I. Giới thiệu chung:Ngành công nghiệp mía đường là một ngành công nghiệp lâu đời ở nước ta. Do nhu cầu thị trường nước ta hiện nay mà các lò đường với quy mô nhỏ ở nhiều địa phương đã được thiết lập nhằm đáp nhu cầu này. Tuy nhiên, đó chỉ là các hoạt động sản xuất một cách đơn lẻ, năng suất thấp, các ngành công nghiệp có liên quan không gắn kết với nhau đã gây khó khăn cho việc phát triển cộng nghiệp đường mía.Trong những năm qua, ở một số tỉnh thành của nước ta, ngành công nghiệp mía đường đã có bước nhảy vọt rất lớn. Diện tích mía đã tăng lên một cách nhanh chóng, mía đường hiện nay không phải là một ngành đơn lẻ mà đã trở thành một hệ thống liên hiệp các ngành có quan hệ chặt chẽ với nhau. Mía đường vừa tạo ra sản phẩm đường làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như bánh, kẹo, sữa… đồng thời tạo ra phế liệu là nguyên liệu quý với giá rẻ cho các ngành sản xuất như rượu…Trong tương lai, khả năng này còn có thể phát triển hơn nữa nếu có sự quan tâm đầu tư tốt cho cây mía cùng với nâng cao khả năng chế biến và tiêu thụ sản phẩm. Xuất phát từ tính tự nhiên của cây mía, độ đường sẽ giảm nhiều và nhanh chóng nếu thu hoạch trễ vàkhông chế biến kịp thời.Vì tính quan trọng đó của việc chế biến, vấn đề quan trọng được đặt ra là hiệu quả sản xuất nhằm đảm bảo thu hồi đường với hiệu suất cao. Hiện nay, nước ta đã có rất nhiều nhà máy đường như Bình Dương, Quãng Ngãi, Tây Ninh, … nhưng với sự phát triển ồ ạt của diện tích mía, khả năng đáp ứng là rất khó. Bên cạnh đó, việc cung cấp mía khó khăn, sự cạnh tranh của các nhà máy đường, cộng với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ đã ảnh hưởng mạnh đến quá trình sản xuất.Vì tất cả những lý do trên, việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi mới dây chuyền thiết bị công nghệ, tăng hiệu quả các quá trình là hết sức cần thiết và cấp bách, đòi hỏi phải chuẩn bị từ ngay bây giờ. Trong đó, cải tiến thiết bị cô đặc là một yếu tố quan trọng không kém trong hệ thống sản xuất vì đây là một thành phần không thể xem thường.Một vài số liệu về sản lượng đường trên thế giới (đơn vị tính: 1000 tấn):Năm1945194619521953196519661977197819781979197919801980198119811982Sản lượng1993435486630979228091858889209100097900 II. Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình cô đặc mía đường:1. Đặc điểm nguyên liệu:Nguyên liệu cô đặc ở dạng dung dịch, gồm: Dung môi: nước. Các chất hoà tan: gồm nhiều cấu tử với hàm lượng rất thấp (xem như không có) và chiếm chủ yếu là đường saccaroze. Các cấu tử này xem như không bay hơi trong quá trình cô đặc.Tùy theo độ đường mà hàm lượng đường là nhiều hay ít. Tuy nhiên, trước khi cô đặc, nồng độ đường thấp, khoảng 610% khối lượng.2. Đặc điểm sản phẩm:Sản phẩm ở dạng dung dịch, gồm: Dung môi: nước. Các chất hoà tan: có nồng độ cao.3. Biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình cô đặc:Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng.a. Biến đổi tính chất vật lý:Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch thay đổi: Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt. Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, nhiệt độ sôi.b. Biến đổi tính chất hoá học:Thay đổi pH môi trường: thường là giảm pH do các phản ứng phân hủy amit (Vd: asparagin) của các cấu tử tạo thành các acid.Đóng cặn dơ: do trong dung dịch chứa một số muối Ca2+ ít hoà tan ở nồng độ cao, phân hủy muối hữu cơ tạo kết tủa.Phân hủy chất cô đặc.Tăng màu do caramen hoá đường, phân hủy đường khử, tác dụng tương hỗ giữa các sản phẩm phân hủy và các amino acid.Phân hủy một số vitamin.c. Biến đổi sinh học:Tiêu diệt vi sinh vật (ở nhiệt độ cao).Hạn chế khả năng hoạt động của các vi sinh vật ở nồng độ cao.4. Yêu cầu chất lượng sản phẩm và giá trị sinh hóa: Thực hiện một chế độ hết sức nghiêm ngặt để: Đảm bảo các cấu tử quý trong sản phẩm có mùi, vị đặc trưng được giữ nguyên. Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu. Thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi.III. Cô đặc và quá trình cô đặc:1. Định nghĩa:Cô đặc là phương pháp dùng để nâng cao nồng độ các chất hoà tan trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Quá trình cô đặc của dung dịch lỏng rắn hay lỏng lỏng có chênh lệch nhiệt sôi rất cao thường được tiến hành bằng cách tách một phần dung môi (cấu tử dể bay hơi hơn). Đó là các quá trình vật lý hóa lý.2. Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng. Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì một cấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để tăngnồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh.3. Bản chất của sự cô đặc do nhiệt:Dựa theo thuyết động học phân tử: Để tạo thành hơi (trạng thái tự do) thì tốc độ chuyển động vì nhiệt của các phân tử chất lỏng gần mặt thoáng lớn hơn tốc độ giới hạn. Phân tử khi bay hơi sẽ thu nhiệt để khắc phục lực liên kết ở trạng thái lỏng và trở lực bên ngoài. Do đó, ta cần cung cấp nhiệt để các phần tử đủ năng lượng thực hiện quá trình này. Bên cạnh đó, sự bay hơi chủ yếu là do các bọt khí hình thành trong quá trình cấp nhiệt và chuyển động liên tục, do chênh lệch khối lượng riêng các phần tử ở trên bề mặt và dưới đáy tạo nên sự tuần hoàn tự nhiên trong nồi cô đặc. Tách không khí và lắng keo (protit) khi đun sơ bộ sẽ ngăn chặn được sự tạo bọt khi cô đặc.4. Ứng dụng của sự cô đặc:Dùng trong sản xuất thực phẩm: dung dịch đường, mì chính,các dung dịch nước trái cây…Dùng trong sản xuất hóa chất: NaOH, NaCl, CaCl2, các muối vô cơ … 5. Đánh giá khả năng phát triển của sự cô đặc:Hiện nay, phần lớn các nhà máy sản xuất hoá chất, thực phẩm đều sử dụng thiết bị cô đặc như một thiết bị hữu hiệu để đạt nồng độ sản phẩm mong muốn. Mặc dù chỉ là một hoạt động gián tiếp nhưng rất cần thiết và gắn liền với sự tồn tại của nhà máy. Cùng với sự phát triển của nhà máy thì việc cải thiện hiệu quả của thiết bị cô đặc là một tất yếu. Nó đòi hỏi phải có những thiết bị hiện đại, đảm bảo an toàn và hiệu suất cao. Đưa đến yêu cầu người kỹ sư phải có kiến thức chắc chắn hơn và đa dạng hơn, chủ động khám phá các nguyên lý mới của thiết bị cô đặc.IV. Các thiết bị cô đặc nhiệt:1. Phân loại và ứng dụng: a. Theo cấu tạo: Nhóm 1: dung dịch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng cô đặc dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn dể dàng qua bề mặt truyền nhiệt. Gồm: Có buồng đốt trong (đồng trục buồng bốc), có thể có ống tuần hoàn trong hoặc ngoài. Có buồng đốt ngoài ( không đồng trục buồng bốc).Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốc dung dịch từ 1,5 3,5 ms tại bề mặt truyền nhiệt. Có ưu điểm: tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dịch đặc sệt, độ nhớt cao, giảm bám cặn, kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt. Gồm: Có buồng đốt trong, ống tuần hoàn ngoài. Có buồng đốt ngoài, ống tuần hoàn ngoài.Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng,chảy một lần tránh tiếp xúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm. Đặc biệt thích hợp cho các dung dịch thực phẩm như dung dịch nước trái cây,hoa quả ép…Gồm: Màng dung dịch chảy ngược, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi tạo bọt khó vỡ. Màng dung dịch chảy xuôi, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dịch sôi ít tạo bọt và bọt dễ vỡ.b. Theo phương pháp thực hiện quá trình: Cô đặc áp suất thường (thiết bị hở): có nhiệt độ sôi, áp suất không đổi. Thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dung dịch cố định để đạt năng suất cực đại và thời gian cô đặc là ngắn nhất.Tuy nhiên, nồng độ dung dịch đạt được là không cao. Cô đặc áp suất chân không: Dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 100oC, áp suất chân không. Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục. Cô đặc nhiều nồi: Mục đích chính là tiết kiệm hơi đốt. Số nồi không nên lớn quá vì sẽ làm giảm hiệu quả tiết kiệm hơi. Có thể cô chân không, cô áp lực hay phối hợp cả hai phương pháp. Đặc biệt có thể sử dụng hơi thứ cho mục đích khác để nâng cao hiệu quả kinh tế.
Đồ án CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -1- I Giới thiệu chung: Ngành cơng nghiệp mía đường ngành công nghiệp lâu đời nước ta Do nhu cầu thị trường nước ta mà lò đường với quy mơ nhỏ nhiều địa phương thiết lập nhằm đáp nhu cầu Tuy nhiên, hoạt động sản xuất cách đơn lẻ, suất thấp, ngành công nghiệp có liên quan khơng gắn kết với gây khó khăn cho việc phát triển cộng nghiệp đường mía Trong năm qua, số tỉnh thành nước ta, ngành cơng nghiệp mía đường có bước nhảy vọt lớn Diện tích mía tăng lên cách nhanh chóng, mía đường khơng phải ngành đơn lẻ mà trở thành hệ thống liên hiệp ngành có quan hệ chặt chẽ với Mía đường vừa tạo sản phẩm đường làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp bánh, kẹo, sữa… đồng thời tạo phế liệu nguyên liệu quý với giá rẻ cho ngành sản xuất rượu… Trong tương lai, khả phát triển có quan tâm đầu tư tốt cho mía với nâng cao khả chế biến tiêu thụ sản phẩm Xuất phát từ tính tự nhiên mía, độ đường giảm nhiều nhanh chóng thu hoạch trễ vàkhơng chế biến kịp thời Vì tính quan trọng việc chế biến, vấn đề quan trọng đặt hiệu sản xuất nhằm đảm bảo thu hồi đường với hiệu suất cao Hiện nay, nước ta có nhiều nhà máy đường Bình Dương, Quãng Ngãi, Tây Ninh, … với phát triển ạt diện tích mía, khả đáp ứng khó Bên cạnh đó, việc cung cấp mía khó khăn, cạnh tranh nhà máy đường, cộng với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ ảnh hưởng mạnh đến trình sản xuất Vì tất lý trên, việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi dây chuyền thiết bị công nghệ, tăng hiệu trình cần thiết cấp bách, đòi hỏi phải chuẩn bị từ Trong đó, cải tiến thiết bị đặc yếu tố quan trọng không hệ thống sản xuất thành phần khơng thể xem thường Một vài số liệu sản lượng đường giới (đơn vị tính: 1000 tấn): Năm Sản lượng 19451946 19934 SVTH:Trần Thanh Tuấn 19521953 35486 19651966 63097 19771978 92280 19781979 91858 19791980 88920 19801981 91000 19811982 97900 Trang -2- II Nguyên liệu sản phẩm trình đặc mía đường: Đặc điểm ngun liệu: Ngun liệu cô đặc dạng dung dịch, gồm: Dung môi: nước Các chất hoà tan: gồm nhiều cấu tử với hàm lượng thấp (xem khơng có) chiếm chủ yếu đường saccaroze Các cấu tử xem khơng bay q trình đặc Tùy theo độ đường mà hàm lượng đường nhiều hay Tuy nhiên, trước cô đặc, nồng độ đường thấp, khoảng 6-10% khối lượng Đặc điểm sản phẩm: Sản phẩm dạng dung dịch, gồm: Dung môi: nước Các chất hồ tan: có nồng độ cao Biến đổi nguyên liệu sản phẩm trình đặc: Trong q trình đặc, tính chất nguyên liệu sản phẩm biến đổi không ngừng a Biến đổi tính chất vật lý: Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch thay đổi: Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt nồng độ, nhiệt độ sơi b Biến đổi tính chất hố học: Thay đổi pH mơi trường: thường giảm pH phản ứng phân hủy amit (Vd: asparagin) cấu tử tạo thành acid Đóng cặn dơ: dung dịch chứa số muối Ca2+ hồ tan nồng độ cao, phân hủy muối hữu tạo kết tủa Phân hủy chất cô đặc Tăng màu caramen hoá đường, phân hủy đường khử, tác dụng tương hỗ sản phẩm phân hủy amino acid Phân hủy số vitamin c Biến đổi sinh học: Tiêu diệt vi sinh vật (ở nhiệt độ cao) Hạn chế khả hoạt động vi sinh vật nồng độ cao Yêu cầu chất lượng sản phẩm giá trị sinh hóa: Thực chế độ nghiêm ngặt để: Đảm bảo cấu tử quý sản phẩm có mùi, vị đặc trưng giữ nguyên Đạt nồng độ độ tinh khiết yêu cầu Thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi III Cô đặc q trình đặc: SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -3- Định nghĩa: Cô đặc phương pháp dùng để nâng cao nồng độ chất hoà tan dung dịch hai hay nhiều cấu tử Q trình đặc dung dịch lỏng - rắn hay lỏng- lỏng có chênh lệch nhiệt sôi cao thường tiến hành cách tách phần dung môi (cấu tử dể bay hơn) Đó q trình vật lý hóa lý Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung mơi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái tác dụng nhiệt áp suất riêng phần áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng Phương pháp lạnh: hạ thấp nhiệt độ đến mức cấu tử tách dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường kết tinh dung môi để tăngnồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử áp suất bên ngồi tác dụng lên mặt thống mà q trình kết tinh xảy nhiệt độ cao hay thấp phải dùng đến máy lạnh Bản chất cô đặc nhiệt: Dựa theo thuyết động học phân tử: Để tạo thành (trạng thái tự do) tốc độ chuyển động nhiệt phân tử chất lỏng gần mặt thoáng lớn tốc độ giới hạn Phân tử bay thu nhiệt để khắc phục lực liên kết trạng thái lỏng trở lực bên ngồi Do đó, ta cần cung cấp nhiệt để phần tử đủ lượng thực q trình Bên cạnh đó, bay chủ yếu bọt khí hình thành trình cấp nhiệt chuyển động liên tục, chênh lệch khối lượng riêng phần tử bề mặt đáy tạo nên tuần hồn tự nhiên nồi đặc Tách khơng khí lắng keo (protit) đun sơ ngăn chặn tạo bọt cô đặc Ứng dụng cô đặc: Dùng sản xuất thực phẩm: dung dịch đường, mì chính,các dung dịch nước trái cây… Dùng sản xuất hóa chất: NaOH, NaCl, CaCl2, muối vô … SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -4- Đánh giá khả phát triển cô đặc: Hiện nay, phần lớn nhà máy sản xuất hoá chất, thực phẩm sử dụng thiết bị cô đặc thiết bị hữu hiệu để đạt nồng độ sản phẩm mong muốn Mặc dù hoạt động gián tiếp cần thiết gắn liền với tồn nhà máy Cùng với phát triển nhà máy việc cải thiện hiệu thiết bị cô đặc tất yếu Nó đòi hỏi phải có thiết bị đại, đảm bảo an toàn hiệu suất cao Đưa đến yêu cầu người kỹ sư phải có kiến thức chắn đa dạng hơn, chủ động khám phá nguyên lý thiết bị cô đặc IV Các thiết bị cô đặc nhiệt: Phân loại ứng dụng: a Theo cấu tạo: Nhóm 1: dung dịch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng đặc dung dịch lỗng, độ nhớt thấp, đảm bảo tuần hoàn dể dàng qua bề mặt truyền nhiệt Gồm: Có buồng đốt (đồng trục buồng bốc), có ống tuần hồn ngồi Có buồng đốt ngồi ( khơng đồng trục buồng bốc) Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốc dung dịch từ 1,5 - 3,5 m/s bề mặt truyền nhiệt Có ưu điểm: tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dịch đặc sệt, độ nhớt cao, giảm bám cặn, kết tinh bề mặt truyền nhiệt Gồm: Có buồng đốt trong, ống tuần hồn ngồi Có buồng đốt ngồi, ống tuần hồn ngồi Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng,chảy lần tránh tiếp xúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm Đặc biệt thích hợp cho dung dịch thực phẩm dung dịch nước trái cây,hoa ép…Gồm: Màng dung dịch chảy ngược, có buồng đốt hay ngồi: dung dịch sơi tạo bọt khó vỡ Màng dung dịch chảy xi, có buồng đốt hay ngồi: dung dịch sơi tạo bọt bọt dễ vỡ b Theo phương pháp thực q trình: Cơ đặc áp suất thường (thiết bị hở): có nhiệt độ sơi, áp suất không đổi Thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dung dịch cố định để đạt suất cực đại thời gian cô đặc ngắn nhất.Tuy nhiên, nồng độ dung dịch đạt không cao Cô đặc áp suất chân không: Dung dịch có nhiệt độ sơi 100 oC, áp suất chân khơng Dung dịch tuần hồn tốt, tạo cặn, bay nước liên tục Cô đặc nhiều nồi: Mục đích tiết kiệm đốt Số nồi khơng nên lớn làm giảm hiệu tiết kiệm Có thể chân SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -5- không, cô áp lực hay phối hợp hai phương pháp Đặc biệt sử dụng thứ cho mục đích khác để nâng cao hiệu kinh tế Cô đặc liên tục: Cho kết tốt đặc gián đoạn Có thể áp dụng điều khiển tự động, chưa có cảm biến tin cậy Hệ thống cô đặc chân không gián đoạn: a Mục đích: để giữ chất lượng sản phẩm thành phần quý (tính chất tự nhiên, màu, mùi, vị, đảm bảo lượng vitamin, …) nhờ nhiệt độ thấp không tiếp xúc Oxy b Ưu điểm: Nhập liệu đơn giản: nhập liệu liên tục bơm độ chân không thiết bị, nhập liệu theo mẻ Tránh phân hủy sản phẩm, thao tác, khống chế dể dàng Có thể đặc dung dịch đến nồng độ khác theo phương pháp gián đoạn mẻ liên tục c Nhược điểm: Làm việc trạng thái khơng ổn định, tính chất hóa lý dung dịch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian đặc Thiết bị phức tạp, có thiết bị ngưng tụ chân không Nhiệt độ thứ thấp, khơng dùng cho mục đích khác Các thiết bị chi tiết đặc: Thiết bị chính: Ống tuần hoàn, ống truyền nhiệt Buồng đốt , buồng bốc, đáy, nắp… Ống: đốt, tháo nước ngưng, khí không ngưng… Thiết bị phụ: Bể chứa sản phẩm, nguyên liệu Các loại bơm: bơm dung dịch, bơm nước, bơm chân không Thiết bị gia nhiệt Thiết bị ngưng tụ Baromet Các loại van Thiết bị đo SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -6- Yêu cầu thiết bị vấn đề lượng: Sản phẩm có thời gian lưu nhỏ: giảm tổn thất, tránh phân hủy sản phẩm Cường độ truyền nhiệt cao giới hạn chênh lệch nhiệt độ Đơn giản, dể sữa chữa, tháo lắp, dể làm bề mặt truyền nhiệt Phân bố Xả liên tục ổn định nước ngưng tụ khí khơng ngưng Thu hồi bọt thứ mang theo Tổn thất lượng nhỏ Thao tác, khống chế giản đơn, tự động hóa dể dàng SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -7- QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ I Sơ đồ hoạt động hệ thống cô đặc nồi gián đoạn: Nguyên lý hoạt động thiết bị cô đặc: Nguyên liệu nhập liệu vào truyền nhiệt đến nhiệt độ sôi cho vào nồi cô đặc trao đổi nhiệt với thông qua ống truyền nhiệt trở nên nhẹ tuần hoàn trở lên phía buồng bốc Tại đây, nước tách khỏi dung dịch, dung dịch theo ống tuần hoàn trung tâm xuống đáy thiết bị theo ống nhiệt trở lên Quá trình trao đổi nhiệt thực chủ yếu ống truyền nhiệt Sau nhiều lần vậy, nước tách khỏi dung dịch nhiều nồng độ dung dịch tăng, độ nhớt dung dịch tăng Do đó, tốc độ chuyển động dung dịch chậm lại sau Quá trình kết thúc dung dịch đạt nồng độ theo yêu cầu Tốc độ chuyển động tuần hồn tăng hệ số cấp nhiệt phía dung dịch tăng, q trình bốc xảy mạnh mẽ, nồng độ chất tan nhanh chóng đạt yêu cầu ngược lại Tuy nhiên hao phí lượng khuấy Do đó, ta dùng biện pháp khác tăng đường kính ống truyền nhiệt Nguyên lý hoạt động thiết bị truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ Baromet: Hơi thứ khỏi thiết bị cô đặc dẫn vào thiết bị truyền nhiệt đun nóng cho nguyên liệu đạt đến nhiệt độ sơi Sau dẫn vào ống vào phía TBNT Baromet, nước chảy từ xuống theo ngăn phun thành tia Hơi trao đổi nhiệt với nước, áp suất thấp bơm chân không tạo ra, ngưng tụ lại, theo ống Baromet chảy Hoạt động hệ thống: a Nhập liệu: Nguyên liệu đường nhờ bơm nhập liệu đưa vào thiết bị truyền nhiệt nhiệt độ khoảng 300C đun nóng đến nhiệt độ cận sơi đưa vào nồi cô đặc qua cửa nhập liệu Ban đầu nhập đủ 2,5 m3 tiến hành đặc, nguyên liệu tiếp tục nhập vào đề bù lượng thứ bốc lên đủ thể tích ngun liệu cho mẻ chấm dứt nhập liệu Ngừng nhập liệu bơm nhập liệu tiếp tục bơm tuần hồn cho q trình gia nhiệt cho 2,5 m3 nguyên liệu mẻ sau b Quá trình cô đặc: Sau nhập liệu đủ 2,5 m3, q trình đặc bắt đầu xảy áp suất chân không bơm chân không tạo Hơi đốt theo ống dẫn đưa vào buồng đốt áp suất at Hơi thứ ngưng tụ theo ống dẫn nước ngưng qua bẫy chảy phần khí khơng ngưng xả ngồi theo cửa xả khí khơng ngưng Hơi thứ bốc lên theo ống dẫn vào thiết bị ngưng tụ Baromet, ngưng tụ thành lỏng chảy ngồi bồn chứa, phần khơng ngưng qua phận tách giọt để khí theo bơm chân khơng ngồi SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -8- Tồn hệ thống (thiết bị ngưng tụ Baromet, thiết bị cô đặc ) làm việc điều kiện chân không bơm chân không tạo Sau thời gian cô đặc tính, dung dịch đường bơm ngồi theo ống tháo sản phẩm nhờ bơm ly tâm, vào thùng chứa sản phẩm II Thao tác vận hành: Chuẩn bị: Kiểm tra điều kiện vận hành thiết bị cung cấp đốt, bơm chân không, bơm nước thiết bị ngưng tụ, bơm tháo liệu Kiểm tra độ kín hệ thống Đóng van Tắt bơm Vận hành: Khởi động bơm chân không cho hệ thống đạt điều kiện chân không( lần đầu hoạt động) Nước ống Baromet từ từ dâng lên Đợi trình ổn định Khởi động bơm nhập liệu, mở van nhập liệu cho dung dịch chảy vào thiết bị cô đặc Khi khối lượng dung dịch đạt yêu cầu điều chỉnh lưu lượng nhập liệu cho phù hợp Mở từ từ van đốt Bơm nước vào TBNT Theo dõi hoạt động thiết bị dụng cụ đo nhiệt độ, áp suất, sẵn sàng ngưng hoạt động hệ thống có cố xảy Gần đến thời điểm tháo liệu, ta thử nồng độ mẫu để chuẩn bị dừng đốt Ngưng cấp đốt Dùng bơm để tháo sản phẩm qua ống tháo sản phẩm đến hết đóng van Chấm dứt mẻ cô đặc Ta bắt đầu thao tác cho mẻ SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -9- CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG I Dữ kiện ban đầu: Dung dịch đường mía Nồng độ đầu xđ = %, nhiệt độ đầu nguyên liệu tđ = 30oC Nồng độ cuối xc = 75% Năng suất Gc = 1000 kg/mẻ Gia nhiệt nước bão hoà áp suất đốt at Aùp suất thiết bị ngưng tụ: nhằm giảm nhiệt độ sôi dung dịch, đảm bảo yêu cầu sản phẩm Giai đoạn đầu nồng độ dung dịch thấp áp suất thiết bị ngưng tụ P = 0,4 at, nồng độ dung dịch tăng áp suất thiết bị ngưng tụ P = 0,2 at II Cân vật chất: Suất lượng nhập liệu (Gđ): Theo công thức 5.16, QT TBTN T5, tr184: Gđ*xđ = Gc*xc xc 75 = 1000* = 9375 kg/mẻ xñ Gđ = Gc* Tổng lượng thứ bốc lên (W): Theo công thức 5.17, QT TBTN T5, tr184: W = Gđ – Gc = 9375 - 1000 = 8375 kg/mẻ Trong đó: Gc – suất lượng tháo liệu (năng suất), kg /mẻ Quá trình biến đổi vật chất q trình đặc: Theo quy trình cơng nghệ, q trình biến đổi vật chất nồi cô đặc chia làm giai đoạn sau: Giai đoạn 1: từ lúc bắt đầu nhập liệu, tiến hành cô đặc chấm dứt nhập liệu, lượng nguyên liệu nồi cô đặc 2,5 m 3, giai đoạn tiến hành cô đặc áp suất 0,4 at Giai đoạn 2: từ lúc kết thúc giai đoạn mức dung dịch nồi cô đặc chạm miệng ống truyền nhiệt, giai đoạn tiến hành cô đặc áp suất 0,4 at Giai đoạn 3: từ lúc kết thúc giai đoạn đạt nồng độ yêu cầu, giai đoạn tiến hành cô đặc áp suất 0,4 at SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -10- P – áp suất chân không thiết bị, P = 760 – 0,2.735 = 613 mmHg d Tính h2: Theo VI.60, sổ tay tập 2, trang 87: 2 H 0,617 H h2 (1 ) (1 0,017 1,5) 2.g d 2.9,81 0,15 Trong d - đường kính ống Baromet, d = 150 mm H - chiều cao tổng cộng ống Baromet , m g = 9,81 m/s2 = 1 + 2 = + 0, = 1,5 1 - hệ số trở lực vào ống, 1 = 2 - hệ số trở lực khỏi ống, 2 = 0,5 – tốc độ nước chảy ống, 0,004(Gn W ' ) 0,004(9,685 1,221) 0,617 m / s d 0,15 Với: Gn – lượng nước vào TBNT, Gn = 9,685 kg/s W’ – lượng thứ ngưng tụ, W’ = 1,221 kg/s - hệ số trở lực ma sát chảy ống, = f(Re) Re d 985,65.0,617.0,15 1,79.105 105 3 0,5094.10 Chọn độ nhám ống thép =0,2 mm 0,221 0,221 0,0032 0, 227 0,0032 0,017 Re (1,79.105 ) 0, 227 e Chiều cao cần thiết: Từ phương trình (1) thì: 0,617 H H 8,332 (1 0,017 1,5) 0,5 2.9,81 0,15 Giải phương trình bậc ẩn số H ta được: H = 8,86 m Chọn H = m SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -52- TÍNH VÀ CHỌN BƠM I Bơm chân khơng: Tính cho giai đoạn 1: Cơng suất bơm chân không (Nck): Theo sách Máy thiết bị sản xuất hoá chất.: P mm m N ck P V ( ) kk kk n ck 10 m P1 107910 1,125, 25 1,25 N ck 8073,63.0,1532.( ) 1 5,6 KW 0,75.10 1,25 8073 , 63 Trong đó: nck – hệ số hiệu chỉnh, chọn nck = 0,75 m – hệ số đa biến, chọn m = 1,25 Vkk – thể tích khơng khí cần hút, Vkk = 0,1532 m3 /s Pkk = P1 áp suất khơng khí đầu hút: P1 = Pkk = Pc – Ph = 0,4 – 0,3177 = 0,0823 at = 8073,63 N/m2 Pc – áp suất ngưng tụ, Pc = 0,4 at Ph - áp suất riêng phần nước nhiệt độ khơng khí 70,4oC Ph = 0,3177 at P2 – áp suất đầu đẩy Chọn P2 lớn áp suất khí quyển, P2 = 1,1 at =107910 N/m2 Tính cho giai đoạn 2: Cơng suất bơm chân không (Nck): Theo sách Máy thiết bị sản xuất hoá chất.: P mm m N ck Pkk V kk ( ) 1 n ck 10 m P1 107910 1,125, 25 1,25 N ck 4512,6.0,1532.( ) 1 4,09 KW 0,75.103 1,25 4512 , Trong đó: nck – hệ số hiệu chỉnh, chọn nck = 0,75 m – hệ số đa biến, chọn m = 1,25 Vkk – thể tích khơng khí cần hút, Vkk = 0,1532 m3 /s Pkk = P1 áp suất khơng khí đầu hút: P1 = Pkk = Pc – Ph = 0,2 – 0,154 = 0,046 at = 4512,6 N/m2 Pc – áp suất ngưng tụ, Pc = 0,2 at Ph - áp suất riêng phần nước nhiệt độ khơng khí 54,7oC Ph = 0,154 at P2 – áp suất đầu đẩy SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -53- Chọn P2 lớn áp suất khí quyển, P2 = 1,1 at =107910 N/m2 Chọn bơm chân không: Dùng bơm chân không roto khơng cần dầu bơi trơn, hút khơng khí, nước, khí lẩn bụi Chọn bơm chân khơng vòng nước PMK có cơng suất u cầu trục bơm 6,84 KW Các thông số khác sau : Kiểu PMK – Năng suất độ chân khơng : 0,6 m3 / s Số vòng quay : n = 1450 v/ph Công suất động điện : 10 KW Lưu lượng nước : 0,02 m3/h Khối lượng : 109 kg Kích thước ( dài x rộng x cao) : 705 x 416 x 390 (mm) II Bơm nước vào thiết bị ngưng tụ: Công suất bơm (Nb1): Theo Sổ tay tập 1: Q.H g 0,0097.5,355.997.9,81 N b1 0,68 KW 1000. 1000.0,75 Trong đó: Q – lưu lượng bơm, m3/s H – cột áp bơm, m - khối lượng riêng chất lỏng, = 997 kg/m3 g = 9,81 m/s2 - hiệu suất bơm, chọn = 0,75 Lưu lượng bơm ( Q ): Q = Gn / = 9,685 / 997 = 0,0097 m3/s Với: Gn – lượng nước vào TBNT, Gn = 9,685 kg/s - khối lượng riêng nước vào TBNT nhiệt độ đầu 25oC, = 997 kg /m3 Cột áp bơm ( H ): Theo phương trình Bernoulli, CT 2.1, Ví dụ tập - tập 10: P P1 (0,2 1).9,81.10 12 0,379 5,355 m Ho H = H= g 997.9,81 Trong đó: Ho – chiều cao hình học để nâng nước lên P1, P2 – áp suất đầu hút, đầu đẩy P1 = at, P2 = Pc = 0,2 at H – cột áp khắc phục trở lực đường ống hút đẩy - khối lượng riêng nước, = 997 kg/m3 g = 9,81 m/s2 a Tính Ho: SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -54- Ho = P + a0 + a1 + a2 + a3 + a4 = 11,9 m Chọn Ho = 13 m Trong đó: P, a0, a1, a2, a3, a4: kích thước hình học TBNT b Tính H: H = hhút + hđẩy =0,24 + 0,139 = 0,379 m Trong hhút, hđẩy - trở lực đường ống hút đẩy Tính hhút: hhut 12 l1 0,79 ( ) (0,023 7) 0,24m 2.g d 2.9,81 0,125 Trong đó: w1 – vận tốc nước ống hút, 4.Q 4.0,0097 0,79 m/s w1 = = d 0,125 d- đường kính ống hút, d= 0,125 m g = 9,81 m/s2 l1 – chiều dài ống hút, chọn l1 = 3m - tổng hệ số trở lực đầu hút, chọn đầu hút có van lưới lọc = - khối lượng riêng nước, = 997 kg/m3 - độ nhớt nước nhiệt độ vào 25oC, = 0,438.10-3 Ns/m2 - hệ số trở lực ma sát chảy ống, = f(Re) 1.d 997.0,79.0,125 22,5.10 10 Re = = 3 0,438.10 Chọn độ nhám ống thép 0,2 mm Regh = (d / )8/7 = 6.(125 / 0,2 )8/7 = 9406 Ren = 220.(d / )9/8 = 220.(125 / 0,2 )9/8 = 307459 Do Regh Ren nên theo sổ tay tập 2: λ = 0,11 ( /d)0,25= 0,027 Tính hđẩy: hday w2 l2 1,69 ( ) (0,027 0,9) 0,48 m 2.g d 2.9,81 0,056 Trong đó: Chọn ống có kích thước đặc trưng giống ống hút d = 0,056 m ; = 0,2 mm l2 - chiều dài ống đẩy, l2 = m - tổng hệ số trở lực đầu đẩy, chọn đầu đẩy có khuỷu 90o = 0,9 2 – vận tốc nước ống đẩy, 2 = 1 λ - hệ số ma sát đường ống Do yếu tố không đổi nên λ = 0,027 Chọn bơm: SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -57- Với công suất bơm 0,3 kW ta chọn bơm nhập liệu dung dịch đường có đặc điểm sau : chọn bơm có mã hiệu LT 24 –5 với thông số : Lưu lượng Q = 24 m3/s Số vòng quay 1450 v/ph Cơng suất động : 1,5 KW Đường kính miệng hút : 50 mm Đường kính miệng đẩy : 40 mm IV Bơm tháo sản phẩm: Công suất bơm (Nb3): Theo Sổ tay tập 1: Q.H b g 1,21.10 3.12,74.1381,4.9,81 N b3 0,279 KW 1000. 1000.0,75 Trong đó: Q – lưu lượng bơm, m3/s H – cột áp bơm, m - khối lượng riêng dung dịch, = 1381,4 kg/m3 g = 9,81 m/s2 - hiệu suất bơm, chọn = 0,75 Lưu lượng bơm (Q): Tháo liệu 1000 kg dung dịch đường 10 phút nên: 1000 Q 1,21.10 m / s 10.60.1381,4 Trong đó: =1381,4 kg/m3– khối lượng riêng dung dịch đường nhiệt độ tháo liệu 68,33oC Cột áp bơm ( H ): Theo phương trình Bernoulli, CT 2.1, Ví dụ tập - tập 10: H= P P1 Ho H = (10-2,1) + + 0,44 = 12,74 m g Trong đó: Ho – chiều cao hình học để hút dung dịch P1, P2 – áp suất đầu hút, đầu đẩy P1 = 0,21 at, P2 = at (do ban đầu tạo chân không) H – cột áp khắc phục trở lực đường ống hút đẩy a Tính Ho: Chọn Ho = m (chiều cao nhập liệu ) b Tính H: H = hhút + hđẩy =0,26 + 0,18 = 0,44 m Trong hhút, hđẩy - trở lực đường ống hút đẩy Tính hhút: SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -58- w12 l1 0,96 2 hhut ( ) (0,029 4,9) 0,3 m 2.g d 2.9,81 0,040 Trong đó: 1 – vận tốc nước ống hút, 4.Q 4.1,21.10 0,96 m / s 1 = = d2 0,040 g = 9,81 m/s2 l1 – chiều dài ống hút, chọn l1 = m - tổng hệ số trở lực đầu hút, chọn đầu hút có van = 4,9 - khối lượng riêng dung dịch đường =1381,4 kg/m3 - độ nhớt dung dịch đường, = 0,343.10-3 Ns/m2 - hệ số trở lực ma sát chảy ống, = f(Re) 1.d 1381,4,7.0,96.0,04 154652 10 = 0,343.10 Oáng thép chọn độ nhám 0,2 mm Regh = (d / )8/7 = 6.(56 / 0,2 )8/7 = 3757 Ren = 220.( d / )9/8 = 220.(43 / 0,2 ) 9/8 = 137776 Re = Do Re > Ren nên theo sổ tay tập 2: λ = 0,11 ( /d)0,25= 0,029 Tính hđẩy: hday w2 l2 0,9612 ( ) (0,0,029 1,8) 0,18 m 2.g d 2.9,81 0,04 Trong đó: Chọn ống có kích thước đặc trưng giống ống hút d = 0,04 m ; = 0,2 mm l2 - chiều dài ống đẩy, l2 = m - tổng hệ số trở lực đầu đẩy, chọn đầu đẩy có khuỷu 90o = 1,8 2 – vận tốc nước ống đẩy, 2 = 1 λ - hệ số ma sát đường ống Do yếu tố không đổi nên λ = 0,029 Chọn bơm: Với công suất bơm 0,279 kW ta chọn bơm tháo sản phẩm có đặc điểm sau : chọn bơm lốc xốy có mã hiệu BK-1,25/25 với thơng số : Lưu lượng Q = 4,5 m3/h Công suất động : 2,5 KW Đường kính miệng hút : 40 mm Đường kính miệng đẩy : 40 mm SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -59- SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -60- TÍNH TỐN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ CHÍNH Sau tính tốn chi tiết phận thiết bị cô đặc thiết bị phụ đóng vai trò bổ trợ cho thiết bị hoạt động , đồng thời với việc tham khảo giá phận Trong chủ yếu dựa vào bảng báo giá thầy đưa , thiết bị có giá thành sau : Tên thành phần Vật liệu Tổng thể thiết bị Thép khơng rỉ :X18T10H Các ống dẫn: -Nhập liệu Þ56 -Tháo liệu Þ40 -Hơi thứ Þ400 -Nước làm ngưng tụ Þ125 -Đến bơm chân khơng Þ70 -Xả khí+xả nước ngưng Þ20 Tổng cộng Thiết bị phụ -Bơm: + Nhập liệu + Nước ngưng tụ + Bơm chân không + Tháo sản phẩm Tổng cộng -Thiết bị ngưng tụ -Thiết bị gia nhiệt - Đệm - Kính quan sát -Vật liệu cách nhiệt - Van -Thiết bị đo: -Tai treo Tổng cộng - Thép Thép Thép Thép Thép Thép LT 24 – LT 12 – 20 PMK – BK-1,25/25 Amiăng Thủy tinh thép Aùp kế Nhiệt kế Thép CT3 Số lượng 4867,3 Đơn vị kg Đơn giá Thành tiền 50.000,đ/kg 243.365.000 đ 10 15 15 m m m m m m 30000 đ/m 20000 đ/m 100000 đ/m 60000 đ/m 40000 đ/m 15000 đ/m 180.000 100.000 800.000 600.000 600.000 225.000 2.505.000 đ 1,5 2,2 10 2,5 kW kW kW kW 10 triệu đ/cái triệu đ/cái 20 triệu đ/cái 10 triệu đ/cái 0,127 0,2 5,76 1,5 20 2 26,4 m3 m3 m2 m3 cái kg 117,75triệuđ/m3 10 triệu triệu 20 triệu 10 triệu 43 triệu đ 14,954 triệu đ 23,55 triệu đ 576.000 đ 500.000 đ 4.500.000 đ 600.000 đ 300.000 đ 300.000 đ 264.000 đ 334,714 triệu đ 100.000 đ/m2 250.000 đ/ triệu đ/m3 30.000 đ/ 150.000 đ/cái 150.000 đ/cái 10.000,đ/kg Lưu ý : Đơn giá vật tư có tính tham khảo, khơng bao gồm chi phí gia cơng lắp đặt SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -61- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất (tập 1) – PTs Trần Xoa, PGs.PTs Nguyễn Trọng Khuông , PTs Phạm Xuân Toản – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội , 1999 [2] Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất (tập 2) – PTs Trần Xoa, PGs.PTs Nguyễn Trọng Khuông , PTs Phạm Xuân Toản – NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội , 1999 [3] Quá trình thiết bị truyền nhiệt – Phạm Văn Bơn( chủ biên) , Nguyễn Đình Thọ- Trường Đại học Kỹ thuật TP.HCM – 1991 [4] Ví dụ tập – Phạm Văn Bơn ,Vũ Bá Minh, Hồng Minh Nam - Trường Đại học Kỹ thuật TP HCM – 1991 [5] Bài tập Cơ lưu chất – Nguyễn Thị Phương , Lê Song Giang – Đại học Bách Khoa TP HCM [6] Vẽ kỹ thuật khí (tập 2) – Trần Hữu Quế (chủ biên) , Đặng Văn Cứ , Nguyễn Văn Tuấn – NXB Giáo dục - 1998 [7] Các q trình thiết bị cơng nghệ hố học(tập , 2) – NXB Đại học Quốc Gia TP HCM [8] Kỹ nghệ sản xuất đường mía – Nguyễn Ngộ(chủ biên) , Lê Bạch Tuyết, Phan Văn Hiệp , Phạm Vĩnh Viễn , Mạnh Hùng – NXB Khoa học kỹ thuật – 1984 [9] Máy thiết bị sản xuất hố chất [10] Thiết kế tính toán chi tiết thiết bị hoá chất –Hồ Lệ Viên [11] Bơm , quạt , máy nén - Nguyễn Văn May (Đại Học Bách Khoa Hà Nội ) NXB Khoa học kỹ thuật SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -62- MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ CƠ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG I Giới thiệu chung II Nguyên liệu sản phẩm Đặc điểm nguyên liệu Đặc điểm sản phẩm .trang trang trang trang Biến đổi nguyên liệu sản phẩm trang Yêu cầu chất lượng sản phẩm giá trị sinh hoá trang III Cô đặc q trình đặc trang Định nghĩa cô đặc trang Các phương pháp cô đặc trang 3 Bản chất cô đặc trang Ứng dụng cô đặc trang Đánh giá khả phát triển cô đặc trang IV Các thiết bị cô đặc nhiệt .trang Phân loại ứng dụng trang Hệ thống cô đặc chân không gián đoạn trang Các thiết bị chi tiết trang Yêu cầu thiết bị vấn đề lượng trang QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ I Sơ đồ hoạt động hệ thống cô đặc nồi gián đoạn Nguyên lý hoạt động thiết bị cô đặc Nguyên lý hoạt động thiết bị ngưng tụ Baromet Hoạt động hệ thống II Thao tác vận hành Chuẩn bị Vận hành trang trang trang trang .trang trang trang CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG I Dữ kiện ban đầu II Cân vật chất Suất lượng nhập liệu Tổng lượng thứ Quá trình biến đổi vật chất q trình đặc III Cân lượng Chế độ nhiệt độ Các tổn thất nhiệt độ Cân nhiệt lượng Lượng đốt dùng cho cô đặc SVTH:Trần Thanh Tuấn trang trang trang trang trang trang 10 trang 11 trang 11 trang 12 trang 13 Trang -63- Lượng đốt tiêu tốn riêng trang 13 TÍNH TỐN TRUYỀN NHIỆT VÀ THỜI GIAN CƠ ĐẶC I Tính tốn truyền nhiệt cho thiết bị đặc Nhiệt tải riêng phía ngưng Nhiệt tải riêng phía dung dịch Nhiệt tải riêng phía tường Hệ số truyền nhiệt K cho trình đặc: Tiến trình tính nhiệt tải riêng Kết tính tốn II Tính cách nhiệt cho thiết bị Chiều dày lớp cách nhiệt buồng đốt Chiều dày lớp cách nhiệt buồng bốc III Thời gian cô đặc: Thời gian cô đặc dung dịch đường Tính tốn nồng độ khác Tổng kết thời gian trang 14 trang 14 trang 14 trang 15 trang 16 trang 16 trang 17 trang 18 trang 18 trang 18 trang 19 trang 19 trang 19 trang 21 TÍNH THIẾT BỊ CƠ ĐẶC I Tính buồng đốt Thể tích dung dịch đầu thiết bị Thể tích dung dịch cuối thiết bị Tính chọn đường kính buồng đốt - số ống II Tính buồng bốc Đường kính buồng bốc Chiều cao buồng bốc Chiều cao phần chất lỏng buồng bốc Thể tích khơng gian III Tính đường ống cửa thiết bị cô đặc Đường ống dẫn thứ: Đường ống nhập liệu Đường ống tháo sản phẩm: Đường ống vào đốt Đường ống xả nước ngưng trang 22 trang 22 trang 22 trang 22 trang 24 trang 24 trang 25 trang 26 trang 26 trang 26 trang 26 trang 26 trang 27 trang 27 trang 28 TÍNH CƠ KHÍ CHO CÁC CHI TIẾT THIẾT BỊ I Tính bề dày buồng đốt Sơ lược cấu tạo Tính tốn Tính bền cho lỗ II Tính bề dày buồng bốc Sơ lược cấu tạo Tính tốn SVTH:Trần Thanh Tuấn trang 29 trang 29 trang 29 trang 30 trang 30 trang 30 trang 30 Trang -64- Tính bền cho lỗ III Tính bề dày đáy Sơ lược cấu tạo Tính tốn Tính bền cho lỗ IV Tính bề dày nắp Sơ lược cấu tạo Tính tốn Tính bền cho lỗ V Tính bề dày mặt bích Mặt bích nối buồng đốt buồng bốc Mặt bích nối buồng đốt đáy Mặt bích nối buồng bốc nắp VI Tính bề dày vỉ ống Tính cho vỉ ống buồng đốt Tính cho vỉ ống buồng đốt VII Tính tai treo, chân đỡ Sơ lược cấu tạo tai treo chân đỡ Thể tích phận thiết bị Khối lượng phận thiết bị Tổng khối lượng trang 33 trang 33 trang 33 trang 33 trang 34 trang34 trang 34 trang 34 trang 35 trang 36 trang 36 trang 36 trang 36 trang 37 trang 37 trang 38 trang 39 trang 39 trang 39 trang 41 trang 41 THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT I Sơ lược chế độ hoạt động làm việc TBTN II Tính hệ số truyền nhiệt Nhiệt tải riêng phía ngưng Nhiệt tải riêng phía tường Nhiệt tải riêng phía dung dịch Tiến trình tính nhiệt tải riêng Kết III Tính tốn q trình đun nóng ổn định Các đại lượng liên quan Lượng nhiệt cần thiết để đun nóng đến nhiệt độ sôi Lượng nhiệt thứ cung cấp cho q trình đun nóng Tính tốn IV Tính tốn q trình đun nóng khơng ổn định Các đại lượng liên quan Lượng nhiệt cần thiết để đun nóng đến nhiệt độ sơi Lượng nhiệt thứ cung cấp cho q trình đun nóng Thời gian cần thiết để đun nóng trang 42 trang 42 trang 42 trang 42 trang 43 trang 43 trang 44 trang 44 trang 44 trang 44 trang 45 trang 45 trang 46 trang 46 trang 46 trang 46 trang 47 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMET I Chế độ làm việc SVTH:Trần Thanh Tuấn trang 48 Trang -65- Lượng nước lạnh vào thiết bị Lượng khơng khí bơm hút khỏi TBNT Thể tích khơng khí cần hút II Các kích thước chủ yếu TBNT Đường kính thiết bị Kích thước ngăn Chiều cao phận ngưng tụ kích thước Kích thước ống Baromet trang 48 trang 48 trang 48 trang 49 trang 49 trang 49 trang 50 trang 50 TÍNH VÀ CHỌN BƠM I Tính chọn bơm chân khơng II Tính chọn bơm nước vào TBNT III Tính chọn bơm nhập liệu IV Tính chọn bơm tháo sản phẩm trang 52 trang 52 trang 54 trang 55 TÍNH GIÁ THÀNH THIẾT BỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO MỤC LỤC trang 60 trang 61 trang 62 SVTH:Trần Thanh Tuấn Trang -66- ... TRÌNH CƠNG NGHỆ I Sơ đồ hoạt động hệ thống cô đặc nồi gián đoạn: Nguyên lý hoạt động thiết bị cô đặc: Nguyên liệu nhập liệu vào truyền nhiệt đến nhiệt độ sôi cho vào nồi cô đặc trao đổi nhiệt với... liệu nồi cô đặc 2,5 m 3, giai đoạn tiến hành cô đặc áp suất 0,4 at Giai đoạn 2: từ lúc kết thúc giai đoạn mức dung dịch nồi cô đặc chạm miệng ống truyền nhiệt, giai đoạn tiến hành cô đặc áp suất... cô đặc theo nồng độ dung dịch n = p0,15 q20,7 Cdd - nhiệt dung riêng dung dịch cô đặc theo nồng độ ddịch Cn - nhiệt dung riêng nước cô đặc theo nồng độ dung dịch dd - độ nhớt dung dịch cô đặc