. Năng suất lạnh của dàn bay hơi: Q0, KW
11.2.3. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổinhiệt của thiết bị hồ
11.2.3. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị hồi nhiệt II:
Ống trao đổi nhiệt bờn ngoài của thiết bị hồi nhiệt II được chế tạo bằng thộp 10 cú đường kớnh trong dt = 0,038 m, đường kớnh ngoài dn= 0,042 m và δ = 0,002 m. bờn ngoài 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 ngoài 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 món điều kiện bền
11.3. TÍNH ĐỘ DÀY, KIỂM TRA ỨNG SUẤT UỐN CÁC MẶT 11.3. TÍNH ĐỘ DÀY, KIỂM TRA ỨNG SUẤT UỐN CÁC MẶT SÀNG:
SÀNG:
11.3.1. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị hấp thụ:
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 ngoài 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
pk
+ σcp: ứng suất bền cho phộp của vật liệu chế tạo mặt sàng, [MPa]. Mặt sàng làm bằng thộp 10 cú *
cp
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=0,022m , d0=0,017m
Do đú: ρ=0,022 0,017 0,022
−
=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 ngoài 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 = 23 ì S ,[m] b = S + n = S + S2 =32.S ,[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 món điều kiệu bền
11.3.2. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị sinh hơi:
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 ngoài 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] trong đú : + D: đường kớnh của mặt sàng, D1=0,2288 m + P: ỏp suất tớnh toỏn,[MPa]; P= 1,1395 MPa
n b
a
dn
+ σcp: ứng suất bền cho phộp của vật liệu chế tạo mặt sàng, [MPa]. Mặt sàng làm bằng thộp 10 cú *
cp
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 0,022 0,0268
−
=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 ngoài của ống trao trao đổi nhiệt, dn=0,022 [m]
+ l: chiều dài tớnh toỏn theo [TL1-tr138] được xỏc định như sau: l = a+2b, [m]
a = S ì sin 60o = 23 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 món 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 Xuõn Hựng, Hệ thống điều hũa khụng khớ và thụng giú, NXB Văn húa và dõn tộc,(2001).
7. Hà Đăng Trung - Nguyễn Quõn, 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 - Hoàng 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
2
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 1.5. Nhận xột: 6 1.6 Cụng nghệ sản xuất đỏ sạch : 7 CHƯƠNG II...7
ĐẠI CƯƠNG VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ...7
2.1. Chu trỡnh lý thuyết : 7 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 : 13 CHƯƠNG III :...14
THIẾT KẾ CÁC KÍCH THƯỚC KHUễN ĐÁ, BỂ ĐÁ...14
3.2 Xỏc định số lượng khuụn và khối lượng đỏ chứa trong khuụn : 14
3.2.1 Kiểm tra lại kớch thước khuụn đỏ...14
3.2.2.Xỏc định số lượng khuụn cần dựng cho một mẻ đỏ : n , khuụn...15
3.2.3.Xỏc định kớch thước trong của bể đỏ...15
CHƯƠNG IV :...17
KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT BỂ ĐÁ...17
4.1 Lựa chọn kết cấu : 17 4.2. Xỏc định chiều dày lớp cỏch nhiệt: 18 4.2.1. Tớnh chiều dày cỏch nhiệt tường của bể đỏ...20
4.2.2 Chiều dày lớp cỏch nhiệt đỏy bể :...21
4.3. Kết cấu cỏch ẩm : 21 4.4. Tớnh kiểm tra đọng sương : 21 CHƯƠNG V:...23
TÍNH NHIỆT BỂ ĐÁ...23
5.1: tổn thất lạnh ra mụi trường xung quanh, Q1 : 23 Q1=Q11 + Q12 + Q13 23 5.1.1.Tổn thất qua tường bể đỏ, Q11:...23
5.1.2. Tổn thất nhiệt qua đỏy, Q12:...24
