Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3

Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3

LỜI CẢM ƠN

Trong kế hoạch đào tạo đối với sinh viên năm tư, môn Đồ án Quá Trình và Thiết bị

là cơ hội tốt cho việc hệ thống kiến thức về các quá trình và thiết bị của công nghệ hóa học Bên cạnh đó, môn này là dịp để sinh viên tiếp cận thực tế thông qua việc tính toán, thiết kế và lựa chọn các chi tiết của một thiết bị với các số liệu cụ thể, thông dụng

Cô đặc chân không, thiết bị thẳng đứng buồng đốt ngoài dung dịch NaNO3 là đồ án được thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Lục, bộ môn Quá trình

và Thiết bị - Khoa Kĩ thuật Hóa học trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Min

Em xin chân thành cảm ơn thầy Lục cũng như các thầy cô của bộ môn Quá trình và Thiết

bị và những người bạn đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện

Vì Đồ án Quá trình và Thiết bị là một đề tài lớn đầu tiên mà sinh viên đảm nhận nên còn nhiều thiếu sót và hạn chế trong quá trình thực hiện là không tránh khỏi Do đó em rất mong nhận được thêm góp ý, chỉ dẫn từ thầy cô và bạn bè để củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔ ĐẶC VÀ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

1.1.1 Tổng quan về cô đặc

Cô đặc là phương pháp thường được dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử

Quá trình cô đặc dung dịch lỏng - lỏng hay lỏng - rắn có chênh lệch nhiệt độ sôi cao thì thường được tiến hành bằng cách tách một phần dung môi Tùy theo tính chất của cấu

tử khó bay hơi (hay không bay hơi), ta có thể tách một phần dung môi (cáu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay làm lạnh kết tinh

Trong phương pháp nhiệt, quá trình cô đặc thường được tiến hành ở trạng thái sôi, nghĩa

là áp suất hơi riêng phần của dung môi trên bề mặt dung dịch bằng áp suất làm việc của thiết bị Cô đặc có thể tiến hành ở các áp suất khác nhau, khi làm việc ở áp suất thường

(áp suất khí quyển) ta dùng thiết bị hở, còn khi làm việc ở áp suất khác thì ta dùng thiết bị kín

Quá trình cô đặc có thể làm việc gián đoạn hay liên tục, có thể tiến hành ở hệ thống

cô đặc một nồi hoặc nhiều nồi

Thiết bị cô đặc được phân loại theo các cách sau:

 Theo sự bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng

 Theo chất tải nhiệt: đun nóng bằng hơi (hơi nước bão hoà, hơi quá nhiệt), bằng khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao (dầu, nước ở áp suất cao…), bằng dòng điện

…

 Theo chế độ tuần hoàn: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cưỡng bức

 Theo cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm…

Cô đặc được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ hóa học và thực phẩm với mục đích:

 Làm tăng nồng độ chất hoà tan trong dung dịch (làm đậm đặc)

 Tách các chất hoà tan ở dạng rắn (kết tinh)

 Tách dung môi ở dạng nguyên chất (nước cất)

 Lấy nhiệt từ môi trường lạnh khi thay đổi trạng thái của tác nhân làm lạnh

1.2 Nhiệm vụ đồ án

Thiết kế hệ thống cô đặc để cô đặc dung dịch NaNO3 :

 Năng suất nhập liệu: 4500 kg/h

 Nồng độ đầu: 14%

 Nồng độ cuối: 16%

 Áp suất ngưng tụ: Pck = 0,4 at

 Phđ = 2,5 at

 Loại thiết bị: Thẳng đứng buồng đốt ngoài

1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

Natri nitrat là hợp chất hoá học có công thức Na N O3 Muối này, còn được biết đến với cái tên, diêm tiêu Chile hay diêm tiêu Peru(do hai nơi này có lượng trầm tích lớn nhất) để phân biệt với kali nitrat, là một chất rắn màu trắng tan trong nước Dạng khoáng vật còn có tên là nitratine, nitratite hay soda niter

Natri nitrat được dùng như một chất nguyên liệu; trong phân bón, nghề làm pháo hoa, nguyên liệu của bom khói, chất bảo quản, và như một tên lửa đẩy, cũng như thuỷ tinh và men gốm Hợp chất này đang được khai thác cho các mục đích trên

Công thức : NaNO3

Điểm nóng chảy : 308 °C

Khối lượng phân tử : 84,9947 g/mol

Mật độ : 2,26 g/cm³

Điểm sôi : 380 °C

Natri nitrat được tổng hợp công nghiệp bằng cách trung hòa nitric acid với soda:

2HNO3 + Na2CO3  2NaNO3 + H2O + CO2

PHẦN 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Suất lượng nhập liệu:

Gd = 4500 (kg/h) Suất lượng sản phẩm:

d

c

(kg/h)

Suất lượng hơi thứ:

W = Gd - Gc = 4500 – 3937.5 = 562.5 (kg/h) Trong đó: Xd: Nồng độ đầu của dung dịch (% khối lượng) => Xd = 0,14

Xc: Nồng độ cuối của dung dịch (% khối lượng) => Xc = 0,16

Bảng 3 1 Cân bằng vật chất của hệ

Suất lượng dung dịch (kg/h) Vào Gd = 4500

Ra Gc = 3937.5

Nồng độ dung dịch (% khối lượng) Vào Xd = 14

Ra Xc = 16 Lượng hơi thứ (kg/h) W = 562.5

3.2.1 Các thông số cần xác định

Nhiệt độ nước ngưng ở thiết bị ngưng tụ Baromet : tc = 75,40C (tra ở áp suất của hơi nước

là 0,4 at [a]

Nhiệt độ hơi thứ ở buồng bốc : tw = tc + ’’’ = 75,4 + 1 = 76,40C (Nhiệt độ hơi thứ trong buồng bốc bằng nhiệt độ nước ngưng ở thiết bị Baromet cộng với 10C - 10C chính là tổn thất nhiệt độ do trở lực thủy học trên ống dẫn)

Nhiệt độ hơi đốt: tD = 126,60C (Tra ở 2,5 at) [b]

Bảng 3 2 Áp suất, nhiệt độ hơi đốt và hơi thứ

3.2.2 Xác định tổn thất nhiệt độ

3.2.2.1 Xác định tổn thất nhiệt độ do nồng độ

Sử dụng phương pháp Tysenco để xác định tổn thất nhiệt độ do nồng độ :

∆’ = f.∆0 [1]

Với:

∆’: độ tăng nhiệt độ sôi tại áp suất cô đặc (0C)

∆0: độ tăng nhiệt độ sôi tại áp suất thường (0C) f: hệ số hiệu chỉnh và được tính theo công thức sau

f = 16,14

2

T m

r [2]

Tm: nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất (K) r: ẩn nhiệt hóa hơi của dung môi (J/kg)

Thay: Tm = tw = 76,40C = 349,4K

r = 2317,66 (J/kg) [a]

Suy ra: f = 0,850

Tra: ∆0 = 20C [c]

Tổn thất nhiệt độ do nồng độ là :

’ = tsdd(Po) – tsdm(Po) = f.∆0 = 1,70C

3.2.2.2 Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh

Ptb = Po + ( h1 +

2

2

h

).ρdds.g , ( N/m2 )

Với:

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

Po : Áp suất hơi thứ trên mặt thoáng dung dịch, N/m2

h1 : Chiều cao của lớp dung dịch sôi kể từ miệng trên ống truyền nhiệt đến mặt thoáng của dung dịch, m

h2 : Chiều cao ống truyền nhiệt, m

ρdds : Khối lượng riêng của dung dịch khi sôi, kg/m3

g : Gia tốc trọng trường, m/s2

Chọn: h2 = 7m

Tra : ρdds = 1,0769 kg/m3

Vậy: Ptb = 0,418 at

’’ = ttb – to = 0 0C

3.2.2.3 Tổn thất nhiệt độ do trở lực trên đường ống

Thường chấp nhận tổn thất nhiệt độ trên đoạn ống dẫn hơi thứ từ nồi cô đặc đến thiết bị ngưng tụ từ 0,5 - 1,50C

Chọn ’’’ = 10C

Tổn thất nhiệt độ tổng cho toàn hệ thống:

 = ’+ ” + ”’ = 1,7 + 0 + 1 = 2,70C [3]

3.2.3 Hiệu số nhiệt độ hữu ích

thi = t -  = tD – tc -  = 126,6 – 75,4 – 2,7 = 48,50C [4]

3.2.4 Cân bằng nhiệt lượng

3.2.4.1 Phương trình cân bằng nhiệt lượng

Trong đó:

D: suất lượng hơi đốt cần dùng (kg/h) φ: độ ẩm của hơi đốt Chọn φ = 0,05

iD, iw: hàm nhiệt của hơi đốt, hơi thứ (J/kg) t1, t2: nhiệt độ vào và ra khỏi nồi của dung dịch (0C)

Cd, Cc: nhiệt dung riêng ban đầu, ra khỏi nồi của dung dịch (J/kg.độ)

: nhiệt độ nước ngưng tụ (0C) – lấy bằng nhiệt độ hơi đốt:  = 126,6 0C Cng : nhiệt dung riêng của nước ngưng (J/kg.độ)

Qtt : nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh (J) Chọn Qtt = 0,03QD Gd: suất lượng dung dịch ban đầu (kg/h)

Qcđ: nhiệt cô đặc (J/kg) Qcđ = 0

Phương trình cân bằng nhiệt lượng:

(1-).D.iD + .D.C ng.tD + Gd.Cd.t1 = W.iw + GcCc.t2 + D.Cng  + Q tt ± Qc [5]

3.2.4.2 Tra và tính toán các thông số liên quan

Bảng 3 3 Các thông số tính toán suất lượng hơi đốt

Hàm nhiệt

(kJ/kg)

Hơi thứ (iW) 2633,8

Nhiệt độ dung

dịch ( 0 C)

Nhập liệu (t1) 78 Chọn t1 = 780C Sản phẩm (t2) 78,1 t2 = tsdd(Po) = tw+∆’

Nhiệt dung

riêng

(J/kg.độ)

Dung dịch nhập liệu (Cd) 3599,96

C = 4186.(1 – x ) Dung dịch sản phẩm (Cc) 3516,24

Nước ngưng (Cng) 4260,44

Tính toán suất lượng hơi đốt cần thiết:

646,56

g

D

PHẦN 2: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Dung dịch NaNO3 có nồng độ đầu 14% ở 250C từ bồn chứa nguyên liệu được bơm định lượng bơm qua lưu lượng kế đến thiết bị gia nhiệt, lưu lượng luôn đảm bảo là 4112,03

m3/h

Tại thiết bị gia nhiệt, dung dịch được đun nóng đến 780C bằng hơi nước quá nhiệt ở 2,5 at (126,60C) được lấy từ lò hơi Thiết bị gia nhiệt được thiết kế theo kiểu ống chùm thẳng đứng, dung dịch đi trong ống hơi đốt đi ngoài ống

Sau đó dung dịch tiếp tục chảy vào nồi cô đặc Tại đây dung dịch được cô đặc đến nồng độ 16% nhờ hơi đốt là hơi quá nhiệt ở 126,60C được cấp từ lò hơi như thiết bị gia nhiệt Đây là thiết bị cô đặc loại thẳng đứng buồng đốt ngoài Nhiệt độ sôi của dung dịch trong nồi cô đặc là 78,10C, áp suất của hơi thứ là 0,418 at Dung dịch sau khi được cô đặc đến nồng độ 16% được bơm khỏi nồi cô đặc vào bồn chứa sản phẩm Ở đáy buồng bốc nồi cô đặc có lắp một đầu dò để kiểm tra nồng độ của dung dịch sau khi cô đặc Nếu dung dịch chưa đạt đến nồng độ cần thiết thì sẽ được ống tuần hoàn dung dịch trở lại nồi cô đặc

để cô đặc tiếp

Lượng hơi thứ trong nồi được dẫn vào thiết bị ngưng tụ Baromet, áp suất trong thiết bị ngưng tụ là 0,418 at Phần hơi không ngưng được đưa qua thiết bị tách lỏng rồi được hút ra ngoài bằng bơm chân không Nước cung cấp cho thiết bị ngưng tụ Baromet được bơm trực tiếp từ bể nước sạch, nhiệt độ của nước là 250C

