thiết kế hệ thống cô đặc ba nồi xuôi chiều thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài cưỡng bức kiểu đứng cô đặc dung dịch đường saccharose

KHOA C KHấ - CNG NGH ti THIT K H THNG C C BA NệI XUI CHIệU THIT Bậ C C PHOèNG T NGOAèI CặẻNG BặẽC KIỉU ặẽNG C C DUNG DậCH ặèNG SACCHAROSE Giỏo viờn hng dn: Nguyn Vn Ton Sinh viờn thc hin: Bựi Th Thựy Dung Lp : Cụng ngh thc phm 47A Huế, 2016 TRNG AI HOC NễNG LM HUấ CNG HO X HễI CH NGHA VIT NAM KHOA C KHI CễNG NGHấ c lp - T - Hnh phỳc B mụn: Cụng ngh thc phm o0o NHIM V THIT K N THIT BI H v tờn sinh viờn: Bựi Th Thựy Dung Lp: CNTP47A Ngnh: Cụng ngh Thc phm 1/ Tờn ti: Thit k h thng cụ c ba ni xuụi chiu Thit b cụ c tun hon cng bc phũng t ngoi kiu ng Cụ c dung dch ng Saccharose 2/ Cỏc s liu ban u: - Nng sut tớnh theo dung dch u (Tn/gi): - Nng u ca dung dch (% lng): 13 - Nng cui ca dung dch (% lng): 55 - Ap sut hi t ni (at): 3,8 - Ap sut hi cũn li thit b ngng (at): 0,21 3/ Ni dung cỏc phn thuyt minh v tớnh toỏn: - t - Chng I: Tng quan v sn phm, phng phỏp iu ch, chn phng ỏn thit k - Chng II:Tớnh toỏn cụng ngh thit b chớnh - Chng III:Tớnh v chn thit b ph: Thit b Baromet, bm chõn khụng, bm dung dch, thit b gia nhit - Chng IV: Kt lun - Ti liu tham kho 4/ Cỏc bn v v th (ghi rừ cỏc loi bn v kớch thc cỏc loi bn v): - bn v h thng thit b chớnh, kh A1 v A3 ớnh kốm bn thuyt minh - bn v thit b chớnh, kh A1 5/ Giỏo viờn hng dn: Phn: ton b H v tờn giỏo viờn: Nguyn Vn Ton 6/ Ngy giao nhim v: 18/02/2016 7/ Ngy hon thnh nhim v: 15/05/2016 Thụng qua b mụn Ngy thỏng nm 2016 T TRNG B MễN (Ký, ghi rừ h tờn) GIO VIấN HNG DN (Ký, ghi rừ h tờn) TS Nguyn Vn Ton MC LC DANH MC CC BNG BIU T VN Trong nhng nm qua, ngnh cụng nghip ng mớa nc ta khụng ngng phỏt trin, c bit l lnh vc sn xut thc phm Ngnh cụng nghip mớa ng cho n l mt ngnh úng vai trũ quan trng nn kinh t quc dõn Mc dự tn ti nhiu khú khn nh: quy hoch vựng nguyờn liu, k thut sn xut cha c ci tin hin i Ngoi vic phc v cho nhu cu s dng ca ngi dõn, ng mớa cũn l nguyờn liu cho cỏc ngnh sn xut thc phm nh: bỏnh ko, sa, nc gii khỏt , cỏc ngnh cụng nghip khỏc nh sn xut dc phm Vic tn dựng cỏc ph ph phm ca ca quỏ trỡnh sn xut ng mớa lm nguyờn liu chớnh sn xut cn, m chớnh, thc n gia sỳc t sinh nm men, s dng xỏc mớa t to nng lng in cho nh mỏy (Nh mỏy ng Quóng Ngói) cng mang li mt ngun li nhun khụng nh cho nh mỏy Vi tỡnh trng ca ngnh cụng nghip sn xut ng mớa ca nc ta thỡ vic ci tin cụng ngh l mt cp thit.v cn phi c quan tõm nhiu hn Trong sn xut ng mớa thỡ quỏ trỡnh cụ c l mt quỏ trỡnh quan trng khụng th thiu quy trỡnh sn xut Nhim v c th ca ỏn ny l thit k h thng cụ c ba ni xuụi chiu, thit b cụ c tun hon cng bc phũng t ngoi kiu ng Qua vic thc hin ỏn ny s giỳp sinh viờn cú thờm cỏc k nng v cỏc mụn hc, hiu bit rừ hn v ngnh cụng nghip sn xut ng mớa hon thnh c hon chnh ỏn, ngoi bn thõn cũn cú s tn tỡnh giỳp ca cỏc thy, cụ giỏo Khoa C khớ- Cụng ngh, c bit l thy Nguyn Vn Ton v cỏc bn nhúm thc hin ỏn cựng cỏc bn lp CNTP47A+B Xin chõn thnh cm n! Chng 1: TNG QUAN V SN PHM, PHNG PHP IU CH, LA CHN THIT BI 1.1 Tng quan v sn phm Sn phm ca quỏ trỡnh cụ c l dung dch nc chố thụ (riro thụ) cú nng khong 55 60 % Thnh phn ch yu ca dung dch l nc v ng saccharose, ngoi cũn cú cỏc loi cht khỏc Sacchrose l mt loi ng ụi, l disaccharide ca glucose v fructose Tớnh cht ca ng saccharose: ng saccharose tn ti dng tinh th mu trng, khụng mựi, v ngt, tan tt nc tan ca saccharose tng nhit tng nht ca dung dch saccharose tng nng cht tan tng v gim nhit tng ng dng ca ng saccharose: ng saccharose l nguyờn liu quan trng cụng ngh thc phm: sn xut bỏnh, ko; cỏc loi nc gii khỏt L mt loi gia v phc v cho ba n hng ngy 1.2 Phng phỏp iu ch ng saccharose c sn xut t cỏc loi thc vt cha nhiu ng nh: mớa, c ci ng, tht nt nc ta, ng cỏt trng c sn xut t cõy mớa Quy trỡnh sn xut ng t cõy mớa gm cỏc bc chớnh sau: + Cõy mớa c ộp thu c nc mớa, quỏ trỡnh ộp ngi ta b sung nc núng thm thu hũa tan ht lng ng cú cõy mớa + Nc mớa sau ộp s c ty mu bng SO v gia vụi trung hũa kt ta cỏc cht Sau ú nc mớa c lng loi b cỏc cht kt ta + Nc mớa sau lng s c a i bc hi, sau bc hi ta thu c syrup thụ, syrup thụ c ty mu ln hai v thu c syrup tinh + Syrup tinh c a i nu ng, sau nu ta thu c ng non ng non s qua cụng on tr tinh tng kớch thc tinh th + Sau tr tinh xong, ng non s c ly tõm, sy v cho ng thnh phm - - - - - 1.3 Lý thuyt cụ c 1.3.1 Khỏi nim Cụ c l quỏ trỡnh lm tng nng cht rn hũa tan dung dch bng cỏch tỏch bt mt phn dung mụi qua dng hi Mc ớch: Tng nng cht tan Tỏch cht rn hũa tan dng tinh th Thu dung mụi dng nguyờn cht Quỏ trỡnh cụ c thng c tin hnh trng thỏi sụi, cỏc ỏp sut khỏc Khi lm vic ỏp sut thng ta cú th dựng thit b h, cũn cỏc ỏp sut khỏc thỡ dựng thit b kớn Quỏ trỡnh cụ c cú th tin hnh h thng cụ c mt ni hoc h thng cụ c nhiu ni 1.3.2 Phõn loi thit b Ngi ta phõn thit b cụ c thnh cỏc nhúm chớnh sau: Nhúm 1: dung dch i lu t nhiờn (tun hon t nhiờn), cú loi: Loi 1: cú bung t (ng trc vi bung bc) cú ng tun hon trong, ng tun hon ngoi Loi 2: cú bung t ngoi (khụng ng trc vi bung bc) Thit b nhúm ny thng c dựng cụ c dung dch khỏ loóng, nht thp Nhúm 2: dung dch i lu cng bc (tun hon cng bc), cú loi: Loi 1: bung t trong, ng tun hon ngoi Loi 2: bung t ngoi, ng tun hon ngoi Thit b nhúm ny thng c dựng cụ c nhng dung dch cú nht cao Thng dựng bm i lu cng bc ú gim c s bỏm cn hay kt tinh trờn b mt truyn nhit Nhúm 3: dung dch chy mng mng, cú loi: Loi 1: mng dung dch chy ngc t di lờn Loi 2: mng dung dch chy xuụi t trờn xung Thit b nhúm ny ch cho phộp dung dch chy thnh mng qua b mt truyn nhit mt ln trỏnh s tỏc dng nhit lõu lm bin i mt s thnh phn ca dung dch 1.3.3 ng dng quỏ trỡnh cụ c Trong sn xut thc phm: cụ c ng, nc qu Trong cụng nghip húa cht: cụ c NaOH, KOH - 1.4 La chn phng ỏn thit k Theo tớnh cht nguyờn liu cng nh u, nhc im ca cỏc thit b trờn ta chn thit b cụ c ba ni, xuụi chiu, phũng t trong, ng tun hon ngoi u im: Dung dch t di chuyn t ni trc vo ni sau nh chờnh lch ỏp sut Hi th ca ni trc c s dng un núng cho ni sau nờn tit kim c lng hi t, tng hiu qu kinh t Nhc im: Nhit ca cỏc ni sau thp dn m nng cht khụ li tng lm nht dung dch tng dn n h s truyn nhit gim t ni u n ni cui 1.5 Thuyt minh quy trỡnh cụng ngh Cu to h thng thit b cụ c ni xuụi chiu bung t ngoi thng ng : mi thit b cú bung t v khụng gian bc hi (bung bc) hon ton tỏch ri Chỳng ch liờn h vi bng ng ni v ng tun hon Cỏc ng truyn nhit thit b ny cú th di n 7m bung bc cú b phn tỏch bt H thng lm vic da trờn nguyờn tc chờnh lch ỏp sut cỏc ni Thuyt minh quy trỡnh cụng ngh : dung dch ban u l dung dch ng Saccharose cú nng 13 % c cha thựng cha nguyờn liu c bm bm lờn thựng cao v, qua lu lng k sau ú vo thit b gia nhit Ti thit b gia nhit, dung dch c gia nhit n nhit sụi ca ni Sau ú dung dch c a vo thit b cụ c bung t ngoi Dung dch Saccharose c un sụi to thnh hn hp lng hi i vo bung bc hi, ti õy, hi th c tỏch v i lờn phớa trờn, dung dch cũn li quay v bung t theo ng tun hon Hi th ni th lm hi t cho ni th 2, hi th ni th lm hi t cho ni th 3, hi th ni th i vo thit b ngng t v c ngng t li, cũn lng khớ khụng ngng c bm chõn khụng hỳt ngoi sau qua thit b thu hi bt Dung dch ni th sau t nng cht khụ theo yờu cu thỡ i v lm nguyờn liu cho ni th 2, sn phm ca ni th lm nguyờn liu cho ni th 3, sn phm ca ni th l sn phm ca h thng cú nng cht khụ l 55% v c a vo b cha sn phm Chng 2: TNH TON CễNG NGH THIT BI CHNH 2.1 CN BNG VT CHT S liu ban u : - Nng sut tớnh theo dung dch u : (Tn/gi) - Nng u ca dung dch : 13 (% lng) - Nng cui ca dung dch : 55 (% lng) - p sut hi t ni : 3,8 (at) - p sut hi cũn li thit b ngng : 0,21 (at) 2.1.1 Xỏc nh lng hi th thoỏt h thng - Phng trỡnh cõn bng vt liu cho ton b h thng: G = Gc + W Trong ú: + G, Gc: lng dung dch u v lng dung dch cui (kg/h) + W: lng hi th thoỏt ca ton b h thng (kg/h) - Vit cho cu t phõn b: G.x = Gc.xc + W.xw Trong ú : x, xc : nng ca dung dch vo ni u v ni cui (% lng) Xem lng hi th khụng mt mỏt, ta cú: G.x = Gc.xc Vy lng hi th thoỏt ca ton b h thng: W = G (1 X ) Xc Theo gi thit ta cú: G = (Tn/h) = 8000 ( Kg/h) X = 13% Xc = 55% Thay vo biu thc trờn ta cú: 13 55 W = 19000 (1) = 6109,091 (kg/h) 2.1.2 Xỏc nh nng cui mi ni W1 W2 W2 W3 Chn: = 1,0 ; = 1,0 (1) - Ta cú: W = W1 + W2 + W3 = 6109,091 (kg/h) (2) Vi : W1, W2 , W3 l lng hi th thoỏt ni 1, 2, T (1) v (2) suy : W1 = 2036,499 (kg/h) W2 = 2036,296 (kg/h) W3 = 2036,296 (kg/h) - Nng cui mi ni: Ni 1: x1 = G xd Gd W1 = 8000 () = 17,439 (%) xd Gd (W1 + W2 ) Ni 2: x = G = 8000 [] = 26,482 (%) xd Gd (W1 + W2 + W3 ) Ni 3: x = G = 8000 [] = 55 (%) 2.2 CN BNG NHIT LNG 2.2.1 Xỏc nh ỏp sut mi ni Gi P1, P2, P3, Pnt: l ỏp sut ca ni 1, 2, v thit b ngng t P1: hiu s ỏp sut ca ni so vi ni P2: hiu s ỏp sut ca ni so vi ni P3: hiu s ỏp sut ca ni so vi thit b ngng t P: hiu s ỏp sut ca ton h thng Gi s rng hi t dựng bc hi v un núng l hi nc bóo ho Ta cú: P = P1 - Pnt = 3,8 0,21 = 3,59 (at) Chn: Ta cú: P P2 = 1,16 ; P2 P3 = 1,4 (3) P = P1+ P2 + P3 = 3,59 (at) (4) 10 Dtr = 1,383 W (m) h h (CT VI.52 STQTTB T2/Trang 84) Vi: Dtr: ng kớnh ca thit b ngng t (m) W: lng hi ngng t (kg/s) h : lng riờng ca hi (kg/m3) Pnt = 0,21 at h h = 0,134 (kg/m3) (Tra bng I.251 STQTTB T1/Trang 314) : tc hi thit b ngng t (m/s) h Chn = 30 (m/s) => Dtr = 1,383 = 0,5282 (m) Vy theo bng VI.8 STQTTB T2/Trang88 Chn ng kớnh ca thit b ngng t l Dtr = 600 (mm) 3.1.2.2 Kớch thc cỏc tm ngn m bo lm vic tt, tm ngn phi cú dng hỡnh viờn phõn Do ú, chiu rng ca tm ngn c xỏc nh theo cụng thc sau: b= Dtr + 50(mm) (CT VI.53 STQTTB T2/Trang 85) Vi: Dtr: l ng kớnh ca thit b ngng t (mm) Vỡ trờn tm ngn cú nhiu l nh, chn nc lm ngui l nc sch Chn ng kớnh ca l l (mm) (Theo STQTTB T2/Trang 85) Ta cú: b = + 50 = 350(mm) Chiu cao ca g cnh tm ngn l 40 (mm) (Theo STQTTB T2/Trang 85) Tng din tớch b mt ca cỏc l ton b mt ct ngang ca thit b ngng t ngha l trờn mt cp tm ngn: f = Gc Gn = (m ) c c n (CT VI.54 STQTTB T2/Trang 85) Vi: 60 Gn: lu lng nc (m3/s) Gn ph thuc vo hi nc c ngng t v thng thay i theo gii hn (15-60) W c : tc tia nc (m/s) Chn c = 0,62 (m/s) (Theo STQTTB T2/Trang 85) n = 997,08(kg / m ) n : lng riờng ca nc (kg/m3) Chn 25C (Bng I.5 STQTTB T1/Trang 11) => f = = 0,0275 (m2) Cỏc l trờn tm ngn sp xp theo hỡnh lc giỏc u nờn ta cú th xỏc nh bc ca cỏc l bng cụng thc: t = 0,866 d fc (mm) f tb (CT VI.55 STQTTB T2/Trang 85) Vi: d: ng kớnh ca l (mm) fc f tb : t s gia tng s din tớch tit din cỏc l vi din tớch tit din ca thit b ngng t, thng ly 0,025 0,1 Vy chn fc f tb = 0,1 t = 0,866.2.0,11/2 = 0,548 (mm) 3.1.2.3 Chiu cao thit b ngng t chn khong cỏch trung bỡnh gia cỏc tm ngn v tng chiu cao hu ớch ca thit b ngng t, ta da vo mc un núng nc v thi gian lu ca nc thit b ngng t Mc un núng nc c xỏc nh bng cụng thc: P= t c t t bh t (Cụng thc VI.56 STQTTB T2/Trang 85) Vi: t2c, t2: l nhit cui, u ca nc ti vo thit b (oC) tbh: l nhit hi nc bóo ho ngng t (oC) => P = = 0,562 61 - Tra bng VI.7 STQTTB T2/Trang 86, ta cú: S ngn = 4; s bc = 3; khong cỏch trung bỡnh gia cỏc ngn l 300 (mm) Tra bng VI.8 STQTTB T2/Trang 88, ta cú: Khong cỏch t ngn trờn cựng n np thit b l a = 1300 (mm) Khong cỏch t ngn di cựng n ỏy thit b l b = 1200 (mm) Chiu cao tng ca thit b ngng t l: H = H + a + b = 300(6 1) + 1300 + 1200 = 4000 (mm) Khong cỏch gia tõm ca thit b ngng t v thit b thu hi: K1 = 950 (mm); K2 = 835(mm) Chiu cao ca h thng thit b: H = 5080 (mm) Chiu rng ca h thng thit b: T = 2350(mm) ng kớnh ca thit b thu hi: D1 = 500 (mm); D2 = 400 (mm) Chiu cao ca thit b thu hi: h1 = 1700 (mm); h2 = 1350 (mm) 3.1.2.4 Kớch thc ng baromet p sut thit b ngng t l 0,3 (at), ú thỏo nc ngng v hi ngng t mt cỏch t nhiờn thỡ thit b phi cú ng Baromet ng kớnh ca ng Baromet c xỏc nh theo cụng thc: dB = 0,004(Gn + W) (m) (CTVI.57 STQTTB T2/Trang 86) Vi: W: l lng hi ngng (kg/s) Gn: lng nc lnh ti vo thit b (kg/s) : tc ca hn hp nc, cht lng ó ngng chy ng baromet (m/s) Thng ly (0,5 - 0,6) m/s Chn = 0,5 (m/s) => dB = = 0,211 Chn dB = 250(mm) Chiu cao ca ng Baromet c xỏc nh theo cụng thc: H = h1 + h2 + 0,5 (m) (CT VI.58 STQTTB T2/Trang 86) Vi: h1: l chiu cao ca ct nc ng cõn bng vi hiu s gia ỏp sut khớ quyn v ỏp sut thit b ngng t (m) h2: l chiu cao ct nc ng Baromet cn khc phc ton b tr lc ca nc chy ng (m) 62 h1 = 10,33 b (m) 760 Ta cú: (CT VI.59 STQTTB T2/Trang 86) õy b l chõn khụng thit b ngng t (mmHg) b = (1 0,21).760 = 600,4 (mmHg) => h1 = 10,33 = 8,1607 (m) h2 = V H + + (m) 2g d (CT VI.60 STQTTB T2/Trang 87) H s tr lc vo ng ng ly = 0,5; ng ly =1 H h2 = 2,5 + ( m) 2g d thỡ cụng thc trờn cú dng nh sau: Vi: H: ton b chiu cao ng Baromet (m) d: ng kớnh ca ng Baromet (m) : h s ma sỏt nc chy ng tớnh Re = ta tớnh h s chun Re cht lng chy ng Baromet: d B n (Trang 63, C s cỏc quỏ trỡnh v thit b cụng ngh húa hc, T1) Vi: dB : ng kớnh ng dn (m) n o : lng riờng ca nc tra theo t2 = 25 ( C): (kg/m3) (Bng I.6 STQTTB T1/Trang 12) o : nht ca nc tra 25 ( C): n = 997,08 = 0,8937.10-3 (N.s/m2) (Bng I.102 STQTTB T1/Trang 94) => Re = = 1,178.104 > 104 Vy ng Baromet cú ch chy xoỏy, ch chy xoỏy ta cú th xỏc nh h s ma sỏt theo cụng thc sau: 63 6,81 0,9 = lg + 3,7 Re (Cụng thc II.65 STQTTB T1/Trang 380) Vi: : nhỏm tng i xỏc nh theo cụng thc sau: = d td (Cụng thc II.65 STQTTB T1/Trang 380) Trong ú: : nhỏm tuyt i, chn = 0,1(mm) (Tra II.15 STQTTB T1/Trang 381) dtd: ng kớnh tng ng ca ng (m) dtd = 4Rtl = = dB= 0,211 (m) = = 0,4728.10-3 = = 0,0184(W/m.) 0,5 H h2 = 2,5 + 0,0184 2.9,81 0,211 Nờn: V: H = h1 + h2 + 0,5 = 8,1607 + h2 + 0,5 Gii h phng trỡnh ta c: H = 8,5 (m) h2 = 0,039 (m) Ngoi cũn ly thờm chiu cao d tr trỏnh hin tng nc dõng lờn ngp thit b 0,5 (m) Suy chiu cao ca Baromet l: H =89,2(m) Nhng thc t ngi ta thng chn chiu cao Baromet H = 12 (m) 3.2 Chn bm 3.2.1 Bm chõn khụng Ngoi tỏc dng hỳt khớ khụng ngng v khụng khớ, bm chõn khụng cũn cú tỏc dng to chõn khụng cho thit b ngng t v thit b cụ c Trong thc t quỏ trỡnh hỳt khớ l quỏ trỡnh a bin nờn: k k k P2 N= P1 v kk P ck ( k 1) (CT 3.3, Cỏc quỏ trỡnh v thit b cụng ngh hoỏ cht v thc phm, T1/Trang 119) Vi: 64 P1: ỏp sut khớ lỳc hỳt (N/m2); P1= Pkk P2: ỏp sut khớ lỳc y (N/m2) k: ch s a bin ca khụng khớ, ly k= 1,25 ck ck : hiu s c khớ ca bm chõn khụng kiu pittụng, = 0,9 N: cụng sut tiờu hao (W) vkk: th tớch khớ khụng ngng v khụng khớ c hỳt h thng (m3/s) P1 = Pkk = (0,21 0,0461).9,81.104 = 16078,59 (N/m2) Chn P2 = Pkq = 1,033 (at) = 101337,3 (N/m2) 1, 251 1,25 101337,3 1, 25 N= 16078,59.0,052 16078,59 0,9.(1,25 1) = 1364,509 (W) Vy cụng sut tiờu hao ca bm chõn khụng l: N = 1364,509(W) N N dc = tr dc Cụng sut ca ng c: (CT II.250 STQTTB T1/Trang 466) Vi: : l h s d tr cụng sut Thng ly = 1,1 ữ 1,15 Chn = 1,12 tr : hiu sut truyn ng Thng ly Ly dc tr tr = 0,96 ữ 0,99 = 0,96 : hiu sut ng c, ly N dc = dc = 0,95 1364,509 1,12 = 1675,713( W) 0,96.0,95 Vy cụng sut ca ng c bm chõn khụng l 1675,713 (W) 3.2.2 Bm nc lnh vo thit b ngng t Chn bm ly tõm gung bm nc lnh lờn thit b ngng t, ta chn chiu cao ng hỳt v ng y ca bm l: Ho= 18 (m) Chiu di ton b ng ng l: 22 (m) ng kớnh ng dn nc: 65 Gn 16,972 = = 0,104m) 0,785.. 0,785 2.997,08 d= (chn n = 2m / s ) Chn d = 0,16 (m) Cụng sut ca ng c c tớnh theo cụng thc sau: Q.H g N= ( KW) 1000 (CT II.189 STQTTB T1/Trang 439) Vi: : lng riờng ca nc 25 (oC), kg/m3 N: cụng sut cn thit ca bm (KW) Q: nng sut ca bm (m3/s) H: ỏp sut ton phn (ỏp sut cn thit cht lng chy ng) : hiu sut ca bm, chn = 0,85 (Bng II.32 STQTTB T1/Trang 439, chn Q= Tớnh Q: = 0,8 0,94) Gn (m / s ) Vi: Gn: l lng nc lnh ti vo thit b ngng t (kg/s) Q = 16,972 = 0,017(m / s ) 997,08 Tớnh H: H = Hm + Ho+ Hc (m) (CT II.185 STQTTB T1/Trang 438) Trong ú: Hm: tr lc thy lc mng ng Hc: chờnh lch ỏp sut cui ng y v u ng hỳt Ho: tng chiu di hỡnh hc m cht lng c a lờn (gm chiu cao hỳt v chiu cao y) Tớnh Hm : l H m = + (m) d 2.g Vi: l: chiu di ton b ng, l = 22 (m) 66 d: ng kớnh ca ng, d = 0,16 (m) : tc ca nc ng (m/s) : h s ma sỏt : tr lc chung Re = H s ma sỏt c xỏc nh qua ch chy Re: .d. n Vi: à : nht ca nc 25 (oC) = 0,8937.10-3 (N.s/m2) (Bng I.102 STQTTB T1/Trang 94) Re = 2.0,16.997,08 = 3,5.105 > 104 0,8937 10 Nờn ng cú ch chy xoỏy Tớnh h s ma sỏt: 6,81 0,9 = lg + 3,7 Re (CT II.65 STQTTB T1/Trang 380) 67 Vi: : l nhỏm tng i c xỏc nh theo cụng thc sau: = d td Trong ú: dt : ng kớnh tng ng ca ng (m) : nhỏm tuyt i, = 0,1(mm) (Tra II.15 STQTTB T1/Trang 381) 0,1.10 = = 6,25.10 0,16 = 6,81 0,9 6,25.10 lg 3,5.10 + 3,7 = 0,019 (W/m.) Tng tr lc: Theo bng II.16 STQTTB T1/Trang 382, ta cú: ca vo ca = 0,5 (Bng N010) = (Bng N010) = 0,38 (6 khuu) (Bng N029) khuu ng van tiờu chun = 4,1 (Bng N037) = 0,5 (Bng N045) van chn = 0,5 + + 6.0.38 + 4,1 + 0,5 = 8,38 Vy: 22 22 H m = 0,019 + 8,38 = 2,241(m) 0,16 2.9,81 Hc = P2 P1 ( m) g Chờnh lch ỏp sut cui ng y v u ng hỳt: Vi: P1, P2: ỏp sut tng ng u ng hỳt, cui ng y 68 (0,21 1).9,81 10 Hc = = 7,923(m) 997,08.9,81 p sut ton phn ca bm l: H = 2,241 + 18 + (- 7,923) = 12,234 (m) Cụng sut ca bm: N= 0,017.12,234.997,08.9,81 = 2,396( KW) 1000.0,85 Cụng sut ca ng c in: N dc = N 2,396 = = 2,627 ( KW) tr dc 0,96.0,95 Ngi ta thng ly ng c cú cụng sut ln hn cụng sut tớnh toỏn trỏnh hin tng quỏ ti Vỡ 5KW < Ndc < 50 KW nờn tra bng II.33 STQTTB T1/Trang 440, chn h s d tr =1,2 Suy ra: N = Nc = 1,2.2,627 = 3,416 (KW) 3.2.3 Bm dung dch lờn thựng cao v Chn bm ly tõm vi chiu cao hỳt v chiu cao y l 18 (m) Cụng sut ca bm c tớnh theo cụng thc: n= H Q. g 1000. (CTII.189 STQTTB T1/Trang 439) Vi: : hiu sut ca bm, chn = 0,85 (Bng II.32 STQTTB T1/Trang 439) : lng riờng ca dung dch ng cú C = 13%; t = 25 (oC) (Bng I.85 STQTTB T1/Trang 57) = 1048,5 (kg/m3) Q: nng sut ca bm (m3/s) H: ỏp sut cn thit dung dch chuyn ng ng H = H m + Hc + Ho Vi: Hm: tr lc mng ng Hc: chờnh lch ỏp sut cui ng y, u ng hỳt 69 Ho: chiu cao ng hỳt v y, chn Ho = 18 (m) Q= Tớnh Q: Gd ( m / s ) Vi: G: l lng dung dch u (kg/s) Q= 8000 = 2,212.10 (m / s) 1048,5.3600 Tớnh H: l H m = + (m) d g Tớnh Hm: Q 2,212.10 = = 0,052(m) .0,785 1.0,785 d= (chn n = 1m / s ) Chn d = 0,06 (m) dd = 0,4885.10-3 (N.s/m2) (Tra C = 13 %, t = 25 C) (Bng I.112 STQTTB T1/Trang 114) H s ma sỏt c tớnh qua ch chy Re: Re = .d dd 1.0,09.1048,5 = = 128781,986 > 10 dd 0,4885 10 Cú ch chy xoỏy, suy ra: = 0,024 = ,9 6,81 1,11.10 + lg 3,7 12,878 10 (W/m.) Vi: 0,1.10 = = = 1,11.10 d 0,09 Tng tr lc: Theo bng II.16 STQTTB T1/Trang 382, ta cú: 70 ca vo ca = 0,5 (Bng N010) = (Bng N010) = 0,38 (3 khuu) (Bng N034) khuu ng van tiờu chun van mt chiu = (Bng N037) = 8,61 (Bng N047) = 0,5 + + 3.0,38 + + 8,61 = 15,25 Vy: 22 12 H m = 0,024 + 15,25 = 1,226(m) 0,09 2.9,81 Tớnh Hc: Hc = = = 26,705 (m) p sut ton phn ca bm: H= 1,226 + 26,705+ 18 = 45,931 (m) Cụng sut ca bm: N = = 2,955 (kW) 71 Cụng sut ca ng c in: N N dc = dc tr = = 3,546 (kW) Ngi ta thng ly ng c cú cụng sut ln hn cụng sut tớnh toỏn trỏnh hin tng quỏ ti Vỡ 1kW < ndc < 5kW (tra bng II.33 STQTTB T1/trang 440) chn h s d tr =1,25 Suy ra: n= nc=1,25.3,546 = 4,432 (kW) 72 KT LUN Nhim v ca ỏn l thit k thit b cụ c ni xuụi chiu, bung t trong, ng tun hon ngoi kiu ng cng bc, dựng hi t l hi nc bóo hũa cú ỏp sut l 3,8 at cụ c dung dch ng sacharose cú nng 13% lờn n nng 55% õy khụng phi phng ỏn nht, so vi cỏc phng ỏn khỏc nú cng cú nhng u khuyt im nh sau: u im + Dung dch di chuyn t ni trc sang ni sau nh chờnh lch ỏp sut gia cỏc ni + Do nhit sụi ca ni trc ln hn ni sau nờn dung dch ca mi ni u cú nhit cao hn nhit sụi, kt qu l ta cú mt lng nhit tha v lng nhit ny s lm bc hi cho mt lng nc gi l quỏ trỡnh t bc hi Nhc im + Nhit ca dung dch cỏc ni sau thp dn, nhng nng ca dung dch li tng dn lm nht ca dung dch tng nhanh, kt qu l h s truyn nhit gim t ni u n ni cui + H thng cng knh Sau thc hin bn ỏn ny, em ó hỡnh dung cụng vic ca ngi ký s cụng ngh Khụng nhng phi nm rừ nhng kin thc chuyờn mụn m cũn phi thnh thỏo cỏc k nng khỏc nh tin hc, Ngoi ra, cũn giỳp em nm vng hn phn lý thuyt ó hc, cỏch tớnh toỏn cỏc thit b v phõn tớch la chn thit b, vt liu lm thit b phự hp vi yờu cu thc t Nhng qua ú em cng nhn thy rng bn thõn cũn phi hc hi rt nhiu cỏc kin thc khỏc V cho thit k ca mỡnh cú th i vo thc t thỡ cn phi thc hin rt nhiu khỏc na Tuy em ó c gng rt nhiu nhng kin thc bn thõn cũn hn ch nờn khụng trỏnh thiu sút Mong rng thi gian sp n em hon thin hn kin thc ca mỡnh cú th lm tt hn nhng thit k khỏc, hn na l phc v cho cụng vic sau tt nghip 73 TI LIU THAM KHO Nguyn Ng, Lờ Bch Tuyt, Phan Vn Hip, Phm Vnh Tin, Trn Mnh Hựng (1984), K ngh sn xut ng mớa, Nh xut bn Khoa hc v K thut H Ni Vn i, Nguyn Trng Khuụng, Trn Xoa, Vừ Th Ngc Ti, Trn Quang Tho, C s Cỏc Quỏ trỡnh v Thit b Cụng ngh Húa hc Tp 1, Nh xut bn i hc v Trung hc chuyờn nghip Phm Xuõn Ton, Quỏ trỡnh v Thit b Cụng ngh Húa cht Tp 3, Nh xut bn Khoa hc v K thut H Ni TS Trn Xoa, TS Nguyn Trng Khuụng, KS H Lờ Viờn, S tay Quỏ trỡnh v Thit b Cụng ngh Húa cht Tp 1, Nh xut bn khoa hc v k thut H Ni TS Trn Xoa, TS Nguyn Trng Khuụng, TS Phm Xuõn Ton, S tay Quỏ trỡnh v Thit b Cụng ngh Húa cht Tp 2, Nh xut bn Khoa hc v K thut H Ni 74