Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000lit/ngày

: hoà bột, nồi hơi, làm mát nồi đường hoá, dùng cho các thiết bị ngưng tụ trong xưởng chưng cất, vệ sinh thiết bị và nhà xưởng. - Nước dùng cho sinh hoạt của công nhân: nước phục vụ ăn uống, tắm rửa, nhà vệ sinh, nước để tới cây và rửa đường. Để đảm bảo nước được cung cấp ổn định thì nước được dự trữ trong bể có thể đặt nổi hoặc đặt chìm dưới đất. 5.3.1. Tính nước dùng cho sản xuất. Trong sản xuất, nước được sử dụng trong các khâu sau: Nấu. Đường hóa. Chưng cất. Lò hơi. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng. 5.3.1.1. Nước dùng cho nấu ( hòa bột và nấu). Theo bảng tính toán cân bằng sản phẩm ta có lượng nước cần cung cấp cho nồi nấu là: W1 = 207761.96 kg/ngày. Hay 8656.75 kg/h. 5.3.1.2. Nước dùng cho đường hóa. Lượng nước dùng trong đường hóa là dùng để làm nguội dịch cháo sau khi nấu, được chia làm hai lần. Lượng nước cần để tải nhiệt được tính theo công thức sau: Trong đó: W2: Lượng dịch cháo nấu trong một ngày 284745.19 kg/ngày. T1; T2 : Nhiệt độ dịch cháo lúc trước và sau làm nguội. = T1- T2 T1’; T2’: nhiệt độ nước làm mát trước và sau làm nguội. = T2’- T1’ C: Nhiệt dung riêng của dịch cháo 0.9 Kcal/kg.độ. C’: Nhiệt dung riêng của nước làm mát 1 Kcal/kg.độ. Làm nguội lần 1: Dịch cháo được làm nguội từ 1000C xuống 620C. Nước làm lạnh: T1’ = 300C, T2’= 600C. = 100 – 62 = 380 C. = 60 – 30 = 300 C. Vậy W21 = kg/ngày. Làm nguội lần 2: Dịch cháo được làm nguội từ 620C xuống 320C. Nước làm lạnh: T1’ = 220C, T2’= 270C = 62 – 30 = 320 C. = 27 – 22 = 50 C. Vậy W2 = = 1964732.81 kg/ngày. Tổng lượng nước dùng trong đường hóa là: W2 = W21 + W22 = =2289342.33 kg/ngày. Hay 95389.26 kg/h. 5.3.1.3. Nước dùng trong lên men. Trong lên men nước được cung cấp để làm mát dịch lên men trong quá trình lên men sinh nhiệt, ở đây hệ thống làm mát kiểu ống lồng ống. Theo tính toán ở phần 4.4.3 ta biết được lượng nước làm lạnh cho một thùng lên men trong giai đoạn lên men mạnh nhất là: 23488 m3. Một ngày có 9 thùng lên men nhưng chỉ có 3 thùng trong giai đoạn lên men mạnh nhất do vậy lượng nước cần làm mát trong thiết bị ống lồng ống trong 1 ngày là W3= 3×23488= 70464 kg/ ngày hay 2936 kg/h. 5.3.1.4. Nước dùng cho chưng cất. a. Lượng nước cung cấp cho thiết bị ngưng tụ tháp thô. Lượng nhiệt cần lấy đi để cho hơi ngưng tụ ở tháp thô là: Q41 = 286777.1 Kcal/h. Nước làm lạnh: Vào 250C ra ở 500C; = 50 – 25 = 250C Vậy lượng nước cần cung cấp là: =11471.08 kg/h. b. Lượng nước cung cấp cho thiết bị ngưng tụ tháp aldehyt. Lượng nước cung cấp cho thiết bị hồi lưu tháp aldehyt: Theo như tính toán trên ta đã chọn bình ngưng tụ hồi lưu tháp aldehyt có diện tích truyền nhiệt bằng bình ngưng tụ hồi lưu tháp thô do vậy lượng nước cung cấp để làm mát cũng coi như bằng lượng nước cấp cho bình ngưng tụ hồi lưu tháp thô: W42 = 11471.08 kg/h. Lượng nước cung cấp cho thiết bị ngưng tụ khí khó ngưng. Lượng nước này được tính bằng 1/4 lượng nước dùng cho bình ngưng tụ hồi lưu tháp aldehyt: W43 =kg/h. c. Lượng nước cung cấp cho thiết bị ngưng tụ tháp tinh. Lượng nước cung cấp cho thiết bị hồi lưu tháp tinh. Lượng nhiệt cần lấy đi để cho hơi ngưng tụ trong một giờ là Q44 = 728968 Kcal/h. Nhiệt độ nước làm lạnh: vào 250C, ra 600C; = 60 – 25 = 350C. Vậy lượng nước cần cung cấp là: =20827.66 kg/h. Lượng nước cung cấp cho bình ngưng tụ khí khó ngưng của tháp tinh. Vì bình ngưng tụ khí khó ngưng của tháp tinh giống bình ngưng tụ khí khó ngưng của tháp aldehyt nên lượng nước cung cấp cũng bằng nhau W45 = 20827.66 kg/h d. Lượng nước cung cấp cho bình làm mát cồn sản phẩm. Lượng nhiệt cần lấy đi để làm mát cồn sản phẩm trong 1h là: Q46 = 20438.4 Kcal/h Nhiệt độ nước làm mát : Vào 250C, ra 300C; = 30 – 25 = 50C. Vậy lượng nước cần cung cấp là : = 4087.68 kg/h. e. Lượng nước cung cấp cho bình làm mát cồn đầu và dầu fusel. Vì chọn bình làm mát cồn đầu và bình làm mát dầu fusel có công suất thiết kế bằng 1/3 năng suất của bình làm mát cồn sản phẩm nên lượng nước cung cấp bằng: W47 = = 2725.12 kg/h. Vậy lượng tổng lượng nước dùng cho phân xưởng chưng cất là : W4 = W41 + W42 + W43+ W44 + W45 + W46 + W47 = = 11471.08 + 11471.08 + + 20827.66 + 20827.66 + 4087.68 + 2725.12 W4 = 74278.05 kg/h. 5.3.1.5. Lượng nước cấp cho lò hơi Theo kinh nghiệm cứ 1 kg nước khi bốc hơi sẽ được 1 kg hơi. Biết rằng cần cung cấp lượng hơi là: 72125.78 kg/h. Do vậy lượng nước cần cung cấp cho lò hơi là: W5 = 72125.78 kg/h. 5.3.1.6. Lượng nước dùng cho vệ sinh thiết bị, nhà xưởng. Lượng nước dùng cho vệ sinh thiết bị, nhà xưởng được tính băng 10% lượng nước dùng cho chưng cất. W6 = 0.1×74278.05 =7427.8 kg/h Tổng lượng nước dùng cho sản xuất là: Wsx = W1 + W2 + W3 + W4 + W5 + W6 Wsx = 8656.75 + 95389.26 + 2936 + 74278.05 +72125.78 + 7427.8 Wsx = 255813.64 kg/h. Nhưng trong thực tế lượng nước đi ra từ các thiết bị làm lạnh của nồi đường hóa, lên men và hệ thống chưng cất được tận dụng để cấp vào nồi hơi và để vệ sinh nhà xưởng, thiết bị do vậy lượng nước cung cấp thực tế cho sản xuất là: Wsxtt = 255813.64 – (72125.78 + 7427.8) = 176260.06 kg/h. 5.3.2. Tính nước dùng cho sinh hoạt. Nước cấp cho sinh hoạt trong nhà máy thường lấy bằng 1 % so với nước dùng cho sản xuất vậy. Wsh = 0,01× Wsx = 0,01×255813.64 = 2558.14 kg/h. Vậy tổng lượng nước tiêu thụ của nhà máy là: W = Wsxtt + Wsh = 176260.06 + 2558.14 =178818.2 kg/h. Hay 178.82 m3 /h. Hệ số tiêu hao nước trên 1 lít cồn sản phẩm: Kw = m3/lít. Bảng 5.3: Tổng hợp nước sử dụng trong nhà máy. STT Công đoạn Lượng nước 1 Hòa bột 8.66 2 Làm lạnh dịch đường hóa 95.39 3 Làm lạnh dịch lên men 2.936 4 Chưng luyện 74.28 5 Lò hơi 72.12 6 Vệ sinh thiết bị, nhà xưởng 7.43 7 Vệ sinh, sinh hoạt 2.66 Tổng cho toàn nhà máy 255.813 CHƯƠNG VI - TÍNH TOÁN XÂY DỰNG 6.1. Giới thiệu sơ bộ luận chứng xây dựng nhà máy. Nhà máy sản xuất rượu cồn từ sắn lát với năng suất 20000 lít cồn 100%V mỗi ngày được thiết kế xây dựng trên khu công nghiệp Bỉm Sơn, thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa. 6.1.1. Vị trí địa lý. Khu công nghiệp Bỉm sơn cách Hà Nội 120 km về phía Bắc, cách thành phố Thanh Hóa 34 km về phía Nam, nằm trên mạng lưới giao thông vận tải Bắc Nam (quốc lộ 1A), có tuyến đường sắt Bắc-Nam chạy qua. Khu công nghiệp Bỉm Sơn được giới hạn như sau: Phía Đông giáp đường Lê Lợi. Phía Tây giáp: xã Hà Long, huyện Hà Trung. Phía Nam giáp: đường Trần Hưng Đạo và đường Lam Sơn. Phía Bắc giáp khu đồi núi xã Hà Long, Hà Trung và dãy Tam Điệp. Tổng diện tích quy hoạch của khu công nghiệp: 540 ha. Hướng gió chủ đạo: Đông – Nam. Khí hậu: Một năm có 2 mùa rõ rệt là mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 10), mưa nhiều và mùa lạnh (từ tháng 11 đến tháng 3), mưa ít. Ngoài ra khu vực còn chịu ảnh hưởng một phần nhỏ của gió lào, nên thời tiết vào mùa hè thường nóng và khô. Trung bình hàng năm nhiệt độ không khí 270C, độ ẩm 80%. 6.1.2. Địa chất công trình. Khu vực thị xã Bỉm Sơn nằm trong vùng địa chất tốt, thuận lợi cho xây dựng phát triển đô thị. Địa chất thuỷ văn: Với địa hình chung của khu vực là địa hình đồi núi bán sơn địa, có sông Mã và sông Tam Điệp chảy qua tạo cho khu vực có một cảnh quan môi trường mang sắc thái riêng biệt. Cơ sở hạ tầng: Hiện nay thị xã đã và đang tiếp tục xây dựng và phát triển các dự án lớn + Dự án xây dựng thị xã Bỉm Sơn trở thành thành phố công nghiệp. + Dự án xây dựng khu dân cư Bắc Bỉm Sơn. +Dự án xây dựng bệnh viện đa khoa + Dự án xây dựng trường dạy nghề quân đội + Dự án xây dựng tàu điện ngầm từ Nhổn tới ga Hà Nội. Trên địa bàn huyện còn có một số đầu mối giao thông quan trọng cấp Thành phố: + Ga đường sắt quốc gia Bỉm Sơn + Bến xe khách Bắc Bỉm Sơn. Qua đây ta thấy hệ thống giao thông của địa bàn rất thuận lợi cho việc thông thương đi lại, trao đổi. Mạng lưới điện và chiếu sáng: Trong khu công nghiệp có hệ thống cấp điện có tổng công suất 55.753 KVA. Lắp một trạm biến áp 110/22 KV. Cấp nước sạch: Hệ thống cấp nước sạch của toàn thị xã được phân phối theo hình thức mạng vòng khép kín, đảm bảo cấp nước an toàn. Hệ thống thoát nước: Khu công nghiệp có hệ thống thoát nước mưa, thoát nước thải riêng biệt. Nước thải được xử lý cục bộ tại nguồn, sau đó thu gom về khu vực xử lý chung. Sau khi nước thải xử lý đạt tiêu chuẩn mới được thải ra hệ thống thoát nước chung của thị xã Dựa vào tất cả những điểm nêu trên, khu công nghiệp Bỉm Sơn, thị xã Bỉm Sơn, tỉnh Thanh Hóa đủ điều kiện để xây dựng nhà máy sản xuất cồn năng suất 20000 lít cồn 100%V/ ngày. 6.2. Thuyết minh về khu đất và bố trí tổng mặt bằng nhà máy. 6.2.1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng. Theo thực tế của các nhà máy thực phẩm hiện nay ở nước ta thì phương pháp phổ biến nhất là thiết kế mặt bằng nhà máy theo phương pháp phân vùng. Vì vậy trong đồ án của mình em cũng lựa chọn phương pháp này vì nó có nhiều ưu điểm phù hợp với dây chuyền sản xuất và đảm bảo cảnh quan, môi trường cho toàn khu công nghiệp. Theo phương pháp này chia diện tích nhà máy thành 4 vùng chức năng chính: Vùng trước nhà máy: Là nơi bố trí các dãy nhà hành chính, phục vụ sinh hoạt, cổng ra vào, nhà để xe máy, xe đạp, gara ô tô, cây xanh cảnh quan. Vùng sản xuất: Là nơi bố trí các nhà xưởng và công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính: Phân xưởng nghiền, nấu, đường hóa, lên men, chưng cất, phân xưởng rượu mùi. Vùng các công trình phụ trợ: Là nơi bố trí các công trình cung cấp năng lượng cao gồm các công trình cung cấp điện, hơi, nước và xử lý nước thải và các công trình bảo quản kỹ thuật khác như: Xưởng cơ điện, phòng thí nghiệm phân tích. Vùng kho tàng và phục vụ giao thông: Vùng này bố trí các hệ thống kho tàng, bến bãi, các cầu bốc dỡ hàng hóa: Kho nguyên liệu, kho thành phẩm, kho chứa chai lọ. Sau khi phân vùng thì dựa vào hướng gió để phân phối các vị trí sao cho thỏa mãn các nguyên tắc sau: Khu vực sản xuất chính làm nền tảng, liên hệ mật thiết với nhau tạo thành sự liên tục trong dây chuyền sản xuất được thuận tiện, các đường ống dẫn ngắn nhất và hợp lý nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao, chi phí sản xuất và tổn hao thấp nhất. Cụ thể bố trí như sau: Khu sản xuất chính như nghiền, nấu, đường hóa, lên men, chưng luyện và hoàn thiện sản phẩm được bố trí thành một khối, nằm giữa nhà máy. Không có đường giao thông nào ngắt qua đảm bảo dây chuyền liên tục và đảm bảo an toàn cho sản xuất. Các công trình phụ trợ như: Kho nguyên liệu, kho thành phẩm, các công trình phục vụ sinh hoạt: nhà ăn, phòng y tế, lò hơi, trạm điện… bố trí nằm xung quanh khu sản xuất chính theo thế liên hoàn khép kín. Khu vực hành chính bao gồm các phòng ban, hội trường, phòng kỹ thuật, phòng khách, phòng thường trực… bố trí phía trước nhà máy, ở ngay hướng gió chủ đạo. Khu lò hơi, khu xử lý nước thải thường được bố trí cuối hướng gió chủ đạo. Kho nguyên liệu nằm bên cạnh ngay phân xưởng nghiền nấu, kho thành phẩm đặt gần phân xưởng chưng cất và phân xưởng rượu mùi để thuận tiện cho vận chuyển và phụ trợ cho nhau trong quá trình sản xuất. Đường giao thông trong nhà máy được bố trí hợp lý nhất sao cho khu sản xuất chính không bị cắt ngang, đảm bảo an toàn, và lưu thông luồng hàng luồng người. Vỉa hè giành cho người đi bộ rộng, đảm bảo tầm nhìn tại các điểm rẽ. Hệ thống cây xanh, thảm cỏ được bố trí xung quanh và xen kẽ các khu sản xuất, các khu phụ trợ và sinh hoạt nhằm giảm thiểu sự ô nhiễm, tăng độ thông thoáng không khí, đồng thời tăng mỹ quan chung của nhà máy. 6.2.2. Tính diện tích nhà máy. 6.2.2.1. Khu sản xuất. a. Nhà nghiền- nấu - đường hoá Phân xưởng chia thành hai khu vực như sau: Khu vực nấu, đường hóa. Gồm có: 2 thùng chứa bột + 2 nồi nấu + 2 nồi đường hoá + 2 máy nghiền. Ta có: Spx = Stbị + Sthao tác + Sgiao thông + Sdự trữ Trong đó: Stbị = 2. = 2. = 27.7m2 Sthao tác = (15 ÷ 20)% Stbị Chọn Sthao tác = 20% Stbị = 0,2×27.7 = 5.54m2 Sgiao thông = (15 ÷ 20)% Stbị Chọn Sgiao thông = 20% Stbị = 5.54m2 Sdự trữ = (15 ÷ 20)% Stbị Chọn Sdự trữ = 20% Stbị = 5.54m2 Vậy Spx = 27.7 + 5.54×3 = 44.32 m2 Em sắp xếp các thùng đường hoá dọc theo phân xưởng. Do đó em chọn chiều rộng của phân xưởng là 12m. Vậy chiều dài phân xưởng là: = 3.69m Do chiều dài = n.B với B = 6m - bước cột theo qui định thống nhất hoá. Nên chọn chiều dài phân xưởng là 6m Khu nghiền + kho nguyên liệu tạm chứa. . Khu này gồm có 2 máy nghiền búa và tạo không gian thoáng để nghiền. Em chọn kích thước khu này là 12m x 6m. +Về chiều cao của phân xưởng: Trong phân xưởng này em sắp xếp xiclon chứa bột ở trên nồi nấu, nồi nấu trên nồi đường hoá, dựa vào bảng tổng hợp tính và chọn thiết bị, em chọn chiều cao của phân xưởng là 15,6m tương ứng với phân xưởng có 4 tầng: tầng 1 cao 3.6m, tầng 2 cao 5.4m, tầng 3 cao 3.6 mVậy nhà nấu - đường hoá có kích thước là: 12m x 12m x 12,6m. Diện tích thực của phân xưởng là: 12 .12 = 144 m2 b. Nhà lên men. Gồm 10 thùng lên men + 2 thùng hoạt hoá men giống. Spx = Stbị +Sthao tác + Sgiao thông + Sdự trữ Trong đó: Stbị = 10. = 173.4m2 Sthao tác = 20%Stbị = 0,2.173.4 = 34.68 Sgiao thông = 20%Stbị = 34.68m2 Sdự trữ = 20%.Stbị = 34.68m2 Vậy Spx = 173.4 + 34.68×3 = 277.44m2 Em sắp xếp các thùng lên men thành 2 dãy, mỗi dãy 5 thùng. Em chọn chiều rộng của phân xưởng là 18m. Vậy chiều dài phân xưởng là: = 15.41m. Do chiều dài phân xưởng = n.B với B = 6m - Bước cột Nên em chọn chiều dài là 39m để đảm bảo sản xuất cho phân xưởng. + Về chiều cao của phân xưởng: Căn cứ vào chiều cao của thùng lên men nên em chọn chiều cao của phân xưởng là 9.6 m tương ứng với phân xưởng có 2 tầng: tầng 1 cao 6m , tầng 2 cao 3.6 m. Vậy kích thước của phân xưởng là: 39m x 18m x 9.6 m. Diện tích thực của phân xưởng là: 18.39 = 702 m2. c.Nhà chưng luyện. Gồm hệ thống 3 tháp chưng cất. Spx = Stbị + Sthao tác + Sgiao thông + Sdự trữ Trong đó: Stbị = Stháp thô + Stháp aldehyt + Stháp tinh Stbị = = 3.24m2 Sthao tác = 20%.Stbị = 0.2×3.24 = 0.65m2. Sgiao thông = 20%.Stbị = 0.65 m2 Sdự trữ = 20%.Stbị = 0.65 m2 Vậy Spx = 3.24 + 0.65×3 = 5.19m2 Em chọn chiều rộng của phân xưởng là 9m. Vậy chiều dài của phân xưởng là: = 0,57 m Theo qui định của thống nhất hoá em chọn chiều dài của phân xưởng là 12m. + Về chiều cao của phân xưởng: Dựa vào chiều cao của các tháp nên em chọn chiều cao của phân xưởng là 22,2m tương ứng với 5 tầng: tầng 1 cao 6m, tầng 2,3,4 cao 4,2m, tầng 5 cao 3.6m. Vậy phân xưởng có kích thước là: 9m x 12m x 22,2 m. Diện tích thực của phân xưởng là: 9 x 12 = 108m2. b. Khu vực kho. nguyên liệu Do sắn có thể trồng và thu hoạc quanh năm nên em thiết kế kho dự trữ lượng sắn dùng cho 1 tháng. Em chọn bảo quản sắn trong các bao 50kg nhằm thuận tiện cho quá trình vận chuyển và sản xuất. Nguyên liệu sắn đã phơi khô và thái lát do đó kho chứa cần đảm bảo sự thông thoáng, khô ráo để tránh vi khuẩn và nấm mốc phát triển gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sắn. Theo phần tính cân bằng sản phẩm ta có lượng sắn cần dùng trong 1 ngày là 51940.49 kg. Vậy lượng sắn cần dùng trong 1 tháng là: 51940.49×25 = 1298.5 tấn sắn. Số bao tải cần chứa lượng sắn trên là: = 25970 bao Kích thước của 1 bao tải là: 0,5m x 1m x 0,4m. Thể tích mà số bao tải chiếm chỗ là: 25970× (0.5 . 1 . 0.4) = 5194 m3. Với hệ số chứa đầy là 0.85 nên ta có thể tích thực của kho là: Vt = = 6110.56 m3 Chọn chiều cao của kho là 13,2m. Diện tích của kho là: S = = 368 m2 Chọn chiều rộng của kho là 12m. Vậy chiều dài của kho là: = 30m Theo quy định thống nhất hoá, em chọn chiều dài của kho là 30 m. Vậy kho chứa nguyên liệu có kích thước là: 30m x 12m x 13,2m Diện tích thực của kho là: 36 . 12= 432m2 Kho cồn thành phẩm, kho rượu thành phẩm và phân xưởng rượu mùi, kho chứa vỏ chai. Để thuận tiện cho việc vận chuyển cồn, kho thành phẩm và phân xưởng rượu mùi và kho chứa chai được bố trí gần phân xưởng chưng cất, kết cấu bê tông cốt thép, mái tôn, thống nhất chung trong một nhà kho, bên trong chia thành các kho riêng có tường ngăn cách và cửa thông giữa các kho. Kích thước kho cồn thành phẩm và kho rượu mùi thành phẩm: 9×6. Kích thước phân xưởng rượu mùi: 15×9. 6.2.2.2. khu vực đảm bảo năng lượng. a. Phân xưởng lò hơi. Được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, có các kích thước như sau: 6×6×5.4. Bên trong có đặt lò hơi chạy bằng dầu, nên nhà lò hơi sẽ đặt gần kho nhiên liệu dầu, đồng thời phân xưởng được bố trí gần phân xưởng chưng cất và nấu, đường hóa để thuận lợi cho việc cung cấp hơi cho hai phân xưởng sản xuất chính. Phân xưởng tỏa nhiều nhiệt nên đặt tại vị trí cuối hướng gió chủ đạo. b. Xưởng cơ điện. Được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, có các kích thước như sau: 24×12×5.4, là nơi bố trí để sửa chữa lắp đặt một số các thiết bị của nhà máy. c. Trạm biến áp. Được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, có các kích thước như sau: 6×6×4.8. d. Trạm xử lý nước sạch, trạm bơm và trạm xử lý nước thải. Trạm xử lý nước sạch: Bao gồm các bể ngầm, bể lọc và đài chứa nước. Trạm bơm: Được xây dựng bằng kết cấu bê tông toàn khối có kích thước như sau: 6×6×4.8. Trạm xử lý nước thải: bao gồm bể lộ thiên thu hồi nước thải, hai đĩa lọc nước đặt trên bể chứa nước hồi lưu xây ngầm phía dưới. 6.2.1.3. Khu vực hành chính, phục vụ sản xuất. a. Nhà hành chính. Được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, có các kích thước như sau: 30×12×(5.4; 4.2; 4.2). Bao gồm các phòng ban hành chính của nhà máy: phòng giám đốc, phòng hành chính, phòng giao dịch, phòng tài chính…Khu nhà có thể coi là bộ mặt của nhà máy nên được bố trí xây dựng ở khu vực trước nhà máy, bố trí nhiều cây xanh, bồn hoa và khoảng không gian lớn. Khu nhà hành chính có kết cấu 3 tầng, tầng 1 là dành cho ga ra ô tô của khách đến giao dịch, phần còn lại làm trên phần đường chính của nhà máy, cho các phương tiện có thể đi qua lại. Tầng 2 và 3 bố trí các phòng ban hành chính của nhà máy. b. Nhà ăn và hội trường. Được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, có các kích thước như sau: 24×18×(4.2; 4.2). Bao gồm nhà ăn, hội trường, phòng y tế. Khu vực này đặt gần với khu vực sản xuất để thuận tiện phục vụ cho công nhân viên của nhà máy. c. Nhà để xe đạp, xe máy và bãi đỗ xe ô tô. Nhà để xe đạp, xe máy được xây dựng bằng kết cấu thép lợp tôn, không cần tường bao, có kích thước là: 15×6×3.6, toàn nhà máy có hai nhà để xe phân bố đều cho hai cổng, thuận tiện cho công nhân đi làm, chia luồng người đi làm thành hai khu vực. Bãi đỗ xe ô tô có hai loại: Gara ô tô cho xe ô tô khách giao dịch được bố trí dưới tầng 1 nhà hành chính, kích thước là 15×12×5.4. Gara ô tô con của cán bộ công nhân nhà máy có kích thước 16× 15. Bãi đỗ xe tải lộ thiên: Kích thước: 24×12 và 12×15. d. Phòng bảo vệ. Nhà máy có hai cổng nên bố trí hai phòng bảo vệ đồng thời là phòng thường trực. Phòng này được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, kích thước mỗi phòng là: 6×3×3.6. 6.2.2.4. Các công trình giao thông, cây xanh và đất dự trữ. Khu sản xuất được bố trí tập trung thành một cụm thống nhất, không cho đường giao thông cắt qua, chỉ có vỉa hè để đi bộ. Trên vỉa hè giành cho người đi bộ có bố trí các bồn hoa, cỏ bụi và một số cây có tán để tạo không khí và bóng râm cho người đi lại. Làn đường chính chạy xung quanh khu sản xuất thành hình chữ U, đảm bảo làn đường một chiều, bề rộng đường 5m. Riêng đoạn đường tập trung nhiều nhà kho và khu bốc thì có làn đường 2 chiều 10 m để thuận tiện cho xe quay đầu và phân tán lượng xe qua lại. Xung quanh nhà máy được bao bọc bởi một hệ thống cây xanh có chiều rộng là 5m, bố trí các cây có tán rộng, cung cấp ô xy cho toàn nhà máy như một chiếc áo xanh khoác ngoài của nhà máy. Ngoài đất xây dựng các công trình và giao thông, trong tổng diện tích nhà máy còn bố trí thêm đất dự trữ phát triển. Khu đất này hiện tại sẽ được sử dụng để trồng cây cảnh và hoa, còn sau này khi có điều kiện nâng cao năng suất thì sẽ mở rộng diện tích khu sản xuất. 6.3. Thuyết minh về giải pháp kiến trúc và kết cấu xây dựng phân xưởng sản xuất và các công trình. 6.3.1. Khu sản xuất. 6.3.1.1. Phân xưởng nấu – đường hoá - Phân xưởng được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối 4 tầng. + Bước cột xây dựng: 6m + Kích thước tiết diện cột: 600x400mm + Tường gạch xây dày: 250mm + Nền gồm có các lớp: Vữa xi măng cát mác 75 dày 30mm Bê tông đá dăm mác 75 dày 150mm. Lớp đất đầm kỹ dày 200mm. Đất tự nhiên. + Móng đơn dưới cột: Chiều sâu chôn móng là 1400mm + Kích thước xây dựng: Dài 12m. Rộng 12m. Chiều cao 9,6m. Diện tích xây dựng: 144m2 6.3.1.2. Phân xưởng lên men. - Giải pháp xây dựng: Phân xưởng được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép Cửa mái: mái dốc 2 bên. Bước cột xây dựng: 6m, hai bên đầu nhà có bước cột 7.5m. Kích thước cột: 600x400mm Tường xây dày 250mm. Nền phân xưởng: như phân xưởng nấu - đường hoá. Yêu cầu: kết cấu vững chắc, thông thoáng, tường phải có tác dụng cách nhiệt ít chịu ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài. - Kích thước xây dựng: Dài 39m. Rộng 18m. Cao 12m. Diện tích xây dựng là 702m2. - Khu vực thu hồi CO2 và phòng phân tích. Kích thước xây dựng: Dài: 9m. Rộng: 7.5 m. Diện tích xây dựng: 67.5 m2. 6.3.1.3. Phân xưởng chưng cất. - Giải pháp xây dựng: Phân xưởng được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. Bước cột xây dựng: 6m. Kích thước tiết diện cột: 600x400mm. Tường gạch xây dày: 250mm. Nền gồm các lớp: như hai phân xưởng trên. Kích thước xây dựng: Dài: 12m. Rộng: 9m. Diện tích xây dựng: 108m2/tầng. Chiều cao: 22.2m. Yêu cầu: kết cấu vững chắc, thông thường tường bao quanh phải có tác dụng cách nhiệt, ít chịu ảnh hưởng của điều kiện bên ngoài. 6.3.2. Các công trình khác. 6.3.2.1. Khu hành chính. Khu hành chính gồm 3 tầng, tầng 1 cao 5.4m, thông bên dưới để cho các loại phương tiện giao thông chạy qua, có gar a ô tô khách ở dưới, tầng 2, 3 cao 4.2m. Kích thước nhà hành chính dài 30m, rộng 12m, kết cấu bê tông cốt thép toàn khối. Tường bao xây dựng bằng gạch dày 250mm, nền bằng bê tông xi măng có lát đá hoa. Kích thước xây dựng: 24m x 18m x 6m. 6.3.2.3. Kho chứa nguyên liệu Kho được xây dựng bằng kết cấu bê tông cốt thép toàn khối mái tôn, có gia cố chống ẩm theo tiêu chuẩn. Kích thước xây dựng: 30m x 12m x 12m. 6.3.2.4. Khu xử lý nước sạch Gồm một hệ thống các thiết bị và các bể: - Bốn bể để ngoài trời được trôn 2/3 chiều cao xuống đất và được xây bằng bê tông, mỗi bể 27m3. - Các thiết bị được để trong cùng một khu chung với kết cấu xây dựng là bê tông cốt thép. Diện tích toàn khu vực là:175.75 m2. 6.3.2.5 Khu xử lý nước thải Gồm có 2 tháp xử lý nước và các bể đặt ngoài trời. Các bể được xây bằng bê tông cốt thép. Toàn khu có diện tích là 172m2;. 6.3.2.6. Nhà để xe đạp, xe máy Xây dựng bằng thép lợp tôn, không cần tường bao. Kích thước xây dựng: 18m x 6m x 3,6m. 6.3.2.7. Gara ô tô Được làm bằng khung thép, lợp tôn, che mưa, che nắng, không cần tường bao. Diện tích cả hai khu vực là: 169 m2. 6.3.2.8. Nhà bảo vệ. Gồm hai nhà, được xây dựng bằng bê tông cốt thép toàn khối. Kích thước xây dựng: 6m x 3m x 3,6m. 6.3.3. Cách bố trí thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính. 6.3.3.1. Phân xưởng nghiền-nấu - đường hoá - Khu vực kho nguyên liệu tạm chứa và nghiền: bố trí một cân, hai máy nghiền và hệ thống gầu tải. - Nồi đường hoá được bố trí treo trên sàn của tầng 2. - Nồi nấu được treo trên sàn của tầng 3. - Trên tầng 3 có làm một sàn đỡ thùng chứa bột. 6.3.3.2. Phân xưởng lên men Các thiết bị lên men, các thiết bị trao đổi nhiệt được bố trí ở tầng 1 và một ít nhô lên tầng 2. Tầng 2 bố trí các thùng hoạt hoá men. 6.3.3.3. Phân xưởng chưng cất - Tầng 1: Bố trí tháp thô, tháp tinh. - Tầng 2: Có tháp thô, tháp aldehyt, tháp tinh, thùng chứa cồn đầu và cồn sản phẩm. - Tầng 3: Có 3 tháp, thiết bị làm lạnh cồn đầu, cồn sản phẩm, bình hâm giấm. - Tầng 4: Có tháp tinh, tháp aldehyt 2 bình ngưng tụ tháp thô, 2 bình ngưng tụ tháp aldehyt, 2 bình ngưng tụ tháp tinh. - Tầng 5: Có bể nước, thùng cao vị chứa giấm, thiết bị ngưng tụ khí khó ngưng. 6.4. Kết luận. Dựa vào tất cả các điều kiện của khu đất đồng thời dựa vào phương án bố trí công nghệ, hình dáng, kích thước của thiết bị nhà máy sản xuất cồn em đã xác định được hình dáng, kích thước mặt bằng, bố trí đường đi… Việc bố trí như trên theo em là đã thoả mãn được yêu cầu công nghệ, đường sản xuất hợp lý, bố trí thiết bị đủ diện tích cho công nhân vận hành, thao tác. Các bộ phận liên hệ trực tiếp với nhau, bảo đảm vận chuyển trong và ngoài nhà thuận tiện. Yêu cầu thông gió và chiếu sáng tự nhiên của nhà máy được đảm bảo bởi hệ thống cửa sổ và cửa mái. Kết cấu xây dựng của nhà máy nói chung và của hệ thống các phân xưởng chính nói riêng được xây dựng chủ yếu theo khung bê tông cốt thép toàn khối và bê tông cốt thép toàn khối mái tôn. Em chọn kết cấu xây dựng trên vì có những ưu điểm sau: Khung ổn định, chịu lực tốt vì các kết cấu cột dầm, sàn liên kết cứng với nhau. Dễ tạo khoảng trống xuyên sàn để bố trí thiết bị. Ít bị môi trường ăn mòn tại các mối nối kết vì chúng được liên kết chìm bên trong. Phần nào đỡ tốn vật liệu liên kết. Tuy nhiên kết cấu xây dựng trên cũng có những nhược điểm: Thi công chậm; tốn gỗ làm ván khuôn, giàn giáo thi công; tiêu chuẩn hoá, cơ giới hoá thi công thấp. Tuy vậy kết cấu xây dựng trên vẫn có nhiều ưu điểm hơn. Bảng 6: Tổng hợp các công trình xây dựng trong nhà máy. STT Tên công trình Kích thước cơ bản Kết cấu xây dựng D R H S (m2) Khu vực sản xuất 1 Kho nguyên liệu 30 12 7.2 360 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn, có cửa mái. 2 Nhà nấu, đường hóa 12 12 12.6 108 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn 3 PX lên men 39 18 9.6 540 Nhà BTCT lắp ghép, có cửa mái 4 PX chưng cất 12 9 22.2 108 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn 5 Kho thành phẩm 9 6 7.2 54 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn. 6 PX sản xuất rượu mùi 18 9 7.2 162 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn 7 Kho thành phẩm rượu mùi 9 6 7.2 54 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn 8 Kho chứa vỏ và xử lý chai 15 9 7.2 135 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn Khu vực cung cấp và đảm bảo kỹ thuật 9 Nhà lò hơi 6 6 5.4 36 Nhà BTCT toàn khối 10 Kho chứa dầu 12 9 7.2 108 Nhà BTCT toàn khối, mái tôn 11 Khu xử lý nước cấp 175.75 12 Khu xử lý nước thải 172 13 Trạm khí nén 6 6 4.2 36 Nhà BTCT toàn khối Khu vực hành chính phục vụ sinh hoạt 15 Phòng bảo vệ 6 3 3.6 18 Nhà BTCT toàn khối 16 Nhà để xe đạp, máy 18 6 4.2 54 Khung thép, mái tôn 17 Nhà hành chính 30 12 9.6 360 Nhà BTCT toàn khối 18 Khu hội trường, nhà ăn 24 18 9.6 216 Nhà BTCT toàn khối 20 Trạm biến áp 6 6 4.8 36 Nhà BTCT toàn khối 21 Xưởng cơ điện 24 12 5.4 108 Nhà BTCT toàn khối 22 Nhà tắm và vệ sinh 6 6 3.6 36 Nhà BTCT toàn khối 23 Phòng thu hồi CO2 và phòng phân tích 9 7.5 6 67.5 Bên trong PX lên men 24 Gara ô tô khách 15 12 5.4 180 Nhà BTCT toàn khối 25 Bãi đỗ xe tải và xe con 691 Nhà khung thép, mái tôn 26 Bãi bốc dỡ hàng hóa 512 Lộ thiên 29 Nhà giới thiệu sản phẩm 24 12 4.8 288 Nhà BTCT toàn khối 30 Nhà thí nghiệm trung tâm 12 6 5.4 72 Tổng diện tích xây dựng các công trình và bãi lộ thiên 5416.55 6.5. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản. Để đánh giá sự lựa chọn phương án thiết kế tổng mặt bằng nhà máy người ta có thể dựa vào một số chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật, trong đó có hai chỉ tiêu quan trọng nhất cần được đảm bảo: Hệ số xây dựng và hệ số sử dụng. 6.4.1. Hệ số xây dựng. Hệ số xây dựng được xác định theo công thức: (%). Trong đó: A: diện tích chiếm đất của các công trình (m2). B: diện tích kho và bãi lộ thiên (m2). F: diện tích của toàn nhà máy (m2). Theo bảng thống kê ở trên ta có tổng diện tích xây dựng của các công trình, nhà kho và bãi lộ thiên là: A + B = 5416.55 m2. Tổng diện tích của toàn nhà máy: 15222 m2 (được bố trí cụ thể như trong tổng mặt bằng nhà máy bản vẽ 02). Thay số: %. 6.4.2. Hệ số sử dụng. Hệ số sử dụng được xác định theo công thức sau: Trong đó: C là diện tích chiếm đất của đường sắt, đường bộ, mặt bằng hệ thống ống kỹ thuật, hè rãnh thoát nước. Cách tính khác là A + B + C = F – D. Trong đó: D là diện tích đất dự trữ phát triển và trồng cây xanh: 3930. Do vậy: A + B + C = 15222- 3930 = 11292. Thay số: %. KẾT LUẬN: Nhà máy theo như thiết kế trên có hệ số xây dựng và hệ số sử dụng nằm trong phạm vi cho phép của các công trình thực phẩm. CHƯƠNG VII - TÍNH KINH TẾ 7.1. Mục đích và ý nghĩa của việc tính kinh tế. Tính kinh tế là một phần không thể thiếu khi tiến hành thiết kế một công trình hay một nhà máy vì thông qua nó có thế đánh giá được giá trị thực của bản thiết kế, cũng như đánh giá tính khả thi của dự án. Nhờ đó người chủ dự án có thể đưa ra quyết định có tiến hành xây dựng công trình hay nhà máy đó không. Việc tính toán kinh tế còn tạo thuận tiện cho việc theo dõi hoạt động kinh doanh sản xuất sau này và hiệu quả kinh tế đạt được trong quá trình sản xuất, đồng thời qua đó cho thấy những thuận lợi, khó khăn và hướng khắc phục. Trong quá trình tính toán kinh tế người kỹ sư thiết kế còn có thể lựa chọn và quyết định phương án tối ưu sao cho đảm bảo sản xuất nhưng phù hợp với điều kiện kinh tế của dự án cũng như đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 7.2. Nội dung tính toán kinh tế. 7.2.1. Chi phí nhân công. Chi phí nhân công chính là số tiền lương phải chi trả cho cán bộ công nhân viên của nhà máy, ngoài ra còn chi trả cho các khoản thuê nhân công tạm thời, các khoản phụ cấp làm thêm, phụ cấp làm đêm, các khoản trích theo lương… nhưng trong phạm vi đồ án thiết kế chỉ tính phần lương chi trả cho công nhân, còn các khoản còn lại được tính vào khoản chi phí phát sinh. Lao động bao gồm lao động trực tiếp (công nhân) và lao động gián tiếp (cán bộ quản lý), mỗi loại nhân công có cách xác định chi phí nhân công khác nhau. 7.2.1.1. Chi phí lao động trực tiếp. Bảng 7.1: Thống kê công nhân trực tiếp sản xuất. STT Nguyên công Định mức LĐ/ca Số ca/ngày Số LĐ/ngày 1 Nghiền 3 2 6 2 Nấu và đường hóa 2 3 6 3 Lên men 3 3 9 4 Chưng cất 3 2 6 5 Sản xuất rượu mùi 5 3 15 6 Kỹ thuật 4 3 12 7 Lò hơi 1 3 3 8 Cơ điện 2 3 6 9 Xử lý nước 2 3 6 10 Vệ sinh 2 2 4 11 Lái xe và vận chuyển theo xe 6 2 12 12 Bảo vệ 2 3 6 13 Trông giữ xe 2 3 6 14 Cấp dưỡng 4 3 12 Tổng 109 Hệ số điểm khuyết 1.05 Tổng số công nhân trực tiếp sản xuất. 114 Lương bình quân là: 1.5 triệu VNĐ/ người/tháng, do vậy số tiền phải chi trả cho số lao động trực tiếp là: 1.5 ×114×12 = 2,052 triệu VNĐ. Mặt khác, ngoài tiền lương phải chi trả trực tiếp cho công nhân ở trên, nhà máy còn phải trả các khoản trích theo lương (19% quỹ lương) để đóng bảo hiểm y tế, bảo hiểm xã hội, chi phí công đoàn… Vậy chi phí cho lao động trực tiếp trong một năm của nhà máy là: Tlđtt = 2,052 + 2,052×0.19 = 2,441.88 triệu VNĐ. 7.2.1.2. Chi phí lao động gián tiếp. Bảng7.2: Thống kê cán bộ quản lý. STT Chức danh Lương (VNĐ/tháng) Số người Tổng (VNĐ) 1 Ban giám đốc 5,000,000 3 15,000,000 2 Đảng ủy, công đoàn 3,500,000 1 3,500,000 3 Thư ký, trợ lý giám đốc 2,800,000 1 2,800,000 4 Quản đốc 3,800,000 4 15,200,000 5 Phòng y tế 2,500,000 2 5,000,000 6 Thủ kho 3,000,000 1 3,000,000 7 Kế toán 3,000,000 1 3,000,000 8 Phòng kinh doanh 3,000,000 2 6,000,000 Tổng số cán bộ quản lý: 15 người Tổng lương : 53,500,000 Ngoài lương nhà máy còn phải chi thêm 19% quỹ lương để chi trả cho các khoản trích theo lương, do vậy tổng chi phí cho lao động gián tiếp trong 1 năm là: Tlđgt = 53.5×12 (1 + 0.19) = 763.98 triệu VNĐ. 7.2.2. Chi phí sản xuất trong 1 năm của nhà máy. Chi phí này bao gồm: Chi phí nguyên vật liệu, chi phí lao động trực tiếp và chi phí sản xuất chung. 7.2.2.1. Chi phí nguyên liệu sản xuất trực tiếp. a. Chi phí nguyên vật liệu chính. Sắn lát khô. Nguyên liệu chính đầu tiên cần phải kể đến đó là sắn thái lát, được nhập từ nhiều nguồn khác nhau chủ yếu từ trong tỉnh và một số tỉnh lân cận có sản lượng cao. Theo phần tính toán nguyên liệu chương 3 ở trên, một ngày nhà máy sử dụng lượng sắn là: 51940.49 kg bột sắn đã nghiền, mà tổn thất do khâu nghiền và vận chuyển nội bộ là 0.2% do vậy lượng sắn thực tế trong một ngày phải cung cấp cho sản xuất là: msắn = (1+0.02)51940.49 = 52979.3 kg. Theo báo điện tử Bac Ninh portal, tin cập nhật ngày 10/3/2009, giá bán của sắn thái lát khô là khoảng 1,500 VNĐ/kg. Vậy Tổng chi phí phải trả để đáp ứng nhu cầu sản xuất trong một năm là: Tnl chính = 52979.3×1,500 ×300 = 23,840.685 triệu VNĐ. Ngoài sắn thì nước và nấm men là 2 nguyên liệu không thể thiếu trong sản xuất rượu, vì thế chúng cũng được xếp vào nguyên liệu chính. Nước. Lượng nước được sử dụng trong nhà máy sản xuất rượu là tương đối lớn, theo tính toàn phần điện nước chương 6 ở trên ta có lượng nước cần cung cấp cho một giờ hoạt động của nhà máy là: 178.82 m3/h. Trong đó có 40% lượng nước do nhà máy đi mua, còn lại 60% là nước do nhà máy tự xử lý từ nguồn nước ngầm của khu công nghiệp. Do vậy mỗi ngày nhà máy cần mua: Vnước = 178.82×0.4×24 =1716.67 m3. Theo báo giá của báo điện tử FIA Việt Nam, Bộ kế hoạch và đầu tư, cập nhật ngày 26/5/2009 thì giá nước dùng trong sản xuất công nghiệp là 0.28 USD quy đổi sang tiền VNĐ là 5,000 VNĐ/m3. Vậy chi phí phải trả cho để sản xuất trong 1 năm của nhà máy là: Tnước = 1716.67×300×5000 = 2575 triệu VNĐ. Nấm men. Lượng men mà nhà máy sử dụng là men khô, với số lượng là 0.1% so với khối lượng tinh bột. Theo bảng tính toán ở chương 3 lượng men khô sử dụng trong một ngày là: 32.72 kg/ngày. Men khô được lựa chọn nhập của công ty thương mại Hải Anh Quang với giá 37,000÷42,000 VNĐ/kg, để tính toán kinh tế em chọn mức giá cao nhất là 42,000 VNĐ/kg. Do vậy chi phí để mua men khô dùng sản xuất rượu trong một năm là: Tmen = 32.72×42,000×300 = 412.27 triệu VNĐ. Bảng 7.3: Chi phí nguyên liệu chính trong một năm. STT Tên nguyên liệu Lượng sử dụng (kg) Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (triệu VNĐ) 1 Sắn lát khô 15893790 1,500 23,840.685 2 Nước 515001 5,000 2575 3 Men khô 9816 42,000 412.27 Tổng Tnlc = 26,827.955 b. Chi phí nguyên liệu phụ. Bảng 7.4: Chi phí nguyên liệu phụ trong một ngày sản xuất STT Tên nguyên liệu Lượng sử dụng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Termamyl 8.15 lít 150,000 1,222,500 2 sansuper 3.27 lít 60,000 196200 3 Ure 126.47 kg 5,400 682,938 4 Na2SiF6 55 7,500 412,500 TỔNG 2,514,138 Vậy chi phí nguyên liệu phụ cho 1 năm sản xuất của nhà máy là: Tnlp = 2,514,138 ×300 = 754,241,400 VNĐ. Tổng chi phí nguyên liệu sản xuất trực tiếp là: Tnltt = 2,6827.955 +754,241,400 = 781,069,375. 7.2.2.2. Chi phí sản xuất chung của nhà máy. Bao gồm chi phí lao động gián tiếp, chi phí thuê đất, khấu hao máy móc thiết bị, chi phí điện, dầu. a. Chi phí thuê đất. Nhà máy được xây dựng tại khu công nghiệp Bỉm Sơn, với diện tích 15222 m2, hợp đồng thuê đất dài hạn 30 năm, trả 5 năm một lần với mức giá 0.56 USD/m2/năm Vậy tổng số tiền thuê đất là: Tđất = 15222×0.56×30×17,800 = 455,198,680 VNĐ. Vậy mỗi năm nhà máy trung bình phải chi cho tiền thuê đất là: 15,173,289.33(VNĐ). b. Chi phí khấu hao máy móc, thiết bị. Theo quyết định 206/2003/ QĐ-BTC, về khấu hao tài sản cố định như sau: Đối với nhà xưởng, công trình xây dựng thì thời hạn tối đan khấu hao tài sản là 12 năm. Đối với các thiết bị máy móc cho ngành thực phẩm thì thời hạn tối đa khấu hao tài sản là: 10 năm. Vậy tổng chi phí khấu hao tài sản cố định trong 1 năm là: Tkhấu hao = Tkhấu hao = 1,467,795,555 (VNĐ). c. Chi phí điện, dầu. Chi phí điện. Theo đơn giá của bộ kế hoạch và đầu tư cập nhật ngày 14/5/2009 giá điện tính cho sản xuất công nghiệp là 0.1 USD/kWh tương đương 1,780 VNĐ/kWh. Vậy tổng số tiền phải chi trả cho một năm sử dụng điện của nhà máy là: Tđiện =1,780×569932.65 = 1,014,480,117 VNĐ. Chi phí dầu. Dầu được sử dụng để chạy thiết bị nồi hơi, cung cấp hơi cho toàn bộ nhà máy, mỗi ngày cần một lượng dầu là: 19558.11 kg/ngày. Giá dầu FO hiện nay trên thị trường là 8,500 VNĐ/ kg, do vậy chi phí dầu FO phải trả cho 1 năm hoạt động của nhà máy là: Tdầu = 19558.11 ×300×8,500 = 49,873,180,500 VNĐ Chi phí sản xuất chung cho một năm sản xuất của nhà máy là: Tsxc = Tlđgt +Tđất + Tkhấu hao + Tđiện + Tdầu Tsxc = 763,980,000+ 15,173,289.33 + 1,467,795,555 + 1,014,480,117 +49,873,180,500 = 53,134,609,460 VNĐ. Tổng chi phí sản xuất cho một năm sản xuất của nhà máy: T = Tlđtt + Tnltt + Tsxc = 2,441,880,000 + 781,069,375 + 53,134,609,460 T = 56,357,558,840 VNĐ. 7.2.3. Tổng giá thành sản phẩm. Sản phẩm chính của nhà máy là cồn thực phẩm, ngoài ra còn có các sản phẩm phụ: cồn công nghiệp (cồn đầu), CO2, dầu Fusel. Doanh thu của các sản phẩm phụ trong một năm được thống kê ở bảng sau: Bảng 7.5: Doanh thu các sản phẩm phụ trong một năm. STT Tên sản phẩm phụ Số lượng (kg) Đơn giá (VND/kg) Thành tiền 1 CO2 4790697 1,500 7,186,045,500 2 Cồn thô 155392.65 11,000 1,709,319,150 TỔNG THU 8,895,364,650 Vậy tổng giá thành sản phẩm là: Tgiá sp = tổng chi phí sản xuất – tổng thu sản phẩm phụ. Tgiá sp = 56,357,558,840 - 8,895,364,650 = 47,462,194,190 (VNĐ). Giá thành của một lít sản phẩm là: T0 = VNĐ. Số tiền lãi trên 1 lít sản phẩm là: 2,000 VNĐ, mức thuế tiêu thụ đặc biệt của ngành sản xuất rượu là: 40%, nên ta tính được giá bán của sản phẩm trên thị trường. Tbán = 7910 + 2000 +0.4 Tbán Tbán = VNĐ, làm tròn 16,600 VNĐ. 7.2.4. Vốn đầu tư cố định của nhà máy. Vốn đầu tư cố định của nhà máy bao gồm vốn đầu tư xây dựng các công trình nhà xưởng và vốn đầu tư mua thiết bị, và được xác định như sau: 7.2.4.1. Vốn đầu tư xây dựng. Suất vốn đầu tư xây dựng công trình là chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật tổng hợp quan trọng trong cồn tác quản lý, là công cụ trợ giúp cho các cơ quan quản lý, chủ đầu tư và nhà tư vấn khi xác định tổng mức đầu tư của dự án làm cơ sở để lập kế hoạch và quản lý vốn đầu tư, xác định hiệu quả kinh tế của dự án đầu tư xây dựng. Vốn đầu tư xây dựng được tính cho các công trình khác nhau là khác nhau, phụ thuộc vào tính chất, đặc điểm của công trình, và các thời điểm khác nhau cũng ảnh hưởng đến sự tính toán này. Trong đồ án của mình em có tham khảo bản công bố suất vốn đầu tư xây dựng công trình của Bộ Xây Dựng năm 2008, và thống kê được tổng quan chi phí xây dựng cho nhà máy rượu cồn. Bảng 7.6: Chi phí xây dựng các công trình. STT Tên công trình Diện tích (m2) Đơn giá ( triệu VNĐ/m2) Thành tiền (triệu VNĐ) 1 Kho nguyên liêu 360 1.9 684 2 PX chưng cất 144×3 2 864 3 PX lên men 702×2 2 2808 4 PX chưng cất 108×5 2 1080 5 Kho cồn thành phẩm 54 1.9 102.6 6 PX rượu mùi 162 2 324 7 Kho rượu mùi 54 1.9 102.6 8 Kho chứa chai 162 1.9 307.8 9 Nhà lò hơi 54 2 108 10 Khu xử lý nước cấp 175.75 TB: 1 175.75 11 Trạm bơm 36 1.9 668.4 12 Khu xử lý nước thải 172 TB: 1 172 13 Trạm biến áp 54 1.9 102.6 14 Trạm khí nén 36 1.9 68.4 15 Xưởng cơ điện 288 2 576 16 Phòng phân tích và thu hồi CO2 67.5 1.5 101.25 17 Kho dầu 108 1.9 205.2 18 Phòng bảo vệ 18×2 1.9 68.4 19 Nhà để xe máy, xe đạp 108×2 1.8 388.8 20 Nhà hành chính 360×3 2 2160 21 Khu hội trường và nhà ăn 288×2 1.9 1,094.4 22 Nhà giới thiệu sản phẩm 288 1.9 547.2 23 Nhà thí nghiệm trung tâm 72 2 144 24 Nhà vệ sinh 36 1.9 68.4 25 Gara ô tô xe con và xe tải 691 1.8 1,243.8 26 Công trình giao thông, vỉa hè, hệ thống thoát nước, vườn hoa, cổng nhà máy Chiếm 5% tổng chi phí xây dựng Tổng chi phí xây dựng các công trình Txd = 14,911.16 7.2.4.2. Vốn đầu tư thiết bị. Bảng 7.7: Chi phí mua máy móc thiết bị. STT Tên thiết bị Số lượng Đơn giá ( VNĐ/chiếc) Thành tiền 1 Cân bàn HFS 1 4,151,200 4,151,200 2 Máy nghiền 2 6,000,000 12,000,000 3 Vít tải 2 5,000,000 10,000,000 4 Gầu tải 1 5,000,000 5,000,000 5 Thùng chứa bột 3 10,000,000 30,000,000 6 Nồi nấu 2 25,000,000 50,000,000 7 Nồi đường hóa 2 40,000,000 80,000,000 8 Thùng lên men 10 60,000,000 600,000,000 9 Thùng hoạt hóa men giống 2 10,000,000 20,000,000 10 Bơm 5 2,000,000 10,000,000 11 Động cơ cánh khuấy 6 1,500,000 9,000,000 12 Tháp thô 1 310,000,000 310,000,000 13 Tháp aldehyt 1 250,000,000 250,000,000 14 Tháp tinh 1 452,000,000 452,000,000 15 Bình hâm giấm 1 9,540,000 9,540,000 16 Bình ngưng tụ cồn thô 2 6,700,000 13,400,000 17 Bình ngưng tụ hồi lưu tháp Aldehyt 2 3,500,000 7,000,000 18 Bình ngưng tụ khí khó ngưng tháp Aldehyt 1 4,000,000 4,000,000 19 Bình ngưng tụ hồi lưu tháp tinh 2 7,000,000 14,000,000 20 Bình ngưng tụ khí khó ngưng tháp tinh 1 2,860,000 2,860,000 21 Bình làm lạnh cồn thực phẩm 1 2,300,000 2,300,000 22 Bình làm lạnh cồn đầu 1 1,000,000 1,000,000 23 Bình làm lạnh dầu fusel 1 1,000,000 1,000,000 2 4 Thùng cao vị 1 6,000,000 6,000,000 25 Thùng chứa cồn thực phẩm 2 10,000,000 20,000,000 26 Thùng chứa cồn đầu 1 3,500,000 3,500,000 27 Thùng chứa dầu 1 3,500,000 3,500,000 28 Thùng chứa nước cho hệ thống chưng luyện 1 7,000,000 7,000,000 29 Nồi hơi 1 15,000,000 15,000,000 30 Bình phân phối hơi 1 6,000,000 6,000,000 TỔNG CHI PHÍ THIẾT BỊ CHÍNH 1,958,251,200 31 Các thiết bị linh kiện phụ 3% tổng chi phí thiết bị chính 58,747,536 32 Chi phí lắp đặt 12% tổng chi phí thiết bị chính 234,990,144 33 Chi phí kiểm tra thiết bị, vệ sinh 7% tổng chi phí thiết bị chính 137,077,584 TỔNG VỐN ĐẦU TƯ CHO MÁY MÓC, THIẾT BỊ 2,251,988,881 Vậy tổng vốn cố định của nhà máy là: Vcố định = Vxd + Vthiết bị = 14,911,160,000 + 2,251,988,881 Vcố định = 17,163,148,880 (VNĐ). 7.2.5. Doanh thu, lợi nhuận và vốn đầu tư của nhà máy. Giả sử sản phẩm sản xuất ra được tiêu thụ hết, thì doanh thu trong một năm của nhà máy là: DT = 16,600×300×20000 = 99,600,000,000 (VNĐ). Doanh thu thuần là = doanh thu – thuế tiêu thụ ( 40%DT). DTthuần = 99,600,000,000 – 0.4×99,600,000,000 = 59,760,000,000 (VNĐ). Lợi nhuận trước thuế = DT thuần – Giá vốn hàng bán – Chi phí bán hàng – Chi phí quản lý doanh nghiệp – tiền lãi vay. Giá vốn hàng bán = Giá thành sản phẩm = 47,462,194,190 (VNĐ). Chi phí bán hàng + chi phí quản lý = 2% doanh thu = 0.02×99,600,000,000 = 1,992,000,000 (VNĐ). Số tiền lãi vay trong một năm phải trả là: 15,000,000,000×0,12 = 1,800,000,000 LN trước thuế = 59,760,000,000 - 47,462,194,190 - 1,992,000,000 - 1,800,000,000 = 8,505,805,810 (VNĐ). Lợi nhuận sau thuế = LN trước thuế - thuế TNDN. Thuế TNDN bằng 28% lợi nhuận trước thuế. LN sau thuế = 8,505,805,810 – 8,505,805,810×0.28 = 6,124,180,183(VNĐ). 7.2.6. Nguồn vốn của nhà máy. Nguồn vốn của nhà máy bao gồm hai phần: vốn cố định và vốn lưu động. Như phần 7.2.4 đã xác định được Vcố định = 17,163,148,880 (VNĐ). Vốn lưu động được tính theo công thức: Trong đó: n là số lần quay vòng vốn trong năm. Vậy tổng nguồn vốn của nhà máy là: V = Vcđ + Vlđ = 17,163,148,880+ 12,450,000,000 = 29,613,148,880 (VNĐ). Số vốn trên được huy động từ hai nguồn: Vay ngân hàng 15,000,000,000 VNĐ; số còn lại huy động từ các thành viên trong nhà máy góp cổ phần. 7.2.7. Điểm hòa vốn và giá trị hiện tại ròng. 7.2.7.1. Điểm hòa vốn. Giả sử lợi nhuận của các 5 năm đầu phân bố như sau: Năm thứ nhất: 6,124,180,183. Năm thứ hai: 7,500,000,000. Năm thứ ba: 10,000,000,000. Năm thứ tư: 12,500,000,000. Năm thứ năm: 15,000,000,000. Vậy sau năm thứ nhất nhà máy bị lỗ = Vốn cố định – lãi năm 1. = 17,163,148,880- 6,124,180,183 = 11,038,968,700 (VNĐ). Sau năm thứ hai nhà máy còn bị lỗ: 11,038,968,700 – 7,500,000,000 = 3,538,968,700 (VNĐ). Sau năm thứ ba nhà máy sẽ lãi: 10,000,000,000 - 3,538,968,700= 6,461,031,300 (VNĐ). Sau năm thứ tư nhà máy sẽ lãi: 6,461,031,300 + 12,500,000,000 = 18,961,031,300 (VNĐ). Sau năm thứ năm nhà máy sẽ lãi: 18,961,031,300 + 15,500,000,000 = 33,961,031,300 (VNĐ). Thời gian hòa vốn là: Thv = (năm). 7.2.7.2. Tính chỉ số NPV. NPV = -11,038,968,700 +6,124,180,183(1+R)-1 7,500,000,000(1+R)-2 + 10,500,000,000(1+R)-3 + 12,500,000,000(1+R)-4 +15,000,000,000 (1+R)-5 Trong đó: R = 0,08. → NPV = 33160198660 >0. Kết luận: Với các chỉ tiêu đạt được ở trên thì dự án xây dựng nhà máy cồn là khả thi. CHƯƠNG VIII: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH CÔNG NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ Trong các nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy sản xuất cồn nói riêng thì trong quá trình sản xuất thải ra một lượng nước thải rất lớn. Nếu không có biện pháp vệ sinh tốt thì sẽ ảnh hưởng tới môi trường, sức khỏe con người và chất lượng sản phẩm. Do đó công tác vệ sinh xí nghiệp phải được đặc biệt quan tâm. Mặt khác, trong quá trình sản xuất có rất nhiều công đoạn, mỗi công đoạn đều liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến người lao động trong nhà máy cũng như dân cư xung quanh nhà máy. Do đó vấn đề an toàn trong sản xuất phải được coi trọng, nhất là an toàn về điện, máy móc thiết bị. Cồn là sản phẩm rất rễ cháy nên việc phòng chống cháy nổ trong phân xưởng chưng cất của nhà máy sản xuất cồn phải được đặc biệt chú ý. 8.1. An toàn lao động. Nhà máy sản xuất cồn có các bộ phận liên kết với nhau chặt chẽ. Để đảm bảo sản xuất được liên tục, ổn định, công nhân cần nắm vững các quy trình công nghệ, thao tác vận hành các thiết bị một cách thành thạo, đồng thời phải nghiêm chỉnh chấp hành các nội quy, quy định về an toàn lao động. 8.1.1. An toàn máy móc. Mọi thiết bị đều phải có bảng nội quy vận hành ngay tại nơi làm việc. Tại cửa ngập nguyên liệu một số máy như máy bơm phải được đặt những tấm lưới để ngăn không cho tạp chất lớn, rơm rác rơi vào gây tắc đường ống. Các đường ống dẫn hơi cần được lắp các bộ phận cách nhiệt, các tháp chưng cất cần được cách nhiệt, nồi hơi có van an toàn và van áp kế. Các ống khói ở lò đốt và ở máy nghiền phải có bộ phận thu bụi. Các tủ điện, cầu dao phải có đủ các phương tiện vận hành cho công nhân, các thiết bị điện phải có dây tiếp đất. 8.1.2. An toàn cho người lao động. Nhà máy phải thường xuyên tổ chức cho công nhân và cán bộ tham gia lớp học tập về an toàn lao động. Đồng thời thường xuyên tổng kết đúc rút kinh nghiệm từ những tai nạn lao động đã xảy ra và đề ra các biện pháp khắc phục. Các bộ phận máy móc thiết bị như: Dây curoa, động cơ bắt buộc phải có bộ phận che chắn. Công nhân vận hành phải mặc bảo hộ lao động, đặc biệt là công nhân điện phải được trang bị thêm các phương tiện bảo hộ chuyên dụng khác như: Găng tay cao su, ủng… Nơi làm việc của công nhân phải bố trí sao cho thuận tiện trong việc đi lại để dễ thao tác vận hành khoảng cách giữa các thiết bị và giữa thiết bị với tường phải thiết kế sao cho hợp lý. Các cửa ra vào phải bố trí hợp lý, đảm bảo quy định để dễ giải quyết khi gặp sự cố. 8.2. Vệ sinh công nghiệp. Trong nhà máy thực phẩm, đặc biệt là nhà máy sản xuất cồn dùng một lượng nước khá lớn. Chất lượng nước cũng là một nhân tố ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng sản phẩm và thiết bị. Nước sử dụng cho nồi hơi yêu cầu phải có độ cứng <3. Nước nấu cũng phải là nước mềm có pH = 6,8÷7,2. Nước được lấy từ mạch nước ngầm hoặc nước máy sau đó được xử lý bằng phương pháp trao đổi ion. Nơi làm việc cần bố trí thông gió tự nhiên tốt, sau mỗi ca sản xuất vệ sinh máy móc và thiết bị nhà xưởng sạch sẽ. Hệ thống xử lý nước thải phải được chú ý và thường xuyên kiểm tra. Hệ thống thoát nước phải đảm bảo thường xuyên sạch sẽ. 8.3. Phòng chống cháy nổ. Như đã nói ở trên, cồn là chất rất rễ bắt lửa, khi đã cháy thì lan rất nhà và rất khó dập tắt. Do đó việc phòng chống cháy nổ là rất cần thiết. Cần có các biện pháp cụ thể như sau: Phòng chống nổ cho lò hơi khi có sự cố dạn nứt hoặc ống lửa bị đốt nóng uốn cong tạo nên áp lực lớn… Để phòng chống cháy nổ cần thực hiện các biện pháp sau: Các nhà xưởng cần được bố trí cách nhau một khoảng thích hợp, đảm bảo đi lại thuận lợi cho xe cứu hỏa. Xây dựng hệ thống chắn lửa xung quanh lò hơi, phải xây dựng tường gạch cao 8m, vừa có tác dụng phòng hỏa vừa ngăn cách lò hơi với các phân xưởng khác khi lò hơi xảy ra sự cố cháy nổ. Xung quanh nhà máy phải có ống cứu hỏa, có lối thoát hiểm khi xảy ra sự cố hỏa hoạn. Cán bộ công nhân viên nhà máy phải chấp hành nghiêm chỉnh nội quy về an toàn lao động, không được hút thuốc lá nơi dễ cháy nổ. Đặc biệt phải có biện pháp xử lý nghiêm đối với những người không thực hiện đúng nội quy quy định. KẾT LUẬN Sau một thời gian tìm tòi học hỏi và vận dụng các kiến thức mà em đã được học kết hợp với sự tìm hiểu thực tế, cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô, đặc biệt là sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của cô Nguyễn Thanh Hằng, em đã hoàn thành bản đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn năng suất 20,000 lít cồn 1000/ngày” với đầy đủ nội dung yêu cầu của một bản đồ án tốt nghiệp mang tính khả thi. Bản đồ án là bước đầu cho chúng em tiếp cận với thực tế, vì để hoàn thành bản đồ án này thì ngoài những kiến thức lý thuyết đã được học ở trường, em còn vận dụng những thực tế của ngành rượu cồn mà trong lần thực tập tốt nghiệp vừa qua tại công ty sản xuất rượu cồn Hà Nội và những nhà máy sản xuất rượu khác. Bản đồ án này được xây dựng một cách khoa học và phù hợp với điều kiện công nghệ và kinh tế của nước ta. Trong thời gian làm đồ án em đã học hỏi thêm được nhiều kiến thức rất bổ ích và những bài học kinh nghiệm, đây cũng là tiền đề để cho em vận dụng vào trong công việc sau này của một kỹ sư công nghệ thực phẩm trong tương lai. TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Nguyễn Bin, PGS.TS Nguyễn Xuân Toản. Tính toán quá trình thiết bị trong công nghệ hóa học và thực phẩm tập I. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật. PGS Ngô Bình, PTS Phùng Ngọc Thạch, Nguyễn Mạnh Hậu, Phan Đình Tính. Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp. Bộ tài chính. Quyết định 206/2003/QĐ-BTC Công ty cổ phần rượu cồn Hà Nội. Báo cáo tài chính thường niên năm 2008. Khoa máy lạnh và thiết bị trường ĐHBK Hà Nội. Kỹ thuật nhiệt. KS Nguyễn Văn Phước, 1979. Kỹ thuật sản xuất rượu etylic. Bộ lương thực và thực phẩm . PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng, PGS.TS Nguyễn Thanh Hằng, 2005. Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội. Bùi thị Thanh, sinh viên lớp Lên men k47 ĐHBK Hà Nội,2007. Đồ án tốt nghiệp. Đỗ như Trưởng biên soạn.Giáo trình cung cấp điện. Http//www.ebook.edu.vn. Một số trang web khác như: Vietime. Bac ninh portal. FIA Việt nam – Bộ kế hoạch và đầu tư phát triển. Thanhhoa portal. Công ty thiết bị thực phẩm Việt Hoàng. Ebook.