CHƯƠNG IV : TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ
4.1. Cân bằng vật liệu
Thông số và số liệu ban đầu Dung dịch cô đặc : NaNO3
Nồng độ đầu của dung dịch : 14% Nồng độ cuối của dung dịch : 46%
Năng suất tính theo dung dịch đầu : 7000kg/h
4.1.1 Lượng nước lạnh cần để cung cấp cho thiết bị ngưng tụ
Dựa vào phương trình cân bằng nhiệt lượng: Gn =
Trong đó:
W .(i − C
(kg/s) (Cơng thức V.51, Trang 84, [2])
W3 : Lượng hơi ngưng đi vào thiết bị ngưng tụ (kg/s) W3 = 1308,637 kg/h = 0,364 kg/s
i : Hàm nhiệt của hơi ngưng tụ (J/kg), i=2620.103 (J/kg) t2d , t2c : Nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của nước (0C) Chọn:
Nhiệt độ trung bình cuả nước: t
Cn: Nhiệt dung riêng trung bình cuả nước (J/kg.độ) Tra theo ttb ta được Cn =4178 (J/kg.độ)
Vậy:
G =
n
4178.
4.1.2 Lượng khơng khí và khí khơng ngưng cần rút ra khỏi thiết bị
Lượng khí khơng ngưng và khơng khí được hút ra khỏi thiết bị là có sẵn trong hơi thứ, chui qua lỗ hở của thiết bị hoặc bốc ra từ nước làm lạnh.
GVHD: ThS. Thiều Quang Quốc Việt
Chính lượng khí khơng ngưng và khơng khí này vào thiết bị ngưng tụ đã làm giảm độ chân không, áp suất hơi riêng phần và hàm lượng tương đối của hơi trong hỗn hợp giảm, đồng thời làm giảm hệ số truyền nhiệt của thiết bị. Vì vậy cần phải liên tục hút khí khơng ngưng và khơng khí ra khỏi thiết bị.
Lượng khí khơng ngưng và khơng khí được hút ra khỏi thiết bị:
G = 0,2510
kk
(Cơng thức VI.47, trang 84, [2]) Với:
Gkk :lượng khí khơng ngưng, khơng khí được hút ra khỏi thiết bị (kg/s)
G = 0,25.10
kk
(kg/s)
Thể tích khí khơng ngưng và khơng khí được hút ra khỏi thiết bị ngưng tụ: Vkk = 288.G
kk
p − p (Công thức VI.49, trang 84,[2])
Với:
Vkk: thể tích khí khơng ngưng và khơng khí (m3/s)
P: áp suất chung của hỗn hợp khí trong thiết bị ngưng tụ(N/m2)
Ph: áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp(N/m2), lấy bằng áp suất hơi bão hịa ở nhiệt độ của khơng khí (tkk)
Nhiệt độ của khơng khí được xác định như sau: tkk = t2d + 4 + 0,1.(t2c – t2d) = 30,5(0C)
⇒ Ph = 0,0447 at
Vậy: Vkk =