, (kW) (I) [10 tr 51]
7.1.1.1Xác định các thông số của không khí
Trạng thái ban đầu của không khí trước khi qua calorife là điều kiện khí hậu tự nhiên có nhiệt độ và độ ẩm trung bình trong năm của thành phố Đà Nẵng: to = 26oC, ϕo = 81%
b. Hàm ẩm của không khí
Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức:
x1 = o 0 o 0 P 0,622 P P ϕ ϕ × × − × [5, tr 105] Trong đó ϕ0 = 81% = 0,81
Ở nhiệt độ t0 = 260C, áp suất hơi nước bão hòa P0 = 0,0347 at [4, tr 314]
x0 = 0,622 0,81 0,0347 1 0,81 0,0347
× ×
− × = 0,018 (kg ẩm/kg kkk)
c. Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm
Nhiệt lượng của không khí ẩm:
I0 = t0 + (2493 + 1,97×t0) × x0 (kJ/kg kkk) [5, tr 96]
I0 = 26 + (2493 + 1,97 × 26) × 0,018 = 71,80 (kJ/kg kkk)
d. Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife
Nhiệt độ của không khí sau khi qua calorife t1 = 500C Hàm ẩm của không khí: x1 = x0 = 0,018 (kg ẩm/kg kkk) Độ ẩm của không khí ở nhiệt độ t1 = 500C là:
ϕ1 = 1 1 b1 x P (0,622 x ) P × + × , % [5, tr 105] Trong đó:
P = 1at: áp suất chung của khí quyển
Pb1 = 0,2031 at : áp suất hơi nước bão hoà ở nhiệt độ 500C [4, tr 312]
ϕ1 = (0,622 0,018) 0, 20310,018 1×
+ × = 0,14 = 14%
e. Nhệt lượng của không khí nóng sau khi qua calorife
I1 = t1 + (2493 + 1,97× t1) × x1 (kJ/kg kkk) [5, tr 96] I1 = 50 + (2493 + 1,97× 50)×0,018 = 96,65 (kJ/kg kkk)
Việc xác định nhiệt độ bầu ướt là cần thiết để khi nguyên liệu sau khi sấy ra khỏi thiết bị không bị ngưng tụ ẩm trên bề mặt.
- Trên đồ thị I-x, kéo dài đoạn thẳng x0 = x1 = 0,018 (kg ẩm/kg kkk) sẽ cắt đường ϕ =1 tại A, từ đây ta sẽ xác định được nhiệt độ điểm sương, ts = 200C. Nhiệt độ của nguyên liệu sau khi ra khỏi máy sấy phải lớn hơn nhiệt độ diểm sương khoảng 5 ÷ 100C. Ta chọn 60C.
Vậy t2’ = 7 + 20 = 270C
- Trên đồ thị I-x, kéo dài đoạn thẳng I1 = I2 = 96,65 (kJ/kg kkk) sẽ cắt đường
ϕ=1 tại B, ta sẽ xác định được nhiệt độ bầu ướt tư = 290C. Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi máy sấy phải lớn hơn nhiệt độ bầu ướt khoảng 5 ÷ 100C. Ta chọn 80C.
Vậy t2 = 29 + 8 = 370C I I =1 Iư A B Hình 7.1.Đồ thị I-x
g. Hàm nhiệt của không khí ra khỏi máy sấy
Do chỉ tính cho quá trình sấy lý thuyết nên: I2 = I1 = 96,65 (kJ/kg kkk)
h. Hàm ẩm của không khí sau khi sấy
Từ phương trình: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
I2 = t2 + (2493 + 1,97 × t2) × x2 Is
=> x2 = 2 2 2 t 1,97 2493 t I × + − (kg ẩm / kg kkk) = 96,65 37 0,023 2493 1,97 40 − = + × (kg ẩm/kg kkk)
Ở nhiệt độ t2 = 400C, áp suất hơi bão hoà Pb2 = 0,0752 at [4, tr 312] Độ ẩm của không khí sau khi ra khỏi máy sấy là:
ϕ2 = 2 2 b2 x P (0,622 x ) P × + × [5, tr 105] ϕ2 = (0,622 0,023) 0,07520,023 1× =0, 47 + × = 47 %
i. Lượng không khí khô được tiêu thụ trong quá trình sấy tính theo 1kg hơi nước(ẩm) l = 2 0 1 x −x = 1 200 0,023 0,018= − (kg kkk/kg ẩm) [5, tr 102]
j. Tổng lượng không khí khô cần cho quá trình sấy
l W x W L o × ∆ = − ∆ = 2 x , kg [5, tr 102]
Trong đó: ∆W: Chênh lệch khối lượng của vật liệu trước và sau khi sấy: ∆W = G1 - G2
Từ bảng 4.4 ta có:
Lượng ẩm cần thiết bốc hơi từ nguyên liệu trong một ngày là: ∆w = 164139,43 – 102760,93 kg = 61378,50 kg/ngày Lượng ẩm cần thiết bốc hơi trong 1 giờ là:
Δw = 61378,50 2557, 44
24 = kg /h
Vậy lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy trong một giờ là: L = 2557,44 × 200 = 511488 kg/h
7.1.1.2 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy a. Lượng nhiệt cần thiết trong quá trình sấy
Q1 = 511488 × (96,65 – 71,80) = 12710476,80 (kJ/h)
b. Lượng nhiệt cần thiết cung cấp để đun nóng sản phẩm
Q2 = G1 × Csp × (T1 - To) (kJ/h) Trong đó:
G1: Khối lượng nguyên liệu đưa vào máy sấy G1 = 164139,43 kg/ngày = 6839,14 kg/h Csp: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu (kJ/kg0C) Csp = (100 1) 1
100
ck n
C × −W +C ×W
[6, tr 43]
Nhiệt dung riêng của chất khô nông sản nằm trong khoảng 0,35 ÷ 0,37 kcal/kg0C. Trong tính toán ta chọn Cck = 0,36 kcal/kg0C = 1,51 KJ/kg0C
W1 = 40% Cn = 1 KCal/Kg0C = 4,19 (KJ/Kg0C) Csp= 1,51 (100 40) 4,19 40 100 × − + × = 2,58 (kJ/kg0C)
T1: nhiệt độ đun nóng cho phép của nguyên liệu sấy. Nhiệt độ này lấy bằng trung bình nhiệt độ của không khí sấy. [6, tr 43]
T1 = 2 t t1+ 2 =50 37 43,5 2 + = 0 C
T0 = 160C: nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu.
Q2 = 6839,14 × 2,58 × (43,5 – 16) = 485236,98 (KJ/h)
c. Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy
Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy chủ yếu do tổn thất ra môi trường xung quanh, đun nóng thiết bị sấy và các tổn thất khác. Nếu thiết bị sấy không có bảo ôn bên ngoài thì có thể lấy từ 8 - 12% lượng nhiệt dùng để sấy, chọn 10%. Vậy nhiệt lượng tổn thất được tính: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Qtt = 0,1 × Q1 [6, tr 43]
= 0,1 × 12710476,80 = 1271047,68 kJ/h
d. Nhiệt lượng mà calorife cần cung cấp cho quá trình sấy
Qcal = Q1 + Q2 + Qtt
7.1.1.3 Cân bằng nhiệt lượng vào và ra thiết bị sấy a. Nhiệt vào thiết bị sấy
- Nhiệt lượng do không khí sấy mang vào
Q1V = L × I0 (kJ/h) [6, tr 49]
Q1V = 511488× 71,80= 36724838,4 (kJ/h)
- Nhiệt lượng do ẩm của nguyên liệu sấy mang vào
Q2V = ∆w × Tw × Cn (kJ/h)
Q2V = 2557,44 × 16 × 4,19 = 171450,78 (kJ/h)
- Nhiệt lượng do sản phẩm sấy mang vào
Q3V = G2 × C1 × Tsp (kJ/h) [6, tr 49] Trong đó:
G2: Lượng malt sau khi sấy, G2 = 102760,93 (kg/ngày) = 4218,71 (kg/h) C1 = 100 W C ) W (100 Cck − 2 + n × 2 = 1,51(100 5,6) 4,19 5,6 100 − + × = 1,66 (kJ/kg0C) Tsp = 160C => Q3V = 4218,71 × 1,66 × 16 = 112048,94 (kJ/h)
- Nhiệt lượng do không khí đốt nóng trong calorife mang vào
Q4V = Qcal (kJ/h) [6, tr 49]
Q4V = 14466761,46 (kJ/h)
- Tổng nhiệt lượng vào thiết bị sấy
QV = Q1V + Q2V + Q3V + Q4V [6, tr 49]
QV = 36724838,4+ 171450,78 +112048,94 +14466761,46 QV = 51475099,58 (kJ/h)
b. Nhiệt lượng ra khỏi thiết bị sấy- Nhiệt do không khí sấy mang ra - Nhiệt do không khí sấy mang ra - Nhiệt do không khí sấy mang ra
Q1R = L × I2 (kJ/h) [6, tr 49]
Q1R = 511488× 96,65= 49435315,2 (kJ/h)
- Nhiệt do sản phẩm sấy mang ra
Q2R = G2 × C2 × t2’ [6, tr 49] Trong đó: C2 = C1 = 1,66 kJ/kg0C G2 = 4218,71 (kg/h) t2’ = 270C ⇒ Q2R = 4218,71 × 1,66 × 27 = 189082,58 (kJ/h)
- Nhiệt lượng theo ẩm bay ra ở thể hơi
Q3R = ∆w × i (kJ/h) [6, tr 49]
Trong đó:
i: Hàm nhiệt của hơi nước ở nhiệt độ cuối t2 T2 = 2 t t ' 2 2 + = 37 27 2 + = 32
Dựa vào bảng [4, tr 317], từ t = 32C ta xác định được i = 2566,4×10-3 J/kg (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
∆w = 2557,44 (kg/h)
⇒ Q3R = 2557,44× 2566,4 ×10-3 = 6563,41 (kJ/h)
- Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh
Q4R = (0,08 ÷ 0,12) × Qcal (kJ/h) Ở đây ta chọn tổn thất 0,1
- Tổng lượng nhiệt ra khỏi thiết bị sấyQR = Q1R + Q2R + Q3R + Q4R QR = Q1R + Q2R + Q3R + Q4R QR = Q1R + Q2R + Q3R + Q4R QR = 49435315,2 + 189082,58 + 6563,41 + 1819959,89 (kJ/h) QR = 51450921,08 Sai số ∆Q = V R V Q Q Q − × 100% ∆Q = 51475099,58- 51450921,08 51475099,58 × 100% = 0,05% ∆Q = 0,05% Vậy: ∆Q = 0,05% < 5%.
Lượng nhiệt cung cấp đáp ứng được yêu cầu đặt ra.
7.1.2. Tính hơi
Theo 7.1 tính cân bằng nhiệt lượng thì lượng nhiệt cần cung cấp cho calorife trong một giờ là: Qcal = 14466761,46 kJ/h
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp cho calorife trong một giờ:
Qtt = ηcal
Q
η: hiệu suất trao đổi nhiệt , η = 0,8
Qtt =14466761, 46=18083451,83
0,8 kJ/h
Lượng hơi nước cần dùng trong một giờ:
D=
r Qtt
r: ẩm nhiệt hóa hơi của nước, r = 2260 kJ/kg [4, tr 254 ]
D =18083451,83 8001,53
Lượng hơi chi phí cho các quá trình khác bằng 5% so với lượng hơi dùng để sấy.
Tổng lượng hơi nước cần dùng: 8001,53+ 0,05× 8001,53= 8401,61 kg/h. Chọn lò hơi Model NH 6000/10 - R của Công ty Enertech, với các thông số kỹ thuật sau:
- Nhiên liệu: dầu DO hay FO
- Năng suất hơi : 6000 kg/h - Diện tích tiếp nhiệt: 122 m2 - Áp suất thiết kế : 11 kg/cm2 - Thể tích tổng cộng: 9,91 m3 - Tiêu hao nhiên liệu: 420 kg/h - Kích thước : 5,8 × 2,7 × 3,5 m - Số lượng: 2 cái.
7.2. Tính nước
7.2.1. Tính nước dùng cho sản xuất
7.2.1.1 Nước dùng để rửa, ngâm nguyên liệu
Theo bảng 4.3, tổng lượng nước cần thiết o quá trình ngâm rửa đại mạch là 933,55 m3/ ngày.
7.2.1.2. Nước vệ sinh thiết bị ngâm rửa, ngăn ươm.
Lượng nước cần thiết trong ngày là: 20 m3
7.2.1.3. Nước dùng cho lò hơi (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo 7.2 ta có lượng hơi cần dùng: V = 10569,46 × v Trong đó: v là thể tích riêng của nước ở 600C
v = 1017,05 × 10-6 m3. [4, tr 11] Vậy thể tích nước cần dùng:
V = 10569,46 ×1017,05 × 10-6 = 10,75 m3/h V = 258 m3/ngày.
Tổng lượng nước dùng trong sản xuất:
Nsx = 933,55+ 20+ 258= 1211,55 m3/ngày
7.2.2. Tính tiêu hao nước dùng trong sinh hoạt 7.2.2.1. Nước dùng cho nhà ăn
Tiêu hao trung bình 30 lít/người/ngày.
Lượng nước cần dùng trong một ngày cho cán bộ công nhân viên nhà máy 30 × 126 = 3780 lít = 3,78 m3
Lượng nước dùng trong một năm:
G1 = 3780× 306 = 1156680 lít = 1156,68 m3
7.2.2.2. Phòng tắm
Tiêu hao nước bình quân 30 lít/người cho một ngày Lượng nước cần dùng trong một ngày là:
126× 30 = 3780 lít = 3,78 m3 Lượng nước sử dụng trong một năm:
G2 = 3780× 306 = 1156680 lít = 1156,68 m3
7.2.2.3. Nhà vệ sinh
Tính cho 20 lít /người trong một ngày. Vậy lượng nước cần dùng trong một ngày là:
20× 126 = 2520 lít = 2,52 m3 Lượng nước sử dụng trong một năm là:
G3 = 2520 × 306 = 771120 lít = 771,12 m3
7.2.2.4. Nước dùng để cứu hỏa
Lượng nước cần dùng 5 lít/s trong 3 h
G4 = 3600 × 3 × 5 = 54000 lít = 54 m3.
7.2.2.5. Nước rửa xe
Sử dụng 400 lít/xe.
Số lượng xe của nhà máy: 7 chiếc
Lượng nước cần dùng trong một năm là:
G5 = 7 × 400 × 306= 856800 lít = 856,8 m3
7.2.2.6. Nước dùng cho tưới cây xanh
Chỉ tiêu nước để tưới là 5 lít/1m2 cây xanh trong ngày. Diện tích cây xanh trong nhà máy
Fcx = 0,25 × Fxd = 0,25 × 15894,26= 3973,57 m2 Lượng nước cần dùng trong ngày
5 × 3973,57 = 19867,85 lít = 19,87 m3 Lượng nước dùng trong một năm: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
G6 = 19867,85× 306 = 6079562,10 lít = 6079,56 m3 => Tổng lượng nước cần dùng cho sinh hoạt trong một năm:
G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6
= 1156,68 + 1156,68 + 771,12 + 54 + 856,8 + 6079,56 = 10074,84 m3
Tổng lượng nước của nhà máy trong một năm:
N = Nsx + Nsh = 1211,55 × 306 + 10074,84 = 380809,14 m3/năm
7.2.2.7 Thoát nước
Nước trong nhà máy thải ra từ các thùng rửa - ngâm hạt, nước vệ sinh thùng, nước sau khi sát trùng hạt, nước thải ra từ thiết bị ươm mầm. Nước thải được tháo ra theo hệ thống rãnh thoát nước quanh nhà máy, sau đó đưa đến khu xử lí nước thải trước khi được thải ra ngoài..
7.3. Nhiên liệu7.3.1. FO7.3.1. FO 7.3.1. FO
Nhiên liệu dùng để đốt lò hơi là dầu FO
G = Q.η ) i - D(ih n x 100 (kg/h) [8, Tr 31]
Trong đó: Q: là nhiệt lượng riêng của dầu; Q= 9450 kcal/kg D: là năng suất lò hơi, D = 6237,95 kg/h
η: là hiệu suất lò hơi , η = 70 %
ih: là nhiệt hàm của hơi ở áp suât làm việc, ih = 657,3 Kcal/kg in: là nhiệt hàm của nước ở áp suất làm việc, in = 152,2kcal/kg Vậy:
G = 6237,95 x (657,3-152,2)
9450 x 70 x 100 = 476,31 kg/h Lượng dầu sử dụng trong một năm:
476,31 x 24 x 306 = 3498020,64 ( lít).
7.3.2. Xăng
Trung bình mỗi ngày mỗi xe sử dụng 15 lít.
Vậy một năm sử dụng là: 15 x 7 x 306 = 32130 lít.
7.3.3. Nhớt
Dùng bôi trơn cho thiết bị và động cơ.
Mỗi ngày sử dụng 20 lít dầu. Vậy lượng dầu trong một năm là:
20 x 306 = 6120 lít.
7.3.4. Dầu DO
Mỗi ngày sử dụng 80 lít.
Vậy lượng dầu DO dùng trong một năm là: 80 x 306 = 24480 lít.
CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM
Kiểm tra sản xuất và sản phẩm và vấn đề hàng đầu trong sản xuất nhằm đảm bảo sản phẩm sản xuất ra đạt yêu cầu về chất lượng và quá trình sản xuất được liên tục. Quá trình kiểm tra bao gồm:
8.1. Kiểm tra nguyên liệu
Khi thu nhận đại mạch và trong quá trình bảo quản ta phải kiểm tra các chỉ tiêu sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Độ ẩm của đại mạch phải đạt yêu cầu: W < 14%
- Hạt phải đồng đều, không có hạt gãy vỡ, hạt lép, không có các tạp chất kim loại. - Màu sắc, mùi vị: Có mùi vị đặc trưng của đại mạch và có màu vàng của đại mạch. - Thành phần các hợp chất trong đại mạch phải đảm bảo.
8.2. Kiểm tra độ trong, màu sắc và chỉ tiêu vi sinh của nước sau khi xử lý
- Nước phải đảm bảo trong suốt không có mùi vị lạ, không có vi sinh vật gây bệnh,... - Kiểm tra độ cứng, pH và độ oxy hóa của nước.
8.3. Kiểm tra các công đoạn sản xuất 8.3.1. Kiểm tra công đoạn làm sạch
- Kiểm tra quá trình tách kim loại trong lô đại mạch.
- Tiến hành kiểm tra thường xuyên trong từng mẻ để nguyên liệu được đồng đều đảm bảo cho các công đoạn tiếp theo.
8.3.2. Kiểm tra công đoạn rửa và ngâm đại mạch
- Kiểm tra nước dùng để rửa ngâm, chất sát trùng - Kiểm tra nhiệt độ nước và thời gian rửa ngâm.
- Kiểm tra thời gian thổi khí và độ ẩm của đại mạch khi ngâm
8.3.3. Kiểm tra công đoạn ươm mầm
- Trong quá trình ươm mầm ta cần kiểm tra chế độ thông gió, thời gian ươm, nhiệt độ khối hạt, chu kỳ đảo hạt, độ ẩm của malt tươi và kích thước mầm, rễ. - Cần kiểm tra xem hạt nảy mầm có đồng đều không.
8.3.4. Kiểm tra công đoạn sấy malt
Chế độ sấy malt phải đúng theo yêu cầu công nghệ, như nhiệt độ tác nhân sấy, nhiệt độ sản phẩm, thời gian sấy và độ ẩm của malt khô.
8.3.5. Kiểm tra chất lượng của sản phẩm
Việc đánh giá chất lượng của malt thành phẩm phải dựa vào tiêu chuẩn của Nhà Nước do các cơ quan chức năng của từng quốc gia ban hành.
Để đánh giá chất lượng của malt thành phẩm thì dựa vào dấu hiệu bên ngoài, các chỉ số cảm quan, cơ học và thành phần hóa học của chúng.
8.3.5.1. Các dấu hiệu bên ngoài
Dấu hiệu bên ngoài hay còn gọi là chỉ số cảm quan, nó bao gồm:
+ Màu sắc: màu sắc của malt là màu vàng sáng, vỏ của các lô malt chất lượng cao phải có ánh. Hình dáng và kích thước của các hạt phải tương ứng với hạt của đại mạch ban đầu.
+ Vị và mùi của malt phải đặc trưng cho từng loại khác nhau.
Độ sạch của malt là tỷ lệ các tạp chất, hạt vỡ, hạt gãy chứa trong đó. Tỷ lệ cho phép là 0,5 % hạt gãy, vỡ và 1% là các tạp chất khác.
8.3.5.2. Các chỉ số cơ học
Các chỉ số cơ học của malt bao gồm:
+ Hình thái của vết cắt của malt: là mức độ trắng đục hoặc trắng trong của phần nội nhũ. Đây là chỉ số quan trọng để xem xét tới mức độ nhuyễn, mức độ ''đồ hóa" của nội nhũ trong thời gian ươm.
Căn cứ vào tyw lệ hạt trắng trong, có thể đánh giá malt theo các cấp chất