6.1. Tính nhiệt – hơi
6.1.1. Tính cho nồi nấu sơ bộ
6.1.1.1. Lượng nhiệt đun nóng vỏ nồi
Q 1 = G1×C1×(t2 – t 1)
G1= F× ×f - Khối lượng vỏ nồi
F - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi: F = 2××R×H + ×R×h×sin45o
= 2×3,14×1,198×2,854+3,14 ×1,198×0,9 ×√2/2 = 23,866 (m2) = 0,003 m - Bề dày vỏ thép
f = 7850 (kg/m2) - Khối lượng riêng của thép [9, trang 8] G1= 23,866 ×0,003×7850 = 562,041 (kg)
Ở áp suất 3 at thì nhiệt độ hơi đốt là 133oC [8, trang 315]
C1- Nhiệt dung riêng của thép ở nhiệt độ 151,1oC, C1 = 0,12 (kcal/kg.độ) Q1= 562,041 ×0,12×(133 - 25) = 7284,046 (kcal/ngày)
6.1.1.2. Lượng nhiệt dùng để nâng khối nấu từ 40oC đến 85oC
Q 2 = G2 × C2 × (t1 – t2) [8, tr 269] G2: Lượng nguyên liệu đi nấu sơ bộ trong 1 ngày
G2 = mnguyênliệusaunghiền + mnước = 132975+ 374895 = 509895 (kg) C2: Nhiệt dung riêng của khối nấu.
C2 = 4186×(1 - x) =
= 4186 (1- 115694,123509895 ) = 3236,205 ( J/ kg.độ) X là nồng độ chất hòa tan phần trăm khối lượng.
=> Q2= 509895 × 3236,205 × (85 – 40) = 74255613681,375 (J) = 17739038,147 (Kcal/ngày)
Q3 = F × T3 × × (tbm – tkk)
m1=M×(100−1)
100=0,99×M : Hệ số cấp nhiệt từ thiết bị ra mơi trường xung quanh.
mTB1=m1×73
100= 0,99×M×73
100=0,723×M = 9,3 + 0,058 × tbm (W/m2.độ) [12, tr 41]
tbm: Nhiệt độ bề mặt của thiết bị, mCK1=
m1×87
100 = 0,99×M×87
100 =0,861×M
= 9,3 + 0,058 × 55 = 12,49 (W/m2.độ)
T3: Thời gian giữ nhiệt trong 1 ngày. T3 = 13/15 × 60 × 24 = 74880 (s) F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của nồi.
F = 2 × × R × H + × R × h ×sin45o
= 2×3,14×1,198×2,854+3,14 ×1,198×0,9 ×sin45o = 23,866 (m2) Q3 = 23,866 × 74880× 12,49 × (55 – 25)
= 669616712,916 (J) = 159965,770 (Kcal/ngày).
6.1.1.4. Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh
Q4 = F × T4 × × (tbm – tkk) + 20% Q2 [3,tr 269]
T4: Thời gian giữ nhiệt 1 ngày 60×60×24× mH2O(1)=m1¿13
100= 0,99×M×13
100=0,129×M = 74880 (s)
20%Q2: Lượng nhiệt tổn thất trong quá trình nâng nhiệt Tbm = 133+252 = 79 (oC)
= 9,3 + 0,058 × 79 = 13,882 (W/m2.độ) [8,tr 41]
Q4 = 23,866 × 74880 × 13,882 × (79 – 25) + 20% × 74255613681,375 = 16190763615,031(kJ) = 3867836,506 (Kcal/ngày).
Vậy tổng lượng nhiệt cần dùng cho nồi nấu sơ bộ là:
Qtiêuhao = Q1 + Q2 + Q3+ Q4
= 7284,046 + 17739038,147 + 159965,770 + 3867836,506 = 21774124,468 (kcal/ngày)
6.1.1.5. Tính chi phí hơi cho nồi nấu sơ bộ
Di = Qi tiêuhao
hn−in (kg) ihn: Nhiệt lượng riêng của hơi nước
t = 133oC thì ihn = 651,6 (kcal/kg) [11,tr 313] in: Nhiệt lượng riêng của nước
t = 133oC thì in = 133,4 (kcal/kg) [11, tr 313] => D1 = 21774124,468651,6−133,4 = 42018,766 (kg).