Khối lượng tải mà chân thiết bị phải chịu là:
tt n c than day nap ong m m m m m m m
Trong đó:
Khối lượng của nước trong ống truyền nhiệt:
𝑚𝑛 = 𝑛.𝑑𝑡
2
4 . 𝜋. 𝐿. 𝜌𝑛 = 48.
0,022452
4 . 3,14.1,5.992 = 28,27 𝑘𝑔
48 SVTH: Nguyễn Thị Dung 𝑚𝑐 = (𝑉𝑡𝑏− 𝑉𝑜𝑛𝑔). 𝜌𝑐 = (𝐷 2 𝑡 4 . 𝜋 − 37. 𝑑𝑛2 4 ) . 𝐿. 𝜌𝑐 = (0, 4 2 4 . 3,14 − 48. 0,026672 4 ) . 1,5. 753 = 132,29 𝑘𝑔
Khối lượng thân thiết bị:
𝑚𝑡ℎ𝑎𝑛=(𝐷2
𝑛− 𝐷2𝑡)
4 . 𝜋. 𝐿. 𝜌𝑡ℎ𝑒𝑝 =
(0,4062− 0, 42)
4 . 3,14. 1,5. 7930 = 45,18 𝑘𝑔
Khối lượng ống truyền nhiệt:
𝑚𝑜𝑛𝑔 = 48.(𝑑𝑛 2− 𝑑2𝑡) 4 . 𝜋. 𝐿. 𝜌𝑜𝑛𝑔 = 48. (0,026672− 0,022452) 4 . 3,14.1,5.7930 = 92,95 𝑘𝑔
Khối lượng nắp và đáy thiết bị:
𝑚𝑑𝑎𝑦 = 𝑚𝑛𝑎𝑝 = 5,86 𝑘𝑔
Thay vào công thức ta có:
𝑚𝑡𝑡 = 28,27 + 132,29 + 45,18 + 92,95 + 5,86 × 2 = 310,41 (𝑘𝑔)
Tải trọng mà chân đỡ thiết bị phải chịu là:
𝑞𝑡𝑡 = 𝑚𝑡𝑡. 9,81 = 310,41 . 9,81 = 3045,12 (𝑁)
Dựa vào tải trọng mà chân đỡ thiết bị phải chịu ta tra bảng XIII.37 Sổ tay hóa công tập 2 trang 439 ta chọn được kích thước của chân đỡ như sau:
49 SVTH: Nguyễn Thị Dung Tải trọng cho phép trên một chân đỡ G.10-4 N Chiều dày tối thiểu của thành thiết bị
khi không có lót
Chiều dày tối thiểu của thiết bị khi có
lót S H B SH
mm
0,25 8 4 260 140 6
Chọn thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm, đặt nằm ngang có đường kính trong D = 0,4 m, chiều dài L = 1,5 m, số ống truyền nhiệt n = 37 ống, ống xếp theo hình 6 cạnh (kiểu lục giác). Số ngăn trong thiết bị m = 2 ngăn.
50
SVTH: Nguyễn Thị Dung
3 KẾT LUẬN
Như vậy, hiệu quả trao đổi nhiệt khá ổn định đối với khi sử dụng ống chùm nằm ngang, ít phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Cấu tạo chắc chắn, gọn với suất tiêu hao kim loại nhỏ, hình dạng phù hợp với yêu cầu thẩm mỹ trong công nghiệp. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm dễ chế tạo, lắp đặt cũng như vệ sinh, bảo dưỡng và vận hành, tuổi thọ cao. Tốc độ ăn mòn diễn ra chậm do thiết bị thường xuyên chứa nước nên không tiếp xúc với không khí. Yêu cầu vệ sinh thiết bị định kì nhằm nâng cao hiệu quả làm việc cũng như tránh được các hư hỏng không đáng có. Khi lau thiết bị cần chú ý tránh làm trầy xước bề mặt trong bình dẫn đến việc khó lau cặn bẩn vào các lần sau. Cách chia ống và kích thước của thiết bị là khá hợp lí, phù hợp với mục đích sủ dụng để đạt được hiệu quả cao nhất.
Thiết kế thiết bị trao đổi nhiêt dạng ống chùm để ngưng tụ hơi cồn đòi hỏi người thiết kế phải nắm rõ về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của thiết bị. Do vậy đối với sinh viên, nhưng người kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế thì việc thiết kế thiết bị cũng gặp không ít khó khăn.
Trong đồ án này em đã cơ bản hoàn thành các yêu cầu của một bài thiết kế bao gồm: - Tổng quan chung về cồn và các thiết bị truyền nhiệt cơ bản.
- Tìm hiểu về thiết bị ngưng tụ ống chùm nằm ngang. - Tính toán thiết bị và cơ khí.
Qua việc thiết kế trong đồ án này giúp em nắm vững được kiến thức môn học, hiểu được vai trò của người thiết kế.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn ThS. Phan Minh Thụy cùng sự giúp đỡ của bạn bè đã giúp em hoàn thành tốt đồ án này.
51
SVTH: Nguyễn Thị Dung
4 TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất, Tập 1 - Các tác giả - Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006
Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất, Tập 2 - Các tác giả - Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006
Thiết bị truyền nhiệt và chuyển khối – Nguyễn Văn May, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2006
Công nghệ sản xuất và kiểm tra cồn etylic – PGS.TS. Nguyễn Đình Thưởng và TS. Nguyễn Thanh Hằng – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2005
Tập 2 Các quá trình và thiết bị truyền nhiệt– PGS.TS. Tôn Thất Minh (Chủ biên), Phạm Anh Tuấn, Nguyễn Tấn Thành – Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 2015
Cơ sở tính toán thiết kế máy và thiết bị thực phẩm, PGS.TS. Tôn Thất Minh - Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội, 2012
Các quá trình và thiết bị trong công nghệ hoá chất và thực phẩm - Phạm Xuân Toản – Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật