Thiết kế nhà máy bia năng suất 10 triệu lít /năm

Vậy Vậy tổng nhiệt cho một mẻ nấu là: Q = Qh + Qd + Qn + Qm = 417108,274 + 366205,83 + 710653,38 + 326947,37 = 1820914,854kcal II. Tính lượng nhiệt cần cho thanh trùng, gây men 1. Lượng nhiệt cần để thanh trùng bia chai Lượng bia chai cần thanh trùng trong một ngày là: 80000 chai loại 0,5 lít Nhiệt độ thanh trùng nâng từ 25oC lên 75oC với tỷ nhiệt là: C = 1 kcal/kgoC Khối lượng mỗi chai bia là 0,7 kg/chai Vậy lượng nhiệt cần thiết là: Q5 = 80000x 0,7 x 1.( 65 - 25) =224000 kcal 2. Lượng nhiệt dùng để hấp vỏ chai và thanh trùng đường ống, thiết bị là khoảng: 80 kg hơi/giờ 3. Tổn thất nhiệt do rửa thiết bị gây men giống ( lấy theo kinh nghiệm) khoảng: 50 kg hơi/giờ. * Lượng hơi cần cung cấp: Lượng hơi và nhiệt quan hệ theo công thức: (kg hơi) Trong đó: i là nhiệt hàm của hơi nước ở áp suất làm việc P = 2,5 kg/cm2 : là nhiệt hàm của hơi nước ở nhiệt độ sôi. i = 640 kcal/kg, =199 kcal/kg Lượng hơi dùng cho một mẻ nấu là: kg hơi/mẻ. Một mẻ nấu là 7h, vậy lượng hơi cần một giờ là: Lượng hơi nước dùng cho thanh trùng bia là: kg hơi/ngày Mỗi ngày thanh trùng bia là 12h Vậy lượng hơi cần thanh trùng bia, hấp vỏ chai, thanh trùng đường ống, thiết bị gây men là: kg hơi/h Tóm lại lượng hơi nước cần dùng là: 1492,782 + 778,148 = 2270,93 kg hơi/h Do tổn thất ra môi trường xung quanh là 10% lượng hơi dùng trong nhà máy. Do đó tổng lượng hơi do nồi hơi cung cấp là: 2270,93 x 1,1 = 2498,023 kg hơi/h Chọn nồi hơi: Dựa vào lượng hơi cần cung cấp ta chọn nồi hơi có các đặc điểm sau: Năng suất: 25000 kg hơi/h áp suất làm việc: 8 atm Diện tích bề mặt đốt nóng: 54m2 Thể tích bể chứa nước: 3 m3 Đường kính ống sinh hơi: 603 mm Đường kính nồi hơi: 2500 mm Chiều cao nồi hơi: 3850 mm Trọng lượng: 4200 kg Hệ số hữu ích: 75% Nhà máy dùng hai nồi hơi. Tính nhiên liệu cho nồi hơi: Để thuận tiện ta dùng than Antraxít làm nhiên liệu đốt cho nồi hơi. Lý do: Nhiệt lượng cung cấp từ than kín. Mua dễ dàng, giá không đắt. Lượng nhiên liệu cần dùng tính theo công thức: q: Nhiệt lượng của nhiên liệu toả ra khi đốt là 6500 kcal/kg D: Năng suất nồi hơi: D = 2500 kg/h i: Nhiệt hàm của hơi nước ra khỏi nồi, i = 662 kcal/kg i’: Nhiệt hàm của nước vào, i’ = 60 kcal/kg : Hệ số hữu ích của nồi 75% Thay vào ta có: Hiệu suất đốt cháy là 90%. Vậy lượng than cần thực tế là: Lượng than cần trong một ngày là: 343,2 x 3 x 8 =5491,2 kg/ngày Lượng than cần trong một tháng là: 5491,2x 25 = 137280 kg/tháng Lượng than cần trong một năm là: 137280 x 12 = 1647360 kg/năm =1647,36 tấn/năm . B. Tính nước cho nhà máy . 1. Nước cho phân xưởng nấu . - Lượng nước dùng để chế biến một mẻ nấu là: V1 = 541,25 + 8230,6 = 8771,85 lít/mẻ Vậy lượng nước dùng cho một ngày sản xuất là: 877,85 x 4 = 35087,4 lít/ngày - Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị hồ hoá, đường hoá, thùng lọc, sàn nhà, đường ống... chiếm 10% lượng nước cần dùng. Vậy thực tế lượng nước dùng trong phân xưởng nấu là: V1 = 34087,4 x 1,1 = 38596,14 lít/ngày. 2. Nước dùng để làm lạnh dịch đường . Theo thực tế sản xuất lượng nước này thường gấp 2 lần lượng dịch đường cần làm lạnh. Một ngày dịch đường cần làm lạnh là: lít/ngày Vậy lượng nước cần để làm lạnh dịch đường là: V2 = 44948,4 x 2=89896,8 lít/ngày Nhưng thực tế lượng nước làm lạnh này sạch và ta có thể sử dụng lại sau khi đã để nguội, quá trình sử dụng tổn hao 20% lượng nước, vậy thể tích nước cần để làm lạnh thực tế là: V’2 = 89896,8x 20% = 17979,36 lít/ngày 3. Nước dùng để vệ sinh bộ phận lên men . Thường dùng 5% thể tích thiết bị, mỗi ngày ta phải vệ sinh hai thùng, mỗi thùng có thể tích là 54225 lít. Vậy lượng nước cần vệ sinh trong ngày là: 2 x 54225 x 0,05 = 5422,5 lít/ngày Nước dùng để vệ sinh sàn nhà là 3 lít/m2 Diện tích sàn nhà là: S = 24 x 12 = 288 m2 Vậy lượng nước cần dùng là: 288x 3 = 868 lít/ngày Vậy tổng lượng nước dùng trong phân xưởng lên men V3 = 5422,5 + 868 = 6286,5 lít/ngày 4. Nước dùng cho gây men, rửa men. Theo kinh nghiệm nước dùng để rửa sữa men khoảng 4000 lít/ngày, nước vệ sinh khu vực gây men, rửa men khoảng 1000 lít/ngày. Vậy lượng nước cần dùng là: V4 = 4000 + 1000 = 5000 lít/ngày 5. Nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện - Nước rửa máy bock V1 = 800 lít/ngày - Nước rửa bock: 10 lít/bock. Mỗi ngày chiết 800 bock. Vậy nước rửa là: V2 = 800 x 10 = 8000 lít/ngày. - Nước rửa chai, mỗi chai rửa hết 1 lít nước, mỗi ngày rửa 80000 chai. Vậy lượng nước cần là: V3 = 80000 x 1 = 80000 lít/ngày. - Lượng nước dùng để vệ sinh máy rửa: V4 = 1000 lít/ngày - Lượng nước dùng để vệ sinh máy máy chiết chai: V5 = 1000 lít/ngày - Lượng nước dùng cho máy thanh trùng: V6 = 30000 lít - Lượng nước vệ sinh thùng bia thành phẩm: V7 = 4 x 18200 x 0,05 = 3640 lít/ngày. - Nước vệ sinh sàn: 3 lít/m2 S = 30 x 24 = 720 m2. V8 = 720 x 3 = 2160 lít/ngày Vậy tổng lượng nước dung cho phân xưởng hoàn thiện là: V5 = lít/ngày 6. Nước dùng cho nồi hơi Theo tính toán nước dùng cho nồi hơi bằng lượng hơi nước cấp cho toàn nhà máy. Nhưng 80% lượng hơi nước được ngưng tụ và tái sử dụng, vậy nước dùng cho nồi hơi thực tế cần là: V6 = 24 x 2500 x 0,2 = 12000 lít/ngày 7. Tổng lượng nước dùng cho nhà máy là: lít/ngày Vậy lượng nước dùng cho nhà máy là: VT = 242 m3/ngày 8. Tính đường ống, bể chứa nước. + Một bể chứa 400 m3 nước + Một bể chứa 120 m3 nước đã xử lý phục vụ cho nấu + Đường kính ống dẫn nước từ 150á200 mm C. Tính lạnh dùng cho nhà máy 1. Lượng nhiệt cần cho thiết bị lạnh nhanh . Cấp 1: Hạ nhiệt độ từ 95oC - 40oC nhờ tác nhân lạnh là nước 20oC, nước ra là 35oC. Lượng nước lạnh cần cung cấp cho một mẻ là: Q1 = G x C ( t2 - t1) C = 0,934 kcal/kg.oC, t1 = 40oC, t1 = 95oC. Vậy Q1 = 11779,71.0,934 x (95 - 40) = 583102,575 kcal/mẻ Nhiệt lượng cần cung cấp cho một ngày là: 1210251,1 x 2 = 2420502,2 kcal/ngày. 2. Dịch đường hạ từ nhiệt độ 40oC xuống 12oC. Tác nhân lạnh là nước muối. Có nhiệt độ là - 10oC, nhiệt độ nước muối ra là 5oC. Nhiệt lạnh cần cung cấp cho một mẻ là: Q2 = 11779,85. 0,9 ( 40 - 12) = 296852,22 kcal/mẻ Nhiệt lạnh cần cung cấp cho một ngày là: 296852,22 x 4 = 1187408,88 kcal/ngày 3. Nhiệt lượng lạnh cung cấp cho quá trình lên men chính để duy trì nhiệt độ lên men Ta tính lượng lạnh để duy trì nhiệt độ thùng lên men trong ngày lên men mạnh nhất ( lượng chất khô lên men từ 1,4 á 1,5 %/ngày) Chọn nồng độ cơ chất lên men Smax = 1,4/ngày. Lượng dịch đường đi vào quá trình lên men chính: lít. Khối lượng riêng d = 1,0483 và nồng độ chất chiết là 12oBx. Vậy khối lượng đường trong thùng lên men: Gd = 43380 x 0,12 x 1,0483 = 5457,03 kg. Từ phương trình: C12H22O11 + H2O 4CO2 + 4C2H5OH + 56 kcal 342 g 56 kcal Vậy nhiệt lượng toả ra khi lên men chiết ở ngày lên men mạnh nhất là: Q31 = kcal/ngày Tổn hao qua lớp cách nhiệt Q32 = f.k.x(tn - t1) k = 0,3 kcal/m2hoC f: Diện tích xung quanh thùng lên men tn: Nhiệt độ bên ngoài thùng lên men, tn = 24oC t1: Nhiệt độ bên trong thùng lên men, t1 = 12oC. Ta có: Q32 = 86,41 x 0,3 ( 24 - 12) = 311,08 kcal/giờ Q32 =7465,82kcal/ngày. Tổn hao khi rửa men: Lượng nước rửa cần 2000 lít/ngày Nhiệt lạnh tổn hao để làm lạnh nước từ 24oC xuống 2oC là: Q33 = 2000 x 1.( 24 - 2) = 44000 kcal/ngày. - Tổn hao lạnh bảo quản sữa men: Q34 = 40000 kcal/ngày Vậy Q3 = Q31 + Q32 + Q33 + Q34 = 96820,76 kcal/ngày 4. Lên men phụ Trên thực tế cứ 1 lít bia non tổn hao một nhiệt lượng là 0,24 kcal/ngày Lượng bia non là: lít Q41=41648x0,24=9995,5 kcal/ngày . * Tổn thất nhiệt qua lớp cách nhiệt Q42 = f.k(tn - t1) x 24 tn = 24oC, t1 = 2oC Q42 = 86,41x 0,3.(24 - 2)24 = 13687,344 kcal/ngày * Lượng nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ tank lên men từ 12oC xuống 2oC là: Q43 = G x C ( t2 - t1) C = 0,934 kcal/kgoC. t1 = 2oC t2 = 16oC G = 41024 x 1,0483 = 43005,5 kg Q43 = 43005,5.0,9 ( 12 - 2) = 387049,5kcal/ngày Vậy: Q4 = Q41 + Q42 + Q43 = 410732,364kcal/ngày. 5. Tính nhiệt lạnh dùng cho quá trình gây men giống . Thể tích dịch đường cần lên men trong một ngày là: lít Vậy thể tích dịch cần nhân giống là: lít Trong đó lượng dịch lên men là 90%, 10% từ nhân giống cấp 1 đưa sang. Vậy thể tích dịch đường đưa về nhân giống cấp 2 là: 4360x 0,9 = 3924 lít. Nồng độ dịch đường 120Bx, d = 1,0483 kg/l Vậy khối lượng đường được lên men là: M = 75% x 1,0483 x 0,12 x 3924 = 370,2 kg Lượng đường chiếm trong thành phần chất khô là 75% Vậylượng nhiệt do thùng lên men cấp 2 sinh ra là:Q51 = kcal/ngày. * Tổn thất qua lớp cách nhiệt: Q25 = k.f (t2 - t1) x 24 t2 = 24oC, t1 = 12oC, k = 0,3 kcal/m2.h.oC f = = 3,14.1,65.3,3 + 0,75.3,14.1,652 = 23,52 m2 Nên ta có: Q52 =10,45.0,3.(24 - 12) x 24 = 902,88kcal/ngày * Lượng nhiệt lớn nhất cho nhân giống cấp 1. Lấy bằng 40% lượng nhiệt tổn thất cho len men cấp 2. Q53 = ( Q51+ Q52).40% = 24609,324 kcal/ngày. Vậy lượng nhiệt lạnh cần là: Q5 = Q51 + Q52 + Q53 = 86132,634kcal/ngày.. 6 Nhiệt lạnh cần thiết để hạ nhiệt độ hùng bia từ 7oC xuống 1oC sau khi lọc và duy trì nhiệt độ này trong thùng chứa bia thành phẩm . Lượng bia đem bão hoà CO2 là: lít Q61 = G.C x ( t2 - t1) C = C1 x X1 + C2 x X2 Ch = 0,34.0,025 + 1 x 0,975 = 0,984 kcal/kg.oC. G = 41232.1,0483 = 43223,5 kg. G: Khối lượng bia non, kg C1, C2: Tỷ nhiệt chất hoà tan và nước, kcal/kg.oC. X: Hàm lượng chất kho trong bia: 2,5oBx. Vậy Q71 = 43223,5 x 0,984 x (7-1) = 255191,6 kcal/ngày Lượng nhiệt tổn thất qua lớp cách nhiệt là 10% nên lượng nhiệt lạnh cần thiết là: Q7 = 255191,6 x 1,1 = 280710,7 kcal/ngày. Tổng nhiệt lạnh cho toàn nhà máy: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 = 4394215,6kcal/ngày. Vậy nhiệt lạnh cho nhà máy trong một giờ là: Tổn hao lạnh cho toàn nhà máy là 10% vậy thực tế mỗi giờ nhà máy cần một lượng lạnh là: kcal/giờ Vậy ta chọn 2 máy nén lạnh cấp 1 có thể chạy luôn phiên hay đồng thời cùng 1 lúc Đặc tính kỹ thuật của máy lạnh 1. Ký hiệu máy: AY 200 2. Số xi lanh: 4 xi lanh 3. Hành trình Piston: 130 mm 4. Đường kính xi lanh: 150 mm 5. Tốc độ quay: 720á960 v/phút 6. Dung tích quay của piston: 396 á 528 m3/h 7. Năng suât lạnh: 170.000 á 200.000 kcal/h 8. Công suất động cơ: 75 kW 9. Kích thước máy: Dài x Rộng x Cao (mm) 2290 x 1150 x 1350 Số lượng máy dùng là 2 máy, có thể vận hành luân phiên hay đồng thời được vận hành. D. Tính điện tiêu thụ của nhà máy. Điện nhà máy sử dụng được cấp từ mạng điện lưới quốc gia, điện được sử dụng vào mục đích chiếu sáng và động lực. I. Tính phụ tải chiếu sáng Nhà máy sử dụng đèn sợi đốt thông thường và có bố trí đèn Neon vào các nơi cần thiết. I.1 Cách bố trí đèn Trong phân xưởng sản xuất việc bố trí đèn chiếu sáng phụ thuộc vào thông số sạu - Chiều cao phụ thuộc vào thiết bị, vị trí làm việc, thường lấy H = 2,5á4,5m - Khoảng cách giữa các đèn: L= 2á3m - Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tường: l = (0,25á0,32)L. - Số đèn bố trí dọc theo nhà: A: Chiều dài của nhà ( m) - Số đèn bố trí theo chiều ngang nhà: B: Chiều rộng của nhà ( m) - Số đèn bố trí mỗi tầng nhà: N = n1 x n2 Phương pháp tính toán phụ tải theo công suất riêng Theo phương pháp này nếu trên nền nhà có công suất chiếu sáng là P1 thì toàn bộ sàn nhà có công suất chiếu sáng là: P = P1 x S Số đèn tổng cộng là N thì công suất mỗi đèn là Pd = ở đây ta sử dụng loại đèn có Pd = 0,1 kW I.2 Tính toán đèn chiếu sáng 1. Đèn chiếu sáng phân xưởng nấu Chọn L = 3m suy ra l = 0,25 x L = 0,75 m A = 24m, B = 18m. bóng bóng Vậy công suất chiếu sáng là: P1 = Pd x N = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 9 x 7 = 6,3 kW 2. Đèn chiếu sáng phân xưởng lên men: A = 24 m, B = 12 m. bóng bóng Vậy công suất chiếu sáng là: P1 = Pd x N = Pd x n1 x n2 = 0,1 x x 9 = 4,5 kW 3. Phân xưởng hoàn thiện A = 36m, B = 24m. bóng bóng Vậy công suất chiếu sáng là: P1 = Pd x N = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 9 x 5 = 5,4 kW * Tính tương tự đối với các phân xưởng khác ta được: 4. Kho nguyên liệu: A = 18m; B = 18m Nên P4 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 7 x 7 = 4,9 kW 5. Kho sản phẩm: A = 24m; B = 12m P5 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 9 x 5 = 5,4kW 6. Xưởng cơ điện: A = 18m; B = 12m P6 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 7 x 5 = 3,5 kW 7. Nhà nồi hơi: A = 18m; B = 9m P7 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 7 x 4 = 2,8 kW 8. Bãi than: A = 12m; B = 9m P8 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 5 x 4 = 2,0 kW 9. Trạm biến thế: A = 6m; B = 6m P9 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 3 x 3 = 0,9 kW 10. Kho vỏ chai, bock: A = 24; B = 12m P10 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 9 x 5 = 4,5 kW 11. Gara ôtô: A = 30m; B = 9m P11 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 10 x 4 = 4kW 12. Nhà xử lý nước: A = 12m; B = 9m P12 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 5 x 4 = 2,0 kW 13. Nhà lạnh và thu CO2: A = 18m; B = 9m P13 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 7 x 4 = 2,8 kW 14. Nhà máy hành chính: A = 24m; B = 12m Nhà hành chính hai tầng nên công suất tiêu thụ chiếu sáng: P14 = 2 x Pd x n1 x n2 = 2 x 0,1 x 9 x 5 = 9 kW 15. Hội trường, câu lạc bộ: Là nhà hai tầng, bố trí đèn chiếu sáng Neon công suất A = 24m; B = 12m P15 = 2 x Pd x n1 x n2 = 2 x 0,1 x 9 x 5 = 9 kW 16. Nhà giới thiệu sản phẩm: Bố trí đèn Neon loại 40W A = 12m; B = 9m P16 = Pd x n1 x n2 = 0,04 x 5 x 4 = 0,8 kW 17 Nhà để xe đạp: A = 24m; B = 9m P17 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 9 x 4 = 3,6 kW 18. Nhà vệ sinh tắm giặt, thay quần áo: A = 18m; B = 12m P18 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 7 x 4 = 2,8 kW 19. Phòng bảo vệ, thường trực 5 bóng: P19 = Pd x n1 x n2 = 0,1 x 5 = 0,5 kW 20. Đèn chiếu sáng đường đi trong nhà máy: Thông thường cứ 10 mét bố trí 2 bóng đèn. Số đèn bố trí ở đường đi khoảng 32 x 2 = 64 bóng P20 = 0,1 x 64 = 6,4 kW Tổng cộng phụ tải chiếu sáng của nhà máy là: II. Tính phụ tải động lực . Gồm các động cơ máy móc hoạt động dưới tác dụng của động lực Bảng tổng hợp phụ tải động lực STT Tên thiết bị Wđm Số lượng Tổng công suất kW 1 Gàu tải 3,8 1 3,8 2 Máy nghiền malt 7,5 1 7,5 3 Máy nghiền gạo 6 1 6 4 Nồi hồ hoá 2,8 1 2,8 5 Nội đường hoá 7 1 7 6 Thuỷ lọc dịch đường 1,7/4,5 1 6,2 7 Nồi nấu hoa 7 1 7 8 Máy lọc bia 4,5 1 4,5 9 Máy rửa bock 2,5 1 2,5 10 Máy chiết bock 0,8 1 0,8 11 Máy chiết chai 0,8 1 0,8 12 Máy rửa chai 2,8 1 2,8 13 Máy dập nút 2,5 1 2,5 14 Máy thanh trùng 2,5/2,8/2,3 1 7,6 15 Máy dán nhãn 0,8 1 0,8 16 Bơm ly tâm 5 10 50 17 Máy lạnh 75 75 18 Máy nén 40 1 40 19 Máy soi chai 0,27 1 0,27 T.Cộng 230,91 Ngoài những thiết bị máy móc kể trên trong nhà máy còn có các loại phụ tải động lực khác như: quạt hút, quạt đẩy, trạm xử lý nước, xưởng cơ điện... Tất cả lấy bằng 15% phụ tải động lực kể trên. Vậy phụ tải động lực của toàn nhà máy là: Pdl = 230,91 x ( 0,15 + 1 ) = 265,55 kW Phụ tải của toàn nhà máy: PT = Ps + Pdl = 265,55 + 89,1 = 354,65kW III. Xác định phụ tải tính toán . Mục đích tính toán công suất tiêu thụ thực tế của nhà máy nhằm tính và chọn máy biến áp và máy phát điện cho phù hợp. Công thức xác định phụ tải tính toán: Pn = Kc x P Kc: Hệ số phụ thuộc vào mức mang tải của thiết bị + Đối với phụ tải chiếu sáng thì Kc = 0,9 + Đối với phụ tải động lực thì Kc = 0,6 Vậy phụ tải tính toán của toàn nhà máy là: Ptt = Ps .0,9 + Pdl x 0,6 = 89,1x 0,9 + 265,55 x 0,6 = 239,52kW IV. Xác định công suất và dung lượng bù: 1. Xác định hệ số cos. Hệ số cos dùng để xác định phụ tải làm việc thực tế là không đồng thời của các thiết bị mang tải, tức là rất hiếm hay không có chế độ làm việc của phụ tải theo mức tính toán ở trên. Nếu ở chế độlàm việc theo tính toán định mức thì: : Tổng công suất tác dụng của các thiết bị tiêu thụ điện. : Tổng công suất phản kháng của các thiết bị tiêu thụ điện. = P1tg1 + P2tg2 + ...+ Pntgn Thực tế thường làm việc non tải nên hệ số cos được tính như sau: Ptb = Kc + Pdl + KcPs Trong đó: Pdl = 265,55 kW Kc: Hệ số phụ tải động lực, Kc = 0,6 Ps = 89,1kW Kk: Hệ số phụ tải, Kk = 0,9 Vậy P = 0,6 x 265,55 + 0,9 x 89,1 = 254,364 kW Qphụ = Ptbtg Với cos = 0,65 thì tg = 1,169 Nên Qphụ = 239,52 x 1,169 = 279,99 kW Do đó 2. Tính dung lượng bù: Mục đích là nâng hệ số cos bằng cách dùng tụ điện Công thức xác định dung lượng bù: Qbu = Ptb(tg1 + tg2) tg1: Tương ứng với cos1 hệ số công suất ban đầu. tg2: Tương ứng với cos2 hệ số công suất được nâng lên khi có thêm tụ điện. Ta có: cos1 = 0,65 suy ra tg1 = 1,169 cos2 = 0,95 suy ra tg2 = 0,329 Nên Qbù = 239,52( 1,169 - 0,329)=201,2 KW V. Chọn máy biến áp: Máy biến áp được chọn theo cộng thức Sba = ( kVA) Chọn máy biến áp có đặc tính sau: Kiểu máy: TM 450/6 Công suất: 450 kVA Điệp áp: 6 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 Tần số: 50Hz Hệ số công suất: cos= 0,8 VI. tính điện tiêu thụ hàng năm 1. Điện năng dùng cho thắp sáng . Acs = Ps.T.Kk (kWh) Ps = 89,1kW, Kk = 0,9, T = K1.K2.K3 K1: Số ngày làm việc trong tháng K1 = 25 K2: Số giờ chiếu sáng trong ngày K2 = 6 K3: Số tháng làm việc trong năm K3 = 12 Adl = 89,1x 0,9 x 25 x 6 x 12 = 144393,35 kWh 2. Điện động lực . Acs = Pdl.T.Kc (kWh) Pdl = 265,55 kW, Kc = 0,6, T = K1.K2.K3 K1: Số ngày làm việc trong tháng K1 = 25 K2: Số giờ giờ làm việc trong ngày K2 = 15 K3: Số tháng làm việc trong năm K3 = 12 Adl = 265,55 x 0,6 x 25 x 15 x 12 = 814968 kWh 3. Tổng công suất tiêu thụ cả năm: A = Km x ( As + Adl ) Km = 1,05: Hệ số tổn hao trên mạng hạ áp. A = 1,05 (144342+716985) = 904393,35 kWh. Phần viii Tính toán xây dựng I. Giới thiệu chung: 1. Địa điểm xây dựng. Nhà máy bia năng suất 10 triệu lít /năm được xây dựng trên mảnh đất bằng phẳng của khu công nghiệp Nghi Sơn-ThanhHoá. 2. Đặc điểm khu đất. Khu đất xây dựng nhà máy rộng rãi hình vuông. Chiều dài 100 m, rộng 100 m chiếm một diện tích 10000 m2 Có đủ các điều kiện địa hình, địa chất để đảm bảo việc xây dựng nhà máy như: Mặt bằng phẳng, độ dốc 0,5á1%. Cường độ chịu lực nền đất 1,5á2kg/cm2, mực nước ngầm có độ sâu phù hợp cho việc xây dựng nhà máy. Vị trí xây dựng nhà máy nằm trong khu công nghiệp Nghi Sơn –Thanh Hoá giáp quốc lộ 1A là tuyến đường huyết mạch của nước ta . Nhà máy sử dụng nguồn nước cấp của khu công nghiệp và có xây dựng thêm bộ phận xử lý nước và hệ thống giếng khoan để phòng trường hợp hợp mất nước. Nước thải của nhà máy được thải vào hệ thống thoát nước của KCN sau khi đã qua xử lý. Nguồn điện nhà máy sử dụng từ mạng lưới điện quốc gia. 3. Bố trí mặt bằng xây dựng Trong khu vực nhà máy, các hạng mục công trình được xây dựng theo nguyên tắc phân vùng, đảm bảo sự hợp lý trong tính dây chuyền của công nghệ sản xuất, mặt khác đảm bảo yêu cầu về vệ sinh công