Tài liệu Tìm hiểu các thiết bị cô đặc bằng nhiệt tính toán thiết kế hệ thống cô đặc xoài năng suất 1000kgh

Mô tả:

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 THUÂ T
̣ THỰC PHẨM
(Hê ̣: Đại học)

Đề tài: TÌM HIỂU CÁC THIẾT BỊ CÔ ĐẶC BẰNG NHIỆT
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ 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 MÔN HỌC
KỸ THUÂẬT THỰC PHẨM
Họ và 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 các thiết bị cô đặc bằng nhiệt
Tính toán và thiết kế hệ thống cô đặc xoài công suất 1000 kg/h
II. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu ):
thiết kế hệ thống cô đặc xoài công suất 1000 kg/h
yêu cầu:
nồng độ đầu: 10 brix
nồng độ cuối: 60 brix
áp suất hơi đốt: 0,65 at
áp suất ngưng tụ: 0.1 at
III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán:
PHẦN 1. TÔNG UAN
1.1. Cơ sở lý thuyết cua thiết bị chinh
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chinh
1.3. Các thiết bị và mô tả đặc tinh cua từng thiết bị
1.4. Các tài liệu tham khảo và website
PHẦN 2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ
2.1. Các thông số ban đầu và lựa chọn tiêu chuẩn
2.2. Sơ đồ công nghệ và giải thich công nghệ
2.3. Tinh toán cho thiết bị chinh
2.4. Sơ đồ thiết bị và giải thich thiết bị
2.5. Sơ đồ bố tri mặt bằng và diễn giải
2.6. Bảng dự trù các thiết bị trong nhà máy
2.7. Tài liệu tham khảo (dùng Endnote)
PHỤ LỤC 1. CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO (Dạng các bài báo khoa học)

PHỤ LỤC 2. BẢN VE THIẾT BỊ CHÍNH (Bản in A3 – Autocad kem theo đúng tiêu
chuẩn vẽ kỹ thuật)

IV. Các bản vẽ và đồ thị ( loại và kích thước bản vẽ ):
1 bản vẽ A1 sơ đồ thiết bị cua quy
trình. 1bản vẽ A1 thiết bị chinh.
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
……..
TÔ TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP
DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

CÁN BỘ HƯỚNG
(Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN
Cán Bộ hướng dẫn. Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án được bảo vệ hay không)
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
Điểm:………………………………

Chữ ký: ………………………………..

Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ. Nhận xét:
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……
………………………………………………………………………………………
……

Điểm:………………………………

Chữ ký: ………………………………..

Điểm tổng kết:……………………………

PHIẾUÂ THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
MÔN HỌC: KỸ THUÂẬT THỰC PHẨM
Sinh viên thực hiện đồ án: Trần Thị Thúy Hằng Ký tên:…………………….
Cán Bộ hướng dẫn : TS.Trần Lệ Thu
Tên đồ án: Tìm hiểu các thiết bị cô đặc bằng nhiệt
Tính toán và thiết kế hệ thống cô đặc xoài công suất 1000 kg/h
STT

Ngày

Nội dung hướng dẫn

CBHD ký tên

01
02
03
04
04
06
07
08
09
10
11
12
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………………………………………2
PHẦN 1. TÔNG UAN…………………………………………………………………………………3
1.1.

Cơ sở lý thuyết cua thiết bị chinh………………………………………………………….3

1.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chinh……………………………………………10

1.3.

Các thiết bị và mô tả đặc tinh cua từng thiết bị……………………………………..13

1.4

Các tài liệu tham khảo và website……………………………………………………….14

PHẦN 2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ………………………………………………..15
2.1. Các thông số ban đầu và lựa chọn tiêu chuẩn………………………………………….15
2.2. Sơ đồ công nghệ và giải thich công nghệ………………………………………………..15
2.2.1. Sơ đô công nghệ……………………………………………………………………………15
2.2.2. Giải thich công nghệ:……………………………………………………………………..16
2.3. Tinh toán cho thiết bị chinh…………………………………………………………………..18
2.3.1. Cân bằng vật chất và năng lượng:…………………………………………………….18
2.3.2.

Các thông số kỹ thuật :………………………………………………………………..27

2.3.3.Kich thước thiết bị………………………………………………………………………….32
2.3.3.

Tinh cơ khi………………………………………………………………………………..35

2.4. Thiết bị phụ………………………………………………………………………………………..50
2.5.

Sơ đồ thiết bị và giải thich thiết bị………………………………………………………64

2.6.

Sơ đồ bố tri mặt bằng và diễn giải……………………………………………………….67

2.7.

Bảng dự trù các thiết bị……………………………………………………………………..68

2.7. Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………………….70

LỜI NÓI ĐẦUÂ
Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm thứ tư, môn học Đồ án kỹ thuật thực phẩm
là cơ hội tốt cho việc hệ thống kiến thức về các quá trình và thiết bị cua công nghệ thực
phẩm . Bên cạnh đó, môn này còn là dịp để sinh viên tiếp cận thực tế thông qua việc tinh
toán, thiết kế và lựa chọn các chi tiết cua một thiết bị với các số liệu cụ thể, thông dụng. Cô
đặc chân không hệ thống 3 nồi xuôi chiều dung dịch xoài là đồ án được thực hiện dưới sự
hướng dẫn trực tiếp cua TS. Trần Lệ Thu giảng viên khoa công nghệ thực phẩm trường
CNTP Thành phố Hồ Chi Minh. Người viết xin chân thành cảm cô Trần Lệ Thu cũng như
các thầy cô trong khoa thực phẩm nói chung và bộ môn kỹ thuật thực phẩm nói riêngvà
những người bạn đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện. Vì Đồ án kỹ thuật thực
phẩm là đề tài lớn đầu tiên mà một sinh viên đảm nhận nên thiếu sót và hạn chế trong quá
trình thực hiện là không tránh khỏi. Do đó, người viết rất mong nhận được thêm góp ý, chỉ
dẫn từ thầy cô giáo và bạn be để cung cố và mở rộng kiến thức chuyên môn.

PHẦN 1. TÔNG QUÂAN
1.1. Cơ sở lý thuyết cua thiết bị chính
1.1.1. Khái quát về cô đặc
Cô đặc là phương pháp dùng để nâng cao nồng độ các chất hoà tan tổng dung dịch hai
hay nhiều cấu tử.

uá trình cô đặc cua dung dịch lỏng- rắn hay lỏng-lỏng có chênh

lệch nhiệt độ sôi rất cao thường được tién hành bằng cách tách một phần dung môi
(cấu tử dễ bay hơi hơn). Đó là các quá trình vật lý- hoá lý. Tuỳ theo tinh chất cua cấu
tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó), ta có thể tách một phần dung
môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt độ (đun nóng) hay làm lạnh bằng
phương pháp kết tinh.
Các phương pháp cô đặc
Phương pháp nhiệt (đun nóng): Dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi
dưới tác dụng cua nhiệt khi áp suất riêng phần cua 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 tăng nồng độ chất tan.
Tùy tinh chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh
đó xảy ra ở nhiệt cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh.
1.1.2. Bản chất cua sự cô đặc do nhiệt
Để tạo thành hơi( trạng thái tự do) thì tốc độ chuyện động vì nhiệt cua 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 đu năng lượng thực hiện quá trình này.
Bên cạnh đó sự bay hơi chu yếu do các bọt khi 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 khong khi và lắng keo
(protit) sẽ ngăn được sự tạo bọt khi cô đặc.
1.1.3. Các thiết bị cô đặc nhiệt
 Cấu tạo về thiết bị cô đặc nhiệt
Các loại thiết bị cô đặc đun nóng bằng hơi được dùng phổ biến, gồm hai phầnchinh:

a) Bộ phận đun sôi dung dịch ( phòng đốt)trong đó bố tri bề mặt truyền nhiệt để đun
sôi dung dịch.
b) Bộ phận bốc hơi (phòng bốc hơi ) là một phòng trống, ở đây hơi thứđược tách khỏi
hỗn hợp lỏng-hơi cua dung dịch sôi (khác với thiết bị chỉ cóphòng đốt).
Có thể cấu tạo thêm bộ phận phân ly hơi-lỏng ở trong phòng bốc hơi hoặc ở trên ống
dẫn hơi thứ, để thu hồi các hạt dung dịch bị hơi thứ mang theo với yêu cầu đơn giản,
gọn, chắc, dễ chế tạo, sửa chữa, lắp ráp, các chi tiết phải quychuẩn hoá, giá thành rẻ.
Yêu cầu kỹ thuật cua thiết bị:
Chế độ làm việc ổn định, it bám cặn, dễ làm sạch, dễ điều chỉnh và kiểmtra.
Cường độ truyền nhiệt lớn( hệ số truyền nhiệt K lớn).
Phân loại thiết bị:
-Theo sự bố tri 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 bằng dòng điện, bằng khói lò, bằng hơinước, bằng chất
tải nhiệt đặc biệt;
Ttheo tinh chất tuần hoàn cua dung dịch: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức.
 Một số thiết bị cô đặc
Thiết bị cô đặc có ống tuần hòan ở tâm
Nguyên tắc làm việc:
Dung dịch trong ống truyền nhiệt sôi tạo thành hỗn hợp hơi-lỏng có khối lượng riêng
giảm đi và bị đẩy từ dưới lên trên miệng ống. Trong ống tuần hoàn, thể tich dung dịch
theo một đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn hơn so với ống truyền nhiệt do đó lượng hơi
tạo ra trong ống it hơn,vì vậy khối lượng riêng cua hỗn hợp hơi-lỏng ở đây lớn hơn
trong ống truyền nhiệt, sẽ bị đẩy xuống dưới. Kết quả là trong thiết bị có chuyển động
tuần hoàn tự nhiên từ dưới lên trong ống truyền nhiệt và từ trên xuống trong ống tuần
hoàn.Tốc độ tuần hoàn càng lớn thì hệ số cấp nhiệt phia dung dịch càng tăng và quá
trình đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt cũng giảm. Tốc độ tuần hoàn thường không
quá 1,5 m/s.Khi năng suất thiết bị lớn có thể thay ống tuần hoàn bằng vài ống có
đường kinh nhỏ hơn.

Phia trên phòng đốt là phòng bốc hơi trong đó có bộ phận tách bọt dùng để tách các
giọt lỏng do hơi thứ mang theo.

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa và làm sạch.

Nhược điểm: tốc độ tuần hoàn bị giảm vì ống tuần hoàn cũng bị đun nóng.

Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài kiểu đứng
Nguyên tắc làm việc: Dung dịch được đưa vào phòng đốt 1 liên tục và đi trong các ống
truyền nhiệt, còn hơi đốt được đi vào trong phòng đốt và đi ở khoảng giữa ống truyền
nhiệt với vỏ thiết bị để đun sôi dung dịch. Dung dịch tạo thành hỗn hợp hơi lỏng đi qua
ống 3 vào phòng bốc hơi 2, ở đây hơi thứ tách ra đi lên phia trên, còn dung dịch đi theo
ống tuần hoàn 5 trộn lẫn với dung dịch mới đi vào phòng đốt. Khi nồng độ dung dịch

đạt yêu cầu được trich một phần ra ở đáy phòng bốc làm sản phẩm, đồng thời liên tục
bổ xung dung dịch mới vào thiết bị. Do chiều dài ống truyền nhiệt lớn nên cường độ
tuần hoàn lớn và cường độ bốc hơi lớn.

Ưu điểm: năng suất cao,

Nhược điểm: Cồng kềnh, tốn nhiều vật liệu chế tạo.

Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài kiểu nằm ngang
Nguyên lý làm việc: Dung dịch được đưa vào thiết bị và đi vào ống truyền nhiệt chữ u
từ trái sang phải ở nhánh dưới lên nhánh trên rồi lại chảy về phòng bốc ở trạng thái sôi,
dung môi tách ra khỏi dung dịch bay lên qua bộ phận tách giọt và ra ngoài, còn nồng
độ dung dịch tăng dần tới nồng độ yêu cầu.sau đó tháophần dung dịch ra làm sản phẩm
và tiếp tục cho dung dịch mới vào thực hiện một mẻ mới.

Ưu điểm: Phòng bốc có thể tách ra khỏ phòng đốt dễ dàng để làm sạch và sửa
chữa.

Nhược điểm: Cồng kềnh, cấu tạo phức tạp làm việc gián đoạn, năng suất thấp.

Thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức
Nguyên tắc làm việc:
Dung dịch được bơm đưa vào phòng đốt liên tục và đi trong các ống trao đổi nhiệt từ
dưới lên phòng bốc, còn hơi đốt được đưa vào phòng đốt ở khoảng giữa các ống truyền
nhiệt với vỏ thiết bị. Dung dịch được đun sôi trong ống truyền nhiệt với cường độ sôi
cao và lên phòng bốc. Tại bề mặt thoáng dung dịch ở phòng bốc, dung môi tách ra bay
lên và đi qua bộ phận tách giọt rồi sang thiết bị ngưng tụ baromét, còn dung dịch trở
lên đậm đặc hơn trở về ống tuần hoàn ngoài trộn lẫn với dung dịch đầu tiếp tục được
bơm đƣa vào phòng đốt. Khi dung dịch đạt nồng độ yêu cầu thì ta luôn luôn lấy một
phần dung dịch ra ở đáy phòng bốc ra làm sản phẩm. Tốc độ dung dịch trong ống
truyền nhiệt khoảng từ 1,5 đến 3,5 m/s do đó hệ số cấp nhiệt lớn hơn tuần hoàn tự
nhiên từ 3 đến 4 lần và có thể làm việc trong điều kiện nhiệt độ hữu ich nhỏ từ 3 đến 5
độ vì cường độ tuần hoàn chỉ phụ thuộc vào năng suất cua bơm.

Ưu điểm: Năng suất cao cô đặc được những dung dịch có độ nhớt lớn mà tuần
hoàn tự nhiên khó thực hiện.

Nhược điểm: Tốn nhiều năng lượng cung cấp cho bơm.

1.1.4. Lựa chọn thiết bị cô đặc
Chọn thiết bị cô đặc chảy màng- màng chảy xuôi, ống dài, buồng đốt trong, hệ thống 3
nồi, xuôi chiều, liên tục.
Nguyên li làm việc:
Dung dịch được đưa từ đáy phòng đốt vào trong các ống trao đổi nhiệt với mức chất
lỏng chiếm khoảng từ 1/4 đến 1/5 chiều cao cua ống truyền nhiệt. Hơi đốt đi vào
phòng đốt ở khoảng giữa các ống truyền nhiệt với vỏ thiết bị, dung dịch được đun sôi
với cường độ lớn và hơi thứ tách ra ngay trên bề mặt thoáng cua dung dịch ở trong ống
truyền nhiệt và hơi chiếm hầu hết tiết diện cua ống và chuyển động từ dưới lên với vận
tốc rất lớn khoảng 20 m/s kéo theo màng chất lỏng ở bề mặt ống cùng đi lên, và màng
chất lỏng đi từ dưới lên tiếp tục bay hơi làm nồng độ dung dịch tăng lên dần đến miệng
ống là đạt nồng độ cần thiết, hơi thứ đi lên đỉnh tháp qua bộ phận tách giọt sang thiết
bị ngƣng tụ barômét, còn dung dịch chảy xuống ống tuần hoàn ngoài và một phần
được lấy ra làm sản phẩm, một phần về trộn lẫn với dung dịch đầu tiếp tục đi vào
phòng đốt. Hoặc có thể tháo hoàn toàn dung dịch đậm đặc làm sản phẩm khi chênh
lệch giữa nồng độ đầu và cuối yêu cầu không lớn. Thiết bị này có hệ số truyền nhiệt
lớn khi mức chất lỏng thich hợp, nếu mức chất lỏng quá cao thì hệ số truyền nhiệt
giảm vì tốc độ chất lỏng giảm, ngƣợc lại nếu mức chất lỏng quá thấp thì phia trên sẽ bị
khô, khi đó quá trình cấp nhiệt ở phia trong ống nghĩa là quá trình cấp nhiệt từ thành
ống tới hơi chứ không phải lỏng do đó hiệu quả truyền nhiệt giảm đi nhanh chóng.

Ưu điểm:
Hệ thống cô đặc ở áp suất không cao, nhiệt độ sôi không cao thich hợp để cô đặc dung
dịch dễ biến tinh, tránh hư hỏng sản phẩm phù hợp với dung dịch thực phẩm, chứa
đường và một số vitamin.
Dùng hệ cô đặc 3 nồi nên tiết kiệm được chi phi hơi đốt do tận dụng hơi thứ cua nồi
trước làm hơi đốt nồi sau.
Cô đặc dạng màng lưu chất chỉ dàn đều trong ống và bốc hơi nhẹ nhàng. Sử dụng ống
dài giúp tăng thời gian lưu để bốc hơi được tốt hơn, dung dịch chảy màng qua bề mặt 2
truyền nhiệt 1 lần nên tránh được tác dụng nhiệt độ lâu làm biến tinh dung dịch.
Nồng độ xoài ở đây thực chất là nồng độ đường vì sau khi ép nước xoài nồng độ
đường là lớn nhất, nồng độ các chất khác rất nhỏ coi như mức ảnh hưởng không đáng
kể. Tuy nhiên việc muốn giữ lại các chất đó sau cô đặc xong ta phải quan tâm đến
nhiệt độ quá trình. Đồng thời việc chảy xuôi chiều giúp nhiệt độ không cao quá ở phần
cuối để làm biến tinh dung dịch do sự quá nhiệt cục bộ.
Hệ số truyền nhiệt lớn.
Áp suất thuỷ tĩnh nhỏ, do đó tổn thât thuỷ tĩnh bé.
Nhược điểm:
Hệ cô đặc nhiều nồi đòi hỏi chi phi cho thiết bị nhiều hơn, cũng như diện tich nhà
xưởng lớn hơn.
Khó làm sạch vì ống dài, khó điều chỉnh khi áp suất hơi đốt và mức dung dịch thay
đổi.
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chính
Được chia làm 3 nhóm sau:
 Tác động nhiễu cho phép ổn định:
 Lưu lượng, nhiệt độ dòng nhập liệu: Gđ, tđ
 Áp suất cua hơi đốt: Pđ
Đây là các yếu tố ta có thể kiểm soát được chúng, có thể định được chúng.
Đối với dòng nhập liệu các thông số cơ bản lưu lượng, nồng độ, nhiệt độ, sẽ có ảnh
hưởng đến chất lượng dòng sản phẩm, cũng như ảnh hưởng đến diễn bién cua quá
trình cô đặc.

Ảnh hưởng cua dòng lưu lượng nhập liệu:
Nếu lưu lượng như ta đã tinh là 1000kg/h và các yếu tố khác đều ổn định thì quá trình
cô đặc xảy ra đúng như ta dự đoán, chất lượng dòng thành phẩm được bảo đảm.
Nhưng nếu:
Nhỏ hơn 1000kg/h ( trong khoảng cho phép): quá trình cô đặc xảy ra nhanh, có thể
không đu dung dịch cho quá trình cấp nhiệt cua hơi đốt, điều này có thể ảnh hưởng sự
sôi trong nồi, hơi bốc lên nhiều, ảnh hưởng đến độ chân không, ành hưởng đến chất
lượng sản phẩm. trong trường hợp xấu nhất tức là khi lưu lượng quá it có thể gây cháy
ống truyền nhiệt, cháy sản phẩm, kết quả là quá trình cô đặc sẽ không diễn ra như
mong muốn.
Lớn hơn 1000kg/h ( trong khoảng cho phép): lúc này lượng nhiệt do bốc hơi đốt cần
cấp sẽ ko đu để làm bay hơi dung môi, nồng độ dòng thành phẩm không đạt, vì ở đây
dung dịch chỉ chảy qua dàn ống 1 lần không có tuần hoàn trở lại nên nếu lưu lượng
nhiều hơn khi ta tinh toán thì lượng nhiệt không đu đua dung dịch đến nồng độ đến
nồng độ mong muốn. trường hợp xấu nhất là khi lưu lượng quá lơn sẽ ngập trong các
ống truyền nhiệt, giảm khoảng không gian bốc hơi, ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi,
quá trình cô đặc không diễn ra được.
1.2.1. Ảnh hưởng cua nhiệt độ nhập liệu:
uá trình cô đặc chu yếu là dựa vào đặc tinh sôi cua dung dịch hay dựa vào đặc tinh
nhiệt độ. Do đó yếu tố nhiệt độ là có ảnh hưởng nhiều đến quá trình cô đặc. theo tinh
toán nhiệt độ dòng nhập liệu khi vào tháp là 114,72 oC thì sự sôi xảy ra. Mặc dù đã có
gia nhiệt ban đầu cho dòng nhập nhiệu, nhưng thiết bị gia nhiệt cũng là đối tượng
công nghệ, cũng ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài, cụ thểở đây là nhiệt độ dòng nhập
liệu tại bồn chứa. Do khong xét đến thiết bị gia nhiệt cho nên ta xem như chỉ xét nhiệt
độ dòng nhập liệu sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt.:
Nếu thấp hơn 114,72 oC: dung dịch sẽ ko sôi khi vào nồi, ta lại phải tốn nhiệt cua hơi
đốt, nhưng do đặc điểm cua thiết bị là dung dịch chỉ chảy qua một lần từ trên xuống
khi đi hết chiều cao cua ống truyền nhiệt, ảnh hưởng đến chất lượng dòng thành phẩm
(nồng độ thấp hơn).
Nếu nhiệt độ cao hơn trong khoảng cho phép thì không ảnh hưởng nhiều đến quá trình
cô đặc.

Đối với hơi đốt vì sử dụng hơi nước bảo hoà để cấp nhiệt cho nên thông số áp suất là
có ảnh hưởng nhiều nhất đến hiệu quả truyền nhiệt, lưu lượng đốt cũng ảnh hưởng
nhưng không nhiều.
1.2.2. Ảnh hưởng cua áp suất:
Nếu áp suất thấp tức nhiệt độ hơi đốt thấp sẽ có ảnh hưởng lớn hiệu suất truyền nhiệt,
không đu nhiệt lượng để cung cấp cho dung dịch sôi, nồng độ dung dịch không đạt,
cho dù ta có tăng lưu lượng hơi đốt lên cũng không thể đáp ứng đu cho quá trình
truyền nhiệt vì động lực cua quá trình truyền nhiêtk là do chênh lệch nhiệt độ cua hai
dòng “nống” và “ lạnh”.
Nếu áp suất cao: nếu cao ở mức cho phép thì không ảnh hưởng nhiều nhưng nếu quá
cao sẽ ảnh hưởng đến thiết bị, do tạo áp lực cao bề dày buồng đốt sẽ không đáp ứng
được tinh bền từ đó dẫn đến hư hỏng thiết bị, nghiêm trọng có thể gây cháy nổ. do đó
khi sử dụng hơi đốt người ta thường phải kiểm tra áp lực để tránh gây tai nạn chết
người.
1.2.3. Ảnh hưởng cua lượng hơi đốt:
Yếu tố nay không ảnh hưởng nhiều. nếu lưu lượng thấp sẽ không đu hơi cấp nhiệt cho
dung dịch. Nếu lưu lượng cao thì không ảnh hưởng nhiều nhưng như vậy sxe gây tổn
thất nhiệt, cũng có thể làm tăng áp lực cho buồng đốt.
Tác động nhiều kiểm soát được nhưng không thể ổn định
Ảnh hưởng cua nồng độ dòng nhập liệu:
Nồng độ dòng nhập liệu ban đầu là 10 brix khi tinh toán ta đã cho ra nồng độ này ổn
định do đó khi vào trong nồi sự sôi sẽ xảy ra nhưng nếu:
Nồng độ nhỏ hơn 10birx: sự sôi vẫn diễn ra (trong khoảng cho phép), nhưng nếu quá
nhỏ thì nồng độ sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu.
Nồng độ lớn hơn 10 brix: dòng nhập liệu vào nồi không sôi được, phải tốn thêm một
lượng nhiêtk để nâng nhiệt độ dòng lên khi đó quá trình cô đặc mới diễn ra. Điều này
sẽ gây tổn thất nhiệt cua hơi đốt, và làm tăng nồng độ cua dòng sản phẩm.
Tác động không kiểm soát được:
Các thông số này ta không thể kiểm soát được, khi tinh toán ta chỉ dựa theo kinh
nghiệm, các thông thức thực nghiệm để tinh toán do đó không thể chinh xác được,

khong thể tránh khỏi sai số lớn.Ta có thể xét đến hai thông số có ảnh hưởng nhiều đến
quá trình cô đặc:
Nhiệt tổn thất:

tt

Hệ số truyền nhiêtk: K
Xét thông số nhiệt tổn thất

tt

:

Khi tinh ta cho nhiệt tổn thất ra môi trường là 5% lượng nhiệt do hơi đốt cung cấp tuy
nhiên đây chỉ là con số thực nghiệm không thể tinh được do đó để kiểm soát nó là rất
khó và chúng ta không thể điều chỉnh được, chỉ có thể giảm đến mức thấp nhất(cách
nhiệt).
Xét hệ số truyền nhiệt K:
Khi tinh toán ta dựa theo công thức, các thông số từ thực nghiệm do đó không thể
chinh xác được. Theo thời gian lớp cáu tăng lên sẽ ảnh hưởng đến hệ số K và sẽ ảnh
hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt cua hơi đốt, ảnh hưởng đến chất lượng dòng thành
phẩm. thông số này ta không thể kiểm soát, điều chỉnh được.
1.3. Các thiết bị và mô tả đặc tính cua từng thiết bị
 Thiết bị chinh:
Nồi cô đặc dạng màng (đặc tinh mô tả ở trên)
Các hãng có thiết bị tương ứng: Công ty TNHH JCEM Việt Nam , JIMEN Việt Nam,
công ty cổ phần công nghệ Minh Đức,…
 Thiết bị phụ:
Thiết bị ngưng tụ baromet (được trình bày ở phần thiết bị phụ).
Các hãng có thiết bị tương ứng: Công ty cổ phần tập đoàn Hải Âu Việt Nam, Công ty
trách nhiệm hữu hạn thiết bị điện lạnh Shanghai Wanxiang, …
Thùng cao vị
Bơm nhập/ tháo liệu
Bơm chân không
Thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Cấu tạo – nguyên li hoạt động
Thiết bị gồm có vỏ hình trụ, hai đầu lắp lưới ống, các ống truyền nhiệt được lắp chặt
vào lưới ống. Một chất tải nhiệt đi trong các ống truyền nhiệt, còn chất tải nhiệt kia đi
vào khoảng trống giữa ống và vỏ. Hơi bão hoà truyền nhiệt ngưng tụ chảy thành
màng ra ngoài.

Ưu điểm: chắc chắn, gọn, tốn it kim loại, dễ làm sạch ở phia trong ống.

Nhược điểm: khó làm sạch khoảng không gian trống giữa vỏ và ống truyền nhiệt,
khó chế tạo bằng những vật liệu không nông và hàn được (như thép, gang, silic,…).

1.4. Các tài liệu tham khảo và website

[ 1 ] .https://www.slideshare.net/thietbivpm/t-hiet-b-che-bien-dua

[ 2 ] . Giáo trình công nghệ chế biến rau quả- Đặng Thị Yến
[ 3 ] .Giáo trình công nghệ chế biến rau quả- Lê Văn Việt Mẫn

[ 4 ] . Tài liệu.vn.org

– Xem thêm –

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

Đỉnh Review
Logo