thiết bị Công suất (kW) Số giờ làm việc (h) Hãng sản xuất Kích thước (mm) Số lượng 1 Xe đẩy hàng 8 Công ty TNHH Công nghiệp Việt Xanh 700 x 450 x 800 mm 4 2 Xe nâng điện 1,68 8 TVP Tech 500 x 400 x 1350 mm 4 3 Máy bắn date 0.3 7 Hãng Perfect Laser, Hồ Bắc, Trung Quốc 630x410x900 2 4 Giỏ 7 Công ty cổ 650 x 450 x400 45
nhựa phần thương mại và dịch vụ Vinamax mm 5 Khay inox 7 Công ty cổ phần thương mại và dịch vụ Vinamax 80x60x5 45 6 Bơm ly tâm 1,1 7 Công ty TNHH Minh Thiên Long 225x150x195 3 7 Máy sục, rửa chai thủy tinh 1,5 7 Công ty Tân Sao Bắc Á 1130x960x1370 3 8 Thùng tạm chứa 8 400x H 400 mm 5 = ⅀ 112,56
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN ĐIỆN, HƠI, NƯỚC 1. Tính điện sử dụng cho quá trình sản xuất
Trong các nhà máy nói chung và nhà máy thực phẩm nói riêng, điện là nguồn năng lượng không thê thiếu đê phục vụ cho các thiết bị máy móc, thắp sáng và các sinh hoạt khác.
• Điện áp dùng trong nhà máy gồm 2 nguồn điện áp cơ bản: nguồn 380V và nguồn 220V, được lấy từ mạng điện lưới quốc gia qua trạm máy biến áp của nhà máy hoặc từ máy phát điện dự phòng khi mất điện.
• Điện sử dụng trong nhà máy chủ yếu là điện động lực và điện thắp sáng.
1.1. Tính công suất điện động lực Pđl
Pđl=472,836+112,56=585,396 (kW) - Với các tháng sản xuất nước chanh leo:
Pđl=499,646+112,56=612,206 (kW)
1.2. Tính công suất điện thắp sáng Pcs
1.2.1. Yêu cầu về chiếu sáng:
Thiết bị chiếu sáng cho phân xưởng sản xuất được lựa chọn là đèn huỳnh quang do đặc điêm của nhà máy chỉ yêu cầu chiếu sáng với độ dọi cao, ánh sáng đèn không được ảnh hưởng tới màu săc cảnh vật quan sát.
Hơn nữa, đèn huỳnh quang có công suất nhỏ hơn so với loại đèn dây tóc có cùng độ sáng nên giảm tổn thất nhiệt trong nhà máy và tiết kiệm điện.
Nhà hành chính và nhà ăn cũng sử dụng đèn huỳnh quang, khu vực phụ trợ sử dụng đèn dây tóc.
1.2.2. Công thức tính:
Có thê dùng nhiều phương pháp như: Phương pháp công suất chiếu sáng riêng
Phương pháp tính theo hệ số sử dụng quang thông
Ở đây, ta áp dụng phương pháp công suất chiếu sáng riêng. Theo phương pháp này, ta biết 1m2 nhà xưởng cần công suất chiếu sáng riêng là p (W/m2). Như vậy, trên toàn diện tích nhà S cần công suất là: P = p x S (W)
Bảng 5. 1: Các hạng mục công trình trong nhà máy
STT Hạng mục công trình Diện tích (m2) Pcs riêng (W/m2) Pcs (W)
1 Phân xưởng SX chính 1440 10 14400
2 Kho nguyên liệu chính 100 4 400
3 Kho nguyên liệu phụ 64 4 256
4 Kho thành phẩm 400 4 1600
5 Phân xưởng cơ khí 72 5 360
6 Phân xưởng lò hơi 72 8 576
7 Trạm biến áp 36 4 144
9 Trạm cấp nước 72 4 288 10 Nơi tập kết rác 54 1 54 11 Nhà hành chính+ nhà ăn 162 7 1134 12 Nhà giới thiệu sản phẩm 162 7 1134 13 Nhà đê xe đạp, xe máy 135 4 540 14 Gara oto 90 4 360 15 Phòng bảo vệ 24 8 192 16 Nhà vệ sinh 24 5 120
17 Kho vật tư, thiết bị 48 5 240
18 Kho bao bì 60 5 300
Tổng 22530
Vậy công suất chiếu sáng trong ngày của nhà máy là: Pcs = 22530 W = 22,53 kW
Tổng công suất tiêu thụ trong ngày của nhà máy là: Với các tháng sản xuất nectar xoài:
Pt = Pcs + Pđl = 22,53 + 585,396=607,926 (kW) Với các tháng sản xuất nước chanh leo:
Pt = Pcs + Pđl = 22,53 + 612,206=634,736 (kW)
1.3. Xác định phụ tải tính toán
Trong phân xưởng sản xuất, có nhiều máy móc cùng hoạt động, công suất các động cơ đó là công suất đặt. Thực tế cho thấy các máy hoạt động rất ít khi vận hành đê cho động cơ làm việc ở chế độ định mức. Mặt khác, các động cơ thực tế rất ít khi làm việc đồng thời cùng nhau.
