5. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG – CHỌN DỤNG CỤ THIẾT BỊ
5.1.1.Kho bảo quản đông:
Nhà máy cần bảo quản nguyên liệu cá đủ sản xuất trong 1 tháng, vậy khối lượng tối thiểu kho cần đáp ứng: 6 30 = 180 (tấn). Ta chọn xây dựng kho 200 tấn.
http://www.ebook.edu.vn 45 Thể tích kho:
gv: tiêu chuẩn chất tải (tấn/m3). Đối với kho bảo quản cá đông lạnh ta có tiêu chuẩn chất tải gv = 0.8 tấn/m3.
Chiều cao thực tế của kho: h1 = H - 2
H: chiều cao phủ bì. Chọn H = 3.6m, là chiều dài lớn nhất của tấm panel. Chiều dày tường ngăn panel tiêu chuẩn trong kho bảo quản đông: = 125mm. Vậy: h1 = 3,6 - 2 0.125 = 3.35 (m)
Chiều cao chất tải thực của kho bằng chiều cao phủ bì trừ đi khoảng hở trần để lưu thông khí 0.5m, và khoảng hở phía dưới tấm palet 0.1m.
Vậy h = 3.35 – (0.1 + 0.5) = 2.75m Diện tích hàng chiếm thực tế trong kho: Diện tích xây dựng của kho:
: TL2-34
Từ Fxd đã tính ta chọn Fxd = 115 m2: + Chiều dài: 18m
+ Chiều rộng: 6.5m
Vậy diện tích thực của kho: Fthực = 18 6.5 = 117 m2
http://www.ebook.edu.vn 46 1
Thông số các lớp vật liệu của panel tiêu chuẩn.
Vật liệu Chiều dày Hệ số dẫn nhiệt (W/mK)
Polyurethane 0.023 – 0.03
Tôn lá 0.0006 45.36
Sơn bảo vệ 0.0005 0.291
Nhiệt độ không khí trong kho bảo quản: -20oC
Hệ số truyền nhiệt từ kho ra ngoài: K = 0.021 W/m2K [bảng 3-3 TL2-84] Bề dày của lớp cách nhiệt được tính theo công thức:
K : hệ số truyền nhiệt, K = 0.21 W/m2K.
: hệ số toả nhiệt của môi trường ngoài đến vách ngoài của tường, 23.3 W/m2K. [Bảng 3-7 TL2-86].
2: hệ số tỏa nhiệt của vách trong của tường vào buồng lạnh, 2 = 8 W/m2K : bề dầy yêu cầu của lớp cách nhiệt, m.
cn: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK. i, : bề dầy và hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i. Áp dụng công thức trên ta có: = 115,2mm
Vậy = 115.2 + 2 0.6 + 2 0.5 =117.4 (mm) Ta chọn chiều dày panel tiêu chuẩn: = 125mm
http://www.ebook.edu.vn 47 Hệ số tru yền nhiệt thực của vách: Kt = 0.197 W/m2K
Chi phí lạnh bao gồm: Q = Q1 + Q2 + Q3 Trong đó:
Q1: chi phí lạnh do truyền ra môi trường xung quanh qua tường, vách, nền, trần do chênh lệch nhiệt độ.
Q2: chi phí lạnh do nhiệt của sản phẩm tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh. Q4: chi phí lạnh do các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh.
- Tính Q1 Q1 = Q11 + Q12
Q11: tổn thất lạnh do truyền nhiệt qua cấu trúc phòng.
Q12: tổn thất lạnh do bức xạ mặt trời. Tổn thất này được bỏ qua do kho lạnh được thiết kế có tường bao, mái che là các panel cách nhiệt. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q11 = Kt.F.(t1 – t2) W
Với cấu trúc kho lạnh: CD = 18m; CR = 6.5 + 2.0.125 = 6.75m; CC = 3.6 + 0.125 = 3.725m.
Nhiệt độ ngoài trời: t1 = ttb = 27.4oC ttb: nhiệt độ trung bình ở Long An: 27.4oC
Đối với trần của kho là nơi ánh sáng chiếu trực tiếp, ta lấy t1 = 30oC. Nhiệt độ trong kho lạnh: -20oC
http://www.ebook.edu.vn 48 Ftường = 2(3.725 6.75) + 2(3.725 18) = 184.3875 (m2)
Ftrần = 18 6.75 =121.5 (m2)
Vậy Q1 = Q11tường + Q11tran = 0.197 184.3875 (27.4 – (-20)) + 0.197 121.5 (30-(- 20)) = 2918.55 (W)
Tính Q2:
Q2 = M(i1 – i2) W
M: Công suất buồng gia lạnh: 6.7 tấn/ngày
i1, i2: entanpi của sản phẩm lúc đưa vào kho và lúc ở to bảo quản.
Vì sản phẩm nhập kho ở dạng đã được cấp đông vì vậy ta bỏ qua nhiệt tổn thất của sản phẩm.
Tính Q3
Đối với Q3 ta có thể tính đơn giản: Q3 = 40%Q1 = 0.4 2918.55 = 1167.42
Vậy chi phí lạnh tính cho kho: Q = Q1 + Q3 = 4085.97 W
Phụ tải nhiệt của máy nén:
Do các tổn thất trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng tổn thất nhiệt. Để tránh cho máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt máy nén cũng được tính toán từ các tải nhiệt thành phần nhưng tùy theo từng loại kho lạnh có thể chỉ lấy một phần tổng nhiệt của tải đó.
http://www.ebook.edu.vn 49 QMN = 90%Q1 + 80%Q3 = 3560.631 W 3.7kW
Năng suất lạnh của máy nén: Qo = = = 4.36 (kW)
b: hệ số thời gian làm việc của máy nén, thường lấy b = 0.9
k: hệ số lạnh tính đến tổn thất trong đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh.[TL4-83]
Qo chính là năng suất lạnh là máy nén cần phải đạt được để bảo đảm duy trì được nhiệt độ kho lạnh ở điều kiện thiết kế.
5.1.2 Tính hơi:
Nhà máy dùng hơi nước bão hòa để cấp nhiệt trực tiếp hay gián tiếp trong quá trình thanh trùng hộp, hấp chín cá và tiệt trùng sản phẩm. Ngoài ra, hơi nước bão hòa còn được ứng dụng để vệ sinh thiết bị, nhà xưởng.
Nhiệt lượng cần thiết để gia nhiệt làm chín cá:
m Q t C G r D Q1 = 1. = . .Δ + (KJ) Trong đó:
D1: lượng hơi cần cho quá trình gia nhiệt (kg)
r: ẩn nhiệt hóa hơi hoặc ngưng tụ của hơi nước bão hòa ở 7at (KJ/kg);
) / (
2075 KJ kg r= (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
G: lượng nguyên liệu đầu vào (kg); G = 5430 kg C: nhiệt dung riêng của nguyên liệu (≈3.54KJ/kg.độ)
http://www.ebook.edu.vn 50
1 2 t t t= −
Δ : hiệu số giữa nhiệt độ nhập liệu ban đầu (t1) và nhiệt độ cuối quá trình gia nhiệt (t2); t1 = 300C, t2 = 950C. Nên Δt =95−30=650C
Qm: nhiệt lượng tổn thất, cho Qm = 10%.Q1 Từ đó ta có: 05 . 669 2075 9 . 0 65 54 . 3 5430 9 . 0 . . 1 = × × × = Δ = r t C G D (kg)
Nhiệt lượng cần dùng cho quá trình gia nhiệt dầu từ 250C lên 900C:
m Q t C G r D Q2 = 2. = . .Δ + (KJ)
Qm: nhiệt lượng tổn thất, cho Qm = 10%.Q2 Từ đó ta có: 23 . 120 2075 9 . 0 65 16 . 2 5 . 1584 9 . 0 . . 2 = × × × = Δ = r t C G D (kg).
Nhiệt lượng dùng cho nồi thanh trùng:
m Q t C G r D Q3 = 3. = . .Δ + (KJ) Trong đó:
D3: lượng hơi cần cho quá trình gia nhiệt (kg)
r: ẩn nhiệt hóa hơi hoặc ngưng tụ của hơi nước bão hòa ở 7at (KJ/kg);
) / (
2075 KJ kg r=
G: lượng nguyên liệu đầu vào (kg); G = số hộp x khối lượng hộp = 28549 x 210 = 5995290 (g) = 5995.29 (kg).
http://www.ebook.edu.vn 51
1 2 t t t= −
Δ : hiệu số giữa nhiệt độ nhập liệu ban đầu (t1) và nhiệt độ cuối quá trình gia nhiệt (t2); t1 = 900C, t2 = 1210C. Nên Δt =121−90=310C
Qm: nhiệt lượng tổn thất, cho Qm = 10%.Q3 Từ đó ta có: 78 . 460 2075 9 . 0 31 63 . 4 29 . 5995 9 . 0 . . 3 = × × × = Δ = r t C G D (kg)
Lượng hơi dùng cho các quá trình phụ như vệ sinh nhà xưởng, thiết bị máy móc chiếm 10% so với nhiệt dùng cho máy hấp, nồi thanh trùng và gia nhiệt dầu:
D4 = 10%(D1 + D2 + D3) = 125.006 (kg). Tổng lượng hơi cần dùng trong nhà máy là: D = D1 + D2 + D3 + D4 = 1375.066 (kg).
Để dự phòng trường hợp mở rộng sản xuất hoặc sử dụng cùng một lúc cho nhiều mục đích khác, ta chọn nồi hơi có năng suất 1000 kg hơi/h, vận hành một giờ mỗi ca.
Thiết bị được chọn là nồi hơi đốt dầu-gas ống lò lệch tâm: - Công suất hơi: 1000kg/h
- Áp suất hơi: 7at - Nhiệt độ hơi : 183 0C Nồi hơi đốt dầu - gas ống lò lệch tâm
Công suất hơi (kg/h) 1000
Áp suất hơi ra (at) 7
http://www.ebook.edu.vn 52
Nhiệt độ nước cấp (0C) 25
Tiêu hao dầu Diesel (kg/h) 65
Tiêu hao dầu FO (kg/h) 71 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiêu hao Gas (kg/h) 61
Dài (m) 3.4
Rộng (m) 1.6
Cao (m) 1.9
Khối lượng tĩnh (kg) 4150
Diện tích tiếp nhiệt (m2) 24.7
Thể tích chứa hơi (m3) 0.45
http://www.ebook.edu.vn 53
5.1.3. Các thiết bị khác: 5.1.3.1. Bồn rửa, rã đông:
Model B3N
Kích thước ngăn chứa 600W x 600L x 420H
Kích thước bồn rửa 600W x 1880L x 850H
Số lượng chậu nhỏ 4
http://www.ebook.edu.vn 54
5.1.3.2. Bàn sơ chế có gờ:
Bàn sơ chế này dùng để sơ chế cá nguyên liệu sau rã đông gồm: cắt bỏ vây, lấy sạch nội tạng của cá.
Kích thước: 6 – 1.5 – 1.2 m
5.1.3.3. Thiết bị hấp:
Thiết bị được sử dụng kết hợp với nồi hơi vì quá trình này cần hơi gia nhiệt để làm chín cá.
Năng suất: 400 kg/h
http://www.ebook.edu.vn 55
5.1.3.4. Bàn fille cá và bàn cắt cá:
Kích thước: 8 – 1.5 – 1.2 m
5.1.3.5. Băng tải: Băng chuyền sử dụng cho vận chuyển lon.
5.1.3.6. Cân kiểm tra định lượng:
Cân được sử dụng để kiểm tra trong lượng sản phẩm chính xác, đảm bảo độ tin cậy của sản phẩm.
http://www.ebook.edu.vn 56
5.1.3.7. Máy chiết dạng sệt
Máy này đuợc sử dụng rộng rãi để chiết các loại nguyên liệu trong các ngành công nghiệp như thực phẩm, dược phẩm. Có bơm phun để chiết với độ chính xác cao, phạm vi rộng lớn để điều chỉnh định
lượng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nó cho phép điều chỉnh dung tích chiết cho tất cả các bơm chiết tại cùng thời gian, đồng thời cho các sự điều chỉnh nhỏ của mỗi bơm chiết để đạt tới độ chính xác cao.
Tất cả các bộ phận tiếp xúc đều làm bằng inox 316, thuận tiện để rửa bằng CIP.
http://www.ebook.edu.vn 57
Thông số kĩ thuật.
500- 2500 ml, 1000- 5000 ml
Tốc độ chiết 40- 60 lon/ phút
Sai số khi chiết 15 - 100 ml: <1%
Áp suất khí 0.4- 0.6 Mpa
Luợng khí tiêu thụ 10m3/h
Điện nguồn cung cấp 220V- 50/60 Hz
Công suất điện nguồn 0,75 Kw
Trọng lượng máy 550 kg
Kích thuớc bên ngoaì 1.3 x 1.2 x 1.8 m
5.1.3.8. Máy ghép mí:
Máy ghép mí này thích hợp cho các sản phẩm đóng hộp cá, thịt.. tạo mối ghép bền chặt, đảm bảo trong quá trình vận chuyển. Máy ghép mí với công suất 120 hộp/phút. Thông số kĩ thuật Model Canco400 Cỡ hộp 50 - 105 mm Chiều cao hộp 38 - 150 mm Công suất 120 hộp/phút Trọng lượng 2400 Kg Kích thước máy 0.5 x 0.5 x 2 m Động cơ 3HP, 3 Pha, 380V
http://www.ebook.edu.vn 58
5.1.3.9. Máy rửa hộp sau khi ghép mí:
Hộp sau khi ghép cần rửa lại để đảm bảo về cảm quan và chất lượng. Năng suất của thiết bị là 6000 hộp/h.
Kích thước máy: 2200 (L) x 1500 (W) x 2300 (H) mm
5.1.3.10. Thiết bị tiệt trùng:
Thiết bị này làm việc sử dụng nước, hơi, không khí nén.
http://www.ebook.edu.vn 59 Model GT7C2400 Năng suất(hộp) 2400 Đường kính trong (mm) 1200 Dung tích 4.2 m3 Nhiệt độ design 143 Nhiệt độ làm việc 126
Khối lượng tĩnh thiết bị 2000 kg
Chiều dài 4000 mm
Chiều rộng 1600 mm
Chiều cao 1900 mm
Áp suất làm việc(Mpa) 0.15
Áp suất design (Mpa) 0.3
5.1.3.11. Máy dán nhãn
Dùng dán nhãn hộp bằng một nhãn quấn quanh. Nhãn được gắn chắc vào thân hộp bằng hồ lóng, hai mép nhãn được dán bằng hồ lạnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thông số kĩ thuật:
Model Econic-605
http://www.ebook.edu.vn 60
thước hộp
54 – 157 mm
Chiều cao 108 – 700 38 – 117 mm
Năng suất tối đa (lon/phút) φ 202 φ 211 φ 300 φ 307 Φ 401 φ 603 400 320 280 250 210 40 Năng suất 180 hộp/ phút Kích thước máy 2.66 x 0.75 x 1.45 m Trọng lượng 770 kg
Điện năng Motor 3 AMPS
Thiết bị 4 AMPS ( 1340 W)
Điều khiển 1 AMPS
5.1.3.12. Máy in code:
Máy in date series MY là thiết bị in đặc biệt và thích hợp để in nhãn trên bề mặt giấy, màng nhựa và màng nhôm. Vị trí in đuợc điều khiển bởi thiết bị điện và có thể
http://www.ebook.edu.vn 61 điều chỉnh tuỳ ý nguời sử dụng. Ngoài ra, máy còn sử dụng công nghệ in mới có sáu
màu cho nguời sử dụng lựa chọn như: đen, đỏ, vàng, xanh nuớc biển , trắng và xanh da trờ. Các từ đuợc in từ máy rõ nét, rất khó tẩy xoá và thay đổi.
Thông số kĩ thuật Model MY- 380 Điện nguồn 110, 220- 240/ 50-60 Hz Công suất 180W Kích thước trục 35 x 32 mm Tốc độ in 300 cái / phút
Kích thước của Dài : 55-500 mm Rộng : 30-300 mm
Kích thước chữ Kiểu chữ R type and kiểu chữ T 2.0 mm 2.5 mm 3.0 mm
Kí tự in 5 hàng 10 chữ tối đa 1 hàng
Vị trí in Điều chỉnh trong phạm vị 60- 250 mm
Kích thước máy 0.44 x 0.34 x 0.26 m
http://www.ebook.edu.vn 62
5.1.3.12. Máy cho hộp vào thùng
Máy đóng gói tự động ứng dụng cho đóng gói các sản phẩm thực phẩm, dược phẩm,… Nó chuyển hộp đơn vào thùng lớn trong khu vực đóng gói qua băng tải vận chuyển. Máy có thể kết hợp với các máy khác trong dây chuyền đóng gói tổng thể.
Thông số kỹ thuật chính: Kích thước đóng gói lớn nhất 500x500x500mm Kích thước đóng gói nhỏ nhất 250x250x300mm Điện áp 220V 50Hz 0.025Kw Năng suất 1 thùng/4 phút (gồm 50 hộp) Áp suất khí 0.5-0.6Mpa Trọng lượng 250kg
http://www.ebook.edu.vn 63
5.1.3.13. Pallet.
Pallet được sử dụng cho việc lưu trữ sản phẩm.
Kích thước 1.2 - 1 – 0.13 m.
Tính năng Giúp giảm bớt được các sự cố như: làm căng/méo mó/biến
Tải trọng tối đa Có thể lên đến 5 tấn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5.1.3.14. Xe đẩy:
Model
XĐP – 60 – 80 Vật liệu Thép không gỉ (SUS-304)
http://www.ebook.edu.vn 64
Công dụng
- Dùng để chứa cá, tôm, mực … khi di chuyển trong nhà xưởng. - Bánh xe bằng nhựa trắng hoặc bằng
cao su. Càng bánh xe bằng thép nhúng kẽm hoặc bằng thép không gỉ.
- Xe có cấu tạo chắc chắn, dễ sử dụng nên an toàn khi di chuyển trong
5.1.3.15. Khay.
Bảng tổng kết các thiết bị chính:
Số thự tự Tên thiết bị, dụng cụ Số lượng kích thước (D-R-C)
1 Thiết bị hấp 1 6 – 1.5 – 1.2 m
2 Máy chiết gia vị, dầu vào hộp 1 1.3 – 1.2 – 1.8 m 3 Máy ghép mí bốn đầu 1 0.5 – 0.5 – 2 m 4 Máy rửa hộp sau khi ghép 1 1.5 – 0.8 – 1.5 m 5 Thiết bị tiệt trùng 2 4 – 1.6 – 1.9 m
http://www.ebook.edu.vn 65
7 Máy dán nhãn 1 2.66 – 0.75 – 1.45 m
8 Máy in date 1 0.44 – 0.34 – 0.26 m
9 Máy cho hộp vào thùng carton 2 2.1 – 1 – 1.66 m
10 Nồi hơi 1 3.4 - 1.6 – 1.9 m
11 Bàn sơ chế 4 6 – 1.5 1.2 m
12 Bàn fille 4 8 – 1.5 - 1.2 m
13 Bồn rửa – rã đông 3 0.6 – 0.6 – 0.42 m 14 Cân kiểm tra trọng lượng 1 1.8– 0.9 – 1.6 m
6. TÍNH DIỆN TÍCH TỔNG QUAN, TÍNH ĐIỆN - NƯỚC
6.1. Tính mặt bằng tổng quan:
Dựa vào bảng tổng kết các thiết bị dụng cụ chính ở chương 5, ta chọn kích thước phân xưởng chính như sau ( kích thước này đã bao gồm cả lối đi).
STT Tên công trình Kích thước (m) Diện tích (m2) Dài Rộng Cao 1 Khu xử lý 14 13 6 182 2 Khu hấp, làm nguội 11 10 6 110
3 Khu fille, vô hộp,
chiết 18 14 6 252
http://www.ebook.edu.vn 66
5 Khu tiệt trùng 10 6 6 60
Tổng 646 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kích thước phân xưởng chính là: 38 x 17x 6 m ⇒ tổng diện tích phân xưởng chính là: 660 m2.
Kho thành phẩm
Thiết kế kho chứa thành phẩm để lưu giữ sản phẩm trong 2 tháng Mỗi ngày nhà máy sản xuất được 28.549 hộp
⇒Kho phải chứa được: 28549 x 60=1.712.940 hộp
Sản phẩm được đựng trong thùng carton, mỗi thùng chứa được 50 hộp.
Vậy số thùng cần dùng là 1.712.940 : 50 = 34.258,8 (thùng) chọn 34.259 (thùng)