nghiệp cũng như mỹ quan chung cho toàn bộ nhà máy và khu vực. Điều quan trọng khi chọn và bố trí mặt bằng và các công trình chính, phụ là phải chú ý đến hướng gió chủ đạo. ở vùng này hướng gió chủ đạo là hướng đông bắc. Cho nên các công trình chính, phụ được xây dựng theo hướng Tây -Nam nên thuận tiện về nắng và gió, cùng với việc giới thiệu và vận chuyển hàng hoá . Về nguyên tắc phân vùng phải lấy khu vực sản xuất chính làm nền tảng cho sự bố trí tổng bình đồ nhà máy. Các công trình chính liên hộ mật thiết với nhau bởi tính liên tục trong dây chuyền sản xuất. Tất cả các điều trên nhằm mục đích giảm chi phí xây dựng, tổn hao nguyên liệu, giảm chi phí vận chuyển trong nhà máy, đảm bảo tính kinh tế, hạ giá thành sản phẩm. Cụ thể: Khu sản xuất chính gồm các phân xưởng nấu -lên men - hoàn thiện được bố trí gần nhau theo dây chuyền sản xuất. Kho nguyên liệu được bố trí gần phân xưởng nấu, kho sản phẩm bố trí gần phân xưởng hoàn thiện. Các phân xưởng phục vụ sản xuất: Các công trình phụ có tính độc hại trong sản xuất được bố trí sau nhà máy, cuối hướng gió chủ đạo như: Nhà nồi hơi, trạm biến thế, bã than xỉ, gara... Bên trái nhà máy là khu đất trống nhằm mục đích mở rộng và phát triển nhà máy sau này. Các công trình phục vụ sinh hoạt như: Nhà hành chính, hội trường – câu lạc bộ – nhà ăn... được tách riêng với khu sản xuất và được bố trí gần cổng chính của nhà máy, đảm bảo khoảng cách quy định, không ảnh hưởng đến năng suất lao động của người công nhân, làm tăng thêm nét đẹp mỹ quan chung của nhà máy. II. giải pháp khối mặt bằng khu sản xuất chính 1. Phân xưởng nấu . Phân xưởng nấu được xây dựng nối liền với phân xưởng lên men tạo được sự liên tục trong sản xuất theo tính toán về kích thước và sắp đặt thiết bị phân xưởng nấu dài 30m, rộng 18m, cao 8,5m có diện tích là 540 m2. Phân xưởng nấu gồm 2 phần, được ngăn bởi tường lửng cao 4,8m một phần để đặt cân, máy nghiền và gàu tải. Phần kia đặt nồi hồ hoá, nồi đường hoá, thùng lọc, nồi nấu hoa, thùng lắng xoáy, nồi đun nước nóng, máy lạnh nhanh. Nơi đặt các nồi nấu, thùng lọc có bố trí sàn thao tác có chiều cao 2, 4m để kiểm tra, theo dõi quá trình nấu, lọc của công nhân cho thuận tiện. Giải pháp cấu tạo bằng khung thép zamil steel Cụ thể: Dầm mái bê tông cốt thép lắp ghép. Mái bằng panen lắp ghép theo tiêu chuẩn, tường đầu hồi có hai cột chống gió kích thước 400 x 400 (mm x mm). Nhà có bước cột 6000 mm, kích thước cột là 400 x 600 (mm x mm). Tường dày 220mm. Trong nhà nấu dùng nên xi măng và bê tông đảm bảo cường độ chịu lực và chịu nước cao và các chất vô cơ và kiềm yếu. 2. Phân xưởng lên men . Đây là phân xưởng rộng lớn được xây dựng vững chắc với giải pháp khung thép zamil steel Cụ thể: Diện tích phân xưởng:288 m2 Kích thước: dài x rộng ( m x m) 24x12 Bước cột: 6m Móng bê tông cốt thép. Kích thước cột: 400 x 600. Dầm mái bê tông cốt thép. Mái dùng panen lắp ghép theo tiêu chuẩn. Tường đầu hồi có cột chống gió kích thước: 400 x 400 (mm x mm) Chiều dày tường: 220mm Nền nhà bê tông chịu lực và chịu axit, kiềm yếu. Phân xưởng lên men một đầu nối với phân xưởng nấu, một đầu nối với phân xưởng hoàn thiện. 3. Phân xưởng hoàn thiện . Đây là phân xưởng có đông công nhân các thiết bị là dây chuyền hoạt động khép kín, kích thước lớn. Phân xưởng đòi hỏi thoáng mát, cao ráo đủ ánh sáng cho công nhân làm việc. Vì thế phải thiết kế có nhiều cửa sổ cửa ra vào rộng rãi để xe tải nhỏ có thể ra vào thuận tiện. Phân xưởng hoàn thiện có kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép Dài ´ rộng ´ cao 42 ´ 30 ´8,4 (mm ´ mm ´ mm ) Diện tích 288 m2 Bước cột 6000m Giải pháp kết cấu móng bê tông cốt thép Dầm mái bằng bê tông cốt thép Mái panen lắp ghép theo tiêu chuẩn chung Cột bê tông cốt thép kích thước 400 ´ 600 ( mm´mm) Cột đầu hồi có cột chống gió 400 ´ 400 (mm´ mm ) Tường xây 220 mm iii. Thuyết minh các phân xưởng phụ trợ . Các nhà xưởng phụ trợ được xây dựng theo kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép hay giàn thép, mái tôn. 1. Kho nguyên liệu Nguyên liệu chính để sản xuất bia là malt 70%, nguyên liệu thay thế là gạo 30%. Malt và gạo thường được đóng vào bao 50 kg, cứ mỗi m2 xếp được 2 bao, các bao xếp 8 chồng. Vậy 1m2 kho chứa được lượng nguyên liệu là: 2 x 8 x 50kg = 800kg Diện tích kho đủ để đảm bảo chứa nguyên liệu cho nhà máy hoạt động trong 15 ngày. Lượng nguyên liệu nhà máy dùng tối đa trong một ngày là: 4 x (607,1 + 1416,7) =8095,2 kg/ngày Vậy khối lượng nguyên liệu cần dự trữ trong 15 ngày là: M = 8095,2 x 15 = 121428kg Diện tích kho cần là: m2 0,75: diện tích kho hữu ích là 75% Vậy ta xây dựng kho có kích thước như sau: Dài x rộng x cao: 18 x 18 x 6 (m x m x m) Diện tích: 324 m2 2. Kho sản phẩm Sản phẩm của nhà máy cần chứa vào kho là bia chai và bock đựng bia hơi. Một ngày nhà máy chiết 800 bock bia và 80000 chai bia. Cứ 1 m3 kho xếp được 4 bock, bock được xếp làm 3 chồng. Vậy 1m2 chứa được 4 x 3 = 12 bock. Vậy 800 bock bia cần một diện tích kho là: m2 Mỗi két bia chứa 24 chai, vậy 80000 chai bia sẽ cần số két là: két Cứ 0,8m2 kho chứa được 4 két, các két được xếp 8 chồng. Vậy 1667 két bia cần một diện tích kho là: m2 Bia chai được chứa trong kho 3 ngày, vậy diện tích kho là: 67 + 84 x 3 = 319 m2 Diện tích dành để đi lại trong kho là 10%. Vậy diện tích thực của kho là: 319 x 1,1 = 350,9m2 Kích thước kho là: Dài x Rộng x Cao = 24 x18x 6 ( m x m x m) Diện tích kho: 432 m2 3. Phân xưởng cơ điện Xây ở phía sau nhà máy với diện tích là: 216 m2 Kích thước là: Dài x Rộng x Cao: 18 x 12 x 4,8 ( m x m x m) 4. Nhà nồi hơi Nhà nồi hơi được xây dựng phía sau nhà máy gần bãi chứa than và xỉ than. Diện tích xây dựng sao cho chứa đủ hai nồi hơi. Kích thước nhà: Dài x Rộng x Cao: 18 x 9 x 6 ( m x m x m) Diện tích là: 162 m2 5. Bãi than, xỉ Được xây dựng mái tôn, tưởng lửng cao 1,4 m. Diện tích là: 108 m2 Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) 6. Trạm biến thế Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 6 x 6 x 3,6 ( m x m x m) Diện tích là: 36 m2 7. Kho vỏ chai, bock Được xây dựng gần phân xưởng hoàn thiện, mái tôn, tưởng lửng cao 1,4m. Kích thước: 24 x 12 x 4,8 ( m x m x m) Diện tích là: 288 m2 8. Nhà để máy phát