BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ
NHÀ MÁY THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ PHÂN XƯỞNG SẢN SUẤT

TP. Hồ Chí Minh, Tháng 11 Năm 2019

 BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ
NHÀ MÁY THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:
GVHD: TRẦN VĂN HÙNG

Sinh viên thực hiện:

Võ Thúy Anh 2005170012
Võ Hoàng Oanh 2005170511
Đinh Vũ Phương Nhi 2005159961
Đặng Thị Minh Thư 2005170566

TP. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019

1
Mục lục
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT ....................................................................................................1
I. Chọn sơ đồ sản xuất: ..........................................................................................................................1
1. Trình tự: ...........................................................................................................................................1
2. Yêu cầu: ...........................................................................................................................................1
3. Chú ý: ...............................................................................................................................................1
II. Tính cân bằng vật liệu: .....................................................................................................................2
1. Lập sơ đồ thu hoạch nguyên liệu: ....................................................................................................2
2. Sơ đồ nhập nguyên liệu: ...................................................................................................................3
3. Biểu đồ sản xuất: ..............................................................................................................................3
4. Chương trình sản xuất: .....................................................................................................................3
5. Tính tiêu chuẩn chi phí nguyên vật liệu: ..........................................................................................3
6. Lập bảng nhu cầu nguyên vật liệu:...................................................................................................4
7. Lập bảng số lượng bán thành phẩm qua từng công đoạn: ................................................................4
III. Biểu đồ quá trình kỹ thuật: ............................................................................................................4
IV. Xác định các chỉ tiêu và những yêu cầu khác: ..............................................................................5
1. Năng suất lao động: .......................................................................................................................5
2. Phương pháp lao động: .................................................................................................................5
3. Thông số kỹ thuật: .........................................................................................................................6
4. Xây dựng: .......................................................................................................................................6
5. Vấn đề nước: ..................................................................................................................................6
V. Chọn và tính toán thiết bị: ................................................................................................................6
1. Chọn thiết bị: .................................................................................................................................6
a. Nguyên tắc chọn: ........................................................................................................................6
b. Chú ý: ..........................................................................................................................................7
c. Cách ghi chú: ..............................................................................................................................7
2. Tính toán thiết bị ...........................................................................................................................7
a) Nếu thiết bị làm việc liên tục thì: .............................................................................................7
b) Nếu thiết bị làm việc gián đoạn thì: .........................................................................................7
VI. Tính năng lượng ...............................................................................................................................8
1. Tính hơi: .........................................................................................................................................8
2. Biểu đồ tiêu thụ hơi: .....................................................................................................................8
a. Biểu đồ này được lập cho thời gian từ khoảng nữa ca đến một ca, để lập biểu đồ chính xác ta
phải vẽ trên giấy kẻ ly. .....................................................................................................................8
b. Để tính toán được chính xác về các yêu cầu dùng hơi, ta chia ra làm hai loại tiêu thụ:............8
c. Để đơn giản trong quá trình tính toán, đầu tiên ta tổng cộng các loại hơi tiêu thụ cố định, và
thêm vào kết quả trên 10% cho tiêu thụ riêng của nồi hơi và 0,5 kg/h ñối với 1 người dùng cho
sinh hoạt. ..........................................................................................................................................9
 d. Chọn trục tọa độ vuông góc, với trục hoành là trục thời gian (thường lấy tỉ lệ 1h = 60 mm) và
trục tung là trục cường độ tiêu thụ hơi (kg/h) với tỷ lệ sao cho thích hợp. ......................................9
3. Chọn nồi hơi: .................................................................................................................................9
4. Tính nhiên liệu: .......................................................................................................................... 10
1. Tính điện: .................................................................................................................................... 11
2. Tính công suất điện động lực: Pñl ........................................................................................... 11
3. Tính công suất điện thắp sáng: Pcs .......................................................................................... 11
a. Yêu cầu về chiếu sáng:............................................................................................................... 11
CHƯƠNG 4: PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT ...................................................................................... 16
4.1 Xếp đặt thiết bị trong phân xưởng............................................................................................... 16
4.1.1 Yêu cầu ................................................................................................................................ 16
4.1.2 Trình tự ............................................................................................................................... 16
4.2 Những nguyên tác bố trí thiết bị .............................................................................................. 19
4.3 Sơ đồ bố trí phân xưởng: .......................................................................................................... 21

1
 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT
I. Chọn sơ đồ sản xuất:
1. Trình tự:
- Nghiên cứu kỹ quy trình sản xuất chung loại sản phẩm mình thiết kế, ý nghĩa và mục
đích của từng khâu trên dây chuyền sản xuất.
- Dựa trên phân tích ưu và khuyến điểm của quy trình này, chọn lựa sơ đồ công nghệ
phù hợp nhất.
2. Yêu cầu:
- Nguyên liệu hợp lý, tiết kiệm, rẻ tiền.
- Chất lượng thành phẩm cao.
- Sử dụng phế liệu hợp lý.
- Áp dụng máy móc, kỹ thuật tự động hóa vào quy trình.
3. Chú ý:
- Thuyết minh dây chuyền cần ngắn gọn, rõ ràng, nhưng đầy đủ đối với từng công
đoạn.
- Diễn đạt mạch lạc.
- Biễu diễn sơ đồ với đầy đủ các nguyên vật liệu phụ, bao bì và phế liệu theo dạng
liên tục.
- Có trường hợp cần biễu diễn quy trình công nghệ trên sơ đồ kỹ thuật.

1
 VD: Quy trình công nghệ sản xuất Thạch Nha đam.

II. Tính cân bằng vật liệu:

1. Lập sơ đồ thu hoạch nguyên liệu:
Căn cứ những số liệu về thời vụ, đặc sản của từng vùng nguyên liệu… mà lập bản sơ
đồ sau:
STT Nguyên liệu 1 2 …. 12

1 Bắp cải
2 Dâu tây

2
 2. Sơ đồ nhập nguyên liệu:
- Dựa vào sơ đồ thu hoạch nguyên liệu, năng suất và sản lượng của từng loại mà lập
sơ đồ nhập liệu cho nhà máy.
- Ghi rõ thời gian nhập liệu chủ yếu cần thiết cho nhà máy.
- Tìm biện pháp kéo dài thời gian nhập nguyên liệu, đồng thời tận dụng những nguyên
liệu có thời vụ xen kẽ.
3. Biểu đồ sản xuất:
- Dựa vào sơ đồ nhập nguyên liệu để lập biểu đồ sản xuất. Biểu đồ lập riêng cho từng
dây chuyền sản xuất.
- Biểu đồ sản xuất nêu rõ số ca sản xuất theo thời gian tham chiếu cụ thể.
- Tận dụng thời điểm không hoặc có ít nguyên liệu để bảo trì, đại tu phân xưởng.
- Phân bố thời gian làm việc đều trong năm, số ca sản xuất nên phụ thuộc vào quy
trình.
- Khai thác dây chuyền sản xuất liên tục bằng các sản phẩm khác nhau có thời vụ khác
nhau với yêu cầu thiết bị tương tự nhau (các nhà máy đồ hộp)
VD: Dây chuyền sản xuất đồ hộp, có thể đưa vào sản xuất các loại cà chua dầm giấm
(tháng 1,2), dưa chuột dầm giấm (tháng 3,4,5) tiếp theo sản xuất quả nước đường.
- Lập biểu đồ số ca, số tháng làm việc cho từng dây chuyền.
Ca 1 2 ……. 12
1
2

- Lập bảng số ngày làm việc /số ca trong tháng đối với từng loại sản phẩm.
Sản Cả
phẩm 1 2 ……. 11 12 năm

Dứa 26/52 24/48 25/75 21/81

hộp

4. Chương trình sản xuất:

- Lập chỉ tiêu số lượng sản phẩm trong từng tháng và năm cho từng loại.
- Dựa trên nhiệm vụ thiết kế đề ra kết hợp với biểu đồ sản xuất ở trên.
 Chú ý: Nếu nhiệm vụ thiết kế năng suất tính bằng số lượng nguyên liệu, thì phải dựa
vào số liệu tiêu chuẩn tiêu hao nguyên liệu để tính ra số lượng sản phẩm.
5. Tính tiêu chuẩn chi phí nguyên vật liệu:
Ta thường gặp trong quy trình sản xuất của nhà máy các tiêu chuẩn chi phí nguyên
vật liệu cho một đơn vị thành phẩm.
VD:
- Lượng mía để sản xuất ra 1 tấn đường.
- Lượng tinh bột dể sản xuất ra 1000 lít rượu.
3
 - Lượng cá, thịt hay rau quả ban đầu cần thiết để sản xuất ra 1 đơn vị thành phẩm.
6. Lập bảng nhu cầu nguyên vật liệu:
Để có được những dự trù về nguyên vật liệu cho sản xuất, yêu cầu về số lượng, kho
tàng, xe cộ vận chuyển và lao động, chúng ta phải dựa vào mức chi phí nguyên vật liệu cho
1 đơn vị sản phẩm, vào năng suất giờ và số ca làm việc trong năm để tính nhu cầu nguyên
vật liệu trong từng giờ, ca và cả năm.

Tiêu hao
Tên sản Năng suất Nguyên T
Giờ Ca Năm
phẩm ca liệu (kg/tấn)
(kg) (kg) (kg)

7. Lập bảng số lượng bán thành phẩm qua từng công đoạn:
- Để tính lượng thiết bị yêu cầu cho từng công đoạn, ta phải biết lượng nguyên vật
liệu đi vào trong từng công đoạn chế biến đó.
- Bảng tính sau cho từng loại nguyên vật liệu trong 1 giờ
Nguyên liệu
……..
Công đoạn
- Công đoạn 1:
+ Hao phí %
+ Kg hao phí
- Công đoạn 2:
+ Hao phí %
+ Kg hao phí
…….

III. Biểu đồ quá trình kỹ thuật:

- Biểu đồ kỹ thuật nêu lên thời gian bắt đầu và kết thúc làm việc trên mỗi công đoạn
trong phạm vi 1 ca hay 1 chu kỳ.
- Ngoài ra còn xác định được chỉ tiêu về điện, nước, hơi, lạnh… đồng thời biết được
thời gian từ lúc nguyên vật liệu vào cho tới lúc thành phẩm cuối đi ra, so sánh với thực tế
để đánh giá chất lượng vận hành và hiệu quả kinh tế.
- Có thể xác định thời gian giữa 2 giai đoạn liên tục như sau:
a. Các giai đoạn mà thời gian đã được xác định rõ trong quá trình (như thời gian trung
hòa, nấu, chần, sấy…), bằng thời gian thực hiện quá trình đó.
b. Các giai đoạn mà nguyên liệu đi vào thiết bị không liên tục (như thùng chứa, thiết
bị bay hơi, thanh trùng gián đoạn, thùng lắng….), trường hợp này các mẻ được xác định:
𝑉
𝑡= [𝑝ℎú𝑡 ]
𝑄
4
 Trong đó:
t – thời gian giữa các mẻ, {phút}
V – thể tích thiết bị tính bằng số lượng nguyện liệu cho vào đó (kgl, m3, cái) …
Q – năng suất dây chuyền sản xuất trong 1 phút và tính theo đơn vị của V
c. Trường hợp nguyên liệu vận hành trên băng tải, máy rửa, băng chuyền phân loại,
vận chuyển… thì thời gian của các giai đoạn được tính:
𝐿
𝑡= [𝑝ℎú𝑡 ]
60. 𝑣
Trong đó:
t- thời gian nguyên liệu đi trên băng tải (phút)
L – chiều dài băng tải (m)
V – vận tốc băng tải (m/s)
d. Thời gian cô đặc trong thiết bị gián đoạn được xác định bằng tính toán nhiệt. Lập
biểu đồ:

Tên quá Thời gian bắt đầu

trình 6 7 8 9 10 11 12 13

IV. Xác định các chỉ tiêu và những yêu cầu khác:

Trước khi đi vào các phần tiếp theo như chọn và tính thiết bị, quyết định các công
trình trong nhà máy... chúng ta phải xác định đầy đủ các chỉ tiêu kỹ thuật và các yêu cầu
khác do quá trình kỹ thuật đề ra. Cụ thể:
1. Năng suất lao động:
Phải xác định rõ năng suất lao động của công nhân trên từng công doạn. trên cơ sở đó
đồng thời dựa vào năng suất của dây chuyền sản xuất để tính số lượng công nhân toàn nhà
máy. Từ đó tính ra các nhu cầu về nhà ăn, nhà sinh hoạt, nước tiêu thụ...hoặc để tính một
số loại thiết bị như tính các băng tải ở những nơi làm việc bằng tay (bóc vỏ, phân loại,
mổ...), số lượng công nhân càng nhiều thì băng tải càng dài, công suất động cơ càng lớn.
2. Phương pháp lao động:
Phải đề ra phương pháp hay gọi là tổ chức lao động của nhà máy, nghĩa là năng suất
lao động của nhà máy tính theo tổ hay từng cá nhân, cũng có khi tính theo năng suất công
5
nhật.
Vấn ñề tổ chức lao động có liên quan nhiều đến việc bố trí dây chuyền sản xuất và
chọn loại thiết bị.
Ví dụ năng suất tính theo tập thể thì nguyên liệu đưa vào chỗ làm việc theo một băng
tải chung và bán thành phẩm cũng đi theo một băng tải chung. Nhưng nếu năng suất tính
theo cá nhân thì phải bố trí bàn riêng và cung cấp khay riêng cho từng người.
3. Thông số kỹ thuật:
Phải xác ñịnh ñược các thông số của các quá trình như: thời gian, nhiệt độ, áp suất,
chân không, độ ẩm...để chọn và tính thiết bị phù hợp với công nghệ.
4. Xây dựng:

- Vấn đề quyết định xây dựng nhà máy một tầng hay nhiều tầng là do sự bố trí dây
chuyền sản xuất và yêu cầu kỹ thuật quyết định.
- Về cấu trúc và trang thiết bị trong các phòng phụ thuộc vào các yêu cầu kỹ thuật
như: nhiệt độ, độ ẩm, bụi, độc, ánh sáng, thông gió, cách nhiệt...
- Về cấu trúc của nền móng, tường, trần...cũng tuỳ theo đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật
ở mỗi nơi xây dựng mà quyết ñịnh.
5. Vấn đề nước:
Tuỳ theo yêu cầu sử dụng khác nhau mà đặt nhiều hệ thống cung cấp từ những nguồn
khác nhau và đặt thêm những thiết bị xử lý khác nhau.
V. Chọn và tính toán thiết bị:
1. Chọn thiết bị:
* Giống như việc chọn quy trình công nghệ, việc chọn thiết bị cần phải xuất phát từ
những yêu cầu kỹ thuật.
a. Nguyên tắc chọn:
+ Thiết bị phải đảm bảo chất lượng sản phẩm cao, tiêu hao lãng phí nguyên liệu ít
nhất.
+ Đây phải là những thiết bị hiện hành ở ta hoặc ở nước ngoài.
+ Thiết bị làm việc liên tục, có cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, việc sử dụng và sửa chữa dễ,
kích thước gọn, năng suất cao và tiêu hao năng lượng (hơi, ñiện, nước...) ít.
+ Thông thường có rất nhiều thiết bị khác nhau cùng làm một nhiệm vụ, nên khi chọn
phải xuất phát từ những nguyên tắc trên.

6
 b. Chú ý:
+ Trong khi chọn cố gắng tìm biện pháp nâng cao hệ số sử dụng của thiết bị.
+ Khi chọn thiết bị phải chú ý ñến vật liệu chế tạo thiết bị, bởi vì kim loại có ảnh
hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm.
Ví dụ:
Trong sản xuất cà chua cô đặc thì không thể dùng vật liệu bằng đồng, vì đồng dễ
chuyển vào sản phẩm cà chua, phá huỷ vitamin C, trái lại trong sản xuất các sản phẩm cô
đặc với đường như mứt quả ta lại có thể sử dụng thiết bị bằng đồng, vì nồng độ đường cao
có tác dụng ngăn cản quá trình oxy hóa đồng.
Trong sản xuất ngô có thể dùng thép thường vì đồng dễ đen ngô.
Đối với nước hoa quả ép để tránh rỉ người ta thường dùng các bộ phận tráng men hoặc
bằng thuỷ tinh, sứ, polyetylen...
c. Cách ghi chú:
Khi chọn một thiết bị phải ghi đầy đủ các đặc tính kỹ thuật sau:
+ Năng suất thiết bị: cần chú ý có nhiều thiết bị năng suất của nó phụ thuộc vào từng
loại nguyên liệu và từng chế độ làm việc khác nhau.
+ Kích thước thiết bị: để từ đó ấn định diện tích và chiều cao phân xưởng.
+ Trọng lượng thiết bị: để tính toán khi di chuyển và đặt nền móng cho thích
hợp.
+ Công suất động cơ: để lập nhu cầu về điện cho thích hợp.
+ Nơi sản xuất và nhãn hiệu máy, cần ghi ở trang và cuốn sách nào, để thuận
tiện cho việc mua thiết bị sau này.
2. Tính toán thiết bị
Số lượng thiết bị được xác định theo hai phương pháp sau:
a) Nếu thiết bị làm việc liên tục thì:
𝑁
n=
𝑀

b) Nếu thiết bị làm việc gián đoạn thì:

𝑁.𝑇
n=
60.𝑉

Trong đó:
n - số lượng thiết bị yêu cầu.

7
 N – năng suất giờ của dây chuyền ở từng công ñoạn. M – năng suất giờ của thiết
bị.
T - thời gian tổng cộng của mỗi chu kỳ làm việc của máy, [phút] V - thể tích làm
việc của thiết bị, được tính cùng đơn vị với N.
Thông thường sau khi tính n là số lẽ, ta làm tròn số và thường cộng thêm 1 hoặc
2 thiết bị để dự trữ.
Ví dụ: Tính ra n = 6,3 thì ta làm tròn thành 7 và cộng thêm 1 là 8. Lúc này số thiết bị
chọn sẽ là 8 thiết bị.
VI. Tính năng lượng

1. Tính hơi:
Hơi được dùng phổ biến trong các nhà máy, mục đích chủ yếu là dùng cho các thiết
bị truyền nhiệt như cô đặc, nấu, chưng, hấp, sấy, thanh trùng...
Thường dùng hơi bão hoà vì có hệ số truyền nhiệt cao và dễ ngưng tụ.
Để chọn nồi hơi thích hợp cho nhà máy và biết được nhu cầu về nhiên liệu ta phải
tính được lượng hơi cần thiết trong ca, trong tháng của thời gian tiêu thụ nhiều nhất, bởi
vậy trước hết phải lập biểu đồ tiêu thụ hơi.

2. Biểu đồ tiêu thụ hơi:

a. Biểu đồ này được lập cho thời gian từ khoảng nữa ca đến một ca, để lập biểu đồ
chính xác ta phải vẽ trên giấy kẻ ly.
b. Để tính toán được chính xác về các yêu cầu dùng hơi, ta chia ra làm hai loại tiêu
thụ:
+ Loại tiêu thụ hơi cố định: đối với các thiết bị làm việc liên tục thì cường độ tiêu thụ
hơi xem như cố định (trừ thời gian khởi ñộng).
+ Loại tiêu thụ hơi không cố ñịnh: đối với các thiết bị làm việc gián đoạn, vì lúc đóng
lúc mở khi lấy ra hoặc cho nguyên liệu vào, và ngay cả trong một chu kỳ làm việc tiêu thụ
hơi cũng không đều do yêu cầu kỹ thuật (như thiết bị thanh trùng, thiết bị gia nhiệt hai vỏ
...), vì vậy nhu cầu về hơi luôn luôn thay ñổi.

8
 c. Để đơn giản trong quá trình tính toán, đầu tiên ta tổng cộng các loại hơi tiêu thụ cố
định, và thêm vào kết quả trên 10% cho tiêu thụ riêng của nồi hơi và 0,5 kg/h ñối với 1
người dùng cho sinh hoạt.
d. Chọn trục tọa độ vuông góc, với trục hoành là trục thời gian (thường lấy tỉ lệ 1h =
60 mm) và trục tung là trục cường độ tiêu thụ hơi (kg/h) với tỷ lệ sao cho thích hợp.
Ở đây dùng đường tiêu thụ hơi cố định trùng với trục thời gian (T) làm trục hoành.
Tiếp theo ở phía dưới trục hoành ta lần lượt sắp xếp từng giai đoạn làm việc của từng thiết
bị tiêu thụ hơi không cố định. Từng chu kỳ làm việc của một thiết bị xếp theo hàng ngang,
từng thiết bị và từng nhóm thiết bị xếp theo hàng dọc. Sau đó dùng phép cộng chiếu để biết
kết quả tiêu thụ hơi ở từng thời gian khác nhau.
Đường biểu diễn tiêu thụ hơi thực tế lên xuống rất đột ngột, chúng ta phải chọn lấy
một đường ổn định trung bình để biết được lượng hơi tiêu thụ chung. Vị trí của đường này
sao cho những diện tích thừa và thiếu được bù đắp, tuy nhiên đường trung bình không được
nhỏ hơn 25% của lúc tiêu thụ hơi cực đại.
Để ít ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của nồi hơi, ta cố gắng sắp xếp thời
gian làm việc của các thiết bị sao cho đường biểu diễn tiêu thụ hơi thực tế ít lên xuống đột
ngột nhất.

3. Chọn nồi hơi:

9
 * Dựa vào kết quả vừa tìm thấy trên biểu đồ.
* Ngoài ra có thể theo phương pháp “Chỉ tiêu dùng hơi”, theo phương pháp này ta
biết được chỉ tiêu dùng hơi của một đơn vị sản phẩm, đồng thời biết được năng suất của
dây chuyền, từ đó ta tính được đương lượng hơi trung bình tiêu thụ trong 1 giờ của toàn
nhà máy.
* Thông thường trong các nhà máy có năng suất cỡ trung bình, ta chọn nồi hơi có
năng suất 2 -10 tấn/h, áp suất hơi 13 at. đối với các xí nghiệp nhỏ thường chọn nồi hơi có
năng suất 0,2 – 2 tấn/h, áp suất hơi 8 at.
* Các nồi chọn có thể năng suất bằng nhau hoặc khác nhau, song phải đảm bảo tuỳ
theo yêu cầu hơi thay đổi mà có thể ngừng làm việc từng nồi.
4. Tính nhiên liệu:
* Nhiên liệu dùng có thể là than đá, than bùn, than gầy (antraxit), mazut, khí thiên
nhiên… Ở ta thường dùng than gầy.
* Lượng nhiên liệu yêu cầu cho nồi hơi được tính:

Với:
D - năng suất tổng cộng các nồi hơi phải thường xuyên chạy, [kg/h] ih - nhiệt hàm
của hơi ở áp suất làm việc, [kcal/kg]
in - nhiệt hàm của nước đưa vào nồi hơi, [kcal/kg] Qp - nhiệt trị của nhiên liệu [kcal/kg]
n - hệ số tác dụng hữu ích của nồi hơi, [%]

