Thiết kế nhà máy chế biến hải sản - Tính hơi - Phần 2

b. Tính chi phí hơi cho quá trình đun nóng.

D = Q_dn/(i_h – i_n).

Trong đó: i_h: Nhiệt lượng của hơi nước ở 4.3at

i_n: Nhiệt lượng riêng của của nước ở 4.3(at). Tra [1-312 -1.250]

ð i_h= 2747(KJ/Kg)

ð i_n = 611.3(KJ/Kg)

D_dn = 32605.46 /( 2747 – 611.3) = 15.27(Kg).

Chi phí hơi cho quá trình đun nóng trong 1h:

D_dn’ =15.27/0.203 = 75.22 (kg/h).

c. Tính chi phí nhiệt cho quá trình giữ nhiệt.

Chi phí nhiệt cho quá trình giữ nhiệt gồm:

• Chi phí nhiệt cho lượng nước bốc hơi: Q_n’
• Chi phí nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh Q₄’
• Chi phí nhiệt cho lượng nước bốc hơi.

Q_n’ = W* r’

Trong đó: W: Lượng nước bốc hơi W = k *A* (P – φ* P’)* T

φ: độ ẩm tương đối của không khí xung quanh φ = 85%.

k: Hệ số bốc hơi phụ thuộc tốc độ của không khívà tính chất vật lí của của chất lỏng. Khi tốc độ không khí là 0.5m/s => Chọn k = 0.056.

A: Bề mặt bốc hơi của chất lỏng trong thiết bị: 0.96m².

P, P’: Áp suất riêng phần của hơi nước bão hoà ở nhiệt độ trung bình, của quá trình bốc hơi và nhiệt độ môi trường không khí xung quanh.

P = 136.08(mmHg)       P’ = 17.5(mmHg).

T: Thời gian bốc hơi T= 10’

r’: Ẩn nhiệt bay hơi của nước giữ ở nhiệt (85^oC): r’ =3198.04(KJ/Kg)

=> Q_n’ = 0.056*0.96*(136.08 – 0.85*17.5)*0.203*3198.04 = 4230.19(KJ).

• Chi phí nhiệt tổn thất ra môi trường xung

Q₄’ = F_tb * α * (t_tb – t_kk)*T’

Trong đó: F_tb: Diện tích toàn phần của bề mặt truyền nhiệt của thiết bị.

F_tb = 2*π * R²

Trong đó: R: Bán kính ngoài của thiết bị: R = 0.454(m).

=> F_tb = 2* 3.14 *0.454² = 1.29 m².

α: Hệ số toả nhiệt: α = 9.3 * 0.058 *t_tb.

Trong đó t_tb: Nhiệt độ trung bình thành thiết bị t_tb = 40^oC. α = 9.3 + 0.058 * 40 = 11.62(W/m²h^oC)

Ta có 1W/m² h^oC = 3.59( KJ/m²h^oC) => α = 41.832 (KJ/m²h^oC). T’ = 10’: Thời gian giữ nhiệt

=> Q₄’ =1.29 * 41.832 * (40 - 25) * 10/60 = 134.91(KJ)

Tổng nhiệt lượng cung cấp cho quá trình giữ nhiệt là:

Q_gn = Q_n’ + Q₄’ = 4230.19 + 134.91= 4365.1(KJ).

d. Tính chi phí hơi cho quá trình giữ nhiệt. D_gn= Q_gn/ (i_h – i_n).

Trong đó: i_h: Nhiệt lượng của hơi nước ở 4.3at

i_n: Nhiệt lượng riêng của của nước ở 4.3(at). Tra [1-312-1.250]

ð i_h= 2747(KJ/Kg)

ð i_n = 611.3(KJ/Kg)

D_gn =  4365.1*60        = 12.26 (kg/h). (2747-611.3)*10

e. Tính đường kính ống dẫn hơi.

Trong đó

D: Lượng hơi qua ống lớn nhất: D= D₁ = 75.22(kg/h). V: Vận tốc trung bình của hơi: V = 20m/s.

δ: Khối lượng riêng của hơi:      = 2.1276 (kg/m³)

  

Quy chuẩn d = 30mm.

6.2.2 Chi phí hơi cho thiết bị dùng hơi liên tục.

a. Chi phí hơi cho máy rửa hộp

Lượng hơi tiêu tốn cho thiết bị rửa hộp là 100(kg/h).

b. Chi phí hơi cho máy rán. 400(kg/h).

- Lượng hơi tiêu thụ cho máy rán là 400(kg/h).

6.3 Chi phí hơi cho toàn bộ nhà máy

6.3.1 Chi phí hơi cho thiết bị dùng hơi liên tục.

• Chi phí hơi cho máy rửa hộp 100(Kg/h).
• Chi phí hơi cho máy rán 400(Kg/h).
• Chi phí hơi cho tủ hấp 311(Kg/h).

=> Tổng lượng hơi cho thiết bị làm việc liên tục trong 1h là: D_lt = 2*100 + 400 + 311= 911 (Kg/h).

• Chi phí hơi cho sinh hoạt.
  • Định mức mỗi công nhân 5(kg/h).
  • Số công nhân 60 công nhân.

=> Vậy lượng hơi dùng cho sinh hoạt 60*0.5 = 30(kg/h)

• Chi phí hơi cho công tác vệ sinh sản xuất định mức 50(kg/h).

=> Tổng lượng hơi tiêu thụ liên tục là

D_lt’ = 911 + 30 + 50 = 991(Kg/h).

6.3.2 Các thiết bị dùng hơi gián đoạn.

Bảng 6.1 Tjời gian biểu làm việc của dây chuyền cá thu hấp ngâm dầu một chu kì.

STT	Công đoạn	Thời gian	STT	Công đoạn	Thời gian
1	Tan giá	4h	6	Hấp	6h30
2	Mổ, rửa	6h	7	Xử lí sau hấp	7h15
3	Cắt khúc	6h10	8	Rót dịch	7h30
4	Muối cá	6h20	9	Ghép mí	7h40
5	Xếp hộp	6h25	10	Thanh trùng	7h45

 Bảng 6.2 Thời gian biểu làm việc của dây chuyền cá thu rán sốt cà chua một chu kì

STT	Công đoạn	Thời gian	STT	Công đoạn	Thời gian
1	Tan giá	4h	6	Làm nguội	6h50
2	Mổ, rửa	6h	7	Xếp hộp	7h20
3	Cắt khúc	6h10	8	Rót dịch	7h30
4	Muối cá	6h20	9	Ghép mí	7h40
5	Rán	6h35	10	Thanh trùng	7h45

6.3.2.1 Nồi hai vỏ

a. Lịch làm việc của nồi hai vỏ đun nóng dầu.

Số mẻ nấu. n = 8*N/M. Trong đó

N: Năng suất dây chuyền 78.9(kg/h).

M: Khối lượng nước sốt trong 1 mẻ. M = 137.8(kg). n = 8 * 78.9 / 137.8 = 4.5

=> Chọn 6 mẻ đun nóng dầu.

Thời gian bắt đầu đun nóng dầu là 7h10. Thời gian kết thúc mẻ đun nóng dầu cuối cùng là 15h, thời gian mỗi mẻ nấu 20 phút. Vậy mỗi mẻ cách nhau 70 phút.Bảng

6.3 Lịch làm việc của thiết bị đun nóng dầu.

STT	Công đoạn	Thời gian
1	Cho dầu vào	7h10
2	Đun nóng	7h15
3	Đưa dầu ra	7h25
4	Kết thúc	7h30
1	Cho dầu vào	8h40
2	Đun nóng	8h45
3	Đưa dầu ra	8h55
4	Kết thúc	9h
1	Cho dầu vào	10h10
2	Đun nóng	10h15
3	Đưa dầu ra	10h25
4	Kết thúc	10h30
1	Cho dầu vào	11h40
2	Đun nóng	11h45
3	Đưa dầu ra	11h55
4	Kết thúc	12h
1	Cho dầu vào	13h10
2	Đun nóng	13h15
3	Đưa dầu ra	13h25
4	Kết thúc	13h30
1	Cho dầu vào	14h40
2	Đun nóng	14h45
3	Đưa dầu ra	14h55
4	Kết thúc	15h

Chi phí hơi giai đoạn đun nóng dầu. 92.43(kg/h) Chi phí hơi giai đoạn giữ nhiệt. 9.98(kg/h).

b. Lịch làm việc nồi hai vỏ nấu nước sốt.

Số mẻ nấu: n = 8* 75/137.8 = 4.35 => Vậy chọn 6 mẻ nấu.

Thời gian bắt đầu nấu mẻ nước sốt đầu tiên là 7h, thời gian kết thúc mẻ nấu nước sốt cuối cùng là 15h. Mỗi mẻ nấu mất 30 phút. Vậy khoảng cách giữa các mẻ là 60 phút.

Bảng 6.4 Biểu đồ làm việc của thiết bị nấu nước sốt

STT	Công đoạn	Thời gian
1	Cho nguyên liệu vào	7h
2	Đun sôi	7h5
3	Đưa nước sốt ra	7h25
4	Kết thúc	7h30
1	Cho nguyên liệu vào	8h30
2	Đun sôi	8h35
3	Đưa nước sốt ra	8h55
4	Kết thúc	9h
1	Cho nguyên liệu vào	10h
2	Đun sôi	10h5
3	Đưa nước sốt ra	10h25
4	Kết thúc	10h30
1	Cho nguyên liệu vào	11h30
2	Đun sôi	11h35
3	Đưa nước sốt ra	11h55
4	Kết thúc	12h
1	Cho nguyên liệu vào	13h
2	Đun sôi	13h5
3	Đưa nước sốt ra	13h25
4	Kết thúc	13h30
1	Cho nguyên liệu vào	14h30
2	Đun sôi	14h35
3	Đưa nước sốt ra	14h55
4	Kết thúc	15h

Chi phí hơi cho giai đoạn đun nóng 75.22(Kg/h). Chi phí hơi cho giai đoạn giữ nhiệt 12.26 (Kg/h)

6.3.2.2 Thiết bị thanh trùng.

a. Lịch làm việc của thiết bị thanh trùng dây chuyền cá thu hấp ngâm dầu.

Năng suất của dây chuyền cá thu hấp ngâm dầu 6250(hộp/ca) tương ứng với 781(hộp/h).

Số hộp trong 1 mẻ thanh trùng thực tế 391(hộp/mẻ).

=>Số mẻ thanh trùng: n = 6250 / 391 = 15.98 => Vậy chọn 16 mẻ , mỗi thiết bị thanh trùng 4 mẻ.

Bảng 6.3 Thời gian biểu làm việc của thiết bị thanh trùng

STT	STBTT	Cho giỏ vào	Gia nhiệt	Giữ nhiệt	Hạ nhiệt	Cho giỏ ra	Kết thúc
1	1	7h45	7h50	8h15	9h15	9h35	9h40
2	2	8h15	8h20	8h45	9h45	10h5	10h10
3	3	8h45	8h50	9h15	10h15	10h35	10h40
4	4	9h15	9h20	9h45	10h45	11h5	11h10
5	1	9h45	9h50	10h15	11h15	11h35	11h40
6	2	10h15	10h20	10h45	11h45	12h5	12h10
7	3	10h45	10h50	11h15	12h15	12h35	12h40
8	4	11h15	11h20	11h45	12h45	13h5	13h10
9	1	11h45	11h50	12h15	13h15	13h35	13h40
10	2	12h15	12h20	12h45	13h45	14h5	14h10
11	3	12h45	12h50	13h15	14h15	14h35	14h40
12	4	13h15	13h20	13h45	14h45	15h5	15h10
13	1	13h45	13h50	14h15	15h15	15h35	15h40
14	2	14h15	14h20	14h45	15h45	16h5	16h10
15	3	14h45	14h50	15h15	16h15	16h35	16h40
16	4	15h15	15h20	15h45	16h45	17h5	17h10

Chi phí hơi cho giai đoạn nâng nhiệt: 319.73(kg/h) Chi phí hơi cho giai đoạn giữ nhiệt: 1.85 (kg/h).

b. Lịch làm việc của dây chuyền cá thu rán sốt cà

Năng suất của dây chuyền cá thu hấp ngâm dầu 4687 (hộp/ca) tương ứng với 586(hộp/h).

Số hộp trong 1 mẻ thanh trùng thực tế 293(hộp/mẻ).

=>Số mẻ thanh trùng: n = 4687/ 293 = 15.99 => Vậy chọn 16 mẻ , mỗi thiết bị thanh trùng 4 mẻ.

Bảng 6.4 Thời gian biểu làm việc của thiết bị thanh trùng

STT	STBTT	Cho giỏ vào	Gia nhiệt	Giữ nhiệt	Hạ nhiệt	Cho giỏ ra	Kết thúc
1	1	7h45	7h50	8h15	9h15	9h35	9h40
2	2	8h15	8h20	8h45	9h45	10h5	10h10
3	3	8h45	8h50	9h15	10h15	10h35	10h40
4	4	9h15	9h20	9h45	10h45	11h5	11h10
5	1	9h45	9h50	10h15	11h15	11h35	11h40
6	2	10h15	10h20	10h45	11h45	12h5	12h10
7	3	10h45	10h50	11h15	12h15	12h35	12h40
8	4	11h15	11h20	11h45	12h45	13h5	13h10
9	1	11h45	11h50	12h15	13h15	13h35	13h40
10	2	12h15	12h20	12h45	13h45	14h5	14h10
11	3	12h45	12h50	13h15	14h15	14h35	14h40
12	4	13h15	13h20	13h45	14h45	15h5	15h10
13	1	13h45	13h50	14h15	15h15	15h35	15h40
14	2	14h15	14h20	14h45	15h45	16h5	16h10
15	3	14h45	14h50	15h15	16h15	16h35	16h40
16	4	15h15	15h20	15h45	16h45	17h5	17h10

Chi phí hơi cho quá trình nâng nhiệt. 406.18(kg/h). Chi phí hơi cho quá trình giữ nhiệt: 1.85 (kg/h).

6.4 Chọn nồi hơi.

Căn cứ vào cường độ tiêu thụ hơi của các thiết bị và yêu cầu hơi thay đổi ta chọn nồi hơi kiểu KB – 2.

- Đặc tính kĩ thuật.

+ Năng suất 3000(kg/h).

+ Áp suất nồi hơi 13atm.

+ Khả năng bay hơi 25(kg/m²).

+ Thể tích lò đốt: 7.6m³

+ Kích thước 4250*3160*5300(mm).

+ Thể tích nước 4.2m³.

+ Bề mặt bay hơi 100m².

+ Hệ số hữu ích 63 – 66%

+ Nhiệt độ khói ra 400^oC

- Tính toán.

+ Năng suất nồi hơi 3000(kg/h).

+ Lượng hơi thiết bị cần cấp 2221.5(kg/h).

+ Số lượng nồi n =2221.5/3000 = 0.74 => Vậy chọn một nồi hơi.

- Đường kính ông hơi.

Trong đó

D: Lượng hơi thiết bị cần cấp: D = 2221.5(Kg/h).

δ: Khối lượng riêng của hơi tại hơi nước bão hoà δ= 6.474(kg/m³). W: Vận tốc hơi W = 25 m/s.

=> Quy chuẩn d =70mm

- Tính nhiên liệu.

Nhiên liệu dùng cho nồi hơi là than gầy Angtroxit. Nhiệt lượng riêng khi đốt cháy hoàn toàn 5500(Kg/h).

=> Lượng nhiên liệu dùng cho nồi hơi 

Trong đó

D: Năng suất nồi hơi: 3000(kg/h).

i_h, i_n : Nhiệt lượng riêng của hơi nước bão hoà và nước ơ P = 13atm.

ð i_h = 2793 (KJ/Kg).

ð i_n =104.8(KJ/Kg)

Q: Lượng nhiệt riêng của nhiên liệu. Q = 5500*4.1868 = 23027.4 (KJ/Kg).

ŋ: Hệ số hữu ích. ŋ = 65%

Vậy lượng than tiêu thụ trong 1h là.

=> G = 3000*(2793–104.8)/23027.4/0.65 = 538.8 (Kg)

Lượng than tiêu thụ trong 1 ca là: 538.8 * 8 = 4310.4(kg/ca)

Lượng than tiêu thụ cho 1 ngày sản xuất cao điểm là: 4310.4*2 = 8620.8(kg/ngày). Lượng than tiêu thụ cho 1 năm sản xuất: 418 * 8620.8 = 3603904.4 (kg/năm).

Xem tiếp: Thiết kế nhà máy chế biến hải sản - Tính chi phí điện nước

Xem lại: Thiết kế nhà máy chế biến hải sản - Tính hơi - Phần 1

Sưu tầm và biên soạn bởi: Valve Men Team