Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Tính xây dựng

29 tháng 06 2019

 

1. Địa điểm nhà máy

 Nhà máy được xây dựng ở Khu công nghiệp Tiên Sơn thuộc huyện Từ Sơn, Bắc Ninh, đây là 1 vị trí thuận lợi về nhiều mặt, cách trung tâm  Hà Nội khoảng 20 Km. Và vậy rất thuận tiện về giao  thông, cung cấp điện nước,  quan hệ hợp tác hóa… Về nguyên liệu sản xuất thì nhập ngoại sữa bột, dầu bơ của Newreland qua cảng Hải Phòng, mua đường cuả công ty mía đường Lam Sơn, hương liệu chất màu thực phẩm thong qua công ty ở Hà Nội.

Nhà máy có 2 cửa vào, hướng gió chủ đạo là hướng Đông – Nam.Nhà máy có 15% đất dự trữ cho mở rộng trong tương lai.

2. Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

2.1 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

Để đánh giá lựa chọn phương án thiết kế tổng mặt bằng nhà máy ta dựa vào 1 số chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, trong đó có 2 chỉ tiêu quan trọng nhất là hệ số xây dựng và hệ số sử dụng tính toán trên cơ sở sau:

+ Diện tích toàn nhà máy (ha) F

+Diện tích chiếm đất của nhà và công trình A

 +Diện tích kho , bãi lộ thiên ( nền bê tông) B

 +Diện tích chiếm đất của đường sắt, bộ, mặt bằng hệ thống ống kĩ thuật, hè rãnh thoát nước C

  • Hệ số xây dựng: Kxd = 100 x (A +B) / F
  • Hệ số sử dụng: Ksd = 100 x (A + B +C)/ F VớI nhà máy thực phẩm: Kxd = 20 – 35%

Ksd = 50 – 70 %

2.2 Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy là 1 giai đoạn quan trọng, Nhiệm  vụ vủa nó là nghiên cứu, phân tích tổng hợp mọi dữ liệu của dự án sang các giải pháp bố trí thực tế trên địa hình khu đất cụ thể đã được lựa chọn làm cơ sở cho việc tổ chức xây dựng nhà máy. 

2.2.1 Các nhiệm vụ khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy.

  1. Đánh giá các điều kiện tự nhiên, nhân tạo của khu đất xây dựng nhà máy làm cơ sở cho các giải pháp bố trí sắp xếp các hạng mục công trình, các công trình kĩ thuật, các biện pháp giải quyết các vấn đề vi khí hậu của nhà máy và các phân xưởng sản xuất… Sao cho phù hợp tối đa với yêu cầu dây chuyền công nghệ của nhà máy cũng như của các nhà máy lân cận trong vùng công nghiệp.
  2. Xác định cơ cấu mặt bằng, hình khối kiến trúc của các hạng mục công trình, định hướng nhà, tổ chức mạng lưới công trình phục vụ công cộng, trồng cây xanh, hoàn thiện khu đất xây dựng, định hướng phân chia thời kì xây dựng, nghiên cứu khả năng mở rộng và phát triển của nhà máy.
  3. Giải quyết các vấn đề có liên quan đô thị với môi trường qua các giải pháp để đảm bảo các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp, chống ồn, chống ô nhiễm mặt nước và khí quyển, cũng như các vấn đề liên quan đến an toàn sản xuất như hỏa hoạn và các sự cố đặc biệt khác.
  4. Giải quyết các vấn đề liên quan đô thị với môi trường tạo khả năng hòa nhập của nhà máy với các nhà máy lân cận, phù hợp hài hòa với không gian tự nhiên của vùng.
  5. Đánh giá hiệu qủa kinh tế kĩ thuật của phương án thiết kế về các phương diện như hiệu qủa sử dụng đất, các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật chuyên ngành.

2.2.2 Các yêu cầu khi thiết kế mặt bằng nhà máy.

Để có phương án tối ưu khi thiết kế , quy hoạch tổng mặt bằng nhà máy công nghiệp cần thoả mãn các yêu cầu cụ thể sau:

  1. Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy phải đáp ứng được mức cao nhất của dây chuyền công nghệ sao cho chiều dài dây chuyền sản xuất ngắn nhất, không trùng lặp, lộn xộn, hạn chế tối đa sự giao nhau. Bảo đảm mối liên hệ mật thiết giữa các hạng mục công trình với hệ thống giao thông, các mạng lưới cung cấp kĩ thuật khác bên trong và bên ngoài nhà máy.
  2. Trên khu đất xây dựng nhà máy phải được phân thành các khu vực chức năng theo đặc điểm của sản xuất, yêu cầu vệ sinh, đặc điểm sự cố, khối lượng phương tiện vận chuyển, mật độ công nhân… tạo điều kiện tốt cho quản lý vận hành các khu vực chức năng.
  3. Diện tích khu đất xây dựng được tính toán thoả mãn mọi yêu cầu đòi hỏi của dây chuyền công nghệ trên cơ sở bố trí hợp lý các hạng mục công trình, tăng cường vận dụng các khả năng hợp khối nầng tầng sử dụng tối đa các diện tích không xây dựng để trồng cây xanh tổ chức môi trường công nghiệp và định hướng phát triển mở rộng nhà máy trong tương
  4. Tổ chức hệ thống giao thông vận chuyển hợp lí phù hợp với dây chuyền công nghệ, đặc tính hàng hóa đáp ứng mọi yêu cầu sản xuất và quản lý, luồng người, luồng hàng phải ngắn nhất, không trùng lặp, không cắt nhau. Ngoài ra còn phải chú ý khai thác phù hợp với mạng lưới giao thong quốc gia cũng  như các cụm nhà máy lân cận.
  5. Phải thoả mãn các yêu cầu về vệ sinh công nghiệp, hạn chế tối đa các sự cố sản xuất, đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trường bằng các giải pháp phân khu chức năng, bố trí hướng nhà hợp lý theo hướng gió chủ đạo của khu đất. Khoảng cách các hạng mục công trình phải tuân thủ theo quy phạm thiết kế, tạo mọi điều kiện cho việc thông thoáng tự nhiên hạn chế bức xạ nhiệt của  mặt trời truyền vào nhà.
  6. Khai thác triệt để các địa hình tự nhiên, đặc điểm khí hậu điạ phương nhằm giảm đến mức có thể chi phí san nền, xử lý nền đất, tiêu thuỷ, xử lý các công trình ngầm khi bố trí các hạng mục công trình.
  7. Phải đảm bảo tốt mối quan hệ hợp tác mật thiết với các nhà máy lân cận trong khu công nghiệp với việc sử dụng chung các công trình đảm bảo kỹ thuật xử lý chất thải, chống ô nhiễm môi trường cũng như các công trình hành chính phục vụ công cộng… nhằm mang lại hiệu qủa kinh tế, hạn chế vốn đầu tư xây dựng nhà máy và tiết kiệm diện tích đất xây dựng.
  8. Phân chia thời kì xây dựng hợp lý, tạo điều kiện thi công nhanh, sớm đưa nhà máy vào sản xuất, nhanh chóng hoàn vốn đầu tư xây dựng.
  9. Bảo đảm các yêu cầu thẩm mỹ của từng công trình, tổng thể nhà máy.Hòa nhập đóng góp cảnh quan xung quanh tạo thành khung cảnh kiến trúc công nghiệp đô thị.

2.3 Những biện pháp có tính nguyên tắc khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy

2.3.1 Phân chia khu đất về phương diện chức năng.

  1. Khái niệm

Đây là biện pháp có tính định hướng ban đầu để có thể đi đến giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng nhà máy hợp lý. Thực chất của biện pháp này là phân chia các bộ phận chức năng của nhà máy thành các nhóm theo đặc điểm sản xuất, khối lượng và đặc điểm vận chuyển hàng hóa, đặc điểm phân bố  nhân lực, đặc điểm về các yêu cầu vệ sinh công nghiệp cũng như các đặc thù sự cố của các công đoạn sản xuất. Những nhóm chức năng này được bố trí trên các khu đất của nhà máy trong mối quan hệ của công nghệ sản xuất cũng như các yêu cầu về quy phạm sự cố và vệ sinh công nghiệp.

Trên cơ sở nguyên lý ta đưa ra các biện pháp phân chia khu đất xây dựng

nhà máy thành các vùng chức năng.

b. Nguyên tắc phân vùng.

Tùy theo đặc thù sản xuất của các nhà máy mà người thiết kế sẽ vận dụng nguyên tắc phân vùng vho hợp lý. Trong thực tiễn thiết kế biện pháp phân chia khu đất thành các vùng theo đặc điểm  sử dụng là phổ biến nhấ.  Biện pháp này phân chia khu đất nhà máy thành 4 vùng chính.

  • Vùng trước nhà máy.

Nơi bố trí các nhà hành chính quản lý, phục vụ sinh họat, cổng ra vào, gara ô tô, nhà để xe… Đối với nhà máy có quy mô nhỏ hoặc mức độ hợp khối lớn, vùng trước nhà máy dành diện tích cho bãi đỗ xe ô tô, xe đạp, xe máy, cổng bảo vệ, bảng tin vầ cây xanh cảnh quan. Diện tích vùng này tuỳ theo đặc điểm sản xuất, quy mô của nhà máy, có diện tích từ 4 ÷ 20% diện tích nhà máy.

  • Vùng sản xuất.

Nơi bố trí các nhà và công trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính của nhà máy như: các phân xưởng sản xuất chính , phụ, sản xuất phụ trợ… tuỳ theo đặc điểm sản xuất và quy mô của nhà máy chiếm từ: 22 ÷ 52%diện tích nhà máy. Đây là vùng quan trọng nhất của nhà máy nên khi bố trí cần lưu ý:

  • Khu đất được ưu tiên về địa hình, địa chất cũng như về hướng.
  • Các nhà sản xuất chính, phụ, sản xuất phụ trợ có nhiều công nhân nên bố trí gần cổng hoặc gần trục giao thông chính của nhà máy và đặc biệt ưu tiên về hướng.
  • Các phân xưởng trong qúa trình sản xuất gây ra những tác động xấu như tiếng ồn lớn, lượng bụi, nhiệt thải ra nhiều hoặc dễ có sự cố (cháy, nổ hay rò rỉ hóa chất) nên đặt ở cuối hướng gió và tuân thủ chặt chẽ theo quy phạm an toàn vệ sinh công nghiệp.
  • Vùng các công trình phụ.

