Lƣợng cà chua đem vào ép là M5 = 1388,34 (kg/h) [bảng 4.6] Chọn thiết bị ép hoa quả bằng trục vít nằm ngang [15]:
- Năng suất: 1500 kg/h - Đƣờng kính trục: Ø 175mm. - Kích thƣớc (mm): 2300 × 800 ×1300 - Tốc độ chuyển động trục: 400 vòng/phút - Tỷ lệ nƣớc còn lại bã: ≤ 10% Chọn số thiết bị: n = . Chọn 1 thiết bị. Hình 6.6 Thiết bị ép [15]
6.1.7 Thùng chứa nước cà chua sau ép
Lƣợng nƣớc cà chua sau khi ép là: M6 =1041,26 kg/h [bảng 4.6] Thể tích thùng chứa: Vtb =
(m3) Với:
- m: khối lƣợng nguyên liệu đƣa vào, (kg/h) - m = M6r = 1041,26 kg/h
- : khối lƣợng riêng của nguyên liệu, kg/m3 .
= 873 kg/m3 [48]. - 0,8: hệ số chứa đầy Vtb = = 1,49 (m3/h) Hình 6.7 Thùng chứa nƣớc cà chua
Gọi:
- D: đƣờng 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 × D; h = 0,3 × D
Chiều cao toàn thiết bị là : HT = H + 2 × h = 1,8 × D Gọi : - Vtb : thể tích của thùng chứa. - Vtrụ : thể tích thân hình trụ, - Vc: thể tích thân chỏm cầu Vtb = Vtrụ + 2Vc 3 2 2 tru 0,942 × D 4 D × 1,2 × D × 3,14 4 H × D × π V 2 2 2 2 c ×0,3×D× (0,3D) 3(D/2) 6 π ) 3r (h × h × 6 π V 3 2 2 D × 0,13188 ) D × 0,75 D × (0,09 × 6 D × 0,3 × 3,14 => Vtb Vtru 2×Vc (0,9422×0,13188) ×D3 1,206 ×D3 Vậy D = √ => Đƣờng kính thùng là D = √ m HT = H + 2 × h = 1,8 × D = 1,8 1,073 = 1,932 m. Chọn thùng có kích thƣớc là: H × D = 1932 × 1074 mm 6.1.8 Thiết bị lọc
Dựa vào bảng 4.6, lƣợng nƣớc cà chua đƣa vào lọc là: M6 = 1041,26 (kg/h) [bảng 4.6]
Chọn hệ thống lọc dạng li tâm áp lực [16] - Năng suất: 2000 kg/h.
- Số lƣợng đĩa lọc: 14 tấm
Số thiết bị:
n =
. Chọn 1 thiết bị.
Hình 6. 8 Thiết bị lọc [16]
6.1.9 Phối chế
Khối lƣợng riêng của nƣớc cà chua đem đi phối trộn là = 873 (kg/m3) [48]. Dựa vào bảng 4.6, lƣợng cà chua đem đƣa vào phối trộn là:
M7 = 1010,02 (kg/h) [bảng 4.6] hay
V7 =
= 1,16 (m3/h)
Lƣợng xirô đem đi phối trộn là: Mxr = 227,81 (kg/h) [Bảng 4.6].
Với 1083 (kg/m3) là khối lƣợng riêng của dung dịch đƣờng 30% [6; tr.59]. lƣợng xirô đem đi phối trộn là: Vxr =
=
0,21 (m3/h) Lƣợng muối: Mm = 5,05 (kg/h)
lƣợng muối đem phối trộn là Vm =
0,0023 (m3/h). Vậy, lƣợng bán thành phẩm đem vào phối trộn:
V = V7 + Vxr + Vm = 1,16 + 0,21 + 0,0023 = 1,37 (m3/h)
Chọn thùng phối trộn hiệu SSMT, làm bằng thép không rỉ, có cánh khuấy [17]. Thông số kỹ thuật:
- Thể tích thùng chứa: 2 m3 - Công suất động cơ: 2,2 kW
- Kích thƣớc (D × H): 1340 × 1500 mm Số thiết bị:
n = = 0,685. Chọn 1 thiết bị.
6.1.10 Thiết bị đồng hóa
Lƣợng bán thành phẩm đem vào phối chế là V = 1,37 (m3/h) [mục 6.1.9]. Công đoạn phối chế, tiêu hao 5% [bảng 4.4].
Vậy lƣợng bán thành phẩm sau khi phối chế là V8 =
=
1,36 (m3/h)
Lƣợng bán thành phẩm sau khi phối chế cũng chính là lƣợng bán thành phẩm đem vào đồng hóa.
Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao GJB-2-25 [18]. Thông số kỹ thuật: - Lƣu lƣợng (Q): 2 m3 /h - Áp lực làm việc: 25Mpa - Nguồn điện: 220v - Kích thƣớc: 1150 x 930 x 1270 mm Số thiết bị: Hình 6.9 Thùng phối trộn [17]
n = = 0,68. Chọn 1 thiết bị
6.1.11 Thùng chứa nước cà chua sau đồng hóa
Lƣợng bán thành phẩm đem vào đồng hóa: V8 = 1,36 (m3/h) [mục 6.1.10]. Công đoạn đồng hóa, tiêu hao 0,5% [bảng 4.4].
Vậy, lƣợng bán thành phẩm sau khi đồng hóa: V9 = = 1,35 (m3/h). Hệ số chứa đầy: 0,8. Thể tích thiết bị: Vtb = = 1,41 (m3/h).
Cách tính thùng chứa giống với thùng chứa dịch cà chua sau ép [mục 6.1.7]. Đƣờng kính thùng là D = √ 1,120 (m)
Chiều cao thiết bị: H = 1,8 × D = 1,8 × 1,120 = 2,016 (m) Kích thƣớc thùng là: H × D = 2016 × 1120 (mm)
6.1.12 Thiết bị bài khí
Lƣợng bán thành phẩm sau khi đồng hóa đƣa vào bài khí: V9 = 1,35 (m3/h) [mục 6.1.11]
Chọn thiết bị bài khí chân không ZTD-2. Thông số kỹ thuật của máy ZTD-2 [19]:
- Kích thƣớc thiết bị: 1135 × 780 × 3040 (mm) - Lƣu lƣợng tối đa: 2 (m³/h).
- Làm việc chân không: 0,064-0,087 (Mpa) Số thiết bị:
n = = 0,67 Vậy chọn 1 thiết bị.
Hình 6.11 Thiết bị bài khí chân không [19]
6.1.13 Máy chiết rót, ghép mí
Lƣợng hộp đƣa vào công đoạn chiết rót, ghép mí là: Nh = 3767 (hộp/h) = 63 (hộp/phút) [mục 4.5.13] Chọn máy chiết rót ghép mí liên tục, tự động [20]
- Công suất(Q) :0 - 400 hộp/phút - Đầu ghép mí: 6 - Đầu chiết rót: 36 - Tổng công suất: 7,5 kw - Kích thƣớc: 2700 1700 1900 mm - Trọng lƣợng máy: 5500 kg Số thiết bị:
Hình 6.12 Máy chiết rót, ghép mí [20]
6.1.14 Thiết bị thanh trùng
Lƣợng hộp sau khi chiết rót, ghép mí: Nh = 63 (hộp/phút) [mục 6.1.13].
Chọn thiết bị thanh trùng làm nguội băng tải tự động dùng hơi nƣớc MR1A- 22.6Kw [21]:
- Kích thƣớc ngoài: 22000 × 2800 × 1985 (mm) - Công suất: 150 hộp/phút (tính theo loại hộp N0-8 ） - Chiều rộng băng chuyền: 3000 mm
- Tốc độ băng chuyền: 200-600 mm/phút Lƣợng nƣớc sử dụng:
Nƣớc nóng thanh trùng bơm tuần hoàn: 60 m3/h (kèm bơm) Nƣớc ấm làm nguội: 12,5 m3/h (kèm bơm)
Nƣớc thƣờng làm nguội: 25 m3/h (kèm bơm) Nƣớc mát làm nguội: 25 m3/h (kèm bơm) - Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: 300C
- Lƣợng tiêu hao hơi: 1500 kg/h - Áp lực hơi: 0,4 MPa
- Công suất điện: 22,6 Kw - Trọng lƣợng máy: 19000 kg
- Có 10 khoang: 3 khoang nâng nhiệt, 4 khoang giữ nhiệt, 3 khoang làm nguội Số thiết bị cần chọn: n =
Hình 6.13 Thiết bị thanh trùng [21]
6.1.15 Máy dán nhãn và in date
Số hộp phải dán nhãn và in date: Nh = 63 (hộp/ phút) [mục 6.1.14].
Chọn máy dán nhãn và in date của công ty Cổ phần máy và công nghệ Thành Nam. Thông số kỹ thuật [22]: - Tốc độ dán nhãn: 80 - 150 hộp/ phút - Kích thƣớc: 1600 × 600 × 1250 mm - Trọng lƣợng máy: 280 kg - Điện nguồn: 220V, 50- 60 Hz - Công suất: 300 W
- Hƣớng dán: từ trái- phải hoặc từ phải – trái Số thiết bị:
n =
= 0,42. Vậy ta chọn 1 máy
6.1.16Thùng hòa trộn xirô
Lƣợng xirô là: Vxr =
=
0,21 (m3/h) [mục 6.1.9].
Cách tính thùng hòa trộn xirô giống thùng chứa dịch cà chua sau ép [mục 6.1.7]. Đƣờng kính thùng là D = √ 0,6 (m)
Chiều cao thiết bị: H = 1,8 × D = 1,8 × 0,6 = 1,08 (m) Kích thƣớc thùng là: H × D = 1080 × 600 (mm)
6.1.17Nồi hai vỏ nấu xirô
Lƣợng xirô: Vxr =
=
0,21 (m3/h) [mục 6.1.9].
Chọn nồi nấu hai vỏ JC-500-1 có cánh khuấy và đậy nắp kín [23] - Thể tích: 600 lít = 0,60 m3
- Hệ số chứa đầy: 0,85
- Năng suất làm việc : Q = 600 × 0,85 = 510 lít = 0,51 m3. - Áp suất hơi bão hòa: 3 kg/cm2.
- Tiêu thụ hơi: 200 kg/h. - Kích thƣớc: D × H = 1100 × 1530 mm. Chọn số thiết bị;
Vậy số thiết bị cần dùng: n =
= 0,35. Vậy chọn 1 thiết bị
6.1.18 Thiết bị lọc xirô
Lƣợng xirô: Vxr =
=
0,21 (m3/h) [mục 6.1.9].
Chọn thiết bị lọc xirô - bình lọc túi của công ty Cổ phần thiết bị lọc Miền Nam. Thông số kỹ thuật [31]: - Năng suất: 3-5 m3/h - Số túi: 1-24 - Áp suất: 8-10 Pa - Kích thƣớc túi : 550×150 Số thiết bị : n = .
Chọn 1 thiết bị lọc túi với số túi là 2, với kích thƣớc bình lọc túi: 825 × 450 (mm).
6.1.19 Thiết bị làm lạnh dịch đƣờng
Lƣợng xirô: Vxr =
=
0,21 (m3/h) [mục 6.1.9].
Chọn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm với tác nhân là nƣớc 40C [24]. Đặc tính kĩ thuật
- Model: TBCB013 - Năng suất: 500 lít/h.
- Khoảng cách các tấm: 2,5 mm.
- Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt: 53 m2 - Lƣợng nƣớc tiêu tốn: 255 kg/h
- Áp suất làm việc lớn nhất: 25 at. - Đƣờng kính ống sản phẩm: 36 mm.
- Đƣờng kính ống dẫn nƣớc: 15 mm. - Kích thƣớc: 1140 × 450 × 1000 mm.
- Nhiệt độ dung dịch sau khi ra khỏi thiết bị: 10oC. Chọn số thiết bị:
n =
= 0,42. Vậy chọn 1 thiết bị.
6.1.20 Bồn chứa nước hòa trộn xirô
Lƣợng nƣớc hòa trộn xirô:
Mntt = 0,102 × M = 0,102 × 1614,03 = 164,62 (kg/h) [mục 4.5.8.3] Thể tích thùng chứa: Vtb =
(m3)
Trong đó: m: khối lƣợng nƣớc đƣa vào, m = Mntt = 164,62 kg/h : khối lƣợng riêng của nƣớc, = 1000 kg/m3
0,8: hệ số chứa đầy Vtb =
= 0,206 (m3/h)
Chọn thùng chứa nƣớc có cấu tạo giống thùng chứa cà chua sau khi ép. Theo công thức mục 6.1.7:
Ta có:D =√
=> Đƣờng kính thùng là D =√ = 0,55 m HT = H + 2h = 1,8 × D = 0,99 m.
Chọn thùng có kích thƣớc là: H × D = 990 × 550 mm
6.2 Dây chuyền sản xuất mứt cà rốt
6.2.1 Băng tải vận chuyển, lựa chọn, phân loại cà rốt
Chọn băng tải kiểu trục lăn để vận chuyển nguyên liệu tới máy rửa và tiến hành lựa chọn, loại bỏ những quả cà rốt không đạt yêu cầu. Công nhân đứng hai bên băng tải làm nhiệm vụ loại bỏ những quả cà rốt bị dập nát, có phẩm chất kém. Sau đó cà rốt đƣợc băng tải đƣa vào máy rửa.
6.1.2.1 Năng suất băng tải
Áp dụng công thức: Q = 3600 × B × y × v × ŋ × h [7; tr.79] Trong đó:
- B: Chiều rộng băng tải, B = 0,8 m.
- y: Khối lƣợng riêng của cà rốt, y = 540 kg/m3 [25]. - v: Vận tốc băng tải, v = 0,15 m/s.
- ŋ: Hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,75.
- h: Chiều cao trung bình của lớp cà rốt, h = 0,03 m.
=> Q = 3600 × 0,8 × 540 × 0,15 × 0,75 × 0,03 = 5248,80 (kg/h).
6.1.2.2 Số băng tải cần chọn
Theo bảng 4.7, năng suất công đoạn lựa chọn, phân loại: Qpl = G = 1500 (kg/h) [bảng 4.7]
Số thiết bị: n =
. Vậy chọn 1 băng tải.
6.1.2.3 Chiều dài băng tải
L = (m). Trong đó:
- L1: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 0,8 m - L2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1 m. - N: số công nhân làm việc: N =
Với Qpl: năng suất công đoạn lựa chọn, phân loại. Qpl = 1500 (kg/h) [bảng 4.7] q: năng suất công nhân làm trong 1 phút: 4 (kg)
Suy ra: năng suất công nhân làm trong 1 giờ: q = 240 (kg/h) => N =
= 6,25. Ta chọn 7 công nhân.
=> L = × 0,8 + 1 = 3,8 (m). Chọn chiều dài băng tải: 3,8 (m). Chiều cao: H = 1 m. Thông số kỹ thuật băng tải:
- Năng suất (Q): 5248,8 kg/h
- Kích thƣớc máy: 3800 × 800 × 1000 (mm)
- Số lƣợng băng tải: n = 1
6.2.2 Thiết bị rửa
Sử dụng thiết bị rửa giống nhƣ dây chuyền sản xuất nƣớc ép cà chua [mục 6.1.3] Lƣợng cà rốt đem vào rửa là G1 = 1425 (kg/h) [bảng 4.7]
Chọn số thiết bị: n =
. Chọn 1 máy
6.2.3 Thiết bị gọt vỏ
Lƣợng cà rốt đem vào gọt vỏ là G2 = 1410,75 (kg/h) [bảng 4.7] Chọn máy rửa và tách vỏ loại lớn LXTP-3000 [26].
Thông số kỹ thuật:
- Kích thƣớc: 2730 × 950 × 1570 mm - Chiều dài của chổi: 2200 mm
- Năng suất: 3000 ~ 5000 kg/h Chọn số thiết bị
n =
6.2.4 Thiết bị cắt lát
Lƣợng cà rốt đem vào cắt lát là G3 = 1340,21 (kg/h) [bảng 4.7]. Chọn máy cắt thái Emura Model: ECA-202 [27]
Thông số kỹ thuật:
- Kích thƣớc máy (mm): 1193 × 676 × 1243 - Trọng lƣợng máy: 143 kg
- Nguồn điện: 3 pha/200V/50Hz/600W - Cấu tạo: Thép không gỉ
- Tình trạng máy: mới 100%, do EMURA - Nhật chế tạo
- Phụ tùng đi kèm: 1 bộ dao, 1 biến áp 5KVA. - Năng suất: 120 ~ 1800 kg/h Chọn số thiết bị n = 0,74. Vậy chọn 1 máy. 6.2.5 Thiết bị chần Lƣợng cà rốt đã đƣợc cắt định hình đem vào chần là G4 = 1333,51 (kg/h) [bảng 4.7]
Chọn thiết bị chần băng tải YZLB1000 xuất xứ từ Trung Quốc [28]. Thông số kỹ thuật:
- Kích thƣớc (mm): 10000 × 1400 × 1500 - Năng suất: 500 - 3000 kg/h
Hình 6.18 Thiết bị gọt vỏ [26]
- Điện áp: 1,5 KW Chọn số thiết bị n = Vậy chọn 1 thiết bị. Hình 6.20 Thiết bị chần [28] 6.2.6 Thùng ướp đường
Lƣợng cà rốt sau khi chần đem vào ƣớp đƣờng là G5 = 1326,84 (kg/h) [bảng 4.7]. Lƣợng đƣờng thêm vào để ƣớp đƣờng là G đƣờng = 796,11 kg/h [mục 4.6.6]. Tổng lƣợng cà rốt và đƣờng là G tổng = 1326,84 + 796,11 = 2122,95 (kg/h). Khối lƣợng riêng của cà rốt: cà rốt = 540 (kg/m3) [25]
Thể tích cà rốt chiếm chỗ:
Khối lƣợng riêng của đƣờng: đƣờng = 900 kg/m3 [25] Thể tích đƣờng chiếm chỗ là: Thể tích nguyên liệu: 3,34 (m3/h) Thùng ƣớp đƣờng có kích thƣớc đủ để ƣớp đƣờng trong 2h. Thùng có dạng hình Hình 6.21 Thùng ƣớp đƣờng
trụ, đáy hình nón, góc nghiêng α = 60°, đƣợc chế tạo bằng thép có hệ số chứa đầy φ = 0,85. Thể tích thùng ƣớp đƣờng: Chọn 2 thùng ƣớp đƣờng, mỗi thùng có V = m3 Tính kích thƣớc thùng ƣớp đƣờng: Trong đó: Chiều cao phần nón: , α = 60°
Chọn H = 1,5 × D: Chiều cao phần trụ, D: Đƣờng kính thùng, d = 0,9 m: Đƣờng kính ống ra ở đáy Thay vào (1): √ √ Vậy H = 1,5 × D = 1,5 × 1,42 = 2,13 (m) Tổng chiều cao của thùng:
Vậy chọn 2 thùng ƣớp đƣờng với các thông số sau:
Số lƣợng (cái) D (m) d (m) α (°) Htrụ (m) H (m) h (m)
2 1,42 0,90 60 2,13 2,59 0,45
6.2.7 Thiết bị cô đặc
Khối lƣợng riêng của mứt là 1430 (kg/m3 ) [25]. Lƣợng cà rốt sau khi ƣớp đƣờng đƣa vào cô đặc là: V6 =
(m3/h)
Chọn thiết bị cô đặc chân không một nồi có buồng đốt 2 vỏ [7]. Thông số kỹ thuật:
- Năng suất: 1500 L
- Áp suất hơi trong buồng đốt:3,5 - 4 at - Trục khuấy: 4 - 12 vòng/phút
- Tiêu hao hơi: 94 - 130 kg/ h
- Kích thƣớc thiết bị : 2250 × 1200 × 3000 (mm) Chọn số thiết bị n = 1. Vậy chọn 1 thiết bị. 6.2.8 Thiết bị sấy Lƣợng nƣớc cần bay hơi là Gn = 1568,41 - 1176,31 = 392,10 (kg/h) [mục 4.6.8] Chọn thiết bị sấy băng chuyền 1 tầng DW-2-20 [29].
Thông số kỹ thuật:
Kích thƣớc (mm): 11560 × 1900 × 2400
- Cân nặng: 6400 kg
- Áp lực hơi: 0,2 - 0,8 Mpa
- Khả năng bốc hơi nƣớc: 240 - 600 kg/h - Tiêu hao hơi: 450 - 1200 kg/h
Chọn số thiết bị: n =
0,65. Chọn 1 thiết bị.
Hình 6.23 Thiết bị sấy băng tải 1 tầng [29]
6.2.9 Bao gói
Năng suất là G8 = 1164,54 kg/h [bảng 4.7] Khối lƣợng mứt trong 1 túi là 500 g
Vậy có nt =
túi/h) = 38,8 (túi/phút), làm tròn 39 (túi/phút). Chọn thiết bị đóng gói cân định lƣợng điện tử của công ty TNHH máy móc thiết