điện Xây dựng gần trạm biến thế và xưởng cơ điện. Kích thước: 6 x 6 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 36 m2 9. Phòng thí nghiệm Được xây dựng gần phân xưởng lên men, nhà được đảm bảo sự cách nhiệt và tránh bụi. Kích thước: 6 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 54 m2 10. Gara ôtô Được xây dựng sao cho chứa được 12 xe của nhà máy, mỗi xe chiếm một diện tích 20 m2. Ngoài ra còn có nơi rửa xe, nơi chứa phụ tùng sửa xe, kho dầu. Vậy diện tích cần xây dựng Gara là: 12 x 20 = 240 m2 Kích thước Gara là: Dài x Rộng x Cao: 30 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 270 m2 11. Nhà xử lý nước Kích thước: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 12. Nhà lạnh và thu CO2 Được xây dựng gần phân xưởng lên men Kích thước: 18 x 9 x 4,8 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 IV. Các công trình phục vụ sinh hoạt . Các công trình phục vụ sinh hoạt được xây dựng ở phía trước nhà máy thuận tiện cho việc đi lại của cán bộ và công nhân, đồng thời làm tăng thêm vẻ đẹp thẩm mỹ cho nhà máy với giải pháp kết cấu bằng khung bê tông cốt thép toàn khối, mái bằng, tường gạch. 1. Nhà hành chính: Được xây dựng thành hai tầng mỗi tầng cao 4,2m gồm các phòng lãnh đạo và hành chính sự nghiệp. Tiêu chuẩn xây dựng : Đối với giám đốc , phó giám đốc là 18m2 nhà máy gồm 1 giám đốc, 2 phó giám đốc Diện tích là 18 ´3= 54m2 Phòng hành chính 3,5m2/ chỗ làm việc 4´ 3,5 = 14 m2 Phòng kỹ thuật 9 m2/ chỗ làm việc 6´ 9 = 54 m2 Phòng bảo vệ và phòng nghỉ ngơi 9m2 + 6m2 = 15 m2 Tổng cộng 137 m2 Kích thước nhà Dài ´ rộng ´ cao (m ´ m ´ m) 24 ´ 12 ´ 8,4 Diện tích xưởng 288 m2 2. Hội trường - Câu lạc bộ: Nhà được xây hai tầng, mỗi tầng cao 4,8 m. Hội trường và nhà ăn đặt ở tầng một, còn tầng hai là nơi vui chơi giải trí của công nhân và cán bộ. Tổng số công nhân và cán bộ trong nhà máy là: 182 người. Tiêu chuẩn xây dựng là : 1m2/người Kích thước : dài ´rộng ´cao 24´12´9,6 (m´m´m) Diện tích 288 m2 3. Nhà giới thiệu sản phẩm Mục đích là để giới thiệu sản phẩm của nhà máy khi khách đến tham quan, đồng thơi là nơi đáp ứng nhu cầu thưởng thức bia của nhân dân địa phương. Kích thước: Dài x Rộng x Cao: 12 x 9 x 4,2 ( m x m x m) Diện tích là: 108 m2 4. Nhà để xe: Nhà để xe nhằm phục vụ cho công nhân và cán bộ. Kích thước là: Dài ´rộng ´cao 24´9´3,6 (m´m´m) Diện tích : 216 m2 5. Nhà vệ sinh và thay quần áo: Nhà vệ sinh xây làm hai khu vực riêng cho nam và nữ Kích thước là: ´ Dài ´rộng ´cao 18´9x3,6 (m´m´m) Diện tích : 162 m2 6. Phòng bảo vệ . Phòng bảo vệ được xây dựng ở cổng phía tây nhà máy. Nhà máy gồm cổng :1 cổng chính, 1 cổng phụ . Phòng bảo vệ được xây dựng ở cổng chính của nhà máy. Kích thước nhà Dài ´ rộng ´ cao (m ´ m ´ m) 6 ´ 3 ´ 3,6 Diện tích xưởng 18 m2 Bảng tổng hợp các công trình xây dựng trong nhà máy TT Tên công trình xây dựng Kích thước (m) S xây dựng Dài Rộng Cao m2 1 Phân xưởng nấu 24 12 8,5 288 2 Phân xưởng lên men 36 24 13,2 864 3 Phân xưởng hoàn thiện 30 24 8,4 720 4 Kho nguyên liệu 18 18 6 324 5 Kho sản phẩm 24 12 6 288 6 Xưởng cơ điện 18 12 4,8 216 7 Nhà nồi hơi 18 9 4,8 162 8 Bãi than, xỉ 12 9 3,6 108 9 Trạm biến thế 6 6 3,6 36 10 Kho vỏ chai, bock 24 12 4,8 288 11 Nhà để máy phát điện 6 6 4,2 36 12 Phòng thí nghiệm 6 9 4,2 54 13 Gara ôtô 30 12 4,2 270 14 Bể nước D = 12 113 15 Nhà xử lý nước 12 9 4,2 108 16 Tháp nước D = 6 29 17 Nhà lạnh và thu CO2 18 6 4,8 108 18 Nhà hành chính 24 12 8,4 288 19 Hội trường - câu lạc bộ , nhà ăn 24 12 9,6 288 20 Nhà giới thiệu sản phẩm 12 9 4,2 108 21 Nhà để xe đạp, xe máy 24 9 3,6 216 22 Nhà vệ sinh, tắm giặt 18 12 3,6 216 24 Phòng bảo vệ (2 phòng) 6 3 3,6 36 TC 5056 m2 D.tích Hè,vườn hoa, đường đi 5115m2 * Các chỉ tiêu kỹ thuật: Diện tích xây dựng: 5056 m2 Diện tích sử dụng: 10171 m2 Diện tích nhà máy: 15000m2 Hệ số xây dựng: Hệ số sử dụng: PHần viii: Tính toán kinh tế A . Mục đích và ý nghĩa : Tính toán kinh tế là một phần quan trọng trong công việc xây dựng hay thiết kế bất cứ một công trình, nhà máy nào. Nó quyết định mọi thắng lợi trong sản xuất, nó cho thấy nhà máy có giá trị và giá trị sử dụng hay không. Dựa vào phần tính toán này chúng ta biết được đơn giá, lên kế hoạch chi phí xây dựng, lắp đặt thiết bị, công nghệ và các phát sinh có liên quan trong quá trình thực hiện. Qua đó để trình lên cấp có thẩm quyền xét duyệt. Phần tính kinh tế là phần không thể thiếu được trong khi thực hiện thiết kế công trình, nhà máy, nó quyết định sự thành công hay không thành công của nhà máy. Dựa vào năng suất nhà máy được xây dựng và các phần quan trọng khác như chọn địa điểm xây dựng nhà máy, chọn dây truyền cong nghệ, chọn thiết bị, tính cân bằng sản phẩm, kết cấu xây dựng trong nhà máy… Tất cả các phần tính toán và lựa chọn trên đòi hỏi người thiết kế nhà máy phải có kiến thức tổng hợp nhằm tìm ra biện pháp tối ưu đem lại hiệu quả kinh tế cao nhát. B . Nội dung tính toán kinh tế : Nhà máy có năng suất thiết kế 10 triệu lít/ năm. Phần công nghệ thiết bị tính toán ở các phần trước, dựa trên những tính toán trên ta xác định kinh tế gồm những nội dung sau: I . Vốn đầu tư cho nhà máy : Xác định vốn đầu tư cho xây công trình : Chi phí xây dựng được xác định theo đơn vị là 1m2 xây dựng nhân với đơn giá lấy theo khu vực xây dựng nhà máy thực tế cho từng hạng mục công trình được xác định cụ thể như sau: Bảng VIII.1: Dự toán và đầu tư xây dựng STT Tên công trình Diện tích Đơn giá Thành tiền 1 Gara ôtô 270 650.000 175.500.000 2 Xưởng cơ điện 216 750.000 162.000.000 3 Bãi để than 108 400.000 43.200.000 4 Xưởng nồi hơi 162 750.000 121.500.000 5 Trạm biến áp 36 650.000 24.000.000 6 Kho nguyên liệu 324 800.000 259.200.000 7 Phân xưởng nấu 540 1.300.000 702000000 8 Phân xưởng lên men 288 1.300.000 374400000 9 Kho lạnh và thu hồi CO2 162 750000 121500000 10 Nhà giới thiệu sản phẩm 108 750.000 810000000 11 Kho thành phẩm 432 800000 345600000 12 Phân xưởng hoàn thiện 720 1300000 936000000 13 Kho vỏ chai và bock 288 400.000 115.200.000 14 Nhà xử lý nước 108 800.000 864.00.000 15 Nhà tắm và vệ sinh 162 650.000 105300.000 16 Bể nước 113 800.000 90.400.000 17 Nhà hội trường 288 1.300.000 374.400.000 18 Nhà hành chính 288 1.300.000 374.400.000 29 Nhà để xe 216 400.000 86.400.000 20 Phòng bảo vệ 36 500.000 18.000.000 Tổng 4.716.900.000 Ngoài những công trình chính kể trên trong nhà máy còn xây dựng hệ thống giao thông, vỉa hè, hệ thống thoát nước, vườn hoa... thường được xác định bằng 15% so với tổng chi phí xây dựng ở trên. Vậy vốn cần thiết để xây dựng nhà máy là : Vxd = 4.716.900.000´ ( 1+ 0,15) = 542.4435.000 ( đồng ). 