Thiết bị gia nhiệt sữa sử dụng hơi nước

Chào mừng thầy và các bạn đến với buổi thuyết trình của
nhóm 6 – Lớp 53TP2

CHỦ ĐỀ 11: THIẾT BỊ GIA NHIỆT SỮA SỬ
DỤNG HƠI NƯỚC.

GVHD: T.S NGUYỄN VĂN MINH


DANH SÁCH NHĨM VÀ PHÂN CHIA CƠNG VIỆC
STT

Họ tên

Cơng việc

-Chỉnh sửa bài.
- Làm phần thiết bị tấm bản

1

TRỊNH THỊ HỒNG (NT)

2

NGUYỄN THỊ NGA

- Làm phần thiết bị ống chùm đứng

3

TRẦN MINH ĐĂNG

- Làm phần thiết bị ống chùm ngang

4

PHẠM THANH TÚ

- Làm phần quá trình gia nhiệt sữa

5

ĐINH THỊ THUẬN

- Làm phần thiết bị tấm bản.

6

NGUYỄN THỊ NGỌC CHƯƠNG

- Làm phần thiết bị ống lồng ống.

7

NGUYỄN THỊ THƯƠNG

- Làm phần nguyên liệu sản xuất sữa.


NỘI DUNG

I.TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT SỮA
1.Nguyên liệu sản xuất sữa.
2.Các sản phẩm sữa sản xuất có cơng đoạn gia nhiệt.
3. Quá trình gia nhiệt sữa
II. THIẾT BỊ GIA NHIỆT SỮA SỬ DỤNG HƠI NƯỚC
1.Thiết bị tấm bản
2. Thiết bị ống chùm ngang
3 Thiết bị ống chùm đứng.
4. Thiết bị ống lồng ống.
5. Sự cố xảy ra trong quá trình gia nhiệt và cách khắc phục.
III.TÀI LIỆU THAM KHẢO.


I. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT SỮA.

1.
-.

Nguyên liệu sản xuất sữa.
Số liệu của Cục chăn nuôi cho biết: Tổng đàn bò sữa Việt Nam đến 1/10/2014 là 217,7 ngàn
con,với sản lượng sữa trên 450.000 tấn/ năm.

-.

Tháng 4-2015, Vinamilk có 9 trang trại ở Tuyên Quang, Thanh Hóa, Nghệ An, Bình Định, Lâm
Đồng, trong đó 7 trang trại đã đi vào hoạt động và 2 trang trại đang hoàn thiện; 2 dự án trang
trại đang triển khai với tổng số bò sữa lên tới 25.500 con, thu mua hơn 183 triệu kg sữa từ trang
trại và hộ nông dân, chiếm 60% sản lượng sữa tươi cả nước,sản xuất và đưa ra thị trường gần 5
tỉ sản phẩm sữa các loại.

-Trang trại ni bị sữa của TH true MILK
quy mơ hơn 40.000 con tại Nghĩa Đàn, Nghệ An.

-Giá nguyên liệu sữa tươi: 13.000- 15.000đ/ kg.
- Các sản phẩm từ sữa gồm :sữa nước, sữa bột, sữa chua và sữa đặc.
- Nguồn nguyên liệu sữa tươi trong nước chỉ đáp ứng gần 30 % nhu cầu sản xuất, mỗi năm Việt
Nam phải nhập khẩu 1,2 triệu tấn sữa các loại từ Mỹ , New zealand, EU, Úc…Trong dòng sữa nước
hơn 70% được sản xuất từ nguyên liệu sữa hoàn nguyên.

- Giá một số sản phẩm sữa:
-+ Sữa bột Vinamilk Diecerna 400g: 250.000đ/ hộp
+Sữa chua vinamilk : 5.500- 6.500đ/ hũ 100g , TH true MILK nha đam 100g 24/ 4 hũ.
+ Sữa tiệt trùng Vinamilk hương dâu: 4.500/ hộp
+ Sữa đặc có đường Ông thọ: 22.000/ hộp 380 g


2. Các sản phẩm sữa sản xuất có sử dụng thiết bị gia nhiệt.

Sản phẩm sữa tươi thanh trùng:

Nhận sữa

Bảo quản

Rót chai
Kiểm tra chất lượng
Làm lạnh
Làm lạnh , bảo quản

0
Gia nhiệt(40 C)

Ly tâm

Thanh trùng

Đồng hóa

Tiêu chuẩn hóa


Sản phẩm sữa tươi tiệt trùng

Tiêu chuẩn hóa

Gia nhiệt

Đồng hóa


Sản phẩm sữa đặc khơng đường, sữa cơ đặc có đường.

Tiêu chuẩn hóa

Gia nhiệt

Cơ đặc

Sữa bột

Ly tâm tách béo

Gia nhiệt

Cô đặc

Sấy


3. Qúa trình gia nhiệt sữa.

b. Các phương pháp gia nhiệt
a. Mục đích:

• Tiêu diệt 1 phần vi sinh vật.
• Cải thiện tính ổn định của protein, tạo
cấu trúc cho sản phẩm, tăng độ bền cho
sữa.

• Tạo điều kiện thuận lợi cho q trình

Phương pháp

Phương pháp

cơ đặc, thanh trùng…

gia nhiệt trực

gia nhiệt gián

tiếp

tiếp


 Phương pháp gia nhiệt trực tiếp

o

Là phương pháp dùng hơi nước vơ trùng có nhiệt độ từ 140 – 150 ◦C trộn vào sữa ở
dạng sương mù.

o

Sử dụng vòi phun hơi nước để đưa hơi nước áp suất cao vào sữa để nhiệt độ sản
phẩm tăng lên một cách nhanh chóng.

o

Sau đó làm lạnh nhanh trong chân khơng để loại bỏ lượng nước tương đương với
lượng hơi nước đã sử dụng.


Ưu điểm

Nhược điểm

• Sản phẩm sẽ đạt được nhiệt độ cao

• Hàm lượng nước trong ngun liệu

trong thời gian ngắn.

có thể tăng lên.

• Sản phẩm ít bị biến đổi chất lượng.
• Loại bỏ hầu hết vi sinh vật do nhiệt
độ cao.

• Sau đó phải lấy nước dư ra.
• Cơng nghệ và thiết bị phức tạp.
• Chi phí sản xuất lớn.


 Phương pháp gia nhiệt gián tiếp

Phương pháp này thiết bị gia nhiệt và sản phẩm không tiếp xúc trực tiếp với nhau.
Thường sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản .Sản phẩm sẽ lấy nhiệt từ hơi nước
qua vách ngăn 2 bên của thiết bị , với nhiệt độ cao hơn 200 ◦C. Thời gian có thể 2 –
3 phút. Các công đoạn khác giống với gia nhiệt trực tiếp, khơng có cơng đoạn tách
hơi nước mà có đồng hóa.


Ưu điểm

• Khơng cần loại nước ra khỏi sữa .
• Chi phí sản xuất thấp hơn.

Nhược điểm

•Thời gian tiệt trùng dài làm biến đổi
chất lượng sữa.


II. THIẾT BỊ GIA NHIỆT SỮA SỬ DỤNG HƠI NƯỚC.

1. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT KHUNG BẢN.
a.Ứng dụng:

• Ngành thực phẩm:
 -  Sữa: gia nhiệt,thanh trùng, làm lạnh sữa.
- Bia: nhiệt gia, giải nhiệt dịch nha trước lên men
- Nước giải khát: gia nhiệt syrup ...

• Ngành cơ khí, điện, tàu biển: giải nhiệt nước làm mát động cơ ....
• Ngành hóa chất: gia nhiệt, giải nhiệt dung dịch trước hoặc sau phản ứng ...


b. Cấu tạo
1

6

4

3

5

2

7

1.
2.
3.

Thanh đỡ trên.

4. Khung chịu áp điều chỉnh

Thanh đỡ dưới

5. Tấm bản.

Khung chịu áp cố định

6. Giá đỡ

7.  Bu lông.


• Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bản hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và được làm bằng
thép khơng rỉ.

• Mỗi tấm bảng sẽ có bốn lỗ tại bốn góc, được làm kín bởi các gioăng cao su , giúp ngăn hai dịng lưu
chất nóng và lạnh. Hai dịng lưu chất nóng và lạnh chảy xen kẽ với nhau giữa các tấm, các tấm này

được dập rãnh để tạo nên dòng chảy rối cho hai lưu chất nhằm đạt được năng suất trao đổi nhiệt lớn
nhất.


c. Nguyên lý hoạt động

•

Video hoạt động .


d.Ưu, nhược điểm
Ưu điểm

Nhược điểm

• Diện tích tiếp xúc lớn , hiệu suất trao đổi nhiệt cao. So • Chế tạo khó khăn. Cho đến nay chỉ có các
với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm truyền thống với

hãng nước ngồi là có khả năng chế tạo thiết bị

cùng cơng suất thì có hiệu suất trao đổi nhiệt tốt hơn.

kiểu tấm bản. Do đó thiếu các phụ tùng có sẵn
để thay thế sửa chữa.

•Thiết bị nhỏ gọn, diện tích chiếm chỗ ít, dễ vận chuyển.
• Cấu tạo đơn giản, lắp đặt, sữa chữa, vệ sinh dễ dàng.

• Khả năng rị rỉ sữa khá lớn do số đệm kín

nhiều.


e. Một số hãng máy

-Tên thiết bị: Sondex Gasket Plate Heat Exchanger.
- Gía bán 13.910 USD.( khoảng 292 triệu VNĐ)

-

Tên thiết bị: Sondex S8A –FG16-68 -TL
-LIQUID

-

Gía bán 142.646.000 VNĐ


2. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT ỐNG CHÙM NGANG

a.Ứng dụng.

-

Gia nhiệt sữa.
Làm bình ngưng tụ, bình bốc hơi cho máy lạnh.
Làm bình qúa lạnh.
Đun nóng, ngưng tụ, làm nguội hóa chất.

b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

1.

C

1.Cửa nguyên liệu vào.

6. Ống truyền nhiệt

2.Sản phẩm ra.

7. Khoảng trống

3.Đường cấp hơi

8. Lớp cách nhiệt

4.Van xả nước ngưng

9. Giá đỡ

5. Van xả khí khơng ngưng

10. Nắp đậy.



•Chiều dài ống L= 2m, φ= 32/34 mm, vận tốc chuyển động của sản phẩm từ 0,2- 3m/s.
• Ống trao đổi nhiệt được làm bằng đồng hoặc thép hợp kim, được gắn vào mặt sàng bằng phương

pháp hàn.

• Mặt sàng ống thường là tấm kim loại phẳng hình trịn, được khoan các lỗ ( bố trí theo kiểu thích
hợp).

• Một số loại máy cịn có vách ngăn có tác dụng:
-Tạo thành cơ cấu để định vị ống trao đổi nhiệt ở vị trí thích hợp khi lắp đặt và vận hành.
- Định hướng chuyển động của chất tải nhiệt phía ngồi ống chuyển động qua lại theo phương
vng góc với ống chùm làm tăng vận tốc và hệ số truyền nhiệt.