CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ VÀ THUYẾT MINH KỸ THUẬT CHO HỆ THỐNG
3.2.2Tính và chọn các thiết bị cho cụm trao đổi nhiệt nước ngưng
Thông thường, tại nhà máy bia, nước ngưng tại thiết bị gia nhiệt được thu hồi về lò hơi để tiết kiệm năng lượng nhiệt và xử lý nước. Do tính toán cho trường hợp tận dụng, tái nén hơi cấp vào nồi húp lông hóa nên nước ngưng từ nồi húp lông hóa có độ tinh khiết không cao. Mặt khác, do tái nén hơi nên chỉ bổ sung một phần hơi từ lò hơi. Vì vậy, trong hệ thống này, ta không tuần hoàn nước ngưng trực tiếp về lò hơi mà thải bỏ. Để tận dụng thu hồi nhiệt,
trước khi thải bỏ, cho nước ngưng trao đổi nhiệt với nước cấp có nhiệt độ thường của nhà máy để có nước nóng cho quá trình gia nhiệt dịch vừa nêu ở trên
Do có sự thay đổi về quá trình cấp nhiệt tại nồi húp lông hóa nên tổn thất nhiệt tại nồi húp lông hóa cũng thay đổi. Theo cách tính tương tự như chương 2, ta tính được các tổn thất năng lượng cho nồi húp lông hóa theo bảng 3-1 và xây dựng được biểu đồ phân bố tổn thất nhiệt tại nồi húp lông hóa khi áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng theo hình 3-1.
Tính toán, chọn thiết bị trao đổi nhiệt tấm bản cho nước ngưng
Tham khảo tài liệu kỹ thuật của ejector do hãng GEA Jet pump (CHLB
Đức) thì với áp suất hơi thứ cấp là 1 kg/cm2và hơi cấp I là 10 kg/c m2, áp suất
hơi đầu ra của ejector thường vào khoảng 1,6 đến 1,8 kg/c m2. Vậy tạm tính
với áp suất hơi đầu ra là 1,8 kg/c m2. Giá trị này sẽ được kiểm tra lại khi chọn
ejector.
Theo tính toán trên đây, lượng nhiệt cần thiết cấp cho nồi hoa trong toàn
bộ quá trình là: Qtổn thất = 8601796 kJ. Nhiệt lượng này được cấp bởi hơi nước
bão hòa ở áp suất 1,8 kg/c m2 và nhiệt độ nước ngưng tụ ra khỏi thiết bị là
1050C (bằng nhiệt độ sôi của dịch). Theo đó, các thông số vật lý của nước và
hơi nước là:
- Nhiệt độ hơi nước bão hòa khô ở áp suất phơi=1,8 kg/c m2: thơi =116,90C.
- Nhiệt ẩn hóa hơi của nước bão hòa ở nhiệt độ 116,90C là: r = 2211
kJ/kg.
- Entanpi của nước bão hòa ở nhiệt độ 116,90C là: i1 = 490,7 kJ/kg.
- Entanpi của nước bão hòa ở nhiệt độ 1050C là: i2 = 439,4 kJ/kg.
Q = 85.601112268 1112268
= 218 (kW) = 218000 (W).
Lượng nhiệt mà nước truyền cho dịch được tính theo công thức: Q = k.F.∆t, [W].
Trong đó:
k: là hệ số truyền nhiệt, [W/ m2K].
F: là diện tích truyền nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt, [m2].
∆t: là độ chênh nhiệt độ trung bình giữa nước và dịch, [K].
Hệ số truyền nhiệt k được chọn dựa vào các thông số sau: lưu lượng môi chất, nhiệt độ môi chất vào, ra... Theo catalogue của nhà sản xuất chọn k = 6371,3 W/m2K.
Vậy diện tích truyền nhiệt của thiết bị là:
F = 6371,3.13,12 218000 . = ∆t k Q = 2,61 m2.
Từ các thông số trên ta chọn được thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm model Sigma M7NBL của hãng Schmitd có các thông số kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu trên.
Tính toán, chọn kế tank chứa nước ngưng tuần hoàn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn bơm có lưu lượng (Qbơm) là 3m3/h tại cột áp 5m H2O. Do nước
ngưng được bơm tuần hoàn, nên tank chứa không cần có kích thước lớn. Lượng nước sẽ được tự động xả ra cống nhờ van điện từ điều khiển bằng báo mức. Do độ trễ lớn nhất của các thiêt bị tự động hóa thường nhỏ hơn 30 giây nên ta thiết kế tank trao đổi nhiệt nước ngưng đảm bảo chứa được 1 phút lượng dịch cấp cho bơm. Thể tích chứa nước trong tank tuần hoàn nước ngưng là: