Thiết bị trao đổi nhiệt dàn bay hơi kiểu tưới

Slide đầy đủ về dàn bay hơi kiểu tưới. Nguyên lí làm việc: Nước lạnh ở thể lỏng sau khi đi qua ống góp đi từ dưới lên trên trong óng xoắn nằm ngang sẽ nhận nhiệt của chất lỏng cần làm lạnh được tưới từ trên máng tưới xuống bên ngoài ống. Môi chất lạnh sẽ sôi bên trong các ống biến thành hơi rồi qua các ống góp trên và đi ra ngoài. Chất lỏng cần làm lạnh sau khi nhả nhiệt độ chảy vào máng hứng rồi đưa ra ngoài. Môi chất lạnh tham gia vào quá trình trao đổi nhiệt là R22 (CHClF2) Trong quá trình làm việc R22 đi bên trong và nước đi bên ngoài. Lí do: Vì khi R22 bay hơi và nhận nhiệt nếu đi bên ngoài thì sẽ nhận cả nhiệt của môi trường. Nên trao đổi nhiệt không hiệt quả và nếu nước đi bên trong sẽ gây tắc bẩn ống dẫn đến khó trong việc vệ sinh ống vì ống sử dụng là ống xoắn. Ngoài ra còn làm tắc, đóng băng, vỡ ống. Khi xảy ra đóng băng ít nguy hiểm hơn trường hợp nước chuyển động bên trong ống. Đối với bình môi chất sôi trong ống khối lượng môi chất giảm 2 3 lần so với sôi ngoài ống. Điều này rất có ý nghĩa đối với hệ thống frêôn vì giá thành frêôn cao hơn NH3 nhiều. Hướng chuyển động của môi chất là từ dưới lên. Còn nước đi từ trên xuống. Lí do: Vì trao đổi nhiệt tốt hơn. R22 sẽ điền đầy các ống khi đi từ trên xuống. Cùng với đo nước sẽ được tưới từ trên xuống và hứng bằng máng hứng. Nếu làm ngược lại sẽ cần thêm bơm đẩy. R22 và nước chuyển động ngược chiều nhau sẽ giúp khả năng trao đổi nhiệt được tốt hơn. Ưu điểm: Do cấu tạo dạng dàn ống nên công suất của nó có thể thiết kế đạt rất lớn mà không bị hạn chế vì bất cứ lý do gì. So với các thiết bị ngưng tụ kiểu khác, dàn ngưng tụ bay hơi ít tiêu tốn nước hơn, vì nước sử dụng theo kiểu tuần hoàn. Các dàn ống kích cỡ nhỏ nên làm việc an toàn. Dễ dàng chế tạo, vận hành và sửa chữa. Nhược điểm: Do năng suất lạnh riêng bé nên suất tiêu hao vật liệu khá lớn. Các cụm ống trao đổi nhiệt thường xuyên tiếp xúc với nước và không khí, đó là môi trường ăn mòn mạnh, nên chóng bị hỏng. Do đó bắt buộc phải nhúng kẽm nóng để chống ăn mòn. Công dụng của thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng kiểu tưới là: Dùng môi chất lạnh để làm lạnh chất lỏng cần làm lạnh phục vụ cho công nghiệp và bảo quản. Làm lạnh nước, làm lạnh dịch bia trong công nghiệp bia, làm lạnh váng sữa trong công nghiệp sữa...

Chào mừng bạn đến với thuyết trình nhóm Thành viên nhóm: 1.Nguyễn Văn Khương 2.Phạm Doãn Khang 3.Trần Ngọc Khánh 4.Nguyễn Văn Kiên 5.Lê Văn Kiên 6.Phạm Thành Trung Kiên 7.Lê Tùng Lâm 8.Vương Chí Lập 9.Nguyễn Thanh Liêm 10.Trần Duy Linh Thiết bị trao đổi nhiệt Tên tập lớn: THIẾT BỊ BAY HƠI LÀM LẠNH CHẤT LỎNG KIỂU TƯỚ I  Những vấn đề trình bày Cấu tạo thiết bị Nguyên lý hướng chuyển động Công dụng ưu,nhược điểm Các thông số ví dụ Tên gọi: Thiết bị bay làm lạnh chất lỏng tưới Cấu tạo: Máng tưới chất lỏng cần làm lạnh Cụm ống xoắn nằm ngang Máng hứng chất lỏng Cụm ống đứng kiểu Nguyên lí làm việc: Nước lạnh thể lỏng sau qua ống góp từ lên óng xoắn nằm ngang nhận nhiệt chất lỏng cần làm lạnh tưới từ máng tưới xuống bên ống Môi chất lạnh sôi bên ống biến thành qua ống góp Chất lỏng cần làm lạnh sau nhả nhiệt độ chảy vào máng hứng đưa • Môi chất lạnh tham gia vào trình trao đổi nhiệt R22 (CHClF2) • Trong trình làm việc R22 bên nước bên Lí do: Vì R22 bay nhận nhiệt bên nhận nhiệt môi trường Nên trao đổi nhiệt không hiệt nước bên gây tắc bẩn ống dẫn đến khó việc vệ sinh ống ống sử dụng ống xoắn Ngoài làm tắc, đóng băng, vỡ ống • Hướng chuyển động môi chất từ lên Còn nước từ xuống Lí do: Vì trao đổi nhiệt tốt R22 điền đầy ống từ xuống Cùng với đo nước tưới từ xuống hứng máng hứng Nếu làm ngược lại cần thêm bơm đẩy R22 nước chuyển động ngược chiều giúp khả trao đổi nhiệt tốt Ưu điểm:- Do cấu tạo dạng dàn ống nên công suất thiết kế đạt lớn mà không bị hạn chế lý - So với thiết bị ngưng tụ kiểu khác, dàn ngưng tụ bay tiêu tốn nước hơn, nước sử dụng theo kiểu tuần hoàn - Các dàn ống kích cỡ nhỏ nên làm việc an toàn - Dễ dàng chế tạo, vận hành sửa chữa Nhược điểm: - Do suất lạnh riêng bé nên suất tiêu hao vật liệu lớn - Các cụm ống trao đổi nhiệt thường xuyên tiếp xúc với nước không khí, môi trường ăn mòn mạnh, nên chóng bị hỏng Do bắt buộc phải nhúng kẽm nóng để chống ăn mòn  Công dụng thiết bị bay làm lạnh chất lỏng kiểu tưới dùng môi chất lạnh để làm lạnh chất lỏng cần làm lạnh phục vụ cho công nghiệp bảo quản Với công dụng nêu thiết bị thường sử dụng hệ thống lạnh có công suất vừa lớn, nơi có nguồn nước dồi • Bài toán 2.4b Là toán thiết kế Thông số cần xác định: F ( diện tích bề mặt ống ) tổng số đoạn ống nằm ngang số ống nằm ngang cụm ống m Chiều cao chiều sâu bình bay • Qo – Công suất lạnh yêu cầu thiết bị bay hơi, W • k – Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K; • delta to -Độ chênh nhiệt độ trung bình lôgarit, oK; • qof – Mật độ dòng nhiệt thiết bị bay hơi, W/m2 • Xác định hệ số truyền nhiệt k • Hệ số truyền nhiệt k xác định theo kinh nghiệm theo bảng 7-1 Trong trường hợp cụ thể tiến hành tính toán theo công thức tính toán truyền nhiệt thông thường Đối với thiết bị bay hệ thống lạnh, hệ số toả nhiệt môi trường thiết bị bay có đặc điểm khác • BÀI TẬP VÍ DỤ: Bình bay kiểu tưới,môi chất lạnh R22 sôi ống soắn nằm ngang nhiệt độ = Ống thép đường kính = , =50 chiều dài đoạn ống nằm ngang l = 1,5 m, bước ống s = 2, thiết bị gồm cụm ống (N = 4) Chất lỏng tưới cần làm lạnh nước với lưu lượng = 9,4 nhiệt độ vào t’n = 12, nhiệt độ t’’n = Xác định tổng diện tích ống F, tổng số đoạn ống nằm ngang n, số ống nằm ngang cụm ống m, chiều cao chiều sâu bình bay •• Giải Nhiệt độ trung bình nước cần làm lạnh: = 0,5(t’n + t’’n) = 0,5(12 + 8) = 10 Lượng nhiệt trao đổi qua vách thiết bị (khi qua vỏ cách nhiệt bay nước): Q = Q2 = G2.Cp2(t’n – t’’n) Q = 9,44,191(12 – 8) = 157,6 kW Các thông số vật lí nước tn = 10: Cp = 4,191 ; 𝛌 = 0,574 ; = 1,306.10-6 ; = 1000 ; Độ chênh nhiệt độ trung bình: = tn – ts = 10 – = 10 Bề ngang tưới: B = 2,1N = 2,15,4 = 12 m bỏ qua nhiệt truyền Pr = 9,52 •Tiêu chuẩn Re: Re = = = 600 Chiều dày lớp nước tưới bề mặt ống với Re > 400: Tiêu chuẩn Nu với Re < 800 theo (2-80a): Nu = Nu =0,00112 •Hệ số tỏa nhiệt nước tưới: = = 1177 W/.°K Hệ số tỏa nhiệt R22 sôi ống theo (2-24a): Theo đồ thị hình 2-2a với R12 ta có: với R22 ta thay (tăng 20% so với R12) Vậy ta có: •Giả thiết nhiệt độ vách tỏng ống : và, ta có: q= Đầu tiên ta gia sử == từ đó=== tỏa nhiệt: 1,8=1,8 =320,5 kcal/.h.°K = 351 W/°K sai khác nhiều so với số chọn 5°C hệ số Vậy • ta chọn lần thứ hai: từ tìm đượcvà = 649 W/.°K nên ta tính lại Ở đây/= 52/46 = 1,09 < 1,4 nên hệ số truyền nhiệt tính theo vách phẳngvà nước bám bẩn •ta có: k= = k= 412 W/ q= k.= 412.10=4120 W/ , phù hợp với việc chọn lần cuối tính lại Diện • tích bề mặt ống F: Tổng số đoạn ống nằm ngang : 169 ống Số ống cụm ống : m= =42 ống Chiều cao thiết bị : H ~m.s=42.0,1=4,2 m Chiều sâu thiết bị : b ~N.s=4.0,1=0,1 m chiều rộng thiết bị : a ~ l=1,5 m = 38,25 Kết hướng tới Nắm cấu tạo thiết bị  Hiểu nguyên lý hoạt động  Biết ưu,nhược điểm  Đưa mục đích sử dụng [...]... Hệ số truyền nhiệt k có thể xác định theo kinh nghiệm theo bảng 7-1 dưới đây Trong trường hợp cụ thể có thể tiến hành tính toán theo các công thức tính toán truyền nhiệt thông thường Đối với thiết bị bay hơi hệ thống lạnh, hệ số toả nhiệt về các môi trường ở thiết bị bay hơi có những đặc điểm khác • BÀI TẬP VÍ DỤ: Bình bay hơi kiểu tưới, môi chất lạnh R22 sôi trong ống soắn nằm ngang ở nhiệt độ = 0... toán thiết kế Thông số cần xác định: 1 F ( diện tích bề mặt các ống ) 2 tổng số đoạn ống nằm ngang 3 số ống nằm ngang trong cụm ống m 4 Chiều cao và chiều sâu của bình bay hơi • Qo – Công suất lạnh yêu cầu của thiết bị bay hơi, W • k – Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K; • delta to -Độ chênh nhiệt độ trung bình lôgarit, oK; • qof – Mật độ dòng nhiệt của thiết bị bay hơi, W/m2 • Xác định hệ số truyền nhiệt. .. 2, thiết bị gồm cụm ống (N = 4) Chất lỏng tưới cần làm lạnh là nước với lưu lượng = 9,4 ở nhiệt độ vào t’n = 12, nhiệt độ ra t’’n = 8 Xác định tổng diện tích các ống F, tổng số đoạn ống nằm ngang n, số ống nằm ngang trong cụm ống m, chiều cao và chiều sâu của bình bay hơi •• Giải Nhiệt độ trung bình của nước cần làm lạnh: = 0,5(t’n + t’’n) = 0,5(12 + 8) = 10 Lượng nhiệt trao đổi qua vách của thiết bị. .. thiết bị (khi qua vỏ cách nhiệt và sự bay hơi của nước): Q = Q2 = G2.Cp2(t’n – t’’n) Q = 9,44,191(12 – 8) = 157,6 kW Các thông số vật lí của nước ở tn = 10: Cp = 4,191 ; 𝛌 = 0,574 ; = 1,306.10-6 ; = 1000 ; Độ chênh nhiệt độ trung bình: = tn – ts = 10 – 0 = 10 Bề ngang tưới: B = 2,1N = 2,15,4 = 12 m bỏ qua nhiệt truyền Pr = 9,52 •Tiêu chuẩn Re: Re = = = 600 Chiều dày lớp nước tưới trên bề mặt các ống... số truyền nhiệt tính theo vách phẳngvà vì nước sạch không có bám bẩn •ta có: k= = k= 412 W/ q= k.= 412.10=4120 W/ , phù hợp với việc chọn lần cuối do vậy không phải tính lại Diện • tích bề mặt các ống F: Tổng số đoạn ống nằm ngang : 169 ống Số ống trong một cụm ống : m= =42 ống Chiều cao của thiết bị : H ~m.s=42.0,1=4,2 m Chiều sâu của thiết bị : b ~N.s=4.0,1=0,1 m chiều rộng của thiết bị : a ~... Nu với Re < 800 theo (2-80a): Nu = Nu =0,00112 •Hệ số tỏa nhiệt của nước tưới: = = 1177 W/.°K Hệ số tỏa nhiệt khi R22 sôi trong ống theo (2-24a): Theo đồ thị ở hình 2-2a ở với R12 ta có: với R22 ta thay (tăng 20% so với R12) Vậy ta có: •Giả thiết nhiệt độ vách tỏng và ngoài của ống như nhau : và, ta có: q= Đầu tiên ta gia sử == 1 từ đó=== tỏa nhiệt: 1,8=1,8 =320,5 kcal/.h.°K = 351 W/°K sai khác nhiều... cụm ống : m= =42 ống Chiều cao của thiết bị : H ~m.s=42.0,1=4,2 m Chiều sâu của thiết bị : b ~N.s=4.0,1=0,1 m chiều rộng của thiết bị : a ~ l=1,5 m = 38,25 Kết quả hướng tới Nắm được cấu tạo của thiết bị  Hiểu được nguyên lý hoạt động  Biết được ưu,nhược điểm  Đưa ra mục đích sử dụng .. .Thiết bị trao đổi nhiệt Tên tập lớn: THIẾT BỊ BAY HƠI LÀM LẠNH CHẤT LỎNG KIỂU TƯỚ I  Những vấn đề trình bày Cấu tạo thiết bị Nguyên lý hướng chuyển động Công... bình bay • Qo – Công suất lạnh yêu cầu thiết bị bay hơi, W • k – Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K; • delta to -Độ chênh nhiệt độ trung bình lôgarit, oK; • qof – Mật độ dòng nhiệt thiết bị bay hơi, ... tạo dạng dàn ống nên công suất thiết kế đạt lớn mà không bị hạn chế lý - So với thiết bị ngưng tụ kiểu khác, dàn ngưng tụ bay tiêu tốn nước hơn, nước sử dụng theo kiểu tuần hoàn - Các dàn ống