Tải bản đầy đủ
2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

2 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

Công thức tính lượng nhiệt cần cho quá trình giữ nhiệt:
Q=G* T*r*q
Trong đó
-

G

: khối lượng (kg)

-

T

: thời gian ( h )

-

r

: nhiệt hóa hơi của nước ( kJ/kg )

-

q

: lượng nước bốc hơi trong 1 giờ.

Nhiệt dung riêng của puree xoài:
Theo nguồn Choi& Okos (1986) trong khoảng -40oC đến 150oC: nhiệt dung riêng
các chất tuân theo công thức:
Cp= 4,18xXnước + 1,711xXprotein + 1,928 xXbéo + 1,547xXcacbonhydrat + 0,908Xtro
Với X: phần trăm khối lượng các chất
Dựa theo bảng 2.3 ta suy ra nhiệt dung riêng của puree chanh dây là:
Cp = 4,18x0,865 + 1,711x0,006 + 1,928x0,003 + 1,547x0,159 + 0,908x0,006 = 4,18
(KJ/Kg oC).
Nhiệt cung cấp cho quá trình nấu syrup.
Nhiệt cung cấp để gia nhiệt nước lên 600C
Q1 (1) = 226,59 * 4,18 * (60 - 30) = 28414,4 (kJ)
Lượng nhiệt cung cấp trong quá trình giữ nhiệt ở 15 phút
Q1 (2) = G1 * T1 * r1 * 0,05
Với

G1: khối lượng nước và đường

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 50

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 50

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

T1: thời gian giữ nhiệt (15/60 giờ )
r1: nhiệt hóa hơi của nước ở 60 oC (2358 kJ/kg ) [ Sách KTTP2,
Phụ lục 1].
0,05: lượng nước bốc hơi.
 Q1 (2) = (226,59 + 71,44) * 0,25 * 2358 * 0,05 = 8784,4(kJ)
Nhiệt cung cấp trong quá trình gia nhiệt nước lên 1000C.
Q1 (3) = (226,59 +71,44) * 3,71 * (100 - 60) = 44255,55 (kJ)
Với Cp là nhiệt dung riêng trung bình của dịch đường ở 25% so với nhiệt độ.
Công thức: C = 4190 – (2514 – 7,542* t) * x

[Theo Sổ tay QT-TBCNHC tập 1-

Tr.153]
Ở 600C, x =25%
Cp = 4190 – (2514 – 7,542* 60) * 25/100 = 3674,63 J/Kg
Ở 1000C, x =25%
Cp = 4190 – (2514 – 7,542* 100) * 25/100 = 3750,05 J/Kg
Nên Cp trung bình = = 3712,34 J/kg = 3,41234 kJ.
Nhiệt cung cấp cho quá trình phối trộn, sau quá trình chà xoài có nhiệt độ
khoảng 30OC.
Lượng nhiệt dùng để gia nhiệt cho dịch xoài lên 60oC.
Q2 (1) = 1829,5 * 3,88 * (30 – 60) = 212953,8 (kJ)
Giả sử thời gian gia nhiệt là 15 phút, năng lượng điện cần cung cấp cho quá
trình gia nhiệt là
SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 51

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 51

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

P2 (1) = Q2 (1) /(15*60) = 236,615 kW
Lượng nhiệt cung cấp trong quá trình giữ nhiệt ở 60oC trong 15 phút
Q2 (2) = G1 * T2 * r2 * 0,05
Với

G1: khối lượng dịch xoài (≈ 1829,5 kg)
T2: thời gian giữ nhiệt (15 phút = 0.25 giờ)
r2: nhiệt hóa hơi của nước ở 80oC (2358 kJ/kg)
0,05: lượng nước bốc hơi trong 1 giờ.

 Q2 (2) = 1829,5 * 0.25 * 2358 * 0,05 = 53924,5 (kJ).
Thời gian giữ nhiệt là 15 phút, năng lượng điện cần cung cấp cho quá trình giữ
nhiệt là:
P2 (2) = Q2 (1) /(15*60) = 60 kW
 Nhiệt cung cấp cho thiết bị phối trộn: Q2 = Q2 (1) + Q2 (2) = 266878,3(kJ).
Lượng điện cần cung cấp: P2 = P2 (1) + P2 (2) = 296,615 kW.
Nhiệt cung cấp cho thiết bị thanh trùng.
Lượng nhiệt dùng để gia nhiệt cho dịch xoài từ 50oC lên 90oC.
Q3 (1) = 1809,4 * 3,88 * (90 – 50) = 280818,8(kJ).
Giả sử thời gian gia nhiệt là 15 phút, năng lượng điện cần cung cấp cho quá
trình nâng nhiệt là:
P3 (1) = Q3 (1) /(15*60) = 312,02 kW
Lượng nhiệt cung cấp trong quá trình giữ nhiệt ở 90oC trong 5 phút.

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 52

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 52

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

Q3 (2) = G1 * T2 * r2 * 0,05
Với

G1: khối lượng dịch chanh dây (≈ 619,4 kg).
T2: thời gian giữ nhiệt (5 phút = 0,083 giờ ).
r2: nhiệt hóa hơi của nước ở 90oC (2358 kJ/kg).
0,05: lượng nước bốc hơi trong 1 giờ.

 Q3 (2) = 1809,4 * 0,083 * 2358 * 0,05 = 17706,2 (kJ).
Năng lượng điện cần cung cấp cho quá trình giữ nhiệt là:
P3 (2) = Q3 (2) /(5*60) = 59,02 kW.
Tổng lượng điện cần cung cấp cho quá trình thanh trùng:
P3 = P3 (1) + P3 (2) = 371,04 kW.

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 53

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 53

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

PHẦN 4.

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

LỰA CHỌN THIẾT BỊ.

4.1 Lựa chọn thiết bị
4.1.1 Lựa chọn thiết bị chính
4.1.1.1 Lựa chọn – phân loại :
Thực hiện phân loại thủ công trên băng tải con lăn.
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị:
Thiết bị gồm hệ thống con lăn hình tròn gắn liền với hệ thống dây xích chuyển
động. Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của quả, nhờ đó có thể dễ dàng phát
hiện các vết hư hỏng. Băng tải chuyển động mang theo xoài, công nhân phân loại
đứng dọc theo băng tải sẽ quan sát và lựa chọn để loại ra các quả chưa đạt yêu cầu
theo kinh nghiệm và các chỉ tiêu đã đặt ra.
Băng tải có vận tốc 0.12 ÷ 0.15 m/s, nếu vận tốc lớn hơn thì sẽ nhặt sót. Chiều
rộng băng tải không quá lớn, nếu bố trí làm việc hai bên thì rộng 80 ÷ 100 cm là
vừa. Nguyên liệu phải dàn mỏng đều trên băng tải thì việc chọn lựa mới không bỏ
sót.
Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật băng tải con lăn.
Công suất

Kích thước
4000x100x1200mm
(LxWxH)
Vận tốc băng tải
0,12 – 0,15m/s.
Nhà sản xuất
Huanyu-Trung Quốc
Định mức thời gian lựa chọn 1 mẻ 1000 kg 0,5hnăng suất 2000 kg nguyên
liệu/h
0.55 kW

Định mức kỹ thuật một người kiểm tra 200kg nguyên liệu/h.
Lượng công nhân sử dụng: 10 người.
4.1.1.2 Rửa:
Sử dụng thiết bị ngâm rửa xối tưới
Nguyên tắc hoạt động:

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 54

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 54

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

Quá trình rửa bao gồm hai giai đoạn ngâm và rửa xối. Nguyên liệu được băng
chuyền đưa vào bồn, tại đây nguyên liệu được ngâm trong nước đồng thời được
băng chuyền đưa từ từ lên khu vực rửa xối. Trong khu vực rửa xối, nước được phun
mạnh từ trên xuống dưới nhằm loại bỏ các tạp chất bám trên vỏ, dư lượng thuốc trừ
sâu… Nước trong quá trình rửa được lọc và bơm trở lại.
Rửa xối: Dùng tia nước phun (áp suất 2 – 3at) hay hoa sen để xối, dùng dòng
nước chảy kéo chất bẩn sau khi ngâm, nước rửa phải lạnh và sạch.
Định mức thời gian rửa 1 mẻ 1000kg nguyên liệu là 45 phút = 0,75h.
 Năng suất rửa 1000/0,75 = 1333,33 kg/h.
 Chọn máy rửa có năng suất 2 tấn/h.
Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của máy rửa
Model

CXJ-2

Năng suất
Công suất

2tấn/h
1.67 kw

Kích thước
Tiêu chuẩn
Hãng sản
xuất

2350x910x1600mm
ISO
HUANYU China

4.1.1.3 Cắt- Tách hạt.
Đường kính của vòng tròn của trái cây nên trong vòng 40-100mm. chiều cao nên
trong vòng 40-130mm.
Điều khiển bằng PLC, thiết lập các tham số, điều chỉnh độ dày lột trên màn hình
cảm ứng.
Quá trình phun chất lỏng lưu thông có thể bảo vệ màu sắc tươi sáng của các loại trái
cây và ngăn chặn quá trình oxy hóa.
Được làm bằng thép không gỉ 304, đạt yêu cầu vệ sinh, và dễ dàng để làm sạch.
Các loại trái cây và vỏ, sẽ được cho ra từ các cửa ra khác nhau.
Máy lột vỏ công suất cao hơn công nhân cắt vỏ , tỷ lệ hao hụt nguyên liệu thấp hơn

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 55

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 55

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật máy tách ruột
Năng suất
Kích
thước (HxLxW
)

1200 pcs/h
Model
1700x 855 x Động cơ
1700mm

QC-XD
0,6 kW

Tỷ lệ cắt
Độ dày vỏ

≥ 96%
1-6 mm

4.1.1.4 Máy chà: sử dụng máy chà cánh đập
Nguyên tắc hoạt động: Máy chà có hai bộ phận chủ yếu:
Bộ phận chà gồm có trục quay làm bằng thép không gỉ, gắn các cánh đập bằng
gỗ có nẹp cao su, hoặc cánh đập thép, hoặc các roi thép. Cánh đập lắp nghiêng so
với đường sinh của trục quay một góc 1,5 – 2 0. Do có góc nghiêng này mà nguyên
liệu di chuyển theo đường xoắn ốc và bã được đun ra ngoài ở cuối máy. Vận tốc của
trục quay là khoảng 700 rpm.
Rây tròn cố định bằng thép không gỉ (để đảm bảo chất lượng nguyên liệu chà
không bị đen, ít ổn thất vitamin C), có đục nhiều lỗ nhỏ. Với nước quả đục, thường
dùng lỗ rây 0,5 – 0,75 mm.
Bảng 4.5 Thông số kỹ thuật máy chà cánh đập
Model:

LZ-1.5

Vật liệu

SUS304

Năng suất
Kích
thước(LxWxH
)

Đường kính trục Φ175
vít

mm

Tốc độ xoay trục 400 vòng/phút
vít
1.5T/H
Kích thước màng 0.3mm
lọc
1, 560 x 960x 1, Động cơ
4kW
340mm
Hãng sản xuất

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 56

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 56

Jiangsu Haiou
Food
Machinery
Co.,Ltd-Trung
Quốc

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

4.1.1.5 Thiết bị phối trộn:
Nguyên tắc hoạt động:
Bồn hình trụ, bên trong có lắp cánh khuấy.
Thiết bị này ít tiêu tốn năng lượng, sử dụng các cánh khuấy khác như cánh
khuấy tuabin, cánh khuấy mái chèo.
Thiết bị gồm nồi hình trụ, có lắp cánh khuấy ở đường tâm với mục đích để đảo
trộn các nguyên 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 hợp. 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.
Khối lượng xoài cần phối trộn trong 1 mẻ là 1829,5kg, chọn hệ số chứa đầy thiết
bị là 0,7
 Thể tích bồn phối trôn là: V bồn = 1829,5/0,7 = 2613,6 kg
Chọn bồn phối trộn có thể tích là 3000 l
Bảng 4.6 Thông số kỹ thuật của thiết bị phối trộn
Model

LRG-1000

Thể tích thùng 1000L
chứa
Áp suất làm 0.25 Mpa
việc

Kích
thước(DxD1xHxH1)
Công suất động cơ

1300x1100x1200x2850mm

Hãng sản xuất

1,1 kW

Nhiệt độ làm 100oC
việc
Tốc độ cánh 0-720
khuấy
vòng/phút
Đường
kính 60mm
ống dẫn

Chỉ tiêu

Zhejiang DaYu Light
Industrial Machinery Co., Ltd.
- Trung Quốc
GMP, ISO

Vật liệu

Thép không gỉ SUS304, 316

Khối lượng

300 Kg

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 57

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 57

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

4.1.1.7 Thiết bị đồng hóa:
Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao
Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật thiết bị đồng hóa
Model

LH 1000-25

Năng suất

1000 L/h

Nhiệt độ làm
việc
Độ nhớt nguyện
liệu thô
Đường kính ống
cấp liệu
Đường kính ống
thoát liệu
Hãng sản xuất

Áp suất làm việc 20 Mpa
liên tục
Áp suất làm việc 25 Mpa
lớn nhất
Kích thước nguyên <30 µm
liệu trước đồng
hóa
Kích thước hệ nhũ <5 µm
tương say đồng
háo
Kích
1250x950x1300mm
thước(LxWxH)
Động cơ
7.5 kW

80oC
<0.2Pa.s
φ25 mm
φ15 mm

Trọng lượng

Minhua
Machinery
Co.,LtdTrung
Quốc
410 kg

Giá thiết bị

58.000.000Đ

4.1.1.9 Thiết bị thanh trùng
Nguyên tắc hoạt động:
Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật thiết bị phối trộn bột
Model

SYH-600

Kích
thước 1900x210022250mm
(LxWxH)
Hiệu suất trộn
>90%
Trọng lượng
1500 Kg

Dung tích bồn chứa 600 Kg
Dung tích chứa bột 540 Kg

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 58

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 58

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
(Hệ số chứa đầy)
Năng suất trộn
Đường kính nhập
liệu
Đường kính tháo
liệu
Số vòng quay của
máy trộn

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

300-540 Kg
400mm

Tiêu chuẩn
Vật liệu

200mm

Công suất động cơ

8-15 vòng/phút

Hãng sản xuất

ISO 9001-2000
Thép không gỉ SUS
304L,316L
5 kW
KEWEI
MECHANICAL China

4.1.1.10 Thiết bị đóng gói:
Nguyên tắc hoạt động:
Sản phẩm được đưa vào phễu nhập liệu, valve định lượng mở ra để sản phẩm đổ
vào đầy piston, valve tự động đóng lại và mở cửa tháo liệu để tháo xuống bao bì ở
dưới. Ta định lượng thực phẩm dựa vào điều chỉnh piston định lượng.
Bao bì được cấu tạo từ màng plastic loại một mảnh cuộn lại được ghép mí theo
đường giữa thân bằng phương pháp hàn nhiệt. Bao bì sẽ được hàn đáy, sau khi rót
sản phẩm vào trong bao bì thì sẽ có bộ phận của máy hàn phần miệng của túi.
Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật:
Model

ZL200

Kích thước bao 80-250x80-180
bì(LxW)
Khối lượng đóng 100-500g
gói/túi
Động cơ
3 kW 220V, 50Hz

Kích
(LxWxH)
Năng suất

thước 1330x1140x2460 mm

Hãng sản xuất

4.1.2 Lựa chọn thiết bị phụ
4.1.2.1 Bồn chứa trung gian
Sử dụng bồn chứa hình trụ, dung tích 1000 L
Bảng 4.10 Thông số kỹ thuật của thiết bị trung gian
SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 59

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 59

20-50 túi/ phút

Hangzhou
Truemax
Machinery & Equipment Co.,
Lt Trung Quốc

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
THUĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Model

LP-1000

Thể tích thùng 1000L
chứa
Áp suất làm việc 0.25 Mpa

GVHD: TRẦN LỆ
GVHD: NGUYỄN BẢO TOÀN

Kích
1150x1200x1940mm
thước(DxHxH1)
Công suất động cơ 0,75 kW
Hãng sản xuất

Tốc độ cánh 36 vòng/phút
Chỉ tiêu
khuấy
Đường kính ống 60mm
Vật liệu
dẫn
4.2.3 Tổng hợp máy móc thiết bị trong phân xưởng

Wenzhou Longqiang Light
Industry Machinery Co.,
Ltd-Trung Quốc
GMP, ISO
Thép không gỉ SUS304, 316

Bảng 4.12 Tổng hợp máy móc thiết bị trong phân xưởng
Tên thiết bị

Số
Năng suất lượng

Băng tải con
lăn
Máy rửa liệu
Tách ruột

1

2,5T/h
2T/h

Ủ enzyme

2000 L

Hãng cung cấp

Huanyu-Trung
Quốc

1

Huanyu-Trung
Quốc

1

ChingTan-Đài
Loan

1

Model

Zhejiang DaYu

CXJ-2

Kích thước(mm)
Công
suất(KW) (LxWxH)
0,55

4000x1000x1200

3,75

2350x910x1600

7,88

1500x980x1680

LPG-2000 1,5

φ1500x1500x285
0

LZ-150

1560x960x1340

- Trung Quốc
Máy chà

Thùng
trộn

1,5T/h

1

Jiangsu
HaiouTrugn Quốc

4

phối
2000 L

1

Zhejiang DaYu

LPG-2000 1,5

- Trung Quốc

SVTH: LÊ NGUYỄN NGỌC TRÂM

Page 60

SVTH: NGUYỄN THỊ THU THẢO_2205152075 TRANG 60

φ1500x1500x285
0