BÁO cáo THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT bị i bài 1 xác định vận tốc lắng trong môi trường thực phẩm lỏng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH HOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
Q TRÌNH THIẾT BỊ I

Họ và tên:
Lớp:
Mã lớp:
Giảng viên hướng dẫn:

Hoàng Minh Đức - 20190432
Thực phẩm 04 – K64
705034

Ths. Phạm Thanh Hương
Ths. Nguyễn Tuấn Linh


LỜI MỞ ĐẦU
Trong xu thế cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hàng loạt các sản phẩm cơng
nghệ kĩ thuật ra đời, góp phần lớn trong sự nghiệp phát triển đất nước đáp ứng
được nhu cầu cho nhân dân hiện nay. Đặc biệt trong công nghệ sản xuất thực
phẩm, việc áp dụng khoa học công nghệ vào dây chuyền sản xuất đang ngày được
cải thiện và phát triển đáp ứng, phục vụ được nhu cầu ăn uống, tiêu dùng của con
người. Ví dụ, trong sản xuất cá hộp, nước esphoa quả, chế biến sữa…đã được cơng
nghệ hóa, tự động hóa theo phương pháp sản xuất dây chun khép kín, đảm bảo
được chất lượng sản phẩm, dễ dàn quản lí, kiểm sốt.
Trong bộ mơn thí nghiệm q trình và thiết bị máy, chúng em được sự hướng dẫn
nhiệt tình, chu đáo của cô Phạm Thanh Hương và thầy Nguyễn Tiến Linh đã giúp
chúng em được một phần lớn trong việc tìm hiểu các loại thiết bị cũng như ngun

lí hoạt động của máy nghiền và máy khuấy trộn, tính tốn trong quá trình tìm hiểu
xác định vận tốc lắng trong mơi trường thực phẩm lỏng.
Do thời gian thí nghiệm cịn hạn chế, hiểu biết cịn ít nên bài báo cáo cịn sai sót,
mong thầy cơ và các bạn góp ý kiến để bài báo cáo của em hoàn thiện bài báo cáo
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


Bài 1: Xác định vận tốc lắng trong môi trường thực phẩm lỏng
I- Cơ sở lí thuyết
Trong sản xuất và trong các ngàn cơng nghiệp hóa chất, và cơng nghệ môi trường,
phương pháp lắng thường được sử dụng để tách chất rắn và các hạt lơ lửng ra khỏi
môi trường lỏng, khí. VD: Tách bụi khỏi khơng khí, tách bùn ra nước thả... vì vậy
sự nghiên cứu của sự lắng của các hạt đóng vai trị rất quan trọng. Trong bài thí
nghiệm này, sinh viên tiến hành thí nghiệm lắng hạt thủy tinh trong môi trường
mật ong, đo vận tốc lắng, tính tốn chuẩn số Reynols, hệ số trở lực, và vận tốc
lắng. Sự khác nhau giữa vận tốc lắng thực tế và vận tốc lí thuyết được đưa ra so
sánh và thảo luận.
Trong môi trường chất lỏng, theo định luật Archimeds, trọng lực của hạt cầu Ks
được tính như sau:
3

πd p −p
Ks=
( 1 2)g, (N) (1)
6
p1: khối lượng riêng của hạt cầu (kg/m3)

p2: khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m3)

g: gia tốc tọng trường (m/ s2 )
Khi hạt cầu rơi (lắng) với vận tốc u, sẽ chịu trở lực gây ra bởi mooit rường chất
lỏng. Trở lực này phụ thuộc vào tính chất vật lí của mơi trường lỏng (khối lượng
riêng, độ nhớt), phụ thuộc vào kích thước và hình dáng của vật thể, và phụ thuộc
vào vận tốc rơi và gia tôc trọng trường. Theo Newton, trở lực S được xác định như
sau:
2

u
S=ℰ.F. p2. ,(N) (2)
2

ℰ: hệ số trở lực;
F: tiết diện của hạt theo hướng chuyển động
Đối với hạt cầu:


2

2

πd
u
p2 ,(N) (3)
S= ℰ.
4
2

Giả thiết hạt hình cầu lắng với vận tốc khơng đổi. Khi đó S=Ks:
ℰ

2

2

3

πd
u πd
p2 =
( p1− p2 ) g (4)
4
2
6

√

u=

4 gd (p 1− p2)
(5)
3 p2 E

Hệ số trở lực ℰ là hàm số của Renols, nghĩa là phụ thuộc vào tốc độ lắng, kích
thước hạt, khối lượng riêng của chất lỏng, và độ nớt của chất lỏng. Sự phụ thuộc
ℰ=f(Re) được xác định bằng thực nghiệm, cụt hể như sau:
24

Re≤0,2 ℰ= ℜ

18,5

0,2≤Re≤500 ℰ= ℜ

500Với: Re=

p 2ud
µ

µ: độ nhớt động lực học của chất lỏng. (Pa.s)
II-Dụng cụ, thiết bị
Ống thủy tinh cao 40 cm, đồng hồ bấm giờ, cân điện tử, thước kẹp, cốc đong.
III- Nguyên liệu
- Mật ong 0,81 lít có khối lượng có chiều cao của mực mật ong là h=25,4 cm;
m2=1057 , thể tích là V =810 ml , có p2=1,30494(

g
)
ml

- 1 túi hạt bi hình cầu có đường kính d=1,5 cm và khối lượng:
m1=5,6 ( g ) ; p 1=3168951,756(

IV- Các bước tiến hành

kg
)
m3

Sinh viên tiến hành thí nghiệm lắng hạt thủy tinh hình cầu trong mơi trường mật
ong. Kích thước hạ thủy tinh được xác định bằng thước kẹp hoặc theo thông số của
nhà sản xuất, sau đó được thả vào ống thủy tinh chứa mật ong có chiều cao h=35
cm. Đo thời gian rơi của hạt thủy tinh t(s).
Các bước tiến hành thí nghiệm:
Bước 1: Xác định khối lượng của hạt thuyt tinh bằng cân điển tử; m1 (g)
Bước 2: Xác định khối lượng của 1l mật ong bằng cân điện tử;m2(g )
Bước 3: tiến hành lắng hạt thủy tinh, đo thời gian lắng bằng đồng hồ bấm giờ t(s).
Lặp lại thí nghiệm 5 lần.
V- Tính tốn kết quả và nhận xét
Vận tốc lắng thực tế là: u=h/t
- Thể tích của hạt bi là:
-

3

4πr
; với r =d/2 và d = 1.5 cm
3
Khối lượng của hạt bi là:m1=5.6( g)
V 1=

- Khối lượng riêng của hạt bi là:
ρ 1=

m1 5.6 × 10−3
=
V1
4π ¿¿¿

- Thể tích của mật ong là: V 2=810 ml=0.00081m3
- Khối lượng của mật ong là: m2=1057 ( g )=1,057 (kg)
- Khối lượng riêng của mật ong là:
ρ2=

( )

m2
1,057
kg
=
=1304,94 3
V 2 0,00081
m

- Độ nhớt chất lỏng là:
- μ=8156,4 ×10−3 Pa . s và gia tốc trọng trường g=9.81 m/s 2, được đo ở nhiệt độ là 24
độ C.
Áp dụng các công thức ở cơ sở lí thuyết trên với các số liệu tính được, ta có kết
quả như bảng sau:


Lần 1
Lần 2
Lần 3
Lần 4
Lần 5

Thời gian

lắng t(s)

Vận tốc
Hệ số
Hệ số trở
lắng thực tế Reynols(Re) lực(ℰ)
utt (m/s)

15
16
16
14
15

0,0169
0,0159
0,0159
0,0181
0,0169

0,0405
0,0382
0,0382
0,0434
0,0405

592,593
628,272
628,272
552,995

592,593

Vận tốc
lắng lí
thuyết
u(m/s)
0.217
0.211
0.211
0.225
0.217

Nhận xét: Từ kết quả cho thấy vận tốc lí thuyết và vận tốc thực tế chênh lệch lớn.
Nguyên nhân là do có trở lực tác dụng lên nó. Ngồi ra, vận tốc thực tế phụ thuộc
vào thời gian và chiều cao chất lỏng. Cịn vận tốc lí thuyết thì chỉ phụ thuộc vào
bản chất chất lỏng và hạt bi, hệ số trở lực. Bên cạnh đó, cịn có một số lí do khác
như:
+ Tốc độ thả ban đầu không đồng đều             
+ Sai số do người quan sát và bấm thời gian bi thủy tinh lắng. 
+ Kích thước hạt bi thủy tinh khơng đều. 
+ Trong cốc chứa bi thủy tinh, ngồi khối lượng của bi thủy tinh cịn có khối
lượng của khơng khí nên khối lượng riêng của bi thủy tinh chúng ta sử dụng không
đúng. 
+ Do nhiệt độ môi trường.


Bài 2: Xác định công nghiền riêng của hạt nông sản
I-Cơ sở lí thuyết
Trong cơng nghiệp sản xuất bột, thức ăn gia súc và nhiều ngành công nghiệp khác
thường tiến hành quá trình nghiền các cục to, các hạt thành bột thơ, vừa và mịn.

Q trình nghiền nhỏ vật liệu trong các máy nghiền là nhờ các lực cơ học. Có thể
phân loại các dạng tác dụng cơ học nhằm phá vỡ vật liệu đem nghiền như sau:
Bảng phân loại múc độ nghiền
Mức độ nghiền
Nghiền bột
To
Vừa
Mịn
Rất mịn

Đường kính trung
bính(mm)
Nguyên liệu(D)
5-1
0,2-0,04
0,1-0,04
0,1-0,04

Sản phẩm
nghiền(d)
0,01-0,04
0,015-0,005
0,005-0,001
0,001

Tỉ số mức độ

D
nghiền (i= d ¿

500-400
13-8
20-40
100-400

Tùy theo kết cấu của từng loại máy nghiền mà lực phá vỡ vật liệu đem nghiền có
thể là lực, ép, chẻ, cắt, va đập...hoặc do một vài lực ở trên tác dụng đồng thời.
Công nghiền không chỉ phụ thuộc vào lực tác dụng, kết cấu máy và các cơ cấu
truyền động mà còn phụ thuộc vào tính chất cơ lý của vật liệu đem nghiền như độ
cứng, độ ẩm, tính chất của vỏ hạt… Công nghiền để khắc phục các lực lien kết
giữa các phần tử của vật liệu đem nghiền, các lực ma sát giữa vật liệu với nhau,
giữa các phần tử và các cơ cấu nghiền, ma sát các bộ phận chuyển động trong máy.
Để xây dựng cơng thức tính tốn về công suất, năng suất cho máy nghiền phải dựa
vào tực nghiệm. Một só cơ sở lí thuyết để tính tốn gần đúng như lí thuyết bề mặt
của P.Rv. Ritting, thuyết thể tích, thuyết thể tích về bề mặt của P.A. Rebinde .
Máy nghiền có nhiều loại, nhưng trong thí nghiệm lầ này, chúng mình sẽ dùng máy
nghiền búa. Máy nghiền búa có cấu tạo như sau:


*Cấu tạo:


- Cấu tạo gồm 2 hộp chính: hộp thứ nhất để nghiền và hộp thứ 2 là hộp hút bột, hai
hộp này thông với nhau bởi1 ống dẫn bột ở dưới và trùng trục quay. Ngồi ra cịn
động cơ, đĩa búa và búa, quạt hút gió, phễu chứa nguyên liệu vào và sản phẩm ra…
*Nguyên lý hoạt động:
- Nguyên liệu được đưa vào phễu nạp liệu theo chiều tiếp tuyến với chiều quay của
búa. Quá trình nghiền nhỏ vật liệu trong máy nghiền búa là do sự va đập của búa
vào vật liệu, sự chà xát của vật liệu với búa và với thành vỏ máy, các hạt vật liệu to
chưa lọt qua lưới lại được búa tiếp tục nghiền nhỏ. Để nghiền được, động năng của

búa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu. kích cỡ sản
phẩm phụ thuộc vào lưới sàng, tùy theo yêu cầu sản phẩm mà ta thay lưới sang phù
hợp.
+ Sau khi qua lưới sang rơi xuống ống dẫn bột được hộp hút gió với tác động của
quạt hút với luồng gió từ của hút gió hút bột lên hộp và đưa lên túi chứa bột.
II- Dụng cụ, thiết bị
- Máy nghiền,
- đồng hồ bấm giờ (sử dụng điện thoại bấm giờ)
- Rây có kích thước lỗ: 0.1 mm, 0.2 mm, 0.5 mm
III- Nguyên liệu
- Gạo
IV- Tiến hành
- Làm thí nghiệm nghiền gạo, lấy số liệu
- Cho máy chạy không tải, xác định công suất chạy không tải Po=600(W)
- Cân 185 gr cho một lần thí nghiệm nghiền. Làm thí nghiệm 1 lần hoặc nhiều
hơn. Thời gian nghiền là 1.5 phút. Xác định công tiêu thụ A
- Lần lượt rây để phân loại bằng các rây có kích thước lỗ:0.1 mm, 0.2 mm, 0.5
mm
- Bảng số liệu:


TT

Khối
lượng sản
phẩm sau
rây(kg)

Kích
Thời

thước
gian
lỗ
nghiền
rây(m
(h)
m)

Số chỉ
đồng hồ

Lúc đầu
nghiền

Ađầu (kWh)

0,090
0,061
0,070

Lần 1
5.1.

0.1
0.2
0.5

1/60

0,350

Cơng
nghiền
riêng(k
Wh/kg)
Lúc
nghiền
xong Acuối
(kWh)
0,373

0,043

Tính cơng nghiền riêng

- Tính cơng có ích:
Aci =A 1− A 0=0.023 – 0.015 = 0.008 (kW/h)
1

Trong đó: A là cơng nghiền có tải trong thời gian nghiền T
A1 = Acuối − A đầu = 0,373 – 0,350 = 0,023 (kW/h)
1

1

A0 là công chạy không tải tương ứng với thời gian nghiền T
A0 =P0 × T = 600×

1
1,5

×
= 0.015 (kW/h)
1000 60

- Cơng nghiền riêng: là cơng có ích khi nghiền 1 kg vật liệu nào đó
Ariêng =
1

A ci
m1

1

=

0.008
= 0.089 (kW/h)
0.185

m - khối lượng vật liệu nghiền, kg
tương tự, tính Aci , Aci
2

Kích thước

3

Khối lượng

Công nghiền

Công nghiền riêng (


0,1

0,090

0,2

0,061

0,5

0,070

có ích( Aci ¿
0.008

Ariêng ¿

0.089
0.131
0.114

- Xác định diện tích bề mặt của hạt gạo f, tổng diện tích bề mặt của số lượng gạo
đem nghiền F
- Xác định giá trị trung bình tổng diện tích các hạt có kích thước nhỏ hơn 0.1mm
(sau nghiền) F 1, tương tự với kích thước trong khoảng 0.1mm - 0.2mm là F 2, trong
khoảng 0.2mm - 0.5mm là F 3

- Công nghiền riêng:
Ariêng = A ci /¿-F)

- với đường kính của lỗ rây lần lượt là:
d<0.1 mm => khối lượng m1 => có cơng suất riêng là A1
0.10.2Mặt khác cơng có ích được tính như sau:
Aci = A1 m1+ A 2 m2 + A 3 m3

5.3. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa cơng nghiền riêng và kích thước
hạt mới của hạt tạo thành khi nghiền. Rút ra nhận xét.


0.14
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Nhận xét:
- Theo lý thuyết, kích thước lỗ lưới càng nhỏ thì cơng nghiền riêng của từng vật
liệu càng tăng lên, vật liệu được nghiền càng mịn, nhỏ hơn và có màu sáng hơn.
- Tuy nhiên, kết quả thực nghiệm lại có sai khác do:
+ Từ đầu khi cho vật liệu vào, cánh búa không được cách đều nên một số cánh
thay đổi trục quay => Trở lực không đều => Máy chạy rung. Về sau vật liệu được
cho đều vào và nhiều dẫn đến cánh búa cách đều nhau => Máy chạy êm. Lúc cuối
vật liệu ít nên trở lực không đều => máy lại chạy rung.
+ Thời gian rung của máy nghiền lâu hơn khi kích thước lỗ sàng bé là do: ban đầu
và lúc cuối trở lực cánh khơng đều
+ Vật liệu càng nhỏ nó càng khơng thể cản được trở lực => Nó có xu hướng bay ra
ngồi nên ở lỗ thốt khơng khí sẽ có các hạt nhỏ bay ra theo.


Bài 3: Thí nghiệm khuấy trộn chất lỏng
I- Mở đầu

Khuấy trộn trong môi trường lỏng thường được ứng dụng rộng rãi trog các ngành
cơng nghiệp hóa chất và thực phẩm đẻ tạo dung dịch huyền phù, nhũ tương, để
tăng cường q trình hịa tan, truyền nhiệt, chuyển khối, và q trình hóa học.
Phổ biến hơn cả là khuấy cơ học, có nghĩa là dùng các loại cánh khuấy để khuấy
trộn.
Tùy theo cấu tạo mà người ta chia ra các loại cánh khuấy sau đây: loại mái chèo,
loại chân vịt hay chong chóng, loại tua bin và các loại đặc biệt khác.
Đặc trưng của q trình khuấy là cơng suất u cầu và hiệu suất khuấy trộn. Khi
cánh khuấy quay thì năng lượng tiêu hao dùng đre thắng ma sát của cánh khuấy với
chất lỏng.
Ta có thể coi chất lỏng chuyển động trong máy khuấy như là trường hợpđặc biệt
của chuyển động chất lỏng. Do đó để tiện diễn đjat quá trình khuấy ở chế độ ổn
định ta có thể dùng phương trình chuẩn số của chất lỏng chuyển động:
Eu=f (Re,Fr,..)
Ở đây: Eu=

∆P
chuẩn số Ơ −¿
ρ ω2

ωρd

Re = μ chuẩn sô Rây- nôn
Fr =

ω2
chuẩn số Phơ -rút
gd

∆ P−hiệu số áp suất

ρ−khốilượng riêng chất lỏng (

kg
)
m3

ω−vậntốc chuyển động của dịng(
d−đường kính (m)

m
)
s


μ−đọ nhớt (N .

s
)
2
m

Đối với thiết bị huấy trộn thì d là đường kính cánh khuấy, vận tốc chuyển động của
chất lỏng được thay bằng số vòng quay của cánh khuấy ( ω=πdn ¿, cịn hiệu số áp
suất thì thay bằng cơng suất u cầu. Khi đó, chuẩn số thủy lực sẽ có dạng sau đây:
Euk =

N
ρn d 2
n2 d

;
R
=
;
Fr
=
ek
k
μ
g
ρ n3 d5

Ở đây: n - số vòng quay của cánh khuấy (vịng/s)
d- đường kính cánh khuấy (m)
N-cơng suất trên trục (W)
Euk =f (ℜk , Fr k )

Qua thực nghiệm ta có: Euk =C . ℜk m . Fr k n(2)
Trong đó: C, m, n- những đjai lượng được xác định bằng thực nghiệm.
Chúng phụ thuộc vào kích thước cánh khuấy, mức chất lỏng, dạng thùng khuấy, độ
nhẵn của thành thùng và các cơ cấu khác.
Nếu trên bề mặt không tạo thành phễu, khi đó cánh khuấy nhúng sâu vào trong
chất lỏng nên ảnh hưởng của gia tốc trọng trường có thể bỏ qua.
Ta có:

2

N
ρnd
=C .(

) (3)
3 5
μ
ρn d

II- Mục đích thí nghiệm
1. Làm quen với cấu tạo của maý khuấy và các laoji cnahs khuấy mái chèo, chong
chóng (chân vịt).
2. Xác định cơng suất tiêu hao khi khuấy, số vịng quay, thời gian khuấy trộn.
3. Xác định các chuẩn số Ơ-le, Rây-nôn, và các mối quan hệ giũa chúng.


4. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giũa nồng độ Brix theo thời gian khuấy.
III- Sơ đị thí nghiệm
*Cấu tạo :
- Gồm có động cơ, cánh khuấy và thùng chứa ngun liệu.Ngồi ra cịn có bảng
điều khiển, giá đỡ và van xả đáy.

*Ngun lí hoạt động:
- Đợng cơ quay tác động lên cánh khuấy dựa vào bảng điều khiển để điều khiển tốc
độ quay của cánh khuấy. Dung dịch được hoà tan đồng đều nhờ cánh khuấy.
* Cách sử dụng chiết quang kế để đo nồng độ Brix
Bước 1: Nhỏ 1 - 2 giọt dung dịch cần đo lên lăng kính
Bước 2: Đậy tấm chắn sáng
Bước 3: Nước phải phủ đều trên lăng kính
Bước 4: Chờ 30 giây để bù nhiệt độ. Đưa lên mắt ngắm
Bước 5: Đọc số trên thang đo. Chỉnh tiêu cự sao cho số thấy rõ nhất.
Bước 6: Sau khi sử dụng, lau sạch bằng giấy thấm mềm
* Chú ý:

- Không được làm ướt khúc xạ kể
- Khi nồng độ dung dịch đường quá cao, trên màn quan sát chỉ xuất hiện màu
trắng
IV- Các bước tiến hành thí nghiệm
1. Kiểm tra hệ thống thiết bị thí nghiệm theo sơ đồ
2. Xem xét các dụng cụ đo:thiết bị đo công suất, chiết quang kế đo nồng độ Brix.
3. Đỏ 1 lít nước vào thùng, cho 0,2 kg đường vào.
4. Đếm số vòng quay của cánh khuấy trên tủ điều khiển.
5. Bật máy cho đọng cơ hoạt đọng, cánh khuấy quay.
6. Bắt đầu tính thời gian khuấy, cứ 1 phút lấy mẫu đo nồng độ Brix một lần (đọc
chính xác đến 0,1).
7. Ghi các số liệu vào bảng 1 và bảng 2
8. Đo đến khi nồng đọ Bx khơng đổi thì dừng khuấy. Xác định thời gian khuấy.
9. Sâu khi lấy tất cả các số liệu xong thì tắt máy, làm vệ sinh sạch sẽ chỗ thí
nghiệm, báo cáo kết quả thí nghiệm với cán bộ hướng dẫn.
V-Kết quả thí nghiệm đo được
- Nhiệt độ đo: 28,3 độ C
- Khối lượng đường: m=200 g
- Thể tích của nước là: V=1(lít)
s
−4
- Độ nht ca nc: à=8,23ì10 (N . 2 ) nhit độ 28,3 độ C.
m

- Đường kính cánh khuấy: d=5,3 cm
- Khối lượng riêng của nước: ρ=1000 kg/m3
Số
thí

Số
vịng

Cơng
suất


nghiệ quay
m
cánh
khuấy

N

EuK

lgEuK

ReK

lgReK m

lgC

C

(W)

(Vòng/
phút)

1

102

13,2

5851,38

3,77

6023,33

3,78

2

180

15

1209,93

3,08

10629,40

4,03

-2,76

14,203

1014,203
.

*Lần 1: - Mỗi lần cách 1 phút thì lấy mẫu ra đo độ Brix 1 lần. Cho đến khi nào
nồng độ dung dịch khơng thay đổi thì dừng lại.
- Số vịng quay là:n1 =102 vịng/ phút

-Cơng suất đạt được là: P1=13,2 W
Bảng 1: Bảng kết quả thí nghiệm
Số lần

Thời gian
(phút)

Nồng độ Brx

1
2
3
4

0,5
1
1,5
2

6,5

15.5
21,5
21,5

5
6
7
8
9
10
11
12

2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6

18,5
5
20,5
19
21
19
15
15

13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

6,5
7
7.5
8
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
12
12,5
13
13,5
14
14,5
15
15,5

16
16,5
17
17,5
18
18,5
19
19,5
20
20,5
21
21,5
22
22,5
23
23,5
24
24,5
25

16
18
18,5
20
18,5
18
16
18
16,5
17

17
17,5
18
18,5
18
18,5
18
18
19
19
18,5
18,5
19
18,5
18,5
18,5
18,5
19
18,5
19
19
19,5
19
20
19
20
19
20

51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80

81
82
83
84
85
86
87
88
89

25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
29
29,5
30
30,5
31
31,5
32
32,5
33
33,5
34
34,5
35

35,5
36
36,5
37
37,5
38
38,5
39
39,5
40
40,5
41
41,5
42
42,5
43
43,5
44
44,5

20
20
20,5
20
19,5
20
20
20
20
20

20,5
20,5
20,5
20,5
20,5
20,5
20,5
20,5
21
20,5
21
21
21
21
21
21,5
21
21
21
21
21,5
21,5
21,5
21,5
21,5
21,5
21,5
21,5
21,5

90

45

21,5

*Lần 2:
- Mỗi lần 30 giây lấy mẫu ra đo nồng độ Brx 1 lần. Cho đến nồng độ không thay
đổi thì dừng lại
- Số vịng quay là:n2 =180 vịng/ phút
- Công suất đạt được là: P2=15 W
Bảng 2: kết quả thí nghiệm
Số lần

Thời gian (phút)

Nồng độ Brx

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

12
13
14

0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7

20
19
21,5
22
22
22
22
22
22
22
22

22
22
22

V- Tính tốn kết quả thực nghiệm, vẽ đồ thị
1. Xác định chuẩn số Ơ-le
Euk =

N
ρ n3 d 5

(4)

N- công suất (W)


n- số vịng quay cánh khuấy(vịng/s)
d- đường kính cánh khuấy(m)
ρ−khốilượng riêng của chất lỏng(

kg
)
3
m

2. Xác định chuẩn số Rây –nôn
ℜk =

ρnd
μ

2

μ−độ nhớt chất lỏng( N .

s
)
m2

Làm 2 thí nghiệm có các giá trị của ℜk khác nhau
Trên hệ trục log ( Euk ¿- log ( ℜk ¿ qua các điểm ta vẽ đường thẳng. Trên cơ sở đường
thẳng ta có phương trình:
Log ( Euk ¿=log ( C ) +m. log ⁡( ℜk ) (6)
Hay Euk =C . ℜk m (7)
Cần xác định giá trị của m, C trog phương trình (7).


Chart
Title
Mối quan hệ giữa
chuẩn
số Ơ-le và Rây-nôn
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5

0

3.78

4.03

3. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ Brix theo thời gian khuấy.
(với 2 tốc độ cánh khuấy khác nhau). Rút ra nhận xét.


Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ Brix theo thời gian
khuấy
25

Nồng độ Brix

20
15
10
5
0

1

4

7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88

Lần đo(mỗi lần cách nhau 30 giây)
lần 1

lần 2

Nhận xét: Dựa vào đồ thị ta có thế khẳng định tốc độ đảo trộn càng nhanh thì độ đồng
đều của sản phẩm càng nhanh. Tốc độ đảo trộn càng tăng thì càng tăng khả năng độ đồng
đều cho sản phẩm càng nhanh => Hiệu suất của quá trình khuấy trộn phụ thuộc phần lớn
vào thời gian khuấy trộn và tốc độ cánh khuấy.
Trong quá trình khuấy trộn lần thứ nhất có một số điểm độ Bx bị giảm do sai số trong quá
trình đọc kết quả của chiết quang kế hoặc lấy mẫu ở những vị trí khác nhau nên có độ Bx
khác nhau.
Dung dịch đường sau khi khuấy trộn ở lần thứ nhất thì tiếp tục khuấy trộn tiếp ở lần thứ 2
nhưng với số vòng quay tăng lên là 240 vòng/phút. Ta thấy độ Bx tăng từ 15 đến 18 và
không tiếp tục tăng tiếp. Lý do có thể do ban đầu khi điều chỉnh tốc độ quay của cánh
khuấy thao tác chưa chính xác làm cho số vòng quay và tốc độ quay ban đầu lớn hơn
nhiều số vịng quay cần điều chỉnh. Từ đó làm cho độ Bx tăng mạnh từ 15 đến 18 ở phút
đầu tiên và ngừng tăng ở những phút tiếp theo.
Ngoài ra trong quá trình khuấy trộn, còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như:
- Nhiệt độ.


- Tốc độ khuấy trộn.
- Bản chất của chất tan.
- Bản chất dung môi: độ nhớt, ví dụ: dung môi loãng dễ khuấy trộn và ngược lại.
- Kết cấu cánh khuấy.


PHẦN KẾT LUẬN
Sau khi hồn thành thí nghiệm Q trình và thiết bị công nghệ thực phẩm I dưới sự
hướng dẫn của các thầy cô, em đã tiếp thu được những kiến thức về nguyên lý hoạt động
của máy gia cơng cơ cũng như q trình khuấy trộn và máy nghiền. Em đã được tìm hiểu

kỹ hơn về cấu tạo cũng như ngun lí hoạt động của các máy đó. Hơn nữa em cũng được
hướng dẫn để được trực tiếp sử dụng để biết xem vì sao lại như thế và cần có những lưu ý
hay yếu tố nào tác động vào
Em rất cảm ơn thầy cô cũng như Bộ mơn Q trình và thiết bị Cơng nghệ thực phẩm đã
tạo cơ hội cho chúng em được đi thí nghiệm, giúp em được bồi dưỡng thêm kiến thức và
tạo động lực cho em bước tiếp trên con đường kỹ sư thực phẩm của bản thân mình.
Trên đây là nội dung bài báo cáo của em về mơn Thí nghiệm Q trình vá thiết bị Cơng
nghệ thực phẩm. Nội dung cịn nhiều thiếu sót, em mong thầy cơ thơng cảm và cho em
nhận xét cũng như góp ý để em rút kinh nghiệm và ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!