5.1.3 Tổn thất nhiệt qua nắp bể Q13 : W...25 5.2. Tổng tổn thất lạnh do đụng đỏ và làm lạnh khuụn: Q2 , KJ/kg 26 5.2.1. Tổn thất lạnh do đụng đỏ q21:...26 5.2.2. Tổn thất lạnh do rả đỏ q22 :...27 5.2.3. Tổn thất lạnh do ró đỏ q23 :...28 5.3 Tổn thất do thụng giú, Q3: 29 5.4 Tổn thất lạnh do vận hành: Q4=Q41+Q42 29 5.4.1 Tổn thất lạnh do động cơ Q41: ...29 5.4.2 Tổn thất lạnh do mở cửa Q42, , W: ...29
. Năng suất lạnh của dàn bay hơi : Q0, KW 30 Chương VI :...30
Mễ HèNH MÁY LẠNH HẤP THỤ NH3/H2O...30
6.1. Tớnh cấp thiết của đề tài: 30 6.2. Lựa chọn phương ỏn mỏy lạnh: 31 6.2.1. Phương ỏn đốt núng trực tiếp hay dỏng tiếp:...31
6.2.2. Phương ỏn mỏy lạnh 1 cấp hay 2 cấp:...31
6.3. Chọn mụ hỡnh mỏy lạnh hấp thụ: 31 CHƯƠNG VII:...35
Lập phương trỡnh tớnh toỏn cỏc thụng số vật lý...35
CHƯƠNG VIII :...37
LẬP CHU TRèNH VÀ TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT...37 8.1. Lập chu trỡnh và xỏc định cỏc thụng số : 37
8.1.1.Sơ đồ nguyờn lý mỏy lạnh hấp thụ NH3/H2O 1 cấp:...37
8.1.2 Tớnh toỏn chu trỡnh mỏy lạnh hấp thụ :...38
8.2 Tớnh toỏn cỏc dũng nhiệt. 46 chương IX:...48
THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT...48
9.1 Thiết bị bay hơi: 49 9.1.1 Cấu tạo:...49
...50
hỡnh 9.1. Cấu tạo của dàn bay hơi...50
9.1.2 Nguyờn lý làm việc:...50
9.1.3. Tớnh diện tớch trao đổi nhiệt trong dàn bay hơi:...50
9.2 Thiết bị hấp thụ: 54 9.2.1. Cấu tạo:...54
9.2.2. Nguyờn lý làm việc :...55
9.2.3. Tớnh diện tớch thiết bị hấp thụ:...55
9.2.4.Tớnh toỏn thiết kế thiết bị hấp thụ:...59
9.3.Thiết bị ngưng tụ : 60 9.3.1. Cấu tạo:...60
9.3.2. Nguyờn lý làm việc: ...61
9.3.3.Tớnh diện tớch trao đổi nhiệt: ...61
9.3.4.Tớnh toỏn thiết kế thiết bị ngưng tụ:...63
9.4. Thiết bị sinh hơi: 64 9.4.1. Cấu tạo:...64
9.4.2 Nguyờn lý làm việc :...64
9.4.2. Tớnh diện tớch thiết bị sinh hơi:...65
9.4.4.Tớnh toỏn thiết kế thiết bị sinh hơi:...67
9.5 Thiết bị hồi nhiệt I: 67 9.5.1. Mục đớch :...67
9.5.2. Cấu tạo:...68
9.5.3. Tớnh diện tớch trao đổi nhiệt I:...68
9.6.Thiết bị hồi nhiệt II: 72 9.6.1.Cấu tạo:...72
9.7.1. Cấu tạo:...78
9.7.2 Nguyờn lý làm việc:...79
9.7.3 Tớnh diện tớch trao đổi nhiệt:...79
9.7.4 Thiết kế bỡnh tinh luyện:...84
9.8 Thể tớch bỡnh chứa lỏng cao ỏp : 84 9.9. Thể tớch bỡnh chứa dung dịch loóng dự trữ : 84
chương x...87
giới hạn vựng làm việc của mỏy lạnh hấp thụ nh3/h2o một cấp. 87 10.1. Gới hạn vựng làm việc của mỏy lạnh hấp thụ một cấp:. .87 10.2. Giới hạn của nhiệt độ nguồn gia nhiệt trong mỏy lạnh hấp
10.2.1. Phạm vi khảo sỏt :...88
10.2.2. Xỏc định giỏ trị nhiệt độ cực tiểu của nguồn gia nhiệt : tHmin ...89
Chương Xi...90
TÍNH SỨC BỀN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG HỆ THỐNG MÁY LẠNH HẤP THỤ NH3/H2O MỘT CẤP...90
11.1.Tớnh độ dày cỏc thõn bỡnh hỡnh trụ: 91 11.1.1.Tớnh độ dày của bỡnh chứa thiết bị hấp thụ:...91
11.1.2. Tớnh độ dày của bỡnh chứa thiết bị sinh hơi:...92
11.1.3.Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ:...93
11.2. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt: 94 11.2.1.Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi:...94
11.2.2. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị hấp thụ:...94
11.2.3. Tớnh kiểm tra độ dày ống trao đổi nhiệt của thiết bị hồi nhiệt II:...95
11.3. Tớnh độ dày, kiểm tra ứng suất uốn cỏc mặt sàng: 95 11.3.1. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị hấp thụ:...95
11.3.1.1.Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng:...95
...96
11.3.1.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng:...96
11.3.2. Tớnh độ dày của mặt sàng thiết bị sinh hơi:...97
11.3.2.1. Độ dày nhỏ nhất của mặt sàng:...97
11.3.2.2.Kiểm tra ứng suất chịu uốn của mặt sàng:...98
TÀI LIỆU THAM KHẢO...99
MỤC LỤC...100