Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối

Chương 1
VÀI NÉT VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC ĐÁ
1/ Tính chất vật lý của nước
Nước là chất lỏng ở nhiệt độ thường, là một lưu chất quan trọng và đặc biệt. Nước được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày và cũng được sử dụng nhiều trong công nghiệp như làm chất tải nhiệt, dung môi cho các phản ứng hoá học, dung môi để hấp thụ , giải hấp….. Ngoài ra hơi nước đặc biệt quan trọng trong vấn đề truyền nhiệt.
Tính chất vật lý:
 Khối lượng riêng lớn và biến đổi khá rộng theo nhiệt độ :
T (0C) ρ (Kg/cm3)
0 1000
30 996
100 958
Khối lượng riêng lớn nhất là ở 40C :1000 kg/cm3
 Nhiệt dung riêng trung bình 4,18 kJ/kgK
 Hệ số dẫn nhiệt λ.102(W/mK) :
T(0C) λ.102(W/mK)
0 55.1
30 61.8
100 68.3
 Độ nhớt động lực học
T(0C) µ.106(Pa.s)
0 1790
30 804
100 282
 Ẩn nhiệt hoá hơi ở 1000C (1atm) 2260kJ/kg
 Ẩn nhiệt đóng băng 334kJ/kg
2/ Tính chất vật lý của nước đá
Nước đá được sử dụng rộng rãi trong làm lạnh, trữ lạnh cho vận chuyển, bảo quản nông sản, thuỷ sản , thực phẩm, cho chế biến lạnh các sản phẩm từ thịt, cho chế biến thuỷ sản ( ướp đá bột ) và cho sinh hoạt của nhân dân, nhất là các vùng nhiệt đới để làm mát và giải khát
Tính chất vật lý của nước đá ở 00C và áp suất 0.98 bar
 Nhiệt độ nóng chảy t¬r¬ = 00C
 Nhiệt lượng nóng chảy q¬r = 333.6kJ/kg
 Nhiệt dung riêng Cpd = 2.09 kJ/kgK
 Hệ số dẫn nhiệt λ = 2.326 W/mK
 Khối lượng riêng trung bình 900kg/m3
 Khi đóng băng thành nước đá thể tích nó tăng 9%
Nước đá được sử dụng để làm lạnh vì có khả năng nhận nhiệt của môi trường xung quanh và tan ra thành nước ở 00C
Lượng lạnh cần thiết để biến 1kg nước ở nhiệt độ ban đầu t1 thành nước đá có nhiệt độ t2 là
@ q = 4.18(t1 - 0) + qr + 2.09(0 - t2 )
3/ Phân loại nước đá
Theo thành phần nguyên liệu ban đầu người ta phân nước đá nhân tạo ra các loại nước đá từ nước ngọt (nước lã, nước sôi, nước nguyên chất), Nước đá từ nước biển và nước đá từ nước muối; nước đá từ nước sát trùng và kháng sinh
Từ nước ăn lấy từ mạng nước thành phố người ta sản xuất
o Nước đá đục khối lượng riêng ( khối lượng riêng 890 – 900kg/m3 )
o Nước đá trong ( khối lượng riêng 910 – 917kg/m3 ) ở nhiệt độ từ -8 đến -250C.
o Nước đá pha lê ( khối lượng riêng 910 – 920kg/m3 )
Phân loại theo cách khác
o Nước đá thực phẩm
o Nước đá khử trùng
o Nước đá từ nước biển
Theo hình dạng nước đá
o Nước đá khối
o Nước đá tấm
o Nước đá ống
o Nước đá mảnh
o Nước đá thỏi
o Nước đá tuyết
Nước đá đục có màu trắng vì trong đó có ngậm các bọt khí và tạp chất, khi tan để lại chất lắng. Nứơc đá trong là trong suốt và có màu phớt xanh, khi tan không để lại chất lắng.
Hàm lượng các tạp chất đối với nước đá trong sản xuất ở gần -100C


Tạp chất Hàm lượng tối đa
Hàm lượïng muối chung mg/l
Sunfat + 0,75 clorua + 1,25 natri cacbonat mg/l
Muối cứng tạm thời mg/l
Sắt mg/l
Tính oxy hóa mg/l
Nồng độ iôn hydro (pH) 250
170
70
0.04
3
7
4/ Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nứơc đá
Tạp chất Ảnh hưởng đến chất lượng nước đá Kết quả chế biến nước
CaCO3 Tạo thành chất lắng bẩn thường ở phần dưới và giữa cây đá làm nứt ở nhiệt độ thấp Tách ra được
MgCO3 Tạo thành chất lắng bẩn và bọt khí. Làm nứt ở nhiệt độ thấp Tách ra được
Ôxit sắt Cho chất lắng màu vàng hay màu nâu và nhuộm màu chất lắng canxi và magie Tách ra được
Ôxit silic và ôxits nhôm Cho chất lắng bẩn Tách ra được
Chất lơ lửng Cho cặn bẩn Tách ra được
Sunfat natri clorua và sunfat canxi Tạo các vết trắng, tập trung ở lõi, làm cho lõi đục và kéo dài thời gian đóng băng. Không có chất lắng Không thay đổi
Clorua canxi & Sunfat magie Cho chất lắng xanh nhạt hay xám nhạt, tập trung trong lõi, kéo dài thời gian đóng băng và tạo lõi không trong suốt cao Biến đổi thành sunfat canxi
Clorua magie Thường biểu hiện dưới dạng các vết trắng, không có cặn Biến đổi thành clorua canxi
NaCO3 Một lượng nhỏ cũng có thể làm nứt ở nhiệt độ dưới -90C. Tạo ra các vết màu trắng, tập trung ở lõi ,kéo dài thời gian đóng băng. Tạo độ đục cao, không có cặn Biến đổi thành cacbonat natri
Khi độ pH > 7 và trong nước có các loại muối canxi , magiê và đặc biệt là natri cacbonat thì cây đá sẽ giòn , dễ gãy vì vậy nên làm nứơc đá đóng băng ở -80C và làm tan giá ở 200C. Điều kiện bình thường là -100C và 350C
5/ Một số phương pháp sản xuất nước đá
 Bể đá khối sản xuất
 Nước đá đục
 Nước đá trong suốt ( nước đá phalê)
 Nước đá tấm
 Phương pháp Vibushevich
 Phương pháp Fechner và Grasso
 Máy làm đá mảnh Flak- Ice của Croby Field( York – Coporation)
 Máy đá tuyết Pak- Ice của Taylor
 Máy đá mảnh của Short và Raver
 Máy làm đá ống
 Máy đá cỡ nhỏ
6/ Bảo quản và vận chuyển nước đá
Có nhiều phương pháp bảo quản nước đá : bảo quản trong kho, thùng chứa, silô, dự trữ lạnh trong bể nước hay bể nước muối lạnh dưới dạng cháo lạnh
 Đá khối thường được bảo quản trong kho đá và được vận chuyển trên các toa tàu lạnh
 Đá mảnh thường được bảo quản trong các thùng chứa hay các silô

Chương 2
QUI TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ
1/ Cơ sở vật lý của quá trình đông đá
Trong làm lạnh đông khi nhiệt độ xuống dưới 00C mà vẫn chưa có sự đóng băng đá, đó là hiện tượng chậm đóng băng ( sự quá lạnh ). Sự chậm đóng băng do sự chậm tạo thành tâm kết tinh và do hiện tượng chuyển động nhiệt Bơ- rua-nơ và chuyển động tương hỗ (kết hợp). Khi làm lạnh đến một nhiệt độ thấp nào đó mà hệ thống chuyển động được cân bằng lực theo phương trình Pkết hợp = Pđẩy + Pcg.đ.nhiệt thì xuất hiện tâm kết tinh của mạng lưới tinh thể, lúc này tương tự như xảy ra phản ứng tổng hợp : Các phần tử lỏng liên kết với mạng tinh thể hiện có thành một khối nước đá và toả ẩn nhiệt đóng băng ra. Ẩn nhiệt đóng băng toả ra qua lớp nước đóng băng tới môi trường toả lạnh hay trực tiếp hay qua nhiệt trở của thành
2/ Chọn phương án sản xuất nước đá
Ngày nay khoa học kỹ thuật tiến bộ nên có nhiều loại máy sản xuất nước đá như : máy đá khối, máy đá vảy, máy đá viên….Các loại máy trên có thể hoạt động liên tục hay gián đoạn, có loại làm nước đá trực tiếp, có loại gián tiếp qua nước muối.
Ưu và nhược điểm của phương pháp làm lạnh gián tiếp
Về mặt nhiệt động làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh có tổn thất năng lượng lớn hơn do phải truyền qua chất trung gian
Về kinh tế cũng tốn kếm hơn do phải chi phí thêm thiết bị : bơm, dàn lạnh, đường ống cho vòng tuần hoàn chất tải lạnh
Hệ thống lạnh gián tiếp chỉ có ưu điểm về mặt vận hành khi:
 Khó sử dụng trực tiếp dàn bay hơi để làm lạnh sản phẩm
 Môi chất lạnh có tính độc hại, vòng tuần hoàn chất tải lạnh được coi là vòng tuần hoàn an toàn
 Khi có nhiều hộ tiêu thụ lạnh, khó kiểm soát được sự rò rỉ môi chất ở quá nhiều đường ống, dàn lạnh và tránh hệ thống phải nạp quá nhiều môi chất lạnh
Đối với đồ án này thì năng suất thuộc loại trung bình và dạng nước đá sản xuất để tiêu dùng (dạng cây 50 kg) nên em chọn phương án làm lạnh gián tiếp qua nước muối. Phương pháp này thuộc loại cổ điển, có nhiều nhược điểm về chỉ tiêu kinh tế cũng như chỉ tiêu vệ sinh nhưng được có ưu điểm lớn là đơn giản, dễ chế tạo, sử dụng cho năng suất lớn, thao tác trong sản xuất gọn, vốn đầu tư thấp.

i20GEkSq5lcJ9o7

---