Hỗn hợp cá, enzyme được vận chuyển đến các thiết bị lên men ngắn ngày bằng hệ thống băng tải.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 56 -Năng suất: 20 tấn/h
-Vận tốc băng tải: 0,05 m/s
Chiều rộng băng tải 900mm. Chiều cao 400 m. Công suất động cơ: 5 kW.
Có 1 băng tải dài chạy dọc nhà xưởng và 16 băng tải 2 bên dài 12 m.
Cá sau khi rửa được đưa đến máy trộn cá với enzyme bằng băng tải lưới sắt để róc sạch nước. Chọn băng tải: Năng suất: 20 tấn/h Vận tốc băng tải 0,05 m/s Kích thước băng tải: 5000 x 900 x 400 (mm) Công suất động cơ: 6 kW 4.3. Máy rửa cá Sử dụng máy rửa cá dạng thùng quay.
Máy làm việc theo phương pháp rửa ngâm xối đồng thời gây ra tác động cơ học chà xát lên nguyên liệu, đồng thời thùng quay vận chuyển nguyên liệu 1 cách liên tục. Chọn máy rửa:
Năng suất: 20 tấn/h
Kích thước: 4000 x 2000 x 1800 (mm) Công suất động cơ: 10 kW
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 57
Hình 4.2: Máy rửa cá dạng thùng quay
4.4. Máy trộn cá
Cá sau khi rửa được băng tải lưới sắt đưa vào máy trộn để trộn đều cá và enzyme.
Hình 4.3: Máy trộn cá
Chọn máy trộn cá: Năng suất: 20 tấn/h
Thùng quay làm bằng inox có kích thước Ф = 3 m, L = 5 m
Số vòng quay 15 vòng/phút Công suất động cơ: 15 kW
4.5. Thiết bị vận chuyển vít tải
Cá sau khi trộn với enzyme được vít tải vận chuyển đưa đến các nhà xưởng. Vít tải để vận chuyển muối đến nhà lên men ngắn ngày.
Năng suất: 20 tấn /h Số lượng : 2 cái
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 58 Công suất: 8 kW
Hình 4.4 : Vít tải
4.6. Thiết bị lên men nước mắm ngắn ngày
- Yêu cầu thiết bị thủy phân:
Thiết bị thủy phân là nơi diễn ra quá trình thủy phân các chất cao phân tử trong cá mà chủ yếu là các protein thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Nhà máy áp dụng phương pháp chế biến nước mắm cải tiến có sử dụng enzyme nên chế độ thủy phân êm dịu, nhiệt độ trong quá trình thủy phân là 450C, áp suất thường do vậy yêu cầu chịu nhiệt và áp suất của thiết bị không cao. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất nguyên liệu được trộn muối với tỉ lệ cao 25% do đó yêu cầu cơ bản của vật liệu chế tạo bể là không bịăn mòn của muối, không bị rỉ sét. Đặc biệt thiết bị không làm thay đổi thành phần hóa học của chượp, không tạo ra các chất độc hại gây ra ảnh hưởng xấu tới sản phẩm và người tiêu dùng. Do đó em chọn thiết bị thủy phân làm bằng inox chống được sựăn mòn của muối ở nồng độ cao.
- Chọn thiết bị thủy phân
Do yêu cầu của qui trình công nghệ chế biến nước mắm sử dụng enzyme kết hợp tiếp nhiệt, nhiệt độ trong quá trình thủy phân 450C do đó em chọn thiết bị thủy phân hình trụ, đáy hình cầu có đáy giả. Thiết bị được trang bị hai vỏ để điều chỉnh nhiệt độ và giữ nhiệt trong chượp. Có đầy đủ bộ phận phụ như van, nhiệt kế, kính quan sát.
- Số lượng thiết bị thủy phân:
Chu kì thủy phân của cá hết 30 - 35 ta chọn tối đa là 35 ngày. Ta tiến hành lọc ngay tại thiết bị thủy phân, thời gian lọc là 10 ngày. Sau khi thủy phân ta phải tiến hành vệ sinh thiết bị trong 1 ngày.
Tổng thời gian thủy phân, lọc và vệ sinh thùng là : T = 35 + 10 + 1 = 46 ngày
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 59 Lượng muối cho vào đểướp cá là: 10 668 x 0,25 = 2 667 kg
Lượng enzyme cho vào chượp là: 10,67 kg
Toàn bộ hỗn hợp này cho vào 1 thiết bị thủy phân.
Tổng khối lượng của chượp là: 10 668 + 2 667 + 10,67 =13 346 kg
Theo thực tế xác định được khối lượng riêng của khối chượp là: 1 170 kg/m3 Thể tích khối chượp là: Vc = 13 346 : 1 170 = 11,4 m3
Do hệ số sử dụng của bể là 0,8 nên thể tích của bể là: 11,4 : 0,8 = 14,3 m3
Những tháng nguyên liệu cao thì lượng nguyên liệu tăng gấp đôi, do vậy thể tích hỗn hợp cá muối cũng tăng gấp đôi V = 2 Vc
Vậy số lượng thiết bị thủy phân là: V x T : Vc = 2 Vc x 46 : Vc = 92 bể Chọn chượp thủy phân có chiều cao h = 1,8 D
Hình 4.5:Thiết bị thủy phân nước mắm ngắn ngày
Thể tích thiết bị thủy phân ( không kể phần đáy giả ) được tính theo công thức:
V = S x h =(пD2 /4) x h = 1,414 D3 = 14,3 m3 D = 2,16 m.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 60 Chiều cao thiết bị thủy phân: h = 1,8D = 396 m
Chiều cao chóp bể: h2 = 0,15 D = 0,33 m Chiều cao đáy bể : h1 = 0,15 D = 0,33 m
Chiều cao của toàn bộ thiết bị là: H = h1 + h + h2 = 0,33 + 3,96 + 0,33 = 4,62 m Thiết bị có cánh khuấy, đường kính cánh khuấy 0,8D = 1,76 m. Công suất động cơ cánh khuấy 8 kw, số vòng quay 10 vòng/ phút.
Chiều cao của khối chượp là: h’= Vc : S = Vc : ( пD2 /4) = 3 m Thể tích thiết bị thủy phân là: Vt = Vtrụ + Vđáy + Vđỉnh. Vt = Vt =1,474D3 = 1,474 x 2,23= 15,7 m3 4.7. Bể chứa dịch lọc Cần 2 bể chứa sản phẩm trung gian: một bể chứa dịch lọc 1 và 1 bể chứa dịch lọc 2. Toàn bộ dịch lọc 1 ta cho vào 1 bể chứa rồi sau đó đưa đi gây hương. Do tính chất chỉ là bể chứa tạm do vậy chỉ bể chỉ cần chứa được lượng dịch 1 ngày lớn nhất là: 12 632 lít. Chọn bể làm bằng xi măng trong có lát gạch. Chọn kích thước bể là: Chiều dài = 3m chiều rộng = 2,5m chiều cao 2m. bên trên có nắp đậy. Tương tự bể chứa dịch lọc 2 cũng chỉ cần chứa thể tích dịch lọc là: 12 439 lít Chọn bể làm bằng xi măng trong có lát gạch. Chọn kích thước bể là: Chiều dài = 3 m Chiều rộng = 2,5 m ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + + 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 3 6 2 3 6 4 D h h D h h H D π π π
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 61 Chiều cao 2m.
Bên trên có nắp đậy.
Để dự phòng ta xây 2 bể chứa dịch lọc 1 và 2 bể chứa dịch lọc 2. Như vậy bể chứa nước mắm sau khi lên men dài ngày là 4 bể, mỗi bể có thể tích:
V = 3 x 2,5 x 2 = 15 m3
4.8. Thùng chứa nước muối
Nước muối pha để nấu phá bã. Ngày có lượng nguyên liệu nhiều nhất cần 21 687 lít nước muối. Thể tích sử dụng của thùng là 80 %. Do đó thùng có thể tích là:
V = 21 687 : 0,9 = 24 097 lít = 24,1 m3
Ta làm 2 thùng, mỗi thùng có thể tích là: 24,1 : 2 = 12,05 m3
Bể chứa bằng nhựa hình trụ bên trong có cánh khuấy để khuấy hòa tan muối. Để tiết kiệm diện tích mặt bằng chọn chiều cao thùng H = 2D V= ( пD2/4) x H = пD3/2 = 12,05 m3 D = 1,97 m Chọn D = 2 m, H = 4 m Thể tích của bể chứa nước muối là: V = п x 23 /2 = 12,6 m3 4.9. Bể chứa nước thuộc
100 kg nguyên liệu cá cho 73,8 lít nước thuộc. Thể tích nước thuộc tính cho 1 ngày cao nhất là:
21 337 x 73,8 : 100 = 15 747 lít = 15,75 m3
Chọn thiết bị chứa nước thuộc là bể xi măng bên trong có lát gạch, bên trên có nắp đậy. Kích thước bể chứa là: chiều dài 3m, rộng 2 m, cao 3m.
Thể tích thiết bị là: 3 x 2 x 3 = 18 m3
Xây dựng 2 bể có kích thước như trên để phòng trường hợp dư thừa nước thuộc.
4.10. Thùng lên men nước mắm dài ngày
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 62 1 020 000 : (2 x 26) = 19 615 kg
Lượng cá này chia ra 2 thùng lên men nước mắm dài ngày. Thể tích cá chứa trong mỗi thùng lên men nước mắm dài ngày là: 19 615 : 2 = 9 808 kg
Số thùng lên men nước mắm dài ngày cần là: 2 x 26 x 2 = 104 thùng. Do chượp gây hương sản xuất theo phương pháp cổ truyền, thời gian kéo dài do đó không đồng bộ trong sản xuất. để chủ động trong sản xuất ta chọn thêm 4 thùng dự trữ.
Vậy số thùng lên men nước mắm dài ngày thực tế là: 104 + 4 = 108 thùng
Hình 4.6. Thùng lên men nước mắm dài ngày
Lượng cá cơm chứa trong thùng lên men nước mắm dài ngày là 9 808 kg. Tỉ lệ muối dùng đểướp cá là 25 % so với nguyên liệu nên tổng khối lượng trong thùng lên men nước mắm dài ngày là:
G = 9 808 + 0,25 x 9 808 = 12 260 kg
Hỗn hợp muối và cá cơm có khối lượng riêng là 1 170 kg/m3 Thể tích khối chượp gây hương là:
Vc = 12 260 : 1 170 = 10,48 m3
Thùng lên men nước mắm dài ngày có hệ số sử dụng là 0,9. Thể tích thùng lên men nước mắm dài ngày là:
10,48 : 0,9 = 11,64 m3
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 63 Vthùng = ( пD2 :4) x Hthùng = 1,413 D3 = 11,64 m3 D = 2,02 m Chọn D = 2,1 m H = 3,78 m. chọn H = 3,8 m Thể tích thực của thùng là: Vthực =(3,14 x 2,12 : 4) x 3,8= 13,2 m3
Để tạo ra hương vị nước mắm thơm ngon ta chọn vật liệu làm thùng lên men nước mắm dài ngày là gỗ bằng lăng vừa rẻ, bền đáp ứng yêu cầu chế biến nước mắm.
Thùng có lỗ sát đáy, có đắp lù để lọc nước mắm.
4.11. Bể chứa nước bổi
Chượp gây hương sau khi thủy phân, ướp 3 ngày tiến hành rút nước bổi đem đi phơi nắng.
Lượng nước bổi rút ra khoảng 35 % sơ với chượp, do vậy lượng nước bổi thu được từ một thùng lên men nước mắm dài ngày là:
0,35 x 10,48 = 3,67 m3
Cứ 2 thùng lên men nước mắm dài ngày ta xây 1 bể chứa nước bổi. Thể tích bể chứa là:
Vb= 3,67 x 2 = 7,34 m3
Ta chọn bể xây bằng ximang có kích thước: Chiều dài: 2 m Chiều rộng: 2m Chiều cao 2 m Thể tích bể chứa nước bổi: 2x2x2 = 8 m3 Số bể chứa nước bổi là: 108 : 2 = 54 bể Do vậy ta xây 54 bể chứa nước bổi.
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 64
4.12. Bể chứa nước mắm sau khi gây hương
Nước mắm thành phẩm được chứa trong các bể xi măng trong có lát gạch. Bên trên được trang bị nắp đậy, van lấy mẫu. để tiết kiệm diện tích và để thuận lợi cho việc lấy rút nước mắm từ các bể gây hương ta xây dựng 2 bể này ngầm dưới đất.
Nước mắm sau khi gây hương có 3 loại là dịch lọc 1, dịch lọc 2 do đó ta phải xây dựng 2 bể. Nước mắm sau khi gây hương xong sẽđược đưa đi pha đấu do đó ta chỉ cần xây bể chứa được nước mắm sản xuất trong 1 ngày. Lượng dịch lọc 1 lớn nhất trong 1 ngày là 16 502 lít, lượng dịch lọc 2 thu được trong 1 ngày là 16 251 lít. Sau khi gây hương thể tích dịch tăng lên do có cả nước mắm trong cá ra. Do đó ta có thể xây dựng 2 bể để chứa dịch lọc 1 và 2 có kích thước : Chiều dài : 5 m Chiều rộng: 4 m Chiều cao: 1 m Thể tích mỗi bể chứa là: 5 x 4 = 20 m3 4.13. Thùng pha đấu nước mắm Cần pha đấu dịch lọc 1 và dịch lọc 2, dịch lọc 3 thành 2 loại nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l. Ngày có năng suất lớn nhất sản xuất 19652 lít nước mắm 15 gN/l và 13101 lít nước mắm 20 gN/l. Do đó ta cần 1 thùng pha nước mắm.
