Luận Văn Thiết kế nhà máy sản xuất bia năng suất 20 triệu lít/năm

MỞ ĐẦU

Từ lâu bia đã là một trong các loại đồ uống được ưa chuộng trên khắp thế giới. Bia có mặt trong tiệc vui, lễ, Tết, trong bữa ăn thường ngày, đem lại cho con người sự thoải mái tinh thần, sự bổ trợ sức khoẻ, tác dụng giải khát vì có CO2, độ cồn nhẹ, hương thơm và vị đắng đặc trưng cùng với các chất dinh dưỡng phong phú trong bia. Nếu uống bia điều độ không quá 2 cốc/ngày có thể làm tăng trí nhớ, tăng sức đề kháng các bệnh tim mạch. Bia không phải là thứ đồ uống xa xỉ mà ngược lại bia còn được tiêu dùng bởi cả người giàu, người có điều kiện kinh tế trung bình và khá.
Sản xuất bia là một trong những ngành được con người phát minh sớm nhất và ngày càng được cải tiến về công nghệ, thiết bị . nhằm đáp ứng được nhu cầu thưởng thức của tất cả mọi người.
Ngày nay, đời sống vật chất và tinh thần của con người đang tăng lên, nhu cầu tiêu dùng, nhu cầu ẩm thực cũng tăng lên. Nhiều nhà máy trên Thế giới nói chung, ở Việt Nam nói riêng đã được mở rộng sản xuất và xây dựng thêm để kịp thời đáp ứng nhu cầu này. Tiến bộ khoa học công nghệ cũng được áp dụng rộng rãi vào các ngành sản xuất thực phẩm,trong đó có ngành sản xuất bia.Nước ta tuy đã có định hướng cụ thể và bắt tay vào việc mở rộng quy mô sản xuất nhưng vì nhu cầu không ngừng tăng lên mạnh nên việc thiết kế thêm nhà máy ở các địa phương là cần thiết và hợp lý, góp phần vào công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Đồ án thiết kế của em cũng không nằm ngoài mục đích trên. Nội dung của đồ án gồm các phần sau: Phần lập luận kinh tế, phần chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất, phần tính cân bằng sản phẩm, tính và chọn thiết bị, phần tính điện, hơi, lạnh, nước, phần xây dựng, phần tính toán kinh tế, phần vệ sinh an toàn lao động, phần kết luận và tài liệu tham khảo. Đối tượng thiết kế là nhà máy bia năng suất 20 triệulít/năm, xây dựng tại khu công nghiệp Tiên Sơn – Bắc Ninh, phục vụ người dân trong tỉnh và các vùng lân cận.
Thời gian vừa qua,dưới sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong viện Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm trường đại học Bách Khoa Hà Nội,đặc biệt dưới sự hướng dẫn của TS Quản Lê Hà , các thầy cô trong ngành kinh tế và xây dựng cũng như nỗ lực làm việc,em đã hoàn thành nhiệm vụ.Tuy nhiên do còn hạn chế về nhiều mặt như kinh nghiệm thực tiễn và kiến thức bản thân nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi thiếu sót, em kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn để em có thể củng cố kiến thức bản thân, cũng như tránh được những sai sót trong quá trình công tác sau này.

MỤC LỤC
Mở đầu 1
Phần I Lập luận kinh tế 3
I.1 Tình hình phát triển ngành bia trên thế giới 3
I.2.Tình hình sản xuất và tiêu thụ bia ở Việt Nam. 4
I.3. Chọn địa điểm và năng suất xây dựng nhà máy. 5
I.3.1. Giao thông 6
I.3.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu 6
I.3.3. Đầu ra 6
I.3.4 Nguồn cung cấp điện, nhiệt, lạnh: 7
I.3.5. Nguồn cấp thoát nước. 7
Phần II: chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ 8
I. Nguyên liệu 8
I.1 Malt đại mạch 8
I.2 Hoa hounblon 9
I.3 Gạo 10
I.4 Nước 10
I.5 Chủng nấm men 11
II. Chọn dây chuyền sản xuất 12
II.1 Máy nghiền nguyên liệu 14
II.1.1 Nghiền malt 14
II.1.2 Nghiền gạo 14
II.2 Nấu và đường hoá nguyên liệu 15
II.3 Lọc bã malt 16
II.4 Nấu dịch đường với hoa houblon 17
II.5 Lên men bia 17
III. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 18
III.1 Nghiền nguyên liệu 18
III.1.1 Nghiền malt 18
III.1.2 Nghiền gạo 18
III.2 Quá trình hồ hoá 18
III.3 Quá trình đường hoá 19
III.4 Lọc dịch đường 20
III.5 Nấu dịch đường với hoa houblon 21
III.6. Lắng trong dịch đường 21
III.7. Làm lạnh nhanh 22
III.8. Sục khí và cấp nấm men 22
III.9. Nhân giống nấm men 23
III.10. Lên men 23
III.11. Lọc bia 24
III.12. Tàng trữ, ổn định bia và bão hòa CO2 25
III.13. Hoàn thiện sản phẩm 25
Phần III: tính cân bằng sản phẩm 27
A. Kế hoạch sản xuất của nhà máy 27
B. Cân bằng sản phẩm cho 1000l bia chai 28
Phần IV:Tính và chọn thiết bị 33
IV.1. Thiết bị trong phân xưởng nghiền 33
IV.1.1. Cân nguyên liệu 33
IV.1.2.Chọn máy nghiền malt 33
IV.1.3. Chọn máy nghiền gạo 33
IV.1.4. Thùng chứa malt trước khi nghiền 33
IV.1.5. Thùng chứa bột gạo 34
IV.2. Thiết bị trong phân xưởng nấu 34
IV.2.1. Nồi hồ hoá 34
IV.2.2 Tính và chọn nồi đường hoá. 36
IV.2.3. Thiết bị lọc đáy bằng 37
IV.2.4. Tính và chọn nồi nấu hoa 38
IV.2.5. Tính thùng lắng xoáy. 39
IV.2.6. Máy làm lạnh nhanh 40
IV.2.7. Tính và chọn nồi đun nước nóng. 40
IV.2.8. Tính và chọn hệ thống CIP 41
IV.2.9. Chọn bơm 42
IV. 3. Tính và chọn thiết bị trong phân xưởng lên men 43
IV. 3.1. Tính và chọn thùng lên men 43
IV.3.2 Tính và chọn thiết bị gây men. 44
a.Tính thùng gây men giống cấp II 44
b.Tính thùng gây men giống cấp I. 45
IV.3.3.Thùng rửa men và bảo quản men dùng lại. 45
IV.3.4. Chọn máy lọc bia. 46
IV.3.5 . Thùng chứa bia và bão hoà CO2 sau khi lọc. 46
IV.4. Tính và chọn thiết bị trong phân xưởng chiết chai. 47
1. Máy rửa chai 47
2. Máy chiết chai đẳng áp BF_ 36.1 48
3. Hệ thống thanh trùng chai 48
4. Máy dán nhãn 49
5.Các thiết bị vận chuyển 49
Phần V: TíNH XÂY DựNG 51
1. Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 51
2. Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 52
2.1. Xác định kích thước các hạng mục công trình 52
2.2. Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 59
2.3. Tính các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 59
3. Thiết kế nhà sản xuất chính 61
Phần VI: Tính toán năng lượng 63
I. Tính hơi 63
1. Lượng hơi cấp cho nồi hồ hóa 63
2. Lượng hơi cấp cho nồi đường hóa 65
3. Lượng hơi cấp cho nồi nấu hoa 67
4. Lượng hơi cấp cho thiết bị đun nóng nước 68
5. Lượng hơi cấp cho phân xưởng hoàn thiện 68
II. Tính lạnh 70
1. Lượng nhiệt lạnh cấp cho thiết bị lạnh nhanh 70
2. Lượng nhiệt lạnh cấp cho thiết bị lên men 70
3. Lượng nhiệt lạnh cấp cho thiết bị gây men giống 73
4. Lượng nhiệt lạnh cung cấp để hạ nhiệt độ bia sau lọc xuống 1oC 75
III. Tính nước 76
1. Lượng nước dùng cho phân xưởng nấu 76
2. Lượng nước dùng cho phân xưởng lên men 76
3. Lượng nước dùng để gây men giống và rửa men 76
4. Lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện sản phẩm 76
5. Lượng nước dùng cho nồi hơi 77
6. Lượng nước dùng cho các hoạt động khác 77
IV. Tính điện 78
1. Tính phụ tải chiếu sáng 78
2. Tính phụ tải động lực 82
3. Xác định phụ tải tính toán 83
4. Xác định công suất và dung lượng bù 83
5. Chọn máy biến áp 84
6. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm 85
Phần VII: Tính toán kinh tế 86
I.Mục đích và nhiệm vụ 86
1.Mục đích 86
2.Nhiệm vụ 86
II.Tính chi phí cố định 86
1.Tính chi phí cho xây dựng nhà máy 86
a.Vốn đầu tư chuẩn bị 86
b.Vốn đầu tư xây dựng 87
2.Tính chi phí cho lắp đặt thiết bị 88
3.Các chi phí phát sinh trong quá trình xây dựng và lắp đặt 90
4.Tính chi phí khấu hao thiết bị, nhà xưởng 90
5.Tính vốn đầu tư cố định cho nhà máy 91
III.Tính Chi phí sản xuất 91
1.Chi phí cho nhiên liệu 91
2.Chi phí cho nguyên liệu 92
3.Chi phí tiền lương cho toàn nhà máy 92
4.Chi phí bảo hiểm xã hội 93
5.Tính giá thành sản phẩm 93
6.Tổng doanh thu của nhà máy 94
7.Vốn 94
8.Tính NPV 95
9.Đánh giá các chỉ tiêu hiệu quả 98
PhầnVIII: Vệ sinh và an toàn lao động 99
I. Vệ sinh 99
1. Vệ sinh cá nhân 99
2. Vệ sinh thiết bị nhà xưởng 99
II. An toàn lao động 100
1. Chống khí độc trong nhà máy 100
2. Chống ồn và rung động 100
3. An toàn khi vận hành thiết bị 100
4. An toàn về điện 101
5. Phòng cháy chữa cháy 101
Kết luận 102
Tài liệu tham khảo 103