l.Tính kích thước nồi.
• Chọn thiết bị lên men:
- Thùng lên men hình trụ, nắp hình chỏm cầu, đáy côn, có các kích thước: + Đường kính D.
+ Chiều cao trụ H = 3D.
+ Nắp hình chỏm cầu, chiều cao nắp hj = 0,15D. + Đáy hình nón có góc nhọn a = 70°c, chiều cao h2.
H
h-
• Tính kích thước:
- Thể tích hữu ích của thùng lên men bằng lượng dịch đường chứa trong thùng, ở đây ta chọn lượng dịch đường cho cả ngày sản xuất:
vd= 4Vdịchlạiứl=4 X 10681 = 42724 (1) = 42,724 (m3)
- Hệ số đổ đầy thùng là 0,8 vậy thể tích thực của thùng lên men là: Thể tích cả thùng tính theo công thức: => Chọn đường kính thùng D = 3m. + Chiều cao trụ H = 3D = 9m. D = 42/724 3 0,8 h2 = —tga = — tg70° = —
+ Chiều cao nắp hj = 0,5m. + Chiều cao đáy h2 = 4,2m.
- Chiều cao thùng lên men: thùng lên men đặt cách nền lm, vậy chiều cao thùng tính từ nền nhà là:
Ht = 0,8 + hj + H + h2 = 1 + 4,2 + 9 + 0,5 = 14,7 (m).
• Diện tích bề mặt truyền nhiệt: cứ lm3 dịch cần 0,7 m2 mặt truyền nhiêt: F = 0,7V = 0,7 X 42,724 = 29,9 (m2)
2. Tính số thùng lên men:
- Số thùng lên men tính theo công thức:
A r _ V x T 1
N = ——— + 1
V,
T: chu kì lên men, ngày.
Chọn thời gian lên men chính: 6 ngày. Chọn thời gian lên men phụ: 10 ngày.
-► Chu kì lên men: T = 6 + 1 0 + l = 17 (ngày)
- Mỗi thùng lên men chứa lượng dịch lên men bằng lượng dịch đường nấu được trong một ngày nên coi vt= V.
Vậy số thùng là N = 17 +1 = 18 (thùng)
3. Đặc tính kỹ thuật của thiết bị.
- Tank lên men là thiết bị hình trụ nón gồm 18 chiếc, được đặt ngoài trời trên sàn bê tông cao > lm, đảm bảo chịu được tải trọng, gió bão.
- Nhiệt độ môi trường không ảnh hưởng đến công nghệ lên men, tổn thất nhiệt ít nhất, kín tuyệt đối, không để nước mưa, nước vệ sinh ngấm vào lớp bảo ôn.
- Vật liệu chế tạo các tank bằng thép không rỉ, áp suất làm việc 1,5 bar; áp suất thử nghiệm 2 bar; độ chân không 0,1 mmHg.
- Dung tích sử dụng 53 m3; đáy 70°; nhiệt độ từ (-3 -T- -5)°c.
- Đường kính thùng D = 3m. - Chiều cao trụ H = 3D = 9m.
- Chiều cao nắp hj = 0,5m. - Chiều cao đáy h2 = 3,9m.
- Bảo ôn bằng bọt PU tỷ trọng 30-35 kg/m3, lớp bọc bảo ôn đợc sơn chống thẩm, bọc nilon 2 lớp và văn chặt bằng dây nhựa tổng hợp trước khi bọc lớp bảo vệ bên ngoài.
- Bọc kim loại cho phần trụ bằng inox sóng 0,7mm; bọc kim loại cho phần đáy và đỉnh bồn hình côn bằng tăm inox lmm. chiều dày đáy 6mm, thân 5mm, đỉnh
6mm, lớp áo lạnh 2,5mm.
XIII. TÍNH VÀ CHỌN THÙNG GÂY MEN CẤP 2.
l.Tính kích thước thùng.
- Chọn thùng giống hình trụ, làm bằng thép không rỉ.
- Thể tích thùng chứa vừa đủ cấp giống cho 1 ngày lên men, biết lượng giống dùng cho 1 mẻ bằng 10% thể tích dịch đường của 1 thùng lên men.
- Lượng giống cần dùng là: V = 42,724 X 10% = 4,3 (m3) => Vậy thể tích thực của thùng là:
vt = ^ = 4,8(m3)
' 0 , 9 v '
(hệ số chứa đầy thùng lên men là 0,9) - Chọn thùng gây men có các thông số kỹ thuật:
+ Đường kính D.
+ Chiều cao trụ H = 3D.
+ Nắp hình chỏm cầu, chiều cao nắp hj = 0,15D. + Đáy hình nón có góc nhọn a = 70°c, chiều cao h2. - Công thức tính thể tích thùng: ĩd)2 TT 1 ĩĩD1 , vt = h2 =
- Từ công thức tính thể tích thùng ta có: Í4~8 D = 3 = l,2(m) V 2,7 + Đường kính thùng D = 1,2 m. + Chiều cao trụ H = 3D = 3,6 m. + Chiều cao nắp hj = 0,2 m. + Chiều cao đáy h2 = 1,6 m.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt: cứ lm3 dịch cần 0,7 m2 mặt truyền nhiêt: F = 0,7V = 0,7 X 4,8 = 3,4 (m2)
2.Đặc tính kỹ thuật của thiết bị.
- Thùng gây men cấp 2 hình trụ, nắp hình chỏm cầu, đáy côn. + Dung tích 4,8 m3,
+ Đường kính thùng D = 1,2 m. + Chiều cao trụ H = 3,6 m. + Chiều cao đáy hj = 1,6 m. + Chiều cao nắp h2 = 0,2 m.
- Bên trong thùng: áp lực vận hành 2 bar, nhiệt độ vận hành tối đa là 127°c.
- Vỏ làm lạnh: áp lực vận hành 2 bar, nhiệt độ vận hành là 2 +-4°c.
- Thùng được bảo ôn bằng polyurethane 100 mm, ngoài bọc inox.
với đầu phun CIP; có van an toàn, van chân không.
- Trang bị phần trụ: 1 van lấy mẫu; có đầu vào và ra glycol làm lanh.
- Trang bị phần đáy: 1 đầu vòi cho sục khí; một đầu cho cặp nhiệt Pt 100; 1 đầu van xả bã.
XIV. THÙNG GÂY MEN CẤP 1.
l.Tính kích thước thùng.
- Chọn thùng giống hình trụ, làm bằng thép không rỉ.
- Thể tích thùng chứa vừa đủ cấp giống cho 1 ngày lên men, biết lượng giống dùng cho 1 mẻ bằng 10% thể tích dịch đường của 1 thùng gây men cấp 2.
- Lượng giống cần dùng là: V = 4,3 X 10% = 0,43 (m3) => Vậy thể tích thực của thùng là:
' 0,9 v '
(hệ số chứa đầy thùng lên men là 0,9) - Chọn thùng gây men có các thông số kỹ thuật:
+ Đường kính D.
+ Chiều cao trụ H = 3D.
+ Nắp hình chỏm cầu, chiều cao nắp hj = 0,15D. + Đáy hình nón có góc nhọn a =70°c, chiều cao h2. - Công thức tính thể tích thùng: „ _ 7ĨD2 ư 1 7ĨD2 , vt =---H + - X---h 4 3 4 1 h2 = —tga = —tg70° = —2,747 = 1,37D
- Vậy ta có thể tích thùng:
+ Đường kính thùng D = 0,6 m. + Chiều cao trụ H = 3D = 1,8 m. + Chiều cao nắp hi = 0,1 m.
+ Chiều cao đáy h2 = 0,8 m.
2.Đặc tính kỹ thuật của thiết bị.
- Thùng gây men cấp 2 hình trụ, nắp hình chỏm cầu, đáy côn. + Dung tích 0,48 m3,
+ Đường kính thùng D = 0,6 m. + Chiều cao trụ H = 1,8 m. + Chiều cao nắp hj = 0,1 m. + Chiều cao đáy h2 = 0,8 m.
vt = ĩt 3D + — X 4 3 1 1,37 D 1^7) = 2,7 D3 0,48 ' 2,7 0,6
- Bên trong thùng: áp lực vận hành 2 bar, nhiệt độ vận hành tối đa là 127°c.
- Vỏ làm lạnh: áp lực vận hành 2 bar, nhiệt độ vận hành là -4 -i--10°c.
- Thùng được bảo ôn bằng polyurethane 100 mm, ngoài bọc inox.
- Trang bị ở phần đỉnh: có 1 cửa vệ sinh; 1 đèn halogen 24V, 100W; 1 ống vòi với đầu phun CIP; có van an toàn, van chân không.
- Trang bị phần trụ: 1 van lấy mẫu; có đầu vào và ra glycol làm lanh.
- Trang bị phần đáy: 1 đầu vòi cho sục khí; một đầu cho cặp nhiệt Pt 100; 1
đầu van xả bã.