Thiết kế nhà máy bia năng suất 25 triệu lít/ năm

MỞ ĐẦU Bia là một loại đồ uống có truyền thống lâu đời , có giá trị dinh dưõng cao và có độ cồn thấp, mùi vị thơm ngon bổ dưỡng. Uống bia với một lượng thích hợp không những có lợi cho sức khỏe , ăn cơm ngon ,dễ tiêu hóa mà còn giảm được sự mệt mỏi sau ngày làm việc mệt nhọc. Bia không chỉ cung cấp một lượng kalo khá lớn mà trong bia còn chứa một hệ enzym rất phong phú, đặc biệt là nhóm enzym đường hóa amylaza. Bia được sản xuất từ các loại nguyên liệu chính là malt đại mạch, hoa houblon, nấm men và nước, cùng với một số nguyên liệu thay thế như gạo hoặc ngô, đường, một số chất phụ gia và nguyên liệu phụ khác. Bia được sản xuất theo một quy trình công nghệ khá đặc biệt nên có tính chất cảm quan rất hấp dẫn với hương thơm đặc trưng, vị đắng dịu và lớp bọt trắng mịn màng. Bia còn là một loại nước giải khát rất tốt trong những ngày hè nóng nực nhờ hàm lượng CO2 khá cao, từ 3 ¸ 5 gam/lit Ngoài ra trong bia còn chứa vitamin B1,B2,nhiều Vitamin PP và các axit amin rất cần thiết cho cơ thể. Trong 100ml bia 10% chất khô có: 2,5 -5 mg vitamin B1 ,35-36 mg Vitamin B2 và PP.Chính vì vậy từ lâu bia đã trở thành đồ uống quen thuộc được rất nhiều người ưa thích. PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ I.1.Sự hình thành và phát triển của ngành bia trên thế giới *Định nghĩa về bia: Ở Pháp bia được định nghĩa là loại đồ uống thu được bằng cách lên men rượu dịch chiết các chất từ đại mạch nảy mầm có bổ xung không quá 30% nguyên liệu thay thế khác và hoa Houblon. Ở Đức: Bia là loại đồ uống thu nhận được nhờ lên men và không qua qúa trình chưng cất và chỉ sử dụng hạt đại mạch nảy mầm, hoa houblon,nấm men và bia. Ở Việt Nam bia được định nghĩa là loại đồ uống lên men có độ cồn thấp , được làm từ nguyên liệu chính là malt đại mạch ,hoa houblon,nấm men và nước. *Sự hình thành bia trên toàn thế giới: Bia bắt đầu được biết đến từ 8000 năm trước công nguyên, người ta cho rằng 0risi (vị thần nông nghiệp Ai Cập) là người đầu tiên đã hướng dẫn con người làm bia từ lúa mạch…Khoảng 2000 năm trước công nguyên ,dưói thời vua Hammourabi, người Babilon đã viết thành sách các nguyên tắc nấu bia và quá trình nấu bia được quản lý khá chặt chẽ. Ở nước Anh cổ xưa, vào thế kỷ đầu tiên sau công nguyên người Briton và người Ailen đã bắt đầu sản xuất bia vàng từ lúa mạch. Ở Nga, đồ uống dân gian là Quas (nước Kvas), được làm từ lúa mạch ủ mạch nha, đôi khi được làm dịu đi bằng cách thêm nho khô (để tạo bọt),một mảnh lúa mạch đen để tạo vị chua nhẹ và những hoa quả khác nhau để tạo màu. Ở các vùng núi Nam Mỹ có sản phẩm đồ uống Chica từ ngô và những thổ sản của vùng núi được sản xuất. Ở vài nước bao gồm Trung Quốc và Nhật Bản ,các sản phẩm lên men truỳên thống dựa trên cơ sở lúa gạo ví dụ như : Sake, được lên men ở trạng thái rắn (Koji). Ở Trung Quốc ,sự phát triển quan trọng của công nghiệp bia , thông qua các thành viên hội buôn bán gồm các nhà sản xuất bia hàng đầu thế giới, đã có thành tựu lớn gần đây,thể hiện là quốc gia lớn trên thế giới…. Hiện nay trên thế giới có trên 50 nước sản xuất bia với sản lượng trên 100 tỷ lít /năm trong đó :Mỹ , Đức, mỗi nước sản xuất trên dưới 10 tỷ lít /năm, Trung Quốc 7 tỷ lít /.năm. I.2. Sự hình thành và phát triển của nghành công nghệ bia ở Việt Nam. Cuối thế kỉ 19, bia b¾t ®Çu du nhËp vµo ViÖt Nam vµ ban ®Çu còng míi chØ cã 2 nhµ m¸y nhá lµ nhµ m¸y bia Hµ Néi vµ nhµ m¸y bia Sµi Gßn. Tr¶i qua mét thêi k× dµi ph¸t triÓn víi kh«ng Ýt khã kh¨n, cho ®Õn nay, ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt bia ë n­íc ta ®· cã ®­îc nhiÒu thµnh tùu ®¸ng kÓ. C¸c nhµ m¸y s¶n xuÊt bia ®­îc x©y dùng ë hÇu kh¾p c¸c tØnh thµnh trªn c¶ n­íc. Cã thÓ kÓ ®Õn mét sè nhµ m¸y lín nh­: nhµ m¸y bia Hµ Néi, nhµ m¸y bia NaDa (Nam §Þnh), nhµ m¸y bia Hµ T©y, nhµ m¸y bia Thanh Hãa, nhµ m¸y bia Sµi Gßn... Đặc biệt khi đất nước ta chính thức là thành viên của tổ chức thương mại thế giới WTO mức sống của ngưòi dân đã được nâng cao đáng kể. Các nhà kinh doanh nước ngoài đầu tư vào Việt Nam tăng nhanh, càng thúc đẩy sự phát triển. Do đó chỉ trong thời gian ngắn ngành Rượu - Bia - Nước giải khát đã có những bước phát triển vượt bậc. Đã có hàng loạt các nhà máy bia được xây dựng mới, được đầu tư khôi phục, được mở rộng sản xuất từ các nhà máy có sẵn. Tính đến nay đã có hơn 400 doanh nghiệp sản xuất bia lớn nhỏ trên toàn quốc. Các doanh nghiệp này được đầu tư bằng nhiều nguồn vốn khác nhau và được đầu tư bởi nhiều loại hình doanh nghiệp khác nhau: doanh nghiệp nhà nước, công ty cổ phần, công ty liên doanh, công ty 100% vốn nước ngoài, công ty TNHH, doanh nghiệp tư nhân. Kết quả của sự phát triển đó là sản lượng bia của nước ta tăng vọt trong những năm gần đây và mỗi năm đã đóng góp hàng nghìn tỉ đồng vào nguồn thu cho ngân sách nhà nước. Ngành bia Việt Nam đã cho ra đời hàng loạt sản phẩm có chất lượng và giá cả phù hợp với mọi đối tượng khách hàng, từ người có thu nhập thấp đến cao. Đến bây giờ thì hầu như tỉnh nào cũng có nhà máy bia và hầu hết là dây chuyền công nghệ của các nước như Đức, Tiệp (cũ)…..Và cũng đã sản xuất được trong nước những loại bia có chất lượng tầm cỡ quốc tế như Tiger, Heniken, đáp ứng được nhu cầu về chất lượng của người tiêu dùng. Bên cạnh đó cũng có rất nhiều các nhà máy bia của ta đang đứng trên nguy cơ bị thua lỗ và dẫn đến phá sản.Ví dụ như Nhà máy bia Luơng Thực Nam Định(bánh mỳ Ba Lan),nhà máy bia Hà Thành… Tính đến thời điểm này thì số lượng các nhà máy bia ở nước ta đang có xu thế giảm dần do không có đủ năng lực để cạnh tranh .Vì vậy để có thể tồn tại được trong cơ chế thị trưòng với sự cạnh tranh và đào thải rất nhanh hiện nay thì ngoài việc tăng về số lượng, các nhà máy bia cần đầu tư hơn nữa về dây chuyền công nghệ cũng như chất lượng sản phẩm và phải luôn luôn vận động để tìm ra cho mình một hướng phát triển riêng S¶n l­îng bia c¸c lo¹i cña ViÖt Nam tõ n¨m 1992 §¬n vÞ: triÖu lÝt N¨m Tæng s¶n l­îng (triÖu lÝt) Tû lÖ t¨ng tr­ëng (%) Ghi chó 1992 169 Thùc hiÖn 1993 230 36,09 Thùc hiÖn 1994 351 52,60 Thùc hiÖn 1995 502 43,19 Thùc hiÖn 1996 584 16,33 Thùc hiÖn 1997 602 3,1 Thùc hiÖn 1998 613,7 2 Thùc hiÖn 1999 680 10,8 Thùc hiÖn 2000 779,1 14,57 Thùc hiÖn 2001 871,2 11,82 Thùc hiÖn 2002 939,8 7,87 Thùc hiÖn 2003 1118,9 19,06 Thùc hiÖn 2004 1249,5 11,67 Thùc hiÖn 2005 1378,3 10,31 ­íc tÝnh 2006 1429 3,68 KÕ ho¹ch 2007 1652 15,61 KÕ ho¹ch 2008 1932 16,95 KÕ ho¹ch 2009 2260 16,98 KÕ ho¹ch 2010 2500 10,62 KÕ ho¹ch Nguån: B¸o c¸o vµ ®Þnh h­íng cña Bé C«ng NghiÖp I.3. Các điều kiện xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Sài Đồng Quận Long Biên Em chọn thiết kế một nhà máy bia với năng suất 25 triệu lít/năm (100000 lít /ngày),có hướng mở rộng lên 50 triệu lít bia/năm. Do đó,em chọn đia điểm xây dựng nhà máy là khu công nghiệp Sài Đồng B thuộc Quận Long Biên. KHU CÔNG NGHIỆP SÀI ĐỒNG B-Hệ thống cấp nước:Hệ thống cấp nước của Hanel có thể cung cấp 10.000m3 nước đạt tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN). Hanel cũng sẽ cung cấp nước sạch đến ranh giới các lô đất thuê theo hợp đồng ký giữa Hanel và các chủ thuê đất.-Hệ thống cấp điện:Hệ thống cung cấp điện đã được xây dựng tại SIZ. Công ty điện lực Hà Nội sẽ cung cấp điện qua sáu trạm biến áp với công suất 50MVA và tổng điện áp 22KV.-Thiết bị thông tin:Tổng Công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam (VNPT) sẽ quản lý và điều hành các dịch vụ thông tin ở SIZ. Các chủ thuê đất sẽ ký hợp đồng với VNPT.-Đường xá ở SIZ:SIZ có con đường chính rộng 26m và được thiết kế với công suất chịu tải là 30 DH và hệ thống đường phụ rộng 20,5 m.-Hệ thống thoát nước:Hanel sẽ cung cấp hệ thống thoát nước tới ranh giới các lô đất được thuê. Hệ thống xử lý chất thải của các chủ thuê đất phải được sự phê duyệt của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường.-Chất thải công nghiệpKhi thuê đất nhà máy sẽ phải xin phép Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường phê duyệt hệ thống xử lý chất thải. Chất thải công nghiệp của nhà máy được xử lý theo đúng sự cho phép của Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường. Nhà máy Bia xử lý đạt đến cấp độ B sau đó khu công nghiệp xử lý tiếp để đạt đến chỉ tiêu chất lưọng A  -Qui mô, sự phát triển:Khu Công nghiệp Sài Đồng B rộng 97,11 ha, gồm 78,38 ha dành cho phát triển công nghiệp và 18,73 ha cho xây dựng phụ. Các chủ thuê đất sẽ phải tuân theo các quy định của Hiệp ước môi trường của Chính phủ Việt Nam về tiếng ồn, ô nhiễm không khí và chất thải*Các công trình khácKhu công nghiệp Sài Đồng B nằm ở Quận Long Biên, phía Đông của thủ đô Hà Nội.Khu công nghiệp Sài Đồng B nằm gần Quốc lộ 5, nối Hà Nội với Hải Phòng, thành phố lớn thứ ba của Việt Nam và là cảng biển quan trọng nhất ở miền Bắc Việt Nam.*Khu Công nghiệp Sài Đồng B cách trung tâm thành phố Hà Nội 8 km, gần sân bay nội địa Gia Lâm và sân bay Quốc tế Nội Bài.Chỉ cách Hải phòng có 94 km theo con đường mới được nâng cấp, hoặc cách có 5 km từ Quốc lộ 1A-tuyến đường chính nối liền miền Bắc với miền Nam Việt Nam, từ khu Công nghiệp Sài Đồng B có thể dễ dàng đi đến các tỉnh biên giới phía Bắc cũng như đến các tỉnh miền Trung Việt Nam. I.3.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu. Malt đại mạch được nhập từ Úc, hoa houblon được nhập từ Đức, Pháp qua các nhà phân phối. Gạo có thể mua trực tiếp từ các tỉnh nông nghiệp như Thái Bình, Nam Định,… I.3.2. Nguồn năng lượng. Than: Nhà máy có thể mua than ở những nơi như ở Quảng Ninh… Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện lưới quốc gia. Ngoài ra, còn đặt thêm một máy phát dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có sự cố mất điện. I.3.3. Nguồn nước. Sử dụng trực tiếp nước từ giếng khoan sau đó ta xây dựng các khu xử lý nước để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn cho sản xuất I.3.4. Nguồn nhân lực. Cán bộ kỹ thuật có thể tuyển dụng từ các trường đại học như Bách Khoa, Nông Nghiệp,… Công nhân : có thể thuê nhân công từ các vùng quê. I.3.5. Giao thông vận tải. Ta xây dựng nhà máy nằm ở khu công nghiệp Sài Đồng trên đường quốc lộ 5 đây là trục đường giao giữa rất nhiều tỉnh thành trong cả nước như: Bắc Ninh,Hải Phòng ,Hải Dương ,Lạng Sơn…và thêm nữa là việc nhà nước sắp xây xong 2 cây cầu đó là cầu :Vĩnh Tuy và Thanh Trì do đó vấn đề giao thông là vô cùng thuận lợi I.3.6. Thị trường tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ là khá phong phú,sản phẩm có thể bán cho các đại lý bán buôn bán lẻ ở Hà Nôi,Long Biên hoặc các nơi khác như: Thanh Trì, Hưng Yên, Bắc Ninh ,Lạng Sơn…. PHẦN II : CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ II.1. Chỉ tiêu chất lượng của bia. II.1.1. Thành phần của bia. Thành phần của bia phụ thuộc vào đặc tính nguyên liệu và tính chất các quá trình công nghệ nhưng chủ yếu là: - Nước: 80 ¸ 90% - Chất hoà tan chiếm: 5,5 ¸ 10,7 (Chủ yếu là: Gluxit (70%), gồm dextrin và các loại đường glucoza, fructoza, pentoza,…8 ¸ 10% là các hợp chất chứa Nitơ, trong đó 30 ¸ 40% Protit phân tử lượng cao,...). - Chất khoáng chiếm: 3 ¸ 4% chất hoà tan. - CO2: 0,3 ¸ 0,5%. - Chất chát: 2,5 ¸ 6%. II.1.2. Tính chất của bia thành phẩm. Đánh giá chất lượng của bia thường dựa vào các chỉ tiêu sau đây: a. Mùi và vị của bia. Bia phải có mùi và vị đặc trưng cho từng loại. Bia có mùi thơm của đại mạch, vị đắng dễ chịu của hoa houblon và vị tê của CO2 bão hoà, có vị đắng dịu, ngon, bia không được có mùi chua, mốc, …Mùi vị của bia phụ thuộc vào các yếu tố chất lượng của nguyên liệu sử dụng như malt, hoa houblon và nấm men, chế độ lên men, bảo quản. b. Màu sắc. Màu của bia phụ thuộc vào chất lượng của malt, thành phần của nước và kỹ thuật nấu. Màu sắc của bia phụ thuộc vào từng loại, đối với bia vàng thì bia phải có màu vàng rơm, sáng óng ánh và đạt tiêu chuẩn trong suốt. c. Độ bền của bọt. Bia yêu cầu phải có khả năng tạo bọt và giữ bọt được lâu. Bọt gồm những phần tử CO2 liên kết với nhau trên bề mặt bia. Chất lượng bọt bia có thể xem như là thời gian kể từ thời gian xuất hiện bọt cho đến lúc bọt tan và tốt hay xấu phụ thuộc vào sự bão hoà CO2 trong bia. Các chất tạo bọt là: abumoza, peptone, chất đắng hoa houblon. d. Độ bền của bia. Độ bền của bia là yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng của bia, bia kém sẽ nhanh chóng bị hỏng. Độ bền phụ thuộc vào sự lên men có hoàn toàn không và khi tàng trữ phải tránh sự xâm nhập của O2. Lượng hoa houblon càng lớn thì giúp cho bia càng bền. Nếu trong bia hàm lượng CO2 ít vẫn còn O2 ở dạng hoà tan là bia kém. Điều kiện tốt nhất để độ bền của bia an toàn là ở nhiệt độ lạnh. II.1.3. Giá trị dinh dưỡng của bia. Bia có khả năng cung cấp năng lượng tương đối lớn cho cơ thể con người, cứ một lít bia có thể cho ta 400 ¸ 600 kcal, mà năng lượng cần thiết cho cơ thể con người bình thường là 3000 ¸ 3500 kcal/ngày. Trong bia còn có nhiều chất khoáng đặc biệt là: Ca, P và Mg. Lượng Ca cần thiết cho cơ thể là 90 mg. Trong khi đó cứ một lít bia có thể cung cấp cho cơ thể là 20% lượng này. Ngoài ra bia còn chứa một lượng nhỏ các chất kích thích, làm tăng sự tiêu hoá thức ăn của dạ dày. Trong bia cũng chứa nhiều loại vitamin khác nhau (tuy nhiên hàm lượng các vitamin này không nhiều) như vitamin B1, B2, vitamin H… So với chè và cà phê, bia không chứa các kim loại nặng. Còn so với rượu thì hàm lượng rượu êtylic trong bia rất thấp do đó ảnh hưởng xấu đến cơ thể là không nhiều. Tất cả những gì nói ở trên đã khẳng định một điều rằng, nếu sử dụng bia một cách hợp lý sẽ rất có lợi cho sức khoẻ, khi uống bia giúp cho con người cảm thấy thoải mái dễ chịu. II.1.4. Nguyên liệu sản xuất bia.. a. Malt đại mạch. Malt đại mạch là nguyên liệu chính trong sản xuất bia, thường được nhập từ nước ngoài và đợc bảo quản ở nơi thoáng mát. Malt là hạt đại mạch được nảy mầm trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm nhất định. Qua quá trình nảy mầm một lượng lớn enzym xuất hiện và tích tụ trong hạt đại mạch. Trong đó chủ yếu là nhóm amylaza, ngoài ra còn có proteaza và các enzym khác. * Cảm quan. - Màu tươi, vỏ óng ánh. - Vị và mùi: ngọt nhẹ, mùi không ủng, vị lạ, chua, mốc. - Độ sạch: không lẫn tạp chất. * Tính chất vật lý. - Dung trọng: 500 ¸ 580 g/l. - Trọng lượng tuyệt đối: 28 ¸ 38 g/1000 hạt. - Kích thước hạt: chiều rộng > 2,5 mm. - Chiều dài mầm: từ 2/3 ¸ 3/4 chiều dài hạt. * Thành phần hoá học: Độ ẩm ≤ 5%. Chất hoà tan: 65 ¸ 82%. Thành phần hoá học của malt tính theo chất khô: Tinh bột: 60 ¸ 65%. Protid: 7 ¸ 9%. xelluloza: 4 ¸ 6%. Đạm hoà tan: 3%. Chất béo: 2 ¸ 3%. Chất khoáng: 2,5 ¸ 3%. Saccaroza: 3 ¸ 5%. Đường khử: 2 ¸ 4%. b. Hoa houblon. Hoa houblon đóng vai trò quan trọng trong sản xuất bia. Trong hoa có nhiều cấu tử có ý nghĩa đối với công nghệ làm bia như các axit đắng. Nhờ có hoa mà bia có vị đắng dễ chịu, có hương thơm, bọt tan lâu. Bia bền trong thời gian bảo quản kéo dài và ngoài ra nó có khả năng diệt trùng, tăng độ bền của keo. Hoa houblon đợc đóng gói cẩn thận, phải bảo quản kho lạnh, tốt, nhiệt độ từ 0,2 đến 0,5 0C; nếu bảo quản ở nhiệt độ cao, không khí ẩm, ánh sáng mặt trời sẽ làm giảm phẩm chất lượng của hoa. Hiện nay thường người ta sử dụng hoa với hai dạng: hoa viên và cao hoa. *Hoa viên: để bảo quản có hiệu quả các thành phần trong hoa houblon ta tạo thành dạng hoa vên.Trong quá trình chế biến này : hoa houblon đã sấy khô được nghiền thành bột ,sau đó ép thành viên. Ở dạng hoa viên có thể định lượng và bổ sung dễ dàng .Có 3 loại hoa viên: hoa viên 90,hoa viên 45 và loại hoa viên đã qua đồng phân hóa(isomeric) -Hoa viên 90: 90 có nghĩa là 90 kg có chứa tất cả các thành phần trong hoa gốc được chế biến từ 100 kg hoa tươi.Cách sản xuất hoa viên 90: đầu tiên sấy khô hoa tươi bằng không khí 20-250C rồi bằng không khí nóng 40-50 0C tới độ ẩm 7-9%,sau đó nghiền thành bột có kích thước 1-5 mm, trộn và ép thành viên.Trong quá trình chế biến, houblon bị nóng lên sẽ làm giảm chất lượng ,vì vậy không nên để nhiệt độ vượt quá 500C.Tiếp theo là làm nguôị các viên hoa và đóng bao, đồng thời loại bỏ không khí trong bao chứa và nạp đầy CO2 hoặc N2 làm khí bảo quản để giữ chất lượng sản phẩm. -Hoa viên 45(hoa viên nồng độ cao) Là loại hoa viên giàu lupulin trong đó chứa toàn bộ nhựa và tinh dầu có trong hạt lupulin.Kích thước của các hạt tự nhiên khoảng 0.15mm.Công đoạn quan trọng là tách các hạt lupulin ra khỏi hoa và lấy một phần cuống và cánh hoa.Những phần này được nghiền mịn và sàng lại. Để cơ khí hóa việc chế biến, hạt lupulin phải rắn và phải mất khả năng bám dính, do đó phải hóa rắn phần lỏng của nó.Quy trình luôn được thực hiện ở nhiệt độ rất thấp ,tốt nhất ở nhiệt độ -350C.Nguyên liệu nghiền gồm các hạt lupulin và ½ khối lượng hoa khô. Để chế loại hoa này các hạt lupulin phải nguyên vẹn và không bị ép mạnh. Sau đó ta đóng bao, đồng thời loại bỏ không khí trong bao chứa và nạp đầy CO2 hoặc N2 làm khí bảo quản để giữ chất lượng sản phẩm. -Hoa viên được đồng phân hóa: Phản ứng đồng phân hóa các anpha axit có thể thực hiện khi bổ xung MgO.Loại hoa viên này có ưu điểm hơn loại hoa khác là: Hiệu suất thu hồi anpha iso axit đắng đáng kể. Thời gian đun sôi được rút ngắn làm cho giá hoa và năng lượng giảm. Không cần bảo quản lạnh bà không phải chịu sốc nhiệt trong quá trình chế biến. *Cao hoa: Người ta sử dụng nhiều loại dung môi hữu cơ như:hexan,metanol,etanol.. để trích ly các nhựa đắng và tinh dầu thơm của hoa sau đó làm bay hơi dung môi.Trong quá trình tách dung môi này ,phần lớn các tinh dầu thơm cũng bị mất theo.Cao hoa thu được nhớt và có màu xanh da trời, được bảo quản trong các hộp hoặc chai và rất bền trong quá trình bảo quản. Nhược điểm chủ yếu của cao hoa là hàm lượng tinh dầu thơm thấp ngoài ra còn có nguy cơ còn sót lại các gốc hữu cơ của dung môi nên có thể mang độc tố và ảnh hưởng đến môi trường. Để tận dụng tất cả các ưu và nhược điểm của cả 2 loai hoa viên và cao hoa, Nhà máy nhập và sử dụng cả 2 loại cao hoa và hoa viên của nước ngoài. Thành phần hoá học của hoa houblon: Độ ẩm: ≤ 12,5%. Xơ: 13,3%. Este: 0,4%. Tro: 7,5%. Các chất chứa Nitơ: 17,5%. Chất đắng: 15 ¸ 21%. Tinh dầu thơm: 0,1 ¸ 1%. Protid: 9 ¸ 15%. c. Nước. Nước là một trong những nguyên liệu chính dùng để sản xuất bia, nó chiếm khoảng 87 ¸ 90%. Do đó thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ quá trình công nghệ và chất lượng thành phẩm sau này. Vì vậy chất lượng nước sử dụng phải khác nước sinh hoạt. Tuỳ theo từng công đoạn khác nhau mà yêu cầu về chất lượng nước cũng khác nhau. * Yêu cầu cảm quan. Nước dùng để sản xuất bia phải trong suốt, không có mùi vị lạ. * Yêu cầu chất lượng nước dùng trong công nghệ sản xuất bia. Có độ cứng từ mềm đến trung bình : 4 ¸ 50D. Hàm lượng muối cacbonat không quá : 50 mg/lít. Hàm lượng muối Mg2+ không quá : 100 mg/lít. Hàm lượng muối clorua : 75 ¸ 150mg/lít. Hàm lượng CaSO4 : 150 ¸ 200mg/lít. NH3 và muối NO2- : không có. Kim loại nặng (As, Ag…) : không có. Hàm lượng Fe2+ : <0,3 mg/lít. pH :6,8 -7 d. Nấm men. Nấm men được sử dụng trong sản xuất bia là loại vi sinh vật đơn bào thuộc chủng loại saccharomyces. Nhiệt độ tối ưu cho sinh trưởng của chúng là 25 ¸ 300C, nhưng một số loài vẫn có thể phát triển tốt ở 2 ¸ 30C. Chúng ngừng hoạt động ở nhiệt độ > 400C và chết dần nhưng chịu lạnh rất tốt (< -1800C). Nấm men đóng vai trò quyết định trong sản xuất bia vì nó là nhân tố để thực hiện quá trình chuyển hoá đường thành cồn và tạo ra hương vị đặc trng cho từng loại. e. Nguyên liệu thay thế (gạo). Để hạ giá thành sản phẩm, cải thiện mùi vị của bia và để bảo quản được lâu, trong quá trình sản xuất bia người ta thường trộn một số đại mạch chưa nảy mầm hoặc các loại ngũ cốc khác thay thế nguyên liệu nảy mầm. Do nước ta là nước nông nghiệp nên gạo là loại nông sản phổ biến và giá thành khá rẻ vì vậy ta chọn gạo làm nguyên liệu thay thế. * Các chỉ tiêu cảm quan của gạo. Đồng nhất về kích thước, màu sắc, không có hạt bị mốc, mối mọt, không có mùi hôi, không có cát sạn. Độ ẩm : 12 ¸ 14%. Độ hoà tan : 80 ¸ 85%. * Thành phần hoá học của gạo. Tinh bột : 70 ¸ 75%. Các loại đường : 2 ¸ 5%. Protid : 7 ¸ 8%. Chất béo : 1 ¸ 1,5%. Chất khoáng : 1 ¸ 1,2%. g. Chế phẩm enzym Termamyl 120L. Sử dụng chế phẩm enzym Termamyl 120L để thuỷ phân tinh bột. Đây là chế phẩm dạng lỏng có chứa a – amylaza được sản xuất từ vi khuẩn Bacilis Licheniformis của công ty Novo Đan Mạch, là loại enzym endo amylaza có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 1200C. Enzym này xúc tác thuỷ phân liên kết a – 1,4 glucozit một cách ngẫu nhiên. Vì vậy tinh bột nhanh chóng bị thuỷ phân thành các dextrin phân tử lượng thấp, hoà tan trong nước, làm giảm độ nhớt của tinh bột đã được hồ hoá. Ưu điểm của phương pháp dùng Termamyl 120L so với phơng pháp không sử dụng Termamyl 120L là: - Tăng hiệu suất thu hồi chất hoà tan. - Tăng được tỷ lệ thay thế. - Có thể tăng nhiệt độ nồi hồ hoá lên đến nhiệt độ sôi mà vẫn đảm bảo cho quá trình dịch hoá tốt. - Thuỷ phân triệt để hơn. h. Chế phẩm enzym Cereflo. Đây là tên thương mại của enzym beta-glucanaza hoạt động tối ưu ở pH =5,5. nhiệt độ tối ưu là 50-60 độ C.Có tác dụng làm giảm độ nhớt của dịch đường ,tăng hiệu suất lọc , tăng khả năng trích ly các chất vào dịch đường .Vì vậy đưa ngay quá trình này vào đầu quá trình đường hóa . g. Nguyên liệu phụ trợ. Nguyên liệu phụ trợ trong sản xuất bia chủ yếu là axit, bột trợ lọc, nấm men, chất tẩy rửa, vải lọc… Axit có thể dùng là axit H3PO4 để điều chỉnh pH của dịch đến pH yêu cầu. Các hóa chất CIP như NaOH, Trimeta HC, P3 Oxonia,… Bột trợ lọc: sử dụng bột trợ lọc điatomit tinh và thô. II.2. Chọn phương pháp sản xuất. II.2.1. Phương pháp nấu. Nhà máy sử dụng 30% nguyên liệu gạo thay thế. Để đảm bảo hòa tan hoàn toàn và thu được hàm lượng dịch chiết cao, ta sử dụng phương pháp nấu đun sôi, có bổ sung enzym dịch hóa Termamyl 120L. Đây là quá trình quan trọng nhất trong quá trình sản xuất dịch lên men.Trong suốt quá trình thường xảy ra theo 3 giai đoạn: hồ hóa,dịch hóa và đun sôi. Hồ hóa : Khi ngâm với nước nóng, một lượng nước lớn ngấm vào các phần tử tinh bột làm thể tích hạt tăng lên và hạt bột trương nở,cuối cùng vỡ tung.Dịch trở lên nhớt , độ nhớt tùy thuộc mức độ hút nước của bột malt.Trong quá trình này , xảy ra quá trình phân hủy không có tính hóa học ,gọi là quá trình hồ hóa.Sau khi tinh bột đã hồ hóa sẽ không liên kết chặt chẽ với nhau nữa ,tạo điều kiện cho các Enzym có trong dịch tấn công trực tiếp vào tinh bột. Dịch hóa : Trong phân tử tinh bột có chuỗi mạch dài tạo nên từ các gốc glucoza(amyloza và amylopectin) bị phá hủy nhanh chóng bởi anpha amylaza và hình thành mạch ngắn hơn. Điều này làm độ nhớt của dịch hồ hóa giảm đi nhanh chóng.Beta Amylaza có thể phân cắt mạch tinh bột từ đầu không khử,do vậy