Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất nước mắm năng suất 5 triệu lít/năm

à 26 ngày. Lượng cá cần trong ngày ở tháng có lượng nguyên liệu cao nhất là: G ng = 554 752 : 26 = 21 337 kg 3.6. Chu kỳ sản xuất trong 1 năm của chượp gây hương Mỗi năm lượng cá cơm dùng để gây hương là 1 020 000 kg. Mùa cá cơm thường vào tháng 6, tháng 7 hàng năm. Lượng cá cơm tính cho 1 tháng sản xuất( tháng 6, tháng 7) là: 1 020 000 : 2 = 510 000 kg Lượng cá cơm thu mua trong 1 ngày là: 510 000 : 26 = 19 615 kg Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 46 Theo TS. Đặng Văn Hợp thì 1 chu kỳ sản xuất chượp gây hương theo phương pháp cổ truyền có cải tiến có thời gian từ 3- 6 tháng, thời gian kéo rút gây hương từ 3 -15 ngày tùy thuộc vào chất lượng chượp. Chọn thời gian kéo rút trung bình là 7 ngày và kéo rút được khoảng 9 đợt nước mắm. Vậy số ngày kéo rút là: 7 x 9 = 63 ngày Chu kỳ sản xuất chượp gây hương là: 6 x 30 + 63 = 243 ngày 3.7. Tính lượng muối cần dùng Sử dụng lượng muối với tỉ lệ 25 % so với nguyên liệu cá. Do đó lượng muối cần dùng trong một năm là: Gm năm = 4 348 509 x 0,25 = 1 087 127 kg Lượng muối cần dùng cho các chượp gây hương là: 1 020 000 x 0,25 = 255 000 kg Lượng muối dùng cho 1 tháng để chế biến cá cơm là: 510 000 x 0,25 = 127 500 kg Lượng muối dùng cho 1 ngày để chế biến cá cơm là: 127 500 : 26 = 4 904 kg Lượng muối dùng trong 1 năm để sản xuất cá tạp là: 3 328 509 x 0,25 = 832 127 kg Lượng muối dùng trong 1 tháng để sản xuất cá tạp: 277 376 x 0,25 = 69 344 kg Lượng muối dùng trong 1 ngày để chế biến cá tạp là: 10 668 x 0,25 = 2 667 kg Lượng muối dùng trong một tháng có lượng nguyên liệu cao nhất là: M tg = 554 752 x 0,25 + 127 500 = 266 188 kg Lượng muối dùng trong 1 ngày ở tháng cao nhất là: M ng = 266 188 : 26 = 10 238 kg Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 47 3.8. Tính lượng enzyme cần bổ sung: Chế phẩm enzyme thu được là enzyme tinh khiết ở dạng bột khô. Lượng enzyme đưa vào sản xuất là 0,1 % so với lượng nguyên liệu cá tạp và 0,01% đối cới cá cơm. Do vậy lượng enzyme đưa vào trong 1 năm sản xuất là: En = 3 328 509 x 0,001 + 1 020 000 x 0,0001 = 3 430,5 kg Lượng enzyme đưa vào trong tháng sản xuất cao nhất ( tháng 6, tháng 7) là: Eth max = 554 752 x 0,001+ 510 000 x 0,0001 = 605,8 kg Lượng enzyme cho vào trong 1 ngày ở tháng cao nhất là: 20 761,6 x 0,001+ 19 615 x 0,0001 = 22,8 kg 3.9. Tính lượng nước cần bổ sung Theo bảng 2.2 lượng nước trong cá chiếm 75 – 81 % trọng lượng cơ thể cá. Lấy hàm lượng nước trung bình trong cá là 77 %. Trong 100 kg nguyên liệu cá hàm lượng nước chiếm: 100 x 0,77 = 77 kg Theo bảng 2.5 hàm lượng nước trong muối từ 10 – 13 % do đó ta có thể chọn hàm lượng nước trung bình trong muối là 12%. Vậy lượng nước trong muối dùng để ướp 100 kg nguyên liệu cá là: 100 x 0,25 x 0,12 = 3 kg Tổng hàm lượng nước có trong 100 kg nguyên liệu đã ướp muối là: 77 + 3 = 80 kg Trong bã của cá chứa chủ yếu là