Chọn thiết bị gia nhệt nhập liệu là thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T, kích thước ống 25 x 2.
• Đường kính ngồi:
• Đường kính trong:
• Bề dày ống: Chọn:
Dịng nhập liệu đi trong ống cĩ nhiệt độ: 0C. Nhiệt độ ra: 0C.
Hơi đốt là hơi nước cĩ áp suất 2,5at. Hơi nước đi phía ngồi ống từ trên xuống, dịng nhập liệu đi phía trong ống từ dưới lên.
Tra bảng I.125 trang 314 STTB tập 2.
• Nhiệt hố hơi: J/kg.
• Nhiệt độ sơi: 0C.
Quá trình truyền nhiệt là ổn định.
Từ phương trình Newton – Furie (phương trình truyền nhiệt)
Trong đĩ:
Hiệu số nhiệt trung bình của chất tải nhiệt ở hai bên bề mặt tường, 0C. 1. Hiệu số nhiệt độ trung bình
Chọn kiểu truyền nhiêt ngược chiều, nên:
2. Hệ số truyền nhiệt
Hệ số truyền nhiệt K được tính theo cơng thức như đối với tường phẳng: Trong đĩ:
Hệ số cấp nhiệt của hơi đốt, W/m2.độ. Hệ sớ cấp nhiệt dịng nhập liệu, W/m2.độ. Nhiệt trở qua thành ống và lớp cáu.
3. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu Trong đĩ:
Nhiệt độ của vách tiếp xúc với hơi đốt phía vỏ, 0C
: Nhiệt độ của vách tiếp xúc dịng nhập liệu trong ống, 0C Bề dày thành ống:
Hệ số dẫn nhiệt của thép khơng gỉ: W/m.độ (Tra bảng XII.7 trang 313 STTB tập 2) Nhiệt trở lớp bẩn trong ống: (Tra bảng 31 trang 419 [4]).
Nhiệt trở lớp cáu trong ống: (Tra bảng 31 trang 419 [4]).
3.1
Xác định hệ số cấp nhiệt của dịng nhập liệu trong ống Nhiệt độ trung bình của dịng nhập liệu đi trong ống:
0C Khối lượng riêng của Benzen:
Khối lượng riêng của Toluen:
Khối lượng riêng của dịng nhập liệu là:
Độ nhớt của Benzen: Độ nhớt của Toluen:
Độ nhớt của hỗn hợp:
Hệ số dẫn nhiệt của Benzen: Hệ số dẫn nhiệt của Toleen: Hệ số dẫn nhiệt của hỗn hợp:
Nhiệt dung riêng của Benzen: CB = 1949 J/Kg.0C Nhiệt dung riêng của Toluen: CT = `1914,5J/Kg.0C Nhiệt dung riêng của hỗn hợp là:
J/Kg.0C
Vận tốc dịng nhập liệu trong ống:
Chuẩn số Reynolds
Ta thấy Re > 10000 Chế độ chảy rối
Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào Re và tỉ lệ đường ống L và dường kính d của ống. Khi
Hệ số cấp nhiệt của sản phẩm đỉnh ngồi ống:
3.2
Hệ số cấp nhiệt của hơi nước đi ngồi ống
Dùng phép lặp: Chọn 0C
Nhiệt độ trung bình của màng chất ngưng tụ: 0C. Tại nhiệt độ này thì:
Khối lượng riệng của nước: Độ nhớt của nước:
0C.
Tại nhiệt độ 0C.
Khối lượng riêng của Benzen: Khối lượng riêng của Toluen:
Khối lượng riêng của dịng nhập liệu là:
Độ nhớt của Benzen: Độ nhớt của Toluen:
Độ nhớt của hỗn hợp:
Hệ số dẫn nhiệt của Benzen: Hệ số dẫn nhiệt của Toleen: Hệ số dẫn nhiệt của hỗn hợp:
Nhiệt dung riêng của Benzen: CB = 2150 J/Kg.0C Nhiệt dung riêng của Toluen: CT = `2100 J/Kg.0C Nhiệt dung riêng của hỗn hợp là:
J/Kg.0C
Kiểm tra sai số:
Kết luận: chọn C. và 0C. Vậy hệ số truyền nhiệt:
4.
Bề mặt truyền nhiệt.
5. Cấu tạo thiết bị
Số ống truyền nhiệt n = 19 ống. Ống bố trí theo hình lục giác đều. Chiều dài ống truyền nhiệt:
Số ống trên đường chéo: b = 5 ống
Bước ống: t = 1,2b = 1,2.0,025 = 0,03 (m) Đường kính vỏ thiết bị: