Chương 5 TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ
5.1 PHÂN BỐ THỜI GIAN VẬN HÀNH THIẾT BỊ
Bảng 5.1 Thời gian vận hành các thiết bị trong 1 mẻ sản xuất
Thiết bị Thời gian (phút) Thời gian vận hành
Băng tải 40 7h – 7h40 Rửa 30 7h40 – 8h10 Xử lý cơ học 30 8h10 – 8h40 Nghiền 20 8h40 – 9h Chà 20 9h – 9h20 Phối trộn 35 9h20 – 9h55 Gia nhiệt 10 9h55 – 10h05 Rót lọ, đóng nắp 35 10h05 – 10h40 Dán nhãn 20 10h40 – 11h 5.2 LỰA CHỌN THIẾT BỊ 5.2.1 Phân loại
Thiết bị: Băng tải Flat Belt And Drive (2200 Series Conveyors) của hãng
DORNER CONVEYORS, Trung quốc
2200 Series Small Conveyors Flat Belt - Dorner Conveyors Hình 5.1 Thiết bị băng tải
Hình 5.2 Thiết bị rửa xối trái câyThông số kỹ thuật Thông số kỹ thuật • Công suất: 1.5 kW • Dài: 5486 mm • Rộng: 610 mm • Cao: 1000 mm
• Vận tốc băng tải 10m/phút (có thể đạt tới 22m/phút) • Trọng lượng tối đa chịu được là 36 kg
Nguyên tắc hoạt động
• Nho được vận chuyển trên băng tải và có công nhân lựa chọn những quả hư, dập loại ra.
5.2.2 Rửa
Thiết bị: Thiết bị máy rửa rau củ YZ-QPQX-5000 thương hiệu PLC, Trung Quốc.
Yazhong Thương Hiệu Plc Rau Thiết Bị Rửa Trái Cây Và Lá Rau Rửa Dòng - Buy Leafy Vegetable Washing Line,Vegetable Cleaner Vegetable And Fruit Double Washing Machine
Bubble Washer,Vortex Vegetable Washing Machine Product on Alibaba.com
Thông số kỹ thuật
• Kích thước: 5000*1200*1400mm • Điện: 8.3kw
Nguyên tắc hoạt động
• Quá trình rửa gồm 2 giai đoạn : ngâm và rửa xối. Đối với trái nho, quá trình ngâm được rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng. Sau khi ngâm, rửa xối nho để kéo chất bẩn còn lại trên bề mặt nho.
5.2.3 Nghiền
Thiết bị: Máy nghiền Colloid Milk của Công ty TNHH Phát triển sản phẩm IFOOD Việt Nam.
Máy nghiền keo – nghiền bo hóa - Chuyển giao công nghệ-Dây chuyền sản xuất-Máy móc thiết bị thực phẩm|IFOOD Việt Nam (ifoodvietnam.com)
Thông số kỹ thuật
Model JMF-80 JMF-140 JMF-180 JMF-200
Đường kính đĩa 80mm 140mm 180mm 200mm
Độ mịn 2-50 um 2-50 um 2-50 um 2-50 um
Sản lượng 0.3-1ton/h 0.5-4 ton/h 1-7 ton/h 1-10 ton/h Tốc độ nghiền 2900rpm 2900rpm 2900rpm 2900rpm
Công suất moto 4Kw 7.5Kw 11Kw 15Kw
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên liệu được đưa vào phễu nhập liệu và đi vào thiết bị. động cơ hoạt động làm quay các lưỡi dao động, các lưỡi dao động được lắp xen kẽ với các lưỡi dao tĩnh. Khi lưỡi dao động quay kết hợp với lưỡi dao tĩnh sẽ tạo ra sự nghiền xé dẫn đến nguyên liệu được nghiền nhỏ
5.2.4 Chà
Thiết bị: Máy chà Comitrol Model 1700 của hãng URSCHEL
Comitrol® Processor Model 1500 - Urschel Laboratories, Inc.
Thông số kỹ thuật • Năng suất: 300 kg/h • Công suất: 11.2 kW • Dài: 1265 mm • Rộng: 881 mm Hình 5.4 Thiết bị chà
• Cao: 1832 mm
• Khối lượng: 499 kg
Nguyên tắc hoạt động
Nguyên tắc của quá trình chà là tạo cho nguyên liệu một lực cơ học cần thiết làm cho nó văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có đục lỗ nhỏ. Phần qua lưới rây là puree, phần còn lại thải ra là bã chà.
