Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Tính toán và thiết kế hệ thống thanh trùng nước sơri công suất 250kg_h (link tải...

Tài liệu Tính toán và thiết kế hệ thống thanh trùng nước sơri công suất 250kg_h (link tải bản vẽ full nằm ở trang cuối)

.DOCX
60
287
127

Mô tả:

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TS. Trần Lệ Thu (GVHD) BÁO CÁO ĐỒ ÁN KỸ THÂ-̣T THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THANH TRÙNG NƯỚC QÂẢ SƠRI CÔNG SÂẤT 250 KG/H (Hê ̣: Đại Học Chính Quy) Tên sinh viên Lớp Mã sinh viên Nguyễn Hoài Thanh Thanh 05DHTP1 2005140508 Nguyễn Thị Diễm Mi 05DHTP5 2005140305 Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 7/2017 NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Cán Bộ hướng dẫn. Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án được bảo vệ hay không) ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………….. Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ. Nhận xét: ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………….. Điểm tổng kết:…………………………… i M MỤC LỤC.................................................................................................................... ii DANH MỤC HÌNH ẢNH...........................................................................................iv DANH MỤC BẢNG....................................................................................................v LỜI MỞ ĐẦÂ............................................................................................................vii LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................viii PHẦN 1. TÔNG QÂAN...............................................................................................1 1.1 CƠ SỞ LÝ THÂYẾT CẨA THIẾT BỊ THANH TRÙNG..............................................1 1.2 CÁC YẾÂ TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QÂÁ TRÌNH THANH TRÙNG..............................1 1.3 CÁC THIẾT BỊ THANH TRÙNG VÀ MÔ TẢ ĐẶC TÍNH CỦA TỪNG THIẾT BỊ........2 1.3.1 Thiết bị thanh trùng làm việc gián đoạn....................................................3 1.3.2 Thiết bị thanh trùng làm việc liên tục........................................................6 1.4 ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ TRÂYỀN NHIỆT TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XÂẤT THỰC PHẨM ........................................................................................................................12 PHẦN 2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ......................................................14 2.1 GIỚI THIỆÂ VỀ CÁC NGÂYÊN LIỆÂ TRONG DỊCH NƯỚC QÂẢ SƠRI.................14 2.1.1 Nguyên liệu sơri.......................................................................................14 2.1.2 Các nguyên liệu khác...............................................................................15 2.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI THÍCH CÔNG NGHỆ.............................................18 2.2.1 Quy trình công nghệ................................................................................18 2.2.2 Giải thích quy trình công nghệ................................................................19 2.3 TÍNH TOÁN CHO THIẾT BỊ CHÍNH....................................................................25 2.3.1 Tính toán cho quá trình thanh trùng........................................................25 2.3.2 Tính toán cho quá trình làm