BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Báo Cáo Đồ Án ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THIẾT BỊ CƠ ĐẶC NƯỚC MÍA MỘT NỒI LIÊN TỤC GVHD: NGUYỄN THÀNH NAM SVTT MSSV • Nguyễn Thị Kim Yến 2205 115 198 • Nguyễn Thị Tuyết 2205 115 184 LỚP: 02DHLTP3 - 02DHLTP1 Nội Dung Chính CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH • Ngành cơng nghiệp mía đường ngành cơng nghiệp lâu đời nước ta • Mía đường vừa tạo sản phẩm đường làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp bánh, kẹo, sữa… đồng thời tạo phế liệu nguyên liệu quý với giá rẻ cho ngành sản xuất rượu… • Trong tương lai, ngành cịn phát triển có quan tâm đầu tư tốt cho mía với nâng cao khả chế biến tiêu thụ sản phẩm • Việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi dây chuyền thiết bị cơng nghệ, tăng hiệu q trình cần thiết cấp bách NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CỦA Q TRÌNH • Ngun liệu cho cơng đoạn cô đặc nước đường, làm sạch, loại bỏ tạp chất, nồng độ thấp 6-10% khối lượng • Sản phẩm dung dịch đường có nồng độ cao Giới thiệu quy trình cơng nghệ • Ngun tắc hoạt động hệ thống cô đặc: Dung dịch từ bể chứa nguyên liệu bơm lên bồn cao vị, từ bồn cao vị dung dịch chảy qua lưu lượng kế xuống thiết bị gia nhiệt gia nhiệt đến nhiệt độ sôi vào thiết bị cô đặc thực trình bốc Dung dịch sau đặc bơm phía thiết bị cô đặc vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ khí khơng ngưng phía thiết bị cô đặc vào thiết bị ngưng tụ baromet, ngưng tụ thành lỏng chảy bồn chứa, phần khơng ngưng qua phận tách giọt để cịn khí khơng ngưng bơm chân khơng hút ngồi CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG • Dung dịch đường mía • Nồng độ đầu xđ = 10 %, nhiệt độ đầu nguyên liệu tđ = 320C • Nồng độ cuối xc = 60% • Năng suất Gc = 250 kg/mẻ • Gia nhiệt nước bão hồ áp suất đốt at • Áp suất thiết bị ngưng tụ baromet: P = 0,2 at Tính cân vật chất – Suất lượng nhập liệu (Gđ): • Theo cơng thức 5.16, QT TBTN T5, tr184: – Tổng lượng thứ bốc lên (W): • Theo cơng thức VI.1, QT TBTN T2, tr55: Tính cân lượng - Lượng đốt tiêu tốn riêng: • Theo cơng thức VI.7, XTQTTB T2, trang 58: (Kg đốt/ Kg thứ) • Áp suất buồng đốt áp suất bão hịa 4at • Nhiệt độ đốt 142,90C • Nhiệt độ thứ buồng bốc : 60,7 0C 0,21 at • Nhiệt tải riêng phía ngưng ( q1) • Nhiệt tải riêng phía dung dịch (q2) • Nhiệt tải riêng phía tường (qv) • Hệ số truyền nhiệt K cho q trình đặc: 8,687 • Nhiệt lượng đốt cung cấp: Q= 30,995 102 J/s • Diện tích bề mặt truyền nhiệt: F= 25 m2 CHƯƠNG 3: TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH • Tính buồng bốc Lưu lượng thứ buồng bốc: Đường kính buồng bốc: Thể tích buồng bốc: Chiều cao buồng bốc : • Bề dày buồng bốc : S= 12 mm • ứng suất nén cho phép • ứng suất chảy • Đường kính buồng bốc: • Kính quan sát :Chọn bề dày khâu tăng cứng 20 mm • Tính buồng đốt • Số ống truyền nhiệt tính theo cơng thức • số ống trun nhiệt 132 ống • Đường kính ống tuần hồn trung tâm • Đường kính buồng đốt: • Bề mặt truyền nhiệt : F= 22,68 m2 • Đường kính ống nhập liệu: d = 30 m • Ống tháo liệu : d = 30 m • Ống dẫn đốt : d = 160 mm • Ống dẫn thứ : d = 400 mm • Ống dẫn ngưng : d = 20 mm • Bề dày buồng đốt mm Tính đáy thiết bị • Vật liệu làm đáy thép khơng gỉ X18H10T • Chọn đáy hình nón có gờ, góc đáy 2α = 900 • Đường kính đáy : • Bề dày đáy : S = mm • cao cột chất lỏng buồng đốt H=1,5 m • chiều cao cột chất lỏng buồng bốc H= 0,1 m • Tính nắp thiết bị Chọn nắp elip theo tiêu chuẩn Chọn nắp có gờ, chiều cao gờ h = 40 mm Đường kính 2000 mm, đường kính lỗ 400 mm Vật liệu thép khơng gỉ X18H10T Nắp chịu áp suất ngồi buồng bốc : 0,176 N/ mm2 Bề dày nắp 10 mm • Tính mặt bích Chọn mặt bích thép, bích rời • Mặt bích nối buồng bốc buồng đốt Chọn dự phòng áp suất thân 0,3 N/mm2 để bích kín thân Tra bảng XIII 27, ST T2, trang 420 : ta kích thước bích • Mặt bích nối buồng đốt đáy Buồng đốt đáy nối với theo đường kính buồng đốt 1000 mm Tra bảng XIII.28, Sổ tay tập 2, trang 421 : ta kích thước bích • Mặt bích nối buồng bốc nắp Buồng bốc nắp nối với theo đường kính buồng bốc 2000 mm • Chọn bích rời để nối • Áp suất thân 0,21 at = 0,0206 N/ mm2 Chọn áp suất 0,1 N/ mm2 • Tra bảng XIII.27, sổ tay tập 2, trang 423 : ta kích thước bích • Tính vỉ ống • Chọn vỉ ống loại phẳng trịn • Tính cho vỉ ống buồng đốt vỉ ống phía dày 22 mm • Tính vỉ ống buồng đốt vỉ ống phía dày 22 mm • Tính tai treo chân đỡ • Làm thép CT3 • Chọn tai đỡ 2, có gân tai đỡ • Thể tích thép làm ống truyền nhiệt ( Vvlo ) 0,0526 m3 • Thể tích thép làm buồng đốt 0,0283 m3 • Khối lượng thép làm nón 63,125 kg • Thể tích thép làm buồng bốc 0,128 m3 • Thể tích thép làm vỉ ống bích 0,0342 m3 0,017 m3 • Tổng khối lượng • Chọn vật liệu thép CT3 • Chọn thiết bị gồm tai treo • Tải trọng tai treo : 2,5.104 N CHƯƠNG 4: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ • Lượng nước lạnh tưới vào thiết bị ngưng tụ: 6,86 kg/s • Lượng khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: 3,69.10-3 (kg/s) • Thể tích khí khơng ngưng cần hút khỏi thiết bị: 0,0258 (m3/s) • Chọn đường kính TBNT 500 mm • Kích thước ngăn:Thường có dạng viên phân để làm việc tốt • Theo tiêu chuẩn hóa quy cách TBNT ta có kích thước: tra bảng VI.8, sổ tay tập 2, trang 88 • thiết bị gia nhiệt nhập liệu: Chọn loại thiết bị ống chùm thẳng đứng, dung dịch ống, đốt ngồi ống • Đường kính ống truyền nhiệt: d=34/38 mm • Chọn bề mặt truyền nhiệt F = 10 m2 • Tính bồn cao vị: Chiều cao bồn cao vị đặt độ cao cho thắng cách trở lực đường ống • Cơng suất bơm chân khơng: 13,24 kW • cơng suất bơm bơm nước vào TBNT: 1,09kW • bơm nhập liệu: • Bơm dung dịch từ bể chứa lên bồn cao vị: Cơng suất bơm: 0,137 kW • bơm tháo liệu: Cơng suất bơm: 0,027 kW • Bề dày lớp cách nhiệt( mm): Theo công thức trang 41, sổ tay tập 2: CHƯƠNG 5: TÍNH GIÁ THÀNH THIẾT BỊ • Tính thiết bị • Vật giá vật tư thiết bị : $ = 151.354.200 đ • Tính thiết bị phụ • Giá thiết bị baromet, bình tách lỏng, thiết bị gia nhiệt : $ = 20.000.000đ • Tổng tiền bơm $ =9.057.000đ • Tiền ống : $ = 5.000.000đ • Áp kế tư động : $ =2.000.000đ • Lưu lượng kế : $ =1.000.000đ • Giá thành chế tạo 200% tiền vật tư: 565.233.000đ • TÀI LIỆU THAM KHẢO • [1] Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, năm 2006 • [2] Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB khoa h ọc kỹ thuật Hà Nội, năm 2006 • [3] Phạm Văn Bơn, Vũ Bá Minh, Hồng Minh Nam, Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học tập 10, Trường đạ i học bách khoa TP HCM Cảm ơn thầy cô bạn lắng nghe ... 2: CHƯƠNG 5: TÍNH GIÁ THÀNH THIẾT BỊ • Tính thiết bị • Vật giá vật tư thiết bị : $ = 151.354.200 đ • Tính thiết bị phụ • Giá thiết bị baromet, bình tách lỏng, thiết bị gia nhiệt : $ = 20.000.000đ... thiết bị đặc thực q trình bốc Dung dịch sau đặc bơm phía thiết bị cô đặc vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ khí khơng ngưng phía thiết bị cô đặc vào thiết bị ngưng tụ baromet, ngưng tụ thành lỏng chảy... CT3 • Chọn thiết bị gồm tai treo • Tải trọng tai treo : 2,5.104 N CHƯƠNG 4: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ • Lượng nước lạnh tưới vào thiết bị ngưng tụ: 6,86 kg/s • Lượng khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: