đồ án Thiết Kế Thiết Bị Cô đặc Nước Dứa Năng Suất 3 Tấn/h - Tài Liệu Text

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (60 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Hóa học - Dầu khí

đồ án thiết kế thiết bị cô đặc nước dứa năng suất 3 tấn/h

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (306.42 KB, 60 trang )

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨMĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC CHODUNG DỊCH NƯỚC DỨA NĂNG SUẤT 3 TẤN/HThành phố Hồ Chí Minh 1/11/2016LỜI MỞ ĐẦUMục tiêu của đồ án “Thiết kế thiết bị cô đặc nước dứa năng suất 3 t ấ n /h”là thiết kế hệ thống cô đặc dứa từ nồng độ chất khô 15% đến 60% với năng suất 3tấn/h đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.Đồ án này đề cập đến các vấn đề liên quan đến các kiến thức cơ bản về quátrình cô đặc dung dịch nước dứa, quy trình công nghệ, tính toán cân bằng vật chất,năng lượng, sự truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc, tính chi tiết cho thiết bị chính vànhững thiết bị phụ cần thiết theo yêu cầu.Trong quá trình thưc hiện đề tài này, em hiểu được: việc thiết kế hệ thống thiếtbị phục vụ cho nhiệm vụ kỹ thuật là một yêu cầu không thể thiếu đối với một kỹ sưcông nghệ thực phẩm. Do đó để trở thành một người kỹ sư thực thụ, cần phải nắmvững các kiến thức về môn học Quá trình thiết bị trong Công nghệ Hóa- Thực phẩm.Ngoài ra, việc giải các bài toán công nghệ, hay thực hiện công tác thiết kế máy móc,thiết bị và dây chuyền công nghệ cũng rất cần thiết đối với một kỹ sư trong tương lai.Đây cũng là bước đầu tiên để thực hiện một công việc hết sức mới mẻ nên cóthể có rất nhiều sai sót. Nhưng sự xem xét và đánh giá khách quan của thầy sẽ lànguồn động viên và khích lệ đối với em, để những lần thiết kế sau được thực hiện tốtđẹp hơn, hoàn thiện hơn.Xin chân thành cám ơn!MỤC LỤCCHƯƠNG I: TỔNG QUAN...........................................................................................1CHẤT......................................................................11CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CÔ ĐẶC........................................................19CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ CHI TIẾT THIẾT BỊ.......................................25CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ................................................................40THIẾT KẾ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC CHO DUNG DỊCH NƯỚC DỨANĂNG SUẤT THIẾT BỊ LÀ 3 TẤN/HCHƯƠNG I: TỔNG QUAN1. Tổng quan về dứa1.1. Nguồn gốcDứa có tên khoa học là Annas comusmin là loại quả nhiệt đới. Chi này cónguồn gốc từ khu vực Nam Mỹ và được đưa tới các đảo khu vực Caribe nhờ những thổdân Anh điêng Carib. Năm 1493, Christopher Columbus lần đầu tiên đã nhìn thấy cácloại cây của chi này tại Guadeloupe. Các cánh đồng trồng dứa thương phẩm đượcthành lập tại Hawaii, Philippines, Đông Nam Á, Florida và Cuba. Dứa đã trở thànhmột trong những loại cây ăn trái phổ biến nhất trên thế giới. (Morton& Julia F, 2011 ).