Phần khí không ngưng của thiết bị gia nhiệt, nồi cô đặc được thải bỏ Còn nước ngưng thì được dẫn qua các bẫy hơi đến bể chứa nước để đưa về lò hơi

4.1 TÍNH TOÁN H S C P NHI T, H S TRUY N NHI T VÀ DI N TÍCH B Ệ Ố Ấ Ệ Ệ Ố Ề Ệ Ệ Ề

M T TRUY N NHI T Ặ Ề Ệ

4.1.1 Tính toán h s c p nhi t ệ ố ấ ệ

4.1.1.1 Tính toán nhi t t i riêng trung bình ệ ả

Ch n v t li u làm ng truy n nhi t là thép không r X18H10T có h s d nọ ậ ệ ố ề ệ ỉ ệ ố ẫ nhi t = 16,3 W/m.đ ệ λ ộ[f] Ch n b dày thành ng là: = 2 mm.ọ ề ố δ

Gi thi t quá trình là liên t c và n đ nh.ả ế ụ ổ ị

Nhi t t i riêng c a h i đ t c p cho thành thi t b :ệ ả ủ ơ ố ấ ế ị

q1 = α1.(tD – tw1) = α1.∆t1 Nhi t t i riêng c a thành thi t b :ệ ả ủ ế ị

q =

1

r

� (tw1 – tw2) =

w1 w 2

1

δ

2

1 λ

cau



 

Nhi t t i riêng phía dung d ch sôi:ệ ả ị

q2 = α2.(tw2 – tdd) = α2 ∆t2 Trong đó:

tD: nhi t đ h i đ t (ệ ộ ơ ố 0C) tdd: nhi t đ c a dung d ch trong n i (ệ ộ ủ ị ồ 0C) tw1, tw2: nhi t đ 2 bên thành ng (ệ ộ ố 0C) α1: h s c p nhi t phía h i ng ng t (W/mệ ố ấ ệ ơ ư ụ 2.đ )ộ α2: h s c p nhi t phía dung d ch (W/mệ ố ấ ệ ị 2.đ )ộ rcau1: nhi t tr c n b n phía h i đ t ệ ở ặ ẩ ơ ố [g] => rcau1 = 0,345.10-3 (m2.đ /W)ộ rcau2: nhi t tr c n b n phía dung d ch ệ ở ặ ẩ ị [g]=> rcau2 = 0,387.10-3 (m2.đ /W)ộ

δ

λ: Nhi t tr thành thi t b (mệ ở ế ị 2.đ /W)ộ

∑r = cau1 cau2

δ

λ = 8,545.10-4 (m2.đ /W).ộ

4.1.1.2 Tính h s c p nhi t phía h i ng ng t ệ ố ấ ệ ơ ư ụ α 1

Khi t c đ c a h i nh ( ố ộ ủ ơ ỏ ω  10 m/s , chính xác h n khi ơ ρω2 30) và màng

nước ng ng chuy n đ ng dòng (Reư ể ộ m <100) thì h s c p nhi t 1 đ i v i ngệ ố ấ ệ α ố ớ ố

th ng đ ng đẳ ứ ược tính theo công th c sau:ứ

α1 = 2,04.A

4 1

r

Δt H (W/m2.đ ) ộ [7]

Trong đó:

A =

2 3 0,25

ρ λ

μ [h]

Đ i v i nố ớ ước giá tr A ph thu c vào nhi t đ màng ị ụ ộ ệ ộ

Công th c tính nhi t đ màng tm:ứ ệ ộ

tm = 0,5.(tw1 + tD)

∆t1: hi u s nhi t đ gi a h i ng ng t và thành thi t b (ệ ố ệ ộ ữ ơ ư ụ ế ị 0C)

∆t1 = tD – tw1 r: n nhi t ng ng t tính theo h i bão hòa (J/kg) ẩ ệ ư ụ ơ H: chi u cao ng truy n nhi t (m) Ch n chi u cao ng truy n nhi t Hề ố ề ệ ọ ề ố ề ệ

= 5 m

Xem nh s m t mát nhi t không đáng k : q = qư ự ấ ệ ể 1 = q2

Suy ra: tw2 = tw1 – q1 �r

4.1.1.3 Tính h s c p nhi t phía dung d ch sôi ệ ố ấ ệ ị α 2

Màng ch y ch đ màng:ả ở ế ộ

Nue = 0,01.Re1/3.Pr1/3 =

2 e

l

α θ

λ [8]

Trong đó:

Nu, Re, Pr: các chu n s Nusselt, Reynolds và Prandtl.ẩ ố α2: h s c p nhi t phía dung d ch sôi (W/mệ ố ấ ệ ị 2.đ ).ộ

θe: b dày màng (m).ề λl: h s d n nhi t (W/m.đ ).ệ ố ẫ ệ ộ

B ng 4 ả 1 Các thông s trong tính toán ố α2

Nhi t đ trung bình dung d ch trongệ ộ ị

ng ố

1 2 78 78,1

78,05

dd

t t

0C

Kh i lố ượng riêng dung d ch n ngị ở ồ

đ cu i (16%)ộ ố

dd = 1077,02 (kg/m3) [i]

Đ nh t dung d ch n ng đ cu iộ ớ ị ở ồ ộ ố

(16%)

dd = 0,51.10-3 (Ns/m2) [j] (tra nhi t đở ệ ộ dung d ch là 78,05ị 0C )

Nhi t dung riêng c a dung d chệ ủ ị Cdd = 4186.(1 – x )

= 3516,2 (J/kg.đ )ộ

3 2

5

0,51.10

2,80.10

e

g











�� � � � �  � �  [8]

Kh i lố ượng mol dung d chị 3 2

 Mdd = 20,60 (g/mol)

H s d n nhi tệ ố ẫ ệ

λl = 3,58 10-8.Cdd.ρdd

dd 3 dd

ρ

M [9]

= 3,58.10-8 3516,2 1077,02

3 1077, 02

20, 60

= 0,507 (W/m.đ )ộ

Ch n ng truy n nhi t : ọ ố ề ệ

 dtr = 0,034 m (trang 185 t p 5 )ậ

 δ = 2 mm

 S ng truy n nhi t : n = 37 ng (ch n s b )(trang 262 t p 5)ố ố ề ệ ố ọ ơ ộ ậ

Chu vi ướt :  = 3,14.dtr.n = 3,14.0,034.37 = 3,95 (m)

Kh i lố ượng ch t l ng ch y theo b m t th ng đ ng theo m t đ n v chi u dài ngấ ỏ ả ề ặ ẳ ứ ộ ơ ị ề ố trong m t đ n v th i gian :ộ ơ ị ờ

3600.3,95

v i G : Kh i lớ ố ượng ch t l ng ch y theo b m t th ng đ ng trong 1 đ n vấ ỏ ả ề ặ ẳ ứ ơ ị

th i gian (kg/s)ờ

Chu n s Prandl đẩ ố ược xác đ nh theo công th c :ị ứ

Pr = l

C.μ

λ = 3,537 [10]

Chu n s Renolds xác đ nh theo công th c :ẩ ố ị ứ

2481,930

μ  0,51.10 

[11]

Chu n s Nusselt:ẩ ố

Nue = 0,01.2481,9301/3.3,5371/3 = 0,2063

H s c p nhi t phía dung d ch sôi ệ ố ấ ệ ị α2:

e l

2

e

Nu λ

θ 3735,294 (W/m2.đ ) ộ [12]

Tính l p xác đ nh các thông s : ặ ị ố

 Bước 1: T ch n nhi t đ vách ngoài tự ọ ệ ộ w1.

 Bước 2: Xác đ nh ị α1, q1, q2

 Bước 3: Ki m tra đi u ki n ể ề ệ

q =

1 2 1

q - q

.100%

q

N u ∆q < 5% thì th a.ế ỏ

Sau nhi u l n tính l p, ta ch n đề ầ ặ ọ ược các thông s th o mãn.ố ả

B ng 4 ả 2 B thông s h s c p nhi t và nhi t t i riêngộ ố ệ ố ấ ệ ệ ả

4.1.2 Tính toán h ệ

s truy n nhi t ố ề ệ

t ng quát ổ

K = =

37571, 239

774,665 (W/m2.độ)

4.1.3 Tính toán

di n tích b m t ệ ề ặ truy n nhi t ề ệ

hi hi

K.Δt K.Δt 774,665.48,5.3600 

(m2)