Thùng pha nước mắm 15 gN/l:
Thùng hình trụđáy bằng có H = 1,5 D. 1 ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 5h. Cứ 30 phút pha được 1 mẻ như vậy mỗi ngày pha được 20 mẻ. Thể tích mỗi mẻ là:
19652 : 20 = 983 lít.
Do hệ số sử dụng thiết bị là 80 % nên thể tích thực của thiết bị cần là: 983 : 0,8 = 1229 lít Công thức tính thể tích thiết bị : V = H x πD2/4 = 1,178 D3 = 1,229 m3 D = 1,014 m Lấy D = 1,1 m, H = 1,65 m. Thiết bị có cánh khuấy đểđảo trộn. Thể tích thực của thiết bị là:
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 65 Vt= 1,178 x 1,13 = 1,56 m3
Tương tự ta tính được thùng pha nước mắm 20 gN/l là: D = 0,9m,H = 1,35m. Thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn.
Vt = 1,178 x 0,93 = 0,86 m3.
4.14. Bể chứa nước mắm thành phẩm
Theo tỉ lệ sản lượng nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l là 3 : 2. 2 bể dịch lọc có tổng thể tích là 40 m3. Do đó ta có thể xây bểđể pha đấu nước mắm 20 gN/l có thể tích là 16 m3 và bể chứa nước mắm 15 gN/l là 24 m3.
Kích thước bể chứa nước mắm 20 gN/l là: 2 x 2 x 4 m Kích thước bể chứa nước mắm 15 gN/l là: 3 x 2 x 4 m 2 bể pha đấu xây bằng xi măng, bên trong có lát gạch.
4.15. Thùng hòa trộn muối sắt vào nước mắm 15 gN/l
Lượng nước mắm 15 gN/l cần đem đi pha trong 1 năm là: 1000 000 : 0,98 = 1 020 408 lít
( do tổn thất trong quá trình chiết chai là 2 %)
Lượng nước mắm cần đem đi pha chế trong 1 tháng là: 1 020 408 : 12 = 85 034 lít
Trong tháng cao nhất thì lượng nước mắm sản xuất cao gấp đôi bình thường do đó lượng nước mắm đem pha trong tháng cao nhất là:
85 034 x 2 = 170 068 lít
Trong 1 ngày ở tháng cao nhất lượng nước mắm đem đi pha là: 170 068 : 26 = 6 541 lít
Ngày làm việc 8h, mỗi mẻ pha trong 30 phút. Như vậy mỗi ngày pha 16 mẻ. Mỗi mẻ pha số lít là:
6 541 : 16 = 409 lít
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 66 Thể tích thiết bị là: 409 : 0,85 = 481 lít Chọn thiết bị có hình trụ có H = 1,5 D Thể tích thiết bị là: V = (пD2/4)xH = 1,178D3= 0,481 m3 D = 0,742 m. chọn D = 0,8 m. H = 1,2 m Thể tích thùng hòa trộn là V = 1,178 x 0,83 = 0,6 m3
Trong thùng có cánh khuấy. Đường kính cánh khuấy d = 0,8D = 0,64 m.
4.16. Máy chiết chai, đóng nắp
Năng suất nhà máy là 5 triệu lít/năm
Chai có dung tích 500 ml. Như vậy mỗi năm nhà máy sản xuất : 5 000 000 : 0,5 = 10 000 000 chai
Mỗi tháng nhà máy sản xuất số chai là: 10 000 000 : 12 = 833 333 chai
Trong những tháng sản xuất nhiều, năng suất nhà máy gấp đôi bình thường. Số chai sản xuất trong những tháng đó là:
833 333 x 2 = 1 666 666 chai Số chai sản xuất trong 1 ngày là:
1 666 666 : 26 = 64 103 chai
Ngày làm việc 16 giờ, hệ số làm việc của máy là 0,9. Năng suất cần thiết của máy chiết chai là:
(64 103 : 16) : 0,9 = 4 452 chai Chọn máy chiết chai năng suất 6 000 chai/h. Công suất máy chiết chai đóng nắp: 6 Kw Chọn máy chiết có kích thước ngoài: Chiều dài: 1 850 mm
http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 67 Chiều cao: 2 200 mm
Sốđầu chiết rót : 24 đầu Sốđầu đóng nắp: 8 đầu
Hình 4.8. Máy chiết chai, dập nắp. Hình 4.7. thiết bịđóng chai thủ công