TÌM HIỂU các THIẾT bị cô ặc BẰNG NHIỆT TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG cô ặc XOÀI NĂNG SUẤT 1000KGH

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TS Trần Lệ Thu (GVHD) BÁO CÁO ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM (Hệ: Đại học) Đề tài: TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ CƠ ĐẶC BẰNG NHIỆT TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐẶC XOÀI NĂNG SUẤT 1000KG/H Tên sinh viên Lớp Mã sinh viên Trần Thị Thúy Hằng 05DHTP2 2005140135 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017 ĐỒ ÁN MƠN HỌC KỸ THUẬT THỰC PHẨM Họ tên sinh viên : Trần Thị Thúy Hằng Lớp: 05DHTP2 MSSV: 2005140135 Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm I Đầu đề đồ án ( Tên đồ án ) Tìm hiểu thiết bị đặc nhiệt Tính tốn thiết kế hệ thống đặc xồi cơng suất 1000 kg/h II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): thiết kế hệ thống đặc xồi cơng suất 1000 kg/h yêu cầu: nồng độ đầu: 10 brix nồng độ cuối: 60 brix áp suất đốt: 0,65 at áp suất ngưng tụ: 0.1 at III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: PHẦN TỞNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết của thiết bị chính 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chính 1.3 Các thiết bị mô tả đặc tính của thiết bị 1.4 Các tài liệu tham khảo website PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 2.1 Các thông số ban đầu lựa chọn tiêu chuẩn 2.2 Sơ đồ công nghệ giải thích công nghệ 2.3 Tính toán cho thiết bị chính 2.4 Sơ đồ thiết bị giải thích thiết bị 2.5 Sơ đồ bố trí mặt diễn giải 2.6 Bảng dự trù thiết bị nhà máy 2.7 Tài liệu tham khảo (dùng Endnote) PHỤ LỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO (Dạng báo khoa học) PHỤ LỤC BẢN VẼ THIẾT BỊ CHÍNH (Bản in A3 - Autocad kèm theo tiêu chuẩn vẽ kỹ thuật) IV Các vẽ đồ thị ( loại kích thước vẽ ): vẽ A1 sơ đồ thiết bị của quy trình 1bản vẽ A1 thiết bị chính V Ngày giao đồ án: 30/07/2017 VI Ngày hoàn thành đồ án: 15/09/2017 VII Ngày nộp đồ án: Tp.HCM, ngày…….tháng …….năm …… TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP (Ký ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Cán Bộ hướng dẫn Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án bảo vệ hay không) …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………… Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ Nhận xét: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký: ……………………………… Điểm tổng kết:…………………………… PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM Sinh viên thực đồ án: Trần Thị Thúy Hằng Ký tên:…………………… Cán Bộ hướng dẫn : TS.Trần Lệ Thu Tên đồ án: Tìm hiểu thiết bị đặc nhiệt Tính tốn thiết kế hệ thống đặc xồi cơng suất 1000 kg/h STT 01 02 03 04 04 06 07 08 09 10 11 12 Ngày Nội dung hướng dẫn CBHD ký tên MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết của thiết bị chính 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chính 10 1.3 Các thiết bị mô tả đặc tính của thiết bị 13 1.4 Các tài liệu tham khảo website 14 PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 15 2.1 Các thông số ban đầu lựa chọn tiêu chuẩn .15 2.2 Sơ đồ công nghệ giải thích công nghệ 15 2.2.1 Sơ đô công nghệ .15 2.2.2 Giải thích công nghệ: 16 2.3 Tính toán cho thiết bị chính 18 2.3.1 Cân vật chất lượng: 18 2.3.2 Các thông số kỹ thuật : 27 2.3.3.Kích thước thiết bị 32 2.3.3 Tính khí 35 2.4 Thiết bị phụ 50 2.5 Sơ đồ thiết bị giải thích thiết bị .64 2.6 Sơ đồ bố trí mặt diễn giải 67 2.7 Bảng dự trù thiết bị 68 2.7 Tài liệu tham khảo 70 LỜI NÓI ĐẦU Trong kế hoạch đào tạo sinh viên năm thứ tư, môn học Đồ án kỹ thuật thực phẩm hội tốt cho việc hệ thống kiến thức trình thiết bị của công nghệ thực phẩm Bên cạnh đó, mơn dịp để sinh viên tiếp cận thực tế thơng qua việc tính tốn, thiết kế lựa chọn chi tiết của thiết bị với số liệu cụ thể, thông dụng Cô đặc chân không hệ thống nồi xuôi chiều dung dịch xoài đồ án thực hiện hướng dẫn trực tiếp của TS Trần Lệ Thu giảng viên khoa công nghệ thực phẩm trường CNTP Thành phố Hồ Chí Minh Người viết xin chân thành cảm cô Trần Lệ Thu thầy cô khoa thực phẩm nói chung mơn kỹ thuật thực phẩm nói riêngvà người bạn nhiệt tình giúp đỡ trình thực hiện Vì Đồ án kỹ thuật thực phẩm đề tài lớn mà sinh viên đảm nhận nên thiếu sót hạn chế q trình thực hiện khơng tránh khỏi Do đó, người viết mong nhận thêm góp ý, dẫn từ thầy cô giáo bạn bè để củng cố mở rộng kiến thức chuyên môn PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết của thiết bị 1.1.1 Khái qt đặc Cơ đặc phương pháp dùng để nâng cao nồng độ chất hoà tan tổng dung dịch hai hay nhiều cấu tử Q trình đặc của dung dịch lỏng- rắn hay lỏng-lỏng có chênh lệch nhiệt độ sơi cao thường tién hành cách tách phần dung mơi (cấu tử dễ bay hơn) Đó q trình vật lý- hố lý Tuỳ theo tính chất của cấu tử khó bay (hay khơng bay q trình đó), ta tách phần dung môi (cấu tử dễ bay hơn) phương pháp nhiệt độ (đun nóng) hay làm lạnh phương pháp kết tinh Các phương pháp cô đặc Phương pháp nhiệt (đun nóng): Dung mơi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái tác dụng của nhiệt áp suất riêng phần của áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng Phương pháp lạnh: Khi hạ thấp nhiệt độ đến mức cấu tử tách dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan Tùy tính chất cấu tử áp suất bên tác dụng lên mặt thống mà q trình kết tinh xảy nhiệt cao hay thấp phải dùng đến máy lạnh 1.1.2 Bản chất của cô đặc nhiệt Để tạo thành hơi( trạng thái tự do) tốc độ chuyện động nhiệt của 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 hiện q trình Bên cạnh 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 hoàn tự nhiên nồi cô đặc Tách khong khí lắng keo (protit) ngăn tạo bọt cô đặc 1.1.3 Các thiết bị cô đặc nhiệt  Cấu tạo thiết bị cô đặc nhiệt Các loại thiết bị đặc đun nóng dùng phổ biến, gồm hai phầnchính: a) Bộ phận đun sôi dung dịch ( phòng đốt)trong bố trí bề mặt truyền nhiệt để đun sôi dung dịch b) Bộ phận bốc (phòng bốc ) phòng trống, thứđược tách khỏi hỗn hợp lỏng-hơi của dung dịch sơi (khác với thiết bị cóphòng đốt) Có thể cấu tạo thêm phận phân ly hơi-lỏng phòng bốc ống dẫn thứ, để thu hồi hạt dung dịch bị thứ mang theo với yêu cầu đơn giản, gọn, chắc, dễ chế tạo, sửa chữa, lắp ráp, chi tiết phải quychuẩn hoá, giá thành rẻ Yêu cầu kỹ thuật của thiết bị: Chế độ làm việc ổn định, ít bám cặn, dễ làm sạch, dễ điều chỉnh kiểmtra Cường độ truyền nhiệt lớn( hệ số truyền nhiệt K lớn) Phân loại thiết bị: -Theo bố trí bề mặt truyền nhiệt: nằm ngang, thẳng đứng,loại nghiêng; -Theo cấu tạo bề mặt truyền nhiệt: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm; -Theo chất tải nhiệt: đun nóng dòng điện, khói lò, hơinước, chất tải nhiệt đặc biệt; Ttheo tính chất tuần hoàn của dung dịch: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng  Một số thiết bị đặc Thiết bị đặc có ống tuần hòan tâm Nguyên tắc làm việc: Dung dịch ống truyền nhiệt sôi tạo thành hỗn hợp hơi-lỏng có khối lượng riêng giảm bị đẩy từ lên miệng ống Trong ống tuần hoàn, thể tích dung dịch theo đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn so với ống truyền nhiệt lượng tạo ống ít hơn,vì khối lượng riêng của hỗn hợp hơi-lỏng lớn ống truyền nhiệt, bị đẩy xuống Kết thiết bị có chuyển động tuần hoàn tự nhiên từ lên ống truyền nhiệt từ xuống ống tuần hoàn.Tốc độ tuần hồn lớn hệ số cấp nhiệt phía dung dịch tăng q trình đóng cặn 10 λ = 0,1 = 0,028  h2 = (165) (166) Chọn chiều cao dự trữ h3= 0,5 m, h4=0,5m để ngăn ngừa nước dâng lên ống chảy tràn vào đường ống dẫn áp suất khí tăng Chọn chiều cao của đoạn ống baromet ngập bể nước h4 = 0,5 m  H, = 1,033+ 0,013+2,85.H,+ 0,5+0,5=2,05  H, = 3m Chọn chiều cao ống baromet là= H’+ H=8,65 2.4.2 Thiết bị gia nhiệt: Kí hiệu đại lượng Kí hiệu G Đơn vị kg/h rh kJ/kg t C kJ/kg.K C “h” “đ” “c” φ Ý nghĩa suất lượng dung dịch sữa ẩn nhiệt ngưng tụ của nước bão hòa Nhiệt độ dung dịch sữa nhiệt dung riêng của dung dịch sữa Ký hiệu dòng đốt Ký hiệu ứng với dòng vào Ký hiệu ứng với dòng độ ẩm bão hòa Vai trò của thiết bị gia nhiệt đun nóng dung dịch xoai từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ sôi của nồi cô đặc Tác nhân gia nhiệt dòng nước bão hòa Chọn thiết bị ống chùm thẳng đứng, dung dịch ống, đốt ngồi ống - Dòng nhập liệu (dòng lạnh): =30oC, =87,49oC ==58,75 oC - Dòng đốt (dòng nóng): = =132,9 oC a Hệ số cấp nhiệt ngưng tụ 59 Giảm tốc độ đốt nhằm bảo vệ ống truyền nhiệt khu vực đốt vào cách chia làm nhiều miệng vào Chọn tốc độ đốt nhỏ (ω = 40 m/s), nước ngưng chảy màng (do ống truyền nhiệt ngắn có h0 = m), ngưng bão hoà tinh khiết bề mặt đứng Công thức (V.101), trang 28, [4] áp dụng: α1=2,04.A Trong đó: α1 – hệ số cấp nhiệt phía ngưng; W/(m2.K) r - ẩn nhiệt ngưng tụ của nước bão hoà áp suất at (2141 kJ/kg) H - chiều cao ống truyền nhiệt (H = h0 = m) A - hệ số, nước phụ thuộc vào nhiệt độ màng nước ngưng tm Sau nhiều lần tính lặp, ta chọn nhiệt độ vách tvl=130 oC Tra A [2], trang 28: Δt1 = tD – tv1 = 2,9 0C ⇒ α1 =9659,89 Nhiệt tải riêng phía ngưng: q1 = α1.Δt1 = 11730,13.2,8 = 28013,59 W/m2 b Hệ số cấp nhiệt từ bề mặt đốt đến dòng chất lỏng sơi Chất lỏng sôi nhẹ chuyển động cưỡng nên hệ số cấp nhiệt tính theo công thức của đối lưu cưỡng chọn tv2=100 tw= Các thông số hố lý của dung dịch xồi 10% tw t : Thông số tw λ; W/(m.K) 0,57 0,53 ρ; kg/m3 1039,5 1038,77 60 c; J/(kg.K) 3767,6 3767,4 μ; Ns/m2 0,0008 0,001 Trong đó: λ – hệ số dẫn nhiệt; W/(m.K): tra bảng I.130, trang 135, [1] ρ – khối lượng riêng; kg/m3: tra bảng 4, trang 11, [8] c – nhiệt dung riêng; J/(kg.K): tra bảng I.154, trang 172, [1] μ – độ nhớt động lực học; Ns/m2: tra bảng I.107, trang 100, [1] Pr= =7,11 Prw=5,95 Chọn tốc độ của dung dịch xoài 10 % ống truyền nhiệt v = 0,5 m/s Đường kính của ống truyền nhiệt d = 25 mm Chuẩn số Reynolds: Re==12984,6>10000 Áp dụng công thức tính hệ số cấp nhiệt dòng chảy rối ống (Re > 10000): Nu=0,021.ε.Re0,8 Pr0,43 =99,68 2.4.3 Bồn cao vị Bồn cao vị dùng để ổn định lưu lượng của dung dịch nhập liệu Bồn đặt độ cao phù hợp nhằm thắng trở lực của đường ống cao so với mặt thoáng của dung dịch nồi đặc - Áp dụng phương trình Bernoulli với mặt cắt – (mặt thoáng của bồn cao vị) – (mặt thoáng của nồi đặc): = + h1-2 đó: v1 =v2=0 m/s p1 =1at p2 = p0 = 0,65at kg/m3 – khối lượng riêng của dung dịch xoài 10% ttb = 58,75oC = 0,001 Ns/m2 - độ nhớt động lực của dung dịch xoài 10% ttb = 58,75oC 61 Z2- khoảng cách từ mặt thoáng của dung dịch nồi cô dặc đến mặt đất , m Z2 = z’ + Hđ+ Hbđ +Hgc+ Hc = 6,775m Với: z = 1m- khoảng cách từ phần nối ống tháo liệu đáy nón đến mặt đất Hđ = 200 + 25 = 225mm = 0,225 m - chiều cao của đá Hbđ = 5m - chiều cao của buồng đốt Hgc = 0,05m - chiều cao của gờ nón cụt Hc = 0,5m - chiều cao của phần hình nón cụt Đường kính ống nhập liệu d= 32mm = 0,032m Chọn chiều dài đường ống từ bồn cao vị đến buồng bốc l = 20 m Tốc độ của dung dịch ống: = = 0,34m/s Chuẩn số Reynolds: Re = = = 7063,64 > 4000(chế độ chảy rối) Chọn ống thép CT3 ống hàn điều kiện ăn mòn ít (bảng II.15, trang 381, [1]) ⇒ độ nhám tuyệt đối ε = 0,2 mm Regh tính theo công thức II.60, trang 378, [1]: Regh =6 = = 1982,19 Ren tính theo công thức II.62, trang 379, [1]: Ren = 220 = 220 = 66383,12 ⇒ Regh < Re < Ren (khu vực độ) ⇒ Hệ số ma sát λ tính theo công thức II.64, trang 380, [1]: = 0,1 = 0,035 Các hệ số trở lực cục bộ: Yếu tố gây trở lực Đầu vào Đầu Ký hiệu ξvào ξra Hệ số trở lực cục 0,5 Số lượng 1 62 Khuỷu 90o ξkhuỷu 90 Van cửa ξvan ⇒ Σξ = 0,5 + + 6.1 + 2.1,5 = 10,5 1,5 ⇒ Tổng tổn thất đường ống: H1-2 = = = 0,2m ⇒ Khoảng cách từ mặt thoáng của bồn cao vị đến mặt đất: Z1 = z2 + + h1-2 = 6,775 + = 3,61m ⇒ Dung dịch xồi 10% ln tự chảy từ bồn cao vị vào buồng bốc của nồi đặc bồn có độ cao từ 3,61m trở lên - Chọn khoảng cách từ mặt thoáng của bồn cao vị đến mặt đất 4m Bơm chân không Công suất của bơm chân không: N= , W Trong đó: m – số đa biến, có giá trị từ 1,2 đến 1,62 Chọn m = 1,62 p1 – áp suất của không khí thiết bị ngưng tụ p1 = pc – ph = 0,9 - 0,1= 0,8 at Với: ph – áp suất của nước hỗn hợp p2 = pa = at = 9,81.104 N/m2 – áp suất khí Vkk – lưu lượng thể tích không khí cần hút ηck = 0,8 – hệ số hiệu chỉnh N= = 18,51 N Tốc độ hút 0C 760 mmHg S = 0,002267.60 = 0,13602 m3/phút Bơm đưa dung dịch nhập liệu lên bồn cao vị Công suất của bơm: N = , KW Trong đó: 63 H – cột áp của bơm; m η – hiệu suất của bơm Chọn η = 0,75 ρ = 1037,76kg/m3 – khối lượng riêng của dung dịch xoài 10% 30oC Q – lưu lượng thể tích của dung dịch xoài 10% bơm vào bồn cao vị; m3/s Q = = = 2,7 m3/s Áp dụng phương trình Bernoulli với mặt cắt - (mặt thoáng của bể chứa nguyên liệu) – (mặt thoáng của bồn cao vị): + H = + h1-2 Trong đó: v1= v2 = m/s p1 = at  p2 = at μ = 0,002 Ns/m2 – độ nhớt động lực của dung dịch xoài 10% 30 oC z1 = m – khoảng cách từ mặt thoáng của bể chứa nguyên liệu đến mặt đất z2 = m – khoảng cách từ mặt thoáng của bồn cao vị đến mặt đất Chọn dhút = dđẩy = 20 mm = 0,02 m ⇒ vhút = vđẩy = v Chọn chiều dài đường ống từ bể chứa nguyên liệu đến bồn cao vị l = m Tốc độ của dòng chảy ống: = = 0,34m/s Chuẩn số Reynolds: Re = = = 5650,85 ≥ 4000 (chế độ chảy rối) Chọn ống thép CT3 ống hàn điều kiện ăn mòn ít (bảng II.15, trang 381, [1]) ⇒ độ nhám tuyệt đối ε = 0,2 mm Regh tính theo công thức II.60, trang 378, [1]: Regh =6 = = 1982,19 Ren tính theo công thức II.62, trang 379, [1]: Ren = 220 = 220 = 66383,12 64 Regh < Re < Ren (khu vực độ) Hệ số ma sát λ tính theo công thức II.64, trang 380, [1]: = 0,1 = 0,04 Yếu tố gây trở lực Ký hiệu Đầu vào ξvào Đầu ξra Khuỷu 90o ξkhuỷu 90 Van cửa ξvan Σξ = 0,5 + + 3.1 + 2.1,5 = 7,5 Hệ số trở lực cục 0,5 1 1,5 Số lượng 1 Tổng tổn thất đường ống: H1-2 = = =0,1m N = = = 0,077 KW Chọn N = 0,125 hp - Chọn bơm ly tâm cấp nằm ngang để bơm chất lỏng trung tính, bẩn Ký hiệu bơm K 65 2.5 Sơ đồ thiết bị giải thích thiết bị 2.5.1 Sơ đồ thiết bị: Bể chứa dung dịch Bơm nguyên liệu Bồn cao vị Lưu lượng kế Thiết bị trao đổi nhiệt Nồi cô đặc Bồn chứa dung dịch 14 Hơi đốt Thiết bị ngưng tụ baromet Thiết bị tách bọt 10 Bơm chân không 11.Bơm sản phẩm 12 Nước làm mát 13 Nước ngưng 2.4.2 Thuyết minh quy trình: Dung dịch nước xồi sau qua số cơng đoạn ép, lọc, tinh chế trước đưa vào bồn chứa Sau nước xồi bơm lên thiết bị gia nhiệt với suất lượng 1000 kg/h Q trình bơm có điều chỉnh lưu lượng cho thích hợp lưu lượng kế Thiết bị gia 66 nhiệt sử dụng thiết bị gia nhiệt ống chùm, đặt thẳng đứng, bên gồm nhiều ống truyền nhiệt nhỏ bố trí theo đỉnh tam giác Các đầu ống giữ cố định nhờ vỉ ống gắn với thân Thiết bị gia nhiệt sử dụng đốt lấy từ lò với áp suất tuyệt đối at Dung dịch từ lên bên ống, đốt từ xuống bên ống Điều làm tăng thời gian, diện tích trao đổi nhiệt qua thành ống Dòng lỏng gia nhiệt để đạt đến nhiệt độ sôi trước vào thiết bị cô đặc t = 87,49oC Việc gia nhiệt lên nhiệt độ sơi có ý nghĩa lớn cho trình diễn lúc sau thiết bị đặc ta khơng phải thêm lượng cho việc gia nhiệt đến nhiệt độ sơi, ngồi đảm bảo q trình truyền nhiệt để bốc buồng đốt thật hiệu Còn dòng ngưng tụ thành lỏng sơi ngồi Ở thiết bị gia nhiệt có ống khí khơng ngưng để đảm bảo an toàn áp suất thiết bị q trình truyền nhiệt có hiệu Từ thiết bị gia nhiệt, dung dịch đưa sang hệ thống cô đặc Ở ta sử dụng thiết bị cô đặc màng buồng đốt trong, hệ nồi xuôi chiều Loại thiết bị thích hợp với việc cô đặc dung dịch thực phẩm chế độ nhiệt êm dịu khơng tăng q nhanh Đầu tiên dòng lỏng vào buồng đốt ( thiết bị cô đặc ) Thiết bị có cấu tạo thiết bị gia nhiệt loại màng có phận phân phối lỏng ( phận có nhiều lỗ nhỏ ống ngắn hàn vào đĩa, ống có đường kính nhỏ ống truyền nhiệt đặt đồng tâm, lọt vào ống truyền nhiệt Ở dòng lỏng để chế độ chảy màng từ xuống ống truyền nhiệt để tận dụng lực trọng trường tạo màng lỏng mỏng Việc phân phối lỏng thực hiện nhờ vào đĩa phân phối lỏng Khi lỏng vào buồng đốt chảy từ từ qua lỗ nhỏ men theo thành rỗng ống truyền nhiệt ống ngắn để tạo thành màng mỏng với bề dày theo yêu cầu đặt Dòng sử dụng từ lò với áp suất tuyệt đối at Trong thiết bị này, khác với thiết bị gia nhiệt chỗ dòng lỏng khơng nhận nhiệt để thay đổi nhiệt độ mà để thay đổi entanpi nhằm chuẩn bị cho trình bốc diễn buồng bốc Tương tự thiết bị gia nhiệt dòng ngưng tụ thành lỏng ngồi buồng đốt có ống khí khơng ngưng Sau chảy qua hệ thống ống truyền nhiệt, dung dịch xuống thân phụ để chuyển qua buồng bốc Thân phụ giúp trì vận tốc ổn định cho dòng lỏng Thân phụ nối với bồng bốc nhờ ống hình chữ nhật vng góc với thân phụ tiếp tuyến với thân buồng bốc để tạo dòng chuyển động xốy giúp xáo trộn tốt lỏng giúp trình bốc dễ dàng Ở buồng đốc 1, dung dịch thực hiện trình bốc ( sau nhận đủ nhiệt để chuyển trạng thái ) Hơi nước bốc lên với áp suất 0.65at dung dịch lại tăng nống độ lên 14% Trong trình bốc có hiện tượng dòng lơi 67 giọt lỏng theo điều làm ảnh hưởng đến thiết bị phía sau có tao cặn lên ống truyền nhiệt làm giảm hiệu truyền nhiệt Để khắc phục điều buồng bốc thường có phận phân ly giọt lỏng Khi dòng bốc lên gặp bề mặt elip, giọt lỏng bị giữ lại nắp chảy xuống lại buồng đốt theo ống mao quản, thứ tràn qua phần nắp theo ống dẫn để sang truyền nhiệt cho buồng đốt Còn dung dịch bơm sang buồng đốt để tiếp tục thực hiện trình cô đặc Ở hệ thống nồi cô đặc hiện tượng xảy tương tự nồi nhiên có số khác biệt đốt đẩu của dòng sau : Ở buồng đốt 2, dung dịch xoài chảy màng từ lên thực hiện chề độ truyền nhiệt êm dịu Hơi đốt lúc chính thứ lấy từ buồng bốc Do có thay đổi đáng kể áp suất mặt thoáng dung dịch nên nhiệt độ sôi của dung dịch giảm xuống ứng với nhiệt độ hiện có của dung dịch Do dung dịch cần nhiệt lượng phục vụ cho việc tăng entanpi để bốc sang buồng đốc Bước ngưng khí khơng ngưng Dung dịch chảy xuống thân phụ đưa sang buồng đốc Tại buồng đốc , trình bay thực hiện Hơi thứ lúc có áp suất chân không 0,35at theo ống dẫn đến nồi đặc Trong dung dịch xồi sau q trình bốc đạt đến nồng độ 23% nhiệt độ 72,88 oC bơm vào buồng đốt để tiếp tục q trình đặc Ở buồng đốt 3, trình tương tự nồi nồi Sự khác biệt đốt của buồng bà thứ lấy từ buồng Hơi thứ lúc buồng bốc có áp suất thấp 0,12at theo ống dẫn đến thiết bị ngưng tụ Trong dung dịch xồi đạt nồng độ 60% nhiệt độ 51,49oC đưa vào bồn chứa chuẩn bị cho cơng đoạn sau Thiết bị ngưng tụ baromet chọn thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khơ, chân cao Lúc dòng nước từ lên, tiếp xúc trực tiếp dòng lỏng cấp vào từ xuống có nhiệt độ thấp 30 độ C ngưng tụ thành lỏng theo dòng nước xuống bồn chứa với nhiệt dộ nước ngưng 40 độ C Trong q trình có lượng lớn ngưng tụ dẫn đến thể tích của giảm làm áp suất thiết bị ngưng tụ giảm Chính nhờ điều mà áp suất thiết bị duỳ trì ổn đinh Sauk hi qua thiết bị ngưng tu, dòng khí khơng ngưng lại chuyển qua thiết bị tách lỏng Tấm ngăn làm vật cản để dính ướt giọt lỏng sót lại dòng khí sau cho qua thiết bị bơm chân khơng để tránh hiện tượng xâm thực xay làm hư bơm Do áp suất bên thiết bị thấp áp suất bên 68 ngồi nên khí khơng ngưng khơng tự ngàoi phải sử dụng bơm hút chân không giúp hút khí không ngưng để áp suất không bị thay đổi hệ thống Lượng nước ngưng giải thoát từ thiết bị gia nhiệt, buồng đốt 1, buồn đốt 2,buồng đốt gom lại qua tháp giải nhiệt hạ đến nhiệt độ thường phục vụ cho mục đích khác tuỳ vào độ tinh của Ứng dụng của cô đặc Trong sản xuất thực phẩm, ta cần đặc dung dịch đường, mì chính, nước trái cây… Trong sản xuất hoá chất, ta cần cô đặc dung dịch NaOH, NaCl, CaCl2, muối vô cơ… 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 cô đặc hoạt động gián tiếp cần thiết gắn liền với tồn của nhà máy Cùng với phát triển của nhà máy, việc cải thiện hiệu của thiết bị cô đặc tất yếu Nó đòi hỏi phải có thiết bị hiện đại, đảm bảo an toàn hiệu suất cao Do đó, yêu cầu đặt cho người kỹ sư phải có kiến thức chắn đa dạng hơn, chủ động khám phá nguyên lý của thiết bị cô đặc 2.6 Sơ đồ bố trí mặt diễn giải Chú thích: 1.thiết bị kiểm tra Lọc ly tâm băng tải cấp liệu Hệ thống cô đặc nồi Máy rửa Thiết bị trùng thiết bị nghiền bóc vỏ Máy chiết rót-đóng túi vô trùng thiết bị nghiền ép 10 Kho bảo quản lạnh 69 Thuyết minh Bố trí mặt dựa quy trình cơng nghệ Ngun liệu sau thu mua từ địa điểm vận chuyển nhà máy qua thiết bị kiểm tra để loại bỏ phần nguyên liệu không phù hợp chuẩn, tiếp đến nguyên liệu băng tải di chuyển đến bồn rửa lúc cơng đoạn phân loại ngun liệu xoài cảm quan băng tải Nguyên liệu sau rửa chuyển đến căt vỏ đưa sang máy nghiền băng tải Dịch sau nghiền lọc ly tâm để loại bỏ bớt pectin, thit lớn, vào bồn chứa cung cấp lên hệ thống cô đặc làm tăng nồng độ dịch Tiếp đến chuyển sang hệ thống trùng đóng gói Cuối chuyển vào kho bảo quản lạnh 2.7 Bảng dự trù thiết bị STT Tên thiết bị Năng suất Máy kiểm tra Máy rửa Băng tải cấp liệu Máy nghiền bóc vỏ Máy nghiền băng tải Thiết bị lọc ly tâm Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Nhà cung cấp Hình ảnh 70 Cơ đặc màng 10 Thiết bị ngưng tụ Thiết bị trùng 11 Máy chiết rót vơ trùng 10 Bơm chân khơng 11 Bơm nguyên liệusản phẩm 12 Bồn chứa 71 2.7 Tài liệu tham khảo Nhiều tác giả , “Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập I”, Nhà sản xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1992 Nhiều tác giả , “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập II”, Nhà sản xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 Nhiều tác giả ,” Các trình thiết bị cơng nghệ hóa học, thực phẩm- Cơng nghệ lạnh” tập 1, Nhà sản xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1984 Phạm Văn Bơn( chủ biên), Nguyễn Đình Thọ, “Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học tập 5- Giao trinh trình thiết bị truyền nhiệt ổn định”, Nhà sản xuất Đại học quốc gia Tp.HCM,2002 Hồ Lê Viên , “ Thiết kế tính tốn chi tiết thiết bị hóa chất”, Nhà sản xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Phạm Văn Bơn, “Giao trình q trình thiết bị Cơng nghệ Hóa học , tập 11, hướng dẫn đồ án mơn học” [7] Hồ Lê Viên, Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hoá chất dầu khí, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 72 73 ... nên tuần hồn tự nhiên nồi ặc Tách khong khí lắng keo (protit) ngăn tạo bọt cô ặc 1.1.3 Các thiết bị cô ặc nhiệt  Cấu tạo thiết bị cô ặc nhiệt Các loại thiết bị ặc đun nóng dùng phổ biến,... Ngành: Công Nghệ Thực Phẩm I Đầu đề đồ án ( Tên đồ án ) Tìm hiểu thiết bị ặc nhiệt Tính tốn thiết kế hệ thống ặc xồi cơng suất 1000 kg/h II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): thiết. .. của thiết bị chính 1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chính 1.3 Các thiết bị mơ tả ặc tính của thiết bị 1.4 Các tài liệu tham khảo website PHẦN TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 2.1 Các thơng