Tớnh độ dày của bỡnh chứa thiết bị sinh hơi:- 123docz.net

. Năng suất lạnh của dàn bay hơi: Q0, KW

11.1.2. Tớnh độ dày của bỡnh chứa thiết bị sinh hơi:

Bỡnh chứa thiết hấp thụ được chế tạo bằng inox cú đường kớnh trong Dt = 0,286 m cú ỏp suất trong bỡnh là (ỏp suất tuyệt đối) PK= 1,2376 MPa . Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất dư) là P =PK- Pk = 1,2376 - 0,0981=1,1395 MPa.

Hỡnh 6.1. Bỡnh chứa thiết bị sinh hơi:

Chiều dày nhỏ nhất δ của bỡnh chịu ỏp suất trong, theo [TL12-tr390] được xỏc định theo cụng thức sau:

δ = 2 .. t cp P D C P σ ϕ− + ,[m] trong đú:

+ Dt: đường kớnh trong của bỡnh, Dt = 0,416 m + P: ỏp suất tớnh toỏn,[MPa]; P = 1,1395 MPa + l: chiều dài của thõn bỡnh,[m]; l = 1,5 m

+σcp: ứng suất bền cho phộp của kim loại chế tạo. Theo [TL12- Tr390]

σ =σ*cp ì η

với:

- σ*cp : Ứùng suất cho phộp định mức của kim loại chế tạo, ở đõy bỡnh được chế tạo bằng thộp 10 theo [TL1-Tr134] ta cú:

σ = 88,2 MPa

- η: Hệ số hiệu chỉnh tớnh đến loại thiết bị, với loại thiết bị nguy hiểm theo [TL12-Tr391] ta cú: η= 0,9

Suy ra: σcp= 88,2ì0,9=79,38 MPa

+ C: trị số bổ sung độ dày dự phũng ăn mũn ,[m] theo [TL12- Tr391]

ta cú C = 0,004 m

+ ϕ: Hệ số độ bền của cỏc mối hàn, đối với hàn bằng tay: ϕ

=0,9

Suy ra độ dày nhỏ nhất của bỡnh là:

δ = 1,1395 0,416 0, 003 2 79,38 0,9 1,1395

ì +

ì ì − =6,34.10-3 m

Vậy ta chọn: δ = 6,5 mm

11.1.3.Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng

tụ:

Áp suất trong bề mặt ống là ỏp suất ngưng tụ PK=1,353 MPa, xem ỏp suất của nước giải nhiệt là ỏp suất khớ quyển Pk=0,0 981 MPa.

Vậy ỏp suất tớnh toỏn( ỏp suất dư) P =P0- Pk = 1,2376 - 0,0981=1,1395 MPa

Đường kớnh trong của ống: d1=0,018 m, Đường kớnh ngồi của ống: d2=0,022 m

Và δ=0,002 m

Chiều dày nhỏ nhất của ống trao đổi nhiệt chịu ỏp lực trong theo [TL12-Tr390] được xỏc định theo cụng thức sau:

δtt = PD P cp t + ϕ σ . 2 . + C ,[m]

Hỡnh 11.3. Ống trao đổi nhiệt của cỏc thiết bị trao đổi nhiệt:

trong đú:

+ P: ỏp suất tớnh toỏn, [MPa]. P=1,1395 [MPa]

+ Dt: đường kớnh trong của ống trao đổi nhiệt, [m] Dt=0,015 m

+ σcp: ứng suất bền cho phộp của kim loại chế tạo. Theo [TL1-tr133]

σcp = σ*

cpì η

với:

- σ*

cp: ứng suất cho phộp định mức của kim lọai chế tạo, ở đõy ống trao đổi nhiệt được làm bằng thộp 10 theo [TL1-Tr134] ta cú σ*

cp= 88,2 MPa

- η: hệ số hiệu chỉnh ứng suất phụ thuộc vào đặc điểm cấu trỳc và điều kiện làm việc của thiết bị ỏp lực. Ơớ đõy ống trao đổi nhiệt được chế tạo liền là thiết bị khụng gia nhiệt theo [TL12-Tr391] ta cú η = 0,95.

Suy ra σcp = 88,2 ì 0,95 = 83,79 MPa

+ ϕ: hệ số bền của mối hàn, vỡ ống trao đổi nhiệt được chế tao liền nờn

ϕ = 1

+ C: trị số bổ sung chiều dày dự phũng ăn mũn ,[m] theo [TL1-Tr390]

ta cú C = 0,001 m

Vậy chiều dài của ống:

P cp σ D t δ

δtt = 2 83,79 1 1,1395ì1,1395 0, 018ì −ì + 0,001=1,12.10-3m < δ=2.10-3m, thoả mĩn với việc chọn

11.2. TÍNH KIỂM TRA ĐỘ DÀY ỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT:

11.2.1.Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi:

Ống trao đổi nhiệt của thiết bị bay được chế tạo bằng thộp 10 cú đường kớnh trong dt = 0,018 m, đường kớnh ngồi dn= 0,022 m và δ

= 0,002m. Nước tải lạnh đi ngồi ống xem nước tải lạnh cú ỏp suất khớ quyển Pk= 0,981MPa . Aùp suất trong của ống là ỏp suất bay hơi P0 = 0,262 MPa Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất dư) là P = P0- Pk = 0,262- 0,0981 = 0,1639 MPa.

+ P: ỏp suất tớnh toỏn, P = 0,1639 MPa.

+ Dt: đường kớnh trong của ống trao đổi nhiệt, Dt = 0,018 m Suy ra chiều dày nhỏ nhất ống trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi là:

δtt = 2 83,79 1 0,1639ì0,1639 0,018ì +ì + 0,001 = 1,017.10-3 m

δtt = 0,001m < δ=0,002m Vậy thỏa mĩn điều kiện bền

11.2.2. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị hấp

thụ:

Ống trao đổi nhiệt của thiết hấp thụ được chế tạo bằng inox cú đường kớnh trong dt = 0,015 m, đường kớnh ngồi dn= 0,017 m và δ

= 0,001 m. Nước làm mỏt đi trong ống xem nước làm mỏt cú ỏp suất khớ quyển Pk= 0,0981MPa . Aùp suất mặt ngồi của ống là ỏp suất bay hơi P0 = 0,262 MPa Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất dư) là P = P0- Pk = 0,262-0,0981 =0,1639 MPa.

+ P: ỏp suất tớnh toỏn, P = 0,1639 MPa.

+ Dt: đường kớnh trong của ống trao đổi nhiệt, Dt = 0,015 m Suy ra chiều dày nhỏ nhất ống trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi là: δtt = 3 3 163,9.10 0,015 2 83,79 1 163,9.10 − − ì ì ì − + 0,0005 = 0,514.10-3 m δ = 10-3 m > δtt = 0,514.10-3 m Vậy thỏa mĩn điều kiện bền

11.2.3. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị hồi

nhiệt II:

Ống trao đổi nhiệt bờn ngồi của thiết bị hồi nhiệt II được chế tạo bằng thộp 10 cú đường kớnh trong dt = 0,038 m, đường kớnh

ngồi dn= 0,042 m và δ = 0,002 m. bờn ngồi là ỏp suất khớ quyển Pk= 0,0981MPa. Mặt trong của ống là ỏp suất ngưng tụ PK = 1,2376 MPa Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất dư) là:

P = PK- Pk = 1,2376 - 0,0981=1,1395 MPa

Hỡnh 11.2: Mặt cắt ống trao đổi nhiệt của thiết bị hồi nhiệt II

+ P: ỏp suất tớnh toỏn, P = 1,1395 MPa.

+ Dt: đường kớnh trong của ống trao đổi nhiệt, Dt = 0,038 m Suy ra chiều dày nhỏ nhất ống ngồi của thiết bị bay hơi là:

δtt = 2 83,79 1 1,1395ì1,1395 0, 038ì −ì + 0,001 = 1,26.10-3 m

δtt = 1,226ì10-3 m < δ = 2ì10-3 m Vậy thỏa mĩn điều kiện bền

11.3. TÍNH ĐỘ DÀY, KIỂM TRA ỨNG SUẤT UỐN CÁC MẶT

SÀNG:

11.3.1. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị hấp thụ:

Mặt sàng được làm bằng thộp cú đường kớnh D = 0,28 m cú ỏp suất mặt trong là (ỏp suất tuyệt đối) P0= 0,262 MPa. Mặt ngồi của sàng tiếp xỳc với nước làm mỏt và nước tải lạnh xem nước cú ỏp suất khớ quyển. Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất chõn khụng) là P = P0-Pk = 0,262 - 0,0981 = 0,1639 MPa

11.3.1.1.Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng: 11.3.1.1.Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng:

Đõy là mặt sàng cú cấu trỳc ghộp cứng.Chiều dày nhỏ nhất của mặt sàng theo [TL12-Tr396] ta cú cụng thức sau: δ = 0,5.C1.D. 0, 2. . P ϕ σ +C,[m] trong đú :

+ C: trị số bổ sung chiều dày dự phũng ăn mũn, C=0,002 m + D: đường kớnh của mặt sàng, D1=0,38 m

+ P: ỏp suất tớnh toỏn,[MPa]; P= 0,1639 MPa

+ σcp: ứng suất bền cho phộp của vật liệu chế tạo mặt sàng, [MPa]. Mặt sàng làm bằng thộp 10 cú σ* = 88,2 MPa theo [TL1-tr134].

pk P0

Do mặt sàng cú lỗ khụng được gia cường theo [TL1-tr147]ta cú hệ số hiệu chỉnh ứng suất η = 0,85. Suy ra

σcp= η. * cp σ = 0,85 ì 88,2 = 74,97 MPa + C1: Hệ số khụng thứ nguyờn. C1= 1 2.ρ +3 + ρ: Hệ số độ bền của mặt sàng. ρ=s d0 s −

+ s, d0 : Bước ống và đường kớnh của ống trờn mặt sàng: s=0,022m , d0=0,017m

Do đú: ρ=0,022 0,0170,022− =0,2273

+ ϕ: Hệ số bền của mối hàn, vỡ mặt sàng được ghộp băng mối hàn nờn: ϕ = 0,9

Vậy C1= 1

2 0, 2273 3ì + = 0,2895 Suy ra chiều dày nhỏ nhất của mặt sàng là:

δ = 0,5 ì 0,2895 ì0,28ì 0, 2 0,163974,97 0,9ì ì = 2,89ì10-3 m Vậy ta chọn chiều dày của mặt sàng δ = 3mm

11.3.1.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng: 11.3.1.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng:

Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng theo [TL1-tr138] ta cú cụng thức:

σu ≤ σcp= 74,97 MPa

Ứng suất uốn σu theo [TL1-tr138] được xỏc định theo cụng thức sau: σu = 360 (1 0,7 ) ( )2 l l d P n ì δ ì − ì ,[ MPa ] trong đú:

+ P: ỏp suất tớnh toỏn , P = 0,262 MPa

+ δ: chiều của dày mặt sàng, δ = 3.10-3 m

+ dn: đường kớnh ngồi của ống trao trao đổi nhiệt,[m] dn=0,017 m

+ l: chiều dài tớnh toỏn theo [TL1-tr138] được xỏc định như sau: l = 2 b a+ , [m]

a = S ì sin 60o = 2 3 ì S ,[m] b = S + n = S + 2 S = 2 . 3S ,[m]

Hỡnh 11.3.Vị trớ ống trao đổi nhiệt

được hàn vào mặt sàng S= 0,022 Ta cú : a = 0,0191 m b = 0,033 m l = 0,026 m σu = 3 2 3 026 , 0 10 . 3 026 , 0 017 , 0 7 , 0 1 360 10 . 318 , 97     ì       − ì − − = 0,0375 MPa Vậy σu < σcp nờn thỏa mĩn điều kiệu bền

11.3.2. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị sinh hơi:

Mặt sàng được làm bằng inox cú đường kớnh D = 0,2688 m cú ỏp suất mặt trong là (ỏp suất tuyệt đối) PK= 1,2376 MPa ,. Mặt ngồi của sàng tiếp xỳc với nước làm mỏt và nước gia nhiệt xem nước cú ỏp suất khớ quyển. Vậy ỏp suất tớnh toỏn (ỏp suất dư) là P = PK- Pk =1,2376 - 0,0981=1,1395 MPa

11.3.2.1. Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng:11.3.2.1. Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng: 11.3.2.1. Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng:

Đõy là mặt sàng cú cấu trỳc ghộp cứng, khi độ chờnh nhiệt độ nhỏ hơn 15oC

Chiều dày nhỏ nhất của mặt sàng theo [TL12-Tr396] ta cú cụng thức sau: δ = 0,5.C1.D. 0, 2. . P ϕ σ ,[m] n b a dn S

trong đú :

+ D: đường kớnh của mặt sàng, D1=0,2288 m + P: ỏp suất tớnh toỏn,[MPa]; P= 1,1395 MPa

+ σcp: ứng suất bền cho phộp của vật liệu chế tạo mặt sàng, [MPa]. Mặt sàng làm bằng thộp 10 cú *

