Tính toán, thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt loại shell and tube ứng dụng trong nhà máy công nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm ninh bình…

BỘ QUỐC PHÒNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ Độc lập – Tự – Hạnh Phúc KHOA: Hóa – Lý kỹ thuật Phê chuẩn Độ mật: ………… Ngày … tháng … năm …… Số: ……………… CHỦ NHIỆM KHOA NHIỆM VỤ TIỂU LUẬN Họ tên: Cao Hồng Quân, Nguyễn Anh Sơn, Lê Quang Dương, Phùng Thị Thu Trang, Vũ Bá Ngọc Lớp: CNKTHH12 Khóa: 12 Ngành: Cơng nghệ hóa học Chun ngành: Cơng nghệ kỹ thuật hóa học Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt loại “ Shell and Tube ” – Ứng dụng nhà máy cơng nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…) Nội dung thuyết minh: giới thiệu thiết bị trao đổi nhiệt tính tốn, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt số nhà máy công nghiệp Số lượng, nội dung vẽ (ghi rõ loại, kích thước cách thực vẽ) sản phẩm cụ thể (nếu có): vẽ Cán hướng dẫn (ghi rõ họ tên, cấp bậc, chức vụ, đơn vị, hướng dẫn toàn hay phần): Hà Văn Hảo, Đại úy, Giáo viên, Bộ môn Công nghệ hóa học, hướng dẫn tồn Ngày giao: 11/9/2017 Ngày hoàn thành: 9/11/2017 Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2017 Chủ nhiệm môn Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên, học hàm, học vị) Học viên thực Đã hoàn thành nộp đồ án ngày 10 tháng 11 năm 2017 (Ký ghi rõ họ tên) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN I Định Nghĩa 2.1 Phân Loại Theo Nguyên Lý Làm Việc Của Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : .2 2.2 Phận Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Sơ Đồ Chuyển Động Chất Lỏng (Với Loại Thiết Bị Có Vách Ngăn ): 2.3 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Thời Gian: 2.4 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Công Dụng : .3 III Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt làm việc gián tiếp .4 3.1 Loại có vỏ bọc .4 3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống .6 3.3 Thiết bị trao đổi nhiệt loại .9 3.4 Thiết bị trao đổi nhiệt loại xoắn ốc 12 3.5 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống có gân .13 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ THỰC NGHIỆM 14 I Dây chuyền sản xuất HNO3 96% (Nhà máy Z195) .14 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất HNO3 96% 14 1.2 Thuyết minh lưu trình .14 1.3 Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt E206 .15 II DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CUMENE (Nhà máy nhựa hóa chất Phú Mỹ) 24 2.1 Lưu trình cơng nghệ 24 2.2 Tính tốn, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 25 III Nhà máy đạm Ninh Bình (Xưởng Khí Hóa Than – Cương vị Khí hóa than làm mát) 33 3.1 Mục đích cương vị 33 3.2 Thuyết minh lưu trình cơng nghệ 33 3.3 Thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 38 IV Công nghệ sản xuất ete (Nhà máy Z195) 46 4.1 Nguyên lý dây chuyền .46 4.2 Các cơng đoạn sản xuất ete 46 4.3 Sơ đồ công nghệ dây chuyền .46 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 4.4 Tính tốn – thiết kế thiết bị Heat Exchanger 51 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí LỜI NĨI ĐẦU Nước ta q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa nên số ngành cơng nghiệp bước phát triển hứa hẹn có nhiều đột phá đem lại nhiều lợi ích tương lai Một số ngành cơng nghiệp hóa học Các sản phẩm hóa học quy mơ cơng nghiệp ln kèm với cải tiến, áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm từ đáp ứng nhu cầu cao người tiêu dùng Các loại máy móc thiết bị sản xuất ưu tiên hàng đầu nhà máy, chúng phải đảm bảo yêu cầu chặt chẽ khả vận hành độ an tồn Chính điều đó, kỹ sư phải đưa ý tưởng cố gắng thiết kế loại thiết bị khác đáp ứng mục đích, u cầu đề ngành cơng nghiệp phát triển Nắm bắt tình hình đó, nhóm chúng tơi duới hướng dẫn tận tình Thầy ThS Hà Văn Hảo tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Tính tốn, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt loại “ Shell and Tube ” – Ứng dụng nhà máy cơng nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…)” nhằm cụ thể hóa vấn đề thiết kế máy thiết bị ngành cơng nghệ hóa học Đề tài chia làm chương: Chương 1: Tổng quan thiết bị trao đổi nhiệt Chương 2: Nội dung thực nghiệm Chương 3: Kết luận Chúng cố gắng nhiều điều kiện với kiến thức hạn chế, khó tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến góp ý từ phía Thầy, Cơ bạn để tiểu luận hồn thiện TẬP THỂ NHĨM Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN I Định Nghĩa Thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị thực trao đổi nhiệt chất cần gia công với chất mang nhiệt lạnh [1] Chất mang nhiệt lạnh gọi chung môi chất có nhiệt độ cao thấp nhiệt độ chất gia cơng, dùng để nung nóng làm nguội chất gia cơng điển hình hệ thống lạnh dàn lạnh dùng hạ nhiệt độ phòng dàn nóng làm hạ nhiệt độ môi chất sưởi ấm Chất gia công môi chất thường pha lỏng hơi, gọi chung chất lỏng Các chất có nhiệt độ khác [1] Những thiết bị thường sử dụng thiết bị sưởi ấm, tủ lạnh, điều hòa, nhà máy lượng, nhà máy hóa chất, nhà máy hóa dầu, nhà máy lọc dầu, khu chế tạo khí thiên nhiên, xử lý chất thải Và tiểu luận này, chúng tơi tìm hiểu số thiết bị trao đổi nhiệt nhà máy công nghiệp lớn Việt Nam II Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2.1 Phân Loại Theo Nguyên Lý Làm Việc Của Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2.1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt tiếp xúc (hay hỗn hợp) Là loại thiết bị trao đổi nhiệt chất gia cơng mơi chất tiếp xúc nhau, thực trình trao đổi nhiệt trao đổi chất, tạo hỗn hợp [1] Ví dụ: bình gia nhiệt nước cách sục dòng 2.1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt hồi nhiệt: Là loại thiết bị trao đổi nhiệt có mặt trao đổi nhiệt quay, tiếp xúc chất lỏng mặt nhận nhiệt, tiếp xúc chất lỏng mặt toả nhiệt Q trình trao đổi nhiệt khơng ổn định mặt trao đổi nhiệt có dao động nhiệt [1] Ví dụ: sấy khơng khí quay lò nhà máy nhiệt điện 2.1.3 Thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Là loại thiết bị trao đổi nhiệt có vách rắn ngăn cách chất lỏng nóng chất lỏng lạnh chất lỏng trao đổi nhiệt theo kiểu truyền nhiệt Loại thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn bảo đảm độ kín tuyệt đối hai chất, làm cho chất gia công tinh khiết vệ sinh, an tồn, sử dụng rộng rãi công nghệ [1] 2.1.4 Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống nhiệt: Là loại thiết bị trao đổi nhiệt dùng ống nhiệt để truyền tải nhiệt từ chất lỏng nóng đến chất lỏng lạnh Mơi chất ống nhiệt nhận nhiệt từ chất lỏng 1, sơi hố thành bão hồ khơ, truyền đến vùng tiếp xúc chất lỏng 2, ngưng thành lỏng quay vùng nóng để lặp lại chu trình Trong ống nhiệt, mơi chất sơi, ngưng chuyển động tuần hồn, tải lượng nhiệt lớn từ chất lỏng đến chất lỏng [1] 2.2 Phận Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Sơ Đồ Chuyển Động Chất Lỏng (Với Loại Thiết Bị Có Vách Ngăn ): - Sơ đồ song song chiều - Sơ đồ song song ngược chiều - Sơ đồ song song đổi chiều - Sơ đồ giao lần - Sơ đồ giao nhiều lần 2.3 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Thời Gian: Phân làm loại - Thiết bị liên tục: Như bình ngưng , calorifer - Thiết bị làm việc theo chu kỳ: nồi trùng , thiết bị sấy theo mẻ 2.4 Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Theo Công Dụng: - Thiết bị gia nhiệt dùng để gia nhiệt cho sản phẩm : nồi nấu lò - Thiết bị làm mát để làm nguội sản phẩm đến nhiệt độ môi trường : tháp giải nhiệt, bình làm mát dầu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Thiết bị lạnh để hạ nhiệt độ sản phẩm đến nhiệt độ nhở nhiệt độ môi trường : tủ lạnh, tủ đông III Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt làm việc gián tiếp Dựa vào cấu tạo bề mặt truyền nhiệt ta chia thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp thánh loại sau đây: - Loại có vỏ bọc - Loại ống - Loại - Loại xoắn ốc - Loại ống có gân 3.1 Loại có vỏ bọc 3.1.1 Cấu tạo[3]: Hình 3.1a: Thiết bị truyền nhiệt loại Hình 3.1b: Hình ảnh thiết bị trao vỏ bọc [2] – thiết bị; – vỏ bọc; – mặt bích đổi nhiệt loại vỏ bọc ngồi thực tế Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Lớp vỏ bọc ghép vào lớp vỏ thiết bị mặt bích (hoặc hàn bền) Giữa hai lớp vỏ tạo thành khoảng trống kín chứa chất tải nhiệt 3.1.2 Nguyên tắc hoạt động[3]: - Quá trình truyền nhiệt đưa vào khoảng trống hai lớp vỏ để đun nóng hay làm lạnh - Chiều cao vỏ ngồi khơng thấp mực chất lỏng thiết bị - Bề mặt truyền nhiệt không lớn 10m2 , áp suất làm việc đốt không 10at - Đặt cánh khuấy để tăng tốc độ tuần hoàn - Khi cần làm việc áp suất cao vỏ bọc ngồi cần phải có cấu tạo đặc biệt (áp suất lên đến 75 at) Để truyền nhiệt từ ống xoắn vào vỏ thiết bị được, ta lót them miếng lót kim loại để tăng bề mặt tiếp xúc, đúc ống xoắn vào vỏ thiết bị Đôi ống xoắn thường bổ đơi hàn vào thiết bị, lấy thép góc hàn vào vỏ thiết bị Mục đích điều chỉnh áp suất ống xoắn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 3.2: Thiết bị có ống xoắn bên vỏ bọc 3.1.3 Ưa điểm nhược điểm - ứng dụng[3] - Ưu điểm: chế tạo đơn giản, dễ vận hành, dễ bảo dưỡng sửa chữa - Nhược điểm: Hệ số truyền nhiệt không cao, thiết bị cồng kềnh - Ứng dụng: + Truyền nhiệt gián tiếp qua lớp vỏ thiết bị + Sử dụng đun nóng làm lạnh thiết bị phản ứng, đặc biệt thiết bị bên không đặt ống xoắn 3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống Loại bề mặt truyền nhiệt có dạng hình ống, vào tính chất làm việc cấu tạo thiết bị xếp thành kiểu sau: - Ống lồng ống - Ống chùm 3.2.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống[3] * Cấu tạo: Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống lồng ống gồm nhiều đoạn nối tiếp với (hình 3.3), đoạn có ống lồng vào nhau, ống đoạn nối với ống đoạn khác ống ngồi đoạn nối thơng với Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí ống ngồi đoạn khác Để dễ thay rửa ống người ta nối khuỷu ống nối có mặt bích Ống hàn kín với ống mối hàn – ống trong; – ống ngoài; – khuỷu nối; – ống nối; – mối hàn Hình 3.3: Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống lồng ống [2] * Nguyên lý làm việc - Chất tải nhiệt II ống từ lên chất tải nhiệt I ống từ xuống - Khi suất lớn ta đặt nhiều dãy làm việc song song Hình 3.4: Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống lồng ống làm việc song song * Ưu điểm nhược điểm Ứng dụng - Ưu điểm: có hệ số truyền nhiệt lớn, dễ điều chỉnh tốc độ môi chất, chế tạo đơn giản - Nhược điểm: Cồng kềnh, giá thành cao, khó vệ sinh khoảng trống ống, khó sửa chữa Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 46 - Cân nặng giá thành thiết bị E-1308: - Một số cảnh báo sử dụng thiết bị E-1308: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 47 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 48 IV Công nghệ sản xuất ete (Nhà máy Z195) 4.1 Nguyên lý dây chuyền Dây chuyền sản suất được thiết kế sở loại (tách) nước cồn etylic để tạo ete etylic sử dụng chất xúc tác axit sunfuric, trung hòa axit dư ete nguyên lệu dung dich kiềm (1-1.5%), trình chưng cất để tách sản phẩm ete, cồn ,nước 4.2 Các công đoạn sản xuất ete 4.2.1 Cơng đoạn điều chế axit etylsunfuric: Tạo phản ứng cồn etylic axit sunfuric để tạo hợp chất trung gian etylsunfuric theo phản ứng: C2H5OH + H2SO4 ↔ C2H5OSO3H + H2O + Q 4.2.2 Công đoạn khởi động sản suất ete Là q trình nâng nhiệt thiết bị ete hóa (E), đốt nóng chuyển hóa cồn từ dạng lỏng sang dạng Phản ứng tạo tạo ete nguyên liệu, đưa chế độ làm việc thiêt bị trung hòa (AK4), tháp chưng luyện (AK1,AK2), thiết bị hấp thụ AK3, thiết bị làm lạnh cồn (T5), làm lạnh ete (T6) trạng thái làm việc để tạo sản phẩm ổn định dây chuyền theo phản ứng: C2H5OSO3H + C2H5OH ↔ C2H5-O-C2H5 + H2SO4 + Q 4.3 Sơ đồ công nghệ dây chuyền Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 49 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Hình 4.1 Sơ đồ cơng nghệ q trình sản xuất ete 50 4.3.1 Mơ tả q trình sản xuất - Quá trình điều chế axit etylsunfuric: Axit H2SO4 95% chuyển vào từ bình chung chuyển M từ M chuyển sang bình Ete hóa E (bằng áp suất khí trơ) Cồn lỏng cấp vào bình phản ứng E theo tỷ lệ 1:1, phản ứng với axit H 2SO4 tạo axit etyl Phản ứng tạo axit etylsunfuric phản ứng tỏa nhiệt, cần phải điều chỉnh lưu lượng cấp cồn vào cho nhiệt độ bình tăng khơng 20ºC/giờ Duy trì nhiệt độ bình E khoảng (60-70)ºC Khi đủ 48 tiến hành lấy mẫu axit etyl sunfuric qua ống báo mức, lấy phải sục khí Nitơ thời gian 10 phút để làm đồng axit bình E - Quá trình nâng nhiệt: Gia nhiệt cho bình E, điều chỉnh nhiệt độ bình E tăng (1520)ºC/giờ Khi nhiệt độ bình E đạt 90ºC tiến hành cấp gia nhiệt cho thiết bị hóa cồn I (điều chỉnh độ mở để tránh nhiệt độ tháp tăng đột ngột làm tháp co giãn) Khi nhiệt độ cồn thiết bị I đạt (105-110)ºC bình E đạt 105ºC, mở van cấp cồn từ thiết bị hóa cồn I sang bình E bắt đầu trình phản ứng tạo Ete Khi nhiệt độ bình E đạt (136138)ºC trì cấp vào gia nhiệt cho thiết bị hóa cồn I để trì nhiệt độ cồn khỏi bình khoảng (105-110)ºC Hỗn hợp ete-cồn-nước từ bình E lên tháp AK4 trung hòa dung dịch xút loãng từ xuống, hỗn hợp cồn-nước giữ lại đáy tháp AK4 chảy vào tháp AK1 qua đường chảy tràn Hơi Ete lên đỉnh tháp AK4 đưa vào tháp AK1 để chưng cất Khi có sản phẩm ete đến D1(có hồi lưu vào AK1) Cấp cồn lạnh với lưu lượng 20lit/giờ vào tháp AK3 Hơi ete chưa ngưng tụ hết thiết bị K1,T6, C vào tháp hấp thụ AK3, ete cồn lạnh hấp thụ chảy bình chứa hỗn hợp thành phần E2, ete lại mơi trường - Quá trình chưng cất ete: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 51 Hơi Ete lên đỉnh tháp AK1, vào thiết bị ngưng tụ ete D1 Hỗn hợp cồn-nước từ tháp AK1 chảy vào tháp AK2 qua đường chảy tràn tháp AK1, chạy tăng cường khoảng 40 phút Khi nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống (33-35)ºC tiến hành lấy mẫu đường hồi lưu vào đỉnh tháp AK1, sau 10-15 phút lấy mẫu kiểm tra lại Khi tỉ trọng đạt yêu cầu, cho sản phẩm ete hồi lưu vào AK1, phần sản phẩm thiết bị làm lạnh T6 qua thiết bị tách nước C Kiểm tra tỉ trọng Ete tháp tách nước C, khơng đật u cầu mở van xả tồn Ete bình chứa hỗn hợp thành phần E2 để chưng cất lại Khi đạt yêu cầu mở van cho sản phẩm Ete bình chứa E10(E11) Hơi Ete chưa ngưng tụ hết D1 lên thiết bị K1 để ngưng tụ tiếp Kiểm tra tỉ trọng Ete K1 không đạt yêu cầu cho bình hỗn hợp thành phần E2, đạt yêu cầu mở van cho sản phẩm Ete bình chứa E10(E11) - Quá trình chưng cất cồn: Hỗn hợp cồn-nước sau chảy tràn từ tháp AK1 sang tháp AK2 cồn lên đỉnh tháp vào thiết bị ngưng tụ cồn lần D2, cồn chưa ngưng tụ hết D2 tiếp tục ngưng tụ thiết bị ngưng tụ cồn lần K2, nước xuống đáy tháp AK2 sau ngồi đường thải nước ngưng Lúc đầu cồn sau ngưng tụ K2 hồi lưu hoàn toàn vào đỉnh tháp AK2, trì tháp chạy chế độ tăng cường khoảng 60 phút, nhiệt độ đỉnh tháp giảm xuống 74-78.5ºC, lấy mẫu cồn thiết bị D2 kiểm tra nồng độ, khơng đạt u cầu cho tồn hồi lưu lại vào đỉnh tháp AK2, sau 10-15 phút kiểm tra lần Khi nồng độ cồn đạt yêu cầu cho sản phẩm hồi lưu lại vào AK2, sản phẩm thiết bị làm lạnh T5 Kiểm tra nồng độ cồn T5, không đạt cho E2 để chưng lại, đạt bình chứa E1 để bơm sang bình chứa cồn sản xuất Ete 4.3.2 Các thông số thiết bị làm việc ổn định Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 52 Bảng 4.1: Thơng số thiết bị hóa cồn I TT Tên tiêu Giá trị Van K2 cấp cồn vào, lít/giờ 40 ÷ 180 Áp suất làm việc, Kg/cm 0.3 ÷ 0.6 Nhiệt độ cồn khỏi I, ºC 105 ÷ 110 Bảng 4.2: Thơng số trung bình bình E TT Tên tiêu Nhiệt độ trung bình E, ºC Áp suất làm việc, Kg/cm2 TT Tên tiêu PH đáy tháp Nhiệt độ đáy tháp, ºC Lưu lượng dd xút loãng vào, lít/giờ Giá trị 136 ÷ 138 0.1 ÷ 0.2 Bảng 4.3: Thơng số tháp AK4 Giá trị ÷ 12 70 ÷ 140 50 ÷ 140 Bảng 4.4: Thơng số tháp chưng cất ete AK1 thiết bị ngưng tụ Ete TT 10 TT Tên tiêu Giá trị Nhiệt độ đỉnh tháp, ºC 33 ÷ 35 Nhiệt độ thân tháp, ºC 34 ÷ 35 Nhiệt độ đáy tháp, ºC 70 ÷ 85 LL Ete hồi lưu vào tháp AK1, l/h 140 ÷ 240 LL xút lỗng(liq) vào tháp AK1, l/h ÷ 140 Hơi gia nhiệt tháp AK1 70.5 ÷ 71 Nhiệt độ Ete khỏi D1, ºC 10 ÷ 20 Nhiệt độ nước khỏi D1, ºC 12 ÷ 20 Nhiệt độ nước khỏi K1, ºC 12 ÷ 20 Nhiệt độ nước khỏi T6, ºC 10 ÷ 15 Bảng 4.5: Thơng số tháp chưng cất AK2 thiết bị ngừn tụ cồn Tên tiêu Nhiệt độ đỉnh tháp, ºC Nhiệt độ thân tháp, ºC Nhiệt độ đáy tháp, ºC LL cồn hồi lưu vào tháp AK2, l/h Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Giá trị 74 ÷ 78 82 ÷ 92 102 ÷ 105 100 ÷ 450 53 Nhiệt độ cồn khỏi D2, ºC 48 ÷ 68 Nhiệt độ nước khỏi D2, ºC 15 ÷ 20 Nhiệt độ nước khỏi K2, ºC ≤ 30 Nhiệt độ nước khỏi T5, ºC 15 ÷ 20 4.4 Tính tốn – thiết kế thiết bị Heat Exchanger 4.4.1 Thông số thiết bị trao đổi nhiệt (Thiết bị ngưng tụ Ete) Bảng 4.6: Thông số thiết bị ngưng tụ Ete (D1) TT Tên thông số Nhiệt độ Ete vào D1, ºC Nhiệt độ Ete khỏi D1, ºC Nhiệt độ nước vào khỏi D1, ºC Nhiệt độ nước khỏi D1, ºC LL Ete vào D1, l/h Diethyl ether CH3CH2-O-CH2-CH3 Giá trị 35 15 15 200 d = 0,713 g/ml = 0,173 kg/l Quy đổi l/h sang kg/h: 200 l/h = 200.0,713 = 142,6 kg/h 4.4.2 Mô thiết kế - Mở phần mềm Aspen heat exchanger design and rating chọn thiết kế Thiết bị trao đổi nhiệt Heat Exchanger dạng Shell & Tube - Khai báo thông số cho phần mềm thiết kế theo Bảng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 54 - Khởi tạo dòng vật chất: Click vào Hot Stream(1) Compositions chọn Aspen Properties -> Nhập cấu tử cần tìm Water Diethyl-Ether -> Search -> Add Điền thành phần dòng (Composition) với Hot stream (DiethylEther=1, Water=0) Làm tương tự với Cold Stream khác thành phần dòng (Water=1, Diethyl-Ether=0) - Click vào Contruction Specifications điều chỉnh thông số kỹ thuật xây dựng thiết bị Click tiếp vào Material of