ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC BA NỒI CHO DUNG DỊCH NAOH TỪ NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU 10% TỚI NỒNG ĐỘ CUỐI 45% NĂNG SUẤT 5000 KGGIỜ (tính theo nguyên liệu vào) GVHD TS Lê Đức Trung Lớp Sinh viên thực hiện MSSV Tp Hồ Chí Minh, Tháng 122019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Họ và tên nhóm sinh viên Ngành Công nghệ thực phẩm Tên đồ án Thiết kế thiết bị cô đặc ba nồi cho d.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC BA NỒI CHO DUNG DỊCH NAOH TỪ NỒNG ĐỘ BAN ĐẦU 10% TỚI NỒNG ĐỘ CUỐI 45% NĂNG SUẤT 5000 KG/GIỜ (tính theo nguyên liệu vào) GVHD: TS Lê Đức Trung Lớp: Sinh viên thực hiện: MSSV Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12/2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Họ tên nhóm sinh viên: Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đồ án: Thiết kế thiết bị cô đặc ba nồi cho dung dịch NaOH từ nồng độ ban đầu 10% nồng độ cuối 45% khối lượng Năng suất thiết bị 5000 kg/giờ tính theo nguyên liệu đầu vào Các số liệu ban đầu: - Năng suất tính theo dung dịch đầu: 5000 kg/giờ Nồng độ đầu dung dịch: 10% (theo phần trăm khối lượng) Nồng độ cuối sản phẩm: 45% (theo phần trăm khối lượng) Các thông số khác tự chọn Các vẽ - 01 vẽ sơ đồ quy trình cơng nghệ khổ A1 01 vẽ chi tiết thiết bị thiết kế khổ A1 Ngày giao nhiệm vụ: 23/9/2019 Ngày hồn thành khóa luận: 30/12/2019 Họ tên người hướng dẫn: TS Lê Đức Trung NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Điểm Tp HCM, ngày tháng Giáo viên hướng dẫn năm HỘI ĐỒNG BẢO VỆ, NHẬN XÉT Điểm Tp HCM, ngày tháng Hội đồng bảo vệ năm MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ẦU LỜI MỞ CHƢƠNG 1.1 TỔNG QUAN ính chất nguyên liệu 1.1.1 ính chất vật lý NaOH 1.1.2 ính chất hóa học 1.1.3 iều chế ứng dụng NaOH 10 1.2 Q trình đặc 10 1.2.1 ịnh nghĩa 10 1.2.2 Các phƣơng pháp cô đặc 11 1.2.3 Bản chất cô đặc 12 1.2.4 Phân loại thiết bị cô đặc 13 1.2.5 Ứng dụng cô đặc 13 CHƢƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 14 2.1 Cơ sở lựa chọn quy trình cơng nghệ 14 2.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 16 CHƢƠNG CÂN BẰNG VẬT CHẤ V NĂNG LƢỢNG 18 3.1 Dữ kiện ban đầu 18 3.2 Cân vật chất 18 3.2.1 lƣợng thứ bốc lên 18 3.2.2 Nồng độ cuối dung dịch 18 3.2.3 Nhiệt độ áp suất nồi 19 3.2.4 Nhiệt độ tổn thất nồng độ 20 3.2.5 Nhiệt độ tổn thất áp suất thủy tĩnh 21 3.2.6 Nhiệt độ tổn thất đƣờng ống 23 3.2.7 Nhiệt độ tổn thất hệ thống 23 3.2.8 