5.1. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất paste khoai tây 5.1.1. Cân nguyên liệu
Chọn 1 cân điện tử ADAM_GFK 300. [17]
Trọng lượng cân tối đa : 300 (kg). Màn hình hiển thị LCD.
Đơn vị cân : kg, gram, pound, ounce. Kích thước đĩa : 560 × 470 mm.
Nguồn điện cung cấp : pin sạc hay AC Adaptor. Kết nối máy tính : cổng RS – 232.
5.1.2. Băng tải phân loại và chọn lựa
Chọn băng tải con lăn để vận chuyển và lựa chọn nguyên liệu. - Năng suất băng tải
Áp dụng công thức: Q = 3600 × B × y × v × ŋ × h. Trong đó:B : chiều rộng băng tải, B = 600 mm.
y : khối lượng riêng của khoai tây, y = 1034 (kg/m3).[31]
v : vận tốc băng tải, v = 0,1 (m/s). ŋ : hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,75.
h : chiều cao trung bình của lớp khoai tây, h = 0,05 m.
=> Q = 3600 × 0,6 × 1034 × 0,1 × 0,75 × 0,05 = 8375,40 (kg/h). - Năng suất công đoạn: 1122,00 (kg/h). [Bảng 4.7]
Số băng tải cần chọn: n =
1122,00
0,13 8375, 40 =
. Vậy ta chọn 1 băng tải con lăn.[18]
- Tính số công nhân
Một công nhân làm được 180 kg/h. Năng suất công đoạn: 1122,00 kg/h. [Bảng 4.7]
Số công nhân: n =
1122,00
180 = 6,23 (công nhân). Vậy chọn 7 công nhân.
- Tính chiều dài băng tải
L = n L L× +1 2 = 4 1 1× + = 5 (m).
Trong đó:L : chiều dài băng tải (m).
L1: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 1m. L2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1m. n: số công nhân làm việc tối đa mỗi bên của băng tải, n = 4.
Vậy chọn 1 băng tải có kích thước: 5000×600×1000 (mm)
5.1.3. Bể ngâm nguyên liệu
Năng suất công đoạn: 1065,90 (kg/h). [Bảng 4.7]. Thể tích nguyên liệu chiếm chỗ: Vkt =
1065,90
1034 = 1,03 (m3/h).
Với 1034 là khối lượng riêng của khoai tây. [31]. Ngâm nguyên liệu với tỷ lệ nước : nguyên liệu = 2 : 1. Vậy thể tích nước sử dụng: Vn = 1,03× 2 = 2,06 (m3/h) Thể tích tối thiểu của bể ngâm là: Vb = Vkt + Vn = 1,03 + 2,06 = 3,09 (m3/h)
Chọn bể ngâm có kích thước: 2500 × 1300 × 1000 (mm). Thể tích bể: 3,25 (m3).
5.1.4. Máy rửa
Chọn thiết bị ngâm rửa xối KS-WA-2000. [19]
Năng suất thiết bị: 2000 kg/h. Công suất : 1,1 - 2,2 kw. Nguồn điện : 380V/50Hz.
Kích thước : 3400×1160×1420 (mm) - Nguyên tắc hoạt động
Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và xối rửa.
Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước.
- Năng suất công đoạn là: 1065,90 (kg/h). [Bảng 4.7]
Số máy rửa cần thiết: n
1065,90
0,53 2000
= =
. Vậy ta chọn 1 máy rửa
5.1.5. Bóc vỏ
Chọn thiết bị gọt vỏ dạng mài mòn. [20]
Năng suất : 3000 kg/h
Điện áp : 380V
Kích thước : 2730 × 950 × 1750 (mm).
- Nguyên tắc hoạt động: các đĩa, thùng rỗng hoặc các con lăn được bao bọc bằng các mạt giũa dùng để mài mòn bề mặt của khoai tây. Sau khi gọt vỏ chúng sẽ được rửa và dội ra khỏi thiết bị bằng những tia nước. Thiết bị gọt vỏ dạng này đơn giản, bền, rẻ tiền, đặc biệt chúng không làm thay đổi tính chất hóa học của lớp bề mặt củ.
- Năng suất công đoạn: 1033,92 (kg/h). [Bảng 4.7]
Số máy rửa cần thiết: n
1033,92
0,34 3000
= =
.
Hình 5.3. Máy rửa thổi khí
Vậy chọn 1 máy gọt vỏ.
5.1.6. Nghiền
Chọn máy mài sát để nghiền. [21]
Năng suất máy : 1200 – 1500 kg/h. Công suất động cơ : 4,5 KW.
Kích thước nguyên liệu sau khi nghiền: 0,25 (mm). Kích thước máy : 1150 × 900 × 1450 (mm). - Nguyên tắc hoạt động
Nguyên liệu được nạp vào cửa ở trên do sự chuyển động của tang quay 3, nguyên liệu đựơc kéo vào khe hở giữa vỏ máy và tang quay, nhờ ma sát của các dao 4 gắn trên tang quay và sự ma sát của nguyên liệu với vỏ máy mà tế bào củ bị phá vỡ, phía dưới có dáy đục lỗ 5, đáy này cho các sản phẩm nghiền mịn lọt qua, còn phần chưa mịn lại tiếp tục nghiền cho đến khi được nghiền mịn, cần điều chỉnh 6 dùng để điều chỉnh khe nghiền. Răng có chiều cao tính từ bề mặt tang quay là 1 - 2 (mm).
- Năng suất công đoạn: 930,53 (kg/h). [Bảng 4.7]
Số thiết bị cần chọn: n
930,53 1500 =
= 0,62 Vậy chọn 1 máy nghiền.
5.1.7. Thùng chứa dịch khoai tây sau khi nghiền Thể tích thùng chứa : Vtb = Thể tích thùng chứa : Vtb = 1 0,8 m ρ× (m3) Trong đó: 0,8 là hệ số chứa đầy.
m: khối lượng nguyên liệu đưa vào, m = 1341,06 (kg/h). [Bảng 4.7]
ρ: khối lượng riêng của nguyên liệu (kg/m3), ρ = 1021,22 (kg/m3). [Phụ lục 1]
Vtb =
1341,06 1 1021, 22 0,8×
= 1,64 (m3/h) = 1640 (l/h) Gọi: D: là đường kính của thân hình trụ.
H: là chiều cao của thân hình trụ. h: là chiều cao của thân hình chỏm cầu. r: là bán kính chỏm cầu: r = D/2.
Chọn: H = 1,3 × D, h = 0,3 × D H
Chiều cao toàn thiết bị là : HT = H + 2 × h = 1,9 × D Gọi: Vtb : thể tích của thùng chứa.
Vtrụ : thể tích thân hình trụ. Vc :thể tích thân chỏm cầu Vtb = Vtrụ + 2Vc Trong đó: 2 2 3 × × 3,14 × × 1,3 × 1,02 × 4 4 tru D H D D V =π = = D 2 2 2 2 × × ( 3 ) × 0,3 × × (0,3 ) 3( / 2) 6 6 c V =π h h + r =π D D + D = 2 2 3 3,14 × 0,3 × × (0, 09 × 0,75 × ) 0,13 × 6 D D + D = D => Vtb =Vtru +2 × Vc =(1,02 2 × 0,13) × + D3=1, 28 × D3 Vậy 3 1, 28 tb V D= (1) => Đường kính thùng là: 1,09 m HT = H + 2h = 1,9 × D = 2,07 m. H Hình 5.6. Thùng chứa
Chọn thùng có kích thước là: D × H = 1090 × 2070 (mm)
5.1.8. Gia nhiệt sơ bộ
Chọn thiết bị gia nhiệt JD-YR-5. [24]
Năng suất thiết bị : 2000 kg/h. Công suất : 1,5 kw. Hơi nước tiêu thụ: 120 kg/h. Vật liệu : thép không rỉ Nhiệt độ gia nhiệt sản phẩm: 20 - 800C. Kích thước : 6000 × 800 × 1200 (mm). - Năng suất công đoạn: 1341,06 (kg/h). [Bảng 4.7]
Số thiết bị: n =
1341,06