cô đặc cacl2 hai nồi xuôi chiều ống tuần hoàn trung tâm

Các thông số và số liệu ban đầu:Dung dịch cô đặc:CaCl2Nồng độ đầu của dung dịch (xđ): 8%Nồng độ cuối của dung dịch (xc): 22%Áp suất hơi đốt nồi 1 (at): 4.8Áp suất hơi ngưng tụ (at):0.28Năng suất tính theo dung dịch đầu ( Tấnh): 15Chiều cao ống gia nhiệt (m): 2

Mục lục

1.Giới thiệu chung……… 1

 Lời mở đầu và giới hiệu về dung dịch CaCl2……….2

 Hình vẽ và thuyết minh dây chuyền sản xuất dung dịch………5

2.Tính toán thiết bị chính *Cân bằng vật liệu……… 7

 Lượng hơi thứ ra khỏi hệ thống  Lượng hơi thứ ra khỏi từng nồi cô đặc  Nồng độ cuối của dung dịch ra khỏi thiết bị *Tính nhiệt cân bằng……… 8

 Áp suất chung của hệ thống  Áp suất, nhiệt độ của hơi đốt vào mỗi nồi  Áp suất, nhiệt độ của hơi thứ ra khỏi mỗi nồi  Hệ số truyền nhiệt của từng nồi  Bề mặt truyền niệt của từng nồi 3.Tính thiết bị phụ……….25

 Tính thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu(ống chùm)……….25

 Thùng cao vị……… 31

 Bơm……… 38

 Thiết bị ngưng tụ baromet ………40

 Bơm chân không……… 47

4.Tính toán cơ khí và lựa chọn thiết bị………48

 Tính buồng đốt……… 48

 Tính buồng bốc……… 53

 Các thiết bị khác………58

5.Kết luận……… 67

6.Tài liệu tham khảo……… 68

số môn khoa học khác có liên quan, mỗi sinh viên sẽ thiết kế một thiết bị, hệthống thiết bị thực hiện một nhiệm vụ kỹ thuật có giới hạn trong quá trình côngnghệ Qua việc làm đồ án môn học này, mỗi sinh viên phải biết cách sử dụng tàiliệu trong việc tra cứu, vận dụng đúng những kiến thức, quy định trong tính toán

và thiết kế, tự nâng cao kỹ năng trình bày bản thiết kế theo văn phong khoa học Trong đồ án môn học này nhiệm vụ cần phải hoàn thành là thiết kế hệthống cô đặc 2 nồi xuôi chiều,ông tuần hoàn trung tâm với dung dịch CaCl2 ,năng suất đầu 15000(k/h), nồng độ đầu vào là 8%, nồng độ sản phẩm là 22%

Áp suất hơi đốt nồi 1 là 4,8 (at), áp suất ngưng tụ là 0,28 (at)

-Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể ,

-Thu được dung môi ở dạng nguyên chất (nước cất)

Cô đặc được tiến hành ở nhiệt độ sôi, ở mọi áp suất (áp suất chân không, áp suấtthường, áp suất dư), trong hệ thống thiết bị cô đặc (nồi), hay trong hệ thốngnhiều thiết bị cô đặc Quá trình có thể gián đoạn hay liên tục Hơi bay ra trongquá trình cô đặc thường là hơi nước, gọi là hơi thứ, thường có nhiệt độ cao, ẩnnhiệt hóa hơi lớn nên thường làm hơi đốt cho các nồi cô đặc Nếu hơi thứ được

sử dụng ngoài dây chuyền công nghệ cô đặc gọi là hơi phụ

Cô đặc chân không được dùng cho các dung dịch có nhiệt độ sôi cao và dungdịch dễ bị phân hủy về nhiệt, ngoài ra còn làm tăng hiệu số nhiệt độ của hơi đốt

và nhiệt độ trung bình của dung dịch (gọi là hiệu số nhiệt độ hữu ích), dẫn đếngiảm bề mặt truyền nhiệt Mặt khác, cô đặc chân không thì nhiệt độ sôi của dungdịch thấp hơn có thể tận dụng nhiệt thừa của quá trình sản xuất khác (hoặc sửdụng hơi thứ) cho quá trình cô đặc

