Phần 5/ Tính toán và chọn thiết bị
5.2.7. Tính hệ thống CIP của bộ phận lên men.
Hệ thống CIP của bộ phận lên men bao gồm 4 thùng được chế tạo bằng thép không gỉ. Các thùng có dạng thân hình trụ, đáy và nắp có dạng chỏm cầu. Có 4 thùng CIP bao gồm:
Một thùng chứa NaOH 2% Một thùng chứa axít HNO3 0,1%
Một thùng chứa chất sát trùng cloramin Một thùng chứa nước vô trùng.
Lượng dịch trong mỗi tank CIP cần bằng 5% thể tích thùng cần CIP. Ta chọn thùng lên men có thể tích 1,30112 m3 nên thể tích dịch trong mỗi tank CIP cần là:
1,30112.0,05 = 0,065 m3
Ta chọn hệ số đổ đầy của các tank CIP đều là 0,8 vậy thể tích thực của tank CIP là :
VCIP = 0,065:0,8 = 0,0813 m3
Thể tích thùng CIP được tình theo công thức sau: V = 4 . 2 D π .H + 6 .h1 π .(h12 + 3r2) Với H là chiều cao phần trụ.
Ta chọn H = 1,2D h1 là chiều cao phần đáy.
Ta chọn h1 = 0,15.D h2 là chiều cao phần đỉnh ta cũng chọn h2 = 0,15.D r là bán kính phần chóp. Ta chọn r = 0,7 D V = 1,724 D3 = 0,0813 D = 0,36 (m). H = 1,2.D = 1,2.0,36 = 0,432 (m). h2 = h1 = 0,15.D = 0,15.0,36 = 0,054 (m). r = 0,7.D = 0,7. 0,36 = 0,252 (m).
Vậy chiều cao tổng của các tank CIP cho lên men không kể chân đỡ là: HCIP = H + h1 + h2 = 0,432 + 0,054 + 0,054 = 0,54 (m).
Thể tích của tank là: Vtank = 0,0813 (m3)
Hệ thống CIP cho lên men gồm 4 thùng có cùng kích thước như trên. Ngoài ra mỗi thùng đều được trang bị các van dịch, van an toàn, các đầu đo
nhiệt độ. Các thùng đều có nắp ở trên đỉnh . Các thùng sút và axit đều có hệ thống ruột gà dùng để đun nóng, các thùng này được cách nhiệt bằng bông thuỷ tinh. Riêng thùng nước vô trùng ở đây ta sử dụng nước vô trùng ở nhiệt độ 1oC nên thùng này có áo lạnh và cách nhiệt bằng PU.
Tuy nhiên ở đây là bia nhà hàng năng suất nhỏ, cần hệ thống càng nhỏ gọn càng tốt nên hai hệ CIP cho nấu và cho lên men ta gộp chung làm một hệ. Một hệ CIP sẽ dùng cho cả lên men và nấu. Hệ CIP của cả hai công đoạn giống nhau về loại, chỉ khác nhau về thể tích mỗi thùng. So sánh ta thấy hệ CIP của lên men có thể tích các thùng nhỏ hơn của nấu nên ta dùng một hệ CIP có thể tích các thùng đáp ứng được nhu cầu của hệ nấu.