CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ ỐNG CHÙM; CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH, VÍ DỤ MINH HỌA

Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm có cấu tạo như hình trên. Thiết bị gồm thân hình trụ (1), hai đầu có hai vỉ ống (6,7), các ống truyền nhiệt (5) được ghép chắc chắn kín vào vỉ ống (6,7). Đáy thiết bị (3) được nối với vỏ (1) bằng mặt bích có bu lông ghép chắc. Trên vỏ có bọc một lớp chất cách nhiệt bằng amiăng hoặc bông thủy tinh, nắp và đáy có nối ống để dẫn chất tải nhiệt. Các ống lắp trên lưới ống cần phải kín bằng cách nong hoặc hàn, trong trường hợp ống truyền nhiệt và vỉ ống cùng loại vật liệu thì mối ghép giữa ống và vỉ ống bằng phương pháp hàn, trường hợp ống truyền nhiệt và vỉ ống khác loại vật liệu chế tạo thì mối ghép giữa ống và vỉ ống bằng phương nong ống. Cách bố trí ống

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN MÁY - THIẾT BỊ THỰC PHẨM  CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ ỐNG CHÙM; CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH, VÍ DỤ MINH HỌA GVHD: Thầy Nguyễn Hữu Quyền Nhóm: 13 Danh sách thành viên: Nguyễn Phạm Cẩm Tiên Bùi Thị Thu Sen Nguyễn Thị Minh Chi Huỳnh Ngọc Trọng Nguyễn Thái An 2005140609 2005140474 2005140039 2005140677 2005140001 Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN MÁY THIẾT BỊ THỰC PHẨM  CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ ỐNG CHÙM; CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH, VÍ DỤ MINH HỌA GVHD: Thầy Nguyễn Hữu Quyền Nhóm: 13 Danh sách thành viên: Nguyễn Phạm Cẩm Tiên Bùi Thị Thu Sen Nguyễn Thị Minh Chi Huỳnh Ngọc Trọng Nguyễn Thái An Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 2005140609 2005140474 2005140039 2005140677 2005140001 MỤC LỤC I Thiết bị ống chùm pass Cấu tạo nguyên lý hoạt động a Cấu tạo Chú thích 1- Thân thiết bị 2- Nắp 3- Đáy 4- Mặt bích bu lông 5- Ống truyền nhiệt 6,7- Vỉ ống 8- Tay đỡ I- Đầu vào đầu lưu II- chất ống Đầu vào đầu lưu Hình 1: Thiết bị ống chùm pass chất ống Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm có cấu tạo hình Thiết bị gồm thân hình trụ (1), hai đầu có hai vỉ ống (6,7), ống truyền nhiệt (5) ghép chắn kín vào vỉ ống (6,7) Đáy thiết bị (3) nối với vỏ (1) mặt bích có bu lông ghép Trên vỏ có bọc lớp chất cách nhiệt amiăng thủy tinh, nắp đáy có nối ống để dẫn chất tải nhiệt Các ống lắp lưới ống cần phải kín cách nong hàn, trường hợp ống truyền nhiệt vỉ ống loại vật liệu mối ghép