lạnh sau thanh trùng...................................39 2.4 TÍNH TOÁN CƠ KHÍ...........................................................................................45 2.4.1 Mặt bích...................................................................................................45 2.4.2 Mặt vỉ ống................................................................................................46 2.4.3 Ống dẫn vào và ra của hơi......................................................................46 2.4.4 Chọn cút ống............................................................................................47 2.5 SƠ ĐỒ THIẾT BỊ VÀ GIẢI THÍCH THIẾT BỊ........................................................47 TÀI LIỆÂ THAM KHẢO.........................................................................................48 PHỤ LỤC 1. BẢN VV THIẾT BỊ CHÍNH...............................................................50 YYY iii DANH MỤC HÌNH Ả Hình 1. 1 Thiết bị thanh trùng hơi cao áp làm việc gián đoạn nằm ngang.....................4 Hình 1. 2 Thiết bị thanh trùng hơi dạng nằm ngang......................................................4 Hình 1. 3 Thiết bị thanh trùng dạng đứng......................................................................5 Hình 1. 4 Thiết bị thanh trùng hãng Lagarde.................................................................5 Hình 1. 5 Thiết bị thanh trùng làm việc liên tục kiểu băng chuyền................................7 Hình 1. 6 Sơ đồ thiết bị thanh trùng liên tục bằng khí nóng dạng băng tải....................8 Hình 1. 7 Thiết bị thanh trùng liên tục kiểu thủy tĩnh....................................................8 Hình 1. 8 Thiết bị thanh trùng tấm bản hãng APV........................................................9 Hình 1. 9 Nguyên lí hoạt động của thiết bị thanh trùng tấm bản.................................10 Hình 1. 10 Thiết bị ống lồng ống.................................................................................10 Hình 1. 11 Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống...............................................11 Hình 1. 12 Máy thanh trùng UHT sữa , nước hoa quả , trà xanh, rượu, bia.................12 Hình 1. 13 Thiết bị thanh trùng dạng ống chùm..........................................................12 Hình 1. 14 Thiết bị tiệt trùng dạng bản được dùng trong quy trình sản xuất nước trà xanh tại IFOOD................................................................................................................. 13Y Hình 2. 1 Quả sơri.............................................................................................................27 Hình 2. 2 Đường saccharose.............................................................................................28 Hình 2. 3. Sơ đồ quy trình sản xuất nước quả sơri trong [5].............................................31 Hình 2. 4 Thiết bị ngâm rửa Hình 2. 5 Thiết bị phun rửa.....................32 Hình 2. 6 Thiết bị phân loại của GP Graders....................................................................33 Hình 2. 7 Hệ thống thiết bị chần bằng hơi nước...............................................................33 Hình 2. 8 Thiết bị ép.........................................................................................................34 Hình 2. 9 Hệ thống thủy phân bằng emzyme....................................................................34 Hình 2. 10 Thiết bị lọc khung bản.....................................................................................34 Hình 2. 11 Thiết bị phối trộn.............................................................................................35 Hình 2. 12 Thiết bị thanh trùng ống lồng ống...................................................................36 Hình 2. 13 Quy trình chiết rót trong điều kiện vô trùng....................................................36 Hình 2. 14 Quy trình dãn nhãn..........................................................................................37 Hình 2. 15 Sản phẩm nước quả Sơri Vfresh......................................................................37 Hình 2. 16 Trao đổi nhiệt 2 dòng lưu chất........................................................................43 Hình 2. 17. Chiều di chuyển của 2 lưu chất trong thiết bị.................................................44 Hình 2. 18. Cách xếp 5 ống trong một hành trình.............................................................44 Hình 2. 19 Sơ đồ nguyên lý thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống.........................................60 DANH MỤC BẢNG Bảng 2. 1. Thành phần hóa học có 100g thịt quả sơri..................................................15 Bảng 2. 2 Các chỉ tiêu của đường................................................................................16 Bảng 2. 3 Các chỉ tiêu của acid citric...........................................................................17 Bảng 2. 4 Thành phần các thành phần trong 100g dịch sơ ri theo đơn vị %................25 Bảng 2. 5 Khối lượng riêng của dịch sơ ri ở 570C (kg/m3)...........................................26 Bảng 2. 6 Khối lượng riêng của dịch sơ ri ở 59,320C (kg/m3)......................................26 Bảng 2. 7 Nhiệt dung riêng của dịch sơ ri ở 570C (J/kg.độ).........................................27 Bảng 2. 8 Nhiệt dung riêng của dịch sơ ri ở 59,32oC (J/kg.độ)....................................27 Bảng 2. 9 Hệ số dẫn nhiệt của dịch sơ ri ở 59,320C (W/m.độ).....................................28 Bảng 2. 10 Các thông số ống trong..............................................................................34 Bảng 2. 11 Các thông số của ống ngoài.......................................................................34 Bảng 2. 12 Các thống số chính của quá trình thanh trùng............................................38 Bảng 2. 13 Khối lượng riêng của dịch sơ ri ở 43,90C (kg/m3)......................................39 Bảng 2. 14 Nhiệt dung riêng của dịch sơ ri ở 500C (J/kg.độ).......................................40 Bảng 2. 15 Nhiệt dung riêng của dịch sơ ri ở 43,9oC (J/kg.độ)....................................40 v Bảng 2. 16 Hệ số dẫn nhiệt của dịch sơ ri ở 43,90C (W/m.độ).....................................41 Bảng 2. 17 Thông số vật lý của nước ở -40C................................................................41 Bảng 2. 18 Các thống số chính của quá trình làm lạnh................................................45 Bảng 2. 19 Bảng tra khích thước bích nối ống ngoài và cút.........................................46 Bảng 2. 20 Bảng tra kích thước bích nối ống dẫn hơi..................................................47 Bảng 2. 