Diện tích trao đổi nhiệt có ích nồi hệ thống 23 3.3 Cân nhiệt lƣợng 24 3.3.1 Nhiệt dung riêng 24 3.3.2 Cân nhiệt lƣợng 25 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 28 ính bề mặt truyền nhiệt 28 4.1 4.1.1 ộ nhớt (m) 28 4.1.2 Hệ số truyền nhiệt (I) 28 4.1.3 Hệ số cấp nhiệt 29 4.1.4 Hệ số truyền nhiệt 33 ính buồng đốt 34 4.2 4.2.1 ính số ống truyền nhiệt 34 4.2.2 ƣờng kính buồng đốt 35 4.2.3 ính bề dày thân buồng đốt 36 4.2.4 ính bề dày vỉ ống 38 4.2.5 ính bề dày đáy buồng đốt 38 4.2.6 Chiều cao buồng đốt 39 4.2.7 Khoảng trống vành khăn 40 ính buồng bốc 40 4.3 4.3.1 ƣờng kính buồng bốc 40 4.3.2 Chiều cao buồng bốc 41 4.3.3 Bề dày thân buồng bốc 42 4.3.4 Bề dày nắp buồng bốc 43 4.3.5 Bề dày đáy buồng bốc 44 4.3.6 Cửa sửa chữa vệ sinh 45 4.4 Tính đƣờng kính ống dẫn 45 4.4.1 ƣờng kính ống dẫn đốt 45 4.4.2 ƣờng kính ống dẫn thứ 46 4.4.3 ƣờng kính ống dẫn dung dịch 46 ƣờng kính ống dẫn nƣớc ngƣng 48 4.4.4 ính bề dày lớp cách nhiệt 49 4.5 4.5.1 Cách nhiệt cho ống dẫn 49 4.5.2 Cách nhiệt cho thân hình trụ 51 ính tốn mặt bích 52 4.6 4.6.1 Mặt bích nối thân thiết bị với đáy nắp 52 4.6.2 Mặt bích nối thành thiết bị với ống dẫn 53 4.7 Tính tai treo 54 4.8 Kính quan sát 56 4.9 kết thơng số kích thƣớc thiết bị 56 CHƢƠNG 5.1 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 59 ính thiết bị gia nhiệt dịng nhập liệu 59 5.1.1 Dữ kiện chọn ban đầu 59 5.1.2 ính lƣợng đốt cần dùng 59 5.2 hiết bị ngƣng tụ 60 5.2.1 Lƣợng nƣớc lạnh cần tƣới vào thiết bị ngƣng tụ 60 5.2.2 hể tích khơng khí khí khơng ngƣng cần hút khỏi thiết bị ngƣng tụ baromet 60 5.3 Các kích thƣớc chủ yếu thiết bị ngƣng tụ Baromet 61 5.3.1 ƣờng kính thiết bị ngƣng tụ Baromet 61 5.3.2 Kích thƣớc ngăn 61 5.3.3 Chiều cao thiết bị ngƣng tụ 62 5.3.4 Kích thƣớc ống Baromet 63 5.4 Chọn bơm 65 5.4.1 Bơm ly tâm để bơm nƣớc lên thiết bị 65 5.4.2 ính bơm chân không cho thiết bị ngƣng tụ 68 5.4.3 Bơm dung dịch đầu vào thùng cao vị 70 5.5 kết kích thƣớc thiết bị phụ 72 CHƢƠNG KÊT LUẬN 73 Tài liệu Tham khảo 74 DANH MỤC HÌNH HÌNH 2.1 SƠ Ồ CÔ ẶC NHIỀU NỒI NGƢỢC CHIỀU 15 HÌNH 2.2 SƠ Ồ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 16 HÌNH 4.1 HÌNH MẶT BÍCH NỐI THÂN THIẾT BỊ VỚI ÁY V NẮP 52 HÌNH 4.2 HÌNH MẶT BÍCH NỐI THÀNH THIẾT BỊ VỚI ỐNG DẪN 53 DANH MỤC BẢNG BẢNG 1.1 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA NAOH BẢNG 3.1 ÁP SUẤT, NHIỆ Ộ CỦA HƠI Ố V HƠI HỨ Ở MỖI NỒI [4] 20 BẢNG 3.2 TỔN THẤT NHIỆ Ộ DO NỒNG BẢNG 3.3 TỔN THẤT NHIỆ Ộ DO ÁP SUẤT THỦY ĨNH 22 BẢNG 3.4 HIỆU SỐ NHIỆ Ộ 21 Ộ CĨ ÍCH CỦA TỪNG NỒI 24 BẢNG 3.5 Ộ CHÊNH LỆCH LƢỢNG HƠI HỨ 27 BẢNG 4.1 BẢNG GIÁ TRỊ A 30 BẢNG 4.2 GIÁ TRỊT1 30 BẢNG 4.3 BẢNG TỔNG KẾT TÍNH Ψ TẠI CÁC NỒI 32 BẢNG 4.4 BẢNG KẾT QUẢ Q2 VÀ QTB 33 BẢNG 4.5 BẢNG KẾT QUẢ H 33 BẢNG 4.6 SAI SỐ NHIỆ Ộ HỮU ÍCH 34 BẢNG 4.7 VẬN TỐC HƠI HỨ VÀ VẬN TỐC LẮNG 41 BẢNG 4.8 SỐ LIỆU ỐNG DẪN HƠI ỐT 49 BẢNG 4.9 SỐ LIỆU ỐNG DẪN HƠI HỨ 50 BẢNG 4.10 SỐ LIỆU ỐNG DẪN DUNG DỊCH VÀO 51 BẢNG 4.11 THƠNG SỐ BÍCH NỐI THÂN THIẾT BỊ VỚI NẮP 52 BẢNG 4.12 THÔNG SỐ MẶT BÍCH ỐNG DẪN 53 BẢNG 4.13 BẢNG TỔNG KẾ CÁC THƠNG SỐ KÍCH HƢỚC THIẾT BỊ CHÍNH 57 BẢNG 5.1 THÔNG SỐ CỦA THIẾT BỊ NGƢNG Ụ BAROMET 65 BẢNG 5.2 BẢNG KÍCH HƢỚC CÁC THIẾT BỊ PHỤ 72 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT S : Bề dày vật liệu, m λ : Hệ số dẫn nhiệt, W/(m.K) α : Hệ số tỏa nhiệt, W/(m K) ρ C : Khối lượng riêng, kg/m M : Khối lượng riêng, kg Q : Nhiệt lượng, J Re : Chuẩn số Reynolds P : Áp suất, at t H : Nhiệt độ, C r : Ẩn nhiệt hóa hơi, J/kg Ψ : Hệ số hiệu chỉnh F d : Diện tích bề mặt, m δ : Ứng suất, N/m : Nhiệt dung riêng, J/(kg.K) o : Chiều cao, m : Đường kính, m 5.2 Thiết bị ngưng tụ 5.2.1 Lượng nước lạnh cần tưới vào thiết bị ngưng tụ ; Gn = (Kg/s) [5] ; Trong đó: • W: Lượng vào thiết bị ngưng tụ, kg/s • i: Hàm nhiệt ngưng tụ, J/kg • t2đ, t2c: nhiệt độ đầu cuối nước lạnh, o C • Cn: nhiệt dung riêng trung bình nước, J/kg.độ o Chọn: t2đ = 25 C o t2c = 61 C Ta có: W= W3 = 1217,47 kg/h i = 2610300 J/kg Cn = Cn3 = 4265 J/kg.độ  Gn = 25342,68 kg/h 5.2.2 Thể tích khơng khí khí khơng ngưng cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ baromet Lượng khơng khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Gkk = 0,000025.W + 0,000025 Gn + 0,01W  Gkk = 12,84 kg/h Thể tích khơng khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Vkk = 0,001.[0,02.(W+Gn) + 8W] VI.48/84[5] 60 -3 = 0,001.[0,02 (1217,47 + 25342,68) + 1217,47] = 10,27 m /h = 2,8.10 m /s 5.3 Các kích thước chủ yếu thiết bị ngưng tụ Baromet 5.3.1 Đường kính thiết bị ngưng tụ Baromet Dtr = 1,383.√ m, VI.52/84 [5] Trong đó: • W: Lượng ngưng tụ, W = 1217.47/3600 = 0,34 Kg/m • ρh: Khối lượng riêng hơi, kg/m  ρ h = 0,158 kg/m bảng I.250/312 [4] Tốc độ thiết bị ngưng tụ, m/s Do thiết bị làm việc với áp suất Pn = 0,21at, nên ta chọn wh = 25m/s  Dtr = 0,405 m Chọn đường kính thiết bị ngưng tụ Baromet: Dtr = 0,6 m 5.3.2 Kích thước ngăn Tấm ngăn có dạng hình viên phân với chiều rộng