ nhiệt độ bia xuống 1°C để quá trình nạp CO2 đạt hiệu quả cao. Nhiệt lạnh cần thiết cho 1 mẻ là: G: lượng bia đã lọc, G = 40604 ´ 1,041 = 42269 (kg). C: nhiệt dung riêng của bia sau khi lọc, kcal/kg độ. C = C1.a + C2.(1-a) a: hàm lượng chất khô trong bia, a = 2,5°S. C1 = 0,34 kcal/kg độ C2 = 1 kcal/kg độ đ C = 0,34 ´ 0,025 + 1´ (1 – 0,025) = 0,98 (kcal/kg độ) T: thời gian trữ bia trước khi chiết bock, T = 12 h. t2 = 7°C, t1 = 1°C Tổn hao qua lớp cách nhiệt là 5% nên lượng lạnh cần nạp là: 7. Chọn máy lạnh. Tổng lượng lạnh phải cấp là: Chọn máy lạnh: Năng suất máy lạnh: 530000 kcal/h. Công suất động cơ: 100 kw. Số xi lanh: 6 Đường kính xi lanh: 400 mm. III. Tính nước cho toàn nhà máy 1. Lượng nước cho nhà nấu. Theo phần tính và chọn thiết bị lượng nước dùng trong nhà nấu gồm: nước cho nấu cháo, nước cho đường hoá, rửa bã và vệ sinh các thiết bị. Lượng nước dùng cho rửa bã là: N1 = 4284,5 (l). Lượng nước dùng để nấu và đường hoá: N2 = 3160 + 5436,4 = 8596,4 (l) Vậy lượng nước dùng cho công nghiệp là: Ncn = N1 + N2 = 8596,4 + 4284,5 = 12880,9 (l) Tổng lượng nước cần dùng là: N = 6000 + 12880,9 = 18880,9 (l/ngày) = 18,88(m3/ngày) 2. Lượng nước cho lên men. Lượng nước vệ sinh thùng lên men, thiết bị rửa men, thùng chứa và bão hoà CO2, máy lọc khung bản, nhà xưởng thường bằng khoảng 50% lượng bia sản xuất. V1 =0,5 ´ 40604 = 20302 (lít/ngày) = 20,302 (m3) Nước dùng cho nhân giống: Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp II là 4,3 m3. Thể tích dịch trong thùng nhân giống cấp I là 0,43 m3. Biết nước chiếm khoảng 90% thể tích, vậy lượng nước cho nhân giống là: V2 = 0,9 ´ ( 4,3 + 0,43) = 4,26 m3. Lượng nước dùng cho vệ sinh khoảng 0,5 m3. Tổng lượng nước dùng thực tế là: V = 20,302 + 4,26 + 0,5 = 25 (m3) 3. Lượng nước dùng cho thu hồi CO2. Theo phần tính và chọn thiết bị: Lượng nước dùng cho máy rửa khí là 30 l/h. Vậy lượng nước dùng cho 1 ngày sản xuất là: V1 = 30 ´ 12 = 360 l/ngày. Lượng nước dùng cho máy nén khí 1m3/h, vậy lượng nước dùng cho 1 ngày sản xuất là: V2 = 1 ´ 12 = 12 (m3/ngày). Lượng nước vệ sinh: 1 m3/ngày. Tổng lượng nước dùng thực tế là: V = 0,36 + 12 + 1 = 13,36 (m3/ngày) 4. Lượng nước dùng cho nồi hơi. Theo thực tế thì lượng nước dùng cho nồi hơi bằng lượng hơi cung cấp cho toàn nhà. Nhưng 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. Lượng hơi cung cấp cho toàn nhà máy là 15432 kg hơi/h. Lượng nước cần cung cấp cho nồi hơi trong 1 ngày (một ngày làm việc 24h): V = 15432 ´ 20% ´ 24 = 74074 (lít/ngày) = 74 (m3/ngày). 5. Lượng nước dùng trong nhà hoàn thiên sản phẩm. a. Nước rửa bock Số bock sử dụng trong 1 ngày là 812 (bock), rửa mỗi bock cần khoảng 10 (lít) nước. Vậy lượng nước rửa bock mỗi ngày là: 812 ´ 10 = 8120 (lít) Nước dùng để vệ sinh máy chiết bock là 1000 (lít/ngày) Tổng lượng nước dùng cho quá trình chiết bock: V6 = 8120 + 1000 = 9120 (lít/ngày) b. Nước rửa chai Số chai sử dụng trong 1 ngày là 114286 (chai), rửa mỗi chai cần khoảng 1 (lít) nước. Vậy lượng nước rửa chai mỗi ngày là: 114286 (lít). Nước dùng để vệ sinh máy chiết chai là 1000 (lít/ngày) Tổng lượng nước dùng cho quá trình chiết chai: V7 = 114286 + 1000 = 115286 (lít/ngày) c. Nước dùng cho thiết bị thanh trùng Theo như trên đã tính toán, lượng nước dùng để thanh trùng chai là: V8 = 104000 (lít) d. Nước dùng để vệ sinh toàn phân xưởng Diện tích phân xưởng hoàn thiện: 18 ´ 24 = 432 (m2) Cứ 1 m2 phân xưởng cần khoảng 3 lít nước để vệ sinh. Vậy lượng nước cần cung cấp để vệ sinh toàn bộ phân xưởng là: V9 = 432 ´ 3 = 1296 (lít) v Tổng lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện: V10 = V6 + V7 +V8 + V9 = 9120 + 115286 + 104000 + 1296 = 229702 (lít) 6. 