phuong phap kho

112
http://www.ebook.edu.vn - 1 - Thiết kế nhà máy sn xut cà phê nhân Đồ Án Tt ngip Ngành Công NghThc Phm Lê ThThu Hiếu - Lp 01H2B PHN I:........................................................................................................................... 2 LI MĐẦU. ................................................................................................................ 2 PHN II: ......................................................................................................................... 4 LP LUN KINH TKTHUT ............................................................................... 7 PHN III: ...................................................................... Error! Bookmark not defined. TNG QUAN VNGUYÊN LIU............................. Error! Bookmark not defined. PHN IV:...................................................................................................................... 15 CHN VÀ THUYT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGH. ....................................... 15 A. Chn phương pháp chế biến ..................................................................................... 15 B. Qui trình công nghsn xut cà phê nhân bng phương pháp khô.......................... 16 C. Qui trình công nghsn xut cà phê rang xay ......................................................... 24 PHN V: ....................................................................................................................... 29 TÍNH CÂN BNG NGUYÊN LIU ........................................................................... 29 5.1.Tình hình sn xut ca nhà máy.............................................................................. 29 5.2. Cân bng vt cht cho sn xut cà phê nhân.......................................................... 29 5.3. Tính cân bng vt cht cho sn xut cà phê rang ................................................... 36 PHN VI:...................................................................................................................... 39 TÍNH CÂN BNG NHIT LƯỢNG. .......................................................................... 39 6.1. Cân bng nhit lượng cho quá trình sn xut cà phê nhân..................................... 39 6.2. Cân bng nhit lượng cho cà phê rang xay ............................................................ 44 PHN VII: .................................................................................................................... 49 TÍNH VÀ CHN THIT B......................................................................................... 49 A. Tính và chn thiết bcho dây chuyn cà phê nhân. ................................................. 49 B. Tính chn thiết bdây chuyn sn xut cà phê rang ................................................ 66 PHN VIII: ................................................................................................................... 74 TÍNH TCHC VÀ TÍNH XÂY DNG................................................................... 74 I. Tính tchc ............................................................................................................... 74 II. Tính xây dng........................................................................................................... 78 PHN IX:...................................................................................................................... 87 TÍNH HƠI - NƯỚC - ĐIN. ........................................................................................ 87 A. Tính hơi .................................................................................................................... 87 B. Tính nước.................................................................................................................. 88 C. Tính đin ................................................................................................................... 91 PHN X: ....................................................................................................................... 99 TÍNH KINH T. ........................................................................................................... 99 A. Tính cho xây dng.................................................................................................... 99 B. Tính cho trang thiết bnhà máy.............................................................................. 101 PHN XI:.................................................................................................................... 106 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VSINH CÔNG NGHIP. ........................................ 106 PHN XII:. ................................................................................................................. 109 KT LUN. ................................................................................................................ 109 TÀI LIU THAM KHO........................................................................................... 110

Upload: nguyentrongcang

Post on 04-Aug-2015

46 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 1 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN I:........................................................................................................................... 2 LỜI MỞ ĐẦU. ................................................................................................................ 2 PHẦN II: ......................................................................................................................... 4 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT............................................................................... 7 PHẦN III:...................................................................... Error! Bookmark not defined. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU............................. Error! Bookmark not defined. PHẦN IV:......................................................................................................................15 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. .......................................15 A. Chọn phương pháp chế biến.....................................................................................15 B. Qui trình công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp khô..........................16 C. Qui trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay .........................................................24 PHẦN V:.......................................................................................................................29 TÍNH CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU ...........................................................................29 5.1.Tình hình sản xuất của nhà máy..............................................................................29 5.2. Cân bằng vật chất cho sản xuất cà phê nhân..........................................................29 5.3. Tính cân bằng vật chất cho sản xuất cà phê rang...................................................36 PHẦN VI:......................................................................................................................39 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG. ..........................................................................39 6.1. Cân bằng nhiệt lượng cho quá trình sản xuất cà phê nhân.....................................39 6.2. Cân bằng nhiệt lượng cho cà phê rang xay ............................................................44 PHẦN VII: ....................................................................................................................49 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ.........................................................................................49 A. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền cà phê nhân. .................................................49 B. Tính chọn thiết bị dây chuyền sản xuất cà phê rang ................................................66 PHẦN VIII: ...................................................................................................................74 TÍNH TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG...................................................................74 I. Tính tổ chức ...............................................................................................................74 II. Tính xây dựng...........................................................................................................78 PHẦN IX:......................................................................................................................87 TÍNH HƠI - NƯỚC - ĐIỆN. ........................................................................................87 A. Tính hơi ....................................................................................................................87 B. Tính nước..................................................................................................................88 C. Tính điện...................................................................................................................91 PHẦN X:.......................................................................................................................99 TÍNH KINH TẾ. ...........................................................................................................99 A. Tính cho xây dựng....................................................................................................99 B. Tính cho trang thiết bị nhà máy..............................................................................101 PHẦN XI:....................................................................................................................106 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP. ........................................106 PHẦN XII:. .................................................................................................................109 KẾT LUẬN.................................................................................................................109 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................110

Page 2: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 2 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN I:

LỜI NÓI ĐẦU

Cà phê là một đặc sản của các nước vùng nhiệt đới, là sản phẩm được buôn bán

nhiều trên thế giới, đối với nước ta cà phê cũng chiếm một phần quan trọng trong

các mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Hơn nữa, do mặt hàng cà phê đã, đang và sẽ tăng

cường phát triển nhiều là một đặc sản quý giá của vùng nhiệt đới. Việc tiêu thụ cà

phê trên thế giới cũng ngày càng tăng, nhất là ở Châu Âu, tập quán uống cà phê đã

gắn liền với phong tục xã hội và mức sinh hoạt vật chất. Mặt hàng cà phê trong

những năm qua đã mang lại lợi ích to lớn đóng góp một tầm quan trọng trong sự

nghiệp xây dựng đất nước.

Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cây cao cấp này, nhiều

vùng đất đỏ rất thích hợp để trồng cà phê như các cao nguyên: Gia Lai, Kon Tum,

Daklak, Di Linh….

Do tập quán uống cà phê có từ lâu đời nên đối với nhiều người cà phê trở thành

thức uống thường nhật, điều này có lẽ do hương vị đặc biệt của cà phê và tác dụng

chủ yếu của nó.

Cà phê là một loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn cho

trí óc và thông qua sự kích động hệ thần kinh, tăng cường sự hoạt động của các bộ

máy khác trong cơ thể như trợ tim, xúc tiến sự tuần hoàn của máu, nâng cao sinh

lực chống mệt mỏi cho cơ thể người. Trong cà phê hoạt chất chủ yếu là cafein, hàm

lượng của nó trong cà phê từ 1-3%, cafein là một chất độc vì vậy uống nhiều cà phê

sẽ sinh ra táo bón, uống quá nhiều làm thần kinh quá kích thích bị gây rối loạn sau

đó có thể dẫn tới suy nhược. Tuy nhiên, cà phê vẫn là thức uống hấp dẫn đối với

nhiều người và nhiều lứa tuổi trên thế giới bởi lẽ một tách cà phê ngon thì có đầy đủ

hương vị đặc biệt khiến người ta thích thú một cách khó tả. Với những phương tiện

và điều kiện trang thiết bị hiện nay người ta có thể tách được nhiều chất thơm có

trong cà phê rang. Vì thế, cà phê là đồ uống ưa chuộng và được đánh giá cao.

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều nước trồng cà phê, trong đó 4 nước có diện

tích trồng cà phê lớn nhất là Brazil có khoảng 3 triệu ha sản lượng đạt 1056000 tấn,

Page 3: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 3 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

chiếm khoảng 25% sản lượng cà phê trên thế giới (trên thế giới 5244000 tấn),

Colombia hiện có trên 1 triệu ha, sản lượng hàng năm khoảng 750000 tấn,

Inđônêxia và Mêxicô có diện tích trên dưới 1 triệu ha.

Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã tăng nhanh diện tích canh tác và sản

lượng thu hoạch cà phê. Diện tích năm 1989-1990 đạt 123000 ha và sản lượng đạt

90000 tấn. Đến năm 1998 đạt 350000 ha và sản lượng đạt 400000 tấn.

Mặc dù giá cả cà phê trên thị trường gần đây đã có nhiều biến động nhưng thu

nhập cao và nhanh chóng nên đã thu hút nhiều cơ quan tư nhân và hộ nông dân đầu

tư vào ngành sản xuất cà phê. Ngoài ra, để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

trong nước và xuất khẩu, vùng Tây Nguyên rộng lớn đất đai khí hậu thích hợp cho

việc phát triển cà phê. Trong những năm gần nhất nước ta sẽ có hàng vạn tấn cà phê

xuất khẩu hàng năm vì đó là một mặt hàng mà cả thế giới đều ưa thích.

Cùng với việc phát triển trồng cà phê thì kỹ thuật chế biến đòi hỏi ngày càng

cao. Khâu chế biến có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê và tác động mạnh đến

sản xuất cà phê. Hiện nay, chúng ta có nhiều cơ sở chế biến cà phê nhân sống xuất

khẩu và chế biến cà phê bột, cà phê hòa tan, song qui mô còn nhỏ chưa tập trung.

Nhưng với kế hoạch phát triển cà phê trong những năm tới, công tác chế biến nhất

định sẽ đạt được những đỉnh cao của kỹ thuật chế biến hiện đại trên thế giới.

Nhưng 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 tư nhân với thiết bị lạc hậu, thô sơ,

năng suất thấp, chất lượng không cao.

Mặt hàng xuất khẩu là cà phê nhân của chúng ta còn kém chất lượng, bị ép giá

làm giảm một phần thu nhập. Hơn nữa, do cà phê nhân kém chất lượng nên các sản

phẩm của những quá trình chế biến tiếp theo từ cà phê nhân của chúng ta chất lượng

cũng không cao. Cho nên yêu cầu cần thiết là phải xây dựng một nhà máy sản xuất

cà phê có tính quy mô lớn là cần thiết.

Page 4: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 4 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN II:

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT. 2.1.Tính khả thi.

Đất nước ta đang trên đường công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước cùng với

sự phát triển vượt bậc của nhiều ngành kinh tế, đời sống tinh thần và vật chất của

người Việt Nam và thế giới nói chung ngày càng nâng cao và nhu cầu thưởng thức

các sản phẩm được chế biến từ cà phê tăng lên. Bên cạnh đó, sản

và diện tích trồng cà phê không ngừng tăng lên, thị trường xuất khẩu rộng lớn. Vì

vậy, cần phải “Thiết kế xây dựng một nhà máy chế biến cà phê nhân có phân xưởng

phụ sản xuất cà phê rang xay”nhằm để đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước. 2.2. Địa điểm.

Việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng. Vị trí của

nhà máy phải đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt trong thời gian sản xuất cũng như

đáp ứng các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của phương pháp mà ta lựa chọn để

chế biến.

Nhà máy được xây dựng thoả các điều kiện: 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…

Daklak là một Tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước ta lại có vị trí địa lí

tương đối thuận lợi cho việc xây dựng một nhà máy vì phía Đông giáp Khánh Hòa

phía Bắc giáp với Gia Lai, phía Nam giáp với Lâm Đồng, nên rất thuận lợi cho giao

thông đi lại với các Tỉnh lân cận do đó rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên

liệu và tiêu thụ sản phẩm.

Căn cứ vào những điều kiện trên, tôi quyết định đặt nhà máy ”sản xuất cà phê

nhân có phân xưởng phụ sản xuất cà phê rang xay” tại Tỉnh Daklak. Nhà máy nằm

sát quốc lộ 14 cách Thành Phố Ban Mê Thuột và quốc lộ 13 khoảng 10 km về phía

Đông. nhiệt độ và độ ẩm trung bình hằng năm 23,30C và 82%. Hướng gió chính là

hướng Đông Bắc.

2.3. Nguồn nguyên liệu.

Page 5: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 5 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Daklak là một Tỉnh có nhiều huyện trồng cà phê như: MaD’rak, Krôngbông,

Krông Nô, CưJut, Dakmin, ChưM’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… Do vậy, việc chọn địa điểm đặt nhà tại Tỉnh Đaklak sẽ làm giảm được chi

phí vận chuyển, đảm bảo chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.

2.4. Đường giao thông.

Nhà máy ở địa điểm này rất thuận tiện cho việc giao thông.

+ 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.

+ Đường thủy: Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng 150 Km cho nên có

thể sử dụng cảng này để phân phối sản phẩm trong và ngoài nước.

+ 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.

2.5. Năng suất.

Nhu cầu 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 có năng suất

cao đảm bảo chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương.

Hơn nữa, Mỹ -Việt Nam ký hiệp định thương mại mở ra con đường mua bán và trao

đổi hàng hóa và đồng thời cũng là một thị trường lớn mà ta cần khai thác để trao đổi

các mặt hàng trong đó cà phê chiếm ưu thế. Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất

cà phê nhân bằng phương pháp khô với năng suất 60 tấn cà phê quả/ca và phân

xưởng sản xuất phụ: cà phê rang xay năng suất 1600 kg sản phẩm/ca là một yêu cầu

cần thiết phải xây dựng.

2.6. 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.

Page 6: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 6 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ 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: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Dầu FO dùng để đốt lò

rang cà phê và xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy.

2.7. Nguồn nhân lực.

Trong quá trình sản xuất, nguồn nhân lực có ý nghĩa rất quan trọng bao gồm: lực

lượng công nhân, cán bộ kỹ thuật và kỹ sư. Đội ngũ lãnh đạo và cán bộ kĩ thuật có

thể tiếp nhận từ các trường Đại học hoặc Trung học chuyên nghiệp tại Miền Trung

và Tây Nguyên. Công nhân có thể tuyển chọn trực tiếp từ lực lượng lao động trong

Tỉnh.

2.8. Thị trường tiêu thụ.

Mặc dù nhà máy chế biến cà phê nằm ở Tây Nguyên không thuận lợi như các

vùng khác nhưng do nằm gần nhiều tuyến đường quốc lộ nên việc phân phối sản

phẩm tương đối thuận lợi. Hơn nữa, chất lượng các sản phẩm cà phê ở Tây Nguyên

cao nên được thị trường trong và ngoài nước ưa thích.

2.9. Hợp tác hóa, liên hợp hóa.

Việc hợp tác hóa giữa các nhà máy sản xuất cà phê tại Daklak với các nhà máy ở

các Tỉnh khác sẽ thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng

cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời qua sự hợp tác này sẽ tạo điều kiện cho

việc sử dụng chung những công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước…

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.

2.10. Xử lý chất thải.

Nước thải ra trong quá trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp ra môi

trường do vậy cần được xử lý, nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa vào

hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý nước trước khi thải ra ngoài môi

trường. Các chất thải rắn nên xử lý bằng cách đào hố để chôn tránh gây ô nhiễm cho

người dân, còn chất thải ở dạng vỏ trấu thì sử dụng làm nhiên liệu.

Page 7: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 7 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN III:

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Đặc tính thực vật của cà phê.

Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có 10 loại

đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường trồng các

loại sau:

+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.

3.1. Cà phê Arabica: thường gọi là cà phê chè.

Đây là loại trồng nhiều nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống này là ở cao

nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi.

Đặc tính:

Cây cà phê Arabica cao từ 3-5 m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao

đến 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, quả thường

hình trứng có khi hình cầu, khi quả chín có màu đỏ tươi, một số giống khi chín có

Page 8: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 8 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

màu vàng đường kính quả 10-15 mm. Số lượng quả 800-1200 quả/kg, thời gian

nuôi quả từ 6-7 tháng. Trong điều kiện thời tiết khí hậu ở miền Bắc, cà phê Arabica

chín rộ vào tháng 12 và tháng 1. Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm hơn 2-3 tháng so

với miền Bắc, khi quả chín nếu bị mưa dễ nứt và rụng. Trong 1 quả có 2 nhân, một

số ít quả có 3 nhân. Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứng vào nhân. Ngoài vỏ lụa là vỏ

trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt. Từ 5-7 kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống.

Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt, tùy theo cách chế biến. Lượng cafein có

trong nhân khoảng 1-3% tùy theo giống. Năng suất 400-500 kg/1hecta.

Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu khoảng 14-20%.

3.2. Cà phê Robusta: thường gọi là cà phê vối.

Nguồn gốc khu vực sông Cônggô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây

Châu Phi.

Đặc tính:

Robusta cao từ 5-7 m quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ thẩm.

Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Arabica. Từ 5-6 kg quả sẽ thu được 1kg cà phê

nhân. Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm hơn từ

Page 9: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 9 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

tháng 12 đến tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt

cũ của cành. Nhân hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc. Màu sắc của

nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến

lượng cafein có khoảng 1,5- 3%.

Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha. Tuy loại cà phê này hương

thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.

3.3. Cà phê Chari: thường gọi là cà phê mít.

Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này được

đưa vào Việt Nam 1905.

Đặc tính:

Chari cây lớn cao 6- 15 m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặt

dưới, quả hình trứng nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa mới, cho

nên trên cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh, nụ hoa, hoa nở

và nụ quả, đó là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường chín vào tháng 5 đến

tháng 7.

Hoa của cả 3 loại cà phê trên đều nở cả chùm, màu trắng và hưong thơm ngát.

Năng suất: thường 500-600 kg/1ha.

Tốt 1200-1400 kg/1ha.

Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu: 10-15%.

Đây là một loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất, ít chịu sâu bệnh.

3.4. Thành phần hóa học của cà phê.

3.4.1. Cấu tạo thành phần của cà phê.

Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ

lụa, nhân. 5

1.Vỏ quả 4

2.Lớp thịt vỏ thịt. 3

3.Vỏ trấu. 2

4.Vỏ lụa. 1

5.Nhân.

Page 10: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 10 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

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.

Dưới lớp vỏ mỏng là lớp vỏ thịt, vỏ thịt cà phê chè mềm chứa nhiều chất ngọt,

dễ xay xát hơn.

Hạt cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc. Vỏ trấu của

cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít.

Sát nhân cà phê còn một vỏ mỏng, mềm gọi là vỏ lụa, 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.

Trong cùng là nhân cà phê, lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng có những tế bào

nhỏ, trong có 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 1: Tỷ lệ các thành phần của quả.

Thành phần Arabica (%) Robusta (%)

- Vỏ quả

- Vỏ nhớt

- Vỏ trấu

- Nhân và vỏ lụa

43 - 45

20 - 23

6 - 7,5

26 -30

41- 42

21- 22

6 - 8

26 - 29

3.4.2.Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê.

3.4.2.1.Thành phần hóa học của vỏ quả.

Vỏ quả có màu đỏ khi chín, là chất antoxian trong đó có vết của ancaloit, tanin,

cafein và các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khô.

Page 11: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 11 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 3.2: Thành phần hóa học của vỏ quả ( tính theo % trong 1 g):

Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%). Cà phê Robusta (%).

- Protein 9,2 - 11,2 9,17

- Chất béo 1,73 2,00

- Xenlulo 13,16 27,65

- Tro 3,22 3,33

- Hợp chất không có Nitơ 66,16 57,15

- Chất đường - -

- Tanin - 14,42

- Pectin - 4,07

- Cafein

0,58 0,25

3.4.2.2.Thành phần hóa học của lớp nhớt.

Phía dưới lớp vỏ quả là lớp nhớt, nó gồm những tế bào mềm, không có cafein,

tanin, có nhiều đường và pectin.

Bảng 3.3: Thành phần hóa học của vỏ nhớt:

Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%). Cà phê Robusta (%).

- Pectin 33,0 38,7

- Đường khử 30,0 46,8

- Đường không khử 20,0 -

- Xenlulo và tro 17,0 -

Độ pH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả thường từ: 5,6-5,7 đôi lúc lên tới 6,4 Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trong quá trình lên men.

3.4.2.3. Thành phần hóa học của vỏ trấu. Gồm có xenlulo là chủ yếu, trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do từ nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khô.

3.4.2.4. Thành phần hóa học của nhân.

Page 12: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 12 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 3.4. Thành phần hóa học của nhân cà phê.

Thành phần hóa học Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g - Nước 8-12

- Chất dầu 4-18

- Đạm 1,8-2,5

- Protein 9-16

- Cafein 1(Arabica), 2 (Robusta)

- Clorogenic axit 2

- Trigonelline 1

- Tanin 2

- Cafetanic axit 8-9

- Cafeic axit 1

- Pentozan 5

- Tinh bột 5-23

- Dextrin 0,85

- Saccaro 5-10

-Xenlulo 10-20

-Hemixenlulo 20

- Lignin 4

- Tro 2,5-4,5

- Canxi 85-100

- Photphat 130-165

-Sắt 3-10

- Natri 4

- Mangan 1-45

- Rb,Cu, F Vết

Page 13: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 13 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Cấu tạo của cà phê nhân chịu ảnh hưởng bởi chủng cà phê, độ chín của quả, điều

kiện canh tác, điều kiện chế biến và bảo quản nhưng thực tế chưa có nghiên cứu nào

thiết lập mối quan hệ đó với thành phần hóa học của nhân cà phê. Cà phê nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khoáng, lipit, protit, gluxit.

Ngoài ra, còn có nhũng chất mà ta thường gặp trong thực vật là những axit hữu cơ

chủ yếu là axit clorogenic và các chất ancaloit. Trên thế giới cũng như trong nước ta

đã có nhiều nghiên cứu và phân tích thành phần hóa học của nhân cà phê.

Ngoài ra, trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể Vitamin, các chất bay hơi

và cấu tử của mùi thơm.

Hiện nay, người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm

đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là Vitamin nhóm B như: B1, B2, B6…và

các loại axit hữu cơ là tiền các loại Vitamin.

Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê.

+ Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê:

Đất trồng cà phê có ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê. Nếu cà

phê trồng trên đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt còn

có một hương vị đậm đà, mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên các loại

đất khác.

+ Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật:

Page 14: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 14 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng, người trồng

cà phê quyết định chất lượng cà phê. Các biện pháp chăm sóc kỹ thuật gồm có:

- Tủ gốc cây cà phê.

- Đánh nhánh tạo hình cây.

- Phân bón đúng kỳ và đúng số lượng cần thiết.

- Số lượng và cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê.

- Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê.

Chăm sóc cây tốt sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng cà phê.

+ Ảnh hưởng của độ cao:

Độ cao vùng đất trồng cũng ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê. Cà phê trồng

ở trên cao thì có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ở vị trí thấp.

Page 15: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 15 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN IV:

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ A- Chọn phương pháp chế biến 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.

- Phương pháp chế biến ướt: Phương pháp này gồm hai công đoạn chính:

Công đoạn xát tươi và phơi sấy: Loại bỏ lớp vỏ quả và lớp vỏ nhớt, phơi sấy

đến độ ẩm nhất định.

Công đoạn xát và đánh bóng: loại bỏ lớp vỏ trấu và lớp vỏ lụa để tạo thành cà

phê nhân bán thành phẩm.

- Phương pháp chế biến khô: Quá trình chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc vào

thời tiết để tránh phụ thuộc người ta sử dụng máy sấy. Phương pháp này thường áp

dụng cho những vùng có khí hậu nhiều nắng, mưa ít. Công đoạn chính của phương

pháp là sau khi phơi hoặc sấy cà phê đến độ ẩm nhất định ta dùng máy xát khô để

loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không thông qua công đoạn chế biến thành cà phê

thóc.

Sở dĩ ta chọn phương pháp chế biến khô vì đây là một phương pháp chế biến đơn

giản dễ làm, ít tốn năng lượng, vệ sinh không thải nhiều chất thải ảnh hưởng đến cu

ộc sống của người dân. Đây là một phương pháp mang tính thủ công nhưng nó rất

phù hợp với địa điểm đặt nhà máy là một nơi nắng nhiều mưa ít và đồng thời cũng

tận dụng được nguồn nhân lực đem lại nguồn thu khá ổn định cho người dân ở vùng

đó.

Page 16: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 16 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

B- Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô.

4.1. Dây chuyền công nghệ:

Sàng phân loại

Nguyên liệu (cà phê quả)

Thu nhận và bảo quản nguyên liệu

Phơi sấy

Cà phê quả khô

Tách tạp chất

Xay xát khô (bỏ vỏ trấu)

Đánh bóng (bỏ vỏ lụa)

Phân loại theo kích thước

P- loại theo trọng lượng

P-loại theo màu sắc

Phối trộn, cân, đóng bao

Nhập kho

Bảo quản

Vỏ trấu, tấm vàhạt nhẹ

Tấm và hạt nhẹ Cà phê thóc

hoặc quả khô

Cà phê tấm

Phân loại Chế biến riêng

Vỏ trấu

Hạt >6,3mm Hạt >5,6mm

Hạt >5mm

P- loại theo trọng lượng P- loại theo trọng lượng

P-loại theo màu sắc

P-loại theo màu sắc

Page 17: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 17 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

4.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ.

4.2.1. Nguyên liệu.

Nguyên liệu là các loại cà phê quả đã được thu hoạch, loại cà phê chính được

trồng ở nước ta là Robusta chiếm khoảng 97%, ở Daklak trồng gồm 2 loại đó là

Arabica và Robusta.

4.2.2.Thu nhận và bảo quản nguyên liệu.

- Thu nhận nguyên liệu:

Cà phê được thu hái bằng phương pháp thủ công, chủ yếu là thu hái bằng tay.

Năng suất thu hái phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ, cà phê non,

cà phê già…mức độ điêu luyện của người hái, phương tiện trang bị cho việc thu

hoạch …sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất hái.

Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng, hư hỏng việc thu

hái cần đạt các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo đúng độ chín đồng đều của trái.

Page 18: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 18 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Không làm rụng lá, nụ hoa đang hình thành để không ảnh hưởng đến mùa thu

hoạch năm sau.

+ Cần hái từng trái chín, không hái từng chùm hay suốt lẫn trái còn xanh vì trái

xanh cho nhân cho nhân nhỏ, màu đen khi phơi khô và vị đắng.

+ Không thu hái những quả còn xanh vì lúc đó chất dự trữ tập trung chưa đầy

đủ, khó chế biến do vỏ lụa dính sát vào nhân. Chú ý chỉ hái những quả chín để nâng

cao chất lượng sản phẩm.

+ Cần phân chia khu vực thu hái phù hợp với mùa chín cà phê.

+ Không được làm tổn thương đến cây, quả cà phê trong khi hái.

+ Giữ vệ sinh trong quá trình thu hái không được lẫn các tạp chất như: đất, cát,

cành, lá…vào trong nguyên liệu.

- Vận chuyển và bảo quản nguyên liệu.

Sau khi thu hái xong cần nên vận chuyển ngay về nơi chế biến không nên ủ

đống quá lâu làm cho cà phê bốc nóng và rất dễ lên men làm cho vị chua. Ta có thể

vận chuyển bằng mọi phương tiện như xe bò, xe ô tô…Trong khi vận chuyển tránh

làm cho quả cà phê bị dập nát, tránh bị lẫn tạp chất, phần nào bị lẫn nên mang đi

chế biến trước.

Nguyên liệu sau thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt, nếu chưa chế biến

thì không được chất thành đống mà phải được bảo quản ở nơi thoáng mát, có mái

che và trải thành lớp dày khoảng 30-40 cm trên nền sạch, khô, 2-3 giờ ta tiến hành

đảo trộn một lần. Thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt thường kéo dài không quá

36 giờ.

Mục đích của quá trình bảo quản này nhằm điều phối nguyên liệu trong quá

trình sản xuất. Tránh hiện tượng lãng phí nhân lực, thiết bị đồng thời cũng đảm bảo

được màu sắc và hương vị của thành phẩm.

4.2.3. Phơi sấy.

- Mục đích phơi sấy: Mục đích của quá trình này là hạ thủy phần của cà phê

xuống 10-12% để bảo quản tốt và thực hiện các quá trình tiếp theo.

Page 19: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 19 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Phơi cà phê: Nếu điều kiện thời tiết cho phép thì phơi cà phê vẫn là kỹ thuật

được ưa chuộng hơn vì nó đơn giản và ít tốn kém. Hơn nữa, tia cực tím của ánh

nắng mặt trời có thể tẩy trắng chất diệp lục trong hạt và làm giảm mùi ngái và mùi

cỏ trong cà phê. Cần giám sát quá trình phơi nắng cẩn thận vì địa điểm phơi và thời

tiết có ảnh hưởng lớn đến quá trình này.

Sân phơi nên được làm bằng xi măng sạch sẽ không bị rạn nứt và bị cách xa khu

vực chứa vỏ thải hoặc các chất thải từ các khâu chế biến để tránh bị nhiễm khuẩn.

Cần tránh phơi cà phê trên nền đất vì cà phê dễ bị nhiễm khuẩn có trong đất.

Cà phê có rủi ro bị ướt lại cao khi phơi ngoài trời và là một trong những nguyên

nhân phát triển nấm mốc. Để tránh làm cà phê ướt lại cần phản ứng kịp thời và phải

che phủ cà phê không cho tiếp xúc với nước mưa. Ngay khi trời khô ráo trở lại cần

nhanh chóng dỡ bỏ bạt phủ cho thoáng khí và tiếp tục phơi. Nếu cà phê bị che quá

Page 20: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 20 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

lâu thì hạt sẽ bắt đầu “ra mồ hôi” và sẽ nhanh chóng nhiễm nấm và các lỗi thử nếm

sẽ phát sinh.

Ban đêm, khi nhiệt độ xung quanh xuống thấp làm hơi nước ngưng tụ cần tủ bạt

lên cà phê để tránh bị ướt lại.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi:

- Nhiệt độ không khí.

- Độ ẩm không khí.

- Vận tốc không khí.

- Loại sân phơi.

- Chiều dày lớp nguyên liệu và số lần cào đảo trên sân.

+ Sấy cà phê bằng máy : Quản lý có hiệu quả nhiệt độ và độ ẩm là vấn đề mấu

chốt khi sấy cà phê. Sấy cà phê bằng nhiệt độ quá lớn hoặc quá thấp sẽ không cho

kết quả tốt. Nhiệt độ sấy lý tưởng là từ 45-550C. Chỉ cần tăng lên 10C thì sẽ làm

giảm độ ẩm tương ứng của không khí xuống khoảng 5%. Điều này cho thấy cần

thận trọng như thế nào trong khâu khống chế nhiệt độ.

Thời gian sấy dài hay ngắn phụ thuộc một số các yếu tố sau:

- Nhiệt độ không khí nóng và vận tốc không khí nóng.

- Độ ẩm không khí bên ngoài.

- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu.

Thông thường phơi sấy sơ bộ cà phê quả tươi trước rồi mới được đem sấy khô

chính thức.

4.2.4. Tách tạp chất.

Cà phê quả khô sau khi phơi sấy thường có lẫn kim loại, các tạp chất nhẹ như

cành, lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê… cho nên trước khi đưa vào máy xát khô,

nguyên liệu phải được làm sạch, tùy theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công

đoạn tách các tạp chất này là dễ dàng hay khó khăn, đơn giản hay phức tạp. Đặc biệt

chú ý đến các tạp chất khó làm sạch để loại chúng ra, đồng thời phải áp dụng

phương pháp có hiệu quả nhất và kinh tế nhất.

Đối với phương pháp khô người ta thường dùng sàng rung để tách các tạp chất.

Page 21: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 21 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

4.2.5. Xay xát khô.

Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25-35% trọng

lượng hạt, thành phần chủ yếu là xenlulo không góp phần tạo nên chất lượng của

sản phẩm nên phải loại ra.

Cà phê thóc sau khi xát khô ta được hỗn hợp gồm: cà phê thóc, trấu, cà phê

nhân, hạt vụn nát. Tùy theo tính chất và công dụng mà cách giải quyết của mỗi

thành phẩm trong hỗn hợp sau khi xát khô không giống nhau.

- Cà phê thóc đưa trở lại máy xát để tách vỏ lần nữa.

- Cà phê nhân là sản phẩm chủ yếu để đưa đi đánh bóng.

- Trấu chứa nhiều xenlulo và chất khoáng có thể dùng làm nhiên liệu.

- Cà phê vụn nát có thành phần tương tự như cà phê nhân nên có thể dùng làm

sản xuất cà phê bột, cà phê hòa tan, cà phê sữa…

+Yêu cầu của quá trình xát khô:

- Nhân nguyên vẹn.

- Tỷ lệ nát phải ở mức tối thiểu.

- Tỷ lệ cà phê còn vỏ sót lại phải thấp.

- Mức độ quạt sạch vỏ trấu phải cao.

4.2.6. Đánh bóng.

Sau khi tách vỏ trấu, cà phê hạt còn có lẫn một lớp vỏ lụa mỏng màu ánh bạc,

chủ yếu là xenlulo, vỏ lụa cần được tách đi bằng cách đánh bóng. Quá trình đánh

bóng còn gọi là quá trình bóc vỏ lụa. Do lớp vỏ lụa không góp phần vào việc làm

nên chất lượng của sản phẩm nên ta tiến hành loại bỏ nó, đồng thời việc bóc vỏ lụa

làm tăng giá trị cảm quan của hạt làm cho hạt trở nên bóng trơn và hạn chế được sự

phát triển của vi sinh vật.

Yêu cầu sau khi đánh bóng:

- Nhiệt độ cà phê không quá 550C.

- Tỷ lệ hạt nứt vỡ <1%.

- Tỷ lệ vỏ lụa trong cà phê nhân: 10% đối với Arabica, 20% đối với Robusta.

Trong đó người ta quy định 1/2 hạt bị bóc vỏ lụa coi như là hạt sạch.

Page 22: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 22 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

4.2.7. Phân loại theo kích thước.

Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường gọi là “cà phê xô” bao gồm tất cả

các loại tốt, xấu, nặng, nhẹ, vỏ trấu….cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô

thành các cỡ khác nhau theo kích thước.

Nguyên tắc: là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn

hợp. Kích thước lỗ sàng tùy theo loại cà phê và yêu cầu phân loại mà chọn loại có

kích thước cho phù hợp.

Phân loại theo kích thước qua sàng người ta thu được 3 loại hạt cà phê có kích

thước khác nhau: Hạt >6,3mm chiếm 70%, hạt >5,6mm chiếm 20%, hạt >5mm

chiếm 10%. Ngoài ra, người ta còn phân ra được một ít cà phê tấm với số lượng

không đáng kể.

Người ta sử dụng 2 loại sàng chính để phân loại đó là sàng tròn và sàng lắc.

4.2.8. Phân loại theo khối lượng riêng.

+ Mục đích: sau khi phân loại theo kích thước ta được khối hạt đồng đều theo

kích thước nhưng khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì còn có những hạt lép,

hạt bị sâu bệnh…

+ Nguyên tắc: dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của hạt ta sử dụng sức

gió để phân loại chúng ra, những hạt có trọng lượng riêng nhỏ sẽ bay lên.

+ Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại bằng sức gió:

- Trọng lượng riêng của hạt cà phê có ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất phân

loại bằng sức gió. Nếu cùng một sản phẩm mà có trọng lượng riêng khác nhau thì

hạt có trọng lượng nhỏ sẽ bay lên trước.

- Trọng lượng riêng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm của nó, thường thì tỷ trọng

của hạt cà phê trung bình là từ 1,1-1,3.

- Hình dáng và kích thước của hạt cà phê của hạt có ảnh hưởng trực tiếp đến

công tác phân loại theo trọng lượng. Vì vậy, trước khi đưa sản phẩm vào phân loại

bằng sức gió thì yêu cầu cần thiết phải phân loại bằng kích thước trước.

4.2.9. Phân loại theo màu sắc.

Page 23: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 23 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Mục đích: Phân loại theo kích thước và trọng lượng chỉ loại bỏ được tạp chất,

tăng độ đồng đều của hạt mà thôi. Không làm tăng giá trị cảm quan và màu sắc

đồng đều của hạt vì vậy cần phân loại theo màu sắc để làm tăng chất lượng của sản

phẩm.

+ Nguyên tắc: Thường phân loại dựa trên tiêu chuẩn nhà nước hoặc dựa trên

hợp đồng buôn bán với các cơ quan hữu quan hoặc giữa các nước với nhau và cũng

thoã mãn được yêu cầu của bên mua và bên sản xuất.

4.2.10. Phối trộn và đóng bao.

- Phối trộn để cho cà phê thành phẩm được đồng đều và đúng tiêu chuẩn của

Nhà Nước qui định và theo yêu cầu xuất khẩu. Thường sử dụng máy phối trộn cơ

giới, cà phê sau các công đoạn phân loại trên thu được 3loại có kích thước, khối

lượng và màu sắc khác nhau. Đấu trộn thành 3 loại cà phê: loại 1, loại 2và 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 1: 10% hạt > 6,3mm, 20% hạt >5,6mm và 70% hạt >5mm.

- Đóng gói theo yêu cầu sử dụng, cà phê được đóng gói thành bao nhỏ để tiện sử

dụng

4.2.11. Bảo quản cà phê nhân.

Cần bảo quản cà phê nhân thật tốt để giữ chất lượng cà phê nhân chuẩn bị cho

các công đoạn chế biến tiếp theo và bảo đảm cà phê không bị hư hỏng do vi sinh vật

xâm nhập phá hại trong thời gian vận chuyển.

Yêu cầu cà phê bảo quản trong kho:

- Độ ẩm hạt 10-12%.

- Xếp bao cà phê trên nền lót bằng ván để tránh hút ẩm, cách xa mái tường.

- Chuyển đổi vị trí bao 2-3 tuần một lần.

Page 24: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 24 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

C- Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay. 4.1.Dây chuyền công nghệ.

Nguyên liệu

Xử lý, làm sạch

Rang

Phân loại

Làm nguội

Phối trộn

Nghiền

Sàng phân loại

Cà phê bột

Hạt nhỏ Hạt vừa

Hạt to

Đóng gói

Thành phẩm

Phụ phẩm

Hạt lớn Hạt lớn

Page 25: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 25 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

4.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ.

4.2.1. Nguyên liệu.

Cà phê nhân là sản phẩm chính của nhà máy, một phần sản phẩm này được

dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất cà phê rang xay.

4.2.2. Xử lý và làm sạch.

Cà phê nhân được đưa đi sản xuất không qua bảo quản thì không cần giai đoạn

này. Trong quá trình sản xuất cà phê nhân được bảo quản thời gian thì phải xử lý và

làm sạch.

+ Mục đích: trong quá trình sản xuất cà phê nhân được bảo quản một thời gian

lâu nên cà phê nhân dễ bị hấp phụ mùi lạ đặc biệt là mùi mốc nên phải xử lý trước

khi chế biến.

+ Phương pháp xử lý: Có thể xử lý bằng nước hoặc bằng dung môi hữu cơ.

- Xử lý bằng nước: cà phê nhân sau khi bảo quản (chất lượng còn tốt) ngâm

cà phê trong nước 5 phút lúc này nước sẽ ngấm vào hạt hòa tan mùi mốc, sau đó vớt

ra để ráo, đây là trường hợp đối với mốc nhẹ.

- Xử lý bằng dung môi hữu cơ: xử lý trong trường hợp bị mốc nặng dùng

rượu có nồng độ 20% thể tích. Thường thì cà phê sau khi xử lý, làm sạch được đưa

lên băng chuyền nghiêng có gờ, đục lỗ lưới có đường kính 3 mm để làm ráo nguyên

liệu trước khi đưa lên sàng để tách tạp chất và phân loại.

4.2.3. Phân loại.

+ Mục đích: Tạo cho khối hạt có kích thước đồng đều, tạo điều kiện cho quá

trình rang được thuận lợi.

+ Phương pháp: thường dùng hệ thống sàng để tiến hành phân loại, dựa vào sự

khác nhau về kích thước giữa các cấu tử trong hỗn hợp cà phê. Quá trình phân loại

nguyên liệu ta được 2 phần: phần lọt sàng gồm các phần tử hạt gãy, vỡ , phần không

lọt sàng là các hạt nguyên. Khối hạt cà phê sau phân loại được tách đem rang riêng.

4.2.4. Rang.

Rang cà phê là một khâu quan trọng nhất trong quá trình chế biến cà phê rang,

nó quyết định đến hương vị, chất lượng, thị hiếu của người sử dụng.

Page 26: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 26 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Những biến đổi hóa học trong quá trình rang:

- Giai đoạn 1: Khi nhiệt độ rang < 500C ở giai đoạn này xuất hiện nhiều khói

trắng bốc ra chủ yếu là do hơi nước hoặc do hơi của dung môi hữu cơ, thể tích hạt

không bị biến đổi, ở cuối giai đoạn này người ta thấy ngừng sinh khí, đây chính là

thời điểm chuyển từ giai đoạn 1 sang giai đoạn 2.

- Giai đoạn 2: khi nhiệt độ t0 = 1500C, giai đoạn này thành phần các chất trong

hạt bắt đầu biến đổi, lúc này ta nghe có những tiếng nổ nhỏ trong khối cà phê rang

do có quá trình tích khí trong hạt, các hợp chất thơm theo khí ra ngoài, thể tích tăng

lên, xuất hiện khí màu xanh thoát ra chủ yếu là acrolein, các chất gluxit, xenlulo bị

caramen hóa cho hạt màu đen mà không bóng.

- Giai đoạn 3: khi nhiệt độ t0 = 2200C, thời gian giai đoạn này kéo dài 10-15

phút, quá trình sinh khí ngừng lại hoặc yếu đi, hạt chuyển sang màu đen bóng.

Trong khi rang thủy phần hầu như bốc hơi hết, thể tích có thể tăng lên 25-60%

nhân xốp, bề mặt láng và dễ vỡ, chất dễ bay hơi bốc đi, một phần cafein bốc ra theo

muội cà phê. Gluxit, xenlulo bị caramen hóa, protit phân hủy, chất béo biến đổi,

một số axit bốc hơi được tạo thành cả vị đắng và mùi thơm, trọng lượng giảm 23-

28% tùy theo mức độ rang.

Trong quá trình rang ở giai đoạn này để tăng chất lượng sản phẩm người ta cho

dầu thực vật, bơ, mỡ gà vào cuối quá trình rang để chất béo phủ lên bề mặt hạt một

lớp mỏng giữ được hương thơm của hạt. Sau khi rang xong hạt đen bóng bên trong

có màu cánh gián, mùi thơm nhẹ.

+ Kỹ thuật rang: Cà phê cho vào thiết bị rang, thể tích khối hạt < 20% thể tích

thiết bị. Thường rang ở nhiệt độ 140-1800C sau đó nâng nhiệt 200-2200C thời gian

40 phút/mẻ. trong quá trình rang màu sắc biến đổi như sau.

- Màu nhạt.

- Màu quế.

- Nâu trung bình.

- Nâu hơi đậm.

- Nâu cánh gián.

Page 27: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 27 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Nâu đậm.

- Đen thành than.

Tùy theo sở thích của người uống mà rang. Nếu rang màu nhạt thì ít thơm, nước

nhạt, uống sẽ hăng mùi gỗ, nếu rang cháy cà phê sẽ đắng, có mùi khét nhưng nước

đậm hơn.

+ Nhận xét quá trình rang: ở chừng khoảng 1000C màu xanh của hạt cà phê

chuyển sang vàng, 120-1300C hạt có màu nâu, 1500C hạt bắt đầu có mùi cháy,

1800C các khí cháy xuất hiện dưới hình thức các làn khói trắng xanh, có CO và CO2

thoát ra màu vàng chuyển thành nâu, ở nhiệt độ cao hơn thì hương thơm xuất hiện

nhiều hơn, ở 2700C khối lượng hạt giảm, hạt đen sẫm, ở 3000C hạt cháy.

4.2.5. Làm nguội.

Sau khi rang các chất thơm nhạy cảm bởi nhiệt rất dễ bay hơi làm giảm phẩm

chất cà rang. Do đó cần phải tiến hành làm nguội nhanh để khắc phục và hạn chế

những điểm trên.

Khi làm nguội đến nhiệt độ bình thường người ta tiến hành phun rượu để có

được độ ẩm 12% để dễ bảo quản, tạo các phản ứng este dẫn đến cà phê rang có mùi

thơm. Vì sau khi rang độ ẩm của nguyên liệu là 0,5-1% rất dễ hút các mùi vị lạ.

Người ta thường sử dụng băng tải để làm nguội cà phê rang.

4.2.6. Phối trộn.

Cà phê chế biến đơn thuần không phối trộn sẽ không đáp ứng được phẩm chất để

người uống ưa thích. Cho nên cần cần phối trộn theo đúng yêu cầu mong muốn về

vị và hương thơm…

4.2.7. Nghiền cà phê rang.

Cà phê đã được nghiền mịn sẽ nâng cao giá trị sử dụng và dễ dàng cho việc

chuẩn bị pha chế.

Cà phê sau khi làm nguội và phối trộn đạt yêu cầu cho vào máy nghiền. Trong

quá trình nghiền cà phê bị nóng lên do ma sát và áp lực của trục nghiền, để ngăn

chặn đều này người ta có thể làm lạnh bên trong trục nghiền bằng nước lạnh. Quá

Page 28: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 28 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

trình nghiền được thực hiện trong hệ thống thiết bị kín để ngăn chặn sự xâm nhập

của oxy trong không khí.

Sau khi nghiền ta thu được 3 loại bột nghiền: bột to, bột vừa, bột nhỏ. Bột to thì

được đưa trở lại máy nghiền, bột nhỏ thì làm phụ phẩm, bột vừa thì được đem đi

đóng gói.

Bột sau khi nghiền phải đạt các yêu cầu sau:

- Bột màu nâu có lẫn vỏ bạc sáng của cà phê nhân, bột sau khi nghiền lọt qua

ray φ = 1,6mm là 90%, nhưng được giữ lại trên ray φ = 0,05 mm tối thiểu là 70%.

Đối với nhu cầu tiêu dùng của mỗi nước thì tiêu chuẩn này là khác nhau.

- Độ ẩm của cà phê bột là 4-5% .

4.2.7. Phân loại.

Cà phê sau khi nghiền gồm các phần tử hạt mịn và hạt lớn. Vì vậy, phải cho hỗn

hợp sau khi nghiền qua sàng phân loại để tách các phần tử hạt lớn đem đi nghiền lại,

nhằm đảm bảo cà phê bột có được kích thước theo yêu cầu.

Sau khi phân loại cà phê được phối chế trước khi bảo quản để đảm bảo được tỷ

lệ các thành phần về chất lượng, mùi vị, hương thơm cũng như giá trị cảm quan, tỷ

lệ giữa bột mịn và bột thô cho phép, khâu phối chế có bổ sung chất bảo quản để kéo

dài thời gian bảo quản, vận chuyển và tiêu thụ.

4.2.8. Bao gói, bảo quản cà phê bột.

Cà phê sau khi nghiền nếu để tiếp xúc với không khí và ánh sáng sẽ nhanh chóng

bị mất mùi vị và hương thơm, nếu bảo quản không tốt sau 2-3 tuần xuất hiện mùi

khét và vị chua làm cho cà phê giảm chất lượng.

Để khắc phục tình trạng trên người ta phải tiến hành bao gói và bảo quản cà phê

theo đúng chế độ qui định, phải tổ chức thường xuyên luân chuyển dự trữ tồn kho.

Mặt khác phải tìm cách đóng gói bao bì để giữ được chất thơm của nó trong một

thời gian lâu, bao bì phải được chọn lọc cẩn thận có khả năng chống ẩm. Dùng bao

bì có 2 lớp để đóng gói bên trong là lớp chống ẩm, bên ngoài là lớp PE.

Thông thường trọng lượng của mỗi gói là: 100g, 200g, 500g…

Page 29: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 29 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN V:

CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU. 5.1. Tình hình sản xuất của nhà máy:

5.1.1. Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy:

Ở Daklak vào tháng 8 thường mưa và nguyên liệu ít nên cho nhà máy ngừng sản

xuất vào thời gian này để sửa chữa máy móc, thiết bị.

Bảng 5.1. Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy:

Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Arabica - × × × ×

Robusta × × × × -

Chari × × × -

5.2.2. 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 2 ca, một ca làm việc 8 tiếng, ngày chủ nhật được nghỉ.

Tháng 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

- Số ngày làm việc 25 20 26 25 26 25 26 × 26 25 26 25

- Số ca làm việc 50 40 52 50 52 50 52 × 52 50 52 50

- Tổng số ngày sản xuất trong năm: 275 ngày.

- Tổng số ca sản xuất trong năm: 550 ca.

- Tổng số giờ sản xuất trong năm: 4400 giờ.

- Năng suất của nhà máy: 60 tấn cà phê quả/ca.

- Năng suất của nhà máy tính trong 1giờ: 7500 kg/giờ.

5.2. Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân.

Để đơn giản ta tính toán cho 1000 kg nguyên liệu cà phê quả/giờ cho loại cà phê

Robusta.

Page 30: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 30 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 5.3. Bảng tỷ lệ hao hụt sau chế biến qua các công đoạn (%).

STT Công đoạn Hao hụt (%)

1 - Cà phê quả tươi, thu nhận và bảo quản

2 - Phơi hoặc sấy sơ bộ 0,5( không kể ẩm )

3 - Sấy chính thức 1( không kể ẩm )

4 - Tách tạp chất 2

5 - Xát cà phê thóc 32

6 - Đánh bóng cà phê nhân 5

7

- Phân loại theo kích thước: + Hạt >6,3mm. + Hạt >5,6mm. + Hạt >5mm.

0,5 0,5 0,5

8

- Phân loại theo khối lượng: + Loại 1(hạt >6,3mm). + Loại 2 (hạt >5,6mm). + Loại 3 (hạt >5mm).

1 1 1

9

- Phân loại theo màu sắc: + Loại 1(hạt >6,3mm). + Loại 2 (hạt >5,6mm). + Loại 3 (hạt >5mm).

1 1 1

10

- Phối trộn, cân, đóng bao: + Loại 1. + Loại 2. + Loại 3.

0,2 0,2 0,2

11

- Thành phẩm: + Loại 1. + Loại 2. + Loại 3.

Page 31: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 31 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

5.2.1. Thu nhận và bảo quản. - Lượng nguyên liệu: 1000 (kg/h). 5.2.2. Phơi hoặc sấy sơ bộ.

Thông thường phải sấy sơ bộ trước rồi mới sấy khô chính thức sau. Quá trình sấy sơ bộ nhằm loại bỏ một phần nước trên bề mặt đồng thời giảm bớt ẩm của cà phê từ 52-60% còn 45%, nhằm rút ngắn thời gian sấy ở giai đoạn sấy chính thức và chất lượng sản phẩm đảm bảo hơn.

- Lượng nguyên liệu vào: 1000 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 0,5%. + Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy chính thức được tính theo công thức:

2

211 w100

wwGG−−

×=Δ (kg/h) [VIII-102].

Trong đó: - GΔ : Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy (kg/h) . - G1: Lượng nguyên liệu trước khi sấy (kg/h).

- w1; w2: Độ ẩm của nguyên liệu trước và sau sấy. w1 = 55%; w2 = 45%.

GΔ = 1000×451004555−− = 181,818 (kg/h).

+ Lượng nguyên liệu sau khi sấy sơ bộ:

G2 = G1 – GΔ = 1000 – 181,818 = 818,182 (kg/h). + Lượng hao hụt tách ra trong quá trình sấy sơ bộ là: G’2 = 818,182×0,005 = 4,091 (kg/h).

5.2.3. Sấy chính thức:

Sấy nhằm hạ thủy phần của cà phê xuống còn 10-12%, chọn 12%. - Lượng nguyên liệu vào: 818,182– 4,091 = 814,091 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 1%. - Độ ẩm ban đầu của cà phê quả: 45%. - Độ ẩm cà phê sau sấy là: 12%. + Lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy chính thức là:

Page 32: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 32 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

ΔG = 814,091×121001245−− = 305,284 (kg/h).

+ Lượng nguyên liệu sau sấy chính thức là: G2 = G1 –ΔG = 814,091– 305,284 = 508,807(kg/h). + Lượng hao hụt tách ra trong quá trình sấy chính thức: G’2 = 508,807×0,01= 5,088 (kg/h).

5.2.4. Tách tạp chất. - Lượng nguyên liệu vào: 508,807– 5,088 = 503,719 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 2%. - Lượng nguyên liệu hao hụt : 503,719×0,02= 10,074 (kg/h).

5.2.5. Xay xát cà phê: - Lượng nguyên liệu vào: 503,719 – 10,074 = 493,645 (kg/h).

- Tỷ lệ hao hụt: cà phê quả khô vỏ trấu chiếm 25-35% trọng lượng hạt ta chọn 32%.

- Lượng nguyên liệu hao hụt: 493,645×0,32 = 157,966 (kg/h). 5.2.6. Đánh bóng cà phê.

- Lượng nguyên liệu vào: 493,645 – 157,966 = 335,679 (kg/h). - Tỷ lệ hao hụt: 5%. - Lượng nguyên liệu hao hụt: 335,679×0,05 = 16,784 (kg/h). 5.2.7. Phân loại theo kích thước:

- Lượng nguyên liệu vào: 335,679 – 16,784 = 318,895 (kg/h). Gồm các loại hạt: hạt >6,3mm (70%), hạt >5,6mm (20%), hạt >5mm (10%). 1. Hạt > 6,3mm (70%): + Lượng hạt > 6,3mm phân loại được: 318,895×0,7 = 223,227 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005×223,227 = 1,116 (kg/h). 2. Hạt > 5,6mm (20%): + Lượng hạt > 5,6mm phân loại được: 318,895×0,2 = 63,779 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005×63,779 = 0,319 (kg/h). 3. Hạt > 5mm (10%):

Page 33: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 33 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Lượng hạt > 5mm phân loại được: 318,895×0,1 = 31,890 (kg/h). + Hao hụt trong công đoạn này là: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,005×31,890 = 0,159 (kg/h). 5.2.8. Phân loại theo trọng lượng riêng:

1. Loại 1 (hạt > 6,3mm): + Lượng nguyên liệu vào: 223,227 – 1,116 = 222,111 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 222,111×0,01 = 2,221 (kg/h). 2. Loại 2 (hạt > 5,6mm): + Lượng nguyên liệu vào: 63,779 – 0,319 = 63,460 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01×63,460 = 0,635 (kg/h). 3. Loại 3 (hạt > 5mm): + Lượng nguyên liệu vào: 31,890 – 0,159 = 31,731 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01×31,731 = 0,317 (kg/h). 5.2.9. Phân loại theo màu sắc:

1. Loại 1 (hạt > 6,3mm): + Lượng nguyên liệu vào: 222,111– 2,221 = 219,890 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 219,890×0,01 = 2,199 (kg/h). 2. Loại 2 (hạt > 5,6mm): + Lượng nguyên liệu vào: 63,460 – 0,635 = 62,825 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01×62,825 = 0,628 (kg/h). 3. Loại 3 (hạt > 5mm): + Lượng nguyên liệu vào: 31,731– 0,317 = 31,414 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 1%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 0,01×31,414 = 0,314 (kg/h). 5.2.10. Phối trộn, cân, đóng bao:

- Hạt loại 1 (hạt > 6,3mm): 219,890 – 2,199 = 217,691 (kg/h).

Page 34: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 34 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Hạt loại 2 (hạt > 5,6mm): 62,825 – 0,628 = 62,197 (kg/h). - Hạt loại 3 (hạt > 5mm): 31,414 – 0,314 = 31,100 (kg/h). Người ta phối trộn như sau: 1. Loại 1 (80% hạt loại 1+ 10% hạt loại 2 + 10% hạt loại 3 ): + Lượng nguyên liệu vào: 217,691×0,8 + 62,197×0,1 + 31,100×0,1 = 183,483 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 183,483×0,002 = 0,367 (kg/h). 2. Loại 2 (10% hạt loại 1+70% hạt loại 2 +20% hạt loại 3): + Lượng nguyên liệu vào: 217,691×0,1 + 62,197×0,7 + 31,100×0,2 = 71,527 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 71,527×0,002 = 0,143 (kg/h). 3. Loại 3 (10% hạt loại 1+20% hạt loại 2 +70% hạt loại 3): + Lượng nguyên liệu vào: 217,691×0,1 + 62,197×0,2 + 31,100×0,7 = 55,979 (kg/h). + Tỷ lệ hao hụt: 0,2%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 55,979 ×0,002 = 0,112 (kg/h). 5.2.11. Cà phê nhân thành phẩm:

+ Loại1: 183,483 – 0,367 = 183,116 (kg/h). + Loại 2: 71,527 – 0,143 = 71,384 (kg/h). + Loại 3: 55,979 – 0,112 = 55,867 (kg/h).

Vậy tương ứng với 1000 kg nguyên liệu cà quả/giờ (kg/h) sẽ sản xuất được: 183,116 + 71,384 + 55,867 = 310,367 (kg/h) cà phê nhân. - Tỷ lệ giữa nguyên liệu và thành phẩm là:

A = 367,310

1000 = 3,222.

Page 35: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 35 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 5.4: Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào qua các công đoạn chế biến

STT Công đoạn

Hao hụt (%)

Lượng nguyên liệu vào tính cho 1000 (kg/h).

Lượng nguyên liệu tính theo năng suất nhà máy ( kg/h).

Lượng hao hụt tính theo 1000 ( kg/h).

Lượng hao hụt tính theo năng suất nhà máy (kg/h).

1 - Cà phê quả tươi 1000 7500

2 - Sấy sơ bộ 0,5 1000 7500 4,091 30,683

3 - Sấy chính thức 1 814,091 6105,683 5,088 38,160

4 - Tách tạp chất 2 503,719 3777,893 10,074 75,555

5 - Xát cà phê thóc 32 493,645 3702,338 157,966 1184,745

6 - Đánh bóng cà phê nhân 5 335,679 2517,593 16,784 125,880

7

- Phân loại theo kích thước: + Hạt >6,3mm. + Hạt >5,6mm. + Hạt >5mm

0,5 0,5 0,5

318,895 223,227 63,779 31,890

2391,713 1674,203 478,343 239,175

1,116 0,319

0,159

8,370 2,393 1,193

8

{ - Phân loại theo Trọng lượng: + Loại 1 (hạt >6,3mm). + Loại 2 (hạt >5,6mm). + Loại 3 (hạt >5mm).

1 1 1

222,111 63,460 31,731

1665,833 475,950 237,983

2,221

0,635 0,317

16,658 4,763 2,378

9

- Phân loại theo màu sắc: + Loại 1 (hạt >6,3mm). + Loại 2 (hạt >5,6mm). + Loại 3 (hạt >5mm)..

1 1 1

219,890 62,825 31,414

1649,175 471,188 235,605

2,199

0,628 0,314

16,493 4,710 2,355

10

- Phối trộn, cân, đóng bao:

+ Loại 1. + Loại 2. + Loại 3.

0,2 0,2 0,2

183,483 71,527 55,979

1376,123 536,453 419,843

0,367 0,143

0,112

2,753 1,073 0,840

11

- Thành phẩm:

+ Loại 1. + Loại 2. + Loại 3.

183,116 71,384 55,867

1373,370 535,380

419,003

Page 36: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 36 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

5.3. Cân bằng nguyên liệu cho cà phê rang xay:

Phân xưởng sản xuất phụ cà phê rang xay là 1600(kg sản phẩm/ca). Vậy năng

suất trung bình là 1600 ÷ 8 = 200 ( kg/h).

Bảng 5.5. Tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn.

STT - Công đoạn - Hao hụt (%)

1

- Nguyên liệu cà phê nhân

2

- Xử lý, phân loại, làm sạch nguyên liệu 1,5

3

- Rang cà phê nhân 24

4

- Làm nguội Tăng 3 ( kể cả ẩm)

5

- Phối trộn 0,5

6

- Xay cà phê 0,5

7

- Phân loại bằng sàng 1,5 ( cả phụ phẩm)

8

- Đóng gói 0,2

9

- Thành phẩm

5.3.1. Nguyên liệu.

Ta sử dụng sản phẩm chính của nhà máy là cà phê nhân (của 3 loại) làm nguyên

liệu để sản xuất cà phê rang xay ở phân xưởng sản xuất phụ.

Để đơn giản cho việc tính toán ta tính cho 100 kg nguyên liệu/giờ.

5.3.2. Xử lý, phân loại, làm sạch nguyên liệu:

+ Lượng nguyên liệu vào: 100 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt: 1,5%.

+ Lượng nguyên liệu hao hụt: 100×0,15 = 1,5 (kg/h).

5.3.3. Rang cà phê nhân:

+ Lượng nguyên liệu vào: 100 – 1,5 = 98,500 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt: 24 %.

Page 37: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 37 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Lượng nguyên liệu hao hụt: 98,500×0,24 = 23,640 (kg/h).

5.3.4. Làm nguội cà phê rang:

+ Lượng nguyên liệu vào: 98,500 – 23,640 = 74,860 (kg/h).

+ Do khối lượng hạt được phun dịch đường có nồng độ 2% để làm nguội

nên nguyên liệu tăng khối lượng lên 3%.

+ Lượng nguyên liệu tăng: 74,860×0,03 = 2,246 (kg/h).

5.3.5. Phối trộn:

+ Lượng nguyên liệu vào: 74,860 + 2,246 = 77,106 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt : 0,5%.

+ Lượng nguyên liệu hao hụt: 77,106×0,005 = 0,386 (kg/h).

5.3.6. Xay cà phê:

+ Lượng nguyên liệu vào: 77,106 – 0,386 = 76,720 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt: 0,5%. + Lượng nguyên liệu hao hụt: 76,720×0,005 = 0,384 (kg/h).

5.3.7. Cà phê bột:

+ Lượng cà phê bột thu được: 76,720– 0,384 = 76,336 (kg/h).

5.3.8. Sàng phân loại:

+ Lượng nguyên liệu vào: 76,336 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt: 1,5%.

+ Lượng nguyên liệu hao hụt: 76,336×0,015 = 1,145 (kg/h).

5.3.9. Đóng gói:

+ Lượng nguyên liệu vào: 76,336 – 1,145 = 75,191 (kg/h).

+ Tỷ lệ hao hụt: 0,2%.

+ Lượng nguyên liệu hao hụt: 75,191×0,002 = 0,150 (kg/h).

5.3.10. Thành phẩm:

+ Lượng thành phẩm thu được: 75,191 – 0,150 = 75,041(kg/h).

+ Tỷ lệ giữa nguyên liệu và thành phẩm là: 333,1041,75

100 ==A .

Page 38: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 38 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Vậy cứ 1,333 (kg) nguyên liệu thì sẽ cho 1 (kg) cà phê bột thành phẩm.

- Từ hệ số tỷ lệ tính được ta tính ngược lại cân bằng nguyên liệu cho phân

xưởng sản xuất phụ cà phê rang xay 1600 kg sản phẩm/ca.

Ta lập bảng sau:

Bảng 5.6 :Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào qua các công đoạn chế biến.

STT

- Công đoạn - Hao

hụt (%)

Lượng

nguyên

liệu vào

tính cho

100

(kg/h).

Lượng

nguyên

liệu vào

tính theo

năng suất

nhà máy

(kg/h).

Lượng

hao hụt

tính

theo

100

(kg/h).

Lượng

hao hụt

tính

theo

năng

suất nhà

máy

(kg/h).

1

- Nguyên liệu cà phê nhân 100 266,521

2

- Xử lý, phân loại, làm sạch 1,5 100 266,521 1,500 3,998

3

- Rang cà phê nhân 24 98,500 262,522 23,640 63,005

4

- Làm nguội tăng 3% 74,860 199,517 2,246 5,986

5

- Phối trộn 0,5 77,106 205,503 0,386 1,029

6

- Xay cà phê 0,5 76,720 204,474 0,384 1,023

7

- Phân loại bằng sàng 1,5 76,336 203,451 1,145 3,052

8

- Đóng gói 0,2 75,191 200,399 0,150 0,400

9

- Thành phẩm 75,041 200

Page 39: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 39 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN VI:

CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG. 6.1. Cân bằng nhiệt lượng cho quá trình sản xuất cà phê nhân.

Cơ sở của quá trình cân bằng nhiệt.

Chế độ sấy có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm. Chẳng hạn, chỉ tiêu sinh học, hoá lý, cấu trúc cơ học, thành phần hoá học ….Phải đảm bảo trong quá trình sấy. 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. Ta sử dụng sấy tháp, tác nhân sấy là không khí nóng. Các thông số ban đầu. + Nhiệt độ không khí sấy: t1 = 750C. + Nhiệt độ nguyên liệu vào: to = 23,30C. + Nhiệt độ nguyên liệu ra: t2 chọn theo nhiệt độ điểm sương. + Nhiệt độ môi trường không khí trước khi qua calorife: to= 23,30C. + Độ ẩm của nguyên liệu trước khi sấy: 45%. + Độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy: 12%.

+ φ0: là độ ẩm ban đầu của không khí trước khi vào calorife : φ0 = 82%. + Áp suất khí quyển: P = 757 (mmHg).

6.1.1.Xác định các thông số của không khí. 1. Các thông số trạng thái của không khí:

Trạng thái của không khí trước khi vào calorife với điều kiện khí hậu ở Daklak. to = 23,30C; φ0 = 82% . [V-100]. + Áp suất hơi bão hoà của không khí Pbh = 21,49 (mmHg). + Hàm ẩm của không khí được xác định theo công thức:

bh0

bh00 PP

P622,0x

×ϕ−×ϕ

×= (kg/kgkkk) [V- 56].

0148,049,2182,0757

49,2182,0622,0x 0 =×−

××= (kg/kgkkk).

+ Hàm nhiệt của không khí ẩm trước khi qua calorife: Io = to + (2493 + 1,97× to)×xo [V-156]. Io = 23,3 + (2493 + 1,97×23,3)×0,0148 = 60,876 (kJ/ kg kkk).

2. Các thông số của không khí khi qua calorife trước khi vào máy sấy:

Page 40: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 40 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Hàm ẩm của không khí sau khi qua calorife không thay đổi do khi qua calorife, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi hàm ẩm [V-166 ].

. x1 = xo = 0,0418 (kg/kgkkk). + Chọn nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi calorife là: 750C Pbh1 = 0,393 (at) = 297,501 (mmHg) [IV-312]. + Độ ẩm tương đối của không khí sau khi qua calorife:

1bh1

11 P)x622,0(

Px×+

×=ϕ (%).

059,0501,297)0148,0622,0(

7570148,01 =

×+×=ϕ = 5,9% .

+ Hàm nhiệt của không khí sau khi qua calorife: I1 = t1 + (2493 + 1,97× t1) ×x1

(kJ/kgkkk).

I1 = 75 + (2493 + 1,97×75) ×0,0148 = 114,083 (kJ/kgkkk). 3. Xác định nhiệt độ điểm sương:

+ Mục đích:

Khi tính toán về sấy cần phải biết nhiệt độ điểm sương ts vì đó là giới hạn làm

nguội không khí ẩm. Biết được ts khi chọn nhiệt độ cuối của của quá trình sấy ta

không lấy gần điểm ts để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt vật liệu.

+ Phương pháp xác định nhiệt độ điểm sương:

Không khí ẩm có trạng thái ban đầu là điểm A(xo; t ), từ điểm A theo đường x

= const hạ xuống đường φ = 1 tại điểm B, nhiệt độ ts sẽ qua giao điểm B [V-160].

Ta có điểm A(0,0148 ; 23,3), xác định được nhiệt độ ts đồ thị hình [16.3].

[VI-160]. Ta được ts = 210C.

4. Thông số của không khí sau sấy:

+ Dựa vào ts = 210C ta chọn nhiệt độ không khí sau sấy là: t2 = 330C

Tra bảng [IV-317] ta được Pbh2 = 37,7 mmHg.

+ Hàm nhiệt của không khí ra khỏi thiết bị (sấy lý thuyết):

I2 = I1 = 114,083 (kJ/kgkkk).

+ Hàm ẩm của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

Ta có : I2 = t2 + (2493+1,97× t2)× x2

Page 41: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 41 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Suy ra: 0317,03397,12493

33083,114t97,12493

tIx2

222 =

×+−=

×+−= (kg/kgkkk).

+ Độ ẩm tương đối của không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

2bh2

22 PP

P622,0x

×ϕ−×ϕ

×= ⇒ 2bh2

22 P)x622,0(

Px×+

×=ϕ

974,07,37)0317,0622,0(

7570317,0 =×+

×= ⇒ φ2 = 97,4%.

5. Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1 kg ẩm:

12

1xx

l−

= (kg/kg ẩm). [V-170].

172,590148,00317,0

1l =−

= (kg/kg ẩm).

6. 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 = =ΔG 2

211 W100

WWG−−

× (kg/h).

- G1: Lượng nguyên liệu trước khi vào máy sấy tính theo năng suất nhà máy: G1 = 6105,683 (kg/h). - w1: độ ẩm ban đầu của cà phê là; 45%. - w2: độ ẩm của cà phê sau sấy là; 12%.

U = GΔ = 6105,683×121001245−− = 2289,631(kg/h).

L = 59,172×2289,631= 135482,046 (kgkkk/h). 6.1.2. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy.

1. Lượng nhiệt cần thiết làm bay hơi 1kg ẩm:

o2

o1

xxII

q−−

= ( kJ/kg ẩm) [V-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.

343,31480148,00317,0

876,60083,114q =−−= (kJ/kg ẩm).

2. Tổng nhiệt lượng cần thiết cho quá trình bốc ẩm:

Page 42: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 42 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

731,7208543631,2289343,3148UqQ1 =×=×= (kJ/h).

3. Lượng nhiệt cần cung cấp để đun nóng sản phẩm: Q2 = G1×C1×(ttb - t0) (kJ/h) [VI-43]. Trong đó: - G1: lương nguyên liệu ban đầu đưa vào sấy (kg/h). G1 = 6105,683 (kg/h). - C1: nhiệt dung riêng của sản phẩm sấy (kJ/kg.0C).