là: b= 50 mm, VI.53/85 [5] Chọn nước làm nguội nươc đường kính lỗ là: d = mm [5] Trong đó: Dtr đường kính thiết bị ngưng tụ, mm Suy ra: b = 600/2 + 50 = 350 mm, Tốc độ tia nước 0,62 m/s Chọn chiều dày ngăn (3 mm): chọn = mm [5] 61  Chọn chiều cao gờ ngăn: ho = 40 mm t85 [5] 5.3.3 Chiều cao thiết bị ngưng tụ Mức độ đun nóng nước xác định theo cơng thức: ; m, VI.56/85 [5] ; Trong đó: • t2đ, t2c : nhiệt độ đầu cuối nước tưới vào thiết bị, C o • tbh : Nhiệt độ bão hòa ngưng tụ, C o o o Ta có: t2đ = 23 C , t2c = 50 C, tbh = 61 C 50;23 P= 61;23 = 0,71 m, Ta có số sau [5]: chọn P theo quy chuẩn P = 0,687     Số bậc: 3  Số ngăn: n = 6  Khoảng cách ngăn: htb = 400 mm  Thời gian rơi qua bậc: t = 0,41s Chiều cao hữu ích thiết bị : [2] H = ( số ngăn -1)*khoảng cách ngăn Suy H = 5.400 = 2000, mm Tra bảng VI.8/88 ta có:    Khoảng cách từ ngăn đến nắp thiết bị : 1300 mm  Khoảng cách từ ngăn cuối đến đáy thiết bị 1200 mm  Vậy chiều cao tổng cộng thiết bị ngưng tụ : H = 2,0+1,3+1,2 = 4,5 m 62 5.3.4 Kích thước ống Baromet TBNT Baromet làm việc áp suất chân khơng 0.21 at Do đó, để đảm bảo thiết bị làm việc bình thường, cần phải tháo hỗn hợp nước lạnh nước ngưng tụ ngồi ống Baromet Đường kính ống Baromet tính cơng thức: : √0 004 m VI.57/86[5] Trong đó: • Gn: Lượng nước lạnh tưới vào tháp, kg/s => Gn = 25342,68 (kg/s) • W: Lượng ngưng tụ, kg/s => W3 = 0,1217 (kg/s) • ω: Tốc độ hỗn hợp nước lạnh nước ngưng chảy ống Baromet Chọn w = 0,6 m/s  dba = 0,125 m Chọn theo qui chuẩn dba = 0,2 ,m Chiều cao ống Baromet xác định theo công thức sau [5]: hba = h1 + h2 + 0,5 (m) Trong đó: h1 chiều cao cột nước ống Baromet cân với hiệu số áp suất khí áp suất thiết bị ngưng tụ h1 = 10,33 m, VI.59/86 [5] 760 Với b độ chân không thiết bị ngưng tụ, mmHg [5] b = Pa – Png = – 0,21 = 0,79 at = 0,79.760 mmHg  h = 10,33 79 760 8,16( m) 760 63 h2 chiều cao cột nước ống Baromet cần để khắc phục toàn trở lực nước chảy ống [2]: h 2 H 2g d 1     (  Trong đó:  λ: Hệ số trở lực ma sát nước chảy ống   Σξ: Tổng trở lực cục bộ   H : toàn chiều cao ống Baromet, H = Hba= 4,5 m Chọn hệ số trở lực cục vào ống ξ1 = 0,5 hệ số trở lực cục khỏi ống là=1 => = 1,5  Tính hệ số trở lực ma sát : Có khối lượng riêng nước: ρ = 988,1 kg/m , bảng I.249/311 [4] o -3 Độ nhớt nước 50 C: μ = 0,549.10 N.m/s bảng I.249/311 [4] Chuẩn số Re: 02988106 Re = 215978 14 549 10  Re > 4000. Chọn vật liệu làm ống Baromet thép CT3 – ( tính Hệ số nhám với ống dẫn nước điều kiện rị nên độ nhám = mm [4]: Δ= 0025 80  Độ nhám tương đối: Theo công thức Cônacốp (Re > 100000):  (1.8 log Re1.5) 64  = 0,015 Giả sử chiều cao ống Baromet là: hba = m Vậy: h2 = 0,016 Suy ra: hba = 8,16 + 0,016 + 0,5 = 8,68 (m)  Nhận Vậy chiều cao ống Baromet là: hba = m Bảng 5.1 Thông số thiết bị ngƣng tụ Baromet Lượng nước lạnh cần tưới vào TBNT Gn = 25342,68kg/h Thể tích khơng khí cần hút khỏi TBNT Vkk = 2,8.10 m /s -3 Đường kính Dba = 0,6 m Chiều cao Số ngăn Hba = 4,5 m Khoảng cách ngăn Số bậc Thời gian rơi qua bậc htb = 0,4 m Đường kính dba = 0.2 m Thiết bị Ống n=6 K=3 t = 0,41 s hba = m Chiều cao Tổng chiều cao TBNT h = + 4,5 = 13,5 m 5.4 Chọn bơm 5.4.1 Bơm ly tâm để bơm nước lên thiết bị 5.4.1.1 Công suất bơm Cơng suất bơm tính theo cơng thức: N= 1000 KW Trong đó: • η: Hiệu suất bơm, chọn = 0,9 65 • Q: suất bơm, m /s 25342 68 Q= = = 0,007 m /s ; 3600 988 + Ho+ hms+ hi H: áp suất tồn phần lên bơm H= Với • p2- p1: áp suất mặt thoáng chỗ hút đẩy • P1= 0,21at • P2= 1at • H0: Chiều cao hình học đưa chất lỏng lên tháp • H0 = H1+ H2 Với • H1: Chiều cao hút • H2: chiều cao đẩy o Ở 25 C, chiều cao hút thường H1 = 5m, Tr.156 [3] Chiều cao đẩy = chiều cao tháp + chiều cao ống Baromet = 4,5 + = 13,5 m Suy ra, H0 = H1 + H2 = 5+ 13,5 = 18,5 m • hms: tổn thất khắc phục trở lực ma sát ống hút ống đẩy, m hms = ( + ) , m I.117/72 [1] Với • λd, λh: hệ số ma sát theo chiều dài ống đẩy ống hút • ld, lh : Chiều dài ống đẩy ống hút 5.4.1.2 Đường kính ống dẫn Đường kính ống dẫn: d = √ , m Torng đó: • W: lượng nước đo ống, W= Gn = 25342,68 m /h • w : vận tốc nước ống, coi vận tốc nước ống hút ống đẩy 66 0,6 m/s 25342 68 Suy ra, d = √ = 0,17 m 069881 Vậy dh = dđ = d = 0,17 m 5.4.1.3 Hệ số ma sát: Với ống hút: Re = w = 0,6 m/s d = 0,17 m ρ = 988,1 kg/m µ = 0,549.10 -3  Re = 183581,42 Ren = 220 = 947714,92 II.62/379 [1] Vì Renh < Re < Ren Hệ số ma sát tính theo công thức: λ = 0,1 (1,46  λ = 19,2.10 100 25 II.64/380 [4] -3  λh = λd = 0,0192 5.4.1.4 Chiều dài ống đẩy hút:   Hệ số trở lực cục bộ: Với ống hút: Trên ống hút có van điều chỉnh lưu lượng Với d = 0,17 m, tra bảng II.16/397 [4], ta có: ξ1 = 4,52 o Ngồi ra, cịn có lắp khuỷu có góc α = 90 , Tra bảng II.16/394 [4], ta có: ξ = 1,19  Σξ = ξ1 + ξ2 = 4,52 + 1,19 = 5,71. 67  Chọn chiều dài ống hút: lh = m Với ống đẩy: Có van điều chỉnh lưu lượng Với d = 0,17 m, tra bảng II.16/397 [4], ta có: ξ1 = 4,52 Có trở lực đột mở, dựa vào bảng II.16/387 [4], chọn ξ2 = 0,43 o Có trục khuỷu với góc α = 90 , tra bảng II.16/394 [4], ta có: ξ3 = 1,1  Σξ = ξ1 + ξ2 + ξ3 = 4,52 + 0,43 + 1,1 = 6,05. Chiều dài ống đẩy: hđ = + 4,5 + = 15,5  hms + hi = (0,0192 H= 15 m 06 0192 17 17 1;0 21 81 10 = 0,3 m 71 + 6,05 + 2) 185 03 2981 26 m 9881981 5.4.1.5 Công suất mơ tơ chạy bơm: Nm = kW Trong đó: • Ψv: Công suất mô tơ truyền động, chọn Ψv = 0,9 • Ψm: Hiệu suất mơ tơ, chọn Ψm = 0,9 N= = 00079881981268 1000  Nm = = 2,02 kW 1000 = 02 2,495 kW 0909 Thơng thường chọn cơng suất mơ tơ tính tốn 1,2 lần công suất mô tơ lý thuyết để tránh tải Vậy ta lấy Nmtt = 1,2.Nm = 1,2.2.495 = kW 5.4.2 Tính bơm chân khơng cho thiết bị ngưng tụ: 5.4.2.1 Đường kính ống dẫn khí không ngưng khỏi tháp: d = √0 785 m Trong đó: • Vk thể tích khơng khí, Vk = 19,063 m /h, 68 • wk vận tốc khí, chọn wk = 20 m/s  d = √0 785 = 0,0186m = 18,6 mm Chọn d = 20 mm 5.4.2.2 Công suất bơm: Bơm chân không làm việc với suất nhỏ, ta chọn bơm chân không kiểu pittơng để hút khơng khí khơ ngồi Cơng suất lý thuyết: N= 1000 Trong đó: • Q: lượng khí hút, kg/h • L: Cơng suất nén lý thuyết đoạn nhiệt, L= − ( J/kg ) −1 :1 Với: • k số đa biến, với khơng khí k = 1,4 • P1, P2: áp suất khí hút đẩy; P1 = 0,21 at, P2 = 0,75 at • vk: thể tích riêng khơng khí N= = ;1 14 −1 1000 19 603 021981 104 4;1 ( 75 ) 1000 3600 − = 0,172 kW 21 Công suất động điện: Nđc = Tr.29 [4] Với: • hc: hiệu suất chung, hc = hck.hđc.htr • hck = 0,85; hdc = 0,95; htr = 0,91  Nđc = = 172 0,23 kW 085095091 Động dự trữ: 69  Nt = Nđc 1,15 = 0,23 1,15 = 0,27 kW 5.4.3 Bơm dung dịch đầu vào thùng cao vị: 5.4.3.1 Chọn bơm ly tâm o Dung dịch bơm ban đầu có nhiệt độ thường t = 25 C có nồng độ 10% Khi đó: ρđ NaOH = 1142,5 kg/m µđ NaOH = 19.10 -3 N.s/m Chọn tốc độ vào dung dịch ống hút ống đẩy w = 0,88 (m/s) 5.4.3.2 Đường kính ống hút đẩy: kg/m , d=√4  Gđ: Lượng dung dịch đầu, Gđ = 5000 kg/h  5000 d=√ 14 1142 36000 = 10,517.10 -3 m -3 Chọn d = 11.10 m = 11mm 5.4.3.3 Hệ số ma sát: 14001111425 Re = 19 10  926,03 Renh = = 1291,73 II.60/378 [4]. Với e độ nhám tuyệt đối thép, e = 0,1mm Do Renh < Re nên ta tính khu vực nhám Ren = 220 = 92698,012 II.62/379 [1] Vì Renh < Re < Ren Hệ số ma sát tính theo cơng thức: 100 λ = 0,1 (1,46 λ=01 46 0110 100 011 25 II.64/380 [4] 25 = 0,06 926 03  λh = 0,06. 70 5.4.3.4 Hệ số trở lực cục bộ:   Với ống hút:  Trên ống hút có van điều chỉnh lưu lượng Với d = 0,011 m, tra bảng II.16/397 [4], ta có: ξ1 = 4,675 o Ngồi ra, cịn có lắp khuỷu có góc α = 90 , Tra bảng II.16/394 [4], ta có: ξ = 1,1  Σξ = ξ1 + ξ2 = 4,52 + 1,19 = 5,775.    