Thiết bị nấu syrup

Một phần của tài liệu BÁO cáo bài tập lớn môn THIẾT kế NHÀ máy THỰC PHẨM đề tài THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT CIDER táo NĂNG SUẤT 9 TRIỆU LÍTNĂM (Trang 87 - 93)

Nhà phân phối: Dongguan Jingcheng Electric Energy Equipment Co., Ltd Nơi sản xuất: Trung Quốc

Model: CZC-13F-300 Thơng số thiết bị

Dung tích 300L

Kích thước máy 1650 x 1080 x 1250mm

Khối lượng 200 kg

Điện năng tiêu thụ 30kw

Điện áp 380V/3PH

Số lượng 1

3. Tổng kết thiết bị sử dụng

Bảng 23: Tổng kết các thiết bị sử dụng

Thiết bị Năng suất

Cơng suất (KW) Kích thước (D x R x C) mm Số thiết bị Số cơng nhân Thiết bị phân loại

dạng băng chuyền 3000 kg/h 0.5 2530 x 530 x 1050 1 2 Thiết bị rửa dạng

băng chuyền 3000 kg/h 5 4000 x 1000 x 1400 1 1 Thiết bị nghiền

81 | P a g e Bồn ủ enzyme 10000 lít 0.5 2400 x 3800 1 1 Thiết bị ép băng tải 1400 kg/h 3 700 x 1550 x 1250 2 2 Thiết bị lọc khung bản 4000 kg/h 1.1 700 x 300 x 600 2 2 Thiết bị khuấy trộn cĩ cánh khuấy 10000 lít 3 2400 x 3800 2 2 Bồn lên men 10000 lít 0.5 2400 x 3800 20 5

Máy chiết rĩt lon

nhơm tự động 15000 lon/h 4.5 2700 x 1700 x 2000 1 1 Thiết bị thanh trùng đường hầm 15000 lon/h 13.6 11800 x 2250 x 1735 1 1 Máy dán nhãn tự động 15000 lon/h 3.5 2800 × 1700 × 1550 1 1 Máy đĩng thùng tự động 500 thùng/h 0.5 1020 × 880 × 1500 1 1 Máy nén khí cĩ vi lọc 25m3/h 4 1785 x 620 x 1350 1 1 Bơm ly tâm di động 10 m3/h 0.9 800 × 1200 × 1000 5 -

Thiết bị trao đổi

nhiệt bản mỏng 1800 m3/h 25

1650-5200 × 1200 ×

2920 1 1

Trạm làm sạch và

khử trùng 10 m3/h 4.5 3000 x 1200 x 1850 1 1 Bộ bão hịa CO2 1000-1500 kg/h 1.1 1100 × 800 × 2000 1 1

Thiết bị nhân giống

nấm men di động 450L 0.7 690 × 690 × 1200 1 1

82 | P a g e

CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG – ĐIỆN – NƯỚC

1. Thơng số giả thiết q trình và cơng thức tính tốn

Bảng 24: Các quá trình xử lý nhiệt

Quy trình Nhiệt độ ban đầu T1 (0C)

Nhiệt độ sau

T2 (0C) Thời gian Nhiệt lượng cần cấp

Nấu syrup 1 25 70 1h

Q = m*CP*(T2- T1) CP: nhiệt dung riêng của

thành phần

Hoạt hĩa nấm men 25 37 20p

Lên men 40 20 168h

Nấu syrup 2 25 70 1h

Thanh trùng 30 80 20

Cơng thức tính lượng nhiệt cung cấp

Với Q: nhiệt năng cần cung cấp (kJ). m: khối lượng hỗn hợp (kg).

c: nhiệt dung riêng của hỗn hợp (kJ/kg.độ) t1: nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp (°C). t2: nhiệt độ yêu cầu của hỗn hợp (°C).

Cơng thức tính nhiệt do q trình giữ nhiệt

Trong quá trình giữ nhiệt, nhiệt sẽ bị tổn thất ra bên ngồi. Giả sử trong mọi quá trình, thời gian giữ nhiệt tổn thất 10% trong 1h so với lượng nhiệt dùng để gia nhiệt.

Thơng số của hơi nước sử dụng:

Giả sử ta sử dụng hơi nước bão hịa. Ẩn nhiệt hĩa hơi là: 2208 kJ/kg ở 2at. Giả sử tỉ lệ hơi ngưng tụ để tỏa nhiệt là 90%.

83 | P a g e

2. Tính hơi nước 2.1. Quá trình sản xuất 2.1. Quá trình sản xuất

Hydrate hĩa nấm men:

- Khối lượng cần gia nhiệt: 0,31kg nấm men + 2,79kg nước (nấm men:nước = 1:9) - Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt nước:

Q11 = m.c(t2 − t1) = (2,79 + 0,31)*4,2*(37 − 25) = 156,24 (kJ) - Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt 20p:

Q12 = 20 60 * 0,1 * Q11 = 0,1 * 20 60 * 156,24 = 5,21 (kJ) - Tổng nhiệt cần cung cấp: Qhydrate = Q11 + Q12 = 161,45 (kJ) Nấu syrup

Tổng khối lượng đường, nước nấu syrup cả 2 quá trình (xem các chất khác khơng đáng kể): - Đường sucrose 99,9%: 182,4 kg

- Nước: 91 kg

Bảng 25: Thành phần sử dụng trong quá trình nấu syrup

Thành phần Khối lượng (kg) Phần trăm (%)

Đường sucrose 182,4 66,7

Nước 91 33,3

Tổng 273,4 100

- Nhiệt dung riêng của syrup là:

csyrup = 66,7%*cđường + 33,3%*cnước = 66,7%*1,244 + 33,3%*4,18 = 2,22 (kJ/kg.độ) với nhiệt dung riêng của đường RE là: c = 1,244 kJ/kg.độ

- Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt syrup từ 25oC đến 70oC là:

Q21 = m.c(t2 − t1) = (182,4 + 91)*2,22*(70 – 25) = 27312,66 (kJ) - Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt syrup 1h:

Q22 = 0,1 * Q21 = 0,1 * 27312,66 = 2731,27 (kJ) - Tổng nhiệt cần cung cấp:

Qsyrup = Q21 + Q22 = 30043,93 (kJ)

Thanh trùng

84 | P a g e - Giả sử các thành phần khác khơng đáng kể, tồn bộ lượng đường trong sản phẩm là đường

RE cĩ nhiệt dung riêng: c = 1,244 kJ/kg.độ.

Bảng 26: Thành phần cider trước thanh trùng

Thành phần Phần trăm (%)

Đường 15

Nước 81,5

Cồn 4,5

Tổng 100

- Nhiệt dung riêng của cider thành phẩm là:

c = 15%*cđường + 81,5%*cnước + 4,5%*ccồn = 15%*1,244 + 81,5%*4,18 + 4,5%*2,48 = 3,70 (kJ/kg.độ)

- Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt cider từ 30oC đến 80oC:

Q31 = m.c(t2 − t1) = 1334,65*3,7*(80 – 30) = 246910,25 (kJ) - Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt cider 10p:

Q32 =20

60 * 0,1 * Q21 =20

60 * 0,1 * 246910,25 = 8230,34 (kJ) - Tổng nhiệt cần cung cấp:

Qthanh trùng = Q31 + Q32 = 246910,25 + 8230,34 = 255140,59 (kJ)

Tính tốn tổng lượng nhiệt sử dụng trong sản xuất - Tổng nhiệt cần cung cấp đối với 1000kg táo:

Q1 = Qhydrate + Qsyrup + Qthanh trùng = 161,45 + 30043,93 + 255140,59 = 285343,74 (kJ)

- Tổng nhiệt cần cung cấp đối với 1 ngày sản xuất:

Q2 = 285343,74 ∗30000

1218,33 = 7026267,3 (kJ) -Giả sử nhiệt năng sử dụng bị hao tổn 10% ra ngồi mơi trường.

Qngày = Q2 + Qtt = Q2 + 10%*Q2 = 7728894 (kJ)

Tính lượng hơi trong sản xuất

- Lượng hơi sử dụng đối với 1 ngày sản xuất của các quá trình: Hsản xuất = 1,1∗𝑄𝑛𝑔à𝑦

0,9∗𝑟 = 1,1 ∗ 7728894

0,9 ∗2208 = 4279 (kg)

85 | P a g e 0,9: lượng hơi ngưng 90%

r = 2208 kJ/kg : ẩn nhiệt hĩa hơi của nước ở 2at

2.2. Tính tốn cho CIP

- Lượng nước sử dụng cho CIP trong 1 ngày: 15,4 m3 (Chương 8 - Mục 4)

- Dung dịch xút, acid để CIP nĩ nồng độ nhỏ, giả sử nhiệt dung riêng và khối lượng riêng xấp xỉ của nước: c = 4,18 kJ/kg.độ

- Nhiệt độ của các dung dịch cần gia nhiệt khoảng từ 60-700C. Chọn gia nhiệt dung dịch từ 250C lên đến 700C.

- Cần duy trì nhiệt độ trong suốt thời gian CIP = 30 phút.

- Nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt 15,4 m3 nước từ 25 – 700C.

Q41 = m.c(t2 − t1) = 15,4 * 103 * 4,18 * (70 – 25) = 2896740 (kJ) - Nhiệt lượng cần cung cấp để giữ nhiệt 15,4 m3 nước trong 30p.

Q42 =30

60 * 0,1 * Q11 =30

60 * 0,1 * 2896740 = 144837 (kJ) - Giả sử nhiệt năng sử dụng bị hao tổn 10% ra ngồi mơi trường.

QCIP = 1,1 * (Q41 + Q42) = 1,1 * (2896740 + 144837) = 3345734,7 (kJ) - Lượng hơi sử dụng đối với 1 ngày CIP:

HCIP = 1,1∗𝑄𝐶𝐼𝑃

0,9∗𝑟 = 1,1 ∗ 3345734,7

0,9 ∗2208 = 1852 (kg)

Với: 1,1: tổn thất nhiệt, đường ống và hơi ra mơi trường 10% 0,9: lượng hơi ngưng 90%

r = 2208 kJ/kg : ẩn nhiệt hĩa hơi của nước ở 2at

2.3. Tổng kết và chọn nồi hơi

2.3.1. Lượng hơi sử dụng

- Lượng hơi sử dụng trong 1 ngày của nhà máy:

Hngày = Hsản xuất + HCIP = 4279 + 1852 = 6131 (kg)

- Lượng hơi sử dụng trong 1h của nhà máy: Các tổn thất nhiệt là 10%, hệ số sử dụng khơng đồng thời n = 1,3.

Hthực = 6131∗1,1

24 ∗ 1,3 = 365,3 (kg/h)

2.3.2. Chọn nồi hơi

86 | P a g e

Một phần của tài liệu BÁO cáo bài tập lớn môn THIẾT kế NHÀ máy THỰC PHẨM đề tài THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT CIDER táo NĂNG SUẤT 9 TRIỆU LÍTNĂM (Trang 87 - 93)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(122 trang)