xương, vây, vảy. Trong quá trình thủy phân tạo nước mắm, xương và vảy hầu như không tham gia vào quá trình thủy phân. Do đó chúng không thay đổi về cả hình dạng và khối lượng. Sau khi thu dịch thì xương và vảy là những phần chủ yếu trong bã. Qua bảng 2.1 ta thấy hàm lượng xương cá chiếm từ 10 – 13 % trọng lượng cơ thể cá, vây vảy chiếm 3 – 9 % trọng lượng cơ thể cá. Ta lấy hàm lượng xương trung bình là 11 % và hàm lượng vây, vảy trung bình là 5%. Khối lượng vây vảy, xương có trong 100 kg nguyên liệu là: 100 x ( 0,11 + 0,6 ) = 16 kg Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 48 Trong bã không chỉ có xương, vây, vảy mà còn có cả thịt cá chưa thủy phân hết vẫn còn lại trong bã chượp. Lượng đạm còn lại trong bã chượp khi rút nước bổi khoảng 16 gN/ kg. Trong 100 kg cá nguyên liệu ban đầu thì lượng protein còn lại trong bã là: 100 x 16 x 6,25 = 10 000 g = 10 kg Vậy phần chất khô còn lại trong bã là : 16 + 10 = 26 kg Bã 1 thu được có hàm lượng ẩm khá cao, khoảng 80 %, do vậy lượng nước còn lại trong bã 1 khi chế biến 100 kg nguyên liệu là: 26 x 0,8 = 20,8 kg Khối lượng bã 1 là: 26 + 20,8 = 46,8 kg Lượng dịch lọc 1 thu được là : 80 – 20,8 = 59,2 kg = 59,2 lít Theo tính toán phần 3.1. Ta có 1 kg nguyên liệu sản xuất được 1 lít nước mắm 20 gN/ l bán thành phẩm. Và 1 kg nguyên liệu sản xuất được 1,33 lít nước mắm 15 gN/ l bán thành phẩm. Nhà máy sản xuất với công suất 2 triệu lít nước mắm 20 gN/ l và 3 triệu lít nước mắm 15 gN/ l tức là tỉ lệ 2 loại nước mắm 20 gN/ l : 15 gN/ l = 2 : 3. 1 kg nguyên liệu phải sản xuất ra số lít nước mắm bán thành phẩm là: 5: ( 2 : 1 + 3 : 1,33) = 1,175 lít 100 kg nguyên liệu sản xuất ra số lít nước mắm bán thành phẩm là: 1,175 x 100 = 117,5 lít Dịch lọc 1 thu được là 59,2 lít. Vậy lượng dịch còn thiếu là: 117,5 – 59,2 = 58,3 lít Nước mắm thu được không chỉ có dịch lọc 1 mà còn có dịch lọc 2. Do vậy cần tính toán lượng nước bổ sung để thu được 58,3 lít dịch lọc 2. • Lượng nước cần bổ sung để thu được 58,3 lít dịch lọc 2. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 49 Khối lượng xương, vây, vảy vẫn không thay đổi trong quá trình kéo rút nước mắm thu dịch lọc 2. Do đó khối lượng xương, vây, vảy trong dịch lọc 2 vẫn là 16 kg. Tuy nhiên, lúc này hàm lượng protein và hàm lượng nước trong bã 2 đã thay đổi. Trong quá trình kéo rút thu dịch lọc 2 thì một số protein trong bã 1 tiếp tục được thủy phân, đồng thời hàm lượng ẩm của bã 2 cũng giảm xuống chỉ khoảng 70 % so với bã. Theo [2] thì hàm lượng Nito tổng số trong bã còn khoảng 9 – 13 g N/kg. Ta lấy hàm lượng N tổng trung bình là 11 g/kg. Lượng protein còn lại trong bã 2 của chượp 100 kg nguyên liệu là: 100 x 11 x 6,25 = 6 875 g = 6,9 kg Vậy phần chất khô còn lại trong bã 2 là: 16 + 6,9 = 22,9 kg Bã 2 thu được có hàm lượng ẩm chiếm 70 % so với bã. Lượng nước tồn tại trong bã 2 là: 22,9 x 0,7 = 16 kg =16 lít Tổng lượng bã 2 là: 22,9 + 16 = 38,9 kg Lượng nước còn trong bã 1 trước khi đem đi kéo rút là 20,8 kg . Như vậy muốn thu được 58,3 dịch lọc 2 cần bổ sung lượng nước thuộc là: 58,3 + 16 – 20,8 = 53,5 lít. • Tính lượng nước cần bổ sung để nấu phá bã: Nước cần để nấu phá bã là nước muối có nồng độ 22 0 Bé với tỷ lệ bã : nước là 1 : 2. Do đó để nấu phá bã 38,9 kg thì lượng nước cần là: 38,9 x 2 = 77,8 kg = 77,8 lít Trong quá trình nấu lượng nước bay hơi thường là 12 % [2] đồng thời lượng ẩm còn trong bã khoảng 60 %, hàm lượng protein còn trong bã nấu là 3 g N/ kg. Lượng xương, vây, vảy còn lại là 16 kg. Lượng protein còn lại trong bã chế biến từ 100 kg nguyên liệu là: 100 x 3 x 6,25 = 1 875 g = 1,9 kg. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 50 Như vậy lượng chất khô trong bã 3 là: 16 + 1,9 = 17,9 kg Lượng nước có trong bã 3 là: 17,9 x 0,6 = 10,7 kg = 10,7 lít Khối lượng bã sau khi nấu phá là: 17,9 + 10,7 = 28,6 kg Bã này được tận dụng làm thức ăn gia súc hoặc phân bón. Nước còn lại trong bã 2 là 15,6 lít. Thể tích dịch nấu thu được là: 77,8 – 0,12 x 77,8 + 16 – 10,7 = 73,8 lít Lượng nước thuộc còn dư là: 73,8 - 53,5 = 20,3 lít. 3.10. Tính lượng muối bổ sung khi nấu phá bã Trong quá trình nấu phá bã nước sử dụng nấu phá bã là nước muối có nồng độ 22 0 Bé. Lượng nước muối 22 0 Bé tương ứng là lượng NaCl trong dung dịch chiếm 22 %, tức là trong 100 g dung dịch có 22 g NaCl. Lượng NaCl có trong nước phá bã là: 77,8 x 22 : 100 = 17,1 kg Theo bảng 2.6 muối dùng để chế biến nước mắm là muối hạng 2 hoặc 3 có hàm lương NaCl là 80 – 85%. Ta lấy trung bình NaCl có trong muối là 82,5 %. Lượng muối dùng để tạo ra 77,8 lít nước muối 22 0 Bé là: 17,1 x 100 : 82,5 = 20,7 kg 100 kg nguyên liệu cá ban đầu thì cần khối lượng muối ban đầu là: 100 x 0,25 = 25 kg Tổng khối lượng muối cần để chế biến 100 kg cá tạp là: 20,7 + 25 = 45,7 kg Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 51 3.11. Lượng muối sắt NaFeEDTA cần bổ sung trong 1 năm 1 lít cần bổ sung 3 g NaFeEDTA do đó lượng muối sắt cần để sản xuất 1 triệu lít nước mắm 15 gN/l là: 3 x 1000000 = 3000000 g = 3000 kg 3.12. Kế hoạch sản xuất của nhà máy: Do cá là nguyên liệu theo mùa vụ nên những tháng 5,6,7 là mùa cá ta sẽ sản xuất với lượng gấp đôi các tháng còn lại. Tháng 12,1,2 cá ít nên ta không sản xuất. Bảng 3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy : tháng NL cá 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Cá tạp(kg) 277376 277376 554752 554752 554752 277376 277376 277376 277376 Cá cơm(kg) 510000 510000 Bảng 3.2. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính theo 100 kg cá tạp Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày thường 1 tháng thường 1 ngày max 1 tháng max 1 năm Nguyên liệu chính Cá tạp kg 100 10 668 277 376 21 337 554 752 3 328 509 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 52 Nguyên liệu phụ Muối enzyme kg kg 45,7 0,1 4875 10,67 126 761 277,4 9 751 46,2 253 522 554,8 1 521 129 3 328,5 Sản phẩm trung gian Dịch lọc 1 Dịch lọc 2 Nước thuộc còn lại lít lít lít 59,2 58,3 20,3 6 315 6 219 2 166 164 206 161 710 56 307 12 632 12 439 4 331 328 413 323 420 122 614 1 970 477 1 949 521 675 687 Bã kg 28,6 3 051 79 330 6 102 158 659 951 954 Nước nấu phá bã lít 77,8 8 300 215 799 16 600 431 597 2 589 580 Bảng 3.3. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính theo 100 kg cá cơm Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày 1 tháng 1 năm Nguyên liệu chính Cá cơm kg 100 19 615 510 000 1 020 000 Nguyên liệu phụ Muối Enzyme kg kg 25 0,01 4 904 1,95 127 500 51 255 000 102 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 53 Bã kg 28,6 5 610 145 860 291 720 Bảng 3.4. Bảng tổng hợp cân bằng sản phẩm tính trung bình theo cả 2 loại nguyên liệu Hạng mục Đơn vị 100 kg nguyên liệu 1 ngày thường 1 tháng thường 1 ngày max 1 tháng max 1 năm Nguyên liệu chính cá Cá tạp Cá cơm kg kg kg 100 76,5 23,5 13 938 10 668 3 269 362 376 277 376 85 000 27 875 21 337 6 538 724 752 554 752 170 000 4 348 509 3 328 509 1 020 000 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 54 Nguyên liệu phụ Muối Enzyme Muối sắt NaFeEDTA kg kg kg 1776129 3430,5 3000 Dịch sau gây hương Dịch lọc 1 Dịch lọc 2 lít lít 59,2 58,3 8 251 8 126 214 526 211 265 16 502 16 251 429 052 422 530 2 574 317 2 535 181 Sản phẩm Nước mắm 15 gN/l Nước mắm 20 gN/l lít lít 70,5 47 9826 6551 255475 170317 19652 13101 510950 340633 3065699 2043799 Bã kg 28,6 3 986 103 640 7 972 207 280 1 243 674 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 55 CHƯƠNG 4: TÍNH VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 4.1. Thiết bị cân nguyên liệu Để xác định lượng cá đưa vào nhà máy sản xuất ta dùng cân bàn đặt ngầm dưới đất ở trước cửa kho chứa nguyên liệu. cá được chở bằng ô tô có trọng tải 14 tấn. lượng cá đưa vào nhà máy trong 1 ngày lớn nhất là: 21 337 kg = 21,337 tấn. Lượng cá này cần số lượng xe để chở là: 21,337 : 14 = 1,52 xe Chọn 2 xe mỗi xe 2 lần cân ( một lần vào và 1 lần ra ). Vậy số lần cân trong 1 ngày là: 2 x 2 = 4 lần Hình 4.1: cân xe tải hầm chìm Chọn cân xe tải hầm chìm có tải trọng 30 tấn, kích thước cân 3m x 8m. 4.2. Băng tải vận chuyển Hỗn hợp cá, enzyme được vận chuyển đến các thiết bị lên men ngắn ngày bằng hệ thống băng tải. Lựa chọn băng tải: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 56 -Năng suất: 20 tấn/h -Vận tốc băng tải: 0,05 m/s Chiều rộng băng tải 900mm. Chiều cao 400 m. Công suất động cơ: 5 kW. Có 1 băng tải dài chạy dọc nhà xưởng và 16 băng tải 2 bên dài 12 m. Cá sau khi rửa được đưa đến máy trộn cá với enzyme bằng băng tải lưới sắt để róc sạch nước. Chọn băng tải: Năng suất: 20 tấn/h Vận tốc băng tải 0,05 m/s Kích thước băng tải: 5000 x 900 x 400 (mm) Công suất động cơ: 6 kW 4.3. Máy rửa cá Sử dụng máy rửa cá dạng thùng quay. Máy làm việc theo phương pháp rửa ngâm xối đồng thời gây ra tác động cơ học chà xát lên nguyên liệu, đồng thời thùng quay vận chuyển nguyên liệu 1 cách liên tục. Chọn máy rửa: Năng suất: 20 tấn/h Kích thước: 4000 x 2000 x 1800 (mm) Công suất động cơ: 10 kW Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 57 Hình 4.2: Máy rửa cá dạng thùng quay 4.4. Máy trộn cá Cá sau khi rửa được băng tải lưới sắt đưa vào máy trộn để trộn đều cá và enzyme. Hình 4.3: Máy trộn cá Chọn máy trộn cá: Năng suất: 20 tấn/h Thùng quay làm bằng inox có kích thước Ф = 3 m, L = 5 m Số vòng quay 15 vòng/phút Công suất động cơ: 15 kW 4.5. Thiết bị vận chuyển vít tải Cá sau khi trộn với enzyme được vít tải vận chuyển đưa đến các nhà xưởng. Vít tải để vận chuyển muối đến nhà lên men ngắn ngày. Năng suất: 20 tấn /h Số lượng : 2 cái Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 58 Công suất: 8 kW Hình 4.4 : Vít tải 4.6. Thiết bị lên men nước mắm ngắn ngày - Yêu cầu thiết bị thủy phân: Thiết bị thủy phân là nơi diễn ra quá trình thủy phân các chất cao phân tử trong cá mà chủ yếu là các protein thành các sản phẩm thấp phân tử hơn. Nhà máy áp dụng phương pháp chế biến nước mắm cải tiến có sử dụng enzyme nên chế độ thủy phân êm dịu, nhiệt độ trong quá trình thủy phân là 450C, áp suất thường do vậy yêu cầu chịu nhiệt và áp suất của thiết bị không cao. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất nguyên liệu được trộn muối với tỉ lệ cao 25% do đó yêu cầu cơ bản của vật liệu chế tạo bể là không bị ăn mòn của muối, không bị rỉ sét. Đặc biệt thiết bị không làm thay đổi thành phần hóa học của chượp, không tạo ra các chất độc hại gây ra ảnh hưởng xấu tới sản phẩm và người tiêu dùng. Do đó em chọn thiết bị thủy phân làm bằng inox chống được sự ăn mòn của muối ở nồng độ cao. - Chọn thiết bị thủy phân Do yêu cầu của qui trình công nghệ chế biến nước mắm sử dụng enzyme kết hợp tiếp nhiệt, nhiệt độ trong quá trình thủy phân 450C do đó em chọn thiết bị thủy phân hình trụ, đáy hình cầu có đáy giả. Thiết bị được trang bị hai vỏ để điều chỉnh nhiệt độ và giữ nhiệt trong chượp. Có đầy đủ bộ phận phụ như van, nhiệt kế, kính quan sát. - Số lượng thiết bị thủy phân: Chu kì thủy phân của cá hết 30 - 35 ta chọn tối đa là 35 ngày. Ta tiến hành lọc ngay tại thiết bị thủy phân, thời gian lọc là 10 ngày. Sau khi thủy phân ta phải tiến hành vệ sinh thiết bị trong 1 ngày. Tổng thời gian thủy phân, lọc và vệ sinh thùng là : T = 35 + 10 + 1 = 46 ngày Lượng cá tạp chế biến 1 ngày bình thường là: 10 668 kg Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 59 Lượng muối cho vào để ướp cá là: 10 668 x 0,25 = 2 667 kg Lượng enzyme cho vào chượp là: 10,67 kg Toàn bộ hỗn hợp này cho vào 1 thiết bị thủy phân. Tổng khối lượng của chượp là: 10 668 + 2 667 + 10,67 =13 346 kg Theo thực tế xác định được khối lượng riêng của khối chượp là: 1 170 kg/m3 Thể tích khối chượp là: Vc = 13 346 : 1 170 = 11,4 m3 Do hệ số sử dụng của bể là 0,8 nên thể tích của bể là: 11,4 : 0,8 = 14,3 m3 Những tháng nguyên liệu cao thì lượng nguyên liệu tăng gấp đôi, do vậy thể tích hỗn hợp cá muối cũng tăng gấp đôi V = 2 Vc Vậy số lượng thiết bị thủy phân là: V x T : Vc = 2 Vc x 46 : Vc = 92 bể Chọn chượp thủy phân có chiều cao h = 1,8 D Hình 4.5:Thiết bị thủy phân nước mắm ngắn ngày Thể tích thiết bị thủy phân ( không kể phần đáy giả ) được tính theo công thức: V = S x h =(пD2 /4) x h = 1,414 D3 = 14,3 m3 D = 2,16 m. Chọn D = 2,2 m Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 60 Chiều cao thiết bị thủy phân: h = 1,8D = 396 m Chiều cao chóp bể: h2 = 0,15 D = 0,33 m Chiều cao đáy bể : h1 = 0,15 D = 0,33 m Chiều cao của toàn bộ thiết bị là: H = h1 + h + h2 = 0,33 + 3,96 + 0,33 = 4,62 m Thiết bị có cánh khuấy, đường kính cánh khuấy 0,8D = 1,76 m. Công suất động cơ cánh khuấy 8 kw, số vòng quay 10 vòng/ phút. Chiều cao của khối chượp là: h’= Vc : S = Vc : ( пD2 /4) = 3 m Thể tích thiết bị thủy phân là: Vt = Vtrụ + Vđáy + Vđỉnh. Vt = Vt =1,474D3 = 1,474 x 2,23= 15,7 m3 4.7. Bể chứa dịch lọc Cần 2 bể chứa sản phẩm trung gian: một bể chứa dịch lọc 1 và 1 bể chứa dịch lọc 2. Toàn bộ dịch lọc 1 ta cho vào 1 bể chứa rồi sau đó đưa đi gây hương. Do tính chất chỉ là bể chứa tạm do vậy chỉ bể chỉ cần chứa được lượng dịch 1 ngày lớn nhất là: 12 632 lít. Chọn bể làm bằng xi măng trong có lát gạch. Chọn kích thước bể là: Chiều dài = 3m chiều rộng = 2,5m chiều cao 2m. bên trên có nắp đậy. Tương tự bể chứa dịch lọc 2 cũng chỉ cần chứa thể tích dịch lọc là: 12 439 lít Chọn bể làm bằng xi măng trong có lát gạch. Chọn kích thước bể là: Chiều dài = 3 m Chiều rộng = 2,5 m ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++ ⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ++ 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 3 62 3 64 DhhDhhHD πππ Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 61 Chiều cao 2m. Bên trên có nắp đậy. Để dự phòng ta xây 2 bể chứa dịch lọc 1 và 2 bể chứa dịch lọc 2. Như vậy bể chứa nước mắm sau khi lên men dài ngày là 4 bể, mỗi bể có thể tích: V = 3 x 2,5 x 2 = 15 m3 4.8. Thùng chứa nước muối Nước muối pha để nấu phá bã. Ngày có lượng nguyên liệu nhiều nhất cần 21 687 lít nước muối. Thể tích sử dụng của thùng là 80 %. Do đó thùng có thể tích là: V = 21 687 : 0,9 = 24 097 lít = 24,1 m3 Ta làm 2 thùng, mỗi thùng có thể tích là: 24,1 : 2 = 12,05 m3 Bể chứa bằng nhựa hình trụ bên trong có cánh khuấy để khuấy hòa tan muối. Để tiết kiệm diện tích mặt bằng chọn chiều cao thùng H = 2D V= ( пD2/4) x H = пD3/2 = 12,05 m3 D = 1,97 m Chọn D = 2 m, H = 4 m Thể tích của bể chứa nước muối là: V = п x 23 /2 = 12,6 m3 4.9. Bể chứa nước thuộc 100 kg nguyên liệu cá cho 73,8 lít nước thuộc. Thể tích nước thuộc tính cho 1 ngày cao nhất là: 21 337 x 73,8 : 100 = 15 747 lít = 15,75 m3 Chọn thiết bị chứa nước thuộc là bể xi măng bên trong có lát gạch, bên trên có nắp đậy. Kích thước bể chứa là: chiều dài 3m, rộng 2 m, cao 3m. Thể tích thiết bị là: 3 x 2 x 3 = 18 m3 Xây dựng 2 bể có kích thước như trên để phòng trường hợp dư thừa nước thuộc. 4.10. Thùng lên men nước mắm dài ngày Lượng cá cơm thu mua trong 1 ngày là: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 62 1 020 000 : (2 x 26) = 19 615 kg Lượng cá này chia ra 2 thùng lên men nước mắm dài ngày. Thể tích cá chứa trong mỗi thùng lên men nước mắm dài ngày là: 19 615 : 2 = 9 808 kg Số thùng lên men nước mắm dài ngày cần là: 2 x 26 x 2 = 104 thùng. Do chượp gây hương sản xuất theo phương pháp cổ truyền, thời gian kéo dài do đó không đồng bộ trong sản xuất. để chủ động trong sản xuất ta chọn thêm 4 thùng dự trữ. Vậy số thùng lên men nước mắm dài ngày thực tế là: 104 + 4 = 108 thùng Hình 4.6. Thùng lên men nước mắm dài ngày Lượng cá cơm chứa trong thùng lên men nước mắm dài ngày là 9 808 kg. Tỉ lệ muối dùng để ướp cá là 25 % so với nguyên liệu nên tổng khối lượng trong thùng lên men nước mắm dài ngày là: G = 9 808 + 0,25 x 9 808 = 12 260 kg Hỗn hợp muối và cá cơm có khối lượng riêng là 1 170 kg/m3 Thể tích khối chượp gây hương là: Vc = 12 260 : 1 170 = 10,48 m3 Thùng lên men nước mắm dài ngày có hệ số sử dụng là 0,9. Thể tích thùng lên men nước mắm dài ngày là: 10,48 : 0,9 = 11,64 m3 Thùng lên men nước mắm dài ngày được thiết kế hình trụ. Chọn Hthùng= 1,8 D Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 63 Vthùng = ( пD2 :4) x Hthùng = 1,413 D3 = 11,64 m3 D = 2,02 m Chọn D = 2,1 m H = 3,78 m. chọn H = 3,8 m Thể tích thực của thùng là: Vthực =(3,14 x 2,12 : 4) x 3,8= 13,2 m3 Để tạo ra hương vị nước mắm thơm ngon ta chọn vật liệu làm thùng lên men nước mắm dài ngày là gỗ bằng lăng vừa rẻ, bền đáp ứng yêu cầu chế biến nước mắm. Thùng có lỗ sát đáy, có đắp lù để lọc nước mắm. 4.11. Bể chứa nước bổi Chượp gây hương sau khi thủy phân, ướp 3 ngày tiến hành rút nước bổi đem đi phơi nắng. Lượng nước bổi rút ra khoảng 35 % sơ với chượp, do vậy lượng nước bổi thu được từ một thùng lên men nước mắm dài ngày là: 0,35 x 10,48 = 3,67 m3 Cứ 2 thùng lên men nước mắm dài ngày ta xây 1 bể chứa nước bổi. Thể tích bể chứa là: Vb= 3,67 x 2 = 7,34 m3 Ta chọn bể xây bằng ximang có kích thước: Chiều dài: 2 m Chiều rộng: 2m Chiều cao 2 m Thể tích bể chứa nước bổi: 2x2x2 = 8 m3 Số bể chứa nước bổi là: 108 : 2 = 54 bể Do vậy ta xây 54 bể chứa nước bổi. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 64 4.12. Bể chứa nước mắm sau khi gây hương Nước mắm thành phẩm được chứa trong các bể xi măng trong có lát gạch. Bên trên được trang bị nắp đậy, van lấy mẫu. để tiết kiệm diện tích và để thuận lợi cho việc lấy rút nước mắm từ các bể gây hương ta xây dựng 2 bể này ngầm dưới đất. Nước mắm sau khi gây hương có 3 loại là dịch lọc 1, dịch lọc 2 do đó ta phải xây dựng 2 bể. Nước mắm sau khi gây hương xong sẽ được đưa đi pha đấu do đó ta chỉ cần xây bể chứa được nước mắm sản xuất trong 1 ngày. Lượng dịch lọc 1 lớn nhất trong 1 ngày là 16 502 lít, lượng dịch lọc 2 thu được trong 1 ngày là 16 251 lít. Sau khi gây hương thể tích dịch tăng lên do có cả nước mắm trong cá ra. Do đó ta có thể xây dựng 2 bể để chứa dịch lọc 1 và 2 có kích thước : Chiều dài : 5 m Chiều rộng: 4 m Chiều cao: 1 m Thể tích mỗi bể chứa là: 5 x 4 = 20 m3 4.13. Thùng pha đấu nước mắm Cần pha đấu dịch lọc 1 và dịch lọc 2, dịch lọc 3 thành 2 loại nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l. Ngày có năng suất lớn nhất sản xuất 19652 lít nước mắm 15 gN/l và 13101 lít nước mắm 20 gN/l. Do đó ta cần 1 thùng pha nước mắm. Thùng pha nước mắm 15 gN/l: Thùng hình trụ đáy bằng có H = 1,5 D. 1 ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 5h. Cứ 30 phút pha được 1 mẻ như vậy mỗi ngày pha được 20 mẻ. Thể tích mỗi mẻ là: 19652 : 20 = 983 lít. Do hệ số sử dụng thiết bị là 80 % nên thể tích thực của thiết bị cần là: 983 : 0,8 = 1229 lít Công thức tính thể tích thiết bị : V = H x πD2/4 = 1,178 D3 = 1,229 m3 D = 1,014 m Lấy D = 1,1 m, H = 1,65 m. Thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn. Thể tích thực của thiết bị là: Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 65 Vt = 1,178 x 1,13 = 1,56 m3 Tương tự ta tính được thùng pha nước mắm 20 gN/l là: D = 0,9m,H = 1,35m. Thiết bị có cánh khuấy để đảo trộn. Vt = 1,178 x 0,93 = 0,86 m3. 4.14. Bể chứa nước mắm thành phẩm Theo tỉ lệ sản lượng nước mắm 15 gN/l và 20 gN/l là 3 : 2. 2 bể dịch lọc có tổng thể tích là 40 m3. Do đó ta có thể xây bể để pha đấu nước mắm 20 gN/l có thể tích là 16 m3 và bể chứa nước mắm 15 gN/l là 24 m3. Kích thước bể chứa nước mắm 20 gN/l là: 2 x 2 x 4 m Kích thước bể chứa nước mắm 15 gN/l là: 3 x 2 x 4 m 2 bể pha đấu xây bằng xi măng, bên trong có lát gạch. 4.15. Thùng hòa trộn muối sắt vào nước mắm 15 gN/l Lượng nước mắm 15 gN/l cần đem đi pha trong 1 năm là: 1000 000 : 0,98 = 1 020 408 lít ( do tổn thất trong quá trình chiết chai là 2 %) Lượng nước mắm cần đem đi pha chế trong 1 tháng là: 1 020 408 : 12 = 85 034 lít Trong tháng cao nhất thì lượng nước mắm sản xuất cao gấp đôi bình thường do đó lượng nước mắm đem pha trong tháng cao nhất là: 85 034 x 2 = 170 068 lít Trong 1 ngày ở tháng cao nhất lượng nước mắm đem đi pha là: 170 068 : 26 = 6 541 lít Ngày làm việc 8h, mỗi mẻ pha trong 30 phút. Như vậy mỗi ngày pha 16 mẻ. Mỗi mẻ pha số lít là: 6 541 : 16 = 409 lít Hệ số sử dụng của thiết bị là 0,85. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy nước mắm 5 triệu lít/năm Nguyễn Thị Hiền - Lớp CNLM – K50 66 Thể tích thiết bị là: 409 : 0,85 = 481 lít Chọn thiết bị có hình trụ có H = 1,5 D Thể tích thiết bị là: V = (пD2/4)xH = 1,178D3= 0,481 m3 D = 0,742 m. chọn D = 0,8 m. H = 1,2 m Thể tích thùng hòa trộn là V = 1,178 x 0,83 = 0,6 m3 Trong thùng có cánh khuấy. Đường kính cánh khuấy d = 0,8D = 0,64 m. 4.16. Máy chiết chai, đóng nắp Năng suất nhà máy là 5 triệu lít/năm Chai có dung tích 500 ml. Như vậy mỗi năm nhà máy sản xuất : 5 000 000 : 0,5 = 10 000 000 chai Mỗi tháng nhà máy sản xuất số chai là: 10 000 000 : 12 = 833 333 chai Trong những tháng sản xuất nhiều, năng su