Phụ tải tính toán cho động lực được tính theo công thức: Ptt1 = Ktt1 x Pđl
Trong đó:
Phụ tải tính toán cho động lực tính theo ngày: Với các tháng sản xuất nectar xoài:
Ptt1 = 0,6x 585,396= 351,24 (kW) Với các tháng sản xuất nước chanh leo: Ptt1 = 0,6x 612,206= 367,32 (kW)
Phụ tải tính toán cho chiếu sáng được tính theo công thức: Ptt2 = Ktt2 x Pcs
Trong đó:
Ktt2 – hệ số không đồng bộ của các đèn, thường Ktt2 = 0,9 Pcs – công suất điện chiếu sáng, [kW]
Ptt2 = 0,9 x22,53 = 20,277 kW
Tổng công suất thực tế mà xí nghiệp nhận được từ trạm biến áp sẽ là Với các tháng sản xuất nectar xoài:
Ptt = Ptt1 + Ptt2 = 351,24 + 20,277 = 371,517 kW Với các tháng sản xuất nước chanh leo:
Ptt = Ptt1 + Ptt2 = 367,32 + 20,277= 387,597 kW
1.4. Tính điện năng tiêu thụ hằng năm
1.4.1. Điện năng cho thắp sáng:
Acs = K x Pcs x T x Nc x N (KWh) Trong đó:
Acs – điện năng tiêu thụ cho thắp sáng cả năm Pcs – công suất điện chiếu sáng [kW]
T – thời gian sử dụng tối đa
K – hệ số các đèn làm việc đồng thời, K = 0,9 N – hệ số sự cố, n = 1,1
Nc – hệ số hao tổn trên mạng điện, nc = 1,03
Với dây chuyền sản xuất nectar xoài:
T = 8 x179 = 1432 (h) Thay số ta tính được
Acs = 0,9 x 22,53 x 1432 x 1,03 x 1,1 ≈ 32898,54 [kWh]
T = 8 x101 = 808 (h) Thay số ta tính được
Acs = 0,9 x 22,53 x 808 x 1,03 x 1,1 ≈ 18562,86 (kWh)
1.4.2. Điện năng cho điện động lực:
Ađl = Kc x Pđl x T x Nc [kWh] Trong đó: Kc = 0,6 – 0,7
Với dây chuyền sản xuất nectar xoài:
Ađl = 0,6 x585,396 x1432x1,03 ≈ 518061,41[kWh] Với dây chuyền sản xuất nước chanh leo:
Ađl = 0,6 x612,206 x808 x1,03 ≈ 305701,39[kWh]
1.4.3. Điện năng tiêu thụ hằng năm:
A = Ađl + Acs =518061,41+305701,39+32898,54+18562,86 ≈ 875224,2 [kWh]
2. Tính lượng nước tiêu thụ
2.1. Tính toán lượng nước tiêu thụ
Mục đích của việc tính lượng nước cấp trong 1 ngày của nhà máy là đê biết nhu cầu về nước, từ đó có phương án thiết kế, hệ thống xử lý nước thải đầu vào. Từ phương án thiết kế, ta mới có thê khái toán đưuọc vốn đầu tư mua sắm thiết bị xử lý nước, xây dựng nhà xưởng, xây dựng hệ thống đường ống lắp đặt đến các vị trí dùng nước. Tổng lượng nước cần dùng trong 1 ngày bao gồm:
Nước sản xuất Nước sinh hoạt
Nước tưới cây xanh, cứu hỏa, tưới đường giao thông nội bộ…
Đê tính được lượng nước sản xuất, ta phải xác định được các vị trí dùng nước và nhu cầu ở vị trí đó.
2.1.1. Nước dùng trong sản xuất
Đây là lượng nước quan trọng. Lượng nước trung bình cho 1 kg sản phẩm, kê cả nước vệ sinh, lau rửa phòng, xưởng thiết bị là 15 lít/kg.
Vsx = (20000+15000).15=525000 (l)
2.1.2. Nước dùng cho sinh hoạt:
Nước dùng cho nhà vệ sinh, rửa chân tay: 10 m3/ngày
V1 = 10000 (lít/ngày)
Nước dùng cho nhà ăn tập thê: 30 lít/1 ngày.1 người V2 = 30 x 125 = 3750 (lít/ngày)
Nước dùng cho rửa xe: 200 lít/ngày.1xe. Nhà máy có 2 xe tải đê vận chuyên hàng hóa. Trung bình mỗi ngày mỗi xe rửa 1 lần.
V3 = 200 x 2 = 400 (lít/ngày)
Tổng lượng nước dùng cho sinh hoạt là:
Vsh = V1 + V2 + V3 = 10000 + 3750 + 400 = 14150 (lít/ngày) Chi phí nước cho hoạt động phòng cháy chữa cháy:
Vpccc = Vsh /2 = 14150 : 2 = 7075 (lít/ngày) Tổng lượng nước dùng trong 1 ngày của nhà máy là:
Vt = Vsx + Vsh + Vpccc = 525000 + 14150 + 7075 = 546225 (lít/ngày)
Lượng nước dùng trong 1 năm là:
Vnước = Vt x 280 = 546225x280 (lít/năm) = 152943000 (l/năm)=152943 (m3/năm)
2.2. Hệ thống thoát nước trong nhà máy
Nước thải của nhà máy đồ hộp rau quả thường chứa một lượng nhất định vi sinh vật và các hóa chất công nghiệp ngoài các tạp chất vô cơ, bụi bẩn…
Do vậy việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là cần thiết đê đảm bảo cho quá trình sản xuất được bền vững và góp phần bảo vệ môi trường.
Nước từ nhà máy thực phẩm thải ra thường chia làm hai loại:
Nước sạch: Từ các phần nước ngưng, nước làm nguội… loại này có thê tiến hành lắng lọc và tái sử dụng được.
Nước bẩn: là nước từ phân xưởng sản xuất và các nhà vệ sinh thải ra, nước rửa các thiết bị. Nguồn nước này được thải xuống cống của nhà máy và được tập trung lại tai khu xửa lý nước thải vào đường rãnh thoát nước.
Bên trong các phân xưởng đều có cửa cống đê thu nhận nước thải và đổ ra hai đường cống ngầm ở hai bên phân xưởng của nhà máy sản xuất chính.
Với các chậu rửa, nhà vệ sinh thì cần dùng các phễu hứng nước thải và làm khóa nước xi-phong đê tránh bốc mùi hôi thối.
Với nước rửa xe hay nước mưa thì cần bố trí các cửa thu nước xuống cống ngầm. Tổng lượng nước thải trong 1 ngày của nhà máy là:
V= Vt – Vnsp =546225 – (14000 +15000) = 517225 (lít/ngày) Trong đó:
Vt: tổng lượng nước dung trong 1 ngày của nhà máy. Vnsp: tổng lượng nước có trong sản phẩm.
Lượng nước thải trong 1 năm là:
Vnt= 517225 x 280 =144823000 (lít/năm) = 144823 (m3/năm)
3. Tính lượng hơi tiêu thụ trong nhà máy
Mục đích: hơi được sử dụng đê cung cấp nhiệt cho quá trình chần, gia nhiệt tại công đoạn phối trộn – gia nhiệt và công đoạn thanh trùng.
Nhiệt lượng cần cho quá trình gia nhiệt:
Q=m.c.t (**) Trong đó:
Q: là nhiệt lượng cần cung cấp (kJ)
m: khối lượng nguyên liệu cần gia nhiệt (kg) C: nhiệt dung riêng (kJ/kg)
t: biến thiên nhiệt độ (°C)
3.1. Phân xưởng sản xuất nectar xoài
3.1.1. Thiết bị chần:
Biến thiên nhiệt độ trong quá trình chần nâng nhiệt nước từ 25 đến 90 Năng suất tiêu thụ nước của thiết bị chần là 200 kg/h
Nhiệt dung riêng của nước là : 4,2 kJ/kg
Một ngày thiết bị chần hoạt động 7h. Vậy lượng nhiệt cần cung cấp cho thiết bị chần trong 1 ngày là:
Qc = 200 x 7 x 4,2 x (90-25) = 382200 (kJ/ngày)
3.1.2. Thiết bị chuẩn bị dịch syrup
- Khối lượng dịch cần nấu là: 1888,65 kg/h trong đó: + Đường 285,95 kg/h có nhiệt dung riêng 1,26 kJ/kg
+ Pectin 9,55 kg/h + CMC: 1,53 kg/h
+ Nước 1585,95 kg/h có nhiệt dung riêng 4,2 kJ/kg
Vì khối lượng của pectin, CMC và acid citric quá nhỏ nên ta có thê bỏ qua. Vậy nhiệt dung riêng trung bình của dịch syrup là:
285,95.1, 26 1585,95.4, 2 3, 75( / ) 285,95 1585,95 d