Thiết kế hệ thống cô đặc nước mía 2 nồi xuôi chiều hoạt động liên tục

SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Công nghệ Hoá học & Dầu khí I BỘ MÔN MÁY & THIẾT BỊ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Quá Trình & Thiết Bị (MSMH:605040) THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH NƯỚC MÍA HAI NỒI HOẠT ĐỘNG LIÊN TỤC XUÔI CHIỀU GVHD: TSKH LÊ XUÂN HẢI SVTH : ĐẶNG DUY KHANG MSSV : 60101165 Lớp : HC01HCO Ngành: Hữu Cơ SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI MỤC LỤC Trang CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG I Giới thiệu chung II Nguyên liệu sản phẩm Đặc điểm nguyên liệu Đặc điểm sản phẩm Biến đổi nguyên liệu sản phẩm Yêu cầu chất lượng sản phẩm giá trị sinh hóa III Cô đặc trình cô đặc Định nghĩa cô đặc Các phương pháp cô đặc Bản chất cô đặc phương pháp nhiệt Ứng dụng cô đặc Đánh giá khả phát triển cô đặc IV Phân loại đặc điểm cấu tạo thiết bị cô đặc Phân loại ứng dụng Hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi xuôi chiều liên tục Các thiết bị chi tiết Yêu cầu thiết bị vấn đề lượng V Quy trình công nghệ -9 Nguyên lý hoạt động thiết bị cô đặc Nguyên lý hoạt động thiết bị ngưng tụ Baromet Nguyên tắc hoạt động hệ thống: CHƯƠNG : CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG -10 I Dữ kiện ban đầu 10 II Cân vật chất -11 Suất lượng nhập liệu Tổng lượng thứ Giả thiết phân phối thứ nồi: Xác định nồng độ dung dịch nồi: III Cân lượng 11 Chế độ áp suất nhiệt độ Các tổn thất nhiệt độ Cân nhiệt lượng Lượng đốt dùng cho cô đặc Lượng đốt tiêu tốn riêng CHƯƠNG : TÍNH TOÁN TRUYỀN NHIỆT -16 I Tính toán truyền nhiệt cho thiết bị cô đặc 16 Tính nhiệt lượng hơt đốt cung cấp Tính hệ số truyền nhiệt K nồi : Diện tích bề mặt truyền nhiệt Tóm tắc tiến trình tính lập để tính nhiệt tải riêng CHƯƠNG : TÍNH THIẾT BỊ CÔ ĐẶC - 23 I Tính buồng bốc 23 Đường kính buồng bốc Chiều cao buồng bốc II Tính buồng đốt 24 1.Xác định số ống truyền nhiệt Đường kính ống tuần hoàn trung tâm Đường kính buồng đốt SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI Kiểm tra diện tích truyền nhiệt: III Tính kích thước ống dẫn 26 Ống nhập liệu nồi I: Ống tháo liệu nồi I ( nhập liệu nồi II ): Ống tháo liệu nồi II: Ống dẫn đốt nồi I: Ống dẫn thứ nồi I: Ống dẫn thứ nồi II: Ống dẫn nước ngưng nồi I: Ống dẫn nước ngưng nồi II: CHƯƠNG : TÍNH CƠ KHÍ CHO CÁC CHI TIẾT THIẾT BỊ 28 I Tính cho buồng đốt -28 II Tính cho buồng bốc 29 III Tính nắp: -31 IV Tính đáy: -32 V Tính bích: -33 VI Bộ phận nối buồng đốt với buồng bốc: 34 VI Tính vỉ ống: 34 VII Tính tai treo: 34 Tính MTB: Tính Mdd: CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ -37 I Thiết bị ngưng tụ Baromet -37 Lượng nước lạnh cần tưới vào thiết bị ngưng tụ: Thể tích không khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Các kích thước chủ yếu thiết bị ngưng tụ Baromet: II Tính thiết bị gia nhiệt nhập liệu: - - 41 III Tính bồn cao vị: -43 IV Tính Bơm 45 1.Tính bơm chân không : 2.Tính bơm nước vào thiết bị ngưng tụ: 3.Tính bơm nhập liệu : 4.Tính bơm tháo liệu ( nồi 2): V Bề dày lớp cách nhiệt : -48 CHƯƠNG : TÍNH GIÁ THÀNH THIẾT BỊ -48 I Tính thiết bị : -48 II Tính thiết bị phụ: -49 KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT -50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC MÍA ĐƯỜNG I Giới thiệu chung Ngành công nghiệp mía đường ngành công nghiệp lâu đời nước ta Do nhu cầu thị trường nước ta mà lò đường với quy mô nhỏ nhiều địa phương thiết lập nhằm đáp nhu cầu Tuy nhiên, hoạt động sản xuất cách đơn lẻ, suất thấp, ngành công nghiệp có liên quan không gắn kết với gây khó khăn cho việc phát triển công nghiệp đường mía Trong năm qua, số tỉnh thành nước ta, ngành công nghiệp mía đường có bước nhảy vọt lớn Diện tích mía tăng lên cách nhanh chóng, mía đường ngành đơn lẻ mà trở thành hệ thống liên hiệp ngành có quan hệ chặt chẽ với Mía đường vừa tạo sản phẩm đường làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp bánh, kẹo, sữa… đồng thời tạo phế liệu nguyên liệu quý với giá rẻ cho ngành sản xuất rượu, acid lactic… Trong tương lai, khả phát triển có quan tâm đầu tư tốt cho mía với nâng cao khả chế biến tiêu thụ sản phẩm Xuất phát từ tính tự nhiên mía, độ đường giảm nhiều nhanh chóng thu hoạch trễ không chế biến kịp thời Vì tính quan trọng việc chế biến, vấn đề quan trọng đặt hiệu sản xuất nhằm đảm bảo thu hồi đường với hiệu suất cao Hiện nay, nước ta có nhiều nhà máy đường Bình Dương, Quãng Ngãi, Tây Ninh, Bến Tre … với phát triển ạt diện tích mía, khả đáp ứng khó Bên cạnh đó, việc cung cấp mía khó khăn, cạnh tranh nhà máy đường, cộng với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ ảnh hưởng mạnh đến trình sản xuất Vì tất lý trên, việc cải tiến sản xuất, nâng cao, mở rộng nhà máy, đổi dây chuyền thiết bị công nghệ, tăng hiệu trình cần thiết cấp bách, đòi hỏi phải chuẩn bị từ Trong đó, cải tiến thiết bị cô đặc yếu tố quan trọng không hệ thống sản xuất thành phần xem thường II Nguyên liệu sản phẩm Đặc điểm nguyên liệu Nguyên liệu cô đặc dạng dung dịch, gồm: - Dung môi: nước - Các chất hoà tan : gồm nhiều cấu tử với hàm lượng thấp (xem không có) chiếm chủ yếu đường saccaroze Các cấu tử xem không bay trình cô đặc Tùy theo độ đường mà hàm lượng đường nhiều hay Tuy nhiên, trước cô đặc, nồng độ đường thấp, khoảng -10% khối lượng Đặc điểm sản phẩm Sản phẩm dạng dung dịch, gồm: - Dung môi: nước - Các chất hoà tan : có nồng độ cao Biến đổi nguyên liệu sản phẩm Trong trình cô đặc, tính chất nguyên liệu sản phẩm biến đổi không ngừng a Biến đổi tính chất vật lý: Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch 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 dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt nồng độ, nhiệt độ sôi b Biến đổi tính chất hoá học : Thay đổi pH môi trường : thường giảm pH phản ứng phân hủy amit (Vd : SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI asparagin) cấu tử tạo thành acid Đóng cặn dơ : dung dịch chứa số muối Ca2+ hoà tan nồng độ cao, phân hủy muối hữu tạo kết tủa Phân hủy chất cô đặc Tăng màu caramen hoá đường, phân