1. Tính tốn nhiệt lượng:
1.1.Gia nhiệt trong quá trình phối trơn:
- Khối lượng hỗn hợp cần trộn trong 1 ngày: m1 = 34728 kg
- Nhiệt dung riêng của hỗn hợp: c1 = 3,9 kJ/kg0C (lấy bằng nhiệt dung riêng của sữa bị).
- Nhiệt độ cao nhất khi trộn: t12 = 600C
- Nhiệt lượng cần cung cấp: Q1 = m1.c1.(t12 – t11) = 7 584 595.2 kJ/ ngày - Lượng hơi 3 bar cần cung cấp: H1 = 1,05 . Q1 / (0,9r1) = 4133 kg/ ngày Trong đĩ:
Xem : tổn thất nhiệt ra mơi trường ngồi 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
r1 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hố hơi của nước ở áp suất 3 bar.
1.2. Gia nhiệt cream:
- Khối lượng cream cần dùng trong 1 ngày: m2 = 12016 kg - Nhiệt dung riêng của cream: c2 = 3,9 kJ/kg0C
- Nhiệt độ ban đầu của cream: t21 = 40C - Nhiệt độ cream sau khi đun nĩng: t22 = 600C
- Lượng nhiệt cần cung cấp: Q2 = m2.c2.(t22 – t21) = 2 624 294 .4kJ/ ngày - Lượng hơi 3 bar cần cung cấp: H2 = 1,05 . Q2/ (0,9r2) = 2043 kg/ ngày Trong đĩ:
Xem: tổn thất nhiệt ra mơi trường ngồi 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
r2 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hố hơi của nước ở áp suất 3 bar
1.3. Thanh trùng:
- Khối lượng hỗn hợp cần thanh trùng trong 1 ngày: m3 = 34036 kg - Nhiệt dung riêng của kem: c3 = 3,9 kJ/kg0C
- Sau khi trao đổi nhiệt với kem đã thanh trùng, nhiệt độ kem được nâng lên khoảng
t31 = 750C - Nhiệt độ thanh trùng hỗn hợp: t32 = 850C
- Nhiệt lượng cần cung cấp: Q3 = m3.c3.(t32 – t31) = 1 327 404 kJ/ ngày - Lượng hơi 3 bar cần cung cấp: H3 = 1,05 . Q3 / (0,9r3) = 723.5 kg/ ngày Trong đĩ:
Xem: tổn thất nhiệt ra mơi trường ngồi 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
r3= 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hố hơi của nước ở áp suất 3 bar
Lưu lượng cho 1 lần chạy CIP là 7000 l/h hay 7000kg/h
•Chạy CIP cho thiết bị tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp nguyên liệu cĩ xử lý nhiệt(loại 1) :
Thời gian chạy CIP là 1h, trong đĩ các quá trình được phân chia thời gian như sau:
Tráng rửa với nước ấm 500C trong 10 phút: + Lượng nước: N11 = 7000 .10 / 60 = 1167 kg + Lượng hơi 3 bar: H11 = N11*c0*,9(rt2 −t1) Trong đĩ:
c = 4,18 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của nước t1 = 300C: nhiệt độ nước lạnh
t2 = 500C : nhiệt độ nước sau khi gia nhiệt
r = 2141 kJ/kg : ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước 3 bar 0,9 : lượng hơi ngưng tụ 90%
⇒ H11 = 50,6 kg
Bơm tuần hồn dung dịch NaOH 1% ở 750C trong 20 phút: + Lượng nước N12 = 7000 .20 / 60 = 2333.5 kg
+ Lượng hơi 3 bar: H12 = 2333.50*,94,*182141*(75−20) = 278.5 kg + Lượng NaOH: Gk1 = 1%. 2333.5 = 23.5 kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tráng rửa với nước ấm ở 500C trong 5 phút: + Lượng nước: N13 = 7000 . 5 / 60 = 583,5 kg
+ Lượng hơi 3 bar: H13 = 583,5*04,9,18*2141*(50−30) = 25,3 kg
Bơm tuần hồn dung dịch HNO3 1% ở 700C trong 15 phút: + Lượng nước: N14 = 7000 . 15 / 60 = 1750 kg
+ Lượng hơi 3 bar: H14 = 1750*04,9,18*2141*(70−30) = 152 kg + Lượng HNO3 : Ga1 = 1% . 1750 = 17.5 kg
Tráng rửa với nước lạnh ở 300C trong 5 phút: + Lượng nước: N15 = 7000 . 5 / 60 = 583,33 kg
+ Lượng nước: N16 = 7000 .5 / 60 = 583.5 kg Tổng lượng tiêu hao:
+ Nước: N1 = N11 + N12 + N13 + N14 + N15 + N16 = 7001 kg + Hơi: H1 = H11 + H12 + H13 + H14 = 506.4 kg
+ NaOH: Gk1 = 23.5 kg + HNO3: Ga1 = 17.5 kg
•Chạy CIP thiết bị tiếp xúc trực tiếp với hỗn hợp nguyên liệu khơng cĩ xử lý nhiệt (loại 2)
Tráng rửa với nước ấm ở 500C trong 10 phút + Lượng nước: N21 = 7000. 10 / 60 = 1167 kg
+ Lượng hơi 3 bar: H21 = 1167*04,9,18*2141*(50−30) = 50.6 kg
Bơm tuần hồn dung dịch NaOH 1% ở 750C trong 10 phút: + Lượng nước: N22 = 7000 . 10 / 60 = 1166,67 kg
+ Lượng hơi: H22 = 1166,670*,94*,182141*(75−30) = 113,89 kg + Lượng NaOH: Gk2 = 1% . 1166,67 = 11,667 kg
Tráng rửa với nước ấm ở 500C trong 15 phút: + Lượng nước: N23 = 7000 . 15 / 60 = 1750 kg + Lượng hơi: H23 = 1750*04,9,18*2141*(50−30) = 50.6 kg
Thanh trùng với nước nĩng ở 950C trong 5 phút: + Lượng nước: N24 = 7000 . 5 / 60 = 583,33 kg
+ Lượng hơi: H24 = 583,330*,49,*182141*(95−30) = 82,252 kg
Làm nguội với nước ở 300C trong 20 phút: + Lượng nước: N25 = 7000 . 20 / 60 = 2333.5 kg Tổng lượng tiêu hao:
+ Nước : N2 = N21 + N22 + N23 + N24 + N25 = 7000.5 kg + Hơi: H2 = H21 + H22 + H23 + H24 = 297.5 kg
+ NaOH: Gk2 = 11,667 kg
+Lượng nước : N3 = 7000 . 30 / 60 = 3500 kg
+ Lượng hơi: H3 = 3500*04,9,18*2141*(95−30) = 493,513 kg
Bảng5.1 : Tiêu hao nước , hơi, acid, kiềm cho CIP trong 1 ngày
Thiết bị Loạ