21 Bảng thông số cút nối ống.........................................................................47 LỜI MỞ ĐẦÂ Công nghệ thực phẩm được xem là một trong những ngành học có tính ứng dụng cao và đa dạng, đóng góp vai trò khá quan trọng trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Nếu từ thuở xa xưa, con người chú trọng đến cái ăn là để sống trước mắt, thì ngày nay, con người sống với nhau không chỉ là ăn để no, mà là để thoả mãn nhu cầu của bản thân. Ngoài ăn no, người ta còn mong ăn ngon, mặc đẹp. Đó là những lí do góp phần cho sự phát triển không ngừng của ngành và luôn được sự xem xét, chú trọng quan tâm của nhà nước, của các quốc gia trên thế giới và của cả hàng triệu con người. Để hiểu rõ, hiểu sâu về kiến thức chuyên môn trong ngành công nghệ thực phẩm, mỗi cá nhân cần phải ra sức học hỏi, tìm hiểu từ thầy cô, từ bạn bè, từ sách vở, từ nhiều nguồn tài liệu và từ cả trong các hoạt động thực tiễn. Học lí thuyết là một chuyện, nhưng để hiểu và vận dụng được nó thì học trong thực tế sẽ hay hơn nhiều. Bởi nhận thức được điều đó, học phần “Đồ án kỹ thuật thực phẩm” đưa ra các đề tài thiết kế thiết bị có tính ứng dụng cao trong thực phẩm nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất của con người. Cũng vì lí do đó, nhóm chúng em đi tìm hiểu, nghiên cứu, thiết kế thiết bị ống lồng ống để gia nhiệt dịch sơri bằng tác nhân hơi bão hoà. Thiết bị gia nhiệt này có tính ứng dụng cao trong các nhà máy sản xuất nước quả và sữa, ngoài ra còn được nhiều doanh nghiệp sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, môn học giúp sinh viên giải quyết nhiệm vụ tính toán cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sản xuất hoá chất - thực phẩm. Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụng những kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp. vii LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM nói chung và các thầy cô trong khoa Công nghệ thực phẩm, bộ môn Kỹ thuật thực phẩm nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong thời gian qua, giúp em hoàn thành đồ án này. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn đến cô Trần Lệ Thu, cô đã giúp đỡ, hướng dẫn và giúp em hoàn thiện những thiếu sót trong suốt quá trình thực hiện đồ án học phần. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn cô. Trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy (cô) bỏ qua. Đồng thời do chúng em thiếu kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp thầy cô để em học thêm nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn bài báo cáo sắp tới. PHẦN 1. TÔNG QÂAN 1.1 Cơ sở lý thuyết cua thiết bị thanh trùng Thanh trùng là quá trình tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và ức chế quá trình sinh tổng hợp độc tố của chúng. Chế độ xử lí trong quá trình thanh trùng “nhẹ nhàng hơn” so với quá trình tiệt trùng. Do đó, quá trình thanh trùng không làm tổn thất đáng kể giá trị dinh dưỡng và cảm quan của thực phẩm. Tuy nhiên, sau quá trình thanh trùng, hệ vi sinh vật trong thực phẩm vẫn chưa bị tiêu diệt hết, đặc biệt là nhóm vi sinh vật trong thực phẩm vẫn chưa bị tiêu diệt hết, đặc biệt là nhóm vi sinh vật chịu nhiệt và vi sinh vật có khả năng sinh bào tử. Phương pháp thanh trùng phổ biến hiện nay là phương pháp sử dụng nhiệt độ cao và phương kết hợp nhiệt độ cao và áp suất cao. Quá trình thanh trùng thường gồm 3 giai đoạn:  GĐ1: gia nhiệt mẫu thực phẩm từ giá trị nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ thanh trùng.  GĐ2: giữ mẫu thực phẩm ở nhiệt độ thanh trùng đã chọn.  