ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC CHUỐI

đồ quá quá trình và thiết bị cô đặc chuối. nội dung báo cáo rõ ràng chi tiết từ các định lý và ứng dụng ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC  BÁO CÁO ĐỒ ÁN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ [ THIẾT BỊ CƠ ĐẶC HAI NỒI XI CHIỀU LIÊN TỤC Nhóm sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ THÁI TÂM NGUYỄN TÂN TÂN PHẠM ĐẮC TÀI Cần Thơ - năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC  ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ [4 d THIẾT BỊ CÔ ĐẶC HAI NỒI XUÔI CHIỀU LIÊN TỤC Giảng viên hướng dẫn: Nhóm sinh viên thực hiện: TS LÊ VŨ LAN PHƯƠNG TRẦN THỊ THÁI TÂM (1500493) NGUYỄN TÂN TÂN (1500114) PHẠM ĐẮC TÀI (1500226) Cần Thơ - năm 2018 MỤC LỤC MỤC LỤC .i DANH SÁCH BẢNG iii DANH SÁCH HÌNH .iv ĐẶT VẤN ĐỀ v NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN vi CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG .1 1.1 Giới thiệu nguyên liệu 1.2 Tổng quan cô đặc .1 1.2.1 Định nghĩa .1 1.2.2 Đặc điểm trình cô đặc .1 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình đặc 1.2.4 Phân loại thiết bị cô đặc 1.2.5 Các thiết bị chi tiết cô đặc 1.2.6 Yêu cầu thiết bị vấn đề lượng CHƯƠNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 2.1 Tính cân vật liệu 2.1.1 Lượng thứ bốc lên toàn hệ thống 2.1.2 Giả thiết phân phối thứ nồi .5 2.1.3 Xác định nồng độ dung dịch nồi 2.2 Cân nhiệt lượng 2.2.1 Xác định áp suất nhiệt độ nồi .5 2.2.2 Xác định nhiệt độ tổn thất .6 2.3 Cân nhiệt lượng 10 2.3.1 Tính nhiệt dung riêng dung dịch nồi 10 2.3.2 Lập phương trình cân nhiệt lượng .10 2.3.3 Kiểm tra lại giả thiết phân bố thứ nồi 12 2.4 Tính bề mặt truyền nhiệt buồng đốt 12 2.4.1 Tính nhiệt lượng đốt cung cấp 12 2.4.3 Nhiệt tải riêng phía dung dịch 14 CHƯƠNG 3: Thiết bị 19 3.1 Buồng đốt 19 3.1.1 Tính số ống truyền nhiệt .19 3.1.2 Đường kính ống tuần hồn trung tâm 19 3.1.3 Đường kính buồng đốt 20 3.2 Buồng bốc 21 3.2.1 Đường kính buồng bốc 21 3.2.2 Chiều cao buồng bốc 21 3.3 Tính đường kính ống nối dẫn hơi, dung dịch vào, thiết bị .22 3.3.1 Ống dẫn đốt vào 22 3.3.2 Ống dẫn dung dịch vào .22 3.3.3 Ống dẫn thứ .23 3.3.4 Ống dẫn dung dịch 23 3.3.5 Ống tháo nước ngưng 23 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ .25 4.1 Hệ thống thiết bị ngưng tụ Baromet 25 4.2 Cân vật liệu 25 4.2.1 Lượng nước lạnh tưới vào tụ .25 4.2.2 Thể tích khơng khí khí khơng ngưng cần rút khỏi thiết bị 26 4.3 Kích thước thiết bị ngưng tụ 26 4.3.1 Đường kính (CT_VI.57/ST2-T86) 26 4.3.2 Kích thước ngăn 26 4.3.3 Chiều cao thiết bị ngưng tụ 27 4.4 Tính tốn bơm .29 CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠ KHÍ 31 5.1 Chiều dày buồng đốt 31 5.2 Chiều dày buồng bốc 32 5.3 Chiều dày đáy buồng đốt 33 5.4 Chiều dày nắp buồng bốc 35 5.5 Chiều dày lớp cách nhiệt thân thiết bị 37 5.6 Đoạn thu hẹp không gian nối buồng bốc buồng đốt .38 5.7 Tính vỉ ống 38 5.8 Tai treo 39 5.8.1 Tính khối lượng thiết bị 40 5.8.2 Khối lượng dung dịch 41 5.9 Một số chi tiết khác 41 5.9.1 Chiều dày ống có gờ thép CT3 41 5.9.2 Chọn kính quan sát 42 5.9.3 Chọn cửa người 42 TỔNG KẾT THIẾT BỊ 44 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng chuối sứ, chuối tây Bảng 2.1 Kết áp suất nhiệt độ nồi .6 Bảng 2.2 Nhiệt độ tổn thất nồi nồng độ tăng cao Bảng 2.3 Nhiệt độ tổn thất áp suất thủy tĩnh .9 Bảng 2.4 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ hai nồi .14 Bảng 2.5: Nhiệt tải riêng phía dung dịch 16 Bảng 3.1 Cách bố trí số ống theo hình lục giác 19 Bảng 3.2 Bích liền kim loại đen để nối phận thiết bị vào ống dẫn 24 Bảng 4.1 Kích thước chủ yếu thiết bị Baromet 27 Bảng 5.1 Bích liền thép để nối thiết bị kích thước buồng đốt 35 Bảng 5.2 Bích liền thép để nối thiết bị kích thước buồng bốc .37 Bảng 5.3 Bích liền kim loại đen để nối phận thiết bị ống dẫn 42 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 4.1 Sơ đồ thiết bị ngưng tụ Baromet 30 Hình 5.1 Bích liền thép để nối hai thiết bị 44 Hình 5.2 Sơ đồ để tính vỉ ống 46 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong kỹ thuật sản xuất cơng nghiệp hóa chất ngành khác, thường phải làm việc với hệ dung dịch rắn tan lỏng, lỏng lỏng Để nâng cao nồng độ dung dịch theo yêu cầu sản xuất kỹ thuật người ta cần dùng biện pháp tách bớt dung môi khỏi dung dịch Phương pháp phổ biến dùng nhiệt để làm bay chất rắn tan khơng bay hơi, nồng độ dung dịch tăng lên theo yêu cầu mong muốn Thiết bị dùng chủ yếu thiết bị cô đặc dạng ống tuần hoàn trung tâm, tuần hoàn cưỡng bức, phịng đốt ngồi, thiết bị đặc có tuần hồn có ống tuần hồn trung tâm dùng phổ biến thiết bị có ngun lý đơn giản, dễ vận hành sửa chửa, dùng cô đặc có độ nhớt tương đối cao, dây chuyền thiết bị dùng nồi, nồi, nồi, nối tiếp để tạo sản phẩm theo yêu cầu Trong thực tế người ta thường sử dụng thiết bị hệ thống nồi nồi để có hiệu suất sử dụng đốt cao nhất, giảm tổn thất trình sản xuất Để bước đầu làm quen với công việc kỹ sư công nghệ thiết kế thiết bị hay hệ thống thực nhiệm vụ sản xuất, chúng em phân công đồ án học phần Việc thực đồ án việc có ích cho sinh viên việc bước tiếp cận với việc thực tiễn sau hoàn thành khối lượng kiến thức mơn” Q trình thiết bị Cơng nghệ Hóa học ” cở sở lượng kiến thức kiến thức số môn khoa học khác có liên quan sinh viên tự tính tốn thiết kế thiết bị cơng nghệ theo u cầu Qua việc làm đồ án môn học này, sinh viên phải biết cách sử dụng tài liệu việc tra cứu, vận dụng kiến thức, quy định tính tốn thiết kế, tự nâng cao kỹ trình bày vẽ thiết kế theo văn khoa học nhìn nhận vấn đề cách có hệ thống Trong đồ án mơn học này, chúng em cần thực thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục, loại thiết bị tuần hoàn trung tâm, loại dung dịch nước chuối NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Tên đồ án Thiết kế hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều liên tục dùng để cô đặc nước chuối Nhiệm vụ đồ án: Số liệu ban đầu: Gc=1000 kg/h, Xđ= 22%, Xc= 64% (theo khối lượng ) Nội dung - Giới thiệu tổng quan (tổng quan ngun liệu q trình đặc) - Qui trình công nghệ ( đưa sơ đồ thuyết minh qui trình cơng nghệ ) - Tính tốn cân vật chất, cân lượng - Tính tốn thiết kế thiết bị ( tính tốn thơng số đường kính, chiều cao, bề dày chi tiết khác) - Bản vẽ: vẽ khổ A0 gồm: vẽ qui trình cơng nghệ, vẽ chi tiết thiết bị Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu nguyên liệu - Chuối tên gọi loài thuộc chi Musa, trái trái ăn rộng rãi Những có gốc từ vùng nhiệt đới Đơng Nam Á Úc ngày trồng khắp vùng nhiệt đới Chuối trồng 107 quốc gia Một chuối trung bình (khoảng 126 gram) coi phần ăn Một phần chuối chứa 110 calo, 30g carbohydrate gam protein.Các thành phần dinh dưỡng chuối tổng hợp bảng 1.1 Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng chuối sứ, chuối tây Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng dinh dưỡng  Vitamin B6 0,5 mg 0,3 mg  Mangan mg  Vitamin C 450 mg  Kali 3g  Dietary Fiber 1g  Protein 34 mg  Magnesium 25,0 mcg  Folate 0,1 mg  Riboflavin 0,8 mg  Niacin 81 IU  Vitamin A 0,3 mg  Sắt 1.2 Tổng quan cô đặc 1.2.1 Định nghĩa Cô đặc phương pháp làm bay phần dung môi dung dịch chứa chất tan khơng bay với mục đích: - Làm tăng nồng độ chất tan - Tách chất rắn hòa tan dạng tinh thể (kết tinh) - Thu dung môi dạng nguyên chất (cất nước) 1.2.2 Đặc điểm trình đặc Cơ đặc nhiệt (hay đặc bốc hơi) trình làm bay nước thực phẩm tác dụng nhiệt nhằm mục đích làm tăng nồng độ Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Tkk = td +4 + 0,1.(tc – td) = 20+4+0,1.(50-20) = 270C áp suất riêng phần nước hỗn hợp (N/m 2) lấy theo,tkk =270C, (bảng I.250/ST1-T312): =0,0367 (at) 0,3177 at, Vkk = = 799,43 4.4 Tính tốn bơm Chọn bơm chân khơng Ngồi tác dụng hút khí khơng ngưng khơng khí, bơm chân khơng cịn có tác dụng tạo độ chân không cho thiết bị ngưng tụ thiết bị đặc Trong thực tế q trình hút khí q trình đa biến nên: (CT 3.3/ST1_T119) Với: P1: áp suất khí lúc hút (N/m2), pkk = p1 = png - ph = (0,3177 – 0,0367).9,81.104 =27566,1 (N/m2) P2: áp suất khí lúc đẩy (N/m2) Chọn: P2= Pkq= 1(at) = 9,81.104 (N/m2) k: số đa biến khơng khí, lấy k=1,3 (thường lấy k khoảng từ 1,2 – 1,62) : hiệu số khí bơm chân không kiểu pittông, = 0,8 N: công suất tiêu hao ( W) Vkk : thể tích khí khơng ngưng khơng khí hút khỏi hệ thống (m3/s) Vkk = 0,0075 (m3/s) N = 27566,1 0,0075 [(] =1501,033 (W) Vậy công suất tiêu hao bơm chân không là: N =1501,033 (W) Công suất động cơ: (CT II.250, STQTTB T1, 466) Với: : hệ số dự trữ công suất,thường lấy = 1,1-1,15; chọn = 1,13 : hiệu suất truyền động, lấy = 0,96 : hiệu suất động cơ, lấy = 0,95 Nđc = 1,13 = 1859,833 (W) Vậy công suất động bơm chân không 1859,833 (W) 27 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xi chiều liên tục CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠ KHÍ 5.1 Chiều dày buồng đốt Thiết bị làm việc điều kiện áp suất thấp (=0,914at=89632,781 (N/) (N/) =0 H: chiều cao mực chất lỏng chiếm chỗ, H=0 = 146.106 (N/m2) C= 3.10-3 m = 0,95 - Xét: = 1547,42>50 => Có thể bỏ qua mẫu Vậy: = 3,6 10-3 (m) Quy chẩn S= 5mm Kiểm tra ứng suất theo áp xuất thử, công thứ XIII.26/Sổ Tay 2-Trang 365 29 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Po = 1,5.Pb= 1,5.89632,781=134449,1715 (N/m2) =>(N/m2) Vậy S=6mm hoàn toàn thỏa mãn 5.3 Chiều dày đáy buồng đốt Chọn đáy nón khơng gờ, làm vặt liệu thép CT3, góc đáy 600 Chiều dày phịng đốt tính theo CT XIII.47/Sổ Tay 2-trang 360 Điều kiện: Trong đó: đường kính buồng đốt : hệ số mối hàn trung tâm (vật liệu thép CT3) : chiều cao phần lồi đáy, Ta có: hb= 0,3.Dtr = 0,3.1,5 = 0,45 m =450 mm K : hệ số bề đáy, tính theo CT XIII.48/Sổ Tay 2-Trang 385 d: đường kính lỗ, tính theo đáy buồng đốt có cửa tháo dung dịch : vận tốc thích hợp chất lỏng nhớt, V: lưu lượng theo thể tích, tính sau: Ta có: Quy chuẩn theo bảng XIII.26/Sổ Tay 2-Trang 412: d=40 mm = 0,04 m Ta có : Đại lượng bổ sung C = mm : hệ số hình học, Ta thấy Áp suất khỏi phòng đốt P = Phd + H.g = 1,465.9,81.104 + 2.9,81.2234= 187547,58 (N/m2 Ta thấy: 719,6>30 nên bỏ qua đại lượng p mẫu số công thức tính chiều dày phịng đốt chiều dày đáy lồi phồng đốt tính sau: 30 (m) Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Do đó: S = mm Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử thủy lực == 47884548,61 < (N/m2) Ta thấy (N/m2) thỏa điều kiện ứng suất thủy lực Vậy chiều dày phần đáy nồi phịng đốt S = mm Tra bích để lắp đáy thân, số bulông cần để lắp ghép bích đáy (đối với buồng đốt) Tra bích để lắp đáy thân buồng đốt tra bảng XIII.27/Sổ Tay 2-trang 423 Bảng 5.1 Bích liền thép để nối thiết bị kích thước buồng đốt Kích thước nối Pb.10-6 Dtr Bulông l Db Dl Do (N/m2) (mm) D (mm) (mm) (mm) (mm) db(mm Z(cái) h(mm) ) 0,3 1500 1640 1590 1560 1513 M20 40 30 5.4 Chiều dày nắp buồng bốc Chọn nắp elip có gờ, vật liệu chế tạo thép CT3, góc đáy 60 0, lấy đường kính nắp elip đường kính buồng bốc D t = 3000 mm Tra bảng XIII.10/Sổ Tay 2_Trang 382: H= 750 mm, chiều cao gờ h = 40 mm Theo công thức XIII.47/Sổ Tay 2-Trang385, chiều dày nắp buống bốc xác định sau: Xác định k: số không thứ nguyên, hệ số bền đáy xác định theo cơng thức nêu trên: k=1-d/Dtrbb d: đường kính lớn đáy không tăng cứng xác định sau: (m) 31 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục - V: lưu lượng khỏi nồi, (m3/h) : khối lượng nồi 1, =0,715 at=70141,5 (N/m2) : vận tốc thích hợp nước bão hòa, = (m/s) +V: lưu lượng thứ tính sau: (m3) +: vận tốc thích hợp thiết bị (xem Sổ Tay 2-Trang 47), bão hịa khơ chọn =35m/s Thay số: (m) Quy chuẩn d= 400mm Khi đó: hb : chiều cao phần đáy lồi đáy hb = 0,25.Dtrbb =0,25.1,8=0,45m C: hệ số bổ sung tính theo cơng thức XIII.17/Sổ Tay 2-Trang 363, có tăng thêm đáy: Thêm 2mm S-C 10mm Thêm 1mm 10mm < S-C 20mm P áp suất phịng bốc áp suất thứ, P =89632,781 (N/m2) - Xét: >30 nên bỏ qua đại lượng p mẫu số công thức XIII47/Sổ Tay –Trang 385 Khi chiều dày nắp buồng bốc tính sau: (m) => Do S - C < 10mm, nên ta phải chọn thêm 2mm cho đại lượng bổ sung C = (3+2).10-3=5 10-3 (m) Quy chuẩn S = 7(mm) - Kiểm tra ứng suất thành thiết bị áp suất thủy lực theo công thức XIII.49/Sổ Tay 2-Trang 386, ta có: (N/m2) p0 : áp suất thủy lực p0 =1,5.p= 1,5.89632,781=134449,1715 (N/m2) Thay số ta có: Ta thấy: thỏa mãn điều kiện ứng suất thủy lực Vậy chiều dày nắp buồng bốc S= 7mm Tra bích để lắp nắp thân buồng bốc tra bảng XIII-27/Sổ Tay 2-Trang423 32 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Bảng 5.2 Bích liền thép để nối thiết bị kích thước buồng bốc Kích thước nối pb.106 Dtr Bulong D Db Dl D0 (N/m2) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Db (mm) Z (cái) 0,1 1800 1940 1890 1860 1815 M20 40 l h (mm) 28 Hình 5.1 Bích liền thép để nối hai thiết bị (Nguồn: SổTay 2_Trang 417) 5.5 Chiều dày lớp cách nhiệt thân thiết bị Công thức VI.67,Sổ Tay 2, trang92:   n (tT  tkk )  c (tT  tT ) c Trong đó: tkk: nhiệt độ khơng khí tra bảng VII.1/Sổ Tay 2_ trang101 tkk= 26,6(0C) tT1: nhiệt độ lớp cách nhiệt tiếp giáp bề mặt thiết bị trở lực trường thiết bị nhỏ so với trở lực lớp cách nhiệt t T lấy gần nhiệt độ đốt tT1 = thđ = 1100C Chọn tT2 = 50(0C): nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt phía khơng khí, lấy Cần Thơ trung bình năm :hệ số dẫn nhiệt chất cách nhiệt, chọn vật liệu cách nhiệt thủy tinh =0,0372 (W/m độ) ( Bảng I 126/ Sổ Tay 1_Trang128) Hệ số cấp nhiệt từ bề mặt lớp cách nhiệt đến khơng khí n = 9,3 + 0,058.tT2 (CT VI.67/Sổ Tay 2_Trang 92)  n = 9,3 + 0,058.50 = 12,2 (W/m2.độ) � c  c (tT  tT )  n (tT  tkk ) = (m) Theo quy chuẩn chọn  = 10mm 33 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Do điều kiện làm việc buồng bốc buồng đốt giống nên lớp cách nhiệt chọn cho thân buồng bốc buồng đốt  =10mm 5.6 Đoạn thu hẹp không gian nối buồng bốc buồng đốt Trong đó: VS:là thể tích nón cụt (m3) Cơng thức tính thể tích hình nón cụt: Vs = (m3) Dtr: đường kính phần nón cụt (m)  Dtr=1/2.( Dtrbd + Dtrbb) =1/2 (1,5+1,8) = 1,65 m Dn: đường kính ngồi phần nón cụt  Dn = 1/2.( Dnbd + Dnbb)= 1/2.(1,506+1,805)= 1,6555 m h: chiều cao nón cụt, chọn h = 0,5 m  Vs= 3,14/4.(1,65552 – 1,652) 0,5 = 7,14.10-3 (m3)  ms = 1116,5384 7,14.10-3 = 7,97 kg 5.7 Tính vỉ ống Chọn cách bố trí ống vỉ ống theo hình lục giác chọn vỉ có dạng hình trịn Chọn cách bố trí ống vỉ ống theo phương pháp hàn Bề dày vỉ ống thép khơng gỉ CT3 tính theo cơng thức (8 – 51, Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chế dầu khí, Hồ Lê Viên trang 182) Trong đó: h: bề dày vỉ ống (mm) dn = 57mm : đường kính ngồi ống truyền nhiệt => Ứng suất uốn vỉ thiết bị trao đổi nhiệt lắp cứng phạm vi diện tích hình chữ nhật abcd (hình ) xác định theo cơng thức: [] Trong đó: t bước ống L=t= 0,0689 (m)= 69 mm 34 Hình 5.2 Sơ đồ để tính vỉ ống (Nguồn: hình 8.14/TT,TKCCTHCVDK _T182 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục p áp suất tính tốn lớn khơng gian ngồi ống N/mm 2, chọn p = 1,721 at = 168775,12 N/m2 = 0,169 N/mm2 Vật liệu thép CT.3 có giới hạn bền (bảng XIII.4, Sổ Tay 2_Trang 309) : k = 380.106 (N/m2) c = 240.106 (N/m2) Hệ số hiệu chỉnh:  = (bảng XIII.2, Sổ Tay 2_Trang 356) Chọn hệ số an toàn: nk = 2,6 (bảng XIII.3, Sổ Tay 2_Trang356 ) nc = 1,5 Ứng suất cho phép theo giới hạn bền (CT XIII.5/Sổ Tay 2_Trang 356) Ứng suất cho phép theo giới hạn chảy => Vậy ứng suất cho phép: (N/m2) =146 (N/mm2) Vậy chọn h = 13 mm 5.8 Tai treo Tính khối lượng nồi thử thủy lực: Gtl = Gtb + Gdd (N) Trong đó: Gtb: khối lượng thiết bị (N) Gdd: khối lượng dung dịch đổ đầy nồi (N) 5.8.1 Tính khối lượng thiết bị  Khối lượng nắp buồng bốc đáy buồng đốt: Tra bảng XIII.11/Sổ Tay 2.Trang 384 XIII.18/Sổ Tay 2.Trang 392: => Khối lượng nắp buồng bốc: mnbb = 484kg Khối lượng đáy buồng đốt: mdbd = 338,5kg  Khối lượng buồng bốc Dn=Dt + 2S= 1,8 + 2.0,006 = 1,812 m Mbốc=.h.(Dn2-Dt2) = 7850.2.(1.8122 – 1,82) = 534,46 kg  Khối lượng buồng đốt Dn= Dt+2S = 1,5 + 2.0,005 = 1,51 m Mđốt=.h.(Dn2-Dt2)= 7850.2.(1,512 – 1,52) = 371,2 kg  Khối lượng đoạn nối trung gian: - Đường kính hình nón cụt: D t = (Dtrbđ + Dtrbb)/2 = (1,5+1.8)/2 =1,65 (m) 35 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục - Đường kính hình nón cụt: Dn = (Dnbđ + Dnbb)/2 = (1,505+1,806)/2 = 1,6555 (m) kg  Khối lượng ống buồng đốt - Ống tuần hoàn trung tâm Dn= Dt+2S = +2.0,005 = 1,01 m Mth = h.(Dn2-Dt2) = 7850.2.(1,012 – 12) = 247,85 kg -Ống truyền nhiệt Mtn = n h.(Dn2-Dt2) = 180 .7850.2.(0,0572 - 0,0532) = 976,6 kg =>Mống = Mth + Mtn = 247,85 + 976,6 = 1224,45  Khối lượng bích - Bích nắp buồng bốc Mb = h.(D2 - Dn2) = 7850.0,04.(1,892 – 1,8122) = 142,42 kg - Bích dáy buồng đốt Mb = h.(D2 - Dn2) = 7850.0,04.(2,52 – 1,012) = 2579,54 kg 5.8.2 Khối lượng dung dịch m3  Khối lượng nước chứa đầy nồi: (N)  Khối lượng nồi làm việc Gtl = Gtb + Gdd = 5730,59 + 124768,6086 =130499,1986 (N) Ta chọn số tai treo 6, tải trọng tai treo phải chịu : (N) Dự phòng chọn G = 8.104 (N) Tra XIII.36/Sổ Tay 2.Trang 438 F.104 L B B1 H S l a d m (m ) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg) 639 270 240 240 420 14 120 25 34 21,5 5.9 Một số chi tiết khác 5.9.1 Chiều dày ống có gờ thép CT3 Đáy nón có gờ dùng để nối buồng đốt buồng bốc thiết bị đặc tuần hồn cưỡng thiết bị sử dụng để cô đặc dung dịch nhớt dung dịch kết tủa nên ta loại góc đáy 60 loại có gờ lầm việc áp suất lớn 7.106 36 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Chiều dày nón có gờ với góc đáy 60 (CT_ XIII.52/Sổ Tay 2-Trang 399) (m) - y: yếu tố hình dạng đáy, xác định theo đồ thị XIII.15/Sổ Tay2-Trang 200 Mà theo bảng XIII.22/Sổ Tay 2-Trang 396 => - (N/m2) - P = = 89632,781 (N/m2) => (m) Vì S - C < 10mm nên thêm 2mm cho đại lượng bổ sung C C=3+2=5mm Do S=8,58.10-3 Quy chuẩn S=8mm Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử thủy lực: (N/m2) Vậy chọn S=8mm 5.9.2 Chọn kính quan sát Ta chọn kính quan sát làm thủy tinh silicat dày 15mm, đường kính = 300 mm Chọn bích lắp quan sát (XII.26/Sổ Tay 2-Trang 413) Bảng 5.3 Bích liền kim loại đen để nối phận thiết bị ống dẫn Kiểu Kích thước ống bích Pb.10-6 Dy Bu lơng Dn mm D D D1 (N/m2) Db Z h mm mm mm mm mm mm 0,6 300 325 435 395 365 M20 12 22 5.9.3 Chọn cửa người Chọn vật liệu làm thép CT3 có D = 400 mm Tra bảng XIII.26/Sổ Tay 2_Trang 412 37 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục Áp suất làm Dy việc (mm) P.10 (N/m2) 0,25 400 Ống Kích thước nối Bích Bu lơng Dn Dl D D (mm) (mm) (mm) (mm) db 426 535 495 38 465 Kiểu h Z (cái) M20 16 32 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục TỔNG KẾT THIẾT BỊ Bảng hệ thống thiết bị cô đặc nồi xi chiều loại phịng đốt trung tâm Năng suất 1000 đầu 22 Nồng độ dung dịch chuối cuối 64 Lượng đốt vào nồi Lượng thứ bốc nồi 954,545 nồi 954,545 nồi 92,82 Nhiệt độ sôi dung dịch nồi 77,008 nồi 973,21273 Hệ số truyền nhiệt nồi 935,87727 Hiệu số nhiệt độ hữu ích hệ thống 28,5 Bề mặt truyền nhiệt nồi 65 Đường kính Chiều dày THÂN Chiều cao BUỒNG ĐỐT Chiều cao phần lồi ĐÁY Chiều dày Đường kính THÂN Chiều dày BUỒNG BỐC Chiều cao Chiều cao phần lồi NẮP Chiều dày ống dẫn đốt vào CHI TIẾT ống dẫn dung dịch vào ống dẫn thứ KHÁC ống dẫn dung dịch ống tháo nước ngưng tuần hoàn kg/h % kg/h o C W/m2.đ ộ o C m2 1500 2000 450 1800 2000 450 125 40 150 32 32 KẾT LUẬN Sau thời gian tìm hiểu tra cứu số tài liệu tham khảo với giúp đỡ cô Lê Vũ Lan Phương thầy khác, nhóm hòa thành nhiệm vụ thiết kế giao, rút vài kinh nghiệm sau: 39 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục + Việc thiết kế tính tốn phức tạp, tỉ mỉ lâu dài Yêu cầu người thiết kế phải có kiến thức thực q trình đặc số lĩnh vực khác + Ngoài việc thiết kế đồ án giúp củng cố thêm số kiến thức q trình đặc nói riêng q trình khác nói chung, nâng cao kỹ tra cứu, tính tốn xử lý số liệu, nhìn nhận vấn đề cách hệ thống Việc thiết kế đồ án mơn học “ Q trình thiết bị” hội tốt cho sinh viên ngành nói chung cá nhân nói riêng nâng cao khả làm việc nhóm làm quen với công việc kỹ sư ngàng Công nghệ Thực phẩm Nhóm xin chân thành cảm ơn Lê Vũ Lan Phương_giáo viên hướng dẫn nhóm với số q thầy khác nhiệt tình giúp đỡ, bổ sung cung cấp tài liệu kiến thức để nhóm hồn thành tốt nhiệm vụ giao 40 Đồ án Thiết bị cô đặc hai nồi xuôi chiều liên tục TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bin (chủ biên), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất –Tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật - Hà Nội (1978) [2] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – Tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội (1999) [3] Phạm Văn Bôn, Giáo trình “ Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học” – tập 5, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM (1992) [4] Phan Văn Thơm, Sổ tay thiết kế Thiết bị hóa chất chế biến thực phẩm đa dụng, Trường Đại học Cần Thơ (2004) [5] Hồ Lê Viên, Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chế dầu khí, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội (2006) 41 ... tục, loại thiết bị tuần hoàn trung tâm, loại dung dịch nước chuối NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Tên đồ án Thiết kế hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều liên tục dùng để cô đặc nước chuối Nhiệm vụ đồ án: Số liệu...TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC  ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ [4 d THIẾT BỊ CƠ ĐẶC HAI NỒI XUÔI CHIỀU LIÊN TỤC Giảng... làm thiết bị cô đặc  Thời gian cô đặc Là thời gian lưu lại sản phẩm thiết bị cô đặc cho bốc nước khỏi nguyên liệu để đạt đến độ khô yêu cầu Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc thiết