THIẾT kế PHÂN XƯỞNG sản XUẤT CHÈ XANH

Trà (chè) là sản phẩm lá hay búp của cây chè đã được làm khô. Dịch trích thu được khi ngâm trà trong nước nóng gọi là nước trà. Nước trà là loại thức uống phổ biến trên thế giới thứ hai sau nước lọc. Nước trà có hương thơm đặc trưng, vị chát, hơi đắng nhưng hậu vị ngọt. Nước trà là một thức uống lý tưởng và có nhiều giá trị về dược liệu. Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì các sản phẩm chè cũng ngày càng đa dạng về chủng loại và được nâng cao về chất lượng bao gồm các sản phẩm chè xanh, chè đen truyền thống, chè đen CTC, chè đỏ, chè vàng... từ các sản phẩm chè này lại sản xuất ra hàng loại các sản phẩm khác nhau như chè hương, chè hoa, chè hòa tan… Chè xanh luôn được sử dụng nhiều nhất và duy trì cho đến ngày nay, là loại chè phổ biến nhất khu vực châu Á:  Chè xanh là loại chè mà nước pha có màu xanh tươi hoặc xanh vàng, mùi cốm nhẹ, vị chát đượm. Chè xanh ít trải qua các công đoạn chế biến nhất, do đó nó cung cấp nhiều hợp chất polyphenol, các chất catechin có lợi cho sức khỏe. Loại catechin chiếm lượng lớn trong chè xanh là epigallocatechin3gallate (EGCG) có vai trò quan trọng chống ung thư và chống oxy hóa. Trong một tách chè xanh cung cấp khoảng 2035mg EGCG. Mỗi ngày uống khoảng 3 tách chè xanh sẽ cung cấp khoảng 240320mg các hợp chất polyphenol. Hợp chất polyphenol là những chất chống oxy hóa tự nhiên, khi được hấp thu vào cơ thể chúng trung hòa các gốc tự do là nguyên nhân gây lão hóa, thoái hóa các tổ chức cơ thể. Đồng thời, các chất trên cũng ngăn ngừa hình thành các tổ chức ung thư, làm giảm lượng cholesterol xấu trong máu nhờ đó giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch.  Hỗn hợp tanin có trong chè xanh có khả năng giải khát, chữa một số bệnh đường ruột, tim mạch, điều trị bệnh cao huyết áp.  Chè xanh còn cung cấp nhiều loại vitamin như vitamin A, B1, B2, B6, vitamin PP và nhiều nhất là vitamin C.  Những người uống chè xanh ít có nguy cơ bị các chứng bệnh nhiễm khuẩn nhẹ đến các bệnh mãn tính như đột quỵ, bệnh nha chu, bệnh mạch vành…do chè xanh có tác dụng củng cố hệ thống miễn dịch.  Một giá trị đặc biệt của chè được phát hiện gần đây là tác dụng chống phóng xạ. Các nhà khoa học Nhật Bản đã chứng minh chè có tác dụng chống được chất Stronti (Sr) 90 là một đồng vị phóng xạ rất nguy hiểm.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TP HCM, 11-2015 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn năm 2015 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lập luận kinh tế kỹ thuật 1.2 Lựa chọn địa điểm .2 1.3 Thiết kế suất 1.4 Thiết kế sản phẩm 1.4.1 Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 1.4.2 Quy cách sản phẩm CHƯƠNG 2: NGUN LIỆU 2.1 Vai trò, tính chất dinh dưỡng chức .7 2.2 Yêu cầu chất lượng, đặc tính kỹ thuật 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ 3.1 Cơ sở thiết kế công nghệ 13 3.2 Quy trình cơng nghệ theo sơ đồ khối .13 3.2.1 Phân loại làm 14 3.2.2 Hấp (diệt men) 14 3.2.3 Vò chè 15 3.2.4 Sấy hoàn thiện 17 3.2.5 Phân loại 17 3.2.6 Tinh 18 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Kế hoạch sản xuất phân xưởng 19 4.2 Độ ẩm nguyên liệu qua công đoạn chế biến tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trình sản xuất 19 4.3 Tính cân vật chất cho 100Kg nguyên liệu .20 4.4 Tính cân vật chất theo ca, ngày, tuần, tháng, quý, năm 23 CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5.1 Thiết bị sử dụng .25 5.1.1 Thiết bị làm .25 5.1.2 Thiết bị diệt men .25 5.1.3 Thiết bị vò chè 25 5.1.4 Thiết bị phân loại 26 5.1.5 Thiết bị sấy hoàn thiện 26 5.1.6 Thiết bị tinh .27 5.1.7 Thiết bị bao gói .27 5.2 Thiết bị phụ .27 5.2.1 Băng tải vận chuyển thùng sau đóng gói 27 5.2.2 Nồi 28 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG, ĐIỆN, NƯỚC 6.1 Cân nhiệt 29 6.1.1 Quá trình hấp 29 6.1.2 Q trình vò sấy lần .29 6.1.3 Q trình vò 30 6.1.4 Quá trình vò sấy lần .30 6.1.5 Q trình vò sấy lần cuối 31 6.16 Quá trình sấy 31 6.2 Tính 32 6.3 Tính điện 32 6.3.1 Điện vận hành thiết bị .33 6.3.2 Điện chiếu sáng .33 6.3.3 Tính lượng điện tiêu thụ hàng năm 33 6.4 Tính nước 34 6.4.1 Nước công nghệ 34 6.4.2 Nước phục vụ 34 6.4.3 Bể nước 35 6.4.4 Chọn bơm nước .35 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG 7.1 Chọn diện tích xây dựng 36 7.1.1 Một số sở để chọn diện tích xây dựng 36 7.1.2 Thiết kế phân xưởng sản xuất 36 7.2 Thơng gió, chiếu sáng 37 7.2.1 Hệ thống thơng gió 37 7.2.2 Hệ thống chiếu sáng 37 CHƯƠNG 8: AN TOÀN SẢN XUẤT TRONG PHÂN XƯỞNG 8.1 An toàn lao động .38 8.2 Phòng cháy chữa cháy .39 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH Bảng 1.1: Chỉ tiêu hóa lý Bảng 1.2: Chỉ tiêu cảm quan Bảng 2.1: Thành phần hóa học chè tươi Bảng 2.2: Phân loại chè nguyên liệu theo hàm lượng bánh tẻ 11 Bảng 4.1: Kế hoạch sản xuất phân xưởng 19 Bảng 4.2: Độ ẩm nguyên liệu qua công đoạn chế biến tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trình sản xuất 19 Bảng 4.3: Tổng kết khối lượng nguyên liệu chè qua q trình chế biến (tính cho 100kg nguyên liệu) 22 Bảng 4.4: Cân vật chất theo ca, ngày, tuần, tháng, quý, năm 23 Bảng 5.1: Số lượng thiết bị cần cho ca làm việc tiếng, suất 5000Kg nguyên liệu/ca sản xuất .28 Bảng 6.1: Cơng suất thiết bị điện quy trình sản xuất .33 Bảng 6.2: Lượng nước phục vụ cho phân xưởng ngày .34 Hình 2.1: Búp chè CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Trà (chè) sản phẩm hay búp chè làm khơ Dịch trích thu ngâm trà nước nóng gọi nước trà Nước trà loại thức uống phổ biến giới thứ hai sau nước lọc Nước trà có hương thơm đặc trưng, vị chát, đắng hậu vị Nước trà thức uống lý tưởng có nhiều giá trị dược liệu Cùng với phát triển khoa học cơng nghệ sản phẩm chè ngày đa dạng chủng loại nâng cao chất lượng bao gồm sản phẩm chè xanh, chè đen truyền thống, chè đen CTC, chè đỏ, chè vàng từ sản phẩm chè lại sản xuất hàng loại sản phẩm khác chè hương, chè hoa, chè hòa tan… Chè xanh ln sử dụng nhiều trì ngày nay, loại chè phổ biến khu vực châu Á:  Chè xanh loại chè mà nước pha có màu xanh tươi xanh vàng, mùi cốm nhẹ, vị chát đượm Chè xanh trải qua cơng đoạn chế biến nhất, cung cấp nhiều hợp chất polyphenol, chất catechin có lợi cho sức khỏe Loại catechin chiếm lượng lớn chè xanh epigallocatechin-3-gallate (EGCG) có vai trò quan trọng chống ung thư chống oxy hóa Trong tách chè xanh cung cấp khoảng 20-35mg EGCG Mỗi ngày uống khoảng tách chè xanh cung cấp khoảng 240-320mg hợp chất polyphenol Hợp chất polyphenol chất chống oxy hóa tự nhiên, hấp thu vào thể chúng trung hòa gốc tự nguyên nhân gây lão hóa, thối hóa tổ chức thể Đồng thời, chất ngăn ngừa hình thành tổ chức ung thư, làm giảm lượng cholesterol xấu máu nhờ giảm nguy mắc bệnh tim mạch  Hỗn hợp tanin có chè xanh có khả giải khát, chữa số bệnh đường ruột, tim mạch, điều trị bệnh cao huyết áp  Chè xanh cung cấp nhiều loại vitamin vitamin A, B1, B2, B6, vitamin PP nhiều vitamin C  Những người uống chè xanh có nguy bị chứng bệnh nhiễm khuẩn nhẹ đến bệnh mãn tính đột quỵ, bệnh nha chu, bệnh mạch vành…do chè xanh có tác dụng củng cố hệ thống miễn dịch  Một giá trị đặc biệt chè phát gần tác dụng chống phóng xạ Các nhà khoa học Nhật Bản chứng minh chè có tác dụng chống chất Stronti (Sr) 90 đồng vị phóng xạ nguy hiểm 1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Khả cung cấp nguồn nguyên liệu nước ta:  Việt Nam với khoảng 125.000 trồng chè, đứng vào hàng thứ diện tích nước trồng chè, với khoảng 130.000 chè xuất khẩu, Việt Nam xếp thứ (sau Trung Quốc, Ấn Độ, Kenya Srilanka) khối lượng nước xuất chè giới  Với điều kiện khí hậu thuận lợi nước ta: nhiều nắng nhiều mưa, chè sinh trưởng tốt Cuối năm thứ thu búp/ha, năm thứ 2-3 sản lượng đáng kể 2-3 búp/ha, suất bình quân đạt búp tươi/1ha Hiệu kinh tế từ chè:  Chè công nghiệp lâu năm, có đời sống kinh tế lâu dài 30-40 năm, mau cho sản phẩm, cho hiệu kinh tế cao  Chè sản phẩm có thị trường quốc tế ổn định, rộng lớn ngày mở rộng Sản phẩm chè Việt Nam có mặt 92 thị trường giới Trong đó, sản xuất chè xanh tập trung hơn, có giá bán cao hơn, nhu cầu thị trường ngày tăng nên có xu hướng tăng trưởng cao 1.2 LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM Chọn Khu công nghiệp Phú Hội (tỉnh Lâm Đồng) để đặt nhà máy sản xuất chè xanh thuận lợi tồn sau:  Khu công nghiệp Phú Hội đặt xã Phú Hội, huyện Đức Trọng địa bàn thuận lợi sở hạ tầng, giao thông khoảng cách cung ứng từ vùng nguyên liệu Bảo Lâm (chiếm 50% diện tích sản lượng chè toàn tỉnh), Di Linh, Lâm Hà, thành phố Đà Lạt Bảo Lộc thuận lợi cho việc phân phối sản phẩm  Cách Đà Lạt 35 km hướng Đông Bắc cách thị xã Bảo Lộc 80 km hướng Tây- Tây Nam; cách sân bay Liên Khương 03km; nằm sát Quốc lộ 20 Đà Lạt Dầu Giây đầu tư xây dựng đường cao tốc, thuận tiện giao thông Thành phố Hồ Chí Minh tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, tỉnh duyên hải miền Trung Tây nguyên, cách cảng biển Bình Thuận 130Km  Là khu cơng nghiệp tập trung, đa ngành, thu hút dự án đầu tư thuộc nhiều nhóm ngành nghề khác nhau: sản xuất sản phẩm phục vụ du lịch, công nghiệp chế biến thực phẩm rau quả, thủy sản, rượu, bánh mứt, kẹo, chế biến lâm sản…  Nguồn điện, nước - Nguồn điện: Từ trạm biến áp 110 KV Đức Trọng Bố trí KCN 01 trạm biến áp 110/220 KV Lắp đặt 03 trạm biến áp 22/0,2 KV - Nguồn nước: nguồn nước mặt sông Đa Nhim nước ngầm  Trên địa bàn tỉnh, 22 doanh nghiệp sản xuất sản phẩm chè có cơng nghệ dây chuyền sản xuất, chế biến tương đối chất lượng hiệu quả, lại hầu hết doanh nghiệp sở chế biến có quy mơ vừa nhỏ, hệ thống máy móc thiết bị lạc hậu nên chất lượng chè thành phẩm chưa cao Hơn nữa, khâu thu hoạch chè nguyên liệu thường không kỹ thuật nên chất lượng búp chè không đồng Vào mùa khô, sản lượng chè giảm xuống, nhiều nhà máy cạnh tranh thu mua cho đủ số lượng mà không phân loại trước chế biến, dẫn đến hàng loạt lô chè thành phẩm không đạt yêu cầu chất lượng So với tiềm năng, mạnh ngành chè chưa tương xứng, chưa tạo chuyển biến việc nâng cao chất lượng sản phẩm chè ngang tầm với nước khu vực Với thuận lợi tồn trên, em chọn đặt nhà máy sản xuất chè xanh để:  Tiếp tục thúc đẩy ngành chè Lâm Đồng phát triển cân đối, bền vững theo hướng nâng cao chất lượng, bảo đảm an toàn thực phẩm, phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế  Gắn kết chặt chẽ nhà máy chế biến với vùng nguyên liệu, đảm bảo chè búp tươi chất lượng cao, thu hái đạt