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 Q = 526489 kcal/h. Lượng nước cần cấp cho máy lạnh là: (lít/ngày) V = 10,53 m3/ngày 7. Lượng nước dùng cho sinh hoạt và các công việc khác. Nước dùng trong sinh hoạt: nhà máy làm việc liên tục 3 ca với khoảng 100 cán bộ công nhân viên với lượng nước tiêu thụ bình quân 50 lít/người ngày. Tổng lượng nước tiêu thụ là: V1 = 100 ´ 50 = 5000 (lít/ngày) = 5 (m3/ngày) Lượng nước dùng cho các công việc khác: vệ sinh bên ngoài các phân xưởng, tưới cây … cần sử dụng khoảng 20 m3/ngày. ị Tổng lượng nước tiêu thụ trong một ngày của toàn nhà máy là: V = 18,88 + 25 + 13,36 + 74 + 5 + 229,702 + 5 + 20 = 390.942 (m3/ngày) IV. Tính điện cho toàn nhà máy. 1. Tính phụ tải chiếu sáng. Cách bố trí: trong phân xưởng sản xuất việc bố trí đèn phụ thuộc và các thông số: Chiều cao đèn phụ thuộc chiều cao thiết bị và vị trí làm việc (lựa chọn H = 2,5 – 4,5). Khoảng cách giữa các đèn: L = 4m. Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tường: l = 0,3 ´ 4 = 1,2 (m). Số đèn bố trí theo dọc nhà: Số đèn bố trí theo chiều ngang nhà: Số đèn bố trí cho mỗi tâng nhà: n = n1 ´ n2 Nhà máy sử dụng bóng đèn có công suất Pđ (đèn sợi đốt có công suất 100 w, đèn neon có công suất 40 w) đ công suất chiếu sáng cho mỗi tầng nhà là: P = Pđ ´ n. a. Tính số đèn cho phân xưởng sản xuất chính: Tính số đèn chiếu sáng cho nhà nấu: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 24 m; B = 12 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 7 ´ 4 = 28 (bóng) P = 28 ´ 0,1 = 2,8 (Kw) Số đèn trong các nồi nấu: n’ = 5 (bóng) P’ = 5 ´ 0,1 = 0,5 (Kw) b. Tính số đèn cho nhà hoàn thiện sản phẩm: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 18 m; B = 24 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 6 ´ 8 = 48 (bóng) P = 48 ´ 0,1 = 4,8 (Kw) Tính số đèn cho khu vực phụ trợ: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 15 m; B = 5 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 5 ´ 2 = 10 (bóng) P = 10 ´ 0,04 = 0,4 (Kw) d. Tính số đèn cho nhà lên men: Khu vục đặt thùng lên men: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 30 m; B = 12 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 8 ´ 4 = 32 (bóng) P = 32 ´ 0,1 = 3,2 (Kw) Phòng hoá nghiệm: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 12 m; B = 12 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 4 ´ 4 = 16 (bóng) P = 16 ´ 0,1 = 1,6 (Kw) Khu vực phụ trợ: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 18 m; B = 12 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 5 ´ 4 = 20 (bóng) P = 20 ´ 0,04 = 0,8(Kw) e. Tính số đèn cho kho chứa sản phẩm Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 24 m; B = 36 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 8 ´ 11 = 88 (bóng) P = 88 ´ 0,1 = 8,8(Kw) e. Tính số đèn cho các nhà phụ trợ trong nhà máy: Nhà nấu hơi: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 20 m; B = 10 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 6 ´ 3 = 18 (bóng) P = 18 ´ 0,1 = 1,8(Kw) Xưởng cơ điện: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 15 m; B = 8 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 4 ´ 3 = 12 (bóng) P = 12 ´ 0,1 = 1,2(Kw) Nhà nén khí và thu hồi CO2: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 25 m; B = 8 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 7 ´ 3 = 21 (bóng) P = 21 ´ 0,1 = 2,1(Kw) Khu xử lý nước cấp: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 25 m; B = 15 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 7 ´ 4 = 28 (bóng) P = 28 ´ 0,1 = 2,8(Kw) Khu xử lý nước thải: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 15 m; B = 10 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 4 ´ 3 = 12 (bóng) P = 12 ´ 0,1 = 1,2(Kw) Nhà hành chính: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 50 m; B = 25 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 13 ´ 7 = 91 (bóng) P = 91 ´ 0,04 = 3,64(Kw) Nhà giới thiệu sản phẩm: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 12 m; B = 8 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 3 ´ 4 = 12 (bóng) P = 12 ´ 0,04 = 0,48(Kw) Nhà ăn và căng tin: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 15 m; B = 10 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 4 ´ 3 = 12 (bóng) P = 12 ´ 0,04 = 0,48(Kw) Gara ô tô: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 15 m; B = 8 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 3 ´ 4 = 12 (bóng) P = 12 ´ 0,04 = 0,48(Kw) Nhà để xe: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 10 m; B = 4 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 3 ´ 2 = 6 (bóng) P = 6 ´ 0,04 = 0,24(Kw) Nhà bảo vệ: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 6 m; B =4 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n = 2 ´ 2 = 4 (bóng) P = 4 ´ 0,04 = 0,16(Kw) Nhà vệ sinh: Ta có: L = 4 m; l = 1,2 m; A = 8 m; B =6 m (bóng) (bóng) Số đèn chiếu sáng: n =3 ´ 2 = 6 (bóng) P = 6 ´ 0,04 = 0,24(Kw) ị Số bóng tổng cộng là 457 bóng, công suất tổng cộng là 35,32Kw. 2. Tính điện tiêu thụ cho sản xuất. Chọn công suất tiêu thụ Pt bằng công suất định mức Pđm. STT Thiết bị dùng điện Số lượng Pđm (Kw) 1 Máy nghiền ướt 1 12 2 Máy nghiền búa 1 1,5 3 Gầu tải 4 2 4 Vít tải 2 2 5 Nồi hồ hoá 1 5 6 Nồi đường hoá 1 5 7 Thùng chứa bã 1 5 8 Nồi lọc đáy bằng 1 5 9 Bơm các loại 20 2 10 Máy rửa bock 1 2 11 Máy chiết bock 1 2 12 Máy lọc 1 0,4 13 Thiết bị thu hồi CO2 1 5 14 Máy rửa chai 1 3 15 Máy chiết chai 1 3 16 Máy dập nút 1 2.5 17 Máy thanh trùng 1 2 18 Máy dán nhãn 1 1 Tổng 60,4 Ngoài ra còn điện tiêu thụ cho quạt hút, quạt đẩy, máy chạy không tải, tủ điều khiển động cơ … lấy bằng 15% điện năng tiêu thụ cho sản xuất. Vậy tổng điện năng tiêu thụ cho sản suất là: PSX = 60,4 + 60,4 ´ 0,15 = 69,46 (Kw) Tổng điện năng tiêu thụ cho thắp sáng và sản xuất là: P = 35,32 + 69,46 = 104,78 (Kw) 3. Xác định phụ tải tính toán. Mục đích của quá trình này là để tính toán và chọn máy biến áp, máy phát điện cho phù hợp. Phụ tải tính toán được tính theo công thức: PTT = KSX ´ PSX + KCS ´ P CS KSX: hệ số sản xuất, KSX = 0,6 KCS: hệ số chiếu sáng, KCS = 0,9 PTT = 0,6 ´ 69,46 + 0,9 ´ 35,32 = 73,464 (Kw) 4. Xác định hệ số công suất và dung lượng bù. Hệ số công suất được xác định theo công thức: Chọn hệ số công suất là cosj = 0,7 thì tgj = 1,02 Thông thường các máy phát điện có hệ số công suất là 0,8-0,9. Để có được hệ số công suất tối đa cosj = 0,95 thì trong mạch điện phải mắc thêm tụ điện. Dung lượng bù được tính bằng: Qbù = PTT(tgj1 - tgj2) Trong đó: tgj1: tương ứng với cosj1 là hệ số công suất ban đầu. tgj2: tương ứng với cosj2 là hệ số công suất tăng lên. Khi có tụ điện thì cosj2 = 0,95 ị tgj2 = 0,33 ị Qbù = 99(1,02 – 0,33) = 68,31 (Kw) Chọn máy biến áp: Công suất biểu kiến của máy biến áp tính theo công thức: Chọn máy biến áp: Công suất 150 Kw. Điện áp 5 KV. 5. Tính điện tiêu thụ hàng năm. a. Điện năng thắp sáng hàng năm: ACS = PCS ´ T ´ KCS T: thời gian thắp sáng trong năm, T = T1 ´ T2 ´ T3 T1: thời gian thắp sáng trong ngày, T1 = 16 giờ. T2: thời gian làm việc mỗi tháng, T2 = 25 ngày. T3: số tháng làm việc trong năm, T3 = 12 tháng. ị ACS = 35,32 ´ 16 ´ 25 ´ 12 ´ 0,9 = 152582 (Kw) b. Điện năng sản xuất hàng năm: ASX = PSX ´ T ´ KSX 40% các thiết bị làm việc 3 ca (mỗi ca hoạt động khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là: T1 = 3 ´ 7 ´ 25 ´ 12 = 6300 (giờ) 40% thiết bị làm việc 2 ca (mỗi ca làm việc khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là: T2 = 2 ´ 7 ´ 25 ´ 12 = 4200 (giờ) 20% thiết bị làm việc 1 ca (mỗi ca làm việc khoảng 7 giờ), thời gian làm việc của các thiết bị này là: T3 = 1 ´ 7 ´ 25 ´ 12 = 2100 (giờ) ị ASX = 69,46 ´ 0,6 ´ (40% ´ 6300 + 40% ´ 4200 + 20% ´ 2100) ị ASX = 192534.12 (kw). Tổng công suất tiêu thụ điện cả năm: (Kw/năm). Tính toán kinh tế Mục đích và nhiệm vụ. Mục đích. Tính toán kính tế là một phần không thể thiếu trong một bản thiết kế hay một dự án. Đây là một khâu đặc biệt quan trọng vì nó ảnh hưởng đến tính khả thi của của dự án, đây cũng là cơ sở để người thiết kế lựa chọn phương án tối ưu trong điều kiện kinh tế cho phép và lập kế hoạch phát triển sản xuất trong tương lai từ những kết quả thu được từ hiện tại. Đảm bảo độ chính xác, tính thực tiễn và hợp lý trong từng công đoạn là yêu tố bắt buộc đối với một dự án vì sản xuất luôn gắn liền với thị trường lao động, thị trường cung ứng nguyên, nhiên vật liệu, thị trường tiêu thụ sản phẩm vốn có nhiều biến động không thể dự đoán trước được nên cần phải tính toán trước để hạn chế rủi ro ở mức thấp nhất khi nhà máy đi vào sản xuất. Nhiệm vụ. Tính toán kinh tế cần phải xét đến: Tính toán cụ thể các khoản thu, chi trong một khoảng thời gian nhất định (thường là từng năm) để từ đó có thể huy động vốn từ ngân hàng và từ các cổ đông. Tính toán các khoản thuế phải đóng và tính lợi nhuận có thể thu được để có kế hoạch phát triển sản xuất sau này. Lập kế hoạch cụ thể cho sản xuất để có thể đẩy nhanh tiến độ khi sản phẩm tiêu thụ nhanh, kéo giãn thời gian sản xuất khi nhu cầu tiêu thụ giảm. Từ tính toán kinh tế giúp cho việc chi phí hợp lý trong việc mua bán nguyên vật liệu và đưa ra thị trường giá sản phẩm hợp lý với người tiêu dùng mà vẫn thu được lãi. Tính kinh tế gồm: Tính vốn đầu tư xây dựng nhà xưởng. Tính toán cho đầu tư thiết bị. Tính hiệu quả kinh tế. Tính chi phí cố định Tính chi phí cho xây dựng nhà máy. Vốn đầu tư chuẩn bị. Để chuẩn bị xây dựng nhà máy cần đầu tư cho việc thiết kế và giải phóng mặt bằng. Thực tế thì giá san ủi mặt bằng hiện nay là 50 000 đồng/m2. Theo phần tính toán xây dựng thì tổng diện tích nhà máy là: 150 ´ 250 = 37500 (m2) Vậy đầu tư giải phóng và san ủi mặt bằng là: 50 000 ´ 37500 = 1875000000 (đồng) Vốn đầu tư xây dựng. Vốn đầu tư xây dựng là vốn để xây dựng các hạng mục công trình trong nhà máy dwocj tính theo giá chung trên thị trường xây dựng. Đơn giá xây dựng cho các nhà bao che khung thép có mái tôn trống nóng là 1 triệu – 1,2 triệu đồng/m2. Chọn giá 1 triệu đồng/m2. Đơn giá cho nhà để xe bến bãi là 300 000 – 400 000 đồng/m2. Chọn giá 300 000 đồng/m2. Đơn giá cho nhà hành chính hội trường, căng tin … là 1,5 – 1,7 triệu đồng/m2. Chọn giá trung bình 1,6 triệu đồng/m2. Ta có bảng sau: STT Hạng mục Diện tích Đơn giá Giá tiền 1 Kho nguyên liệu 154 m2 1 000 000 154 000 000 2 Phân xưởng sản xuất chính 1416 m2 1 000 000 1 416 000 000 3 Phân xưởng lên men 720 m2 1 000 000 720 000 000 4 Kho chứa thành phẩm 300 m2 1 000 000 300 000 000 5 Nhà nấu hơi 200 m2 1 000 000 200 000 000 6 Xưởng cơ điện 120 m2 1 000 000 120 000 000 7 Nhà nén khí và thu hồi CO2 200 m2 1 000 000 200 000 000 8 Khu xử lý nước cấp 375 m2 1 000 000 375 000 000 9 Khu xử lya nước thải 150 m2 1 000 000 150 000 000 10 Nhà hành chính 1250 m2 1 600 000 2 000 000 000 11 Nhà giới thiệu sản phẩm 96 m2 1 600 000 153 600 000 12 Căng tin 150 m2 1 000 000 150 000 000 13 Gara ô tô 120 m2 1 000 000 120 000 000 14 Nhà để xe 40 m2 1 000 000 40 000 000 15 Nhà bảo vệ 24 m2 1 000 000 24 000 000 16 Nhà vệ sinh 48 m2 1 000 000 48 000 000 Tổng 6 170 000 000 Tổng số tiền đầu tư cho xây dựng nhà xưởng và văn phòng là: 6170000 000 đồng. Dành khoảng 15% số tiền so với tổng số tiền đầu tư xây dựng nhà xưởng để xây dựng hệ thống thoát nước, hệ thống giao thông, vườn hoa và các công trình phụ trợ khác. Số tiền đó là: 15% ´ 6 170 000 000 = 925 500 000 (đồng) Vậy tổng số vốn đầu tư để xây dựng nhà máy là: 6 170 000 000 + 925 500 000 = 7 095 500 000 (đồng) Tính chi phí cho lắp đặt thiết bị. Với nhà máy sản xuất bia có sản lượng 10 triệu lít/năm thuộc loại nhà máy trung bình lại được đặt ở khu vực phụ cận với thủ đô, đối tượng phục vụ chủ yếu là người dân trong vùng và khách du lịch nên thiết bị chủ yếu được chọn là thiết bị được sản xuất tại Việt Nam được sản xuất theo công nghệ của Đức để giảm chi phí đầu tư về thiết bị. Đơn giá của thiết bị: Thiết bị nấu: 15 triệu/m3. Thiết bị lọc đáy bằng: 15 triệu/m3. Thùng có vỏ bảo ôn như thùng đun nước nóng, thùng đựng nước lạnh, thùng bão hoa CO2: 6 triệu/m3. Thùng lên men: chọn giá trung bình cho cả thùng nhân giống và thùng lên men là 10 triệu/m3. STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá Giá tiền 1 Cân 2 10 000 000 20 000 000 2 Thùng chứa bột malt 2 8 000 000 16 000 000 3 Thùng chứa bột gạo 2 5 000 000 10 000 000 4 Máy nghiền malt 1 20 000 000 20 000 000 5 Máy nghiền gạo 1 8 000 000 8 000 000 6 Nồi hồ hoá 1 75 000 000 75 000 000 7 Nồi đường hoá 1 180 000 000 180 000 000 8 Thùng lọc đáy bằng 1 225 000 000 225 000 000 9 Thùng chứa bã 1 10 000 000 10 000 000 10 Nồi nấu hoa 1 330 000 000 330 000 000 11 Thiết bị đun nước nóng 1 145 000 000 145 000 000 12 Nồi lắng xoắy 1 160 000 000 160 000 000 13 CIP cho nhà nấu 3 40 000 000 120 000 000 14 Máy lạnh nhanh 1 200 000 000 200 000 000 15 Thùng lên men 18 540 000 000 9 720 000 000 16 Hệ thống nạp khí 1 10 000 000 10 000 000 17 Thùng gây men cấp 2 1 48 000 000 48 000 000 18 Thùng gây men cấp 1 1 4 800 000 4 800 000 19 Thùng chứa men 1 1 070 000 1 070 000 20 CIP trung tâm 5 40 000 000 200 000 000 21 Hệ thống thu hồi CO2 200 000 000 200 000 000 22 Máy lọc bia 1 300 000 000 300 000 000 23 Thùng chứa bia 4 500 000 000 2 000 000 000 24 Máy rửa bock 1 50 000 000 50 000 000 25 Máy chiết bock 1 500 000 000 500 000 000 26 Gầu tải 4 15 000 000 60 000 000 27 Vít tải 2 30 000 000 60 000 000 28 Bơm 20 7 500 000 150 000 000 29 Hệ thống vệ sinh 4 2 000 000 8 000 000 30 Hệ thống làm lạnh 1 700 000 000 700 000 000 31 Nồi hơi 2 500 000 000 500 000 000 32 Hệ thống sử lý nước cấp 1 500 000 000 500 000 000 33 Hệ thống sử lý nước thải 1 700 000 000 700 000 000 34 Hệ thống điện 1 1 500 000 000 1 500 000 000 35 Xe ô tô 5 120 000 000 600 000 000 Tổng 19 330 870 000 Tính vốn đầu tư cho một số thiết bị phụ (đường ống và các phụ tùng thay thế) bằng 8% tổng chi phí cho thiết bị chính: 8% ´ 19 330 870 000 = 1 546 469 600 (đồng) Tính thuế giá trị gia tăng bằng 10% tổng chi phí cho thiết bị: 10% ´ 20 877 339 600 = 2 087 733 960 (đồng) Tính chi phí vận chuyển và lắp đặt bằng 8% tổng chi phí cho thiết bị: 8% ´ 20 877 339 600 = 1 670 187 168 (đồng) ị Vậy tổng vốn đầu tư cho lắp đặt và mua thiết bị là: 24635260738 (đồng). Các chi phí phát sinh trong quá trình xây dựng và lắp đặt. Các chi phí phát sinh có thể xảy ra ở rất nhiều công đoạn trong quá trình xây dựng nhà xưởng và lắp đặt thiết bị. Để đảm bảo tiến hộ cho việc xây dựng và lắp đặt thiết bị thì phải tính đến các chi phí phát sinh này. Chi phí phát sinh bằng 15% tổng các chi phí xây dựng và chi phí lắp đặt thiết bị. Chi phí phát sinh khi xây dựng là: 15% ´ 7 095 500 000 = 1 064 325 000 (đồng) Chi phí phát sinh khi lắp đặt thiết bị: 15% ´ 1 546 469 600 = 231 970 440 (đồng) ị Vậy tổng chi phí phát sinh là: 1 296 295 440 (đồng). Tính chi phí sử dụng thiết bị, nhà xưởng: Dự tính nhà máy làm việc trong 10 năm thì khấu hao thiết bị máy móc, các công trình xây dựng khấu hao trong 20 năm. Vậy tổng tiền khấu hao trong 1 năm là: 0,1 ´ 24635260738 + 0,05 ´ 7095500000 = 2998301073,8 (đồng) Chi phí sửa chữa máy móc lấy bằng 5% khấu hao: 5% ´ 2998301073,8 = 1 499 150 536,9 (đồng) ị vậy tổng khấu hao tài sản cố định là 4 497 451 610,9 (đồng) Tính vốn đầu tư cố đinh cho nhà máy. Vốn đầu tư cố đinh cho toàn nhà máy bằng tổng vốn đầu tư xây dựng, vốn đầu tư thiết bị, vốn phát