Thiết kế hệ thống tháp mâm chóp hấp thụ khí NH3 bằng dung môi là nước ở 20oC Đồ án bộ môn Thực hành và thiết bị cơ học Chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học Khoa Công nghệ Hóa học Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Văn Hưng Sinh viên thực : Liêu Thái Vân Nghi Lớp : DHHO12A Khoá : 2016 – 2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 16010421 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC Giảng viên hướng dẫn : ThS Phạm Văn Hưng Sinh viên thực : Liêu Thái Vân Nghi Lớp : DHHO12A Khố : 2016 – 2020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 16010421 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐHCN TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ BÀI TẬP THIẾT KẾ THIẾT BỊ KHOA: CÔNG NGHỆ HỐ HỌC BỘ MƠN: MÁY & THIẾT BỊ HỌ VÀ TÊN: LIÊU THÁI VÂN NGHI DHHO12A MSSV: 16010421 LỚP: Tên đề tài: Thiết kế hệ thống tháp chóp hấp thụ khí NH dung mơi nước 20oC Nhiệm vụ đề tài (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu) Số liệu ban đầu: - Năng suất theo pha khí 3200m3/h - Nồng độ đầu 12% theo thể tích, hiệu suất hấp thụ 92% - Nồng độ cuối dung môi 1.2% theo khối lượng - Áp suất làm việc 2atm, nhiệt độ làm việc 25oC Nội dung thực hiện: - Tổng quan chất bị hấp thụ - Thiết kế quy trình hấp thụ - Thuyết minh quy trình - Tính tốn cân vật chất - Tính tốn thiết kế thiết bị hấp thụ - Tính tốn thiết bị phụ - Bản vẽ A1 sơ đồ QTCN - Bản vẽ A1 chi tiết thiết bị Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 29/09/2019 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 21/11/2019 Họ tên người hướng dẫn: Th.S Phạm Văn Hưng Tp Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2019 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Trần Hoài Đức Phạm Văn Hưng NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Phần đánh giá: - Ý thức thực hiện: - Nội dung thực hiện: - Hình thức trình bày: - Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: ………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2019 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN DẪN Phần đánh giá: - Ý thức thực hiện: - Nội dung thực hiện: - Hình thức trình bày: - Tổng hợp kết quả: Điểm số: Điểm chữ: …………………………… TP Hồ Chí Minh, ngày 21 tháng 11 năm 2019 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Phạm Văn Hưng tạo điều kiện cho em tiếp cận với trang thiết bị máy móc Qua đó, em mở rộng kiến thức có sở để hồn thành tốt báo cáo Đề tài em “Thiết kế hệ thống tháp chóp hấp thụ khí NH 3”, đề tài mang tính ứng dụng cao cơng nghiệp ngày phát triển lớn mạnh Thơng qua q trình khảo sát, em nhận thấy nhu cầu xử lý khí NH3 