Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu thiết bị cô đặc mật ong kiểu chân không dạng ống phối hợp siêu âm - Đặng Thanh Sơn, HVNN

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐẶNG THANH SƠN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CÔ ĐẶC MẬT ONG KIỂU CHÂN KHÔNG DẠNG ỐNG PHỐI HỢP CÔNG NGHỆ SIÊU ÂM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2022 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ĐẶNG THANH SƠN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ CÔ ĐẶC MẬT ONG KIỂU CHÂN KHÔNG DẠNG ỐNG PHỐI HỢP CÔNG NGHỆ SÓNG SIÊU ÂM Ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 9 52 01 03 Người hướng dẫn: PGS. Trần Như Khuyên TS. Nguyễn Thanh Hải HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án “Nghiên cứu một số thông số kỹ thuật của thiết bị cô đặc mật ong kiểu chân không dạng ống phối hợp công nghệ siêu âm” là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số liệu, kết quả trình bày trong luận án này là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Đặng Thanh Sơn i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện của các cá nhân và tập thể, để đáp lại sự giúp đỡ đó sau đây là lời cảm ơn chân thành của tác giả: Với sự kính trọng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy cô Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong nhiều năm tháng học tập cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể bộ môn máy Nông nghiệp và Thực phẩm, Ban lãnh đạo khoa Cơ điện, Ban quản lý đào tạo và Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã luôn quan tâm giúp đỡ cũng như đóng góp các ý kiến để tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo khoa Khoa học Sinh học Ứng dụng và các phòng ban Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài.

Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình đã luôn quan tâm, động viên giúp tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và hoàn thành bản luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Đặng Thanh Sơn ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan.ii Mục lục.iii Danh mục chữ viết tắt.vi Danh mục các ký hiệu toán học.vii Danh mục bảng.xiii Danh mục hình.xv Trích yếu luận án. xvii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài.

Mục tiêu nghiên cứu. Mục tiêu chung. Mục tiêu cụ thể. Phạm vi nghiên cứu.

Những đóng góp mới của luận án. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Tổng quan nghiên cứu. Đặc điểm, tính chất vật lý, thành phần hóa học và công dụng của mật ong.

Đặc điểm của mật ong. Tính chất vật lý và thành phần hoá học. Công dụng của mật ong. Tình hình sản xuất và tiêu thụ mật ong.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ mật ong trên thế giới. Tình hình sản xuất và tiêu thụ mật ong ở trong nước. Quy trình công nghệ chế biến mật ong. Quy trình công nghệ chế biến mật ong trên thế giới.

Quy trình công nghệ chế biến mật ong ở Việt Nam. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong trên thế giới. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng thiết bị cô đặc mật ong ở trong nước.

Một số kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về cô đặc mật ong. Các công trình nghiên cứu ở trên thế giới. Các công trình nghiên cứu ở trong nước. Sự kết tinh của đường và Các phương pháp xử lý kết tinh đường trong mật ong.

Sự kết tinh của đường mật ong trong quá trình tồn trữ. Các phương pháp phá kết tinh mật ong quá trình tồn trữ. Nội dung và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu.

Thời gian nghiên cứu. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. Phương pháp thiết kế, chế tạo.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm. Phương pháp xác định một số thông số của quá trình cô đặc. Phương pháp xử lý số liệu nghiên cứu. Kết quả và thảo luận.

Xây dựng mô hình toán quá trình trao đổi nhiệt ẩm trong bộ phận cô đặc. Mô hình kết cấu bộ phận cô đặc. Cơ sở lý thuyết xây dựng mô hình toán quá trình trao đổi nhiệt trong bộ phận cô đặc. Trao đổi nhiệt đối lưu khi sôi của chất lỏng.

Xây dựng mô hình toán quá trình trao đổi nhiệt ẩm trong bộ phận cô đặc. Mô phỏng quá trình trao đổi nhiệt ẩm trong bộ phận cô đặc. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố. Kết quả nghiên cứu tối ưu tổng quát. Kết quả thí nghiệm ứng với giá trị tối ưu của các yếu tố vào. Kiểm chứng kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm.

Hoàn thiện quy trình công nghệ cô đặc mật ong. Ứng dụng các kết quả nghiên cứu để hoàn thiện thiết bị cô đặc mật ong. Kết luận phần 4. Kết luận và kiến nghị.122 Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận án.123 Tài liệu tham khảo.132 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải BKTTCQG Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn Quốc gia CAGR Compounded Annual Growth Rate Tốc độ tăng trưởng hằng năm kép Bộ KH-CN Bộ Khoa học và Công nghệ CKTCLSP Cục kiểm tra chất lượng sản phẩm EU European Union FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations HMF Hydroxymethylfurfural HPLC High Performance Liquid Chromatography RH Độ ẩm tương đối TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VBA Vietnam Beekeepers Association WHO World Health Organization vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC Ký hiệu Đơn vị Tên gọi A - hệ số ảnh hưởng của chiều dòng nhiệt 2 a m /s hệ số dẫn nhiệt độ o b %( Brix) nồng độ chất rắn hòa tan trong dung dịch b1, b2 %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan trong dung dịch bđ %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan ban đầu bc %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan sau khi cô đặc bi %(oBrix) nồng độ chất rắn hòa tan của dung dịch thứ i cp kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng của dung dịch ck kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng của chất rắn khô hòa tan cn kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng của dung môi (nước) cd1 kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng của dung dịch cd2 kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng của dung dịch ban đầu cpi kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng dung dịch thứ i cđường kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng đường cđạm kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng đạm ctro kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng tro cxơ kJ/(kg.0C) nhiệt dung riêng xơ Ddn m đường kính đáy lớn, đường kính buồng gia nhiệt Dlh m đường kính buồng hơi thứ Dt m đường kính tách ly dth m đường kính ống tuần hoàn dvd m đường kính vành dẫn dnc m đường kính đáy nhỏ, phần xả mật ds1 m đường kính ngoài của ống đun sôi ds2 m đường kính trong của ống đun sôi diện tích bề mặt trao đổi nhiệt giữa nước nóng và dung F m 2 dịch f - tần số sinh hơi vii Ký hiệu Đơn vị Tên gọi G kg khối lượng của dung dịch Gk kg khối lượng chất rắn hòa tan Gd1 kg khối lượng của dung dịch ban đầu Gd2 kg khối lượng dung dịch cuối Grn - hệ số Grashof của nước hệ số Grashof của dịch mật chuyển động trong ống khi Grks - không sôi hệ số Grashof của dịch mật không chuyển động trong Grkc - ống khi sôi Gf kg/s lưu lượng của dịch mật trong ống đun sôi 2 g m/s gia tốc trọng trường, g = 9,81m/s2 i kJ/kg enthalpy của nước kth 2 o W/(m.

C) hằng số, kth = 0,13 ÷ 0,19; đối với nước kth = 0,13 kd W/(m2.oC) hằng số xác định bằng thực nghiệm, kd = 0012 k1n W/(m2.oC) hệ số xác định bằng thực nghiệm k2n W/(m2.oC) hệ số tính đến đặc tính hình học của chùm ống kdn W/(m2.oC) hệ số truyền nhiệt ở giai đoạn đun nóng kbh W/(m2.oC) hệ số truyền nhiệt ở giai đoạn bay hơi K W/(m2.