BÁO cáo THỰC HÀNH kỹ THUẬT THỰC PHẨM

1.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái niệm chung Khái niệm cô đặc: Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của dung dịch bằng cách tách mộtphần dung môi ở nhiệt độ sôi, dung môi tách ra khỏi dung

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM

GVHD: Nguyễn Hữu Quyền

NHÓM: A

SVTH: Nguyễn Trịnh Thị Như Hằng MSSV: 2005191074 Lớp: 10DHTP5

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM

GVHD: Nguyễn Hữu Quyền

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bài 1 CÔ ĐẶC

1.1Mục tiêu

1.2Cơ sở lý thuyết

1.2.1 Khái niệm chung

1.2.2 Cân bằng vật chất trong hệ thống cô đặc 1 nồi

1.2.3 Cân bằng nhiệt lượng trong hệ thống cô đặc 1 nồi

1.3Cách tiến hành

1.4Thí nghiệm

1.5Đồ thị

1.6Kết luận

Bài 2 CHƯNG CẤT

2.1Mục tiêu

2.2Cơ sở lý thuyết

2.2.1 Mô hình mâm lý thuyết

2.2.2 Hiệu suất

2.2.3 Mối quan hệ giữa hiệu suất mâm Murphree và hiệu suất mâm tổng quát 10 2.2.4 Phân loại quá trình chưng cất

2.2.5 Định luật Raoult

2.2.6 Phương trình cân bằng vật chất

2.3Cách tiến hành:

2.4Tính toán:

Bài 3 TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

3.1Mục tiêu

i

3.2Cơ sở lý thuyết

3.3Cách tiến hành

3.4Thí nghiệm

Bài 4 SẤY ĐỐI LƯU

4.1Mục tiêu

4.2Cơ sở lý thuyết

4.2.1Định nghĩa

4.2.2Đặc trưng của quá trình sấy

4.2.3Tốc độ sấy theo cân bằng nhiệt của quá trình sấy

4.2.4Phương trình cơ bản của động lực học quá trình sấy

4.2.5Lượng nhiệt cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy giảm tốc (q 4.2.6Lượng nhiệt cung cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy đẳng tốc (q 4.2.7Cường độ trao đổi nhiệt (q(x))

4.2.8Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy

4.2.9Các giai đoạn của quá trình sấy:

4.2.10 Thời gian sấy vật liệu

4.3Cách tiến hành

4.4Thí nghiệm

4.5Kết luận

Bài 5 CỘT CHÊM

5.1Mục tiêu

5.2Cơ sở lý thuyết

5.2.1Độ giảm áp của dòng khí 5.2.2Hệ số ma sát fck

5.2.3Độ giảm áp ∆ Pcư

ii

5.2.4Điểm lụt của cột chêm

5.3Cách tiến hành

5.4Thí nghiệm

Bài 6 LỌC KHUNG BẢN

6.1Mục tiêu

6.2Cơ sở lý thuyết

6.2.1Khái niệm quá trình lọc

6.2.2Nguyên tắc lọc

6.2.3Phương trình tốc độ lọc

6.3Cách tiến hành

6.4Thí nghiệm

6.5Nhận xét

iii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Số liệu thực nghiệm của quá trình cô đặc 5

Bảng 3.1 Thông số thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống 15

Bảng 4.1 Bảng số liệu sấy vật liệu tại 50o C (G0 = 0.069) 24

Bảng 4.2 Kết Quả Tính Toán Của Vật Liệu Ở Nhiệt Độ 500 C 26

Bảng 4.3 Bảng số liệu sấy vật liệu tại 60o C (G0 =0.069) 28

Bảng 4.4 Bảng độ ẩm của vật liệu và tốc độ sấy ở nhiệt độ 600 C 30

Bảng 5.1 Cột khô tại L=0 (lít/phút) 36

Bảng 5.2 Cột ướt tại L = 4 (lít/phút) 36

Bảng 5.3 Cột ướt tại L =5 (lít/phút) 37

Bảng 5.4 Cột ướt tại L = 6 (lít/phút) 37

Bảng 5.5 Cột ướt tại L = 7 (lít/phút) 37

Bảng 5.6 Cột ướt tại L = 8 (lít/phút) 38

Bảng 5.7 Cột ướt tại L = 9 (lít/phút) 38

Bảng 5.8 Các trị số kết quả của cột khô L=0 41

Bảng 5.9 Các trị số kết quả của cột ướt L = 4 43

Bảng 5.10 Các trị số kết quả của cột ướt L = 5 43

Bảng 5.11 Các trị số kết quả của cột ướt L = 6 44

Bảng 5.12 Các trị số kết quả của cột ướt L = 7 44

Bảng 5.13 Các trị số kết quả của cột ướt L = 8 45

Bảng 5.14 Các trị số kết quả của cột ướt L = 9 45

iv

v

Bài 1 CÔ ĐẶC

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm thiết bị cô đặc gián đoạn một nồi, hoạt động trong điều kiện chân không

- Vận hành được hệ thống cô đặc

- Tính toán được cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng và các đại lượng đặc trưng cho quá trình cô đặc

1.2 Cơ sở lý thuyết

1.2.1 Khái niệm chung

Khái niệm cô đặc:

Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của dung dịch bằng cách tách mộtphần dung môi ở nhiệt độ sôi, dung môi tách ra khỏi dung dịch bay lên gọi

là hơi thứ

Mục đích của quá trình cô đặc:

o Làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong dung dịch

o Tách chất rắn hòa tan ở dạng rắn (kết tinh)

o Tách dung môi ở dạng nguyên chất (cất

nước) Các phương pháp cô đặc:

o Cô đặc ở áp suất khí quyển: là phương pháp đơn giản nhưng không kinh tế

o Cô đặc ở áp suất chân không: dùng cho các dung dịch có nhiệt độ

sôi cao, dễ phân hủy vì nhiệt,…

o Cô đặc ở áp suất dư: dùng cho các dung dịch không phân hủy ở

nhiệt độ cao, sử dụng hơi thứ cho các quá trình khác

1.2.2 Cân bằng vật chất trong hệ thống cô đặc 1 nồi

Theo phương trình cân bằng vật chất ta có:

Gđ = Gc + W

Gđ xđ = Gc xc (theo hàm lượng chất khô trong dung dịch)

Trong đó:

1

o Gđ – Khối lượng nguyên liệu, [kg]; kg/s.

o Gc – Khối lượng sản phẩm, [kg]; kg/s

o W – Lượng hơi thứ, [kg]; kg/s

o xd – Nồng độ chất khô trong nguyên liệu, [phần khối lượng]

o xc – Nồng độ chất khô trong sản phẩm, [phần khối lượng]

- Lượng hơi thứ trong quá trình cô đặc

1.2.3 Cân bằng nhiệt lượng trong hệ thống cô đặc 1 nồi

Theo định luật bảo toàn nhiệt

ΣQ v =ΣQ r

ΣQ v =Q1 +Q2

ΣQ r =Q3 +Q4 +Q5+Q6+Q7

Trong đó:

o Q1: Nhiệt do dung dịch mang vào

o Q2: Nhiệt do hơi đốt ngưng tụ

o Q3: Nhiệt do dung dịch sau cô đặc mang ra

o Q4: Nhiệt do hơi thứ mang ra

o Q5: Nhiệt do nước ngưng mang ra

o Q6: Nhiệt do quá trình cô đặc

o Q7: Nhiệt tổn thất ra môi trường

→ Gđ.cđ.tđ + D.i = Gc.cc.tc + W.i’ + D.cn.tn + Qcđ + QmtVới:

o tđ : Nhiệt độ nguyên liệu, [độ]

2

o tc ; Nhiệt độ sản phẩm, [độ].

o tn : Nhiệt độ nước ngưng, [độ]

o cđ : Nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ]

o cc : Nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ]

o cn : Nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ]

o i : Hàm nhiệt trong hơi đốt, [J/kg]

o i’: Hàm nhiệt trong hơi thứ, [J/kg]

Lượng hơi đốt tiêu tốn:

o F: Diện tích bề mặt truyền nhiệt, [m2]

o τ : Thời gian cô đặc,[s].

o △hi : Hiệu số nhiệt độ hữu ích , [độ]

Tìm hiểu hệ thống thiết bị, các van và tác dụng của nó

Tìm hiểu với thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc

để đo nhiệt độ

3

Chuẩn bị dung dịch đường bằng cách pha 8,5 ml nước cất với 1,5 kg đường.

Sau đó đo dung dịch đường bằng Brix kế để đảm bảo nồng độ dung dịch đường là 15

Chuẩn bị bảng số liệu thí nghiệm

Bước 1: Chạy nước nóng

Bước 2: Cô đặc dung dịch

Kiểm tra các van: van 6 mở, các van còn lại

đóng Mở công tắc tổng

Hút chân không bằng cách chạy bơm chân không và mở van 10 Khi kim

áp kế chân không chỉ 0,6 at thì tắt bơm và khóa van 10

Mở van 1 để hút hết 5 lít dung dịch vào trong nồi

Mở van 9 để nước vào ống xoắn ngưng tụ hơi thứ

Mở công tắc khuấy trộn (5 phút khuấy 1 lần, mỗi lần 1 phút)

Kể từ lúc dung dịch trong nồi sôi (60oC), thì cứ 10 phút lấy mẫu 1 lần đo

độ Brix, lấy nước ngưng tụ ra đo thể tích và ghi nhận các giá trị nhiệt độ theo bảng

Cách lấy mẫu: Mở công tắc khuấy trộn 1 phút cho đều rồi mở van 2 trong thời gian 5 giây sau đó đóng van 2 lại, mở van 3 lấy mẫu

Cách lấy nước ngưng tụ: Đóng van 6, mở van 7, van 8, lấy nước ngưng xong thao tác van ngược lại trở về trạng thái ban đầu (chú ý trong lúc nuớc ngưng tụ không được hút chân không)

Khi dung dich trong nồi đạt 50oBx trở lên thì tắt điện trở, dừng quá trình

cô đặc

4

Mở van 1 để cân bằng áp suất (thông áp khí trời).

Mở van 4 xả dung dịch sau cô đặc ra ngoài để cân khối

lượng Tắt máy khuấy trộn

Bước 3: Vệ sinh thiết bị

Kiểm tra các van: van 6, van 10 mở, các van còn lại

đóng Mở công tắc tổng

Chuẩn bị 20 lít nước sạch trong xô nhựa

Chạy bơm chân không, khi kim áp kế chỉ 0,6 at thì tắt bơm

Mở van 1 để hút hết nước sạch vào trong nồi

Mở công tắc khuấy trộn trong thời gian 1

phút Mở van 4 xả nước trong nồi ra ngoài

- Nồng độ phần khối lượng của dung dịch đường nhập liệu:

+ Tại t = 0, nồng độ là 19Bx vậy xđ = 0.19(phần khối lượng)

- Nồng độ dịch đường thu được sau quá trình thí nghiệm:

 Tính xc và W áp dụng định luật bảo toàn vật chất:

- Bảo toàn khối lượng: Gđ = Gc + W

Trong đo:

xc: Nông đọ % chât kho trong san phâm sau co đạc theo ly thuyêt (phân khôi luơng)

xc *: Nông đọ % chât kho trong san phâm co đạc theo thưc tê đo băng Bx kê (phânkhôi luơng)

 Sai số lượng nước ngưng thu được trong quá trình cô đặc

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa nồng độ dung dịch Brix và thời gian cô đặc

Đồ thị biểu diễn quan hệ giữa lượng nước ngưng thu được và thời gian cô đặc

7

1.6 Kết luận

Trong lúc thực nghiệm và tính toán đã có sai số, vì thao tác kỹ thuật còn sai, cân đo dungdịch đường không ổn định và thời gian không đồng đều Cách khắc phục cho việc này làphải nắm vững kiến thức trước thực hành thí nghiệm, thao tác vận hành phải nhanh, phadung dịch và cân đong dung dịch đường chính xác để tránh các sai số lớn

8

Bài 2 CHƯNG CẤT

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm của thiết bị chưng cất cồn hoạt động liên tục

- Vận hành được hệ thống chưng cất

- Tính toán được ảnh hưởng của lưu lượng hoàn lưu và vị trí mâm nhập liệu lên độ tinhkhiết của sản phẩm, tính hiệu suất của quá trình chưng cất

2.2 Cơ sở lý thuyết

2.2.1 Mô hình mâm lý thuyết

Mô hình mâm lý thuyết là mô hình toán đơn giản nhất dựa trên các cơ sở sau:

- Cân bằng giữa hai pha lỏng - hơi cho hỗn hợp hai cấu tử

- Điều kiện động lực học lưu chất lý tưởng trên mâm lý cho hai pha lỏng - hơi là:

Pha lỏng phải hòa trộn hoàn toàn trên mâm

Pha hơi không lôi cuốn các giọt lỏng từ mâm dưới lên mâm trên và đồng

thời có nồng độ đồng nhất tại mọi vị trí trên tiết diện

Trên mỗi mâm luôn đạt sự cân bằng giữa hai pha

2.2.2 Hiệu suất

Để chuyển từ số mâm lý thuyết sang số mâm thực ta cần phải biết hiệu suất mâm

Có ba loại hiệu suất mâm được dùng là: Hiệu suất tổng quát, liên quan đến toàn tháp;Hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến một mâm; Hiệu suất cục bộ, liên quan đến một

E M= yn− y n±1

y ∗n− y n+1 Trong đó: yn: nồng độ thực của pha hơi rời mâm thứ n

9

yn+1: nồng độ thực của pha hơi vào mâm thứ ny*n: nồng độ pha hơi cân bằng với pha lỏng rời ống chảy chuyềnmâm

o y’n: nồng độ pha hơi rời khỏi vị trí cụ thể trên mâm n

o y’n+1 :nồng độ pha hơi mâm n tại cùng vị trí

o y’en :nồng độ pha hơi cân bằng với pha lỏng tại cùng vị trí

2.2.3 Mối quan hệ giữa hiệu suất mâm Murphree và hiệu suất mâm tổng quát

- Hiệu suất tổng quát của tháp không bằng với hiệu suất trung bình của từng mâm Mối quan hệ giữa hai hiệu suất này tùy thuộc trên độ dốc tương đối của đường cân bằng và đường làm việc Khi mG/L>1 hiệu suất tổng quát có giá trị lớn hơn và mG/L<1 hiệu suất tổng quát có giá trị nhỏ hơn Như vậy, với quá trình trong đó có cảhai vùng như trên (chưng cất) thì hiệu suất tổng quát Eo có thể gần bằng hiệu suất mâm EM Tuy nhiên khi phân tích họat động của một tháp hay một phần của tháp thực tế, trong đó đo được sự biến thiên nồng độ qua một hoặc một vài mâm sẽ xác định được giá trị đúng của EM hơn là giả sử EM=Eo

2.2.4 Phân loại quá trình chưng cất

- Chưng cất đơn giản:

Dùng để tách hỗn hợp lọc gồm các cấu tử có nhiệt độ sôi rất khác nhau, thôngthường người ta sử dụng chưng cất đơn giản để tách hỗn hợp rắn lơ lửng trong phalỏng

- Chưng cất lôi cuốn hơi nước :

Dùng để tách hỗn hợp khó bay hơi, cấu tử có nhiệt độ sôi cao so với điều kiệncấu tử này không tan trong nước Người ta tiến hành chưng cất bằng cách cho hơinước bão hòa lội qua hỗn hợp lỏng cần chưng cất cấu tử nào không tan trong nước sẽ

bị hơi nước lôi cuốn lên khỏi mặt thoáng của hỗn hợp và đi ra ngoài theo đường ốngdẫn sau đó tiến hành ngưng tụ hơi nước bão hòa ta sẽ thu được hỗn hợp lỏng gồmnước và cấu tử cần tách, hai cấu tử này không tan vào nhau nên tách lớp và ta dễdàng thu được cấu tử cần phân tích

- Chưng cất tinh khiết hỗn hợp 2 cấu tử

10

Để tăng giá giá thành và độ tinh khiết của dung môi người ta sử dụng quá

trình chưng cất tinh khiết với 1 nguyên liệu là sản phẩm của chưng cất

p: áp suất hơi riêng phần của cấu tử trong hỗn hợp hơi

pbh: áp suất hơi bão hòa của cấu tử ở cùng nhiệt độ

x: nồng độ phần mol của cấu tử trong dung dịch

2.2.6 Phương trình cân bằng vật chất

F= D+W F.x F = D.x D + W.x W

Trong đó:

F: Suất lượng nhập liệu

D: Suất lượng sản phẩm đỉnh

W: Suất lượng sản phẩm đáy

xF: Nồng độ nhập liệu (của cấu tử dễ bay hơi)

xD: Nồng độ sản phẩm đỉnh (của cấu tử dễ bay hơi)

xW: Nồng độ sản phẩm đáy(của cấu tử dễ bay hơi)

F: Suất lượng nhập liệu

D: Suất lượng sản phẩm đỉnh

W: Suất lượng sản phẩm đáy

xF: Nồng độ nhập liệu (của cấu tử dễ bay hơi)

xD: Nồng độ sản phẩm đỉnh (của cấu tử dễ bay hơi)

xW: Nồng độ sản phẩm đáy (của cấu tử dễ bay hơi)

2.3 Cách tiến hành:

- Sơ đồ nguyên lý thiết bị

11

Bước 1: Khởi động

o Cho 50 lít rượu vào bình chứa nhập liệu A

o Mở van 6, van 14, bật bơm nhập liệu B để đưa rượu vào nồi đun F cho đếnkhi dung dịch ngập điện trở (khoảng 1/3 nồi đun) thì tắt bơm, khóa van 6,van 14

o Mở van 11 thông áp bình chứa sản phẩm đỉnh và mở van 13 cho nước vào thiết bị ngưng tụ

o Khóa van 7, van 8 và van 9

o Bật công tắc điện trở nồi đun Khi dung dịch trong nồi đun sôi thì tiến hànhchưng cất thí nghiệm

Bước 2: Chưng cất

o Mở van tương ứng mâm cần khảo sát (van 1 => 5)

o Bật bơm nhập liệu , mở từ từ van 10 để điểu chỉnh lưu lượng nhập liệu (thông qua lưu lượng kế C)

o Bật công tắc điện trở D gia nhiệt nhập liệu

o Mở van 9, bật bơm hoàn lưu và mở từ từ van 13 để chỉnh lưu lượng hoàn lưu M theo yêu cầu

o Bật công tắc điện trở I gia nhiệt dòng hoàn lưu

o Chờ hệ thống hoạt động ổn định (5 phút) bắt đầu lấy số liệu thí nghiệm

o Chuyển chế độ thí nghiệm: khảo sát ảnh hưởng thay đổi vị trí mâm nhập liệu và lưu lượng dòng hoàn lưu

12

o Thay đổi vị trí mâm nhập liệu: tắt điện trở nhập liệu và điện trở hoàn lưu,tắt bơm nhập liệu và điện trở hoàn lưu Mở van tương ứng mâm cần khảosát và vận hành tương tự như trên.

o Thay đổi lưu lượng hoàn lưu: giữ nguyên chế độ làm việc, chỉnh từ từ van

13 đến giá trị lưu lượng mới Tương tự chờ ổn định 5 phút, bắt đầu lấy sốliệu thí nghiệm

Bước 3: Ngưng máy

o Tắt điện trở nung nóng nhập liệu và hoàn lưu và tắt các bơm

o Tắt điện trở nồi đun

o Tháo sản phẩm đỉnh

o Đóng van nước cấp ngưng tụ sản phẩm đỉnh (van 12)

o Tắt điện vào hệ thống chưng cất

2.4 Tính toán:

 Bảng số liệu thực nghiệm

Lưu lượng dòng

F (l/h)1

2345

Suất lượng nhập liệu F, suất lượng sản phẩm đỉnh D

45

Xác định phương trình đường chưng, đường cất:

xw =

Y=6,917+1,33 x - 1,33−1 0,2246,917+1 6.917+1

= 1,042x - 0.01

Bài 3 TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:

- Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm của thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống

- Vận hành được thiết bị truyền nhiệt

- Tính toán được hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giữa hai dònglạnh và nóng qua vách kim loại, thiết lập được cân bằng nhiệt lượng ở các chế

dộ chảy khác nhau

3.2 Cơ sở lý thuyết

Truyền nhiệt là quá trình phức tạp xảy ra đồng thời bởi 3 dạng trao đổi nhiệt cơ

bản như: trao đổi nhiệt bằng dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt bằng đối lưu nhiệt và trao đổinhiệt bằng bức xạ nhiệt

 Sơ đồ thiết bị

17

D Lưu lượng kế d Đồng hồ hiển thị

E. TBTN kiểu chảy ngang

Bước 1: chuẩn bị thí nghiệm

o Kiểm tra mực nước bên trong nồi đun

o Kiểm tra nước dòng lạnh trong các ống

o Mở công tắt tổng

o Mở công tắc gia nhiệt nồi đun

Bước 2: chảo sát quá trình truyền nhiệt trong ống chảy vuông góc

Đo lưu lượng dòng nóng

o Mở van 4, van 5

o Đóng van 6

o Mở công tắt bơm nước nóng

o Chỉnh lưu lượng dòng nóng bằng van 10

Đo lưu lượng dòng lạnh

o Nhấn nút N3 để đo nhiệt dòng nóng và ghi nhận tnv

o Nhất nút N4 để đo nhiệt độ dòng nóng ra và ghi nhận tnr

o Nhấn nút L1 để đo nhiệt độ dòng lạnh vào và ghi nhận tLV

o Nhấn nút L2 để đo nhiệt độ dòng lạnh ra và ghi nhận tLR

Bước 3: khảo sát quá trình truyền nhiệt trong ống chảy dọc

Đo lưu lượng dòng nóng

o Mở Van 4, Van 5

o Đóng Van 6

o Mở công tắc bơm nước nóng

o Chỉnh lưu lượng dòng nóng bằng Van 10

Đo lưu lượng dòng lạnh

o Nhấn nút N5 để đo nhiệt dòng nóng vào và ghi nhận tnv

o Nhất nút N4 để đo nhiệt độ dòng nóng ra và ghi nhận tnr

o Nhấn nút L1 để đo nhiệt độ dòng lạnh vào và ghi nhận tLV

o Nhấn nút L2 để đo nhiệt độ dòng lạnh ra và ghi nhận tLR

ρN: khối lượng của nước nóng (kg/m3) dựa vào nhiệt độ trung bình dòng nóng.

C N : nhiệt dung riêng của dòng nóng (J/kg.độ), dựa vào nhiệt độ trung bình của dòng nóng Ghi chú:

Cách chuyển G’N (lít/phút) thành GN (kg/s)

20

kg ρ ×V

=

Suất lượng khối lượng của dòng nóng

ρN: khối lượng của nước nóng (kg/m3) dựa vào nhiệt độ trung bình dòng nóng Công

6912

Bảng 2: Nhiệt lượng thu vào của dòng lạnh

3.5 Tính tổn thất nhiệt

∆ Q=|Q N −Q L|Trong đó:

∆Q – Tổn thất nhiệt (W)

QN – Nhiệt lượng thu vào của dòng lạnh (W)

QL – Nhiệt lượng tỏa ra của dòng nóng (W)

Tính hiệu nhiệt độ trung bình ∆tlog

22

Tính hệ số truyền nhiệt dài thực nghiệm K L

Ở bài này do ta tiến hành thí nghiệm với ống truyền nhiệt, do vậy ta xem như là truyền

nhiệt ở tường hình trụ 1 lớp nên công thức tính hệ số truyền nhiệt dài KL* trở thành:

23

μ- độ nhớt động lực của lưu chất N.s/m2.

ρ - khối lượng riêng của chất lỏng kg/m 3

Ta có kích thước hình học đặc trưng được tính bằng:

L= 4

∏ F (m)

F - Diện tích mặt cắt (tiết diện ngang mà dòng lưu chuyển động qua), m2

∏- Chu vi tiết diện ướt (chu vi mà chất lỏng tiếp xúc với bề mặt trao đổi nhiệt), m

+ Trường hợp ống chảy ngang

Ta có tiết diện là hình tròn: LN =d tr =0.018(m)

F N =Tốc độ dòng chảy của dòng nóng:

+ Tính µ*10 3 (N.s/m 2 )

Độ nhớt động lực của dòng nóngµ*103 (N.s/m2) sẽ được nội suy từ nhiệt độ trung bình của dòng nóng ở Sổ tay QTTB tập 1

Ta có:

24

µ sẽ được tính theo công thức: µ= µ2 (t−t1 )+µ1(t2−t )

Dtr là đường kính trong của ống ngoài

dn đường kính ngoài của ống trong

Dtr = 38 mm = 0.038 m

25

+ Trường hợp ống chảy ngang

Ta có tiết diện là 2 hình chữ nhật, diện tích mặt cắt được tính bằng:

FN =L(D tr + d n )=1 ×(0.038+0.021)=0.059(m2 )

L là chiều dài ống (m)

Dtr là đường kính trong của ống ngoài

dn đường kính ngoài của ống trong

Ta có Π- chu vi tiết diện ướt (m) được tính bằng:

t LR

( o C )

t LT B

( o C )

ρ L

(kg/m3 )

µ L *10 -

6 (N.S /

m2)

Re L