ống vỉ ống phương pháp hàn, trường hợp ống truyền nhiệt vỉ ống khác loại vật liệu chế tạo mối ghép ống vỉ ống phương nong ống Cách bố trí ống vỉ bố trí theo hình lục giác hình tròn đồng tâm theo thẳng hàng Chất tải nhiệt II vào đáy qua ống từ lên khỏi thiết bị, chất tải nhiệt I từ cửa vỏ vào khoảng không ống vỏ phía Thiết bị tiến hành đun nóng, làm nguội ngưng tụ dùng phổ biến công nghiệp hoá chất, thực phẩm • Các ống trao đổi nhiệt bên bố trí theo hình lục giác đều, hình tròn đồng tâm, hình vuông abc- Xếp theo hình sáu cạnh Xếp theo hình tròn Xếp theo hình vuông Hình 2: Cách bố trí ống b Nguyên lý hoạt động Hình 3: Nguyên lý hoạt động thiết bị ống chùm pass Một môi chất cho ống nhỏ, môi chất khác không gian ống chuyển động dọc theo ống chắn Nếu có chắn chuyển động cắt ngang dọc theo ống để tăng cường trình trao đổi nhiệt Với dòng môi chất ống, gọi quãng đường môi chất từ đầu đến đầu thiết bị hành trình thiết bị có hành trình, 4,6,8, hành trình Số hành trình tăng làm tăng tốc độ dòng môi chất chảy ống lưu lượng không đổi Vị trí đặt thiết bị nằm ngang (vững chiếm nhiều không gian) thẳng đứng(kém bền vững chiếm không gian) Khi đặt thiết bị nằm ngang, chất lỏng chiếm đầy ống chuyển động bên ống Khi thiết bị đặt thẳng đứng, chất lỏng không chiếm đầy ống mà phân bố tạo lớp màng mỏng xung quanh bề mặt ống chảy từ xuống Ưu điểm - nhược điểm - Ứng dụng a Ưu điểm - Kết cấu ngắn gọn, chắn - Công nghệ chế tạo không phức tạp - Bề mặt truyền nhiệt lớn - Dễ vệ sinh, sửa chữa - Chắc chắn tốn kim loại b Nhược điểm - Khó chế tạo vật liệu giòn, giá thành cao c Ứng dụng - Làm bình ngưng tụ môi chất - Làm bình bốc cho máy lạnh - Làm bình lạnh Thiết bị ống chùm pass Cấu tạo nguyên lý hoạt động a Cấu tạo Có vỏ hình trụ, bên có lắp ống trao đổi nhiệt Trên vỏ nắp thiết bị có cửa để dẫn chất tải nhiệt vào II - - Các ống trao đổi nhiệt bên bố trí theo hình lục giác đều, hình - tròn đồng tâm hình vuông Các yếu tố định xem mô hình bố trí ống, số lần qua ống, khoảng cách vách ngăn, cắt vách ngăn, đường viền đường kính đến - vách ngăn, độ dài đường kính ống, độ dày lớp ống Bộ trao đổi vỏ ống bao gồm ống, vách ngăn, vỏ, đầu trước, đầu phía sau, ống vòi phun Hình 4: Thiết bị ống chùm pass b Nguyên lý - hoạt động Hai môi chất trao đổi nhiệt với thông qua vách ống Môi chất lỏng thường ống, - III môi chất khí ống Môi chất nóng thường bố trí ống Ưu điểm – nhược điểm - Ứng dụng a Ưu điểm Năng suất hiệu suất truyền nhiệt lớn Ngắn gọn Trở lực