Khối lượng cần rây: Msp8 = 2501 25 kg Thời gian đóng gói: t9 =1h
M
sp 8 2500
= = 2500 kg/h
t9 1
Chọn bao bì là lon thép tráng thiếc, lượng sữa dừa bột trong mỗi lon là 400g 2500
= 6250 lon/h = 105 lon/phút 0 4
Đăt hàng thiết bị đóng gói với năng suất 120 lon/phút của công ty TNHH Anh Dũng 4 10 Thiết bị trích ly bã:
Khối lượng bã cần trích ly: Mbã = 2188 6 kg
Khối lượng nước dùng để trích ly là: Mnước = 3283 kg
Thể tích dịch cần trích ly là:
Mdịch trích ly = 4000 m3
Chọn hệ số chứa đầy của bồn là: 0 6 Thể tích bồn trích ly là: 6666 67 l
Đặt hàng thiết bị trích ly là bồn hình trụ đứng
Bồn trích ly có thể tích 7500 l (thể tích làm việc 4500 l) Bồn có đường kính 1 7 m, cao 2 0 m
Năng suất thiết bị đóng gói =
Chương 5: Tính năng lượng 5 1 Thanh trùng:
Khối lượng sữa dừa cần thanh trùng trong 1 ngày: m1 = 54177 04 kg
Nhiệt dung riêng của sữa dừa: c1 = 3 98 kJ/kgK
Nhiệt độ của sữa dừa trước khi thanh trùng: t11 = 250C
Nhiệt độ thanh trùng sữa dừa: t12 = 850C
Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình thanh trùng:
Q1= m1 c1 (t12 – t11) = 54177 04 * 3 98 * (85 – 25) = 12937477 kJ/ ngày Lượng hơi 3 bar cần cung cấp:
H1 = 1,05 Q1 / (0,9r1) = 7050 kg/ ngày Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
r1 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 3 bar
5 2 Cô đặc:
Khối lượng sữa dừa cần cô đặc trong 1 ngày: m2 = 54097 04 kg
Nhiệt dung riêng của sữa dừa: c2 = c1 = 3 98 kJ/kgK
Nhiệt độ của sữa dừa trước cô đặc: t21 = 600C Nhiệt độ của sữa dừa sau cô đặc: t22 = 700C Nhiệt lượng cần cung cấp:
Q2 = m2 c2(70 – 60) = 54097 04 * 3 98 * 10 = 2153063 kJ/ ngày Lượng hơi 3 bar cần cung cấp:
H2 = 1,05 Q2 / (0,9r2) =1173 2 kg/ ngày Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
5 3 Sấy phun:
Khối lượng sữa cần sấy trong 1 ngày: m3 = 41470 72 kg
Khối lượng nước bay hơi trong quá trình sấy phun là: mnước = 20310 15 kg
Nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình sấy phun là:
Q3 = r3 * mnước = 20310 15 * 2141 = 43484031 15 kJ/ ngày Lượng hơi 3 bar cần cung cấp:
H3 = 1,05 Q3 / (0,9r3) =23695 2 kg/ ngày
5 4 Chọn nồi hơi:
Tổng lượng hơi sử dụng trong nhà máy trong 1 ngày: H = H1 + H2 + H3 = 31918 4 kg/ ngày
Lượng hơi sử dụng trung bình trong 1 giờ: Htb = H / 24 = 1330 kg/h
Trong một ngày hoạt động của nhà máy, có những thời điểm thiết bị sấy phun và thiết bị thanh trùng hoạt động cùng lúc Và tại thời điểm này lượng hơi sử dụng là nhiều nhất Ta chọn nồi hơi dựa vào thời điểm này
Tổng thời gian hoạt động của thiết bị sấy phun trong 1 ngày là: 12 giờ Lượng hơi trung bình trong 1 giờ thiết bị sấy phun sử dụng là:
h3 = H3/12 = 1974 6 kg/h
Tổng thời gian hoạt động của thiết bị thanh trùng trong 1 ngày là: 4 giờ Lượng hơi trung bình trong 1 giờ thiết bị thanh trùng sử dụng là:
h1 = H1/4 = 1762 5 kg/h
Tổng lượng hơi sử dụng trong 1 giờ tại thời điểm 2 thiết bị trên hoạt động cùng lúc là:
h = h1 + h3 = 3737 1 kg/h
Chương 6: Tính nước và tính điện
Nước trong nhà máy được cung cấp bởi khu công nghiệp
6 1 Tính nước:
Nước công nghệ sử dụng trong quá trình trích ly bã:
N1 = Mngl * 52 5/100 = 26263 125 kg 26 3 m3/ngày Với: Mngl = 50025 kg : lượng nguyên liệu sử dụng trong 1 ngày
Nước nồi hơi:
Lượng nước sử dụng để bốc hơi ước lượng là: N2 = 10 m3
Nước rửa thiết bị:
N3 = 15% (N1 + N2) = 5 4 m3
Nước vệ sinh nhà máy, nước sinh hoạt và các hoạt động khác: Chọn N4 = 5% (N1 + N2 + N3) = 2 1 m3/ngày
Tổng lượng nước cần dùng: N = N1 + N2 + N3 + N4 43 8 m3/ngày
Chọn bể nước
Chọn bể nước có kích thước: dài 5 6 m, rộng 3 m, cao 3 m, thể tích tối đa 50 m3
Chọn đài nước
Đài nước được đặt trên cao để tạo áp lực nước trên đường ống Chọn đài nước đủ dùng trong 2 giờ
Lượng nước dùng trong 2 giờ = 43 8/ 12 = 3 65 m3
Chọn đài nước có sức chứa 4 m3, đặt ở độ cao 10m Kích thước: đường kính 0 92 m, chiều cao 1 5 m
6 2 Tính điện
Điện dùng trong nhà máy có 2 loại: - Điện động lực: điện vận hành thiết bị - Điện dân dụng: điện thắp sáng và sinh hoạt
6 2 1 Điện động lực:
Bảng 6: Công suất điện của các thiết bị chính trong nhà máy
- Tổng công suất điện của các thiết bị chính: 493 31 kW
- Công suất của hệ thống cấp nước, xử lý nước thải,… lấy bằng 10% tổng công suất thiết bị chính
Công suất điện động lực của nhà máy: Pđl = 1,1 493 31 = 542 64 kW
6 2 2 Điện dân dụng
- Lấy bằng 10% điện động lực: Pdd = 0,1 pđl = 54 3 kW
6 2 3 Chọn máy biến áp
Công suất của máy biến áp:
S = P / cos = (542 64 + 54 3) / 0,95 = 628 36 kVA - Chọn máy biến áp TM – 750 của Nga
+ Công suất định mức: 750 kVA + Điện áp vào: 220 kV
+ Điện áp ra: 400V hoặc 220V
STT Thiết bị Công suất (kW) SL Tổng công suất (kW)
1 Ép 56 1 56 2 Phối trộn 46 2 1 54 35 3 Thanh trùng 2 1 2 4 Đồng hóa 65 36 1 65 36 5 Cô đặc 80 1 80 6 Sấy phun 162 1 162 7 Đóng gói 20 1 20 8 Nồi hơi 24 6 1 24 6 9 CIP 29 1 29 Tổng cộng 493 31
Chương 7: Tính tổ chức Tính số công nhân trong phân xưởng trong 1 ca
Số công nhân nhập nguyên liệu: 8 Số công nhân ở máy ép:
Số công nhân ở thiết bị lọc:
Số công nhân ở thiết bị trích ly bã: Số công nhân ở thiết bị phối trộn:1 Số công nhân ở thiết bị thanh trùng: Số công nhân ở thiết bị cô đặc: Số công nhân ở thiết bị đồng hoá:1 Số công nhân ở thiết bị sấy phun: 2 Số công nhân ở thiết bị rây:
Số công nhân ở thiết bị đóng hộp:
1 1 1 1 1 1 1 Số công nhân ở thiết bị dán nhãn: 1
Tổng số công nhân làm việc trong một ca của phân xưởng là: 20 người Số kỹ sư trực ban trong 1 ca là: 2
Kết luận
Đề tài thiết kế nhà máy đòi hỏi người thực hiện phải có kiến thức tổng hợp, có tầm nhìn bao quát, biết phối hợp đồng bộ giữa các chuyên ngành để hoàn thiện một bản thiết kế có giá trị cao, gắn liền thực tế và có tính khả thi
Đối với việc thiết kế và xây dựng một phân xưởng chuyên sản xuất bột sữa dừa tại Việt Nam hiện nay sẽ còn nhiều vấn đề phải được phân tích kỹ càng, từ khâu tìm hiểu thị trường, lựa chọn sản phẩm, nghiên cứu công nghệ, lựa chọn thiết bị… cho đến khả năng tiêu thụ sản phẩm trong nước và ngay cả khả năng xuất khẩu
Đề tài đã hoàn thành nhưng do kiến thức lẫn kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên khó tránh khỏi có những sai sót hoặc có điểm chưa hợp lý
Phần tính toán xây dựng chủ yếu chỉ tham khảo phần lý thuyết nên có thể có nhiều chỗ, nhiều số liệu không phù hợp trong thực tế
Sau khi hoàn thành đồ án này, về cơ bản em đã có được một cái nhìn rõ hơn về công việc thiết kế, đồng thời quá trình tìm hiểu, thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu trong thời gian thực hiện đồ án cũng là một cách hữu hiệu để em rèn luyện và tăng cường kỹ năng cho mình
Phụ lục
Phụ lục 1: Lịch làm việc của các thiết bị trong ca 1
Bảng 7: Lịch làm việc của thiết bị ép
Bảng 8: Lịch làm việc của thiết bị lọc
Bảng 9: Lịch làm việc của thiết bị phối trộn
Thời gian Thiết bị ép
6h30 – 7h Ép mẻ 1 7h – 8h Chạy CIP 8h – 8h30 Ép mẻ 2 8h30 – 9h30 Chạy CIP 10h30 – 11h Ép mẻ 3 11h – 12h Chạy CIP 12h – 12h30 Ép mẻ 4 12h30 – 13h30 Chạy CIP
Thời gian Thiết bị phối trộn
8h – 8h30 phối trộn mẻ 1 8h – 9h Chạy CIP 9h30 – 10h phối trộn mẻ 2 10h – 12h Chạy CIP 12h– 12h30 phối trộn mẻ 3 12h30 – 14h30 Chạy CIP 13h30 – 14h phối trộn mẻ 4
Thời gian Thiết bị lọc
7h – 8h lọc mẻ 1 8h – 8h30 Chạy CIP 8h 30– 9h30 Lọc mẻ 2 9h30 – 10h30 Chạy CIP 11h – 12h Lọc mẻ 3 12h – 12h30 Chạy CIP 12h30 – 13h30 Lọc mẻ 4
Bảng 10: Lịch làm việc của thiết bị thanh trùng
Bảng11: Lịch làm việc của thiết bị cô đặc
Bảng12: Lịch làm việc của thiết bị đồng hóa
Thời gian Thiết bị đồng hóa
10h – 10h30 Đồng hóa mẻ 1 10h30 – 11h30 Chạy CIP 11h30 – 12h Đồng hóa mẻ 2 12h – 14h Chạy CIP 14h – 14h30 Đồng hóa mẻ 3 14h30 – 16h30 Chạy CIP 15h30 – 16h Đồng hóa mẻ 4
Thời gian Thiết bị thanh trùng
8h30 – 9h thanh trùng mẻ 1 9h – 10h Chạy CIP 10h – 10h30 thanh trùng mẻ 2 10h30 – 12h30 Chạy CIP 12h30 – 13h thanh trùng mẻ 3 13h – 15 Chạy CIP 14h – 14h30 thanh trùng mẻ 4
Thời gian Thiết bị cô đặc
9h – 10h Cô đặc mẻ 1 10h – 10h30 Chạy CIP 10h30 – 11h30 Cô đặc mẻ 2 11h30 – 13h Chạy CIP 13h – 14h Cô đặc mẻ 3 14h – 15h30 Chạy CIP 14h30 – 15h30 Cô đặc mẻ 4
Bảng13: Lịch làm việc của thiết bị sấy phun
Bảng14: Lịch làm việc của thiết bị rây
Bảng15: Lịch làm việc của thiết bị đóng gói
Ca 2 bắt đầu từ 18h30, các thiết bị hoạt động như chu kì như trên
Thời gian Thiết bị rây
12h – 12h30 Rây mẻ 1 12h30 – 13h30 Chạy CIP 13h30 – 14h Rây mẻ 2 14h – 15h Chạy CIP 16h – 16h30 Rây mẻ 3 16h30 – 17h30 Chạy CIP 17h30 – 18h Rây mẻ 4
Thời gian Thiết bị sấy phun
10h30 – 12h Sấy phun mẻ 1 12h – 13h30 Sấy phun mẻ 2 13h30 – 14h30 Chạy CIP 14h30 – 16h Sấy phun mẻ 3 16h – 17h30 Sấy phun mẻ 4 17h30 – 18h30 Chạy CIP
Thời gian Thiết bị gia nhiệt
12h30 – 13h30 Đóng gói mẻ 1 14h – 15h Đóng gói mẻ 2
15h – 16h Chạy CIP
16h30 – 17h30 Đóng gói mẻ 3 18h – 19h Đóng gói mẻ 4
Phụ lục 2 : Hình ảnh một số thiết bị máy móc chính 2 1 Thiết bị ép:
Hình 4: Nguyên lý thiết bị ép
2 2 Thiết bị đồng hoá:
Hình 6: Thiết bị đồng hoá Tetra Alex 25 của TetraPak
2 3 Thiết bị sấy phun:
Hình 8: Thiết bị sấy phun Filtermat
Tài liệu tham khảo 1 2 3 4 5 6 7 8
Phạm Văn Bôn, Quá trình thiết bị công nghệ hoá học, tập 5, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2002, 371 trang
Nguyễn Hữu Lộc, Sử dụng autocad 2000, Nhà xuất bản TP Hồ Chí Minh, 1999 Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống, tập 1, nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2004
Nguyễn Tiến Mạnh, Kinh tế cây có dầu, Viện kinh tế nông nghiệp, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội, 1995
Lê Bạch Tuyết, Các quá trình cơ bản trong công nghệ thực phẩm, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1996, 360 trang
Trần Xoa – Nguyễn Trọng Khuôn – Hồ Lệ Viên, Sổ tay quá trình thiết bị công
nghệ hoá chất, tập 1, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội, 1992, 630 trang
Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hiệp Quốc, Sản phẩm cây dừa, Nhà xuất bản Đại học & Giáo Dục chuyên nghiệp, 1996
Các trang wed tham khảo:
http://vi wikipedia org/wiki/Dừa http://www dost-bentre gov vn
http://www niroinc com/drying_dairy_food/filtermat_dryer asp www TetraPak com
www lycomfg com
www ertelalsop com/depth/equipment/plateframe html