Tính lượng hơi sử dụng: cộng tất cả các loại tiêu thụ hơi và 10% (so với lượng hơi trên) cho tiêu thụ hơi riêng của nồi, cộng thêm 0,5 kg/h đối với 1 người dùng cho sinh hoạt. Cĩ khoảng 95 người đang hoạt động cùng 1 lúc trong giờ cao điểm.
Vậy tổng lượng hơi cần dùng là:
Hsum = (H1+ H2+ H3+ H4+ H5+ H6+ H7)x 1,1+ 0,5x 95
= (87,54 + 70,62 + 618+ 206 + 93,44 + 391,40 + 1545) x 1,1 + 0,5 x 95 = 3360,70 (kg/h).
Hình 5. 1 Lị hơi đốt
Bảng 5 3 Thơng số kỹ thuật của lị hơi [12].
Loại máy Lị hơi DV-OGSB-4T-H
Năng suất (kg/h) 4000 Trọng lượng (kg) 13000 Kích thước (mm) 5800x2850x2800 „ ' , , Hsum. 3360,70 Số lượng thiết bị cần chọn là: n — 4000 — 4000 = 0’84 Vậy chọn 1 lị hơi.
Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
6.1 Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cà chua
6.1.1 Cân nguyên liệu
Khối lượng nguyên liệu là: M2 = 507,32 (kg/h) [Bảng 4.4]. Chọn 2 cân điện tử ADAM_GFK 300
Hình 6. 1 Cân
Bảng 6. 1 Thơng số kỹ thuật cân ADAM-GFK 300 [13]. ST
T 1 Trọng lượng tối đa (kg)Model ADAM_GFK 300300
2 Độ chính xác (g) 10
3 Đơn vị cân Kg, gram, pound
4 Kích thước đĩa (mm) 560 x 470
5 Nguồn cung cấp điện Pin sạc hay Adaptor
6.1.1.1 Cấu tạo
Cân điện tử ADAM - GFK gồm những bộ phận chính:
- Bàn cân được cấu tạo bằng Inox với kích thước 42cm x 52cm: là bộ phận để đặt vật cần cân.
- Màn hình LCD đèn nền.
- Cổng kết nối vi tính RS232 phục vụ cho quá trình in phiếu cho mỗi sản phẩm được cân.
6.1.1.2 Nguyên tắc làm việc
Khi đặt vật cân lên bàn cân, khối lượng của vật sẽ tác động một lực đến mặt cân. Khi đĩ dẫn đến sự thay đổi của điện trở, vật càng nặng thì sự thay đổi điện trở càng nhiều. Bộ
xử lý tín hiệu của cân điện tử sẽ cĩ nhiệm vụ quy đổi những tín hiệu nhận đuợc thành kết
quả và báo khối luợng lên màn hình [14].
6.1.2 Băng tải
Chọn băng tải kiểu trục lăn để lựa chọn, phân loại vàvận chuyển nguyên liệu tới máy rửa.
, Hình 6. 2 Băng tải lựa chọn, phân loại
6.1.2.1 Câu tạo
Băng tải gồm các bộ phận chính:
- Tấm băng đuợc uốn cong trên tang dẫn và tang căng là bộ phận để di chuyển nguyên liệu.
- Động cơ cùng với hộp giảm tốc đuợc nối với cơ cấu truyền động của máy [Tr 5, 15].
6.1.2.2 Nguyên tắc làm việc
Khi máy làm việc, tấm băng dịch chuyển trên các giá đở trục lăn, mang theo nguyên liệu. Nguời ta cĩ thể thay đổi vận tốc di chuyển nhờ vào hộp giảm tốc để phù hợp với khả năng làm việc của cơng nhân.
6.1.2.3 Tính tốn
Khối luợng quả cà chua để lựa chọn, phân loại là: M2 = 507,32 (kg/h) [Bảng 4.4] Các quả cà chua đuợc cơng nhân trực tiếp quan sát trên các băng tải vận chuyển để lựa chọn và phân loại theo yêu cầu của nguyên liệu.
Do đĩ, nhà máy sử dụng băng tải con lăn truyền động bằng mơ - tơ. Sử dụng 1 băng tải cĩ chiều rộng băng tải 0,8m vận chuyển với vận tốc 0,15 m/s. Mỗi cơng nhân làm việc với năng suất là: 4 (kg/phút) = 240 (kg/h).
. 507,32 _
Chọn 3 cơng nhân.
Phân bố 2 cơng nhân đứng hai bên băng tải. Do đĩ, chiều dài mỗi băng tải L là: ĨIXỈ1 , 3X1
L = + *2 = 2 + 1 = 2’5 (m) Trong đĩ, l1: chiều rộng làm việc của một cơng nhân (m), l1= 1m
l2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), l2= 1m Vậy kích thước băng tải: B = 0,8 (m) ; L = 2,5 (m)
Bảng 6. 2 Thơng số kỹ huật băng tải vận chuyên
STT Thiết bị Băng tải
1 Kích thước máy (mm) 2500 x 800
2 Số lượng 1
6.1.3 Máy rửa cà chua
r Hình 6.3 Máy rửa sục khí [16].
6.1.3.1 Câu tạo
Máy rửa sục khí gồm các bộ phận chính sau:
1-Phêu đưa nguyên liệu vào 7- Bộ phận làm sạch ống lưới
2- Ống thổi khí 8- Tấm dẫn nước
3- Ống lưới 9- Tạp chất
4- Ngăn chảy tràn 10- Ống xả cặn
5- Vịi phun nước 11- Lưới lọc cặn
6- Ống lưới tách nước 12- Van
6.1.3.2 Nguyên tắc hoạt động
Khi làm việc, khơng khí từ dàn ống thổi khí nổi lên làm xáo trộn rất mạnh nước trong ngăn thứ nhất. Nguyên liệu nổi trong nước như rau, trái cây nhỏ cho vào ở đầu ngăn thứ nhất. Nước xáo động mạnh làm các chất bẩn nhanh chĩng hút nước, bở tơi và tách ra khỏi bề mặt nguyên liệu.
Ơng quay thứ nhất đưa nguyên liệu sang ngăn thứ hai, tại đây nước khơng bị xáo động nhiều nên các chất bẩn cịn bám trên nguyên liệu sẽ tách ra hồn tồn và lắng xuống đáy hình phễu của ngăn.
Cuối máy, nguyên liệu được ống lưới quay thứ hai vớt lên và chuyển ra ngồi. Nguyên liệu cịn được phun nước sạch rửa lần cuối trước khi rơi ra khỏi ống lưới thứ hai. Nước từ các ngăn được lọc và bơm trở lại ngăn đầu sử dụng lại. Cặn lắng chủ yếu ở ngăn đầu được xả ra ngồi.
6.1.3.3 Tính tốn
- Khối lượng quả cà chua vào cơng đoạn rửa M3 = 499,71 (kg/h) [Bảng 4.4]. A , „ M3 _ 499,71 ____________
- Số lượng thiết bị cần chọn là n = —7- — ——— — 1,00
& 500 500
Vậy chọn 1 thiết bị.
Bảng 6. 3Thơng số kỹ thuật máy rửa cà chua [16]. ST
T 1 Năng suất làm việc (kg/h)Model Shuliy SLFW-2000500
2 Độ rộng băng tải (mm) 500
3 Kích thước L x W x H (mm) 2200 x 900 x 1200
6.1.4 Thiết bị chần
Hình 6. 3 Thiết bị chần băng tải
6.1.4.1 Cấu tạo
Thiết bị chần băng tải gồm các bộ phận chính sau: 1- Cửa nguyên liệu vào
2- Băng tải 3- Thùng chần 4- Ơng hơi
5- Vịi nước rửa 6- Cửa nguyên liệu ra 7- Đường nước cấp 8- Đường nước xả
6.I.4.2. Nguyên lí làm việc
Nguyên liệu vào cửa nạp và đuợc vận chuyển trên băng tải, trong thùng chần cĩ chứa nuớc nĩng hoặc dung dịch chần nĩng. Băng tải đuợc cấu tạo bằng dây xích truyền động trên cĩ gắn các lá kim loại ghép cĩ gờ ngang để giữ sản phẩm hoặc luới sắt hay gàu chứa vật liệu.
Thùng chần làm bằng kim loại và cĩ nắp mở đuợc khi cần thiết. Dung dịch hoặc nuớc chần đuợc đun nĩng nhờ các ống phun hơi đặt ở giữa hai nhánh băng tải.
Vật liệu sau khi chần cĩ thể đuợc làm nguội hoặc rửa sạch nhờ hệ thống vịi rửa. Sản phẩm sau khi chần đuợc ra ở máng [Tr 98, 15].
6.1.4.3 Tính tốn
- Luợng nguyên liệu vào thiết bị chần M4 = 494,71 (kg/h) [Bảng 4.4]. - Số luợng thiết bị: n = = ---0,99
Vậy Chọn 1 thiết bị.
Bảng 6. 4 Thơng số kỹ thuật máy chần [17]. ST
T 1 Năng suất làm việc (kg/h)Model P-YH-FFJ500-1500
2 Cơng suất (kw) 1,5
3 Luợng nuớc tiêu thụ (t/h) 0,2
4 Kích thuớc (LxWxH) (mm) 4380x1480x2180
6.1.5 Máy chà cà chua
Sử dụng máy chà cà chua cánh đập
Hình 6. 4 Máy chà cánh đập [18]
6.1.5.1 Cấu tạo
Bộ phận chính gồm một trục vít và roi đập trong buồng chà nằm ngang. Bao quanh trục cĩ các lỗ rây cĩ kích thuớc theo yêu cầu của nguyên liệu cần chà.
6.1.5.2 Nguyên lí làm việc
Máy chà sử dụng cả lực ma sát lẫn lực ly tâm. Khi máy hoạt động trục quay tạo ra lực ly tâm làm trái cây văng ra ngồi đập vào lưới rây trục vis vừa đẩy vừa chà giúp phần thịt trái dễ lọt qua rây. Các cánh đập sẽ va đập làm vỡ trái và phần thịt trái rồi đi qua rây. Cĩ thể điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất.
6.1.5.3 Tính tốn
- Lượng nguyên liệu vào máy chà cánh đập: M5 = 489,76 (kg/h) [Bảng 4.4]. - Số lượng thiết bị n = 1000---ĩõõ" = 0,49
Vậy chọn 1 thiết bị.
Bảng 6. 5 Thơng số kỹ thuật của máy chà cánh đập [18].
STT Model DDJ-2
1 Kích thước (mm) 1170 x 600 x 1250
2 Năng suất (kg/h) 1000
6.1.6 Thùng chứa cà chua sau chà
Lượng nước cà chua sau khi chà là: M 5 = 440,78 kg/h [Bảng 4.4]. Thể tích thùng chứa: Vtb = — x^ (m3)
Với: m: khối lượng nguyên liệu đưa vào, (kg/h). m = M’5= 440,78 kg/h
p : khối lượng riêng của nguyên liệu, kg/m3.
p = 550 kg/m3
Hình 6. 5 Thùng chứa
nước cà chua Gọi: - D: đường kính của thân hình trụ.
- H: chiều cao của thân hình trụ. - h: chiều cao của thân hình chỏm cầu. - r: bán kính chỏm cầu, r = D/2.
- Chọn: H = 1,2 X D; h = 0,3 X D
Chiều cao tồn thiết bị là : HT = H + 2 X h = 1,8 X D Gọi : Vtb : thể tích của thùng chứa.
D ■<--- ; 0,8: hệ số chứa đầy
Vtb = 44078 x-°= 1,00 (m3/h) 550 0,8
Vtrụ : thể tích thân hình trụ, Vc: thể tích thân chỏm cầu ' Vtb = Vtrụ + 2Vc Trong đĩ : Vtru= n x D x H = 3,14 x D2^ x 1,2 x D = 0,942 X D3 V c= n x h x (h2+ 3r2) = n x 0,3 x D x [(0,3D)2+ 3(D/2)2] 6 6 = 3,14 x 0,3 x D x (0,09 x D2+ 0,75 x D2) = 0,13188 x D3 6 => V = Vtru + 2 x V = (0,942 + 2 x 0,13188) x D3 = 1,206 x D3 HT = H + 2h = 1,8 x D = 1,8 X 0,94 =1,69 m. Vậy chọn thùng cĩ kích thước là: H x D = 1690 x 940 mm
6.1.7 Thiết bị gia nhiệt
' Hình 6. 6 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
6.1.7.1 Cấu tạo
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống gồm các bộ phận chính sau: 1- Cửa nguyên liệu vào
2- Đường hơi vào 3- Van xả nước ngưng 4- Ơng truyền nhiệt
6.1.7.2 Nguyên lí làm việc
5- Lớp bọc cách nhiệt 6- Cửa nguyên liệu ra 7- Khoảng khơng 8- Nắp thiết bị
Sản phẩm vào cửa được đi dích dắc trong các ống và sau đun nĩng được ra cửa. Hơi được cấp vào theo đường ống và được phân bố vào khoảng khơng truyền nhiệt cho các Vậy D = 33 V_____tb
V 1,206 => Đường kính thùng là D = 3 1,00
ống, nước ngưng được xả theo van, cịn khí khơng ngưng xả định kỳ theo van. Thiết bị được bọc cách nhiệt, nắp thiết bị cĩ thể tháo lắp để vệ sinh ống khi cần. [Tr 96, 15].
6.1.7.3 Tính tốn
- Lượng nguyên liệu vào cơng đoạn gia nhiệt: M6 = 440,78 (kg/h) [Bảng 4.4]. - Khối lượng riêng của cà chua: p = 550 kg/m3
Vậy lượng thể tích cà chua là: (l/h). V = ’ = 0,80 (m3/h) = 800 (l/h) Vậy chọn 1 thiết bị.
Bảng 6. 6 Thơng số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt [19].
STT Model SSHE 1 Năng suất (l/h) 1000 2 Cơng suất (kw) 0,75 3 Kích thước D x H (mm) 500x1300 6.1.8 Thiết bị lọc , Hình 6. 7 Thiết bị lọc khung bản [20]. 6.1.8.1 Câu tạo
Bộ phận chủ yếu của máy lọc là khung và bản, giữa khung và bản là vách ngăn lọc. Khung và bản lọc thường được chế tạo dạng hình vuơng và phải cĩ sự bịt kín tốt khi ghép
lại với nhau. Khung và bản được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ.
6.1.8.2 Nguyên tắc hoạt động
Thiết bị lọc áp lực làm việc gián đoạn nghĩa là nhập liệu vào liên tục, nước lọc tháo ra liên tục nhưng bã được tháo ra chu kì.
Khung giữ vai trị chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào. Bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc hoặc là các lỗ lọc. Ép chặt khung và bản nhờ cơ cấu đai vít xoắn nhờ tay quay. Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu của khung và bản được nối liền tạo thành
Số thiết bị cần chọn n = 800 = „ n.0,80 1000
ống dẫn nhơ ra để ghép với hệ thống cấp liệu. Nuớc lọc chảy ra từ bản
qua hệ thống
đuờng ống và lấy ra ngồi. Bã đuợc giữ lại trên bề mặt vách ngăn lọc và đuợc
chứa trong
khung. Khi bã trong khung đầy thì dừng quá trình lọc để tiến hành rửa và tháo bã.Trong
quá trình lọc, chất rắn trong huyền phù đuợc giữ lại nhờ một lớp vật liệu lọc.
6.1.8.2 Tính tốn
- Luợng nguyên liệu vào cơng đoạn lọc: M7 = 438,58 (kg/h) [Bảng 4.4]. - Khối luợng riêng của cà chua: p = 550 kg/m3
Vậy luợng thể tích cà chua là: (l/h). V = ' = 0,80 (m3/h) = 800 (l/h) - Số thiết bị cần chọn n = = 1,33
600 Vậy chọn 2 thiết bị.
_______________Bảng 6. 7 Bảng thơng số kỹ thuật của thiết bị lọc [20].
STT Model XY40/800
1 Số tấm bản lọc 39
2 Năng suất làm việc(l/h) 600
3 Trọng luợng (kg) 2795 4 Áp suất lọc (Mpa) < 0,8 5 Kích thuớc L x W x H (mm) 3647x 1150x1200 6.1.9 Thùng phối chế Hình 6. 8 Thùng phối chế [21]. 6.1.9.1 Cấu tạo
Bên trong thiết bị gồm cánh khuấy nằm ở vị trí trung tâm từ trên đến gần xuống đáy thùng.
6.1.9.2 Nguyên lý hoạt động
Nước cà chua sau quá trình lọc sẽ được bơm vào thùng phối chế, được phối trộn thêm sirơ với nồng độ 30% và lượng muối sử dụng 0,5% lượng nước cà chua. Khi được bơm vào thùng phối chế. Cơng nhân sẽ bật cơng tắc và giúp cánh khuấy hoạt động, nĩ sẽ giúp dung dịch sirơ và muối hịa chung cùng với dịch sau quá trình lọc.
6.1.9.3 Tính tốn
- Lượng nguyên liệu vào cơng đoạn phối chế: M8 = 523,10 (kg/h) [Bảng 4.4]. - Khối lượng riêng của cà chua: p = 550 kg/m3
Vậy lượng thể tích cà chua là: (l/h). V = ' = 0,95 (m3/h) = 950 (l/h) 950
- Số thiết bị cân chọn n = —— = 0,95 1000
Vì thùng phối chế làm việc gián đoạn nên để đảm bảo đủ lượng nguyên liệu cung cấp liên tục cho quá trình đồng hĩa tiếp theo ta chọn 2 thùng phối chế.
________________Bảng 6. 8 Thơng số kỹ thuật của thùng p^ Hình 6. 9 Thiết bị nấu sirơ [22]. - Lượng nguyên liệu nấu sirơ: Msr = 95,96 (kg/h) [Bảng 4.5]. - Khối lượng riêng của sirơ nồng độ 30%: psr = 1,083 kg/l Vậy lượng thể tích sirơ là: (l/h). V =ST ” = 88,61 (l/h).
T 1 Năng suất làm việc (l/h)Model JIMEL1000
2 Tốc độ khuấy (vịng/phút) 1750
3 Kích thước: D x H (mm) 1060x1220
lối chế [21].
6.1.10 Chuân bị sirơ
6.1.10.2 Thiết bị lọc sirơ
Chọn thiết bị lọc khung bản [Mục 6.1.8]. - Khối luợng sirơ: Msr = 95,96 (kg/h). - Thể tích sirơ: V = 1 083 = 88,61 (l/h). oỉ xi-ki.: - ’ J_________88,61 - Số thiết bị sử dụng: n = —— = 0,15 600 Vậy chọn 1 thiết bị. 6.1.10.3 Thiết bị làm lạnh dịch đường
Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm với tác nhân là nuớc 40C. 95,96 _
- Luợng sirơ đua vào làm lạnh: V = 083 = 88,61 (l/h). 88 61
- Số thiết bị cần chọn: n = = 0,18 500
Vậy chọn 1 thiết bị.
__________Bảng 6. 10 Thơng số kỹ thuật của thiết bị làm lạnh dịch đuờng [23].
STT Model DN40
1 Năng suất (lít/h) 500
2 Kích thuớc (mm) 1140x450x1000
3 Luợng nuớc tiêu tốn (kg/h) 225
4 Nhiệt độ dung dịch sau khi ra thiết bị (0C) 10
6.1.10.4 Thùng chứa sirơ
- Khối luợng siro: Msr = 95,96 (kg/h).
- Thể tích của siro là: V = 77^1 = 88,61 (l/h) = 88’61 = 0,09 (m3/h).
1,083 1000
- Chọn hệ số chứa đầy của thùng là 0,85. Số thiết bị cần chọn: n = 88,61
300 0,30
STT Model LB300
1 Dung tích (l) 300
2 Kích thuớc (mm) 900 x 1200
3 Luợng hơi tiêu tốn (kg/h) 200
Vậy chọn 1 thiết bị.
- Thể tích thùng cần chứa: Vt = = 0,11 (m3/h).
Gọi D là đường kính đáy, H là chiều cao của thùng chứa. Chọn H = 1,2D. - Thể tích thùng chứa là: Vt = n x D 2 x H
= n x p2 x 1 12 x D
= 0,11 (m3/h). Vậy D = 0,49 (m), H = 0,59 (m).
Kích thước thùng chứa là: D x H = 490 x 590 (mm).
6.1.10.5 Bunke chứa đường
Bunke cĩ dạng hình trụ, đáy hình nĩn cĩ gĩc nghiêng ữ = 600, được chế tạo bằng thép, chọn hệ số chứa đầy
, Hình 6. 10 Bunke chứa đường Thể tích bunke chứa : m V = VT + VN =-m- px^ Trong đĩ: V: thể tích bunke (m3). VT: thể tích phần hình trụ (m3). VN: thể tích phần nĩn cụt (m3).
m: khối lượng nguyên liệu cần xử lý (kg).
p : khối lượng riêng của nguyên liệu (kg/m3). - Theo hình 6.11 ta cĩ:
„ D2 1
V = 7.x—x h
D3 1 V = KX —+ -í-rcxV3 X (D3- d3) = 1,015D3-1,81x10-3(m3) 4 24 ( ) .A JV + 1,81X10-3 Suy ra: D = 3--- (*) V 1,015
- Lượng đường sử dụng trong 1 giờ: Mđ = 28,24 (kg/h) [Bảng 4.5]. - Khối lượng riêng của đường là: p = 1,587 X103 (kg/m3).