𝑁ℎ𝑖ệ𝑡 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 ℎơ𝑖 𝑡ℎ𝑢 đượ𝑐

n=
𝑁ℎ𝑖ệ𝑡 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑐ủ𝑎 𝑛ℎ𝑖ê𝑛 𝑙𝑖ệ𝑢 đã 𝑡𝑖ê𝑢 𝑡ℎụ
Thông thường n = 60 – 90 %
+ Nhiệt trị: là đặc tính cơ bản của nhiên liệu, có thứ nguyên [kcal/kg]. Cần phân biệt:
- Nhiệt trị cao Qcp: là nhiệt lượng phát ra khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu
Nhịêt trị thấp Qtp: là nhiệt lượng có ích vì phải trừ đi những tổn thất về nhiệt độ đối với
nhiên liệu thể khí thì tính cho 1m3 ở điều kiện P = 760 mmHg và ở nhiệt độ t = 0 oC. Biểu
thị [kcal/m3].
Nhiên liệu tiêu chuẩn là nhiên liệu có nhiệt trị thấp Qpt = 7000 kcal/kg
+ đương lượng nhiên liệu:
𝑄𝑝𝑡
𝜀=
7000
10
 𝜀 mazut = 1,35; 𝜀 than đá = 0,95; 𝜀 than bùn = 0,36; 𝜀 gỗ = 0,35; …

VII. 1 tấn mazut → 9 – 13 tấn hơi

1 tấn than đá → 5 – 9 tấn hơi
1 tấn than bùn → 2 – 4 tấn hơi
1 tấn củi gỗ → 2 – 4 tấn hơi
1 tấn vụn cây → 1,5 – 2,5 tấn hơi
1m3 thiên nhiên → 9 – 10 kg hơi nước

1. Tính điện:
Điện dùng trong nhà máy chủ yếu là: điện động lực và điện thắp sáng.
Trong phần này phải xác định được điện năng tiêu thụ hằng năm của nhà máy, tính
và chọn máy biến áp, tìm biện pháp nâng cao hệ số công suất

2. Tính công suất điện động lực: Pñl

* Phụ tải điện động lực chiếm khoảng 90 – 95% so với toàn bộ điện năng xí nghiệp
tiêu thụ.
* Kiểu động cơ thì tuỳ từng nơi dùng:
+ Nếu phòng sạch, không bụi, ít ẩm thì chọn kiểu hở. Ký hiệu: A (vỏ gang); A-A (vỏ
nhôm).
+ Nếu bụi và ẩm nhiều thì chọn kiểu kín. Ký hiệu; AO (vỏ gang); AO-AO (vỏ
nhôm).
+ Nơi nào cần chống nổ, chống cháy thì dùng loại TA hoặc MA. Cần chú ý tránh
dùng vỏ nhôm ở những nơi tiếp xúc với nước muối nhiều.
* Lập bảng tiêu thụ điện động lực như sau:
TT Loại phụ Kiểu ñộng Điện áp Công suất Số lượng Tổng
tải cơ động cơ
ñịnh mức [V] định mức công suất
[KW] [KW]

3. Tính công suất điện thắp sáng: Pcs

a. Yêu cầu về chiếu sáng:

11
 * Trong thiết kế, chiếu sáng là vấn đề quan trọng, cần chú ý đến chất lượng của độ
rọi và hiệu quả chiếu sáng đối với công trình.
* Chú ý đến chất lượng quang thông, màu sắc ánh sáng và phương pháp phối quang.
* Phải đảm bảo độ sáng tối thiểu Emin.

* Ánh sáng phân bố ñều, không có bóng tối và không làm loà mắt.

2/ Tính Pcs:
Có thể dùng nhiều phương pháp như:
+ Phương pháp công suất chiếu sáng riêng.
+ Phương pháp tính theo hệ số sử dụng quang thông (chính xác)
+ Đơn giản là dùng phương pháp công suất chiếu sáng riêng: theo phương pháp
này ta biết 1m2 nhà cần công suất chiếu sáng riêng là p (W/m2). Như vậy trên toàn diện
tích nhà S cần công suất là:
P = p . S [W]
Nếu chọn loại bóng ñèn có công suất pñ thì số bóng đèn được tính:
𝑃
n=
𝑝đ

Làm tròn số và chọn được số bóng đèn thực tế là nc. Do ñó: Pcs = nc . pñ [W]

3/ Tính điện năng tiêu thụ hằng năm:

Điện năng cho thắp sáng: Acs
Acs = Pcs.T [KWh]
Trong đó:

Acs - điện năng tiêu thụ cho thắp sáng cả năm, [KWh]

Pcs – công suất điện chiếu sáng [KW]

T - thời gian sử dụng tối đa, [h]

Với T = k1 . k2 . k3

k1 – thời gian thắp sáng trong 1 ngày, [h]

+ Nhà hành chính sự nghiệp: k1 = 1 - 2 h

+ Phân xưởng làm việc 2 ca: k1 = 2 - 3 h
+ Nhà ăn: k1 = 4 - 5 h
+ Phân xưởng làm việc 3 ca
+ Chiếu sáng hành lang bảo vệ k1 = 12 - 13 h
12
 k2 - số ngày làm việc bình thường trong tháng, thường k2 = 26 ngày
k3 - số tháng làm việc trong năm
Điện năng cho động lực: Ađl
Ađl = Kc . Pđl . T [kWh]
Trong đó:
Kc - hệ số cần dùng, thường Kc = 0,6 – 0,7

T - số giờ sử dụng tối đa, [h]

Chọn máy biến áp: gồm các bước sau:

Tính công suất phản kháng: Qtt
Ta chỉ tính cho động lực, phần chiếu sáng bỏ qua
𝑄𝑡𝑡 =𝑃𝑡𝑡1 .tg 𝜑1 [KVA]

Trong đó: 𝜑1 góc của hệ số công suất cos 𝜑1

Tính dụng lượng bù: Qb
Về ý nghĩa là tìm cách nâng cao cos 𝜑 càng lớn càng tốt. Gọi cos 𝜑2 là hệ công suất đã
nâng lên. Lúc đó dung lượng bù được tính:
Qb = 𝑃𝑡𝑡1 . (tg 𝜑1 – tg 𝜑2 ) [KVA]
Xác định số tụ điện: n
Để nâng cao trị số cos 𝜑 là ta sử dụng tụ điện có công suất q [KVA] nào đó, lúc đó
số tụ điện vược xác định:
𝑄𝑏
n=
𝑞

