Tính năng lượng tiêu hao trong sản xuất đậu hũ

Tính năng lượng tiêu hao trong sản xuất đậu hũ

TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 Chương 5: Tính đònh mức tiêu hao Chương 5: Tính đònh mức tiêu hao năng lượng năng lượng 5.1. Cấp nước: Bảng 5.1: Lượng nước cần sử dụng cho 100 kg nguyên liệu Quá trình Nhiệt độ nước ( o C) Lượng nước sử dụng (kg) Ngâm – Rửa 25 400 Nghiền ướt 25 400 Lọc 85 115.025 Bổ sung tác nhân đông tụ 10 1.863 Vệ sinh thiết bò 25 2.5 m 3 /thiết bò 5.2. Tính hơi cho 100 kg nguyên liệu: Lượng nước hút vào sau quá trình ngâm: 2.2*100-100=120kg Lượng nước thêm vào trong quá trình nghiền: 100*4=400kg Nhiệt dung riêng của sữa đậu nành thô: c sđnt =(m đn c đn +m n c n )/(m đn +m n )=(100*2.15+520*4.18)/(100+520)= 3.853kJ/kgK Lượng nhiệt cung cấp để gia nhiệt sữa đậu nành thô từ 25 o C lên 115 o C: Q=G sđnt *c sđnt *(t 2 -t 1 )/0.95=(100+520)*3.853*(115-25)=215*10 3 kJ Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt sữa đậu nành thô từ 25 o C lên 115 o C: G h =Q/λ=215*10 3 /2038=105.5kg (Sử dụng hơi 175 o C, áp suất 8kg/cm 2 , có nhiệt hóa hơi λ=2038kJ/kg) Lượng nhiệt cung cấp đđể gia nhiệt nước cần thêm vào trong quá trình lọc từ 25 o C lên 85 o C (tận dụng nước làm nguội sau quá trình làm nguội có nhiệt độ 60 o C): Q=G n *c n *(t 2 -t 1 )/0.95=134.091*4.18*(85-25)=34*10 3 kJ (Khối lượng nước cần thêm vào quá trình lọc là 134.091kg) Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt nước cần cho quá trình lọc từ 25 o C lên 85 o C: Thiết kế phân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 59 TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 G h =Q/λ=34*10 3 /2038=16.7kg Lượng nhiệt cung cấp đđể gia nhiệt sữa đậu nành từ 85 o C lên 150 o C trong quá trình tiệt trùng: Q=G sđn *c sđn *(t 2 -t 1 )/0.95=446.054*1.05*(150-85)/0.95=32*10 3 kJ (khối lượng sữa đậu nành cần tiệt trùng là 446.054 kg, nhiệt dung riêng của sữa đậu nành là 1.05kg/l) Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt sữa đậu nành từ 85 o C lên 150 o C trong quá trình tiệt trùng: G h =Q/λ=32*10 3 /2038=15.8kg Lượng nhiệt cung cấp để gia nhiệt sữa đậu nành từ 10 o C lên 85 o C trong quá trình đông tụ: Q=G sđn *c sđn *(t 2 -t 1 )/0.95=438.049*1.05*(85-10)/0.95=37*10 3 kJ (khối lượng sữa đậu nành cần đông tụ là 438.049kg) Lượng nước 60 o C cần thiết để gia nhiệt sữa đậu nành từ 10 o C lên 85 o C trong quá trình đông tụ (tận dụng nước làm nguội sau quá trình làm nguội có nhiệt độ 60 o C): G n =Q/(c n *t)=37*10 3 /(4.18*25)= 355kg Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt nước từ 60 o C lên 85 o C cho quá trình đông tụ: G h =Q/λ=37*10 3 /2038=18.2kg Bảng 5.2: Tóm tắt cho 100 kg nguyên liệu Công đoạn Nhiệt lượng cung cấp (*10 3 KJ) Lượng hơi sử dụng (kg) Gia nhiệt 215 105.5 Lọc 34 16.7 Tiệt trùng 32 15.8 Đông tụ 37 18.2 5.3. Tính lạnh: Nhiệt lượng cần lấy đi để làm nguội sữa đậu nành thô từ 115 o C xuống 85 o C: Q=G sđnt *c sđnt *(t 1 -t 2 ) =(100+520)*3.853*(115-85)=72*10 3 kJ Lượng nước cần thiết để làm nguội sữa đậu nành thô từ 115 o C xuống 85 o C, nhiệt độ nước tăng từ 25 o C lên 60 o C: G h =Q/(c n *t)=72*10 3 /(4.18*35)=490kg Nhiệt lượng cần lấy đi để làm nguội đậu hủ từ 85 o C xuống 30 o C: Q=G đh *c đh *(t 1 -t 2 )=438.049*1.05*(85-30)=26*10 3 kJ (Khối lượng đậu hủ sau quá trình đông tụ là 438.049 kg) Thiết kế phân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 60 TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 Lượng nước cần thiết để làm nguội sữa đậu nành thô từ 115 o C xuống 85 o C, nhiệt độ nước tăng từ 25 o C lên 60 o C: G h =Q/(c n *t)=26*10 3 /(4.18*35)=178kg Bảng 5.3: Tóm tắt cho 100 kg nguyên liệu Công đoạn Nhiệt lượng lấy đi (*10 3 KJ) Lượng nước sử dụng (kg) Làm nguội 72 490 Đông tụ 266 178 Lượng hơi cần dùng cho 1 mẻ sản xuất: (105.5+16.7+15.8+18.2)*1250/100=1952.5kg ~ 1953kg  Năng suất nồi hơi: 1953/4.5= 434 kg/h Chọn nồi hơi mã hiệu LD0.5/8K của CÔNG TY CỔ PHẦN CƠ NHIỆT VIỆT NAM, năng suất 500kg/h, áp suất làm việc 8kg/cm 2 , nhiệt độ hơi bão hòa 175 o C. Lượng nước cần dùng cho 1 mẻ sản xuất: (400+400+115.025+1.863+490+178)*1250/100+2500*19=68*10 3 kg~68m 3 (19 là số thiết bò có trong phân xưởng) Lượng nước cần dùng cho 1 ngày sản xuất: 68*4=272m 3 Chọn bể chứa nước có thể tích là 300m 3 (đủ dùng cho 1 ngày sản xuất) với kích thước 15*8*2.5m. 5.4. Tính điện: Bảng 5.4: Công suất điện của các thiết bò chính trong nhà máy Thiết bò Công suất (kW) Số lượng Tổng công suất (kW) Ngâm 1.5 4 6 Nghiền 11.25 2 22.5 Gia nhiệt – làm nguội 2.2 2 4.4 Lọc 45 1 45 Bài khí 8 1 8 Tiệt trùng UHT 25 1 25 Rót hộp 2 3 6 Thiết kế phân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 61 TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 Đông tụ 25 1 25 Tổng công suất thiết bò 141.9 Chọn tổng công suất khác bằng 10% tổng công suất thiết bò, tổng công suất tiêu thụ của phân xưởng là: P = 110%*141.9 = 156.09 kW Đối với các thiết bò chọn cosϕ'=0.55  tanϕ'=1.82 Dung lượng cần bù để cosϕ=0.95  tanϕ=0.33 Q bù =P*(tanϕ'-tanϕ)=156.09(1.82-0.33)= 233 kW Công suất biểu kiến của nhà máy: S=P/cosϕ=156.09/0.95=165kW Chọn biến áp ROBOT có công suất tối đa 250kW. Thiết kế phân xưởng sản xuất đậu hủ Trang 62 . TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 Chương 5: Tính đònh mức tiêu hao Chương 5: Tính đònh mức tiêu hao năng lượng năng lượng . xưởng sản xuất đậu hủ Trang 59 TÍNH NĂNG LƯNG GVHD: ThS. Lại Quốc Đạt CHƯƠNG 5 G h =Q/λ=34*10 3 /2038=16.7kg Lượng nhiệt cung cấp đđể gia nhiệt sữa đậu