Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán thiết kế phân xưởng sản xuất nước giải khát pha chế và nước khoáng đóng chai với năng xuất mỗi loại là 50000 lít1 ngày
Lời mở đầu Ngành công nghệ thực phẩm ngành khoa học đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân Nó giải công ăn việc làm cho ngời lao động nớc ta ngành công nghệ thực phẩm phát triển mạnh, góp phần làm giàu nguồn thực phẩm cho xà hội, đồng thời làm nguyên liệu cho số ngành công nghiệp nớc giải khát phát triển mạnh tạo cạnh tranh lớn x· héi BÊt kú mét c¬ thĨ sèng cần đến nớc, yếu tố để trì phát triển sống Nớc tham gia vào thành phần cấu tạo thể Cơ thể ngời tiếp nhận nớc từ bên đờng thông qua việc ăn uống Trong chủ yếu uống Là nớc vùng nhiệt đới lại thêm thời tiết ngày khắc nghiệt nên việc nớc uống, nớc giải khát pha chế nớc khoáng nguồn cung cấp nớc quý báu cho thể Bên cạnh đó,đáp ứng đòi hỏi phong phú đa dạng nớc giải khát để thoả mÃn nhu cầu chế hơng liệu nớc khoáng mặt hàng đợc a chuộng tiêu thụ rộng rÃi ngời tiêu dùng nớc giải khát pha Xuất phát từ tình hình nói việc khai thác tối đa kinh nghiệm cổ truyền quý báu kết hợp với phơng pháp ông nghệ tiên tiến để nớc giải khát có chất lợng đáp ứng nhu cầu ngày cao ngời tiêu dùng Với kiến thức đà đợc học, khoa Hoá Kỹ Thuật, trờng Đại học Kỹ Thuật đà giao cho em đề tài công nghệ II Thiết kế phân x ởng sản xuất nớc giải khát pha chế nớc khoáng đóng chai với suất loại 50.000 lít/ngày Chơng : Luận chứng kinh tế kỹ tht Qu·ng Ng·i lµ mét tØnh thc miỊn trung, cã dân c đông,là nơi mua bán với huyện tỉnh lân cận Hiện đà phát triển ngành thuỷ sản, cảng với phát triển khu công nghiệp Dung Quốc đà thu hút lực l ợng lao động vô lớn việc xây dựng nhà máy nớc giải khát thị xà Quảng NgÃi vô hợp lý, để phục vụ cho ngời tiêu dùng tỉnh Sản phẩm nớc giải khát pha chế nớc khoáng có ga Trang 1.1 Đặc điểm tự nhiên : Khí hậu QuÃng NgÃi có mùa năm + Mùa nắng : Từ tháng đến tháng + Mùa ma : Từ tháng đến tháng 12 Nhiệt độ trung bình : 26oC (mùa hè 37oC, mùa đông 18oC) Độ ẩm tơng đối trung bình : 81% Hớng gió chủ đạo : Đông Nam 1.2 Nguồn nguyên liệu : Hơng liệu đợc mua dới dạng chế biến sẵn t nhà máy pha chế hơng liệu Đờng đợc sử dụng cho sản xuất chủ yếu đờng tinh luyện RE công ty đờng QuÃng NgÃi 1.3 Hợp tác hoá : Nhà máy đặt địa bàn thuận lợi cho việc thu mua nguyên liệu nh việc tiêu thụ sản phẩm phế liệu Cần phải hợp tác hoá với nhiềunhà máy lân cận để sử dụng chung công trình điện, nớc, giao thông Nhằm giải bót vốn đầu t xây dựng rút ngắn thời gian hoàn vốn, đồng thời tạo nên hệ thống sử dụng tuần hoàn chất thải chống ô nhiễm môi trêng 1.4 Ngn cung cÊp ®iƯn : Ngn ®iƯn nhà máy sử dụng lấy từ lới điện quốc gia nhờ có trạm biến áp để có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380V Để đề phòng điện, nhà máy cần có máy phát điện dự trữ 1.5 Ngn cung cÊp nhiªn liƯu : Nhiªn liƯu chủ yếu dầu FO dùng đốt nóng lò hơi, NH làm tac nhân lạnh bôi trơn đợc nhập từ nơi khác vào đảm bảo điều kiện cho nhà máy hoạt động 1.6 Giao thông : Nhà máy nớc giải khát cần có lợng vận chuyển lớn để vận chuyển nguyên liệu thành phẩm Việc nhà máy xây dựng gần quốc lộ, gần đờng sắt nên thn tiªn cho viƯc tËp trung nguyªn liƯu, nhiªn liƯu tiêu thụ sản phẩm 1.7 Nguồn nớc : Nớc nhu cầu thiếu đợc, nớc sử dơng c«ng ty cÊp níc Qu·ng Ng·i cung cÊp Ngoài cần đào thêm giếng để ổn định nguồn nớc qua xử lý trớc đa vào sử dụng Lợng nớc nhà máy dùng sản xuất Trang sinh hoạt lớn, tuỳ theo công đoạn sản xuất mà sử dụng lợng nớc chất lợng nớc khác cần đảm bảo đợc tiêu định nh tiêu hoá học, hoá lý tiêu chuẩn vi sinh 1.8 Thoát nớc từ nhà máy: Nớc thải ảnh hởng môi trờng bên nhà máy Do nớc thải qua hệ thống xử lý tiêu chuẩn cho phép trớc thoát theo mạng lới đờng ống nớc thải thị xà 1.9 Nguồn nhân lực : Chủ yếu thị xà Huyện Tỉnh đủ để đpá ứng nhu cầu nhân lực dồi Đội ngũ cán có trình độ khoa học kỹ thuật truờng Đại Học Đà Nẵng Tóm lại : Thiết kế nhà máy sản xuất nớc giải khát pha chế nớc khoáng đóng chai với suất loại 50.000 lít/ngày thị xà QuÃng NgÃi hợp lý thuận lợi nhất, đáp ứng đợc nhu cầu ngời tiêu dùng, giải đợc công ăn việc làm, nâng cao trình độ văn hoá kỹ thuật cho ngời Những đề kinh tế kỹ thuật đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục Chơng : Nguyên liệu Nớc giải khát pha chế gọi nớc ngọt, loại nớc khải khát cồn, sản phẩm đợc pha chế từ thành phần sau : Nớc : thành phần chủ yếu chiếm 90% Đờng : tạo vị cho nớc giải khát Hơng liệu : tạo hơng vị cho loại nớc giải khát CO2 : tạo cảm giác tơi mát bay miệng Để đáp ứng nhu cầu khách hàng nhiều chủng loại nớc giải khát đợc sản xuất chiết loại bao bì khác 2.1 Nớc : Là thành phần đợc kiểm soát chặt chẽ Để dùng cho sản xuất nớc giải khát, nớc phải thoả mÃn tiêu chuẩn hoá lý, vi sinh cảm quan định Vì nguồn nớc mà nhà máy sử dụng công ty cấp nớc có đào thêm giếng nên cần đợc xử lý hệ thống xử lý nớc Nớc có tác động trực tiếp đến cảm quan, tính ổn định sản phẩm Nếu nớc bị nhiễm vi sinh làm cho sản phẩm bị vẩn đục Nhiễm vi sinh lý gây cặn nớc ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng cảm quan độ trong, màu sắc, độ đồng sản phẩm Trang Vì nớc tinh phải tuân thủ theo tiêu chuẩn nớc sau : Thành phần Tối đa Kiềm 50mg/lít Sunphate 250mg/lít Cloride 250mg/lít Tổng chất rắn hoà tan 500mg/lít Fe 2+ 0,1mg Mn2+ 0,05mg/lít Màu Không Độ đục Không Vị Mùi Không có vị lạ Không Trớc tiên nớc tinh phải tuyệt đối an toàn hoá chất vi sinh Nớc phải suốt, không màu, vị lạ không chứa vi sinh vật gây bệnh Ngoài phải thoả mÃn tiêu hoá học nh độ cứng, độ kiềm, độ oxy hoá độ cặn Độ oxy hoá không vợt ữ 2mg/lít Độ ôxy hoá nớc đợc tính số ml KMnO4 dùng để ôxy hoá chất khử có lít nớc đun sôi 10 phút Hàm lợng cặn khô không vợt 600mg/lít Chuẩn ®é Coli ≥ 300ml ChØ sè Coli ≤ + Phơng pháp xử lý nớc : theo phơng pháp keo tụ truyền thống : lại thêm thành phần vào thùng phản ứng Trang Chất keo tơ nh Fe2SO4 Ngn Clorine dïng oxy ho¸ khử trùng nh SodiumCanciumHypocloride Hoá chất làm gia tăng pH trì độ d kiềm nh Ca(OH)2 Ba chất trộn lẫn vào thùng phản ứng để tất kiềm nớc thô chuyển hoá thành Cacbonat kết tủa lắng xuống đáy thùng Cùng lúc keo tụ đợc hình thành, tụ dạng keo tụ cacbonat, chất rắn lơ lửng, oxyt sắt, oxyt Mangan chất bẩn khác Bông tụ phát triển kích thớc trở nên nặng giúp cho chất kiểm chất bẩn lắng xuống đáy thùng phản ứng cách nhanh chóng Nếu vận hành xác nớc tinh có độ kiềm 30ữ40mg/lít hoàn toàn màu, có mùi, vị, độ đục, kim loại vi sinh vật + Kiểm tra clorine : để nhận biết lợng clorine cần thiết để khử trùng oxy hoá chất trình xử lý, đồng thời qua hệ thống than hoạt tính để laọi bỏ clorine Clorine cloramin nguyên nhân sâu xa làm giảm mùi vị sản phẩm.Vì không cho phép tồn nớc tinh Tính kiềm (là nồng độ HCO3, CO32, OH diện nớc) ảnh hởng đến chất lợng cảm quan, làm trung hoá lợng axit có nớc gây cặn ăn mòn thiết bị Vì cần xử lý Độ cứng nớc : độ cứng ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm Vì trớc sản xuất phải làm mềm nớc, nghĩa loại bỏ muối Ca2+, Mg2+ 2.2 Đờng : Đa số loại nớc giải khát chứa khoảng 8ữ10% đờng nớc ta, đờng đợc sản xuất từ mía Tuỳ theo giống mía, đất đai điều kiện canh tác, hàm lợng đờng mía từ -ữ 16% Khi sản xuất lấy 78 ữ 90% lợng đờng mía Đờng đợc dùng để nấu xirô dùng cho nớc giải khát pha chế Chỉ tiêu chất lợng đờng nhà máy : ã Hàm ẩm : W = 0,07% ã % chất khô : 99,62% ã Hàm lợng đờng khử 0,1% ã Hàm lợng tro : 0,07% ã Độ màu (tính độ Stame) 2,5 % ã Mùi vị : Vị ngọt, mùi, vị lạ ã Màu sắc : có màu trắng Phơng pháp bảo quản đờng mua nhà máy : đờng đợc chứa bao dày, bên có túi PE dán kín đợc bảo quản kho chứa có bậc kê cách 0,2m Chất lợng đờng ảnh hởng trực tiếp đến độ trong, màu sắc, mùi vị sản phẩm Các nhà máy đóng bao phải đảm bảo chất lợng đờng thích hợp lu trữ bảo quản : Trang Kho chứa đờng phải điều kiện mát, nơi khô ráo, nhiệt độ kho phải thấp 35oC, độ ẩm 60% Đảm bảo phá hoại loài gậm nhắm côn trùng Các xilô trớc nấu đờng phải đợc vệ sinh Xử lý đờng : Để loại bỏ tạp chất, vi sinh chất bẩn có đờng để không gây ảnh hởng đến chất lợng cảm quan sản phẩm ngời ta phải xử lý đờng Phơng pháp xử lý đờng nóng dùng để xử lý đờng không tinh khiết, phơng pháp loại bỏ mùi, vị lạ làm thay đổi tính chất cảm quan nớc giải khát u điểm phơng pháp lọc nhanh, tiêu diệt vi sinh vật Quy trình : Nớc tinh vào thùng nấu đợc nâng đến 80oC Đờng đợc đa vào khuấy trộn Than hoạt tính bột trợ lọc đavào giữ 15 Các lọc đợc tạo thân áo lọc với độ dày khoảng 1,6mm Xirô đợc bơm qua lọc khung Kiểm tra xirô rò rỉ Xirô đợc làm lạnh nhiệt độ < 28oC đợc bơm vào thùng chứa Các phơng pháp kiểm tra đờng : Đờng trớc đa vào nấu xirô phải đợc kiểm tra chặt chẽ để không ảnh hởng đến chất lợng cảm quan sản phẩm Kiểm tra để đảm bảo nhiễm bẩn đ ờng nguyên liệu Vì dung dịch có độ Bx=11 phải vị vị lạt Đây phơng pháp kiểm tra quan trọng Mặt dù đờng đà đợc kiểm tra toàn phân tích nhng phải đợc kiểm vị, mùi, cảm quan đờng hấp thụ vị lạ hơng từ môi trờng xung quanh Khi nấu xirô, trình nấu gây ảnh hởng đến chất lợng cảm quan màu sắc, độ trong, mùi, vị Khi nấu xirô ®êng tr¾ng, ®un níc ë 60oC sau ®ã ®ỉ ®êng vào tiếp tục đun với cánh khuấy liên tục đến đờng sôi, cho dịch đờng sôi 30 phút Trong trình nấu phải ngừng khuấy để vớt bọt Nếu không vớt bọt cho xi rô gây trở ngại cho việc rót chai, làm giảm vị gây bần chi sản phẩm Khi nấu đờng khử trắng bổ sung thêm lợng axit Citric vào Lợng axit Citric bổ sung đợc tính toán 100g/100kg đờng Dới tác dụng axit Trang phần đờng bị khử có tác dụng chông lại hồi đờng Sacaroza làm cho vị xi rô mềm mại dễ chịu Khi đờng hoà tan hết trình nấu thêm than hoạt tính, bột trợ lọc vào đợc lu giữ, khuấy trộn với dung dịch xirô 30 phút để than hoạt tính có đủ thời gian phản ứng, hấp thụ tạp chất, màu, mùi có xirô Sau lọc xirô 2.3 KhÝ Cacbonic (CO2) KhÝ Cacbonic rÊt phæ biÕn thiện nhiên dạng tự lẫn kết hợp Tuỳ theo áp suất nhiệt độ, khí cacbonic tồn dạng rắn, lỏng khí 2.3.1 Mục đích sử dụng : Khí CO2 đợc dùng làm nguyên liệu đẻ nén bÃo hoà nớc nhằm tạo cảm giác giải khát uống Khí CO2 thành phần tạo cảm quan sản phẩm Khí CO2 có tác dụng nh chất bảo quản gây ức chế số vi sinh vật Khí CO2 hỗ trợ tính toàn vẹn bao bì 2.3.2 Chỉ tiêu khí cacbonic : Để bÃo hoà nớc giải khát nhà máy dùng CO2 dạng lỏng bình thép dới áp suất cao 60ữ70at điều kiện nhiệt độ áp suất bình thờng khí CO2 chất khí trơ, không cháy không trì cháy, không màu hầu nh không mùi Khi hoà toan nớc khí CO2 tạo thành axit cacbonic có vị chua dễ chịu Nhờ trính chất mà CO2 đợc sử dụng rộng rÃi sản xuất nhiều loại nớc giải khát Sau uống nớc giải khát có chứa CO2 vào thể CO2 thu nhiệt bay Do ta có cảm giác mát dễ chịu hơn, thấy vị the the đầu lỡi Khí CO2 nhận đợc từ nguồn khác : Từ khói đốt lò hay lò nhiệt điện, lò nung vôi Từ nguồn nớc khoáng đợc bÃo hoà khí CO2 thiên nhiên Từ trình lên men dịch đờng nhà máy bia, rợu, nấm men Các tiêu chuẩn CO2 : Khí CO2 phải đợc công nhận loại dùng cho ngành thực phẩm Khí CO2 vận chuyển, lu trữ, bảo quản phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định an toàn yêu cầu quy định khác Việc phân tích mẫu CO2 không đơn giản, có mét phßng Lab ë Newjersay NhiỊu chÊt nhiƠm bÈn với lợng nhỏ nhng ảnh hởng lớn đến mùi vị sản phẩm nh Cobansunphit (CoS) Trang 2.3.3 Kiểm cảm quan CO2 cách lấy mẫu CO2 : Kiểm màu, lắc ngửi nếm Mục đích phơng pháp phát khiếm khuyết mùi vị, màu CO2 cung cấp Nhiều chất gây nhiễm với lợng nhỏ phát phơng pháp kiểm tra 2.3.4 Bảo hoà CO2 nớc : Quá trình bảo hoà CO2 nớc gọi cacbon hoá Độ hoà tan CO2 nớc dao động rộng phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất Độ hoà tan CO2 nớc dung dịch chịu ảnh hởng số yếu tố khác nh chất nồng độ muối khoáng có nớc, phụ thuộc vào chất keo chất khí có nớc Sự có mặt không khí có nớc dung dịch ảnh hởng xấu đến mức độ bảo hoà CO2 Mỗi chất khí hoà tan vào chất lỏng làm giảm khả hoà tan chất khác vào dung dịch Do để bảo hoà đợc nhiều CO2 trớc tiến hành cacbon hoá nên thải hết không khí khỏi nớc dung dịch Các muối khoáng có nớc làm ảnh hởng xấu đến trình bÃo hoà CO2 tự nhiên Sự có mặt chất keo mang điện tích dơng nh protein làm chậm trình bÃo hoà CO2 nhng lại tăng cờng khả giữ dung dịch BÃo hoà CO2 đợc tiến hành dới áp suất 8ữ9at 2.4 Hơng liệu : Mục đích sử dụng : Chất thơm nguyên liệu quan trọng thành phần nớc giải khát Tuy chiếm số lợng nhng tạo cho nớc giải khát mùi thơm đặc trng, dịu Hơng vị số nớc giải khát nh chanh, cam , quýt, mơ mận tinh dầu chứa vỏ vị thịt gây nên Các chất đợc đa vào nớc giải khát dạng hơng liệu nớc chiết từ cách ngâm đờng, cồn Nhà máy sử dụng hơng liệu đợc mua từ thị trờng 2.5 Axit Citric (C6H8O7.H2O) Axit Citric chứa nhiều chanh gọi axit chanh Có thể nhận đợc axit citric phơng pháp : Tách từ phế thải công nghiệp sản xuất Nicotin Tách từ chanh Axit chanh tinh thể không màu ngậm phân tử nớc Hàm lợng axit sản phẩm thờng 99% Các tạp chất cho phép : độ tro không 0,5% ; lợng axit sunphuric tự không 0,05% ; Hàm lợng As không 0,00014% Khi hoµ tan axit citric níc cÊt, dung dịch phải suốt, vị chua tinh khiết vị lạ 2.6 Natri Benzoat (C6H3COONa) Trang Là chất dùng để bảo quản nớc thành phẩm thời gian sử dụng Các tiêu hoá lý Natri Benzoat phải tiêu chuẩn sau : Tên tiêu Trạng thái Màu sắc Mùi Vị Độ hoà tan Tạp chất Độ ẩm tính theo % khối lợng Mức độ Tinh thể hay bột vô định hình Màu trắng Không mùi Ngọt, mặn Tan hoàn toàn phần nớc Không có 2.7 Nguồn nớc khoáng Thạch Bích : Nguyên liệu nhà máy sản xuất nớc khoáng đóng chai nớc khoáng nguồn Địa điểm mỏ nớc khoáng nhà máy thôn Thạch Bích, xà Trà Bình, Huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng NgÃi Từ năm 1990 qua khảo sát mỏ nớc khoáng, công ty đà đầu t khai thác lấy nớc nguồn làm nguồn nớc khoáng cho nhà máy Từ nớc khoáng nuồn tinh khiết suốt, đạt tiêu chuẩn nớc uống, nhà máy cho đời số sản phẩm nh nớc giải khát lên men, nớc khoáng pha chế, mà chủ yếu nớc khoáng đóng chai có ga nhằm giảm khát kích thích tiêu hoá tốt cho ngời uống Chơng : Dây chuyền công nghệ sản xuất Trang A/ Dây chuyền công nghệ sản xuất nớc giải khát pha chế : Dây chuyền công nghệ : Nớc nguồn Xử lý nớc tiệt trùng Nấu xirô Đờng Axit Citric Lọc xirô Làm lạnh Phối trộn Nớc đà xử lý Hơng liệu Màu T.Phẩm Chất bảo quản (Natribenzoat) Xirô bán thành phẩm Làm lạnh BÃo hoà CO2 Chiết rót vào chai Đóng nắp Làm VSV khử mùi Rửa, sát trùng Kiểm tra,dán nhÃn Làm học Cơ cấu lËt chai Chai XÕp thïng CO2 B¶o qu¶n ThuyÕt minh dây chuyền công nghệ : Trang 10 3,26 x50000 = 163 lít 1000 Lợng dung dịch axit citric bổ sung vào xirô 0,12 x50000 = lít 1000 4.11 Lợng Natri benzoat vào phối trộn 5,26 x50000 = 263 lít 1000 4.12 Lợng hơng liệu 5,26 x50000 = 263 lÝt 1000 4.13 Lỵng CO2 cã sản phẩm 6311,82 x50000 = 315591 lít 1000 Lợng nớc bÃo hoà CO2 phối trộn 926,9 x50000 = 46345 lít 1000 Tính bao bì 5.1 Lợng vỏ chai Chän lo¹i vá cã dung tÝch 300ml (0,3 lÝt) Lợng vỏ dùng cho ngày : 50000 = 166667 chai 0,3 – Hao phÝ chai cho ngµy 0,01% lợng chai cần bổ sung là: 166667 ì 0,0001 = 167 (chai) Lợng chai cần dùng cho ngµy : 166667 + 167 = 166834 chai 5.2 Lợng nhÃn Lợng nhÃn cần dùng cho ngày : 166667 Lợng nhÃn hao hụt 0,01% suy lợng nhÃn cần thiết cho ngày : 166667 + 167 = 166834 nh·n 5.3 KÐt Trang 23 Chọn loại két chứa 24 chai Lợng két cần dùng cho ngày : 166834 = 6951 24 – Hao hơt kÐt ngµy lµ 0,05% suy lợng két cần thiết cho ngày : 6951 + 6951ì0,0005 = 6955 két 5.4 Nắp : Hao hụt nắp 0,02% suy lợng nắp cần dùng cho ngày 166667 ì 1,0002 = 16670000 nắp B/ Cân sản phẩm nớc khoáng đóng chai Hao hụt qua công đoạn Công đoạn Các số liệu ban đầu Hao hụt thể tích Xử lý nớc 3% Làm lạnh nớc 1% Làm lạnh CO2 2% Năng B·o hoµ CO2 2% : ChiÕt trïng suÊt rãt vµ 3% 50.000 lít/ngày Hàm lợng CO2 bÃo hoà: 6g/lít Cân sản phẩm cho 1.000 lít sản phẩm Lợng nớc khoáng trớc chiết rót trïng 1000 x100 = 1030,93 lÝt 100 − – Lợng nớc khoáng trớc bÃo hoà CO2 1030,93 x100 = 1051,97 lÝt 100 − – TÝnh lỵng CO2 có sản phẩm trớc bÃo hoà CO2 1051,97ì6 = 6311,82 g = 6,312 kg Lợng CO2 cần cung cấp cho sản phẩm trớc làm 6311,82 x100 = 6440,63 g = 6,44 kg 100 − –Lỵng nớc trớc làm lạnh nớc 1051,97 x100 = 1062,60 lÝt 100 − Trang 24 –Lỵng níc tríc xư lý vµ tiƯt trïng 1062,60 x100 = 1095,64 lÝt 100 Tính cân sản phẩmcho ngày Lợng nớc khoáng trớc chiết rót trïng 1030,93 x50000 = 51546 ,5 lÝt 1000 – Lợng nớc khoáng trớc bÃo hoà CO2 1051,97 x50000 = 52598 ,5 lÝt 1000 – TÝnh lỵng CO2 cã sản phẩm trớc bÃo hoà CO2 6,312 x50000 = 315,6 kg 1000 Lợng CO2 cần cung cấp cho sản phẩm trớc làm 6,44 x50000 = 322 kg 1000 Lợng nớc trớc làm lạnh nớc 1062,60 x50000 = 53130 lÝt 1000 –Lỵng níc tríc xư lý vµ tiƯt trïng 1095,64 x50000 = 54782 lÝt 1000 Tính bao bì 5.1 Lợng vỏ chai Lợng thành phẩm ngày : 50.000 lít/ngày Chọn chai có dung tích : 300ml Lợng chai cần dùng cho mét ngµy : 50000 = 100 000 0,5 – Sè chai hao phÝ mét ngµy : 0,13% ⇒ Lợng chai cần dùng cho ngày : 100.000 + 100.000ì0,0013 = 100.130 chai 5.2 Lợng nhÃn Lợng nhÃn cần dùng cho ngày : 100.000 Lợng nhÃn hao hụt : 0,3% Lợng nhÃn cần dùng cho ngày : 100.000 + 100.000ì0,003 = 100.300 5.3 Lợng nắp Lợng nắp cần dùng cho ngày Trang : 100.000 25 Lợng nhÃn hao hụt : 0,5% Lợng nắp chai cần dùng cho ngày : 100.000 + 100.000ì0,005= 100.500 5.4.Lợng két đựng chai Dùng két nhựa loại 20 chai/két Lợng két dïng cho mét ngµy : 100 000 = 5.000 20 – Sè kÐt háng hao hơt : 0,07% ⇒ Lỵng két dùng cho ngày : 5.000 + 5.000ì0,0007 = 5.004 két Bảng tổng kết cân vật chất dây chuyền nớc giải khát pha chế STT Số lợng công đoạn Nớc giải khát trớc chiết rót Lợng nớc giải khát trớc phối trộn ĐVT 1000 lít mẻ ngày lít 1.030,93 17.182,17 51.546,5 lít 1.051,97 17.532,83 52.598,5 Xirô 70% vào phối trộn lít 111,29 1.854,83 5.564,5 Xirô trớc làm lạnh lít 111,91 1.865,17 5.595,5 Xirô trớc lọc lít 113,04 1.884,00 5.652,0 Lợng đờng nấu xirô kg 163,45 2.724,17 8.172,5 Lợng nớc nấu xirô kg 54,40 906,67 2.720,0 Dung dịch đờng trớc nấu xirô rô lít 120,80 2013,00 6.040,0 Mầu thực phẩm lít 0,001 0,017 0,05 10 Axit Citric vào phối trộn lÝt 3,26 54,33 165,0 11 Axit citric bỉ sung vµo xirô lít 0,12 2,00 6,0 12 Hơng liệu lít 5,26 87,67 263,0 13 Natri benzoat lÝt 5,26 87,67 263,0 14 CO2 có sản phẩm kg 15 Lợng nớc bÃo hoµ CO2 lÝt Trang 6.311,82 105.197,00 926,9 15.448,33 315.591,0 46.345,0 26 Bảng tổng kết cân vật chất dây chuyền nớc khoáng đóng chai STT Số lợng công đoạn ĐVT 1000 lít mẻ ngày Lợng nớc khoáng trớc chiết rót trùng lít 1.030,93 17.182,17 51.546,5 Lợng nớc khoáng trớc bÃo hoà CO2 lÝt 1.051,97 17.532,83 52598,5 Lỵng CO2 cã nớc khoáng bÃo hoà CO2 kg 6,312 105,2 315,6 Lợng CO2 cần cung cấp cho nơc khoáng trớc làm kg 6,44 107,33 322,0 Lợng nớc trớc làm lạnh lít 1.062,60 17.710,00 53.130,0 Lợng níc tríc xư lý vµ tiƯt trïng lÝt 1.095,64 18.260,67 54.782,0 Chai 100.130 N¾p 100.500 Nh·n 100.300 10 KÐt Trang 5.004 27 Ch¬ng : TÝnh chọn thiết bị A/ Nớc giải khát pha chế Thiết bị nấu xirô : Lợng xirô nấu ca : 2.013 lÝt = 2,013 m3 – Thiết bị nấu vỏ có cánh khuấy làm việc gián đoạn Nồi inox , thân hình trụ, vỏ dµy 3mm, vá ngoµi dµy 2mm – HƯ số chứa đầy : = 0,7 Thể tích thïng : Vthïng = 2,013 = 2,88 0,7 Vthïng=Vtrô + 2.VcÇu Chän D = 1m, h = 0,2D VcÇu = π 3,14 h( h + D ) = 0,2.1(0,2.1)2 + 12 = 0,16 6 Vtrô = Vthïng – Vcầu = 2,88 2ì0,16 = 2,36 H1 = 4.Vtru 4.2,36 = = 3m π.D 3,14.12 VËy chiÒu cao thiết bị : H = H1 + 2h = + 2×0,1×1 = 3,4m – Chän tiÕt diƯn ống thoát = 1/50 tiết diện bề mặt bèc h¬i π.d1 π.D = 50 ⇒ d1 = D 1 = = 0,14 m 50 50 – Chän c¸nh khuÊy cã ®êng kÝnh : D1 = 2/3 D = 0,67m + Số vòng quay : 30 vòng/phút + Công suất động : 2,5KW + Chiều dày thân thiết bị : 3mm + KÝch thíc : D = 1m, H = 3,4m + ống dịch thoát : d = 0,2m Trang 28 + ống thoát : d1 = 0,14m Thiết bị nấu xirô Thiết bị lọc khung Mục đích : Loại bỏ cặn tạp chất có xirô Cấu tạo : Thiết bị lọc gồm nhiều khung ghép thứ tự với Khung có lỗ đa xirô Bản có lỗ đa xirô Đồng thời lỗ khung lỗ ghép với đờng ống dẫn xirô vào Bản đợc phủ lớp áo lọc Thiết bị lọc khung Tổng lợng xirô đem lọc Các thông số kỹ thuật Năng suất Diện tích bề mặt lọc Trang : 1.884 lÝt : : 3m3/h : 6m2 29 – Sè lợng Kích thớc áp suất làm việc Công suất động Kích thớc thiết bị Khối lợng Số lợng : 24 khung 24 : 365 ì 365 mm : 2,5kg/cm2 : 2,8KW : 1760ì780ì130mm : 480kg : thiết bị Thiết bị làm lạnh xirô Lợng xirô cần làm lạnh ca : 1865,17 lít Chọn thoài gian làm lạnh : 20 phút Năng suất cần thiết :N= 1,865 x60 = 5,6 m3/h 20 Chọn thiết bị làm lạnh loại BOY Y5 Thông số kỹ thuật : Năng suất : 5m3/h Nhiệt độ ban đầu sản phẩm : 90oC Nhiệt độ xirô sau làm lạnh : 5oC Nhiệt độ ban đầu chất làm lạnh : 15oC Lợng nớc muối cần cung cấp : 5m3/h Số lợng mỏng : 85 Kích thớc : 800 ì 255 ì 2,5 mm Bề mặt làm việc : 12,1m2 Vận tốc xirô : 0,4m/s – VËn tèc cđa níc mi : 0,4m/s – KÝch thớc thiết bị : 1870 ì 700 ì 1400 mm – Khèi lỵng : 430kg – Sè lỵng : Thiết bị pha chế xirô bán thành phẩm : Trong ca : 17.532.83 lÝt ≈ 17,53m3 Chän hệ số chứa đầy : = 0,8 Thể tích thùc : VT = 17,53/0,9 = 19,48 m3 Thïng pha trộn làm inox, hình trụ, đáy nón, nắp nằm ngang, góc nghiêng đáy 30o Trang 30 Thiết bị pha chế Ta có : VT = Vtrụ + Vđáy Chän D = 2m Trong ®ã : h.Sday D π D2 tg30 o 3 2 3,14 = 0,6m 3 Vđáy = 2.3 Vđáy = = Thể tích hình trụ : Vtrụ = VT Vđáy = 19,48 0,6 = 18,88m3 ChiÒu cao H = Vtru x18,88 = = 6,01m πD 3,14 x VËy chiÒu cao thiÕt bÞ : = 6,59 m 3 Chọn cánh khuấy mái chèo có đờng kÝnh D = = 1,5m Ho = H + h = H + D/2.tg30o = 6,01+ – Sè vòng quay chắn 1,5 vòng/s Công suất : 0,4KW Cánh khuấy làm thép không gỉ 5.Thiết bị pha chế axit citric Lợng axit citric mét ca : 54,33lÝt ≈ 0,054m3 – Bæ sung vào xirô chiếm 0,1% tổng lợng xirô : lÝt = 0,002m3 – Tỉng lỵng axit mét ca : 0,054 + 0,002 = 0,056 m3 Chän hÖ sè chứa đầy: = 0,8 Thể tích thực thùng VT = 0,056 = 0,07 m3 0,8 Chän D = 0,4m Ta có: VT = Vtrụ + Vđáy h.Sday D π D2 tg30 o 3 0,4 3,14 0,4 = 0,0048 m 3 Vđáy = 2.3 Trong đó: Vđáy = = Thể tích hình trụ : Vtrụ = VT Vđáy = 0,07 – 0,0048 = 0,0652m3 ChiÒu cao H = Trang Vtru x 0,0652 = = 0,52m πD 3,14 x 0,4 31 VËy chiỊu cao thiÕt bÞ : Ho = H + h = H + D/2.tg30o = 0,52+ – ThÓ tÝch thïng : Vthïng = 0,4 = 0,63 m 16,42 = 18,24 0,9 Vthïng=Vtrơ + 2.VcÇu Chän D = 2,5m ; h = 0,3D VcÇu = π 3,14 h( h + D ) = 0,3.2,5 (0,3.2,5 )2 + 2,52 = 2,06 6 Vtrơ = Vthïng – VcÇu = 18,24 – 2×2,06 = 14,12 H1 = 4.Vtru 4.14,12 = = 2,88 m π.D 3,14.2,52 VËy chiỊu cao cđa thiÕt bÞ lµ : H = H1 + 2h = 2,88 + 2ì0,3ì2,5 = 4,38m Thiết bị làm lạnh nớc đà xö lý Trong ca : 16,42m3 Chän thêi gian làm lạnh từ 25oC xuống 1oC 150 phút Vậy suất cần thiết N = 16,42 x60 = 6,57 m3 150 Chọn máy làm lạnh mỏng BOI_Y5 (có thông số giống máy làm lạnh xirô ) Số lợng : thiết bị Thiết bị bÃo hoà CO2 Trong ca lợng nớc cần bÃo hoà CO2 lµ : 16092,01 ≈ 16,092m3 – Chän thêi gian b·o 150 phút Năng suất cần thiết N = 16,092 x60 = 6,44 m3 150 – Chän thiÕt bÞ b·o hoà CO2 có thông số kỹ thuật sau : + Năng suất : 5m3/h + áp lực : 5kg/cm2 + VËn tèc s¶n phÈm : 0,4m/s + KÝchthíc : • §êng kÝnh : 1.500 mm • ChiỊu cao : 4.000 mm + Số lợng : thiết bị Thiết bị làm inox có lớp bÃo ôn Trang 32 HƯ thèng chiÕt rãt,rưa chai, ®ãng nắp : Số chai cần ngày : 166.834 chai Sè chai cÇn dïng cho giê : 166.834/24 = 6.951 chai Chọn suất cho toàn hệ thèng : 7.000 chai/h 8.1 M¸y rưa chai : Chän máy loại AMM6 (I174) Với thông số kỹ thuật sau : – Sè chai n©m : 16 Số mâm : 118 Thời gian vào mâm : giây Kích thớc : 6195ì3015ì2672mm Khối lỵng : 10.400 kg – Sè lỵng : thiÕt bị 8.2 Máy chiết rót thành phẩm Chọn loại máy BAP6 (I189) Các thông số kỹ thuật : Năng suÊt : 7000 chai/h – Sè vßi chiÕt : 16 – KÝch thíc : 975 × 800 × 1850mm – Khèi lỵng : 830 kg – Sè lỵng : thiết bị Thiết bị làm thép không gỉ 8.3 Máy đóng nắp chai Chọn loại máy Y6A (I204) Thông số kỹ thuật Năng suất : 7000 chai/h Số mâm đóng : mâm Công suất động : 1,1KW Kích thớc : 900ì 700 × 2150 mm – Khèi lỵng : 1200 kg – Số lợng : thiết bị Thiết bị làm thép không gỉ 8.4 Máy dán nhÃn Chọn loại máy B6M (I234) Thông số kỹ thuật : Năng suất : 7000 chai/h Số lợng thùng dán nhÃn : thùng Công suất động điện : 0,8KW Trang 33 Số thùng quay chân không :6 Độ chân không : 620mmHg Kích thớc cho phép nhÃn : + Dài : 50 ữ 100 mm + Réng : 30 ÷ 140 mm – KÝch thớc thiết bị : 3280ì960ì1240 Khối lợng : 85 KW Số lợng : thiết bị Tính chọn bơm : 9.1 Bơm dịch xirô lọc : Lợng xirô đem lọc mẻ 1,884 lit ≈ 1,884 m3 Chän thêi gian b¬m 20 Năng suất máy bơm 1,884 ì 60 = 5,7 m3/h 20 : Chọn bơm H6 Năng suất : m3/h Tốc độ : 1.420 vòng/phút Công suất động điện : 1,7 KW áp suất : 0,08 Kích thớc : 432ì290ì285 mm Khối lợng : 29,3 kg Đờng kính ống đẩy ống hút : 36/36 mm Số lợng : 01 9.2.Bơm dịch xirô sau lọc làm lạnh : Lợng xirô làm lạnh mẻ 1865,17 lit ≈1,865 m3 Chän thêi gian b¬m 20 1,865 ì 60 = 5,6 m3/h 20 Năng suất máy bơm : Chọn bơm Số lợng Thông số nh : 01 9.3.Bơm xirô lên thùng phối chế : Lợng xirô đa phối chế mẻ 1854,83 lit 1,855 m3 Chọn thời gian bơm 20 phút 1,855 ì 60 = 5,67 m3/h 20 Năng suất máy bơm : Chọn bơm Số lợng Thông số nh : 01 9.4.Bơm nớc xử lý qua thiết bị làm lạnh : Lợng nớc đà xử lý mẻ 15448,33 lit 15,448 m3 Chọn thời gian bơm 150 phút Trang 34 Năng suất máy bơm Chọn bơm H7 Năng suất Tốc độ vòng Công suất động điện Kích thớc Khối lợng Số lợng : 15,448 ì 60 = 6,18 m3/h 150 : m3/h : 1.420 vòng/phút :1,7 KW : 800ì500ì510 mm : 50 kg : 01 9.5.Bơm nớc đà làm lạnh qua thiết bị bÃo hoà CO2 Lợng nớc bÃo hoà CO2 mẻ 15448,33 lit 15,448 m3 Chọn thời gian bơm 150 phút 15,448 ì 60 = 6,18 m3/h 150 Năng suất máy bơm Chọn bơm Số lợng Thông số nh Trang : : 01 35 Bảng tổng kết chọn thiết bị nớc giải khát pha chế STT Tên thiết bị Kích thớc SL Thiết bị nÊu xir« D = 1m, H =3,4 m Thiết bị lọc khung 1760ì780ì130mm Thiết bị làm lạnh xirô 1870ì700ì1400mm Thiết bị pha chế xirô bán thành phẩm D= m,H= 6,59m Thùng chứa xirô bán thành phẩm D= m,H= 3,98m Thiết bị lọc than hoạt tính D= m,H= 3,2 m ThiÕt bÞ tiƯt trïng tia cực tím 818ì410ì450mm Thiết bị siêu lọc D=0,45m, H=1,5m Máy thổi khí 432ì290ì285mm 10 Thïng chøa níc ®· xư lý D= 2,5 m,H= 4,38 m 11 Thiết bị làm lạnh nớc đà xử lý 1870ì700ì1400mm 12 Thiết bị bÃo hoà CO2 D=1,5 m,H= m 13 Thïng pha chÕ axit citric D= 0,4m,H= 0,63 m 14 Thïng pha chÕ Natri benzoat D= 0,4m ,H= 0,9 m 15 Máy rửa chai 6195ì3015ì2672mm 16 Máy chiết rót 975ì800ì1850mm 17 Máy đóng nắp 900ì700ì2150mm 18 Máy dán nhÃn 3280ì960ì1240mm Trang 36 B/ Nớc khoáng đóng chai (cã ga) ThiÕt bÞ xư lý níc 1.1 ThiÕt bị tăng áp suất : Các thông số kỹ thuật : Công suất bơm : 7m3/h Công suất động : 2,2 KW Vận tốc : 2900vòng/phút Động xoay chiều : 2,2KW Điện : 380V , 50Hz Số lợng : 1.2 Máy Ôzôn : Kiểu OZ310ZO Thiết kế công suất dựa theo German DIN 19627, với thông số kü thuËt sau : – S¶n xuÊt ozon : 20 g ozon/h – Nång ®é : 20 g ozon/m3 – Thể tích khí : 1m3/h Động xoay chiều : 2,2 KW – §iƯn thÕ : 380V, 50Hz – Tiêu thụ điện : 1,2KW Làm mát không khÝ : – KÝch thíc : 800×400×1200mm 1.3 HƯ thèng lọc tầng sâu : Kiểu KSHE.100 Các thông số kỹ thuật : Lu lợng : 7m3/h áp suất vận hành : 6bar Nhiệt độ vận hành : 10ữ30oC Kích thớc : 1000ì2000ì3200 Vật liệu : St.372 Một mẻ vật liệu dùng để lọc gồm đá, sỏi với kích thớc hạt 3ữ5/1ữ2mm Đờng ống : DN40 1.4 Hệ thống thổi khí để làm : Kiểu SLG60 với thông số kỹ thuật : Công suất : 60m3/h áp suất : 0,5 bar Công suất động : 2,2 KW Vận tốc : 500 vòng/phút Lớp bảo vệ : IP54 – §iƯn thÕ : 380 V Trang 37 ... Tóm lại : Thiết kế nhà máy sản xuất nớc giải khát pha chế nớc khoáng đóng chai với suất loại 50.000 lít /ngày thị xà QuÃng NgÃi hợp lý thuận lợi nhất, đáp ứng đợc nhu cầu ngời tiêu dùng, giải đợc... nớc khoáng pha chế, mà chủ yếu nớc khoáng đóng chai có ga nhằm giảm khát kích thích tiêu hoá tốt cho ngời uống Chơng : Dây chuyền công nghệ sản xuất Trang A/ Dây chuyền công nghệ sản xuất nớc giải. .. tổng kết chọn thiết bị nớc giải khát pha chế STT Tên thiết bị Kích thớc SL Thiết bị nấu xirô D = 1m, H =3,4 m ThiÕt bÞ läc khung 1760ì780ì130mm Thiết bị làm lạnh xirô 1870ì700ì1400mm Thiết bị pha