THIẾT kế hệ THỐNG cô đặc HAI nồi làm VIỆC LIÊN tục XUÔI CHIỀU cô đặc DUN

Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB I MỞ ĐẦU: Ngành công nghiệp sản xuất NaOH ngành công nghiệp sản xuất hoá chất Nó đóng vai trò lớn phát triển ngành công nghiệp khác dệt , tổng hợp tơ nhân tạo, lọc hoá dầu, sản xuất phèn NaOH baz mạnh, có tính ăn da, khả ăn mòn thiết bò cao Vì cần lưu ý đến việc ăn mòn thiết bò, đảm bảo an toàn lao động trình sản xuất Trước công nghiệp NaOH thường sản xuất cách cho Ca(OH) tác dụng với dung dòch Na 2CO3 loãng nóng Ngày người ta dùng phương pháp đại điện phân dung dòch NaCl bão hòa Tuy nhiên dung dòch sản phẩm thu thường có nồng độ loãng , khó khăn việc vận chuyển xa Để thuận tiện cho chuyên chở sử dụng người ta phải cô đặc dung dòch đến nồng độ đònh theo yêu cầu Cô đặc trình làm tăng nồng độ chất hoà tan dung dòch cách tách bớt phần dung môi qua dạng dạng kết tinh Trong khuôn khổ đồ án ta tiến hành cô đặc theo cách tách dung môi dạng Quá trình cô đặc thường tiến hành trạng thái sôi, nghóa áp suất riêng phần dung môi mặt thoáng dung dòch bừng với áp suất làm việc thiết bò Quá trình cô đặc thường dùng phổ biến công nghiệp với mục đích làm tăng nồng độ dung dòch loãng, để tách chất rắn hoà tan Quá trình cô đặc thường tiến hành áp suất khác Khi làm việc áp suất thường ( áp suất khí quyển) ta dùng thiết bò hở , làm việc áp suất khác ( vd áp suất chân không ) người ta dùng thiết bò kín Quá trình cô đặc tiến hành hệ thống cô đặc nồi nhiều nồi, làm việc liên tục gián đoạn Thiết kế đồ án môn học máy thiết bò hoá chất giúp sinh viên làm quen với phương pháp tính toán máy thiết bò hoá chất Tập đồ án thiết kế hệ thống cô đặc hai nồi làm việc liên tục xuôi chiều cô đặc dung dòch xút NaOH có nồng độ đầu 15% đến nồng độ cuối 30% Năng suất đầu vào 1m3/hour II.CHỌN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ : Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Qui trình công nghệ : Năng suất qui trình cô đặc 1m 3/h Đây suất nhỏ ta chọn qui trình công nghệ sau Nguyên tắc hoạt động hệ thống cô đặc: Dung dòch từ bể chứa nguyên liệu bơm lên bồn cao vò, từ bồn cao vò dung dòch chảy xuống qua thiết bò gia nhiệt gia nhiệt đến nhiệt độ sôi ứng với áp suất làm việc nồi I Dung dòch sau đưa vào nồi I Do có chênh lệch áp suất nồi I nồi II nên dung dòch tiếp tục chảy qua nồi II bơm hút chuyển vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ nồi I dùng làm đốt nồi II để tận dụng nhiệt Hơi thứ nồi II đưa qua thiết bò ngưng tụ baromet chân không hút Nguyên lý làm việc nồi cô đặc : phần thiết bò buồng đốt gồm có ống truyền nhiệt ống tuần hoàn trung tâm Dung dòch ống, đốt khoảng không gian phía ống Nguyên tắc hoạt động ống tuần hoàn trung tâm : ống tuần hoàn có đường kính lớn nhiều so với ống truyền nhiệt hệ số truyền nhiệt nhỏ, dung dòch sôi so với dung dòch ống truyền nhiệt Khi sôi dung dòch có ρds = 0.5 ρdd tạo áp lực đẩy dung dòch từ ống tuần hoàn sang ống truyền nhiệt Kết tạo dòng chuyển động tuần hoàn thiết bò Để ống tuần hoàn trung tâm hoạt động có hiệu dung dòch nên cho vào khoảng 0,4 – 0,7 chiều cao ống truyền nhiệt Phần phía thiết bò buồng bốc để tách khỏi dung dòch, buồng bốc có phận tách bọt để tách giọt lỏng khỏi thứ A.TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB III.TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT: Chuyển đơn vò suất từ (m3/h) sang (kg/h): Năng suất nhập liệu : G’D =1 m3/h Khối lượng riêng : ρNaOH= 1159 kg/m3 GD = G’D ∗ ρNaOH= 1159 kg/h Nồng độ nhập liệu : xD = 15 % Nồng độ cuối sản phẩm : xC = 30% Áp dụng phương trình cân vật chất : GD ∗ xD = GC ∗ xC GD ∗ xD 1159 ∗ 15 Suy ra: GC= = = 579.5 kg/h xC 30 lượng thứ bốc lên toàn hệ thống : xD Áp dụng công thức : W = G D (1 − ) kg/h xC Trong đó: W : Lượng thứ toàn hệ thống kg/h GD : Lượng dung dòch ban đầu kg/h xD,xC : Nồng độ đầu,cuối dung dòch % khối lượng Thay số vào ta có: x 15 W = G D (1 − D ) = 1159.(1 − ) = 579.5 kg/h xC 30 Giả thiết phân phối thứ nồi : Chọn tỉ số thứ bốc lên từ nồi I II : WI = 1.1 WII Khi ta có hệ phương trình: WI = 1.1 WII WI + WII = W Giải hệ có kết : WI = 303.5 kg/h WII = 276 kg/h Xác đònh nồng độ dung dòch nồi : - Nồng độ cuối dung dòch khỏi nồi I : G D x D 1159.15 = = 20.32 % x’C= G D − WI 1159 − 303.5 - Nồng độ cuối dung dòch khỏi nồi II : x’’C= G D x D 1159.15 = = 30 % G D − WI − WII 1159 − 303.5 − 276 Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB IV.CÂN BẰNG NHIỆT LƯNG: Xác đònh áp suất nhiệt độ nồi: Hiệu số áp suất hệ thống cô đặc: Theo đầu áp suất ngưng tụ là: Png = 0.5 at Chọn áp suất đốt vào nồi I : P1= 3.5 at Khi hiệu số áp suất hệ thống cô đặc : ∆Pt =P1 – Png = 3.5 – 0.5 = at ∆P1 = 1.5 Chọn tỉ số phân phối áp suất nồi : ∆P2 Kết hợp với phương trình : ∆P1 + ∆P2 = ∆Pt = at Suy : ∆P1 = 1.8 at ∆P2 = 1.2 at Dựa vào kiện tra sổ tay qúa trình thiết bò tập I ta có bảng sau : Loại Nồi I Áp suất Nhiệt độ (at) (0C) Nồi II Áp suất (at) Nhiệt độ (0C) Hơi đốt P1= 3.50 P1=1.70 T2=114.5 Hơi thứ P’1=1.76 T1=137.9 Tháp ngưng tụ Áp suất Nhiệt độ (at) (0C) Png=0.5 t’1 =115.5 P’2=0.52 tng=80.9 t’2 =81.9 Xác đònh nhiệt độ tổn thất : a Tổn thất nhiệt nồng độ tăng cao (∆’): Áp dụng công thức Tiaxenko: ∆’ = ∆’o f Ở : ∆’o : Tổn thất nhiệt độ áp suất thường f : hệ số hiệu chỉnh thiết bò cô đặc làm việc áp suất khác với áp suất thường (273 + t 'i ) f = 16.2 ri t’i : nhiệt độ thứ nồi thứ I ri : ẩn nhiệt hoá hơi nhiệt độ t’i Từ kiện ta lập bảng sau: Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Đại lượng Nồi I Nồi I Nồi II xC (%k.l) ∆’o (0C ) t’ ( 0C ) r.10-3 (j/kg ) ∆’i (0 C ) 20.32 30.00 8.457 17.0 115.5 81.9 2218.7 2304.6 9.33 15.05 Từ ta có tổng tổn thất nhiệt nồng độ tăng cao : Σ∆’ = ∆’I +∆’II = 9.33 +15.05 = 24.38 0C b Tổn thất nhiệt áp suất thuỷ tónh (∆’’ ): Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dòch đến ống ∆P (N/m2), ta có: ∆P = ρS.g.Hop N/m2 Trong đó: ρs : khối lượng riêng dung dòch sôi , kg/m3 ρs =0.5 ρdd ρdd : Khối lượng riêng dung dòch ,kg/m3 Hop: Chiều cao thích hợp tính theo kính quann sát mực chất lỏng ,m Hop = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho Từ ∆P ta tính áp suất trung bình dung dòch nồi thông qua công thức: Ptbi= P’i+∆Pi ( i ): nồi thứ i Tra sổ tay ta có bảng sau: Nồi I Nồi II x C ,% 20.32 30.00 t’ ,0C 115.5 81.9 ρdd , kg/m3 1173.4 1276 ρdm ,kg/m3 958 958 Coi ρdd nồi thay đổi không đáng kể khoảng nhiệt độ từ bề mặt đến độ sâu trung bình chất lỏng Chọn chiều cao ống truyền nhiệt Ho=1.5 m Nồi I: Hop1 = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho=[0.26+0.0014(1173.4-958)]*1.5=0.84234 ,m Áp suất trung bình: Ptb1= P’1+∆P1=1.76+0,5.0,5.1173.4.10-4.0.84234=1.785 at Tra sổ tay Ptb1=1.785 (at) ta có t”1=116.03 0C Suy : ∆”1=(t”1+∆’1) – (t’1+∆’1)= 116.03– 115.5 =0.53 0C Nồi II: Hop2 = [0.26+0.0014(ρdd-ρdm)].Ho=[0.26+0.0014(1276-958)]*1.5=1.0578 ,m Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Áp suất trung bình: Ptb2= P’2+∆P2=0,52+0,5.0,5.1276.10-4.1,0578=0,554 at Tra sổ tay Ptb2 = 0.554 (at) ta có t”2= 83.37 0C Suy : ∆”2=(t”2+∆’2) – (t’2+∆’2)= 83.37 – 81.9 =1.47 0C Vật tổn thất nhiệt hai nồi là: Σ∆” =∆”1+∆”2 =0.53+1.47 = 2.00 0C c Tổn thất nhiệt trở lực thuỷ lực đường ống (∆”’) Chấp nhận tổn thất nhiệt độ đoạn ống dẫn thứ từ nồi sang nồi từ nồi cuối đến thiết bò ngưng tụ 10C Do đó: ∆”’1=1.50C ∆”’2 =1.0 0C d Tổn thất chung toàn hệ thống cô đặc: Σ∆=Σ∆’+Σ∆”+Σ∆”’=24.38+2.00+2.5=28.88 0C Hiệu số hữu ích nhiệt độ sôi nồi: Hiệu số nhiệt độ hữu ích ở nồi: Nồi I: ∆ti1=TI – (T2+Σ∆1) =137.9 – (114.5+9.33+0.53+1.5)=12.04 0C Nồi II: ∆ti2=T2 – (tng +Σ∆2) =114.5– (80.9+15.05+1.47+1)=16.08 0C Nhiệt độ sôi thực tế dung dòch nồi: Nồi I : ∆ti1=TI –tS1 suy tS1=T1 - ∆ti1=137.9 – 12.04 = 125.86 0C Nồi II : ∆ti2=T2 –tS2 suy tS2=T2 - ∆ti2=114.5 – 16.08 = 98.42 0C Cân nhiệt lượng: a Tính nhiệt dung riêng dung dòch nồi: Nồi I: Nồng độ đầu dung dòch xD=15%20% nên áp dụng công thức: C1=C2=4186 – ( 4186 – Cht)xC1 Cht : Nhiệt dung riêng chất hoà tan ,j/kg.độ M.Cht =n1.c1+ n2.c2+ n3.c3+ nn.cn (*) Tra sổ tay tập I ta có: MNaOH =40 n1=n2=n3 =1 c1=cNa = 26 j/kg n.tửû.độ c2=cO = 16.8 j/kg n.tửû.độ c3=cH = 9.6 j/kg n.tửû.độ 26 + 16.8 + 9.6 10 = 1310 j/kg.độ Thay vào (*) ta có: Cht= 40 Nhiệt dung riêng dung dòch khỏi nồi II là: Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB C2=C1 =4186 – ( 4186 – Cht )xC2 =4186 – (4186 – 1310)0.3 =3323.2 j/kg.độ b Lập phương trình cân nhiệt lượng (CBNL): Nồi I: D.i+GD.CD.tD=W1.i1+(GD – W1)C1.t1+D.Cng1 θ1+Qxq1 Nồi II: W1.i1+(GD –W1)C1.t1=W2.i2+(GD – W)C2.t2+W1.Cng2.θ2+Qxq2 Trong đó: D: lượng đốt dùng co hệ thống ,kg/h i,i1,i2: hàm nhiệt đốt , thứ nồi I nồi II ,j/kg tD, t1, t2: nhiệt độ sôi ban đầu, rakhỏi nồi I nồi II dung dòch , 0C CD, C1, C2:nhiệt dung riêng ban đầu, khỏi nồi I nồi II dung dòch , j/kg.độ θ1, θ2:nhiệt độ nước ngưng tụ nồi I nồi II ,0C Cng1, Cng2: nhiệt dung riêng nước ngưng nồi I nồi II ,j/kg.độ Qxq1,Qxq2 :nhiệt mát môi trường xung quanh , J GD : lượng dung dòch lúc ban đầu ,kg/h Chọn đốt , thứ bão hoà, nước ngưng lỏng sôi nhiệt độ, ta có: i- Cng1 θ1=r (θ1) i1- Cng2 θ2=r(θ2) tra sổ tay ta có bảng thông số sau đây: đầu vào Dung dòch NaOH : + tD=125.33 0C + CD= 3558.1 j/kg.độ + GD=1159 kg/h Hơi đốt: + θ1=137.9 0C + i= 2737000 j/kg + Cng1=4290 j/kg.độ Đầu nồi I Dung dòch NaOH : + t1=125.86 0C + C1= 3323.2 j/kg.độ Hơi thứ : +θ2 =114.5 0C + i1 =2706000 j/kg +Cng2 = 4290 j/kg.độ + W1=303.5 kg/h Đầu nồi II Dung dòch NaOH: + t2=98.42 0C + C2= 3323.2 j/kg.độ + G2=579.5 kg/h Hơi thứ : + t’2=81.9 0C + i2=2643740 j/kg + W2=276 kg/h Cho : Qxp1=0.05.D.(i – Cng1 θ1) =0.05.D.r(θ1) Qxp1=0.05.W.(i1 – Cng2 θ2) =0.05.W1.r(θ2) Vậy lượng thứ bốc lên nồi I : W i + (G D − W ).C t − G D C1 t1 W1 = = 0.95.r (θ ) + i2 − C1 t1 579.5 * 2643740 + 579.5 * 3323.2 * 98.42 − 1159 * 3323.2 *125.86 = 289.9 kg/h = 0.95 * 2156000 + 2643740 − 3323.2 * 125.86 Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Lượng thứ bốc lên nồi II là: W2=W-W1=579.5 – 289.9 = 289.6 kg/h Lượng đốt tiêu đốt chung là: W1 i1 + (G D − W1 ).C1 t1 − G D C D t D = D’= 0.95(i1 − C ng1 θ ) 289.9 * 2706000 + (1159 − 289.9) * 3323.2 * 125.86 − 1159 * 3558.1 * 125.33 = 0.95 * (2700600 − 4290 * 137.9) =314.6 kg/h c Kiểm tra lại giả thiết phân bố thứ nồi: 303.5 − 289.9 100% = 4.5% < 5% C%(I) = 303.5 Đáp ứng 289.6 − 276 yêu cầu 100% = 4.7% < 5% C%(II) = 289.6 Vậy : Lượng thứ nồi I : WI = 289.9 kg/h Lượng thứ nồi II : WII = 289.6 kg/h Lượng đốt nồi I : D = 314.6kg/h V TÍNH BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT CỦA BUỒNG ĐỐT Tính nhiệt lượng hơt đốt cung cấp: - Nồi I : Q1= D.r(θ1) =314.6*2156=678277.6 kj/h =188.41 kW - Nồi II: Q2=W1.r(θ2) = 289.9*2221.5=644012.85 kj/h = 178.89 kW Tính hệ số truyền nhiệt K nồi : tm1 T q2 Công thức tổng quát: qtb tT1 tT2 K= W/m2.độ ∆t i q1 q tm2 t2 Công thức tính tổng nhiệt trở : δ + Σrcáu2 λ Chọn : Σrcáu1 =Σrcáu2 =1/5000 m2.h.độ / Kcal=1/4300 m2 độ /W δ = mm Ống làm thép không rỉ mã hiệu 40XH: λ = 44 W/m.độ  rΣ = 5.106*10-04 m2.độ /W rΣ =Σrcáu1 + Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Nhiệt tải riêng trung bình: q + q2 - Nồi I : qtb1= Trong : + q1 : nhiệt tải riêng phía đốt cấp cho thành thiết bò Ta có công thức tính q 1: q1=α1.∆t1 (1) Hệ số cấp nhiệt nước bão hoà ngưng tụ bề mặt ống thẳng đứng tính theo công thức Nusselt: r α1=1.13.A.( ).025 Kcal/ m2.h.độ (*) H ∆t1 Chọn : tT1 = 137.56 0C Khi : ∆t1= T – tT1 = 137.9 – 137.54 = 0.36 0C TW = 0.5(T+tT1) =137.72 0C r = r(θ1)=2156 kj/kg =514.95 Kcal/kg ẩn nhiệt ngưng tụ đốt H =1.5 m chiều cao bề mặt truyền nhiệt A = 2362.02 trò số phụ thuộc nhiệt độ ngưng tụ nước Thay giá trò vào công thức (*) ta có: 514.95 0.25 α1=1.13*2362.05*( ) = 14832.17 Kcal/m2.h.độ 1.5 * 0.36 Thay α1 vào công thức (1) ta có: q1 = 14832.17* 0.36 =5339.58 Kcal/m2.h = 6199.85 W/m2 + q2 : nhiệt tải phía dung dòch sôi Ta có công thức tính q2: q2=α2.∆t2 (2) Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bò đến dung dòch α2 tính công thức: α2 = 1.6 ϕ p0.4.q2 0.7 kcal/m2.h.độ (**) Trong : ∆T = q1.rΣ= 6199.85*5.106.10-4=3.16 0C ϕ = 0.76 thừa số kể đến tính chất lý học NaOH p = 1.76 at áp suất bề mặt thoáng dung dòch sôi Thay vào (**) ta có : α2= 1.6*0.76*(1.76)0.4.(5339.58) 0.7=620 Kcal/m2.h.độ= 719.89 W/m2.độ Thay vào (2)ta có : q2 = 719.89*(137.54 –3.16 – 125.86) =6133.46 W/m2 + kiểm tra lại giả thiết ∆t1: q1 − q 6199.85 − 6133.46 * 100% = 100% = 1.07% ≤ 5% thoả mãn điều kiện sai số có q1 6199.85 Trang Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB nhiệt tải trung bình nồi I là: q + q 6199.85 + 6133.46 qtb1= = =6166.65 W/m2 2 q + q2 - Nồi II : qtb2= Trong : + q1 : nhiệt tải riêng phía đốt cấp cho thành thiết bò Ta có công thức tính q 1: q1=α1.∆t1 (3) Hệ số cấp nhiệt nước bão hoà ngưng tụ bề mặt ống thẳng đứng tính theo công thức Nusselt: r α1=1.13.A.( ).025 Kcal/ m2.h.độ (*) H ∆t1 Chọn : tT1 = 114.18 0C Khi : ∆t1= T - tT1= 114.5 – 114.18 = 0.32 0C TW = 0.5(T+tT1) =114.34 0C r = r(θ1)=2221.5j/kg=530.6 kcal/kg ẩn nhiệt ngưng tụ đốt H =1.5 m chiều cao bề mặt truyền nhiệt A = 2268.87 trò số phụ thuộc nhiệt độ ngưng tụ nước Thay giá trò vào công thức (*) ta có: 530.60 0.25 α1=1.13*2268.87( ) = 14783.24 Kcal/m2.h.độ 1.5 * 0.32 Thay α1 vào công thức (3) ta có: q1 = 14783.24* 0.32 =4730.64 Kcal/m2.h =5492.79W/m2 + q2 : nhiệt tải phía dung dòch sôi Ta có công thức tính q2: q2=α2.∆t2 (4) Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bò đến dung dòch α2 tính công thức: α2 = 1.6 ϕ p0.4.q2 0.7 kcal/m2.h.độ (**) Trong : ∆T = q1.rΣ=5492.79*5.106.10-4=2.8 0C ϕ = 0.76 thừa số kể đến tính chất lý học NaOH p = 0.52 at áp suất bề mặt thoáng dung dòch sôi Thay vào (**) ta có : α2= 1.6*0.76*(0.52)0.4.(4730.64) 0.7=349.77 Kcal/m2.h.độ= 406.12 W/m2.độ Thay vào (4)ta có : q2 = 406.12.