Upload
dung-si-diet-muoi
View
222
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/31/2019 Nien luan mo
1/64
TR NG I H C C N THKHOA NNG NGHI P & SINH H C NG D NG
B MN CNG NGH TH C PH M
Gio vin h ng d n: Sinh vin th c hi n:
Th.s Tr n Thanh Trc Tr ng Thanh Tng
MSSV: LT08210
L p: CNTP 34LT
C n Th, thng 6nm 2009
7/31/2019 Nien luan mo
2/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang ii
L I NI U
Theo ch ng trnh o t o ngnh cng ngh th c ph m, sinh vin s th c
hi n nin lu n k thu t th c ph m. Vi c th c hi n nin lu n nh m gip sinh vin
lm quen v i vi c thi t k m t thi t b ch bi n v l a ch n v t li u thch h p.
ng th i, nin lu n ny cn gip sinh vin t ng h p c ki n th c h c cc
mn c s .
c s h ng d n c a c Tr n Thanh Trc, em th c hi n nin lu n k
thu t th c ph m v i ti:Thi t k h th ng c c 2 n i dung dch ng
sucrose
Tuy c nhi u c g ng trong vi c th c hi n nin lu n, nh ng v i ki n
th c cn h n ch , quy n nin lu n ny v n c nh ng thi u st khng mong mu n,
r t mong nh n c s ng gp c a qu Th y, C c ng nh cc b n trong ngnh
Cng ngh th c ph m b n thn rt ra kinh nghi m v thnh cng h n trong
nh ng ti ti p theo.
Cu i cng, xin chn thnh cm n cc Th y c trong b mn Cng ngh
th c ph m t o i u ki n cho em th c hi n nin lu n ny. Em xin cm n s
gip t n tnh c a C Tr n Thanh Trc v Th y Nguy n Vn M i trong su t
th i gian th c hi n nin lu n cng cc anh ch trong ngnh c ng nh cc b n cng
l p.
Xin chn thnh c m n !
Sinh vin th c hi n
Tr ng Thanh Tng
(Email: [email protected])
mailto:[email protected]:[email protected]7/31/2019 Nien luan mo
3/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang iii
M C L C
L I NI U ....................................................................................................................ii
M C L C......................................................................................................................... iii
DANH SCH HNH..........................................................................................................vDANH SCH B NG ........................................................................................................vi
QUY C K HI U ......................................................................................................vii
PH N 1 GI I THI U ..................................................................................................1
1.1. T NG QUAN V NG SUCROSE ..........................................................1
1.2. GI I THI U S L C V L THUY T C C V THI T B C C ..............................................................................................................................1
1.2.1. Gi i thi u chung v c c ..........................................................................1
1.2.2. Phn lo i ......................................................................................................2
1.2.3. Thi t b c c ng tu n hon trung tm.....................................................3
PH N 2 THI T B CHNH .........................................................................................5
2.1. CN B NG V T LI U ....................................................................................5
2.1.1. L ng n c b c h i c a c h th ng (h i th ) ..........................................5
2.1.2. L ng h i th phn b trong t ng n i ........................................................6
2.1.3. Tnh n ng c a dung dch trong t ng n i ................................................6
2.2. CN B NG NHI T L NG ..........................................................................7
2.2.1. Xc nh p su t v nhi t m i n i...........................................................7
2.2.2. Xc nh t ng t n th t nhi t ..............................................................8
2.2.3. Hi u s nhi t h u ch thi v nhi t si dung dch ............................12
2.2.4. Xc nh nhi t dung ring dung dch .........................................................12
2.2.5. L ng h i t v l ng h i th m i n i....................................................13
2.2.6. Ki m tra l i gi thi t phn b h i th cc n i........................................15
2.3. TNH B M T TRUY N NHI T .................................................................152.3.1. L ng nhi t do h i t cung c p ...............................................................15
2.3.2. H s truy n nhi t K c a m i n i...............................................................16
2.4. KCH TH C BU NG T........................................................................21
2.4.1. S ng truy n nhi t....................................................................................21
2.4.2. ng tu n hon trung tm...........................................................................22
7/31/2019 Nien luan mo
4/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang iv
2.4.3. ng knh trong bu ng t......................................................................23
2.5. KCH TH C BU NG B C........................................................................24
2.6. NG KNH CC NG D N ...................................................................25
2.6.1. i v i dung dch v n c ng ng..............................................................25
2.6.2. i v i h i bo ha ...................................................................................25
2.7. T NG K T THI T B CHNH .....................................................................26
PH N 3 THI T B PH - THI T B NG NG T BAROMET..........................27
3.1. L NG N C L NH C N THI T NG NG T ..............................27
3.2. TH TCH KHNG KH V KH KHNG NG NG C N HT RAKH I BAROMET.......................................................................................................27
3.3. KCH TH C CH Y U C A THI T B NG NG T ..........................28
3.3.1. ng knh trong.......................................................................................29
3.3.2. Kch th c t m ngn..................................................................................29
3.3.3. Chi u cao thi t b ng ng t ........................................................................30
3.3.4. Kch th c ng Baromet............................................................................32
PH N 4 TNH C KH..............................................................................................34
4.1. CHI U DY THI T B ..................................................................................34
4.1.1. N i 1...........................................................................................................34
4.1.2. N i 2...........................................................................................................42
4.2. V NG .............................................................................................................48
4.3. H TH NG TAI .......................................................................................49
4.3.1. Kh i l ng v t li u ....................................................................................49
4.3.2. Kh i l ng n c ........................................................................................51
4.4. M T BCH .......................................................................................................53
4.4.1. n i cc ng d n ....................................................................................53
4.4.2. n i cc b ph n c a thi t b .................................................................54
PH N 5 S QUY TRNH C C...................................................................55
5.1. H TH NG C C 2 N I XUI CHI U ................................................55
5.2. THUY T MINH QUY TRNH ......................................................................55
TI LI U THAM KH O ...............................................................................................57
7/31/2019 Nien luan mo
5/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang v
DANH SCH HNH
Hnh 1. Cng th c c u t o c a sacaroza ..............................................................................1
Hnh 2. S thay i nhi t trong qu trnh c c ............................................................9Hnh 3. S kh i h th ng c c 2 n i ..........................................................................13
Hnh 4. S truy n nhi t t h i t qua thnh ng n dung dch ......................................16
Hnh 5. S thi t b ng ng t Baromet ...........................................................................28
Hnh 6. S h th ng c c 2 n i xui chi u ................................................................55
7/31/2019 Nien luan mo
6/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang vi
DANH SCH B NG
B ng 1. Nhi t v p su t h i c a m i n i .......................................................................8
B ng 2. T n th t nhi t do n ng tng cao ..................................................................9
B ng 3. B ng tm t t t n th t nhi t do p su t th y tnh..............................................11
B ng 4. T n th t chung trong h th ng c c ..................................................................11
B ng 5: Nhi t dung ring c a dung dch ng sucrose ...................................................13
B ng 6. Cc thng s v nng l ng .................................................................................14
B ng 7. L ng nhi t do h i cung c p................................................................................16
B ng 8. Nhi t t i ring q1 pha h i ng ng .........................................................................18
B ng 9. H s c p nhi t theo nhi t si ..........................................................................19B ng 10. Nhi t t i ring q2 pha dung dch si..................................................................20
B ng 11. Hi u s nhi t h u ch.....................................................................................21
B ng 12. B m t truy n nhi t ............................................................................................21
B ng 13. Kch th c bu ng b c .......................................................................................25
B ng 14. Kch th c cc ng d n ......................................................................................26
B ng 15. B ng tm t t thi t b chnh .................................................................................26
B ng 16. Kch th c c b n c a thi t b ng ng t Baromet..............................................31B ng 17. T ng h p chi u dy bu ng t, bu ng b c ........................................................48
B ng 18. Th tch thp .......................................................................................................50
B ng 19. Th tch y v n p thi t b ................................................................................51
B ng 20. Th tch n c......................................................................................................52
B ng 21. Chn thp i v i thi t b th ng ng ................................................................53
B ng 22 . M i ghp bch n i cc b ph n c a thi t b v ng d n ....................................54
B ng 23. M i ghp bch gi a thn v i y v n p ............................................................54
7/31/2019 Nien luan mo
7/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
Trang vii
QUY C K HI U
n gi n trong vi c ch thch ti li u, quy c k hi u nh sau:
- [AI x] S tay qu trnh v thi t b Cng ngh ha ch t, t p 1. Nh xu t
b n Khoa h c v K thu t
- [AII x] S tay qu trnh v thi t b Cng ngh ha ch t, t p 2. Nh xu t
b n Khoa h c v K thu t
- [B x] S tay thi t k thi t b ha ch t v ch bi n th c ph m a d ng,
T.S Phan Vn Th m.
- [C x] Cc qu trnh v thi t b trong Cng ngh ha ch t v th c ph m,t p 3 Cc qu trnh v thi t b truy n nhi t, tc gi Ph m Xun To n.
V i: x: s trang
S ch cng th c, b ng, hay a ch trang web c ghi trong d u ( )
7/31/2019 Nien luan mo
8/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 1
PH N 1 GI I THI U
1.1. T NG QUAN V NG SUCROSE
Surose l thnh ph n quan tr ng nh t c a ma, l s n ph m c a cng nghi p s n
xu t ng, l m t disacarit c cng th c C12
H22
O11
. Tr ng l ng phn t c a
sacaroza l 342,30. Sucrose c c u t o t hai ng n l , D-glucose v ,
D-fructose
Hnh 1. Cng th c c u t o c a sacaroza
Tinh th ng sucrose trong su t, khng mu, nhi t nng ch y l 186
188oC. N u ta a t t n nhi t nng ch y, ng bi n thnh 1 d ng s t trong
su t. N u ko di th i gian un ho c un nhi t cao, ng s m t n c r i
phn hu v bi n thnh caramen. ng d ho tan trong n c, khng tan trong
d u ho , cloroform, benzen, ancol nh t c a dung dch ng tng theo chi u
tng n ng v gi m theo chi u tng nhi t .
Do dung dch ng sucrose khng chu c nhi t cao (ch t tan d bbi n tnh) nn i h i ph i c c nhi t th p ng v i p su t cn b ng
m t thong th p hay th ng g i l p su t chn khng.
Nh v y, s d ng h th ng c c 2 n i xui chi u c c dung dch
ng sucrose.
1.2. GI I THI U S L C V L THUY T C C V THI T B C
C
1.2.1. Gi i thi u chung v c c
C c l qu trnh lm tng n ng m t c u t no trong dung dch hay
nhi u c u t , b ng cch tch m t ph n dung mi ra kh i dung dch d ng h i, cn
dung ch t ha tan trong dung dch khng bay h i, do n ng c a dung ch t s
tng d n ln.
7/31/2019 Nien luan mo
9/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 2
Qu trnh c c th ng c ti n hnh tr ng thi si ngha l p su t h i
ring ph n c a dung mi trn b m t dung dch b ng p su t lm vi c c a thi t b.
Qu trnh c c th ng c ng d ng r ng ri trong cng nghi p ha ch t
th c ph m nh c c mu i, ng, s a,
H i c a dung mi c tch ra trong qu trnh c c c g i l h i th ,
h i th nhi t cao c th dng un nng cho m t thi t b khc, n u dng h i
th un nng m t thi t b ngoi h th ng c c g i l h i ph .
Truy n nhi t trong qu trnh c c c th th c hi n tr c ti p ho c gin ti p,
khi truy n nhi t tr c ti p th ng dng khi l cho ti p xc v i dung dch, cn
truy n nhi t gin ti p th ng dng h i bo ha t nng.
Qu trnh c c c th th c hi n cc p su t khc nhau, khi lm vi c psu t th ng th c th dng thi t b h , khi lm vi c p su t khc (chn khng
ho c p su t d ) th dng thi t b kn.
Qu trnh c c c th ti n hnh lin t c hay gin o n trong thi t b m t
n i ho c nhi u n i.
Khi c c m t n i, n u mu n s d ng h i th t nng l i th ph i nn
h i th n p su t c a h i t (g i l thi t b c b m nhi t).
Khi c c nhi u n i th dung dch i t n i n sang n i kia, h i th c a n i
tr c lm h i t cho n i sau.
1.2.2. Phn lo i
C nhi u cch phn lo i khc nhau nh ng t ng qut l i cch phn lo i theo c
i m c u t o c 6 lo i c chia lm ba nhm ch y u sau y:
- Nhm 1: Dung dch i l u t nhin.
+ Lo i 1: C bu ng t trong; c th c ng tu n hon trong hay ng tu n honngoi.
+ Lo i 2: C bu ng t ngoi.
- Nhm 2: Dung dch i l u c ng b c (tu n hon c ng b c)
7/31/2019 Nien luan mo
10/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 3
+ Lo i 3: C bu ng t trong, c ng tu n hon ngoi.
+ Lo i 4: C bu ng t ngoi, c ng tu n hon ngoi.
- Nhm 3: Dung dch ch y thnh mng m ng.
+ Lo i 5: Mng dung dch ch y ng c ln, c th c bu ng t trong hayngoi.
+ Lo i 6: Mng dung dch ch y xui, c th c bu ng t trong hay ngoi.
1.2.3. Thi t b c c ng tu n hon trung tm
1.2.3.1.C u t o: g m
- Phng t.
- ng truy n nhi t- ng tu n hon.
1.2.3.2.Nguyn t c ho t ng
Dung dch phng t i trong ng cn h i t i vo kho ng tr ng pha ngoi
ng. Khi lm vi c, dung dch trong ng truy n nhi t si t o thnh h n h p h i -
l ng c kh i l ng ring gi m i v b y t d i ln trn mi ng ng, cn trong
ng tu n hon th tch c a dung dch trn m t n v b m t truy n nhi t l n h n
so v i ng truy n nhi t, do l ng h i t o ra trong ng t h n, v v y, kh i l ngring c a h n h p h i l ng y l n h n trong ng truy n nhi t, s b y
xu ng d i. K t qu l trong thi t b c chuy n ng tu n hon t nhin t d i
ln trong ng truy n nhi t v t trn xu ng trong ng tu n hon.
T c tu n hon cng l n th t c c p nhi t c a dung dch cng tng v lm
gi m s ng c n trn b m t truy n nhi t.
Qu trnh tun hon t nhin c a thi t b c ti n hnh lin t c cho n khi
n ng dung dch t yu c u th m van y tho s n ph m ra.
1.2.3.3. u v nh c i m
- u i m:
+ Thi t b c u t o n gi n, d s a ch a v lm sch.
7/31/2019 Nien luan mo
11/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 4
+ H s truy n nhi t K kh l n.
+ Kh b ng c n trn b m t gia nhi t nn c th dng c c
dung
dch d b b n t t.+ Dung dch tu n han t nhin gip ti t ki m c nng l ng.
- Nh c i m: T c tu n hon gi m d n theo th i gian v ng tun hon
trung tm c ng b un nng.
7/31/2019 Nien luan mo
12/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 5
PH N 2 THI T B CHNH
2.1. CN B NG V T LI U
2.1.1. L ng n c b c h i c a c h th ng (h i th )
Ch n cn b n tnh l 1 gi .
Cn b ng v t ch t t ng qut:
G = Gc + W, kg/hV i: G , Gc , W: kh i l ng dung dch ban u, s n ph m cu i, t ng l ng h i
th , kg/h
Theo u : G = 3t n/h = 3000 kg/h
W = 3000- Gc
Cn b ng v t ch t i v i c u t ch t kh:
G.x = Gc.xc
V i: x , xc : n ng ch t kh trong dung dch ban u, s n ph m cu i (% kh i
l ng)
Ta c: x = 12%= 0,12
xc = 60% = 0,6
0,12.G = 0,6.Gc
Gc =6,0
12,0 .G =6,0
12,0 .3000 = 600 kg/h
W = 3000 600 = 2400 kg/h
G x
WGc xc
C c
7/31/2019 Nien luan mo
13/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 6
2.1.2. L ng h i th phn b trong t ng n i
G i W1, W2 l n l t l l ng h i th b c ln n i 1 v n i 2 , kg/h
Ta c: W1 + W2 = 2400 kg/h
Gi s l ng h i th c a t ng n i 12
1 W
W , sau khi tnh ton th c t ta s tm
c W1 v W2 v so snh v i W1, W2 theo gi thuy t ban u. N u sai s gi a
l ng h i th th c t v l ng h i th l thuy t < 5% l c.
W1 = W2 =2
2400= 1200 kg/h
2.1.3. Tnh n ng c a dung dch trong t ng n i
G1: kh i l ng dung dch ra kh i n i 1 trong 1 gi (kg/h)
x1 : n ng c a dung dch khi ra kh i n i 1 (% kh i l ng)
- N ng dung dch ra kh i n i 1:
Cn b ng v t ch t t ng qut:
G1 = G W1 = 3000 1200 = 1800 kg/h
Cn b ng v t ch t i v i c u t ch t kh:
G.x = G1.x1
x1 = 1GG
x = 18003000
. 0,12 = 0,2 = 20%
- N ng dung dch ra kh i n i 2 (x2):
N ng c a dung dch khi ra kh i n i 2 chnh l n ng s n ph m cu i
x2 = xc = 60%
G x
WG1 x1
N i 1Gc xc
W
N i 2
7/31/2019 Nien luan mo
14/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 7
N ng trung bnh n i 1:
%16100.2
2012100.
2
xxx 1tb1
N ng trung bnh n i 2:
%40100.2
6020100.
2
xxx 21tb2
2.2. CN B NG NHI T L NG
2.2.1. Xc nh p su t v nhi t m i n i
+ Ch n p su t h i t Ph1 = 2,134 at ng v i nhi t h i t Th1 = 1220C
+ p su t trong thi t b ng ng t Png = 0,134 atm ng v i nhi t Tng = 53,340C
Hi u s p su t c a c h th ng:
P = Ph1 Png = P1 + P2 = 2,134 0,134 = 2 atm (1)
P1: Hi u s p su t gi a h i t i vo n i I v II: P1 = Ph1 - Ph2
P2: Hi u s p su t gi a h i t i vo n i II v thp ng ng t :
P2 = Ph2 Png
- Gi thi t t s gi a hi u s p su t c a n i 1 v n i 2 l:
2
1
P P
= 2,2 (2)
T (1) v (2) ta c h ph ng trnh
P1 + P2 = 2
P1 = 2,2.P2
P1 = 1,375 atm ; P2 = 0,625 atm
Ph2 = 2,134 1,375 = 0,759 atm
D a vo cc d ki n trn v [B 39] II -7 ta xc nh c p su t c a
h i t v nhi t c a h i th .
7/31/2019 Nien luan mo
15/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 8
B ng 1. Nhi t v p su t h i c a m i n i
N i 1 N i 2 Thp ng ng tLo i
P (at) T (0C) P (at) T (0C) P (at) T (0C)
H i t 2.134 122 0,759 91,5
H i th 0,759 92,5 0,114 53,340,134 54,34
Nhi t h i t n i sau b ng nhi t h i th n i tr c tr i 10C (do t n
th t nhi t trn ng ng), cn nhi t h i th c a n i cu i cng b ng nhi t
thi t b ng ng t c ng thm 10C
2.2.2. Xc nh t ng t n th t nhi t
2.2.2.1.T n th t nhi t do n ng nng cao ( )
c xc nh theo cng th c g n ng c a Tisenc:
= 0.f ,0C - V i: f =16,2.
r
Tm
2
[AII 59] (VI.10)
Trong :
0: t n th t nhi t p su t th ng ( 0 c th c tra t [AII 60], do
c c c tu n hon dung dch nn tra theo n ng cu i v ng v i nhi t h i
th ).
f: h s hi u chnh v thi t b c c th ng lm vi c p su t khc v i p
su t th ng.
r : n nhi t ha h i c a dung mi p su t lm vi c, ( J/kg ), [B-39]
Tm: nhi t c a dung mi nguyn ch t p su t lm vi c ( = nhi t h i
th ) , K
D a vo cc d ki n trn v s tay qu trnh v thi t b Cng ngh ha ch t,
t p 2 ta xc nh c t n th t do nhi t nng cao.
7/31/2019 Nien luan mo
16/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 9
B ng 2. T n th t nhi t do n ng tng cao
i
l ng
x
(%)
Tht
(0C)
o
(0C )
Ph
(atm)
Th
(0C)
r
(J/kg)Tm (K)
(0C)
N i 1 20 92,5 0,3
0
C 2,134 122 2281000 365,5 0,285N i 2 60 54,34 1,5 0C 0,759 91,5 2237000 327,34 1,099
1,383
V i: Tm = Tht + 273
o tra t ( http://www.sugartech.co.za)
2.2.2.2.T n th t nhi t do p su t th y tnh tng cao,
Hnh 2. S thay i nhi t trong qu trnh c c
http://www.sugartech.co.za/http://www.sugartech.co.za/7/31/2019 Nien luan mo
17/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 10
1 2: Nhi t h i t.
3: Nhi t si c a dung dch y ng truy n nhi t.
4: Nhi t si trung bnh c a dung dch.
5 6: Nhi t si c a dung dch v c a h i th ngay trn m t thong.
7: Nhi t h i th thi t b ng ng t
p su t h i th dung dch thay i theo chi u su c a dung dch: trn b
m t dung dch th b ng p su t h i trong bu ng b c, cn y th b ng p su t
trn b m t c ng v i p su t th y tnh c a c t dung dch k t y ng. Trong tnh
ton ta th ng tnh theo p su t trung bnh c a dung dch.
Ta c cng th c tnh p su t trung bnh c a dung dch nh sau:
Ptb = P + P , N/m2
P = (h1 +22h ). s.g, N/m
2 [AII 60] (VI.12)
s =2s
, kg/m3
V i: P: p su t h i trn b m t dung dch ( = p su t h i th ) , N/m2.
P : p su t th y tnh k t m t dung dch n gi a ng , N/m2
h1 : chi u cao c a l p dung dch si k t mi ng trn ng truy n nhi t n
m t thong c a dung dch, m
h2 : chi u cao c a dung dch ch a trong ng truy n nhi t, m
s : kh i l ng ring c a dung dch khi si, kg/m3
g : gia t c tr ng tr ng, g = 9,81 m/s2
N u bi t c p su t th y tnh ta s tnh c p su t trung bnh (Ptb)
t ng n i
- N i 1: Ptb1 = Pht1 + P1 , N/m2
- N i 2: Ptb2 = Phtt2 + P2 , N/m2
7/31/2019 Nien luan mo
18/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 11
Nhi t t n th t do p su t th y tnh cc n i b ng hi u s gi a nhi t
trung bnh (Ttb) v nhi t c a dung dch trn m t thong (Tmt).
- N i 1: 1 = Ttb1 Tmt
- N i 1: 2 = Ttb2 Tmt
- C 2 n i: = 1 + 2Ch n chi u cao c a l p dung dch si k t mi ng trn ng truy n nhi t n
m t thong c a dung dch n i 1 v n i 2 b ng nhau: h1= 0,5 m
Chi u cao c a dung dch ch a trong ng truy n nhi t: h2= 1,2 m.
Kh i l n g ring c tra d a vo n ng trung bnh v ng v i nhi t
h i th t (http://www.rpaulsingh.com/teaching/SpecificHeat1.htm)B ng 3. B ng tm t t t n th t nhi t do p su t th y tnh
i
l n g
xtb
(%)
Tmt
(0C) (kg/m
3)
s
(kg/m3)
P
(N/m2)
Ptb
(atm)
Ttb
(0C)
(0C)
(0C)
N i 1 16 92,78 1086,34 543,17 5861,32 0,84 94,25 1,47
N i 2 40 55,44 1343,84 671,92 7250,69 0,22 60,28 6,197,657
Nhi t trung bnh Ttb tra [B 39] (II - 7) d a vo p su t trung bnh Ptb.
2.2.2.3.T n th t nhi t do s c c n th y l c trong cc ng d n,
Th ng ch p nh n t n th t nhi t trn cc o n ng d n h i th t n i ny
sang n i kia, t n i cu i n thi t b ng ng t l: = 1 1,50C [AII 67]
Ch n 1 = 2 = 10C
2.2.2.4.T n th t chung trong h th ng c c,
B ng 4. T n th t chung trong h th ng c c
N i ' (0C) '' (0C) ''' (0C) (0C)
1 0,285 1,47 1 2,755
2 1,099 6,19 1 8,289
1,383 7,6567 2 11,04
http://www.rpaulsingh.com/teaching/SpecificHeat1.htmhttp://www.rpaulsingh.com/teaching/SpecificHeat1.htm7/31/2019 Nien luan mo
19/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 12
V y t ng t n th t chung l:
= ( 1 + 2) + ( 1 + 2) + ( 1 + 2) = 11,040C
2.2.3. Hi u s nhi t h u ch thi v nhi t si dung dch
Hi u s nhi t h u ch l hi u s gi a nhi t c a h i t v nhi t sitrung bnh c a dung dch.
2.2.3.1.Nhi t si
- Nhi t si c a dung dch n i 1:
Ts1 = Tht1 + 1 +
1 = 94,25
0C
- Nhi t si c a dung dch n i 2:
Ts2 = Tht2 + 2 +
2 = 61,63
0C
2.2.3.2. Hi u s nhi t h u ch c a m i n i
thi = Th Ts , (0C) [AII 67] (VI.17)
Th: nhi t h i t m i n i.
Ts: nhi t si c a dung dch trong t ng n i.
- i v i n i 1:
thi1 = Th1 Ts1 = 122 94,25 = 27,750C
- i v i n i 1:
thi2 = Th2 Ts2 = 92,5 61,63 = 30,870C
V y t ng s nhi t h u ch: thi = 27,75 + 30,87 = 58,620C
2.2.4. Xc nh nhi t dung ring dung dch
Gi tr nhi t dung ring c a dung dch ng sucrose c tra d a vo n ng
dung dch ng v i nhi t c a dung dch t ng th i i m t
(http://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htm)
Ta c :
T , Ts1 ,Ts2 : nhi t dung dch ban u, ra kh i n i 1, ra kh i n i 2, (0C )
http://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htmhttp://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htm7/31/2019 Nien luan mo
20/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 13
x , xtb1 , xtb2: n ng dung dch ban u, n ng c a dung dch ra kh i
n i 1 v n i 2 , ( % ).
B ng 5: Nhi t dung ring c a dung dch ng sucrose
Dung dch x (%) Ts (0C) Nhi t dung ring (J/kg. )
Vo n i 1 12 105 3922
Ra kh i n i 1 20 94,25 3901
Ra kh i n i 2 60 61,63 3166
2.2.5. L ng h i t v l ng h i th m i n i
Gi thi t:
+ Khng l y h i ph (ton b h i th n i 1 lm h i t cho n i 2)
+ Khng c t n th t nhi t ra mi tr ng
+ B qua nhi t c c (hay nhi t kh n c)
Ch n nhi t tham chi u l 00C
Hnh 3. S kh i h th ng c c 2 n i
D, i
G, T,
D, Cn1, 1
G1, C1, G2, C2,
W1, Cn2, 2
W1, i1 W2, i2
7/31/2019 Nien luan mo
21/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 14
Ph ng trnh cn b ng nng l ng:
- N i 1: D( i Cn1 1 ) = G1C1Ts1 GCT + W1i1 (a)
- N i 2: W1( i1 Cn2 2 ) = G2C2Ts2 G1C1Ts1 + W2i2 (b)
Trong :
D : kh i l ng h i t cho h th ng trong 1 gi , kg/h
W1, W2 : kh i l ng h i th n i 1, n i 2 trong 1 gi , kg/h
G, G1, G2 : kh i l ng dung dch ban u, ra kh i n i 1, ra kh i n i 2 trong
1 gi , kg/h
C, C1, C2 : nhi t dung ring dung dch ban u, ra kh i n i 1, ra kh i n i 2,
J/kg.
T, Ts1, Ts2 : nhi t dung dch ban u, ra kh i n i 1, ra kh i n i 2,0C
i, i1, i2 : enthalpy h i t vo n i 1, h i th n i 1, h i th n i 2, J/kg
Cn1, Cn2 : nhi t dung ring n c ng ng n i 1, n c ng ng n i 2, J/kg.
1, 2 : nhi t n c ng ng n i 1, n i 2 ( = nhi t h i t c a n i 1 v 2,
nhi t h i t n i 2 l nhi t h i th n i 1), 0C
Ta c: W = W1 + W2 = 2400 kg/h (c)
B ng 6. Cc thng s v nng l ng
G,
kg/h
x
(%)
C,
J/kg.
Tdd ,
0C
i,
J/kg
,
0C
Cn,J/kg.
Nh p li u () 3000 12 3922 105 2248000
Ra kh i n i 1 1800 20 3901 94,25 2281000 122 4122
Ra kh i n i 2 600 60 3166 61,63 2370000 92,5 4192
Ghi ch:
- Cn c tra t (http://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htm) d a
vo nhi t h i t.
http://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htmhttp://www.rpaulsingh.com/teaching/Properties.htm7/31/2019 Nien luan mo
22/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 15
- i = r do h i t l h i n c bo ha v tra t [B 39] - (II-7) theo nhi t
dung dch t ng ng.
- Tddl nhi t c a dung dch t ng ng,0C.
Thay cc s li u trong b ng 6 vo 2 ph ng trnh cn b ng nng l ng (a)v (b) trn. Gi i h ph ng trnh (a), (b) v (c) ta c:
L ng h i th b c ln n i 1 l: W1 = 1208 kg/h
L ng h i th b c ln n i 2 l: W2 = 1192 kg/h
L ng h i th tiu t n chung l: D = 1260 kg/h
2.2.6. Ki m tra l i gi thi t phn b h i th cc n i
Cng th c so snh: .100%W
WW
L
nL
< 5% th ch p nh n
Trong :
WL: l ng h i th gi thi t hay tnh ton c gi tr l n
Wn: l ng h i th gi thi t hay tnh ton c gi tr nh
N i 1: %100.1208
12001208 = 0,66 % < 5%
N i 2: %100.1200
11921200 = 0,67 % < 5%
V y gi thi t ban u c ch p nh n.
2.3. TNH B M T TRUY N NHI T
2.3.1. L ng nhi t do h i t cung c p
Q = D.r, W [B 115]
D : l ng h i t cho m i n i, kg/h
r : n nhi t ng ng t c a h i t m i n i, J/kg
7/31/2019 Nien luan mo
23/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 16
B ng 7. L ng nhi t do h i cung c p
N i D (kg/h) Th (0C) r, (J/kg) Q, (W)
1 1260 122 2201070 769763,1
2 1208 92,5 2281560 770026,5
(Nhi t h i t n i 2 l nhi t h i th n i 1)
2.3.2. H s truy n nhi t K c a m i n i
K =hi
tb
t
q
, W/m2. [B 116] (III.17)
qtb : nhi t t i ring trung bnh, W/m2
thi : hi u s nhi t h u ch tnh theo l thuy t,0C
2.3.2.1.Nhi t t i ring trung bnh
qtb =2
qq21
, W/m2 [B 116]
Hnh 4. S truy n nhit t h i t qua thnh ng n dung dch
q: nhi t t i ring do d n nhi t qua thnh ng t, W/m2
q1: nhi t t i ring pha h i ng ng t , W/m2
q2: nhi t t i ring pha dung dch si, W/m2
tbh: nhi t h i n c bo ha dng lm h i t,0C
tbh
tw1
tw2Ts
q12
1 21/r
t
t2
tw
7/31/2019 Nien luan mo
24/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 17
Ts: nhi t si dung dch,0C
tw1, tw2: nhi t thnh ng t pha h i ng ng t , pha dung dch si,0C
t1 = tbh tw1,0C
t2 = tw2 Ts, 0C
r: t ng nhi t tr c a thnh ng t, m2. /W
1, 2: h s c p nhi t pha h i ng ng t , pha dung dch si, W/m2.
Ta c:
q =r
1(tw1 tw2)
q1 = 1 t1
q2 = 2 t2
Theo l thuy t q = q1 = q2
Do ch a c cc gi tr hi u s nhi t ta ph i gi s t1 tnh nhi t t i
ring, sau ki m tra l i b ng cch so snh q1 v q2. N u k t qu so snh nh h n
5% th ch p nh n gi thi t.
2.3.2.2.T ng nhi t tr c a thnh ng t r
r = r1 +
+ r2 , m
2. /W [AII 3]
r1: nhi t tr trung bnh c a h i n c (c l n d u nh n)
r1 = 0,232.10-3 m2. /W [AII 4]
r2: nhi t tr trung bnh l p c n b n
r2 = 0,387.10-3 m2. /W
: chi u dy thnh ng t, m
: h s d n nhi t c a v t li u lm ng t, W/m.
Ch n v t li u lm ng truy n nhi t b ng thp CT3, tra b ng [AII 313]
(VII.7) ta c: = 50 W/m.
7/31/2019 Nien luan mo
25/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 18
Ch n : = 2,108 mm = 2,108.10-3 m
ng knh ngoi: dng = 101,6 mm = 101,6.10-3 m
ng knh trong: dtr = dng 2. = 97,384.10-3 m
(http://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.html)
V y: r = r1 +
+ r2
r = 0,232.10-3 +50
10.108,2 3+ 0,387.10-3 = 0,000661 m2. /W
2.3.2.3.H s c p nhi t 1, 2
a. 1 : h s c p nhi t pha h i ng ng t , W/m2.
Tr ng h p ng ng h i bo ha tinh khi t (khng ch a kh khng ng ng)
trn b m t ng, h s c p nhi t c tnh theo cng th c:
4
1
1 .Ht
r2,04 , W/m2. [AII 28] (V.101)
A : h s ph thu c nhi t mng Tm [AII 28] (V.101)
Tm = 0,5 (tbh + tw1)
tw1 : nhi t b m t ng t pha h i ng ng t ,0C
tbh : nhi t h i bo ha dng lm h i t ( nhi t h i t),0C
t1 = tbh tw1
H : chi u cao ng, m
B ng 8. Nhi t t i ring q1 pha h i ng ng
N i
tbh,0C Ts,
0
C
t1,0C
tw1,0C
Tm,0C A
r,
J/kg
1,W/m2.
q1,
W/m2
1 122 94,25 2,2 119,8 120,9 189,045 2201000 11653,31 25637,29
2 92,5 61,63 2,4 90,1 90,8 174,4 2279000 10611,2 25466,89
t1 t ch n, sau ki m tra l i v i th c t , n u t l sai s < 5% th ch p
nh n. r= i, tra theo nhi t h i t t [AII 39] (II - 7)
http://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.html7/31/2019 Nien luan mo
26/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 19
b. 2 : h s c p nhi t pha dung dch si, W/m2.
Tr ng h p dung dch (dung mi l n c) si v tu n hon mnh li t trong
ng th h s c p nhi t c tnh theo h s c p nhi t c a n c n theo cng th c:
435,02565,0
2
dd
n
n
dd
n
dd
n
dd
nC
C
[AII 71] (VI.27)
Trong : Ch s dd bi u th cho dung dch, ch s n bi u th cho n c
: h s d n nhi t, W/m.
: kh i l ng ring, kg/m3
C: nhi t dung ring, J/kg.
: nh t ng l c, m.Pas
H s c p nhi t c a n c khi si s i b t, i l u t nhin, p su t 0,2 100
atm c tnh theo cng th c:
5,033,22 )(3,45 ptn , W/m
2. [B 44]
t2 = tw2 tdds ,0C
p: p su t tuy t i trn m t thong (= p su t h i th ), atm
H s d n nhi t c a dung dch dd c tnh theo cng th c:
dd = (326,775 + 1,0412T 0,00331T2).(0,796 + 0,009346. %H2O).10
-3
T: nhi t si dung dch, K
Do qw = q1 tw = tw1 - tw2 = qw. r = q1. r
T tw ta suy ra c t2 v tnh c n:
B ng 9. H s c p nhi t theo nhi t si
N i P, atm tw,0C tw2,
0C t2,
0C n, W/m
2.
1 0,759 16,95 102,85 8,6 5936,9
2 0,114 16,84 73,26 11,63 5527,35
7/31/2019 Nien luan mo
27/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 20
T n ta tnh c 2:
B ng 10. Nhi t t i ring q2 pha dung dch si
,
W/m.
,
kg/m
3
C,
J/kg.
m.Pas
2,
W/m2.
q2,
W/m
2
So snh
v i q1
dd 0,2110 1086,334 3910 0,451N i
1 N c 0,6410 964,099 4229 0,3202925,35 25156,95 1,87 %
dd 0,2441 1343,84 3370 1,930N i
2 N c 0,5410 983,716 4192 0,4572125,81 24728,065 2,09 %
Ta tnh c h s truy n nhi t K v ki m tra l i hi u s nhi t h u ch
2.3.2.4.Hi u s h u ch th c t c a m i n i
n
i i
i
ti
i
i*hi
K
Q t
.K
Q t
Ki m tra h s h u ch l thuy t v th c t , n u t l ki m tra sai s nh h n
5% th ch p nh n.
%5%100.
t
tt
hi(lon)
hi(nho)hi(lon)
Ch p nh n
hi(lon)t : Hi u s hi u ch c gi tr l n.
hi(nho)t : Hi u s hi u ch c gi tr nh .
N u sai s > 5% th ph i gi thi t l i phn ph i hi u s p su t gi a cc n i
v tnh l i t u.
7/31/2019 Nien luan mo
28/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 21
B ng 11. Hi u s nhi t h u ch
N iqtb,
W/m2
thi,0C
K,
W/m2.
Q,
WQ/K
*
hit ,
0C
so snh v i
thi
1 25397,12 27,75 915,21 770350 841,718 27,68 0,24 %
2 25097,48 30,87 813,01 764731 940,622 30,94 0,21 %
T ng 58,62 1782,341 58,62
V y i u ki n b m t truy n nhi t 2 n i b ng nhau c th a mn
B ng 12. B m t truy n nhi t
N i Q, W K, W/m2. thi tnh,0C F, m2 F+10%.F, m2
1 770350 915,21 27,68 30,40 33,452 764731 813,01 30,94 30,40 33,45
2.4. KCH TH C BU NG T
2.4.1. S ng truy n nhi t
.d.l
Fn , ng
F: b m t truy n nhi t, m2 ( F = 33,45 m2)
d: ng knh ng truy n nhi t, m, y 1> 2 nn ch n ng knh trong
(dtr = 97,384 mm = 97,384.10-3 m)
l: chi u di ng truy n nhi t, m (l = h2 = 1,2 m)
1,2.1097,384..
33,45
.d.lF
n3 91 ng
Tra chu n: 91 ng
V y ch n b tr ng theo hnh l c gic u, x p y cc hnh vin phn.
7/31/2019 Nien luan mo
29/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 22
2.4.2. ng tu n hon trung tm
2.4.2.1. ng knh ng tu n hon
4fD thth , m
fth : ti t di n ngang ng tu n hon (kho ng 15 20% t ng ti t di n ngang
cc ng truy n nhi t) , m2 [AII 75]
Ch n fth = 15% t ng ti t di n ngang cc ng truy n nhi t
4
dn.0,15.f
2
ng
th , m2
dng: ng knh ngoi ng truy n nhi t, m
dng = 101,6 mm = 101,6.10-3 m
232ngth
th )(101,6.10.91.0,15d.n0,15.
4fD 0,375 m
Ch n Dth = 0,4 m
Ch n v t li u lm ng tu n hon l thp CT3, chi u dy 4mm
2.4.2.2.S ng truy n nhi t danh ngha
L s ng n m trong lng ng tu n hon trung tm.
tnh s ng truy n nhi t danh ngha ta xem ng knh ng tu n hon l
ng knh trong c a 1 thi t b trao i nhi t, khi :
Dth = t(b 1) + 4.dng, m [AII 49] (V.140)
t: b c ng, m. Th ng ch n t = 1,2 1,5.dng
dng: ng knh ngoi ng truy n nhi t, m
Ch n t = 1,3dng = 1,3.101,6.10-3 = 0,1321 m
b: s ng trn ng cho c a hnh l c gic u
95,011321,0
10.6,101.44,01
t
4dDb
3ngth
7/31/2019 Nien luan mo
30/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 23
Tra chu n:
b = 3, ng v i s ng truy n nhi t danh ngha l 7 ng [AII 48] (V.11)
S ng cn l i: n = 91 7 = 84 ng
S ng ny v n m b o b m t truy n nhi t, v y ta l p t 84 ng.
* B m t truy n nhi t th c t :
ll ..1.D..d.nF thng'
tt , m2
n: l s ng truy n nhi t cn l i do l p ng tu n hon.
l: Chi u di ng truy n nhi t v ng tu n hon, m.
Ftt = 3,14.84.101,6.10-3.1,2 + 3,14.1.0,4.1,2 = 33,66 m2
* Ki m tra b m t truy n nhi t
%5%100.F
FF
tt
lttt
, ch p nh n
N u > 5% th ph i xc nh l i.
- Ftt: l b m t truy n nhi t th c t (g m ng tu n hon)
- Flt: l b m t truy n nhi t l thuy t (ch a k ng tu n hon).
%65,0%100.6,33
45,3366,33
< 5% Ch p nh n.
2.4.3. ng knh trong bu ng t
B tr ng theo hnh l c gic u, ng knh trong bu ng t c tnh
theo cng th c:
2ngthng
02
t 2 .D .l
F.dsin600,4D , m [AII 74] (VI.40)
= t/dng, v i t l b c ng. Do trn ch n t = 1,3.dng = 1,3
dng: ng knh ngoi ng truy n nhi t, dng = 101,6 mm = 101,6.10-3 m
: h s s d ng l i ng, th ng = 0,7 0,9 Ch n = 0,8
7/31/2019 Nien luan mo
31/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 24
l: chi u di ng truy n nhi t, l = 1,2 m
23
302
t 6.102.1,3.101,0,40,8.1,2
,6.10.33,45.101sin601,30,4.D 1,59 m
Ch n Dt = 1,6 mV y ng knh bu ng t 2 n i l 1,6 m c b dy 4 mm.
2.5. KCH TH C BU NG B C
ng knh bu ng b c:
kgh
kgh
bb .H
4VD , m [AII 72] (VI.35)
Vkgh: th tch khng gian h i, m
3
tth
kgh .U
WV , m3 [AII 71] (VI.32)
W: l ng h i th b c ln trong thi t b, kg/h
Utt: c ng b c h i th tch cho php c a kho ng khng gian h i (th tch
h i n c b c h i trn 1 n v th tch c a kho ng khng gian h i trong 1 n v
th i gian), m3/m3.h
p su t th ng Utt = 16001700 m3/m3.h , p su t h i th c nh h ng
ng k n Utt. Tuy nhin khng c s li u hi u chnh p su t nh h n 1 atm
nn c th ch n Utt = 1600 m3/m3.h
h: kh i l ng ring c a h i th , kg/m3
Hkgh: chi u cao khng gian h i, m
2bb
kgh
kgh .D
4VH , m [AII 72] (VI.34)
Ta s ch n Dbb, sau tnh Hkgh. Th ng ng knh bu ng b c l n h n
ng knh bu ng t khng qu 0,6m.