Hệ số công suất thực tế được xác định:

𝑃𝑡𝑡1
cos𝜑𝑡𝑡 =
2 +(𝑄
√𝑃𝑡𝑡1 2
𝑡𝑡−𝑛.𝑞 )

Chọn máy biến áp: công suất máy biến áp được tính:
𝑃𝑡𝑡
Pchọn = [KVA]
𝑐𝑜𝑠𝜑𝑡𝑡
Với Ptt - tổng công suất tác dụng của toàn xí nghiệp, [KW]
Tính lạnh
Mục đích

13
 Nhiều nhà máy thực phẩm có kho bảo quản lạnh nguyên liệu và thành phẩm như:
nhà máy đồ hộp …, hoặc do yêu cầu công nghệ như: nhà máy bia, nước ngọt, nhà máy sữa,
nhà máy bánh kẹo, nhà máy sản xuất các sản phẩm sinh học…
Do vậy tính cân bằng nhiệt nhà lạnh để xác định tổn thất lạnh của từng phòng khác
nhau và của toàn nhà máy, từ ñó xác định năng suất máy lạnh, chọn máy nén và để tính
chọn các thiết bị lạnh. Trên cơ sở đó xác định được diện tích của phòng máy được chính
xác.
Tính lạnh
Chi phí lạnh bao gồm: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 [kcal/h;W]
Trong đó:
Q1 - chi phí lạnh do truyền ra môi trường xung quanh qua tường, vách, nền, trần, do chênh
lệch nhiệt độ.
Q2 - chi phí lạnh trong quá trình công nghệ để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm.
Q3 - chi phí lạnh cho thông gió phòng khi bảo quản lạnh rau quả
Q4 - chi phí lạnh do thao tác, do thiết bị có toả nhiệt và các tiêu hao khác.
Chú ý: khi tính phải chọn điều kiện làm việc của nhà máy là khó khăn nhất như nhiệt độ
không khí bên ngoài là cao nhất và sản phẩm đưa vào nhiều nhất.
Tính Q1:
Q1 = Q1a + Q1b [kcal/h]
Q1a - tổn thất lạnh do truyền nhiệt qua cấu trúc phòng

Q1a = Q1t + Q1tr + Q1n [kcal/h]

Công thức chung để tính Q1:

Q1 = K . F . ∆t [kcal/h]
Với:
K - hệ số truyền nhiệt qua kết cấu cách nhiệt, [kcal/m2 h oC; W/m2 oC]

F - diện tích truyền nhiệt của cấu trúc, [m2]

∆t - chênh lệch nhiệt độ ở ngoài và trong phòng, [oC]
Nhiệt độ ngoài trời được tính:
tn = ttb + 0,25 . tmax
Với:
tn - nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất

14
tmax - nhiệt độ cao tuyệt đối
Q1b - tổn thất lạnh do bức xạ mặt trời:
Q1b = K . Fbx . ∆t bx [kcal/h]
Trong đó:
Fbx - diện tích chịu bức xạ,
∆t bx - chênh lệch nhiệt độ do bức xạ gây nên
𝐼.𝑎
∆t bx = 0.75
𝛼1

Với: 0,75 - hệ số hấp thụ bức xạ

I – cường độ bức xạ mùa hè

a - hệ số hấp thụ bức xạ trên bề mặt phụ thuộc vật liệu
𝛼1- hệ số cấp nhiệt bên ngoài.
Tính Q2
Q2 = G . c . (tđ – tc) [kcal/h]
= G . (iđ - ic)
Trong đó:
G - lượng sản phẩm ñưa vào làm lạnh, lạnh ñông, [kg/h]

c - nhiệt dung riêng của sản phẩm, [kcal/kg oC]

tđ, tc - nhiệt độ ban ñầu và cuối của sản phẩm [oC]
iđ, ic – entanpi của sản phẩm đầu và cuối, [kcal/kg]
Tính Q3
𝑎.𝑉.𝑘.(𝑖𝑘𝑛 −𝑖𝑘𝑡 )
Q3 = [kcal/h]
24
Trong đó:

a - số lần thay đổi không khí trong ngày

V - thể tích phòng bảo quản, [m3]

k - khối lượng riêng của không khí, [kg/m3]
ikn, ikt – entanpi của không khí ở ngoài và bên trong phòng, [kcal/kg]

Tính Q4
Đơn giản cho phép lấy
Q4 = (0,1 – 0,4) . (Q1 + Q3) [kcal/h]
3.7. Tính cung cấp nước
15
1. Nước cho thiết bị
 Nước làm mát cho các thiết bị có ghi sẵn trong calalog.
 Nước cho thiết bị ngưng tụ:
𝑄𝑛𝑡
𝐺𝑛 = [𝑚 3 ⁄ℎ ]
( )
𝑐 . 𝑡𝑛2 − 𝑡𝑛1 . 1000
Với Qnt : nhiệt lượng ngưng tụ [kcal/h]
c : tỉ lệ của nước, c= 1 kcal/kg oC
tn2, tn1 : Nhiệt độ nước ra và vào thiết bị [oC]
2. Nước cho sinh hoạt
 Nước dùng cho nhà ăn tập thể: 30 lít/ngày/người
 Nước tắm, vệ sinh: 40-60 lít/ngày/người
 Nước tưới đường, cây xanh: 1.5-4 lít/ngày/m3
 Nước rửa xe: 300-500 lít/ngày/xe
 Nước chữa cháy:
+ Nhà có V < 25000 m3 thì dùng 1 cột chữa cháy
+ Nhà có V > 25000 m3 thì dùng 2 cột chữa cháy
Một cột định mức là 2.5 lít/s. Tính chữa cháy trong vòng 3 giờ.

