Phần 5/ Tính toán và chọn thiết bị
5.1.6. Tính hệ thống CIP.
Ở đây ta sử dụng hệ thống CIP 4 thùng bao gồm :
Thùng chứa dung dịch NaOH 2%.
Thùng chứa axit HNO3 0,1%.
Thùng chứa chất sát trùng clolamin
Thùng chứa CIP hồi.
Khi vệ sinh cần lượng chất lỏng để CIP bằng 5% thể tích thiết bị cần vệ sinh. Các phần chính cần vệ sinh ở hệ nấu là nồi đường hoá và nấu hoa có thể tích thực là 1,606667 m3, phần lọc bã có thể tích thực là 1,033m3 và phần lắng xoáy có thể tích thực là 1,549 m3. Vậy ta tính hệ thống CIP cho nồi nấu hoa và đường hoá.
Thể tích của nồi đường hoá và nấu hoa là 1,606667 m3.
Hệ số sử dụng của các thùng CIP là 0,85. Vậy thể tích mỗi thùng CIP là:
V = 0,85
0,05 x x 1,606667
= 0,095 m3 = 95 (lít).
Các thùng CIP có cấu tạo thân hình trụ, đáy và nắp có hình chỏm cầu có các van vào và ra của dịch, cửa vệ sinh trên đỉnh. Các tank CIP được chế tạo từ inox 304.
Thể tích thùng CIP được tình theo công thức sau: V = 4 .D2 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 = 0,15D r là bán kính phần chóp. Ta chọn r = 0,7 D V = 1,724 D3 = 0,095 D = 0,38 (m). H = 1,2 x 0,38 = 0,456 (m). r = 0,266 (m).
Chiều cao đáy là h1 = 0,15D = 0,15 x 0,38 = 0,057 (m).
5.1.7. Tính bơm cho hệ nấu.
Ta tính bơm cho quá trình bơm từ nồi nấu hoa sang thùng lắng xoáy làm chuẩn để tính năng suất bơm cho toàn bộ dây truyền.
Thể tích dịch đường đem đi lắng xoáy với mẻ bia đen là 1084,5 lít còn với bia vàng là 1082,31 lít. Vậy ta tính bơm cho hệ nấu theo mẻ nấu bia đen.
Thể tích dịch đường cần bơm sang lắng xoáy là 1084,5 lít. Thời gian bơm là 30 phút , hệ số sử dụng bơm là 0,8 nên năng suất của bơm cần có là :
1084,5 x (60/30) : 0,8 = 2711,25 (lít/h).
Đây là năng suất của bơm cần có ở áp suất P. Với P là trở lực đường ống và bơm ở điều kiện thi công thực tế.
Ta có thể chọn bơm CWP750 của SHINIL có năng suất 3600 lít/h ở tổng chiều cao hút và đẩy là 15 m cột nước. Công suất của bơm này là 0,75kW.
Ta chọn sử dụng 2 bơm có cùng năng suất như trên.
Một bơm sử dụng cho việc bơm dịch từ nồi đường hoá sang thùng lọc và bơm từ thùng lọc về nồi nấu hoa.
Một bơm sử dụng để bơm dịch nấu hoa sang thùng lắng xoáy và bơm từ thùng lắng xoáy đi lạnh nhanh. Ta chọn bơm kiểu ly tâm, được chế tạo bằng inox do hãng ABB Đức/Mỹ sản xuất. Bơm có năng suất 6 m3/h và chiều cao đẩy ở năng suất này là 29 mH2O, công suất động cơ là 2,2 kW.
5.1.8. Tính bơm cho CIP.
Lượng CIP cần bơm trong một mẻ nấu là 95 lít với thời gian bơm là 20 phút. Hệ số sử dụng của bơm là 0,8. Vậy năng suất của bơm cần có là
Cả hệ thống CIP ta dùng 1 bơm. Vì năng suất cần nhỏ như vậy nên ta có thể chọn bơm CWP370 của hãng SHINIL có năng suất 1800lít/h ở tổng chiều cao hút và đẩy là 15 m cột nước. Công suất của máy bơm này là 0,37 kW.