(114.2 – 2.8 – 98.42) =5271.44 W/m2 + kiểm tra lại giả thiết ∆t1: Trang 10 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB thay vào (*) có: Q1=0.25*3.14*(1200)2*0.343+3.14*1215*8*2*0.343=0.409*106 N Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu : Q2=.Dtb.b0.q0 = 3.14*1215*8*10=0.305*106 N Chọn khoảng cách tương đối tâm bulông x =170 mm π Db 3.14 * 1300 = = 24 Số bulông : z= x 170 Q Lực tác dụng lên bulông : qb= z Với: Q= max ( Q1,Q2) =Q1= 0.409*106 N Q 0.409 * 10 = 17041.67 N  qb= = z 24 Ứng suất tác dụng lên bulông : qb 17041.67 = = σ= π 0.25 * 3.14 * 24 37.67 N/mm2< [σ]100 =86 N/mm2 d b f tính vỉ ống: Lấy vỉ ống làm bích Chọn bề dày vỉ d =30 mm Ta có đường kíng ống truyền nhiệt : dn=38 mm t 1,4 * 38 * l= = =46.07 mm 2 * Nồi I: p=p1-p1’=0.343-0.172= 0.171 N/mm2 Có : p 0.171 σ= = = 0.174 dn h 38 30 N/mm2 [...]... N/m2 ( thoả mãn) Vậy chiều dày buồng đốt là : S= 6 mm Do trong buồng đốt nồi II, áp suất hơi thứ nhỏ hơn nồi I nên chắc chắn điều kiện sẽ thoả b tính thân buồng bốc: * Nồi I : Chọn bề dày thân buồng bốc nồi I là S = 6 mm Ta có áp suất bên trong buồng bốc nồi I là: P = 1.76 at = 0.172*106 N/m2 < [p] = 1.099*106 N/m2 Vậy chọn bề dày thân buồng bốc là : S=6 mm * Nồi II : Do thiết bò làm việc ở áp suất chân... tích dung dòch trong nồi : Vận tốc dung dòch cung cấp vào nồi : v = 0.4 m/s Vận tốc dung dòch trong ống tuần hoàn trung tâm : 2   4  0.4 *  3600 * 3.14 * 0.4  v’= v.d 2 m/s  = = 0 00335 2 0.325 2 Dth Thời gian lưu của dung dòch trong thiết bò : 0.348 1,5 + l + l ' τ= 0.25 * 3.14 * 0.325 2 = 1700.8 (s) = v' 0.00335  thể tích dung dòch trong thiết bò : 1 V = 2.v τ =2* *1700.8=0.945 m3 ( do dung... 40 m2 VI TÍNH KÍCH THƯỚC BUỒNG BỐC VÀ BUỒNG ĐỐT : 1 Kích thước buồng bốc : Do lượng hơi thứ bốc lên ở hai nồi gần xấp xỉ bằng nhau, nhiệt độ nồi hai nhỏ hơn nên khối lượng riêng của hơi ở nồi II sẽ nhỏ hơn nồi I suy ra thể tích hơi thóat ra ở nồi II sẽ lớn hơn nồi I Do vậy ta chỉ cần tính đại diện nồi II Vận tốc hơi (ωhmax) của hơi thứ trong buồng bốc không quá 70 – 80% vận tốc lắng(ω0) 4.g ( ρ l −... thân buồng đốt: Công thức tính chiều dày thân buồng đốt : Dt p +C m S= 2.[σ ].ϕ − p ta có các thông số của nồi I như sau : Dt : đường kính trong của thiết bò Dt=1200 mm ϕ : hệ số bền thành hình trụ theo phương dọc l−d Trên thành thiết bò có lỗ d=0.146 m do đó ϕ = = 0.903 l C : số bổ xung do ăn mòn , bào mòn và dung sai âm ,m C=C1+C2+C3 C1=1 mm : hệ số bổ xung nhiệt do ăn mòn C2=0 mm : hệ số bổ xung... giá vật tư của thiết bò chính là : $ =151.354.200 đ • Tính thiết bò phụ : Giá thiết bò baromet, bình tách lỏng, thiết bò gia nhiệt : $ = 20.000.000 đ + bơm chân không : công suất : 0.9 kW=1.2 Hp  $bơm ck=7000000*1.2=8.400.000 đ + bơm nước vào TBNT công suất:0.067 kW=0.09Hp  $=7000000*0.09 =630.000 đ + bơm tháo liệu công suất 0.01kW=0.013 Hp  $=2000000*0.013=26.000 đ + bơm dung dòch công suất 0.034... ( do dung dòch trong thiết bò sôi bọt nên 3600 ρs=0.5ρdd → thể tích dung dòch phải tăng hai lần ) Thể tích phần buồng bốc bò chiếm chỗ : Trang 18 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB V3 = V – V1 – V2 = 0.945 – 0.41 – 0.348 =0.187 m3 Chiều cao dung dòch trong buồng bốc : V3 0.187 = = 0.122 2 3.14 * 0.25 * 1.4 2 H= Db m π 4 Chọn H= 0.2 m Khối lượng riêng của dung dòch : ρ =1276...    Tổng hệ số tổn thất cục bộ : Σξ=ξvào +ξra=0.5+1=1.5 Chọn chiều cao ống Baromet hba=6 m Trang 27 0.25 = 0.029 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB 0.7 2 6 (1 + 0.029 + 1.5) =0.15 (m) h2= 2 * 9.81 0.05 h3=0.5m chiều cao dự trữ đề phòng trường hợp nước dâng lên chảy tràn vào nồi chiều cao ống baromet là : hba=h1+h2+0.5 = 5.33+0.15+0.5 = 5.98 (m) ≈ 6 (m) vậy chọn chiều cao ống... nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB có q1 − q 2 5492.79 − 5271.44 * 100% = 100% = 4.03% ≤ 5% thoả mãn điều kiện sai số q2 5492.79 vậy nhiệt tải trung bình nồi I là: q + q 2 5492.79 + 5271.44 qtb1= 1 = =5382.1 W/m2 2 2 a Hệ số truyền nhiệt mỗi nồi: - Nồi I : qtb1 6166.65 = K1= =512.18 W/m2.độ ∆t iI 12.04 - Nồi II : K2= qtb 2 5382.1 = =334.71 W/m2.độ ∆t iII 16.08 3 Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực của mỗi nồi: ... mòn C3=0.6 mm : dung sai âm theo chiều dày  C=1+0+0.6 =1.6 mm =1.6*10-3 m p : áp suất trong thiết bò ,N/m2 p =3.5 at =343350 N/m2 Thay vào công thức có : Dt p 1.2 * 343350 +C= + 1.6 * 10 −3 =3.16 mm S= 2.[σ ].ϕ − p 2 * 146 * 10 6 * 0.903 − 343350 Chọn S=6 mm S − C1 6 − 1 = = 0.0042 < 0.1 Kiểm tra : Dt 1200 Áp suất cho phép bên trong thiết bò : Trang 17 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ... 0.35 Nếu lỗ có lắp d= dhơi đốt =0,146 m d 0.146 =1− = 0.9 => Z=1Dt 1.4 * Nồi I: Thiết bò làm việc ở áp suất trong p =1,76 at =0.172 *10 6 N/m2 Hệ số bền mối hàn : ϕ= 0.95 Bề dày tối thiểu của lắp : p.Rt 0.172 * 10 6 * 1.4 = = 0.97 mm S’= 2.[ο ].ϕ Z − p 2 * 146 * 10 6 * 0.95 * 0.9 − 0.172 * 10 6 Chọn ΣC=5.03 mm Bề dày thực cảu nắp thiết bò : S=6 mm Kiểm tra : S − C a 0.006 − 0.001 = = 0.0036 < 0.125 Dt ... đàn cơng nghệ, giáo dục ĐỒ ÁN MÔN HỌC QTTB Qui trình công nghệ : Năng suất qui trình cô đặc 1m 3/h Đây suất nhỏ ta chọn qui trình công nghệ sau Nguyên tắc hoạt động hệ thống cô đặc: Dung dòch... vò dung dòch chảy xuống qua thiết bò gia nhiệt gia nhiệt đến nhiệt độ sôi ứng với áp suất làm việc nồi I Dung dòch sau đưa vào nồi I Do có chênh lệch áp suất nồi I nồi II nên dung dòch tiếp tục. .. qua nồi II bơm hút chuyển vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ nồi I dùng làm đốt nồi II để tận dụng nhiệt Hơi thứ nồi II đưa qua thiết bò ngưng tụ baromet chân không hút Nguyên lý làm việc nồi cô đặc