Construction để chọn vật liệu cho thiết bị Chọn tất phận SS 304L thép khơng gỉ có thành phần Ni Cr cao chống khả ăn mòn axit chống bị oxi hóa nhiệt độ cao Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 55 - Click mũi tên xanh Run để chương trình bắt đầu tính tốn thiết kế thiết bị - Sau chạy phền mềm cho kết mô hình thiết kế thơng số chi tiết thiết bị Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 56 4.4.3 Bản vẽ thiết kế Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 57 - Tính tốn chi phí sản xuất - Một vài ý sử dụng thiết bị Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 58 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN Qua thời gian thực đồ án chúng tơi có thêm số kiến thức để hiểu thiết bị trao đổi nhiệt, biết thêm cấu tạo, nguyên lý hoạt động loại thiết bị trao đổi nhiệt Đồng thời qua tìm hiểu, nghiên cứu chúng tơi nhận thấy rằng: Cùng phát triển khoa học kỹ thuật ứng dụng tin học vào công nghiệp giúp cho q trình tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt đơn giản hơn, thuật tiện tiết kiệm thời gian Với giao diện rõ ràng, mơ hình thiết lập tính tốn thơng nhiệt Aspen heat exchanger design and rating định tính tốn kích thước trao đổi nhiệt trực tiếp từ tờ khai Các mơ hình nghiêm ngặt cung cấp mơ hình xác nhiệt thủy lực mơ Thiết kế sơ dễ dàng chuyển sang Thiết kế & Đánh giá Aspen Exchanger để nâng cao hiệu tối ưu hóa thiết kế khơng cần q nhiều thời gian để tính tốn xây dựng mơ hình thiết bị Ngoài phần mềm Aspen heat exchanger design and rating nhiều phần mềm ứng dụng để tính tốn, thiết kế phục Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 59 vụ cho ngành cơng nghệ kĩ thuật hóa học giới áp dụng, nhiên Việt Nam lại chưa có phổ biến rộng rãi, vậy, cách giới thiệu phổ biến rộng rãi cho thiết bị trao đổi nhiệt phần mềm Aspen heat exchanger design and rating Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bốn, Giáo trình Thiết bị trao đổi nhiệt [2] Phạm Xuân Toản, Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2003 [3] Hà Văn Hảo, Bài giảng Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học, 2016 [4] Robert W Serth, Thomas G Lestina, Process Heat Transfer Principles, Applications and Rules of Thumb,2nd ed,2014 [5] James R Couper, W Roy Penney, James R Fair, Stanley M Walas, Chemical Process Equipment Selection and Design, Third Edition, 2012 [6] Chemical Engineering Design, Second Edition, Chapter 19 Design Heat Exchanger, 2013 [7] Chemical Engineering Design, Second Edition, Chapter Materials in design, 2013 [8] Kamal I.M Al-Malah, Aspen Plus: Chemical Engineering Applications 1st Edition, 2016 [9] Michael Kleiber, Process Engineering: Addressing the Gap between Studies and Chemical Industry, 2016 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí ... “ Tính tốn, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt loại “ Shell and Tube ” – Ứng dụng nhà máy cơng nghiệp hóa chất (các nhà máy hóa học, đạm Ninh Bình…) ” nhằm cụ thể hóa vấn đề thiết kế máy thiết bị. .. số thiết bị trao đổi nhiệt nhà máy công nghiệp lớn Việt Nam II Phân Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2.1 Phân Loại Theo Nguyên Lý Làm Việc Của Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt : 2.1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt. .. .4 3.2 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống .6 3.3 Thiết bị trao đổi nhiệt loại .9 3.4 Thiết bị trao đổi nhiệt loại xoắn ốc 12 3.5 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống có