Báo cáo thí nghiệm môn quá trình và thiết bị công nghệ thực phẩm ii l

TRƯỜNG HĨA VÀ KHOA HỌC SỰ SỐNG VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM II Họ tên: Trần Thị Hương Lan MSSV: 20211477 Mã lớp: 738108 Giáo viên hướng dẫn: ThS Phạm Thanh Hương Thầy Nguyễn Tuấn Linh Hà Nội, 2023 Mụ c lụ c THÍ NGHIỆM XÂY DỰNG CƠNG THỨC THANH TRÙNG/TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP THỰC PHẨM I Mục đích thí nghiệm II Thiết bị, dụng cụ, nguyên liệu III Nội dung thí nghiệm Quá trình trao đổi nhiệt dịng xi chiều I Mục đích thí nghiệm II Cơ sở lý thuyết Lý thuyết Quy trình thí nghiệm III Tính tốn q trình .10 IV NHẬN XÉT 13 Q trình trao đổi nhiệt dịng ngược chiều 13 I Mục đích thí nghiệm .13 II Cơ sở lý thuyết 13 Lý thuyết 13 Quy trình thí nghiệm 15 III Tính tốn q trình .16 IV NHẬN XÉT 19 THÍ NGHIỆM XÂY DỰNG CÔNG THỨC THANH TRÙNG/TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP THỰC PHẨM I Mụ c đích thí nghiệm - Giúp cho sinh viên hiểu trùng trùng/tiệt trùng thực phẩm nhiệt, tiêu diệt vi sinh vật bào tử nhiệt - Hiểu biết cách xây dựng công thức trùng/tiệt trùng cho loại đồ hộp thực phẩm cụ thể - Nắm cấu tạo, nguyên lý hoạt động cách vận hành nồi thanh/tiệt trùng gián đoạn II Thiết bị, dụ ng cụ , nguyên liệu - Thiết bị thanh/ tiệt trùng gián đoạn thực phẩm - Dụng cụ đo tâm đồ hộp thực phẩm - Hộp/lọ chứa thực phẩm - Máy đo pH - Dưa chuột, cà rốt, dấm ăn, gia vị (đường, muối…) III Nộ i dung thí nghiệm - Tiến hành xây dựng công thức trùng cho sản phẩm dưa chuột dầm dấm đóng lọ thủy tinh có khối lượng tịnh 500g/lọ, có pH = … - Chuẩn bị nguyên vật liệu (dưa chuột, thìa là, ớt, muối ăn, đường, mì chính, axit axêtic,…) Tiến hành chần dưa chuột 85oC/3 phút Pha thành phần dịch rót đường 5%, muối 2%, axit axetic 0.4%, đun sôi cho tan hết, xếp lọ theo tỷ lệ cái/nước 50% - Đo pH hỗn hợp thực phẩm máy đo pH (sau xay nhuyễn phần nước thực phẩm) - Cho hộp/lọ chứa thực phẩm vào thiết bị thanh/tiệt trùng tiến hành lắp dụng cụ đo nhiệt độ tâm đồ hộp, điểm đun nóng chậm nhất: với thực phẩm đặc tâm điểm 1/3 chiều cao hộp từ đáy lên; với thực phẩm lỏng điểm 1/2 chiều cao hộp tính từ đáy - Tiến hành thanh/tiệt trùng đồ hộp thực phẩm lựa chọn công thức thanh/tiệt trùng A−B−C p T Trong đó: + A: Thời gian nâng nhiệt từ nhiệt độ ban đầu lên nhiệt độ trùng (phút) - thí nghiệm nâng đến nhiệt độ T = 85oC + B: Thời gian giữ nhiệt (phút) – thực B = 20 phút, mục đích thí nghiệm cần xác định B vừa đủ hiệu trùng + C: Thời gian hạ nhiệt (phút) + T: nhiệt độ trùng (°C), với dưa chuột dầm dấm nhiệt độ T=85oC + p: Áp suất đối kháng (atm) - tiệt trùng nhiệt độ > 100°C Tiến hành đo nhiệt độ tâm đồ hộp suốt trình trùng thực phẩm để xác định hiệu trùng Kf nhiệt độ t theo công thức cải tiến Flaumenbaum Điền giá trị Kf vào số liệu Bảng Kf = 10 Te−T Z Trong đó: • Te : nhiệt độ chuẩn; Te= 80 cho sản phẩm chua nhiều (pH < 4.5) • Z đại lượng bền nhiệt đặc trưng cho loài vi sinh vật (VSV điển hình có đồ hộp có độ axit cao z = 8,8°C) Và sau xác định tổng hiệu trùng thực tế theo công thức sau: FttZ = Kf  • FttZ tổng hiệu trùng thực tế nhiệt độ khác thời gian trùng Hiệu nhiệt độ khác xác định dựa nhiệt độ ghi điểm tăng nhiệt chậm (tâm hộp) đồ hộp thời gian trùng XĐ nhiệt độ điểm tăng nhiệt chậm nhiệt nhiệt kế gắn vào hộp với đầu đo đến tâm hộp sau khoảng thời gian định, ta đọc nhiệt độ điểm tăng nhiệt độ chậm tính tốn hiệu trùng Kf (giá trị gây chết) nhiệt độ t theo cơng thức điền vào bảng kết thí nghiệm Bảng • ∆τ khoảng thời gian đọc nhiệt độ ghi điểm tăng nhiệt chậm (phút) • 𝐹𝑐 𝑍 hiệu trùng lý thuyết thời gian cần thiết (phút) mà đồ hộp chịu tác dụng nhiệt nhiệt độ tiêu chuẩn nhằm làm giảm số lượng nha bào hay tế bào sinh dưỡng vi sinh vật xuống mức thấp nhất, không gây hại cho người sử dụng (bằng hay nha bào/10000 đồ hộp) Đại lượng nghiên cứu trước xác định thực nghiệm Tính hiệu trùng cần thiết: 𝐹𝑐 𝑍 = De lg C V 0.100 S0 Trong đó: • De = D80 - D chuẩn (với nhóm đồ hộp có độ axit cao 3.8- 4.0) – có D80 = 2,95 với loại vi sinh vật điển hình lựa chọn Enterococcus faecalis • C0 = 107 - Mật độ vi sinh đơn vị khối lượng có ban đầu (CFU/g) • V0: khối lượng sản phẩm hộp • S0 = 0,001% - tỷ lệ hư hỏng cho phép - Để đảm bảo hiệu thanh/tiệt trùng FttZ ≥ FCZ từ tìm tổng thời gian cần thiết thanh/tiệt trùng (B- phút) từ xây dựng công thức thanh/tiệt trùng đồ hộp thực A−B−C p phẩm T - Theo dõi bảo ôn đồ hộp đánh giá chất lượng đồ hộp thực phẩm (cảm quan, vi sinh, ) Bảng 1: Nhiệt độ môi trường, nhiệt độ tâm sản phẩm hiệu trùng Kf nhiệt độ khác trình trùng Đối với sản phẩm cà pháo …32….°C (đóng hộp …580 g/ pH = ….) Thời gian đọc (phút) Nhiệt độ môi trường ( o C) Nhiệt độ tâm sản phẩm ( oC) Hiệu trùng Kf nhiệt độ t 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 31 37 45 51 57 63 70 75 81 85 86 85 85 85 85 84 85 85 84 85 85 85 85 85 84 85 85 32,6 32,6 32,6 32,7 32,8 33,1 33,6 34,4 35,5 36,7 38,3 40,2 42,4 44,5 47 49,4 51,9 54,3 56,6 58,8 61 63 64,9 66,6 68,1 69,6 70,9 2,7×10-6 1,3×10-5 1,1×10-4 5,1×10-4 2.4×10-3 0,012 0,073 0,270 1,299 3,7 4,806 3,7 3,7 3,7 3,7 2,85 3,7 3,7 2,85 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 2,85 3,7 3,7 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 84 85 85 84 84 85 85 84 85 85 85 84 85 85 81 80 36 38 38 38 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 39 72,1 73,1 74,1 74,9 75,7 76,5 77,2 77,8 78,3 78,8 79,3 79,7 79,9 80 80,9 81 81 80,7 80 79,1 77,6 75,4 74,1 71,9 70,3 68,6 66,8 65,1 63,5 61,9 60,2 59,2 58 56,6 55,5 54,4 2,85 3,7 3,7 2,85 2,85 3,7 3,7 2,85 3,7 3,7 3,7 2,85 3,7 3,7 1,299 1×10-5 1,7×10-5 1,7×10-5 1,7×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 2,2×10-5 +) Tính hiệu trùng thực tế:  F ztt Ta có F ztt=Kf ∆t= 8,404 2= 16,808 Tính hiệu trùng cần thiết cho lọ 500 g  :   F ZC Có : C0 = 107 ; V0 =500g ; S0 = 0,001% De = 2,95 => F ZC = De lgC0  V0  100/S0=2,95 lg107.500.100/0,001= 43,36 Vậy = 8,41 < = 43,36 nên không đạt hiệu trùng Đồ thị động học trình trùng sản phẩm 85 oC 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Nhiệt độ tâm sản phẩm (˚C) Nhiệt nđộ mơi trường (˚C) Đồ thị động học q trình trùng Thời gian đọc (p) Nhiệt độ môi trường ( oC) Nhiệt độ tâm sản phẩm ( oC) Hiệu trùng Kf nhiệt độ t Quá trình trao đổi nhiệt dịng xi chiều I Mụ c đích thí nghiệm - Củng cố kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt - Hiểu trình vận hành hệ thống trao đổi nhiệt - Biết cách đo thu thập thơng số q trình - Đánh giá hiệu suất trình trao đổi nhiệt xuôi chiểu II Cơ sở lý thuyết Lý thuyết Trong trình sản xuất ngành CNSH – CNTP nhiều q trình có diễn trình truyền nhiệt Và để thực trình truyền nhiệt chất tải nhiệt có nhiệt độ khác phải sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt Có nhiều loại thiết bị trao đổi nhiệt phân làm nhóm trực tiếp, gián tiếp loại đệm Trong nhóm thiết bị trao đổi nhiệt theo phương thức gián tiếp sử dụng rộng rãi Trong thí nghiệm này, sinh viên thí nghiệm hệ thống trao đổi nhiệt bản, hệ thống sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp dạng ống lồng ống Chiều chuyển động lưu thể hai phía bề mặt trao đổi nhiệt có ảnh hưởng lớn đến q trình truyền nhiệt Qua thực tế, người ta phân thành loại sau: a) Chảy xuôi chiều: lưu thể chảy song song chiều theo tường ngăn cách b) Chảy ngược chiều: lưu thể chảy song song ngược chiều theo tường ngăn cách c) Chảy chéo nhau: lưu thể chảy theo phương vng góc d) Chảy hỗn hợp: lưu thể chảy theo hướng lưu thể lúc chảy chiều, lúc chảy ngược chiều với lưu thể Trong trường hợp hai trường hợp đầu: dịng lưu thể chảy xi chiều ngược chiều hay gặp thể rõ q trình truyền nhiệt hai dịng lưu thể Trong thí nghiệm sinh viên khảo sát trình trao đổi nhiệt dịng lưu thể chảy xi chiều dọc theo thành ống trao đổi nhiệt Nhiệt độ lưu thể nóng giảm, nhiệt độ lưu thể lạnh tăng hình Nhiệt độ hai lưu thể biến đổi dọc theo bề mặt trao đổi nhiệt, thời điểm nhiệt độ khơng biến đổi theo thời gian Trong trường hợp hai dòng lưu thể chảy xi chiều hiệu số nhiệt độ trung bình tính theo cơng thức Quy trình thí nghiệm 1- Nồi gia nhiệt; – Thùng chứa; 2- Thanh nhiệt; – Lưu lượng kế; 3- Bơm; – Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động thiết bị TĐN ống lồng ống Quy trình thí nghiệm: Kiểm tra đóng van từ số → 11; mở van 01 van 12 Bật aptomat tủ điện để cấp điện cho hệ thống Mở van 13, van van để cấp nước lạnh ghi lại giá trị nhiệt độ nước lạnh vào hệ thống, sau ghi xong khóa van 13 lại Cấp dung dịch vào thùng chứa (4), đồng thời mở van số 10 van số bật bơm (3) để cấp dung dịch vào nồi gia nhiệt (2) vào thiết bị trao đổi nhiệt Bật nhiệt để gia nhiệt cho dung dịch đặt giá trị nhiệt độ đầu vào lưu thể nóng Lưu thể nóng vào ống bên ống lồng ống số qua ống nối để vào ống số sau qua van số quay thùng chứa (4) Sau nhiệt độ đầu vào dịng lưu thể nóng đạt trì ổn định theo nhiệt độ cài đặt mở van 13 để cấp nước lạnh để cấp nước lạnh vào hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt Nước lạnh vào không gian ống thiết bị ống lồng ống số sau qua van lên vào ống lồng ống số 2, sau thực trình trao đổi nhiệt với dịng lưu thể nóng bên ống qua van số xả Điều chỉnh van số van số 13 để điều chỉnh lưu lượng dòng lưu thể Sau điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu, đợi nhiệt độ vào dòng lưu thể ổn định tiến hành đọc ghi thơng số nhiệt độ đồng hồ đo nhiệt độ Các thông số lấy lần, lần cách phút Kết thúc thí nghiệm ngắt điện, xả hết dung dịch hệ thống, thùng chứa thùng gia nhiệt III Tính tố n q trình Các thơng số cần đo: - Nhiệt độ đầu vào lưu thể nóng - Nhiệt độ vào lưu thể lạnh - Lưu lượng hai dòng lưu thể nóng lạnh Yêu cầu: - Vận hành hệ thống truyền nhiệt đo thông số cần thiết - Tính hệ số truyền nhiệt lý thuyết hiệu suất sử dụng nhiệt Kết thí nghiệm Thơng số Nhiệt độ nước nóng vào Nhiệt độ nước nóng Nhiệt độ nước lạnh vào Nhiệt độ nước lạnh Lưu lượng nước nóng Lưu lượng nước nóng Lưu lượng nước lạnh Lưu lượng nước lạnh Đơn vị Lần Lần Lần Lần Lần Trung bình o 58 58,1 58,3 58,3 58,2 58,18 o 53,1 52,7 52,9 52,2 52,3 52,64 o 26,7 26,6 26,6 26,7 26,6 26,64 o C 32,2 32,3 32,4 32,3 32,2 32,28 lít/phút 3,8 4,2 4,4 3,8 4,0 4,04 m3 /s 6,3×10-5 7×10-5 7,3×10-5 6,3×10-5 6,7×10-5 6,72×10-5 lít/phút 3,1 2,8 3,1 3 m3 /s 5×10-5 5,2×10-5 4,7×10-5 5,2×10-5 5×10-5 5,02×10-5 C C C +) Chiều dài vòng xoắn: 10 √ = = 0,63 (m) +) Diện tích trao đổi nhiệt: = 0,63 12 Π⋅0,009+0,0072 = 0.19 (m2) +) Nhiệt lượng nguồn nóng cấp vào:  = 6,72×10-5 (58,18-52,64).4185 = 1,56 (W)    +) Nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được:    = 5,02×10-5 (32,2-26,6).4181 = 1,18 (W)  +) Chênh lệch nhiệt độ đầu vào:      ΔtL = tN1 – tL1 = 58,18 – 26,6 = 31,58 °C +) Chênh lệch nhiệt độ đầu ra:        ΔtN = tN2 – tL2 =  52,64 – 32,2 = 20,44 °C +) Chênh lệch nhiệt độ trung bình hai nguồn nóng lạnh: Δt L−Δt n 31 ,58−20 , 44 Δt L = 31 ,58 = 25,64 °C Δttb = ,3 ×lg ,3 ×lg Δt n 20 , 44 , 18 20 , 44 × ,19 = 0,30   = +) Hệ số truyền nhiệt thực tế:   Tính α1 +) Vận tốc lưu thể: −5 = ,72 ×(10 ) (0 , 252) = π× =  1,37×10-3(m/s) +) Chuẩn số Reynozl:  −3 985 , 73 , 37.(10 ).0 , 25 = = 6691 0,5046 ×(10−4 ) −4 4185 0,5046.(10 ) = = 1340,79 0,567 +) Ta có 2300 < Re = 2979,07 < 10.000 = 0,008.66910,9.1340,790,43 = 490,7 +) Hệ số tỏa nhiệt nguồn nóng:  490 , 0,567 , 25 = = 1112,9 (W/m2.°C) 11 Tính αt +) Vận tốc lưu thể: −5 ,02 ×(10 ) (0 , 252) = π× =  1,02×10-3(m/s) +) Chuẩn số Reynozl:  −3 985 , 73 , 02.(10 ).0 , 25 = = 4981,4 0,5046 ×(10−4 ) −4 4185 0,5046.(10 ) = = 1340,79 0,567 = 0,008.4981,40,9.1340,790,43 = 376,25 +) Hệ số tỏa nhiệt nguồn nóng:  376 ,25 0,567 ,25 = = 853,34 (W/m2.°C) +) Từ αt → tính α2: 0,007 =853,34.(1+1,77⋅ , )= 959,07 (W/m2.°C)  Với αt hệ số tỏa nhiệt ống thẳng R bán kính cong vịng xoắn +) Hệ số truyền nhiệt lý thuyết: =¿ −3 (10 ) 1 = 1112 , + 24 ,15 + 959 , 07 504,38 +) Hiệu suất sử dụng nhiệt:        η = QL/QN = 1,18/1,56 100= 75,64 % IV NHẬ N XÉ T Hiệu suất thấp trình thao tác thí nghiệm ảnh hưởng từ nhiều yếu tố bên ngồi, yếu tố chủ quan từ người thao tác 12 Quá trình trao đổi nhiệt dịng ngược chiều I Mụ c đích thí nghiệm - Củng cố kiến thức cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt - Hiểu trình vận hành hệ thống trao đổi nhiệt - Biết cách đo thu thập thông số trình - Đánh giá hiệu suất trình trao đổi nhiệt ngược chiểu II Cơ sở lý thuyết Lý thuyết Trong trình sản xuất ngành CNSH – CNTP nhiều trình có diễn q trình truyền nhiệt Và để thực trình truyền nhiệt chất tải nhiệt có nhiệt độ khác phải sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt Có nhiều loại thiết bị trao đổi nhiệt phân làm nhóm trực tiếp, gián tiếp loại đệm Trong nhóm thiết bị trao đổi nhiệt theo phương thức gián tiếp sử dụng rộng rãi Trong thí nghiệm này, sinh viên thí nghiệm hệ thống trao đổi nhiệt bản, hệ thống sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp dạng ống lồng ống Chiều chuyển động lưu thể hai phía bề mặt trao đổi nhiệt có ảnh hưởng lớn đến q trình truyền nhiệt Qua thực tế, người ta phân thành loại sau: a) Chảy xuôi chiều: lưu thể chảy song song chiều theo tường ngăn cách b) Chảy ngược chiều: lưu thể chảy song song ngược chiều theo tường ngăn cách c) Chảy chéo nhau: lưu thể chảy theo phương vng góc d) Chảy hỗn hợp: lưu thể chảy theo hướng lưu thể lúc chảy chiều, lúc chảy ngược chiều với lưu thể Trong trường hợp hai trường hợp đầu: dịng lưu thể chảy xi chiều ngược chiều hay gặp thể rõ q trình truyền nhiệt hai dịng lưu thể Trong thí nghiệm sinh viên khảo sát trình trao đổi nhiệt dòng lưu thể chảy ngược chiều dọc theo thành ống trao đổi nhiệt Nhiệt độ lưu thể nóng giảm, nhiệt độ lưu thể lạnh tăng hình Nhiệt độ hai lưu thể biến đổi dọc theo bề mặt trao đổi nhiệt, thời điểm nhiệt độ khơng biến đổi theo thời gian 13 Trong trường hợp hai dòng lưu thể chảy xuôi chiều hiệu số nhiệt độ trung bình tính theo cơng thức 14 Quy trình thí nghiệm 1- Nồi gia nhiệt; – Thùng chứa; 2- Thanh nhiệt; – Lưu lượng kế; 3- Bơm; – Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Hình 1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động thiết bị TĐN ống lồng ống Quy trình thí nghiệm: Kiểm tra đóng van từ số → 11; mở van 01 van 12 Bật aptomat tủ điện để cấp điện cho hệ thống Mở van 13, van van để cấp nước lạnh ghi lại giá trị nhiệt độ nước lạnh vào hệ thống, sau ghi xong khóa van 13 lại Cấp dung dịch vào thùng chứa (4), đồng thời mở van số van số bật bơm (3) để cấp dung dịch vào nồi gia nhiệt (2) vào thiết bị trao đổi nhiệt Bật nhiệt để gia nhiệt cho dung dịch đặt giá trị nhiệt độ đầu vào lưu thể nóng Lưu thể nóng vào ống bên ống lồng ống số qua ống nối để vào ống số sau qua van số quay thùng chứa (4) Sau nhiệt độ đầu vào dịng lưu thể nóng đạt trì ổn định theo nhiệt độ cài đặt mở van 13 để cấp nước lạnh để cấp nước lạnh vào hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt Nước lạnh vào không gian ống thiết bị ống lồng ống số sau qua van lên vào ống lồng ống số 2, sau thực trình trao đổi nhiệt với dịng lưu thể nóng bên ống qua van số xả Điều chỉnh van số van số 13 để điều chỉnh lưu lượng dòng lưu thể Sau điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu, đợi nhiệt độ vào dòng lưu thể ổn định tiến hành đọc ghi thông số nhiệt độ đồng hồ đo nhiệt độ Các thông số lấy lần, lần cách phút 15 Kết thúc thí nghiệm ngắt điện, xả hết dung dịch hệ thống, thùng chứa thùng gia nhiệt III Tính tố n q trình Các thông số cần đo: - Nhiệt độ đầu vào lưu thể nóng - Nhiệt độ vào lưu thể lạnh - Lưu lượng hai dịng lưu thể nóng lạnh u cầu: - Vận hành hệ thống truyền nhiệt đo thông số cần thiết - Tính hệ số truyền nhiệt lý thuyết hiệu suất sử dụng nhiệt Kết thí nghiệm Thơng số Nhiệt độ nước nóng vào Nhiệt độ nước nóng Nhiệt độ nước lạnh vào Nhiệt độ nước lạnh Lưu lượng nước nóng Lưu lượng nước nóng Lưu lượng nước lạnh Lưu lượng nước lạnh Đơn vị Lần Lần Lần Lần Lần Trung bình o 58,3 58 58,2 58 58,1 290,6 o 52,1 51,7 51,8 52 51,7 259,3 o 26,7 26,6 26,6 26,7 26,6 133,2 o C 32,1 32,2 32,3 32,3 32,2 161,1 lít/ phút m3 /s 4,4 4,2 4,4 3,8 20,8 7,3×10- 7×10-5 7,3×10-5 6,3×10-5 6,7×10-5 3,46×10-4 3,2 3,1 3,2 3,1 15,6 5×10-5 5,3×10-5 5,2×10-5 5,3×10-5 5,2×10-5 2,6×10-4 C C C lít/ phút m3 /s +) Chiều dài vòng xoắn: =√ = 0,63 (m) +) Diện tích trao đổi nhiệt: = 0,63 12 Π⋅0,009+0,0072 = 0.19 (m2) +) Nhiệt lượng nguồn nóng cấp vào:     = 3,64×10-4 (58,1-51,7).4185= 9,7 (W) 16 +) Nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được:    =  2,6×10-4 (32,2-26,6).4185 = 6,1 (W) +) Chênh lệch nhiệt độ đầu vào:      ΔtL = tN1 – tL2 = 58,1 – 32,2 = 25,9 °C +) Chênh lệch nhiệt độ đầu ra:        ΔtN = tN2 – tL1 =  51,7 – 26,6 = 25,1 °C +) Chênh lệch nhiệt độ trung bình hai nguồn nóng lạnh: 25 , 9−25 , 25 , = ,3 ×lg 25 ,1 = 25,53 °C ,1 25 ,53 × ,19 =1,26 =    +) Hệ số truyền nhiệt thực tế:   Tính α1 +) Vận tốc lưu thể: = , 46 ×(10−4 ) (0 ,252 ) = π× =  7×10-3(m/s) +) Chuẩn số Reynozl:  −3 985 , 73 7.(10 ).0 ,25 = = 34186 0,5046 ×(10−4 ) −4 4185 0,5046.(10 ) = = 1340,79 0,567 Pr Nu= 0,021.Re0,8 Pr0,43.( Prt ¿ , 25 = 0,021.341860,9.1340,790,43 1= 5590,5 +) Hệ số tỏa nhiệt nguồn nóng:  5590 ,5 0,567 ,25 = = 12678,3 (W/m2.°C) Tính αt +) Vận tốc lưu thể: 17 −4 ,6 ×(10 ) (0 , 252 ) π × = =  5,3×10-3(m/s) +) Chuẩn số Reynozl:  −3 985 , 73 , 3.(10 ).0 ,25 = = 25884 0,5046 ×(10−4 ) −4 4185 0,5046.(10 ) = = 1340,79 0,567 Pr Nu= 0,021.Re0,8 Pr0,43.( Prt ¿ , 25 = 0,021.258840,9.1340,790,43 1= 4352,24 +) Hệ số tỏa nhiệt nguồn nóng:  4352 , 24 0,567 , 25 = = 9870,88 (W/m2.°C) +) Từ αt → tính α2: 0,007 = 9870,88.(1+1,77⋅ , )= 11093,88 (W/m2.°C)  Với αt hệ số tỏa nhiệt ống thẳng R bán kính cong vòng xoắn +) Hệ số truyền nhiệt lý thuyết: −3 (10 ) 1 + = 12678 , 24 ,15 + 11093, 88 = 4751,92 +) Hiệu suất sử dụng nhiệt:             η = QL/QN × 100% = 6,1/9,7 × 100% = 62,89  % IV NHẬ N XÉ T Hiệu suất thấp q trình thao tác thí nghiệm ảnh hưởng từ nhiều yếu tố bên ngoài, yếu tố chủ quan từ người thao tác 18