5.6. Thiết bị vận chuyển vít tải
Cá sau khi trộn với enzyme được vít tải vận chuyển đưa đến các nhà xưởng. Vít tải để vận chuyển muối đến phân xưởng lên men ngắn ngày
Năng suất: 10 tấn/h Số lượng : 2 cái
Tính thiết bị thủy phân
Yêu cầu thiết bị thủy phân:
Thiết bị thủy phân là nơi diễn ra quá trình thủy phân các chất cao phân tử trong cá mà chủ yếu là các protein thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Nhà máy áp dụng phương pháp chế biến nước mắm cải tiến có sử dụng enzyme nên chế độ thủy phân êm dịu, nhiệt độ trong quá trình thủy phân là 450C, áp suất thường do vậy yêu cầu chịu nhiệt và áp suất của thiết bị khơng cao. Tuy nhiên, trong q trình sản xuất nguyên liệu được trộn muối với tỉ lệ cao 25% do đó yêu cầu cơ bản của vật liệu chế tạo bể là không bị ăn
Hình 5. 2. Máy trộn cá
mịn của muối, không bị rỉ sét. Đặc biệt thiết bị khơng làm thay đổi thành phần hóa học của chượp, không tạo ra các chất độc hại gây ra ảnh hưởng xấu tới sản phẩm và người tiêu dùng. Do đó em chọn thiết bị thủy phân làm bằng inox chống được sự ăn mòn của muối ở nồng độ cao.
Chọn thiết bị thủy phân
Do yêu cầu của qui trình cơng nghệ chế biến nước mắm sử dụng enzyme kết hợp tiếp nhiệt, nhiệt độ trong q trình thủy phân 45 oC do đó em chọn thiết bị thủy phân hình trụ, đáy hình cầu có đáy giả. Thiết bị được trang bị hai vỏ để điều chỉnh nhiệt độ và giữ nhiệt trong chượp. Có đầy đủ bộ phận phụ như van, nhiệt kế, kính quan sát.
Sốlượng thiết bị thủy phân:
+ Chu kì thủy phân của cá hết 30 - 35 ta chọn 30 ngày.
+ Tổng thời gian thủy phân, lọc và vệ sinh thùng là : T = 30 ngày + Lượng cá tạp chế biến 1 ngày bình thường là: 11812 kg
+ Lượng muối cho vào để ướp cá là: 2200 kg + Lượng enzyme cho vào chượp là: 11kg
+ Toàn bộ hỗn hợp này cho vào 1 thiết bị thủy phân.
+ Tổng khối lượng của chượp là: 11812 + 2200 + 11 = 14023 kg
+ Theo thực tế xác định được khối lượng riêng của khối chượp là: 1170 kg/m3 + Thể tích khối chượp là: Vc = 14023 : 1170 = 11,9m3
+ Do hệ số sử dụng của bể là 0,8 nên thể tích của bể là: 11,9 : 0,8 = 14,9m3 + Số lượng thiết bị thủy phân là: 30
+ Chọn chượp thủy phân có chiều cao h = 1,8D
+ Thể tích thiết bị thủy phân (khơng kể phần đáy giả) được tính theo cơng V = S h =(пD2
/4) h = 1,414 D3 = 14,9 m3 D = 2,19m. + Chọn D = 2,2m.
+ Chiều cao thiết bị thủy phân: h = 1,8D = 3,96m + Chiều cao chóp bể: h2 = 0,15D = 0,33m + Chiều cao đáy bể : h1 = 0,15 D = 0,33m
+ Chiều cao của toàn bộ thiết bị là: H = h1 + h + h2 = 0,33 + 3,96 + 0,33 = 4,62 m + Thiết bị có cánh khuấy, đường kính cánh khuấy 0,8D = 1,76 m. Cơng suất động cơ
cánh khuấy 8 kw, số vòng quay 10 vòng/ phút.
+ Chiều cao của khối chượp là: h’= Vc : S = Vc : ( пD2
/4) = 3 m + Thể tích thiết bị thủy phân là: Vt = Vtrụ + Vđáy + Vđỉnh. Vt =1,474D3 = 1,474 2,23= 15,7 m3
5.7. Thiết bị lọc khung bản
Nước mắm sau khi chiết rút được đem đi lọc để loại bỏ các tạp chất, các vi sinh vật trong nước mắm nhằm ổn định nước mắm, kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng nước mắm.
Lượng nước mắm đem đi lọc cho 1 ngày là: V =
= 7489,3(lít) Chọn thời gian lọc là 4h
=> Năng suất của máy cần là: 7489,3 : 4 = 1872,3 lít/h (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hệ số sử dụng của máy là 0,8. do vậy năng suất máy thực tế là: 1872,3: 0,8 = 2340,4 lít/h = 2,4m3
Chọn máy lọc có năng suất 3 m3 /h Kích thước máy lọc:
- Chiều dài: 2,4m - Chiều rộng: 1m - Chiều cao: 1,5m
Kích thước bản 500x500 mm Vật liệu chế tạo bản: thép không rỉ
5.8. Thiết bịthanh trùng
Lượng nước mắm đem đi thanh trùng cho một ngày V =
= 7339,6(lít)
Lượng nước mắm vào tiệt trùng là: 7339,6(lít) = 458,73 (lít/h). Chọn thời gian thanh trùng là 15 phút
=>Năng suất của máy cần là:
458,73 : 0,25 = 1834,92 (lít/h) Năng suất của máy cần cho 1 giờlà: 29358,4
Hệ số sử dụng của thiết bị là 0,8. Do đó năng suất thực tế của thiết bị là: 1834,92 : 0,8= 2294 (lít/h)
Lượng nước mắm vào thanh trùng là: 7339,6(lít) = 458,73 (lít/h). Vậy chọn 1 thiết bị thanh trùng.
Chọn thiết bị thanh trùng bản mỏng có các thông số: - Năng suất 10m3/h
- Điện năng tiêu thụ 12kw
- Kích thước thiết bị: 1500x900x2000(mm)
5.9. Thiết bị phối trộn
Để tăng hương vị cho nước mắm sản xuất ngắn ngày, sau khi thanh trùng ta sẽ đưa nước mắm qua thiết bị phối trộn dạng trụ đứng, có cánh khuấy, hương bổ sung là hương vô trùng - Chọn thiết bị có thơng số: + Công suất 6.6 Kw + Kích thước 1100x1700(mm)
5.10. Máy chiết chai và đóng nắp
+ Năng suất nhà máy là 2 000 000 lít/năm
Hình 5. 6. Thiết bịthanh trùng bản mỏng
+ Chai có dung tích 500 ml. Như vậy mỗi năm nhà máy sản xuất : 2 000 000 : 0,5 = 4 000 000 chai
+ Mỗi mẻ nhà máy sản xuất số chai là:
4 000 000 : 10 = 400 000 chai + Số chai sản suất trong một ngày: 400 000 : 26 = 15 385 chai
+ Ngày làm việc 8 giờ, hệ số làm việc của máy là 0,8. Năng suất cần thiết của máy chiết chai là:
(15385 : 8) : 0,8 = 1202 chai/h + Chọn máy chiết chai năng suất 2000 chai/h.
+ Cơng suất máy chiết chai đóng nắp: 6 Kw + Chọn máy chiết có kích thước ngồi: - Chiều dài: 1850mm
- Chiều rộng : 1630mm - Chiều cao: 2200mm - Số đầu chiết rót : 18 đầu - Sốđầu đóng nắp: 6 đầu
5.11. Máy dán nhãn
Chọn máy dán nhãn có cơng suất đồng bộ với máy chiết chai là 2500 chai/h
- Kích thước máy 1500x890x1200mm - Công suất máy 4kw (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.12. Hệ thống bơm
Trong phân xưởng sẽ sử dụng các bơm sau: - 1 bơm để bơm dịch chiết rút được sang thiết bị lọc - 2 bơm để bơm dịch lọc sang thiết bị thanh trùng
- 1 bơm đểbơm nước mắm từ thiết bị thanh trùng sang máy chiết rót chai Phân xưởng sử dụng hệ thơng bơm ly tâm cơng suất 2m3
/h Kích thước:L ×W ×H = 500 × 250 ×400mm
5.13. Thúng chứa trung gian
- 1 thùng để chứa dịch chiết rút được từ thiết bị lên men - 1 thùng để chứa nước mắm từ thiết bị lọc
- 1 thùng để chứa từ thiết bịthanh trùng Chọn loại thùng chứa có dung tích 2 m3 Kích thước: D = 1200mm, H = 2000mm
Bảng 5.1. Bảng tổng hợp thiết bị STT Tên thiết bị lƣợSố ng Thểtích (m3) Năng suất Kích thƣớc ( mm) 1 Cân bàn điện tử 1 800 x 700 2 ăng tải 2 20 5000 x 900 x 400 3 Máy rửa cá 1 20 4000x 2000 x 1800 4 Máy trộn cá 1 20 Ф=3000, L=5000 5 Vít tải 2 20 6000x100x200
6 Thiết bị lên men ngắn ngày 30 15,8 D=2200, H=4620
7 Thiết bị phối trộn 1 20 1700x1100
8 Máy chiết chai 1 2000 chai/h 1850x1630x2200
9 Máy dán nhãn 1 2000 chai/h 1500x890x1200
10 Máy lọc khung bản 1 6 m3/h 500 x 500
11 Máy thanh trùng 1 10 m3/h 1500x802x2605
12 ơm 5 2 m3/h 500 ×250 ×400
CHƢƠNG 6. TÍNH HƠI –ĐIỆN – NƢỚC
6.1. Tính lƣợng hơi dùng cho tồn nhà máy
Hơi trong nhà máy dùng để nâng nhiệt độ của chượp lên 45oC giữ ở nhiệt độ này trong suốt quá trình thủy phân đối với các chượp lên men ngắn ngày. Hơi dùng để nấu bã tận thu đạm, để sát trùng chai trước khi đưa đi đóng chai.
6.1.1. Tính lượng hơi cho thiết bị lên men
Lượng hơi cần dùng cho thiết bị thủy phân ngắn ngày là hơi dùng để nâng nhiệt độ khối chượp từ nhiệt độ mơi trường (lấy trung bình là 30 oC) lên 45oC, sau khi nâng nhiệt độ khối chượp lên 45oC thì sau đó giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 30 ngày để tiến hành thủy phân. Trong quá trình thủy phân xảy ra phản ứng tỏa nhiệt đủ bù phần nhiệt tổn hao ra mơi trường do đó đảm bảo giữ nhiệt cho khối chượp mà không cần cấp hơi để giữ nhiệt.
Lượng nhiệt dùng để nâng nhiệt tính cho 1 thiết bị là: Q1 = Gc Cc x ( t2 – t1)
Theo sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1(TL [10]) ta có : Nhiệt dung riêng của muối khan ở 45oC tính theo cơng thức :
Cm 10-3 = a + bT – cT-2 Trong đó:
- a, b, c là hệ số tra theo TL[10] bảng I.142 trang 153 sổ tay quá trình thiết bị cơng nghệ hóa chất
- T : nhiệt độ tuyệt đối của muối khan a = 2,04 ; b = 4,54 10-4 ; c = 0,8 104 T = 45 + 273 = 318oK
Cm x 10-3 = 2,04+ 4,54 10-4 318 - 0,8 104 318-2 = 2,105 Cm = 2105 J/kg.độ
Nhiệt dung riêng của dung dịch muối 20o é là: Cd= Cm A + 4186 (1 - A)
Trong đó Cm là nhiệt dung riêng của muối khan ở 45oC, A là nồng độ chất hịa tan tính theo phần khối lượng A = 0,2
Cd = 2105 0,2 + 4186 ( 1 - 0,2 ) = 3769,8J/kg.độ
Q = Cc Gc ( t2 – t1) Trong đó : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Gc là khối lượng của chượp- C là nhiệt dung riêng của chượp ( xem Cc = Cd) - t2 là nhiệt độ sau khi nâng nhiệt ( t2 = 45o
C) - t1 là nhiệt độ môi trường ( t1 = 30o
C)
Lượng nhiệt cần dùng đểnâng nhiệt độ khối chượp từ 30oC lên 45oC C là : Q = 3569,8 14023 (45 – 30) = 792958,581 (KJ) = 189394,826 (kcal)
Tính lƣợng hơi dùng cho q trình lên men
Lượng hơi D và nhiệt lượng Q có quan hệtheo cơng thức sau: D =
(Kg/h) Trong đó:
- ih: hàm nhiệt của hơi nước bão hòa (kcal/kg) - i: hàm nhiệt của hơi nước ngưng tụ (kcal/kg) Tra theo bảng giá trị ở P=3,5kg/cm2
, t=137,9oC ta có: ih = 653,5 kcal/kg
i =100 kcal/kg
Vậy lượng hơi cần dùng cho lên men trong một ngày là: D =
=
= 342,17
Thời gian cung cấp hơi để nâng nhiệt cho quá trình lên men là 1h lượng hơi cần cung cấp trong 1h là: D = 342,17(kg/h)
6.1.2. Tính lượng hơi dùng cho tồn phân xưởng
Lượng hơi để vệ sinh sát trùng thiết bị, chai và cho các mục đích khác. Lượng hơi này lấy bằng 10% tổng lượng hơi cung cấp cho sản xuất:
Dvs = (D 0,1) = 342,17 0,1 = 34,22 kg/h Vậy lượng hơi tiêu tốn cho phân xưởng là:
D = 342,17 + 34,22 = 376,39(kg/h)
6.1.3. Tính và chọn lị hơi
là :
Dcc = 376,39 (1+0,1) = 414,029 (kg/h)
Chọn 1 lị hơi có cơng suất tối đa là 500 kg/h do nhà máy nồi hơi Áp suất làm việc : 8 at.
Diện tích bề mặt đốt nóng: 45 m2. Thểtích nước trong lị: 5 m3. Đường kính ống sinh hơi: 60 mm. Đường kính nồi: 2200 mm. Chiều cao: 4000 mm. Hệ số hữu ích: 86%.
Nhiên liệu đốt: : dầu DO, FO
Dầu FO sử dụng cho lò hơi : (TL [1] trang 70)
Trong đó :
Q là nhiệt lượng của dầu. Q = 6728,2 kcal/kg G là năng suất hơi. G = 414,029 (kg/h) η: hiệu suất lò hơi η = 86%
ih : hàm nhiệt của hơi ở áp suất làm việc ih = 661,43 kcal/kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
in : hàm lượng nhiệt của nước ở áp suất làm việc : in = 172,20 kcal/kg
Lượng dầu sử dụng trong một năm : 35,01 × 16 × 303 = 169728,48 (kg/năm) Dầu DO : dùng cho máy phát điện, sử dụng 8 lít/ngày.
Lượng dầu DO sử dụng trong 1 năm : 2752 lít/năm
6.2. Tính lƣợng nƣớc sử dụng cho phân xƣởng
Nƣớc cấp: nước dùng trong nhà máy thực phẩm phải tuyệt đối đảm bảo các yêu cầu
vệ sinh . Tuỳ vào mục đích sử dụng khác nhau mà có biện pháp xử lý khác nhau. Nước dùng trong nhà máy được chia thành 3 loại:
+ Nước dùng cho sản xuất + Nước dùng cho sinh hoạt
+ Nước dùng để vệ sinh máy móc thiết bị và nhà xưởng.
Tiêu chuẩn của nƣớc:
+ Tiêu chuẩn vật lý:
- Nhiệt độnước : 25 – 30 oC - Độ đục : < 50 – 60 mg /l
- Màu sắc khơng có rỉ vàng của sắt - Độ cứng > 6
+ Tiêu chuẩn hoá lý : - PH = 6,5 – 9,5
- Hàm lượng các muối Mn, Ca, Fe, Mg : < 0,1 mg/l - Mức độ oxy hoá : 2 – 10 mg/l KMnO4 0,1N - Không chứa HCl, NH3
+ Tiêu chuẩn vệ sinh: Chỉ số E.coli < 1000 TB/l
6.2.1. Lương nước dùng cho sinh hoạt
Mỗi công nhân cần : 0,05 m3 /ca
Sốcơng nhân tính cho 1 ca sản xuất cao điểm : 100 người Lượng nước tiêu thụ cho 1 ca :
100 x 0,05 = 5 m3
Lượng nước tiêu thụ trong 1 ngày: 5 x 2 =10m3
1 năm sản xuất (303 ngày) sẽ cần: 10 x 303 = 3030 m3
6.2.2. Lượng nước cần cho sản xuất phụ vàcông việc khác
Lượng nước này chiếm 20% tổng chi phí nước của nhà máy: 1 ca sản xuất cần : 132,02 x 0.2 = 26,41 m3
1 ngày sản xuất cần: 26,41 x 2 = 52,82 m3
1 năm sản xuất (303 ngày) cần: 52,82 x 303 = 16004,46 m3
6.2.3. Tổng lượng nước cần dùng trong nhà máy trong 1 ngày
Vngày = 10 + 52,82 = 62,82 m3
6.2.4. Lượng nước dùng để vệ sinh
- Nước rửa cá (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cứ 1 kg cá cần 2 lít nước rửa. Vậy lượng nước rửa cần cho 1 ngày nguyên liệu là: 11812 x 2 x 10-3 = 23,63 m3
- Nước dùng để rửa thiết bị
Các thiết bị ở phân xưởng xử lý nguyên liệu gồm các băng tải, máy rửa cá, máy trộn cá, vít tải. Cứ mỗi ngày vệ sinh 1 lần.
Lượng nước vệ sinh các thiết bị trong 1 ngày là: 3 m3 - Nước dùng để rửa sàn
Lượng nước dùng để rửa sàn khoảng 2m3, lượng nước dùng tùy vào diện tích khu xử lý nguyên liệu
- Nước rửa thiết bị lên men
Lượng nước vệ sinh thiết bị lên men ngắn ngày lấy bằng 20% thể tích của mỗi thiết bị. Mỗi ngày vệ sinh một thiết bị, mỗi thiết bị có thể tích là 15,8 m3 nên lượng nước cần dùng để vệ sinh thiết bị trong một ngày:
15,8 x 0,2 = 3,16 (m3) - Nước dùng để rửa thùng chứa nước muối
Lấy 10% so với thểtích của thùng nên lượng nước dùng để rửa là 0,1 x 2 = 0,2m3 =>lượng nước cần dùng là: 3,16 + 0,2 = 3,36 m3
Nước dùng để rửa thiết bị chiết chai là 2m3
Nước dùng để rửa thiết bị lọc khung bản trong 1 ngày là 3m3 Nước dùng cho nồi hơi
Theo tính tốn thì lượng nước cung cấp cho nồi hơi bằng lượng hơi cung cấp cho phân xưởng. Do đó, lượng nước dùng cho nồi hơi trong một ngày (1 ngày lò hơi làm việc 16 tiếng) là:
=>Lượng nước dùng ở khu xử lý nguyên liệu là:
Vrửa = 23,63 + 3 + 2 + 3,16 + 2 + 3 + 3 + 6,63 = 46,62 m3
Tổng lƣợng nƣớc dự kiến cần thiết cho nhà máy trong 1 năm là:
V = (62,82 + 28,63 + 46,62) 303 = 41835,21 m3
6.3. Tính điện tiêu thụ
Điện dùng trong nhà máy bao gồm: Điện chiếu sáng
Điện dùng cho động lực Yêu cầu điện dùng cho chiếu sáng:
- Ánh sáng phải phân bố đều, khơng có bóng tối và khơng làm lóa mắt. - Đảm bảo chất lượng của độ rọi và hiệu quả chiếu sáng đối với cơng trình. - Đảm bảo chất lượng quang thơng, màu sắc ánh sáng và độ sáng tối thiểu.