STT Nguyên liệu 1 tấn sảnphẩm 1 ca 1 giờ 1 năm (kg/tấn) (kg/ca) (kg/h) (tấn/năm) 1 Xoài 473.06 5,676.75 709.59 2,395.59 2 Đường 158.38 1,900.58 237.57 802.04 3 Acid citric 3.23 38.76 4.85 16.36 4 Pectin 1.46 17.51 2.19 7.39 5 Acid ascorbic 0.16 1.96 0.24 0.83 6 Tinh bột biến tính 5.84 70.02 8.75 29.55 7 Kali sorbat 0.36 4.38 0.55 1.85
Bảng 3.7: Khối lượng dịch vào tại các công đoạn
STT Công đoạn
Tổn
thất 1 tấn sảnphẩm 1 ca 1 giờ 1 năm (%) (kg/ tấn) (kg/ca) (kg/h) (tấn/năm)
1 Nguyên liệu 0.0% 473 5676,8 709,59 2395,6
2 Lựa chọn, phân loại 3.0% 473 5676,8 709,59 2395,6
3 Rửa 0.5% 459 5506,4 688,31 2323,7
4 Chần 1.0% 457 5478,9 684,86 2312,1
5 Tách thịt quả, bỏ hạt 28.0% 452 5424,1 678,02 2289
6 Chà 5.0% 325 3905,4 488,17 1648,1
7 Phối chế 1.0% 1027 12324 1540,4 5200,5
8 Cụm bài khí – đồng hóa – tiệt trùng 1.0% 1020 12243 1530,4 5166,7
9 Chiết rót 0.5% 1010 12121 1515,1 5115
10 Bảo ôn, hoàn thiện 0.5% 1005 12060 1507,5 5089,4
11 Sản phẩm 1000 12000 1500 5064
Bảng 3.8. : Khối lượng bán thành phẩm vào tại các công đoạn
STT Nguyên liệu 1 tấn sảnphẩm 1 ca 1 giờ 1 năm
1 Xoài 473,06 5676,75 709,59 2395,59 2 Đường 158,38 1900,58 237,57 802,04 3 Acid citric 3,23 38,76 4,85 16,36 4 Pectin 1,46 17,51 2,19 7,39 5 Acid ascorbic 0,16 1,96 0,24 0,83 6 Tinh bột biến tính 5,84 70,02 8,75 29,55 7 Kali sorbat 0,36 4,38 0,55 1,85
Bảng 3.9: Tính toán các nguyên liệu trong sản xuất:
Tính số hộp:
Sản phẩm được đựng trong hộp giấy có dung tích 1L Số hộp cần cho 1 ca sản xuất : 12000/1 = 12000 (chai/ca)
Số hộp trong thực tế thường lớn hơn 15% so với số hộp cần sản xuất, Do đó số hộp cho 1 ca sản xuất là:
12000 x (1+0.15) = 13800 (hộp/năm), Số hộp cho 1 giờ sản xuất là:
13800 :8 = 1725 (hộp)
Số hộp cho 1 năm sản xuất là: 13800 x 422 = 5823600 (hộp)
Tính số thùng:
Mỗi thùng đóng 24 hộp nước quả Số thùng cần cho 1 ca sản xuất: 13800:24= 575 (thùng)
Số thùng cần cho 1 giờ sản xuất: 13800:8= 71,88 = 72 (thùng) Số thùng cần cho 1 năm sản xuất: 13800 x 422 = 242650 (thùng)
CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 4.1. Cơ sở lựa chọn thiết bị
• Phù hợp với năng suất và thời gian làm việc của nhà máy • Máy móc, thiết bị đảm bảo chất lượng sản phẩm cao
• Thiết bị có kích thước nhỏ, gọn, năng suất cao, tiêu hao năng lượng ít.
• Ưu tiên tính liên tục của thiết bị • Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền
• Dễ dàng sửa chữa
4.2. Tính chọn thiết bị phân xưởng sản xuất nectar xoài4.2.1. Thiết bị lựa chọn , phân loại: 4.2.1. Thiết bị lựa chọn , phân loại:
Tính:
Năng suất giờ của dây chuyền tại công đoạn lựa chọn – phân loại xoài là: 709,59 kg/h.
Năng suất trung bình của mỗi công nhân là: 200 kg/h
Vậy số công nhân cần ở công đoạn lựa chọn - phân loại xoài là: 688,31: 200 = 3,55
→ Chọn 4 công nhân lựa chọn, phân loại. Tính chiều dài của băng tải:
L= 2l1 + l2 x(n-1) Trong đó:
- l1 là khoảng cách giữa đầu băng tải với người ngồi thứ nhất, l1= 0,5 m. - l2 là khoảng cách giữa 2 công nhân ngồi làm việc, l2= 0,8 m.
- n là số công nhân đứng mỗi bên băng tải. Có 4 công nhân, mỗi bên đứng 2 công nhân ở 1 bên của thiết bị, n=2
Vậy L= 2 x 0,5 + 0,8 x (2-1) = 1,8m
→ Chọn chiều dài của băng tải 2m.
Ở mỗi băng tải ta xếp 2 công nhân đứng 2 bên để lựa chọn. Thông số được trình bày trong bảng 4.1.
Model BRA300W-3000L
Tên thiết bị BORUNTE PVC Vành Đai Băng Tải Xuất xứ Guangdong, China
Kích thước 2000 x 800 x 1000 Vận tốc 0,17 m/s
Công suất 0,06 kW Giá thành 5.500.000 Số lượng 2
Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật của thiết bị lựa chọn – phân loại
Số công nhân vận chuyển lên băng tải là 2
Vậy tổng số công nhân cho công đoạn lựa chọn – phân loại là: 2 + 4= 6 người
Nguyên lý hoạt động: băng tải gồm có tấm băng (3) uốn cong trên tang dẫn (5) và tang căng (1). Tấm băng vừa là bộ phận kéo vừa là bộ phận tải liệu. Băng tải chuyển động được nhờ lực ma xát giữa tấm băng với tang dẫn động khi tang dẫn quay. Động cơ (9) cùng với hộp giảm tốc (8) và các nối trục là cơ cấu truyền động của máy. Tấm băng được căng sơ bộ nhờ bộ phận căng (10) lắp ở tang cuối. Khi máy làm việc, tấm băng dịch chuyển trên các giá đỡ trục lăn (4) và (11) mang theo vật liệu.
Nguyên tắc: Nguyên liệu sau khi được cân đưa lên băng tải có công nhân đứng hai bên để tiến hành chọn lựa những quả không đạt yêu cầu. Lựa chọn phương pháp thủ công, công nhân quan sát trên các băng chuyền loại bỏ những trái không đạt yêu cầu bỏ xuống sọt để ở ngay dưới băng tải.
4.2.2 Thiết bị ngâm rửa:a) Tính chọn bể ngâm: a) Tính chọn bể ngâm:
Năng suất đầu vào: 688,31 kg/h
Thời gian ngâm là 10 phút/mẻ. Khối lượng nguyên liệu ngâm trong 1 mẻ là: G= 688,31 x 10/60 = 114,72 (kg)
Thể tích nguyên liệu trong bể : V¿G
β(m3). Trong đó :
G là khối lượng nguyên liệu mỗi mẻ.
β là khối lượng chiếm chỗ của nguyên liệu , của xoài là 700 kg/m3. Vậy VX=114,72700 =0,16( m3).
Tỉ lệ nước ngâm / lượng nguyên liệu ngâm là : 3/1. Thể tích bể ngâm xoài tối thiểu là:
V = Vx + Vn = 0,16 + 0,16 x3 = 0,65(m3) Thể tích của bể cần dùng để ngâm xoài là:
Vbx= 0,36 / 0,75 = 0,87 (m3) Trong đó: ϕ là hệ số chứa đầy của bể , ϕ = 0,75
Năng suất giờ của dây chuyền là: 588,31 kg/h Số lượng máy cần để rửa xoài: 588,31500 ≈ 1,38
Vậy ta sẽ sử dụng 2 máy rửa băng chuyền để rửa xoài với thông số kỹ thuật được ghi trong bảng 4.2.
Model JME4000
Tên thiết bị Máy rửa băng chuyền
Nơi xuất xứ Công ty TNHH băng tải Thành Công Kích thước 4000x1300x1400 mm
Năng suất 1000 kg/h Công suất 5,75 kW Giá thành 70.000.000
Số lượng 1
Hình 4.2 Máy rửa băng chuyền
Hình 4.3 Cấu tạo của máy rửa băng chuyền
Cấu tạo: gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài.
Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu sau khi ngâm được băng tải vận chuyển vào thiết bị rửa. Ở đây lại qua một giai đoạn ngâm nữa, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn còn lại bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước.
Ta cần 2 người để vận hành máy công đoạn này.
4.2.3. Thiết bị chần:
Năng suất công đoạn chần là: 684,86 kg/h. Thiết bị chần băng tải dùng nước nóng.
Nguyên tắc
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị chần băng tải nằm ngang có chứa nước chần được gia nhiệt bằng hơi đến 900C. Băng tải vận chuyển nguyên liệu dọc theo thiết bị, điều chỉnh vận tốc băng tải để thời gian chần là khoảng 2 phút. Khi ra khỏi thiết bị chần nguyên liệu được vận chuyển đến công đoạn tiếp theo và sẽ được làm lạnh bằng nước lạnh qua vòi tưới nước gắn trên băng tải.
Model GSP-4-120
Xuất xứ Zhejiang Zhengtai, China
Năng suất (kg/h) 1000
Công suất điện (kW) 1,5
Điện năng tiêu thụ 380V, 50Hz
Hơi tiêu tốn 500-700 kg/h (0,4-0,7 Mpa) Kích thước (mmxmmxmm) 4385x1480x1000 Lượng nước tiêu thụ (kg/h) 500-700
Gía thành 30.000.000
Số thiết bị (cái) 1
Bảng 4.3 Thông số thiết bị chần
Hình 4.4 Máy chần
2- Băng tải vận chuyển 4- Vò bơm nước lạnh để làm nguội Ta cần 2 người vận hành máy ở công đoạn này.
4.2.4. Số lượng nhân công và thiết bị tách thịt quả
Thiết bị
Thực hiện thủ công trên bàn inox.
Nguyên tắc
Năng suất công đoạn: 678,02 kg/h Tiến hành thủ công trên bàn inox.
Trung bình 1 giờ, năng suất bóc vỏ, bỏ hạt xoài là 50kg/h nên cần số công nhân: 678,02/50=13,56. Chọn số công nhân là 14 người.
Với xoài, ta bố trí trên 2 dãy bàn có chiều dài sao cho mỗi bên 7 công nhân đứng ở 1 bên bàn cách nhau 500mm, cách mép bàn 250:
L = (7-1)x 500 + 250x2 = 3500 mm
Hình 4.5 Hình ảnh về bàn tách thịt quả, bóc vỏ, tước sơ
Model AUA
Nơi xuất xứ Công ty TNHH kỹ nghệ - Âu Á Kích thước 2000x800x1000 mm
Độ sâu 110 mm
Giá thành 4.000.000 Số lượng 4
Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật về bàn tách thịt quả xoài
Chọn số công nhân để vận chuyển nguyên liệu đến và gom đi sau công đoạn bóc vỏ, tách hạt. Chọn 4 công nhân vận chuyển xoài. Vậy cần 18 công nhân cho công đoạn này.
4.2.5 Thiết bị chà:
Chọn thiết bị chà cánh đập hai tầng.
- Cấu tạo: Sử dụng thiết bị là máy chà cánh đập 2 tầng với mỗi tầng là một lưới chà có đường kính lỗ chà nhỏ dần. Tầng 1 là khoảng 0.7-1 mm, tầng 2 khoảng 0,4-0,7 mm. Cánh đập được lắp nghiêng so với đường sinh của trục quay một góc 1-3o để cánh chà vừa đập vừa dịch chuyển khối nguyên liệu ra khỏi máy. Khoảng cách giữa cánh chà và mặt rây là 0,5-3mm.
- Nguyên lý: Nguyên liệu bị tác dụng một lực cơ học làm nó văng và ép mạnh vào lưới chà có lỗ nhỏ. Phần nhỏ mềm qua lưới chà tầng 1 tiếp tục xuống chà ở tầng 2 với kích thước lưới chà đạt kích thước mong muốn còn phần cứng nằm lại bên trong và sau đó sẽ theo một đường khác rồi đi ra khỏi máy. Nếu bã quá ướt tức là còn lại nhiều thịt quả, nếu bã quá khô tức là còn xơ lẫn theo bột chà.
Năng suất công đoạn: 488,17 kg/h
Tên thiết bị Máy chà lọc hoa quả 2 tầng
Mã sản phẩm CYF-JH-2
Công suất điện (Kw) 4 Năng suất chà (kg/h) 1000 Kích thước 1800x1100x2200 Vận tốc trục quay ( vòng/phút) 700 Giá thành 40.000.000 Số lượng (cái) 1
Bảng 4.5. Thông số kỹ thuật của thiết bị chà
Ta chọn 2 máy chà và chọn 2 công nhân đứng 2 máy.
Hình 4.6 Thiết bị chà
1- Máng xoắn tải nguyên liệu 2- Phễu nạp liệu
3- Bơi chèo chuyển nguyên liệu
4- Cánh chà
5- Trục quay 6-7- Lưới chàCửa thải bã
Hình 4.7 Thiết bị nồi hai vỏ có cánh khuấy dạng mái chèo
Khối lượng dịch cần nấu là: 1076,68 kg/h
Thời gian đưa sản phẩm vào, thời gian phối chế và thời gian lấy sản phẩm ra của 1 mẻ là 15 phút. Vậy 1 giờ có 8 mẻ, mỗi thùng có 4 mẻ.
Khối lượng cho mỗi mẻ là : 1565,66 / 8 = 134,59 (Kg/mẻ) Thể tích nguyên liệu trong : V¿Gβ(m3).
Trong đó :
G là khối lượng nguyên liệu mỗi mẻ.
β là khối lượng chiếm chỗ của nguyên liệu , của dịch xoài là 1100 kg/m3. Vậy VX=134,59
1100 =0,13( m3). Chọn hệ số chứa đầy là 0,6
Thể tích của bể phối trộn: V = 0,130,6 = 216,67 lít.
Sử dụng nồi gia nhiệt hai vỏ có cánh khuấy, gia nhiệt đến 100 ℃. Model MWMA-824
Nơi xuất xứ Jiangsu, China (Mainland) Kích thước Ø750 x H 1140 Công suất 0,547 kW Thể tích 1000 lít Giá thành 70.000.000 Số lượng 2
Bảng 4.6. Thông số thiết bị chuẩn bị dịch syrup
Để đảm bảo quá trình liên tục ta chọn 2 nồi nấu và chọn 1 công nhân đứng máy.
4.2.7 Thiết bị phối chế :
Thiết bị: tank phối trộn có cánh khuấy dạng bản mỏng.
Cấu tạo: gồm một thùng khuấy, bên trong có một cánh khuấy dạng bản mỏng được gắn vào trục khuấy. Tốc độ quay cánh khuấy tương đối thấp. Với thiết bị này, các phân tử chất lỏng thường được chuyển động theo phương thẳng đứng là rất ít. Thiết bị luôn luôn cần lắp thêm các thanh chặn trên thành thiết bị.
Tốc độ cánh khuấy quá thấp sẽ không thực hiện tốt quá trình phối trộn do dung dịch syrup có độ nhớt cao, nhưng nếu tốc độ khuấy quá lớn sẽ làm tăng lượng oxi hòa tan trong sản phẩm.
Tiến hành:Dịch quả và syrup được bơm vào tank phối trộn theo tỷ lệ: xoài: syrup = 3:7. Tank phối trộn có hình trụ làm bằng kim loại, bên trong có cánh khuấy, hỗn hợp được khuấy đảo trong 10 phút, tốc độ cánh khuấy 60 vòng/phút. Độ nhớt cao nên tốc độ cánh khuấy phải đủ để phối trộn, không quá lớn làm tăng lượng oxi hòa tan trong sản phẩm.
Nguyên liệu cần phối trộn: 1540,44 Kg/h.
Để đảm bảo tính liên tục cho quá trình sản xuất, ta sử dụng 2 thùng để phối chế.
Thời gian đưa sản phẩm vào, thời gian phối chế và thời gian lấy sản phẩm ra của 1 mẻ phối chế là 15 phút. Vậy 1 giờ có 8 mẻ, mỗi thùng có 4 mẻ.
Khối lượng cho mỗi mẻ là : 1540,44 / 8 = 192,56 (Kg/mẻ) Thể tích nguyên liệu trong bể : V¿Gβ(m3).
Trong đó :
G là khối lượng nguyên liệu mỗi mẻ.
β là khối lượng chiếm chỗ của nguyên liệu , của xoài là 1100 kg/m3. Vậy VX=192,56
1100 =0,18( m3). Chọn hệ số chứa đầy là 0,6
Thể tích của bể phối trộn: V = 0,180,6 = 291,80 lít.
Model MWMA-824
Tên thiết bị Nồi gia nhiệt 2 vỏ
Nơi xuất xứ Jiangsu, China (Mainland) Kích thước Ø750 x H 1140
Công suất 0,547 kW Thể tích 1000 lít Giá thành 70.000.000
Số lượng 2
Vậy chọn 2 nồi phối trộn và tại đây có 2 người đứng phụ trách và vận hành
máy.
Hình 4.8 Thiết bị phối chế - gia nhiệt
Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu được nạp vào theo cửa nạp liệu (2). Hai vỏ thiết bị được nối với nhau bởi mặt bích. Khoảng trống giữa hai vỏ chứa tác nhân gia nhiệt là hơi nước để làm nóng dịch ở trong. Cánh khuấy có tác dụng đảo trộn làm tăng tốc độ truyền nhiệt nhiệt và tránh gây ra hiện tượng cháy khét. Dịch sau khi đun sôi sẽ được bơm đến thiết bị rót dịch qua cửa tháo dịch (7).
4.2.8 Cụm thiết bị bài khí –đồng hóa - tiệt trùng
Năng suất công đoạn: 1530,42 kg/h
Cụm thiết bị bài khí – đồng hóa – tiệt trùng gồm 3 thiết bị chính là thiết bị bài khí , đồng hóa và tiệt trùng UHT với đường ống liên tục
Hình 4.9. Hình ảnh về thiết bị bài khí
Model ZTD-2
Xuất xứ Jimei Việt Nam
Năng suất 2000 L/h
Làm việc chân không 0,064-0,087 Mpa
Tổng công suất 6,2 kW
Kích cỡ 1135x780x3040
Cân nặng 350 kg
Gía thành 100.000.000
Số lượng 1
Bảng 4.8: Thông tin thiết bị bài khí
Thiết bị đồng hóa
Hình 4.10. Hình ảnh về máy đồng hóa áp lực cao
Model GJB-2-25
Xuất xứ Jimei Việt Nam
Năng suất 2000 L/h Áp suất 25 Mpa Tổng công suất 15 kW Kích cỡ 1150x930x1270 Cân nặng 1000 kg Gía thành 100.000.000 Số lượng 1
Bảng 4.9. Thông số kỹ thuật của thiết bị đồng hóa