sinh và vốn sử dụng thiết bị. Tổng vốn đầu tư cố định là: 37 524 007 788,9 đồng. Dự tính thời gian hoàn vốn là 5 năm, trong đó có 1/2 số đầu tư là vốn tự huy động coi là vốn lưu động, số vốn cố định là vay ngân hàng. Số vốn đầu tư phải trả lãi suất là: 37 524 007 788,9 đồng. Lãi suất hàng năm là 12%, số tiền lãi phải trả mỗi năm là khác nhau. Lãi suất phải trả năm đầu là: T = 37 524 007 788,9 ´ 0,12 = 4 502 880 934,668 (đồng) Lãi suất phải trả đến năm cuối: Tn = T ´ (1 + r)n r: lãi suất hàng năm n: thời gian dự định hoàn vốn Tn = 4 502 880 934,668 ´ (1 + 0,12)5 = 7 924 970 444,9156 (đồng) ị vậy tổng chi phí cho toàn bộ công trình xây dựng, thiết bị và toàn bộ lãi suất vay vốn: 45 449 476 623,81568 (đồng). Chi phí sản xuất. Chi phí cho nhiên liệu. Than: Lượng than cần cung cấp cho một năm với công suất tối đa là 8301600 (kg/năm). Nước: Lượng nước cần thiết cho một ngày sản xuất là 18,88 (m3/ngày). Vậy trong 1 năm lượng nước cần dùng là: 18,88 ´ 25 ´ 12 = 5664 (m3/năm) Điện - lạnh: Điện sử dụng trong một năm là: 291144 (kw/năm). Lạnh sử dụng trong một năm là: 2400 ´ 25 ´ 12 = 720 000 (kw/năm) STT Nguyên liệu Đơn vị Đơn giá Khối lượng Giá tiền 1 Than Kg 700 8 301 600 5 811 120 000 2 Nước m3 7000 5 664 369 480 000 3 Điện Kw 1600 291 144 465 830 400 4 Điện thoại Phút 100 153 600 15 360 000 ị vậy tổng chi phí cho nhiên liệu là 6 800 030 400 (đồng). Chi phí cho nguyên liệu. Chi phí cho nguyên liệu chính: STT Nguyên liệu Đơn vị Đơn giá Khối lượng Giá tiền 1 Malt Kg 7 000 1 123 000 7 861 000 000 2 Gạo Kg 3200 605 000 1 936 000 000 3 Hoa viên Kg 60 000 10 000 600 000 000 4 Cao hoa Kg 200 000 1 000 200 000 000 ị vậy tổng chi phí cho nguyên liệu chính là 10 597 000 000 (đồng). Chi phí cho nguyên liệu phụ: Chi phí cho nguyên liệu phụ gồm enzyme, bột trợ lọc, hoá chất tẩy rửa … thường chiếm khoảng 5% chi phí của nguyên liệu chính. Chi phí cho nguyên liệu phụ là: 5% ´ 10 597 000 000 =529 850 000 (đồng) Chi phí tiền lương cho toàn nhà máy. Tính tổng số công nhân trong toàn nhà máy: STT Các phân xưởng Số lao động/1 ca Số ca trong ngày Tổng số 1 Nghiên 1 3 3 2 Nấu 3 3 9 3 Hoá nghiệm 3 3 9 4 Hoàn thiện sản phẩm 5 3 15 5 Lò hơi 3 3 9 6 Nhà lạnh 1 3 3 7 Xử lý nước cấp 2 3 6 8 Lái xe tải, xe nâng hàng 3 2 6 9 Lái xe con 2 1 2 10 Sửa chữa 2 3 6 11 Bốc vác 5 2 10 12 Thường trực, bảo vê 3 3 9 13 Xử lý nước thải 2 1 2 14 Phân xưởng xử lý CO2 1 3 3 15 Lên men 2 3 6 16 Nhà ăn 4 3 12 Tổng 110 ị vậy số công nhân có mặt trong một ngày đêm là 110 người. Thời gian làm việc thực tế trong một năm (trừ ngày nghỉ lễ, ốm, phép …) là khoảng 285 ngày, thời gian làm việc của máy móc là 320 ngày. Vậy hệ số điều khuyết là: Vậy số công nhân thực tế trong phân xưởng là: 110 ´ 1,12 = 123 (người) ị vậy chọn số công nhân trong nhà máy là 125người. Số cán bộ quản lý trong nhà máy là: Phòng giám đốc: 1 người. Phòng phó giám đốc: 2 người. Phòng tài vụ: 5 người. Phòng kế hoạch: 5 người. Phòng kỹ thuật: 25 người. Phòng kinh doanh – maketting: 10 người. Phòng tổ chức, hành chính: 6 người. Phòng y tế: 2 người. Nhân viên thu kho: 5 người. Nhân viên nhà giới thiệu sản phẩm: 4 người. ị vậy số cán bộ trong nhà máy là: 65 người Tổng số nhân viên trong nhà máy là: 125 + 65 = 190 (người) ị vậy tổng số nhân viên trong nhà máy là 190 người. Tính quỹ lương cho toàn nhà máy: Lương trung bình cho công nhân: 1 000 000 đồng/người. Lương trung bình cho cán bộ quản lý: 2 000 000 đồng/người. Tổng quỹ lương là: L = 12´(125 ´ 1 000 000 + 65 ´ 2 000 000) = 3 060 000 000 (đồng) Chi phí bảo hiểm xã hội. Nhà máy dùng 20% lương để đóng bảo hiểm xã hội: 20% ´ 3 060 000 000 = 612 000 000 (đồng) ị Tổng chi phí sản xuất trong 1 năm có sản lượng bia cao nhất: CT = 21 098 880 400 Tính giá thành sản phẩm. Giá thành của bia được tính theo công thức: (đồng) Lượng bã hàng năm: 2 158 500kg được bán với giá1000 (đồng/kg). Số tiền bán được là: 2 158 500 000 đồng. Khối lượng CO2 dư thừa hàng năm: 112 000 – 8100 = 103 900 (kg). Giá bán CO2 là 5000 đồng/kg, vậy số tiền bán được là: 519 500 000 (đồng) Tổng số tiền mà nhà máy phải chi là: ồT = 21 098 880 400– (2 158 500 000 + 519 500 000) = 18 420 880 400 (đồng) Giá thành của một đơn vị sản phẩm là: (đồng/lít) Định giá bán thành phẩm: Gb = G + (40%thuế tiêu thụ đặc biệt + 10% tiền lãi)´G Gb = 1842,088 + (0,4 + 0,3) ´ 1842,088 = 3131,55 (đồng/lít) ị Vậy giá của sản phẩm sẽ được bán ra thị trường là 3500 đồng/lít. Doanh thu dự kiến. Thị Xã Sơn Tây năm bên dòng sông Hồng cách Hà Nội khoảng 40km có đường quốc lộ đi qua rất thuận tiện cho việc đi lại và vận chuyển. Ngoài ra Thị Xã Sơn Tây còn có khu du lịch Ao Vua – Khoang Xanh và sân gôn Đồng Mô thu hút một lượng khá lớn khách du lịch vào các ngày nghỉ cuối tuần và lễ tết. Bên cạnh đó khu công nghệ cao Phú Cát đang phát triển với một số lượng lớn lực lượng lao động, đây là nguồn tiêu thụ bia rất lớn. Thị Xã Sơn Tây là nơi có nhiều cảnh đẹp rất thanh bình nhưng lại mang dáng dấp của một đô thị đầy tiềm năng phát triển. Theo điều tra của uỷ ban dân số nhà nước thì thị xã Sơn Tây có khoảng 300000 người với mức thu nhập 800000 đồng một người. ở Sơn Tây giá sinh hoạt rất rẻ, rẻ hơn nhiều so với ở các thành phố lớn nói chung và thành phố Hà Nội nói riêng nên với mức thu nhập như vậy thì cuộc sống của người Sơn Tây có thể nói là khá cao so với một số khu vực khác ở nước ta. Với mức sống như vậy thì việc mọi người sử dụng bia làm nước uống giải khát hàng ngày đã trở nên rất phổ biến và bia không còn được coi là đồ giải khát xa xỉ với người lao động. Theo thống kê, mức tiêu thụ bia của người Việt Năm năm 2000 là 8 lít/ người/ năm, tổng sản lượng của cả nước đạt khoảng 700 triệu lít. Dự kiến năm nay, năm 2005 mức tiêu thụ bia của mỗi người khoảng 13 lít / người / năm, tổng sản lượng bia có thể đạt 1300 triệu lít / năm. Đây là những con số dự kiến cho cả nước ta nhưng trong thức tế thì sản lượng bia được sản xuất ra luôn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ, điều này giải thích tại sao mà những loại bia chất lượng thấp của các xưởng tư nhân vẫn tiêu thụ được. Hiện nay ở thị xã Sơn Tây chưa có một nhà máy bia nào được xây dựng trong khi nhu cầu sử dụng của người lao động là rất cao. Những nhà cung cấp bia tại Sơn Tây hiện nay là bia hơi Hà Nội, bia hơi á Châu và bia hơi của một số xưởng sản xuất nhỏ ở Sơn Tây. Bia hơi Hà Nội có chất lượng cao nhưng không cung cấp đủ cho như cầu người tiêu dùng. Cả thị xã Sơn Tây cũng chỉ có khoảng 2 đại lý bia hơi Hà Nội, còn bia hơi á Châu cũng mới đi vào sản xuất và nhà máy đặt tại Bắc Ninh khá xa nên cũng chỉ mở một vài đại lý bia. Điều này có thể thấy rằng bia hơi bán ở thị trường Sơn Tây không đáp ứng đủ nhu câù của người tiêu dùng. Việc xây dựng nhà máy sản xuất bia hơi đặt tại thị xã Sơn Tây rất hợp lý và đây là một dự án có tính khả thi rất cao Thường thì khi nhà máy bắt đầu đi vào sản xuất thì công suất không thể đạt tối đa. Dự tính năm thứ nhất công suất chạy thử là 60% để vừa sản xuất vừa hoàn thiện máy móc thiết bị nhà xưởng trước khi nhà máy đi vào hoạt động ổn định. Năm thứ hai nhà máy chạy với công suất 80% và năm thứ ba thì chạy hết công suất. Dự tính chi phí sản xuất sản lượng bia năm thứ nhất. Chi phí nguyên vật liệu và tiền lương: Sản lượng bia hơi dự tính cho năm đầu tiên là 6 000 000 lít, vậy ta có bảng chi phí nguyên liệu chính cho bia hơi năm đầu tiên là: STT Nguyên liệu Đơn vị Đơn giá Khối lượng Giá tiền 1 Than Kg 700 4980960 3 486 672 000 2 Nước m3 7000 3399 237 888 000 3 Điện Kw 1600 174687 279 498 240 4 Điện thoại Phút 100 92 160 92 160 000 5 Malt Kg 7 000 673 800 4 716 600 000 6 Gạo Kg 3200 