cơng nghiệp đời sống cần thiết Vì vậy, cần phải thiết kế cải tiến hệ thống hấp thụ khí phù hợp đạt hiệu suất cao Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu giúp đỡ Thầy, em hoàn thành báo cáo Tuy nhiên, vốn kiến thức kỹ sử dụng phần mềm autocad hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý từ Thầy để em hiểu rõ vấn đề để hoàn thiện báo cáo tốt Một lần em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình Thầy Phạm Văn Hưng giải đáp thắc mắc quý thầy khoa Cơng nghệ Hóa Học trường đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU 26 Tổng trở lực đĩa: ∆Pd = ∆Pk + ∆PS + ∆Pt = 0.028 + + 466.63 = 468.66( N / m ) Vậy trở lực tháp chóp xác định: ∆P = N t ∆Pd = 14 × 468.66 = 6561.212( N / m ) 27 CHƯƠNG TÍNH TỐN CƠ KHÍ 5.1 Lựa chọn vật liệu Thiết bị làm việc mơi trường ăn mòn, nhiệt độ 25 oC, P =2atm Dựa vào sổ tay QTTB tập 2, bảng XII.21 trang 323, chọn vật liệu chế tạo thân, đáy nắp tháp thép X18H10T với thơng số tra từ bảng XII.4 trang 309 QTTB tập 2: ‒ Giới hạn bền kéo σ k = 540×10 ( N / m ) ‒ Giới hạn bền chảy σ c = 220 ×10 ( N / m ) ρ = 7900( kg / m3 ) ‒ Khối lượng riêng vật liệu: thép Hệ số an toàn bền (đối với thép carbon thường thép không gỉ cán, rèn, dập) tra bảng XIII.3 trang 356 QTTB tập 2: Nhận định NH3 khí độc áp suất thường → Thấp hấp thụ loại I Sổ tay QTTB tập 2, bảng XIII.2 trang 356 → Hệ số hiệu chỉnh ɳ = 0.9 Chọn công nghệ gia công: hàn dọc, hàn tay hồ quang điện, hàn giáp mối mặt → (tra bảng XIII.8 trang 362 QTTB tập 2) 5.2 Tính tốn khí thân thiết bị 5.2.1 Áp suất tháp Pt = Pmtr + Ptt Trong đó: Áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng: Ptt = ρ xtb g.H = 996.16 × 9.81× 7.4 = 72315.24( N / m ) Áp suất làm việc: Pmtr = 202650( N / m ) ậy áp suất làm việc thiết bị là: Pt = Pmtr + Ptt = 202650 + 72315.24 = 274965.24( N / m ) 5.2.2 Chiều dày thân tháp Chọn thân hình trụ thân hình trụ hàn Vì thân hình trụ hàn thích hợp cho thiết bị làm việc áp suất thấp < 1,6.106 N/m2 Chiều dày thân hình trụ xác định theo cơng thức XIII.8 trang 360 QTTB tập 2: Trong đó: Dt: đường kính (m) 28 : hệ số bền thành hình trụ theo phương dọc C: hệ số bổ sung ăn mòn, bào mòn dung sai chiều dày (m) P: áp suất thiết bị (N/m2) Ứng suất cho phép thép X18H10T theo giới hạn bền kéo xác định theo công thức XIII.1/355: σ kt 540× 10 [σ k ] = η = ×1 = 207.692 × 106 ( N / m ) nk 2.6 Ứng suất cho phép thép X18H10T theo giới hạn bền chảy xác định theo công thức XIII.2/355: Vậy nhận giá trị nhỏ [σ k ] 146.667 ×10 ϕ h = × 0.95 = 506.73 > 50 P 274965 24 t Ta có Do ta loại bỏ đại lượng P t mẫu cơng thức XIII.8, chiều dày tính: S= Dt P 1.4 × 202650 +C = + C = 1.02 ×10 −3 + C 2.[σ K ].ϕ h ×146.667 × 10 × 0.95 Xác định đại lượng C theo công thức sau: C = C1 + C2 + C3 Trong đó: C1: bổ sung ăn mòn , xuất phát từ điều kiện ăn mòn vật liệu mơi trường thời gian làm việc thiết bị, (m) Đối với vật liệu bền ta lấy C1 = mm (tính theo thời gian làm việc từ 10 năm) C2: Đại lượng bổ sung hao mòn Đối với tháp hấp thụ C2= C3: Đại lượng bổ sung dung sai chiều dày , phụ thuộc vào bề dày vật liệu C3 = 0.8 mm Suy ra: C = C1 + C2 + C3 = + + 0,8 = 1,8 (mm) = 1,8 x 10-3 (m) Chiều dày thân tháp là: S = 1.02 × 10 −3 + C = 1.02 × 10 −3 + 1.8 × 10 −3 = 2.82 ×10 −3 (m) Vậy lấy chiều dày thân thép S = 3mm Kiểm tra ứng suất thành theo áp suát thử (dùng nước) σ= Với áp suất thử Po = Pth + Ptt Trong đó: [ Dt + ( S − C )].Po σ c < 2.[σ k ].ϕ h 1.2 29 Pth: áp suất thủy tĩnh với Pth = 1.5P = 1.5 × 202650 = 303975( N / m ) Ptt: áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng Suy ra: σ= [ Dt + ( S − C )] Po [1.4 + (3 − 1.8) × 10 −3 ] × 380199.2 = = 233.65( N / m ) −3 2.[σ k ].ϕ h × (3 − 1.8) × 10 × 0.95 σ c 220.10 σ> = = 183.3 × 106 1.2 Do không thỏa mãn điều kiện nên S>3mm [σ c ] Với S =4mm σ = 126.95 × 10-6 (N/m2) < 1.2 thoả mãn điều kiện Vậy bề dày thân tháp S= 4mm 5.2.3 Chiều dày nắp đáy Nắp đáy phận quan trọng thiết bị, chế tạo loại vật liệu với thân thiết bị thép X18H10T Đáy, nắp nối với thân cách hàn, ghép bích hàn liền với thân Thiết bị đặt thẳng đứng Áp suất Pt = 278874.2( N / m ) > 7×10-4 N/m2 người ta thường sử dụng nắp elip có gờ Chiều dày nắp xác định theo công thức XIII.47 trang 385 QTTB tập 2: Trong đó: Chiều cao phần lồi nắp: Hệ số không thứ nguyên: k = Áp suất thiết bị: Pt = 278874.2( N / m ) Do S − C = − 1.8 = 2.2 < 10mm nên C = 1.8 + = 3.8mm Để an tồn q trình hoạt động nên ta làm tròn C= 4mm Suy Sn = 1× 278874.2 + 3.8 × 10 −3 = 5.3 ×10 −3 (m) 3.8 × 146.667 × 10 ×1× 0.95 − 278874.2 × 0.25 −3 Dựa vào bảng XIII.11, ta chọn S n = ×10 (m) Kiểm tra ứng suất thành nắp thiết bị theo áp suất thủy lực σ= [ Dt2 + 2hb ( S − C )]Po σ C < 7,6.k ϕ h hb ( S − C ) 1.2 30 6 Từ số liệu suy σ = 204.4 ×10 > 183.3 ×10 khơng thỏa mãn điều kiện −3 6 Tương tự ta chọn S n = ×10 (m) σ = 102.25 ×10 < 183.3 ×10 (thỏa diều kiện) −3 Vậy S n = ×10 (m) 5.3 Mặt bích 5.3.1 Bích nối nắp đáy với thân thiết bị Mặt bích phận để nối phần thiết bị nối phận khác với thiết bị Chọn bích liền thép kiểu I để nối nắp, đáy với thân Tra bảng XIII.27 trang 417 QTTB tập cho kiểu bích liền thép CT3 (Kiểu I) sau: Bảng 5.4 Số liệu mặt bích Py.106 Dt D Db DI Do Bu lông h N/m2 mm mm mm mm mm db Z mm 0.2 1000 1140 1090 1060 1013 M20 24 25 Chi tiết sau: ‒ Đường kính bên bích: Dt = 1000mm ‒ Đường kính bên ngồi bích: Dn = 1014mm ‒ Đường kính tâm bulong: Db = 1090mm ‒ Đường kính mép vát: DI = 1060mm ‒ Đường kính quy ước bích: Do = 1013mm ‒ Đường kính bulong: M20 ‒ Số bulong: 24 ‒ Chiều dày bích: 25mm Tra bảng IX.5 trang 170, QTTB tập 2: D = 1000mm Hđ = 400mm Độ kín mối ghép chủ yếu vật liệu đệm định Đệm làm vật liệu mềm so với vật liệu bích Khi xiết bu lông, đệm bị biến dạng điền đầy vào chỗ gồ ghề bề mặt bích Vậy để đảm bảo độ kín cho thiết bị ta chọn đệm amiang 5.3.2 Bích nối thân với ống dẫn 5.3.2.1 Đường kính ống dẫn khí vào d kv = Vđ 0,785.ωk Trong đó: Lưu lượng vào tháp: V= 3200 (m3/h) 31 : vận tốc qua ống, chọn = 25 ( m/s ) dùng quạt để đưa khí vào tháp (Bảng II.2 trang 370, QTTB tập 1) d kv = Vđ 3200 = = 0,213m 0,785.wk 0,785.25.3600 Tra bảng XIII.32 trang 434, QTTB tập 2, ứng với d1 = 250mm chọn l1 = 140mm (chiều dài đoạn nối ống) 5.3.2.2 Đường kính ống dẫn khí d kr = Vc 0,785.ωk Trong đó: Lưu lượng khỏi tháp: V= 2982.17(m3/h) : vận tốc qua ống, chọn = 25 ( m/s ) (Bảng II.2 trang 370, QTTB tập 1) d kr = Vc 2982.17 = = 0,205m 0,785.wk 0,785.25.3600 Tra bảng XIII.32 trang 434, QTTB tập 2, ứng với d1 = 250mm chọn l1 = 140mm (chiều dài đoạn nối ống) 5.3.2.3 Đường kính ống dẫn lỏng vào d lv = V 0,785.wl Trong đó: V= Lưu lượng dòng lỏng vào: Ltr M H 2O ρ H 2O 3600 = 410,26.18 = 2,06.10 −3 (m3 / s ) 997,08.3600 Chọn wl = 2( m / s) ống vào (Bảng II.2 Sổ tay QTTB1) V 2.06.10 −3 d lv = = = 0,036m 0,785.w1 0,785.2 Tra bảng XIII.32 trang 434, QTTB tập 2, chọn dlv= 40mm, chiều dài đoạn ống nối l4 = 110mm 32 5.3.2.4 Đường kính ống dẫn lỏng d lr = V 0,785.wl Trong đó: Lưu lượng dòng lỏng ra: V= Gra M xtb Ltr (1 + X c ) 410.26 × (1 + 0.0207) ×17.99 = = = 2,1.10 −3 (m / s ) ρ xtb 3600 ρ xtb 3600 997,08.3600 Chọn wl = 2( m / s) ống vào (Bảng II.2 Sổ tay QTTB1) d lr = V 2.1× 10 −3 = = 0,04m 0,785.w1 0,785 × 25 Tra bảng XIII.32 trang 434, QTTB tập 2, chiều dài đoạn ống nối l4 = 110mm 5.3.2.5 6.3.2.5 Chọn mặt bích để nối ống dẫn (Tra bảng XIII.26, trang 411, sổ tay QTTB tập 2) ta tra đại lượng bảng sau: Bảng 5.5 Số liệu mặt bích ống Py.10-6 (N/m2) Ống Dy (mm) Khí vào D (mm) D⸹ (mm) DI (mm) bulong z db (mm) (cái) h (mm) 250 273 370 335 312 M16 12 22 250 273 370 335 312 M16 12 22 Lỏng vào 40 45 130 100 80 M12 12 Lỏng 40 45 130 100 80 M12 12 Khí 0,2 Dn (mm) 5.3.3 Khối lượng tương đối toàn tháp 5.3.3.1 Khối lượng thân tháp mthân = π π ( Dn2 − Dt2 ).H thân.ρ thép = × (1.0132 − 12 ) × 7.5 × 7900 = 1217.8(kg ) 4 33 5.3.3.2 Khối lượng bích ghép Do đường kính tháp D=1000m nên có khoảng cách mặt nối bích ∆h = 2000mm Suy n= H thân 7500 = = 3.5(bích ) ∆h 2000 Chọn n= bích Vậy khối lượng tổng bích là: mBích = π π ( Dng − D ).n.h.ρthép = × (1.14 − 1.0132 ) × × 0.025 × 7900 = 169.65(kg ) 4 5.3.3.3 Khối lượng đáy nắp Ta có kết cấu nắp đáy tương tự nhau, theo QTTB tập bảng XIII.10 trang 384: Ứng với đường kính D = 1000mm, ta có bề mặt F = 1.16m chiều cao phần lồi đáy nắp 250mm Khối lượng đáy (nắp): mđáy( năă ) = 2.mđáy = × 1.01× 74 = 162.8(kg ) 5.3.3.4 Khối lượng dung dịch tháp mthân = π π Dt ( H thân + H đáy ).ρ xtb = ×12 × (7.5 + × 0.275) × 996.16 = 6108.22( kg ) 4 5.3.3.5 Khối lượng mâm Ta có số liệu: Đường kính tháp: Dt = (m) Bề dày mâm: δm = 0.006 (m) Đường kính ống hơi: dh = 0.1 (m) Số chóp: n = 10 (chóp) Diện tích phần có ống chảy chuyền: S1C = 0.01 (m2) Số ống chảy chuyền mâm: z = Số mâm: Ntt =14 mâm Vậy khối lượng mâm tháp: mmâm n.π d h2 10π × 0.12 = N tt ( S đ − z.S1c − ).δ m ρ thép = 14 × (0.785 − 0.01 − ) × 0.006 × 7900 = 462.17(kg ) 4 34 5.3.3.6 Khối lượng chóp Khối lượng chóp xác định theo công thức: mch = π π ( d ch − d h2 ).h.ρ thép = × (0.1442 − 0.12 ) × 0.15 × 7850 = 9.93(kg ) 4 mchóp = m1chop 10.N tt = 9.93 ×10 × 14 = 1390.2(kg ) Tổng khối lượng chóp tháp: 5.3.3.7 Khối lượng ống dẫn lỏng, ống dẫn khí mkhí = π π ( Dn2 − D y2 ).ρthép = × (0.2732 − 0.252 ) × 7850 = 74.16(kg ) 4 mlong = π π ( Dn2 − Dy2 ).ρ thép = × (0.0452 − 0.04 ) × 7850 = 2.62(kg ) 4 Vậy tổng khối lượng ống: mơng = 2mkhí + 2mlong = × 74.16 + × 2.62 = 153.56(kg ) 5.3.3.8 Khối lượng bích nối ống dẫn lỏng, ống dẫn khí mbichlong = mbichkhi = π π ( D − Dn2 ).n.h.ρ thép = × (0.132 − 0.0452 ) × × 0.012 × 7850 = 2.2(kg ) 4 π π ( D − Dn2 ).n.h.ρ thép = × (0.372 − 0.2732 ) × × 0.022 × 7850 = 16.92( kg ) 4 Vậy tổng khối lượng bích nối ống: mbíchnơi = 2mbíchkhí + 2mbíchlong = × 2.2 + × 16.92 = 38.24(kg ) 5.3.3.9 Khối lượng ống chảy chuyền mch.chuyen = 5.3.3.10 π π ( d ng − d ch2 ).z.ρ thép N tt = × (0.119 − 0.115 ) ×1×14 × 7850 = 80.79(kg ) 4 Khối lượng toàn tháp Khối lượng tương đối toàn tháp (chưa tính tai treo): mt = mthân + mbích + 2mđáy + mdd + mmâm + mchóp + mbichnơi + mch.chuyen + mông ⇔ mt = 1217.8 + 169.65 + 162.8 + 6108.22 + 462.17 + 1390.2 + 153.56 + 38.24 + 80.79 ⇔ mt = 9783.44(kg ) 5.3.4 Chọn chân đỡ Tháp đỡ bốn chân Vật liệu làm chân đỡ tháp thép X18H10T 35 Tải trọng toàn tháp: Pt = m.g = 9783.44 × 9.81 = 95975.5( N ) Tải trọng tháp lên chân đỡ: G= Pt 95975.5 = = 23993.89( N ) 4 Để đảm bảo an toàn ta chọn 25000N (Tra bảng XIII.35 trang 437, QTTB tập 2) cho G.10-4 = 2.5 (N) Bảng 5.6 Số liệu chân đỡ F.10-4 Tải trọng cho phép lên bề mặt đến (m2) q.10-6 Bề mặt đỡ L B B1 B2 H h S l d 185 16 90 27 mm (N/m2) 444 0.56 250 180 21 290 350 Trục thiế t bò Theo đá y thiế t bò Hình5.3 Hình mơ chân đỡ 5.3.5 Chọn tai treo Chọn tai treo: tai treo gắn thân tháp để giữ cho tháp khỏi bị dao động điều kiện ngoại cảnh Chọn vật liệu làm tai treo thép X18H10T Chọn tải trọng cho phép lên tai treo 2.5×104 N (Tra bảng XIII.35 trang 438, QTTB tập 2) cho G.10 -4 = 2.5 (N), áp dụng cho tai treo thiết bị thẳng đứng 36 Bảng 5.7 Só liệu tai treo Bề mặt đỡ F.104 m2 Tải trọng cho phép lên bề mặt đỡ q.10-6 N/m2 173 1.45 L B B1 H S l a d 60 20 30 Khối lượng tai treo Kg mm 150 120 130 215 Hình 5.4 Hình khai triển tai treo Vậy tổng khối lượng tháp sau có tai treo là: mtt = mtháp + 4.mtaitreo = 9776.8 + × 3.48 = 9797.36(kg ) 3.48 37 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 6.1.1 Cơng suất bơm Từ phương trình Bernoulli ta có: P2 − P1 w22 − w12 H = z1 − z2 + + +Hf ρ g 2g Chọn z1 − z = 10(m) , w1= 0(m/s) P2 = P1 = Pa: xem áp suất mặt thoáng áp suất đầu ống dẫn lỏng nhau, N/m2 L + Lh w2 H f = H ms + H cb = λ đ + ∑ ξ d ông g Tổn thất đường ống là: Trong Chiều dài ống đẩy hút chọn Lđ= 9m Lh= 1m Đường kính ống chọn dống= 150mm Hệ số ma sát λ xác định sau: w2 = Vận tốc dòng chảy ống: Chế độ chảy ống: Re = 4.Vlv × 7.5 = = 0.12(m / s ) π d ơng 3600π × 0.152 ρ l d ơng w2 997.08 × 0.15 × 0.12 = = 997080 àl 0.018 ì 10 (chy ri) Tra bng II.15 sổ tay tập trang 378, chọn ống có độ nhám ε = 0.1 Do Re > 10000 nên: λ= 1 = = 0.012 (1.8 log Re− 1.5) [1.8 log(997080) − 1.5]2 Chọn hệ thống ống có co uốn góc 90o: ξ co = 1.1 Đầu vào ống: Đầu ra( cửa vào tháp): Vậy ξ t = ξ co + ξ dv + ξ dr = 1.1 + 0.5 + = 2.6 Suy Lđ + Lh w2 +1 0.12 H f = H ms + H cb = λ + ∑ ξ = 0.012 × + 2.6 × = 2.5 ×10 −3 ( m) d ơng 0.15 × 9.81 g 38 Vậy chiều cao cột áp bơm: P2 − P1 w22 − w12 0.122 − + + H f = 10 + + + 2.5 × 10−3 = 10(m) ρ g 2g × 9.81 V ρ g H b N lt = lv 1000.η Công suất lý thuyết bơm: H = z1 − z + Mà η = η o ηth.l ηck = 0.96 × 0.85 × 0.96 = 0.783 Vậy cơng suất lý thuyết V ρ g H b 7.5 × 997.08 × 9.81×10 N lt = lv = = 0.26(kW ) 1000.η 1000 × 0.783 × 3600 bơm: Tra bảng II.33, sổ tay tập trang 440 chọn hệ số dự trữ công suất β = 1.5 Công suất thực động bơm là: N t = β N lt = 1.5 × 0.26 = 0.39(kW ) 6.1.2 Quạt thổi khí (quạt ly tâm) P2 − P1 w22 − w12 H = z1 − z2 + + +Hf ρ g 2g Trong z2 – z1: tổn thất cột áp chiều cao hình học Chọn z1 = z2 P1, P2: áp suất dư ống hút ống đẩy Chọn P = P2 = Ptt = 72513.24 (N/m2) ω1, ω2: vận tốc khí ống hút ống đẩy Chọn ω1 = ω2 L + Lh w2 H f = H ms + H cb = λ đ + ∑ ξ d ông g Tổn thất đường ống là: Trong Chiều dài ống đẩy hút chọn Lđ= 1m Lh= 7m Đường kính ống chọn dống= 200mm Hệ số ma sát λ xác định sau: w2 = Vận tốc dòng chảy ống: Chế độ chảy ống: Re = 4.Vtb × 3091.1 = = 27.33(m / s ) π d ơng 3600π × 0.2 ρ l d ơng w2 1.154 × 0.2 × 27.33 = = 630776.4 µl 100 ×10 −7 (chảy rối) Tra bảng II.15 sổ tay tập trang 378, chọn ống có độ nhám ε = 0.1 Do Re > 10000 nên: λ= 1 = = 0.0125 (1.8 log Re− 1.5) [1.8 log(630776.4) − 1.5]2 39 Chọn hệ thống ống có co uốn góc 90o van: ξ co = 1.1 ; ξ van = 0.15 Vậy ξ t = ξ co + ξ van = 1.1 + 0.15 = 1.25 Suy Lđ + Lh w2 +1 27.33 H f = H ms + H cb = λ + ∑ ξ = 0.0125 × + 1.25 × = 238( m) d ơng 0.2 × 9.81 g Vậy chiều cao cột áp bơm: H = z1 − z + P2 − P1 w22 − w12 72513.24 + + Hf = 0+ + + 238 = 6643.34(m) ρ g 2g 1.154 × 9.81 Tra II.189 trang 463 sổ tay QTTB tập 2, ta có cơng suất lý thuyết bơm: N lt = Q.ρ g.H b 1000.η q ηtr Trong đó: Lưu lượng quạt: Q= 3200 = 0.89 3600 (m3/s) Hiệu suất quạt chọn η q = 55 (đối với quạt lý tâm áp suất thấp) Hiệu suất truyền động chọn ηtr = (lắp trực tiếp với trục động học) Vậy công suất lý thuyết quạt: N lt = Q.ρ NH g H b 1000.η q ηtr ρ xtb = 0.89 × 904.5 × 9.81× 6643.34 = 0.96(kW ) 1000 × 55× 1× 996.16 Tra bảng II.48, sổ tay tập trang 464 chọn hệ số dự trữ công suất k3 = 1.3 Công suất thực động bơm là: N t = k3 N lt = 1.3 × 0.96 = 1.25( kW ) 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Các tác giả , “ Sổ tay trình & Thiết bị tập “ , NXB KHKT Hà Nội – 1999 [2] Các tác giả , “ Sổ tay trình & Thiết bị tập 1“ , NXB KHKT Hà Nội – 1999 [3] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh , ” Quá trình & Thiết bị cơng nghệ hóa học – Tập – Truyền Nhiệt“ , NHBK TP.HCM – 1997 [4] Phạm Văn Bơn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam , “ Q trình & Thiết bị cơng nghệ hóa học – Tập 10 – Ví dụ & Bài tập “ , NHBK TP.HCM [5] Nguyễn Bin , “ Tính tốn Qúa trình & Thiết bị cơng nghệ hóa học & Thực phẩm – tập “ , NXB KHKT [6] Hồ Lê Viên , “ Thiết kế & Tính tốn chi tiết thiết bị hóa chất- tập 1“ , NXB KHKT [7] Nguyễn Bin , giáo trình “Q trình & Thiết bị Cơng nghệ hóa chất thực phẩm – Tập 4- Truyền Khối ” , NXB KHKT [8] Nguyễn Minh Tuyển , “ Tính tốn Máy & Thiết bị hóa chất“ , NXB KHKT ... thuyết trình hấp thụ 1.1.1 Khái niệm Hấp thụ q trình hấp thụ khí chất lỏng, khí hút gọi chất bị hấp phụ, chất lỏng để hút gọi dung môi (hay chất hấp thụ) , khí khơng bị hấp thụ gọi khí trơ 1.1.2... 1.3.3 Vì chọn nước dung môi hấp thu Chọn nước dung mơi hấp thu ammoniac vì: − − − − Ammoniac tan nhiều nước Nước có độ nhớt động lực học thấp giảm trở lực dung môi hấp thụ gây Nước dung môi rẻ tiền,... TẬP THIẾT KẾ THIẾT BỊ KHOA: CƠNG NGHỆ HỐ HỌC BỘ MƠN: MÁY & THIẾT BỊ HỌ VÀ TÊN: LIÊU THÁI VÂN NGHI DHHO12A MSSV: 16010421 LỚP: Tên đề tài: Thiết kế hệ thống tháp chóp hấp thụ khí NH dung mơi nước