6.1. Tính lượng hơi cần dùng trong sản xuất
Công thức tính lượng nhiệt cần thiết cho quá trình gia nhiệt: Q = m × c × ∆T (kJ)
Trong đó
- m : khối lượng (kg)
- c : nhiệt dung riêng (kJ/kgoC)
- ∆T : biến thiên nhiệt độ (oC)
Công thức tính lượng nhiệt cần cho quá trình giữ nhiệt: Q = G × T × r × q Trong đó
- G : khối lượng (kg)
- T : thời gian ( h )
- r : nhiệt hóa hơi của nước ( kJ/kg )
- q : lượng nước bốc hơi trong 1 giờ
6.1.1. Nhiệt cung cấp trong quá trình nấu syrup
Các số liệu ban đầu:
- Khối lượng syrup: m syrup= 4839,97 kg/ngày
- Khối lượng nước trong quá trình nấu syrup: m nước = 3920,38 kg/ngày
- Nhiệt độ ban đầu: 27oC
- Nhiệt dung riêng của nước: c = 4,19 kJ/kgoC [6, tr 150]
- Nhiệt hóa hơi của nước ở 100oC : r = 2260 KJ/kg [6, tr312]
- Lượng nước bốc hơi trong 1 giờ: q = 0,05 [4, tr 127]
- Nhiệt cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt nước lên 100oC
Q1 = 3920,38 × 4,19 × (100 - 27) = 1199126,63 kJ
- Nhiệt cần cung cấp cho quá trình giữ nhiệt trong 15 phút
Q’1 = 4839,97 × × 2260 × 0,05 = 136729,15 kJ
- Lượng hơi cần cung cấp cho quá trình nấu syrup
H1 = = = 705,84 kg
Với: 1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5% 0,9: lượng hơi ngưng 90%
r = 2208 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 2 atm (áp suất làm việc của thiết bị) [2, tr314]
6.1.2. Nhiệt cung cấp trong quá trình gia nhiệt
- Nhiệt dung riêng của nước ép dứa có Brix 13o được tính bằng công thức sau:
C = 4190 - (2514 -7,542t)x (J/kgoC) [6, tr 153]
Trong đó
t: nhiệt độ của dung dịch x: nồng độ của dung dịch (%)
C = 4190 - (2514 - 7,542 × 27) × 0,13 = 3890 J/kgoC = 3,89 kJ/kgoC
Khối lượng nước ép dứa trong gia nhiệt là: m = 4938,73 kg/ngày
Nhiệt hóa hơi của nước ở 80oC : r = 2310 KJ/kg [6, tr312]
- Nhiệt cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt dịch dứa lên 80oC:
Q2 = 4938,73 × 3,89 × (80-27) = 1018217,96 kJ
- Nhiệt cung cấp cho quá trình giữ nhiệt trong 5 phút:
Q’2 = 4938,73 × × 2310 × 0,05 = 47535,28 kJ
- Lượng hơi cần cung cấp cho quá trình gia nhiệt 1:
H2 = = = 563,12 kg
6.1.3. Tính và chọn nồi hơi
6.1.3.1. Chọn nồi hơi
Hình 6.24. Nồi hơi
Chọn nồi hơi dùng chất đốt là dầu FO. Nguyên lý nồi hơi hoạt động chủ yếu dựa vào nhiệt lượng sinh ra của nhiên liệu, biến thành nhiệt năng của hơi nước hơi nóng và được đưa đi sử dụng như cung cấp cho các thiết bị trao đổi nhiệt.
Thông số kỹ thuật:
- Năng suất: 500 kg/h.
- Áp suất làm việc: 10 kg /m2.
- Thể tích buồng đốt: 9,5 m3
6.1.3.2. Tính nhiên liệu cho nồi hơi
Lượng hơi cần dùng cho một ngày sản xuất:
H = H1 + H2 = 705,84 + 563,12 = 1268,96 kg/ngày
Nhiên liệu dầu FO dùng cho nồi hơi: Trong đó:
- d: Lượng hơi cần dùng d = 1268,96 kg.
- ih = 657 kcal/kg: Nhiệt hàm của hơi nước ra khỏi lò.
- in = 28 kcal /kg: Nhiệt hàm của nước vào.
- q = 11500 kcal/kg: nhiệt trị của dầu FO.
- n = 0,75 hiệu suất của nồi hơi
6.2. Lượng nước cần dùng trong nhà máy6.2.1. Lượng nước cần dùng trong sản xuất 6.2.1. Lượng nước cần dùng trong sản xuất
Lượng nước cần dùng trong thiết bị rửa băng tải: 500 lít/h
Lượng nước cho quá trình rửa trong 1 ngày: W1 = 500×16 = 8000 lít/ngày
Nước cho quá trình nấu syrup: W2= 3920,38 lít/ngày
Cứ 1 kg nước khi bốc hơi sẽ được 1 kg hơi.
Biết rằng cần cung cấp lượng hơi là: 1268,96 kg/ngày
Do vậy lượng nước cần cung cấp cho lò hơi là: W3 = 1268,96 lít/ngày
Lượng nước cần cho vệ sinh thiết bị và nhà xưởng chiếm 10% so với lượng nước dùng cho sản xuất trên.:
W4 = 10%×(W1+ W2+ W3) = 10%×( 8000 + 3920,38 + 1268,96) = 1318,93 lít/ngày
Tổng lượng nước dùng trong quá trình sản xuất:
Wsx= W1+ W2+ W3 + W4 = 8000 + 3920,38 + 1268,96+ 1318,93 = 14508,27 lít/
ngày
6.2.2. Lượng nước cần dùng trong sinh hoạt
Lượng nước dùng cho sinh hoạt chiếm 10% tổng lượng nước dùng cho sản xuất của nhà máy:
Wsh = Wsx× 10% = 14508,27 × 10% = 1450,83 lít/ngày
Vậy tổng lượng nước tiêu thụ của nhà máy trong một ngày sản xuất:
6.3. Tính điện cho quá trình sản xuất
Bảng 6.18. Lượng điện tiêu thụ của thiết bị sản xuất
STT T
Thiết bị Số lượng Công suất (kW) Lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày (kW)
1 Thiết bị rửa băng tải 1 1,75 28
2 Thiết bị tách lõi, vỏ 1 3,8 60,8
3 Thiết bị nghiền xé 1 3,7 59,2
4 Thiết bị ủ enzyme 3 0,5 24
5 Thiết bị ép 1 3,5 56
6 Thiết bị gia nhiệt 1 3,75 60
7 Thiết bị lọc 1 0,75 12
8 Thiết bị phối trộn 1 1,5 24
9 Thiết bị nấu syrup 1 1,5 24
10 Thiết bị lọc menbrane 1 2,5 40 11 Thiết bị rót hộp – Đóng gói 1 30 420 12 Băng tải 1 0,74 11,84 13 Bơm 8 0,25 32 14 Vít tải 2 0,5 1
14 Thùng chứa sau khi
gia nhiệt
1 0,5 8
Tổng năng lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày 860,84
Tính điện dùng cho chiếu sáng trong phân xưởng sản xuất:
Diện tích phân xưởng: S = 1000 m2
Chọn công suất chiếu sáng riêng: p = 20 W/m2
Công suất điện chiếu sáng dùng cho cả phân xưởng là. P = 20 x 1000 = 20000 W
Công suất chiếu sáng trong 1 ngày: 75 x 267 x 16 = 320400 W = 320,4 kW. Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày của nhà máy là