Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
5.2. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất dứa sấy khô
• Tính số băng tải
Năng suất cần lựa chọn, phân loại: M3 = 4258,67 (kg/h) [Bảng 4.11].
Công đoạn lựa chọn, phân loại nguyên liệu do công nhân tiến hành bằng cách quan sát trên băng tải. Chọn băng tải kiểu ống.
Năng suất của băng tải được tính theo công thức tổng quát:
Q = 3600.B.V.η.N.g (kg/h) Trong đó:
- Q: Năng suất băng tải.
- 3600: Hệ số đổi từ s sang h.
- B: Chiều rộng băng tải (m), B = 0,6 (cm) = 0,6 (m) - V: vận tốc băng tải, (m/s), V = 0,15 (m/s)
- η: Hệ số sử dụng băng tải, η = 0,6
- N: Số đơn vị bán thành phẩm trên mỗi 1 m2. (1/m2)
R N D
= 1 : Với D, R là các kích thước của 1 đơn vị bán thành phẩm, DxR = 0,1(m)x0,2(m).
- g: Khối lượng của mỗi đơn vị bán thành phẩm, (kg), g = 0,7 (kg) Vậy năng suất của băng tải lựa chọn, phân loại là:
Q1 = 3600.0,6.0,15.0,6.
2 , 0 . 1 , 0
1 .0,7 = 7257,6 (kg/h)
Số băng tải chọn là: n =
1 3
Q M =
6 , 7257
67 ,
4258 = 0,59 Vậy chọn 1 băng tải.
• Tính số công nhân
Năng suất làm việc của công nhân trong 1 h:
q = N x m x 60.
Trong đó:
q: Năng suất của công nhân, kg/h.
N: Số quả 1 công nhân phân loại được trong 1 phút: 18 quả.
m: Khối lượng trung bình của một quả dứa ở công đoạn này: 0,7 kg Suy ra: q1 = 18 x 0,7 x 60 = 756 (kg/h).
Số công nhân cần thiết làm việc ở băng tải này là:
N1 =
756 67 ,
4258 = 5,63 (công nhân).
Vậy cần 6 công nhân.
• Tính chiều dài băng tải
Chiều dài của băng được tính theo công thức:
L = 1 2
2 L L
N + (m)
Trong đó :
N: Số công nhân làm việc, N1 = 6 công nhân.
L1 : Chiều rộng làm việc của một công nhân (m), L1 = 0,75 (m) L2 : chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), L2 = 1 (m) Vậy: L1 =
2 75 , 0 6
+ 1 (m) = 3,25 (m).
Kích thước của băng tải: L × W × H = 3300 x 600 x 1000 (mm).
5.2.2. Băng tải bẻ hoa, cuống
• Tính số băng tải
Năng suất công đoạn bẻ hoa, cuống: M4 = 4173,50 (kg/h) [Bảng 4.11].
Công đoạn bẻ hoa, cuống nguyên liệu do công nhân tiến hành bằng cách đứng hai bên băng tải thực hiện bẻ những phần không cần thiết. Chọn băng tải kiểu ống, giống với công đoạn lựa chọn, phân loại.
Năng suất của băng tải được tính theo công thức tổng quát:
Q = 3600.B.V.η.N.g (kg/h) Trong đó:
- Q: Năng suất băng tải, kg/h
- 3600: Hệ số đổi từ s sang h.
- B: Chiều rộng băng tải (m), B = 0,6 (cm) = 0,6 (m) - V: vận tốc băng tải, (m/s), V = 0,15 (m/s)
- η: Hệ số sử dụng băng tải, η = 0,6
- N: Số đơn vị bán thành phẩm trên mỗi 1 m2. (1/m2)
R N D
= 1 : Với D, R là các kích thước của 1 đơn vị bán thành phẩm, DxR = 0,1(m)x0,2(m)
- g: Khối lượng của mỗi đơn vị bán thành phẩm, (kg), g = 0,7 (kg) Vậy năng suất của băng tải bẻ hoa, cuống là:
Q2 = 3600.0,6.0,15.0,6.
2 , 0 . 1 , 0
1 .0,7 = 7257,6 (kg/h)
Số băng tải chọn là: n =
2 4
Q M =
6 , 7257
50 ,
4173 = 0,58.
Vậy chọn 1 băng tải.
• Tính số công nhân
Năng suất làm việc của công nhân trong 1 h:
q = N x m x 60.
Trong đó:
q: Năng suất của công nhân.
N: Số quả 1 công nhân phân loại được trong 1 phút: 18 quả.
m: Khối lượng trung bình của một quả dứa ở công đoạn này: 0,7 kg Suy ra: q2 = 18 x 0,7 x 60 = 756 (kg/h).
Số công nhân cần thiết làm việc ở băng tải này là:
N2 =
2 4
q M =
756 50 ,
4173 = 5,52 (công nhân).
Vậy cần 6 công nhân.
• Tính chiều dài băng tải
Chiều dài của băng được tính theo công thức:
L = 1 2
2 L L
N + (m)
Trong đó :
N: Số công nhân làm việc, N2 = 6 công nhân.
L1 : Chiều rộng làm việc của một công nhân (m), L1 = 0,75 (m) L2 : chiều dài bộ phận dẫn động và tang quay (m), L2 = 1 (m)
Vậy: L2 = 2
75 , 0 6
+ 1 (m) = 3,25 (m).
Kích thước của băng tải bẻ hoa, cuống: L × W × H = 3300 x 600 x 1000 (mm).
5.2.3. Máy ngâm, rửa
• Chọn thiết bị
Năng suất công đoạn rửa: M5 = 3338,80 (kg/h) [Bảng 4.11].
Chọn máy rửa FENGXIANG WA – 5000 với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 5.18. Thông số kỹ thuật thiết bị rửa [31]
Model FENGXIANG WA – 5000
Năng suất (MR) 5000 kg/h
Nguồn điện 380V/50Hz.
Kích thước (mm) L×W×H 4200 x 2000 x 1480
Hình 5.22. Máy ngâm rửa [31]
• Nguyên tắc hoạt động: giống với máy ngâm rửa cam [Mục 5.1.3]
• Tính số thiết bị
Số thiết bị cần chọn: n = MR
M5
= 5000 80 ,
3338 = 0,67. Vậy chọn 1 thiết bị.
5.2.4. Thiết bị gọt vỏ, cắt đầu, đọt lõi
• Chọn thiết bị
Năng suất của công đoạn này là: M6 = 3322,11 (kg/h). [Bảng 4.11]
Chọn thiết bị gọt vỏ, cắt đầu, đọt lõi liên hợp FCPM-90 có các thông số kỹ thuật như sau:
Bảng 5.19. Thông số kỹ thuật của thiết bị gọt vỏ, cắt đầu, đọt lõi liên hợp FCPM-80 [48]
Năng suất (MG), kg/h 90 quả/ phút tương đương 3780 kg/h ( 1 quả nặng khoảng 0,7 kg)
Đường kính lột vỏ, mm 65
Đường kính ống lấy lõi, mm 23
Trọng lượng máy, kg 1800
Motor mã lực, HP 3
Kích thước L × W × H, mm 3400 x 1250 x 2150
Hình 5.23. Thiết bị gọt vỏ, cắt đầu, đọt lõi dứa liên hợp [48]
• Tính số thiết bị Số lượng thiết bị chọn:
n = MG
M6
= 3780 11 ,
3322 = 0,88 Vậy chọn 1 thiết bị gọt vỏ liên hợp.
5.2.5. Băng tải cắt mắt, sửa mắt
• Tính số băng tải
Dùng băng tải vận chuyển nguyên liệu có công nhân phân bố ở hai bên băng tải, có các bàn để xử lý nguyên liệu. Dùng dao bản to, sắc để cắt mắt, sửa mắt.
Năng suất của công đoạn này: M7 = 2425,14 (kg/h). [Bảng 4.11]
Năng suất của băng tải được tính theo công thức tổng quát:
Q = 3600.B.V.η.N.g (kg/h) Trong đó:
- Q: Năng suất băng tải, kg/h - 3600: Hệ số đổi từ s sang h.
- B: Chiều rộng băng tải (m), B = 1 (m) - V: vận tốc băng tải, (m/s), V = 0,1 (m/s) - η: Hệ số sử dụng băng tải, η = 0,6
- N: Số đơn vị bán thành phẩm trên mỗi 1 m2. (1/m2)
R N D
= 1 : Với D, R là các kích thước của 1 đơn vị bán thành phẩm, DxR = 0,1(m)x0,2(m)
- g: Khối lượng của mỗi đơn vị bán thành phẩm, (kg), Khối lượng quả dứa lúc này: g = 0,4 (kg)
Vậy năng suất của băng tải cắt mắt, sửa mắt là:
Q3 = 3600.1.0,1.0,6.
2 , 0 . 1 , 0
1 .0,4 = 4320 (kg/h)
Số băng tải chọn là: n =
3 7
Q M =
4320 14 ,
2425 = 0,56.
Vậy chọn 1 băng tải.
• Tính số công nhân
Năng suất làm việc của công nhân trong 1 h:
q = N x m x 60.
Trong đó:
q: Năng suất của công nhân.
N: Số quả 1 công nhân cắt mắt, sửa mắt được trong 1 phút: 4 quả.
m: Khối lượng trung bình của một quả dứa ở công đoạn này: 0,4 kg Suy ra: q3 = 4 x 0,4 x 60 = 96 (kg/h).
Số công nhân cần thiết làm việc ở băng tải này là:
N3 =
3 7
q M =
96 14 ,
2425 = 25,26 (công nhân).
Vậy cần 26 công nhân.
• Tính chiều dài băng tải
Chiều dài của băng tải được tính theo công thức:
L = 1 2
2 L L
N + (m)
Trong đó :
N: Số công nhân làm việc, N3 = 26 công nhân.
L1 : Khoảng cách giữa 2 công nhân, L1 = 0,75 (m) (Có các bàn thao tác) L2 : Khoảng cách an toàn, L2 = 1 (m)
Vậy L3 = 1 2
75 , 0
20 +
(m) = 8,5 (m).
Kích thước của băng tải cắt mắt, sửa mắt: L × W × H = 8500 x 1000 x 1000 (mm) 5.2.6. Máy tạo hình
• Chọn thiết bị
Năng suất của công đoạn này: M8 = 2134,13 (kg/h) [Bảng 4.11]
Chọn máy cắt miếng dứa GOINGWIND với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 5.20. Bảng thông số kỹ thuật của máy cắt miếng dứa GOINGWIND [49]
Năng suất (MTH), kg/h 3000
Khối lượng, kg 300
Điện thế, V 220/380
Công suất, kw 2
Kích thước L × W × H, mm 1000x950x1300
.
Hình 5.24. Máy cắt lát dứa [49]
• Tính số thiết bị Số lượng thiết bị chọn:
n = MTH
M8
= 3000 13 ,
2134 = 0,71 Vậy chọn 1 máy cắt lát dứa.
5.2.7. Máy rửa lại
• Chọn thiết bị
Năng suất công đoạn này là: M9 = 2102,12 kg/h. [Bảng 4.11]
Chọn máy rửa lại QX3000 có các thông số sau:
Bảng 5.21. Thông số kỹ thuật của máy rửa QX3000 [50]
Năng suất (MRL), kg/h 3000
Điện áp, V/Hz 380/50
Lượng nước sử dụng, m3/h 2
Động cơ điện, kw 1,1-2,2
Kích thước L × W × H, mm 6000x1200x1300 Số lượng thiết bị cần chọn: n =
MRL
M9
= 3000 12 ,
2102 = 0,70 Vậy chọn 1 máy rửa lại.
Hình 5.25. Máy rửa QX3000 [50]
Đối với dứa miếng sẽ được để trên các giỏ sắt như hình dưới để tránh tổn thất dứa miếng nhỏ khi tiến hành rửa lại.
Sau khi rửa, nguyên liệu được cho vào băng tải lưới để làm ráo tự nhiên.
Hình 5.26. Giỏ đựng lát dứa [50]
• Tính số thiết bị
Số lượng thiết bị cần chọn:
n =
MRL
M9
= 3000 12 ,
2102 = 0,70 Vậy chọn 1 máy rửa lại.
5.2.8. Thiết bị sấy
• Chọn thiết bị
Năng suất sấy: M10 = 2081,10 (kg/h). [bảng 4.11]
Năng suất bay hơi hàm ẩm: =
−
−
= 2081,10
100 2
2 1
1 W
W G W
W 100 18
18 80
−
− = 1573,51
(kg/h)
Chọn thiết bị sấy băng tải nhiều tầng GWC với các thông số kỹ thuật sau.
Bảng 5.22. Thông số kỹ thuật của thiết bị sấy băng tải nhiều tầng GWC [51]
Số bộ sấy 4
Chiều rộng băng tải, mm 1500
Chiều dài băng tải, mm 10000
Diện tích chứa nguyên liệu, m2 80
Áp lực hơi, Mpa 0,4 -0,7
Tiêu hao hơi, kg/h 1500
Khả năng bốc hơi (MS), kg H2O/h 900
Công suất điện, kw 15,2
Trọng lượng máy, kg 15000
Kích thước ngoài máy LxWxH, mm 14675 x 2840 x 3385
Hình 5.27. Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng [51]
• Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu cần sấy được dàn trải trên băng tải lưới. Băng tải lưới này được chuyển động trong máy thông qua bộ dẫn động bằng động cơ điện. Quá trình sấy được thực hiện khi khí nóng xuyên qua băng tải lưới theo chiều trên xuống hay từ dưới lên và lấy đi hơi ẩm thoát ra từ nguyên liệu. Bằng quy trình này, khí nóng tẩm vào nguyên liệu và tách hàm ẩm rất nhanh, ổn định. Hệ thống ống thoát khí bên trên máy được kết nối với quạt hút và hút toàn bộ hơi ẩm ra ngoài. Một phần khí nóng được quay vòng trở lại máy sấy nhằm tiết kiệm năng lượng dư thừa, tiết kiệm chi phí nhiên liệu. Phần khí ẩm thoát ra ngoài được hệ thống hút khí ẩm chuyên dụng có van tiết chế đặc biệt.
• Tính số thiết bị
Số thiết bị sấy cần chọn là:
n = MS
M10
= 900 51 ,
1573 = 1,75.
Vậy chọn 2 thiết bị sấy băng tải nhiều tầng.
5.2.9. Máy đóng gói
• Chọn thiết bị
Năng suất công đoạn bao gói: M11 = 502,51 (kg/h) [Bảng 4.11]
Chọn máy bao gói kiểu KD-220 có các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 5.23. Thông số kỹ thuật của máy bao gói KD-220 [52]
Năng suất (MĐG), bao bì/phút 220
Kích thước bao bì, mm 200x110
Công suất, kw 2,7
Khối lượng tịnh mỗi gói, g 100
Kích thước LxDxH, mm 4000 x 920 x 1500
Hình 5.28. Máy đóng gói [52]
• Tính số thiết bị Số thiết bị cần chọn là:
n = MĐG
M11
= 220 0,1 60 51 , 502
= 0,38
Với 220: là số bao bì/phút
0,1 là khối lượng tịnh mối gói, kg 60: hệ số đổi từ phút sang giờ Vậy chọn 1 máy đóng gói.
Bảng 5.24. Bảng tổng kết thiết bị cho sản phẩm dứa sấy khô
STT Tên thiết bị Số lượng Kích thước (L x W x H), mm 1 Băng tải lựa chọn, phân loại 1 3300 x 600 x 1000
2 Băng tải bẻ hoa, cuống 1 3300 x 800 x 1000
3 Thiết bị rửa 1 4200 x 2000 x 1480
4 Thiết bị gọt vỏ, cắt đầu, đọt lõi 1 3400 x 1250 x 2150 5 Băng tải cắt mắt, sửa mắt 1 8500 x 1000 x 1000
6 Thiết bị tạo hình 1 1000 x 950 x 1300
7 Thiết bị rửa lại 1 6000 × 1200 × 1300
8 Thiết bị sấy 2 14675 x 2840 x 3385
9 Máy đóng gói 1 4000 × 920 × 1500