Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệuca

119 1.2K 5
Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệuca

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

“Mỗi buổi sáng thức giấc, nếu không có một tách cà phê, tôi cảm thấy mình vô vị”. Đó là câu nói của Napoleon. Thực ra, không chỉ ông mà nhiều người đã cảm nhận được sự đặc biệt từ tách cà phê, có người nói rằng cà phê không phải là thú thanh thản như trà, càng không mạnh mẽ bạo liệt như rượu, người thưởng thức cà phê nhẹ nhàng cho rằng cà phê là gạch nối giữa niềm vui và nỗi buồn, với ai đang trong muộn phiền thì cà phê càng day dứt như một bản nhạc có nhiều dấu lặng…Vì thế, cà phê đã trở thành một món ngon tâm hồn dành cho mỗi người, người tìm đến cà phê khi có tâm sự, trăn trở, người tìm đến cà phê như một nguồn cảm hứng sáng tạo trong công việc, người tìm đến cà phê đơn giản như một cách thưởng thức cuộc sống. v.v.. Có thể nói, cà phê ngày càng được con người thưởng thức và xem đó như là thức uống không thể thiếu hằng ngày. Do đó, sản phẩm cà phê cần phải được nâng cấp liên tục cà về chất lượng và số lượng. Việt Nam ta, một đất nước hội tụ đầy đủ các điều kiện để trồng và sản xuất cà phê, hàng năm, sản lượng cà phê xuất khẩu đứng thứ hai trên thế giới, trong những năm gần đây nhất nước ta đã có hàng chục vạn tấn cà phê xuất khẩu vì đó là những mặt hàng cả thế giới ưa thích. Tuy nhiên, lợi nhuận thu lai không cao, có khi bị ép giá. Nguyên nhân là do đâu? Thực tế, nước ta có rất ít nhà máy chế biến cà phê đạt chất lượng cao mà chủ yếu là các phân xưởng sản xuất nhỏ của các tư nhân với thiết bị thô sơ, năng suất thấp, chất lượng không cao, mặt hàng cà phê nhân xuất khẩu còn kém chất lượng, vì kém chất lượng nên các sản phẩm của những quá trình chế biến tiếp theo cũng không đạt chất lượng cao, thương hiệu cà phê Việt chưa được khẳng định. Cho nên yêu cầu cần phải xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê có quy mô lớn và hiện đại là rất cần thiết. Do đó, nhiệm vụ em được giao trong đồ án này là :Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệuca”để đáp ứng yêu cầu thực tế và nâng cao thương hiệu cà phê Việt

