Thể tích nguyên liệu cần lọc lần 1 cho 1 mẻ: V8 = 533,16 L
Thời gian thiết bị lọc lần 1 hoạt động trong 1 mẻ: T8 = 1 giờ
_ Chọn thiết bị thiết bị lọc khung bản loại 800*800 series plates của hãng Hangzhou Anticorrosive equipment và Zhejiang Goldenbird Filter Press.
_ Thiết bị cĩ các thơng số kỹ thuật: + Diện tích lọc: 40 m2 + Số khung bản: 42 + Thể tích lọc: 0,606 m3 = 606 L + Chiều dài: 4510 mm + Khối lượng: 3150 kg 5.9. Thiết bị trích ly bã lọc:
Thể tích nguyên liệu cần trích ly cho 1 mẻ: V9 = 198,87 L
Thời gian thiết bị trích ly bã lọc hoạt động trong 1 mẻ: T9 = 1 giờ
_ Nguyên liệu cần trích ly chiếm 80% thể tích bồn trích ly.
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Thể tích thiết kế của bồn trích ly nguyên liệu: Vbồn9 = V9 / 80%
= 198,87 / 80% = 248,59 L
_ Ta thiết kế bồn trích ly hình trụ cĩ cánh khuấy cĩ kích thước sau: + Đường kính: D = 0,6 m + Chiều cao: H = 0,9 m Thể tích bồn trích ly: Vbồn = π . (D2/4) . H = π . (0,62/4) . 0,9 = 0,254 m3 = 254 L
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị trích ly của hãng Sowerchina với các thơng số kỹ thuật: + Đường kính bồn: D = 0,6 m
+ Chiều cao bồn: H = 0,9 m + Thời gian trích ly: 1 giờ
5.10. Thiết bị lọc lần 2:
Thể tích nguyên liệu cần lọc lần 2 cho 1 mẻ: V10 = 185,9 L
Thời gian thiết bị lọc lần 2 hoạt động trong 1 mẻ: T10 = 30 phút = 0,5 giờ
_ Chọn thiết bị thiết bị lọc khung bản loại 630*630 series plates của hãng Hangzhou Anticorrosive equipment và Zhejiang Goldenbird Filter Press.
_ Thiết bị cĩ các thơng số kỹ thuật: + Diện tích lọc: 16 m2 + Số khung bản: 30
+ Thể tích lọc: 0,247 m3 = 247 L + Chiều dài: 3600 mm
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
+ Khối lượng: 1370 kg
5.11. Thiết bị phối trộn, thanh trùng nước tương:
Thể tích nước tương cần phối trộn, thanh trùng 1 mẻ: V11 = 757,55 L
Thời gian thiết bị phối trộn, thanh trùng nước tương hoạt động trong 1 mẻ: + Thời gian phối trộn: T111 = 30 phút
+ Thời gian thanh trùng: T112 = 1 giờ
_ Thể tích nước tương cần phối trộn, thanh trùng chiếm 80% thể tích bồn phối trộn, thanh trùng. Thể tích thiết kế của bồn phối trộn, thanh trùng nước tương:
Vbồn11 = V11 / 80%
= 757,55 / 80% = 946,94 L
_ Ta thiết kế bồn phối trộn, thanh trùng nước tương hình trụ cĩ cánh khuấy, cĩ lớp vỏ áo gia nhiệt bên ngồi, bồn phối trộn, thanh trùng cĩ kích thước sau:
+ Đường kính: D = 0,9 m + Chiều cao: H = 1,5 m
Thể tích bồn phối trộn, thanh trùng nước tương: Vbồn = π . (D2/4) . H
= π . (0,92/4) . 1,5 = 0,954 m3 = 954 L
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị phối trộn, thanh trùng nước tương của hãng Sowerchina với các thơng số kỹ thuật:
+ Đường kính bồn: D = 0,9 m + Chiều cao bồn: H = 1,5 m + Thời gian phối trộn: 30 phút
5.12. Thiết bị điều hương – vị:
Thể tích nước tương cần điều hương – vị cho 1 mẻ: V12 = 753,76 L
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Thời gian thiết bị điều hương – vị hoạt động trong 1 mẻ: T12 = 30 phút
_ Thể tích nước tương cần điều hương - vị chiếm 80% thể tích bồn. Thể tích thiết kế của bồn điều hương - vị nước tương:
Vbồn12 = V12 / 80% = 753,76 / 80% = 942,2 L
_ Ta thiết kế bồn điều hương – vị nước tương hình trụ cĩ cánh khuấy cĩ kích thước sau: + Đường kính: D = 0,9 m
+ Chiều cao: H = 1,5 m
Thể tích bồn điều hương – vị nước tương: Vbồn = π . (D2/4) . H
= π . (0,92/4) . 1,5 = 0,954 m3 = 954 L
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị điều hương – vị nước tương của hãng Sowerchina với các thơng số kỹ thuật:
+ Đường kính bồn: D = 0,9 m + Chiều cao bồn: H = 1,5 m
+ Thời gian điều hương – vị: 30 phút
5.13. Thiết bị lắng:
Thể tích nước tương cần lắng cho 1 mẻ: V13 = 753,01 L
Thời gian thiết bị lắng hoạt động trong 1 mẻ: T13 = 1 ngày
_ Ta thiết kế bồn lắng nước tương hình trụ đáy cơn cĩ kích thước sau: + Đường kính: D = 0,8 m
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Thể tích bồn lắng nước tương: Vbồn = π . (D2/4) . H = π . (0,82/4) . 1,5 = 0,754 m3 = 754 L
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị lắng nước tương của hãng Sowerchina với các thơng số kỹ thuật: + Đường kính bồn: D = 0,8 m
+ Chiều cao bồn: H = 1,5 m + Thời gian lắng: 1 ngày
5.14. Thiết bị rĩt chai:
Thể tích nước tương cần rĩt chai cho 1 mẻ: V14 = 751,51 L
Thời gian thiết bị rĩt chai hoạt động trong 1 mẻ: T14 = 2 giờ
Năng suất thiết kế của thiết bị rĩt chai: N14 = V14 / T14
= 751,51 L / 2 giờ = 375,76 L/h
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị rĩt chai của hãng Serac với thơng số kỹ thuật: + Năng suất: 450 L/h
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
6.1. Tính năng lượng:
6.1.1.Cấp nhiệt cho các quá trình: 6.1.1.1. Quá trình rang:
_ Bột mì được gia nhiệt từ 300C đến 1800C để thực hiện quá trình rang. Nhiệt độ bột mì ban đầu:
t1 = 300C Nhiệt độ rang:
t2 = 1800C
Nhiệt dung riêng của bột mì: Cnl = 1,371 kJ/kg.độ
Khối lượng bột mì cần rang cho 1 mẻ: mnl = 7,68 kg
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình rang trong 1 mẻ: Q’1 = mnl . cnl . (t2 – t1)
= 7,68 . 1,371 . (180 – 30) = 1579,39 kJ
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình rang khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình rang.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình rang: Qgiữ nhiệt1 = Q’1 . 20%
= 1579,39 . 20% = 315,88 kJ
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình rang trong 1 mẻ: Q1 = Q’1 + Qgiữ nhiệt1
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
6.1.1.2. Quá trình hấp:
_ Nguyên liệu được gia nhiệt từ 300C đến 1200C để thực hiện quá trình hấp. Nhiệt độ nguyên liệu ban đầu:
t1 = 300C Nhiệt độ hấp:
t2 = 1200C
Nhiệt dung riêng của nguyên liệu: Cnl = 4,18 kJ/kg.độ
Khối lượng nguyên liệu cần hấp cho 1 mẻ: mnl = 136,8 kg
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình hấp trong 1 mẻ: Q’2 = mnl . cnl . (t2 – t1)
= 136,8 . 4,18 . (120 – 30) = 51464,16 kJ
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình hấp khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình hấp.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình hấp: Qgiữ nhiệt2 = Q’2 . 20%
= 51464,16 . 20% = 10292,83 kJ
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình hấp trong 1 mẻ: Q2 = Q’2 + Qgiữ nhiệt2
= 51464,16 + 10292,83 = 61756,99 kJ
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
6.1.1.3. Quá trình thủy phân:
_ Nguyên liệu được gia nhiệt từ 300C đến 500C để thực hiện quá trình thủy phân. Nhiệt độ nguyên liệu ban đầu:
t1 = 300C Nhiệt độ thủy phân:
t2 = 500C
Nhiệt dung riêng của nguyên liệu: Cnl = 3,395 kJ/kg.độ
Thể tích nguyên liệu cần thủy phân cho 1 mẻ: Vnl =546,13 L
Khối lượng riêng của nguyên liệu: d = 1,0689 kg/L
Khối lượng nguyên liệu cần thủy phân cho 1 mẻ: mnl = Vnl . d
= 546,13 . 1,0689 = 583,76 kg
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình thủy phân trong 1 mẻ: Q’3 = mnl . cnl . (t2 – t1)
= 583,76 . 3,395 . (50 – 30) = 39637,3 kJ
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình thủy phân khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình thủy phân.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình thủy phân: Qgiữ nhiệt3 = Q’3 . 20%
= 39637,3 . 20% = 7927,46 kJ
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình thủy phân trong 1 mẻ: Q3 = Q’3 + Qgiữ nhiệt3
= 39637,3 + 7927,46 = 47564,76 kJ
6.1.1.4. Quá trình trích ly:
_ Nguyên liệu được gia nhiệt từ 300C đến 500C để thực hiện quá trình trích ly. Nhiệt độ nguyên liệu ban đầu:
t1 = 300C Nhiệt độ trích ly: t2 = 500C
Nhiệt dung riêng của nguyên liệu: Cnl = 3,395 kJ/kg.độ
Thể tích nguyên liệu cần trích ly cho 1 mẻ: Vnl = 198,87 L
Khối lượng riêng của nguyên liệu: d = 1,0689 kg/L
Khối lượng nguyên liệu cần trích ly cho 1 mẻ: mnl = Vnl . d
= 198,87.1,0689 = 212,57 kg
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình trích ly trong 1 mẻ: Q’4 = mnl . cnl . (t2 – t1)
= 212,57 . 3,395 . (50 – 30) = 14433,5 kJ
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình trích ly khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình trích ly.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình trích ly: Qgiữ nhiệt3 = Q’4 . 20%
= 14433,5. 20% = 2886,7 kJ
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình trích ly trong 1 mẻ: Q4 = Q’4 + Qgiữ nhiệt4
= 14433,5 + 2886,7 = 17320,2 kJ
6.1.1.5. Quá trình phối trộn:
_ Nước tương được gia nhiệt từ 300C đến 500C để thực hiện quá trình phối trộn. Nhiệt độ nước tương ban đầu:
t1 = 300C Nhiệt độ phối trộn:
t2 = 500C
Nhiệt dung riêng của nước tương: Cnt = 3,395 kJ/kg.độ
Thể tích nước tương cần phối trộn cho 1 mẻ: Vnt = 757,55 L
Khối lượng riêng của nước tương: d = 1,0689 kg/L
Khối lượng nước tương cần phối trộn cho 1 mẻ: mnt = Vnt . d
= 757,55 . 1,0689 = 809,75 kg
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình phối trộn trong 1 mẻ: Q’5 = mnt . cnt . (t2 – t1)
= 809,75 . 3,395.(50 – 30) = 54982,03 kJ
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình phối trộn khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình phối trộn.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình phối trộn: Qgiữ nhiệt5 = Q’5 . 20%
= 54982,03 . 20% = 10996,41 kJ
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình phối trộn trong 1 mẻ: Q5 = Q’5 + Qgiữ nhiệt5
= 54982,03 + 10996,41 = 65978,44 kJ
6.1.1.6. Quá trình thanh trùng:
_ Nước tương sau khi phối trộn được gia nhiệt từ 500C đến 800C để thực hiện quá trình thanh trùng.
Nhiệt độ nước tương ban đầu: t1 = 500C
Nhiệt độ thanh trùng: t2 = 800C
Nhiệt dung riêng của nước tương: Cnt = 3,395 kJ/kg.độ
Khối lượng nước tương cần thanh trùng cho 1 mẻ: mnt = 809,75 kg
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình thanh trùng trong 1 mẻ: Q’6 = mnt . cnt . (t2 – t1)
= 809,75 . 3,395 . (80 – 50) = 82473,04 kJ
_ Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình thanh trùng khoảng 20% nhiệt lượng cung cấp cho quá trình thanh trùng.
Nhiệt lượng cần cung cấp thêm để giữ nhiệt cho quá trình thanh trùng: Qgiữ nhiệt6 = Q’6 . 20%
= 82473,04 . 20% = 16494,61 kJ
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho quá trình thanh trùng trong 1 mẻ: Q6 = Q’6 + Qgiữ nhiệt6
= 82473,04+ 16494,61 = 98967,65 kJ
Nhiệt lượng cần cung cấp cho các quá trình trong 1 mẻ: Qmẻ = Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6
= 61756,99 + 47564,76 + 17320,2 + 65978,44 + 98967,65 = 291588,04 kJ
_ Mỗi ngày phân xưởng sản xuất 4 mẻ.
Nhiệt lượng cần cung cấp cho các quá trình trong 1 ngày: QQT = Qmẻ . 4
= 291588,04 . 4 = 1166352,16 kJ
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
6.1.2. CIP:
6.1.2.1. Chế độ chạy CIP cho các thiết bị:
_ Chúng ta cĩ 2 chế độ chạy CIP cho các thiết bị. _ Chế độ CIP 1:
+ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C + Làm nguội thiết bị với nước ở 300C _ Chế độ CIP 2:
+ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Bơm tuần hồn dung dịch NaOH 1% ở 750C + Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C + Làm nguội thiết bị với nước ở 300C
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
6.1.2.3. Tính tốn quá trình chạy CIP:
Bảng 6.2: Ước lượng lượng nước cho mỗi lần tráng rửa các thiết bị STT Quá trình CIP Số lần chạy CIP Lượng nước (kg) 1 Nghiền 1 4 60 2 Rang 1 4 15
3 Phối trộn nguyên liệu 1 4 90
4 Hấp 1 4 80 5 Cấy giống 2 4 80 6 Nuơi mốc 2 4 60 7 Thủy phân 2 4 210 8 Lọc lần 1 2 4 180 9 Trích ly bã lọc 2 4 80 10 Lọc lần 2 2 4 80 11 Phối trộn, thanh trùng 2 4 300 12 Điều hương – vị 2 4 300 13 Lắng 2 4 300 14 Rĩt chai 2 1 200 6.1.2.3.1. Tính cho chế độ CIP 1: _ Chế độ CIP 1:
+ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C + Làm nguội thiết bị với nước ở 300C
_ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C: Lượng nước:
N11 = (60 + 15 + 90 + 80) . 4 = 980 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp:
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
Q11 = N11 . c . (t2 – t1) + c = 4,18 kJ/kg.độ
+ t1 = 300C : nhiệt độ nước lạnh
+ t1 = 500C : nhiệt độ nước sau khi gia nhiệt Q11 = N11 . c . (t2 – t1)
= 980 . 4,18 . (50 – 30) = 81928 kJ
_ Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C: Lượng nước:
N12 = (60 + 15 + 90 + 80) . 4 = 980 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q12 = N12 . c . (t2 – t1)
= 980 . 4,18 . ( 95 – 30) = 266266 kJ
_ Làm nguội thiết bị với nước ở 300C: Lượng nước:
N13 = (60 + 15 + 90 + 80) . 4 = 980 kg
Lượng nước cần để chạy CIP 1 cho các thiết bị trong 1 ngày: N1 = N11 + N12 + N13
= 980 + 980 + 980 = 2940 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình chạy CIP 1 cho các thiết bị trong 1 ngày: Q1 = Q11 + Q12
= 81928 + 266266 = 348194 kJ
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
_ Chế độ CIP 2:
+ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Bơm tuần hồn dung dịch NaOH 1% ở 750C + Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C + Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C + Làm nguội thiết bị với nước ở 300C _ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C: Lượng nước:
N21 = (80 + 60 + 210 + 180 + 80 + 80 + 300 + 300 +300) . 4 + 200 = 6560 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q21 = N21 . c . (t2 – t1)
= 6560 . 4,18 . (50 – 30) = 548416 kJ
_ Bơm tuần hồn dung dịch NaOH 1% ở 750C: Lượng nước:
N22 = (80 + 60 + 210 + 180 + 80 + 80 + 300 + 300 +300) . 4 + 200 = 6560 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q22 = N22 . c . (t2 – t1) = 6560 . 4,18 . (75 – 30) = 1233936 kJ Lượng NaOH: MNaOH2 = N22 . 1% = 6560 . 1% = 65,6 kg
_ Tráng rửa thiết bị với nước ấm ở 500C:
CHƯƠNG 6. ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƯỢNG, NƯỚC, ĐIỆN
Lượng nước:
N23 = (80 + 60 + 210 + 180 + 80 + 80 + 300 + 300 +300) . 4 + 200 = 6560 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q23 = N23 . c . (t2 – t1)
= 6560 . 4,18 . (50 – 30) = 548416 kJ
_ Thanh trùng thiết bị với nước nĩng ở 950C: Lượng nước:
N24 = (80 + 60 + 210 + 180 + 80 + 80 + 300 + 300 +300) . 4 + 200 = 6560 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp: Q24 = N24 . c . (t2 – t1)
= 6560 . 4,18 . ( 95 – 30) = 1782352 kJ
_ Làm nguội thiết bị với nước ở 300C: Lượng nước:
N25 = (80 + 60 + 210 + 180 + 80 + 80 + 300 + 300 +300) . 4 + 200 = 6560 kg
Lượng nước cần để chạy CIP 2 cho các thiết bị trong 1 ngày: N2 = N21 + N22 + N23 + N24 + N25
= 6560 + 6560 + 6560 + 6560 + 6560