cô đặc NaCl

cô đặc NaCl

Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ MỤC LỤC Lời nói đầu 2 Chương I: Giới thiệu tổng quan I.Nhiệm vụ của đồ án 3 II.Tính chất nguyên liệu và sản phẩm 3 III.Cô đặc 4 IV.Quy trình công nghệ 5 Chương II : Thiết kế thiết bò chính A.Cân bằng vật chất và năng lượng 8 I. Cân bằng vật chất 8 II. Cân bằng năng lượng 9 B. Tính thiết kế thiết bò chính I.Hệ số truyền nhiệt 14 II.Bề mặt truyền nhiệt và thời gian cô đặc 21 III.Buồng đốt và đáy 23 IV. Buồng bốc và nắp 24 C. Tính cơ khí cho thiết bò chính 27 I.Buồng đốt 27 II.Buồng bốc 28 III.Đáy 30 IV.Nắp 32 V. Tính cách nhiệt cho thân 32 VI.Mối ghép bích 33 VII.Vỉ ống 34 VIII.Khối lượng và tai treo 35 IX.Các ống dẫn ,cửa 37 Chương III :Tính chi tiết thiết bò phụ I.Thiết bò ngưng tụ Baromet 39 II.Bơm 44 Chương IV : Tính giá thành thiết bò 49 Kết luận 51 Tài liệu tham khảo 52 trang 1 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ Lời nói đầu Ngày nay, công nghiệp sản xuất hóa chất là một ngành công nghiệp quan trọng ảnh hưởng đến nhiều ngành khác. Một trong những sản phẩm được quan tâm sản xuất khá nhiều là Natri Clorua (NaCl) do khả năng sử dụng rộng rãi của nó.NaCl tinh khiết được sử dụng nhiều trong thực phẩm dưới dạng muối ăn ,hay sử dụng nhiều trong ngành y tế dưới dạng dòch truyền.đ Nhiệm vu cụ thể của đồ án môn học là thiết kế hệ thống cô đặc chân không gián đoạn NaCl từ 10% lên 27% ,năng suất 1200kg /mẻ ,sử dụng ống chùm. Đồ án gồm 4 chương : • Chương I:Giới thiệu tổng quan • Chương II :Thiết kế thiết bò chính • Chương III :Thiết kế các chi tiết phụ • Chương IV: Tính toán giá thành thiết bò Có thể nói thực hiện Đồ án môn học là một cơ hội tốt cho sinh viên ôn lại toàn bộ các kiến thức đã học về các quá trình và công nghệ hóa học. Ngoài ra đây còn là dòp mà sinh viên có thể tiếp cận với thực tế thông qua việc lựa chọn, tính toán và thiết kế các chi tiết của một thiết bò với các số liệu rất cụ thể và rất thực tế. Đồ án này được thực hiện dưới sự giúp đỡ và hướng dẫn trực tiếp của thầy Trần Văn Nghệ , và các thầy cô bộ môn Máy và Thiết Bò khoa Công nghệ Hóa học và Dầu khí trường Đại học Bách khoa thành phố Hố Chí Minh. Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Nghệ và các thầy cô khác cũng như các bạn bè đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án. trang 2 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ CHƯƠNG I . GIỚI THIỆU TỔNG QUAN I. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Nhiệm vụ cụ thể của Đồ án môn học này là thiết kế hệ thống cô đặc chân không gián đoạn dung dòch NaCl từ nồng độ 10% đến nồng độ 27%, năng suất 1200kg/mẻ, sử dụng ống chùm. II. TÍNH CHẤT NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM: 1 .Nguyên liệu : - NaCl là một khối tinh thể màu trắng, tan trong nước phân ly thành ion - Là thành phần chính của muối ăn hằng ngày - Khối lượng riêng dd 10% là 1073 (kg/m 3 ) - Độ nhớt là 1,07 *10 -3 (Ns/m 2 ) ở 20 0 C (dung dòch 10%). - Độ hòa tan ở 60 o C là 27,1% ,ở 20 o C là 26,3% - Nguyên liệu đem đi cô đặc là dd NaCl 10% với dung môi là nước . 2. Sản Phẩm: • Khi kết thúc quá trình cô đặc ,dung dòch ở nhiệt độ từ 75-80 o C ,khi đó độ hòa tan của dung dòch khoảng 27,5% .Nhưng độ hòa tan cuả dung dòch ở nhiệt độ thường chừng 26,3%.Vì vậy ,quá trình cô đặc NaCl này là để tạo dung dòch bão hòa ,và khi làm nguội thì sẽ có NaCl tinh thể kết tinh .Trong khi các muối tạp chất khác như MgCl 2 hay CaCl 2 lại tan ở nhiệt độ thường ,vì vậy quá trình này có thể được sử dụng vừa thu dung dòch muối bão hòa vừa tách tạp chất để sản xuất muối tinh khiết khi hạ nhiệt độ. Muối tinh khiết thường được sử dụng trong thực phẩm và y tế. 3.Những biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình cô đặc: Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng. Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dòch tăng dẫn đến tính chất dung dòch thay đổi: Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt. Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dòch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, nhiệt độ sôi. Yêu cầu chất lượng sản phẩm : Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu. trang 3 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ Thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi. III. CÔ ĐẶC: 1. Đònh nghóa Cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dòch hai hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó) ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh. Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hòa tan trong dung dòch bằng cách tách bớt một phần dung môi qua dạng hơi. 2. Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng. Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì một cấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh. 3. Phân loại và ứng dụng a. Theo cấu tạo • Nhóm 1: dung dòch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng cô đặc dung dòch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dòch dễ dàng qua bề mặt truyền nhiệt. Gồm: - Có buồng đốt trong (đồng trục buồng bốc), có thể có ống tuần hoàn trong hoặc ngoài. - Có buồng đốt ngoài ( không đồng trục buồng bốc). • Nhóm 2: dung dòch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốc dung dòch từ 1,5 - 3,5 m/s tại bề mặt truyền nhiệt. Có ưu điểm: tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dòch đặc sệt, độ nhớt cao, giảm bám cặn, kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt. Gồm: - Có buồng đốt trong, ống tuần hoàn ngoài. - Có buồng đốt ngoài, ống tuần hoàn ngoài. trang 4 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ • Nhóm 3: dung dòch chảy thành màng mỏng, chảy một lần tránh tiếp xúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm. Đặc biệt thích hợp cho các dung dòch thực phẩm như dung dòch nước trái cây,hoa quả ép…Gồm: - Màng dung dòch chảy ngược, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dòch sôi tạo bọt khó vỡ. - Màng dung dòch chảy xuôi, có buồng đốt trong hay ngoài: dung dòch sôi ít tạo bọt và bọt dễ vỡ. b. Theo phương pháp thực hiện quá trình Cô đặc áp suất thường (thiết bò hở): có nhiệt độ sôi, áp suất không đổi. Thường dùng cô đặc dung dòch liên tục để giữ mức dung dòch cố đònh để đạt năng suất cực đại và thời gian cô đặc là ngắn nhất.Tuy nhiên, nồng độ dung dòch đạt được là không cao. Cô đặc áp suất chân không: Dung dòch có nhiệt độ sôi dưới 100 o C, áp suất chân không. Dung dòch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục. Cô đặc nhiều nồi: Mục đích chính là tiết kiệm hơi đốt. Số nồi không nên lớn quá vì sẽ làm giảm hiệu quả tiết kiệm hơi. Có thể cô chân không, cô áp lực hay phối hợp cả hai phương pháp. Đặc biệt có thể sử dụng hơi thứ cho mục đích khác để nâng cao hiệu quả kinh tế. Cô đặc liên tục: Cho kết quả tốt hơn cô đặc gián đoạn. Có thể áp dụng điều khiển tự động, nhưng chưa có cảm biến tin cậy. 4. Ưu điểm và nhược điểm của cô đặc chân không gián đoạn • Ưu điểm - Giữ được chất lượng, tính chất sản phẩm, hay các cấu tử dễ bay hơi. - Nhập liệu và tháo sản phẩm đơn giản, không cần ổn đònh lưu lượng. - Thao tác dễ dàng. - Có thể cô đặc đến các nồng độ khác nhau. - Không cần phải gia nhiệt ban đầu cho dung dòch. - Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp. • Nhược điểm - Quá trình không ổn đònh, tính chất hóa lý của dung dòch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian. - Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng được cho mục đích khác. - Khó giữ được độ chân không trong thiết bò. IV. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1. Thuyết minh quy trình công nghệ - Khởi động bơm chân không đến áp suất Pck = 0,7 at. trang 5 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ - Sau đó bơm dung dòch ban đầu có nồng độ 10% từ bể chứa nguyên liệu vào nồi cô đặc bằng bơm ly tâm. Quá trình nhập liệu diễn ra trong vòng 20 phút đến khi nhập đủ 3240 kg thì ngừng. - Khi đã nhập liệu đủ 3240 kg thì bắt đầu cấp hơi đốt (là hơi nước bão hòa ở áp suất 3 at) vào buồng đốt để gia nhiệt dung dòch. Buồng đốt gồm nhiều ống nhỏ truyền nhiệt (ống chùm) và một ống tuần hoàn trung tâm có đường kính lớn hơn. Dung dòch chảy trong ống được gia nhiệt bởi hơi đốt đi ngoài ống. Dung dòch trong ống sẽ sôi và tuần hoàn qua ống tuần hoàn (do ống tuần hoàn có đường kính lớn hơn các ống truyền nhiệt nên dung dòch trong ống tuần hoàn sẽ sôi ít hơn trong ống truyền nhiệt, khi đó khối lượng riêng dung dòch trong ống tuần hoàn sẽ lớn hơn khối lượng riêng dung dòch trong ống truyền nhiệt vì vậy tạo áp lực đẩy dung dòch từ ống tuần hoàn sang các ống truyền nhiệt). Dung môi là nước bốc hơi và thoát ra ngoài qua ống dẫn hơi thứ sau khi qua buồng bốc và thiết bò tách giọt. Hơi thứ được dẫn qua thiết bò ngưng tụ baromet và được ngưng tụ bằng nước lạnh, sau khi ngưng tụ thành lỏng sẽ chảy ra ngoài bồn chứa. Phần không ngưng sẽ được dẫn qua thiết bò tách giọt để chỉ còn khí không ngưng được bơm chân không hút ra ngoài. Hơi đốt khi ngưng tụ chảy ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng, qua bẫy hơi rồi được xả ra ngoài. - Quá trình cứ tiếp tục đến khi đạt nồng độ 27% (sau thời gian cô đặc đã tính: 121,3 phút) thì ngưng cấp hơi. Mở van thông áp, sau đó tháo sản phẩm ra bằng cách mở van tháo liệu. 2. Các thiết bò được lựa chọn trong quy trình công nghệ a Bơm Bơm được sử dụng trong quy trình công nghệ gồm: bơm ly tâm và bơm chân không. + Bơm ly tâm được cấu tạo gồm vỏ bơm, bánh guồng trên đó có các cánh hướng dòng. Bánh guồng được gắn trên trục truyền động. Ống hút và ống đẩy. Bơm ly tâm được dùng để bơm dung dòch NaCl từ bể chứa nguyên liệu vào nồi cô đặc. + Bơm chân không được dùng để tạo độ chân không khi hệ thống bắt đầu làm việc. b Thiết bò cô đặc Đây là thiết bò chính trong quy trình công nghệ. Thiết bò gồm đáy, nắp, buồng bốc và buồng đốt. Bên trong buồng đốt gồm nhiều ống truyền nhiệt nhỏ và một ống tuần hoàn trung tâm có đường kính lớn hơn. Tác dụng của buồng đốt là để gia nhiệt dung dòch, buồng bốc là để tách hỗn hợp lỏng hơi thành những giọt lỏng rơi trở lại, hơi được dẫn qua ống dẫn hơi thứ. Ống tuần hoàn được sử dụng để tạo một dòng chảy tuần hoàn trong thiết bò. c Thiết bò ngưng tụ trang 6 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ Thiết bò ngưng tụ được sử dụng trong quy trình công nghệ là loại thiết bò ngưng tụ trực tiếp (thiết bò ngưng tụ baromet). Chất làm lạnh là nước được đưa vào ngăn trên cùng thiết bò. Thiết bò thường làm việc ở áp suất chân không nên nó phải được đặt ở một độ cao cần thiết để nước ngưng có thể tự chảy ra ngoài khí quyển mà không cần máy bơm. d Thiết bò tách lỏng Thiết bò tách lỏng được đặt sau thiết bò ngưng tụ baromet nhằm để tách các cấu tử bay hơi còn sót lại, chưa kòp ngưng tụ, không cho chúng đi vào bơm chân không. e Các thiết bò phụ trợ khác - Bẫy hơi - Các thiết bò đo áp suất, đo nhiệt độ, các loại van. CHƯƠNG II. THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH trang 7 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ A. CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG I. CÂN BẰNG VẬT CHẤT Các số liệu ban đầu: • Dung dòch NaCl có: - Nhiệt độ đầu 25 o C, nồng độ đầu 10%. - Nồng độ cuối 27%. • Chọn hơi đốt là hơi nước bão hòa ở áp suất 3at. • p suất ngưng tụ: P ck = 0,7 at. Cô đặc gián đoạn với năng suất 1200 kg/mẻ 1. Khối lượng riêng của dung dòch theo nồng độ Nồng độ, % 10 15 20 27 Khối lượng riêng, kg/m 3 1073 1110 1150 1205 2. Cân bằng vật chất cho các giai đoạn G đ = G c + W G đ .x đ = G c .x c Trong đó G đ , G c : lượng dung dòch đầu và cuối mỗi giai đoạn (kg) W : lượng hơi thứ bốc lên trong mỗi giai đoạn (kg) x đ , x c : nồng độ đầu và cuối của mỗi giai đoạn G đ .x đ , G c .x c : khối lượng NaCl trong dung dòch (kg) • Khối lượng dd đầu : G đ = 1200 *0,27 /0,1 = 3240 (kg) a Giai đoạn 10% đến 15% G đ = 3240 (kg) x đ = 0,1 ; x c = 0,15 • Lượng sản phẩm ( là dung dòch NaCl 15% ): G c = G đ . 2160 15,0 1,0 *3240 == c đ x x (kg) • Lượng hơi thứ: W = G đ - G c = 3240 – 2160 = 1080 (kg) b Giai đoạn 15% đến 20% G đ = 2160(kg) ; x đ = 0,15 ; x c = 0,2 ⇒ G c = 1620 2,0 15,0 *2160. == c đ đ x x G (kg) trang 8 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ W = G đ – G c = 2160 – 1620 = 540 (kg) c Giai đoạn 20% đến 27% G đ = 1620 (kg) ; x đ = 0,2 ; x c = 0,27 1200 27,0 2,0 *1620. ===⇒ c đ đc x x GG (kg) W = 1620 – 1200 = 420 (kg) • Tổng lượng hơi thứ bốc hơi W t = 1080+540+420 = 2040 (kg) • Ta có bảng tóm tắt kết quả cân bằng vật chất Nồng độ dung dòch, % 10 15 20 27 Thể tích dung dòch trong nồi, m 3 3,02 1,946 1,4 1 Khối lượng dung dòch, kg 3240 2160 1620 1200 Lượng hơi thứ đã bốc hơi, kg 0 1080 1620 2040 Khối lượng riêng dung dòch, kg/m 3 1073 1110 1150 1205 II. CÂN BẰNG NĂNG LƯNG p suất làm việc trong buồng bốc thiết bò cô đặc P 1 = 0,3 at. ⇒ Nhiệt độ hơi thứ ở buồng bốc t 1 = 68,7 o C ( Bảng I.251 trang 314 Tài liệu [1] ). Đây cũng là nhiệt độ sôi của dung môi (là nước) trên mặt thoáng dung dòch )P(sdm 1 t = 68,7 o C Chọn tổn thất nhiệt độ từ nồi cô đặc về thiết bò ngưng tụ K1 ''' =∆ . ⇒ Nhiệt độ hơi thứ ở thiết bò ngưng tụ : t 0 = 68,7 - 1 = 67,7 o C. 1. Các tổn thất nhiệt độ – Nhiệt độ sôi dung dòch a Xác đònh tổn thất nhiệt độ do nồng độ và nhiệt độ sôi dung dòch NaCl theo nồng độ ở áp suất P 1 = 0,3 at ( ' ∆ ) : Theo tài liệu [3] trang 149: ' ∆ = o ' ∆ *f Với f tra ở tài liệu [3] trang 147 : Với )P(sdm 1 t = 68,7 o C ,f = 0,81 Nồng độ dung dòch, % 10 15 20 27 Tổn thất o ' ∆ , o C 1,9 3,25 4,85 8 Tổn thất ' ∆ , o C 1,54 2,63 3,9 6,48 trang 9 Đồ án môn học Máy và Thiết bò GVHD : Trần Văn Nghệ Nhiệt độ sôi dd , o C 70,2 71,3 72,6 75,2 b Tổn thất nhiệt độ do hiệu ứng thủy tónh '' ∆ . Nhiệt độ sôi dung dòch ở áp suất trung bình Tính theo ví dụ 4.8 trang 207 Tài liệu [4] )P(sdm)P(sdm)P(sdd)P(sdd '' 1tb1tb tttt −=−=∆ Với: P tb = P 1 + 0,5 hh ρ .g.H op = P 1 + ∆ P • ∆ P = 0,5 hh ρ .g.H op • ddhh 2 1 ρρ = Trong đó dd ρ : Khối lượng riêng dung dòch tính theo nồng độ cuối ở nhiệt độ )PP(sdd 1 t ∆+ • H op : Chiều cao lớp chất lỏng sôi Trong thiết bò tuần hoàn tự nhiên H op = ( ) [ ] odmdd H.0014,026,0 ρρ −+ Với H o : Chiều cao ống truyền nhiệt dm ρ : Khối lượng riêng dung môi ở t sdm * Chọn chiều cao ống truyền nhiệt H o = 1,5m  Tính cho trường hợp dung dòch NaCl 10 % Do trong khoảng nhiệt độ nhỏ, hiệu số dmdd ρρ − thay đổi không đáng kể nên : )/(999 3 mkg dm = ρ )/(1073 3 %)25( mkg dd = ρ [ ] 5454,05.1*)9991073(*0014.026.0 =−+=⇒ op H (m) ⇒ atmNHgP ophh 015,0/24,14355454,0*81,9*1073* 2 1 *5,0***5,0 2 ====∆ ρ atPPP tb 315,0015,03,0 1 =+=∆+=⇒ Nhiệt độ sôi của H 2 O ở 0,315 at là 69,7 o C ( Bảng I.251 trang 314 Tài liệu [1] ) Độ tăng nhiệt độ sôi do cột thủy tónh 17,687,69 )()( '' 1 =−=−=∆ PsdmPsdm tt tb o C ⇒ nhiệt độ sôi dung dòch NaCl 10 % ở áp suất P 1 + P ∆ 2,7112,70 )( 1 =+= ∆+ PPsdd t o C  Tính tương tự ta được Nồng độ dung dòch, % 10 15 20 27 '' ∆ , o C 1 1,14 1,34 1,7 )2( 1 PPsdd t ∆+ 72,2 73,6 75,3 78,6 trang 10 [...]... ∆t 1 2 Tính α1 theo công thức (2) 3 Tính q1 theo công thức (1) ⇒ t v 2 , ∆t 2 4 Tính ∆t v theo công thức (6) với qv = q1 5 Tính αn theo công thức (5) với q = q1 6 Tính α2 theo công thức (4) 7 Tính q2 theo công thức (3) 8 Tính qtb = 1 ( q 1 + q 2 ) 2 9 Xác đònh sai số ss = q 1 − q tb q1 Nếu ss > 5% thì chọn lại t v và lặp lại quá trình tính đến khi đạt sai số nhỏ 1 10 Tính K theo công thức (7) Tính K... nhiệt lượng cô đặc (J) * Nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp ( do có 5% hơi nước ngưng cuốn theo ) '' QD = D.(1- ϕ ).( i D − c.θ ) = D.(1- ϕ ).r =Gđ(cctc - c đ t đ ) +W (iw’’- cctc) ± Qcd '' r = i D − c.θ : nhiệt hóa hơi của nước ở áp PĐ * Nhiệt dung riêng của dung dòch Tính theo công thức 2.11 trang 106 Tài liệu [4] cdd = 4190.