2 . Vốn đầu tư thiết bị : Bảng VIII.2: Dự toán và đầu tư thiết bị STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá (đ) Thành tiền (đ ) 1 Cân 1 1.200.000 1.200.000 2 Gầu tải 1 15.000.000 15.000.000 3 Máy nghiền malt 1 6.500.000 6.500.000 4 Máy nghiền gạo 1 4.000.000 4.000.000 5 Hệ thống thùng chứa 1 23.000.000 23.000.000 6 Nồi hồ hoá 1 250.000.000 250.000.000 7 Nồi đường hoá 1 300.000.000 300.000.000 8 Thùng lọc dịch đường 1 800.000.000 800.000.000 9 Nồi nấu hoa 1 300.000.000 300.000.000 10 Nồi nấu nước nóng 1 250.000.000 250.000.000 11 Thùng lắng xoáy 1 200.000.000 200.000.000 12 Máy lạnh nhanh 1 230.000.000 230.000.000 13 Thiết bị rửa sữa men 2 15.000.000 30.000.000 14 Thiết bị gây giống cấp I 1 5.000.000 5.000.000 15 Thiết bị gây giống cấp II 1 7.000.000 7.000.000 16 Thiết bị lên men 20 150.000.000 3.000.000.000 17 Máy lọc bia 1 220.000.000 220.000.000 18 Thiết bị bão hoà CO2 4 15.000.000 60.000.000 19 Máy rửa bock 1 15.000.000 15.000.000 20 Máy chiết bock 1 50.000.000 50.000.000 21 Dây chuyền chiết chai 1 1.000.000.000 1.000.000.000 22 Các loại bơm 10 5.000.000 50.000.000 23 CIP 4 2.000.000 8.000.000 24 Máy lạnh 1 100.000.000 100.000.000 25 Nồi hơi 1 200.000.000 200.000.000 26 Máy nén 1 50.000.000 50.000.000 27 Xe ôtô 8 100.000.000 800.000.000 28 Hệ thống ống nước 500.000.000 29 Hệ thống điện 1.500.000.000 Tổng 9.324.700.000 Tổng chi phí đầu tư thiết bị nhà máy ban đầu là 9.324.700.000 đồng Các thiết bị, linh kiện phụ lắp đặt lấy bằng 10%, chi phí vận tải, lắp đặt được xác định bằng 15% so với tổng chi phí thiết bị chính. Vậy ta có tổng chi phí đầu tư thiết bị lắp đặt trang thiết bị ban đầu là Vtb = 9.324.700.000´ ( 1 + 0,1) ´ ( 1 + 0,15) = 11.795.745.500(đồng) 3 . Tổng chi phí đầu tư ban đầu nhà máy : Vcđ = Vxd + Vtb =5.424.453.000 + 11.795.745.500 = 17.220.180.500( đồng ). II . Tính giá thành sản phẩm . 1 . Chi phí nguyên liệu chính: ( Đơn vị tính bằng đồng ) . Bảng VIII.3: Chi phí nguyên liệu chính STT Tên nguyên liệu Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Malt 1.310.940 8.500 11.142.990.000 2 Gạo 561.780 3.500 1.966.230.000 3 Hoa houblon 20.000 60.000 1.200.000.000 4 Chai 1.000.000 1000 1000.000.000 5 Nút, nhãn 10.000.000 50 500.000.000 Tổng 15.384.220.000 Chi phi cho cả hao hụt(hao hụt la 1%) là Gn =15384220000.(1+0,01) ( đồng ). = 15538062200( đồng ) 2 . Nguyên liệu phụ ( Gp ). Nguyên liệu phụ được xác định phụ bằng kinh nghiệm bằng 5% so với chi phí nguyên liệu chính: Gp = 15.538.062.200´ 5% = 776.903.110( đồng ). 3 . Chi phí nhiên liệu và năng lượng .Bảng VIII.4: Chi phí nhiên liệu và năng lượng STT Tên nguyên liệu Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Điện Kw/h 904.393 1.100 947.646.000 2 Than Kg 1.647.360 550 906.048.000 3 Nước m3 63.000 2.200 138.600.000 Tổng 2.039.480.300 Vậy: Gn = 2039480300( đồng ) 4 . Chi phí nhân công trực tiếp: Bảng VIII.5: Tính số công nhân trực tiếp sản xuất STT Nguyên công ĐM. Lao động Số ca/ ngày Số CN/ ngày 1 Xử lý nguyên liệu 3 2 6 2 Nấu- lọc 3 2 6 3 Lên men 2 3 6 4 Lọc bia 2 2 4 5 Rửa chai,bock 4 2 8 6 Chiết chai, bock 3 2 6 7 Kiểm tra chai đóng 1 2 2 8 Thanh trùng 1 2 2 9 Kiểm tra dán nhãn 1 2 2 10 Công nhân cơ điện 1 3 3 11 Công nhân sửa chữa 2 2 4 12 Lò hơi 2 2 4 13 Nhà lạnh 1 3 3 14 Xử lý nước 1 3 3 15 Vệ sinh 2 2 4 16 Lái xe 5 2 10 17 Vật tư - Nhiên liệu-bao bì 2 2 4 18 Bảo vệ 3 3 9 19 Quản lý phân xưởng 1 3 3 20 Bão hoà CO2 1 2 2 21 Thường trực 1 2 2 22 KCS 1 2 2 Tổng 91 Số công nhân có mặt trong nhà máy trực tiếp sản xuất trong một ngày đêm là 91 người Xác định số công nhân có trong danh sách bằng số công nhân có mặt trực tiếp trong nhà máy một ngày đêm + số công nhân điểm khuyết : Theo kinh nghiệm thực tế sản xuất thì hệ số điểm khuyết là: Hđk = 1,1 Vậy số công nhân trong danh sách là : 91 ´ 1,1 =100 người Xác định số cán bộ quản lý nhà máy : Đảng uỷ - công đoàn : 2 người Ban giám đốc: 3 người Cán bộ kỹ thuật: 3 người Thủ kho : 2 người Tài chính : 4 người Y tế : 2 người Tổ chức : 2 người -------------------------------------------------------------------- Tổng cộng : 18 người Vậy tổng số cán bộ công nhân trong nhà máy là : 100 +18 = 118 người Xác định tổng quỹ lương cho nhà máy: Lương bình quân cho nhà máy tính theo đầu người là 800.000 đồng/ người/ tháng. Vậy tổng quỹ lương cho cán bộ công nhân viên nhà máy trong một năm: G1= 800.000 ´ 12 ´ 118 = 1.132.800.000( đồng ). 5. Bảo hiểm theo quỹ lương . Bảo hiểm theo quỹ lương được xác định bằng 19% quỹ lương Gh = 1.13.2800.000´ 19% = 215.230.000( đồng ). 6 . Khấu hao tài sản cố định . Khấu hao tài sản nhà máy được xác định khấu hao theo phương pháp khấu hao đều chia thành 2 loại . Chi phí khấu hao sử dụng máy móc ( Ptb ) lấy bằng 10% so với Vtb Ptb =11.795.745.500 x10% = 1.179.574.550( đồng ) Chi phí khâu hao nhà xưởng xác định bằng 5% so với Vxd Pxd = 5.424.435.000´ 5% = 271.221.750(đồng ). Vậy ta có tổng khấu hao tài sản cố định là : P = Ptb + Pxd = 1.179.574.550+ 271.221.750= 1450796300(đồng) Tổng chi phí trong một năm của nhà máy là : G1= Gn + Gp + Gđ+ Gl + Gh + P = 2.115.3271.910( đồng ) . Ngoài các chi phí kể trên, khi hoạt động nhà máy còn thêm 6% chi phí quản lý phân xưởng, 2% chi phí dịch vụ bán hàng, 2% chi phí phát sinh trong quá trình sản xuất . G2 = 2153271910´ ( 1 + 10% ) = 23268599100( đồng ). 7 . Tính giá thành. Giá bán Bia hơi: 5.000 lít Bia chai : 4.000 chai 0,5 lít III . Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả . 1 . Tổng doanh thu của nhà máy : ( DT ) Tổng doanh thu nhà máy được xác định theo công thức Trong đó Pi Giá thành 1 đơn vị sản phẩm ( đồng ) Qi Số lượng sản phẩm được bán ra ( lít ) DT = 6.000.000 ´ 4.000 + 4.000.000 ´ 5.000 = 48.000.000.000 ( đồng ) 2 . Doanh thu thuần = GT - VAT . Bia là một loại nước giải khát đặc biệt được nhà nước xác định chịu thuế tiêu thụ đặc biệt nên không chịu thuế giá trị gia tăng (VAT) Doanh thu thuần của nhà máy DTT = DT - [ thuế vốn + các khoản giảm trừ + thuế tiêu thụ đặc biệt ] Các khoản giảm trừ gồm: + Giảm giá bán do chất lượng hàng hoá kém và được thoả thuận giữa khách hàng với người bán . + Chiết khấu bán hàng : là khoản giảm trừ cho người mua để khuyến khích mua số lượng lớn, mua thường xuyên, thanh toán đúng kỳ hạn,giới thiệu ,quảng cáo sản phẩm . Các khoản giảm trừ thường lấy bằng 2% doanh thu Thuế vốn: Thường lấy bằng 3% so với vốn lưu động và vốn cố định nhà máy + Vốn cố định Vcđ = 17.220180500đồng + Vốn lưu động của nhà máy Vlđ Số vòng quay một năm : 1 chu kỳ sản xuất của nhà máy là 20 ngày Vậy số vòng quay một năm là vòng/năm Để an toàn trong một năm sản xuất ta chọn vòng quay là 12 vòng/năm = 2.000.000.000 đồng Vậy thuế vốn ( TV ) TV = ( Vcđ + Vlđ) ´ 0,036= (17.220.180.500+ 2.000.000.000) ´ 0,036 = 691926498đồng Thuế tiêu thụ đặc biệt bằng 45% doanh thu Vậy doanh thu thuần bằng: DTT = DT ( 1 - 0,45 - 0,02 ) - TV = 48.000.000.000 ´ 0,53 –691926498=24748073502 ( đồng ) Vậy tổng lợi nhuận của nhà máy là: TLN = DTT - Tổng chi phí ( giá thành toàn bộ ) TLN =24748073502--21153271910= 3594801502(đồng) 3 . Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế . Doanh thu lao động . =30464420đồng/người Năng suất lao động ( NL ) 209729436 đồng/ người/năm 4 . Thời gian thu hồi vốn . Ta có công thức tính thời gian thu hồi vốn như sau : năm Bảng VIII.6: Tổng hợp các chỉ tiêu kết quả STT Khoản mục Đơn vị Số lượng Đơn giá Thành tiền 1 Malt Kg 1.336.550 6.000 8.019.300.000 2 Gạo Kg 572.800 3.000 1.718.400.000 3 Houblon Kg 24.100 60.000 1.446.000.000 4 Chai Chiếc 1.000.000 1.200 1.200.000.000 5 Nhãn, nút Chiếc 10.000.000 50 500.000.000 6 Than Kg 2.162.102 550 1.189.156.100 7 Điện Kwh 903857,4 1.000 903.857.400 8 Nước M3 129.000 2.000 258.000.000 9 Tiền lương đồng 800.000 10 Bảo hiểm tiền lương đồng 275.500..000 11 Khấu hao tài sản đồng 3.207.000.000 12 Chi phí quản lý đồng 1.213.973.580 13 Chi phí bán hàng đồng 404.657.860 14 Giá thành sản phẩm đồng /lít 2400 15 Giá bán đồng /lít Bia hơi 5000 Bia chai 4000 16 Doanh thu đồng 24748073502 17 Thuế vốn đồng 691926498 18 Lợi nhuận đồng 3594801502 5 . Nhận xét . Theo tinh toán ở trên ta thấy: Thời gian thu hồi vốn là 3,4 năm < 5 năm . Như vậy với mức giá bán đã định mà được thị trường chấp nhận thì nhà máy được thiết kế sẽ cho hiệu quả kinh tế, thời gian thu hồi vốn nhanh. Vậy quyển đồ án thiết kế này có tính thực thi cao. PHầN iX : Vệ sinh và an toàn lao động I. Vệ sinh thực phẩm Vệ sinh thực phẩm luôn là vấn đề được coi đặc biệt quan trọng trong sản xuất. Trong ngành công nghệ sản xuất bia cũng không nằm ngoài mục đích này. Để đảm bảo vấn đề vệ sinh thực phẩm thì ngay từ khâu nhập nguyên liệu đến các quá trình sản xuất và cuối cùng là hoàn thiện sản phẩm đòi hỏi cũng như các cán bộ kỹ thuật phải tuyệt đối tuân theo những quy định vệ sinh nghiêm ngặt. Đối với nhà máy sản xuất bia đảm bảo vệ sinh cần có các yêu cầu đối với người sản xuất và thiết bị sản xuất như sau: 1. Vệ sinh cá nhân . Yêu cầu đối với cán bộ kỹ thuật và người công nhân phải tuân thủ những nguyên tắc trước khi vào xưởng sản xuất. - Không cho phép những người bị bệnh mãn tính hay truyền nhiễm như lao, thương hàn ... được trực tiếp sản xuất. - Khi làm việc công nhân phải có quần áo bảo hộ lao động sạch sẽ, gọn gàng và luôn luôn có ý thức vệ sinh chung. - Trước khi vào phân xưởng sản xuất phải diệt trùng trang bị bảo hộ qua dung dịch sát khuẩn. - Khi lọc và khi tiếp xúc với bia cũng như dụng cụ chứa đựng bia. Công nhân phải có quần áo tay chân sạch sẽ, phải đeo khẩu trang hạn chế nói chuyện. 2. Vệ sinh thiết bị . Đối với thiết bị sản xuất bia cần tuân thủ những nguyên tắc sau : - Đối với dụng cụ thử hay chứa dịch đường, dịch bia non lâu mỗi lần dùng phải rửa sạch sẽ tráng các vết bẩn do dịch đường hay sinh khối nấm men. Các vết bẩn này nếu không rửa sạch sẽ chúng sẽ quánh lại rất khó sạch sẽ dễ gây nhiễm tạp cho dung dịch sau này. - Với đường ống và các thùng lên men phải vệ sinh cần thận trước khi dùng : đầu tiên rửa sạch bằng nước lạnh, xông hơi, bisunfít Natri 5% rồi sau đó tráng bằng nước lạnh vô trùng. - Các dụng cụ khác trong phòng lên men , phải được vệ sinh tiệt trùng hàng ngày bằng cách nhúng hoặc ngâm vào dung dịch Antiphocmalin 2 trong 2 giờ. Các van lấy mẫu trước và sau khi lấy phải được vệ sinh thật sạch - Trong phân xưởng nấu và làm nguội : Các nồi phải được Vệ sinh sạch sẽ sau mỗi mẻ nấu đã ngừng sản xuất. Hàng tuần phải được tẩy trùng bằng cách dùng dung dịch tầy trùng rửa các nồi, các đường ống dẫn dịch rồi thải xuống cống, cuối cùng rửa lại bằng nước nóng, chất tẩy trùng ở đây là Antifocmalin hoặc NaOH 1 - 2% ( không dùng cho thiết bị bằng nhôm) Có thể tiệt trùng bằng hơi nước 1000C trong 30 á 40 phút - Với các máy lọc phải được rửa sạch vải lọc sau từng mẻ, trước khi tráng bằng nước sôi.Bã malt phải được đưa vào thùng chứa kín tránh ruồi muỗi gây ô nhiễm . - Đối với các máy móc thiết bị ở các bộ phận phụ thường xuyên kiểm tra vệ sinh tránh để lâu gây mất vệ sinh 3. Vệ sinh công nghiệp . Ngoài những thiết bị trực tiếp sản xuất cần phải được dảm bảo vệ sinh môi trường sản xuất cũng cần được vệ sinh để đảm bảo những yêu cầu. - Các phân xưởng phải được đảm bảo vệ sinh sạch sẽ gọn gàng, thoáng mát nền nhà phải được thoát nước tốt, tránh ứ đọng. - Các bộ phận bụi, ồn phải chú ý thao tác, có các biện pháp hiệu quả như quạt hút bụi tránh ồn cục bộ để đảm bảo sức khoẻ cho người lao động - ở xung quanh phân xưởng phải đảm bảo quang đãng cống rãnh được khơi thông và có nắp đậy cẩn thận. - Đường xá sân bãi luôn luôn được giữ sạch sẽ để tránh bụi thường xuyên đến hệ thống cây xanh, vườn hoa trong nhà máy để tạo cảnh đẹp và không khí dễ chịu cho môi trường. Ii. Bảo hộ và an toàn lao động Bảo hộ và an toàn trong sản xuất là một khâu vô cùng quan trọng trong sản xuất , vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ của người lao động và tuổi thọ của máy móc thiết bị.Chính vì vậy Đảng và Nhà nước luôn đặt ra khẩu hiệu với tất cả các nhà máy sản xuất “ Lao động phải an toàn, an toàn trong lao động ” . Các nội quy nguyên tắc về bảo hộ và an toàn lao động trong các công xưởng xí nghiệp nhà máy đã được coi như điều lệnh cần nghiêm ngặt chấp hành. Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ ngày nay các nhà máy công nghiệp thực phẩm ở nước ta được mở rộng và phát triển có năng suất lao động cao. Được áp dụng những công nghệ hiện đại trang thiết bị cao giảm bớt sức lao động của con người. Tuy nhiên điều đó cũng đòi hỏi người công nhân có những bảo hộ và an toàn lao động cao, có trình độ nhất định để sử dụng cũng như vận hành được thiết bị cao Người công nhân phải chấp hành triệt để các nội quy, nguyên tắc vận hành máy móc, họ phải được trang bị đầy đủ để hiểu rõ trách nhiệm của mình trong việc thực hiện các quy định về bảo hộ và an toàn lao động cũng như chuyên môn nghiệp vụ tiên tiến. Đối với nhà máy bia cần đảm bảo những nguyên tắc sản xuất chính sau: 1. Chống khí độc trong sản xuất . Khí độc trong nhà máy chủ yếu là CO2 sản phẩm phụ trong quá trình lên men chính thoát ra. Mặc dù khi thiết kế ta có bố trí hệ thống thu hồi CO2 100% ta sẽ tăng được nguồn thu nhập của nhà máy. CO2 được bão hoà trong bia tăng giá trị cảm quan cho bia. Khi vệ sinh và sửa chữa các thùng lên men do CO2 lớn hơn không khí nên CO2 lắng xuống đáy gây ngạt cho công nhân. Do đó cần phải được kiểm tra các đường ống và các thiết bị tai phân xưởng lên men Ngoài ra khí CO do lò hơi sinh ra do đó ống khói lò hơi cần được nâng lên đủ cao. 2. Chống ồn và rung động . Tiếng ồn và rung động trong nhà máy bia là điều khó tráng khỏi, nó ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ công nhân như sự mệt mỏi, mạch đập nhanh, nhịp thở tăng , huyết áp tăng, kém tập trung, ảnh hưởng đến thính giác, khả năng làm việc kém hiệu quả. Khắc phục thường xuyên tra dầu mỡ vào máy, phát hiện và sửa chữa kịp thời bộ phận cũ hay bị mòn. Thiết kế hệ thống phân xưởng chống rung động mạnh 3. An toàn thiết bị chịu áp . Các thiết bị chịu áp lực trong nhà máy bia chủ yếu gồm lò hơi máy nén và bình nạp CO2. Để đảm bảo an toàn lao động khi sản xuất đòi hỏi người công nhân cần lắm vững các yêu cầu nội dung vận hành và an toàn máy móc. Ngoài ra cần kiểm tra độ kín, tránh sự dò rỉ, kiểm tra van an toàn , đồng hồ chịu áp lực, khi có sự cố cần sửa chữa, thay thế kịp thời ... 4. An toàn điện trong sản xuất . Đối với các nhà máy sản xuất công nghiệp, điện được coi là mạch máu trong cơ thể của nhà máy vì thế trong quá trình sản xuất công nhân cũng như cán bộ nhà máy cần tuyệt đối tuân thủ những quy định về an toàn điện . Công nhân phải tuyệt đối thực hiện nội quy an toàn điện Cách điện các phần mạch điện Thiết kế điện sản xuất và chiếu sáng nhà máy cần đảm bảo an toàn tuyệt đối . Bố trí cầu dao điện để ngắt kịp thời khi có sự cố. Nối đất tốt và cách điện an toàn 5. An toàn thiết bị phòng cháy chữa cháy . Các thiết bị trong nhà máy bia đều hoạt động trong điều kiện áp suất nhiệt độ cao do đó trong quá trình vận hành cần tuân thủ những quy định về phòng cháy chữa cháy. - Máy nghiền sàng : Khi sửa chữa phải ngắt cầu dao điện, trước khi nghiền sàng cho máy chạy không tải 2,5 phút, khi máy đang hoạt động tuyệt đối không lau chùi sửa chữa. - Thường xuyên theo dõi các đồng hồ đo áp lực nhiệt độ kiểm tra ống đẫn tác nhân lạnh. - Các công trình xây dựng phải đúng tiêu chuẩn đảm bảo các khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy và thông gió tốt. - Các thiết bị máy móc được bố trí hợp lý, đảm bảo các khoảng cách an toàn trong quá trình làm việc. - Về chế độ làm việc của công nhân: Có chế độ và thời gian làm việc ở những nơi nóng và môi trường độc hại là khác nhau như lò hơi, phân xưởng nấu, vận hành máy lạnh. - Tránh trường hợp công nhân làm việc quá sức không đảm bảo sức khoẻ khi tham gia làm việc tại những nơi có môi trường không khí nặng , những nơi chịu áp lực cao. - Về phòng cháy chữa cháy mỗi nhà xưởng phải có dụng cụ thiết bị cứu hoả như bình bọt CO2.Nhà máy phải duy trì mạng lưới thông tin bằng loa truyền thanh, điện thoại thường xuyên cho công nhân học về nội quy về an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy. Phần xi : kết luận Trải qua cả quá trình học tập và nghiên cứu trong trường cùng với thời gian 4 tháng thiết kế bản đồ án nhà máy sản xuất bia năng xuất 10 triệu lít/năm. Tôi đã được sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Nguyễn Đình Thưởng cùng toàn thể cán bộ giảng viên trong trường cũng như Viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm đã hướng dẫn tôi xác định và thiết kế hoàn chỉnh một nhà máy bia. Đó là cả quá trình tích luỹ được nhiều kiến thức tổng quan về kinh tế – kỹ thuật, cách thức tổ chức hoạt động nhà máy công nghệ thực phẩm nói chung và công nghệ sản xuất bia nói riêng. Đến nay bản đồ án của tôi đã hoàn thành song chắc chẵn không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy tôi rất mong được sự chỉ bảo của thày cô giáo cũng như các bạn đồng nghiệp giúp đỡ tôi sửa sai, rút kinh nghiệm. Tôi rất mong những ý kiến giúp đỡ của các thày cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp để bản đồ án thiết kế của tôi mang tính khả thi cao và giúp tôi trở thành một kỹ sư vững vàng hơn trước hơn trước thực tế. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Đình Thưởng cùng các thày cô giáo trong viện công nghệ sinh học – công nghệ thực phẩm và các thày cô giáo hướng dẫn xây dựng, gia đình cùng các bạn bè giúp đỡ tôi hoàn thành bản đồ án này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 15 tháng 5 năm 2005 Sinh viên Nguyễn Chí Hiếu Tài liệu tham khảo 1. PGS-TS Hoàng Đình Hoà - Kỹ thuật sản xuất Malt và Bia. NXB KH& KT - 2000 2. Nguyễn Thị Hiền - Thiết bị CN Bia và nước giải khát. ĐHBKHN- 1998 3. Hồ Xưởng- Công nghệ sản xuất Malt và Bia. NXBKH&KT- 1994 4. PGS-TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng- Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn Etylic. NXBKHKTHN - 2000 5. PGS- TS Ngô Bình - Cơ sở thiết kế nhà công nghiệp. NXB - ĐHBK Hà Nội 6. PTS Lê Thị Hồng Phương- Kế toán doanh nghiệp đại cương. Khoa kinh tế và quản lý Trờng ĐHBK Hà Nội 7. Sổ tay quá trình thiết bị và công nghệ hoá chất tập I,II