Gồm 5% so với cồn thành phẩm: Ncồnthànhphẩm = 2216,92 lít/h Lượng cồn đầu vào ống trong 1giờ:
N12 = Ncồnthànhphẩm × × 5% = 2216,92 × 0,7755 × 5% = 85,961 (kg/h) Khối lượng riêng của cồn sản phẩm = 0,7755 tại áp suất 1atm [8,tr9] Nhiệt lượng toả ra trên bề mặt ống:
Q = 12
N
×c×( t1 – t2 )
= 85,961 × 0,7394 × (70-30) = 2542,384 (kcal/h) Trong đó:
+ c = 0,7394 kcal/kg độ là nhiệt dung riêng của khối nấu + t1, t2 nhiệt độ đầu và cuối của khối nấu
Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh: Q’ = 10%×Q
= 10% × 2542,384 = 254,238 (kcal/h) Nhiệt lượng cần cung cấp:
Q” = Q – Q’
= 2542,384 – 254,238 = 2288,146 (kcal/h) Khối lượng nước làm nguội:
Q” = 12
'
N
×CN×(t1 – t2)
Trong đó: CN = 1 kcal/kg.độ là nhiệt dung riêng của nước [8, tr 165]
Ncồn đầu = ) ( " 2 1 t t C Q N× − = = 57,204 (kg/h) ρ nước = 1000 kg/m3 [7, tr 9] Vậy: Vnước = = 0,057 (m3/h)
Diện tích bề mặt truyền nhiệt: F = K t Q ∆ × " = =0,286 (m2)
Trong đó: + K = 150÷250 kcal/m2.h.độ là hệ số truyền nhiệt. Chọn K = 200 kcal/m2.h.độ [4, tr 97]
Chiều dài đường ống: L = d
F
×
π
= = 0,911 (m) Chọn chiều cao nắp trên và nắp dưới: ho = 0,15 m Đường kính ống: do = 0,05 m
Bước xoắn ống ruột gà: t = 0,03m Đường kính vòng xoắn: dx = 0,3m
Chiều dài một vòng xoắn: lv = = = 0,444 m
Số vòng xoắn: n = = = 2,052 lấy 3 vòng
Chiều cao phần ruột gà: h = (ndo)+(n-1)t) = 30,05+20,03 = 0,21 m Chiều cao thân bình: H = 1,5h = 1,50,21=0,3 m
Chiều cao toàn bộ bình: Htoàn bộ = H + 2ho = 0,21 + 20,15 =0,615 m Đường kính bình làm nguội: D = dx + 2do = 0,3 + 2 0,05 = 0,4 m
Vậy chọn 1 thiết bị ngưng tụ ống xoắn ruột gà (Hình 5.21) có các thông số sau: chiều cao nắp ho = 0,15 m; đường kính ống do = 0,05 m; đường kính vòng xoắn dx = 0,3m; Chiều cao thân bình H = 0,21 m, chiều cao toàn bộ bình Htoàn bộ = 0,615 m; đường kính bình D = 0,4 m.