TỔNG QUAN
Tổng quan về công nghệ sấy
Sấy là một quá trình công nghệ quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là nông nghiệp, nơi nó đóng vai trò then chốt trong công nghệ sau thu hoạch Trong các ngành công nghiệp như chế biến nông sản, hải sản, chế biến gỗ và sản xuất vật liệu xây dựng, kỹ thuật sấy không chỉ tăng độ bền của vật liệu mà còn nâng cao khả năng bảo quản, giảm chi phí vận chuyển và tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
Quá trình sấy không chỉ đơn thuần là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu, mà còn yêu cầu phải đảm bảo chất lượng cao sau khi sấy, đồng thời tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 8 MSSV: 60601700
Nguyên tắc của quá trình sấy thông thường là cung cấp năng lượng nhiệt để chuyển đổi trạng thái lỏng trong vật liệu thành hơi Cơ chế của quá trình này được mô tả qua các bước tương tác giữa nhiệt độ và độ ẩm của vật liệu.
4 quá trình cơ bản sau:
- Cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu
- Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào bên trong vật liệu
- Khi nhận được lượng nhiệt, dòng ẩm di chuyển từ bên trong ra bề mặt vật liệu
- Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh
Bốn quá trình này liên quan đến sự truyền vận bên trong vật liệu cùng với sự trao đổi nhiệt - ẩm giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
1.2.2 Phân lo ại phương pháp sấ y
Có hai phương pháp sấy dựa trên trạng thái tác nhân sấy và cách tạo động lực di chuyển ẩm ra khỏi vật liệu ẩm: sấy nóng và sấy lạnh.
Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS, quá trình đốt nóng TNS dẫn đến việc giảm độ ẩm tương đối và phân áp suất hơi nước Pam trong TNS Đồng thời, nhiệt độ tăng của VLS làm tăng mật độ hơi trong các mao quản, dẫn đến sự gia tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu.
Trong đó: Pr: áp suất trên bề mặt cột mao dẫn, N/m 2
P o : áp suất trên bề mặt thoáng, N/m 2 δ: Sức căng bề mặt thoáng, N/m 2
h : mật độ hơi trên cột dịch thể trong ống mao dẫn, kg/m 3
0: mật độ dịch thể, kg/m 3
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 9 MSSV: 60601700
Như vậy trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường:
+ Giảm phân áp suất của hơi nước trong tác nhân sấy bằng cách đốt nóng + Tăng phân áp suất hơi nước trong vật liệu sấy.
Nhờ vào việc đốt nóng cả TNS và VLS hoặc chỉ VLS, hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật Phb và phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy được tạo ra.
P h tăng lên dẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào môi trường.
Do đó, HTS nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:
Hệ thống sấy đối lưu là phương pháp sấy mà vật liệu nhận nhiệt từ một dịch thể nóng, chủ yếu là không khí nóng hoặc khói lò Các loại hệ thống sấy đối lưu bao gồm hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm và hệ thống sấy khí động.
Hệ thống sấy tiếp xúc là phương pháp sấy mà vật liệu nhận nhiệt từ một bề mặt nóng, tạo ra độ chênh lệch áp suất bằng cách tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu Các loại hệ thống sấy tiếp xúc bao gồm hệ thống sấy lô và hệ thống sấy tầng, giúp tối ưu hóa quá trình sấy và nâng cao hiệu suất.
Hệ thống sấy bức xạ sử dụng nguồn bức xạ để cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy, giúp ẩm dịch chuyển từ bên trong ra bề mặt và sau đó vào môi trường xung quanh Quá trình này tạo ra độ chênh lệch áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường thông qua việc đốt nóng vật liệu sấy.
- Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tầng hoặc dùng năng lượng điện từ trường:
Khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật
Ưu điểm của phương pháp sấy nóng:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 10 MSSV: 60601700
- Thời gian sấy bằng các phương pháp sấy nóng ngắn hơn so với phương pháp sấy lạnh
- Năng suất cao và chi phí ban đầu thấp
Phương pháp sấy nóng sử dụng nhiều nguồn năng lượng khác nhau, bao gồm khói thải, hơi nước nóng, và nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, cũng như điện năng.
- Thời gian làm việc của hệ thống cũng rất cao
- Chỉ sấy được các vật sấy không cần có các yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ
- Sản phẩm sấy thường hay bị biến màu và chất lượng không cao
Trong phương pháp sấy lạnh, độ chênh áp suất hơi nước giữa VLS và TNS được tạo ra bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS Ph thông qua việc giảm độ chứa ẩm d Mối quan hệ này được thể hiện qua một công thức cụ thể.
Trong đó: B: áp suất môi trường (áp suất khí trời), at
Khi ẩm trong vật liệu di chuyển ra bề mặt, nó có thể tương tác với môi trường xung quanh, với nhiệt độ môi trường có thể lớn hơn 0 °C hoặc nhỏ hơn 0 °C.
- Phương pháp sấy lạnh có thể phân loại như sau:
Hệ thống sấy này hoạt động với nhiệt độ VLS và TNS gần bằng nhiệt độ môi trường, trong đó TNS thường là không khí Đầu tiên, không khí được khử ẩm thông qua phương pháp làm lạnh hoặc sử dụng máy khử ẩm hấp phụ Sau đó, không khí được điều chỉnh nhiệt độ trước khi đi qua VLS Khi đó, phân áp suất hơi nước trong TNS thấp hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt VLS, dẫn đến quá trình bay hơi ẩm từ dạng lỏng.
Quy luật dịch chuyển ẩm trong lòng vật liệu và từ bề mặt vật vào môi trường trong các hệ thống lạnh tương tự như các hệ thống nóng, nhưng khác biệt ở phương pháp giảm phân áp suất hơi nước (Ph) trong TNS Trong các hệ thống nóng, Ph được giảm bằng cách đốt nóng TNS để tăng áp suất bão hòa, dẫn đến giảm độ ẩm tương đối Ngược lại, trong các hệ thống lạnh, với nhiệt độ TNS bằng nhiệt độ môi trường, việc giảm Ph được thực hiện bằng cách giảm lượng ẩm chứa kết hợp với quá trình làm lạnh hoặc đốt nóng sau khi khử ẩm.
Phương pháp nghiên cứu
2.1.1 Vật liệu sấy, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
Cá ba sa phi lê tại siêu thị Co.op Mart là lựa chọn lý tưởng Khi chọn mua, hãy ưu tiên những mẫu cá phi lê có kích thước đồng đều để đảm bảo nguyên liệu đầu vào ổn định.
