Tính hệ số truyền nhiệ tK

- Nhiệt độ trung bình của không khí trong calorife: ttb

ttb = thn -

Mà: (CT 8.11/T116 - [3]) + Chọn nhiệt độ hơi nước bão hòa khi vào là: thnd = 120ºC

+ Chọn nhiệt độ hơi nước bão hòa khi ra là: thns = 100ºC Nên ta có:

đ = thnd tđ = 120 – 26 = 94

s = thns ts = 100 – 54 = 46 Vậy: tb = = = 67,1654ºC

ttb = thn- = 120 – 67,1654= 52,8346ºC

Bảng 4.1. Các thông số ứng với giá trị ttb=52,8346ºC

Đại lượng Giá trị Đơn vị

Khối lượng riêng ρ= 1,0836 Kg/m3

Hệ số dẫn nhiệt λ=2,8498 .10-2 W/m0C Độ nhớt động lực γ=18,2391 .10-6 m2/s

Hằng số Pran Pr = 0,6974

4.1.1.1. Tính hệ số cấp nhiệt của hơi nước bão hòa đến thành ống bên trong (W/m2 độ) (CT V.101/28-[2]) Với: H = 1,2m: chiều cao ống.

r: ẩn nhiệt hoá hơi J/kg (ở nhệt độ đầu 120ºC) (Bảng I.250/T312 - [1])

r = 2207103 ( J/kg)

Hệ số A có trị số phụ thuộc vào tm ( nhiệt độ màng). Chọn tT = 119,84ºC: Nhiệt độ tại thành trong của ống Vậy :

tm = = = 119,92

Tra bảng (T29 - [2]) ta có: A = 187,9640

∆t: Hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ hơi ngưng tụ và nhiệt độ thành calorife. ∆t = thnd – tT = 120 – 119,84 = 0,16ºC

Thay số vào ta tính được:

= 2,04 187,9640 = 22326,9871 (W/m2.C) Vậy nhiệt lượng riêng là:

q1 = = 22326,98710,16 = 3572,3179 (W/m2)

 Tính hệ số cấp nhiệt từ mặt ống đến không khí chuyển động trong calorife α2

(CT V.57/T20 - [2]) Trong đó :

dng: đường kính ngoài của ống; dng = 0,03 (m) bg: bước của gân ; bg = 0,01 (m)

h: chiều cao gân ; hg = 0,006 (m)

C, n: các đại lượng phụ thuộc cách sắp xếp ống

Vì bố trí các ống thẳng hàng, nên ta có: c = 0,116 và n = 0,72 (T20 - [2]) Chọn số ống xếp theo hàng ngang là 28 ống (i=28)

Khoảng cách giữa các ống là x = 0,015m

Khoảng cách giữa ống ngoài cùng đến thành thiết bị là x’ = 0,01m - Chiều dài của calorife là:

Lc = (i – 1)x +idg +2x’ = (28-1) 0,015+0,04228+20,01= 1,601 (m) - Diện tích theo tiết diện ngang của calorife:

Fc = LcH = 1,6011,2 = 1,9212 (m2) - Diện tích cản của gân:

Fcg = DgLgi = 0,0420,2428 = 0,2822 (m2) - Diện tích cản của ống: Fcô = Dng Lkgi = 0,030,9628 = 0,8064 (m2) - Diện tích tự do: Ftd = Fc - Fcg - Fcô = 1,9212 - 0,2822 - 0,8064 = 0,8326 (m2) - Vận tốc của không khí: = (CT T121 - [3]) = = 3,5144 (m/s) - Chuẩn số Reynol: Re = (CT V.36/T13 - [ 2]) = = 1926,8428 Vậy: Nu = 0,116(1926,8428)0,72 (0,6974)0,4 = 13,8153 (W/m2.độ)

Hệ số cấp nhiệt đối lưu α2: = = = 39,3715(W/m2C) Hệ số cấp nhiệt thực tế: αT = 28,6 (Đồ thị V.17b/20-[2] 4.1.1.2. Tính hệ số truyền nhiệt K K = (W/m2độ) (CT V.58/20-[2]) Trong đó:

- Fbm: bề mặt ngoài toàn bộ của ống kể cả bề mặt gân tính cho một đơn vị chiều dài của ống, m2

- Ftr: bề mặt trong của ống tính cho một đơn vị chiều dài của ống, m2

- ∑rt: tổng nhiệt trở của tường và các lớp cặn bẩn - Tính Ftr, Fbm

- Diện tích bề mặt trong của một ống:

Ftr = πdtrl = 3,140,0251,2 = 0,0942 (m2) - Diện tích bên ngoài của một ống:

Fng = πdngl = 3,140,031,2 = 0,1130 (m2) - Diện tích phần có gân:

= 3,140,0420,24 + = 0,0323 (m2) - Diện tích phần không gân:

Fkg = πdnglkg = 3,140,030,96 = 0,0904 (m2) - Diện tích bên ngoài của một ống:

Fbm = Fg + Fkg = 0,0323 +0,0904 = 0,1227 (m2)

K = = 28,5470 (W/m2độ)

Vậy q2 = Ktm =28,5470119,92 = 3423,3615 (W/m2) Sai số: ∆q = 100% = = 4,1697% < 5%

Vậy các kích thước lựa chọn ở trên có thể chấp nhận được.