Đồ Án Thiết kế bể đá 1000 cây /ngày

CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG

I. Tính chất của nước và nước đá
1. Tính chất 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 hóa học, dung môi để hấp thụ, giải hấp Ngoài ra hơi nước đóng vai trò quan trọng trong vấn đề truyền nhiệt.
Các tính chất vật lý của nước:
Ø Ở áp suất thường nước có tỷ trọng (khối lượng riêng) lớn nhất ở 3,98[SUP]o[/SUP]C. Trong quá trình hạ nhiệt từ 4[SUP]o[/SUP]C đến 0[SUP]o[/SUP]C tỷ trọng giảm từ 1000 đến 999 Kg/m[SUP]3[/SUP], và biến thành nước đá tỷ trọng tiếp tục giảm tới 916,8 Kg/m[SUP]3[/SUP], điều này có nghĩa là khi nước đóng băng thể tích của nước tăng 9%.
Ø Khối lượng riêng của nước biến đổi rộng theo nhiệt độ

[TABLE="width: 252, align: center"]
[TR]
[TD]T ([SUP]0[/SUP]C)
[/TD]
[TD]ρ (Kg/cm[SUP]3[/SUP])
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0
[/TD]
[TD]999
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30
[/TD]
[TD]996
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]100
[/TD]
[TD]958
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Tỷ trọng của nước có liên hệ với nhiệt độ ρ[SUB]đ[/SUB]= 917 (1-0,00015t)
Ø Nhiệt dung riêng trung bình 4,18 KJ/Kg.K.
Ø Hệ số dẫn nhiệt









[TABLE="width: 291"]
[TR]
[TD]T([SUP]0[/SUP]C)
[/TD]
[TD]λ.10[SUP]2[/SUP](W/mK)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0
[/TD]
[TD]55,1
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30
[/TD]
[TD]61,8
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]100
[/TD]
[TD]68,3
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Ø Độ nhớt động học
[TABLE="width: 252"]
[TR]
[TD]T([SUP]0[/SUP]C)
[/TD]
[TD]µ.10[SUP]6[/SUP](Pa.s)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]0
[/TD]
[TD]1790
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]30
[/TD]
[TD]804
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]100
[/TD]
[TD]282
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Ø Ẩn nhiệt hóa hơi ở 100[SUP]o[/SUP]C, 1 atm r =2260 KJ/Kg.
Ø Ẩn nhiệt đóng băng 334 KJ/Kg. Khi nhiệt độ hạ 1[SUP]o[/SUP]C thì ẩn đóng băng tăng thêm 2,12 KJ/Kg.
2. Tính chất của nước đá:
Ø Nhiệt độ nóng chảy t[SUB]r[/SUB] = 0 [SUP]o[/SUP]C
Ø Nhiệt lượng nóng chảy q­[SUB]r[/SUB] = 333,6 KJ/kg
Ø Nhiệt dung riêng C[SUB]đ[/SUB] = 2,12 KJ/Kg.K
Ø Hệ số dẫn nhiệt λ[SUB]đ [/SUB]= 2,22 W/mK
Ø Khối lượng riêng trung bình r[SUB]đ[/SUB] = 900 Kg/m[SUP]3[/SUP]
Ø Quan hệ của nhiệt dung riêng với nhiệt độ C[SUB]đ[/SUB] = 2,12 +0,0079t
Ø Quan hệ của độ dẫn nhiệt với nhiệt độ l[SUB]đ[/SUB] = 2,22.(1- 0,0015t)





Ø Hàm lượng tạp chất trong nước đá công nghiệp
[TABLE="align: center"]
[TR]
[TD]Tạp chất
[/TD]
[TD]Hàm lượng
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]-Số lượng vi khuẩn
-Vi khuẩn đường ruột
-Chất khô
-Độ cứng chung của nước
-Độ đục theo hàm lượng chất lơ lửng
-Hàm lượng sắt
-Độ PH
[/TD]
[TD]100 con / ml
3 con/l
1 g/l
7mg/l
1, 5 mg/l
0, 3 mg/l
6, 5 9, 5 mg/l
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


Ø Ảnh hưởng của tạp chất ln chất lượng của nước đá
[TABLE="width: 595"]
[TR]
[TD]Tạp chất
[/TD]
[TD]Ảnh hưởng đến chất lượng nước đá
[/TD]
[TD]Kết quả chế biến nước
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]CaCO[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[TD]Tạo thành chất lắng bẩn thường ở phần dưới và giữa cây đá làm nứt ở nhiệt độ thấp
[/TD]
[TD]Tách ra được
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]MgCO[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[TD]Tạo thành chất lắng bẩn và bọt khí. Làm nứt ở nhiệt độ thấp
[/TD]
[TD]Tách ra được
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Ôxit sắt
[/TD]
[TD]Cho chất lắng màu vàng hay màu nâu và nhuộm màu chất lắng canxi và magie
[/TD]
[TD]Tách ra được
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Ôxit silic và ôxits nhôm
[/TD]
[TD]Cho chất lắng bẩn
[/TD]
[TD]Tách ra được
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chất lơ lửng
[/TD]
[TD]Cho cặn bẩn
[/TD]
[TD]Tách ra được
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Sunfat natri clorua và sunfat canxi
[/TD]
[TD]Tạo các vết trắng, tập trung ở lõi, làm cho lõi đục và kéo dài thời gian đóng băng. Không có chất lắng
[/TD]
[TD]Không thay đổi
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Clorua canxi & Sunfat magie
[/TD]
[TD]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
[/TD]
[TD]Biến đổi thành sunfat canxi
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Clorua magie
[/TD]
[TD]Thường biểu hiện dưới dạng các vết trắng, không có cặn
[/TD]
[TD]Biến đổi thành clorua canxi
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]NaCO[SUB]3[/SUB]
[/TD]
[TD]Một lượng nhỏ cũng có thể làm nứt ở nhiệt độ dưới -9[SUP]0[/SUP]C. Tạo ra các vết màu trắng, tập trung ở lõi ,kéo dài thời gian đóng băng. Tạo độ đục cao, không có cặn
[/TD]
[TD]Biến đổi thành cacbonat natri
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

3. Phân loại nước đá
Có nhiều cách để phân loại nước đá:
Ø Dựa vào nguyên liệu sản xuất:
· Nước đá từ nước ngọt (nước lã, sôi, nguyên chất).
· Nước đá từ nước biển, từ nước muối.
Ø Dựa vào độ trong của đá:
· Nước đá pha lê
· Nước đá trong suốt
· Nước đá đục
Ø Dựa vào hình dạng:
· Nước đá cây
· Nước đá tấm
· Nước đá viên
· Nước đá tuyết
· Nước đá vảy
II. Bảo quản và vận chuyển nước đá:
Ø Có nhiều phương pháp bảo quản nước đá: bảo quản trong kho, thùng chứa, silo, dự trữ lạnh trong bể nước hoặc bể nước muối lạnh.
Ø Đá khối thường được bảo quản trong kho đá và vận chuyển trên các toa tàu lạnh.
Ø Đá mảnh thường được bảo quản trong các thùng chứa hoặc các silo.
Ứng dụng:
Nước đá có nhiều ứng dụng trong đời sống hằng ngày cũng như trong sản xuất, sau đây là một số ứng dụng của nước đá:





CHƯƠNG II
CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Mục đích của việc chọn phương pháp thiết kế là tìm ra được phương án tương đối tốt, phù hợp với các yêu cầu của xí nghiệp, đồng thời phải đảm bảo tính hiệu quả về kinh tế của công trình.
I. Chọn phương pháp sản xuất nước đá
1. Qúa trình đông của nước
Trong làm lạnh đông khi nhiệt độ xuống dưới 0[SUP]0[/SUP]C mà vẫn chưa có sự đóng băng đá, đó là hiện tượng chậm đóng băng ( sự quá