+ Thước dây để đo kích thước mẫu cá, độ chính xác 0,1cm có thang đo từ 1100cm
+ Cân điện tử 1000g, độ chính xác 0,01g, đồng hồ bấm giờ, các khay đựng + Đồng hồ điện năng
+ Thiết bị đo độ ẩm và tốc độ gió Hygro Thermo - Anemometer
Hình 2.1 Máy phân tích Hygro Thermo
+ Kích thước buồng làm việc: cao H300 x rộng W300 x sâu D300
+ Tốc độ gia nhiệt: điều chỉnh trong khoảng 1 10 o C/min
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 22 MSSV: 60601700
+ Gió cấp: điều chỉnh trong khoảng 5 50 l/min
Hệ thống sấy đa năng sử dụng tách ẩm, gia nhiệt và bức xạ hồng ngoại tại Phòng Quá trình và Thiết bị được thiết kế với các thông số kỹ thuật tiên tiến, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sấy và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
+ Kích thước thiết bị: L990 x W450 x H1850 mm
+ Công suất bơm nhiệt: Nmax = 0,5 HP
+ Không khí sau khi tách ẩm có nhiệt độ, độ ẩm có thể thay đổi bằng cách thay đổi lưu lượng không khí qua cụm tách ẩm
Không khí được dẫn qua dàn nóng và bộ gia nhiệt thứ cấp để đạt nhiệt độ cần thiết cho quá trình sấy Nhiệt độ có thể được điều chỉnh từ 35 đến 75 độ C nhờ vào bộ điều khiển nhiệt độ.
Vận tốc tác nhân sấy trong buồng sấy có thể điều chỉnh linh hoạt với ba mức tốc độ gió khác nhau: 0,55 m/s, 1,10 m/s và 1,65 m/s Việc thay đổi này được thực hiện thông qua việc điều chỉnh các tấm chặn bên trong buồng sấy.
Đèn hồng ngoại được lắp đặt trên các khay sấy trong buồng sấy, cho phép điều chỉnh tắt/mở theo chu kỳ và thời gian tùy theo yêu cầu.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 23 MSSV: 60601700
Hệ thống sấy đa năng bao gồm ba phương pháp chính: sấy đối lưu thông thường, sấy đối lưu ứng dụng công nghệ tách ẩm - gia nhiệt, và sấy đối lưu sử dụng bức xạ hồng ngoại.
2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS
2.1.2.1 Xác định kích thước và khối lượng của VLS
+ Sử dụng thước dây xác định các kích thước của mẫu cá: chiều dài, chiều rộng, chiều dày
+ Sử dụng cân điện tử cân mẫu
2.1.2.2 Xác định độ ẩm của VLS Độ ẩm là một thông số kỹ thuật quan trọng và làm cơ sở cho quá trình sấy Căn cứ vào độ ẩm đầu và cuối mà chúng tôi có thể tính được thời gian sấy lý thuyết
Lê Cao Nhiên Trang, sinh viên mã số 60601700, đã nghiên cứu về thời gian bảo quản và độ ẩm của vật liệu sấy Độ ẩm đầu vào của vật liệu và độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy được xác định thông qua phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.
Nguyên tắc của phương pháp là sấy cốc sứ ở nhiệt độ 105 oC cho đến khi đạt khối lượng không đổi Sau đó, cốc được để nguội trong bình hút ẩm và được cân trên cân phân tích với độ chính xác đến 0,01g.
Cân mẫu (g) vào cốc và cho vào tủ sấy ở nhiệt độ 105 °C cho đến khi khối lượng không đổi Sau khi đạt khối lượng ổn định, để mẫu nguội trong bình hút ẩm khoảng 10 đến 15 phút trước khi cân lại bằng cân phân tích chính xác Độ ẩm của vật liệu được tính theo công thức.
G 1 : khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy (g)
G 2 : khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy (g)
2.1.2.3 Đánh giá chất lƣợng mẫu sản phẩm
Chất lượng sản phẩm được đánh giá cảm quan qua màu sắc và mùi vị của sản phẩm sau khi sấy
2.1.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm Để tìm được quy trình công nghệ sấy cá tối ưu nhất, mẫu cá được sấy với sự thay đổi của ba yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy: phương pháp sấy, vận tốc TNS, nhiệt độ TNS Từ đó, tìm ra phương pháp sấy thích hợp với nhiệt độ TNS và vận tốc tác nhân sấy tối ưu
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 25 MSSV: 60601700
Thí nghiệm sấy mẫu được thực hiện với ba phương pháp khác nhau: bức xạ hồng ngoại, sấy đối lưu gia nhiệt thông thường và sấy đối lưu kết hợp bơm nhiệt với tách ẩm Qua đó, phương pháp sấy phù hợp nhất đã được xác định.
+ Thí nghiệm sấy mẫu ở ba chế độ nhiệt độ 45 o C, 55 o C và 65 o C để chọn được nhiệt độ sấy hiệu quả nhất
+ Thí nghiệm sấy mẫu với vận tốc tác nhân sấy khác nhau: 0,55m/s; 1,1m/s và 1,65m/s để chọn vận tốc tác nhân sấy thích hợp
Trên cơ sở kết quả thí nghiệm, chọn được quy trình công nghệ tối ưu để đưa vào áp dụng thực tế
2.1.3.2 Tiến hành thí nghiệm a) Sơ đồ nguyên lý
Hình 2.5 I-Bộ lọc khí; II-Dàn lạnh; III-Máy nén; IV-Dàn nóng; V-Cụm gia nhiệt; VI-
Quạt tuần hoàn; VII-đèn UV; VIII-Buồng sấy; IX-Ống khí thải
Nguyên lý hoạt động của buồng sấy bắt đầu với việc đưa nguyên liệu cần sấy vào các khay sấy Không khí bên ngoài được quạt hút qua bộ lọc để loại bỏ bụi bẩn, sau đó đi qua dàn lạnh để tách ẩm Cuối cùng, không khí được gia nhiệt sơ bộ qua dàn nóng trước khi vào buồng sấy.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 26 MSSV: 60601700 mô tả quy trình sấy với việc sử dụng cụm gia nhiệt để nâng nhiệt độ cần thiết Quá trình này được hỗ trợ bởi quạt, giúp tuần hoàn không khí trong buồng sấy Hệ thống điều khiển tự động đảm bảo nhiệt độ trong buồng sấy luôn ổn định.
Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê theo quy trình công nghệ sau:
Hình 2.6 Quy trình công nghệ sấy mẫu thí nghiệm
+ Nguyên liệu: Cá ba sa phi lê tươi được mua ở siêu thị Co.op mart, các mẫu được chọn đồng đều về kích thước để đầu vào ổn định
+ Tiến hành cân khối lượng, đo kích thước mẫu cá
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 27 MSSV: 60601700
+ Xếp mẫu vào khay, cân khối lượng khay và mẫu
Bật máy và cài đặt nhiệt độ TNS trong buồng sấy Đợi cho nhiệt độ TNS đạt giá trị cài đặt và hệ thống hoạt động ổn định, sau đó đưa khay vào buồng sấy để bắt đầu quá trình sấy.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY
Thông số tính toán
+ VLS: phi lê cá ba sa
+ Độ ẩm sau khi sấy: w2 = 15%
+ Khối lượng riêng của VLS: ρ = 847,66 kg/m 3
+ Năng suất: G2 = 1000 kg sản phẩm/mẻ
3.1.2.1 Trạng thái không khí ngoài trời (trước khi vào dàn lạnh– trạng thái 1)
Không khí bên ngoài được đưa vào dàn lạnh để tách ẩm, giúp giảm độ chứa hơi Phân xưởng sản xuất tọa lạc tại Cần Thơ, với các thông số vật lý của không khí được nêu rõ trong tài liệu [4] trang 101.
- Nhiệt độ không khí vào: θ1 = 27 o C
- Độ ẩm tương đối của không khí: φ1 = 83% Áp suất bão hòa của khí ở nhiệt độ này:
- Hàm ẩm không khí ở trạng thái này:
Với B là áp suất hỗn hợp không khí; B = 1 at
- Entanpy của không khí ẩm theo [2] tr.28:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 46 MSSV: 60601700
3.1.2.2 Trạng thái không khí ra khỏi dàn lạnh (vào dàn nóng – trạng thái 2)
Theo kết quả thực nghiệm, nhiệt độ không khí ra khỏi dàn lạnh:
Từ giản đồ I – d của không khí ẩm, ta tìm được:
- Hàm ẩm của dòng không khí ra: x2 = 0,01 kg/kg kkk
- Entanpy của không khí ra khỏi thiết bị sấy: I2 = 42 kJ/kg kkk
3.1.2.3 Trạng thái không khí sau dàn nóng (vào caloripher – trạng thái 3)
Theo kết quả thực nghiệm, nhiệt độ không khí ra khỏi dàn nóng:
- Hàm ẩm của dòng không khí ra: x3 = x 2 = 0,01 kg/kg kkk
Từ giản đồ I – d của không khí ẩm, ta tìm được:
- Entanpy của không khí ra khỏi thiết bị sấy: I3 = 73,5 kJ/kg kkk
3.1.2.4 Trạng thái không khí sau khi qua caloripher (vào buồng sấy –trạng thái 4)
Theo kết quả thực nghiệm, nhiệt độ không khí vào buồng sấy:
- Hàm ẩm của dòng không khí ra: x4 =0,01 kg/kg kkk
Từ giản đồ I – d của không khí ẩm, ta tìm được:
- Entanpy của không khí ra khỏi thiết bị sấy: I4 = 85 kJ/kg kkk
3.1.2.5 Trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy (trạng thái 5)
Nhiệt độ không khí thoát ra từ buồng sấy θ5 cần được điều chỉnh ở mức thấp để giảm thiểu tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang theo, đồng thời phải đảm bảo không ở quá gần trạng thái bão hòa nhằm tránh hiện tượng ngưng tụ sương trên bề mặt vật liệu đã được sấy khô.
Do vậy, chọn trạng thái không khí ra như sau:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 47 MSSV: 60601700
Từ giản đồ I – d của không khí ẩm:
- Hàm ẩm của dòng không khí ra: x5 = 0,026 kg/kg kkk
- Entanpy của không khí ra khỏi thiết bị sấy: I5 = 101 kJ/kg kkk
3.1.2.6 Lƣợng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm
Lượng không khí khô cần thiết theo [2] CT 7.13 tr.13 được tính theo công thức:
W là lượng ẩm tách ra trong một mẻ:
Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm được tính theo công thức:
Tính toán quá trình sấy
Các dòng nhiệt lượng đi vào thiết bị sấy:
Các dòng nhiệt mang ra khỏi thiết bị sấy:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 48 MSSV: 60601700
Phương trình cân bằng nhiệt:
Qs = L0 (I5 – I3) + G2.Cvl.θvl2 – G1.Cvl.θvl1 + Qm (3.5)
Do đó: G1.Cvl.θvl1 = Cvl.θvl1.(G2+W) = Cvl.G2.θvl1 + Cvl.θvl1.W (3.6)
Q s = L 0 (I 5 – I3) + G 2 C vl θvl2 – Cvl.G 2 θvl1 – Cvl.θvl1.W + Q m Chia phương trình cho lượng ẩm bay hơi W, ta được:
– vl vl vl s vl vl m q l I I G C C q
Vậy nhiệt lượng tiêu hao riêng cho toàn thiết bị:
(3.4) Đặt q 1 q m C vl 1 : nhiệt lượng tổn thất chung
Xét quá trình sấy lý thuyết: ∆ = 0
Nhiệt lượng tiêu hao riêng lý thuyết:
Nhiệt lượng tiêu hao lý thuyết của toàn quá trình sấy:
Xét quá trình sấy thực tế:
Xem mất mát nhiệt là 10% so với lý thuyết:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 49 MSSV: 60601700
Nhiệt độ vật liệu trước khi vào buồng sấy: θvl1 = 25 o C Nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy: θvl2 = 40 o C
Nhiệt độ trung bình của vật liệu: 1 2 25 40
Nhiệt dung riêng của nước ở 25 o C: C 1 = 4,191 kJ.kg.độ, theo [4] tr.310 Nhiệt dung riêng của nước ở 40 o C: C2 = 4,189 kJ/kg.độ, theo [4] tr 310 Nhiệt dung riêng của vật liệu ở 25 o C: C0 = 3,70 kJ/kg.độ
Nhiệt dung riêng của vật liệu:
(với x 0là phần khối lượng chất khô trong vật liệu thành phẩm) Nhiệt lượng tổn thất chung:
Nhiệt lượng tiêu hao riêng thực tế:
Nhiệt lượng tiêu hao thực tế của toàn quá trình sấy:
Thời gian sấy trong điều kiện không đổi của không khí có thể được tính bằng phương trình gần đúng theo [8]:
Thời gian sấy đẳng tốc: 1 1
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 50 MSSV: 60601700
Thời gian sấy giảm tốc:
N c : tốc độ sấy đẳng tốc, kg ẩm/( kg chất khô s)
X X X X lần lượt là hàm ẩm đầu, cuối, tới hạn và cân bằng
Theo số liệu thực nghiệm ở các bảng 2.5, 2.6, 2.7 có thể chọn gần đúng hàm ẩm cân bằng X * = 8%
Tốc độ sấy ở đầu giai đoạn sấy giảm tốc cũng chính là tốc độ sấy ở giai đoạn sấy đẳng tốc
R: kích thước đặc trưng của VLS (m) Ρ: khối lượng riêng của VLS (kg/m 3 )
F: bề mặt bay hơi của VLS (m 2 )
G0: khối lượng VLS khô (kg/mẻ)
J 2 : cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt vật liệu
J 1 là mật độ dòng nhiệt: J 1 1. T m T b (3.12) Với α1 hệ số dẫn nhiệt đối lưu cưỡng bức giữa TNS và VLS
Theo kinh nghiệm α1 được tính như sau:
Khi tốc độ TNS đi trong thiết bị sấy 5 / m s
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 51 MSSV: 60601700
Nhiệt độ trung bình của TNS là 44°C, trong khi nhiệt độ bề mặt VLS được xác định bằng nhiệt kế bầu ướt với giá trị là 32,5°C Ở nhiệt độ 44°C, ẩn nhiệt hóa hơi của ẩm được ghi nhận là 2297 kJ/kg.độ theo bảng 58.
Diện tích xung quanh một mẫu VLS:
F xq1 = (0,19.0,09 + 0,19.0,01 + 0,09.0,01).2 = 0,04 m 2 Với 5530,25 kg VLS diện tích xung quanh tổng của VLS:
Trong đó: khối lượng một mẫu VLS là 123,5g
Diện tích bề mặt bay hơi của VLS: F = Fxqt, m 2
Theo số liệu thực nghiệm bảng 2.5, 2.6, 2.7 và đồ thị 2.8 đến 2.13 ta chọn hàm ẩm tới hạn X c = 50%
Trong thử nghiệm sấy cá ba sa phi lê, thời gian sấy trung bình để đạt độ ẩm 15% là 12 giờ Sự khác biệt giữa thời gian tính toán và thực tế xuất phát từ việc thiết bị sấy có năng suất lớn hơn, cùng với các yếu tố trong công thức tính toán dựa trên kinh nghiệm và độ chính xác gần đúng Do đó, khi vận hành thiết bị sấy, cần điều chỉnh thời gian sấy dựa trên yêu cầu cụ thể của sản phẩm.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 52 MSSV: 60601700
Thiết kế thiết bị sấy
VLS có kích thước trung bình 190 × 90 × 10 mm
Khối lượng trung bình một mẫu: 123,5 g
Diện tích của một mẫu: 0,0171 m 2
Số mẫu VLS cần sấy: 44780 mẫu
Diện tích bề mặt vật liệu chiếm chỗ: 0,0171.44779, 4765,73m 2
Diện tích bề mặt chứa VLS cần thiết kế: 765,73.1, 2918,87m 2
VLS được xếp một lớp lên các khay sấy trước khi cho vào buồng sấy và không xếp chồng
Chọn khay sấy có kích thước: 1200 × 1000 mm
1, 2.1 766khay Để kết cấu thẩm mỹ, buồng sấy được chia thành 6 khoang, mỗi khoang bố trí một xe đẩy, trên mỗi xe chứa 128 khay
Trọng lượng một khay sấy phải chịu:
Khay sấy được chế tạo như sau:
+ Kích thước: Dài 1200 × Rộng 1000 mm + Vật liệu vành: inox vuông 304, kích thước 12 × 12 mm + Vật liệu khay: lưới inox 304 dày 1 mm, dập lỗ ỉ10 + Số lượng: 768 khay
Khay sấy được đặt vào buồng sấy trên hai thanh V25 làm từ inox 430, dày 2mm và dài 2410mm Hai thanh V25 này sẽ hỗ trợ cho hai khay sấy, và tổng số lượng thanh V cần sử dụng là 768 thanh.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 53 MSSV: 60601700
Các khung đỡ được thiết kế chắc chắn để chịu lực, với tấm ngăn ở giữa giúp chia khung thành hai tầng riêng biệt Phía dưới khung có bánh xe, biến nó thành một chiếc xe đẩy tiện lợi.
+ Vật liệu: inox vuông 304, kích thước 50 × 50 mm
3.3.3 Cách nhiệt cho buồng sấy
Mục đích của việc tính toán là chọn bề dày lớp cách nhiệt hợp lý để hệ số truyền nhiệt qua thành thiết bị sấy trong khoảng 0,2 ÷ 0,6 (W/m 2 độ)
Nhiệt độ trung bình của tác nhân trong buồng sấy:
Các thông số vật lý của không khí tra theo nhiệt độ tk:
Hệ số dẫn nhiệt k 0,028 W/m.độ Độ nhớt động lực học k 19,33.10 N.s/m 6 2 Chuẩn số Pr = 0,699
Chọn nhiệt độ thành trong của buồng là tT2 = 48 o C và nhiệt độ thành ngoài là tT1 = 40 o C, tạo ra độ lệch nhiệt độ bên trong buồng là ∆T2 = 8 o C Nhiệt độ không khí bên ngoài buồng là t = 36 o C, dẫn đến độ lệch nhiệt độ bên ngoài là ∆T1 = 4 o C.