Đặt các nhà và công trình cung cấp năng lượng bao gồm các công trình cung cấp điện, hơi, nước, xử lý nước thải và các công trình bảo quản kỹ thuật khác. Tuỳ theo mức độ công nghệ yêu cầu mà có diện tích từ 14 ÷ 28%.

Một số điểm cần lưu ý khi bố trí:

  • Hạn chế tối đa chiều dài của hệ thống cung cấp kĩ thuật bằng cách bố trí hợp lý giữa nơi cung cấp và nơi tiêu thụ năng lượng ( khai thác tối đa hệ thống  trên không và ngầm ở dưới mặt đất)
  • Tận dụng các khu đất không lợi về hướng hoặc giao thông để bố trí các công trình phụ.
  • Các công trình có nhiều bụi, hoặc chất thải bất lợi đều phải đặt cuối hướng gió chủ đạo
  • Vùng kho tàng và phục vụ giao thông.

Trên đó bố trí các hệ thống kho tàng, bến bãi các cầu bốc dỡ hàng hóa, sân ga nhà máy… tùy theo đặc điểm sản xuất và quy mô nhà máy chiếm từ 23 ÷ 37%. Khi thiết kế cần lưu ý 1 số điểm sau:

  • Cho bố trí các công trình trên vùng đất không ưu tiên về  hướng, nhưng phải phù hợp với các nơi tập kết nguyên liệu và sản phẩm nhà máy, để thuận tiện cho việc nhập xuất hàng của nhà máy.
  • Trong nhiều trường hợp, do đặc điểm và yêu cầu của dây chuyền công nghệ hệ thống kho tàng có thể bố trí gắn liền trực tiếp với bộ phận sản xuất.Vì vậy có thể bố trí 1 phần hệ thống kho tàng nằm ngay trong khu vực sản xuất.

c.Ưu nhược điểm của nguyên tắc phân vùng.

  • Ưu điểm:
  • Dễ quản lý theo ngành, theo các phân xưởng, theo các công đoạn của dây chuyền sản xuất của nhà máy.
  • Thích hợp vơí các nhà máy có những phân xưởng, những công đoạn có các đặc điểm và điều kiện sản xuất khác
  • Đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh công nghiệp, dễ dàng xử lý các bộ phận phát sinh các điều kiện bất lợi trong quá trình sản xuất như bụi, khí độc, cháy, nổ.
  • Dễ bố trí hệ thống giao thông bên trong nhà máy
  • Thuận lợi trong qúa trình phát triển mở rộng của nhà máy.
  • Phù hợp với đặc điểm khí hậu xây dựng cuả nước

Nhược điểm.

  • Dây chuyền sản xuất phải kéo dài.
  • Hệ thống đường ống kĩ thuật và mạng lưới giao thông tăng
  • Hệ số xây dựng, hệ số sử dụng thấp.

2.3.2 Biện pháp hợp khối và nâng cao mật độ xây dựng.

a. Mục đích.

  • Để đạt được hiệu qủa cao trong ứng dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật tự động hóa sản xuiất phù hợp với xu hướng phát triển trong công tác thiêt kế công nghiệp trên thế giới và Việt Nam. Trong giai đọan hiện
  • Cùng với việc tiết kiệm chi phí xây dựng là 1 trong những phương châm quan trọng của chủ đầu tư và người thiết kế. Để đạt được điều trên phải sử dụng biện pháp hợp khối và nâng cao mật độ xây dựng qua việc bố trí nhà và các công trình trên khu đất.

b. nguyên tắc hợp khối và nâng cao mật độ xây dựng.

Cần lưu ý khi sử dụng nguyên tắc này là:

  • Các phân xưởng sản xuất, các công trình kĩ thuật có đặc điểm sản xuất giống nhau hoặc không ảnh hưởng tới nhau trong qúa trình tổ chức và vận hành sản xuất.
  • Đặc điểm vệ sinh công nghiệp giống nhau, tương tự hoặc ít ảnh hưởng đến nhau trong qúa trình sản xuất.
  • Không có những công đoạn sản xuất gây ô nhiễm độc hại hoặc có sự cố công nghiệp ảnh hưởng đến các bộ phận khác.
  • Các điều kiện vi khí hậu và điều kiện chiếu sang tương tự
  • Đặc điểm điạ chất của khu đất cho phép, các yêu cầu của sản xuất không ảnh hưởng lẫn nhau, các phương thức tổ chức giao thông chiều đứng đơn giản có thể áp dụng giải pháp nâng tầng.
  • Hợp khối các công trình có nhiều ưu nhược điểm sau:
  • Ưu điểm.:
  • Số lượng các công trình giảm, thuận lợi cho quy hoạch mặt bằng
  • Tiết kiệm đất xây dựng 10 ÷ 30 %.
  • Rút ngắn mạng lưới giao thông vận chuyển 20 ÷ 25 %
  • Giảm giá thành xây dựng 10 ÷ 18 %
  • Rút ngắn thời gian xây dựng 20 ÷ 25%.
  • Năng suất lao động tăng 20 ÷ 25 %.
  • Nhược điểm:

- Không phù hợp với các xưởng, các công đoạn sản xuất có các đặc điểm tính chất sản xuất khác nhau

  • Điều kiện thông thoáng , chiếu sang tự nhiên kém.
  • Gặp nhiều khó khăn trong tổ chức thoát nước mái.
  • Trong điều kiện điạ hình, điạ chất không thuận lợi sẽ rất tốn kém cho chi phí san nền và gia cố móng.

Bởi vậy, khi thiết kế phải xem xét kỹ các điều kiện của giải pháp hợp khối các công trình để lựa chọn biện pháp thiết kế.

  • Nâng cao mật độ xây dựng: để tiết kiệm diện tích đất xây dựng 1 cách tối đa khi thiết kế mặt bằng chung nhà máy ngoài giải pháp hợp khối phải chú ý các biện pháp sau:

+ Tính toán hợp lý các hạng mục công trình. Trên cơ sở của yêu cầu dây chuyền sản xuất.

+ Lựa chọn hình dạng của nhà và công trình gọn gàng phù hợp với hình dạng của khu đất, để hạn chế được các khu đất không sử dụng được gây lãng phí đất.

+Bố trí khoảng cách các công trình hợp lý đảm bảo quy phạm và phòng hỏa cách ly theo điều kiện vệ sinh công nghiệp đảm bảo các mở rộng của nhà máy.

Trong qúa trình nghiên cứu thiết kế quy hoạch mặt bằng nhà máy cần lưu ý đến các yếu tố phát triển, mở rộng của nhà máy trong tương lai trong các trường hợp sau:

+ Nâng cao công suất của nhà máy

+ Mở rộng sản suất sản phẩm mới.

+ Thay thế các máy móc thiết bị mới

Trong xây dựng mở rộng nhà máy cần phải thoả mãn các điều kiện sau:

+ Trong qúa trình xây dựng mới mở rộng nhà máy không được ảnh hưởng đến các công trình hiện có.

+ Không phá vỡ không gian kiến trúc đã có mà phải tăng thêm khả năng thẩm mỹ hoàn chỉnh không gian dự kiến.

Tuyệt đối không ảnh hưởng tới dây chuyền sản xuất hiện có.

+ Dự kiến các vị trí khu đất có thể phát triển khi mở rộng không ảnh hưởng đến dây chuyền sản xuất và hệ thống giao thong của nha máy.

2.4 Tổ chức giao thông và mạng lưới kĩ thuật

a. Phân luồng giao thông bên trong nhà máy.

Là 1 biện pháp có tính nguyên tắc cần được tôn trọng khi thiết kế mặt bằng chung nhằm đạt được sự hợp lý tối đa trong sản xuất, quản lý sử dụng và an toàn lao động.

Do đặc điểm của giao thông trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp thường được phân chia thành 2 luồng chuyển động chính.

+ Luồng hàng: Được định hình do sự vận chuyển của nguyên liệu bán thành phẩm , thành phẩm. Chúng được chia thành 2 luồng : luồng ra và luồng vào.

+ Luồng người được hình thành do sự chuyển động của cán bộ công nhân trên khu đất nhà máy.

Luồng người, luồng hàng nên tổ chức rõ rang, ngắn gọn không trùng lặp, chồng chéo ảnh hưởng đến nhau.

Luồng hàng, luồng người nên độc lập với nhau hạn chế cắt nhau trên mặt phẳng ngang. Nếu cắt nhau nên thiết kế cầu hoặc đường ngầm tuynen.

b. Các loại đường sử dụng trong nhà máy.

Hiệu qủa kinh tế của hoạt động kinh doanh sản xuất của nhà máy phụ thuộc hệ thống giao thông - cơ sở hạ tầng kĩ thuật. Việc tiết kiệm mỗi tấn hàng hóa vận chuyển đồng nghiã với hiệu qủa kinh tế, giảm chi phí hạ giá thành sản phẩm nâng cao hiệu qủa kinh tế. Vậy chọn phương án tổ chức giao thông là 1 trong những nhiệm vụ quan trọng khi thiết kế quy hoạch mặt bằng chung của nhà máy.

Căn cứ vào điều kiện giao thông bên ngoài nhà máy và đặc điểm công nghệ sản xuất và khối lượng vận chuyển của nhà máy mà quyết định phương án tổ chức giao thông.

  • Tổ chức hệ thống đường vận chuyển ô tô và đi lại.

Giao thông vận chuyển ô tô là 1 phương tiện được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy lớn, nhỏ với chức năng vận chuyển chính hoặc chung chuyển  giữa các nhà sản xuất, kho tàng phía trong và phía ngoài nhà máy.

Việc lưạ chọn giải pháp quy hoạch hệ thống đường ô tô trong nhà máy căn cứ vào dây chuyền sản xuất, khối lượng vận chuyển, đặc điểm khu đất mạng lưới giao thông phía ngoài để lựa chọn giải pháp quy hoạch cho hợp lý.

Chiều rộng của lòng đường tuỳ thuộc vào cấp đường( phụ thuộc vào khối lượng vận chuyển trong nhà máy)

Ở đây sử dụng đường cấp III ( lượng hàng hóa vận chuyển < 60 tấn/h)

Số lượng xe chạy trên tuyến < 15 chiếc.

Tốc độ tối đa < 40 km/h Số làn 1 làn

Chiều rộng đường ô tô Phụ thuộc xe: Bề rộng xe 2,50 m vậy 3÷3,5 m Bề rộng xe 2,75m Vậy 4m

Bề rộng xe 3 m thì 4 m Bán kính vòng nhỏ nhất 12 m

Tầm nhìn ô tô theo chiều chuyển động 70 m Độ dốc imax 35%

Tại các điểm bốc dỡ hàng cần tổ chức bãi,

Bãi đỗ xe con, xe máy, xe đạp của công nhân thường bố trí phía trong nhà máy

3. Tính toán các hạng mục công trình

3.1 Phân xưởng sản xuất chính

Phân xưởng sản xuất chính bao gồm :

  • Ba dây chuyền sản xuất:

+ Sữa cô đặc có đường.

+ Sữa chua yoghurt.

+ Sữa tiệt trùng có đường.

  • Ngoài ra còn bố trí 1 số phòng sau:

+ Phòng vệ sinh, thay quần áo.

Số công nhân đông nhất trong 1 ca là 50  người. Theo quy chuẩn cứ 20 công nhân cho 1 phòng vệ sinh 3 m2, 12 công nhân cho 1 phòng tắm, thay quần áo 3m2 như vậy cần phòng vệ sinh 12 m2, phòng tắm 12 m2. Tổng diện tích 24 m2. Tính cả hành lang, lối đi chọn kích thước ( 6 x 9 x 4,8) m

+ Phòng KCS có kích thước: (4 x 10 x 4) m.

+ Phòng điều hành sản xuất: (4 x 10 x 4) m.

Tất cả khu vực trên + Khu vực sản xuất + 20 % đường giao thông.

Chọn nhà sản xuất có kích thước (30 x 48 x 9,9) m = 1.440 m2.

  • Phân xưởng sản xuất lon: Diện tích 189 m2, kích thước: (21 x 9 x 6) m
  • Bộ phận bao gói: Diện tích 315 m2, Kích thước( 21 x 15 x 9,9) m
  • Phòng rót sữa cô đặc có đường: kích thước: ( 7 x 6 x 6)
  • Phòng rót sữa chua đặc có đường, kích thước (6x 5 x 6 )
  • Phòng rót sữa tiệt trùng có đường, kích thước (9 x 6 x 6)m.

3.2  Kho nguyên liệu

Kho chứa các nguyên liệu cho sản xuất và chứa các vật liệu bao bì. Khối lượng các thành phần cho sản xuất cả 3 sản phẩm trong 1 ngày là:

+ Đường: 49.221,2 kg

+ Các thành phần khác: 43.407,2 kg

Nguyên liệu sản xuất sữa bao gồm: Sữa đựng trong bao bì giấy nhiều lớp, nhôm, PE… để tránh bụi ẩm, đường đựng trong bao bì kín bao dứa có màng PE tránh bụi, giữ ẩm tốt, đựng trong phi sắt…

Vì nguyên liệu có thể bảo quản được lâu, nên thiết kế kho để dự trữ trong 10 ngày sản xuất đối với đường và 20  ngày đốivới các thành phần còn lại

Tổng lượng nguyên liệu cần dự trữ là:

. 49.221,2 x 10 + 43.407,2 x 20 = 1.360.356 kg

= 1.360,356 tấn

Trung bình 1 tấn nguyên liệu chiếm 2 m3 , nguyên liệu xếp cao 3 m , nên kho yêu cầu khô ráo, thoáng mát

Diện tích kho: S = ( 1.360,356 x 2) /3 = 907 m2

Số thùng cattông trong 1 ngày cho 3 sản phẩm: 15.154,66 thùng/ngày.

Dự trữ thùng cattông trong 5 ngày vơi khối lượng trung bình 1 thùng là 0,5kg.Chỉ tiêu xếp thùng 0,8m2/tấn.

Vậy diện tích chứa thùng là : 5 x 15.154,66 x 0,5 . 10-3 x 0,8 = 30 m2. Chọn diện tích để bao bì sản phẩm là cuộn giấy và ống hút là 30 m2. Lấy hệ số sử dụng diện tích kho là 0,7 (tính đến lối đi lại).

Tổng diện tích của kho là: (907 + 30 +30 )/0,7 = 1.381 m2

Chọn kích thước của kho là (54 x 30 x 6) m

3.3 Kho thành phẩm

Kho thành phẩm dùng để chứa sản phẩm sữa đặc có đường và sữa tiệt trùng sản xuất trong 5 ngày

Các hộp sữa đặc có đường được xếp vào thùng cattông sau đó xếp chồng lên cao 4 m ,

3.000 hộp/1 m2 . Vậy diện tích chiếm chỗ trong 7 ngày của sữa đặc là: (250.000 x 5 ) / 3.000 =417 m2.

  • Sữa tiệt trùng trong 1 ngày lượng thành phẩm là 80.000 kg = 76.481,84 lít/ngày. Tiêu chuẩn xếp kho 1m2 chứa 400 lít. Vậy diện tích chiếm chỗ trong 5 ngày của sữa tiệt trùng là: (76.481,84 x 5) /400 = 956 m2.
  • Hệ số xếp kho là 0,7.
  • Vậy diện tích kho sản phẩm cần dùng là: (417 + 956)/0,7 = 1960 m2
  • Chọn kích thước kho là: (65 x 30 x 6) m vậy diện tích là 1950 m2

3.4 Phân xưởng sản xuất lon

Phân xưởng sản xuất vỏ hộp cho dây chuyền sữa cô đặc bao gồm tất cả các khâu từ cán, cắt, dập nắp, uốn thân, ghép đáy rồi vận chuyển lon đến bộ phận rót bằng băng tải.

Số hộp cho 1 ngày sản xuất là 250.000 hộp/ngày.

Do hộp sắt tây dễ bị gỉ nên chỉ dự trữ lon trong 2 ngày sẩn xuất. Số hộp cần trong 2 ngày sản xuất là: 250.000 x 2 = 500.000 hộp Quy chuẩn là 3.500 hộp/m2 kho

Diện tích cần cho chứa vỏ hộp là: 500.000 / 3.500 =142,86 m2

Ngoài ra còn cần diện tích để đặt các thiết bị dùng cho cắt dập nắp, cắt uốn hàn thân lon, ghép đáy, các băng tải vận chuyển, diện tích để chứa các tấm sắt nguyên liệu…Mặt khác ở phân xưởng này các tác động cơ học gây tiếng ồn  rất lớn do đó cần không gian rộng.

Chọn kích thước phân xưởng sản xuất vỏ hộp là (21 x 9 x 6) m

3.5 Phân xưởng cơ điện

Phân xưởng có nhiệm vụ kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các hỏng hóc của

thiết bị, mấy móc, gia công chế tạo các thiết bị thuộc về lĩnh vực cơ khí… Chọn kích thước phân xưởng (12 x 8 x 4,2) m, diện tích phân xưởng là 96 m2.

3.6 Kho hóa chất

Chứa các hóa chất phục vụ cho việc vệ sinh, rửa thiết bị, máy móc nhà xưởng. Diện tích là 60 m2

Kích thước là (10 x 6 x 4,2) m.

3.7 Kho nhiên liệu

Dùng chứa xăng dầu cung cấp cho lò hơi và ô tô, dầu nhớt cho máy móc thiết bị.

Kích thước là.(6 x 6 x 4,2) m. Diện tích là 36 m2.

3.8 Phòng lò hơi

Diện tích 1 nồi hơi 3,2 m đặt cách nhau 1,5 m, cách tường 1,5 m.

Chọn diện tích phòng hơi là 60 m2.

3.9 Phân xưởng máy lạnh

Đặt các máy lạnh để cung cấp lạnh cho kho lạnh và cho sản xuất.

Yêu cầu phân xưởng máy lạnh phải thoáng mát.

Diện tích phân xưởng 36 m2

Kích thước (6 x 6 x 6) m

3.10 Trạm biến áp và máy phát điện

Chức năng là hạ áp từ lưới điện thành phố xuống điện áp sử dụng của các thiết bị, máy móc. Phát điện cung cấp trong những trường hợp bị mất điện.

Kích thước ( 6 x 12 x 6) m.

Diện tích 72 m2.

3.11 Trạm cung cấp nước

Thể tích của bể nước ngầm dùng chứa nước phải đủ cho sản xuất trong 2 ngày và thêm vớI lượng nước dự trữ cho chữa cháy là = 5.738 m3. Vậy thể  tích của bể phải lớn hơn.

Chọn kích thước bể là: (50 x 25 x 5) m.Chiều cao phần nổi lên trên mặt đất là 2 m.

Thể tích của bể là: 6.250 m3.

Trạm bơm kích thước là 12 x 6 x 4,2 m.

Tháp nước kích thước 3 x 3 x 15 m. Bên trên tháp nước có đặt 1 bình  inox chứa nước.

3.12 Bãi chứa rác

Diện tích 120 m2. Kích thước là (12 x 10) m.

3.13 Trạm xử lý nước thải

Để xử lý nước thải của nhà máy trước khi thải ra hệ thống nước thải chung công cộng.

Kích thước là: (24 x 10 x 4 ) m. Diện tích là 240 m2

3.14 Nhà hành chính

Nơi làm việc của nhân viên bao gồm ban nhân sự phòng giám đốc, phó giám đốc, phòng hành chính, kế toán, kế hoạch – cung ứng.

Tính theo tiêu chuẩn. Cán bộ thường 3,5 m2/người, có 16 ngườI Giám đốc, phó giám đốc 18 m2 / người, có 3 người.

Diện tích tính theo số cán bộ như sau: ( 3,5 x 16 ) + ( 18 x 3 ) = 110 m2.

Hành chính thêm các phòng sau:

  • Phòng y tế 60 m2.
  • Phòng khách 30 m2.
  • Phòng vệ sinh 20m2.

Tổng diện tích S = 110 + 60 + 30 + 20 = 220 m2.

Diện tích đường giao thông 20 % tổng diện tích của nhà hành chính = 44m2.

Chọn nhà hành chính có diện tích 288 m2.

Chọn nhà hành chính 2 tầng có kích thước ( 16 x 9 x 4)m.

3.15 Nhà ăn, hội trường

Nhà ăn và hội trường cùng 1 khu, tầng 1 là nhà ăn, tầng 2 là hội trường.

TÍnh theo quy chuẩn sau:

Diện tích nhà ăn 2,5 x ( 1/2 số công nhân + 60% - 100% nhân viên hành chính).

Diện tích hội trường 1,7 x ( tổng số công nhân + cán bộ kỹ thuật). Tổng số công nhân là 50 người. Cán bộ hành chính là 16 người Diện tích nhà ăn là 122,5 m2.

Diện tích hội trường là 144 m2.

Chọn nhà 2 tầng ( 16 x 9 x 4), S = 288 m2 mỗi tầng 144 m2

  • Nhà để xe đạp, xe máy.

Trong 1 ca sản xuất tổng số người bao gồm công nhân và nhân viên hành chính, các bộ phận khác khoảng 100 người. Tính theo quy chuẩn 2 m2/ xe máy, 1 m2/ xe đạp. Khoảng 50% xe máy và 50% xe đạp.

Tổng diện tích tối thiểu 50 x 2 + 50 x 1 = 150 m2.

Chọn kích thước (27 x 6 x 4,2 )m.

Diện tích nhà xe là: 162 m2.

3.16 Gara ô tô

Kích thước 36 x 9 x 4,5 m.

Diện tích 324 m2.

3.18 Nhà bảo vệ

Diện tích 24 m2 . Kích thước: 6 x 4

3.19 Kho vật tư kỹ thuật

Cung cấp thiết bị, phụ tùng cho máy móc. Diện tích 60 m2, kích thước ( 10 x 6 x 3,6)m.

3.20 Nhà giới thiệu sản phẩm: Trưng bày, giới thiệu và bán các sản phẩm của nhà máy

Diện tích 63 m2, kích thước ( 9 x 7 x 3,6) m.

3.21 Kho lạnh sữa chua

Diện tích 250 m2, kích thước ( 25 x 10 x 4) m.

Bảng tổng kết các hạng mục công trình.

STT

Hạng mục công trình

Diện tích(m2)

Kích thước

Số tầng

1

Nhà sản xuất chính

1.620

30 x 54 x 9,9

1

2

Kho nguyên liệu

1.620

54 x 30 x 6

1

3

Kho thành phẩm

1980

66 x 30 x 6

1

4

Nhà sản xuất lon

189

12 x 9 x 6

1

5

P/X Cơ điện

96

12 x 8 x 4,2

1

6

Kho hóa chất

60

10 x 6 x 4,2

1

7

Kho nhiên liệu

36

6 x 6 x 4,2

1

8

Phòng lò hơi

60

10 x 6 x 4,2

1

9

Phòng máy lạnh

36

6 x 6 x 6

1

10

Trạm biến áp

72

6 x 12 x 6

1

11

Trạm bơm

72

12 x 6 x 4,2

1

12

Bãi rác

120

12 x 10

1

13

Trạm xử lý nước thải

240

24 x 10 x 4

1

14

Nhà hành chính

144

16 x 9 x 4

2

15

Nhà ăn, hội trường

144

16 x 9 x 4

2

16

Nhà xe đạp, xe máy

162

27 x 6 x 4,2

1

17

Gara ô tô

324

36 x 9 x 4,2

1

18

Nhà bảo vệ

24

6 x 4

1

19

Kho vật tư

60

10 x 6 x 3,6

1

20

Nhà giới thiệu S/P

63

9 x 7 x 3,6

1

21

Kho lạnh sữa chua

250

25 x 10 x 4

1

 Tổng diện tích sử dụng S = 7.087 m2.

  • Tính hệ số xây dựng và sử dụng.

1.Hệ số xây dựng.

Diện tích của nhà xưởng và các công trình là: Fxd = 7.087 m2 Diện tích toàn nhà máy: F

Kxd = (A +B)/F yc

Trong đó: Kxd là: Hệ số xây dựng. (kxd = 35%) A là: Diện tích chiếm đất của nhà và công trình. B là: Diện tích kho, bãi lộ thiên ( nền bê tông)

F là: Diện tích toàn nhà máy: Vậy Fyc = ( A+ B)/ Kxd = 7.087 / 35% = 20.248,57 m2

F = Fyc + 15% ( Dự trữ phát triển)

= 23.286 m2 . Vậy chọn diện tích toàn nhà máy là: 24.050 m2 .

Kích thước khu đất là: 185 x 130 m. 2.Hệ số sử dụng.

Ksd = Fsd / F → Fsd = Ksd x F = 63% x 24.050 = 15.151,5 m2.

Diện tích chiếm đất của giao thôg và mặt bằng hệ thống hè rãnh thoát nước, Fsd = 15.151,5 m2

4. Thuyết minh tổng bình đồ nhà máy

4.1 Tổng mặt bằng nhà máy

Sau khi chọn địa điểm và diện tích xây dựng nhà máy, tính được các hạng mục công trình và dựa vào nguyên tắc thiết kế tổng bình đồ ta sẽ tiến hành bố trí các công trình trên tổng mặt bằng nhà máy.

Khu đất xây dựng nhà máy có tổng diện tích là: 185 x 130 = 24.050 m2.

+ Nhà máy có 2 cổng ra vào 1 cổng chính lớn và 1 cổng phụ để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đi lại của cán bộ, công nhân, khách và xuất nhập sản phẩm, nguyên liệu.

+ Nhà bảo vệ được bố trí nằm ngay cạnh cổng chính, để đảm bảo kiểm soát hết các hoạt động ra vào của nhà máy.

+Khu vực nhà hành chính, nhà hội họp, phòng ăn, phòng trưng bày giới thiệu sản phẩm bố trí gần cổng, ở vị trí thuận lợi nhất mà không ảnh hưởng tới điều kiện khí hậu cho phân xưởng sản xuất chính.

+Khu vực sản xuất bố trí giữa nhà máy, kho nguyên liệu bố trí ngay đầu dây chuyền sản xuất, kho thành phẩm bố trí ở cuối dây chuyền sản xuất.

+Kho hóa chất ở cuối hướng gió chủ đạo, kho nhiên liệu đặt gần lò hơi.

+Các phân xưởng phụ trợ cho sản xuất như lò hơi, phân xưởng máy lạnh, trạm cấp nước đặt gần xưởng sản xuất để giảm đường ống vận chuyển, lò hơi đặt cuối hướng gió chủ đạo.

+Phân xưởng cơ khí cũng đặt cuối hướng gió chủ đạo, nhưng cũng đảm bảo gần xưởng sản xuất.

+Trạm biến áp cần đặt ở vị trí thuận lợi để phân phối đều điện cho các khu tiêu thụ, đồng thời không ảnh hưởng tới giao thông, đảm bảo an toàn và không ảnh hưởng mỹ quan toàn nhà máy.

+Khu xử lý nước thải bố trí cuối nhà máy và cuối hướng gió chủ đạo.

+Nhà để xe, bố trí gần cổng.

Ngoài các yếu tố về kỹ thuật công nghệ, khi thiết kế còn phải chú ý đến yếu tố kiến trúc thẩm mĩ cuả nhà máy.

4.2 Thiết kế phân xưởng sản xuất chính

a. Thiết kế mặt bằng phân xưởng sản xuất chính.

Phân xưởng sản xuất chính có 3 dây chuyền sản xuất: Sữa đặc có đường . sữa chua yoghurt, sữa tiệt trùng. Việc lựa chọn diện tích phân xưởng sản xuất chính phải dựa vào các yếu tố sau:

+Căn cứ vào tất cả các diện tích thuộc dây chuyền sản xuất, tức là diện tích của thiết bị trong dây chuyền và trình tự bố trí thiết bị.

+Căn cứ vào diện tích làm việc, thao tác cuả công nhân trong từng công đoạn để xác định khoảng cách giữa các thiết bị sao cho đảm bảo an toàn lao động vệ sinh xí nghiệp.

+Căn cứ vào diện tích giao thông trong xưởng.

Chọn diện tích nhà là :1.620 m2. Chọn nhịp nhà là: 30 m.

Bước cột là b = 6 m, chiều dài nhà là 54 m. b.Thiết kế mặt cắt phân xưởng.

Chiều cao nhà phụ thuộc chiều cao tối đa của thiết bị, yêu cầu chiếu sáng và thông gió tự nhiên, độ cao lắp ghép và phương tiện vận chuyển thiết bị trong phân xưởng, do đó chọn chiều cao nhà 9,9 m.

b. Thuyết minh về vật liệu xây dựng.

+Nhà sản xuất chính kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép.

+Móng nhà: Đặt trên khu đất có nền vững, kích thước móng cột 400 x 600.

+Tường bao che bên ngoài phân xưởng là tường gạch 250 mm, tường ngăn 100mm.

Hệ thống mái tôn có độ dốc 30% đảm bảo thoát nước.

+Nền nhà gồm: Gạch bông

Vữa xi măng liên kết 75#.

Lớp bê tông sắt thép. Lớp gạch vụn, cát, sỏi Đất nện chặt.

Nền nhà có khả năng chịu lực, axit, kiềm hóa và nghiêng dốc về phía hố ga đảm bảo thoát nước.

Xem tiếp: Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Tính kinh tế

Xem lại: Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Tính phụ trợ: Hơi - Lạnh - Điện

Sưu tầm và biên soạn bởi: Valve Men Team