Nghiên cứu một số thông số kỹ thuật của thiết bị cô đặc mật ong kiểu chân không dạng ống phối hợp công nghệ siêu âm

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CÔ ĐẶC MẬT ONG KIỂU CHÂN KHÔNG DẠNG ỐNG PHỐI HỢP CÔNG NGHỆ SIÊU ÂM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2022 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CÔ ĐẶC MẬT ONG KIỂU CHÂN KHÔNG DẠNG ỐNG PHỐI HỢP CƠNG NGHỆ SĨNG SIÊU ÂM Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 52 01 03 Người hướng dẫn: HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu số thông số kỹ thuật thiết bị cô đặc mật ong kiểu chân không dạng ống phối hợp công nghệ siêu âm” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những số liệu, kết trình bày luận án trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ trình thực luận án cảm ơn thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tác giả nhận nhiều giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện cá nhân tập thể, để đáp lại giúp đỡ sau lời cảm ơn chân thành tác giả: Với kính trọng, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình hướng dẫn, giúp đỡ nhiều năm tháng học tập suốt q trình nghiên cứu, hồn thành luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể môn máy Nông nghiệp Thực phẩm, Ban lãnh đạo khoa Cơ điện, Ban quản lý đào tạo Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam ln quan tâm giúp đỡ đóng góp ý kiến để tơi hồn thành luận án Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, thầy cô giáo khoa Khoa học Sinh học Ứng dụng phòng ban Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long quan tâm tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành đề tài Tơi xin trân trọng cảm ơn nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình ln quan tâm, động viên giúp tơi vượt qua khó khăn q trình học tập hoàn thành luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục ký hiệu toán học vii Danh mục bảng xiii Danh mục hình xv Trích yếu luận án xvii Thesis abstract xix Phần Mở đầu 11 Tính cấp thiết đề tài 12 Mục tiêu nghiên cứu 2 Mục tiêu chung 2 Mục tiêu cụ thể 13 Phạm vi nghiên cứu 14 Những đóng góp luận án 15 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phần Tổng quan nghiên cứu 21 Đặc điểm, tính chất vật lý, thành phần hóa học cơng dụng mật ong 1 Đặc điểm mật ong 2 Tính chất vật lý thành phần hố học Công dụng mật ong 22 11 Tình hình sản xuất tiêu thụ mật ong 11 2 Tình hình sản xuất tiêu thụ mật ong giới 11 2 Tình hình sản xuất tiêu thụ mật ong nước 12 23 Quy trình cơng nghệ chế biến mật ong 13 Quy trình cơng nghệ chế biến mật ong giới 13 Quy trình cơng nghệ chế biến mật ong Việt Nam 15 iii 24 Tình hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong 18 Tình hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong giới 18 Tình hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong nước 23 25 Một số kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm cô đặc mật ong 26 Các cơng trình nghiên cứu giới 26 Các cơng trình nghiên cứu nước 28 26 Sự kết tinh đường Các phương pháp xử lý kết tinh đường mật ong 29 Sự kết tinh đường mật ong trình tồn trữ 29 Các phương pháp phá kết tinh mật ong trình tồn trữ 30 Phần Nội dung phương pháp nghiên cứu 37 31 Địa điểm nghiên cứu 37 32 Thời gian nghiên cứu 37 33 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 37 3 Đối tượng nghiên cứu 37 3 Vật liệu nghiên cứu 41 34 Nội dung nghiên cứu 41 35 Phương pháp nghiên cứu 42 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 42 Phương pháp thiết kế, chế tạo 43 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 44 Phương pháp xác định số thơng số q trình đặc 51 5 Phương pháp xử lý số liệu nghiên cứu 58 Phần Kết thảo luận 41 59 Xây dựng mơ hình tốn q trình trao đổi nhiệt ẩm phận cô đặc 1 Mô hình kết cấu phận đặc 59 59 Cơ sở lý thuyết xây dựng mơ hình tốn q trình trao đổi nhiệt phận đặc 61 Trao đổi nhiệt đối lưu sôi chất lỏng 65 4 Xây dựng mơ hình tốn q trình trao đổi nhiệt ẩm phận cô đặc 76 Mô trình trao đổi nhiệt ẩm phận cô đặc 81 iv 42 Kết nghiên cứu thực nghiệm 101 Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 101 2 Kết nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 106 Kết nghiên cứu tối ưu tổng quát 111 4 Kết thí nghiệm ứng với giá trị tối ưu yếu tố vào 113 Kiểm chứng kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm 115 Hoàn thiện quy trình cơng nghệ đặc mật ong 115 Ứng dụng kết nghiên cứu để hoàn thiện thiết bị cô đặc mật ong 117 Kết luận phần 119 Phần Kết luận kiến nghị 121 43 51 Kết luận 121 52 Kiến nghị 122 Danh mục cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án 123 Tài liệu tham khảo 124 Phụ lục 132 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải BKTTCQG Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia CAGR Compounded Annual Growth Rate Tốc độ tăng trưởng năm kép Bộ KH-CN Bộ Khoa học Công nghệ CKTCLSP Cục kiểm tra chất lượng sản phẩm EU European Union FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations HMF Hydroxymethylfurfural HPLC High Performance Liquid Chromatography RH Độ ẩm tương đối TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VBA Vietnam Beekeepers Association WHO World Health Organization vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC Ký hiệu Đơn vị A - a m2/s b %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan dung dịch b1, b2 %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan dung dịch bđ %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan ban đầu bc %(oBrix) nồng độ chất rắn hịa tan sau đặc bi %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan dung dịch thứ i cp ck vii Tên gọi hệ số ảnh hưởng chiều dòng nhiệt hệ số dẫn nhiệt độ nhiệt dung riêng dung dịch nhiệt dung riêng chất rắn khơ hịa tan nhiệt dung riêng dung môi (nước) nhiệt dung riêng dung dịch nhiệt dung riêng dung dịch ban đầu kJ/(kg C) kJ/(kg C) cn kJ/(kg C) cd1 kJ/(kg C) cd2 kJ/(kg C) nhiệt dung riêng dung dịch thứ i nhiệt dung riêng đường nhiệt dung riêng đạm nhiệt dung riêng tro nhiệt dung riêng xơ cpi kJ/(kg C) cđường kJ/(kg C) cđạm kJ/(kg C) ctro kJ/(kg C) cxơ kJ/(kg C) Ddn m đường kính đáy lớn, đường kính buồng gia nhiệt Dlh m đường kính buồng thứ Dt m đường kính tách ly dth m đường kính ống tuần hồn dvd m đường kính vành dẫn dnc m đường kính đáy nhỏ, phần xả mật ds1 m đường kính ngồi ống đun sơi ds2 m đường kính ống đun sơi F m f - diện tích bề mặt trao đổi nhiệt nước nóng dung dịch tần số sinh Ký hiệu Đơn vị G kg khối lượng dung dịch Gk kg khối lượng chất rắn hòa tan Gd1 kg khối lượng dung dịch ban đầu Gd2 kg khối lượng dung dịch cuối Grn - Grks - Grkc - Gf kg/s lưu lượng dịch mật ống đun sôi g m/s2 gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s2 i kJ/kg enthalpy nước kth W/(m2 oC) số, kth = 0,13 ÷ 0,19; nước kth = 0,13 kd W/(m2 oC) số xác định thực nghiệm, kd = 0012 k1n W/(m2 oC) hệ số xác định thực nghiệm k2n W/(m2 oC) hệ số tính đến đặc tính hình học chùm ống kdn W/(m2 oC) hệ số truyền nhiệt giai đoạn đun nóng kbh W/(m2 oC) hệ số truyền nhiệt giai đoạn bay K viii 2o W/(m C) Tên gọi hệ số Grashof nước hệ số Grashof dịch mật chuyển động ống không sôi hệ số Grashof dịch mật không chuyển động ống sơi tỷ số hồn lưu Lnt m chiều dài hình hộp chữ nhật ℓw m chiều dài ống p bar áp suất tuyệt đối ps bar áp suất bảo hòa pck mbar Prn - hệ số Prant nước Prfks - hệ số Prant Prfkc - hệ số Prant Prfks, Prw - Nun - hệ số Nusselt nước Nufks - hệ số Nusselt dung dịch Q kJ tổng nhiệt lượng cần thiết để đun nóng bay áp suất chân không hệ số Prandt xác định theo nhiệt độ dung dịch tf bề mặt tw Phụ lục Kết đánh giá cảm quan mật ong 145 146 147 148 149 Phụ lục Kết phân tích thành phần hóa học 150 151 152 153 154 155 156 157 ... kiểu chân không dạng ống phối hợp công nghệ siêu âm, suất 16 kg/mẻ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Bộ phận cô đặc mật ong kiểu chân không dạng ống phối hợp công nghệ siêu âm, suất 16 kg/mẻ - Các thông số kỹ. .. cô đặc mật ong kiểu bơm nhiệt dạng cánh quay 21 29 Thiết bị cô đặc mật ong kiểu dịng chảy 22 10 Thiết bị đặc mật ong kiểu bơm nhiệt dạng ống 23 11 Thiết bị cô đặc mật ong kiểu chân không dạng. .. VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CÔ ĐẶC MẬT ONG KIỂU CHÂN KHÔNG DẠNG ỐNG PHỐI HỢP CÔNG NGHỆ SĨNG SIÊU ÂM Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 52 01 03 Người hướng