Tài liệu Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng đồ hộp nước cam ép năng suất 4 tấn nguyên liệu giờ và vải sấy khô năng suất 2,4 tấn nguyên liệu giờ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ VỚI HAI MẶT HÀNG: ĐỒ HỘP NƯỚC CAM ÉP – NĂNG SUẤT 4 TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ VÀ VẢI SẤY KHÔ – NĂNG SUẤT 2,4 TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Số thẻ SV: 107150101 Lớp: 15H2A Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô – năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ. Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Số thẻ SV: 107150101 Lớp: 15H2A Trong bối cảnh bùng nổ về khoa học công nghệ và ứng dụng chúng vào tất cả các lĩnh vực sản xuất, chế biến thực phẩm như hiện nay việc tạo ra các sản phẩm đạt được chất lượng cao đồng thời có thể kéo dài thời hạn sử dụng để phân phối trong tất cả thời điểm trong năm đã và đang được nghiên cứu và phát triển vượt bậc. Các mặt hàng rau quả cũng không phải ngoại lệ trong xu hướng trên, với mục đích tạo ra các sản phẩm từ rau quả vừa đa dạng vừa đảm bảo cung ứng liên tục cho thị trường trong những thời điểm mùa vụ chưa đến hoặc giải quyết vấn đề tồn đọng nguyên liệu cho thị trường trong nước, em được giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy chế biến rau quả với 2 sản phẩm: đồ hộp nước cam ép và vải sấy khô. Tóm tắt đề tài gồm 2 phần chính: phần thuyết minh và phần gồm các bản vẽ, sơ đồ. Phần thuyết minh gồm các chương sau: - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế) - Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ - Chương 4: Tính cân bằng vật chất - Chương 5: Tính nhiệt - Chương 6: Tính và chọn thiết bị - Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng - Chương 8: Kiểm tra sản xuất - Kiểm tra chất lượng - Chương 9: An toàn lao động - Vệ sinh xí nghiệp - Phòng chống cháy nổ Các bản vẽ, sơ đồ liên quan: - Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ cho cả 2 sản phẩm - Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt phân xưởng sản xuất chính - Bản vẽ đường ống hơi nước trong phân xưởng sản xuất chính - Bản vẽ quy hoạch tổng mặt bằng nhà máy. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Bảo Nhâm Lớp: 15H2A Số thẻ sinh viên: 107150101 Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN RAU QUẢ 2. Đề tài thuộc diện:☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: - Mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 4 tấn nguyên liệu/ giờ. - Mặt hàng: vải sấy khô – năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ. 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Mục lục - Lời mở đầu - Chương 1 : Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2 : Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế) - Chương 3 : Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ - Chương 4 : Tính cân bằng vật chất - Chương 5 : Tính nhiệt - Chương 6: Tính và chọn thiết bị - Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng - Chương 8: Kiểm tra sản xuất – Kiểm tra chất lượng - Chương 9: An toàn lao động – Vệ sinh xí nghiệp – Phòng chống cháy nổ - Kết luận - Tài liệu tham khảo - Phụ lục - Các bản vẽ khổ A3 đính kèm 5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (bản vẽ A0) Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0) Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (bản vẽ A0) Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống (bản vẽ A0) Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (bản vẽ A0) 6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Trần Thế Truyền 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 24/08/2019 8. Ngày hoàn thành đồ án: 05/12/2019 LỜI NÓI ĐẦU Trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng, với sự truyền đạt và dạy bảo của thầy cô đã giúp em tích lũy nhiều kiến thức, đặc biệt là kiến thức chuyên ngành. Khoảng thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em nhận được nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của thầy cô và bạn bè. Đầu tiên em xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa – Trường Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức trong suốt 4,5 năm học vừa qua, giúp em có cơ sở lý thuyết, tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. Vốn kiến thức tiếp thu được trong cả thời gian đại học sẽ là hành trang quý báu cho bản thân trong tương lai. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Thế Truyền, người đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án. Thầy đã chỉ bảo và hướng dẫn tôi để em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp đã dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đồ án của em. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế, nên dù đã có nhiều cố gắng, đồ án của em vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét của quý thầy cô và các bạn để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019 Sinh viên thực hiện Phan Bảo Nhâm ii CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Trần Thế Truyền, tài liệu tham khảo trong bài được trích dẫn rõ ràng, minh bạch và chính xác, những số liệu có được hoàn toàn do quá trình tra cứu và tính toán, nội dung được trình bày theo đúng quy định. Nếu có những lời không đúng sự thật tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Sinh viên thực hiện Phan Bảo Nhâm iii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii Danh sách các bảng biểu, hình vẽ xii Trang LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT............................................................. 2 1.1. Vị trí địa lý .................................................................................................................... 2 1.2. Đặc điểm thiên nhiên ................................................................................................... 3 1.3. Nguồn cung cấp nguyên liệu ...................................................................................... 3 1.4. Hợp tác hoá ................................................................................................................... 3 1.5. Nguồn cung cấp điện, hơi, nhiên liệu. ....................................................................... 3 1.6. Nguồn cung cấp nước .................................................................................................. 3 1.7. Giao thông vận tải ........................................................................................................ 