Đề tài Thiết kế nhà máy sản xuất rượu vang nho

) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 11 - Vậy: - Lượng nho nguyên liệu cần dùng cho một ngày là 3680 kg - Lượng nho nguyên liệu dùng trong một năm là: 3680 x 300 = 1.104.000 kg/năm = 1104 tấn nho nguyên liệu/năm ¾ Tính cân bằng vật chất trong từng mẻ làm việc Chọn số mẻ làm việc trong một ngày là 3 mẻ, như vậy: + Số mẻ làm việc trong một năm là: 3 x 300 = 900 (mẻ) + Lượng nho nguyên liệu cần dùng trong một mẻ là: 1227 3 3680 ≈ (kg/mẻ) + Lượng đường bổ sung trong một mẻ: 915,97%98,71227 =x (kg/mẻ) + Lượng vang sản phẩm thu được trong một mẻ làm được: 7,1111 3 3335 = (lít/mẻ) 1.2. Tính lượng đường bổ sung Lượng đường bổ sung vào khi chuẩn bị môi trường lên men chiếm 7,98% khối lượng nho nguyên liệu. Do đó: • Lượng đường bổ sung tính cho một ngày làm việc là: 3680 x 7,98% = 293,664 (kg/ngày) • Lượng đường bổ sung tính cho một năm làm việc là: 1104.000 x 7,98% = 88099,2 (kg) = 88,0992 (tấn/năm) 1.3. Tính nước 1.3.1. Nước rửa nho nguyên liệu Trong sản xuất rượu vang, người ta thường chọn tỉ lệ giữa lượng nước rửa nho và lượng nho là 1:1, nghĩa là muốn rửa 1 kg nho nguyên liệu cần dùng 1kg nước sạch. Coi khối lượng riêng của nước là 1,0 kg/l. Vậy thể tích nước rửa cần dùng trong một ngày là: 1,0 x 3680 = 3680 lít/ngày = 3,68 m3/ngày. Thể tích nước rửa nho trong một năm: 3,68 x 300 = 1104 m3/năm 1.3.2. Nước ép rửa bã (nước dùng cho ép tận thu dịch nho) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 12 - Lượng nước dùng cho việc ép rữa bã chiếm 8% khối lượng quả nho, coi khối lượng riêng của nước ép rửa bã là 1,0 kg/l. - Lượng nước cần dùng để ép rửa bã trong một ngày là: 3680 x 95% x 8% = 279,68 (lít/ngày) - Lượng nước cần dùng để ép rửa bã trong một năm là: 279,68 x 300 = 83904 (lít/năm) = 83,904 (m3/năm) 1.3.3. Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng Tuỳ theo tình hình sản xuất thực tế tại nhà máy, độ sạch của thiết bị, nhà xưởng. . . mà ta sử dụng lượng nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng nhiều hay ít. Ơ đây, ta tính chọn lượng nước rửa thiết bị, nhà xưởng. . .bằng lượng nước rửa nguyên liệu là 3,68 m3/ngày hay 1104 m3/năm. 1.4. Tính lượng nấm men Theo quy trình công nghệ trên thì lượng nước cái men cho vào dịch nho để lên men chiếm 3% thể tích dịch nho. - Lượng nước cái men sử dụng trong một ngày: 03,100%3 )/(08,1 )(3601 =x lítkg kg (lít/ngày) Trong đó: • )(3601 3735 3680 853,3654 kgx = là khối lượng dịch nho trước lên men trong một ngày • 1,08 kg/lít là khối lượng riêng của dịch nho trước lên men, [3]. - Lượng nước cái men sử dụng trong một mẻ: Một ngày làm việc 3 mẻ, do đó lượng nước cái men dùng trong một mẻ là 34,33 3 03,100 = (lít/mẻ) - Lượng nước cái men sử dụng trong một năm: 100,03 x 300 = 30009 (lít) = 30,009 (m3/năm) 2. Tính lượng nguyên liệu phụ – bao bì 2.1. Tính lượng H2O2 dùng trong công đoạn làm sạch nho TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 13 - Lượng H2O2 chứa trong bồn rửa thứ 2 của dây chuyền rửa nho, chiếm 1% khối