Thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng không đường từ sữa bột gầy

Đồ án thiết kế nhà máy sữa GVHD: Mạc Thị Hà Thanh ĐỒ ÁN THIẾT KẾ Họ Tên sinh viên: PHẠM THỊ TƯỜNG VI Lớp: 14H2B Khóa: 2014 Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng không đường (năng suất 14000 sản phẩm/ năm) từ sữa bột gầy CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU  Nguyên liệu sữa bột gầy: Hàm lượng chất khô: 98% Hàm lượng chất béo: 0,5 %  Yêu cầu sản phẩm tiệt trùng không đường: Hàm lượng chất khô: 12,5% Hàm lượng chất béo: % SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang i Đồ án thiết kế nhà máy sữa GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Mục lục MỞ ĐẦU .4 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển ngành sữa[3] 1.2 Tình hình phát triền ngành sữa năm vừa qua:[4] 1.2.1 1.2.2 Thị trường sữa giới: Thị trường sữa Việt Nam: .3 1.3 Thách thức ngành sữa: 1.4 Thị trường tiêu thụ sữa nay: .4 1.4.2 1.5 Sữa tiệt trùng: .6 1.5.1 1.5.2 1.6 Tại Việt Nam Tổng quan sữa tiêt trùng Một số sản phẩm sữa tiệt trùng Nguyên liệu 10 1.6.1 Bột sữa gầy: 10 1.6.2 Nước .10 1.6.3 AMF .11 1.6.4 Chất ổn định: .12 1.7 Các tiêu sản phẩm sữa tiệt trùng[7] 13 Chương 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .15 2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ .15 2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 16 2.2.1 Phối trộn tuần hoàn 16 2.2.2 Lọc 17 2.2.3 Gia nhiệt sơ .17 2.2.4 Bài khí 18 2.2.5 Đồng hóa 19 2.2.6 Tiệt trùng 21 2.2.7 Rót hộp 23 CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .24 3.1 Biểu đồ sản xuất 24 3.2 Các thông số ban đầu .24 SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang i Đồ án thiết kế nhà máy sữa 3.3 GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Tính cân vật chất cho công đoạn .25 CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 30 4.1 Hệ thống silo chứa phễu nạp liệu 30 4.2 Hệ thống phối trộn chân không[10] .33 4.3 Thùng phối trộn tuần hoàn 33 4.4 Lọc 35 4.5 Gia nhiệt sơ đến 68 ºC chuẩn bị khí gia nhiệt nước phối trộn .36 4.6 Bài khí 37 4.7 Đồng hóa 38 4.8 Tiệt trùng UHT .38 4.9 Bồn chờ rót 39 4.13 Rót sản phẩm 41 4.11 Thiết bị hâm bơ (AMF) 42 4.12 Các thùng chứa nhà máy 43 4.13 Bơm 45 4.14 Cyclong 46 4.15 Phễu Error! Bookmark not defined 4.16 Quạt thổi, quạt hút .47 TÀI LIỆU THAM KHẢO .48 SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang i Đồ án thiết kế nhà máy sữa GVHD: Mạc Thị Hà Thanh MỞ ĐẦU Trong tự nhiên có loại thực phẩm có thành phần dinh dưỡng đầy đủ hài hòa sữa Sữa vừa cung cấp cho co người nguồn lượng dồi dào, vừa cung cấp chất cần thiết cho tạo lập thể Sữa nguồn dinh dưỡng hồn hảo, chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng: Protein, Lipid, Glucose, vitamin khoáng chất, canxi cần thiết cho thể người, chúng dạng cân đối dễ hấp thụ thể Protêin sữa có khoảng 20 loại axid amin khác có đầy đủ loại acid amin không thây thế, loại axit amin thể không tự tổng hợp mà phải lấy từ thức ăn hàng ngày để thể phát triển bảo vệ da, tóc Vì để có sống chất lượng cao, hàng ngày phải dùng sữa để cung cấp lượng vitamin khống chất có lợi cho sức khỏe Mặc dù nghành chế biến sữa nước ta năm gần phát triển mạnh khối lượng sữa cung cấp cho bình qn đầu người nước ta thấp Do việc xây dựng thêm nhà máy chế biến sữa cần thiết Tuy nhiên, Sữa tươi nước ta q nên việc sử dụng sữa bột cần thiết để cung cấp đủ lượng, đủ chất Hơn việc nhập sữa bột nguyên liệu thuận tiện với giá thành khơng cao, sữa thành phẩm nhập ngoại đắt Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng sữa ngày cao việc chế biến sữa từ sữa bột cần thiết Chính lý mà e chọn đề tài là: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng không đường từ sữa bột gầy SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang i Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển ngành sữa[3] Việt Nam vốn khơng có ngành chăn ni bò sữa truyền thống nên khơng có giống bò sữa chun dụng đặc thù Chăn ni bò sữa xuất Việt Nam từ năm đầu kỷ XX Trải qua năm tháng khó khăn đất nước, ngành chăn ni bò sữa đứng vững hon Tuy nhiên thực trở thành ngành sản xuất hàng hóa từ năm 1990 trở lại Dưới mốc lịch sử đáng nhớ ngành chăn ni bò sữa Việt Nam:  Năm 1920 - 1923 Người Pháp đưa giống bò chịu nóng bò Red Sindhi (thường gọi bò Sin) bò Ongle (thường gọi bò Bơ) vào Tân Son Nhất, Sài Gòn Hà Nội để nuôi thử lấy sữa phục vụ người Pháp Việt Nam Tuy nhiên số lượng bò sữa thời (khoảng 300 con) xuất sữa thấp (2-3 kg/con/ngày)  Năm 1937 - 1942 Ở miền Nam hình thành số trại chăn ni bò sữa Mỗi ngày sản xuất hàng nghìn lít sữa tổng sản lượng sữa đạt 360 tấn/nãm Có giống bò sữa nhập vào miền Nam Jersey, Ongole, Red Sindhi, Tharpara, Sahiwal Haryana Cũng miền Nam giai đoạn này, Chính phủ Australia giúp đỡ xây dụng Trung tâm bò sữa Jersey Bến Cát với số lượng 80 bò cái, điều kiện chiến tranh Trung tâm sau giải thể  Năm l954 -1960 Ở miền Bắc, Nhà nước bắt đầu quan tâm đến phát triển chăn ni, có bò sữa Năm 1960, giống bò sữa lang trắng đen Bắc Kinh lần đưa vào Việt Nam nuôi thử nghiệm Ba Vì, Sa Pa Mộc Châu Đến thập kỷ 70, Việt Nam Chính phủ Cu Ba viện trợ 1000 bò sữa Holstein Friesian (HF) ni thử nghiệm Mộc Châu  Những năm 1970 Cụ thể từ năm 1976 số bò sữa HF chuyển vào nuôi Đức Trọng (Lâm Đồng) Bên cạnh phong trào lai tạo chăn ni bò sữa phát triển SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh mạnh thêm tỉnh miền Đông Nam Bộ Tp Hồ Chí Minh Tuy nhiên, năm đầu thập kỷ 1980, đàn bò sữa Việt Nam nuôi nông trường quốc doanh sở trực thuộc sở hữu Nhà nước Quy mô vài trăm con, lớn Nông trường Mộc Châu với khoảng 1000  Năm 1985-1987 Trong thời gian 1985-1987 Việt Nam nhập bò Sin (cả bò đực bò cái) từ Pakistan ni nơng trường Hữu nghị Việt Nam - Mông cổ Trung tâm tinh đơng lạnh Moncada (Ba Vì, Hà Tây) Trong thời gian Việt Nam nhập tinh đông lạnh bò Jersey Nâu Thuỵ Sĩ dùng để lai với bò Lai Sin (LS) Tuy nhiên, suất sữa lai nên việc lai tạo với bò khơng có hướng phát triển thêm  Năm 1986 -1999 Từ năm 1986 Việt Nam bắt đầu phong trào Đổi sau năm từ nước thiếu lương thực Việt Nam có lương thực xuất Kinh tế phát triển tạo nhu cầu dùng sữa ngày tăng Do vậy, đàn bò sữa TP HCM, tỉnh phụ cận Bình Dương, Đồng Nai, Cũng tăng nhanh số lượng Từ năm 1986 đến 1999 đàn bò sữa tăng trưởng trung bình 11 %/năm Phong trào chăn ni bò sữa tư nhân hình thành tỏ có hiệu  Năm 2001 Chính phủ có chủ trương đẩy mạnh phát triển ngành sữa Việt Nam với