Thiết kế phân xưởng sản xuất jam dứa năng suất 1 tấn nguyên liệu/ ngày

Chương 2 THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT JAM DỨA NĂNG SUẤT 1 TẤN NGUYÊN LIỆU/ NGÀY Địa điểm đặt phân xưởng sản xuất jam dứa: Tiền Giang thuộc đồng bằng sông Cửu Long, nằm trong tạo độ 1050 50’ – 106045’ độ kinh đông và 10035’- 10012’ độ vĩ Bắc. Phía Bắc và Đông Bắc giáp Long An và TP. Hồ Chí Minh, phía Tây Giáp Đồng Tháp, phía Nam giáp Bến Tre và Vĩnh Long, phía Đông giáp biển Đông. Tiền Giang nằm trải dọc trên bờ Bắc sông Tiền (một nhánh sông Mêkông) với chiều dài 120 Km. Diện tích tự nhiên: 2481,8km2, dân số 1698851 người, số người trong độ tuổi lao động chiếm khoảng 72,9% dân số. Tiền Giang là tỉnh bản lề nối liền miền Tây với TPHCM và các tỉnh miền Đông Nam Bộ. Quốc lộ 1A về miền Tây qua Tiền Giang đã nâng cấp xong , cầu Mỹ Thuận đã đưa vào sử dụng. Vì thế, giao thông đường bộ cũng như giao thông đường thuỷ của Tiền Giang rất thuận tiện, đáp ứng được nhu cầu vận chuyển, trao đổi nguyên liệu và hàng hoá với cả nước. Tiền Giang có diện tích trồng cây ăn quả lớn nhất so với các địa phương trong cả nước với các giống cây có giá trị xuất khẩu cao: xoài cát Hòa Lộc, vú sữa Vĩnh Kim, nhãn xuồng cơm vàng, sơri Gò Công,… Tiền Giang có vùng chuyên canh trồng dứa: nông trường Tân Lập, diện tích 3500ha, chuyên canh dứa, sản lượng hàng năm 50000 – 60000 tấn. Hình 2.1: Bản đồ hành chính tỉnh Tiền Giang Ta chọn tỉnh Tiền Giang trong khu công nghiệp Mỹ Tho làm địa điểm đặt phân xưởng sản xuất mứt Jam dứa vì: Gần nguồn cung cấp nguyên liệu. Giao thông thuận lợi. Lực lượng lao động dồi dào. Chính sách kêu gọi đầu tư của tỉnh Tiền Giang vào khu công nghiệp. Phân xưởng sản xuất mứt đông dứa sản xuất nhằm mục đích trong nước, thị trường chủ yếu là Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh miền tây nam bộ. Dự án thiết kế phân xưởng sản xuất mứt đông dứa: Năng suất sản phẩm 300 tấn/năm. Một năm làm việc 300 ngày. Phân xưởng sản xuất ngày 1 ca/8 giờ Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất Jam dứa Đạt 650Brix Cô đặc Puree:đường: citric: natri benzoate =50:49:0,94:0,06 (pH= 2,8) Bã Cuống, quả không đủ qui cách Dứa Rửa Cắt cuống, lựa chọn Nghiền xé Chà Phối trộn 1 Đường RE Acid citric Natri benzoate Hòa tan Hòa tan 200C Bao bì Phối trộn 2 Rót nóng Tạo đặc Jam dứa Ngâm p: đ: n = 1:1:40 Pectin Đường Nước 800C- 850C Thuyết minh qui trình công nghệ: . Rửa: Trên bề mặt nguyên liệu có thể còn sót lại các loại thuốc trừ sâu hoặc là hoá chất khác được dùng trong kỉ thuật nông nghiệp. Đáng quan tâm nhất là các loại vi sinh vật theo bùn đất bám vào quả. Nếu không được tẩy rửa số vi sinh vật trên sẽ còn lại trong sản phẩm, gây khó khăn cho quá trình bảo quản mứt đông. Sau khi rửa thì quả dứa sẽ sạch, ít tạp chất, rửa sạch dư lượng