Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm LỜI NÓI ĐẦU Phần I: Lập luận kinh tế kỹ thuật .7 I Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam II Chọn loại sản phẩm, địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu thị trường Lựa chọn loại bia sản xuất .7 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Vùng nguyên liệu Vùng tiêu thụ sản phẩm Nguồn cung cấp điện, nước, lạnh Nguồn cung cấp nhiên liệu 10 Nguồn nhân lực 10 Giao thông vận tải 10 II.2.3 Đường hóa 17 II.2.4 Lọc dịch đường 20 II.2.5 Nấu hoa 22 II.2.6 Lắng xoáy 23 II.2.7 Lạnh nhanh bổ sung khí O2 cho dịch lên men 24 II.2.8 Lên men 24 II.2.9 Lọc bia 34 II.2.10 Bão hòa CO2 35 II.2.11 Hoàn thiện sản phẩm 36 Phần III: Lập kế hoạch sản xuất tính cân sản phẩm 40 A Lập kế hoạch sản xuất .40 B Tính cân sản phẩm 42 I Tính cân sản phẩm cho 100l bia chai 42 Tính lượng gạo lượng malt 42 Lượng bã gạo bã malt 44 Lượng nước dùng nấu rửa bã 44 Lượng hoa houblon sử dụng 46 Các nguyên liệu khác 46 II Tính cân sản phẩm cho 1000l bia 51 Tính lượng gạo lượng malt 51 Lượng bã gạo bã malt 52 Lượng nước dùng nấu rửa bã 53 Lượng hoa houblon sử dụng 54 Các nguyên liệu khác 55 III Hoá chất vệ sinh: 58 Hóa chất vệ sinh nồi nấu: 58 Hóa chất vệ sinh thiết bị lên men, tàng trữ bia: .59 Phần IV: Tính chọn thiết bị 60 I Tính chọn thiết bị cho phân xưởng nấu .60 Cân, gầu tải 60 Máy nghiền 61 Nồi hồ hoá 61 Nồi đường hoá .62 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Thùng lọc đáy 63 Nồi nấu hoa 65 Thùng chứa trung gian 66 Thùng lắng xoáy 67 Thiết bị lạnh nhanh sục khí .68 10 Thùng nước nóng .72 11 Hệ thống cip nấu 73 II Tính chọn thiết bị cho phân xưởng lên men .74 Tank lên men 74 Thiết bị nhân giống cấp II 75 Thiết bị nhân giống cấp I .76 Thiết bị rửa men sữa kết lắng .76 Thiết bị hoạt hoá men 77 Hệ thống cip lạnh: 78 III Tính chọn thiết bị cho phân xưởng hoàn thiện 78 Thiết bị lọc bia 78 Thùng tàng trữ bão hoà CO2 79 Hệ thống chiết bock .79 Hệ thống chiết chai 80 Phần V: Tính toán thiết kế xây dựng nhà máy 85 A Phân tích lựa chọn địa điểm xây dựng .85 B Thiết kế tổng mặt nhà máy .86 C.Thiết kế tổng mặt nhà máy 88 1/Kho nguyên liệu: 88 2/Nhà sản xuất 88 3/Khu lên men 90 4/Nhà hoàn thiện sản phẩm 90 5/Kho chứa bia thành phẩm .92 6/Kho chứa bock két 92 7/Nhà để xe: .93 8/Gara ôtô: .93 9/Nhà hành chính-hội trường-phòng họp: .93 10/Bếp-nhà ăn: 94 11/Nhà vệ sinh: 94 12/Trạm biến áp: 94 13/Phân xưởng cấp khí nén thu hồi CO2: 94 14/Xưởng điện: 95 15/Phòng KCS 95 16/Khu chứa bã: .95 17/Khu xử lý nước sạch: 95 18/Khu xử lý nước thải: 95 19/Phân xưởng hơi: 95 20/Bãi than: 95 21/Phòng bảo vệ: 96 22/Nhà giới thiệu sản phẩm: 96 23/Phòng y tế: 96 D Giải pháp thiết kế tổng mặt nhà máy 97 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm 1.Vùng trước nhà máy: 97 2.Vùng sản xuất: 98 3.Vùng sau nhà máy: 98 Thiết kế phân xưởng sản xuất 98 Tính tiêu kinh tế kỹ thuật .100 Phần VI: Tính toán nhu cầu lượng, nhu cầu nước nhà máy 102 I Tính nhiệt lạnh 102 Lượng nhiệt lạnh cần cấp cho thiết bị lạnh nhanh .102 Lượng nhiệt lạnh cấp cho khu tank lên men 103 Lượng nhiệt lạnh cấp cho hệ thống cấp men giống 105 b Lượng nhiệt lạnh cần cấp để nhân men .107 Lượng nhiệt lạnh cấp cho phân xưởng hoàn thiện .109 Hệ thống lạnh .110 II Tính 112 Lượng cấp cho nồi hồ hoá 112 Lượng cấp cho nồi đường hoá .113 Lượng cấp cho nồi nấu hoa 114 Lượng cấp cho thiết bị đun nóng nước 115 Qnấu = Qhh + Qđh + Qhoa + Qn = 1444 103 + 2879,3.103 + 3841.103+ 2412.103 = 10576,3 103(kJ) 115 Lượng cấp cho phân xưởng hoàn thiện .116 Lượng nhiên liệu cho nồi .116 III Tính nước .118 Lượng nước dùng cho phân xưởng nấu .118 Lượng nước dùng cho phân xưởng lên men 118 Lượng nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện 118 Lượng nước dùng cho hoạt động khác nhà máy 119 IV Tính điện 120 Phụ tải chiếu sáng 120 Phụ tải sản xuất 122 Xác định thông số hệ thống điện 123 Tính điện tiêu thụ hàng năm 124 a Điện thắp sáng hàng năm 124 b Điện tiêu thụ cho sản xuất hàng năm 124 c Điện tiêu thụ năm 124 Phần VII: Tính toán kinh tế 125 A Phân tích thị trường .125 B Tính tiêu dự án đầu tư .126 I Nhu cầu vốn đầu tư .126 II Tính giá thành sản phẩm 133 III Tính dòng tiền số tiêu hiệu dự án .138 Phần VIII: Vệ sinh an toàn lao động 142 I Vệ sinh 142 Vệ sinh cá nhân 142 Vệ sinh thiết bị nhà xưởng 142 II An toàn lao động 144 Chống khí độc nhà máy 144 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Chống ồn rung động 144 An toàn vận hành thiết bị .144 An toàn điện 144 Phòng cháy chữa cháy .145 Tài liệu tham khảo 146 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm LỜI NÓI ĐẦU Bia loại đồ uống giải khát ưa chuộng nước ta giới Bia có màu sắc, hương vị đặc trưng, dễ dàng phân biệt với loại đồ uống khác Được sản xuất từ nguyên liệu malt đại mạch, hoa hublon bia đem lại giá trị dinh dưỡng, lít bia cung cấp 400 – 450kcal, bia có khả kích thích tiêu hoá, giúp thể khoẻ mạnh dùng với liều lượng thích hợp đặc biệt có tác dụng làm giảm nhanh khát người uống nhờ đặc tính bão hoà CO Theo nghiên cứu nhà khoa học, bia đời từ khoảng 7000 năm trước Công nguyên, bắt nguồn từ lạc cư trú ven bờ sông Lưỡng Hà, sau truyền sang châu lục khác thông qua trình trao đổi, buôn bán lạc Trong trình tìm kiếm nguyên liệu phụ để tăng chất lượng cho bia, người ta nhận thấy hoa houblon mang lại cho bia hương vị đặc biệt nhiều đặc tính quý giá Hiện nay, hoa hublon nguyên liệu thay sản xuất bia Đến kỷ XIX Louis Pasteur xuất sách bia tạo ngành công nghiệp sản xuất bia ánh sáng khoa học, với phát triển ngành khoa học khác quy trình công nghệ sản xuất bia ngày trở nên hoàn thiện Chính vậy, bia trở thành loại đồ uống ưa chuộng nay, sản xuất tiêu thụ ngày nhiều phạm vi toàn giới Ở Việt Nam, bia xuất chưa lâu (chỉ khoảng 100 năm), ngành công nghiệp sản xuất bia nhiều tiềm phát triển Trong năm gần đây, nhu cầu sử dụng bia nước ta ngày tăng Rất nhiều nhà máy sở sản xuất bia thành lập khắp nước chưa đáp ứng hết nhu cầu thị trường chất lượng số lượng Hơn bia ngành công nghiệp có nhiều đóng góp to lớn cho ngành kinh tế quốc dân ngành sản xuất đem lại lợi nhuận cao, khả thu hồi vốn nhanh, nguồn thu quan trọng cho ngân sách quốc gia Xuất phát từ nhu cầu thực tế, mục tiêu đề lợi ích việc phát triển công nghệ sản xuất bia nên việc xây dựng thêm nhà máy bia với cấu tổ chức chặt chẽ thiết bị công nghệ cung cấp cho người tiêu dùng loại bia có chất lượng cao, giá thành phù hợp vô cần thiết Trong đồ án em trình bày thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Đây nhà máy với suất trung bình, trang bị tổ chức Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm hợp lý có khả thích ứng linh hoạt với qui mô sản xuất trung bình, có khả mở rộng qui mô sản xuất Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Phần I: Lập luận kinh tế kỹ thuật I Hiện trạng sản xuất tiêu thụ bia giới Việt Nam Trong loại đồ uống giải khát bia ưa chuộng, phổ biến rộng rãi giới sản lượng tiêu thụ lớn ngày tăng Ở nước phát triển Đức, Đan Mạch, Ba Lan, Mỹ ngành công nghiệp sản xuất bia phát triển, sản lượng bia Đức, Mỹ đạt 10 tỷ lít/năm Công nghệ sản xuất bia sản phẩm bia nước thâm nhập vào thâm nhập vào thị trường nhiều nước giới có Việt Nam Mức tiêu thụ bia bình quân nước cao khoảng 100 lít/người/năm Các nước Á Đông có mức tiêu thụ bia chưa cao bình quân khoảng 20 lít/người/năm ngoại trừ số nước Nhật Bản đạt 50 lít/người/năm Nhưng thị trường đông dân cư, sản lượng bia Trung Quốc Nhật Bản gần sản lượng bia Đức, Mỹ Ở Việt Nam bia xuất từ đầu kỉ 20, nước nằm vùng nhiệt đới cận xích đạo tạo điều kiện thuận lợi để ngành công nghiệp bia tồn ngày phát triển Từ ban đầu có nhà máy bia nhỏ nhà máy bia Hà Nội nhà máy bia Sài Gòn, nhà máy bia xuất hầu khắp tỉnh nước, sản lượng nhà máy ngày tăng Hiện suất nhà máy bia Hà Nội đạt 100 triệu lít/năm tiếp tục tăng suất tới 200 triệu lít/năm vào năm 2010, suất nhà máy bia Sài Gòn đạt 350 triệu lít/năm dự kiến 780 triệu lít/năm vào năm 2010 Bên cạnh nhiều thương hiệu bia ngoại xuất nước ta Tiger, Heineken Mức tiêu thụ bia bình quân Việt Nam thấp khoảng 15 lít/người/năm hứa hẹn nhiều tiềm để ngành sản xuất bia phát triển II Chọn loại sản phẩm, địa điểm xây dựng, vùng nguyên liệu thị trường Lựa chọn loại bia sản xuất Để sản phẩm sản xuất tiêu thụ đặc biệt sản phẩm bia chai chiếm lĩnh thị trường rộng sản phẩm bia phải có chất lượng cao đáp ứng Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm yêu cầu ngày cao người tiêu dùng Do em lựa chọn sản xuất loại bia có chất lượng cao, thuộc loại bia vàng loại bia ưa chuộng Sản phẩm bia sản xuất phải đảm bảo đạt tiêu chuẩn sau: * Các tiêu cảm quan: - Độ bọt: Khi rót bia cốc, bia phải có bọt trắng mịn, từ đáy cốc có bọt khí li ti dần lên bề mặt Chiều cao lớp bọt > 2cm, thời gian giữ bọt – 15 phút - Mùi vị: Bia phải có độ đắng đặc trưng hương thơm dịu nhẹ hoa houblon, không nhạt, mùi vị lạ - Màu sắc độ trong: Bia phải có màu vàng rơm sáng óng ánh, suốt, cặn hay vẩn đục * Các tiêu hoá học: - Độ cồn: 4,6 ± 0,2 - Hàm lượng đường sót: – 2% - Hàm lượng CO2: 4,5 – g/l - Hàm lượng diacetyl: ≤ 0,2 mg/l - Chất khoáng: 0,14 – 0,38% - Đạm tổng: 3,5 – g/l - Este: 15 – 50 mg/l - Aldehyt: 10 – 15 mg/l Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy Địa điểm lựa chọn cần đáp ứng yêu cầu sau: - Phù hợp với qui hoạch chung tỉnh, thành phố - Gần nguồn cung cấp nguyên liệu thị trường tiêu thụ sản phẩm - Thuận tiện mặt giao thông - Đảm bảo nguồn điện, nước, nhiên liệu - Nguồn nhân lực không khan Dựa vào yêu cầu em chọn địa điểm xây dựng nhà máy nằm khu công nghiệp Quang Minh, thuộc huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc Đây khu công nghiệp có diện tích rộng tiếp tục phát triển, có nhiều tiềm để phát triển kinh tế xã hội Các khu dân cư đô thị xung quanh xây dựng mở rộng Bên cạnh hệ thống giao thông gần khu công nghiệp xây dựng, cải tạo hoàn thiện đường cao tốc Bắc Thăng Long - Nội Bài, đường Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm quốc lộ 2, quốc lộ 3, quốc lộ 18, tuyến đường sắt Hà Nội – Lào Cai tuyến giao thông quan trọng nhờ thuận lợi vận chuyển nguyên liệu phân phối sản phẩm Mạng lưới điện quốc gia cung cấp cho khu công nghiệp ổn định thuận lợi Vùng nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất bia malt đại nhập ngoại từ Đức, Úc Hoa houblon nhập từ Tiệp Khắc dạng cao hoa hoa viên Nguyên liệu thay gạo mua tỉnh hay mua từ tỉnh lân cận Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, Nam Định, Thái Bình với giá thành hợp lý, chất lượng đảm bảo vận chuyển nhà máy chủ yếu ô tô Trong nhà máy thiết kế hệ thống lấy nước từ giếng khoan xử lý lọc làm mềm nước dùng cho nấu bia hoạt động khác nhà máy Vùng tiêu thụ sản phẩm Bia nhà máy sản xuất cung cấp cho cửa hàng tỉnh tỉnh lân cận Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hà Tây, Nam Định, Phú Thọ, Thái Nguyên Sản phẩm sau chiết chai, chiết bock chuyên chở ô tô, số lượng sử dụng phương tiện khác Nguồn cung cấp điện, nước, lạnh Nguồn điện: Sử dụng điện lưới mạng lưới điện quốc gia chạy qua khu vực Mạng lưới điện cung cấp 24/24 ngày, để đề phòng cố mạng lưới, nhà máy bố trí trạm biến sử dụng thêm máy phát điện dự phòng Nguồn nước: nước lấy từ hệ thống giếng khoan Trong nhà máy nước dùng vào mục đích khác nhau: xử lý nguyên liệu, nước nấu nguyên liệu, nước rửa chai, nước vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy Nước nấu bia cần đáp ứng đầy đủ tiêu cho công nghệ sản xuất bia Do nước phải qua hệ thống xử lý kỹ thuật trước cấp cho sản xuất Bên cạnh cần phải xây dựng khu xử lý nước thải để xử lý nước thải nhà máy tránh gây ô nhiễm đến môi trường xung quanh Nhà máy cần đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO cấp khí nén phù hợp với công suất nhà máy đủ để cấp lạnh cho hoạt động sản xuất nhà máy Hệ Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm thống lạnh sử dụng tác nhân lạnh NH hay Freon, chất tải lạnh sử dụng nước glycol hay nước muối Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhiên liệu sử dụng nhà máy cho nồi phục vụ cho mục đích khác nấu nguyên liệu, trùng Nhà máy sử dụng nhiên liệu than Nguồn nhân lực Địa điểm xây dựng nhà máy cách không xa khu dân cư, gần tuyến giao thông tới vùng đô thị trung tâm thành phố Hà Nội nên có nguồn nhân lực dồi Các cán bộ, kỹ sư có trình độ tổ chức chuyên môn phải đào tạo đủ trình độ quản lý, điều hành Các công nhân tuyển chọn lao động phổ thông, học nghề vùng dân cư xung quanh để đảm bảo yêu cầu nơi ở, sinh hoạt Giao thông vận tải Nhà máy nằm gần trục giao thông nên thuận tiện cho vận chuyển nguyên nhiên vật liệu đến nhà máy, vận chuyển sản phẩm phân phối cho đại lý, cửa hàng tiêu thụ đường 10 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm II Tính giá thành sản phẩm Chi phí vận hành a Chi phí nguyên vật liệu Để sản xuất 100 lít bia chai thành phẩm cần 15,56 kg malt; 3,89 kg gạo, 31,87 gam hoa viên 7,97 gam cao hoa Để sản xuất 100 lít bia thành phẩm cần 12,86 kg malt; 3,21 kg gạo, 26,1 gam hoa viên 6,5 gam cao hoa Giá thành : kg malt: 7000 đồng, kg gạo: 4000 đồng, kg hoa viên: 60000 đồng, kg cao hoa: 200000 đồng Chi phí cho nguyên liệu phụ khoảng – 4% tổng chi phí cho nguyên liệu Bảng chi phí nguyên liệu để sản xuất 100 lít bia chai TT Nguyên liệu Khối lượng Đơn giá Thành tiền (kg) (đồng/kg) (nghìn đồng) Malt 15,56 7000 108,92 Gạo 3,89 4000 15,56 Hoa viên 0,3187 60000 19,122 Cao hoa 0,0797 200000 15,940 Tổng chi phí nguyên liệu 159,5 Chi phí cho nguyên liệu phụ 6,382 (bằng 4% chi phí cho nguyên liệu chính) Tổng chi phí nguyên liệu 165,88 Trong năm sản xuất khoảng 20 triệu lít bia chai cần chi phí nguyên liệu khoảng: 165,88 × 200.000 = 33176,4 (triệu đồng) Ngoài năm sản xuất khoảng 4000 triệu đồng cho nắp chai, nhãn mác Tổng chi phí nguyên vật liệu cho 20 triệu lít bia chai là: 33176,4 + 4000 = 37176,4 (triệu đồng) Như chi phí nguyên vật liệu bình quân cho bia chai là: 37176,4 /20 = 1858,8 (đồng/lít) 133 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Bảng chi phí nguyên liệu để sản xuất 100 lít bia TT Nguyên liệu Khối lượng Đơn giá Thành tiền (kg) (đồng/kg) (nghìn đồng) Malt 12,86 kg 7000 90,02 Gạo 3,214 kg 4000 12,856 Hoa viên 0,261 60000 15,660 Cao hoa 0,065 200000 13,0 Tổng chi phí nguyên liệu 131,536 Chi phí cho nguyên liệu phụ 2,63 (bằng khoảng 2% chi phí cho nguyên liệu chính) Tổng chi phí nguyên liệu 134,166 Chi phí nguyên liệu bình quân cho bia hơi: 1342 (đồng/lít) Trong năm sản xuất khoảng triệu lít bia cần chi phí nguyên liệu khoảng: 1858,8 × 5000 = 9294 (triệu đồng) Tổng chi phí nguyên vật liệu cho năm sản xuất nhà máy: 33176,4 + 9294= 42470,4 (triệu đồng) Trong năm đầu nhà máy hoạt động với 80% suất cực đại chi phí nguyên liệu nhà máy năm là: 80% × 42470,4 = 33976,3 (triệu đồng) b Chi phí nhân công trực tiếp Lương trả cho phận trực tiếp sản xuất: 2042,04 triệu đồng/năm Sản lượng năm sản xuất nhà máy là: 25 triệu lít bia Chi phí nhân công trực tiếp tính theo đơn vị sản phẩm là: 2042,04/25 = 81,7 (đồng/lít) c Chi phí sản xuất chung Chi phí nhiên liệu lượng: 3.754,4 triệu đồng/năm, năm đầu chi phí nhiên liệu, lượng: 3.003,5 triệu đồng/năm Khấu hao tài sản cố định: K = 10888,65 triệu đồng/năm Chi phí bảo dưỡng máy móc, nhà xưởng: 1000 triệu đồng/năm Lương trả cho cán quản lý trực tiếp: 142,8 triệu đồng/năm Tổng chi phí sản xuất chung: 3.754,4 + 10888,65 + 1000 + 142,8 = 15785,85 (triệu đồng/năm) 134 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Tổng chi phí sản xuất chung năm đầu: 3.003,5 + 10888,65 + 1000 + 142,8= 15.034,95 (triệu đồng/năm) Chi phí sản xuất chung tính theo đơn vị sản phẩm là: 15785,85 /25 = 631,4 (đồng/lít) d Chi phí tiêu thụ sản phẩm Lương trả cho nhân viên bán hàng: 85,68 triệu đồng/năm Chi phí marketing: 4000 triệu đồng/năm Tổng chi phí tiêu thụ sản phẩm: 85,68 + 4000 = 4085,68 (triệu đồng/năm) Chi phí tiêu thụ tính cho đơn vị sản phẩm: 4085,68/25 = 163,4 (đồng/lít) e Chi phí quản lý doanh nghiệp Lương trả cho cán bộ, nhân viên quản lý doanh nghiệp: 528,36 triệu đồng/năm Chi phí quản lý doanh nghiệp tính cho đơn vị sản phẩm: 528,36/25 = 21,1 (đồng/lít) Tổng chi phí vận hành nhà máy: Ct = 42470,4 + 2042,04 + 15785,85 + 4085,68 + 528,36 = 64912,33 (triệu đồng/năm) (t > 3) Chi phí vận hành nhà máy năm đầu: Ct = 42470,4 + 2042,04 + 15.034,95 + 4085,68 + 528,36 = 64161,43 (triệu đồng/năm) (t = 1; 2; 3) Các khoản thu, chi khác a Thu nhập từ việc bán sản phẩm phụ nhà máy Lượng sản phẩm phụ tương ứng với lít bia thành phẩm là: 171g bã malt sản phẩm bia chai, 142,8g bã malt sản phẩm bia hơi, 11ml sữa men Giá bán sản phẩm phụ: 400 đồng/1kg bã malt, gạo 1000 đồng/1lít sữa men Tiền thu từ sản phẩm phụ đơn vị sản phẩm bia chai là: 0,171 × 400 + 0,011 × 1000 = 79,4 (đồng/lít) Tiền thu từ sản phẩm phụ đơn vị sản phẩm bia là: 135 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm 0,1428 × 400 + 0,011 × 1000 = 68,12 (đồng/lít) Thu nhập từ việc bán sản phẩm phụ nhà máy năm là: 79,4 × 20000000 + 68,12 ×5000000 = 1.928.600.000 (đồng) b Chi phí tiền vốn Một năm nhà máy phải trả lãi ngân hàng 11.064,42 triệu đồng Chi phí tiền vốn tính đơn vị sản phẩm là: 15804,51 /25 = 632,18 (đồng/lít) Giá thành sản phẩm * Đối với sản phẩm bia chai: Giá thành phân xưởng (giá thành sản xuất) = = CPnguyên vật liệu + CPnhân công trực tiếp + CPsản xuất chung – TNbán sản phẩm phụ + CPtiền vốn = 1858,8 + 81,7 + 631,4 – 79,4 + 632,18 = 3124,68 (đồng/lít) Giá thành công xưởng = Giá thành sản xuất + CPquản lý doanh nghiệp = 3124,68 + 21,1 = 3145,78 (đồng/lít) Giá thành toàn (z1) = Giá thành công xưởng + CPtiêu thụ sản phẩm = = 3145,78 + 163,4 = 3309,18 (đồng/lít) * Đối với sản phẩm bia hơi: Giá thành phân xưởng (giá thành sản xuất) = = CPnguyên vật liệu + CPnhân công trực tiếp + CPsản xuất chung – TNbán sản phẩm phụ + CPtiền vốn = 1342+ 81,7 +631,4 – 68,12 + 632,18 = 2619,19 (đồng/lít) Giá thành công xưởng = Giá thành sản xuất + CPquản lý doanh nghiệp = 2619,19 + 21,1 = 2640,29 (đồng/lít) Giá thành toàn (z2) = Giá thành công xưởng + CPtiêu thụ sản phẩm = = 2640,29 + 163,4 = 2803,69 (đồng/lít) Giá bán Gọi: giá thành toàn đơn vị sản phẩm z1 (bia chai) z2 (bia hơi), giá bán đơn vị sản phẩm p1 (bia chai), p2 (bia hơi) Thuế giá trị gia tăng (VAT): 10%p1 (bia chai), 10%p2 (bia hơi), Thuế tiêu thụ đặc biệt: 40%p1 (bia chai), 40%p2 (bia hơi) Lợi nhuận mong muốn đơn vị sản phẩm: 20%p 1(bia chai), 10%p2 (bia hơi) 136 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm * Đối với bia chai: Ta có: p1 = z1 + (0,1p1 + 0,4p1) + 0,2p1 = z1 + 0,7p1 Suy ra: z1 = 0,3p1 hay p1 = z1/0,3 = 3309,18 /0,3 = 11030,6 (đồng/lít) Giá bán chưa tính thuế đơn vị sản phẩm: z1 + 0,2p1 = 0,3p1 + 0,2p1 = 0,5p1 = 5515,3 (đồng/lít) * Đối với bia hơi: Ta có: p2 = z2 + (0,1p2 + 0,4p2) + 0,1p2 = z2 + 0,6p2 Suy ra: Z2 = 0,4p1 hay p2 = z2/0,4 = 2803,69 /0,4 = 7009,22 (đồng/lít) Giá bán chưa tính thuế đơn vị sản phẩm: z2 + 0,1p2 = 0,4p2 + 0,1p2 = 0,5p2 = 3504,61 (đồng/lít) Thu nhập trước thuế dự án Thu nhập trước thuế dự án năm thứ t: Rt Rt = Công suất thiết kế × Giá bán chưa tính thuế = 0,5p1 × Q1 + 0,5p2 × Q2 = 5515,3 × 20 + 3504,61 × = 127823,05 (triệu đồng/năm) (t > 3) Cộng với thu nhập từ việc bán sản phẩm phụ tổng doanh thu trước thuế nhà máy là: ∑Rt = 127823,05 + 1928 = 129751,05(triệu đồng/năm) (t > 3) Giá bán trung bình chưa tính thuế sản phẩm: 129751,05/25 = 5190,04 (đồng/lít) Tổng thu nhập trước thuế dự án năm đầu là: ∑Rt = 80% × 129751,05 = 103800,84 (triệu đồng) (t = 1; 2; 3) 137 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm III Tính dòng tiền số tiêu hiệu dự án Bảng tổng hợp tính toán qua 10 năm Chỉ tiêu Công suất Giá Doanh thu (Rt) (triệu đồng) Tổng chi phí vận hành nhà máy (triệu đồng) Vốn đầu tư (It) (triệu đồng) Vốn lưu động(triệu đồng) Vốn cố định(triệu đồng) Chi phí vốn(triệu đồng) Thu nhập dự án (At) (triệu đồng) NPV(triệu đồng) Năm 0 Năm 20000000 5190,04 Năm 20000000 5190,04 Năm 20000000 5190,04 103800,8 103800,8 103800,8 64161,43 64161,43 64161,43 105375,45 25606,89 25080,11 24553,32 9802,38 95573,067 105375,45 105375,45 9802,38 9802,38 9802,38 15804,51 15277,73 14750,94 14032,48 14559,26 15086,05 -91342,97 -76783,71 -61697,66 138 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Chỉ tiêu Công suất Giá Doanh thu (Rt) Tổng chi phí vận hành nhà máy Vốn đầu tư (It) Vốn lưu động Vốn cố định Chi phí vốn Thu nhập dự án (At) NPV Năm 25000000 5190,04 127823,05 Năm 25000000 5190,04 127823,05 Năm 25000000 5190,04 127823,05 Năm 25000000 5190,04 127823,05 64161,43 24026,54 64161,43 23499,74 64161,43 22972,96 64161,43 22446,17 9802,38 9802,38 39066,667 13697,36 40161,88 18626,08 9802,38 9802,38 13170,58 40688,66 59314,74 12643,79 41215,45 100530,19 14224,16 39635,08 -22062,58 139 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Chỉ tiêu Công suất Giá Doanh thu (Rt) Tổng chi phí vận hành nhà máy Vốn đầu tư (It) Vốn lưu động Vốn cố định Chi phí vốn Thu nhập dự án (At) NPV Năm 25000000 5190,04 127823,05 Năm 25000000 5190,04 127823,05 Năm 10 25000000 5190,04 127823,05 64161,43 21919,38 9802,38 64161,43 21392,6 9802,38 12117 41742,24 142272,43 11590,22 42269,02 184541,45 64161,43 20865,81 9802,38 39566,67 11063,43 42795,81 227337,26 140 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm 20 NPV qua 10 năm = At ∑ (1 + r ) t =0 t Trong đó: r = MARR: suất thu lợi tối thiểu chấp nhận hay lãi suất thấp mà nhà đầu tư yêu cầu r = 12% At: giá trị dòng tiền mặt cuối năm t = thu nhập dự án At = Rt – Ct – (It – Vốn lưu động) Rt: doanh thu dự án năm t, Rt = công suất thiết kế × giá bán chưa tính thuế Ct: chi phí vận hành dự án năm t It: chi phí đầu tư năm t Ta có: NPV = 227.337.260.000 (đồng) > Theo bảng ta thấy thời gian thu hồi vốn khoảng năm  Kết luận: Dự án có hiệu 141 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Phần VIII: Vệ sinh an toàn lao động I Vệ sinh Vệ sinh công việc nhà máy sản xuất công nghiệp, đặc biệt lĩnh vực thực phẩm quan tâm, đòi hỏi phải thực cách nghiêm túc nghiêm ngặt Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố sản xuất, khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt Việc vệ sinh nhà máy bao gồm số nội dung sau: Vệ sinh cá nhân - Đối với công nghệ sản xuất bia, công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc bệnh mãn tính hay truyền nhiễm - Khi làm việc, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động, sẽ, gọn gàng có ý thức bảo vệ chung - Trong khu gây men giống người có trách nhiệm vào để đảm bảo vô trùng - Trong khâu lọc bia, công nhân cần đeo trang hạn chế nói chuyện - Mọi công nhân nhà máy cần thường xuyên kiểm tra sức khỏe Vệ sinh thiết bị nhà xưởng - Tất thiết bị, dụng cụ tham gia vào dây chuyền sản xuất cần phải vệ sinh sẽ, theo định kỳ - Đối với máy móc thiết bị phân xưởng phụ trợ, phải kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên - Khu vực nhà nấu, hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải tốt vấn đề thông gió hút bụi - Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần phải đặt vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới khu vực khác - Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu - Khu vực hành xây dựng phía trước nhà máy cần phải trồng nhiều xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan điều hòa không khí cho nhà máy 142 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm - Chất thải nước thải từ nhà máy cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước thải môi trường - Đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải nhà máy cần phải thường xuyên quét dọn, kiểm tra 143 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm II An toàn lao động Bảo hộ an toàn lao động khâu quan trọng sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, tính mạng người lao động tuổi thọ thiết bị Đối với nhà máy sản xuất bia, cần phải quan tâm tới số điểm quan trọng sau đây: Chống khí độc nhà máy - Khí độc nhà máy bia chủ yếu CO sinh từ trình lên men NH từ hệ thống lạnh - Khói thải lò hơi: để hạn chế tác hại khói thải lò gây cho môi trường xung quanh, cần lắp đặt hệ thống ống khói cao 10m để khuếch tán khói lên cao, không ảnh hưởng tới môi trường xung quanh Chống ồn rung động Tiếng ồn rung động ảnh hưởng không tốt tới sức khỏe công nhân, gây mệt mỏi, ảnh hưởng tới thính giác, dẫn đến tập trung, giảm khả làm việc Do đó, cần phải có biện pháp khắc phục: - Thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng để sửa chữa máy móc kịp thời - Khi lắp phận, nên lắp đệm có độ đàn hồi để chống rung An toàn vận hành thiết bị - Các thiết bị chịu áp lò hơi, máy nén, bình nạp CO cần kiểm tra định kỳ, vận hành cẩn thận, hướng dẫn - Các thiết bị khác cần kiểm tra thường xuyên để kịp thời phát hỏng hóc - Thường xuyên theo dõi, kiểm tra đường ống, van, đồng hồ đo để kịp thời xử lý cố - Công nhân vận hành phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, không bỏ vị trí làm việc, thực nghiêm túc chế độ giao ca An toàn điện Trong trình sản xuất, công nhân phải thường xuyên tiếp xúc với thiết bị sử dụng điện, cần ý: 144 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm - Phải thực tuyệt đối nội quy an toàn điện để tránh xảy cố hay tai nạn Cách điện tốt phần mang điện, đặc biệt khu vực có độ ẩm cao nhiều nước phân xưởng lên men, phân xưởng hoàn thiện sản phẩm - Bố trí đường dây cách xa tầm tay lối lại người sản xuất Bố trí cầu dao điện hợp lý để ngắt có cố Phòng cháy chữa cháy Mỗi phân xưởng phải có thiết bị chữa cháy, đặt vị trí hợp lý để dễ tìm có cố 145 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Tài liệu tham khảo [1] – PGS,PTS Hoàng Đình Hoà Công nghệ sản xuất malt bia Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, năm 2000 [2] – PGS,TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn etylic Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 2000 [3] – PGS,TS Bùi Đức Hợi (chủ biên) Chế biến lương thực (Tập 3) Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, năm 1985 [4] – Tập thể tác giả: Bộ môn Quá trình – thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất (Tập 1,2) Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1982 – 1992 [5] – PGS,TS Nguyễn Bin Tính toán trình, thiết bị công nghệ hoá chất công nghệ thực phẩm (Tập 1) Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, năm 2000 [6] – PGS Ngô Bình Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp Bộ môn xây dựng công nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, năm 1997 146 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm 147 [...].. .Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm PHẦN II : THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ II.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 11 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm Gạo(20%) Nghiền Dịch hóa Malt Nghiền Đường hóa Lọc dịch đường Nước Hoa houblon Men giống Nhân giống Nước Bã Nấu... lọc bia, hàm lượng CO 2 thoát ra 1 phần trong khi lên men chưa 35 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm nạp đủ CO2 nên cần bão hòa CO2 cho đạt hàm lượng cần thiết nhằm tăng chất lượng cảm quan, chống oxyhoá, chống kết lắng và tạo môi trường tốt để bảo quản bia Vai trò của CO2 trong bia gồm: • Ổn định bia, khi có mặt CO2 thì các vi sinh vật lạ không phát triển được nên không làm hư hỏng bia. .. sao cho kết thúc quá trình rửa bã ở máy ép thì nồi hoa sôi 22 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm Bổ xung CaCl2 