dòng chảy phía vỏ bé Dễ lắp đặt vận hành b Nhược điểm Chế tạo phức tạp Khó làm vệ sinh phía ống Các mặt bích phải có đệm bít kín không bị rò rỉ Khó thay ống bị ăn mòn c Ứng dụng Đun nóng, làm nguội, làm ngưng tụ dòng lưu chất lỏng lưu chất Các thông số trình ví dụ minh họa Các thông số trình Chọn thông số kỹ thuật: • Chọn vật liệu thép CT3 • Chiều cao ống: H = 1,5 (m ) • Chuẩn số Reynolds: Re = 10500 • Đường kính ống: d = 34x2 mm • Bề dày ống truyền nhiệt: δ = mm = 0,002 m Ví dụ minh họa a Hiệu số nhiệt độ trung bình hai lưu thể to oC 112,7 112,7 60 20 Ở 1,6 at, nước bão hòa có to = 112,7oC, ta chọn thđ= 112,7(oC) • Hiệu số nhiệt độ lớn: ∆tđ = 112,7 – 20 = 92,7(oC) • Hiệu số nhiệt độ bé: ∆tc = 112,7 – 60 =62,7(oC) • Nhận thấy ∆tđ 92, = ≈ 1, 48 < ∆tc 62, xác định: ∆ttb = ∆td + ∆tc = nên nhiệt độ trung bình hai lưu thể 92, + 62,7 = 77,7(oC) Nhiệt độ trung bình lưu thể là: t1tb = 112,7 (oC) t2tb = 112,7 – 77,7 = 35(oC) • Tại ttb = 35(oC) nội suy theo bảng I.153 trang 171 sổ tay hóa công 1: CCS2 = 1010,25J/kg.độ CCCl4 = 884,75 J/kg.độ → Cp = aCS2 CCS2 + aCCl4 CCCl4 Cp =0,35.1010,25 + 0,65.884,75 = 928,675 J/kg.độ  Tính nhiệt lượng trao đổi Q Q = G.Cp(tc – tđ) Trong đó: G - lưu lượng hỗn hợp ban đầu, G = 1,5 kg/s; Cp - nhiệt dung riêng hỗn hợp t2tb = 35 oC Với Cp = 928,675 J/kg.độ Vậy : Q = 1,5 928,675 (60 – 20) = 55720,5 (W)  Tính hệ số cấp nhiệt cho lưu thể Tính hệ số cấp nhiệt cho phía nước ngưng tụ theo công thức: α1 = 2, 04 A r ∆t1.H , W/m2.độ Trong đó: r - Ẩn nhiệt ngưng tụ lấy theo nhiệt độ bão hòa, J/kg; ∆t1 - Chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ đốt nhiệt độ thành ống truyền nhiệt, oC; H - chiều cao ống truyền nhiệt (m) ; chọn H = 1,5 m; A - số tra theo nhiệt độ màng nước ngưng • Ứng với thđ = 112,7 oC nội suy, ta có: r = 2226,98.103 J/kg  Tính lần 1: giả sử chênh lệch nhiệt độ màng bão hòa oC a) Tính hệ số cấp nhiệt cho phía nước ngưng tụ: • Giả sử chênh lệch nhiệt độ ∆t1 = oC → tt1= t1tb- ∆t1= 112,7- 2= 110,7 (oC) Khi ta có nhiệt độ màng nước ngưng là: tm = t1tb + tt1 112, + 110, = = 111, 2 (oC) Từ tm = 111,7 oC tra bảng ta được: A = 184,265 2226,98.103 α1 = 2, 04.184, 265 2.1,5 Vậy : α1 =11033,71557 W/m2.độ b) Tính hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xoáy α2 Chọn Re = 10500 Hệ số cấp nhiệt α tính theo công thức: 0,25  Pr  Nu = 0, 021.ε1.Re0,8 Pr 0,43  ÷ Pr t   α2 = Nu.λ d 0,25  Pr  λ α = 0, 021 .ε1.Re 0,8 Pr 0,43  ÷ d  Prt  Suy ra: Trong : Prt- chuẩn số Prandtl tính theo nhiệt độ trung bình tường, thông số khác tính theo nhiệt độ trung bình dòng; ε1- hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng tỷ số chiều dài l đường kính d ống Ta chọn d = 34x2 mm H = 1,5 m Dựa vào bảng 1.3 ta có : l 1,5 = = 50 d 0, 03 → ε1 = • Tính chuẩn số Pr theo công thức : Pr = C p µ λ Trong đó: Cp - nhiệt độ riêng hỗn hợp t1tb; 10 μ - độ nhớt dung dịch t1tb; λ - hệ số dẫn nhiệt độ t1tb tính theo công thức: λ = ε C p ρ ρ M Trong đó: ρ - khối lượng riêng hỗn hợp, kg/m3; M - khối lượng phân tử hỗn hợp, kg/kmol; Ta có : Cp = 928,675 J/kg độ ε - hệ số phụ thuộc mức độ liên kết chất lỏng, với chất lỏng không tan lẫn ( dung dịch CS2- CCl4 ) ε kết hợp = 4,22.10-8 • Tại t2tb = 35 oC nội suy ta có : ρCS2 = 1240,5 kg/m3 ρCCl4 = 1565,5 kg/m3 −1 → • 0, 65   0,35 ρ = + = 1434, 01( kg / m3 ) ÷  1240,5 1565,5  Hệ số dẫn nhiệt hỗn hợp là: λ = 4, 22.10−8.928, 675.1434, 01 λ = 0,126 W/m.độ Tại t2tb = 35 oC ta có: μCS2 = 0,3045.10-3 Ns/m2 μCCl4 = 0,79.10-3 Ns/m2 11 1434, 01 126, 63 → lg(μhh) = xF.lg(μCS2) + ( – xF ).lg(μCCl4) lg(μhh) = 0,21lg(0,3045.10-3) + (1 – 0,21).lg(0,79.10-3) → μhh = 0,6467.10-3 (Ns/m2) Pr = C p µ λ Do đó: • 928, 675.0, 6467.10 −3 = = 4, 766 0,126 Tính chuẩn số Prt : Prt = C pt µhh λt Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: q1 = α1.∆t1 =11033,71557 q1 = 22067,43(W/m2) Hiệu số nhiệt độ hai phía thành ống: ∆tt = tt1 – tt2 = q1.∑rt Trong đó: tt2 - nhiệt độ thành ống phía hỗn hợp, oC; ∑rt - nhiệt trở hai bên ống truyền nhiệt, m2.oC /W ∑r = r t t1 + δ + rt λ Trong đó: rt1, rt2 - nhiệt trở cặn bẩn hai phía tường, m2.độ/W; δ - bề dày ống truyền nhiệt, (m); chọn δ = mm = 0,002 m; λ - hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống, W/m.độ; với thép CT ta có 12 λ = 46,5 W/m.độ Dựa vào bảng [ 3.4 ] ta chọn: rt1 = 1,16.10-3 , m2.độ/W rt2 = 0,464.10-3 , m2.độ/W ∑ r = 1,16.10 t −3 + 0, 002 + 0, 464.10 −3 46,5 ∑rt = 1,667.10-3 (m2.độ/W) Do đó: ∆tt = q1.∑rt= 22067,43 1,667.10-3 = 36,787 (oC) → tt2 = tt1 – ∆tt = (112,7 - 2) – 36,787 = 73,913 (oC) ∆t2 = tt2 – t2tb = 73,913- 35 = 38,913 (oC) Tại tt2 = 73,913 oC nội suy ta có: CCS2 = 1035,435 J/kg.độ CCCl4 = 938,696J/kg.độ → Cpt = 0,35.1035,435 + 0,65.938,696 Cpt = 972,555 (J/kg.