Đồ án tốt nghiệp 1 -1- Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê LỜI CẢM ƠN Qua thời gian gần 3 tháng thực hiện đồ án, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Đặng Minh Nhật, sự giúp đỡ của bạn bè và sự nổ lực tìm tòi học hỏi của bản thân, qua sách vở cũng như tham khảo thực tế đến nay đồ án cơ bản đã hoàn thành đúng thời gian quy định. Trong quá trình thiết kế tôi đã nắm bắt được những kiến thức về công nghệ sản xuất cà phê nhân nói riêng và vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung, cố gắng tìm ra một phương án hợp lý và tối ưu nhất, nhưng do thời gian có hạn, cùng với sự hạn chế về chuyên môn và kinh nghiệm thực tế của bản thân nên không thể tránh khỏi sai sót. Tôi rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau này. Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, các thầy cô trong khoa Hóa và đặc biệt thầy giáo PGS.TS. Đặng Minh Nhật đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án. Đà Nẵng, ngày 13 tháng 05 năm 2014 Sinh viên thực hiện Hứa Thị Khánh Hòa SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 1 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 2 -2- Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê LỜI MỞ ĐẦU “Mỗi buổi sáng thức giấc, nếu không có một tách cà phê, tôi cảm thấy mình vô vị”. Đó là câu nói của Napoleon. Thực ra, không chỉ ông mà nhiều người đã cảm nhận được sự đặc biệt từ tách cà phê, có người nói rằng cà phê không phải là thú thanh thản như trà, càng không mạnh mẽ bạo liệt như rượu, người thưởng thức cà phê nhẹ nhàng cho rằng cà phê là gạch nối giữa niềm vui và nỗi buồn, với ai đang trong muộn phiền thì cà phê càng day dứt như một bản nhạc có nhiều dấu lặng…Vì thế, cà phê đã trở thành một món ngon tâm hồn dành cho mỗi người, người tìm đến cà phê khi có tâm sự, trăn trở, người tìm đến cà phê như một nguồn cảm hứng sáng tạo trong công việc, người tìm đến cà phê đơn giản như một cách thưởng thức cuộc sống. v.v.. Có thể nói, cà phê ngày càng được con người thưởng thức và xem đó như là thức uống không thể thiếu hằng ngày. Do đó, sản phẩm cà phê cần phải được nâng cấp liên tục cà về chất lượng và số lượng. Việt Nam ta, một đất nước hội tụ đầy đủ các điều kiện để trồng và sản xuất cà phê, hàng năm, sản lượng cà phê xuất khẩu đứng thứ hai trên thế giới, trong những năm gần đây nhất nước ta đã có hàng chục vạn tấn cà phê xuất khẩu vì đó là những mặt hàng cả thế giới ưa thích. Tuy nhiên, lợi nhuận thu lai không cao, có khi bị ép giá. Nguyên nhân là do đâu? Thực tế, nước ta có rất ít nhà máy chế biến cà phê đạt chất lượng cao mà chủ yếu là các phân xưởng sản xuất nhỏ của các tư nhân với thiết bị thô sơ, năng suất thấp, chất lượng không cao, mặt hàng cà phê nhân xuất khẩu còn kém chất lượng, vì kém chất lượng nên các sản phẩm của những quá trình chế biến tiếp theo cũng không đạt chất lượng cao, thương hiệu cà phê Việt chưa được khẳng định. Cho nên yêu cầu cần phải xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê có quy mô lớn và hiện đại là rất cần thiết. Do đó, nhiệm vụ em được giao trong đồ án này là : Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ca”để đáp ứng yêu cầu thực tế và nâng cao thương hiệu cà phê Việt SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 2 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 3 -3- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam là một quốc gia được thiên nhiên ưu đãi, năng suất và chất lượng cà phê ở Việt Nam được đánh giá là cao nhất thế giới nhưng chất lượng cà phê xuất khẩu của Việt Nam luôn bị đánh giá thấp, nguyên nhân là do việc sản xuất cà phê ở Việt Nam còn mang tính thủ công, trang thiết bị phục vụ cho sản xuất còn thiếu, phần lớn cà phê được chế biến theo phương pháp thủ công ở các xưởng cà phê tư nhân còn thiếu cả phương tiện lẫn kỹ thuật làm cho tạp chất trong cà phê rất nhiều và độ ẩm thường cao.Và còn một nguyên nhân nữa là do việc sản xuất cà phê còn gian dối nhiều Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê có chất lượng cao để cạnh tranh trên thế giới là rất cần thiết Để xây dựng một nhà máy sản xuất cà phê nhân thì cần chú ý đến những vấn đề như tính khả thi, vị trí xây dựng, địa điểm xây dựng, năng suất, đường giao thông, nguyên liệu và thị trường tiêu thụ sản phẩm, nguồn cung cấp năng lượng: điện, nước, nhiên liệu, nguồn nhân lực, hợp tác xã, liên hợp hoá, xử lý chất thải. 1.2 Tính khả thi Đất nước ta đã gia nhập WTO, cùng với sự phát triển vượt bậc của nhiều ngành kinh tế, đời sống của nhân dân ta ngày một nâng cao. Do đó, nhu cầu thưởng thức cà phê cũng như các sản phẩm thực phẩm đòi hỏi chất lượng cao, bên cạnh đó Việt Nam có thị trường xuất khẩu cà phê rộng lớn. Mặt thuận lợi của chúng ta là nguồn nguyên liệu rất dồi dào, là điều kiện thuận lợi cho việc “ Thiết kế xây dựng một nhà máy chế biến cà phê với quy mô công nghiệp, hiện đại hóa là hoàn toàn khả thi”. 1.3 Vị trí xây dựng Để xây dựng một nhà máy thì việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng. Nhà máy phải đặt ở địa điểm sao cho vừa đảm bảo hoạt động tốt trong thời gian sản xuất đồng thời đáp ứng các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của phương pháp mà ta lựa chọn để chế biến. Muốn vậy nhà máy được xây SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 3 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 4 -4- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê dựng cần phải thoả mãn các điều kiện sau: gần nguồn nguyên liệu, gần sông hồ để tận dụng nguồn nước, gần mạng lưới điện quốc gia, các điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió thích hợp, nguồn lao động dồi dào… Tỉnh Đắk Lắk hiện có trên 175.540 (ha) cà phê, với sản lượng mỗi năm đạt 400.000 tấn cà phê nhân trở lên. Đây là tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước ta, đồng thời có vị trí địa lý thuận lợi cho việc sản xuất cà phê. Phía bắc giáp tỉnh Gia Lai, phía nam giáp tỉnh Lâm Đồng, phía đông giáp tỉnh Phú Yên và Khánh Hoà, phía tây giáp vương quốc Campuchia và tỉnh Đăk Nông. Có quốc lộ 14, 26, 27 rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. 1.4 Địa điểm xây dựng Căn cứ vào những điều kiện đã nêu trên, tôi quyết định chọn tỉnh DakLak là địa điểm xây dựng mà cụ thể là gần nông trường cà phê Cưpul huyện KRôngPach, nằm gần quốc lộ 26, quốc lộ 14, quốc lộ 27, cách trung tâm thành phố 20 km về phía Đông. Các thông số về điều kiện thời tiết tại DakLak: Nhiệt độ trung bình hằng năm: 23,30C Nhiệt độ mùa hè: 36,00C Độ ẩm mùa hè: 82% Độ ẩm mùa đông: 80% Hướng gió chính: Đông và Đông Bắc 1.5 Nguồn nguyên liệu Đắk Lắk là một tỉnh có diện tích và sản lượng cà phê lớn nhất nước ta với nhiều huyện trồng cà phê như: MaD’rak, Krôngbông, Krông Nô, CưJut, Dakmin, CưM’nga, Ea Sup, Krông Eana, KrôngPach….Đó là những huyện có thể cung cấp nguồn cà phê cho nhà máy. Ngoài ra, ta có thể vận chuyển nguồn nguyên liệu cà phê từ các tỉnh khác như: Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đồng Nai… Do vậy việc chọn địa điểm đặt nhà tại tỉnh Đắk Lắk là hoàn toàn hợp lý, vừa giảm được chi phí vận chuyển vừa đảm bảo chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 4 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 5 -5- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1.6 Đường giao thông Nhà máy ở nông trường Cưpul rất thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu cũng như vận chuyển sản phẩm 1.6.1 Đường bộ Nhà máy nằm sát quốc lộ 14, gần quốc lộ 13, 19 cho nên thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và phân phối sản phẩm 1.6.2 Đường thủy Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng không xa cho nên có thể sử dụng cảng này để phân phối sản phẩm trong và ngoài nước. 1.6.3 Đường sắt Nhà máy có thể dùng ô tô vận chuyển sản phẩm về ga Nha Trang, ở đó có thể đóng container để đưa sản phẩm đi khắp mọi nơi. 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm Mặc dù nhà máy đặt tại Tây Nguyên có nhiều đồi núi cao, đèo dốc việc đi lại có phần khó khăn nhưng lại có một vị trí đặc biệt thuận lợi là gần các đường quốc lộ. Hơn nữa cà phê được trồng ở vùng đất đỏ bazan luôn mang một hương vị đặc biệt hấp dẫn lôi cuốn mọi người, được thị trường trong nước cũng như ngoài nước ưa chuộng. 1.8 Năng suất Nhu cầu uồng cà phê của người dân ngày càng tăng. Để đáp ứng lượng cà phê tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, cần phải xây dựng nhà máy chế biến cà phê đảm bảo chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương. Hơn nữa, có nhiều thương gia ngoài nước xem thị trường Việt Nam là điểm đầu tư lí tưởng, đặc biệt là đầu tư vào mặt hàng cà phê. Điều này dẫn đến con đường mua bán và trao đổi hàng hóa phát triển. Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn cà phê nguyên liệu/ca là một yêu cầu cần thiết. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 5 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 6 -6- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1.9 Nguồn cung cấp năng lượng -Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây 500 KV đã được hạ thế xuống 220 / 380 V. Để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy được liên tục, nhà máy đã chuẩn bị một máy phát điện dự phòng. -Nước: Nguồn nước của nhà máy được bơm từ giếng khoan sau đó được qua hệ thống xử lý và đưa vào sản xuất. -Nhiên liệu sử dụng trong nhà máy bao gồm: Dầu, xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy. 1.10 Nguồn nhân lực Tại Tây Nguyên lực lượng lao động tại chỗ rất dồi dào, ngoài lượng lao động tại các xã trong huyện còn có công nhân tại các huyện lân cận.Vì vậy không cần lo nơi ăn chỗ cho công nhân của nhà máy. Cán bộ quản lý, kỹ sư có thể tuyển tại các trường đại học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học Bách Khoa…và nhân tài trong cả nước. 1.11 Hợp tác hoá, liên hợp hoá Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời tạo điều kiện cho việc sử dụng chung những công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước…thì vấn đề hợp tác hoá giữa nhà máy sản xuất cà phê tại DakLak với các nhà máy tỉnh khác là thật sự cần thiết. Ngoài ra liên hợp hóa còn có tác dụng nâng cao hiệu quả kinh tế, nâng cao hiệu quả sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm, phế phẩm của nhà máy này là nguyên liệu cho các nhà máy khác. 1.12 Xử lý chất thải Trong các công đoạn để sản xuất cà phê ta sử dụng nguồn nước khá nhiều. Do vậy lượng nước thải ra môi trường khá lớn. Đối với nước thải dùng cho quá trình sản xuất cần được xử lý và tái sử dụng, còn nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý trước khi thải ra môi trường. Đối với chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp vi sinh, vỏ cà phê là nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, rượu vang. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 6 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 7 -7- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về nguyên liệu 2.1.1 Nguồn gốc cây và phê và lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam [14]. 2.1.1.1 Nguồn gốc cây cà phê Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao nguyên Etiôpia (châu Phi). Sau đó được đạo quân xâm lược Etiôpia đưa sang A-rập từ thế kỷ 13 – 14. Năm 1575 được đem sang trồng ở Yêmen (thuộc A-rập). Thế kỷ 17 được đưa sang Ấn Độ, năm 1658 sang Xrilanca, và từ đó sang đảo Java ( Indonexia ). Sau đó chỉ trong vòng nửa thế kỷ cà phê đã xuất hiện vòng quanh thế giới (Bắc Mỹ, Braxin). 2.1.1.2 Lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam Lần đầu tiên cà phê được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica được người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh miền Trung như Quảng Trị, Bố Trạch, … Sau thu hoạch chế biến dưới thương hiệu “Arabica du Tonkin”, cà phê được nhập khẩu về Pháp. Sau khi chiếm nước ta thực dân Pháp thành lập các đồn điền cà phê như Chinê, Xuân Mai, Sơn Tây chúng canh tác theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp giảm từ 400 – 500 kg/ha những năm đầu xuống còn 100 – 150 kg/ha khi càng về sau. Để cải thiện tình hình, Pháp du nhập vào nước ta hai giống mới là cà phê vối (C. robusta) và cà phê mít ( C. charichia) vào năm 1908 để thay thế, các đồn điền mới lại mọc lên ở phía Bắc như ở Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911, Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An). Thời điểm lớn nhất (1946 – 1966) đạt 13.000 ha. Năm 1925, lần đầu tiên được trồng ở Tây Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê cả nước khoảng 20.000 ha, đến năm 1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất khẩu trên 6000 tấn. Trận sương muối năm 1994 ở Brasil đã phá huỷ phần lớn diện tích cà phê ở nước này, cộng hưởng đợt hạn hán kéo dài năm 1997 đã làm nguồn cung trên toàn thế giới sụp giảm mạnh, giá tăng đột biến đã khích lệ mở rộng diện tích cà phê ở Việt Nam, đầu tư kỹ thuật canh tác thâm canh, chuyên canh, … nhờ đó diện tích và sản lượng tăng nhanh, trung bình 23,9%/năm, đưa tổng diện tích cây cà phê SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 7 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 8 -8- Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê năm 2000 lên đến 516,7 nghìn ha, chiếm 4,14% tổng diện tích cây trồng của Việt Nam, đứng thứ ba chỉ sau hai loại cây lương thực chủ lực là lúa (chiếm 61,4%) và ngô (chiếm 5,7%). Trong thập kỷ 90 thế kỷ XX, sản lượng tăng lên trên 20%/năm. Năm 2000, Việt Nam có khoảng 520 nghìn ha cà phê, tổng sản lượng đạt 800 nghìn tấn. Nếu so với năm 1980, diện tích cà phê của Việt Nam năm 2000 đã tăng gấp 23 lần và sản lượng tăng gấp 83 lần. Mức sản lượng và diện tích vượt xa mọi kế hoạch trước đó và suy đoán của các chuyên gia trong nước và quốc tế.Cho đến nay sản lượng cà phê cả nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm 25% giá trị xuất khẩu và là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới với hai tỉnh có diện tích canh tác lớn nhất là ĐăkLăc và Gia Lai, mang lại việc làm ổn định, thu nhập cao cho hàng triệu người. Góp phần ổn định kinh tế xã hội ở những vùng xa xôi hẻo lánh, dân tộc ít người, … 2.1.2 Phân loại cà phê [1] Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có khoảng 10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường trồng 3 loại cà phê chính :  Giống Arabica  Giống Robusta  Giống Chari. Các giống này đều có thời gian thu hoạch khác nhau, nên có thể bổ sung thời vụ cho việc trồng và thu hoạch các giống chính 2.1.2.2 Cà phê Arabica (cà phê chè) Hình 2.1 Quả cà phê Arabia và hoa cà phê Arabica SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 8 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 9 -9- Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Tên khoa học là Coffee arabica, thường được gọi là cà phê chè, đại diện cho khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Có nguồn gốc từ Cao Nguyên nhiệt đới Ethiopia đông Phi Châu. Đặc tính: Arabica cao từ 3 – 7 m tùy điều kiện đất đai, khí hậu, độc thân hoặc nhiều thân, lá nhỏ hình oval hoặc lưỡi mác, cành nhỏ mảnh khảnh ít phân nhánh, tán nhỏ, quả hình bầu dục đôi khi hình tròn, quả chín có giống màu vàng có giống màu đỏ tươi, đường kính 10 – 15 mm, thường có hai nhân, hiếm khi có ba nhân, cuống quả khi chín rất mềm dễ rụng, nứt khi trời mưa. Thời gian nuôi quả 6 – 7 tháng, khí hậu lạnh ở miền Bắc arabica chín rộ vào tháng 12 – 1 năm sau và muộn hơn 2 – 3 tháng so với Tây Nguyên. Khoảng 800 – 1200 quả/kg, cứ 2,5 – 3 kg hạt cho ra 1 kg nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,xanh nhạt, …Tuỳ theo phương pháp chế biến lượng caffein trong nhân khoảng 1 – 3% [5]. 2.1.2.3 Cà phê Robusta (cà phê vối) Tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta, thường được gọi là cà phê vối, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê. Có nguồn gốc từ khu vực sông Conggô và miền núi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Phi Châu. Hình 2.3 Cà phê Robusta Đặc tính: Robusta cao 5 – 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, cành khá lớn phân nhiều nhánh, tán rộng, lá trung bình mặt lá gồ ghề. Đặc biệt, hoa robusta không bao h ra lại vào mùa sau tại vị trí cũ, quả chín màu đỏ sẫm, đường kính 10 – 13 mm, hình bầu dục hoặc tròn có hai nhân đôi khi một nhân, vỏ quả cứng và cuống dai hơn arabica. Cứ khoảng 3 kg quả cho ra 1 kg nhân, nhân hình bầu dục hơi tròn có màu SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 9 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 10 - 10 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…Tuỳ thuộc vào cách chế biến lượng caffein có khoảng 1,5 – 3% 2.1.2.4 Cà phê Chari (cà phê mít) Hình 2.4 Cà phê Chari. Tên khoa học: Coffea chari, ở Việt Nam thường được gọi là cà phê mít. Có nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Xahara, du nhập vào Việt Nam năm 1905, Đặc tính: cây lớn cao 6 – 15 m lá to hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi lên ở mặt dưới, cành lớn tán rộng. Quả hình bầu dục, núm to và lồi, tùy điều kiện khí hậu vùng đất quả sẽ chín sớm hơn hoặc cùng lúc với thời điểm cây ra hoa, cà phê mít có đặc điểm ra hoa tại vị trí cũ vào vụ kế tiếp nên vào vụ thu hoạch (tháng 5 – tháng 7) trên tại một đốt cành có thể có cùng lúc quả xanh, quả chín, nụ, hoa. Đây là yếu tố bất lợi cho thu hoạch và giảm năng suất 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê [1] 2.1.3.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê - Đất đai: Cà phê có rễ cọc ăn sâu vào đất nên đất trồng cà phê phải có tầng sâu 70 cm trở lên, thoáng khí, tiêu nước tốt. Chất lượng đất quyết định chất lượng cà phê. Đất bazan trên các Cao Nguyên nham thạch núi lửa là thích hợp nhất cho cây cà phê - Khí hậu: Cà phê là cây nhiệt đới nên đòi hỏi nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa khá cao và tùy từng chủng: Cà phê chè ưa mát, nhiệt độ tối ưu 20 – 220C, ánh sáng tán xạ nên thường được trồng ở miền núi cao 600 – 2.500 m, lượng mưa cần 1300 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 10 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 11 - 11 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê – 1.900 mm. Cà phê vối ưa nóng ẩm , nhiệt độ 24 – 260C, thích ánh sáng trực xạ yếu, thường được trồng ở các Cao Nguyên thấp và Bình Nguyên. Lượng mưu cần từ 1.300 – 2.500 mm.Cà phê mít tương tự cà phê vối nhưng do cây lớn, lá dày hơn, rễ ăn sâu hơn nên chịu khô hạn hơn. Không ưa gió, vì gió to dễ làm gãy cành, rách lá (vối), trụi lá. Không ưa lạnh, nhiệt độ thấp cây kém phát triển, chậm ra hoa hoặc nụ hoa không nở. -Độ ẩm: Cần độ ẩm cao, trên 70%, đặc biệt vào giai đoạn cây nở hoa. 2.1.3.2 Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật Yêu cầu kỹ thuật chăm sóc rất quan trọng, trong canh tác cây cà phê nếu không nắm vững kỹ thuật chăm sóc sẽ nhanh chóng làm cây già cỗi, sâu bệnh, giảm năng suất trầm trọng, các kỹ thuật cơ bản: - Tỉa cành, tạo tán, hoạch định chiều cao, tuyển chọn cành nhánh khỏe mạnh triển vọng, … -Ủ gốc, tưới tiêu là cực kỳ quan trọng, nó quyết định năng suất cà phê vì cà phê ra hoa vào cuối mùa nắng nhưng không kịp vào mùa mưa (điều kiện tự nhiên mưa đầu mùa làm rụng hoa, hỏng hoa), nên phải tưới tiêu và giữ ẩm để hoa nở rộ, đồng loạt. - Bón phân đúng loại, đúng cách, đúng kì, đúng số lượng cần thiết. - Theo dõi diễn tiến khí hậu, sâu bệnh, cỏ dại, sương muối, … - Mật độ, xen canh cũng rất quan trọng. 2.1.3.3 Ảnh hưởng của việc thu hái Cà phê dù được chế biến theo phương pháp nào đều phải được thu hái khi quả chín đều mới có sản phẩm chất lượng cao. Các hạt cà phê xanh non có tỉ trọng hạt thấp, nước pha uống có vị ngái, không thơm, kém hấp dẫn. Quả cà phê quá chín gây khó khăn trong quá trình xát đồng thời làm cho nước uống có mùi vỏ quả không hấp dẫn, nước uống có chất lượng không cao. 2.1.3.4 Ảnh hưởng của quá trình bảo quản, vận chuyển Trong quá trình bảo quản, độ ẩm và nhiệt độ trong kho, đặc biệt là độ ẩm của hạt cà phê đưa vào bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cà phê.Độ ẩm của SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 11 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 12 - 12 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê hạt cà phê bảo quản phải dưới 13%. Với khâu vận chuyển ta quan tâm đến tình trạng vệ sinh của phương tiện vận chuyển, ví dụ không dùng xe chở gia súc để vận chuyển cà phê, không dùng xe tải chở phân hóa học để vận chuyển cà phê. 2.1.3.5 Ảnh hưởng của quá trình chế biến Quá trình chế biến là quá trình chuyển cà phê tươi thành cà phê nhân sau khi loại bỏ toàn bộ vỏ quả, làm sạch nhớt, loại vỏ thóc và làm giảm hàm lượng nước trong nhân cà phê xuống còn khoảng 13%. 2.1.4 Thành phần hóa học của quả cà phê 2.1.4.1 Cấu tạo giải phẫu quả cà phê [1,12-16] Quả cà phê gồm có những phần sau: Lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và nhân [1]. Hình 2.5: Nhân cà phê. Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn cà phê vối và cà phê mít Lớp vỏ thịt: Nằm dưới lớp vỏ mỏng hay còn gọi là trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát hơn. Vỏ thịt cà phê mít cứng và dày hơn. Lớp vỏ trấu: Bao bọc bên ngoài nhân là lớp vỏ cứng , nhiều chất sơ gọi là lớp vỏ trấu tức là nội bì. Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít. Hạt cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc Lớp vỏ lụa: Đây là một lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân cà phê chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy theo loại cà phê. Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 12 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 13 - 13 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Nhân cà phê: Đây là lớp trong cùng của quả cà phê, phía ngoài của nhân là lớp tế bào rất cứng có những tế bào nhỏ chứa những chất dầu. Phía trong có những tế bào lớn và mềm hơn. Một quả cà phê thường có 1, 2 hoặc 3 nhân, thông thường thì chỉ 2 nhân. Bảng 2.1 Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê Thành phần Arabica (g/100g) Robusta (g/100g) Vỏ quả 43 ÷ 45 41 ÷ 42 Vỏ nhớt 20 ÷ 23 21 ÷ 22 Vỏ trấu 6 ÷ 7,5 6÷ 8 Nhân và vỏ lụa 26 ÷ 30 26 ÷ 29 2.1.4.2 Thành phần hóa học của từng phần cấu tạo nên quả cà phê [1,13-16] Thành phần hóa học của vỏ quả: Khi chín có màu đỏ, là chất antoxian, ngoài ra trong quả có vết của alkaloid, tanin,caffeine, các loại enzym. Trong vỏ quả có 30 – 31,5% chất khô. Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả Thành phần hóa học Protein Chất béo Cellulose Tro Hợp chất không có N Tanin Pectin Caffeine Cà phê chè(g/100g) Cà phê vối(g/100g) 9,2 – 11,2 9,17 1,73 2,00 13,16 27,65 3,22 3,33 66,16 57,15 14,42 4,07 0,58 0,25 Thành phần hóa học của vỏ thịt: Dưới lớp vỏ quả, vỏ thịt cà phê mít cứng và dày. Vỏ thịt chứa nhiều đường và pectin. Bảng 2.3 Thành phần hóa học của thịt quả. Thành phần hóa học Pectin Đường khử Đường không khử Cellulose và tro SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B Cà phê chè(g/100g) 33.0 30,0 20,0 17,0 13 Cà phê vối(g/100g) 38,7 45,8 - GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 14 - 14 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Thành phần hóa học của lớp nhớt: nằm sát nhân, khó tách ra. Thành phần chính của lớp nhớt là pectin, các loại đường khử và không đường, cellulose. Ngoài ra còn có enzym pectase phân giải pectin trong quá trình lên men. Đặc tính của lớp này là không hòa tan trong nước, hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho việc phơi sấy và bảo quản cà phê. Thành phần hóa học của lớp vỏ trấu: Thóc bao bọc quanh thân, có màu trắng ngà, cứng, nhiều chất xơ. Vỏ trấu cà phê chè mỏng, dễ đập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê mít và vối. Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose, ngoài ra còn có hemicellulose và đường. Bảng 2.4 Thành phần hóa học của vỏ trấu Thành phần hóa học Hợp chất có dầu Protein Cellulose HemiCellulose Chất tro Đường Pantose Cà phê chè (g/100g) 0,35 1,46 61,8 11,6 0,96 27,0 0,2 Cà phê vối(g/100g) 0,35 2,22 67.8 3,3 - Thành phần hóa học của lớp vỏ lụa: Bọc sát nhân, rất mỏng, mềm, có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy thuộc mỗi loại cà phê.Vỏ lụa cà phê màu trắng bạc, dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng bám sát vào nhân. Thành phần hóa học của nhân: Ở trong cùng là thành phần chính của trái, mỗi trái thường có 2 nhân, khi một hay ba nhân. Phía ngoài của nhân có những tế bào nhỏ và cứng, trong đó có chứa chất dầu. Phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn. Bảng 2.5 Thành phần hóa học của nhân cà phê. Thành phần hóa học Nước Chất béo Đạm Protein SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B Tính bằng g/100g 8-12 4-18 1.8-2.5 9-16 14 Tính bằng mg/100g GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp Cafein Axit clorogenic Trigonenlin Tannin Axit cafetanic Axit cafeic Pantosan Tinh bột Dextrin Đường Xenlulo Hemixenlulo Linhin Tro Ca P Fe Na Mn Rb, Cu, F 15 - 15 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 0.8-2 2-8 1-3 2 8-9 1 5 5-23 0.85 5-10 10-20 20 4 2.5-4.5 85-100 130-150 3-10 4 1-45 Vết 2.2 Tổng quan về sản phẩm 2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê [16] Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4334: 2007 do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành: + Cà phê quả tươi (Cherry coffee): Cà phê quả còn tươi thuộc chi Coffea sau khi thu hoạch và trước khi làm khô. + Cà phê quả khô (Husk coffee): Cà phê quả tươi sau khi được làm khô bằng phương pháp khô hoặc sấy. + Cà phê thóc khô: Là dạng cà phê mà nhân còn bọc một lớp vỏ trấu. + Cà phê nhân: Là dạng cà phê sau khi đã bóc hết các lớp vỏ bên ngoài. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 15 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 16 - 16 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Cà phê vùng gió mùa: Là cà phê nhân thu được từ cà phê không rửa, ở vùng nhiệt đới gió mùa, nên dễ bị hút ẩm làm cho nhân nở ra và màu của nhân chuyển thành màu vàng hoặc màu sáng. + Cà phê đánh bóng: Cà phê nhân được chế biến ướt được bóc vỏ lụa bằng tác động cơ học làm mặt cà phê bóng và đẹp hơn. + Cà phê rang: Là sản phẩm thu được sau khi rang cà phê nhân. + Cà phê bột: Sản phẩm thu được sau khi nghiền cà phê rang. + Cà phê chiết: Sản phẩm thu được bằng cách dùng nước để chiết các chất hoà tan trong cà phê rang. + Cà phê hoà tan: Sản phẩm khô, có thể hoà tan trong nước được lấy từ cà phê rang bằng phương pháp lý học sử dụng nước để chiết tách. + Cà phê hoà tan dạng bột: Sản phẩm thu được qua quá trình cà phê chiết được phun trong không khí nóng sau đó cho bay hơi nước để hình thành bột cà phê khô. + Cà phê hoà tan dạng cốm: Sản phẩm thu được bằng cách kết hợp cà phê hoà tan dạng bột với nhau thành những hạt to. + Cà phê hoà tan làm khô ở nhiệt độ thấp: Cà phê hoà tan thu được sau quá trình làm đông lạnh dung dịch cà phê và trạng thái băng được loại bỏ bằng phương pháp sấy thăng hoa. + Cà phê khử cafein: Là cà phê thu được sau khi chiết cafein SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 16 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 17 - 17 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê [17] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4193:2005 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/ TC/F16 cà phê và sản phẩm cà phê biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường chất lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ ban hành 2.2.2.1. Các chỉ tiêu chất lượng 1. Phân hạng chất lượng: - Cà phê chè được phân thành 5 hạng gồm: hạng đặc biệt, hạng 1, hạng 2, hạng 3, hạng 4, hạng 5. - Cà phê vối cũng được phân thành 5 hạng như cà phê chè nhưng hạng 1 được phân thành hạng 1a, 1b; hạng 2 được phân thành 3 hạng là 2a, 2b, 2c. 2. Màu sắc: Màu đặc trưng của từng loại cà phê nhân. 3. Mùi: Mùi đặc trưng của từng loại cà phê nhân, không có mùi lạ. 4. Độ ẩm: Độ ẩm < 12,5 % 5. Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại. 6. Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê. Bảng 2.6 Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê Hạng đặc biệt và hạng1 Cà phê chè Không được lẫn R và C Cà phê vối Được lẫn C ≤ 0,5% Được lẫn A ≤ 3% Hạng 2 Hạng 3 và hạng 4 Được lẫn R ≤ 1% Được lẫn R ≤ 5 % Được lẫn C ≤0,5% Được lẫn C ≤ 1% Được lẫn C ≤ 1% Được lẫn C ≤ 5% Được lẫn A ≤ 5 % Được lẫn A ≤ 5% Bảng 2.7 Tổng trị số lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê Hạng chất lượng Hạng đặc biệt Hạng 1: 1a 1b Hạng 2: 2a 2b 2c SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B Mức tối đa(trong 300 g mẫu) Cà phê chè Cà phê vối 15 30 30 60 90 60 120 150 200 17 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 18 - 18 - Đồ án tốt nghiệp Hạng 3 Hạng 4 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 120 150 250 - -Tỷ lệ khối lượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn. Bảng 2.8 Tỷ lệ khối tượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn Hạng chất lượng Hạng đặc biệt Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3 và 4 Cỡ sàng Cà phê chè Cà phê vối No18/No16 No18/No16 No16/No14 No16/No12 No12/No12 No12/No12 No12/No10 No12/No10 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 18 Tỷ lệ tối thiểu (%) 90/10 90/10 90/10 90/10 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 19 - 19 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 3.1. Chọn phương pháp sản xuất Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp bao vỏ bọc quanh hạt nhân cà phê và phơi khô đến mức độ nhất định, làm cho cà phê nhân sống có một giá trị thương phẩm cao. Rồi sau đó tiếp tục các quá trình chế biến tinh khiết hơn như chế biến cà phê rang, cà phê bột thô, cà phê hòa tan… Hoặc các sản phẩm khác có phối chế như: cà phê sữa, các loại bánh kẹo cà phê… Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có hai phương pháp chính: - Phương pháp chế biến ướt. - Phương pháp chế biến khô. 3.1.1. Phương pháp chế biến khô Đây là phương pháp lâu đời và đơn giản hơn so với phương pháp ướt. Phương pháp này được thực hiện như sau: Phơi hay sấy cả quả: mục đích giảm độ ẩm của trái cà phê tươi đến khi độ ẩm của trái cà phê đạt 11% thì ngừng. Hạt cà phê cần được cào đảo thường xuyên, che phủ cho cà phê vào ban đêm và khi trời mưa để độ ẩm của khối đồng đều, hạn chế sự nhiễm các vi sinh vật làm giảm mùi vị cà phê khi uống. Phương pháp này chỉ áp dụng cho những nước có độ ẩm thấp. Nếu không độ ẩm cao sẽ làm lớp chất nhầy bị lên men và cà phê sẽ nhanh chóng bị hư hỏng. 3.1.2. Phương pháp chế biến ướt Gồm hai giai đoạn chính: Giai đoạn xát tươi và phơi sấy: loại bỏ các lớp vỏ thịt và các chất nhờn bên ngoài và phơi sấy khô dần đến độ ẩm nhất định. Giai đoạn xay xát và đánh bóng: loại bỏ các lớp vỏ trấu và vỏ lụa, tạo thành cà phê nhân. 3.1.3 Kết luận Phương pháp chế biến khô: Tuy có ưu điểm là: Quá trình chế biến đơn giản, vốn đầu tư ít nên giá thành sản phẩm thấp nhưng ngược lại có nhiều nhược điểm SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 19 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 20 - 20 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê như : Phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện thời tiết, tốn diện tích sân phơi, cà phê lâu khô, dễ bị mốc, chất lượng cà phê không cao, kéo dài thời gian sản xuất Phương pháp chế biến ướt: Tuy rất phức tạp, tốn nhiều thiết bị và năng lượng, đồng thời đòi hỏi dây chuyền công nghệ cũng như thao tác kỹ thuật cao. Nhưng phương pháp này thích hợp với mọi hoàn cảnh, điều kiện khí hậu thời tiết, rút ngắn được thời gian sản xuất, giảm chi phí nhân công, tăng năng suất của nhà máy và nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê nhân. Mỗi phương pháp chế biến sẽ làm tăng những hương vị khác nhau của cà phê. Nhìn chung cà phê chế biến bằng phương pháp ướt cho loại cà phê có vị đậm ngọt, thuần khiết và tươi mát. Do vậy ở đây ta chọn phương pháp chế biến cà phê là theo phương pháp ướt SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 20 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 21 - 21 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 3.2. Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt 3.2.1 Dây chuyền công nghệ [1, 18] Vỏ cà phê Nước thải Sấy Tạp chất nhẹ Tạp chất nặng Quả khô SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 21 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 22 - 22 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất 3.2.2.1 Thu nhận, bảo quản nguyên liệu [1, 19-20] a) Thu nhận nguyên liệu Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam, việc thu hoạch cà phê phần lớn sử dụng bằng tay, cà phê vối thấp dễ hái,còn cà phê mít thân cao có thể bắt thang lên hái, người hái đeo giỏ phía trước ngực hoặc bên sườn. Nguyên liệu Thu nhận và bảo quản nguyên liệu Tạp chất Rửa và phân loại Phân loại theo tỷ trọng Hình 3.1 Thu hoạch cà phê bằng tay Xát cà phê quả tươi Trong quá trình hái phải chú ý những điểm sau: -Phải thu hái khi quảỦ, càlên phêmen vừa chín tới (2/3 diện tích quả có màu đỏ) không được để quả quá chín quả sẽ bị rụng và tổn hao chất dự trữ trong quả. - Không thu hái nhữngRửa quảnhớt còn xanh, vì lúc đó chất dự trữ chưa đầy đủ, trong quá trình chế biến vỏ lụa bám chặt vào nhân, khó bóc và hạt sẽ nhăn nheo. Làm ráo nước -Trong quá trình thu hái, không được làm tổn thương sây sát cây cà phê làm giảm năng suất cho mùa sau. Sấy - Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái, không để lẫn tạp chất vào nguyên liệu, nát quả tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập phát triển Tạpkhông chất được làm dậpSàng tạp chất gây thối rữa. Vỏb)trấu Xát cà Bảo quản nguyên liệuphê thóc khô Vỏ lụa Theo kích thước Đánh bóng SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Phân loại Lớp :09H2B 22 Pha trộn, cân, đóng bao GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Theo màu sắc Theo trọng lượng Bảo quản cà phê nhân Đồ án tốt nghiệp 23 - 23 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Nguyên liệu sau khi thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt. Nếu chưa chế biến ngay, không được đổ nguyên liệu thành đống mà phải được bảo quản nơi thoáng mát, có mái che và rải thành từng lớp dày không quá 30cm trên nền sạch, khô, sau 2-3 giờ ta phải tiến hành đảo trộn. Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt, thường không quá 36 giờ. 3.2.2.2 Làm sạch và phân loại theo kích thước [1, 21-22]. Mục đích Quá trình phân loại theo kích thước nhằm làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều, tách được các tạp chất trong nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bóc vỏ, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Yêu cầu Sau khi sàng lần thứ nhất phải đảm bảo loại hết tạp chất lớn. Trong tạp chất không được lẫn nguyên liệu. Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất tách đất, cát, sạn phải lớn hơn 65%, từ sàng thứ hai trở đi phải tách được trên 50%. Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất loại tạp chất nhẹ phải trên 70%. Từ sàng thứ hai trở đi phải tách trên 60%. Tất cả các tạp chất loại ra đều không được lẫn nguyên liệu. 3.2.2.3 Phân loại theo tỷ trọng (phân loại trong bể xi phông) [1, 22]. Mục đích Phân loại bằng bể xiphông nhằm mục đích khắc phục nhược điểm của phương pháp phân loại theo kích thước, để loại các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được thuần khiết hơn, tránh được hiện tượng hư hỏng máy móc. - Tách các tạp chất nhẹ, đảm bảo phẩm chất của sản phẩm thuần khiết. - Làm mềm và rửa sạch quả tạo điều kiện tốt cho máy bóc vỏ quả tươi dễ dàng. -Lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hòa mà không dùng sức người. - Sự phân loại tốt vẫn theo trọng lượng riêng để có chế độ chế biến thích hợp. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 23 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 24 - 24 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Ngoài ra, bể xiphông còn có tác dụng chứa nguyên liệu khi chưa chế biến kịp trong thời gian ngắn, làm giảm sự bốc nóng tức thời của khối cà phê. Sự phân loại bằng bể Xiphông còn có tác dụng làm cho nguyên liệu ngấm nước tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xát tươi. Hơn nữa, ta còn lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hoà mà không dùng sức người. Yêu cầu Bể xiphông phải có cửa lấy tạp chất nặng, nhẹ dễ dàng, vệ sinh thiết bị đơn giản. Trong quá trình làm việc cần phải đảm bảo nguyên liệu chín đúng mức qua ống xiphông vào máy xát tươi thật đều đặn và liên tục nhưng lượng nước tiêu tốn là ít nhất. Chu kì làm vệ sinh của bể xi phông nhỏ hơn 12 giờ. Tỷ lệ nước/nguyên liệu=3/1 là thích hợp. Lưu lượng nước đưa vào có thể điều chỉnh một cách thuận lợi. Nguyên tắc Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào sự khác nhau về tỉ trọng của các quả cà phê và các tạp chất so với tỉ trọng của nước, loại bỏ các tạp chất nặng nhẹ, phân loại cà phê trước khi đưa vào chế biến. Đối với những loại cà phê chín đúng mức, có khối lượng riêng gần bằng 1 nên lơ lửng trong nước. Đối với cà phê quả chín có khối lượng riêng nhỏ hơn 1 nên sẽ nổi lên. Còn đối với cà phê xanh thì có khối lượng riêng lớn hơn 1 nên sẽ chìm xuống dưới 3.2.2.4 Xát cà phê quả tươi [1, 28] Mục đích Vỏ quả gây khó khăn trong việc chế biến như: gây thối rữa, kéo dài thời gian phơi sấy. Vì vậy phải loại bỏ lớp vỏ quả Tiến hành Dùng phương pháp cơ học để bóc vỏ quả. Ở đây ta sử dụng máy xát vỏ. Yêu cầu Cà phê sau khi xát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị dập hoặc bị xé rách vỏ trấu, vỏ quả và cà phê quả nguyên còn lẫn trong cà phê thóc ướt với tỷ lệ càng ít càng tốt. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 24 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 25 - 25 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê - Tính chất của cà phê quả, loại, giống, độ đồng đều, trạng thái vỏ quả, độ ẩm - Tính năng của thiết bị, kỹ thuật điều khiển và xử lý thiết bị Chỉ tiêu xát tươi Bảng 3.1 Chỉ tiêu xát tươi Tỷ lệ vỏ quả còn Loại cà phê lẫn trong khối hạt (%) Arabica Robusta Chari 5 – 10 5 – 10 15 Tỷ lệ cà phê thóc bóc Tỷ lệ cà phê còn vỏ trấu và giập (%) nguyên quả (%) 0–5 0–5 0–5 3-5 3-5 3-5 3.2.2.5 Ủ, lên men [1, 33- 34 ] Mục đích Cà phê sau khi xát tươi lớp nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ thóc, đặc tính của lớp nhớt này là không tan trong nước, thành phần chủ yếu của lớp nhớt là pectin, hemexenlulose chiếm khoảng 5 – 6 % theo trọng lượng nguyên liệu tươi, nó dính chặt vào vỏ trấu làm trở ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản cà phê. Mặt khác trong lớp nhớt còn chứa một lượng đường khá lớn là môi trường thuận lợi cho sự phát triển các loại nấm, vi khuẩn … đặc biệt là các loại nấm mốc và vi sinh vật có hại gây trạng thái lên men, cũng có một số nghiên cứu nước ngoài cho rằng ngâm ủ làm cho men hoạt động tăng chất thơm trong cà phê sau quá trình biến hoá về hoá học, tăng thêm hương vị của cà phê. Yêu cầu sau khi tách lớp nhớt cà phê cần giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt không bị biến đổi xấu. Cơ sở của phương pháp lên men Hiện nay có 4 phương pháp tách lớp vỏ nhớt: + Phương pháp sinh hoá + Phương pháp hoá học + Phương pháp cơ học + Phương pháp cơ hóa học SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 25 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 26 - 26 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Vì phương pháp sinh hoá đơn giản và có nhiều ưu điểm nên chọn phương pháp này để tách vỏ nhớt. Phương pháp sinh hoá còn gọi là phương pháp lên men. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng các enzim có trong bản thân nguyên liệu và chế phẩm enzyme bổ sung làm tác nhân phân giải lớp nhớt thành những chất hoà tan trong nước. Trong sản xuất, quá trình ngâm ủ (lên men) yêu cầu phải đặt khối nguyên liệu vào những điều kiện nhất định để đẩy mạnh quá trình phân giải lớp nhớt mà không kéo theo quá trình lên men phụ như lên men lactic, axetic, butiric … làm hại cho chất lượng của thành phẩm. Tiến hành Quá trình lên men được thực hiện trong các xi lô lên men. Điều chỉnh các thông số kỹ thuật như pH trong khoảng 4.5 – 5. Mỗi loại men có một nhiệt độ thích hợp, đối với cà phê thì nhiệt độ thích hợp cho lên men trong khoảng 35-42 0C. Thời gian lên men trung bình khoảng 8h. 3.2.2.6 Rửa nhớt [1, 38- 39] Mục đích Loại bỏ lớp nhớt đã lên men, tạp chất, vỏ trái còn dính vào vỏ thóc. Rửa cà phê có ảnh hưởng rất quan trọng đến phẩm chất cà phê nhân vì nó tẩy sạch những chất gây ảnh hưởng đến màu sắc hạt và mùi vị hạt lúc rang Tiến hành Cho cà phê vào trong bể cùng nước sạch, dùng dụng cụ khuấy đảo nhiều lần rồi tháo hết nước ra, thay nước liên tục cho đến khi nước hoàn toàn trong vắt. Hoặc dùng máy rửa cà phê kiểu nằm ngang làm việc liên tục Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa nhớt Quá trình lên men: Lên men tốt hay xấu đều ảnh hưởng đến quá trình đánh và rửa nhớt. Nếu lên men tốt, nhớt được phân huỷ hoàn toàn thì quá trình rửa nhớt sẽ dễ dàng và nhanh chóng, hoặc ngược lại. Quá trình khuấy: Nếu dùng phương pháp cơ giới thì yêu cầu chính là tốc độ khuấy. Cần điều chỉnh tốc độ tuỳ theo kết quả lên men. Nếu tốc độ quá nhỏ thì làm SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 26 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 27 - 27 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê cho lớp nhớt không tách được hoàn toàn. Nếu tốc độ lớn quá thì sự va đập giữa máy và nguyên liệu sẽ lớn gây nên dập nát hoặc làm bong vỏ trấu ra khỏi nhân cà phê, hoặc vỏ trấu bị xé rách làm cho nhân mất lớp bảo vệ, đặc biệt là khi phơi nhân do tiếp xúc trực tiếp với nắng làm biến đổi màu. Tỷ lệ nước: nếu tỷ lệ nước/nguyên liệu lớn thì sẽ kéo dài thời gian rửa nhớt. Nếu tỷ lệ nước/nguyên liệu nhỏ sẽ làm tăng công suất của thiết bị. Thông thường có thể dùng tỷ lệ khoảng 0,9 – 1,2 3.2.2.7 Làm ráo [1, 40-42] Mục đích Sau khi rửa sạch nhớt, lượng nước bám xung quanh hạt vào khoảng 8 – 10 %. Nếu để nguyên lượng nước này khi mang cà phê đi sấy thì sẽ ảnh hưởng không tốt đến màu sắc của nhân, vì khi nhiệt độ cao, lượng nước này sẽ gần sôi làm cho nhân gần như luộc dẫn đến nhân cà phê sẽ có màu xanh thẫm và tốn nhiều thời gian sấy và tốn thêm nhiên liệu. Nếu để nguyên cả vỏ thóc ướt mang phơi thì kéo dài thời gian phơi và men mốc sẽ có đủ thời gian phát triển ngay trên sân. Vì vậy trước khi phơi cần làm giảm lượng nước bề mặt của nó. Tiến hành Cho cà phê thóc ướt vào trong xi lô, đáy xi lô có lưới thoát nước. 3.2.2.8 Sấy cà phê [1, 44 - 54 ] Mục đích Cà phê thóc sau khi rửa và để ráo nước, có độ ẩm 50 - 60%. Để giảm độ ẩm xuống còn 10 - 12%, đạt yêu cầu bảo quản hạt, cần phải tiến hành sấy . Tiến hành: Chúng ta nên sấy 2 giai đoạn: Giai đoạn 1 sấy sơ bộ bằng phương pháp sấy tĩnh, tác nhân sấy là khói lò, bên trên có quạt hút không khí ẩm vì nó phù hợp với quy mô sản xuất lớn và công nghệ sản xuất hiện đại. Giai đoạn 2 dùng phương pháp sấy động và chọn thiết bị sấy thùng quay. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 27 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 28 - 28 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 3.2.2.9 Sàng tạp chất [ 1, 56 ] Mục đích Cà phê thóc khô không tránh khỏi các tạp chất nặng nhẹ như kim loại, cành, lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê; cần phải làm sạch rồi mới đưa vào máy xay xát để đảm bảo cho thiết bị khỏi hư hỏng thất thường. Phương pháp thực hiện Thường dùng sàng rung động để tách. Lưới sàng có lỗ khác nhau để các tạp chất tách ra riêng và cà phê thóc ra riêng. Ở miệng phểu ra có gắn một nam châm vĩnh cửu để hút các tạp chất kim loại. Bộ khung có tay truyền động gắn với trục khuỷu. Khi hoạt động, máy bị giật lui đẩy sản phẩm đi. 3.2.2.10 Xát cà phê thóc khô [ 1, 57 - 61 ] Mục đích Cà phê thóc khô vỏ trấu chiếm 25 ÷ 35 % trọng lượng hạt, lớp này bao bọc lấy nhân cà phê rất chắc, người ta phải dùng nhiều loại máy để bóc vỏ trấu ra. Phương pháp thực hiện Có 3 loại chính: nén và xé, đập và xé, văng và đập. Đối với cà phê thì vỏ quả và vỏ trấu bọc rất chắc quanh nhân nên người ta thường dùng loại đập và xé, ma sát qua các gờ của dao máy thì vỏ trấu mới bong ra được. Điển hình thường dùng là loại máy trục ngang có gắn nhiều dao xiên nổi lên trên trục để ma sát với dao ngoài vỏ máy làm bong vỏ trấu. 3.2.2.11 Đánh bóng cà phê [1, 61 ] Mục đích Cà phê nhân sau khi xát thì vẫn còn lại một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc, đó là lớp thứ tư của vỏ quả, lớp này chủ yếu là xenlulo nó không giúp ích gì cho quá trình tạo thành chất lượng của sản phẩm mà còn làm giảm giá trị cảm quan của nhân cà phê. Vì vậy cà phê sau khi xát phải đưa đi đánh bóng để làm cho lớp vỏ lụa bong ra hoặc mòn đi. Đó cũng là một chỉ tiêu không thể thiếu được của công nghiệp. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 28 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 29 - 29 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Phương pháp thực hiện Thường dùng máy để đánh bóng cà phê nhân. Nguyên tắc chung là dùng ma sát giữa hạt và vỏ, giữa hạt và trục máy, giữa hạt và hạt. Yêu cầu trục máy và vỏ máy có cấu tạo cứng, dẫn nhiệt tốt 3.2.2.12 Phân loại a) Theo kích thước [1, 66] Mục đích Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường người ta gọi là cà phê xô bao gồm tất cả các loại cà phê xấu tốt, nặng nhẹ, vỏ trấu, vỏ lụa, mảnh vỡ to nhỏ, cà phê quả chưa bóc hết vỏ hoặc còn một phần nhỏ … cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô ra các cỡ khác nhau theo kích thước. Phương pháp thực hiện Thường dùng sàng tròn quay hoặc sàng lắc để phân loại theo kích thước. Nguyên tắc để phân loại theo kích thước là sự khác nhau về kích thước của hạt. b) Theo trọng lượng [1, 68 ] Mục đích Sau khi phân loại theo kích thước thì hạt cà phê có sự đồng đều về mặt kích thước nhưng chưa được đồng đều về trọng lượng hạt cho nên cần được phân loại theo trọng lượng. Phương pháp thực hiện Có nhiều loại thiết bị phân loại theo trọng lượng riêng nhưng thường dùng 2 loại chính: loại nằm ngang và loại thẳng đứng. Loại nằm ngang: cà phê rơi từ trên xuống, quạt gió nằm ngang hơi chếch thổi từ dưới lên. Do sự khác nhau của hạt mà được phân riêng làm nhiều loại khác nhau: tạp chất, rác, bụi … c) Theo màu sắc Mục đích Để hạn chế số hạt lỗi ( hạt đen, hạt nâu) nhằm đạt được màu sắc đồng đều, tăng chất lượng cảm quan. Phương pháp thực hiện SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 29 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 30 - 30 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Có hai cách phân loại: Phân loại bằng máy, phân loại bằng tay. 3.2.2.13 Phối trộn, cân, đóng bao Phối trộn: Cà phê sau khi phân loại được phối trộn theo tỷ lệ nhất định nhằm đảm bảo hương vị, màu sắc, kích thước... theo yêu cầu của khách hàng và chỉ tiêu kinh tế của nhà máy. Khi phối trộn cần chú ý về ngoại hình, hương vị, màu sắc, và kích thước phù hợp với tiêu chuẩn quy định. Thường sử dụng máy phối trộn cơ giới. Phối trộn thành 3 loại cà phê là loại 1, loại 2 và loại 3 + Loại 1: 80% hạt > 6,3mm, 10% hạt > 5,6mm và 10% hạt > 5mm. + Loại 2: 10% hạt > 6,3mm, 70% hạt > 5,6mm và 20% hạt > 5mm. + Loại 3: 10% hạt > 6,3mm, 20% hạt > 5,6mm và 70% hạt > 5mm. Cân, đóng bao: Để thuận tiện cho quá trình bảo quản, kiểm tra, vận chuyển và tiêu thụ. Việc đóng gói cũng phải theo tiêu chuẩn đã quy định. Thường nước ta đóng gói 50kg và 70kg một bao. Bao bằng loại PE ở trong và bao gai ở ngoài. Bao bì không được có mùi lạ: thơm hoặc hôi. 3.2.2.14 Bảo quản Sau khi sấy thu được cà phê thóc khô, ta tiến hành đóng bao cho vào kho để bảo quản chờ ngày xuất khẩu. Sử dụng loại bao 2 lớp, lớp ngoài là lớp PP, lớp trong là lớp PE để tăng khả năng chống ẩm. Cà phê thóc khô được bảo quản để chờ chuẩn bị đưa đi xát khô tách vỏ trấu chế biến cà phê nhân thành phẩm. Do khối lượng cà phê phơi hoặc sấy nhiều mà quá trình xát khô, chế biến cà phê nhân chưa kịp hoặc chưa có khách hàng thì cần thiết phải bảo quản chúng. Cũng có thể do giá cả chưa ưng ý, cơ sở chế biến muốn dự trữ chờ giá cao hơn mới đem xát khô chế biến cà nhân để trao đổi mua bán. Do cà phê thóc khô còn một lớp vỏ thóc bao quanh che chắn lấy nhân nên việc bảo quản cà phê thóc khô giữ được chất lượng cà phê tốt hơn bảo quản cà phê nhân. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 30 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 31 - 31 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 31 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 32 - 32 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU 4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy Ở Đăk Lăk vào tháng 8 thường mưa và nguyên liệu ít nên ta cho nhà máy ngừng sản xuất vào thời gian này để sửa chữa máy móc, thiết bị. Bảng 4.1: Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy Tháng Arabica Robusta Chari 1 × 2 3 × 4 × 5 6 7 8 × - × × × 9 × 10 11 12 × × × 4.1.2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy Dựa vào bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy và lượng nguyên liệu nhập vào. Ta có thể lập ra kế hoạch làm việc trong tháng, số ca làm việc trong ngày. Mỗi ngày làm việc 3 ca, một ca làm việc 8 tiếng, ngày chủ nhật và các ngày lễ được nghỉ theo quy định (có 10ngày lễ lớn trong năm). Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy Tháng Số ngày làm việc Số ca làm việc 1 26 78 2 24 72 3 26 78 4 25 75 5 26 78 6 25 75 7 26 78 8 × × 9 25 75 10 26 78 11 25 75 12 26 78 Năng suất nhà máy tính theo nguyên liệu: 75tấn NL/ca = 9375(kg/ giờ) Tổng số ngày sản xuất trong năm: 280 – 10 =270 (ngày). 4.2. Cân bằng nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê quả tươi Đối với cà phê Chari có hao hụt tương tự như cà phê Arabica, nên sau đây là bảng tỷ lệ hao hụt như SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 32 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 33 - 33 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Bảng 4.3 Bảng tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn (%) Hao hụt (%) Arabica Robusta Thứ tự Công đoạn chế biến 1 Cà phê quả tươi,thu nhận và bảo quản Làm sạch và phân loại theo kích 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 thước Phân loại trong bể xi phông Xát tươi, rửa nhớt Lên men Sấy tĩnh Sấy thùng quay Tách tạp chất Xát khô Đánh bóng cà phê nhân Phân loại theo kích thước Phân loại theo khối lượng 1 1,5 42 2 40 2 1 0,5 1 15 0,5 0,5 + Loại hạt 1( hạt>6,3mm) 1 + Loại hạt 2( hạt>5,6mm) 1 + Loại hạt 3( hạt>5mm) Phân loại theo màu sắc 1 + Loại hạt 1( hạt>6,3mm) 1 + Loại hạt 2( hạt>5,6mm) 1 + Loại hạt 3( hạt>5mm) Đấu trộn, đóng bao 1 + Loại hạt 1( hạt>6,3mm) 0,2 + Loại hạt 2( hạt>5,6mm) 0,2 + Loại hạt 3( hạt>5mm) 0,2 4.2.1 Đối với cà phê Robusta 4.2.1.1 Phân loại theo kích thước Lượng nguyên liệu vào : 9375(kg/ giờ) Tỷ lệ hao hụt : 1 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 9375 × 0,01 = 93,75 (kg/h). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 33 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 34 - 34 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 4.2.1.2. Phân loại bằng bể xi phông Lượng nguyên liệu vào : 9375−93,75 = 9281,25 (kg/h). Tỷ lệ hao hụt :2 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 9281,25× 0,02 = 185,62 (kg/h). 4.2.1.3. Xát tươi, rửa nhớt Lượng nguyên liệu vào : 9281,25 – 185,625 = 9095,62 (kg/h). Tỷ lệ hao hụt : 40 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 9095,62 × 0,40 = 3638,25 (kg/h). 4.2.1.4 Lên men, rửa Lượng nguyên liệu vào : 9095,62 – 3638,25= 5457,37 (kg/h). Tỷ lệ hao hụt : 2 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 5457,37 × 0,02 = 109,147(kg/h). 4.2.1.5 Sấy tĩnh Lượng nguyên liệu vào: 5457,37 – 109,147= 5348,22(kg/h) Lượng nguyên liệu sau khi sấy tĩnh tính theo công thức: 1001 − w1 G2 = G1 × 100 − w2 (kg/h) Trong đó: G1 là lượng nguyên liệu trước khi sấy tĩnh. w1 là độ ẩm của nguyên liệu trước khi sấy tĩnh chọn w1 = 55 %. w2 là độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy tĩnh chọn w2 = 40 %. G2 = 5348,22 × 100 − 55 100 − 40 = 4011,16(kg/h). Lượng ẩm tách ra sau khi sấy tĩnh là Δw = G1 – G2 = 5348,22– 4011,164= 1337,05 (kg/h). Lượng hao hụt tách ra trong khi sấy tĩnh là: 4011,164 × 0,01= 40,11 (kg/h) 4.2.1.6 Sấy thùng quay Sấy nhằm hạ thủy phần của cà phê xuống còn 10÷12%, chọn 12%. Lượng nguyên liệu ban đầu: 4011,164– 40,11 = 3971,05 (kg/h). - Độ ẩm ban đầu w1 = 40%. - Độ ẩm sau khi sấy: w2 = 12%. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 34 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 35 - 35 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê - Tỉ lệ hao hụt 0,5 %. - Lượng nguyên liệu còn lại sau khi sấy 100 − w1 G2 = G1 × 100 − w2 = 3971,05 100 − 40 × 100 − 12 = 2707,53 (kg/h). Lượng ẩm được tách ra sau khi sấy là: 3971,05 – 2707,53= 1209,51 (kg/h). Lượng hao hụt khi sấy là: 2707,53 × 0,005 = 13,53(kg/h). 4.2.1.7 Tách tạp chất Lượng nguyên liệu vào : 2707,53 – 13,53= 2693,99 (kg/h). Tỷ lệ hao hụt : 1 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 2693,99 × 0,01 = 26,9399 (kg/h). 4.2.1.8 Xát khô Lượng nguyên liệu vào : 2693,99 – 26,9399 = 2667,05(kg/h). Tỷ lệ hao hụt : 15 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 2667,05× 0,15 = 400,05 (kg/h) 4.2.1.9 Đánh bóng Lượng nguyên liệu vào : 2667,05– 400,05 = 2266,99 (kg/h). Tỷ lệ hao hụt : 0,5 (%). Lượng nguyên liệu hao hụt : 2266,99 × 0,005= 11,33 (kg/h). 4.2.1.10 Phân loại theo kích thước Lượng nguyên liệu vào : 2266,99 – 11,33 = 2255,65(kg/h). Gồm các loại hạt: hạt >6,3mm (70%), hạt >5,6mm (20%), hạt >5mm (10%) • Hạt > 6,3mm (70%) + Lượng hạt > 6,3mm phân loại được: 2255,65 × 0,7 = 1578,955 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005 × 1578,955=7,895(kg/h) • Hạt > 5,6mm (20%) + Lượng hạt > 5,6mm phân loại được: 2255,65×0,2 = 451,13 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005 ×451,13= 2,256 (kg/h). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 35 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp • 36 - 36 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Hạt > 5mm (10%) + Lượng hạt > 5mm phân loại được: 2255,65×0,1 = 225,565 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005 ×225,565= 1,128 (kg/h). 4.2.1.11 Phân loại theo trọng lượng • Loại 1 (hạt > 6,3mm) + Lượng nguyên liệu vào: 1578,955 – 7,895= 1571,1 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 1571,1 × 0,01 = 15,711(kg/h). • Loại 2 (hạt > 5,6mm) + Lượng nguyên liệu vào: 451,13 – 2,256 = 448,874(kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01 × 448,874= 4,49 (kg/h). • Loại 3 (hạt > 5mm) + Lượng nguyên liệu vào: 225,565 –1,128= 224,473(kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01× 224,473= 2,2447 (kg/h). 4.2.14. Phân loại theo màu sắc • Loại 1 (hạt > 6,3mm) + Lượng nguyên liệu vào: 1571,1 – 15,711=1555,39 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt 1555,39 × 0,01 =15,554 (kg/h) • Loại 2 (hạt > 5,6mm) + Lượng nguyên liệu vào: 448,874 – 4,49 = 444,38 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01 ×444,38= 4,4438 (kg/h). • Loại 3 (hạt > 5mm) + Lượng nguyên liệu vào: 224,473 – 2,2447 = 222,23(kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 36 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 37 - 37 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01 ×222,23= 2,2223 (kg/h). 4.2.1.14 Phối trộn Ta có khối lượng của các loại hạt: • Hạt > 6,3mm (70%): 1555,39 −15,554 =1539,836 (kg/h) • Hạt > 5,6mm (20%): 444,38 − 4,4438=439,94(kg/h) • Hạt > 5mm (10%): 222,23−2,2223=220,007(kg/h) Người ta phối trộn như sau: • Loại 1 (80% hạt loại 1+ 10% hạt loại 2 + 10% hạt loại 3 ) + Lượng nguyên liệu vào: 1539,836 × 0.8 + 439,94× 0.1 + 220,007×0.1 = 1297,86 (kg/h) + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 1297,86 ×0.002= 2,595 (kg/h). • Loại 2 (10% hạt loại 1+70% hạt loại 2 +20% hạt loại 3) + Lượng nguyên liệu vào: 1539,836 × 0,1 +439,94× 0,7 + 220,007× 0,2 =505,94 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 505,94 × 0,002 = 1,012 (kg/h). • Loại 3 (10% hạt loại 1+20% hạt loại 2 +70% hạt loại 3) + Lượng nguyên liệu vào: 1539,836 × 0,1 + 439,94 × 0,2 + 220,007× 0,7 = 395,97(kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 395,97 × 0,002 = 0,79(kg/h). 4.2.1.15 Cân đóng bao Lượng nguyên liệu sau hao hụt của mỗi loại hạt: Loại hạt 1: 1297,86 – 2,595 = 1295,565 (kg/h). Loại hạt 2: 505,94 – 1,012 = 504,928 (kg/h). Loại hạt 3: 395,97– 0,79= 395,18 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt:0,5 % SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 37 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 38 - 38 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê - Lượng nguyên liệu hao hụt: Loại hạt 1: 1295,565×0,005= 6,478(kg/h). Loại hạt 2: 504,928 ×0,005=2,524(kg/h). Loại hạt 3: 395,18×0,005=1,98(kg/h). 4.2.1.14 Cà phê thành phẩm Lượng thành phẩm: + Loại 1: 1295,565 – 6,478= 1289,087(kg/h). + Loại 2: 504,928 – 2,524= 502,404 (kg/h). + Loại 3: 395,18 – 1,98= 393,2 (kg/h). Vậy từ 9375kg cà phê Robusta nguyên liệu sau quá trình chế biến ta thu được 2184,69 kg cà phê nhân thành phẩm/ giờ. 4.2.2 Đối với cà phê Arabica và Chari Tính tương tự như cà phê Robusta, ta có bảng tổng kết sau Bảng 4.4 Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào của các công đoạn Lượng NL Th ứ tự 1 2 Công đoạn Thu nhận, bảo quản Phân loại theo kích thước 3 Phân loại theo tỷ trọng 4 Xát tươi, rửa nhớt 5 Ủ, lên men 6 Sấy tĩnh 7 Sấy thùng quay 8 Tách tạp chất 9 Xát khô 10 Đánh bóng cà phê nhân Phân loại theo kích 11 thước 12 Phân loại trọng lượng + Loại hạt 1: SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B vào(Robusta ) (kg/h) 9375 Lượng NL vào (Arabica) (kg/h) Chọn lượng NL vào (kg/h) 9375 9375 9375 9375 93,75 9281,25 9095,62 5457,37 5348,22 3971,05 2693,99 2667,05 2266,99 9281,25 9142,03 5302,27 5196,32 3858,28 2617,47 2591,3 2202,6 9281,25 9142,03 5457,37 5348,22 3971,05 2693,99 2667,05 2266,99 2255,65 2191,59 2255,65 1571,1 1457,38 1571,1 38 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 13 14 15 16 39 - 39 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Loại hạt 2: 448,874 436,118 448,874 + Loại hạt 3: Phân loại theo màu sắc 224,473 218,06 224,473 + Loại hạt 1: 1555,39 1442,806 1555,39 + Loại hạt 2: 444,38 431,756 444,38 + Loại hạt 3: Cân, đóng bao 222,23 215,88 222,23 + Loại hạt 1: 1295,565 1428,38 1295,565 + Loại hạt 2: 504,928 427,44 504,928 + Loại hạt 3: Thành phẩm 395,18 213,721 395,18 + Loại1: 1289,087 1425,949 1289,087 + Loại 2: 502,404 426,586 502,404 + Loại 3: Cà phê nhân 393,2 2184,69 213,294 2065,83 393,2 2184,69 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 39 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 40 - 40 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 5.1 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết Để đơn giản cho việc tính toán nhiệt, trước tiên ta nghiên cứu quá trình sấy lý thuyết, coi thiết bị sấy là lý tưởng: - Nhiệt lượng bổ sung bằng không. - Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che bằng không. - Nhiệt tổn thất do thiết bị chuyển tải mang đi bằng không. - Nhiệt tổn thất do vật liệu sấy mang di bằng không. Như vậy trong thiết bị sấy lý tưởng chỉ còn nhiệt tổn thất do tác nhân sấy mang đi. Quá trình sấy xảy ra trong một thiết bị sấy lý tưởng như vậy gọi là quá trình sấy lý thuyết. m1 , w 1 1 3 2 G1,I1,d1 G0 , I0 , d0 G2 , I2 , d2 m2 , w2 5.1.1 Cơ sở của quá trình cân bằng nhiệt Sấy là một trong những công đoạn quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch đối với các loại nông sản. Thực tế cho thấy nếu phơi khô hoặc sấy khô không kịp thì nhiều nông sản có thể do mất mát và biến chất khoảng 10-20%, hoặc đối với một số loại như sắn có thể lên đến 40-50%. Quá trình sấy nó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Do đó cần phải có một chế độ sấy thích hợp để đảm bảo hạt ít bị rạn nứt, đồng thời giữ được các tính chất về hương vị, màu sắc và các phần có trong hạt. Ở đây ta sử dụng thiết bị sấy thùng quay, tác nhân sấy là không khí nóng. Quá trình nhiệt trong quá trình này chủ yếu là quá trình sấy cà phê thóc. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 40 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 41 - 41 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 5.1.2 Các thông số ban đầu + Nhiệt độ không khí sấy: t1 = 750C. + Nhiệt độ nguyên liệu vào: θ1= 400C. + Độ ẩm của nguyên liệu trước khi sấy: 40% + Độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy: 12%. + Áp suất khí quyển: P = 757 (mmHg) 5.1.3 Xác định các thông số của không khí 5.1.3.1 Các thông số trạng thái của không khí Trạng thái của không khí trước khi vào calorife với điều kiện khí hậu ở Đăk Lăk : to = 20,30C (nhiệt độ thấp nhất trong năm); φ0 = 80% [10, 100] + Áp suất hơi bão hoà của không khí: 4026,42 Pbh = exp(12,031- 235 + t ) bar [8, 30] 4026,42 Pbh = exp(12,031- 235 + 20,3 ) =0,0237 bar = 17,811 (mmHg). + Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức: x0 = 0,622 × ϕ 0 × Pbh P − ϕ 0 × Pbh = (kg/kgkkk). [4, 156] + Hàm nhiệt của không khí ẩm trước khi qua calorife: Io = Ck × to + (2493+ 1,97 × to) × xo [4, 156] Với Ck = 1(kJ/kg.K) Io = 1 × 20,3 + (2493 + 1,97 × 20,3) × 0,01193 = 50,52 (kJ/ kg kkk). 5.1.3.2 Các thông số của không khí khi qua calorife trước khi vào máy sấy Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife không thay đổi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm [4, 166] x1 = xo= 0,0119 (kg/kgkkk). - Chọn nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi calorife là: t1= 750C t1 = 750C, suy ra Pbh = 0,3838(at) = 287,926 mmHg. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 41 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 42 - 42 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê - Độ ẩm tương đối của không khí sau khi qua calorife: ϕ1 = x1 × P (0,622 + x1 ) × Pbh1 (%) 0,0119 × 757 = 0,0493  = (0,622 + 0,0119) × 287 ,926 = 4,93% . - Hàm nhiệt của không khí sau khi qua calorife: I1 = Ck × t1 + (2493 + 1,97 × t1) × x1 (kJ/kgkkk) I1 = 1 × 75 + (2493 + 1,97 × 75) × 0,0119 = 106,42 (kJ/kgkkk) 5.1.3.3 Thông số của không khí sau sấy Giả sử ta chọn nhiệt độ của tác nhân sau khi sấy ra là: t = 330C Ι 2 − ck t 2 106,42 − 33 Suy ra x2 = 2493 − 1,97 × t 2 = 2493 − 1,97 × 33 = 0,0302 (kg ẩm/ kg kkk) Ck là nhiệt dung riêng của không khí khô, Ck= 1(KJ/kg.K) Nhiệt độ tác nhân sấy ra: t2 = 330C Suy ra Pbh2 = 0,0517(at) = 39,292 mmHg = φ2 [8, 30] x2 × P 0,0302 × 757 = (0,622 + x2 ) × Pbh2 (0,622 + 0,0302) × 39,292 = 0,892 = 89,2% ⇒ φ2 = 89,2% thuộc khoảng từ 85 – 95%. P2: Áp suất hơi bão hòa của không khí. 5.1.3.4 Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1 kg ẩm l= 1 1 = x 2 − x1 = 0,0302 − 0,0119 54,64 (kg/kg ẩm) [4, 170] 5.1.3.5 Tổng lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy L = l×U (kgkkk/h). Trong đó: - U: Là lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy (kg/h). U= ∆G = G1 × W1 − W2 100 − W2 (kg/h). -G1: Lượng nguyên liệu trước khi vào máy sấy tính theo năng suất nhà máy. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 42 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 43 - 43 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Do làm việc liên tục 3 ca nên: G1 = 3971,05 (kg/h). w1: Độ ẩm ban đầu của cà phê là 40%. w2: Độ ẩm của cà phê sau sấy là 12%. 40 − 12 U = ∆G =3971,05× 100 − 12 = 1263,51 (kg/h). L = 54,64 × 1263,51 = 69038,5 (kgkkk/h). 5.1.4 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy lý thuyết 5.1.4.1 Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm q= I1 − I o x2 − xo ( kJ/kg ẩm). [4, 170] Trong đó: Io, I1: Là hàm nhiệt của không khí trước và sau khi qua calorife. xo, x2: Là hàm ẩm của không khí trước và sau khi sấy. q= 106,42 − 50,52 = 3054,64 0,0302 − 0,0119 (kJ/kg ẩm). 5.1.4.2 Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình bốc ẩm Q1 = q × U = 3054,64× 1263,51 = 3859568 ,18 (kJ/h) 5.2 Xây dựng quá trình sấy thực tế 5.2.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế Gọi ∆: là lượng nhiệt cần bổ sung thực tế: ∆ = qBS+Cn×t0 – qm – qVC – qVL [8, 135] Trong đó: - Nhiệt lượng riêng do vật liệu mang vào: Cn×t0 = 4,1816×40 = 167,264 (kJ/kg ẩm). - Nhiệt lượng riêng để đun nóng vật liệu: qvl = G2 × Cvl(θ2-θ1)/ U = 2707,53×1,8632 × (54-40)/ 1263,51 = 55,89(kJ/kg ẩm). - Nhiệt lượng tổn thất( giả sử tổn thất bằng 5%) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 43 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 44 - 44 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê qm= 5%q= 5% × 3054,64 =152,732 (kJ/kg ẩm). - qvc = 0, qBS= 0. Suy ra: ∆ = 167,264 –152,732 -55,89= - 41,35 (kJ/kg ẩm). 5.2.2 Xác định các thông số của tác nhân sấy sau khi sấy thực 5.2.2.1 Hàm ẩm - Hàm ẩm của không khí nóng sau quá trình sấy thực: − I 2 + ∆ × x0 + C k × t 2 X’2 = ∆ − (2493 + C n × t 2 ) [8, 138] Trong đó:Ck là nhiệt dung riêng của không khí khô, Ck= 1(KJ/kg.K) Cn: Nhiệt dung riêng của hơi nước, Cn = 1,97(KJ/kg.K) x0 = 0,0119(kg ẩm/kgkkk) − 106,42 + (−41,35× 0,0119) + 1 × 33 − 41,35 − (2493 + 1,97 × 33) Suy ra : X’2= = 0,0284 (Kgẩm/kg kkk). 5.2.2.2 Xác định Entanpy I’2 I’2 = Ck × t2 + X’2 × i2. Với i2 = 2493 + Cnt2 = 2493 + 1,97 × 33 = 2558,01 [8, 135] I’2 =1 × 33 + 0,0284 × 2558,01 = 105,64 (KJ/kgkkk) Xác định độ ẩm tương đối ϕ’2 X ' 2 p0 0,0284 × 757 φ'2 = (0,622 + x' 2 ) × p 2 = (0,622 + 0,0284 ) × 39,292 = 0,841 = 84,1 %. 5.2.3 Lượng tác nhân sấy thực tế 1 1 l’ = x' 2 − x0 = 0,0284 − 0,0119 = 60,6(kg kk/kg ẩm). L'= l'U = 60,6 × 1263,51= 76568,7 (kgkkk/h). 5.2.4 Nhiệt lượng vào và ra của quá trình sấy thực tế 5.2.4.1 Nhiệt lượng vào Nhiệt lượng không khí mang vào: SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 44 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 45 - 45 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Q'1v =L' I0 = 76568,7 × 50,52= 3868251,25 (kJ/kg). Nhiệt lượng do caloriphe cần cung cấp: Q'cal= L'(I1-I0) =76568,7 ×(106,42 – 50,52) = 4280190,33(kJ/kg). Nhiệt lượng do nguyên liệu chưa sấy mang vào: Q'3v = G2×Cvl×Ө1 + U1×Cn × Ө1=2707,53/3 × 1,865×40+1209,51 ×4,1816×40 = 269634,72(kJ/kg). Tổng nhiệt lượng vào: ∑Q'v = Q'1v +Q'cal+Q'3v = 3868251,25 + 4280190,33+ 269634,72 = 8418076,3 (kJ/kg). 5.2.4.2 Nhiệt lượng ra Nhiệt lượng không khí mang ra: Q'2 = L'I'2 = 76568,7 × 105,64= 8088717,46 (kJ/kg). Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: Q'vlr = G2 .Cvl .θ2= 2707,53/3 × 1,865 × 54= 90891,78 (kJ/kg). Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường: Q'm = qm ×U=152,732 × 1263,51= 192978,4(kJ/kg). Tổng nhiệt lượng ra: ∑Q'r = Q'm +Q'vlr+Q'2 =192978,4 + 90891,78 + 8088717,46 = 8372587,64 (kJ/kg). ∆Q = Ta tính sai số: Qv − Q r 8418076,3 − 8372587,64 = Qv 8418076,3 × 100% = 0,54% Vì ∆Q = 0,54%< 5% nằm trong sai số cho phép nên chấp nhận kết quả trên. 5.3 Tính trị nhiệt của nhiên liệu Ta sử dụng nhiên liệu đốt là dầu FO. Thành phần dầu FO dựa theo bảng sau Bảng 5.4 Thành phần nguyên liệu trong dầu FO [7] Thành phần C H O S A(ẩm) Nitơ Đơn vị (%) 82,98 12,38 0,74 2,77 0,01 1,12 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 45 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 46 - 46 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 5.3.1 Tính nhiệt trị cao của nhiên liệu Qc= 33858C + 125400H -10868 (O-S) (kJ/kg) [8, 53] Qc= 33858×82,98% + 125400×12,38% -10868×(0,74% - 2,77%) Qc = 43840,5088(kJ/kg). 5.3.2 Tính nhiệt trị thấp của nhiên liệu Trong nhiên liệu lỏng ngoài thành phần của nước A còn có nước do phản ứng cháy sinh ra. Từ phản ứng cháy hydro dễ dàng thấy rằng cứ 1kg hydro cháy hết cho ta 9 kg nước. Do đó, nếu lấy nhiệt ẩn của nước ở áp suất khí trời r = 2500 (kJ/kg) thì nhiệt trị thấp của nhiên liệu: Qt = Qc- 2500×(9H +A) (kJ/kg [8, Tr 53] Qt = 43840,5088 - 2500×(9×12,38% +0,01%). Qt= 41054,7588 ( kJ/kg) 5.3.3 Nhiệt trị trung bình của nhiên liệu: Qc + Qt 43840,5088 + 41054,7588 2 2 QHF = = = 42447,633 (kg/h). . SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 46 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 47 - 47 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 47 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 48 - 48 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 6 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 6.1 Hệ thống phân loại và làm sạch [18] 6.1.1 Cấu tạo 1.Sàng tạp chất. 2.Máy rửa quả. 3.Máng ra cà quả nổi, cà quả chìm. 4.Ống bơm nước lên sàng tạp chất. 5.Tay van điều chỉnh áp lực. 6.Tay van điều chỉnh lượng nước. 7. Motor truyền động. Hình 6.1 Bể xi phông 6.1.2 Nguyên tắc hoạt động Cà phê sau khi vào sàng tạp chất được tách cành lá, dây bao và một phần đất đá được rơi xuống máng nước. Tại đây cà phê được rửa sạch rồi tiếp tục xuống sống cản đá, sống cản đá có nhiệm vụ cho cà phê quả đi qua, còn đất dá được giử lại rơi vào phễu hứng rồi theo hệ thống ống Ventury đi ra ngoài vào thùng chứa, cà phê quả được chia làm hai loại: quả chìm và quả nổi. Quả chìm sẽ lắng xuống qua ống xi phông đến sàng hứng quả chìm, quả nổi đến sàng hứng quả nổi. 6.1.3 Đặc tính kĩ thuật Được trình bày ở bảng 6.1 Bảng 6.1 Đặc tính kỹ thuật của bể xi phông 4800×1000×300 Kích thước thiết bị (D×R×C) Năng suất Công suất lắp đặt + Năng suất máy 0 3200 2 1491,402 mm kg/h HP W : 3200 (kg/h). + Năng suất cần thiết : 9281,25 (kg/h). + Số lượng máy → 9281,25 : n = 3200 =2,9 Chọn n = 3. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 48 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 49 - 49 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.2 Máy xát tươi [19] Chọn máy xát quả tươi của công ty cổ phần ViNa Nha Trang. Hình 6.2 Máy xát quả MXQ – TQS5 6.2.1 Cấu tạo 01. Phểu nạp liệu 02. Rulo xát 03. Máng chuyển cà phê thóc và vỏ vào máy tách vỏ 04. Cửa xả cà xanh 05. Mô tơ truyền động 06. Chân đế máy 07. Máy tách vỏ 6.2.2 Nguyên tắc hoạt động Cà phê quả sau khi qua sàng tạp chất và qua máy rửa sẽ được chuyển vào máng nạp liệu của máy xát. Trên rulô xát có gắn các thanh dao, xung quanh là khung lưới, các thanh dao và khung lưới này sẽ bóc tách vỏ ra khỏi quả cà phê. Cà phê thóc và vỏ sẽ lọt qua lỗ lưới đi xuống máng đến phểu nạp liệu của máy tách vỏ, còn cà quả xanh chưa bóc sạch vỏ sẽ theo cửa xả liệu đi ra ngoài. Đặc tính kỹ thuật: Công suất: 16 HP. Năng suất: 4 tấn quả/ giờ. . 9142,03 Số lượng máy: n= 4000 = 2,287. Chọn n = 3 (máy) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 49 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 50 - 50 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.2.3 Đặc tính kỹ thuật Bảng 6.2 Đặc tính kỹ thuật của máy MXQ-TQS5 4000×2100×400 Kích thước thiết bị (D×R×C) 0 16 11776 4000 Công suất lắp đặt Năng suất mm HP W Kg/h 6.3 Xilô ủ, lên men 6.3.1 Lập luận Nhà máy làm việc 3ca/ ngày, ca 1 bắt đầu từ 6h đến 14h, ca 2 bắt đầu từ 14h đến 22h, ca 3 bắt đầu từ 22h đến 6h. Do đó, Chọn tổng thời gian lên men 8h, thời gian nguyên liệu đi vào xi lô 7h, thời gian tháo cà phê ra là 1h, vậy mỗi xi lô ủ lên men làm việc hết 16h. Khi xi lô 1 nạp liệu thì xi lô 2 bắt đầu lên men, sau 8 tiếng xi lô 2 xả liệu thì xi lô 1 chuẩn bị lên men, cứ như thế 2 xi lô làm việc lluôn phiên. Như vậy quá trình xát tươi và lên men được liên tục phù hợp với thời gian sản xuất 3 ca của nhà máy. 6.3.2 Tính toán xi lô ủ, lên men Để chuẩn bị cho quá trình ủ lên men, sau khi xát tươi cà phê được chuyển vào trong xi lô chứa tạm + Năng suất cà phê vào xi lô: 5457,37 (kg/h) + Thể tích khối cà phê nhân chứa trong xi lô trong 8h: 43658,96(kg). 43658,96 500 Vnl = =87,318(m3). + Thể tích xilô chứa: V = Vnl ϕ (m3). Trong đó: - ϕ: hệ số chứa đầy; ϕ = 0,85. xi 87,318 → V = 0,85 = 102,727 (m3). lô Hình 6.3 Xi lô lên men SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 50 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 51 - 51 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Chọn xilô hình trụ tròn, đáy hình nón,có góc tháo liệu là 600 + Chọn đường kính phần hình trụ: D = 4 (m), H3 = 0,5 (m), d=1(m). D−d 4 −1 o + Chiều cao đáy nón: H2= 2 × tg60 = 2 × tg60o = 2,6 (m). + Thể tích đáy nón: ( ( H2 ×π × D2 + d 2 + D × d 12 Vn = ) ) 2,6 × 3,14 × 4 2 + 12 + 4 × 1 12 Vn = = 14,287 (m3). + Thể tích phần trụ: Vtr = V – Vn =102,727– 14,287= 88,44(m3). 2 D Vtr =   × π × H 1 2 Mà: ( H1: chiều cao phần trụ). → H1 = Vtr × 4 4 88 ,44 × 3,14 × 16 = 7,042m). π × D2 = + Chiều cao của xilô: H = H1 + H2 + H3 = 7,042+2,6+0,4 = 10,142 (m). Bảng 6.3. Đặc tính của xilô ủ, lên men Hệ số chứa đầy Đường kính hình trụ Góc tháo liệu Chiều cao đáy nón Thể tích đáy nón Thể tích hình trụ Chiều cao hình trụ Chiều cao xilô chứa Φ D Α H2 Vn Vxl-Vn H1 H 0,85 4 60 2,6 14,287 88,44 7,042 10,142 % m O m m3 m3 m m 6.4 Hệ thống sấy tĩnh 6.4.1 Giới thiệu chung [20] Máy sấy tĩnh ST là máy dùng để sấy sơ bộ cà phê thóc sau khi đã được đánh nhớt và làm ráo. Máy sấy tĩnh bao gồm: + Lò đốt là nguồn cấp nhiệt chính. + Quạt hút dùng để chuyển tải nhiệt lượng của lò đốt qua khay sấy. + Khay sấy là nơi chứa nguyên liệu cần sấy. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 51 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 52 - 52 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Tuỳ theo tính chất và yêu cầu của quá trình sấy mà ta dùng hệ thống chuyển tải nhiệt lượng trực tiếp hay gián tiếp. Ở đây ta dùng hệ thống chuyển tải nhiệt lượng trực tiếp. 6.4.2 Cấu tạo Chọn hệ thống sấy tĩnh ST-02 của Công ty Vina Nha Trang [20] Hình 6.4 Hệ thống máy sấy tĩnh 1. Lò đốt. 2. Quạt hút không khí. 3. Khay sấy. 6.4.3 Đặc tính kỹ thuật + Công suất: 3 (HP). + Vận tốc quạt hút hướng trục: 1450 (vòng/phút). + Lượng nguyên liệu vào khay: 5348,22 (kg/h). + Nơi sản xuất: Công ty cổ phần cơ khí Vi Na Nha Trang. + Công suất lắp đặt quạt hướng trục:3 HP = 2237,1 (W). + Lò đốt: (DxRxC) = 800x800x1100 (mm). + Quạt hút hướng trục: (DxRxC) = Φ600x400 (mm). + Khay sấy: (DxRxC) = 6000x2000x900 (mm). Lượng nguyên liệu vào khay trong 2 giờ: 5348,22 ×2 = 10696,44(kg). Năng suất máy sấy: 3 -30 tấn/ mẻ/ 2h → Chọn 1 hệ thống sấy. 6.5 Thiết bị sấy trống quay SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 52 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 53 - 53 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.5.1 Thiết bị sấy thùng quay [21] Vì quá trình sấy thực hiện liên tục 3 ca trong ngày do vậy: - Năng suất vào nhà máy:= 3971,05 (kg/h). - Chọn 3 thiết bị sấy thùng quay nên G1=3971,05/3=1323,68 kg/h) -Độ ẩm vào máy sấy: w1=40%. - Độ ẩm ra khỏi máy sấy: w2=12%. - Độ ẩm trung bình của hạt: wtb=0,5(w1+w2)=26%. - Khối lượng riêng trung bình của khối hạt: ρ=500 (kg/m3). [8, 210] - Tỷ lệ chiều dài và đường kính:L/D=3,5:7. [8, 207] Ở đây ta chọn L/D =6. - Vận tốc không khí đi trong thùng: v=2-3 (m/s). - Độ điền đầy: ß=10÷ 30% , ta chọn ß= 25%. [9, 121] 40 − 12 Lượng ẩm bốc hơi: W= 1323,68 × 100 − 12 = 421,17 (kg ẩm/h). - G2= G1-U = G1-W =1323,68 − 421,17 =902,5 (kg/h) a. Thể tích thùng sấy G1 × τ V= ρ × β [8, 208] Trong đó: - Lượng nguyên liệu vào máy: G1=1323,68 (kg/h) - τ : Thời gian sấy. w1 − w2 τ Thời gian sấy: = 11,1 × M [8, 210] Trong đó: M là hệ số phụ thuộc vào đường kính trung bình của hạt d(mm). d: Đường kính trung binh của hạt: d=6 (mm). Suy ra: M = 0,6.10-2 [8, 115] 0,4 − 0,12 w1 − w2 − 0,27 − 0,27 11 , 1 × 0,006 11 , 1 × M τ Vậy = = =.3,934(h) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 53 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 54 - 54 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1323,68 × 3,934 500 × 0,3 = 34,715 (m3). Suy ra: V = W 421,17 Cường độ bốc hơi ẩm: A= V = 34,718 = 12,132 (kg ẩm/m3.h) b.Nhiệt độ sấy cho phép đốt nóng hạt 23,5 t = 2,218-4,343ln(τ)+ 0,37 + 0,63 × wtb h [8, 211] 23,5 th= 2,218-4,343ln(3,934)+ 0,37 + 0,63 × 0.26 = 44,870C. c. Kích thước thùng quay. π ×D 2 ×L 4 Vt = ⇒ Vt × 4 = π × D2 ×6D 5 6 4 2 3 1 7 3 D= Vt × 4 6 × 3,14 = 3 34,715 × 4 6 × 3,14 = 2,46 Ta chọn kích thước đường kính chuẩn: D =2,5 (m) Suy ra: Chiều dài thùng quay: L=6 × 2,5= 15(m) [3, 192] Hình 6.5 Máy sấy thùng quay [7, 205] 6.5.2 Cấu tạo 1. Quạt đẩy 2. Calorife 3. Thùng sấy 4. Cửa nạp liệu SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 54 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 5. Xyclon 55 - 55 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6. Quạt hút 7. Cửa tháo liệu - Thùng sấy: có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng, liên tục quay trong quá trình sấy. Tùy tính chất của vật sấy, năng suất mà chọn các thông số đường kính D, chiều dài L trong khoảng L/D = 3,5÷7 với D ≤ 3,5 m, góc nghiêng của thùng 1/50÷1/15; vòng quay 1,5÷8 vòng/ phút. Bên trong thùng có các cánh đảo trộn vật liệu sấy. Vật liệu được nạp vào đầu cao, sản phẩm lấy ra đầu thấp của thùng. Tác nhân sấy có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều dọc theo thùng sấy. - Các cánh đảo: nhờ cánh xáo trộn mà vật liệu đưa lên và rơi xuống để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm. - Hệ thống quạt: tạo ra dòng chảy của tác nhân sấy qua thùng sấy đúng lưu lượng yêu cầu. Chiều chuyển động của tác nhân sấy có thể cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng vật sấy. Ở đây ta chọn ngược chiều vì cà phê có cấu tạo vỏ ngoài chắc chắn nên không sợ sản phẩm bị co ngót hư hỏng do nhiệt độ và tận dụng được ưu điểm của sấy ngược chiều là năng lượng sử dụng kinh tế hơn. Ngoài ra, sấy ngược chiều thì các hạt nhỏ, bụi không bị cuốn theo nhiều. - Lò đốt: Lò đốt tạo nhiệt cung cấp khí nóng cho máy sấy, khí nóng qua dàn trao đổi nhiệt rồi được quạt hút đưa vào trống sấy. - Cyclon: Trong thiết bị sấy, không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy sẽ mang theo một lượng bụi cho nên phải bố trí thiết bị khử bụi xyclon để tránh thải bụi ra môi trường. 6.5.3 Nguyên lý hoạt động [21] Được vận hành nhờ một bộ truyền động giảm tốc cơ khí có số vòng quay của trống sấy là: 1,8 vòng/phút. Ống dẫn khí nóng được thổi vào tâm trống sấy nhờ một trục rỗng lắp trên gối đỡ trống sấy có kết cấu hở và khí nóng đi vào chóp dẫn khí nóng thoát ra ngoài. Bên trong trống sấy, nhờ vào kết cấu của các cánh đẩy và cánh đảo cà phê thóc được đảo liên tục trong suốt quá trình sấy và quá trình giảm ẩm xảy ra liên tục, đều trên bề mặt của hạt cũng như toàn bộ khối hạt Bảng 6.4 Đặc tính kỹ thuật của máy sấy trống quay SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 55 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 56 - 56 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 34,714(m3) D = 2 m, L = 12m 44,870C Thể tích thùng sấy Kích thước thùng sấy Nhiệt độ sấy 6.5.4 Tính và chọn Calorife Calorife là một bộ phận quan trọng trong hệ thống sấy, là thiết bị dùng để nâng nhiệt cho tác nhân sấy đến nhiệt độ cho phép, ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng, chất tải nhiệt là khói lò đi trong ống gia nhiệt bằng đồng, không khí đi ngoài ống. Ở đây ta chọn loại calorife khí khói. 6.5.4.1 Chọn kích thước ống truyền nhiệt dn Chọn kích thước ống truyền nhiệt sao cho: d t 4.103,vậy khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. [9, 378] SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 66 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 67 - 67 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1 6,81 0,9 ε = −2 lg(( ) + ) Re 3,7.d td Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức λ sau: [9, 380] Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn ε tôn = 0,03 (mm) [9, 381] 6,81 0,03 × 10 −3 0,9 ) + ) 3,7 × 0,4 =8,825 -2lg(( 1242555,58 1 = λ   λ = 0,0128 Vậy trở lực của ống do ma sát từ quạt đẩy đến caloriphe: 0,0128 × 0,3 × 1,2038 × 46,87 2 0,4 × 2 ΔPms0 = = =12,69 (N/m2) b) Trở lực của ống từ caloriphe đến thùng sấy: - Chiều dài của ống l1 = 0,4 (m). - Vận tốc khí trong ống: ω’1= V’1 /F = 25165,58/(3600 × 0,1257)= 55,61 (m/s). Re = ω1' d td = ν1 Chuẩn số Raynol: 55,61× 0,4 20,556 × 10 −6 =1082117,14 Re > 4.103. Suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. 1 λ = −2 lg(( 6,81 0,9 ε ) + ) Re 3,7.d td Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: [9, 380] Với ε: độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, chọn vật liệu làm ống bằng tôn: ε tôn =0,03(mm) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B [9, 381] 67 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 68 - 68 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6,81 0,03 × 10 −3 1 0,9 ) + ) = 3,7 × 0,4 =8,77λ = 0,01299 λ  -2lg(( 1082117,14 Vậy trở lực của ống do ma sát từ caloriphe đến thùng sấy: 0,01299 × 0,4 × 1,2038 × 55,612 0,4 × 2 ΔPms1 = =24,18 (N/m2) c) Trở lực của ống từ thùng sấy đến cyclon - Chiều dài của ống l2 = 0,6 (m) 22970,61 - Vận tốc khí trong ống: ω’2 = V’2/F = 3600 × 0,1257 = 50,76(m/s) Re = 50,76 × 0,4 −6 = 17,455 × 10 =1163219,7 ω ' 2 .d td ν 2 Chuẩn số Rayno Vì Re > 4.103 suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. 1 λ = −2 lg(( 6,81 0,9 ε ) + ) Re 3,7.d td Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau [9, 380] Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, ta chọn vật liệu làm ống bằng tônε tôn = 0,03 (mm) 1 = λ  [9, 381] 6,81 0,03 × 10 −3 ) 0,9 + ) 3,7 × 0,4 =8,8 λ = 0,0129 -2lg((= 1163219,7 Vậy trở lực của ống do ma sát từ thùng sấy đến xyclon là: 0,0129 × 0,6 × 1,2038 × 50,76 2 0,4 × 2 ΔPms2= =30,038 (N/m2) d) Trở lực của đường ống từ cyclon đến quạt - Chiều dài của ống: l3 = 0,5 (m). - Vì trạng thái không khí ở đây giống như trạng thái khí từ thùng sấy đến cyclon nên: ω’3= ω’2= 50,76(m/s) Chuẩn số Raynol: Re = 1163219,7 [9, 377] Re > 4.103 suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 68 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 69 - 69 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau [9, 380] 1 6,81 0,9 ε = −2 lg(( ) + ) Re 3,7.d td λ Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm ống, ta chọn vật liệu làm ống bằng tôn: ε tôn = 0,03 (mm) [9, 381] 6,81 0,03 × 10 −3 ) 0,9 + ) 1163219,7 3 , 7 × 0 , 4 -2lg(( =8,8 λ = 0,0129 1 = λ Vậy trở lực của ống do ma sát từ cyclon đến quạt là: 0,0129 × 0,5 × 1,2038 × 50,76 2 0,4 × 2 ΔPms3 = = 25,03(N/m2) e)Trở lực ma sát trong thùng quay ∆Pmst Lt ρ .ω t2 = λ. Dt 2 [9, 377] Trong đó : - ωt : vận tốc khí đi trong thùng, ωt = Vtb/F Với: Vtb= (V’1+V’2)/2 = (25165,58+22970,61)/2 = 24068,095(m3/h) F= Ft×(1- β ) = π×Dt2×(1- β ) /4 = π×22×(1-0,25)/4 = 2,355(m2) 24068,095  ωt= 3600 × 2,355 =2,839(m/s) Nhiệt độ trung bình trong thùng quay: t1 + t 2 75 + 45 = 2 2 =60oC Tra bảng I.255. [9-318] và áp dụng phương pháp nội suy ta tính được: υ3 =18,97 × 10 −6 , ρ 3 =1,06 (kg/m3) Chuẩn số Raynol: Re = ωt .Dt = ν3 2,839 × 2 18,97 × 10 −6 =299302,93 [ 9, 377] Re > 4.103 suy ra khí vận chuyển trong ống ở chế độ chảy rối. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 69 [9, 378] GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 70 - 70 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Do đó hệ số trở lực λ được tính theo công thức sau: 1 λ = −2 lg(( 6,81 0,9 ε ) + ) Re 3,7.Dt Với ε : độ nhám tuyệt đối của vật liệu làm thùng, ta chọn vật liệu làm thùng bằng tôn.ε tôn =0,03 (mm) [9, 381] 6,81 0,03 × 10 −3 ) 0, 9 + ) 299302,93 3 , 7 × 0 , 6 - 2lg(( =8,196 λ = 0,0148 1 = λ  Vậy trở lực ma sát trong thùng quay là: ΔPmst 0,0148 × 12 × 1,2038 × 2,839 2 2× 2 = =0,4307(N/m2) Vậy tổng trở lực do ma sát: ΔPms= ΔPms0 + ΔPms1 + ΔPms2 + ΔPms3 +ΔPmst =12,69+24,18+30,038+25,03+0,4307= 92,0678 (N/m2) Coi ma sát trong thùng quay như nhau từ đầu thùng đến cuối thùng. Nên ta có: ΔPmst1 = ΔPmst2 = ΔPms/2 = 92,0678 /2 = 46,034(N/m2 ) ∆Pcb = ξ . ρ .ω 2 2 3) Trở lực cục bộ [9, 382] Trong đó: ξ - phụ thuộc vào chuẩn số Raynol và tỉ số Fo/F d2 π. Fo - tiết diện của ống. F0= 4 = 3,14 × 0,42/4 = 0,1257 (m2). F - tiết diện của thiết bị. a) Trở lực đột thu - Trở lực đột thu từ calorife ra ống dẫn khí: ∆Pcb1 = ξ × ω2 × ρ 2 ξ : hệ số trở lực cục bộ SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 70 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 71 - 71 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Hc = 1,021,4 = 1,428(m2) F=L F0 0,1257 = = 0,088 F 1,428 Tra bảng N013 [ 9-388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ =0,474 55,612 × 1,0145 ∆Pcb1 = 0.474 × = 743,54( N / m 2 ) 2 Thay số, ta có: -Trở lực đột thu từ thùng sấy sang đường ống: 2 D F = π × t = 3,14(m 2 ) 4 Suy ra: F0 0,1257 = = 0,04003 F 3,14 Tra bảng N013 [ 9 -388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ=0,833 → ∆Pcb 2 50,76 2 × 1,1105 = 0.4727 × = 676,26( N / m 2 ) 2 ∆Pcb 2 = (0, 485 × 1,1105 × 41, 096 2 ) / 2 = 454, 089 (N/m2) -Trở lực đột thu từ cửa ra cyclon vào ống: Diện tích ngang của cyclon: 2 2 2 F = π × d / 4 = π × 0,8 / 4 = 0, 503(m ) F0 0,1257 = = 0, 25 F 0,503 Suy ra: Tra bảng N013 [ 9- 388] và áp dụng phương pháp tính nội suy, ta có: ξ = 0, 415 ∆Pcb3 ∆Pcb = ξ . 50,76 2 × 1,1105 = 0,415 × = 593,72( N / m 2 ) 2 ρ .ω 2 2 b) Trở lực đột mở - Tại cửa vào calorife: SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 71 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 72 - 72 - Đồ án tốt nghiệp F0/F1=0,088, Re >10 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 3 Tra bảng N011 [9 - 387 ] và áp dụng phương pháp nội suy, ta có: ξ =0,833 Suy ra ∆Pcb 4 = 0,833 × 46,87 2 × 1,2038 = 1101,43( N / m 2 ) 2 -Tại cửa vào thùng sấy: F0/F1=0,04003, Re>103, tra bảng N011 [ 9- 387 ] và áp dụng phương pháp nội suy, ta có: ξ=0,924 ∆Pcb 5 55,612 × 1,0145 = 0,924 × = 1449,43( N / m 2 ) 2 -Từ ống vào cyclon: 3 F0/F1=0,25, Re >10 tra bảng N011 [9 - 387] và áp dụng phương pháp nội suy, ta có: ξ= 0,5 ∆Pcb 6 = 0,5 × 50,76 2 × 1,1105 = 715,32( N / m 2 ) 2 4) Trở lực do khuỷu ống * Trở lực khuỷu ghép 90 o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của thùng sấy đến cyclon: - Đối với khuỷu ống thì hệ số trở lực ξ phụ thuộc góc nghiêng và độ nhám a =2 ⇒ ξ = 0,32 [9Chọn b o của thành ống, trường hợp này góc nghiêng là 90 . 394] → ΔPk1 = 0,32 × 50,76 2 × 1,1105 = 457,8( N / m 2 ) 2 . * Trở lực khuỷu ghép 90o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của cyclon đến quạt hút: Tương tự: ξ = 0,32 → ΔPk2 = 0,32 × 50,76 2 × 1,1105 = 457,8( N / m 2 ) 2 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 72 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 73 - 73 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 5)Trở lực lớp hạt ∆Ph = a.L.ω 2 .ρ k .C1 2.g .d tđ - Chọn đường kính của hạt cà phê: d tđ = 0,005 (m) - Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thùng sấy: t tb= (t1+t2)/2 = (75+45)/2=60 oC Dựa vào bảng I.255 [9, 318] và dùng phương pháp nội suy ta tính được: ρ k = 1,06(kg/m3), υ54 = 18,97.10-6 (m2/s). - Tốc độ TNS trong quá trình sấy thực: ω = 3, 404(m / s) Chuẩn số Raynol: a = 5,85 + ω .d 490 100 Re = 0 td = 3, 404 × 0, 005 + 18,97.10−6 Re ν 55 Re = 897,21 - Hệ số thuỷ động: : 490 100 + a = 5,85+ 897, 21 897, 21  [8, 213] a= 9,735 - Hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt: C1 = 1−ξ ξ 2 [8, 213] Trong đó: ζ = ρ v − ρ dx ρv [8, 213] Với ρ v : khối lượng riêng của cà phê: ρ v = 500( kg/m3) β=0,25: độ điền đầy Khối lượng riêng dẫn suất của khối hạt chuyển động trong thùng sấy: ρ dx = =  0, 25 × (G1 + G2 ) × β 0,75 × 2 × V [8, 213], với V= 3,14×Dt2×L/4=37,68(m3) 0,25 × (13223.68 + 902,51) × 0,25 = 2,46(kg / m 3 ) 0,75 × 2 × 37,68 ζ = ρ v − ρ dx 500 − 2,46 = 0,995 ρv 500 = Suy ra hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt cà phê: SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 73 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 74 - 74 - Đồ án tốt nghiệp C1 = Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1−ξ 1 − 0,995 ξ 2 = 0,995 2 =0,00505 Vậy trở lực qua lớp hạt là: ∆Ph a.L.ω 2 .ρ k .C1 9,735 × .12 × .3,4042. × 1,06 × .0,00505 = = = 73,12( N / m 2 ) 2.g .d tđ 2 × 9,81 × .0,005 Coi trở lực qua lớp hạt từ đầu thùng đến giữa thùng, đến cuối thùng là như nhau nên ta có: ∆Phat1 = ∆Phat 2 = 73,12 = 36,56( N / m 2 ) 2 Trở lực tổng của hệ thống từ quạt đẩy đến giữa thùng sấy: ∆P1 = ∆Pđ 1 + ∆Pms 0 + ∆Pms1 + ∆Pcb 5 + ∆Pmst1 + ∆Pk 1 + ∆Phat1 + ∆Pcb 4 + ∆Pcb1 = 1321,68+12,69+24,18+1449,43+46,034+36,56 +1101,43+743,54= 4735,544 (N/m2) ∆P2 = ∆Pđ 2 + ∆Pms 2 + ∆Pms3 + ∆Phat 2 + ∆Pmst 2 + ∆Pcb 2 + ∆Pk 1 + ∆Pk 2 + ∆Pcb 6 + ∆Pcb 3 + ∆p Trở lực tổng của hệ thống từ giữa thùng sấy đến quạt hút: = 1430,644+30,038+25,03+36,56+46,034+454,089+457,8 +457,8+715,32+593,72 + 87,88 =4334,644 (N/m2) B. Chọn quạt a. Quạt đẩy Quạt đẩy đặt trước calorife để đẩy không khí vào calorife gia nhiệt và đẩy vào thùng sấy, ngược chiều với chiều chuyển động của vật liệu sấy. + Năng suất quạt đẩy: Qday = V'1 = 25165,58 (m3/h). + Năng suất thực tế của quạt đẩy: Q'day = 1,03×Qday = 25920,55 (m3/h ) = 7,29 (m3/s). + Áp suất làm việc: ΔPday = 5237,514 (N/m2). + Áp suất làm việc thực tế: ΔP'day =1,03×ΔPday=1,03×5237,514 =5394,64(N/m2)=549,912(mmH2O) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 74 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 75 - 75 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Với những số liệu trên của quạt đẩy ta chọn quạt ly tâm áp suất cao Ц818N011. [9, 496]. + Hiệu suất của quạt: η = 50 % = 0,5 +Nối trục của quạt với trục của động cơ bằng khớp trục: ηtr = 0,98 [9, 464] + Công suất trên trục động cơ: N= N= Q' day .∆P ' day .ρ 0 .g 1000.η q .η tr 7,29 × 5237,514 × 1,2038 × 9,81 = 9233,4(kW ) 1000 × 0,5 × 0,98 + Công suất của động cơ: Ndc = k3.N [9, 464] Với k3: Hệ số dự trữ, k3 = 1,2. Suy ra: Nđc =1,2×9233,4= 11080,08(KW). + Tốc độ quay của bánh guồng: n = 60 (m/s). + Kích thước: 1179 454 1369 b. Quạt hút Quạt hút đặt sau cùng của hệ thống sấy. + Năng suất quạt hút: Qhut = V'2 =22970,61 (m3/h). + Năng suất thực tế của quạt hút: Q'hut = 1,03 × Qhut = 23659,8 (m3/h) = 6,57 (m3/s). + Áp suất làm việc: ΔPhut = 4334,644 (N/m2). + Áp suất làm việc thực tế: ΔP'hut =1,03×ΔPhut=1,03×4334,644 =4464,96(N/m2).=455,14 (mmH2O). Với những số liệu trên của quạt hút ta chọn quạt ly tâm áp suất cao Ц7-40N08 [9,tr 496 ] SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 75 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 76 - 76 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Hiệu suất của quạt: η = 56,5% = 0,565 + Nối trục của quạt với trục của động cơ bằng khớp trục: ηtr = 0,98. + Công suất trên trục động cơ: N= Q' hut .∆P 'hut .ρ 0 .g 1000.η q .η tr N= 6,57 × 4464,96 × 1,2038 × 9,81 1000 × 0,565 × 0,98 =625,65 (kw). + Công suất của động cơ: Ndc = k3.N [9, 464] Với: k3 Hệ số dự trữ, k3 = 1,2 Suy ra: Nđc = 1,2 × 625,65= 750,78 (kw). + Tốc độ quay của bánh guồng: n = 61 (m/s). + Kích thước: 700 860 1000 6.6. Máy tách tạp chất Năng suất nguyên liệu vào máy: 2693,99 (kg/h). 6.6.1 Cấu tạo 1. Cửa nạp liệu 2. Mortor truyền động chính 3. Khung lưới sàng 4. Khung sàng 5. Chân đế máy 6. Cửa xã liệu 7. Cửa ra tạp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 76 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 77 - 77 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.6.2 Nguyên tắc hoạt động Máy hoạt động dựa theo nguyên lý chuyển động ngược dòng từ thấp lên cao nhờ tần số rung của sàngNguyên liệu được nạp vào máy bằng gầu tải,qua cửa nạp liệu đặt bên trên máy và trải đều xuống bề ngang phía thấp của mặt sàng. Trong quá trình nạp liệu, máy hút bụi đặt bên ngoài cũng vận động theo và hút lớp bụi tại cửa hút bụi chuyển ra ngoài chứa vào thùng bụi. Khi khung sàng chuyển động với tần số rung sẽ làm nguyên liệu chuyển động từ phía mặt thấp của sàng lên phía mặt cao của sàng. Nhờ khung sàng có các lớp lưới với các kích thước lỗ lưới khác nhau, nên khi chuyển động sẽ làm giữ lại ở lớp trên của sàng những tạp chất lớn như: cành cây, vỏ khô, Hình 6.6 Máy tách tạp chất [22] da bao, đá… có kích thước lớn hơn hạt cà phê và đi ra ngoài cửa xả tạp. Còn hạt cà phê thành phẩm sẽ được rơi xuống mặt sàng kế tiếp và đi ra ngoài qua cửa xả liệu. Riêng những tạp chất nhỏ như cát, cà mẻ … rơi xuống đáy sàng và đi ra ngoài theo một cửa khác. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 77 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 78 - 78 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.6.3 Đặc tính kỹ thuật Ta chọn máy MTC-8 của công ty cổ phẩn cơ giới VINA Nha Trang Bảng 6.6 Đặc tính kỹ thuật của máy tách tạp chất Kích thước thiết bị (D×R×C) 2800×2200×3880 Năng suất máy 2000-6000 Số máy cần chọn: n=2693,99/6000= 0,45 mm Kg/h → Ta chọn số máy cần sử dụng là: n=1 (máy) 6.7 Máy xát khô Năng suất nguyên liệu vào máy: 2667,05 (kg/h). 6.7.1. Giới thiệu chung Máy xát vỏ dùng để xát và tách lớp vỏ của cà phê quả khô. Thành phẩm đi ra từ nhà máy là cà phê nhân xô. Chọn máy xát khô MXV-1. 6.7.2. Cấu tạo 01.Trục chính máy. 05. Núm điều chỉnh mặt dao. 02. Bộ phận xả liệu. 06. Quạt thổi tạp. 03. Cửa nạp liệu. 07. Khung máy. 04. Đối trọng điều chỉnh . Hình 6.7 Máy xát khô [23] 6.7.3. Nguên tắc hoạt động Máy hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát của lớp hạt (hoặc quả khô) trong rãnh của rulô và dao xát, máng xát. Nguyên liệu cà phê đi vào máy, trục rulô quay làm lớp hạt (hoặc quả khô) trượt trong rãnh rulô và ma sát với mặt dao, rãnh sắc của rulô và bề mặt nhám của SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 78 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 79 - 79 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê máng xát nửa trên, làm vỡ ra lớp vỏ bao bọc bên ngoài hạt. Lớp vỏ vỡ sẽ được quạt hút qua máng lưới xát ở nửa dưới và thổi ra ngoài chứa vào nhà chứa vỏ trấu. Còn lớp hạt nhân sẽ đi trượt theo rãnh rulô đi ra ngoài qua cửa xả hạt. Tại điểm giữa bộ phận xả liệu có ống thông với quạt hút, nên trong quá trình lớp hạt nhân thoát ra qua bộ phận xả liệu sẽ được quạt hút tiếp tạp chất nhẹ: vỏ lụa, vỏ thóc... ra ngoài, thành phẩm còn lại là những hạt cà phê nhân. 6.7.4. Đặc tính kĩ thuật Bảng 6.10 Đặc tính kỹ thuật MSV-1 Năng suất máy Công suất động cơ 4000 kg/h 30 HP 22371W 2000×1100×1350(mm Kích thước (DxRxC) Vận tốc trục quay ) 120 (vòng/phút) - Năng suất máy4000 (kg/h). 2667,05 - Số máy cần chọn: n = 4000 = 0,67 - Ta chọn số máy cần sử dụng là: n = 1 (máy). 6.8. Máy đánh bóng [25] 6.8.1. Giới thiệu chung Máy được sử dụng để bóc lớp vỏ lụa và đánh bóng hạt cà phê nhân nhằm nâng cao chất lượng thành phẩm sau chế biến. 6.8.2. Cấu tạo 01. Motor 03. Bộ phận xả liệu 02. Bộ phận nạp liệu 04. Quạt thổi tạp 05. Đối trọng điều chỉnh độ bóng SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 79 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 80 - 80 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Hình 6.8 Máy đánh bóng [24] 6.8.3. Nguyên tắc hoạt động Máy hoạt động dựa trên nguyên lý nén ép và di trượt của cà phê nhân trong rãnh xoắn của rulô và máng xát. Hạt cà phê tự chèn vào nhau tách đi 1 phần lớp vỏ lụa trên bề mặt hạt nhân và đánh bóng hạt cà phê nhân. Lớp vỏ lụa sinh ra trong quá trình đánh bóng sẽ được quạt hút thổi ra ngoài. 6.8.4. Đặc tính kĩ thuật Bảng 6.12. Đặc tính kỹ thuật MĐB-500. Năng suất máy Công suất lắp đặt Kích thước 1500 kg/h 30 HP 22371W 1700×1400×1350(mm (DxRxC) - Năng suất vào máy: 2266,99 (kg/h). ) - Ta chọn máy đánh bóng MĐB-500. - Năng suất máy: 1500 (kg/h). 2266,99 - Số máy cần chọn: n = 1500 = 1,51. Ta chọn số máy đánh bóng: n = 2. 6.9 Máy phân loại theo kích thước Chọn máy phân loại KT-6của Công ty cổ phẩn cơ giới VINA Nha Trang Năng suất vào máy: 2255,65 (kg/h) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 80 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 81 - 81 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.9.1 Nguyên tắc hoạt động Máy hoạt động phân loại theo kích thước cỡ hạt dựa theo nguyên lý chuyển động ngược dòng, từ thấp lên cao nhờ tần số rung của sàng và kích thước lỗ lưới của từng khung lưới khác nhau đặt trong khung sàng. Nguyên liệu được nạp vào máy bằng gàu tải, qua cửa nạp liệu đặt bên trên máy và trải xuống bề ngang phía thấp của mặt sàng. Trong quá trình nạp liệu vào máy quạt thổi tạp sẽ hoạt động và thổi đi những tạp chất nhỏ nhẹ qua cửa xả tạp đi ra ngoài chứa vào thùng bụi. Nguyên liệu được trải đều trên mặt ngang của sàng. Khung sàng chuyển động với tần số rung sẽ làm nguyên liệu chuyển động từ phía mặt thấp của sàng lên phía mặt cao của sàng. Nhờ khung sàng có các lớp lưới với các lỗ lưới khác nhau theo các kích cỡ hạt cần phân loại, nên khi chuyển động sẽ làm phân ra những hạt có kích thước khác nhau theo lỗ lưới trên khung lưới và được chuyển động ra ngoài qua các cửa xả liệu. Trên từng lớp lưới sàng còn bố trí những viên bi chuyển động tự do nhằm ngăn chặn những hạt cà phê bị kẹt trong lỗ lưới, đảm bảo cho việc phân loại cà được liên tục và tốt hơn. 6.9.2 Đặc tính kỹ thuật Kích thước thiết bị (D×R×C) Năng suất máy 5000×1450×2350 5000-7000 mm Kg/h Số máy cần chọn: n =2255,65/7000=0,32, chọn số máy sử dụng n = 1 (máy). Hình 6.9 Máy phân loại theo kích thước KT-6 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 81 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 82 - 82 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.10 Máy phân loại theo trọng lượng [26] Năng suất nguyên liệu vào máy: 3392,0279 (kg/h). Ta chọn máy phân loại PL-5. 6.10.1 Giới thiệu chung PL-5 là một thiết bị cần thiết trong hệ thống chế biến cà phê có chức năng loại bỏ hạt mẻ, vỏ cùng tạp chất nhẹ ra khỏi cà phê dựa trên nguyên tắc khí động học 6.10.2 Nguyên tắc hoạt động Cà phê nhân được nạp vào cửa nạp liệu, sau đó qua hệ thống khí động nhờ quạt thổi ngược lại, làm cho các thành phần trong nguyên liệu có khối lượng riêng khác nhau trong nguyên liệu tách riêng ra thành hai phần riêng biệt, thành phần cà phê nặng hơn thoát ra ở cửa xả liệu, thành phần còn lại nhẹ hơn gồm: vỏ trấu, hạt mẻ, tạp chất nhẹ được đẩy vòng ra ngoài qua cửa xả tạp chất Hình 6.10 Máy phân loại theo trọng lượng Bảng 6.4 Đặc tính kỹ thuật của máy phân loại Năng suất vào máy Công suất lắp đặt Kích thước(DxRxC) 3000-5000 kg/h HP 5,5 2800×1400×1700 (mm) + Năng suất máy: 3000-5000 (kg/h). 3392, 0279 + Số máy chọn: n= 5000 =0,68 + Ta chọn số máy sử dụng là; n=1 6.11 Máy phân loại theo màu sắc [27]. Ta chọn máy phân loại theo màu sắc OPSOTEC 5.01B SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 82 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 83 - 83 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Năng suất vào máy: 2221,92 (kg/h). Hình 6.11 Máy phân loại theo màu 6.11.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động Cà phê hạt được cấp vào phễu nạp liệu và đi qua điểm nhận dạng với vận tốc: 4m/s, qua máng trượt hạt cà phê rơi qua vùng nhận dạng theo màu sắc bằng camera. Tại đây hệ thống nhận dạng sẽ thu nhận màu sắc của từng hạt cà phê, sau đó các tín hiệu sẽ đưa về hệ thống xử lí. Các hạt cà phê cần loại bỏ sẽ được bộ xử lý trung tâm điều khiển cho các súng thổi bằng khí nén đẩy lệch quỹ đạo rơi vào phễu chứa hạt phế liệu tại điểm thổi. 6.11.2 Đặc tính kỹ thuật Kích thước máy (D×R×C) 2200×800x1800 Năng suất 5 Công suất 220V - 50Hz - 1,1kW Khối lượng 180 Vận tốc van thổi 1÷1,5 mm tấn/giờ kg m/s + Số máy sử dụng trong quá trình phân loại: n=2221,92/5000= 0,44 → Ta chọn n= 1 (máy). 