5.1.Tính lượng hơi dùng cho toàn nhà máy Hơi trong nhà máy dùng để nâng nhiệt độ của chượp lên 450C và 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.
5.1.1.Tính 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 môi trường ( lấy trung bình là 300C) lên 450C, sau khi nâng nhiệt độ khối chượp lên 450C 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 môi 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 x Cc x ( t2 - t1 )
Theo sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 1 ta có : Nhiệt dung riêng của muối khan ở 450C tính theo công thức :
Cm x 10-3= a + bT - cT-2 Trong đó:
- a, b, c là hệ số tra theo bảng I.142 trang 153 sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hóa chất - T : nhiệt độ tuyệt đối của muối khan
a = 2,04 ; b = 4,54 x 10-4; c = 0,8 x 104 T = 45 + 273 = 3180K
Cm x 10-3 = 2,04+ 4,54 x 10-4x 318 - 0,8 x 104x 318-2=2,105 =>Cm = 2105 J/kg.độ
Nhiệt dung riêng của dung dịch muối 200Bé là: Cd= Cm x A + 4186 ( 1- A)
Trong đó Cm là nhiệt dung riêng của muối khan ở 450C, A là nồng độ chất hòa tan tính theo phần khối lượng A = 0,2
Cd = 2105 x 0,2 + 4186 ( 1 - 0,2 ) = 3769,8J/kg.độ
Lượng hơi dùng để nâng nhiệt độ khối chượp lên 450C là : Q1 = Cc x Gc x ( t2 – t1)
Trong đó :
- 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 = 450C) - t1 là nhiệt độ môi trường ( t1 = 300C)
Lượng nhiệt cần dùng để nâng nhiệt độ khối chượp từ 300C lên 450C là :
Q1 = 3769,8 x3505,75 x ( 45- 30 ) = 198239645,3J =1,98x105 (KJ)=4,73x104(kcal) 5.1.2.Tính lượng hơi dùng cho quá trình lên men
Lượng hơi D và nhiệt lượng Q có quan hệ theo công thức sau:
ﾧ 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=137,90C ta có:
ih=653,5 kcal/kg i =100 kcal/kg
Vậy lượng hơi cần dùng cho lên men trong một ngày là:
ﾧ
Thời gian cung cấp hơi để
nâng nhiệt cho quá trình lên men là 1h
=>lượng hơi cần cung cấp trong 1h là: D=85,46(kg/h) 5.1.3.Lượng hơi dùng cho toàn 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 x 0,1) = 85,46 x 0,1 = 8,546 kg/h Vậy lượng hơi tiêu tốn cho phân xưởng là:
D=85,46+8,546=94,006(kg/h) 5.1.4.Tính và chọn lò hơi
Lượng hơi tổn thất trong quá trình vận chuyển là 10%.Lượng hơi lò hơi cần cung cấp là :
Dcc=94,006x(1+0,1)=103,4066(kg/h)
Chọn 1 lò hơi có công suất tối đa là 500 kg/h do nhà máy nồi hơi và thiết bị Đông Anh ( / )
h
D Q kg h
i i
= −
4,73 104
85, 46( ) 653,5 100
h
D Q kg
i i
= = × =
− −
chế tạo
Áp suất làm việc : 8 at. Diện
tích bề mặt đốt nóng : 45 m2.
Thể tích nước trong lò : 5 m3.
Đường kính ống sinh hơi : 60 mm.
Đường kính nồi : 2200 mm.
Chiều cao : 4000 mm.
Hệ số hữu ích : 80%.
5.2.Tính lượng nước sử dụng cho phân xưởng
Nước dùng để rửa ở phân xưởng xử lý nguyên liệu gồm nước rửa cá,sàn,thiết bị -Nước rửa cá
Cứ 1 kg cá cần 2 lít nước rửa. Vậy lượng nước rửa cần cho 1 ngày nguyên liệu lớn nhất là:
2 x 10-3x 2953 = 5,906 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 : 3m3
-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
=>Lượng nước dùng ở khu xử lý nguyên liệu là:
V1=5,906+3+2=10,906 m3
Nước dùng ở khu lên men -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 3,75 m3 nên lượng nước cần dùng để vệ sinh thiết bị trong một ngày:
3,75x0,2=0,75(m3) -Nước dùng để rửa thùng chứa nước muối
Lấy 10% so với thể tích của thùng nên lượng nước dùng để rửa là 0,1x2=0,2m3
=>lượng nước cần dùng là:V2=0,75+0,2=0,95 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 toán 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 8 tiếng) là:
103,4066x8=827,253(lit/ngày)=0,83m3 Vậy tổng lượng nước dùng cho phân xưởng trong 1 ngày là V=10,906+0,95+2+3+0,83=17,686(m3/ngày)
=>Lượng nước dùng trong 1 mẻ là 17,686x30=530,58 (m3/mẻ)
=>Lượng nước dùng trong 1 năm 530,58x10=5305,8 (m3/năm)