Thiết kế thiết bị hấp tiệt trùng đồ hộp cá Năng suất 5000 hộp/mẻ
Sản phẩm đồ hộp cá 200g
Giả thuyết sử dụng hộp số 8 sắt tây có h= 5cm, d= 10cm, dày 0,3 mm. nhiệt độ đầu 40, nhiệt đọ sau làm nguội 35
Năng suất nồi tiệt trùng : dữ liệu hướng tới là 5000 hộp/mẻ
Chọn chế độ tiệt trùng?
Thiết bị tiệt trùng đặt nằm ngang 5000 hộp/mẻ
Mỗi hộp 200g
Chiều dài nồi:
L = l.n + (n-1) r + l Trong đó:
l: chiều dài xe goòng n: số xe goòng (n = 4)
r: khoảng cách 2 xe (r = 0.065)
Suy ra: L = 1.3×4 + (4 – 1)×0.065 + 0.3×2 = 5.995 (m) l0: khoảng cách của xe với 2 đầu nồi
Tính toán cho xe goòng
Chọn kích thước xe goòng Dài: 1.3m Rộng: 1.3m Cao: 1.6m Thể tích xe goòng: V1 = 4×1.3×1.3×1.6 = 10.816 (m3) Chọn vật liệu làm xe là thép CT3 có: ρ = 7850 kg/m3, G = 1.9 Kg/m C = 0.5 KJ/Kg.độ = 0.5/0.41868 = 0.1196 Kcal/Kg.độ Thép làm khung là thép góc L:
b = 0.04 (m) B = 0.04 (m) D = 0.03 (m)
Khung xe được hàn bởi : 6 thanh thép L dài 1.3 m 6 thanh thép L dài 1.3 m 4 thành thép L dài 1.6 m
Chiều cao của khung xe là: 1.6 m Suy ra:
Khối lượng của khung xe là:
Tính toán cho khay và giàn đỡ
Chọn:
Chiều cao của khay là: 0.05 m Hai giàn đỡ cách nhau: 0.15 m Dàn đỡ cách mặt đáy xe: 0.2 m Suy ra:
Số giàn đỡ trong 1 xe là: (giàn đỡ)
Số khay trong một xe là: 9 khay Tính khối lượng của giàn đỡ:
Giàn đỡ làm bằng thép tròn CT3 có θ = 0.006 m. có 10 thanh bố trí theo chiều ngang.
Tổng khối lượng của giàn đỡ:
Tính khối lượng khay đựng vật liệu Chọn vật liệu làm khay là nhôm có:
ρ = 2700 kg/m3
Chọn kích thước khay Chiều dài 1.2 m Chiều rộng 1.2 m Chiều cao 0.05 m
Chiều dày thành khay 0.002 m Chiều dày đáy khay 0.003 m
Số hộp cá xếp trong 1 thành theo chiều dài khay là: Số hộp cá xếp trong 1 hàng theo chiều dài khay là: Số hộp cá trong một khay bằng:
Suy ra số hộp trong 1 xe goòng là: 144×9 = 1296 ( hộp) Theo bài ra năng suất thiết bị là 5000 lon/mẻ
Số xe goòng là:
Thể tích làm việc của khay đựng vật liệu:
V1 = (1.2 – 0.02×2).(1.2 – 0.02×2).(0.05 – 0.03) = 0.0464 (m3) Thể tích của khay: V2 = 1.2×1.2×0.05 = 0.072 (m3)
Suy ra thể tích của vật liệu làm khay: V3 = V2 – V1 = 0.072 – 0.0464 =
0.04 (m3)
Để tăng khả năng truyền nhiệt đồng thời giảm khối lượng của khay người ta đột lỗ có: θ = 0.04 m
Tâm lỗ cách thành khay 0.03 m Khoảng cách 2 lỗ là: 0.03 m
Gọi X là tổng số lỗ trong 1 hàng ta có:
Suy ra: X = 17 lỗ. Số lỗ trên 1 khay là: 17×17 = 289 (lỗ) Thể tích vật liệu làm khay:
V = V3 – Vlỗ khay = (m3)
mkhay = V×ρ = 0.0389×2700 = 105.03 (kg)
Tổng khối lượng của khay đựng vật liệu trong 4 xe:
G2’ = 105.03×9×4 = 3781.08 (kg)
Tính toán cho bánh xe
Tính khối lượng của 4 bánh xe goòng:
Mỗi xe goòng gồm 4 bánh xe làm bằng thép tròn đặc có: r = 0.07 m, chiều dày là 0.06 m
Suy ra khối lượng của 4 bánh xe:
m bánh xe = 4×0.06×3.14×0.072×7850 = 28.987 (kg) Bánh xe được lắp gồm:
Hai thanh thép tròn đặc dài 1.3 m có θ = 0.035 m Hai trục bánh dài 0.8 m có θ = 0.03 m
Tám bánh bắt trục, mỗi bánh dài 0.3 m có θ = 0.025 m Suy ra khối lượng thép để lắp bánh xe là:
mthép = (2×1.3)×0.0352×3.14×7850 + 2×0.8×0.032×3.14×7850 +
8×0.3×0.0252×3.14×7850= 150.975 (kg)
Tổng khối lượng 1 xe chưa có vật liệu là:247.712 (kg)
mxe = G2 = mgiàn đỡ + mkhung + mbánh xe + mthép = 41.8 + 25.95 + 28.987 + 150.975 = 247.712 (kg)
Tính toán cho thân thiết bị
Chọn thiết bị:
Chọn vật liệu làm nồi là thép CT3 có độ dày σ = 7 mm = 0.007 m Chiều dài nồi là: L = l.n + (n-1).r + l0
Với:
l: chiều dài xe goòng (l = 1.3 m) n: số xe goòng (n = 4)
r: khoảng cách của 2 xe goòng (r = 0.065 m)
l0: khoảng cách của xe với 2 đầu nồi (r = 0.3×2 = 0.6m) Suy ra: L = 1.3×4 + (4 – 1)×0.065 + 0.3×2 = 5.995 (m)
Bán kính trong của thiết bị: R = (1.6:2) + (0.07×2) = 0.94 (m) Đường kính trong của thiết bị: D = 2×0.94 = 1.88 (m)
Chiều cao của nồi: H = 1.88 + 0.007×2 = 1.894 (m) Chiều dày thân thiết bị là S = 0.007m
Suy ra khối lượng của thân nồi:
m1 = σ×ρ×π×D×L = 0.07×7850×3.14×1.88×5.995 = 19446.63 (kg)
Tính khối lượng của vành đai đỡ
Chọn 4 đai đỡ, chọn vật liệu làm đai là thép CT3, có chiều dày là σ = 0.02 m
Chiều dài: π×D = 3.14×1.88 = 5.9032 (m)
Chiều rộng: 0.1 (m)
Suy ra khối lượng của đai đỡ:
m2 = 4×(5.9032×0.02×0.1)×7850 = 370.72 (kg)
Tính đường ray cho xe goòng
Chọn vật liệu là thép CT3 có chiều dày σ = 0.05 m, chiều dài: L = 5.995 m, cao 0.065 m
Suy ra khối lượng đường ray
m3 = 2×(5.995×0.05×1.9×7850) = 8941.54 (kg)
Thể tích của nồi
V2 = π×L×r2 = 3.14×5.995×(0.94)2 = 16.63 (m3)
Tính khối lượng thiết bị
Chọn nắp thiết bị là nửa đường tròn có đường kính bằng đường kính thiết bị tức 1.88 m, vật liệu là thép CT3, có chiều dày σ = 0.01 m,
Suy ra khối lượng của nắp thiết bị là:
m4 = π×R2×σ×ρ = 3.14×0.942×0.01×7850 = 217.798 (kg) Vậy khối lượng của nồi là:
G1 = m1 + m2 + m3 + m4 = 19446.63 + 370.72 + 8941.54 + 217.798 = 28976.688 (kg).
Chọn kích thước chân đế: Chiều dài chân đế: 0.16m Chiều rộng chân đế: 0.06m Chiều cao h1 = 0.2
Chiều cao h0 = 0.13
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Nguyễn Trọng cẩn – Nguyễn Lệ Hà, Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm
- Trần Xoa – Nguyễn Trọng Khuôn, Sổ tay quá trình công nghệ và hóa chất tập 1,2. NXB Khoa học kỹ thuật 2005.
- Nguyễn Hữu Quyền, Bài giảng thiết kế công nhệ nhà máy thực phẩm.
- Giáo trình kỹ thuật quá trình thiết bị 2, trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm. - https://text.123doc.org/document/1324179-thiet-ke-nha-may-san-xuat-do- hop-ca-ngu-ngam-dau-va-ca-ngu-sot-ca-chua-nang-suat-20-tan-ngay.htm - https://text.123doc.org/document/1996896-thiet-ke-thiet-bi-thanh-trung-nam- ngang-de-thanh-trung-nuoc-yen-dong-lon-voi-nang-suat-5tan-me.htm? fbclid=IwAR1yfqBL4h0YN3p3DvOTQs471MTNG- HXo3_NhsLSMwX9N8aeWz8e-W3UrpE