thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu

Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Rượu vang loại đồ uống có cồn lên men từ nho loại khác không qua chưng cất vang trái xem thức uống tự nhiên có lợi cho sức khỏe, dùng thức uống pha chế Trái tươi sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao mà thực phẩm tươi phục vụ trực tiếp đời sống hàng ngày cung cấp vitamin, khoáng, axit hữu cơ… cho người Do nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm nên việc bảo trái tươi vấn đề khó,dễ hư hỏng sau thu hoạch vận chuyển làm giảm giá trị dinh dưỡng cảm quan ban đầu Do đó, bên cạnh việc bảo quản trái tươi việc chế biến loại trái tươi có giá trị quan trọng nhằm nâng cao giá trị sử dụng chúng cho phù hợp với nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng Rượu vang lên men từ dịch nho trở thành loại rượu vang truyền thống, sau người ta mở rộng sử dụng trái khác để lên men Từ khái niệm vang trái đời ngày phổ biến Với nước nhiệt đới ẩm nước ta, cung cấp nguyên liệu sản xuất rượu vang như: dâu, mơ, dứa, xoài, mận… cho chất lượng hương vị không thua vang nho truyền thống Một số đạt yêu cầu màu sắc bắt mắt, lượng đường cao, phổ biến, thơm ngon thích hợp để sản xuất rượu vang dâu Trái dâu ta hình bầu dục, thịt có mùi vị thơm dịu, vừa phải Quả dâu ta không ngon, mát bổ mà mang lại nhiều giá trị dinh dưỡng Dâu ta có tác dụng giảm huyết áp, giảm béo phì, nhuận tràng giải nhiệt Dâu ta loại trái có thành phần dinh dưỡng phù hợp cho việc giữ gìn vóc dáng sắc đẹp Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu phụ nữ Khơng thế, đáp ứng cho nhu cầu ngày cao xã hội mặt đa dạng hóa sản phẩm, tạo sản phẩm có hương vị đặc trưng Hiện nay, nhu cầu người tiêu dùng sản phẩm rượu vang cao, việc làm phong phú thị trường sản phẩm tất yếu rượu vang dâu sản phẩm vậy.từ yêu cầu thực tế đó,nhiệm vụ đồ án “ Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu theo công nghệ vang đỏ với suất 300 000lít/năm CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT Tình hình phát triển rượu vang 1.1 Tình hình phát triển rượu vang giới Người ta biết làm rượu vang từ 3000 năm trước công nguyên Đến thời trung cổ,nhu cầu thị trường rượu vang là150 lít/người/năm Trước đây,tuyệt đại đa số nguyên liệu sản xuất rượu vang nho chín, thu hoạch lựa chọn kỹ lưỡng dành riêng cho công nghệ sản xuất vang trồng số vùng định Ngày phát triển mạnh mẽ công nghệ sinh học nhu cầu đa dạng hóa sản phẩm rượu vang nên nguyên liệu sản xuất vang phong phú theo Có thể dùng loại như: dâu, mơ,mận, dâu…để sản xuất rượu vang cho sản phẩm có hương vị tốt khơng vang nho truyền thống Sự phát triển công nghệ sản xuất rượu vang số quốc qua giới thể qua bảng sau: Sản lượng rượu số quốc gia giới Năm Quốc gia Pháp Ý Bồ Đào Nha Hunggari Tây Ban Nha Page 2004 2005 2006 2007 2008 54,75 44,68 46,32 30,86 30,86 55,08 46,47 45,45 35,07 33,88 53,55 46,44 45,19 35,07 34,44 53,22 47,99 44,79 35,07 33,29 53,22 50,06 44,32 35,07 32,92 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Đức 24,08 24,08 24,19 24,19 24,14 Theo thống kê hiệp hội vang quốc tế: năm 1995 mức tiêu thụ bình quân theo đầu người số quốc gia sau: CH.Pháp ≈ 62 lít/năm; Italia ≈ 62 lít/năm; Bỉ ≈ 60 lít/năm; Bồ Đào Nha ≈ 60 lít/năm; Argentina ≈ 45 lít/năm Ở thị trường Châu Á Châu Úc năm 1995 với sản lượng tỷ lít thì: Trung Quốc 300 triệu lít, Úc khoảng 500 triệu lít, Newzealand 50 triệu lít, Nhật Bản 50 triệu lít lại số quốc gia khác Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philippin đạt 10 triệu lít… Trong vài năm gần đây, rượu vang Ấn Độ Trung Quốc nhập thị trường quốc tế tới sản