và toàn bộ lượng cao hoa vào với mục đích tăng khả năng kết lắng của các phần tử keo Đun sôi khoảng 30 phút để tạo các phức chất protein- tanin kết tủa và tạo vị đắng cho bia Tiếp tục cho 1/2 hoa viên vào trước khi kết thúc 10 phút thì cho nốt 1/2 còn lại đồng thời khóa van hơi... Tái sử sụng men sữa : 26 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm Men sữa có khả năng tái sử sụng vì có khả năng tái sử dụng vì có khả năng bù men tốt hơn Men sữa phải sạch, màu vàng óng, tỷ lệ tế bào sống cao, không nhiễm tạp Kỹ thuật thu hồi men sữa : Sau khi kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành hạ nhiệt độ hạ xuống 4ºC, giữ trong 24 giờ để thu hồi men sữa Khối kết lắng bao gồm : • Lớp... điểm : nhanh bị bít, chỉ dùng để lọc hoàn thiện Máy lọc có chất trợ lọc lại có nhiều loại khác nhau : Máy lọc đĩa : • Ưu điểm : bia lọc bằng thiết bị này có thể đạt đến độ trong tinh thể 34 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm • Nhược điểm : chu trình lọc ngắn, vệ sinh khó khăn, luôn phải bổ sung vật liệu lọc sau mỗi lần tái sử dụng hao phí Máy lọc tấm bản : • Ưu điểm : bề mặt lọc lớn, lọc... bằng 20 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm + Sử dụng máy lọc ép khung bản + Sủ dụng nguyên lý phân ly ( ví dụ : hệ Flomaho) + Ly tâm kiểu “vắt” ( ví dụ: hệ A.P.V) + Ép bằng vít tải… Trong các giải pháp này, hai thiết bị được sử dụng rộng rãi nhất, mặc dù cổ điển nhất, nhưng cho chất lượng dịch đường cao nhất là thùng lọc đáy bằng và lọc ép kiểu khung – bản Trong nhà máy, ta chọn thiết bị... đổi, số tế bào nảy chồi giảm • Giai đoạn 4 (suy vong) : 31 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm Là giai đoạn nấm bắt đầu kết bong lắng xuống đáy thiết bị, giai đoạn này số tế bào chết chiếm nhiều II.2.8.5 Lên men phụ * Mục đích : Tiếp tục của quá trình lên men chính nhằm chuyển hóa hết phần đường có khả năng lên men còn tồn tại trong bia non Ý nghĩa của quá trình lên men phụ rất lớn đối với... nấm men sẽ kết nối các axit béo mặt ngắn thành triglycide dự trữ trong tế bào Tuy nhiên, nếu quá trình lên men phụ kéo dài thì hàm 32 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm lượng acid béo trong dịch lên men sẽ tăng do quá trình thuỷ phân glycide Sự có mặt các acid béo này ảnh hưởng đến mùi vị của bia thành phẩm + Sự bão hoà CO2 trong bia Sự bảo hoà CO2 phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và thời... kết thúc khi độ đường đạt 2,1 ÷ 2,5oS Trước khi lọc khoảng 2 ngày ta hạ nhiệt độ xuống 0 oC Ở giai đoạn cuối này tốc độ lên men chậm hơn, nấm men tiếp tục sử dụng phần đường còn lại trong dịch lên men tạo thành CO2 và các sản phẩm bậc 2 làm hương vị của bia được ổn định hơn (làm trong bia, khử diaxetyl, làm chín và ổn định bia) Lượng CO 2 tạo ra dưới tác 33 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm. .. độ dịch ra ngoài nồi lắng khoảng ≥ 900C và được bơm tới thiết bị làm lạnh nhanh Kết thúc quá trình lắng, tháo bã và vệ sinh thiết bị 23 Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/năm II.2.7 Lạnh nhanh và bổ sung khí O2 cho dịch lên men *Mục đích Làm lạnh dịch đường tới nhiệt độ lên men Yêu cầu giảm nhanh nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ cần thiết (10 – 14˚C), hạn chế sự nhiễm tạp VSV, đồng thời bão ... thiết Trong đồ án em trình bày thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm Đây nhà máy với suất trung bình, trang bị tổ chức Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm hợp lý có khả thích ứng... dưỡng máy móc thiết bị Năng suất lớn tháng: 2,5 triệu lít Năng suất lớn ngày: 250 0000 /25 = 100 000(lít) Mỗi ngày nấu mẻ, suất mẻ khoảng: 16 700(lít) 41 Thiết kế nhà máy bia suất 25 triệu lít/năm. .. Gòn, nhà máy bia xuất hầu khắp tỉnh nước, sản lượng nhà máy ngày tăng Hiện suất nhà máy bia Hà Nội đạt 100 triệu lít/năm tiếp tục tăng suất tới 200 triệu lít/năm vào năm 2010, suất nhà máy bia