Quy trình chế biến
Trang 1Chương 5: TÍNH NĂNG LƯỢNG
1 Tính hơi và chọn nồi hơi
− Khối lượng đậu cần tách vỏ trong 1 ngày: m1= 2265kg/ngày
− Nhiệt độ đậu vào thiết bị tách vỏ: t11= 30oC
− Nhiệt độ đậu ra thiết bị tách vỏ: t12= 90oC
− Nhiệt dung riêng đậu: c1=1.55 kJ/kg.độ
− Nhiệt lượng cần cung cấp: Q1 = m1.c1.(t11 – t12) = 210645 kJ/ ngày
− Lượng hơi 4at cần cung cấp: H1 = 1,05 Q1 / (0,9r1) = 114.18kg/ ngày Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5%
0,9: lượng hơi ngưng 90%
r1 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 4at
− Khối lượng đậu cần chần trong 1 ngày: 2078.5kg/ ngày
− Lượng nứơc sử dụng để chần đậu:2.5 kg/kg đậu
− Khối lượng nước dùng để chần đậu: m2 = 2078.5*2.5= 5196.25kg/ ngày
− Nhiệt độ nước đi vào quá trình chần: t21= 90oC
− Nhiệt độ nước sau chần: t22= 60oC
− Nhiệt dung riêng của nước trong khoảng nhiệt độ trên: c2= 4.18 kJ/kg.độ
− Nhiệt lượng cần cung cấp: Q2 = m2.c2.(t21 – t22) = 651609.75kJ/ ngày
− Lượng hơi 4at cần cung cấp: H2 = 1,05 Q2 / (0,9r1) = 355.07 kg/ ngày Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5%
0,9: lượng hơi ngưng 90%
r1 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 4at
− Khối lượng sữa cần nấu trong 1 ngày: m3= 20750 kg/ ngày
Trang 2− Nhiệt dung riêng của sữa: c3 = 4.00
100
18 4
* ) 58 6 100 ( 55 1
* 58 6
=
− +
kJ/kgK
− Nhiệt độ sữa trước khi nấu: t31 = 250C
− Nhiệt độ nấu: t32 = 900C
− Nhiệt lượng cần cung cấp: Q3 = m3.c3.(t32 – t31) = 5395000 kJ/ ngày
− Lượng hơi 4at cần cung cấp: H3 = 1,05 Q3 / (0,9r1) = 2785 kg/ ngày
Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5%
0,9: lượng hơi ngưng 90%
R3 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 4at
− Khối lượng sữa cần tiệt trùng UHT trong 1 ngày: m4= 25632.5 kg/ ngày
− Nhiệt dung riêng của sữa: c4 = 4.00
100
18 4
* ) 58 6 100 ( 55 1
* 58 6
=
− +
kJ/kgK
− Đầu tiên sữa được gia nhiệt bằng sữa đã tiệt trùng, nhiệt độ sữa sau khi gia nhiệt: t41
= 1000C
− Nhiệt độ tiệt trùng: t42=140oC
− Nhiệt lượng cần cung cấp: Q4 = m4.c4.(t42 – t41) = 4101200kJ/ ngày
− Lượng hơi 3bar cần cung cấp: H3 = 1,05 Q3 / (0,9r1) = 2234.8 kg/ ngày
Trong đó:
1,05: tổn thất nhiệt ra môi trường ngoài 5%
0,9: lượng hơi ngưng 90%
R4 = 2141 kJ/kg: ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất 4at
- Tổng lượng hơi sử dụng trong nhà máy trong 1 ngày:
H = H1 + H2 + H3 + H4 = 5469 kg/ ngày
Lượng hơi sử dụng trung bình trong 1 giờ: Htb = H / 8 = 683.6kg/giờ
Chọn hệ số sử dụng đồng thời k = 1,4
⇒ Năng suất hơi tối thiểu của lò hơi = 683.6 *1,4 = 957.08.kg/giờ
- Chọn nồi hơi SB-1500 của SAZ Boiler, số lượng 1 cái
+ Năng suất bốc hơi: 1500 kg/giờ
Trang 3+ Aùp suất hơi tối đa: 15 at
+ Tiêu hao dầu FO: 96 kg/h (105 lit/giờ)
+ Công suất: 30 kW
+ Kích thước: dài 2700mm, rộng 1500mm, cao 2300mm
+ Khối lượng: 2000kg
2 Tính nước và chọn hệ thống cung cấp nước
Nước trong nhà máy được cung cấp bởi khu công nghiệp
− Nước công nghệ (nước đi vào sản phẩm):gồm nước sử dụng cho quá trình chần, nghiền ướt và lọc
N1 = 5096.25+ 9037.5+9037.5= 23271.25 kg/ ngày = 24 m3/ngày
− Nước nồi hơi: N2 = 12 tấn = 12 m3/ngày
− Nước vệ sinh nhà máy, thiết bị, nước sinh hoạt và các hoạt động khác:
Chọn N3 = (N1 + N2 ) = 36 m3/ngày
− Nước làm nguội sữa tiệt trùng:N4
+ Lượng sữa cần làm nguội: 25632.5 kg
+ Nhiệt dung riêng sữa : 4 kJ/kgđộ
+ Nhiệt độ sữa trước và sau khi làm nguội với nước: 1000C và 350C
+ Nhiệt dung riêng của nước: 4,18 kJ/kgK
+ Nhiệt độ nước trước và sau khi làm nguội sữa: 250C và 500C
Ta có phương trình cân bằng năng lượng:
25632.5*4*(100-35) = mnướclàmnguội*4.18*(50-25)
⇒ mnướclàmnguội = 256324,18.5**4(50*(100−25−) 35) = 63774.64kg/ngày
⇒ N4 = 64 m3/ngày
Tổng lượng nước cần dùng: N = N1 + N2 + N3 + N4 = 136 m3/ngày
Chọn thể tích bể nước đủ dùng cho cả ngày sản xuất
Tổng lượng nước sử dụng trong cả ngày: 136 m3
Chọn bể nước có kích thước: dài 12m, rộng 8m, cao 2m, thể tích tối đa 192m3
Trang 42.3 Chọn đài nước
Đài nước được đặt trên cao để tạo áp lực nước trên đường ống
Chọn đài nước đủ dùng trong 1 giờ:
Lượng nước dùng trong 1 giờ = 136/ 8 = 17 m3
Chọn đài nước có sức chứa 25m3, đặt ở độ cao 20m
Kích thước: đường kính 3570mm, chiều cao 3000mm
3 Tính điện
Điện dùng trong nhà máy có hai loại
Điện động lực: điện vận hành thiết bị
Điêïn dân dụng: điên thắp sáng và sinh hoạt
Bảng 5.1: Công suất các thiết bị
STT Thiết bị Công
suất (KW)
Số lượng Tổng công
suất
- Tổng công suất điện của các thiết bị chính: 363.4 kW
- Công suất của hệ thống cấp nước, xử lý nước thải, hệ thống máy – thiết bị lạnh… lấy bằng 10% tổng công suất thiết bị chính
⇒ Công suất điện động lực của phân xưởng: Pđl = 1,1 *363.9=400.29 kW
- Công suất tính toán: Pttđl = k Pđl = 240.174 kW
Trang 5Trong đó, k = 0,6 là hệ số sử dụng không đồng thời.
- Lấy bằng 10% điện động lực: Pdd = 0,1 pđl = 36.34 kW
- Công suất tính toán: Pttdd = k Pdd = 29.07 kW
Trong đó, k = 0,8 là hệ số sử dụng không đồng thời
♦ Điện động lực:
Ađl = Pttđl T = 576418 kWh
Trong đó:
Pttđl = 240.174 kW
T = T1 T2 T3 = 2400giờ
T1 = 8 giờ làm việc trong ngày
T2 = 25 : số ngày làm việc trong tháng
T3 = 12: số tháng làm việc trong năm
♦ Điện dân dụng:
Add = Pttdd T = 83721 kWh
Trong đó:
Pttdd = 29.07 kW
T = T1 T2 T3 = 3000 giờ
T1 = 10: số giờ thắp sáng trong ngày
T2 = 25: số ngày làm việc trong tháng
T3 = 12: số tháng làm việc trong năm
♦ Tổng lượng điện tiêu thụ của phân xưởng trong 1 năm:
A = 1,05.(Ađl + Add ) = 693143kWh
Trong đó 1,05 là hệ số tổn thất điện trên mạng hạ áp