CHƯƠNG 4: PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT

4.1 Xếp đặt thiết bị trong phân xưởng

4.1.1 Yêu cầu
Sau khi đã tinh toan và chọn thiết bị, ta tiến hành bố trí các thiết bị đó và phân xưởng sản
xuất đảm bảo các yêu cầu sau:
 Phù hợp với yêu cầu công nghệ và hợp lí các giai đoạn trong sản xuất toàn nhà
máy.
 Đảm bảo việc đi lại, thao tác dễ dàng.
 Việc vận chuyển thuận tiện.
4.1.2 Trình tự
 Lập bảng tổng kết về thiết bị
TT Thiết bị Số lượng Năng suất Đặc tính Trọng lượng Kích thước

16
  Lập sơ đồ bố trí chung toàn nhà máy, không cần kích thước, trên sơ đồ có dự kiến
vị trí các phân xưởng và công trinh. Trên cơ sở đó để bố trí các đường giao trông và cửa ra
vào cũng như mặt trước nhà.
 Sắp xếp thiết bị trong phân xưởng: dùng giấy mm cắt theo tỉ lệ 1/100 hoặc 1/50 so
với kích thước thiết bị, chú ý không bỏ sót thiết bị chinh và phụ nào. Sau đó sắp xếp trên
giấy kẻ ly theo sự bố trí mặt bằng của dây chuyền sản xuất cho vừa ý.
 Sau khi bố trí hợp lý thiết bị, Trên cơ sở đó quyết định kích thước và hình thức của
nhà xưởng. Tức là sau khi bố trí thiết bị xong ta có thể đặt tường xung quanh, đặt cửa ra
vào, tường ngăn… để hoàn chỉnh dần phân xưởng, từ đó chọn modun của nhà.
 Chú ý:
o Kích thước nhà phải chẳn với khẩu độ và bước cột tiêu chuẩn.
o Phải chú ý đến sự liên hệ giữa các thiết bị để bố trí thêm băng tải, máng
hứng, cầu thang… Theo phương pháp này ta dễ dàng thay đổi phương án để
cuối cùng chọn được phương án tối ưu.
o Việc chọn kích thước (modun) và kiểu nhà một tầng hay nhiều tầng, ta phải
chú ý liên hệ với dây chuyền sản xuất và yêu cầu công nghệ.
o Điều này liên quan đến việc bố trí dây chuyền sản xuất, việc bố trí hợp lí
dây chuyền sản xuất sẽ có tác dụng rất lớn trong quá trình làm việc sau này.
 Nhà máy đồ hộp:
 Do tinh chất đặc biệt của nó, dây chuyền nên bố trí đi theo sơ dồ dàn ngang,
không nên bố trí phân xưởng sản xuất nhà nhiều tầng.
 Vì vậy trong dây chuyền sản xuất ngòai các thiết bị lớn như rán, cô đặc,
chần… còn đều là những thiết bị nhỏ, nên việc bố trí sơ đồ theo dàn ngang rất thuận
tiện cho việc thay đổi mặt hàng từ những nguyên liệu khác nhau, ngoai ra nhà một
tầng sẽ đơn giản trong xây dựng, mở rộng phân xưởng dễ dàng.

17
 Dây chuyền sản xuất trái cây đóng hộp

 Nhà máy xay xát ngũ cốc:

 Để lợi dụng tính tự chảy của nguyên liệu và kết hợp yêu cầu kỹ thuật, người
ta thường bố trí dây chuyền sản xuất theo chiều đứng, nghĩa là xây dựng nhà
nhiều tầng
 Nhà máy sấy, nhà máy rượu, nhà máy đường:
 Do chiều cao thiết bị và công nghệ sản xuất mà người ta bố trí dây chuyền
theo chiều đứng, nghĩa là xây dựng nhà nhiều tầng

 Nhà máy lạnh:

 Loại nhà máy lạnh có năng suất dưới 1000 tấn, thường chỉ xây dựng nhà một
tầng, vì thuận tiện cho việc cơ giới hóa (dùng các loại cầu chạy, đơn ray và
xe bốc xếp trong phân xưởng), có tải trọng nền cao (4000 kg/m2), kết câu xây
dựng nhẹ, đơn giản. Tuy vậy có nhược điểm là tổn thất lạnh lớn do chịu tác
dụng bức xạ mặt trời cao, dẫn đến tổn hao khối lượng sản phẩm lớn, tốn diện
tích xây dựng, xử lý nền móng cho phòng có nhiệt độ âm phức tạp và tốn
kém.

18
  Đối với các nhà máy lạnh có năng suất cỡ trung bình trở lên, người ta thường
xây dựng nhà nhiều tầng để khác phục những nhược điểm trên.
4.2 Những nguyên tác bố trí thiết bị

Dây chuyền sản xuất bia

 Các thiết bị phải đặt theo thứ tự và liên tục nhau thanh một dây chuyền, rút ngắn
nhất quãng đường và thời gian vận chuyển.
Nơi trút vào của máy sau phải thấp hơn hay bằng chỗ đỗ ra của máy trước, nếu máy
trước thấp hơn thì phải kê trên bệ, nếu thấp hơn nhiều thì phải bố trí băng tải cổ
ngỗng hay băng tải nghiêng có gờ, và nhiều khi cố tạo ra như vậy nhằm tạo khoảng
trống cho người đi lại đối với các dây chuyền quá dài.
Phải chú ý đến cấu tạo của thiết bị để bố trí đung hướng.
 Các thiết bị có thể sắp xếp ngang hàng nhau hoặc cũng có thể xếp máy này trên máy
kia trong những trường hợp cần thiết nhằm tiết kiệm diện tích, tiết kiệm bơm, vừa
đảm bảo chất lượng sản phẩm cao.
19
  Dây chuyền sản xuất phải đi theo chiều liên tục, không quẩn tại một chỗ hay quay
lại vị trí cũ. Dây chuyền có thể nhập lại hay tỏa ra theo yêu cầu ký thuật.
* Hướng đi đúng của dây chuyền

20
  Cần triệt để sử dụng diện tích khu nhà:
 Đối với các thiết bị lớn nên đặt sâu vào trong phân xưởng, không nên đặt chắn cửa
sổ làm che tối bên trong và ảnh hưởng đến việc lưu thông không khí trong phòng.
Các cửa sổ và cửa ra vào phải đủ để chiếu sáng và thuận tiện cho việc đi lại, phải
làm đúng kích thước quy chuẩn để đảm bảo thi công nhanh chông và dễ dàng.
 Để đảm bảo vệ sinh và các điều kiện lao động cần tuân theo một số quy định sau:
 Các phòng sử dụng nhiệt nhiều,áp lực hơi lớn như: nấu nước đường, nước
muối, rửa chai hộp… phải có tường ngăn cách riêng cao như 1.8m
 Giữa các máy với phần xây dựng của nhà (cửa, tường, cột…) phải có khoảng
cách nhất định để đi lại. Cần phải bố trí sao cho thuận tiện trong việc thao
tác và sửa chữa ở từng thiết bị.
 Khoảng cách trống giữa 2 dãy máy phải trên 1.8m; trường hợp cần xe qua
lại thì khoảng cách này phải trên 3m. Ở những vị trí cần thiết có thể chừa lối
đi lại khoảng 0.8 đến 1m.
 Các dàn đặt thiết bị trên đó có công nhân làm việc hoặc phải thường xuyên
quan sát phải làm sàn rộng 1.5 đến 2m, có thang lên rộng trên 0.7m và sàn
làm cao cách mặt nền nhà từ 2m trở lên.
 Những thiết bị đặt sâu xuống đất như thung chứa, nồi thanh trùng… phải có
nắp đậy kín hoặc có thành cao có với nền là 0.8m
 Các đường ray để cho điện chạy phải cao trên 4m. đường ray có thể gắn trên
xà, kê trên cột hoặc tường, để thuận tiện và tiết kiệm thường làm đường ray
khép kín.
 Tại những khu vực sử dụng nhiệt nhiều không nên có cửa kinh.
 Các điều kiện bảo hiểm:
 Phân xưởng dài phải làm thêm các cửa phụ để thoát người nhanh khi xảy ra
sự cố bên trong. Dây chuyền không nên kéo dài quá mà không có chỗ quay
lại.
 Các thiết bị làm việc áp lực hoặc chân không phải cách nhau trên 0.8m.
 Các đường ống dẫn phải sơn đung màu quy định. Đường ống hơi và các bộ
phận truyền nhiệt phải được bao cách nhiệt.
 Các thiết bị làm việc dưới áp lực và chân không cần phải có áp kế và van an
toàn.
4.3 Sơ đồ bố trí phân xưởng:
Sau khi đã có sơ đồ bố trí thiết bị trong phân xưởng trên giấy kẻ ly, ta có thể tiến hành
các bản vẽ sơ đồ sau:
* Bố trí mặt bằng các tầng nhà.

21
* Mặt cắt ngang ở những vị trí quan trọng.

* Các mặt cắt dọc theo từng dây chuyền sản xuất.

22
 Thường vẽ theo tỷ lệ M 1:50, M 1:100; có thể M 1:200. Nếu vẽ những chi tiết kết cấu
thì thường vẽ theo tỷ lệ M1:50.
Số lượng các mặt cắt phải đảm bảo tất cả mỗi thiết bị đều được biểu diễn ít nhất một
lần. Chi tiết kết cấu ở những nơi cần thiết đều được biểu diễn ra như: cấu tạo mái nhà, nền,
móng tường, móng cột, cửa, đường ray … và cách gắn các thiết bị vào kết cấu xây dựng.
* Chú ý:
+ Mặt bằng phân xưởng: không được bỏ sót bất kỳ một thiết bị nào kể cả: cân cố định,
động cơ, máng hứng, hầm ngầm …
Các thiết bị có tính chất di động như xe đẩy, xe máy … thì không biểu diễn trên mặt
bằng.
+ Vì vẽ theo tỷ lệ nhỏ, nên các thiết bị cho phép chỉ vẽ theo sơ đồ ký hiệu, tức là
những nét chủ yếu về hình dạng thiết bị chứ không cần vẽ chi tiết.
Ví dụ:

Hình vẽ 4.4
+ Các mặt cắt phải đủ để giới thiệu hết các dây chuyền và kết cấu, song cũng tránh
phải nhắc lại nhiều lần.
Những mặt cắt dây chuyền khác nhau trong cùng một phân xưởng thì phần xây dựng
có kết cấu nhà giống nhau chỉ cần biểu diễn một lần.
+ Trong khi vẽ mặt cắt, nếu máy sau bị máy trước che phần lớn thì không thể hiện
máy sau. Nếu mặt cắt đi vào một phần máy thì vẫn coi như nhìn ở ngoài vào mà không vẽ
cắt máy. Thường cho phép thể hiện dây chuyền gần nhất.
* Ghi chú trong bản vẽ:
1. Kích thước phân xưởng, kích thước bước cột, cửa ra vào và cửa sổ.
2. Kích thước các phòng nhỏ bên trong phân xưởng.
3. Chiều cao nhà, chiều cao mỗi tầng nhà.

23
 4. Kích thước và cấu tạo các lớp nền nhà, mái nhà, móng tường, chân cột, kèo dầm,
cầu thang và các phần về cấu trúc xây dựng như độ nghiêng của mái, nền.
5. Kích thước xếp đặt thiết bị, không ghi kích thước thiết bị. Nghĩa là chỉ ghi khoảng
cách các thiết bị lẫn nhau, khoảng cách từ thiết bị ñến các phần xây dựng như tường, trần
…
Tóm lại yêu cầu chung ở đây đề ra là khi thi công có thể biết được chính xác vị trí
từng thiết bị trong phân xưởng.

24
25
26
27
28
29
30
31
32
33