II. THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT
4.1.4. Máy nghiền
Hình 4.2 cấu tạo máy xé bánh răng.
1: Đai 2: Động cơ 3: Dây culoa 4: Ổ bi 5: Cửa vào 6: Răng xé quay 7: Quả lô 8: Răng xé tĩnh 9: Cửa ra 10: Chân đế
Máy xé bánh răng:
Loại máy xé này có kích thước nhỏ, năng suất khá cao, dễ sử dụng, rẻ tiền rất phù hợp với sản xuất quy mô vừa và nhỏ của cả cơ sở.
Thông số kỹ thuật cho máy xé bánh răng như sau: Công suất : Q= 3kW
Năng suất N = 300kg/h
Đường kính bánh răng xé D = 300mm Vận tốc quay: n = 400 vòng/phút
Khe hở tĩnh ( δ) : là thông số công nghệ có thể thay đổi và rất quan trọng, nó quyết định mức độ nghiền của máy và ảnh hưởng lớn đến hiệu suất ép.
Lựa chọn các thông số của máy nghiền Chiều dài máy nghiền: 2000 mm Chiều rộng máy nghiền: 1000 mm Chiều cao máy nghiền: 1500 mm Công suất động cơ: P = 6 kW
4.1.5. Thiết bị sunfit hóa .
Thể tích dịch cần sunfit hóa 1 ngày là 1,5m3. Mà hệ số sử dụng của thiết bị là 0,8 . Vậy thể tích cần : 1,5/0,8 = 1,87 (m3)
Chọn thiết bị sunfit hóa hình trụ, đáy và nắp hình elip làm bằng thép không gỉ. Các thông số của máy :
Thể tích : 2,5 m3 Chiều cao 392 mm Đường kính : 290 mm
Chiều cao nắp : 77 mm , chiều cao đáy 77 mm
4.1.6.Thùng phối trộn:
Thùng phối trộn được sử dụng để phối trộn dịch dứa, táo mèo và siro đường trước khi đưa vào lên men
Thể tích dịch cần phối trộn chính là
thể tích dịch trước lên men và thể tích đường bổ sung của 1 mẻ.
V= 736,1 + 101,7 x 0,7 = = 807,29 (lít) = 0,81 m 3
Chọn thùng phối trộn thân trụ, đáy côn với các thông số: đường kính D, α = 60o H = 1,5D h = tgα = tg60o = 1,73 = 0,87D V = V + V V = × H + × h = 1,5D + × 0,87D = 1,4D3 Ta có : 1,4D 3 = 0,81 m 3 D = 0,82 m . Quy chuẩn chọn D = 1000 mm Chiều cao thùng : H = 1,5 x1000 = 1500 mm Chiều cao đáy h = 500 mm
Trong thùng có bố trí cánh khuấy, chiều dày thùng 5mm.
Đường kính ngoài của thùng là : D ng
= 1000 + 2 x 5=1010mm
4.2. TÍNH TOÀN VÀ CHỌN LỰA THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG LÊN MEN.
4.2.1. Tính thùng lọc đáy bằng
Để quá trình lọc xảy ra bình thường thì chiều cao lớp bã chỉ được phép nằm trong khoảng 0,4 ÷ 0,6 m
Trong quá trình lọc lượng nước hao hụt là 7% ;
D
h2
H
Hình 4.4 Thùng lọc đáy bằng
Thể tích còn lại để chuyển sang thùng lọc thô là 1472,2 x 93% = 1369,15 (lít)
Hệ số sử dụng cho thùng lọc là : 85% : Thể tích thực của thùng lọc là V = 1369,15 x 100/85 = 1610,76 (lít) = 1.61 (m3) Như vậy chọn hai thùng lọc có thể tích là : 2 m3
Chọn chiều cao của nước bã là h = 0,5 m, diện tích đáy mỗi thùng lọc là : S = 2 : 0,5 = 4 m2 .
Đường kính đáy thùng lọc tính theo công thức
D = = 2,26 (m)
Quá trình lọc thô tổn thất 3% lượng dịch. Vậy dịch sau khi lọc là. Vc = 2 x 97% = 1,94m3
Chiều cao toàn bộ khối dịch trong thùng là: H = Vc/s = 1,94/ 2,26 = 0,65 (m)
Ngoài ra thùng lọc còn có một đáy giả cao khoảng 20 cm.
Vậy tổng chiều cao phần trụ thực chưa kể chân là: 2,24 + 0,2 = 2,44 m Chiều cao chỏm cầu h2 = 0,15D = 0,15 x 2,26 = 0,34 m
Các thông số kỹ thuật của nồi Diện tích lọc S = 4 (m2)
Chọn đường kính D = 2260 mm Chiều cao phần trụ H = 1000 mm Chiều cao phần chỏm cầu h1 = 340 mm
Thùng có hệ thống dao cào và đảo lớp lọc, đáy có kích thủy lực để điều chỉnh nâng lên hạ xuống quay quanh trục để đảo và dàn đều bã sau khi đảo
Tốc độ quay: 6 vòng/phút. Công suất động cơ: 3 kw.
Lưới lọc thiết kế các khe hình nêm với kích thước: 0,5 x 70 (mm).
4.2.2. Tính toán và chọn lựa tank lên men.
* Tính tank lên men
Thể tích dịch chứa lên men 1 ngày V1 = 1472,2 lít = 1,5 m3
Thể tích làm việc của thiết bị V1 (m3) được tính theo công thức sau: V1 = k.Vcần
Chọn hệ số chứa đầy của tank k = 0,75 Vcần = k 1 V = 2 75 , 0 5 , 1 = (m3)
Chọn thiết bị lên men thân trụ đáy côn nắp cầu với các thông số như sau:
(Chiều cao phần nắp h1, chiều cao phần trụ H, chiều cao phần côn h2) được chọn như sau:
H = 2,5.D (đường kính trong của tank) h1 = 0,25.D
Chọn góc đáy côn của tank α = 600 h2 = 0,886D Vcần = 2 4 3 1 4 D2 2 h D H + × × × × × π π = 2,09.D3 = 2 D = 0,98→ Chọn D = 1,5 (m)
Chọn độ dày của tank :20mm nên Dn = 1500 + 2.20 = 1540mm Thay D vào tính toán ta được các thông số sau:
h2 = 0,886x1500 = 1329 mm h1 = 0,25x1500 = 375 mm H = 2,5x1500 = 3750 mm
Vậy thể tích thực của tank lên men tính cả phần nắp
h1
H
h2 D
Vthực = Vthùng + Vnắp + Vgấp mép Vthực = 2 + × ×D ×h + D ×h 4 1 4 3 1 π 2 π 2 Vthực = 2 + 0,07 + 0,23 = 2,3 m3 Chiều cao của tank lên men
(tank đặt cách mặt đất 500 mm)
do đó chiều cao thùng tính từ sàn nhà là:
Hthực = h1 + H + h2 + 500 =1329 + 3750 + 375 +500 Hthực = 5954(mm)
*Tính số tank lên men
Số lượng tank lên men được tính theo công thức sau N1 = 1 V T V t + ×
Trong đó: T là chu kỳ lên men
( chọn thời gian lên men chính 25 ngày) T = 25 (ngày)
Mỗi tank lên men chứa lượng dịch lên men bằng lượng dịch quả tạo ra trong một ngày do vậy Vt = V
Số tank lên men → N1 = 25 + 1 = 26(tank). Các thông số của tank lên men
Vthực = 2 m3 Hthực = 5954 mm Dn = 1540 mm
III. PHÂN XƯỞNG TÀNG TRỮ:
4.3.1. Thiết bị tàng trữ rượu
Rượu vang sau khi lên men phụ được tách cặn và chuyển sang thùng tàng trữ để rượu vang lão hoá (có thể dùng các thùng bằng gỗ). Do điều kiện kinh tế, kỹ thuật, em chọn các thùng bằng Inox có lớp áo nhiệt để làm lạnh.
Chọn thể tích thùng tàng trữ bằng thể tích thùng lên men nên Vlên men = Vtàng trữ = 2 m3
Chọn hệ số chứa đầy của thùng là k = 0,75, góc α = 60o Vthùng = 3,07 75 , 0 2 = (m3) H (chiều cao phần trụ) = 2,5.D h1 = 0,25 D
h2 (chiều cao phần côn) = 3
2 D × Vthùng = Vtrụ + Vcôn Vthùng = 2 4 3 4 2 2 h D H D × + × π π Vthùng = 2,19.D3 = 3,07 → D = 1,12 m → chọn D = 1,2 m = 1200mm
Chọn độ dày của thùng :d = 20mm ; Bề dày lớp áo nhiệt ∆d = 100 (mm) nên Dn = 1200 + 2.20 + 2.100 = 1440mm
→ chọn Dn = 1500 mm
Thể tích thực của thùng chứa rượu vang Vthực = V tàng trữ + Vcôn + Vnắp
Vthực =
Vthực = 3,57 (m3) Tính toán được:
H (chiều cao phần trụ) = 3000 mm h1 (chiều cao phần côn) =300 mm
h2 ( chiều cao phần chỏm) = 1039mm → chọn h2 = 1100 mm
Đặt thùng chứa rượu vang cách sàn nhà 500 mm, vậy chiều cao của thùng tính từ sàn nhà là:gv Hthực = H + h1 + h2 + 500 Hthực = 4900 mm → chọn Hthực = 5000 mm Các thông số của thùng tàng trữ Đường kính thùng D = 1300 mm Thể tích thùng tàng trữ V = 3,07 m3
Chiều cao thùng chứa từ sàn nhà H = 5000mm
Chọn tác nhân làm lạnh là glycol và tàng trữ rượu vang 30 ngày. Số lượng thùng chứa rượu vang được tính theo công thức
N3 = × +2
Vt T V
Vt = V (V là thể tích rượu vang sau khi lên men) T (chu kỳ tàng trữ) = 30 (ngày)
N3 = 30 + 2 = 32 (tank)
4.4. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ HOÀN THIỆN RƯỢU VANG.4.4.1. Tính và chọn thiết bị lọc trong 4.4.1. Tính và chọn thiết bị lọc trong
Ta sử dụng máy lọc khung bản cho quá trình lọc trong, bột trợ lọc diatomit Lượng rượu cần lọc trong 1 mẻ là 1020,3x 0,7x 2 = 1428,42 (lít)
Chọn máy lọc khung bản có công suất là 1000lit/h. Suy ra một mẻ lọc hết 1,43h.
Chọn hiệu suất của máy là 80% Năng suất thực của máy là:
N= (lít/h)
Chọn số bản lọc: 20
Chọn số khung lọc: 20
Kích thước khung: 200 x 200 (mm).
Áp suất tối đa: 6kg/ cm3.
Kích thước máy: dài : rộng : cao=1200 x 400x 800 (mm).
4.4.2. Thùng chứa vang thành phẩm
Rượu vang sau khi được lọc được chứa vào một thùng lớn. Ta có lượng rượu thu được trong 1 ngày là: 1400 lít
Do mỗi ngày chiết rót một mẻ nên số thùng chứa vang thành phẩm là 1 thùng
Ta chọn thùng chứa là thùng inox k gỉ 304, thân trụ,đáy và nắp làm bằng hình elip. Các thông số kỹ thuật của thùng là:
Đường kính: 1400 mm Chiều cao: 2000 mm
4.4.3. Thiết bị thanh trùng chai
Ta chọn thể tích chai chứa vang thành phẩm là 750ml= 0,75 lít
Theo năng suất của quý cao nhất ta có 1 mẻ sản xuất được 1400 lít nên số chai cần để chứa là:
Hệ thống thanh trùng có kích thước 800x500x900 mm. Thông số kỹ thuật
Công suất 500-1000 chai/h
Đường kính chai bằng 65-75 mm Chu trình tổng cộng bằng 42 phút
Nhiệt độ đầu vào 5oC,nhiệt độ đầu ra 42oC Thanh trùng trong 10 phút tại nhiệt độ 65oC Điện áp lắp đặt bằng 10 (kw)
4.4.4. Thiết bị rửa chai
Ta có số chai cần rửa trong 1 ngày là 1867 chai Mà một ngày làm 8h nên mỗi giờ cần rửa số chai là: Ta sử dụng máy rửa chai có năng suất 300 chai/h Chọn 1 máy có chiều dài 4m
Chiều rộng 2m Chiều cao 2m
Bảng tóm tắt thiết bị
STT Tên thiết bị Số lượng Thông số
1 Sọt chứa 20 Dmiệng thùng = 0,4 m Dđáy = 0,3 m H = 0,3 m 2 Cân Mã cân 500kg Mã cân 5kg 1 2 1000 x 500 x 750 200x200x250
3 Máy rửa quả 1 Dài: 1,5m
Rộng: 0,6m Cao: 0,7m
Năng suất 500kg/h
4 Máy nghiền 1 Dài: 2m
Cao : 1,5 m
6 Thùng phối trộn 1 Dn = 1,2m
H = 1,5 m
7 Tank lên men 26 Dn = 1,6 m
H = 6 m V = 2 m3 α = 60o 8 Tank tàng trữ 32 Dn = 1,5m H = 5m V = 3,07m3 α = 60o 9 Thùng lọc 1 D= 2.3m H= 1m h= 0.5 m
10 Máy lọc trong 1 Dài: 1,2m
Rộng: 0,4m Cao: 0,8m Số khung: 20 Số bản: 20 Kích thước khung: 0,2m : 0,2m
11 Máy thanh trùng 1 Dài: 0,8m
Rộng: 0,5m Cao: 0,9m P = 20kW
12 Máy rửa chai 1 Dài: 4m
Rộng: 2m
Cao: 2 m N = 300 chai/h
13 Thùng trữ vang 1 D = 1,4m
Cao = 2m
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN XÂY DỰNG
Tổng hạng mục các công trình của nhà máy.
Trong bài này em sắp xếp tất cả các xưởng sản xuất trong cùng một mái. Chiều cao của tường và thanh sắt trụ là 8m. Các phân xưởng được ngăn cách với nhau bởi tường có độ rộng 20cm, chiều cao d = 6,5m.
5.1. Phân xưởng tiếp nhận và phân loại
- Kho chứa đồ có kích thước 6000x5000 (mm) - Máy rửa quả có kích thước : 2000 x 1000 (mm)
- Máy nghiền bánh răng (1 máy) có kích thước: 2500x1000 (mm) - thùng phối trộn có kích thước: Dn= 1200mm; H = 1500mm Vậy chọn diện tích phân xưởng tiếp nhận và xử lý quả có: S1 = 648 (m2)
5.2. Phân xưởng lên men
Ta có 26 tank lên men. Đường kính mỗi tank là D = 1,1m. Mỗi tank đặt cách nhau 1m.
1 thùng lọc đáy bằng có D = 2,3m
Vậy diện tích phân xưởng lên men là: 369,38m2
5.3. Phân xưởng tàng trữ
Ta có 32 thùng tàng trữ. Đường kính mỗi thùng là 1,5m. Mỗi thùng đặt cách nhau 1m.
Nên ta chọn kích thước phân xưởng tàng trữ là 25,44x13,49 Vậy diện tích phân xưởng tàng trữ là 343,19m2
5.4. Phân xưởng hoàn thiện sản phẩm
Trong phân xưởng có các thiết bị: Máy rửa chai chiếm S = 16m2
Máy lọc khung bản chiếm S = 3,84m2 Thùng trữ vang chiếm S= 1,5m2 Máy thanh trùng chiếm S = 0,36m2
Ta chọn diện tích phân xưởng hoàn thiện sản phẩm có kích thước là: 12,39x10,98
Vậy diện tích chọn của phân xưởng là: 136,1m2 5.5. Phòng KCS Em chọn phòng KCS có kích thước là: 4x3 → S = 12m2 5.6. Kho thành phẩm Kho thành phẩm có kích thước là: 22,45x10,98 5.7. Phòng hành chính Phòng hành chính có kích thước là: 12x12 → S = 144m2
5.8. Khu nhà ăn- hội trường
Khu nhà ăn, hội trường là: 10x20 → S = 144m2 5.9. Bảo vệ Phòng bảo vệ có kích thước là: 3x3 → S = 9m2 5.10. Nhà để xe Nhà để xe có kích thước là: 10x15 → S = 150m2 5.11. Trạm biến áp Trạm biến áp có kích thước là: 6x6
→ S = 36m2
5.12. Giới thiệu sản phẩm
Cửa hàng giới thiệu sản phẩm có kích thước là: 6x7 → S = 42m2
5.13. Nhà tắm- nhà vệ sinh
Nhà tắm- nhà vệ sinh có kích thước là: 4x10 → S = 40m2
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Trong những thức uống hiện nay rượu vang quả là sản phẩm được ưa chuộng và dùng phổ biến trên toàn thế giới, sản xuất rượu vang quả đem lại lợi nhuận kinh tế cao và đây cũng chính là động lực thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất rượu vang quả ngày càng phát triển. Tuy lịch sử ngành sản xuất rượu vang quả ở nước ta chưa lâu và chưa đạt được nhiều thành quả mong đợi,song nghành sản xuất này rất có tiềm năng phát triển.
Nhà máy được xây dựng : góp phần giải xây dựng kinh tế đất nước, giải quyết việc làm cho công nhân, đồng thời tăng thu nhập cho người lao động địa phương. Ngoài ra còn hạn chế tình trạng giá cả không ổn định và lượng dứa thừa trong quá
trình thu hoạch rộ, giảm tình trạng nhập lậu rượu ngoại và giúp người lao động tiếp xúc với trình độ công nghệ tiên tiến trong sản xuất rượu vang.
Nhà máy sản xuất rượu vang theo công nghệ vang đỏ, được thực hiện theo phương pháp lên men cả xác quả nhằm tậm thu hết được hương thơm và các chất có trong dứa làm cải thiện được nhiều chất lượng rượu vang.
Quá trình làm đồ án đã giúp em có thêm nhiều hiểu biết sâu hơn về công nghệ sản xuất rượu vang cũng như cách thức và tư duy làm việc để đạt hiệu quả
Trong quá trình thực hiện bản thiết kế này em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của Th.S. Vũ Thị Ngọc Bích nên đồ án của em đã hoàn thành. Nhưng do kinh nghiệm bản thân còn ít và thời gian có hạn, bản thiết kế của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô để em hoàn thiện kiến thức và rút ra được nhiều kinh nghiệm hơn.
Em xin trân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện Nguyễn Tuyết Mai
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bùi Ái (2003), Công nghệ lên men ứng dụng trong công nghệ thực phẩm, NXB Đại học Quốc gia, Tp. Hồ Chí Minh.
2. Lê Ngọc Tú, (2005), Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
3. Murli Dharmadhikari (2000), Red wine production, Vineyard and Vintage View. Volume 15.
5. Lương Đức Phẩm (2002), Vi sinh vật và an toàn vệ sinh thực phẩm, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
6. Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Văn Tiếp, Quách Dĩnh (1996), Công nghệ sau thu
hoạch và chế biến hoa quả, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.
7. Bùi Đức Đạo (1993) - Bài giảng kỹ thuật sản xuất rượu vang – NXB Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội
8. Trần Thị Thanh (2000), Công nghệ vi sinh, NXB Giáo Dục.
9. Hà Duyên Tư (1991), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội
10. Nguồn internet.