độ) Tại tt2 = 73,913 oC nội suy ta có: ρCS2 = 1175,652 kg/m3 ρCCl4 = 1485 kg/m3 −1 → 0, 65   0,35 ρt =  + = 1359, 772 ( kg / m3 ) ÷  1175, 652 1485  Tại tt2 = 73,913 oC nội suy ta có: μCS2 = 0,2222.10-3 Ns/m2 13 μCCl4 = 0,5079.10-3 Ns/m2 → lg(μhh) = xF.lg(μM) + ( – xF ).lg(μN) lg(μhh) = 0,21.lg(0,2222.10-3) + (1 – 0,21).lg(0,5079.10-3) → μhh = 0,427.10-3 (Ns/m2) λt = ε C pt ρt Ta được: ρt M λt = 4, 22.10−8.972,555.1359, 772 1359, 772 126, 63 λt = 0,123(W/m2.oC) Prt = Prt = C pt µhh λt 972,555.0, 427.10−3 = 3,376 0,123 0,25 Vậy:  Pr  λ α = 0, 021 t ε Re 0,8 Pr 0,43  ÷ d  Prt  0,25 0,123  4, 766  α = 0, 021 .1.105000,8.4, 7660,43  ÷ 0, 03  3,376  α2 = 302,69 (W/m2.độ) → q2 = α2.∆t2 = 302,69 38,913 q2 = 11778,594 (W/m2) 14 Ở ta thấy nhiệt tải riêng phía ngưng tụ q 1= 22067,43 W/m2 khác xa với nhiệt tải riêng phía hỗn hợp chảy xoáy q 2= 11778,594 W/m2 Mà toán ta xét truyền nhiệt ổn định nên q 1= q2= qtb, vậy, để tìm giá trị qtb ta phải tính lặp  Tính lần2: Giả sử chênh lệch nhiệt độ màng bão hòa 0,8oC a) Tính hệ số cấp nhiệt cho phía nước ngưng tụ: • Giả sử chênh lệch nhiệt độ ∆t1 = 0,8 oC → tt1= t1tb- ∆t1= 112,7- 0,8= 111,9(oC) Khi ta có nhiệt độ màng nước ngưng là: tm = t1tb + tt1 112, + 111,9 = = 112,3 2 (oC) Từ tm = 112,3oC tra bảng ta được: A = 184,535 2226,98.103 α1 = 2, 04.184,535 0,8.1,5 Vậy : α1 =13894,4924 W/m2.độ b) Tính hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xoáy α2 Chọn Re = 10500 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: q1 = α1.∆t1 =13894,4924 0,8 q1 = 11115,5939(W/m2) Hiệu số nhiệt độ hai phía thành ống: ∆tt = tt1 – tt2 = q1.∑rt 15 Ta có ∑rt = 1,667.10-3 (m2.độ/W) Do đó: ∆tt = q1.∑rt= 11115,5939 1,667.10-3 = 18,53 (oC) → tt2 = tt1 – ∆tt = (112,7 – 0,8) – 18,53 = 93,37 (oC) ∆t2 = tt2 – t2tb = 93,37- 35 = 58,37 (oC) Tại tt2 = 93,37 oC nội suy ta có: CCS2 = 1050,03 J/kg.độ CCCl4 = 966,06/kg.độ → Cpt = 0,35.1050,03 + 0,65.966,06 Cpt = 995,45(J/kg.độ) Tại tt2 = 93,37 oC nội suy ta có: ρCS2 = 1138,26 kg/m3 ρCCl4 = 1446,27 kg/m3 −1 → 0, 65   0,35 ρt =  + = 1321,16 ( kg / m3 ) ÷  1138, 26 1446, 27  Tại tt2 = 93,37 oC nội suy ta có: μCS2 = 0,1966.10-3 Ns/m2 μCCl4 = 0,4152.10-3 Ns/m2 → lg(μhh) = xF.lg(μM) + ( – xF ).lg(μN) lg(μhh) = 0,21.lg(0,1966.10-3) + (1 – 0,21).lg(0,4152.10-3) → μhh = 0,355.10-3 (Ns/m2) λt = ε C pt ρt Ta được: ρt M 16 λt = 4, 22.10−8.995, 45.1321,16 1321,16 126, 63 λt = 0,121(W/m2.oC) Prt = C pt µhh λt 995, 45.0,355.10 −3 Prt = = 2,920 0,121 0,25 Vậy:  Pr  λ α = 0, 021 t ε Re0,8 Pr 0,43  ÷ d  Prt  0,25 0,121  4, 766  α = 0, 021 .1.105000,8.4, 7660,43  ÷ 0, 03  2,920  α2 = 308,77 (W/m2.độ) 17 → q2 = α2.∆t2 = 308,77 58,37 q2 = 18022,9049 (W/m2) Dựa vào lần tính, ta có đồ thị:  Tính lần 3: Chênh lệch nhiệt độ màng bão hòa tính theo đồ thị q q 22000 20000 q q 17000 20000 10000 10000 0,8 1,0 1,1 1,2 2,0 1,23 oC 18 a) Tính hệ số cấp nhiệt cho phía nước ngưng tụ: Dựa vào đồ thị ta suy ∆t1 = 1,23 oC ta có: tt1 = t1tb- ∆t1= 112,7– 1,23 = 111,47 (oC) tm = t1tb + tt1 112, + 111, 47 = = 112, 085 2 (oC) Từ tm = 112,085 oC tra bảng ta được: A = 184,438 2226,98.103 α1 = 2, 04.184, 438 1, 23.1,5 Vậy : α1 =12471,267 (W/m2.độ) b) Tính hệ số cấp nhiệt phía hỗn hợp chảy xoáy α2 Nhiệt tải riêng phía ngưng tụ: q1 = α1.∆t1 = 12471,267.1,23= 15339,658 (W/m2) Hiệu số nhiệt độ hai phía thành ống: ∆tt = tt1 – tt2 = q1.∑rt= 15339,658.1,667.10-3 ∆tt = 25,57 (oC) tt2 = tt1 – ∆tt = 111,47 – 25,57 = 85,9 (oC) ∆t2 = tt2 – t2tb = 85,9 – 35 = 50,9 (oC) Tại tt2 =85,9 oC nội suy ta có: CCS2 = 1044,425 J/kg.độ CCCl4 = 954,85 J/kg.độ → Cpt = 0,35.1044,425 + 0,65.965,85 19 Cpt = 993,35 (J/kg.độ) Tại tt2 = 85,9 oC nội suy ta có: ρCS2 = 1153,2 kg/m3 ρCCl4 = 1460,085kg/m3 −1 → 0, 65   0,35 ρt =  + = 1335, 679 ( kg / m3 ) ÷  1153, 1460, 085  Tại tt2 = 85,9 oC nội suy ta có: μCS2 = 0,2041.10-3 Ns/m2 μCCl4 = 0,4469.10-3 Ns/m2 → lg(μhh) = xF.lg(μM) + ( – xF ).lg(μN) lg(μhh) = 0,21.lg(0,2041.10-3) + (1 – 0,21).lg(0,4469.10-3) → μhh = 0,394.10-3 (Ns/m2) λt = 4, 22.10−8.993,35.1335, 679 Ta được: λt = 0,1228 (W/m.độ) Prt = Ta có C pt µhh λt 993,35.0, 394.10−3 Prt = = 3,187 0,1228 20 1335, 679 126, 63 0,25 0,1228  4, 766  α = 0, 021 .105000,8.4, 7660,43  ÷ 0, 03  3,187  Vậy: α2 = 306,582 (W/m2.độ) → q2 = α2.∆t2 = 306,582 50,9 q2 = 15605,039 (W/m2) Dựa số liệu tính toán ta có bảng số liệu: Số lần Nhiệt trở hiệu số Phía nước ngưng tụ tính t1tb tt1 nhiệt độ ∆t1 tm α1 q1 ∑rt ∆tt 112,7 110,7 111,7 11033,7156 22067,43 1,667.10-3 112,7 111,9 0,8 112,3 13894,4294 11115,5939 1,667.10-3 18,53 112,7 111,47 1,23 112,085 12471,267 15339,658 1,667.10-3 25,57 Số Phía hỗn hợp chảy xoáy 36,78 lần tính tt2 t2tb ∆t2 Prt (Pr/Prt)0,25 α2 q2 73,913 35 38,913 3,376 1,09 302,69 11778,594 93,37 35 58,37 2,920 1,13 308,77 18022,9049 85,9 35 50,9 3,187 1,11 306,582 15605,039 21 Từ ta có: qtb = q1 + q2 15339, 658 + 15605, 039 = 2 qtb = 15472,348 W/m2 • Kiểm tra sai số ε= q2 − q1 15605, 039 − 15339, 658 100 0 = 100 0 q1 15339, 658 ε = 1, 73 0 < 10 0 ( chấp nhận)  Tính bề mặt truyền nhiệt F= Q 55720,5 = = 3, ( m ) Qtb 15472,348  Số ống truyền nhiệt dtd = dt + d n 0, 03 + 0, 034 = = 0, 032 ( m ) 2 Số ống truyền nhiệt: n= F 3, = = 24 π d H 3,14.0, 032.1,5 n: số ống truyền nhiệt 22 Dựa bảng quy chuẩn chọn tổng số ống với cách xếp theo hình lục giác : n = 37 ( ống ) • Số ống cạnh hình cạnh lớn là: ( ống ) • Số ống đường xuyên tâm hình cạnh là: ( ống ) • Tổng số ống không kể ống hình viên phân là: 37( ống )  Đường kính thiết bị đun nóng D = t.