hướng dẫn thiết kế nhà máy bia

PHẦN VI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ VỀ XÂY DỰNG CỦANHÀ MÁY 6.1 Giới thiệu địa điểm xây dựng Địa điểm chọn để xây dựng nhà máy là , tọa lạc tại khu công nghiệp Từ Sơn huyện Từ Sơn thuộc tỉnh B

PHẦN VI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ VỀ XÂY DỰNG CỦA

NHÀ MÁY

6.1 Giới thiệu địa điểm xây dựng

Địa điểm chọn để xây dựng nhà máy là , tọa lạc tại khu công nghiệp Từ Sơn

huyện Từ Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh, Tỉnh Bắc Ninh nằm trong vùng kinh tế trọng điểm khu vực phía bắc, Khu công nghiệp chỉ cách thủ đô Hà Nội khoảng 30km, là một trung tâm Kinh tế - Khoa học kỹ thuật – Văn hóa của cả nước

- Điều kiện tự nhiên

Bắc Ninh là một tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng với dân số hơn một triệu người Tỉnh giáp với Thành phố Hà Nội, Thái Nguyên, Bắc Giang, Hải Dương, là những tỉnh phát triển, hứa hẹn là thị trường tiêu thụ rộng lớn Bắc Ninh có hệ thống giao thông rất thuận lợi với quốc lộ 1, và mạng lưới các cơ sở hạ tầng đang được đầu

tư, hoàn thiện Bắc Ninh cũng chỉ cách cảng Hải Phòng 85 km,cách sân bay nội bài 28km, thuận lợi cho việc nhập khẩu các nguyên liệu cho quá trình sản xuất, và xuất khẩu Khu đất có điều kiện khí hậu ổn định, ít gặp thiên tai đồng thời khu vực này cũng có điều kiện địa chất ổn định

- Điều kiện kinh tế

Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô Hà Nội

và là một trong hai trung tâm kinh tế tỉnh Bắc Ninh Từ Sơn là một đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều làng nghề truyền thống nổi tiếng Sự đầu

tư quy hoạch của tỉnh để sớm trở thành tỉnh công nhiệp hóa hứa hẹn điều kiện kinh

tế tốt

- Điều kiện hạ tầng kỹ thuật

Nguồn điện sử dụng điện lưới của mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực Nguồn nước: nước được lấy hệ thống nước của khu công nghiệp và từ hệ thống giếng khoan Trong nhà máy nước được dùng vào các mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nước nấu nguyên liệu, nước rửa chai, nước vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu cho công nghệ sản xuất bia Do

đó nước phải đi qua một hệ thống xử lý đúng kỹ thuật trước khi cấp cho sản xuất

Bên cạnh đó xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải của nhà máy tránh gây

ô nhiễm đến môi trường xung quanh Nhà máy cũng đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 và cấp khí nén phù hợp với công suất của nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất của nhà máy Hệ thống lạnh có thể sử dụng tác nhân lạnh là NH3 hay Freon, chất tải lạnh sử dụng nước glycol hay nước muối Ngoài ra còn có khu chứa chất tẩy rửa,khử trùng như xút, HNO3…

Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy là cho nồi hơi phục vụ cho các mục đích khác nhau như nấu nguyên liệu, thanh trùng Nhà máy sử dụng nhiên liệu là dầu Được mua dễ dàng từ các đại lý xăng đầu

- Điều kiện xã hội

Khu công nhiệp hoàn thiện từ khá lâu vì vậy các công trình công cộng đã được đầu tư đầy đủ Việc đi vào hoạt động của nhà máy sẽ đem đến công ăn việc làm cho người lao đông và sẽ đóng góp một phần vào ngân sách của tỉnh

- Bản vẽ tổng mặt bằng khu công nhiệp

Địa điểm xây dựng nhà máy

6.2 Giới thiệu về công nghệ sản xuất

Các đặc điểm- tính chất công nghệ:

- Nhà máy bia yêu cầu thiết kế gọn gàn để có thể tiết kiệm đường ống chuyển nguyên liệu, bán thành phẩm,nước lạnh, hơi nóng…

- Đồng thời nhà máy cũng cần tính tự động hóa cao, vệ sinh tốt Vì vậy phải bối trí thiết bị phải thuận lợi cho việc vệ sinh và có tính day chuyền

- Nhà máy dùng nồi hơi để cấp nhiệt, cũng như rất nhiều công đoạn gia nhiệt vì vậy cần đảm bảo thông thoáng đễ dàng thoát nhiệt

- Vì nước là thành phần chủ yếu trong bia Nhà máy sử dụng rất nhiều nước trong sản suất cũng như vệ sinh vì vậy cần thiết kế nhà máy đễ dàng thoát nước

Malt Nghiền Đường hóa

Lắng xoáy

Làm lạnh nhanh Lọc dịch đường

Đập nắp

Gạo

Nghiền

Dịch hóa

Nước

Nước

Nấu dịch với hoa

Hoa boublon

Bã Hoa

Lên men chính

Chiết chai

Nhân giống

Lên men phụ

Men giống

Rút men

Rửa men

Men sữa

Bão hòa CO2 Lọc bia

Rửa

chai

Làm khô dán nhã Thanh trùng

Chiết block

Bia hơi thành phẩm Bia chai thành phẩm

Block

Chai

Rửa block

CO2 thinh khiết

Thu CO2

Bã mal t

Sục khí Không khí vô trùng

Tóm tắt dây chuyền công nghệ

Sơ đồ công nhệ

6.3 Tính toán các hạng mục công trình

6.3.1 Khu vực sản xuất.

6.3.1.1 Xưởng nấu

Các thiết bị trong xưởng nấu

ST

Số lượng Ghi chú

4 Cân LxBxH = 800x800x1000 2

6 Máy nghiền malt L×B×H = 1500×1100×3500 1

11 Thiết bị lắng xoáy D = 3700 H = 3550 1

12 Thiết bị làm lạnh nhanh LxBxH = 2000x700x1600 1

Trong nhà sản xuất chính các thiết bị được sắp xếp theo dây chuyền sản xuất Dựa theo kích thước các thiết bị và yêu cầu thao tác vận hành chọn kích thước nhà sản xuất chính:

Chiều dài: 30(m)

Chiều rộng: 24(m)

Chiều cao: 8(m)

Diện tích: S = 30 × 24 = 720 (m2)

6.3.1.2 Xưởng lên men

Các thiết bị trong xưởng lên men

1 Tank lên men h1=330; h2 =380; H = 6700D = 4000; 36

2 Tank tàng trữ bia h1= 320; h2=320; H = 800D = 3400; 4

h1=200; h2= 200; H = 3000 3

h1=140; h2= 140; H = 2130 1

6 Thiết bị nhân men cấp II D = 2100mm;

h1=1650; h2=200; H = 2400 1

7 Thiết bị nhân men cấp I h1= 780; h2=90; H = 1150D = 1100mm, 1

Tổng số có 36 tank lên men, đường kính mỗi tank D = 4m Được bố trí thành 6 hàng 6 cột

+ Các tank lên men được đặt ngoài trời trên các giàn đỡ bằng bê tông cốt thép Bước cột là 5m

+ Kích thước khu tank lên men:

Chiều dài: 45(m)

Chiều rộng: 30(m)

Diện tích: S = 45 × 30 = 1350(m2)

Xưởng lên men sẽ được bối trí như sau:

Ø3400

Ø3400

Ø3400

Ø3400

Ø210 0

Ø18

Ø2000

Ø2000 Ø2000

Ø4000

2 2

2 4

4 4

3

5 6

7 1

8

C?t ch?ng gió

C?a kéo

6.3.1.3 Xưởng thiện sản phẩm

Ở nhà hoàn thiện sản phẩm bố trí dây chuyền chiết chai và chiết bock, nên cần nhiều diện tích cho lắp đặt dây chuyền và thao tác vận hành Bố trí dây chuyền chiết chai thành một vòng khép kín, còn các thiết bị rửa bock và chiết bock đặt ở một góc của nhà hoàn thiện Vị trí của các máy rửa chai, rửa két, rửa bock gần với bãi vỏ chai; đầu ra của sản phẩm nằm ở phía gần với kho thành phẩm để thuận tiện trong việc nhập và xuất hàng

.Kích thước của nhà hoàn thiện:

Chiều dài:36(m)

Chiều rộng: 30(m)

Chiều cao: 8(m)

Diện tích: S = 36 × 30 = 1080(m2)

Xưởng lên hoàn thiện sẽ được bối trí như sau:

Két vào

Bock

vào

Bock ra

Bia chai dã x?p két

1

2

3

4

5

6

7 8

9 9

6.3.2 Kho tàng

6.3.2.1 Kho chứa nguyên liệu

Nhà máy cần dự trữ nguyên liệu cho 1 tháng sản xuất tức là khoảng 25 ngày Cho vào các silo gạo và malt như đã tính toán:

Thiết kế nhà một tầng, một nhịp, kết cấu khung thép, tường xây bằng gạch, mái lợp tôn

Kích thước nhà:

Chiều dài: 36(m)

Chiều rộng: 24 (m)

Chiều cao: 6(m)

Diện tích: S = 36 *24= 864(m2)

6.3.2.2 Kho chứa thành phẩm

Do bia thành phẩm được xuất kho đưa ra thị trường ngay nên trong kho chỉ chứa số lượng bock của 1 ngày sản xuất và số lượng két của 3 ngày sản xuất

Số bock sử dụng là:2400 bock 50l/ngày

Tổng số bock chứa trong kho là 2400 bock Trong kho bock xếp thành 3 lớp, mỗi lớp 800 bock, chia thành 20 hàng, mỗi hàng khoảng 40 bock Mỗi bock loại 50 lít có đường kính 600mm Nên diện tích khu vực xếp bock vào khoảng: 20 × 0,6(m) × 40

× 0,6(m) = 288(m2)

Số chai sử dụng là: 266667 chai 450ml/ngày

Chai được xếp vào két, mỗi két 20 chai

Kích thước két: 0,4m × 0,3m × 0,25m

Tổng số két sử dụng là: 13333 két/ngày

Kho chứa lượng két trong 3 ngày, tổng số két chứa trong kho là: 40000 két

Két được xếp chồng khoảng 16 lớp Mỗi lớp 4000 két, chia 50 hàng, mỗi hàng 50két

Diện tích khu vực xếp két vào khoảng: 50 × 0,4(m) × 50 × 0,3(m) = 300(m2)

Tổng diện tích khu vực xếp két và xếp bock là: 288 + 300 = 588 (m2)

Diện tích thao tác bằng 70% diện tích kho, tổng diện tích kho cần đạt khoảng: 588/0,70 = 840 (m2)

Chiều cao kho cần đạt 4,5m

Thiết kế nhà một tầng, một nhịp, kết cấu khung thép, tường xây bằng gạch, mái lợp tôn

Kích thước nhà:

Chiều dài: 36(m)

Chiều rộng: 24(m)

Chiều cao: 5,4(m)

Diện tích: S = 36 × 24 = 864 (m2)

6.3.3 Các phân xưởng phụ trợ sản xuất

Các nhà phụ đều có thể sử dụng kết cấu khung zamil steel để giảm tải trọng nền móng cũng như đảm bảo tính cơ động

6.3.3.1 Trạm biến áp

Kích thước: dài 12m, rộng 6m

Diện tích: S = 6 × 12 = 72(m2)

6.3.3.2 Xưởng cơ điện

Kích thước: dài 18m, rộng 12m

Diện tích: S = 12 × 18 = 216(m2)

6.3.3.3 Nhà đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO 2 và cấp khí nén

Kích thước: dài 18m, rộng 12m

Diện tích: S = 12 × 18 = 216(m2)

6.3.3.4 Phân xưởng hơi

Phân xưởng hơi bao gồm nhà đặt lò hơi và bãi than

* Nhà nấu hơi:

Kích thước: dài 12m, rộng 9m

Diện tích: S = 9 × 12 = 108(m2)

* Nhà nhiên liệu:

Kích thước: dài 9m, rộng 9m

Diện tích: S = 9 × 9 = 81(m2)

6.3.3.5 Khu xử lý nước cấp

Bao gồm trạm bơm với các bể lọc, cột lọc bể chứa nước sạch và tháp lọc nước để phục vụ cho toàn nhà máy

Kích thước: dài 18m, rộng 12m

Diện tích: S = 12 × 18 = 216 (m2)

6.3.3.6 Khu xử lý nước thải

Kích thước: dài 24m, rộng 12m

Diện tích: S = 12 × 24 = 288(m2)

6.3.3.7 Bãi vỏ chai

Kích thước: dài 24m, rộng 24m, diện tích S = 24 × 12 = 288(m2)

6.3.4 Các công trình khác

6.3.4.1 Nhà hành chính

Nhà hành chính được xây dựng gồm các phòng sau:

+ Phòng giám đốc : 18(m2)

+ Phòng phó giám đốc phụ trách kỹ thuật: 18(m2)

+ Phòng phó giám đốc phụ trách kinh doanh: 18(m2)

+ Phòng kế toán tài vụ (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2)

+ Phòng kế hoạch (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2)

+ Phòng công đoàn (3 người): 3 × 3,5 = 10,5(m2)

+ Phòng vật tư (2 người): 2 × 3,5 = 7(m2)

+ Phòng kỹ thuật và KCS (6 người): 6 × 9 = 54(m2)

+ Phòng họp 30(m2)

+ Hội trường 140 (m2)

+ Phòng khách 50(m2)

+ Các phòng còn lại: 100 (m2)

+ Nhà vệ sinh(2 phòng): 2 × 3 = 7(m2)

Tổng diện tích các phòng ban: 466,5(m2)

Ngoài ra còn có hành lang rộng 2m chạy dọc nhà

Thiết kế nhà hành chính 1 tầng, mỗi tầng cao 3,5m Kích thước nhà: dài 42m, rộng 12m, diện tích S = 12× 42 = 504(m2)

6.3.4.2 Nhà giới thiệu sản phẩm

Kích thước nhà: dài 15m, rộng 12m, diện tích nhà: S = 12  15 = 180(m2)

6.3.4.3 Nhà ăn, căng tin

Kích thước nhà: dài 16m, rộng 12m

Diện tích: S =18 × 12 = 216(m2)

6.3.4.3 Gara ô tô

Nhà máy có các ôtô sau:

+ Ôtô phục vụ việc giao dịch và đi lại của ban giám đốc 2 chiếc

+ Ôtô chở sản phẩm và chở nguyên liệu 4 chiếc

Kích thước gara: dài 24m, rộng 18m, diện tích S = 18 × 24 = 432(m2)

6.3.4.4 Nhà để xe của nhân viên

Kích thước nhà để xe: dài 12m, rộng 12m, diện tích S = 12 × 12 = 144(m2)

6.3.4.5 Phòng bảo vệ

Nhà máy có hai cổng vì vậy cần hai phòng bảo vệ Kích thước: dài 6m, rộng 4m Diện tích mỗi nhà: S = 4 × 6 = 24(m2)

6.3.4.6 Nhà vệ sinh

Kích thước nhà: dài 6m, rộng 4m, diện tích S = 12 × 6 = 72(m2)

6.3.4.7 Thùng chứa bã malt

Hình vuông 8m × 8m, diện tích S = 8 × 8 = 64(m2)

Bảng tổng hợp các công trình xây dựng

TT Tên công trình Số lượng Kích thước

(m × m) Diện tích(m2)

4 Kho nguyên liệu 1 24 × 36 864

6.4 Bố trí các hạng mục công trình

Ở đây em lựa chọn bố trí mặt bằng nhà máy theo phương pháp phân vùng

Khu vực sản xuất chính bố trí ở trung tâm nhà máy bao gồm nhà sản xuất chính, khu tank lên men ngoài trời và nhà hoàn thiện Kho nguyên liệu cũng được đặt trong khu vực này để đảm bảo thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu sang khu vực sản xuất

Các phân xưởng phụ trợ bố trí ở khu vực bên cạnh khu vực sản xuất chính phía trong nhà máy Đặc biệt các phân xưởng sản xuất dễ cháy nổ, độc hại như lò hơi, trạm xử lý nước thải bố trí ở góc trong cùng cuối hướng gió chủ đạo để đảm bảo an toàn trong sản xuất

Khu vực hành chính bố trí ở mặt tiền nhà máy, trồng nhiều cây xanh để tạo không khí làm việc dễ chịu và cảnh quan đẹp Trong đó nhà giới thiệu sản phẩm đặt

ở vị trí tiếp giáp với 2 trục giao bên ngoài nhà máy để thuận tiện cho việc bán và giới thiệu sản phẩm

Các nhà thuộc khu vực hành chính và khu vực sản xuất chính được thiết kế quay chiều dài nhà theo hướng nam để đón gió mát chủ đạo Xung quanh nhà máy trồng nhiều cây xanh cách ly với bên ngoài đặc biệt là phía tiếp giáp với đường giao thông bên ngoài nhà máy

Trong nhà máy xây dựng hệ thống đường giao thông cách ly giữa các khu vực sản xuất và đường giao thông giữa các phân xưởng trong khu vực sản xuất chính Đường giao thông chính được thiết kế chạy thành vòng trong nhà máy và thông với

2 cổng ra các trục giao thông phía ngoài nhà máy đảm bảo yêu cầu cứu hoả khi xảy

ra sự cố trong quá trình vận hành nhà máy

Dưới đây là sơ đồ mặt bằng nhà máy:

9 7

11

3

4 5

6

12

13

14

15

1

2

1

21

6.5 Tính toán và đánh giá các thông số xây dựng

Tổng diện tích chiếm đất xây dựng của các công trình: A = 7735(m2)

Diện tích kho và sân bãi lộ thiên: B = 288 (m2)

Diện tích chiếm đất của các công trình kỹ thuật: C = 3350(m2)

Tổng diện tích xây dựng: Sxd = A + B = 8532 + 657 = 8023 (m2)

Tổng diện tích sử dụng: Ssd = A + B + C = 7735 + 288 + 3350 = 11373(m2)

Tổng diện tích nhà máy: S = 150 × 110 = 16500(m2)

Hệ số xây dựng: Kxd =

A+B

S × 100% =

8023

16500 × 100% = 48,6%

Hệ số sử dụng: Ksd =

A+B+C

S × 100% =

11373

16500 × 100% = 68,9%

Các hệ số xây dựng cho thấy thiết kế nhà máy là phù hợp với tiêu chuẩn của một nhà máy công nghiệp sản xuất thực phẩm