THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Thiết bị chịu áp lực là thiết bị có áp suất do mỗi chất tác dụng lên phía trong hoặc phía ngoài của thành thiết bị. Thiết bị được gọi có áp suất chỉ khi: áp suất làm việc của thiết bị (áp suất dư) lớn hơn áp suất môi trường. Hiện nay, theo QPVN những thiết bị làm việc với áp suât lớn hơn 0,7 at thì được gọi là thiết bị chịu áp lực. Lực tác dụng lên phía trong: nồi hơi, bình chứa. Lực tác dụng lên phía ngoài: nồi hai vỏ... Thiết bị chịu áp lực được thiết kế chính dùng để chứa các môi chất khí và lỏng ở một áp suất khác với áp suất của môi trường. Thiết bị chịu áp lực được sử dụng trong cả hai lĩnh vực công nghiệp và sinh hoạt. Nó xuất hiện trong công nghiệp như bình chứa khí nén và bồn chứa nước nóng. Các thiết bị chịu áp lực khác chẳng hạn như: nồi hấp, than hơi, tháp chưng cất và nhiều thiết bị khác trong khai thác khoáng sản hoặc nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, bình phản ứng hạt nhân trong tàu vũ trụ, tàu ngầm trong hệ thống phanh khí nén xe cơ giới, tàu lửa và tồn chứa các khí hóa lỏng như amoniac, chlorine, propane, buane,... Thiết bị chịu áp lực về lí thuyết nó có thể có bất kì hình dạng nào nhưng hình cầu, hình trụ thường được sử dụng. Về mặt lý thuyết mặt cầu sẽ có hình dạng tối ưu cho thiết bị chịu áp lực nhưng khó sản xuất do đó nó đắt tiền hơn. Vì vậy phần lớn thiết bị chịu áp lực là hình dạng hình trụ với hai đáy là hình elip. Thiết bị chịu áp lực được thiết kế để vận hành một cách an toàn tại một nhiệt độ và áp suất cụ thể, kĩ thuật được gọi là, Áp suất thiết kế và Nhiệt độ thiết kế. Một thiết bị được thiết kế không phù hợp để sử dụng với một áp suất cao sẽ gây ra mối nguy hiểm rất lớn. 1.2. Các loại thiết bị chịu áp lực Các thiết bị chịu áp lực trong công nghiệp gồm có hai loại chính: Các thiết bị không bị đốt nóng gồm : bình chứa không khí nén, các bình chứa khí nén (oxy, nito, amoniac, CO2,...), bình chứa khí hía lỏng như gas LPG, bình ga NH3,bình ga Freon, bình sinh khí axetylen, các ống dẫn hơi, dẫn khí có áp suất... Các thiết bị đốt nóng gồm nồi hơi và các b

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ CƠ KHÍ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài: THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC VÀ ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Người thực hiện: Phạm Thị Hoài Xinh MSSV: 2022150117 Người kiểm tra: Đỗ Ngọc Thịnh Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2016 LỜI MỞ ĐẦU Trong kinh tế đại, loại thiết bị chịu áp lực đóng vai trò quan trọng sản xuất sinh hoạt, sở để đại hóa q trình cơng nghệ, khí hóa cơng việc nặng nhọc Ở nước ta nay, thiết bị chịu áp lực sử dụng rộng rãi ngày nhiều Có thể nói khơng có doanh nghiệp sản xuất không sử dụng loại thiết bị chịu áp lực Theo số liệu ước tính nước có khoảng 0,5 triệu nồi hơi, gần 8.000 hệ thống lạnh, khoảng 30 triệu thiết bị áp lực bao gồm loại chai chứa khí Các loại thiết bị chịu áp lực ứng dụng rộng rãi lĩnh vực công nghệ may, cơng nghệ hóa học, kĩ thuật mơi trường, y tế v.v Đặc biệt lĩnh vực công nghệ thực phẩm Tuy nhiên việc sử dụng thiết bị chịu áp lực luôn gắn liền với yếu tố nguy hiểm nổ thiết bị, rò rỉ mơi chất độc hại, bỏng nhiệt, điện giật, va đập học.v.v Trong nguy hiểm tượng nổ vỡ thiết bị chịu áp lực Khi nổ thiết bị chịu áp lực, gây hậu to lớn, làm chết bị thương nhiều người, phá huỷ cơng trình nhà xưởng thiết bị Vì vần đề đặt phải tìm hiểu kĩ yêu cầu kĩ thuật an toàn sử dụng thiết bị chịu áp lực Bên cạnh đó, em học chuyên ngành đảm bảo chất lượng an tồn thực phẩm với mong muốn tìm hiểu ứng dụng loại thiết bị thực phẩm Nếu có sai sót kính mong thầy đóng góp ý kiến để tiểu luận em hoàn thiện NỘI DUNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC 1.1 Khái niệm thiết bị chịu áp lực Thiết bị chịu áp lực thiết bị có áp suất chất tác dụng lên phía phía ngồi thành thiết bị Thiết bị gọi có áp suất khi: áp suất làm việc thiết bị (áp suất dư) lớn áp suất môi trường Hiện nay, theo QPVN thiết bị làm việc với áp suât lớn 0,7 at gọi thiết bị chịu áp lực - Lực tác dụng lên phía trong: nồi hơi, bình chứa - Lực tác dụng lên phía ngồi: nồi hai vỏ Thiết bị chịu áp lực thiết kế dùng để chứa mơi chất khí lỏng áp suất khác với áp suất môi trường Thiết bị chịu áp lực sử dụng hai lĩnh vực cơng nghiệp sinh hoạt Nó xuất cơng nghiệp bình chứa khí nén bồn chứa nước nóng Các thiết bị chịu áp lực khác chẳng hạn như: nồi hấp, than hơi, tháp chưng cất nhiều thiết bị khác khai thác khoáng sản nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, bình phản ứng hạt nhân tàu vũ trụ, tàu ngầm hệ thống phanh khí nén xe giới, tàu lửa tồn chứa khí hóa lỏng amoniac, chlorine, propane, buane, Thiết bị chịu áp lực lí thuyết có hình dạng hình cầu, hình trụ thường sử dụng Về mặt lý thuyết mặt cầu có hình dạng tối ưu cho thiết bị chịu áp lực khó sản xuất đắt tiền Vì phần lớn thiết bị chịu áp lực hình dạng hình trụ với hai đáy hình elip Thiết bị chịu áp lực thiết kế để vận hành cách an toàn nhiệt độ áp suất cụ thể, kĩ thuật gọi là, "Áp suất thiết kế" "Nhiệt độ thiết kế" Một thiết bị thiết kế không phù hợp để sử dụng với áp suất cao gây mối nguy hiểm lớn 1.2 Các loại thiết bị chịu áp lực Các thiết bị chịu áp lực công nghiệp gồm có hai loại chính: - Các thiết bị khơng bị đốt nóng gồm : bình chứa khơng khí nén, bình chứa khí nén (oxy, nito, amoniac, CO2, ), bình chứa khí hía lỏng gas LPG, bình ga NH3,bình ga Freon, bình sinh khí axetylen, ống dẫn hơi, dẫn khí có áp suất - Các thiết bị đốt nóng gồm nồi phận nó, balơng hơi, nồi nấu, sấy, hấp, 1.2.1 Các thiết bị khơng bị đốt nóng Các thiết bị khơng bị đốt nóng gồm bình chứa (Oxy, nito, amoniac, CO2 ), bình chứa ga, bình sinh khí axetylen, ống dẫn hơi, dẫn khí 1.2.1.1 Bình chứa oxy Oxy nguyên tố hóa học phổ biến hành tinh chiếm gần 50% khối lượng vỏ Trái Đất, nước, khơng khí điều kiện thường (nhiệt độ phòng áp suất khơng khí) Oxy chất khơng màu, khơng mùi, khơng vị Khí Oxy hóa lỏng nhiệt độ -183°C cô đặc – 218.9°C Ở áp suất khơng khí, Oxy lỏng chiếm 1/854 thể tích khí Điều cho phép số lượng lớn Oxy vận chuyển lưu trữ thể lỏng khí làm lạnh Đặc tính quan trọng Oxy khả phản ứng Chỉ có số phân tử khơng phản ứng với Oxy Các tiến trình đốt cháy Oxy hóa với mơi trường giàu Oxy nhanh mơi trường khơng khí Đặc tính làm cho Oxy trở nên cần thiết cho phần lớn ứng dụng Công Nghiệp Oxy sản xuất công nghiệp cách phân đoạn khí hóa lỏng, sử dụng zeolit với áp lực chuyển động để tập trung oxy từ khơng khí, điện nước phượng tiện khác Hình 1.1 Máy sản xuất bình oxy mini Trong cơng nghiệp, bình chứa khí nén oxy sản xuất với nhiều dung tích khác nhau: 40 lít với áp suất làm việc 135 - 150 bar, 10 lít, Hình 1.2 Bình khí Oxy 40 lít Tuy nhiên, với nhu cầu khách hàng sử dụng lớn 15 chai/ ngày việc sử dụng bình khí nén oxy sử dụng an toàn lao động sản xuất Để giảm bớt chi phí cho người sử dụng an tồn lao động sản xuất, người ta sản xuất bình oxy lỏng cấp bình lỏng XL45 với dung tích 175 lít Khí oxy lỏng có màu xanh nhạt, oxy lỏng sản xuất hệ thống từ bình lỏng siêu lạnh XL45 Ở đây, oxy cấp dạng lỏng sau chuyển qua hệ thống hóa hơi, van điều áp bình tích khí Sức chứa bình XL45 khí oxy tương đương 24 chai khí oxy cao áp 40 lít Hình 1.3 Bình chứa oxy lỏng XL45 Trong nghành công nghệ thực phẩm, oxy ứng dụng công nghệ lên men bảo quản thực phẩm * Cơng nghệ lên men hiếu khí cần khí O2 để cung cấp cho q trình lên men - Lên men để thu nhận sinh khối nấm men làm chất xúc tác cho trình sản xuất bánh mì Hình 1.4 Sản xuất bánh mì sinh khối nấm men từ khí oxy * Bảo quản thực phẩm Người ta thường sử dụng khí oxy bảo thịt loại thực phẩm khác theo phương pháp CA, MAP hay MA theo liều lượng khác - Theo phương CA nồng độ khí oxy sử dụng với nồng độ thấp để tạo môi trường cần thiết cho phát triển vi sinh vật; tham gia vào q trình hơ hấp hiếu khí, chín sau thu hoạch lão hóa Thiếu oxy rau hơ hấp yếm khí nên cần phải trì nồng độ oxy mức tối thiểu kho bảo quản Nồng độ oxy bảo quản loại rau Nồng độ oxy tối thiểu kho bảo quản (%) Loại rau, Lê, táo, cải xanh, nấm rơm Dâu tây, đào, đu đủ, kiwi, mận, mơ, thơm, bắp, cải, cần tây Bơ, cà chua, dưa leo, tiêu Quả có múi, đậu xanh, khoai tây, măng tây Hình 1.4 Lê bảo quản với nồng độ O2 2% Trong phòng bảo quản chuối bảo quản với nồng độ O2 2%, CO2 4% cho kết tốt Hình 1.5 Chuối bảo quản với nồng độ O2 - 5% Trong phòng bảo quản, chuối bảo quản với O2 - 5%; CO2 - 5%, nhiệt độ 10 - 160C, bảo quản lâu - tuần Đối với chuối vận chuyển đường biển bảo quản nhiệt độ 12 160C O2 - 5%; CO2: - 5%, thời gian bảo quản kéo dài tới tháng - Theo phương pháp MA: Tăng thời gian bảo quản táo với nồng độ O2 thấp, CO2 cao - Theo phương pháp MAP: Thực phẩm bao gói bao bì với thành phần khơng khí sửa đổi khác hằn với khơng bên Với lượng oxy từ 60 - 80% giữ màu đỏ tự nhiên thịt Nồng độ lớn 5% tạo mơ có độ sáng ức chế biên đổi không thuận nghịch Sử dụng nồng độ oxy lớn 50%, cải thiện mùi vị tươi sản phẩm bao gói Hình 1.6 Thịt thỏ đóng gói với O2 70% Thịt thỏ đóng gói hiệu chỉnh bao bì PE với thành phần khơng khí 30% CO2 + 70% O2 bảo quản 10C Cũng bảo quản thịt gà tây đóng gói PE với thành phần khơng khí 80% O2 + 20% CO2 bảo quản nhiệt độ 40C Có thể bảo quản 14 ngày 1.2.1.2 Bình chứa CO2 CO2 (carbon dioxide) hợp chất điều kiện bình thường có dạng khí khí Trái Đất Là chất khí khơng vị, khơng màu, khơng mùi khơng cháy Đặc tính carbon dioxide tính trơ độ hòa tan nước cao nên CO2 khí hỗ trợ cho sống ngày công nghệ môi trường Ở nhiệt độ -780C ngưng tụ tạo thành tinh thể màu trắng gọi băng khô (thể rắn) CO2 lỏng tạo thành áp suất 5,1 bar; điều kiện áp suất khí quyển, chuyển trực tiếp từ pha khí sang rắn hay ngược lại theo trình gọi thăng hoa Khí CO2 thực phẩm bán thị trường với số lượng lớn CO2 tinh khiết ứng dụng nghành cơng nghệ thực phẩm với quy trình bia, rượu, nước giải khát, * Việc sử dụng khí CO2 để trì bầu khơng khí trở nên sản phẩm dạng lỏng bột bên nhà kho, bể chứa, xilo, lò phản ứng, thiết bị xử lí tàu bè Khí trơ CO2 giúp ngăn ngừa giúp ngăn ngừa xuống cấp hư hỏng sản phẩm từ độ ẩm oxy Hình 1.7 Xilo bảo quản thực phẩm Hình 1.8 Bồn chứa CO2 * Đóng băng sản phẩm, làm lạnh nhanh Các dạng lỏng rắn (đá khơ) khí CO2 sử dụng để làm lạnh đông băng nhanh sản phẩm thực phẩm CO2 dạng lỏng rắn làm đơng lạnh thực phẩm đạt tốc độ nhanh nhiệt độ thấp so với hệ thống nhiệt điện lạnh Hình 1.9 Sản phẩm đóng băng Kỹ thuật xử lý thực phẩm khí CO2 đời phát triển với mục đích kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Kỹ thuật xử lý CO giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Tồn trữ thịt với nồng độ CO2 thích hợp trì hỗn biến chất bề mặt thịt Ở nồng độ 10% CO2 thời gian bảo quản thịt tăng lên lần so với điều kiện bảo quản Đây cách kéo dài thời gian tồn trữ thịt lạnh tới 60 – 70 ngày * CO2 tinh khiết dùng để tạo gas cho sản phẩm nước giải khát, bia, đồ uống có gas Năm 1770, nhà hóa học người Thụy Điển Torbern Bergman sáng chế thiết bị để tạo khí CO2 nước có gas cở sở phản ứng CaCO3 với H2SO4 CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O Thiết bị tạo khí CO2 này, mở đầu cho công nghệ sản xuất nước khống có gas nhân tạo Hình 1.10 Nước khống có gas nhân tạo Ở nhiệt độ bình thường carbon dioxide chất khí Nếu bơm vào nguồn có nhiệt độ áp suất phù hợp đủ để đáp ứng nhu cầu Mục đích sử dụng: Đối với nhà máy cơng nghiệp có sử dụng nhiệt sử dụng thiết bị nồi cơng nghiệp để làm nguồn cung cấp nhiệt cung cấp hơi, dẫn nguồn nhiệt, nguồn đến với hệ thống máy móc cần sử dụng tới hơi, nhiệt Hình 1.20 Nồi đốt củi Thuyết minh quy trình Nước cấp cho bồn chứa phải đảm bảo yêu cầu chất lượng, bơm hút đẩy vào nồi Bộ phận cung cấp nhiệt đốt dầu mazut (có thể nhiên liệu khác) nguồn nhiệt đạt đến khoảng 1600 – 22000C Với mơ hình thiết bị trên, khói lò sau qua pass khỏi nồi nhiệt độ hạ xuống 900 – 13000C Hơi cung cấp cho thiết bị trao đổi nhiệt sau khỏi thiết bị bị ngưng tụ thành lỏng quay trở lại bồn chứa nước cấp cho nồi Hình 1.21 Nồi điện Các vấn đề lưu ý để tiết kiệm lượng cho nồi hơi: Làm nhiệt bão hòa; cung cấp nhiệt cho nước cấp; sấy nóng khơng khí dầu đốt; sử dụng nhiệt; sử dụng trình trao đổi nhiệt bão hòa, nước ngưng tụ trạng thái lỏng bão hòa Tuy nhiên, trình vận chuyển để tránh tượng tắt nghẽn đường ống ngưng tụ ống người ta cần lắp thêm nhiệt cách nhiệt thật tốt đường ống Trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm nồi ứng dụng rộng rãi Hình 1.22 Nồi trùng Nồi trùng dùng để trùng thực phẩm, nguyên vật liệu công nghiệp với số lượng suất ăn lớn công nghiệp đồ hộp, chế biến sữa, bịch nấm, nước giải khát, nước mắm, tương, dầu thực vật, rau Đặc tính kỹ thuật: áp suất làm việc 2,5 kg/cm2; nhiệt độ trùng lên tới 1380C; dung tích nồi trùng 200 lít, 350 lít, 850 lít, 1400 lít, ; nắp nồi trùng có hai kiểu đóng mở kiểu bu lơng lật kiểu vòng bích xoay Cấu tạo: Có cấu tạo vỏ inox thép khơng ghỉ Phía nồi trùng đựng thực phẩm nguyên liệu vật liệu công nghiệp, nước cấp vào khoảng trống hai vỏ Bên nồi trùng bao lớp thủy tinh cách nhiệt, lớp vỏ inox 1.2.2.2 Nồi nấu * Hệ thống bếp ăn công nghiệp nấu hơi, thiết bị bếp công nghiệp Hệ thống bếp ăn công nghiệp nấu gồm: nồi (lò hơi), nồi nấu cơm (tủ cơm), nồi nấu canh hơi, chảo xào hơi, nồi kho hơi, nồi hấp hơi, nồi nấu nước nóng, nồi trùng Đun nấu nước bão hòa từ nguồn cung cấp nồi Hẹ thống bếp ăn công nghiệp nấu dùng để nấu ăn cho doanh trại, trại giam, kí túc xá, nhà áy,khu cơng nghiệp, Với số lượng suất ăn lớn từ 150 - 1500 suất lần nấu Hình 1.23 Bếp ăn cơng nghiệp nấu Lợi ích sử dụng hệ thống bếp ăn cơng nghiệp nấu - Chi phí cho suất rẻ nhiều so với bếp ăn thông thường - Sạch sẽ, đảm bảo vệ sinh, không lo ngộ độc thực phẩm - Khơng bị lãng phí cháy, chiên cháy - Vận hành an toàn, tốn nhân cơng 1.2.2.3 Nồi sấy Trong cơng nghiệp, máy sấy ứng dụng rộng rãi sấy khô nông sản, bột cá, gỗ, quần áo, Tối ưu hoá việc lựa chọn phương pháp sấy kết cấu máy sấy có liên quan chặt chẽ với đặc tính sản phẩm đem sấy Để tính tốn q trình sấy cần phải biết độ ẩm sản phẩm ban đầu cuối, cấu trúc ống dẫn, độ nhớt, sức bền bề mặt, hệ số nhiệt dung, độ dẫn nhiệt, độ đẫn nhiệt độ, độ bền nhiệt, thành phần hoá học Phân loại máy sấy: Vì sản phẩm đem sấy có nhiều loại, thực tế sử dụng nhiều loại máy sấy khác Có thể nêu tổng quát phân loại sau: - Theo phương pháp nạp nhiệt, máy sấy chia loại đối lưu hay tiếp xúc - Theo dạng chất tải nhiệt: không khi, khí - Theo trị số áp suất phòng sấy: làm việc áp suất khí hay chân không - Theo phương pháp tác động: tuần hoàn, liên tục - Theo hướng chuyển động vật liệu chất tải nhiệt máy sấy đối lưu: chiều, ngược chiều với dòng cắt - Theo kết cấu: phòng, đường hầm, băng tải, sấy tầng sôi, sấy phun, thùng quay, tiếp xúc, thăng hoa, xạ nhiệt Ở đây, tủ sấy chân không dùng nhiều việc sấy vật liệu có chứa nhiều hàm lượng tinh dầu, hương hoa, dược phẩm, nơng sản thực phẩm có u cầu nhiệt độ sấy thấp nhằm giữ nguyên chất lượng màu sắc, khơng gây phá hủy, biến tính chất Hình 1.24 Tủ sấy chân không Một hệ thống sấy chân không thường cấu tạo từ buồng sấy, thiết bị ngưng tụ bơm hút chân không Nguyên lý phương pháp sấy chân khơng phụ thuộc vào áp suất điểm sôi nước Nếu làm giảm áp suất thiết bị chân không xuống đến áp suất mà nước vật bắt đầu sôi bốc tạo nên dòng chênh lệch áp suất đáng kể dọc theo bề mặt vật, làm hình thành nên dòng ẩm chuyển động bề mặt vật Điêu có nghĩa áp suất định nước có điểm sơi nhật định, hút chân không làm cho áp suất vật giảm đến lúc nhiệt độ vật đạt đến nhiệt độ sôi nước áp suất Nước vật hóa hơi, động lực tạo điều kiện thúc đẩy trình di chuyển ẩm bên trọng vật ngồi bề mặt bay q trình sấy chân khơng Hình 1.25 Sơ đồ nguyên lý làm việc nồi sấy Chú thích: Thiết bị sấy chân khơng; Thiết bị ngưng tụ ẩm; Bơm hút chân không; Phin lọc bụi, lọc ẩm; Ống xoắn đồng; Chốt cửa tủ sấy; Khay sấy; Đồng hồ rơ le nhiệt; Van xả khí; 10 Van hút chân không; 11 Đồng hồ đo áp suất; 12 Nhiệt kế thủy ngân; 13 Khóa chân khơng Hình 1.26 Hầm sấy nông sản Trong lĩnh vực sấy sản phẩm nông nghiệp, ứng dụng sấy loại bao gồm: hầm sấy hạt điều, hầm sấy hoa như: Mít, xồi, dứa, hầm sấy miến, sấy mỳ, hầm sấy đậu tương Máy sấy thực phẩm dùng để bảo quản thực phẩm hiệu Nó làm giảm lượng nước thực phẩm đủ để ngăn chặn trì hoãn phát triển vi sinh vật Điều quan trọng, làm khô thực phẩm với máy sấy chuyên dụng đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm Giúp thực phẩm giữ màu sắc, hương vị so với ban đầu Hình 1.27 Máy sấy thực phẩm đa 70 loại khay Máy sấy Thiên Nam - đa 70 loại khay thiết kế theo cơng nghệ hồn tồn tự động chủ động nguồn cấp nhiệt (điện, bioga, củi ) Điều chỉnh nhiệt độ cảnh báo tự động Máy sấy loại thực phẩm sau:  Sấy thịt gia cầm: thịt gà, thịt gà tây thịt bồ câu, thịt đà điểu, thịt chim cút, thịt vịt  Sấy thịt gia súc: thịt bê, thịt bò, thịt ngựa, thịt dê, thịt cừu, thịt nai, thịt kagaroo  Sấy thịt vật nuôi, thú nuôi: thị thỏ, thịt chuột, thịt ếch, thịt heo rừng,thịt rắn  Sấy cá hải sản: thịt cua, cá hồi, tôm khô, giáp xác, cá cơm, cá basa, cá da trơn, cá chép, cá trứng, cá mú, cá nục, cá ngừ đại dương  Sấy loại củ quả: Cà chua, cà rốt, xu xu, đu đủ, hành tây  Sấy loại lá: chùm ngây, hành  Sấy loại thuốc: hoa nở ngày đất, dược liệu  Sấy loại hạt: lúa, gạo, mì, bắp,  Sấy phế phẩm loại: bã bia, đầu cá 1.2.2.4 Nồi hấp Nồi hấp 500 - 1000 lít trùng dạng nằm chuyên dùng để hấp bịch nấm,phôi nấm, dùng cho sở trồng nấm với quy mô lớn, trùng ngành cơng nghệ thực phẩm, đóng gói đồ hộp Hình 1.28 Nồi hấp trùng dạng nằm Hệ thống thiết bị gồm có hồ sơ thiết kế, lý lịch thiết bị kiểm định giấy phép hướng dẫn sử dụng; hai khay đựng giá thể inox có bánh xe đẩy vào ray; hai xe đỡ khay có bánh xe tay vịn đẩy Đặc điểm: - Sử dụng trực tiếp nước - Độ an toàn cao - Chi phí giá thành thấp - Nhiệt độ cao lên tới 1270C CHƯƠNG KĨ THUẬT AN TOÀN THIẾT BỊ CHỊU ÁP LỰC 2.1 Các thiết bị đo đạc, kiểm tra bảo vệ an toàn * Áp kế: Là thiết bị dùng để đo áp suất Hình 2.1 Áp kế * Ổng thủy: Dùng để mức nước nồi hơi, đảm bảo mức nước dao động phạm vi định Nguyên lý hoạt động ống thủy dựa ngun tắc bình thơng nhau, đầu nối với khoang đầu lại nối với khoang nước Hình 2.2 Ống thủy cho ứng dụng bồn bể * Van an toàn: Dùng để khống chế áp suất thiết bị không để vượt giới hạn cho phép phá hoại thiết bị - Van an tồn khí nén: Đây thiết bị bảo vệ quan trọng thiết bị khí nén, thủy lực Khi áp suất vượt ngưỡng cho phép, dòng khí nén thắng lực lò xo làm van an tồn mở, khí nén theo cửa van ngoài, áp suất giảm Để tiện cho hoạt động bảo vệ máy xả áp suất nhanh chóng bên ngồi, người ta thường lắp đặt bên bình chứa Hình 2.3 Van an tồn máy khí nén - Van an tồn nồi hơi: Thiết bị cấp nước có cơng suất, lưu lượng phù hợp với hệ thống lò hơi, cung cấp liên tục cho hệ thống hoạt động Thiết bị cấp nước thường bơm công nghiệp, bơm màng, bơn piston… chúng ln kèm với van an tồn q trình hoạt động Hình 2.4 Van an tồn nồi * Van giảm áp: Có tác dụng điều chỉnh áp suất đến áp suất làm việc thiết bị, tránh làm hư hỏng thiết bị hệ thống đảm bảo an toàn lao động - Van giảm áp: Dùng để giảm áp, giới hạn áp lực đầu hệ thống đường ống dẫn khí nén Hoạt động van theo nguyên lý khác biệt trọng lượng nước tạo đĩa đệm piston Hình 2.5 Van giảm áp khí nén - Van giảm áp nồi hơi: có tác dụng giảm áp suất lò đến áp suất quy định giữ áp suất khơng thay đổi trình làm việc Hình 2.6 Van giảm áp nồi 2.2 Những yếu tố nguy hiểm đặc trưng thiết bị chịu áp lực Thiết bị chịu áp lực thiết bị đòi hỏi phải vận hành an tồn đảm bảo kỹ thuật Vì vậy, có cố xảy gây thiệt hại tính mạng tài sản người * Nguy nổ Các bình chịu áp lực bị nổ vỡ độ bền khơng chịu tác dụng áp suất môi chất tác dụng lên Nhiệm vụ chủ yếu việc tính sức bền xác định chiều dày phận chịu áp lực bình mà chiều dày xác định sở tính sức bền chúng ứng với trị số việc cho phép ứng với loại vật liệu chọn Nguyên nhân gây hư hỏng nổ vỡ bình chịu áp lực: - Do chọn vật liệu khơng q trình thiết kế - Trong trình sử dụng giảm độ bền vật liệu chế tạo nên thiết bị - Áp suất bình tăng mức cho phép Hình 2.7 Cháy nổ nồi Một tình trạng nguy hiểm trình vận hành nồi nổ nhiên liệu buồng đốt Hình ảnh cho thấy phá hủy hồn tồn nồi thực tế Để xảy nổ phải hội tụ đủ số điều kiện nồi vận hành điều kiện khơng thể xảy Những ngun nhân gây nổ nhiên liệu là: - Hỗn hợp cháy dư nhiên liệu : Tính nguy hiểm hỗn hợp cháy dư nhiên liệu thể chỗ nhiên liệu không cháy tích tụ lại với nồng độ cao Khi phần nhiên liệu khơng cháy bắt cháy, cháy nhanh dễ phát nổ Hiện tượng hỗn hợp cháy dư nhiên liệu xảy cung cấp khơng đủ khơng khí cho q trình cháy - Q trình tán sương dầu khơng đảm bảo : Giống hỗn hợp cháy dư nhiên liệu, tồn đọng nhiên liệu dễ cháy buồng đốt gây nổ Năm có nồi bị thổi bay hậu việc tán sương dầu không đảm bảo dẫn đến cháy khơng hồn tồn dầu khơng cháy đọng lại đáy buồng đốt Để ngăn chặn điều đầu vòi phun dầu phải sạch, nhiệt độ dầu phải thích hợp, độ nhớt dầu phải theo quy định cho loại dầu, áp suất nước (hay khơng khí) dùng để tán sương áp suất dầu phải điều chỉnh thích hợp Vụ nổ nồi làm người chết, 11 người bị thương, nồi bị văng xa 100m tirh Thái Bình \ Hình 2.8 Vụ nổ nồ Thái Bình - Việc thơng thổi khơng đúng: Nhiều vụ nổ xảy sau phải ngừng đốt để xử lý trục trặc trình cháy Xem xét ví dụ sau: giả sử đầu vòi phun dầu bị tắc làm rối loạn dòng dầu phun , gây lửa không ổn định dẫn đến lửa tắt dần Người điều khiển cố gắng châm lại đốt mà không điều tra nguyên nhân suốt thời gian cố gắng châm lại liên tiếp đó, dầu phun vào buồng đốt * Nguy bỏng nhiệt Nồi thiết bị chịu áp lực làm việc mơi chất có nhiệt độ cao (thấp) tạo mối nguy hiểm bỏng nhiệt Bị bỏng nhiệt thiết bị nổ vỡ, xì mơi chất tiếp xúc với phận có nhiệt độ cao không lọc cách nhiệt hay cách nhiệt bị hư hỏng Ngoài vận hành thiết bị chịu áp lực, người chịu tác dụng xấu nhiệt đối lưu nhiệt xạ Bên cạnh đó, gặp tượng bỏng khơng kèm phần nguy hiểm như: - Bỏng nhiệt độ thấp thiết bị mà môi chất làm lạnh áp suất lớn (trong hệ thống thiết bị sản xuất oxy) - Bỏng hóa chất chất lỏng hoạt tính cao (acid, chất oxy hóa, mạnh, kiềm ) Hiện tượng bỏng nhiệt thiết bị chịu áp lực thường nặng áp suất môi chất thường lớn Một ví dụ điển hình gần thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng có sốt với "kem Nitơ lỏng" Hình 2.9 Món kem Nitơ lỏng Ở nước Tây Âu, Nitơ lỏng sử dụng để pha chế số loại cocktail cầu kỳ Người ta dùng dạng khí hóa lỏng làm chất đơng kết nhanh, số quán dùng để làm lạnh ly cốc đông lạnh thành phần, tạo khói xám mờ huyền ảo Gần đây, Nitơ lỏng sử dụng phổ biến Việt Nam lĩnh vực bảo quản, chế biến thực phẩm Nitơ lỏng có nhiệt độ thấp nên khỏi bình chứa bay tạo khói Mặc dù Nitơ khơng phải khí độc gây việc bỏng lạnh hoại tử da tiếp xúc nhiều Nitơ lỏng thêm vào ăn làm lạnh nhanh bay tạo khói mây bắt mắt, tan hết khơng nguy hại sử dụng bình thường Nếu Nitơ lỏng thêm vào đồ uống kem, làm đồ uống lạnh nhanh, người sử dụng ln khí Nitơ chưa tan hết để lại nguy hiểm cho thể tiếp xúc với lượng lớn lâu dài Nếu để trẻ em dùng dễ dẫn đến bệnh viêm hô hấp, hư răng, nguy gây rụng * Các chất độc hại Trong nhiều thiết bị chịu áp lực, môi chất bên chất độc hại, bình khí axetylen, carbon dioxide, Bản thân chất độc hại gây tượng ngộ độc cấp tính, ãn tính nghề nghiệp Trong điều kiện bình thường hóa chất độc hại xuất mơi trường lao động tượng rò rỉ mối lắp ghép, đường ống, phụ tùng , phụ tùng đường ống, van an tồn Lúc có cố nổ vỡ thiết bị mức độ độc hại tăng gấp đôi KẾT LUẬN Thiết bị chịu áp lực có vai trò quan trọng, ứng dụng rộng rãi nghành vận tải, điện, khí, chế biến thực phẩm Bên cạnh ứng dụng hữu ích có mặt gây nguy hiểm đến tính mạng tài sản người Vì vậy, cần phải nắm quy tắc vận hành để đảm bảo kĩ thuật khâu sử dụng, thiết kế bảo quản Muốn làm điều đó, bên cạnh việc tìm hiểu yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế chế tạo thiết bị chịu áp lực, mà cần phải triển khai cơng tác an tồn vận hành thiết bị công nhân thiết bị nhà lò cơng nhân vận hành phải có trình độ chun mơn kĩ thuật, phản nắm đặc điểm cấu tạo nguyên lý việc thiết bị phụ trợ, khơng rời bỏ vị trí theo dõi vận hành khơng tùy tiện đóng van, trang bị đầy đủ đồ bảo hộ lao động để tránh tifh trạng gây nguy hiểm Hơn việc kiểm định thiết bị chịu áp lực để phát kịp thời hư hỏng từ đưa biện pháp khắc phục kịp thời khơng để xảy cố lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Tuyển - Ngô Trọng Hùng , Kỹ thuật an tồn lao động, Trường Đại học Cơng nghiệp thực phẩm Hồ Chí Minh, 2015 [2] Hồ Phú Hà, Phương pháp bảo quản thực phẩm, ĐH Bách Khoa Hà Nội, 2011 [3] Luận văn nghiên cứu nổ vỡ bình chịu áp lực, GVHD - PGS.TS Hồng Ngọc Đồng * Tài liệu Internet [1].http://timtailieu.vn/tai-lieu/chu-de-bao-quan-thuc-pham-bang-phuongphap-dieu-chinh-khi-quyen-45675/ [2] http://noihoisaodo.com/bep-an-cong-nghiep-nau-bang-hoi/ [3].http://m.tienphong.vn/xa-hoi/nguy-co-tu-kem-may-snack-khoi1002044.tpo [4].http://thanhnien.vn/doi-song/no-noi-hoi-tai-thai-binh-4-nguoi-chet-11nguoi-bi-thuong-760248.html