Tính chọn thiết bị sản xuất sữa bò

Chöông 4. TÍNH CHOÏN THIEÁT BÒ Lòch laøm vieäc cuûa nhaø maùy: - Söõa tieät truøng UHT: 90 taán/ngaøy, moãi ngaøy saûn xuaát 3 ca, moãi ca 2 meû, 15 taán/meû. - Bô khoâng leân men : 9 taán bô thaønh phaåm/ngaøy, moãi ngaøy saûn xuaát 3 ca, moãi ca 2 meû, 1,5 taán/meû. - Söõa boät gaày: 18 taán söõa boät thaønh phaåm/ngaøy. moãi ngaøy saûn xuaát 3 ca, moãi ca 2 meû, 3 taán/meû. - Moãi thaùng laøm vieäc trung bình 25 ngaøy - Moãi naêm laøm vieäc trung bình 300 ngaøy Tính choïn thieát bò trong quaù trình saûn xuaát söõa tieät truøng UHT [18] Baûng 4.1: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát söõa tieät truøng UHT tính cho 1000kg saûn phaåm Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm kg lit Gia nhieät 939,5 912.14 Phoái troän 1013.1 983.6 Baøi khí 1010.57 981.14 Ñoàng hoùa 1008.55 979.17 Tieät truøng 1006.53 977.22 Ñoùng goùi 1005.02 975.75 (Choïn khoái löôïng rieâng trung bình cuûa söõa laø 1,03 kg/lit) Baûng 4.2: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát 1 meû söõa tieät truøng UHT (15000Kg saûn phaåm) Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm kg Lit Gia nhieät 14092.5 13682.04 Phoái troän 15196.54 14753.93 Baøi khí 15158.57 14717.06 Ñoàng hoùa 15128.26 14687.63 Tieät truøng 15098.02 14658.27 Ñoùng goùi 15075.38 14636.29 (Choïn khoái löôïng rieâng trung bình cuûa söõa laø 1,03 kg/lit) Boàn chöùa söõa nguyeân lieäu - Löôïng söõa nhaäp lieäu trong moät meû: V1 = 6210,9 l - Ta choïn theå tích thieát bò vöôït 20% theå tích thöïc teá: V1’= 6210,9 * 120% = 7453,1 l. - Choïn 2 boàn Tetra Alsafe LA cuûa Tetra Pak coù - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: - Theå tích: 8000 l - Vaät lieäu cheá taïo laøm baèng theùp khoâng ræ AISI 304. Thieát bò gia nhieät baûn moûng - Löôïng söõa vaøo thieát bò gia nhieät trong moät meû: 6210,9 l - Löôïng nöôùc vaøo thieát bò gia nhieät trong moät meû: 7887 l - Choïn thôøi gian gia nhieät trong 15 phuùt - Naêng suaát thieát bò gia nhieät laø: N2 = 7887 *(60/15) = 31548 l/h. - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N2’ = 31548* 120% = 37857,6 l/h - Choïn thieát bò gia nhieät baûn moûng coù naêng suaát 40000l/h Thieát bò phoái troän cho söõa tieät truøng UHT - Löôïng nguyeân lieäu daïng boät caàn troän nhieàu nhaát laø khi troän söõa coù ñöôøng, löôïng nguyeân lieäu daïng boät caàn troän trong 1 meû: M boät = 1091,7 + 457,5 + 15,22 = 1564.42 kg/meû - Choïn thôøi gian phoái troän laø 1giôø. - Moãi laàn troän caàn 20 phuùt bôm nöôùc vaøo boàn troän, 40 phuùt ñoå boät vaø 30 phuùt bôm tuaàn hoaøn. Þ Naêng suaát ñoå boät = 1564,42 / 40 = 39,11 kg/phuùt - Naêng suaát thieát bò: N3= 14753,93 * (60/ 60) = 14753,93 l/h. - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N3’= 14753,93 * 120% = 17704,7 l/h - Choïn thieát bò phoái troän Tetra Almix 10 cuûa Tetra Pak, naêng suaát ñoå boät 50 kg/phuùt, naêng suaát troän 18 000 l/h - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: +Theå tích boàn troän 1000l. + Ñöôøng kính oáng vaøo vaø ñöôøng kính oáng rôøi boàn troän: 63,5mm + Aùp suaát söõa vaøo boàn troän: 0,5 bar + Aùp suaát söõa rôøi boàn troän: 1 bar + Coâng suaát motor khuaáy: 36 kW + Ñieän aùp 220 – 440VAC, taàn soá 50 – 60Hz + Vaät lieäu cheá taïo: caùc boä phaän tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi saûn phaåm laøm baèng theùp khoâng ræ AISI 316, caùc boä phaän khaùc laøm baèng theùp khoâng ræ AISI 304. + Kích thöôùc thieát bò: D x B x H =2713 x 1831 x 3020mm - Thoâng soá khi vaän chuyeån thieát bò: + Khoái löôïng thieát bò: 1100 kg + Khoái löôïng coù bao bì vaän chuyeån: 1450kg + Theå tích: 14,6 m3 Thieát bò baøi khí - Theå tích söõa caàn baøi khí trong moät meû: 14717,06 l - Choïn thôøi gian baøi khí laø 1 giôø. - Naêng suaát cuûa thieát bò: N4= 14717,06 * (60/ 60) = 14717,06 l/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N4’ = 14717,06 * 120% = 17660,4 l/h - Choïn thieát bò baøi khí Tetra Alrox Lacta cuûa Tetrapak naêng suaát 18000 l/h. Thieát bò ñoàng hoùa cho söõa tieät truøng UHT - Löôïng söõa vaøo thieát bò ñoàng hoùa trong moät meû: 14687.63 l - Choïn thôøi gian ñoàng hoùa trong 1giôø. - Naêng suaát thieát bò ñoàng hoùa laø: N5 = 14687.63 * (60/60) = 14687.63 l/h. - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N5’ = 14687.63 * 120% = 17625,156 l/h - Choïn thieát bò ñoàng hoùa Tetra Alex 30 cuûa Tetra Pak coù naêng suaát 18000l/h. - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: +AÙp löïc ñoàng hoùa caáp 1 laø 160 bar + Coâng suaát ñoäng cô N = naêng suaát * aùp löïc ñoàng hoùa / 30600 N = (18000*160) / 30600 = 94,12 kW ( theo coâng thöùc cuûa Tetra Pak) + Nöôùc laøm maùt (aùp löïc >3 bar, nhieät ñoä 250C): 330 lit/giôø + Löôïng hôi nöôùc tieät truøng thieát bò (aùp löïc 3 bar): 25 kg/giôø + Kích thöôùc thieát bò: daøi 2670mm, roäng 1700mm, cao 1250mm + Kích thöôùc khoâng gian ñaët thieát bò: daøi 4300mm, roäng 3300mm, cao 1700mm - Thoâng soá khi vaän chuyeån thieát bò: + Khoái löôïng thieát bò 3845kg + Khoái löôïng bao bì vaän chuyeån: 500kg + Theå tích : 11,9m3 Heä thoáng thieát bò tieät truøng UHT - Löôïng söõa caàn tieät truøng trong 1 meû: 14658.27 l - Thôøi gian tieät truøng 1 meû: 1 giôø. - Naêng suaát thieát bò tieät truøng :ø N6= 14658.27 * (60/60) = 14658.27 l/h. - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N6’ = 14658.27 * 120% = 17589,92 l/h - Choïn thieát bò tieät truøng UHT Tetra Therm Aseptic VTIS10 cuûa Tetra Pak naêng suaát 18000 l/h. Thieát bò roùt söõa tieät truøng UHT - Choïn daïng bao bì ñoùng goùi laø bao bì giaáy 7 lôùp cuûa Tetra Pak, theå tích 200ml vaø 1000ml. - Theå tích söõa caàn roùt trong moät meû: 14636.29 l - Söõa tieät truøng UHT ñöôïc bôm vaøo 2 thieát bò roùt vôùi theå tích baèng nhau. Theå tích söõa tieät truøng UHT vaøo moät thieát bò roùt: 14636.29 / 2 = 7318,145 l - Thôøi gian roùt: 1giôø - Naêng suaát thieát bò roùt : N7= 7318,145 * (60/ 60) = 7318,145 l - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N7’ = 7318,145 * 120% = 8781,77 l/h - Maùy roùt A3/Speed cuûa Tetra Pak: + Loaïi bao bì söû duïng: hoäp 1000ml + Naêng suaát: 12000 hoäp/giôø (12000 l/h) + Coâng suaát: 22kW Bôm duøng ñeå bôm nöôùc vaø söõa vaøo boàn troän - Theå tích nöôùc toái ña trong 1 laàn troän: 7887 lit - Thôøi gian bôm nöôùc vaøo boàn troän 10 phuùt - Naêng suaát bôm laø: 7887 * 60/ 10 = 47322 l/h - Choïn bôm coù naêng suaát vöôït 20% naêng suaát thöïc teá: N8’ = 47322 * 120% = 56786,4 l/h - Choïn bôm LHK-20 cuûa haõng Alfa Laval + Naêng suaát : 65 m3/giôø + Vaät lieäu: AISI 316 + Toác ñoä quay: 3000 voøng/phuùt + Coâng suaát ñoäng cô: 4 Kw Tính choïn thieát bò trong quaù trình saûn xuaát söõa bột [18] Baûng 4.3: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát söõa bột tính cho 1000kg saûn phaåm Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm Kg lit Gia nhiệt 11930.8 11583.3 Li taâm 11912.91 11565.93 Phoái troän 10882.75 10565.78 Thanh truøng 10860.99 10544.65 Coâ ñaëc 10844.71 10528.84 Saáy 2033.021 1973.807 Raây 1006 Bao goùi 1000.778 (Choïn khoái löôïng rieâng trung bình cuûa söõa laø 1,03 kg/lit) Baûng 4.4: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát söõa boät gaày tính cho 3000Kg saûn phaåm Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm Kg lit Gia nhiệt 35792.4 34749.9 Li taâm 35738.73 34697.8 Phoái troän 32648.26 31697.34 Thanh truøng 32582.98 31633.96 Coâ ñaëc 32534.13 31586.53 Saáy 6099.062 5921.42 Raây 3018.93 - Bao goùi 3002.333 - (Choïn khoái löôïng rieâng trung bình cuûa söõa laø 1,03 kg/lit) Thieát bò gia nhieät - Theå tích söõa caàn gia nhieät trong moät meû laø: 34749.9 (l) - Toång thôøi gian bôm söõa qua thieát bò gia nhieät laø 30 phuùt Þ Naêng suaát thieát bò gia nhieät N1 = 34749.9 * (60/30) = 69499,8 (l/h) - Choïn thieát bò gia nhieät coù naêng suaát vöôït 15% N1’= 69499,8 * 115% = 79924,77 - Choïn thieát bò truyeàn nhieät baûn moûng Tetra Plex C10 cuûa TetraPak - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: + Naêng suaát toái ña: 80000 l/h + Vaät lieäu cheá taïo: theùp khoâng ræ AISI316 + Kích thöôùc thieát bò: daøi 1500mm, roäng 830mm, cao 2160mm + Ñöôøng kính oáng: 76mm + Kích thöôùc taám truyeàn nhieät: daøi 1500mm, roäng 500mm + Beà maët truyeàn nhieät moãi taám: 0,62 m2 + Beà daøy moãi taám: 0,5 – 0,7 mm + Coâng suaát bôm: 2 kW- Moãi ngaøy coù 4 meû saûn xuaát Thieát bò li taâm - Theå tích söõa caàn li taâm trong moät meû: 34697.8 (l) - Toång thôøi gian li taâm laø 1 giôø ÞNaêng suaát thieát bò li taâm laø N2 = 34697.8 * (60/60) = 34697.8 l/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 15% naêng suaát thöïc teá N2 ‘= 34697.8 * 115% = 39902,47 l/h - Choïn thieát bò Tetra Alfast Plus cuûa TetraPak naêng suaát 40000 l/h - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: + Naêng suaát: 5000 - 75000 l/h + Coâng suaát: 0,5 kW Thieát bò phoái troän - Löôïng söõa vaøo thieát bò phoái troän trong moät meû: 31697.34(l) - Thôøi gian troän laø 1 giôø. ÞNaêng suaát troän laø N3 = 31697.34 * (60/60) = 31697.34 l/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 15% naêng suaát thöïc teá N3’= 31697.34 * 115% = 36451,94 l/h - Choïn thieát bò phoái troän laø boàn hình tru ñöùngï coù caùnh khuaáy. Naêng suaát troän 40000l/h vaän haønh ôû cheá ñoä chaân khoâng ñeå traùnh taïo boït, haáp thuï khí vaøo söõa. Heä thoáng thieát bò thanh truøng - Löôïng söõa caàn thanh truøng trong 1 meû: 31633.96 (l) - Thôøi gian thanh truøng 1 meû laø 1 giôø - Naêng suaát thieát bò thanh truøng: N4= 31633.96 * (60/60) = 31633.96 l/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 15% naêng suaát thöïc teá N4’= 31633.96 * 115% = 36379.05 l/h - Choïn thieát bò thanh truøng Tetra Therm Lacta 10 cuûa TetraPak naêng suaát 40000 l/h. - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: + Naêng suaát thieát bò: 5000 – 70000 l/h + Nhieät ñoä gia nhieät sô boä: 700C + Löôïng hôi nöôùc caàn duøng (3 bar) : 110 kg/h + Coâng suaát ñieän: 25 kW + Ñieän aùp: 380 hoaëc 400 VAC, taàn soá 50 Hz + Caùc ñöôøng oáng daãn söõa ñöôïc laøm baèng theùp khoâng ræ AISI316 Thieát bò coâ ñaëc - Theå tích söõa vaøo thieát bò coâ ñaëc trong moät meû: 31586.53 (l) - Thôøi gian coâ ñaëc 1 meû: 1 giôø. - Naêng suaát thieát bò coâ ñaëc : N5 = 31586.53 * (60/60) = 31586.53 l/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 15% naêng suaát thöïc teá N5’= 31586.53 * 115% = 36324.5 l/h - Ñaët haøng thieát bi coâ ñaëc maøng rôi ba caáp cuûa APV vôùi naêng suaát 40000 l/h. Thieát bò saáy phun - Khoái löôïng söõa vaøo thieát bò saáy trong moät meû: 6099.062 kg - Thôøi gian saáy: 1 giôø. - Naêng suaát thieát bò N6= 6099,062 * (60/60) = 6099.062 kg/h - Choïn thieát bò coù naêng suaát vöôït 15% naêng suaát thöïc teá N5’= 6099.062 * 115% = 7013.92 kg/h - Ñaët haøng thieát bò saáy phun keøm theo taïo haït coù naêng suaát saáy 7500kg/h Thoâng soá : +Ñoäâ aåm nguyeân lieäu vaøo 50% +Ñoä aåm thaønh phaåm 3% +Naêng suaát: 5000 kg/h Tính choïn thieát bò trong quaù trình saûn xuaát bơ [18] Baûng 4.5: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát bơ tính cho 1000kg saûn phaåm Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm Kg lít Troän 2046.52 2109.82 Baøi khí 2043.46 2106.66 Thanh truøng 2041.41 2104.55 Xöû lí nhieät 2037.33 2100.34 Taïo haït 2032.24 2095.09 Bao goùi 1001 Baûng 4.6: Khoái löôïng nguyeân lieäu vaø baùn thaønh phaåm ñi vaøo caùc thieát bò trong quy trình saûn xuaát 1 meû (3000Kg saûn phaåm) Thieát bò Löôïng nguyeân lieäu, baùn thaønh phaåm Kg lit Troän 6139.57 6329.46 Baøi khí 6130.37 6319.97 Thanh truøng 6124.24 6313.65 Xöû lí nhieät 6111.99 6301.02 Taïo haït 6096.72 6285.28 Bao goùi 3003 (Choïn khoái löôïng rieâng cuûahoãn hôïp cream laø 0.97 kg/l) Thieát bò troän - Theå tích cream caàn troän trong moät meû laø: 6329.46 (l) - Thôøi gian troän laø 20 phuùt Þ Naêng suaát thieát bò phoái troän N1= 6329.46 * (60/20) = 18988.38 (l/h) - Choïn thieát bò troän hình truï coù caùnh khuaáy loaïi 20000 (l) cuûa TetraPak Thieát bò baøi khí -Theå tích cream vaøo thieát bò baøi khí meû: 6319.97 l - Thôøi gian baøi khí laø 20 phuùt ÞNaêng suaát thieát bò baøi khí laø N2= 6319.97 * (60/20) = 18959.91 l/h - Choïn thieát bò Tetra Alrox Lacta (model 500) cuûa TetraPak naêng suaát 20000l/h + Naêng suaát :1000 - 20000 l/h + Löôïng nöôùc laïnh caàn cung caáp: 3000l/h ôû 22oC Thieát bò thanh truøng - Löôïng cream caàn thanh truøng trong 1 meû: 6313.65(l) - Thôøi gian thanh truøng 1 meû laø 20 phuùt - Naêng suaát thieát bò thanh truøng: N4= 6313.65 * (60/20) = 18940.95 (l/h) - Choïn thieát bò thanh truøng Tetra Therm Lacta 10 cuûa TetraPak naêng suaát 20000l/h - Caùc thoâng soá kyõ thuaät: + Naêng suaát thieát bò: 5000 – 45000 l/h + Nhieät ñoä gia nhieät sô boä:700C + Löôïng hôi nöôùc caàn duøng (3 bar): 110 kg/h + Coâng suaát ñieän: 25 kW + Ñieän aùp: 380 hoaëc 400 VAC, taàn soá 50 Hz + Caùc ñöôøng oáng daãn söõa ñöôïc laøm baèng theùp khoâng ræ AISI316 Thieát bò xöû lí nhieät - Löôïng cream caàn xöû lí nhieät trong 1 meû: 6301.02 l - Thôøi gian xöû lí nhieät 1 meû laø 5giôø - Choïn thieát bò xöû lí nhieät laø boàn hình truï coù voû aùo vaø caùnh khuaáy coù theå tích laø 8000 (l) . Thieát bò taïo haït vaø xöû lí - Khoái löôïng hoãn hôïp cream vaøo thieát bò taïo haït trong moät meû: 6096.72 kg - Thôøi gian taïo haït vaø xöû lí: 1 giôø - Naêng suaát thieát bò taïo haït : N5 = 6096.72* (60/ 60) = 6096.72 kg/h. - Choïn thieát bò taïo haït vaø xöû lí bô lieân tuïc cuûa Invensys APV naêng suaát 7000 kg/h - Tthoâng soá kyõ thuaät: + Naêng suaát: 500 - 12000 kg/h Thieát bò bao goùi - Khoái löôïng bô vaøo thieát bò bao goùi trong moät meû: 3003 kg - Thôøi gian bao goùi: 1 giôø. - Naêng suaát thieát bò N6= 3003* (60/60) = 3003 kg/h - Choïn thieát bò bao goùi loaïi CAF-2 cuûa haõng APV naêng suaát 4000kg/h +Naêng suaát thieát bò: 270 thuøng/giôø ( 1350 – 6750 kg/h).