363 000 1 161 600 000 7 Hoa viên Kg 60 000 6 000 360 000 000 8 Cao hoa Kg 200 000 600 120 000 000 9 Tổng đồng 10 472 418 240 Chi phí nguyên liệu phụ: theo kinh nghiệm thì chi phí nguyên liệu phụ bẳng 4% chi phí nguyên liệu chính. Vậy ta có chi phí cho nguyên liệu phụ là: 418 896 730 đồng. Chi phí tiền lương cho toàn nhà máy theo tính toán ở trên là 3060000000 đồng. Tổng chi phí năm đầu là: 13 891 314 970 đồng. Tính giá thành sản phẩm: Giá thành của bia được tính theo công thức: (đồng) Lượng bã năm đầu: 1 295 100kg được bán với giá1000 (đồng/kg). Số tiền bán được là: 1 295 100 000 đồng. Khối lượng CO2 dư thừa năm đầu: 62 340 (kg). Giá bán CO2 là 5000 đồng/kg, vậy số tiền bán được là: 311 700 000 (đồng) Tổng số tiền mà nhà máy phải chi là: ồT = 13 891 314 970 – (1 295 100 000 + 311 700 000) = 12 184 514 970 (đồng) Giá thành của một đơn vị sản phẩm là: (đồng/lít) Cân đối thu chi, tính lợi nhuận trong năm đầu tiên. Tính lãi trước thuế: Tổng lợi nhuận = Doanh thu thuần – giá thành Doanh thu thuần = tổng doanh thu – thuế tiêu thụ. RT = (Gb - Gb ´ thuế) ´ sản lượng RT = (3500 – 3500 ´ 0,4) 6.106 RT = 12 600 000 000 ị LNT = 12 600 000 000 – 12 184 514 970 = 415 485 030 (đồng) Tính lãi sau thuế: LNS = 0,7 ´ 415 485 030 = 290 839 521 (đồng). Dự tính chi phí sản xuất sản lượng bia năm thứ hai. Chi phí nguyên vật liệu và tiền lương: Sản lượng bia hơi dự tính cho năm đầu tiên là 6 000 000 lít, vậy ta có bảng chi phí nguyên liệu chính cho bia hơi năm đầu tiên là: STT Nguyên liệu Đơn vị Đơn giá Khối lượng Giá tiền 1 Than Kg 700 6641280 4 648 896 000 2 Nước m3 7000 4531 31 718 400 3 Điện Kw 1600 232915 372 664 320 4 Điện thoại Phút 100 122 880 12 288 000 5 Malt Kg 7 000 898 400 6 288 800 000 6 Gạo Kg 3200 363 000 1 548 800 000 7 Hoa viên Kg 60 000 8 000 480 000 000 8 Cao hoa Kg 200 000 800 160 000 000 9 Tổng đồng 13 543 166 720 Chi phí nguyên liệu phụ: theo kinh nghiệm thì chi phí nguyên liệu phụ bẳng 4% chi phí nguyên liệu chính. Vậy ta có chi phí cho nguyên liệu phụ là: 541 726 669 đồng. Chi phí tiền lương cho toàn nhà máy theo tính toán ở trên là 3060000000 đồng. Tổng chi phí năm đầu là: 17 144 893 389 đồng. Tính giá thành sản phẩm: Giá thành của bia được tính theo công thức: (đồng) Lượng bã năm đầu: 1 726 800kg được bán với giá1000 (đồng/kg). Số tiền bán được là: 1 726 800 000 đồng. Khối lượng CO2 dư thừa năm đầu: 83 120 (kg). Giá bán CO2 là 5000 đồng/kg, vậy số tiền bán được là: 415 600 000 (đồng) Tổng số tiền mà nhà máy phải chi là: ồT = 17 144 893 389 – (1 726 800 000 + 415 600 000) = 14 902 493 389 (đồng) Giá thành của một đơn vị sản phẩm là: (đồng/lít) Cân đối thu chi, tính lợi nhuận trong năm đầu tiên. Tính lãi trước thuế: Tổng lợi nhuận = Doanh thu thuần – giá thành Doanh thu thuần = tổng doanh thu – thuế tiêu thụ. RT = (Gb - Gb ´ thuế) ´ sản lượng RT = (3500 – 3500 ´ 0,4) 8.106 RT = 16 800 000 000 ị LNT = 16 800 000 000 – 14 902 493 389 = 1 897 506 611 (đồng) Tính lãi sau thuế: LNS = 0,7 ´ 1 897 506 611 = 1 328 254 628 (đồng). Dự tính chi phí sản xuất sản lượng bia năm thứ ba trở đi. Từ năm thứ 3 trở đi nhà máy sẽ sản xuất hể công suất nên tính toán chi phí sản xuất giống như ở phần III. Tính lợi nhuận cho nhà máy từ năm thứ 3 trở đi là: Tính doanh thu: RT = (Gb - Gb ´ thuế)´ sản lượng RT = (3500– 3500´ 0,4) 106 RT = 21 000 000 000 (đồng) ị LNT = 21 000 000 000 – 18 420 880 400 = 2 579 119 600(đồng) Tính lãi sau thuế: LNS = 0,7 ´ 2 579 119 600= 180 543 720 (đồng). Tính lợi nhuận cho nhà máy. Tính thời gian thu hồi vốn. Thời gan thu hồi vốn (PP): là một trong các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tính khả thi của dự án. Tổng vốn đầu tư ban đầu: V = 66 548 357 023 (đồng). Khấu hao tài sản cố định: P = 4 497 451 610,9 (đồng). Lợi nhuận sau thuế trung bình: (đồng) (năm)