GĐ3: làm nguội thực phẩm từ nhiệt độ thanh trùng về nhiệt độ thích hợp cho quá trình chế biến tiếp theo trong quy trình sản xuất. Các phương pháp thanh trùng có thể dược chia thành 2 nhóm: xử lý thực phẩm trong bao bì và xử lý thực phẩm ngoài bao bì. Riêng phương pháp xử lý sản phẩm ngoài bao bì thường áp dụng cho nhóm thực phẩm lỏng. 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng Có 2 thông số công nghệ quan trọng nhất trong qúa trình thanh trùng là nhiệt độ và thời gian. Các nhà sản xuất cần xác định một chế độ thanh trùng hợp lý để chất lượng sản phẩm đảm bảo an toàn vệ sinh đồng thời giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm cũng đạt yêu cầu. Việc lựa chọn chế độ thanh trùng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Hệ vi sinh vật trong thực phẩm 1 Mẫu thực phẩm trước khi đưa vào thanh trùng luôn chứa một hệ vi sinh vật. Các nhà sản xuất cần quan tâm đến tên các loài vi sinh vật bị nhiễm và mật độ của chúng trong mẫu thực phẩm. Theo lý thuyết, nếu các loài vi sinh vật bị nhiễm thuộc nhóm ưa nhiệt thì chế độ thanh trùng cần phải “nghiêm ngặt” mới tiêu diệt được chúng. Khả năng chịu nhiệt của 1 loài vi sinh vật thường được đánh giá dựa trên giá trị “thời gian phá huỷ thập phân”. 0 121 C VD: loài Clostridium thermosacharolyticum có giá trị D = 3 – 4, còn loài Clostridium 0 121 C botulinum có giá trị D = 0,1 – 0,3. Ngoài ra, mật độ vi sinh vật trong mẫu ban đầu càng cao thì việc tăng nhiêt độ và thời gian xử lý là rất cần thiết để đảm bảo sản phẩm có xác suất tái nhiễm thấp.  Trạng thái vật lý của thực phẩm Thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt cao hơn thực phẩm rắn vì trong quá trình thanh trùng sẽ xuất hiên các dòng đối lưu trong sản phẩm. Các chỉ tiêu như hàm lượng chất khô, độ nhớt... sẽ ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt của thực phẩm lỏng. Đối với thực phẩm rắn, sự truyền nhiệt xảy ra chủ yếu là do sự dẫn nhiệt.  Thành phần hoá học của thực phẩm Việc chọn chế độ thanh trùng sẽ phụ thuộc vào giá trị pH hay độ chua của sản phẩm. Những thực phẩm lỏng có giá trị pH cao như sữa tươi (pH  4,5) thì giá trị nhiệt độ xử lý thường không thấp hơn 100 0C để sản phẩm đạt được độ vô trùng công nghiệp. Ngược lại những sản phẩm có pH khá thấp (pH = 3,7 – 4,5) như nước ép từ nhóm trái cây có múi hoặc pH thấp < 3,7) một số loại rượu vang, rau trái dầm giấm... thì có thể thanh trùng ở nhiệt độ thấp nhưng vẫn đảm bảo được độ vô trùng công nghiệp. Trong các thành phần hoá học của thực phẩm, cần lưu ý đến chất béo vì chúng có hệ số dẫn nhiệt thấp. 1.3 Các thiết bị thanh trùng và mô tả đặc tính cua từng thiết bị Người ta có thể phân loại các thiết bị thanh trùng dùng nhiệt theo yếu tố sau: Theo phương thức làm việc: có thiết bị làm việc gián đoạn và thiết bị làm việc liên  tục.  Theo áp suất được tạo ra trong thiết bị: có thiết bị làm việc ở áp suất thường và thiết bị làm việc áp suất. Đối với thiết bị làm việc ở áp suất được chia ra: thiết bị có dùng áp suất đối kháng và thiết bị không dùng áp suất đối kháng.  Theo cấu tạo: có hai loại thiết bị kiểu đứng và thiết bị nằm ngang (đối với thiết bị gián đoạn). Loại thiết bị dùng băng tải, dây xích hay gàu tải (đối với thiết bị làm việc liên tục). 1.3.1 Thiết bị thanh trùng làm việc gián đoạn 1.3.1.1 Thiết bị thanh trùng làm việc gián đoạn ở áp suất khí quyển Các thiết bị thanh trùng làm việc gián đoạn ở áp suất khí quyển là các thiết bị thanh trùng có cấu tạo đơn giản nhất thường làm bằng các thùng kim loại hay thùng gỗ hở nắp, đun nóng trực tiếp bằng lửa hay phun hơi bằng các ống hơi đặt trong các thùng đó. Vì làm việc ở áp suất thường nên nhiệt độ thanh trùng không vượt quá 100 0C. Thiết bị thanh trùng hở nắp làm việc gián đoạn này được sử dụng phổ biến trong các cơ sở chế biến đồ hộp rau quả với trang bị đơn giản hay bán cơ giới với năng suất nhỏ và trung bình. 1.3.1.2 Thiết bị thanh trùng áp suất cao làm việc gián đoạn kiểu nằm ngang  Cấu tạo: thiết bị thanh trùng kiểu nằm ngang gồm có thân hình trụ, nắp đậy kín thiết bị có cơ cấu quay, miệng thùng tiếp xúc với nắp có gioăng cao su hoặc đệm amiăng. Thùng được đặt nằm ngang trên chân đế. Hơi nóng vào thùng theo ống đặt phía trên thiết bị, nước ngưng theo ống thoát ra ngoài. Các xe chở đồ được đẩy vào thùng trên các đường ray. Phía trên thùng có lắp các thiết bị: áp kế, van xả khí không ngưng, đồng hồ nhiệt độ, van an toàn.  Nguyên lí hoạt động: cho xe chở hộp vào, đậy nắp kín. Mở van xả khí cho hơi nước vào để đuổi không khí không ngưng (5 phút). Đóng van xả khí, tiếp tục cho hơi vào đun nóng hộp cho đến khi đạt nhiệt độ thanh trùng. Thanh trùng xong ngưng cho hơi vào, xả từ từ hơi trong thiết bị cho đến khi đạt áp suất khí quyển. Mở nắp thùng, kéo xe đến khu vực xối nước lạnh. 3 Hình 1. 1 Thiết bị thanh trùng hơi cao áp làm việc gián đoạn nằm ngang 1-Nắp thùng; 2- Cơ cấu treo nắp khi mở; 3- Cửa hơi đốt vào; 4- Cửa xả khí; 5nhiệt kế; 6- đồng hồ áp suất; 7- van an toàn; 8- thân thiết bị; 9- đường ray; 10cửa xả nước ngưng; 11- xe chở đồ Thanh trùng nằm ngang có loại dùng nước, có loại dùng hơi nhưng loại dùng hơi được sử dụng phổ biến hơn. Hình 1. 2 Thiết bị thanh trùng hơi dạng nằm ngang 1.3.1.3 Thiết bị thanh trùng áp suất cao làm việc gián đoạn kiểu đứng Loại này tường tự loại nằm ngang, chỉ khác là đặt đứng. Hộp được đặt trong các giỏ, mỗi thùng chứa từ 1 đến 4 giờ. 1 - đường cấp hơi; 2 - đường cấp nước; 3 - ống dẫn khí; 4 - đường nước chảy tràn; 5 đường nước nguội; 6 - giỏ đựng hộp tp; 7 - khóa xả van ngoài; 8 - ống phân phối hơi và ống khí; 9 - nắp nồi; 10 - Bầu lắp nhiệt kế và áp kế; 11 - Van khí khí; 12 - ống nước đối lưu; 13 - Đối trọng. Hình 1. 3 Thiết bị thanh trùng dạng đứng Thiết bị thanh trùng cao áp làm việc gián đoạn kiểu đứng có cấu tạo gọn hơn so với kiểu nằm ngang. Thiết bị thanh trùng này có thể làm việc với nhiều loại đồ hộp khác nhau, ở nhiều nhiệt độ khác nhau và ngoài bao bì bằng kim loại còn có thể thanh trùng được bao bì thủy tinh. Nhưng có nhược điểm là thao tác còn nặng nhọc, thời gian thanh trùng kéo dài, năng suất chỉ thích hợp với quy mô trung bình trở xuống và được cơ khí hóa cao. 1.3.1.4 Thiết bị thanh trùng Lagarde Thiết bị thanh trùng nằm ngang Lagarde lại dùng cả hơi và không khí để thanh trùng. Hộp cũng được sắp xấp trước vào các giỏ lưới rồi mới đẩy vào thiết bị để sau đó gia nhiệt. Hình 1. 4 Thiết bị thanh trùng hãng Lagarde 5 Đặc điểm cơ bản của thiết bị này là hai thống số nhiệt độ và áp suất thay đổi không phụ thuộc nhau và phải cùng lúc theo dõi hai thông số riêng biệt. Sự khác biệt của thiết bị này so với những loại khác là bên trong có một quạt có nhiệm vụ trộn và đẩy khí hòa lẫn với hơi nước chuyển động vòng như trong hình. Ở đây, lượng hơi nước được điều chỉnh để kiểm soát nhiệt độ trong thiết bị luôn đồng đều. Khi làm nguội, người ta dùng nước ở dạng phun tia vào hỗn hợp hơi nước- không khí để hạn chế “ sốc nhiệt” cho bao bì, đặc biệt khi thanh trùng bao bì thủy tinh. 1.3.2 Thiết bị thanh trùng làm việc liên tục Trong sản xuất đồ hộp, các dây chuyền được cơ khí hóa và tự động hóa, thường được trang bị các thiết bị thanh trùng làm việc liên tục để đảm bảo chu kì làm việc của dây chuyền liên tục. Sử dụng thiết bị thanh trùng liên tục ngoài ra góp phần tăng năng suất lao động còn làm cho chất lượng sản phẩm tốt hơn, tiết kiệm năng lượng và điều kiện lao động của công nhân cũng nhẹ nhàng hơn đỡ vất vả hơn. Các thiết bị thanh trùng liên tục cho đồ hộp đựng trong bao bì thủy tinh và sắt tây được sử dụng phổ biến là thiết bị băng chuyền, kiểu thùng quay và kiểu thủy lực. 1.3.2.1 Thiết bị thanh trung bằng nước làm việc liên tục kiểu băng tải ở áp suất thường Đối với các loại đồ hộp có kích thước nhỏ và không cần thanh trùng ở nhiệt độ cao trên 1000C và thời gian ngắn thì có thể sử dụng băng chuyền kín làm việc liên tục đi qua các thùng chứa nước nóng để nâng nhiệt và thanh trùng, sau đó qua bộ phận nước làm lạnh hay bộ phận phun nước làm lạnh. Thời gian thanh trùng và làm nguội được điều chỉnh vận tốc của băng chuyền. thiết bị thanh trùng liên tục tương đối đơn giản, dễ dàng điều chỉnh năng suất, thuận lợi cho việc thanh trùng các loại sản phẩm như cà chua cô đặc, vải, sari,… 1-Động cơ, hộp giảm tốc dẫn động; 2- Xích vận chuyển; 3- Lớp nước thanh trùng; 4- Ống phun nước lạnh làm nguội; 5- Ống thoát hơi; 6- Thân thiết bị; 7- Đĩa xích; 8- Ống hơi vào; 9- khung máy; 10- thanh gạt hộp Hình 1. 5 Thiết bị thanh trùng làm việc liên tục kiểu băng chuyền Cấu tạo: thiết bị cấu tạo tương đối đơn giản gồm hai bể chứa nước để thanh trùng và  làm nguội dài 12m và 6m. Giữa hai bể có đoạn trung gian dài 1m để phun nước. Bể thanh trùng có đáy gồm hai lớp, lớp ngoài kín, lớp trên tiếp giáp với nước, hộp, bằng lưới. Ống cấp hơi nước được bố trí giữa hai lớp này để đốt nóng nước cho quá trình thanh trùng. Nguyên lí hoạt động: hộp sau khi ghép mí, cho vào bể thanh trùng, được các thanh  gạt gạt đi. Tốc độ chuyển động của hộp được quyết định bởi thời gian thanh trùng. Ra khỏi bể thanh trùng, hộp được phun nước làm nguội bớt trước khi cho vào bể nước lạnh để làm nguội tiếp đến nhiệt độ 35-400C rồi đưa đi làm khô. Loại thiết bị này được sử dụng thích hợp cho nhà máy có đồ hộp có năng suất lớn. Tuy nhiên thiết bị đơn giản song diện tích chiếm chỗ lớn. 1.3.2.2 Thiết bị thanh trùng liên tục bằng khí nóng dạng băng tải ở áp suất thường Loại thiết bị này thường thanh trùng cho sản phẩm ở nhiệt độ dưới 1000C dùng cho các nước quả. Có thể thanh trùng được nhiều loại đồ hộp bằng sắt hay thủy tinh.  Cấu tạo: bộ phận chính của thiết bị là bằng tải 7 chuyển động tròn nhờ động cơ và hộp giảm tốc 9. Nhánh trên của băng tải được bọc trong hộp kín 8. Trong hộp 8 chia làm 3 vùng: vùng thanh trùng 5 có nhiệt độ không khí cao do quạt 6 cung cấp- vùng làm nguội bằng khí trời 3 do quạt 4 cung cấp, kết hợp với nước phun thành tia nhỏ do vòi 2 cung cấp- và vùng sấy khô cuối thiết bị bằng khí trời do quạt 1 cung cấp. 7 Hình 1. 6 Sơ đồ thiết bị thanh trùng liên tục bằng khí nóng dạng băng tải 1.Quạt gió; 2.Vòi phun nước tia nhỏ làm nguội; 3. Vùng làm nguội bằng không khí; 4. Quạt; 5. Vùng thanh trùng bằng không khí nóng; 6. Quạt gió nóng; 7. Băng tải.  Nguyên lí hoạt động: nước quả được gia nhiệt lên 85- 950C rồi rót hộp, ghép mí và đưa vào thiết bị thanh trùng băng tải. Qua vùng đầu tiên, hộp được thanh trùng ở nhiệt độ cao, tiếp đến vùng hộp được làm nguội và cuối cùng là sấy khô, ra khỏi thiết bị hộp được đi dán nhãn và bảo quản. 1.3.2.3 Thiết bị thanh trùng liên tục với áp lực thủy lực Hình 1. 7 Thiết bị thanh trùng liên tục kiểu thuy tĩnh  Cấu tạo: Thiết bị gồm 2 nhánh cột nước 2a và 2b nối với phòng hơi 3. Áp suất trong vòng hơi được điều chỉnh bằng chiều cao cột nước ở hai nhánh trên. Ở đây thiết bị có bộ phận đun nước nóng. Dây xích vô tận 1 làm nhiệm vụ chuyển giá đồ hộp từ nhánh 2a qua phòng hơi 3 để thanh trùng sau đó qua nhánh 2b để giảm nhiệt độ từ từ và qua thùng làm nguội 4 rồi đưa hộp ra ngoài.  Nguyên lí hoạt động: tạo ra áp suất cao trong thiết bị thanh trùng bằng cột nước. Nếu cột nước cao 10m thì tương áp suất dư 1at, tức là áp suất tuyệt đối 2at, như vậy tương ứng nhiệt độ của hơi là 1200C có thể điều chỉnh áp suất của hơi trong thiết bị bằng cách tăng hay giảm chiều dài của cột nước..  Ưu điểm: năng suất cao đến rất cao, có thể lên tới 100-200 hộp/ph.  Nhược điểm: thiết bị cồng kềnh, có chiều cao lớn. Các thiết bị thanh trùng kiều này tuy có khác nhau về cấu tạo chi tiết nhưng nguyên tác cấu tạo và làm việc thì giống nhau. Thiết bị có cấu tạo đơn giản là thiết bị của hãng Cavallo, Mỹ 1.3.2.4 Thiết bị thanh trùng tấm bản Hình 1. 8 Thiết bị thanh trùng tấm bản hãng APV Thiết bị thanh trùng tấm bản là thiết bị trao đổi nhiệt. Trong một số nhà máy, người ta sử dụng thiết bị này để thanh trùng sản phẩm như: thanh trùng dịch hoa quả, thanh trùng sữa,…  Cấu tạo: có thành phần cơ bản là các tấm trao đổi nhiệt. Bề mặt gồm nhiều tấm xếp lên một khung đỡ, bên trong co các rãnh để lưu chất chuyển động. Vật liệu thường là thép không gỉ, nhôm,... 9 Hình 1. 9 Nguyên lí hoạt động cua thiết bị thanh trùng tấm bản  Nguyên lí hoạt động: khi chất lỏng lưu dộng qua các khe rãnh, môi chất sẽ chuyển động duới dạng màng mỏng nên tạo ra hệ số trao đổi nhiệt rất cao tạo điều kiện tốt để đốt nóng hay làm lạnh lưu chất. Các tấm thường dặt sông song với nhau tạo ra các khoảng không gian hẹp tạo nên các kênh dẫn riêng biệt cho các môi chất khác nhau.  Ưu điểm :  Có hệ số truyền nhiệt rất cao  Có thể tăng thêm hay giảm bớt bề mặt truyền nhiệt bằng cách lắp thêm hoặc giảm bớt số tấm truyền nhiệt một cách nhanh chóng và dễ dàng.  Dễ tháo lắp khi làm vệ sinh bề mặt truyền nhiệt bằng phương pháp cơ học.  Nhược điểm: Chế tạo các tấm truyền nhiệt thường phải qua xử lí nhiệt và gia công phức tạp. 1.3.2.5 Thiết bị thanh trùng ống lồng ống . Hình 1. 10 Thiết bị ống lồng ống Cấu tạo: gồm 2 phần chính   Vỏ thiết bị: là phần không gian ba ngoài, có thể tích và đường kính lớn. Ống thiết bị: là phần các ống nằm bên trong vỏ có cùng chiều dài, có đường kính nhỏ hơn vỏ được bố trí lắp đặt theo một quy luật nhất định. Hình 1. 11 Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống  1.ỐỐng trong 3. Khủy nốối 2. ỐỐng ngoài 4. ỐỐng nốối 5. Mốối hàn Nguyên lí hoạt động: làm việc theo nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp (sản phẩm gia nhiệt và môi chất không tiếp xúc với nhau mà thông qua một bề mặt truyền nhiệt). Môi chất nóng có thể bố trí hướng ống hoặc hướng vỏ sao cho có lợi về mặt truyền nhiệt nhất, ngoài ra còn phải chú trọng đến dặc tính chất lỏng (độ nhớt, độ bám bẩn, sự ăn mòn,..) và các vấn đề an toàn lao động. Quá trình truyền nhiệt có thể là cùng chiều hoặc ngược chiều. Thiết bị thường được dùng nhiều trong các nhà máy sữa, nước quả,...  Ưu điểm:  Có hệ số truyền nhiệt lớn  Dễ điều chỉnh tốc độ chảy của môi chất  Chế tạo đơn giản, gọn gàng.  Nhược điểm:  Cồng kềnh, giá thành cao.  Khó vệ sinh, sửa chữa. 11
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan