Tài liệu thiết kế công nghệ và nhà máy

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ 
MÁY THỰC PHẨM
PHAN THẾ DUY
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM


Chương 1 – ĐẠI CƯƠNG VỀ THIẾT KẾ
I – Vai trị và tầm quan trọng của cơng tác thiết kế
Nhờ có thiết kế thì nhà máy, xí nghiệp mới ra đời.
Việc bố trí các xí nghiệp, khu cơng nghiệp cũng như mối liên hệ qua lại của chúng
với các hệ thống khác của thành phố được xác định bởi nhiều yêu cầu khác nhau: vấn
đề chiếm đất của địa phương, của thành phố và những vấn đề khoa học công nghệ,
kỹ thuật, giao thông, vận tải, môi trường, lịch sử, văn hóa xã hội…
 Khi thực hiện cơng tác thiết kế thì sẽ lựa chọn địa điểm phù hợp để xây dựng nhà
máy.


Thiết kế làm cho sản xuất phát triển, nâng cao hiệu quả kinh tế
* Thiết kế nhà máy là khâu nối liền giữa những thành tựu khoa học
và sáng tạo vào thực tế sản xuất nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế 
Nhiệm vụ của thiết kế là chuyển kết quả nghiên cứu vào ứng dụng
thực tế, cho sản phẩm ra đời và tồn tại được.
* Thiết kế nhà máy mới hoặc cải tạo nâng cấp nhà máy cũ làm tăng
năng suất của nhà máy.


* Cơng nghiệp giữa vai trị rất quan trọng trong nền kinh tế, qua sản xuất công
nghiệp sản phẩm sẽ có chất lượng và giá trị cao hơn nhiều so với sản phẩm thơ.
Ví dụ
+ Ứng dụng các thành tựu khoa học trong thiết kế như: trước đây thanh trùng,

tiệt trùng bằng phương pháp nhiệt (sử dụng hơi nước)  hiện nay thanh trùng,
tiệt trùng bằng phương pháp chiếu xạ.
+ Hệ thống quản lý chất lượng của nhà máy.
+ Tận dụng phế liệu của nhà máy  Tăng hiệu quả kinh tế của nhà máy, giảm
chi phí cho việc xử lý chất thải.


* Thiết kế địi hỏi phải chính xác, tỉ mỉ để tránh gây những hậu quả
nghiêm trọng khi xây dựng nhà máy.
* Thiết kế phải tuân theo tiêu chuẩn trong nước và quốc tế.


II – Phân loại thiết kế
1. Thiết kế sửa chữa, mở rộng phải cải tiến một phân xưởng sản xuất (dựa trên mặt
bằng của nhà máy cũ) (thường gặp)
* Thiết kế đổi mới công nghệ, đổi mới thiết bị và máy, thiết kế mở rộng thêm phân
xưởng, nhà máy (khi thiết kế mới nhớ căn cứ yêu cầu phát triển để dự trữ đất mở
rộng).
* Các bước thực hiện:
- Thu thập số liệu và các dữ liệu của nhà máy.
- Tận dụng cơ sở vật chất của nhà máy.
 Phân tích đánh giá số liệu, yêu cầu của khách hàng
 Đưa ra phương án thực hiện


Ngun
liệu

Cấp đơng

Vi phạm qui
Xử lý

Kho thành
phẩm

Rửa

trình cơng nghệ


Cải tiến phân xưởng sản xuất cũ dựa
trên mặt bằng nhà máy cũ
Thiết kế đổi mới cơng nghệ, máy móc

Mở rộng phân xưởng, nhà máy


2. Thiết kế mới
* Thiết kế nhà máy tại địa điểm cố định do đơn vị nào đó đặt hàng với năng
suất yêu cầu hoặc tự lựa chọn địa điểm sao cho phù hợp.
* Lưu ý:
- Tận dụng phế liệu, thiết bị cũ của nhà máy cũ (nếu có)
- Vốn đầu tư
- Theo yêu cầu của chủ nhà máy
 Đưa ra phương án


Thiết kế tại địa điểm được lựa chọn với năng suất
yêu cầu đáp ứng các điều kiện cụ thể (khí hậu, nguồn

năng lượng, điều kiện giao thông, mặt bằng xây
dựng,…)
Nhiều lựa chọn cho thiết bị, máy móc
Nhiều lựa chọn cho bố trí, tổ chức sản xuất
Dễ dàng tuân thủ quy chuẩn cần thiết (ISO, HACCP,…)


3. Thiết kế mẫu
 Dựa trên những giả thuyết chung nhất về thiết kế nhà máy để
thiết kế một nhà máy mẫu (thiết kế nhà máy tại địa điểm bất kỳ
để bán hoặc viện trợ)
 Cần bổ sung/chỉnh sửa một số phần khi xây dựng
 Có thể sử dụng nhiều lần
 Vốn đầu tư ít hơn vì giá thành thiết kế rẻ hơn


Khác biệt trong thiết kế
nhà máy thực phẩm

Thực phẩm phải an tồn, khơng gây ngộ độc cho
người sử dụng
Rất nhiều thực phẩm vẫn cịn là các cơ thể sống
hoặc cịn hoạt tính sinh học trong thời gian dài
sau khi thu hoạch hay giết mổ


Nguyên liệu thực phẩm dễ hư hỏng, thời gian
bảo quản ngắn vì thực phẩm dễ bị vi khuẩn tấn
cơng, bị sâu mọt hay mốc
Thực phẩm dễ bị biến đổi tùy thuộc vào nhiệt độ, pH,

hoạt độ nước, độ chín, cách bảo quản, độ nhiễm
khuẩn, cách thức thu hoạch, vận chuyển,…