Ở nước ta dứa được trồng nhiều ở 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 yếuDứa có các lá gai mọc thành cụm hình hoa thị. Các lá dài và có hình dạng giốngmũi mác và có mép lá với răng cưa hay gai. Hoa mọc từ phần trung tâm của cụm láhình hoa thị, mỗi hoa có các đài hoa riêng của nó. Chúng mọc thành cụm hình đầu rắnchắc trên thân cây ngắn và mập. Các đài hoa trở thành mập và chứa nhiều nước vàphát triển thành một dạng phức hợp được biết đến như là quả dứa (quả giả), mọc ởphía trên cụm lá hình hoa thị.1.3. Các giống dứa và vùng trồng tại Việt Nam− Dứa Victoria (dứa tây, dứa hoa) có các giống:•Dứa hoa Phú Thọ: thuộc nhóm Queen, trồng được nơi đất chua xấu. Lá cónhiều gai và cứng, quả nhỏ, thịt quả vàng đậm, thơm, ít nước, giòn.•Dứa Na hoa: lá ngắn và to, quả to hơn dứa hoa Phú Thọ, phẩm chất ngon, năngsuất cao.−Dứa Cayen: lá chỉ có ít gai ở đầu mút lá, lá dài cong lòng máng, quả to, khi chưachín quả màu xanh đen, khi chín chuyển màu da đồng. Quả nhiều nước, thịt vàngngà, mắt dứa to và nông, vỏ mỏng, thích hợp với đóng hộp.−Dứa ta thuộc nhóm Red Spanish: chịu bóng rợp, có thể trồng xen trong vườn quả,vườn cây lâm nghiệp. Dứa Cayen trồng phổ biến ở Tam Điệp, Ninh Bình.4−Dứa ta (Ananas comosus var spanish hay Ananas comosus sousvar - red spanish) làcây chịu bóng tốt, có thể trồng ở dưới tán cây khác. Quả to nhưng vị ít ngọt−Dứa mật (Ananas comosus sousvar - Singapor spanish) có quả to, thơm, ngon,trồng nhiều ở Nghệ An và Thanh Hóa−Dứa tây hay dứa hoa (Ananas comosus queen) được du nhập từ 1931, trồng nhiều ởcác đồi vùng Trung du. Quả bé nhưng thơm, ngọt−Dứa không gai (Ananas comosus cayenne) được trồng ở Nghệ An, Quảng Trị, LạngSơn. Cây không ưa bóng. Quả to hơn các giống trên. (khoahocchonhanong.com)1.4. Giá trị dinh dưỡngTrong 100g phần ăn được của dứa cung cấp:Năng lượng: 202 kJ (48 Kcal)Carbohydrates: 12,63gChất béo: 0.12 gProtein: 0.54 gVitamins:• Thiamine (B1): 0.079 mg• Riboflavin (B2): 0.031 mg• Niacin (B3): 0.489 mg• Pantothenic acid (B5): 0.205 mg• Vitamin B6: 0.110 mg• Folate (B9): 15 µg• Vitamin C: 36,2 g− Chất khoáng:• Calcium: 13 mg• Sắt: 0.28 mg• Phospho: 8 mg• Magnesium: 12 mg• Kali: 115 mg• Kẽm: 0.1 mg−−−−−(Nutritiondata.com)51.5. Lợi ích của dứa− Hỗ trợ hệ miễn dịch: vitamin C trong dứa có chức năng chính như một chất chốngoxi hóa tan trong nước của cơ thể, giúp cơ thể chống lại các gốc tự do. Điều nàykhiến cho dứa trở nên vô cùng hữu dụng trong việc chống lại những bệnh lý nhưbệnh tim, xơ vữa động mạch và đau khớp.− Làm xương chắc khỏe: Dứa chứa gần 75% lượng mangan (một khoáng chất quantrọng) cần thiết cho cơ thể, có vai trò quan trọng trong việc phát triển xương và cácmô liên kết. Do đó, dứa là một lựa chọn hoàn hảo cho những người lớn tuổi cóxương đang ngày trở nên giòn hơn.Dứa− Thúc đẩy quá trình tiêu hóa: Giốngnhư nhiều loại rau và quả khác, dứa chứa nhiềuchất xơ giúp tiêu hóa. Thêm vào đó, dứa còn chứa một lượng đáng kể bromelain,một loại enzym phân hủy protein, từ đó đẩy nhanh quá trình tiêu hóa.Phânloạichứng minh là có đặc tính chống viêm, có− Chống viêm: Bromelain cũng đãđượcDập, nátthể giúp làm giảm nguy cơ đau khớp và sưng tấy. Viêm quá mức có thể dẫn tới mộtloạt các bệnh nguy hiểm, bao gồmXửcảlýung thư, và theo một số nhà dinh dưỡng họcthì bromelain có thể giúp phòng ngừa bệnh. Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu cụ thểVỏ, mắt dứavề việc liệuNướcbromelain trong dứa có kết quả tương tự hay không.Rửa− Giảm đông máu: Bromelain có thể ngăn ngừa hình thành máu đông, khiến cho dứatrở thành món ăn cực tốt cho người có nguy cơ bị đông máu. (Morton& Julia F,Ép2011 ).Lọc thôBãGia nhiệtLy tâmPhụ giaCô đặcChaiRót chaiNắpGhép nắpThanh trùngBảo quản1.6. Quy trình sản xuất dứa cô đặcNước dứa6cô đặc72. Tổng quan về phương pháp2.1. Khái niệm cô đặcCô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất tankhông bay hơi, ở nhiệt độ sôi và áp suất tương ứng. Trong công nghệ hoá học và thựcphẩm cô đặc được sử dụng rất phổ biến với mục đích:•Làm tăng nồng độ chất tan•Tách chất rắn hoà tan ở dạng tinh thể (kết tinh)•Thu dung môi ở dạng nguyên chấtĐặc điểm của quá trình cô đặc là dung môi được tách ra khỏi dung dịch ở dạnghơi còn dung chất hòa tan trong dung dịch không bay hơi. Do đó nồng độ của dungchất sẽ tăng dần lên, khác với quá trình chưng cất, cấu tử trong hỗn hợp này cùng bayhơi, chỉ khác nhau về nồng độ, ở mỗi nhiệt độ. Hơi của dung môi tách ra trong quátrình cô đặc gọi là hơi thứ, hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể đun nóng một thiết bị khác.Cô đặc được tiến hành ở nhiệt độ sôi, ở mọi áp suất như: áp suất chân không, ápsuất thường (áp suất khí quyển hay áp suất dư), trong hệ thống thiết bị cô đặc một nồi,hay trong hệ thống thiết bị cô đặc nhiều nồi. Quá trình cô đặc có thể gián đoạn hay liêntục.Khi cô đặc gián đoạn: dung dịch cho vào thiết bị một lần rồi cô đặc đến nồng độyêu cầu, hoặc cho vào liên tục trong quá trình bốc hơi để giữ mức dung dịch không đổiđến khi nồng độ dung dịch trong thiết bị đã đạt yêu cầu sẽ lấy ra một lần, sau đó lạicho dung dịch mới để cô đặc.Khi cô đặc liên tục trong hệ thống một nồi hoặc nhiều nồi, dung dịch và hơi đốtcho vào liên tục, sản phẩm cũng được lấy ra liên tục. Quá trình cô đặc có thể thực hiệnở áp suất khác nhau tùy theo yêu cầu kỹ thuật. Khi làm việc ở áp suất thường thì có thểdùng thiết bị hở; còn làm việc ở áp suất khác thì dùng thiết bị kín cô đặc trong chânkhông vì có ưu điểm là: khi áp suất giảm thì nhiệt độ sôi của dung dịch cũng giảm, dođó hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch tăng, nghĩa là có thể giảm được bề mặttruyền nhiệt.Cô đặc bao gồm hệ thống cô đặc một nồi và nhiều nồi. Với cô đặc một nồithường được ứng dụng khi năng suất nhỏ và nhiệt năng không có giá trị kinh tế. Còncô đặc nhiều nồi là quá trình sử dụng hơi thứ thay hơi đốt, do đó có ý nghĩa kinh tế caovề sử dụng nhiệt. (Nguyễn Tấn Dũng, 2015)82.2. Các phương pháp cô đặc− Phương pháp nhiệt (đun nóng): Dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng tháihơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần bằng áp suất tác dụng lên mặtthoáng chất lỏng.− Phương pháp lạnh: Khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì một cấu tử sẽ táchra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để tăng nồng độchất tan. Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quátrình kết tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh.2.3. Phân loại và ứng dụng2.3.1. Theo cấu tạoCó nhiều cách phân loại khác nhau nhưng tổng quát lại cách phân loại theo đặc điểmcấu tạo sau đây là dễ dàng và tiêu biểu nhất.Thiết bị cô đặc được chia làm sáu loại thuộc ba nhóm chủ yếu sau đây:Nhóm 1: Dung dịch được đối lưu tự nhiên (hay tuần hoàn tự nhiên) đối với nhóm nàythường có hai loại như sau:Loại 1: Có buồng đốt trong (đồng trục với buồng bốc hơi); Có thể có ống tuần hoàntrong hay ống tuần hoàn ngoàiLoại 2: Có buồng đốt ngoài (không đồng trục với buồng bốc hơi).Nhóm 2: Dung dịch đối lưu cưỡng bức (tuần hoàn cưỡng bức) đối với nhóm nàythường có hai loại như sau:Loại 3: Có buồng đốt trong, có ống tuần hoàn ngoài.Loại 4: có buồng đốt ngoài, có ống tuần hoàn ngoài.Nhóm 3: Dung dịch chảy thành màng mỏng, loại này thường cũng có hai loại:Loại 5: Màng dung dịch chảy ngược lên, có thể có buồng đốt trong hay buồng đốtngoài.Loại 6: Màng dung dịch chảy xuôi, có thể có buồng đốt trong hay buồng đốt ngoài.Phạm vi ứng dụnga) Nhóm 1:TBCĐ nhóm 1 chủ yếu dùng để cô đặc dung dịch khá loãng có độ nhớt thấp, đảm bảosự tuần hoàn tự nhiên của dung dịch dễ dàng qua bề mặt truyền nhiệt. Tỷ số giữa chiềudài của ống truyền nhiệt với đường kính của nó: H/d dưới 50. Đặc điểm loại ống ngắnH/d 0' = 0,88Nồi 2: với nồng độ cuối là 60%=> 0'= 2,6Trong các thiết bị cô đặc liên tục (tuần hoàn tự nhiên hay cưỡng bức) thì nồng độdung dịch sôi gần với nồng độ cuối (xC) do đó ' lấy theo nồng độ cuối dung dịchTổn thất nhiệt độ do nồng độ 'Nồi 1: '1='0×16,2× = 0,88×16,2×Nồi 2: '2=2,6×16,2×= 1,001oC= 1,978oCTổng 2 nồi Σ'='1+'2= 1,001+1,978=2,98oCxCkl)(% o' (oC)Ti '(oC)η.10-3(J/kg)i' (oC)Nồi 125,380,88120,5422051,001Nồi 2602,659,723571,9782 Σ'=1' + 2' = 2,98 oCTổngnồi2.3.2.Tổn thất nhiệt do áp suất thủy tĩnh (")Theo bảng I.86 sách sổ tay tập 1/59 xác định khối lượng riêng cua dung dịchđường tại 20oCNồng độ (%)ρ1= (kg/m3)25,381107,15601288,73Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dịch đến giữa ống là P (N/m2), ta có:P = ρs.g.Hop (N/m2)17Trong đó ρs: khối lượng riêng của dung dịch khi sôi (kg/m3), ρs = 0.5 ρddρdd: khối lượng riêng của dung dịch (kg/m3)Hop: Chiều cao thích hợp tính theo kính quan sát mực chất lỏng (m). Hop = [0,26 + 0,0014(ρdd – ρdm))].HttChọn Htt=1,8mNồi 1:Hop= [0,26+0,0014(1107,15-998)]×1,8= 0,743(m)Ptb= P1'+0,5ρdd.g.Hop= 2,062 +=2,083 (at)Ở p1'=2,062 at, ts= 120,54oCptb= 2,083 at, ts= 120,84oC"1= 120,84 -120,54= 0,3oCNồi 2:Hop= [0,26+0,0014(1288,73-998)]×1,8= 1,2 (m)Ptb= P2'+0,5ρdd.g.Hop=0,2 +=0,239(at)Ở p2 = 0,2 at, ts= 59,7oCPtb=0,239 at, ts= 63,5oC"2= 63,5-59,7=3,8oCTổng tổn thất nhiệt độ do cột thủy tĩnh:Σ"= 0,3+3,8=4,1oC2.3.3.Tổn thất nhiệt do trở lực đường ốngChấp nhận tổn thất nhiệt độ trên các đoạn ống dẫn dây thứ từ nồi này sang nồi kiavà từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ là 1oC. Do đó:"'1 = 1oC18"'2=1 oC Σ"'='''1+'''2=2oC2.3.4.Tổn thất chung trong toàn hệ thống cô đặcΣi='+''+'''= 2,98 + 4,1+2= 9,08 oC2.4.Chênh lệch nhiệt độ hữu ích ở các nồiTổng chênh lệch nhiệt độ của cả hệ thống:t= TD-tc=142,9-59,7=83,2oCTổng chênh lệch nhiệt độ hữu ích của hệ thống làΣti=t-Σi=83,2-9,08=74,12oC2.5.Nhiệt độ của dung dịch ở các nồiNồi 2: t2= 59,7+1+1,978+3,8=66,478oCNồi 1: t1= 120,54+1+1,001+0,3=122,841oC2.6.Tính các hệ số truyền nhiệt của các nồiTheo nhiệt độ sôi và nồng độ trong các nồi đã tính được, ta xác định các thông sốvật lý và hóa lý của dung dịch (khối lượng riêng, hệ số dẫn nhiệt, độ nhớt, nhiệt dungriêng)Chọn đường kính ống và chiều dàiTính hệ số truyền nhiệt của các buồng đốt (một bên hơi nước ngưng tụ, một bêndung dịch sôi) có chú ý lớp cặn bám ở ống chừng 0,5 mm2.7.Tính nhiệt dung riêng của dung dịch ở các nồiC= 4190 – (2541 – 7,542.t).x (J/Kg.độ)Trong đó t: nhiệt độ của dung dịchx: nồng độ khối lượng của dung dịch, phần khối lượng.Ban đầu: Nhiệt dung của dung dịch ban đầu (td=114,806, x=15%)Cd=4190 – (2541 -7,542.114,806).0,15=3942,78 (J/kg.độ)Nồi 1: Nhiệt dung của dung dịch ra khỏi nồi 1 (ts1=114,806, x= 20%)19C1= 4190 – (2514 – 7,542.114,806).0,2=3860,37 (J/kg.độ)Nồi 2: Nhiệt dung của dung dịch ra khỏi nồi 2 (ts2= 75,24,x=30%)C2= 4190 – (2514 – 7,542.75,24).0,3=3606,04 (J/kg.độ)2.7.1. Nhiệt lượng riêngGọi D1, D2: lượng hơi đốt đi vào nồi 1 và nồi 2 (kg/h)Gđ, Gc lượng dung dịch đầu, cuối (kg/h)W, W1, W2: lượng hơi thứ bốc lên ở cả hệ thống và từng nồi (kg/h)I1, I2: hàm nhiệt của hơi đốt ở nồi 1 và nồi 2i1, i2: hàm nhiệt của hơi thứ ở nồi 1 và nồi 2Cd, Cc: nhiệt dung riêng của dung dịch đầu và cuối (J/kg.độ)tđ, tc: nhiệt độ đầu và cuối của dung dịch oCθ1,θ2: nhiệt độ nước ngưng ở nồi 1 và nồi 2 oCQtt1, Qtt2: nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh từ nồi 1 và nồi 2 (W)Nhiệt lượng vào gồm có:Nồi 1: Nhiệt do hơi đốt mang vào : D1I1Nhiệt do dung dịch đầu mang vào: (Gđ-W2).C2.ts2Nồi 2: Nhiệt do lượng hơi đốt mang vào (hơi thứ nồi 1): W1i1=D2I2Nhiệt do dung dịch sau nồi 1 mang vào: GđCđtđNhiệt mang ra gồm:Nồi 1: Hơi thứ mang ra: W1i1Do dung dịch mang ra: (Gd – W) C1.ts1Do hơi nước ngưng tụ: D1Cng1θ1Do tổn thất chung: Qtt1=0,05D(I1 – Cng1θ1)Nồi 2: Hơi thứ mang ra: W2i2Do dung dịch mang ra: (Gd-W2)C2ts220Do hơi nước ngưng tụ: D2Cng2θ2Do tổn thất chung: Qtt2=0,05D2(I2-Cng2θ2)Phương trình cân bằng nhiệt lượng:Nồi 1: D1I1 + (Gđ-W2)C2ts2=W1i1 + (Gđ-W)C1ts1+D1Cng1θ1+0,05D1(I1-Cng1θ1) (1)Nồi 2: D2I2+GđCđtđ = W2i2+(Gđ-W2)C2ts2+D2Cng2θ2+0,05D(I2-Cng2θ2) (2)Với D2I2= W1i1; W=W1+W2Ta có: (2) W1 (0,95i1-C2ts2+i2-0,95Cng2θ2)=Wi2+(Gđ-W)C2ts2-GđCđts2W1=Thông số tính toánHơi đốtHơi thứDung dịcht(oC)I (J/kg)Cn(J/kg.độ)T (oC)i(J/kg)C(J/kg.độ)Ts (oC)Nồi 1142,92730,24284,9109,4227043860,37114,806Nồi 2108,422594,84228,360,72647,63606,0475,24Với θ1=thd1; θ2=thd2Vậy lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 1 là:W1== 762.401 (kg/h)Lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 2:W2= W – W1 = 1500-762.401= 737.599 (kg/h)Lượng hơi đốt tiêu dùng:= 1117.101(kg/h)Lượng hơi đốt tiêu tốn riêngTheo công thứcm= = =0.745 (kg hơi đốt/kg hơi thứ)Trong đó: D: lượng hơi đốt dùng cô đặc (kg/h)21W: lượng hơi thứ thoát ra khi cô đặc (kg/h)CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CÔ ĐẶCTính buồng bốc:3.1.Do lượng hơi thứ bốc lên ở hai nồi xấp xỉ bằng nhau, nhiệt độ nồi II nhỏ hơn nênkhối lượng riêng của hơi nồi II sẽ nhỏ hơn nồi I thể thích hơi thoát ra ở nồi II sẽ lớnhơn nồi I, nên ta chỉ tính nồi II từ đó cũng chính là kích thước nồi I.Vận tốc hơi (Wh ) của hơi thứ trong buống bốc phải thông qua 70-80% vận tốclắng .W0 = (m/s) (Công thức trong [5] / 276).Trong đó và là khối lượng riêng của giọt lỏng và hơi thứ (kg/m3).Ở t0 = 75,4 = 974.56 (kg/m3 )= 0.2457 (kg/m3).d là đường kính giọt lỏng, chọn d = 0.0003 .ε là hệ số trở lực.0.2 < Re < 500 → ε = 0.44Với Re =Chọn đường kính buồng bốc Db = 1400mm.Diện tích buồng bốc: Fb = = = 1.54 m.Lượng thể tích: Vb = = 0.65 (m/s).Vận tốc hơi: h = = = 0.422 (m/s).Chuẩn số Re: = =2.83Vì 0.2< Re =2.83 Vận tốc lắng:W0 = = = 1.25 (m/s)Wh = 0.422 (m/s), W0 = 1.25 (m/s) →thỏa điều kiện22Chiều cao buồng lắng:Ut’’ (1600 - 1700 m3 / m3h ) chọn Ut’’=1600 (m3 / m3 h) : cường độ bốc hơi thểtíchÁp suất của hơi thứ có ảnh đến cường độ bốc hơi thể tích Ut:Ut= f * Ut’( 0.4 at)Dựa vào đồ thị VI. 3 [2]/72 ở P = 0.4 at → f = 0.85Ut = f * Ut’= 0.85 * 1600=1360 (m3/ m3 h)Thể tích không gian hơi: Vb= = = 1.75 m3.Chiều cao buồng bốc Hb = = = 1.1 (m).Do quá trình cô đặc có hiện tượng dung dịch sôi nên chọn Hb cao hơn tính toán.Hb’ = Hb + 0.6 = 1.1 + 0.6 = 1.7 mChọn chiều cao buồng bốc Hb = 1.8 m =1800 mm.4.1. Tính Buồng Đốt:4.3.1.Xác định ống truyền nhiệt:n=F: bề mặt truyền nhiệt.І = H = 1.5 m chiều dài ống truyền nhiệt.D: đường kính ống truyền nhiệt.Chọn loại ống có đường kính 38 * 2mm → d = 38 - (2*2) = 34 mm.Vậy số ống truyền nhiệt n = == 124.89 ống.Dựa vào bảng V 11.2 /48b (sắp xếp ống theo hình sáu cạnh kiểu bàn cờ) chọn sốống = 127 ống .4.3.2.Đường kính ống tuần hoàn trung tâm:Dth=Trong trường hợp đối lưu tự nhiên ta chọn Fth = 0.3 FDVới FD =là diện tích tiết diện ngang của tất cả ống truyền nhiệt .23Fth = 0.3 FD = 0.3 *= 0.3 * = 0.12 m2Vậy Dth= = = 0.39 mChọn Dth= 0.4 m = 400 mm.Đường kính buồng đốt:4.3.3.Pbđ =2.6 + *2.6+Trong đó Dbđ đường kính trong buồng đốt.Dn là đường kính ngoài buồng đốt.hệ số thường =1.3Dth đường kính ngoài ống tuần hoàn trung tâm.Dth = 400 +8*2 = 416 mm =0.416 m.F: diện tích bề mặt truyền nhiệt.Thay vào ta có:2.6+==21.61→ Dbđ = 21.61 *0.038 = 0.82 mChọn đường kính chuẩn cho vỏ buồng đốt Dbđ =1000 mm =1m.(dựa vào bảng XIII .6 2/359 ).4.3.4.Kiểm tra bề mặt truyền nhiệt:Kiểm tra đường kính ống tuần hoàn:Dth= t (b-1) +4c (công thức V .140.[2]/49 )b là số ống trên đường chéo.= =1.3 chọn = 1.3 → t= *dn = 1.3*0.038 = 0.0494.b>+1= = 8.4chọn b = 9 ốngsuy ra số ống truyền nhiệt đã bị thay thế bởi ống tuần hoàn trung tâm24là n’ : b= 2a-1 → a = −= 5a là số ống sáu cạnh của hình sáu cạnh ngoài cùngDựa vào công thức V. 139 [2] /48 ta tính được:n’ = 3a(a-1) +1 =3*5(5-1)+1= 61 ống.Vậy số ống truyền nhiệt còn lại n= 127- 61 = 66 ống.Bề mặt truyền nhiệt F:F = 3.14*1.5*(127*0.038+0.416) =24.68 25.4.3.5.Kích thước các ống dẫn:Đường kính các ống dẫn theo công thức tổng sau:D=(m).G : là lưu lượng lưu chất (kg/s).W: vận tốc lưu chất (m/s).là khối lượng nhập liệu (kg/m3).4.3.5.1.Ống nhập liệu nồi I:Chất lỏng nhớt w =0.5 1 m/s chọn w = 0.5 (m/s).G = 1500 kg/h = 0.417 (kg/s).= 1027.7 (kg/m3) I 1.86 [I] /58Vậy thay vào tính D = = 0.032 (m).4.3.5.2.Ống tháo liệu nồi I (ống nhập liệu nồi II)Xc = 12.05 % ta có: Gc* Xc = Gđ * Xđ Gc= =Vậy Gc = 0.242 (kg/s).Chon w = 0.7 m/s.= 1048.52 (kg/m3) I 1.86 [I] /58D = = 0.02 (m).4.3.5.3.Ống tháo liệu nồi II:25= 871.37 (kg /h).

Tài liệu liên quan

đố án thiết bị
- 3
- 580
- 0
Thiết kế hệ thống điều chỉnh cụm thiết bị cô đặc 1 nồi
- 6
- 1
- 34
Thiết kế thiết bị cô đặc dung dịch NaNO3
- 250
- 6
- 64
Thiết kế thiết bị cô đặc nước cam
- 55
- 3
- 40
thiết kế thiết bị cô đặc nước cam bằng phương pháp lạnh
- 54
- 2
- 20
Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở cải tiến thiết bị cô đặc nước dứa tại công ty cổ phần thực phẩm xuất khẩu đồng giao
- 85
- 641
- 2
Thiết kế thiết bị cô đặc đường mía năng suất 9800 kg/h , hệ hai nồi liên tục xuôi chiều
- 59
- 1
- 54
đồ án thiết bị cô đặc
- 63
- 909
- 1
thiết bị cô đặc nước mía một nồi liên tục
- 53
- 5
- 57
thuyết trình đề tài thiết kế thiết bị cô đặc nước mía một nồi liên tục
- 25
- 2
- 4