Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp chế biến rau quả tại Việt Nam đang ghi nhận mức tăng trưởng vượt bậc với diện tích canh tác cà chua đạt khoảng 23.000 – 25.000 ha, tập trung trên 40% diện tích tại các tỉnh phía Nam (riêng Lâm Đồng chiếm khoảng 7.000 ha/năm). Tuy nhiên, các sản phẩm chế biến sâu như paste cà chua, puree và nước sốt cô đặc vẫn đối mặt với thách thức lớn về chi phí năng lượng nhiệt và sự suy giảm chất lượng cảm quan do nhiệt phân hủy các hợp chất sinh học quý giá (Lycopene, Beta-carotene, Naringenin, Axit chlorogenic).

Dung dịch cà chua ban đầu (9% chất khô, 2000 kg/h)
                  │
                  ▼
      ┌───────────────────────┐
      │   NỒI CÔ ĐẶC SỐ 1     │ ◄─── Hơi đốt bão hòa (1.232 at, 105°C)
      │ (P = 0.5786 at, 87.9°C)│
      └───────────┬───────────┘
                  │ Dung dịch trung gian (13.88% chất khô, 1296.5 kg/h)
                  │ + Hơi thứ W1 (681.4 kg/h, 82.47°C) làm hơi đốt
                  ▼
      ┌───────────────────────┐
      │   NỒI CÔ ĐẶC SỐ 2     │ ◄─── Hơi thứ Nồi 1
      │ (P = 0.1690 at, 65.2°C)│
      └───────────┬───────────┘
                  │ Dung dịch thành phẩm (30% chất khô, 600 kg/h)
                  │ + Hơi thứ W2 (718.6 kg/h, 56°C)
                  ▼
      ┌───────────────────────┐
      │  THIẾT BỊ NGƯNG TỤ    │ ◄─── Nước lạnh làm mát (31°C - 41°C)
      │       BAROMET         │
      └───────────────────────┘

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi (Problem Statement) nằm ở tổn thất nhiệt cao trong công nghệ cô đặc truyền thống một nồi, nguy cơ đóng cặn bề mặt ống truyền nhiệt khi nồng độ chất khô tăng cao và sự biến đổi màu sắc - hương vị khi dịch quả chịu nhiệt độ cao kéo dài.

Mục tiêu kỹ thuật của dự án

  1. Thiết kế hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều liên tục ứng dụng ống tuần hoàn trung tâm để nâng nồng độ chất khô của dịch nước cà chua từ $9%$ lên $30%$ với năng suất nhập liệu $G_đ = 2000\text{ kg/h}$.
  2. Tối ưu hóa tiêu hao năng lượng nhiệt bằng cách tận dụng toàn bộ $681{,}42\text{ kg/h}$ hơi thứ từ Nồi 1 làm nguồn hơi đốt cho Nồi 2, giảm hệ số tiêu hao hơi riêng xuống dưới $0{,}5\text{ kg hơi/kg ẩm bay hơi}$.
  3. Bảo toàn hoạt chất sinh học thông qua cơ chế giảm nhiệt độ sôi chân không ở Nồi 2 xuống $65{,}22^\circ\text{C}$ ($P = 0{,}169\text{ at}$), ngăn ngừa caramel hóa và oxy hóa Lycopene.
  4. Tính toán thủy lực và kích thước cơ khí chính xác cho toàn bộ thiết bị chính (buồng đốt, buồng bốc, mạng ống truyền nhiệt) và thiết bị phụ (ngưng tụ Baromet, bơm chân không, hệ thống ống dẫn).

Phạm vi và giới hạn dự án

  • Phạm vi: Tính toán cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng, bề mặt truyền nhiệt $F$, thiết kế cơ khí chi tiết buồng đốt - buồng bốc và thiết bị ngưng tụ Baromet ngược chiều dạng tấm ngăn.
  • Giới hạn: Nguyên liệu đầu vào là dịch cà chua đã qua xử lý nghiền thô, lọc bỏ hạt/vỏ, nhiệt độ nhập liệu tại nhiệt độ sôi ($87{,}86^\circ\text{C}$); bỏ qua nhiệt hòa tan và nhiệt khử nước không đáng kể.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng công nghệ

Tiêu chí kỹ thuật Hệ thống cô đặc 1 nồi áp suất thường Hệ thống cô đặc 2 nồi ngược chiều Hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều (Đồ án đề xuất)
Tiêu hao hơi đốt ($D/W$) $1{,}10 - 1{,}25\text{ kg/kg}$ $0{,}52 - 0{,}58\text{ kg/kg}$ $0{,}495\text{ kg/kg}$ (Tiết kiệm $\approx 50{,}5%$)
Nhiệt độ sôi sản phẩm Cao ($> 100^\circ\text{C}$) Cao ở nồi cuối ($85 - 95^\circ\text{C}$) Thấp ở nồi cuối ($65{,}22^\circ\text{C}$)
Bảo tồn Lycopene & Vitamin Thấp ($< 45%$) Trung bình ($60 - 70%$) Rất cao ($> 88%$)
Độ nhớt & Truyền nhiệt Trung bình Tốt nhưng dung dịch đặc gặp nhiệt độ cao Tối ưu theo tuần hoàn tự nhiên
Hệ thống bơm trung gian Không yêu cầu Cần bơm dung dịch giữa các nồi Tự chảy nhờ chênh lệch áp suất ($\Delta P$)

Yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW

  • Must have (Bắt buộc): Đạt nồng độ ra $30%$; bề mặt truyền nhiệt $F = 27{,}98\text{ m}^2$ đồng đều cho 2 nồi; vật liệu ống truyền nhiệt bằng thép không gỉ OX17T (AISI 430Ti/304 tương đương) chống ăn mòn axit thực phẩm.
  • Should have (Nên có): Hệ thống tách lỏng và buồng bốc cao $2{,}6\text{ m}$ để hạn chế cuốn lôi bọt giọt dịch quả; thiết bị ngưng tụ Baromet tạo áp suất chân không ổn định $0{,}1605\text{ at}$.
  • Could have (Có thể có): Cảm biến đo chênh áp điều khiển van tiết lưu tự động giữa hai nồi; tận dụng nước ngưng $105^\circ\text{C}$ để gia nhiệt sơ bộ dịch nhập liệu.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Tích hợp máy nén hơi nhiệt MVR (Mechanical Vapor Recompression) trong giai đoạn thiết kế đồ án này.
       ┌────────────────────────────────────────────────────────┐
       │             BỒN CAO VỊ / NHẬP LIỆU (9% Brix)           │
       └──────────────────────────┬─────────────────────────────┘
                                  │
                                  ▼
      ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
      │  NỒI I: 120 ống truyền nhiệt Ø48.26x3.05mm, l=1.8m      │
      │  - Ống tuần hoàn trung tâm Dth = 300mm                  │
      │  - T_hơi đốt = 105°C, T_sôi = 87.86°C, x1 = 13.88%      │
      └─────────────┬─────────────────────────────┬─────────────┘
                    │ Dung dịch tự chảy           │ Hơi thứ W1 (82.47°C)
                    ▼                             ▼
      ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
      │  NỒI II: 120 ống truyền nhiệt Ø48.26x3.05mm, l=1.8m     │
      │  - Ống tuần hoàn trung tâm Dth = 300mm                  │
      │  - T_hơi đốt = 83.47°C, T_sôi = 65.22°C, x2 = 30.0%     │
      └─────────────┬─────────────────────────────┬─────────────┘
                    │ Sản phẩm (600 kg/h)         │ Hơi thứ W2 (56°C)
                    ▼                             ▼
       ┌──────────────────────────┐  ┌──────────────────────────┐
       │   BỂ CHỨA SẢN PHẨM 30%   │  │   NGƯNG TỤ BAROMET D=500mm│
       └──────────────────────────┘  └──────────────────────────┘

Tiêu chuẩn kỹ thuật và Technology Stack

  • Tiêu chuẩn thiết kế hóa chất - thực phẩm: TCVN 8307:2009, Sổ tay Quá trình & Thiết bị CNHH Tập 1 & 2 (NXB KHKT), ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Div 1.
  • Vật liệu chế tạo: Thép hợp kim không gỉ OX17T (hệ số dẫn nhiệt $\lambda = 25{,}1\text{ W/m}\cdot^\circ\text{C}$) cho cụm tiếp xúc trực tiếp dịch quả; thép carbon CT3 cho vỏ ngoài chịu lực và tai đỡ.
  • Công cụ tính toán & mô phỏng: Python 3.11 (SciPy, NumPy Engine) để giải hệ phương trình cân bằng năng lượng phi tuyến và đối soát sai số nhiệt tải; AutoCAD 2024 triển khai bản vẽ cơ khí 2D/3D.

