Tải bản đầy đủ
Thiết bị bão hòa CO2

Thiết bị bão hòa CO2

Tải bản đầy đủ

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

bình và sẽ được bơm hút ra ngoài, nước ra khỏi bình không còn không khí sẽ
được bơm đến máy hòa trộn siro.
 Nguyên tắc hoạt động của máy:
Bơm 1 sẽ bơm nước vào máy bài khí, nước sẽ phun vào lớp các con sò bằng sứ,
khi chảy lên lỏi qua các con sò, khí O2 của nước sẽ thoát lên trên và được bơm
số 2 hút ra ngoài, phần nước không còn O2 sẽ chảy xuống đáy bồn và được bơm
số 3 dẫn đến máy hòa trộn.
 Tác dụng của máy:
• Tiết kiệm CO2 trong quá trình bão hòa.
• Giúp cho phản ứng bão hòa được bền vững, tăng chất lượng sản phẩm.
• Cắt bỏ môi trường phát triển của vi sinh vật.

b. Máy hòa trộn siro:
Máy hòa trộn siro hay máy định lượng sẽ tự động điều chỉnh, hòa trộn siro theo
tỉ

lệ mong muốn của nhà sản xuất. Việc hòa
trộn này giúp cho sản phẩm được đồng

nhất,

không bị trở ngại trong quá trình chiết

sản

phẩm, do có sự chênh lệch

nhiệt độ giữa nước

và siro (sẽ gây xì, trào).
Kiểm soát lưu lượng phụ trợ
trong sản xuất nước ngọt

(nhà máy NGK)

c. Máy lạnh:
Như chúng ta đã biết, nước lạnh sẽ hấp thụ CO2 dễ hơn, khi nhiệt độ của nước
tăng lên thì áp suất làm việc của máy bão hòa phải tăng để đạt cùng độ bão hòa
CO2. Ta biết là: sự bão hòa CO2 ở áp suất và nhiệt độ cao sẽ không bền và khi ra
khỏi máy, áp suất trong chai giảm xuống thì CO2 sẽ nhanh chóng tách khỏi dung
dịch. Ngoài ra khi chiết sản phẩm ở nhiệt độ cao sẽ có hiện tượng trào sản phẩm
và năng suất của máy sẽ bị giảm.
13
TĐH Quá Trình Công Nghệ

13

Lớp Điện 2-k8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

 Lợi ích của máy lạnh:
• Sản phẩm sẽ đồng đều hơn về độ bão hòa CO2.
• Tiết kiệm: cùng một hàm lượng CO2 bão hòa, áp suất CO2 sẽ thấp hơn khi nhiệt
độ của nước thấp hơn, do đó CO2 sẽ ít bị thất thoát hơn ở máy chiết và máy đóng
nắp.
• Giảm được việc điều chỉnh CO2 tại máy bão hòa CO2, siro pha loãng (nước ngọt
chưa có CO2) sẽ được làm lạnh trong máy.
Máy lạnh gồm có máy nén lạnh, máy giải nhiệt, và bồn ướp lạnh. Môi chất làm
lạnh là NH3 hay freon được chứa trong các vĩ lạnh.
Siro pha loãng từ máy hòa trộn được bơm qua bồn ướp lạnh, tại đây siro pha
loãng sẽ được chảy thành lớp mỏng bên ngoài các tấm vĩ lạnh và tích tụ dần ở
đáy bồn. Hoạt động bão hòa tối ưu khi nhiệt độ nước từ 1,70C – 40C.
Một lượng khí CO2 sẽ được cung cấp trong bồn nước lạnh tạo một áp suất.
lượng CO2 này cũng đẩy lượng này O2 còn sót lại trong nước ngọt, giai đoạn này
được gọi là tiền bão hòa. Một hệ thống phao tạo tín hiệu tự động điều khiển
lượng nước cung cấp cho máy lạnh được kết hợp với hoạt động của máy hòa
trộn siro cùng máy bão hòa và máy chiết để hệ thống thiết bị được hoạt động
liên tục.
d. Máy bão hòa CO2:
Ta biết rằng lượng CO2 nước hấp thụ được tùy thuộc vào nhiệt độ của nước và
áp suất của CO2. Tốc độ hấp thụ sẽ tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc giữa nước và
CO2. Để việc bão hòa CO2 được nhanh và hoàn hảo thì bề mặt tiếp xúc giữa CO2
và nước phải lớn.
- Bài khí nước nguyên liệu và phối trộn nước với syrup thành phẩm trước,
sau đó tiến bão hòa CO2:

14
TĐH Quá Trình Công Nghệ

14

Lớp Điện 2-k8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

Sơ đồ hệ thống bão hòa CO2 trong sản xuất nước giải khát có gas
1 – Thiết bị bài khí

7 – Bồn trung gian chứa nước

2,3 – Thiết bị bão hòa CO2

8 – Bồn chứa syrup

4 – Bơm chân không

9 – Bơm định lượng

5 – Thiết bị chứa nước đã được bài khí

10 – Thiết bị phối trộn

6 – Bơm nước

11 – Bơm,
12 – Bồn chứa sản phẩm

 Nguyên tắc hoạt động của hệ thống như sau:
Nước sau quá trình xử lí được đưa vào thiết bị bài khí (1), quá trình bài khí được
thực hiện bằng cách phun nước dạng hạt nhỏ trong môi trường chân không được
tạo ra nhờ bơm chân không (4). Phần nước đã được bài khí sẽ đi vào bồn (5) và
được bơm (6) đưa qua bồn trung gian (7). Từ đây, nước và syrup thành phẩm
trong bồn (8) sẽ được bơm định lượng (9) đưa vào thiết bị phối trộn (10). Tỉ lệ
thể tích của nước và syrup thành phẩm cần được tính toán sao cho hỗn hợp sao
quá trình phối trộn sẽ đạt các chỉ tiêu hóa lí và cảm quan theo đúng yêu cầu cho
mỗi loại sản phẩm nước giải khát. Sản phẩm từ bồn (10) được đưa vào thiết bị
(2) và phun thành dạng hạt nhỏ để bão hòa CO2 sơ bộ. Kế tiếp, sản phẩm sẽ
được bơm (11) đưa vào thiết bị (3) để tiếp tục bão hòa CO2. Thiết bị (2) và (3)
được cấu tạo tương tự như nhau. Khí CO2 được nạp vào thiết bị (2) và (3). Cuối
cùng sản phẩm được chứa trong bồn (12) dưới áp lực CO2 để chuẩn bị đưa sang
thiết bị rót vào chai hoặc lon.
15
TĐH Quá Trình Công Nghệ

15

Lớp Điện 2-k8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

- Máy bão hòa CO2 có hai loại: là dạng màng mỏng và dạng phun.
• Bão hòa dạng màng: nước sẽ được chảy qua các tấm bảng hay chảy nhỏ giọt
xuống bề mặt không đều.
• Bão hòa dạng phun: nước sẽ được phun sương thành hạt nhỏ hay bằng các
cánh khuấy.
 Nguyên tắc hoạt động của thiết bị:
Nước ngọt từ máy lạnh sẽ được bơm đến máy bão hòa, lưu lượng nước phải
được điều chỉnh ổn định. Mực nước trong máy bão hòa được kiểm soát bởi phao
hoặc các điện cực để điều khiển hoạt động của bơm, để giữ mực nước trong bồn
bão hòa thích hợp. Nước được bơm vào đỉnh của bồn bão hòa, phun sương hoặc
chảy qua các tấm bảng xuống đáy bồn. Trong quá trình chảy nước sẽ hấp thụ
CO2 được cung cấp vào bồn với áp suất cần có để đạt được độ bão hòa CO2 của
sản phẩm. Nước ngọt có bão hòa CO2 ở đáy bồn sẽ được bơm qua máy chiết.
Trong quá trình bão hòa CO2, thỉnh thoảng ta lạ phải mở valve để xả khí trong
bồn bão hòa ra ngoài và lúc bắt đầu sản xuất. CO2 trong sản phẩm sẽ bị thất
thoát tại máy chiết và từ máy chiết đến máy đóng nắp, vì vậy hàm lượng CO2
bão hòa trong bồn bão hòa trong bồn bão hòa phải cao hơn trong sản phẩm
khoảng 1 – 1.2 V.

16
TĐH Quá Trình Công Nghệ

16

Lớp Điện 2-k8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

Trong quá trình đóng chai nước giải khát, có rất nhiều ứng dụng hoạt động dựa
trên sự hiển thị ổn định/ chính
xác của lưu lượng chất lỏng/
khí. Điều này bao gồm các công
đoạn như nạp khí CO2 vào các
chai, dừng quá trình chiết nước
thành phẩm vào các chai, hoặc
ngưng quá trình giải nhiệt hoặc
làm lạnh sản phẩm. Rơle lưu
lượng được lắp đặt tại vị trí phù
hợp trên dây chuyền nhằm kiểm
soát lưu lượng hoặc mức chất
lỏng, đảm bảo rằng dây chuyên
được làm việc với hiệu suất tối
đa.

CHƯƠNG II:CẤU TRÚC CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
HÓA QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

I. KHÁI NIỆM CHUNG
1.Cấu trúc hệ thống lớn - cấu trúc hệ con
Hệ ĐK TĐH QTCN thuộc loại hệ thống lớn có cấu trúc phức tạp. Hệ thường
được phân thành các hệ con và tổ chức theo kiểu phân cấp (hierarchy).Các thông
tin trước tiên được xử lý ở cấp dưới sau đó được truyền về các cấp cao hơn. Ở
cấp trên, người ta điều khiển nhận các thông tin đã qua xử lý ở cấp dưới và các
thông tin bổ xung để đưa ra các quyết định điều khiển.
17
TĐH Quá Trình Công Nghệ

17

Lớp Điện 2-k8

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện

Hệ ĐK TĐH QTCN có thể được phân thành các hệ con chức năng và hệ con
đảm bảo như Hình 1-4
• Các hệ con chức năng
Số lượng và nhiệm vụ của các hệ con chức năng phụ thuộc vào QTCN cụ thể. Ví
dụ nếu QTCN là một nhà máy thì các hệ con chức năng có thể được phân ra như
Hình 1-4. Nếu QTCN là một cơ sở đào tạo thì các hệ con chức năng có thể là :
phòng đào tạo, phòng quản lý sinh viên, phòng tài vụ, phòng tổ chức. v.v.

• Các hệ con đảm bảo
Khác với các hệ con chức năng phụ thuộc vào QTCN cụ thể, các hệ con đảm
bảo là các hệ con cơ bản mà bất cứ hệ ĐK TĐH QTCN nào cũng phải có để đảm
bảo cho hệ hoạt động bình thường .
18
TĐH Quá Trình Công Nghệ

18

Lớp Điện 2-k8