Các thông số vật lý của không khí tra theo nhiệt độ t:
Hệ số dẫn nhiệt 0,026W/m.độ
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 54 MSSV: 60601700 Độ nhớt động lực học 18,87.10 N.s/m 6 2
Chuẩn số Pr = 0,7 a) Tính hệ số cấp nhiệt từ thành trong đến tác nhân sấy α 2 (W/m 2 độ) chế độ cƣỡng bức
Với λk: hệ số dẫn nhiệt của không khí ở nhiệt độ trung bình trong buồng (W/m.độ)
Nu 2 : chuẩn số Nussen: Nu2 = c Re n
Với v = 1,1 m/s là vận tốc không khí trong buồng dtd là đường kính tương đương của buồng sấy
Vì Re > 10 5 nên ta có c = 0,032; n = 0,8 theo [6] tr.8
Nhiệt tải riêng truyền từ thành vào tác nhân sấy: q 2 2 T 2 2,58.820,64W/m 2 b) Tính hệ số cấp nhiệt từ môi trường đến mặt ngoài buồng sấy 1
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 55 MSSV: 60601700
m : hệ số dẫn nhiệt của không khí ở nhiệt độ trung bình môi trường (W/m.độ) H: chiều cao buồng sấy
Các thông số vật lý trong công thức trên lấy theo nhiệt độ tm
Hệ số dẫn nhiệt λm = 0,274 W/m.độ Độ nhớt động lực học μm = 19,01.10 -6 N.s/m 2
Pr T1 = 0,699 theo nhiệt độ tường ngoài là 40 o C
Với tích số (Gr Pr) > 10 9 thì:
Nhiệt tải riêng truyền từ thành ngoài vào môi trường:
1 1 1 5, 23.4 20,93W/m q T Kiểm tra giả thiết về nhiệt độ:
Suy ra có thể chấp nhận được giả thuyết về nhiệt độ và giá trị hệ số cấp nhiệt
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 56 MSSV: 60601700
- Cách nhiệt cho tường buồng sấy:
Tường buồng sấy được thiết kế như sau:
Hình 3.1 Cấu trúc tường buồng sấy: 1 Lớp vữa xi măng;
2 Tường gạch; 3 Lớp cách nhiệt; 4 Lớp thép bảo vệ
Lớp vữa xi măng δv = 20 mm, λv = 0,88 W/m.độ
Lớp bông gốm cách nhiệt δcn, λcn = 0,03 W/m.độ
Lớp thép bảo vệ inox 304: δbv = 1,5 mm, λbv = 17,5 W/m.độ
Chọn hệ số truyền nhiệt K = 0,5 W/m 2 độ
5, 23 2,58 0,88 0,82 0,03 17,5 v g cn bv v g cn bv cn
Suy ra bề dày lớp cách nhiệt δcn = 36,9 mm Chọn δcn = 50 mm
Khi đó hệ số truyền nhiệt K được tính lại:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 57 MSSV: 60601700
- Cách nhiệt cho mái buồng sấy:
Mái buồng sấy được thiết kế như sau:
Hình 3.2 Cấu trúc mái buồng sấy: 1 Lớp thép bảo vệ;
2 Lớp cách nhiệt; 3 Tấm bê tông cốt thép; 4 Lớp phủ mái
Lớp phủ mái δ4 = 10 mm, λ4 = 0,3 W/m.độ
Lớp bê tông cốt thép chịu lực δ3= 90 mm, λ3 = 1,5 W/m.độ
Lớp bông gốm cách nhiệt δ2, λ2= 0,03 W/m.độ
Lớp thép bảo vệ inox 304: δ1 = 1,5 mm, λ1 = 17,5 W/m.độ
Chọn hệ số truyền nhiệt Ktr = 0,5 W/m 2 độ
Theo [3] với bề mặt nóng quay lên như trần buồng sấy thì hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α1tr = 1,3.α1 = 1,3.5,23 = 6,8 W/m 2 độ
Suy ra bề dày lớp cách nhiệt δ2 = 42 mm Chọn δcn = 50 mm
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 58 MSSV: 60601700
Khi đó hệ số truyền nhiệt K được tính lại:
- Cách nhiệt cho cửa buồng sấy:
Cửa buồng sấy được thiết kế như sau:
Hình 3.3 Cấu trúc cửa buồng sấy: 1 Lớp thép bảo vệ; 2 Lớp cách nhiệt
Lớp inox 304 bảo vệ δbv = 1,5 mm, λbv = 17,5 W/m.độ
Lớp bông gốm cách nhiệt δcn, λcn = 0,03 W/m.độ
Chọn hệ số truyền nhiệt Kc = 0,5 W/m 2 độ
5, 23 2,58 17,5 0,03 c bv cn cn bv cn
Suy ra bề dày lớp cách nhiệt δcn = 42,6 mm Chọn δcn = 50 mm
Khi đó hệ số truyền nhiệt K được tính lại:
Vậy kích thước phủ bì của buồng sấy:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 59 MSSV: 60601700
+ Chiều dài = (chiều dài + bề dày tường + bề dày cửa + phần đặt quạt)
= (7585 + 171,5 + 53 + 320,5) = 8130 mm + Chiều rộng = (chiều rộng + 2.bề dày tường + phần dư)
= (2550 + 2.171,5 + 373,5) = 3095 mm + Chiều cao = (chiều dài + bề dày mái + phần dư)
XÂY DỰNG PHÂN XƯỞNG
Sơ đồ công nghệ phân xưởng
Dựa trên quy trình công nghệ, thiết bị chính và thiết bị phụ trong hệ thống sấy phi lê cá ba sa, chúng tôi đề xuất xây dựng sơ đồ công nghệ cho phân xưởng như sau:
Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ phân xưởng sản xuất 4.1.2 Thuyết minh quy trình:
Tiếp nhận nguyên liệu: trọng lượng từ 0,5 kg đến 3,5kg
Trước khi thu mua, bộ phận thu mua kiểm soát các chỉ tiêu về kháng sinh và dư lượng chất độc hại, đảm bảo có giấy cam kết không sử dụng kháng sinh cấm trong quá trình nuôi Nguyên liệu được vận chuyển về nhà máy bằng ghe, thuyền và tại khâu tiếp nhận, các yêu cầu như cá sống, giấy kiểm tra kháng sinh cấm (CAP, AOZ, MG/LMG) được kiểm tra lại Đặc biệt, đối với thị trường Mỹ, các chỉ tiêu ENRO/CIPRO và Flumequine phải được đáp ứng Ngoài ra, cần có tờ khai xuất xứ của nhà cung cấp và đảm bảo kháng sinh hạn chế đã ngừng sử dụng ít nhất 30 ngày trước khi thu hoạch, theo thông báo của NAFIQAD.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 71 MSSV: 60601700
Cục quản lý Chất lượng Nông Lâm sản và Thủy sản (Argo – Forestry – Fisheries – Quality Assurance Department) thực hiện kiểm tra dư lượng thuốc trừ sâu và kim loại nặng tại vùng khai thác nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất Sau khi kiểm tra, nguyên liệu sẽ được đánh giá cảm quan trước khi được tiếp nhận và đưa vào quy trình sản xuất tại nhà máy.
Cá sau khi tiếp nhận sẽ được chuyển đến công đoạn cắt hầu qua máng nạp liệu, nơi công nhân sử dụng dao chuyên dụng cắt vào yết hầu cá Mục đích của việc này là làm cho cá chết, loại bỏ máu trong cơ thể, giúp thịt cá sau khi phi lê có màu trắng và giá trị cảm quan cao.
Nhiệt độ nước rửa cá được duy trì từ 20-25 độ C Sau khi cắt hầu, cá sẽ được chuyển sang công đoạn rửa 1 để loại bỏ máu, nhớt và các tạp chất trên bề mặt Quá trình rửa cá được thực hiện bằng máy rửa tự động, với thời gian ngâm từ 7-10 phút.
Sau khi được rửa sạch, cá sẽ được băng tải chuyển đến quy trình phi lê, nhằm tách phần thịt cá ra khỏi đầu, xương và nội tạng.
+ Thao tác phải chính xác, đúng yêu cầu kỹ thuật
+ Miếng cá sau phi lê phải phẳng, đẹp
+ Không bị rách phần thịt
+ Lấy triệt để phần thịt
Sau khi phi lê cá được chế biến, chúng sẽ được chuyển đến công đoạn rửa 2, nơi sử dụng thiết bị rửa tự động Mục đích của công đoạn này là loại bỏ máu và nhớt, đồng thời giảm thiểu vi sinh vật bám trên bề mặt phi lê, đảm bảo sản phẩm sạch và an toàn.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 72 MSSV: 60601700
Cá sau khi xử lý được phân loại theo kích thước (60-120, 120-170, 170-220, 220 trở lên) và màu sắc cơ bản (trắng, trắng hồng, hồng, hồng nhạt, vàng, vàng nhạt) để đáp ứng yêu cầu hợp đồng Tùy thuộc vào nhu cầu của khách hàng, cá sẽ được phân chia thành các loại khác nhau.
Đối với các đơn hàng yêu cầu sản phẩm cá ba sa sấy ướp gia vị, cần thêm công đoạn tẩm gia vị Trong sản xuất nhỏ lẻ, đầu tiên ướp muối 10%, sau đó rửa bằng dung dịch gừng và ướp gia vị với tỷ lệ: muối 0,3%, ớt 0,2%, nước mắm 0,2%, tỏi khô 0,5%, đường 0,5%, rượu trắng 1% Trong sản xuất công nghiệp, dung dịch gia vị được pha sẵn và trộn với phi lê cá ba sa trong máy trộn gia vị, thời gian trộn một mẻ từ 5 – 10 phút.
Cân: theo yêu cầu đơn đặt hàng, đúng theo loại, cỡ
Sau khi cân xong, cá được xếp lên khay để phục vụ công tác sấy Định dạng khay làm tăng vẻ mỹ quan cho sản phẩm
Nhiệt độ môi trường sấy được duy trì ở 55 oC với vận tốc TNS 1,1m/s và thời gian sấy kéo dài 17 giờ Trong suốt quá trình này, cần theo dõi nhiệt độ TNS qua tủ điện điều khiển, điều chỉnh bật hoặc tắt các thanh điện trở gia nhiệt phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm và thời gian sấy hiệu quả.
Kiểm tra chất lượng sản phẩm:
Phi lê cá sấy sau khi được lấy ra sẽ được đưa qua bàn kiểm tra chất lượng sản phẩm, nơi sản phẩm được phân loại một lần nữa trước khi tiến hành bao gói.
Sản phẩm cá sấy khô sau khi được để nguội sẽ được phân loại và đóng gói trong bao PE hàn kín Trọng lượng của bao gói sẽ tùy thuộc vào mục đích sử dụng Các bao PE này sau đó được xếp vào thùng carton và đưa vào kho bảo quản.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 73 MSSV: 60601700
Bảo quản: kho bảo quản phải đảm bảo thoáng mát, chống ẩm tốt, thường xuyên kiểm tra để quyết định thời gian bảo quản Nhiệt độ kho bảo quản: 20 ÷ 25 o C.
Lựa chọn thiết bị phụ cho phân xưởng
4.2.1 Thiết bị lạnh dự trữ
Phân xưởng có năng suất 5530 kg sản phẩm/ngày, với thời gian sấy vật liệu lên đến 17 giờ, tổng thời gian sản xuất thường kéo dài hơn 24 giờ Để đảm bảo ổn định nguyên liệu cho quá trình sấy, cần bố trí các thiết bị lạnh dự trữ cá ba sa phi lê Việc chọn thiết bị trữ lạnh cho cá ba sa phi lê cần đảm bảo năng suất phù hợp với yêu cầu sản xuất.
Thể tích của thiết bị trữ lạnh:
Trong quá trình sấy nguyên liệu thì các khâu khác vẫn hoạt động bình thường để tiết kiệm thời gian và chi phí cho phân xưởng
Theo thể tích của nguyên liệu chọn 4 tủ của hãng KingSun có các thông số kỹ thuật sau: Điện áp : 220 V
Kích thước : Dài 3000 × Rộng 900 × Cao 920 mm
Hình 4.2 Thiết bị lạnh dự trữ
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 74 MSSV: 60601700
Thiết bị rửa được thiết kế với gàu tải ngập trong bồn rửa, giúp vật liệu được rửa lội qua nước từ dưới lên và rơi nhẹ vào thùng chứa.
4.2.2.1 Tính chọn băng tải trong bồn rửa cá ba sa:
Trung bình, mỗi công nhân sơ chế có thể xử lý 1 kg cá ba sa trong một phút, với 15 công nhân tham gia trong công đoạn này Do đó, khối lượng cá cần rửa trong một giờ sẽ được tính toán dựa trên năng suất làm việc của toàn bộ công nhân.
M r = 15.1.60 = 900 kg Khối lượng riêng của cá ba sa là ρ = 847,66 kg/m 3
Thời gian ngâm cá: 10 phút
Một giờ rửa sơ bộ được 4 mẻ cá ba sa
Khối lượng một mẻ rửa: m1 = 900/4 = 225 kg
Thể tích bồn rửa tối thiểu: min 225
Chọn thể tích bồn rửa: V = 10Vmin = 10.0,265 = 2,65 m 3
Chọn bồn rửa hình chữ nhật có kích thước như sau:
Vậy thể tích bồn rửa V = 3,5 m 3
Chọn góc nghiêng của bồn rửa với băng tải kéo là 45 o C
Chọn thời gian kéo k = 5 phút
Thể tích lớp vật liệu trên băng trong 1 phút:
Chiều dài băng chứa đầy trong 1 phút:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 75 MSSV: 60601700
+ h: chiều cao lớp vật liệu, m
+ B: tiết diện ngang của băng tải, m 2
Vận tốc băng tải: v = 1,1 m/phút
Quãng đường vận chuyển bằng chiều dài đoạn tải:
4.2.2.2 Công suất băng tải kéo
Để lựa chọn động cơ phù hợp cho việc rửa với khối lượng một mẻ, chúng tôi chọn động cơ có công suất 1HP và tốc độ quay 1200 vòng/phút Đường kính tang dẫn động được xác định theo tiêu chuẩn với kích thước D = 320 mm.
Số vòng quay của tang dẫn:
Chọn bộ phận truyền động: động cơ qua hộp giảm tốc đến bộ phận đai
1 Chọn hộp giảm tốc có tỷ số truyền:u gt = 240
Bộ phận truyền đai có tỷ số truyền:
4.2.3 Thiết bị trộn gia vị
Gia vị được pha trộn thành một dung dịch sau đó được phun đều lên nguyên liệu và trộn kỹ trong bồn trộn Khi lựa chọn thiết bị trộn, cần chú ý đến các thông số kỹ thuật phù hợp.
+ Dung lượng thùng trộn: 250 kg
+ Thựng trộn hỡnh cầu ỉ800 cú cỏnh đảo inox 304
+ Motor quay trộn: 1 HP, 30 vòng/phút
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 76 MSSV: 60601700
+ Khung máy có cơ cấu nghiêng đổ nguyên liệu
+ Đầu béc phun gia vị
+ Điện áp sử dụng: 380 V, 3 pha, 50Hz
Hình 4.3 Thiết bị trộn gia vị
+ Nguyên liệu được cho vào bồn
+ Bật motor cho thùng quay
+ Cài đặt thời gian trộn theo ý muốn
Phân xưởng được trang bị các bàn thao tác để sơ chế nguyên liệu, phi lê và xếp khay, phù hợp với chiều cao trung bình của công nhân khoảng 1,55 m Việc lựa chọn các bàn thao tác sẽ đảm bảo hiệu quả làm việc và an toàn cho người lao động.
+ 3 bàn thao tác sơ chế: Dài 2500 × Rộng 1000 × Cao 1200 mm
+ 3 bàn phi lê: Dài 2500 × Rộng 1000 × Cao 1200 mm
+ 2 bàn xếp khay: Dài 2500 × Rộng 1500 × Cao 1200 mm
Bàn kiểm tra chất lượng sản phẩm có kích thước lớn 2500 × 1000 × 1200 mm, giúp thuận tiện trong việc để nguyên liệu và tạo không gian rộng rãi cho công nhân Vật liệu chế tạo bàn là inox 304, đảm bảo độ bền và dễ dàng vệ sinh, từ đó nâng cao năng suất làm việc.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 77 MSSV: 60601700
Trên thị trường hiện có nhiều loại thiết bị đóng gói, trong đó tôi đã chọn mua hai kiểu hộp có tích hợp thiết bị hút chân không Điều này giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn và giữ được độ tươi ngon.
Hình 4.4 Thiết bị đóng gói
Thiết bị loại này có những đặc điểm sau:
+ Máy tự động hoàn thành các công đoạn từ đưa hộp vào, hút chân không, thổi khí, dán miệng hộp, đưa hộp ra
Nhiệt độ dán, tốc độ băng tải, thời gian hút chân không và thời gian thổi khí có thể được điều chỉnh linh hoạt, giúp tối ưu hóa quá trình đóng gói cho các loại hộp nhựa.
+ Có hệ thống hiển thị bảo hộ an toàn khi máy quá tải
Máy đóng gói này lý tưởng cho việc đóng gói các sản phẩm có kích thước nhỏ hơn hộp nhựa, giúp bảo đảm chất lượng sản phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng Nó có khả năng chống ẩm ướt và phòng độc, đặc biệt phù hợp cho các sản phẩm đồ ăn nhanh tại quán cơm, trường học và siêu thị.
+ Có thể thiết kế hộp đóng gói theo quy cách đặc biệt theo yêu cầu khách hàng Thông số số kỹ thuật cụ thể của thiết bị như sau:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 78 MSSV: 60601700
Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói
Mẫu DZQ-250HL Điện áp(V/Hz) AC 380/50 hoặc 220/60 ( 3 pha )
Công suất nhiệt dán ( kW) 2,4 Áp lực tuyệt đối thấp nhất trong buồng chân không (KPa) 1
Kích thước buồng chân không (mm) Dài 440 x Rộng 290 x Cao 120 Kích thước hộp đóng gói tiêu chuẩn (mm) Dài 250 × Rộng 180 × Cao 50 Lượng khí thải bơm chân không (m 3 /h ) 20
Tốc độ băng tải (m/ph) 5
Khả năng đóng gói (khay/giờ ) 600
Phương thức làm mát Nước lạnh
Kích thước ngoại hình (mm) Dài 3100 × Rộng 1100 × Cao 1700
Xây dựng và bố trí mặt bằng
4.3.1 Chọn địa điểm xây dựng
Phân xưởng sản xuất cá ba sa phi lê sấy với năng suất 1 tấn sản phẩm/ngày cần được xây dựng ở vị trí hợp lý, gần nơi tiêu thụ và nguồn nguyên liệu Việc đáp ứng hai yêu cầu này sẽ giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm, đồng thời đảm bảo nguồn nguyên liệu dồi dào, không làm gián đoạn quá trình sản xuất, tạo sự ổn định cho đầu ra.
Phân xưởng sản xuất có lượng chất thải lớn, có khả năng tái chế cho các ngành khác, với quy trình công nghệ trải qua nhiều giai đoạn Sản phẩm của phân xưởng tiêu thụ rộng rãi, vì vậy chúng tôi đã chọn khu công nghiệp Cần Thơ làm địa điểm xây dựng nhà máy Cần Thơ là trung tâm kinh tế quan trọng của miền Tây Nam Bộ.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 79 MSSV: 60601700 trường tiêu thụ rộng lớn, vùng nguyên liệu dồi dào hội tủ đủ điều kiện để phát triển nhà máy
4.3.1.2 Chọn kiểu nhà xây dựng
Chọn kiểu nhà công nghiệp, một tầng, mái vòm cung lợp tôn hoặc ngói
Sản phẩm cần vệ sinh cao nên nền nhà máy và tường phải lát gạch men, các trang thiết bị phụ phải chế tạo bằng thép không gỉ
Chúng tôi lựa chọn cửa cuốn cho phân xưởng chính, kết hợp với cánh cửa lùa có lót tấm lưới Giải pháp này không chỉ đảm bảo cung cấp đủ không khí cho phân xưởng mà còn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và giảm thiểu bụi bẩn.
Hình 4.5 Kiểu nhà phân xưởng mẫu
4.3.1.3 Mặt bằng tổng thể cho phân xưởng
Trong phân xưởng có các khu vực sau:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 80 MSSV: 60601700
Bảng 4.2: Bố trí mặt bằng
Thiết bị lạnh dự trữ (5) (mm) Dài 3100 × Rộng 900 × Cao 920
Thiết bị trộn (mm) Dài 1800 × Rộng 1100 × Cao 1400
Thiết bị rửa (2)(mm) Dài 1200 × Rộng 700 × Cao 1000
Thiết bị sấy (mm) Dài 8840 × Rộng 2940 × Cao 2420
Thiết bị đóng gói sản phẩm có kích thước 3100 mm dài, 1100 mm rộng và 1700 mm cao Bàn thao tác sơ chế và phi lê có kích thước 2500 mm dài, 1000 mm rộng và 1200 mm cao Bàn thao tác cân và xếp khay cũng có kích thước 2500 mm dài, 1500 mm rộng và 1200 mm cao Cuối cùng, bàn kiểm tra chất lượng sản phẩm có cùng kích thước 2500 mm dài, 1500 mm rộng và 1200 mm cao.
Tổng diện tích thiết bị trong phân xưởng:
Để đảm bảo môi trường làm việc thoải mái cho công nhân, phân xưởng cần được xây dựng rộng rãi và thoáng mát, với số lượng người đông Kích thước phân xưởng nên có diện tích gấp 5 lần tổng diện tích mặt bằng sử dụng của tất cả các thiết bị Các kích thước cụ thể sẽ được lựa chọn dựa trên tiêu chí này.
Xây dựng cơ cấu nhân sự
4.4.1 Cơ cấu phân tầng Đề xuất xây dựng cơ cấu phân tầng nhân sự cho nhà máy như sau:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 81 MSSV: 60601700
Hình 4.6: Cơ cấu phân tầng nhân sự cho nhà máy
Nhân sự trong công ty được chia thành hai loại chính: lao động trực tiếp và lao động gián tiếp Lao động trực tiếp là những người tham gia vào quá trình vận hành thiết bị, xử lý nguyên liệu và sản xuất sản phẩm Trong khi đó, lao động gián tiếp không làm việc tại phân xưởng sản xuất mà tập trung vào các nhiệm vụ điều hành, kiểm tra, quản trị và lập kế hoạch phát triển cho nhà máy.
Năng suất của phân xưởng đạt 1 tấn sản phẩm mỗi ngày với khối lượng nguyên liệu sử dụng là 5530 kg Đối với các công đoạn được thực hiện bằng máy móc, số lượng công nhân cần thiết không nhiều.
Bố trí công nhân phụ trách điều hành các công đoạn này như sau:
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 82 MSSV: 60601700
Bảng 4.3: Bố trí công nhân phân xưởng
Công đoạn Số công nhân
Thiết bị lạnh dự trữ 1
Trạm xử lý chất thải 1
Bộ phận sửa chữa thiết bị 2
Các công đoạn còn lại cần nhiều lao động hơn được phân công như sau:
Để sơ chế nguyên liệu cá có trọng lượng từ 0,5 đến 3,5 kg mỗi con, một công nhân có thể xử lý khoảng 1 kg cá trong một phút Trong một ngày làm việc, mỗi công nhân có thể xử lý tối đa 480 kg cá Tuy nhiên, với nhu cầu xử lý 5530 kg cá mỗi ngày, cần phải sắp xếp 15 công nhân cho công đoạn này.
Phi lê cá là công đoạn yêu cầu thao tác chính xác hơn so với sơ chế nguyên liệu, và được thực hiện bởi 20 công nhân.
Quá trình xếp khay, phân loại và vận chuyển nguyên liệu sau khi cân được thực hiện để chuẩn bị cho buồng sấy Trong phân xưởng, thiết bị sấy bao gồm 6 xe đẩy, mỗi xe cần ba người để đưa vào buồng sấy, tổng cộng cần 18 người để phụ trách phân loại và xếp nguyên liệu vào khay cho 6 xe đẩy.
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 83 MSSV: 60601700
Tổng số công nhân tham gia sản xuất trong phân xưởng là 69 người Để đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra suôn sẻ, cần thiết phải có một số công nhân dự trữ.
Số công nhân dự trữ: Ndt = N k
Với k là hệ số dự trữ được tính như sau: c t t
Nc : Số ngày làm việc theo chế độ 300 ngày/ năm
N t : Số ngày làm việc bình quân trong năm 280 ngày / năm
Số công nhân dự trữ:
Ndt = 0,071 69 = 5 người Vậy: tổng số công nhân trực tiếp sản xuất là 74 người b) Bộ phận lao động gián tiếp:
Bộ phận này không trực tiếp sản xuất tại phân xưởng mà thực hiện các công tác khác trong nhà máy, được bố trí theo bảng sau:
Bảng 4.2: Bộ phận gián tiếp sản xuất
STT CÁC PHÒNG BAN SỐ NGƯỜI
Giám đốc PGĐ Kỹ thuật PGĐ Kinh doanh Trợ lý giám đốc
SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 84 MSSV: 60601700
Tổ chức lao động và tiền lương Đào tạo
Trưởng phòng Kinh doanh Tài vụ Kho Thủ quỹ
Tổng số người là 27 người
Vậy tổng số công nhân trong nhà máy là N = 74 + 27 = 101 người.