hủy đường khử, tác dụng tương hỗ sản phẩm phân hủy amino acid Phân hủy số vitamin c Biến đổi sinh học : Tiêu diệt vi sinh vật (ở nhiệt độ cao) Hạn chế khả hoạt động vi sinh vật nồng độ cao Yêu cầu chất lượng sản phẩm giá trị sinh hóa Thực chế độ nghiêm ngặt để: - Đảm bảo cấu tử quý sản phẩm có mùi, vị đặc trưng giữ nguyên - Đạt nồng độ độ tinh khiết yêu cầu - Thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi III Cô đặc trình cô đặc Định nghĩa cô đặc Cô đặc phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ cấu tử dung dịch hai hay nhiều cấu tử Quá trình cô đặc dung dịch lõng rắn hay dung dịch lõng lõng mà có chênh lệch nhiệt độ sôi cao thường tiến hành cách tách phần dung môi Tuỳ theo tính chất cấu tử khó bay hay không bay trình mà ta tách phần dung môi phương pháp nhiệt độ hay phương pháp làm lạnh kết tinh Các phương pháp cô đặc a Phương pháp nhiệt (đun nóng): Dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái tác dụng nhiệt áp suất riêng phần áp suất bên tác dụng lên mặt thoáng dung dịch Để cô đặc dung dịch không chịu nhiệt độ cao đòi hỏi phải cô đặc nhiệt độ đủ thấp ứng với nhiệt độ mặt thoáng thấp Đó phương pháp cô đặc chân không b Phương pháp lạnh: Khi hạ thấp nhiệt độ đến mức cấu tử tách dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử áp suất bên tác dụng lên mặt thoáng mà trình kết tinh xảy nhiệt độ cao hay thấp phải dùng đến máy lạnh Bản chất cô đặc phương pháp nhiệt Dựa theo thuyết động học phân tử : - Để tạo thành (trạng thái tự do) tốc độ chuyển động nhiệt phân tử chất lỏng gần mặt thoáng lớn tốc độ giới hạn Phân tử bay thu nhiệt để khắc phục lực liên kết trạng thái lỏng trở lực bên Do đó, ta cần cung cấp nhiệt để phần tử đủ lượng thực trình - Bên cạnh đó, bay chủ yếu bọt khí hình thành trình cấp nhiệt chuyển động liên tục, chênh lệch khối lượng riêng phần tử bề mặt đáy tạo nên tuần hoàn tự nhiên nồi cô đặc Ứng dụng cô đặc Dùng sản xuất thực phẩm: dung dịch đường, mì chính, dung dịch nước trái cây… Dùng sản xuất hóa chất : NaOH, NaCl, CaCl2, KCl muối vô … Đánh giá khả phát triển cô đặc Hiện nay, phần lớn nhà máy sản xuất hoá chất, thực phẩm sử dụng thiết bị cô đặc thiết bị hữu hiệu để đạt nồng độ sản phẩm mong muốn Mặc dù hoạt động SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI gián tiếp cần thiết gắn liền với tồn nhà máy Cùng với phát triển nhà máy việc cải thiện hiệu thiết bị cô đặc tất yếu Nó đòi hỏi phải có thiết bị đại, đảm bảo an toàn hiệu suất cao Đưa đến yêu cầu người kỹ sư phải có kiến thức chắn đa dạng hơn, chủ động khám phá nguyên lý thiết bị cô đặc IV Phân loại đặc điểm cấu tạo thiết bị cô đặc Phân loại ứng dụng a Theo cấu tạo Nhóm 1: dung dịch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng cô đặc dung dịch loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo tuần hoàn dễ dàng qua bề mặt truyền nhiệt Gồm: - Có buồng đốt (đồng trục buồng bốc), có ống tuần hoàn - Có buồng đốt ( không đồng trục buồng bốc) Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốc dung dịch từ 1,5 - 3,5 m/s bề mặt truyền nhiệt Có ưu điểm: tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dịch đặc sệt, độ nhớt cao, giảm bám cặn, kết tinh bề mặt truyền nhiệt Gồm: - Có buồng đốt trong, ống tuần hoàn - Có buồng đốt ngoài, ống tuần hoàn Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng,chảy lần tránh tiếp xúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm Đặc biệt thích hợp cho dung dịch thực phẩm dung dịch nước trái cây,hoa ép… Gồm: - Màng dung dịch chảy ngược, có buồng đốt hay ngoài: dùng cho dung dịch sôi tạo bọt khó vỡ - Màng dung dịch chảy xuôi, có buồng đốt hay ngoài: dùng cho dung dịch sôi tạo bọt bọt dễ vỡ b Theo phương pháp thực trình - Cô đặc áp suất thường (thiết bị hở) : có nhiệt độ sôi, áp suất không đổi Thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dung dịch cố định để đạt suất cực đại thời gian cô đặc ngắn nhất.Tuy nhiên, nồng độ dung dịch đạt không cao - Cô đặc áp suất chân không : dung dịch có nhiệt độ sôi 100oC, áp suất chân không Dung dịch tuần hoàn tốt, tạo cặn, bay nước liên tục - Cô đặc nhiều nồi: Mục đích tiết kiệm lượng( tiết kiệm đốt) Số nồi không nên lớn làm giảm hiệu tiết kiệm Có thể cô chân không, cô áp lực hay phối hợp hai phương pháp Đặc biệt sử dụng thứ cho mục đích khác để nâng cao hiệu kinh tế - Cô đặc liên tục: Cho kết tốt cô đặc gián đoạn Có thể áp dụng điều khiển tự động, chưa có cảm biến tin cậy Hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi xuôi chiều liên tục - Trong thực tế sản xuất cần cô đặc dung dịch từ nồng độ loãng lên nồng độ đặc người ta hay dùng hệ cô đặc nhiều nồi công nghiệp thông dụng: hệ xuôi chiều ngược chiều - Hệ xuôi chiều thích hợp để cô đặc dung dịch mà chất tan dễ biến tính nhiệt độ cao dung dịch nước đường hay dung dịch nước trái cây, thực phẩm Vì hệ xuôi chiều nồi đầu có áp suất nhiệt độ cao nồi sau nên sản phẩm hình thành nồi có nhiệt độ thấp - Hệ ngược chiều thích hợp cô đặc dung dịch vô không bị biến tính nhiệt độ cao - Dùng hệ thống cô đặc chân không nhằm hạ thấp nhiệt độ sôi dung dịch để giữ chất lượng sản phẩm thành phần quý (tính chất tự nhiên, màu, mùi, vị, đảm bảo lượng vitamin, …) nhờ nhiệt độ thấp không tiếp xúc Oxy Các thiết bị chi tiết a Thiết bị chính: - Ống tuần hoàn, ống truyền nhiệt SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI - Buồng đốt , buồng bốc, đáy, nắp… - Ống : đốt, tháo nước ngưng, khí không ngưng… b.Thiết bị phụ: - Bể chứa sản phẩm, nguyên liệu - Các loại bơm: bơm dung dịch, bơm nước, bơm chân không - Thiết bị gia nhiệt - Thiết bị ngưng tụ Baromet - Các loại van - Thiết bị đo… Yêu cầu thiết bị vấn đề lượng - Sản phẩm có thời gian lưu nhỏ: giảm tổn thất, tránh phân hủy sản phẩm - Cường độ truyền nhiệt cao giới hạn chênh lệch nhiệt độ - Đơn giản, dễ sữa chữa, tháo lắp, dễ làm bề mặt truyền nhiệt - Phân bố - Xả liên tục ổn định nước ngưng tụ khí không ngưng - Thu hồi bọt thứ mang theo - Tổn thất lượng( thất thoát nhiệt nhỏ nhất) - Thao tác, khống chế giản đơn, tự động hóa dễ dàng V Quy trình công nghệ Nguyên lý hoạt động thiết bị cô đặc Nguyên liệu nhập liệu vào nồi cô đặc trao đổi nhiệt với thông qua ống truyền nhiệt sôi trở nên nhẹ tuần hoàn trở lên phía buồng bốc Tại đây, nước tách khỏi dung dịch, dung dịch theo ống tuần hoàn trung tâm xuống đáy thiết bị theo ống truyền nhiệt trở lên Quá trình trao đổi nhiệt thực chủ yếu ống truyền nhiệt Sau nhiều lần vậy, nước tách khỏi dung dịch nhiều nồng độ dung dịch tăng, độ nhớt dung dịch tăng Do đó, tốc độ chuyển động dung dịch chậm lại sau Quá trình kết thúc dung dịch đạt nồng độ theo yêu cầu Tốc độ chuyển động tuần hoàn tăng hệ số cấp nhiệt phía dung dịch tăng, trình bốc xảy mạnh mẽ, nồng độ chất tan nhanh chóng đạt yêu cầu ngược lại Tuy nhiên hao phí lượng khuấy Nguyên lý hoạt động thiết bị ngưng tụ Baromet Đây thiết bị ngưng tụ kiểu trực tiếp Nó thông dụng ngành hoá chất thực phẩm, thường theo thiết bị cô đặc dung dịch nước áp suất chân không( dung dịch đường, muối, glycêrin, bột ngọt, nước mắm, xút…) Hơi thứ sau khỏi thiết bị cô đặc dẫn vào thiết bị ngưng tụ Baromet, nước chảy từ xuống theo ngăn phun thành tia Hơi trao đổi nhiệt với nước, áp suất thấp bơm chân không tạo ra, ngưng tụ lại, theo ống Baromet chảy Nguyên tắc hoạt động hệ thống: Dung dịch từ bể chứa nguyên liệu bơm lên bồn cao vị, từ bồn cao vị dung dịch chảy qua lưu lượng kế xuống thiết bị gia nhiệt gia nhiệt đến nhiệt độ sôi vào nồi cô đặc thứ I để thực trình bốc Dung dịch sau cô đặc nồi I dẫn phía để vào nồi cô đặc thứ II Hơi thứ khí không ngưng phía nồi I dẫn vào buồng đốt nồi thứ II Quá trình cô đặc lại tiếp tục diễn lần thứ hai Dung dịch sau cô đặc nồi thứ hai đạt nồng độ theo yêu cầu bơm tháo liệu bơm dẫn vào bể chứa sản phẩm Hơi thứ khí không ngưng sinh nồi hai hút vào thiết bị ngưng tụ baromet, phần ngưng tụ thành lỏng chảy bồn chứa, phần không ngưng qua phận tách giọt để khí bơm chân không hút Nguyên lý làm việc nồi cô đặc : phần thiết bị buồng đốt gồm có nhiều SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI ống truyền nhiệt ống tuần hoàn trung tâm Dung dịch ống, đốt khoảng không gian phía ống Nguyên tắc hoạt động ống tuần hoàn trung tâm là: ống tuần hoàn có đường kính lớn nhiều so với ống truyền nhiệt tỉ lệ diện tích bề mặt truyền nhiệt đơn vị thể tích dung dịch nhỏ so với dung dịch ống truyền nhiệt Vì dung dịch sôi hơn(có nhiệt độ thấp hơn) so với dung dịch ống truyền nhiệt Khi dung dịch khối lượng riêng lớn tạo áp lực đẩy dung dịch từ ống tuần hoàn sang ống truyền nhiệt Kết tạo dòng chuyển động tuần hoàn dung dịch thiết bị Để ống tuần hoàn trung tâm hoạt động có hiệu dung dịch nên cho dung dịch vào khoảng 0,4 – 0,7 chiều cao ống truyền nhiệt Phần phía thiết bị buồng bốc để tách khỏi dung dịch, buồng bốc có phận tách giọt để tách giọt lỏng khỏi thứ Hơi đốt theo ống dẫn đưa vào buồng đốt áp suất 3.5 at Hơi thứ ngưng tụ theo ống dẫn nước ngưng qua bẫy chảy phần khí không ngưng xả theo cửa xả khí không ngưng CHƯƠNG : CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG I Dữ kiện ban đầu - Dung dịch nước mía - Nồng độ đầu xđ = 10 %, nhiệt độ đầu nguyên liệu chọn tđ = 30oC - Nồng độ cuối xc = 60% - Năng suất Gc = 500 (kg/h) - Gia nhiệt nước bão hoà với áp suất 3.5 at - Áp suất thiết bị ngưng tụ baromet : P = 0.5 at II Cân vật chất Suất lượng nhập liệu Áp dụng phương trình cân vật chất : Gd xd = Gc xc Suy ra: Gd= = = 3000 ( kg/h) 500 Gc x60 c Tổng lượng thứ 10 xd Áp dụng công thức: (kg/h) x W∑ = Gd (1 − d ) Trong đó: xc W : Lượng thứ toàn hệ thống kg/h Gd : Lượng dung dịch ban đầu kg/h xd,xc : Nồng độ đầu,cuối dung dịch % khối lượng Thay số vào ta có: kg/h x 10 W∑ = Gd (1 − d ) = 3000.(1 − ) = 2500 Giả thiết phân phối xc 60 thứ nồi: Để đảm bảo việc dùng toàn thứ nồi trước cho nồi sau, thường người ta phải dùng cách lựa chọn áp suất lưu lượng thứ nồi thích hợp W1 ≥ 1.1 ÷ 1.3 Ta chọn W1 W2 = 1.1 Khi ta có hệ phương trình: W2 W1 = 1.1 W1 + W2 = 2500 W2 Giải hệ có kết : W1 =1309.5 kg/h W2 = 1190.5 kg/h Xác định nồng độ dung dịch nồi: - Nồng độ cuối dung dịch khỏi nồi 1: SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI G d x d 3000 × 0.1 = = 17.75% Gd − W1 3000 − 1309.5 xc1= - Nồng độ cuối dung dịch khỏi nồi 2: xc1 = Gd x d 3000 × 0.1 = = 60% III Cân Gd − W1 − W2 3000 − 1309.5 − 1190.5 lượng Chế độ áp suất nhiệt độ Hiệu số áp suất hệ thống cô đặc: Chọn 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 Chọn tỉ số phân phối áp suất ∆P1 = 1.61 nồi : ∆P2 Kết hợp với phương trình : ∆P1 + ∆P2 = ∆Pt = at Suy : ∆P1 = 1.85 at ∆P2 = 1.15 at Dựa vào kiện tra sổ tay trình thiết bị tập I ta có bảng sau : Nồi I Nồi II Tháp ngưng tụ Loại Áp suất Nhiệt độ Áp suất Nhiệt độ Áp suất Nhiệt độ (at) (0C) (at) (0C) (at) (0C) Hơi đốt P1= 3.50 T1=137.9 P1=1.65 T2=113.6 Png=0.5 tng=80.9 Hơi thứ P’1=1.7 t’1 =114.6 P’2=0.52 t’2 =81.9 Các tổn thất nhiệt độ ∆' a Tổn thất nồng độ tăng cao () Áp dụng công thức Tisenco: ∆’ = ∆’o f Ở : ∆’o : Tổn thất nhiệt độ áp suất thường f : hệ số hiệu chỉnh thiết bị cô đặc làm việc áp suất khác với áp suất thường (áp suất khí quyển) (273 + t 'i ) f = 16.2 t’i : nhiệt độ thứ nồi thứ i ri ri : ẩn nhiệt hoá hơi nhiệt độ t’i Từ kiện ta lập bảng sau: Nồi I Nồi II xC (%k.l) ∆’o (0C ) t’ ( 0C ) r.10-3(j/kg ) ∆’i (0 C ) 17.75 60 0.2 114.6 81.9 2221.04 2304.6 0.22 2.66 Từ ta có tổng tổn thất nhiệt nồng độ tăng cao : Σ∆’ = ∆’1 +∆’2 = 0.22+2.66 = 2.88 0C ∆' ' b Tổn thất áp suất thuỷ tĩnh () Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dịch đến ống ∆P (N/m2), ta có: ∆P = ρS.g.Hop (N/m2) 10 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI H = 675 mm h = 40 mm Rδ = 180 mm Chiều cao cột chất lỏng : H’ = H + h + H1 + H2 Trong : H1 : chiều cao cột chất lỏng buồng đốt, H1 = 1,5 m H2 : chiều cao cột chất lỏng buồng bốc, H2 = 0.2 m H’ = 675 + 40 + 1500 + 200 = 2415 mm = 2.415 m • Nồi I : Áp suất tính toán : p = p0 +ρ.g.H’= ( 0.069*106 + 0.5*1072.95*9.81*2.415) = 0.082*106 N/m2 Do dung dịch trạng thái sôi nên ρs = 0.5ρdd = 0.5*1072.95 kg/m3 p0 áp suất dư mặt thoáng dung dịch = 0.7 at = 0.069.106 N/m2 Hệ số bền mối hàn: ϕ = 0.95 Với góc đỉnh α ≤ 70 [σ ] ϕ = 146.67 * 0.95 Xét : > 50 Bề dày tối thiểu đáy : p 0.082 S’ = Dt p 1200 * 0.082 = = 0.5 mm (CT 6-18, trang 174 [9]) cos α [σ ].ϕ * cos 45 * 146.67 * 0.95 Chọn Σ C = 4.5 mm Bề dày thực đáy : S = S’+ ΣC = 0.5 + 4.5 = mm Kiểm tra : Áp suất cho phép tính toán: cos α [σ ].ϕ ( S − C a ) * cos 45 * 146,67 * 0.95 * [p] = = 0.65 N/m2 = ] * 45 ϕ (0S *−4C a ) * 146.67 * 0.95(5 − 1) Dt + cos α ( S − C a ) 1200 [ p ] =+42**[σcos = = 0.96 Dt * y 1200 *1.94 N/m2 Vậy : [p] = 0.65 N/mm2 Với y = 1.94 hệ số hình dạng tra bảng 6-2 ( trang 175 [9]) R 180 α = 45, = = 0.15 Ta có : p = 0.082*106 N/m2 < [p] = D 1200 0.65*106 N/m2 ( thoả mãn ) Vậy chọn bề dày đáy : S = mm • Nồi II : Chọn S = Kiểm tra: Đáy nồi hai chịu áp suất ngoài: p = pa + pck = + (1-0.52) = 1.48 at = 0.145 N/mm2 Lực nén lên đáy : P = = = 3.14 π ( 1200 D + n2 * 5p)n2 * 0.145 166651N 4 [p] = π.Kc.Et.(S Ca)2.cos2α = 3.14*0.14*20.5*104(5 - 1)2*cos2450 = 720944 N/m2 Tra kc trang140, [13]: kc = 0.15 = 0.14 σ ct 220.10 ⇒ K = 875 k = 875 0.15 c c Vậy p < [p] nên chọn S = Et 20,5.1010 5mm Vậy chọn bề dày đáy chung cho hai nồi mm V Tính bích: 26 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI • Bích nối nắp với buồng bốc: (chọn bích theo trang 408,[2] ) Chọn bích liền thép kiểu I, thông số cho bảng sau: Dt D Db Di H db 1400 1540 1490 1460 30 M20 Cần dùng 40 bulông M20 • Bích nối buồng đốt với đáy : Chọn bích liền thép kiểu I, thông số cho bảng sau: Dt D Db Di h db 1200 1340 1290 1260 25 M20 Cần dùng 32 bulông M20 • Bích nối buồng bốc buồng đốt tương tự bích nối đáy buồng đốt VI Bộ phận nối buồng đốt với buồng bốc: Chọn đáy nón cụt vật liệu thép không rỉ X18H10T Kích thước đáy nón cụt: Dn = 1200 mm Dl = 1400 mm S = mm H = 300mm VI Tính vỉ ống: Vỉ ống phải giữ chặt ống truyền nhiệt Giữ nguyên dạng vỉ ống trước sau nong Bền với tác dụng ứng suất áp suất nhiệt độ đốt Chọn vỉ ống loại phẳng tròn Chọn vật liệu thép không gỉ X18H10T, giới hạn bền uốn là: [σu ] = 146.67.106 N/m2 * Tính cho vỉ ống buồng đốt nồi Chọn sơ h’ = 25 m ( bề dày bích) Kiểm tra bền vỉ ống: Ứng suất uốn vỉ theo công thức (8-25, trang 214, [9] là) po 0,245 σu = = dn h ' 38 25 Trong đó: 3,6.(1 − 0,7 )( ) 3,6(1 − 0,7 )( ) l l 46,07 46,07 l = t = 1,4.38 = 46,07mm 2 = 0.547 < [σ u ] = 146.67 N / mm , ống bố trí theo đỉnh tam giác dn : đường kính ống, dn = 38 mm po = 0,245 N/mm2 Là áp suất tính toán lớn ống không gian ống ( p = 2.5at) Vì hai nồi vỉ hay vỉ áp suất chênh lệch không nhiều nên chọn bề dày vỉ chung 25 mm VII Tính tai treo: Chọn vật liệu làm tai treo thép CT3 Tai treo hàn vào thiết bị , chọn số gân Khối lượng riêng thép CT3: ρ = 7850 kg/m3 Khối lượng riêng thép không rỉ X18H10T: ρ = 7900 kg/m3 Khối lượng tổng cộng: M = MTB + Mdd Tính MTB: a Khối lượng buồng đốt: 27 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI M1 = = 179.2 kg π 3.14 2 H ( Dn − Dt ).ρ = *1.5 * (1.208 − 1.2 ) * 7900 Với: 4 Dn = Dt + 2S =1200 + 2*4 = 1208 Dt = 1200 mm S = mm H = 1.5m ρ = 7900 kg/m3 b Khối lượng buồng bốc: M2 π 3.14 2 H ( Dn − Dt ) * ρ = * * (1.416 − 1.4 ) * 7900 = = 558.8 kg 4 Với: Dn = Dt + 2S = 1416 mm Dt = 1400 mm S = mm H = 2m ρ = 7900 kg/m3 c Khối lượng nắp: M3 = 142*1.01 = 143.42 kg d Khối lượng đáy: M4 = 71.8*1.01 = 72.52 kg e Khối lượng nón cụt: M5 = kg ( D + Dn ) π l S H ρ = 77.39 Với: Dl = 1400 mm Dn = 1200 mm S = mm H = 0,3 m ρ = 7900 kg/m3 f Khối lượng ống truyền nhiệt: Các ống truyền nhiệt: M6 = = = 723.34 d t2 2) ) (0.038 2(d−n20.−034 π **H1.5* *ρ7900 * n * 270 kg π 4 Với: n = 270 ống dn = 0,038 m dt = 0,034 m H = 1.5m ρ = 7900 kg/m3 Oáng tuần hoàn trung tâm M7 = ( D − Dt2 ) (0.426 − 0.4 ) π.* n * H * ρ = 3.14 * * 1.5 * 7900 = 199.8 kg 4 g Khối lượng vỉ ống: M8 = ( D − n * d n2 − d th2 ) π t * S * ρ * 22 (1.2 − 270 * 0.038 − 0.426 ) 3.14 * 0.025 * 7900 * = = 269.34 kg Với: S = 0,025 m Dt = 1.2 m n = 270 ống nhỏ dn = 0,038 m ống tuần hoàn dth = 0.426 m ρ = 7900 kg/m3 28 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI h Khối lượng chi tiết phụ khác: M9 = 60 (kg) ⇒ Khối lượng thiết bị: Mtb = 179.2 + 558.8 + 143.42 + 72.52 + 77.39 + 199.8 +296.2 + 50 ∑ M+i 723.34 = 2300 kg Tính Mdd: Thể tích dung dịch thiết bị: V V dung dịch đáy V1 = 348.10-3 m3 V dung dịch ống truyền nhiệt V2 = = 0.3706 m3 π (270 * 0.034 + 0.4 ) * ( Vdd = 0.7186 m3 Khối lượng dung dịch thiết bị : Mdd = V*ρ = 0.6642 *1288.73 = 926 kg Vậy tổng khối lượng nồi cô đặc: M = Mdd + Mtb = 2300 + 926 = 3226 (kg) Chọn tai treo Trọng tải đỡ cho tai treo : G=N 9.81 * 3226 = 7912 Dự phòng chọn : G = 104 N Tra Bảng XIII.36, trang 438, [2] ) F.104(m2) L(mm) B(mm) B1(mm) H(mm) S(mm) l(mm) a(mm) d(mm) m(kg) 89.5 15 23 2.0 Thông số Đường kính Dt (mm) Chiều cao H (mm) Bề dày S (mm) Đường kính Dt (mm) Chiều cao H (mm) Bề dày S (mm) Đường kính Dt (mm) Chiều cao H (mm) Chiều cao gờ h(mm) Đường kính lỗd(mm) Bề dày S (mm) Đường kính Dt (mm) Chiều cao H (mm) Chiều cao gờ h(mm) Đường kính lỗd(mm) Bề dày S (mm) Kích thướt 1200 1.5 1400 2000 1400 350 40 219 800 725 40 50 Ghi Đường kính Dl (mm) Đường kính Dn (mm) Chiều cao H (mm) Bề dày S (mm) Bề dày S (mm) 1400 1200 300 25 Đáy nón cụt 110 85 90 170 45 =  Tổng kết thiết bị Phần thiết bị Thân buồng đốt Vật liệu X18H10T Thân buồng bốc X18H10T Nắp X18H10T Đáy X18H10T Bộ phận nối buồng đốt X18H10T với buồng bốc Vỉ ống X18H10T 29 Nắp elip có gờ tiêu chuẩn Đáy nón có gờ tiêu chuẩn SV: ĐẶNG DUY KHANG Ống truyền nhiệt & Ống tuần hoàn TT Bích nối nắp với buồng đốt Bulông Bích nối buồng bốc với nắp Bulông Đệm Tai treo GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI X18H10T Đường kính (mm) Chiều cao H (mm) Đường kính (mm) 34x38 1500 400x426 Số ống: n = 270 CT3 Đường kính Dn (mm) Chiều cao h (mm) Đường kính d (mm) Đường kính Dn (mm) Chiều cao h (mm) Đường kính d (mm) Bề dày S (mm) Tải trọng G (N) 740 20 20 930 28 20 10000 Bích liền kiểu CT3 CT3 CT3 amiăng CT3 32 bulông Bích liền kiểu 40 bulông tai treo CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ I Thiết bị ngưng tụ Baromet Lượng nước lạnh cần tưới vào thiết bị ngưng tụ: Gn = (kg/s) W2 (i2 − Cn t2c ) Trong đó: Cn (t2c − t2 d ) W2 : Lượng ngưng vào thiết bị ngưng tụ (kg/s) => W2 = 1225.22kg/h = 0.340 kg/s i2 : Hàm nhiệt cuả ngưng tụ (kj/kg) => i2 = 2644.8 kj/kg t2d , t2c : Nhiệt độ đầu nhiệt độ cuối nước lạnh (0C) => Chọn: t2d = 30 0C t2c = tng – 10 = 81 – 10 = 71 0C Nhiệt độ trung bình cuả nước: t2 d + t2 c ttb = = 50,50C Cn: Nhiệt dung riêng trung bình cuả nước (kj/kg) => Tra theo ttb ta Cn = 4,18 kj/kg.K Vậy: Gn = = 0.340(2644.8 − 4.18 * 71) 4.66 kg/s 4.18(71 − 30) Thể tích không khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Lượng không khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Gkk = 25.10-6.(Gn + W2) + 10-2.W2 = 3.525.10-3 (kg/s) Thể tích không khí cần hút khỏi thiết bị ngưng tụ: Vkk = (m3/s) 288.Gkk (273 + t kk ) Trong đó: p ng − p h Png: Áp suất làm việc thiết bị ngưng tụ (N/m2) => Png = 0,50 9,81.104 = 49050 N/m2 Ph: Áp suất riêng phần nước hỗn hợp (N/m2) Lấy áp suất nước bão hòa nhiệt độ không khí tkk Nhiệt độ không khí tính theo công thức sau: tkk = t2d + + 0,1.(t2c – t2d) = 38,1 (0C) => Ph = 0,072 at = 7043.5 N/m2 Vậy: Vkk = = 288 * 3.525.10 −3 * (273 + 38.1) 7.52*10-3 (m3/s) (0.5 * 9.81.10 − 7043.5) Các kích thước chủ yếu 30 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI thiết bị ngưng tụ Baromet: a Đường kính thiết bị ngưng tụ Baromet: Dba = 1,383 (m) W2 Trong đó: ρ hϖ h W2: Lượng ngưng tụ (kg/s) ρh: Khối lượng riêng (kg/m3) => ρh = 0,304 kg/m3 ωh: Tốc độ thiết bị ngưng tụ (m/s) => Chọn ωh = 30 m/s Suy ra: Dba = 1,383 = 0.267 (m) 0.340 Chọn đường kính thiết 0.304 * 30 bị ngưng tụ Baromet: Dba = 0,4 m b Kích thước ngăn: Tấm ngăn có dạng hình viên phân với chiều rộng là: b = + 50 = 250 Dba (mm) Trên ngăn có đục nhiều lỗ nhỏ Chọn đường kính lỗ d = 2mm (Do nước làm nguội nước sạch) Chọn chiều dày ngăn: δ = 4mm Chọn chiều cao gờ cạnh ngăn: h0 = 40mm Các lỗ xếp theo hình lục giác đều, ta xác định bước lỗ công thức sau: t = 0,866.d (mm) f e 1/ ( ) Trong đó: f tb d: Đường kính lỗ (mm) => d = 2mm : Tỷ số tổng số diện tích tiết diện f e lỗ với diện tích tiết diện thiết bị ngưng tu Chọn = 0,05 f tb Suy ra: t = 0,387 mm c Chiều cao thiết bị ngưng tụ: Mức độ đun nóng nước xác định theo công thức sau: P = = 0,804 t2 c − t2 d 71 − 30 Tra bảng VI.7 trang 86, [2], ta t − t = 81 − 30 ng 2d có thông số sau: • Số bậc: • Số ngăn: n = • Khoảng cách ngăn: htb = 400mm • Thời gian rơi qua bậc: t = 0,41s Chiều cao thiết bị ngưng tụ tính theo công thức sau: Hba = n.htb + 0,8 = 400 + 800 = 4000 (mm) d Kích thước ống Baromet: • Đường kính ống Baromet tính công thức: dba = (m) 0.004(Gn + W2 ) Trong đó: π ω Gn: Lượng nước lạnh tưới vào tháp (kg/s) W2: Lượng ngưng tụ (kg/s) ω: Tốc độ hỗn hợp nước lạnh nước ngưng chảy ống Baromet => Chọn ω = 0.5m/s Suy ra: dba = = 0,103 m 0.004 * (4.66 + 0.34) Chọn đường kính ống 3.14 * 0.5 Baromet: dba = 110 mm 31 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI • Chiều cao ống Baromet xác định theo công thức sau: hba = h1 + h2 + h3 (m) Trong đó: -h1: Chiều cao cột nước ống Baromet cân với hiệu số áp suất khí áp suất thiết bị ngưng tụ: h1 = 10,33 (m) b Với b độ chân không thiết bị ngưng 760 tụ (mmHg) b = Pa – Png = 760 – 0,5.735 =392.5 (mmHg) Vậy: h1 = 5,335m -h2: Chiều cao cột nước ống Baromet cần để khắc phục toàn trở lực nước chảy ống: h2 = (m) h ω2 (1 + λ ba + ∑ ξ ) Với: :ξ hệ số trở lực ma sát 2g dba nước chảy ống ∑ξ: Tổng trở lực cục Chọn hệ số trở lực cục vào ống ξ1 = 0,5 hệ số trở lực cục khỏi ống ξ1 = ∑ξ => = 1,5 + Tính hệ số trở lực ma sát λ: Ta có: ttb = 50,50C  ρ = 987,75 kg/m3 µ = 0,545.10-3 N.s/m2 Chuẩn số Re: Re = = ϖ d ba ρ 0.5 * 0.11 * 987.75 = 99681 µ 0.545.10 −3 Chọn vật liệu làm ống Baromet thép CT3 nên độ nhám ε = 0,2mm 8/ 8/7 Regh = d   110  9/8 9/8 = *     = 1354.7 d   110  ε   0.2   = 266275 Ren =   = 220 *  ε 0.2    220 Vậy: Regh < Re < Ren Hệ số ma sát : λ = 0.1= 0.025 Chọn chiều cao ống Baromet hba = m h2 = = 0.049 (m) 0.5 (2.5 + 0.025 ) h3 = 0.5m chiều cao dự trữ * 9.81 0.11 đề phòng trường hợp nước dâng  ε 100  1.46  + d Re ba   0.25 0.2 100   = 0.11.46 +  110 99681   0.25 lên chảy tràn vào nồi chiều cao ống baromet : hba = h1+ h2 + 0.5 = 5.335 + 0.049 + 0.5 = 5.88 (m) Vậy chọn chiều cao ống Baromet : hba = m II Tính thiết bị gia nhiệt nhập liệu: Chọn loại thiết bị ống chùm thẳng đứng, dung dịch ống, đốt ống Dòng nhập liệu ( dòng lạnh ): t1 = 30 0C t2 = 115.080C ttb = 0.5 (tD + tC) = 0.5*(30 + 115.08) = 72.540C Dòng nóng: TD = TC = 137.9 0C Hiệu nhiệt độ đầu : ∆tra = 137.9 – 115.08 = 22.820C Hiệu nhiệt độ đầu vào : ∆tvào = 137.9 – 30 = 107.9 0C 32 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI Hiệu số nhiệt độ trung bình : ∆t vao − ∆t 107.9 − 22.82 ∆ttb= = 54.76 0C = ∆t vao 107.9 Chọn ∆t1 = 1.75 0C → tw1 = ln ln 22.82 137.9 – 1.75 = 136.15 0C ∆t tm = = 137.025 0C 136.15 + 137.9 Tra bảng ta có : A = 193.55 r = 2156300 J/kg Chọn : Σrcáu1 = 0.232*10-3 m2.độ/W Σrcáu2 = 0.387*10-3 m2 độ /W δthép = 2mm λ Thép không rỉ X18H10T có= 16,3 δ ⇒ rΣ = Σrcáu1 + + Σrcáu2 = 0.232.10-3 + + 0.387.10-3 = 2.10 λ −3 0.742.10-3 (m2.K/W) α1 = 2.04A ( W/ m2 độ ) 16r.3 = 2.04*193.55 = 11886.8 ( W/  2156300  0.25 H ∆t1   m2 độ ) 1.5 * 1.75   Ta có: q1 = α1.∆t1= 11886.8*1.75 = 20801.89 W/m2 q2: nhiệt tải phía dung dịch sôi Ta có công thức tính q2: q2 = α2.∆t2 (2) Với : ∆t2 = tw2 – t2 hiệu sốnhiệt độ bề mặt truyền nhiệt dung dịch sôi Ta có tw1 – tw2 = q1 rΣ ⇒ tw2 = tw1 – q1 rΣ =136.15 – 20801.89*0.742.10-3 = 121.59 0C ⇒ ∆t2 = 121.59 – 115.08 = 6.51 0C Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến dung dịch α2 tính công thức: Theo công thức VI.27, trang 71, [2]: 0, 435 (W/m2K) 0, 565  ρ   C  µ   λ dd  dd dd n Trong đó:      α dd = α n   λ ρ C µ :hệ số cấp nhiệt    n   n   n  dd  nước cô đặc theo nồng độ dung dịch αn = 0,145.∆t22,33 p0,5 (công thức V.91, trang 26, [2]) - p: áp suất tuyệt đối mặt thoáng (N/m2 ) αn = 0.145*6.512.33*(1.7*9.81*104) 0.5 = 4656.6 (W/m2K) - Cdd : nhiệt dung riêng dung dịch C dd ⇒ = Cd = 4025.39 (J/kgK) - Cn : nhiệt dung riêng nước cô đặc theo nồng độ dung dịch ⇒ Cn = 4230 (J/kgK) - µdd : độ nhớt dung dịch cô đặc theo nồng độ dung dịch ⇒ µdd = 0.338.10-3 (Ns/m2) - µn : độ nhớt nước cô đặc theo nồng độ dung dịch ⇒ µn = 0.243.10-3 (Ns/m2) -: khối lượng riêng dung dịch cô ρ dd đặc theo nồng độ dung dịch = 1039.98 ρ dd (kg/m3) -: khối lượng riêng nước cô đặc ρ n theo nồng độ dung dịch = 947.32 (kg/m3) ρ n -: độ dẫn điện dung dịch cô đặc λ dd theo nồng độ dung dịch (W/mK) ρ λ dd = AC p ρ Trong đó: M 33 αn SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI +Cp : nhiệt dung riêng đẳng áp dung dịch = 4025.39 (J/kgK) + : khối lượng riêng dung dịch ρ 1039.98 (kg/m3) +M : khối lượng mol trung bình dung dịch M = x.Mđường + (1-x).Mnước = 0.1*342 + (1-0.1).18 (kg/mol) = 50.4 (g/mol) +A : hệ số phụ thuộc mức độ liên kết chất lỏng, nước A =3,58.10-8 = 0.411 1039.98 ⇒ λ dd = 3,58.10 −8 * 4025.39 *1039.983 (W/mK) 50.4 -: độ dẫn điện nước λn = 0.691 (W/mK) , 435  ρ   C  µ   λ dd  , 435  = α n   dd  0.,411dd 0,.565 n1039.98   4025.39  0,243.10 −3   ρ.6n   C n  µ dd n dd ⇒λα  = 4656    −3   0,691   947.32   4230  0,338.10  0, 565 ⇒ α dd λn = 3193.83 (W/m2K) ⇒ q2 = αdd ∆t2 = 3193.83*6.51 = 20791.8 (W/m2 ) Kiểm tra độ sai số q1 q2 : Có = % = 0.05% (thoả 20801.89 q1 −-q20791.8 * 100 * 100 mãn điều kiện sai số.) 20801.89 q1 ⇒ = 20796.85 q + q 20801.89 + 20791.8 qtb = = Hệ số truyền nhiệt : 2 K = = 379.78 qtb 20796.85 = W/m2.độ ∆t tb 54.76 Q = GD.C.∆t = 3000 * 4025.39 * (115.08 − 30) = 285400 W 3600 Bề mặt truyền nhiệt : F = = 13.72 m2 Q 285400 = Chọn bề mặt truyền nhiệt F = K ∆t 379.78 * 54.76 tb 16m2 Số ống truyền nhiệt : n = = F 16 = 100 ống π d H 3.14 * 0.034 * 1.5 Chọn n = 127 ống Tra b = 13 ống t = 1,4.dn = 1.4*0.038 = 0.0532 mm  D = t.(b – 1)+4.dn = 0.0532*(13 - 1)+ 1.4*0.038 = 0.692 m Chọn D = 800 m Vận tốc chảy ống : v’ = = 0.007 m/s 3000 Q = * 2 III Tính bồn cao vị: 1039.98 * 3600 3.14 * 127 * 0.034 π n.d Để ổn định lưu lượng trình cô đặc, bồn cao vị đặt độ cao cho thắng trở lực đường ống để dung dịch tự chảy vào nồi Phương trình lượng : 2 Z1 + = Z2 + h1-2 pp1 αα1 v2.1v ++ + +H ⇒ Z1 – Z2 = p − p1 γγ g2 g + h1−2 p1 =1.033 at γ 34 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI p2 = 1.7 at ρ = 1039.98 kg/m3 µ = 0.338.10-3 N.s/m2 Z1: Chiều cao từ bồn cao vị xuống đất (m) h1-2: Tổng tổn thất áp suất (m) Chiều cao từ mặt thoáng nồi xuống đất là: Z2 = m Đường kính ống nhập liệu vào nồi : d = 500 mm Vận tốc dòng chảy ống: V = = 0.41 4.G D 4.3000 = 2 m/s π d ρ 3600.3,14.0,05 1039.98 chuẩn số Reynolds : Re == = 54947 0,41.0,v05 d 1039 ρ ,98 −3 Chọn ống thép CT.3 nên độ nhám ε 0,388µ.10 = 0.2 mm (Trang 381, [1]) 8/7 8/ Tính: Regh = 6= 3301  50   d 9/ d  = 6.  50  / Ren = 220 = 109674   ε    = 220.0,2   Vậy: Regh < Re < Ren ε   0,2  Hệ số ma sát : 0.25 0.25 λ = 0,1= 0.03 ε 100  0,2 100    + 1,46 +  = 0,11,46  Tổng hệ số tổn thất cục d Re  50 54947    : Σξ = ξvào+ 5.ξkhuỷu 90 + ξvan + ξra hệ số tổn thất cục miệng ống vào : ξvào = 0,5 hệ số tổn thất cục miệng ống : ξra = hệ số tổn thất cục khuỷu 900 : ξkhuỷu 90 = 1,19 Hệ số tổn thất cục van : ξvan = 0,5  Σξ = ξvào+ 5.ξkhuỷu 90 + ξvan + ξra = 0,5 + 5.1,19 + 2.0,5 + = 8,45 Chiều dài ống từ bồn cao vị đến nồi : l = 15 m Tổng tổn thất : h1-2 = = 0.15 m v2  l 15  0.41   λ + ξ = + 8,45  chiều cao từ mặt thoáng    0,03 ∑ g  d 0.05  2.9,81   bồn cao vị đến mặt đất : Z1 = ++ 0.15 = 10.56 m (1.7 − 1,033).9,81.10 Chọn Z = 11 m 1039.98 * 9,81 IV Tính Bơm 1.Tính bơm chân không : Công suất bơm chân không : m −1  N= m   p m  p kk Vkk   − 1 ηCK : hệ số hiệu chỉnh ,  p1   ηCK = 0.8 η CK 10 m −   m : số đa biến , m =1.3 p2 : áp suất khí , p2 =1.033 at áp suất không khí TBNT : pkk = p1 = png - ph = 0.5 – 0.0576 = 0.4324at với ph = 0.068 ( 38.10C) thể tích không khí cần hút khỏi thiết bị: Vkk = 7.52*10-3 (m3/s) công suất bơm : 0.3 N = =   1 −  1.033   0.432 * 9.81 * 10 * 7.52 * 10   −1  0.432   0.8 * 10 1.3 −   35 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI 0.385 kW Vậy chọn bơm chân công suất ngựa 2.Tính bơm nước vào thiết bị ngưng tụ: Công suất bơm : N = (kW) Q.ρ g H H : cột áp bơm ( m) 1000.η η : hiệu suất bơm , chọn η = 0.75 ρ : khối lượng riêng nước 300C , ρ = 996kg/m3 Q : lưu lượng nước lạnh tưới vào Baromet : Gn= 4.66 kg/s Q =m3/s Gn 4.66 Phương trình brnoulli cho hai ρ = 996 = 0.0047 mặt cắt –1 ( mặt thoáng bể nước) –2 ( mặt thoáng thiết bị baromet ) 2 Z1 + = Z2+ h1-2 pp1 αα1 v2.1v ++ + +H Với : γγ g2 g v1 = v2 = m/s p1 = 1,033 at p2 = 0.5 at µ = 0.804*10-3 N.s/m2 Chiều cao từ mặt thoáng bể nước xuống đất : Z1 = m Chiều cao từ mặt thoáng thiết bị baromet xuống đất Z2 = 10 m Chọn dhút = dđẩy = đường kính cửa vào thiết bị nước d =100 mm Vận tốc dòng chảy ống: V = = 0.599 ( m/s) 4.Q * 0.0047 = Chuẩn số Reynolds : Re = v.d π ρ.d 0.599 * 0.100 *2996 = 3.14 * 0.100−3 = 74204 µ 0.804 * 10 Chọn ống thép CT3 nên độ nhám ε = 0.2 mm Tính Regh: 8/ 8/7 Regh = d   100  9/8 9/8 = * = 7289     d   100  ε   0.2   = 239202 Ren =   = 220 *  ε 0.2    220 Vậy: Regh < Re < Ren Hệ số ma sát : ε 100   1.46 +  d Re   0.25 0.2 100   = 0.11.46 +  100 74204   2.ξkhuỷu 90 + ξvan + ξra 0.25 λ = 0.1= 0.026 Tổng hệ số tổn thất cục : Σξ = ξvào + = 0.5 + 2*1.19 + 2*0.5 + = 4.88 Chiều dài ống từ bể nước đến thiết bị baromet : l = 15 m tổng tổn thất : v2  l 15  0.599   h1-2 = = 0.159 m λ + ξ = + 4.88  cột áp    0.026 ∑ (0.5 − 1.033) * 9.81.10 g  d 0.100  * 9.81   bơm : H 996 * 9.81 = (10 - 2) ++ 0.159 = 2.81 m công suất bơm : N = 0.17 0.0047 * 996 * 9.81 * 2.76 (kW) 1000 * 0.75 3.Tính bơm nhập liệu : 36 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI Bơm dung dịch từ bể chứa lên bồn cao vị Q.ρ g H Công suất bơm : N = (Kw) : hiệu suất 1000.η η = 0.75 bơm ρ =1038 kg/m3 : khối lượng riêng dung dịch đầu 10% Q = m3/s GD 3000 Phương trình Bernoulli cho hai ρ = 3600 * 1038 = 0.0008 mặt cắt 1-1 2-2: 2 Z1 + = Z2 + h1-2 pp1 αα1 v2.1v ++ + +H Với : γγ g2 g v1 = v2 = m/s p1 = 1,033 at p2 = 1.033 at µ = 1.2*10-3 N.s/m2 Chiều cao từ mặt thoáng bể chứa nguyên liệu xuống đất : Z1 = m Chiều cao từ mặt thoáng bồn cao vị xuống đất Z2 = 11 m Chọn dhút = dđẩy = đường kính ống nhập liệu d = 50 mm Vận tốc dòng chảy ống: V = = 0.41 m/s 4.Q * 0.0008 = 2 Chuẩn số v.d ρ 0.41 * 0.05 * 1038 π d 3.14 * 0.05 Reynolds : Re = = µ = 1.2 *10 −3 17733 Chọn ống thép CT.3 nên độ nhám ε = 0.2 mm Tính Regh: 8/ 8/7 Regh = d   50  9/8   = 6*  = 3301 Ren = 220 =  d  /  50  ε   0.2    = 220 *   109674 ε 0.2    Vậy: Regh < Re < Ren Hệ số ma sát : ε 100   1.46 +  d Re   0.25 0.2 100   = 0.11.46 +  50 17733   2.ξkhuỷu 90 + ξvan + ξra 0.25 λ = 0.1 = 0.033 Tổng hệ số tổn thất cục : Σξ = ξvào + = 0.5 + 2*1.19 + 2*0.5 + = 4.88 Chiều dài ống từ bể chứa đến bồn cao vị : l = 15 m tổng tổn thất : h1-2 = = 0.31 m v2  l 0.412  15   λ + ξ = + 4.88  cột áp bơm : H =    0.033 ∑ g  d 0.05  * 9.81   (11 - 2) + 0.31 = 9.31 m công suất bơm : N = = 0.101 0.0008 * 1038 * 9.81 * 9.31 (kW) 1000 * 0.75 4.Tính bơm tháo liệu ( nồi 2): Q.ρ g H Công suất bơm : N = (Kw) : hiệu suất 1000.η η = 0.75 bơm ρ =1288.73 kg/m3 Q = m3/s GC 500 Phương trình Bernoulli cho ρ = 3600 * 1288.73 = 0.00011 37 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI hai mặt cắt 1-1 2-2: pp1 αα1 v2.1v ++ + +H γγ g2 g 2 Z1 + = Z2 + h1-2 Với : v1 = v = = 0.056 m/s 4.Q * 0.00011 = π d 3.14 * 0.05 v2 = m/s p1 = = 0.681 at 1288.73 52 + * 81 * p2 = 1.033 at * 9.81 * 10 µ = 4.73*10-3 N.s/m2 Chiều cao từ ống tháo liệu xuống đất : Z1 = 0.5 m Chiều cao từ mặt thoáng bể tháo liệu xuống đất Z2 = m Chọn dhút = dđẩy = đường kính ống tháo liệu d = 50 mm Chuẩn số Reynolds : Re = v.d ρ 0.056 * 0.05 * 1288.73 = −3 = 763 µ 4.73 * 10 Hệ số ma sát : 64 λ = = = 0.084 Tổng hệ số tổn thất cục : Σξ = ξvào + 763 Re 3.ξkhuỷu 90 + ξvan + ξra = 0.5+ 3*1.19 + 2*0.5 + = 6.07 Chiều dài ống từ ống tháo liệu đến bể chứa : l = 10 m Tổng tổn thất : h1-2 = = 0.0037 v2  l 10  0.056   + 6.07  m  λ + ∑ξ  =  0.084 g  d 0.05  * 9.81   cột (1.033 − 0.681) * 9.81 *10000 áp bơm : H = (2 - 0.5) + + 0.0037 = 4.24 m 1288.73 * 9.81 công suất bơm : N = = 0.00011 *1288.73 * 9.81 * 4.24 0.008 (kW) 1000 * 0.75 V Bề dày lớp cách nhiệt : 1, 1,.3 Bề dày lớp cách nhiệt buồng đốt nồi d λ1,.35 t t * I : δ = (Theo trang 41, [2] ) Đường 1, q1 kính buồng đốt : d2 =1208 mm Chọn lớp cách nhiệt amiăng, hệ số cấp nhiệt λ = 0.151 W/m.K Nhiệt độ thành buồng đốt , tt2 =137.9 0C Diện tích buồng đốt: S = π.d2.H = 3.14*1.208 *1.5 = 5.7 m2 Nhiệt tổn thất: q1 = 449 W/m (Bảng V.7 trang 41 [2]) 1.2 δ == 17.4 2.8.d λ1 35 t t 2.8 * 1.2081.2.0.1511.35 *137.91.3 = mm 5 449 q1 Để thuận tiện chế tạo chọn chiều dày lớp cách nhiệt cho buồng bốc nồi I nồi II 18 mm CHƯƠNG : TÍNH GIÁ THÀNH THIẾT BỊ I Tính thiết bị :  Khối lượng thiết bị không tính ống : MTB = 1576.66 kg Đơn giá thép vật tư không rỉ = 50.000 đ/kg ⇒ $thiết bị = 1576.66x50.000 = 78.833 triệu đồng  ống : đơn giá ống thép không rỉ : d < 50 mm => $ = 50.000đ/m Số ống truyền nhiệt : n = 270 ống ⇒ $ống = 270x1.5x50 000 =20.25 triệu đồng  tiền bulông : đơn giá $ = 3.000đ/ tổng số bulông cần dùng : m= 32x2+ 40 ⇒ $bulông = 3.000x104 = 0.312 triệu đồng 38 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI  tiền đệm : đơn giá $ = 250.000đ tổng số đệm cần dùng : ⇒ $đệm= 3x250.000 = 0.75 triệu đồng  tai đỡ : ⇒ $tai=4x2x10.000 = 0.08 triệu đồng  cửa sửa chữa : đơn giá $ = triệu đồng ⇒ $của =1 triệu đồng  cửa quan sát : ⇒ $kính= 250.000 = 0.25 triệu đồng Vậy giá vật tư thiết bị : $ = 2x101.475 = 202.95 triệu đồng II Tính thiết bị phụ : * Giá thiết bị baromet, bình tách lỏng: $ = 20.000.000 đ * Bơm chân không : Chọn máy bơm 1Hp ⇒ $bơm ck = triệu đồng * Bơm nước vào TBNT * Bơm nhập liệu * Bơm tháo liệu ⇒ $ = triệu đồng Tổng tiền bơm :$ = triệu đồng * Tiền ống : ⇒$ống= 50.000 x 50 = 2.5 triệu đồng * Lưu lượng kế : ⇒ $ = 3x1.000.000 đ = triệu đồng * Tiền van : số van cần dùng khoảng 25 van ⇒ $ = 25x100.000 = 2.5 triệu đồng Tổng giá thành thiết bị phụ: $ = 16 triệu đồng Giá thành vật liệu thiết bị : $ = 202.95 +16 = 218.95 Giá thành chế tạo 100% tiền vật tư : ⇒ tổng giá tiền = 2.tiền vật tư = 2x218.95 = 437.9 triệu đồng Tổng khoản phụ khác ⇒ Tổng chi phí cho toàn hệ thống khoảng 450 triệu đồng  KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT: Nhiệm vụ đồ án thiết kế thiết bị cô đặc chân không hai nồi liên tục xuôi chiều, dùng đốt nước bão hoà có áp suất 3.5 at để cô đặc dung dịch nước ép từ mía có nồng độ khoảng 10% lên đến nồng độ kết tinh 60% Đây phương án nhất,so với phương án khác có ưu khuyết điểm sau: • Ưu điểm: Hệ thống cô đặc nồi xuôi chiều thích hợp để cô đặc dung dịch dễ biến tính nhiệt độ cao hệ xuôi chiều nồi đầu có nhiệt độ áp suất cao nồi sau nên sản phẩm hình thành nồi có nhiệt độ thấp Hệ thống làm việc liên tục thiết kế có diện tích bề mặt truyền nhiệt cao yêu cầu công nghệ khoảng 20%, điều đảm bảo cho hệ thống tạo sản phẩm có nồng độ đạt yêu cầu,có thể linh hoạt khoảng nồng độ đó,cũng cho phép nâng cao công suất Dùng hệ cô đặc nồi tiết kiệm chi phí đốt tận dụng thứ nồi trước làm đốt cho nồi sau Từ giảm chi phí vận hành giảm giá thành 39 SV: ĐẶNG DUY KHANG GVHD : TSKH.LÊ XUÂN HẢI sản phẩm Thiết bị cô đặc chân không làm giảm nhiệt độ sôi dung dịch, tránh hư hỏng sản phẩm nhiệt độ cao • Khuyết điểm Do hệ thống làm việc liên tục nên dung dịch nhập liệu phải trạng thái sôi từ dẫn đến phải thêm khoảng chi phí cho thiết bị gia nhiệt để gia nhiệt nhập liệu trước vào nồi I Nhiệt độ sôi nồi II thấp nồi I nồng độ dung dịch lại tăng lên độ nhớt dung dịch tăng mạnh , hệ số truyền nhiệt giảm nhiều Hệ thống cô đặc nhiều nồi đòi hỏi chi phí cho thiết bị nhiều hẳn so với hệ thống cô đặc gián đoạn nồi Đồng thời đòi hỏi khoảng diện tích lắp đặt lớn Điều kiện vận hành khó so với hệ thống cô đặc nồi gián đoạn Trong trình tính toán thiết kế, lần đầu thiết kế hệ thống công nghiệp tiếp xúc với thực tế nên có sử dụng hệ số an toàn cao, làm tăng khối lượng giá thành thiết bị lên nhiều TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PTs Trần Xoa, PGs.PTs Nguyễn Trọng Khuông , PTs Phạm Xuân Toản - Sổ tay Quá trình Thiết bị Công Nghệ Hóa Chất - Tập - NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội , 1999 [2] PTs Trần Xoa, PGs.PTs Nguyễn Trọng Khuông , PTs Phạm Xuân Toản - Sổ tay Quá trình Thiết bị Công Nghệ Hóa Chất - Tập - NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội , 1999 [3] Phạm Văn Bôn (chủ biên) , Nguyễn Đình Thọ - Quá trình Thiết bị Công Nghệ Hóa Chất – Tập 5_ “Quá Trình Thiết Bị Truyền nhiệt” – NXB Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2002 [4] Phạm Văn Bôn ,Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam - Quá trình Thiết bị Công Nghệ Hóa Chất – Tập 10 _”Ví dụ tập” – NXB Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2002 [5] Trần Hùng Dũng, Nguyễn Văn Lục, Hoàng Minh Nam, Vũ Bá Minh – Các Quá Trình Thiết Bị Công Nghiệp Hóa Chất Thực Phẩm – Tập 1, Quyển _ “Phân riêng khí động, Lực ly tâm, Bơm, Quạt, Máy nén, Tính hệ thống đường ống”– NXB Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh, 2002 [6] Nguyễn Thị Phương , Lê Song Giang - Bài tập Cơ lưu chất – NXB Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh [7] Trần Hữu Quế (chủ biên) , Đặng Văn Cứ , Nguyễn Văn Tuấn - Vẽ kỹ thuật khí - tập - NXB Giáo dục , 1998 [8] Nguyễn Ngộ (chủ biên) , Lê Bạch Tuyết, Phan Văn Hiệp , Phạm Vĩnh Viễn , Mạnh Hùng - Kỹ nghệ sản xuất đường mía - NXB Khoa học kỹ thuật, 1984 [9] Hồ Lệ Viên - Thiết kế tính toán chi tiết thiết bị hoá chất – NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội, 1978 40 [...]... (W/m2K) q2 = dd t2 = 1907.1*11 .29 = 21 531.16 (W/m2 ) Kim tra sai s gia q1 v q2 : Cú = % = 2. 96% (tho 20 911.66 q1 -q21531,16 2 * 100 100 món iu kin sai s.) 20 911.66 q1 Vy nhit ti trung bỡnh ni I l: qtb1 = = = 21 221 .41 W/m2 21 531.16 66 q1 + q20911 2 H s truyn nhit mi ni: 2 qtb1 20 531 .21 = t iI 22 . 82 - Ni I : K1==899.7 W/m2. - Ni II : K2==765.01 qtb 2 2 122 1.41 = W/m2. t iII 27 .74 3 Din tớch b mt truyn nhit... 1309.5 100% = 2. 7% C% (2) = < 5% 122 5 127 4 22 .78 1190.5 100% = 2 p 8% ng yờu Vy : 122 5 .22 cau Lng hi th ni I l : W1 = 127 4.78 kg/h Lng hi th ni II l : W2 = 122 5 .22 kg/h 4 Lng hi t dựng cho cụ c Lng hi t tiờu t chung l: D = W1 i1 + (Gd W1 ).C1 t1 Gd C d t d = = 127 4.78 * 27 0 320 0 78) * 3897. 82 * 115.08 3000 * 4 025 .39 * 115.08 0.95(i1 (3000 C ng1 127 4 1) =1386.76 kg/h 0.95 * (27 0 320 0 427 0 * 137.9)... = 2. 10 3 0.7 42. 10-3 (m2.K/W) 1 = 2. 04A ( W/ m2 ) 16r.3 4 = 2. 04*193.55 = 11886.8 ( W/ 21 56300 0 .25 H t1 m2 ) 1.5 * 1.75 Ta cú: q1 = 1.t1= 11886.8*1.75 = 20 801.89 W/m2 q2: nhit ti phớa dung dch sụi Ta cú cụng thc tớnh q2: q2 = 2. t2 (2) Vi : t2 = tw2 t2 l hiu snhit ca b mt truyn nhit v ca dung dch sụi Ta cú tw1 tw2 = q1 r tw2 = tw1 q1 r =136.15 20 801.89*0.7 42. 10-3 = 121 .59 0C t2 = 121 .59... Km ti1 = 22 . 82 0C K i ti2 = 27 .74 0C Q1 = 830630 W Q2 = 787760 W ti = ti1 + ti2 = 22 . 82 + 27 .74= 50.56 0C 830630 787760 Q = + = 923 .i 23 + 1 029 .74 = 19 52. 97 Tớnh cho ni 1: 899.7 765.01 Ki 23 .90 0C Q1 t i 50.56 t ' = = 923 .23 * = i 1 - Tớnh cho ni 2: Q K1 19 52. 97 i K i 17 SV: NG DUY KHANG GVHD : TSKH.Lấ XUN HI t 'i 2 = - Ni I : 0C Q2 t i 50.56 = 11 029 .74 * = 26 .66 b Kim tra li Qi K2 19 52. 97 hiu... l: W i 2 + (Gd W ).C 2 t 2 Gd C1 t1 W2500 = 12 * 85.86 3000 * 3897. 82 *115.08 1 = * 26 47 420 + (3000 25 00) * 3070 0.95.(i1 - C ng1 1 ) + i 2 C1 t1 = 0.95 * (27 37060 427 0 * 137.9) + 26 47 420 3897. 82 *115.08 = 127 4.78 (kg/h) Lng hi th bc lờn ni II l: W2 = W - W1 =25 00 127 4.78 = 122 5 .22 (kg/h) 12 SV: NG DUY KHANG GVHD : TSKH.Lấ XUN HI c Kim tra li gi thit phõn b hi th cỏc ni: C%(1) = < 5% 127 4.78... 11903.93* 1.74 = 20 7 12. 84 ( W/m2 ) + q2: nhit ti phớa dung dch sụi Ta cú cụng thc tớnh q2: q2 =2. t2 (2) Vi : t2 = tw2 t2 l hiu snhit ca b mt truyn nhit v ca dung dch sụi Ta cú tw1 tw2 = q1 r tw2 = tw1 q1 r =137.03 20 7 12. 84*0.7 42. 10-3 = 121 .66 0C t2 = 121 .66 115.08 = 6.58 0C H s cp nhit t thnh thit b n dung dch 2 c tớnh bi cụng thc: Theo cụng thc VI .27 , trang 71, [2] : 0, 435 (W/m2K) 0, 565 2 C à... 19 52. 97 hiu s nhit hu K i ớch : t i1 t 'i1 23 .9 22 . 82 * 100% = 100% = 4.5% < 5% - Ni II : t i1 23 .9 Tho t 'i 2 t i 2 26.66 27 74 món iu kin 100% = 100% = 4.1% < 5% t 'i 2 26.66 c Din tớch b mt truyn nhit: - Ni 1: 830630Q1 = 38.63 899.7 *K23 9 1 t ' i1 F1 == m2 - Ni 2: F2 == 787760 Q = 3 82. 62 765.01 * 26 .66 K 2 t 'i 2 m2 F = 1 .2* 38.6 = 46. 32 Chn : F1 = F2 = 50 m2 4 Túm tc tin trỡnh tớnh lp tớnh nhit... 1 12. 67 0C (113(.T6 + 111 t T 1 ).74) tm = = 113.135 0C 137.1 + 137.9 2 2 A = 184.43 2 Thay cỏc giỏ tr vo cụng thc (*) ta cú: 1 = 2. 04*184.43 = 22 24640 4 1 124 2.83 (W/m2K) 1.5 * 1.86 Thay 1 vo cụng thc (1) ta cú: q1 = 1 124 2.83* 1.86 = 20 911.66 ( W/m2 ) + q2: nhit ti phớa dung dch sụi Ta cú cụng thc tớnh q2: q2 =2. t2 (2) Vi : t2 = tw2 t2 l hiu snhit ca b mt truyn nhit v ca dung dch sụi Ta cú tw1 tw2... * 27 0 kg 4 4 Vi: n = 27 0 ng dn = 0,038 m dt = 0,034 m H = 1.5m = 7900 kg/m3 Oỏng tun hon trung tõm M7 = ( D 2 Dt2 ) (0. 426 2 0.4 2 ) .* n * H * = 3.14 * * 1.5 * 7900 = 199.8 kg 4 4 g Khi lng v ng: M8 = ( D 2 n * d n2 d th2 ) t * S * * 22 (1 .2 27 0 * 0.038 2 0. 426 2 ) 4 3.14 * 0. 025 * 7900 * 2 4 = = 26 9.34 kg Vi: S = 0, 025 m Dt = 1 .2 m n = 27 0 ng nh dn = 0,038 m v 1 ng tun hon dth = 0. 426 ... 0,691 947. 32 423 0 0,338.10 = 30 92. 64 (W/m2K) q2 = dd t2 = 30 92. 64*6.58 = 20 349.57 (W/m2 ) Kim tra sai s gia q1 v q2 : Cú = % = 1.75% (tho 20 7 12. 84 q1 -q20349.57 2 * 100 100 món iu kin sai s.) 20 7 12. 84 q1 Vy nhit ti trung bỡnh ni I l: qtb1 = = = 20 349.57 84 q1 + q207 12 2 20 531 .21 W/m2 2 Ni II : (hon ton tng t ni 1) qtb2 = q1 + q 2 Trong ú: 2 + q1 : nhit ti riờng phớa hi t cp cho thnh thit b Ta ... C%(1) = < 5% 127 4.78 1309.5 100% = 2. 7% C% (2) = < 5% 122 5 127 4 22 .78 1190.5 100% = 2 p 8% ng yờu Vy : 122 5 .22 cau Lng hi th ni I l : W1 = 127 4.78 kg/h Lng hi th ni II l : W2 = 122 5 .22 kg/h Lng... thc tớnh q2: q2 =2. t2 (2) Vi : t2 = tw2 t2 l hiu snhit ca b mt truyn nhit v ca dung dch sụi Ta cú tw1 tw2 = q1 r tw2 = tw1 q1 r =137.03 20 7 12. 84*0.7 42. 10-3 = 121 .66 0C t2 = 121 .66 115.08... 947. 32 423 0 0,338.10 = 30 92. 64 (W/m2K) q2 = dd t2 = 30 92. 64*6.58 = 20 349.57 (W/m2 ) Kim tra sai s gia q1 v q2 : Cú = % = 1.75% (tho 20 7 12. 84 q1 -q20349.57 * 100 100 iu kin sai s.) 20 7 12. 84