3.3.1. Xác định lưu lượng khói thải lò hơi - Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu là:
𝑄𝑄𝑡𝑡𝑙𝑙𝑙𝑙 = 339𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙+ 1030𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙 −109(𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙 − 𝑆𝑆𝑙𝑙𝑙𝑙)−25𝑊𝑊𝑙𝑙𝑙𝑙�𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘�(4.1) Trong đó:
Clv : thành phần cacbon làm việc (%) Hlv : thành phần Hidro làm việc (%) Olv : thành phần oxi làm việc (%) Slv : thành phần lưu huỳnh làm việc (%) Nlv : thành phần Ni tơ làm việc (%) Alv : thành phần tro (%)
Wlv
- Lượng tiêu hao nhiên liệu cho lò hơi là:
: thành phần độ ẩm làm việc (%)
𝐵𝐵=𝐷𝐷ℎ(𝑖𝑖𝑠𝑠ô𝑖𝑖 − 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑛𝑛𝑙𝑙 ℎ) 𝑄𝑄𝑡𝑡𝑙𝑙𝑙𝑙 ∗ 𝜂𝜂𝑙𝑙ℎ (𝑘𝑘𝑘𝑘
ℎ )(4.2) Trong đó:
Dh : sản lượng hơi của lò hơi (kg/h) isôi
i
: là entanpi của nước sôi (kJ/kg)
nclh : là entanpi của nước cấp vào lò hơi (kJ/kg)
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 29
Qlvt : là nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu (kJ/kg).
ηlh
Thể tích sản phẩm cháy của nhiên liệu trấu:
: là hiệu suất của lò hơi (%) - Thể tích lý thuyết của Oxi là:
𝑉𝑉0−𝑜𝑜𝑜𝑜𝑖𝑖 =22,4
100 ∗ �𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙
12 +𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙 4 +𝑆𝑆𝑙𝑙𝑙𝑙
32 −𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙
32 � �𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
� �𝑘𝑘𝑘𝑘 (4.3) Trong đó:
Clv : thành phần cacbon làm việc (%) Hlv : thành phần Hidro làm việc (%) Olv : thành phần oxi làm việc (%) Slv
- Lượng không khí lý thuyết:
: thành phần lưu huỳnh làm việc (%)
𝑉𝑉0−𝑘𝑘𝑘𝑘 =100
21 ∗ 𝑉𝑉0−𝑜𝑜𝑜𝑜𝑖𝑖(𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
�𝑘𝑘𝑘𝑘)(4.4)
- Thể tích lý thuyết khí Nitơ:
𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑁𝑁2 = 𝑉𝑉𝑁𝑁2
100. 1
1,251+ 0,79.𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑘𝑘𝑘𝑘(𝑚𝑚3
�𝑘𝑘𝑘𝑘)(4.5) - Thể tích lý thuyết khí của RO2:
𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑅𝑅𝐻𝐻2 = 1,866 𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙
100+ 0,7 𝑆𝑆𝑙𝑙𝑙𝑙
100 𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
�𝑘𝑘𝑘𝑘(4.6) - Thể tích lý thuyết H2
𝑉𝑉𝐻𝐻−𝐻𝐻2𝐻𝐻 = (0,112.𝐻𝐻𝑙𝑙𝑙𝑙) + 0,124𝑊𝑊𝑙𝑙𝑙𝑙 + 0,0161𝑉𝑉0−𝑘𝑘𝑘𝑘(𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
�𝑘𝑘𝑘𝑘)(4.7) O:
- Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết:
𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 =𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑅𝑅𝐻𝐻2 +𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑁𝑁2 +𝑉𝑉𝐻𝐻−𝐻𝐻2𝐻𝐻(𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
�𝑘𝑘𝑘𝑘)(4.8) - Thể tích khói thực tế tính cho 1kg nhiên liệu (m3
𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 =𝑉𝑉𝐻𝐻−𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 +𝛼𝛼𝑘𝑘𝑘𝑘 −1 ∗ 𝑉𝑉0−𝑘𝑘𝑘𝑘((𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛
�𝑘𝑘𝑘𝑘)(4.9) tc/kg):
- Thể tích khói cho toàn bộ lượng nhiên liệu tiêu hao:
𝑉𝑉1−𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 =�𝑉𝑉𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 ∗ 𝐵𝐵�
3600 (𝑚𝑚3𝑡𝑡𝑛𝑛 𝑠𝑠�)(4.10) - Lưu lượng khốilượng của khói là:
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 30
𝐺𝐺𝐾𝐾 =𝑉𝑉1−𝑠𝑠𝑠𝑠𝑛𝑛 ∗ 𝜌𝜌 (𝑘𝑘𝑘𝑘
�𝑠𝑠)(4.11)
3.3.2. Tính toán sơ đồ nhiệt hệ thống chưng cất nước
Phương trình cân bằng năng lượng và vật chất tại bộ ECO :
Hình 3.3. Sơ đồ trao đổi nhiệt tại thiết bị ECO
𝐺𝐺𝑘𝑘 ∗ 𝐻𝐻𝑠𝑠𝑘𝑘(𝑡𝑡1−𝑘𝑘 − 𝑡𝑡2−𝑘𝑘) =𝐺𝐺𝑛𝑛4 ∗(𝑖𝑖𝑛𝑛−42 − 𝑖𝑖𝑛𝑛−41)(4.12)
Phương trình cân bằng năng lượng và vật chất tại bình phân ly:
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 31
Hình 3.4. Sơ đồ cân bằng năng lượng tại bình phân ly 𝐺𝐺𝑛𝑛4 ∗(𝑖𝑖𝑛𝑛−42− 𝑖𝑖𝑛𝑛−41) =𝐺𝐺𝑛𝑛𝑛𝑛(0,6𝑖𝑖𝑠𝑠𝑙𝑙2 + 0,4𝑖𝑖𝑠𝑠𝑙𝑙1)− 𝑖𝑖2𝑛𝑛𝑛𝑛)(4.13) Trong đó: Gh = 60%.Gnc và Gxa = 40%.G
Phương trình cân bằng năng lượng và vật chất thiết bị ngưng tụ:
nc
Hình 3.5. Sơ đồ trao đổi nhiệt tại thiết bị ngưng tụ 𝐺𝐺𝑛𝑛𝑛𝑛 ∗(𝑖𝑖2_𝑛𝑛𝑛𝑛 − 𝑖𝑖1_𝑛𝑛𝑛𝑛) =𝐺𝐺ℎ𝑜𝑜𝑖𝑖(𝑖𝑖𝑠𝑠𝑙𝑙 − 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑛𝑛𝑘𝑘)(4.14)
Phương trình cân bằng năng lượng và vật chất thiết bị làm lạnh;
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 32
Hình 3.6. Sơ đồ trao đổi nhiệt tại thiết bị quá lạnh 𝐺𝐺𝑛𝑛𝑛𝑛.∗ 𝐻𝐻𝑛𝑛𝑠𝑠𝑛𝑛𝑛𝑛(𝑡𝑡1_𝑛𝑛𝑛𝑛 − 𝑡𝑡𝑛𝑛𝑛𝑛) =𝐺𝐺𝑛𝑛𝑛𝑛𝑘𝑘.(𝑖𝑖𝑛𝑛𝑛𝑛𝑘𝑘 − 𝑖𝑖𝑠𝑠𝑠𝑠)(4.15) 3.3.3. Tính toán, thiết kế các thiết bị trong hệ thống:
a. Bộ ECO:
- Nhiệt độ trung bình của nước khi vào và ra khỏi bộ ECO:
𝑡𝑡𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛 =(𝑡𝑡𝑛𝑛−41 +𝑡𝑡𝑛𝑛−42)
2 ; ( 𝑜𝑜𝐻𝐻)(4.16)
Trong đó:
tn-41 : Nhiệt độ của nước vào bộ ECO (kJ/kg) tn-42 :
- Hệ số reynold của nước chảy trong ống của thiết bị ECO:
Nhiệt độ của nước ra khỏi bộ ECO (kJ/kg)
𝑅𝑅𝑅𝑅 =𝜔𝜔𝑛𝑛.𝑑𝑑1
𝜗𝜗 (4.17) Trong đó:
ωn : vận tốc của nước chảy trong ống (m/s) d1 : đường kính trong ống của bộ ECO (m)