4 1.8. Nguồn nhân công ......................................................................................................... 4 1.9. Thị trường tiêu thụ ....................................................................................................... 4 1.10. Hệ thống xử lý nước thải........................................................................................... 4 1.11. Xử lý chất thải ............................................................................................................ 4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.................................................................................................. 5 2.1. Nguyên liệu ................................................................................................................... 5 2.1.1. Cam ......................................................................................................................... 5 2.1.1.1. Giới thiệu chung về cam................................................................................ 5 2.1.1.2. Phân loại .......................................................................................................... 5 ......................................................................................................................................... 7 2.1.1.3. Thành phần hóa học của quả cam................................................................. 7 2.1.1.4. Công dụng của cam ........................................................................................ 8 2.1.1.5. Thu hoạch và bảo quản .................................................................................. 8 2.1.2. Vải ........................................................................................................................... 9 2.1.2.1. Nguồn gốc và đặc điểm ................................................................................. 9 iv 2.1.2.2. Phân loại ..........................................................................................................9 2.1.2.3. Thành phần của vải ..................................................................................... 10 2.1.2.4. Tác dụng đối với sức khỏe .......................................................................... 10 2.1.2.5. Thu hoạch và bảo quản................................................................................ 11 2.2. Sản phẩm ..................................................................................................................... 11 2.2.1. Đồ hộp nước cam ép ........................................................................................... 11 2.2.1.1. Một số sản phẩm đồ hộp nước cam ép ...................................................... 11 2.2.1.2 Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm ............................................................... 12 2.2.1.3. Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm ............................................................... 12 2.2.2. Vải sấy khô........................................................................................................... 12 2.2.2.1. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm ............................................................. 13 2.2.2.2. Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm ............................................................... 13 2.3. Chọn phương án thiết kế ........................................................................................... 14 2.3.1. Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm đồ hộp nước cam ép ....................... 14 2.3.1.1. Quá trình tiền xử lí cam trước khi ép......................................................... 14 2.3.1.2. Quá trình ép................................................................................................... 14 2.3.1.3. Quá trình lọc ................................................................................................. 14 2.3.1.4. Quá trình thanh trùng ................................................................................... 15 2.3.2. Chọn phương án thiết kế cho sản phẩm vải sấy khô....................................... 15 CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ................... 18 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ........................................................................................ 18 3.1.1. Đồ hộp nước cam ép ........................................................................................... 18 3.1.2. Vải sấy .................................................................................................................. 19 3.2. Thuyết minh quy trình ............................................................................................... 19 3.2.1. Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép........................................ 19 3.2.1.1. Nguyên liệu................................................................................................... 19 3.2.1.2. Bảo quản tạm thời ........................................................................................ 20 3.2.1.3. Chọn lựa, phân loại, ngắt bỏ cuống lá ....................................................... 20 3.2.1.4. Rửa ................................................................................................................. 20 3.2.1.5. Chọn lựa ........................................................................................................ 20 3.2.1.6. Chần ............................................................................................................... 21 3.2.1.7. Bóc vỏ ............................................................................................................ 21 v 3.2.1.8. Ép .................................................................................................................... 21 3.2.1.9. Lọc .................................................................................................................. 21 3.2.1.10. Chuẩn bị dung dịch siro............................................................................. 22 3.2.1.11. Phối trộn ...................................................................................................... 22 3.2.1.12. Thanh trùng ................................................................................................. 23 3.2.1.13. Bài khí, chiết rót vô trùng.......................................................................... 23 3.2.1.14. Hoàn thiện sản phẩm.................................................................................. 23 3.2.2. Quy trình công nghệ chế biến vải sấy............................................................... 24 3.2.2.1. Nguyên liệu ................................................................................................... 24 3.2.2.2. Bảo quản tạm thời......................................................................................... 24 3.2.2.3. Lựa chọn, phân loại...................................................................................... 24 3.2.2.4. Rửa ................................................................................................................. 25 3.2.2.5. Xử lý hóa chất............................................................................................... 25 3.2.2.6. Sấy .................................................................................................................. 25 3.2.2.7. Bóc vỏ, bỏ hạt ............................................................................................... 26 3.2.2.8. Bao gói ........................................................................................................... 26 CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ................................................................ 28 4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ............................................................................... 28 4.1.1. Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu .......................................................................... 28 4.1.2. Biểu đồ nhập nguyên liệu................................................................................... 28 4.1.3. Biểu đồ sản xuất................................................................................................... 28 4.2. Tính cân bằng vật chất cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép ............... 29 4.2.1. Tiêu hao của nguyên liệu cam ........................................................................... 29 4.2.2. Tính cho 4 tấn nguyên liệu/giờ .......................................................................... 29 4.2.3. Chi phí hộp ........................................................................................................... 32 4.3. Tính cân bằng cho sản phẩm vải sấy khô................................................................ 33 4.3.1. Tiêu hao của nguyên liệu vải ............................................................................. 33 4.3.2. Tính cho 2,4 tấn nguyên liệu/giờ....................................................................... 34 CHƯƠNG 5: TÍNH NHIỆT ................................................................................................. 38 5.1. Một số lưu ý về sử dụng nhiệt trong nhà máy ........................................................ 38 5.2. Tính nhiệt cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép .................................... 38 5.2.1. Lượng hơi cần thiết cho quá trình chần ............................................................ 38 vi 5.2.2. Lượng hơi cần thiết cho quá trình thanh trùng ................................................ 38 5.2.3. Lượng hơi cần thiết cho quá trình phối trộn .................................................... 39 5.2.4. Lượng hơi cần thiết cho quá trình nấu siro ...................................................... 39 5.3. Tính nhiệt cho dây chuyền sản xuất vải sấy khô.................................................... 39 5.3.1. Máy sấy băng tải nhiều tầng .............................................................................. 39 5.3.1.1. Tính các thông số của không khí trước khi vào calorifer........................ 40 5.3.1.2. Các thông số của không khí khi qua calorifer trước khi vào máy sấy... 40 5.3.1.3. Các thông số của không khí sau khi sấy.................................................... 40 5.3.1.4. Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1 kg ẩm ....................... 41 5.3.1.5. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy ............................................................... 41 5.3.2. Máy sấy băng tải một tầng ................................................................................. 43 5.3.2.1. Tính các thông số của không khí trước khi vào calorifer........................ 44 5.3.2.2. Các thông số của không khí khi qua calorifer trước khi vào máy sấy... 44 5.3.2.3. Các thông số của không khí sau khi sấy.................................................... 45 5.3.2.4. Lượng không khí khô tiêu hao riêng để bốc hơi 1 kg ẩm ....................... 45 5.3.2.5. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy ............................................................... 45 5.4. Tính nước .................................................................................................................... 49 5.4.1. Cấp nước .............................................................................................................. 49 5.4.1.1. Tính nước cho thiết bị.................................................................................. 49 5.4.1.2. Nước dùng cho sinh hoạt............................................................................. 50 5.4.1.3. Nước dùng cho rửa xe.................................................................................. 50 5.4.1.4. Nước tưới cây xanh, đường sá .................................................................... 50 5.4.1.5. Tính đường ống dẫn nước ........................................................................... 50 5.4.2. Thoát nước ........................................................................................................... 51 5.4.2.1. Nước sạch ...................................................................................................... 51 5.4.2.2. Nước bẩn ....................................................................................................... 51 CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ....................................................................... 52 6.1. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất đồ hộp nước cam ép .................. 52 6.1.1. Cân nguyên liệu................................................................................................... 52 6.1.2. Băng tải lựa chọn, phân loại, ngắt cuống, lá .................................................... 52 6.1.3. Thiết bị rửa ........................................................................................................... 53 6.1.4. Băng tải chọn lựa, phân loại .............................................................................. 54 vii 6.1.5. Thiết bị chần......................................................................................................... 55 6.1.6. Băng tải bóc vỏ .................................................................................................... 55 6.1.7. Thiết bị ép cam .................................................................................................... 56 6.1.8. Thiết bị lọc dịch ép .............................................................................................. 57 6.1.9. Chuẩn bị siro ........................................................................................................ 58 6.1.9.1. Thiết bị nấu xirô............................................................................................ 58 6.1.9.2. Thiết bị lọc sirô ............................................................................................. 58 6.1.9.3. Thiết bị làm lạnh dịch đường...................................................................... 58 6.1.9.4. Thùng chứa xirô 20%................................................................................... 59 6.1.9.5. Bunke chứa đường........................................................................................ 60 6.1.10. Thiết bị phối trộn ........................................................................................... 61 6.1.11. Thiết bị thanh trùng ....................................................................................... 61 6.1.12. Thiết bị chiết rót vô trùng................................................................................. 62 6.1.12.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động............................................................... 62 6.1.12.2. Chọn thiết bị................................................................................................ 63 6.1.13. Máy gắn ống hút ................................................................................................ 64 6.1.14. Máy đóng thùng................................................................................................. 64 6.1.15. Thùng chứa nước cam sau ép .......................................................................... 66 6.1.16. Thùng chứa nước cam sau lọc ......................................................................... 66 6.1.17. Thùng chứa nước cam sau phối trộn............................................................... 66 6.1.18. Thùng chờ rót..................................................................................................... 67 6.1.19. Tính chọn bơm................................................................................................... 67 6.2. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất vải sấy khô.................................. 69 6.2.1. Cân nguyên liệu ................................................................................................... 69 6.2.2 Băng tải lựa chọn, phân loại................................................................................ 70 6.2.3 Thiết bị rửa ............................................................................................................ 71 6.2.4. Phòng xông hóa chất ........................................................................................... 72 6.2.5. Thiết bị sấy ........................................................................................................... 73 6.2.5.1 Cấu tạo ............................................................................................................ 73 6.2.5.2 Nguyên lý hoạt động ..................................................................................... 73 6.2.5.3 Tính toán ......................................................................................................... 73 viii 6.2.6. Thiết bị bóc vỏ, bỏ hạt ........................................................................................ 74 6.2.7. Thiết bị sấy thịt quả............................................................................................. 75 6.2.7.1 Cấu tạo ............................................................................................................ 75 6.2.7.2 Nguyên lý hoạt động..................................................................................... 75 6.2.7.3 Tính toán......................................................................................................... 75 6.2.8 Băng tải phân loại................................................................................................. 76 CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH TỔNG MẶT BẰNG ............... 78 7.1. Tính tổ chức ................................................................................................................ 78 7.1.1. Sơ đồ tổ chức ....................................................................................................... 78 7.1.2. Chế độ làm việc ................................................................................................... 78 7.1.3. Cơ cấu tổ chức ..................................................................................................... 78 7.1.3.1. Nhân lực làm việc gián tiếp ........................................................................ 78 7.1.3.2. Nhân lực làm việc trực tiếp trong phân xưởng sản xuất chính............... 79 7.1.3.3. Nhân lực phụ trong phân xưởng................................................................. 80 7.2. Tính xây dựng............................................................................................................. 80 7.2.1. Đặc điểm của khu đất xây dựng nhà máy ........................................................ 80 7.2.1.1. Địa hình ......................................................................................................... 80 7.2.1.2. Địa chất.......................................................................................................... 80 7.2.1.3. Vệ sinh công nghiệp..................................................................................... 80 7.2.2. Các công trình xây dựng .................................................................................... 81 7.2.2.1 Vấn đề giao thông trong nhà máy ............................................................... 81 7.2.2.2. Phân xưởng sản xuất chính ......................................................................... 81 7.2.2.3. Phòng thường trực bảo vệ ........................................................................... 82 7.2.2.4. Khu hành chính............................................................................................. 82 7.2.2.5. Nhà ăn ............................................................................................................ 82 7.2.2.6. Nhà sinh hoạt vệ sinh................................................................................... 82 7.2.3. Kho nguyên liệu .................................................................................................. 84 7.2.3.1. Kho chứa nguyên liệu cam.......................................................................... 84 7.2.3.2. Kho chứa nguyên liệu vải............................................................................ 84 7.2.4. Kho thành phẩm .................................................................................................. 84 7.2.4.1. Kho chứa sản phẩm đồ hộp nước cam ép ................................................. 84 7.2.4.2. Kho chứa sản phẩm vải sấy......................................................................... 85 ix 7.2.5. Kho chứa nguyênvật liệu.................................................................................... 86 7.2.5.1. Kho chứa đường ........................................................................................... 86 7.2.5.2. Kho chứa axit citric ...................................................................................... 86 7.2.6. Kho chứa bao bì................................................................................................... 87 7.2.7. Trạm biến áp ........................................................................................................ 87 7.2.8. Phân xưởng cơ điện ............................................................................................. 88 7.2.9. Nhà đặt máy phát điện ........................................................................................ 88 7.2.10. Phân xưởng lò hơi ............................................................................................. 88 7.2.11. Kho hóa chất, nhiên liệu, kho nhớt ................................................................. 88 7.2.12. Kho phế liệu khô và ướt ................................................................................... 88 7.2.13. Bể dự trữ nước ................................................................................................... 88 7.2.14. Trạm bơm ........................................................................................................... 88 7.2.15. Khu xử lí nước ................................................................................................... 88 7.2.16. Khu xử lí nước thải ........................................................................................... 88 7.2.17. Phòng chứa dụng cụ cứu hỏa ........................................................................... 89 7.2.18. Khu đất mở rộng................................................................................................ 89 7.2.19. Nhà để xe............................................................................................................ 89 7.2.20. Gara ôtô .............................................................................................................. 90 7.2.21. Nhà cân ............................................................................................................... 90 7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy ............................................................................... 91 7.3.1. Diện tích khu đất.................................................................................................. 91 7.3.2 Tính hệ số sử dụng Ksd ......................................................................................... 91 CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT – KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG ....................... 92 8.1. Kiểm tra, đánh giá chất lượng của nguyên liệu đưa vào sản xuất........................ 92 8.1.1. Kiểm tra nguyên liệu cam................................................................................... 92 8.1.2. Kiểm tra nguyên liệu vải .................................................................................... 92 8.1.3. Kiểm tra nguyên liệu phụ ................................................................................... 93 8.1.4. Bao bì .................................................................................................................... 93 8.2. Kiểm tra các công đoạn trong quá trình sản xuất................................................... 93 8.2.1. Kiểm tra các công đoạn cho dây chuyền đồ hộp nước cam ép ...................... 93 8.2.1.1. Kiểm tra công đoạn rửa và lựa chọn phân loại ......................................... 93 8.2.1.2 Kiểm tra công đoạn chần, hấp...................................................................... 93 x 8.2.1.3. Kiểm tra công đoạn ép ................................................................................. 93 8.2.1.4. Kiểm tra công đoạn lọc................................................................................ 93 8.2.1.5. Kiểm tra công đoạn phối trộn ..................................................................... 93 8.2.1.6. Kiểm tra công đoạn thanh trùng ................................................................. 94 8.2.1.7. Kiểm tra khâu rót hộp, ghép mí.................................................................. 94 8.2.1.8. Kiểm tra chất lượng sản phẩm .................................................................... 94 8.2.2. Kiểm tra các công đoạn cho dây chuyền vải sấy khô ..................................... 95 8.2.2.1. Kiểm tra công đoạn rửa và lựa chọn nguyên liệu .................................... 95 8.2.2.2. Kiểm tra công đoạn xử lý hóa học ............................................................. 95 8.2.2.3. Kiểm tra công đoạn sấy ............................................................................... 95 8.2.2.4. Kiểm tra công đoạn phân loại..................................................................... 95 8.2.2.5. Kiểm tra công đoạn đóng gói...................................................................... 95 8.2.2.6. Kiểm tra chất lượng sản phẩm .................................................................... 95 CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP – PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ.............................................................................................................................. 97 9.1. An toàn lao động........................................................................................................ 97 9.1.1. An toàn làm việc với thiết bị đun nóng ............................................................ 97 9.1.2. An toàn về điện.................................................................................................... 97 9.1.3. An toàn về sử dụng thiết bị ................................................................................ 97 9.1.4. An toàn hoá chất.................................................................................................. 97 9.1.5. Chống sét .............................................................................................................. 97 9.2. Vệ sinh xí nghiệp ....................................................................................................... 98 9.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân ......................................................................... 98 9.2.2. Vệ sinh máy móc, thiết bị, nền nhà................................................................... 98 9.2.3. Thông gió bão hoà nhiệt độ ............................................................................... 98 9.2.4. Xử lý phế liệu của quá trình sản xuất ............................................................... 99 9.3. Phòng chống cháy nổ................................................................................................. 99 KẾT LUẬN .......................................................................................................................... 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 101 xi S ơ đ DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2. 1 Thành phần hóa học của cam [3]......................................................................... 8 Bảng 2. 2 Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần trái vải ăn được...................................... 10 Bảng 3. 1 Đường kính ống lấy hạt..................................................................26 ồ 3. 1 Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp nước cam ép [18, trang 74] ...18 ồ 3. 2 Quy trình công nghệ chế biến vải sấy khô [13] .............................................. 19 Bảng 4. 1 Biểu đồ thu hoạch nguyên liệu .......................................................28 Bảng 4. 2 Biểu đồ thu nhập nguyên liệu............................................................................. 28 Bảng 4. 3 Số ngày làm việc/ số ca trong các tháng và cả năm (tính theo năm 2019)... 29 Bảng 4. 4 Bảng tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn ............................................... 29 Bảng 4. 5 Bảng tổng kết cân bằng vật liệu của sản phẩm đồ hộp nước cam ép ............ 32 Bảng 4. 6 Độ ẩm của nguyên liệu qua các công đoạn chế biến....................................... 33 Bảng 4. 7 Tiêu hao nguyên liệu qua các công đoạn.......................................................... 34 Bảng 4. 8 Bảng tổng kết cân bằng vật liệu của sản phẩm vải sấy khô dạng bóc vỏ và nguyên quả.............................................................................................................................. 36 Bảng 5. 1 Tổng kết trạng thái của không khí ..................................................................... 41 Bảng 5. 2 Tổng kết trạng thái của không khí ..................................................................... 45 Bảng 5. 3 Thống kê năng suất sử dụng hơi cho cả nhà máy........................................................ 48 Bảng 6. 1 Thông số kỹ thuật của cân [19].......................................................52 Bảng 6. 2 Thông số kĩ thuật thiết bị rửa [21]..................................................................... 54 Bảng 6. 3 Thông số kĩ thuật thiết bị chần [22]................................................................... 55 Bảng 6. 4 Thông số kĩ thuật thiết bị ép thủy lực [23] ....................................................... 57 Bảng 6. 5 Thông số kĩ thuật thiết bị lọc khung bản [24] .................................................. 57 Bảng 6. 6 Thông số kĩ thuật nồi nấu siro [26] ................................................................... 58 Bảng 6. 7 Thông số kỹ thuật thiết bị lọc sirô [27] ............................................................. 58 Bảng 6. 8 Thông số kĩ thuật của thiết bị phối trộn [30].................................................... 61 Bảng 6. 9 Thông số kĩ thuật thiết bị thanh trùng [31] ....................................................... 62 Bảng 6. 10 Thông số kĩ thuật thiết bị chiết rót vô trùng Tetrapark [32]......................... 63 Bảng 6. 11 Thông số kĩ thuật máy gắn ống hút [32] ......................................................... 64 Bảng 6. 12 Thông số kĩ thuật máy đóng thùng tự động [33] ........................................... 65 Bảng 6. 13 Thông số kĩ thuật của bơm [34] ....................................................................... 67 Bảng 6. 14 Tổng kết số lượng bơm ..................................................................................... 68 Bảng 6. 15 Tổng kết thiết bị cho dây chuyền sản xuất nước cam ép .............................. 69 Bảng 6. 16 Thông số kỹ thuật của cân [19]........................................................................ 70 Bảng 6. 17 Tổng kết thiết bị cho sản phẩm vải sấy khô ................................................... 77 Bảng 7. 1 Số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất sản phẩm đồ hộp nước cam ép..........................................................................................................79 Bảng 7. 2 Số lượng công nhân trong dây chuyền sản xuất vải sấy khô.......................... 79 xii Bảng 7. 3 Nhân lực phụ trong phân xưởng ........................................................................ 80 Bảng 7. 4 Tổng kết các công trình xây dựng toàn nhà máy............................................. 90 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2. 1 Các loại cam phổ biến trong thương mại [4] .......................................................6 Hình 2. 2 Cam sành[4] .............................................................................................................7 Hình 2. 3 Cam soàn[4].............................................................................................................7 Hình 2. 4 Cam đường[4]..........................................................................................................7 Hình 2. 5 Cam xã Đoài[4] .......................................................................................................7 Hình 2. 6 Quả vải thiều [7]......................................................................................................9 Hình 2. 7 Một số sản phẩm đồ hộp nước cam ép [11]...................................................... 11 Hình 2. 8 Vải sấy nguyên vỏ và bóc vỏ [13] ..................................................................... 13 Hình 5. 1 Nồi hơi vách ướt đốt dầu [42] ...............................................................................48 Hình 6. 1 Cân nguyên liệu ZEMIC [19]..............................................................................52 Hình 6. 2 Thiết bị rửa sủi bọt khí [21]................................................................................ 53 Hình 6. 3 Thiết bị chần [22]................................................................................................. 55 Hình 6. 4 Thiết bị lọc khung bản [24] ................................................................................ 57 Hình 6. 5 Nồi nấu hai vỏ ...................................................................................................... 58 Hình 6. 6 Thùng chứa xi rô .................................................................................................. 59 Hình 6. 7 Bunke chứa đường ............................................................................................... 60 Hình 6. 8 Thiết bị phối trộn.................................................................................................. 61 Hình 6. 9 Thiết bị thanh trùng [31] ..................................................................................... 62 Hình 6. 10 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị chiết rót hộp giấy vô trùng Tetrapak [32] ................................................................................................................................................. 63 Hình 6. 11 Thiết bị chiết rót vô trùng [32] ......................................................................... 64 Hình 6. 12 Máy gắn ống hút [32] ........................................................................................ 64 Hình 6. 13 Nguyên tắc hoạt động của máy tự động đóng thùng cactong [33] .............. 65 Hình 6. 14 Máy đóng thùng tự động [33]........................................................................... 65 Hình 6. 15 Bơm li tâm [34] .................................................................................................. 67 Hình 6. 16 Cân nguyên liệu ZEMIC [19]........................................................................... 70 Hình 6. 17 Băng tải lựa chọn [35]....................................................................................... 70 Hình 6. 18 Máy rửa thổi khí [36] ........................................................................................ 71 Hình 6. 19 Thiết bị sấy băng tải nhiều tầng [37]............................................................... 73 Hình 6. 20 Thiết bị sấy 1 tầng [38] ..................................................................................... 75 Hình 6. 21 Thiết bị đóng gói [39]........................................................................................ 76 xiii Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng là đồ hộp nước cam ép với năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô với năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ LỜI MỞ ĐẦU Với nhiều giá trị dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người, rau quả trở thành loại thực phẩm không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày của mỗi con người chúng ta. Giá trị dinh dưỡng của rau quả là cung cấp cho cơ thể các chất dinh dưỡng có hoạt tính sinh học cao đặc biệt là vitamin C, chất khoáng và vi khoáng. Ngoài ra rau quả chứa các loại axit hữu cơ, gluxit, chất chống oxy hóa nên có tác d ụng nâng cao sức khỏe và phòng chống các bệnh mãn tính không lây. Rau quả còn cung cấp cho cơ thể nhiều chất xơ, có tác dụng giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và có tác dụng chống táo bón… Do vậy, trong chế độ dinh dưỡng của con người, rau quả không thể thiếu và ngày càng quan trọng. Cam và vải là hai quả có giá trị kinh tế , từ nguyên liệu là vải có thể chế biến thành những sản phẩm thông dụng như nước vải đóng hộp, vải sấy khô. Với cam có thể chế biến thành nước ép, mứt cam, bột cam,.. Là sản phẩm không mới nhưng nước trái cây chỉ thực sự được người tiêu dùng lựa chọn như một thức uống thường xuyên trong vài năm gần đây. Xu hướng của người tiêu dùng hiện đang hướng vào các sản phẩm của doanh nghiệp trong nước sản xuất, thay cho các sản phẩm đến từ các nước như Úc, Thái Lan, Hàn Quốc,... Nhìn chung, thị trường nước trái cây của Việt Nam vẫn đang phát triển khá ổn định và hoàn toàn có thể cạnh tranh với các sản phẩm nước ngoài. Đặc biệt trong tình trạng nắng nóng kéo dài như thế này, các loại nước ép đóng hộp trong nước dự đoán sẽ có thể “áp đảo” các sản phẩm “ngoại” cùng loại. Các sản phẩm này đang dần phổ trên khắp các siêu thị, cửa hàng buôn bán lẻ, thời gian bảo quản lâu và có thể phục vụ làm nguyên liệu cho một số loại thực phẩm khác như bánh, kẹo, … Nhận thấy tầm quan trọng và tiềm năng to lớn của ngành rau quả, với mục đích sản xuất ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, em thiết kế “Nhà máy chế biến rau quả” với hai mặt hàng chính: - Mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 4 tấn nguyên liệu/h. - Mặt hàng: vải sấy khô – năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/h. Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thế Truyền 1 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng là đồ hộp nước cam ép với năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô với năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Trái cây là nguyên liệu có thời gian bảo quản ngắn và dễ dàng hư hỏng trong quá trình vận chuyển. Do đó việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng. Vị trí của nhà máy phải đảm bảo được chất lượng và số lượng nguyên liệu cho sản xuất, cũng như hoạt động tiêu thụ của nhà máy. Với việc khảo sát nghiên cứu khả năng cung cấp nguyên liệu và các yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt, thi công, sự hoạt động của khả năng thu hồi vốn, lãi thì trong thiết kế này, em quyết định đặt vị trí nhà máy chế biến rau quả tại khu công nghiệp Phú Thái , huyện Kim Thành, tỉnh Hải Dương. 1.1. Vị trí địa lý Hải Dương là một tỉnh nằm ở đồng bằng sông Hồng, thuộc Vùng kinh tế trọng điểm Bắc bộ, Việt Nam. Trung tâm hành chính của tỉnh là thành phố Hải Dương nằm cách thủ đô Hà Nội 57 km về phía đông, cách thành phố Hải Phòng 45 km về phía tây. Phía tây bắc giáp tỉnh Bắc Ninh, phía bắc giáp tỉnh Bắc Giang, phía đông bắc giáp tỉnh Quảng Ninh, phía đông giáp thành phố Hải Phòng, phía nam giáp tỉnh Thái Bình và phía tây giáp tỉnh Hưng Yên. Tỉnh Hải Dương có vị trí rất thuận lợi về giao thông: có đường bộ Quốc lộ 5, Quốc lộ 18; đường sắt Hà Nội – Hải Phòng chạy qua; gần cảng hàng không Nội Bài, Gia Lâm, cảng cạn containor và chỉ cách cảng Hải Phòng 50km. Hải Dương nằm ở vị trí trung tâm vùng kinh tế trọng điểm, trở thành nơi có nhiều ưu thế phát triển kinh tế, đặc biệt là công nghiệp [1]. Khu công nghiệp Phú Thái, huyện Kim Thành, tỉnh Hải Dương cách thành phố Hà Nội 83 km, cách sân bay Quốc tế Nội Bài 75 km, cách cảng Hải Phòng và sân bay Hải Phòng 22 km, cách cảng nước sâu Cái Lân – Quảng Ninh 58 km. Diện tích đất tự nhiên của KCN là 56,7 ha, trong đó diện tích đất công nghiệp cho thuê là 41,6 ha [2]. Hình 1.1 Khu công nghiệp Phú Thái, tỉnh Hải Dương [2] Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thế Truyền 2 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng là đồ hộp nước cam ép với năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô với năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ 1.2. Đặc điểm thiên nhiên - Khí hậu: nằm trong vùng cận nhiệt đới ẩm, chia làm 4 mùa rõ rệt (xuân, hạ, thu, đông). - Lượng mưa trung bình hàng năm: 1300 ÷ 1700 mm. - Nhiệt độ trung bình: 23,3°C. - Số giờ nắng trong năm: 1524 giờ. - Độ ẩm tương đối trung bình: 85 ÷ 87%. - Hướng gió chủ đạo: Đông Nam [1]. 1.3. Nguồn cung cấp nguyên liệu Nguồn nguyên liệu là quả vải thì đã có sẵn tại địa phương và nguyên liệu cam thì gần nơi tiêu thụ của các tỉnh lân cận nên việc thu mua rất đơn giản, dễ dàng, việc vận chuyển nguyên liệu về nhà máy cũng tương đối thuận tiện, giảm bớt chi phí vận chuyển. 1.4. Hợp tác hoá Nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên có sự liên hợp với các nhà máy khác về sử dụng điện, hơi, nước, các công trình giao thông vận tải. Bên cạnh đó, việc liên hợp với các nhà vườn về khoa học kỹ thuật chăm sóc cây trồng cũng góp phần đảm bảo được chất lượng cũng như số lượng nguyên liệu cho việc sản xuất thuận lợi của nhà máy. 1.5. Nguồn cung cấp điện, hơi, nhiên liệu. Nguồn điện được cung cấp liên tục và ổn định từ hai tuyến đường dây 35 KV dẫn từ trạm biến áp tổng 110/22KV. Mạng lưới điện áp cao thế (22 KV) được cung cấp dọc các đường giao thông nội bộ trong KCN. Doanh nghiệp đầu tư và xây dựng trạm hạ thế tuỳ theo công suất tiêu thụ. Nhà máy cần có máy phát điện dự phòng để đảm bảo trong quá trình sản xuất được an toàn và liên tục. Lượng hơi đốt cung cấp cho các phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu FO được mua từ các trạm xăng dầu địa phương. Ngoài ra, nhà máy còn trang bị kho chứa nhiên liệu dự trữ để đảm bảo cho quá trình sản xuất [2]. 1.6. Nguồn cung cấp nước Nước xử lý trong nhà máy được dùng các mục đích như rửa nguyên liệu, vệ sinh thiết bị nhà máy, sinh hoạt. Nguồn cung cấp nước của nhà máy có thể lấy nước từ sông, suối, hoặc từ giếng bơm trong nhà máy. Nước dùng cho chế biến nguyên liệu phải được đảm bảo vệ sinh và vi sinh rất nghiêm ngặt, nước vệ sinh nhà máy, thiết bị thì chỉ cần xử lý sơ bộ. Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thế Truyền 3 Thiết kế nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng là đồ hộp nước cam ép với năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô với năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/giờ 1.7. Giao thông vận tải Nhà máy được đặt trong vùng cung cấp nguyên liệu, gần đường giao thông của địa phương để thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu, phân phối sản phẩm. Sử dụng xe tải để thu mua nguyên liệu, phân phối sản phẩm, còn vận chuyển trong nhà máy thì sử dụng xe đẩy, xe điện động 1.8. Nguồn nhân công Với nguồn lao động trẻ dồi dào đáp ứng nhu cầu lao động phổ thông cho các nhà đầu tư. Với khoảng cách gần Hà Nội, các chuyên gia và cán bộ chuyên môn dễ dàng tham gia cùng nhà đầu tư phát triển nhà máy và doanh nghiệp của mình [2]. 1.9. Thị trường tiêu thụ Nhu cầu về rau quả hiện nay rất cao kể cả trong nước và xuất khẩu. Ở trong nước tiêu thụ ngay tại Hải Dương hoặc vận chuyển ra Hà Nội và các tỉnh lân cận. Về xuất khẩu có thể xuất khẩu cùng vụ hay bảo quản để xuất khẩu trái vụ. 1.10. Hệ thống xử lý nước thải Hệ thống thoát nước thải (nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt) được xây dựng riêng biệt, thu gom về nhà máy xử lý nước thải của KCN với công suất giai đoạn 1 là 350 m3/ngày đêm, giai đoạn 2 là 1000 m3/ngày đêm. Chất thải rắn từ các nhà máy trong KCN được phân loại, thu gom và xử lý bởi các đơn vị chuyên nghiệp [2]. 1.11. Xử lý chất thải Chất thải rắn từ các nhà máy trong khu công nghiệp được phân loại, thu gom và xử lý bởi các đơn vị chuyên nghiệp [2]. Kết luận: với những điều kiện thuận lợi như trên thì việc xây dựng nhà máy chế biến rau quả với hai mặt hàng: đồ hộp nước cam ép – năng suất 4 tấn nguyên liệu/giờ và vải sấy khô – năng suất 2,4 tấn nguyên liệu/h ở khu công nghiệp Phú Thái tỉnh Hải Dương là hoàn toàn khả thi. Sinh viên thực hiện: Phan Bảo Nhâm Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thế Truyền 4