_ Nhà máy làm việc theo lịch sau:
+ 1 ngày : 16 giờ + 1 tháng: 26 ngày + 1 năm: 12 tháng _ Thời gian làm việc của nhà máy:
+ 1 ngày làm 2 ca
+ Ca 1: 6h30 – 14h30 (8 giờ) + Ca 2: 14h30 – 22h30 (8 giờ)
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Bảng 5.1:Tổng khối lượng nguyên liệu và bán thành phẩm cần xử lý cho mỗi quá trình trong 1 mẻ sản xuất
STT Quá trình KL nguyên liệu và bán thành phẩm cần xử lý
Đơn vị
1 Nghiền (bánh dầu) 69,1 kg
2 Rang (bột mì) 7,68 kg
3 Phối trộn nguyên liệu 137,08 kg
4 Hấp 136,8 kg 5 Cấy giống 146,23 kg 6 Nuơi mốc 146,09 kg 7 Thủy phân 546,13 L 8 Lọc lần 1 533,16 L 9 Trích ly bã lọc 198,87 L 10 Lọc lần 2 185,9 L 11 Phối trộn, thanh trùng 757,55 L 12 Điều hương – vị 753,76 L 13 Lắng 753,01 L 14 Rĩt chai 751,51 L 5.1. Thiết bị nghiền:
Khối lượng nguyên liệu cần nghiền cho 1 mẻ: M1 = 69,1 kg
Thời gian thiết bị nghiền hoạt động trong 1 mẻ: T1 = 30 phút = 0,5 giờ
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Năng suất thiết kế của thiết bị nghiền: N1 = M1 / T1
= 69,1 kg / 0,5 giờ = 138,2 kg/h
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị nghiền của hãng AAOOB Storable Foods với các thơng số kỹ thuật:
+ Năng suất: 150 kg/h
+ Kích thước nguyên liệu sau nghiền: 0,5 – 1 mm
5.2. Thiết bị rang:
Khối lượng nguyên liệu cần rang cho 1 mẻ: M2 = 7,68 kg
Thời gian thiết bị rang hoạt động trong 1 mẻ: T2 = 30 phút = 0,5 giờ
Năng suất thiết kế của thiết bị rang: N2 = M2 / T2
= 7,68 kg / 0,5 giờ = 15,36 kg/h
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị nghiền của hãng AAOOB Storable Foods với thơng số kỹ thuật: + Năng suất: 20 kg/h
5.3. Thiết bị phối trộn nguyên liệu:
Khối lượng nguyên liệu cần phối trộn nguyên liệu cho 1 mẻ: M3 = 137,08 kg
Thời gian thiết bị phối trộn nguyên liệu hoạt động trong 1 mẻ: T3 = 30 phút
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
_ Chọn thiết bị thiết bị phối trộn nguyên liệu dạng máy trộn trục ngang Model WLDH-0.3 của hãng Shuanglong Group.
_ Thiết bị cĩ các thơng số kỹ thuật: + Thể tích phối trộn: 0,3 m3 + Điện năng tiêu thụ: 4 kW + Điện thế: 380 V
+ Tần số : 50 Hz
+ Tốc độ trục quay: 0 – 36 vịng/phút
+ Kích thước (dài x rộng x cao): 2030 x 630 x 980 mm
5.4. Thiết bị hấp:
Khối lượng nguyên liệu cần hấp cho 1 mẻ: M4 = 136,8 kg
Thời gian thiết bị hấp hoạt động trong 1 mẻ: T4 = 1,5 giờ
_ Chúng ta thực hiện quá trình hấp nguyên liệu trong khay. Chọn khay chứa cĩ kích thước (dài x rộng x cao): 400 x 300 x 100 mm.
Thể tích khay chứa:
Vkhay4 = 0,4 . 0,3 . 0,1 = 0,012 m3
_ Nguyên liệu chiếm khoảng 80% thể tích khay. Thể tích nguyên liệu chiếm chỗ trong 1 khay chứa:
Vnl4 = Vkhay . 80% = 0,012 . 80% = 0,0096 m3 = 9,6 L
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
_ Như vậy mỗi khay chứa khoảng 9,6 kg nguyên liệu. Số khay chứa cần thiết cho mỗi mẻ hấp nguyên liệu:
Nkhay4 = M4 / 9,6 = 136,8 / 9,6 = 14,25 = 15
_ Chúng ta sẽ hấp nguyên liệu trong 3 cột khay, mỗi cột cĩ 5 khay, các khay trong mỗi cột đặt cánh nhau 100 mm.
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị hấp của hãng Steeltron Metal Works với các thơng số kỹ thuật: + Nhiệt độ hấp: 110 – 1200C
+ Thời gian hấp: 1,5 giờ
+ Thiết bị cĩ 3 cột khay chứa, mỗi cột cĩ 5 khay chứa
+ Kích thước khay chứa (dài x rộng x cao): 400 x 300 x100 mm
5.5. Thiết bị cấy giống:
Khối lượng nguyên liệu cần cấy giống cho 1 mẻ: M5 = 146,23 kg
Thời gian thiết bị cấy giống hoạt động trong 1 mẻ: T5 = 30 phút
_ Chọn thiết bị thiết bị trộn dạng máy trộn trục ngang Model WLDH-0.3 của hãng Shuanglong Group.