lượng dung dịch trong bồn rửa thứ 2. Vậy: - Lượng H2O2 dùng trong một ngày: 27,12%13680 3 1 =xx (kg/ngày) (1/3 là vì chỉ có một bồn rửa chứa H2O2) - Lượng H2O2 dùng trong một năm: 12,27 x 300 = 3681 (kg/năm) 2.2. Tính lượng NaHSO3 dùng để sunfit hóa dịch nho Quá trình sunfit hóa cần dùng SO2 với liều lượng 150 mg/l dịch nho, 150 mg SO2/l dịch nho tương đương với 243,75 mg NaHSO3/l dịch nho. - Thể tích dịch nho cần sunfit hoá: 56,3047 13,1 74,3443 === D M V sunfitsunfit (lít/ngày) - Lượng NaHSO3 dùng trong một ngày: 842,742)/(56,3047 )/( 1000 75,243 =nglxlítg (lít/ngày) Với: • )(74,3443 3735 3680 21,3495 kgx = là khối lượng của dịch nho sau khi nghiền xé. • 1,13 kg/lít là khối lượng riêng của dịch nho sau khi nghiền xé, [3]. - Lượng NaHSO3 dùng trong một mẻ: 742,842/3 = 247,614 (g) - Lượng NaHSO3 dùng trong một năm: 742,842 x 300 = 222853 (g) = 222,853 (kg) 2.3. Tính lượng tanin cần dùng Liều lượng tanin cần bổ sung vào môi trường trước lúc lên men là 10g/100 lít dịch nho. - Lượng tanin dùng trong một ngày: TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 14 - )(37,330 )(3735 )/(08,1 )(3680 )(853,3654 )(100 )(10 g kgxlítkg kgxkgx lít g = Trong đó: • )(3601 )(3735 )(3680 )(853,3654 kg kg kgxkg = là khối lượng dịch nho trước lên men. • 1,08 (kg/lít) là khối lượng riêng của dịch nho trước lên men, [3]. - Lượng tanin dùng trong một mẻ: 330,37/3 = 110,123 (g) - Lượng tanin dùng trong một năm: 330,37 x 300 = 99111(g) = 99,111(kg). 2.4. Tính bột trợ lọc Lượng bột trợ lọc điatomit dùng để áo bột máy lọc khoảng 5 kg/máy/ngày lọc. Lượng bột trợ lọc điatomit dùng trong khi lọc khoảng 200 g/Hl vang. Lượng bột trợ lọc cần dùng: 5x1 + 0,2 x (3412,5/100) = 11,825 (kg/ngày) 2.5. Tính lượng chai cần dùng Dùng chai có dung tích 0,65 lít để chứa rượu vang, lấy tỉ lệ hao hụt chai do trong quá trình vận chuyển, làm sạch, bảo quản, lưu trữ . . chai bị hư hỏng, vỡ, sức mẻ... là 10% lượng chai lý thuyết. Như vậy, Số chai dung tích 0,65 lít cần dùng là: 5644%)101( 65,0 3335 =+ (chai/ngày) = 1693200 (chai/năm) 2.6. Tính số thùng chứa, pallet cần dùng Để di chuyển vang đi nơi khác hoặc giử trong kho, người ta thường chứa các chai rượu vang trong các thùng carton, các thùng carton lại được chất trên các pallet. Mỗi thùng caston chứa 20 chai 0,65 lít (5 chai x 4 chai). - Số thùng carton cần dùng: 283 20 5644 = (thùng/ngày) = 84900 (thùng/năm) Kích thước thùng chứa: 0,38 x 0,3 (m2). TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 15 - - Mỗi pallet chứa 36 thùng, số pallet cần dùng: 8 36 283 ≈ (pallet/ngày). Kích thước pallet: 1,4 x 1,4 (m2). 2.7. Tính lượng nút chai Lượng nút cần dùng lấy bằng với lượng chai. Do đó, lượng nút chai cần dùng để đóng nút chai 0,65 lít là 1693200 nút/năm. 2.8. Tính lượng nhãn và hồ + Tính nhãn: Lượng nhãn hao hụt là 1% số lượng chung, tính được: • Lượng nhãn dùng cần dùng là: 1710303 1100 1001693200 =− x nhãn/năm. + Tính hồ: Nhãn dán bằng hồ nấu từ tinh bột và dextrin theo thực tế cho thấy tiêu tốn tinh bột và dextrin như sau: CHAI (lít) TINH BỘT(g) DEXTRIN(g) 0,65 0,3 0,65 • Lượng tinh bột tiêu tốn trong một năm: )(96,507 1000 3,01693200 kgx = • Lượng dextrin cần dùng trong một năm: )(58,1100 1000 65,01693200 kgx = Lượng hồ tiêu tốn: 507,96 + 1100,58 = 1608,54 (kg/năm) = 5,362 (kg/ngày) 2.9. Tính lượng NaOH dùng trong rửa chai Lấy lượng NaOH dùng để rửa 1 triệu chai 0,65 lít là 1100 kg. Như vậy, lượng NaOH cần thiết để rửa chai trong một năm là: )(52,1862 1000000 11001693200 kgx = TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 16 - BAÛNG TOÅNG KEÁT Baûng 3.1: Baûng toång keát nguyeân lieäu, saûn phaåm STT Teân Ñvò Trong moät meû Trong moät ngaøy Trong moät naêm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Löôïng nho töôi Löôïng ñöôøng boå sung Löôïng men gioáng Löôïng nöôùc röûa nho Löôïng nöôùc eùp röûa baõ Löôïng NaHSO3 söû duïng Löôïng H2O2 söû duïng Löôïng tanin caàn duøng Boät trôï loïc ñiatomit Löôïng baõ khoâ Löôïng NaOH röûa chai Soá chai Soá naép Soá nhaõn Löôïng hoà daùn Soá thuøng carton Soá palleùt Theå tích röôïu vang Taán Kg Lít m3 m3 Kg kg kg kg kg kg chai naép nhaõn kg keùt palleùt lít 1,227 97,888 33,34 1,227 0,093 0,248 4,09 0,110 116,5 2,069 1882 1882 1882 1,788 95 1112 3,680 293,664 100,3 3,680 0,28 0,744 12,27 33,037 11,825 349,6 6,208 5644 5644 5644 5,362 283 8 3335 1104 88099,2 30090 1104 83,904 223,2 3681 99,111 3547,5 104880 1862,52 1693200 1693200 1693200 1608,54 84900 2400 1000000 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 17 - CHƯƠNG 4 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 1. Sơ đồ chọn thiết bị 1 2 3 4 5 Cân Máy rửa Máy làm dập Thiết bị sunfit hóa Máy ép Bơm tới thiết bị sunfit hóa (B1) Bơm tới máy ép (B2) Bơm tới thiết bị lắng (B3) 2’ Bơm nước rửa 5’ Thùng chứa bã 7 8 9 11 13 14 15 Thiết bị lên men Bồn ủ vang Thiết bị lọc thô Thiết bị lọc tinh Máy chiết Máy đóng nắp Máy dán nhãn 16 Máy rửa chai 7” 7’ Thiết bị nhân giống Bồn chứa men giống Bơm tới bồn ủ vang (B5) Bơm tới thiết bị lọc thô (B6) Bơm tới TB lọc tinh (B8) 10 Bồn chờ lọc tinh Bơm tới bồn chờ chiết (B9) 12 Boàn chôø chieát Bơm tới máy chiết (B10) 6 Bơm tới TB lên men (B4) Thiết bị lắng Bơm tới bồn chờ lọc tinh (B7) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 18 - 2. Tính chọn thiết bị 2.1. Phân xưởng sơ chế 2.1.1. Cân nho nguyên liệu Bảng 4.1: thông số kỹ thuật dự kiến của cân nho nguyên liệu kg 300 kg 5 mm 1200 Mm x mm 800 x 600 kg 150 2.1.2. Thiết bị rửa Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật dự kiến của thiết bị rửa phun Tên gọi Đơn vị tính Thông số dự kiến Năng suất băng tải tấn/h 3 Công suất động cơ kw 2 Chiều dài mm 12000 Chiều rộng mm 1500 Chiều cao mm 2000 Tiêu thụ nước m3/h 3 2.1.3. Bơm nuớc cho thiết bị rửa Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của bơm rửa nho nguyên liệu Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất m3/h 3,6 Áp suất toàn phần m cột nước 20 Số vòng quay vòng/phút 1450 Chiều cao hút m nước 2,8 Nhiệt độ nước OC - 404 90 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 19 - 2.1.4. Máy làm dập Bảng 4.4: thông số kỹ thuật của máy làm dập Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất kg/h 6000 Số cặp trục cặp trục 2 Công suất động cơ kw 2 Kích thước phần tách cuốn: l w h in in in 72 40 61 Kích thước phần làm dập l w h in in in 35 20 29 2.1.5. Bơm 1 Bảng 4.5: thông số kỹ thuật của bơm hỗn dịch nho vào thiết bị sunfit hóa Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất m3/h 2,4 Ap suất đẩy at 2 Số vòng quay vòng/phút 50 Công suất kw 0,65 Đường kính xilanh mm 100 Khoảng chạy của pittông mm 126 Số xilanh 1 dài mm 580 rộng mm 496 Kích thước Cao mm 1027 Khối lượng kg 188 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 20 - 2.1.6. Thiết bị sunfit hóa Bảng 4.6: thông số kỹ thuật dự kiến của thiết bị sunfit hóa Tên gọi Đơn vị tính Thông số dự kiến Năng suất m3/h 2,5 Công suất động cơ kw 1 Đường kính mm 1200 Chiều cao mm 1500 Trọng lượng kg 300 2.1.7. Bơm 2 Bảng 4.7: thông số kỹ thuật của bơm hỗn dịch nho tới máy ép Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất m3/h 7,8 Ap suất đẩy at 2 Số vòng quay vòng/phút 45 Công suất kw 1,31 Đường kính xilanh mm 150 Khoảng chạy của pittông mm 200 Số xilanh 1 dài mm 827 rộng mm 678 Kích thước cao mm 1310 Khối lượng kg 388 2.1.8. Máy ép Bảng 4.8: thông số kỹ thuật của máy ép Tên gọi Đơn vị tính Thông số Năng suất tấn/h 1,2 Trọng lượng kg 775 Công suất động cơ kw 4 Chiều dài mm 2720 Chiều rộng mm 1340 Chiều cao mm 1450 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 21 - 2.1.9. Thùng chứa bã Đặt hàng thùng chứa bã loại thùng có bánh xe đẩy, thể tích thùng chứa 1m3, số lượng thùng chứa 5 thùng. 2.1.10. Bơm 3: (bơm dịch nho tới thiết bị lắng trong dịch nho) Chọn bơm pittông thẳng đứng nhãn hiệu CH3 có các thông số kỹ thuật giống bơm 2. 2.1.11. Thiết bị lắng và chuẩn bị môi trường lên men: Bảng 4.9: thông số kỹ thuật của thiết bị lắng trong dịch nho Tên gọi Đơn vị Thông số Thể tích m3 1,5 Đường kính mm 1200 Chiều cao mm 1500 Chiều cao nón mm 600 2.1.12. Bơm 4: ( bơm dịch nho tới thiết bị lên men) chọn bơm pittông thẳng đứng nhãn hiệu CH3 có các thông số kỹ thuật giống bơm 2. 2.2. Phân xưởng lên men Phân xưởng lên men chia làm 4 khu vực: khu vực chứa men giống, khu vực lên men, khu vực ủ và khu vực lọc, bao gồm các thiết bị chính sau: 2.2.1. Thiết bị nhân giống nấm men Bảng 4.10: thông số kỹ thuật dự kiến của bồn nhân giống nấm men Tên Đơn vị tính Thông số Thể tích Đường kính Chiều cao m3 mm mm 55 350 600 2.2.2. Thùng chứa men giống TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 22 - Bảng 4.11: thông số kỹ thuật dự kiến của thùng chứa men giống Tên gọi Đơn vị tính Thông số Thể tích lít 55 Đường kính mm 350 Chiều cao mm 600 Số lượng thùng chứa nấm men giống: 3 thùng 2.2.3. Thiết bị lên men Bảng 4.12: yêu cầu kỹ thuật dự kiến của thiết bị lên men Tên gọi Đơn vị Thông số Sức chứa m3 1,5 Đường kính thân trụ mm 1000 Chiều cao thân trụ mm 1800 Góc ở đáy độ 60 Chiều cao đáy nón mm 866 Chiều cao nắp elip (ht) mm 250 Chiều cao gờ elip (h) mm 25 Ong thuỷ qua sát ống 1 Cửa vào cửa 1 Cửa ra cửa 1 Cửa vệ sinh cửa 1 Nhiệt kế nhiệt kế 1 Supat an toàn cái 1 Ở đây ta sử dụng chung một thiết bị để vừa lên men chính vừa lên men phụ Trong một ngày sử dụng 3 bồn, thời gian lên men chính 5 ngày, thời gian lên men phụ trung bình 20 ngày, 2 bồn dự trữ. Như vậy tổng số bồn lên men cần thiết là: 3 x (5 + 20) + 2 = 77 (bồn) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 23 - 2.2.4. Bơm 5: ( bơm vang từ thiết bị lên men tới bồn ủ) chọn bơm pittông thẳng đứng nhãn hiệu CH3 có các thông số kỹ thuật giống bơm 2. 2.2.5. Bồn ủ Bảng 4.13: thông số kỹ thuật dự kiến của bồn ủ vang Tên gọi Đơn vị Thông số Sức chứa m3 3,6 Chiều cao thân trụ mm 2500 Đường kính mm 1200 Góc ở đáy độ 60 Chiều cao đáy nón mm 1039 Chiều cao nắp ellip mm 300 Chiều cao gờ ellip mm 40 2.2.6. Các thiết bị lọc Bộ phận lọc làm việc một ngày 8 giờ , chia làm 2 ca: ca 1 làm việc từ 8h – 12h, ca 2 làm việc từ 13h – 17h. Năng suất lọc: )/(417 8 3335 hlít= • Thiết bị lọc thô Chọn thiết bị lọc thô dạng khung bản sản xuất bởi hãng Marchisio có các thông số kỹ thuật như bảng 4.14. Bảng 4.14: thông số kỹ thuật của thiết bị lọc thô Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất lít/h 800 Công suất động cơ hp 1,5 Ap suất lọc tối đa at 4 Chiều dài mm 1200 Chiều rộng mm 400 Chiều cao mm 800 Số khung khung 20 Số bản bản 20 Kích thước khung và bản mm x mm 200 x 200 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 24 - • Thiết bị lọc tinh: (thiết bị siêu lọc) Chọn thiết bị lọc tinh là thiết bị lọc dạng tấm (Filter Sheets 955, sản xuất bởi công ty Marchisio) Bảng 4.15: thông số kỹ thuật của thiết bị lọc tinh Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất lít/h.m2bề mặt lọc 500 Công suất động cơ hp 1 Ap suất lọc atm 1,5 Chiều dài mm 1000 Chiều rộng mm 400 Chiều cao mm 800 Số tấm tấm 30 Kích thước tấm lọc mm x mm 200 x 200 Kích thước cặn lọc nhỏ nhất m 0,3 2.2.7. Bồn trữ chờ lọc tinh Đặt hàng bồn trữ chờ lọc tinh hình trụ, đáy nón (góc ở đáy: 60o), nắp ellip có các thông số kỹ thuật dự kiến như bảng IV.16. Bảng 4.16: thông số kỹ thuật dự kiến của bồn chờ lọc tinh Tên gọi Đơnvị Thông số Sức chứa m3 1,94 Chiều cao thân trụ mm 2000 Đường kính mm 1000 Chiều cao đáy mm 866 Thể tích đáy m3 0,227 Chiều cao nắp ellip mm 250 Chiều cao gờ của nắp mm 25 Thể tích phần nắp m3 0,15 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 25 - 2.2.8. Bơm tới thiết bị lọc thô, bồn trữ chờ lọc tinh và thiết bị lọc tinh (bơm 6,7,8) Bảng 4.17: thông số kỹ thuật của bơm (bơm tới bồn chờ chiết rót) Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất m3/h 0,45 – 0,9 Ap suất đẩy at 4 Công suất kw 1 Số vòng quay vòng/phút 62,5 Số xilanh 1 dài mm 700 rộng mm 602 Kích thước cao mm 1205 Khối lượng kg 210 IV.2.2.9. Bơm tới bồn chờ chiết rót và bơm cho máy chiết (bơm 9, 10) Chọn loại bơm pittông, nhãn hiệu M – 193 có các thông số kỹ thuật như bảng 4.17, số lượng: 2 bơm. 2.2.10. Bồn trữ chờ chiết rót Đặt hàng bồn trữ chờ chiết rót hình trụ, đáy nón (góc ở đáy: 60o), nắp ellip có các thông số kỹ thuật giống như bồn trữ chờ lọc tinh. 2.3. Phân xưởng chiết rót – hoàn thiệt sản phẩm 2.3.1. Máy rửa chai Baûng 4.18: Thoâng soá kyõ thuaät döï kieán cuûa maùy röûa chai Tên gọi Đơn vị tính Thông số Năng suất chai/h 1400 Công suất động cơ hp 5 Chiều dài mm 3000 Chiều rộng mm 1500 Chiều cao mm 1800 Loại chai lít 0,65 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 26 - 2.3.2. Máy chiết chai Baûng 4.19: Thoâng soá kyõ thuaät döï kieán cuûa maùy chieát chai Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất chai/h 1200 Công suất động cơ hp 1,5 Chiều dài mm 1800 Chiều rộng mm 1100 Chiều cao mm 2500 Loại chai lít 0,65 2.3.3. Máy đóng nắp Baûng 4.20: Thoâng soá kyõ thuaät döï kieán cuûa maùy ñoùng naép Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất nắp /h 1200 Công suất động cơ hp 1,5 Chiều dài mm 1400 Chiều rộng mm 850 Chiều cao mm 1800 Loại chai lít 0,65 2.3.4. Máy dán nhãn Lượng nhãn cần dán: 641 nhãn/h Đặt hàng máy dán nhãn có các thông số kỹ thuật dự kiến như bảng IV.21. Baûng 4.21: Thoâng soá kyõ thuaät döï kieán cuûa maùy daùn nhaõn Tên gọi Đơn vị Thông số Năng suất nhãn /h 1200 Công suất động cơ hp 1,5 Chiều dài mm 1200 Chiều rộng mm 1000 Chiều cao mm 2000 Loại chai lít 0,65 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 27 - BẢNG TỔNG KẾT THIẾT BỊ VÀ MÁY MÓC Baûng 4.22: baûng toång keát thieát bò vaø maùy moùc Tên gọi Năng suất Số lượng Kích thước Cân nho nguyên liệu 1 Thiết bị rửa 3 tấn/h 1 12000x1500x2000 Bơm nước để rửa nho 3,6 m3/h 2 Máy làm dập 6000 tấn/h 1 1829x1016x1550 Bơm 1 2,4 m3/h 1 580x496x1027 Thiết bị sunfit hóa (hình trụ) 2,5 m3/h 1 1200x1500 Bơm 2, 3, 4, 5 7,8 m3/h 4 827x678x1310 Máy ép 1,2 tấn/h 1 2720x1340x1450 Thiết bị lắng 1,5 m3 1 1000 x 1800 Bơm 6, 7, 8, 9, 10 0,45-0,9 m3/h 1 700 x 602 x 1205 Bồn nhân giống nấm men hình trụ 55 lít 9 350 x 600 Bồn chứa men giống hình trụ 55 lít 3 350 x 600 Thiết bị lên men hình trụ 1,5 m3 77 1000 x 1800 Thiết bị ủ hình trụ 3,6 m3 75 1200 x 2500 Thiết bị lọc thô 800 lít/h 1 1200x400x800 Thiết bị lọc tinh 1000 lít/h 1 1000x400x800 Bồn chờ lọc tinh hình trụ 1,94 m3 1 1000x2000 Bồn chờ chiết hình trụ 1,94 m3 1 1000x2000 Máy rửa chai 1400 chai/h 1 3000x1500x1800 Máy chiết chai 1200 chai/h 1 1800x1100x2500 Máy đóng nắp 1200 nắp/h 1 1400x850x1800 Máy dán nhãn 1200 1 1200x1000x2000 TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 28 - CHƯƠNG V TÍNH ĐIỆN - NƯỚC 1. Tính nước Nước sử dụng cho nhà máy bao gồm: • Nước sử dụng cho sản xuất, • Nước cung cấp cho nồi hơi, • Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, đường ống, • Nước cung cấp cho thiết bị rửa chai, • Nước cung cấp cho sinh hoạt, • Nước dùng trong phòng cháy chữa cháy. 1.1. Nước dùng trong sản xuất - Theo mục III.1.3.1. lượng nước để rửa nho nguyên liệu là G1 = 3,68 m3/ngày, - Theo mục III.1.3.2. lượng nước dùng để ép rửa bã: G2 = 279,68 (lít/ngày) 28,0≈ (m3/ngày). 1.2. Nước cung cấp cho nồi hơi Lượng hơi sử dụng (tính theo năng suất nồi hơi và nồi hơi làm việc 8 h/ngày): 140 x 8 = 1120 (kg/ngày) Do trong quá trình vận hành trong nồi hơi có khoảng 80% lượng nước ở dạng lỏng và khoảng 20% lượng nước ở dạng hơi, trong nồi hơi luôn có lượng nước ( thể lỏng): kg560140 %20 %80 = , lượng nước này gần như không đổi trong quá trình vận hành. Nếu 1 tuần vệ sinh nồi hơi 2 lần thì trung bình lượng nước cần dùng cho nồi hơi trong một ngày là: 1400 2 56011203 =+=G (kg/ngày) = 1,4 (m3/ngày). 1.3. Nước vệ sinh thiết bị, nhà xưởng, đường ống Theo mục III.1.3.3., lượng nước cần dùng là G4 = 3,68 m3/ngày. 1.4. Nước cung cấp cho thiết bị rửa chai Thiết bị rửa chai hoạt động 8h/ngày, lượng nước rửa chai bằng 1,5 dung tích chai cần rửa: G5 = 1,5 x 1400 x 0,65 = 1365 (l/h) = 1,365 (m3/h) = 10,92 (m3/ngày). 1.5. Nước cung cấp cho sinh hoạt Lấy lượng nước dùng trong sinh hoạt là G6 = 5 (m3/ngày) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 29 - 1.6. Nước dùng trong phòng cháy chữa cháy Nhà máy cần dùng khoảng G7 = 30 m3 để phòng ngừa cháy xảy ra. Vậy lượng nước sử dụng cho nhà máy: 96,54 7 1 == ∑ =i in GG (m 3/ngày) * Khi xây dựng, cần xây dựng 2 bể bằng bêtông cốt thép, mỗi bể có sức chứa 36 m3 với kích thước: L x W x H = 3m x 3m x 4m. Nước được lấy từ giếng hoặc từ nguồn nước cấp ở địa phương đã qua hệ thống xử lý để đạt các tiêu chuẩn của nước sản xuất. * Dùng bơm để bơm nước từ giếng lên bể nước, lượng nước cần bơm là 36 m3/bể, thời gian bơm 60 phút. Theo [7], chọn bơm ly tâm 1 cấp nằm ngang (loại bơm K, số lượng: 2 cái), có các thông số kỹ thuật như bảng V.3. Bảng V.3: thông số kỹ thuật của bơm nước cấp Tên gọi Đơn vị tính Thông số Năng suất m3/h 40 Ap suất toàn phần m cột nước 30 Số vòng quay vòng/phút 1450 Chiều cao hút m 5,5 Nhiệt độ oC < 80 Công suất động cơ điện của bơm: )(21,6 9,09,065,01000 3081,91000 3600 40 1000 kw xxx xxx xxx xgxHQx x NN dctrdctr dc ==== ηηη ρ ηη 2. Tính điện Điện sử dụng trong nhà máy nhằm: • Vận hành các thiết bị, máy móc gọi chung là điện động lực, • Để sinh hoạt, chiếu sáng,… TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 30 - 2.1. Điện động lực Bảng 5.4: Bảng tổng kết công suất thiết bị chính trong nhà máy Tên gọi Công suất (kw) Số lượng Tổng công suất (kw) Thiết bị rửa 2 1 2 Bơm nước để rửa nho 0,373 2 0,746 Máy làm dập 2 1 2 Bơm tới thiết bị sunfit hóa 0,65 1 0,65 Thiết bị sunfit hóa 1 1 1 Bơm tới máy ép 1,31 1 1,31 Máy ép 4 1 4 Bơm tới thiết bị lắng 1,31 1 1,31 Bơm tới thiết bị lên men 1,31 1 1,31 Bơm tới thiết bị ủ 1,31 1 1,31 Thiết bị lọc thô 1,118 1 1,118 Thiết bị lọc tinh 0,745 1 0,745 Bơm 6, 7, 8, 9, 10 1 6 6 Máy rửa chai 3,725 1 3,725 Máy chiết chai 1,118 1 1,118 Máy đóng nắp 1,118 1 1,118 Máy dán nhãn 1,118 1 1,118 Máy nén lạnh cho phòng lên men 6,5 1 6,5 Máy nén lạnh cho phòng ủ 6,5 1 6,5 Bơm nước cho bể chứa nước 6,21 2 12,42 Tổng cộng 52,492 Lấy công suất phụ trợ là 15% tổng công suất của các động cơ, vậy công suất động cơ của nhà máy là Pđl = 1,15 x 52,492 = 60,366 (kw) Công suất tính toán: Ptt = Kc x Pđl = 0,7 x 60,366 = 42,256 (kw) Trong đó: Kc = 0,7: hệ số cần dùng, phụ thuộc vào mức độ phụ tải của các thiết bị điện làm việc không đồng thời. TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 31 - 2.2. Điện sinh hoạt và chiếu sáng Dự kiến công suất điện sinh hoạt và chiếu sáng bằng 15% công suất điện động lực: Pcs = 15% x Pđl = 6,34 (kw) 2.3. Xác định hệ số công suất và tính dung lượng bù 2.3.1. Hệ số công suất: Trong các nhà máy thực phẩm thường dùng loại động cơ không đồng bộ hay gọi là động cơ cảm ứng, công suất phản kháng tạo ra từ trường. Vì vậy hệ số công suất thấp, do đó ta tính theo công suất trung bình (costb) chứ không tính theo công suất định mức (cosđm). 22 tttt tt tb QP PCos += Σϕ , Với )(962,4734,69,0256,42 kwxxPKPP cscstttt =+=+=Σ Kcs: hệ số không đồng bộ, Kcs = 0,9 Qtt: công suất phản kháng, Qtt = Ptt x tgtb. Đối với nhà máy sản xuất rượu, 7,055,0 −≈tbCosϕ . Giả sử costb = 0,6 suy ra tgtb=1,33. Tính được: Qtt = 63,79 (kw). Vậy 627,0 79,63256,42 962,47 22 = + =tbCosϕ , sai số <5% 2.3.2. Tính dung lượng bù: tìm cách nâng cao cos để giảm tổn thất điện trên toàn đường dây, giảm tổn thất điện cho các máy và thiết bị đồng bộ. Có 2 cách: • Chọn động cơ đúng dung lượng và không cho động cơ chạy không tải, • Dùng tụ tĩnh điện Ta dùng cách thứ 2, dung lượng bù của tụ tĩnh điện: Qbù = Ptt x (tg1 – tg2) Trong đó: - tgϕ 1 = 1,24 ứng với cosϕ 1 = 0,627 - tgϕ 2 = 0,48 ứng với cosϕ 2 = 0,9 (đây là cosϕ cần nâng lên) Vậy Qbù = 42,962 x (1,24 – 0,48) = 32,55 (kw). Chọn tụ điện có: - Điện áp làm việc: 240 V - Công suất định mức: 4 kw - Điện dung: 220F TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 32 - - Số tụ:8 cái Khi đó, hệ số công suất: 9,0 )4879,63( 256,42 962,47 22 =−+= xCos tbϕ 2.4. Chọn máy biến áp - Để đảm bảo cho việc sản xuất ổn định, ta chọn 2 máy biến áp (hoạt động thay phiên nhau), chọn phụ tải làm việc có công suất bằng 80% công suất định mức của máy. - Công suất máy biến áp: )(29,53 9,0 962,47 cos 8,0 kwPxSP ttdm ==≥= Σϕ Suy ra: Sđm = 66,6 (kw) * Chọn máy biến áp có các thông số kỹ thuật dự kiến như bảng V.5. Bảng 5.5: Thông số kỹ thuật dự kiến của máy biến áp Tên gọi Đơn vị tính Thông số Công suất kw 75 Điện áp kv 6 Điện hạ áp V 380/220 * Chọn máy phát điện dự phòng, có các thông số dự kiến như bảng V.6. Bảng 5.6: thông số kỹ thuật dự kiến của máy phát điện dự phòng Tên gọi Đơn vị tính Thông số Công suất kw 75 Điện áp định mức V 400 Tần số Hz 50 Hệ số công suất 0,8 2.5. Lượng điện tiêu thụ hàng năm 2.5.1. Điện sinh hoạt và chiếu sáng Acs = K x T x Pcs Trong đó: - K = 0,9: hệ số không đồng bộ, - T: số giờ sử dụng tối đa, T = T1 x T2 T1: số giờ sinh hoạt, thắp sáng trong một ngày, T1 = 20 giờ T2: số ngày làm việc trong một năm, 300 ngày/năm. Vậy Acs = 0,9 x 20 x 300 x 6,34 = 34236 (kwh/năm) TKNM VANG NHO GVHD: NGUYỄN KÍNH - 33 - 2.5.2. Điện động lực Ađl = Kc x T x Pđl Trong đó: - Kc = 0,7: hệ số không đồng thời, - T = T1 x T2: số giờ sử dung tối đa T1: số giờ làm việc tối đa trong một ngày, T1 = 24 giờ T2: số ngày làm việc trong một năm, T2 = 300 ngày/năm. Vậy Ađl = 0,7 x 24 x 300 x 60,366 = 304244,64 (kwh/năm) * Tổng điện năng sử dụng trong một năm: A = (1+Km) x (Acs +