Cô đặc ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển thường dùng cho các dung dịchkhông bị phân hủy ở nhiệt độ cao như các dung dịch muối vô cơ, để sử dụng hơithứ cho cô đặc và các quá trình đun nóng khác

Cô đặc nhiều nồi:

Khi cô đặc một nồi sẽ gây lãng phí nhiên liệu, làm cho quá trình sản xuất khôngđạt được hiệu quả cao Do đó để tận dụng hơi thứ thay cho hơi đốt , chúng ta sửdụng hệ thống cô đặc nhiều nồi

Nguyên tắc của hệ thống cô đặc nhiều nồi xuôi chiều:

Nồi thứ nhất, dung dịch được đun bằng hơi đốt; hơi thứ của nồi này vào nồi thứhai Hơi thứ của nồi thứ hai được đưa vào nồi thứ 3,….hơi thứ của nồi cuối cùngđược đưa vào nồi ngưng tụ Dung dịch được đưa từ nồi nọ sang nồi kia, qua mỗinồi dung dịch được bốc hơi một phần, nồng độ của dung dịch tăng dần lên.Điều kiện cần thiết để truyền nhiệt cho mỗi nồi là phải có sự chênh lệch nhiêt độgiữa hơi đốt và dung dịch sôi, hay nói một cách khác là phải có sự chênh lệch

áp suất giữa hơi thứ và hơi đốt trong các nồi Nghĩa là áp suất làm việc trong cácnồi phải giảm dần vì hơi thứ của nồi trước làm hơi đốt của nồi sau Thôngthường thì nồi đầu làm việc ở áp suất dư, còn nồi cuối cùng làm việc ở áp suấtchân không

Hệ thống cô đặc nhiều nồi được dùng khá phổ biến trong sản xuất

DUNG DỊCH CANXI CLORUA :CaCl 2

Canxi clorua (CaCl2) là một hợp chất ion canxi gồm các yếu tố (một kim

loại kiềm thổ) và clo Nó là một, không màu không mùi, nontoxic giải pháp, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau và cácứng dụng trên thế giới

Canxi clorua (CaCl2), ở dạng lỏng, là một giải pháp hút ẩm cao hòa

tan được cũng tỏa nhiệt Khả năng của nó để vẽ ở độ ẩm từ môi trường xung quanh mình, chống lại sự bốc hơi, và nhiệt phát hành trong một phản

ứng hóa học làm cho nó chất hoàn hảo cho việc xây dựng và bảo trì đường

bộ, bao gồm cả băng và kiểm soát bụi và ổn định cơ bản

Ứng dụng của Calcium Chloride :

 Cơ sở ổn định cho xây dựng đường

 Freeze-hiệu đinh cát để áp dụng đường mùa đông

 Nước thải tinh chế viện trợ, flocculent, bãi bỏ các phốt phát và fluorides

 Bơm vữa đại lý cho các mỏ và giếng dầu

 Môi trường phụ gia cho xi măng lò nung

 Nitơ ức chế cho các nhà máy phân bón

 Muối thay thế trong thức ăn động vật (như là một bổ sung cho thiếu hụt canxi)

 Phân bón hữu cơ canxi

PHẦN 2 : SƠ ĐỒ - MÔ TẢ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

Nguyên lý làm việc của hệ thống.

Dung dịch đầu chứa trong thùng (1) qua bơm (2) được bơm lên thùng cao

vị (3) Từ đây nó được điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu qua lưu lượng kế (4)trước khi vào thiết bị gia nhiệt (5) Tại thiết bị (5), dung dịch được đun nóng đếnnhiệt độ sôi bằng tác nhân hơi nước bão hòa và được cấp vào nồi cô đặc thứ nhất(6), thực hiện quá trình bốc hơi Dung dịch ra khỏi nồi 1 được đưa vào nồi thứhai (7) Tại đây cũng xảy ra quá trình bốc hơi tương tự như ở nồi 1 với tác nhânđun nóng chính là hơi thứ của nồi thứ nhất (đây chính là ý nghĩa về mặt sử dụngnhiệt trong cô đặc nhiều nồi ) Hơi thứ của nồi 2 sẽ đi vào thiết bị ngưng tụ (8)

Ở đây, hơi thứ sẽ được ngưng tụ lại thành lỏng chảy vào thùng chứa ở ngoài;còn khi không ngưng đi vào thiết bị thu hồi bọt ( 9 ) rồi vào bơm hút chân không Dung dịch sau khi ra khi ra khỏi nồi 2 được bơm ra ở phía dưới thiết bị cô đặc

đi vào thùng chứa sản phẩm Nước ngưng tạo ra trong hệ thống được chứatrong các cốc và theo đường nước thải đi xử lý trước khi thải ra môi trường

Hệ thống cô đặc xuôi chiều (hơi đốt và dung dịch đi cùng chiều với nhau

từ nồi này sang nồi kia) được dùng khá phổ biến trong công nghiệp hóa chất.Loại này có ưu điểm là dung dịch tự chảy từ nồi trước lớn hơn nồi sau, do đó,dung dịch đi vào mỗi nồi (trừ nồi 1) đều có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi, kếtquả là dung dịch sẽ được làm lạnh đi và lượng nhiệt này sẽ làm bốc hơi thêmmột lượng nước gọi là quá trình tự bốc hơi Nhưng khi dung dịch vào nồi đầu cónhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dung dịch, thì cần phải đun nóng dung dịch

do đó tiêu tốn thêm một lượng hơi đốt Vì vậy, khi cô đặc xuôi chiều, dung dịchtrước khi vào nồi nấu đầu cần được đun nóng sơ bộ bằng hơi phụ hoặc nướcngưng tụ

Nhược điểm của cô đặc xuôi chiều là nhiệt độ của dung dịch ở các nồi sauthấp dần, nhưng nồng độ của dung dịch tăng dần làm cho độ nhớt của dung dịchtăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt sẽ giảm từ nồi đầu đến nồi cuối.

Ghi chú:

1- Thùng chứa dung dịch đầu

2- Bơm chân không

PHẦN ΙΙI: TÍNH CÔNG NGHỆ

+)Các thông số và số liệu ban đầu:

Dung dịch cô đặc:CaCl2

Nồng độ đầu của dung dịch (xđ): 8%

Nồng độ cuối của dung dịch (xc): 22%

Áp suất hơi đốt nồi 1 (at): 4.8

Áp suất hơi ngưng tụ (at):0.28

Năng suất tính theo dung dịch đầu ( Tấn/h): 15

Chiều cao ống gia nhiệt (m): 2

Gđ - lượng dung dịch đầu, kg/s;

xđ , xc - nồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch, % khối lượng

Chọn tỉ lệ phân bố hơi thứ cho các nồi như sau:W1:W2=1:1

Ta có: W1=W2=95452,4545=4772,73 (kg/h)

3.1.2:Nồng độ cuối của dung dịch trong các nồi:

1 1

W G

x G x

d

d d

1 2

W G

x G

8 15000



 = 22 ( % khối lượng)

x1, x2 - nồng độ cuối của dung dịch trong các % khối lượng; W1, W2 - lượnghơi thứ bốc lên từ các nồi kg/h; xđ - nồng độ đầu của dung dịch, % khối lượng;

Gđ - lượng dung dịch đầu, kg/h;

3.2: Xác định nhiệt độ và áp suất của mỗi nồi:

Chênh lệch áp suất chung của hệ thống:

1



) ( 28 , 0 29 , 1 57 , 1 2 2 2



Trong đó:P1,P2,Png là áp suất hơi đốt của nồi 1, nồi 2, và thiết bị barômet

Nhiệt độ của hơi đốt nồi 1, nồi 2, và hơi ngưng tụ được xác định bằng cách tra bảng I.251 STQTTBT1- T314 Ta có:

3.3:Xác định áp suất, nhiệt độ hơi thứ ra khỏi mỗi nồi:

Nhiệt độ hơi thứ ra khỏi mỗi nồi:

Công thức tính: ti´ =ti+1 + ''

 :Tổn thất nhiệt độ do trở lực đường ống trong nồi thứ i

Giả sử tổn thất 2 nồi bằng nhau: thông thường ta thưòng lấy ''

1

 = ''

2

Thay số vào ta có: t1’= t2 + ''

i.103 (J/kg)

r’.103 (J/kg)

1 4,8 151,86 2752 2121,8 1,63 113,

2

2703,833

2325,611

22

3.4: Tổn thất nhiệt độ:

Tổn thất nhiệt độ trong hệ thống cô đặc bao gồm: tổn thất nồng độ, tổn thất do

áp suất thuỷ tĩnh và tổn thất do trở lực của đường ống

3.41:Tổn thất nhiệt độ do nồng độ:(’)

Ở cùng một áp suất nhiệt độ của dung dịch bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất

Hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ sôi của dung dịch và nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất gọi là tổn thất nồng độ :

3.4.2: Tổn thất nhiệt độ do áp suất thuỷ tĩnh:

Nhiệt độ sôi của dung dịch cô đặc tăng cao vì hiệu ứng thủy tĩnh ’’ (tổnthất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh tăng cao):

Áp suất thủy tĩnh ở lớp giữa của khối chất lỏng cần cô đặc:

g

h h P

ở đây ttb - nhiệt độ sôi dung dịch ứng với áp suất ptb, 0C; t0 - nhiệt độ sôi của

dung môi ứng với áp suất p0, 0C

t0 nhiệt độ sôi của dung môi ứng với áp suất p0, 0C tra được ở bảng

I.32,STQTTB1/38

Bảng 1.3:

) 2

81 9 562 , 549 ).

2

2 5 0 ( 63 ,

) 2

81 9 93 , 598 ).

2

2 5 0 ( 2922 ,

3.4.3:Tổn thất nhiệt độ do đường ống gây ra:

Chọn tổn thất nhiệt độ mỗi nồi: 1,1ºC

Tổn thất nhiệt độ do đường ống gây ra cả hệ thống ’’’ = 2,2 0C

Tổn thất nhiệt độ cả hệ thống:

’ + ’’ + ’’’ = 5,96 + 7,726 + 2,2 = 15,886 0C

3.5:Hiệu số nhiệt độ hữu ích cho từng nồi:

Nhiệt độ sôi của dung dịch trong mỗi nồi:

3.6:Tính nhiệt lượng hơi đốt D [kg/h], hơi thứ W1 [kg/h]

3.6.1:Sơ đồ cân bằng nhiệt lượng:

Nhiệt dung riêng của hơi đốt vào nồi 1, nồi 2, và ra khỏi nồi 2:

Nhiệt dung riêng của dung dịch có nồng độ nhỏ hơn 20% được tính theo công thức sau:

Trong đó: M là khối lượng phân tử chất đó

Ci: nhiệt dung riêng của các đơn chất

ni: số nguyên tử trong phân tử

CCa =CCl2 =26000

Vậy : Cht =

2

.

CaCl

cl ca ca

M

Ccl n C

n 

= 1.260001112.26000= 702,702 (J/kg.độ)

Vậy C2 =702,702.0,22 + 4186 (1 -0,22) =3419.6746 (J/kg.độ)

Nhiệt độ nước ngưng lấy bằng nhiệt độ hơi đốt:

 1=151,860C tra bảng I.249-QTTBT1- T311.Ta có:

3.6.2:Phương trình cân bằng nhiệt lượng ở mỗi nồi như sau:

 nhiệt vào =  nhiệt ra

Nhiệt lượng vào gồm có:

Nồi 1:

-Nhiệt do hơi đốt mang vào: D.ih

- Nhiệt do dung dịch đầu mang vào: GđCđtđ

Nồi2 :

- Nhiệt do hơi thứ mang vào : W1i1

- Nhiệt do dung dịch sau nồi 2 mang vào: (Gđ - W1)Cđts1

- Do dung dịch mang ra: (Gđ-W)C2ts2

- Do hơi nước ngưng tụ: D2Cn2Ө2

- Do tổn thất chung : Qm2 = 0,05 W1(i2 – Cn2Ө2)

Trong đó:

D - Lượng hơi đốt tiêu tốn ,(kg/h) ;

Gđ - Lượng dung dịch đầu vào, (kg/h);

W, W1, W2 - Lượng hơi thứ bốc lên trong cả hệ thống ,nồi 1 và nồi 2; Kg/h

tso, ts1,ts2 -Nhiệt độ sôi của dung dịch đầu ra khỏi nồi 1, nồi2;0C

i1,i2 - Nhiệt lượng riêng của hơi đốt nồi1, nồi2; J/kg

i1’,i2’ - Nhiệt lượng riêng của hơi thứ nồi1, nồi2; J/kg

Ө1, Ө2 - Nhiệt độ nước ngưng nồi 1, nồi 2; 0C

Phương trình cân bàng nhiệt lượng ở mỗi nồi như sau;

) (

95 , 0

) (

) W(i

1 1

' 2 2 2 2

1 1 2 2 2

2

' 2

ts C i Cn

i

ts C ts C G ts

, 2618988 (

) 1 , 112 93 , 4238 2701500

( 95 , 0

) 26 , 116 68 , 3693 626

, 78 6746 , 3419 ( 15000 )

626 , 78 6746 , 3419 9

, 2618988

 W2 = W -W1 =9545,4545 – 4651,9185 = 4893,536 (kg/h)

Từ (1) và (2) ta có:

D =

) (

95 , 0

) (

) W1(i

1 1 1

0 0 1 1 1

d s

C i

t C t C G t

3.7.2:Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch :

Hầu hết các chất lỏng đều có độ dẫn nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng ( trừ nước và glyxêrin) Đối với chất lỏng, độ dẫn nhiệt có thể được tính theo công thức sau: dd = Acp3 M (W/m.độ) công thức [1.4 -CQTTB- T3-T9]

Trong đó: A – là hệ phụ thuộc vào mức độ lien kết của chất lỏng; A=3.58.10-8;

Cp - Nhiệt dung riêng của chất lỏng, J/kg.độ

 - Khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3;

M - Phân tử lượng của chất lỏng;

Mi - nồng độ phần mol;

M = mi.Mdd +(1-mi)MH2O

Nồi 1:

N1 =

O H CaCl

CaCl

M

x M

1

2 1

1



 18

267 , 88 111

733 ,

733 , 11

2

2 2

1

CaCl CaCl

CaCl

M

x M

x

M x

(*) Khối lượng riêng của nước ở mỗi nồi:

3.7.3:Tính hệ số cấp nhiệt , nhiệt lượng trung bình từng nồi





t1

t2

+) Tính hệ số cấp nhiệt khi ngưng tụ hơi:

Giả thiết rằng chênh lệch nhiệt độ giữa hơi đốt và thành ống truyền nhiệt là ∆t1i

Hệ số cấp nhiệt  1 được tính theo công thức:

25 , 0

.(





 , W/m2.độ CT-1.64-CQTTBCNHH-T3-T40Trong đó:

i

1

 - Hệ số cấp nhiệt khi ngưng tụ hơi ở nồi thứ i ,W/m2.độ;

∆t1i - Hiệu số giữa nhiệt độ ngưng và nhiệt độ phía mặt tường ttiếp xúcvới hơi ngưng của nồi i (oC)

Trong đó :ti1 = tng -tt1 vớt tng: Nhiệt độ nước ngưng chọn tng=th

ri - Ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước bão hoà,J/kg

H - chiều cao ống gia nhiệt;

Tra ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước bão hoà theo nhiệt độ của hơi đốt ở bảng I.251-STQTTB- T1 –T314

Nồi Nhiệt độ hơi đốt ,oC r,J/kg.103

r

 =2,04 195,4784

3

01 , 4 2

10 8 , 2121

=9044 (W/m2.độ)

r

 = 2,04.183,565.4

3

2 505 , 3

10 5 , 2228

Trong đó: r1, r2 :Nhiệt trở cặn bẩn 2 bên thành ống;

435 , 0 2

565 , 0

 :khối lượng riêng , kg/m3

C: nhiệt dung riêng , J/kg độ

, 0

3627 , 0 9 , 4193

6746 , 3419 671 , 972

63 , 1167

0 241 , 0 6488 , 4243

68 , 3693

239 , 946 267 , 1045

565 , 0 2

435 , 0 2

565 , 0 1

1 33 , 2 21 5 , 0 , 1

44 , 36266 575

046 , 31166 713

3.8:Xác định hệ số truyền nhiệt, lượng nhiệt tiêu tốn từng nồi:

, 36866 2

21



q q

, 32391 2

22



q q

3600

10 611 , 2325 9185 , 4651 3600

, 1027

673 , 3402496

, 949

565 , 3005153

013 , 6478

j i i

i i j

i

i

K Q

K Q T

T

Nồi 1:

013 , 6478

561 , 3312 ).

474 , 33 6

452 , 3165 ).

474 , 33 6

33

753 , 33 474

Q

 (m2)Trong đó:

Nồi 1:

F1 = *

1 1

Theo bảng VI.6-Tr80-T2 thì F chuẩn lấy bằng F=100 (m2)

PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ

4.1 Thiết bị ra nhiệt hỗn hợp đầu:( Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm): 4.1.1: Nhiệt lượng trao đổi :( Q)

Q = F.Cp.(tF – tf) [W]

Trong đó : F: lưu lượng hỗn hợp đầu F = 15000(kg/h)

tf : Nhiệt độ sôi của hỗn hợp tF = tso =101,513 (oC)

Cp: Nhiệt dung riêng của hỗn hợp tại Δt = 101,513-25 =76,513 oC

tc tđ

tc tđ

86 , 126 lg 3 , 2

347 , 50 86 ,

126 

= 82,886 (0C) Hơi đốt: t1 tb = 151,86(0C)

Phía hỗn hợp: t2 tb = 151,86 – 82,886 = 68,974 (0C)

4.1.3: Tính hệ số cấp nhiệt cho từng lưu thể:

4.1.3.1: Hệ số cấp nhiệt phía hơi nước ngưng tụ:

Công thức tính: α1 = 2,04.( t1r.H

Trong đó:

r: ẩn nhiệt ngưng tụ lấy theo nhiệt độ hơi bão hòa

r = 2121,8.103 (J/Kg)

Δt1:Chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ hơi đốt và nhiệt độ thành ống truyền nhiệt Giả sử: Δt1 = 4,2 (0C)

H: Chiều cao ống truyền nhiệt H = 2(m)

A: Hằng số tra theo nhiệt độ màng nước ngưng

Ta có: tm = 151,86 -

2

2 , 4

= 149,76 (0 C) Tra bảng [2_28] => A = 195,464

Thay số :α1= 2,04.195,464.( 0 , 25

) 2 , 4 2

10 8 ,

Prt: Chuẩn số Prandt1 tính theo nhiệt độ trung bình của tường

εk : Hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng của tỉ số giữa chiều dài L

Trong đó : Cp: Nhiệt dung riêng của hỗn hợp ở ttb = 68,9740C

NH

NO NH

M

x M

x

M

x

2 3

4

3 4

1 1

267 , 88 111

733 ,

11 111

733 , 11

Trong đó: r1, r2 :Nhiệt trở cặn bẩn 2 bên thành ống;

=0,477(M đã tính ở trên)

4.1.3.4: Nhiệt tải riêng về phía dung dịch :

Trong đó : Nhiệt lượng trao đổi Q = 1046100 (W)

q tb:Nhiệt tải riêng trung bình về phía dung dịch

Trong đó: F: Bề mặt truyền nhiệt F= 33 (m2)

d: đường kính ống truyền nhiệt d = 0,026 m

H: Chiều cao ống truyền nhiệt H = 2 (m)

Thay số : n= 3,14.033,026.2 =202,11 (ống)

Qui chuẩn n = 217 ống Theo bảng ( V_ 11) – [2_ 48] ta có bảng số liệu :

Tổng ốngtrong tất cảcác hình viênphân

Tổngốngtrongthiết bị

Dãy1

Dãy2

Dãy3

d

e =108000,026.0.,104454229,264.103 = 0,216 (m/s)

Ta thấy :    100 

216 , 0

03465 , 0 216 , 0 100

gt

t gt

Tính chỉ số Reynolds:

Re =

1

4

n d

F

 Với n1 = 6n Thay số :

Re= 0 , 54229 10 3

6

217 026 , 0 14 , 3

15000

4

 = 37,472.106  10 4(thoả mãn)Bảng tổng hợp số liệu:

4.2: Xác định chiều cao thùng cao vị:

Áp suất toàn phần cần khắc phục sức cản thủy lực trong hệ thống khi dòng chảy đẳng nhiệt :

ΔPt: Áp suất cần thiết khắc phục trở lực cục bộ

Với ξ: hệ số trở lực cục bộ

ΔPt : Áp suất cần thiết khắc phục trở lực trong thiết bị

ΔPk: Áp suất bổ sung ở cuối ống dẫn trong nhiều trường hợp

4.2.1 :Trở lực của đoạn ống từ thiết bị gia nhiệt hỗn hợp đầu đến nồi cô đặc:

2

037 , 1 264 ,

= 561,485 (N/m2 ) +) Áp suất để khắc phục trở lực ma sát:

) Re

81 , 6 ( lg 2

 với : độ nhám tương đối xác định theo công thức:

07 , 0

10 1 ,

0014 , 0 ) 4 , 139783

81 , 6 ( lg 2

2

= 370,58 (N/m2)Chiều dài tương đương cho trở lực cục bộ gồm 1 van thường và 4 khuỷa 900

Tra bảng (PL/4-TTQTTB1-340) với d= 0,07 (m)

Ltd = (4.40 + 120).70 = 19,6 (m)

ΔPc = 561 , 485

07 , 0

6 , 19 0231 , 0

= 3631,685 (N/m2 )Vậy chiều cao để có được áp suất thắng được các áp suất trở lực là:

ω = 2

3600

= 553,623(N/m2 )+)Áp suất để thắng trở lực ma sát

ΔPm = λ

td d

L

ΔPd Chọn L=15mChỉ số Reynold :

Re = d với µ= 1,047.10 3(N/m2), tra bảng (I- 105)-[ 1-96]

Re = 1 , 047 10 3

25 , 1064 02 , 1

) Re

81 , 6 ( lg 2

 với : độ nhám tương đối xác định theo công thức:

07 , 0

10 1 ,

0014 , 0 ) 10 2576 , 7

81 , 6 ( lg 2

= 2876,86 (N/m2)