_ Thiết bị cĩ các thơng số kỹ thuật: + Thể tích phối trộn: 0,3 m3 + Điện năng tiêu thụ: 4 kW + Điện thế: 380 V
+ Tần số : 50 Hz
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
+ Tốc độ trục quay: 0 – 36 vịng/phút
+ Kích thước (dài x rộng x cao): 2030 x 630 x 980 mm
5.6. Phịng nuơi mốc:
Khối lượng nguyên liệu cần nuơi mốc cho 1 mẻ: M6 = 146,09 kg
Thời gian thiết bị nuơi mốc hoạt động trong 1 mẻ: T6 = 48 giờ
Chúng ta thực hiện quá trình nuơi mốc trong khay. Chọn khay chứa cĩ kích thước (dài x rộng x cao): 500 x 400 x 100 mm.
Thể tích khay chứa:
Vkhay6 = 0,5 . 0,4 . 0,1 = 0,02 m3
_ Nguyên liệu chiếm khoảng 80% thể tích khay. Thể tích nguyên liệu chiếm chỗ trong 1 khay chứa:
Vnl6 = Vkhay . 80% = 0,02 . 80% = 0,016 m3 = 16 L
_ Như vậy mỗi khay chứa khoảng 16 kg nguyên liệu. Số khay chứa cần thiết cho mỗi mẻ nuơi mốc:
Nkhay6 = M6 / 9,6 = 146,09 / 16 = 9,13 = 10
_ Như vậy mỗi mẻ nguyên liệu được chứa trong 1 xe đẩy cĩ 1 cột 10 khay chứa, mỗi khay chứa đặt cách nhau 100 mm. Xe đẩy khay chứa này sẽ được đưa vào phịng nuơi mốc để thực hiện quá trình nuơi mốc. Xe đẩy khay chứa cĩ kích thước (dài x rộng x cao): 500 x 400 x 2000 mm. _ Quá trình nuơi mốc được thực hiện trong 2 ngày, mỗi ngày 4 mẻ.
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Nxe6 = 2 . 4 = 8
_ Ta sẽ thiết kế phịng nuơi mốc chứa được 8 xe đẩy khay chứa. Ta sẽ bố trí 2 hàng xe, mỗi hàng cĩ 4 xe, mỗi xe cách nhau và cách tường 0,5 m và 2 hàng xe cách hhau 1,5 m.
_ Sơ đồ bố trí xe đẩy khay chứa trong phịng nuơi mốc:
Hình 5.1: Sơ đồ bố trí xe đẩy khay chứa trong phịng nuơi mốc
Chiều dài phịng nuơi mốc: L6 = 0,4 . 4 + 0,5 . 5 = 4,1 m Chiều rộng phịng nuơi mốc: W6 = 0,5 . 2 + 0,5 . 2 + 1,5 = 3,5 m 42
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Chiều cao phịng nuơi mốc: H6 = 3 m
_ Chúng ta thiết kế phịng nuơi mốc với các thơng số kỹ thuật: + Nhiệt độ nuơi mốc: 28 – 300C
+ Thời gian nuơi mốc: 2 ngày
+ Kích thước phịng nuơi mốc (dài x rộng x cao): 4100 x 3500 x 3000 mm
5.7. Thiết bị thủy phân:
Thể tích nguyên liệu thủy phân cho 1 mẻ: V7 = 546,13 L
Thời gian thiết bị thủy phân hoạt động trong 1 mẻ: T7 = 72 giờ
_ Nguyên liệu cần thủy phân chiếm 80% thể tích bồn thủy phân. Thể tích thiết kế của bồn thủy phân nguyên liệu:
Vbồn7 = V7 / 80% = 546,13 / 80% = 682,66 L
_ Ta thiết kế bồn thủy phân hình trụ cĩ cánh khuấy cĩ kích thước sau: + Đường kính: D = 0,8 m + Chiều cao: H = 1,4 m Thể tích bồn thủy phân: Vbồn = π . (D2/4) . H = π . (0,82/4) . 1,4 = 0,704 m3 = 704 L
_ Quá trình thủy phân được thực hiện trong 3 ngày, mỗi ngày 4 mẻ. Số bồn thủy phân cần thiết:
CHƯƠNG 5. TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ
Nbồn7 = 3.4 = 12
_ Chúng ta đặt hàng thiết bị thủy phân của hãng Sowerchina với các thơng số kỹ thuật: + Đường kính bồn: D = 0,8 m
+ Chiều cao bồn: H = 1,4 m + Nhiệt độ thủy phân: 50 – 540C + Thời gian thủy phân: 3 ngày
5.8. Thiết bị lọc lần 1:
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.