Đồ án Thiết kế nhà máy sữa hiện đại

Duy Nhất Đường kính của thùng chứa cream sau khi khuấy trộn là: Từ [5.2]⇒D = 3 285,1 tbV = 3 285,1 616,0 = 0,783 (m). Chọn D = 0,790 m. H = 1,3 × D = 1,027 m. h = 0,3 × D = 0,237 m. H0 = H + 2 × h = 1,501 m. Chọn 1 thùng chứa cream sau khi đánh cream có kích thước: 790 × 1501 (mm). 10. Thùng chứa nước rửa bơ: Theo bảng 4.5.1 lượng nước cho vào để rửa cream là: 4,048 (tấn/ca). Thể tích lượng nước sử dụng để rửa cream trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc 7 giờ: V = 727,999 10048,4 3 × × = 0,579 (m3/h). [999,27: khối lượng riêng của nước ở 14 0C (kg/m3)] [1, tr 12] Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, thùng được làm bằng thép không gỉ, bên ngoài thiết bị là lớp áo hơi để đảm bảo nước được lưu giữ ở nhiệt độ t = 14÷16 0C. Thể tích của thùng chứa nước dùng để rửa cream, với hệ số chứa đầy của thùng chứa là 0,85: Vtb = 85,0 579,0 = 0,681 (m3/h). Đường kính của thùng chứa nước dùng để rửa cream là: Từ [5.2]⇒D = 3 285,1 tbV = 3 285,1 681,0 = 0,809 (m). Chọn D = 0,810 m. H = 1,3 × D = 1,053 m. h = 0,3 × D = 0,243 m. H0 = H + 2 × h = 1,539 m. Chọn 1 thùng chứa nước rửa bơ có kích thước: 810 × 1539 (mm). Đồ án tốt nghiệp 68 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 11. Thùng chứa nước muối nồng độ 68%: Theo bảng 4.5.1 lượng dung dịch nước muối có nồng độ 68% cần dùng là: 0,059 (tấn/ca). Thể tích dung dịch nước muối cần dùng trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc là 7 giờ: V = 71156 10059,0 3 × × = 0,007 (m3/h). [1156: khối lượng riêng của nước muối ở 200C (kg/m3)] [1, tr 47] Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, thùng được làm bằng thép không gỉ, bên ngoài thùng là lớp áo hơi để đảm bảo nước được lưu giữ ở nhiệt độ t = 14÷16 0C. Thể tích của thùng chứa dung dịch nước muối có nồng độ 68%, với hệ số chứa đầy của thùng chứa là 0,85: Vtb = 85,0 007,0 = 0,008 (m3/h). Đường kính của thùng chứa dung dịch nước muối là: Từ [5.2]⇒ D = 3 285,1 tbV = 3 285,1 008,0 = 0,184 (m). Chọn D = 0,200 m. H = 1,3 × D = 0,260 m. h = 0,3 × D = 0,060 m. H0 = H + 2 × h = 0,380 m. Chọn 1 thùng chứa nước muối nồng độ 68% có kích thước: 200 × 380 (mm). 12. Hệ thống xử lý và ướp muối cho khối bơ: Theo bảng 4.5.2 lượng bơ đưa vào hệ thống xử lí và ướp muối cho khối bơ là: 1,984 (tấn/ca) = 283,429 (kg/h). Chọn thiết bị xử lí khối cream của hãng: Invensys APV [12] Đồ án tốt nghiệp 69 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Thiết bị cấu tạo gồm có 2 vít tải. Hạt bơ và sữa bơ được tách riêng nhờ quá trình đảo trộn của vít tải. Cuối vít tải 1 có hệ thống rây để tách sữa bơ, tiến hành cho nước vào rửa bơ. Vít tải thực hiện quá trình đảo trộn đều dịch muối bổ sung vào trong khối bơ. ƒ Năng suất thiết bị : 500 (kg/h) ƒ Số lượng vít tải : 2 ƒ Đường kính ngoài vít : 400 mm ƒ Vòng quay trục vít 1 : 30 (vòng/phút) ƒ Vòng quay trục vít 2 : 60 (vòng/phút) ƒ Kích thước lỗ rây : 4 mm ƒ Công suất động cơ điện : 6,8 kW ƒ Kích thước thiết bị : 3800 × 1400 × 2500 mm Số lượng thiết bị sử dụng: n = 500 429,283 = 0,567. ⇒Chọn 1 thiết bị xử lý cream có kích thước: 3800 × 1400 × 2500 (mm). 13. Thùng chứa sữa bơ: Theo tính toán chương 4 trang 40 lượng sữa bơ được tách ra trong tất cả các công đoạn của quá trình sản xuất bơ: 6,004 (tấn/ca). Thể tích tổng lượng sữa bơ được tách ra trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc 7 giờ: Vsữa bơ = 713,1 004,6 × = 0,759 (m 3/h) [1,13: tỉ trọng của sữa bơ (g/cm3)] [6] Hình 5.13. Thiết bị xử lí cream của hãng Invensys APV Đồ án tốt nghiệp 70 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Chọn thùng chứa sữa bơ có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, được làm bằng thép không gỉ. Thể tích của thùng chứa sữa bơ, với hệ số chứa đầy của thùng là 0,85: Vtb = 85,0 759,0 = 0,893 (m3/h). Đường kính của thùng chứa: Từ công thức (5.2)⇒D = 3 285,1 tbV = 3 285,1 893,0 = 0,886 (m). Chọn D = 0,900 m. H = 1,3 × D = 1,170 m. h = 0,3 × D = 0,270 m. H0 = H +2 × h = 1,710 m. Chọn 1 thùng chứa sữa bơ có kích thước: 900 × 1710 (mm). 14. Thùng chứa khối bơ sau khi trộn muối: Ta có: d = W 608,193,0 100 ++ SNFF [4, tr 29] Với F: hàm lượng của chất béo (F = 85%) SNF: hàm lượng các chất khô không béo (SNF = 2%) W: hàm lượng nước (% khối lượng) W = 100 - F – SNF = 100 - 85 - 2 = 13 (%) Trong công đoạn này, cream có hàm lượng chất béo là 85% nên có tỷ trọng: d = W 608,193,0 100 ++ SNFF = 13 608,1 2 93,0 85 100 ++ = 0,947 (g/cm3) = 947 (kg/m3). Theo bảng 4.5.2 khối bơ sau khi bổ sung muối là: 1,907 (tấn/ca). Thể tích lượng bơ đã bổ sung muối trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc là 7 giờ: V = 7947 10907,1 3 × × = 0,288 (m3/h). [947: tỉ trọng của bơ (kg/m3)] Chọn thùng chứa bơ có dạng hình trụ đứng, đáy chỏm cầu, làm bằng thép không gỉ. Đồ án tốt nghiệp 71 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Thể tích của thùng chứa, với hệ số chứa đầy của thùng là 0,85: Vtb = 85,0 288,0 = 0,339 (m3/h). Đường kính của thùng chứa: Từ công thức (5.2)⇒D = 3 1, 285 tbV = 3 285,1 339,0 = 0,641 (m). Chọn D = 0,650 m. H = 1,3 × D = 0,845m. h = 0,3 × D = 0,195 m. H0 = H + 2 × h = 1,235 m. Chọn 1 thùng chứa khối bơ sau khi trộn muối có kích thước: 650 × 1235 (mm). 15. Thiết bị li tâm tách sữa bơ: Theo bảng 4.5.2 khối bơ đưa vào thiết bị li tâm tách sữa bơ là: 1,907 (tấn/ca). Lượng bơ đưa vào thiết bị li tâm tách sữa bơ trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc là 7 giờ: 7 907,1 (tấn/h) = 0,272 (tấn/h). Chọn thiết bị: OCT-5 [7, tr 315] ƒ Năng suất : 3750 (kg/h). ƒ Nhiệt độ li tâm : 20 ÷25 0C ƒ Độ chua sản phẩm : 35 ÷36 0SH ƒ Vận tốc quay : 6500 (vòng/phút) ƒ Động cơ điện : A02-42-4 ƒ Công suất động cơ : 5,5 kW ƒ Khối lượng thiết bị : 471 kg ƒ Kích thước thiết bị : 910 x 615 x 1 460 mm Thùng rây làm bằng thép không gỉ, kích thước lỗ rây: Φ = 0,1 mm. Số thiết bị: n = 3750 10272,0 3× = 0,073. Chọn 1 thiết bị li tâm tách sữa bơ có kích thước: 910 × 615 × 1 460 (mm). Đồ án tốt nghiệp 72 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 16. Máy rót sản phẩm bơ: Theo bảng 4.5.2 lượng bơ cần bao gói: 1,515 (tấn/ca). Lượng bơ cần bao gói trong 1 giờ, với mỗi ca làm việc là 7 giờ: 7 515,1 = 0,216 (tấn/h). Chọn máy rót: JAM.1-5 của hãng Tetrapark [9] ƒ Sản phẩm rót có W≤30% ƒ Hộp: hộp plastic, cỡ hộp: 1-5 ƒ Kích thước hộp số 4: { mm mm d tr 100 120 =Φ =Φ ƒ Năng suất : 5 (tấn sản phẩm/h) ƒ Trọng lượng 1 hộp : 200 g ƒ Kích thước thiết bị : 1800 × 1200 × 2200 mm ƒ Khối lượng thiết bị : 1 115 kg ƒ Động cơ vận hành khi rót : 1,5 kW ƒ Tổng lượng hơi sử dụng : 10 (kg/h) Số thiết bị sử dụng: n = 5 216,0 = 0,043. Chọn 1 thiết bị rót sản phẩm bơ có kích thước: 1800 × 1200 × 2200 (mm). 5.3. Chọn bơm: Chọn bơm ly tâm OUH-5 [7, tr 372] ƒ Năng suất : 5 (m3/h) ƒ Áp suất : 8 mH2O ƒ Số vòng quay : 1 420 9 (vòng/phút) ƒ Công suất động cơ : 1,8 kW ƒ Đường kính bên trong ống hút và đẩy: 36/36 mm ƒ Chiều cao hút : 8 m ƒ Kích thước : 432 × 920 × 285 mm ƒ Khối lượng : 29,3 kg Chọn 22 bơm kích thước: 432 × 920 × 285 (mm) để bơm sữa tại các công đoạn trong phân xưởng sản xuất. Đồ án tốt nghiệp 73 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Bảng 5.1. Tổng hợp thiết bị STT Tên thiết bị Kích thước (mm) Kí hiệu SL Công đoạn chung 1 Thùng chứa sữa tươi nguyên liệu D = 940; H0 = 1786 04 2 Thiết bị lọc L =1000, D = 250 GEA KA 70-76 03 3 Thùng chứa sữa sau lọc D = 820, H0 = 1558 06 4 Cân định lượng 500 × 550 × 2100 GHJ-15 01 5 Thiết bị gia nhiệt 1980 × 700 × 1525 OTTA-5 01 6 Thùng chứa sau gia nhiệt D = 900, H0 = 1710 05 7 Thiết bị bài khí D = 1100, H = 2000 DART-10 01 8 Thùng chứa sau khi bài khí D = 930, H0 =1767 04 Sữa chua uống tách 1/2 chất béo 9 Thiết bị ly tâm D = 1200, H = 1600 Tetra Cetri AMF 01 10 Thùng chứa sữa sau ly tâm D = 1000, H0 = 1900 03 11 Nồi nấu sirô D = 1000, H = 1066 WMO-60 02 12 Thùng chứa sirô sau khi nấu D = 600, H0 = 1140 01 13 Thiết bị phối trộn D = 1200, H0 = 2280 02 14 Thùng chứa sữa sau phối trộn D = 1170, H0 = 2223 02 15 Thiết bị thanh trùng 1980 × 700 × 1525 OTTA-5 01 16 Thùng chứa men giống hoạt hoá D = 500, H0 = 950 01 Đồ án tốt nghiệp 74 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 17 Thiết bị lên men D = 1427, H = 2650 PH – OTH – 2 04 18 Thiết bị đồng hoá 1435 × 1280 × 1390 Tetra Alex 2 02 19 Thùng chứa sữa sau khi đồng hoá D = 1100, H0 = 2090 03 20 Thiết bị tiệt trùng 1980 × 1110 × 1550 Alpha Laval 02 21 Bồn chờ rót sữa chua D = 1000, H0 = 1900 04 22 Thiết bị rót hộp 3000 × 1800 × 4100 Tetra Pak A3 03 Bơ lên men 23 Thùng chứa cream sau khi ly tâm D = 500, H0 = 950 01 24 Thùng chứa cream để sản xuất D = 800, H0 = 1520 01 25 Thiết bị thanh trùng 1980 × 700 × 1525 OTTA-5 01 26 Thùng làm lạnh và lưu trữ cream D = 780, H0 = 1482 01 27 Thùng chứa men giống D = 300, H0 = 570 01 28 Thùng lên men và xử lý nhiệt - lạnh D = 1427, H = 2650 PH – OTH – 2 01 29 Thùng chứa cream sau khi lên men D = 800; H0 = 1520 01 30 Thiết bị đánh cream 1300× 2000 Alpha Laval KVDR 02 31 Thùng chứa cream sau khi đánh cream D = 790; H0 = 1501 01 32 Thùng chứa nước rửa bơ D = 810; H0 = 1539 01 33 Thùng chứa nước muối D = 200; H0 = 380 01 34 Hệ thống xử lý và ướp muối cho khối bơ 3880 × 1400 × 2500 Invensys APV 01 35 Thùng chứa sữa bơ D = 900; H0 = 1710 01 Đồ án tốt nghiệp 75 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 36 Thùng chứa khối bơ sau khi trộn muối D = 650; H0 = 1235 01 37 Thiết bị ly tâm tách sữa bơ 910 × 615 × 1460 OCT-5 01 38 Máy rót bơ 1800 × 1200 × 2200 JAM.1-5 01 39 Bơm 432 × 920 × 285 OUH-5 22 Đồ án tốt nghiệp 76 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Chương 6: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 6.1.Tính tổ chức: 6.1.1. Sơ đồ tổ chức: 6.1.2.Tính nhân lực: ™ Nhân lực làm việc gián tiếp: - Giám đốc : 1 người - Phó giám đốc : 2 người - Phòng kỹ thuật : 3 người - Phòng kinh doanh : 3 người - Phòng tài vụ : 2 người - Phòng tổ chức hành chính : 3 người - Phòng y tế : 2 người - Bảo vệ : 4 người - Vệ sinh, giặt là : 2 người - Nhà ăn : 4 người Tổng số: 26 người. Phó Giám Đốc Kĩ Thuật Phó Giám Đốc Kinh Tế Phân xưởng sản xuất Phân xưởng cơ điện lạnh Phòng kĩ thuật Phòng KCS Phòng hành chính Phòng tài vụ Phòng kinh doanh Giám đốc Đồ án tốt nghiệp 77 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất ™ Nhân lực làm việc trực tiếp: STT Nhiệm vụ Số công nhân/ca Tổng số công nhân/ngày 1 Kiểm tra, làm sạch 2 6 2 Cân định lượng 1 3 3 Khu nhiệt chung 3 9 4 Phối trộn, đồng hoá 3 9 5 Lên men (sữa chua) 1 3 6 Nhân giống 1 3 7 Lên men, xử lý nhiệt-lạnh (bơ) 1 3 8 Chờ rót, ghép mí (sữa chua) 2 6 9 Xử lí bơ 2 6 10 Bao gói bơ 2 6 11 Vệ sinh phân xưởng 2 6 12 Vận chuyển sản phẩm qua kho 6 18 13 Quản lí kho thành phẩm, nguyên liệu 2 6 14 Nhà nồi hơi, phát điện dự phòng, lạnh trung tâm 3 9 15 Cung cấp nước 1 3 16 Phân xưởng cơ điện 5 15 17 Xử lí nước thải 1 3 18 Phòng KCS 2 6 Tổng 40 120 Tổng nhân lực của nhà máy: 120 + 26 = 146 (người). Vậy số nhân lực đông nhất trong 1 ca là: 40 + 26 = 66 (người). 6.2.Tính xây dựng: 6.2.1. Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy: Như đã nói ở phần lập luận kinh tế kỹ thuật, nhà máy sẽ được xây dựng tại khu công nghiệp Điện Nam- Điện ngọc, tỉnh Quảng Nam, đây là một địa điểm khá thuận lợi với những đặc điểm sau: ƒ Địa hình: đẹp, bằng phẳng, giao thông thuận lợi, đáp ứng yêu cầu của một nhà máy sữa. ƒ Vệ sinh công nghiệp: Khu đất nằm ở cuối hướng gió chủ đạo, cách xa và sau khu dân cư đảm bảo không ảnh hưởng đến hoạt động cũng như sức khỏe Đồ án tốt nghiệp 78 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất của người dân vùng lân cận, đặc biệt khi xây dựng, nhà máy sẽ tạo khuôn viên cây xanh giúp tạo môi trường thoáng mát thích hợp cho người lao động và tạo thêm vẻ đẹp mỹ quan cho nhà máy. 6.2.2. Các công trình xây dựng: 6.2.2.1 Phân xưởng sản xuất chính: Chúng ta biết nhà một tầng tuy chiếm nhiều diện tích nhưng lại dễ xây dựng, cho phép bố trí tự do và di chuyển dễ dàng thiết bị khi cần hiện đại hóa đồng thời thuận lợi trong việc bố trí thiết bị vận chuyển cũng như khá thuận lợi trong việc tổ chức chiếu sáng tự nhiên cho phân xưởng, đặc biệt đối với nhà máy sữa, nguyên liệu lại ở dạng lỏng vận chuyển chủ yếu trong dây chuyền bằng đường ống, thiết bị phần lớn là những thùng chứa nhỏ, gọn nên ta chọn nhà một tầng để xây dựng cho phân xưởng sản xuất chính. ™ Kích thước phân xưởng: Chọn phân xưởng sản xuất dạng chữ I với bước cột B = 6, số bước cột: 6 => Phân xưởng có chiều dài: 36 m. Chọn khoảng cách giữa 2 cột định vị dọc nhà hay còn gọi là nhịp nhà: L = 6, số cột: 3 => Phân xưởng có chiều rộng: 18 m Vậy chọn phân xưởng sản xuất chính có kích thước: - Chiều dài : 36 m - Chiều rộng : 18 m - Chiều cao : 6 m - Bước cột : 6 m ™ Đặc điểm nhà: ƒ Kết cấu: Xây nhà bêtông cốt thép, 1 tầng, cột chịu lực 400 × 600 (mm) và cột 400 × 400 (mm) đàn hồi, tường bao che, tường dày 200 (mm). ƒ Cửa: Nhà có nhiều cửa ra vào vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm và cho công nhân đi lại, cửa chính chế tạo theo kiểu cửa xếp đứng còn các cửa dùng Đồ án tốt nghiệp 79 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất để thoát hiểm hay cho công nhân đi lại được chế tạo theo kiểu đẩy ngang, ngoài ra nhà có nhiều cửa sổ để thông gió và chiếu sáng. ƒ Nền có cấu trúc gồm 4 lớp: + Lớp gạch chịu axit : 100 (mm) + Lớp bê tông chịu lực : 300 (mm) + Lớp cát đệm : 200 (mm) + Lớp đất nện chặt cuối cùng. ƒ Mái có cấu trúc: + Giàn tam giác trực tiếp lên dầm bê tông làm theo kết cấu mạng chịu lực. + Panel mái dày: 300 (mm) + Lớp bêtông dày: 40 (mm) + Lớp gạch chịu nhiệt dày: 70 (mm) 6.2.2.2. Khu hành chính: Xây dựng nhà 2 tầng có kích thước: 24 × 6 × 8 (m) - Tầng 1: 24 × 6 × 4 (m) - Tầng 2: 24 × 6 × 4 (m) Tầng 1: Tầng 2: `1 Gồm các phòng: - Giám đốc : 6 × 4 × 4 - Phó giám đốc kĩ thuật : 6 × 4 × 4 - Phó giám đốc kinh tế : 6 × 4 × 4 - Kỹ thuật : 6 × 4 × 4 - Phòng kinh doanh : 6 × 4 × 4 - Phòng tài vụ : 6 × 4 × 4 - Phòng tổ chức hành chính : 6 × 4 × 4 - Phòng Y tế : 6 × 4 × 4 - Phòng khách : 6 × 4 × 4 GĐ PGĐ PGĐ TC KD T Vụ KT P. K Y T HỘI TRƯỜNG Đồ án tốt nghiệp 80 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất - Hội trường :18 × 6 × 4 6.2.2.3. Nhà ăn: Tính theo tiêu chuẩn 2,25 m2 cho mỗi người ăn. Diện tích các phòng được tính tối thiểu cho 2/3 số người của ca đông nhất: Diện tích nhà ăn tối thiểu: 2,25 × 66 × 2/3 = 99 (m2). Chọn diện tích nhà ăn: 17 × 6 × 6 (m). 6.2.2.4. Phòng thường trực bảo vệ: Phòng thường trực bảo vệ có nhiệm vụ kiểm tra việc xuất trình giấy tờ khi ra- vào nhà máy, nghe và trả lời các cuộc gọi đến, giám sát chung và báo cáo những trường hợp lạ khi vào nhà máy... Xây dựng 2 phòng bảo vệ ở 2 cổng vào nhà máy, mỗi phòng có 2 nhân viên bảo vệ. Chọn nhà có kích thước: Dài x rộng x cao = 4 × 3 × 4 (m). 6.2.2.5. Nhà sinh hoạt vệ sinh: Bất kỳ một nhà máy thực phẩm nào nhất thiết phải có nhà sinh hoạt vệ sinh, trong đó gồm các khu vực sau: Nhà vệ sinh, phòng giặt là, phòng phát áo quần - bảo hộ lao động và thay mặc ... Nhà được bố trí ở cuối hướng gió và được chia ra nhiều phòng dành cho nam và cho nữ: phòng vệ sinh nam, phòng tắm nam, phòng để và thay áo quần nam, phòng vệ sinh nữ, phòng tắm nữ, phòng để và thay áo quần nữ, phòng giặt là, phòng phát áo quần và bảo hộ lao động. 60% nhân lực của ca đông nhất: 0,6 × 66 = 39,6 (người). Trong nhà máy thực phẩm công nhân nữ chiếm đa số và thường chiếm tỉ lệ 70%, còn nam chiếm 30 %: Nam: 0,3 × 39,6 = 12 (người). Nữ: 0,7 × 39,6= 28 (người). ▪ Các phòng dành riêng cho nam: + Phòng thay áo quần: Chọn 0,2 m2 /người. Diện tích: 0,2 × 12 = 2,4 (m2). Đồ án tốt nghiệp 81 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất + Nhà tắm: chọn 7 người/ vòi tắm. Số lượng: 12/7 = 2 phòng, kích thước mỗi phòng 1 × 1 (m). Tổng diện tích: 2 × 1 = 2 (m2). + Phòng vệ sinh: Chọn 2 phòng, kích thước mỗi phòng 1,2 × 1 (m). Tổng diện tích: 2 × 1,2 = 2,4 (m2). ▪ Các phòng dành riêng cho nữ: + Phòng thay áo quần: Chọn 0,2 m2 /người. Diện tích: 0,2 × 28 = 5,6 (m2). + Nhà tắm: chọn 7 người/ vòi tắm Số lượng: 28/7 = 4 phòng, kích thước mỗi phòng: 1 × 1 (m). Tổng diện tích: 4 × 1 = 4 (m2). + Phòng vệ sinh: Chọn 4 phòng, kích thước mỗi phòng: 1,2 × 1 (m). Tổng diện tích: 4 × 1,2 = 4,8 (m2). ▪ Phòng giặt là: Chọn kích thước phòng: 3 × 3 (m). Diện tích phòng: 3 × 3 = 9 (m2). ▪ Phòng phát áo quần và bảo hộ lao động: Chọn kích thước phòng: 3 × 3 (m). Diện tích phòng: 3 × 3 = 9 (m2). ƒ Tổng diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh: 2,4 + 2 + 2,4 + 5,6 + 4 + 4,8 + 9 + 9 = 39,2 (m2). Chọn kích thước nhà: 9 × 6 × 6 (m). 6.2.2.6. Nhà để xe: 30% nhân lực của ca đông nhất: 0,3 × 66 = 19,8 (người). Diện tích được tính 1 xe máy/1m2. Diện tích của nhà để xe là: 1×19,8 = 19,8 (m2) Kích thước của nhà để xe: 6 × 4 × 3 (m). Đồ án tốt nghiệp 82 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 6.2.2.7. Kho bao bì: Kho này dùng để dự trữ bao bì trong một tháng. Chọn kích thước: 14 × 6 × 4 (m). 6.2.2.8. Kho thành phẩm: Bao gồm: (1) Kho thành phẩm sữa chua uống: Có cấu tạo là kho lạnh, nhiệt độ 2÷3 0C (2) Kho thành phẩm bơ lên men: cũng là kho lạnh, nhiệt độ -4 ÷ -6 0C Căn cứ vào năng suất của phân xưởng và số ngày lưu kho dự tính của 2 mặt hàng, tính và chọn diện tích cho từng kho thành phẩm (1) và (2) như sau: (1) Kho bảo quản sữa chua uống: - Kho có kích thước đủ để chứa đựng sữa chua uống trong 3 ngày. Hộp sữa chua uống được chứa trong thùng cacton, mỗi thùng có 48 hộp. Kích thước thùng cacton là: 420 × 250 × 120 (mm). - Diện tích chiếm chỗ mỗi thùng là: 0,42 × 0,25 = 0,105 (m2). - Thùng cacton chứa sữa tươi bảo quản trong kho lạnh được xếp thành từng chồng, mỗi chồng gồm 2 pallet chồng lên nhau, mỗi pallet chất cao được 15 thùng. Chiều cao mỗi chồng : (0,12 x 15) × 2 = 3,6 (m). - Lượng sữa sản xuất trong 1 ca là : 87668 (hộp/ca). Chọn số ca làm việc lớn nhất trong ngày là 3 ca. Vậy số hộp sản xuất trong ngày là: 87668 × 3 = 263004 (hộp/ngày). - Diện tích phần kho chứa sữa tươi là: F1 = kc nn fNna × ××× Trong đó: n: Số ngày bảo quản, n = 3 ngày nc: Số hộp trong 1 thùng, nc = 48 (1) (2) Đồ án tốt nghiệp 83 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất nk: Số thùng trong 1 chồng, nk = 30 N: Số hộp sản xuất trong ngày, N = 263004 (hộp/ngày) f: Diện tích chiếm chổ mỗi thùng, f = 0,105 (m2) a: Hệ số tính đến khoảng cách giữa các thùng, chọn a = 1,1 F1= 3048 105,026300431,1 × ××× = 63,285 (m2). Diện tích lối đi: chọn 30% F1 F2 = 0,3 × 63,285 = 18,986 (m2). Tổng diện tích: F = F1 + F2 = 63,285 + 18,986 = 82,271 (m2). Chọn kích thước của kho : 15 × 6 × 6 (m). (2) Kho bảo quản bơ lên men: - Kích thước tối thiểu của nhà kho đủ chứa sản phẩm trong 3 ngày. Lượng sản phẩm sản xuất trong một ca là: 7575 (hộp/ca). - Chọn số ca làm việc nhiều nhất trong ngày là 3 ca. Vậy lượng sản phẩm sản xuất trong 1 ngày là: 7575 × 3 = 22725 (hộp/ngày). - Hộp bơ được chứa trong thùng cacton, mỗi thùng có 48 hộp. - Kích thước thùng cacton : 400 × 270 × 90 (mm). - Diện tích chiếm chỗ mỗi thùng: f = 0,40 × 0,27 = 0,108 (m2). - Thùng cacton chứa bơ bảo quản trong kho lạnh được xếp thành từng chồng, mỗi chồng gồm 2 pallet chồng lên nhau, mỗi pallet chất cao được 15 thùng. Chiều cao mỗi chồng : (0,09 ×15) × 2 = 2,7 (m ). - Diện tích phần sữa bảo quản chiếm chỗ trong kho tính theo công thức: F1 = kc nn fNna × ××× Trong đó: n: Số ngày bảo quản, n = 3 ngày nc: Số hộp trong 1 thùng, nc = 48 nk: Số thùng trong 1 chồng, nk = 30 N: Số hộp sản xuất trong ngày, N = 22725 Đồ án tốt nghiệp 84 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất f: Diện tích chiếm chỗ mỗi thùng, f = 0,108 m2 a: Hệ số tính đến khoảng cách giữa các thùng, chọn a = 1,1 F1 = 3048 105,02272531,1 × ××× = 5,624 (m2). Diện tích lối đi: chọn 30% F1 F2 = 0,3 × 5,624 = 1,687 (m2). Tổng diện tích: F = F1 + F2 = 5,624 +1,687 = 7,311 (m2). Chọn kích thước của kho : 3 × 6 × 6 (m). Vậy kích thước tổng cộng của nhà kho cho 2 mặt hàng: 18 × 6 × 6 (m). 6.2.2.9. Kho nguyên vật liệu: Kho là nơi chứa: đường, cream, phụ gia và được ngăn bởi vách ngăn. Ngoài ra còn có phòng KCS, phòng điều hành, phòng lưu mẫu nhưng có bố trí lối đi riêng. (1) Khu chứa đường: Xây dựng kho có kích thước tối thiểu chứa đủ lượng đường cung cấp cho nhà máy sản xuất trong nửa tháng. Lượng đường cần để sản xuất trong 1 ca là: 1,143 (tấn/ca). Chọn số ca làm việc lớn nhất trong 1 ngày là 3 ca. Vậy lượng đường cần dùng trong 1 ngày là: 1,143.103 × 3 = 3429 (kg) Đường được chứa trong bao 40 kg, kích thước mỗi bao: 0,8 × 0,4 × 0,2 (m). Trong kho chứa, bao được đặt nằm ngang, các bao đươc chồng lên nhau thành từng chồng, mỗi chồng xếp 15 bao. Chiều cao mỗi chồng là: 0,2 × 15 = 3 (m) Diện tích mỗi bao nằm ngang là: 0,8 × 0,4 = 0,32 (m2) Hệ số tính đến khoảng cách giữa các bao: a = 1,1 (1) (3) (4) (2) Đồ án tốt nghiệp 85 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Diện tích phần chứa đường là: F1 = 1540 32,0 3429151,1 x ××× = 30,175 (m2) Diện tích đi lại trong kho chiếm 30% so với diện tích đường chiếm chỗ: F2 = 0,3 × 30,175 = 9,353 (m2) Tổng diện tích khu vực chứa đường: F = F1 + F2 = 30,175 + 9,353 = 39,528 (m2) Chọn kích thước khu vực chứa đường: 8 × 6 × 6 (m). (2) Khu vực chứa cream, phụ gia: Chọn kích thước của khu vực này là: 8 × 6 × 6 (m). (3) Phòng hoá nghiệm (KCS) Phòng được đặt ở nơi sạch sẽ thoáng mát, sáng sủa, ít bụi và ít rung động. Chọn phòng có kích thước: 10 × 6 × 6 (m). (4) Phòng điều hành sản xuất: Phòng này dành cho cán bộ quản lí ca và quản đốc phân xưởng. Chọn kích thước phòng : 6 × 6 × 6 (m). Vậy kích thước của kho nguyên vật liệu là: 16 × 12 × 6 (m). 6.2.2.10. Tháp nước: Nước ở đây là nước thuỷ cục để cung cấp cho quá trình sản xuất. Dựa vào lượng nước cần cung cấp cho quá trình sản xuất, chọn tháp nước có kích thước: + Độ cao chân tháp : 14 m + Đường kính của tháp : 4 m + Chiều cao tháp : 4 m 6.2.2.11. Khu cung cấp và xử lý nước: Khu này có nhiệm vụ cung cấp và xử lý nước đảm bảo yêu cầu cho nhà máy. Tổng lượng nước nhà máy sử dụng trong 1 giờ là: 13,724 m3 (Theo tính toán chương 7, trang 89). Số ca làm việc lớn nhất trong 1 ngày là 3 ca, với mỗi ca làm việc 7 h. Vậy tổng lượng nước nhà máy sử dụng trong 1 ngày là: 13,724 × 3 × 7 = 288,204 (m3). Chọn kích thước: 12 × 6 × 5 (m). Đồ án tốt nghiệp 86 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 6.2.2.12. Khu xử lí nước thải: Khu xử lý nước thải chủ yếu là xử lý nước thải do sản xuất (4,5 m3/h) và nước thải do sinh hoạt (0,72 m3/h). Vậy tổng lượng nước thải ra trong 1 giờ là: 5,22 m3 (Theo tính toán chương 7, trang 90). Số ca làm việc lớn nhất trong 1 ngày là 3 ca, với mỗi ca làm việc 7 h. Vậy tổng lượng nước nhà máy thải ra là: 5,22 × 3 × 7= 109,62 (m3). Chọn kích thước: 8 × 6 × 4 (m). 6.2.2.13. Trạm phát điện: Trạm phát điện chứa máy phát điện dự phòng, để đề phòng khi xảy ra sự cố mất điện và đảm bảo điện cho sản xuất. Diện tích trạm phát điện phụ thuộc chủ yếu vào kích thước máy phát điện. Chọn kích thước: 10 × 6 × 6 (m). 6.2.2.14. Lạnh trung tâm (phân xưởng động lực): Chọn khu lạnh trung tâm với kích thước thích hợp là: 6 × 6 × 6 (m). 6.2.2.15. Trạm biến áp: Trạm biến thế để hạ thế điện lưới đường cao thế xuống điện lưới hạ thế cho nhà máy sử dụng. Vị trí trạm được đặt ở vị trí ít người qua lại, thường bố trí ở một góc nhà máy, kề đường giao thông và gần nơi tiêu thụ điện nhiều nhất. Kích thước trạm biến áp phụ thuộc chủ yếu vào kích thước máy biến áp. Chọn kích thước trạm biến áp: 4 × 4 × 4 (m). 6.2.2.16. Phân xưởng cơ điện: Phân xưởng cơ điện có nhiệm vụ sửa chữa các thiết bị máy móc trong nhà máy, đồng thời gia công chế tạo, cải tiến kĩ thuật, phát huy sáng kiến mới. Chọn kích thước: 10 × 6 × 6 (m). 6.2.2.17. Khu đất mở rộng: Để thuận tiện cho việc mở rộng sản xuất sau này thì trong nhà máy có một khu đất mở rộng. Diện tích khu đất mở rộng chiếm 25% diện tích của phân xưởng sản xuất chính. Như vậy khu đất mở rộng có diện tích là: 0,25 × 648 = 162 (m2). 6.2.2.18. Gara ô tô: Đồ án tốt nghiệp 87 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Dựa vào số ô tô và kích thước của ô tô có trong nhà máy, chọn gara có kích thước: 15 × 6 × 5 (m). 6.2.2.19. Nhà nồi hơi: Diện tích nhà phụ thuộc chủ yếu vào kích thước nồi hơi. Chọn nồi hơi kiểu B8/40 của Liên Xô với kích thước: 4200 × 3570 × 3850 (mm). Chọn 2 nồi hơi ( trong đó 1 nồi dự phòng). Do đó chọn kích thước của nhà nồi hơi là: 9 × 6 × 6 (m). 6.2.2.20. Kho hoá chất, nhiên liệu: Là nơi chứa hoá chất dùng cho việc vệ sinh, dầu FO, DO,... Dựa vào lượng dầu FO, dầu DO, dầu nhờn và xăng sử dụng bình quân trong 1 ngày chọn kích thước kho hoá chất, nhiên liệu là: 6 × 3 × 6 (m). 6.2.2.21. Kho chứa dụng cụ cứu hoả: Là nơi chứa các dụng cụ cứu hoả cần thiết để phòng khi có sự cố cháy nổ hay chập điện xảy ra bất ngờ. Dựa vào kích thước các dụng cụ, chọn kích thước kho chứa là: 4 × 6 × 4 (m). BẢNG TỔNG KẾT CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TOÀN NHÀ MÁY STT Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m2) 1 Phân xưởng sản xuất chính 36 × 18 × 6 648 2 Nhà sinh hoạt vệ sinh 9 × 6 × 6 54 3 Phòng bảo vệ (2) 4 × 3 × 4 12 (×2) 4 Khu hành chính 24 × 6 × 8 144 5 Nhà ăn 17× 6 × 6 102 6 Kho thành phẩm 18 × 6 × 6 108 7 Kho nguyên vật liệu 16 × 12 × 6 192 8 Trạm biến áp 4 × 4 × 4 16 9 Khu xử lí nước thải 8 × 6 × 4 72 Đồ án tốt nghiệp 88 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 10 Phân xưởng cơ điện 10 × 6 × 6 60 11 Kho hóa chất, nhiên liệu (vật tư kỹ thuật) 6 × 3 × 6 18 12 Nhà nồi hơi 9 × 6 × 6 54 13 Khu cung cấp và xử lý nước 12 × 6 × 5 72 14 Trạm phát điện dự phòng 10 × 6 × 6 60 15 Lạnh trung tâm 6 × 6 × 6 36 16 Đài nước 4 × 4 16 17 Nhà xe 6 × 4 × 3 24 18 Kho bao bì 14 × 6 × 4 84 19 Khu đất mở rộng 18 × 9 162 20 Kho chứa dụng cụ cứu hoả 6 × 4 × 4 24 21 Gara ô tô 15 × 6 × 5 90 Tổng diện tích các công trình 2036 Đồ án tốt nghiệp 89 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 6.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy: 6.3.1. Diện tích khu đất: Fkd = xd xd K F Trong đó : Fkd: diện tích khu đất nhà máy. Fxd: tổng diện tích của công trình, Fxd = 2036 (m2) Kxd: hệ số xây dựng. Đối với nhà máy thực phẩm: Kxd = 33 ÷ 50 %. Chọn Kxd = 35% Fkd = 35,0 2036 = 5817,143 (m2). Vậy chọn kích thước khu đất của nhà máy là: 100 × 60 (m). 6.3.2. Tính hệ số sử dụng: Ksd = sd kd F F Ksd: hệ số sử dụng, đánh giá chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật tổng mặt bằng nhà máy. Fsd: diện tích sử dụng nhà máy. Fsd = Fcx + Fgt + Fhl + Fxd Trong đó: Fcx: diện tích trồng cây xanh. Fhl: diện tích hành lang. Fgt: diện tích giao thông. Fcx = 0,25 × Fxd = 0,25 × 2036 = 509 (m2). Fhl = 0,2 × Fxd = 0,2 × 2036 = 407,200 (m2). Fgt = 0,5 × Fxd = 0,5 × 2036 = 1018 (m2). Suy ra: Fsd = 509 + 1018 + 407,200 + 2036 = 3970,200 (m2). Vậy Ksd = 286,5954 200,3970 = 0,68. Đồ án tốt nghiệp 90 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Chương 7: TÍNH HƠI - NƯỚC 7.1.Tính cấp thoát nước: 7.1.1. Cấp nước: Đối với nhà máy chế biến sữa, lượng nước cần cho sản phẩm rất nhiều như trong công đoạn rửa bơ đòi hỏi nhiều nước và đồng thời lượng nước dùng để rửa, vệ sinh thiết bị, cung cấp lò hơi, chữa cháy, ...thì cũng tương đối lớn. Lượng nước cần cho sản phẩm lấy trung bình: 2,5 m3/h. Nước dùng cho nhà máy phải đạt yêu cầu về chất lượng như: độ trong, không có mùi vị lạ, ... 7.1.1.1. Nước dùng cho lò hơi: Lấy trung bình: 24 (m3/ca) = 3,429 (m3/h). 7.1.1.2. Nước dùng cho sinh hoạt: Lấy trung bình: 25 lít/người/ca. Nhân lực của một ca đông nhất là: 66 người Vậy lượng nước sinh hoạt sử dụng cho một ca là: 66 x 0,025 = 1,650 (m3/ca) hay 0,24 (m3/h) Do việc dùng nước không điều hoà nên để đảm bảo cung cấp nước cho những khi cần thiết nhất phải tăng lượng tiêu hao lên ba lần. Vậy lượng nước cần cho sinh hoạt thực tế là: 0,24 × 3 = 0,72 (m3/h). 7.1.1.3. Nước dùng cho vệ sinh máy móc, thiết bị: Chỉ tiêu sử dụng nước vệ sinh thiết bị và vệ sinh sản xuất lấy trung bình: 2 (m3/h). Lượng nước dùng cho vệ sinh máy móc thiết bị trong một ngày: 2 × 3 × 7 = 42 (m3/ngày). 7.1.1.4. Nước dùng cho rửa xe: Nước dùng cho rửa xe lấy trung bình: 1500 (lít/ca) = 0,2 (m3/h). 7.1.1.5. Lượng nước dùng để tưới cây xanh: Nước dùng để tưới cây xanh: 2000 (lít/ca) = 0,3 (m3/h). 7.1.1.6. Nước dự trữ cho cứu hoả, Nước dự trữ cho cứu hoả chỉ tiêu: 5 (lít/giây) . Đồ án tốt nghiệp 91 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Dự trữ nước đủ chữa cháy trong một giờ: 1000 36005× = 18 (m3/h). Lượng nước này không tiêu hao khi không có sự cố, nên không tính vào lượng nước chi phí hằng ngày. 7.1.1.7. Tổng lượng nước nhà máy sử dụng trong 1 giờ có kể đến hệ số sử dụng không đồng bộ K = 1,5: V = 1,5 × (3,429 + 0,72 + 2 + 0,2 + 0,3 + 2,5) = 13,724 (m3/h). 7.1.1.8. Tính đường ống dẫn nước: Công thức: π×× ×= 3600 4 v VD (m) Trong đó: D: Đường kính ống dẫn nước. v: Vận tốc nước chảy trong ống, chọn v = 1 (m/s) V: Lượng nước cần dùng trong một giờ. Thay số : 14,336001 224,124 ×× ×=D = 0,066 (m) Đường ống trong phân xưởng sản xuất chính phải là đường khép kín và bố trí đặt sát tường, cách nền 5÷6 (m). Ống dẫn làm bằng thép không gỉ. Những nơi tiêu thụ nước thường xuyên đường ống phải đặt ở nơi tiện dùng nhất. Các ống cao su có Φ= 40 mm, nước chữa cháy lấy trên đường ống dẫn nước chính bằng cách lắp thêm van dẫn nước. 7.1.2. Thoát nước: Nước thoát có hai loại: ¾ Loại nước sạch: bao gồm nước ngưng tụ, nước làm nguội. Nước này được sử dụng lại vào những nơi không yêu cầu nước sạch. Để tiết kiệm nước, có thể tập trung vào các bể chứa để sử dụng vào các nơi không yêu cầu có độ sạch cao. ¾ Loại nước không sạch: bao gồm nước từ khu vệ sinh, nước rửa thiết bị, nước rửa nền,…Loại nước này chứa nhiều chất bẩn, vi sinh vật. Tuỳ theo mức độ nhiễm bẩn, yêu cầu về chất lượng nước trước khi thải ra sông mà ta có biện pháp xử lí riêng, rãnh thoát nước này phải có nắp đậy. Đồ án tốt nghiệp 92 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Hệ thống cống được bố trí xung quanh phân xưởng chính để thoát nước kịp thời khi có mưa to, nền nhà phân xưởng sản xuất chính có một độ nghiêng thích hợp để nước dễ dàng chảy ra ngoài. Đường kính của rãnh thoát là: 0,8 m. 7.1.2.1. Xác định lượng nước thải do sản xuất: Lượng nước thải do sản xuất = Lượng nước thải của việc vệ sinh thiết bị + Lượng nước cung cấp cho sản phẩm được thải ra = 2 + 2,5 = 4,5 (m3/h). 7.1.2.2. Xác định lượng nước thải do sinh hoạt: Lượng nước thải do sinh hoạt = Lượng nước dùng cho sinh hoạt = 0,72 (m3/h). 7.1.2.3. Xác định đường ống dẫn nước thải: π×× ×= 3600 4 v VD (m) D: Đường kính ống dẫn nước, m v: Vận tốc nước chảy trong ống, chọn v = 0,4 m/s V: Lượng nước thải ra trong một giờ, m3/h Thay số: ( )4 3,5 0,72 0, 4 3600 3,14 D × += × × = 0,06 (m). 7.2. Tính hơi và nhiên liệu: 7.2.1 Tính chi phí hơi: ™ Chi phí hơi sử dụng cho các thiết bị: Hầu hết các thiết bị hơi đều làm việc liên tục: • Thiết bị gia nhiệt - Năng suất sử dụng hơi: 56 (kg/h) (số lượng: 3 cái). • Thiết bị tiệt trùng và làm nguội Alpha-laval - Năng suất sử dụng hơi: 120 (kg/h) (số lượng: 2 cái). • Thùng lên men chính - Năng suất sử dụng hơi: 75 (kg/h) (số lượng: 4 cái). • Thiết bị lên men bơ - Năng suất sử dụng hơi: 32 (kg/h) (số lượng: 1 cái). • Máy rót bơ - Năng suất sử dụng hơi: 10 (kg/h) (số lượng: 1 cái). • Máy rót sữa chua - Năng suất sử dụng hơi: 50 (kg/h) (số lượng: 3 cái). Đồ án tốt nghiệp 93 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất => Tổng lượng hơi tiêu thụ trong các thiết bị là: Dtb = (56 x 3) + (120 x 2) + (75 x 4) + (32 x 1) + (10 x 1) + (50 x 3) = 900 (kg/h). • Hơi khử trùng thiết bị: lấy 20% Dtb ⇒ Tổng lượng hơi thiết bị sử dụng: D’tb = Dtb + 0,2 x Dtb = 1,2 x 900 = 1080 (kg/h). ™ Hơi cho sinh hoạt: 0,5 kg/h tính cho 1 người 66 x 0,5 = 33 (kg/h). ⇒Tổng lượng hơi sử dụng cho thiết bị và sinh hoạt: Dt = 1080 + 33 = 1113 (kg/h). ™ Tiêu thụ hơi riêng của nồi hơi: Lấy chi phí hơi do mất mát bằng 10% tổng lượng hơi sử dụng của nhà máy. ™ Chi phí hơi do mất mát: Lấy chi phí hơi do mất mát bằng 8% tổng lượng hơi sử dụng của nhà máy ⇒Lượng hơi cần cung cấp: D = Dt + 0,1 x Dt + 0,08 x Dt = 1,18 x Dt = 1,18 x 1113 = 1313,340 (kg/h). ™ Chọn nồi hơi: Chọn nồi hơi kiểu B8/40 của Liên Xô chế tạo, với các thông số: - Năng suất hơi : G = 1200 - 2000 (kg/h) - Áp suất hơi : 8 at - Kích thước : 4200 x 3570 x 3850 mm - Mặt chịu nhiệt : 42 m2 - Số lượng: Chọn 1 nồi làm việc và 1 nồi dự phòng. 7.2.2. Tính nhiên liệu: ™ Dầu FO sử dụng cho lò hơi: η. )( Q iiGD nh −= Trong đó: Q: Nhiệt lượng của dầu, Q = 5500 (kcal/kg) G: Năng suất hơi, G = 1313 (kg/h) Đồ án tốt nghiệp 94 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất η: Hiệu suất lò hơi, η= 70 % ih: Hàm nhiệt của hơi ở áp suất làm việc; ih= 657,3 (kcal/kg) in: Hàm nhiệt của nước ở áp suất làm việc; in= 152,2 (kcal/kg) D = ( ) 7,05500 2,1523,6571313 × −× = 172,259 Lượng dầu sử dụng trong một ngày: 172,259 x 24 = 4134,216 (kg /ngày) = 1157580,480 (kg/ năm) ™ Xăng: Sử dụng 200 lít/ngày = 200 x 280 = 56 000 lít/ năm. ™ Dầu DO: Dùng cho máy phát điện, sử dụng 8 kg/ngày. Lượng dầu DO sử dụng trong 1 năm: 2240 kg/năm. ™ Dầu nhờn: Dùng bôi trơn các thiết bị, sử dụng 10 kg/ngày. Lượng dầu nhờn sử dụng trong 1 năm: 2800 kg/năm. Đồ án tốt nghiệp 95 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Chương 8 : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM Trong các ngành công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp thực phẩm nói riêng, việc kiểm tra sản xuất và chất lượng sản phẩm là vấn đề rất quan trọng. Kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm của nhà máy, đảm bảo cho công nhân thao tác đúng quy trình kỹ thuật, tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm cũng như những sự cố kỹ thuật và hư hỏng của máy móc, thiết bị. Kiểm tra sản xuất giúp ta đánh giá được tình hình hoạt động của nhà máy và đề ra biện pháp và kế hoạch thực hiện hợp hợp lí. Đồng thời qua đó phát hiện được những sai sót để điều chỉnh hoặc có biện pháp cải thiện kỹ thuật để nhà máy hoạt động tốt. Nội dung bao gồm: ¾ Kiểm tra nguyên liệu đầu vào. ¾ Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất. ¾ Kiểm tra thành phẩm. Ngoài ra cần phải kiểm tra những yếu tố khác phục vụ cho sản xuất hoặc ảnh hưởng đến sản xuất như: hoá chất vệ sinh, dụng cụ sản xuất, bảo hộ lao động, tình trạng máy móc thiết bị, thao tác công nhân, vệ sinh chung của nhà máy. Đồ án tốt nghiệp 96 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 8.1. Kiểm tra nguyên vật liệu: Bảng 8.1 STT Đối tượng kiểm tra Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm tra Ghi chú, yêu cầu 1 Sữa tươi - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái, tỷ trọng. - Hóa lí: hàm lượng chất béo, hàm lượng chất khô, độ tạp chất, khối lượng. - pH. - Vi sinh: + Tổng tạp trùng. + Coliform, Ecoli, Samonella - Bao gói. Khi nhập về kho và trước khi đưa vào sản xuất, hoặc khi có yêu cầu Đạt yêu cầu kỹ thuật 2 Đường - Cảm quan: màu sắc, mùi vị,... - Độ tinh khiết, độ hoà tan... Khi thu mua, trước khi sản xuất Đạt yêu cầu kĩ thuật 3 Chất béo - Màu sắc, mùi vị. - Thành phần chất béo. - Độ tinh khiết. - Vi sinh vật. Trước khi đưa vào sản xuất Đạt yêu cầu kĩ thuật 4 Chất ổn định - Màu sắc, mùi vị. - Thành phần. - Độ tinh khiết. Khi thu mua, trước khi sản xuất Đạt yêu cầu kỹ thuật Đồ án tốt nghiệp 97 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 8.2. Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất: Bảng 8.2 STT Tên công đoạn Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm tra Ghi chú,yêu cầu Các công đoạn chung của 2 dây chuyền 1 Lọc, kiểm tra - Thông số kỹ thuật của thiết bị. - Thành phần của sữa sau lọc. Một lần/thùng Đạt yêu cầu 2 Định lượng - Thông số kỹ thuật của cân. - Khối lượng của mẽ cân. Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật 3 Gia nhiệt Nhiệt độ sau khi gia nhiệt. Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật 4 Bài khí Lượng khí có trong sữa. Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật 5 Li tâm Hàm lượng cream còn lại trong sữa sau khi li tâm. Đạt yêu cầu Các công đoạn của dây chuyền sữa chua uống tách béo 6 Phối trộn Kiểm tra lượng chất ổn định, lượng đường. Trước và sau khi phối trộn Đạt yêu cầu 7 Thanh trùng Nhiệt độ, thời gian. Thường xuyên Đúng kĩ thuật 8 Lên men Thời gian, nhiệt độ lên men, độ chua, lượng vi khuẩn giống. Thường xuyên Đúng kĩ thuật, đạt yêu cầu 9 Đồng hoá Áp lực. Thường xuyên Đúng kỹ thuật 10 Tiệt trùng Nhiệt độ, thời gian, cảm quan. Thường xuyên Đúng kỹ thuật và đạt yêu cầu 11 Rót, ghép mí, đóng gói Độ kín của hộp, khối lượng hộp. Thường xuyên Đúng kĩ thuật và đạt yêu cầu Đồ án tốt nghiệp 98 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Bơ lên men 12 Kiểm tra Hàm lượng chất béo. 1 lần/mẻ Đạt yêu cầu Chất lượng cream. Thường xuyên Đạt yêu cầu Lượng cream bổ sung. 1lần/mẻ Đạt yêu cầu 13 Thanh trùng Thời gian. Thường xuyên Đúng kỹ thuật Nhiệt độ. Thường xuyên Đúng kĩ thuật 14 Lên men và xử lí nhiệt Nhiệt độ, thời gian lên men, độ chua. Thường xuyên Đạt yêu cầu 15 Đánh cream Thường xuyên Đúng kỹ thuật 16 Công đoạn xử lí và ướp muối khối bơ Thường xuyên Đạt yêu cầu 17 Li tâm tách sữa bơ Thường xuyên Đạt yêu cầu 18 Rót và bao gói bơ Thể tích hộp, phẩm chất bao bì, độ kín của hộp. Thường xuyên Đạt yêu cầu 19 Bảo quản Điều kiện kho bảo quản. Thường xuyên Đạt yêu cầu Đồ án tốt nghiệp 99 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 8.3. Kiểm tra thành phẩm: STT Tên thành phẩm Chỉ tiêu cần kiểm tra Chế độ kiểm tra Ghi chú, yêu cầu 1 Sữa chua uống tách chất béo - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái. - Hóa lí: pH, %chất khô, %chất béo. - Vi sinh. - Quy cách bao gói, trọng lượng tịnh, thể tích hộp. Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật 2 Bơ lên men - Cảm quan: màu sắc, mùi vị, trạng thái. - Hóa lí: pH, % chất khô, %chất béo, độ nhớt. - Vi sinh. - Quy cách bao gói, trọng lượng tịnh, thể tích hộp. Thường xuyên Đạt yêu cầu kỹ thuật Đồ án tốt nghiệp 100 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1. An toàn lao động: Việc đảm bảo an toàn lao động trong nhà máy đóng vai trò rất quan trọng. Nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất, sức khoẻ và tính mạng của công nhân cũng như tình trạng máy móc, thiết bị. Vì vậy cần phải quan tâm đúng mức, phổ biến rộng rãi để người công nhân hiểu rõ được tầm quan trọng của nó. Nhà máy cần phải để ra nội quy, biện pháp chặt chẽ để đảm bảo an toàn lao động trong sản xuất. 9.1.1. Các nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trong quá trình sản xuất: ƒ Các thiết bị bảo hộ lao động còn thiếu hoặc không đảm bảo an toàn lao động. ƒ Tổ chức lao động và sự liên hệ giữa các bộ phận không chặt chẽ. ƒ Ý thức chấp hành kỷ luật của mỗi công nhân chưa cao. ƒ Vận hành thiết bị, máy móc không đúng quy trình kỹ thuật. ƒ Trình độ lành nghề và nắm vững về mặt kỹ thuật của công nhân còn yếu. ƒ Các thiết bị, máy móc được trang bị không tốt hoặc chưa hợp lý. ƒ Thiếu các bảng hướng dẫn sử dụng máy móc, thiết bị. ƒ Không thường xuyên kiểm tra thiết bị, máy móc để phát hiện hư hỏng. 9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động: ƒ Máy móc thiết bị phải có bảng hướng dẫn vận hành và sử dụng cụ thể. ƒ Công tác tổ chức quản lý nhà máy: phải có nội quy và quy chế làm việc cụ thể cho từng bộ phận, phân xưởng sản xuất. ƒ Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với quá trình sản xuất. Các loại thiết bị có động cơ như: máy nghiền phải có che chắn cẩn thận. ƒ Phải kiểm tra lại các bộ phận của máy trước khi vận hành để xem có hư hỏng gì không, nếu có phải sửa chữa kịp thời. ƒ Kho xăng, dầu, nhiên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt. Trong kho phải trang bị bình CO2 chống cháy, vòi nước để chữa lửa. Ngăn chặn người vô phận sự Đồ án tốt nghiệp 101 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất vào khu vực sản xuất và kho hàng. Cấm hút thuốc lá trong kho và những nơi dễ xảy ra cháy nổ trong nhà máy. ƒ Công nhân vận hành máy phải thực hiện đúng chức năng của mình và phải chịu trách nhiệm nếu máy móc bị hư hỏng do quy trình vận hành của mình. ƒ Công nhân và nhân viên phải thường xuyên học tập và thực hành công tác phòng chống cháy nổ. Đối với những công nhân mới tuyển dụng vào sản xuất phải qua một thời gian hướng dẫn cụ thể tại nơi làm việc. 9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động: ™ Đảm bảo ánh sáng khi làm việc: Các phòng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng và thích hợp với từng công việc. Bố trí hệ thống đèn chiếu sáng đảm bảo không bị lấp bóng hoặc loá mắt. Bố trí cửa phù hợp để tận dụng ánh sáng tự nhiên. ™ Thông gió: Nhà sản xuất và nhà làm việc phải được thông gió tốt. Phân xưởng nấu thải nhiều nhiệt nên cần phải bố trí thêm quạt máy, tạo điều kiện thoải mái cho công nhân làm việc. ™ An toàn về điện: - Hệ thống điện điều khiển phải được tập trung vào bảng điện, phải có hệ thống chuông điện báo và hệ thống đèn màu báo động. - Trạm biến áp, máy phát phải có biển báo, bố trí xa nơi sản xuất. - Các thiết bị điện phải được che chắn, bảo hiểm. - Trang bị bảo hộ lao động phải đầy đủ cho công nhân cơ, điện. ™ An toàn sử dụng thiết bị: - Thiết bị, máy móc phải sử dụng đúng chức năng, đúng công suất. - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng. Sau mỗi ca làm việc phải có sự bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý. - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc của máy móc thiết bị. - Có chế độ vệ sinh, sát trùng, vô dầu mỡ cho thiết bị đúng kì hạn. - Phát hiện và sửa chữa kịp thời khi có hư hỏng. Đồ án tốt nghiệp 102 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất ™ Phòng chống cháy nổ: + Yêu cầu chung: - Nguyên nhân xảy ra cháy nổ là do tiếp xúc với lửa, do tác động của các tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi hoặc các ống hơi bị co giãn, cong lại gây cháy nổ. - Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo các thao tác về thiết bị đã được hướng dẫn. - Không hút thuốc tại kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ôtô… - Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy. - Thường xuyên tham gia hội thao phòng cháy chữa cháy. + Yêu cầu trong thiết kế thi công: - Tăng tiết diện ngang của cấu trúc và bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bêtông cốt thép. - Bố trí khoảng các các khu nhà trong mặt bằng sao cho hợp lý để thuận lợi trong phòng và chữa cháy. - Xung quanh nhà lạnh cần phải có đường ôtô ra vào để phòng và chữa cháy. + Yêu cầu đối với trang thiết bị: Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ một cách nghiêm ngặt những qui định về thao tác, sử dụng và cần đặt cuối hướng gió. + An toàn đối với hoá chất: Các hoá chất phải đặt đúng nơi quy định. Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề ra để tránh gây độc hại, ăn mòn và hư hỏng thiết bị. + Chống sét: Để đảm bảo an toàn cho các công trình trong nhà máy, phải có cột thu lôi cho những công trình ở vị trí cao. 9.2. Vệ sinh xí nghiệp: Vấn đề vệ sinh công nghiệp có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với nhà máy sữa. Nếu tiêu chuẩn vệ sinh trong nhà máy không đảm bảo sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và sức khoẻ của người tiêu dùng và công nhân. Đồ án tốt nghiệp 103 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất 9.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân: Vấn đề này yêu cầu rất cao, đặc biệt là công nhân trực tiếp làm việc tại các phân xưởng sản xuất chính. ƒ Công nhân phải ăn mặc quần áo sạch sẽ. Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục của nhà máy, đội mũ, đeo khẩu trang, đi ủng và mang găng tay. ƒ Không được ăn uống trong khu vực sản xuất. ƒ Thực hiện tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ 6 tháng một lần. Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất. 9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị: ƒ Máy móc thiết bị trước khi bàn giao lại cho các ca sau phải được vệ sinh sạch sẽ. ƒ Đối với thùng lên men sau khi giải phóng hết lượng dịch lên men, cần phải vệ sinh sát trùng kỹ để chuẩn bị lên men lượng dịch lên men tiếp theo. 9.2.3. Vệ sinh xí nghiệp: ƒ Trong các phân xưởng sản xuất, sau mỗi mẻ, mỗi ca cần phải làm vệ sinh khu làm việc. ƒ Thường xuyên kiểm tra việc thực hiện vệ sinh trong và ngoài các phân xưởng. 9.2.4. Xử lý nước thải: Nước thải được thải ra từ nhiều nơi trong nhà máy, thường chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sống của con người. Vì vậy vấn đề xử lý nước thải rất quan trọng đối với nhà máy. Để đảm bảo vệ sinh, đường ống dẫn nước thải thường chôn sâu dưới đất hoặc rãnh có nắp đậy kín và đảm bảo về vấn đề tự chảy. Khi nước thải ra không được nối trực tiếp xuống cống mà phải qua phểu riêng hoặc nắp cống và sau khi được xử lí sẽ được thải chung với đường nước thải của thành phố, nếu không có thì phải qua xử lí tốt mới được đổ ra sông ngoài, hồ, ao… Đồ án tốt nghiệp 104 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất KẾT LUẬN Sự ra đời của nhà máy sữa sẽ đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng ngày càng tăng của người dân, thúc đẩy ngành công nghiệp chế biến sữa trong nước phát triển và giảm việc nhập khẩu những sản phẩm sữa không rõ nguồn gốc từ nước ngoài, đồng thời tạo việc làm cho người lao động, góp phần đưa nền công nghiệp của tỉnh Quảng Nam phát triển hơn nữa. Vì vậy việc yêu cầu về trình độ sản xuất và trang thiết bị hiện đại cho nhà máy là vấn đề cần thiết. Trong đề tài tốt nghiệp này, em thiết kế nhà máy sữa hiện đại với hai mặt hàng chính là sữa chua uống tách béo và bơ lên men đi từ nguồn nguyên liệu là sữa tươi và em tin rằng việc kết hợp sản xuất hai mặt hàng này trong nhà máy là hợp lý vì chúng hỗ trợ bổ sung cho nhau trong dây chuyền công nghệ, tận dụng tối đa nguyên vật liệu. Hơn nữa, việc sử dụng nguồn nguyên liệu sữa tươi sẵn có trong nước sẽ đảm bảo an toàn và tránh việc có thể bị nhiễm melamine trong sữa từ nguyên liệu nhập ngoại, đồng thời cũng góp phần thúc đẩy ngành trồng trọt và chăn nuôi phát triển hơn. Chúng ta cũng có thể thấy rằng, việc xây dựng nhà máy sữa hằng năm sẽ đem lại một nguồn lợi hết sức lớn cho nhà đầu tư và đóng góp một phần không nhỏ vào kim ngạch của Nhà nước. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, kiến thức về thực tế còn hạn chế nên việc thực hiện đề tài còn nhiều thiếu sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa hợp lí so với thực tế. Em rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn. Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Duy Nhất Đồ án tốt nghiệp 105 Thiết kế nhà máy sữa hiện đại GVHD: Th.S Nguyễn Thị Lan SVTH: Nguyễn Thị Duy Nhất TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Tươi, Trần Xoa (1990), Cơ sở quá trình và thiết bị công nghệ hóa học, tập I, II, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp. 2. Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, Tập I, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TPHCM. 3. TS. Lê Thị Liên Thanh, PGS.TSKH Lê Văn Hoàng (2002), Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. 4. TS Lâm Xuân Thanh (2003), Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật. 5. Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Đại học Bách khoa Đà Nẵng 6. Bylund G (1995), Dairy processing handbooks, Tetrapak processing systems AB publisher, Lund. 7. Saravacos G. E, Kostraroalos A. M (2003), Mandbook of milk processing equipment, Kluwer New York . 8. E.Wangner Nilelsen, JenA. Allum (1989), Dairy technology of milk, Dunish Turkey Dairies Ltd. 9. 10. 11. Danh mục thiết bị CHRIST-England 12. Danh mục thiết bị Invensys. Vk lactic thương mại dạng đông khô