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