Báo cáo thực hành kỹ thuật thực phẩm ( IUH)

THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Mục lục Page THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 QUÁ TRÌNH CÔ ĐẶC 1.1 Mục Đích Thí Nghiệm - Giúp sinh viên hiểu rõ trình thiết bị cô đặc - Vận hành hệ thống thiết bị cô đặc, đo đạc thông số trình - Tính toán cân vật chất, cân lượng cho trình cô đặc gián đoạn - So sánh lượng cung cấp cho trình theo lý thuyết thực tế - Xác định suất hiệu suất trình cô đặc - Xác định hệ số truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ 1.2 Cơ Sở Lí Thuyết Cô đặc trình làm tăng nồng độ dung dịch (chứa chất tan không bay hơi) cách tách phần dung môi nhiệt độ sôi Dung môi tách khỏi dung dịch bay lên gọi thứ Mục đích trình cô đặc - Làm tăng nồng độ chất hòa tan dung dịch Tách chất rắn hòa tan dạng rắn (kết tinh) Tách dung môi dạng nguyên chất (nước cất) Quá trình cô đặc tiến hành nhiệt độ sôi, tương ứng với áp suất khác (áp suất chân không, áp suất thường – hệ thống thiết bị để hở hay áp suất dư) 1.2.1 Nhiệt Độ Sôi Của Dung Dịch Nhiệt độ sôi dung dịch thông số kỹ thuật quan trọng tính toán thiết kế thiết bị cô đặc Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào tính chất dung môi chất tan Nhiệt độ sôi dung dịch lớn nhiệt độ sôi dung môi nguyên chất áp suất Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào độ sâu dung dịch thiết bị Trên mặt thoáng nhiệt độ sôi thấp, xuống sâu nhiệt độ sôi tăng 1.2.2 Page Cô Đặc Một Nồi Làm Việc Gián Đoạn Trong thực tế cô đặc nồi tường ứng dụng suất nhỏ nhiệt giá trị kinh tế Cô đặc nồi thực theo hai phương pháp sau: - Dung dịch cho vào lần cho bốc hơi, mức dung dịch thiết bị giảm dần nồng độ đạt yêu cầu - THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Dung dịch cho vào mức định, cho bốc đồng thời bổ sung dung dịch liên tục vào để giữ mức chất lỏng không đổi nồng độ đạt yêu cầu, sau tháo dung dịch làm sản phẩm thực mẻ Nhưng thí này, nhóm em thực theo phương pháp 1.2.3 Cân Bằng Vật Chất Và Năng Lượng 1.2.3.1 Nồng Độ Nồng độ sử dụng trình xác định khối lượng chất tan so với thể tích dung dịch, biểu diễn dạng: Ngoài nồng độ xác định khối lượng chất tan thể tích dung dịch, biểu diễn dạng: Mối liên hệ hai nồng độ sau: Với khối lượng riêng dung dịch (kg/m3) 1.2.3.2 Cân Bằng Vật Chất Phương trình cân vật chất tổng quát Lượng chất vào + lượng chất phản ứng = lượng chất + lượng chất tích tụ Đối với trình cô đặc - Không có lượng tích tụ - Không có phản ứng hóa học nên lượng phản ứng Do phương trình cân vật chất viết lại là: Lượng chất vào = Lượng chất Đối với chất tan Page Khối lượng chất tan vào = Khối lượng chất tan THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Dùng phương trình giúp tính toán khối lượng dung dịch lại nồi đun sau trình cô đặc cô đặc Đối với hỗn hợp Khối lượng dung dịch ban đầu = Khối lượng dung dịch lại + khối lượng thứ Dùng phương trình cho phép tính khối lượng dung môi bay trình cô đặc Trong đó: : khối lượng dung dịch nồi đun (kg) [: nồng độ ban đầu chất tan nồi đun (kg/kg) : khối lượng dung dịch lại nồi đun (kg) : nồng độ cuối chất tan nồi đun (kg/kg) : khối lượng dung môi bay (kg) 1.2.3.3 Cân Bằng Năng Lượng Phương