sự thủy phân enzym này rất mất thời gian.Nhiệt độ của quá trình hồ hóa và dịch hóa là khoảng 85-90 0C .Sau đó dịch sẽ được nâng nhiệt đến nhiệt độ sôi II.2.2. Phương pháp đường hóa. Quá trình đường hoá rất quan trọng, có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lên men và sản phẩm sau này. a. Mục đích. Chiết được tối đa các chất hoà tan có trong nguyên liệu và loại bỏ các chất không hoà tan ra khỏi dịch đường. b.Cơ chế: Anpha Amylaza phân cắt dần mạch amyloza và amylopectin để tạo nên các chuỗi ngắn mạch hơn,các decxtrin chứa 7-12 gốc glucoza.Các chuỗi này lại được beta amylaza tiếp tục phân cắt ra chuỗi có 2 gốc(maltoza) từ đầu không khử. Sự phân cắt của beta amylaza diễn ra lâu hơn sự phân cắt mạch dài của anpha amylaza. Do có sự khác nhau về độ dài của các mạch mà ngoài sự tạo thành maltoza còn tạo nên các đường như glucoza,maltotrioza. Trong quá trình phân cắt amylopectin luôn luôn hình thành các chuỗi chứa 2-3 gốc glucoza chứa mối liên kết 1,6 đó là các detrin mà cả anpha và beta amylaza đều không phân cắt được mối liên kết này.Do vậy các dextrin luôn tồn tại trong dịch đường Trong malt còn chứa các enzym dextrinaza giới hạn, enzym này không giống anpha,beta amylaza ,nó có thể phân cắt mối liên kết 1,6 nhưng do nhiệt độ tối ưu của enzym này là 55- 60 0C và vô hoatj ở 650C cho nên enzym này có ảnh hưởng rất nhỏ trong quá trình đường hóa. c. Phương pháp. Có hai phương pháp đường hóa chính thường được sử dụng là phương pháp ngâm (trích ly) và phương pháp đun sôi từng phần. * Phương pháp ngâm (phương pháp trích ly). Khi sử dụng phương pháp này, toàn bộ khối bột malt được đường hoá cùng một lúc, từ điểm nhiệt độ bắt đầu đến nhiệt độ cuối 760C, không có giai đoạn đun sôi. Ưu điểm: Quá trình cơ giới hoá, tự động hoá dễ dàng, chế tạo thiết bị ít tốn kém. Nhược điểm: Vì chỉ đường hoá tại một nhiệt độ nên không phát huy hết tác dụng của enzym nên hiệu suất chiết thấp. Nếu sử dụng nguyên liệu thay thế sẽ gây lãng phí rất lớn do không chiết hết được chất chiết có trong nguyên liệu thay thế. * Đường hoá có sử dụng phương pháp đun sôi. Phương pháp này malt được trộn lẫn với nước thành hồ malt, hồ malt đợc chia thành từng phần. Các phần này sẽ được đường hoá và đun sôi liên tiếp, sau đó mới được hoà lẫn với khối cháo chính. Ưu điểm: Do dịch malt được đun sôi và duy trì tại nhiệt độ thích hợp cho các enzym hoạt động nên hiệu suất chiết tăng, tạo môi trường dinh dưỡng đầy đủ cho nấm men phát triển, tạo sự hài hoà giữa các thành phần trong bia. Có thể sử dụng cho trường hợp sử dụng các nguyên liệu thay thế. Nhược điểm: Đun sôi nhiều lần dẫn đến khả năng các chất không có lợi cho chất lượng bia chiết vào dịch nhiều, nếu không khống chế nhiệt độ để lên quá cao thì sẽ tạo các sản phẩm có màu sẫm ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của bia. Nấu theo phương pháp này tốn hơi, tốn thiết bị, đầu tư ban đầu lớn. Từ các ưu, nhược điểm của hai phương pháp kể trên, nhà máy chọn phương pháp ngâm trích ly. . II.2.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ Malt Gạo Nghiền Cân Cân Nước 50 ¸ 52 oC Bã Lọc dịch đường Nghiền 5% Malt lót Enzym Nấu Hoá chất Đường hoá axit Nấu hoa Hoa Lắng trong Men giống Cặn Lạnh nhanh Nhân giống Không khí vô trùng Xử lý Lên men chính Lên men phụ CO2 Sữa men Xử lý Lọc bia Sản phẩm bia hơi keg Rửa Chiết keg Sản phẩm bia chai Chai Rửa, khử trùng Kiểm tra Chiết chai, dập nút Xếp chai vào két Lau khô, dán nhãn Thanh trùng Nạp bình Bổ xung CO2  II.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ. II.3.1. Nghiền nguyên liệu. a. Nghiền malt. * Mục đích. Nghiền malt là phá vỡ màng tinh bột của hạt malt thành nhiều mảnh để tăng bề mặt tiếp xúc với nước, làm cho sự xâm nhập của nước vào các thành phần chất của nội nhũ nhanh hơn, thúc đẩy quá trình đường hoá và các qúa trình thuỷ phân khác nhanh và triệt để hơn. * Yêu cầu. Cần phải nghiền sao cho càng không vụn vỏ trấu của malt càng tốt để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lọc. Không nên nghiền malt trước 1 thời gian dài, vì hạt malt dễ hấp thụ độ ẩm và làm tăng độ axit. Khi sử dụng lượng nguyên liệu thay thế lớn thì bột nghiền cần có kích thước lớn để cho quá trình lọc xảy ra dễ dàng hơn. Sau khi nghiền malt cần đạt các yêu cầu kỹ thuật sau: Vỏ trấu : 15% Tấm to : 20% Tấm nhỏ : 30% Bột mịn : 35% Trung bình tỉ lệ (Tấm nhỏ + Bột mịn) / Tấm to = 3/1 là đạt. Trong thực tế sản xuất, để vỏ trấu không nát có thể sử dụng phun nước trên bề mặt để làm ướt vỏ trấu, khiến cho vỏ trấu trở nên dai hơn khi nghiền, nhưng không đựơc để nước thấm vào bên trong nội nhũ của hạt. * Các phương pháp nghiền. Có ba phương pháp nghiền: - Nghiền khô: Thường áp dụng khi lọc bằng máy lọc ép và thùng lọc với lớp mỏng. - Nghiền ẩm: nghiền có phun ẩm vào hạt. - Nghiền ướt: Thích hợp khi dùng lọc bằng thùng lọc thông thường với lớp lọc dày. Nhà máy sử dụng phương pháp nghiền ướt bằng máy nghiền trục. b. Nghiền gạo và malt lót. * Mục đích. Nghiền gạo để làm tăng bề mặt tiếp xúc với enzym, giúp quá trình trương nở và hoà tan tốt hơn, tăng việc phá vỡ cấu trúc màng tế bào của gạo. Nghiền malt lót để hỗ trợ cho quá trình hồ hoá được triệt để hơn. * Yêu cầu. Gạo chứa 70 ¸ 75% hàm lượng tinh bột so với lượng chất khô nên cần nghiền thật mịn, nghiền càng mịn thì quá trình dịch hóa và đường hóa càng đạt hiệu quả cao. Nhà máy sử dụng máy nghiền búa. Gạo sau khi nghiền cần đạt các chỉ tiêu kỹ thuật sau: Bột mịn: ³ 45% Tấm nhỏ: ³ 35% Tấm lớn: £ 20% II.3.2. Hồ hoá. a. Mục đích. Làm trương nở và hoà tan tinh bột của gạo, chủ yếu là nhờ nhiệt độ và gọi giai đoạn này là hồ hoá. Khi tinh bột bắt đầu trương nở và hoà tan thì độ nhớt tăng nhanh và đạt cực đại. Tại nhiệt độ này gọi là nhiệt độ hồ hoá. Nhiệt độ hồ hoá của gạo là 80 ¸ 85oC. Trong quá trình hồ hóa có bổ sung enzym Termamyl (α- amylaza) để phân cắt các phân tử tinh bột hoà tan thành những phân tử đường có phân tử lượng thấp là dextrin, đường maltoza và một ít glucoza. Cách tiến hành. Thiết bị sau khi được vệ sinh sạch sẽ qua hệ thống CIP và đồng thời dùng 1hl nước lót nồi, cùng với nó nước được hoà với bột gạo tại bộ phận phối trộn được đặt phía trên của thiết bị. Nước được sử dụng ở đây được tận dụng nước sau khi đã làm lạnh nhanh, và nước vào có nhiệt độ khoảng 50oC. Với nhiệt độ này sẽ giúp quá trình hoà tan của tinh bột vào nước tốt nhất. Nước được lấy vào với thể tích cần thiết với tỉ lệ:gạo+malt lót:nước=1:3,5. Đồng thời với việc nước lót nồi được bơm vào thì bật cánh khuấy cho nó làm việc , tốc độ cánh khuấy là 45 v/ph. . Mục đích cho malt lót để sử dụng proteaza có trong malt thuỷ phân protein có trong gạo tạo thành hợp chất thấp phân tử cho nấm men sử dụng sau này và tránh hiện tượng khê cháo . Sau đó người ta bổ sung enzym termamyl vào ngay sau khi kết thúc việc xuống gạo để thực hiện quá trình dịch hoá. Enzym termamyl là enzym có thể chịu được nhiệt độ cao vì vậy ta có thể bổ xung ngay từ đầu. Thời gian xả bột là 10 phút.Mở van hơi cấp nhiệt vào nồi cháo nâng nhiệt lên 85oC , thời gian nâng nhiệt là <50 phút , do đó tốc độ nâng nhiệt phảI đạt 10C/phút (có thể để van cấp hơi 20-30%) thời gian giữ nhiệt là 15 phút. Mục đích giữ nhiệt ở nhiệt này là quá trình hồ hoá tinh bột gạo tốt hơn, enzym không thể phân cắt được tinh bột chưa hồ hoá vì vậy ta phải nâng nhiệt và giữ nhiệt ở nhiệt độ này để hồ hoá tinh bột gạo. Sau đó ta nâng nhiệt lên 90oC ,thời gian nâng nhiệt là 10 phút, thời gian giữ nhiệt là 15 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho enzym termamyl hoạt động. Vì vậy nó cần có thời gian dừng để cho enzym phân cắt hạt tinh bột sau khi đã hồ hoá thành các dextrin phân tử lượng thấp giúp cho quá trình đường hoá sau này tốt hơn. Sau đó lại nâng nhiệt để đun sôi dịch cháo,mục đích của quá trình này là hồ hoá tiếp những hạt tinh bột còn sót lại và làm chín cháo. Thời gian nâng nhiệt là 10 phút, thời gian giữ nhiệt là 20 phút. Kết thúc quá trình sôi ta khoá van hơi. Dịch cháo trước khi bơm sang nồi đường hoá được kiểm tra xem còn tinh bột sót không. Kết thúc quá trình nấu d._.ịch cháo được bơm sang nồi đường hoá khi nhiệt độ hạ xuống khoảng 80-83oC, thời gian bơm khoảng 10 phút trong hai lần. Kết thúc quá trình nấu cháo tiến hành vệ sinh thiết bị có hai trường hợp nếu tiến hành nấu ngay thì chỉ tiến hành vệ sinh thiết bị bằng cách rửa bằng nước lạnh rồi rửa bằng nước nóng rồi tiếp tục bơm nước nấu tiếp, còn đối với trường hợp không tiến hành nấu ngay tiến hành rửa thiết bị bằng hoá chất qua hệ thống CIP . Chế độ vệ sinh cho nồi nấu cháo : Vệ sinh bằng NaOH nóng và nước nóng. Khi nhiệt độ của nồi hồ hoá đạt 95oC thì bắt đầu nghiền malt II.3.3. Đường hoá. a. Mục đích. Tạo điều kiện thuận lợi cho hệ enzym amylaza, proteaza có sẵn trong nội nhũ của malt hoạt động, phân cắt các hợp chất cao phân tử thành các hợp chất thấp phân tử và hoà tan vào nước tạo thành chất chiết của dịch đường. b. Tiến hành. Khi nhiệt độ của nồi hồ hóa đạt khoảng 88 ¸ 90oC thì ta bắt đầu nghiền malt( tỷ lệ malt : nước = 1: 4,5 ). Yêu cầu tính toán thời điểm nghiền malt sao cho phù hợp với tiến trình bên nồi gạo, tránh trường hợp kéo dài quá thời gian đạm hoá quy định. Thiết bị sau khi CIP sạch sẽ ta bơm malt ướt đã nghiền vào, đồng thời bật cánh khuấy và cho CaSO4 và axit H3PO4 , CaSO4 , CaCl2 có tác dụng điều chỉnh độ cứng của nước, cũng như đảm bảo độ bền hoạt lực enzym. Axit H3PO4 để điều chỉnh pH của dịch, sao cho đạt dược pH tối ưu của quá trình đường hoá là 5,5 ¸ 5,6. Giữ tại nhiệt độ sau khi kết thúc nghiền khoảng 10 phút rồi tiến hành nâng nhiệt độ của khối dịch lên 51oC, duy trì ở nhiệt độ này khoảng 20 phút. Đây là thời gian đạm hóa, 510C là nhiệt độ tối ưu cho enzym proteaza có trong malt hoạt động, thủy phân protein thành các hợp chất đơn giản hơn như axit amin, peptit, polypeptit, pepton,…cung cấp nguồn thức ăn cho nấm men, tạo vị đậm đà, tham gia vào quá trình tạo và giữ bọt cho bia.. Sau đó tiến hành nâng nhiệt độ của nồi malt lên 63oC, giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút. Đây là nhiệt độ thích hợp cho enzym b amylaza hoạt động, thủy phân tinh bột thành các đường có khả năng lên men, chủ yếu là đường maltoza. Tiếp tục cấp hơi nâng nhiệt độ của khối dịch lên 75oC, tốc độ nâng nhiệt là 10C/phút. Đây là nhiệt độ tối ưu cho hệ enzym a amylaza trong malt hoạt động, phân cắt tinh bột thành dextrin phân tử lượng thấp, đồng thời cũng là nhiệt độ tối ưu cho quá trình lọc. Giữ ở nhiệt độ này trong 10 phút rồi kiểm tra sự đường hóa của malt bằng Iốt, nếu Iốt không đổi màu thì quá trình đường hóa coi như hoàn thành. Sau đó, nâng nhiệt độ của khối dịch lên 76oC để đường hoá nốt lượng tinh bột còn sót và bơm sang thùng lọc. II.3.4. Lọc dịch đường. a. Mục đích . Thành phần cơ học của cháo malt sau khi đường hoá kết thúc, bao gồm hai hợp phần: pha rắn và pha lỏng. Thành phần của pha rắn bao gồm các cấu tử không hoà tan của bột nghiền, còn pha lỏng bao gồm nước và các hợp chất thấp phân tử được trích ly từ malt, hoà tan trong đó. Pha rắn được gọi là bã malt, pha lỏng được gọi là dịch đường hoặc nước nha. Tách pha lỏng khỏi hỗn hợp để tiếp tục các bước tiếp theo của quá trình công nghệ, còn pha rắn - bã malt phải loại bỏ. b. Tiến hành. Thiết bị sau khi vệ sinh sạch được bơm nước nóng 78oC vào từ dưới lên, lượng nước bơm vào cao hơn mặt lưới lọc khoảng 1 ¸ 2 cm, chứa đầy khoảng không gian giữa hai lớp đáy của thùng lọc khỏang 1hl nước. Mục đích để đuổi hết oxy, tránh hiện tường oxy hoá dịch đường và tránh tạo chân không, cũng như tránh được trường hợp bã bít xuống lưới lọc gây khó khăn hoặc làm giảm năng suất lọc. Dịch đường được bơm sang thùng lọc kết hợp với bật cánh khuấy, tốc độ cánh khuấy là 8 vòng/phút để dàn đều bã. Khi bơm xong tắt cánh khuấy, để yên trong 30 phút để bã kết lắng tạo thành lớp lọc phụ. Sau đó tiến hành bơm dịch lọc. Theo dõi qua ống quan sát, khi thấy dịch chưa trong phải bơm hồi lưu dịch. Để tránh hiện tượng phá vỡ lớp bã lọc, cho dịch hồi về theo đường phía trên sát thành thùng và phải nhẹ nhàng để tránh sự xáo trộn, làm hỏng cấu trúc của lớp bã lọc ở phía dưới. Khi dịch đường đã trong thì tắt cánh khuấy và bơm sang nồi nấu hoa. Trong suốt thời gian lọc, nhiệt độ của khối dịch luôn được giữ ở 76 ¸ 78oC, là nhiệt độ thích hợp cho quá trình lọc. Nếu nhiệt độ cao hơn sẽ gây biến tính protein, hồ hoá tiếp những hạt tinh bột còn sót lại, làm tăng độ nhớt và đục bia, làm vô hoạt enzym -amylaza. Còn nếu nhiệt độ thấp quá sẽ làm tăng độ nhớt bia, gây cản trở cho quá trình lọc. Áp lực của quá trình lọc chính là sự chênh lệch áp suất ở phía trên và phía dưới lớp lọc, dịch đường sẽ tự chảy xuống khoảng không giữa hai lớp lọc và ra ngoài. Kết thúc quá trình lọc ta tiến hành rửa bã. Nước rửa bã cũng có nhiệt độ khoảng 76 ¸ 78oC. Quá trình rửa bã diễn ra như sau: - Rửa lần 1: Nước rửa bã được lấy qua hai đường quả cầu CIP và một hệ thống phun, mục đích để làm tơi lớp bã giúp thu hồi chất chiết tốt hơn. Lúc đầu cho cánh khuấy hoạt động khoảng 1 ¸ 2 phút, sau đó ngừng khuấy để lắng trong 10 phút. - Rửa lần 2: Nước rửa bã chỉ vào một đường qua hệ thống CIP và không bật cánh khuấy. - Rửa lần 3: Rửa tương tự như lần 2. Yêu cầu kết thúc lọc khi độ đường sót < 1°P (khoảng 0,8 0P). Trong quá trình lọc, nếu có hiện tượng bí lọc có thể khuấy chậm khoảng 1 ¸ 2 phút ở hành trình 1. Ngừng lấy dịch lọc khi khuấy. Bã sau khi lọc được hệ thống dao cào đẩy ra lỗ tháo bã, sau đó được vít tải đưa sang thùng chứa và bán ra thị trường làm thức ăn gia súc. Lượng đường còn lại trong bã khoảng 1,5 ¸ 2oBx. Tuy nhiên không nên thu triệt để vì sẽ chiết những chất chát có trong bã vào dịch đường. pH tối ưu cho quá trình lọc bã là 5,5. II.3.5. Nấu hoa houblon. a. Mục đích. - Trích ly các chất có trong hoa houblon tạo vị đắng và hương thơm đặc trưng cho bia. - Tăng độ bền keo cho sản phẩm : độ bền sinh học, hoá sinh và keo. Tăng màu, tăng độ chua định phân và cô đặc dịch đường. b. Tiến hành. * Kỹ thuật đun sôi. Một yêu cầu luôn luôn phải đảm bảo là không để nhiệt độ của dịch (dịch đường ban đầu và cả nước rửa bã) hạ xuống 700C. Do đó, ngay từ khi bắt đầu bơm dịch từ thùng lọc sang là phải cấp hơi cho nồi nấu hoa. Lượng dịch càng tăng lên thì lượng hơi cấp vào cũng mạnh dần. Phải tính toán sao cho khi quá trình rửa bã malt vừa kết thúc thì nồi đun hoa cũng sôi. Để dịch đường nguội (chưa sôi) trong thời gian dài là điều tối kỵ trong kỹ thuật sản xuất vì sẽ gây ra phản ứng oxy hoá do oxy không khí tiếp xúc với dịch đường làm cho chất lượng của dịch đường giảm. * Cách tiến hành. Thiết bị sau khi đã được vệ sinh sạch sẽ, rồi ta bơm dịch đường đã lọc sang. Mở van cấp hơi gia nhiệt nồi hoa sao cho khi kết thúc lọc nồi hoa cũng đạt đến nhiệt độ sôi. - Sôi hoa lần 1: Để khối dịch sôi được 20 phút thì tiến hành ngắt hơi. Lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu màu, pH, độ hoà tan, tinh bột và đo lượng dịch thực tế trong nồi sôi hoa. Sau đó lại cấp hơi rồi cho cao hoa, ZnCl2 và 1 phần hoa viên vào. Độ đường khi kết thúc đun sôi đối với bia hơi là 10,6 ¸ 10,8oP, đối với bia chai là 11,5-11,8oP. - Sôi hoa lần 2: Khi đun sôi lần 1 được 70 phút tiến hành ngắt hơi, lấy mẫu đo độ đường và lượng dịch trong nồi nấu hoa để quyết định quá trình đun sôi ở những phút còn lại. Cho hết lượng hoa viên còn lại và axit Lactic vào. Mục đích của việc cho hoa 2 lần để lượng hương thơm trong hoa trích ly vào bia tốt hơn. Tiếp tục cấp hơi để khối dịch sôi đến 1000C. Tổng thời gian sôi hoa là 90 phút. Trước khi chuyển sang thùng lắng xoáy, lấy mẫu để kiểm tra các chỉ tiêu như: độ màu, pH, độ hoà tan tinh bột. Khi độ đường quá cao so với mong muốn có thể tiến hành bổ sung nước vào nồi hoa, nhiệt độ nước bổ sung phải > 90oC. Đun sôi lại sau khi bổ sung nước. Nếu độ đường quá thấp so với mong muốn phải tiến hành cấp hơi đun sôi mạnh, nhưng cũng không được vượt quá giới hạn bay hơi. Với trường hợp độ đường thấp, khi kết thúc đun sôi hoa có thể điều chỉnh ở các mẻ nấu kế tiếp.pH của dịch đường sau khi đun hoa vào khoảng : 5,1 – 5,2 II.3.6. Lắng xoáy. a. Mục đích. Trong dịch đường sau khi đun sôi với hoa houblon có chứa các cặn ở dạng huyền phù và cặn từ hoa houblon.Vì vậy mục đích chính của quá trình này là tách các phần tử rắn, cặn ra khỏi dịch đường . b. Tiến hành. Trước khi làm việc, thùng lắng xoáy được vệ sinh bằng nước nóng và chỉ tháo khi bơm dịch vào lắng xoáy, vì đây là công đoạn rất dễ nhiễm vi sinh vật. Sau khi nấu hoa, dịch đường được bơm sang thùng lắng xoáy, dịch đi vào theo phương tiếp tuyến với thành thiết bị. Thời gian bơm khoảng 20 phút. Nhờ lực ly tâm và sự chênh lệch trọng lượng riêng mà các phần tử rắn như bã hoa và cặn sẽ lắng xuống dưới đáy thiết bị, đồng thời nhờ có các thanh định hướng mà các cặn này sẽ tập trung váo phần tâm của thiết bị. Thời gian lắng là 20 phút. Nhiệt độ của dịch ra khỏi thùng lắng khoảng 90oC. Ban đầu dịch cũng lấy ra theo phương tiếp tuyến, còn về sau thì được lấy ở gần đáy. Kết thúc lắng xoáy thì vệ sinh thiết bị bằng nước nóng. II.3.7. Làm lạnh nhanh. a. Mục đích. Giảm nhanh nhiệt độ dịch đường xuống nhiệt độ lên men để hạn chế sự nhiễm tạp vi sinh vật, đồng thời bổ sung thêm một lượng không khí vô trùng khi dịch được bơm trên đường ống đến tank lên men để cung cấp cho nấm men sinh trưởng phát triển tạo sinh khối trong giai đoạn đầu. b. Tiến hành. Trước khi làm lạnh nhanh thiết bị được vệ sinh sạch sẽ, sau đó cho chạy nước nóng có nhiệt độ gần bằng với nhiệt độ của dịch đường trong thùng lắng xoáy qua máy lạnh nhanh tới toàn bộ đường ống dẫn vào tank lên men. Khi kiểm tra nhiệt độ của nước thấy đạt đến nhiệt độ dịch đường cần lên men mới bơm dịch đường vào lạnh nhanh sau khi đã xả hết nước đi, để tránh trường hợp khi qua máy lạnh nhanh mà nhiệt độ dịch đường vẫn cao quá sẽ làm chết men. Tác nhân làm lạnh là nước 2oC. Khi làm lạnh sẽ trao đổi nhiệt gián tiếp qua các tấm bản. Nhiệt độ dịch đường vào máy lạnh nhanh khoảng 90oC, nhiệt độ của nước ra khỏi máy lạnh nhanh khoảng 85oC, nước này được cho vào thùng nước nóng để làm nước nấu và rửa bã. Sau khi làm lạnh xong dịch được bổ sung khoảng 6 mg/l không khí vô trùng , có nhiều phương pháp vô trùng không khí như đi qua máy lọc khí có lưới lọc bằng kim loại đã nung , lỗ lưới < 0,45 micro mét hoặc tiệt trùng bằng tia tử ngoại và đưa sang tank lên men. Lượng không khí cung cấp đủ để đảm bảo cho nấm men tạo sinh khối ban đầu, nếu lượng không khí quá nhiều sẽ dẫn tới trường hợp nấm men sẽ sử dụng nhiều đường để tạo lượng sinh khối không cần thiết, vì vậy sẽ làm giảm hiệu suất lên men. Nếu thiếu không khí cũng không tốt, vì nấm men sẽ không tạo đủ lượng tế bào cần thiết cho quá trình lên men, nấm men sẽ chóng già, xảy ra hiện tượng ỳ. Khi kết thúc lạnh nhanh thì ta tiến hành: - Đóng van lấy dịch lạnh ra và tháo ống dẫn vào tank. - Đóng van lấy nước lạnh. - Mở van CIP. - Mở van xả cặn đáy thùng lắng và van xả của ống thủy. - Đóng van tháo dịch ở đáy thùng lắng. - Bơm nước nóng vệ sinh đường lấy dịch và thùng lắng. - Xả hết nước vệ sinh trước khi lắng và làm lạnh mẻ mới. II.3.8. Lên men. Mục đích. Là quá trình chuyển hoá đường thành rượu, CO2 và các sản phẩm bậc hai khác tạo thành sản phẩm bia non. 1. Các quá trình phát triển của nấm men. Quá trình phát triển của nấm men trải qua bốn giai đoạn như sau : Giai đoạn thích nghi. Giai đoạn này nấm men làm quen dần với dịch lên men, nấm men lấy của dịch đường và bắt đầu hấp thu các chất dinh dưỡng có trong dịch đường như axit amin,đường maltoza…. để sinh năng lượng cung cấp cho quá trình sinh tổng hợp tế bào. Giai đoạn logarit. Ở giai đoạn này nấm men đạt tốc độ sinh sản lớn nhất và với tốc độ không đổi, tế bào được tăng theo cấp số nhân. Giai đoạn này tế bào hoạt động mạnh nhất, số tế bào nảy chồi và tế bào trẻ là cao. Giai đoạn cân bằng. Nấm men ngừng sinh sản, số tế bào có trong dịch là không đổi, số tế bào nảy chồi là giảm. Giai đoạn suy vong. Là giai đoạn nấm men bắt đầu kết bông lắng xuống đáy thiết bị, giai đoạn này số tế bào chết chiếm nhiều. *..Tiến hành. . Men giống. Mục đích của việc này là tạo ra một lượng sinh khối cần thiết cho quá trình lên men. Nguồn men giống cho quá trình lên men của nhà máy gồm hai nguồn đó là : Men giống thuần khiết : + Giai đoạn trong phòng thí nghiệm như sau : ống thạch nghiêng ống nghiệm 10ml bình tam giác 100ml bình tam giác 1 lít +Giai đoạn trong sản xuất : Thiết bị nhân giống cấp một Thiết bị nhân giống cấp 2. Thời gian nhân giống khoảng 15 ngày Từ đây men được nạp vào các tank lên men, lượng men giống nạp vào là 10% so với lượng dịch đường. Sữa men : Lượng sữa men được nạp vào tuỳ theo tank, do bên KCS kiểm tra và nó còn phụ thuộc vào từng loại bia .Đời men sử dụng là F8 2.Lên men chính. Mục đích : Chuyển hoá đường thành rượu ,CO2 và các sản phẩm khác. b. Tiến hành : Thiết bị sau khi được vệ sinh sạch sẽ, bơm dịch đường đã được làm lạnh sang. Khi mẻ đầu tiên được bơm vào tank lên men người ta tiến hành nạp toàn bộ lượng men giống hay nấm men thuần khiết cho một mẻ vào tank. Mục đích của việc tiếp men ngay từ đầu là giúp cho nấm men thích nghi dần với dịch lên men đồng thời với mật độ nấm men ban đầu lớn sẽ hạn chế được sự nhiễm tạp. Đến khi tiếp đủ lượng dịch thì lượng sinh khối cũng đủ cho quá trình lên men.Lượng men trên được vận chuyển bằng bơm li tâm qua các panel nối ống. -Cấu tạo : Thiết bị là thân trụ đáy côn, bên trong có 3 khoang lạnh, một khoang lạnh ở phần côn còn 2 khoang lạnh ở phần trụ, đường vào chia ra làm 3 nhánh cấp vào 3 khoang, đường ra có chung 1 đường.Đường Glycol vào ở trên đường ra ở dưới. Phía trên có hệ thống thu CO2, hệ thống CIP, hệ thống cấp khí nén khi rút bia non .Phía dưới có đường rút dịch, cấp dịch,hồi CIP, cấp men chung một đường ống. Tank có gắn áp kế và nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ và áp suất của tank lên men, nó hoàn toàn được điều chỉnh bằng máy, hệ số sử dụng thiết bị là 80% và có thể tích là 106m3, có đường kính bằng 4m, tổng có 24 thiết bị được đặt ngoài trời, được đặt trên sàn bê tông cách mặt đất là 3,6m và ống tháo dịch cách mặt đất 1,4m phía trên có sàn thao tác . Ban đầu người ta mở lạnh khác nhau ở các khoang.Ở khoang trên cùng có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hai khoang dưói,tuy nhiên vẫn đảm bảo nhiệt độ lên men 15oC . Mục đích để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa các khoang nhờ đó tạo ra sự đối lưu nấm men sẽ chuyển động từ dưới lên trên,tăng bề mặt tiếp xúc giữa enzym và cơ chất. Đồng thời trong quá trình lên men CO2 tạo ra bám vào bề mặt của nấm men dưới dạng bọt khí khi lượng CO2 tạo ra nhiều đủ lớn nó sẽ kéo theo tế bào nấm men nổi lên trên bề mặt, bọt khí vỡ ra nấm men lại rơi xuống cứ như vậy mà nấm men được đảo trộn giúp quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và đều hơn. Thời gian lên men chính là 6 ngày . Khi nồng độ chất khô giảm xuống người ta tiến hành lên men phụ( 3,5 0Bx). Trong thời gian lên men chính lượng CO2 tạo ra nhiều, nên nó được thu lại tại bộ phân gom và đựơc sử dụng hay bán tuỳ theo từng gian đoạn .Trong quá trình lên men phải lấy mẫu để kiểm tra quá trinh lên men. Kết thúc quá trình lên men chính, mở lạnh sao cho khoang dưói có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hai khoang trên ,để tạo điều kiện kết lắng xác nấm men và nhiệt độ của bia non vào khoảng 40C và để một thời gian ngắn rồi tiến hành tách men. 3.Lên men phụ. Mục đích : Làm chín bia, tạo ra các sản phẩm bậc hai, hoà tan CO2, tạo hương vị cho bia.và rút căn men,và các chất kết lắng Tiến hành: Kết thúc quá trình lên men chính tiến hành xuống phụ. Nhiệt độ của quá trình lên men phụ là 0 – 20C. ở giai đoạn 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 hoàn thiện hơn( làm trong bia, khử Diaxetyl, làm chín và ổn định bia). Lượng CO2 tạo ra dưới tác dụng của nhiệt độ thấp sẽ hoà tan vào dịch lên men. Thời gian lên men phụ khoảng 12 ngày. Tuy nhiên, tuỳ theo mức độ tiêu thụ có thể kéo dài hơn. Trong quá trình lên men, theo nguyên tắc mỗi ngày phải lấy mẫu kiểm tra một lần, kiểm tra các yếu tố sau: PH Độ đường Soi tế bào nấm men để đánh giá quá trình lên men có diễn ra bình thường hay không. Nếu PH của dịch lên men tăng nghĩa là dịch lên men có thể bị nhiễm vi khuẩn lactic hoặc axetic. Soi tế bào nấm men để biết mật độ tế bào nấm men, tỉ lệ nảy chồi và đặc điểm hình thái của tế bào. Kết thúc lên men thì độ đường đạt là 2,2±0.1oS 4. Rửa sữa men. Kết thúc quá trình lên men chính ta tiến hành tách sữa men. Sữa men phân thành ba lớp : - Lớp trên cùng là lớp cặn mịn màu nâu. - Lớp ở giữa màu ngà. - Lớp đáy là lớp cặn thô gồm cặn bẩn và xác nấm men. Tiến hành rút men, xô đầu tiên bỏ để loại cặn. Sau đó rút lấy phần ở giữa có màu trắng ngà và bỏ phần trên cùng. Sau khi thu được phần men sữa ở giữa đây là phần sữa men có chứa nhiều nấm men trẻ và nảy chồi nhiều nhất, tiến hành rửa sữa men. Rửa bằng nước đã thanh trùng 2oC . Người ta bơm nước lạnh vào các thùng rửa men rồi để lắng khoảng 90 phút, sau đó gạn phần nước phía trên vì phần nước phía trên chứa chủ yếu là các tế bào men già và xác tế bào nấm men. Tiến hành rửa khoảng 3-4 lần để thu sữa men sạch. . 5.Chế độ vệ sinh thiết bị. Hệ thống CIP gồm năm thùng: 1: Thùng nước nóng 2: Thùng nước lạnh 3: Thùng chất sát trùng Trimeta – HC 2% dùng để khử trùng. 4: Thùng P3 –Oxinia 0,5% . 5: Thùng chứa NaOH Quy tr×nh CIP tank: Bia chuyÓn ®i läc hÕt , thu håi CO2 Cip n­íc s¹ch nhiÖt ®é th­êng 30 phót Cip xót 2% nhiÖt th­êng thêi gian 30- 45 phót (tuÇn hoµn).Cip n­íc 30 phót.KiÓm tra b»ng Phenolftalein.Cip TrimetaHC 2% trong 30 phót chuyÓn sang Cip n­íc nÊu 30 phót. Tr­íc khi cÊp dÞch cip b»ng b»ng P3O xonia 0,3% trong 30- 40 phót (tuÇn hoµn). - Tr­êng hîp kh«ng sö dông qu¸ 24giê th× cip tõ ®Çu. Quy tr×nh CIP®­êng èng cÊp dÞch. Nguyªn t¾c: §­êng èng cÊp dÞch ph¶i ®­îc cip tr­íc * Cip theo chu kú: - TÇn suÊt: 3mÎ/1lÇn cip - Ng­êi thùc hiÖn: Lµ sù kÕt hîp gi÷a nhµ nÊu vµ nhµ men. - Thêi ®iÓm: Ph¶i kÕt thóc quy tr×nh cip tr­íc khi kÕt thóc thêi gian chuyÓn dÞch tõ nåi hoa sang thïng l¾ng cÆn. - Sö dông hÖ cip nhµ nÊu. Quy tr×nh CIP: + N­íc nãng 80 0C, thêi gian 5-10 phót. + NaOH,30 phót. + N­íc nãng 80 phót, kÕt thóc khi dïng phenolphtalein nhá vµo n­íc kh«ng thÊy xuÊt hiÖn mµu hång. + Ng©m P3O xonia 0,3% thêi gian 30 phót. * Cip tõng mÎ: - Sau mçi lÇn nhËn dÞch ®Òu ph¶i cip. - Sö dông hÖ cip nhµ nÊu. - Ng­êi thùc hiÖn: Lµ sù kÕt hîp gi÷a nhµ nÊu vµ nhµ men. Quy tr×nh cip: + Ch¹y n­íc nãng >80 0C: 10 phót. + Ch¹y l¹nh lµm m¸t ®­êng èng, m¸y l¹nh nhanh. + Ch¹y P3O xonia 0,3% thêi gian 30 phót, sau ®ã ng©m trong 20 phót. II.3.9. Lọc a. Mục đích. Loại bỏ vi sinh vật và xác tế bào nấm men còn trong bia, loại bỏ cặn lạnh, các phức chất protein-tanin, polyphenol, các hạt keo…làm trong bia. b.. Thiết bị. Cấu tạo: Nhà máy sử dụng máy lọc nến có sử dụng chất trợ lọc diatomit có độ mịn khác nhau. Thiết bị có ba phần chính là thùng chứa nến, thùng hoà bột và bơm định lượng .Trong thùng chứa nến có các ống, trên có đục lỗ kích thước 55cm, bia được đi trong ống ,bột trợ lọc được phủ bên ngoài trong có hệ thống khí nén, phía dưới là đường dịch ra. Còn thiết bị hoà bột là một thùng hình trụ bên trong có cánh khuấy đặt lệch tâm ,để tạo ra mức độ khuấy tốt hơn, còn bơm định lượng là bơm màng . Tại đây ta sử dụng hai máy lọc, chúng làm việc song song với nhau, năng suất mỗi máy là 17m3 /h và được đặt cách nhau 1,25m. c.. Tiến hành. Trước khi bia non vào lọc thì bia phải qua thiết bị làm lạnh nhanh, để đảm bảo bia vào máy lọc khoảng 2oC, vì máy lọc nến thích hợp với nhiệt độ thấp, và đảm bảo nhiệt độ thích hợp cho bia. Về nguyên tắc thì máy lạnh nhanh cũng hoạt động như máy lạnh nhanh làm lạnh dịch trước lên men, tuy nhiên chất truyền nhiệt ở đây là glycol với nhiệt độ đầu vào là -4oC. Quá trình lọc gồm 7 giai đoạn: 1.Cấp dịch: Tiến hành cấp dịch vào hệ thống qua các van cấp dịch ,bật bơm định lưọng kiểm tra sự hoạt động của nó ,điều chỉnh van tuần hoàn để dịch tuần hoàn. có thể dùng nước thành trùng để tuần hoàn hoặc dùng chính bia để dùng 2.Tạo lớp màng lọc: Cho bột trợ lọc diatomit có kích thước to nhất vào loại FW18 với khối lưọng là 5kg vào thùng hoà bột với tỉ lệ 1:10 và tiến hành tuần hoàn để lớp trợ lọc này phủ lên trên bề mặt của nến và tiếp tục bổ xung bột : Phủ lần 1: Lượng bột phủ : 5 kg FW14,thời gian phủ 15-20 phút.Kết thúc khi nhìn nước thùng định lượng trong. Phủ lần 2: Lượng bột phủ :5kg FP4,thời gian phủ 15-20 phút. Kết thúc khi nhìn nước thùng định lượng trong. Yêu cầu khi phủ bột: -áp lực trong chuông lọc bằng 0, -Bơm biến tần đặt ở 0%. -Bơm định lượng đặt O lít/h, chỉ bật bơm định lưọng để khuấy bột. -Lưu lưọng khi phủ bột đạt: 12-13m3/h 3. Tiến hành lọc Ban đầu kiểm tra bột lọc và lớp màng lọc, tiến hành lọc chính bằng việc mở van lấy dịch và đóng van tuần hoàn ,trong quá trình lấy dịch luôn luôn kiểm tra dịch bằng cửa quan sát và khống chế áp suất 0,5 – 1 bar.Quan trọng nhất là khống chế lượng vì khi lưu lượng thay đổi đột ngột thì áp suất thay đổi, khi đó lớp trợ lọc sẽ bung ra ở các ống nến và quá trình lọc lại làm lại từ đầu. 4.Ngưng lấy dịch và bơm tuần hoàn Khi bia ra thấy đục thì phải ngưng lấy dịch và phải bơm tuần hoàn ngay,bằng việc đóng van lấy dịch và mở van tuần hoàn. 5.Kết thúc lọc Khi lượng bia sắp hết thì phải mở van cấp dịch từ thùng hoà bột vào thùng chưa nến cho đến hết .Để lọc nốt bia còn trong thùng lọc ,mở van cấp khí nén để đẩy bia ra ngoài. 6. Xả cặn và vệ sinh. Mở van đáy để xả hết lượng bột có trong thùng. Tiến hành mở đường CIP để bơm nước ngược với quá trình lọc để làm sạch hoàn toàn hệ thống. 7. Máy vi lọc. Mục đích : máy vi lọc dùng để lọc xác tế bào nấm men và các cặn nhỏ mà máy lọc nến không lọc được . Thiết bị : máy vi lọc là máy được sản xuất từ Đức , máy vi lọc thuộc máy lọc màng trên màng có đục lỗ với kích thước rất nhỏ vì vậy nấm men không qua được. Đặc biệt máy không dùng chất trợ lọc . Cách tiến hành: Bia sau khi lọc ở máy lọc nến được đưa đến máy vi lọc và thực hiện lọc ở đây. Bia sau khi lọc được đưa tới tank tàng chữ bia .ở đây nhà máy sử dụng 4 thiết bị tàng trữ bia, mỗi thiết bị có thể tích là 98m3. II.3.10. Bão hoà CO2. Mục đích: Bão hoà CO2 đạt hàm lượng CO2 theo yêu cầu , hạn chế quá trình oxi hoá và bảo quản bia . Cách tiến hành : Bia sau khi lọc được bơm vào các tank chứa và tiến hành bão hoà CO2, nhiệt độ bão hoà từ –100C. Khi bão hoà mở van từ từ để CO2 chuyển từ thể khí sang thể lỏng hoà tan vào bia .Quá trình bão hoà CO2 kết thúc khi áp suất trong tank đạt yêu cầu. Thời gian bão hoà bắt buộc phải được khống chế. Hàm lượng CO2 trong bia đạt 4,6 g/lít đối với bia hơi còn, bia chia là 5,5 g /lit. II.3.11. Chiết bia a..Chiết keg Quá trình chiết tuân theo nguyên tắc chiết đẳng áp .Qúa trình này diễn ra theo các bước sau: -Kiểm tra sơ bộ keg nhằm kiểm tra : +độ sạch phía bên ngoài thùng + Lượng bia dư trong thùng. +Thùng keg có bị hư hỏng hay không. +Vòi dẫn bia vào thùng có bị hư hỏng hay không. -Vệ sinh bên ngoài thùng keg: .Sử dụng vòi phun áp suất lớn để loại bỏ các chất bẩn và nhãn mác bên ngoài.Trong giai đoạn này cần chọn chất tẩy rửa thích hợp để tránh ăn mòn vật liệu. -Rửa trong keg và chiết. Trước khi rót phải đảm bảo trong keg sạch và vô trùng,keg được băng tải dẫn đi qua các vị trí trên máy rửa và chiết, ở mỗi vị trí đó keg được rửa vô trùng và được điền bia vào tới mức yêu cầu (bia tự chảy theo đường thoát CO2, đẩy CO2 ra ngoài theo đường tác nhân tẩy rửa) -Kiểm tra mức bia trong keg: Giai đoạn này nhằm kiểm tra mức bia trong keg xem có đủ số lượng hay không đồng thời kiểm tra mức độ kín trong keg.Việc kiểm tra được tiến hành thông qua cân khối lượng của các keg khi chúng được dẫn trên dây chuyền ra ngoài. b.. chiết chai. Quá trình chiết chai được thực hiện nhờ một hệ thống dây chuyền liên hoàn do Đức sản suất , dây chuyền chiết chai có công suất là 10 nghìn chai /h.Trong dây chuyền đầu tiên là là hệ thống rửa chai và rửa két, máy rửa chai dùng nước nóng ,axit ,xút ,và nứơc thường. Sau khi rửa thì chai hoàn toàn đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn vệ sinh, tiếp thì chai được vận chuyền tới băng chuyền qua một hệ thống soi chai, kiểm tra xem có chai nào bi nứt hoặc không đảm bảo vệ sinh khi mà máy không rửa được, chai từ băng chuyền vận chuyền tới máy chiết và dập nút, máy chiết chiết theo nguyên tắc chiết đẳng áp(áp suất trong bao bì và trong bể chứa bia của máy chiết cân bằng,nhờ đó bia đi vào bao bì dưới tác dụng của trọng lực-chênh lệch chiều cao).Chai bia sau khi chiết và được dập nút thì được vận chuyển tới máy thanh trùng .Tại đây bia được thanh trùng với nhiệt độ, thời gian cần thiết để đảm bảo khi bia ra thị trường không có vi sinh vật nào phát triển được trong bia.Máy thanh trùng đựợc thiết kế :Hình hộp chữ nhật có kích thước là 21.2,8.1,9m,chia làm 9 khoang với mỗi khoang có nhiệt độ khác nhau. Khoang 1:28oC - 0,5bar Khoang 2:38oC - 0,5bar Khoang 3:47oC - 0,5bar Khoang 4:34oC - 0,6 bar Khoang 5:62oC - 0,6 bar Khoang 6:35oC - 0,6bar Khoang 7:48oC - 0,5bar Khoang 8:40oC - 0,5bar Khoang 9:30oC - 0,5bar Người ta bố trí như vậy để đảm bảo thanh trùng có hiệu quả nhất và tránh được hiện tượng vỡ chai . Bia sau khi thanh trùng xong thì được sang thiết bị dán nhãn và in ngày sản suất,và được đưa tới máy gắp két. Mỗi lần gắp máy gắp được hai két. Tại đây có công nhân đứng máy để vận chuyển két vào máy bốc để chuyển vào kho. II.3.12. Bộ phận phụ trợ 1. Hệ thống thu hồi CO2 Nguyên lý hoạt động: CO2 trong quá trình lên men dịch đường theo đường ống qua bình bẫy bọt , tại đây CO2 được sục qua nước và bọt được giữ lại. Tiếp đó, CO2 được đưa đến tháp làm sạch tạp chất , CO2 được đưa từ dưới lên, nước được đưa từ trên xuống, CO2 và nước đi ngược chiều nhau, tiếp xúc với nhau và bẩn được loại bỏ khỏi dòng khí CO2. Nước của tháp đi ra ở phía dưới và được bơm tuần hoàn trở lại lên trên đỉnh tháp để tiếp tục rửa. CO2 đi ra ở phía trên qua bộ lọc để loại bỏ những hạt nước bám theo sau khi qua tháp làm sạch. Sau đó CO2 được hút vào máy nén 2 cấp . Nối giữa máy nén và bộ lọc -là một ống có khả năng co dãn tốt để giảm sự rung khi máy nén hút khí (tránh hỏng thiết bị). Tại đây CO2 được nén cấp 1 , qua bộ lọc nước tách ẩm, tới nén cấp 2 , sau khi qua nén cấp 2 có áp là 18 bar. CO2 sẽ được đẩy qua bình chứa Silicagel để tách ẩm còn trong khí CO2, sau khi ra khỏi bình tách ẩm khí CO2 tiếp tục đi vào bình chứa than hoạt tính để khử mùi, sau đó chúng đi vào bình hoá lỏng CO2 , trước khi tới bình hóa lỏng phải qua bầu lọc để lọc bụi than (dạng màng). Tại đây khí CO2 sẽ được làm lạnh bởi môi chất R22, sau đó chúng đi vào bình chứa CO2 lỏng . Khi khí CO2 đi vào bình hoá lỏng, nếu đạt được nhiệt độ và áp suất cần thiết khí CO2 sẽ chuyển sang trạng thái lỏng đi vào bình chứa CO2 lỏng . Tại bình chứa CO2 lỏng chúng ta có thể cấp khí CO2 lên mạng sử dụng thông qua thiết bị bay hơi CO2 hoặc chiết vào chai thông qua máy chiết CO2 lỏng Trong quá trình thu hồi CO2, khi khí CO2 đi qua bình chứa Silicagel để tách ẩm và bình chứa than hoạt tính để khử mùi thì sau 1 thời gian Silicagel và than hoạt tính sẽ giảm dần tính năng vì vậy chúng ta phải hoàn nguyên chúng bằng cách dùng hơi nóng gia nhiệt để khử ẩm trong Silicagel và phục hồi chức năng khử mùi của than hoạt tính. Sau khi sấy nhiệt độ của bình than hoạt tính và Silicagel ở khoảng 950C, ta phải hạ nhiệt độ của chúng xuống khoảng 450C bằng cách tận dụng lượng khí không ngưng ở bình hóa lỏng, sục ngược lại qua 2 bình. Để quá trình hoạt động của hệ thống được liên tục thì khi 2 bình này hoạt động thì 2 bình kia phải hoàn nguyên. 2.Hệ thống lạnh Hệ thống có 3 máy nén, giàn ngưng, bình hạ áp, và giàn trao đổi nhiệt. Nguyên tắc hoạt động của máy nén là hút khí ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, nén lại ở áp suất cao và nhiệt độ cao. Máy nén hút khí NH3 từ phần trên của bình hạ áp, qua máy nén được nén ở áp suất cao, nhiệt độ cao rồi đưa lên giàn ngưng . Tại đó khí nóng được làm mát bằng nước và quạt, ngưng tụ lại thành dạng lỏng và được đưa trở lại bình hạ áp. Bình hạ áp phân thành 2 lớp: dưới là NH3 dạng lỏng, trên là khí. Tiếp đó, NH3 lỏng trong bình hạ áp được bơm hút và đưa tới giàn trao đổi nhiệt NH3 – Glycol. NH3 dạng lỏng qua van tiết lưu biến thành dạng sương mù. Qua giàn trao đổi nhiêt, trao đổi nhiệt với glycol từ tank chứa glycol hồi, glycol được làm lạnh và NH3 được đưa trở lại bình hạ áp. Quá trình là một chuỗi tuần hoàn và Glycol được làm lại trở thành chất tải lạnh đi đến làm lạnh và duy trì nhiệt độ của tank lên men. Có 2 máy trao đổi nhiệt: một máy NH3 – Glycol, một máy H2O – Glycol. Qua 2 máy này,Glycol và nước được làm lạnh để sử dụng trong nhà máy. PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM * Những cơ sở để tính toán Nhà máy được thiết kế sản xuất hai loại sản phẩm bia chai và bia hơi .Sản phẩm bia hơi có nồng độ dịch đường là 100Bx, sản phẩm bia chai có nồng độ dịch đường là 120Bx. Trong quá trình sản xuất không thể tránh khỏi tổn thất ở các công đoạn, lượng tổn thất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Chất lượng nguyên liệu, chế độ công nghệ, thiết bị. Do đó, trong quá trình tính toán cần phải tính đến tổn thất trong các công đoạn. * Một số thông số đối với nguyên liệu: Chỉ số Malt Gạo Độ ẩm % 4% 13% Độ hoà tan 76% 85% Tỷ lệ nguyên liệu 70 30 - Hoa Houblon: Sử dụng 2 loại: hoa viên và cao hoa - Nước: + Nước nấu có nhiệt độ: 50 ¸ 520C. + Nước rửa bã có nhiệt độ: 76 ¸ 780C. + Nước làm lạnh nhanh có nhiệt độ: 20C. - Malt: + Tỉ lệ sử dụng: 70% nguyên liệu. + Độ ẩm ban đầu: 4% + Hệ số hòa tan: 76% - Gạo: + Tỉ lệ sử dụng: 30% nguyên liệu. + Gạo có độ ẩm: 13%. + Hệ số hoà tan: 85%. - Hoa houblon: Sử dụng 2 loại: hoa viên và hoa cao với tỉ lệ hoa viên / hoa cao = 40% / 60% - Nước: + Nước nấu có nhiệt độ: 50 ¸ 520C. + Nước rửa bã có nhiệt độ: 76 ¸ 780C. + Nước làm lạnh nhanh có nhiệt độ: 20C. Tổn thất trong các quá trình Quá trình Tổn thất Nghiền 0,1% so với nguyên liệu Nấu, đường hoá, lọc 2 % chất hoà tan Nấu hoa 9% thể tích dịch do nước bay hơi Lắng trong và lạnh nhanh 1,5% so với lượng dịch Lên men chính và phụ 3% so với lượng dịch Lọc bia và bổ sung CO2 1,5% so với lượng dịch Chiết chai 2% so vớ._.TT Th«ng sè §¬n vÞ Gi¸ trÞ 1 Sè l­îng ChiÕc 1 2 N¨ng suÊt m3/h 21 3 C«ng suÊt KW 5.5 4 Cét ¸p m H2O 32,2 5 Sè vßng quay Vßng/phót 350 IV.3. Hệ thống thiết bị trong phân xưởng hoàn thiện. IV.3.1. Bia hơi. 1 . Máy rửa keg. Lượng bia chiết keg cao nhất trong một ngày là 84160 lít. Mỗi keg chứa 25 lit. Vậy số keg sử dụng: 84160 : 25 = 3366,4 keg /ngày. Mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 giờ. Hệ số sử dụng của máy là 0,8. Vậy năng suất của máy cần dùng: 3366,4 : (2 x 8 x 0,8) = 263 keg /h. Tuy nhiên khi tăng năng suất thiết kế lên 50 triệu lít bia / năm thì ta cần tăng năng suất làm việc lên.Vì thế ta chọn máy làm việc một ngày làm 3 ca,mỗi ca 8 tiếng. Lượng bia chiết keg cao nhất trong một ngày là 1683320 lít. Mỗi keg chứa 25 lit. Vậy số keg sử dụng: 1683320 : 25 = 6732,8 keg /ngày. Vậy năng suất máy ta chọn cho nhu cầu mở rộng của nhà máy là: 6732,8 : (3 x 8 x 0,8) = 351 keg/h Do đó chọn một máy rửa keg có các thông số kỹ thuật sau: + Năng suất : 263 keg /h.( 351 keg/h) + Công suất động cơ: 7 kW. + Nhiệt độ nước nóng: 50 ÷ 550C. + Lượng tổn hao nước nóng: 8 m3/h. + Áp lực nước nóng: 0,4 kg/cm2. + Áp lực nước nguội: 0,4 kg/cm2. + Lưu lượng nước nguội: 3 m3/h. 2.Máy chiết keg. Lượng bia cần chiết trong một ngày: 84160lit = 84,16m3. Máy chiết keg mỗi ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 giờ. Hệ số sử dụng của máy: 0,7. Vậy năng suất của máy chiết keg: 84,16 : (2 x 8 x 0,7) = 7,51 m3/h.chọn 8 m 3/h Tuy nhiên khi tăng năng suất thiết kế lên 50 triệu lít bia / năm thì ta cần tăng năng suất làm việc lên.Vì thế ta chọn máy làm việc một ngày làm 3 ca,mỗi ca 8 tiếng.lượng bia cần chiết cho 1 ngày là:168,32 m3 Vậy năng suất máy ta chọn cho nhu cầu mở rộng của nhà máy là: N= 168,32: (3 x 8 x 0,7) = 10,02 m3/h.chọn 11 m 3/h Do đó chọn 1 máy chiết keg có các thông số sau: + Năng suất: 8 m3/h.( 11 m 3/h ) + Công suất: 4 kW. + Số vòi chiết: 4 vòi. + Áp suất dư: 0,7 at. IV.3.2. Bia chai. 1. Máy chiết và dập nút chai. Ta sử dụng phương pháp chiết bia có sử dụng áp suất đối kháng : chiết đẳng áp. Lượng bia tối đa đem chiết trong ngày: 85330 lit. Bia được đóng vào chai 500 ml nên lượng chai cần dùng: 85330 : 0,5 = 170660 chai. Máy chiết và dập nút chai làm việc mỗi ngày 3 ca, mỗi ca 6 giờ. Hệ số sử dụng của máy: 0,8. Vậy năng suất của máy cần dùng: N = 170660: (3 x 6 x 0,8) = 11852 chai/h. Tuy nhiên khi tăng năng suất thiết kế lên 50 triệu lít bia / năm thì ta cần tăng năng suất làm việc lên.Vì thế ta chọn máy làm việc một ngày làm 4 ca,mỗi ca 6 tiếng. Lượng bia tối đa đem chiết trong ngày: 170660 lit. Bia được đóng vào chai 500 ml nên lượng chai cần dùng: 170660 : 0,5 = 341320 chai. Vậy năng suất máy ta chọn cho nhu cầu mở rộng của nhà máy là: N = 341320: (4 x 6 x 0,8) = 17777,08 chai/h. Ta chọn năng suất là :17778 chai/h Chọn 1 máy chiết và dập nút chai có các thông số sau: + Năng suất: 12000 ÷ 13000 chai/h.(17778-20.000chai/h) + Công suất động cơ: 7 kW. + Số vòi chiết: 30 vòi. + Lượng không khí: 45 m3. + Áp suất thùng chứa: 0,5 ÷ 1,2 kg/cm2. + Áp suất trong xilanh: 2 ÷ 2,5 kg/cm2. + Số ống đóng cùng một lúc: 10 ống. + Áp lực đóng nút: 60 kg/cm2. Ta sử dụng phương pháp chiết bia có sử dụng áp suất đối kháng : chiết đẳng áp: 2. Máy rửa chai. Trên cơ sở máy chiết chai ta chọn 1 máy rửa chai có các đặc tính sau: Thiết bị rửa chai KESK -245/26-80R + Năng suất: 15000 ÷ 16000 chai/h. +Khi nâng cao năng suất ta chọn : 30.000 chai/ h + Công suất động cơ: 7 kW. + Dung tích chai: 0,5 lit. + Chu kỳ 1 vòng: 10 phút. + Chu kỳ nghỉ: 1 phút. +Máy được trang bị đồng bộ : bồn xút 32% có dung tích 5hl,bơm định lượng hóa chất,bồn thu hồi xút. Dung tích bể chứa xút: 35 mm.(nhiệt độ xút: 400C). +Bảng điện tử vận hành đặt tại thiết bị + Áp suất hơi bão hòa : 2-2,5 bar. +Vận hành tự động nhở hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ dây chuyền. 3. Máy thanh trùng. Từ các thông số của máy chiết chai ta chọn 1 máy thanh trùng có các đặc tính sau: + Năng suất: 15000 ÷ 16000 chai/h. +Khi nâng cao năng suất ta chọn : 30.000 chai/ h +Vật liệu : làm bằng thép không gỉ. +Thiết bị có hệ thống định lượng hóa chất chống rong rêu +Bảng điện tử vận hành đặt tại thiết bị.Vận hành tự động nhờ hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ dây chuyền. + Dung tích chai: 0,5 lit. + Thể tích bể chứa nước 750C: 2,8 m3. + Thể tích bể chứa nước 650C: 3 m3. + Thể tích bể chứa nước 350C: 2,5 m3. + Lượng nước lạnh: 6,5 m3. + Áp suất thanh trùng: 2 kg/cm2. + Công suất động cơ bơm: Bể chứa nước 750C: 4 kW. Bể chứa nước 650C: 4 kW. Bể chứa nước 350C: 4 kW. 4. Khối máy đóng chiết chai đẳng áp Máy rửa chai và máy đóng chai có cùng biểu đồ làm việc nên máy đóng chai có năng suất bằng máy rửa chai, công suất lớn nhất là 16000 chai/h. Thông số kỹ thuật của máy chiết chai đẳng áp: - Số van chiết: 72 - Số lần đóng nút dập/phút: 11 - Đường kính chai bằng 65 - 73 mm - Kích thước máy : + Mặt trước 2215 mm + Rộng 2040 mm + Cao 2330mm - Trọng lượng: 3840 kg - Điện liên kết: 380 v , 50 Hz - Áp suất khí nạp bằng 3 bar - Áp suất CO2 3 bar +Khi nâng cao năng suất ta chọn : 30.000 chai/ h Bảng vận hành điện tử đặt tại thiết bị,vận hành tự động nhờ hệ thống điều khiển trung tâm cho toàn bộ dây chuyền. 5.Máy kiểm tra mức chiết tự động: +Năng suất: 15.000 đối với chai 50ml.(năng suất tối đa :16000 chai/h). +Khi nâng cao năng suất ta chọn : 30.000 chai/ h +Vật liệu chế tạo: khung giá đỡ bằng thép không gỉ. +Các thông số kiểm tra: chai vơi và chai không nắp. +Bảng điện tử đặt tại thiết bị. +Vận hành tự động nhờ hệ thống điều khiên trung tâm toàn bộ dây chuyền 6. Máy dán nhãn Sử dụng máy kiểu quay với ổ nhãn cố định ROTIX69 Các thông số kỹ thuật của máy như sau : - Năng suất chai /h : 50000 ,công suất 1 kw - Loại nhãn: Nhãn dán thân - Đường kính chai 65-73mm - Kích thước nhãn 40-180mm - Động cơ điện chính (kw) 2,2 - Khí nén tiêu thụ (tại p = 3 bar ) 6 m3 - Chiều cao băng tải mm 1000 – 1100mm - Trọng lượng máy 990 kg - Bơm chân không GKW2,2 KW (60 m 3/h ) - Chiều dài 3300 mm - Chiều rộng 1145 mm - Chiều cao 1250 – 1400 mm IV.3.3. Tính lượng nhiệt và hơi cho phân xưởng hoàn thiện. 1. Tính lượng nhiệt và hơi dùng để thanh trùng bia chai. Lượng bia chai cần thanh trùng trong một ngày là: 170660 chai, loại 0,5 lit. Khối lượng của chai bia là 0,65 kg/chai. * Nhiệt cần để nâng nhiệt độ của bia từ 50C lên 620C, với C = 0,9 kcal/kg0C: Qbia = 170660 x 0,65 x (62 – 5) x 0,9 = 6289674,3kcal/ngày. * Lượng hơi cần dùng để thanh trùng bia chai: Dbia = Trong đó: Q = Qbia: Lượng nhiệt cần để nâng nhiệt độ của bia. i : Nhiệt hàm của hơi nước ở áp suất làm việc. λ : Nhiệt hàm của nước ngưng ở áp suất làm việc. Ứng với P = 3,5 kg/cm2 ta tra được: i = 653,5 kcal/kg, λ = 139,8 kcal/kg ( TL: Trang 618 - Technology Brewing and Malting). Dbia = 6289674,3 : (653,5-139,8)= 12243,87kg/ngày. Mỗi ngày thanh trùng 18 giờ nên lượng hơi cần dùng để thanh trùng trong 1 giờ: Dtt = 12243,87 : 18 = 681 kg/h. *Ta tính nhu cầu nhiệt hơi cho phân xưởng hòa thiện khi nâng năng suất lên 50 triệu lít bia/năm: Lượng bia chai cần thanh trùng trong một ngày là: 341320 chai, loại 0,5 lit. Khối lượng của chai bia là 0,65 kg/chai. * Nhiệt cần để nâng nhiệt độ của bia từ 50C lên 620C, với C = 0,9 kcal/kg0C: Qbia = 341320 x 0,65 x (62 – 5) x 0,9 = 12579348,6kcal/ngày. * Lượng hơi cần dùng để thanh trùng bia chai: Dbia = Trong đó: Q = Qbia: Lượng nhiệt cần để nâng nhiệt độ của bia. i : Nhiệt hàm của hơi nước ở áp suất làm việc. λ : Nhiệt hàm của nước ngưng ở áp suất làm việc. Ứng với P = 3,5 kg/cm2 ta tra được: i = 653,5 kcal/kg, λ = 139,8 kcal/kg ( TL: Trang 618 - Technology Brewing and Malting). Dbia = 12579348,6 : (653,5-139,8)= 24488 kg/ngày. Mỗi ngày thanh trùng 24 giờ nên lượng hơi cần dùng để thanh trùng trong 1 giờ: Dtt = 24488 : 18 =1021 kg/h. 2. Lượng hơi cần dùng để hấp vỏ chai, thanh trùng đường ống, thiết bị và rửa thiết bị gây men khoảng 50 kg hơi/giờ. PHẦN V: TÍNH HƠI – NƯỚC – ĐIỆN – LẠNH V.1. Tính hơi và nguyên liệu cho nhà máy. Trong nhà máy bia thì hơi được dùng cho mục đích đường hoá, nấu hoa, thanh trùng và đun nước nóng... 1. Tính hơi tiêu thụ cho toàn nhà máy Trong phần V Chọn thiết bị ta có các giai đoạn cần năng suất hơi lớn nhất của các thiết bị lần lượt là: - Nồi hồ hoá: 864713,92 (kcal/h) - Nồi đường hoá: 1463243,32 (kcal/h) - Nồi nấu hoa: 1327291,705(kcal/h) - Nồi đun nước nóng: 1753944,75(kcal/h). - Nhiệt cần thanh trùng bia chai : 6289674,3 (kcal/h). - Lượng hơi cần dùng để hấp vỏ chai, thanh trùng đường ống, thiết bị và rửa thiết bị gây men khoảng 50 kg hơi/giờ. Trong sản xuất hơi còn sử dụng để vệ sinh đường ống và thùng lên men nhưng lượng hơi này là rất nhỏ so với các thiết bị khác. àTổng lượng nhiệt phải cung cấp cho nhà máy giai đoạn lớn nhất là: Qt = 864713,92 + 1463243,32 + 1327291,705 + 1753944,756 +6289674,3 +50 = 11698868 (kcal/h). Tuy nhiên trong sản suất việc sử dụng các thiết bị cần cấp hơi là không đồng thời, ta chọn hệ số sử dụng không đồng thời là 0,7 à Tổng lượng nhiệt cần thiết của lò hơi là: 0,7 x 11698868 = 818907,6(kcal/h). * Chọn nồi hơi Năng suất hơi được tính theo công thức Dh = (kg/h) Trong đó : + ih: Hàm nhiệt của hơi nước bão hoà (kcal/kg) + i : Hàm nhiệt của hơi nước ngưng tụ (kcal/kg) + T : Thời gian 1h Tra theo bảng giá trị ở P = 3,5 kg/cm2 , t = 137,9oC ta có : ih = 653,5 kcal/kg i = 100 kcal/kg Thay số ta được: D = 1479,5 (kghơi/h) Chọn 1 lò hơi ,công suất tối đa của lò là 15000 kghơi/h do nhà máy Nồi hơi và thiết bị áp lực Đông Anh chế tạo: Áp suất làm việc: 8 at. Diện tích bề mặt đốt nóng: 45 m2. Thể tích nước trong lò: 5 m3. Đường kính ống sinh hơi : 60 mm. Đường kính nồi: 2200 mm. Chiều cao: 4000 mm. Hệ số hữu ích: 80%. 2.Tính nhiên liệu cho lò hơi - Tính lượng than G = kg/h Trong đó + Q: Nhiệt lượng của than kcal/kg Q = 6500 kcal/kg + D: Công suất lò hơi kg/h, D = 15000 kg/h + ih: Hàm nhiệt của hơi nước ở áp suất 8at .Tra sổ tay quá trình thiết bị ( ih = 662,3 kcal/kg) + in : Hàm nhiệt của nứơc đưa vào, cũng tra theo sổ tay ta được in = 30 kcal/kg + :Hệ số sử dụng của lò hơi = 0,75 Lượng than cần dùng G = 1945,6 kg/h - Hiệu suất quá trình đốt than là 0,9 Suy ra lượng than thực tế 1945,6 : 0,9 = 1751,04 kg/h Nồi hơi làm việc 2 ca, mỗi ca làm việc 8 tiếng, suy ra lượng than một ngày 1751,04x 2x8 = 28016,64 kg/ngày Lượng than trong một tháng 28016,64 x 25 = 700416 kg/tháng Lượng than dùng trong một năm 700416x 12 = 8404992kg/năm . V.2. Tính lạnh cho nhà máy. . Theo tính toán ở trên.Ta có : - Nhiệt lạnh của máy làm lạnh nhanh là: Q1= 7484858,736kcal/ngày. - Nhiệt lạnh cho quá trình lên men chính là: Q2= 306091,962 kcal/ngày. - Nhiệt lạnh cho quá trình. lên men phụ là : Q3= 318139,25 kcal/ngày. - Nhiệt lạnh cho quá trình hạ phụ là: Q4= 98534,11 kcal kcal/ngày. - Nhiệt lạnh cho thùng nhân giống là:Q5= 204070,484 kcal/ngày. - Nhiệt lạnh cho quá trình hạ nhiệt độ của bia trước khi lọc từ 20C xuống -10C là: Q6= 285277,77 kcal/ngày. 1. Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp cho toàn nhà máy. QT = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 QT = 7484858,736 + 306091,962 + 318139,25 +98534,11 + 204070,484 + 285277,77 = 8696972,312kcal/ngày. Nếu tăng năng suất lên 50 triệu lít thì ta có tổng nhiệt lạnh cần là: QT’, = 2 x QT = 2 x 8696972,312 = 17393944,62 kcal/ngày 2. Chọn máy lạnh. Lượng nhiệt cần cấp trong 1 giờ ở giai đoạn cao điểm nhất: QT : 24 = 8696972,312: 24 = 362373,84 kcal/h. Tổn hao lạnh cho toàn nhà máy: 10%. Vậy thực tế vào giai đoạn cao điểm nhất mỗi giờ nhà máy cần 1 lượng lạnh: Q = 362373,84: 0,9 = 402637,607 kcal/h. Ta chọn hai máy lạnh có năng suất lạnh là 500000 ÷ 600000 kcal/h, công suất động cơ là 110 kW. Nếu tăng năng suất lên 50 triệu lít bia/năm thì ta chọn 2 máy lạnh nhanh với năng suất :1000000 – kcal/h V.3. Tính nước cho nhà máy. Nước sử dụng được lấy từ nguồn nước máy của Hà Nội, sau đó đưa qua hệ thống xử lý nước của nhà máy để đạt được các chỉ tiêu về chất lượng và các thông số kỹ thuật đảm bảo cho quá trình sản xuất bia được tốt nhất. Nước được chia thành hai loại là nước sinh hoạt để sử dụng vào các mục đính vệ sinh, tẩy rửa…và nước nấu bia. .1. Nước dùng cho phân xưởng nấu. Lượng nước đưa vào nồi hồ hóa trong 1 mẻ nấu: 3566,66lit. Lượng nước đưa vào nồi đường hoá trong một mẻ nấu: 9975 lít. Lượng nước dùng cho mục đích rửa bã: 11772,73 lít. àLượng nước dùng cho một mẻ nấu: V = 3566,66 + 9975 + 11772,73= 25314,39lít/mẻ. Lượng nước dùng để vệ sinh phân xưởng nấu chiếm 20% lượng nước cần dùng. Vậy tổng lượng nước dùng cho phân xưởng nấu trong 1 mẻ: Vnấu = 25314,39: 0,8 = 31643 lít/mẻ. Do đó lượng nước dùng cho phân xưởng nấu trong 1 ngày: V1 = 31643 x 4 = 126572lit/ngày. 2. Nước dùng để làm lạnh nhanh dịch đường. Như đã tính ở phần lạnh thì lượng nước lạnh cần dùng để làm lạnh nhanh trong một ngày: 88822,4 lít. Trong quá trình làm lạnh làm hao hụt 30%, vậy lượng nước cần dùng để làm lạnh nhanh trong một ngày: V2 = 88822,4 x 0,3 = 26646,72 lít. 3. Nước dùng cho vệ sinh tank lên men. Lượng nước vệ sinh tank lên men lấy bằng 20% thể tích của tank. Mỗi ngày vệ sinh một tank, mỗi tank có thể tích là: 111,24 m3 = 111240 lit nên lượng nước cần dùng để vệ sinh tank lên men trong một ngày: V3 = 111240 x 0,2 = 22248 lít. .4. Nước dùng cho vệ sinh tank thành phẩm. Lượng nước dùng vệ sinh tank bia thành phẩm bằng 20% thể tích của tank nên lượng nước cần dùng: V4 = 2 x 0,2 x 50260= 20104 lít. 5. Nước dùng cho nhân men giống và rửa men. Lượng nước cần dùng để rửa men sữa trong một ngày: 3237 lit. Nước vệ sinh các thùng nhân men và thùng rửa sữa men chiếm 20% thể tích thùng: 0,2 x (1237,5 + 3700 +11139 + 3237) = 3862,7lit. Vậy lượng nước cần dùng cho nhân men giống và rửa men trong một ngày: V5 = 3237 + 3862,7= 7099,7 lit/ngày. 6. Nước dùng cho phân xưởng hoàn thiện. a. Nước rửa keg. Mỗi ngày sử dụng 3366,4 keg , mỗi keg rửa hết 20 lit nước. Vậy lượng nước rửa keg mỗi ngày: 3366,4 x 20 = 67328 lit/ngày. Nước rửa máy chiết keg là 2000 lit/ngày. Tổng lượng nước rửa keg và máy chiết keg : V61 = 67328 + 2000 =69328 lit/ngày. b. Lượng nước rửa chai. Mỗi chai rửa hết 2 lít nước, mỗi ngày rửa 170660 chai. Vậy lượng nước cần dùng để rửa chai: 170660 x 2 = 341320 lit/ngày. Nước rửa máy chiết chai: 2000 lit/ngày. Tổng lượng nước rửa chai và máy chiết chai: V62 = 341320+ 2000 = 343320 lit/ngày. c. Lượng nước dùng cho thanh trùng. V63 = 130000 lit/ngày. d. Lượng nước rửa sàn phân xưởng hoàn thiện. Diện tích phân xưởng hoàn thiện: S = 51,2 x 24 = 1228,8 m2. Cứ 1 m2 phân xưởng cần 5 lit nước để rửa. Vậy lượng nước rửa sàn: V64 = 1228,8 x 5 = 6144 lit/ngày. Do đó, tổng lượng nước cần dùng trong phân xưởng hoàn thiện: V6 = V61 + V62 + V63 + V64 V6 = 69328 + 343320+ 130000 + 6144 = 548792 lit/ngày. 7. Lượng nước dùng cho nồi hơi. Theo tính toán thì lượng nước dùng cho nồi hơi bằng lượng hơi cung cấp cho nhà máy. Nhưng thường để tiết kiệm, ta thu hồi khoảng 60% lượng nước ngưng để sử dụng cho nồi hơi. Do đó, lượng nước dùng cho nồi hơi bằng 40% lượng hơi cung cấp: V7 = 15000 x 24 x 0,4 = 144000 lit/ngày. 8. Lượng nước dùng cho các việc khác. Nước vệ sinh và các yêu cầu phụ khác tính bình quân theo đầu người: 50 lit/ngày. Tổng số người trong nhà máy: 250 người. Do đó lượng nước cần dùng: V8 = 250 x 50 = 12500 lit/ngày. *Vậy tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong một ngày: VT = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8 VT = 126572 + 26646,72 + 22248 + 20104 + 7099,7 + 546968 + 548792 + 144000 = 1442430,42lit/ngày = 1443m3/ngày. Do đó, tổng lượng nước dùng trong một tháng: Vtháng = VT x 25 = 1443 x 25 = 36075 m3/ngày. Tổng lượng nước cần dùng trong một năm: Vnăm = VT x 300 = 36075 x 300 = 10822500m3/năm. V.4. Tính điện tiêu thụ nhà máy. Điện của nhà máy được cấp từ mạng lưới điện quốc gia, mạng trung áp 22 KV qua trạm biến áp của nhà máy hạ xuống 380/220V, phục vụ cho mục đích chiếu sáng và động lực. * Tính phụ tải chiếu sáng . Nhà máy sử dụng đèn sợi đốt thông thường và bố trí đèn neon ở các nơi cần thiết. a. Cách bố trí đèn. Trong phân xưởng sản xuất, tính đèn chiếu sáng phụ thuộc vào các thông số sau: Chiều cao treo đèn phụ thuộc vào chiều cao thiết bị, vị trí làm việc. Thường lấy chiều cao khoảng 2,5 ¸ 4,5 m. Khoảng cách giữa các đèn: L = 2 ¸ 3 m. Khoảng cách đèn ngoài cùng đến tường: l = (0,25 ¸ 0,332)L, m. Số đèn bố trí theo chiều dọc của nhà: n1 = Trong đó : A là chiều dài nhà, m. Số đèn bố trí theo chiều ngang của nhà: n2 = Trong đó : B là chiều rộng nhà, m. Phương pháp tính toán phụ tải theo công suất riêng. Theo phương pháp này nếu trên 1m2 sàn nhà có công suất chiếu sáng là p thì toàn bộ sàn nhà S có công suất chiếu sáng là: P = p x S (công suất tính toán). Số đèn tổng cộng là n thì công suất mỗi đèn: Pđ = . Ta sử dụng đèn sợi đốt có công suất: Pđ = 100w = 0,1 kW và đèn neon có công suất: Pđ = 40w 0,04 kW. b. Tính đèn chiếu sáng. Chọn L = 3 m, suy ra l = 0,25 x 3 = 0,75 m. 1. Tính đèn chiếu sáng kho nguyên liệu: A = 36 m ; B = 20 m. n1 = = 13 bóng. n2 = = 8 bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong phân xưởng sản xuất: N1 = 13 x 8 = 104 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng: P1 = Pđ x N1 = 0,1 x 104 = 10,4 kW. 2. Đèn chiếu sáng khu vực lên men. A = 51,2 m; B = 25,2 m. n1 = = 18 bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng khu vực tank lên men là: N2 = 18 x 9 = 162 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P2 = Pđ x N2 = 0,1 x 162 = 16,2 kW. 3. Đèn chiếu sáng phân xưởng hoàn thiện. A = 51,2 m; B = 24 m. n1 = = 18 bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng khu vực tank lên men là: N3 = 18 x 9 = 162 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P3 = Pđ x N2 = 0,1 x 162 = 16,2 kw 4.Tính đèn chiêú sáng cho kho thành phẩm A = 32 m; B = 36m. n1 = = 12 bóng. n2 = = 13 bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong kho thành phẩm là: N4 = 12 x 13 = 156 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P4 = Pđ x N4 = 0,1 x 156 = 15,6 kW. 5. Tính đèn chiếu sáng cho phân xưởng nấu A = 36 m; B = 18m. n1 = = 13 bóng. n2 = = 7bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong phân xưởng nấu là: N5 = 13 x 7= 91 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P5 = Pđ x N5 = 0,1 x 91 = 9,1kW. 6 Tính đèn chiếu sáng cho nhà giới thiệu sản phẩm+ hành chính: A = 28 m; B = 16 m. n1 = = 10bóng. n2 = = 6 bóng. Vậy tổng số bóng trong phân xưởng cơ điện là: N6 = 10x6 = 60 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P6 = Pđ x N6 = 0,1 x 60 = 6 kW. 7. Đèn chiếu sáng nhà ăn+hội truòng A = 24 m; B = 12 m. n1 = = 9 bóng. n2 = = 5bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong khu vực nồi hơi là: N6 = 9 x 5 = 45 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P6 = Pđ x N6 = 0,1 x 45 = 4,5kW. 8. Đèn chiếu sáng nhà để xe: đạp, xe máy Bãi để than ta chọn khoảng cách giữa các đèn là 6 m. A = 18 m; B = 9,2 m. n1 = = 4 bóng. n2 = = 3bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong bãi để than là: N7 = 4x3 = 12 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P7 = Pđ x N7 = 0,1 x 12= 1,2 kW. 9 Đèn chiếu sáng phòng bảo vệ. A = 6 m; B = 6 m. n1 = = 3 bóng. n2 = = 3 bóng. Vậy tổng số bóng nhà kho để vỏ chai, bock là: N9 = 3x 3 = 9bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P9 = Pđ x N9 = 0,1 x 9 = 0,9 kW. 10.Đèn chiếu sáng gara để ô tô . A = 24 m; B = 12 m. n1 = = 9 bóng. n2 = = 5 bóng. Vậy tổng số bóng đèn trong gara để ô tô con là: N10 = 9 x 5 = 45 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P10 = Pđ x N10 = 0,1 x 45 = 4.5 kW. 11. Đèn chiếu sáng phòng y tế A = 24 m; B = 12 m. n1 = = 9bóng. n2 = = 5bóng. Vậy tổng số bóng đèn khu vực xử lý nước là: N11 = 9x5 = 45 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P11 = Pđ x N11 = 0,1 x 45 = 4.5 kW. 12 Đèn chiếu sáng bãi than xỉ A = 16,4 m; B = 24 m. n1 = = 6 bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng khu vực xử lý nước thải là: N12 = 6x 9 = 54 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P12 = Pđ x N12 = 0,1 x 54 = 5,4 kW. 13 Đèn chiếu sáng phân xưởng hơi A = 8 m; B = 24 m. n1 = = 4 bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng trong nhà lạnh và thu CO2 là: N13 = 4 x 9= 36 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P13 = Pđ x N13 = 0,1 x 36 = 3,6 kW. 14.Đèn chiếu sáng khu máy phát điện ,phân xưởng cơ điện A = 17,2 m; B = 13,2 m. n1 = = 7 bóng. n2 = = 5bóng. Vậy tổng số bóng nhà phát điện và phân xưởng cơ điện là: N14 = 7 x 5 = 35 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P14 = Pđ x N14 = 0,1 x 35 = 3,5 kW. 15. Đèn chiếu sáng nhà vệ sinh ( 2 nhà) A = 6 m; B = 12 m. n1 = = 3 bóng. n2 = = 5bóng. Vậy tổng số bóng nhà ăn là: N15 = 3 x 5 = 15 bóng. Nhà ăn sử dụng bóng đèn neon có công suất 0,04 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P15 = Pđ x N15 = 0,04 x 15 = 0,6 kW. 17.Đèn chiếu sáng phân xưởng khí nén và thu hồi CO2. A = 18 m; B = 12 m. n1 = = 7bóng. n2 = = 5 bóng. Vậy tổng số bóng nhà giới thiệu sản phẩm là: N16 = 7x5 =35 bóng. Nhà giới thiệu sản phẩm sử dụng bóng đèn neon có công suất 0,04 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P16 = Pđ x N16 = 0,04 x 35= 1,4 kW. 18. Đèn chiếu sáng khu xư lý nước sạch A = 24 m; B = 12 m. n1 = = 9 bóng. n2 = = 5 bóng. Vậy tổng số bóng nhà để xe đạp, xe máy là: N18 = 5 x 9 = 45 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P18 = Pđ x N18 = 0,1 x 45 = 4,5 kW. 19 Đèn chiếu sáng khu xử lý nước thải . A = 24 m; B = 12 m. n1 = = 9 bóng. n2 = = 5 bóng. Vậy tổng số bóng nhà để xe đạp, xe máy là: N19 = 5 x 9 = 45 bóng. Do đó, công suất chiếu sáng là: P19 = Pđ x N19 = 0,1 x 45 = 4,5 kW 20. Đèn chiếu sáng khu xử lí bùn vi sinh A = 12 m; B = 6 m. n1 = = 5 bóng. n2 = = 3 bóng. Vậy tổng số bóng trong 1 nhà bảo vệ là: N20 = 5x3 = 15 bóng. Nhà bảo vệ sử dụng đèn neon có công suất 0,04 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P20 = Pđ x N20 = 0,04 x 15 = 6 kW. 21 Đèn chiếu sáng phòng KCS A= 16 m; B = 12 m. n1 = = 6 bóng. n2 = = 5 bóng. Vậy tổng số bóng trong phòng y tế là: N20 = 6x5 = 30 bóng. . Do đó, công suất chiếu sáng là: P21 = Pđ x N21 = 0,1 x 30 = 3 kW. 22.Đèn chiếu sáng kho lạnh của nhà máy: A= 48,4 m; B = 24 m. n1 = = 20bóng. n2 = = 8 bóng. Vậy tổng số bóng trong phòng y tế là: N20 = 20 x 8 = 160 bóng. Phòng y tế sử dụng đèn neon có công suất 0,04 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P22 = Pđ x N22 = 160 x 0,04 = 6,4 kW. 23.Đèn chiếu sáng kho chứa keg A= 26 m; B = 24 m. n1 = = 10bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng trong phòng y tế là: N20 = 10x9 = 90 bóng. Kho chưa keg sử dụng đèn neon có công suất 0.1 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P21 = Pđ x N21 = 0,1 x 90 = 9 kW. 23.Đèn chiếu sáng kho chứa chai A= 32 m; B = 24 m. n1 = = 12 bóng. n2 = = 9 bóng. Vậy tổng số bóng trong phòng y tế là: N20 = 12x9 = 108 bóng. Kho chứa chai sử dụng đèn neon có công suất 0,04 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P21 = Pđ x N21 = 0,04 x 108 = 43,2 kW. Đèn chiếu sáng đường đi trong nhà máy. Cứ 10 m bố trí một bóng. Có khoảng 30 bóng, công suất 0,1 kW. Do đó, công suất chiếu sáng là: P21 = 0,1 x 30 = 3 kW. BẢNG TỔNG HỢP CÁC BỘ PHẬN DÙNG ĐÈN CHIẾU SÁNG STT Bộ phận chiếu sáng Số bóng (cái) Công suất (W) Tổng công suất (kW) 1 Phân xưởng sản xuất 91 100 9,1 2 Khu vực lên men ngoài trời 162 100 16,2 3 Phân xưởng hoàn thiện và kho thành phẩm 162 100 16,2 4 Kho chứa nguyên liệu 104 100 10,4 5 Phòng KCS 30 100 3 6 Phân xưởng nồi hơi 36 100 3,6 7 Bãi chứa than xỉ 54 100 5,4 8 Nhà xử lý nước sạch 35 100 3,5 9 Kho để vỏ chai,+ vỏ keg 198 40 7,92 10 Gara ô tô 45 100 4,5 11 Nhà xử lý nước 45 100 4,5 12 Khí nén và thu hồi CO2 35 100 3,5 13 Nhà hành chính + giới thiệu sp 60 100 6 14 Hội trường, nhà ăn 45 100 4,5 15 Kho thành phẩm 156 100 15,6 16 Phát điện,phân xưởng cơ điện 35 100 3,5 17 Nhà để xe đạp,xe máy 12 100 1,2 18 Nhà vệ sinh, tắm giặt 15 100 1,5 19 Phòng bảo vệ 9 100 0,9 20 Kho Lạnh 160 100 16 21 Y tế 45 100 4,5 Tổng công suất chiếu sáng, Pcs  141,52 BẢNG CÔNG SUẤT CÁC THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY STT Tên thiết bị Công suất định mức (kW) Số lượng Tổng công suất (kW) 1 Máy nghiền Malt 9 1 9 2 Máy nghiền gạo 22 1 22 3 Gầu tải 1.5 2 3 4 Nồi đường hóa 4.4 1 4,4 5 Nồi hồ hóa 4.4 1 4,4 6 Thùng lọc bã 11 1 11 7 Nồi nấu hoa 4.4 1 4,4 8 Bơm chuyển cháo 5.5 1 5,5 9 Bơm dịch đường 5.5 1 5,5 10 Bơm từ nồi hoa sang lắng xoáy 5,5 1 7,5 11 Bơm cấp lạnh 5,5 1 15 12 Bơm hồi lạnh 7.5 1 7,5 13 Bơm nước nóng 5,5 1 3 14 Bơm dịch malt 3 1 3 15 Bơm CIP nhà nấu 5,5 1 3,7 16 Bơm CIP cấp nhà men 18.5 1 18,5 17 Bơm CIP hồi nhà men 3.7 2 7,4 18 Bơm lọc bia 5,5 1 2,5 19 Bơm men 7,5 1 0,75 20 Động cơ máy rửa bock 7 1 3,5 21 Động cơ máy chiết bock 4 1 2 22 Máy chiết và dập nút chai 7 1 3,5 23 Máy rửa chai 7 1 3 24 Máy thanh trùng 12 1 6 25 Máy dán nhãn 2 1 1 26 Máy lạnh 110 1 110 27 Máy nén khí 45 2 90 28 Quạt hút lò hơi 7 2 11 29 Quạt đẩy lò hơi 5 1 2,2 Tổng công suất động lực, Pđl 342,9 Ngoài các thiết bị trên xưởng bia còn phải trang bị các thiết bị phụ khác như: Quạt hút, quạt đẩy, bơm xử lý nước…Tất cả nhưng thiết bị phụ này ta lấy bằng 15% phụ tải động lực kể trên. Vậy phụ tải động lực của toàn nhà máy: Pđl = 342,9+342,9 x 0,15 = 394,335 kW. Phụ tải toàn nhà máy: PT = Pcs + Pđl = 141,52 + 394,335 = 535,855 kW. V.4.2. Xác định phụ tải tính toán. Mục đích của việc xác định phụ tải tính toán là xác định công suất thực tế của nhà máy nhằm chọn đường dây, máy biến áp, máy phát điện và tủ điện cho phù hợp. Công thức xác định phụ tải tính toán như sau: Ptt = (Pcs + Pđl) x Kc. Trong đó: Kc là hệ số phụ thuộc mức mang tải của thiết bị. Đối với phụ tải chiếu sáng: Kc = 0,9 Đối với phụ tải động lực; Kc = 0,6. Vậy phụ tải tính toán của nhà máy là: Ptt = Pcs x 0,9 + Pđl x 0,6 = 141,52 x 0,9 + 394,335 x 0,6 = 363,969 kW. V.4.3. Xác định công suất và dung lượng bù. a. Xác định hệ số công suất cosj. Việc xác định hệ số công suất cosj để có biện pháp nâng cao cosj của nhà máy, nhằm mục đích giảm tổn thất điện áp, điện năng cho nhà máy. Ở chế độ làm việc định mức, cosj được xác định theo công thức: cosj = Trong đó: SP: Tổng công suất các thiết bị tiêu thụ điện. SQ: Tổng công suất phản kháng của các thiết bị tiêu thụ điện. SQ = P1tgj1 + P2tgj2 + P3tgj3 + … + Pntgjn. Thực tế thường làm viẹc non tải nên hệ số cosj được tính như sau: cosj = Ptb = Ptt = 363,969 kW. Qphụ = Ptb x tgj. Với cosj = 0,7 à tgj = 1,02. à Qphụ = 363,969 x 1,02 = 371,25kW. Do đó: cosj = 0.7. V.4.4. Chọn máy biến áp. Công suất của máy biến áp: S = với Ptb=363,969 ,Qphụ=371,25 S= 519 KVA. Chọn máy biến áp do Việt Nam chế tạo: Ký hiệu máy: TG5744G. Công suất: 519 KVA. Điện áp: 24/0,4 KV. Điện áp ngắn mạch: 6%. Tổn thất không tải: 1100 W. Tổn thất ngắn mạch: 5100 W. Trọng lượng: 2310 kg. Trên cơ sở đó ta chọn máy phát điện dự phòng có đặc tính sau: Công suất: 500 KVA. Điện áp định mức: 400 V. Tần số: 50 Hz. Hệ số công suất cosj = 0,8. V.4.5. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm. a. Tính điện năng dùng cho thắp sáng. Acs = Pcs x T x Kk , kWh. Trong đó: Pcs : Công suất chiếu sáng, Pcs = 141,52 kW. Kk : Hệ số đồng thời, chọn Kk = 0,9. T: Thời gian sử dụng tối đa, T = T1 x T2 x T3. T1 : Số giờ chiếu sáng trong ngày, T1 = 12 giờ. T2 : Số ngày làm việc trong tháng, T2 = 25 ngày. T3 : Số tháng làm việc trong năm, T3 = 12 tháng. Vậy : Acs = 141,52 x 0,9 x 12 x 25 x 12 = 458524,8kWh. b. Tính điện năng dùng cho động lực. Ađl = Pđl x Kc x T, kWh. Trong đó: Pđl : Công suất động lực, Pđl = 363,969 kW. Kc : Hệ số đồng thời, Kc = 0,6. T : Thời gian làm việc tối đa : Làm việc 3 ca : T = 7 x 3 x 25 x 12 = 6300 giờ/năm. Làm việc 2 ca : T = 7 x 2 x 25 x 12 = 4200 giờ/năm. Làm việc 1 ca : T = 7 x 1 x 25 x 12 = 2100 giờ/năm. Trung bình trong nhà máy có 2/5 động lực hoạt động 3 ca, 2/5 động lực hoạt động 2 ca, 1/5 động lực hoạt động 1 ca. Ta có : Ađl 1 = 2/5 x 363,969 x 0,6 x 6300 = 550321,128 kWh. Ađl 2 = 2/5 x 363,969 x 0,6 x 4200 = 366880,752 kWh. Ađl 3 = 1/5 x 363,969 x 0,6 x 2100 = 91720,188 kWh. Vậy : Ađl = Ađl 1 + Ađl 2 + Ađl 3 Ađl = 550321,128+366880,752+91720,188 = 1008988,068kWh. c. Tổng công suất tiêu thụ cả năm. A = Km x (Acs + Ađl) Trong đó: Km là hệ số tổn hao trên mạng hạ áp, Km = 1,05. Vậy: A = 1,05 x (458524,8 + 1008988,068) = 1540819,211kWh/năm. KẾT LUẬN Đất nước đang trên con đường công nghiệp hoá, hiện đại hoá và hội nhập quốc tế với những thay đổi lớn lao của xã hội. Trong một giai đoạn ngắn từ khi mở cửa hội nhập năm 1995 đến nay đặc biệt là khi đất nước ta đã chính thức gia nhập vào tổ chức thương mại quốc tế WTO sức cạnh tranh là rất cao. Đất nước ta đang chuyển mình từng ngày từng giờ kéo theo đó là mức sống của người dân ngày càng được nâng cao,nhu cầu hưởng thụ cũng ngày càng tăng.Có vô số các nhà máy bia trong nước và quốc tế đã xuất hiện ở Việt Nam vì vậy để người tiêu dùng chú ý đến sản phẩm của mình để thương hiệu của mình có thể đứng vững và phát triển, những nhà máy bia mới thành lập ngoài việc đầu tư trang thiết bị hiện đại thì cần phải tìm ra cho mình một phương thức sản xuất mới để tạo ra cho mình một bản sắc riêng,thương hiệu riêng để không bị nhầm lẫn với các sản phẩm tương tự. Em xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến thầy giáo hướng dẫn, Thạc sỹ Kiều Văn Hải, cô giáo PGS-TS Lê Thanh Mai đã giúp đỡ chỉ bảo nhiệt tình, cặn kẽ em trong thời gian làm đồ án.Đây thực sự là những kiến thức thực tế rất bổ ích, cùng với những kiến thức em đã học được từ các thầy cô trong trường đã cho em cảm thấy tự tin hơn khi chuẩn bị bước vào công việc trong tương lai. Tuy nhiên do giới hạn về thời gian và trình độ nên bản đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong được sự chỉ bảo,góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 22 /01/2008 Sinh viên: Nguyễn Thanh Sơn ._.