TÍNH TOÁN và THIẾT kế hệ THỐNG TIỆT TRÙNG đồ hộp PATE

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TS Trần Lệ Thu (GVHD) BÁO CÁO ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM (Hệ: Đại Học Chính Quy) ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP PATE CÔNG SUẤT 1000 KG/H Tên sinh viên Lớp Mã sinh viên Nguyễn Thị Tú Uyên 05DHTP6 2005140714 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017 TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tp Hồ Chí Minh Khoa: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Bộ Mơn: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM - Mã số:…………… Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Tú Uyên MSSV: 2005140714 Lớp: 05DHTP6 Ngành: Công nghệ thực phẩm I Đầu đề đồ án ( Tên đồ án ) Tính tốn Thiết kế hệ thống tiệt trùng đồ hộp Pate công suất 1000 kg/h II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): - u cầu tính tốn chi tiết nồi tiệt trùng kích thước ống Thiết bị chính: Thiết bị tiệt trùng hình trụ nằm ngang hoạt động theo mẻ Cơng suất thiết bị chính: 1000 kg/h Khối lượng hộp: 170g, khối lượng hộp rỗng: 28g Cỡ lon: 84mm * 40mm (đường kính đáy * chiều cao) Nhiệt độ cài đặt: 121oC Nhiệt độ hộp pate lò: 40 - 50oC Áp suất cài đặt: 2,0 kg/cm2 = 0,196 MPa = 196000 Pa Thời gian tiệt trùng: 25 phút/121oC (hộp 170g) Tổng thời gian tiệt trùng: 60 phút III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mở đầu, giới thiệu tổng quan đề tài tính chất sản phẩm thiết kế, ý nghĩa đề tài Chọn thuyết minh sơ đồ hệ thống Tính cân vật chất lượng cho toàn hệ thống Tính thiết kế nồi bốc tiệt trùng, tính kích thước ống Tính chọn thiết bị phụ IV.Các vẽ đồ thị ( loại kích thước vẽ ): - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý thiết bị (A1) - Bản vẽ cấu tạo thiết bị (A1) V Ngày giao đồ án: 1/7/2017 VI Ngày hoàn thành đồ án: 25/9/2017 VII Ngày nộp đồ án: 29/9/2017 Tp.HCM , ngày…….tháng …….năm 2013 TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Cán Bộ hướng dẫn Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án bảo vệ hay không) ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………… Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ Nhận xét: ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………… Điểm tổng kết:…………………………… TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ : KHOA CNTP – BÔ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM Sinh viên thực đồ án: Nguyễn Thị Tú Uyên Ký tên:……………… Cán Bộ hướng dẫn: Trần Lệ Thu Tên đồ án: Tính tốn Thiết kế hệ thống tiệt trùng đồ hộp Pate công suất 1000 kg/h STT 01 02 03 04 04 06 07 08 09 10 11 12 13 14 Ngày Nội dung hướng dẫn CBHD ký tên MỤC LỤC PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết của thiết bị 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình 1.3 Các thiết bị mơ tả đặc tính của thiết bị .2 1.3.1 Thiết bị tiệt trùng sản phẩm bao bì 1.3.2 Thiết bị tiệt trùng sản phẩm bao bì 1.4 Các hãng có thiết bị tương ứng .7 1.5 Các tài liệu tham khảo website 10 PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 11 2.1 Tổng quan lựa chọn tiêu chuẩn cho nguyên liệu 11 2.1.1 Định nghĩa phân loại sản phẩm Pate .11 2.1.2 Nguyên liệu 12 2.2 Sơ đồ cơng nghệ giải thích cơng nghệ 23 2.2.1 Rã đông 24 2.2.2 Cắt 24 2.2.3 Xay thô 24 2.2.4 Ướp muối 24 2.2.5 Xử lý nguyên liệu phụ 25 2.2.6 Xay nhuyễn 25 2.2.7 Vào hộp 26 2.2.8 Bài khí 26 2.2.9 Ghép nắp 27 2.2.10 Tiệt trùng 27 2.2.11 Bảo ôn 29 2.2.12 Sản phẩm Pate 30 2.3 Tính tốn cho thiết bị 33 2.3.1 Tính cân nhiệt lượng 34 2.3.2 Tính toán bồn tiệt trùng 37 2.3.3 Tính tốn đường ống 44 2.3.4 Chọn thiết bị phụ 47 2.4 Sơ đồ thiết bị giải thích thiết bị 49 2.4.1 Thiết bị cắt 50 2.4.2 Thiết bị xay thô 50 2.4.3 Thiết bị xay nhuyễn .51 2.4.4 Thiết bị vào hộp 51 2.4.5 Thiết bị ghép nắp 52 2.4.6 Thiết bị tiệt trùng 53 2.5 Sơ đồ bố trí mặt diễn giải 55 2.6 Bảng dự trù thiết bị 57 PHỤ LỤC BẢN VẼ THIẾT BỊ CHÍNH (Bản in A3 - Autocad kèm theo tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật) 60 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình Thiết bị tiệt trùng thủy lực hydrostatic .3 Hình Thiết bị tiệt trùng dạng thùng quay Hình Thiết bị tiệt trùng hydrolock .4 Hình Cấu tạo thiết bị tiệt trùng dạng mỏng Hình Nguyên lý trao đổi nhiệt dạng .5 Hình Các trao đổi nhiệt Hình Cấu tạo thiết bị tiệt trùng ống lồng ống .6 Hình Hydrostatic Hình Hydrolock Hình 10 Tetra Plex C Hình 11 Tetra Plex CD (a) Tetra Plex M (b) Hình 12 Thiết bị tiệt trùng UHT dạng JIMEI Hình 13 Tubular heat exchanger 10 Hình 14 Thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng ống UHT 10 Hình 15 Pate khối 11 Hình 16 Các loại pate hộp 11 Hình 17 Thịt heo 12 Hình 18 Gan 15 Hình 19 Đá vảy 16 Hình 20 Nhóm tạo vị 17 Hình 21 Nhóm tạo cấu trúc 19 Hình 22 Nhóm chất tạo mùi 20 Hình 23 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất pate 23 Hình 24 Ướp muối gan theo mẻ 25 Hình 25 Sơ đồ thiết bị quy trình cơng nghệ sản xuất pate đống hộp 49 Hình 26 Máy cắt Starcutter 50 Hình 27 Máy xay thơ Kilia (a) Mincer (b) .50 Hình 28 Thiết bị xay Cutter 51 Hình 29 Thiết bị vào hộp 51 Hình 30 Máy ghép nắp bán tự động .52 Hình 31 Sơ đồ tạo mối ghép kép 52 Hình 32 Thiết bị ghép nắp bán tự động (a) tự động (b) 53 Hình 33 Thiết bị tiệt trùng hình trụ nằm ngang 53 Hình 34 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bồn tiệt trùng nằm ngang 54 Hình 35 Sơ đồ bố trí mặt thiết bị 56 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng So sánh thiết bị trao đổi nhiệt bao bì ngồi bao bì Bảng Thành phần dinh dưỡng thịt heo (tính 100g ăn được) .12 Bảng Chỉ tiêu đánh giá chất lượng thịt heo lạnh đông theo TCVN 7047:2002 13 Bảng Thành phần số hợp chất gan 16 Bảng Đánh giá chất lượng muối tinh theo TCVN 3973 – 84 .17 Bảng Đánh giá chất lượng bột theo TCVN 1459 – 74 .18 Bảng Chỉ tiêu chất lượng bột mì (TCVN 4359:1996) 19 Bảng Thành phần hóa học trứng gà 20 Bảng Đánh giá chất lượng bột tiêu theo TCVN 5387 – 1994 21 Bảng 10 Chế độ tiệt trùng pate thịt heo đóng hộp 29 Bảng 11 Hàm lượng kim loại cho phép sản phẩm .30 Bảng 12 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 30 Bảng 13 Những cố thường gặp sản phẩm .31 Bảng 14 Chỉ tiêu cảm quan 32 Bảng 15 Chỉ tiêu hoá lý 32 Bảng 16 Dư lượng kim loại nặng 32 Bảng 17 Chỉ tiêu vi sinh vật 33 Bảng 18 Dư lượng thuốc thú y .33 Bảng 19 Dư lượng Hoocmon .33 Bảng 20 Bảng dự trù thiết bị 57 MỞ ĐẦU Trong năm gần ngành công nghệ thực phẩm phát triển mạnh, với đa dạng phong phú nhiều loại sản phẩm Sự phát triển hiện mặt số lượng mà chất lượng Mặc dù hiện kinh tế tồn cầu khủng hoảng, khơng mà ngành cơng nghệ thực phẩm ngưng lại Cũng như, khơng lẽ mà nhu cầu người thay đổi Trong thời đại công nghệ ngày nay, việc sử dụng loại thực phẩm chế biến sẵn, thực phẩm đóng hộp trở nên quen thuộc Ngành công nghệ đồ hộp thực phẩm phát triển mạnh có ý nghĩa to lớn cải thiện đời sống người dân, giảm nhẹ việc nấu nướng ngày Giải nhu cầu thực phẩm vùng công nghiệp, thành phố, địa phương thiếu thực phẩm, cho đoàn du lịch, thám hiểm cung cấp cho quốc phòng Góp phần điều hòa nguồn thực phẩm nước tăng nguồn hàng hóa, trao đổi hàng hóa với nước ngồi Một sản phẩm thuộc dòng sản phẩm đồ hộp thịt ưa chuộng nước ta pate đóng hộp Pate sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, mùi vị đặc trưng, hợp với vị nhiều người Trong đồ àn em Tìm hiểu thiết bị trao đổi nhiệt (tiệt trùng) liên tục Tính tốn, thiết kế hệ thống tiệt trùng đồ hộp pate công suất 1000 kg/h Tuy nhiên chưa có nhiều dịp tiếp xúc thực tế, nhóm khơng tránh khỏi sai sót đồ án Hi vọng bạn đóng góp ý kiến để báo cáo xác Xin chân thành cảm ơn tận tình hướng dẫn chúng em suốt trình Sinh viên thực hiện TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN = 2,04 A ( Trong đó: - Hệ số cấp nhiệt nước ống dẫn rh - Ẩn nhiệt ngưng tụ nước bão hòa nhiệt độ 1300C Tại t1 = 1300C, ẩn nhiệt rh= 2179.103 J/kg (Tra Bảng I.250, Trang 312, [1]) H - Chiều cao ống truyền nhiệt, chọn h0= 0,9m A - hệ số nước phụ thuộc vào màng nước ngưng tm = - Nhiệt độ vách tieepps xúc với màng nước ngưng t1 - Nhiệt độ nước bão hòa Sau nhiều lần tính lặp, ta chọn nhiệt độ vách = 129,98380C tm = = 129,99190C A số màng ngưng, tra Trang 28, [2] Tại tm= 129,99190C  A= 188,63  Chênh lệch nhiệt độ vách ống nước bão hòa = thơi –tvt1 = 130 – 129,9838 = 0,01620C Hệ số cấp nhiệt = 2,04 188,63 = 6429,94 (W/m2.K) Nhiệt tải riêng phía ngưng: q1= = 6429,94 0.0162 = 104,165 (W/m2.độ) Tổng nhiệt trở vách = + =0,387.10-3+ = 0,0004515 (m2.độ/W) Trong = 0,387.10-3 m2.độ/W, nhiệt trở màng nước ngưng, tra Bảng V.I, Trang 4, [2] : bề dày ống dẫn : hệ số dẫn nhiệt thép, tra bảng theo [10] Xét truyền nhiệt ổn định ta có: = tvt – tvn= q1 = 10,520C tvn = tvt - = 129,8938 – 10,52 = 119,460C Chênh lệch nhiệt độ vách ngồi ống dẫn khơng khí là: = tvn – ttt = 119,46 -30 = 89,460C Hệ số cấp nhiệt khơng khí tự do: Dựa vào Cơng thức V.75, Trang 24, [2]: TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ = 1,08 = 1,08 = 1,1483 (W/m2.độ) q2 = = 1,1483 89,46 = 102,7271 (W/m2) So sánh sai số q1 q2 ta có: = = = 1,38% < 5% (thỏa mãn) Kết luận = 129,98380C Q’ống = q2 Fống = q2 dống hống= 104,165 3,14 (0,07 + 2.0,003).3= 376,2271 (W) Qống = Q’ống ’ = 376,2271.1500 =5643,4065 (KJ) Với ’=1500s – thời gian trì nhiệt độ lon đồ hộp 1210C 2.3.3.2 Tính tốn ống nước ngưng Lượng nước ngưng lượng nước bão hòa: Gnn = Gh = 0,14186 (kg/s) dnn = = = 0,0139 (m) = 0.14186 kg/s - Lưu lượng khối lượng bão hòa - Tốc độ nước ngưng (m/s) , theo Trang 74, [2] Chọn = 1m/s = 983,8 (kg/m3) - Khối lượng riêng nước ngưng nhiệt độ 1300C Chọn ống có đường kính 21,3 mm, theo [9] 2.3.3.3 Tính tốn ống dẫn nước Nhiệt hóa nước: Qnước = mnước.nước Theo Định luật Bảo toàn lương: Q + Q’ = Qnước Trong đó: Q - Nhiệt lượng cung cấp cho trình tiệt trùng, Q = 386903,2973 (kJ) Q’ - Nhiệt lượng tổn thất ống dẫn hơi, Q’ = 5643,4065 (kJ) nước - Khối lượng riêng nước, nước = 1000 (kg/m ) mnước - Khối lượng nước cung cấp cho thiết bị (kg) ∆t = t2 – t1 (t2: nhiệt độ nước, t1: nhiệt độ nước bình thường) mnước = = = 3925,467 (kg) Đường kính ống dẫn nước: d = Trong đó: V – Lưu lượng thể tích nước chuyển động qua đoạn ống tính (m3/s) V = (L: lưu lượng khối lượng nước chuyển động qua ống (kg/s), : khối lượng riêng nước) Chọn thời gian bơm cấp nước cho thiết bị 10 phút L = = 6,5424 (kg/s) V = = 6,5424.10-3 (m3/s) Tra Bảng 7-7, [5]: chọn = 1,7 (m/s) d = = 0,07 (m) = 70 (mm) PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN 2.3.4 Chọn thiết bị phụ  Sử dụng loại bơm ly tâm để bơm nước cung cấp cho thiết bị Bơm ly tâm sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp hóa chất ngành cơng nghiệp khác, chúng có nhiều ưu điểm như: Kích thước nhỏ gọn trọng lượng bé so với bơm piston Ít nhạy cảm với chất lỏng có chứa loại hạt rắn Điều chỉnh lưu lượng đơn giản, dễ dàng Độ an toàn làm việc cao Kết nối trực tiếp với động mà không cần thơng qua hộp giảm tốc Do chi tiết động phí sửa chữa định kỳ thấp Bơm ly tâm thủy lực có lưu lượng ổn định có cột áp khơng đổi Thiết kế đơn giản an toàn, dễ vận hành, phù hợp với chất lỏng có chứa hạt rắn Ít phải sửa chữa q trình vận hành Bơm có cột áp không đổi lưu lượng đều, ổn định  Chọn vật liệu làm van gang Trên bồn tiệt trùng có gắn van an tồn Van an tồn dùng để tự động xả khí, từ bồn tiệt trùng áp suất nhiệt độ vượt giới hạn cho phép cài đặt trước đó, gọi tên thông dụng van xả áp suất, van xả áp suất nhiệt độ Trong hệ thống tiệt trùng có van khác để điều chỉnh hướng nước nước gọi van cửa, loại van sử dụng rộng rãi cơng nghiệp Trên đường ống thiết kế van cửa để tiện lưu thơng dòng lưu chất Trên thân thiết bị tiệt trùng có kiếng qua sát, thiết bị áp kế nhiệt kế để dễ dàng kiểm sốt cho q trình tiệt trùng  Sử dụng thiết bị gia nhiệt điện trở, vì: Giúp bạn tiết kiệm đến 35% tiền điện tháng Sử dụng ngun liệu thép khơng gỉ Bên quấn hai mặt với cách nhiệt mica lớp kháng hợp kim niken - crom Thiết kế gọn, bền, đẹp Hiệu suất ổn định Đặc tính truyền nhiệt tốt Có thể tùy biến kích cỡ, kiểu dáng, cơng suất theo nhu cầu sử dụng TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 2.4 Sơ đồ thiết bị giải thích thiết bị Hình 25 Sơ đồ thiết bị quy trình cơng nghệ sản xuất pate đống hộp PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Giải thích thiết bị: 2.4.1 Thiết bị cắt Đặc tính kỹ thuật: Phần quan trọng máy chặt thịt (Starcutter) trục chính, gắn dao nằm xen kẽ với vòng xoắn tròn, vòng xoắn giúp thịt sau cắt thoát rơi xuống phận chứa dễ hơn, đồng thời để làm giảm ma sát thịt to với dao cắt Ngồi có phụ như: - Bàn đẩy: dịch chuyển vào nhờ pitơng khí nén, dùng để đẩy miếng thịt vào tiếp xúc với dao cắt Mô tơ truyền động: kéo giúp cho dao cắt hoạt động Ổ đỡ, cảm biến khí nén, xích, đế, xăng xích Hình 26 Máy cắt Starcutter  Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ phòng cắt: 150C Nhiệt độ khối thịt chặt: -2 ÷ 20C Yêu cầu chiều dày miếng thịt sau cắt: 14 – 22 mm 2.4.2 Thiết bị xay thơ a b Hình 27 Máy xay thơ Kilia (a) Mincer (b) Thiết bị: sử dụng máy xay thô Kilia Mincer Thông số công nghệ máy xay Killa: TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ - PHẦN Nhiệt độ phòng xay: 150C Nhiệt độ khối thịt: ÷ 20C Nhiệt độ vật liệu sau xay: ÷ 40C Máy Mincer: thịt sau cắt đưa vào chảo nhập liệu, thịt hệ thống trục vít đẩy đến lưỡi dao cắt đồng trục với trục vít cắt nhỏ Sát phía sau lưỡi dao cắt có chắn dạng rây (thịt có kích thước nhỏ kích thước lỗ chặn lọt qua, không bị giữ lại tiếp tục cắt) 2.4.3 Thiết bị xay nhuyễn Hình 28 Thiết bị xay Cutter Cho máy chạy không tải thời gian để ổn định hoạt động dao cắt Cho thịt, gan (đã qua xay thô) nguyên liệu phụ qua xử lý vào cho máy hoạt động với tốc độ nhanh Sau đó, cho máy chạy chậm thêm loại tinh bột, casein, bánh mì khơ, mono stearin, trứng, q trình xay nhuyễn tiến hành theo mẻ Nguyên tắc: thịt đổ vào chảo, chảo quay với tốc độ chậm đố lưỡi dao cắt với vận tốc nhanh (1500 – 4500 vòng/phút) cắt hỗn hợp thành dạng nhũ tương  Thơng số cơng nghệ: Nhiệt độ phòng xay: 100C Nhiệt độ vật liệu sau xay: 120C Kích thước sau xay nhuyễn: 0.2 – 0.5 mm Cho thêm đá vảy vào nhằm giữ nhiệt độ hỗn hợp từ 10 ÷ 120C 2.4.4 Thiết bị vào hộp Hình 29 Thiết bị vào hộp Cơng dụng: chuyển khối thịt xay nhuyễn vào hộp TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Cơ chế hoạt động: hỗn hợp thịt sau xay nhuyễn cho vào phễu nhập liệu cấu thang nâng Khi thiết bị làm việc, cấu trục vít chuyển động chuyển khối thịt vào hộp qua ống rót hình trụ nằm ngang (đầu ống uốn cong xuống dưới) 2.4.5 Thiết bị ghép nắp Hình 30 Máy ghép nắp bán tự động Cấu tạo: Động điện; Bánh răng; Con lăn; Hộp; Mâm; Trục mâm; Cơ cấu đưa lăn tiến sát vào máy; Bàn đạp Thông số kỹ thuật: Năng suất 20 - 25 hộp/phút Cơ chế hoạt động: động hoạt động làm lăn chuyển động liên tục Khi bàn đạp tác động trục mâm nâng lên đưa mâm hộp đến gần lăn đồng thời có cấu đưa lăn tiến sát vào hộp để thực hiện trình ghép nắp Ở hộp kim loại, mối ghép kín mối kép, tức chỗ thân nắp cuộn lại Để ghép kín hộp sắt người ta dùng bốn lăn: hai lăn cuộn có rãnh sâu để ghép sơ bộ, tức làm cho nắp mép hộp gập vào cuộn lại, nắp hộp xoay không tháo được; hai lăn ép có rãnh nơng để ghép kín tức ép cho mí hộp lại, nắp hộp khơng xoay không tháo Sau nắp ghép kín ngừng tác động lên bàn đạp, trục mâm hạ xuống sau lấy hộp Hình 31 Sơ đồ tạo mối ghép kép TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ a PHẦN b Hình 32 Thiết bị ghép nắp bán tự động (a) tự động (b)  2.4.6 Thiết bị tiệt trùng Thiết bị: sử dụng thiết bị tiệt trùng hình trụ nằm ngang với tác nhân gia nhiệt nước bão hòa Thân thiết bị đặt nằm ngang, bên có đường ray xe đẩy đồ hộp đẩy vào Thiết bị có khả làm việc cao, thao tác phức tạp, chu kì làm việc kéo dài, tốn nước nhiều Hình 33 Thiết bị tiệt trùng hình trụ nằm ngang - Thơng số kỹ thuật:  Áp suất cực đại bồn tiệt trùng bồn giữ nước: kg/cm2  Nhiệt độ cực đại bồn tiệt trùng bồn giữ nước: 150oC  Nhiệt độ cài đặt: 121oC  Nhiệt độ hộp pate lò: 50oC  Áp suất cài đặt: 2.0 kg/cm2  Thời gian tiệt trùng: 25 phút (hộp 170g)  Tổng thời gian tiệt trùng: 60 phút/mẻ TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Hình 34 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bồn tiệt trùng nằm ngang - Cơ chế hoạt động:  Giai đoạn 1: Gia nhiệt Nước cấp từ nguồn bơm lên bồn chứa nước qua van V1, gia nhiệt điện trở Trong giai đoạn này, dòng nước chạy tuần hồn hệ thống khép kín từ bơm qua điện trở lên bồn nước, lại bơm, nhiệt độ nước gia tăng từ từ Nhiệt độ áp suất tăng tuyến tính theo theo thời gian đạt nhiệt độ 121 oC, áp suất kg/cm2  Giai đoạn 2: Giữ nhiệt Khi nước đạt đến nhiệt độ áp suất cài đặt (nước chuyển thành bão hòa), mở van V3 Van V1 mở để nước hóa liên tiếp cung cấp cho bồn tiệt trùng, bồn chuyển sang giai đoạn giữ nhiệt Ở giai đoạn giữ nhiệt, khí nén cấp vào để giữ cân áp suất Hệ thống trì nhiệt độ áp suất không đổi theo thời gian mong muốn: cố định nhiệt độ 121oC, áp suất kg/cm2 thời gian 25 phút Mục đích làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật  Giai đoạn 3: Giải nhiệt (làm lạnh): TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Sau kết thúc trình giữ nhiệt, mở van V4 cho khơng khí vào, mở van V2 cho nóng từ bồn tiệt trùng chạy theo ống dẫn trở gặp nước dần biến thành nướct chảy bồn chứa Hơi nước bồn tiệt trùng chưa kịp qua van V2 bị làm lạnh ngưng tụ nước bồn Nước chảy qua van V7 trở lại bồn chứa Khi nhiệt độ hạ xuống 40 - 50oC tiến hành lấy sản phẩm Thiết kế thiết bị cho đường ống nước ngưng nóng hồn lưu lại thiết bị nhằm mục đích thiết kiệm nước lượng, giúp làm tăng hiệu kinh tế Trong giai đoạn này, hệ thống hạ nhiệt độ áp suất tuyến tính đến nhiệt độ nguội yêu cầu áp suất với áp suất khí trời để kết thúc mẻ tiệt trùng lấy sản phẩm Phải giải nhiệt sản phẩm trước đem nhiệt độ cao tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển thay đổi nhiệt độ cách đột ngột làm phồng hộp 2.5 Sơ đồ bố trí mặt diễn giải Trong nhiều mục tiêu bố trí mặt mục tiêu cần quan tâm tối thiểu hóa chi phí vận chuyển, chi phí sản xuất tồn trữ nguyên vật liệu hệ thống sản xuất Một hệ thống vận chuyển nguyên vật liệu toàn mạng lưới vận chuyển từ khâu tiếp nhận nguyên vật liệu, tồn trữ kho, vận chuyển chúng phận sản xuất cuối gửi thành phẩm lên xe để phân phối Do thiết kế bố trí nhà xưởng phải phù hợp với thiết kế hệ thống vận chuyển Ví dụ: muốn sử dụng băng tải cao nhà xưởng phải đủ vững dùng xe nâng hàng lối phải đủ rộng, mức chịu tải sàn nhà thích hợp Tuân thủ quy trình cơng nghệ sản xuất: Thứ tự phân xưởng xếp theo trình tự quy trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm, sản phẩm qua phân xưởng trước phân xưởng bố trí gần kho nguyên liệu, phân xưởng cuối mà sản phẩm phải qua nằm gần kho thành phẩm, hai phân xưởng có quan hệ trực tiếp trao đổi sản phẩm cho bố trí cạnh Để thuận lợi cho việc vận chuyển, kho nguyên liệu kho thành phẩm thường bố trí gần đường giao thơng bên ngồi doanh nghiệp Đảm bảo khả mở rộng sản xuất: Quy luật phát triển thường dẫn đến tăng sản lượng sản xuất đa dạng hóa sản phẩm cách đưa vào sản xuất thêm loại sản phẩm khác, điều đòi hỏi doanh nghiệp sau thời gian hoạt động thường có nhu cầu mở rộng mặt sản xuất Vì vậy, từ chọn địa điểm bố trí mặt sản xuất phải dự kiến khả mở rộng tương lai Đảm bảo an toàn cho sản xuất người lao động: Khi bố trí mặt đòi hỏi phải tính đến yếu tố an tồn cho người lao động, máy móc thiết bị, đảm bảo chất lượng sản phẩm tạo môi trường làm việc thuận lợi cho người công nhân Mọi quy định chống ồn, bụi, chống rung, chống nóng, chống cháy nổ, phải tuân thủ Trong thiết kế mặt phải đảm bảo khả thông gió TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN chiếu sáng tự nhiên Các phân xưởng sinh nhiều bụi, khói, độc, xạ có hại phải bố trí thành khu nhà riêng biệt khơng bố trí gần sát khu vực có dân cư Các kho chứa vật liệu dễ cháy dễ nổ phải bố trí xa khu vực sản xuất phải trang bị thiết bị an tồn phòng chữa cháy nổ Những thiết bị gây rung động lớn ảnh hưởng đến hoạt động thiết bị khác ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm không nên đặt cạnh thiết bị có giá trị lớn Tận dụng hợp lý khơng gian diện tích mặt bằng: Sử dụng tối đa diện tích mặt hiện có giúp cho doanh nghiệp giảm chi phí th mặt Điều khơng áp dụng diện tích sản xuất mà áp dụng diện tích kho hàng Việc tận dụng tối đa diện tích khơng đề cập đến diện tích mặt sàn tính theo m2 mà tính đến khơng gian hiện có Trong nhiều nhà máy, ngày sử dụng băng tải cao làm thiết bị kho tàng PHỊNG TRỮ ĐƠNG PHỊNG ƯỚP PHỊNG RÃ ĐƠNG MÁY XAY NHUYỄN MÁY RĨT HỘP – GHÉP MÍ MÁY CHẶT THỊT BỒN TIỆT TRÙNG MÁY XAY THƠ PHỊNG BẢO ƠN BỒN CHỨA NƯỚC Hình 35 Sơ đồ bố trí mặt thiết bị Diễn giải: Khu vực sản xuất, chế biến thực phẩm thiết kế theo quy tắc chiều từ nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm cuối để tránh gây nhiễm Sự cách biệt khu sản xuất không sản xuất, khu tiếp nhận nguyên liệu, chế biến, kho hàng, khu vệ sinh, khu nhà ăn để tránh lây nhiễm Các khâu dây chuyền sản xuất thiết kế liên tục từ khâu tiếp nhận nguyên liệu đến khâu thành phẩm bố trí song song với nên tiết kiệm chi phí vận chuyển nhân công, tránh lây nhiễm chéo vi sinh vật nguyên liệu chiều từ khâu tiếp nhận đến khâu bảo quản Phòng trữ đơng phải đủ lớn để trữ nguyên liệu đảm bảo sẵn sàng cung cấp kịp thời nguyên liệu cho dây chuyền sản xuất, không làm ảnh hưởng đến tiến độ công việc, nhà sản xuất chủ động nguồn ngun liệu TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Phòng tiếp nhận nguyên liệu sống phòng bảo ơn sản phẩm phải đặt xa để tránh gây tạp nhiễm, nhiễm chéo lên sản phẩm Phòng bảo ơn phải giữ nhiệt độ 35 – 37 oC, sản phẩm để thời gian – 15 ngày sau bảo quản kho Kho cần phải kín, khơ ráo, sạch, dễ nước, thơng gió nhiệt để tránh ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Hệ thống điều khiển, cần gạt, tay gạt, tay cầm cần phải bố trí ngang tầm tay công nhân (0.8 – 1.2m) Phải chừa khoảng cách hợp lý thiết bị, lối dọc, ngang, lối gần tường để công nhân hoạt động thuận lợi, tránh tai nạn, dễ thay vệ sinh thiết bị Với công suất hệ thống tiệt trùng 1000 kg/h, yêu cầu nhà xưởng phải đủ rộng để thiết bị có đảm bảo nhà máy đạt cơng suất Ví dụ máy chặt thịt, máy xay thô, máy xay nhuyễn cần hai máy đảm bảo nguyên liệu cách trơn chu qua công đoạn sản xuất 2.6 Bảng dự trù thiết bị Bảng 20 Bảng dự trù thiết bị TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ STT TÊN CHI TIẾT PHẦN VẬT LIỆU SỐ LƯỢNG Inox Kiếng 1 Đường ray bồn Ống kính quan sát Gờ gắn thiết bị Inox SUS 304 Đáy elip Inox SUS 304 Nắp elip Inox SUS 304 Chân đỡ Thép CT38 Ống gắn với thiết bị tiệt trùng Thép đúc Tay cầm nắp elip Thép CT38 Bích nối nắp thân Thép CT38 10 Bích nối ống dẫn Thép CT38 11 Van an toàn Gang 12 Van cửa Gang 13 Ampe kế 14 Nhiệt kế 15 Bộ phận cảm ứng nhiệt 16 Bồn tiệt trùng 17 Bồn nước Sơn Hà 18 Ống uốn 19 Bơm 20 Quạt thơng gió cơng nghiệp 21 Bu lơng, ốc vít 22 Điện trở 23 Phòng trữ đơng 24 Phòng rã đơng Inox SUS 304 Inox Thép đúc Inox TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN 2.7 Tài liệu tham khảo (dùng Endnote) X[1] Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập 1, Nhà xuất Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội 2.8 [2] Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Tập Hà Nội, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật 2.9 [3] Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chất dầu khí, Hồ Lê Viên, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật 2.10 [4] Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất chế biến thực phẩm gia dụng, Phan Văn Thơm 2.11 [5] Tính tốn thiết kế hệ thống đường ống dẫn nước, Võ Chí Chính 2.12 [6] Bài giảng Kỹ thuật Quá trình Thiết bị Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM 2.13 [7] http://www.kichthuoc.xyz/2015/09/quy-cach-kich-thuoc-inox.html 2.14 [8] http://www.banhxeday.xyz/san-pham/banh-xe-day-cang-inox304/banh-xe-day-cang-inox-cao-su-tai-trung 2.15 [9] 245.html http://thepductrung.com/thep-ong/bang-tieu-chuan-thep-ong-duc- 2.16 [10] https://www.lhu.edu.vn/Data/News/388/files/CHUONG_1_1_e23i4.pdf 2.17 TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN PHỤ LỤC BẢN VẼ THIẾT BỊ CHÍNH (Bản in A3 - Autocad kèm theo tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật) ... tài tính chất sản phẩm thiết kế, ý nghĩa đề tài Chọn thuyết minh sơ đồ hệ thống Tính cân vật chất lượng cho toàn hệ thống Tính thiết kế nồi bốc tiệt trùng, tính kích thước ống Tính chọn thiết. .. ẢNH Hình Thiết bị tiệt trùng thủy lực hydrostatic .3 Hình Thiết bị tiệt trùng dạng thùng quay Hình Thiết bị tiệt trùng hydrolock .4 Hình Cấu tạo thiết bị tiệt trùng dạng... hương pate Ướp muối Xay nhuyễn Đá vảy Vào hộp Bài khí Ghép nắp Tiệt trùng Bảo ơn Sản phẩm Hình 23 Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ sản xuất pate TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ PHẦN Giải thích sơ đồ quy