σ = 88,2 MPa theo [TL1-tr134]. Do mặt sàng cú lỗ khụng được gia cường theo [TL1-tr147]ta cú hệ số hiệu chỉnh ứng suất η = 0,85. Suy ra

σcp= η. * cp σ = 0,85 ì 88,2 = 74,97 MPa + C1: Hệ số khụng thứ nguyờn. C1= 1 2.ρ +3 + ρ: Hệ số độ bền của mặt sàng. ρ=s d0 s −

+ s, d0 : Bước ống và đường kớnh của ống trờn mặt sàng: s=0,0268m , d0=0,022m

Do đú: ρ=0,0268 0,0220,0268− =0,2182

+ ϕ: Hệ số bền của mối hàn, vỡ mặt sàng được ghộp băng mối hàn nờn:

ϕ = 0,9 Vậy C1= 1

2 0, 2183 3ì + = 0,291

Suy ra chiều dày nhỏ nhất của mặt sàng là:

δ = 0,5 ì 0,291ì0, 2288 ì 0, 2 1,139574,97 0,9ì ì +0,002 = 3,93.10-3 m Vậy ta chọn chiều dày của mặt sàng δ = 4 mm

11.3.2.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng: 11.3.2.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng:

Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng theo [TL1-tr138] ta cú cụng thức:

σu ≤ σcp= 74,97 MPa

Ứng suất uốn σu theo [TL1-tr138] được xỏc định theo cụng thức sau: σu = 360 (1 0,7 ) ( )2 l l d P n ì δ ì − ì ,[ MPa ] trong đú:

+ P: ỏp suất tớnh toỏn , P = 1,353MPa

+ δ: chiều của dày mặt sàng, δ = 4.10-3 m

+ dn: đường kớnh ngồi của ống trao trao đổi nhiệt, dn=0,022 [m]

+ l: chiều dài tớnh toỏn theo [TL1-tr138] được xỏc định như sau: l = 2 b a+ , [m]

với: a,b - là cỏc khoảng được xỏc định theo hỡnh 6.4. a = S ì sin 60o = 2 3 ì S ,[m] b = S + n = S + S2 =32.S ,[m] S = 0,0268 m. Ta cú : a = 0,0232 m b = 0,0402 m l = 0,0317 m σu = 3 2 1,1395 0,022 4.10 360 1 0,7 0,0317 0,0317 −     ì −  ì  = 0,3866 MPa Vậy σu < σcp nờn thỏa mĩn điều kiệu bền

TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Đức Lợi- Phạm Văn Tựy, Bài tập kỹ thuật lạnh,NXB Giỏo dục (1998)

2. Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kễ hệ thống lạnh,NXB khoa học và kỹ thuật (1999).

3. Vừ Chớ Chớnh,Tài liệu hướng dẫn thiết kế đồ ỏn lạnh.

4. Nguyễn Thành Văn,Tớnh toỏn mỏy lạnh hấp thụ sử dụng năng lượng mặt trời dựng điều hũa khụng khớ (chuyờn đề nghiờn cứu sinh),(2001)

5. Bựi Hải- Trần Thế Sơn, Bài tập nhiệt động, truyền nhiệt và kỹ thuật lạnh,NXB khoa học và kỹ thuật (1997).

6. Bựi Hải- Hà Mạnh Thư - Vũ Xũn Hựng, Hệ thống điều hũa khụng khớ và thụng giú, NXB Văn húa và dõn tộc,(2001).

7. Hà Đăng Trung - Nguyễn Qũn, Cơ sở kỹ thuật điều tiết khụng khớ NXB khoa học và kỹ thuật,(1997).

8. Nguyễn Thành Văn , Nghiờn cứu sử dụng mỏy lạnh hấp thụ trong lĩnh vực điều hũa khụng khớ tại Việt Nam. Luận ỏn thạc sĩ khoa học (1998).

9. Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tựy, Kỹ thuật lạnh cơ sở, NXB Giỏo dục(1996).

10. Nguyễn Đức Lợi- Phạm Văn Tựy Mụi chất lạnh, NXB Giỏo dục, (1996).

11. Lờ Quế Kỳ - Hồng Đỡnh Tớn, Nhiệt Kỹ Thuật,(1980).

12. Bựi Hải - Dương Đức Hồng - Hà Mạnh Thư, Thiết bị trao đổi nhiệt. NXB khoa học và kỹ thuật (1999).

13. Bài tập cơ sở kỹ thuật nhiệt - Pham Lờ Dần, Đặng Quốc Phỳ. NXBGD

14. Mỏy lạnh -Trần Thanh Kỳ. NXBGD

Chỳ thớch: [TL1-tr10] là: tài liệu số một, trang số 10.

MỤC LỤC MỤC LỤC

LỜI NểI ĐẦU...1

CHƯƠNG I...3

GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ NƯỚC ĐÁ...3

1.1. Nhu cầu về sử dụng nước đỏ : 3 1.2. Một số loại nước đỏ và cỏc phương phỏp sản xuất nước đỏ: 4 1.2.1. Nước đỏ đục:...4

1.2.2. Nước đỏ trong suốt:...4

1.2.3 Một số loại nước đỏ khỏc...4

1.2.3.1. Nước đỏ thực phẩm:...4

1.2.3.2. Nước đỏ từ nước biển : ...4

1.3. Hỡnh dạng nước đỏ : 5

1.4 . Phương phỏp làm đỏ. 5

1.6 Cụng nghệ sản xuất đỏ sạch : 7

CHƯƠNG II...8

ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ...8

2.1. Chu trỡnh lý thuyết : 8 2.2. Ưu, nhược điểm: 9 2.3.Mụ hỡnh mỏy lạnh hấp thụ NH3/H2O một cấp : 10 2.4. Mụi chất dựng trong mỏy lạnh hấp thụ : 14 CHƯƠNG III :...15

THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƯỚC KHUễN ĐÁ, BỂ ĐÁ...15

3.1. Lựa chọn khuụn đỏ: 15 3.2 Xỏc định số lượng khuụn và khối lượng đỏ chứa trong khuụn : 15 3.2.1 Kiểm tra lại kớch thước khuụn đỏ...15

3.2.2.Xỏc định số lượng khuụn cần dựng cho một mẻ đỏ : n , khuụn...16

3.2.3.Xỏc định kớch thước trong của bể đỏ...16

CHƯƠNG IV :...18

KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT BỂ ĐÁ...18

4.1 Lựa chọn kết cấu : 18 4.2. Xỏc định chiều dày lớp cỏch nhiệt: 18 4.2.1. Tớnh chiều dày cỏch nhiệt tường của bể đỏ...21

4.2.2 Chiều dày lớp cỏch nhiệt đỏy bể :...22

4.3. Kết cấu cỏch ẩm : 22 4.4. Tớnh kiểm tra đọng sương : 22 CHƯƠNG V:...24

TÍNH NHIỆT BỂ ĐÁ...24

5.1: tổn thất lạnh ra mụi trường xung quanh, Q1 : 24 Q1=Q11 + Q12 + Q13 24 5.1.1.Tổn thất qua tường bể đỏ, Q11:...24

5.1.2. Tổn thất nhiệt qua đỏy, Q12:...25

5.1.3 Tổn thất nhiệt qua nắp bể Q13 : W...26 5.2. Tổng tổn thất lạnh do đụng đỏ và làm lạnh khuụn: Q2 , KJ/kg 27 5.2.1. Tổn thất lạnh do đụng đỏ q21:...28 5.2.2. Tổn thất lạnh do rả đỏ q22 :...28 5.2.3. Tổn thất lạnh do rĩ đỏ q23 :...29 5.3 Tổn thất do thụng giú, Q3: 30 5.4 Tổn thất lạnh do vận hành: Q4=Q41+Q42 30 5.4.1 Tổn thất lạnh do động cơ Q41: ...30

5.4.2 Tổn thất lạnh do mở cửa Q42, , W: ...31

. Năng suất lạnh của dàn bay hơi : Q0, KW 31 Chương VI :...32

Mễ HèNH MÁY LẠNH HẤP THỤ NH3/H2O...32

6.1. Tớnh cấp thiết của đề tài: 32 6.2. Lựa chọn phương ỏn mỏy lạnh: 32 6.2.1. Phương ỏn đốt núng trực tiếp hay dỏng tiếp:...32

6.2.2. Phương ỏn mỏy lạnh 1 cấp hay 2 cấp:...33

6.3. Chọn mụ hỡnh mỏy lạnh hấp thụ: 33 CHƯƠNG VII:...36

Lập phương trỡnh tớnh toỏn cỏc thụng số vật lý...36

CHƯƠNG VIII :...38

LẬP CHU TRèNH VÀ TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT...38

Tớnh độ dày của bỡnh chứa thiết bị sinh hơi:

Tổn thất lạnh do mở cửa Q42, , W:

Phương ỏn mỏy lạn h1 cấp hay 2 cấp: