Tiểu Luận Thiết kế thiết bị đun nóng sữa đậu nành

MỤC LỤC
Lời mở đầu
Danh mục các đại lượng tính toán i
Danh mục các hình ii
Danh mục bảng biểu iii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT 1
1.1. Lý thuyết về đun nóng . 1
1.1.1. Khái niệm 1
1.1.2. Các phương pháp đun nóng 2
1.1.2.1. Đun nóng bằng hơi nước bão hòa 2
1.1.2.2. Đun nóng bằng khói lò . 2
1.1.2.3. Đun nóng bằng dòng điện 3
1.1.2.4. Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt . 3
1.1.2.5. Đun nóng bằng khí thải, chất thải 3
1.1.3. Các thiết bị trao đổi nhiệt 4
1.1.3.1. Khái niệm . 4
1.1.3.2. Phân loại . 4
1.1.4. Thiết bị trao đổi nhiệt dùng trong ngành thực phẩm 6
1.1.4.1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống 6
1.1.4.2. Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm 8
1.1.4.3. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm . 9
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU . 11
2.1. Sữa đậu nành 11
2.2. Dầu truyền nhiệt . 13
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐUN NÓNG SỮA . 16
3.1. Các thông số ban đầu . 16
3.2. Tính toán thiết bị 18
3.3. Sơ đồ thiết bị 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 23

LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nên một số
ngành công nghiệp hiện nay đang từng bước phát triển và hứa hẹn sẽ có nhiều đột
phá trong tương lai, trong đó có công nghiệp thực phẩm. Sản xuất thực phẩm ở quy
mô công nghiệp luôn đi kèm theo sự cải tiến, áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản
xuất, trong đó máy và thiết bị thực phẩm luôn là ưu tiên hàng đầu của các nhà máy,
công ty thực phẩm hiện nay. Để giảm chi phí và tăng tính sáng tạo, đột phá trong
công nghiệp thực phẩm, các kỹ sư luôn phải đưa ra ý tưởng và cố gắng thiết kế các
loại thiết bị khác nhau dùng trong ngành công nghiệp đầy triển vọng này.
Nắm bắt được tình hình đó, nay nhóm chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Thiết Kế Thiết Bị Đun Nóng Sữa Đậu Nành” nhằm cụ thể hóa vấn đề thiết kế
máy và thiết bị dùng trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay.
Đề tài được nhóm chúng tôi chia làm 3 chương:
Chương 1. Tổng quan về lý thuyết
Chương 2. Tổng quan về nguyên liệu
Chương 3. Tính toán thiết kế thiết bị đun nóng sữa đậu nành
Dù đã cố gắng rất nhiều nhưng do điều kiện và vốn kiến thức còn hạn chế,
rất khó tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp từ
phía Thầy để các bài tiểu luận tiếp theo sẽ đầy đủ hơn.


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT
1.1. Lý thuyết về đun nóng
1.1.1. Khái niệm
Bản chất: Đun nóng là một quá trình gia nhiệt làm tăng nhiệt độ để làm chín
thực phẩm, hay để ức chế, tiêu diệt hoàn toàn enzyme và hệ vi sinh vật có trong
thực phẩm, hạn chế sự hư hỏng thực phẩm. Ngoài ra đun nóng còn là một phương
tiện cần thiết để thực hiện các quá trình khác như cô đặc, chưng cất
Mục đích công nghệ:
Chuẩn bị: Trong thực tế có khi việc tiến hành đun nóng chỉ nhằm mục đích
chuẩn bị cho các quá trình khác. Ví dụ: để bóc vỏ cam người ta thường chần trong
nước sôi trong thời gian 5-10 phút, đun nóng trước khi cô đặc sản phẩm lỏng để
quá trình bốc hơi nước nhanh hơn. Đun nóng sản phẩm trước khi vào hộp để ghép
mí nhằm mục đích bài khí.
Khai thác: quá trình đun nóng có thể làm tăng hiệu suất thu nhận sản phẩm
từ một loại nguyên liệu nào đó.Ví dụ ở nhiệt độ 60-70
0
C sẽ làm tăng khả năng hoạt
động của amylase làm cho khả năng thuỷ phân tinh bột cao hơn để thu lượng
đường cao hơn. Nhiệt độ cao có thể làm tăng khả năng trích ly các chất hoà tan,
tăng hiêuu suất ép, tăng sự hoà tan chất màu .
Chế biến: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nhiều loại nguyên liệu bị biến đổi
về cấu trúc, tính chất hoá học, vật lý . làm cho chất lượng nguyên liệu biến đổi hẳn.
Những biến đổi về chất lượng có thể xấu đi hoặc tốt hơn. Trong CNTP người ta lợi
dụng những biến đổi tốt của chất lượng để tạo ra sản phẩm có ích.
Bảo quản: Khi nguyên liệu được đun nóng ở nhiệt độ trên 70
0
C sẽ làm vô
hoạt các enzyme có trong nguyên liệu, ngăn ngừa những biến đổi xấu. Nhiệt độ cao
hơn 90
0
C có thể tiêu diệt vi sinh vật có trong thực phẩm. Do đó trong chế biến thực
phẩm thường đun nóng sản phẩm ở nhiệt độ và thời gian nhất định nhằm tiêu diệt
vi sinh vật , ngăn ngừa sự hư hỏng sản phẩm. Đó là các quá trình thanh trùng nhiệt.
Hoàn thiện: Một số thực phẩm thường tồn tại ở dạng bán thành phẩm, để có
thể sử dụng được cần phải qua công đoạn đun nóng để hoàn thiện sản phẩm, làm
cho sản phẩm chín.
Trong thực tế quá trình đun nóng thường được thực hiện kết hợp với quá
trình thanh trùng tiêu diệt vi sinh vật và làm chín sản phẩm.
1.1.2. Các phương pháp đun nóng
1.1.2.1. Đun nóng bằng hơi nước bão hòa
Ưu điểm:
 Hệ số cấp nhiệt lớn (α= 10000-15000W/m
2
.độ).
 Lượng nhiệt cung cấp lớn ( tính theo đơn vị chất tải nhiệt).
 Đun nóng được đồng đều.
 Dễ điều chỉnh nhiệt độ đun nóng.
 Vận chuyển xa được dễ dàng theo đường ống
Nhược điểm: Không thể đun nóng được ở nhiệt độ cao
1.1.2.2. Đun nóng bằng khói lò
Ưu điểm: Có thể tạo được nhiệt độ cao
Nhược điểm:
 Hệ số cấp nhiệt rất nhỏ ( không quá 100W/m
2
.độ) do đó thiết bị cồng
kềnh.
 Nhiệt dung riêng thể tích nhỏ.
 Đun nóng không được đồng đều.
 Khó điều chỉnh nhiệt độ đun nóng nên dễ có hiện tượng quá nhiệt cục bộ