100

uC)u100(CC 1n1ck

1×+−×

= (kJ/kg.0C). [IV-152].

Trong đó: - Cn: nhiệt dung riêng của nước, Cn= 4,18 (kJ/kg.0C). - Cck: nhiệt dung riêng chất khô của cà phê. Cck= 0,37 ( kcal/ kg.0C) = 1,547 (kJ/kg.0C).

- C1 732,2100

4518,4)45100(547,1 =×+−×= (kJ/kg.0C).

- ttb: nhiệt độ đun nóng cho phép nguyên liệu sấy:

542

75332

ttt 21tb =+=

+= 0C.

- to: nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu sấy; to = 23,30C. Q2 = 6105,683×2,732×(54 - 23,3) = 512098,287( kJ/h). 4. Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy: Nếu thiết bị sấy không có bảo ôn bên ngoài thì có thể lấy nhiệt lượng tổn thất bằng 8-12% lượng nhiệt dùng để sấy lí thuyết (Q1). Qtt = 0,08×Q1 = 0,08×7208543,731 = 576683,499 ( kJ/h). 5. Nhiệt lượng của calorife cần cung cấp: Qcal = Q1 + Q2 + Qtt = 7208543,731 + 512098,287 + 576683,499 = 8297325,517 ( kJ/h).

6.1.3. Cân bằng nhiệt lượng vào và ra khỏi thiết bị sấy. 1. Nhiệt lượng đi vào máy sấy:

+ Nhiệt lượng do không khí mang vào: Q1v = L×Io (kJ/h). Q1v = 135482,046×60,876 = 8247605,032 ( kJ/h).

+ Nhiệt lượng do nguyên liệu sấy mang vào: Q2v = G2×Cv1×t1 + U1×Cn×t1 (kJ/h). [V - 166]. Trong đó: - t1: nhiệt độ của nguyên liệu trước khi vào máy sấy; t1 = 23,30C.

Page 43: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 43 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Cvl: nhiệt dung riêng của cà phê Cvl= C1 = 2,732 (kJ/kg.0C). - U1: lượng ẩm bốc hơi trong quá trình sấy U1 = U = 2289,631(kJ/h). Cn = 4,18 (kJ/kg.0C). G2 = 3777,893 (kg/h). Q2v = 3777,893×2,732×23,3 + 2289,631×23,3×4,18. = 463480,367 (kJ/h).

+ Nhiệt lượng do calorife cung cấp: Q3v = Qcal = 8297325,517 ( kJ/h).

+ Tổng nhiệt lượng mang vào: Qv= Q1v + Q2v + Q3v = 8247605,032 + 463480,367 + 8297325,517 = 17008410,920 ( kJ/h). 2. Nhiệt lượng ra khỏi máy sấy:

+ Nhiệt lượng do không khí mang ra: Q1r = L×I2 (kJ/h) [V - 167]. = 135482,046×114,083 = 15456198,250 (kJ/h).

+ Nhiệt lượng do nguyên liệu sấy mang ra: Q2r = G2 ×Cvl×t2 (kJ/h) [V - 167]. = 3777,893×2,732×33 = 340599,721 (kJ/h).

+ Nhiệt lượng tổn thất: Q3r = Q tt = 576683,499 ( kJ/h).

+ Tổng nhiệt lượng ra: Qr = Q1r + Q2r + Q3r = 15456198,250 + 340599,721 + 576683,499 = 16373441,470 ( kJ/h). 3. Sai số:

%73,30373,0920,17008410

470,16373441920,17008410Q

QQQ

v

rv ==−=−

Vì ΔQ = 3,73% < 5% nằm trong sai số cho phép nên chấp nhận kết quả trên [VI-49].

Page 44: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 44 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

6.2. Cân bằng nhiệt cho cà phê rang xay. Ta sử dụng nhiên liệu đốt là dầu FO. Thành phần có trong dầu FO như sau: [X-83]. Thành phần C H O S A(ẩm) Tro Đơn vị (%) 85,2 11,5 0,5 0,5 2 0,1

6.2.1.Tính nhiệt trị của nhiên liệu. 1. Tính nhiệt trị cao của nhiên liệu: Qc= 33858C + 125400H - 10868(O - S) (kJ/kg) [VII - 29]. Qc= 33858×85,2% + 125400×11,5% - 10868×(0,5% - 0,5%). Qc = 43268,016 (kJ/kg). 2. Tính nhiệt trị thấp của nhiên liệu: Trong nhiên liệu lỏng ngoài thành phần của nước A chứa trong nhiên liệu còn có nước do phản ứng cháy sinh ra. Từ phản ứng cháy hydro dễ dàng thấy rằng cứ 1kg H2 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) [VII-30]. Qt = 43268,016 - 2500× (9×11,5% + 2%). Qt = 40630,516 ( kJ/kg).

6.2.2. Lượng không khí khô lý thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu: Lo=11,5C + 34,5H + 4,3(S-O) (kgkkk/kgnl) [XII - 28]. Lo= 11,5×85,2% + 34,5×11,5% + 4,3× (0,5%-0,5%) Lo= 13,766 (kgkkk/kgnl).

6.2.3. Lượng không khí thực tế đốt cháy 1 kg nhiên liệu: L = α×L0 (kg/kgnl) [VII -28].

Trong đó α:là hệ số không khí thừa, α được xác định như sau:

( ) ( )[ ]( ) ( )[ ]0kk0a00

kkanlnlbâc

t-tCI-IxLtCTroAH9-1-IAH9-tCQ

×+××××++×+×+η×

=α [VII-29].

Trong đó: - Qc = 43268,016 (kJ/kg). - A, Tro- thành phần nước và tro trong nhiên liệu. - ηbđ : Hiệu suất ban đầu η = 0,75÷0,9; Chọn ηbđ = 0,85 [VII-29]. - tnl: Nhiệt độ nhiên liệu; tnl = 23,30C. - Lo= 13,766 (kgkkk/kgnl). - x0 : hàm ẩm của không khí ứng với nhiệt độ t0 = 23,30C.

Page 45: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 45 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

x0 = 0,0148 (kg/kgkkk). - I0: Hàm nhiệt của không khí ngoài trời; I0 = 60,876 (kJ/kgkkk). - Cnl: Nhiệt dung riêng của nhiên liệu. - Ck, tk: Nhiệt dung riêng và nhiệt độ của khói lò. - Ia: Nhiệt dung riêng của hơi nước ở nhiệt độ khói lò. 1. Nhiệt dung riêng của nhiên liệu:

5,0t

t

nl

nl )d(

)32t59(886,11625

C+××+

= (J/kg.0C) [IV-153].

- tnl = 23,30C. - t

td : Khối lượng riêng tương đối của nhiên liệu ở 15,60C (so với nước ở

cùng nhiệt độ); ttd = 0,925 [IV-329].

589,1834925,0

)323,2359(886,11625

C 5,0nl =+××+

= (J/kg.0C)

Cnl = 1,835 (kJ/kg.0C). 2. Tính nhiệt lượng riêng của hơi nước ở nhiệt độ khói lò: Ia = 2500 +1,842× tk (kJ/kg) [VII-52]. tk: nhiệt độ của khói lò; chọn tk= 2400C. Ia= 2500 +1,842×240 = 2942,080 (kJ/kg) 3. Nhiệt dung riêng của khói lò: Ck (kJ/kg.0C). Tra bảng 1.179 (IV-204) ta có : Ck=1,034(kJ/kg.0C).Từ đây ta xác định hệ số không khí thừa:α

( ) ( )[ ]( ) ( )[ ]3,23-240034,1876,60-08,29420148,0766,13

240.034,1%1,0%2%5,11.9-1-08,2942.%2%5,11.9-3,23.835,185,0.016,43268+

++++=α

α = 9,187. + Lượng không khí khô thực tế đốt cháy 1 kg nhiên liệu: L = α×L0 = 9,187×13,766 = 126,468 (kgkkk/kgnl).

6.2.4.Thành phần các khí có trong khói: Thành phần của các khí có trong khói lò khô đối với nhiên liệu dầu FO: CO2, N2, SO2, O2 và H2O. Khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu, khối lượng của từng phần : + 127,3%2,8567,3C67,3G

2CO =×== (kg/kg).

Page 46: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 46 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ 381,97766,13187,977,0L77,0G 0N2=××=×α×= (kg/kg).

+ 922,25766,13)1-187,9(23,0L)1-(23,0G 0O2=××=×α×= (kg/kg).

+ 01,0%5,02S2G2SO =×== (kg/kg).

+ 055,1%2%5,119AH9G OH2=+×=+= (kg/kg).

6.2.5. Cân bằng nhiệt lượng cho thiết bị rang: 1. Nhiệt lượng vào. Gọi B (kg/mẻ) là lượng nhiên liệu dầu FO cần thiết để rang một mẻ nguyên liệu. a. Nhiệt lượng do nhiên liệu mang vào: qnl = Cnl× tnl×B (kJ/mẻ) [IX-268]. qnl = 1,835×23,3×B = 42,756×B (kJ/mẻ). b. Nhiệt lượng do nguyên liệu mang vào: Ta chọn lượng nguyên liệu mang vào rang là G1v = 70 (kg/mẻ). q1v = G1v×C1×θ1 (kJ/mẻ). Trong đó : - G1v = 70 (kg/mẻ). - C1: Nhiệt dung riêng của cà phê ở t0 = 23,30C; (kJ/kg.0C). - θ1 = t0 = 23,30C: nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu. Ta có: C1 = [0,12×1+(1- 0,12)×0,37]×4,18 = 1,863 (kJ/kg.0C). theo công thức C = C1×x1 + C2×x2 [IV-152]. x1= w1 = 12%: độ ẩm ban đầu của nguyên liệu. Từ đó ta có: q1v = 70×1,863×23,3 = 3038,553 (kJ/mẻ)..

c. Nhiệt lượng do không khí mang vào: qkk = α×L0× I0×B (kJ/mẻ). [IX-268]. qkk = 9,187×13,766×60,876×B = 7698,888×B (kJ/mẻ). d. Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy nhiên liệu: qt = B×Qt (kJ/mẻ) [IX-268]. Trong đó: - Qt là nhiệt trị thấp của nhiên liệu. Qt = 40630,516 (kJ/kgnl). qt = 40630,516×B (kJ/mẻ). e. Tổng nhiệt lượng vào: Qv = q1v + qnl + qkk + qt .

Qv = 3038,553 + 42,756×B + 7698,888×B + 40630,516×B (kJ/mẻ).

Page 47: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 47 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

2. Nhiệt lượng ra. a. Nhiệt lượng do sản phẩm mang ra: qsp = Gsp×Csp×tsp (kJ/mẻ). Trong đó : - Gsp = G1v - Δw: lượng nguyên liệu sau khi sấy (kg/mẻ).

- Δw : lượng ẩm tách ra trong quá trình rang.

2

211 W100

WWGw

−−

×=Δ [VIII-33].

Trong đó: - W1: độ ẩm ban đầu của nguyên liệu; W1 = 12%. - W2: độ ẩm của nguyên liệu sau khi rang; W2 = 1%.

778,7110011270w =−−×=Δ (kg/mẻ).

Gsp = 70 - 7,778 = 62,222 (kg/mẻ). - Csp: nhiệt dung riêng của sản phẩm: Csp =[ 0,01×1 + (1 - 0,1)×0,37 ]×4,18 = 1,434 (kJ/kg.0C) - tsp: nhiệt độ sản phẩm ra; tsp = 2200C. qsp= 62,222×1,434×220 = 19629,797 (kJ/mẻ). b. Nhiệt do ẩm mang ra: qar= Δw×Ih (kJ/mẻ) [V-167].

Trong đó: - Δw = 7,778 (kg/mẻ). - Ih: nhiệt lượng riêng của hơi nước ở t = 2200C. Theo bảng 1.250 [IV-313], ta có: Ih = 2803 (kJ/kg). Do đó: qar = 7,778×2803 = 21801,734 (kJ/mẻ). c. Nhiệt do khói lò mang ra:

B)CGCGCGCGCG(q2222222222 NNOOSOSOCOCOOHOHkl ××+×+×+×+×= (kJ/mẻ).

Trong đó: ...C,C.....;G,G OHOHCOOH 2222là khối lượng và nhiệt dung riêng của các chất

tương ứng. Tra bảng [1.143;IX-158÷161] ta có : - 184,418,4001,1C OH2

=×= (kJ/kg.0C).

- 844,018,4202,0C2CO =×= (kJ/kg.0C).

- 627,018,415,0C2SO =×= (kJ/kg.0C).

- 907,018,4217,0C2O =×= (kJ/kg.0C).

Page 48: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 48 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- 037,118,4248,0C2N =×= (kJ/kg.0C).

qkl=(1,055×4,184+3,127×0,844+0,01×0,627+26,072×0,907+97,976× 1,037) ×B.

⇒ qkl = 132,308×B (kJ/mẻ). d. Nhiệt lượng tổn thất do phản ứng cháy không hoàn toàn.

Ta có : qtt1 = (0,005÷0,115)×Qt×B [IX-269]. Chọn qtt1 = 0,09×Qt×B = 0,09×40630,516×B = 3656,746×B (kJ/mẻ). e. Nhiệt tổn thất ra môi trường:. +Chọn qtt2 = 0,08×qsp. qtt2 = 0,08×19629,797 = 1570,384 (kJ/mẻ). + Vậy tổng nhiệt lượng ra : Qr = qsp + qar + qkl + qtt1 + qtt2 (kJ/mẻ). Qr = 19629,797 + 21801,734 +132,308×B + 3656,746×B + 1570,384. + Theo định luật bảo toàn năng lượng thì: Qv = Qr (kJ/mẻ).

⇔ 3038,553 + 42,756×B + 7698,888×B + 40630,516×B = 19629,797 + 21801,734 + 132,308×B +3656,746×B +1570,384.

⇒ B = 0,896 (kg/mẻ).

Khối lượng dầu FO cần dùng trong 1 giờ : 360,370

521,262896,0 =× (kg/h).

Khối lượng dầu FO cần dùng cho 1 ca là: 3,360×8 = 26,880 (kg/ca).

Page 49: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 49 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN VII:

TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ. A- Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất cà phê nhân. 7.1. Thiết bị sấy.

7.1.1.Thiết bị sấy tháp: Giới thiệu chung:

Hệ thống sấy tháp (HTS) dùng để sấy các vật liệu dạng hạt như ngũ cốc, lúa mì, đường, cà phê, thóc….Hệ thống sấy tháp có năng suất lớn nên rất phù hợp dùng để sấy cà phê trong nhà máy. + Chọn 2 máy sấy tháp. + Lượng nguyên liệu cần thiết vào mỗi máy sấy:

Q = 2

683,6105 = 3052,842 (kg/h).

+ Chọn hệ thống sấy tháp HT-02 [XIV], là hệ thống sấy được lấy hơi nóng sạch bằng quạt hút nhiệt thông qua hệ thống trao đổi nhiệt của lò đốt. Dòng nhiệt xuyên qua lớp hạt làm giảm độ ẩm của hạt trong quá trình sấy (độ ẩm ban đầu w1 = 45% đến độ ẩm cần đạt tới w2 = 12%). + Ngoài chức năng sấy, tháp sấy HT còn có khả năng làm nguội sơ bộ hạt đã được sấy. Cấu tạo:

01. Lò đốt: dùng để cấp nhiệt cho máy sấy. - Nhiên liệu dùng để đốt là dầu FO. - Có dàn trao đổi nhiệt calorife. - Ứng dụng nguyên lí đối lưu để tạo nhiệt cho buồng đốt.

Lò đốt tạo nhiệt cung cấp khí nóng cho tháp sấy, nhiệt được truyền đi qua dàn trao đổi nhiệt sau đó được quạt hút nhiệt đưa vào khoang sấy.

02. Tháp sấy: - Khoang chứa: là khoang chứa hạt trên khoang sấy để cung cấp nguyên

liệu cho khoang sấy. - Khoang sấy: là khoang để chứa hạt cần sấy, có các vách lá sách hướng

nhiệt đặt so le, hạt cần sấy sẽ tạo thành những lớp mỏng chảy theo vách.

Page 50: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 50 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

03. Cơ cấu chuyển hạt: điều khiển tốc độ dòng hạt chảy đều trong khoang sấy.

04. Quạt hút là loại hạt li tâm cao áp. 05. Gầu tải:

Được đặt sâu dưới nền bên hông tháp sấy, trên đầu gầu có gắn một van 2ngã dưới đáy gàu được thiết kế 2 cửa nạp ở 2 bên. Nhiệm vụ chính là dùng để nạp và chuyển cà sau khi sấy hoặc đảo cà trong quá trình sấy.

06. Vít tải. 2 vít tải được đặt dưới cơ cấu chuyển hạt của máy sấy tháp có nhiệm vụ vận chuyển hạt sau khi sấy qua gầu tải.

Đặc tính kỹ thuật:

- Năng suất máy: 4000 (kg/h). - Công suất lắp đặt (HP). Gầu tải GT-150: 01.

Page 51: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 51 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bộ truyền cơ khí: 01. Quạt hút nhiệt: 03. Quạt nhóm lò: 0,25.

- Công suất động cơ: 8,74 (Kw). - Kích thước máy: Dài×Rộng ×Cao = 2000mm×3000mm×6000mm. 7.1.2. Tính và chọn Calorife: Calorife là một bộ phận quan trọng trong hệ thống sấy, nó cung cấp nhiệt cho tác nhân sấy, ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng. Trong calorife hơi nước bão hoà đi trong ống cung cấp nhiệt gián tiếp cho không khí đi bên ngoài ống. 1. Chọn kích thước ống truyền nhiệt: + Ống truyền nhiệt làm bằng đồng, ống có gân. + Đường kính ngoài: dn = 0,038 (m). + Đường kính trong: dt = 0,035 (m).

+ Chiều dày ống: 0015,02

dd tn =−

=δ (m).

+ Chiều dài ống: H = 2,0 (m). + Đường kính ngoài của gân: D = 1,4×dn = 1,4×0,038 = 0,053 (m). + Bước gân: tg = 0,01(m).

+ Chiều cao gân: 0075,02

038,0053,02

dDh n =−=−

= (m)

+ Số gân trên 1 ống: 20001,00,2

tgHm === (gân).

+ Bề dày gân: bg = 0,002 (m). + Bước ống: to = 0,056 (m).

+ Tổng chiều dài của gân trên 1 ống: Lg= m×bg = 200×0,002 = 0,4(m).

+ Chiều dài của ống có gân: Lo = H - Lg = 2 - 0,4 = 1,6 (m).

+ Diện tích xung quanh của ống không có gân: 191,06,1038,014,3LdF on1 =××=××π= (m2).

+ Diện tích vành khăn của gân trên ống

Page 52: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 52 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

( ) ( ) 429,0038,0053,02002414,3dDm2

4F 222

n2

2 =−×××=−×××π= (m2).

+ Diện tích xung quanh phần ống có gân: 067,04,0053,014,3LDF g3 =××=××π= (m2).

+ Diện tích bề ngoài của ống: 687,0067,0429,0191,0FFFF 321n =++=++= (m2).

+ Diện tích bề mặt trong của ống: 220,0035,0214,3dHF tt =××=××π= (m2).

2. Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình: + Nhiệt độ không khí vào calorife: t1đ = t1 = 23,30C. + Nhiệt độ không khí ra khỏi calorife: t1c = t2 = 750C. + Nhiệt độ bão hoà của hơi nước: t2đ = t2c = 1200C. Hệ số nhiệt độ trung bình xác định theo công thức:

t

c

d

cdtb

tt

ln

ttt Δε×

ΔΔΔ−Δ

=Δ [IX-253].

Trong đó: - Δtđ: hiệu số nhiệt độ đầu; Δtđ = 120 - 23,3 = 96,70C.

- Δtc: hệ số nhiệt độ cuối; Δtc = 120 - 75 = 450C.

- ε : hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào sự chuyển động của các chất tải nhiệt và phụ thuộc vào các thông số R và P:

535,0

3,231203,2375

tttt

P

03,2375

120120tttt

R

d2d1

d2c2

c2d2

c1d1

=−−=

−−

=

=−−=

−−

=

Tra đồ thị 1=ε⇒ [XI-8].

586,67

457,96ln

457,961t tb =−×=Δ 0C.

3. Hệ số cấp nhiệt từ thành ống ra ngoài không khí (α1): Nhiệt độ trung bình của không khí trong calorife: ttb = t1đ - Δttb = 120 – 67,586 = 52,4140C. Tra bảng I.255 [IV-318] ứng với ttb= 52,4140C ta có:

Page 53: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 53 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Hệ số dẫn nhiệt: λ = 2,847×10-2 (W/m.độ).

+ Độ nhớt động học: ν = 18,196×10-6 (m2/s). + Chuẩn số Pran: Pr = 0,6965. Chọn vận tốc không khí trong calorife: w = 8 (m/s).

Chuẩn số Raynon : 570,439610196,1801,08tw

Re 6g =

××=

ν×

= − [XI-13].

Lưu thể chảy ngang qua ống chùm có gân, vì vậy trong trường hợp này phương trình chuẩn số Nuyxen có dạng:

4,0n14,0

g54,0

PrRet

htdCNu ××⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×=

−−

[IX-226].

Trong đó: - d: đường kính ngoài của ống, (m); d = dn= 0,038 (m). - t: bước gân: t = tg = 0,01 (m). - h: chiều cao của gân: h = 0,0075 (m). - Do ống thẳng hàng nên: C = 0,116 ; n = 0,72. [IX-226].

⇒ ( ) ( ) 334,216965,0570,439601,0

0075,001,0

038,0116,0Nu 4,072,014,054,0

=××⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛×⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛×=−−

.

+ Hệ số cấp nhiệt α1 :

738,6001,0

334,2110847,2tNut

Nu2

g1

g1 =××=×λ=α⇒λ×α

=−

(W/m2.0C) [IX-227].

4. Hệ số cấp nhiệt phía trong ống α2:

+ Chọn vận tốc hơi nước đi trong ống ω = 4 (m/s). + Hơi nước bão hoà: to = 1200C. Tra bảng I.249 [IV-311] ta có: + Hệ số dẫn nhiệt: λ = 68,6×10-2 (W/m2.độ).

+ Độ nhớt động học: ν = 0,252×10-6 (m2 /s). + Chuẩn số: Pr = 1,47.

Chuẩn số 10000556,55555510252,0

035,04dRe 6

t >=×

×=ν×ω

= − .

Do đó lưu thể chảy xoáy trong ống nên chuẩn số Nu được xác định theo công

thức: 25,0

t

43,08,0x Pr

PrPrRe021,0Nu ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×××ε×= [IX-220].

Page 54: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 54 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

εx: Hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của tỉ số giữa chiều dài ống và đường

kính ống: 143,57035,02

dH

t

== .

Tra bảng 7.2 [IX-221] => 03,1x =ε ; Đối với chất khí thì 1PrPr ≈

t

.

( ) ( ) ( ) 433,1006147,1556,55555503,1021,0Nu 25,043,08,0 =××××= .

087,19726035,0

106,68433,1006d

Nu 2

t2 =××=λ×=α

(W/m2.0C).

5. Hệ số truyền nhiệt:

λδ+

α+

α

=

21

111K (W/m2.0C) [IX-248].

Trong đó : - α1 = 60,738 (W/m2.0C).

- α2 = 19726,087 (W/m2.0C).

- λ : hệ số dẫn nhiệt của đồng, (W/m2.0C).

Tra bảng [1.123 IV -125] ta có λ = 385 (W/m2.0C).

- δ = 0,0015 (m).

533,60

3850015,0

087,197261

738,601

1K =++

= (W/m2.0C).

6. Tính lượng hơi nước dùng: Lượng nhiệt lý thuyết cần cung cấp cho calorife trong một giờ: + Lượng nhiệt mà calorife cung cấp cho quá trình sấy: Qcal = Q1 = 7208543,731(kJ/h). + Chọn hiệu suất trao đổi nhiệt: η = 85%. + Lượng nhiệt thực tế cần cung cấp cho calorife trong một giờ:

684,84806390,85

17208543,73QQtt ==η

= (kJ/h).

Lượng hơi nước bão hoà dùng trong một giờ : r

QD tt=

Trong đó: - r: ẩn nhiệt hoá hơi của hơi nước bão hoà ở nhiệt độ 1200C. r = 2207 (kJ/kg) bảng I.250 [IV-313].

Page 55: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 55 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

610,38422207

48480639,68D == (kg/h).

Thể tích hơi nước cần dùng: V = D×v. v: thể tích riêng của hơi ở 1200C; v = 0,893 (m3/h) bảng I.250 [IV-313]. V = 3842,610×0,893 = 3431,451 (m3/h). 7. Xác định cấu tạo calorife:

+ Tổng bề mặt trao đổi nhiệt của calorife: tb

tt

K6,3Q

FΔ××

= (m2) [VIII-123].

Trong đó: - Qtt: lượng nhiệt thực tế cung cấp cho calorife; Qtt = 8480639,684 (kJ/h). - K: hệ số truyền nhiệt; K = 60,533 (W/m2.0C). -Δ tb: hệ số nhiệt giữa hai lưu thể; Δ tb= 67,586 (0C).

586,67533,606,3

684,8480639F××

= = 575,807 (m2 ).

+ Số ống trong calorife: 147,838687,0807,575

FFn0

=== (ống); chọn 838 (ống).

Chọn 2 calorife, số ống trong mỗi calorife là: 4192

838 = (ống).

Chọn calorife có 20 hàng, mỗi hàng có 2195,2020419 == (ống).

+ Kích thước mỗi calorife: • Chiều rộng calorife: Rcal = (n0 -1)× t0 + D + 2× (x + y).

Trong đó: - x: khoảng cách từ mép gân đến thành mép calorife. Chọn; x = 0,01(m). - y: chiều rộng thành calorife, chọn; y = 0,003 (m). - t0: bước ống; t0 = 0,056 (m). - D = Dg: đường kính ngoài của gân; D = 0,053 (m). - n0: số hàng của calorife; n0 = 28 ⇒ Rcal= (20 -1)×0,056 + 0,053 + 2× (0,01+0,003) Rcal =1,143 (m).

• Chiều cao calorife: Hcal = H + 2×a. Trong đó: - a: bề dày mỗi tấm chắn; a = 0,1 (m). - H: chiều dài ống; H = 2 (m).

Page 56: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 56 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

⇒ Hcal = 2 + 2×0,1= 2,2 (m). • Chiều dài của calorife: Dcal = (n1-1)× t0 + D + 2× (x + y).

Trong đó: - n1: số ống trong mỗi hàng; n1 = 21. Dcal = (21-1)×0,056 + 0,053 + 2× (0,01 + 0,003). Dcal = 1,199 (m).

7.1.3. Chọn quạt. Để vận chuyển không khí được đều theo các đường dẫn trong thiết bị sấy ta sử dụng quạt đẩy, quạt đẩy được đặt trước calorife để đưa không khí ngoài môi trường qua calorife vào tháp sấy. Mục đích của việc chọn quạt là xác định công suất của động cơ, với hệ thống sấy này người ta đã cho biết công suất của động cơ nên ta không cần tính toán các trở lực của quạt. Số lượng quạt cần dùng: 2 quạt. 7.2. Sàng tách tạp chất. + Chọn 2 sàng tách tạp chất.

+ Năng suất cần thiết vào mỗi sàng: Q = 2

893,3777 = 1888,947 (kg/h).

+Chọn loại sàng LS -1.

Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất sàng: 2000 (kg/h). + Động cơ điện: 2 (Kw). + Kích thước sàng: Dài×Rộng ×Cao = 1000mm×2000mm×1400mm.

Page 57: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 57 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Tần số dao động: 1250 (lần/phút). 7.3. Máy xát khô. + Chọn 2 máy xát khô.

+ Lượng nguyên liệu vào mỗi máy: Q = 2

338,3702 = 1851,169 (kg/h).

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 [XIV]. Cấu tạo: 01.Trục chính máy. 03. Cửa nạp liệu. 02. Bộ phận xả liệu. 04. Đối trọng điều chỉnh

05. Núm điều chỉnh mặt dao 06. Quạt thổi tạp 07. Khung máy

Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất máy: 2000 (kg/h). +Vận tốc trục quay: 120 (v/ph). + Công suất động cơ: 1,2 (Kw). + Kích thước máy: Dài×Rộng×Cao = 1500mm×7000mm×1500mm.

Page 58: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 58 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

7.4. Máy đánh bóng. + Chọn 2 máy đánh bóng.

+ Lượng nguyên liệu vào mỗi máy: Q = 2

593,2517 = 1258,797 (kg/h).

+ Chọn máy đánh bóng MĐB- 500 [XIV]. 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. Cấu tạo:

01. Motor 03. Bộ phận xã liệu 02. Bộ phận nạp liệu 04. Quạt thổi tạp

05. Đối trọng điều chỉnh độ bóng.

Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất máy: 1500 (kg/h). + Vận tốc trục quay: 150 (v/ph). + Công suất động cơ: 1,5 (Kw). + Kích thước máy: Dài×Rộng×Cao = 1000mm×2000mm×1400mm. 7.5. Phân loại theo kích thước.

Page 59: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 59 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Chọn 2 máy phân loại theo kích thước.

+ Lượng nguyên liệu vào mỗi máy: Q = 2

713,2391 = 1195,856 (kg/h).

+ Chọn máy phân loại theo kích thước KT-1 [XIV]. Giới thiệu chung: Chức năng của máy này dùng để phân loại kích thước hạt cà phê theo những kích thước khác nhau dựa trên các kích thước tiêu chuẩn của mặt sàng. Ngoài khả năng phân loại máy này còn tách được các tạp chất như: bụi, hạt vỡ, mẽ…

Cấu tạo: 01.Chân đế. 03. Motor truyền động trục chính. 02. Máng nạp liệu. 04. Khung sàng. 05. Cửa ra thành phẩm.

Đặc tính kỹ thuật: - Năng suất máy: 1500 (kg/h). - Kích thước sàng: Dài× rộng×cao = 2000mm×1500mm×1400mm. - Công suất động cơ điện: 0,6 (Kw). - Số lần dao động: 450 (lần/phút). 7.6. Phân loại theo trọng lượng. + Chọn 2 máy phân loại theo trọng lượng.

Page 60: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 60 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Lượng nguyên liệu vào mỗi máy tính theo hạt có kích thước >6,3mm:

Q = 2

833,1665 = 832,912 (kg/h).

+ Chọn thiết bị thẳng đứng Catador C-1 [XIV]. Giới thiệu chung:

Catador 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.

Cấu tạo:

01.Cửa nạp liệu 03. Cửa xả liệu 02. Cửa xả tạp chất. 04. Motor truyền động chính

Đặc tính kỹ thuật: + Năng suất máy: 500 (kg/h). + Công suất động cơ: 2 (Kw). + Vận tốc gió thổi: 14 (m/s). + Tốc độ quạt: 550-620 (v/ph). + Kích thước máy: Dài×Rộng×Cao = 1000mm×2000mm ×1400mm.

7.7. Phân loại theo màu sắc. + Chọn 2 máy phân loại theo màu sắc. + Lượng nguyên liệu vào mỗi máy tính theo hạt có kích thước >6,3mm:

Page 61: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 61 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Q = 2

175,1649 = 824,588 (kg/h).

+ Chọn máy phân loại hiệu Sortex Jonhson của Mỹ [II-72]. + Năng suất máy : 1000 (kg/h). + Kích thước: Dài× rộng×cao = 1000mm×2500mm×1500mm. 7.8. Máy phối trộn. + Chọn 2 máy phối trộn. + Lượng nguyên liệu vào mỗi máy tính theo hạt loại 1:

Q = 2

123,1376 = 688,062 (kg/h).

+ Chọn máy phối trộn kiểu vít xoắn nằm ngang [X-235]. + Năng suất máy: 1000 (kg/h). + Bước cánh vít: 100 (mm). + Số vòng quay: 206 (vòng/ph). + Công suất động cơ: 3,5 (Kw). + Kích thước máy: Dài× rộng×cao = 1400mm×2000mm×3500mm. 7.9. Chọn xilô. - Chọn xilô chứa cà phê nhân cho 3 loại trước khi vào máy phân loại theo trọng lượng: + Chọn 2 xilô chứa cà phê cho loại hạt có kích thước > 6,3mm.

+ Lượng nguyên liệu mỗi xilô cần chứa: Q = 2

833,1665 = 832,917 (kg/h).

+ Dung trọng cà phê: 600 (kg/m3).

+ Thể tích khối cà phê nhân chứa trong xilô:

165,4600

917,8323Vnl =×= (m3).

+ Thể tích xilô chứa: ϕ

= nlVV (m3).

Trong đó: - ϕ : hệ số chứa đầy ; ϕ = 0,85.

9,485,0

165,4V == (m3).

Chọn xilô hình trụ tròn, đáy hình nón, có góc tháo liệu là 600. + Chọn đường kính phần hình trụ: D = 1,0 (m).

Page 62: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 62 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Chiều cao đáy nón: 866,0320,160tg

2Dh 0

1 =×=×= (m).

+ Thể tích đáy nón: 227,020,114,3

3866,0

2D

3hV

221

n =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛××=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛×π×= (m3).

+ Thể tích phần trụ: Vtr= V – Vn= 4,9 – 0,227 = 4,673 (m3).

+ Ta có: 2

2

tr h4

DV ×π×= ; h2 là chiều cao phần trụ.

⇒ 953,540,114,3

673,44D

673,4h 222 =××

=××π

= (m)

+ Chiều cao của xilô: H = h1+ h2= 0,866 + 5,953 = 6,819 (m). Chọn 2 xilô chứa hạt có kích thước >5,6mm và 2 xilô chứa hạt có kích thước >5mm tương tự như xilô chứa hạt > 6,3mm. Tổng số xilô dùng là: n = 6 (xilô).

- Xilô chứa cà phê nhân trước phối trộn, đóng bao cho cả 3 loại hạt: + Chọn 6 xilô tương tự như xilô chứa cà phê nhân trước khi vào máy phân loại theo trọng lượng. + Tổng số xilô dùng là: n = 6 (xilô). Bảng 7.1. Các thiết bị chính trong dây chuyền sản xuất cà phê nhân.

STT Tên Thiết bị chính Kích thước (mm) Số lượng 1 - Máy sấy. 2000×3000×6000 2 2 - Sàng phân loại sau sấy. 1000×2000×1400 2 3 - Máy xát khô. 15000×7000×1500 2 4 - Máy đánh bóng. 1000×2000×1400 2 5 - Máy phân loại theo kích thước. 1000×2000×1400 2 6 - Máy phân loại theo trọng lượng. 1000×2000×1400 2 7 - Máy phân loại theo màu sắc. 1000×2500×1500 2 8 - Máy phối trộn. 1400×2000×3500 2

9 - Xilô chứa cà phê nhân trước khi vào máy phân loại theo trọng lượng.

H= 6819;D= 1000 6

10 - Xilô chứa cà phê nhân trước phối trộn đóng bao.

H= 6819;D = 1000 6

Page 63: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 63 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

7.10. Thiết bị vận chuyển. 7.10.1. Gàu tải. + Chọn loại gàu tải GT-150 [XIV]. Giới thiệu chung: Gầu tải là một 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 gầu tuỳ theo yêu cầu vận chuyển. Cấu tạo:

1. Cửa nạp. 6. Gầu múc. 2. Cơ cấu băng tải. 7. Motor truyền động. 3. Cửa chăm sóc. 8. Bộ truyền cơ khí. 4. Thân gàu tải. 9. Chân cửa ra. 5. Băng gầu tải. 10. Cửa vệ sinh đáy gầu.

Page 64: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 64 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Đặc tính kỹ thuật: + Công suất của động cơ gầu tải là: 0,5 (Kw). + Năng suất gầu: 3- 5 (t/h). 7.10.2. Vít tải. Giới thiệu chung: Vít tải là 1 loại thiết bị vận chuyển nguyên liệu từ nơi này sang nơi khác theo phương ngang, nghiêng, đứng tuỳ theo yêu cầu vận chuyển.

Sử dụng vít tải có ưu điểm dễ vận hành, thao tác, năng suất cao, ít chiếm chỗ. Cấu tạo: [XIV].

1. Cửa nạp liệu. 2. Vỏ vít tải kiểu ống. 3. Trục chính mang lá vít tải. 4. Motor và bộ truyền cơ khí.

Đặc tính kỹ thuật: + Kích thước vít tải: D = 500mm; chiều dài của vít tuỳ theo yêu cầu vận chuyển. + Năng suất vít tải: 1( t/h).

Page 65: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 65 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Công suất của động cơ vít tải là: 0,5 (Kw). Bảng 7.2. Các thiết bị vận chuyển trong dây chuyền sản xuất cà phê nhân.

STT Tên thiết bị Kích thước (mm) SL 1 - Gầu tải N.liệu lên máy sấy. B =125; H = 6300. 2 2 - Gầu tải N.liệu sau khi sấy lên sàng PL. B = 125; H = 1550. 2 3 - Gầu tải N.liệu lên máy xát khô. B = 125; H =1650. 2 4 - Gầu tải N.liệu lên máy đánh bóng. B = 125; H = 1550 2 5 - Gầu tải N.liệu lên sàng PL theo kích thước. B = 125; H = 1550. 2 6 - Gầu tải N.liệu từ vít tải lên xilô chứa cà phê

trước khi vào máy Catador. B = 125; H = 7000. 6

7 - Gầu tải N.liệu từ xilô chứa đến vít tải trước khi vào máy Catador.

B = 125; H = 7000. 6

8 - Gầu tải N.liệu lên máy PL theo màu sắc. B =125; H = 1650. 2 - Gầu tải N.liệu từ vít tải lên xilô chứa cà phê

trước khi vào máy phối trộn.

B = 125; H = 7000.

6

9 - Gầu tải N.liệu từ xilô chứa đến vít tải trước khi vào máy phối trộn.

B = 125; H = 7000. 6

10 - Gầu tải vận chuyển N.liệu từ máy phối trộn đến cân, đóng bao.

B = 125; H = 2800.

2

11 - Vít tải N.liệu từ bộ phận chứa đến chân gầu tải nguyên N.liệu tháp sấy.

D = 500, l= 1000.

2

12 - Vít tải N.liệu sau khi sấy đến chân gầu tải

N.liệu lên sàng làm sạch.

D = 500, l= 1000.

2

13

- Vít tải nghiêng vận chuyển N.liệu từ máy P.L theo kích thước đến chân gầu tải N.liệu vào xilô chứa trước khi vào Catador.

D =500, l= 5000.

6

14 - Vít tải nguyên liệu từ đầu gầu tải đến Catador. D =500, l = 5000 6

15 - Vít tải N.liệu từ máy PL theo màu sắc đến chân gàu tải NL trước khi vào xilô chứa.

D =500, l = 5000 6

16 - Vít tải N.liệu từ đầu gầu tải đến máy phối trộn. D = 500, l = 5000 6 17 - Vít tải nguyên liệu từ cân đến máy đóng bao D = 500, l = 5000 2

Page 66: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 66 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

B. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất cà phê rang xay. 7.1 Sàng tạp chất. + Chọn sàng lắc dọc, ba lưới sàng [X - 142]. + Năng suất sàng: 300 (kg/h). + Năng suất cần thiết: Q = 266,500 (kg/h). + Lưới sàng làm bằng thép dập lỗ tròn : φ1 = 6,5 (mm).

φ2 = 6 (mm).

φ1 = 4 (mm). + Kích thước máy: Dài× rộng×cao = 2000mm×1000mm×1500mm. + Công suất động cơ điện: 2,5 (Kw). + Số lượng sàng: n = 1 (máy). 7.2. Bể xử lý nguyên liệu. + Thể tích bể: V = ϕ×Q× t (m3).

Trong đó : - ϕ: hệ số an toàn của bể; ϕ = 1,5.

- Q: năng suất của bể (m3/h); ρ

= GQ (m3/h).

• G: lượng nguyên liệu vào bể: G = 266,521 (kg/h). • ρ: dung trọng cà phê; ρ = 600 (kg/m3).

0,444600

521,266Q == (m3/h).

• t: thời gian nguyên liệu lưu lại trong bể (h); t = 1/12 (h).

⇒ V = 1,5×0,444×121

= 0,056 (m3).

+ Kích thước của bể: Dài× rộng×cao = 800mm×600mm×1000mm. Số lượng bể: n = 1 (bể). 7.3. Xilô chứa nguyên liệu trước khi rang. + Khối lượng cà phê của mỗi mẻ rang là: (70 kg/mẻ).

+ Thể tích nguyên liệu : ρ

= 70Vnl (m3).

Trong đó: - ρ: dung trọng cà phê trước khi rang; ρ = 600 (kg/m3).

Page 67: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 67 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

117,060070Vnl == (m3).

+ Thể tích xilô chứa :μ

= nlVV (m3).

- Với: μ là hệ số chứa đầy; μ = 0,85.

138,085,0

117,0V == (m3).

Chọn xilô hình trụ tròn, đáy hình nón cụt có góc nghiêng 600. - Chọn đường kính phần hình trụ: D = 0,5 (m).

- Chiều cao đáy nón: 433,0325,060tg

2Dh 0

1 =×=×= (m).

- Thể tích đáy nón: 057,025,014,3

3433,0

2D

3hV

221

n =××=×π×= (m3).

- Thể tích phần trụ: Vtr = V-Vn = 0,138 - 0,057 = 0,081 (m3).

- Ta có: 2

2

tr h4

DV ×π= (m3).

h2: là chiều cao phần trụ.

⇒ 413,045,014,3

081,04D

081,0h 222 =××

=××π

= (m)

- Chiều cao của xilô : H = h1 + h2= 0,433 + 0,413 = 0,846 (m). Chọn n = 1 (xilô). 7.4. Thiết bị rang. + Năng suất cần thiết: Q = 262,522 (kg/h). + Chọn thiết bị rang MR-25 [XIV]. Giới thiệu chung: Máy rang cà phê MR-25 là thiết bị chuyên dùng để rang cà phê nhân . máy có thể sử dụng riêng rẻ hoặc lắp trong dây chuyền chế biến cà phê hoàn chỉnh. Cấu tạo: 01. Máy nạp liệu. 09. Tay xoay trống rang. 02. Tay mở van nạp liệu. 10. Quạt hút tạp 03. Trống rang hạt. 11. Cyclon lắng tạp. 04. Xăm thử cà. 12. Bếp đốt ga. 05. Tay mở cửa xả cà sau khi rang. 13. Tủ điện điều khiển.

Page 68: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 68 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

06. Cửa xả cà sau khi rang. 14. Motor truyền động trống rang hạt. 07. Nia làm nguội. 15. Motor quạt hút. 08. Cửa xả cà sau khi làm nguội 16. Motor truyền động nia làm nguội.

+ khối lượng nguyên liệu vào trong 1 mẻ rang: G = 70 (kg/h).

+ Tổng thời gian rang và tháo liệu: 31 (h).

+ Số thiết bị rang cần: 250,131

70522,262n =×= .

+ Chọn 2 thiết bị rang chính và 1 thiết bị rang dự phòng. Tổng số thiết bị rang cần: n = 3 thiết bị.

+ Thể tích thiết bị cần thiết để chứa khối nguyên liệu: )m(GV 3

ρ= .

Trong đó: - G: khối lượng nguyên liệu vào trong 1 mẻ rang. G = 70 (kg/h). - ρ: dung trọng cà phê trước khi rang; ρ = 600 (kg/m3).

60070V = = 0,117 (m3).

Page 69: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 69 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Trong quá trình rang thì thể tích của hạt cà phê tăng 50 ÷ 10% để đảm bảo quá trình đảo trộn và thoát khí tốt khi rang thì nguyên liệu vào chỉ chiếm 30% thể tích thùng rang.

+ Thể tích thùng rang: ).m(390,030

100117,030

100VV 3T =×=×=

+ Đường kính thùng rang: DT = 0,7 (m).

+ Chiều dài thùng rang: L = 014,1)7,0(14,3

390,042 =

×× (m).

+ Thùng làm bằng gang, dày 5 (mm). + Số vòng quay của thùng: v = 10 (v/ph). + Công suất động cơ: Nđc = 2,5 (Kw).

7.5. Chọn thiết bị cho công đoạn làm nguội. Người ta thường tiến hành làm nguội bằng cách phun nước để giảm nhiệt độ và nâng độ ẩm của cà phê sau khi rang từ 1% lên 3% (quá trình này được làm nguội trong thùng rang), nên cà phê sau khi ra khỏi máy rang chỉ được làm nguội sơ bộ bằng băng tải . + Năng suất cần thiết: Q = 199,517 (kg/h). + Chọn băng tải BTM-200 [XIV].

Cấu tạo: 1. Motor và bộ truyền cơ khí. 3. Băng tải 2. Thân băng tải. 4. Cơ cấu tăng băng tải. Đặc tính kỹ thuật: + Chiều rộng tấm băng : B = 400 (mm). + Chiều dài băng tải: l = 2 (m). + Chọn n =1 (băng tải).

Page 70: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 70 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Công suất động cơ: 0,6 (Kw). 7.6. Máy phối trộn.

+ Năng suất cần thiết: Q = 205,503 (kg/h). + Chọn máy trộn cà phê MT-25 [XIV]. 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.

Cấu tạo: 01. Cửa nạp. 04. Khung máy. 02. Trục chính 05. Motor truyền động trục chính. 03. Cửa ra thành phẩm.

Đặc tính kỹ thuật: + Công suất động cơ: 2 (Kw).

+ Kích thước máy: Dài×Rộng×Cao = 1000mm×1200mm×2500mm. + Vật liệu chế tạo: Phần tiếp xúc nguyên liệu làm bằng thép không rỉ

Page 71: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 71 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Chọn n =1 (máy). 7.7. Máy xay cà phê:

+ Năng suất cần thiết: Q = 204,474 (kg/h). + Chọn máy xay cà phê MX-100 [XIV].

Máy xay cà phê MX-100 là một thít bị chuyên dùng để xay cà phê sau khi rang, có thể lắp nhiều máy trong hệ thống chế biến hoặc có thể dùng riêng lẻ trong các hộ sản xuất gia đình.

Cấu tạo: Vật liệu chế tạo máy: phần tiếp xúc với cà phâ nhân làm bằng thép không rỉ, vỏ

máy làm bằng thép đen. 01. Phểu nạp liệu. 03. Đĩa ép . 04. Cửa xả cà phê thành phẩm. 02. Cửa nạp điều chỉnh. 05. Motor truyền động. Đặc tính kỹ thuật:

- Năng suất máy nghiền: 250 (kg/h). - Công suất động cơ: 12 (Kw). - Kích thước máy: Dài× rộng×cao = 600mm×600mm×1400mm. - Số máy nghiền: n = 1 (máy).

Page 72: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 72 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

7.8. Máy đóng gói: Bao bì để đựng cà phê bột gồm các lớp sau: - Trong cùng là lớp giấy thiếc, gói cà phê bột đươch hút chân không để tránh sự hư hỏng khi bảo quản. - Bên ngoài là lớp vỏ hộp giấy. Nhãn hiệu được ghi ở bên ngoài và được đăng ký bản quyền sử dụng riêng. Đồng thời phải ghi đầy đủ các thông tin cần thiết như ngày sản xuất, hạn sử dụng, có thể ghi thêm hướng dẫn sử dụng để người tiêu dùng

sử dụng sản phẩm dễ dàng hơn. . + Năng suất cần thiết: Q = 200,399 (kg/h). + Chọn máy đóng bao nylon M01-400 [XIV].

Đặc tính kỹ thuật: - Năng suất của máy: 500 (kg/h). - Công suất động cơ: 1,5 (Kw). - Kích thước máy: Dài× rộng×cao = 520mm×950mm×420mm. + Số máy: n = 1 (máy). + Khối lượng mỗi gói: 250 - 1000 (g/gói).

Page 73: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 73 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 7.3. Các thiết bị chính trong quá trình sản xuất cà phê rang xay.

STT Tên thiết bị Kích thước (mm) Số lượng 1 Sàng tạp chất. 2000×1000×1500 1 2 Bể xử lý nguyên liệu. 800×600×1000 1 3 Thiết bị rang. DT = 700; L = 1014 3 4 Xilô chứa nguyên liệu trước rang. D = 500; H = 846 1

5 Máy phối trộn. 1000×1200×2500 1 6 Băng tải làm nguội. B = 400; L = 2000 1 7 Máy xay cà phê. 600×600×1400 1 8 Máy đóng gói. 520×950×420 1

7.9. Thiết bị vận chuyển: - Gầu tải vận chuyển nguyên liệu cà phê nhân lên sàng tách tạp chất.

+ Chọn gầu tải tương tự như các gầu tải trong sản xuất cà phê nhân.

+ Chiều cao và kích thước của gầu tuỳ theo yêu cầu vận chuyển.

- Vít tải nguyên liệu sau khi rang đến chân gầu tải lên bộ phận làm nguội:

+ Chọn loại vít tải tương tự như các vít tải trong sản xuất cà phê nhân.

+ Kích thước vít tải: Dài× rộng×cao = 500mm×550mm×2000mm.

Bảng 7.4. Các thiết bị vận chuyển trong quá trình sản xuất cà phê rang xay.

STT Tên thiết bị. Kích thước (mm). SL

1 - Gầu tải vận chuyển nguyên liệu cà phê nhân lên sàng tách tạp chất.

B =125; H = 1650.

1

2 - Gầu tải vận chuyển nguyên liệu lên xilô chứa trước khi rang.

B =125; H =1000.

1

3 - Gầu tải vận chuyển nguyên liệu đến băng tải.

B =125; H = 600.

1

4 - Gầu tải vận chuyển cà phê lên máy phối trộn. B =125; H = 2650.

1

5 - Gầu tải vận chuyển cà phê lên máy xay.

B =125; H = 1550.

1

6 - Gầu tải vận chuyển cà phê lên máy đóng gói.

B =125; H = 600.

1

7 - Vít tải nguyên liệu sau khi rang đến chân gầu tải lên bộ phận làm nguội.

D = 500, l = 1000

1

Page 74: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 74 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN VIII.

TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH VÀ XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY. A- Tổ chức hành chính.

8.1. Sơ đồ bộ máy quản lý:

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.

ơ

8.2. Chức năng công việc.

+ Giám Đốc: là người chịu trách nhiệm cao nhất đối với Nhà Nước về quản lý

nhà máy, trực tiếp nắm các phòng ban theo chức năng riêng và điều động nhà máy

hoạt động có hiệu quả nhất.

PGĐ KỸ THUẬT

PGĐ KINH DOANH

P.KẾ HOẠCH, TÀI VỤ

P. TỔ CHỨC, Y TẾ

PHÒNG CUNG TIÊU

P.KỸ THUẬT HOÁ NGHIỆM

P. XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH VÀ PHỤ

P. XƯỞNG CƠ ĐIỆN

GIAÏM ÂÄÚC

BỘ PHẬN LÒ HƠI

PHÒNG HÀNH CHÍNH

Page 75: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 75 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Phó Giám Đốc Kỹ Thuật: chịu trách nhiệm chung về quản lý, sản xuất trực

tiếp điều hành Phòng Kỹ Thuật-KCS và các phân xưởng sản xuất.

+ Phó Giám Đốc Kinh Doanh: chịu trách nhiệm chung về vật tư, nguyên vật

liệu để đáp ứng cho sản xuất, đồng thời tiêu thụ sản phẩm. Do đó Phó Giám Đốc

Kinh Doanh là người trực tiếp điều hành các phòng kế hoạch, hành chính tổ chức.

+ Phòng kế hoạch, tài vụ: có nhiệm vụ lập kế hoạch sản xuất cho từng tháng,

từng quý và cho cả năm. Điều phối lao động cho phù hợp với từng công việc. Lập

kế hoạch cung ứng nguyên vật liệu cho quá trình sản xuất, đồng thời có kế hoạch

phân phối sản xuất và tiêu thụ sản phẩm.

+ Phòng tổ chức: nắm toàn bộ nhân sự trong các phân xưởng của nhà máy,

quản lý hồ sơ, lý lịch của cán bộ công nhân viên. Thi hành đầy đủ mọi chế độ, chính

sách, quyền lợi và nghĩa vụ cũng như đảm bảo đời sống cho cán bộ, công nhân viên

của nhà máy.

+ Phòng hành chính: phụ trách giấy tờ, công văn, chịu trách nhiệm đảm bảo

đời sống, sinh hoạt ăn ở.

Bảng 8.1. Số nhân lực và cán bộ trong các phòng ban.

STT Ngành nghề Số người trong ca Số ca trong ngày Số người trong ngày

1 Giám Đốc. 01 01 01

2 PGĐ Kỹ Thuật. 01 01 01

3 PGĐ Kinh Doanh. 01 01 01

4 Phòng Hành Chính. 04 01 04

5 Phòng Tổ Chức. 04 01 04

6 Phòng Hoá Nghiệm 04 01 04

7 Phòng K.H, tài vụ. 02 01 02

8 Y tế. 02 01 02

Tổng cộng:(Ccb) 19

Page 76: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 76 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 8.2. Bảng kê khai lực lượng lao động của nhà máy phân xưởng sản

xuất cà phê nhân.

STT Công đoạn Số CN trong ca Số ca trong ngày Số CN trong ngày

1 Vận chuyển ng.liệu. 06 02 12

2 Phơi, sấy sơ bộ. 04 02 08

3 Sấy chính thức. 02 02 04

4 Tách tạp chất. 01 02 02

5 Xát cà phê. 02 02 04

6 Đánh bóng. 01 02 02

7 P.Loại theo kích thước. 01 02 02

8 P.Loại theo khối lượng 02 02 04

9 P.Loại theo màu sắc. 02 02 04

10 Phối trộn, đóng bao. 04 02 08

11 Bảo quản. 06 02 12

Tổng cộng Cn1 = 31 Cn2 = 62

Bảng 8.3. Bảng kê khai lực lượng lao động của nhà máy phân xưởng sản

xuất cà phê rang xay.

STT Công đoạn Số CN trong ca Số ca trong ngày Số CN trong ngày

1 Vận chuyển ng.liệu. 02 02 04

2 Xử lý, làm sạch. 02 02 04

3 Rang cà phê. 02 02 04

4 Làm nguội. 01 02 02

5 Phối trộn. 01 02 02

6 Nghiền. 02 02 04

7 Cân, đóng gói, b.quản. 04 02 08

Tổng cộng Cr1 = 14 Cr2 = 28

Page 77: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 77 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 8.4. Bảng kê khai lực lượng lao động ở bộ phận phụ trợ.

STT Công đoạn Số CN trong ca Số ca trong ngày Số CN trong ngày

1 Lò hơi. 01 02 02

2 Cơ điện. 01 02 02

3 Bảo vệ. 01 02 02

4 Lái xe (4xe tải+1xe con) 05 01 05

5 Nhà ăn, căng tin. 03 02 06

6 Trạm bơm. 01 02 02

Tổng cộng: Cp1 = 12 Cp2 = 19

+ Tổng số công nhân tham gia sản xuất:

Csx = Cn2 + Cr2 = 62 +28 = 90 (người).

+ Số công nhân biên chế ở khâu trực tiếp sản xuất :

Cbc = k×Csx= 1,04×90 = 94 (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 = 94×30% = 28 (người).

+ Số công nhân trực tiếp sản xuất dạng chính thức của nhà máy :

Csxc = 94 – 28 = 66 (người).

8.3. Tổng số công nhân viên của nhà máy.

C = Ccb + Cbc + Cp2 = 19 + 94 + 19 = 132 (người).

8.4. Số công nhân đông nhất trong 1 ca.

+ Số nhân lực và cán bộ trong các phòng ban: Ccb = 19 (người). + Các bộ phận phụ trợ: Cp1 = 12 (người).

+ Sản xuất cà phê nhân: Cn1 = 31(người).

+ Sản xuất cà phê rang xay: Cr1 = 14 (người).

Vậy tổng số công nhân đông nhất trong 1 ca là:

Cc = Ccb + Cp1 + Cn1 + Cr1 = 19 + 12 + 31+ 14 = 76 (người).

Page 78: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 78 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

B- Tính xây dựng. I. Cách bố trí mặt bằng. Yêu cầu chung về bố trí mặt bằng: + 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, giữa 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.

+ Khoảng cách giữa hai phân xưởng thường như sau: K2

HH 21 +≥ .

Với - H1: Chiều cao công trình 1. - H2: Chiều cao công trình 2.

- Khi hai phân xưởng trong quá trình sản xuất ít sinh ra khói bụi, độc hại

thường thì K ≥15 (m). - Khi một trong hai phân xưởng trong quá trình sản xuất sinh ra nhiều

khói bụi và dễ có nguy cơ gây cháy nổ thì K ≥25 (m).

II. Tính xây dựng. 1. Phân xưởng sản xuất chính và phụ. + Chọn phân xưởng sản xuất chính và phụ, một tầng, khung nhà làm bằng thép. - 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 250 mm. - Khung làm bằng vật liệu thép 2 cạnh song song.

Page 79: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 79 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Dựa vào dây chuyền công nghệ, kích thước và số lượng thiết bị đã tính toán và bố trí phân xưởng sản xuất cà phê nhân, phân xưởng phụ sản xuất cà phê rang xay đặt chung một tầng, chiều cao phân xưởng 8,4(m). + Diện tích phân xưởng: 36×24 = 864 (m2). 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.

+ Lượng nguyên liệu cần bảo quản trên dày: δ = 30 - 40 (cm).

- Chọn δ = 40 (cm). - mật độ: 600×0,4 = 240 (kg/m2). - Chọn thời gian lưu lại trên sân t = 12 h. + Lượng nguyên liệu trên sân 7500×12 = 90000 (kg).

+ Diện tích sân cần xây dựng : 753240

90000S == (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 = 487,500 (m2). + Kích thước sân: Dài×Rộng× Cao = 26m×20m×4,8m. + Diện tích: S = 26×20 = 520 (m2). 3. Sân phơi nguyên liệu. + Sân chứa nguyên liệu được xây dựng không có có mái che, không có tường bao xung quanh. Mục đích của quá trình phơi này là nhằm hạ thuỷ phần của cà phê tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy tiếp theo.

+ Lượng nguyên liệu cần phơi dày: δ = 5 - 10 (cm).

- Chọn δ = 5 (cm). - mật độ: 600×0,05 = 30 (kg/m2). - Chọn thời gian lưu lại trên sân t = 9 h. + Lượng nguyên liệu phơi trên sân: 7500×9 = 67500 (kg).

+ Diện tích sân cần xây dựng : 225030

67500S == (m2).

Page 80: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 80 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Kích thước sân: Dài× Rộng = 100m×23m. + Diện tích: S = 100×23 = 2300 (m2). 4. Kho bảo quản cà phê nhân. + Cà phê nhân sau khi được sản xuất ra tốt nhất là đem đi tiêu thụ ngay. Tuy nhiên, khi chưa tiêu thụ ngay được thì phải được bảo quản ở trong kho, thời gian bảo quản cà phê nhân trong 15 ngày. + Nhà máy có phân xưởng phụ sản xuất cà phê rang xay, nguyên liệu của phân xưởng này là sản phẩm của phân xưởng chính, ta đã sử dụng một phần cà phê nhân để đem đi sản xuất cà phê rang xay. + Phân xưởng phụ có năng suất 3200 (kg/ngày) tương đương với lượng nguyên liệu cà phê nhân đem đi sản xuất là 266,521×16 = 4264,336 (kg/ngày). + Năng suất cà phê nhân là 2327,753×16 = 37244,048 (kg/ngày). Vậy lượng cà phê nhân mỗi ngày cần phải bảo quản là: 37244,048 - 4264,336 = 32979,712 (kg). Thời gian bảo quản trong kho ta chọn 15 ngày, nên lượng cà phê nhân cần bảo quản là: Q = 32979,712 ×15 = 494695,680 (kg). + Do đó kho bảo quản cà phê nhân cần xây dựng: + Kho bảo quản được xếp theo tiêu chuẩn1,5 - 1,7 (t/m2). Ta chọn 1,6(t/m2).

Diện tích cần thiết : 185,0931600

494695,680S == (m2).

+ Diện tích lối đi và cột chiếm 30% diện tích kho. + Vậy diện tích cần xây dựng là: S = 309,185+309,185×0,3 = 401,941 (m2). + Kích thước: Dài× Rộng× Cao = 24m×18m×8m. + Diện tích kho: S = 24×18 = 432 (m2). 5. Kho bảo quản cà phê rang xay. + Bảo quản cà phê rang xay trong 15 ngày chờ tiêu thụ. Cà phê rang xay được đóng gói và xếp vào thùng (kiện), mỗi thùng có trọng lượng 10 kg. Khối lượng cà phê cần bảo quản: 3200×15 = 48000 (kg).

+ Diện tích cần để bảo quản: 30160048000S == (m2)

+ Tính cả cho các hành cột và lối đi lại trong kho thì diện tích kho bảo quản cần xây dựng là: S2 = 30 + 30×0,3 = 39 (m2). + Chọn kích thước kho: Dài× Rộng× Cao = 7m×6m×6m.

Page 81: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 81 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Diện tích kho: S = 6×7 = 42 (m2). 6. Nhà hành chính. 6.1. Diện tích dành cho cán bộ công nhân viên: Tiêu chuẩn được tính như sau : + Cán bộ lãnh đạo 8 – 12 (m2/người). Ta chọn 10 (m2/người). Số cán bộ lãnh đạo gồm 1 giám đốc, 2 phó giám đốc và 4 trưởng phòng. Vậy tổng số cán bộ lãnh đạo 7 người. + Các cán bộ viên chức khác chọn 4 (m2/người). + Vậy diện tích cần xây dựng là : F1 = 7×10 + (19- 7) ×4 = 118 (m2). 6.2. Diện tích hội trường: + Hội trường dùng để hội họp cán bộ công nhân viên để phổ biến các kế hoạch hoạt động của nhà máy, thảo luận và đưa ra các sáng kiến trong sản xuất. Đồng thời hội trường còn là nơi phục vụ cho các hoạt động khác như văn hoá văn nghệ ... + Tiêu chuẩn 1,5 (m2/người), tính cho 2/3 số công nhân viên của nhà máy. Số người này đã tính trong phần hành chính C = 132 (người).

1321325,132F2 =××= (m2).

+ Vậy tổng diện tích khu nhà hành chính là : F = F1 + F2 = 118 +132 = 250 (m2). + Ta xây khu nhà hành chính hai tầng với kích thước như sau : Dài× Rộng× Cao = 16m×9m×9m. + Diện tích mỗi tầng: S = 16×9 = 144 (m2). 7. Nhà xưởng cơ khí. + Nhiệm vụ của phân xưởng nay là đảm bảo sửa chữa lớn, nhỏ các thiết bị máy móc trong nhà máy, đồng thời còn gia công chế tạo theo cải tiến kỹ thuật, phát huy sáng kiến. + Chọn phân xưởng có kích thước: Dài× Rộng× Cao = 12m×6m×4,8m. + Diện tích: S = 12×6 =72 (m2). 8. Kho chứa bao bì:

Page 82: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 82 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Kho này sử dùng chứa bao bì để chuẩn bị cho quá trình đóng bao cà phê nhân và đóng gói cà phê rang xay. + Chọn kho có kích thước như sau: Dài× Rộng× Cao = 6m×6m×4,8m. + Diện tích: S = 9×4 = 36(m2). 9. Nhà bảo vệ. + Dài× Rộng× Cao = 6m×4m×3,6m. + Diện tích: S = 6×4 = 24(m2). 10. Nhà ăn. + 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 (m2/người), và tính theo 2/3 số lượng công nhân

trong ca đông nhất: 1143225,276S =××= (m2)

+ Chọn kích thước nhà ăn: Dài× Rộng× Cao = 16m×9m×4,8m. + Diện tích: S = 16×9= 144(m2). 11. Nhà để xe. + Diện tích nhà xe tính cho 100% số người làm việc trong ca đông nhất. Diện tích xe đạp được tính là 3 (xe/m2) và xe máy được tính là 1(xe/m2). Ta tính 2/3 xe đạp, 1/3 xe máy. Chọn hệ số sử dụng 80%. + Diện tích cần xây dựng là :

5380

10031

3276

3176S ≈×⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ××+×= (m2)

+ Chọn kích thước nhà xe: Dài× Rộng× Cao = 4m×16m×3,6m. + Diện tích: S = 4×16 = 64(m2). 12. Gara ôtô. + Chọn xe tải có công suất 5 (tấn quả tươi/chuyến), mỗi ngày chở 6 chuyến. Vậy mỗi xe chở 30 (tấn/ngày). Số xe cần vận chuyển nguyên liệu cho nhà máy là :

430000

120000n == (xe).

+ Chọn thêm một xe con dành cho cán bộ đi công tác xa. Vậy tổng số xe trong nhà máy là n = 5 (xe). | + Mỗi xe chiếm diện tích 20 (m2), hệ số sử dụng 0,8.

Page 83: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 83 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Diện tích cần xây dựng: 1258,0

520S =×= (m2).

+ Chọn kích thước xây dựng: Dài× Rộng× Cao = 9m×16m×4,8m. + Diện tích: S = 9×16= 144(m2). 13. Nhà sinh hoạt vệ sinh. 13.1. Phòng thay quần áo: + Tính theo tiêu chuẩn 0,2 (m2/người). + Diện tích phòng cần xây dựng là: S1 = 76×0,2 = 15,2 (m2). 13.2. Phòng tắm: + Tính cho 60% số công nhân đông nhất trong ca, và 7-10 (công nhân/1vòi tắm). Kích thước 0,9 × 0,9.

+ Số vòi cần thiết: 7,58100

6076n =××= ; Chọn n = 6 (vòi tắm).

+ Diện tích phòng tắm : S = 6×0,9×0,9 = 4,86 (m2). 13.3. Khu vực rửa: + Tính cho 20 (công nhân /chậu rửa). Số chậu cần thiết n = 4 (chậu). 13.4. Phòng vệ sinh:. + Số lượng nhà vệ sinh tính bằng 1/4 số nhà tắm, chọn 2 nhà vệ sinh. + Kích thước phòng vệ sinh 0,9× 1,2 (m). S = 2×0,9×1,2 = 2,16 (m2) + Vậy diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh cần xây dựng là : S = 15,2 + 4,86 + 2,16 = 22,220 (m2). + Chọn kích thước nhà sinh hoạt vệ sinh: Dài× Rộng× Cao = 6m×4m×3,6m. + Diện tích: S = 6×4= 24 (m2). 14. Kho nhiên liệu. 14.1. Lượng dầu FO cần cho nồi hơi: B = 328,688 (kg/h) (xem phần hơi - điện - nước). 14.2. Lượng dầu dùng cho quá trình rang cà phê: + B = 3,360 (kg/h) (xem phần cân bằng nhiệt). + Vậy tổng lượng dầu dùng cho một giờ là : 328,688 + 3,360 = 332,048 (kg/h).

Page 84: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 84 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Lượng nhiên liệu dự trữ được tính cho nhu cầu đốt trong 15 ngày. Lượng dầu dự trữ là: 332,048×16×15 = 79691,520 (kg). + Thể tích riêng của dầu v = 0,00105 (m3/kg) + Vậy thể tích dầu cần dự trữ là : V = 79691,520×0,00105 = 83,676 (m3). + Chọn xitec để trữ dầu có kích thước R = 3000 (mm), H = 6000 (mm). Thể

tích mỗi xitec: 390,2462314,3H

4R14,3 V

22

=×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛×=××= (m3).

+ Số lượng xitec: n = 390,42676,83 = 1,974; chọn n = 2 (xitec).

+ Kích thước kho nhiên liệu: Dài× Rộng× Cao = 9m×16m×8,4m. + Diện tích: S = 9×6 = 144 (m2). 15. Nhà đặt lò hơi. + Kích thước: Dài× Rộng× Cao = 6m×6m×3,6m. + Diện tích: S = 6×6 = 36 (m2). 16. Đài nước. + R = 2000 (m); Chiều cao tổng H = 11 (m). + Diện tích: S = 12×6= 72 (m2). 17. Nhà đặt bơm nước. + Chọn kích thước: Dài× Rộng× Cao = 4m×6m×3,6m. + Diện tích: S = 4×6 = 24 (m2). 18. Bãi chứa bã + Bã nhà máy thải ra chủ yếu là vỏ quả cà phê, vỏ lụa và lớp nhớt. + Chọn diện tích chứa bã S = 12×8 = 96 (m2) 19. Bể xử lý nước. + Chọn kích thước bể: Dài× Rộng× Cao = 12m×6m×3,6m. + Diện tích: S = 12×6 = 72 (m2). 20. Trạm biến thế và máy biến áp. + Đặt ở góc nhà máy, kề đường giao thông và đặt gần nơi tiêu thụ nhất. + Diện tích 9 - 16 (m2). Ta chọn S = 4×4 = 16 (m2). 21. Bể nước dự trữ. + Ta đã tính ở phần điện - hơi - nước.

Page 85: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 85 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Kích thước: Dài× Rộng× Cao = 12m×16m×6m. + Diện tích: S = 16×12 = 192 (m2). Bảng 10.1. Tổng kết về xây dựng.

STT Tên công trình Dài (m) Rộng (m) Cao (m) DT (m2) 1 Phân xưởng chính và phụ. 36 24 8,4 864 2 Sân chứa nguyên liệu. 26 20 4,8 520 3 Sân phơi nguyên liệu. 100 23 2300 4 Kho bảo quản cà phê nhân. 24 18 8 432 5 Kho bảo quản cà phê rang xay. 7 6 6 42 6 Nhà hành chính (2 tầng). 16 9 9 144 7 Nhà xưởng cơ khí. 6 12 4,8 72 8 Kho chứa bao bì. 9 4 3,6 36 9 Nhà bảo vệ. 6 4 3,6 24 10 Nhà ăn. 16 9 4,8 144 11 Nhà để xe. 4 16 3,6 64 12 Gara ôtô. 16 9 6 144 13 Nhà sinh hoạt vệ sinh. 6 4 3,6 24 14 Kho nhiên liệu. 16 9 8,4 144 15 Nhà đặt lò hơi. 6 6 3,6 36 16 Đài nước. 12 6 14,5 72 17 Nhà bơm. 4 6 3,6 24 18 Bãi chứa bã. 12 8 96 19 Bể xử lý nước. 12 6 3,6 72 20 Trạm biến áp và máy biến thế. 4 4 16 21 Bể nước dự trữ. 12 16 6 192

Tổng cộng: (Fxd) 5462

+ Tổng diện tích xây dựng nhà máy: Fxd = 5462 (m2).

+ Diện tích khu đất: xd

xdkd K

FF = , (m2).

Với : - Kxd: hệ số xây dựng; %

Page 86: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 86 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Đối với nhà máy thực phẩm thường Kxd = 30 - 40 %; chọn Kxd = 0,3.

667,182063,0

5462Fkd == . (m2).

Chọn khu đất hình chữ nhật có kích thước như sau:

Dài× rộng = 153m×120m.

Fkd= 153×120 = 18360 (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: kâ

sdsd F

FK = ×100, (%).

Trong đó: - Fkd : diện tích bên trong hàng rào nhà máy, (m2).

- Fsd = Fxd + Fhr + Fhl + Fcx + Fgt , (m2).

+ Fxd = 5462 (m2).

+ Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,05×Fkd = 0,05×18206,667 = 910,333 (m2).

+ Diện tích giao thông trong nhà máy:

Fgt = 0,15×Fkd = 0,15×18206,667 = 2731 (m2).

+ Diện tích hành lang: Fhl = 0,05×Fkd = 0,05×18206,667 = 910,333 (m2).

+ Diện tích cây xanh: Fcx = 0,1×Fkd = 0,1×18206,667 = 1820,667 (m2).

Vậy ta có: Fsd = 5462 + 910,333 + 910,333 +1820,667 + 2731

= 11834,333 (m2).

%.65667,18206

11834,333Ksd ==

Page 87: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 87 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN IX:

TÍNH HƠI - ĐIỆN- NƯỚC. A. TÍNH HƠI DÙNG CHO NHÀ MÁY.

9.1. Lượng hơi sử dụng trong nhà máy.

Nhà máy sử dụng nhiên liệu cho nồi hơi là dầu FO.

+ Hơi dùng cho quá trình sấy được tính ở phần tính và chọn thiết bị là:

D1 = D = 3842,610 (kg/h).

+ Hơi dùng cho sinh hoạt nấu ăn:

D2 = 0,1×D1 = 0,1×3842,610 = 384,261 (kg/h).

+ Lượng hơi tổn thất trong quá trình làm việc:

D3 = 1,1×D1 = 1,1×3842,610 = 4226,871 (kg/h).

+ Hơi dùng cho toàn bộ nhà máy:

D = D1+ D2+ D3 = 3842,610 +384,261+ 4226,871 = 8453,742 (kg/h).

9.2. Chọn kiểu nồi.

Chọn loại nồi hơi kiểu BΓΠ8 [XII - 289] có các thông số kỹ thuật sau:

+ Áp suất làm việc: 8 at.

+ Năng suất nồi hơi: 2500 - 3000 (kg/h).

+ Diện tích ghi lò: 1,37 m2

+ Số lượng ống: 19 (ống).

+ Chiều cao ống: 2070 (mm).

+ Đường kính ống chịu nhiệt: φ60

Kích thước nồi hơi: Dài × rộng×cao = 1730mm×2480mm×2520mm.

Để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục ta chọn thêm một nồi hơidự

phòng. Vậy số nồi hơi là 02 (cái).

9.3. Tính nhiên liệu dùng cho nồi hơi.

+ Ta sử dụng nhiên liệu dầu FO để đốt. Lượng nhiên liệu được tính theo

công thức sau : 100Q

)ii(DB

t

nh ×η×−×

= ; (kg/h).

Trong đó : - η: hiệu suất sử dụng hữu ích; η= 0,75.

Page 88: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 88 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- ih: hàm nhiệt của hơi nước ở 1200C; ih = 647 (kcal/kg).

- in: hàm nhiệt của hơi nước ở 23,30C ; in = 23,416 (kcal/kg).

- D: lượng hơi sử dụng ; D = 3842,610 (kg/h)

- Qt: nhiệt trị thấp của nhiên liệu; Qt = 40630,516 (kJ/kg)

= 9720,219 (kcal/kg).

688,3280,759720,219

23,416)-(647 3842,610B =×

×= (kg/h).

+ Lượng dầu dùng cho cả năm :

G = B×16×275 = 328,688×16×275 = 1446227,200 (kg/năm).

9.4. Lượng dầu dùng cho quá trình rang.

+ Nhà máy dùng 3 máy rang:

+ Một mẻ mỗi máy sử dụng hết: B = 0,896 (kg/mẻ).

+ Khối lượng dầu FO cần dùng trong 1 giờ: 360,370

521,262896,0 =× (kg/h).

+ Khối lượng dầu FO cần dùng cho1 năm là:

3,360×16×275 = 14784 (kg/năm).

9.5. Lượng xăng dầu dùng cho các loại xe trong nhà máy.

1. Lượng dầu dùng cho 4 xe tải là:

- Với định mức mỗi xe dùng 20 (lít/ngày).

- Vậy lượng dầu cần dùng cho 1 năm là: 20×04×275 = 22000 (lít/năm).

2. Lượng xăng dùng cho 1 xe con là:

- Định mức 10 (lít/ngày).

- Vậy lượng xăng cần dùng: 10×275×01 = 2750 (lít/năm).

9.6. Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng.

+ Định mức: 35 (lít/tháng).

+ Lượng dầu dùng cho cả năm: 35×11 = 385 (lít /năm).

• Vậy tổng lượng dầu cần dùng cho nhà máy trong một năm là :

G’ = 385 + 22000 + 14784 +1446227,200 = 1483396,200 (lít/năm)

B. TÍNH LƯỢNG NƯỚC CẦN DÙNG CHO NHÀ MÁY.

9.1. Nước dùng cho sản xuất.

Page 89: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 89 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Nhà máy sử dụng rất nhiều nước, nước dùng cho vệ sinh thiết bị, xử lý nguyên

liệu... Tuỳ theo mục đích sản xuất khác nhau mà chất lượng nước cũng khác nhau.

Nhưng 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...

1. Nước sử dụng cho quá trình xử lý nguyên liệu trước khi rang:

Vxl = 0,246 (m3/h) = 246 (l/h)

Vxl = 246×16 = 3936 (lít/ngày) = 3,936 (m3/ngày).

2. Nước dùng cho nồi hơi:

Vnh = D×vn.

Trong đó : - vn : thể tích riêng của nước ở 23,30C; vn = 1002,680×.10-6 (m3/kg).

D = 8453,742 (kg/h) lượng hơi sử dụng cho nồi hơi (xem phần tính hơi).

⇒ Vnh = 8453,742×1002,680×10-6 = 8,476 (m3/h) =135,616 (m3/ngày).

* Vậy tổng lượng nước sử dụng cho sản xuất là :

Vsx =Vxl + Vnh , (m3/ngày)

Vsx = 3,936 + 135,616 = 139,552 (m3/ngày).

9.2. Lượng nước dùng cho sinh hoạt.

+ Nước dùng cho nhà ăn :

- Tiêu chuẩn sử dụng 20 (lít/người/ngày)

- Tổng số cán bộ công nhân viên của nhà máy trong ngày 132 người.

Vna = 20×132 = 2640 (lít/ngày) = 2,640 (m3/ngày).

Page 90: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 90 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

+ Nước dùng cho nhà tắm :

- Tiêu chuẩn 30 (lít/người/ngày).

Vnt = 132×30 = 3960 (lít/ngày) = 3,960 (m3/ngày).

Vsh = Vna+ Vnt = 2,640 + 3,960 = 6,600 (m3/ngày).

9.3. Nước dùng để tưới cây xanh.

- Lấy bằng 10% lượng nước sinh hoạt.

Vcx= 6,600×0,1 = 0,66 (m3/ngày).

9.4. Nước sử dụng vệ sinh thiết bị.

- Lấy bằng 10% lượng nước sinh hoạt.

Vvs= 6,600×0,1 = 0,66 (m3/ngày).

9.5. Nước dùng để rửa xe.

- Tiêu chuẩn 150 (lít/ngày).

Vrx = 5×150 = 750 (lít/ngày) = 0,75 (m3/ngày).

9.6. Nước dùng chữa cháy.

- Tiêu chuẩn 2,5 (lít/s) tính cho 3 giờ.

Vcc= 2,5×3×3600 = 27 (m3).

9.7. Tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong ngày.

Vt = Vsx + Vsh + Vcx + Vvs + Vrx ; (m3/ngày).

Vt = 139,552 + 6,600 + 0,66 + 0,66 + 0,75 = 148,222 (m3/ngày).

9.8. Lượng nước sử dụng cho 2 ngày sản xuất.

V= 2×Vt = 2×148,222 = 296,444 (m3/ngày).

9.9. Kích thước bể nước dự trữ.

- Chọn kích thước bể nước dự trữ cho 2 ngày sản xuất :

Dài: 16 (m); Rộng: 12 (m); Cao: 6 (m).

9.10. 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

= 148,222× 20% + 27 = 56,644 (m3/ngày).

Page 91: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 91 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Chọn đài nước hình trụ tròn, bán kính R = 2 (m).

- Chiều cao đài nước: 004,2914,3

644,56R

VH 2

sd =×

=×π

= (m).

Chọn H = 2 (m). Do chiều cao của phân xưởng là 12m, nên chọn tổng chiều

cao của đài nước là 14,5m.

9.11. Chọn bơm dùng để bơm nước.

+ Chọn 02 bơm để bơm nước lên bể dự trữ.

+ Chọn 01 bơm để bơm nước lên đài nước.

+ Sử dụng bơm ly tâm có các thông số kỹ thuật như [IV - 444] :

- Ký hiệu bơm: K.

- Năng suất bơm: 8 - 290 (m3/h).

- Chiều cao hút: 4 - 5,5 (m).

- Số vòng quay: 1450 - 2900 (v/ph).

- Hiệu suất bơm: 0,85.

- Áp suất toàn phần: 18 - 85 (m)

- Nhiệt độ: < 800C.

- Vật liệu làm bơm: gang.

C. TÍNH ĐIỆN.

+ Điện dùng cho nhà máy bao gồm:

- Điện dùng cho chiếu sáng.

- Điện dùng cho các động cơ

+ Yêu cầu về chiếu sáng:

Trong thiết kế, chiếu sáng là vấn đề quan trọng, cần chú ý đến chất lượng của

độ rọi và hiệu quả chiếu sáng đối với công trình. Để đảm bảo chất lương quang

thông, màu sắc ánh sáng và phương pháp phối quang. Đồng thời đảm bảo độ sáng

tối thiểu Emin. Ta có bảng sau.

9.1. Độ chiếu sáng tối thiểu Emin.

Page 92: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 92 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 9.1. Độ chiếu sáng tối thiểu Emin của từng phòng [XII - 43]:

STT Tên công trình. Emin Loại đèn sử dụng

1 Nhà sản xuất chính và phụ. 30 Huỳnh quang

2 Nhà ăn. 20 Huỳnh quang

3 Nhà hành chính. 30 Huỳnh quang

4 Sân chứa nguyên liệu ban đầu. 20 Dây tóc

5 Kho bảo quản cà phê nhân. 20 Dây tóc

6 Kho bảo quản cà phê rang, xay. 20 Dây tóc

7 Xưởng cơ khí. 20 Dây tóc

8 Kho bao bì. 10 Dây tóc

9 Nhà bảo vệ. 10 Dây tóc

10 Nhà để xe công nhân viên. 5 Dây tóc

11 Ga ra ô tô. 10 Dây tóc

12 Lò hơi. 10 Dây tóc

13 Bãi chứa vỏ. 5 Dây tóc

14 Trạm biến thế và máy phát dự phòng. 10 Dây tóc

15 Nhà bơm nước. 10 Dây tóc

16 Nhà tắm và nhà vệ sinh. 5 Dây tóc

17 Khu xử lý nước thải. 10 Dây tóc

18 Kho nhiên liệu. 5 Dây tóc

19 Đài nước và bể cứu hoả. 5 Dây tóc

20 Bể nước dự trữ. 5 Dây tóc

9.2. Phương pháp tính công suất đèn.

Có thể dùng nhiều phương pháp như:

+ Phương pháp công suất chiếu sáng riêng.

+ Phương pháp tính theo hệ số sử dụng quan thông ( chính xác).

Để đơn giản dùng phương pháp công suất chiếu sáng riêng: theo phương pháp

này đơn giản, tính toán nhanh chóng tuỳ theo độ rọi yêu cầu (Emin), diện tích gian

Page 93: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 93 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

phòng (Sp) kiểu đèn và chiều cao tính toán ta được công suất tiêu chuẩn chiếu sáng

Ptc(W/m2). Với công suất mỗi bóng đèn Pđ ta có được số đèn cần dùng :

d

cs

d

ptc

PP

pSP

n =×

= .

Trong đó: - n: số bóng đèn.

- Sp: diện tích phòng (m2).

- Ptc: công suất chiếu sáng tiêu chuẩn trên một đơn vị diện tích (W/m2).

- Pcs: công suất chiếu sáng cho một công trình (W).

- Pđ: công suất mỗi bóng đèn quy định dây tóc là 100 (W), đèn huỳnh

quang là 40 (W).

+ Tính điện chiếu sáng cho sân chứa nguyên liệu ban đầu:

- Emin = 20 (LUX).

- S = 520 (m2).

- Chiều cao: 4,8 (m).

+ Tra bảng công suất riêng ta có: Ptc = 5,6 (W/m2).

+ Công suất chiếu sáng toàn bộ diện tích :

Pcs = 5,6×520 = 2912 (W).

+ Công suất mỗi bóng đèn 100 (W).

+ Số lượng đèn cần dùng: 912,21002912

PP

nd

cs === (cái).

+ Chọn số lượng bóng đèn: 30 (cái).

Công suất chiếu cho toàn bộ sân chứa nguyên liệu ban đầu :

Ptt = 30×100 = 3000 (W).

Tương tự như vậy ta tính cho các công trình khác như sau :

Page 94: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 94 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Bảng 9.2. Tổng kết tính điện cho các công trình của nhà máy:

Stt Tên công trình. Emin S Ptc Pcs Pđ n Ptt

01 Nhà sản xuất chính và phụ. 30 864 6,6 5702,4 40 143 5720

02 Nhà ăn. 20 144 5,8 835,2 40 21 840

03 Nhà hành chính. 30 144 4,8 691,2 40 18 720

04 Sân chứa nguyên liệu ban đầu. 20 520 5,6 2912 100 30 3000

05 Kho bảo quản cà phê nhân. 20 432 6,5 2808 100 29 2900

06 Kho bảo quản cà phê rang, xay. 20 42 4,5 189 100 2 200

07 Xưởng cơ khí. 20 72 5,6 403,2 100 5 500

08 Kho bao bì. 10 36 4,3 154,8 100 2 200

09 Nhà bảo vệ. 10 24 6,6 158,4 100 2 200

10 Nhà để xe công nhân viên. 5 64 2,4 153,6 100 2 200

11 Ga ra ô tô. 10 144 4 576 100 9 900

12 Lò hơi. 10 36 4,3 154,8 100 2 200

13 Bãi chứa vỏ. 5 96 4 384 100 4 400

14 Trạm b.thế và máy phát dựphòng 10 16 6 96 100 1 100

15 Nhà bơm nước. 10 24 6,6 158,4 100 2 200

16 Nhà tắm và nhà vệ sinh. 5 24 3 72 100 3 300

17 Khu xử lý nước thải. 10 72 6 432 100 5 500

18 Kho nhiên liệu. 5 144 3 432 100 5 500

19 Đài nước và bể cứu hoả. 5 72 5,3 381,6 100 4 400

20 Bể nước dự trữ. 5 192 3 576 100 6 600

Tổng cộng Pcs 18580

Công suất chiếu sáng cho các công trình trong nhà máy là :

Pcs = 18580 (W/h) = 18,580 (Kw/h).

Ngoài ra, ta còn chiếu sáng cho giao thông trong nhà máy và chiếu sáng xung

quanh nhà máy, cứ 15 m đường đi ta lắp đặt một đèn dây tóc chiếu sáng. Diện tích

giao thông trong nhà máy là 1800 m2. Ta chọn số đèn cho chiếu sáng là 15 bóng,

Page 95: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 95 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

công suất cho chiếu sáng giao thông là 1500 (W/h) = 1,5 (Kw/h). Nhà máy có chiều

dài 120 m, chiều rộng 100 m, chu vi là 440 m. Ta chọn cứ 20 m chiều dài ta đặt một

bóng đèn dây tóc. Số đèn cho chiếu sáng xung quanh nhà máy là 22 bóng, với công

suất là 2,2 (Kw/h).

Tổng công suất tiêu thụ cho chiếu sáng: Pcs = 18,58 + 1,5 + 2,2 = 22,280 (Kw/h).

9.3. Xác định phụ tải động lực.

Theo kết quả ở phần tính toán và chọn thiết bị, công suất động cơ ta có :

STT

Các loại phụ tải

Công suất (Kw)

Số lượng(Kw)

Tổng CS(Kw)

1

Máy sấy.

8,74 02 17,48

2 Sàng nguyên liệu sau sấy. 2 02 4

3 Máy xát khô. 1,2 02 2,4

4 Máy đánh bóng. 1,5 02 3,0

5 Máy PL theo kích thước. 0,6 02 1,2

6 Máy PL theo trọng lượng. 2 02 4

7 Máy trộn cà phê nhân. 3,5 02 7

8 Sàng tạp chất. 2,5 01 2,5

9 Máy rang cà phê. 2,5 03 7,5

10 Băng tải làm nguội. 0,6 01 0,6

11 Máy xay 12 01 12

12 Máy trộn cà phê rang. 2 01 2

13 Máy đóng gói 1,5 01 1,5

14 Gàu tải 0,5 44 22

15 Vít tải 0,5 31 15,5

16 Tổng cộng (Pđl): 102,68

Vậy tổng công suất động lực: Pđl = 102,68 (Kw).

9.4. Xác định phụ tải tính toán.

9.4.1. Phụ tải tính toán cho động lực:

Ptt1 = Kđl1×Pđl.

Page 96: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 96 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Trong đó:

- Kđl1: hệ số phụ thuộc vào mức độ mang tải của các thiết bị và sự làm việc

không đồng thời của các thiết bị; Kđl1 = 0,5 - 0,6; Chọn Kđl1 = 0,6.

Ptt1 = 0,6×102,68 = 61,608 (Kw/h).

9.4.2. Phụ tải tính toán cho chiếu sáng:

Ptt2 = Kđl2 ×Pcs.

Kđl1 = 0,9: Hệ số không đồng bộ của các đèn.

Ptt2 = 0,9×22,8 = 20,520 (Kw/h).

9.4.3. Phụ tải tính toán mà nhà máy nhận nhận từ cuộn thứ cấp của trạm

biến áp sẽ là:

Ptt = Ptt1 + Ptt2 = 61,608 + 20,520 = 82,128 (Kw/h).

9.4.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm:

1. Điện năng chiếu sáng: Acs = Pcs×T.

Trong đó: -T: thời gian sử dụng tối đa (h); T = K1×K2×K3.

- K1: thời gian thắp sáng trong ngày (h)

+ Nhà hành chính; K1 = 1-2 (h)

+ Phân xưởng làm việc 2 ca; K1 = 2-3 (h)

+ Phân xưởng làm việc 3 ca; K1 = 12 -13 (h)

Để đơn giản tính toán, chọn chọn trung bình thời gian chiếu sáng trong ngày toàn

bộ nhà máy 8 (h).

- K2 : số ngày làm việc trung bình trong một tháng; K2 = 25 (ngày).

- K3 : số tháng làm việc trong năm; K3 = 11 (tháng).

⇒Acs = 22,8×8×25×11 = 50160 (Kw).

2. Điện năng cho động lực: Ađl = Kc×Pđl ×T.

Trong đó: - T: thời gian làm việc của các thiết bị; chọn T = 16 (h).

- Kc = 0,6 - 0,7: hệ số cần dùng; chọn Kc = 0,7.

Ađl = 0,7×102,68 ×16×11×25 = 316254,400 (Kw).

3. Điện năng tiêu thụ hàng năm:

A = Acs + Ađl = 50160 + 316254,400 = 366414,400 (Kw).

Page 97: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 97 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

4. Tổng điện năng tiêu thụ thực tế nhà máy trong một năm:

Att = A×Khp.

Khp = 1,05: hệ số hao phí ở biến áp và các hao phí khác.

Att = 366414,400 ×1,05 = 384735,120 (Kw).

9.4.5. Xác định hệ số công suất và dung lượng bù:

1. Xác định hệ số công suất:

( )2

2tb

Q)P(

Pcos

∑ ∑∑+

+Σ P: Tổng công suất tác dụng lên phụ tải tiêu thụ nhà máy

+ΣQ: Tổng công suất phản kháng của các thiết bị tiêu thụ từ lưới điện.

∑ =+= 21 QQQ Pcs× tgϕ1 + Pđl× tgϕ2.

Với: - ϕ1; ϕ2: góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện qua phụ tải.

+ Đối với phụ tải chiếu sáng:

Cosϕ1= 0,95 - 0,98; chọn Cosϕ1= 0,96 ⇒ tgϕ1= 0,29.

+ Đối với phụ tải động lực:

Cosϕ2= 0,8 - 0,85; chọn Cosϕ2 = 0,82 ⇒ tgϕ2 = 0,7.

∑ =×+×= 488,787,068,10229,08,22Q (Kw/h).

∑P = Pcs+ Pđl = 22,8 +102,68 = 125,480(Kw/h).

( )848,0

488,78)480,125(

480,125cos22tb =

+=ϕ .

2.Tính dung lượng bù:

Qb = P× (tgϕ0 - tgϕ) (Kw/h).

Trong đó: - P = ∑P =125,480 (Kw/h).

- ϕ: góc lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế ở trạm biến áp xuống

còn 220/380 V.

- cosϕ = 0,97 ⇒ tgϕ = 0,25.

- Cosϕ0 = 0,86 ⇒ tgϕ = 0,62.

Page 98: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 98 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Qb = 125,480× (0,62 - 0,25) = 46,428 (Kw/h).

3. Chọn tụ để bù:

+ Chọn tụ ba pha ký hiệu R50- 24-4 [XIII - 288] có các thông số:

- Điện áp làm việc: 220-380 [V].

- Công suất: q = 25K.V.A.

- Điện dung: C = 29×F.

+ Số tụ điện cần dùng: 857,125428,46

qQ

n b === chọn 2 tụ.

