chương 3 nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí hóa than trong thiết bị sấy công nghiệp

Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT BỊ TRONG CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA THAN 3.1 Giới thiệu Trong hệ thống khí hóa than hệ thống khí hóa than tầng cố định kiểu ngược chiều đơn giản, dễ thao tác vận hành, điều khiển tối ưu chi phí ban đầu thấp Hệ thống làm việc với nguyên lý ngược chiều 19 20 13 16 17 15 14 12 10 11 18 Hình 3.1 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống khí hóa than tầng cố định kiểu ngược chiều Thân lị hóa khí; Áo nước; Van thủy lực; Phểu chứa than; Ống dẫn không khí từ sấy tới lị hóa khí; Mũ gió; Xyclơn nóng; Ống dẫn khí; Bộ sấy khơng khí; 10 Quạt hút; 11 Thùng chứa bụi; 12 Đường ống dẫn từ bao tới lò hóa khí; - 52 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than 13 Bao hơi; 14 Đường ống dẫn nước từ bao xuống áo nước; 15 Đường ống dẫn từ áo nuớc lên bao hơi; 16 Các ống để đo nhiệt độ; 17 Ống mồi lửa; 18 Quạt cấp gió vào sấy; 19 Cơ cấu cấp than vào lò; 20 Hệ thống gàu tải * Nguyên lý hệ thống : Than cấp vào lị khí hóa nhờ hệ thống gàu tải (20) cấu cấp than (19) Than sau vào lị khí hóa thực phản ứng hóa học với chất khí hóa từ lên để tạo thành khí than tỏa nhiệt lượng cao, đặc biệt zơn khí hóa Tại zơn khí hóa có thiết bị áo nước (2) nhằm mục đích giảm nhiệt độ vùng khí hóa đồng thời sản xuất lượng nước cần thiết cung cấp cho trình Hơi nước sinh chứa bao (13) Khí than sau khỏi lị qua xclôn để lọc bụi (7) qua bô sấy khơng khí (9) trao đổi nhiệt với khơng khí tới nơi tiêu thụ nhờ quạt hút (10) Không khí bên ngồi cấp vào sấy khơng khí nhờ quạt (18) nhận nhiệt khí than lên đến nhiệt độ theo yêu cầu hòa trộn với nước từ bao thành chất khí hóa vào lị khí hóa để thực phản ứng hóa học với than 3.2 Tính tốn phận lị khí hố 3.2.1 Các thơng số đặc trưng Ký hiệu Kích cỡ Nhiệt trị HG 35÷50 7642 Cục mm kcal/kg Thành phần than K.hiệu Clv % KL Hlv Slv Olv 80 5.54 0.58 Nlv Wlv Alv 3.88 Bảng 3.1 : Đặc tính than dùng khí hóa [13] Thành phần khí CO H2 CH4 N2 CO2 Nhiệt trị (kJ/m3) %V 28 12 0,5 54,5 5024 Bảng 3.2 : Thành phần khí than [13] TT Đại lượng Giá trị Thứ ngun Cơng suất tính 350000 kcal/h Hiệu chuyển hóa lượng 65 % - 53 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than Chất phụ gia nước (gh) 0,5 kg/kgnl Hiệu chuyển hóa cácbon 95 % Hệ số khơng khí thừa (α) 0,2÷0,3 - Cường độ khí hóa (b) 200÷350 kg/m2.h Bảng 3.3 : Các thông số hệ thống hóa khí [10] 3.2.2 Tính tốn thơng số thân lị * Về mặt tổng qt, q trình hóa khí than phải thỏa mãn phương trình cân vật chất cân lượng Q5 = k f ∆ t {tổn thất nhiệt môi trường} Qthan = Qt Qkk = ρ k Vk.Ik Qhn = Gh (Ih-2500) Qk.than = (ρk than Vk.t.tk.t.Ck.t+ Vk.t.Qt.kt) Lị khí hố Qxỉ = A/100.tx.Cx Qcac bon dư = 0.05.C/100.Qcacbon Hình 3.2 : Sơ đồ biểu diễn cân - Phương trình cân vật chất : + Vkk ρ kk+ Gh = Vk.than + A/100 + 0.05.C/100 [kg/kg than] (3.1) - Phương trình cân lượng Qv = Qra + Q5 [kw] => [Qt+ρkk.Vkk.Ikk+Gh(Ih-2500)]=[ρk.than.Vk.t.tk.t.Ck.t+Vk.t.Qt.kt+A/100.tx.Cx+ 0.05.C/100.Qcacbon] + k.f ∆t [kw] (3.2) Tính tốn thơng số : TT Đại lượng Cơng thức Kết Đơn vị Chiều cao lị,H Ht + Htrống + Hvịmlị 3500 mm Đường kính lò dl 800 mm B π b - 54 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than Đường kính ngồi lị d2 d1 + δ 820 mm Bảng 3.5 : Thông số kết cấu lò * Với δ = 10 [mm] : chiều dày vật liệu chế tạo lò (Thép K) TT Đại lượng Suất tiêu hao nhiên Công thức Q yc Kết Đơn vị TL 100 η Qtlv 70 Kg/h 10 gh.B 35 Kg/h 10 596,4 m3/h 10 161 m3/h 10 2,2 m Chọn 0,09 m/s 10 liệu B Lượng nước, Gh KK lý thuyết V o KK Vkkα Chiều cao lớp liệu, Ht Tốc độ gió khí lị rỗng, ω B.[0,0889(Clv+0.375S lv) +0,265Hlv0,0333Olv] α × V0kk Hxỉ + Hkhíhóa + Hchuẩn bị Vkkα 3,14.rlò2 3600 Nhiệt độ 450 o C 10 m3/h 10 khí ,tkt Thể tích khí B.[1 + Vkk ρkk + Gh- A/100 - 228,2 0.05.C/100] Bảng 3.4 : Kết tính tốn buồng hóa khí cơng suất 350000 kcal/h - 55 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than 3.2.3 Tính tốn áo nước a) Mục đích Với thơng số kích thước nhiệt lị hóa khí biết tiến hành tính tốn nhiệt cho phần áo nước lị hóa khí để kiểm tra xem lượng nhiệt mà áo nước nhận có đủ để sản xuất lượng nước cần dùng cho việc hóa khí hay khơng để tính chọn thơng số kích thước phần áo nước b) Thiết kế áo nước * Các thơng số lị khí hóa áo nước : + Đường kính ống hố khí: d1 = 800 [mm] + Đường kính ngồi ống hóa khí: d2 = 820 [mm] + Lượng nhiên liệu tiêu thụ giờ: B = 70 [kg/h] + Nhiệt độ trung bình lớp than phần áo nước là: t = 1000 [0C] + Áp suất bảo hòa là: p= [Pa] + Sản lượng cần sản xuất: gh = 0,5 [kghơi/kgnl] + Lượng khơng khí cần dùng để khí hóa 1kg than là: Vkk = 2,3 [m3/kgnl] * Phương trình cân nhiệt Phương trình cân nhiệt tổng cho vùng áo nước có dạng: Qdv = Q1 + Qmt + Qxỉ + Qk (3.3) + Trong đó: Q1: Nhiệt lượng cấp cho nước sinh Qmt: Nhiệt lượng tổn thất mơi trường bên ngồi Qxỉ: Nhiệt lượng tổn thất xỉ mang ngồi Qk: Nhiệt lượng khí mang vào vùng than phía Qdv: Là nhiệt lượng đưa vào cho lị hóa khí Với : Qdv = Qnl + Qhn + Qkk (3.4) + Qnl: Là nhiệt lượng than mang vào Qnl = Qt lv = 7642 [kcal/kgnl] + Qhn: Là nhiệt lượng nước mang vào lị khí hóa Qh = gh.ih - gh: Lượng nước cần dùng để hóa khí kilơgam than gh = 0,5 [kg/kgnl] - 56 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than - ih: Entapi Với nước p = 7at (thn = 1650C) tra bảng [8] ta có : ih = 2763 [kJ/kg] => Qhn = 0,5 2763 = 1381,5 [kJ/kgnl] + Qkk : Nhiệt lượng khơng khí mang vào lị hóa khí Qkk = Gkk [(Cp2t2)kkn - (Cp1t1)kkl] [kJ/kg] (3.5) + Gkk: khối lượng khơng khí cần để hóa khí cho 1kg than Gkk = ρ kk Vkk (3.6) Với: ρkk khối lượng riêng không khí Ta có nhiệt độ trung bình khơng khí ttb = 1650C tra bảng ta có ρkk = 0,86 kg/m3 Vkk thể tích khơng khí cần để hóa khí 1kg nhiên liệu => Gkk = 0,86.2,3 = [kg/kgnl] - Cp2 nhiệt dung riêng khơng khí nóng nhiệt độ t2 = 3000C, Cp2 = 1,047 [kJ/kgđộ] - Cp1 nhiệt dung riêng khơng khí lạnh nhiệt độ t1 = 300C, Cp1 = 1,005 [kJ/kgđộ] => Qkk = 2[(1,047.300) - (1,005.30)] = 567,9[kJ/kg] Như nhiệt lượng cấp cho lị hóa khí : Qdv = 7642.4,18 + 1381,5 + 567,9 = 35389,4 [kJ/kgnl] * Tính lượng nhiệt vùng khí hóa truyền cho nước Để tính lượng nhiệt ta phải tính hệ số cấp nhiệt αk từ khí lị tới vách thiết bị khí hóa hệ số cấp nhiệt αv từ vách cho nước Ta tính đại lượng theo điều kiện trao đổi nhiệt hai mặt biên vách, dựa vào cơng thức thực nghiệm tính α hai mặt vách, cho thỏa mãn điệu kiện cân nhiệt ổn định qαk=qαv=q Phép tính αk , αv q với sai số εq ε Re = 2.0,8 = 9,2.103 174,3.10 −6 Do 2300 < Re < 104 nên khí chuyển động độ ống nên hệ số Nusselt tính theo cơng thức: Nu = 0,008.Re0,8.Pr0,43 Hay (3.7) 0,8 0,43 Nu = 0,008.(9,2.10 ) (0,58) = 9,384 Do khí lị có nhiệt độ cao nên trao đổi nhiệt khói vách gồm có đối lưu xạ, ngồi cịn có thêm trao đổi nhiệt dẫn nhiệt từ hạt than với vách Nên ta tính hệ số cấp nhiệt αk theo công thức ([7]) : αk = Trong đó: λ Nu d + ε k δ Tk4 − Tw4 Tk − Tw ⎡ w ⎤ ⎢⎣ m k ⎥⎦ (3.8) λ : hệ số dẩn nhiệt khí d: đường kính thiết bị [m] εk : độ đen khí εk = 0,125 δ0 : số xạ vật đen tuyệt đối δ0 = 5,67.10-8 [w/m2 k4] Tk : nhiệt độ khí lị : Tk = 1273 K Tw : nhiệt độ vách : Tw = 453 K Như ta có nhiệt lượng mà khí truyền cho vách thiết bị là: qαk = αk (t1 - tw1) = 23,53(1000 - 180) =19294,6 w/m * Tính nhiệt độ vách phía nước : Khi cân nhiệt ta có qαk = qαv : qαk = t w1 − t w2 [w/m] d2 ln 2π λv d1 (3.9) Trong đó: tw2: nhiệt độ vách phía nước [0C] - 58 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than λv : hệ số dẫn nhiệt vách [w/m.k] d1, d2 đường kính ngồi vách lị khí hóa [m] Từ ta có nhiệt độ vách phía nước là: t w = t w1 − qak 820 d 1 = 178,50C ln ln = 180 − 19294,6 2.3,14.43 800 2π λv d1 + Nhiệt độ trung bình vách nước là: tm = 178,5 + 165 = 171,80C Tra bảng [8] thông số vật lý nước đường bão hịa ta có: β = 0,0013 : hệ số nở nhiệt ; ν = 0,181.10-6m2/s ; Pr =1,05 ; λ = 0,68 w/m.k + Chuẩn số Gratkov (đặc trưng cho cường độ đối lưu tự nhiên) Gr = Trong đó: g.β l ∆t ν2 (3.10) g: gia tốc trọng trường g =9,8m/s ; l= d2 : kích thước hình học chủ yếu [m] ∆t : hiệu số nhiệt độ bề mặt vách nước, 0C Gr = 9.8.0,00113.0,82 (178,5 − 165) = 2,25.1012 −6 (0,181.10 ) Gr.Pr=2,25.1012.1,05=2,36.1012 + Hệ số Nuyxen nước: Nun = C(Gr.Pr)n Do Gr.Pr = (2.107÷1013) Nên theo bảng mục 8.1 [8], ta có: C = 0,135; n = 1/3 => Nun = 0,135(2,36.1012)1/3 = 1634,573 + Hệ số toả nhiệt từ vách cho nước : αν = λ.Nun d2 = 0,68.1634,537 =1389,356 [w/m2k] 0,82 + Nhiệt lượng mà vách cấp cho nước là: qv = αv(tw2 − tf 2) = 1389,356(178,5 - 165) = 18756,31 [w/m] + Tính sai số εq : - 59 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than εq = 1− qα 18756,4 = 1− = 0,028 hay εq ≈ 2,8% < ε = 5% qα 19294,6 Người ta thường chọn sai số cho trước ε = 5% Khi nhiệt lượng mà lị khí hóa cấp cho nước là: q= 1 (qα + qα ) = (19294,6 + 18756,4) = 19025,46 w/m 2 Khi ta lấy chiều cao áo nước l =1,2m ta có tổng lượng nhiệt nước nhận là: Q = q.l = 19025,45.1,2 = 22830,54 w Từ ta xác định lượng sinh là: G= Q 22830,54.3600 = = 39,8 [kg/h] r 2066.103 Lượng cần dùng để khí hóa 1kg than 0,5kg/kgnl Và cơng suất lị hóa khí 70kgnl/h, nên lượng cần dùng là: Gh = 0,5.70 = 35 kg/h Như vây với diện tích trao đổi nhiệt áo nước chọn: F = π R.l = 2.3,14.0,41.1,2 = 3,1 [m2] Thì đáp ứng lượng yêu cầu việc hóa khí * Tính tốn thơng số áo nước : Ta chọn chiều cao áo nước l = 1,2m, chiều cao ta lấy chiều cao vùng khí hóa, vùng có nhiệt độ cao lị khí hóa Và lượng cần sinh G = 39,8 kg/h Thì ta tích áo nước là: l.π ( R22 − R12 ) = Vhn = G ρ hn = 39,8 = 0,0398 [m3/h] 1000 Với : R1= 410 mm :bán kính ngồi thiết bị hóa khí R2 : Bán kính áo nước R2 = R12 + 0,0398 0,0398 = 0,412 + = 0,422 m => chọn R2= 430mm πl 3,14.1,2 Bán kính ngồi áo nước (R3) : R3 = R2 + δ = 430 + 10 = 440 mm - 60 - (3.11) Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than 3.2.4 Tính cách nhiệt 3.2.4.1 Mục đích Đảm bảo nhiệt độ bề mặt ngồi thiết bị không cao, ảnh hưởng tới điều kiện an toàn người vận hành giảm bớt nhiệt lượng môi trường xung quanh, cải thiện điều kiện làm việc giảm tổn thất nhiệt 3.2.4.2 Cơ sở tính toán cách nhiệt Trong kỹ thuật, để giảm mật độ dịng nhiệt hay thường nói giảm tổn thất nhiệt phải tăng nhiệt trở toàn phần lên Để tăng nhiệt trở toàn phần, tăng nhiệt trở phân nhiệt trở tỏa nhiệt, nhiệt trở dẫn nhiệt Thông thường, tăng nhiêt trở dẫn nhiệt cách thích hợp Để tăng nhiệt trở dẫn nhiệt, tức để cách nhiệt, ta thêm vào lớp có hệ số dẫn nhiệt bé Các loại vật liệu có λ t1" = t1' − Q1 G1 Cp1 (3.22) Với: Cp1 : nhiệt dung riêng khí Để tính Cp1 ta phải biết nhiệt độ trung bình t1 khói + Ta nhận thấy giá trị W=G.Cp khí khơng khí tương đương nên hiệu nhiệt độ khí gần khơng khí ,vậy ta chọn: t1’- t1” = t2” - t2’= 300-30 = 270 [0C] => t1” = t1’- 270 = 400 - 270 = 130 [0C] t1 = 0,5.(t1’ + t1”) = 0,5.(400 + 130) = 265 [0C] Ta xác định nhiệt dung riêng hỗn hợp khí theo phương pháp sau ([7]): C = ∑ gi Ci (3.23) Hay : Cphh = Cpa ga + Cpb gb + Cpc gc + … [J/kgđộ] Với : Cpa; Cpb; Cpc: nhiệt dung riêng cấu tử hỗn hợp khí nhiệt độ cho ga; gb; gc: phần trăm khối lượng cấu tử hỗn hợp - 74 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than + Để tính Cphh ta phải đổi thành phần thể tích hỗn hợp khí thành phần khối lượng ([7]): gi = µ i R i ∑ µ i Ri (3.24) Với : µi : Là kilomol khí lý tưởng (có trị số phân tử lượng) Ri : thành phần thể tích khí thành phần Từ ta có: gH = 2.0,12 = 0,00972 ≈ 0,972% 2.0,12 + 28.0,28 + 44.0,05 + 28.0,545 gCO = 28.0,28 = 0,317 ≈ 31,7% 24,7 gCO2= 44.0,05 = 0,0891 ≈ 8,91% 24,7 gN= 28.0,545 = 0,6178 ≈ 61,78% 24,7 + Ở nhiệt độ 2650C ta có nhiệt dung riêng cấu tử hỗn hợp khí [8]: CpH = 14,437 kJ/kg.độ ; CpCO = 1,061 kJ/kg.độ CpCO2 = 0,93 kJ/kg.độ ; CpN = 1,0475 kJ/kg.độ => Nhiệt dung riêng hỗn hợp khí nhiệt độ 2650C là: Cphh1 = 14,437 0.00972 + 1,061.0,317 + 0,93.0,0891 + 1,0475.0,6178 =1,207 kJ/kg.độ => t1” = t1’ - Q1 12,4 = 400 ≈ 1430C G1 Cp hh 0,04.1.207 => Nhiệt độ trung bình khí : t1 = 0,5.(t1’ + t1”) = 0,5.(400 + 143) = 271,50C Với giá trị nhiệt độ nhiệt dung riêng khí gần cũ , chênh lệch khơng đáng kể ta khơng cần phải tính lại Và ta lấy nhiệt độ khói t” = 1430C, nhiệt độ trung bình khí t1= 271,50C thơng số khí ứng với nhiệt độ trung bình là: + Nhiệt dung riêng : Cp1 = 1,207 kJ/kgđộ ; - 75 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than + Khối lượng riêng : ρ1 Khối lượng riêng hỗn hợp khí xác định theo cơng thức sau: ρhh = r1 ρ1 + r2 ρ2 + … Trong : r1 , r2 … nồng độ phần trăm thể tích cấu tử hỗn hợp biết ρ1 , ρ2 … khối lượng riêng cấu tử, kg/m3 [8] ρH = 0,0454kg/m3; ρCO = 0,633kg/m3; ρCO2 = 1,002kg/m3; ρN = 0,633kg/m3 Khối lượng riêng hỗn hợp là: ρ1 = 0,0454.0,12 + 0,28.0,633 + 0,545.0,633 + 0,05.1,002 = 0,578 [kg/m3] + Hệ số dẫn nhiệt hỗn hợp khí : λ1 Hệ số dẫn nhiệt hỗn hợp khí tính theo cơng thức sau λhh = λ1.y1 + λ2.y2 + … ([8]) λ1 = λH.yH + λN.yN + λCO.yCO + λCO.2yCO2 Trong đó: λ1 ; λ2 … : hệ số dẫn nhiệt cấu tử hỗn hợp y1 ; y2 … : nồng độ phần mol cấu tử hỗn hợp khí, nồng độ phần thể tích cấu tử hỗn hợp ta biết - Ta có : λN = 0,0459 w/mđộ; λH = 0,295 w/mđộ; λCO = 0,04 w/mđộ; λCO2 = 0,0367 w/mđộ; ([8]) Vậy hệ số dẫn nhiệt hỗn hợp khí là: λ1 = 0,295.0,12 + 0,0459.0,545 + 0,04.0,28 + 0.0367.0,05 = 0,0735[w/mđộ] + Độ nhớt động học hỗn hợp khí ν1 : Để xác định độ nhớt động lực học ν1 ta cần xác định độ nhớt hỗn hợp khí µ1, theo cơng thức thưc nghiệm µ hh = Trong đó: m1µ1 M 1Tth1 + m2 µ2 M 2Tth + m1 M 1Tth1 + m2 M 2Tth + ([8]) µhh : độ nhớt hỗn hợp khí nhiệt độ t µ1; µ2 : độ nhớt cấu tử nhiệt độ t - 76 - (3.25) Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than m1, m2 : nồng độ phần thể tích cấu tử hỗn hợp ta biết M1, M2 trọng lượng phân tử cấu tử hỗn hợp Tth1 , Tth2 Là nhiệt độ tới hạn cấu tử MTth cho bảng I.97 [8] Giá trị Hay : µ1 = mH µ H M H TthH + mN µ N M N TthN + mCO µCO M COTthCO + mCO µCO M CO 2TthCO mH M H TthH + mN M N TthN + mCO M COTthCO + mCO M CO 2TthCO (3.26) Tra bảng I.274 [8] Ta có: µN = 2,663.10-5 N.S/m2; µH = 1,278.10-5N.S/m2 ; µCO = 2,691.10-5N.S/m2 ; µCO2 = 2,522.10-5 N.S/m2 ; Từ bảng I.97 ta có: M H TthH = 8,13; M N TthN = 59,5 ; M CO TthCO = 61,4 ; M CO 2TthCO = 115,5 ta có: µ1= 0,12.1,278.10 -5.8,13 + 0,545.2,663.10 -5.54,5 + 0,28.2,691.10 -5.61,4 + 0,05.2,522.10 -5.115,5 0,12.8,13 + 0,545.59,5 + 0,28.61,4 + 0,05.115,5 = 148,43.10 -5 = = 2,63.10 −5 [N.S/m2] 56,73 Ta có [8]: ν =k µ 2,63.10 -5 => ν1 = = 45,5.10-6 [m2/s] ρ 0,578 + Hằng số Prant: Pr = ν a = Cp1 µ1 λ1 Từ ta có : Chuẩn Râynôn: Rf = = 1,207.10 3.26,3.10 0,0735 -6 = 0.432 ω1 d1 10.23.10 −3 = =0,75.104 −6 ν1 45,5.10 - 77 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than Vì chn Râynơn 2300 Nuf = 25,13.1,12.0,4320,43.10,25 = 19,6 Từ ta có hệ số tỏa nhiệt đối lưu : α 1' = Nu f λ1 d1 = 19,6 0,0735 = 45,02 [w/mđộ] 0,032 Vì khói chuyển động ống đứng nên bám bụi nên ϕ = α1d = ϕ.α1’= α1’=45,02[w/mđộ] Nhiệt độ khí t1’= 4000C nên ta bỏ qua xạ khói α1b = Vậy hệ số tỏa nhiệt khí tới bề mặt ống là: α1 = α1d = = 45,02 [w/mđộ] + Đối với khơng khí ta có: Ref = ω d 6,34.10 −3 = 6,65.10 ν2 30,69.10 −6 Thỏa mản điều kiện Re = 103÷105 ống xếp so le nên ta có [2]: Nuf= 0,41.Re0,6Prf0,33.A εs (3.28) Trong : εs :là hệ số kể đến ảnh hưởng tới bước ống, thiết bị có S1 = S2, ta có [2] : - 78 - Chương 3-Tính tốn thiết bị cơng nghệ khí hóa than ⎛ S1 ⎝ S2 εs = ⎜⎜ ⎞ ⎟⎟ ⎠ 1/ S1/S2 εs =1 (3.29) A :là hệ số kể đến ảnh hưởng chiều dòng nhiệt ⎛ Pr A = ⎜⎜ f ⎝ Prw ⎞ ⎟⎟ ⎠ , 25 (do chuẩn Prant khơng khí thay đổi theo nhiệt độ nên ta coi A ≈ 1) => Nuf = 0,41.(6,65.103)0,6.0,6820,33.1.1 = 71,06 Khi số hàng ống nhỏ hệ số tỏa nhiệt hàng ống đầu khác với hàng ống phía sau Do ta phải tính hệ số tỏa nhiệt hàng ống thứ ba ta suy hệ số tỏa nhiệt dảy ống Ta có hệ số tỏa nhiệt đố lưu dãy ống thứ ba α3d Nu f λ α3d = d3 = 72,06.0,03675 =76,81[w/mđộ] 0,034 Hệ số tỏa nhiệt trung bình chùm ống so le (và với α1 = 0,6α3; α2 = 0,7α3) có n hàng ống là: α= 0,6α + 0,7α + (n - 2)α ; giả sử ta chọn trước số hàng ống n = hàng n ta có: α= 0,6.76,81 + 0,7.76,81 + 4.76,81 = 67,85 [w/mđộ] Vì khơng khí khơng có xạ nên hệ số tỏa nhiệt không khí: α2 = α2d = 67,85 w/mđộ + Hệ số truyền nhiệt thiết bị : Vì d2/d1=34/32