phẩm họ bày bán quốc gia vốn tiếng rượu vang Pháp, Mỹ, Hiện nay, năm Ấn Độ xuất 250.000 chai vang hảo hạng Con số đánh dấu bước tiến ngành sản xuất rượu vang Ấn Độ vài chục năm trước quốc gia chẳng có chai vang uống 1.2 Tình hình phát triển rượu vang Việt Nam Ngành sản xuất rượu vang thực bắt đầu Việt Nam từ năm 80 kỷ 20, đánh dấu xuất vang mang nhãn hiệu Thăng Long thị trường nội địa Nhu cầu sử dụng rượu vang Việt Nam có xu hướng tăng lên Trước rượu vang coi đồ uống sang trọng, dùng dịp đặc biệt quan Tuy nhiên năm trở lại rượu vang không đồ uống bữa ăn hàng ngày mà sử dụng để cải thiện sức khỏa bày bán nhiều nơi Việt Nam nước Đơng Nam Á, có vùng nhiệt đới khí hậu ẩm nên nghề trồng nho sản xuất rượu vang phát triển số vùng khí hậu thích hợp Ninh Thuận.Tuy nhiên, nho Việt Nam có độ chua cao, chất lượng nho thấp Bên cạnh nguyên liệu nho, loại nhiệt đới như: mơ, dứa, dâu, táo mèo, … thích hợp để sản xuất vang.Thế nhưng, vang Việt Nam thường lên men siro dịch nên chất lượng không cao (do hương, vị tươi) Bên cạnh có phương pháp lên men xác mang lại mùi hương vị đặc trưng sản xuất rượu vang Tính đến năm 2002, nước có khoảng 10 doanh nghiệp sản xuất rượu vang ước tính tổng sản lượng vang sản xuất Việt Nam đạt 12,5 triệu lít Theo số liệu từ hiệp hội Rượu bia Nước giải khát Việt Nam, nước có 15 doanh nghiệp chuyên sản xuất đóng chai rượu vang với sản lượng năm tăng khoảng 12-13 triệu lít Do nhiều khó khăn vùng nguyên liệu mặt công nghệ sản xuất nước ta chưa thể tự cung cấp đủ cho thị trường tiêu thụ nước Theo số liệu tổng cục Thống kê Việt Nam, nhập rượu vang Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu nước ta từ 2010 trở lại gia tăng đặn, trung bình 10% /năm Trong tốc độ gia tăng nhập rượu vang Pháp Ý mạnh Năm 2012 rượu vang Pháp nhập chiếm 14,3% tổng sản lượng nhập dự kiến số tăng thêm năm tới Trên thị trường, sản phẩm vang người Việt như: vang Đà Lạt, vang Đơng Đơ, vang Thăng Long,… có nhiều sản phẩm vang nhập từ nước như: Pháp, Úc, Chile, Mỹ,… Giới thiệu rượu vang dâu Từ xưa đến biết đến dâu tằm loại thức uống để giải nhiệt vào mùa hè, công dụng dâu tằm mang lại như: Nước dâu mang đến cảm giác mát mẻ, sảng khối cho ngày hè mà có nhiều tác dụng chữa bệnh Trong thời tiết nóng bức, có ly nước dâu tằm để uống thật tuyệt vời, nước dâu tằm mang lại cảm giác sảng khối mang đến cho người dùng nhiều tác dụng chữa bệnh Quả dâu có tác dụng: Bổ thận, dưỡng huyết; sáng mắt; giải rượu, lợi cho khí thể Chữa váng đầu, ngủ, ù tai, tiêu khát, bệnh tràng nhạc, viêm khớp dạng thấp Tốt cho phụ nữ mãn kinh… Vì rượu vang dâu đời khơng có tác dụng làm đồ uống bữa ăn mà có tác dụng tốt sức khỏe người Lập luận kinh tế, kỹ thuật Sau tìm hiểu điều kiện tự nhiên yêu cầu công nghệ sản xuất, em định chọn địa điểm xây dựng nhà máy khu công nghiệp Phú Hội – Lâm Đồng Đây khu công nghiệp tập trung đa ngành với tổng diện tích 173 phù hợp với điều kiện xây dựng, hợp tác phát triển sản phẩm tương lai Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Khu công nghiệp Phú Hội 3.1 Đặc điểm thiên nhiên Khu công nghiệp Phú Hội nằm xã Phú Hội, huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng, cách vùng nguyên liệu Đà Lạt khoảng 30km, thuận lợi cho việc thu mua vận chuyển nguyên liệu tới nhà máy mà giữ chất lượng đầu nguyên liệu phục vụ sản xuất Khí hậu mang đặc tính chung khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nét đặc trưng riêng vùng cao nguyên nắng ẩm, mưa nhiều chia làm mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 18-25 0C, thời tiết ơn hòa, mát mẻ quanh năm, có biến động lớn Lương mưa trung bình năm 1750 – 3150mm/ năm, độ ẩm tương đối trung bình năm 85-87% Chế độ gió cở chịu ảnh hưởng gió Tây Nam, thích hợp với tập đồn nhiệt đới nhiều loại trồng ôn đới, tiềm năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt 3.2 Vùng nguyên liệu a Nguyên liệu Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Quả dâu tằm nguyên liệu cần số lượng lớn phục vụ sản xuất rượu vang dâu Dâu tầm trồng nhiều khu vực ngoại ô thành phố Đà Lạt, nơi có khí hậu hài hòa, khơng q lạnh, cho dâu với chất lượng tốt Hơn nữa, Lâm Đồng tỉnh có diện tích trồng dâu chiếm tới 50% diện tích trồng dâu nước, việc cung cấp đủ số lượng dâu nguyên liệu cho sản xuất khó khăn Men giống lấy từ Viện cơng nghệ sinh học Việt Nam Sau ni cấy nhân giống nhà máy Đường Saccharose: đường mua Cơng ty Cổ phần mía đường 333 (EakarDaklak) Hai tỉnh Lâm Đồng Daklak tiếp giáp nhau, việc thu mua vận chuyển thuận lợi b Nguyên liệu phụ trợ Nhóm chất phụ gia trực tiếp: loại hóa chất q trình lên men, tàng trữ, mua từ nhà phân phối nước, Nhóm chất phụ gia gián tiếp: hóa chất tẩy rửa, vệ sinh thiết bị, phân xường nhập từ nhà phân phối nước 3.3 Hợp tác hóa Tỉnh Lâm Đồng nơi tập trung nhiều khu công nghiệp khu công nghiệp Đô thị Tân Phú, khu cơng nghiệp Lộc Sơn, khu cơng nghiệp Phú hội có nhiều hội hợp tác với nhà máy khác tỉnh với nhiều lĩnh vực sản xuất bao bì, thức ăn chăn ni Thậm chí, khu cơng nghiệp Phú Hội, có nhà máy hoạt động lĩnh vực Ví dụ: Cơng ty cổ phần Hồng Kì chuyên sản xuất thức ăn gia súc, gia cầm thủy sản Công ty TNHH vườn hạnh phúc Đà Lạt chuyên chế biển bảo quản rau … 3.4 Giao thông vận tải Khu công nghiệp Phú Hội thuộc địa bàn xã Phú Hội, huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng nằm sát Quốc lộ 20 Đà Lạt Dầu Giây đầu tư xây dựng đường cao tốc, phương tiện xe conterner tải trọng lớn lưu thông dễ dàng nên việc vận chuyển nguyên liệu sản phẩm khơng gặp khó khăn Hơn nối tới thành phố lớn, cảng biển, sân bay Cách thành phố Hồ Chì Minh 280km Cách thành phố Đà Lạt 35km phía Đơng Bắc Cách thành phố Bảo Lộc 80km phía Tây- Tây Nam Cách sân bay Liên Khương 3km Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Cách cảng biển Bình Thuận 130km 3.5 Nguồn lượng Nguồn điện: Hệ thống cấp điện cung cấp trạm biến áp 110kV Đức Trọng Bố trí khu cơng nghiệp trạm biến áp 110/220kV Lăp đặt trạm biến áp 22/0.2kV đảm bảo cung cấp đủ cho sản xuất, không bị gián đoạn Nhà máy có phận chống cháy nổ, bình cứu hoả, cửa hiểm dự trữ máy phát điện công suất vừa đủ để phục vụ cho nhà máy không bị gián đoạn sản xuất điện Nhiệt sử dụng nhà máy phát từ nồi đun nước nóng chạy than Người vận hành nồi đun phải có chun mơn, phải thường xun kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa thay phụ tùng cần thiết 3.6 Nguồn nước Nước sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, chủ yếu vệ sinh thiết bị, xử lý nguyên liệu, vệ sinh nhà xưởng Khu công nghiệp Phú Hội sử dụng nguồn nước ngầm nguồn nước mặt song Đa Nhim, sau khác thác xử lý để đạt tiêu chuẩn phù hợp với mục đích sử dụng 3.7 Nguồn nhân cơng Tỉnh Lâm Đồng có đủ loại hình đào tạo sở hai trường đại học, trường cao đẳng, trường trung cấp 60 sở dạy nghề, thu hút học sinhm sinh viên miền đất nước học tập nghiên cứu Hơn thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh, Đà Lạt có trường đại học lớn có đào tạo đội ngũ kỹ sư cơng nghệ, cán quản lý có trình độ chun mơn Với dân số 1,2 triệu người, tổng số lao động toàn tỉnh 650 ngàn, đó, tổng số người có trình độ cao đẳng, đại học trở lên 41 ngàn người Đây yếu tố thuận lợi nhằm phát triển kinh tế - xã hội cách bền vững Như với nguồn nhân lực khu công nghiệp Phú Hội – Lâm Đồng địa điểm thích hợp để xây dựng nhà máy 3.8 Xử lý chất thải Hệ thống thoát nước: Nước thải sản xuất nước thải sinh hoạt thu gom xử lý trạm xử lý nước thải đặt nhà máy trước thải môi trường( sông Đa Nhim) Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Chất thải rắn: Men thải bã ép bán cho sở sản xuất thức ăn chăn ni Có thể bán cho sở sản xuất khu công nghiệp công ty Cổ phần Hồng Kì – Lâm Đồng, cơng ty TNHH TiNo – Lâm Đồng 3.9 Thị trường tiêu thụ Sản phẩm rượu vang dâu tiêu thụ địa phương tiêu thụ nhiều nơi nước Trước tiên phải kể tới Đà Lạt – thành phố du lịch tiếng, tiêu thụ sản phẩm vừa góp phần đa dạng hóa dòng sản phẩm rượu vang vừa hội quảng bá sản phẩm – Rượu Vang Dâu – tới người tiêu dùng nước quốc tế Sau thị trường tiêu thụ rượu vang nước trải dài từ Bắc vào Nam Rượu vang dòng sản phẩm khơng xa lạ với Việt Nam, với màu sắc bắt mắt, hương vị thơm ngon hài hòa rượu vang dâu, tin loại rượu vang nhanh chóng đứng vững phát triển mạnh, không loại rượu truyền thống Tóm lại khu cơng nghiệp Phú Hội địa điểm thuận lợi nguyên liệu đầu vào, tiêu thụ sản phẩm đầu trình sản xuất đảm bảo sản xuất phát triển Năng suất nhà máy Năng suất đặt cho nhà máy sản xuất rượu vang dâu 300.000 lít/ năm CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH Công nghệ sản xuất rượu vang đỏ Rượu vang thức uống thu lên men dịch không qua chưng cất Khi cho lên men dịch (không bao gồm xác quả) ta thu rượu vang trắng Ngược lại, cho lên men nước đồng thời với xác (bao gồm vỏ, hạt cuống…) rượu vang chế rượu vang đỏ Ưu điểm lên men có xác (rượu vang đỏ): + Trong vỏ có nhiều hợp chất màu, tannin, chất thơm.những chất bị phân hủy làm chất hòa tan nhiều hơn, hương vị rượu phong phú Page Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu + Đa số nấm men tự nhiên bám vỏ quả, lên men với xác quả, quần thể men phức tạp Ngồi vỏ bã có thức ăn đạm, khoáng chất giàu nên dễ lên men + Vẫn giữ ưu điểm rượu vang: màu sắc đẹp, thành phần dinh dưỡng cao Nguyên liệu 2.1 Dâu tằm Dâu tằm loại trồng với nhiều mục đích như: lấy ni tằm, lấy sản xuất nước giải khát… Phân loại khoa học Giới (Regnum) Plantae Bộ (Ordor) Rosales Họ (Famillia) Moraceae Tông (Tribus) Moreae Chi (Genus) Morus Đây nguyên liệu để sản xuất rượu vang dâu Chất lượng dâu có ảnh hưởng lớn tới chất lượng rượu vang sau này, nói khoảng 60% chất lượng rượu vang nguyên liệu định Ở Việt Nam dâu trồng rộng rãi, đặc biệt tỉnh Lâm Đồng Dâu chọn nguyên liệu cho sản xuất rượu vang dâu vì: - Dâu chất lượng tốt cho hương vị đậm đà,màu tím đỏ bắt mắt - Thành phần hóa học cho 100g dâu Thành phần Nước Đường Axit hữu Page Hàm lượng 79% 9% 1% Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Protit Chất xơ Vitamin C Choline Canxi Sắt 0,36% 1,7% 34,6mg 12,3mg 39mg 1,84mg Những thành phần hóa học góp phần làm nên chất lượng rượu vang, tạo môi trường tốt cho trình lên men, tham gia tạo nên giá trị dinh dưỡng cho rượu vang thành phẩm 2.2 Nấm men Dùng chủng nấm men Saccharomyces Cerevisiae Đây chủng dùng nhiều công nghiệp thực phẩm, đặc biệt công nghệ sản xuất bánh mỳ, bia, rượu vang… Nấm men Saccharomyces Cerevisiae phổ biến trình sản xuất nước quả, chiếm khoảng 80% tổng số Saccharomyces nước lên men Các tế bào nấm men có hình trứng ovan, kích thước vào khoảng (3 – 7) x (4 – 12)µm Ưu điểm chúng là: - Lực lên men cao với nước quả, biến đường thành rượu nhanh triệt để, rút ngắn thời gian lên men, tránh lãng phí chất dịch (ở điều kiện tối ưu, Saccharomyces Cerevisiae lên men 18-20% Vetanol) - Chịu nồng độ cồn độ đường cao Saccharomyces Cerevisiae hoạt động mơi trường có sẵn 8-12% Vetanol) độ đường lớn 30% - Chịu nhiệt độ thấp: Saccharomyces Cerevisiae có khả lên men nhiệt độ 4-100C - Có khả lên men dịch sau sunfit hóa - Tạo hương vị tốt, đặc trưng cho sản phẩm - Kết lắng tốt nên dễ tách sinh khối nấm men khỏi dịch lên men 2.3 Vi khuẩn lactic Vi khuẩn Leuconostoc oenos tác nhân chuyển hóa axit malic thành axit lactic q trình lên men phụ, tạo vị chua hài hòa cho rượu vang thành phẩm 2.4 Đường kính Trong sản xuất rượu vang dâu, đường kính (đường saccaroza) sử dụng để bổ sung vào dịch trước lên men dạng hạt, điều chỉnh dịch nồng độ Page 10 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Góc α = 600 Đường kính: D Chiều cao phần trụ: H = 2,5D Chiều cao nắp: h1 = 0,25D Chiều cao đáy côn: h2 = tgα = 0,866D Hệ số sử dụng: 0,8 Vt = D2 x H + x D2 x h2 Vt = D2 x 2,5D + x D2 x 0,866D Vt = 2,19D3 Thể tích thùng cần có là: Vt = = 2678,75 (lít) = 2,68 (m3) Ta có: 2,19D3 = 2,68 m3 D = 1,07 m Chọn đường kính D = 1,1m = 100mm Từ có: H = 2750 mm h1 = 275 mm h2 = 952,6 mm Thiết bị có lớp áo dày 50mm, thành thiết bị dày 5mm nên đường kính ngồi Dn = 1100 + x + x 50 = 1220 (mm) b, Số thùng Số lượng tank lên men tính theo cơng thức sau: N= +1 Trong đó: T: chu kì lên men (ngày) V: thể tích dịch lên men ngày (m3) Vt : thể tích dịch lên men thùng lên men (m3) Mỗi tank lên men chứa lượng dịch lên men lượng dịch ngày nên Vt = V Thời gian lên men phụ T = + 15 = 23 (ngày) Từ có N = 23 + = 24 (thùng) Page 30 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Chọn số thùng dự trữ → Số thùng lên men 25 thùng 2.2 Thùng nhân giống cấp II Lượng men giống phải đủ cho ngày sản xuất Thể tích men giống cấp II cần dùng ngày là: 64,6 lít = 0,065 m3 Chọn thùng nhân giống cấp II thùng thân trụ đáy nắp hình chỏm cầu có thơng số sau: Đường kính: D Chiều cao phần trụ: H = 1,2D Chiều cao nắp: h1 = 0,15D Chiều cao đáy côn: h2 = 0,2D Hệ số sử dụng: 0,75 Thể tích cần có thùng là: V = 0,065 : 0,75 = 0,09 (m3) Thể tích thùng là: Vt = 1,2D3 + 0,153 D3 + 0,75x0,15 D3 + 0,23 D3 + 0,75x0,2 D3 = 1,1D3 Ta có 1,1 D3 = 0,09 → D = 0,43 m Chọn đường kính D = 0,43 m = 430 mm Từ có H = 516 mm h1 = 64,5 mm h2 = 86 mm Thùng có lớp áo dày 50mm, thành thiết bị dày 5mm nên đường kính ngồi Dn = 430 + x + x 50 = 550 (mm) Chọn số thùng nhân giống cấp II 1thùng 2.3 Thùng nhân giống cấp I Đặc điểm thùng nhân giống cấp I giống cấp II Thể tích men giống cấp I cần dùng 1/3 lượng men giống cấp II, vậy, thể tích men giống cấp I cần có là: Page 31 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu 0,065 : = 0,022 (m3) Thể tích cần có thùng là: 0,022 : 0,75 = 0,03 (m3) Thể tích thùng là: Vt = 1,2D3 + 0,153 D3 + 0,75x0,15 D3 + 0,23 D3 + 0,75x0,2 D3 = 1,1D3 Ta có 1,1 D3 = 0,03 → D = 0,3 m Chọn đường kính D = 0,3 m = 300 mm Từ có H = 360 mm h1 = 45 mm h2 = 60 mm Thùng có lớp áo dày 50mm, thành thiết bị dày 5mm nên đường kính ngồi Dn = 300 + x + x 50 = 420 (mm) Chọn số thùng nhân giống cấp I 1thùng 2.4 Thiết bị lọc đáy Lượng dịch sau lên men ngày 114,26 (lít) = 2,114 (m3) Hệ số sử dụng: 80% nên thể tích thực tế thùng cần đạt: Vt = = 2,64 m3 Chọn thiết bị hình trụ, đáy bằng, nắp côn với thông số: Đường kính D, α1 = 150 Chiều cao trụ H = 0,4D Khoảng cách từ đáy thật đến đáy giả: 15(cm) Chiều cao nắp thùng lọc: h1 = tgα = tg15 = 0,134D Thể tích thùng lọc: Vt = Ta có 1,1 D3 = 2,64 → D = 1,34 m Page 32 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Chọn đường kính D = 1,34 m = 1340 mm Từ có H = 536 mm h1 = 180 mm Chiều cao thực thùng lọc là: 536 + 180+150 = 866mm Thùng có lớp áo dày 50mm, thành thiết bị dày 5mm nên đường kính ngồi Dn = 1340 + x + x 50 = 1460 (mm) 2.5 Tách, ép bã Chọn máy ép trục vít xylanh hình trụ Trục vít Xylanh Phễu nạp liệu Máng hứng dịch Cửa tháo bã Máng tháo bã Cấu tạo máy ép trục vít xylanh Trục vít đặt xylanh cố định có đục lỗ Trục quay 250 vòng/phút Nguyên liệu bơm vào phễu Nguyên liệu ép di chuyển theo trục ép chịu áp suất tăng dần Nước ép chảy qua lỗ xylanh vào máng ngoài, bã qua cửa theo máng ngồi Kích thước cửa tháo bã điều chỉnh cách tịnh tiến phía trước lùi phía sau Lúc cho máy chạy, nên mở to cửa tháo bã, sau giảm dần Các thơng số kỹ thuật máy ép trục vít xylanh: Thơng số Cơng suất Năng suất Kích thước Page 33 Đơn vị Giá trị kW lít/h mm 14,5 1500x600x1300 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Phân xưởng tàng trữ 3.1.Thùng tàng trữ a, Kích thước thùng Chọn thùng tàng trữ thùng thân trụ đáy côn làm thép không gỉ có áo làm lạnh, lớp bảo ơn polyurethane, đường dẫn khí đo áp suất, ống dẫn dịch 50x2,5mm, chất làm lạnh glycol, có thiết bị đo nhiệt độ, cửa quan sát, van lấy mẫu Nắp có hệ thống cầu CIP vệ sinh Thùng có thơng số: Góc α = 600 Đường kính D Chiều cao phần trụ H = 2,5D Chiều cao nắp h1 = 0,25D Chiều cao đáy côn h2 = tgα = 0,866D Chọn thùng tàng trữ tích thùng lên men Thể tích cần có thùng tàng trữ là: Vt = 2,68 (m3) Mặt khác: Vt = D2 x H + x D2 x h2 Vt = D2 x 2,5D + x D2 x 0,866D Vt = 2,19D3 D = = 1,07 m Chọn đường kính D = 1,07 m = 1070 mm Từ có: H = 675 mm h1 = 267,5 mm h2 = 926,5 mm Độ dày vỏ thùng 5mm, độ dày lớp áo 50mm nên đường kính ngồi thùng là: Dn = 850 + x + x 50 = 1190 (mm) b Số thùng Số lượng thùng tàng trữ tính theo công thức sau: Page 34 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu N= +1 Trong đó: T: chu kì tàng trữ (ngày) V: thể tích rượu tàng trữ ngày (m3) Vt : thể tích rượu tàng trữ thùng tàng trữ (m3) Mỗi thùng tàng trữ chứa lượng dịch lên men lượng dịch ngày nên V = Vt Thời gian tàng trữ T = 25 (ngày) Từ có N = 25 + = 26 (thùng) Chọn số thùng dự trữ → Số thùng lên men 28 thùng 3.2 Thiết bị lọc nến Thiết bị lọc nến có hình dáng thân trụ, nắp cầu, bên có các nến lọc Rượu đưa vào thiết bị từ lên qua nến lọc bơm hút phía trên.Có sử dụng bột trợ lọc diatomite Thể tích rượu vang lớn cần lọc ca là: 1010,07 x = 2020,14 lít = 2,02 ( m3) Thời gian lọc Năng suất thiết bị cần đạt là: = 0,34 Chọn thiết bị lọc ống có màng lọc vi sinh vật Đức sản xuất có thơng số kỹ thuật: Năng suất: 350 (l/h) Áp suất làm việc tối đa: 6at Thùng lọc: Đường kinh ngoài: 2000mm Chiều cao trụ: 3000mm Chiều cao đáy: 500mm Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm 4.1 Dây chuyền chiết chai – xoáy nắp tự động Page 35 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Theo kế hoạch sản xuất ngày lượng rượu thành phẩm có 2000 lít rượu thành phẩm Sử dụng chai 750ml Vậy lượng chai sử dụng là: = 666,7 Lấy số chai 2667 Lượng rượu vang sau tàng trữ đưa chiết 2012,04 lít/ngày Với ngày làm việc ca ca làm việc 8h nên cơng suất chiết cần đáp ứng là: 2012,04 ÷ ÷ = 125,8 (lít/h) Lượng rượu vang sau tàng trữ đưa chiết 2012,04 lít/ngày Với ngày làm việc ca ca làm việc 8h nên cơng suất chiết cần đáp ứng là: 2012,04 ÷ ÷ = 125,8 (lít/h) Chọn thiết bị chiết chai xốy nắp tự động với thơng số kỹ thuật: Thông số Năng suất Công suất Số đầu rửa Số van chiết Số đầu xốy nắp Kích thước Đơn vị lít/h kW mm Giá trị 200 1,5 8 2250 x 1650 x 2250 4.2 Máy dán nhãn Chọn máy kiểu quay vòi ổ dán nhãn cố định ROTIX69 với thông số kỹ thuật máy sau: Năng suất: 200 - 400 chai /h Page 36 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Đường kính chai: 65 - 75(mm) Kích thước nhãn: 40 – 180 (mm) Khí nén tiêu thụ: m3 Chiều cao băng tải: 1000 – 1200 (mm) Bơm chân khơng GKW2, KW (60 m3/h ) Kích thước máy: 2000 x 1000 x 1500mm 4.3 Máy in date Chọn máy indate có thiết bị cảm biến Kích thước: 2000 x 500 x 500mm Hệ thống CIP CIP gồm có thùng: Một thùng chứa dung dịch NaOH 2% Một thùng chứa dung dịch HNO3 0,1% Một thùng chứa dung dịch nước Javel Một thùng thu hồi NaOH 2% Mỗi mẻ vệ sinh với chất lỏng CIP % thể tích thùng Mà lượng CIP cần rửa tính cho thùng phối trộn, thùng sulfit hoá, thùng lên men, thùng lọc 1, thùng tàng trữ (vì tank lên men bơm vào thùng tàng trữ) Thể tích thùng cần CIP là: Vt = 0,24 + 2,86 + 2,68 + 2,64 + 1,32 = 9,74 (m3) → Lượng dịch CIP cần: 17,367 x 5% = 0,49 (m3) Hệ số sử dụng thùng CIP k = 0,9 → thể tích thùng CIP: Tỷ lệ thông số thùng: H (chiều cao thân trụ) = 2D h (chiều cao chỏm cầu) = 0,1D Thiết kế thùng nắp bằng, có van cấp dịch, van thu hồi dịch cửa đưa hóa chât vào: Page 37 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu = 1,6D3 D = = 0,7 m → chọn D = 700 mm Các thùng CIP có kích thước thể tích tương tự nhau, thơng số: H (chiều cao thân trụ) = 400 mm h (chiều cao chỏm cầu) = 70 mm Độ dày thành thiết bị 5mm nên đường kính ngồi thiết bị là: Dn = 700 + x = 710 (mm) Nồi đun nước nóng Nước nóng dùng sản xuất rượu vang chủ yếu dùng để vệ sinh thùng, tank lên men, vệ sinh máy ép, máy nghiền Tính lượng nước dùng ngày sản xuất: Nước vệ sinh máy nghiền: 100 (lit) Nước vệ sinh máy ép: 1000 (lit) Nước vệ sinh thùng phối trộn: 2000 (lit) Nước vệ sinh thùng lên men: 300 (lit) Nước vệ sinh thùng nhân men giống cấp I: 15 (lít) Nước vệ sinh thùng nhân men giống cấp II: 30 (lít) Nước vệ sinh thùng tàng trữ: 100x2 = 200 (lít) Vậy tổng lượng nước nóng cần dùng: 645 (lít/ngày) = 3,6 (m3/ngày) Hệ số sử dụng thùng k = 0,8 Nên thể tích thực thùng là: Vt = = 4,56 m3 Page 38 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Chọn thùng vỏ có nắp đáy dạng chỏm cầu, tỷ lệ thông số sau: H (chiều cao phần trụ) = 1,5.D h2(chiều cao phần đáy) = 0,2.D h1 (chiều cao phần nắp) = 0,2.D Thể tích cần có thùng là: Vt = 1,5D3 + 0,123 D3 + 0,75x0,2 D3 + 0,23 D3 + 0,75x0,2 D3 = 1,1D3 →Vt = 0,94D3 = 4,56 Từ có: → D = 1,69 m = 690mm H (chiều cao phần trụ) = 535 mm h2(chiều cao phần đáy) = 338 mm h1 (chiều cao phần nắp) = 338 mm Thùng có bề dày vỏ mm, bề dày vỏ mm, bề dày lớp áo nhiệt 50 mm Nên đường kính ngồi thiết bị: Dn = 690 + × + ×5 + × 50 = 810 (mm) Tính bề mặt truyền nhiệt: Cứ m3 nước nóng cần bề mặt truyền nhiệt 0,7 m2 Vậy bề mặt truyền nhiệt thiết bị là: F = 0,7 x 3,6 = 2,52 (m2) Chọn phương thức truyền nhiệt: dùng phương thức ống ruột gà, đặt trực tiếp nồi nấu để tăng bề mặt truyền nhiệt Chọn số lượng thùng Page 39 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Máy làm lạnh Máy làm lạnh sử dụng tác nhân làm lạnh khí Freon (R 22) Để tính lựa chọn máy làm lạnh điều ta phải chọn thơng số chế độ làm việc: Nhiệt độ dung môi chất lạnh t0 = - 10 (0C) Nhiệt độ ngưng tụ môi chất tk = 35 (0C) Nhiệt độ lạnh môi chất trước van tiết lưu tql = 32 (0C) Nhiệt độ nhiệt trước vào máy nén tqn = 10 (0C) Từ số liệu (t0 = - 100C, tk = 350C) Chọn máy nén pittông MYCOM (do hãng Mayekawa Nhật Bản sản xuất) ký hiệu F2WA2 Thông số máy: Năng suất lạnh Qo = 103,3 kW; Cơng suất hữu ích Nc = 29,1 kW Kích thước: 2200x1215x1300 mm; Với chiều dài lắp đặt 2835 mm CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN XÂY DỰNG Tổng hạng mục cơng trình nhà máy 1.1 Các phân xưởng sản xuất Bảng: Thống kê tóm tắt thiết bị sử dụng STT Tên thiết bị Số lượng Kích thước Phân xưởng tiếp nhận xử lý Sọt chứa Dâu 10 D = 600; Dđáy = 500; 610×420 ×390 mm ±10mm Băng tải phân loại 2000 x 600 x 400 mm Cân nguyên liệu + Mã cân 150 kg Kích thước 400 x 500 x 500mm; + Mã cân kg Kích thước: 210x180x210mm; Máy rửa 1950 x 900 x 1380mm Máy nghiền 2000 x 1000 x 1000mm Sunfit hóa Dtổng = 720mm, H = 900mm Page 40 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu h1 = 90mm, h2 = 120mm Phối trộn Dngoài = 1310mm H = 1950mm, h = 1126mm Chọn S = 109,5 m2 Phân xưởng lên men Tank lên men 25 Dtổng = 1220mm, H = 2750mm h1 = 275mm, h2 = 925,6mm Máy lọc đáy Dngoài = 1460mm, H = 536mm h = 180mm 10 Máy ép 1500 x 600 x 1300 mm 28 Dtổng = 1190mm, H = 2675mm Chọn S=253 m2 Phân xưởng tàng trữ 11 Tàng trữ h1 = 267,5mm, h2 = 926,5mm 12 Máy lọc nến Dngoài = 2000mm h1 = 3000mm, h2 = 500mm Chọn S=197,6 m2 Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm 13 Máy rửa chai, chiết, dập nút chai 2250 x 1650 x 2250mm 14 Máy dán nhãn 2000 x 1000 x 1500mm 15 Máy indate 2000 x 500 x 500mm 16 Hệ thống CIP D=710mm, H=1400mm, h=70mm Page 41 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Chọn S = 418 m2 1.2 Các cơng trình lại STT Tên 10 11 12 13 Phòng bảo vệ Nhà hành chính-Phòng kỹ thuật Phòng giới thiệu sản phẩm Nhà ăn – phòng nghỉ nhân viên Vệ sinh – phòng tắm Khu xử lý nước Khu xử lý bã thải-chất thải rắn Nhà nồi Nhà lạnh CIP Trạm biến áp Gara ô tơ Nhà xe Tổng diện tích: 2910 m2 Page 42 Số lượng 1 1 1 1 1 1 Dài (m) 42 18 24 12 12 12 12 12 12 24 18 Kích thước Rộng Cao Diện tích (m) (m) (m2) 4,2 12 8,4 336 12 4,8 216 12 4,8 288 4,2 72 12 144 12 144 6,4 108 108 4,8 36 12 6,4 144 216 4,2 108 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu KẾT LUẬN Trong thức uống rượu vang sản phẩm ưa chuộng dùng phổ biến toàn giới, sản xuất rượu vang đem lại lợi nhuận kinh tế cao động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất rượu vang ngày phát triển Tuy lịch sử ngành sản xuất rượu vang nước ta chưa lâu chưa đạt nhiều thành mong đợi, song nghành sản xuất có tiềm phát triển Nhà máy xây dựng: góp phần giải xây dựng kinh tế đất nước, giải việc làm cho công nhân, đồng thời tăng thu nhập cho người lao động địa phương Ngồi hạn chế tình trạng giá không ổn định lượng dứa thừa trình thu hoạch rộ, giảm tình trạng nhập lậu rượu ngoại giúp người lao động tiếp xúc với trình độ cơng nghệ tiên tiến sản xuất rượu vang Nhà máy sản xuất rượu vang theo công nghệ vang trắng, thực theo phương pháp lên men gián đoạn, thiết bị suất nhỏ thị trường tiêu thụ hạn chế Q trình làm đồ án giúp em có thêm nhiều hiểu biết sâu công nghệ sản xuất rượu vang cách thức tư làm việc để đạt hiệu Trong trình thực thiết kế em nhận giúp đỡ tận tình Vũ Thị Ngọc Bích nên đồ án em hồn thành Nhưng kinh nghiệm thân nên thiết kế em chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến để em hồn thiện kiến thức rút nhiều kinh nghiệm Page 43 Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Ái (2003), Công nghệ lên men ứng dụng công nghệ thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia, Tp Hồ Chí Minh Lê Ngọc Tú, (2005), Hóa sinh cơng nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Lương Đức Phẩm (1998), Công nghệ vi sinh vật, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội Page 44 ... Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang dâu Mỗi năm chia làm quý, quí tháng, tháng sản xuất 25 ngày, ngày sản xuất mẻ, ca, ca tiếng Vang sản xuất theo mùa dâu Dâu thu hoạch từ tháng đến tháng... sản phẩm vang người Việt như: vang Đà Lạt, vang Đông Đơ, vang Thăng Long,… có nhiều sản phẩm vang nhập từ nước như: Pháp, Úc, Chile, Mỹ,… Giới thiệu rượu vang dâu Từ xưa đến biết đến dâu tằm loại... rượu vang dâu Chất lượng dâu có ảnh hưởng lớn tới chất lượng rượu vang sau này, nói khoảng 60% chất lượng rượu vang nguyên liệu định Ở Việt Nam dâu trồng rộng rãi, đặc biệt tỉnh Lâm Đồng Dâu chọn