Trong sản xuất sản phẩm lên men, cần đảm bảo
các điều kiện để quá trình lên men thuận lợi
Nhiều nguyên liệu thực phẩm chỉ tồn tại theo
mùa vụ, cần lưu ý đến nguyên liệu thay thế để
tận dụng công suất nhà máy
Nguyên liệu thực phẩm cùng loại có thể có
thành phần hóa học và sinh hóa khác nhau tùy
thuộc vào mùa vụ, độ chín, khí hậu,…


Thực phẩm thường tồn tại ở thể đặc, sự truyền
nhiệt và truyền khối khơng giống trong mơi chất
lỏng hay hơi. Động học q trình vơ hoạt vi 
khuẩn và enzyme trong q trình chần, hấp hay 
tiệt trùng thực phẩm luôn liên hệ chặt chẽ với
hiệu quả truyền nhiệt
Nước thải từ q trình sản xuất thực phẩm có
chỉ số BOD cao


Thành phần thực phẩm có xu hướng phản ứng
với nhau để tạo ra thành phần mới có thể ảnh
hưởng tới phẩm chất của sản phẩm sau này

Sản xuất thực phẩm cũng là một nghệ thuật

III – Tổ chức công tác thiết kế
Đây là một cơng việc phức tạp có nhiều người tham gia, cần có một
người chủ trì đủ trình độ chun mơn, biết tổ chức làm việc theo
nhóm, phân cơng hợp lý, tiết kiệm thời gian mà vẫn đảm bảo chất
lượng thiết kế.


Biểu đồ phân bố thời gian và nội dung thiết kế (16 tuần)
STT

Nội dung cơng tác
thiết kế

1

Thống nhất nội dung kế hoạch

2

Tìm và phân tích tài liệu

3

Chọn địa điểm xây dựng

4

Hồn thành, thơng qua sơ bộ

5

Thiết kế công nghệ

6

Thiết kế mặt bằng phân xưởng

7

Thiết kế mặt bằng nhà máy

8

Thiết kế điện

9

Thiết kế phân cấp thoát nước

10

Vẽ các bản vẽ

11

Dự kiến tổ chức nhân sự

12

Các tính tốn về kinh tế

13

Bổ sung, hồn chỉnh bản vẽ

14

Đánh máy, hồn thành bảng thuyết minh

15

Nghiệm thu thiết kế

Thời gian (tuần)
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16


Tuần 1: CV1 – Tên gọi, mục đích của nhà máy
Tuần 1, 2, 3: CV2
Tuần 2, 3: CV3
Tuần 4: CV4
Tuần 2 – 9: CV5 – Quan trọng nhất quyết định đến việc tồn tại và phát triển
hợp lý của nhà máy.
Tuần 7 – 10: CV6 – Bố trí thiết bị trong phân xưởng, chỉ rõ quan hệ giữa các
nhóm thiết bị trong phân xưởng.


Tuần 10, 11: CV7 – Bao gồm cả những công trình phụ trợ như nhà xe, nhà
hành chính, căn tin.

Tuần 11, 12: CV8
Tuần 9 - 12: CV9
Tuần 8 - 12: CV10 – Mặt bằng phân xưởng, công nghệ, đường dây điện.
Tuần 12, 13: CV11
Tuần 11 – 13: CV12 – Vốn đầu tư, lương công nhân, giá sản phẩm.


Tuần 11 - 14: CV13 – Các bản vẽ mặt bằng nhà máy, địa điểm, quy trình cơng
nghệ sản xuất, cấu tạo một số thiết bị chính trong nhà máy.
Tuần 12 - 15: CV14 – Mặt bằng phân xưởng, công nghệ, đường dây điện.
Tuần 15, 16: CV15


IV – Nhiệm vụ thiết kế
Bảng nhiệm vụ thiết kế là một tài liệu không thể thiếu trong
công tác thiết kế. Bảng nhiệm vụ này thường do người đặt
thiết kế (cơ quan chủ quản đầu tư, ban giám đốc nhà máy) đề
ra hoặc do cả hai bên A và B thảo ra.


Nội dung bảng nhiệm vụ thiết kế gồm:
-Lý do, cơ sở, căn cứ pháp lý, văn bản liên quan, quyết định của cơ
quan có thẩm quyền, các hợp đồng.
-Tên gọi, nhiệm vụ, mục đích chính của nhà máy.
-Năng suất hoạt động của nhà máy.
- Các loại sản phẩm cần sản xuất và yêu cầu về chất lượng, mẫu mã,
năng suất đối với từng loại sản phẩm và năng suất chung của nhà
máy.

• Các nhiệm vụ khác của nhà máy nếu có.
• Vùng và địa điểm xây dựng nhà máy  Địa điểm có bị giải tỏa?
Đúng qui hoạch chưa? Có đảm bảo an tồn vệ sinh mơi trường?
An tồn PCCC?
• Cơ sở hạ tầng của nhà máy.


• Số liệu chính để tiến hành thiết kế cụ thể: quy mơ nhà máy (mức
độ cơ giới hóa, tự động hóa), nguồn cung cấp nguyên liệu, nhiên
liệu, điện nước, nhân lực, cơ sở hạ tầng  Dự kiến tổng vốn đầu
tư, dự kiến giá thành sản phẩm, số ca làm việc trong một ngày, số
ngày làm việc trong một năm  Dự kiến năng suất.
• Dự kiến thời gian hịa chỉnh thiết kế, thời gian thi cơng, hồn
thành và lần lượt đưa cơng trình vào hoạt động, xác định vốn đầu
tư  Thời gian hoàn vốn.