Ch n b m t truy n nhi t chu n là: F = 16 mọ ề ặ ề ệ ẩ 2 [k]

4.2 TÍNH TOÁN KÍCH TH ƯỚ C BU NG Đ T VÀ BU NG B C Ồ Ố Ồ Ố

4.2.1 Tính kích th ướ c bu ng đ t ồ ố

4.2.1.1 S ng truy n nhi t ố ố ề ệ

F n=

π.d.l

α1 (W/m2.đ )ộ 5982,336

μdd (N.s/m2) 0,51.10-3

α2 (W/m2.đ )ộ 3735,294

Trong đó:

F: di n tích b m t truy n nhi t (mệ ề ặ ề ệ 2), F = 16 m2 d: đường kính ng truy n nhi t (m), d = 0,034 m ố ề ệ (Do α1> α2 nên d là đường kính trong c a ng truy n nhi t )ủ ố ề ệ

l: chi u dài ng truy n nhi t (m), l = 6 mề ố ề ệ

V y: ậ

16 n

3,14.0,034.6



= 24,98 ( ng)ố

Ch n lo i ng chùm và b trí ng theo hình 6 c nh đ u nên s ng truy nọ ạ ố ố ố ạ ề ố ố ề nhi t chu n là: n = 37 ng ệ ẩ ố [m]

=> Th a đi u ki n s ng ban đ u đã ch n.ỏ ề ệ ố ố ầ ọ

4.2.1.2 Tính kích th ướ c bu ng đ t ồ ố

Đường kính trong c a bu ng đ t đủ ồ ố ược tính theo công th c sau: ứ

Dt = t.(b – 1) + 4.d (m) [13]

Trong đó:

d: đường kính ngoài c a ng truy n nhi t (m) ủ ố ề ệ

d = 0,034 + 2.0,002 = 0,038 m t: bướ ốc ng (m)

Ch n t = 1.5d =1.5.0,038 = 0,057 m ọ [n]

b: S ng trên đố ố ường chéo c a hình l c giác đ u, b đủ ụ ề ược tính theo công

th c sau:ứ

b = 2.a – 1

M t khác: n = 3.a.(a – 1) +1 => a = 4 => b = 7 ặ [14]

V y: ậ Dt = 0,057.(7 – 1) + 4.0,038 = 0,494 (m)

Ch n Dọ t chu n cho bu ng đ t là 0,6m.ẩ ồ ố [o]

4.2.2 Tính kích th ướ c bu ng b c ồ ố

4.2.2.1 Tính chi u cao không gian h i ề ơ

Công th c tính chi u cao không gian h i:ứ ề ơ

b

h b

4V

H =

πD (m) Trong đó:

Vb: th tích bu ng b c (m3)ể ồ ố Db: đường kính bu ng b c (m), Dồ ố b = 0,8m (ch n s b )ọ ơ ộ Công th c tính th tích bu ng b c:ứ ể ồ ố

Vb = h p

W

ρ U (m3) [15]

Trong đó:

W: su t lấ ượng h i th (kg/h)ơ ứ ρh: kh i lố ượng riêng h i (kg/mơ 3) Up: cường đ b c h i (mộ ố ơ 3/m3h) (trang 72 t p 2)ậ

B ng 4 ả 3 Các thông s trong tính toán bu ng b cố ồ ố

W (kg/h)

ρ h (kg/m 3 )

U p (m 3 /m 3 h) D b (m) V b (m

3 ) H h (m)

Ch n chi u cao không gian h i Họ ề ơ h = 1m.

4.2.2.2 Tinh v n t c h i, v n t c l ng và ki m tra đi u ki n ậ ố ơ ậ ố ắ ể ề ệ

 V n t c l ng (ậ ố ắ ω0) được tính nh sau:ư

ω0 =

l h h

4.g.(ρ -ρ ).d

V i:ớ

ρl, ρh: kh i lố ượng riêng c a gi t l ng và c a h i th (kg/mủ ọ ỏ ủ ơ ứ 3) d: đường kính gi t l ng => Ch n d = 0,0003 mọ ỏ ọ

: h s tr l c ph thu c vào Re

0,2 < Re < 500 : = ξ 0,6

18,5 Re

500 < Re < 150000 : = 0,44ξ