Nhà phân phối: ZHEJIANG XUXIANG MACHINERY TECHNOLOGY CO.,LTD Nơi sản xuất: Việt Nam
Model: PLS-3000 Thơng số thiết bị: Năng suất Kích thước Áp suất hơi nĩng Nhiệt độ cao nhất Tốc độ băng tải Điện năng tiêu thụ Số lượng
2.14. Dán nhãn
Mỗi ca cần dán nhãn 30303 lon trong 3 giờ, giả sử thiết bị hoạt động được 80% năng suất tối đa vậy phải chọn thiết bị cĩ năng suất là:
N =
Thiết bị: Máy dán nhãn tự động
Nhà phân phối: Wuxi Sici Auto Co.,Ltd Nơi sản xuất: Trung Quốc
Model: XQ-TBS Thơng số thiết bị: Năng suất Kích thước Trọng lượng Chiều cao nhãn Chiều dài nhãn Độ sai lệch 74 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Điện năng tiêu thụ Điện áp
Số lượng
2.15. Đĩng thùng
Mỗi thùng chứa 24lon, số thùng carton cần là:
= 3030324 = 1263 (thùng)
Thiết bị: Máy đĩng thùng tự động
Hình 32: Máy đĩng thùng tự động
Nhà phân phối: CƠNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ LÊ ĐAN Nơi sản xuất: Việt Nam
Model: GPE-50P Thơng số thiết bị: Năng suất Kích thước máy Trọng lượng Tốc độ băng tải
Kích thước đĩng gĩi (Max) Kích thước đĩng gĩi (Min) Điện năng tiêu thụ
Điện áp Số lượng
75 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
2.16. Thiết bị khác
2.16.1. Máy nén khí cĩ vi lọc
Hình 33: Máy nén khí cĩ vi lọc
Nhà phân phối: Czech brewery system s.r.o company Nơi sản xuất: Cộng hịa Séc
Model: ACO-25 Thơng số thiết bị: Năng suất Kích thước máy Trọng lượng Thể tích bình khí nén Áp suất dịng khí Điện năng tiêu thụ Điện áp
Số lượng
76 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
2.16.2. Bơm ly tâm di động
Hình 34: Bơm ly tâm di động
Nhà phân phối: Czech brewery system s.r.o company Nơi sản xuất: Cộng hịa Séc
Model: MP-90SC Thơng số thiết bị:
Năng suất
Kích thước máy Trọng lượng Áp suất tối đa
Nhiệt độ dung chất tối đa Điện năng tiêu thụ
Điện áp Số lượng
2.16.3. Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
Hình 35: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
77 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Nhà phân phối: CƠNG TY TNHH THƯƠNG MẠI KỸ THUẬT VŨ TẤN Nơi sản xuất: Việt Nam
Model: BH300 Thơng số thiết bị:
Năng suất
Kích thước máy Nhiệt độ tối đa Áp suất tối đa
Nhiệt độ dung chất tối đa Điện năng tiêu thụ
Điện áp Số lượng
2.16.4. Trạm làm sạch và khử trùng CIP
Hình 36: Trạm làm sạch và khử trùng
Nhà phân phối: Cơng ty TNHH phát triển thực phẩm IFOOD Việt Nam Nơi sản xuất: Việt Nam
Model: SCIP-1 Thơng số thiết bị:
Năng suất
Kích thước máy Điện năng tiêu thụ Số lượng
78 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
2.16.5. Thiết bị nhân giống nấm men di động
Hình 37: Thiết bị nhân giống nấm men di động
Nhà phân phối: Czech brewery system s.r.o company Nơi sản xuất: Cộng hịa Séc
Model: YBMS-2450 Thơng số thiết bị:
Dung tích
Kích thước máy Khối lượng
Điện năng tiêu thụ Điện áp
Số lượng
79 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
2.16.6. Thiết bị nấu syrup
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
Kích thước máy Khối lượng
Điện năng tiêu thụ Điện áp
Số lượng
3. Tổng kết thiết bị sử dụng
Bảng 23: Tổng kết các thiết bị sử dụng
Thiết bị
Thiết bị phân loại dạng băng chuyền
Thiết bị rửa dạng băng chuyền Thiết bị nghiền
TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Bồn ủ enzyme Thiết bị ép băng tải Thiết bị lọc khung bản Thiết bị khuấy trộn cĩ cánh khuấy Bồn lên men Máy chiết rĩt lon
nhơm tự động Thiết bị thanh trùng đường hầm Máy dán nhãn tự động Máy đĩng thùng tự động Máy nén khí cĩ vi lọc Bơm ly tâm di động Thiết bị trao đổi
nhiệt bản mỏng Trạm làm sạch và
khử trùng Bộ bão hịa CO2
Thiết bị nhân giống nấm men di động Nồi nấu syrup
81 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
CHƯƠNG 8: TÍNH TỐN NĂNG LƯỢNG – ĐIỆN – NƯỚC1. Thơng số giả thiết q trình và cơng thức tính tốn 1. Thơng số giả thiết q trình và cơng thức tính tốn
Bảng 24: Các q trình xử lý nhiệt
Quy trình
Nấu syrup 1 Hoạt hĩa nấm men
Lên men
Nấu syrup 2 Thanh trùng
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 q 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%.
2. Tính hơi nước2.1. 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 = 2060 * 0,1 * Q11 = 0,1 * 2060 * 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
- 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
- Khối lượng sản phẩm cần thanh trùng: 1334,65 kg (1224,45 L).
83 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
- 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
Nước
Tổng
- 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 =2060 * 0,1 * Q21 =2060 * 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 = 7026267,3 (kJ)
1218,33
-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 =
Với: 1,1: tổn thất nhiệt, đường ống và hơi ra mơi trường 10%
84 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
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 =3060 * 0,1 * Q11 =3060 * 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 =
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 ∗ 1,3 = 365,3 (kg/h)
24
2.3.2. Chọn nồi hơi
- Chọn nồi hơi cơng suất từ 500 (kg/h) trở lên
85 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Hình 39: Nồi hơi
Nhà phân phối: Zu How Industry Nơi sản xuất: Đài Loan
Model: ZH-500KE Thơng số thiết bị:
Năng suất
Kích thước máy Điện năng tiêu thụ Hiệu quả
Áp suất Nguyên liệu
3. Tính năng lượng lạnh 3.1. Kho bảo quản táo
- Nhiệt độ tối thiểu trong kho lạnh phải đạt 8 - 12 độ C và độ ẩm từ 90-95% thì các loại hoa quả mới cĩ sự hơ hấp thấp nhất.
- Kích thước kho bảo quản: 34 x 35 x 7m +Chiều dài: 34 m +Chiều rộng: 35 m +Chiều dài: 7 m - Thể tích kho lạnh: V = d * r * c = 34 * 35 * 7 = 8330 m3 86 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
- Nhiệt độ kho lạnh bảo quản: 100C
- Khối lượng táo nhập 1 tuần 1 lần để bảo quản: 172,34 tấn. Lấy tương đối khối lượng cần làm lạnh trong kho lạnh khoảng 180 tấn.
- Nhiệt dung riêng của quả táo, mơi trường, các yếu tố khác, lấy xấp xỉ bằng nhiệt dung riêng của quả táo: c = 3,64 kJ/kg.độ
- Lượng nhiệt cung cấp để làm lạnh kho từ 200C xuống 100C.
Q51 = mc*(t2 – t1) = 180 * 103 * 3,64 * (20 – 10) = 6,55 * 106 (kJ) - Lượng nhiệt duy trì kho lạnh 1 ngày 24h.
Q52 = 24 * 0,1 * Q51 = 15,73 * 106 (kJ) - Tổng lượng nhiệt cần để duy trì kho lạnh 1 ngày:
Qkho lạnh = Q51 + Q52 = 22,28 * 106 (kJ)
3.2. Lên men
Nhiệt độ ban đầu: t1 = 400C Nhiệt độ cần duy trì: t2 = 200C Thời gian: 7 ngày = 168h
Khối lượng đầu vào tính theo 1000kg táo: 809,61 (kg)
Nhiệt dung riêng của hỗn hợp (lấy tương đương dung dịch đường 16%) c = 0,16*1,244 + 0,84*4,18 = 3,71 (kJ/kg.độ) - Lượng nhiệt cần cung cấp để làm lạnh từ 400C xuống 200C:
Q21 = m.c(t2 − t1) = 809,61*3,71*(40 – 20) = 60073,06 (kJ) - Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì làm lạnh 1 ngày = 24h:
Q22 = 24 * 0,1 * Q21 = 24 * 0,1 * 60073,06 = 144176 (kJ) - Lượng nhiệt cần cung cấp để duy trì làm lạnh 1 ngày:
Qlên men = 144176 + 60073,06 = 205250 (kJ)
3.3. Thanh trùng
Nhiệt độ ban đầu: t1 = 800C Nhiệt độ sau: t2 = 200C
Khối lượng đầu vào tính theo 1000kg táo: 1334,65 (kg)
Nhiệt dung riêng của hỗn hợp (theo cider ở phần tính nhiệt): c = 3,70 (kJ/kg.độ) - Lượng nhiệt cần cung cấp để làm lạnh từ 800C xuống 200C:
Qthanh trùng = m.c(t2 − t1) = 1334,65*3,7*(80 – 20) = 60073,06 (kJ)
87 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
3.4. Làm nguội syrup
- 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 làm nguội syrup từ 70 xuống 25oC là:
Qlàm nguội syrup = m.c(t2 − t1) = (182,4 + 91)*2,22*(70 – 25) = 27312,66 (kJ)
3.5. Tổng kết và chọn máy nén lạnh
- Nhiệt lượng cần cung cấp tính theo 1000kg táo của các q trình (trừ kho lạnh): Q1 = Qlên men + Qthanh trùng + Qlàm nguội syrup = 292635,72 (kJ)
- Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp đối với 1 ngày sản xuất: (trừ kho lạnh) Q2 = 292635,72 ∗30000 = 72058245 (kJ)
1218,33
- Tổng nhiệt lạnh cần cung cấp trong 1 ngày sản xuất bao gồm kho lạnh, trong đĩ tổn thất nhiệt ra ngồi mơi trường là 10%.
Qngày = 1,1 * (Qkho lạnh + Q2) = 1,1 *(22,28*106 + 72058245) = 10,4 * 107 (kJ) - Nhiệt lạnh trung bình cho 1h:
Qtb = à 24 = 4,33 * 106 (kJ/h) = 1204 kW/h Chọn máy nén lạnh
- Chọn máy nén 6GE-40Y-40P của Bizter.
Hình 40: Máy nén lạnh
Nhà phân phối: Cơng ty Hưng Trí Nơi sản xuất: Đức
88 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Model: 6GE-40Y-40P Thơng số thiết bị: Năng suất Kích thước máy Cơng suất Cơng suất lạnh Số lượng 4. Tính nước
4.1. Nước cho sản xuất, sinh hoạt
Nước sử dụng trong nhà máy gồm 2 phần chính: −Nước cơng nghệ: cho vào sản phẩm
−Nước phi cơng nghệ: phục vụ cho nồi hơi, vệ sinh thiết bị, nhà xưởng và phục vụ cho sinh hoạt của cơng nhân.
−Từ cân bằng vật chất, ta cĩ:
➔ Nước cơng nghệ 1 ngày: 12 m3/ngày
➔ Nước phi cơng nghệ 1 ngày: 6 m3/ngày
4.2. Nước cho CIP
Vệ sinh thiết vị trong phân xưởng bao gồm hai loại:
- Vệ sinh thường: với các loại thiết bị hở, khơng khép kín. Chế độ vệ sinh: Vệ sinh
bằng nước.
- Vệ sinh CIP: với các thiết bị hệ thống nồi, thùng hoặc đường ống nguyên trạng khép kín
và khơng tháo mở. • Chế độ CIP 1:
- Rửa bằng nước nước nĩng 600C trong 10 phút
- Rửa bằng dung dịch kiềm 1,5% với nhiệt độ 700C trong 10 phút. - Tráng rửa kiềm bằng nước nĩng 60 0
C trong 5 phút. - Rửa bằng acid nitric 1,5% với nhiệt độ 700C trong 10 phút. - Tráng rửa acid bằng nước nĩng 600C trong 5 phút.
- Rửa và làm nguội bằng nước thường trong 10 phút • Chế độ CIP 2 :
- Rửa bằng nước nước nĩng 600C trong 5 phút
- Rửa bằng dung dịch kiềm 1,5% với nhiệt độ 700C trong 10 phút. - Tráng rửa kiềm bằng nước nĩng 600C trong 5 phút..
- Rửa và làm nguội bằng nước thường trong 10 phút
89 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Gỉả sử, các dung dịch kiềm và acid citric nồng độ thấp, cĩ khối lượng riêng xấp xỉ bằng nước thường dùng để vệ sinh. Thời gian trung bình để CIP cho các thiết bị là 30p. Sau mỗi ca CIP 1 lần.
Để đơn giản, thể tích nước dùng để CIP tính theo thể tích của thiết bị lên men, khuấy trộn là khoảng 10 m3.
+Tổng số các thiết bị cần vệ sinh 1 ca: 23 thiết bị (tính cả thiết bị đĩng gĩi, dán nhãn),
thiết bị lên men 1 ngày vệ sinh 1 thiết bị.
+Thể tích nước và hĩa chất cần để tương đương khoảng 2% thể tích thiết bị. +Riêng thiết bị lên men, mỗi ngày CIP 1 thiết bị do đã đủ thời gian lên men. - Thể tích nước cần để vệ sinh 1 thiết bị:
2% * 10 = 0,2 (m3) - Thể tích nước cần để vệ sinh 23 thiết bị trong 1 ca: 0,2 * 23 = 4,6 (m3)
- Thể tích nước cần để vệ sinh trong 1 ngày, bao gồm thêm 1 thiết bị lên men: (4,6 * 3) + 0,2 = 14 (m3)
- Thể tích tổng cần vệ sinh cao hơn khoảng 10% so với lý thuyết. 14 * (1 + 10%) = 15,4 (m3)
- Thể tích thiết bị CIP cần chọn cao hơn 20% để cho nhu cầu tương lai. 15,4 * (1 + 20%) = 18,48 (m3)
➔ Chọn 2 thiết bị trạm làm sạch và khử trùng CIP (mục 2.15. Thiết bị khác)
4.3. Tổng kết và chọn bể nước
4.3.1. Tổng kết nước trong sản xuất
Bảng 27: Tổng kết nước trong sản xuất
90 | P a g e TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
4.3.2. Chọn bể nước
- Chọn bể nước cĩ thể tích khoảng 80 – 100 m3 do ngồi trong sản xuất, cịn sử dụng