Bài Báo Cáo THKTTP Bu I 2 [PDF]

Zitiervorschau

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM

BUỔI 2: TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

TPHCM, NGÀY 26 THÁNG 09 NĂM 2020

MỤC LỤC CẦN THỰC HIỆN........................................................................................................1 NỘI DUNG...................................................................................................................2 1.

Khái niệm...................................................................................................................................2

2.

Cấu tạo thiết bị và nguyên lí hoạt động......................................................................................2

3.

Qui trình vận hành và điều chỉnh thông số.................................................................................2

4.

Bảng số liệu khảo sát lưu lượng dòng nóng................................................................................4

5.

Hình vẽ thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống.................................................................................5

6.

Các công thức liên quan.............................................................................................................6

BÀI BÁO CÁO BUỔI 2: THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM CẦN THỰC HIỆN  Mục tiêu bài: Khảo sát 2 thông số  Lưu lượng dòng nóng  Lưu lượng dòng lạnh  Cấu tạo thiết bị và nguyên lí hoạt động  Qui trình vận hành và điều chỉnh thông số  Khảo sát lưu lương dòng nóng và lưu lượng dòng lạnh

NỘI DUNG 1. Khái niệm - Qúa trình truyền nhiệt trong thiết bị dạng ống lồng ống là một ví dụ của sự truyền nhiệt phức tạp. Ở đây diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa hai lưu chất được ngăn cách bởi vách ngăn kim loại, bao gồm truyền nhiệt đối lưu từ dòng nóng đến vách, dẫn nhiệt qua thành ống kim loại và đối lưu nhiệt giữa dòng lạnh với thành ống. 2. Cấu tạo thiết bị và nguyên lí hoạt động  Cấu tạo thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống Hệ thống ống lồng ống gồm 2 lớp: lớp trong và lớp ngoài ngăn cách bởi vỏ ống nhỏ bên trong. Hệ thống bơm trục vít, bơm nước, thùng chứa nguyên liệu, thiết bị trao đổi nhiệt, hơi và nước. Ngoài ra còn có bảng điều khiển và đồng hồ đo nhiệt độ, áp suất các van an toàn và tự động.  Nguyên lí hoạt động: Nguyên liệu được đưa vào thùng chứa rồi được bơm vào hệ thống ống lồng ống. Cùng với quá trình nguyên liệu chuyển động trong hệ thống này, mở van hơi cung cấp nhiệt, hơi nóng được đi vào thiết bị trao đổi nhiệt cùng với nước để đẻo trộn tạo thành dòng lỏng nóng (chất tải nhiệt ) đi trong khoang ngoài và diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa hai khoang thông qua bề mặt lớp vỏ ống. Sản phẩm thu nhiệt cho đến khi đạt độ nóng cần thiết. Sau đó nguyên liệu đã thanh trùng tiếp tục đi đến hệ thống ống được làm nguội bởi không khí, tiếp tục đến một hệ thống lồng ống nhỏ để được làm mát bằng nước lạnh nếu cần thiết rồi đi ra khỏi hệ thống.

3. Qui trình vận hành và điều chỉnh thông số - Tìm hiểu hệ thống thiết bị, tìm hiểu các van và tác dụng của nó. - Tìm hiểu các thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc để đo nhiệt độ. - Tìm hiểu các thiết bị đo lưu lượng và cách điều chỉnh lưu lượng. - Xác định các đại lượng cần đo.

- Đo lưu lượng dòng nóng, dòng lạnh, nhiệt độ ở các vị trí cần thiết. Lập bảng đề ghi kết quả đo. Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm - Kiểm tra mực nước bên trong nồi đun - Kiểm tra nước dòng lạnh trong các ống - Mở công tắc tổng - Mở công tắc gia nhiệt nồi đun Bước 2: Khảo sát quá trình truyền nhiệt trong ống chảy vuông góc - Đo lưu lượng dòng nóng + Mở van 4, van 5 + Đóng van 6 + Mở công tắc bơm nước nóng + Chỉnh lưu lượng dòng nóng bằng van 10 - Đo lưu lượng dòng lạnh Mở van 6 + Đóng van 4, van 5 + Mở van 2, van 3 + Đóng van 1 + Chỉnh lưu lượng dòng lạnh bằng van 9 - Đo nhiệt độ các dòng + Nhấn nút N3 để đo nhiệt độ dòng nóng vào và ghi nhận tnv + Nhấn nút N4 để đo nhiệt độ dòng nóng ra và ghi nhận tnr + Nhấn nút L1 để đo nhiệt dòng lạnh vào và ghi nhận tLV + Nhấn nút L2 để đo nhiệt độ dòng lạnh ra và ghi nhận t LR Bước 3: khảo sát quá trình truyền nhiệt trong ống chảy dọc

- Đo lưu lượng dòng nóng + Mở Van 4, Van 5 + Đóng Van 6 + Mở công tắc bơm nước nóng + Chỉnh lưu lượng dòng nóng bằng Van 10. - Đo lưu lượng dòng lạnh + Mở Van 6 + Đóng Van 4, Van 5 + Mở Van 2, Van 3 + Đóng Van 1 + Chỉnh lưu lượng dòng lạnh bằng Van 8 - Đo nhiệt độ các dòng + Nhấn nút N5 để đo nhiệt độ dòng nóng vào và ghi nhận tNV + Nhấn nút N4 để đo nhiệt độ dòng nóng ra và ghi nhận tNR + Nhấn nút L1 để đo nhiệt độ dòng lạnh vào và ghi nhận tLV + Nhấn nút L2 để đo nhiệt độ dòng lạnh ra và ghi nhận tLR Bước 4: Ngưng - Xoay công tắc của gia nhiệt ngược chiều kim đồng hồ. Đèn hoạt động (màu đỏ) tắt. Cụm gia nhiệt ngưng hoạt động. - Xoay công tắc của Bơm. Bơm nóng ngưng hoạt động. - Tắt CB. - Đóng tất cả các van. 4. Bảng số liệu khảo sát lưu lượng dòng nóng

Nhóm Mức

1

2

3

4

5

6

Thấp

2

4

6

8

5

4

Cao

4

6

8

10

10

8

5. Hình vẽ thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống

Chú thích:

A. Điện trở đun nước a. Công tắc tổng B.Nồi đun nước nóng b. Công tắc bơm C.Bơm nước nóng c. Công tắc điện trở đun nóng. D. Lưu lượng kế d. Đồng hồ hiển thị nhiệt độ. E. TBTN kiểu chảy ngang F. TBTN kiểu chảy dọc 6. Các công thức liên quan  Tính nhiệt lượng Q theo công thức và tổn thất nhiệt - Dòng nóng Q1 = G1C1(tv1-tr2) (W) - Dòng lạnh Q2 = G2C2(tr2-tv2) (W) - Tổn thất nhiệt: ΔQ=Q1-Q2 (W)  Lượng nhiệt Q truyền qua tường phẳng trong mọt đơn vị thời gian là: Q =K.F.∆tTB ,W  Trường hợp ống lồng ống song song ngược chiều: -Nhiệt độ trung bình của dòng nóng:

ttb1 =

tv 1+ tr 1 2

-Nhiệt độ trung bình của dòng lạnh:

ttb2 =

tr 2+tv 2 2

-Hiệu nhiệt độ: ∆ t 1=t v1-tv2 ∆ t2

=tr1-tr2