υ: độ nhớt động động học trung bình của nước (m2/s)
Tiêu chuẩn Nusselt 𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓 = 0,021 .𝑅𝑅𝑅𝑅0,8 .𝑃𝑃𝑃𝑃0,43(4.18) Hệ số toả nhiệt của nước trong ống: 𝛼𝛼𝑛𝑛 =𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓𝑑𝑑 .𝜆𝜆𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛
1 ;�𝑊𝑊 𝑚𝑚� 2𝑘𝑘� (4.19) Trong đó:
λntb : hệ số dẫn nhiệt của nước (W/m độ) d1
- Nhiệt độ trung bình của khói khi vào và ra khỏi bộ ECO:
: đường kính trong ống của bộ ECO (m)
𝑡𝑡𝑘𝑘𝑡𝑡𝑛𝑛 =(𝑡𝑡1−𝑘𝑘 +𝑡𝑡2−𝑘𝑘)
2 ; ( 𝑜𝑜𝐻𝐻)(4.20) - Hệ số reynold của khói qua thiết bị ECO:
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑘𝑘 =𝜔𝜔𝑘𝑘.𝑑𝑑2
𝜗𝜗 (4.20) ωk : vận tốc của khói qua khỏi bộ ECO (m/s)
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 33
d2 : đường kính ngoài ống của bộ ECO (m)
𝜗𝜗độ nhớt động động học trung bình của nước (m2/s) Tiêu chuẩn Nusselt
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑘𝑘 = 0,022 .𝑅𝑅𝑅𝑅0,65 .𝑃𝑃𝑃𝑃𝑘𝑘𝑡𝑡𝑛𝑛0,36(4.21)
Hệ số toả nhiệt của khói khi qua bộ ECO:
𝛼𝛼𝑘𝑘 =𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑘𝑘 .𝜆𝜆𝑘𝑘𝑡𝑡𝑛𝑛
𝑑𝑑2 ;�𝑊𝑊 𝑚𝑚� 2𝑘𝑘� (4.22) λktb : hệ số dẫn nhiệt của khói (W/m độ)
d2
- Hệ số truyền nhiệt của bộ ECO : đường kính ngoài ống của bộ ECO (m)
𝑘𝑘𝐸𝐸𝐻𝐻𝐻𝐻 = 1
1
𝛼𝛼𝑛𝑛 +(𝑑𝑑2𝜆𝜆2−𝑑𝑑1)
Ố𝑛𝑛𝑘𝑘 +𝛼𝛼1
𝑘𝑘
; (𝑊𝑊 𝑚𝑚2𝐾𝐾
� )(4.23)
Trong đó:
αn : Hệ số toả nhiệt của nước trong ống (W/m2 độ)
αk : Hệ số toả nhiệt của khói khi qua bộ ECO (W/m2 độ) d2 : đường kính ngoài ống của bộ ECO (m)
d1 : đường kính trong ống của bộ ECO (m) λỐng
- Độ chênh lệnh nhiệt độ trung bình logarit:
: hệ số dẫn nhiệt của ống thép (W/m độ)
∆𝑡𝑡 =∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜 − ∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛 𝑙𝑙𝑛𝑛∆𝑡𝑡∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜
𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛
; 𝑜𝑜𝐻𝐻; (4.24)
tmax : độ chênh lệnh nhiệt độ lớn nhất oC
tmin : độ chênh lệnh nhiệt độ thấp nhất o - Công suất của Bộ ECO là:
C
𝑄𝑄𝐸𝐸𝐻𝐻𝐻𝐻 =𝐺𝐺𝐾𝐾 .𝐻𝐻𝑠𝑠𝐾𝐾 (𝑡𝑡1−𝑘𝑘 − 𝑡𝑡2−𝑘𝑘); (𝑘𝑘𝑊𝑊) (4.25) Trong đó:
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 34
Gk : Lưu lượng của khói vào bộ ECO (m/s) Cpk : nhiệt dung riêng của khói (kJ/kg.C) t1-k : Nhiệt độ khói vào bộ ECO (oC) t2-k : Nhiệt độ khói ra khỏi bộ ECO (o
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bộ ECO là:
C)
𝐹𝐹𝐸𝐸𝐻𝐻𝐻𝐻 =𝑄𝑄𝐸𝐸𝐻𝐻𝐻𝐻 ∗1000
𝑘𝑘𝐸𝐸𝐻𝐻𝐻𝐻.∆𝑡𝑡 ; ( 𝑚𝑚2) (4.26) Trong đó:
QECO : Công suất của Bộ ECO (kW).
kECO : Hệ số truyền nhiệt của bộ ECO (W/m2k)
tĐộ chênh lệnh nhiệt độ trung bình logarit (o
- Số phần tử ống theo mắt cắt ngang của dòng khói : C)
𝑛𝑛 = 4𝐺𝐺𝑛𝑛4
𝜋𝜋.𝑑𝑑12.𝜌𝜌𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛.𝜔𝜔𝑛𝑛; (𝑑𝑑ã𝑦𝑦) (4.27) - Tổng chiều dài toàn bộ ống của bộ ECO là:
LỐng = FECO
n.π. d2.; (m) (4.28) - Bước ống theo chiều ngang dòng S1 là:
S1 = V
LỐ𝑛𝑛𝑘𝑘. n.π.ω𝑘𝑘.+𝑑𝑑2; (m)(4.29) - Bước ống theo chiều dọc S2
S2 =S1
2 ; (m) (4.30) là:
b) Bộngưng tụ:
- Công suất của bộ ngưng tụ là:
𝑄𝑄𝑁𝑁𝑁𝑁 =𝐺𝐺ℎ�𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃2 − 𝑖𝑖𝑛𝑛𝑘𝑘ư𝑛𝑛𝑘𝑘�; ( 𝑘𝑘𝑊𝑊) (4.38) ipl-2 : Entanpi của hơi cấp vào thiết bị ngưng tụ (kJ/kg) ingưng :
Độ chênh lệnh nhiệt độ trung bình logarit:
Entanpi của nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ (kJ/kg) 𝑞𝑞𝑜𝑜ả=𝐺𝐺𝑜𝑜ả𝑖𝑖𝑃𝑃𝑃𝑃1; ( 𝑘𝑘𝑊𝑊) (4.39)
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 35
∆𝑡𝑡 =∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜 − ∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛
𝑙𝑙𝑛𝑛∆𝑡𝑡∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜
𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛
=(𝑡𝑡𝑃𝑃𝑃𝑃 − 𝑡𝑡1𝑛𝑛𝑛𝑛)−(𝑡𝑡𝑃𝑃𝑃𝑃 − 𝑡𝑡2𝑛𝑛𝑛𝑛) 𝑙𝑙𝑛𝑛(𝑡𝑡(𝑡𝑡𝑃𝑃𝑃𝑃−𝑡𝑡1𝑛𝑛𝑛𝑛)
𝑃𝑃𝑃𝑃−𝑡𝑡2𝑛𝑛𝑛𝑛)
; 𝑜𝑜𝐻𝐻; (4.39)
tpl : Nhiệt độ của hơi cấp vào thiết bị ngưng tụ (oC) t1-nc : Nhiệt độ của nước cấp vào thiết bị ngưng tụ (oC) t2-nc : Nhiệt độ của nước cấp ra khỏi thiết bị ngưng tụ (o
c) Bộ quá lạnh;
C) Hệ số Reynold của nước chảy trong ống của thiết bị ngưng tụ:
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑛𝑛𝑡𝑡 =𝜔𝜔𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡.𝑑𝑑1_𝑛𝑛𝑡𝑡
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛 (4.40) Tiêu chuẩn Nusselt
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑛𝑛𝑡𝑡 = 0,021 .𝑅𝑅𝑅𝑅0,8 .𝑃𝑃𝑃𝑃𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛0,43 (4.41) Hệ số toả nhiệt của nước trong ống.
𝛼𝛼1𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛 =𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑛𝑛𝑡𝑡 .𝜆𝜆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛 𝑑𝑑1−𝑛𝑛𝑡𝑡 ; (𝑊𝑊
𝑚𝑚2𝑘𝑘
� ) (4.42)
Diện tích truyền nhiệt của bộ ngưng tụ là:
𝐹𝐹𝑛𝑛𝑡𝑡 =𝑄𝑄𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡 ∗1000
𝑞𝑞−𝑡𝑡𝑡𝑡 ; ( 𝑚𝑚2)(4.43)
- Nhiệt độ trung bình của nước cấp vào trong thiết bị làm lạnh:
𝑡𝑡𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛 = 𝑡𝑡1−𝑛𝑛𝑛𝑛 +𝑡𝑡𝑛𝑛𝑛𝑛
2 ; 𝑜𝑜𝐻𝐻 (4.44)
𝑡𝑡1−𝑛𝑛𝑛𝑛 nhiệt độ của nước cấp ra khỏi thiết bị quá lạnh (oC).
𝑡𝑡𝑛𝑛𝑛𝑛 nhiệt độ của nước cấp vào thiết bị quá lạnh (o
- Hệ số Reynold của nước chảy trong ống của thiết bị làm lạnh:
C).
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑞𝑞𝑙𝑙 =𝜔𝜔𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙.𝑑𝑑𝑞𝑞𝑙𝑙_1
𝜗𝜗𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛 (4.45) - Tiêu chuẩn Nusselt
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 36
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑞𝑞𝑙𝑙 = 0,021 .𝑅𝑅𝑅𝑅0,8 .𝑃𝑃𝑃𝑃𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛0,43 (4.46)
- Hệ số toả nhiệt của nước chảy trong ống của thiết bị làm lạnh:
𝛼𝛼𝑛𝑛𝑞𝑞 𝑙𝑙1 =𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑞𝑞𝑙𝑙 .𝜆𝜆𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛
𝑑𝑑𝑞𝑞𝑙𝑙1 ;�𝑊𝑊 𝑚𝑚� 2𝑘𝑘� (4.47)
Nhiệt độ trung bình của nước ngưng trong bình quá lạnh:
𝑡𝑡𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛 = 𝑡𝑡𝑠𝑠𝑙𝑙 +𝑡𝑡𝑠𝑠𝑠𝑠
2 ; 𝑜𝑜𝐻𝐻 (4.48) tpl : Nhiệt độ của hơi cấp vào thiết bị ngưng tụ (oC)
tsp : Nhiệt độ của sản phẩm nước thu được (o
- Hệ số truyền nhiệt của bộ quá lạnh C) Hệ số Reynold của nước chảy ngoài ống
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙 =𝜔𝜔𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙.𝑑𝑑𝑞𝑞𝑙𝑙_2
𝜗𝜗𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛 (4.49) Tiêu chuẩn Nusselt
𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙 = 0,022 .𝑅𝑅𝑅𝑅0,65 .𝑃𝑃𝑃𝑃𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑡𝑡𝑛𝑛0,36 (4.50)
Hệ số toả nhiệt của nước ngưng chảy ngoài ống 𝛼𝛼𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞 𝑙𝑙2 =𝑁𝑁𝑁𝑁𝑓𝑓−𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙 .𝜆𝜆𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛
𝑑𝑑2𝑞𝑞𝑙𝑙 ;�𝑊𝑊 𝑚𝑚� 2𝑘𝑘� (4.51)
𝑘𝑘𝑞𝑞𝑙𝑙 = 1
1
𝛼𝛼𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙_1 +(𝑑𝑑2_𝑞𝑞𝑙𝑙2𝜆𝜆−𝑑𝑑1_𝑞𝑞𝑙𝑙)
Ố𝑛𝑛𝑘𝑘 +𝛼𝛼 1
𝑛𝑛𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙_2
;�𝑊𝑊 𝑚𝑚2𝐾𝐾� � (4.52)
Trong đó:
αnql_1 : Hệ số toả nhiệt của nước trong ống (W/m2 độ) αknnql_2 : Hệ số toả nhiệt của nước ngoài ống (W/m2 độ) d2 : đường kính ngoài ống của bộ quá lạnh (m)
d1 : đường kính trong ống của bộ quá lạnh (m) λỐng : hệ số dẫn nhiệt của ống thép (W/m độ)
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 37
- Độ chênh lệnh nhiệt độ trung bình logarit:
∆𝑡𝑡 =∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜 − ∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛
𝑙𝑙𝑛𝑛∆𝑡𝑡∆𝑡𝑡𝑚𝑚𝑚𝑚𝑜𝑜
𝑚𝑚𝑖𝑖𝑛𝑛
; 𝑜𝑜𝐻𝐻; (4.53)
tmax : độ chênh lệnh nhiệt độ lớn nhất oC
tmin : độ chênh lệnh nhiệt độ thấp nhất o - Công suất của bộ quá lạnh là:
C
𝑄𝑄𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙 =𝐺𝐺𝑛𝑛𝑛𝑛𝑘𝑘 . �𝑖𝑖𝑛𝑛𝑘𝑘ư𝑛𝑛𝑘𝑘 − 𝑖𝑖𝑠𝑠𝑠𝑠�; (𝑘𝑘𝑊𝑊) (4.54) Trong đó:
Gnng: Lưu lượng của nước vào thiết bị quá lạnh (kg/s) ingưng : Entanpi của nước ngưng (kJ/kg)
ingưng
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bộ quá lạnh là:
: Entanpi của nước sản phẩm (kJ/kg)
𝐹𝐹𝑞𝑞𝑙𝑙 =𝑄𝑄𝑛𝑛𝑞𝑞𝑙𝑙 ∗1000
𝑘𝑘𝑞𝑞𝑙𝑙.∆𝑡𝑡𝑞𝑞𝑙𝑙𝑡𝑡𝑛𝑛 ; ( 𝑚𝑚2)(4.55) Trong đó:
Qbql : Công suất của Bộ quá lạnh (kW).
Kql : Hệ số truyền nhiệt của bộ quá lạnh (W/m2k)
tqltb Độ chênh lệnh nhiệt độ trung bình logarit (o - Sản lượng nước chưng cất là:
C)
𝐺𝐺𝑠𝑠𝑠𝑠 =𝐺𝐺ℎ (4.56) Gsp Lưu lượng sản phẩm nước chưng cất (kg/s) Gh Lưu lượng của hơi sinh ra tại bình phân ly (kg/s)
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 38
HV: NGUYỄN VŨ BẰNG Page 39