Tư liệu hình thành đại cương về phương pháp giảm nhiệt máy giữa các phần tử ion trong cấu trúc máy p5 pps

Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 56 Sơ đồ 3.4: Khu vực tinh lọc Bồn chứa 300lit Bình chứa1 Bình chứa 2 Gia nhiệt Ly tâm Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 57 Sơ đồ 3.5 : Khu vực cô - Bình chứa 3,4,5 Gia nhiệt Bình chứa 2 Hiệu ứng 1 Thùng chứa bã Máy làm lạnh Bình chứa 3, 4,5 Hiệu ứng 2 Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 58 2. Khu vực tinh lọc (Decanter) a. Sơ đồ dây chuyền nh Sơ đồ 3.4 b. Gia nhiệt: Để tăng hiệu quả ly tâm, giảm độ nhớt, đồng thời diệt trùng sơ bộ nớc dứa đợc gia nhiệt sơ bộ trớc khi đa vào ly tâm. Thiết bị gia nhiệt là thiết bị kiểu ống lồng ống ( ống chứa nớc dứa ở bên trong còn ống chứa nớc nóng ở bên ngoài). Nớc nóng và nớc dứa chuyển động ngợc chiều nhau. Nhiệt độ gia nhiệt là 65 o C. c. Bình chứa 1: Dịch quả sau khi gia nhiệt đợc chứa vào bình chứa 1. Khi ngừng máy, thời gian lu dịch quả không đợc lớn hơn 2h, nếu thời gian lu lớn hơn 2h thì phải lấy mẫu kiểm tra trớc khi tiếp tục sản xuất. d. Máy ly tâm Bình chứa 2: Dịch quả từ bình chứa 1 đợc bơm sang máy ly tâm, tại đây máy sẽ tách phần lớn thịt quả ra khỏi dịch quả sao cho phần thịt quả trong dịch quả đạt tiêu chuẩn đặt hàng. Dịch lọc xong đợc chứa vào bình chứa 2, phần bã lọc ra đợc đa ra thùng chứa bã thông qua bơm đẩy. Khi ngừng máy ta cũng chú ý đến thời gian lu giữ nh đối với bình chứa 1. 3. Khu vực cô - Bình chứa 3, 4, 5 a. Sơ đồ dây chuyền nh Sơ đồ 3.5 b. Gia nhiệt :Dịch quả đợc bơm từ Tank 2 đến bộ gia nhiệt, gia nhiệt đến 92 o C trớc khi đa vào cô và lu giữ 30 giây, đây là bớc thanh trùng lần thứ nhất. Sau đó hạ nhiệt độ dịch quả xuống 72 o C. c. Hiệu ứng 1 Hiệu ứng 2: Dịch quả ở nhiệt độ 72 o C đợc bơm sang hệ thống cô, tại đây dịch quả đợc gia nhiệt nhờ hệ thống cô dạng tấm bản kiểu màng dâng. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nh sau: + Hơi đi từ trên xuống + Dịch quả đi từ dới lên Trong giai đoạn này yêu cầu lu lợng dịch quả là 6000l/h, độ chân không đạt 16 Kpa Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 59 * Hiệu ứng 1: + Tác nhân sử dụng để gia nhiệt là hơi (dạng Steam) + Dịch quả sau khi đợc bốc hơi nhờ hiệu ứng 1 độ đờng (BX) sẽ tăng lên từ 12 o BX đến 25 o BX. + Nhiệt độ hơi : t < 100 o C + áp suất hơi : P < 700KPa *Hiệu ứng 2: + Tác nhân sử dụng để gia nhiệt là hơi thứ (dạng Vapour) + Dịch quả sau khi đợc bốc hơi nhờ hiệu ứng 2 độ BX tăng từ 25 o BX đến 65 o BX. + Nhiệt độ hơi : t < 78 o C + Hơi đợc bốc lên từ sản phẩm trong quá trình cô đặc chứa hơng dứa và hơi nớc. Hơi nớc đợc ngng tụ nhờ hệ thống nớc mát Cooling Tower. Nớc ngng tụ đợc bơm hồi về bộ gia nhiệt để tận dụng nhiệt. Hơng dứa đợc tinh lọc bằng hệ thống Aroma. Sau khi tinh lọc hơng đợc phối trộn trở lại với sản phẩm . Sản phẩm sau khi phối hơng đợc đa đi làm lạnh nhanh xuống khoảng 25 o C 30 o C và đợc bơm trữ vào các bình chứa bán thành phẩm 3, 4, 5. 4. Khu vực tiệt trùng - Bán thành phẩm đợc bơm vào máy thanh trùng với lu lợng 1500l/h. - Thiết bị thanh trùng là loại ống lồng ống, tác nhân sử dụng để thanh trùng là nớc nóng . - Sản phẩm đợc thanh trùng ở nhiệt độ 95 o C, lu giữ khoảng 30 giây sau đó đợc hạ dần nhiệt độ bằng nớc mát Cooling tower (32 o C) và nớc đá Shiller (2 o C) xuống 30 o C. - Ngoài ra khu vực này còn có nhiều chế độ làm việc khác nhau cụ thể nh sau: + Chế độ gia nhiệt có biểu đồ làm việc nh sau t 0 C 110 0 Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 60 92 0 30 0 1800s t(giây) + Chế độ sản xuất có biểu đồ làm việc nh sau: t 0 C 95 0 30 0 30s t(giây) + Chế độ vệ sinh bằng NaOH (CIP) có biểu đồ làm việc nh sau: t 0 C 80 0 30 0 1200s t(giây) + Chế độ vệ sinh bằng HNO 3 co biểu đồ làm việc nh sau: t 0 C 70 0 Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 61 30 0 1200s t(giây) 5. Khu vực rót - Sản phẩm sau khi tiệt trùng đợc đa đi rót (nhiệt độ sản phẩm không vợt quá 40 o C). - Thiết bị rót có hai đầu rót. - Trớc khi rót sản phẩm vào túi Aseptic đầu rót đợc tiệt trùng bằng hơi đến nhiệt độ 140 o C. - Sau khi rót xong trọng lợng sản phẩm đạt 260kg hoặc 265kg (sai lệch khoảng 1kg). - Quy cách đóng sản phẩm : +Túi Aseptic loại 265lít : 01 túi. + Túi PE loại 250lít : 01 túi. + Thùng phi sắt loại 200lit : 01 thùng( thùng phi có nắp khoá). 6. Bảo quản Sản phẩm đã đợc đóng vào phi hoàn chỉnh có trọng lợng đạt yêu cầu sẽ đợc vận chuyển vào kho lạnh giữ bảo quản ở nhiệt độ từ 0 o C đến 10 o C. Chơng 4. Nghiên cứu thiết kế và lập trình cho mô hình điều khiển tự động quá trình gia nhiệt tại khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất. 4.1. Lựa chọn đối tợng. Dây chuyền sản xuất nớc dứa cô đặc đợc công ty Thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao đầu t là một dây chuyền hiện đại trong nghành thực phẩm của nớc Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 62 ta. Với dây chuyền sản xuất khép kín với nhiều khâu khác nhau trong đó mỗi khâu đợc điều khiển bởi các chơng trinh điều khiển khác nhau. Mỗi khâu đợc điều khiển bởi các chơng trình điều khiển riêng biệt. Trong đó khâu tiệt trùng giữ một vai trò quan trọng đối với sản phẩm nó ảnh hởng trực tiếp tới chất lợng sản phẩm, vệ sinh an toàn thực phẩm và bảo quản. 4.1.1. Đối tợng Trong thời gian thực tập và tìm hiểu dây chuyền công nghệ tại công ty Thực phẩm xuất khẩu Đồng Giao, từ thực tế cung nh các điều kiện khách quan, cùng với sự lựa chọn sao cho phù hợp với đề tài và nhiệm vụ của đề tài. Do vậy,đối tợng đợc lựa chọn để thực hiện xây dựng mô hình điều khiển là quá trình gia nhiệt tại khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất nớc dứa cô đặc. Cụ thể: - Quá trình gia nhiệt thanh trùng cho sản phẩm. -Quá trình hạ nhiệt cho sản phẩm để đa đi bảo quản. 4.1.2.Mục đích lựa chọn đối tợng. Khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất là một khâu đợc điều khiển tự động hoàn toàn,nhiệt độ của sản phẩm đợc điều khiển một cách chính xác để đảm bảo yêu cầu của sản phẩm. Để điều khiển nhiệt độ của sản phẩm các thiết bị điều khiển đợc sử dụng là các PLC. Do đó khâu tiệt trùng đáp ứng đợc yêu cầu điều khiển của thiết bị lập trình. Mặt khác, trong khâu tiệt trùng nhiệt độ ảnh hởng trực tiếp đế chất lợng thanh trùng của sản phẩm. Nhiệt độ thay đổi liên tục không ổn định. Việc điều khiển các van hơi nớc nóng, van nớc đá cũng phải thực hiện một cách liên tục và linh hoạt. Mà việc điều khiển dựa vào sự thay đổi của nhiệt độ.Từ đó ta chọn đối tợng là các quá trình gia nhiệt trong khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất nớc dứa cô đặc. 4.2 công nghệ của khâu tiệt trùng. 4.2.1.Yêu cầu kỹ thuật. Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 63 Tịêt trùng là môt trong những phơng pháp bảo quản sản phẩm bằng cách tiêu diệt vi khuẩn có trong sản phẩm, là khâu quan trọng có tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lợng sản phẩm. Tiệt trùng đợc áp dụng phổ biến trong các ngành sản xuất đồ hộp rau quả, thịt cá sữa Hiện nay có rất nhiều phơng pháp tiệt trùng: tiệt trùng bằng phơng pháp nâng cao nhiệt độ, tiệt trùng bằng thuốc sát trùng, bằng siêu âm nhng trong dây chuyền mà ta nghiên cứu sử dụng phơng pháp tiệt trùng bằng nhiệt độ. Với phơng pháp tiệt trùng đó thì có các yêu cầu kỹ thuật sau: - Phải tiêu diệt đợc tất cảc các loại vi khuẩn có hại trong sản phẩm, đảm bảo lợng vi khuẩn còn sống sót thấp đến mức không thể phát triển để làm hỏng sản phẩm. - Không đợc làm giảm giá trị sản phẩm bao gồm cả về dinh dỡng và giá trị cảm quan. - Các bộ phận làm việc của máy khi tiếp xúc với sản phẩm không gây hại cho sản phẩm và ngợc lại không bị sản phẩm ăn mòn. 4.2.2. sơ đồ công nghệ. Trong thực tế thì máy tiệt trùng của dây chuyền sản xuất rất hiện đại và phức tạp với rất nhiều chế độ làm việc khác nhau và làm việc một cách tuần tự và làm việc linh hoạt tuần hoàn liên tục không gián đoạn. Các chế độ làm việc nh chế độ gia nhiệt cho hệ thống chế độ chờ làm việc chế độ làm việc và chế độ vệ sinh đờng ống. Từ thực tế của máy tiệt trùng ta có sơ đồ chức năng của từng khối là: Thùng chứa Động cơ Hệ thống gia nhiệt Hệ thống hạ nhiệt 1 Hệ thống hạ nhiệt 2 Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 64 Hình 4.1: Sơ đồ khối chức năng của khâu tiệt trùng. Mỗi khối trên có nhiệm vụ khác nhau nh sau: -Thùng chứa có nhiệm vụ chứa sản phẩm bán thành phẩm từ khâu cô đem đi thanh trùng và có tác dung giúp công nhân kiểm tra xem nớc dứa cô có đủ độ đờng so với yêu cầu của khách hàng. - Động cơ có nhiệm vụ hút nớc dứa từ thùng chứa tới thiết bị thanh trùng. - Hệ thống gia nhiệt có nhiệm vụ nâng nhiệt độ của sản phẩm lên nhiệt độ thanh trùng là 95 0 C và lu giữ sản phẩm trong khoảng 30 giây. - Hệ thống hạ nhiệt 1 là dùng nớc tháp để hạ nhiệt sản phẩm khi đã thanh trùng xuống còn 32 0 C. - Hệ thống hạ nhiệt 2 là dùng nớc đá để hạ nhiệt của sản phảm xuống 30 0 C là nhiệt độ đợc đem đi bảo quản của sản phẩm. -Động cơ 2 dùng để hút nớc dứa sau khi đã thanh trùng xong tới máy rót đóng vào túi để bảo quản. - Máy rót làm nhiệm vụ rót sản phẩm vào túi để đem bảo quản và đa ra thị trờng. Từ sơ đồ chức năng ở trên ta có sơ đồ mô hình công nghệ của quá trình gia nhiệt của khâu tiệt trùng của dây chuyền sản xuất và sơ đồ trên hình 4.2 chỉ mô tả một phần các thiết bị của khâu chỉ ở chế độ làm việc và đồ mang tính chất mô phỏng và tợng trng. Máy rótĐộng cơ Báo cáo tốt nghiệp Lê Mạnh Hùng Lớp tự động hoá 46 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN 65 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ quá trình gia nhiệt tại máy tiệt trùng Sơ đồ gồm có: - Thùng chứa nớc dứa bán thành phẩm sau khi cô. [...]... Lê Mạnh Hùng - Các máy bơm: ĐC1, ĐC2, ĐC3, ĐC4, ĐC5 - Cảm biến xá định nhiệt độ sản phẩm - Thiết bị gia nhiệt kiểu ống lồng ống - Van hơi nớc nóng và van nớc đá - Nồi hơi cấp nhiệt, tháp nớc, máy làm lạnh - Máy rót 4.2.3.Thiết bị gia nhiệt Ta biết trong khâu tiệt trùng bao gồm có các bộ phận chính là bộ phận tạo nhiệt, bộ phận tiệt trùng, bộ phân hạ nhiệt bằng nớc tháp và nớc đá - Trong dây chuyền... xuất thì bộ phận tạo nhiệt đợc dùng là thiết bị tạo nhiệt bằng nớc nóng gồm có lò tạo hơi, hệ thống đơng ống dẫn Hệ thống này đợc nối với bộ phận tiệt trùng nhờ van áp suất, có đồng hồ kiểm tra áp suất Nhiệt độ tiệt trùng phụ thuộc chủ yếu vào áp suất hơi nớc nóng do thiết bị tạo ra Khi áp suất cao thì nhiệt độ tiệt trùng cao và ngợc lại - Bộ phận tiệt trùng, bộ phận hạ nhiệt trong khâu tiệt trùng... phận hạ nhiệt trong khâu tiệt trùng đều sử dụng thiết bị gia nhiệt kiểu ống lồng ống Alfa Laval làm việc liên tục ở áp suất hơi nớc cao hơn áp suất khí quyển Các khoang chứa nớc quả thông với nhau, còn các khoang mang chất tải nhiệt hay nớc làm nguội đợc thông với nhau Do nớc dứa chảy qua trong khoang kín bằng một lớp mỏng, lại đợc truyền nhiệt từ hai mặt nên thời gian thanh trùng rất nhanh Nh vậy,... việc liên tục của dây chuyền sản xuất và với năng suất cao 4.3.nguyên lý hoạt động Nớc dứa sau khi cô đợc phối trộn hơng dứa sau đó đem làm lạnh nhanh xuống khoảng 25 30oC đợc bơm trữ vào bình chứa bán thành phẩm Khi nớc Lớp tự động hoá 46 66 Khoa cơ điện Trờng DHNNI - HN . - Máy rót. 4.2.3.Thiết bị gia nhiệt. Ta biết trong khâu tiệt trùng bao gồm có các bộ phận chính là bộ phận tạo nhiệt, bộ phận tiệt trùng, bộ phân hạ nhiệt bằng nớc tháp và nớc đá. - Trong. âm nhng trong dây chuyền mà ta nghiên cứu sử dụng phơng pháp tiệt trùng bằng nhiệt độ. Với phơng pháp tiệt trùng đó thì có các yêu cầu kỹ thuật sau: - Phải tiêu diệt đợc tất cảc các loại. Hệ thống gia nhiệt có nhiệm vụ nâng nhiệt độ của sản phẩm lên nhiệt độ thanh trùng là 95 0 C và lu giữ sản phẩm trong khoảng 30 giây. - Hệ thống hạ nhiệt 1 là dùng nớc tháp để hạ nhiệt sản phẩm