yêu cầu  Ứng dụng thiết bị công nghệ đại, loại bỏ dần công nghệ lạc hậu, hướng đến sản phẩm chè chế biến đạt tiêu chuẩn ISO 9000, HACCP Kỹ thuật sản xuất khép kín, kiểm sốt chất lượng an tồn thực phẩm, vệ sinh mơi trường từ khâu sản xuất đến khâu chế biến tiêu thụ 1.3 THIẾT KẾ NĂNG SUẤT  Diện tích sản lượng chè tỉnh Lâm Đồng: Lâm Đồng có diện tích chè lớn nước với tổng diện tích trồng chè năm 2014 23.500 (trong có 5.600 canh tác chè chất lượng cao) Sản lượng đạt 230.000 chè búp tươi, suất bình quân đạt 9,5 tấn/ha chiếm 27% sản lượng chè nước Nhưng khoảng 80% sản lượng chè búp tươi doanh nghiệp, sở chế biến với quy mô vừa nhỏ Sản lượng lại chủ yếu chế biến thủ cơng theo quy mơ hộ gia đình Và có khoảng 20% sản lượng chè chế biến chưa đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng  Tình hình tiêu thụ xuất chè xanh nay: Theo Hiệp hội Chè Việt Nam, thời gian gần tình hình tiêu thụ chè xanh nước có xu hướng tăng trung bình từ 3-5% Nước ta có gần 90 triệu dân mức tiêu thụ chè nước đạt 30.000 chè/năm, bình quân theo đầu người đạt 300g chè/người/năm Trong 20% chè xanh Pakistan đối tác nhập chè xanh lớn Việt Nam Năm 2011, Pakistan nhập 17.582 chè xanh từ Việt Nam, đến tháng năm 2013 10.219 tấn, tháng năm 2014 18.319 tấn, tháng năm 2015 24.452 Ngoài ra, xuất chè Việt Nam sang số thị trường quan trọng khác tháng đầu năm 2015 10 + Chiều dài 3m + Chiều cao 0,8m + Vận tốc băng tải 0,12m/s 5.2.2 Nồi + Kích thước D × R × C × = 3200 × 1750 × 2250mm + Năng suất 750Kg/h + Tiêu hao nhiên liệu dầu FO 54Kg/h + Áp suất thiết kế 11Kg/cm2 + Diện tích tiếp nhiệt 15m2 + Thể tích tổng cộng 1,73m3 Bảng 5.1: Số lượng thiết bị cần cho ca làm việc tiếng, suất 5000Kg nguyên liệu/ca sản xuất Quá trình Thiết bị Khối lượng nguyên liệu Năng suất máy Làm Hấp Vò sấy lần Băng tải lựa chọn 5.000 1.200 Thiết bị hấp 4.750 1.500 Thiết bị vò sấy lần 4.741 200 Băng tải chờ ổn định 200 Vò Thiết bị vò 2.366 200 Vò sấy lần Thiết bị vò sấy lần 2.146 200 Vò sấy lần cuối Thiết bị vò sấy lần cuối 1.683 200 Băng tải chờ ổn định 500 Sàng phân loại Thiết bị sàng phân loại 1.353 300 Sấy Thiết bị sấy băng tải 1.350 250 Tinh Băng tải gắn thiết bị tách từ 1.232 500 10 Bao gói Thiết bị cân định lượng 60 Thiết bị bao gói chân khơng 40 Thiết bị dập date CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG, ĐIỆN, NƯỚC 6.1 CÂN BẰNG NHIỆT 6.1.1 Quá trình hấp - Nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ băng tải từ 25oC lên 100oC: 33 Số lượng thiết bị 1 2 2 2 2 2 Q1 = G1 × C1 × ∆T1 Trong đó: G1: khối lượng băng tải cần nâng nhiệt từ 25oC lên 100oC G1 = khối lượng 1m dải băng tải × chiều dài băng tải = 3,5 × 1,5 = 5,25 (Kg/lần sấy) C1 = 0,46 (KJ/Kg): nhiệt dung riêng thép ∆T1 = 100-25 = 75oC Vậy: Q1 = G1 × C1 × ∆T1 = 5,25 × 75 × 0,46 = 181,125 (KJ/lần) - Nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ chè từ 25oC lên 100oC: Q2= G2 × C2 × ∆T2 Trong đó: G2 = 4.750 (Kg) ∆T2 = 100 – 25 = 75oC C2: nhiệt dung riêng chè vào thiết bị hấp (KJ/Kg) C = 1,340 + 0,0286 × W2 Trong đó: W2 = 75%: hàm ẩm chè trước vào hấp C2 = 1,340 + 0,0286 × 0,75 = 1,36145 (KJ/Kg oC) Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ chè từ 25oC lên 100oC: Q2= G2 × C2 × ∆T2 = 4.750 × 1,36145 × 75 =485.017 (KJ) - Tổng nhiệt lượng cần thiết để hấp chè ca: Qhấp = 1,2 × (Q1 + Q2) = 1,2 × (181,125 + 485.017) = 582.238 (KJ) 6.1.2 Q trình vò sấy lần - Nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ chè từ 40oC lên 100oC: Q3 = G3 × C2 × ∆T3 Trong đó: G3 = 4.741 (Kg) ∆T3 = 100 – 40 = 55oC C2: nhiệt dung riêng chè vào thiết bị vò sấy lần (KJ/Kg) C2 = 1,340 + 0,0286 × W2 Trong đó: W2 = 75%: hàm ẩm chè trước vào q trình vò sấy C2 = 1,340 + 0,0286 × 0,75 = 1,36145 (KJ/Kg oC) Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ chè từ 40oC lên 100oC: Q3= G3 × C2 × ∆T3= 4.741 × 1,36145 × 55 =355.005 (KJ) 34 - Nhiệt lượng cần thiết để tách nước từ độ ẩm 75% xuống 50%: Q4 = G × r Trong đó: G4: lượng nước tách q trình vò sấy 1, G4 = 2.370 (Kg) r: ẩn nhiệt hóa nước 100oC, r = 2248,1 (KJ/Kg) Vậy: Q4= G4 × r = 2.370 × 2248,1 = 5.327.997 (KJ) - Tổng nhiệt lượng cần thiết để vò sấy chè ca: Qvò sấy = 1,2 × (Q3 + Q4) = 1,2 × (355.005 + 5.327.997 ) = 5.683.002 (KJ) 6.1.3 Q trình vò - Nhiệt lượng cần thiết để tách nước từ độ ẩm 50% xuống 45%: Q5 = G × r Trong đó: G5: lượng nước tách q trình vò, G5 = 215,5 (Kg) r: ẩn nhiệt hóa nước 100oC, r = 2248,1 (KJ/Kg) Vậy: Q5 = Qvò = G5 × r = 215,5 × 2248,1 = 484.466 (KJ) 6.1.4 Q trình vò sấy lần - Nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ chè từ 30oC lên 100oC: Q6 = G6 × C6 × ∆T6 Trong đó: G6 = 2146 (Kg) ∆T6 = 100 – 30 = 70oC C6: nhiệt dung riêng chè vào thiết bị vò sấy lần (KJ/Kg) C6 = 1,340 + 0,0286 × W6 Trong đó: W6 = 45%: hàm ẩm chè trước vào q trình vò sấy lần C6 = 1,340 + 0,0286 × 0,45 = 1,35287 (KJ/Kg oC) Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ chè từ 30oC lên 100oC: Q6= G6 × C6 × ∆T6= 2146 × 1,35287 × 70 = 203.228 (KJ) - Nhiệt lượng cần thiết để tách nước từ độ ẩm 45% xuống 30%: Q7 = G × r Trong đó: 35 G7: lượng nước tách q trình vò sấy 2, G7 = 460 (Kg) r: ẩn nhiệt hóa nước 100oC, r = 2248,1 (KJ/Kg) Vậy: Q7= G7 × r = 460× 2248,1 = 1.034.126 (KJ) - Tổng nhiệt lượng cần thiết để vò sấy chè ca: Qvò sấy = 1,2 × (Q6 + Q7) = 1,2 × (203.228 + 1.034.126) = 1.237.345 (KJ) 6.1.5 Q trình vò sấy lần cuối - Nhiệt lượng cần thiết để tách nước từ độ ẩm 30% xuống 13%: Q8 = G × r Trong đó: G8: lượng nước tách q trình vò sấy cuối, G8 = 327,5 (Kg) r: ẩn nhiệt hóa nước 100oC, r = 2248,1 (KJ/Kg) Vậy: Q8= G8 × r = 327,5 × 2248,1 = 736.253 (KJ) - Tổng nhiệt lượng cần thiết để vò sấy chè ca: Qvò sấy cuối = 1,2 × Q8 = 1,2 × 736.253 = 883.504 (KJ) 6.16 Q trình sấy - Nhiệt lượng cần để nâng nhiệt độ chè từ 25oC lên 80oC: Q9 = G9 × C9 × ∆T9 Trong đó: G9 = 1350 (Kg) ∆T9 = 80 – 25 = 55oC C9: nhiệt dung riêng chè vào thiết bị sấy (KJ/Kg) C9 = 1,340 + 0,0286 × W9 Trong đó: W9 = 13%: hàm ẩm chè trước vào trình sấy C9 = 1,340 + 0,0286 × 0,13 = 1,343718 (KJ/Kg oC) Nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ chè từ 25oC lên 80oC: Q9= G9 × C9× ∆T9= 1350 × 1,343718 × 55 = 99.771 (KJ) - Nhiệt lượng cần thiết để tách nước từ độ ẩm 13% xuống 5%: Q10= G10 × r Trong đó: G10: lượng nước tách trình sấy, G10 = 113,5 (Kg) 36 r: ẩn nhiệt hóa nước 80oC, r = 2276,5 (KJ/Kg) Vậy: Q10= G10 × r = 113,5 × 2276,5 = 258.383 (KJ) - Tổng nhiệt lượng cần thiết để sấy chè ca: Qsấy = 1,2 × (Q9 + Q10) = 1,2 × (99.771 + 258.383) = 358.154 (KJ) - Vậy tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho quy trình sản xuất chè xanh: Q = Qhấp + Qvò sấy + Qvò + Qvò sấy + Qvò sấy cuối + Qsấy = 582.238 + 5.683.002 + 484.466 + 1.237.345 + 883.504 + 358.154 = 9.228.709 (KJ) 6.2 TÍNH HƠI - Lượng nước cần cung cấp cho q trình hấp: Ghấp = Trong đó: Tổn thất nhiệt cho thiết bị: 5% Hơi gia nhiệt: áp suất 2at, nhiệt hóa rhh = 2208 KJ/Kg Giả sử ngưng tụ 90% Lượng cần dùng: Ghấp = = = 292,99 (Kg) Tuy nhiên, hiệu suất sử dụng thiết bị không cao, lượng hao hụt khoảng 50% nên lượng cần thiết sửa dụng cho phân xưởng là: Gthực tế = Gsản xuất × = 292,99 × = 585, 98 (Kg) Chọn số lượng nồi nồi (một để đề phòng cố xảy ra) 6.3 TÍNH ĐIỆN Điện dùng phân xưởng có hai loại: - Điện động lực: điện vận hành thiết bị - Điện dân dụng: điện chiếu sáng 6.3.1 Điện vận hành thiết bị Bảng 6.1: Cơng suất thiết bị điện quy trình sản xuất ượng 1 2 37 2 2 Công suất sử dụng điện thiết bị phụ trợ khác: lò hơi, motor, hệ thống cung cấp nước, lấy 50% công suất điện động lực phân xưởng Tổng công suất phân xưởng: Pđl = 139 × 1,5 = 208,5 (HP) Cơng suất tính tốn: Ptt = Kc × Pđl = 0,6 × 208,5 = 125,1 (HP) = 93,356 (KW) Trong Kc hệ số phụ thuộc mức độ mang tải thiết bị điện 6.3.2 Điện chiếu sáng Lấy tương đối 15% điện động lực: P CS = 0,15 × Pđl = 0,15 × 93,356 = 14 (KW) 6.3.3 Tính lượng điện tiêu thụ hàng năm - Điện chiếu sáng: ACS = PCS × T × K Trong đó: T = 298× 16 = 4768 (h) thời gian thắp sáng năm K = 0,9 hệ số không đồng thời Vậy ACS = PCS × T × K = 14 × 4768 × 0,9 = 60076,8 (KWh) - Điện động lực: Ađl = Pđl × T × KC Trong đó: T = 298× 16 = 4768 (h) thời gian làm việc năm K = 0,6 hệ số không đồng thời Vậy Ađl = Pđl × T × KC = 93,356 × 4768 × 0,6 = 267072,8 (KWh) - Tổng điện sử dụng năm: A = Km (Acs + Ađl) Trong đó: Km = 1,03 hệ số tổn hao mạng điện hạ áp Vậy A = Km (Acs + Ađl) = 1,03 (60076,8 + 267072,8) = 336964(KWh) 6.4 TÍNH NƯỚC Nước sử dụng nhà máy gồm hai phần chính: - Nước dùng cho cơng nghệ 38 - Nước phục vụ cho nồi hơi, vệ sinh thiết bị phục vụ cho sinh hoạt công nhân 6.4.1 Nước công nghệ Đối với phân xưởng sản xuất chè, đặc trưng sản phẩm, nước công nghệ chiếm phần không đáng kể lượng nước tiêu thụ 6.4.2 Nước phục vụ Bảng 6.2: Lượng nước phục vụ cho phân xưởng ngày Quá trình Lượng nước sử dụng Vệ sinh thiết bị phân xưởng sản xuất Vệ sinh thiết bị làm 0,3 (m3/ngày) Vệ sinh thiết bị diệt men 0,5 (m3/ngày) Vệ sinh thiết bị vò sấy (m3/ngày) Vệ sinh thiết bị sấy 0,3 (m3/ngày) Vệ sinh thiết bị phân loại 0,3 (m3/ngày) Vệ băng tải 0,5 (m3/ngày) Vệ sinh thiết bị chứa trung gian 0,5 (m3/ngày) Nước cấp cho nồi Lượng nước nồi cần sử dụng (m3/ngày) Nước dùng vệ sinh nhà xưởng Lượng nước dùng vệ sinh nhà xưởng (m3/ngày) Nước dùng cho sinh hoạt Lượng nước cho người sử dụng 80 (l/ngày) Số công nhân phân xưởng 15 (người) Lượng nước sinh hoạt 1,2 (m3) Nước dùng để tưới Lượng nước dùng tưới cơng (m3/ngày) trình trang trí Tổng lượng nước dùng ngày 14,6 (m3/ngày) 6.4.3 Bể nước Bể chứa nước công nghệ lấy từ nguồn nước cấp khu cơng nghiệp có dung tích đủ dùng ngày Thể tích nước cơng nghệ đủ dùng ngày: Vcn = 14,6 × = 29,2 (m3) Chọn bể chứa hình khối chữ nhật xây dựng xi măng cốt thép Kích thước bể 6×3×2 (m) Thể tích thực bể 36 (m3) 39 6.4.4 Chọn bơm nước Loại bơm MD40-125/2.2 Công suất động điện 2,2 KW (3Hp) Dòng định mức (A) 220V/8,7A pha 380 V/5A Lưu lượng 33m3/giờ Tổng cột áp 16,9 H2O 40 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ NHÀ XƯỞNG 7.1 CHỌN DIỆN TÍCH XÂY DỰNG 7.1.1 Một số sở để chọn diện tích xây dựng - Bố trí thiết bị chọn diện tích xây dựng phân xưởng: + Dựa vào kích thước thiết bị, hệ thống thiết bị + Dựa vào khoảng cách thiết bị: thông thường 1,5m + Thiết bị cách tường tối thiểu 1,5 m + Các thiết bị có tính tương tự đặt thành nhóm + Bề rộng lối phân xưởng 1,5-3m - Chọn diện tích kho nguyên liệu, kho thành phẩm: + Dựa vào khối lượng nguyên liệu, khối lượng thành phẩm tối đa thời gian bảo quản + Dựa vào kích thước giá đỡ + Kích thước lối kho, thao tác vận chuyển 7.1.2 Thiết kế phân xưởng sản xuất Chọn diện tích dựa vào cách bố trí thiết bị mặt phân xưởng, diện tích lắp đặt thiết bị, lối khu vực, chiều dài chiều rộng phân xưởng theo bước cột Chiều cao phân xưởng phải lớn thiết bị cao Chọn mái dốc có cửa để thơng gió a Khu vực sản xuất Kiểu nhà công nghiệp tầng mái đôi Cột bê tông cốt thép, bước cột 6m Kết cấu mái: dàn mái thép chịu lực, có cửa mái nhiệt b Kho chứa nguyên liệu Yêu cầu kho nguyên liệu phải thơng thống, tránh nắng, cách ẩm Kho chứa nguyên liệu thiết kế để chứa đủ nguyên liệu cho ngày sản xuất 7.2 THƠNG GIĨ, CHIẾU SÁNG 7.2.1 Hệ thống thơng gió 41 Bảo đảm thơng thoáng cho khu vực, đáp ứng tiêu chuẩn khí thải cơng nghiệp, dễ bảo dưỡng làm vệ sinh Hướng hệ thống thơng gió phải bảo đảm gió khơng thổi từ khu vực nhiễm bẩn sang khu vực 7.2.2 Hệ thống chiếu sáng Hệ thống chiếu sáng bảo đảm theo quy định để sản xuất, kiểm sốt chất lượng an tồn sản phẩm Các bóng đèn chiếu sáng phải che chắn an tồn hộp, lưới để tránh bị vỡ bảo đảm mảnh vỡ không rơi vào thực phẩm 42 CHƯƠNG 8: AN TOÀN SẢN XUẤT TRONG PHÂN XƯỞNG 8.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG  Kiểm tra trước khởi động máy: Tất thiệt bị an toàn thiết bị bảo vệ phải lắp đặt Thu dọn khỏi nơi vận hành tất vật liệu, vật dụng vật thể lạ khác gây thương tật cho người gây hư hỏng cho máy Tất máy tình trạng hoạt động Tất đèn báo, còi báo, thiết bị an tồn tình trạng tốt Sau ngừng sản xuất, điện, khí, nước phải khóa báo cho nhân viên động lực biết  Những quy định an toàn chung vận hành sản xuất: Chỉ có người huấn luyện vận hành hệ thống Luôn trang bị đầy đủ đồ dùng bảo hộ lao động quần áo, giày, mũ, găng tay trang bị khác Không tháo nhãn, dấu hiệu cảnh báo máy Thay bị rách nhìn khơng rõ Khơng vận hành máy vượt giới hạn cho phép như: tốc độ, áp suất, nhiệt độ… Không rời máy máy hoạt động Không đưa phần thể vào máy chạy, không chạm vào bề mặt thiết bị nóng Không cho phép hàn thiết bị hoạt động Trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động thực quy định an toàn pha trộn hóa chất tẩy rửa Khơng sử dụng dung mơi độc hại, hóa chất dễ cháy để vệ sinh máy Khi vệ sinh vòi nước phải tắt khí nén điện, che chắn tủ điện thiết bị điện, thiết bị tình trạng nóng 43 Khi sử dụng nước nóng phải mở van nước nguội trước, mở van sau Khi tắt nước nóng theo trình tự ngược lại  Những quy định an toàn khu vực sản xuất: Kho, nhà xưởng, nơi làm việc, thiết bị máy móc thuộc phạm vi tổ chức quản lý, tổ trưởng phải phân công người trực nhật, xếp, nhắc nhở, giữ gìn gọn gàng Nghiêm chỉnh chấp hành quy định cơng nghệ, kỹ thuật an tồn lao động sản xuất công tác Không sử dụng điều khiển thiết bị chưa huấn luyện hướng dẫn an toàn Nghiêm cấm đun nấu củi lửa, bếp điện, điện trở nơi quy định Không ném bừa bãi giấy rác, tàn thuốc, phế liệu, phương tiện bảo hộ lao động Tuyệt đối khơng hút thuốc kho nơi có nguy cháy nổ Khơng lấy phương tiện phòng cháy chữa cháy làm việc khác Sử dụng đầy đủ hợp lý tất phương tiện bảo hộ lao động cấp Phải bố trí người dọn dẹp gọn gàng nơi làm việc, giữ gìn vệ sinh chung, bảo quản tốt phương tiện phục vụ nhà máy trang bị Khơng rời bỏ vị trí làm việc trước hết làm việc, ăn phải cử người trực máy không đến nơi khơng thuộc nhiệm vụ Các quản đốc, tổ trưởng, nhân viên nhà máy phải nghiêm chỉnh chấp hành điều 8.2 PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY Việc bảo vệ phòng cháy chữa cháy nghĩa vụ cơng dân Mỗi cơng dân phải tích cực đề phòng để cháy khơng xảy Đồng thời, chuẩn bị sẵn sàng lực lượng, phương tiện để cần chữa cháy kịp thời hiệu Phải thận trọng việc sử dụng lửa, nguồn nhiệt, hóa chất chất dễ cháy nổ, chất độc hại, phóng xạ Triệt để tuân theo quy định phòng cháy chữa cháy Cấm câu mắc, sử dụng điện tùy tiện, sau làm việc phải kiểm tra lại thiết bị tiêu thụ điện Chú ý đèn, quạt, bếp điện trước lúc 44 Không để hàng hóa, vật tư áp sát vào hơng đèn, dây điện Phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định kỹ thuật an tồn sử dụng điện Vật tư, hàng hóa phải xếp gọn gàng, đảm bảo khoảng cách an toàn phòng cháy chữa cháy Tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra, bảo vệ cứu nguy cần thiết Khơng dùng khóa mở nắp phuy xăng dung môi dễ cháy sắt thép Khi giao nhận hàng, xe không nổ máy kho nơi chứa nhiều chất dễ cháy, đậu phải hướng đầu xe Trên lối lại, lối hiểm khơng để vật chướng ngại Đơn vị cá nhân có thành tích phòng cháy chữa cháy khen thưởng Người vi phạm quy định tùy mức độ nặng nhẹ mà xử lý từ kỷ luật hành đến truy tố theo pháp luật hành 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Thế Đạt, Vũ Khắc Nhượng Kỹ thuật gieo trồng, chế biến chè cà phê NXB Nông Nghiệp (2004) Chu Thanh Vân Phát công dụng chè Tạp chí đồ uống Việt Nam (2003) Đỗ Ngọc Quỹ Cây chè Việt Nam: Sản xuất- chế biến- tiêu thụ NXB Nghệ An (2003) Đỗ Thị Ngọc Khánh, Huỳnh Phan Tùng Kỹ thuật An Toàn Vệ Sinh Lao Động NXB Đại học Quốc gia TP HCM (2003) Đỗ Văn Thắng, Trương Ngọc Tuấn, Nguyễn Cơng Hân Tính Nhiệt Lò Cơng Nghiệp NXB Khoa học Kỹ Thuật (2008) Nguyễn Mạnh Hùng Cây chè miền Nam: Kỹ thuật trồng- chăm sóc- chế biến NXB Nông Nghiệp (2001) Nguyễn Hữu Khải Cây chè Việt Nam: Năn lực cạnh tranh phát triển NXB Lao Động- Xã Hội (2005) Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tẩm Thiết kế cấp điện NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội (2002) Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Văn Tặng Công nghệ sản xuất chè, cà phê ca cao NXB Lao Động (2010) 10 Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Trà Công nghệ chế biến thực phẩm NXB Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh (2011) 11 TCVN 9740-2013 Chè xanh- Định nghĩa yêu cầu Hà Nội (2013) 12 TCVN 1455-1993 Chè xanh Bộ Khoa Học Công Nghệ Môi Trường (1993) 13 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất, Tập 1,2 NXB Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội (2013) 14 Takehiko Y., Lekh R.J., Djoing C.C., Mujo K Chemistry and Applications of Green Tea CRC Press, Boca Raton, New York, 1997 46 15 Lekh R.J., Mahendra P.K., Tsutomu O., Theertham P.R Green Tea Polyphenols Nutraceuticals of Modern Life CRC Press, Boca Raton, London New York, 2013 47 ... sản phẩm chè ngày đa dạng chủng loại nâng cao chất lượng bao gồm sản phẩm chè xanh, chè đen truyền thống, chè đen CTC, chè đỏ, chè vàng từ sản phẩm chè lại sản xuất hàng loại sản phẩm khác chè. .. hương, chè hoa, chè hòa tan… Chè xanh ln sử dụng nhiều trì ngày nay, loại chè phổ biến khu vực châu Á:  Chè xanh loại chè mà nước pha có màu xanh tươi xanh vàng, mùi cốm nhẹ, vị chát đượm Chè xanh. .. sản lượng nguồn nguyên liệu tình hình tiêu thụ, xu người tiêu dùng nên em lựa chọn thiết kế phân xưởng sản xuất chè xanh với suất 10 nguyên liệu/ngày, tương đương 700 sản phẩm/năm 1.4 THIẾT KẾ