Đang tải... (xem toàn văn)
cô đặc dứa thiết kế thiết bị cô đặc dứa thiết kế thiết bị cô đặc nước dứa thiết kế thiết bị cô đặc 1 nồi Sau khi mua tài liệu. Nhấp vào link sau để có bản CAD+PDF https://drive.google.com/drive/folders/1DC3GVXIgrpKb1QANYnxqulyNKOrhnnrv?ogsrc=32
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM Đồ án: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC DUNG DỊCH DỨA NĂNG SUẤT 1000KG/H GVHD: NGUYỄN VĂN NGUYỆN 13116097 SVTH: NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ TPHCM, ngày 18 tháng 12, năm 2016 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tp.HCM, năm ngày tháng Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Văn Nguyện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp.HCM, ngày tháng năm Giảng viên phản biện MỤC LỤC LỜI MỞ DẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan dứa 1.1 Nguồn gốc 1.2 Những đặc tính chủ yếu .2 1.3 Các giống dứa vùng trồng Việt Nam 1.4 Giá trị dinh dưỡng 1.5 Lợi ích dứa 1.6 Quy trình sản xuất dứa đặc Cô đặc q trình đặc 2.1 Khái niệm 2.2 Bản chất cô đặc nhiệt .6 2.3 Phân loại ứng dụng .6 2.4 Một số thiết bị cô đặc 2.5 Lựa chọn thiết bị cô đặc 10 CHƯƠNG 2: THUYẾT MINH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NƯỚC DỨA 11 Hệ thống cô đặc dung dịch nước dứa 11 3.1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống cô đặc nồi liên tục chân không .11 3.2 Nguyên lý làm việc thiết bị cô đặc 11 3.3 Các thiết bị chi tiết cô đặc 11 CHƯƠNG III CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 13 Cân vật chất lượng 13 4.1 Cân vật chất 13 4.2 Cân nhiệt 14 CHƯƠNG IV TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH .20 Tính kích thước thiết bị đặc .20 5.1 Tính tốn truyền nhiệt cho thiết bị đặc .20 5.2 Tính kích thước thiết bị cô đặc 24 5.3 Tính bền khí cho chi tiết thiết bị đặc 30 CHƯƠNG V TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 54 Tính toán thiết bị phụ 54 6.1 Thiết bị ngưng tụ 54 6.2 Bồn cao vị 56 6.3 Bơm 58 6.4 Cửa sữa chữa 62 6.5 Kính quan sát 62 BẢNG TỔNG KẾT 63 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Tổng kết số liệu cân tổn thất nhiệt 17 Bảng 2: Tổng kết số liệu cân lượng 20 Bảng 3: Tổng kết thông số truyền nhiệt cho thiết bị 25 Bảng 4: Kích thước nồi cô đặc .43 Bảng 5: Số liệu bích nối buồng đốt đáy .44 Bảng 6.Số liệu bích nối buồng bốc nắp .45 Bảng 7: Tổng kết loại thép khối lượng thép dùng cho thiết bị 53 LỜI MỞ ĐẦU Mục tiêu đồ án “Thiết kế thiết bị cô đặc nước dứa suất t ấ n /h” thiết kế hệ thống cô đặc dứa từ nồng độ chất khô 15% đến 40% với suất tấn/h đạt tiêu chuẩn xuất Đồ án đề cập đến vấn đề liên quan đến kiến thức q trình đặc dung dịch nước dứa Quy trình cơng nghệ, tính tốn cân vật chất, lượng, truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc, tính chi tiết cho thiết bị thiết bị phụ cần thiết theo yêu cầu Trong trình thưc đề tài này, em hiểu được: việc thiết kế hệ thống thiết bị phục vụ cho nhiệm vụ kỹ thuật yêu cầu thiếu kỹ sư công nghệ thực phẩm Do để trở thành người kỹ sư thực thụ, cần phải nắm vững kiến thức môn học Q trình thiết bị Cơng nghệ Hóa- Thực phẩm Ngồi ra, việc giải tốn cơng nghệ, hay thực cơng tác thiết kế máy móc, thiết bị dây chuyền công nghệ cần thiết kỹ sư tương lai Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Nguyện thầy mơn Q trình thiết bị người bạn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trình thiết kế Đây bước để thực công việc mẻ nên có nhiều sai sót Nhưng xem xét đánh giá khách quan thầy nguồn động viên khích lệ em, để lần thiết kế sau thực tốt đẹp hơn, hoàn thiện Xin chân thành cám ơn! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan dứa 1.1 Nguồn gốc Dứa có tên khoa học Annas comusmin loại nhiệt đới Chi có nguồn gốc từ khu vực Nam Mỹ đưa tới đảo khu vực Caribe nhờ thổ dân Anh điêng Carib Năm 1493, Christopher Columbus lần nhìn thấy loại chi Guadeloupe Các cánh đồng trồng dứa thương phẩm thành lập Hawaii, Philippines, Đông Nam Á, Florida Cuba Dứa trở thành loại ăn trái phổ biến giới (Morton& Julia F 2011 ) Ở nước ta dứa trồng nhiều Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Bắc Giang, Bắc Ninh, Tuyên Quang, Thanh Hoá, Nghệ An, Tây Ninh, Kiên Giang (khoahocchonhanong.com) 1.2 Những đặc tính chủ yếu Dứa có gai mọc thành cụm hình hoa thị Các dài có hình dạng giống mũi mác có mép với cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm cụm hình hoa thị, hoa có đài hoa riêng Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn thân ngắn mập Các đài hoa trở thành mập chứa nhiều nước phát triển thành dạng phức hợp biết đến dứa (quả giả), mọc phía cụm hình hoa thị 1.3 Các giống dứa vùng trồng Việt Nam Dứa Victoria (dứa tây, dứa hoa) có giống: Dứa hoa Phú Thọ: thuộc nhóm Queen, trồng nơi đất chua xấu Lá có nhiều gai cứng, nhỏ, thịt vàng đậm, thơm, nước, giòn Dứa Na hoa: ngắn to, to dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, suất cao Dứa Cayen: có gai đầu mút lá, dài cong lòng máng, to chưa chín màu xanh đen, chín chuyển màu da đồng Quả nhiều nước, thịt vàng ngà, mắt dứa to nơng, vỏ mỏng, thích hợp với đóng hộp Dứa ta thuộc nhóm Red Spanish: chịu bóng rợp, trồng xen vườn quả, vườn lâm nghiệp Dứa Cayen trồng phổ biến Tam Điệp, Ninh Bình Dứa ta (Ananas comosus var spanish hay Ananas comosus sousvar - red spanish) chịu bóng tốt, trồng tán khác Quả to vị Dứa mật (Ananas comosus sousvar - Singapor spanish) có to thơm, ngon, trồng nhiều Nghệ An Thanh Hóa Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) du nhập từ 1931, trồng nhiều đồi vùng Trung du Quả bé thơm, Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) trồng Nghệ An, Quảng Trị, Lạng Sơn Cây khơng ưa bóng Quả to giống (khoahocchonhanong.com) 1.4 Giá trị dinh dưỡng Trong 100g phần ăn dứa cung cấp: Năng lượng: 202 kJ (48 Kcal) Thành phần Carbohydrat es Protein Chất béo Vitamin : B1 B2 B3 B5 B6 B9 C Chất khoáng Calcium Sắt Phospho Magnesium Kali Kẽm Hàm lượng 12.63 Đơn vị g 0.54 0.12 g g 0.079 0.031 0.489 0.205 0.110 15 36.2 mg mg mg mg mg µg mg 13 0.28 12 115 0.1 mg mg mg mg mg mg (Nutritiondata.com) 1.5 Lợi ích dứa Hỗ trợ hệ miễn dịch: vitamin C dứa có chức chất chống oxi hóa tan nước thể, giúp thể chống lại gốc tự Điều khiến cho dứa trở nên vô hữu dụng việc chống lại bệnh lý bệnh tim, xơ vữa động mạch đau khớp Làm xương khỏe: Dứa chứa gần 75% lượng mangan (một khoáng chất quan trọng) cần thiết cho thể, có vai trò quan trọng việc phát triển xương mơ liên kết Do đó, dứa lựa chọn hoàn hảo cho người lớn tuổi có xương ngày trở nên giòn Thúc đẩy q trình tiêu hóa: Giống nhiều loại rau khác, dứa chứa nhiều chất xơ giúp tiêu hóa Thêm vào đó, dứa chứa lượng đáng kể bromelain, loại enzym phân hủy protein, từ đẩy nhanh q trình tiêu hóa Chống viêm: Bromelain chứng minh có đặc tính chống viêm, giúp làm giảm nguy đau khớp sưng tấy, Viêm mức dẫn tới loạt bệnh nguy hiểm, bao gồm ung thư, theo số nhà dinh dưỡng học bromelain giúp phòng ngừa bệnh Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thể việc liệu bromelain dứa có kết tương tự hay khơng Giảm đơng máu: Bromelain ngăn ngừa hình thành máu đơng, khiến cho dứa trở thành ăn cực tốt cho người có nguy bị đơng máu (Morton& Julia F, 2011 ) 10 Các thông số tai treo chọn từ bảng XIII.36, trang 438, [2]: G.10-4 N 0.5 F.10 m2 89.5 q.10-6 N/m2 1.12 L B B1 110 85 90 H S Mm 170 L 45 A 15 D mt 23 kg Trong đó: G: tải trọng cho phép tai treo (N) F: bề mặt đỡ (N) Q: tải trọng cho phép bề mặt đỡ mt: khối lượng tai treo (kg) CHƯƠNG V TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ Tính tốn thiết bị phụ 6.1 Thiết bị ngưng tụ 6.1.1 Chọn thiết bị ngưng tụ Lượng khí bổ sung sinh thiết bị cô đặc bao gồm: + Hơi nước (chủ yếu) + Dung môi dễ bay + Khí khơng ngưng Khí bổ sung cần giải phóng để tạo chân khơng Thiết bị ngưng tụ kết hợp với bơm chân không để hệ thống chân không hoạt động hiệu Thiết bị ngưng tụ làm ngưng tụ hầu hết nước, giải phóng lượng nước lớn cho bơm chân khơng, giảm tiêu hao lượng học tránh hỏng hóc cho bơm (chỉ hút khí khơng ngưng) Chọn thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khô, ngược chiều, chân cao (baromet) Trong