4. Hệ số cosϕ sau khi bù:

∑∑

−−

=ϕk

b

PPQQ

tg .

Trong đó - Pk = (0,3-0,5%)×n×q.

chọn Pk = 0,004×n×q = 0,004×2×25 = 0,2.

256,02,0480,125

428,46488,78tg =−

−=ϕ ⇒ cosϕ = 0,939.

5. Chọn máy biến áp:

632,133939,0480,125

cosP

S ==ϕ

= ∑ (K.V.A).

Chọn một máy biến áp ba pha hai cuộn dây [XIII-180].

+ Ký hiệu máy: TM- 180/10.

+ Dung lượng định mức: 180 [K.V.A].

6. Chọn máy phát điện dự phòng:

Để đảm bảo cho nhà máy được hoạt động liên tục ta chon thêm một máy phát

điện dự phòng chạy bằng dầu FO.

Page 99: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 99 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN X:

TÍNH KINH TẾ. A. TÍNH CHO XÂY DỰNG. 1. Vốn đầu tư vào xây dựng:

STT Tên công trình. DT (m2) Đơn giá (tr. đ).

T.Tiền (tr. đ).

01 Nhà sản xuất chính và phụ. 864 1,2 1036,800 02 Nhà ăn. 144 0,6 86,400 03 Nhà hành chính. 144 1,2 172,800 04 Sân chứa nguyên liệu ban đầu. 520 0,5 260 05 Sân phơi nguyên liệu 2300 0,5 1150 05 Kho bảo quản cà phê nhân. 432 0,9 388,800 06 Kho bảo quản cà phê rang, xay. 42 0,9 37,800 07 Xưởng cơ khí. 72 0,8 57,600 08 Kho bao bì. 36 0,8 28,800 09 Nhà bảo vệ. 24 0,6 14,400 10 Nhà để xe công nhân viên. 64 0,7 44,800 11 Ga ra ô tô. 144 0,5 72 12 Lò hơi. 36 0,6 21,600 13 Bãi chứa vỏ. 96 0,2 19,200 14 Trạm điện và máy phát dự phòng. 16 0,5 8 15 Nhà bơm nước. 24 0,7 16,800 16 Nhà tắm và nhà vệ sinh. 24 0,7 16,800 17 Khu xử lý nước thải. 72 0,5 36 18 Kho nhiên liệu. 144 0,5 72 19 Đài nước và bể cứu hoả. 36 0,9 32,400 20 Bể nước dự trữ. 192 0,6 115,200 21 Đường nội bộ. 1200 0,2 240 22 Cây xanh trong nhà máy. 1200 0,1 120 23 Giếng khoan. 15 Tổng cộng (X1) 4063,200

Page 100: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 100 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

2. Tổng vốn đầu tư xây dựng:

X1 = 4063,200 (tr.đồng).

3. Vốn đầu tư thăm dò thiết kế 5%X1:

X2 = 0,5×X1 = 0,5×4063,200 = 2031,600 (tr.đồng).

4. Tổng số vốn xây dựng:

X = X1+ X2 = 4063,200 + 2031,600 = 6094,800 (tr.đồng).

4. Khấu hao cho các công trình xây dựng trong một năm:

Ax = ax×X

Trong đó: - ax: hệ số khấu hao trung bình; chọn ax = 4%.

Ax = 0,04×X = 0,04× 6094,800 = 243,792 (tr.đồng).

Page 101: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 101 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

B. TÍNH CHO TRANG THIẾT BỊ TRONG NHÀ MÁY.

1. Vốn mua thiết bị chính.

STT Tên thiết bị Số lượng

(cái) Đơn giá (tr.đồng)

Thành tiền (tr.đồng)

01 Máy sấy 02 200 400 02 Sàng nguyên liệu sau sấy. 02 100 200 03 Máy xát khô. 02 150 300 04 Máy đánh bóng. 02 150 300 05 Máy PL theo kích thước. 02 400 800 06 Máy PL theo trọng lượng. 02 70 140 07 Máy PL theo màu sắc 02 600 1200 08 Sàng tạp chất. 01 50 50 09 Máy rang cà phê. 03 1200 3600 10 Băng tải làm nguội. 01 10 10 11 Máy xay. 01 250 250 12 Máy phối trộn. 01 250 250 13 Máy đóng gói. 01 220 220 14 Xilô chứa 13 4 52 15 Gàu tải. 44 50 2200 16 Vít tải. 31 50 1550 17 Cân nguyên liệu. 03 150 450 18 Xe tải. 04 250 1000 19 Xe con. 01 350 350 20 Bơm nước. 02 15 30 21 Lò hơi. 02 300 600 22 Máy biến áp. 01 300 300 223 Máy phát điện. 01 300 300 Tổng cộng T1 14552

2. Tổng vốn đầu tư cho thiết bị chính nhà máy:

T1 = 14552 (tr.đồng).

3. Vốn đầu tư mua thiết bị phụ khác 5%T1:

Page 102: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 102 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

T2 = 0,05×T1 = 0,05×14552 = 727,600 (tr.đồng)

4. Vốn đầu tư mua thiết bị phòng KCS và bảo hộ lao động 10%T1:

T3 = 0,1×T1 = 0,1×14552 = 1455,200 (tr.đồng)

5. Chi phí vận chuyển lắp ráp 5%T1:

T4 = 0,05×T1 = 0,05×14552 = 727,600 (tr.đồng).

6. Tổng vốn đầu tư cho thiết bị:

T = T1+ T2 + T3 + T4 = 14552 + 727,600 +1455,200 + 727,600

= 17462,400 (tr.đồng).

7. Khấu hao cho thiết bị 10%T:

Atb = 0,1×17462,400 = 1746,240 (tr.đồng).

8. Tổng số vốn cố định của nhà máy:

Vcd = X + T = 6094,800 + 17462,400 = 23557,200 (tr.đồng).

9. Khấu hao cho tài sản cố định:

Akh = Ax + Atb = 243,792 + 1746,240 = 1990,032 (tr.đồng)

C. VỐN LƯU ĐỘNG.

Gồm các chi phí về nguyên liệu, nhiên liệu, năng lượng, lương công nhân viên,

khấu hao tài sản cố định.

1. Tiền lương cho cán bộ công nhân viên trong nhà máy. 1.1. Tiền lương cho cán bộ lãnh đạo và nhân viên hành chính:

+ Tiền lương cho giám đốc: 3 (tr.đồng/tháng).

Tiền lương cho giám đốc trong năm:

K1 = 3×12 = 36 (tr.đồng/năm).

+ Tiền lương cho phó giám đốc: 2,5 (tr.đồng/tháng).

Tổng tiền lương cho phó giám đốc trong năm:

K2 = 2,5×2×12 = 60 (tr.đồng/năm).

+ Tiền lương cho nhân viên hành chính: 1,5 (tr.đồng/tháng).

Số nhân viên hành chính: 20 (người).

Tổng tiền lương nhân viên hành chính trong năm:

K3 = 1,5×20×12 = 360 (tr.đồng/năm).

Page 103: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 103 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

1.2. Tiền lương cho công nhân:

+ Lương cho công nhân nhà máy lấy trung bình 1,2 (tr.đồng/tháng);

(tính cho công nhân biên chế).

+ Số lượng công nhân nhà máy: 132 - 23 = 109 (người).

+ Tổng lương cho công nhân nhà máy trong năm :

K4 = 109×1,2×12 = 1569,600 (tr.đồng/năm).

+ Lương cho công nhân lao động hợp đồng theo thời vụ :

Tính trung bình 1,2 (tr.đồng/người).

+ Tổng tiền lương cho công nhân lao động hợp đồng trong năm:

K5 = 28×1,2×11 = 369,600 (tr. đồng/năm).

1.3. Tổng tiền lương cho toàn bộ công nhân viên nhà máy:

K = K1 + K2 + K3 + K4 + K5 = 36 + 60 + 360 +1569,600 + 369,600

= 2395,200 (tr. đồng/năm).

2. Bảo hiểm xã hội.

Tiền bảo hiểm xã hội và bảo hiểm y tế tính bằng 5% K.

K6 = 0,05×2395,200 = 119,760 (tr. đồng/năm).

3. Tiền phụ cấp và khen thưởng nhà máy 5%K.

K7 = 0,05×2395,200 = 119,760 (tr. đồng/năm).

4. Tổng tiền lương và các chi phí khác nhà máy phải chi trong năm.

Kcb = K + K6 + K7 = 2395,200 + 119,760 + 119,760

= 2634,720 (tr. đồng/năm).

5. Chi phí cho sản xuất.

5.1. Chi phí mua nguyên liệu cà phê quả tươi:

Nhà máy có năng suất 120000 kg sản phẩm cà phê nhân/ngày cân bằng vật Mỗi

năm nhà máy sản xuất 275 ngày nên lượng nguyên liệu cần mua là: 33000000.

Đơn giá: 3000 (đồng/kg).

Chi phí mua nguyên liệu cà phê quả tươi:

M = 33000000×3000= 99000 (tr.đồng/năm).

5.2. Tiền mua nhiên liệu :

Page 104: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 104 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

Nhà máy sử dụng dầu FO để sản xuất.

• Dầu FO: + Đơn giá: 7500 (đ/lít).

+ Số lượng dầu dùng trong năm: 1483396,200 (lít/năm). (Tính ở

phần hơi). Vậy tổng chi phí cho dầu FO:

N1 = 1483396,200×7500 = 11125,472 (tr.đồng).

• Chi phí nhiên liệu xăng:

+ Đơn giá: 9500 (đ/ lít).

+ Lượng xăng dùng cho xe con trong 1 năm: 2750 (lít/năm).(Tính ở

phần hơi). Vậy tổng chi phí mua xăng:

N2 = 2750×9500 = 26,125 (tr.đồng/năm).

+ Tổng tiền mua nhiên liệu:

N = N1 + N2 = 11125,472 + 26,125 = 11151,597 (tr.đồng / năm).

5.3. Tiền điện sử dụng trong một năm:

+ Đơn giá: 1500 (đồng/Kw).

+ Lượng điện nhà máy sử dụng trong một năm: 384735,120 (Kw)

+ Chi phí điện: D = 1500×384735,120 = 577,103 (tr.đồng /năm).

5.4. Chi phí cho bao bì và hoá chất:

Tính cho 2% chi phí nguyên liệu: Mbb = 0,02×99000 = 1980 (tr.đồng).

5.5. Tổng chi phí cho sản xuất:

Msx = M + N + D + Mbb = 99000 + 11151,597 + 577,103 + 1980

= 112708,700 (tr.đồng).

6. Tổng chi phí toàn bộ của nhà máy trong quá trình hoạt động trong năm.

+ Chi phí quản lý nhà máy, và các chi phí khác:

Mql = 3%Msx = 112708,700×0,03 = 3381,261 (tr.đồng).

Vậy ta có chi phí toàn bộ của nhà máy trong quá trình hoạt động một năm là :

Mnxs = Msx+ Mql + Akh + Kcb

= 112708,700 + 3381,261 + 1990,032 + 2634,720

= 120714,713 (tr.đồng).

Page 105: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 105 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

7. Doanh thu của nhà máy.

+ Hiện nay giá cà phê nhân sản xuất theo phương pháp khô dao động ở

mức15000 - 20000 (đồng/kg). Chọn trung bình 15000 (đồng/kg).

+ Lượng cà phê nhân của nhà máy thu được trừ lượng cà phê đem đi rang

xay (cho cả 3 loại cà phê) là: 2327,753 – 200 = 2127,753 (kg/h).

+ Doanh thu của nhà máy từ cà phê nhân là:

2127,753×16 ×275×15000 = 140431,698 (tr.đồng/năm).

+ Giá cà phê rang xay hiện nay 30000 - 40000 (đồng/kg). Chọn trung bình

35000 (đồng/kg).

+ Doanh thu từ cà phê rang xay:

200×16×275×35000 = 30800 (tr.đồng/năm).

+ Tổng doanh thu của nhà máy trong một năm là:

140431,698 + 30800 = 171231,698 (tr.dồng).

8. Nộp ngân sách nhà nước.

+ Nộp ngân sách cho nhà nước được trích ra 25%; kèm theo 10% thuế

GTGT so với tổng doanh thu của nhà máy trong một năm:

+ Chi phí cho nộp ngân sách là:

NS = (0,25 + 0,1)×171231,698 = 59931,094 (tr.đồng).

9. Lợi nhuận của nhà máy.

+ Lợi nhuận của nhà máy được tính theo khoản thừa ra trong một năm:

L = 171231,698 – 120714,713 - 59931,094 = 9414,109 (tr.đồng).

+ Thời gian thu hồi vốn: 502,2109,9414200,23557

LV

T cd ===

Trong đó: - Vcd : tổng vốn cố định của nhà máy; Vcd = 23557,200 (tr.đồng).

+ Vậy thời gian để nhà máy thu hồi vốn đầu tư là 2 năm, 6 tháng 7 ngày.

Page 106: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 106 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN XI:

AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP. 1. An toàn lao động.

Việc bảo đảm an toàn lao động trong sản xuất đóng vai trò quan trọng hết

sức, nó ảnh hưởng đến tiến trình sản xuất và tính mạng con người. Vì vậy việc đảm

bảo sức khoẻ cho công nhân, tạo điều kiện làm việc trong môi trường tốt, hạn chế

tai nạn xảy ra cũng như bệnh nghề nghiệp. Do đó, vấn đề an toàn lao động của nhà

máy thực phẩm nói riêng, và tất cả các nhà máy sản xuất nói chung là một vấn đề

cấp bách và luôn được đặt lên hàng đầu.

1.1. Những nguyên nhân gây tai nạn:

+ Tổ chức lao động không chặt chẽ.

+ Vận hành thiết bị không đúng qui định.

+ Các thiết bị bảo hộ không an toàn.

+ Sự trang bị và bố trí qui trình thiết bị không hợp lý.

+ Ý thức chấp hành của công nhân viên trong nhà máy chưa cao.

1.2. Những biện pháp hạn chế và yêu cầu cụ thể về an toàn:

+ Kỹ thuật lao động trong nhà máy:

Công nhân lao động trong phân xưởng cần chú ý:

- Đến nhận ca đúng giờ, giao nhân ca tỷ mỉ để nắm được tình hình hoạt

động của thiết bị và diễn biến công nghệ.

- Nắm vững quy trình vận hành và thông số kỹ thuật của thiết bị.

- Tác phong làm việc nghiêm túc, trong khi làm việc không qua lại khu

vực người khác thao tác.

- Khi chưa được phân công của người quản lý sản xuất, không được tự

ý đóng điện ch máy chạy, không được mở van trên đường ống.

- Khi thao tác phải theo dõi diễn biến của thiết bị, thông số công nghệ,

để xử lý kịp thời hoặc báo cáo cho tổ trưởng, trưởng ca sản xuất.

- Phải thường xuyên chú ý giữ gìn vệ sinh khu vực làm việcc.

+ An toàn về điện:

Page 107: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 107 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Đảm bảo cách điện tuyệt đối các đường dây dẫn. Đường dây cao thế phải có hệ thống bảo hiểm, phải thường xuyên kiểm tra đường dây. Đường dây chạy trong nhà phải bao bọc cách điện hoàn toàn.

- Đối với các thiết bị cần phải đảm bảo an toàn cho những bộ phận mang điện khác phải đảm bảo an toàn khi tiếp xúc với phần kim loại khác trong thiết bị khi bất ngờ có điện, nên dùng biện pháp nối tiếp đất, nối cầu chì để tránh hiện tượng chập mạch, có đèn báo hỏa.

- Khi phát hiện những sự cố điện, hư hại đường dây cần phải kịp thời sữa chữa.

- Người không có trách nhiệm không nên tự ý sử dụng các dụng cụ sữa chữa điện, công nhân điện phải trang bị đầy đủ quần áo và dụng cụ bảo hộ.

- Trước khi đóng, ngắt điện cần kiểm tra điều kiện, thiết bị. - Nhà sản xuất cần bố trí cửa thích hợp để thoát ra khi hoả hoạn, trạm

biến áp, máy phát phải có biển báo và cánh xa khu vực sản xuất. + An toàn khi sử dụng các thiết bị động cơ:

Máy móc phải sử dụng đúng chức năng, đúng công suất yêu cầu, tránh quá tải thiết bị. Nếu có hư hỏng cần dừng máy ngay để sữa chữa kịp thời.

+ An toàn ở phòng thí nghiệm: - Cẩn thận khi tiến hành làm thí nghiệm, không được sử dụng thiết bị khi

chưa nắm rỏ nguyên tắc sử dụng. - Tất cả các chai lọ đựng hoá chất phải có nhãn ghi để tránh nhầm lẫn. - Không được hút hoá chất bằng miệng mà phải hút bằng pipet. - Không được ngửi hoá chất . - Khi sử dụng những hoá chất dể cháy cần chú ý:

♦ Không để đổ ra ngoài.

♦ Không làm việc cạnh ngọn lữa.

♦ Không để hoá chất dễ cháy cạnh nhọn lửa. + Phòng cháy, chữa cháy: - Tất cả các phân xưởng, kho phải có dụng cụ phòng cháy chữa cháy. - Trước khi đóng cửa kho cần kiểm tra cẩn thận các công tắc điện đề

phòng có sự cố về điện gây ra hỏa hoạn.

Page 108: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 108 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

- Không để chất dể cháy gần nơi dể phát lửa. 2. Vệ sinh công nghiệp: Trong các nhà máy thực phẩm, công tác vệ sinh xí nghiệp đặc biệt được coi

trọng. Để máy được hoạt động tốt, sản phẩm không bị lây nhiễm vi sinh vật thì ta phải có chế độ vệ sinh định kỳ. Bên cạnh đó, vấn đề vệ sinh xí nghiệp còn có ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người và đồng thời nâng cao năng suất lao động của công nhân. Nội dung chủ yếu của công tác vệ sinh xí nghiệp là:

2.1. Cấp thoát nước: + Việc cấp thoát nước trong nhà máy thực phẩm là một yêu cầu lớn không

thể thiếu được trong sản xuất, vì các lý do sau: - Thiếu nước quy trình sản xuất sẽ bị đình trệ, sản phẩm có nguy cơ hư

hỏng và chất lượng sẽ bị giảm sút, do vậy nhà máy phải được cung cấp nước đầy đủ.

- Trong nhà máy thường xuyên thải ra một lượng lớn nước thải lớn, đó là môi trường tốt để vi sinh vật sinh trưởng và phát triển, do vậy phải có hệ thống ống cống thoát nước và nước thải phải được xử lý trước khi thải ra ngoài.

2.2. Nhà cửa và thiết bị : + Nền nhà phải được sạch sẽ, hệ thống cửa cần phải có hệ thống thông gió

cho nhà máy. + Đối với các thiết bị phải được vệ sinh thường xuyên, vô dầu mở định kỳ

trước và sau mỗi ca sản xuất. 2.3. Không khí và ánh sáng : Nhà xưởng phải thoáng mát, sạch sẽ, khô ráo, đủ ánh sáng cho sản xuất và

yêu cầu phân xưởng phải được bố trí gọn đẹp. 2.4.Vệ sinh thiết bị :

Để đảm bảo cho các thiết bị được hoạt động tốt ta cần phải có chế độ vệ sinh định kỳ, để tránh sự phát triển của vi sinh vật làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.

2.5. Vệ sinh công nhân : Công nhân trước khi vào sản xuất phải thực hiện đầy đủ các quy định về vệ sinh của nhà máy đề ra: Đeo khẩu trang, mặc áo quần bảo hộ lao động, ...

Page 109: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 109 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

PHẦN XII:

KẾT LUẬN. Với nhiệm vụ được giao: Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân bằng

phương pháp khô có năng suất 60 tấn cà phê quả tươi/ca và phân xưởng phụ sản

xuất cà phê rang xay có năng suất 1600 kg sản phẩm/ca.

Sau 15 tuần làm việc nghiêm túc, với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo,

cùng với sự quan tâm tạo điều kiện của các thầy cô, các bạn sinh viên trong nhà

trường, đề tài này về cơ bản đã được hoàn thành. Khi thiết kế tôi đã tham khảo một

số tài liệu, cố gắng áp dụng quy trình công nghệ, lựa chọn thiết bị sản xuất phù hợp

với điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế và năng suất của nhà máy. Với đề tài này

đã giúp tôi hiểu sâu hơn về kỹ thuật chế biến cà phê, khi có điều kiện áp dụng vào

thực tế đề tài sẽ rất có ích.

Khi có điều kiện áp dụng vào thực tế xây dựng lên nhà máy có năng suất

cao, chất lượng cà phê tốt đạt tiêu chuẩn xuất khẩu, đem lại nguồn ngoại tệ lớn,

đồng thời giải quyết được công ăn việc làm cho hàng trăm nhân công, góp phần vào

công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước, trở thành một đất nước có nền công

nghiệp phát triển. Đề tài này được hoàn thành nhờ sự chỉ dẫn tận tình của thầy giáo

hướng dẫn, qua sự cố gắng của bản thân. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, tài liệu

tham khảo ít ỏi và vốn kiến thức còn hạn chế, nên đề tài đã hoàn thành nhưng không

tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong sự giúp đỡ, chỉ dẫn và đóng góp của các

thầy cô để đề tài này được hoàn thiện hơn.

Page 110: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 110 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

TÀI LIỆU THAM KHẢO. I. Kỹ thuật sản xuất cà phê.

Nguyễn Quang Thọ (1968).

NXB: Trường Đại Học công nghiệp nhẹ.

II. Kỹ thuật chế biến cà phê.

Hoàng Minh Trang(1983).

NXB: Nông nghiệp.

III.Kỹ thuật trồng và thu hoạch cà phê xuất khẩu.

Lê Quang Hưng (1999).

NXB: Giáo dục.

IV. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập1.

Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (1999).

NXB: Khoa học và kỹ thuật Hà Nội

V. Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học - Tập 1.

Đỗ Trọng Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc

Tươi, Trần Xoa (1992).

NXB: Đại học và trung học chuyên nghiệp.

VI. Kỹ thuật và công nghệ sấy các sản phẩm thực phẩm.

Nguyễn Thọ (1991).

NXB: Đà Nẵng.

VII. Kỹ thuật sấy nông sản.

Trần Văn Phú (1991).

NXB: Khoa học kỹ thuật Hà Nội.

VIII. Tính toán và thiết kế hệ thống sấy.

Trần Văn Phú.

NXB: Giáo dục.

IX. Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hoá học-Tập 1.

Đỗ Trọng Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc

Tươi, Trần Xoa.

Page 111: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 111 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B

NXB: Đại học và trung học chuyên nghiệp.

X. Công Nghệ và các máy chế biến lương thực.

Đoàn Dụ, Bùi Đức Hội, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thung (1983).

NXB: Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.

XI. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất - Tập2.

Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên.

NXB: Khoa học và kỹ thuật Hà Nội.

XII. Sổ tay kỹ thuật nồi hơi Tập 1.

NXB: Khoa học và kỹ khuật - Hà Nội 1985.

XIII. Thiết kế cấp điện.

NXB: Khoa học và kỹ khuật - Hà Nội 1998. XIV. http://www.docudesk.com

Page 112: Phuong Phap Kho

http://www.ebook.edu.vn - 112 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân

Đồ Án Tốt ngiệp Ngành Công Nghệ Thực Phẩm Lê Thị Thu Hiếu - Lớp 01H2B