Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC

TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC

Tải bản đầy đủ - 0trang

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



Q3 = F × T2 ×



2263.



α



2264.

2265.



α



× (tbm – tkk)



: Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra môi trường xung quanh.

α

= 9,3 + 0,058 × tbm (W/m2.độ)

85 + 25

= 550 C

2



t bm =



tbm: Nhiệt độ bề mặt của thiết bị,

α = 9,3 + 0,058 × 55 = 12,49 (W/m2.độ)



2266.

2267.

2268.



Thời gian nấu sơ bộ là 15 phút gồm 2 phút để nâng nhiệt từ 30 oC lên



85oC và 13 phút giữ ở 85oC. Vậy thời gian giữ nhiệt trong một ngày(86400 giây) là:



2269.



T2 - Thời gian giữ nhiệt: T2=86400×



13

15



= 74880 (s)



2270.



Trong đó h = 2,583 m, D = 0,775 m →R=0,1245 m h0=0,926



2271.



2

F= 2×3,14×0,755×2,583 + 3,14×0,755×0,926× 2 =11,143 (m2)



Q3=11,143×74880×12,49×(55-



2272.



25)=456748,757(J/ngày)=113631,891(kcal/ngày).

2273. 6.1.1.4. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép của nời

2274.



Q4 = G4 × C4 × (t2 – t1)

G4 = F ×



2275.

2276.

2277.



δ



× f : Khối lượng vỏ thép.



F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi.

F = 2 × π × R × H + π × R × h ×sin450=19,937 (m2)



2278.



δ = 0,003 m: Bề dày vỏ thép,



2279.



f = 7850 (kg/m2): Khối lượng riêng của thép.



2280.



G4 = 19,937 × 0,003 × 7850 = 469,516(kg)



2281.



Ở áp suất 3 at thì nhiệt độ hơi đốt là 134,90C 1350C



2282.



C4: Nhiệt dung riêng của thép ở nhiệt độ 135 0C là: 0,12 kcal/kg.độ







[7, tr 315]

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

151



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



Q4 = 469,516 × 0,12 × (135 – 25) = 6084,932 (kcal/ngày)



2283.



6.1.1.5. Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh trong quá trình nấu

Q4 = F × T4 × α × (tbm – tkk)



2284.

2285.



T4: Thời gian nấu sơ bộ: T4 = 1 ngày=60×60×24×



2286.



133 + 25

=

2



tbm =



2287.



79(0C)



13

15



= 74880 (s)



α = 9,3 + 0,058×79 = 13,882



(W/m2.độ)

Q5=19,937×74880×13,882 ×(79 – 25)



2288.



= 14342773 (J/ngày) = 2673675(kcal/ngày)



2289.

2290.



Vậy tổng lượng nhiệt cần dùng cho nồi nấu sơ bộ trong một ngày:

5



∑Q

2291.



Qh =



i =1



i



= 1236829,35 (kcal/ ngày)



2292. 6.1.1.6. Tính chi phí hơi



2293.



Di =



Qh

ihn − in



(kg/ngày)



2294.



Nhiệt lượng riêng của hơi nước ihn ở 1350C: ihn = 645,72 (kcal/kg)



2295.



Nhiệt lượng riêng của nước in ở 1350C: in = 123,16 (kcal/kg)



D1 =



2296.



Qh

ihn − in



=



1236829,35

= 47638,76

645,72 − 133,16



(kg/ngày)



2297.



6.1.2. Tính nhiệt cho thiêt bị phun dịch hóa



2298.



Nhiệt cung cấp cho thiết bị phun dịch hóa chủ yếu là nhiệt để nâng nhiệt của



dịch cháo từ 850C đến 940C và một phần nhiệt tổn thất ra môi trường .

2299. 6.1.2.1. Lượng nhiệt làm đun nóng dịch cháo từ 850C đến 950C



Q1 = G × C × (t1 – t2)



2300.

2301.



G: Lượng nguyên liệu đem phun dịch hóa trong một ngày: G =618,54(kg/ngày)



2302.



