Đang tải... (xem toàn văn)
Như chúng ta đã biết, hải sản là nguồn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng như: chất béo, khoáng... mà đặc biệt là các loại axít amin cần thiết cho cơ thể con người. Ngoài ra chúng còn chứa một số thành phần khác mà trong thịt bò, thịt lợn ít có như: iốt, photpho... Do vậy mà hải sản đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống của mỗi chúng ta. Thế nhưng nguồn thực phẩm này lại dễ bị chết nhanh chóng khi lên khỏi mặt nước. Hơn nữa, nước ta lại khai thác hải sản với một số lượng lớn. Dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoài cũng như bản thân nguyên liệu, chúng sẽ rất dễ bị ươn và thối rữa nếu như không có phương pháp bảo quản và chế biến thích hợp. Mặt khác, cùng với mức sống ngày càng được nâng cao thì thị hiếu của người tiêu dùng cũng theo đó mà tăng lên và đa dạng hơn. Thị trường ngày càng đòi hỏi nhiều mặt hàng mới, chất lượng tốt, có thể xuất khẩu sang các nước khác... Từ đó, nhiệm vụ đặt ra đối với nghành công nghệ thực phẩm là phải tìm ra các phương pháp chế biến nguyên liệu hải sản thành các mặt hàng mới với chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường đồng thời có thể sử dụng được trong thời gian dài. Trước đây, con người đã tận dụng ánh nắng mặt trời để phơi khô hải sản. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nguyên liệu hải sản không những được chế biến thành các sản phẩm dạng khô mà chúng còn được sấy khô, tẩm gia vị ăn liền. Mặt hàng này đang được rất nhiều người ưa chuộng. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô” nhằm đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA HOÁ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA THỰC PHẨM NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : CAO MỸ THUẬT Lớp : 09H2B Khoá : 2009 -2014 Ngành : Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài: THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN HẢI SẢN KHÔ 2. Các số liệu ban đầu: - Mặt hàng : Sản xuất cá khô với năng suất 10000 kg nguyên liệu/ca. - Nguyên liệu sản xuất là cá. - Sản xuất ba sản phẩm: + Cá nục khô. + Cá cơm khô + Cá cơm khô tẩm gia vị - Độ ẩm ba sản phẩm: + Độ ẩm nguyên liệu trước khi sấy : W = 40 % + Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy : W = 20 % Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Lời cám ơn - Mục lục - Lời mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế) - Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ - Chương 4: Tính cân bằng vật chất - Chương 5: Tính nhiệt - Chương 6: Tính và chọn thiết bị - Chương 7: Tính nước và hơi nước - Chương 8: Tính tổ chức - Chương 9: Tính xây dựng - Chương 10: Quản lý, kiểm soát chất lượng nhà máy - Chương 11: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp - Chương 12: Xử lý nước thải - Kết luận - Tài liệu tham khảo 4. Các bản vẽ và đồ thị - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0) - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước và hơi nước (A0) - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0) 5. Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 6. Ngày giao nhiệm vụ: 12/02/2014 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 20/05/2014 Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Thông qua bộ môn Ngày… … tháng… … năm 2014 TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PGS.TS. ĐẶNG MINH NHẬT PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Kết quả điểm đánh giá: Ngày… … tháng… … năm 2014 Sinh viên hoàn thành và nộp báo cáo cho CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG bộ môn (Ký, ghi rõ họ tên) Ngày… … tháng … … năm 2014 (Ký và ghi rõ họ tên ) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô giáo trong khoa Hóa, các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Hóa Thực Phẩm đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong những năm học vừa qua. Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn thầy giáo PGS.TS Đặng Minh Nhật, thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian qua để tôi có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình Tiếp đến tôi xin chân thành cảm ơn tất cả bạn bè và người thân đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian làm đồ án và học tập. Họ là những người luôn cho tôi những lời khuyên và góp ý về nội dung cũng như thu thập tài liệu cần thiết phục vụ cho đồ án tốt nghiệp. Cuối cùng tôi xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ đã dành thời gian để đọc đồ án này. Do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế, nên không thể tránh khỏi những sai sót trong việc hoàn thành đồ án này, mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để tôi có thêm kinh nghiệm và trưởng thành hơn sau này. Đà Nẵng, ngày…...tháng.....năm 2014 Sinh viên Cao Mỹ Thuật Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT MỤC LỤC Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -6- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT LỜI MỞ ĐẦU Như chúng ta đã biết, hải sản là nguồn cung cấp một lượng lớn các chất dinh dưỡng như: chất béo, khoáng... mà đặc biệt là các loại axít amin cần thiết cho cơ thể con người. Ngoài ra chúng còn chứa một số thành phần khác mà trong thịt bò, thịt lợn ít có như: iốt, photpho... Do vậy mà hải sản đã trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống của mỗi chúng ta. Thế nhưng nguồn thực phẩm này lại dễ bị chết nhanh chóng khi lên khỏi mặt nước. Hơn nữa, nước ta lại khai thác hải sản với một số lượng lớn. Dưới tác dụng của các yếu tố bên ngoài cũng như bản thân nguyên liệu, chúng sẽ rất dễ bị ươn và thối rữa nếu như không có phương pháp bảo quản và chế biến thích hợp. Mặt khác, cùng với mức sống ngày càng được nâng cao thì thị hiếu của người tiêu dùng cũng theo đó mà tăng lên và đa dạng hơn. Thị trường ngày càng đòi hỏi nhiều mặt hàng mới, chất lượng tốt, có thể xuất khẩu sang các nước khác... Từ đó, nhiệm vụ đặt ra đối với nghành công nghệ thực phẩm là phải tìm ra các phương pháp chế biến nguyên liệu hải sản thành các mặt hàng mới với chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của thị trường đồng thời có thể sử dụng được trong thời gian dài. Trước đây, con người đã tận dụng ánh nắng mặt trời để phơi khô hải sản. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nguyên liệu hải sản không những được chế biến thành các sản phẩm dạng khô mà chúng còn được sấy khô, tẩm gia vị ăn liền. Mặt hàng này đang được rất nhiều người ưa chuộng. Chính vì vậy, em đã chọn đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô” nhằm đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -7- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Khi bắt tay vào thiết kế một nhà máy thì hiệu quả kinh tế hay khả năng đứng vững về mặt kinh tế của nhà máy luôn được cân nhắc rất kĩ càng. Yêu cầu đặt ra là dự án đó phải phù hợp với xu hướng phát triển của địa phương. Đồng thời chất lượng của nguyên liệu cũng như sản phẩm và vấn đề vệ sinh môi trường phải được đảm bảo. Chính vì vậy, khi xây dựng nhà máy cần phải chú ý đến các vấn đề sau: 1.1. ĐẶC ĐIỂM THIÊN NHIÊN Vị trí địa lý rất ảnh hưởng đến sự phát triển và cung cấp nguyên liệu lâu dài cho nhà máy. Nó quyết định về số lượng, chất lượng nguyên liệu cung cấp, cả về thời vụ sản xuất và đôi khi cả đến qui trình sản xuất. Chính vì vậy, việc lựa chọn địa điểm xây dựng sao cho phù hợp đóng một vai trò rất quan trọng. Do đó, em quyết định xây dựng nhà máy sản xuất hải sản khô tại địa bàn phường Thọ Quang - quận Sơn Trà - thành phố Đà Nẵng. Hướng gió chủ đạo ở Đà Nẵng là hướng Đông Nam. Các thông số về khí tượng ở địa phương: - Nhiệt độ trung bình trong năm: 250C - Nhiệt độ trung bình trong mùa hè: 37,70C - Nhiệt độ trung bình trong mùa đông: 14,90C - Độ ẩm tương đối trong bình trong năm: 81 % - Độ ẩm tương đối trung bình trong mùa hè: 77 % - Độ ẩm tương đối trung bình trong mùa đông: 86 % 1.2. VÙNG NGUYÊN LIỆU Thành phố Đà Nẵng có hệ thống sông ngòi, bờ biển khá rộng lớn. Ngoài ra, các tỉnh duyên hải miền Trung còn có bờ biển dài. Đây chính là nguồn cung cấp nguyên liệu cho nhà máy khi sản lượng đánh bắt trong tỉnh không đủ cũng như cho việc mở rộng nhà máy sau này. Chính nhờ nguồn nguyên liệu tại chỗ mà giá nguyên liệu vào sẽ được giảm đáng kể. Từ đó lợi nhuận của doanh nghiệp cũng sẽ tăng lên. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -8- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 1.3. HỢP TÁC HÓA Một nhà máy muốn tồn tại và phát triển lâu dài thì cần phải làm tốt việc hợp tác hóa với các nhà máy trong và ngoài nước để có thể ứng dụng được các thành tựu khoa học kĩ thuật vào sản xuất, chế biến. Ngoài ra nhà máy cần phải hợp tác với nghành thủy sản, ngư dân để có thể thu mua được những nguyên liệu có chất lượng tốt và phù hợp với yêu cầu sản xuất. Đồng thời cũng không được xem nhẹ mối quan hệ hợp tác với các ngân hàng - một nhân tố rất quan trọng trong quá trình tồn tại và phát triển của nhà máy. 1.4. NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN Nguồn cung cấp điện cho nhà máy lấy từ lưới điện quốc gia 500 kV thông qua sở điện lực thành phố Đà Nẵng và qua biến thế phụ tải riêng của nhà máy. Hiệu điện thế sử dụng trong nhà máy là 220/380 V. Ngoài ra để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì nhà máy cần phải có máy phát điện dự phòng. 1.5. NGUỒN CUNG CẤP NHIÊN LIỆU Nhà máy sử dụng nhiên liệu chủ yếu là dầu phục vụ cho máy sấy và dùng cho động cơ phát điện. Nhà máy sử dụng dầu diesel được bán rộng rãi trên thị trường. 1.6. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC VÀ VẤN ĐỀ XỬ LÝ NƯỚC Nhà máy sử dụng nguồn nước được lấy từ nhà máy cấp nước Đà Nẵng. Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy là rất lớn đồng thời mục đích sử dụng cũng khác nhau. Do vậy, cần phải có chế độ xử lý nước thích hợp để không ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm và sức khỏe của công nhân. 1.7. THOÁT NƯỚC Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất hữu cơ là môi trường vi sinh vật dễ phát triển, dễ làm lây nhiễm dụng cụ thiết bị và nguyên liệu nhập vào nhà máy, sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm. Do vậy, vấn đề thoát nước của nhà máy là rất quan trọng, cần phải có hệ thống thoát nước hoàn chỉnh nhằm hạn chế tối đa lượng nước thải lắng đọng trong khu vực sản xuất. Bên cạnh đó, nguồn Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -9- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT nước thải của nhà máy trước khi thải ra sông hồ cần phải qua hệ thống xử lý nước thải sơ bộ. 1.8. GIAO THÔNG VẬN TẢI Hằng ngày nhà máy cần vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu cũng như sản phẩm. Vì vậy cần phải có một hệ thống giao thông vận tải hoàn thiện để phục vụ cho quá trình sản xuất cũng như tiêu thụ sản phẩm của nhà máy. Thành phố Đà Nẵng có nhiều thuận lợi về giao thông: có sông, cảng biển, hệ thống giao thông nội tỉnh tương đối hoàn chỉnh. Đây là yếu tố tích cực góp phần thúc đẩy mạnh mẽ hoạt động sản xuất và tiêu thụ sản phẩm của nhà máy. 1.9. KHẢ NĂNG CUNG CẤP NHÂN CÔNG VÀ CÁN BỘ KỸ THUẬT Đà Nẵng tập trung một lượng lớn lao động trong địa phương cũng như từ các nơi lân cận đến. Đây là điều kiện thuận lợi để cung cấp lực lượng lao động phổ thông cho nhà máy. Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và quản lý của nhà máy chủ yếu là tiếp nhận từ các trường: đại học bách khoa Đà Nẵng, đại học kinh tế Huế. Kết luận: Từ những điều kiện trên, em thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất hải sản khô tại đây là hợp lí. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -10- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1. ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI Nguyên liệu chính sử dụng là cá nục, cá cơm. 2.1.1. Cá nục sò Tên tiếng Anh: Round scad Tên khoa học: Decapterus maruadsi. Đặc điểm hình thái: Thân tròn, hơi dẹp, chiều dài thân gấp 4,2 - 4,3 lần chiều cao thân. Màng mỡ của mắt phát triển. Đoạn sau hàm trên tù tròn. Hàm trên và hàm dưới có 1 hàng răng nhỏ. Thân có vảy tròn, đoạn thẳng của đường bên có vảy lăng, và bắt đầu từ phía dưới tia mềm thứ 10 - 14 của vây lưng thứ 2; phía sau vây lưng thứ 2 và vây hậu môn có 2 vây nhỏ. Phần đỉnh của vây lưng thứ 2 có 1 đám trắng. Vùng phân bố: Vịnh Bắc Bộ, vùng biển Trung và Đông, Tây Nam Bộ. Mùa vụ khai thác: quanh năm, tập trung nhiều nhất từ tháng 5 đến tháng 9. Ngư cụ khai thác: lưới vây, lưới kéo, vó, mành. Kích cỡ khai thác: 90 - 200 mm. Hình 2.1: Cá nục sò Dạng sản phẩm: đông lạnh tươi, chả cá, cá khô, đóng hộp, các sản phẩm phối chế khác, làm mắm. Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá nục Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được Năng Thành phần chính Muối khoáng Vitamin Nướ Prôtêi Lipi Tr C P Fe N K A B1 B2 PP C lượn c n t o a a g µg Kcal G mg mg 93 76,4 21,3 0,8 1,3 58 21 2, 6 3 67 24 2 0,0 0,2 3, 6 7 5 3 4 2.1.2. Cá nục thuôn Tên tiếng Anh: Layang scad. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT 0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -11- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Tên khoa học: Decapterus macrosoma. Vùng phân bố: Vịnh Bắc Bộ, vùng biển Trung Bộ và Đông, Tây Nam Bộ. Mùa vụ khai thác: quanh năm. Ngư cụ khai thác: Lưới vây, lưới kéo, vó. Kích cỡ khai thác: 100 – 230 mm. Hình 2.2: Cá nục thuôn Dạng sản phẩm: đông lạnh tươi, phi lê, chả cá, cá khô, đóng hộp, các sản phẩm phối chế khác, làm mắm. 2.1.3. Cá cơm săng Tên tiếng Anh: Spined anchovy Tên khoa học: Stolephorus tri. Vùng phân bố: Vịnh Bắc Bộ, vùng biển miền Trung và Nam Bộ. Mùa vụ khai thác: quanh năm. Hình 2.3: Cá cơm săng Ngư cụ khai thác: lưới vây, lưới kéo, mành. Kích thước khai thác: 40 - 55 mm. Dạng sản phẩm: đông lạnh tươi, cá khô, làm mắm. 2.1.4. Cá cơm thường Tên tiếng Anh: Commerson’s anchovy Tên khoa học: Stolephorus commersonii. Vùng phân bố: Vịnh Bắc Bộ và Trung Nam Bộ Mùa vụ khai thác: quanh năm. Ngư cụ khai thác: lưới vây, kéo, mành. Hình 2.4: Cá cơm thường Kích thước khai thác: 50 - 70 mm. Dạng sản phẩm: cá khô, làm mắm. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -12- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng của cá cơm Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được Năng Thành phần chính Muối khoáng Vitamin Nướ Prôtêi Lipi Tr Ca P Fe Na K A B1 B2 PP C lượn c n t o g µg Kcal g mg mg 81 78,9 18,5 0,7 1,8 16 22 1, 58 13 1 0,0 0,0 1, 8 6 0 4 3 8 6 7 8 Ngoài ra còn có thể sử dụng một số loài cá khác như: cá bò, cá đổng cờ, cá đù bạc... 2.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU 2.2.1. Cấu trúc của thịt cá Về cơ bản cấu trúc của thịt cá gần giống cấu trúc của các động vật khác, gồm có các mô cơ bản như: mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương. Căn cứ vào chức năng cấu tạo và vị trí của các loại cơ ta phân ra 3 nhóm: cơ vân ngang, cơ trơn, cơ tim. Trong các loại cơ thì cơ xương được nghiên cứu nhiều vì nó cấu tạo nên cơ thịt của động vật và là phần có giá trị thực phẩm cao nhất. Tổ chức cơ vân ngang của cá gồm có 3 phần: sợi cơ, màng sợi cơ và màng ngăn. Trong sợi cơ có tơ cơ, tương cơ và màng sợi cơ. 2.2.1.1. Sợi cơ Là đơn vị cơ bản cấu tạo thành cơ thịt. Mỗi sợi cơ được bọc bởi 1 màng rất mỏng bên trong gọi là màng trong sợi cơ. Bên ngoài có 1 màng hơi dày gọi là màng ngoài sợi cơ. Nhóm các sợi cơ liên kết với nhau tạo thành bó cơ bậc 1, bậc 2, bậc3... 2.2.1.2.Tơ cơ Là những sợi rất nhỏ xếp thành từng bó song song với nhau tạo thành sợi cơ, hai đầu căng ra như dây cung và dính chặt vào màng ngăn. Đặc điểm cấu tạo của tơ cơ là những đường vân đều xếp xen kẽ nhau thành vùng tối và vùng sáng theo qui luật. Các vùng này không đồng nhất về quang học và khúc xạ ánh sáng. 2.2.1.3.Tương cơ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT 0 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -13- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Là dung dịch dính nhớt có chứa các prôtêin như: mioalbumin, miogen, globulin, mioglobulin. Ngoài ra còn có các chất béo và các muối vô cơ khác. Liên kết của prôtêin trong tương cơ tương đối lỏng lẻo. Cơ sở cấu tạo của tương cơ là mạch polypeptit và muối peptit. Cơ thể động vật sau khi chết dưới tác dụng của muối vô cơ và những nhân tố khác, một bộ phận prôtêin trong tương cơ sẽ bị đông đặc làm cho cấu trúc của tương cơ chặt chẽ hơn. 2.2.1.4. Màng cơ Bao gồm màng trong, màng ngoài của sợi cơ, màng tơ cơ màng của các bó cơ bậc nhất, bậc hai... Độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà là do quan hệ tương hỗ về thành phần và số lượng giữa sợi cơ, tơ cơ, màng trong, màng ngoài sợi cơ, màng ngăn. Ngoài ra còn do hàm lượng prôtêin, mỡ, nước cũng như sự kết hợp giữa chúng. 2.2.2. Thành phần hóa học của nguyên liệu Thành phần hóa học của cá, mực gồm có: nước, prôtit, lipit, gluxit, muối vô cơ... và khác nhau tùy theo loài. Thành phần hóa học của cá, mực và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng, mùi vị của sản phẩm; ảnh hưởng đến việc bảo quản nguyên liệu và các quá trình chế biến... 2.2.2.1. Nước Chiếm từ 37,7-81%. Nước đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của cá. Nước tham gia vào các phản ứng sinh hóa, các quá trình khuếch tán; tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. 2.2.2.2. Prôtit Là thành phần hóa học chủ yếu trong thịt cá. Prôtit chiếm từ 15,77-24%. Hầu hết các loài cá có hàm lượng prôtit từ 17-21%; có rất ít loại trên 22% và dưới16%. Người ta phân prôtit của tổ chức cơ thịt thủy sản làm 2 loại lớn: chất cơ hòa tan ( tương cơ) và chất cơ cơ bản. Sau khi rút chất cơ hòa tan ra thì phần còn lại là Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -14- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT chất cơ cơ bản. Chất cơ hòa tan ở thể đặc dính màu hơi đỏ hoặc vàng. Chất cơ hòa tan tan trong dung dịch muối trung tính còn chất cơ cơ bản thì phải dùng axit hoặc bazơ mạnh xử lý mới có thể tan được. Tỉ lệ lượng chất cơ hòa tan trong cá nhiều hơn chất cơ bản của cơ. Chất cơ hòa tan gồm: miosin, miogen, miogen fibrin dễ tan và mioprôtit. Ngoài ra có thể trong tương cơ còn có globulin. Chất cơ bản của cơ: Là thành phần chủ yếu của tổ chức thịt cá, chủ yếu gồm chất keo và loại prôtit có tính đàn hồi. Hàm lượng prôtit này ảnh hưởng trực tiếp tới giá trị dinh dưỡng của thịt cá. 2.2.2.3. Gluxit Thành phần của gluxit gồm có: - Monosacarit: glucoza, fructoza, galactoza. - Disacarit: sacaroza, lactoza. - Polysacarit: gồm 1 lượng lớn monosacarit và các hợp chất khác. Polysacarit không no có vị ngọt, loại này gồm tinh bột, glucogen, xenluloza. Trong thịt cá thì gluxit không phải là chất đặc trưng; chỉ có polysacarit với lượng nhỏ trong gan và các bộ phận khác. 2.2.2.4. Chất béo Chất béo có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của cá. Là cấu tử năng lượng lớn; là chất tải một số vitamin, là chất xây dựng tế bào và trao đổi chất. Thành phần chủ yếu của chất béo trong cá là triglyxerit do axit béo bậc cao hóa hợp với glyxerin mà thành, ngoài ra có phần không phải glyxerin gọi là chất không xà phòng hóa. Chất béo của cá không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ: ête, benzen, clorofoc. 2.2.2.5. Muối khoáng Khác nhau tùy theo giống, loài, thời tiết và hoàn cảnh sinh sống. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -15- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Trong cá, chất khoáng chỉ chứa trong hợp chất hữu cơ bao gồm: K, Na, Mg, S, Cl; một lượng nhỏ các hợp chất Cu, Fe, Mn, I, Br... Tham gia tạo ra áp suất thẩm thấu nhất định của dung dịch làm giảm nhiệt độ, động năng của dịch bào. 2.2.2.6. Vitamin Vitamin trong cá rất phong phú đặc biệt là vitamin A và D. Ngoài ra còn có các vitamin nhóm B và vitamin E. Chia làm 2 nhóm: - Vitamin tan trong chất béo: A, D, E. - Vitamin tan trong nước: Vitamin nhóm B. 2.3. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA CÁ SAU KHI CHẾT Cá từ khi được đánh bắt cho tới khi chết, trong cơ thể của chúng bắt đầu có hàng loạt sự thay đổi về vật lý và hóa học. Sự thay đổi của cá sau khi chết có thể chia làm 4 giai đoạn: - Sự tiết chất dính ra ngoài cơ thể. - Sự tê cứng của cá sau khi chết. - Tác dụng tự phân giải. - Quá trình tự thối nát. 2.3.1. Sự tiết chất dính ra ngoài cơ thể Cá trong lúc sống tiết ra chất dính để bảo vệ sự sống, có tác dụng chống lại những chất có hại và làm giảm hệ số ma sát khi bơi trong nước. Cơ thể từ lúc chết đến khi tê cứng vẫn tiếp tục tiết chất dính và lượng chất dính cứ tăng lên dần. Thành phần chủ yếu của chất dính là loại glucoprotein, là chất làm môi trường rất tốt cho vi khuẩn sinh sống. 2.3.2. Sự tê cứng sau khi chết Cá sau khi chết một thời gian đồng thời với sự tiết chất dính ra ngoài, cơ thể dần dần cứng lại. Sự tê cứng đầu tiên xuất hiện ở cơ thịt lưng, về sau lan ra các nơi Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -16- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT khác. Thịt cá tê cứng sẽ mất dần tính đàn hồi, mồm và mang khép lại. Trong quá trình tê cứng có hiện tượng tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ của cơ thể cá tăng lên. Khi tê cứng, glycogen bị phân giải sinh ra axit lactic làm pH giảm. Khi pH hạ thấp, adenozin triphotphat trong cơ thịt bị phá hủy bởi tác dụng của men photphoriza. Khi pH giảm cũng làm protit có nhiều biến đổi: màu sắc thay đổi... 2.3.3. Tác dụng tự phân giải 2.3.3.1. Sự phân giải Glycogen Glycogen bị phân giải dưới tác dụng của men glycolysis trong điều kiện không có oxy, dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm giảm pH của cơ thịt cá. Đối với cá tuyết, pH ở cơ thịt giảm từ 6,8 xuống mức pH cuối cùng là 6,1-6,5. Với một số loài cá khác, pH cuối cùng có thể thấp hơn: ở cá thu cỡ lớn thì pH có thể giảm xuống đến mức 5,8-6,0; ở cá ngừ và cá bơn lưỡi ngựa thì pH giảm xuống đến 5,4-5,6; tuy nhiên pH thấp như vậy ít khi thấy ở các loài cá xương ở biển. pH của cơ thịt cá hiếm khi thấp bằng pH của cơ thịt động vật có vú sau khi chết. Ví dụ ở cơ thịt bò thì pH thường giảm xuống đến 5,1 trong giai đoạn tê cứng. Lượng axit lactic được sản sinh ra có liên quan đến lượng cacbohydrat dự trữ (glycogen) trong mô cơ khi động vật còn sống. Nói chung, do cơ thịt cá có hàm lượng glycogen tương đối thấp so với động vật có vú nên sau khi cá chết thì lượng acid lactic được sinh ra ít hơn. Trạng thái dinh dưỡng của cá, hiện tượng sốc và mức độ hoạt động trước khi chết cũng có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ và do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng của cá sau khi chết. Theo quy luật, cá ăn nhiều và nghỉ ngơi nhiều sẽ có hàm lượng glycogen nhiều hơn cá đã bị kiệt sức. Một nghiên cứu gần đây về cá chạch Nhật Bản (Chipa và cộng sự, 1991) cho thấy rằng chỉ vài phút gây giẫy giụa khi đánh bắt cá đã làm cho pH của cá giảm 0,5 đơn vị trong 3 giờ so với cá không giẫy giụa khi đánh bắt thì pH của nó chỉ giảm 0,1 đơn vị trong cùng thời gian như trên. Ngoài ra, các tác Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -17- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT giả này còn cho thấy việc cắt tiết đã làm giảm đáng kể sự sản sinh axit lactic sau khi chết. pH của cơ thịt cá giảm sau khi cá chết có ảnh hưởng đến tính chất vật lý của cơ thịt cá. Khi pH giảm, điện tích bề mặt của protein sợi cơ giảm đi, làm cho các protein đó bị biến tính cục bộ và làm giảm khả năng giữ nước của chúng. Mô cơ trong giai đoạn tê cứng sẽ mất nước khi luộc và đặc biệt không thích hợp cho quá trình chế biến có xử lý nhiệt, vì sự biến tính do nhiệt càng làm tăng sự mất nước. Sự mất nước có ảnh hưởng xấu đến cấu trúc của cơ thịt cá và Love (1975) đã cho thấy giữa độ dai cơ thịt và pH có mối quan hệ tỉ lệ nghịch, độ dai ở mức không thể chấp nhận được (mất nước khi luộc) sẽ xảy ra ở cơ thịt có pH thấp. 2.3.3.2. Sự phân giải ATP Sau khi chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP) bởi enzym nội bào (sự tự phân). Tiếp theo sự phân giải của IMP tạo thành inosine và hypoxanthine là chậm hơn nhiều và được xúc tác chính bởi enzym nội bào IMP phosphohydrolase và inosine ribohydrolase, cùng với sự tham gia của enzym có trong vi khuẩn khi thời gian bảo quản tăng. Sự phân giải ATP được tìm thấy song song với sự mất độ tươi của cá, được xác định bằng phân tích cảm quan. Trong tất cả các loài cá, các giai đoạn tự phân xảy ra giống nhau nhưng tốc độ tự phân khác nhau, thay đổi tùy theo loài. Glycogen và ATP hầu như biến mất trước giai đoạn tê cứng, trong khi đó IMP và HxR vẫn còn duy trì. Khi hàm lượng IMP và HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tăng lên. pH giảm xuống đến mức thấp nhất ở giai đoạn tự phân này. ATP như là chất chỉ thị hóa học về độ tươi: Chỉ số hóa học về độ tươi của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượng, đánh giá khách quan và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động. Một mình ATP không thể sử dụng để đánh giá độ tươi Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -18- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT bởi vì ATP nhanh chóng chuyển đổi tạo thành IMP. Sản phẩm trung gian của sự phân hủy này tăng và giảm làm cho kết quả không chính xác. Khi xác định kết quả, cần chú ý đến inosine và hypoxanthin, chất chuyển hóa cuối cùng của ATP. 2.3.3.3. Sự phân giải protein Biến đổi tự phân của protein trong cá ít được chú ý. Hệ enzym protease quan trọng nhất là men cathepsin, trong cá chúng hoạt động rất thấp, nhưng ngược lại hoạt động mạnh ở các loài tôm, cua và nhuyễn thể. a. Các enzym cathepsin Cathepsin là enzym thủy phân nằm trong lysosome. Enzym quan trọng nhất là cathepsin D tham gia vào quá trình thủy phân protein nội tại của tế bào tạo thành peptide ở pH = 2-7. Sau đó peptide tiếp tục bị phân hủy dưới tác của men cathepsin A, B và C. Tuy nhiên, quá trình phân giải protein dưới tác dụng enzym thủy phân trong thịt cá rất ít. Enzym cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín của cá ở pH thấp và nồng độ muối thấp. Enzym cathepsin bị ức chế hoạt động ở nồng độ muối 5%. b. Các enzym calpain Gần đây, người ta đã tìm thấy mối liên hệ giữa một nhóm enzym proteaza nội bào thứ hai - được gọi là "calpain" hay "yếu tố được hoạt hóa bởi canxi" (CAF) - đối với quá trình tự phân giải cơ thịt cá được tìm thấy trong thịt, các loài cá có vây và giáp xác.Các enzym calpain tham gia vào quá trình làm gãy và tiêu hũy protein trong sợi cơ. c. Các enzym collagenase Enzym collagenase giúp làm mềm tế bào mô liên kết. Các enzym này gây ra các “vết nứt” hoặc bẻ gãy các myotome khi bảo quản cá bằng đá trong một thời Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -19- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT gian dài hoặc khi bảo quản chỉ trong thời gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao. Đối với cá hồi Đại Tây Dương, khi nhiệt độ đạt đến 17oC thì sự nứt rạn cơ là không thể tránh khỏi, có lẽ là do sự thoái hóa của mô liên kết và do sự co cơ nhanh vì nhiệt độ cao khi xảy ra quá trình tê cứng. 2.3.3.4 Sự phân cắt TMAO Trimetylamin là một amin dễ bay hơi có mùi khó chịu đặc trưng cho mùi thuỷ sản ươn hỏng. Sự có mặt của trimetylamin trong cá ươn hỏng là do sự khử TMAO dưới tác dụng của vi khuẩn. Sự gia tăng TMA trong thủy sản phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng của TMAO trong nguyên liệu cá. TMA được dùng để đánh giá chất lượng của cá biển. Tiến trình này bị ức chế khi cá được làm lạnh. Enzym xúc tác quá trình hình thành formaldehyt được gọi là TMAO-ase hoặc TMAO demethylase, nó thường được tìm thấy trong các loài cá tuyết. Ở cá lạnh đông formaldehyde có thể gây ra sự biến tính protein, làm thay đổi cấu trúc và mất khả năng giữ nước của sản phẩm. Sự tạo thành DMA và formaldehyde là vấn đề quan trọng cần quan tâm trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông. Tốc độ hình thành formaldehyde nhanh nhất khi ở nhiệt độ lạnh đông cao (lạnh đông chậm). Ngoài ra, nếu cá bị tác động cơ học quá mức trong các khâu từ khi đánh bắt đến khi làm lạnh đông và nếu nhiệt độ trong quá trình bảo quản lạnh động bị dao động thì lượng formaldehyde hình thành sẽ tăng. 2.3.4. Quá trình thối rữa Sự tác động của hệ vi sinh vật có tác dụng hai mặt. Đối với các sản phẩm mắm và nước mắm thi hệ vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng. - Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng rất yếu vì bị ức chế bởi nồng độ muối cao. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -20- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT - Tham gia tích cực vào việc hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương. Nhưng đối với các sản phẩm chế biến cá khác, đặc biệt là cá sấy khô, thì yếu tố vi sinh vật trong quá trình sản xuất là yếu tố tối kỵ,nguyên liệu sẽ bị hư hỏng nhanh do ảnh hưởng của vi sinh vật. Nguyên liệu sau khi chết thì các quá trình tổng hợp trong cơ thể sẽ dừng lại, men trong tổ chức thịt sẽ tiến hành quá trình tự phân giải đồng thời vi sinh vật sẽ phân hủy sản phẩm thành phenol, H 2S, NH3... làm cho thịt cá bị biến chất, hư hỏng do thối rữa. Vi sinh vật là tác nhân chủ yếu gây thối rữa. 2.4. MỘT SỐ YÊU CẦU ĐỐI VỚI NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu tốt hay xấu sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, do vậy khi chế biến cần phân biệt và lựa chọn bản chất nguyên liệu. - Cá tươi: thân cá chắc, còn nguyên vẹn, không bị xây xát, không bị tổn thương. Mặt ngoài của cá có màu sáng xanh tự nhiên, không có vết máu đọng và bầm dập. Mắt cá có nhãn lồi, trong suốt, giác mạc đàn hồi. Mang cá dán chặt xuống hoa khế, có màu đỏ tươi, không có nhớt, không có mùi hôi. Vảy tươi óng ánh. Dính chặt vào thân, không có mùi. Thịt chắc có tính đàn hồi, không có dấu hiệu của sự phân hủy. Bụng và hậu môn bình thường, không phình ra. - Cá kém tươi: mắt không lồi, trắng mờ, da màu sáng bạc, nhiều nhớt, vảy ánh sáng kém dễ rụng, mang đỏ sẫm, bụng chướng hơi, thịt mềm. - Cá ươn: mắt lõm khô, màu trắng đục, không có tính đàn hồi, da màu đục có nhiều nhớt, vảy gần như sắp rơi khỏi da, thịt mềm nhũn, dễ rời khỏi xương, ấn tay vào lõm xuống và không có khả năng phục hồi lại. 2.5. CÁC LOẠI SẢN PHẨM 2.5.1. Sản phẩm khô sống Chế biến bằng nguyên liệu tươi sống không qua xử lý bằng cách ngâm muối hoặc nấu chín như: mực ống khô. 2.5.2. Sản phẩm khô chín Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -21- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Chế biến bằng nguyên liệu đã nấu chín rồi đem sấy hoặc phơi, khi nấu phần lớn cho thêm ít muối. 2.5.3. Sản phẩm khô mặn Chế biến bằng nguyên liệu đã ướp muối rồi mới làm khô. 2.5.4. Sản phẩm khô hun khói Sản phẩm được sấy khô kết hợp với hun khói. 2.6. THIẾT BỊ SẤY Những thiết bị sấy khô nhân tạo thường dùng để sấy khô các sản phẩm hải sản ở áp suất thường chủ yếu là phòng sấy và máy sấy. Trong đó phòng sấy thường được dùng rộng rãi nhất, ngoài ra còn có phòng sấy kiểu băng chuyền cũng được ứng dụng. 2.6.1. Phòng sấy - Phòng sấy khô theo kiểu thông gió tự nhiên. - Phòng sấy thông gió nhân tạo. 2.6.2. Máy sấy Sản phẩm sau khi ra khỏi máy sấy có thể được sấy kết thúc trong các thùng sấy. Một máy sấy tiêu biểu dài 20 m với tổng sức chứa 5000 kg nguyên liệu. 2.7. PHƯƠNG PHÁP THU MUA, BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN NGUYÊN LIỆU 2.7.1. Thu mua nguyên liệu Đây là việc rất quan trọng, yêu cầu người thu mua phải tìm mua được nguyên liệu tốt với giá thành hợp lí. Có 2 phương pháp thu mua: - Mua theo lô: người mua nhìn vào lô hàng để đánh giá chất lượng từ đó định giá mua chung cả lô hàng. - Mua theo từng cỡ loại: đầu tiên phải xem nguyên liệu có đủ tiêu chuẩn để đưa vào sản xuất không. Nếu không thì có thể hạ giá hay hạ loại sau đó phân cỡ, loại rồi mới cân. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -22- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 2.7.2. Phương pháp bảo quản Đây là một trong những vấn đề hàng đầu, quyết định chất lượng sản phẩm. Nguyên liệu thường được bảo quản bằng nước đá và muối. 2.7.3. Vận chuyển nguyên liệu Nếu nguyên liệu được mua tại chỗ thì đựng trong các giỏ hoặc thùng tôn có ướp đá, vận chuyển bằng ô tô. Nếu thu mua ở xa thì vận chuyển bằng các xe lạnh. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -23- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 3 QUI TRÌNH SẢN XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH 3.1. QUI TRÌNH SẢN XUẤT 3.1.1. Qui trình sản xuất cá khô Nguyên liệu Phân loại Xử lý Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Để ráo lần 2 Phơi (sấy sơ bộ) Sấy kết thúc Cán Phân loại Đóng gói Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -24- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Bảo quản 3.1.2. Qui trình sản xuất cá khô tẩm gia vị Nguyên liệu Phân loại Rửa Để ráo lần 1 Tẩm gia vị, ủ Để ráo lần 2 Phơi (sấy sơ bộ) Sấy kết thúc Cán Phân loại Đóng gói Bảo quản Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -25- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 3.2. THUYẾT MINH QUI TRÌNH 3.2.1. Qui trình sản xuất cá khô 3.2.1.1. Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng là cá nục, cá cơm. Cá trước khi đưa vào sản xuất sẽ được kiểm tra các vấn đề về điều kiện vận chuyển, hồ sơ thu mua nguyên liệu, dụng cụ vảo quản, phương pháp bảo quản, kiểm tra độ tươi, kích cỡ, tạp chất. Tất cả các loại cá đưa vào sản xuất phải đạt độ tươi, nguyên con, không được lẫn cá tạp, phải đạt kích thước và khối lượng yêu cầu, không có mùi ươn, không bị biến màu. 3.2.1.2. Phân loại Cá được phân loại theo yêu cầu chế biến và tiêu chuẩn nguyên liệu đã đề ra. Phân loại nguyên liệu nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt. Tiến hành phân loại theo kích thước, theo loại cá, loại bỏ bớt tạp chất, rác rưởi, cá ươn thối. Công đoạn phân loại được tiến hành trong lúc thu mua để định giá cả cho từng loại và được tiến hành trước hoặc trong công đoạn xử lý để loại bớt cá bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Cá được đổ trên bàn và công nhân thu mua tiến hành phân loại. 3.2.1.3. Xử lý Mục đích: Đảm bảo cho chất lượng của sản phẩm đạt yêu cầu. Đối với nguyên liệu là cá cơm thì bỏ qua công đoạn xử lý. Đối với nguyên liệu là cá nục, quá trình xử lý bao gồm các công đoạn: cắt vây, cắt đầu, mổ bụng bỏ nội tạng, rửa, phi lê chỉnh hình. Mục đích của việc cắt vây, cắt đầu, mổ bụng bỏ nội tạng là nhằm loại bỏ bớt các phần có giá trị dinh dưỡng kém và các phần chứa nhiều vi sinh vật làm hư hỏng sản phẩm. Cắt vây, cắt đầu, mổ bụng bỏ nội tạng: Công đoạn này được thực hiện trên bàn bằng nhôm hay inốc. Ở giữa có máng thoát nước, phía trên có dãy các vòi nước, công nhân thao tác đứng 2 bên bàn và có mang bảo hộ lao động. Yêu cầu quá trình cắt đảm bảo lấy được phần thịt không đầu là lớn nhất. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -26- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Rửa: Mục đích là làm sạch hết máu và chất dầu mỡ bám dính trên thân cá sau khi mổ. Nếu rửa không sạch, cá sẽ dễ bị biến chất. Cá được rửa bằng nước sạch và chuyển qua cắt phi lê. Cắt phi lê: Mục đích là loại bỏ phần xương có giá trị dinh dưỡng kém. Đây là công đoạn quan trọng có tính quyết định đến hình dạng bề mặt của sản phẩm. Yêu cầu của công đoạn này là lấy được hết phần thịt bám ở xương càng nhiều càng tốt, lát cắt phải nhẵn, không gợn sóng, không nát vụn. 3.2.1.4. Rửa Đối với cá cơm, sau khi phân loại sẽ được đưa sang các bể rửa để rửa sạch cát, bụi. Đối với các nục, sau khi xử lý sẽ được rửa lại bằng nước sạch. Việc rửa sẽ được thực hiện trên các bàn xử lý. 3.2.1.5. Để ráo lần 1 Nguyên liệu sau khi rửa sẽ được để ráo nhằm loại bớt một phần nước tự do trước khi ướp muối. 3.2.1.6. Ướp muối, ủ Mục đích: giảm ẩm tự do trong nguyên liệu, đồng thời cũng góp phần kéo dài thời gian bảo quản. Thao tác: Sau khi để ráo, nguyên liệu được chuyển vào các thùng hình trụ tròn, cho muối vào, trộn đều và ủ. Trong quá trình ủ phải có đảo trộn. Thời gian ủ: Cá nục là 3 giờ, cá cơm 2 giờ. 3.2.1.7. Khử mặn Mục đích: giảm bớt lượng muối trong nguyên liệu. Thao tác: cho nước sạch vào từ phía trên của thùng ướp muối, sau đó nước sẽ được tháo ra ở đáy thùng. 3.2.1.8. Để ráo lần 2 Nguyên liệu được làm ráo trên các thanh để ráo nhằm giảm bớt nước có trong nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình phơi, và giảm khả năng phát triển của vi sinh vật. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -27- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 3.2.1.9. Phơi (sấy sơ bộ) Mục đích của quá trình phơi: giảm đáng kể lượng ẩm tự do trong nguyên liệu, tiết kiệm năng lượng cho quá trình sấy. Nếu thời tiết không thuận lợi thì tiến hành sấy sơ bộ trong máy sấy. Thao tác: Xếp từng con cá lên khay và đưa đi phơi. 3.2.1.10. Sấy kết thúc Mục đích: giảm ẩm trong miếng cá đến độ ẩm yêu cầu. Thao tác: Sau khi phơi (sấy sơ bộ), một phần nguyên liệu sẽ được đưa đi sấy, một phần sẽ được chuyển vào kho bảo quản tạm sau khi phơi. Chọn nhiệt độ sấy khoảng 45 - 500C. Cài đặt chế độ sấy thích hợp để miếng cá đạt độ khô cần thiết. Cá cơm sấy trong 2 giờ, cá nục sấy trong 4 giờ. 3.2.1.6. Cán Sau khi sấy, nguyên liệu từ máy sấy ra sẽ được đựng trong các khay hoặc giỏ, rồi được chuyển đến các máy cán. Mục đích là làm cho miếng cá tơi mềm do tạo ra các thớ sợi đều không tách rời nhau, tạo điều kiện dễ sử dụng đồng thời tăng hiệu suất tiêu hóa của cơ thể. Cá sau khi cán sẽ phẳng, đẹp. Cá cán xong được xếp vào thau nhựa sạch, khô. 3.2.1.7. Phân loại, đóng gói Phân loại: nhằm loại bỏ những thành phẩm không đạt yêu cầu, nâng cao chất lượng sản phẩm. Thao tác đóng gói: Xếp cá vào túi PE, mỗi túi 250 g, các túi có ghép mí, cứ 40 túi PE xếp vào 1 thùng carton. 3.2.1.8. Bảo quản Thành phẩm sau khi đóng thùng sẽ được vận chuyển vào kho bảo quản ráo, rộng rãi, thoáng mát, bảo quản ở nhiệt độ thường. 3.2.2. Qui trình sản xuất cá khô tẩm gia vị 3.2.2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng là cá cơm. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -28- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Cá trước khi đưa vào sản xuất sẽ được kiểm tra các vấn đề về điều kiện vận chuyển, hồ sơ thu mua nguyên liệu, dụng cụ vảo quản, phương pháp bảo quản, kiểm tra độ tươi, kích cỡ, tạp chất. Tất cả các loại cá đưa vào sản xuất phải đạt độ tươi, nguyên con, không được lẫn cá tạp, phải đạt kích thước và khối lượng yêu cầu, không có mùi ươn, không bị biến màu. 3.2.2.2. Tẩm gia vị, ủ * Gia vị dùng để tẩm gồm: (So với khối lượng cá đem tẩm) Đường: 8% Muối: 1,5% Mì chính: 1,5% Ớt: 4% * Mục đích: Tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm. Công đoạn này được thực hiện trong thùng tẩm, cá được trộn đều với hỗn hợp gia vị. * Ủ: mục đích của công đoạn này là để gia vị thấm vào cá. Trong quá trình ủ có đảo trộn cho cá thấm đều gia vị. Cá sau khi ủ được vớt ra để ráo, xếp khay, đem đi phơi. Các công đoạn tiếp theo giống như trên. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -29- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG SẢN PHẨM 4.1. PHÂN BỐ SẢN XUẤT 4.1.1. Sơ đồ thời vụ Bảng 4.1. Sư đồ thời vụ đánh bắt có sản lượng cao. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 Loại Cá nục Cá cơm 4.1.2. Sơ đồ thu mua nguyên liệu Bảng 4.2. Sơ đồ thu mua nguyên liệu. Tháng 1 2 3 4 5 6 Loại Cá nục Cá cơm 4.1.3. Biểu đồ sản xuất Tháng 11 nhà máy ngừng hoạt động để sửa chữa và thay thế phụ tùng thiết bị máy móc. Một ngày nhà máy sản xuất 2 ca. Nhà máy sẽ sản xuất 1 ca cho một loại sản phẩm với năng suất 10000 kg nguyên liệu/ca. Chọn lịch sản xuất tính theo ca của mỗi loại theo từng tháng như sau: Bảng 4.3. Lịch sản xuất của nhà máy trong năm. Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Cá nục 18 Cá cơm khô 18 Cá cơm tẩm 16 16 16 16 18 18 18 16 18 16 20 16 16 20 16 16 22 16 16 22 16 16 16 18 16 16 18 20 11 12 Loại 16 20 16 gia vị 4.2. CÂN BẰNG SẢN PHẨM Các số liệu ban đầu: Bảng 4.4. Độ ẩm nguyên liệu. (%) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nguyên liệu Cá nục Cá cơm khô Cá cơm tẩm gia vị -30Ẩm đầu 78 78,5 78,5 GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Ẩm sau khi sấy sơ bộ 40 40 40 Ẩm cuối 20 20 20 * Sau khi ướp muối xong để ráo thì ẩm còn 77%. Bảng 4.5. Hao hụt chất khô qua từng công đoạn: ST Công đoạn T 1 3 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Phân loại Xử lý Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Tẩm gia vị, ủ Để ráo lần 2 Phơi Sấy kết thúc Cán Phân loại Đóng gói Hao hụt so với công đoạn trước (%) Cá nục Cá cơm khô Cá cơm tẩm gia vị 0,5 9 0,2 0,1 1,4 0,4 _ 0,3 0,6 0,6 0,5 1 0,1 0,5 _ 0,1 0,1 1,4 0,3 _ 0,4 0,6 0,6 0,5 1 0,1 0,5 _ 0,1 0,1 _ _ 1,1 0,4 0,6 0,6 0,5 1 0,1 4.2.1. Đối với cá nục Tính cho 10000 kg nguyên liệu/ca, tức là năng suất G 0 = 1250 kg nguyên liệu/h. Tính lượng nguyên liệu trong 1 giờ: * Phân loại hao hụt 0,5%. Khối lượng nguyên liệu sau khi phân loại: G0 × 99,5 1250 × 99,5 = = 100 G1 = 100 1243,75 kg. * Xử lý hao hụt 9%. Khối lượng nguyên liệu sau khi xử lý: G1 × 91 1243,75 × 91 = = 100 G2 = 100 1131,813 kg. * Rửa hao hụt 0,2%. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -31- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Khối lượng sản phẩm sau khi rửa: G2 × 99,8 1131,81 × 99,8 = = 100 G3= 100 1129,549 kg. * Để ráo hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi để ráo: G3 × 99,9 1129,55 × 99,9 = = 100 G4= 100 1128,419 kg. * Ướp muối, ủ hao hụt 1,4%. Lượng muối cho vào ướp là 7%, do đó khối lượng tăng lên trong công đoạn này là: 7% - 1,4% = 5,6% Khối lượng nguyên liệu sau khi ướp muối : G4 × 105,6 1128,42 × 105,6 = = 100 100 G5= 1191,611kg. * Khử mặn hao hụt 0,4%. Khối lượng nguyên liệu sau khi khử mặn : G5 × 99,6 1191,61 × 99,6 = = 100 G6= 100 1186,844 kg. * Làm ráo hao hụt 0,3%. Khối lượng nguyên liệu sau khi làm ráo: G6 × 99,7 1186 ,84 × 99,7 = = 100 G7= 100 1183,284 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình phơi: Gọi m là khối lượng nguyên liệu trước khi phơi. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi phơi, w1 = 77% w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi phơi, w2 = 40% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình phơi là: ∆W = w1 − w 2 77 − 40 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 40 = 61,67%m Khối lượng nguyên liệu sau khi bị mất ẩm Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -32- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT G7 × (100 − 61,67 ) 1183,28 × (100 − 61,67 ) = = 100 100 G= 453,55 kg. Khối lượng nguyên liệu sau khi phơi ( tổn hao chất khô) G × (100 − 0,6) 100 G8= = 453,55 × (100 − 0,6 ) = 100 450,831 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình sấy kết thúc: Gọi: m là khối lượng nguyên liệu trước khi sấy kết thúc. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi sấy, w1 = 40% w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi sấy, w2 = 20% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình sấy là: ∆W = w1 − w 2 40 − 20 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 20 = 25%m Khối lượng nguyên liệu còn lại sau khi mất ẩm. G8 × (100 − 25) 450,831 × (100 − 25) = = 100 100 G= 338,124 kg. Khối lượng nguyên liệu sau khi sấy kết thúc: G × (100 − 0,6) G9 = 100 = 446,45 × (100 − 0,6) = 100 336,095 kg. * Cán hao hụt 0,5%. Khối lượng sản phẩm sau khi cán: G9 × 99,5 336,095 × 99,5 100 G10 = 100 = =334,414 kg. * Phân loại hao hụt 1%. Khối lượng sản phẩm sau khi phân loại: G10 × 99 334,414 × 99 100 G11 = 100 = = 331,07 kg. * Đóng gói hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi đóng gói : G 11 ×99,9 331,07 × 99,9 100 G12 = 100 = = 330,739kg. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -33- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Bảng 4.6: Năng suất và tiêu hao trong các công đoạn đối với cá nục. STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Công đoạn Nguyên liệu Phân loại Xử lý Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Để ráo lần 2 % Hao hụt 0 0,5 9 0,2 0,1 - 5,6 0,4 0,3 Hao hụt(kg) 0 6.25 111.938 2.264 1.130 -63.192 4.767 3.561 Năng suất(kg/h) 1250 1250 1243.75 1131.813 1129.549 1128.419 1191.611 1186.844 62,27 25,6 0,5 1 0,1 0 732.453 114.737 1.681 3.344 0.331 0 1183.284 450.831 336.095 334.414 331.070 330.739 9 Phơi 10 Sấy 11 Cán 12 Phân loại 13 Đóng gói 14 Sản phẩm 4.2.2. Đối với cá cơm khô * Phân loại hao hụt 0,5%. Khối lượng nguyên liệu sau khi phân loại : G0 × 99,5 1250 × 99,5 = = 100 G1 = 100 1243,75 kg. * Rửa hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi rửa: G1 × 99,9 1243,75 × 99,9 = = 100 G2= 100 1242,506 kg. * Để ráo hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi để ráo lần 1 là: G2 × 99,9 1242,506 × 99,9 = = 100 G3= 100 1241,263 kg * Ướp muối, ủ hao hụt 1,1%. Lượng muối cho vào ướp là 7%, do đó khối lượng tăng lên trong công đoạn này là: 7% - 1,1% = 5,9% Khối lượng nguyên liệu sau khi ướp muối, ủ: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -34- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT G3 × 105,9 1241,263 × 105,9 = = 100 100 G4= 1314,498 kg. * Khử mặn hao hụt 0,3%. Khối lượng nguyên liệu sau khi khử mặn: G4 × 99,7 1314,498 × 99,7 = = 100 G5= 100 1310,554 kg. * Làm ráo hao hụt 0,4%. Khối lượng nguyên liệu sau khi làm ráo lần 2 là : G5 × 99,6 1310,554 × 99,6 = = 100 G6= 100 1305,312 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình phơi: Gọi m là khối lượng nguyên liệu trước khi phơi. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi phơi, w1 = 77% w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi phơi, w2 = 40% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình phơi là: ∆W = w1 − w 2 77 − 40 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 40 = 61,67%m Khối lượng nguyên liệu còn lại do mất ẩm: G6 × (100 − 61,67 ) 1305,312 × (100 − 61,67 ) = = 100 100 G= 500,326 kg. Khối lượng nguyên liệu sau khi phơi là: G × (100 − 0,6 ) 1305,312 × (100 − 0,6) = = 100 100 G7= 497,324 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình sấy kết thúc: Gọi: m là khối lượng nguyên liệu trước khi sấy kết thúc. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi sấy, w1 = 40% w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi sấy, w2 = 20% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình sấy là: ∆W = w1 − w 2 40 − 20 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 20 = 25%m Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -35- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Khối lượng nguyên liệu còn lại do mất ẩm: G7 × (100 − 25) 497,324 × (100 − 25) = = 100 100 G= 372,993 kg Khối lượng nguyên liệu sau khi sấy kết thúc: G7 × (100 − 0,6) 492,494 × (100 − 0,6) = = 100 100 G8 = 370,755 kg. * Cán hao hụt 0,5%. Khối lượng sản phẩm sau khi cán: G8 × 99,5 370,755 × 99,5 100 G9 = 100 = = 368,902 kg. * Phân loại hao hụt 1%. Khối lượng sản phẩm sau khi phân loại: G9 × 99 368,902 × 99 100 G10 = 100 = = 365,213 kg. * Đóng gói hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi đóng gói : G 0 ×99,9 365,213 × 99,9 100 G11 = 100 = = 364,847 kg. Bảng 4.7: Năng suất và tiêu hao trong các công đoạn đối với cá cơm khô STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Công đoạn Nguyên liệu Phân loại Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Để ráo lần 2 Phơi % Hao hụt 0 0,5 0,1 0,1 - 5,9 0,3 0,4 62,27 Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô Hao hụt(kg) 0 6.25 1.24375 1.242506 -73.2346 3.943495 5.242219 807.9882 Năng suất(kg/h) 1250 1250 1243,75 1242,506 1241,263 1314,498 1310,554 1305,312 SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 Sấy 10 Cán 11 Phân loại 12 Đóng gói 13 Sản phẩm 4.2.3. Đối với cá cơm tẩm gia vị -3625,6 0,5 1 0,1 0 GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 126.569 1.853777 3.689015 0.365213 0 497.3244 370.7553 368.9015 365.2125 364.8473 * Phân loại hao hụt 0,5%. Khối lượng nguyên liệu sau khi phân loại : G0 × 99,5 1250 × 99,5 = = 100 G1 = 100 1243,75 kg. * Rửa hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi rửa: G1 × 99,9 1243,75 × 99,9 = = 100 G2= 100 1242,506 kg. * Để ráo hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi để ráo lần 1: G2 × 99,9 1242,506 × 99,9 = = 100 G3= 100 1241,263 kg * Tẩm gia vị, ủ hao hụt 1,1%. Tổng lượng gia vị cho vào nguyên liệu là 15% (so với nguyên liệu) Do đó trong công đoạn này khối lượng sẽ tăng lên là: 15 - 1,1 = 13,9% Khối lượng nguyên liệu sau khi tẩm gia vị, ủ : G3 × 113,9 1241,263 × 113,9 = = 100 100 G4= 1413,8 kg. * Làm ráo hao hụt 0,4%. Khối lượng nguyên liệu sau khi làm ráo lần 2 là : G4 × 99,6 1413,8 × 99,6 = = 100 G5= 100 1408,145 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình phơi: Gọi m là khối lượng nguyên liệu trước khi phơi. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi phơi, w1 = 78,5% Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -37- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi phơi, w2 = 40% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình phơi là: ∆W = w1 − w 2 78,5 − 40 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 40 = 64,167%m Lượng nguyên liệu còn lại do mất ẩm: G4 × (100 − 64,167 ) 1408,145 × (100 − 64,167 ) = = 100 100 G= 504,583 kg. Khối lượng nguyên liệu sau khi phơi là: G × (100 − 0,6 ) 100 G5= = 504,583 × (100 − 0,6 ) = 100 501,553 kg. * Tổng hao hụt trong quá trình sấy kết thúc: Gọi: m là khối lượng nguyên liệu trước khi sấy kết thúc. w1 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu trước khi sấy, w1 = 40% w2 là độ ẩm tương đối của nguyên liệu sau khi sấy, w2 = 20% Lượng ẩm bốc ra trong quá trình sấy là: ∆W = w1 − w 2 40 − 20 ×m = ×m 100 − w 2 100 − 20 = 25%m Lượng nguyên liệu còn lại do mất ẩm: G5 × (100 − 25) 501,553 × (100 − 25) = = 100 100 G= 376,165 kg Khối lượng nguyên liệu sau khi sấy kết thúc: G × (100 − 0,6) G6 = 100 = 376,165 × (100 − 0,6 ) = 100 373,908 kg. * Cán hao hụt 0,5%. Khối lượng sản phẩm sau khi cán: G6 × 99,5 373,908× 99,5 100 G7 = 100 = = 372,038 kg. * Phân loại hao hụt 1%. Khối lượng sản phẩm sau khi phân loại: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -38- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT G7 × 99 372,038 × 99 100 G8 = 100 = = 368,318 kg. * Đóng gói hao hụt 0,1%. Khối lượng sản phẩm sau khi đóng gói : G 8 ×99,9 368,318 × 99,9 100 G9 = 100 = = 367,949 kg. Bảng 4.8: Năng suất và tiêu hao trong các công đoạn đối với cá cơm tẩm gia vị. STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Công đoạn Nguyên liệu Phân loại Rửa Để ráo lần 1 Tẩm gia vị, ủ Để ráo lần 2 Phơi Sấy Cán Phân loại Đóng gói Sản phẩm % Hao hụt 0 0,5 0,1 0,1 - 13,9 0,4 64,767 25,6 0,5 1 0,1 0 Hao hụt(kg) 0 6.25 1.244 1.242 -172.536 5.655 906.591 127.645 1.869 3.720 0.368 0 Năng suất(kg/h) 1250 1250 1243.75 1242.506 1241.264 1413.799 1408.144 501.553 373.908 372.038 368.318 367.949 4.2.4. Tổng kết Bảng 4.9: Bảng tổng kết năng suất dây chuyền sản xuất STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Công đoạn Nguyên liệu Phân loại Xử lý Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Tẩm gia vị, ủ Để ráo lần 2 Phơi Sấy Năng suất từng công đoạn(kg/h) Cá nục Cá cơm khô Cá cơm tẩm gia 1250 1250 1243,75 1131,81 1129,55 1128,42 1191,61 __ 1186.844 1183.284 450.831 1250 1250 __ 1243,75 1242,506 1241,263 1314,498 __ 1310,554 1305,312 497.3244 Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô vị 1250 1250 __ 1243,75 1242,506 __ __ 1241,264 1413,800 1408.144 501.553 Năng suất tối đa(kgnguyên liệu/h) 1250 1250 1243,75 1243,75 1242,506 1241,263 1314,498 1241,264 1413,800 1408.144 501.553 SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12 13 14 15 Cán Phân loại Đóng gói Sản phẩm -39336.095 334.414 331.070 330.739 370.7553 368.9015 365.2125 364.8473 GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 373.908 372.038 368.318 367.949 373.908 372.038 368.318 367.949 4.3. TÍNH CÁC NGUYÊN LIỆU PHỤ 4.3.1. Tính cho cá nục Lượng muối ướp chiếm 7% so với lượng nguyên liệu đem ướp muối. Do vậy lượng muối cần là: 1128,42 × 7 100 = 78,989 (kg/h) 4.3.2. Tính cho cá cơm khô Lượng muối ướp chiếm 7% so với lượng nguyên liệu đem ướp muối. Do vậy lượng muối cần là: 1241,263 × 7 100 = 86,888 (kg/h) 4.3.3. Tính cho cá cơm tẩm gia vị 4.3.3.1. Đường Lượng đường chiếm 8% so với lượng nguyên liệu đem tẩm gia vị. Do vậy lượng đường cần là: 1241,264 × 8 100 = 99,301 (kg/h) 4.3.3.2. Muối Lượng muối chiếm 1,5% so với lượng nguyên liệu đem tẩm gia vị. Do đó lượng muối cần là: 1241,264× 1,5 100 = 18,619 (kg/h) 4.3.3.3. Mì chính Lượng mì chính chiếm 1,5% so với lượng nguyên liệu đem tẩm gia vị. Do vậy lượng mì chính cần là: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -40- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 1241,264× 1,5 100 = 18,619 (kg/h) 4.3.3.4. Ớt Lượng ớt chiếm 4% so với lượng nguyên liệu đem tẩm gia vị. Do đó lượng ớt cần là: 1241,264 × 4 100 = 49,651 (kg/h) 4.4. TÍNH LƯỢNG BAO BÌ 4.4.1. Lượng túi PE Cứ 0,25 kg sản phẩm cho vào một túi PE có trang trí bên ngoài, có kích thước là: (10 x 15) cm. Lượng túi PE cần dùng trong 1 giờ là: 367.949 : 0,25 = 1471,796 (túi/h) lấy tròn 1472 túi/h Lượng túi không đạt tiêu chuẩn là 4%, do đó lượng túi PE cần là: 1472 + (1472 x 4) : 100 = 1530,88 (túi/h) lấy tròn 1531 túi/h ( Lấy khối lượng sản phẩm có năng suất lớn nhất ) 4.4.2. Lượng thùng carton Cứ 40 túi PE xếp vào 1 thùng carton. Số thùng carton: 1531 : 40 =38,275 (thùng/h) lấy tròn 39 thùng. Lượng thùng không đạt tiêu chuẩn là 4%, do đó số thùng carton cần là: 39 + (39 x 4) :100 = 40,56 (thùng/h); lấy tròn 41 thùng. 4.4.3. Cuộn băng keo Cứ 12 thùng carton thì cần 1 cuộn băng keo. Trong 1 giờ số thùng carton dùng là 68 thùng. Do đó số cuộn băng keo dùng trong 1 giờ là: 41 : 12 = 3,41 (cuộn/h); lấy tròn 4 cuộn. 4.4.4. Nhãn hiệu Mỗi thùng carton dán một nhãn. Vậy số nhãn dùng trong 1 giờ là: 1 x 41 = 41 (nhãn/h) Hao hụt thao tác là 10%, do đó số nhãn cần dùng trong 1 giờ là: 41 + ( 41 x 10) : 100 = 45,1 (nhãn/h); lấy tròn 46 nhãn. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -41- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Mỗi loại sản phẩm đều dùng nhãn hiệu với số lượng như trên. 4.4.5. Bảng tổng kết về chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra từng loại sản phẩm Bảng 4.10: Nhu cầu về nguyên vật liệu cho sản xuất ST Nguyên vật Đơn vị tính T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 liệu Nguyên liệu Đường Muối Mì chính Ớt Túi PE Thùng carton Cuộn băng keo Nhãn hiệu kg/h k/h k/h k/h k/h túi/h thùng/h cuộn/h nhãn/h Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô Số lượng đối với từng loại sản phẩm Cá nục Cá cơm khô Cá cơm tẩm gia vị 1250 _ 78,989 _ _ 1531 41 4 46 1250 _ 86,888 _ _ 1531 41 4 46 1250 99,301 18,619 18,619 49,651 1531 41 4 46 SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -42- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 5.1. Xác định các thông số của không khí trước khi vào máy sấy 5.1.1. Trạng thái không khí trước khi vào calorife Nhiệt độ thấp nhất và độ ẩm trung bình của không khí ngoài trời ở Đà Nẵng là: t0 = 220C, ϕ 0 = 81%. Do đó: Pbh = 2670,58 (N/m2) * Hàm ẩm của không khí được tính theo công thức: ϕ 0 × Pbh x0 = 0,622 x P − ϕ 0 × Pbh (kg ẩm/kg kkk) (1) [IV- 95] Với: ϕ 0 là độ ẩm của không khí trứơc khi vào calorife, ϕ 0 = 81% Pbh là áp suất hơi nước bão hòa, Pbh = 2670,58 N/m2 P là áp suất chung của không khí, P = 1 at = 1 x 9,81 x 104 = 98100 N/m2 Thay vào (1) ta được: 0,81 × 2670,58 x0 = 0,622 x 98100 − 0,81 × 2670,58 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk) * Nhiệt lượng riêng của không khí được tính theo công thức: I0 = Ckkk x t0 + (r0 + Ch x t0) × x0 với: (kJ/kg kkk) (2) [IV-95] Ckkk là nhiệt dung riêng của không khí khô, Ckkk = 1 kJ/kg.độ Ch là nhiệt dung riêng của hơi nước, Ch = 1,97 kJ/kg. độ r0 là nhiệt hóa hơi của nước, r0 = 2493 kJ/kg. Thay vào (2) ta có: I0 = 1 x 22 + (2493 + 1,97 x 22 ) x 0,01403 = 57,585 (kJ/kg kkk) Vậy trạng thái không khí trước khi vào calorife là: t0 = 2250C, ϕ 0 = 81%, x0 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk), I o = 57,585 (kJ/kg kkk) 5.1.2. Trạng thái của không khí ra khỏi calorife và đi vào máy sấy Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -43- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Khi đi qua calorife thì không khí chỉ thay đổi nhiệt độ và độ ẩm tương đối chứ không thay đổi hàm ẩm, do đó ta có x1 = x0 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk). * Độ ẩm tương đối của không khí được tính theo công thức: x1 × P × ϕ1 = ( 0,622 + x1 ) ×P bh 100% (3) [IV-105] Chọn nhiệt độ của không khí ra khỏi calorife là t1 = 600C. Tra bảng I.250 [III] ta có áp suất hơi nước bão hòa là: Pbh = 19923,1(N/m2) Thay vào (3) ta có: 0,01403× 98100 × ϕ1 = ( 0,622 + 0,01403) × 19923,1 100% = 10,86% * Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm được tính theo công thức: I1 = Ckkk x t1 + (r0 + Ch x t1) × x1 (kJ/kg kkk) = 1 x 60 + (2493 + 1,97 x 60) x 0,01403 = 96,635 (kJ/kg kkk) Vậy trạng thái không khí ra khỏi calorife là: t1 = 600C, ϕ1 = 10,86%, x1 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk), I1 = 96,635 (kJ/kg kkk) 5.1.3. Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi máy sấy Không khí sau khi ra khỏi máy sấy có: t2 = 300C, I2 = I1 = 96,635 (kJ/kg kkk) I2 = Ckkk x t2 + (r0 + Ch x t2) × x2 Do đó: x2 = (kJ/kg kkk) I 2 − C kkk × t 2 96,635 − 1× 30 = r 0 +C h × t 2 2493 + 1,97 × 30 = 0,0256 (kg ẩm/kg kkk) Tra bảng I.250 [III] ta có áp suất hơi nước bão hòa là: Pbh =4244,4 (N/m2) * Độ ẩm tương đối của không khí được tính theo công thức: x2 × P × ϕ 2 = ( 0,622 + x2 ) ×P bh 100% (4) Thay số vào (4) ta được: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -44- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 0,0256 × 98100 × ϕ 2 = ( 0,622 + 0,0256) × 4244,4 100% = 91,37% Vậy trạng thái không khí ra khỏi máy sấy là: t2 = 300C, ϕ 2 = 91,37 %, x2 = 0,0256(kg ẩm/kg kkk), I2 = 96,635 (kJ/kg kkk) 5.2. Cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt cho máy sấy. 5.2.1. Cân bằng vật liệu. * Cân bằng cho vật liệu sấy: Năng suất công đoạn là: 501.553 (kg/h) Nhà máy làm việc 2 ca từ công đoạn phân loại đến công đoạn tẩm gia vị, ủ còn quá trình sấy thì thực hiện 3 ca. Trong trường hợp thời tiết không thuận lợi thì tiến hành sấy trong máy sấy. 501.553 ×2 3 Năng suất của máy sấy là: G1 = = 334,369 (kg/h) - Năng suất tính theo nguyên liệu trước khi sấy : G1 = 334,369 (kg/h). - Độ ẩm ban đầu: w1 = 40% - Độ ẩm sau khi ra khỏi máy sấy đầu: w2 = 20% - Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy ở máy sấy : ∆W = G1 × w1 − w2 40 − 20 = 334,369 × 100 − w2 100 − 20 = 83,592 (kg/h) [IV-102] - Lượng vật liệu ra khỏi máy sấy : G2 = G1 - ∆ W = 334,369 – 83,592 = 250,777 (kg/h) * Tính lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy: - Lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1 kg ẩm: 1 1 l = x2 − x0 = 0,0256 − 0,01403 = 86,43 (kg kkk/kg ẩm) [IV-102] - Lượng không khí khô cần thiết trong 1 giờ: ∆W 83,592 = L0 = x2 − x0 0,0256 − 0,01403 = 7224,892 (kg kkk/h) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -45- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT - Lượng nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi 1 kg ẩm: q = l x (I2 - I0) = 86,43 x (96,635 - 57,585) = 3375,092 (kg/kg ẩm) - Lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình sấy lý thuyết: Q = q x ∆ W = 3375,092x 83,592 = 282130,691 (kJ/h) [IV-102] 5.2.2. Cân bằng nhiệt * Nhiệt lượng vào máy sấy: - Nhiệt do tác nhân sấy mang vào: Q1 = L0 x (I1 - I0) = 7224,892x (96,635 - 57,585) = 282132,033 (kJ/h) - Nhiệt lượng bổ sung QBS: trong trường hợp này không bổ sung nhiệt do đó QBS = 0. - Nhiệt do vật liệu sấy mang vào: QVL1 = GVL1 x CVL1 x tVL1 Với: tVL1 = 220C GVL1 = G2 = 250,777 (kg/h) CVL1 là nhiệt dung riêng của vật liệu. CCK × (100 − w1 ) + Cn × w1 100 CVL1 = [VIII-43] Với: CCK, Cn: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy và nước. CCK = 0,334 (kcal/kg.độ), Cn = 1 (kcal/kg.độ). w1 là độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy, w1 = 40%. 0,334 × (100 − 40) + 1 × 40 100 Do đó: CVL1 = = 0,6004(kcal/kg.độ) CVL1 = 0,857 x 4,1868 = 2,514 (kJ/kg.độ) Vậy: QVL1 = 250,777 x 2,514 x 22 = 13869,974 (kJ/h - Nhiệt do ẩm từ vật liệu sấy mang vào: Qa1 = W x Ca x tv1 Trong đó: W là lượng ẩm trong vật liệu sấy, W = 83,592 (kg/h) tv1 = 220C Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -46- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Ca là nhiệt dung riêng của ẩm, Ca = 4,1868 (kJ/kg. độ) Vậy: Qa1 = 83,592 x 4,1868 x 22 = 7699,626 (kJ/h) - Nhiệt do thiết bị vận chuyển mang vào: QVC1 = (GX + GK) x CT x tVC1 = 0 Tổng nhiệt lượng vào: Σ QV = Q1 + QVL1 + Qa1 + QVC1 = 282132,033 + 13869,974 + 7699,626 + 0 = 303701,269 (kJ/h) * Nhiệt lượng ra khỏi máy sấy: - Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: Q2 = L0 x (I2 - I0) - Nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu bao che, QBC: QBC = 5% Σ QV = 5 x 303701,269 : 100 = 15185,064 (kJ/h) - Nhiệt do vật liệu sấy mang ra: QVL2 = G2 x CVL2 x tVL2 Với: tVL2 = 250C Cân bằng nhiệt lượng vào và ra của hệ thống máy sấy ta có: Σ QV = Σ QR L0 x (I1 - I0) + (GX + GK) x CT x tVC1 + G2 x CVL1 x tVL1 + W x Ca x tv1 = L0 x (I2 - I0) + QBC + (GX + GK) x CT x tVC2 + G2 x CVL2 x tVL2 Gọi Q là nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy thực ta có: Q = L0 x (I1 - I0) = L0 x (I2 - I0) + QBC + (GX + GK) x CT x (tVC2 - tVC1) + G2 x CVL2 x (tVL2 - tVL1) - W x Ca x tv1 Đặt QVC = (GX + GK) x CT x (tVC2 - tVC1) QVL = G2 x CVL2 x (tVL2 - tVL1) Nên Q = L0 x (I1 - I0) = L0 x (I2 - I0) + QBC + QVC + QVL - W x Ca x tv1 Tính cho 1 kg ẩm bốc hơi ta có: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -47- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Q L0 × ( I1 − I 0 ) L0 × ( I 2 − I 0 ) QBC QVC QVL = = + + + − W W W W W W Ca x tv1 q = l x (I0 - I1) = l x (I2 - I0) + qBC + qVC + qVL - Ca x tv1 Trong đó: QBC 15858,618 qBC = W = 83,592 = 189,715 (kJ/h) QVC qVC = W = (GX + GK) x CT x (tVC2 - tVC1) : W = 0 QVL qVL = W = G2 x CVL2 x (tVL2 - tVL1) : W = 250,777 x 2,514 x (25 - 22 ) : 83,592 = 22,626 (kJ/h) Gọi tổng tổn thất là ∆ , ta có: ∆ = Ca x tv1 - qBC - qVC -qVL = 4,1868 x 22 - 189,715 – 17,962 - 0 = - 115,567 (kJ/h) * Tính toán cho quá trình sấy thực: - Hàm ẩm của không khí: x2 = x0 + Cdx ( x0 ) × ( t1 − t 2 ) ( r + C pa × t2 ) − ∆ [VII- 142] Trong đó: Cdx(x0): nhiệt dung riêng dẫn xuất. Cdx(x0) = Cpk + Cpa x x0 [VII-142 ] Với: Cpk là nhiệt dung riêng của không khí, Cpk = 1 (kJ/kg.K) Cpa là nhiệt dung riêng của nứơc, Cpa = 1,97(kJ/kg.K) Cdx(x0) = 1 + 1,97 x 0,01403 = 1,028 (kJ/kg.K) 1,028 × ( 60 − 30) x2 = 0,01403 + ( 2493 + 1,97 × 30) + 115,567 = 0,0256 (kg ẩm/kg kkk) - Entanpi I2: I2 = Ck x t2 + (r0 +Ch x t2) x x2 (kJ/kg kkk) = 1 x 30 + (2493 + 1,97 x 30) x 0,0256 = 95,334 (kJ/kg kkk) - Độ ẩm tương đối của không khí: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -48- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT x2 × P × ϕ 2 = ( 0,622 + x2 ) ×P bh 100% 0,0256 × 98100 × 100% ϕ 2 = ( 0,622 + 0,0256 ) × 4244,4 = 91,37% Với độ ẩm ϕ 2 = 91,37% thỏa mãn điều kiện ϕ ∈ [85 % ÷ 95%] để vừa tiết kiệm nhiệt lượng do tác nhân sấy mang đi vừa đảm bảo không xảy ra hiện tượng đọng sương. Vậy: t1 = 600C, t2 = 300C, x1 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk), x2 = 0,0256 (kg ẩm/kg kkk), I1 = 96,635 (kJ/kg kkk), I2 = 96,654 (kJ/kg kkk), ϕ1 = 10,86%, ϕ 2 = 91,37%. CHƯƠNG 6 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1.1. Cân nguyên liệu, sản phẩm Năng suất công đoạn: 1250 (kg nguyên liệu/h). 367,949 (kg sản phẩm/h). Chọn cân nguyên liệu là cân bàn 0 ÷ 200 kg, kích thước 1000 x 750 (mm), cân mỗi mẻ 150 kg, thời gian cân 1 mẻ là 10 phút, như vậy 1 cân sẽ cân được 720 kg/ca. Chọn 2 cân. Chọn mỗi cân bàn 2 công nhân, như vậy cần 4 công nhân cho công đoạn này Chọn cân sản phẩm là cân đĩa, 3 cái loại 0 ÷ 25 kg. 6.1.2. Bàn để phân loại. Năng suất phân loại của công nhân: 150 kg/h. Năng suất công đoạn: 1250 (kg/h). Ta có số công nhân cần thiết là: 1250 : 150 = 8,3 (công nhân), lấy 9 (công nhân). Tiến hành phân loại trên các bàn làm bằng nhôm, bằng phẳng, kích thước là: 3,5 x 1,2 x 1 (m). Số công nhân làm việc ở mỗi bên bàn là 5 ngươì. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -49- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Số bàn cần là: 9 : (5 x 2) = 0,9 (bàn). Lấy 1 bàn. 6.1.3. Bàn để thực hiện công đoạn xử lý đến phi lê. Năng suất công đoạn: 1243,75 (kg/h). Nghĩa là 9950 (kg/ca). Chọn năng suất làm việc trung bình của một công nhân trong công đoạn này là 100 kg/ca. Ta có số công nhân cần thiết là: 9950 : 100 = 99,5 (công nhân) chọn 100 công nhân. Chọn bàn xử lý giống bàn phân loại. * Chiều rộng máng thoát nước ở giữa bàn là 0,4 m. * Số công nhân làm việc ở mỗi bên bàn là 5 công nhân. 100 Số bàn cần là: 2 × 5 = 10 (bàn). Trong đó 7 bàn xử lý và 3 bàn phi lê. 6.1.4. Bể rửa nguyên liệu. Năng suất công nhân: 150 kg/h. Lượng cá đem rửa trong 1 giờ là: 1243,75 (kg/h). Số công nhân cần thiết: 1243,75 : 150 = 8,292 (công nhân), lấy 9 công nhân. Lượng nước rửa sơ bộ chiếm 1,5 lượng nguyên liệu đem rửa: 1,5 x 1243,75 = 1864,625 (kg/h) Lượng nước rửa sạch chiếm 1,2 lượng nguyên liệu đem rửa: 1,2 x 1243,75 = 1492,5 (kg/h) Lượng nước dội lại bằng lượng nguyên liệu đem rửa: 1243,75 (kg/h) Tổng lượng nước đem rửa: 1864,625 + 1492,5 + 1243,75 = 4600,875 (kg/h) Bể phải chứa vừa nguyên liệu vừa nước trong 1 giờ là: 1243,75 + 4600,875 = 5844,625 (kg/h) Hệ số an toàn của bể chứa là 1,25. Khối lượng riêng của nước là: 1 (tấn/m3) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -50- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 5844,625 × 1,25 × 10 −3 1 Thể tích nước bể rửa chứa : = 7,306 (m3/h) Ta chia làm 2 bể rửa, mỗi bể có thể tích 4 (m3). Kích thước mỗi bể là: D x R x C = (2 x 2 x 1) m. Bể làm bằng nhựa, thành dày 0,01 m, trên có vòi nước, dưới đáy có van xả nước. 6.1.5. Thùng ướp muôí, tẩm gia vị, ủ, khử mặn Năng suất công đoạn: 1241,263 (kg/h). Năng suất công nhân: 170 (kg/h). Số công nhân cần thiết: 1241,263 : 170 = 7,302 (công nhân), lấy 8 công nhân. Mỗi mẻ tẩm gia vị hay ướp muối: cá nục ủ trong 3 giờ, cá cơm ủ trong 2 giờ, thời gian chuẩn bị là 1 giờ. Vì vậy công đoạn này ta tính cho cá nục, trong 1 ca thực hiện đựơc 2 mẻ. Lượng cá 1 mẻ cần ướp muối và ủ là: 1241,263 x 8 : 2 = 4965,052 kg. Khối lượng riêng của cá cơm là 1500 kg/m3. Thể tích cần chứa là: V = 4965,052 : 1500 = 3,31 (m3). Nguyên liệu được chứa trong các thùng hình trụ tròn. Chọn 5 thùng, thể tích cá mỗi thùng chứa là: V = 3,31 : 5 = 0, 662 (m3). Chọn kích thước mỗi thùng là: + Chiều cao H = 1 m. + Đường kính D = 1 m. 6.1.6. Bàn xếp nguyên liệu vào khay Nguyên liệu sau khi làm ráo trong các rổ thưa sẽ được xếp vào khay để đem đi phơi. Bàn xếp nguyên liệu có kích thước giống bàn phân loại. Năng suất công đoạn: 1408,144 (kg/h). Năng suất xếp nguyên liệu vào khay của công nhân: 120 (kg/h). Mỗi bàn 8 công nhân. Số công nhân cần là: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -51- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 1408,144 : 120 = 11,735 (công nhân), lấy 12 (công nhân). Số bàn cần là: 12: 8 = 1,5 (bàn), lấy 2 (bàn). 6.1.7. Máy cán phẳng Năng suất công đoạn: 373,908 (kg/h). Chọn thiết bị cán có đặc tính kỹ thuật như sau: - Năng suất 200 (kg/h). - Đường kính trục: 0,2 (m). - Chiều dài trục: 1,2 (m). - Kích thước: D x R x C = 3 x 2 x 1,2 (m). - Công suất động cơ: 4,2 (kW). - Chọn 2 máy cán phẳng cho 2 công nhân. 6.1.8. Bàn phân loại, đóng gói sản phẩm Năng suất công đoạn: 372,038 (kg/h). Năng suất công nhân: 75 (kg/h). Số công nhân cần: 372,038 : 75 = 4,96 (công nhân), lấy 5 (công nhân). Chọn bàn phân loại, đóng gói là bàn nhôm, kích thước: 3 x 1 x 1 (m), mỗi bàn 6 công nhân. Số bàn cần: 5 : 6 = 0,83 (bàn) chọn 1 bàn. 6.1.9. Máy dán bao bì Năng suất công đoạn: 367,494 (kg/h). Chọn máy dán bao bì có đặc tính kỹ thuật: - Công suất: 3,5 (kW). - Kích thước: 3000 x 1500 x 1000 (mm). - Số lượng: 2 máy cho 2 công nhân. 6.1.10. Lò hơi Nhiệt độ của hơi vào calorife là 1300C Nhiệt ẩn ngưng tụ của hơi nước ở 1300C là rN= 2179 kJ / kg. Nhiệt lượng hơi nước cần cung cấp cho calorife là Qc=324366,403 kJ/h Lượng hơi vào calorife yêu cầu là: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -52- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Qc 324366,403 = = 165,4 η × r 0,9 × 2179 n G h= kg/h. Gh là lượng hơi tính cho mỗi calorife tương đương với 1 máy sấy. Đối với sản phẩm cá nục sấy bằng 2 máy sấy nên lò hơi phải đáp ứng cho 2 calorife hoạt động. Ngoài ra lò hơi còn cung cấp hơi cho sinh hoạt, nấu ăn. Lượng hơi sử dụng cho sinh hoạt và nấu ăn là: 86 kg/h. Năng suất thực tế của lò hơi: G =2 x Gh + Gsh = 165,4 x 2+ 86 = 416,8 kg/ h. Chọn nồi hơi đốt dầu kiểu trực lưu LD0.15/5D Thông số: -Năng suất sinh hơi : 150 kg/h. -Áp suất làm việc: 5 kg/cm2. -Nhiệt độ hơi bão hòa: 1580C. -Số lượng: 3 cái. -Hiệu suất: 88~89%. -Nhiên liệu: dầu DO 6.1.11. Băng tải. Băng tải vận chuyển cá sau khi phơi vào máy sấy. Chọn băng tải có: -Chiều rộng: 1,8m. -Chiều dài: 5,816m. Mỗi băng tải như trên cho 1 máy sấy, như vậy chọn 2 băng tải. 6. 2.Thiết bị sấy. 6.2.1Thể tích không khí. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -53- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT a/Thể tích riêng của không khí vào thiết bị sấy: RT1 v1= p − ϕ1 p1bh m3/Kgkkk Với R= 287 (J/KgoK) T1=60+273=333 (oK) P=1 (at) P1bh= 19923,1 (N/m2) =0,203 (at) ϕ =10,86%= 0,1086 1 Thay số vào ta có: 287 × 333 4 v1= (1 − 0.1086 × 0,203) × 9,81 × 10 =0,996 (m3/Kgkkk) b/Thể tích không khí vào phòng sấy: V1=L*v1=7224,892*0,996=7195,992(m3/h) c/ Thể tích riêng không khí ra khỏi phòng sây là: RT2 v2= P − ϕ 2 P2bh Với R= 287 (J/KgoK) T1=30+273=303 (oK) P=1 (at) P1bh= 4244,4(N/m2) =0,043 (at) ϕ =91,37%= 0,9137 1 RT2 287 × 303 4 v2= P − ϕ 2 P2bh = (1 − 0,9137 × 0.043) × 9.81 × 10 v2 = 0,923 (m3/Kgkkk) d/Thể tích không khí ra khỏi phòng sấy: V2=L × v2=7224,892 × 0,923=6668,575(m3/h) e/Thể tích trung bình của không khí trong phòng sấy: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -54- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT V1 + V2 7195,992+ 6668,575 2 Vtb= 2 = =6932,284 (m3/h) 6.2.2.Chọn kích thước của băng tải. -Gọi Br: Chiều rộng lớp băng tải chọn Br =1,8 m. H : Chiều dày lớp cá. ω : Vận tốc băng tải chọn. ρ : Dung trọng riêng của cá. Mật độ sản phẩm trên băng tải: chọn 10 ( kg/ m 2). -Năng suất của quá trình sấy: G1 501.553 G1=Brh ρ ω suy ra ω = hρBr = 10 × 1,8 =27,864 m/h Thực tế chiều rộng băng tải được tính theo hệ số hiệu chỉnh: Br 1,8 Btt= 0.9 = 0.9 =2m 6.2.2.1. Đối với sản phẩm cá cơm : Thời gian sấy cá cơm là 2h: Gọi chiều dài băng tải là Lb Ls là chiều dài phụ thêm, chọn Ls =1,5 Lb = T × ω + Ls =27,864 × 2 +1,5 = 57,228 m. Chọn máy sấy nhiều tầng với số tầng là 5 tầng, nên chiều dài máy sấy là; L = Lb: 5 =11,446m Vậy đối với sản phẩm cá nục chọn máy sấy có kích thước là: L b=11,446m, Btt= 2m, có đường kính tang trục là d=0,3m. 6.2.2.2 Đối với sản phẩm cá nục: Vì thời gian sấy của cá nục gấp hai thời gian sấy cá cơm, để đồng bộ chọn 2 máy sấy cá cơm để sấy cá nục. 6.2.3. Chọn vật liệu làm phòng sấy: -Phòng sấy được xây bằng gạch và vữa xi măng. Chọn bề dày viên gạch 0,2m và hai lớp vữa hai bên 0,01m suy ra bề dày tường là 0,22m. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -55- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT -Trần phòng được làm bằng bêtông cốt đồng có: +Chiều dày ρ1 = 0.22m +Lớp cách nhiệt dày ρ 2 = 0.15m -Cửa phòng sấy được làm bằng tấm nhôm mỏng,giữa có lớp các nhiệt dày 0.01. Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0.015 (m) -Chiều dài làm việc của phòng sấy: Lph = chiều dài băng tải + khoảng trống hai đầu máy sấy = 11,446+ 0,5 × 2 = 12,446 m -Chiều cao làm việc của phòng sấy: Hph =bề dày băng tải + khoảng trống trên dưới =0,3 × 5+ 0,2 × 4 + 0,5 × 2 = 3,3m -Chiều rộng làm việc của phòng sấy: Rph = chiều rộng băng tải + khoảng trống hai bên = 2 + 0,3 × 2= 2,6m Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là: Lng = 12,446+2 × 0.22 = 12,886(m) Hng = 3,3+0.22+0.15 =3,67 (m) Rng = 2,6+0.22 × 2 = 3,04 (m) 6.3. Calorife. Calorife là một bộ phận quan trọng trong hệ thống sấy, là thiết bị dùng để nâng nhiệt cho tác nhân sấy đến nhiệt độ cho phép, ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng, chất tải nhiệt là hơi bão hòa đi trong ống gia nhiệt bằng đồng, không khí đi ngoài ống. Ở đây ta chọn loại Calorife khí - hơi. * Tính nhiệt lượng calorife cần cung cấp cho quá trình sấy: -Lượng nhiệt do caloripher cung cấp: qs = Trong đó: I2 − Io −∆ x2 − xo [ IV- 103] ∆ = - 115,567 J/Kgẩm Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP qs = -56- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 96,654 − 57,585 + 115,567 = 3492,317 0,0256 − 0,01403 (J/Kgẩm) Qs = qs*W = 3492,317*83,592 = 291929,763 (J/Kg) -Hiệu suất caloripher lấy η = 0.9 -Lượng nhiệt thực tế do caloripher cấp: Qs 291929,763 = = 324366,403 η 0 . 9 Qt = (J/h) 6.3.1.Chọn kích thước ống truyền nhiệt Chọn kích thước ống truyền nhiệt sao cho: dn dt α1 = = = 55,788 λ tg 0,008 (W/m2.0C) 6.3.4.Hệ số cấp nhiệt phía trong ống α 2 + Chọn vận tốc hơi đi trong ống ω = 4 (m/s). + Hơi nước : to = 1300C. Tại to = 1300C ta có : + Hệ số dẫn nhiệt: λ = 30,393 10-2 (W/m2.độ). × + Độ nhớt động học: ν = 31,62 10-6 (m2 /s). × Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -60- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT + Chuẩn số: Pr = 0,9984 ω × dt 4 × 0,026 = = 3289 ,075 31,62 × 10 −6 Chuẩn số Re= v Vì 2300 < Re < 104 do đó lưu thể chảy quá độ trong ống. Chuẩn số Nu được tính theo công thức : Nu= k 0 × ε 1 × Pr 0 , 43 Pr Prt 0 , 25 [ IV – 16] Tra sổ tay QTTB ta có: k0 : hệ số phụ thuộc Re, ứng với Re =3289,075 thì k0 =8,6 ε 1 : hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào tỉ lệ chiều dài và đường kính ống. Tra bảng V.2 sổ tay QTTB trang15 ta có ε 1 = 1,01. Pr Pr Chọn chênh lệch nhiệt độ giữa hơi và ống nhỏ thì t Thay vào Nu= 8,6 × 1,01 × 0,9884 0 , 43 0 , 25 = 8,643 + Hệ số cấp nhiệt α2: Nu = α 2 × dt Nu × λ 8,643× 30,393 × 10 −2 => α 2 = = = 101,034 λ dt 0,026 (W/m2.0C) 6.3.5.Hệ số truyền nhiệt 1 K= 1 1 δ + + α1 α 2 λ (W/m2.0C) [VII-218]. Trong đó: - α1 = 55,788(W/m2.0C). - α2 = 101,034(W/m2.0C). - λ: hệ số dẫn nhiệt của đồng, (W/m2.0C). Tra bảng 1.123 [10-125] ta có -λ = 385 (W/m2.0C). - δ = 0,002 (m). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP K= -61- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 1 = 35,935 1 1 0,002 + + 55,788 101,034 385 (W/m2.C). 6.3.6.Xác định cấu tạo calorife Tổng bề mặt trao đổi nhiệt của calorife: Q=K F ∆ttb (W) × × Suy ra: F= Qtt K × ∆ tb [VII-218]. (m2) Trong đó: - Qtt: lượng nhiệt thực tế do calorife cung cấp. Qtt = 324366,403 (kJ/h), 1 W = 1 J/s =3,6 kJ/h. 324366,403 = 90101,779 3,6 Suy ra Qtt = (W) - K: hệ số truyền nhiệt; K = 40,86(W/m2.0C). - ∆ F= tb : hệ số nhiệt giữa hai lưu thể; ∆ = 75,314 (0C). tb 90101,779 = 33,292 35,935 × 75,314 ( m2 ) n= Số ống trong calorife: F 33,292 = = 137,57 Fn 0,242 (ống) - Ta đặt số ống đặt theo hàng ngang là: i = 12 (ống ). 298,765 = 11,46 Suy ra số ống hàng dọc là: i’= 12 (ống ) chọn 12 ống. - Chiều cao của caloriphe là: H = 2.s +i.dn +(i-1)б s - khoảng cách giữa ống ngoài cùng đến thành bên trong của caloriphe. б - khoảng cách giữa 2 ống truyền nhiệt. Ta chọn: s= 0,02 (m). б= 0,02 (m). suy ra H = 0,62 (m) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -62- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Kích thước của caloriphe: - Chiều cao : H =0,62(m). - Chiều dài: L = ht+2.a (a: bề dày mỗi tấm chắn, chọn a =0,1 (m). L =1,2+2 0,1=1,4 (m). × - Chiều rộng: R= 2.s +j. dn +(j-1).б =2 0,02+12 0,03+(12-1) 0,02= 0,62 (m) × × × Diện tích mặt cắt dọc calorife: Fd=R xH = 0,62 x0,62 = 0,3844 ( m2) Diện tích phần ống chiếm chỗ: d2 Fcc=i x i’ x π x 4 0,032 =12 x12 x 3,14 4 =0,102 ( m2) Diện tích phần không khí đi qua: Fkk= Fd- Fcc=0,3844-0,102=0,2824 ( m2) - Lưu lượng khí đi trong calorife: V = Lo x vtb. (m3/h) Với: Lo = 7224,892 (kg kkk/h). vtb: thể tích riêng của không khí, m3/kg. 1 1 Mà: v22 = ρ 22 = 1,197 = 0,835 (m3/kg). 1 1 V60 = ρ 60 = 1,060 = 0,933 (m3/kg). v60 + v22 0,933 + 0,835 2 Nên: vtb = 2 = = 0,884 (m3/kg). Vậy: V = 7224,892x 0,884 = 6386,805 (m3/h). - Vận tốc không khí trong Calorife: ω1 = V 6386,805 Fkk × 3600 = 0,2824 × 3600 = 6,282 (m/s). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ω 6 ω1 = 6,282 -63- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT nên giả thiết có thể chọn kích thước calorife trên. Vậy kích thước Calorife là: L xR x H = (1,4 x 0,62 x 0,62) m. 6.4. Quạt 6.4.1. Trạng thái không khí ở 3 thời điểm. - Không khí ngoài trời: to = 220C xo = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk) ϕ o = 81% Io = 57,585 (kJ/kg kkk) - Không khí sau khi qua Calorife: t1 = 60 0C ϕ = 10,86% 1 x1 = 0,01403 (kg ẩm/kg kkk) I1 = 96,635 (kJ/kg kkk) - Không khí sau khi ra khỏi máy sấy: t2 = 300C x2 = 0,0256 (kg ẩm/ kg kkk) ϕ 2 = 91,37% I2 = 96,635 (kJ/kg kkk) - Lượng không khí tiêu hao trong quá trình sấy trong 1 giờ: ∆W 83,592 L = x 2 − x0 = 0,0256 − 0,01403 = 7224,892 (kg/h) - Thể tích không khí vào calorife. Tại t0=220C thì ρ 0 = 1,197 (kg/m3). L 7224,892 Nên: V0 = ρ 0 = 1,197 = 6035,833 (m3/h). - Thể tích không khí vào máy sấy Tại t1 = 600C thì ρ1 = 1,060 (kg/m3). L 7224,892 Nên: V1 = ρ1 = 1,060 = 6815,936 (m3/h). - Thể tích không khí ra khỏi máy sấy: Tại t2 = 300C thì ρ 2 = 1,165(kg/m3) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -64- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT L 7224,892 ρ V2 = 2 = 1,165 = 6201,624 (m3/h). 6.4.2. Tính áp suất toàn phần của quạt. Năng suất quạt: L = 7224,892 (kg/h). Áp suất toàn phần của quạt: H = Hd + Ht (kg/h) Trong đó: Hd: áp suất động học cần thiết tạo nên vận tốc không khí trong máy sấy, N/m2. Ht: áp suất tĩnh học để thắng trở lực cục bộ của hệ thống, N/m2. 6.4.2.1. Áp suất động học * Tính áp lực động lực ở đầu ra của quạt đẩy: Pqđ = (ρ0 ω02) /2 Trong đó: - ω0 là tốc độ khí ở đầu ra của quạt đẩy: ω0 = V0 /F với : F là tiết diện tự do của dòng chảy. F= πd 2 4 Chọn đường kính ống quạt: d = 0,3 m F= π × 0,3 4 2 =0,0707 (m2) Tại t=220C thì ρ 0 = 1,197 (kg/m3) L 7224,892 = = 23,715 ω0= ρ 0 × F × 3600 1,197 × 0,0707 × 3600 (m/s). 1,197 × 23,715 2 = 336,597 2 Suy ra: Pđ= (N/m2) 6.4.3.2. Áp suất tĩnh học Sử dụng 1 quạt. Sơ đồ hệ thống quạt trong hệ thống sấy: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -65- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Trong hệ thống máy sấy có những trở lực sau: a.Trở lực do ma sát ∆Pms = λ. L ρ .ω 2 . , N / m2 d td 2 Trong đó: ω: tốc độ lưu thể (m/s), phụ thuộc vào tốc độ không khí. λ : hệ số ma sát L : chiều dài ống (m) d tđ : đường kính tương đương của ống (m) ρ : khối lượng riêng của chất khí, (kg/m3) Chọn đường kính của ống: d tđ = 0,3 (m) Vậy tiết diện ngang của ống: F = π ×d 4 2 tđ = 0,0707 (m2) * Trở lực do ma sát từ quạt đẩy đến caloriphe: - Chiều dài của ống l0 =0,3 (m). - Vận tốc khí trong ống: L 7224,892 = = 23,715 ρ × F × 3600 1 , 197 × 0 , 0707 × 3600 0 ω'0= (m/s). Tại t=220C thì độ nhớt động học v =15,248 × 10-6 (m2/s). Chuẩn số Raynol: Re = ω '0 ×d td 23,715 × 0,3 = v0 15,248 × 10 −6 =466585,782 Re > 104 .Suy ra: khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. Do đó hệ số trở lực λ cho cả ba khu vực được tính theo công thức sau: 6,81 0,9 1 ε = −2 lg + 3,7 × d td λ Re Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -66- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT ε tôn = 0,03 (mm). 0 ,9 1 6,81 0,03 × 10 −3 = −2 lg + 466585,782 3,7 × 0,3 λ = 8,292 λ = 0,0145 Suy ra: Vậy trở lực của ống do ma sát từ quạt đẩy đến caloriphe: 0,3 × 1,197 × 23,715 2 ∆Pms 1 = 0,0145× 0,3 × 2 = 4,881 (N/m2). * Trở lực ma sát của ống từ caloriphe đến máy sấy: - Chiều dài của ống l1 = 0,4 (m) - Vận tốc khí trong ống: L 7224,892 ρ × F × 3600 ω’1 = 1 = 1,060 × 0,0707 × 3600 = 26,78 (m/s). Tại t= 600C thì độ nhớt động học của không khí là v1 = 18,97 × 10-6 (m2/s) Chuẩn số Raynol: Re = ω '1×d td 26,78 × 0,3 v1 = 18,97 × 10 −6 =423510,806 Re > 104 Suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. 6,81 0,9 1 ε = −2 lg + Re 3,7 × d td λ Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn. ε tôn = 0,03 (mm). 0, 9 1 6,81 0,03 × 10 −3 = −2 lg + 423510,806 3,7 × 0,3 λ Suy ra: = 8,244 λ = 0,0147 Vậy trở lực của ống do ma sát từ quạt đẩy đến caloriphe: ∆Pms 2 = 0,0147 × 0,4 × 1,060 × 26,782 0,3 × 2 = 7,45 (N/m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -67- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT *Trở lực ma sát do Calorife: Nhiệt độ trung bình của không khí trong Calorife: 60 + 22 2 t= = 410C Tại nhiệt độ này: + Khối lượng riêng của không khí ρ =1,125 (kg/m3). + Độ nhớt động của không khí v = 17,059 x 10-6 (m2/s). Vì không khí chuyển động dọc theo ngoài ống nên trở lực do Calorife là trở lực của chùm ống thẳng. ltd ρ × ω 2 ∆P1 = λ × × dtd 2 (N/m2). [III-377] Trong đó: + λ : hệ số ma sát. + ltd: chiều dài ống dẫn, ltd = 1,2 (m) + dtd: đường kính tương đương của ống, dtd = 0,025 (m) + ρ : khối lượng riêng của không khí, ρ = 1,125 (kg/m3) + ω : vận tốc của không khí trong Calorife. ω= L 7224,892 ρ × Fkk × 3600 = 1,125 × 0,2824 × 3600 = 6,317 (m/s). Hệ số ma sát λ phụ thuộc vào chế độ chuyển động của không khí (Re) và độ nhám của thành ống dẫn ( ε ). ω × dtd 6,317 × 0,0176 −6 Ta có: Re = v = 17,059.10 = 6517,334 2300104, không khí ở chế độ xoáy. Do đó hệ số trở lực λ cho cả ba khu vực được tính theo công thức sau: 6,81 0,9 1 ε = −2 lg + 3,7 × d td λ Re Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn. ε tôn = 0,03 (mm). 0,9 1 6,81 0,03 × 10 −3 = −2 lg + 485378,486 3,7 × 0,3 λ = 8,311 λ = 0,0145 Suy ra: Vậy trở lực: ∆Pms 4 = λ × ∆Pcb = ξ . ρ .ω 2 2 l ρ ×ω2 4,742 1,165 × 24,366 2 × 0,0145 × × d td 2 0 , 3 2 = = 79,263 (N/m2) b.Trở lực cục bộ [III- 382] Trong đó ξ - phụ thuộc vào chuẩn số Raynol và tỉ số Fo/F Fo - tiết diện của ống. F0=0,0707 (m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -69- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT F - tiết diện của thiết bị. * Trở lực đột thu - Trở lực đột thu từ calorife ra ống dẫn khí: ∆Pcb1 = ξ × ξ ω2 × ρ 2 : hệ số trở lực cục bộ F= R × Hc = 0,62 × 0,62 =0,3844 (m2). F0 0,0707 = = 0,184 F 0,3844 Re = 423510,806 >3,5 × 103 Tra bảng N013 [III- 388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: λ = 0,4532 Thay số ta có: ∆Pcb1 = ξ × ω1 × ρ1 26,782 × 1,060 0,4532 × 2 2 = =172,261 (N/m2) 2 -Trở lực đột thu từ máy sấy sang đường ống thoát: F = R × H = 2,6 × 3,3 = 8,58 m2 F0 0,0707 = = 0,008 F 8,58 Re = 485378,486 >3,5 × 103 Tra bảng N013 [III- 388] và áp dụng phương pháp tính ngoại suy, ta có: λ = 0,5067 Thay số ta có: ω × ρ2 24,366 2 × 1,165 =ξ × 2 0,506 × 2 2 = =174,99 (N/m2) 2 ∆Pcb 2 * Trở lực đột mở ∆Pcb = ξ × ω2 × ρ 2 - Tại cửa vào calorife: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -70- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT F0 0,0707 = = 0,184 F 0,3844 Re = 423510,806 >103 Tra bảng N011 [III- 387]và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: λ = 0,6672 Thay số ta có: ∆Pcb 3 = ξ × ω0 2 × ρ 0 23,7152 × 1,197 0,6672 × 2 2 = =224,578 (N/m2) -Tại cửa vào máy sấy: F0 0,0707 = = 0,008 F 8,58 Re = 485378,486 >103 Tra bảng N011 [III- 387] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: λ = 0,848 Thay số ta có: ∆Pcb 4 = ξ × ω1 × ρ1 26,782 × 1,060 0,848 × 2 2 = =322,32 (N/m2) 2 c.Trở lực do khuỷu ống *Trở lực khuỷu ghép 90o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của caloriphe đến máy sấy: - Đối với khuỷu ống thì hệ số trở lực ξ phụ thuộc góc nghiêng và độ nhám của thành ống, trường hợp này góc nghiêng là 90o. Chọn ⇒ ξ = 0,32 a =2 b [III- 394] b Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -71- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT ω12 × ρ1 26,782 × 1,060 ∆Pk1 = ξ × = 0,32 × 2 2 =121,632 (N/m2). d. Trở lực do máy sấy: Nhiệt độ trung bình của không khí trong máy sấy: 60 + 30 2 = 450C t= Tại nhiệt độ này: ρ = 1,111 (kg.m3) v = 17,455 × 10-6 (m2/s) Đường kính tương đương của : 2 × R × H 2 × 2,6 × 3,3 dtd = R + H = 2,6 + 3,3 = 2,909 (m). Vận tốc không khí trong máy sấy: L 7224,892 = = 0,21 ω = F × ρ × 3600 8,56 × 1,111 × 3600 (m/s) 0,21× 2,909 ω × d td −6 Re = v = 17,455× 10 = 34997,995 Re >104, không khí ở chế độ xoáy. Do đó hệ số trở lực λ cho cả ba khu vực được tính theo công thức sau: 6,81 0,9 1 ε = −2 lg + Re 3,7 × d td λ Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm máy sấy, chọn vật liệu làm phòng bằng xi măng. ε xi măng = 0,5 (mm). 0, 9 1 6,81 0,5 × 10 −3 = −2 lg + 34997,995 3,7 × 2,909 λ Suy ra: = 6,596 λ = 0,023 Vậy trở lực: ∆Pphòng = λ × l ρ ×ω2 12,446 1,111 × 0,212 × 0,023 × × d td 2 2 , 909 2 = = 0,011 (N/m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -72- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Ngoài ra do trở lực của băng tải theo thực tế cứ 1 m chiều dài có trở lực đối với không khí là 19,62 N/m2. Chiều dài máy là: 12,446 (m). Trở lực do băng tải là: ∆P ' = 12,446 x 19,62 = 224,191 (N/m2). Vậy trở lực do phòng sấy là: ∆Ps = ∆Pphòng + ∆P' =0,011 + 224,191 = 224,202 (N/m2). * Tổng tổn thất: ∆P = ∆Pms 1 + ∆Pms 2 + ∆Pms 3 + ∆Pms 4 + ∆Pcb1 + ∆Pcb2 + ∆Pcb3 + ∆Pcb4 + ∆Pk1 + ∆Ps = 4,881+7,45+53,871+110,680+172,261+174,99+224,578+322,32+121,632 + 224,202 =1416,865 (N/m2). * Chọn quạt: - Áp suất toàn phần: H = Hd + Ht = 336,579 + 1416,865 = 1753,444 (N/m2). - Áp suất thực tế: H’=1,03 x H = 1806,047 (N/m2). - Năng suất quạt: Q = V1 = 6815,936 (m3/h). - Năng suất thực tế của quạt: Q’=1,03 x Q = 7020,414 (m3/h). Với những số liệu trên của quạt đẩy ta chọn quạt ly tâm áp suất cao Ц8-18N 011 [III- 394] + Năng suất thực tế của quạt Q’ = 7020,414 (m3/h). + Áp suất thực tế H’ =1806,047 (N/m2). + Hiệu suất η = 58% + Vận tốc góc ω = 79 (rad/s) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -73- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT + Tốc độ vòng của bánh guồng: 44 (m/s) - Công suất trên trục động cơ điện N= Q×H × g ×ρ 1000 × η q × ηtr (kW). [III-463] Trong đó: + Q: năng suất quạt, Q = 7020,414 (m3/h) = 1,95 (m3/s) + H: áp suất toàn phần, H =1806,047 (N/m2) = 184,103 (mm H2O) + g = 9,81(m/s2), ρ 0 = 1,197 (kg/m3) + ηq : hiệu suất quạt, ηq = 58% + η tr : hiệu suất truyền động, giả sử trục quạt được lắp trực tiếp với trục động cơ điện ta có η tr = 1. 1,95 × 1806 ,047 × 9,81 × 1,197 1000 × 0,58 × 1 Vậy: N = = 71,3 (kW) - Công suất của động cơ: Ndc = k3.N Với k3: Hệ số dự trữ, k3 = 1,2. Suy ra: Nđc =1,2×71,3 = 85,56 (KW). Calorife và quạt trên tính cho mỗi máy sấy. Đối với sản phẩm cá nục sử dụng 2 máy sấy thì sử dụng 2 calorife và quạt như trên cho 2 máy sấy. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -74- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 7 TÍNH NƯỚC VÀ HƠI NƯỚC 7.1. NƯỚC. 7.1.1. Nước dùng cho sản xuất. 7.1.1.1. Nước dùng để rửa nguyên liệu. Lượng nước dùng để rửa nguyên liệu gấp 3 lần lượng nguyên liệu đem rửa. Trong 1 ca ta chỉ sản xuất 1 loại sản phẩm nên 1 ngày 2 ca ta sử dụng 2 loại nguyên liệu, tính cho ngày có lượng nguyên liệu nhiều nhất. Theo bảng tổng kết nguyên liệu ta có: Cá nục: 10000 kg/ngày. Cá cơm: 10000 kg/ngày. Tổng cộng: 20000 kg/ngày. Vậy lượng nước cần dùng là: 20000 x 3 = 60000 (lít/ngày). 7.1.1.2. Nước dùng để vệ sinh dụng cụ phân xưởng. Lượng nước này bằng 1,5 lần lượng nước rửa nguyên liệu: 60000 x 1,5 = 90000 (lít/ngày). 7.1.1.3. Nước rửa xe chở nguyên liệu cho nhà máy. Định mức: 300 lít/xe/ngày. Tính trung bình 1 ngày 10 xe. Vậy lượng nước cần là: 300 x 10 = 3000 (lít/ngày). Vậy tổng lượng nước dùng cho sản xuất là: Vsx = 60000 + 90000 + 3000 = 180000 (lít/ngày). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -75- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 7.1.2. Nước dùng cho sinh hoạt. 7.1.2.1. Nước dùng cho nhà tắm, nhà vệ sinh. Bình quân: 40 lít/người/ngày. Số công nhân của cả 2 ca đông nhất là 629 người. Lượng nước tiêu thụ: 380 x 40 = 15200 (lít/ngày). 7.1.2.2. Nước cung cấp cho nhà ăn. Nhà ăn phục vụ trong 1 ngày khoảng 380 người. Tiêu chuẩn nước dùng: 30 lít/người/ngày. Vậy lượng nước tiêu thụ là: 380 x 30 = 11400 (lít/ngày). 7.1.2.3. Nước dùng để tưới đường xá, cây xanh Diện tích cây xanh: 1892,777 m2. Diện tích đường xá: 3154,629 m2. Tiêu chuẩn nước dùng: 2 lít/ngày/1m2. Vậy lượng nước cần là: 2 x (1892,777 + 3154,629) = 10094,812 (lít/ngày). Tổng lượng nước dùng trong sinh hoạt là: Vsh = 15200 + 11400 + 10094,812 = 36694,812 (lít/ngày). 7.1.3. Lượng nước phòng hoả Dự trữ lượng nước dùng cho cứu hoả có thể chữa cháy trong 3 giờ với lưu lượng 2,5 lít/s tương đương 9 m3/h. Vậy lượng nước dự trữ cho cứu hoả là: Vch = 3 x 9 = 27 (m3/ngày). 7.1.4. Tổng lượng nước dùng trong ngày V = Vsx + Vsh + Vch V = 180000 + 36694,812 + 27000 = 242694,812 (lít/ngày). 7.1.5. Lượng nước thực tế dùng trong 1 ngày Vn = 1,2 x (Vsx + Vsh) Vn = 1,2 x (180000 + 36694,812) = 260033,774 (lít/ngày). 7.2 Hơi nước. 7.2.1. Hơi sử dụng cho sản xuất Nhiệt độ của hơi vào calorife là 1300C Nhiệt ẩn ngưng tụ của hơi nước ở 1200C là rN= 2179 kJ / kg. Nhiệt lượng hơi nước cần cung cấp cho calorife là Qc=324366,403 kJ/h Lượng hơi vào calorife yêu cầu là: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -76- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Qc 324366,403 = = 165,4 η × r 0,9 × 2179 n G h= kg/h. Gh là lượng hơi tính cho mỗi calorife tương đương với 1 máy sấy. Đối với sản phẩm cá nục sấy bằng 2 máy sấy nên lò hơi phải đáp ứng cho 2 calorife hoạt động. Thời gian hoạt động của 2 máy sấy là như nhau, bằng 12h Lượng hơi cần cho quá trình sấy: G =3 x G h x 12 = 165,4 x 3 x 12= 5954,4 kg/ngày . 7.2.2. Hơi sử dụng cho sinh hoạt, nấu ăn Tính cho ca đông nhất 172 người ( lấy số liệu từ chương 9 ). Giả sử lượng hơi sử dụng cho một người trong quá trình sinh hoạt là: 0,5 (kh/h). Vậy lượng hơi dùng trong sinh hoạt là: Dsh= 0,5 x 172 = 86 (kg/h). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -77- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 8 TÍNH TỔ CHỨC VÀ HÀNH CHÍNH 8.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG TỔ CHỨC CỦA NHÀ MÁY Giám đốc Phó giám đốc kỹ thuật Phòng tổ chức hành chính Phòng KCS Phòng kỹ thuật Phân xưởng sản xuất chính Phó giám đốc kinh doanh Phòng kế hoạch - cung tiêu Phòng tài vụ Các phân xưởng khác 8.2. TỔ CHỨC LAO ĐỘNG TRONG NHÀ MÁY 8.2.1. Chế độ làm việc Nhà máy sản xuất quanh năm, nhưng vào tháng 11 là tháng hiếm hải sản nên nghỉ vào tháng này để sửa chữa và vệ sinh thiết bị máy móc, các ngày lễ lớn trong năm được nghỉ. Vậy thời gian làm việc của xí nghiệp theo biểu đồ sản xuất phần cân bằng vật liệu là 286 ngày. - Nhà sản xuất chính làm việc 2 ca/ngày. Trong đó tổ chức làm 3 ca đối với quá trình sấy. + Ca 1: từ 6 giờ → 14 giờ + Ca 2: từ 14 giờ → 22 giờ - Hành chính làm việc 8 giờ/ ngày +Từ 7 giờ → 11 giờ: làm việc buổi sáng. + Từ 11 giờ → 13 giờ: nghỉ ăn trưa. + Từ 13 giờ → 17 giờ: làm buổi chiều. 8.2.2. Tổ chức lao động trong nhà máy 8.2.2.1. Lực lượng lao động gián tiếp - Giám đốc: 1 người. - Phó giám đốc: 2 người. - Phòng kĩ thuật công nghệ: 3 người Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -78- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT - Phòng KCS: 4 người (2 ca). - Phòng kế hoạch cung tiêu: 2 người - Phòng tài vụ: 2 người - Phòng tổ chức hành chính: 3 người. - Trạm y tế xí nghiệp: 2 người (2 ca). - Nhà căn tin: 4 người. - Bảo vệ: 6 người. - Số công nhân thu mua nguyên liệu: 4 người. - Lái xe: 3 người. Tổng số người lao động gián tiếp là 36 người. 8.2.2.2. Lực lượng lao động trực tiếp - Số công nhân thao tác công nghệ: + Cân: 4 người + Phân loại: 9 người. + Xử lý nguyên liệu: 100 người. + Rửa: 9 người. + Xếp nguyên liệu vào khay: 12 người. + Tẩm gia vị, ủ: 8 người. + Phơi, sấy: 8 người. + Cán: 2 người. + Phân loại và đóng gói: 5 người. + Dán bao bì: 2 người. Tổng số công nhân thao tác trong 1 ca là 159 người, nên 2 ca là: 159 x 2 = 318 người. Do quá trình sấy làm việc 3 ca nên tổng số công nhân thao tác công nghệ là: 318 + 8x3 = 332 người. - Quản đốc: 3 người. - Thủ kho: 3 người. - Phòng cơ điện: 6 người (2 ca). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -79- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Tổng số công nhân lao động trực tiếp: 332 + 3 + 3 + 6 = 344 người. Vậy tổng số công nhân viên của nhà máy: 36 + 344 = 380 người. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -80- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 9 TÍNH XÂY DỰNG 9.1. TÍNH XÂY DỰNG CÁC CÔNG TRÌNH 9.1.1. Phân xưởng chính - Diện tích phòng KCS: 6,4 x 6,4 = 40,96 (m2). - Diện tích phòng quản đốc: 2 x 4 = 8 (m2). - Diện tích phòng chứa dụng cụ: 7,3 x 2 = 14,6 (m2). - Diện tích phòng phân loại và đóng gói thành phẩm: 13,9 x 6,4 = 88,96 (m 2). - Diện tích kho thành phẩm tạm: 6,4 x 9,7 = 62,08 (m2). - Căn cứ vào cách bố trí thiết bị và lối đi lại để công nhân làm việc và diện tích các phòng trong phân xưởng nên ta bố trí mặt bằng sản xuất chính với kích thước như sau: Dài: 54,4 (m). Rộng: 30,4 (m). Cao: 6 (m). Bước cột: 6 (m). Diện tích bề mặt: 54,4 x 30,4 = 1653,76(m2). Diện tích hành lang xung quanh phân xưởng sản xuất chính: (54,4 + 2 x 1,5) x (30,4 + 2 x 1,5) – 1653,76 = 263,4 (m2). Tổng diện tích khu đất xây dựng phân xưởng sản xuất chính: 1653,76 + 263,4 = 1917,16 (m2). 9.1.2. Phòng bảo quản tạm nguyên liệu Diện tích phòng thu mua và bảo quản tạm nguyên liệu căn cứ vào lượng nguyên liệu ban đầu là 10000 kg/ca, ta dự trữ trong 2 ngày. Tiêu chuẩn xếp kho: 250 kg/m2. Diện tích kho: (10000 x 4) : 250 = 160 (m2). Lối đi và cột chiếm 30% diện tích phòng, tức là: 0,3 x 160 = 48 (m2). Ta xây dựng phòng bảo quản tạm nguyên liệu với diện tích: Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -81- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 160 + 48 = 208 (m2). Kích thước phòng: D = 16 m , R = 13 m. 9.1.3. Phân xưởng cơ điện Căn cứ vào các máy móc tiện, hàn và một số thiết bị khác ta xây dựng 1 phân xưởng cơ điện với diện tích: 6 x 12 = 72 (m2). 9.1.4. Kho chứa bao bì sản phẩm và nguyên liệu phụ Chọn 1 phòng với diện tích: 9 x 9 = 81 (m2). 9.1.5. Kho chứa sản phẩm Năng suất của nhà máy là 367,494 kg sản phẩm/giờ = 2939,952 kg sản phẩm/ca (lấy sản phẩm có năng suất lớn nhất là cá cơm tẩm gia vị). Ta tính kho theo lượng sản phẩm tồn kho lâu nhất là 1 tháng, tính cho tháng làm việc nhiều nhất là 27 ngày, mỗi ngày 2 ca. Vậy lượng sản phẩm tồn kho là: 27 x 2 x 2939,952 = 158757,408 kg. Mỗi thùng chứa 10 kg sản phẩm, kích thước mỗi thùng carton là (40 x 30 x 25) cm, diện tích mỗi thùng chiếm 0,12 m2. Số thùng chứa sản phẩm tồn kho trong 1 tháng là: 158757,408 : 10 = 15875, 7408 (thùng) Ta xếp 1 m2 là: 1 : 0,12 = 8,33 (thùng), lấy 8 (thùng). Chiều cao mỗi thùng là 0,25 m, chiều cao kho xếp hàng là 6 m nhưng chỉ xếp sản phẩm với chiều cao 3m. Nên trong 1 m 2 xếp được 96 thùng. Do đó diện tích phòng chứa sản phẩm là: 15875,7408 : 96 = 165,37 (m2). Diện tích lối đi, cột và khoảng cách tường chiếm chỗ là 30% diện tích trên, tức là: 0,3 x 165,37 = 49,6 (m2). Vậy diện tích phòng chứa sản phẩm là: 165,37 + 49,6 = 214,97 (m2). Kích thước phòng: D = 16 m, R = 13,44 m. 9.1.6. Giếng nước Để dự phòng mất nước trong những lúc cần thiết, nhà máy có chuẩn bị thêm giếng khoan có đủ lượng nước cho sản xuất. 9.1.7. Bể chứa nước Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -82- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Căn cứ vào phần tính nước cho nhà máy với lưu lượng 260033,774 lít/ngày nên ta xây dựng bể chứa nước với diện tích là: 9 x 9 = 81 (m 2). 9.1.8. Tháp nước Để vận chuyển nước đi trong toàn nhà máy ta phải xây dựng tháp nước cao. Chọn chiều cao tháp nước là 15 m để cho áp lực nước và áp suất nước trong ống ở mức thấp nhất là 2,5 at. Căn cứ vào phần tính nước của nhà máy với lưu lượng 260033,774 lít/ngày nên ta chọn kích thước chiếm chỗ là: 9 x 9 = 81 (m2). Vậy kích thước của tháp là: đường kính D = 4 m, chiều cao H = 6m. 9.1.9. Gara ô tô chứa phương tiện vận chuyển Tính 15 m2 cho 1 xe tải, 5 m2 cho 1 xe con. Nhà máy có 3 xe tải, 2 xe con, diện tích để xe: 3 x 15 + 2 x 5 = 55 (m 2). Diện tích lối đi chiếm 20% diện tích để xe: 0,2 x 55 = 11 (m2). Vậy diện tích gara là: 55 + 11 = 66 (m2). Kích thước gara: D x R x C = (11 x 6 x 5) m. 9.1.10. Kho nguyên liệu Diện tích kho xăng dầu: 11 x 5 = 55 (m2). 9.1.11. Nhà hành chính Nhà hành chính là nơi tập trung các phòng ban và là nơi làm việc của bộ phận quản lý nhà máy, bao gồm các phòng: - Phòng giám đốc: 4 x 3 = 12 (m2). - Phòng phó giám đốc: 4 x 3 = 12 (m2). - Phòng hành chính: 4 x 3 = 12 (m2). - Phòng kỹ thuật: 4 x 3 = 12 (m2). - Phòng tài vụ: 4 x 3 = 12 (m2). - Phòng y tế: 4 x 3 = 12 (m2). - Hội trường, câu lạc bộ: cứ 0,5 m2/người nên diện tích cần thiết là: 0,5 x 344 = 172 (m2). - Nhà vệ sinh: 3 x 2 = 6 (m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -83- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Tổng diện tích khu hành chính là: 12 x 6 + 172 + 6 = 250 (m2). Kích thước khu hành chính: D = 25 m, R = 10 m. 9.1.12. Nhà ăn Số lượng công nhân trong ca đông nhất: 344 : 2 = 172 (người). Diện tích nhà ăn tính cho 2/3 số công nhân trong ca đông nhất: 172 x 2 : 3 = 114,6 (người), lấy 115 (người). Diện tích tiêu chuẩn là 2,25 m2/người. Vậy diện tích nhà ăn là: 2,25 x 115 = 258,75 (m2). Kích thước: D = 17,25 m, R = 15 m. 9.1.13. Nhà thường trực Diện tích: 4 x 3 = 12 (m2). 9.1.14. Nhà để xe Tính cho 30% số người làm việc trong ca đông nhất: 172 x 0,3 = 51,6 (người), lấy 52 (người). Tiêu chuẩn: 1 xe/m2. Diện tích nhà để xe: 1 x 52 = 52 (m2). Chọn kích thước: D x R x C = (11,6 x 4,5 x 3) m Hợp khối gara với nhà để xe. Tổng diện tích gara và nhà để xe: 66 + 52 = 118 (m2). 9.1.15. Nhà tắm Ta tính cho 60% số công nhân trong ca đông nhất: 172 x 0,6 = 103,2 (người) lấy 104 người. Kích thước 1 phòng tắm: 0,9 x 0,9 = 0,81 (m2). Tiêu chuẩn: 10 công nhân/1 phòng tắm. Số phòng tắm: 104 : 10 = 10,4 (phòng) lấy 11 phòng. Tổng diện tích nhà tắm: 11 x 0,81 = 8,91 (m2). 9.1.16. Nhà vệ sinh Số phòng vệ sinh tính bằng 1/4 số phòng tắm: 11 : 4 = 2,75 (phòng), lấy 3 (phòng). Kích thước của 1 phòng vệ sinh là: 0,9 x 1,2 = 1,08 (m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -84- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Tổng diện tích nhà vệ sinh: 1,08 x 3 = 3,24 (m2). Hợp khối nhà vệ sinh và nhà tắm. Tổng kích thước nhà vệ sinh và nhà tắm: 8,91 + 3,24 = 12,15 (m2). Chọn kích thước nhà vệ sinh và nhà tắm: (D x R x C) là ( 6 x 2,025 x 3 )m 9.1.17. Phòng thay quần áo Số công nhân thao tác công nghệ trong ca đông nhất là: 332 : 2 = 166 (người). Tiêu chuẩn: 0,2 m2/1 công nhân. Diện tích phòng thay quần áo là: 0,2 x 166 = 33,2 (m2). 9.1.18. Trạm biến áp Là nơi đặt máy biến áp để biến đổi điện áp cao thế về mạng hạ thế để sử dụng trong nhà máy. Kích thước trạm biến áp: 6 x 4 = 16 (m 2). 9.1.19. Phòng chứa máy phát điện dự phòng Để đảm bảo cho sản xuất liên tục, nhà máy có trang bị 1 máy phát điện dự phòng để đảm bảo cấp điện khi lưới điện bị mất. Diện tích phòng đặt máy phát điện: 6 x 4 = 24 (m2). 9.1.20. Sân phơi Nguyên liệu trước khi đưa vào sấy kết thúc sẽ được đem đi phơi để tách ẩm sơ bộ. Sân phơi được thiết kế sao cho đảm bảo đủ chỗ cho lượng nguyên liệu dùng trong 1 ngày, tức là: 1408,144 x 16 = 22530,304 kg/ngày. Nguyên liệu được xếp trên các khay, khối lượng nguyên liệu trên mỗi m 2 là 10 kg. Diện tích phơi: 22530,304 : 10 = 2253,04 (m2) Bố trí lối đi trên sân phơi, chọn diện tích lối đi chiếm 10% diện tích phơi. Tổng diện tích sân phơi: 2253,04 + 2253,04 x 10% =2478,344 (m2). Chọn chiều dài sân phơi: 55(m). Chiều rộng sân phơi: 2478,344 : 55 = 45,601 (m). 9.1.21. Phòng chứa tạm nguyên liệu sau khi phơi. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -85- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Nguyên liệu sau khi phơi sẽ sử dụng 1/3 khối lượng để đưa vào sấy kết thúc, 2/3 lượng nguyên liệu còn lại được đưa vào phòng chứa tạm. Khối lượng chứa vào kho chứa tạm bằng khối lượng trước khi sấy 2 ca, khối lượng chứa: 501,553 x 2 = 1003,106 Kg. Chọn mật độ chứa trong kho chứa tạm là 5 kg/ m2 Lối đi trong phòng chứa chiếm 10% diện tích. Diện tích phòng chứa: 1003,106 : 5 +( 1003,106 : 5 )x 10%= 220,683 (m 2). Chọn chiều dài phòng chứa là 45m Chiều rộng phòng chứa: 220,683 : 45 = 4,9m 9.1.22. Khu xử lý nước thải Diện tích khu xử lý nước thải là: 11 x 10 = 110 (m2). 9.1.23. Khu chứa lò hơi. Là nơi đặt lò hơi cung cấp cho calorife trong quá trình sấy. Phòng chứa 2 nồi hơi nên chọn diện tích phòng : 9m x 9m = 81 (m 2) Bảng 9.1: Bảng tổng kết công trình xây dựng. ST Tên công trình Diện tích S (m2) Kích thước D x R x C T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Phân xưởng chính Phân xưởng cơ điện Phòng bảo quản tạm Kho bao bì, nguyên liệu phụ Kho sản phẩm Đài nước Bể chứa nước Gara Kho nhiên liệu Nhà hành chính Nhà ăn Nhà thường trực Nhà để xe Phòng thay đồ Nhà tắm, vệ sinh Trạm biến áp Phòng chứa máy phát điện Sân phơi 1917,16 72 208 81 214,97 81 81 66 55 250 258,75 12 118 33,2 12,15 16 24 2478,344 54,4 x 30,4 x 6 12 x 6 x6 16 x 13 x 6 9x9x6 16 x 13,44 x 6 D = 4 m, H = 6m. 9x9x6 11 x 6 x 6 11 x 5 x 6 25 x 10 x 6 17,25 x 15 x 6 4x3x3 26,2 x 4,5 x 3 6 x 5.53 x 3 6 x 2,025 x 3 4x4x4 6x4x6 55 x 45,601 Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 19 20 21 -86- Phòng chứa tạm Khu xử lý nước thải Khu chứa lò hơi Tổng cộng GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 220,683 110 81 6390,257 45 x 4,9 x 5 11 x 10 9x9 9.2. TÍNH HỆ SỐ XÂY DỰNG Kxd VÀ HỆ SỐ SỬ DỤNG Ksd 9.2.1. Diện tích các công trình xây dựng trong xí nghiệp Fxd = Σ F = 6390,257 (m2). 9.2.2. Diện tích khu đất xây dựng Diện tích khu đất xây dựng của nhà máy được xác định theo biểu thức: Fxd Fkđ = K xd (m2). Trong đó: Kxd: hệ số xây dựng (%). Đối với nhà máy thực phẩm thì Kxd = 33 ÷ 50% Fxd: Tổng diện tích xây dựng các công trình, Fxd = 6390,257 (m2). 6390,257 Chọn Kxd = 35%, do đó: Fkđ = 0,35 = 18257,877 (m2). Chọn diện tích khu đất là 19200 (m2). Chọn kích thước khu đất là: 160 x 120 (m2). 9.2.3. Hệ số sử dụng Fsd Hệ số sử dụng: Ksd = Fkd x 100% Với: Fsd = Fxd + Fgt + Fhl + Fcx Trong đó: Fsd: diện tích đất sử dụng, m2. Fxd: diện tích đất xây dựng, m2. Fgt: diện tích đường giao thông, m2. Fhl: diện tích hành lang, m2. Fcx: diện tích trồng cây xanh, m2. Fgt = 0,5 x Fxd = 0,5 x 6390,257 = 3195,129 (m2). Fhl = 0,3 x Fxd = 0,3 x 6390,257 = 1917,077(m2). Fcx = 0,3 x Fxd = 0,3 x 6390,257 = 1917,077 (m2). Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -87- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Vậy: Fsd = 6390,257 + 3195,129 +1917,077 + 1917,077 = 13419,54 (m2). 13419,254 Ksd = 19200 x 100% = 69,89%. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -88- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 10.1. Kiểm tra sản xuất 10.1.1. Kiểm tra nguyên liệu tiếp nhận Kiểm tra nhiệt độ: Dùng nhiệt kế để đo, đối với cá bảo quản lạnh thì tâm cá đạt -40C, cá lạnh đông là -100C. Kiểm tra các tính chất cảm quan: nguyên liệu tiếp nhận phải tươi, đồng đều về kích thước, khối lượng và màu sắc, mùi đặc trưng, thịt còn chắc, nguyên vẹn không bị tổn thương, mắt tươi trong. Kiểm tra hàm lượng histamin: < 50 ppm. 10.1.2. Công đoạn phân loại Kiểm tra vệ sinh và bảo hộ lao động của công nhân. Kiểm tra kích thước nguyên liệu sau khi phân loại và độ đồng nhất. 10.1.3. Công đoạn xử lý, rửa lần 1. Kiểm tra nước rửa nguyên liệu, bán thành phẩm. 10.1.4. Công đoạn phi lê. Kiểm tra vệ sinh và bảo hộ lao động của công nhân. Kiểm tra nguyên liệu và bán thành phẩm có được ướp đá đầy đủ không. Kiểm tra vật tư, dụng cụ sản xuất phải sạch sẽ, nhúng nước Chlorine 100 ppm trước khi dùng. Dao chế biến phải đúng quy cách, sắc bén, không rỉ. 10.1.5. Công đoạn ướp gia vị, ủ muối. Kiểm tra chất lượng gia vị, muối. Bảo đảm toàn bộ nguyên liệu tiếp xúc đồng đều với gia vị, muối. Kiểm tra hệ thống bể ướp, thùng ủ gia vị. 10.1.6. Công đoạn ướp để ráo, xếp khay đi phơi. Kiểm tra dụng cụ là thanh để ráo, bàn xếp khay, khay phải sạch sẽ. Vệ sinh sạch sẽ khu vực xếp khay. Kiểm tra vệ sinh công nhân, đồ bảo hộ. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -89- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 10.1.7. Công đoạn phơi. Đảm bảo vệ sinh sân phơi. Kiểm tra hệ thống màn bao phủ sân phơi, đảm bảo yêu cầu tránh không cho ruồi và côn trùng xâm nhập vào sân phơi. Mặt sân phơi phải được làm bằng vật liệu bền, cứng, không độc, có độ ghiêng hợp lý để dễ thoát nước, dễ làm vệ sinh. 10.1.8. Công đoạn sấy. Kiểm tra vệ sinh máy sấy. Băng tải trong máy sấy phải làm bằng vật liệu không rỉ, không đọc hại. Không khí đi sấy đảm bảo sạch, không chứa các khí độc hại. 10.2. Kiểm tra chất lượng sản phẩm hoàn chỉnh 10.2.1. Lấy mẫu Cơ sở sản xuất phải tiến hành lấy mẫu đồ hộp thành phẩm cho từng ca sản xuất để kiểm tra mí ghép và các chỉ tiêu chất lượng có liên quan. Trước khi lấy mẫu phải nhận xét vị trí sản phẩm trong khu bảo quản, cách sắp xếp, tình trạng vệ sinh, ký hiệu, kiểm tra nhiệt độ kho bảo quản. 10.2.2. Kiểm nghiệm sản phẩm 10.2.2.1. Đối với bao bì a. Kiểm tra trạng thái bên ngoài bao bì Nhãn bao bì: kiểm tra các thông tin trên nhãn. Trạng thái bên ngoài của bao bì: chỗ hư hỏng, chỗ hở, chỗ thủng, vết gỉ, trạng thái mối ghép dọc và mối ghép ngang. b. Kiểm tra độ chân không Bao bì sau khi đóng gói sẽ được kiểm tra độ chân không, nhằm tránh sự hút ẩm trở lại của sản phẩm sau khi sấy, ngoài ra còn tránh sự xâm nhập của vi sinh vật, côn trùng gây hại. 10.2.2.1. Đối với sản phẩm. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -90- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Các chỉ tiêu cảm quan của cá khô và cá khô tẩm gia vị ăn liền phải theo đúng yêu cầu của bảng 1. Bảng 10.1. Những chỉ tiêu cảm quan. Tên chỉ tiêu Yêu cầu Cá khô 1. Dạng bên ngoài Cá khô tẩm gia vị Khô, rời, sạch nội tạng, không Khô, rời, không có nội có vết đen, không có răng và tạng mắt 2. Màu sắc Màu đặc trưng Màu đặc trưng 3. Mùi Đặc trưng cho sản phẩm, Đặc trưng cho sản phẩm, không có mùi lạ không có mùi lạ Đặc trưng cho sản phẩm, Đặc trưng cho sản phẩm, không có vị lạ không có vị lạ Không cho phép Không cho phép 4. Vị 5. Tạp chất nhìn thấy bằng mắt thường Các chỉ tiêu lí hóa học của cá khô và cá khô tẩm gia vị phải theo đúng yêu cầu của bảng 2 Bảng 10.2. Những chỉ tiêu hóa học. Tên chỉ tiêu 1. Hàm lượng nước, tính bằng phần trăm khối lượng 2. Hàm lượng nitơ bazơ bay hơi, tính bằng mg/kg Mức tối đa 22 30 3. Các chất bảo quản, tính bằng mg/kg: - Axit sobic (số mg axit sobic) - Muối photphat và các dẫn xuất, (tính theo P2O5) - Muối bisunphit, (tính theo SO2) Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô 1 000 5 000 30 SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -91- 4. Natri – Glutamat GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 0,4 Các chỉ tiêu vi sinh của cá khô và cá khô tẩm gia vị phải theo đúng yêu cầu của bảng 3 Bảng 10.3. Những chỉ tiêu vi sinh Tên chỉ tiêu Mức và yêu cầu (số khuẩn lạc có trong 1 gam sản phẩm) 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, không lớn hơn 2. Tổng số Coliform, không lớn hơn 50 000 10 3. E.Coli Không cho phép 4. Staphylococus aureus Không cho phép 5. Salmonela Không cho phép 6. Shigella Không cho phép 7. Vibrio parahaemolyticus Không cho phép 8. Vibrio cholera Không cho phép 9. Nấm mốc, nấm men Không cho phép CHƯƠNG 11 AN TOÀN LAO ĐỘNG - VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 11.1. AN TOÀN LAO ĐỘNG Việc đảm bảo an toàn lao động trong sản xuất đóng vai trò rất quan trọng. Nó ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, năng suất nhà máy, sức khoẻ của người lao Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -92- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT động cũng như tuổi thọ của máy móc thiết bị. Do đó cần có sự quan tâm đúng mức để các cán bộ công nhân viên nhà máy hiểu rõ tầm quan trọng của nó. Nhà máy cần đề ra những qui định và các biện pháp an toàn lao động, đồng thời bắt buộc mọi người phải tuân theo những qui định, nội qui của nhà máy đề ra. Công tác an toàn lao động trong nhà máy phải chú ý các yếu tố sau: 11.1.1. Chiếu sáng Phân xưởng sản xuất phải đảm bảo độ chiếu sáng khi làm việc. Nếu đèn chiếu sáng không đạt tiêu chuẩn sẽ ảnh hưởng đến năng suất, hiệu quả làm việc và sức khoẻ của người lao động. Hệ thống đèn chiếu sáng phải bố trí thích hợp để tránh loá mắt đồng thời tận dụng được nguồn sáng thiên nhiên. 11.1.2. Sự thông gió Sự thông gió cho phân xưởng sản xuất phải được chú ý để đảm bảo điều hoà nhiệt độ, tạo trạng thái thoải mái cho công nhân làm việc. Trong phân xưởng sản xuất chính, nơi đặt máy sấy do có sử dụng nhiệt nên không khí tại đây nóng hơn so với những nơi khác. Để đảm bảo sức khoẻ công nhân cần đặt quạt hút để điều hoà nhiệt độ trong phân xưởng sản xuất. 11.1.3. An toàn về điện Các phụ tải phải có dây nối đất, cầu chì để tránh hiện tượng chập mạch, phải có đèn báo động. Các thiết bị điện, dây dẫn phải có lớp cách điện tốt. Trạm biến áp, máy phát điện phải có biển báo và đặt xa nơi sản xuất. Các công nhân sửa chữa điện phải trang bị đầy đủ áo quần, dụng cụ bảo hộ. 11.1.4. Bố trí thiết bị trong phân xưởng Thiết bị trong phân xưởng sản xuất phải đặt theo thứ tự và liên tục thành một dây chuyền, rút ngắn nhất quãng đường và thời gian vận chuyển, đồng thời tạo khoảng trống cho người đi lại và thao tác dễ dàng. 11.1.5. Chống sét Để bảo vệ các công trình trong nhà máy phải có cột thu lôi ở mỗi công trình. 11.2. VỆ SINH CÔNG NGHIỆP Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -93- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Vệ sinh là vấn đề không thể thiếu trong nhà máy thực phẩm, chế độ vệ sinh ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, đến sự ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người lao động trong nhà máy. Trong quá trình sản xuất cần chú ý các yêu cầu sau: 11.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân Công nhân lao động tại các vị trí sản xuất phải mang đồ bảo hộ lao động và sát trùng định kỳ. Trước khi vào thao tác phải vệ sinh cá nhân. Đối với công nhân làm việc tại phòng đóng gói phải sát trùng kĩ. 11.2.2. Vệ sinh thiết bị và phân xưởng sản xuất Thường xuyên vệ sinh thiết bị để tránh sự ăn mòn máy móc, đồng thời kéo dài thời gian làm việc của thiết bị. 11.2.3. Vệ sinh nhà máy Thực hiện trồng cây xanh xung quanh nhà máy, ngoài tác dụng làm môi trường trong sạch, thoáng mát còn tạo được vẻ mỹ quang cho nhà máy. Hệ thống cống nước của nhà máy phải đảm bảo và thường xuyên kiểm tra, tránh tình trạng bị ứ đọng. Nhà máy phải có hệ thống xử lý nước thải riêng để tránh ô nhiễm cho môi trường xung quanh. Định kỳ vệ sinh phun thuốc diệt kiến, ruồi, muỗi ở các khu vực trong nhà máy. 11.3. PHÒNG CHÁY NỔ Trong nhà máy hiện tượng cháy nổ xảy ra thường do các nguyên nhân sau: - Do tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa. - Dưới tác dụng của tia lửa điện, chập mạch điện. Để đề phòng hiện tượng này cần phải thực hiện các yêu cầu sau: - Không sử dụng lửa tuỳ tiện trong nhà máy. - Khi sử dụng điện phải cẩn thận, kiểm tra lại dây điện và cầu dao điện. - Khoảng cách giữa các phân xưởng phải thích hợp để tránh đám cháy lan tràn nhanh chóng. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -94- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT - Thành lập đội phòng và cứu hoả. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -95- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 12 XỬ LÝ NƯỚC THẢI Lượng nước thải của nhà máy chế biến thuỷ sản là rất lớn đồng thời chứa nhiều chất dinh dưỡng, là môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển. Do đó nhà máy cần phải có hệ thống xử lý nước thải riêng để tránh ô nhiễm cho môi trường xung quanh. 12.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI Nước thải Song chắn rác Bể lắng cát và tạp chất nặng Bể lắng ngang đợt 1 Bể aeroten bậc 1 cặn tươi bùn tuần hoàn Bể lắng đứng đợt 2 bùn dư Bể aeroten bậc 2 Bể mêtan bùn tuần hoàn bùn dư Bể lắng đợt 3 Bể tiếp xúc Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -96- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Nước đã làm sạch 12.2. THUYẾT MINH SƠ ĐỒ Nước thải từ khu vực sản xuất theo đường cống thoát nước đến khu xử lý nước thải. Đầu tiên nước thải đi qua hệ thống song chắn rác để loại bỏ các loại rác, giấy, các chất rắn có kích thước lớn... Để tránh ứ đọng rác gây tổn thất áp lực lớn ảnh hưởng đến lưu lượng chuyển động của nước thải người ta phải cào rác đi. Sau khi qua song chắn rác, nước thải được chảy vào bể lắng cát. Bể lắng cát dùng để chắn giữ những hạt cặn lớn có trong nước thải mà cái chính là cát. Việc cát lắng lại trong cát bể lắng gây khó nhăn cho công tác lấy cặn. Ngoài ra trong cặn có cát có thể làm cho các ống dẫn bùn của các bể lắng không hoạt động được, máy bơm chóng hỏng. Tiếp đến nước thải được đưa vào bể lắng đợt 1 để giữ lại các chất không tan hữu cơ. Công đoạn này được gọi là giai đoạn lắng sơ bộ. Nước thải tiếp tục được đưa vào bể aeroten bậc 1. Tại đây sẽ diễn ra quá trình ôxy hoá chất hữu cơ bởi các loại vi sinh vật hiếu khí. Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải cho chảy qua suốt chiều dài của bể. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng ôxy hoá các chất hữu cơ có trong nước thải. Trong bể có hệ thống thổi khí vừa có tác dụng đảo trộn vừa cung cấp ôxy cho vi sinh vật hiếu khí hoạt động. Nước thải với bùn hoạt tính sau khi qua bể aeroten được cho qua bể lắng đợt 2. Ở đây bùn lắng 1 phần đưa trở lại bể aeroten, phần bùn dư đưa trở lại bể nén bùn. Phần nước trong được tiếp tục cho vào bể aeroten bậc 2. Giá trị BOD sau khi ra khỏi bể lắng sẽ giảm so với ban đầu. Khi vào bể aeroten bậc 2, nước thải tiếp tục được khuấy trộn với bùn hoạt tính, các hợp chất hữu cơ còn lại sẽ bị ôxy hoá tiếp tục. Đồng thời giá trị BOD tiếp tục giảm xuống. Nước thải và bùn hoạt tính được đưa tiếp vào bể lắng đợt 3. Nước trong được xả vào nguồn nước. Bùn lắng một phần tuần hoàn lại bể aeroten bậc 2, một phần được đưa qua bể mêtan. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -97- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Do kết quả của việc sinh sôi nảy nở các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn ra khỏi nước thải mà số lượng bùn hoạt tính ngày một gia tăng. Số lượng bùn thừa chẳng những không giúp ích cho việc xử lý nước thải, ngược lại nếu không lấy đi thì còn là một trở ngại lớn. Độ ẩm của bùn hoạt tính khoảng 98 – 99%, trước khi đưa lên bể mêtan cần phải làm giảm thể tích. Thời gian nước lưu trong bể aeroten thường là 4 – 8 giờ. Cặn tươi từ bể lắng 1 cũng được đưa vào bể mêtan. Tại đây, cặn tươi cùng bùn hoạt tính dư sẽ được lên men yếm khí. Khi đó các chất hữu cơ chứa cacbon sẽ bị phân huỷ thành axit béo, axit cacbonic, ancol, CO 2, nước... Các chất hữu cơ chứa nitơ sẽ phân giải thành NH3, CO2, H2O... Sau khi lên men, tính chất của cặn sẽ thay đổi đồng thời thể tích của chúng cũng sẽ giảm xuống. Bùn còn lại sau khi lên men sẽ được làm phân bón cho nông nghiệp. 12.3. CẤU TẠO, NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ 12.3.1. Bể lắng cát ngang Bể lắng cát ngang nước chảy thẳng có một hố thu cát ở đầu bể và có hệ thống tiêu nước ở đáy. Sau khi cặn đã lấp đầy đáy bể đến mức qui định, người ta khoá nước ở đầu và cuối bể lại, mở khoá trên đường ống tiêu để hút hết nước ở trong bể, một hai ngày sau khi nước đã rút hết người ta tiến hành hốt cát. Các hạt cát và những hạt nhỏ không hoà tan trong nước thải khi đi qua bể lắng cát sẽ rơi xuống đáy dưới tác dụng của lực hấp dẫn bằng tốc độ tương ứng với độ lớn và trọng lượng riêng của nó. Tốc độ chuyển động của dòng chảy càng lớn thì tốc độ rơi của các hạt cát càng lớn đồng thời các hạt nhỏ cuốn theo dòng chảy càng nhiều. Ngược lại, tốc độ dòng chảy càng bé thì các cặn nhỏ rơi xuống đáy tạo thành cặn lắng càng nhiều. Như vậy bể lắng cát làm việc có hiệu suất với khoảng giới hạn tốc độ dòng chảy nhất định. Đối với bể lắng cát ngang V max = 0,3 m/s (với lưu lượng tối đa), Vmin = 0,15 m/s (với lưu lượng tối thiểu) và thời gian nước lưu lại từ 30 – 60 giây. 12.3.2. Bể lắng ngang đợt 1 Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -98- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Do nước từ cơ sở sản xuất có lưu lượng chảy không ổn định nên phải có bể để ổn định lưu lưọng nước thải. Do đó có thể dùng bể lắng ngang đợt 1 vừa có tác dụng làm bể lắng vừa ổn định dòng chảy của nước thải. Nước thải dẫn vào bể theo mương và máng phân phối ngang với đập tràn thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể suốt chiều rộng. Đối diện ở cuối bể cũng xây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nửa chìm nửa nổi, cao hơn mực nước 0,15 – 0,2 m. Để thu và xả chất nổi người ta đặt một máng đặc biệt ngay sát kề tấm chắn. Khi nước thải chuyển động với vận tốc nhỏ (không quá 20 mm/s) theo phần công tác của bể lắng, các chất lơ lửng sẽ lắng xuống phần cặn. 12.3.3. Bể aeroten bậc 1,2 Bể aeroten là công trình làm bằng bêtông, với mặt bằng thông dụng là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy suốt chiều dài của bể. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo ôxy dùng cho quá trình ôxy hoá các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió. Số lượng bùn tuần hoàn và lượng không khí cần cung cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải. Ở đáy bể aeroten có đặt hệ thống thổi khí nén để khuấy trộn bùn hoạt tính với nước thải làm tăng khả năng hấp thụ hợp chất hữu cơ và cung cấp ôxy cho hoạt động sống của vi sinh vật. Việc phân phối đều không khí trong lớp nước ở bể có ý nghĩa lớn, vì công suất thiết bị làm thoáng, hệ số sử dụng không khí và chi phí đều phụ thuộc vào yếu tố đó. Để phân phối không khí trong bể người ta dùng các tấm xốp, ống đục lỗ... Thực chất của quá trình xử lý nước thải ở bể aeroten không khác quá trình xử lý ở các công trình xử lý sinh học khác. Quá trình ôxy hoá xảy ra qua 3 giai đoạn: - Ở giai đoạn 1, tốc độ ôxy hoá xác định bằng tốc độ tiêu thụ ôxy. - Ở giai đoạn 2, bùn hoạt tính khôi phục khả năng ôxy hoá, đồng thời ôxy hoá tiếp những chất hữu cơ chậm ôxy hoá. Ở giai đoạn này tốc độ ôxy hoá cũng xác định bởi tốc độ tiêu thụ ôxy, nhưng nhỏ hơn nhiều so với ở giai đoạn 1. Ở giai đoạn 1 tốc độ ôxy hoá rất cao sau đó giảm dần, tốc độ ở giai đoạn 1 nhanh gấp 3 lần ở giai đoạn 2. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -99- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT - Sau một thời gian khá dài tốc độ ôxy hoá hầu như không thay đổi lại tiếp tục tăng lên. Đây là giai đoạn nitrơ hoá các muối amôn. 12.3.4. Bể lắng đợt 2, 3 Nước thải từ các bể aeroten được bơm qua thiết bị lắng. Thiết bị lắng là những bể hình trụ có đáy hình nón. Nước dẫn vào ống trung tâm xuống dưới, khi ra khỏi ống trung tâm nước thay đổi hướng chuyển động và từ từ chuyển động từ dưới lên máng thu. Những chất không hoà tan có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của nước sẽ lắng xuống dưới. Tấm chắn và miệng của ống trung tâm có tác dụng làm cho nước phân phối đều trên toàn tiết diện của bể và chống hiện tượng sục cặn bùn khi ra khỏi ống trung tâm. 12.3.5. Bể mêtan Bể mêtan thường có mặt bằng hình tròn hay hình chữ nhật, đáy hình nón hay hình chóp có nắp đậy kín. Ở trên cùng của nắp đậy làm chóp mũ để thu hơi khí. Cặn ở trong bể mêtan được khuấy trộn đều và sấy nóng nhờ thiết bị đặc biệt. Bùn dư và cặn tươi được bơm từ các bể lắng vào bể mêtan để xử lý các hợp chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật yếm khí, tạo thành các khí như CH 4, CO2... 12.3.6. Bể tiếp xúc Bể tiếp xúc nhằm mục đích thực hiện quá trình tiếp xúc giữa clo và nước thải su khi đã xử lý để tiêu diệt vi sinh vật mà chủ yếu là các loại vi khuẩn gây bệnh trước khi cho nước thải vào nguồn nước. Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -100NHẬT GVHD: ĐẶNG MINH KẾT LUẬN Sau 3 tháng làm việc cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Đặng Minh Nhật, đến nay em đã hoàn thành đồ án với đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô. Năng suất 10000 kg nguyên liệu/ca”. Thông qua đồ án này, em đã hiểu rõ hơn các kiến thức chuyên ngành nói chung và ngành sấy thực phẩm nói riêng đồng thời cũng nắm bắt được các bước của việc thiết kế nhà máy hoá thực phẩm. Mặc dù đã có sự cố gắng song do kinh nghiệm thực tế và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên nội dung đồ án vẫn còn nhiều thiếu sót, kính mong sự chỉ bảo của thầy cô cùng với sự góp ý của các bạn để em có thể hoàn thành nhiệm vụ của mình. Đà Nẵng, ngày….tháng….năm 2014 Sinh viên thực hiện Cao Mỹ Thuật Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -101NHẬT GVHD: ĐẶNG MINH TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa. Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học, tập 1 – Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp. II. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa. Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học, tập 2 – Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp. III. Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xoa, Hồ Lê Viên. Sổ tay quá trình và thiết bị và công nghệ hoá chất, tập 1 – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1992. IV.Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xoa. Sổ tay quá trình và thiết bị và công nghệ hoá chất, tập 2 – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1999. V. PGS.TS Lê Văn Hoàng. Cá thịt và chế biến công nghiệp – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. VI.Trần Văn Phú – Lê Nguyên Dương. Kỹ thuật sấy nông sản – Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1991. VII. Trần Văn Phú. Kỹ thuật sấy – Nhà xuất bản giáo dục. VIII. Nguyễn Thọ. Kỹ thuật và công nghệ sấy các sản phẩm thực phẩm – Nhà xuất bản Đà Nẵng 1991. IX.Trần Thế Truyền. Cơ sở thiết kế nhà máy hoá và kiến trúc công nghiệp – Khoa hoá trường đại học bách khoa, Đà Nẵng. X. http://www.vinaboiler.com/boiler/chi-tiet/?997/noi-hoi-dot-dau-kieu-truc- luu-oil-boiler-type-direct-flow/ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT [...]... bằng các xe lạnh Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -23- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 3 QUI TRÌNH SẢN XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUI TRÌNH 3.1 QUI TRÌNH SẢN XUẤT 3.1.1 Qui trình sản xuất cá khô Nguyên liệu Phân loại Xử lý Rửa Để ráo lần 1 Ướp muối, ủ Khử mặn Để ráo lần 2 Phơi (sấy sơ bộ) Sấy kết thúc Cán Phân loại Đóng gói Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO... cơm 4.1.3 Biểu đồ sản xuất Tháng 11 nhà máy ngừng hoạt động để sửa chữa và thay thế phụ tùng thiết bị máy móc Một ngày nhà máy sản xuất 2 ca Nhà máy sẽ sản xuất 1 ca cho một loại sản phẩm với năng suất 10000 kg nguyên liệu/ca Chọn lịch sản xuất tính theo ca của mỗi loại theo từng tháng như sau: Bảng 4.3 Lịch sản xuất của nhà máy trong năm Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Cá nục 18 Cá cơm khô 18 Cá cơm tẩm... trình sản xuất cá khô tẩm gia vị Nguyên liệu Phân loại Rửa Để ráo lần 1 Tẩm gia vị, ủ Để ráo lần 2 Phơi (sấy sơ bộ) Sấy kết thúc Cán Phân loại Đóng gói Bảo quản Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -25- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 3.2 THUYẾT MINH QUI TRÌNH 3.2.1 Qui trình sản xuất cá khô 3.2.1.1 Nguyên liệu Nguyên liệu sử dụng là cá nục, cá cơm Cá trước khi đưa vào sản xuất. .. lại 2.5 CÁC LOẠI SẢN PHẨM 2.5.1 Sản phẩm khô sống Chế biến bằng nguyên liệu tươi sống không qua xử lý bằng cách ngâm muối hoặc nấu chín như: mực ống khô 2.5.2 Sản phẩm khô chín Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -21- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Chế biến bằng nguyên liệu đã nấu chín rồi đem sấy hoặc phơi, khi nấu phần lớn cho thêm ít muối 2.5.3 Sản phẩm khô mặn Chế biến... dụng là cá cơm Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -28- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Cá trước khi đưa vào sản xuất sẽ được kiểm tra các vấn đề về điều kiện vận chuyển, hồ sơ thu mua nguyên liệu, dụng cụ vảo quản, phương pháp bảo quản, kiểm tra độ tươi, kích cỡ, tạp chất Tất cả các loại cá đưa vào sản xuất phải đạt độ tươi, nguyên con, không được lẫn cá tạp, phải đạt kích... ướp muối rồi mới làm khô 2.5.4 Sản phẩm khô hun khói Sản phẩm được sấy khô kết hợp với hun khói 2.6 THIẾT BỊ SẤY Những thiết bị sấy khô nhân tạo thường dùng để sấy khô các sản phẩm hải sản ở áp suất thường chủ yếu là phòng sấy và máy sấy Trong đó phòng sấy thường được dùng rộng rãi nhất, ngoài ra còn có phòng sấy kiểu băng chuyền cũng được ứng dụng 2.6.1 Phòng sấy - Phòng sấy khô theo kiểu thông gió... hàng - Mua theo từng cỡ loại: đầu tiên phải xem nguyên liệu có đủ tiêu chuẩn để đưa vào sản xuất không Nếu không thì có thể hạ giá hay hạ loại sau đó phân cỡ, loại rồi mới cân Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -22- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT 2.7.2 Phương pháp bảo quản Đây là một trong những vấn đề hàng đầu, quyết định chất lượng sản phẩm Nguyên liệu thường được bảo quản... quan và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động Một mình ATP không thể sử dụng để đánh giá độ tươi Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -18- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT bởi vì ATP nhanh chóng chuyển đổi tạo thành IMP Sản phẩm trung gian của sự phân hủy này tăng và giảm làm cho kết quả không chính xác Khi xác định kết quả, cần chú ý đến inosine và hypoxanthin, chất chuyển... gia vị Cá sau khi ủ được vớt ra để ráo, xếp khay, đem đi phơi Các công đoạn tiếp theo giống như trên Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -29- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG SẢN PHẨM 4.1 PHÂN BỐ SẢN XUẤT 4.1.1 Sơ đồ thời vụ Bảng 4.1 Sư đồ thời vụ đánh bắt có sản lượng cao Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 Loại Cá nục Cá cơm 4.1.2 Sơ đồ thu mua... do axit béo bậc cao hóa hợp với glyxerin mà thành, ngoài ra có phần không phải glyxerin gọi là chất không xà phòng hóa Chất béo của cá không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ: ête, benzen, clorofoc 2.2.2.5 Muối khoáng Khác nhau tùy theo giống, loài, thời tiết và hoàn cảnh sinh sống Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -15- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT Trong ... 2014 Sinh viên Cao Mỹ Thuật Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT MỤC LỤC Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN... người ưa chuộng Chính vậy, em chọn đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô nhằm đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... lượng nước thải lắng đọng khu vực sản xuất Bên cạnh đó, nguồn Thiết kế nhà máy sản xuất hải sản khô SVTH: CAO MỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -9- GVHD: ĐẶNG MINH NHẬT nước thải nhà máy trước thải sông