5.2.5 Phối trộn – Gia nhiệt
Thiết bị: Thiết bị phối trộn FK2000 hãng Hundom, Trung Quốc.
China 50L Stainless Steel Chemical Bio Stirred Tank Reactor - China Bio Reactor, Stainless Steel Mixing Machine (made-in-china.com)
Thông số kỹ thuật
• Thể tích (L) : 2000 • Đường kính (mm): 1200
• Áp suất khi đun ( Mpa): 0.25 – 0.5 • Áp suất vỏ áo (Mpa): 0.25
• Động cơ (kw): 4
• Tốc độ ( r/min): 63 85 130 180
• Kích thước(mm): 2000 x 2000
Nguyên tắc hoạt động
Thiết bị phối trộn có vỏ áo, có cánh khuấy, giúp đảo trộn nguyên liệu.
5.2.6 Rót lọ - Đóng nắp
Thiết bị: Thiết bị chiết rót đóng nắp lọ thủy tinh tự động PGF24/24/8, Trung Quốc.
China Automatic Juice Filling Aluminum Capping Machine for Glass Bottle - China Bottle Filling Machine, Water Bottling Machine (made-in-china.com)
Thông số kỹ thuật
• Năng suất 500ml(B/h): 10000
• Tiêu chuẩn chai phù hợp(mm):150-340 • Áp suất điền(Mpa): 0.2-0.3
• Dung lượng (L): 3.84
• Kích thước tổng thể×W×H(mm): 2865x2170x2350 • Tổng trọng lượng(kg): 4000
Nguyên tắc hoạt động
Dịch sẽ được bơm vào thông qua bốn đầu rót và rót xuống lọ, sau đó lọ mứt dứa sẽ đi qua khu vực đóng nắp. Tại khu vực đóng nắp, các nắp lọ sẽ đi theo băng tải và được ép chặt vào miệng lọ.
5.2.7 Dán nhãn
Thiết bị: Máy dãn nhãn tự động tốc độ cao TB-90L của công ty Tân Sao Bắc Á
Máy dán nhãn tự động (tasaba.vn) Thông số kỹ thuật • Phạm vi dán: Phi 20-90mm độ cao > 20mm • Sản lượng:100~300 SP/phút • Nguồn điện: 220V/50Hz • Kích thước máy: 1700*650*1300mm • Trọng lượng máy: 190Kg Nguyên tắc hoạt động
Lọ thủy tinh được cấp vào thông qua một mâm cấp, qua băng tải sẽ đi qua khe hở giữa con lăn di động và con lăn cố định. Nhãn được cấp liên tục, dẫn động bằng cặp bánh ma sát. Dưới tác dụng kéo của băng tải, lực ép của lò xo, các con lăn di động thì nhãn sẽ được dán lên thành lọ.
Năng suất của các thiết bị theo yêu cầu vận hành
Bảng 5.2Năng suất của các thiết bị
Thiết bị Thời gian hoạt động (phút) Khối lượng 1 mẻ cần dùng (kg) Năng suất (kg/h) Băng tải 40 1000 666,8 Rửa 30 970 485,2 Xử lý cơ học 30 967,1 483,75 Nghiền 20 802,7 267,77 Chà 20 798,7 266,43 Phối trộn 35 1821,3 1062,6 Gia nhiệt 10 1511,7 252,15 Rót lọ, đóng nắp 35 1504,1 877,59 Dán nhãn 20 1496,6 499,07
Chương 6. TÍNH TOÁN MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG
6.1 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH PHÂN XƯỞNG
Bảng 6.1 Kích thước của các thiết bị trong quy trình sản xuất Jam nho
STT Thiết bị Kích thước (LxW) (mm) 1 Băng tải 54866 x 610 2 Rửa 5000 x 1400 3 Nghiền 2000 x 1000 4 Chà 1265 x 881 5 Phối trộn 2000 x 2000 6 Gia nhiệt 2000 x 2000 7 Rót lọ, đóng nắp 2350 x 2170 8 Dán nhãn 1700 x 1300
Lựa chọn khoảng cách các thiết bị với tường là từ 2 đến 2.5m, khoản cách giữ các thiết bị với nhau là 1.5m.
Xưởng lớn được chia thành 3 xưởng nhỏ có kích thước khác nhau: − Xưởng sơ chế nguyên liệu có diện tích 144 m2
− Xưởng nấu có diện tích 126 m2
− Xưởng thành phẩm có diện tích khoảng 144 m2
Ngoài ra, còn được thiết kế thêm 4 kho để lưu trữ nguyên liệu, phụ gia, bao bì và thành phẩm chiếm diện tích:
− Kho chứa nguyên liệu có diện tích 72 m2
− Kho chứa phụ gia có diện tích 36 m2
− Kho bao bì có diện tích 75 m2
Còn có các khu vực như: hành chính, nhà ăn, nhà xe, khu sinh hoạt, nhà vệ sinh, khu chứa thiết bị CIP, các trạm điện thế, … Trong phạm vi khu vực các xưởng còn được bố trí khu vực thay bảo hộ lao động và khu vực khử trùng.
6.2 BỐ TRÍ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG
Khu giặt bảo hộ
Ghi chú: 1. Phân loại 2. Rửa 3. Xử lý cơ học 4. Nghiền 5. Chà 6. Phối trộn 7. Gia nhiệt 8. Rót lọ 9. Đóng nắp 10. Dán nhãn 11. Bảo quản
Chương 7. TÍNH TOÁN ĐIỆN – NƯỚC 7.1 TÍNH TOÁN ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ 7.1 TÍNH TOÁN ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ
Bảng 7.1 Điện năng sử dụng cho các thiết bị
Thiết bị lượng Số (cái) Công suất (kW) Thời gian hoạt động (giờ) Lượng điện năng tiêu thụ (kW) Băng tải 2 1,5 0,7 1,05 Rửa 1 2 0,5 1 Nghiền 1 14 0,3 4,2 Chà 1 11,2 0,3 3,36 Phối trộn 1 4 0,58 2,32 Gia nhiệt 1 4 0,17 0,68 Rót lọ, đóng nắp 1 10 0,58 5,8 Dán nhãn 1 2 0,3 0,6 Tổng 3,43 19,01
Diện tích phân xưởng S = 925 m2. Điện năng chiếu sáng
− Chọn công suất chiếu sáng riêng p = 20 W/m2
− Công suất cần cho cả phân xưởng
P = p S (W)
Chọn bóng đèn loại 75 W, số bóng đèn cần dùng trong phân xưởng là 113 bóng, thời gian làm việc, nghỉ trưa và thời gian vệ sinh tổng cộng là 11 tiếng, vậy công suất chiếu sáng là:
Acs = 75 113 11 = 93225 W= 98,2 kW
Vậy điện năng tiêu thụ trong phân xưởng cho một ngày sản xuất là 98,2 x 11 = 1080,2 kW.
7.2 TÍNH TOÁN LƯỢNG NƯỚC TIÊU THỤ
Nước dùng trong sản xuất
• Nước cho quá trình rửa nguyên liệu là 4 m3/ngày • Nước dùng cho quá trình gia nhiệt: 1 m3/ngày
• Nước dùng cho quá trình ngâm pectin là 1 m3/ngày • Nước dùng để tráng rửa lọ là 4 m3/ngày
• Nước dùng để vệ sinh thiết bị
Bảng 7.2 Lượng nước cần dùng để vệ sinh thiết bị
Thiết bị Số lượng (cái) Lượng nước (m3)
Băng tải 2 1 Rửa 1 0.5 Nghiền 1 1 Chà 1 1 Phối trộn 1 0.5 Gia nhiệt 1 0.5 Rót lọ_ Đóng nắp 1 0.5
Vậy lượng nước cần dùng để vệ sinh thiết bị là 5 m3/ngày
Ước lượng số công nhân và nhân viên 70 người
• Nước dùng cho sinh hoạt (tinh trên đầu người khoảng 0.15m3/ngày) là 10,5 m3/ngày
Chương 8. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
8.1 KẾT LUẬN
Với mong muốn được đóng góp sức mình cho ngành công nghệ thực phẩm nước nhà. Đồ án “Thiết kế phân xưởng sản xuất jam nho” là kế hoạch xây dựng một dự án phân xưởng sản xuất Jam nho tiên tiến và hiện đại nhằm cho ra đời sản phẩm jam nho có chất lượng tốt nhất và đảm bảo các tiêu chí về Vệ sinh An toàn thực phẩm.
Trong đồ án này, phân xưởng sản xuất jam nho được thiết kế và xây dựng dựa trên những quy trình công nghệ và thiết bị hiện đại nhất. Sử dụng những thiết bị tiên tiến, hiện đại xây dựng nhà máy chính là nâng cao chất lượng sản phẩm và tăng năng suất sản xuất. Ngoài ra, các thiết bị công nghệ cao này sẽ giúp tiết kiệm năng lượng, giảm tiêu hao nhiên liệu, góp phần giảm chi phí sản xuất cho nhà máy. Với nhà máy xây dựng bằng thiết bị hiện đại và quy trình công nghệ cao của đồ án, lượng chất thải khi sản xuất sẽ được hạn chế ở mức tối đa, giúp bảo vệ môi trường xung quanh, góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, việc xây dựng phân xưởng sản xuất với công nghệ hiện đại đòi hỏi chi phí đầu tư cho trang thiết bị rất cao và nhu cầu có đội ngũ kỹ thuật, lao động chuyên môn tốt để có thể áp dụng một cách hiệu quả nhất. Để phát triển và thực hiện dự án “Thiết kế
phân xưởng sản xuất jam nho” một cách tốt nhất, cần phải có sự phối hợp chặt chẽ giữa
đội ngũ thiết kế và đội ngũ thi công. Cần có sự hỗ trợ, hiểu biết và hợp tác để xây dựng thành công nhà máy sản xuất Jam nho hiện đại, tân tiến, góp phần vào sự nghiệp phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam.
Tóm lại, sự ra đời của phân xưởng với trang thiết bị hiện đại, công nghệ tiên tiến sẽ đáp ứng được nhu cầu về nhiều mặt của xã hội, nhất là trong thời kỳ hội nhập quốc tế của nước ta. Về mặt tương lai và lâu dài, không chỉ gói gọn trong việc xây dựng phân xưởng sản xuất jam nho mà các nhà máy, phân xưởng chế biến thực phẩm của nước ta cũng phải hiện đại hóa, công nghệ hóa để bắt kịp xu hướng của thời đại.
8.2 KHUYẾN NGHỊ
Các loại Jam trái cây tự nhiên thường không có chất bảo quản nên khi đã mở nắp ra sử dụng (tức sản phẩm đã tiếp xúc với không khí) thì mứt nên được bảo quản lạnh. Nếu vẫn tiếp tục để bên ngoài sau khi mở nắp, mứt sẽ dễ bị ôi, mốc sau một thời gian ngắn, ảnh hưởng đến chất lượng và hương vị.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] "Exporting jams and jellies to Europe," www.cbi.eu, 2017.
[2] "Jams Jellies Preserves Sector: Worldwide Forecast until 2020," www.reportlinker.com, 2016.
[3] "Báo cáo thị trường rau quả EU," Cục Xúc tiến thương mại-Bộ Công Thương, 2016.
[4] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-10393-2014- codex-stan-296-2009-ve-mut-nhuyen-mut-dong-va-mut-tu-qua-co-mui.html
[5] https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-food- d_295.html
[6] Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà, Công nghệ chế biến rau trái tập 1, Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, 2009.
[7] Quách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Bảo quả và chế biến rau quả, Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2008.
[8] Lê Văn Việt Mẫn, Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Trà, Công Nghệ chế biến thực phẩm, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản Đại học quốc gia, 2011.
[9] Các tác giả, Sổ tay Quá trình và Thiết bị Công nghệ Hóa chất tập 1, Hà Nội: Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, 2002.
[10] Brian A.Fricke, Bryan R.Becker, "Evaluation of Thermophysical Property Models for Foods," HVAC & R RESEARCH, vol. VOL.7, no. NO.4, p. 312, 2001.
[11] Trần Thế Tuyền, Cơ sở Thiết kế nhà máy, Đà Nẵng, 2006.
[12] Bộ Môn Máy và Thiết bị, Bảng tra cứu Quá trình cơ học Truyền Nhiệt - Truyền Khối, Thành phố Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, 2012.
[13] Đống Thị Anh Đào, Quản lý chất lượng thực phẩm, Hồ Chí Minh: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia, 2016.