Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN Tài liệu học tập CƠ SỞ THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỰC PHẨM Bieân soaïn: ThS. Nguyeãn Vaên Thaønh Nha Trang, naêm 2011 0 MỤC LỤC Nội dung Trang Phần mở đầu 1 CHÖÔNG 1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY 2 1.1. Nhieäm vuï vaø Phaân loaïi thieát keá 2 1.1.1. Nhieäm vuï thieát keá 2 1.1.2. Phaân loaïi thieát keá 3 1.2. Caùc giai ñoaïn thieát keá, noäi dung vaø hình thöùc cuûa thieát keá. 6 1.2.1. Caùc giai ñoaïn thieát keá vaø noäi dung cuûa baûn thieát keá 6 1.2.2.Yeâu caàu veà hình thöùc cuûa baûn thieát keá 9 1.2.3. Moät soá quy ñònh chuû yeáu 10 1.3. Naêng suaát vaø cô caáu cuûa Nhaø maùy 13 1.3.1. Cô caáu cuûa Nhaø maùy (thaønh phaàn cuûa Nhaø maùy) 13 1.3.2. Naêng suaát Nhaø maùy thöïc phaåm 14 1.4. Moät soá chuù yù trong thieát keá 15 CHÖÔNG 2 LAÄP LUAÄN KINH TEÁ KYÕ THUAÄT 18 2.1. Vuøng nguyeân lieäu 18 2.2 Thò tröôøng tieâu thuï saûn phaåm: 20 2.3. Ñaëc ñieåm thieân nhieân cuûa vò trí xaây döïng 21 2.4. Khaû naêngï hôïp taùc trong vuøng 23 2.5. Caùc dòch vuï tieän ích (ñieän, nöôùc, hôi nöôùc, nhieân lieäu) 24 2.5.1. Nguoàn cung caáp ñieän 24 2.5.2.Nguoàn cung caáp nöôùc 24 2.5.3.Cung caáp hôi nöôùc vaø nhieân lieäu 25 2.6. Cung caáp nöôùc vaø thoaùt nöôùc 26 2.6.1. Cung caáp nöôùc 26 2.6.2. Thoaùt nöôùc vaø xöû lyù nöôùc thaûi 27 2.7. Giao thoâng vaän chuyeån 28 2.8. Khaû naêng cung caáp nhaân löïc 29 2.9. Choïn ñòa ñieåm xaây döïng nhaø maùy 29 1 2.10. Sô boä haïch toaùn kinh teá 30 CHÖÔNG 3 PHÖÔNG HÖÔÙNG TIEÁN HAØNH NOÄI DUNG THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT 32 3.1. Choïn sô ñoà hay quy trình coâng ngheä 32 3.1.1. Cô sôû ñeå choïn 32 3.1.2. Yeâu caàu cuûa quy trình coâng ngheä 33 3.1.3. Caùch dieãn ñaït quy trình coâng ngheä 34 3.2. Tính saûn phaåm 35 3.2.1. Sô ñoà nhaäp nguyeân lieäu 35 3.2.2. Bieåu ñoà saûn xuaát 36 3.2.3. Chöông trình saûn xuaát 38 3.2.4. Tính tieâu chuaån chi phí nguyeân lieäu 39 3.2.5. Laäp baûng nhu caàu nguyeân vaät lieäu 42 3.2.6. Laäp baûng soá löôïng baùn thaønh phaåm qua töøng coâng ñoaïn. 42 3.3. Bieåu ñoà quaù trình kyõ thuaät 43 3.4. Xaùc ñònh caùc chæ tieâu kyõ thuaät khaùc 48 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ, BỐ TRÍ MÁY MÓC THIẾT BỊ, DỤNG CỤ CHẾ BIẾN TRONG NHAØ MAÙY THỰC PHẨM 51 4.1. Choïn vaø tính toaùn maùy moùc thieát bò, duïng cuï cheá bieán. 