C: Nhiệt dung riêng của khối nấu



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

152



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khơ năng śt 5 tấn/ngày



2303.



x: Nồng độ chất hòa tan



2304.



C = 4186 × (1 – x) = 4186 ×(1-



mCK 3

m3



)



=4186 ×(1-



2305.



0,836 × M

)

m3



=4186×(1-



0,836 × 5000

17937,3



)= 3210,52 (J/kg.độ)

2306.Q1= 618,54×3210,52× (95 –85) =19858350,4 (J/ngày) = 79087,48(kcal/ngày)

2307. 6.1.2.2. Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh trong quá trình nấu



Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường chiếm khoảng 20% lượng nhiệt dùng để



2308.



đun nóng dịch cháo từ 850C đến 950C:

Q2 = 20% × Q1 = 0,2× 79087,48= 15817,950 (kcal/ngày).



2309.

2310.

2311.



2312.

2313.



Vậy tổng lượng nhiệt cần dùng cho phun dịch hóa là:

Qh = Q1+ Q2 =79087,48 + 15817,950= 93781,664 (kcal/ngày).



Tính chi phí hơi: Di =



Qh

ihn − in



(kg/ngày)



Ở t = 1350C có: Nhiệt lượng riêng của hơi nước i hn: ihn = 645,72



(kcal/kg)

2314.



2315.

2316.



Nhiệt lượng riêng của nước in: in = 123,16 (kcal/kg)



Suy ra: D2 =



Qh

ihn − in



=



93781,664

= 1012,98

645,72 − 123,116



(kg/ngày)



6.1.3. Tính nhiệt cho nồi nấu chín



2317. 6.1.3.1. Lượng nhiệt đun nóng khới nấu từ 940C đến 1050C

2318.

2319.

2320.



Q 1 = G1 × C1 × (t1 – t2)

G1: Lượng nguyên liệu đem đi nấu chín trong một ngày:

G1 = m4 = 612,22 (kg/ngày)



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

153



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



C1: Nhiệt dung riêng của khối nấu. C 1 =



2321.



4186 × (1 – x) = 3432,52 (J/kg.độ)

x = 18%: Nồng độ chất hòa tan phần khối



2322.



lượng.

2323.Q1=612,22×3432,52×(105–94)=0,744×1010(J/ngày)= 8548,268(kcal/ngày).

1



6.1.3.2. Lượng nhiết tổn thất ra môi trường xung quanh trong quá trình nâng nhiệt

2324.



Q 2= 20% × Q1 = 20% × 85248,268 = 9649,654 (kcal/ngày)



2325. 6.1.3.3. Lượng nhiệt giữ khối nấu ở 1050C



Q3 = F×T3× α ×(tbm - tkk)



2326.



(kcal/ngày)



t0kk: Nhiệt độ khơng khí ở mơi trường xung quanh. (0C)



2327.



105 + 25

= 65

2



(0C)



2328.



tbm - Nhiệt độ bề mặt của thiết bị , tbm =



2329.



α - hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra khơng khí xung quanh



2332.



2330.



α = 9,3 + 0,058 × tbm (W/m2.độ)



2331.



α = 9,3 + 0,058 × 65 = 13,07 (W/m2.độ)



Thời gian nấu chín là 30 phút gồm 5 phút để nâng nhiệt từ 94 oC lên 105oC



và 25 phút giữ ở 105oC. Vậy thời gian giữ nhiệt trong một ngày(86400 giây) là



2333.

2334.



T3 - Thời gian giữ nhiệt: T3=86400×

F1: Diện tích phần thân trụ



2336.



F1 = 2 × D ×



2338.



= 72000 (s)



F = F1 + F2: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi (m2)



2335.



2337.



25

30



π



× h1 = 2 × 1,012× 3,14×3,78= 4,316 (m2)



Trong đó: Đường kính D = 1,912 (m), chiều cao trụ h1 = 3,78 (m).

F2: Diện tích đáy chỏm cầu



π

4



×(D2 +4× h22) =2×



π

4



×( 1,0242 + 4 × 0,3372)= 1,875 (m2)



2339.



F2 = 2×



2340.



Trong đó: Đường kính D = 0,984 (m), chiều cao đáy và nắp h2 =



0,147 (m).

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

154



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



2342.



F = F1 + F2 = 5,316 + 1,875 = 7,461 (m2)

Q3 = n×F×T3× α ×(t0bm – t0kk) = 2×7,461 ×72000×13,07×(65 – 25 )



2343.



= 57576(J/ngày)= 13491,772 (kcal/ngày)



2341.



2344. 6.1.3.4. Lượng nhiệt đun nóng vỏ thép của nời



Q 4 = G4 × C3 × (t2 – t1)



2345.



δ

G4 = F × × f : Khối lượng vỏ thép



Trong đó:



2346.

2347.



F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi : F=71,461 (m2)



2348.



δ = 0,003 m: Bề dày vỏ thép



f = 7850 kg/m2: Khối lượng riêng của thép.



2349.



G4 = 71,461 × 0,003 × 7850 = 1682,907(kg)



2350.



Ở áp suất 3 at thì nhiệt độ hơi đốt là 1330C.



2351.

2352.



C3: Nhiệt dung riêng của thép ở nhiệt độ 1330C, C3 = 0,12 kcal/kg.độ

Q’4 = 1682,907 × 0,12 × (133 – 25) = 21810,469(kcal/ngày)



2353.

2354.



Có 2 nồi nấu chín do đó lượng nhiệt đun nóng vỏ nồi cho 2 nồi là :



2355.



Q4 = 2×Q’4= 2×21810,469 = 43620,938(kcal/ ngày)



2356.



6.1.3.5. Lượng nhiệt tổn thất ra mơi trường xung quanh

Q5 = F × T 4 ×



2357.



α × (t0bm – t0kk)



F =Ftb ×n = 71,461×2=142,922 (m2) (n: số nồi nấu chín)



2358.



T5 - thời gian tổn thất nhiệt T5 = 60×60×24×



2359.

2360.

2361.



t bm =



25

30



= 72000 (s)



133 + 25

= 79 0 C

2



α = 9,3 + 0,058



×



79 =13,882 (W/m2.độ)



2362. Q5=142,922×7200×13,882×(79-25)= 7713959,977(J/ngày)=1842799,803 (kcal/ngày)

2363. 6.1.3.6. Lượng nhiệt làm bớc hơi nước

2364.



Qbh= W × r



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

155



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



t=



r: Ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở



2365.



100 + 25

= 62,5

2



0



C, r = 576,5 (kcal/kg) [7,tr



254]

2366. W: Lượng ẩm bốc hơi. W = k × F × (P – P’ × ϕ) × T

2367. k: Hệ số bốc hơi. k = 0,036



D 

F = π × R = δ × π ×  bh 

 2 



2



2



Diện tích bốc hơi:



2368.



2369.



Chọn đường kính ống thốt hơi bằng

S bh =



2370.



Diện tích bốc hơi lớn nhất:

Dbh =



2371.



Đường kính ống thốt hơi:

F=



2372.

2373.



(m2)

1

50



1

D2

1

22

×π ×

=

×π ×

= 0,062

50

4

50

4

4 × S bh 4 × 0,062

=

= 0,08

π

3,14



3,14 × 0,08 2

= 0,005

4



(m2)



(m)



(m2)



P: Áp suất hơi bão hòa ở 62,50C. P = 174,08 mmHg [7, tr 312]

2374.



ϕ: Độ ẩm tương đối của khơng khí ϕ = 80%.



2375.



P’: Áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ xung quanh P’= 24,55 mmHg



2376.



T: Thời gian nấu ở một nồi: T = 24 giờ



2377.



W = 0,036 × 0,005 × (174,08 – 24,55 × 0,8) ×



2378.



Qbh = 0 0,667 × 576,5 = 384,526 (kcal/ngày)



2379.



1

2



= 0,667 (kg)



Vậy tổng lượng nhiệt cần dung cho qua trình nâu chin trong một ngayla:

5



Qh = ∑ Q I + Qbh

i =1



2380.



= 8745094,961 (kcal/ngày)



2381. 6.1.3.7. Tính chi phí hơi

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

156



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



Di =



2382.



Qh

ihn − in



(kg/ngày)



2383.



Nhiệt lượng riêng của hơi nước ihn ở t = 1330C: ihn = 651,62 (kcal/kg)



2384.



Nhiệt lượng riêng của nước in ở t = 1330C in = 133,56 (kcal/kg)



D3 =



2385.

2386.

2387.

2388.



Qh

ihn − i n



=



8745094,961

651,62 − 133,56



= 16880,467 (kg/ngày)



Vậy lượng hơi dùng cho phân xưởng nấu trong 1 ngày:

Dnấu=D1+D2+D3= 27639,176+3931,004 + 16880,467 = 70174,740(kg/ngày)

6.1.4. Tính hơi cho quá trình chưng cất - tinh chê



2389. 6.1.4.1. Tháp thô



Lượng hơi cần cho tháp thơ là: P = 7,765 (kg/100kg dấm).



2390.



P × m giam

100



Lượng hơi dùng trong 1 ngày: Dtho=



=



7,765 × 24545

= 4652,158

100



(kg/ngày)



2391. 6.1.4.2. Tháp tinh chế

2392.



Lượng hơi cần cho tháp tinh chế trong 100kg dấm: P= 5,286 (kg/100kg



dấm)

Lượng hơi cần dùng trong quá trình chưng cất – tinh chế trong một



2393.



ngày:

Pt × m giam

2394.



Dtinh =



100



=



5,286 × 24545

= 2608,212

100



(kg/ngày)



2395.



Vậy lượng hơi tiêu hao trong quá trình chưng cất - tinh chế là:



2396.



Dchưng cất – tinh chế = Dthô+ Dtinh = 4652,158+2608,212 = 7550,37(kg/ngày)



2397.

2398.



Tổng lượng hơi cần là :

D = Dnấu+ Dchưng cất – tinh chế = 70174,740+7550,37= 14725,11 (kg/ngày)



2399.



2400.



6.1.5. Tính và chọn lò hơi



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

157



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



Dtt =



Lượng hơi thực tế dùng:



2401.

2402.



D 14725

=

= 13988,365

η

0,85



(kg/ngày)



Với η =0,85: Hệ số tổn thất nhiệt độ, mất mát do bảo ôn đường ống, thiết



bị,…

2403.



Chọn lò hơi có: Kiểu ống lò, ống lửa nằm ngang



2404.



Năng suất :35.000 kg/h



Mã hiệu: LD 15/10

Năng xuất sinh hơi: 15.000(kg/h)



2405.



Áp



suất làm việc: 10 (kg/cm2)

2406.



Nhiệt độ hơi bão hòa: < 1800C



2407.



Điều khiển: hồn tồn tự động

n=



2408.



Số lò hơi cần dùng là:



Dtt

N



Hiệu suất: 89 ÷ 90%

Nhiên liệu đốt: dầu DO, dầu FO, gas,…



=



Dtt

13988,365

=

= 0,368

35000× 24 35000× 24



. Vậy chọn



một lò hơi

2409.



6.1.6. Tính nhiên liệu



2410. 6.1.6.1. Dầu F.O



D=



Nhiên liệu sử dụng chính cho lò hơi:



2411.



Dtt × (i h − in )

Q ×η



2412.



Q: Nhiệt lượng của dầu, Q = 6728,2 (kcal/kg)



2413.



Dtt: Năng suất hơi . Dtt = 13988,365 (kg/ngày)



2414.



η : Hiệu suất lò hơi, η = 85%.



2415.



ih: Nhiệt hàm của hơi ở áp suất làm việc, ih = 657,3 (kcal/kg)



2416.



in: Nhiệt hàm của nước ở áp làm việc, in = 152,2 (kcal/kg)

D=



Suy



2417.



Dtt × (i h − i n ) 13988,365× (657,3 − 152,2)

=

= 9298,715

Q ×η

6728,2 × 0,85



ra:



(kg/ngày)

2418. 6.1.6.2. Xăng

2419.



Sử dụng cho các loại xe ở nhà máy. Lượng xăng sử dụng: 200



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

158



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ ngun liệu

sắn lát khơ năng śt 5 tấn/ngày



(lít/ngày)

2420.

2421.

2422.

2423.



Như vậy 1 năm cần: 200 × 328 = 65600(lít/năm)

6.1.6.3. Dầu D.O

Dùng để chạy máy phát dự phòng lấy trung bình 5 (kg/ngày)

Lượng dầu sử dụng trong 1 năm: 5 × 328 = 1640 (kg/năm)



2424.

2425.

2426.

2427.

2428.

2429.

2430.

2431.

2432.

2433.

2434.

2435.

2436.

2437.

2438.

2439.

2440.

2441.

2442.



TÀI LIỆU THAM KHẢO



[1]. PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh (2012), “Thiết bị thực phẩm”, Trường



ĐH Bách Khoa Đà Nẵng.

2443.



[2]. GS. TS. Nguyễn Thị Hiền (chủ biên) và tập thể tác giả (2009), “Khoa



học – công nghệ malt và bia”, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật Hà Nội.

2444.



[3]. Trương Hồng Linh (2011), “Công nghệ sản xuất bia”, Trường Cao



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

159



Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu

sắn lát khô năng suất 5 tấn/ngày



Đẳng Lương Thực Thực Phẩm, Đà Nẵng.

2445.



[4]. KS. Nguyễn Văn Phước (1979), “Kỹ thuật sản xuất rượu etylic”,



Trường trung học NN – CN thực phẩm Đà Nẵng.

2446.



[5]. PGS. TS. Nguyễn Đình Thưởng, TS. Nguyễn Thanh Hằng (2005),



“Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn Etylic”, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà

Nội.

2447.



[6]. Trần Thế Truyền (1999), “Cơ sở thiết kế nhà máy”, Khoa Hóa – Trường



Đại học Kỹ Thuật, Đà Nẵng.

2448.



[7]. PTS. Trần Xoa, PTS. Nguyễn Trọng Khuông, KS. Hồ Lê Viên (1992),



“Sổ tay q trình và thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I”, NXB Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội.

2449.



[8]. PTS. Trần Xoa, PTS. Nguyễn Trọng Khuông, KS.Hồ Lê Viên (1992),



“Sổ tay q trình và thiết bị cơng nghệ hóa chất tập II”, NXB Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội.

2450.



[9]. Ц.P.3aйчиk (1977), OБOPYДOBAHИE ПPEДПPИЯTИЙ BИHOДE-



ΛЬЧECKOЙ ПPOMЬIШΛEHHOCTИ, MOCKBA.

2451.

[10]. O.O. Oladunmoye, R. Akinoso and A.A. Olapade (2010), Evalution of

some physical-chemical properties of wheat, cassava, maize and cowpea flour for

break making.

2452.



[11].http://khucongnghiep.com.vn/xuctien/tabid/67/articleType/ArticleView/



articleId/705/KCN-Tm-Thng-mi-gi-u-t.aspx (5/3/2014)

2453.



[12]. http://daknong.gov.vn/gioithieu/Pages/ubndhcj-gtc.aspx (5/3/2014)



2454.



[13].http://dntu.edu.vn/congnghe/Resource/Upload/file/ThucPham/thi



%20nghiem%20chuyn%20nganh%20thuc%20pham%20bai1,2,3,4.pdf (6/3/2014)

2455.



[14].http://www.foodnk.com/tim-hieu-ve-khoai-mi-cu-san-trong-cong-nghe-



thuc-pham.html (6/3/2014)

2456.



[15].http://www.sieuthimayvietnam.vn/sanpham/May-sang-



rungZD198/26485.html (10/3/2014)

2457.



[16]. http://vn.sbmchina.com/hammer_crusher.html (10/3/2014)



Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương



Hướng dẫn: KS.Bùi Viết Cường

160



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×