trình cân lượng tổng quát Năng lượng mang vào = Năng lượng mang + Năng lượng thất thoát Để đơn giản trình tính toán, coi mát lượng Khi xét phương trình cân lượng này, ta chia trình cô đặc làm giai đoạn giai đoạn đun sôi dung dịch giai đoạn bốc dung môi để dễ dàng tính toán Đối với giai đoạn đun sôi dung dịch Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình Năng lượng dung dịch nhận Page THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Năng lượng so nồi đun cung cấp cho trình đặc trưng cho lượng mang vào, lượng dung dịch nhận đặc trưng cho lượng mang Do phương trình cân lượng trường hợp (bỏ qua tổn thất lượng nhiệt thất thoát thông qua nước giải nhiệt) Đối với giai đoạn bốc dung môi Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình Năng lượng dung dịch nhận Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình đặc trưng cho lượng mang vào, lượng nước nhận để bốc Cân lượng thiết bị ngưng tụ Các phương trình cân lượng giúp ta so sánh lý thuyết với thực nghiệm Trong nhiệt lượng nồi đun cấp cho trình đun nóng (J) nhiệt lượng nồi đun cấp cho trình hóa dung môi (J) nhiệt lượng nước giải nhiệt nhận thiết bị ngưng tụ (J) Công suất điện trở nồi đun sử dụng cho trình đun nóng (W) Công suất điện trở nồi đun sử dụng cho trình hóa (W) Thời gian thực trình đun sôi dung dịch (s) Thời gian thực trình hóa (s) Page Hàm nhiệt nước thoát trình áp suất thường (J/kg) Ẩn nhiệt hóa nước áp suất thường (J/kg) Chênh lệch nhiệt độ nước vào giai đoạn bốc (oC) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Chênh lệch nhiệt độ sôi nhiệt độ đầu dung dịch (oC) Lưu lượng nước vào thiết bị ngưng tụ (m3/s) khối lượng riêng nước (kg/m3) nhiệt dung riêng nước (J/kg.K) nhiệt dung riêng dung dịch (J/kg.K) 1.3 Tiến hành thí nghiệm 1.3.1 Các thiết bị sử dụng thiết bị cô đặc Nồi đun Thiết bị gia nhiệt Các tên điều khiển Thiết bị ngưng tụ Sản phẩm đỉnh Bộ điều khiển thiết bị cô đặc Hệ thống ống dẫn nhiệt Hóa chất CuSO4.5H2O 1.3.2 Tiến hành Nạp lít dung dịch CuSO4.5H2O vào nồi đun có điện trở để gia nhiệt công suất Mở van nước để cung cấp nước cho thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp với lưu lượng 150 l/h giúp ngưng tụ môi chất thành lỏng Đóng van hoàn lưu Điều chỉnh nhiệt độ công suất 100% bắt đầu canh Khi dung dịch nồi đun sôi có dòng bốc lên đỉnh tháp ống xoắn ruột gà Pagesẽ chuyển thành điện lỏng dòng Nhờ van hoàn lưu đóng giúp lượng môi chất quay ngược lại nồi đun Đợi nhiệt độ ổn định vài phút ta ghi lại thời gian bắt đầu hạ công suất điện trở xuống 75% THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Mở van hoàn lưu để thu lượng môi chất chảy từ đỉnh tháp xuống phiểu lọc Canh thời gian để lượng môi chất phiểu khoảng lít ghi lại thời gian nhiệt độ Đóng van nước tắt thiết bị điều khiển Xả dung dịch nồi đun đo lại nồng độ dung dịch Làm vệ sinh thiết bị sau thực hành 1.4 1.4.1 Số Liệu Và Xử Lý Số Liệu Thực Nghiệm Kết thí nghiệm Thời điểm Ban đầu Đun sôi ml Hơi thứ 1000 ml 101.48 2.065 100 200 2000 35.7 30.1 30.1 101.48 2.065 100 200 1500 99.4 30.1 35.2 15 101.69 2.651 100 200 1500 99.8 30.1 37 40 Đại lượng đo Khối lượng cân 100ml (g) Am (A) Thể tích (ml) Lưu lượng nước (l/h) Công