Số liệu ban đầu:
+ Năng suất nhà máy tính theo nguyên liệu: 30 tấn quả tươi/ ngày và 15 tấn cà phê thóc/ ngày.
Từđó suy ra:
+ Năng suất nhà máy 1875 kg quả tươi/ giờ và 937,5 kg cà phê thóc/ giờ. ( ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 8 tiếng )
4.1. Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê thóc từ cà phê quả tươi
Đểđơn giản ta tính toán cho 1000 kg nguyên liệu cà phê quả tươi/ giờ cho loại cà phê Arabica.
Bảng 4.1. Bảng tỷ lệ hao hụt sau chế biến qua các công đoạn (%).
STT Công đoạn Hao hụt (%) 1 Làm sạch, phân loại 2,5 2 Xát tươi 40 3 Lên men 2 4 Sấy tĩnh 1 5 Sấy động 0,5 6 Cân đóng bao 0,5 7 Tách tạp chất 0,5 8 Xát khô 15 9 Đánh bóng 0,5 10 Phân loại kích thước 0.5 11 Phân loại tỷ trọng 1
12 Phân loại theo màu sắc 1,5
13 Cân đóng bao 0,5
4.1.1. Thu nhận và bảo quản
- Lượng nguyên liệu: 1000 (kg/h).
4.1.2. Làm sạch, Phân loại
- Lượng nguyên liệu vào: 1000 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 2,5 %.
4.1.3. Xát tươi
- Lượng nguyên liệu vào: 1000 - 25 = 975 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt: 40 %
- Lượng nguyên liệu hao hụt 975 × 40 % = 390 (kg/h)
4.1.4. Lên men
- Lượng nguyên liệu vào: 975 - 390 = 585 (kg/h)
- Tỷ lệ hao hụt: 2 %
- Lượng nguyên liệu hao hụt 585× 2 % = 11,7 (kg/h)
4.1.5. Sấy tĩnh
- Lượng nguyên liệu vào: 585 – 11,7 = 573,3 (kg/h) - Lượng nguyên liệu sau khi sấy tĩnh tính theo công thức: G2 = G1× 2 100 1001 1 w w − − (kg/h) [2, Tr 165]
Trong đó: G1 là lượng nguyên liệu trước khi sấy tĩnh.
w1 là độẩm của nguyên liệu trước khi sấy tĩnh chọn w1 = 55 %.
w2là độẩm của nguyên liệu sau khi sấy tĩnh chọn w2 = 40 %.
G2 = 573,3 × 40 40 100 55 100 − − = 429,975(kg/h). Lượng ẩm tách ra sau khi sấy tĩnh là
Δw = G1 – G2 = 573,3 – 429,975 = 143,325 (kg/h).
Lượng hao hụt tách ra trong khi sấy tĩnh là: 429,975× 1 % = 4,29975 (kg/h)
4.1.6. Sấy động
- Lượng nguyên liệu ban đầu: 429,975 – 4,29975 = 425,675 (kg/h). - Độẩm ban đầu w1 = 40%.
- Độẩm sau khi sấy: w2 = 12%. - Tỉ lệ hao hụt 0,5 %.
- Lượng nguyên liệu còn lại sau khi sấy M2 = m1×100100 21 w w − − = 425,675 × 12 100 40 100 − − = 290,233 (kg/h).
- Lượng ẩm được tách ra sau khi sấy là: 425,675 – 290,233 = 135,442 (kg/h).
- Lượng hao hụt khi sấy là: 290,233 × 0,5 % = 1,451(kg/h).
4.1.7. Cân, đóng bao
- Lượng nguyên liệu vào: 290,233 – 1,451 = 288,782 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 0,5%.
4.1.8. Cà phê thóc thành phẩm
- Lượng thành phẩm thu được từ 1000 kg nguyên liệu: 288,782 – 1,444 = 287,338 (kg/h)
- Ta có : cứ 1000 kg nguyên liệu thì sẽ cho 287,338 kg cà phê thóc
Vậy từ 30 tấn nguyên liệu cà phê quả tươi/ ngày ( 1875 kg quả tươi/ giờ ) ta sẽ thu được: = 1000 338 , 287 * 1875 538,7588 kg cà phê thóc/ giờ.
4.2. Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân từ cà phê thóc Tính cho 1000 kg nguyên liệu cà phê thóc Tính cho 1000 kg nguyên liệu cà phê thóc
4.2.1. Sàng tạp chất
- Lượng nguyên liệu vào: 1000 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 0,5%.
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 1000 × 0,5 %= 5 (kg/h).
4.2.2. Xát cà phê khô
- Lượng nguyên liệu vào: 1000 - 5 = 995 (kg/h).
- Tỷ lệ hao hụt: 15 %
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 995 × 15 % = 149,25 (kg/h).
4.2.3. Đánh bóng cà phê
- Lượng nguyên liệu vào: 995 – 149,25 = 845,75 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 0,5 %.
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 845,75 × 0,5 % = 4,22875 (kg/h).
4.2.4. Phân loại theo kích thước
- Lượng nguyên liệu vào: 845,75 – 4,22875 = 841,521 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 0,5 %.
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 841,521 × 0,5 %= 4,21 (kg/h).
4.2.5. Phân loại theo trọng lượng riêng
- Lượng nguyên liệu vào: 841,521 – 4,21 = 837,311 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 1 %.
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 837,311 × 1 % = 8,37311 (kg/h).
4.2.6. Phân loại theo màu sắc
-Lượng nguyên liệu vào: 837,311 – 8,37311 = 828,94 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt: 1,5 %
4.2.7. Cân đóng bao
- Lượng nguyên liệu vào: 828,94 – 12,434 = 816,506 (kg/h) - Tỷ lệ hao hụt: 0,5 %
- Lượng nguyên liệu hao hụt: 816,506 × 0,5 % = 4,023 (kg/h).
4.2.8. Cà phê nhân thành phẩm
Từ 1000 kg nguyên liệu cà phê thóc ta thu được: 816,506 – 4,023 = 812,483 kg cà phê nhân thành phẩm. Vậy từ 15 tấn cà phê thóc ( 937,5 kg/ giờ ) ta thu được 761,703 kg cà phê nhân thành phẩm/ giờ.
Bảng 4.2: Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào qua các công đoạn
STT Công đoạn A (%) B(kg/h) C(kg/h) B’(kg/h) C’(kg/h)
Sản xuất cà phê thóc từ cà phê quả tươi
1 Nguyên liệu 1000 2 Làm sạch, phân loại 2,5 1000 1875 25 46,875 3 Xát tươi 40 975 1828,125 390 731,25 4 Lên men 2 585 1096,875 11,7 21,9375 5 Sấy tĩnh 1 573,3 1074,938 4,29975 10,7494 6 Sấy động 0,5 425,675 798,1406 1,451 3,99 7 Cân đóng bao 0,5 288,782 541,4663 1,444 2,7 Cà phê thóc 287,338 538,7588
Sản xuất cà phê nhân từ cà phê thóc
1 Tách tạp chất 0,5 1000 937,5 5 4,6875 2 Xát khô 15 995 932,813 149,25 186,562 3 Đánh bóng 0,5 845,75 792,891 4,22875 3,73 4 Phân loại kích thước 0,5 841,521 788,926 4,21 3,71 5 Phân loại tỷ trọng 1 837,311 784,98 8,37311 7,388 6 Phân loại màu sắc 1,5 828,94 777,131 12,434 10,97 7 Cân đóng bao 0,5 816,506 765,474 4,023 3,602 8 Cà phê nhân 812,483 761,703
Chú thích: B, C lượng nguyên liệu tính theo 1000kg/ giờ và tính theo năng suất. =>B’, C’ lượng hao hụt tương ứng với B, C.
CHƯƠNG V CÂN BẰNG NHIỆT