Đồ án Thiết kế nhà máy bia 15 triệu lít/năm

Mục Lục

LỜI MỞ ĐẦU 1

PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ 3

I.1 Tình hình phát triển nghành bia trên thế giới 3

I.2.Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam. 4

Nhu cầu vốn đầu tư 6

I.3. Chọn địa điểm và năng suất xây dựng nhà máy. 6

PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN 8

II.1. Nguyên liệu để sản xuất bia: 8

II.1.1. Matl đại mạch: 8

II.1 .2 Nguyên liệu thay thế gạo 10

II.1.3. Nước 11

II.1.4 Hoa houblon. 12

II.1.5. Các chế phẩm enzyme 13

II.1.6. Các nguyên liệu khác . 14

II.2. Chọn dây chuyền sản xuất. 14

II.1.2. Nghiền nguyên liệu. 14

II.2.2. Phương pháp nấu gạo. 16

II.2.3.Chọn phương pháp đường hoá. 16

II.2.4. Chọn phương pháp lọc bã malt. 17

II.2.5.Chọn phương pháp lắng trong . 18

II.2.6 Chọn phương pháp lên men. 20

II.2.7. Chọn phương pháp lọc bia non: 22

Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24

II.3. Thuyết minh day chuyền sản xuất 25

II.3.1. Nghiền malt ướt 25

II.3.2. Nghiền gạo 25

II.3.3. Nấu nguyên liệu thay thế ( hồ hoá ) 25

II.3.4. Đường hoá 26

II.3.5. Lọc bã malt . 26

II.3.6. Nấu hoa 27

II.3.7. Lắng trong. 28

II.3.8. Làm lạnh nhanh. 29

II.3.9. Chuẩn bị men giống. 30

II.3.10. Qúa trình lên men. 31

II.3.11. Lọc trong bia . 36

II.3.12. Bão hoà CO2. 37

II.3.13. Chiết bock. 37

II.3.14. Chiết chai 37

II.3.15. Thanh trùng . 40

II.3.16. Dán nhãn và xếp két. 40

PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM 41

III.1. Tính cho 100 lít bia hơi 41

III.1.1. Tính lượng bia và dịch đường qua các giai đoạn 41

III.1.2. Tính khối lượng malt và gạo. 43

III.1.3. Tính lượng men. 43

III.1.4. Tính lượng bã malt và gạo. 44

III.1.5. Tính lượng nước dùng trong quá trình nấu và rửa bã 44

III.1.6. Tính các nguyên lịêu khác. 45

III.1.7. Các sản phẩm phụ 46

III.2.Tính cho 100l bia chai, nồng độ dịch đường 12oBx 48

III.2.1. Tính lượng bia và dịch đường qua các giai đoạn. 48

II.2.2.Tính nguyên liệu. 49

III.2.3.Tính lượng men giống 50

III.2.4. Tính lượng bã malt và gạo. 50

III.2.5.Tính lượng nước nấu và rửa bã. 50

III.2.6. Tính lượng Enzym 52

III.2.7.Tính các sản phẩm phụ 52

III.3. Lập kế hoạch sản suất. 54

PHẦN IV : TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 60

IV.1. Thiết bị trong phân xưởng nghiền 60

IV.1.1. Cân nguyên liệu 60

IV.1.2.Chọn máy nghiền malt 60

IV.1.3. Chọn máy nghiền gạo. 60

IV.1.4. Thùng chứa malt trước khi nghiền 60

IV.1.5. Thùng chứa bột gạo. 61

IV.2. Thiết bị trong phân xưởng nấu. 62

IV.2.1.Nồi hồ hoá. 62

IV.2.2 Tính và chọn nồi đường hoá. 63

IV.2.3. Thiết bị lọc đáy bằng. 65

IV.2.4. Thùng chứa bã malt và gạo. 66

IV.2.5. Tính và chọn nồi nấu hoa. 67

IV.2.6. Tính thùng lắng xoáy. 68

IV.2.7. Máy làm lạnh nhanh 69

IV.2.8. Tính và chọn nồi đun nước nóng. 70

IV.2.9. Tính và chọn hệ thống CIP: 71

IV.2.10. Chọn bơm. 72

IV. 3. Tính và chon thiết bị trong phân xưởng lên men 73

IV. 3.1. Tính và chọn thùng lên men 73

IV.3.2. Tính và chọn thiết bị gây lên men. 74

a.Tính thùng gây men giống cấp II 74

b.Tính thùng gây men giống cấp I. 75

IV.3.3.Thùng rửa men và bảo quản men dùng lại. 76

IV.3.4. Chọn máy lọc bia. 77

1.Máy lọc bia 77

2.Tính thùng hoà bột trợ lọc 77

IV.3.5. Thùng chứa bia và bão hoà CO2 sau khi lọc. 78

IV.4 Tính và chọn thiết bị trong phân xưởng chiết chai 81

IV.4.1 Máy rửa bock 81

IV.4.2. Máy chiết bock. 81

IV.4.3. Máy rửa chai. 81

IV.4.4. Khối máy đóng chiết đẳng áp BF_ 36.1 82

IV.4.5. Hệ thống thanh trùng chai 82

IV.4.6. Máy dán nhãn 83

IV.4.7. Các thiết bị vận chuyển 84

PHẦN V: TÍNH ĐIỆN-HƠI-LẠNH-NƯỚC 87

V.1. Tính điện dùng để lấy ánh sáng và năng lượng 87

V.1.1 Tính điện tiêu thụ cho chiếu sáng . 87

Loại đèn sử dụng . 87

Tính số đèn . 87

V. 1.2 Tính tiêu thụ cho sản suất 91

V.1.3 Xác định phụ tải tính toán ( hay điện năng tiêu thụ trung bình ) 93

V.1.4. Xác định hệ số công suất và dung lượng bù. 93

V.1.5. Chọn máy biến áp và máy phát điện. 93

V.1.6. Tính điện tiêu thụ hàng năm. 94

Điện năng thắp sáng hàng năm. 94

Tổng công suất tiêu thụ cả năm 95

V.2.Tính hơi 95

V.2.1.Lượng hơi cấp cho nồi hồ hoá 96

V.2.2.Lượng hơi cấp cho nồi đường hoá 98

V.2.3.Lượng hơi cấp cho nồi nấu hoa 100

V.2.4.Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nóng nước 101

V.2.5 Lượng hơi cấp cho phân xưởng hoàn thiện 102

V.3. Tính lạnh. 104

V.3.1. Tính lạnh cho máy làm lạnh nhanh. 104

V.3.2. Tính lạnh cho thiết bị lên men chính 104

V.3.3. Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men giống 108

a. Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men cấp II. 108

b. Tính nhiệt lạnh cho thùng gây men cấp I. 109

V.3.4. Tính lạnh cấp cho thùng chứa bia 110

V.4. Tính nước. 111

V.4.1. Lượng nước dụng trong phân xưởng nấu 111

V.4.2. Lượng nước dùng cho phân xưởng lên men 111

V.4.3 Lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện sản phẩm 112

V.4.4. Lượng nước dùng cho nồi hơi 112

V.4.5. Lượng nước cấp cho máy lạnh 112

V.4.6. Lượng nước dùng cho sinh hoạt và các công việc khác 112

PHẦN VI: TÍNH XÂY DỰNG 114

VI.1.Xác định địa điểm xây dựng nhà máy 114

VI.1.1.Về kinh tế, kỹ thuật 114

VI.1.2.Yêu cầu về vệ sinh công nghiệp 114

VI.1.3.Yêu cầu về khu đất xây dựng nhà máy 114

VI.2.Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy. 116

1/Kho nguyên liệu: 116

2/Nhà sản xuất chính 117

3/Khu lên men 118

4/Nhà hoàn thiện sản phẩm 120

5/Kho chứa bia thành phẩm 121

6/Kho chứa bock và két 122

7/Nhà để xe: 122

8/Gara ôtô: 122

9/Nhà hành chính-hội trường-phòng họp: 123

10/Bếp-nhà ăn: 123

11/Nhà vệ sinh: 124

12/Trạm biến áp: 124

13/Phân xưởng cấp khí nén và thu hồi CO2: 124

14/Xưởng cơ điện: 124

15/Phòng KCS 124

16/Khu chứa bã: 125

17/Khu xử lý nước sạch: 125

18/Khu xử lý nước thải: 125

19/Phân xưởng hơi: 125

20/Bãi than: 125

21/Phòng bảo vệ: 125

22/Nhà giới thiệu sản phẩm: 126

23/Sân thể thao: 126

24/Phòng y tế: 126

Bảng tổng hợp các hạng mục công trình 126

VI.3. Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 127

VI.3.1.Vùng trước nhà máy: 128

VI.3.2.Vùng sản xuất: 128

VI.3.3.Vùng sau nhà máy: 128

VI.4. Thiết kế phân xưởng sản xuất chính 129

VI.4.1.Đặc điểm sản xuất 129

VI.4.2.Kích thước và kết cấu nhà 129

VI.5. Tính các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 131

VI.5.1.Hệ số xây dựng: Kxd 131

VI.5.2. Hệ số sử dụng: Ksd 132

PHẦN VII: TÍNH TOÁN KINH TẾ 133

VII.1.Giới thiệu chức năng nhiệm vụ của nhà máy. 133

VII.2.Giới thiệu công nghệ sản xuất bia: 134

VII.3. Mục đích và nhiệm vụ: 134

VII.3.1. Mục đích: 134

VII.3.2. Nhiệm vụ: 135

VII.4. Nội dung 135

VII.4.1. Tổng vốn đầu tư: 135

VII.4.1.3. Vốn đầu tư dây chuyền thiết bị. 137

VII.4.3. Dự tính chi phí sản xuất sản lượng bia năm thứ nhất: 140

VII.4.3.1. Chi phí nguyên, nhiên vật liệu 140

VII.4.3.2. Chi phí tiền lương: 143

VII.4.3.3. Chi phí khấu hao tài sản cố định: 145

VII.4.3.4. Nguồn vốn: 146

VII.5 Tính giá thành sản phẩm. 146

VII.6. Tính giá bán sản phẩm. 150

VII.7. Doanh thu của dự án (Rt) 151

VII.8. Tính tổng chi phí của dự án. 151

VII.9. Tính dòng tiền của dự án 151

VII.10. Tính một số chỉ tiêu hiệu quả của dự án 152

PHẦN VIII: VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 154

VIII.1. Vệ sinh 154

VIII.1.1. Vệ sinh cá nhân 154

VIII.1.2. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng 154

VIII.2. An toàn lao động 155

VIII.2.1. Chống khí độc trong nhà máy 155

VIII.2.2. Chống ồn và rung động 156

VIII.2.3. An toàn khi vận hành thiết bị 156

VIII.2.4. An toàn về điện 156

VIII.2.5. Phòng cháy chữa cháy 157

KẾT LUẬN 158

TÀI LIỆU THAM KHẢO 159

 

 

doc166 trang | Chia sẻ: lynhelie | Lượt xem: 1770 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế nhà máy bia 15 triệu lít/năm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
.1.5. Thùng chứa bột gạo. Khối lượng gạo dùng cho một mẻ nấu là: 642 kg/mẻ. Vì 1000kg bột gạo có thể tích là 0,75 m3 nên thể tích khối bột gạo của một mẻ nghiền với tổn thất nghiền 0,5% là. Vbột = Hệ số sử dụng thùng là 0,9 nên thể tích thùng là: Chọn thùng chứa hình trụ đáy côn, đường kính D, chiều cao trụ H = 0,6D, chiều cao đáy h = 0,5D thể tích thùng là: Vt= D= Chon thùng chứa bột gạo có các thông số là: + Đường kính D = 1000 mm + Chiều cao trụ H =600 mm + Chiều cao đáy h = 500 mm IV.2. Thiết bị trong phân xưởng nấu. IV.2.1.Nồi hồ hoá. Lượng nguyên liệu đưa vào nồi nấu gạo, gồm có bột gạo và malt lót bằng 10% lượng bột gạo, là: Lượng nước đưa vào nồi hồ hoá (tỷ lệ nước: nguyên liệu = 5:1) là: Tổng khối lượng dịch hồ hoá là: Khối lượng riêng của dịch là 1,08 (kg/m3) Vậy thể tích dịch nấu là: Vd= Hệ số chứa của nồi nấu là: 0,75. Thể tích thực của nồi là: Vt = Ta chọn nồi hai vỏ, thân trụ, đường kính D, chiều cao trụ H = 0,6D, chiều cao đáy h = 0,2D, chiều cao nắp h2 = 0,15D. Thể tích của nồi là: Vt = D = Vậy ta chọn đường kính nồi là: D = 2000 mm. Lớp vỏ áo hơi dầy100mm. Đường kính ngoài: Dn = 2000 + 2 Chiều cao trụ H = 2000 Chiều cao đáy h1 = 2000 Chiều cao nắp h2=2000 Chọn cánh khuấy cong, đường kính cánh khuấy là: 2000 – 600 = 1400 (mm) Động cơ cánh khuấy 8 kw Số vòng quay: 30 vòng/phút. ● Tính diện tích truyền nhiệt: Cứ 1m2 bề mặt dịch cần 0,7 m2 bề mặt truyền nhiệt. Vậy bề mặt truyền nhiệt là. F = 0,7 Vdịch = 0,7x3,9 = 2,3 m2 Đặc tính kỹ thuật của nồi như sau: V = 5,2 m3 Bề dầy thành thiết bị 10mm. IV.2.2 Tính và chọn nồi đường hoá. Khối lượng malt dùng cho một mẻ đường 2250 sau nấu cháo tổn thất là 5% do bay hơi nước khối lượng dịch cháo chuyển sang nồi đường hoá là: 4216.95%=4005,2(kg) KhốI lượng dịch malt là: Tổng lượng dịch trong nồi đường hoá là: 4005+8671,762=12576,926 (kg) Khối lượng riêng d = 1,08 nên thể tích của dịch đường hoá: Vd = Hệ số sử dụng nồi là Vt= Chọn các thông số kích thước tượng tự như nồi hồ hoá: H=0,6D; h1=0,2D; h2=0,15D. Vt= D= Chọn đường kính trong Dt = 3m Đường kính ngoài Dn= 3 + 20,1 = 3,2m Chiều cao trụ H = 0,6Dt = 1,8m Chiều cao đáy h1 = 0,2Dt = 0,6m Chiều cao nắp h2 = 0,15Dt = 0,45m Đường kính cánh khuấy cong d =1,2m Số vòng quay cánh khuấy30 vòng/phút. ●Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của nồi: Cứ 1 m3 dịch cần 0,7m2 bề mặt truên nhiệt. Vậy bề mặt truyền nhiệt là: F = Vdịchx0,7 = 11,64x 0,7 = 8,148 (m2) Vậy đặc tính kỹ thuật của nồi đường hoá như sau: V = 16,63 (m3) Bề dầy thành thiết bị 10mm Diện tích truyền nhiệt thực là 8,148 (m2) IV.2.3. Thiết bị lọc đáy bằng. Cứ một kg nguyên liệu sẽ cho từ 1.8 ¸ 2.2 (lít) bã ẩm, chọn thể tích của bã từ 1kg nguyên liệu là 2 lít. Nguyên liệu cho một mẻ nấu là 2142 kg. Vậy thể tích của bã ẩm là: 2142x2 = 4284 lít = 4,284 m3 Để đảm bảo lọc tốt thì chiều cao lớp lọc là h = 400 ¸ 600mm. Chọn h = 500mm thì diện tích đáy thùng lọc là: S = Đường kính thùng lọc là: Chọn đường kính thùng lọc là 3,5 (m) + Tính chiều cao thùng. Lượng dịch đường hoá sau một mẻ đường: Vd = 11,64(m3) Chiều cao của lớp dịch trong thùng Hd là: Hệ số đổ đầy thùng 0.7 nên thể tích của thùng lọc là: Chiều cao trụ của thùng lọc là: Vì đáy thực và đáy giả cách nhau 10-15 cm. Chọn 10cm nên chiều cao trụ thực là: 1.94 + 0.1 = 2,04 (m) Chiều cao nắp thùng lọc h2 = 0.15D = 0.525 (m) Nồi hai vỏ để cung cấp hơi, giữ nhiệt độ dịch đường luôn ở mức 75C0 trong suốt quá trình lọc và rửa bã. Đường kính ngoài. Dn = 3,5 + 2x0.1 = 3,7(m) Thùng có hệ thống dao cào và đảo lớp lọc, đáy bằng có kích thuỷ lực để điều chỉnh nâng lên hạ xuống nó có thể quay quanh trục để đảo bã và dàn đều lớp bã sau khi đảo, tốc độ quay 6 vòng/phút, công suất động cơ 3Kw. Đáy giả có độ rộng khe là 0.7mm IV.2.4. Thùng chứa bã malt và gạo. Thể tích bã của một mẻ nấu là 4,284 (m3) Hệ số đổ đầy thùng là 0.9 nên thể tích thực của thùng chưa bã là: Chọn thùng thân trụ đáy côn, góc đáy côn là 450C, đường kính D, chiều cao trụ H = 0.6D. Thể tích thùng. Vt= = D = H = 0,6xD = 0,6x2= 1,2 m Thùng chứa bã được cho một mẻ, yêu cầu bã được lấy hết sau một mẻ, thùng được đặt thấp ít nhất 0.5m so với thùng lọc đáy bằng. IV.2.5. Tính và chọn nồi nấu hoa. Theo phần tính cân bằng sản phẩm thể tích dịch nóng sau nấu hoa một mẻ là:11469(lít) Quá trình nấu hoa tổn thất 7%. Thể tích dịch nóng trước nấu hoa một mẻ: Hệ số sử dụng nồi là 0.7nên thể tích thực của nồi là: Chọn H=D, h1= 0.2D, h2 = 0.15D. Vì thể tích thùng: Vt = = 0.93D3 Vt = 17,57(m3) D = Vậy chọn đường kính trong của nồi là Dt = 3m Đường kính ngoài Dn = Dt + 2x0.1 = 3,2m Chiều cao trụ H = 1.0D = 3.2m Chiều cao đáy: h1 = 0.2Dt = 0.6m Chiều cao nắp: h2 = 0.15Dt = 0.45m Bề dầy vỏ thiết bị: 10mm, cửa quan sát 300mm Áp lực làm việc của áo hơi 5kg/cm2 Ngoài ra còn có nhiệt kế đèn chiếu sáng. ● Tính bề mặt truyền nhiệt của nồi đun hoa. Tỷ lệ giữa diện tích bề mặt truyền nhiệt với một đơn vị thể tích dịch là 0.8m2/m2 dịch. Vậy ta có: F = 0.8xVd = 0.8x12,3 = 9,84 (m2) Thiết bị truyền nhiệt kiểu ống chùm có ống tuần hoàn trung tâm, chất tải nhiệt đi trong ống. Chon ống truyền nhiệt có đường kính d = 50mm. Số ống bố trí trên đường xuyên tâm của hình lục giác là: n = 3a2 + 3a + 1 = 61ống Đường kính ống chùm: D = t( b + 1 ) + 4d t- khoảng giữa hai tâm ống: t = (1.2-1.5)d b- số ống bố trí trên đường xuyên tâm của hình lục giác. D = 1,5d( b-1) + 4d = 1.5x0.05x8 + 4x0.05 = 0.8m Chiều dài của toàn bộ các ống truyền nhiệt: L = Chiều dài của một ống: 1 = Chọn nồi nấu hoa là thiết bị bằng thép không rỉ, thân hình trụ nắp hình côn, đáy hình chỏm cầu, có của để cho hoa. IV.2.6. Tính thùng lắng xoáy. Thể tích dịch nóng đem đi lắng trong và làm nguội sơ bộ là11469 (l) Hệ số sử dụng thùng lắng xoáy là: 0.75 Chọn thùng lắng xoáy thân trụ, đáy nghiêng 20, đường kính D, chiều cao trụ H = 0.8D, chiều cao đỉnh h2 = 0.15D. Thể tích của thùng là: Vt= D= Chọn đường kính thùng lắng xoáy là: D = 2.8m Chiều cao phần trụ H = 2.2m Chiều cao phần đỉnh h2 = 0.15D = 0.4m Lớp vỏ dầy 10mm. Vật liệu chế tạo thép không rỉ, ống thông hơi đường kính 200mm. Có tất cả 4 van, hai van ở thân trụ, một van ở cuối góc nghiêng 20 của đáy và một van cốc xả cặn nóng. IV.2.7. Máy làm lạnh nhanh Chọn thiết bị lạnh nhanh 1 cấp kiểu tấm bản, tác nhân lạnh là nước 20C để hạ nhiệt độ dịch đường từ 80-900C xuống khoảng 12-140C,nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men chính. Lượng dịch đường cần làm lạnh nhanh một mẻ là 10901(l). Thời gian làm lạnh nhanh là 75 phút. Hệ số sử dụng thiết bị là 0,7. Vậy năng suất thực của máy là: Chọn máy làm lạnh nhanh có đặc tính sau: Năng suất 25m3/h. Nhiệt độ đầu vào của dịch 80 ¸ 90 0C. Nhiệt độ đầu ra của dịch là: 12 ¸ 14 0C. Nhiệt độ đầu vào của nứơc: 20C Nhiệt độ đầu ra của nước là:70-800C IV.2.8. Tính và chọn nồi đun nước nóng. Nước nóng dùng để rửa bã và vệ sinh thùng. Vì lượng nước dùng để rửa bã trong sản xuất bia hơi lớn hơn lượng nước trong sản xuất bia chai ( phần tính cân bằng sản phẩm) nên kích thước thùng theo lượng nước rửa bã sản xuất bia hơi. Nước rửa bã 5514 (lít)/mẻ. Nước vệ sinh nồi nấu: 300 lít. Nước vệ sinh nồi đường hoá: 300 lít. Nước vệ sinh nồi lọc đáy bằng: 600 lít. Nước vệ sinh nồi nấu hoa: 400 lít. Nước vệ sinh thùng lắng xoáy: 300 lít. Do đó thể tích nước nóng cần dùng cho một mẻ nấu là: 5514 + 300 +300 + 600 +400 + 300 =7414 lít/mẻ Hệ số sử dụng của thùng là nên thể tích thực của thùng là: Chọn thùng hai vỏ, H= 1.2D, đáy h1 = 0,2D, nắp h2=0,15D. Vt = = 1.085D3 Vt = 9,26(m3) D = Chọn đường kính trong là: 2 m Đường kính ngoài là: Dn = 2+2x0.1 = 2.2m H = 1,2D = 1.2x2 =2,4m. h1 = 0,2D = 0,4m h2 = 0,15D = 0,3m Bề dầy của vỏ ngoài là 5mm, bề dầy của vỏ trong là 10mm. + Tính bề mặt truyền nhiệt. Cứ 1m3 dịch cần 0,7m2 bề mặt truyền nhiệt. Vậy bề mặt truyền nhiệt là: F = 0,7xVd = 0,7x7,414 = 5,19m2 Khoảng cách giữa hai vỏ có bề rộng 50 mm Bề dầy của thép chọn: S = 10mm. Chọn phương thức truyền nhiệt: dùng phương thức ống ruột gà, đặt trực tiếp trong nồi nấu để tăng bề mặt truyền nhiệt. IV.2.9. Tính và chọn hệ thống CIP: CIP gồm có 4 thùng: 1 thùng chứa NaOH 2% 1 thùng chứa HNO3 0,1% 1 thùng chứa nước Javen 1 thùng thu hồi NaOH 2% Mỗi mẻ nấu vệ sinh với chất lỏng CIP bằng 5% thể tích thùng nấu. Có 6 mẻ nấu 1 ngày, tuy nhiên ta tính cho một mẻ nấu vì thùng nấu hoa lớn nhất nên ta tính thể tích mỗi thùng CIP là theo thể tích thùng nấu hoa. Vt(thùng nấu hoa) = 17,57m3 Hệ số sử dụng thùng CIP là 0,9 thể tích của mỗi thùng CIP: Chọn cấu tạo của thùng: thân trụ cao H = D, đáy chỏm cầu h = 0,15D, nắp bằng, có các van cấp dịch van hồi dịch, cửa đưa hoá chất vào. Các thùng CIP có thể tích và kích thước như nhau. Vậy đường kính thùng chọn là D = 1m Chiều cao trụ H = D = 1m Chiều cao đáy h1 = 0,15D = 0.15m Nhược điểm: không tự động hoá, phải pha hoá chất theo mẻ. Ưu điểm: Thiết bị không cồng kềnh, dễ vận hành thao tác. IV.2.10. Chọn bơm. + Bơm cho các nồi nấu gồm 6 bơm. Tính năng suất bơm theo thể tích dịch đường cần chuyển sang nồi lắng xoáy từ nồi nấu hoa. Thể tích dịch sau nấu hoa: 11469(lít) = 11,47 (m3) (tính phần cân bằng sản phẩm ). Thời gian bơm dịch là 30 phút, hệ số sử dụng của bơm là 0,8. Năng suất bơm: N=== 28,67(m3/h) chọn bơm ly tâm cố định, năng suất chung là 30 (m3/h) + Bơm cho hệ thống cip: Dùng bơm di động, số lượng 2 chiếc, bơm lần lượt từng dung dịch vệ sinh vào thùng sau thời gian ngâm thì bơm về thùng hồi cip Năng suất bơm: N ==7,35 (m3/h) Năng suất bơm di động là: 10 (m3/h) IV. 3. Tính và chon thiết bị trong phân xưởng lên men IV. 3.1. Tính và chọn thùng lên men Thể tích hữu ích của thùng lên men bằng lượng dịch đường chứa trong thùng. Ở đây ta chọn lượng dich đường cho cả ngày sản suất. Vd = 6 x Vd1mẻ = 6 x 11,47 = 68,82 (m3 ) Vd > 50 m3 nên chọn tỷ lệ h2/D = 1,5. Thùng lên men có các kích thước sau: đường kính trong D h1: chiều cao phần đáy côn góc 600 h1 = h2 chiều cao phần trụ chứa dịch, h2 = 1,5D h3 chiều cao phần trụ không chứa dịch, h3 = f(Vtrống ) = f (0,25 Vd) h4 chiều cao phần nắp, h4 = 0,1D Thể tích phần trống : Vtrống =0,25 Vd = 0,25 x 68,82 = 17,2 (m3) +Tính D và các chỉ số chiều cao : Vd =Vtrụ + Vcôn = D = (m) Đường kính trong thùng lon là 4 (m ) h1 = 0,866D = 0,866 x 4 = 3,5 (m) h2 =1,5D = 1,5 x 4 = 6 (m) h4 = 0,1D = 0,4 (m ) Vtrống = ) h3 = 1,4 (m ) Thể tích thực của thùng lên men , tính cả phần nắp ,cao h4 : Vt = Vd + Vtrống + Vnắp = 68,82 + 17,2 +=88,57(m3) + chiều cao thùng lên men. Thùng lên men đặt cách đáy 0,5 (m) , chiều cao thùng tính từ nền nhà là : Ht = 0,5 + h1 + h2 + h3 +h4 = 0,5 + 3,5 + 6+ 1,4+ 0,4=11,8 + Tính số thùng lên men : Số lượng thùng lên men được tính theo công thức sau : N = thùng T: chu kỳ lên men ngày. Chọn thời gian lên men chính : 7 ngày Thời gian lên men phụ : 12 ngày . chu kỳ lên men : T = 7 +12 + 1 = 20 (ngày) Mỗi thùng lên men chứa lượng dịch lên men bằng lượng dịch đường nấu được trong 1 ngày nên Vt = V số thùng lên men là : N = T +1 = 21 (thùng ). IV.3.2. Tính và chọn thiết bị gây lên men. Tính thùng gây men giống cấp II. Có: V2hi = V2hi = < 20m3 nên chọn H = D. Chọn thùng có đáy và nắp hình chỏm cầu để tạo điều kiện cho men phân tán đều trong dịch, không bị kết lắng dưới đáy côn. Thể tích thùng là: Vt= = 0.93D3 Hệ số đổ đầy thùng là 0.75 Chọn đường kính trong là D = 2m Chiều cao đáy H = 2m Chiều cao đáy h1 = 0.2D = 0.2x2 = 0.4m Chiều cao nắp h2 = 0.15D = 0.15x2 = 0.3m Đường kính ngoài Dn = 2+2x0.1 = 2.2m b. Tính thùng gây men giống cấp I. Vhi1 = Thể tích của thùng là: Chọn tỷ lệ H = D, h1 = 0.2D, h2 = 0.15D thì: Vt= = 0.93D3 Chọn đường kính trong của thùng cấp I là: D = 1.5m Đường kính ngoài Dn = 1.7+2x0.1 = 1.7m Chiều cao trụ H = D = 1.5m Chiều cao đáy h1 = 0.2D = 0.5m Chiều cao nắp h2 = 0.15D = 0.23m IV.3.3.Thùng rửa men và bảo quản men dùng lại. Chọn thùng : Sau khi lên men nấm men có thể bị nhiễm tạp nên cần phải xử lý bằng axít H3PO4 0,6% hoặc bằng kiềm nhẹ, do vậy: vật liệu làm bằng thép không rỉ chịu được độ PH dao động từ 4 : 8. Kích thước thân trụ (đường kính D, chiều cao H ), đáy hình côn, góc ở đáy . Tính toán. Lượng men thu được thường vào khoảng 2% so với dịch lên men. Dịch lên men của một thùng 68,82 m3 Lượng men cặn của một thùng là : 2% x 68,82 = 1,37 (m3) Lấy D = H Chọn D = 1.3(m). Vậy D = H = 1.3 (m) h = Thùng rửa men chứa 40% men còn lại là nước vô trùng. Vậy thông số của thùng: V = 1,7(m3) H = D = 1.3 (m) Chiều cao côn là h = 1.13 (m) Để đảm bảo chất lượng của nấm men em chọn chu kỳ tái sử dụng là 7 lần đồng thời luôn phải kiểm tra nghiêm ngặt độ nhiễm tạp và hoạt tính của giống. IV.3.4. Chọn máy lọc bia. 1.Máy lọc bia: Lượng bia cần lọc trong 1 ngày là 62970(l). Ta tiến hành như sau, mỗi thùng bia lọc trong 1 ngày, mỗi ngày 2 ca,thời gian làm việc của máy là 4h, hệ số sử dụng là 0,8. Vậy năng suất làm việc của máy là: · Tính số bản Máy khung bản thực tế chỉ lọc khoảng 1000l/m2 bề mặt lọc, vậy tổng diện tích bề mặt lọc là: Chọn bản lọc có kích thước là DxR=800x800(mm), bề dày 40mm, vậy số bản cần có là : Để tăng chất lượng cho sản phẩm, cần lắp thêm phần lọc tinh gồm 30 tấm bản có bề dày 10mm. Vậy chiều dài thực tế của máy lọc là: 300,04+300,01+1,2= 2,7(m) (1,2 là chiều dài 2 đầu máy lọc).Chọn chiều cao thân máy khoảng 1m. 2.Tính thùng hoà bột trợ lọc Bột trợ lọc Diatomit với chất lượng thường dùng khoảng 1kg/1000l bia. Vậy lượng bột cần dùng là: Ta chọn tỉ lệ hoà trộn là 5kg bột/30 lit nước, lượng nước cần dùng là: Do bột ở dạng rắn nên thể tích dịch sau hoà trộn giảm chỉ còn khoảng 0,8377,82= 302,26(l) Để thuận tiện cho quá trình làm việc liên tục ta chọn thùng có thể tích gấp đôi thể tích dịch cần trộn, V=600 lít. Kích thước thùng: D=1m H=0,8m Thùng làm bằng thép không gỉ, có bố trí cánh khuấy dạng mái chèo, đường kính 0,7m, công suất động cơ 0,4Kw,vận tốc cánh khuấy 90v/phút, bề dày thùng 3mm. Chân đỡ cao 1m. IV.3.5. Thùng chứa bia và bão hoà CO2 sau khi lọc. Trước tiên để có CO2 để bão hoà thì: Thu hồi CO2 Mục đích: Thu và xử lý CO2 để được CO2 khá tinh khiết nhằm phục vụ cho việc bão hoà CO2 sau này cho bia thành phẩm, CO2 có tính ứng dụng cao trong sản xuất các loại đồ uống có ga. Nếu lượng CO2 sử dụng trong nhà máy không hết thì ta có thể bán CO2 ra thị trường, CO2 là sản phẩm phụ tạo tra trong quá trình lên men của men. - Thao tác: CO2 được thu hồi ở tank lên men trong giai đoạn chính theo đường ống dẫn CO2 về túi chứa khí. Tại đây CO2 được xử lý và thu CO2 tinh khiết. Đầu tiên CO2 được cho qua bình lọc bông, sau đó CO2 được lần lượt cho đi qua các thiết bị chứa nước KMnO4, than hoạt tính để xử lý các tạp chất như hơi nước, este, axit, rượuSau đó nhờ quạt hút của máy nén vào bình thép chụi áp lực. Chú ý khi nén CO2 cần phải làm mát bình. Bão hoà CO2: - Mục đích: Do bia sau khi lọc có độ bão hoà CO2 thấp hơn nhiều so với yêu cầu chất lượng bia cần bão hoà CO2 cho đạt hàm lượng cần thiết làm tăng chất lượng cảm quan, chống oxy hoá chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia. Quá trình này được thực hiện trong thiết bị bằng inox dầy, chịu lực. Để CO2 được bão hoà tốt người ta thường tiến hành nạp nhiều lần ở nhiệt độ thấp là 00 C mỗi lần nạp tới áp suất 4-5kg/cm2, quá trình lặp đi lặp lại nhiều lần trong thời gian 2-4 giờ. - Cách tiến hành: Cho bia vào thùng inox chịu áp lực, hạ nhiệt độ xuống 00C, cùng lúc đó nạp CO2 vào qua ống đi vuông góc với đường bia vào, có thể nạp nhìều lần cho đến khi áp suất trong thùng đạt 4-5 kg/cm2 .Bia được chuyển sang giai đoạn tàng trữ, thời gian lưu trong thùng ít nhất 12h. - Thùng chứa bia có thể tích bằng ½ thể tích thùng lên men. h1 chiều cao phần đáy côn góc 600. h2 chiều cao phần trụ chưa dịch h2 = 1.5D D = (m) Đường kính trong của thùng chứa bia là 3(m) h1 = 0,5 D = 0,5 x 3= 1,5 (m) h2 = 1,5 D = 1,5 x 3 = 4,5 (m) h3 chiều cao phần trụ không chứa dịch h3 = f( V trống ) =f ( 0,2 Vd) h4 chiều cao phần nắp , h4 = 0,1D = 0,3 Thể tích phần trống : Vtrống= 0,2Vd = 0,2x 34,41 = 6,882 (m3) Vtrống = Thể tích thực của thùng lên men tính cả phần nắp, cao h4 : Vt =Vd + Vtrống + Vnắp = 34,41 + 6,882 + Vt = 34,41+6,882 + 1,07= 42,362 (m3) Chiều cao thùng chứa bia Thùng chứa bia và bão hào CO2 đặt cách đáy 0,8 (m) Chiều cao thùng tính từ nền nhà là: H1 =0,8 + h1 +h2 + h3 +h4 = 0,8 + 1,5 + 4,5 + 0,97 +0,3 = 8 (m) Chọn tác nhân làm lạnh là glicol Thời gian bão hào 60-90 phút Nhiệt độ của thùng khoảng 0 – 10C Thiết bị làm việc phải chịu áp cao 4 – 5 kg/cm2 Chọn 6 thùng chứa bia IV.4 Tính và chọn thiết bị trong phân xưởng chiết chai IV.4.1 Máy rửa bock Thể tích bia hơi cần thiêt trong ngày cao nhất là 60000 (lít) . Sử dụng bock sử dụng trong 1 ngày : 60000/50 = 1200 (bock) Mỗi ngày làm việc 2 ca mỗi ca 8 tiếng , hệ số sử dụng máy là = 0,8 . Vậy năng suất máy sửa là : Vậy chọn máy sửa bock co các thông số sau . + Năng suất 100 bock/h + Lưu lượng nước rửa : 1,25 m3/h + Kích thước : 2000 x 1000 x 2100 IV.4.2. Máy chiết bock. Vận tốc rửa và chiết trên dây truyền tự động nên năng suất của máy chiết. Thể tích bia chưa trong 100 bock là : 100 x 50 = 5000 (lít). ( Năng suất máy rửa 100 bock/h ). Vậy năng suất máy chiết là 5 m3/h . Công suất động cơ : 0,8 kw Kích thước : 4000 x 1000 x 3800 IV.4.3. Máy rửa chai. Sử dụng máy rửa chai MOG 31 A. Đặc tính kỹ thuật của máy như sau : + Công suất 1200c/h . + Thời gian xử lý tổng cộng 15 phút + Hơi khởi động bằng kg/h ( p = 2,5 bar ) : 430 + Hơi làm việc bằng kg/h ( p = 0,4 bar ) : 410 + Nước bằng m3/h ( p = 1,5 bar ) : 4,8. + Điện lắp đặt 30 kw Kích thước thiết bị + Dài 8451 mm + Rộng 2800 mm + Cao 2550 mm IV.4.4. Khối máy đóng chiết đẳng áp BF_ 36.1 Các dữ liệu kỹ thuật của máy nút đẳng áp. Số van chiết : 36 Số đần đóng nút dập :8 Đường kính chai bằng 65 : 73 mm . Kích thước máy : mm Mặt trước 2215. Rộng 2040 Cao 2330 Trọng lượng xấp xỉ bằng 3840 kg Điện liên kết 380 v , 50 Hz Áp suất khí nặp bằng 3 bar Điện lắp đặt bằng kw Áp suất CO2 bar Mạch lắp ráp sản phẩm đầu vào ĐN 50 Mạch lắp ráp CO2 đầu vào ½’’ Mạch lắp ráp khí đầu vào ½’’ IV.4.5. Hệ thống thanh trùng chai Thiết bị thanh trùng Thông số kỹ thuật Diện tích 100 cm2 Công suất 4000- 5000 chai/h Chu trình tổng cộng bằng 42 phút Nhiệt độ đầu vào 50C Nhiệt độ đầu ra 420C Thanh trùng trong 10 phút tại nhiệt độ 620C Mức tiêu thụ nước 6-8 m3/h IV.4.6. Máy dán nhãn Sử dụng máy kiểu quay với ổ nhãn cố định ROTIX69 Các thông số kỹ thuật của máy như sau : Năng suât chai /h 3000-9000 -Loại nhận Đường kính chai (mm) 65-73 Kích thước nhãn (mm) 40-180 Động cơ điện chính (kw) 2,2 Khí nén tiêu thụ (điều kiện p = 3 bar ) 6 m3 Chiều cao băng tải mm 1000 – 1100 (mm0 Trọng lượng máy 990 (kg) Bơm chân không GKW2,2 KW (60 m 3/h ) Kích thước máy Chiều dài 3300 mm Chiều rộng 1145 mm Chiều cao 1250 – 1400 mm IV.4.7. Các thiết bị vận chuyển Các thiết bị vận chuểy bao gồm : 1 băng tải vận chuyển tại nhà kho , một vít tải để đổ nguyên liệu vào các thùng nấn bơm dẫn dịch. Băng tải. Lượng malt và gạo một ngày vận chuyển để sẩn suất khoảng : 12852 (kg) . Đặt thời gian hoạt động trong 1 ca , 8 tiếng như vậy băng tải phải hoạt động với năng suất 12852/8 = 1606,5 (tấn/h) Cách thức hoạt động : Nguyên liệu đươc chứa dưới dạng các bao tải (50 kg, 100kg ) được công nhân kho chuyển liên tục lên bang tải đưa về thiết bị nghiền, + Yêu cầu các băng tải. Băng tải dùng để vận chuyển Năng suất hoạt động : 1606,5 tấn/h Chiều dài băng tải khoảng 15- 20 m Chiều ngang băng tải khoảng 1 m Độ nghiêng của băng tải 15 Tốc độ của băng 6m/phút. Công suất tiêu thụ của động cơ 6 kw. Tại đây băng tải có ván trượt để nguyên liệu trượt xuống mặt bằng. Độ cao của băng tải khoảng 1m. Băng tải chuyển bột vào phân xưởng nấu. Chiều dài băng tải khoảng 6-8m Nguyên liệu sau khi nghiền được vận chuyển đến các nồi nấu. Bảng tóm tắt thiết bị: STT Tên thiết bị Số lượng Kích thước(m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Máy nghiền malt Máy nghiền gạo Thùng chứa malt trước khi nghiền Thùng chứa bột gạo Nồi hồ hoá Nồi đường hoá Nồi lọc đáy bằng Thùng chứa bã malt và gạo Nồi nấu hoa Thùng lắng xoáy Máy làm lạnh nhanh Nồi đun nước nóng Thùng CIP cho phân xưởng nấu Thùng lên men Thiết bị gây men giống cấp II Thiết bị gây men giống cấp I Thùng rửa men và bảo quản men dùng lại Máy lọc đĩa Thùng chứa bia và bão hoà CO2 sau lọc Máy rửa chai 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 21 1 1 1 1 D = 1500mm; H =900 D = 1200mm; H = 600 Dt= 2000mm,H=1200mm h1=400 Dt= 3000mm, H = 1800mm h1=600, h2= 450 Dt=3500mm, H = 1900mm D= 2000mm, H = 1200mm Dt= 3000mm H = 3000mm; h1600mm, h2=450mm D= 2800mm, H = 2200mm Dt= 2000mm, H = 2400 h1=400mm, h2= 300mm D= 1000mm, H = 1000mm Dt= 4000mm,H=11400mm D=2000mm, H=2000mm H=D=1500mm D=H=1300mm D=3000mm, H=8000mm PHẦN V: TÍNH ĐIỆN-HƠI-LẠNH-NƯỚC V.1. Tính điện dùng để lấy ánh sáng và năng lượng V.1.1 Tính điện tiêu thụ cho chiếu sáng . Loại đèn sử dụng . Đèn dây tóc công suất 100w và đèn neon 40w/bóng . Việc bố trí đèn phụ thuộc vào : + Chiều cao thiết bị , vị trí quan sát , ta lấy 3,5 m + Khoảng cách giữa các đèn L = 2-3 (m) lấy L = 2,5 (m). Khoảng cách từ đèn gần tường nhất đến tường l = 0,25 – 0,35 (m) (lấy l = 0,3L) thì l = 0,3 x 2,5 = 0,75 (m) + Số đèn dọc nhà trên 1 hàng : nd = A – là chiều dài nhà. + Số đèn trên một hàng ngang nhà . nn = B – là chiều rộng nhà. + Công suất chiếu sáng của cả phân xưởng P = Pd x n n - tổng số đèn Tính số đèn . B1 .Phân xưởng nấu Số đèn một hàng dọc nhà Nn =(bóng) Số đèn một hàng ngang nhà Nn = (bóng) Tổng số bóng nd x nn = 10 x 8 = 80 (bóng) Công suất chiếu sáng P1 = 0,1 x 80 = 8 kw Công suất chiếu sáng riêng B2 Phân xưởng lên men Số đèn một hàng dọc nhà: nd = (bóng) Số đèn một hàng ngang nhà. nn = (bóng) Tổng số đèn là: N=12´10 = 120 Công suất P2 = 120x0.1 = 12(kw) B3. Nhà hoàn thiên sản phẩm. Số đèn một hàng ngang nhà: nn = (bóng) Số đèn một hàng dọc nhà: nd = (bóng) Tổng số đèn là: 12´10 =120 (bóng) Công suất là: 120x0.1 = 12 (kw) B4. Nhà hành chính. Số đèn một hàng ngang nhà: nn = (bóng) Số đèn một hàng dọc nhà: nd = (bóng) Vì là nhà hai tầng nên: Tổng số đèn là: 2´(4´10) =80 (bóng) Công suất là: 80x0.1 = 8 (kw) B5. Nhà giới thiệu sản phẩm . Diện tích mặt bằng nhà là 6´12 (m) Tương tự như tính ở các phân xưởng trên . Số đèn trong nhà giới thiệu sản phẩm là : 3 x 5 = 15 (bóng ) Dùng đèn công suất Pd = 40 w , công suất chiếu sáng là 15 x 0,04 = 0,6 (kw) B6. Nhà ăn Kích thước 9 x 18 (m) tương tự như tính ở các phần trên . Số đèn trong nhà là N = nd x nn = 8 x4 = 32 (bóng) B7. Phòng y tế Kích thước 6´9, số đèn là 8(bóng) B8. Kho nguyên liệu Kích thước 18 x 24 (m). Vậy số bóng đèn trong nhà là : n = 80 (đèn) B9. Kho bao bì thành phẩm Kích thước 36 x24 (m) .Tương tự như tính ở phần trên , số đèn trong nhà bao bì , thành phẩm là : 15 x10 = 150 (bóng ) B10. Nhà xe Kích thước 9 x 15 (m) .Số đèn trong nhà là : 6 x 4 = 24 (bóng) B11 Nhà cơ điện. Kích thước 18 x 12 (m). Số đèn trong nhà là : 8 x 5 = 40 (bóng) B12. Trạm biến áp: Kích thước : 9 x 12 (m) Số đèn: 4´5= 20(bóng) Bảng tóm tắt tính điện tiêu thụ chiếu sáng stt Hạng mục diện tích số bóng Pt , w Công suất , kw 1 Nhà nấu 24 x 18 80 100 8 2 Nhà lên men 30´24 120 100 12 3 Nhà hoàn thiện sản phẩm 30´24 120 100 12 4 Nhà hành chính 24´9 80 100 8 5 Nhà giới thiệu sản phẩm 12´6 15 40 0,6 6 Nhà ăn 18´9 32 40 1,28 7 Phòng y tế 9 x 6 8 100 0,8 8 Kho nguyên liệu 18 x 24 80 40 3,2 9 Kho bao bì thành phẩm 30´24 150 100 15 10 Nhà xe 15 x 9 24 100 2,4 11 Nhà cơ điện 18 x 12 40 100 4 12 Trạm biến áp 12 x9 20 100 2 13 Nhà bảo vệ (2 nhà) 6 x 6 9 x 2 40 0,72 14 Bãi than 9 x9 16 100 1,6 15 Lò hơi 18x 12 40 100 4 16 Nhà xử lý nước thải 21 x 12 45 100 4,5 17 Nhà xử lý nước cấp 18 x 12 40 100 4 18 Ga ra 24 x 12 50 100 5 19 Đèn đường 10m/bóng 64 100 6,6 20 Tổng 82,2 V. 1.2 Tính tiêu thụ cho sản suất Chọn công suất tiêu thụ Pt bằng công suất định mức Pdm STT Thiết bị dùng điện Pdm (kw) Tổng công suất 1 Máy nghiền trục 11 11 2 Máy nghiền búa 6 6 3 Gầu tải 0.8 3.2 4 Nồi hồ hoá 8 8 5 Nồi đường hoá 9.5 9.5 6 Nồi lọc đáy bằng 3 3 7 Nồi nấu hoa 9.5 9.5 8 Bơm các loại 12 64 9 Thùng lên men sơ bộ 3 3 10 Máy rửa chai 7 7 11 Máy rửa bock 2.5 2.5 12 Máy chiết chai 2 2 13 Máy chiết bock 0.8 0.8 14 Máy dập nút 2.5 2.5 15 Máy thanh trùng 2.5/2.8/2.3 7.6 16 Máy dán nhãn 0.8 0.8 17 Máy lạnh 70 70 18 Máy nén 40 40 19 Tổng 250.4 Bơm các loại: Bơm cháo và dịch đường hoá công suất = 75 m3/h , P = 7,5 kw, bơm từ lọc sang nồi hoa P= 3kw, công suất = 20 m3/h. Bơm đi lắng xoáy công suất =50 m3/h, P = 5,5 kw.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docHien sua DATN.doc
  • dwg1. Day chuyen cong nghe (thanh).dwg
  • dwg5. Nha hoan thien SP (1-100) (Final).dwg
  • dwgMat Bang Phan Xuong Len men(thanh).dwg
  • dwgMat bang phan xuong nau.dwg
  • dwgphan xuong hoan thien _ thanh.dwg
  • dwgtank(Hien)(tu ve).dwg
  • docTKNM bia 50.T.doc
  • dwgtongmatbang(hien).dwg
Tài liệu liên quan