CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ
6.1.Tính toán và chọn calorifer
Ta chọn hiệu suất nhiệt của calorifer là c = 0.96 (từ 0.95 – 0.97 trang 85, [4]). Công suất nhiệt của calorifer: CT trang 85, [4]
Qcal = 𝑊𝑞
𝜂𝑐𝑎𝑙 =87.3494∗3496.734
0.96 = 318163.82 kJ/h = 88.38 kW
Calorifer có nhiệm vụ là tăng nhiệt độ của không khí từ 27 oC tới 75 oC, áp suất nhiệt của hơi nước trong ống là 4-6 at, chọn 4 at.
Tiêu hao hơi của calorifer: D = 𝑄𝑐𝑎𝑙
𝑖"− 𝑖′ = 88.38
2744−601.1 = 148.47 kg/h
Với i' và i" là entanpy của nước và hơi nước vào calorifer với áp suất p = 4 at, tra bảng I.251 tr 314, [2]
i" = 2744 kJ/kg i' = 601.1 kJ/kg
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của calorifer được xác định thông qua công thức (trang 175, [4])
F = Qcal.c k. ∆tb
Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa không khí và hơi ∆tb: ∆ttb =∆tmax− ∆tmin ln∆t∆tmax min =(142.9 − 27) − (142.9 − 75) ln(142.9 − 27) (142.9 − 75) = 89.77 ℃ trong đó:
Nhiệt ngưng tụ của hơi nước trong ống, th = 142.9 oC ∆tmin = th − t1 và ∆tmax = th − t0
Với t0, t1 là nhiệt độ vào và ra khỏi calorifer.
Giả thiết lưu tốc không khí qua calorifer là 𝜌𝑣 = 6 kg m⁄ 2. s (bảng 4, trang 181, [4]) ta được hệ số truyền nhiệt k = 24.6 W/m2.K. Từ đây, tính được diện tích bề mặt trao đổi nhiệt:
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ CBHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt F = Qcal.c k. ∆tb = 88.38 ∗ 1000 ∗ 0.96 24.6 ∗ 89.77 = 38.42 m 2
Tra bảng 5, phụ lục 1,trang 181 [4]. Chọn calorifer phù hợp, kí hiệu k∅7 kiểu II và các thông số được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 6-1 Các thông số kích thước của calorifer [4]
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt kiểu
II (m2) Diện tích tiết diện khí đi qua (m2) Kích thước (mm) Đường kính ống môi chất vào (m)
Dài A Dài B Dài C kiểu II
38.9 0.354 1100 782 240 2.25
Lưu tốc không khí qua calorifer thực: 𝜌v′ =Lth f = 6139.48 0.354 ∗ 3600= 4.82 kg m 2. s ⁄
Kiểm tra điều kiện lưu tốc không khí qua calorifer 𝛥𝜌v =𝜌v − 𝜌v′
𝜌v =
6 − 4.82