TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 5.1.Dây chuyền đồ hộp nước dứa ép

5.1.Dây chuyền đồ hộp nước dứa ép

5.1.1.Băng tải

➢ Băng tải lựa chọn, phân loại

Chọn băng tải trục lăn hiệụ GXJ-10 mua tại công ty Thiên Long để phân loại, lựa chọn [19].

- Nguyên tắc hoạt động: băng tải hoạt động mang

theo dứa, công nhân đứng dọc theo băng tải và lựa chọn theo kinh nghiệm. Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của quả do đó ta có thể phát hiện ra vết hư hỏng của quả. Băng tải có vận tốc 0,12 - 0,15 m/s, nếu cho vận tốc lớn hơn thì hiệu quả phân

loại khơng cao. Chiều rộng băng tải khơng nên q lớn, nếu bố trí làm việc hai bên thì bề rộng thích hợp khoảng: 60 - 70cm.

- Năng suất của băng tải

Áp dụng công thức: Q = 3600 × B × y × v × ŋ × h (5.1) [13, tr 79] Trong đó:

+ B: chiều rộng băng tải, B = 600 mm

+ y: khối lượng riêng của dứa, y = 667 kg/m3.( làm thực tế Md = 0,5kg, Vd=0,75lít) [9, tr 34]

+ v: vận tốc băng tải, v = 0,12 m/s + ŋ: hệ số sử dụng của băng tải, ŋ = 0,75

+ h: chiều cao trung bình của lớp dứa, h = 0,15 m

Thay số vào ta có: Q = 3600 × 0,6 × 667 × 0,12 × 0,75 × 0,15 = 19449,72 (kg/h).

Hình 5.1.Băng tải phân loại, lựa chọn

Số băng tải cần chọn: n =

19449,72 2750

= 0,14. Vậy ta chọn 1 băng tải.

- Chiều dài băng tải: L =

2

N

×L1 + L2 (m).(5.2) Trong đó: L: chiều dài băng tải (m)

L1: chiều rộng chỗ làm việc của 1 công nhân, L1 = 0,75 m L2: chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay, L2 = 1 m N: số chỗ làm việc của công nhân (tức là số công nhân) Số chỗ công nhân làm việc trên một băng tải được tính như sau: N= '

Q q

(5.3) Trong đó: Q’: năng suất công nhân làm trong 1 giờ

q: năng suất công đoạn lựa chọn trên băng tải, q = 2750 kg/h Một công nhân làm được 10 quả/phút. Khối lượng trung bình của mỗi quả : 500 g [9, tr 105] Vậy: Q’ = 500 × 10 × 1000 60 = 300 kg/h Số chỗ làm việc: N = 300 2750 = 9,16. Ta chọn 10 chỗ

Chiều dài băng tải: 0,75 1 4,75 2

10 + =

=

L m

Chọn băng tải có chiều dài 5 m, chiều rộng bàn thao tác: 600 mm, chiều cao băng tải: 950 mm, công suất động cơ: 7,5 kW.

➢ Băng tải bỏ cuống, chồi

- Chọn băng tải trục lăn giống như băng tải phân loại, lựa chọn.

- Năng suất cần thiết của băng tải ở công đoạn này: 2708,89 kg/h [Bảng 4.7] Tính tốn tương tự như đối với băng tải phân loại, lựa chọn:

- Số băng tải cần chọn:

6 , 19245 2708,89

- Số công nhân cần thiết làm việc ở băng tải này là: M1 = 300 2708,89

= 9,03 (công nhân). Chọn 10 người.

- Chiều dài của băng tải: L = 4,75m. Chọn băng tải dài 5m và có các thơng số kỹ thuật tương tự như đối với băng tải lựa chọn, phân loại.

- Chọn 2 băng tải để thực hiện quả trình phân loại và cắt bỏ cuống. Mỗi băng tải dài 5m, 5 người đầu băng tải phân loại và 5 người sau thì cắt cuống, bỏ chồi.

5.1.2.Bể ngâm

Bể ngâm ta thiết kế theo năng suất của dây chuyền. Bể xây bằng bê tông. Bể ngâm được 20 (kg/m2/5 phút), tỷ lệ nước : nguyên liệu là 2:1.

Ta có lượng nguyên liệu cần ngâm: 2438,00 (kg/h) [Bảng 4.7].

Chọn 1 bể ngâm có kích thước: dài x rộng x cao = 3500 x 2000 x 1500 (mm)

5.1.3.Máy rửa kiểu bàn chải

Chọn máy rửa kiểu bàn chải hiệu P-QXJ03 [39]

- Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu sau khi phân

loại được đưa vào máy rửa dứa dạng bàn chải. Quả đi qua bề mặt bàn chải, lơng bàn chải có tác dụng cọ rửa và loại bỏ các tạp chất bám dính trên vỏ quả.Vật liệu chế tạo: thép không gỉ.

- Các thông số kỹ thuật : + Năng suất: 1200 (kg/h)

+ Cơng suất điện: 3 (kW)

+ Kích thước: dài x rộng x cao = 5000 x 1400 x 2000 (mm)

- Năng suất của dây chuyền 2438,00 (kg/h). [Bảng 4.7] Vậy số máy cần chọn n =

12002438,00 2438,00

= 2,03. Vậy ta chọn 2 máy.

5.1.4.Máy gọt vỏ dứa

Chọn máy gọt vỏ dứa liên hợp hiệu GINACA của công ty Thai Shin-I, Thái Lan.[26]

- Cấu tạo thiết bị: xích tải nhập liệu, cơ cấu đẩy trái

xuống bộ phận cắt, cơ cấu định vị, dao cắt hình trụ,

khoang chứa (các khoang này chuyển động quay gián đoạn. Cứ mỗi lần khung ngừng lại sẽ có một bộ phận thực hiện cùng lúc việc cắt hai đầu và đục lõi), rãnh tháo phế phẩm. Quả dứa sau khi qua thiết bị sẽ được gọt vỏ, đột lõi và cắt thành từng khoanh mỏng.

- Thông số kỹ thuật:

+ Đường kính ngồi của quả khoảng 80 - 120 mm + Thơng số động cơ: 380V - 50 Hz

+ Kích thước ngồi của thiết bị: dài x rộng x cao = 3400 x 1250 x 1250 (mm) + Năng suất: 1,5 tấn/h

- Năng suất công đoạn này là: 2433,12(kg/h) [Bảng 4.7]

- Số máy cần chọn n =

15002433,12 2433,12

= 1,62. Vậy ta chọn 2 máy.

5.1.5.Máy nghiền xé

Chọn thiết bị nghiền xé hiệu RC-L của Nhật Bản[30]

- Cấu tạo thiết bị: thiết bị xay nghiền có hai hệ thống

dao cắt và một cơ cấu đẩy. Mỗi hệ thống dao gồm nhiều lưỡi dao bố trí trên trục quay.

- Nguyên tắc hoạt động: khi trục quay, các lưỡi dao

quay theo và cắt quả dứa thành kích thước nhỏ hơn.

Cơ cấu đẩy có tác dụng đẩy sản phẩm sau khi cắt ra ngoài. Khi vừa vào thiết bị, dứa sẽ được hệ thống dao thứ nhất cắt thành các miếng có kích thước to, sau đó tiếp tục được hệ thống dao thứ hai cắt thành kích thước nhỏ hơn. Cuối cùng cơ cấu đẩy sản phẩm ra ngồi.

- Thơng số kỹ thuật:

+ Năng suất thiết bị: 1000 kg/h + Cơng suất: 3,7kW, kích thước

+ Thiết bị: dài x rộng x cao = 1320720960 (mm)

Hình 5.3.Máy gọt vỏ

+ Trọng lượng thiết bị: 550kg

- Năng suất của công đoạn này là 1703,19 (kg/h) [Bảng 4.7]

- Vậy số máy cần chọn n=

10001703,19 1703,19

= 1,7. Vậy ta chọn 2 máy.

5.1.6.Thiết bị ủ enzym

Chọn thiết bị ủ enzyme của hãng Whenzou China hiệu MT -1.5. - Thông số kỹ thuật:

+ Kích thước: đường kính x cao = 1500 x 2500 (mm) [22] + Công suất :1,5 kW

+ Thể tích: 3000 lít

+ Tốc độ cánh khuấy: 200 vịng/phút

- Ta chọn thời gian ủ là 2 giờ.Thiết bị có hệ số chứa đầy là 0,85.

- Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn này là: 1686,16 (kg/h). [Bảng 4.7] - Thể tích nguyên liệu vào: 2974,09

67 6 0,85 1000 1686,16 =   (lít/h) (Với: 667 kg/m3 là khối lượng riêng của nguyên liệu)

- Số thiết bị cần chọn là n =

30002974,09 2974,09

= 0,99. Vậy chọn 1 thiết bị.

5.1.7.Máy ép trục vít

- Chọn máy ép trục vít của cơng ty TNHH XNK máy móc thiết bị Hòa Thành hiệu PZJ – 2.5. [24]

- Cấu tạo thiết bị:

+ Một trục vít có đường kính tăng dần và có thể quay nhờ một động cơ. Bên trong trục có cấu tạo rỗng để nước vào làm nguội.

+ Một đầu nguyên liệu vào và một đầu bã đi ra.

+ Bao quanh trục vít là một tấm thép có đục lỗ để dịch bào thoát ra. Bên dưới trục vít có máng hứng

- Nguyên tắc hoạt động: nguyên liệu theo máng hứng được đưa vào trong lòng

ép, tại đây trục vít vừa đẩy nguyên liệu đi tới đồng thời cũng tạo ra một lực ép làm dịch bào thoát ra. Nhờ tấm thép đục lỗ mà bã được giữ lại, dịch bào thốt ra có kèm theo thịt quả. Đến cuối trục vít thì bã được đẩy ra ngồi.

- Thơng số kỹ thuật:

+ Sản lượng: 2 tấn/h

+ Đường kính trục: D = 175mm

+ Tốc độ chuyển động trục: 400 vịng/phút

+ Đường kính lưới lọc: theo đặt hàng của khách hàng + Tỷ lệ nước còn lại trong bã: ≤10%,

+ Công suất: 4 kW

+ Kích thước ngồi: dài x rộng x cao = 2500 x 600 x 950 (mm) Phần tiếp xúc với nguyên liệu là inox.

- Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn ép: 1686,16 (kg/h). [Bảng 4.7] Số thiết bị được chọn là: n =

20001686,16 1686,16

= 0,84. Vậy ta chọn 1 thiết bị

5.1.8.Thiết bị gia nhiệt

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng hiệu KQ của công ty Saiwei, Trung Quốc. Mua tại công ty TNHH kỹ thuật nhiệt P.H.E. [34]

- Cấu tạo thiết bị: thiết bị gồm nhiều tấm trao đổi

nhiệt nằm xếp song song nhau tạo thành các vách ngăn. Các tấm trao đổi nhiệt có các gờ với nhiều hình dạng khác nhau để tăng diện tích bề mặt truyền nhiệt.

- Nguyên tắc hoạt động: dòng nguyên liệu đi từ trên xuống, dịng nước nóng đi từ

dưới lên và đi vào các vách xen kẽ nhau. Nhờ vậy, dòng nguyên liệu được gia nhiệt tốt bởi dịng nước nóng qua hai vách trao đổi nhiệt. Sản phẩm thu được ở bên dưới, sau đó được bơm vào thiết bị lọc.

- Thông số kỹ thuật:

+ Công suất: 3 kW + Năng suất: 2500 kg/h

+ Kích thước thiết bị: dài x rộng x cao = 1250 x 600 x 1000 (mm) + Năng suất sử dụng hơi: 120kg/h

- Lượng nguyên liệu đi vào công đoạn gia nhiệt: 1348,92 (kg/h). [Bảng 4.7]

- Số thiết bị cần chọn là n =

2500 1348,92

= 0,54 . Vậy chọn 1 thiết bị.

5.1.9.Thiết bị lọc nước dứa

- Thiết bị sử dụng là thiết bị lọc khung bản hiệu BKL4/400 của Công ty TNHH- TM-KT-CN ĐEN TA [32]

- Cấu tạo thiết bị: gồm khung và bản có cùng kích

thước xếp liền nhau, giữa các khung có rãnh thơng nhau để phân phối dịch cần lọc và giữa các bản cũng có rãnh thơng nhau để xả dịch đã lọc ra. Giữa khung và bản là vải lọc, bên dưới thiết bị có máng hứng dịch lọc. Tùy theo kích

thước lỗ lọc trên vải mà kích thước hạt đi qua vải lọc sẽ khác nhau.

- Nguyên tắc hoạt động: dịch quả theo ống dẫn phân phối theo số lượng khung và

tràn vào các khoang trống. Dưới áp suất, nước lọc đi qua vải lọc theo các rãnh trên bản lọc chảy xuống và nhờ van lấy ra ngoài. Pha rắn được giữ lại trên bề mặt và được chứa trong khung. Sản phẩm được thu liên tục, bã tháo gián đoạn.

- Thông số kỹ thuật:

+ Công suất: 4 kW + Năng suất: 1,5 m3/h

+ Kích thước: dài x rộng x cao = 2700 x 1100 x 1500 (mm)

- Lượng nguyên liệu vào thiết bị lọc là 1348,92 (kg/h). [Bảng 4.7]

- Ta có: khối lượng riêng của nước dứa sau khi ép (13%) là: 1052,52 kg/m3. [15]

- Số lượng thiết bị: n = 0,85 5 , 1 52 , 1052 1348,92 =  . Vậy chọn 1 thiết bị. Hình 5.8. Thiết bị lọc

5.1.10.Thiết bị nấu xirơ

Sử dụng nồi gia nhiệt hai vỏ có cánh khuấy hiệu MT - 1.5. [26] Máy này sản xuất tại công ty Hangzhou Haishun Pharmaceutical.

- Thông số kỹ thuật:

+ Công suất: 3 kW + Tốc độ: 41vịng/phút

+ Kích thước: đường kính x cao = 1250 x 2400 (mm) + Thể tích: 1500 lít

+ Năng suất: 2 m3/h

+ Lượng hơi tiêu tốn trong 1 giờ: 20000 kcal/h

- Khối lượng hỗn hợp vào: 1860,26 +37,21+18,60 = 1916,07 kg/h.[Bảng 4.7]

- Ta có: khối lượng riêng của xirơ 25% là: 1105,51 kg/m3. [14]

- Số lượng thiết bị: n = 0,87 2 51 , 1105 1916,07 =  . Vậy chọn 1 thiết bị 5.1.11.Thiết bị phối trộn

- Sử dụng thiết bị phối trộn của công ty JiangsuKuwai Machinery, Trung Quốc .

- Cấu tạo thiết bị: là một thùng bên trong có một cánh khuấy dạng bản mỏng

được gắn vào trục khuấy. Tốc độ của cánh khuấy thường tương đối thấp. Với thiết bị loại này, các phần tử chất lỏng được chuyển động tròn quanh trục và chuyển động ly tâm là chính, cịn chuyển động theo phương thẳng đứng là rất ít. Thiết bị loại này luôn luôn cần lắp thêm các thanh chặn trong thành thiết bị. [30]

- Thông số kỹ thuật:

+ Công suất: 1,5 kW

+ Tốc độ cánh khuấy: 18-200 vịng/phút

+ Kích thước: đường kính x cao (D x H) = 1200 x 2200 (mm)

Hình 5.9. Nồi nấu xirơ

+ Năng suất: 3 m3/h

- Khối lượng đầu vào: 3182,64 (kg/h). [Bảng 4.7]

- Ta có khối lượng riêng của hỗn hợp đem vào phối trộn là: 1082,87 (kg/m3) [15]

- Số thiết bị làm việc : n = 0,98 3 87 , 1082 3182,64 =  . Vậy chọn 1 thiết bị 5.1.12.Thiết bị chiết rót và ghép nắp

- Ta sử dụng máy rót dịch, ghép nắp hiệu GT7B36-H6300 xuất xứ tại Trung Quốc[24]

- Thông số kỹ thuật:

+ Phạm vi chiều cao của hộp: 50 - 133 mm + Năng suất: 200 hộp/phút = 12000 hộp/h + Chọn hộp N0-08

+ Công suất động cơ: 7,5 kW

+ Kích thước: dài x rộng x cao = 2700 x 1700 x 1900(mm)

- Năng suất công đoạn: 8907 ( hộp/h). [Mục 4.2.3]

- Số máy cần: n = 12000 8907 = 0,74. Chọn 1 máy. 5.1.13.Thiết bị thanh trùng

Chọn thiết bị thanh trùng kiểu thẳng đứng đặt mua tại công ty TNHH XNK Sao Bắc Á, nhãn hiệu BR26-PUT-52B [28] * Nồi thanh trùng có các đặc tính: + Chiều cao: H = 2000 (mm) + Đường kính: D=1500 (mm) + Bề dày thiết bị: d = 5 (mm) * Giỏ thanh trùng bằng thép có đặc tính: + Kích thước: chiều cao giỏ 1500 (mm), bề dày giỏ: 3 (mm)

+ Đường kính trong: 1400 (mm)

Hình 5.11.Máy chiết rót, ghép nắp

* Năng suất nồi: M =

Tn60 n60

(hộp/h). (5.4) Trong đó: n là số hộp trong nồi thanh trùng

T là thời gian một chu kỳ làm việc

n = a z k d d     2 2 2 1 785 , 0

Với: d1: đường kính trong của giỏ, d1 = 1400 (mm) d2: đường kính ngồi của hộp, d2 = 102,3 (mm) a: số lớp hộp được xếp trong giỏ < chiều cao giỏ

h1: chiều cao giỏ, h1 = 1500 (mm) h2: chiều cao hộp, h2 = 52,8 (mm) a = 28,4 8 , 52 1500 2 1 = = h h (lớp).

Để cho quá trình thanh trùng được đảm bảo, mỗi nồi thanh trùng chọn 29 (lớp). k: hệ số xếp giỏ, k = 0,65 - 0,9. Chọn k = 0,8 z: số giỏ, z = 1 n = 29 0,8 1 3410,85 3 , 102 1400 785 , 0 2 2 =     . Chọn 3411 (hộp)

- Nồi thanh trùng theo công thức:

100 10 10 20 10− −

- Chu kỳ thanh trùng: T = T1 + A + B + T2

Với : T1, T2 là thời gian đưa giỏ vào và lấy giỏ ra (phút), T1 = T2 = 5 (phút) A là thời gian nâng nhiệt, A = 10 (phút)

B là thời gian giữ nhiệt, B = 20 (phút)  T = 5 + 10 + 20 + 5 = 40 (phút)

- Năng suất 1 nồi cho dây chuyền trong một giờ: 5116,50 40 3411 60 =  (hộp/h) - Số hộp cần thanh trùng: 8907 (hộp/h). [Mục 4.2.3] Số nồi cần thanh trùng: n = 1,74 50 , 5116 8907

5.1.14.Thùng chứa dịch quả sau khi ép

Chọn thùng chứa nước dứa làm bằng thép khơng gỉ, thân hình trụ, đáy hình chỏm cầu. + D: đường kính thân hình trụ.

+ r: bán kính hình chỏm cầu. + H: chiều cao của thân hình trụ. + h: chiều cao của chỏm cầu.

+ H0: chiều cao của thùng: H0 = H + 2h Ta có:

Thể tích thùng được tính theo cơng thức V = 2Vc+Vtr + Vc: thể tích phần chỏm cầu. + Vtr: thể tích phần thân trụ. Trong đó: + Thể tích phần thân trụ: Vtr 4 2 H D   = . Chọn H = 1,3D Vtr 3 2 2 021 , 1 4 3 , 1 4 D D D H D =   =   =  + Thể tích phần chỏm cầu: Vc = ( 3 ) 6 2 2 r h h +   . Chọn h = 0,3D Vc = 2 2 ) 2 ( 3 ) 3 , 0 [( 3 , 0 6 D D D +    ] = 0,132D3 Từ đó ta có: V = 1,021D3 + 2 x 0,132D3 = 1,285D3 Vậy: V = 1,285D3 (*)

Năng suất của công đoạn này là: 1348,92 (kg/h) [Bảng 4.7] Tỷ trọng của nước dứa 13 % là: 1052,52 (kg/m3) [15]

Sử dụng thùng với hệ số chứa đầy 85%. Thùng chứa được lượng nguyên liệu ép ra