Ôn tập thiết kế công nghệ và nhà máy

ÔN TẬP THIẾT KẾ NHÀ MÁY
Câu 1: Cơ sở việc tính cân bằng vật chất ?
-

Số liệu ban đầu (năng suất, tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm).
Quy trình công nghệ và những đặc trưng của nó.
Chỉ tiêu công nghệ của bán chế phẩm, phế phẩm.
Định mức tiêu hao hoá chất, nguyên vật liệu (dựa vào thực tế sản xuất).
Định mức hao phí của từng công đoạn sản xuất.
Công thức tính.

Câu 2: Ý nghĩa việc tính cân bằng vật chất ?
-

Dựa vào đó mà tính chọn máy – thiết bị phục vụ sản xuất.
Dựa vào đó mà xác lập mặt bằng phân xưởng sản xuất chính.
Dựa vào đó mà xây dựng kho chứa, bãi chứa sản phẩm, phế phẩm.
Dựa vào đó lập kế hoạch dự trù vật tư hoá chất cho sản xuất.

Câu 3: Cơ sở việc tính cân bằng năng lượng ?
Lập cân bằng năng lượng phức tạp hơn so với cân bằng vật liệu.
Cơ sở tính toán:
-

Tính năng lượng đầu vào (nhiên liệu, điện năng).
Tính toán các tổn thất (tổn thất nồi hơi, tổn thất từ hệ thống phân phối hơi,…).
Cần trình bày các đo đạc và giải thích sự ước lượng trong phụ lục.
Xác định năng lượng dựa trên cơ sở xem xét các dạng tổn thất năng lượng:
 Tại dây chuyền sản xuất.
 Tại các thiết bị cung cấp năng lượng (lò hơi, máy nén khí, thiết bị lạnh).
 Hiệu quả sử dụng năng lượng.

Các tổn thất nhiệt gồm:
 Trong khói lò.
 Trong xì, nước xả đáy.
 Độ ẩm trong nhiên liệu.
 Độ ẩm trong không khí
 Do không cháy hết CO trong khói.
 Do đối lưu và bức xạ.
- Chỉ tiêu công nghệ của sản phẩm.
- Các công thức: sổ tay chuyên ngành, giáo trình chuyên môn, phương pháp cân bằng

năng lượng.
- Thứ tự tính toán.


Câu 4: Ý nghĩa việc tính cân bằng năng lượng ?
-

Định lượng những tổn thất năng lượng của quá trình sản xuất.
Dựa vào đó tính chọn máy và thiết bị phù hợp.

Câu 5: Cơ sở chọn năng suất thiết kế nhà máy thực phẩm ?
Dựa vào các yếu tố:
-

Nhu cầu thực tế (nhu cầu thị trường đối với sản phẩm (hiện tại, tương lai, thành
phố, nông thôn, trong nước, quốc tế))
Khả năng chiếm lĩnh thị trường của nhà máy.
Trình độ chế tạo máy móc (khả năng mua công nghệ và thiết bị có năng suất phù
hợp).

Năng lực tổ chức, điều hành nhà máy, nhân công.
Khả năng về vốn đầu tư: thường phân kỳ đầu tư (từng giai đoạn)

Ưu điểm: Giảm rủi ro thị trường biến động, có thời gian đào tạo công nhân, củng cố
bộ máy, giảm vốn đầu tư ban đầu
Nhược điểm: Có thể bị cạnh tranh.
Khả năng cung cấp các yếu tố đầu vào (nhất là nguyên liệu) phải đạt số lượng, chất
lượng.
Câu 6: Nêu cơ sở của việc phân bố sản phẩm (chọn cơ cấu sản phẩm) trong thiết kế
nhà máy thực phẩm ?
-

Sự phát triển của ngành công nghệ chế tạo thiết bị và kỹ thuật thực nghiệm (máy
đo lường).
Mức độ tiên tiến của công nghệ định thiết kế (sự phát triển của thiết bị và kỹ thuật
tài nguyên).
Phẩm chất nguyên liệu, trình độ chuyên môn trong quản lý.
Nhu cầu thực tế và chủng loại sản phẩm

Câu 7: Thế nào là chuyển giao công nghệ ? Nội dung của chuyển giao công nghệ ?
-

Chuyển giao công nghệ là chuyển giao quyền sở hữu trí tuệ thông quá các dịch vụ
thương mại có tổ chức.
Tuỳ theo hợp đồng ký kết mà chuyển giao các phần công nghệ khác nhau, cụ thể
là:
Chuyển giao phần bí quyết sản xuất và phần kỹ thuật.
Chuyển giao phần vận hành và điều hành hản xuất (tư vấn sản xuất).

Câu 8: Nêu sự khác nhau giữa thiết kế thật và thiết kế tốt nghiệp ?
-

Thiết kế thật
Chủ đầu tư tự xây dựng cho mình
nhiệm vụ thiết kế.
Được áp dụng ngay.
Nhiệm vụ nhiều hơn nên khối lượng
công việc lớn hơn, thời gian dài hơn.
Do nhiều người đảm nhiệm trong
khi thiết kế.

-

Thiết kế tốt nghiệp
Sinh viên không tự xây dựng cho
mình nhiệm vụ thiết kế.
Không được áp dụng ngay mà là bài
tập lớn.
Nhiệm vụ ít hơn, khối lượng công
việc và thời gian cũng ít hơn.
Chỉ có 1 sinh viên và có thầy hướng
dẫn.

Câu 9: Vì sao phải thiết kế nguyên liệu, lập biểu đồ nhập liệu, biểu đồ sản xuất,
phương án bảo quản ?
Trong thiết kế nhà máy thực phẩm đòi hỏi phải thiết kế nguyên liệu vì:
-

Tuỳ vào loại nguyên liệu mà quy trình công nghệ sẽ khác đi. Vd: Phương pháp sản

xuất tinh bột đi từ nguyên liệu khoai mì sẽ khác với đi từ gạo, bắp.
Tuỳ vào loại nguyên liệu mà hoá chất, vật tư sử dụng sẽ khác đi.
Tuỳ vào loại nguyên liệu mà phương án bảo quản sẽ thay đổi (liên quan đến kho
chứa, bãi chứa).
Tuỳ loại nguyên liệu mà phương án nhập liệu sẽ thay đổi (dạng hạt nhập liệu khác
dạng củ).
 Lập biểu đồ nhập liêu: phản ánh mùa vụ thu hoạch cũng như thời gian chuyên
chở nguyên liệu về nhà máy.
 Lập biểu đồ sản xuất: phản ánh cường độ lao động của nhà máy: Biểu đồ sản
xuất dựa vào:
o Biểu đồ nhập liệu.
o Chiến lược sản xuất, kinh doanh nhà máy.
o Thị trường, nhu cầu tiêu dùng.
 Phương án bảo quản: dựa vào nguyên liệu để lựa chọn phương án bảo quản
hợp lý.

Câu 10: Trong công nghệ sản xuất bia, người ta thuỷ phân tinh bột với các số liệu
sau:
Hàm ẩm của malt W1 = 7%, hàm ẩm của gạo W2 = 12%
Chất khô hoà tan trong nguyên liệu malt b1 = 82%, nguyên liệu gạo b2 = 80% (%
theo chất khô toàn phần)


Hiệu suất thuỷ phân là n = 99,2 % (tính theo chất khô hoà tan)
Tỷ lệ malt so với nguyên liệu G10 = 70%, của gạo G20 = 30% (theo khối lượng)
Để có được 2000l dịch đường hoá 11oS (tương ứng tỉ trọng d20 = 1,0424kg/l) thì cần
bao nhiêu kg bột malt và bột gạo, biết hao hụt chất khô hoà tan trong quá trình
thuỷ phân là 1,5 % (tính theo đầu vào)
Lượng đường hoá 11oS = 2000 x 1,0424 = 2084,8 kg
Lượng chất khô hoà tan có trong dịch đường hoá

Gct = 2084,8 x 11/100 = 229,328 kg
Lượng chất khô hoà tan của bột malt thu được sau thuỷ phân
G01 = G x G10 x (1- W1) x b1 x n
= G x 0,7 x (1 -0,07) x 0,82
= 0,5338 G
Lượng chất khô hoà tan của bột gạo thu được sau thuỷ phân
G02 = G x G20 x (1- W2) x b2 x n
= G x 0,3 x (1-0,12) x 0,8
= 0,2112 G
Tổng lượng chất khô hoà tan của bột malt và bột gạo thu được sau thuỷ phân có kể đến
hao hụt:
Gct = G(0,5338 + 0,2112)(1-0,015) = 0,7338 G
Ta có Gct = 0,7338 G = 229,328 kg
Khối lượng tổng bột gạo và bột malt: G = 312,521 kg
Lượng bột malt là: 312,521 x 0,7 = 218,765 kg
Lượng bột gạo là: 312,521 x 0,3 = 93,756 kg

Câu 11: Trong công nghệ sản xuất bia, người ta thuỷ phân tinh bột với các số liệu:


Hàm ẩm của malt W1 = 7%, hàm ẩm của gạo W2 = 12%
Chất khô hoà tan trong nguyên liệu malt b1 = 82%, nguyên liệu gạo b2 = 80% (%
theo chất khô toàn phần)
Hiệu suất thuỷ phân là n = 99,2 % (tính theo chất khô hoà tan)
Tỷ lệ malt so với nguyên liệu G10 = 70%, của gạo G20 = 30% (theo khối lượng)
Để có được 1000l dịch đường hoá 11oS (tương ứng tỉ trọng d20 = 1,0424kg/l) thì cần
bao nhiêu kg bột malt và bột gạo, biết hao hụt chất khô hoà tan trong quá trình
thuỷ phân là 1,5 % (tính theo đầu vào)
Lượng đường hoá 11oS = 1000 x 1,0424 = 1042,4 kg = mdd
Lượng chất khô hoà tan có trong dịch đường hoá

Gct = 1042,4 x 11/100 = 114,664 kg
Lượng chất khô hoà tan của bột malt thu được sau thuỷ phân
G01 = G x G10 x (1- W1) x b1 x n
= G x 0,7 x (1 -0,07) x 0,8
= 0,5208 G
Lượng chất khô hoà tan của bột gạo thu được sau thuỷ phân
G02 = G x G20 x (1- W2) x b2 x n
= G x 0,3 x (1-0,12) x 0,82
= 0,2165 G
Tổng lượng chất khô hoà tan của bột malt và bột gạo thu được sau thuỷ phân có kể đến
hao hụt:
Gct = G(0,5208 + 0,2156)(1-0,015) = 0,726 G
Ta có Gct = 0,726 G
Khối lượng tổng bột gạo và bột malt: G = 197,94 kg
Lượng bột malt là: 197,94 x 0,7 = 138,558 kg


Lượng bột gạo là: 197,94 x 0,3 = 59,382 kg

Câu 12: Người ta thực hiện quá trình chiên mì với các số liệu như sau:
Khối lượng mì ráo: 1500 kg (Mr)
Hàm lượng dầu trong mì chiên là 16%, hàm lượng dầu có sẵn trong bột mì là 2%
Độ ẩm mì chiên là 4%, độ ẩm mì ráo là 40% (Wr)
Tính lượng nước thoát ra trong quá trình chiên và tổng lượng dầu sử dụng biết hao
hụt dầu khi chiên là 20% (so với tổng lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng)
Lượng dầu ngấm vào mì: Dng = Mc (16-2)/100 = 0,14 Mc
Ta có: Mr + Dng = Mc + W (1)
Mr . Wr = Mc .Wc + W (2)
Hay: Mr – W = Mc – Dng (1)
Mr . Wr – W = Mc . Wc (2)

Khử W bằng cách lấy (1) – (2) ta được:
Mr (1- Wr) = Mc (1 - Wc) – Dng
 Mr (1 - Wr) = Mc (1 - Wc) – 0,14 Mc
 Mr (1 – Wr) = Mc (0,86 – Wc)
Thay số vào: 1500 ( 1 - 0,4) = Mc (0,86 – 0,04)
 900 = 0,82 Mc => Mc = 1097,56 kg
Lượng dầu ngấm vào mì khi chiên là:
Dng = 0,14 Mc = 0,14 x 1097,56 = 153,66 kg
Thay Mc vào (1) ta có lượng nước thoát ra trong quá trình chiên
W= (Mr – Mc) + Dng
= 1500 – 1097,56 + 153,66 = 556,1 kg


Lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng:
Dtt = (153,66 x 100)/(100-20) = 192,07 kg

Câu 13: Người ta thực hiện quá trình chiên mì với các số liệu như sau:
Khối lượng mì ráo: 1000kg
Hàm lượng dầu trong mì chiên là 16%, hàm lượng dầu có sẵn trong bột mì là 2%
Độ ẩm của mì chiên là 4%, độ ẩm của mì ráo là 36 %
Tính lượng nước thoát ra trong quá trình chiên và tổng lượng dầu sử dụng biết hao
hụt dầu khi chiên là 22,5% (so với tổng lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng)
Lượng dầu ngấm vào mì: Dng = Mc (16-2)/100 = 0,14 Mc
Ta có: Mr + Dng = Mc + W (1)
Mr . Wr = Mc .Wc + W (2)
Hay: Mr – W = Mc – Dng (1)
Mr . Wr – W = Mc . Wc (2)
Khử W bằng cách lấy (1) – (2) ta được:
Mr (1- Wr) = Mc (1 - Wc) – Dng
 Mr (1 - Wr) = Mc (1 - Wc) – 0,14 Mc

 Mr (1 – Wr) = Mc (0,86 – Wc)
Thay số vào: 1000 ( 1 - 0,36) = Mc (0,86 – 0,04)
 640 = 0,82 Mc => Mc = 780,49 kg
Lượng dầu ngấm vào mì khi chiên là:
Dng = 0,14 Mc = 0,14 x 780,49 = 109,27 kg
Thay Mc vào (1) ta có lượng nước thoát ra trong quá trình chiên:
W= (Mr – Mc) + Dng


= 1000 –780,49 + 109,27 = 328,78 kg
Lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng:
Dtt = (109,27 x 100)/(100-22,5) = 140,99 kg

Câu 14: Người ta thực hiện quá trình chiên mì với các số liệu như sau:
Khối lượng mì chiên: 1000kg
Hàm lượng dầu trong mì chiên là 16%, hàm lượng dầu có sẵn trong bột mì là 2%
Độ ẩm của mì chiên là 4%, của mì ráo là 36%
Tính lượng nước thoát ra trong quá trình chiên và tổng lượng dầu sử dụng biết hao
hụt dầu khi chiên là 22,5% (so với tổng lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng)
Lượng dầu ngấm vào mì: Dng = 1000 (16-2)/100 = 140 kg
Lượng dầu thực tế đưa vào sử dụng:
Dtt = (140 x 100)/(100-22,5) = 186,4 kg
Ta có: Mr + Dng = Mc + W (1)
Mr . Wr = Mc .Wc + W (2)
Hay: Mr – W = Mc – Dng (1)
Mr . Wr – W = Mc . Wc (2)
Khử W bằng cách lấy (1) – (2) ta được:
Mr (1- Wr) = Mc (1 - Wc) – Dng
 Mr (1 – 0,36) = 1000 (1 – 0,04) – 140
 Mr = 1281,25 kg

Thay vào (1) ta có lượng nước thoát ra trong quá trình chiên:
Mr + Dng = Mc + W
 W = (Mr – Mc) + Dng


= 1281,25 – 1000 + 140 = 421,25 kg

Câu 15: Một phân xưởng có 5 thiết bị sử dụng hơi, thời gian sử dụng là 8h/ngày,
phân bố như sau:
Dựa vào số liệu bên dưới, hãy xây dựng biểu đồ hơi và chọn công suất hồi hơi (kg
hơi/h) phù hợp với điều kiện làm việc của các thiết bị nói trên.

STT
1
2
3
4
5
-

Tên thiết bị
TB thanh trùng
Nồi 2 vỏ
TB cô đặc
TB sấy
TB chiên chân không

Thời gian sử dụng (h)/Suất lượng hơi (kg/h)
7-8/50
9-12/100

14-15/25
8-10/300
11-12/200
12-14/100
7-10/400
12-13/300
14-15/250
7-10/300
11-13/500
14-15/200
9-10/50
11-12/25
13-15/25

Lập hệ trục toạ độ biểu diễn lượng hơi tiêu thụ chung theo thời gian (biểu đồ D – )
Vẽ đường tiêu thụ hơi cho thiết bị thanh trùng, nồi 2 vỏ, thiết bị cô đặc, sấy và
thiết bị chiên chân không.
Công chiếu theo phương thẳng đứng, vẽ đường biểu diễn tổng lượng hơi sử dụng
theo thời gian.
Vẽ đường trung bình.
Chọn công suất nồi hơi dựa vào đường trung bình.