Ch n Dbb = Dt + 0,4 = 1,6 + 0,2 = 1,8 m
7/31/2019 Nien luan mo
32/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 25
B ng 13. Kch th c bu ng b c
N i
Nhi t h i th ,
0C
p su th i th ,
atm
h ,kg/m
3Utt ,
m3/m
3.h
W,
kg/h
V,
m3
Dbb,m
Hkgh,m
1 92,5 0,759 0,463 1600 1208 1,63 1,8 0,6412 54,34 0,144 0,095 1600 1192 7,84 1,8 3,083
Do dung dch chi m h1 = 0,5 m chi u cao bu ng b c nn t ng chi u cao t i
thi u bu ng b c l:
Hbb = Hkgh + h1 = 3,083 + 0,5 = 3,583 m
Do ch n t ng chi u cao bu ng b c 2 n i u l 4 m, chi u dy 4mm.
V y ta c: Dbb = 1,8 m ; Hbb = 4m
2.6. NG KNH CC NG D N
ng knh trong cc ng d n v c a ra vo thi t b c xc nh theo cng th c:
0,785.V
d S , m [AII 74] (VI.42)
VS: l u l ng kh (h i) ho c dung dch ch y trong ng, m3/s
: t c thch h p c a (h i) ho c dung dch ch y trong ng, m/s
2.6.1. i v i dung dch v n c ng ng
VS =
G , m3/s
G: kh i lu ng dung dch, n c ng ng i trong ng, kg/s
: kh i l ng ring dung dch, n c ng ng nhi t t ng ng, kg/m3
trong kho ng 0,51 m/s
2.6.2. i v i h i bo ha
VS = G.v, m3/s
G: kh i l ng h i i trong ng, kg/sv: th tch ring c a h i nhi t t ng ng, m3/kg
trong kho ng 2040 m/s
7/31/2019 Nien luan mo
33/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 26
B ng 14. Kch th c cc ng d n
G,kg/h
dd,kg/m
3
v"h i,m
3/kg
VS,m
3/s
,m/s
d,m
d chu n, mmB
dy,mm
ng nh p li u 3000 1029,335 0,000810 0,5 0,0454 48,26 3,683
N i 1 1800 1061,018 0,000471 0,5 0,0347 42,164 3,556ng thos n phm N i 2 600 1222,384 0,000136 0,5 0,0186 21,336 2,7686
ng dn h i t 1260 0,854 0,298900 20 0,1380 141,3002 6,5532
N i 1 1208 2,251 0,755336 20 0,2193 273,05 9,271ng d n
h i th N i 2 1192 11,471 3,798176 25 0,4399 457,2 9,525
N i 1 1260 941,638 0,000372 0,5 0,0308 57,6257,62 3,3782ngn c
Ng ng N i 2 1208,000 965,322 0,000348 0,5 0,0298 33,401 3,3782
(http://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.html)2.7. T NG K T THI T B CHNH
B ng 15. B ng tm t t thi t b chnh
THNG S N I 1 N I 2
Nhi t si c a dung dch p su t lm vi c (0C) 94,25 61,63
Nhi t h i t (0C) 122 92,5
Nhi t l ng tiu t n cho qu trnh Q (W) 770350 764731,11
L ng h i t c n thi t (kg/h) 1260 1208
H s c p nhi t khi ng ng t (W/m2. ) 11653,31 10611,2
H s c p nhi t (W/m2. ) 2925,35 2125,81
H s truy n nhi t K 918,43 815,79
B m t truy n nhi t F (m2) 33,45 33,45
S ng truy n nhi t ( ng) 91 91
Chi u cao ng truy n nhi t (m) 1,2 1,2
Chi u dy thnh ng (mm) 101,6 97,38
ng knh bu ng t (mm) 1600 1600
ng knh bu ng b c (mm) 1800 1800
Chi u cao bu ng b c (mm) 4000 4000
http://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/nominal-wall-thickness-pipe-d_1337.html7/31/2019 Nien luan mo
34/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 27
PH N 3 THI T B PH - THI T B NG NG TBAROMET
3.1. L NG N C L NH C N THI T NG NG T
22cn
2cnn
ttC
tCiWG
, kg/s [AII 84] (VI.51)
Gn: l ng n c l nh c n thi t ng ng t , kg/s
W: l ng h i ng ng t i vo thi t b ng ng t , kg/s
i: hm nhi t c a h i ng ng, J/kg
t2, t2c: nhi t u v cu i c a n c l nh,0C
Cn: nhi t dung ring trung bnh c a n c, J/kg.
y W = W2 = 1192 kg/h =3600
1192kg/s = 0,331 kg/s
Ch n t2 = 300C, t2c = 40
0C , nhi t trung bnh = (30+40)/2= 350C
Cn(350C) = 4180 J/kg.
i (53,340C) = 2372000 J/kg
3040.4180
40.41802372.331,0n
G 17,46 kg/s
3.2. TH TCH KHNG KH V KH KHNG NG NG C N HT RA
KH I BAROMET
Vk =k
kG
, m3/s , V i k = 1,25 kg/m
3 [B 122]
M: Gk = 25.10-6(W + Gn) + 0,01W
Gk = 25.10-6.(0,331 + 17,46) + 0,01.0,331 = 3,76.10-3 kg/s
Vk =k
kG =25,1
10.76,3 3= 0,003 m3/s
7/31/2019 Nien luan mo
35/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 28
3.3. KCH TH C CH Y U C A THI T B NG NG T
Hnh 5. S thit b ng ng t Baromet1- c a vo n c l nh 4- c a h i vo
2- ng thng v i thi t b thu h i 5- ng Baromet
3- t m ngn
7/31/2019 Nien luan mo
36/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 29
3.3.1. ng knh trong
hh
ba .
W1,383D , m [AII 84] (VI.52)
W: l ng h i ng ng t , W = 0,331 kg/s
h: kh i l ng ring c a h i ng ng t 53,340C: h = 0,1043 kg/m
3
h: t c c a h i i trong thi t b ng ng t , m/s . N u thi t b ng ng t lm
vi c v i p su t kho ng 0,1 0,2 at ch n h trong kho ng 55 35 m/s, n u t 0,2
0,4 ch n 35 15 m/s.
y p su t lm vi c c a thi t b ng ng t l 0,134 atm nn ta ch n h =
40 m/s
0,1043.40
0,3311,383.
.
W1,383D
hh
ba 0,39 m
D a vo dy ng knh chu n c a thi t b ng ng t [AII 88] (VI.8)
Ch n: Dba = 0,5 m = 500 mm
3.3.2. Kch th c t m ngn
- T m ngn c d ng hnh vin phn, m bo lm vi c t t, chi u r ng
t m ngn b c th c xc nh nh sau:
502
Db ba , mm [AII 85] (VI.53)
Dba: ng knh trong thi t b ng ng t , Dba = 500 mm
502
50050
2
Db ba 300 mm
- Trn t m ngn c c nhi u l nh : N u n c lm ngu i l n c s ch nnl y ng knh cc l b ng 2 mm, n u n c b n l 5mm.
Ch n ng knh l 2 mm
- T ng di n tch b m t c a cc l trong ton b m t c t ngang c a thi t b
ng ng t , ngha l trn 1 c p t m ngn l:
7/31/2019 Nien luan mo
37/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 30
c
n
G
f , m2 [AII 85] (VI.54)
V i: Gn: l u l ng n c, m3/s
nhi t trung bnh 350C, kh i l ng ring c a n c l 994 kg/m3
Gn = 17,46 kg/s =994
46,17m3/s
c: t c c a tia n c, m/s . T c tia n c khi chi u cao g c a
t m ngn l 40 mm th c = 0,62 m/s [AII 85]
y ta ch n c = 0,62 m/s
62,0.994
46,17
G
f c
n
0,028 m
2
- Ch n chi u dy t m ngn = 4 mm [AII 85]
- Cc l x p theo hnh l c gic u, b c c a cc l c xc nh theo
cng th c:1/2
tb
e
f
f0,866dt
, mm [AII 85] (VI.55)
d: ng knh c a l , d = 2 mm ( ch n trn)
tb
e
f
f: t s gi a t ng di n tch ti t di n cc l v i di n tch ti t di n c a thi t
b ng ng t , th ng l y 0,025 0,1.
y ta ch ntb
e
f
f= 0,03
2/1
1/2
tb
e 03,0.5.866,0
f
f0,866dt 0,75 mm
3.3.3. Chi u cao thi t b ng ng t
M c un nng c xc nh theo cng th c:
428,03053,34
3040
tt
ttP
2bh
22c
[AII 85] (VI.56)
7/31/2019 Nien luan mo
38/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 31
D a vo m c un nng v i ng knh l 2 mm, tra b ng [AII 86] -
(VI.7) ta c:
- S ngn: 6
- S b c: 3- Kho ng cch trung bnh gi a cc ngn: 300 mm
Tra b ng [AII 88] (VI.8) v i ng knh trong Dba = 500 mm ta c
nh ng kch th c c b n c a thi t b ng ng t Baromet nh sau:
B ng 16. Kch th c c b n c a thit b ng ng t Baromet
Cc thnh ph n c a thi t b ng ng t Kch th c
Chi u dy thnh thi t b S = 5 mm
Kho ng cch t ngn trn cng n n p thi t b a = 1300 mm
Kho ng cch t ngn d i cng n y P = 1200 mm
B r ng c a t m ngn b = 300 mm
Kho ng cch gi a tm thi t b ng ng t v i thi t b thu h i K1 = 675 mm
Chi u cao c a h th ng thi t b H = 4300 mm
Chi u r ng c a h th ng thi t b T = 1300 mm
ng knh thi t b thu h i D1 = 400 mm
Chi u cao thi t b hu h i h = 1440 mm
ng knh cc c a ra v vo:
H i vo d1 = 300 mm
N c vo d2 = 100 mm
H n h p kh v h i ra d3 = 80 mm
N i v i ng Baromet d4 = 125 mm
H n h p kh v h i vo thi t b thu h i d5 = 80 mm
H n h p kh v h i ra kh i thi t b thu h i d6 = 50 mm
N i t thi t b thu h i n ng Baromet d7 = 50 mm
7/31/2019 Nien luan mo
39/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 32
3.3.4. Kch th c ng Baromet
3.3.4.1. ng knh trong
.
WG0,004d nba
, m [AII 86] (VI.57)
W: l ng h i ng ng, W = 0,331 kg/s ( tnh trn)
Gn: l ng n c l nh t i vo thp, Gn = 17,46 kg/s ( tnh trn)
: t c c a h n h p n c v ch t l ng ng ng ch y trong ng baromet,
m/s; th ng l y 0,5 0,6 m/s. Ta ch n = 0,5 m/s
.0,5
0,37117,460,004
.WG0,004
d nba 0,11 m = 110mm
Ch n ng knh chu n c a ng baromet l 110,84 mm v chi u dy l
2,108 mm (http://www.engineeringtoolbox.com/asme-steel-pipes-sizes-d_42.html)
3.3.4.2.Chi u cao ng Baromet
H = h1 + h2 + 0,5 (1)
Trong :
h1: chi u cao c t n c trong ng Baromet cn b ng v i hi u s p su t
trong thi t b ng ng t v kh quy n.
h2: chi u cao c t n c trong ng Baromet c n thi t kh c ph c tr l c khi
n c ch y trong ng (m)
h1 =10,33
760
P0 ,(m) [AII 86] (VI.59)
V i: P0: chn khng trong thi t b ng ng t , mmHg; P0 =(1- Png).760,
(mmHg)
P0 =(1 0,134 ).760 = 658,16 (mmHg)
h1 =10,33
760
P0 = 10,33
760
16,658= 8,95 (m)
http://www.engineeringtoolbox.com/asme-steel-pipes-sizes-d_42.htmlhttp://www.engineeringtoolbox.com/asme-steel-pipes-sizes-d_42.html7/31/2019 Nien luan mo
40/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 33
h2 =2.g
.
D
H .1
2
ba
, (m) (2) [AII 87] (VI.60)
V i: : h s ma st ( = 0,02 0,035) (ch n = 0,025)
= 1 + 2 : t ng tr l c c c b
1 : h s tr l c khi vo ng ( ch n 1 = 0,5)
2 : h s tr l c khi ra ng (ch n 2 = 1)
: t c c a n c l nh v n c ng ng ch y trong thi t b ( 0,5 0,6
m/s) ( ch n = 0,5)
Gi i h ph ng trnh (1) v (2) ta c: H = 9,01 (m)
V y ngn ng a n c dng ln trong ng v ch y vo ng d n h i th khi
chn khng tng cao ngay c trong tr ng h p m c n c l 10,33 m ch n:
Hba =11 m
Ch n v t li u lm ng l thp CT3
7/31/2019 Nien luan mo
41/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 34
PH N 4 TNH C KH
4.1. CHI U DY THI T B
4.1.1. N i 1
4.1.1.1. Bu ng t
a. Chi u dy c a thn hnh tr hn lm vi c chu p su t trong
Chi u dy c a thn hnh tr hn lm vi c chu p su t trong c xc nh
theo cng th c:
C
p2
.pDS t
, m [AII 360] (XIII.8)
Khi
p 50 c th b qua p m u s
Dt: ng knh trong bu ng t, Dt = 1,6 m
: h s b n c a thnh hnh tr theo ph ng d c, tra b ng [AII 362] -
(XIII.8) ta c = h = 0,95
C: s b sung do n mn, bo mn v dung sai v chi u dy, m
C = C1 + C2 + C3
C1: s b sung do n mn, i v i v t li u b n (0,050,1 mm/nm) l y C1 =
1 mm
C2: s b sung do hao mn, khi tnh ton thi t b ha ch t c th b qua C2
C3: s b sung do dung sai c a chi u dy, ph thu c vo chi u dy t m v t
li u, ch n C3 = 0,6 mm [AII 364] - (XIII.9)
C = C1 + C2 + C3 = 1 + 0 + 0,6 = 1,6 mm
p: p su t trong thi t b, N/m2
- Mi tr ng lm vi c l h n h p h i l ng, p su t c tnh nh sau:
p = pmt + p1, N/m2 [AII 360] (XIII.10)
pmt: p su t c a h i trong thi t b, N/m2
7/31/2019 Nien luan mo
42/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 35
pmt = 2,314 atm = 2,314.9,81.104 N/m2 = 209345,4 N/m2
p1: p su t th y tnh c a c t ch t l ng, c tnh theo cng th c:
p1 = g.1.H1, N/m2
1: kh i l ng ring ch t l ng ( 1220C), 1 = 941,638 ( kg/m3 )
H1: chi u cao l n nh t c a c t n c ng ng, ch n H1 = 1,2 m
g: gia t c tr ng tr ng, g = 9,81 m/s2
p1 = g.1.H1 = 9,81. 941,638.1,2 = 11084,96 N/m2
p = pmt + p1 = 209345,4 + 11084,96 = 220430,36 N/m2
* Tnh ng su t cho php [ ] :
Ch n v t li u thi t k l thp CT3 th ng su t cho php c a thp CT3 theo
gi i h n b n. L y gi tr nh nh t t cc cng th c sau:
k
k
kn
, N/m2 [AII 355] (XIII.1)
c
c
cn
, N/m2
Trong :
[k], [c]: ng su t cho php khi ko, khi ch y, N/m2
: h s i u chnh
nk, nc: h s an ton theo gi i h n b n khi ko v theo gi i h n ch y
k, c: gi i h n b n khi ko, gi i h n ch y, N/m2
Tra b ng [AII 356] (XIII.2) ta c = 0,9
Tra b ng [AII 356] (XIII.3) ta c nk = 3,5; nc = 2,0
Tra b ng [AII 356] (XIII.4) ta c:
k = 380.106 N/m2 ; c = 240.10
6 N/m2
7/31/2019 Nien luan mo
43/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 36
9,0.5,3
10.380 6
k
k
kn
97,71.106 N/m2
9,0.0,2
10.240 6
c
c
cn
108.106 N/m2
Ch n s nh th vo
95,0.36,220430
10.71,97 6
p= 421, 1 > 50 nn b qua p
m u.
66
10.6,195,0.10.71,97.2
220430,363.6,12
CpD
S t
3,5.10-3 m = 3,5 mm
Ch n S = 4 mm
* Ki m tra ng su t theo p su t th : [AII 365] (XIII.26)
1,2
CS2
pCSD c0t
, N/m2
p su t th tnh ton p0 c xc nh theo cng th c:
p0 = pth + p1, N/m2
pth: p su t th th y l c, N/m2
Tra b ng [AII 365] (XIII.5)ta c:
pth = 1,5.pmt = 1,5.209345,4 = 330645,54 N/m2
p1: p su t th th y tnh c a c t ch t l ng, p1 = 11084,96 N/m2
p0 = pth + p1 = 330645,54 + 11084,96 = 341730,51 N/m2
1,139377562
95,0.106,14.2
51,341730.10.6,146,1
2 3
30
CS
pCSDt
6
6
10.2002,110.240
2,1 c
Ta th y:2,1c
V y S = 4 mm l t yu c u
7/31/2019 Nien luan mo
44/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 37
b. y bu ng t
y hnh elip c g , lm vi c chu p su t trong, b ng thp CT3
Chi u dy y c tnh theo cng th c:
ChD
pk
pDS
b
t
hk
t
2..8,3 , m [AII 385] (XIII.47)
Khi
30. hk k
p
c th b qua i l ngp m u s
Dt: ng knh trong bu ng t, Dt = 1,6 m
p: p su t trong bu ng t, p = 220430,36 N/m2
hb: chi u cao ph n l i c a y, tra b ng [AII 382] (XIII.10) ng v i Dt =
1,6 m c hb = 0,4 m (hay hb = 0,25.Dt = 0,4m)
k: h s khng th nguyn,tD
dk 1
d: ng knh c a l l n nh t trn y, c a ra s n ph m, ch n d = 0,15m
906,06,1
15,01
D
d1k
t
h : h s b n, h = 0,95
[k]: ng su t cho php, tnh tu ng t nh tr ng h p thnh bu ng t
[k] = 97,71.106 N/m2
C: s b sung, tnh t ng t , C = 1,6.10-3 m, c tng thm sau khi tnh th S
7/31/2019 Nien luan mo
45/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 38
Thm 2 mm khi S C 10 mm
Thm 1 mm khi 20 mm > S C > 10 mm
95,0.906,0.
220430,363
10.71,97.
6
h
k k
p
= 381,64 > 30 nn b qua p m u s .
6
6b
t
hk
t 10.6,14,0.2
6,1.
95,0.906,0.10.71,97.8,3
220430,363.6,1C
2h
D.
k.3,8
pDS
S =1,95 mm
S C = (1,95 1,6) = 0,35 mm < 10 mm
V y thm 2 mm vo C, khi S = 1,95 + 2 = 3,95 mm
Ch n S = 4 mm
* Ki m tra ng su t theo p su t th :
2,1CS.h7,6k.
pCS2hD
bh
0b
2
t c
, N/m2 [AII 385] (XIII.49)
V i p su t th : p0 = 341730,51 N/m2
6
3
32
10.200
2,1
1139377562,
106,144,0.95,0.906,0.6,7
341730,51106,144,0.26,1
c
V y S = 4 mm l t yu c u
4.1.1.2. Bu ng b c
a. Chi u dy c a thn hnh tr hn lm vi c chu p su t trong
Chi u dy c a thn hnh tr hn lm vi c chu p su t trong c xc nh
theo cng th c:
C
p2.pDS t
, m [AII 360]
(XIII.8)
Khi
p50 c th b qua p m u s
7/31/2019 Nien luan mo
46/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 39
Dt: ng knh trong bu ng b c, Dt = 1,8 m
: h s b n c a thnh hnh tr theo ph ng d c, tra b ng [AII 362] -
(XIII.8) ta c = h = 0,95
C: s b sung tnh t ng t nh trn, ta c C = 1,6 mm
p: p su t trong thi t b, N/m2
- Mi tr ng lm vi c l h n h p h i l ng, p su t c tnh nh sau:
p = pmt + p1, N/m2 [AII 360] (XIII.10)
pmt: p su t c a h i trong thi t b, N/m2
pmt = 0,759 atm = 0,759.9,81.104 N/m2 = 74457,9 N/m2
p1: p su t th y tnh c a c t ch t l ng, c tnh theo cng th c:
p1 = g.1.H1, N/m2
1: kh i l ng ring ch t l ng ( 92,50C), 1 = 965,322 ( kg/m
3 )
H1: chi u cao l n nh t c a c t n c ng ng, ch n H1 = 0,5 m
g: gia t c tr ng tr ng, g = 9,81 m/s2
p1
= g.1.H
1= 9,81.965,322.0,5 = 4734,9 N/m2
p = pmt + p1 = 74457,9 + 4734,9 = 79192,804 N/m2
* Tnh ng su t cho php [ ] :
Ch n v t li u thi t k l thp CT3 th ng su t cho php c a thp CT3 theo
gi i h n b n. Tnh t ng t nh trn.
Ch n s nh th vo
95,0.79192,804
10.71,97 6
p= 1172,2 > 50 nn b qua p
m u.
66
10.6,195,0.10.71,97.2
79192,804.8,1
2C
pDS t
2,37.10-3 m = 2,37 mm
Ch n S = 3 mm
7/31/2019 Nien luan mo
47/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 40
* Ki m tra ng su t theo p su t th : [AII 365] (XIII.26)
1,2
CS2
pCSD
c0t
, N/m2
p su t th tnh ton p0 c xc nh theo cng th c:p0 = pth + p1, N/m
2
pth: p su t th th y l c, N/m2
Tra b ng [AII 365] (XIII.5)ta c:
pth = 1,5.pmt = 1,5.4734,9 = 118789,21 N/m2
p1: p su t th th y tnh c a c t ch t l ng, p1 = 4734,9 N/m2
p0 = pth + p1 = 118789,21 + 4734,9 = 123524,11 N/m2
99,83652756
95,0.106,13.2
11,123524.10.6,138,1
2 3
30
CS
pCSDt
66
10.2002,1
10.240
2,1c
Ta th y:2,1c
V y S = 3 mm l t yu c u
b. y bu ng b c
y hnh elip c g , lm vi c chu p su t trong, b ng thp CT3
7/31/2019 Nien luan mo
48/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 41
Chi u dy y c tnh theo cng th c:
C
h
D
pk
pDS
b
t
hk
t
2
..8,3
, m [AII 385] (XIII.47)
Khi 30. hk kp c th b qua i l ngp m u s
Dt: ng knh trong bu ng b c, Dt = 1,8 m
p: p su t trong bu ng t, p = 79192,804 N/m2
hb: chi u cao ph n l i c a y, tra b ng [AII 382] (XIII.10) ng v i Dt =
1,8 m c hb = 0,45 m (hay hb = 0,25.Dt = 0,46)
k: h s khng th nguyn, tDd
k 1
d: ng knh c a l l n nh t trn y, c a ra s n ph m, ch n d = 0,1m
944,08,1
1,01
D
d1k
t
h : h s b n, h = 0,95
[k]: ng su t cho php, tnh tu ng t nh tr ng h p thnh bu ng t
[k] = 97,71.106 N/m2
C: s b sung, tnh t ng t , C = 1,6.10-3 m, c tng thm sau khi tnh th S
Thm 2 mm khi S C 10 mm
Thm 1 mm khi 20 mm > S C > 10 mm
95,0.944,0.79192,804
10.71,97.
6
h
k kp
= 1107,06 > 30 nn b qua p m u s .
6
6b
t
hk
t 10.6,145,0.2
8,1.
95,0.944,0.10.71,97.8,3
79192,804.8,1C
2h
D.
k.3,8
pDS
S =1,77 mm
S C = (1,77 1,6) = 0,17 mm < 10 mm
7/31/2019 Nien luan mo
49/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 42
V y thm 2 mm vo C, khi S = 1,77 + 2 = 3,77 mm
Ch n S = 4 mm
* Ki m tra ng su t theo p su t th :
2,1CS.h7,6k.
pCS2hD
bh
0b2t c
, N/m2 [AII 385] (XIII.49)
V i p su t th : p0 = 123524,11 N/m2
6
3
32
10.2002,1
06,54381203106,144,0.95,0.944,0.6,7
123524,11106,1445,0.28,1
c
V y S = 4 mm l t yu c u
4.1.2. N i 24.1.2.1.Bu ng t
a. Chi u dy c a thn hnh tr hn lm vi c chu p su t trong
Tnh t ng t nh n i 1:
C
p2
.pDS t
, m [AII 360]
(XIII.8)
Khi p
50 c th b qua p m u s
Ta c:
Dt = 1,6 m
= h = 0,95
C = 1,6 mm
p = pmt + p1, N/m2
pmt: p su t c a h i trong thi t b, N/m2
pmt = 0,759 atm = 0,759.9,81.104 N/m2 = 74457,9 N/m2
7/31/2019 Nien luan mo
50/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 43
p1: p su t th y tnh c a c t ch t l ng, c tnh theo cng th c:
p1 = g.1.H1, N/m2
1: kh i l ng ring ch t l ng ( 54,340C), 1 = 966,1 ( kg/m
3 )
H1: chi u cao l n nh t c a c t n c ng ng, ch n H1 = 1,2 m
g: gia t c tr ng tr ng, g = 9,81 m/s2
p1 = g.1.H1 = 9,81. 966,1.1,2 = 11371,87 N/m2
p = pmt + p1 = 74457,9 + 11371,87 = 85829,77 N/m2
V:
95,0.85829,77
10.71,97 6
p= 1081,5 > 50 nn b qua p m u.
66
10.6,195,0.10.71,97.2
85829,77.6,12
CpD
S t
2,34.10-3 m = 2,34 mm
Ch n S = 4 mm
* Ki m tra ng su t theo p su t th : [AII 365] (XIII.26)
1,2
CS2
pCSD
c0t
, N/m2
p su t th tnh ton p0 c xc nh theo cng th c:
p0 = pth + p1, N/m2
pth: p su t th th y l c, N/m2
Tra b ng [AII 365] (XIII.5)ta c:
pth = 1,5.pmt = 1,5.74457,9 = 330645,54 N/m2
p1: p su t th th y tnh c a c t ch t l ng, p1 = 11084,96 N/m2
p0 = pth + p1 = 330645,54 + 11371,87 = 342017,41 N/m2
2,12,120186119
95,0.106,14.2
342017,41.10.6,146,1
2 3
30 ct
CS
pCSD
V y S = 4 mm l t yu c u
7/31/2019 Nien luan mo
51/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 44
b. y bu ng t
y hnh elip c g , lm vi c chu p su t trong, b ng thp CT3
Chi u dy y c tnh theo cng th c:
C
hD
pkpDS
b
t
hk
t
2
..8,3
, m [AII 385] (XIII.47)
Khi
30. hk k
p
c th b qua i l ngp m u s
Dt: ng knh trong bu ng t, Dt = 1,6 m
p: p su t trong bu ng t, p = 85829,77 N/m2
hb: chi u cao ph n l i c a y, tra b ng [AII 382] (XIII.10) ng v i Dt =
1,6 m c hb = 0,4 m (hay hb = 0,25.Dt = 0,4)
k: h s khng th nguyn,tD
dk 1
d: ng knh c a l l n nh t trn y, c a ra s n ph m, ch n d = 0,15m
906,06,1
15,01
D
d1k
t
h : h s b n, h = 0,95
[k]: ng su t cho php, tnh tu ng t nh tr ng h p thnh bu ng t
[k] = 97,71.106 N/m2
C: s b sung, tnh t ng t , C = 1,6.10-3 m, c tng thm sau khi tnh th S
7/31/2019 Nien luan mo
52/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 45
Thm 2 mm khi S C 10 mm
Thm 1 mm khi 20 mm > S C > 10 mm
95,0.906,0.
85829,77
10.71,97.
6
h
k k
p
= 980,15 > 30 nn b qua p m u s .
6
6
b
t
hk
t 10.6,14,0.2
6,1.
95,0.906,0.10.71,97.8,3
85829,77.6,1C
2h
D.
k.3,8
pDS
S =1,737 mm
S C = 1,737 1,6 = 0,137 mm < 10 mm
V y thm 2 mm vo C, khi S = 1,737 + 2 = 3,737 mm
Ch n S = 4 mm
* Ki m tra ng su t theo p su t th :
2,1CS.h7,6k.
pCS2hD
bh
0b
2
t c
, N/m2 [AII 385] (XIII.49)
V i p su t th : p0 = 342017,41 N/m2
6
3
32
10.200
2,1
6139494579,
106,144,0.95,0.906,0.6,7
342017,41106,144,0.26,1
c
V y S = 4 mm l t yu c u
4.1.2.2.Bu ng b c
a. Thn hnh tr hn lm vi c chu p su t ngoi (n p)
Thn hnh tr hn lm vi c chu p su t ngoi, b ng thp CT3
Ki m tra cc i u ki n:
1 Dl
8
523,0.
4,0
D
l
E
pt
n
l: chi u di (chi u cao) tnh ton thi t b, l = Hb = 4 m
7/31/2019 Nien luan mo
53/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 46
D: ng knh trong bu ng b c, Dbb = 1,8 m
1< 22,28,1
4
D
l< 8 th a
pn: p su t tnh ton bn ngoi, b ng hi u s gi a p su t kh quy n v psu t h i th bn trong, N/m2
pn= (1- png ).9,81.104
pn = (1 0,134).9,81.104 = 83973,6 N/m2
Et: module n h i nhi t thnh, Et = 185.109 N/m2
523,0003,05,1
4.
10*185
37376.
4,0
9
4,0
D
l
E
pt
n th a
Khi cc i u ki n c th a, do cc lo i thp c h s Poatxng = 0,3 nn
c th tnh chi u dy theo cng th c sau:
CD
l
E
pDS
t
n
4,0
.25,1 , m [AII 370] (XIII.32)
C: s b sung, tnh nh tr ng h p bu ng t, C = 1,6.10-3 m
334,0
9
4,0
10.59,1010.6,16,14.10.185 6,839736,1.25,1.25,1
C
Dl
EpDS
tn m
Ch n S = 11 mm
b. N p bu ng b c
N p hnh elip c g , lm vi c chu p su t ngoi, b ng thp CT3
Chi u dy n p c xc nh theo cng th c:
C
h
D
pkk
pDS
b
t
nhn
nt
2
...8,3 1
, m [AII 387] (XIII.50)
Khi
30.. 1 hn
n kkp
c th b qua i l ngp m u s
Dt: ng knh trong bu ng b c, Dt = 1,8 m
7/31/2019 Nien luan mo
54/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 47
pn: p su t tnh ton bn ngoi, pn = 83973,6 N/m2
hb: chi u cao ph n l i c a n p, tra b ng XIII.10 ng v i Dt = 1,8 m c hb =
0,45 m
k: h s khng th nguyn,t
Ddk 1
d: ng knh c a l l n nh t trn n p, l thng h i, ch n d = 0,6 m
667,08,1
6,011
tD
dk
k1: h s , i v i l c n p khng tng c ng k1 = 0,64
h = 0,95
[n] = 97,71.106 N/m2
C: s b sung, tnh t ng t , C = 1,6.10-3 m, c tng thm sau khi tnh th S
306,47195,0.64,0.667,0.
83973,6
10.71,97..
6
1
h
n
n kkp
Ch
D
kk
pDS
b
t
hn
nt 2
...8,3 1
36
610,145,0.2
8,1.
95,0.64,0.667,0.10.71,97.8,3
83973,6.8,1 S = 2,01m
S C = 2,01- 1,6 = 0,41 mm < 10 mm
Thm 2 mm vo C khi S = 2,01 + 2 = 4,01 mm
Ch n S = 5 mm
* Ki m tra ng su t khi th th y l c:
2,1..6,7
2
1
02
c
h
n
bt
CSkk
pCShD
, N/m2 [AII 387] (XIII.51)
p su t th P0 = 1,5pn = 1,5.83973,6 = 125960,4 N/m2
7/31/2019 Nien luan mo
55/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 48
2,118,39001758
106,1545,0.95,0.64,0.667,0.6,7
4,1125960106,1545,0.28,13
32
c
V y S = 5 mm l t yu c u
B ng 17. T ng h p chiu dy bu ng t, bu ng b cBu ng t (mm) Bu ng b c (mm)
N iThn tr y Thn tr n p
1 4 4 3 4
2 4 4 11 5
4.2. V NG
Bu ng t c 2 v ng c nh c hn vo mt trn v m t d i. Chi udy v ng Sv ph i m b o gi ch t ng truy n nhi t v ng tu n hon, b n d i
tc d ng c a cc lo i ng su t, ch ng c n mn. Ch n ph ng php g n ng
vo v b ng ph ng php nong
Chi u dy t i thi u:
Smin = 58
nd
, mm
dn: ng knh ngoi ng truy n nhi t, dn = 101,6 mm
Smin = 7,1758
6,1015
8n
dmm
gi nguyn hnh d ng v ng sau khi nong c n m b o ti t di n d c
gi i h n b i 2 thnh l g n nh t fm ph i l n h n ti t di n nh nh t cho php fmin:
fm = Sv(t d1) fmin = 5.d1
Sv 1
1
1
min 5dt
d
dt
f
V i : d1 = dn + 1 = 101,6 + 1 = 102,6 mm
t = 1,3.dn = 1,3.101,6 = 132,08 mm
7/31/2019 Nien luan mo
56/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 49
Sv 196,10208,132
6,102.5
mm
Tnh n s n mn 2 pha: C = 2 mm
Sv = 19 + 2 = 21 mm . Ch n Sv = 22 mm4.3. H TH NG TAI
4.3.1. Kh i l ng v t li u
4.3.1.1.Kh i l ng thp lm ng truy n nhi t
m1 = n..d.l.., kg
n: s ng truy n nhi t, n = 84 ng
d: ng knh trung bnh, d = 2 384,976,101 0,0995 m
l: chi u di ng, l = 1,2 m
: chi u dy thnh ng, = 2,108 mm = 2,108.10-3 m
: kh i l ng ring c a thp, = 7850 kg/m3
m1 = n..d.l.. = 84..0,0995.1,2.2,108.10-3.7850 = 521,097 kg
4.3.1.2.Kh i lu ng thp
m2 = V., kg
V: t ng th tch thp s d ng, m3, bao g m thp lm ng tu n hon, v ng,
bu ng b c, bu ng t, n p v y
: kh i l ng ring c a thp, = 7850 kg/m3
- Th tch thp c tnh nh sau:
a. i v i ng tu n hon, bu ng b c, bu ng t
V = .d.l., m3
d: ng knh trung bnh, m
l: chi u di (chi u cao), m
7/31/2019 Nien luan mo
57/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 50
: chi u dy, m, do tnh kh i l ng c c i nn ch n chi u dy l n nh t
trong 2 n i tnh
B ng 18. Th tch thp
d trong, m m d trung bnh, m l, m V, m3
ng tu n hon 0,4 0,004 0,404 1,2 0,006
Bu ng b c 1,8 0,011 1,811 4 0,25
Bu ng t 1,6 0,004 1,604 1,2 0,024
b. i v i v ng (2 v)
V = 2
thn
SSD
4
2
, m3
D: ng knh v, b ng ng knh trong bu ng t, D = 1,6 m
: chi u dy v, = 22 mm = 0,022 m
Sn: t ng ti t di n ngang ng truy n nhi t, m2
Sn = 84.*4
)10.6,101( 23= 0,681 m2
Sth: ti t di n ngang ng tu n hon, m2
Sth = .4
)004,0.222,0( 2= 0,131 m2
V = 2
131,0681,0,0
4
6,1022,0.2
4
22
thn
SSD
0,0527 m3
c. i v i y v n p
V =4
2D
, m3
D: ng knh phi, m
: chi u dy, m
7/31/2019 Nien luan mo
58/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 51
B ng 19. Th tch y v n p thi t b
D trong, m , m D (phi), m V, m3
N p 1,8 0,005 2,196 0,019
y 1,6 0,004 1,928 0,012
V y:
- T ng th tch thp
V = 0,006 + 0,25 + 0,024 + 0,0527 + 0,019 + 0,012 = 0,364 m3
- T ng kh i l ng thp
m2 = 0,364.7850 = 2856,91 kg
- T ng kh i l ng v t li u
M = m1 + m2 = 521,097 + 2856,91 = 3378,01 kg
4.3.2. Kh i l ng n c
- m b o h th ng tai an ton ta gi s thi t b ch a y n c
m3 = V., kg
V: t ng th tch n c bu ng b c, bu ng t, n p v y, m3
: kh i l ng ring c a n c, l y 200C, = 998,2 kg/m3
- Th tch n c bu ng b c v bu ng t c tnh nh sau:
V = lD
4
. 2, m3
D: ng knh trong, m
l: chi u cao, m
Th tch n c n p v y: tra b ng XIII.10 theo ng knh trong
7/31/2019 Nien luan mo
59/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 52
B ng 20. Th tch n c
D, m l, m V, m3
Bu ng b c 1,8 4 10,179
Bu ng t 1,6 1,2 2,413
N p 1,8 1,095
y 1,6 0,578
T ng: 14,265
Kh i l ng n c:
m3 = V. = 14,26. 998,2 = 14238,8 kg
Kh i l ng c c i:
m = m1 + m2 + m3 = 521,097 + 2856,91 + 14238,8 = 17616,8 kg
Tr ng l ng c c i:
P = m.g = 171058,95 .9,81 = 172821,16 N
Ch n s d ng 4 tai
Tr ng l ng m i tai ph i chu l: 172821,16 /4 = 43205,29 N
Tra b ng XIII.36:
B1
L B
S
a
d
7/31/2019 Nien luan mo
60/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 53
B ng 21. Chn thp i v i thi t b th ng ng
T i tr ngcho phpm i tai G.10-4
Bm tF.104
T i tr ngcho php lnb m t q.10-6
L B B1 H S a d Kh il ng1 tai
N m2
N/m2
mm kg
4 297 1,34 190 160 170 280 10 80 25 7,35
4.4. M T BCH
M t bch l b ph n quan tr ng dng n i cc ph n c a thi t b c ng nh
n i cc b ph n khc v i thi t b.
Do h th ng lm vi c v i p su t th p < 0,1*10
6
N/m
2
nn ch n lo i bchli n, l b ph n c hn li n v i thi t b
4.4.1. n i cc ng d n
Ch n bch li n b ng kim lo i en ki u 1
7/31/2019 Nien luan mo
61/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 54
Tra b ng [AII 409] (XIII.26) ta c:
B ng 22 . M i ghp bch n i cc b ph n c a thit b v ng d n
ng Kch th c n i Ki ubch
Bulng 1
Dy
Dn D D DI
db z h
Lo i Py.10-6
N/m2
mm ci mm
ng nh pli u
0.25 50 57 140 110 90 M12 8 12
ng tholi u
0.25 50 57 140 110 90 M12 8 12
ng d n h i t
0.25 150 159 260 225 202 M16 8 16
ng d n h ith
0.25 400 426 535 495 465 M20 16 22
ng d nn c ng ng
0.25 40 45 130 100 80 M12 4 12
4.4.2. n i cc b ph n c a thi t b
Ch n bch li n b ng thp ki u 1. Tra b ng [AII 417] - (XIII.27) ta c:B ng 23. M i ghp bch gi a thn v i y v n p
Kch th c n i (mm)Ki ubch
Bulng 1D Db DI D0
db z h
Lo iPy.10
-6
N/m2
Dtmm
mm ci mm
Bu ng t 0.1 1600 1740 1690 1660 1613 M20 32 28Bu ng b c 0.1 1800 1940 1890 1860 1815 M20 40 28
7/31/2019 Nien luan mo
62/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 55
PH N 5 S QUY TRNH C C
5.1. H TH NG C C 2 N I XUI CHI U
Hnh 6. S h th ng c c 2 n i xui chi u
1- Thng dung dch u 5- Thi t b un nng 9- N c ng ng
2- B m 6- Dung dch vo c c 10- S n ph m cu i3- Thng cao v 7- H i t 11- N c lm l nh
4- L u l ng k 8- H i th 12- H th ng Baromet
5.2. THUY T MINH QUY TRNH
Dung dch n c ng n ng u 12% (theo kh i l ng) t thng ch a
(1) c b m ln thng cao v (3). T y, dung dch c a qua m t l u l ng
k (4), r i qua thi t b un nng (5) t c nhi t ban u mong mu n, sau a vo n i c c th c hi n qu trnh b c h i.
H i t c a vo n i 1 l h i n c bo ha c p su t 2,134 atm (theo
thang p su t tuy t i v n v p su t k thu t). Dung dch vo n i 1, i bn
trong ng truy n nhi t cn h i t i pha ngoi ng truy n nhi t. Qu trnh trao
7/31/2019 Nien luan mo
63/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
SVTH: Tr ng Thanh Tng LT08210 L p CNTP34LT Trang 56
i nhi t di n ra, dung dch c nng nhi t ln n nhi t si v b t u b c
h i. y dung dch c c c tu n hon t nhin n khi t n ng ch t kh
20 % r i m i chuy n sang n i 2 nh s chnh l ch p su t gi a 2 n i. H n h p h i
l ng b c ln v i t c r t l n, va p vo c nh hnh zigzag c a b ph n tch b t
(b ph n phn ly l ng h i) cc gi t ch t l ng c r i tr l i.
H i th c a n i 1 c dng lm h i t cho n i 2. n i 2 dung dch c ng
c c c tu n hon t nhin n khi t n ng 60% th m van x vo b n
ch a. Dung dch chuy n t n i 1 sang n i 2 r i vo b n ch a m t cch t nhin v
lin t c. H i th c a n i 2 c a vo thi t b ng ng t t o chn khng p su t
0,134 atm.
7/31/2019 Nien luan mo
64/64
Nin lu n K thu t th c ph m GVHD: Th.s. Tr n Thanh Trc
TI LI U THAM KH O
1. PH M XUN TO N. Cc qu trnh v thi t b trong Cng ngh ha
ch t v th c ph m.T p 3 Cc qu trnh thi t b v truy n nht. Nh xu t b nKhoa h c k thu t. 2007.
2. GS.TSKH NGUY N BIN, PGS.TS VN IS tay qu trnh v
thi t b Cng ngh ha ch t, t p 1 v 2. Nh xu t b n Khoa h c v K thu t H
N i. 2006.
3. T.S PHAN VN TH M. S tay thi t k thi t b ha ch t v ch bi n
th c ph m a d ng. Tr ng i h c C n Th . 2004.
4. Cc trang web:
http://www.engineeringtoolbox.com
http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp
http://www.rpaulsingh.com
http://www.sugartech.co.za
http://www.engineeringtoolbox.com/http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomphttp://www.rpaulsingh.com/http://www.sugartech.co.za/http://www.sugartech.co.za/http://www.rpaulsingh.com/http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomphttp://www.engineeringtoolbox.com/