Chọn chiều dài ống hút: lh = m Với ống đẩy:  Có van điều chỉnh lưu lượng Với d = 0,17 m, tra bảng II.16/397 [4], ta có: ξ1 = 4,675 Có trở lực đột mở, dựa vào bảng II.16/387 [4], chọn ξ2 = 0,01 o Có trục khuỷu với góc α = 90 , tra bảng II.16/394 [4], ta có: ξ3 = 1,1  Σξ = ξ1 + ξ2 + ξ3 = 4,675 + 0,01 + 1,1 = 5,785 Chiều dài ống đẩy: hđ = 12 m.  hms + hi = (0,06 12 06 5 775 + 5,785) 011 011 = 10,42 m 14 2981 Mặt thoáng chất lỏng thùng chứa thùng cao vị có áp suất tương đượng nên áp suất toàn phần bơm là:  H = Hh + Hđ + hi + hms = 10 42 23 42 m 5.4.3.5 Công suất bơm: 5000 81 23 42 N= 1000 1000 3600 0,355 kW  Nm = kW • Ψv: Công suất mô tơ truyền động, chọn Ψv = 0,9 • Ψm: Hiệu suất mơ tơ, chọn Ψm = 0,9  Nm = = 355 0,438 kW 0909 Thơng thường chọn cơng suất mơ tơ tính tốn 1,2 lần công suất mô tơ lý thuyết để tránh tải 71 Vậy ta lấy Nmtt = 1,2.Nm = 1,2.0,438 = 0,526 kW 5.5 Tổng kết kích thước thiết bị phụ Thiết bị ngưng tụ Bơm Bảng 5.2 Bảng kích thƣớc thiết bị phụ Đường kính 0,6m Tấm ngăn Hình Viên phân Đường kính lỗ 0,002m Chiều rộng 0,35m Chiều dày 0,004m Chiều cao 0,04m Số ngăn Số bậc Chiều cao thiết bị ngưng tụ 4,5m Kích thước ống Đường kính 0,2m baromet Chiều cao 9m Tổng chiều cao thiết bị ngưng tụ 13,5m Bơm ly tâm Đường kính ống dẫn 0,17m Chiều dài ống hút 5m Chiều dài ống đẩy 26,8m Công suất mơ tơ kW Bơm chân Đường kính ống dẫn 0,02m khí khơng Cơng suất lý thuyết 0,172 kW Công suất động điện 0,27 kW Bơm dung dịch Chọn Bơm ly tâm vào thùng cao Đường kính ống đẩy 0,011m vị Đường kính ống hút 0,011m Chiều dài ống hút 5m Chiều dài ống đẩy 12m Công suất bơm 0,526 kW 600mm 2mm 350mm 4mm 40mm 4500mm 200mm 9000mm 13500mm 170mm 5000mm 26800mm 20mm 11mm 11mmC 5000mm 12000mm 72 CHƢƠNG KÊT LUẬN Sau thời gian cố gắng tìm đọc, tra cứu tài liệu tham khảo, với giúp đỡ tận tình thầy mơn thầy hướng dẫn em hồn thành nhiệm vụ đồ án thiết kế giao Qua trình tiến hành em rút số nhận xét sau:  Việc thiết kế tính tốn hệ thống đặc việc làm phức tạp, địi hỏi tính tỉ mỉ lâu dài Nó khơng yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức thực sâu q trình đặc mà cịn phải biết số lĩnh vực khác như: Cấu tạo thiết bị phụ khác, quy chuẩn vẽ kĩ thuật…   Cơng thức tính tốn khơng cịn gị bó mơn học khác mà mở rộng dựa giả thiết điều kiện, chế độ làm việc thiết bị Bởi tính tốn, người thiết kế tính tốn đến số ảnh hưởng điều kiện thực tế, nên đem vào hoạt động hệ thống làm việc ổn định hơn.   Khơng có vậy, việc thiết kế đồ án mơn q trình thiết bị cịn giúp em củng cố thêm kiến thức trình đặc nói riêng q trình khác nhằm nâng cao kĩ tra cứu tính tốn sử lý số liệu mình. Việc thiết kế đồ án học phần hội cho sinh viên ngành CNTP nói chung thân em nói riêng làm quen với công việc kỹ sư công nghệ thực phẩm Để hoàn thành nhiệm vụ thiết kế giao chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Đức Trung giáo viên hướng dẫn trực tiếp tận tình giúp đỡ cung cấp kiến thức trình thiết bị chủ yếu trình chúng em tiến hành làm đề tài Mặc dù chúng em cố gắng hồn thành tốt nhiệm vụ khơng tránh khỏi thiếu sót q trình tính tốn thiết kế Em mong thầy cô xem xét dẫn thêm Chúng em xin chân thành cảm ơn! 73 Tài liệu Tham khảo Phạm Văn Bơn 2004 Q trình & Thiết bị CNHH – Bài tập Truyền nhiệt Trường Đại học Bách Khoa TpHCM, 107-108 Nguyễn Tấn Dũng 2015 Các trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm Tập 2: Các trình thiết bị truyền nhiệt Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, Chương 6: Quy trình đặc kết tinh, 245 Nguyễn Tấn Dũng 2015 Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm Tập 2: Các trình thiết bị truyền nhiệt NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2, 245-273 Nhiều tác giả 2005 Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập I NXB Khoa học Kỹ thuật, 312 Nhiều tác giả 2005 Sổ tay trình thiết bị tập II NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Văn Thơm 1992 Sổ tay thiết kế hóa chất thực phẩm Bộ Giáo dục Đào tạo, 106 Phạm Xuân Toản 2003 Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 3: Các trình thiết bị truyền nhiệt NXB Khoa học Kỹ thuật, 3, 134 - 168 Trần Xoa 2006 Tập 2: Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất Phần 3: Các trình nhiệt Nhà xuất Bản khoa học kỹ thuật, 55 - 92 74 ...NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Họ tên nhóm sinh viên: Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đồ án: Thiết kế thiết bị cô đặc ba nồi cho dung dịch NaOH từ nồng độ... ngưng xả thiết bị thứ I Hơi thứ thiết bị thứ II tận dụng làm đốt cho thiết bị cô đặc thứ III, khí khơng ngưng nước ngưng xã bỏ thiết bị I II Hơi thứ thiết bị cô đặc thứ III đưa vào thiết bị ngưng... m LỜI MỞ ẦU Đồ án Quá trình & Thiết bị hội tốt cho sinh viên khoa Hóa học thực phẩm nắm vững kiến thức học, tiếp cận với thực tế thơng qua việc tính tốn, lựa chọn quy trình & thiết bị với số liệu