thuốc trừ sâu, hóa chất được dùng trong kĩ thuật nông nghiệp và giảm lượng vi sinh vật bám trên quả. Thiết bị: dùng thiết bị ngâm rửa xối tưới. . Cắt cuống, lựa chọn: Dứa nguyên liệu thu mua về vẫn còn chồi ngọn ta cần cắt bỏ chuẩn bị cho quá trình nghiền xé và loại bỏ các quả dứa còn non chưa đủ độ chín. Thiết bị: thủ công. Công nhân lựa chọn và cắt cuống trên băng tải. . Nghiền xé: Chuẩn bị cho quá trình chà, hiệu quả của quá trình chà phụ thuộc rất lớn vào quá trình xử lí này. Sau khi dứa được nghiền xé thì hiệu suất của quá trình chà tăng. Thiết bị: sử dụng máy nghiền xé ABPS 1000 của công ty Alvan Blanch của Anh. . Chà: Khai thác phần thịt và nước dứa qua rây 1- 1,5mm để đi làm jam dứa. Loại bỏ phần xơ trong thành phần quả_ các phần tử có kích thước lớn là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị tách lớp, không có giá trị dinh dưỡng. Thiết bị: sử dụng thiết bị chà cánh đập năng suất 2 tấn/giờ. . Phối trộn 1: Phối trộn puree dứa:đường: acid citric: natri benzoate theo tỉ lệ là 50:49:0,94:0,06. Mục đích làm biến đổi hàm lượng đường, độ acid trong sản phẩm tạo điều kiện về nồng độ đường (65%) và độ acid (pH= 2,8) cho quá trình tạo đông với pectin sau này. Thiết bị: chuẩn bị acid citric: ta phối trộn acid citric trong nồi phối trộn L 100 của Trung Quốc với nước tạo thành dung dịch acid citric 30%. Natri benzoate cũng được chuẩn bị tương tự như acid citric. Các dung dịch puree dứa, dung dịch acid citric 30%, dung dịch benzoate 30%, đường RE được bơm vào thiết bị phối trộn SH- 208 của Đài Loan để thực hiện quá trình phối trộn 1. . Cô đặc: Để quá trình tạo gel xảy ra, ngoài pH acid hỗn hợp cần đạt đến độ khô thích hợp. Vì vậy sau khi phối trộn phải tăng nồng độ chất khô bằng cách cô đặc hỗn hợp. Dịch sau khi cô đặc thì bị đặc lại do có một phần nước bị bay hơi, một số chất màu, chất mùi, vitamin bị ảnh hưởng, có thể gây kết tủa một số protein không bền nhiệt. Với 650Bx ức chế hoạt động các enzym và có tác dụng bảo quản jam dứa mà ta không cần thanh trùng. Thiết bị: sử dụng thiết bị cô đặc một nồi gián đoạn của Trung Quốc. . Phối trộn 2: Sau khi cô đặc ta bổ sung pectin giúp quá trình tạo gel được hình thành. Pectin được bổ sung vào hỗn hợp ở dạng paste. Việc chuẩn bị pectin như sau: ta ngâm pectin, đường, nước với tỉ lệ 1:1:40 trong vòng 2 phút. Thiết bị: ngâm pectin bằng nồi L 1000 của Trung Quốc. Pectin được bơm vào nồi cô đặc khi quá trình cô đặc kết thúc. . Rót nóng: Jam dứa được đựng trong lọ thuỷ tinh ta cần rót nóng nhằm kết hợp với quá trình bài khí, giúp sản phẩm có cấu trúc tốt hơn, đuổi không khí trong lọ và giảm lượng vi sinh vật trong lọ. Thiết bị: hỗn hợp sau khi qua quá trình phối trộn 2 được gia nhiệt đến nhiệt độ 800C -850C được bơm vào thiết bị rót nóng và dán nhãn. . Tạo đặc: Quá trình này nhằm mục đích cho sản phẩm có điều kiện thuận lợi (t= 200C) đề sản phẩm có độ đông mong muốn. Tránh lắc đảo sản phẩm. Thiết bị: những lọ jam dứa được trữ trong phòng tạo đông ở nhiệt độ 200C trong 2 ngày. Cân bằng vật chất: Bảng 2.1: Các thành phần nguyên liệu sản xuất jam dứa: Nguyên liệu Hàm lượng chất khô(%) Dứa sau khi chà Đường Acid citric Natri benzoate 15 98 98 98 Bảng 2.2: Các tính chất sản phẩm jam dứa Tính chất sản phẩm Giá trị Độ Bx pH Hàm lượng acid (%) 65- 70 2,8 3,6 Bảng 2.3: Công thức phối trộn sản xuất jam dứa: Nguyên liệu Tỉ lệ phối trộn (%) Phối trộn 1: Puree dứa Đường RE Acid citric Natri benzoate Phối trộn 2: Dung dịch pectin Pectin/đường/nước Hỗn hợp ở phối trộn 1 50 49 0,94 0,06 1/1/40 Bảng 2.4: Tổn thất trong quá trình sản xuất jam dứa Tổn thất Giá trị(%) Quá trình rửa Quá trình cắt cuống, lựa chọn Quá trình nghiền xé Quá trình chà Quá trình phối trộn 1 Quá trình cô đặc Quá trình phối trộn 2 Quá trình rót nóng Quá trình tạo đặc 0,5 8 0,5 35 0,5 15 0,5 1 0,1 Tính toán cho 1 tấn nguyên liệu dứa đầu vào: Các kí hiệu: GV khối lượng của nguyên liệu đầu vào của từng quá trình (tấn) GR khối lượng của sản phẩm đầu vào của từng quá trình (tấn) T tỉ lệ tổn thất của mỗi quá trình (%) Quá trình rửa(1) GV,1 = 1 (tấn) Tổn thất: T1= 0.5% GR,1= 1- 1*0,005= 0,995 (tấn) Quá trình cắt cuống, lựa chọn (2) GV,2= 0,995(tấn) Tổn thất: T2= 8% GR,2= 0,995- 0,08*0,995= 0,9154 (tấn) Quá trình nghiền xé(3) GV,3 = 0,9154 (tấn) Tổn thất: T4= 0,5% GR,3 = 0,9154- 0,005*0,9154= 0,910823 (tấn) Quá trình chà (4) GV,4 = 0,910823 (tấn) Tổn thất: T4= 35% GR,5 = 0,910823 - 0,910823* 0,35= 0,592 (tấn) Quá trình phối trộn 1 (5) Khối lượng đường RE (dạng rắn): GV, đường RE = ( 0,49/ 0,5)* GR, 5 = (0,49/0.5)* 0,592 = 0,58 (tấn) Khối lượng Puree: GV, puree= GR,5= 0,592 (tấn) Khối lượng Acid Citric: GV, citric= 0,0096* GR, 5 = 0,0096* 0,592 = 0,00568 (tấn) Lượng dung dịch acid citric 30% cần sử dụng là: GV, citric 30%= 0,00568 *100/30 = 0,01894 (tấn) Khối lượng Natri benzoate: GV, natri benzoate= 0,0006* GR, 5 = 0,0006* 0,592 = 0,000355 (tấn) Lượng dung dịch natri benzoate 30% cần sử dụng là: GV, natri benzoate 30% = 0,000355*100/30 = 0,01184 (tấn) Tổng khối lượng nguyên liệu vào của quá trình phối trộn 1 là GV,6= GV, đường + : GV, puree + GV, citric 30%+ GV, natri benzoate 30% = 0,58 + 0,592 + 0,01894 + 0,01184 = 1,203 (tấn) Tổn thất: T6= 0,5% GR,6= GV,6 - GV,6* 0,0005= 1,203 (tấn) Quá trình cô đặc (6): Các tính chất của dung dịch dứa ra khỏi hỗn hợp phối trộn 1 Độ Bx: 0Bx = ( Gđường RE*0,98 + Gđường trong puree)*100/ GR,6 = (0,58 *0,98+ 0,592* 0,15)*100/1,203 = 54,63 Khối lượng đầu vào của quá trình cô đặc (6): GV,6 = 1,203 (tấn) Khối lượng đầu ra tính toán bỏ qua tổn thất của quá trình cô đặc (6): GR’,6= GV,6*54,63/ 65 = 1,203*54,63/ 65 = 1,011 (tấn) Tổn thất trong quá trình cô đặc: Tcô đặc= 5% Khối lượng đầu ra của quá trình cô đặc (6): GR,6= GR’,6 - GR’,6*0,05= 0,96045 (tấn) Thể tích sản phẩm thu được: Vsản phẩm= GR,6 /d sản phẩm = 0,96045 / 1,29= 0,7445 (m3) Quá trình phối trộn 2 (7) Khối lượng nguyên liệu ở quá trình cô đặc: 0,96045 (tấn) Khối lượng nguyên liệu ngâm pectin: GV, Pectin= 3% GR,6= 0.03* 0,96045 = 0,0288 (tấn) GV, đường= GV, Pectin = 0,0288 (tấn) GV, nước= 40*GV, Pectin =40* 0,0288 = 1,152 (tấn) Tổng khối lượng nguyên liệu vào của quá trình phối trộn 2 là GV,7= GV, Pectin +GV, đường + GV, nước + GR,6 = 0,0288 +0,0288 + 1,152 +0,96045 = 2,17 (tấn) Tổn thất: T= 0,5% GR,7= GV,7 - GV,7*0,005= 2,159 (tấn) Quá trình rót nóng (8) GV,8 = 2,159 (tấn) Tổn thất: T8 = 1 % GR,8 = GV,8 - GV,8 *0.01= 2,1375 (tấn) Mỗi lọ thủy tinh chứa 100g Þ cần 21375 lọ thủy tinh – tổn thất trong quá trình rửa lọ Þ ta cần dùng là 22000 (lọ) Quá trình tạo đặc (9) GV,9 = 21375 (lọ) Tổn thất: T9 =0,1% GR,9= 21375 – 0,001*21375 = 21354 (lọ thủy tinh). Bảng 2.5: Tổng kết cân bằng vật chất của các quá trình Quá trình Đầu vào (tấn) Đầu ra (tấn) Quá trình rửa Quá trình cắt cuống lựa chọn Quá trình nghiền xé Quá trình chà Quá trình phối trộn 1 Khối lượng đường RE Khối lượng dd acid citric 30% Khối lượng dd natri benzoate 30% Khối lượng Puree Quá trình cô đặc Quá trình phối trộn 2 Khối lượng pectin+ Đường RE+ nước Hỗn hợp cô đặc Quá trình rót nóng Quá trình tạo đặc 1 0,995 0.9154 0.9154 0,58 0,01894 0,01184 0,592 1,203 1,2096 0,96045 2,159 2,1375 0,995 0.9154 0,910823 0,592 1,2024 0,96045 2,159 2,1375 2,1354 Lựa chọn thiết bị cho phân xưởng sản xuất jam dứa: Rửa: Thiết bị: máy ngâm rửa xối tưới. Quá trình rửa dứa bao gồm hai giai đoạn ngâm và rửa xối. Dứa được công nhân cho vào bồn ngâm, tại đây dứa 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. Thông số kĩ thuật: Yêu cầu nước rửa: trong các nhà máy đồ hộp, nước dùng để rửa tốn 0,7- 1 lít/kg nguyên liệu. Bảng 2.6: Yêu cầu của nước rửa dứa nguyên liệu Chỉ tiêu vật lí Mùi vị Độ trong Màu sắc (thang màu Coban) Tiêu chuẩn Không mùi 100 ml 50 Chỉ tiêu hoá học pH Độ cặn cố định (đốt ở 6000C) Độ cứng toàn phần (độ Đức) Độ cứng vĩnh viễn CaO MgO As Fe 6- 8,5 75- 150 mg/lít Dưới 150 70 50- 100 mg/lít 50 mg/lít 0,05 mg/lít 0,3- 0,5 mg/lít Chỉ tiêu vi sinh vật Tổng số vi sinh vật hiếu khí Chỉ số Coli Vi sinh vật gây bệnh Dưới 100 con/ml Dưới 20 con/ml Không có Rửa xối: dùng tia nước phun (áp suất 2 – 3 at), nước rửa phải lạnh và sạch. Chú ý: nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập nát, thời gian rửa ngắn và tốn ít nước. Hình 2.2: Thiết bị ngâm rửa xối tưới Các thông số kĩ thuật: Năng suất: 1 – 2,5 Tấn/h Công suất: 3,75 Kw Dài: 2350 mm Cao: 1600 mm Rộng: 1200 mm Khối lượng: 1160 Kg Số lượng: 1 Cái Cắt cuống, lựa chọn: Thiết bị: Lựa chọn bằng tay trên băng tải. Những quả dứa sau khi qua quá trình rửa sẽ được chuyển trên băng tải. 5 công nhân được bố trí 2 bên băng tải thực hiện quá trình này. Dứa được cắt 2 đầu, sâu vào thịt quả 1cm và trong quá trình này công nhân sẽ loại bỏ những quả dứa chưa đủ độ chín. Thông số kĩ thuật: Chiều rộng băng tải: 600 ÷800 mm. Chiều dài băng tải: 5000 mm Vận tốc băng tải: 0,12÷ 0,15 m/s Nguyên liệu được dàn đều trên băng tải. Hình 2.3: Băng tải cắt chồi, ngọn và lựa chọn dứa Nghiền xé: Thiết bị: Sử dụng thiết bị nghiền xé ABPS 1000 của Anh Hình 2.4: Máy nghiền xé ABPS 1000 của công ty Alvan Blanch của Anh Thông số kĩ thuật: Năng suất : 1 tấn/ giờ Công suất : 6 Kw Dài : 1500 mm Cao : 1000 mm Rộng : 800 mm Khối lượng : 500 Kg Số lượng : 1 cái Các thiết bị đi kèm theo máy nghiền xé ABPS 1000: Băng tải chuyển dứa vào máy nghiền xé: dứa sau khi qua khâu cắt cuống, và lựa chọn sẽ theo băng tải chuyển dứa vào máy nghiền xé. Thông số kĩ thuất của băng tải Chiều dài: 3000 mm Rộng: 30 mm Cao: 3000 mm Hình 2.5: Băng tải chuyển dứa vào máy ngiền xé Chà: Thiết bị: Dùng thiết bị chà cánh đập Nguyên tắc của quá trình chà là tạo ra cho nguyên liệu một lực cơ học cần thiết làm cho nó văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có đục lỗ nhỏ. Phần qua lưới rây là bột chà, phần còn lại thãi ra là bã chà. Ta sử dụng máy chà cánh đập, gồm 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. Cánh đập lắp nghiêng so với đường sinh của trục quay một góc 1 – 3o để cánh chà vừa đập vừa dịch chuyển khối nguyên liệu ra khỏi máy, nguyên liệu dịch chuyển theo đường xoắn ốc và bã chà được đung ra ngoài ở cuối máy. Vận tốc của trục quay khoảng 600 vòng/phút. + Rây tròn cố định bằng thép không gỉ có đục nhiều lỗ nhỏ có kích thước từ 0,5 – 0,75 mm. Khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập là 0,5 – 3 mm. Năng suất và hiệu quả chà phụ thuộc không chỉ vào kích thướt lỗ chà mà còn vào tốc độ , vị trí, khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập. Thiết bị chà làm việc tốt khi bã ra khỏi máy không còn vắt ra nước. Để máy chà hoạt động tốt phải đưa nguyên liệu vào máy liên tục và đồng đều, nhiệt độ nguyên liệu cố định, và trạng thái mặt rây tốt (tỷ lệ lỗ rây bị tắc thấp). Hình 2.6 Máy chà cánh đập 1. Mãng xoắn tải nguyên liệu; 2. phễu nhận; 3. Bơi chèo; 4. cánh đập; 5. Trục quay; 6. Mặt rây; 7. Cửa tháo bã. Thông số kĩ thuật Năng suất : 2 tấn/ giờ Công suất : 5 Kw Dài : 2800 mm Cao : 1500 mm Rộng : 1200 m Khối lượng : 1000 Kg Số lượng : 1 cái Phối trộn 1: Chuẩn bị dung dịch acid citric 30%: Acid citric dạng bột được phối trộn trong thiết bị phối trộn L 100 của Trung Quốc . Hình 2.7: Nồi chuẩn bị dung dịch acid citric Các thông số kĩ thuật Dung tích: 100 Lít Công suất: 0,35 Kw Đường kính: 500 mm Chiều cao: 1000 mm Số lượng: 2 cái Chuẩn bị dung dịch natri benzoate 30%: Natri benzoate dạng bột được phối trộn trong thiết bị phối trộn L 100 của Trung Quốc . Tương tự như phối trộn dung dịch acid citric. Thiết bị phối trộn 1: Dùng nồi phối trộn hở có cánh khuấy. Đường RE, dung dịch acid citric 30%, dung dịch natri benzoate 30% được bơm nhập liệu. Trong quá trình phối trộn cánh khuấy hoạt động liên tục đảm bảo quá trình trộn đồng đều và tránh hiện tượng vốn cục của đường. Hình 2.8: Bồn phối trộn 1 Thông số kĩ thuật: Năng suất: 170 Kg/ 5phút Công suất máy: 2,24 Kw Dài x rộng x cao: 2000 x 2000 x 1910 Khối lượng: 800 Kg Kích thước bình khuấy: Đường kính: 1500 mm Chiều cao: 1100 mm Số lượng 1 cái Cô đặc: Thiết bị: Nồi cô đặc RPB- 100 của công ty Wenzhou City Chengdong Machine, Ltd của Trung Quốc. Quá trình cô đặc được thực hiện ở độ chân không 600- 700 mmHg. Trước khi cô đặc hỗn hợp cần được nung nóng đến nhiệt độ sôi trong áp suất khí quyển. Hình 2.9: Thiết bị cô đặc Thông số kĩ thuất: Model RPB- 100 Diện tích truyền nhiệt: 3m2Lượng hơi cần dùng: 110 Kg/h Năng suất: 1,5 tấn /giờ Dài x rộng x cao: 4000 x 4000 x 2500 Công suất: 10 Kw Khối lượng: 900 Kg Kích thước nồi cô đặc: Đường kính: 1500 mm Chiều cao: 2000 mm Số lượng: 1 cái Lò hơi: (tính toán xem phần 2.7.2) Hình 2.10: Lò hơi Thông số kĩ thuật của lò hơi: Năng suất : 1500 Kg hơi/h. Chiều dài: 4000 mm Chiều rộng: 1500 mm Chiều cao: 2000 mm Số lượng: 1 cái Phối trộn 2: Chuẩn bị dung dịch pectin: Pectin dạng bột mịn được pha chung với đường và nước với tỉ lệ Pectin : đường : nước= 1 :1: 40. Được ngâm trong khoảng 2 phút. Dùng thiết bị phối trộn L1000 của Trung Quốc Hình 2.11: Bồn chuẩn bị Pectin Thông số kĩ thuật: Thiết bị phối trộn L1500 của Trung Quốc Dung tích: 1500 Lít Công suất: 1,2 Kw Đường kính: 1450 mm Chiều cao: 1500 mm Số lượng: 1 cái Dung dịch pectin sau khi được ngâm trong bồn được bơm vào nồi cô đặc ở cuối giai đoạn cô đặc, được gia nhiệt đến nhiệt độ 850- 900C và rót nóng. Rót nóng – dán nhãn: Sau khi phối trộn với pectin để tạo đông thì hỗn hợp được rót nóng vào lọ thuỷ tinh nhằm mục đích bảo quản tránh hiện tượng nhiễm vi sinh vật khi rót nguội, loại bỏ khí có trong sản phẩm có thể gây hư hỏng sản phẩm. Nhiệt độ rót nóng ở nhiệt độ 800C – 850C, sản phẩm được đưa vào quá trình dán nhãn tự động tiếp theo. Lọ thuỷ tinh phải được rửa sạch trước khi rót nóng. Sau thời gian đó ta làm nguội sản phẩm ngay. Sử dụng thiết bị rót lọ thuỷ tinh – dán nhãn tự động Hình 2.12: Thiết bị rót và dán nhãn Thông số kĩ thuật Công suất: 2 Kw Năng suất: 200 lọ/phút Chiều dài: 5000 mm Chiều rộng: 1000 mm Chiều cao : 2000 mm Thiết bị phụ trợ di kem thiết bị rót nóng và dán nhãn : Thiết bị rửa lọ Chiều dài x chiều rộng x chiều cao : 5000 x 1500 x 1000 mm Công suất : 6 Kw Tạo đông: Sử dụng kho trữ lạnh ở nhiệt độ 200C. Kích thước kho lạnh: D x R= 6000 x 3000 mm. các sản phẩm được trí trên những pallet trong 2 ngày. Bố trí mặt bằng phân xưởng: Tính diện tích phân xưởng Bảng 2.7: Diện tích chiếm chổ của các thiết bị trong phân xưởng Tên thiết bị Số lượng Chiều dài (m) Chiều rộng (m) Chiều cao (m) Diện tích (m2) Thiết bị rửa 1 2,35 1,2 1,6 2,82 Bàn cắt cuống, lựa chọn 1 5 0,8 0,8 4 Băng tải chuyển dứa vào máy ngiền xé 1 3 0,3 3 0,9 Thiết bị nghiền xé 1 1,5 1 1 1,2 Thiết bị chà 1 2,8 1,2 1,5 3,36 Bồn trung gian 2 f 0,5 1,5 0,392 Nồi chứa acid citric 30% 1 f 0,5 1 0,196 Nồi chứa natri benzoate 30% 1 f0,5 1 0,196 Nồi phối trộn 1 1 2 2 1,91 4 Quá trình cô đặc 1 4 4 2,5 16 Nồi chứa dung dịch pectin 1 f1,45 1,5 1,65 Thiết bị rót và dán nhãn 1 5 1 2 5 Thiết bị rửa lọ 1 5 1,5 1,3 6 Diện tích chứa lọ thủy tinh, nguyện liệu: Natribenzoate, acid citric, pectin. 10 Phòng tạo đặc 1 18 Diện tích thiết bị lưu động 10 Tổng diện tích 79,825 Bảng 2.8: Số lượng công nhân trong phân xưởng (tính cho 1 ca). Quá trình Số lượng (người) Chuyển dứa vào máy rửaRửa Cắt cuống lựa chọn Nghiền xé Chà Phối trộn 1 Cô đặc Rót nóng Rửa lọ Vận chuyển vào phòng tạo đặc Kiểm tra các quá trình 1 1 5 1 1 2 1 1 2 2 3 Tổng 20 2.6.1.1 Diện tích phân xưởng: Sphân xưởng = A*(Sthiết bị+ N* Slàm việc+ Snguyên liệu+ Sđiều hành phân xưởng) Với : A: hệ số dự trữ, A= 1,8 Sthiết bị: diện tích thiết bị, Sthiết bị= 79,825 m2 N: Số lượng công nhân trong phân xưởng (tính cho 1 ca), N= 20 Slàm việc: Diện tích làm việc cho một công nhân, Slàm việc= 4 m2 Snguyên liệu: Diện tích kho nguyên liệu, Snguyên liệu= 18 m2 Sđiều hành phân xưởng: Diện tích phòng điều hành phân xưởng, Sđiều hành phân xưởng= 18 m2 Vậy: Sphân xưởng= 1,8* (79,825 + 20*4 + 15 + 18)= 347 m2 2.6.1.2 Kích thước phân xưởng:  Chọn khẩu độ của phân xưởng: K= 18 m Chiều dài phân xưởng: D= Sphân xưởng/ K= 347/18 =19,28 Chọn bước cột của phân xưởng là 6 mÞ chiều dài của phân xưởng là 24 m Vậy kích thước của phân xưởng là: D x R= 24 x 18 (m) Phương pháp bố trí mặt bằng phân xưởng: Phân xưởng được bố trí thành 3 khu riêng biệt, nguyên liệu từ đầu vào cho đến khi thành phẩm được bố trí theo đường chữ U. Khu sơ chế nguyên liệu: Khu sơ chế nguyên liệu có kích thước 24 x 6 m. Trong khu sơ chế nguyên liệu có: kho chứa nguyên liệu (6 x 3 m), thiết bị rửa, bàn cắt cuống, lựa chọn, băng tải chuyển dứa vào máy ngiền xé, thiết bị nghiền xé, bồn trung gian và bồn chứa bã. Tại khu sơ chế, nguyên liệu nguyên liệu dứa trải qua quá trình rửa, cắt cuống, nghiền và chà. Cuối cùng puree dứa được bơm vào bồn chứa để chuẩn bị cho quá trình phối trộn 1. Khu chế biến: Khu chế biến có kích thước 12 x 12 m. Trong khu phối trộn có: nồi chứa acid citric 30%, nồi chứa natri benzoate 30%, nồi phối trộn 1, nồi cô đặc, nồi chứa dung dịch pectin và phòng điều hành phân xưởng. Tại khu chế biến các dung dịch acid citric 30%, natribenzoate 30%, dung dịch pectin được phối trộn theo tỉ lệ có sẵn. Sau khi phối trộn xong hỗn hợp acid citric 30%, natribenzoate 30% được bơm vào thiết bị phối trộn 1 để được phối trộn với dịch dứa sau khi chà. Phối trộn xong hỗn hợp được bơm qua thiết bị gia nhiệt và vào nồi cô đặc chân không. Kết thúc quá trình cô đặc dung dịch pectin được bơm vào nồi cô đặc và hỗn hợp được gia nhiệt lên 80- 850C để chuẩn bị rót nóng. Khu hoàn thiện sản phẩm: Khu hoàn thiện sản phẩm có kích thước 12 x 12 m. Trong khu hoàn thiện có: thiết bị rót nóng+ dán nhãn, bàn rửa lọ thuỷ tinh, phòng tạo đông (6 x 4 m). Tại đây jam dứa được rót nóng và cho vào phòng tạo đông ở nhiệt độ 200C. Tính năng lượng: Tính điện: Cơ sở tính toán Bảng 2.9: Công suất thiết bị của dùng trong phân xưởng Tên thiết bị Số lượng Công suất (Kw) Thiết bị rửa Thiết bị nghiền xé Thiết bị chà Nồi trộn dd acid citric 30% Nồi trộn dd natri benzoate 30% Nồi phối trộn 1 Hệ thống cô đặc Nồi trộn dd pectin Thiết bị rót nóng Thiết bị rửa lọ thuỷ tinh Đèn chiếu sáng 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 20 3,75 6 5 0,35 0,35 2,24 10 1,2 2 6 0,8 Tổng Kw 37,69 Kết quả tính toán Công suất tiêu thụ điện của phân xưởng Ptieu thụ = P tổng * Kdự trữ Với P tổng = Kdự trữ = 2 Ptieu thụ = 37,69* 2 = 75,38 Kw Tính hơi: Quá trình cô đặc: Dung dịch được cô đặc từ nồng độ 54,60Bx đến 650Bx trong điều kiện chân không. Độ chân không trong thiết bị là 254 mmHg. Lượng đầu vào là GV = 1,203 tấn/mẻ Nhiệt độ sôi ban đầu là: Lượng hơi nước bốc lên là: W= 0,192 (tấn) Với độ chân không như trên thì nhiệt độ sôi của nước nguyên chất là 650C. Độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch 54,60Bx là 40CÞ nhiệt độ sôi của dung dịch trong nồi là 65+ 4= 690C. Lượng nhiệt cần cung cấp cho nồi cô đặc là Q = Qđn + Qbh+ Qtt Trong đó: Qđn: nhiệt lượng dùng đun nóng dung dịch lên đến nhiệt độ sôi. Qđn = Gdd * Cdd * (ts – tđ) ts = 69oC: nhiệt độ sôi của dung dịch. tđ = 104oC: nhiệt độ đầu vào của dung dịch (nhiệt độ sôi của dung dịch ở áp suất khí quyển). Cdd = 2,877 kJ/kg. độ: nhiệt dung riêng của dung dịch. Þ Qđn = 1203 * 2,877 * (69 – 104) = - 121136 (kJ/mẻ) Do tđ > ts nên Qđn < 0: điều này sẽ làm giảm nhiệt lượng cần cung cấp do có một lượng nước bốc hơi. Qbh: nhiệt lượng dùng để bốc hơi nước. Qbh = W * r = 192 * 2310= 443520 (kJ/mẻ) r = 2310 kJ/kg: ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở nhiệt độ sôi Qtt: nhiệt tổn thất ra môi trường. Qtt = 5%Q Þ Q = (- 12136+ 443520) / 0,95 = 322384 (kJ/mẻ) Thiết bị cô đặc sử dụng hơi nước bão hoà khí quyển. Lượng hơi nước cần dùng: Tổng lượng hơi sử dụng là Dtổng hơi = D* K Với K hệ số dự trữ; K= 1,5 D= 142,6 (kg) Vậy Dtổng hơi = 142,6* 1,5= 214 (kg)