Thiết kế hệ thống cô đặc 1 nồi liên tục để cô đặc đường

Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ MỤC LỤC Đề đồ án môn học Lời mở đầu Chương I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC-ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐƯỜNG-QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I.1 Đặc điểm tính chất đường I.2 Cô đặc thiết bò cô đặc I.3 Quy trình công nghệ Chương II TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG II.1 Tính cân vật chất II.1.1 Xác đònh áp suất nhiệt độ nồi II.1.2 Xác đònh nhiệt độ tổn thất .6 II.1.3 Thực bước lặp II.2 Tính toán cân nhiệt lượng 10 II.3 Xác đònh bề mặt truyền nhiệt .12 II.3.1 Tính hệ số toả nhiệt nước ngưng tụ bên ống .14 II.3.2 Tính hệ số toả nhiệt sôi dung dòch 14 II.3.3 Tính hệ số toả nhiệt 14 Chương III TÍNH KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ CHÍNH III.1 Tính kích thước buồng đốt 16 III.2 Tính kích thước buồng bốc 17 Chương IV THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMÉT IV.1 Lượng nước lạnh cần thiết để ngưng tụ .20 IV.2 Lượng không khí cần hút khỏi thiết bò 20 IV.3 Thể tích khí cần hút khỏi thiết bò ngưng tụ 20 IV.4 Các kích thước chủ yếu thiết bò baromét 20 Chương V TÍNH CÁC THIẾT BỊ PHỤ V.1 Tính đường kính loại đường ống 24 V.2 Bồn cao vò 25 V.3 Bơm 27 V.3.1 Bơm nhập liệu .27 V.3.2 Bơm chân không 28 Chương VI TÍNH BỀN CƠ KHÍ VI.1 Tính thân thiết bò 29 VI.1.1 Tính thân buồng bốc 29 VI.1.1.1 Tính thân buồng bốc nồi I 29 VI.1.1.2 Tính thân buồng bốc nồi II 30 VI.1.2 Tính thân buồng đốt 31 VI.1.2.1 Tính thân buồng đốt nồi I 31 VI.1.2.2 Tính thân buồng đốt nồi II 32 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ VI.2 Nắp thiết bò 33 VI.2.1 Nắp thiết bò nồi I 33 VI.2.2 Nắp thiết bò nồi II .34 VI.3 Đáy thiết bò 35 VI.3.1 Đáy thiết bò buồng bốc 36 VI.3.1.1 Đáy thiết bò buồng bốc nồi I 36 VI.3.1.2 Đáy thiết bò buồng bốc nồi II 37 VI.3.2 Đáy thiết bò buồng đốt 37 VI.3.2.1 Đáy thiết bò buồng đốt nồi I 37 VI.3.2.2 Đáy thiết bò buồng đốt nồi II 38 VI.4 Bulông bích .38 VI.4.1 Bulông bích nối nắp buồng bốc 39 VI.4.2 Bích nối đáy buồng bốc thân buồng đốt chế tạo giống với bích nối đáy buồng đốt thân buồng đốt 39 VI.5 Vó ống .40 VI.6 Tai đở chân đở 41 VI.7 Kính quan sát cửa sửa chữa .43 Chương VII TÍNH KINH TẾ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Chương I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC –ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH CHẤT CỦA ĐƯỜNG- QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I.1 Đặc điểm tính chất đường Đường nguyên liệu quan trọng sử dụng nhiều ngành công nghiệp chế biến nước ngọt, bánh kẹo, dược ,hoá học, đặc biệt đời sống người Đường cung cấp chất dinh dưỡng cho hoạt động sống người Do ngành công nghiệp sản xuất đường phát triển giới có nhiều nguyên liệu sản xuất đường mía, củ cải đường… Ở Việt Nam mía- phát triển mạnh khí hậu nhiệt đới sử dụng chủ lực sản xuất đường Thành phần chủ yếu mía nước chiếm khoảng 74.5 %, loại đường chiếm khoảng 13.4 % (chủ yếu saccarose chiếm 12%) lại đạm, axít amin, NH3, axít béo sáp, chất vô I.2 Cô đặc thiết bò cô đặc Cô đặc phương pháp thường dùng để tăng nồng độ cấu tử dung dòch hai hay nhiều cấu tử Quá trình cô đặc dung dòch lỏng – rắn hay dung dòch lỏng – lỏng mà có chênh lệch nhiệt độ sôi cao thường tiến hành cách tách phần dung môi Ta tách phần dung môi hay cấu tử dễ bay phương pháp nhiệt độ hay phương pháp lạnh kết tinh tuỳ theo tính chất cấu tử khó bay Trong phương pháp nhiệt, tác dụng nhiệt , dung dòch chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái áp suất riêng phần áp suất bên tác dụng lên mặt thoáng dung dòch Để cô đặc dung dòch không chòu nhiệt độ cao –dung dòch đường chẳng hạn đòi hỏi phải cô đặc nhiệt độ đủ thấp ứng với áp suất cân mặt thoáng thấp, thường chân không Đó phương pháp cô đặc chân không Trong phương pháp lạnh, hạ thấp nhiệt độ đến mức độ yêu cầu cấu tử tách dạng tinh thể đơn chất tinh khiết-thường kết tinh dung môi để tăng nồng độ chất tan Tuỳ theo tính chất cấu tử – kết tinh dung môi, điều kiện áp suất bên tác dụng lên dung dòch mà trình kết tinh xảy nhiệt độ cao hay thấp có phải dùng đến máy lạnh (kết tinh nước để cô đặc nước ép giàu sinh tố) Trong giới hạn đồ án môn học xét cô đặc phương pháp nhiệt trình ngược trình hoà tan , trình cô đặc trình thu nhiệt Nhiệt dung dòch toả hay thu vào trình cô đặc gọi nhiệt cô đặc Phân loại: Có nhiều cách phân loại khác sau cách phân loại tổng quát Các thiết bò cô đặc chia loại sau Nhóm : dung dòch đối lưu tự nhiên SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ • Loai có buồng đốt • Loại có buồng đốt Nhóm 2: dung dòch đối lưu cưỡng • Loại có buồng đốt ống tuần hoàn • Loại có buồng đốt ống tuần hoàn Nhóm :dung dòch chảy thành màng mỏng • Loai màng dung dòch chảy ngược lên, có buồng đốt hay • Loai màng dung dòch chảy xuôi, có buồng đốt hay Ngoài người ta tiến hành phân loại thiết bò cô đặc theo cách sau : • Theo bố trí bề mặt đun nóng : nằm ngang , thẳng đứng, nghiêng… • Theo chất tải nhiệt : đun nóng (hơi nước bão hoà, nhiệt), khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao (dầu, nước áp suất cao…), dòng điện • Theo chế độ tuần hoàn : tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức… • Theo cấu tạo bề mặt đun nóng: võ bọc , ống xoắn , ống chùm công nghiệp hoá chất thường dùng thiết bò cô đặc đun nóng hơi, loại gồm phần sau:  Phòng đốt – bề mặt truyền nhiệt  Phòng phân ly hơi- khoảng trống để tách thứ khỏi dung dòch  Bộ phận tách bọt- dùng để tách giọt lỏng thứ mang theo I.3 Quy trình công nghệ Dung dòch đường ban đầu có nồng độ 12% từ bồn chứa nguyên liệu bơm lên bồn cao vò nhờ bơm nhập liệu Bồn cao vò thiết kế có gờ chảy tràn để ổn đònh mức chất lỏng có bồn Sau nguyên liệu qua phận đo lưu lượng kế đảm bảo lưu lượng nhập liệu 2.6 tấn/h Dung dòch đưa vào thiết bò gia nhiệt (thiết bò loại chùm ống).Mục đích dùng thiết bò gia nhiệt giảm chi phí đốt giảm thời gian thiết bò cô đặc Tại dung dòch nâng lên đến nhiệt độ sôi bão hoà cung cấp từ vào Sau trao đổi nhiệt ngưng tụ thành nước theo đường ống chảy vào thùng chứa, đường tháo nước ngưng có lắp bẫy để không cho theo nước ngưng ngoài,phần khí không ngưng đốt H2S,RSH (Mercaptan)được dẫn đến phận tách giọt bơm chân không hút Dung dòch sau gia nhiệt đến trạng thái sôi vào nồi cô đặc I Hơi đốt cung cấp vào buồng đốt nồi I bão hoà có áp suất at.Dưới tác dụng đốt buồng đốt , thứ bốc lên dẫn qua buồng đốt nồi II để gia nhiệt cho trình cô đặc Đồng thời ,dung dòch đường nồi I đạt nồng độ 19.649% chuyển sang nồi II Hơi đốt nồi I sau ngưng tụ dẫn qua cửa tháo nước ngưng , sau chảy vào thùng chưá Phần khí không ngưng đốt nồi I dẫn đến phận tách giọt bơm chân không hút SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Tương tự trình diễn nồi I, dung dòch nồi II cô đặc Sau khỏi nồi II dung dòch đạt nồng độ 50% bơm tháo liệu đưa vào thùng chứa sản phẩm Hơi thứ nồi II có áp suất 0.3at dẫn qua thiết bò ngưng tụ barômét Tại thiết bò barômét bốc từ lên gặp nước lạnh từ xuống khí ngưng tụ phần thành nước, phần không ngưng vào thiết bò phân ly lỏng để tách có lẩn giọt lỏng khỏi , bơm chân không hút thứ ngưng tụ ngưng tụ dẩn ống baromét chảy buồng chứa.Thùng chứa nước ngưng có lắp ống để nối với cống xả,khi cần xả lượng nước ngưng thừa SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Chương II TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG II.1 Tính cân vật chất • Tính cân vật liệu lượng nước bốc khỏi dung dòch toàn dây chuyền: W= Gđ –Gc=Gđ(1- xđ/xc) (CT VI-1 p55 TL[7]) Trong đó:  Gđ,Gc : lượng dung dòch đầu ,lượng dung dòch cuối trình,kg/s  xđ,xc nồng độ đầu nồng độ cuối dung dòch ,% khối lượng  W lượng nước bốc khỏi dung dòch, kg/s Lượng nhập liệu: Gđ=3000(kg/h) Nồng độ đầu: xđ=12(%), Nồng độ cuối : xc=50(%) Tổng lượng thứ tạo thành W (kg/h)  12    x d  1 −   − W= G d   = 3000   = 2280 (kg/h) xC    50  Theo W1 +W2=W W1 W2 =1.05, Tacó :W1= 1167.805 (kg/h) W2 =1112.195(kg/h) Lượng dung dòch nhập từ nồi I sang nồi II G1= Gđ-W1=1832.195(kg/h), , Nồng độ cuối dung dòch khỏi nồi I 3000 * 12 G x x1 = d− d = 3000 − 1167.805 =19.649 % Gd W II.1.1 Xác đònh áp suất nhiệt độ nồi • Hiệu số áp suất hệ thống cô đặc  Tổng chênh lệch áp suất đốt nồi I thiết bò ngưng tụ ∆ Pt = Pđ – Png = – 0,3 = 2,7 (at) (CT III-4 p105 TL[5]) ∆ Pt = ∆ P1 + ∆ P = 2,7 (at) (1)  Pdáp suất đốt nồi 1, với Pd=3 (at)  Png áp suất tháp ngưng tụ, Png=0.3(at) SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ ∆p1  Thường tỉ số ∆p =1.2÷2.5(p106 TL[5]) ∆p1 ⇒  Chọn ∆p = 25 2.25 ∆ P2 − ∆ P1 = (2) Do ∆p1 =1.869 at ∆p2 =0.831 at  ∆p1 > ∆ pt> ∆p2  Thoả điều kiện phân bố áp suất ∆ P1 = PĐ – P1 ⇒ P1= Pđ - ∆p1 =3 – 1.869=1.131(at) ∆ P2 = P1 – P2 ⇒ P2= P1 - ∆p1 =1.131 – 0.831=0.3 (at) Theo TL[5] p106 ta nhận thấy  p suất đốt nồi II áp suất thứ nồi I  Nhiệt độ đốt nồi sau nhiệt độ thứ nồi trước trừ oC(1 o C tổn thất nhiệt độ trở lực thuỷ học ống dẫn)  Nhiệt độ thứ nồi cuối nhiệt độ thiết bò ngưng tụ cộng thêm oC  Bảng trang 195 tra TL[4] Loại nồi Nồi Baromet p suất(at) Nhiệt p suất(at) Nhiệt p Nhiệt độ o o độ ( C) độ( C) suất(at) (oC) Hơi đốt 132.9 1.131 101.44 0.3 68.7 Hơi thứ 1.131 102.44 0.3 69.7 II.1.2 Xác đònh nhiệt độ tổn thất • ∑ ’ độ giảm nhiệt độ hoá lí hai nồi Theo Tisencô ∆' = ∆'0 f (CT III-5 p106 TL[5]) T2 f = 16.2 m (TL[5] p106) r  ∆' tổn thất nhiệt độ áp suất thường p =1 at  f hệ số hiệu chỉnh thiết bò cô đặc thường làm việc áp suất khác với áp suất thường  Tm nhiệt độ dung môi nguyên chất áp suất làm việc, giá trò nhiệt độ thứ (K)  r ẩn nhiệt hoá dung môi áp suất làm việc j/kg SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Độ giảm nhiệt độ hoá lí hai nồi xác đònh theo bảng sau: Đại Xđ(% lượng khối t(oC) r (j/kg) f ' o ∆' (oC) ∆ ( C) lượng) Nồi I II 19.649 50 0.381 1.7 102.44 69.7 2259.175 1.048 2236000 0.0.843 0.399 1.433 ∑ ∆ ' (oC) 1.832 • Tổn thất nhiệt độ áp suất thuỷ tónh Gọi chênh lệch áp suất từ bề mặt dung dòch đến ống ∆P (N/m2), ta có: ∆P = ρ S.g.Hop N/m2 Trong đó: ρ s : khối lượng riêng dung dòch sôi , kg/m3 ρ s =0.5 ρ dd ρ dd : Khối lượng riêng dung dòch ,kg/m3 Hop: Chiều cao thích hợp tính theo kính quann sát mực chất lỏng ,m Hop = [0.026+0.0014(ρ dd-ρ dm)].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 ,% 19.649 50.00 t’ ,0C 102.441 69.7 ρ dd , kg/m3 1081.3 1231.74 ρ dm ,kg/m3 958 958 Coi ρ dd 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=2 m Nồi I: Hop1 = [0.026+0.0014(ρ dd-ρ dm)].Ho=[0.026+0.0014(1081.3 - 958)].2= 0.3972 m Áp suất trung bình: Ptb1= P’1+∆P1=1.131+ 0,5.0,5.1081.3.10-4.0.60524 =1.1473 at Tra sổ tay Ptb1=1.1473 (at) ta có t”1=102.85770C Suy : ∆”1=(t”1+∆’1) – (t’1+∆’1)= 102.8577– 102.441 =0.4167 0C Nồi II: SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Hop2 = [0.026+0.0014(ρ dd-ρ dm)].Ho=[0.026+0.0014(1231-958)].2=0.8164 ,m Áp suất trung bình: Ptb2= P’2+∆P2=0.31+0,5.0,5.1231.10-4.1.0244= 0.335 at Tra sổ tay Ptb2 = 0.335(at) ta có t”2= 71.483 0C Suy : ∆”2=(t”2+∆’2) – (t’2+∆’2)= 71.483 – 69.8 =1.783 0C Vật tổn thất nhiệt hai nồi là: Σ∆ ” =∆”1+∆”2 =0.4167+1.783 = 2.2017 0C • Tổn thất nhiệt trở lực thuỷ học đường ống Theo TL[7] trang 67 thường chọn cho nồi ’’’ =1÷1.5(oC) Chọn’’’1 =1(oC), ’’’2=1.5(oC) ∑’’’=0.5+1.5=2.0(oC) ∑’’’ độ giảm nhiệt độ thuỷ động • Tính hiệu nhiệt độ toàn thiết bò t=th – th2-(∑’ +∑’’ +∑’’’)(CT 5-22 p327 TL[3]) =132.9 - 68.7-(1.817+2.2017+2)= 58.1813 oC  th nhiệt độ cấp nồi I ,th 3atm , th=132.9oC  th2 nhiệt độ dung dòch khỏi Barômét với p=0.3 at ta có th2=68.7(at) Ta có theo qui tắc babo áp suất nhiệt độ sôi  P sdd   P sdd    =       P sdm  t  P sdm  t ' Dung dòch đường 19.649% tra sách kỹ nghệ sản xuất đường mía ⇒ t Sdd (1atm ) =100.350C Từ t Sdd =tsdm tra bảng T191 – [7] ⇒ P H 2O = 1.047 (at) Psdm =(P1*P’1) /Pkq = (1.131*1.047)/1=1.1842 at Từ bảng số liệu ta tra tsdm = ts1 =103.8353 0C th1 =ts1-(’1 +’’1 +’’’1)(p326 TL[3]) t1= th- ts1 =132.9-103.8353=29.065 oC th1 = 132.9-29.104-(0.399+0.4167+1)= 102.01960C giả sử t2 = th1 - ts2 = 102.0196- 73.416 =28.60360C ts2 = th2+ -(’2 +’’2 +’’’2)= 68.7+(1.433+1.783+1.5)=73.4160C Hệ thống thiết bò có hai nồi giống diện tích bề mặt giống F1=F2, F1+F2 cho F t1= t2=t/2=29.0906oC  Quá trình tính toán thể bảng sau SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Cấp Ph1=1.131at th1=102.441 oC ’o=0.381 oC ’1=0.399 oC ’’1=0.4167 oC ’’’1=0.5 oC ts1 =102.0196 oC t1=29.065oC Cấp Ph2=0.3 at th2=68.7oC ’o=1.7oC ’2=1.433 oC ’’2=1.783 oC ’’’2=1.5 oC ts2 =73.416oC t2=28.6036oC ∆t − ∆t1 /=/29.0906-29.065/ 29.0906=0.00088 tức là0.088%104 (dòngchảy chế độ µ 0.00055 chảy rối) 8/7 8/7  40  d  Regh= 6.  = 6.  =5648.5125 ε   0.1 /8 9/8 d   32  Ren= 220.  = 220.  =175662.6 ε   0.1  ε : độ nhám tuyệt đối ε =0.1 Ta có Regh tw2 = tw1 – q1Σr = 129.5– 464001.118 x 8.58x10-4 = 100.95 0C iv Hệ số cấp nhiệt phía dung dòch α : [8] Bảng 1: Các thông số vật lí dung dòch nước mía ρ λ x t C M (W/m.độ) (%kl) ( C) (J/kg.độ) (kg/m ) (g/mol) 65 3947.1476 0.2593 0.15 100.95 3995.748 1048.3 20.981 0.2625 µ (Pa.s) 0.000742 0.00055 Cμ λ 11.295 8.3707 Pr= Chọn vận tốc dòng chảy ω = 0.25 m/s Khi Re bằng: ω d ρ 0.25 × 0.034 ×1057 Re = = = 12108 µ 0.742 ×10−3 Với Re > 10000, ta có: 0.25 0.25  Pr  0.8 0.43  5.31  Nu = 0.021ε1 Re Pr  ÷ = 0.021× 1× 12108 × 5.31 ×  ÷  3.932   Prw  (ε1: hệ số điều chỉnh Với L/d = 2/0.02 = 100 > 50 nên ε1 = 1) 0.8 0.43 Vậy hệ số cấp nhiệt α2 là: Nuλ 85.71× 0.543 α2 = = = 1368.84 (W/m K ) d 0.034 v Kiểm tra sai số: Nhiệt tải riêng phía dung dòch: q2 = α2∆t2 = 1623469.249 x 0.3= 487040.775 (W/m2) Kiểm tra sai số: q − q 46129.91 − 45187.52 ∆q = = = 2.0% < 5% thỏa q2 46129.91 vi Nhiệt tải trung bình: q +q 45187.52 + 46129.91 qtb = = = 45658.72 (W/m ) 2  Tính lượng nhiệt đốt cung cấp: 49 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ = 85.71 Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Q = GC∆t = 3000/3600 x 3947.1476 x (100 – 30) = 340025 J  Tính hệ số truyền nhiệt tổng quát: q 45658.72 K = tb = = 631.517 (W/m K ) ∆tlog 72.3  Tính bề mặt truyền nhiệt số ống truyền nhiệt: Bảng 2: Bề mặt truyền nhiệt số ống truyền nhiệt của thiết bò gia nhiệt Q F F=nπ dl n quy chuẩn F quy chuẩn F= (m ) n= (ống) K×∆t log π dl (ống) (m ) (m2) 0.517 159.236 169 7.9 10  Đường kính thiết bò gia nhiệt: D = t(b – 1) + 4dn = 1.4 x 0.02 x (7 – 1) + x 0.025 = 0.471 m Chọn D = 0.5 m H = m D = 0.5 m  t Kích thước thiết bò gia nhiệt nguyên liệu:  n = 37 ống d38 × VI.6 Cửa sửa chữa kính quan sát Cửa sửa chữa Dùng để làm vệ sinh nồi cô đặc sửa chữa thiết bò có cố Cửa thiết kế dạng tròn, đường kính 400 (mm) Cửa thiết kế dạng tròn ống, ống hàn liền với thân Cửa bòt kín đệm amiăng Bích chọn cho cửa sữa chữa loại bích liền thép bảng XIII-T417-[7] Chọn kiểu bích kiểu Dt=400(mm) Db=475(mm) D=515(mm) Do=411(mm) Bulông : db=M16 Z=20 H=20(mm) Kính quan sát Dùng để kiểm tra mực chất lỏng bên thiết bò Kính quan sát có hình tròn, đường kính D=200(mm) lắp thân buồng bốc 50 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Dt=200(mm) Db=255(mm) D=232(mm) Do=290(mm) Bulông : db=M16 Z=20 H=16(mm) Chương VII TÍNH KINH TẾ Khối lượng vật liệu cần sử dụng Buồng bốc Buồng đốt Nắp elíp Đáy ng tuần hoànX25H20 ống truyền nhiệt X25H20 Tai treo Bích Chân đỡ Loại Số lượng Đơn giá CT3 8876.17 10.000đ/kg Thép X25H20 1141.113 50.000đ/kg Bulông 88 2.0000đ/con Bơm 800.000đ/cái Chi phí khác Tổng cộng Chi phí lắp ráp chế tạo khoảng 70% tiền vật tư Vậy tổng chi 51 : 555.2927 (kg) : 198.4245(kg) :142 (kg) : 178.4 (kg) : 1141.113 (kg) : 907.0548 (kg) : 51.467(kg) : 17166.239(kg Thành tiền 88761700 57055650 176000 3200000 4000000 153193350 107235345 260428695 đồng VN SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ KẾT LUẬN Hệ thống cô đặc dung dòch đường thiết kế có ống tuần hoàn buồng đốt Sự đặt phòng đốt bên vỏ thiết bò cho ta khả làm giảm diện tích tăng cao hiệu suất Ngoài thiết bò có phòng đốt làm việc có tuần hoàn dung dòch mạnh ,dung dòch chảy từ xuống Thiết bò cô đặc ta phải làm việc môi trường dung dòch có nồng độ cao(12%-50%) Do ta phải chọn vật liệu chế tạo có tính chống ăn mòn bền khí cao Trong đồ án ta sử dụng thép hợp kim cao X18H10Tvà X25H20, vật liệu có nhiều tính chất quý bền, dai, bền môi trường kiềm, chòu tải trọng,… Qua đồ án này, ta biết trình tính toán ta phải lựa chọn dạng thiết bò cho phù hợp, lựa chọn vật liệu làm thiết bò để phận khí có sức bền cao để không gây tượng đáng tiết cho người vận hành 52 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Văn Bôn, Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam, ‘Ví dụ tập-tập 10Giáo trình trình thiết bò công nghiệp’, trường ĐHBK TP.HCM [2] Phạm Văn Bôn, Nguyễn Đình Thọ ‘Giáo trình Quá trình thiết bò truyền nhiệt’,NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2000 [3] Bùi Hải, Dương Đức Hồng,Hà Mạnh Thư, ‘Thiết bò trao đổi nhiệt’, NXB KHKT Hà Nội,2001 [4] bảng tra cứu quátrình thiết bò hóa học [5] Phan Văn Thơm,’Sổ tay thiết kế thiết bò hoá chất chế biến thực phẩm đa dụng’,Viện đào tạo mở rộng,1992 [6] ‘Sổ tay trình Thiết bò công nghệ hoá chất – Tập I’, NXB KH KT, Hà Nội,1999 [7] ‘Sổ tay trình Thiết bò công nghệ hoá chất – Tập II’,NXB KH KT, Hà Nội,1978 [8] Hồ Lệ Viên, ‘Thiết kế tính toán chi tiết thiết bò hoá chất ‘,NXB KH KT, Hà Nội,1978 53 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học 54 GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ [...]... ph Nồi P(at) (kg/m3) pl(kg/m3) µ (N.S/m2) *10 -3 f 1 1 .13 1 0. 616 1 956.356 0. 013 5 0.9 2 0. 31 0 .19 34 978 .15 0. 012 0 1. 27 p dụng các công thức trên tóm tắt kết quả như bảng sau 18 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học • GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ Nồi I Vh1 0.5265 Wh1 0.342 Fb1 1. 5394 Re1 4.6825 W 01 0. 911 5 Utt1 14 40 Vb1 1. 316 H1 0.85 51  Đường kính buồng bốc chọn theo dãy đường kính chuẩn buồng bốc D b= 1. 4(m)... ở nồi 1, nồi 2 (*) Q xq1 = 0,05 D( " ' h h i −i )= 0,05 D(2730-558.9) .10 3 = 10 8555 D (*) Q " xq2 ' = 0,05 W1 ( i1 − i1 )= 0,05 (2682 .14 4-427. 411 )W1 10 3 = 12 736.65W1  Từ 5 phương trình trên, ta rút ra được hơi thứ bốc lên tứ nồi I là: W i"2 +Gd * C 2 * t 2 − W * C 2 * t 2 − Gd * * C1 * t1 W1n = 0.95( i "1 −i '1 ) + i"2 −C 2 * t 2 W1n = 11 23.7539 (kg/h) Suy ra: W2n=W- W1n =2280 -11 23.7539 =11 56 24 61( kg/h)... =4.9 613 mm 2.05 .10 5 14 00 S=S’+C=4.9 613 +2.05=6. 511 mm  Kiểm tra 21 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ 1. 5 2( S − C a ) l' ≤ ≤ Dt Dt 1. 5 2(6. 511 − 1) 2000 ≤ ≤ 14 00 14 00 Dt theo (5 -15 ) p134 TL[8] 2( S − C a ) 14 00 ⇔ 0 .13 3094 ≤ 1. 4285 71 ≤ 11 .2703 (thoả) 2(6. 511 − 1) 3 2 l' E  2( S − C a )  ≥ 0.3 t   theo công thức (5 -16 ) p134 TL(7) Dt σc  Dt  t 3 2000 2.05 .10 5  2(6. 511 ... αn1 cho nồi I  áp suất 3atm Q1=D1.r1= (13 48.505* 217 3.05)/3600= 814 043.6(W)  Bảng số liệu -2 µ 10 -6(Ns/m2) ρ (kg/m3) λ 10 (W/mK) r (kJ/kg) 217 3.05 68.5 21 208.68 933 .13 25 Chọn H=2(m) Chọn ∆t1 =th-tw1 =1. 65oC nên nhiệt độ ở ngoài của ống ở nồi 1 là t w1 =13 1.25 oC tra số liệu ta được bảng trên Nhiệt độ trung bình của nước ngưng là ttb = (13 2.9 +13 1.25)/2 =13 0.075 oC αn1= 12 9 31. 12 (W/m2K) • Tính αn2 cho nồi. .. dung dòch ,% khối lượng  11 Bảng số liệu SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ th =13 2.9 (oC) th 1 = 10 2. 019 6(oC) th1 =68.7(oC) i'h(J/kg) i"h(J/kg) i '1( J/kg) i "1( J/kg) i "1( J/kg) i"2(J/kg) 558900 2730000 427 411 268 214 4 288565 2624300 Cđ =4008.6 (J/kg.độ) C1 =3847 .12 9 (J/kg.độ) C2 = 219 4 .13 5 (J/kg.độ)  Thế W= 2280 (kg/h) W1= 11 67.805 (kg/h) W2= 11 12 .19 5 (kg/h) Tính nhiệt tổn... 6849 mm  Kiểm tra theo (5 -10 ) p1 31 TL[8] S − C a 6.05 − 1 Dt = 14 00 =0.003 61 p=0 .12 975(N/mm2) Dt + ( S − Ca ) = 14 00 + (8 − 1)  Do đó bề dày buồng bốc ở nồi I là S=8mm IV .1. 1.2 Tính thân buồng bốc nồi II  Chòu áp suất ngoài... J/kg.độ kg/m 3849.84 10 83.7 6 3 Ns/m m/s λ W/m đô d1 m αs W/m2độ 1. 5 0. 219 0.02 317 3.608 ω 2 0.0005 5 SVTH: PHẠM LƯU KIM THUỶ Đồ án môn học II GVHD: THẦY NGUYỄN VĂN HOÀ 3508.27 12 31. 7 0.0042 73 .13 3 3 4 4 1. 5 0. 217 0.02 III .1 4.Tính hệ số truyền nhiệt • Nồi I k1= 716 .267 F1= 39.05 m2  Kiểm tra ∆t1 =k1 ∆t / αn1 =1. 612 1 oC Chênh lệch nhiệt độ giữa giá trò chọn và tính toán 2 297%chấp nhận • Nồi II k2= 696.996... a 3 .17 34 − 1 Dt = 10 00 =0.0 013 6 p=0.2943 (N/mm2) Dt + ( S − Ca ) = 10 00 + (6 − 1)  Do đó bề dày buồng đốt ở nồi I là S=6 mm IV .1. 2.2 Tính thân buồng đốt nồi II • Thân buồng đốt ở nồi II chòu áp suất trong • p suất tính toán: p =1. 1 31 (at)=0 .12 975... 24 61( kg/h) D' = 1. 2 − 1. 25 ; ta chọn Lượng hơi đốt tiêu tôn chung W1n D’tt =1. 25 W1n =1. 2 *11 23.7539 =13 48.505 (kg/h)  Kiểm tra giả thiết phân bố hơi thứ ở các nồi; W1 − W1n = 0.0377 < 5% W1 W2 − W 2 n = 0.0396 < 5% W2  Lượng hơi đốt tiêu tốn lý thuyết: Dlt= W = 13 41. 176 (kg/h)(CT 5 -13 p322 0.85.n TL[3]) Dlt − Dtt = 0.00543 < 5% Dlt  Khoảng chênh lệch 0.543 %