Đang tải... (xem toàn văn)
Cùng với sự kết hợp giữa nguyên liệu và thiết bị khoa học kỹ thuật, việc tạo ra những thiết bị hiện đại và thiết bị phù hợp nhằm nâng cao năng suất trong việc sản xuất mà còn mang lại giá trị cho người tiêu dùng. Để cải thiện sản phẩm và đáp ứng nhu cầu chất lượng có rất nhiều phương pháp được đưa ra, trong đó cô đặc là một trong những phương pháp thông dụng nhất hiện nay.
GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC HAI NỒI, DUNG DỊCH CÀ CHUA GVHD: Phan Thế Duy SVTH: Nhóm 01 Phan Thị Tuyết Như MSSV: 2005191513 LỚP: 10DHTP12 Lại Ngọc Quỳnh Anh MSSV: 2005190519 LỚP: 10DHTP4 TP HỒ CHÍ MINH, 11/2021 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN HỌC PHẦN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI 1: THIẾT KẾ HBảng 1Ệ THỐNG THIẾT BỊ CÔ ĐẶC HAI NỒI, DUNG DỊCH CÀ CHUA GVHD: Phan Thế Duy SVTH: Nhóm 01 BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ ST T Họ tên Lại Ngọc Quỳnh Anh Phan Thị Tuyết Như Nội dung thực Điểm TP HỒ CHÍ MINH, 11/2021 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm Contents LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUÁT VỀ NGUYÊN LIỆU Q TRÌNH CƠ ĐẶC Tổng quan nguyên liệu 1.1 Nguyên liệu cà chua 1.2 Thành phần hóa học 1.3 Cà chua cô đặc Tổng quan q trình đặc 2.1 Định nghĩa 2.2 Các phương pháp cô đặc .6 2.3 Bản chất cô đặc phương pháp nhiệt 2.4 Phân loại .6 2.4.1 Dựa theo cấu tạo 2.4.2 Dựa theo phương pháp thực trình .7 Tổng quan thiết bị 3.1 Một số loại thiết bị cô đặc chủ yếu công nghệ sản xuất: Thiết bị đặc ống tuần hồn trung tâm 3.2 Hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều .10 3.2.1 Nguyên tắc cô đặc hai nồi: .10 3.2.2 Hệ thống cô đặc xuôi chiều 10 3.3 Cấu tạo thiết bị cô đặc 11 Lựa chọn thiết bị 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 14 Lựa chọn quy trình cơng nghệ 14 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 14 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm 2.1 Quy trình sản xuất cà chua đặc 14 2.2 Thuyết minh quy trình 16 Ý nghĩa đề tài .18 CHƯƠNG 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG .19 Dữ kiện đề cho 19 Cân vật chất 19 2.1 Suất lượng nhập liệu 19 2.2 Tổng lượng thứ 19 2.3 Giả thiết thứ phân phối thứ nồi 19 2.4 Xác định nồng độ dung dịch nồi 19 Cân lượng 19 3.1 Xác định áp suất nhiệt độ nồi 20 3.2 Xác định tổn thất nhiệt độ 20 3.2.1 Tổn thất nhiệt độ nồng độ gây (∆’ ) 20 3.2.2 Tổn thất nhiệt áp suất thủy tinh (∆” ) 21 3.2.3 Tổn thất trở lực thủy lực ( ∆’’’) 22 3.2.4 Chênh lệch nhiệt độ hữu ích nịi hệ thống 22 Cân lượng 23 4.1 Tính nhiệt dung riêng dung dịch nồi 23 4.2 Nhiệt lượng riêng 23 Kiểm tra Kiểm tra lại giả thuyết phân bố thứ nồi .25 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH .26 Tính tốn truyền nhiệt cho thiết bị đặc .26 1.1 Xác định hệ số truyền nhiệt cho nồi 26 1.1.1 Hệ số cấp nhiệt ngưng tụ 26 1.1.2 Xác định nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: .27 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm 1.1.3 Tính hệ số cấp nhiệt từ bề mặt đốt đến chất lỏng sôi α iW /m2 độ .27 1.1.4 Nhiệt tải riêng phía dung dịch: 30 1.1.5 Kiểm tra giả thiết 31 1.1.6 Xác định hệ số truyền nhiệt cho nồi: 31 1.2 Tính nhiệt lượng đốt cung cấp 31 1.3 Hiệu số nhiệt độ hữu ích 32 1.3.1 Xác định tỷ số 32 1.3.2 Xác định nhiệt độ hữu ích nồi 32 1.3.3 Kiểm tra giả thiết phân phối áp suất 33 1.4 Diện tích bề mặt truyền nhiệt 33 Tính tốn thiết bị .33 2.1 Tính buồng đốt 33 2.1.1 Tính số ống truyền nhiệt buồng đốt 33 2.1.2 Đường kính buồng đốt 34 2.1.3 Chiều dày buồng đốt 34 2.1.4 Ứng suất cho phép kéo .35 2.1.5 Chiều dày đáy buồng đốt 37 2.1.6 Chiều dày lưới đỡ ống 38 2.2 Tính buồng bốc 40 2.2.1 Thể tích buồng bốc 40 2.2.2 Chiều cao buồng bốc 41 2.2.3 Chiều dày buồng bốc 41 Tính tốn số chi tiết khác 42 3.1 Đường kính ống dẫn dung dịch vào, thiết bị 42 3.1.1 Ống dẫn đốt nồi 1: 42 3.1.2 Ống dẫn dung dịch vào 43 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm 3.1.3 Ống dẫn thứ 43 3.1.4 Ống dẫn dung dịch 43 3.1.5 Ống tháo nước ngưng 44 3.2 Tính bích 44 3.3 Tính vĩ ống 46 3.4 Tai treo giá đỡ 47 3.4.1 Tính Gnk 47 a) Khối lượng đáy buồng đốt (m1): 47 b) Khối lượng thân buồng đốt (m2): 48 c) Khối lượng lưới đỡ ống (m3) 48 d) Khối lượng ống truyền nhiệt ống tuần hoàn (m4): .49 e) Khối lượng thân buồng bốc (m5) 49 f) Khối lượng nắp buồng bốc (m6) 49 g) Khối lượng phần nón cụt nối thân (m7) 50 h) Khối lượng bích nối đáy với thân buồng đốt thân phần nón cụt (m 8) 50 i) Khối lượng bích ghép lắp thân buồng bốc (m9) .51 j) Tổng khối lượng nồi không: 51 3.4.2 Tính Gnd 51 3.4.3 Chọn tai treo chân đỡ 52 3.5 Chọn kính quan sát 52 3.6 Tính bề dày lớp cách nhiệt 53 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤ 55 Thiết bị ngưng tụ .55 1.1 Lượng nước lạnh tưới vào thiết bị ngưng tụ 55 1.2 Các đường kính chủ yếu thiết bị ngưng tụ Baromet 55 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm 1.2.1 Đường kính thiết bị: .55 1.2.2 Kích thước ngăn: .55 1.2.3 Đường kính ống baromet (dbr) 57 1.2.4 Chiều cao ống Baromet (H) 57 Thiết bị gia nhiệt 58 2.1 Nhiệt lượng trao đổi (Q) 58 2.2 Hiệu số nhiệt độ hữu ích: 59 2.2.1 Hệ số cấp nhiệt phía nước ngưng tụ: .59 2.2.2 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: .59 2.2.3 Tính hệ số cấp nhiệt phía hổn hợp chảy xốy: .60 2.2.4 Nhiệt tải riêng phía dung dịch: 61 2.2.5 Kiểm tra giả thiết: Chênh lệch q q 62 2.3 Bề mặt truyền nhiệt 62 2.4 Số ống truyền nhiệt 62 2.5 Đường kính thiết bị đun nóng: 62 2.6 Tính vận tốc chia ngăn 63 Bồn cao vị 63 3.1 Xác định hệ số ma sát ống: 64 3.2 Xác định tổng hệ số tổn thất cục 64 3.3 Chiều cao thùng cao vị 65 Bơm chân không 65 4.1 Lượng khơng khí cần hút khỏi thiết bị 65 4.2 Công suất bơm chân không là: 66 Tài liệu tham khảo: 69 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm MỤC LỤC HÌNH Ả Hình 1: Sơ đồ cô đặc hai nồi xuôi chiều 12 Hình Quy trình sản xuất cà chua đặc 15 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm Y MỤC LỤC BẢ Bảng 1Hàm lượng trung bình bốn acid amin 12 Bảng Hàm lượng chất khoáng 100g cà chua 12 Bảng 3: Số lượng solanin theo độ chín cà chua 12 GVHD: PHAN THẾ DUY Môn: Đồ Án Kỹ Thuật Thực Phẩm Bảng Các sắc tố cà chua theo độ chín 13 Bảng 5: Các thiết bị cô đặc .16 Y Bảng 1: Áp suất, nhiệt độ củ đốt, thứ nồi (Tra bảng I.250, p.312, [2]) 28 Bảng 2: Tổn thất nhiệt độ nồng độ gây (Tra hình VI.2, p.60, [3]) 29 Bảng 3: Nhiệt hóa phụ thuộc áp suất (Tra bảng I.251, p 314, [2]) 29 Bảng 4: khối lượng riêng dung môi dung dịch (Tra bảng I.5, p.11, [2]) 30 Bảng 5: Tổng hợp thông số 32 Bảng 1: Tổng hợp thông số 38 Bảng 2: Tra bích để nối phận thiết bị ống dẫn 52 Bảng 3: Tra bích để lắp nắp vào thân buồng đốt 53 Bảng 4: Tra bích để lắp nắp vào thân buồng bốc 54 Bảng 1: Kích thước ngăn 64 Bảng 2: Bơm chân không .75 Bảng 1: Tổng hợp thông số chi tiết 76