bài giảng máy và thiết bị chế biến

MÔN HỌC
MÁY VÀ THIẾT BỊ NHIỆT THỰC PHẨM
(HEAT EQUIPMENTS & MACHINES ON FOOD)
Số ĐVHT: 03 (45 tiết)
GV: NGUYỄN HỮU NGHĨA
NỘI DUNG (3 Vấn đề)
•
Vấn đề I. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
•
Vấn đề II. BƠM NHIỆT VÀ ỨNG DỤNG CỦA
BƠM NHIỆT
•
Vấn đề III. LÒ HƠI VÀ HỆ THỐNG CUNG CẤP
NHIỆT
Mục tiêu của học phần
Học phần trang bị cho người học những kiến thức
về các thiết bị trao đổi nhiệt, ứng dụng của các
thiết bị này vào quá trình sản xuất như: thiết bị
ngưng tụ, bay hơi; bơm nhiệt và ứng dụng của
bơm nhiệt; nồi hơi và hệ thống cung cấp nhiệt.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC
VÀ THỰC PHẨM (Tập 5). Phạm Văn Bôn, Nguyễn
Đình Thọ - 2004.
2. KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG. Nguyễn Đức Lợi,
Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận. NXB giáo dục –
2003.
3. THIẾT KẾ LÒ HƠI. Nguyễn Thanh Hào. NXB
ĐHQG TpHCM – 2009.
Cách đánh giá
•

Kiểm tra - 50%
Trình bày,thảo luận Seminar

•
Thi : Viết, Đề mở/đóng - 50%
Các chủ đề báo cáo Seminar
Trình bày nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động,ưu nhược điểm,phạm vi ứng dụng,
địa chỉ liên hệ, giá cả,… của:
Nhóm 1. Thiết bị trao đổi nhiệt vỏ bọc ống chùm (Nhâm,Hương,Hiền,Duyên)
Nhóm 2. Thiết bị trao đổi nhiệt ống tưới (Hồng,Mỹ Hòa,T.Hiếu,T.Phượng,Trí)
Nhóm 3. Thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn (Li,T.Lan,Trang,T.Phương)
Nhóm 4. Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống (Hùng,N.Sang,Thuần, Nguyệt)
Nhóm 5. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (Đoan,Th.Thảo,Phúc,T.Nhung)
Nhóm 6. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng xoắn ốc (Cưng,Tâm,C.Tuấn,Yến,T.Ngọc)
Nhóm 7. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có cánh (Nguyễn Lan,Lâm,Cẩm,Mai,Luy)
Nhóm 8. Thiết bị trao đổi nhiệt hỗn hợp (C.Nhung,ThịHóa,T.Dung,Th.Loan,Việt)
Nhóm 9. Sấy bơm nhiệt (Hợp,Vân,Minh,Tuyết,Tiền)
Nhóm 10. Sản xuất nước nóng bơm nhiệt (H.Tuấn,Sơn,T.Sang,H.Phương)
Nhóm 11. Nhiên liệu đốt lò hơi (Huy,Ái,Hường,Như,Thắng)
Nhóm 12. Lò hơi ống lò, ống lửa (Hồng Ngọc,Hà,V.Hiếu,Lượng)
Nhóm 13. Lò hơi ống nước (Hằng,K.Hòa,Thế,B.Hạnh)
Nhóm 14. Xử lý nước lò hơi (Phước Hạnh,Phong,Bằng,Trinh)
Nhóm 15. Các thiết bị sử dụng hơi nước (Cảnh,Thúy,Uyên,Vy)
CHÚC CÁC BẠN THÀNH CÔNG
CHƯƠNG I. CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
1.1. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT GIÁN TIẾP
1.2. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT HỔN HỢP
1.3. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH ĐUN NÓNG VÀ LÀM
NGUỘI GIÁN ĐOẠN
1.1.THIT B TRAO I NHIT

GIN TIP
1.1.1. LOI NG V
1.1.2. LOI NG
1.1.3. LOI TM
1.1.4. LOAẽI XOAẫN OC
1.1.5. LOAẽI ONG CO CANH

Gồm vỏ bằng kim loại
dày, bên trong có nhiều ống
nhỏ.

Các ống nhỏ: ống
trơn/ống có cánh.

Các ống nhỏ gắn vào
mặt sàng
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Một trong hai môi chất
nóng, lạnh chuyển động bên
trong ống nhỏ còn môi chất
kia chuyển động bên ngoài
ống nhỏ.

Số hành trình (số pass) N
=1, 2, 4, 6, 8,10…
Thường chọn số chẳn để
đường vào/ra cùng phía.


N tăng thì số ống trong một
hành trình m giảm và tốc độ môi
chất tăng lên.
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Khi dòng chảy bên ngoài ống nhỏ
là chất lỏng như nước, dung dòch
muối,… để tăng tốc độ và tăng
chảy rối người ta đặt những tấm
chắn bên ngoài các ống nhỏ để
dòng chảy bên ngoài cắt ngang
qua chùm ống và chảy ngoằn ngèo
từ đầu này tới đầu kia.

Thường thiết bò ống vỏ đặt nằm
ngang (vững chắc nhưng chiếm
nhiều không gian)
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Ngưng tụ: hơi nước/hơi
môi chất lạnh …
Hơi ngưng đi bên ngoài ống

nhỏ để có thể toả bớt một
phần nhiệt qua vỏ ra
ngoài môi trường, nước
làm mát chảy trong các
ống nhỏ.
Ứng dụng
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Khi ngưng hơi nước/NH
3
, ống
thép không cánh bên ngoài vì hệ
số toả nhiệt khi ngưng của H
2
O
và NH
3
có giá trò lớn tương
đương với hệ số toả nhiệt của
nước trong ống.
Ứng dụng

Ngược lại, khi ngưng hơi
frêon vì hệ số toả nhiệt khi
ngưng của frêon (nhất là R12) có
giá trò nhỏ hơn của nước chảy
trong ống nên người ta có thể
làm cánh bên ngoài ống bằng
đồng.

1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Bay hơi: chất lỏng/môi chất lạnh

Cũng như bình ngưng nếu là NH
3
các ống bằng
thép, frêon ống bằng đồng.

Chất lỏng được làm lạnh (nước, dung dòch muối,
glycol,…) nên cho chảy bên ngoài các ống nhỏ,
do nước đóng băng gây vỡ ống, chất lỏng lạnh
bay hơi cho sôi bên trong ống.
Ứng dụng
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger

Sản xuất nước lạnh (water chiller):

Nhiệt độ bay hơi t>0
0
C

Nhiệt độ nước lạnh ra t=7
0
C

Nước không đóng băng, nên nước có thể chảy trong
ống còn môi chất lạnh ngoài ống.


Lúc này, vì hệ số toả nhiệt khi sôi của frêon có giá trò
nhỏ hơn của nước nên có thể làm cánh bên ngoài ống.

Làm mát dầu: (bình làm mát dầu). Nước làm mát
chảy trong ống nhỏ, dầu cần làm mát chảy bên ngoài
Ứng dụng
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger
1.1.1. TB TĐN VỎ BỌC ỐNG CHÙM
Shell and Tube Heat Exchanger
Video Shell and Tube
1.1.2. TB TĐN LOẠI ỐNG
Tube Heat Exchanger

LOẠI ỐNG TƯỚI

LOẠI ỐNG XOẮN

LOẠI ỐNG LỒNG ỐNG
1.1.2. TB TĐN LOẠI ỐNG
Tube Heat Exchanger

LOẠI ỐNG TƯỚI
1. Hot primary coolant
2. Cold primary coolant
3. Cold water
4. Water sprinklers
5. Centrifugal fan
1.1.2. TB TĐN LOẠI ỐNG

Tube Heat Exchanger

LOẠI ỐNG TƯỚI
1.1.2. TB TĐN LOẠI ỐNG
Tube Heat Exchanger

LOẠI ỐNG TƯỚI

LOẠI ỐNG XOAÉN - Coaxial heat exchanger
1.1.2. TB TĐN LOẠI ỐNG
Tube Heat Exchanger