V. Bồn cao vị
2. Tổn thất đường ống dẫn trong thiết bị đun sơi dịng nhập liệu
ℎ = (
2
Trong đó:
2: hệ số ma sát trong đường ống
2: chiều dài đường ống dẫn, chọn 2 = 6 (m)
2: đường kính ống dẫn, 2 = = 0,032 (m)
59 | P a g e
Tính tốn tháp chưng cất mâm chóp
∑ 2: tổng hệ số tổn thất cục bộ
2: vận tốc dòng nhập liệu trong ống dẫn, 2 = 1,328 m/s 2.1. Xác định hệ số ma sát trong đường ống
Chuẩn số Reynolds: Re2 = 51667,51 > 10000: chế độ chảy rối. Độ nhám: = 0,0002 m Chuẩn số Reynolds giới hạn:
= 6.(
ℎ
Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám:
= 220. (
Vì ℎ < 2 <→ chế độ chảy rối ứng với khu vực quá độ
Áp dụng công thức ST1_II.64/380: 2 2.2. Xác định tổng hệ số tổn thất cục bộ - Tra bảng ST1_II.16/382: Khi F0/F1 = 0,0322/0,082 = 0,16 thì độ ℎ (1 ℎỗ) = 0,458. Có 1 chỗ đột thu → độ ℎ = 0,458 - Tra bảng ST1_II.16/382: Khi F0/F1 = 0,0322/0,082 = 0,16 thì độ ở (1 ℎỗ) = 0,708 Có 1 chỗ đột mở → độ ở = 0,708. Nên: ∑ 2 = độ ℎ + độ ở = 1,166 → ℎ = ( 2
2.3. Chiều cao bồn cao vị
Chọn:
- Mặt cắt (1-1) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn cao vị
- Mặt cắt (2-2) là mặt cắt tại vị trí nhập liệu của tháp Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) và (2-2):
Trong đó:
1: độ cao mặt thống (1-1) so với mặt đất, hay xem như chiều cao bồn cao vị Hcv
2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, hay xem như là chiều cao từ mặt đất đến vị trí nhập liệu:
→ 2 = ℎ ℎâ đỡ + ℎđá + ( ℎư − 1). ∆ℎ + 0,5 = 0,24 + 0,2 + (7-1).0,3 + 0,5 = 2,74 m 60 | P a g e
Tính tốn tháp chưng cất mâm chóp
1: áp suất tại mặt thống (1-1), chọn P1 = 1 at = 9,81.104 (N/m2)
2: áp suất tại mặt thoáng (2-2)
Xem ∆ = 2 − 1 = ấ . ∆ = 10.360,96 = 3609,6 (N/m2)
1: vận tốc tại mặt thoáng (1-1), xem 1 = 0 (m/s)
2: vận tốc tại vị trí nhập liệu, 2 = = 1,328 m/s ∑ ℎ 1−2: tổng tổn thất trong hệ thống đường ống: → ∑ ℎ 1−2 = 0,086 + 0,664 = 0,75 m → = + 1 2 →Chọn Hcv = 4 m VI. Bơm 1. Cột áp Chọn:
Mặt cắt (1-1) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn chứa nguyên liệu Mặt cắt (2-2) là mặt thoáng chất lỏng trong bồn cao vị Áp dụng phương trình Bernoulli cho (1-1) và (2-2):
+
1
Trong đó:
1: độ cao mặt thống (1-1) so với mặt đất, chọn 1 = 0,5 m
2: độ cao mặt thoáng (2-2) so với mặt đất, chọn 2 = = 4 m
1: áp suất tại mặt thoáng (1-1), chọn 1 = 1 at 2: áp suất tại mặt thoáng (2-2), chọn 2 = 1 at
1, 2: vận tốc tại mặt thoáng (1-1) và (2-2), xem 1 = 2 = 0 m/s
∑ ℎ 1−2: tổng tổn thất trong ống từ (1-1) đến (2-2) : cột áp của bơm
Chọn đường kính trong của ống hút và ống đẩy bằng nhau dtr = 50 mm Tra ST1_II.15/381, độ nhám của ống = 0,0002 (m) (ăn mịn ít)
Tổng trở lực trong ống hút và ống đẩy: ∑ ℎ 1−2 = ( . ℎ+ đ + ∑ ℎ + ∑ ) . 2
2 ℎ: chiều dài ống hút, ở 25oC, tra bảng ST1_II.34/441, ta có chiều cao hút = 4,5 m → Chọn ℎ = 6 m
61 | P a g e
Tính tốn tháp chưng cất mâm chóp
đ: chiều dài ống đẩy → chọn đ = 7,5 m
∑ ℎ và ∑ là tổng tổn thất cục bộ trong ống hút và ống đẩy : hệ số ma sát trong ống4 : vận tốc dòng nhập liệu: = 3600. . . 2 = 3600. .932,25.0,052 = 0,228m/s
1.1. Xác định hệ số ma sát trong ống hút và ống đẩy
Chuẩn số Reynolds:
=
→Chế độ chảy rối
Chuẩn số Reynolds tới hạn:
ℎ
Chuẩn số Reynolds khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám:
Vì ℎ <
Áp dụng công thức ST1_II.64/380:= 0,1. (1,46.
1.2. Xác định tổng tổn thất cục bộ trong ống hút
Chỗ uốn cong: Tra ST1_II.16/382. Chọn dạng ống uốn cong 90o với R/d = 2 thì
1(1 ℎỗ) = 0,15. Ống hút có 2 chỗ uốn: 1 = 0,15.2 = 0,3
Van: Chọn van tiêu chuẩn với độ mở hoàn toàn 1 = 5
→∑ =0,3+5=5,3
1.3. Xác định tổng tổn thất cục bộ trong ống đẩy
Chỗ uốn cong: Tra ST1_II.16/382. Chọn dạng ống uốn cong 90o với R/d = 2 thì
2(1 ℎỗ) = 0,15. Ống đẩy có 2 chỗ uốn: 2 = 0,15.2 = 0,3
Van: Chọn van tiêu chuẩn với độ mở hoàn toàn 2 = 5
Vào bồn cao vị: = 1
→∑ ℎ=0,3+5+1=6,3
→ ∑ ℎ 1−2 = ( . ℎ+ đ + ∑ ℎ + ∑ 2 ) . 2 = 0,05 m
→ Vậy cột áp của bơm: = ( 2 − 1) + ∑ ℎ 1−2 = (4 − 0,5) + 0,05 = 3,55 m
62 | P a g e
TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Tính tốn tháp chưng cất mâm chóp
2. Cơng suất
Chọn hiệu suất của bơm: = 0,8
Công suất thực tế của bơm: = 3600. = 1500.3,58.9,813600.0,8 = 18,29 ( ) = 0,025
Vậy để đảm bảo tháp hoạt động liên tục ta chọn bơm li tâm loại XM, có: Năng suất: = 932,251500 = 1,61 m3
/h
Cột áp: = 3,58 m Công suất: = 0,5 Hp
63 | P a g e
TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com
Tính tốn tháp chưng cất mâm chóp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Tập thể tác giả, “Sổ tay Quá trình và Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 1”, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999, 626tr.
[2]. Tập thể tác giả, “Sổ tay Quá trình và Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 2”, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 1999, 447tr.
[3]. Tập thể tác giả, “Bảng tra cứu Quá trình cơ học Truyền nhiệt – Truyền khối”, Nhà
xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 2012.
[4]. Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, “Quá trình và Thiết bị trong Cơng Nghệ Hóa Học –
Tập 3: Truyền Khối”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 2004, 388tr.
[5]. Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam, “Q trình và Thiết bị trong
Cơng Nghệ Hóa Học – Tập 10: Ví dụ và Bài tập”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 468tr.
[6]. Phạm Văn Bơn – Nguyễn Đình Thọ, “Q trình và Thiết bị trong Cơng Nghệ
Hóa Học – Tập 5: Q trình và Thiết bị Truyền Nhiệt”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TpHCM, 2002, 372tr.