Chuong 2 THIẾT bị TRAO đổi NHIỆT tinh toan TBTĐN PHẦN 1

SỐ TAY QUA TRINH VA THIET Bi CONG NGHE HOA CHAT §14 Trình tự tính 81, Nhiệm vấn đề chọn thiết bị truyền nhiệt thiết kế Tính tốn a) tốn vụ thiết truyền nhiệt theo điều kiện chất tải nhiệt số liệu ban đầu thay làm thay đổi trình tự tính kế thiết bị truyền nhiệt xác định cho Các số liệu ban đầu thường điều kiện nhiệt độ trình Cần đổi trường hợp cụ thể, đớ toán, thực chất vấn đề giữ bề mặt suất ý nhiều nguyên 82 Trong lúc thiết kế thiết bị truyền nhiệt ta phải giải vấn đề quan trọng, việc chọn thiết bị Để giải vấn đề nhanh chóng ta dựa vào bảng đặc tính thiết bị cho (bảng V.10): Bang V.10 Các đặc tính thiết bị truyền nhiệt gián tiếp T° ! Số thứ tự T | “Tên thiết bị lẠO ngược giản |toàn :ống ; % + # Je + |x |x + + + + - | Loại ống chùm: ngăn nhiều ngăn ghếp x ống" + | Loai "ống lồng 3| Loại nhúng chim ` (ống xoắn) KX hop + Loại xoắn ốc TT: dễ vài chiều ¡ đơn |hoàn ltrong' ! 4) loại tưới |vận tốc cao Chế | |X + | + : + + + aé : i i Bề mặt ¡ Lượng | Lượng Quan | truyền ˆ kim loại | kim loại sát và| nhiệt cần cho | cần sửa | wén đơn vị| dùng |trong| | chữa | đơn vị| bề mặt | cho ống i j ' Làm Đạt Đạt T ị i |ống | ống | dé = i+ es || 1X x + : x 4-15 + 5-10 j+ fs Ị - khong)X ¡ cần + | thề tích | đốt, ImÈ/m° | kgm” i + | + = ;X 15-40 |30-80 |l5-40 10-15 [+ : = |3-6 đơn vị | nhiệt tải |30-80: |30-80' | | 175 i |90 - 120| | 40-60] 15-45 L0 - 50 05-20 30-70 | 30 - 50 | 02-09 Trong bảng dấu + đạt yêu cầu, - không đạt yêu cầu;X đạt yêu cầu phần Ngoài chọn thiết bị cần ý điểm sau: - Khi dùng nhiều khác ngăn - Khi 44 để truyền nhiệt cho tùy theo điều dùng để truyền hệ - lỏng ta dùng loại thiết kiện nhiệt độ trình mà nhiệt cho hệ lỏng - lỏng chọn bị ống chùm cớ cấu lắp ghép khí - khí tốt ˆ Theo cốc? sop ogy Hình V.26 45 dùng loại lớn) ghép Nếu dùng - Nếu lỏng) điều ta nên - Việc sử khả hop vat truyền thiết nhỏ, làm thiết bị truyền Tính - Xác định Q - lượng lượng (G định chất cồng có nhiều kềnh ngăn hai chất nhiệt việc gián truyền nhiệt thiết =G.CA¿ Xác nhiệt bị truyền liệu bề mặt 83 chùm loại gân (ví dụ, tải nhiệt bề khác mạt truyền nhiệt (ví dụ, khí đoạn, nhiệt xem hình bị truyền chất tải nhiệt có tính ăn mịn khó gia cơng nhiệt lượng tải nhiệt khối lượng chất tải theo chất nhiệt xác định khác Phân loại V.26 nhiệt trao đổi theo - chế tạo loại ống mạnh trình tự phương để nhiệt sau: trỉnh cân tải nhiệt; cần C - nhiệt đun nóng nhiệt: dung riêng) làm độ cuối nguội (nếu hai chất biết tải nhiệt) - Xác định hiệu số nhiệt độ trung bỉnh A¿ - Tính hệ số cấp nhiệt øi, œ; Khi tính œ cần biết kích thước hỉnh thiết bị, ví dụ, đường kính, bề dày có chiều dài ống tính thiết bị ống chùm ta chọn trước kích thước sau - Tính hệ số truyền nhiệt X - Xác định bề mặt truyền nhiệt F: ES - Kiểm tra nhiệt lúc đầu), độ bề chọn chế độ chảy xốy Đơi thử học muốn lại Q K.At mặt Khi tính œ chất tải nhiệt ta phải - ` dụng thiết bị loại vô bọc, loại tưới, loại nhúng chỉm bị hạn chế, truyền nhiệt thiết bị kém, dùng chúng trường nang suất ma loại loại ống dùng (fe > nhiệt tải riêng (phụ thuộc vào giả thiết không biến đổi trạng thái (lỏng 10000) để đảm bảo ø lớn khi) 84 Tính thiết bị làm nguội nước nhiệt độ cuối nước không 40 - 50°C, nhiệt độ cao muối đễ kết tủa đóng cặn lại Sau bề mật truyền tính bề mặt nhiệt truyền nhiệt tiếp đến tính cấu thủy lực È) Tính kiểm tra 85 Nhiệm vụ tính kiểm tra làm việc thiết bị cớ liên quan mật hai khái niệm hiệu số nhiệt độ: thiết với thiết bị truyền nhiệt ta cần phân biệt xác định chế độ thích hợp thiết bị để làm việc đạt suất cần thiết Việc tạo chế độ làm việc cớ hiệu việc lựa chọn điều kiện rõ - Hiệu số nhiệt độ yêu cầu (A/,) cốt để đảm bảo suất quy định thiết bị điều 46 kiện làm việc cho, phụ thuộc vào dây chuyền sản xuất - Hiệu phụ số nhiệt thuộc vào độ sử dụng hệ thống (at, nhiệt hiệu số nhiệt độ làm nhà máy, gọi suất Tỉ số At, At, ky higu a: việc thiết bị, At @ = AL œ mức độ thích xác hợp Khi làm việc định hay ổn dinh thi a = hay dự trữ At = thiết A2 bị điều kiện Hiệu số nhiệt độ yêu cầu xác định từ phương trình truyền nhiệt: ẤmQ KE At, xác định theo điều kiện thực tế tiến hành tính kiểm tra gồm cơ: nhiệt lượng @, điều kiện nhiệt độ cho thiết bị làm việc Ngồi thước hình học, vận tốc chất tải nhiệt số truyền Trỉnh nhiệt tự thực phép tính kiểm - xác định X dựa vào điều - xác định A2, Ai; kiện thực trình Những số liệu bề mặt truyền nhiệt phải biết số số liệu cần thiết khác 86 chính: Một số kết cấu tiết đầu để kích tính hệ tra: tế thiết bị; Nếu chế độ làm việc mà có ø > tức phải nghiên cứu biện pháp sử dụng cho hợp lý, ví lượng cung cấp cho q trình (ví dụ, đốt áp suất đốt ), Nếu z < tức chưa đâm bảo suất biện pháp để tăng nàng suất (ví dụ, tăng hệ chất tải nhiệt ) §18 ban Ƒ liệu để thiết thiết bị có suất dư dụ tăng suất giảm nóng ta giảm thiết bị, cần phải nghiên cứu số truyền nhiệt, tăng bị truyền nhiệt Cách bố trí ống mạng ống Sắp xếp ống mang ống có hai cách theo hình sáu cạnh (h V.27a) va theo hinh tron đồng tâm (h V.26b) 4) Gag sh theo hith sév can 4) Ong sée theo Rink fon Hình Y.27 Cách xếp ống mang ống AT Số ống xếp Số ống trên mạng đường ống cho bang V.11 chéo hình sáu cạnh b tổng số ống = 2a - V.1I Số ống thiết bị truyền 1) + 1; (V.139) nhiệt loại ống chùm Sắp xếp ống thco hình sâu cạnh (kiều bàn cờ) Số hình | đường ống xuyên hay cạnh viên tâm số vịng hình sấu trịn 2 S 10 lì 12 I3 l§ 16 18 ¡9 20 21 22 23 ` ¡ kề ống | [es.es.sererrrsmm ` day | thứ day thứ hai Tông số ống day | tất, Tồng số| thứ | cảcác | ống của| ba | viên phân| thiếtbj| i phan ỹ | 19 37 ok * 61 ob if 91 B 127 15 169 217 3s 271 21 31 23 | 397 25 469 27 547 29 631 31 721 33 817 35 919 37 1027 397 THỊ 41 1261 43 1387 45 1519 47 1657 i vịng trịn viên phân : hình Sắp xếp ống theo Số ống hình khơng : - sáu cạnh 48 ' I : : : | ụ l0 Nl B a) 15 16 18 19 u L - & : : ` : š : : = 12 B “4 15 16 sau: 1; n = Ba (a- Bảng tính theo cơng thức v ˆ : : : = ° „ „ : ` : : ° Ỹ Số ống vịng ngồi | Tong | số ống i - = ¡_ i : : is 24 30 36 42 48 66 90 102 114 126 138 162 98 228 | 246 264 19 37 | | | | 6] 91 27 187 241 301 367 439 S17 6B 721 823 931 1045 1165 1303 1459 1615 1765 1921 18 37 12 25 3L 37 43 50 56 62 69 75 | 81 87 94 100 106 18 19 125 BI 138 14 19 62 93 130 173 223 279 341 410 485 566 653 747 847 953 1066 185 B10 1441 1579 1723 Hình V.28 Cách lắp ống vào mang ống 1, HH, II- nong ống; IV - hàn; V - ghép đệm đường kính thiết bị trao đổi nhiệt tính theo D = công thức ø - số ống cạnh hình sáu cạnh ngồi cùng; đ - đường kính ngồi ống, m; ¿ - bước ống, m Thường chọn bước ống £ = t.(b - 1) + 4d, công thức: m; (V.140) 1,9 - 1,5đ Đường kính thiết bị xếp ống theo vòng tròn đồng tâm: D = t.(2n, + 1), m; tn, - s6 vong (V.141) tròn 87 Phương pháp lắp ống vào lưới đỡ ống (mạng ống) (h V.28) Ống lấp vào mạng chủ yếu phương pháp nong han HP Hình V.29 Cách hàn mạng ống vào vỏ thiết bị fh u\ Hình V.30 Cách ghép mạng ống vào vỏ bulông 4.STOT /T2-A 49 2) 4) Hình V.31 Kết cấu vành đàn hồi Đơi người ta ghép ống vào Phương pháp phức tạp, song chuyển dãn dài 88 Cách ghép mạng mạng ổ đệm cho phép ống dịch ống cho vỏ thiết bị Có nhiều cách kết cấu lắp ghép mạng ống với vỏ thiết bị Trên hình V.29 thể kiểu ghép cứng cách hàn mạng ống với vỏ thiết bị Trên hình 89 Kết V.30 thể kiểu ghép tháo rời cấu số kiểu bù giãn nở Đối với thiết bị truyền nhiệt kiểu ống chùm nhiệt độ ống vỏ chênh lệch lớn làm cho giãn nở vỏ ống khác gây ứng suất mạng ống vỏ Chênh lệch nhiệt độ lớn ứng suất tăng, làm hỏng thiết bị, nên người ta coi khí A/ > 40°C (At = ¢, - #5 t, - nhiét độ trung bình ống, lấy Hình V.32 Ống đàn hồi (có hai đầu uốn cong) trung bình số học nhiệt độ mặt mặt ống; ¿¿, - nhiệt độ trung bỉnh vẻ lấy nhiệt độ chất tải nhiệt phía ngồi ống) cần phải có kết cấu bù dãn nở cho thiết bị Có hai kiểu kết cấu bù giãn nở: a) ghép vào vỏ vành hai đầu uốn cong) (h V.32) có tính đàn hồi (h V.31), ống đàn hồi (ống có b) ống giãn nở tự do; loại vòng đệm (h V.33a), loại đầu phao hở (h V.38b); loại đầu phao kín (h V.33c); loại chữ U (hình V.33d); loại ống kép (h V.33e) 50 4.STQT/T2-8 Hình V.33 Các phương pháp dãn nở tự do: a) loại vịng đệm; b) đầu phao hở; c) đầu phao kín; d) ống chữ U; e) ống kép Hor Hình V.34 Cách lấp ghép ống dẫn 51 Hình V.37 Ngăn hình trịn vành khăn 90 Cửa dẫn đốt Hơi đốt đưa vào thiết bị thường cho vào từ phía trên, để tránh va đập vào dịng vào ống phân phối đều, người ta kết cấu cửa 52 & 2) ‘ ` Gốc aác* lăo lâ/0 ngšn ; gà ’ Z4 3h) song song; 60) hudng tam Tim ngén We bing gang Hei ngéin 88h ngén : KEN ERO RN PROXRH RO Coch chia ngén Hình V.39 Chia ngăn phía ống Sai 2980 \ vào hình V,34, 91 Cửa tháo nước ngưng: thường thiết bị ống chùm (h V.35) gặp bốn kiểu cửa tháo nước ngưng sau % 92 Chia ngàn Chia ngàn phía ngồi ống thường hai kiểu: chia ngăn đọc chia ngăn ngang Chia ngăn ngang thường dùng phổ biến loại viên phân (h V.36), loại hình trịn (h V.87) Chia ngăn dọc (h V.88) kết cấu ghép kín phức tạp nên thường chia hai ngăn Chia 54 ngăn phía ống thường gặp loại hình V.39  ... 90 1 02 11 4 12 6 13 8 1 62 98 22 8 | 24 6 26 4 19 37 | | | | 6] 91 27 18 7 24 1 3 01 367 439 S17 6B 7 21 823 9 31 1045 11 65 13 03 14 59 16 15 17 65 1 9 21 18 37 12 25 3L 37 43 50 56 62 69 75 | 81 87 94 10 0 10 6 18 ... i phan ỹ | 19 37 ok * 61 ob if 91 B 12 7 15 16 9 21 7 3s 27 1 21 31 23 | 397 25 469 27 547 29 6 31 31 7 21 33 817 35 919 37 1 027 397 THỊ 41 12 6 1 43 13 87 45 15 19 47 16 57 i vịng trịn viên phân : hình... 69 75 | 81 87 94 10 0 10 6 18 19 12 5 BI 13 8 14 19 62 93 13 0 17 3 22 3 27 9 3 41 410 485 566 653 747 847 953 10 66 18 5 B10 14 41 1579 1 723 Hình V .28 Cách lắp ống vào mang ống 1, HH, II- nong ống; IV - hàn;