III. THIẾT BỊ ĐUN SÔI ĐÁY THÁP
1 Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng nhập liệu trong ống
Tại nhiệt độ trung bình thì của dòng nhập liệu tF = ½ (tV + tR) = ½(30+61,92) = 45,96 oC
Tra bảng I.2, trang 9, [1]
Khối lượng riêng của Clorofom : ρC = 1438,378 kg/m3 Khối lượng riêng của Benzen : ρB = 851,444 kg/m3
Nên: ⇒ ρ = 1072,595 kg/m3
Tra bảng I.101, trang 91, [1]
Độ nhớt của Clorofom : µC = 4,422 x 10-4 N.s/m2 Độ nhớt của Benzen: µB = 4,586 x 10-4 N.s/m2
Nên: lgµ = xFlgµC + (1 – xF)lgµB = 0,4 x lg(4,422 x 10-4) + (1 – 0,4) x lg(4,586 x 10-4) = -3,345 ⇒ µ = 4,520 x 10-4 N.s/m2
Hệ số dẫn nhiệt của Clorofom : λC = 0,1126 W/(mK)
Hệ số dẫn nhiệt của Benzen : λB = 0,1388 W/(mK) Nên theo công thức (I.33), trang 124, [1]:
λ = λC xxF + λB.(1 -xF) – 0,72xF.(1 -xF)(λB - λC) = 0,1208 (W/mK)
Tra bảng I.153, trang 171, [1]:
Nhiệt dung riêng của Clorofom : CC = 1059,940 J/(kg.K)
Nhiệt dung riêng của Benzen : CB = 1856,290 J/(kg.K) Vậy: c = cC + cB(1 - ) = 1462,324 J/(kg.K)
Áp dụng công thức V.35, trang 12, [2] : = 5,469 Vận tốc của dòng nhập liệu đi trong ống:
= 0,276 m/s. Chuẩn số Reynolds :
= 10480 > 104 : chế độ chảy rối
Trong đó: ε1 – hệ số tính đến ảnh hưởng của hệ số cấp nhiệt theo tỷ lệ giữa chiều dài L và đường kính d của ống.
Tra bảng 3.1, trang 110, [4] ⇒ chọn ε1 = 1
2 Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu
, W/m2
Trong đó:
tW1 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với hơi đốt phía vỏ, oC
tW2 : nhiệt độ của vách tiếp xúc với nhập liệu trong ống, oC
Bề dày thành ống: δt = 0,002 m
Hệ số dẫn nhiệt của thép không gỉ:
Tra bảng XII.7, trang 313, [2]: λt = 16,3 W/mK
Tra bảng 31, trang 419, [4]
Nhiệt trở lớp bẩn trong ống: r1 = 1/5800 m2.K/W
Nhiệt trở lớp cáu ngoài ống: r2 = 1/5500 m2.K/W Nên: ∑rt = 4,769 x 10-4 m2.K/W