Các thơng số Giá trị Đơn vị tính
Khối lượng xồi thành phẩm 1527,1 Kg
Thể tích thành phẩm trong 1 lon 330 ml
Số lượng lon 4256 Lon
Số lượng nắp 4256 Nắp
CHƯƠNG IV: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
4.1. Tính tốn năng suất cho phân xưởng
- Năng suất làm việc của phân xưởng trong 1 ngày theo khối lượng nguyên liệu đầu vào là 8 tấn/ngày
- Lịch làm việc của nhà máy:
+ 1 ngày sẽ chia thành 2 ca, 1 ca làm việc 8 tiếng. + 1 tuần: 6 ngày
+ 1 tháng: 24 ngày + 1 năm: 288 ngày
- Thời gian làm việc của nhà máy, 1 ngày làm 2 ca: + Ca 1: Từ 7g00 – 15g00
+ Ca 2: Từ 15g00 – 23g00
- Mỗi ca chia ra thành 2 mẻ và năng suất mỗi mẻ là 2 tấn nguyên liệu. - Thể tích thành phẩm cho 1 ngày làm việc:
= 11360 (lít/ngày) - Vậy năng suất của phân xưởng trong 1 năm là:
Q = Vngày × 288 = 11360 × 288 = 3.271.680 (lít/năm)
.
Bảng 4.1. Khối lượng nguyên liệu cho mỗi công đoạn trong 1 mẻ sản xuất
Công đoạn Đầu vào (kg) Đầu ra (kg)
1 Nguyên liệu xoài 2000 2000
2 Phân loại 2000 1900 3 Rửa 1900 1884,8 4 Cắt, gọt 1884,8 1413,6 5 Chần 1413,6 1410,8 6 Chà 1410,8 1340,2 7 Phối chế - Thịt quả: 1340,2 - Đường: 337 - Nước: 1445,4 - Acid citric: 1,08 - Vitamin C: 0,26 - CMC: 1,2 Tổng cộng: 3125,2 3109,6 8 Đồng hóa 3109,6 3078,6 9 Rót lon, ghép mí 3078,6 3060,2 10 Thanh trùng, làm nguội 3060,2 3057,2 11 Bảo ôn 3057,2 3054,4
12 Thành phẩm 3054,4 4.2. Chọn thiết bị
4.2.1. Thiết bị phân loại
- Phân loại bằng thủ công, công nhân đứng hai bên băng chuyền, quan sát và loại bỏ những trái không đạt yêu cầu. Sau quá trình này xồi tiếp tục đi theo băng chuyền vào bồn rửa.
- Thông số công nghệ: + Công suất: 0,5 Kw/h + Kích thước: 770 × 1592 mm (rộng × cao) + Vận tốc băng tải: 0,12 – 0,15 m/s. + Năng suất: 1200 kg/h + Số lượng: 4 Hình 4.1: Băng chuyền ống 4.2.2. Thiết bị rửa
- Sử dụng thiết bị ngâm rửa xối - Cấu tạo:
Hình 4.2: Thiết bị ngâm rửa xối
- Nguyên tắc hoạt động: gồm hai giai đoạn ngâm và rửa xối
• Máy được cấu tạo gồm: một băng tải bằng thép khơng rỉ và thùng chứa nước rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận khơng khí từ một quạt đặt bên ngồi.
• Trong giai đoạn này, xoài đi trên băng chuyền qua thùng ngâm để ngâm cho bở, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Hiệu quả của q trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Sau đó nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng tải, được xối nhờ hệ thống vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at gắn ngay phía trên băng tải, sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước.
• Nước trong q trình rửa được lọc và bơm trở lại để tiết kiệm nước
- Thiết bị: sử dụng thiết bị rửa CXJ-2 của công ty phát triển thị trường công nghiệp TTM
- Thông số kỹ thuật:
• Năng suất: 2,5 tấn/giờ
• Lượng nước tiêu thụ: 6m3/giờ
• Cơng suất: 3,5 KW
• Kích thước thiết bị: 2353 x 910 x 1600 mm ( dài x rộng x cao)
• Số lượng máy: 1 4.2.3. Thiết bị chần
- Nguyên lý hoạt động:
• Nước được gia nhiệt bằng hơi đạt đến nhiệt độ yêu cầu để tiến hành chần diệt khuẩn nguyên liệu. Tại khoang chần, ở các vị trí khác nhau lắp đặt sencer cảm ứng nhiệt để kiểm soát sự đồng nhất về nhiệt độ của cả khoang chần.
• Nhiệt độ có thể điều chỉnh tự động.
• Nguyên liệu sau khi chần được đưa sang khoang làm nguội để tiến hành làm nguội, đảm bảo màu sắc và mùi vị của nguyên liệu
Hình 4.3: Thiết bị chần làm nguội tự động
1. Cửa nguyên liệu vào
2. Băng tải
3. Thùng chần
4. Ống hơi
5. Vòi nước rửa
6. Cửa nguyên liệu ra
7. Đường nước cấp
8. Đường nước xả - Thơng số kỹ thuật:
• Model: MingRui P-YH-FFJ 06
• Kích thước máy: 10429 x 2225 x 1984 mm (dài x rộng x cao)
• Cơng suất: 2000 kg/giờ
• Kích thước đoạn chần: Dài 6m
• Kích thước đoạn làm nguội: Dài 4 m
• Tốc độ được điều chỉnh bằng biến tần
• Nhiệt độ nước làm nguội: 15 – 20oC
• Vật liệu chế tạo: Thép khơng gỉ SUS 304, dầy 2 mm
• Cơng suất điện: 1,1 KW
• Cơng suất hơi: 220-550 kg/ giờ
• Lượng tiêu hao nước: 100 – 500 lít/giờ
• Lượng nước mát: 3000 lít/ giờ
• Số lượng máy: 1 máy 4.2.4. Chà
- Xoài sau khi chần sẽ được chuyển vào máy chà cánh hai tầng để được chà nhỏ. Để sản xuất nectar, người ta dùng lỗ lưới có đường kính 1 - 2 mm. Rây
được làm bằng thép khơng rỉ có đục lỗ nhỏ, với kích thước: 0,5; 0,75; 1; 1,5 ; 2mm.
- Sử dụng máy chà cánh đập
Hình 4.4: Máy chà cánh đập
1. Mãng xoắn tải nguyên liệu; 2. phễu nhận; 3. Bơi chèo; 4. Cánh đập; 5. Trục quay; 6. Mặt rây; 7. Cửa tháo bã.
- Nguyên lý hoạt động:
• Ngun liệu đã qua đun nóng (bổ sung thêm nước để tránh dính vào lưới chà và tăng năng suất chà) được đưa qua phiễu vào khoang chà.
• Khi động cơ hoạt động, nguyên liệu được quay đều, các cánh chà có tác dụng xiết, ép nguyên liệu vào lưới chà.
• Phần xơ nằm trong lưới theo phễu trên ra ngoài, phần bột chà qua các lỗ nhỏ trên lưới chảy ra theo phễu dưới ra ngồi.
- Thơng số kỹ thuật:
• Vận tốc trục quay: 700 vịng/phút.
• Năng suất chà: 2 tấn/h.
• Rây: thép khơng rỉ.
• Kích thước lỗ: 0,5 – 0,75mm
• Khoảng cách giữa cánh chà và mặt rây: 0,5 – 3mm.
• Cơng suất: 6,7 kW.
4.2.5. Phối chế
- Phối chế là pha trộn 2 hay nhiều cấu tử
Hình 4.5: Thiết bị phối trộn dạng đứng
- Ngun tắc hoạt động:
• Thiết bị gồm nồi hình trụ, có lắp cánh khuấy ở đường tâm với mục đích để đảo trộn ngun liệu.
• Khi cánh khuấy quay sẽ tạo ra động năng đẩy khối chất lỏng chuyển động trong lòng thiết bị, giúp đảo trộn đồng đều hỗn hộp.
• Sử dụng thiết bị hình trụ đáy nón, có lớp vỏ áo để gia nhiệt, ổn định nhiệt, bên trong thiết bị có gắn cánh khuấy.
- Thơng số kỹ thuật:
• Model: Tetra Almix
• Thể tích: 14,6 m3
• Đường kính ống dẫn: 60 mm.
• Kích thước thiết bị: 2938 ì 1401 ì 3020 mm
ã Cng sut ng c: 36 kW.
• Khối lượng: 1450 kg.
• Vật liệu: thép khơng rỉ.
• Năng suất: 5000 lít /h 4.2.6. Đồng hóa
- Ngun lý hoạt động: dung dịch hệ phân tán được piton bơm lên thiết bị đồng hoá và được tăng áp lực cao (50-300bar) tại đầu vào của khe hẹp dưới áp lực lớn và tốc độ chuyển động cùa hệ phân tán lớn làm kích thước hạt vỡ nhỏ ra.
Bộ phân tạo khe hẹp được thiết kế và tạo 1 góc nghiên 5 độ. Nhằm làm tăng gia tốc hệ phân tán. Hình 4.6: Thiết bị đồng hóa 1. Motor chính 2. Bộ truyền đai 3. Đồng hồ đo áp suất 4. Trục quay 5. Piston 6. Hộp piston 7. Bơm 8. Van 9. Bộ phận đồng hóa
• Cơng suất: 15 kW
• Năng suất: 4000 lít/h
• Áp suất làm việc: 200 Bar
• Số lượng piston: 3 cái
• Đường kính piston: 28 mm
ã Kớch thc thit b: 1435 ì 1280 × 1390 mm
• Khối lượng thiết bị: 1250 kg
• Số lượng thiết bị: 1 cái
4.2.7. Thiết bị rót hộp – Bài khí – Ghép mí - Thơng số kỹ thuật:
• Model: GT7B12-FGJ250
• Kích thước ngồi: 2800 x 1600 x 1900 mm (dài x rộng x cao)
• Số lượng đầu ghép mí: 4 đầu
• Số lượng đầu chiết rót: 12 đầu
• Cơng suất: 8000 lon/h .
• Thể tích lon: 330 ml.
• Đường kính lon thích hợp: F52,5- 105 mm
• Chiều cao lon thích hợp: 39- 160mm
• Điện năng tiêu thụ : 1,5 Kw/h
• Trọng lượng máy: 3200Kg.
• Vật liệu chế tạo: Chủ yếu bằng thép không gỉ, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an tồn thực phẩm.
• Số lượng máy: 1
Hình 4.7: Thiết bị rót lon – bài khí – ghép mí
4.2.8. Thanh trùng – Làm nguội - Nguyên lý hoạt động:
• Đến vùng thanh trùng thì nâng nhiệt độ lên 1000C.
• Sau khi thanh trùng rồi hạ nhiệt độ làm nguội dần.
• Quy trình hồn tồn khép kín, đảm bảo điều kiện thanh trùng nên sản phẩm sẽ được bảo quản lâu hơn, ngon hơn.
Hình 4.8: Thiết bị thanh trùng – Làm Nguội
cao)
• Cơng suất: 7000 lon/giờ • Cơng suất điện: 15,5 kW.
• Chiều dài đoạn thanh trùng giữ nhiệt: 9000 mm • Nhiệt độ thanh trùng lớn nhất: 100oC
• Tốc độ băng chuyền: 400 – 800 mm/phút • Lượng nước làm nguội: 12,5 m3/h
• Nước nóng thanh trùng tuần hồn: 25 m3/h • Áp lực hơi: 4 kg/cm2
• Thời gian bảo ơn: 4 giây
• Nhiệt độ nguyên liệu đầu ra: 30oC • Trọng lượng máy: 10000 kg
• Số lượng máy: 1 máy 4.2.9. Bơm
- Chọn bơm nước số hiệu CMP-130 của hãng Huifeng-motor, Trung Quốc, cho các quá trình sau: phối trộn , đồng hóa, rót nóng.
- Thơng số kỹ thuật: • Năng suất: 3 m3/h. • Cơng suất: 250 W. • Kích thước: 265 mm x 165 mm x 215 mm. • Điện thế: 220 V • Số lượng: 3 cái.
Bảng 4.2: Bảng tính thời gian sản xuất cho 1 mẻ
Công đoạn Thời gian (phút)
Phân loại 49,8 Rửa 45,6 Cắt, gọt 47,4 Chần 42,6 Chà 42 Phối chế 34,8 Đồng hóa 43,2
Tổng 444,6
Quá trình sản xuất được thực hiện liên tục, khi mẻ sản xuất này đi ra thì nguyên liệu của mẻ kế tiếp sẽ được cho vào.
CHƯƠNG V: TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
5.1. Tính lượng nước
Chọn nguồn nước: nước dùng cho sản xuất và nước sinh hoạt là nước sạch do nhà máy nước cung cấp.
Bảng 5.1. Chỉ tiêu chất lượng của nước sử dụng
Chỉ tiêu Yêu cầu
Hàm lượng cặn hịa tan < 10 mg/l
pH 6-7
Độ cứng tồn phần < 300 mg CaCO3 /l
Nitrite < 0,1 mg/l
Sắt < 0,3 mg/l
Tổng vi sinh vật hiếu khí Khơng có
• Nước rửa nguyên liệu:
- Lượng nước rửa nguyên liệu là : 2,4 m3 /tấn nguyên liệu.
- Lượng nước cần để rửa trong một mẻ là : 4,6 m3
- Lượng nước cần để rửa nguyên liệu trong một ngày là: Vrửa = 18,4 m3
• Nước sử dụng trong q trình chần
- Lượng nước sử dụng trong một ca là 1,6 m3.
- Mỗi ca thay nước một lần.
- Lượng nước cần dùng trong một ngày là: Vchần = 3,3 m3
• Nước sử dụng trong quá trình thanh trùng:
- Lượng nước làm nguội trong 1 ngày: Vlàm nguội = 61,6 m3
- Lượng nước thanh trùng trong 1 ngày: Vthanh trùng = 30,8 m3
• Nước cần cho q trình pha chế syrup: 5,8 m3
• Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, nước sinh hoạt Tồn nhà máy có 90 người
- Nước sinh hoạt, vệ sinh: 40 lít/người/ca. Vậy lượng nước sinh hoạt trong một ngày là: Vsinh hoạt = 3,6 m3.
- Tùy theo tình hình sản xuất thực tế tại nhà máy, độ sạch của thiết bị, nhà xưởng mà lượng nước vệ sinh nhiều hay ít. Ở đây ta chọn nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng trong một ngày bằng 20% lượng nước rửa nguyên liệu
Vvệ sinh = 20% × Vrửa = 20% × 18,4 = 3,7 m3.
- Nước chữa cháy :
Vchữa cháy= 2 × ( nước sinh hoạt + nước sản xuất) = 247 m3
- Nước rò rỉ :
Vrò rỉ = 2% × tổng lượng nước cần dùng = 2,4 m3 .
- Tổng lượng nước cần dùng trong một ngày là
V = Vrửa + Vchần + Vsyrup + Vsinh hoạt + Vvệ sinh + Vchữa cháy + Vrò rỉ = 376,6 m3
.
5.2. Tính lượng điện tiêu thụ trong 1 ngày
Bảng 5.2. Tổng hợp công suất tiêu thụ điện của thiết bị
Thiết bị Công suất
(kW) Số lượng Số giờ làm việc (h/ngày) Tổng điện (kW) Băng chuyền 0,5 4 0,83 1,66 Máy rửa 3,5 1 3,04 10,64 Máy chần 1,1 1 2,84 3,12 Máy chà 7,5 1 2,8 21 Thiết bị phối chế 36 1 2,32 83,52
khí – ghép mí Thiết bị thanh trùng – làm nguội 15,5 1 4,92 76,26 Bơm 0,25 3 3,84 2,88 Tổng 277,62
Tổng công suất điện mà hệ thống thiết bị tiêu thụ trong 1 ngày làm việc Ptb = 277,62 (kW)
Tổng công suất điện tiêu thụ để hệ thống chiếu sáng, làm mát nhà xưởng và tổn thất trên đường dây (khoảng 10%) so với tổng lượng điện mà thiết bị tiêu thụ
Ptổn thất = 10% × Ptb = 27,76 ( kW)
Vậy lượng điện cần thiết trong 1 ngày để phân xưởng hoạt động sản xuất liên tục
6.1. Chi phí đầu tư thiết bị và nhà xưởng
Giả sử chi phí đầu tư xây dựng nhà xưởng là 5 tỷ VNĐ. Giá thành đầu tư thiết bị và các dụng cụ phục vụ sản xuất Bảng 6.1. Tính tốn giá thành các thiết bị và dụng cụ STT Thiết bị, dụng cụ Đơn vị Số lượng Giá (triệu) Thành tiền (VNĐ)
1 Băng chuyền Mét 100 2 200 triệu
2 Máy rửa Cái 1 95 95 triệu
3 Máy chần Cái 1 570 570 triệu
4 Máy chà Cái 1 323 323 triệu
5 Thiết bị phối chế Cái 1 231 231 triệu
6 Thiết bị đồng hóa Cái 1 360 360 triệu
7 Thiết bị rót hộp - bài khí – ghép mí Cái 1 820 820 triệu 8 Thiết bị thanh trùng – làm nguội Cái 1 1090 1090 triệu
9 Bơm Cái 3 6 18 triệu
Tổng cộng 3707 triệu
6.2. Chi phí sản xuất và giá thành sản phẩm
- Chi phí khấu hao cho thiết bị tính trong vòng 5 năm là 2 574 305,6 VNĐ/ngày
- Chi phí nước (tính cho 1 ngày sản xuất).
376,6 (m3/ngày) × 4590 (VNĐ) +10% VAT = 1 901 453,4 VNĐ
- Chi phí điện (tính cho 1 ngày sản xuất).
Bảng 6.2: Giá điện cho các khu công nghiệp
Giá điện cho các khu cơng nghiệp
Giờ thấp điểm 672
Giờ bình thường 1003
Giờ cao điểm 1819
+ Giờ bình thường:
• Từ thứ 2 đến thứ 7: 4h – 9h30 ; 11h30 – 17h; 20h – 22h.
• Ngày chủ nhật: 4h – 22h.
+ Giờ cao điểm từ thứ 2 đến thứ 7: 9h30 – 11h30; 17h – 20h.
Một ngày công ty sử dụng điện trong giờ thấp điểm là 1 tiếng, giờ bình thường là 10 tiếng, giờ cao điểm là 5 tiếng
305,38 (kW) × 16 672 1 1003 10 1819 5× + × + × (VNĐ) + 10% VAT = 415 635,5 VNĐ.
- Chi phí nguyên phụ liệu (tính cho 1 mẻ sản xuất)
Bảng 6.3: Tính tốn giá thành ngun phụ liệu cho 1 mẻ sản xuất
STT Nguyên liệu Đơn
vị Lượng sử dụng (kg) Giá / kg (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1 Xồi cát hịa lộc kg 2000 24 000 48 000 000 2 Đường kg 337 10 000 3 370 000 3 Acid citric kg 1,08 55 000 59 400 4 CMC kg 1,2 32000 38 400 5 Vitamin C kg 0,26 154 000 40 040
6 Nắp và lon kim loại Cái 8617,7 1000 8 617 700
Tổng 60 125 540
- Chi phí lao động tính bình qn 70 000 VNĐ / 1 người / ca. Số lượng công nhân là 90 người nên số tiền phải trả trong cho công nhân trong 1