51 4.1.1. Cô sôû choïn 51 4.1.2. Nguyeân taéc choïn maùy moùc thieát bò, duïng cuï 51 4.1.3. Tính soá löôïng thieát bò yeâu caàu 56 4.2. ĐÆc ®iÓm thiÕt kÕ, chÕ t¹o ®èi víi mét sè thiÕt bÞ, dông cô chÕ biÕn thùc phÈm 56 4.3. Boá trí, xeáp ñaët thieát bò vaøo phaân xöôûng saûn xuaát 59 4.3.1. Xeáp ñaët thieát bò vaøo daây chuyeàn saûn xuaát 59 4.3.2. Nguyeân taéc boá trí maùy moùc thieát bò trong daây chuyeàn coâng ngheä 60 4.4. Sô ñoà boá trí Phaân xöôûng 66 4.4.1. Veõ sô ñoà maët baèng vaø caùc maët caét 66 4.4.2. Keát caáu nhaø xöôûng vaø kích thöôùc ñeà treân baûn veõ 67 CHÖÔNG 5 BÌNH ÑOÀ (MAËT BAÈNG) NHAØ MAÙY 70 2 5.1.Giôùi thieäu chung 70 5.1.1. Caùc baûn veõ maët baèng 70 5.1.2. Nguyeân taéc boáõ trí maët baèng 71 5.2. Caùc coâng trình chuû yeáu trong Nhaø maùy 73 5.3. Nhöõng bieän phaùp thieát keá maët baèng nhaø maùy. 74 5.3.1. Bieän phaùp phaân chia khu ñaát theo phöông dieän chöùc naêng 74 5.3.2. Bieän phaùp hôïp khoái naâng cao maät ñoä xaây döïng: 76 CHÖÔNG 6 THIEÁT KEÁ MOÄT SOÁ COÂNG TRÌNH CUÛA NHAØ MAÙY 79 6.1. Phaân xöôûng saûn xuaát chính 79 6.2. Kho taøng 80 6.2.1. Kho chöùa nguyeân lieäu 80 6.2.2. Kho baûo quaûn thaønh phaåm 81 6.2.3. Kho nguyeân vaät lieäu phuï 83 6.2.4. Kho bao bì 83 6.3. Toå chöùc giao thoâng beân trong Nhaø maùy 84 6.4. Phoøng kieåm nghieäm (phoøng kieåm tra chaát löôïng saûn phaåm – KCS) 87 6.5. Nhaø haønh chính 88 6.6. Caùc Phaân xöôûng vaø coâng trình phuï 89 6.6.1. Phaân xöôûng söûa chöõa cô khí vaø ñieän. 89 6.6.2. Phaân xöôûng loø hôi 90 6.6.3. Traïm bieán aùp 90 6.6.4. Nhaø sinh hoaït, veä sinh 91 6.6.5. Caáp thoaùt nöôùc 94 CHÖÔNG 7 SÔ ÑOÀ BOÁ TRÍ ÑÖÔØNG OÁNG TRONG PHAÂN XÖÔÛNG 100 7.1. Nguyeân taéc chung 100 7.2. Ñöôøng oáng daãn hôi 101 7.3. Ñöôøng daãn nöôùc ngöng 102 7.4. Ñöôøng oáng daãn saûn phaåm 104 CHÖÔNG 8 HÖÔÙNG DAÃN MOÄT SOÁ TÍNH TOAÙN TRONG THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY THÖÏC PHAÅM 105 3 8.1. Tính hôi 105 8.1.1. Bieåu ñoà tieâu thuï hôi 105 8.1.2. Choïn noài hôi 109 8.1.3. Tính nhieân lieäu 110 8.2. Tính ñieän 110 8.2.1. Ñieän ñoäng löïc 112 8.2.2. Ñieän thaép saùng 113 8.2.3. Choïn maùy bieán aùp 116 8.2.4. Tính ñieän naêng tieâu thuï cuûa toaøn Nhaø maùy 116 8.3. Tính baêng taûi 117 8.3.1. Baêng taûi baèng 117 8.3.2. Baêng caøo nghieâng 118 8.3.3. Vít taûi 119 8.3.4. Gaàu taûi 120 8.3.5. Noäi taûi 120 8.3.6. Thang maùy 121 8.4. Tính kinh teá 122 8.4.1. Tính lao ñoäng vaø tieàn löông 123 8.4.2. Voán ñaàu tö 124 8.4.3. Tính giaù thaønh saûn phaåm 127 8.4.4. Laõi haøng naêm cuûa xí nghieäp vaø thôøi gian thu hoài voán 128 4 PHẦN MỞ ĐẦU Taøi lieäu hoïc taäp “Cô sôû thieát keá Nhaø maùy thöïc phaåm” ñöôïc bieân soaïn nhaèm phuïc vuï cho vieäc hoïc taäp, nghieân cöùu cuûa Sinh vieân chuyeân ngaønh coâng ngheä cheá bieán Thuûy saûn vaø coâng ngheä Thöïc phaåm taïi Tröôøng Ñaïi hoïc Nha Trang. Noäi dung cuûa hoïc phaàn naøy goàm coù hai phaàn: - Phaàn lyù thuyeát (02 ñvht): höôùng daãn cho sinh vieân naém ñöôïc nhöõng kieán thöùc cô baûn nhaát veà quaù trình thieát keá Nhaø maùy thöïc phaåm. Tuy nhieân, ñoái töôïng hoïc taäp thuoäc khoái ngaønh kyõ thuaät neân moân hoïc taäp trung vaøo caùc noäi dung thieát keá veà coâng ngheä, kyõ thuaät cheá bieán; thieát keá, toå chöùc Nhaø maùy ñaùp öùng yeâu caàu coâng ngheä cuûa hoaït ñoäng saûn xuaát, ñaûm baûo vaán ñeà veä sinh theo tieâu chuaån HACCP. Phaàn ñoà aùn moân hoïc (01 ñvht): höôùng daãn cho sinh vieân böôùc ñaàu thöïc hieän - ñöôïc nhöõng noäi dung chuû yeáu veà thieát keá Nhaø maùy Thöïc phaåm. Khi laøm ñoà aùn toát nghieäp seõ boå sung theâm nhöõng noäi dung khaùc vaø tính toaùn chính xaùc ñeå baûn thieát keá hoaøn chænh. Tröôùc khi nghieân cöùu hoïc phaàn naøy, yeâu caàu Sinh vieân phaûi ñöôïc trang bò tröôùc kieán thöùc veàà coâng ngheä saûn xuaát moät soá saûn phaåm thöïc phaåm; caùc quaù trình coâng ngheä trong saûn xuaát Thöïc phaåm; an toaøn lao ñoäng; veä sinh Thöïc phaåm vaø veä sinh Nhaø maùy; … Do khoái löôïng kieán thöùc moân hoïc töông ñoái lôùn, bao goàm nhieàu lónh vöïc. Vì vaäy, trong quaù trình bieân soaïn seõ khoâng traùnh khoûi thieát soùt. Raát mong nhaän ñöôïc yù kieán ñoùng goùp cuûa ñoàng nghieäp vaø Sinh vieân. 1 CHÖÔNG 1 GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ THIEÁT KEÁ NHAØ MAÙY 1.1. Nhieäm vuï vaø Phaân loaïi thieát keá 1.1.1. Nhieäm vuï thieát keá Baát kyø moät baûn thieát keá naøo cuõng phaûi coù nhieäm vuï thieát keá. Noù laø xuaát phaùt ñieåm, laø cô sôû ñeå khi tieán haønh thieát keá phaûi baùm saùt. Xaùc ñònh nhieäm vuï thieát keá döïa treân keát quaû cuûa vieäc ñieàu tra nghieân cöùu kyõ caøng veà moïi maët nhö nguoàn nguyeân lieäu saûn xuaát, veà xaây döïng, veà kinh teá, kyõ thuaät. Nhieäm vuï thieát keá xuaát phaùt töø: + Yeâu caàu thöïc teá (taïi ñòa phöông): nguyeân lieäu nhieàu nhöng chöa söû duïng heát, gaây laõng phí neân caàn coù phöông aùn söû duïng. + Yeâu caàu phaùt trieån kinh teá Ngaønh. + Keá hoaïch phaùt trieån kinh teá cuûa Nhaø nöôùc. Trong nhieäm vuï thieát keá phaûi ñeà ra caùc noäi dung sau: 1- Lyù do hoaëc cô sôû ñeå thieát keá: chuû yeáu lieân heä vôùi caùc vaán ñeà sau: + Nguoàn nguyeân lieäu doài daøo. + Tieàm naêng tieâu thuï saûn phaåm cuûa Nhaø maùy saûn xuaát ra. + AÛnh höôûng ñeán caùc vaán ñeà kinh teá – Chính trò – xaõ hoäi? 2- Ñòa ñieåm xaây döïng Nhaø maùy. 3- Naêng suaát thieát keá nhaø maùy vaø caùc loaïi saûn phaåm maø Nhaø maùy saûn xuaát ra. Naêng suaát cuûa Nhaø maùy thöôøng döïa treân löôïng saûn phaåm (hoaëc löôïng nguyeân lieäu) maø Nhaø maùy saûn xuaát ra (hoaëc tieâu thuï) trong moät thôøi gian. Tuy nhieân ñoâi khi naêng suaát cuûa nhaø maùy cuõng ñöôïc theå hieän baèng soá voán ñaàu tö xaây döïng hoaëc doanh thu haøng naêm. Ñoái vôùi Nhaø maùy coù nhieàu daây chuyeàn saûn xuaát, ta phaûi ñeà ra naêng suaát cuûa töøng daây chuyeàn vaø naêng xuaát toång coäng toaøn boä caùc daây chuyeàn trong Nhaø maùy. Ñoái vôùi Nhaø maùy saûn xuaát ra nhieàu saûn phaåm, ta ñeà ra naêng suaát toång coäng vaø naêng suaát cuûa moät soá maët haøng chính. 2 4- Caùc nguoàn cung caáp vaø khaû naêng cung caáp chuû yeáu: bao goàm nguyeân lieäu chính, nguyeân lieäu phuï; ñieän, nöôùc; nhieân lieäu; hôi; nguyeân vaät lieäu phuï; caùc nguoàn cung caáp nhaân coâng, … 5- Noäi dung thieát keá: Thí duï: thieát keá maët baèng phaân xöôûng; thieát keá daây chuyeàn saûn xuaát; thieát keá caùc heä thoáng caáp , thoaùt nöôùc, ñieän; thieát keá noài hôi;… 6- Thôøi gian vaø tieán ñoä hoaøn thaønh coâng trình, thôøi gian ñöa coâng trình vaøo söû duïng. 7- Döï kieán toång soá voán ñaàu tö, öôùc tính giaù thaønh saûn phaåm. 8- Uôùc tính thôøi gian hoaøn voán Yeâu caàu chung: + Caùc noäi dung treân phaûi ñaày ñu,û roõ raøng vaø ngaén goïn. + Caùc taøi lieäu khaûo saùt, ñieàu tra ban ñaàu phaûi thaät chính xaùc nhaèm khoâng gaây ñieàu baát lôïi cho hoaït ñoäng saûn xuaát sau naøy. + Ñoái vôùi caùc Nhaø maùy thöïc phaåm, ñòa ñieåm xaây döïng Nhaø maùy laø vaán ñeà ñaëc bieät quan troïng do tính chaát cuûa nguyeân lieäu thöôøng raát choùng hö hoûng. Cho neân noù thöôøng ñaët ôû nhöõng nôi coù vuøng nguyeân lieäu roäng lôùn vaø nhieàu, giao thoâng thuaän tieän. Thí duï: Caùc Nhaø maùy cheá bieán haûi saûn thöôøng ñaët ôû caùc vuøng ven bieån. Caùc Nhaø maùy thòt neân xaây döïng ôû vuøng ñoàng baèng laø nôi dieãn ra nhieàu hoaït ñoäng troàng troït, chaên nuoâi. Maëc khaùc veà giao thoâng raát thuaän tieän. Nhaø maùy hoa quaû neân ñaëït ôû nhöõng nôi coù nhieàu caây aên quaû coù saûn löôïng lôùn vaø taäp trung nhieàu nhö: Chuoái Phuù Thoï; Döùa Long An, Vónh Phuùc; Nhaõn Höng Yeân; Vaûi Thanh Haø, Haûi Döông; … 1.1.2. Phaân loaïi thieát keá Ñoái vôùi caùc Nhaø maùy thöïc phaåm, thöôøng coù 3 loaïi thieát keá sau ñaây: a. Thieát keá môû roäng vaø söûa chöõa + Môû theâm phaân xöôûng. + Môû roäng ñeå trang bò laïi thieát bò hoaëc thay ñoåi coâng ngheä saûn xuaát. 3 Döïa treân cô sôû moät Nhaø maùy ñaõ coù saün, yeâu caàu phaûi toå chöùc, boá trí laïi cho hôïp lyù hoaëc môû roäng ñeå saûn xuaát theâm maët haøng nhaèm taêng saûn löôïng; trang bò caùc maùy moùc thieát bò hoaëc coâng ngheä nhaèm naâng cao chaát löôïng saûn phaåm. - Tröôùc khi thieát keá phaûi tieán haønh thu thaäp soá lieäu taïi choã. - Trong quaù trình thieát keá phaûi keát hôïp chaët cheõ vôùi caùc coâng trình saün coù ôû xí nghieäp, coá gaéng taän duïng laïi nhöõng gì coù theå taän duïng ñöôïc vaø ñeå saép xeáp boá cuïc cho hôïp lyù, aên khôùp vôùi nhau. Caàn ñaëc bieät quan taâm ñeán tính ñoàng boä cuûa daây chuyeàn. - Thöôøng caàn veõ 2 baûn veõ maët baèng: maët baèng Nhaø maùy cuõ vaø maët baèng Nhaø maùy môùi. Do yeâu caàu saûn xuaát, vieäc môû roäng theâm phaân xöôûng saûn xuaát, söõa chöõa trang bò maùy moùc thieát bò môùi nhaèm cô giôùi hoaù, töï ñoäng hoaù saûn xuaát laø raát caàn thieát. Trong quaù trình tieán haønh thöôøng xaûy ra nhöõng vaán ñeà phöùc taïp vaø khoù khaên hôn so vôùi xaây döïng môùi. Do doù caàn taäp trung giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà sau ñaây: - Maâu thuaãn veà moâi tröôøng bò oâ nhieãm bôûi ñoäc haïi saûn xuaát gaây neân aûnh höôûng ñeán söùc khoeû ngöôøi lao ñoäng vaø coäng ñoàng daân cö. - Maâu thuaãn veà kyõ thuaät, maùy moùc, coâng ngheä saûn xuaát caûn trôû naêng suaát lao ñoäng; aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm; nguy cô gaây tai naïn lao ñoäng trong quaù trình saûn xuaát. - Maâu thuaãn veà khoâng gian kieán truùc beân trong gaây trôû ngaïi quaù trình saûn xuaát nhö vaän haønh maùy moùc thieát bò vaän chuyeån cuõng nhö vaán ñeà ñi laïi cuûa con ngöôøi. - Maâu thuaãn veà tính thaåm myõ giöõa kieán truùc beân trong vaø beân ngoaøi nhaø maùy, khoâng ñaûm baûo vaên minh ñoâ thò. Ñeå giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà treân, tröôùc khi tieán haønh thieát keá caàn phaûi ñaùnh giaù tình traïng moâi tröôøng xung quanh theo nhöõng tieâu chuaån sau:
Veà coâng ngheä: - Kieåm tra laïi quy trình coâng ngheä, xem xeùt kyõ caøng caùc vaán ñeà caàn söõa chöõa, caûi tieán hoaëc môû roäng sao cho hôïp lyù, ñaûm baûo tính ñoàng boä treân caû daây chuyeàn sau khi ñaõ söûa ñoåi. 4 - Toå chöùc laøm saïch baàu khoâng khí nhaèm ñaûm baûo söùc khoeû vaø ñaûm baûo ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coâng nhaân. - Haïn cheá chaát thaûi ra moâi tröôøng, taäp trung loaïi boû chaát baån ñoäc haïi trong nöôùc thaûi, khí thaûi. Tính toaùn laïi phuø hôïp vôùi tieâu chuaån thaûi ñoäc ra moâi tröôøng, ñoàng thôøi coù bieän phaùp kieåm tra, ngaên ngöøa thöôøng xuyeân. Toát nhaát laø thu ñoäc taïi choã.
Veà giaûi phaùp quy hoaïch: - Boá trí caùc coâng trình sao cho khoâng gaây aûnh höôûng ñeán caùc coâng trình cuõ, vaø ñaûm baûo vaán ñeà giao thoâng vaän chuyeån hôïp lyù. - Chuù yù ñeán vaán ñeà caùch ly giöõa Nhaø maùy vaø khu daân cö. - Boá trí hôïp lyù nguoàn toaû buïi, toûa ñoäc ra moâi tröôøng.
Veà maët thaåm myõ: taïo neân caûnh quan saïch ñeïp, vaên minh ñoâ thò. b. Thieát keá môùi Xaây döïng Nhaø maùy töø khaâu ban ñaàu ñeán khaâu thaønh phaåm sau cuøng. Xaây döïng moät Nhaø maùy môùi taïi moät ñòa ñieåm hay moät ñòa phöông cuï theå nhaát ñònh, coù nhöõng ñaëc ñieåm vaø yeâu caàu rieâng bieät. Nhaø maùy môùi naøy ñöôïc xaây döïng treân moät ñòa ñieåm ñaõ ñònh saün vôùi ñieàu kieän phaûi söû duïng heát nguoàn nguyeân lieäu ôû ñòa phöông. Thieát keá môùi cho moät ñòa ñieåm cuï theå caàn phaûi chuù yù caùc vaán ñeà sau: + Vuøng nguyeân lieäu: caùc loaïi nguyeân lieäu, tính muøa vuï, soá löôïng, chaát löôïng, khaû naêng cung caáp, … + Ñieàu kieän thieân nhieân trong vuøng (nhieät ñoä, ñoä aåm khoâng khí, löôïng möa trung bình haøng naêm, höôùng vaø toác ñoä gioù, böùc xaï maët trôøi, …) + Ñaëïc ñieåm cuûa maët baèng xaây döïng: loaïi ñaát (ñaát caùt, ñaát ñoû bazan, ñaát thòt, …), ñòa hình (ñoài, nuùi, ñoàng baèng, …), möùc nöôùc ngaàm, … ñeå coù phöông aùn caûi taïo, san laáp maët baèng. Thoâng thöôøng chi phí caûi taïo maët baèng chieám 15÷20% chi phí xaây döïng Nhaø maùy. + Caùc nguoàn cung caáp naêng löôïng, ñieän nöôùc, nhaân coâng,… + Giao thoâng trong vuøng: ñöôøng boä, ñöôøng thuyû, ñöôøng saét, … 5