việc thơng qua Quyết định 167/2001/QĐ/TTg sách phát triển chăn ni bò sữa giai đoạn 2001-2010 Theo chủ trương từ năm 2001 đến 2004 số địa phương (TP Hồ Chí Minh, An Giang, Bình Dương, Thanh Hoá, ) nhập số lượng lớn (trên 10 nghìn con) bò HF từ Australia, Mỹ, New Zealand ni Một số bò Jersey nhập từ Mỹ New Zealand dịp Nhìn chung, ngành chăn ni bò sữa phát triển mạnh từ đầu năm 1990 đến 2004, từ sau có Quyết định 167 nói Tuy nhiên, tổng sản lượng sữa tươi sản xuất nước đáp ứng khoảng 20-25% lượng sữa tiêu dùng, lại phải nhập từ nước ngồi SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng 1.2 GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Tình hình phát triền ngành sữa năm vừa qua:[4] Những năm trở lại đây, sữa ngành đạt tốc độ tăng trưởng nhanh ngành thực phẩm Việt Nam, với mức tăng trưởng doanh thu trung bình giai đoạn 2005-2009 đạt 18% /năm (EMI 2009) Với đất nước phát triển, có tốc độ thị hóa tăng dân số cao Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ sữa tiếp tục tăng năm tới Trước tìm hiểu ngành sữa Việt Nam, cần có nhìn tổng qt thị trường sữa giới, đặc biệt cung-cầu giá nguyên liệu sữa bột, 70% nguyên liệu sữa Việt Nam đến từ nhập 1.2.1 Thị trường sữa giới: Sản xuất sữa giới năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm ngoái Tốc độ tăng trưởng sản xuất nước phát triển nhanh nước phát triển rõ nét vào năm 2010, với dự kiến mức tăng trưởng nước phát triển 4% so với sản lượng không thay đổi nước phát triển Sản xuất sữa năm 2010 tăng khoảng 2% lên 714 triệu (Bảng 1).  Tổng thương mại sữa giới năm 2009 sụt giảm 4,6 % so với năm 2008, nguyên nhân chủ yếu tác động suy thoái kinh tế Tuy nhiên, dự báo năm 2010, tổng thương mại sữa giới mức năm 2008, đạt khoảng 40.6 triệu (Bảng 1) Chính nhu cầu sản phẩm sữa tăng nhanh nước phát triển động lực cho tăng trưởng thương mại sữa giới năm tới, nhu cầu nước phát triển giai đoạn bão hoà 1.2.2 Thị trường sữa Việt Nam: Nằm xu chung nước phát triển giới, nhu cầu sản phẩm sữa Việt Nam nguồn bổ sung dinh dưỡng thiết yếu ngày tăng lên Điều thấy tổng doanh thu mặt hàng sữa tăng ổn định qua năm Tổng doanh thu đạt 18.500 tỉ VNĐ vào năm 2009, tăng 14% so với năm 2008 (Biểu đồ 2) Điều cho thấy khủng hoảng kinh tế năm vừa qua không ảnh hưởng nhiều đến tiêu thụ sữa Việt Nam Hiện nay, tiêu dùng sản phẩm sữa tập trung thành phố lớn, với 10% dân số nước Hà Nội thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ 78% sản phẩm sữa SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh (Somers, 2009) Bình quân mức tiêu thụ hàng năm đạt lít/người/năm, thấp so với nước khu vực Thái Lan (23 lít/ người/ năm) hay Trung Quốc (25 lít/ người/ năm) Do đó, theo xu hướng nước này, mức tiêu thụ Việt Nam tăng lên với GDP (2010) Đồng thời, với nhu cầu sản phẩm sữa ngày tăng lên Việt Nam, thị trường sữa có tham gia nhiều hãng nước nước ngoài, với nhiều sản phẩm phong phú 1.3 Thách thức ngành sữa: Tuy nhiên bên cạnh thuận lợi hội lớn trình hội nhập sâu rộng, ngành sữa Việt Nam phải đối diện với thách thức vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm chất lượng sữa Các sản phẩm sữa Việt Nam khoảng 10 nhà máy lớn sản xuất có kiểm sốt, chất lượng sữa tốt trước nhiều Tuy nhiên, có hàng