đó, nước làm lạnh nước ngưng tụ chảy xuống khí khơng ngưng bơm chân không hút từ phần thiết bị qua phận tách lỏng Chiều cao ống baromet chọn cho tổng áp suất thiết bị cột áp thủy tĩnh với áp suất khí 6.1.2 Tính thiết bị ngưng tụ Chọn t0 đầu nước lạnh T2d =30oC 56 T2c = Tng – 10 = 45 – 10 = 35oC Gkk = 0.000025* W + 0.000025* Gn + 0.01*W (kg/s) Trong đó: + Gn: lượng nước tới vào thiết bị ngưng tụ tính theo cơng thức VI.51,trang 84, [2]: Gn = Với: - W = 625 (kg/h): lượng thứ vào thiết bị ngưng tụ - i = 2580.92 (kJ/kg): nhiệt lượng riêng nước (bảng I.251, trang 314, [1]) - cn = 4180 J/(kg K): nhiệt dung riêng trung bình nước Gn = = 6.523 (kg/s) Gkk = + 0.000025 * 6.523 + = 0.001903 (kg/s) Đối với thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khô nhiệt độ khơng khí tính theo cơng thức VI.50, trang 84, [2]: tkk = t2d + + 0.1 (t2c + t2d) = 30 + + 0.1* (35− 30) = 34.5 ℃ → ph = 0.0562 at Thể tích khơng khí cần hút tính theo cơng thức VI.49, trang 84, [2]: Vkk = = = 0.041 (m3/s) Kích thước chủ yếu thiết bị ngưng tụ: - Thơng thường suất tính tốn chọn lớn 1.5 lần so với suất thực tế Khi đường kính thiết bị tính theo cơng thức VI.52, trang 84, [2]: Dtr = 1.383* (m) Trong đó: ρh = 0.6543 kg/m3: khối lượng riêng thứ 0.098 at (tra bảng I.251 trang 314 [1]) ωh = 20 m/s: tốc độ thứ thiết bị ngưng tụ (chọn) → Dtr = 1.383 = 0.159 (m) Chọn Dtr = 0.5 m = 500 mm: Kích thước thiết bị ngưng tụ baromet chọn theo bảng VI.8, trang 88, [2] Kích thước Đường kính thiết bị Kí hiệu Đơn vị (mm) Dtr 500 57 Chiều dày thành thiết bị S Khoảng cách từ ngăn đến nắp thiết bị Khoảng cách từ ngăn đến đáy thiết bị Bề rộng ngăn a0 an 1300 1200 B - K1 675 K2 - Chiều rộng hệ thống thiết bị T 1300 Đường kính thiết bị thu hồi D1 150 h1 (h) 1440 D2 - Hơi vào d1 300 Nước d2 100 Hỗn hợp khí d3 80 Nối với ống baromet d4 125 Hỗn hợp khí vào thiết bị thu hồi d5 80 Hỗn hợp khí khỏi thiết bị thu hồi Nối từ thiết bị thu hồi đến ống baromet d6 d7 50 50 Ống thơng khí d8 - Khoảng cách tâm thiết bị ngưng tụ thiết bị thu hồi Chiều cao thiết bị thu hồi Đường kính thiết bị thu hồi Đường kính cửa vào: 6.2 Bồn cao vị Bồn cao vị dùng để ổn định lưu lượng dung dịch nhập liệu Bồn đặt độ cao phù hợp nhằm thắng trở lực đường ống cao so với mặt thống dung dịch nồi đặc Áp dụng phương trình Bernoulli với mặt cắt – (mặt thoáng bồn cao vị) – (mặt thống nồi đặc): Trong đó: - p1 = 1at - p2 = p0 = 0.098 at 58 =1561.04 (kg/m3): khối lượng riêng dung dịch 15% (bảng I.86, trang 58, [1]) - - μ = 1.02.10-3 (N.s/m2): độ nhớt động lực dung dịch 15% (bảng I.112, trang 114, [1]) - z2: khoảng cách từ mặt thống dung dịch nồi đặc đến mặt đất (m) = + 0.377 + + 0.04 + 0.22 = 3.637 (m) Với: - (m): khoảng cách từ phần nối ống tháo liệu đáy nón đến mặt đất - = 0.337 + 0.04 = 0.377 (m): chiều cao đáy nón - Hbđ = m: chiều cao buồng đốt - Hgc = 0.04 (m): chiều cao gờ nón cụt - = 220 (mm): chiều cao phần hình nón cụt Đường kính ống nhập liệu d = 20 (mm) Chọn chiều dài đường ống từ bồn cao vị đến buồng bốc l = 20 (m) Tốc độ dung dịch ống: = 0.566 (m/s) Chuẩn số Reynolds: = 17324.48 Chọn ống thép CT3 ống hàn điều kiện ăn mòn (bảng II.15, trang 381, [1]) => độ nhám tuyệt đối = 0.2 (mm) tính theo cơng thức II.60, trang 378, [1] 1158.419 Ren tính theo cơng thức II.62, trang 379, [1]: 39122.15 Hệ số ma sát λ tính theo cơng thức II.64, trang 380, [1]: 0.0378 Các hệ số trở lực cục bộ: Yếu tố gây trở lực Đầu vào Đầu Khuỷn 900 Van Ký hiệu Hệ số trở lực cục 0.5 1 1.5 Số lượng 1 59 0.5 + + 6.1 + 2.1.5 = 10.5 Tổng tổn thất đường ống: 1.393 Khoảng cách từ mặt thoáng bồn cao vị đến mặt đất: +1.393 = 5.03 Dung dịch tự chảy từ bồn cao vị vào buồng bốc nồi cô đặc Chọn khoảng cách từ mặt thoáng bồn cao vị đến mặt đất (m) 6.3 Bơm 6.3.1 Bơm chân không Công suất bơm chân khơng: (W) Trong đó: m: số đa biến, có giá trị từ 1.2 đến 1.62 Chọn m = 1.62 p1: Áp suất khơng khí thiết bị ngưng tụ p1 = pc − ph = 0.098 − 0.068 = 0.03 at Với: ph: áp suất nước hỗn hợp p2 = pa = at = 9.81*104 (N/m2): Áp suất khí Vkk: lưu lượng thể tích khơng khí cần hút ηck = 0.8: hệ số hiệu chỉnh 1114.024 (W) Theo bảng II.59, trang 514 [1] ta chọn bơm chân khơng vòng nước có kí hiệu KBH – Các thông số Năng suất m3/h Độ chân không mmHg Công suất động điện kW Bơm KBH-4 0.4 440 1.5 6.3.2 Bơm đưa dung dịch nhập liệu lên bồn cao vị Công suất bơm: (kW) Trong đó: H: cột áp bơm 60 Η: Hiệu suất bơm Chọn η = 0.75 = 1561.04 (kg/m3): khối lượng riêng dung dịch 15% Q: lưu lượng thể tích dung dịch 15% bơm vào thiết bị ngưng tụ 0.000178 (m3/s) Áp dụng phương trình Bernoulli với mặt cắt – (mặt thoáng bể chứa nguyên liệu) – (mặt thống bồn cao vị): Trong đó: - (m/s) - μ = 1.02.10-3 (N.s/m2): độ nhớt động lực dung dịch 15% (bảng I.112, trang 114, [1]) - (m): khoảng cách từ mặt thoáng bể chứa nguyên liệu đến mặt đất - 3.5 (m): khoảng cách từ mặt thoáng bồn cao vị đến mặt đất (m) Chọn dhút = dđẩy = 20 (mm) = 0.02 (m) → v1 = v2 = v Chọn chiều dài đường ống từ bể nước đến thiết bị ngưng tụ l = (m) Tốc độ dung dịch ống: 0.567 (m/s) Chuẩn số Reynolds: 17355.09 Chọn ống thép CT3 ống hàn điều kiện ăn mòn (bảng II.15, trang 381, [1]) => độ nhám tuyệt đối = 0.2 (mm) tính theo cơng thức II.60,trang 378, [1]: 1158.42 Ren tính theo cơng thức II.62, trang 379, [1]: 39122.15 Hệ số ma sát λ tính theo công thức II.64, trang 380, [1]: 0.038 Các hệ số trở lực cục bộ: 61 Yếu tố gây trở lực Ký hiệu Đầu vào Đầu Khuỷn 900 Van 1.0.5 + + 3.1 + 2.1.5 = 7.5 Tổng tổn thất đường ống: Hệ số trở lực cục 0.5 1 1.5 Số lượng 1 0.6 (m) Cột áp bơm: H = z2 − z1 + h1−2 = 3.5 – + 0.6 = 3.5 m 0.013 Chọn bơm ly tâm cấp nằm ngang để bơm chất lỏng trung tính bẩn Ký hiệu bơm K 6.3.3 Bơm tháo liệu Công suất bơm: (kW) Trong đó: H: cột áp bơm η: Hiệu suất bơm Chọn η = 0.75 (kg/m3): khối lượng riêng dung dịch 40% (bảng I.86, trang 58, [1]) Q: lưu lượng thể tích dung dịch 40% bơm vào thiết bị ngưng tụ 8.84.10-5 (m3/s) Áp dụng phương trình Bernoulli với mặt cắt – (mặt thoáng bể chứa nguyên liệu) – (mặt thoáng bồn cao vị): Trong đó: - (m/s) - 0.13 at - μ = 0.85935 (N.s/m2) - z1 = (m): khoảng cách từ mặt thoáng bể chứa nguyên liệu đến mặt đất - z2 = (m): khoảng cách từ mặt thoáng bồn cao vị đến mặt đất (m) 62 Chọn dhút = dđẩy = 20 mm = 0.02 m → v1 = v2 = v Chọn chiều dài đường ống từ bể nước đến thiết bị ngưng tụ l = m Tốc độ dung dịch ống: 0.281 m/s Chuẩn số Reynolds: 7710.52 > 4000 (chảy rối) Chọn ống thép CT3 ống hàn điều kiện ăn mòn (bảng II.15, trang 381, [1]) => độ nhám tuyệt đối = 0.2 (mm) Regh tính theo cơng thức II.60, trang 378, [1]: = 1158.42 Ren tính theo công thức II.62, trang 379, [1]: = 39122.15 Hệ số ma sát λ tính theo cơng thức II.64, trang 380, [1]: = 0.04 Các hệ số trở lực cục bộ: Yếu tố gây trở Ký hiệu lực Đầu vào Đầu Khuỷn 900 Van 0.5+ + 1.4 + 1.5.2 = 8.5 Hệ số trở lực cục Số lượng 0.5 1 1.5 1 Tổng tổn thất đường ống: 0.074 (m) Cột áp bơm: 7.3 (m) 0.009 (kW) 6.4 Cửa sữa chữa - Vật liệu chế tạo thép CT3 - Đường kính cửa sữa chửa D = 500 (mm) 63 - Cửa bố trí cho mép cao mặt thống dung dịch buồng bốc để chất lỏng không chảy Chọn khoảng cách từ mép cửa đến mặt thoáng dung dịch 450 (mm) Khoảng cách từ mực chất lỏng đến tâm cửa sữa chữa: 0.7 (m) 6.5 Kính quan sát - Liệu chế tạo thép CT3 thủy tinh - Đường kính kính quan sát D = 120 (mm) - Kính bố trí cho mực chất lỏng nhìn thấy Do đó, có kính giống bên buồng bốc, tạo thành gốc 1800 BẢNG TỔNG KẾT Bảng 1: Tổng kết số liệu cân tổn thất nhiệt Thông số Nồng độ đầu Nồng độ cuối Lưu lượng nhập liệu Lưu lượng sản phẩm Ký hiệu xđ xc Gđ Gc Hơi thứ Lượng thứ W Áp suất po Nhiệt độ tsdm(po) Enthalpy h2 Ẩn nhiệt ngưng tụ rw Hơi đốt Áp suất Pđ Nhiệt độ tD Entanpy h1 Ẩn nhiệt ngưng tụ rđ Tổn thất nhiệt độ Nhiệt độ sôi dung dịch tsdd(po) áp suất po Tổn thất nhiệt độ nồng độ Áp suất trung bình ptb Nhiệt độ sôi dung môi tsdm(ptb) ptb Đơn vị %wt %wt Kg/h Kg/h Giá trị 15 40 1000 375 Kg/h At C kJ/kg kJ/kg 625 0.098 45 2579.8 2391.3 At C C kJ/kg 1.23 105 2687 2248 C 45.62 C At 0.62 0.117 C 48 0 0 64 Tổn thất nhiệt độ cột thủy tĩnh Nhiệt độ sôi dung dịch ptb Tổn thất nhiệt độ đường tsdd(ptb) ống Tổng tổn thất nhiệt độ Chênh lệch nhiệt độ hữu ích C 3.3 C 48.9 C C C 4.92 55.08 Bảng 2: Tổng kết số liệu cân lượng Thông số Nhiệt độ vào buồng bốc Nhiệt độ đáy buồng đốt Nhiệt dung riêng dung dịch 15% Nhiệt dung riêng dung dịch 40% Nhiệt tổn thất Nhiệt lượng đốt cung cấp Lượng đốt biểu kiến Lượng đốt tiêu tốn riêng Ký hiệu tđ tc Đơn vị C C Giá trị 45.62 52.22 cđ J/(kg.K) 3558.1 cc J/(kg.K) 3461.89 Qtt QD D m W W kg/s kg/kg 22210.24 444204.8 0.208 1.2 Bảng 3: Tổng kết thông số truyền nhiệt cho thiết bị Thơng số Ký hiệu Nhiệt độ tường phía ngưng Tw1 Nhiệt độ tường phía dung dịch Tw2 sơi Hệ số cấp nhiệt phía ngưng Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch sơi Bề dày ống truyền nhiệt Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống Nhiệt trở phía nước Nhiệt trở phía dung dịch Hệ số truyền nhiệt tổng quát Nhiệt tải riêng trung bình Diện tích truyền nhiệt Đơn vị C Giá trị 102.75 C 68.05 W/m2.K 8857.43 W/m2.K 2586.94 M 0.0045 W/m.K 16.97 m2.K/W m2.K/W 0.232.10-3 0.387.10-3 W/m2 m2 40404.81 11.06 K F Bảng : Số liệu kích thước nồi đặc 65 BUỒNG ĐỐT Thơng số Kí hiệu Chiều cao buồng đốt Hđ Đường kính ngồi buồng đốt Dnđ Đường kính buồng đốt Dtđ Bề dày buồng đốt Sđ Đường kính ống tuần hồn Dth Đường kính ống truyền nhiệt dn BUỒNG BỐC Chiều cao buồng bốc Hb Đường kính buồng bốc Db Bề dày buồng bốc Sb NẮP NỒI Chiều cao nắp Hn Đường kính nắp Dn Bề dày nắp sn ĐÁY NỒI Chiều cao đáy Hđa Đường kính đáy Dđa Bề dày đáy sđa Đơn vị mm mm mm mm mm mm Giá trị 2000 620 600 7.6 250 0.022 mm mm mm 3500 1200 8.5 mm mm mm 300 1200 8.5 mm mm mm 540 600 7.6 Bảng 5: Số liệu bích nối buồng bốc buông đốt Py N/m m 0.3 Dt D BUỒNG BỐC – BUỒNG ĐỐT Kích thước nối Bu lông Db Dl D0 D Z Mm 600 Mm 740 690 650 611 Kiểu bích h đệm mm mm Mm M20 20 20 Bảng 6: Số liệu bích nối buồng đốt đáy BUỒNG ĐỐT – ĐÁY Kích thước nối Py Dt D Db Dl D0 Bu lơng d Z Kiểu bích H đệm 66 N/m Mm m 0.3 600 Mm 740 690 650 611 mm mm Mm M20 20 20 Bảng 7: Số liệu bích nối buồng bốc nắp BUỒNG BỐC – NẮP Kích thước nối Py Dt N/m m 0.3 D Db Mm 1200 Dl D0 Mm 1340 1290 1260 1213 Bu lơng d Z Kiểu bích H đệm mm mm Mm M20 32 25 Bảng 8: Tổng kết loại thép khối lượng thép dùng cho thiết bị Chi tiết Buồng đốt Buồng bốc Phần nón cụt Đáy Nắp Ống truyền nhiệt Loại thép 1X18H9T 1X18H9T 1X18H9T 1X18H9T 1X18H9T Khối lượng (kg) 300.2 892.7 99 38.38 167.67 ống tuần hoàn trung 1X18H9T 112.575 tâm Mặt bích Bu lơng CT3 224.51 Ren CT3 24.78245 1X18H9T 31.6 1891.417 Đai ốc Vỉ ống Tổng 67 KẾT LUẬN Các phần tính tốn nêu cho thấy: - Hệ thống cô đặc chân không nồi liên tục dung dịch nước dứa với suất nhập liệu 1000kg/h đơn giản Vì suất khơng cao nên kích thước của thiết bị mức độ vừa phải - Kết cấu thiết bị đơn giản điều khiển tự động Vì vậy, nhìn chung hệ thống phù hợp với quy mơ phòng thí nghiệm quy mơ pilot - Áp dụng kỹ thuật cô đặc chân không hạn chế thất chất dinh dưỡng dung dịch dứa, trì chất lượng, màu sắc tự nhiên dứa - Ngồi với kỹ thuật đặc chân khơng nồi tiết kiệm diện tích thiết bị, thiết kế đơn giản, dễ vệ sinh Tuy nhiên, tốc độ tuần hồn bị giảm ống tuần hồn bị đun nóng 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nhiều tác giả, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [2] Nhiều tác giả, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [3] Phạm Văn Bôn, Quá trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm, tập 10, Ví dụ tập, NXB ĐHQG TPHCM, 2010 [4] Nguyễn Văn May, Thiết bị truyền nhiệt chuyển khối, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [5] Phạm Văn Bơn, Nguyễn Đình Thọ, Q trình thiết bị Cơng nghệ Hố học & Thực phẩm, tập 5, Quá trình thiết bị truyền nhiệt, Quyển 1: Truyền nhiệt ổn định, NXB ĐHQG TPHCM, 2006 [6] Phan Văn Thơm, Sổ tay thiết kế Thiết bị hoá chất chế biến thực phẩm đa dụng, Bộ Giáo dục Đào tạo, Viện Đào tạo Mở rộng [7] Hồ Lê Viên, Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hố chất dầu khí, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [8] Bộ môn Máy Thiết bị, Bảng tra cứu Quá trình học – Truyền nhiệt – Truyền khối, NXB ĐHQG TPHCM, 2009 69 [9] Phạm Xn Toản, Các q trình, thiết bị Cơng nghệ Hố chất Thực phẩm, tập 3: Các q trình thiết bị truyền nhiệt, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2008 [10]Morton Julia F , "Pineapple, Ananas comosus", 2011 [11]khoahocnhanong.com [12]nutriondata.com [13] Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú, Truyền nhiệt, NXB Giáo dục, 2006 [14] Võ Thị Ngọc Tươi, Trịnh Văn Dũng, “ Lý thuyết truyền vận”, NXB ĐHQG TPHCM,2003 [15] Nguyễn Đình Trí, Tạ Văn Đĩnh, Nguyễn Hồ Quỳnh, “Toán học cao cấp”, NXB Giáo dục, 2003 [16]Đặng Đức Dũng, Lê Đức Thông, “Phương pháp tốn dùng cho vật lý, tập 2, Phương trình truyền nhiệt”, NXB ĐHQG TP.HCM [17] Nguyễn Bin, “Quá trình thiết bị CNTP, tập 1, NXB KHKT, 2004 [18] Phạm Văn Bôn, “ Bài tập Truyền nhiệt” NXB DDHQG TPHCM, 2006 70 ... .45 Bảng 7: Tổng kết loại thép khối lượng thép dùng cho thiết bị 53 LỜI MỞ ĐẦU Mục tiêu đồ án Thiết kế thiết bị cô đặc nước dứa suất t ấ n /h” thiết kế hệ thống cô đặc dứa từ nồng độ chất... THIẾT BỊ CHÍNH .20 Tính kích thước thiết bị đặc .20 5.1 Tính tốn truyền nhiệt cho thiết bị đặc .20 5.2 Tính kích thước thiết bị cô đặc 24 5.3 Tính bền khí cho chi tiết thiết bị. .. dịch cô đặc 15% trước sau qua thiết bị gia nhiệt: tvào = 300C tra = tsdd(p0) = 45.620C Nhiệt độ dung dịch cô đặc 15% vào thiết bị cô đặc tđ = 45.620C Nhiệt độ dung dịch cô đặc 40% đáy thiết bị