( b – ) + 4.dn, m Trong : t – bước ống, thường lấy t = 1,2 – 1,5 dn ; dn – đường kính ống truyền nhiệt, m; b – số ống đường xuyên tâm sáu cạnh Vậy: D = 1,4.0,034.(7 – ) + 4.0,032 D = 0,414 (m) Làm tròn: D = 0,4 m = 400 mm  Tính chiều cao thiết bị Với D = 400 mm,chọn nắp thiết bị hình elip có gờ, tra bảng số liệu ta chọn: Chiều cao lắp thiết bị: hl = ht + h Trong dựa bảng số liệu ta có: ht = 100 mm h = 25 mm Vậy chiều cao thiết bị: L = H + 2.hl = 1,5.1000 + 2.( 100 + 25 ) = 1750 mm  Tính lại vận tốc chia ngăn • Xác định vận tốc thực: 23 ωt = 4.G π d n.ρ G = 1,5 (kg/s) n = 37 ống d = 0,03 m ρ = 826,015 kg/m3 ωt = 1,5.4 3,14.0, 032.1434, 01.37 → ωt = 0.04 (m/s) • Xác định vận tốc giả thiết: Re.µ 10500.0, 6467.10 −3 ωgt = = d ρ 0, 03.1434, 01 ωgt = 0,158 (m/s) ω gt − ωt 0,158 − 0, 04 100 0 = = 74, 68 0 > 0 ω gt 0,158 Vì: Nên ta cần phải chia ngăn để trình cấp nhiệt chế độ xoáy • Số ngăn: m= Số ngăn cần thiết: ω gt 0,158 = ωt 0, 04 m = 3,95 ( ngăn ) Quy chuẩn m = ( ngăn ) 24 • Tính lại chuẩn số Reynolds: Re = • 4.G 4.1,5 = = 10647, > 104 π d n1.µ 3,14.0, 03 37 0, 6467.10 −3 Lượng cần thiết cấp cho trình: Tại nhiệt độ t = 112,7oC ta có: I1 = 2703.103 ( J/kg ) i2 = 473,1.103 ( J/kg ) Q = D.( I1 – i1 ) D: lượng bão hòa cần thiết D= Q 55720,5 = = 0, 025 ( kg ) ( I1 − i1 ) ( 2703.103 − 473,1.103 ) Vậy kích thước thiết bị đun nóng hỗn hợp đầu là: F = 3,6 (m2) – bề mặt truyền nhiệt; n = 37 ( ống ) – số ống truyền nhiệt; D = 400 (mm) – đường kính thiết bị; H = 1750 ( mm ) – chiều cao hai mặt bích D = 0,025 ( kg ) – lượng bão hòa cấp cho trình 25 ... Thiết bị ống chùm pass Cấu tạo nguyên lý hoạt động a Cấu tạo Chú thích 1- Thân thiết bị 2- Nắp 3- Đáy 4- Mặt bích bu lông 5- Ống truyền nhiệt 6, 7- Vỉ ống 8- Tay đỡ I- Đầu vào đầu lưu II- chất... NGHỆ THỰC PHẨM MÔN MÁY THIẾT BỊ THỰC PHẨM  CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ ỐNG CHÙM; CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH, VÍ DỤ MINH HỌA GVHD: Thầy Nguyễn Hữu Quyền Nhóm: ... 1,667.1 0-3 (m2.độ/W) Do đó: ∆tt = q1.∑rt= 22067,43 1,667.1 0-3 = 36,787 (oC) → tt2 = tt1 – ∆tt = (112,7 - 2) – 36,787 = 73, 913 (oC) ∆t2 = tt2 – t2tb = 73,91 3- 35 = 38, 913 (oC) Tại tt2 = 73, 913 oC