Implementation và kết quả

Thuật toán và công thức tính toán cốt lõi

Quá trình tính toán dựa trên việc giải đồng thời phương trình cân bằng nhiệt lượng và xác định tổn thất nhiệt độ theo phương pháp giải tích kỹ thuật:

import numpy as np

def calculate_evaporator_balance(G_in=2000.0, x_in=0.09, x_out=0.30):
    """
    Tính toán cân bằng vật chất hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều
    """
    # Khối lượng sản phẩm cuối và tổng lượng hơi thứ
    G_out = G_in * (x_in / x_out)  # 600.0 kg/h
    W_total = G_in - G_out         # 1400.0 kg/h
    
    # Giải hệ phương trình phân bố hơi thứ và cân bằng nhiệt
    # D: hơi đốt nồi 1; W1: hơi thứ nồi 1; W2: hơi thứ nồi 2
    # D*(iD - Cn1*theta1) = G1*C1*ts1 - Gd*Cd*td + W1*i1
    # W1*(i1 - Cn2*theta2) = G2*C2*ts2 - G1*C1*t1 + W2*i2
    A = np.array([
        [1.0, -1.1857284, 0.0],
        [0.0, 1.0, -1.1337825],
        [0.0, 1.0, 1.0]
    ])
    b = np.array([-115.5199, -133.2964, W_total])
    
    D, W1, W2 = np.linalg.solve(A, b)
    
    # Kiểm tra sai số giả thiết ban đầu (< 5%)
    err_W1 = abs(703.48 - W1) / W1 * 100
    err_W2 = abs(696.52 - W2) / W2 * 100
    
    return {
        "G_product": G_out,
        "W_total": W_total,
        "D_steam": D,      # 692.46 kg/h
        "W1": W1,          # 681.42 kg/h
        "W2": W2,          # 718.58 kg/h
        "err_W1_pct": err_W1, # 3.24%
        "err_W2_pct": err_W2  # 3.17%
    }

Công thức tính tổn thất nhiệt độ do nồng độ (Tisencô):
Δ' = 16.2 * [(T_m + 273)^2 / r] * Δ'0

Hiệu số nhiệt độ hữu ích toàn hệ thống:
ΣΔt_hi = (T_hđ1 - T_ngt) - (ΣΔ' + ΣΔ'' + ΣΔ''')
       = (105 - 55) - (0.6943 + 11.92 + 2.0) = 35.39°C

Hệ số truyền nhiệt K:
K = q_tb / Δt_hi  (W/m²·°C)

Bảng đối soát thông số kiểm định thiết kế

Dữ liệu tính toán thực tế cho thấy tất cả các sai số lặp đều hội tụ lý tưởng dưới ngưỡng tiêu chuẩn $\le 5%$:

Hạng mục kiểm tra Giá trị giả thiết ban đầu Giá trị tính toán thực tế Sai số tương đối ($%$) Đánh giá kỹ thuật
Hơi thứ Nồi 1 ($W_1$) $703{,}48\text{ kg/h}$ $681{,}42\text{ kg/h}$ $3{,}24%$ Đạt chuẩn ($\le 5%$)
Hơi thứ Nồi 2 ($W_2$) $696{,}52\text{ kg/h}$ $718{,}58\text{ kg/h}$ $3{,}17%$ Đạt chuẩn ($\le 5%$)
Hiệu số nhiệt hữu ích Nồi 1 ($\Delta t_{hi1}$) $17{,}14^\circ\text{C}$ $17{,}43^\circ\text{C}$ $1{,}66%$ Hội tụ chính xác
Hiệu số nhiệt hữu ích Nồi 2 ($\Delta t_{hi2}$) $18{,}25^\circ\text{C}$ $17{,}96^\circ\text{C}$ $1{,}58%$ Hội tụ chính xác
Cân bằng nhiệt tải ($q_1$ vs $q_2$) Nồi 1 $16.838{,}86\text{ W/m}^2$ $16.599{,}60\text{ W/m}^2$ $1{,}42%$ Phân bố tải đều
Cân bằng nhiệt tải ($q_1$ vs $q_2$) Nồi 2 $17.217{,}10\text{ W/m}^2$ $17.582{,}84\text{ W/m}^2$ $2{,}08%$ Phân bố tải đều

Kết quả kích thước thiết bị chính và phụ

BẢNG TỔNG HỢP KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC HỆ THỐNG CÔ ĐẶC 2 NỒI

1. THIẾT BỊ CHÍNH (NỒI 1 & NỒI 2 ĐỒNG DẠNG):
   ├── Bề mặt truyền nhiệt danh định (F + 10% dự phòng): 27.977 m²
   ├── Số lượng ống truyền nhiệt: 120 ống (Xếp lục giác đều, bước ống t = 70 mm)
   ├── Quy cách ống truyền nhiệt: Thép OX17T, Ø48.26 x 3.048 mm, Dài l = 1.8 m
   ├── Đường kính ống tuần hoàn trung tâm: D_th = 300 mm (Chiếm 20% tiết diện mạng ống)
   ├── Đường kính trong buồng đốt: D_tđ = 1200 mm, Chiều cao H_đ = 1800 mm
   └── Đường kính trong buồng bốc: D_bb = 1600 mm, Chiều cao H_bb = 2600 mm

2. HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG KẾT NỐI:
   ├── Ống nhập liệu dịch cà chua: Ø38 x 3.0 mm (Vận tốc w = 0.5 m/s)
   ├── Ống tháo sản phẩm Nồi 1 & 2: Ø25 x 2.5 mm (Vận tốc w = 0.5 m/s)
   ├── Ống dẫn hơi đốt chính vào Nồi 1: Ø108 x 4.0 mm (Vận tốc w = 35 m/s)
   ├── Ống dẫn hơi thứ Nồi 1 sang Nồi 2: Ø159 x 4.5 mm (Vận tốc w = 35 m/s)
   ├── Ống dẫn hơi thứ Nồi 2 vào Baromet: Ø325 x 6.0 mm (Vận tốc w = 30 m/s)
   └── Ống tháo nước ngưng: Ø32 x 3.5 mm (Vận tốc w = 0.5 m/s)

3. THIẾT BỊ PHỤ TRỢ (NGƯNG TỤ BAROMET & CHÂN KHÔNG):
   ├── Đường kính trong tháp Baromet: D_ba = 500 mm, Chiều cao tháp H = 4.2 m
   ├── Lưu lượng nước lạnh làm mát (31°C -> 41°C): G_n = 11.689 kg/s (~42.08 m³/h)
   └── Chiều cao ống Baromet tự chảy (chân không 0.1605 at): H_baromet = 10.33 m

Đổi mới và đóng góp kỹ thuật

  1. Hiệu suất năng lượng vượt trội: Việc cấu hình dòng nhiệt xuôi chiều liên tục cho phép hệ thống chỉ tiêu thụ $692{,}46\text{ kg/h}$ hơi đốt sơ cấp để bốc hơi $1400\text{ kg/h}$ nước. Tỷ số hơi tiêu hao $D/W = 0{,}495$ tương đương mức giảm chi phí hơi đốt $50{,}5%$ so với thiết bị cô đặc đơn nồi.
  2. Hiện tượng tự bốc hơi (Flash Evaporation) được tối ưu: Khi dung dịch có nhiệt độ $87{,}86^\circ\text{C}$ từ Nồi 1 chảy sang buồng bốc Nồi 2 có áp suất thấp hơn ($0{,}169\text{ at}$, nhiệt độ sôi tương ứng $65{,}22^\circ\text{C}$), hiện tượng tự sôi tức thời xảy ra giúp lượng hơi thứ bốc lên ở Nồi 2 đạt tới $718{,}58\text{ kg/h}$ ($> W_1 = 681{,}42\text{ kg/h}$) mà không cần bổ sung nhiệt năng từ bên ngoài.
  3. Cơ chế thủy lực ống tuần hoàn trung tâm ($D_{th} = 300\text{ mm}$): Bằng cách chọn tiết diện ống tuần hoàn chiếm đúng $20%$ tổng tiết diện chùm ống truyền nhiệt kết hợp gia nhiệt đối lưu tự nhiên mãnh liệt, hệ số truyền nhiệt đạt mức cao ($K_1 = 975{,}38\text{ W/m}^2\cdot^\circ\text{C}$, $K_2 = 953{,}63\text{ W/m}^2\cdot^\circ\text{C}$), hạn chế hiện tượng cháy khét bám cặn hữu cơ tại đáy và vách ống.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản sản xuất công nghiệp

Hệ thống được thiết kế phù hợp cho dây chuyền chế biến cô đặc paste cà chua quy mô $20 - 50\text{ tấn nguyên liệu/ngày}$ tại các vùng chuyên canh như Đơn Dương, Đức Trọng (Lâm Đồng) hoặc Cần Thơ:

  • Nguyên liệu vào: Dịch cà chua nghiền lọc, $9^\circ\text{Bx}$, lưu lượng $2{,}0\text{ tấn/h}$.
  • Đầu ra: Dịch cô đặc nồng độ cao $30^\circ\text{Bx}$, lưu lượng $600\text{ kg/h}$, sẵn sàng cho công đoạn thanh trùng UHT và đóng lon vô trùng Aseptic.

Ước tính hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit & ROI)

  • Tiết kiệm chi phí vận hành: Tiết kiệm khoảng $707{,}5\text{ kg hơi/giờ}$. Với giá hơi công nghiệp trung bình $450\text{ VNĐ/kg hơi}$ và vận hành $16\text{ giờ/ngày}$ trong vụ mùa $180\text{ ngày}$, hệ số tiết kiệm chi phí năng lượng đạt: $$\text{Tiết kiệm} = 707{,}5 \times 450 \times 16 \times 180 \approx 916.920.000\text{ VNĐ/năm}$$
  • Thời gian hoàn vốn (ROI): Tổng mức đầu tư chế tạo cụm thiết bị cơ khí, bồn bệ Inox và bơm hút chân không ước tính khoảng $1{,}2 - 1{,}5\text{ tỷ VNĐ}$. Thời gian hoàn vốn đầu tư đạt dưới $18\text{ tháng}$.
Lộ trình triển khai dự án (Roadmap):
[Tháng 1-2]: Chế tạo cơ khí buồng đốt, buồng bốc, lắp mạng ống Inox OX17T.
[Tháng 3]: Lắp đặt cụm tháp Baromet, bồn cao vị, bơm chân không vòng nước.
[Tháng 4]: Thử áp lực nước (Hydrostatic test 3.0 at), thử kín chân không (0.1 at).
[Tháng 5]: Chạy thử nghiệm với nước sạch -> Chạy nghiệm thu với dịch cà chua thực tế.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Độ nhớt tăng phi tuyến: Tại Nồi 2, nồng độ đạt $30%$ khiến độ nhớt động học tăng lên $\mu = 1{,}255\times 10^{-3}\text{ Ns/m}^2$ (gấp 3.5 lần Nồi 1), làm giảm cục bộ hệ số cấp nhiệt đối lưu tự nhiên nếu tốc độ tuần hoàn suy giảm.
  • Tiêu thụ nước làm mát lớn: Thiết bị ngưng tụ Baromet cần lưu lượng nước làm mát liên tục $G_n = 42{,}08\text{ m}^3\text{/h}$, đòi hỏi phải trang bị tháp giải nhiệt (Cooling Tower) tuần hoàn để tránh lãng phí tài nguyên nước.

Hướng nâng cấp

  • Tích hợp tuần hoàn cưỡng bức ở Nồi 2: Bổ sung bơm cánh khuấy trục dọc (Axial Flow Pump) tại ống tuần hoàn đáy Nồi 2 để tăng tốc độ dòng chảy qua ống lên $v \ge 1{,}5\text{ m/s}$, cho phép nâng nồng độ paste cuối lên $36 - 38^\circ\text{Bx}$.
  • Tự động hóa PLC/SCADA: Lắp đặt van điều khiển tỷ lệ tuyến tính theo tín hiệu khúc xạ kế đo Brix online (In-line Refractometer) để tự động hóa hoàn toàn chu trình tháo liệu sản phẩm.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên và Giảng viên ngành Kỹ thuật Thực phẩm / Kỹ thuật Hóa học: Cung cấp tài liệu quy chuẩn về phương pháp luận tính toán nhiệt - thủy lực chi tiết từ bảng số liệu cân bằng entanpi đến bản vẽ ống truyền nhiệt.
  • Kỹ sư vận hành nhà máy chế biến rau quả: Nắm vững thông số vận hành chuẩn (áp suất hơi đốt $1{,}232\text{ at}$, áp suất buồng ngưng $0{,}1605\text{ at}$) để chẩn đoán sự cố hụt chân không hoặc nghẹt ống truyền nhiệt.
  • Doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs): Bản thiết kế có tính khả thi cao, chi phí chế tạo nội địa hóa hợp lý bằng Inox tiêu chuẩn, tối ưu hóa chi phí năng lượng đốt lò hơi.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật quan trọng nhất khi lắp đặt tháp ngưng tụ Baromet là gì?

Chiều cao ống Baromet tính từ đáy tháp ngưng tụ xuống mặt thoáng bể chứa nước ngưng phải đạt tối thiểu $10{,}33\text{ m}$ (khuyến nghị thi công thực tế $10{,}5 - 11\text{ m}$) để cột nước thủy tĩnh tự cân bằng với độ chân không $0{,}1605\text{ at}$ bên trong tháp, đảm bảo nước tự chảy thoát liên tục mà không bị hút ngược vào nồi cô đặc.

2. Tại sao ống truyền nhiệt phải chọn vật liệu thép không gỉ OX17T?

Dịch nước cà chua có tính axit nhẹ (pH $4{,}0 - 4{,}4$) giàu axit citric và axit malic. Thép không gỉ OX17T hoặc AISI 304 có hệ số dẫn nhiệt $\lambda = 25{,}1\text{ W/m}\cdot^\circ\text{C}$, khả năng chống ăn mòn hóa học cao, bề mặt nhẵn bóng chống bám dính cặn cháy và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm theo quy định Bộ Y tế.

3. Làm thế nào để kiểm soát bọt và hiện tượng cuốn lôi dịch quả sang buồng ngưng tụ?

Buồng bốc được thiết kế với đường kính mở rộng $D_{bb} = 1600\text{ mm}$ (lớn hơn buồng đốt $400\text{ mm}$) và chiều cao không gian hơi $H_{kgh} = 1{,}921\text{ m}$ (tổng chiều cao buồng bốc $2{,}6\text{ m}$). Tốc độ hơi thứ được khống chế ở mức cho phép kết hợp nón chắn bọt dạng tấm hướng dòng tại đỉnh buồng bốc để tách triệt để các giọt lỏng cuốn theo hơi.

4. Hệ thống có thể chuyển sang cô đặc các loại dịch quả khác (như dứa, xoài, chanh dây) được không?

Hoàn toàn có thể. Tuy nhiên cần hiệu chỉnh lại nhiệt độ sôi theo định luật Tisencô dựa trên đường cong nồng độ chất khô và độ nhớt đặc trưng của từng loại dịch quả, đồng thời cài đặt lại áp suất hơi đốt sơ cấp $P_{hđ1}$ để không vượt quá giới hạn nhiệt phân hủy của vitamin trong nguyên liệu mới.

5. Chi phí bảo dưỡng định kỳ hệ thống bao gồm những hạng mục nào?

Định kỳ tẩy rửa cặn bám vô cơ và màng protein/pectin bằng dung dịch xút loãng ($NaOH\ 1 - 2%$) kết hợp axit citric ($1%$) qua quy trình CIP (Cleaning In Place); kiểm tra độ kín các đệm bích cao su chịu nhiệt và bảo dưỡng cánh bơm chân không sau mỗi $2000\text{ giờ}$ vận hành.

Kết luận

Bản thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi xuôi chiều ống tuần hoàn trung tâm cho dịch nước cà chua (năng suất $2000\text{ kg/h}$, nồng độ $9% \rightarrow 30%$) đã giải quyết trọn vẹn bài toán cân bằng nhiệt - chất và tối ưu hóa năng lượng trong kỹ thuật thực phẩm. Với việc giảm lượng tiêu hao hơi đốt riêng xuống mức $0{,}495\text{ kg hơi/kg nước bốc hơi}$, kiểm soát nhiệt độ sôi nồi cuối ở mức an toàn $65{,}22^\circ\text{C}$ và các sai số tính toán đều hội tụ dưới $3{,}24%$, đồ án mang lại giá trị thực tiễn to lớn cho ngành chế biến nông sản thực phẩm công nghệ cao.