suất buồng gia nhiệt (W) Nhiệt nồi đun (0C) Nhiệt nước vào (0C) Nhiệt nước (0C) Thời gian (phút) 1.4.2 đạt Hơi thứ 2000 ml đạt 102.18 3.291 100 200 1500 99.8 30.1 36.9 65 Kết xử lý số liệu (kg) (kg) (kg) (J) 7.1036 4.1695 2.9341 1512 1.5 (J) (J) (J) (kg/kg) (kg/kg) 0.027 0.046 Nhận Xét Và Bàn Luận Ta thấy nồng độ ban đầu chất tan nồi đun (, nhỏ nồng độ cuối chất tan Page nồi đun() Ngoài ra, ta thấy khối lượng dung dịch lại theo thực tế (thấp khối lượng lại theo lý thuyết (, khối lượng thứ theo thực tế ( lít=2 kg) nhỏ khối lượng thứ theo lý thuyết (2.9341 kg) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Ở hai giai đoạn đun sôi bốc ta thấy lượng mà nồi đun cung cấp cho trình thấp hơn so với lượng mà dung dịch nhận Nguyên nhân dẫn đến chênh lệch do: -Trong trình cô đặc nước bốc bị thất thoát trình ngưng tụ thiết bị ngưng tụ, trình rót dung dịch vào nồi bị đọng lại dụng cụ đong, sau cô đặc xong ta xả lấy dung dịch lượng dung dịch đọng nồi -Do nồng độ dung dịch CuSO4 đậm đặc nên trước đem đo quang ta cần pha loãng dung dịch nên gây sai số tính toán -Do thiết bị sử dụng lâu ngày nên suất làm việc giảm gây sai số hệ thống trình làm việc Các nguyên nhân gây sai số cách khắc phục Có nhiều cách để nhập liệu sác ta đong vào ống đong cho đủ lít đổ vào nồi đun Thiết bị làm chủ yếu để quan sát, không coi phận cách nhiệt nên lượng nhiệt thất thoát lớn khó tính toán xác lượng Ngoài việc sử dụng đầu dò đo nồng độ gây sai số lớn, để ăn ta lấy lương dd sấy khô tốt hết nung 3000C 30 phút để chuyển tinh thể CuSO4 trắng đem cân, bấm máy tính nồng độ Trong thí nghiệm em sử dụng phương pháp sấy tinh thể CuSO 4.5H2O phải chờ thời gian lâu Đo nồng độ lần chưa đủ, ta đo tổng cộng lần để kết xác Page THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Phụ lục Khối lượng 100ml dung dịch mẫu lúc đầu: Khối lượng dung dịch mẩu đầu 7000ml: Khối lượng 100ml dung dịch mẫu lúc cuối: Sau có ta đo độ hấp thụ dung dịch dựa vào đường chuẩn ta xác định nồng độ dung dịch CuSO4 (trang 99 tài liệu tham khảo [2]) A1 = 2.065 Cđ = 27.6 (g/l) A2 = 3.291 Cc = 47 (g/l) Ta có : Khối lượng dung dịch lại theo thực tế: Khối lượng dung dịch lại theo lý thuyết Đối với hỗn hợp Khối lượng dung dịch ban đầu = Khối lượng dung dịch lại + Khối lượng thứ Page Vì thể tích lại thực tế nhỏ lít Ta tính hiệu suất tổn thất trình cô đặc sau: Vậy tổng lượng thể tích dung dịch lại theo thực tế tính sau: THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Năng suất trình cô đặc Năng Suất = 100% - H% = 100% - 18.4% = 71.6% Cân lượng Ta có : W1 = 2000W W2 = 1500W Đối với giai đoạn đun sôi dung dịch Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình (Thực nghiệm) Năng lượng dung dịch nhận (Lý thuyết) Với nhiệt dung riêng nước Vì nhiệt độ ban đầu dung dịch 29.9 Tra bảng Ở 20 : Ở 40 : ⇒Ở: ⇒ Đối với giai đoạn bốc dung dịch Page 10 Năng lượng nồi đun cung cấp cho trình hóa dung môi (Thực nghiệm) Năng lượng nước nhận để bốc (lý thuyết) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Q ( l/ s ) n ( r p m ) ( đ ộ C ) ắ n đ ộ n g c t ( N m ) a ) ) 0 0 0 1 4 0 1 9 0 0 Page 49 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 0 2 0 0 0 8 0 Bảng 5.6:Xử lý số liệu TN2 - Tốc độ 60% Lưu lượng Q (l/s) 0.05 0.2 0.27 0.49 0.58 0.64 0.76 0.84 0.88 Page S 50 TT Khối lượng riêng (kg/m3) 988.16 988.16 988.08 988.2 988.16 988.04 988.32 988.08 988.2 988.36 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) 112.181 0.000 112.256 42.39 94.312 0.147 94.534 43.332 89.355 2.351 91.781 44.274 87.359 4.284 91.718 45.216 59.565 14.111 73.751 47.1 39.715 19.770 59.560 48.042 24.815 24.072 48.962 48.042 8.936 33.945 42.956 49.926 14.891 41.468 56.433 50.868 17.866 45.511 63.452 55.578 Bảng 5.7: Số liệu TN2 - Tốc độ 80% Q ( l/ s ) Tốc độ bơm n (rpm) P h ú t ( P đ ẩ y ( K N h i ệ t đ Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 0.000 45.820 177.928 240.067 350.315 334.832 303.811 316.443 459.547 541.392 0.000 1.057 4.019 5.309 7.438 6.970 6.324 6.338 9.034 9.741 Moment xoắn động t (N.m) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 ộ T K p a ) p a ) 1200 0.45 1200 0.46 1200 1 4 0.47 1200 1 0.48 1200 0.5 1200 0.51 0.53 0.54 51 1200 1200 - Page ( đ ộ C ) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 1200 0 8 1200 0.54 0.54 Bảng 5.8: Xử lý số liệu TN2 - Tốc độ 80% ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 0.05 0.2 0.27 0.49 0.58 0.64 0.76 0.84 0.88 Khối lượng riêng (kg/m3) 988.16 988.16 988.08 988.2 988.16 988.04 988.32 988.08 988.2 988.36 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 112.181 94.312 89.355 87.359 59.565 39.715 23.822 8.936 14.891 17.866 0.000 0.147 2.351 4.284 14.111 19.770 24.072 33.945 41.468 45.511 112.256 94.534 91.781 91.718 73.751 59.560 47.969 42.956 56.433 63.452 56.52 57.776 59.032 60.288 62.8 64.056 66.568 67.824 67.824 67.824 0.000 45.820 177.928 240.067 350.315 334.832 297.652 316.443 459.547 541.392 0.000 0.793 3.014 3.982 5.578 5.227 4.471 4.666 6.776 7.982 Bảng 5.9:Số liệu TN2 - Tốc độ 90% S T T Page 52 L u l ợ n g Q T ố c đ ộ b m n P h ú t ( K p a ) P đ ẩ y ( K p a ) N h i ệ t đ ộ T ( M o m e n t x o ắ n THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 đ ộ C ) đ ộ n g c t ( N m ) 1 3 4 5 4 0 4 3 ( l/ s ) ( r p m ) 1 3 Page 53 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 6 1 Bảng 5.10: Xử lý số liệu TN2 - Tốc độ 90% ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 0.13 0.27 0.43 0.57 0.68 0.84 0.98 1.14 1.29 Khối lượng riêng (kg/m3) 988.56 988.64 988.68 988.64 988.6 988.72 988.64 988.64 988.76 988.68 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 468.390 452.476 443.528 420.723 397.917 370.088 337.373 278.828 211.328 158.757 0.000 0.993 4.284 10.866 19.094 27.175 41.468 56.442 76.377 97.798 468.465 453.544 447.887 431.665 417.086 397.338 378.915 335.346 287.780 256.630 69.237 72.063 73.476 76.302 80.541 83.367 86.193 90.432 96.084 98.91 0.000 571.834 1172.889 1800.207 2305.635 2620.661 3086.943 3187.322 3182.185 3210.868 0.000 7.935 15.963 23.593 28.627 31.435 35.814 35.246 33.119 32.463 Bảng 5.11: Số liệu TN2 - Tốc độ 100% Page 54 S T T L u l ợ n g T ố c đ ộ b m P h ú t ( K p P đ ẩ y ( K p a N h i ệ t đ ộ T M o m e n t x o THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Q ( l/ s ) n ( r p m ) ( đ ộ C ) ắ n đ ộ n g c t ( N m ) a ) ) 1 0 5 0 0 5 5 0 0 0 4 Page 55 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 0 2 0 3 0 1 0 1 Bảng 5.12: Xử lý số liệu TN2 - Tốc độ 100% ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 0.15 0.29 0.45 0.58 0.74 0.92 1.04 1.2 1.38 Khối lượng riêng (kg/m3) 988.92 988.84 988.92 988.92 988.92 989.12 980.96 988.96 988.92 989.12 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 575.355 554.568 526.747 509.884 482.108 453.248 406.017 356.110 287.677 188.440 0.000 1.322 4.943 11.901 19.770 32.182 49.742 63.565 84.628 111.920 575.430 555.965 531.765 521.859 501.953 485.505 455.834 419.750 372.380 300.436 76.93 80.07 83.21 87.92 80.07 95.77 100.48 106.76 113.04 117.75 0.000 808.973 1496.056 2278.222 2824.366 3486.132 4035.663 4235.184 4335.092 4022.987 0.000 10.103 17.979 25.912 35.274 36.401 40.164 39.670 38.350 34.165 Page Hình 5.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ chiều cao cột áp Ht lưu lượng Q với tốc bơm khác 56độ *Nhận xét: Dựa vào đồ thị ta thấy, lưu lượng tăng cột áp toàn phần giảm thấy rõ Bên cạnh đó, với tốc độ bơm khác (tốc độ bơm cao cột áp giảm mạnh, đồng THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 nghĩa lưu lượng lúc cao nhất) giảm cột áp toàn phần khác Dựa vào điều này, ta dễ dàng kiểm soát lưu lượng chiều cao cột áp 5.3.3 STT 10 ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 0.4 0.36 0.3 0.24 0.19 0.15 0.12 0.1 0.08 Page 57 TN4: Ảnh hưởng cột áp hút (Hiện tượng xâm thực) Bảng: Bảng số liệu TN4 (tốc độ bơm: 20%) Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n (rpm) P hút (Kpa) P đẩy (Kpa) Nhiệt độ T (độ C) 300 1.1 37.5 0.4 300 1.3 37.4 0.36 300 1.4 37.1 0.3 300 1.7 37.1 0.24 300 1.9 37.3 0.19 300 37.3 0.15 300 2.1 37.2 0.12 300 2.1 37.2 0.1 300 2.3 37.1 0.08 300 2.5 37.2 Bảng: Xử lý số liệu TN4 (tốc độ bơm 20%) Khối lượng riêng (kg/m3) 997.25 997.18 996.97 996.97 997.11 997.11 997.04 997.04 996.97 997.04 Moment xoắn động t (N.m) 1.45 1.45 1.45 1.46 1.45 1.45 1.45 1.46 1.46 1.46 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) -0.112 -0.133 -0.143 -0.174 -0.194 -0.204 -0.215 -0.215 -0.235 -0.256 9.403 7.617 5.289 3.385 2.122 1.322 0.846 0.588 0.376 -0.037 9.345 7.548 5.190 3.266 1.992 1.183 0.707 0.428 0.196 45.53 45.53 45.53 45.844 45.53 45.53 45.53 45.844 45.844 45.844 36.567 26.577 15.229 7.667 3.702 1.735 0.829 0.418 0.153 0.803 0.584 0.332 0.168 0.081 0.038 0.018 0.009 0.003 Bảng: Bảng số liệu TN4 (tốc độ bơm: 60%) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 STT 10 ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 0.93 0.8 0.7 0.59 0.44 0.4 0.35 0.25 0.21 0.13 Page 58 Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n (rpm) P hút (Kpa) P đẩy (Kpa) Nhiệt độ T (độ C) 0.93 900 -2.5 2.8 37.7 0.8 900 -1.3 8.2 37.7 0.7 900 -0.3 12.3 37.4 0.59 900 -0.4 15 37.5 0.44 900 1.1 18.1 37.8 0.4 900 1.2 18.4 37.7 0.35 900 1.6 19.6 37.3 0.25 900 1.7 20.4 38 0.21 900 1.9 21.3 38.1 0.13 900 1.9 21.1 37.7 Bảng: Xử lý số liệu TN4 (tốc độ bơm 60%) Khối lượng riêng (kg/m3) 997.39 997.39 997.18 997.25 997.46 997.39 997.11 997.6 997.67 997.39 Moment xoắn động t (N.m) 1.24 1.2 1.2 1.17 1.15 1.15 1.17 1.14 1.13 1.13 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 0.542 0.971 1.288 1.574 1.737 1.758 1.840 1.911 1.982 1.962 50.830 37.612 28.797 20.458 11.378 9.403 7.199 3.673 2.592 0.993 51.446 38.658 30.160 22.107 13.190 11.236 9.114 5.659 4.649 3.031 116.808 113.04 113.04 110.214 108.33 108.33 110.214 107.388 106.446 106.446 468.136 302.599 206.525 127.600 56.789 43.975 31.204 13.845 9.555 3.855 4.008 2.677 1.827 1.158 0.524 0.406 0.283 0.129 0.090 0.036 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Bảng: Bảng số liệu TN4 (tốc độ bơm: 100%) STT 10 ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 1.53 1.33 1.18 1.06 0.9 0.72 0.57 0.44 0.3 0.17 Page 59 Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n (rpm) P hút (Kpa) P đẩy (Kpa) Nhiệt độ T (độ C) 1.53 1500 -11 9.5 36.9 1.33 1500 -7.7 25.6 36.9 1.18 1500 -5.8 34.2 37.1 1.06 1500 -4 42.6 37.1 0.9 1500 -2.4 49.9 37.2 0.72 1500 -0.8 55.4 37.3 0.57 1500 0.3 58.9 37.3 0.44 1500 1.1 62.2 37.4 0.3 1500 1.7 63.3 37.4 0.17 1500 2.1 66.7 37.3 Bảng: Xử lý số liệu TN4 (tốc độ bơm 100%) Khối lượng riêng (kg/m3) 996.83 996.83 996.97 996.97 997.04 997.11 997.11 997.18 997.18 997.11 Momen t xoắn động t (N.m) 2.14 1.95 1.81 1.71 1.61 1.45 1.34 1.32 1.19 1.2 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 201.745 327.712 393.593 458.535 514.586 552.920 576.532 601.086 606.005 635.563 137.573 103.957 81.831 66.033 47.603 30.466 19.094 11.378 5.289 1.698 339.393 431.744 475.498 524.644 562.264 583.461 595.701 612.539 611.369 637.336 335.98 306.15 284.17 268.47 252.77 227.65 210.38 207.24 186.83 188.4 5077.901 5615.238 5487.593 5439.030 4949.538 4109.192 3321.357 2636.507 1794.186 1059.814 15.114 18.341 19.311 20.259 19.581 18.050 15.787 12.722 9.603 5.625 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 5.3.4 TN5: Xây dựng đường đặc tuyến hệ thống xác định điểm làm việc Bảng: Bảng số liệu TN5 (tốc độ bơm: 70%) STT 10 ST T Lưu lượng Q (l/s) 10 1.16 1.12 0.96 0.85 0.8 0.69 0.53 0.4 0.33 0.24 Page 60 Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n (rpm) P hút (Kpa) P đẩy (Kpa) Nhiệt độ T (độ C) 1.16 1050 -5.5 2.5 38.6 1.12 1050 -4.8 5.1 38.6 0.96 1050 -3.1 12.3 38.6 0.85 1050 -2.2 16.1 38.4 0.8 1050 -1.7 18.4 38.4 0.69 1050 -0.8 21.6 38.4 0.53 1050 0.2 25.5 38.4 0.4 1050 0.9 27.7 38.5 0.33 1050 1.4 30 38.8 0.24 1050 1.8 31.6 38.6 Bảng: Xử lý số liệu TN5 (tốc độ bơm 70%) Khối lượng riêng (kg/m3) 998.02 998.02 998.02 997.88 997.88 997.88 997.88 997.95 998.16 998.02 Momen t xoắn động t (N.m) 1.45 1.44 1.39 1.37 1.35 1.33 1.28 1.26 1.24 1.23 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 78.636 97.312 151.374 179.904 197.600 220.211 248.720 263.448 281.083 292.918 79.080 73.720 54.162 42.461 37.612 27.980 16.508 9.403 6.400 3.385 157.791 171.107 205.611 222.440 235.287 248.266 265.304 272.926 287.558 296.378 159.355 158.256 152.761 150.563 148.365 146.167 140.672 138.474 136.276 135.177 1792.041 1876.265 1932.525 1850.886 1842.620 1676.925 1376.469 1068.767 929.199 696.411 11.246 11.856 12.651 12.293 12.420 11.473 9.785 7.718 6.819 5.152 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Bảng: Bảng số liệu TN5 – Tốc độ bơm 70% Tốc độ bơm (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Bảng: Xử lý số liệu TN5 Tốc độ bơm (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Page 61 Lưu lượng Q (l/s) 1.53 1.1 1.14 1.18 0.9 0.98 0.5 0.48 0.52 0.3 Lưu lượng Q (l/s) Tốc độ bơm n (rpm) P hút (Kpa) P đẩy (Kpa) Nhiệt độ T (độ C) 1.53 1.1 1.14 1.18 0.9 0.98 0.5 0.48 0.52 0.3 1500 1350 1200 1050 900 750 600 450 300 150 -10.5 -6.8 -6.3 -5.2 -3.5 -2.1 0.4 0.4 0.9 1.5 11.3 4.2 3.2 2.3 0.3 0.1 0 0 37.5 37.9 38.3 38.4 38.6 38.8 38.1 38.1 38.1 38 Khối lượng riêng (kg/m3) 997.25 997.53 997.81 997.88 998.02 998.16 997.67 997.67 997.67 997.6 Moment xoắn động t (N.m) 1.94 1.54 1.41 1.35 1.23 1.14 1.22 1.18 1.28 1.58 Chênh lệch cột áp tĩnh (Hs, m) Chênh lệch cột áp động (Hv,m) Cột áp toàn phần (Ht, m) Công suất (Pm, W) Công suất thủy lực (Ph, W) Hiệu suất E (%) 214.448 108.177 93.400 73.731 37.352 21.622 -3.933 -3.933 -8.850 -14.750 137.573 71.111 76.377 81.831 47.603 56.442 14.692 13.540 15.891 5.289 352.096 179.363 169.851 155.637 85.030 78.139 10.834 9.682 7.117 -9.386 304.58 217.602 177.096 148.365 115.866 89.49 76.616 55.578 40.192 24.806 5270.183 1930.728 1895.355 1797.802 749.245 749.830 53.018 45.486 36.219 -27.557 17.303 8.873 10.702 12.117 6.466 8.379 0.692 0.818 0.901 -1.111 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 5.4 Nhận xét – Bàn luận Dựa vào kết tính toán đồ thị ta nhận thấy rằng, có sai số nhiều so với lý thuyết Tuy nhiên, qua thực nghiệm đồ thị cho ta thấy rằng, muốn giữ nguyên cột áp tăng lưu lượng ta sử dụng phương án ghép bơm nối tiếp Còn muốn giữ nguyên lưu lượng tăng cột áp ta cần phải dùng phương án ghép bơm song song Trong thực tế, hệ thống bơm song song có nguyên tắc hoạt động hút đẩy dòng lưu chất ứng dụng việc vận chuyển chất lỏng bể chứa trình xả thải nhà máy bơm chất lỏng vảo bồn chứa Còn hệ thống bơm nối tiếp ứng dụng để vận chuyển chất lỏng xa mà bơm không làm vận chuyển chất lỏng cao hệ thống cống nước khu nhà cao tầng Tuy nhiên tùy theo mục dích công nghệ mà ta phối hợp phương án để đạt kết tốt Page 62 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Tài liệu tham khảo [1] Hướng dẫn thực hành Qúa trình thiết bị, NXB Lao Động, năm 2012 [2] Giáo trình hướng dẫn thực hành kỹ thuật thực phẩm, Trường ĐH Công Nghiệp Tp.HCMKhoa Công Nghệ Hóa Học, Bộ môn máy – thiết bị [3] Bảng tra cứu trình học truyền nhiệt- truyền khối NXB ĐHQGTPHCM, 2012 Page 63 [...]... độ sấy thực tế Ntn=(W1-W2)/t =(1 78,6-34,62)/0,5=287,96 (% /h) -Hệ số sấy K=Ntn/(Xk-Xd)=287,96 /(1 33,4-34,62)=2,92 h-1 Page Thời gian sấy đẳng tốc 18 t2=(X1-Xk)/N =(1 78,6-133,4)/287,96=0,157 (h) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Thông số 500C 600C Xk(%) 145,07 133,4 Xd(%) 23,4 34,62 tutb (0 C) 40,1 49,8 tktb ( C) 49,8 58,8 Pu (mmHg) 45,6 47,2 Pk (mmHg) 47,2... 2.4.2.Tính toán kết quả Page -Độ ẩm giấy lọc: 15 X1=(G1-Go)*100%/Go =(0 ,234-0,084)*100%/0,084=178,6 -Tốc độ sấy N1=(X1-X2)/(t2-t1) =(1 78,6-131,0) /(1 80-0)= 0,26455 (% /S) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Tương tự ta tính cho các thí nghiệm khác Ta có bảng kết quả tính sau thí nghiệm 1 Page 16 STT T(giây) Xi(%) N 1(% /s) 1 0 178,6 0 2 180 131,0 0,13 3 360 108,3... R1=2.3*Rmin=2.3*0.667=1.5 1 Tính toán cân bằng vật chất QF (thực tế) = 20 l/h với hiệu suất 80% > QF=20*80%=16 (l/h) Đổi đơn vị Suất lượng nhập liệu Sản phẩm đỉnh đo được 200ml trong 7'30s Suất lượng sản phẩm đỉnh Dòng nhập liệu Nồng độ phần mol dòng nhập liệu x(mol/mol) Sản phẩm đỉnh Sản phẩm đáy Page trình đường nồng độ làm việc của đoạn cất: Phương 28 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN... y=0.60000x+0.2032 Stt Page 1 Kết quả 23 Qng (W) QF (W) Qw (W) QD (W) 18.195 93706.89 271884.9 2417.02 18.19 93718.64 275526.4 2416.51 18.08 93718.64 296479.6 2411.71 l/h THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 QDll (W) Qwll (W) Qlo QK 1 180.65 6705.86 18.195 20068.14 2 180.67 6566.55 22.193 20471.38 3 204.85 2063.04 27.127 22798.97 Stt 3.4.3 (W) Xử lý kết quả thí nghiệm... có thành phần bằng thành phần hơi ra khỏi đỉnh tháp Page Đun sôi ở đáy tháp bằng hơi đốt gián tiếp 24 Số mol chất lỏng không đổi theo chiều cao của đoạn cất và chưng • Chỉ số hồi lưu (hoàn lưu) THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Chỉ số hồi lưu là tỉ số giữa lưu lượng dòng hoàn lưu (L 0) và lưu lượng dòng sản phẩm đỉnh (D) Chỉ số hồi lưu thích hợp (R)... lượng của thiết bị làm lạnh Làm lạnh sản phẩm đỉnh QIID = D.CPD (tS D − t D ) = G1.C.(t r − tv ) + Qm Làm lạnh sản phẩm đáy QIIw = W CPw (tSw − tw ) = G2 C.(tr − tv ) + Qm C PF , C PD , C PW : nhiệt lượng riêng của nhập liệu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy, J/mol.độ t F , t D , tW : nhiệt độ của nhập liệu, sản phẩm đỉnh, sản phẩm đáy, 0C rD : nhiệt hóa hơi của sản phẩm đỉnh, kJ/kmol − Cân bằng nhiệt lượng... xác định theo công thức thực nghiệm sau: +αq=3,6.(wk.pk)0,6 /(2 R)0,4=3,6 .(1 ,4.1,293)0,6 /(2 .0,1485)0,4=8,35 (w/m2.0C) Với wk=1,4 m/s là vận tốc tác nhân sấy,p=1,293 kg/m3,R=14,85 cm=0,1485m -Cường độ bây hơi ẩm Jm=aq.(Pu-Pk).760/B=8,35 .(4 9,8-47,2).760/760=21,71 (kg/m2.h) Tốc độ sấy lý thuyết N1=100.Jm.f=100.21,71 0,7425 =1612 (m/h) Với bề mặt riêng :f=F/Go=0,297.0,21/0,084=0,7425 (m2) Với F là diện tích... chuyển các nút điều chỉnh về trạng thái 0, đóng công tắc điện trở và công tắc quạt 13 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 2.4 Thực nghiệm 2.4.1 Kết quả thí nghiệm Thí nghiệm 1 Nhiệt độ 60 oC,tốc độ gió 1,4 m/s.Go=0,084kg,m=0,092 kg Page 14 Lần đo T(phút) G(kg) Tu(oC) Tk(oC) 1 0 0,234 48 58 2 3 0,194 49 58 3 6 0,175 50 59 4 9 0,158 50 59 5 12 0,144 50 59...THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 Cân bằng năng lượng tại thiết bị ngưng tụ Nhiệt lượng nước giải nhiệt nhận được ở thiết bị ngưng tụ ⇒Tổng năng lượng nhận được trong giai đoạn bốc hơi dung môi đặc trưng cho năng lượng mang ra là Page 11 THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC... Page Vận hành ở chế độ Reflux hồi lưu hoàn toàn 22 - Sau thời gian ổn định hệ thống, bậc công tắc sang chế độ draw off, đo nồng độ sản phẩm đỉnh Ghi lại chỉ sôd hồi lưu và các nhiệt độ cần thiết 3.4 Thực nghiệm THỰC HÀNH KĨ THUẬT THỰC PHẪM GVHD: NGUYỄN TIẾN ĐẠT SV: PHAN TẤN PHÚC - MSSV 13013951 3.4.1 Kết quả thí nghiệm: Vị trí mân 1 R 1 R=1.5Rmi n 1.22 R=1.8Rmi n 1.5 R=2.3Rmi n 2 3 V đỉnh (l) 0.2 Thời