Chọn dùng loại quạt hướng trục. Để chọn quạt phải biết được tổn thất cột áp (trở lực của hệ thống), lưu lượng không khí đi qua và năng suất quạt.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 65 MSSV: 60601700 - Lưu lượng quạt tuần hoàn: Q = Lnóng = 15005 m3/h
- Trở lực của hệ thống bao gồm: + Trở lực qua các khay sấy
+ Trở lực chỗ ngoặt chuyển chặng + Trở lực do đột mở
+ Trở lực do đột thu khi ra ống gió thải
+ Trở lực tạo tốc độ dòng chảy ra khỏi ống dẫn
3.4.3.1. Trở lực qua các khay sấy
2 0 . . . 2 bs k ks td L P d , N/m2 Trong đó:
+ Lbschiều dài buồng sấy, m + λ hệ số ma sát
+ 0= 1,1 m/s là vận tốc không khí trong buồng sấy + ρk khối lượng riêng của không khí ở 44oC, kg/m3
Xem các khay sấy tạo thành một khối hình chữ nhật thì dtdchính là đường kính tương đương của hình chữ nhật đó. Đường kính tương đương được tính theo bảng II.1 tr.360, [5]: 2.2,55.1,075 1,51 (2,55 1,075) td d m Với:
+ Chiều rộng buồng sấy 2,55 m
+ Chiều cao khung khay sấy đến tấm ngăn giữa hai buồng sấy 1,075 m
0 6 . 1,1.1,51 Re 95680 10000 17,36.10 td k d v
Với: νk độ nhớt động học của không khí ở 44oC, m/s2
Như vậy dòng không khí chuyển động ở chế độ chảy xoáy. Theo [5] tr.378 bảng II.12: λ = 0,018
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 66 MSSV: 60601700 2 2 0 . 7,585.1,114.1,1 . . 0,018. 6 2 1,51.2 bs k ks td L P d N/m2 3.4.3.2. Trở lực do chuyển chặng
Dòng không khí trong buồng sấy thay đổi hướng đột ngột nên gây ra tổn thất.
2 . . 2 co chang k P , N/m2 Trong đó: + covận tốc tại chỗ co hẹp, m/s + ξ hệ số trở lực
Dòng chuyển chặng 180onên ξ = 2,5 (theo bảng 16-6, [14]). Diện tích mặt cắt dòng không khí đi qua:
2,55.0,26 0,663
F m2
Với:
+ Khoảng cách đoạn chuyển chặng 260 mm. 15005 6,3 0,663.3600 co Q F m/s 2 6,32 . . 2,5. .1,114 55,27 2 2 co chang k P N/m2 3.4.3.3. Trở lực do đột mở
Khi không khí từ caloriphe vào buồng sấy thì sinh ra tổn thất đột mở.
2 2 k dm P K g , mmH2O Trong đó: + g = 9,81 m/s2 K là hệ số trở lực cục bộ được xác định theo tỉ số v/v0: v/v0 = 9,86/1,1 = 9; ν là vận tốc dòng khí vào buồng sấy.
Từ phụ lục II -6 trang 251 [4] ta xác định được K = 0,55 2 9,86 .1,114 0,55. 3,04 2.9,81 dm P mmH2O
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 67 MSSV: 60601700 3.4.3.4. Trở lực do đột thu Tính tương tự như tổn thất đột mở: 02 2 k dt v P K g K được xác định theo tỉ số: v0/v = 1,1/9,86 = 0,11 Từ phụ lục II – 6 trang 251 [4] ta tra được K = 0,32
2 1,1 .1,114 0,32. 0,022 2.9,81 dt P mmH2O 3.4.3.5. Áp suất động học
Tức là áp suất cần thiết để tạo tốc độ cho dòng chảy ra khỏi ống dẫn. Được xác định từ công thức: 2 2 k d v P => 2 1,114 9,86 54,15 2 d P N/m2
Như vậy áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục tất cả sức cản thủy lực trong hệ thống ( kể cả ống dẫn và thiết bị) là:
P = 6 + 55,27 + 30,4 + 0,22 + 54,15 = 146,04 N/m2 Dùng bảng II.54 trang 503 [5] ta chọn được:
+ Quạt hướng trục 4 cánh IIAloại MII N08 + Đường kính cánh 800mm
+ Hiệu suất quạt 0,67
+ Công suất trên trục động cơ 0,94 kW + Số vòng quay n = 960 vòng/phút + Động cơ điện 0,736 kW = 1 HP 3.4.4. Tính bộ lọc không khí Tổng diện tích bề mặt lọc: 1 v V S k
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 68 MSSV: 60601700 Vk : lưu lượng khí cần xử lý m /ph
v1 :vận tốc lọc, m/ph
Chọn vận tốc lọc v1 =1 m/s = 60 m/ph
Lưu lượng không khí cần lọc là : 13324 m3/h = 222 m3/ph Suy ra, tổng diện tích bề mặt lọc là S = 3,7 m2
Chọn thiết bị lọc là thiết bị lọc tay áo, vật liệu lọc dạng tay áo hình trụ, được giữ chặt trên lưới ống.
+ Đường kính ống tay áo: D = 150 mm + Chiều dài tay áo: l = 1000 mm
Số ống tay áo cần dùng: 3,7 7,8 . . .0,15.1 F n D l ống Chọn n = 10ống => Tổng diện tích bề mặt lọc: S n Dl 10 .0,15.1 4,71 m2
Mặc dù đã sử dụng lọc của cụm tách ẩm bơm nhiệt nên có thể không cần sử dụng bộ lọc như đã tính ở trên. Tuy nhiên, ta vẫn bổ sung phần lọc tinh này vì lọc của cụm tách ẩm bơm nhiệt chưa đáp ứng được vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 69 MSSV: 60601700
Chƣơng 4
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 70 MSSV: 60601700
4.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ PHÂN XƢỞNG
4.1.1. Sơ đồ công nghệ
Từ quy trình công nghệ, thiết bị chính và các thiết bị phụ trong hệ thống sấy phi lê cá ba sa ở trên, đề xuất xây dựng sơ đồ công nghệ cho phân xưởng như sau:
Hình 4.1.Sơ đồ công nghệ phân xưởng sản xuất
4.1.2. Thuyết minh quy trình:
Tiếp nhận nguyên liệu:trọng lượng từ 0,5 kg đến 3,5kg.
Nguyên liệu trước khi thu mua đã được bộ phận thu mua kiểm soát các chỉ tiêu kháng sinh, dư lượng các chất độc hại, giấy cam kết về việc kiểm soát chất lượng cá trong quá trình nuôi không sử dụng kháng sinh cấm, kháng sinh hạn chế/ thức ăn được kiểm soát, nguyên liệu được thu mua và vận chuyển về nhà máy bằng ghe, thuyền. Tại khâu tiếp nhận nguyên liệu, kiểm tra một lần nữa các yêu cầu như: cá sống, giấy kiểm tra các chỉ tiêu kháng sinh cấm (CAP, AOZ, MG/LMG), đối với thị trường Mỹ phải kiểm đạt chỉ tiêu ENRO/CIPRO, Flumequine đối với lô nguyên liệu đang tiếp nhận, tờ khai xuất xứ nguyên liệu của nhà cung cấp, kháng sinh hạn chế (ENRO, CIPRO, Tetracylin, Oxiytetracylin, Clotetracylin), thức ăn được kiểm soát và đã ngưng sử dụng kháng sinh ít nhất 30 ngày trước khi thu hoạch. Thông báo của NAFIQAD (Nation
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 71 MSSV: 60601700 Argo – Forestry – Fisheries – Quality Assurrance Department – Cục quản lý Chất lượng Nông Lâm sản và Thủy sản) về dư lượng thuốc trừ sâu và kim loại nặng ở vùng khai thác nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất. Sau đó được tiến hành kiểm tra cảm quan trước khi nguyên liệu được tiếp nhận đưa vào sản xuất tại nhà máy.
Sơ chế:
Cá sau khi được tiếp nhận, chuyển đến công đoạn cắt hầu qua máng nạp liệu. Sau đó công nhân khâu cắt hầu sẽ dùng dao chuyên dụng cắt vào phần yết hầu cá, mục đích làm cho cá chết, loại hết máu trong cơ thể cá và làm cho thịt cá sau phi lê được trắng có giátrị cảm quan cao.
Rửa lần 1:
Nhiệt độ nước rửa từ 20-25oC. Sau khi cắt hầu, cá được chuyển sang công đoạn rửa 1 để rửa sạch máu, nhớt và các tạp chất bám trên bề mặt cá. Cá được rửa bằng máy rửa tự động. Thời gian ngâm cá từ 7-10 phút.
Phi lê:
Cá sau khi qua máy rửa sẽ được băng tải chuyển đến khâu phi lê, công đoạn phi lê với mục đích tách phần thịt cá ra khỏi phần đầu, xương cá và nội tạng.
Yêu cầu thực hiện:
+ Thao tác phải chính xác, đúng yêu cầu kỹ thuật. + Miếng cá sau phi lê phải phẳng, đẹp.
+ Không vỡ nội tạng. + Không bị rách phần thịt. + Lấy triệt để phần thịt. + Không được sót xương.
Rửa lần 2:
Cá sau khi qua khâu phi lê được chuyển đến công đọan rửa 2. Phi lê cá được rửa bằng thiết bị rửa tự động . Công đoạn rửa 2 nhằm làm sạch máu và nhớt đồng thời làm giảm bớt lượng vi sinh vật bám trên bề mặt miếng phi lê.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 72 MSSV: 60601700 Cá sau khi xử lý được chuyển qua công đoạn phân cỡ, phân màu, nhằm đáp ứng yêu của hợp đồng. Tại công đoạn này cá được phân cỡ thành các kích thước (60-120, 120-170, 170-220, 220 - trở lên) và các loại màu cơ bản (trắng, trắng hồng, hồng, hồng nhạt, vàng, vàng nhạt ). Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà phân thành từng loại khác nhau.
Tẩm gia vị:
Trong trường hợp các đơn hàng yêu cầu sản phẩm cá ba sa sấy ướp gia vị thì ta thêm công đoạn tẩm gia vị. Với sản xuất nhỏ lẻ, đầu tiên ướp muối 10%, sau đó rửa lại bằng dung dịch gừng rồi ướp gia vị với tỉ lệ như sau: muối 0,3%, ớt 0,2%, nước mắm 0,2%, tỏi khô 0,5%, đường 0,5%, rượu trắng 1%. Trong sản xuất công nghiệp dung dịch gia vị được pha sẵn và được trộn với phi lê cá ba sa trong máy trộn gia vị. Thời gian trộn một mẻ từ 5 – 10 phút.
Cân: theo yêu cầu đơn đặt hàng, đúng theo loại, cỡ. Xếp khay:
Sau khi cân xong, cá được xếp lên khay để phục vụ công tác sấy. Định dạng khay làm tăng vẻ mỹ quan cho sản phẩm.
Sấy:
Nhiệt độ môi trường sấy 55oC, vận tốc TNS 1,1m/s, thời gian sấy 17h. Trong suốt quá trình sấy phải theo dõi nhiệt độ TNS thông qua tủ điện điều khiển, điều chỉnh tắt hoặc bật các thanh điện trở gia nhiệt thích hợp để bảo đảm chất lượng sản phẩm và thời gian sấy.
Kiểm tra chất lượng sản phẩm:
Phi lê cá sấy sau khi được lấy ra được chuyển qua bàn kiểm tra chất lượng sản phẩm. Tại đây sản phẩm được phân loại thêm một lần nữa chuẩn bị cho công đoạn bao gói.
Bao gói: Sản phẩm cá sấy khô được để nguội, phân loại và cho vào bao PE hàn kín. Trọng lượng bao gói tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Các bao PE được xếp vô thùng caton đem vô kho bảo quản.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 73 MSSV: 60601700
Bảo quản: kho bảo quản phải đảm bảo thoáng mát, chống ẩm tốt, thường xuyên kiểm tra để quyết định thời gian bảo quản. Nhiệt độ kho bảo quản: 20 ÷ 25oC.
4.2. LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHỤ CHO PHÂN XƢỞNG
4.2.1. Thiết bị lạnh dự trữ
Phân xưởng có năng suất 5530 kg sản phẩm/ngày tương đối lớn. Thời gian sấy vật liệu 17 giờ, cộng thêm các khâu khác tổng thời gian thường dài hơn 24 giờ. Do đó, để đảm bảo cho việc ổn định nguyên liệu đem đi sấy, phân xưởng cần bố trí các thiết bị lạnh dự trữ cá ba sa phi lê. Chọn thiết bị trữ lạnh cho cá ba sa phi lê năng suất 6000 kg. Thể tích của thiết bị trữ lạnh: 6000 7,08 847,66 V m3
Trong quá trình sấy nguyên liệu thì các khâu khác vẫn hoạt động bình thường để tiết kiệm thời gian và chi phí cho phân xưởng.
Theo thể tích của nguyên liệu chọn 4 tủ của hãng KingSun có các thông số kỹ thuật sau:
Điện áp : 220 V Tần số : 50 Hz
Công suất : 706 W Dung tích : 2000 lít
Kích thước : Dài 3000 × Rộng 900 × Cao 920 mm Trọng lượng : 144 kg
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 74 MSSV: 60601700
4.2.2. Thiết bị rửa
Thiết bị rửa được thiết kế như sau: sử dụng gàu tải trong thiết bị rửa, bộ phận gàu tải ngập trong bồn rửa. Vật liệu rửađược lội qua nước đi ngược từ dưới lên và rơi nhẹ vào thùng chứa.
4.2.2.1. Tính chọn băng tải trong bồn rửa cá ba sa:
Trung bình một phút mộtcông nhân sơ chế được một kg cá ba sa. Số công nhân trong công đoạn này là 15 người. Do đó một giờ khối lượng cá cần rửa là:
Mr = 15.1.60 = 900 kg
Khối lượng riêng của cá ba sa là ρ = 847,66 kg/m3 Thời gian ngâm cá: 10 phút.
Một giờ rửa sơ bộ được 4 mẻ cá ba sa.
Khối lượng một mẻ rửa: m1 = 900/4 = 225 kg Thể tích bồn rửa tối thiểu: min
225
0,265 847,66
V m3
Chọn thể tích bồn rửa: V = 10Vmin = 10.0,265 = 2,65 m3 Chọn bồn rửa hình chữ nhật có kích thước như sau: + Chiều dài: 3500 mm
+ Chiều rộng: 1000 mm + Chiều cao: 1000 mm
Vậy thể tích bồn rửa V = 3,5 m3.
Chọn góc nghiêng của bồn rửa với băng tải kéo là 45oC. Chọn thời gian kéo k = 5 phút.
Thể tích lớp vật liệu trên băng trong 1 phút:
1 1 225 0,265 847,66 m V m3
Chiều dài băng chứa đầy trong 1 phút:
1 0,265 . 0,7. 1,1 . 0,8.0,2 V x k B h m Trong đó:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 75 MSSV: 60601700 + h: chiều cao lớp vật liệu, m
+ B: tiết diện ngang của băng tải, m2 + k: hệ số chứa đầy
Vận tốc băng tải: v = 1,1 m/phút
Quãng đường vận chuyển bằng chiều dài đoạn tải: S = v.k = 1,1.5 = 5,5 m
4.2.2.2. Công suất băng tải kéo
Từ khối lượng một mẻ cần rửa ta chọn động cơ có công suất 1HP có số vòng quay 1200 vòng/phút.
Đường kính tang dẫn động: chọn theo tiêu chuẩn D = 320 mm Số vòng quay của tang dẫn:
Vận tốc: 60.1000 dn v 60000 60000.1,1 n 1 3,14.320.60 v D vòng/phút
Chọn bộ phận truyền động: động cơ qua hộp giảm tốc đến bộ phận đai. Tỷ số truyền: u 1200 1 200
1
Chọn hộp giảm tốc có tỷ số truyền:ugt = 240 Bộ phận truyền đai có tỷ số truyền:
i 1200 5 240 gt u u 4.2.3. Thiết bị trộn gia vị
Gia vị được trộn tạo thành dung dịch gia vị được phun vào nguyên liệu và được trộn đều trong bồn trộn. Chọn thiết bị trộn có các thông số như sau:
+ Dung lượng thùng trộn: 250 kg
+ Thùng trộn hình cầu Ø800 có cánh đảo inox 304 + Motor quay trộn: 1 HP, 30 vòng/phút
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 76 MSSV: 60601700 + Khung máy có cơ cấu nghiêng đổ nguyên liệu
+ Đầu béc phun gia vị
+ Điện áp sử dụng: 380 V, 3 pha, 50Hz + Thời gian: cài đặt
Hình 4.3.Thiết bị trộn gia vị
Mô tả:
+ Nguyên liệu được cho vào bồn + Bật motor cho thùng quay
+ Cài đặt thời gian trộn theo ý muốn
4.2.4. Bàn thao tác
Phân xưởng có các bàn thao tác sơ chế nguyên liệu, phi lê, xếp khay. Chiều cao trung bình của công nhân khoảng 1,55 m. Chọn các bàn thao tác như sau:
+ 3 bàn thao tác sơ chế: Dài 2500 × Rộng 1000 × Cao 1200 mm + 3 bàn phi lê: Dài 2500 × Rộng 1000 × Cao 1200 mm
+ 2 bàn xếp khay: Dài 2500 × Rộng 1500 × Cao 1200 mm
+ 2 bàn kiểm tra chất lượng sản phẩm: Dài 2500 × Rộng 1000 × Cao 1200 mm Chọn bàn có kích thước lớn để thuận tiện trong việc để nguyên liệu trên bàn. Công nhân có chỗ đứng rộng rãi thoải mái, dễ dàng làm việc, năng suất cao. Vật liệu chế tạo bàn là inox 304.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 77 MSSV: 60601700
4.2.5. Thiết bị đóng gói
Trên thị trượng bán nhiều loại thiết bị đóng gói, ở đây chọn mua 2 cái kiểu hình hộp, có thiết bị hút chân không nhằm mục đích bảo quản thực phẩm được lâu hơn.
Hình 4.4.Thiết bị đóng gói
Thiết bịloại này có những đặc điểm sau:
+ Máy tự động hoàn thành các công đoạn từ đưa hộp vào, hút chân không, thổi khí, dán miệng hộp, đưa hộp ra.
+ Nhiệt độ dán, tốc độ băng tải, thời gian hút chân không vàthời gian thổi khí có thể tùy ý điều chỉnh, thích hợp đóng gói các loại hộp nhựa.
+ Có hệ thống hiển thị bảo hộ an toàn khi máy quá tải.
+ Thích hợp đóng gói tất cả các sản phẩm có kích thước nhỏ hơn kích thước của hộp nhựa, nhằm mục đích bảo đảm chất lượng sản phẩm, kéo dài thời hạn sử dụng sản