trăm sở sản xuất chế biến gia công nhỏ, thường xuyên lưu thông sữa chất lượng mà chưa hồn tồn kiểm sốt Ngồi kể đến hạn chế khác ngành sữa Việt Nam như: Thiếu kinh nghiệm quản lý, quy mô trang trại nhỏ, hệ thống thu mua sữa yếu kém, thiếu thiết bị bảo quản làm lạnh, sách chế cho ngành sữa khơng thống Bên cạnh đó, nguồn thức ăn chăn ni cho bò sữa phải nhập xu hướng tăng cao, tác động tới chi phí đầu vào Đặc biệt hãng sản xuất sữa nước chịu sức ép cạnh tranh ngày gia tăng việc giảm thuế cho sữa ngoại nhập theo sách cắt giảm thuế quan Việt Nam thực cam kết Hiệp định ưu đãi thuế quan có hiệu lực chung Khu vực mậu dịch tự ASEAN (cam kết CEPT/AFTA) cam kết với WTO 1.4 Thị trường tiêu thụ sữa nay: 1.4.1 Trên giới Việc tiêu thụ sữa toàn phần (như sữa lỏng sản phẩm chế biến) cho người khác từ mức cao châu Âu Bắc Mỹ đến mức thấp châu Á Tuy nhiên, vấn đề cần phải nói đến, vùng khác giới việc hội nhập dân cư nhiều thông qua du lịch di cư, Những xu hướng ảnh hưởng đến khả tiêu thụ lớn dòng sản phẩm SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Ngay khu vực châu Âu, lượng sữa tiêu dùng thay đổi nhiều Hãy xem xét ví dụ:Việc tiêu thụ sữa lỏng mức cao quốc gia Phần Lan, Na Uy Thụy Điển nhiều so với Pháp Ý, Nơi mát có xu hướng chiếm ưu tiêu thụ sữa cao Bảng 1.1: Bình quân đầu người tiêu thụ sữa số liệu năm 2006.[4] STT Quốc gia (2006) Tiêu thụ (lít) Phần Lan 183.9 Thụy Điển 145.5 Ireland Hà Lan 129.8 122.9 Tại Việt Nam Sau Na Uy 116.7 năm đổi Thụy Sĩ 112.5 mới, đời Canada (2005) 94.7 sống Liên minh châu Âu (25 nước) 92.6 nhân dân Đức 92.3 cải 10 Pháp 92.2 thiện, sức tiêu 11 New Zealand (2005) 90.0 thụ sản 12 Hoa Kỳ 93.9 phẩm sữa 13 Áo 80.2 nhanh 14 Hy Lạp 69.0 15 Italia 57.3 16 Mexico 40.7 1.4.2 1990 sữa tiêu bình tăng Năm lượng thụ 17 Trung Quốc 8.8 quân/người/nãm đạt 0,47 kg, năm 1995 tăng lên đến 2,05 kg, năm 1998 kg, năm 2000 6,5 kg năm 2001 ước tính 7,0 kg So với năm 1990 năm 2001 sức tiêu thụ sữa nước ta tăng gấp 14,8 lần, tổng lượng sữa tiêu thụ quy sữa tươi tương đương 460.000 Mức tiêu thụ sữa tăng nhanh chủ yếu thành phố, đô thị, khu công nghiệp khu du lịch sản lượng sữa sản xuất hàng năm ta đáp ứng 10 - 11% nhu cầu tiêu thụ sữa nước SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Khủng hoảng kinh tế tác động đến ngành sữa Việt Nam Nhu cầu tiêu thụ sữa ngày tăng Vì xem thị trường đầy tiềm thu hút nhà đầu tư tham gia vào thị trường sữa Giá bán lẻ sữa Việt Nam khoảng 1,1 USD/ lít, cao mức bình quân giới cao nhiều so với giá thành sản xuất sữa Nếu trừ khoản chi phí sản xuất phân phối sữa lợi nhuận ngành đạt 28%, mức sinh lời cao Một điều kiện thuận lợi khác cho người nhập ngành mạng lưới bán lẻ có sẵn rộng khắp Việt Nam Chính thuận lợi mà gần có hàng loạt tập đồn nước ngồi nhảy vào thị trường Việt Nam Bảng 1.2: nhu cầu tiêu thị sữa Việt Nam Chỉ tiêu 1990 1995 1997 1998 1999 2000 2001 Nhu cầu tiêu thụ sữa Kg/người/năm 0,47 2,05 3,70 5,00 6,00 6,50 7,00 1.5 Sữa tiệt trùng: 1.5.1 Tổng quan sữa tiêt trùng Sữa tiệt trùng sản phẩm chế biến từ sữa tươi ngun liệu, có/hoặc khơng bồ sung phụ gia phải qua xử lý nhiệt độ cao (>100° C) Để chuẩn hoá nguyên liệu, cho phệp bổ sung sữa bột và/hoặc chất béo sữa không 1% tính theo khối lượng sữa tươi nguyên liệu Hiện nay, sữa tiệt trùng đụng hộp giấy, chai thủy tinh chai nhựa kín Sản phẩm bảo quản nhiệt độ phòng, điều kiện khơng mở bao bì sữa tiệt trùng bảo quản khoảng thời gian từ - tháng Trong năm gần đây, vấn đề dinh dưỡng vệ sinh an toàn thực phẩm đặt lên hàng đầu định mua sản phẩm dịch vụ khách hàng Đặc biệt với khách hàng thượng đế nhí, việc chọn lựa trở nên cẩn thận hơn.Vì nhiều nhà sản xuất hoạt động ngành công nghiệp thực phẩm liên tục cải tiến sản phẩm qua việc đầu tư vào dây chuyền chế biến đóng gói cơng nghệ cao, đặc biệt ngành sữa Bên cạnh sản phẩm sữa bột bà mẹ ưa chuộng cho trẻ nhỏ tuổi, có số lượng đáng kể sản phẩm sữa nước hộp giấy tiệt trùng sản SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 10 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh - Ta chọn số lượng silo với hệ số chứa đầy 0,85 - Vậy thể tích silo là: - Đường kính silo là: Suy ra: Chiều cao silo là: Vậy ta cần dung silo chứa nguyên liệu cho ngày với kích thước D=1882mm, H=3011,2mm  Thiết bị tách kim loại[9] Tên thiết bị: Metal detector quicktron 05A Nhà sản xuất: MESUTRONIC Gerätebau GmbH Kích thước: L × W = 300 × 100 × 200 (mm) 4.2 Hệ thống phối trộn chân không[10] - Kiểu: INSTANT-3000-250 - Nhà sản xuất: SPX Flow Technology - Năng suất: 3000 lít/h - Kích thước: L = 2770 (mm) W = 1562 (mm) H = 2365 (mm) Với kích thước thùng phối trộn kích thước thùng tuần hoàn - Dựa vào bảng 3.5, lượng nguyên liệu vào hệ thống phối trộn chân khơng là: Hình 4.2: Tiết bị tách kim loại - Suy ra, số thiết bị phối trộn chân khơng cần dùng là: Hình 4.3: Hệ thống phối trộn chân không Vậy cần dùng thiết bị phối trộn chân khơng với kích thước (L×W×H) = (2770×1562×2365)mm SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 36 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh 4.3 Thùng phối trộn tuần hồn Hình 4.4: Thùng phối trộn tuần hồn Tính tốn kích thước thùng phối trộn: Gọi D: đường kính thân trụ HT: chiều cao thân hình trụ h: chiều cao thân hình chóp R: bán kính chóp Chọn HT=1,3D h=0,3D Gọi VTB: thể tích thùng phối trộn Vtrụ: thể tích phần hình trụ Vc: thể tích phần chóp Thì VTB = Vtrụ + 2Vc, đó: Suy ra: VTB = Vtrụ + 2Vc = 1,021D3 + 2×0,1319D3 = 1,2848D3 - Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thùng phối trộn tuần hoàn là: - Ta chọn số lượng thùng phối trộn với hệ số chứa đầy 0,85 - Vậy thể tích thùng phối trộn là: SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 37 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh - Đường kính thùng là: Suy ra: Chiều cao silo là: Vậy ta cần dung thùng phối trộn tuần hồn với kích thước D=1254,2mm, H=2382,98mm 4.4 Lọc Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thiết bị lọc là: Chọn thiết bị lọc túi thủy tĩnh GEA KA Sữa tươi từ thùng chứa nguyên liệu bơm qua phận lọc dạng ống, kích thước lỗ lọc nhỏ 300 µm Sau q trình lọc, cặn tách ra, sữa tươi khơng có biến đổi chất lượng Hình 4.5: Thiết bị lọc túi tháo rời Bảng 4.2: Thông số kĩ thuật thiết bị lọc [11] Năng suất 3000 lít/h Chiều dài thiết bị 1000 mm Đường kính ngồi 250 mm Đường kính ống lọc 150 mm Đường kính lỗ lọc < 300 µm Số thiết bị lọc cần dùng: SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 38 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Vậy cần dùng thiết bị lọc túi tách rời 4.5 Gia nhiệt sơ đến 68 ºC chuẩn bị khí gia nhiệt nước phối trộn Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thiết bị gia nhiệt là: Lượng nước cần gia nhiệt là: Tổng lượng nguyên liệu vào thiết bị gia nhiệt Chọn Thiết bị gia nhiệt mỏng BR26 – J21 – 24B Hình 4.6: Thiết bị gia nhiệt mỏng BR26 – J21 – 24B Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật thiết bị gia nhiệt mỏng BR26 – J21 – 24B[12] Năng suất máy Năng suất sử dụng Số truyền nhiệt Kích thước lỗ Bề dày truyền nhiệt SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B 5000 lít/h 200 kg/h 78 51 mm 0,6 mm Trang 39 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Kích thước thiết bị 1200 х 460 х 1520 mm Vận tốc chuyển động sữa 0,44 m/s Số thiết bị cần sử dụng là: Vậy phải dùng thiết bị gia nhiệt mỏng gia nhiệt mỏng 4.6 Bài khí Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thiết bị b là: Chọn thiết bị khí DART-10, HÃNG TB: CHRIST-ENGLAND[13] Hình 4.7: Thiết bị khí Bảng 4.4: Thơng số kĩ thuật thiết bị khí chân khơng Model DART-10 Năng suất làm việc 3000 L/h Nhiệt độ vào 67-68 ºC Nhiệt độ 62 ºC Kích cỡ D×H 1100 × 2000 Độ chân khơng 556 mmHg Số thiết bị khí cần dung là: Vậy phải dùng thiết bị khí 4.7 Đồng hóa Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thiết bị đồng hóa là: SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 40 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Chọn thiết bị đồng hóa nhà sản xuất Jimei VN.[14] Hình 4.8: Thiết bị đồng hóa Bảng 4.5: Thơng số kĩ thuật thiết bị đồng hóa Năng suất làm việc 3000 L/h Cơng suất 20 kw Áp suất làm việc 25 Mpa Kích thước 1250×100×1350 (mm) Số thiết bị đồng hóa cần dùng là: Vậy phải dùng thiết bị đồng hóa 4.8 Tiệt trùng UHT Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào thiết bị tiệt trùng UHT là: Chọn thiết bị tiệt trùng kiểu ống lồng ống SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 41 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Hình 4.9: Thiết bị tiệt trùng UHT ống lồng ống Bảng 4.6: Thông số kĩ thuật tiết bị tiệt trùng UHT[15] Model GS-UHT-4(A) Năng suất làm việc 4000 L/h Nhiệt độ vào 60 ºC Thời gian tiệt trùng 3-4 s Nhiệt độ 138 ºC Hơi sử dụng 240 kg/h Kích cỡ 5000×2000×2000 Điện 21 kw Số thiết bị tiệt trùng UHT cần sử dụng là: Vậy phải dùng thiết bị tiệt trùng UHT 4.9 Bồn chờ rót Dựa vào bảng 3.5, lượng dịch sữa vào bồn chờ rót là: Ta sử dụng bồn chờ rót vơ trùng Tetra Pak Aseptic Tanic VC[16] Bảng 4.7: Thông số kĩ thuật bồn chờ rót Thể tích làm việc (l) 3.000 Tiêu thụ nước (kg/h) 75 Áp suất nước (kPa) 270 Tiêu thụ nước làm mát (l/h) 1.000 Tiêu thụ dung dịch CIP (l/h) 7.000 Kích thước (DxH) (mm) 1.700 x 4.1700 Số lượng thiết bị: SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 42 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Vậy cần dùng bồn chờ rót Hình 4.11: Bồn chờ rót SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 43 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh 4.13 Rót sản phẩm Hình 4.11: Thiết bị chiết rót tự động Hình 4.10: Thiết bị chiết rót tự động SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 44 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Bảng 4.8: Thông số kĩ thuật thiết bị rót sản phẩm[17] Model TP A3/Speed iLine Nhà cung cấp Tetra Park Năng suất làm việc 15000 hộp/h Cơng suất 5,4 kw Kích thước 3600 x 2800 x 3150 Trọng lượng 5000 kg Vận tốc vòng quay 2850 vòng/giây Nhiệt độ khí tiệt trùng tiệt 280 – 3100 ºC trùng máy Nhiệt độ khí máy 35 - 400 ºC rót sữa Lưu lượng H2O2 tiêu hao 330 - 540 ml/h - Số lượng hộp rót - Số thiết bị cần dùng: Vậy ta chọn thiết bị rót sản phẩm 4.11 Thiết bị hâm bơ (AMF) Sử dụng nồi nấu vỏ nhà sản xuất Jimei VN.[18] Bảng 4.9: Thơng số4.12: kĩ thuật Hình Thiết bịthiết hâmbị bơhâm AMF Model G100 - I Năng suất làm việc 100 l/h Cơng suất 0,5 kw Kích thước (D x H) 664 x 482 (mm) - Lượng bơ cần hâm cho dây chuyền sản xuất giờ: SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 45 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh - Khối lượng riêng AMF 0,8 kg/l - Số thiết bị cần dùng Vậy ta sử dụng thiết bị hâm bơ 4.12 Các thùng chứa nhà máy Các thùng chứa nhà máy có cấu tạo tương tự phối trộn tuần hồn Vỏ thùng làm thép khơng rỉ, có gắn cánh khuấy lớp thiết bị vỏ làm vật liệu cách nhiệt Tính tốn tương tự mục 4.5 áp dụng cơng thức ta tính kích thước thùng chứa: Trong VTB lượng nguyên liệu hệ số chứa đầy 0,85 H = Htrụ + 2h = 1,3D + 2×0,3D = 1,9D  Thùng chứa sau lọc Lượng dịch sứa sau lọc: Hệ số chứa đầy thùng chứa 0,85, suy Suy ra: Vậy chọn thùng chứa sau lọc D x H = 1242 x 2360 (mm)  Thùng chứa AMF Lượng AMF dùng cho ca là: Khối lượng riêng AMF 0,8kg/l Hệ số chứa đầy thùng chứa 0,85, suy SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 46 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Suy ra: Vậy chọn thùng chứa AMF: D x H = 846 x 1607,4 (mm)  Thùng chứa AMF sau hâm nóng Lượng AMF sau hâm nóng: Tỷ trọng AMF 0,8 kg/l Lượng AMF sau hâm nóng: Hệ số chứa đầy thùng chứa 0,85, suy Kích thước thùng chứa: 4.13 Bơm  Bơm ly tâm CHL 16-20[19] Năng suất (m /h) Chiều cao hút (m) Hình ly tâm Bảng4.13: 4.10:Bơm Thông số kĩ thuật bơm SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 47 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Kích thước (mm) 400 x 215 x 245 Chọn 11 bơm cho công đoạn sản xuất nhà máy  Bơm chân không[20] Chọn bơm chân khơng Hangchang HWVP – D Kích thước: L x W x H = 370 x 170 x 200 (mm) 4.14 Cyclong Đường kính cyclong dựa theo bảng III.5 D=600mm Hình 4.14: Bơm chân khơng Kích thước bảng Xyclon chọn theo bảng III.4 [2, tr 524] Bảng 6.2 Kích thước Xyclon .15Y Kí hiệu Đường kính Xyclon, d1 Chiều cao cửa vào, a Chiều cao ống tâm có mặt bích, h1 Chiều cao phần trụ, h2 Chiều cao phần nón, h3 Chiều cao phần bên ngồi ống tâm, h4 Chiều cao chung, H Đường kính ngồi ống ra, d1 Đường kính ống tháo bụi, d2 Chiều rộng cửa vào, b1/b Chiều dài ống cửa vào, l Khoảng cách từ tận Xyclon đến mặt Kích thước (mm) 600 396 900 906 900 180 1986 360 180 120 360 144 bích, h5 Góc nghiêng nắp ống vào, α Hệ số trở lực,  150 110 4.15 Phễu Kích thước: + D = 1000 mm + d = 200 mm D H + H = 700 mm d 4.15: Phễu Hình SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 48 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh 4.16 Quạt thổi, quạt hút Chọn quạt hút JASON J383.[21] Kích thước: L x W x H = 312 x 287 x 241 mm Công suất: 5500W Bảng 4.13: Bảng tổng kết thiết bị dùng phân xưởng sản xuất ST T 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Tên thiết bị Phễu nạp liệu (D x H) Thiết bị tách kim loại (L x W x H) Silo chứa nguyên liệu (D x H) Silo chứa nguyên liệu ngày (D x H) Cyclong (D x H) Quạt thổi(L x W x H) Quạt hút (L x W x H) Thùng phối trộn chân không (D x H) Thùng phối trộn tuần hoàn (D x H) Gia nhiệt mỏng (L x W x H) Lọc túi tháo rời (D x L) Bài khí (D x H) Đồng hóa (D x H) Tiệt trùng ống lồng ống Bồn chờ rót (D x H) Rót sản phẩm (D x H) Thiết bị hâm AMF (D x H) Thùng chứa AMF (D x H) Thùng chứa AMF sau hâm (D x H) Thùng chứa sau lọc (D x H) Thùng chứa bơ sau hâm nóng (D x H) Bơm ly tâm (L x W x H) 23 Bơm chân không (L x W x H) SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Hình 4.16: Quạt Kích thước (mm) 1000 x 700 300 x 100 x200 3162 x 5059,2 1467 x 2347,2 600 x 1986 312 x 287 x 241 312 x 287 x 241 1254,2 x 2382,98 1254,2 x 2382,98 1200 x 460 x 1520 250 x 1000 1100 х 2000 1250 x 1000 x 1350 5000 x 2000 x 2000 1.700 x 4.170 3600 x 2800 x 3150 664 x 482 846 x 1607,4 424 x 805,6 1242 x 2360 1232 x 2340,8 400 x 215 x 245 370 x 170 x 200 Số lượng 1 2 1 1 1 1 1 1 11 Trang 49 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO https://www.spxflow.com/en/assets/pdf/Flex_Mix_Instant_6207_05_07_ 2012_S.pdf https://www.spxflow.com/en/industries/food-and-beverage/food- sector/infant-formula-from-recombined-powder/InteractiveSystem/ https://www.slideshare.net/phucnguyen250/my-bi-kh-chn-khng https://www.alfalaval.com/globalassets/documents/products/heat- transfer/plate-heat-exchangers/brazed-plate-heatexchangers/axp/axp112_productleaflet_CHE00020EN.pdf http://doan.edu.vn/do-an/de-tai-cong-nghe-san-xuat-sua-tiet-trung- 25397/ https://www.mesutronic.de/portfolio-item/quicktron-05-a/?lang=en https://www.alfalaval.com/globalassets/documents/microsites/heating- and-cooling-hub/pd-leaflets/cb410_product-leaflet_en.pdf http://www.shjimei.cn/product-4-3-tube-uht-sterilizer.html http://www.liquid-fillingmachines.com/sale-8322031-1000l-h-two- section-type-plate-heat-exchanger-51-material-diameter.html 10 http://congnghevotrung.com/noi-khuay-hai/ http://thietbilocmiennam.vn/vn/thiet-bi-loc-sua-tuoi-binh-tui-loc-sua-tuoipro881.html?fbclid=IwAR3NTbxTMxWg7cTWMBAxh9ZR2y1kwu8DpcjYrkezUiipbBXWd31ZbQfauE 11 https://assets.tetrapak.com/static/documents/processing/tetra_pak_asepti c_tankvc_pd_63615_hi.pdf 12 http://bomnamsao.com.vn/vn/bom-chan-khong-vong-nuoc-mot-cap-daulien-hanchang_p1637.html SVTH: Phạm Thị Tường Vi – Lớp 14H2B Trang 50 ... 14H2B Trang 13 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh 1.6 Nguyên liệu 1.6.1 Bột sữa gầy:  Khái niệm:[1] Bột sữa gầy sản phẩm sữa bột sản xuất từ sữa gầy (sữa tách phần chất... cao, sữa thành phẩm nhập ngoại đắt Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng sữa ngày cao việc chế biến sữa từ sữa bột cần thiết Chính lý mà e chọn đề tài là: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa tiệt trùng không. .. Trang 12 Đồ án thiết kế nhà máy sữa tiệt trùng GVHD: Mạc Thị Hà Thanh Hình 1.2: Sữa tiệt trùng Vinamilk Sữa tiêt trùng TH True Miỉk: Hồn tồn khơng sử dụng hương liệu Được làm từ 100% sữa bò tươi