6.12 Máy phối trộn [28] + Năng suất cần thiết: Q = 2199,783 (kg/h). + Chọn máy trộn cà phê HTS 6.12.1 Giới thiệu chung Máy trộn cà phê là thiết bị dùng trong hệ thống chế biến cà phê bột. Chức năng của máy này là dùng để pha trộn các loại cà phê lại với nhau theo tỷ lệ, để tạo ra hương vị cà phê như mong muốn. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 83 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 84 - 84 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6.12.2 Cấu tạo 1. Cửa nạp. 2. Trục chính 3. Cửa ra thành phẩm. 4. Khung máy. 5. Motor truyền động trục chính 6.12.3 Đặc tính kỹ thuật 1500× 1100 ×2910 4,5 Kích thước máy (D×R×C) Công suất động cơ Năng suất máy mm Kw Kg/h Hình 6.12 Máy phối trộn Chọn n =1 (máy). 6.12 Hệ thống cân đóng bao tự động [29]. - Chọn hệ thống cân đóng bao định lượng CBT-S50 của CT Vi na Nha Trang. - Đặc tính kỹ thuật: + Trọng lượng cân thông dụng 50kg + Sử dụng loại bao PP/PE kích thước 600 × 950 mm + Phương pháp xác định khối lượng sử dụng cảm biến tải + Sai số định lượng mỗi bao: +/100g + Năng suất 12 – 15 tấn /h (S50 – 02F) + Chức năng tự kiểm tra + Chức năng đếm số bao + Nguồn điện sử dụng:220V/50Hz SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 84 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 85 - 85 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Áp lực khí nén :5 kg/cm2 + Kích thước : 750 × 750 ×1136mm Hình 6.13 Hệ thống cân, đóng bao CBT_S50 6.13 Xi lô chứa và các thiết bị vận chuyển trong nhà máy 6.13.1 Xi lô 6.13.1.1 Xi lô chứa cà phê sau sấy thùng quay + Năng suất sau khi ra khỏi máy sấy: 2693,99 (kg/h). + Chọn 1xi lô chứa cà phê thóc sau khi sấy thùng quay + Khối lượng riêng của cà phê sau khi xát tươi: 500 (kg/m3). Chọn mỗi xi lô có sức chứa sản phẩm cà phê nhân trong 1 giờ sản xuất, xi lô làm bằng thép CT3, có sơn lớp chống nước ở bên ngoài. + Thể tích khối cà phê nhân chứa trong xi lô: 2693,99 500 Vnl = =5,39(m3). + Thể tích xilô chứa: V = Vnl ϕ (m3). Trong đó: - ϕ: hệ số chứa đầy; ϕ = 0,85. 5,39 → V = 0,85 =6,34 (m3). + Chọn xilô hình trụ tròn, đáy hình nón,có góc tháo liệu là 600. + Chọn đường kính phần hình trụ: D = 1,5 (m), H3 = 0,2 (m), d=0,3(m). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 85 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 86 - 86 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê D−d 1,5 − 0,3 + Chiều cao đáy nón: H2= 2 × tg60o = 2 × tg60o = 1,04 (m). + Thể tích đáy nón: ( H2 ×π × D2 + d 2 + D × d 12 Vn = ( ) ) 1,04 × 3,14 × 1,5 2 + 0,3 2 + 1,5 × 0,3 12 Vn = =0,785 (m3). + Thể tích phần trụ: Vtr = V – Vn =6,34 – 0,785= 5,56(m3). 2 D Vtr =   × π × H 1 2 Mà: ( H1: chiều cao phần trụ). → H1 = Vtr × 4 4 5,56 × 3,14 × 1,5 2 = 3,145(m). π × D2 = + Chiều cao của mỗi xilô: H = H1 + H2 + H3 = 3,145+1,04 +0,2 = 4,39 (m). Bảng thông số xi lô chứa cà phê sau khi sấy thùng quay Hệ số chứa đầy Đường kính hình trụ Góc tháo liệu Chiều cao đáy nón Thể tích đáy nón Thể tích hình trụ Chiều cao hình trụ Chiều cao xilô chứa Φ D Α H2 Vn Vxl-Vn H1 H 0,85 1,5 60 1,04 0,785 5,56 3,145 4,39 % m O m m3 m3 m m 6.13.1.2 Xi lô chứa cà phê nhân sau khi phân loại theo kích thước Do tính dễ chảy của cà phê nên ta sử dụng xilô chứa có phần thân hình trụ tròn,đáy phía dưới là hình chóp cụt. Kiểu xylo này dễ thiết kế, giá thành thấp. Theo tính toán ở chương 4, ta có - Hạt > 6,3mm (70%) Lượng hạt > 6,3mm: 1578,955- 7,895 =1571,06(kg/h). - Hạt > 5,6mm (20%) Lượng hạt > 5,6mm: 451,13 −2,256 =448,874(kg/h). - Hạt > 5mm (10%) Lượng hạt > 5mm: 225,565 −1,128 =224,437(kg/h). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 86 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 87 - 87 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Tương tự tính toán như các xi lô trên, ta có 3 xi lô chứa 3 loại hạt sau khi phân loại như sau Bảng thông số xi lô chứa cà phê sau khi phân loại STT Xylô tại công Vxl t đoạn Sau khi phân loại (m3) - Xilô 1 3,75 1 - Xilô 2 1,057 - Xilô 3 1,057 n d D h2 h1 H (m) (m) (m) (m) (m) 1 0,2 1,5 1,17 1,67 2,94 1 1 0,2 1,0 0,78 0,78 1,959 1 1 0,2 1,0 0,78 0,78 1,959 (h) (cái) 6.13.2 Hố 6.13.2.1 Hố chứa cà phê quả tươi Cà phê sau khi chở về đến nhà máy thì được đưa vào khu vực chứa tạm và công nhân chuyển từng bao cà phê vào nhà máy và cho vào các hố chứa Kích thước hố chứa cà phê tươi: 2000 ×2000 × 1500 (mm). → Chọn 3 hố 6.13.2.2 Hố chứa cà phê sau lên men Sau khi lên men, cà phê được đưa vào hố chứa đê chuẩn bị cho quá trinh sấy tĩnh tiếp theo. +Lượng cà phê chứa trong 6h: 5348,22×6=32089,32 + Khối lượng riêng của cà phê sau khi xát tươi: 500 (kg/m3). +Thể tích hố chứa: Vnl V= Ψ 32089 ,32 = 500 .=64,18(m3). + Hệ số chứa đầy: 0,9 → V=68,18(m3) Vậy chọn hố chứa cà phê có kích thước: D×R×C: 7×4,5×2(m). 6.13.2.3 Hố chứa cà phê sau khi sấy tĩnh Sau khi sấy tĩnh, do cà phê còn bốc nóng nên cần cho cà phê vào hố chứa để đưa vào máy sấy thùng quay và tránh làm hư hỏng khối cà phê sau khi sấy tĩnh. Lượng cà phê chứa trong 2h: 3971,05 ×2=7942,1(kg). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 87 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 88 - 88 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Khối lượng riêng của cà phê sau khi xát tươi: 500 (kg/m3). V= V nl 7942,1 = = 15,885 ( m 3 ) Ψ 500 Thể tích hố chứa: Hệ số chứa đầy: 0,9 →V=17,65(m3) Vậy chọn hố chứa cà phê có kích thước: 5×2×0,8(m) 6.13.3 Gàu tải Gàu tải là thiết bị vận chuyển liên tục dùng để chuyển tiếp, nạp nguyên liệu vào vị trí cần thiết trong dây chuyền. Kích thước cao của gàu tùy theo yêu cầu vận chuyển. Chọn gàu tải có bề rộng B= 340(mm). + Tốc độ truyền 2 m/s + Năng suất: 4tấn /giờ SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 88 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 89 - 89 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Hình 6.13 Gầu tải vận chuyển nguyên liệu [30] Bảng 6.13.2 Gàu tải sử dụng trong nhà máy STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Chiều cao Gầu tải nguyên liệu từ (mm) Máy xát vỏ lên xi lô chứa tạm Hố chứa tạm lên máy sấy tĩnh Hố chứa lên máy sấy thùng quay Máy máy sấy thùng quay lên xi lô chứa tạm Xi lô chứa sang máy tách tạp chất Máy tách tạp chất lên máy xát khô Máy xát khô lên máy đánh bóng Máy đánh bóng lên máy phân loại theo kích thước Máy phân loại theo kích thước lên 3 xi lô chứa Máy phân loại theo trọng lượng lên máy phân loại theo màu sắc 11 Máy phân loại theo màu sắc lên xi lô chứa 12 Máy phối trộn lên xi lô chứa 6.13.4 Băng tải vấu 12500 3525 5700 6600 4800 4500 2100 2800 5600 2400 7700 6700 Số lượn g 3 3 3 2 1 1 2 1 3 1 3 3 Băng tải vấu là một thiết bị vận SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 89 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 90 - 90 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê chuyển dùng để cấp cà phê quả, băng tải này thường được dùng trong hệ thống xát tươi, để cung cấp cà phê quả tươi vào hệ thống máy rửa và khi lắp đặt băng tải có góc nghiêng tối đa 30o. Cấu tạo 01. Phễu nạp liệu 02. Cơ cấu chỉnh cửa cấp liệu 03. Băng tải cao su 04. Motor giảm tốc 05. Cửa xả liệu Hình 6.14. Băng tải vấu [31] Chọn băng tải vấu BTV-250 của công ty ViNa Nha Trang với + Bề rộng bàn 600mm + Năng xuất 10 tấn/h Bảng tổng kết thiết bị trong nhà máy T S Thiết bị T 1 2 3 4 Hố chứa cà phê quả Bể Xi phông Máy xát tươi Xi lô chứa tạm sau khi xát tươi L 3 3 3 1 5 Xilô ủ lên men 3 6 7 8 9 10 11 12 13 Hố chứa cà phê sau khi lên men Hệ thống sấy tĩnh Hố chứa cà phê sau sấy tĩnh Máy sấy trống quay Máy tách tạp chất Máy xát khô Máy đánh bóng Máy phân loại kích thước 1 1 1 1 1 1 2 1 14 Xi lô chứa cà phê nhân sau PLKT 15 Máy phân loại theo khối lượng SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 90 1 2 1 Kích thước(mm) 2000 ×2000 × 1500 4800 × 1000 ×3000 4000 ×2100 × 4000 D= 4000×H =10,142 D= 4000 × H =10,142 4000×4000×4500 6000 × 2000 × 900 5000×2000×800 D= 2500, H= 15000 2800 ×2200×3380 2000 × 1100 × 1350 1700×1400×1350 5000 × 1450 × 2350 D = 1500 × H = 2940 D =1000 × H = 1959 2800 × 1400 × 1700 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 91 - 91 - Đồ án tốt nghiệp T S Thiết bị T 16 Máy phân loại theo màu sắc L 1 17 Xi lô chứa cà phê nhân sau PLMS 18 Máy phối trộn 19 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1 2 1 Xi lô chứa cà phê nhân sau phối 1 trộn 2 20 Cân, đóng bao SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 1 91 Kích thước(mm) 2200× 800 ×1800 D = 1500 × H = 2940 D =1000 × H = 1959 1500 × 1100 × 2910 D = 1500 × H = 2940 D =1000 × H = 1959 750 × 750 × 1136 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 92 - 92 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 7 TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY 7.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy Giám đốc PGĐ Kỹ thuật PGĐ Kinh doanh Phòng KCS Phòng kế hoạch Phòng kỹ thuật Phòng kế toán Phòng tài vụ cung tiêu hành chính Phòng Phòng marketing Phân xưởng cơ điện Phân xưởng sản xuất Phân xưởng phụ trợ Tổ chức hành chính của nhà máy không những tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất mà còn chăm lo đời sống của cán bộ, công nhân viên trong nhà máy. 7.2. Tổ chức lao động của nhà máy 7.2.1. Chế độ làm việc Nhà máy làm việc 270 (ngày/năm), nhà máy làm việc 3(ca/ngày). + Ca 1: Từ 6 h → 14 h. + Ca 2: Từ 14 h → 22 h. + Ca 3: Từ 22 h →6h. Bộ phận hành chính làm việc 8 (h/ngày). Đa số lực lượng lao động 1 ca thì làm việc theo giờ hành chính. + Sáng: Từ 7h đến 11h. + Chiều: Từ 13h đến 17h. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 92 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 93 - 93 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 7.2.2. Nhân lực 7.2.2.1. Lao động gián tiếp: Được trình bày theo bảng 7.1. Bảng 7.1. Nhân lực lao động gián tiếp ST T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ngành nghề Giám Đốc. PGĐ Kỹ Thuật. PGĐ Kinh Doanh. Phòng Kỹ Thuật. Phòng Hành Chính. Phòng Kế Hoạch. Phòng KCS Phòng K.T, tài vụ. Y tế. Phòng cung, tiêu Phòng makerting Bảo vệ nhà máy Nhà ăn, căn tin Tài xế Tổngcộng: (Ccb) Số người /ca 1 1 1 4 4 4 4 2 2 1 1 2 3 10 Số ca /ngày 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 3 2 1 Số người /ngày 1 1 1 4 4 4 4 2 2 2 1 6 6 10 48 Bảng 7.2. Lực lượng lao động tại dây chuyền sản xuất cà phê nhân T T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Công đoạn Số CN/ca Số ca/ngày Số CN/ngày Vận chuyển nguyên liệu Làm sạch và phân loại Xát tươi Lên men Sấy tĩnh Sấy thùng quay Tách tạp chất Xát khô, đánh bóng Phân loại theo kích thước Phân loại theo khối lượng Phân loại theo màu sắc Phối trộn, cân, đóng bao Vận chuyển, bảo quản Tổng cộng 2 2 2 0 1 3 1 1 1 1 1 3 4 Ct1= 22 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 6 6 6 0 3 9 3 3 3 3 3 9 12 Ct2= 66 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 93 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 94 - 94 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Bảng 7.4. Lực lượng lao động tại các bộ phận phụ trợ Công đoạn 1 Lò đốt 2 Cơ điện 3 Trạm bơm Tổng cộng: TT Số công nhân trong ca 2 2 1 Cp1= 5 Số ca trong ngày 3 3 2 Số công nhân trong ngày 6 6 2 Cp2 = 14 Như vậy: Tổng cộng lực lượng lao động gián tiếp: 58 người. + Tổng số công nhân trực tiếp tham gia sản xuất: Csx = Ct2 + Cp2= 66 +14 = 80 (người). + Số công nhân biên chế ở khâu trực tiếp sản xuất: Cbc = k.Csx = 1,04 x 80 = 84 (người); (k là hệ số điều khuyết). Do nhà máy sản xuất theo thời vụ, để giảm chi phí trả lương cho công nhân. Ngoài công nhân chính thức nhà máy còn tuyển thêm một số công nhân làm theo hợp đồng ngắn hạn, khi nhà máy hoạt động vào thời vụ có lượng nguyên liệu nhiều. + Số công nhân làm việc theo hợp đồng:Chd = 84x 30% = 26(người). 7.2.2.3. Tổng số công nhân viên của nhà máy C = Ccb + Cbc = 48 + 84 = 132 (người). 7.2.2.4. Số công nhân (CN) đông nhất trong 1 ca Số người đông nhất mỗi ca = Số nhân viên hành chính + Số CN sản xuất /ca + Số nhân lực và cán bộ trong các phòng ban làm trong 1 ca:Ccb = 40 (người). + Số công nhân trực tiếp sản xuất trong 1 ca: 22+ 5 = 27 (người). Vậy tổng số công nhân đông nhất trong 1 ca là: Cc = 40 + 27 = 67(người). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 94 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 95 - 95 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 95 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 96 - 96 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 8 TÍNH NƯỚC - NHIÊN LIỆU 8.1 Tính nhiên liệu 8.1.1 Lượng dầu FO dùng cho lò đốt của máy sấy thùng quay Theo phần tính và chọn thiết bị ta có: + Lượng dầu FO tiêu tốn cho lò đốt trong quá trình sấy cho 1 thiết bị đã tính: B = 38,793(kg/h) + Lượng dầu dùng cho lò đốt trong 1 năm: B0 = B × 24 × 280 = 38,793 ×24 × 280 = 260688.96 (kg/năm). = 260688,96×1,087 = 283368,9 (lít/năm). Nhà máy có 3 thiết bị sấy nên: B2= 283368,9 ×3= 850106,69 (lít/năm) 8.1.2 Lượng dầu FO cần dùng cho lò đốt sấy tĩnh + Lượng dầu cần thiết cho quá trình sấy: q.W 3054,64 × 1337,05 B = Qc .η b = 43840,5088 × 0,9 = 103,512(kg/h). Trong đó: - q: Nhiệt lượng cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm = 3054,64(kJ/kgẩm). - W: lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy.(được tính từ phần chọn thiết bị sấy tĩnh): W = 1337,05(kg/h). - Qc: Nhiệt trị cao của dầu FO: Qc= 43840,5088 (kJ/kg). - η: Độ tác dụng của lò đốt, η =0,9. + Lượng dầu dùng cho lò đốt trong 1 năm: B0 = B × 24 × 270 = 103,512 × 24 × 270 = 670756,042 (kg/năm). 8.1.3 Lượng xăng dầu dùng cho các loại xe trong nhà máy Nhà máy dùng 5 xe tải để vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm. + Với định mức mỗi xe dùng 20 (lít/ngày). + Vậy lượng dầu cần dùng là: 20 × 5× 280 = 28000 (lít/năm). Ngoài ra nhà máy sử dụng thêm một chiếc xe con để đưa đón cán bộ. + Định mức 8 (lít/ngày). + Vậy lượng xăng cần dùng: 8 × 280 × 1 = 2240 (lít/năm). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 96 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 97 - 97 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 8.1.4 Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng + Định mức: 50 (lít/tháng). + Lượng dầu dùng cho cả năm: 50 × 11 = 550 (lít/năm). Vậy tổng lượng xăng dầu cần dùng cho nhà máy trong một năm là: G’ = 850106,69 + 251378,64 + 56000 + 2240 + 550 = 1160275,33(lít/năm). 8.2 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy 8.2.1 Nước dùng cho sản xuất Nhà máy sử dụng rất nhiều nước, nước dùng cho bể xiphông, dùng cho vệ sinh thiết bị, xử lý nguyên liệu... Nói chung nước sử dụng phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Độ pH = 7 ÷ 8. + Không có mùi vị lạ. + Không có các chất độc. + Hàm lượng Fe2+, Fe3+ ≤ 5 (mg/l). + Chỉ số coli < 3. + Chuẩn số coli < 300. + Ít hợp chất hữu cơ. + Không có vi sinh vật gây bệnh. Để đảm bảo chất lượng nước, trước khi đưa vào sản xuất thì nước phải qua xử lý: Sử dụng thiết bị tách Fe2+, Fe3+, tách phèn, tách mùi vị lạ... 8.2.1.1 Lượng nước sử dụng cho bể xi phông Lượng nước vào bể xi phông: 3× Vxp = 3.Vnl = 9281,25(kg / h) = 55,687 (m 3 / h) 500(kg / m 3 ) → V = 24 × 55,687 = 1336,5(m3/ngày). 8.2.1.1 Lượng nước sử dụng cho lên men Lượng nước vào xi lô lên men 0,15 × Vlm = 0,15 ×Vnl = SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 5457,37(kg / h) = 1,6380 (m 3 / h) 3 500(kg / m ) 97 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 98 - 98 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê → V = 24 × 1,638 = 39,312(m3/ngày). 8.2.2 Lượng nước dùng cho sinh hoạt Nước dùng cho nhà ăn: + Tiêu chuẩn sử dụng: 30 (lit/người.ngày). + Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy trong ngày: 132người. → Vna = 30 x 132 = 396 (l/ngày) =3,96 (m3/ngày). Nước dùng cho nhà tắm: + Tiêu chuẩn 40 (l/người/ngày). → Vnt = 132 x 40 = 5280 (lit/ngày) = 5,28 (m3/ngày). Vậy lượng nước dùng cho sinh hoạt: Vsh = Vna + Vnt = 3,96 + 5,28 = 9,24 (m3/ngày). 8.2.3 Nước dùng để tưới cây xanh Lấy bằng 10% lượng nước sinh hoạt. Vcx = 0,1 x 9,24 = 0,924(m3/ngày). 8.2.4 Nước sử dụng vệ sinh thiết bị Lấy 0,959 (m3/ngày). 8.2.5 Nước dùng để rửa xe Tiêu chuẩn 300 lít/ngày. Vrx = 300 x 10= 3000 (lít/ngày) = 3 (m3/ngày). 8.2.6 Nước dùng chữa cháy Tiêu chuẩn 2,5 l/s tính cho 3 giờ. Vcc = 2,5 x 3 x 3600 = 27000 (lít) = 27 (m3). 8.2.7 Tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong ngày Vt = Vsx + Vsh + Vcx + Vvs + Vrx (m3/ngày). Vt = 1336,5 + 9,24+ 0,924+ 0,959 + 3 = 1350,623(m3/ngày). 8.2.8 Đài nước sử dụng cho nhà máy Đài nước làm bằng thép không rỉ, hình trụ đứng. + Lượng nước chứa trên đài: Vsd = Vt.20 % + Vcc = 1350,623× 0,2 + 27 = 297,126 (m3/ngày). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 98 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 99 - 99 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Chọn kích thước đài nước: + Chọn đài nước hình trụ tròn, bán kính R = 3(m). + Chiều cao đài nước: 297,126 Vsd = 10,514(m) 2 3 , 14 × 3 H= π .R = → Chọn H =10,514(m). Do nhà máy có phân xưởng sản xuất 1 tầng cao 12,6 (m). Nên ta chọn tổng chiều cao đài nước Hđ = 15,5 (m). 8.2.9 Chọn bơm dùng để bơm nước Chọn 01 bơm để bơm nước lên đài nước. Sử dụng bơm ly tâm có các thông số kỹ thuật như [6- 444]. + Ký hiệu bơm : K. + Năng suất bơm : 8 ÷ 300 (m3/h). + Chiều cao hút : 4 ÷ 5,5 (m). + Số vòng quay : 1450 ÷ 2900 (vòng/phút) + Hiệu suất bơm : 0,85. + Áp suất toàn phần : 18 ÷ 85 (m). + Nhiệt độ : < 800C. + Vật liệu làm bơm : Gang. + Trục SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B : Thép cacbon 99 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 100 - 100 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 100 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 101 - 101 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 9 TÍNH XÂY DỰNG 9.1 Cách bố trí mặt bằng Yêu cầu chung về bố trí mặt bằng [6,47]. + Đảm bảo đường đi của dây chuyền công nghệ là ngắn nhất. + Đảm bảo sự hợp tác trong việc sử dụng nguyên liệu, giữa các phân xưởng và giữa các nhà máy trong khu vực khác trong toàn bộ khu công nghiệp. + Giải quyết tốt vấn đề giao thông nội bộ nhà máy và giữa nhà máy với các khu vực khác. - Chọn phương tiện vận chuyển hợp lý. - Có mối liên hệ chặt chẽ giữa các phân xưởng sản xuất với nhau, gữa khu vực sản xuất với khu vực điều khiển. + Đảm bảo phù hợp với địa hình, địa chất ở khu vực nhà máy. + Đảm bảo khoảng cách giữa các công trình theo tiêu chuẩn để đáp ứng các yêu cầu về thông gió, chiếu sáng, phòng hoả và vệ sinh công nghiệp. + Đảm bảo tiết kiệm diện tích đất xây dựng. + Đảm bảo khả năng mở rộng nhà máy. 9.2 Tính xây dựng 9.2.1 Phân xưởng sản xuất Dựa vào dây chuyền công nghệ, kích thước và số lượng thiết bị đã tính toán và bố trí dây chuyền sản xuất cà phê thóc khô, cà phê nhân nằm trong một phân xưởng một tầng. Ta chọn chiều cao phân xưởng: 12,6 (m). + Kết cấu bao che: phân xưởng lợp bằng tôn, tường có các cột bê tông cốt thép chịu lực, tường bao được xây bằng gạch tô vữa dày 200 (mm). + Khung làm bằng vật liệu thép 2 cạnh song song. + Diện tích phân xưởng: S = 66 ×18+18×12 = 1404(m2). 9.2.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu Sân chứa nguyên liệu được xây dựng có mái che, không có tường bao xung quanh. Cà phê sau khi thu hoạch được vận chuyển về nhà máy và phơi rải đều trên mặt sân nhằm bảo quản nguyên liệu tránh những hư hỏng xảy ra khi bảo quản. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 101 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 102 - 102 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Lượng nguyên liệu cần bảo quản rãi dày 40 (cm) trên nền nhà. + Mật độ: ρ x 0,4 = 500 × 0,4 = 200 (kg/m2). Chọn thời gian lưu lại trên sân t = 8 (h). → Lượng nguyên liệu trên sân: 9375× 8 = 75000(kg). 75000 = 375 + Diện tích sân cần xây dựng: S= 200 (m2) Diện tích lối đi và cột chiếm 30% diện tích sân. Vậy diện tích sân cần xây dựng là: Sxd = 375+ 375× 0,3 = 487,5 (m2). Chọn kích thước sân: Dài ×Rộng ×Cao = 25 × 20 × 0,5 (m). Diện tích: S = 25×20= 500(m2). 9.2.3 Kho chứa cà phê nhân Cà phê nhân được chứa trong các bao đay khối lượng 50kg/bao. Kho sản phẩm thiết kế có thể chứa được lượng cà phê nhân trong 1 tháng. Theo tính toán cho cà phê Arabica, mỗi giờ nhà máy sản xuất 2199,7 kg cà phê nhân Một ngày nhà máy sản xuất được: 2199,7×24= 52792,8 (kg/ngày)=52,7928 (tấn/ngày) α .Q.Z . f Diện tích kho chứa được tính theo công thức: F = q.m. (m2). Trong đó: + Q: Lượng nguyên liệu cần sử dụng trong 1 ngày (T). + Z: Số ngày dự trữ, ngày, chọn Z = 15 ngày. + f: Diện tích mỗi bao khi chứa, chọn kích thước bao: (0,8 × 0,5) = 0,4m2 + q: Trọng lượng mỗi bao, q = 50kg = 0,05T. + m: Số bao trong một chồng, m = 10 bao. + α : Hệ số khoảng cách giữa các chồng bao, α= 1,1. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 102 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 103 - 103 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 1,1× 37, 2436 ×15 × 0, 4 1,1 × 52,7928 × 15 × 0,4 10 × 0, 05 0,05 × 10 Vậy: F = = =696,87 (m2). Diện tích cột và lối đi chiếm 20%: F’ = 696,87× 0,2 = 139,373 (m2). Diện tích kho cần xây dựng: Fkho = 696,87+139,373= 836,25 (m2). Diện tích kho chứa thực tế: F’ kho 1179,877 836 ,25 Fkho = ϕ = 0,85 = 0,85 =983,82(m2). (φ: Hệ số chứa đầy của kho chứa). Chọn kích thước kho: Dài × rộng × cao = 40×25× 6 (m). Diện tích: S = 40 × 25= 1000 (m2).. 9.2.4 Nhà hành chính 9.2.4.1 Diện tích dành cho cán bộ công nhân viên [6, 54] Tiêu chuẩn được tính như sau: + Cán bộ lãnh đạo 8 ÷ 12 (m 2/người). Số cán bộ lãnh đạo gồm 1 giám đốc, 2 phó giám đốc và 7 trưởng phòng. Vậy tổng số cán bộ lãnh đạo 10 người. + Các cán bộ viên chức khác chọn 4 (m2/người). Vậy diện tích cần xây dựng là: F1 = 10 × 10 + (48– 10) × 4 = 252 (m2). 9.2.4.2 Diện tích hội trường Tiêu chuẩn 0,5 (m2/người) và tính cho toàn bộ số công nhân viên của nhà máy. Số người này đã tính trong phần hành chính C = 137 (người/ca). F2 = 132 × 0,5 = 66 (m2). Vậy tổng diện tích khu nhà hành chính là: F = F1 + F2 = 252+ 66= 318 (m2). Ta xây khu nhà hành chính hai tầng với kích thước như sau: Dài x rộng x cao = 25 × 7 × 9,6 (m). Diện tích mỗi tầng: S = 25 × 7= 150 (m2). 9.2.5 Nhà xưởng cơ khí Diện tích khoảng 50 - 120 m2 tuỳ năng suất nhà máy.Chọn phân xưởng có kích thước xây dựng như sau: Dài × rộng × cao = 12 × 7 × 4,8 (m) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 103 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 104 - 104 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Diện tích: S = 12 × 7= 84 (m2). 9.2.6 Kho chứa bao bì Kho này sử dùng chứa bao bì để chuẩn bị cho quá trình đóng bao cà phê thóc và cà phê nhân thành phẩm. Chọn kho có kích thước như sau: Dài × rộng × cao = 6 × 6 × 4,8 (m). Diện tích: S = 6 × 6 = 36 (m2). 9.2.7 Nhà bảo vệ Chọn kho có kích thước như sau:Dài x rộng x cao = 4 ×3 × 3,6 (m). Diện tích : S = 4 × 3 = 12 (m2). 9.2.8 Nhà ăn [10, 56]. Nhà ăn là nơi phục vụ nhu cầu ăn uống cho cán bộ công nhân viên của nhà máy. Tính theo tiêu chuẩn 2,25 (m 2/người), và tính theo 2/3 số lượng công nhân 2 trong ca đông nhất. S = 67 × 2,25 × 3 = 100,5(m2). Chọn kích thước nhà ăn: Dài × rộng × cao = 15 ×7 × 4,8 (m). Diện tích : S = 15 × 7 = 105 (m2). 9.2.9 Nhà để xe Diện tích nhà xe tính cho 100% số người làm việc trong ca đông nhất. Diện tích được tính là 1 (xe máy/1m2). Chọn hệ số sử dụng 80%. 100 Diện tích cần xây dựng là: S = 67× 80 = 83,75(m2). Chọn kích thước nhà xe: Dài × rộng × cao = 15 × 6 × 3,6 (m). Diện tích : S = 15 × 6 = 90 (m2). 9.2.10 Gara ôtô Chọn xe tải có công suất 3,5 tấn quả tươi/chuyến, mỗi ngày chở 4 chuyến. Vậy mỗi xe chở 14 (tấn/ngày). Lượng nguyên liệu cần cung cấp cho nhà máy sản xuất trong một ngày: 28,125(tấn). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 104 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 105 - 105 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 28,125 + Số xe cần vận chuyển nguyên liệu cho nhà máy:N1 = 14 = 2,01 (xe). + Chọn số xe n = 3 (xe). + Chọn thêm một xe con dành cho cán bộ đi công tác xa và 2 xe vận chuyển sản phẩm. Vậy tổng số xe trong nhà máy là 6(xe). Mỗi xe chiếm diện tích 20 (m2), hệ số sử dụng 0,8. 6 Diện tích cần xây dựng: S = 20 × 0,8 = 150 (m2). Chọn kích thước xây dựng: Dài × rộng × cao = 15× 10 × 4,8 (m). Diện tích: S = 15× 10= 150 (m2). 9.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh [6, 55 - 56]. 9.2.11.1 Phòng thay quần áo Tính theo tiêu chuẩn 0,2 (m2/người). Diện tích phòng cần xây dựng là: S1 = 67 × 0,2 = 13,4(m2). 9.2.11.2 Phòng tắm Tính cho 60% số công nhân đông nhất trong ca, và 7 ÷ 10 (công nhân/1vòi tắm). Kích thước 0,9 x 0,9. 