(1-x) + c1.x Trong đó x: nồng độ dung dòch c1: nhiệt dung riêng NaCl khan (J/kg... ) II BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT VÀ THỜI GIAN CÔ ĐẶC Phương trình truyền nhiệt cho khoảng thời gian nhỏ dT dQ= K*F(T-t)*dT Giả sử đến cuối quá trình dung dòch vẫn ngập hết bề mặt truyền nhiệt ⇒ F không đổi, T không đổi ⇒F.d T= dQ K( T − t ) Lấy tích phân ta được Q F.T 2 = dQ ∫ K( T − t ) (1) 0 trang 20 GVHD : Trần Văn Nghệ Đồ án môn học Máy và Thiết bò T2 : thời gian cô đặc ( không kể thời gian gia nhiệt cho... 60937 (m2s) • Giai đoạn 2 ( 15% → 20% ) : S2 = F T 2 = 31923(m2s) • Giai đoạn 3 ( 20% → 27% ) : S3 = F T 3 = 26801 (m2s) • Tổng quá trình cô đặc từ 10% đến 27% S = F T = 119661 (m2s) trang 21 GVHD : Trần Văn Nghệ Đồ án môn học Máy và Thiết bò *Chọn thời gian cô đặc là 80 phút ⇒ Bề mặt trao đổi nhiệt là F = 119661 / 4800 = 24,9 (m2) Chọn F=25 (m2) ⇒ Thời gian của các giai đoạn  Giai đoạn 1 : T 1 =... buồng đốt tính theo công thức ' S BD = Dtr ( BD ) * PBD 2.[σ ] BD * ϕh = 1200 * 0,2 = 1,156 (mm) 2 * 109,25 * 0,95 Bề dày này quá nhỏ Tra bảng 5-1 trang 128 Tài liệu [7] được Smin = 3-4 mm Dung dòch ăn mòn (NaCl ) nên Ca = 1 Vậy chọn bề dày buồng SBĐ = 4 mm * Kiểm tra áp suất tính toán S BD − C a 4 −1 = = 0,0025 < 0.1 Dtr ( BD ) 1200 Cho nên áp suất tính toán cho phép xác đònh theo công thức trang 27... phép khi nén ( công thức 3.51 trang 140 Tài liệu [7] ) [σ n ] BB = K c E BB S − C a = 0,077 * 2 *10 5 * 10 − 1 = 86,9 (N/mm2) Dtr (bB ) 1600 Ứng suất khi nén ( công thức 5.48 trang 145 Tài liệu [7] ) PNCT 350404 σ n ( BB ) = = = 7,698 (N/mm2) π ( Dtr (bB ) + S B ).( S B − C a ) π * (1600 + 10) * (10 − 1) trang 29 GVHD : Trần Văn Nghệ Đồ án môn học Máy và Thiết bò Kiểm tra điều kiện ( công thức 5.47... − 25) − (132,9 − 83,48) ln 132,9 − 25 132,9 − 83,48 = 74,89 K 8 ⇒ T = 6,07 * 10 = 379 s ≈ 6,32 (phút) 781 * 82 * 25 * Chọn thời gian nhập liệu 20 phút Thời gian tháo sản phẩm 15 phút * Tồng thời gian cô đặc 1 mẻ là T t = 20 + 6,3 + 80 + 15 = 121,3( phút) III BUỒNG ĐỐT VÀ ĐÁY: Diện tích bề mặt truyền nhiệt : F = 32 (m2) (lấy dư 20% để an toàn ) Chiều cao ống truyền nhiệt : H = 1,5m Chọn ống truyền nhiệt... đường chéo ống tuần hoàn ⇒ m=( dng(th)- dng)/t +1 = 325 − 4 * 38 + 1 = 4,1 56 Chọn m=7 ⇒ có 5 ống trên đường chéo ống tuần hoàn ⇒ a=(m +1)/2 = 4 ( công thức V.139 Tài liệu [2] trang 48 ) Tổng số ống bò chiếm chỗ n ' = 3a.(a − 1) + 1 = 3 * 4 * ( 4 − 1) + 1 = 37 (công thức V.139 Tài liệu [2] trang 48) • Xếp ống theo hình lục giác đều ( theo Tài liệu [2] trang 48 )  Số hình lục giác đều : 9 hình  Số ống... nón hn = 1087 (mm) Bề mặt trong :Ft= 2,608( m2) Thể tích đáy nón Vđáy = 0,532 (m3) Thể tích truyền nhiệt và ống tuần hoàn Vô = 234 * π * 0,034 2 0,315 2 * 1,5 + π * * 15 = 0,436 (m3) 4 4 Cuối quá trình cô đặc Vdd = 1 > 0,532 +0,436 ⇒ dung dòch vẫn ngập hết bề mặt truyền nhiệt trang 23 GVHD : Trần Văn Nghệ Đồ án môn học Máy và Thiết bò IV BUỒNG BỐC VÀ NẮP 1 Đường kính  Lưu lượng hơi thứ Ta tính lưu lượng... *1,6 2 h3 h2 =400 mm h1 =50 mm h1= 50 mm : chiều cao phần gờ buồng bốc h2= 400 mm :chiều cao phần nón buồng bốc h3 : chiều cao dung dòch trong phần trụ  Thể tích dung dòch trong buồng bốc trước khi cô đặc Vdd (bb) = Vdd – Vô - Vđáy = 3,02 – 0,436 – 0,532 = 2,052 (m3) Mặt khác : Vdd(bb) = Vdd phần gờ + Vdd phần nón + Vdd phần trụ =π 2 Dtr ( bĐ ) 2,052 = π * 4 * h1 + 2 Dtr ( bb ) π * h2 2 2 Dtr ( bb . phẩm trong quá trình cô đặc: Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng. Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng. C là 26,3% - Nguyên liệu đem đi cô đặc là dd NaCl 10% với dung môi là nước . 2. Sản Phẩm: • Khi kết thúc quá trình cô đặc ,dung dòch ở nhiệt độ từ 75-80