CHƢƠNG 5 TÍNH TỐN CHO HỆ THỐNG CƠ ĐẶC
6.6. Thiết bị phối trộn
Nguyên liệu cần phối trộn: 943,396 kg = 982,704 l Chọn hệ số chứa đầy là 0,8 Thể tích bồn phối trộn là :982,704/0,8 = 1228,38 l Chọn bồn phối trộn có thể tích là 1500 l. Số thiết bị cần chọn: 1228,381 0,819 1500 Vậy ta chọn 1 thiết bị
84
Hãng sản xuất Whenzou, China
Model SUS304 Công suất 1,5 KW Kích thƣớc thiết bị (dxh) 1580x2300 Tốc độ cánh khuấy 200 vịng/phút Thể tích 1500 lít Hình 6.6: Thiết bị phối trộn 6.7. Thiết bị đồng hóa
Nguyên liệu cần đồng hóa : 948,137 kg = 1046,901 l = 1,047 m3 Chọn thời gian đồng hóa : 60 phút.
Năng suất thiết bị : 1,5m3 /h. Số thiết bị cần chọn: 1, 047 0, 698 1,5 Vậy ta chọn 1 thiết bị.
Bảng 6.7: Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa
Mã hàng GJB1500-25
Áp lực thiết kế (Mpa) 25
85 Công suất 11 KW Năng suất 1,5 m3/h Trọng lƣợng 720 kg Kích thƣớc thiết bị 1000x750x1100 mm Hình 6.7: Thiết bị đồng hóa 6.8. Thiết bị rót chai – ghép mí
Khối lƣợng ngun liệu cần rót chai: 548,35 kg = 571,198 l. Khối lƣợng 1 chai: 500ml
Số chai cần: 571198/500 = 1142,396≈1143 chai. Năng suất thiết bị: 2000chai/h
Số thiết bị cần chọn: 1143 0,572 2000 Vậy ta chọn 1 thiết bị.
Bảng 6.8: Thơng số của thiết bị rót chai – ghép mí
Hãng sản xuất Công ty Việt Trung
Vật liệu chế tạo Inox 304 nhập khẩu
86
Kích thƣớc thiết bị (dxh) 2.000 x 800 x 1.500 mm
Năng suất 2000 chai/h
Hình 6.8 : Thiết bị rửa, chiết rót chai, ghép mí tự động
6.9. Thiết bị thanh trùng làm nguội
Bảng 6.9: Thông số của thiết bị thanh trùng – làm nguội
Hãng sản xuất Shangdong China
Cơng suất 19,97Kw
Kích thƣớc 8500x1380x1720 mm
87
Hình 6.9: Thiết bị thanh trùng tunnel
Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật đƣợc chia thành 5 khu vực liên tiếp: một khu vực có chức năng gia nhiệt, một khu vực có chức năng giữ nhiệt và 3 khu vực có chức năng làm nguội.
+ Giai đoạn 1: gia nhiệt. Nâng nhiệt sơ bộ của nƣớc quả mới bằng nhiệt toả ra của nƣớc quả đã thanh trùng (từ t1 lên t2).
+ Giai đoạn 2: giữ nhiệt. Nâng nhiệt độ nƣớc quả từ t2 lên nhiệt độ thanh trùng t3,duy trì ở nhiệt độ thanh trùng trong khoảng thời gian nhất định.
+ Giai đoạn 3: làm nguội. Làm nguội sơ bộ bằng cách truyền nhiệt cho nƣớc quả mới vào thiết bị làm nguội hẳn bằng nƣớc lạnh hay nƣớc muối.
6.10. Thiết bị dán nhãn
Bảng 6.10: thông số của thiết bị dán nhãn
Tên thiết bị Máy dán nhãn chai tự động
Qui cách dán nhãn Dán nhãn 2 mặt bên lên chai
Kích thƣớc chai dán nhãn (chai dẹt/ vng) Bề dày: 20~125mm, chiều cao: ≤300mm
Tốc độ dán nhãn chai (Hai mặt bên ) 50-150 chai/phút (tùy vào hình dạng vật dán và kích thƣớc nhãn)
Tốc độ xuất nhãn 3~50m/ phút
88
Khối lƣợng máy 300kg
89
CHƢƠNG 7. THIẾT KẾ MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG
7.1. Mặt bằng phân xƣởng sản xuất chính
Phân xƣởng sản xuất chính bao gồm
- Bồn chứa dung dịch trƣớc cô đặc
- Bồn chứa dung dịch sau cô đặc
- Nồi cô đặc
- Thiết bị ngƣng tụ baromet
- Bơm, bơm chân khơng
Bố trí khoảng cách giữa các thiết bị trong dây chuyền công nghệ Khoảng không gian giữa các thiết bị nhƣ sau:
- Các thiết bị cách tƣờng 1,5m
- Khoảng cách giữa hai thiết bị là 1,5m theo chiều dài phân xƣởng và 0,5m theo chiều ngang phân xƣởng, ngoại trừ các trƣờng hợp nhƣ thiết bị bố trí ở khoảng cách xa hơn tạo đƣờng hành lang ở giữa cho việc dễ dàng di chuyển.
- Các thiết bị sản xuất đặt cách cửa chính ít nhất 3 m.
Lối đi dành cho xe nâng, xe cẩu (khi vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm, lắp đặt và sửa chữa thiết bị) rộng 3 (m)
Diện tích sử dụng phân xƣởng đƣợc chọn khoảng 70%.
7.2. Bố trí các khu vực trên tổng mặt bằng nhà máy
1. Phòng bảo vệ 2. Nhà để xe
3. Khu văn phịng hành chính 4. Căn tin
5. Phịng giặt và nhận quần áo vào phân xƣởng 6. Phòng thay đồ nam, nữ
7. Khu vệ sinh 8. Phân xƣởng chính 9. Phịng quản lý sản xuất
90
11. Phòng QC
12. Kho trữ nguyên liệu 13. Kho thành phẩm 14. Khu cấp nƣớc 15. Khu xử lý nƣớc thải 16. Xƣởng cơ khí 17. Trạm phát điện 18. Khu đất mở rộng
Phân xƣởng chính đặt ở trung tâm nhà máy để thuận lợi cho việc cấp các nguồn nguyên liệu vào sản xuất.
Kho trữ nguyên liệu gần khoảng trống lớn để thuận tiện cho việc nhập nguyên liệu mà không gây trở ngại cho hành lang thông qua các khu vực khác, do việc xếp dỡ hàng cần có thời gian.
Nhà để xe gần cổng vào công ty để không tốn công dắt xe đi xa mà bảo vệ dễ kiểm soát hơn.
Khu phát điện, máy dự phịng đặt ở phía sau và an tồn nhƣng cũng khơng quá xa để tiết kiệm đƣợc đƣờng dây kéo điện và giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải.
Nhà chứa dụng cụ cứu hỏa đặt gần phân xƣởng chính và trạm phát điện để xử lí kịp thời khi xảy ra tình huống.
Bố trí các khu thuận tiện cho sản xuất cũng nhƣ giảm chi phí nhƣng phải đảm bảo an tồn, phịng chống chảy nổ trong diện rộng.
91
CHƢƠNG 8. AN TỒN LAO ĐỘNG - PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ 8.1. An tồn điện – Phịng cháy chữa cháy
8.1.1. An toàn điện
Trong các phân xƣởng sản xuất tai nạn điện có thể xảy bất cứ lúc nào. Mặt khác sử dụng điện không đúng quy định gây lãng phí sẽ ảnh hƣởng đến hiệu quả sản xuất của nhà máy. Vì vậy cần phải có những quy định về quản lý và sử dụng điện trong phân xƣởng sản xuất đảm bảo an toàn và hiệu quả.
Quản lý mạng lƣới điện trong phân xƣởng sản xuất
Tổ điện của nhà máy phải thực hiện nghiêm túc các công việc sau:
- Tiếp nhận, quản lý toàn bộ mạng lƣới điện trong phân xƣởng sản xuất.
- Thƣờng xuyên kiểm tra mạng lƣới điện để kịp thời sửa chữa những hƣ hỏng, đứt, hở…
- Ban hành nội quy về quản lý và sử dụng điện trong phân xƣởng, cần nêu rõ:
- Các công nhân trong phân xƣởng chỉ sử dụng điện ở nơi có cầu dao và rờ le bảo vệ ở cơng đoạn mình phụ trách.
- Khơng sử dụng điện vào mục đích khác nhƣ đun nấu…
- Cho cơng nhân học tập nội quy an tồn điện để cơng nhân trong phân xƣởng sản xuất có ý thức trong việc sử dụng điện an toàn và tiết kiệm.
Biện pháp kỹ thuật để đảm bảo an toàn điện
- Mạng lƣới điện trong nhà máy đƣợc tính tốn thiết kế theo tiêu chuẩn mạng điện cho sản xuất công nghiệp chế biến.
- Bao che, ngăn cách các bộ phậ của mạng điện nhƣ cầu dao, thiết bị đóng ngắt.
- Sử dụng điện áp phải đảm bảo an toàn.
- Ở các thiết bị có chạy động cơ thì cần phải có dây nối đất để chống rị rì điện bảo đảm an tồn cho ngƣời cơng nhân khi thao tác với thiết bị.
8.1.2. Phòng chống cháy nổ
92
- Áp dụng đúng các tiêu chuẩn về phòng chống cháy nổ khi thiết kế và sử dụng các cơng trình. Chẳng hạn các cơng trình có nguy cơ gây cháy nổ cao nhƣ kho nhiên liệu nên đặt ở cuối hƣớng gió.
- Có các bảng nội quy an tồn, biển báo nghiêm cấn dùng lửa ở những nơi cấm lửa hoặc gần những khu vực dễ cháy nhƣ kho nhiên liệu, lị cung cấp nhiệt cho q trình sấy…
Biện pháp tổ chức
- Tuyên truyền, vận động, tổ chức học tập về an tồn phịng chống cháy nổ; có biện pháp khuyến khích ngƣời cơng nhân nghiêm chỉnh chấp hành nội quy an tồn phịng cháy.
- Thực hiện việc kiểm tra cơng tác phịng cháy chữa cháy thƣờng xuyên đảm bảo kịp ứng phó khi có cháy nổ xảy ra.
Biện pháp tiến hành khi có cháy
- Thiết kế hệ thống chng báo động khi có cháy xảy ra.
- Chuẩn bị các chất chữa cháy đảm bảo cung cấp đầy đủ lƣợng nƣớc cũng nhƣ bình chữa cháy để khống chế ngọn lửa.
- Các dụng cụ và phƣơng tiện chữa cháy phải đặt đúng vị trí để có thể sử dụng kịp thời nhanh chóng khi cháy xảy ra, tuyệt đối khơng sử dụng các dụng cụ và phƣơng tiện chữa cháy vào mục đích khác, thƣờng xun kiểm tra tình trạng hoạt động của chúng.
- Tổ chức lực lƣợng chữa cháy, lực lƣợng này cần phải đƣợc đào tạo chuyên môn và thƣờng xuyên đƣợc kiểm tra, diễn tập để nhanh chóng ứng phó khi có tình huống xấu xảy ra.
8.2. Vệ sinh lao động
Trong quá trình sản xuất có nhiều yếu tố gây bất lợi đến sức khỏe và tâm lý của ngƣời công nhân. Các yếu tố bất lợi này một phần do môi trƣờng tự nhiên nhƣ: nhiệt độ, nắng, mƣa… còn phần lớn là do quá trình sản xuất sinh ra khói, bụi, tiếng ồn. Vì vậy nhất thiết cần phải có biện pháp để giảm thiểu các yếu tố bất lợi này.
93 8.2.1. Vệ sinh khí hậu trong nhà máy
Căn cứ vào hƣớng gió, nhiệt độ, ẩn độ của khu vực để thiết kế mặt bằng phân xƣởng sản xuất cho hợp lý.
Tạo điều kiện nghỉ ngơi cho ngƣời lao động, cung cấp đủ nƣớc uống và đảm bảo điều kiện vệ sinh cá nhân cho ngƣời công nhân.
8.2.2. Xử lý khói bụi
Khói bụi trong phân xƣởng sinh ra do bụi nhiên liệu từ lò đốt (cung cấp nhiệt cho quá trình sấy tinh bột) và do bụi tinh bột bay ra trong quá trình sấy và các quá trình khác.
Cần có biện pháp để làm giảm thiểu lƣợng bụi này bằng cách xây dựng ống khói cao, bố trí các cyclon lắng bụi tinh bột ở vị trí thích hợp.
8.2.3. Xử lý tiếng ồn
Nguồn phát ra tiếng ồn:
- Tiếng ồn cơ khí gây ra bởi máy móc hoạt động, sự va chạm giữa nguyên liệu với
thiết bị...
- Tiếng ồn khí động sinh ra do sự chuyển động của khí từ các thiết bị quạt, chất
lỏng ở các bơm...
Biện pháp giảm thiểu:
- Làm giảm thiểu tiếng ồn phát ra từ các máy móc bằng cách điều chỉnh sự cân
bằng của máy để làm giảm lực qn tính gây ra tiếng ồn, hoặc có thể chem. Các vật liệu xốp dƣới các bệ máy.
- Mua các thiết bị ít rung động và thƣờng xuyên bảo trì các thiết bị này.
- Trang bị bảo hộ lao động thích hợp cho ngƣời cơng nhân để bảo vệ họ khi họ phải
làm việc ở những nơi nhiều tiếng ồn. Chiếu sáng
- Chiếu sáng không đám bảo sẽ ảnh hƣởng rất lớn đến thao tác của ngƣời cơng nhân có khi cịn gây ra những tai nạn lao động đáng tiếc. Vì vậy:
94
- Các bóng đèn chiếu sáng phải sạch sẽ đảm bảo chiếu sáng đầy đủ.
- Sắp xếp các thiết bị sản xuất phù họp đề tránh che chắn ánh sáng.
8.3. Vệ sinh thiết bị - Phân xƣởng sản xuất
Vệ sinh thiết bị:
Quá trình CIP là một hệ thống làm sạch khép kín bằng hóa chất, thích hợp với các phần khác nhau của thiết bị, không cần phải tháo lắp thiết bị mà vẫn đạt đƣợc kết quả vệ sinh tốt nhất.
Vệ sinh thiết bị bằng chƣơng trình CIP, sử dụng nƣớc ( H2O), Lye ( NaOH) và Axit ( HCl).
Mục đích
- Loại bỏ các chất bẩn gây ra bởi cặn sản phẩm, hoặc các lớp màng sữa bám trên bề mặt các bồn chứa, ống dẫn…
- Ngăn chặn sự sinh sôi, nảy nở của vi sinh vật.
Thời điểm thực hiện CIP
Quá trình CIP (cleaning in place) đƣợc thực hiện trƣớc khi tiến hành sản xuất và càng sớm càng tốt sau khi dừng sản xuất, tốt nhất là trong vịng 1 giờ.
Chƣơng trình CIP
Tác nhân tẩy rửa: Kiềm (NaOH)
- Ƣu điểm:
+ Là loại kiềm mạnh nhất. + Phân hủy tốt protein. + Xà phịng hóa chất béo + Diệt khuẩn mạnh - Nhƣợc điểm: + Khó tráng rửa + Khả năng làm ƣớt bề mặt thấp. + Ăn da mạnh
+ Đặc biệt là ăn mịn nhơm.
95
Acid ( HNO3) - Ƣu điểm:
+ Khử trùng tốt.
+ Hòa tan đƣợc các chất cặn của nƣớc cứng và khoáng chất - Nhƣợc điểm:
+ Ăn mòn + Độc Nƣớc (H2O)
- Nƣớc nóng: loại bỏ các chất dơ, giúp bảo tồn nồng độ hóa chất vệ sinh và giảm chi phí cho hóa chất.
- Nƣớc xử lý: loại bỏ đƣợc dƣ lƣợng hóa chất. Năm nguyên tắc cơ bản của CIP
- Nồng độ (Titration)
+ Lye: 1.5 – 2% nếu nồng độ Lye thấp thì khơng đảm bảo độ sạch. Nếu nồng độ Lye quá cao thì lƣợng nƣớc xã khơng đủ để xã sạch dƣ lƣợng Lye cịn trong thiết bị.
+ Acid: 1-1.5 %. - Sự chảy rối (turbulence)
+ Lƣu lƣợng chảy rối phải đạt từ 1.5 m/s trở lên.
+ Lƣu lƣợng càng lớn thì tốc độ xốy càng cao, q trình làm sạch sẽ đƣợc đảm bảo
- Nhiệt độ (temperature) + Lye: 78-850C + Acid: 60-800C - Thời gian (time)
+ Hóa chất: 15-30 phút. + Nƣớc: 5-10 phút - Kỹ thuật (technology)
+ Thiết bị phải đƣợc thiết kế phù hợp. Vệ sinh phân xƣởng sản xuất:
96
Vệ sinh phân xƣởng sản xuất tạo môi trƣờng sạch sẽ đảm bảo mỹ quan và sức khỏe cho ngƣời công nhân. Đe đảm bảo vệ sinh trong phân xƣởng sản xuất cần:
- Bố trí đúng các đƣờng ống dẫn nƣớc thải.
- Có vị trí tập kết bã thải sau khi tách tinh bột.
- Phân xƣởng sản xuất phải có ngƣời thƣờng xuyên vệ sinh sau mỗi ngày sản xuất.
8.4. Xử lý nƣớc thải Nguồn gốc Nguồn gốc
Nƣớc thải trong nhà máy chủ yếu là từ q trình CIP thiết bị. Lƣợng nƣớc thải cịn bám lại trên các đƣờng ống nhƣ các chất hữu cơ, đƣờng, acid,…
Nƣớc thải ra từ hoạt động sinh hoạt.
Sơ đồ xử lý nƣớc thải
Hình 8.1. Sơ đồ xử lý nước thải
Bể làm đặc bùn Máy ép bùn
Bùn viên thải Nƣớc thải
Lọc rác
Bể gom (trung hòa pH) Bể hiếu khí 1
Bể lắng Bể phân hủy bùn
Bể hiếu khí 2 Nƣớc sau
97 Q trình xử lý
- Nƣớc thải từ nhà máy đƣợc đƣa vào bể gom trƣớc khi và trung hịa pH. Sau đó, nƣớc thải từ bể gom đƣợc bơm vào bể hiếu khí (Aeroten).
- Tại đây sẽ xảy ra quá trình xử lý vi sinh vật hiếu khí, sau đó hỗn hợp nƣớc và bùn sẽ đi vào bể lắng, tại bể lắng bùn sẽ tự động lắng xuống nhờ tác dụng của trọng lực, còn nƣớc sạch sẽ tự động chảy ra ngoài.
- Tại bể lắng, sau 25 phút, bùn đƣợc bơm trở lại bể hiếu khí 2 để tiếp tục cho việc xử lý vi sinh. Lƣợng bùn dƣ (chứa vi sinh vật đã chết) sẽ đƣợc chuyển vào bể làm đặc bùn. Sau đó, sẽ đƣợc bơm vào máy ép và ép thành bùn khô. Bùn khô đƣợc thải ra ngồi hoặc đƣợc dùng làm phân bón.
Chất lƣợng của nƣớc thải sau khi đƣợc xử lý
Nƣớc thải sau khi đƣợc xử lý của công ty đạt theo TCVN 5945 – 2005.
Bảng 8.1: Nồng độ các chất ô nhiễm đạt đƣợc sau khi xử lý
Chỉ tiêu Đơn vị Mức yêu cầu
Ph 6-9
BOD5 (200C) mg/l 30
COD mg/l 50
SS mg/l 50
98
PHẦN KẾT LUẬN
Sau khoảng thời gian hơn 2 tháng nổ lực, cố gắng tìm hiểu tài liệu, học hỏi của bản thân, cùng với sự giúp đỡ tận tình của Thầy Đào Thanh Khê đã giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp “THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG CÔ ĐẶC NƢỚC CHANH DÂY