67 × 60 + Số vòi cần thiết: N = 10 × 100 =4,02 + Chọn 5 vòi tắm. + Diện tích phòng tắm: S2 = 5 × 0,9 × 0,9 = 4,05 (m2). 9.2.11.3 Khu vực rửa Tính cho 10 (công nhân/1 chậu rửa). Số chậu cần thiết: n = 7 (chậu). 9.2.11.4 Phòng vệ sinh Số lượng nhà vệ sinh tính bằng 1/2 số nhà tắm. Chọn 3nhà vệ sinh. Kích thước phòng vệ sinh: 0,9 × 1,2 (m). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 105 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 106 - 106 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê S3 = 3 × 0,9 × 1,2 = 3,24 (m2). Vậy diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh cần xây dựng là: S = S1 + S2 + S3 = 13,4+ 4,05+ 3,24 = 20,69(m2). Chọn kích thước nhà sinh hoạt vệ sinh: 5 × 5 × 3,6 (m). Diện tích: S = 5 x 5 = 25 (m2). 9.2.12 Kho nhiên liệu Lượng dầu FO cần cho 1 máy sấy:B = 38,793 (kg/h). Nhà máy có 3 máy sấy nên: B1 = 38,793 × 3 = 116,379 (kg/h). Lượng dầu FO cho lò đốt máy sấy tĩnh = 103,512 (kg/h) Lượng nhiên liệu dự trữ được tính cho nhu cầu đốt trong 15 ngày. Lượng dầu dự trữ là: (116,379 +103,512) × 24 × 15 = 79160,76(kg). Thể tích riêng của dầu: v = 0,00108 (m3/kg). Vậy thể tích dầu cần dự trữ là: V = 79160,76 × 0,00108 = 85,493 (m3). Chọn xitec để trữ dầu có kích thước: D = 2000 (mm), H = 4400 (mm). 2 D2 2 H = 3,14 × × 4,4 4 → Thể tích mỗi xitec: V = 3,14. 4 = 13,816 (m3). 85 ,493 Số lượng xitec: n = 13,816 = 6,18. Chọn n = 7 Kích thước kho nhiên liệu: Dài × rộng × cao = 6 × 4 ×6 (m). Diện tích : S = 6 x 4 = 24 (m2). 9.2.13 Đài nước R = 3000 (mm). Chiều cao tổng H = 15,5(m). Diện tích: S = 6 × 6 = 36 (m2). 9.2.14 Phòng hóa nghiệm [6, 54] - Thường lấy khoảng 40-100 m2 dựa vào năng suất nhà máy - Năng suất nhà máy lớn nên ta chọn 60 m2 9.2.15 Nhà đặt bơm nước Chọn kích thước: Dài x Rộng x Cao = 6 × 4 × 3,6 (m). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 106 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 107 - 107 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Diện tích : S = 6 × 4 = 24 (m2). 9.2.16 Bãi chứa bã Bã nhà máy thải ra chủ yếu là vỏ quả cà phê, vỏ lụa và lớp nhớt. Chọn diện tích bãi chứa bã: S = 6 × 6 = 36 (m2). 9.2.17 Bể xử lý nước thải Để đảm bảo nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép phải bố trí ít nhất 2 bể xử lý nước thải Chọn kích thước bể: Dài × Rộng = 6 × 6 (m) . Diện tích: S = 6 × 6 = 36(m2). 9.2.18 Trạm biến thế và máy biến áp [6, 55] Đặt ở góc nhà máy, kề đường giao thông và đặt gần nơi tiêu thụ nhất. Diện tích 9 ÷ 16 (m2). Ta chọn diện tích:S = 4 × 4 = 16 (m2). 9.2.19 Trạm cân Ta chọn diện tích:S = 6 × 3 = 18 (m2). Bảng 9.1. Tổng kết về xây dựng TT Tên công trình Dài (m) 1 Phân xưởng chính 66 +18 2 Sân chứa nguyên liệu 25 Kho bảo quản cà phê 4 40 nhân Nhà hành chính (2 5 25 tầng) 6 Nhà xưởng cơ khí 12 7 Kho chứa bao bì 6 8 Nhà bảo vệ 4 9 Nhà ăn 15 10 Nhà để xe 15 11 Gara ôtô 15 12 Nhà sinh hoạt vệ sinh 5 13 Kho nhiên liệu 6 14 Đài nước 6 15 Phòng hóa nghiệm 10 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 107 Rộng(m) 18 + 12 20 Cao(m) 15,6 0,5 Diện tích(m2) 1404 500 25 6 1000 7 9,6 175 7 6 3 7 6 10 5 4 6 6 4,8 4,8 3,6 4,8 3,6 4,8 3,6 6 15,5 4,8 84 36 24 105 90 150 25 24 36 60 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 108 - 108 - Đồ án tốt nghiệp 16 17 18 19 20 Nhà đặt bơm nước Bãi chứa bã Bể xử lý nước thải TBA và máy biến áp Trạm cân Tổng cộng: (Fxd) Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 6 6 6 4 6 4 6 6 4 3 3,6 - 24 36 36 16 18 3840 + Tổng diện tích xây dựng nhà máy: Fxd = 3840(m). + Diện tích khu đất: , Fkd = Fxd K xd (m2) [6, tr 44] Với: Kxd: Hệ số xây dựng (%). Đối với nhà máy thực phẩm thường Kxd = (35 ÷ 50) %. Chọn Kxd = 35% [6, 44] 3840 Fkđ = 35% = 10971,43(m2). Chọn khu đất hình chữ nhật có kích thước như sau: Dài × rộng = 140 × 80 (m). Fkđ = 140 × 800= 11200 (m2). Ngoài ra để đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của tổng mặt bằng nhà máy còn có hệ số sử dụng Ksd. K sd = Fsd Fkâ ×100 (%) [6, 44] Trong đó: + Fkđ: diện tích bên trong hàng rào nhà máy (m2). Fsd = Fxd + Frãnh hè + Fhành lang + Fcây xanh + Fgiao thông (m2) [6, 44] + Fxd = 3840 (m2). + Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,05.Fkđ = 0,05 × 11200 = 560 (m2). + Diện tích giao thông trong nhà máy: Fgt = 0,15.Fkđ = 0,15 ×11200 =1680 (m2). + Diện tích hành lang: SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 108 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 109 - 109 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Fhl = 0,05.Fkđ = 0,05 × 11200=560 (m2). + Diện tích cây xanh: Fcx = 0,15.Fkđ = 0,15 × 11200 = 1680(m2). Vậy ta có: Fsd = 3840 + 560 + 1680 + 560 + 1680= 8320 (m2). Fsd 100% 8320 × 100 Ksd = Fkd = 11200 =74,3%. 9.2.20 Khu đất dự trữ Chiếm 30% diện tích phân xưởng sản xuất chính S = 32% x 1404 = 449,28(m2) Ta chọn khu đất dự trữ có kích thước: dài x rộng = 31,05 x 14,5 (m) SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 109 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 110 - 110 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT 10.1 Mục đích Cà phê là loại một nông sản mà chất lượng của nó chịu ảnh hưởng mọi giai đọan trong quy trình sản suất, kể từ khi trồng trọt cho đến khi chế biến và bảo quản. Do đó, muốn cho chất lượng của nó đảm bảo cần phải kiểm ra từng khâu một, phải có điều kiện tác động kỹ thuật và xử lý các sự cố trong quá trình sản xuất. Vì vậy kiểm tra sản xuất phải đạt mục đích sau Phát hiện và khắc phục kịp thời những sai sót trong quá trình sản suất. Khống chế việc thực hiện các chỉ tiêu kỹ thuật, chỉ tiêu kinh tế, để đạt sản phẩm tốt, tránh được các lãng phí trong lao động, và lãng phí do kỹ thuật gây nên. Kiểm tra để nâng cao tinh thần trách nhiệm của cán bộ và công nhân, đánh giá chính xác ở từng khâu sản xuất. Việc kiểm tra tốt sẽ nâng cao tinh thần trách nhiệm của cán bộ công nhân viên. Đánh giá chất lượng của từng khâu sản xuất, tránh được những hư hỏng máy móc làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. 10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất Kiểm tra các thông số kỹ thuật, nguyên liệu vào các công đoạn ấy. Trong quá trình kiểm tra sản xuất yêu cầu kiểm tra bằng phương pháp nhanh và đơn giản cho kết quả ngay. Việc kiểm tra phải tiến hành thường xuyên và đều khắp các khâu chủ yếu trong các công đoạn. Khi xảy ra sự cố thì phải kịp thời sử lý ngay. 10.3 Các phương pháp kiểm tra 10.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê bằng phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê bằng phương pháp cảm quan tức là xác định phẩm chất của hạt cà phê bằng hình thức bên ngoài và giá trị bên trong qua cảm giác của người kiểm tra. Đánh giá hình thức bên ngoài gồm có: màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt độ đồng đều hạt. 10.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm Phương pháp lấy mẫu cà phê nhân SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 110 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 111 - 111 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Lấy mẫu đầu tiên: Dụng cụ lấy mẫu đầu tiên là xiên gồm hai ống rỗng lồng được vào nhau. Khi lấy mẫu phải nhẹ tay xiên ống vào giữa bao sau khi lấy mẫu rút xiên ra khỏi bao đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu là trên, dưới, giữa theo chiều dài bao. Lấy mẫu trung bình: Trộn kỹ mẫu đầu tiên và dùng phương pháp chia chéo gạt mẫu ra làm hai phần bằng nhau làm nhiều lần cho đến lúc có được hai mẫu, mỗi mẫu thử trung bình phải có ít nhất là 650g hoặc không ít hơn 400g. 10.3.3 Phương pháp phân tích lý học Xác định hạt hoàn toàn và hạt không hoàn toàn Hạt hoàn toàn: là hạt có màu sắc tự nhiên, hạt phải nguyên vẹn, không bị bạc màu, xuống phẩm hoặc những hư hỏng khác. Hạt không hoàn toàn: gồm có các loại hạt sau: hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ lụa, hạt đen, hạt hỏng. Hạt xuống phẩm: là loại hạt lúc đầu tốt nhưng do bảo quản không tốt, bị ẩm, gây nên bạc màu... Hạt lép: bề mặt hạt nhăn nheo, màu hạt hơi bình thường, hạt xốp, nhẹ. Cách xác định: lấy mẫu thử trải ra khay trắng, lấy cặp nhặt các hạt không hoàn toàn để riêng, cân các loại hạt không hoàn toàn. a Gọi X là phần trăm hạt không hoàn toàn X được xác định: X = b x100,%. - a: Tổng khối lượng hạt không hoàn toàn. - b: Khối lương mẫu thử. Xác định khối lượng riêng của hạt cà phê + Khối lượng riêng đặc trưng cho độ chắc và mức độ chín của hạt. Nó phụ thuộc vào thành phần hoá học và cấu tạo của hạt, các chất trong thành phần của hạt có khối lượng riêng khác nhau. + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cà phê cho vào xilanh có chia độ mm. Trong xilanh có chứa nước hoặc toluen, biết thể tích của nước hoặc toluen trước và sau khi cho hạt ta biết thể tích hạt. + Khối lượng riêng được tính: d = p/v (g/cm3). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 111 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 112 - 112 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Trong đó: - p: Khối lượng hạt (g). - v: Thể tích hạt (cm3). Xác định dung trọng của hạt cà phê + Dung trọng hạt cà phê là trọng lượng 1lít hạt cà phê tính ra g hay kg. Xác định dung trọng một phần nào cho ta biết chất lượng hạt, dung trọng càng lớn biểu hiện hạt càng mẩy tỷ lệ vỏ càng thấp. + Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng là một ống có thể tích 1lít và một cái cân. Hạt được đổ vào phiễu chảy từ từ xuống ống thể tích dùng dao gạt miệng ống để lấy đúng một lít rồi đem cân. Trong lượng cân được là giá trị dung trọng. 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học Xác định độ ẩm hạt cà phê + Với cà phê nhân sống dùng phương pháp chia chéo lấy ra mẫu trung bình, mỗi mẫu thử 30g cà phê nhân. Dùng cối chày giã nhỏ mẫu thử, cho toàn bộ vào rây lắc đều. + Tiến hành: Lấy cốc sứ sấy thật khô đến khối lượng không đổi sau đó cho vào cốc 5 ÷ 7g mẫu và cân được khối lượng G1. Đem sấy cốc có chứa mẫu trong tủ sấy có nhiệt độ 1050C trong 1 giờ, lấy ra để nguội trong bình tách ẩm sau đó đem cân ghi khối lượng rồi lại đem sấy, cân, cho đến khi đạt khối lượng không đổi G2. W= Độ ẩm được tính: G1 − G2 × 100 G1 − G0 (%). Với G0: Khối lương cốc đã sấy đến trọng lương không đổi (g). Xác định độ axit của hạt cà phê Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8mm). Dàn mỏng bột ra trên một tấm kính bột dày khoảng 3 ÷ 4mm. Dùng một tấm kính khác ép lên trên, lấy tấm kính trên ra. Dùng muỗng cà phê xúc bột ở nhiều điểm khác nhau, lấy khoảng 5g rồi đem cân để biết dung trọng. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 112 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 113 - 113 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Bột cho vào bình cần khô và sạch (bình dung tích 100 ÷ 150ml) rót thêm vào 50ml nước cất. Đậy nắp lại và lắc đều, để yên trong 30 phút. Thêm vào 5 giọt phenolftalein lắc đều rồi đem chuẩn độ bằng NaOH 0,1N. Độ axit được xác định theo công thức: x= a × 100 × 1000 10 × g × (100 − w) . Trong đó: + a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà. + w: Độ ẩm của hạt (%). SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 113 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 114 - 114 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 11 VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 11.1 Vệ sinh công nghiệp 11.1.1 Vệ sinh nhà máy Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh nhưng phải đảm bảo năng suất của nhà máy. Ngoài ra cần vệ sinh thiết bị trước khi đưa mẻ mới vào. Các bộ phận sinh ra khói bụi như máy rang, máy sàng... cần đặt ở cuối hướng gió. Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành các quy định về vệ sinh cá nhân trong sản xuất: công nhân viên làm việc trong nhà máy phải sạch sẽ, nghiêm cấm không được hút thuốc trong giờ làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ của mọi người, phải mặc đồ bảo hộ lao động. Thực hiện chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ 6 tháng/1 lần. Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phòng thí nghiệm, nhà ăn, nhà kho, nhà sản xuất phải được lau chùi hàng ngày. Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung. Thường xuyên kiểm tra việc thực hiện vệ sinh trong và ngoài phân xưởng sản xuất. 11.1.2 Xử lý chất thải Chất thải của nhà máy gồm khói bụi, vỏ quả và nước thải công nghiệp. Các khí độc hại chủ yếu là khí: SO2, CO2... cần phải có tháp hấp phụ trước khi thải khí ra ngoài. Phương pháp hấp phụ thường được dùng để loại hết các chất bẩn với hàm lượng rất nhỏ. Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, keo nhôm… Nước thải công nghiệp: Nước thải của nhà máy không có chất độc nên không cần xử lý trước khi cho ra cống rãnh thải ra ngoài. Tuy nhiên để đảm bảo vệ sinh môi trường tránh ô nhiễm có thể có thì nhà máy có xây dựng khu xử lý chất thải, xử lý bằng dung dịch kiềm nhằm trung hoà axit có trong nước thải. - Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau. Do đó cần phải trung hòa và điều chỉnh pH về vùng 6,6÷7,6. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 114 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 115 - 115 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê - Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit, muối axit, dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hòa dung dịch nước thải. - Các hóa chất thường dùng trong phương pháp trung hòa: Canxi cacbonat, canxi oxit, canxi hydroxit… Chất thải rắn (vỏ quả): Ta có thể hợp tác với các nhà máy sản xuất rượu, nhà máy sản xuất phân vi sinh để bán vỏ quả, vừa tăng hiệu quả kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Khu vực xử lý này được đặt ở cuối hướng gió. 11.2 An toàn lao động Trong nhà máy an toàn lao động là vấn đề được đặt lên hàng đầu. Nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất, sức khoẻ và tính mạng của công nhân cũng như tình trạng máy móc, thiết bị. Do đó cần phải phổ biến rộng rãi cho cán bộ công nhân viên nhà máy hiểu biết và vận dụng một cách có hiệu quả.Cần chú ý đến an toàn lao động trong nhà máy để giảm tới mức thấp nhất những thiệt hại về người và tài sản của nhà máy bao gồm: + An toàn về người. + An toàn về máy móc trang thiết bị. + An toàn cháy nổ. + An toàn về nguyên liệu và sản phẩm. SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 115 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 116 - 116 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê KẾT LUẬN Sau khi nhận đồ án tốt nghiệp tôi đã cố gắng tìm hiểu tài liệu, tích cực học hỏi cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn, đến nay tôi đã hoàn thành đồ án với đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân bằng phương pháp ướt với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ca”. Trong đồ án của tôi gồm có các nội dung sau: 1. Lập luận kinh tế kỹ thuật 2. Tổng quan về nguyên liệu 3. Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ 4. Tính cân bằng vật chất 5. Tính cân bằng nhiệt cho quá trình sấy kết thúc 6. Tính và chọn thiết bị 7. Tổ chức hành chính của nhà máy 8. Tính hơi - nước 9. Tính xây dựng 10. Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm 11.An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp, phòng cháy chữa cháy Qua quá trình làm đồ án, tôi đã phần nào nắm được những kiến thức cơ bản về thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy sản xuất cà phê nói riêng, có được cách nhìn tổng quan về công nghệ sản xuất, cách bố trí và lựa chọn thiết bị sao cho kinh tế và hợp lý. Tuy nhiên do sự hạn chế về mặt kiến thức cũng như những nhận biết thực tế của bản thân và do tài liệu tham khảo còn nhiều thiếu thốn, chưa cập nhật được tài liệu nước ngoài nên đồ án của tôi còn nhiều thiếu sót. Tôi rất mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn. Đà Nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực hiện Hứa Thị Khánh Hòa SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 116 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 117 - 117 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Minh Trang (1983), Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông nghiệp. 2. Đoàn Dụ, Bùi Đức Hội, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thung (1983),Công Nghệ và các máy chế biến lương thực, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 3. Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học - Tập 1, NXBĐại học và trung học chuyên nghiệp 4. Đỗ Văn Đài-Nguyễn Trọng Khuông –Trần Quang Thảo –Võ Thị Ngọc Tươi-Trần Xoa (1992), Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học tập 2, NXBĐại học và trung 5. 6. 7. 8. 9. học chuyên nghiệp Đặng Minh Nhật (2006), Giáo ánkỹ thuật sấy nông sản thực phẩm. Trần Thế Truyền (1991), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng Trần Văn Phú (1991), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học và kỹ thuật HàNội. Trần Văn Phú,Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (1999),Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập1, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 10. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xuân Toản (1999),Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập2, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 11. [http://docs.4share.vn/docs/16449/Thuc_trang_va_giai_phap_phat_trien_san_xuat_ day_manh_xuat_khau_cua_cay_ca_phe_Viet_Nam_trong_thoi_ky_hoi_nhap_kinh_ te_quoc_te.html]. 12. [http://rainbow.com.vn/Titan/72.cac_loai_ca_phe_o_viet_nam.html. ] 13. [http://www.khuyennongvn.gov.vn/c-hdknkn/b-tthuanluyen/hoi-nghi-111danh-gia-tinhhinh-san-xuat-tieu-thu-ca-phe-nien-vu-2009-2010-va-giai-phap-phat-trien-ca-phe-benvung-trong-thoi-gian-toi/view] 14. [http://www.haihungthinh.com/?id_pnewsv=296&lg=vn&start=0]. 15. [ http://daklak.violet.vn/present/show?entry_id=3276398]. 16. http://yume.vn/thienlam1271989/article/caphe.35CBD60D.html 17. [http://congbotieuchuansanpham.vn/?p=1107] 18. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/may- rua-qua/296/347 19. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/may- xat-qua-va-tach-qua-lan-trong-ca-phe-thoc/296/349 20. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-say/may-say-tinh/299/373 21. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-say/may-say-trongquay/299/371 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 117 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 118 - 118 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 22. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/may- phan-loai-tap-chat/297/359 23. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/mayphan-loai-tap-chat/297/359 24. http://pinhalense.hospedagemdesites.ws/equipamento.php? id_maquina=118#info 25. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca- phe-nhan/may-phan-loai-kich-thuoc/298/354 26. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-caphe-nhan/may-phan-loai-theo-trong-luong/298/355 27. http://techmartdanang.vn/News/content/viewer.html?a=1576&z=192 28. http://www.xcafe.com.vn/webapp/product_detail.php?product_id=58 29. http://www.huyhoangscale.com/Default.aspx? case=product&subcase=detail&cate=94b44a00_69ef_4f4f_bb4f_5875d061b9 50200801155502&subcate=&id=e9363b46_73b7_48c1_a2e3_f66c89c4cb94 200803210817 30. http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-van-chuyen/gau-tai/301/348 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-van-chuyen/bang-tai-vau/301/346 SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 118 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê MỤC LỤC SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật [...]... Mỗi phương pháp chế biến sẽ làm tăng những hương vị khác nhau của cà phê Nhìn chung cà phê chế biến bằng phương pháp ướt cho loại cà phê có vị đậm ngọt, thuần khiết và tươi mát Do vậy ở đây ta chọn phương pháp chế biến cà phê là theo phương pháp ướt SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 20 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 21 - 21 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 3.2 Dây chuyền sản xuất cà phê. .. đồ sản xuất của nhà máy Tháng Số ngày làm việc Số ca làm việc 1 26 78 2 24 72 3 26 78 4 25 75 5 26 78 6 25 75 7 26 78 8 × × 9 25 75 10 26 78 11 25 75 12 26 78 Năng suất nhà máy tính theo nguyên liệu: 7 5tấn NL/ca = 9 375( kg/ giờ) Tổng số ngày sản xuất trong năm: 280 – 10 =270 (ngày) 4.2 Cân bằng nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê quả tươi Đối với cà phê Chari có hao hụt tương tự như cà phê. .. tốt hơn bảo quản cà phê nhân SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 30 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 31 - 31 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 31 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 32 - 32 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU 4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy Ở Đăk Lăk vào... chế biến ướt được bóc vỏ lụa bằng tác động cơ học làm mặt cà phê bóng và đẹp hơn + Cà phê rang: Là sản phẩm thu được sau khi rang cà phê nhân + Cà phê bột: Sản phẩm thu được sau khi nghiền cà phê rang + Cà phê chiết: Sản phẩm thu được bằng cách dùng nước để chiết các chất hoà tan trong cà phê rang + Cà phê hoà tan: Sản phẩm khô, có thể hoà tan trong nước được lấy từ cà phê rang bằng phương pháp lý học... tan… Hoặc các sản phẩm khác có phối chế như: cà phê sữa, các loại bánh kẹo cà phê Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có hai phương pháp chính: - Phương pháp chế biến ướt - Phương pháp chế biến khô 3.1.1 Phương pháp chế biến khô Đây là phương pháp lâu đời và đơn giản hơn so với phương pháp ướt Phương pháp này được thực hiện như sau: Phơi hay sấy cả quả: mục đích giảm độ ẩm của trái cà phê tươi đến... nghiệp 19 - 19 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 3.1 Chọn phương pháp sản xuất Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp bao vỏ bọc quanh hạt nhân cà phê và phơi khô đến mức độ nhất định, làm cho cà phê nhân sống có một giá trị thương phẩm cao Rồi sau đó tiếp tục các quá trình chế biến tinh khiết hơn như chế biến cà phê rang, cà phê bột thô, cà phê hòa tan…... 300 g mẫu) Cà phê chè Cà phê vối 15 30 30 60 90 60 120 150 200 17 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 18 - 18 - Đồ án tốt nghiệp Hạng 3 Hạng 4 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 120 150 250 - -Tỷ lệ khối lượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn Bảng 2.8 Tỷ lệ khối tượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn Hạng chất lượng Hạng đặc biệt Hạng 1 Hạng 2 Hạng 3 và 4 Cỡ sàng Cà phê chè Cà phê vối No18/No16... Dùng phương pháp cơ học để bóc vỏ quả Ở đây ta sử dụng máy xát vỏ Yêu cầu Cà phê sau khi xát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỷ lệ hạt bị dập hoặc bị xé rách vỏ trấu, vỏ quả và cà phê quả nguyên còn lẫn trong cà phê thóc ướt với tỷ lệ càng ít càng tốt Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 24 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 25 - 25 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất. .. tốt nghiệp 26 - 26 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Vì phương pháp sinh hoá đơn giản và có nhiều ưu điểm nên chọn phương pháp này để tách vỏ nhớt Phương pháp sinh hoá còn gọi là phương pháp lên men Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng các enzim có trong bản thân nguyên liệu và chế phẩm enzyme bổ sung làm tác nhân phân giải lớp nhớt thành những chất hoà tan trong nước Trong sản xuất, quá trình ngâm... + Cà phê nhân: Là dạng cà phê sau khi đã bóc hết các lớp vỏ bên ngoài SVTH: Hứa Thị Khánh Hòa Lớp :09H2B 15 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Đồ án tốt nghiệp 16 - 16 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê + Cà phê vùng gió mùa: Là cà phê nhân thu được từ cà phê không rửa, ở vùng nhiệt đới gió mùa, nên dễ bị hút ẩm làm cho nhân nở ra và màu của nhân chuyển thành màu vàng hoặc màu sáng + Cà phê đánh bóng: Cà phê ... - 31 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê 31 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 32 - 32 - Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê CHƯƠNG CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 4.1.1... yêu cầu cần phải xây dựng nhà máy sản xuất cà phê có quy mô lớn đại cần thiết Do đó, nhiệm vụ em giao đồ án : Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê phương pháp ướt với suất 75 nguyên liệu/ca”để đáp ứng... 26 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê Vì phương pháp sinh hoá đơn giản có nhiều ưu điểm nên chọn phương pháp để tách vỏ nhớt Phương pháp sinh hoá gọi phương pháp lên men Phương pháp dựa nguyên

Ngày đăng: 23/10/2015, 20:10

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CẢM ƠN

  • LỜI MỞ ĐẦU

  • CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

    • 1.1 Đặt vấn đề

    • 1.2 Tính khả thi

    • 1.3 Vị trí xây dựng

    • 1.4 Địa điểm xây dựng

      • Nhiệt độ trung bình hằng năm: 23,30C

      • Nhiệt độ mùa hè: 36,00C

      • Độ ẩm mùa hè: 82%

      • Độ ẩm mùa đông: 80%

    • 1.5 Nguồn nguyên liệu

    • 1.6 Đường giao thông

      • 1.6.1 Đường bộ

      • 1.6.2 Đường thủy

    • 1.9 Nguồn cung cấp năng lượng

  • CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN

    • 2.1 Tổng quan về nguyên liệu

      • 2.1.1 Nguồn gốc cây và phê và lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam [14].

      • 2.1.1.1 Nguồn gốc cây cà phê

      • 2.1.1.2 Lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam

      • 2.1.2 Phân loại cà phê [1]

      • 2.1.2.2 Cà phê Arabica (cà phê chè)

      • 2.1.2.3 Cà phê Robusta (cà phê vối)

      • 2.1.2.4 Cà phê Chari (cà phê mít)

      • 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê [1]

      • 2.1.3.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê

      • 2.1.3.2 Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật

      • 2.1.3.3 Ảnh hưởng của việc thu hái

      • 2.1.3.4 Ảnh hưởng của quá trình bảo quản, vận chuyển

      • 2.1.4 Thành phần hóa học của quả cà phê

      • 2.1.4.1 Cấu tạo giải phẫu quả cà phê [1,12-16]

      • 2.1.4.2 Thành phần hóa học của từng phần cấu tạo nên quả cà phê [1,13-16]

    • 2.2 Tổng quan về sản phẩm

      • 2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê [16]

      • 2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê [17]

  • CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH

    • 3.1. Chọn phương pháp sản xuất

      • 3.1.1. Phương pháp chế biến khô

      • 3.1.2. Phương pháp chế biến ướt

      • 3.1.3 Kết luận

    • 3.2. Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt

      • 3.2.1 Dây chuyền công nghệ [1, 18]

      • 3.2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất

        • Yêu cầu

        • Yêu cầu

    • 4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

      • 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy

      • 4.1.2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy

      • 4.2.1 Đối với cà phê Robusta

      • 4.2.2 Đối với cà phê Arabica và Chari

  • CHƯƠNG 5 CÂN BẰNG NHIỆT cho quá trình sẤy KẾT THÚC

    • 5.1.1 Cơ sở của quá trình cân bằng nhiệt

    • 5.1.2 Các thông số ban đầu

    • 5.1.3 Xác định các thông số của không khí

    • 5.1.4 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy lý thuyết

    • 5.2.3 Lượng tác nhân sấy thực tế

  • CHƯƠNG 6 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

    • 6.1 Hệ thống phân loại và làm sạch [18]

      • 6.1.1 Cấu tạo

      • 6.1.2 Nguyên tắc hoạt động

      • 6.1.3 Đặc tính kĩ thuật

      • 6.2.1 Cấu tạo

      • 6.2.2 Nguyên tắc hoạt động

      • 6.2.3 Đặc tính kỹ thuật

    • 6.3 Xilô ủ, lên men

      • 6.3.1 Lập luận

      • 6.3.2 Tính toán xi lô ủ, lên men

    • 6.4 Hệ thống sấy tĩnh

      • 6.4.1 Giới thiệu chung [20]

      • 6.4.2 Cấu tạo

      • 6.4.3 Đặc tính kỹ thuật

        • Cường độ bốc hơi ẩm: A=== 12,132 (kg ẩm/m3.h)

      • 6.5.2 Cấu tạo

        • Tổng bề mặt trao đổi nhiệt của calorife:

        • Số ống trong calorife: = = 859,98(ống).

        • 1) Trở lực do áp lực động lực (ở đầu ra quạt đẩy và quạt hút)

        • * Tính áp lực động lực ở đầu ra của quạt đẩy:

        • [9, 377]

        • * Trở lực khuỷu ghép 90o của ống dẫn tác nhân sấy từ cửa ra của thùng sấy đến cyclon:

        • 5)Trở lực lớp hạt

    • 6.6. Máy tách tạp chất

    • 6.7 Máy xát khô

      • 6.7.1. Giới thiệu chung

      • 6.7.2. Cấu tạo

    • 6.8. Máy đánh bóng [25]

      • 6.8.1. Giới thiệu chung

      • 6.8.2. Cấu tạo

      • 6.8.3. Nguyên tắc hoạt động

      • 6.8.4. Đặc tính kĩ thuật

    • 6.9 Máy phân loại theo kích thước

      • 6.9.1 Nguyên tắc hoạt động

      • 6.9.2 Đặc tính kỹ thuật

      • 6.10.1 Giới thiệu chung

      • 6.10.2 Nguyên tắc hoạt động

    • 6.11 Máy phân loại theo màu sắc [27].

      • 6.12.3 Đặc tính kỹ thuật

    • 6.12 Hệ thống cân đóng bao tự động [29].

    • 6.13 Xi lô chứa và các thiết bị vận chuyển trong nhà máy

      • 6.13.1 Xi lô

      • 6.13.2 Hố

      • 6.13.3 Gàu tải

  • CHƯƠNG 7 TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY

  • CHƯƠNG 8 TÍNH NƯỚC - NHIÊN LIỆU

  • CHƯƠNG 9 TÍNH XÂY DỰNG

    • 9.1 Cách bố trí mặt bằng

      • 9.2.8 Nhà ăn [10, 56].

      • 9.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh [6, 55 - 56].

      • 9.2.14 Phòng hóa nghiệm [6, 54]

      • 9.2.18 Trạm biến thế và máy biến áp [6, 55]

  • CHƯƠNG 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan