1. Tính thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh:
IX-TÍNH CÁCH NHIỆT
- Chọn vật liệu cách nhiệt là Carton cĩ (W/m.độ)
- Đối với vật liệu làm nguội: Cách nhiệt làm dịng nĩng ít giảm nhiệt độ hơn. Do đĩ với thiết bị này khơng nên cách nhiệt. Tuy nhiên để an tồn lao động ta nên bố trí khung lưới bảo vệ và bảng cảnh báo
- Đối với thiết bị ngưng tụ: bố trí cách nhiệt làm giảm hiệu suất ngưng tụ hơi. Do đĩ cũng khơng nên cách nhiệt mà áp dụng điều kiện an tồn lao động như trên
- Đối với những thiết bị cần bọc cách nhiệt để tiết kiệm năng lượng và an tồn năng lượng và an tồn lao động:
+ Tháp chưng cất
+ Nồi đun Kettle
+ Thiết bị gia nhiệt cho nhập liệu
Tổn thất nhiệt là do thiết bị truyền nhiệt cho khơng khí chuyển động tự do (đối lưu tự nhiên). Hệ số cấp nhiệt của khơng khí trong những trường hợp này là:
- Đối với bề mặt nằm ngang truyền nhiệt xuống dưới (đáy thiết bị):
- Đối với thành thiết bị:
- Đối với ống ngang:
Trong đĩ:
: hiệu số nhiệt độ giữa bề mặt tường và khơng khí xung quanh. Để tính tốn cĩ hiệu quả kinh tế cao, để đơn giản khi tính cách nhiệt cho tháp ta dung cơng thức tính hệ số cấp nhiệt của khơng khí đối với nắp thiết bị (giá trị max để tính tốn)
a- Tháp chưng cất
- Nếu coi những tổn thất khác khơng đáng kể thì năng lượng các dịng đưa vào tháp là:
Nếu coi nhiệt độ tính tốn bằng nhiệt độ cao nhất của tháp và bằng 117,3 , coi gần đúng nhiệt độ mặt trong và mặt ngồi vỏ thiết bị là bằng nhau
- Tổng diện tích tháp mà qua đĩ nhiệt độ cĩ thể thất thốt:
- Để hạn chế tổn thất nhiệt cho mơi trường xung quanh là 2% thì mật độ mất nhiệt là:
- Chênh lệch nhiệt độ giữa khơng khí và mặt ngồi lớp cách nhiệt:
- Nhiệt độ mặt ngồi lớp cách nhiệt là:
- Nếu coi nhiệt độ mặt trong của lớp cách nhiệt bằng nhiệt độ của vỏ tháp thì chiều dày lớp cách nhiệt là
- Để an tồn ta chọn . Riêng đối với những nơi cần bọc cách nhiệt để đảm bảo an tồn lao động như ở đáy tháp, đoạn thân cuối, nắp, đoạn thân đầu (nơi người tiếp xúc với tháp khi làm việc) thì chọn
những chỗ này là:
(W/m2.độ) Chiều dày lớp cách nhiệt:
b- Thiết bị gia nhiệt cho nhập liệu:
Coi thiết bị là hình trụ nằm ngang (dạng ống), hệ số cấp nhiệt của khơng khí trong trường hợp này là:
(W/m2.độ) Chiều dày lớp cách nhiệt:
Nhận thấy chiều dài lớp cách nhiệt khá lớn, khi khơng cách nhiệt: coi nhiệt độ mặt ngồi của vỏ bằng nhiệt độ mặt trong , lúc này hệ số cấp nhiệt của khơng khí chuyển động tự do quanh thiết bị là:
(W/m2.độ)
- Lượng nhiệt tổn thất ra mơi trường xung quanh:
Ta cĩ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ta thấy lượng nhiệt thất thốt nhỏ nên khơng cần bọc lớp cách nhiệt. Tuy nhieenn để đẩm bảo an tồn lao động ta cần làm biển báo và khung lưới ngăn cách thiết bị với mơi trường xung quanh
c- Nồi đun Kettle:
Tương tự thiết bị gia nhiệt cho nhập liệu khi khơng cách nhiệt: coi nhiệt độ mặt ngồi của vỏ bằng mặt trong , lúc này hệ số cấp nhiệt của khơng khí chuyển động tự do quanh thiết bị là:
(W/m2.độ)
+ Thiết kế tháp chưng cất Axeton – acid acetic tương đối hồn chỉnh khi biết trước năng suất, nồng độ nhập liệu và nồng độ của sản phẩm đỉnh sản phẩm đáy.
+ Tính tốn tương đối chi tiết quá trình làm việc của thiết bị và khả năng chịu bền của thiết bị về tính ăn mịn cơ học, cũng như điều kiện làm việc của thiết bị.
+ Sơ đồ tính được chi phí đầu tư ban đầu cho tháp chưng cất.
Đặc tính kĩ thuật của thiết bị chưng cất đã thiết kế ứng với các thơng số đã cho ban đầu:
Tỉ số hồn lưu thích hợp
Số mâm chưng cất thực tế 28 mâm Đường kính tháp chưng
cất
0,6 Đường kính lỗ mâm trên 8 mm
Bề dày mâm 6,4 mm
Khoảng cách giữa hai mâm 400 mm Chiều cao tháp 20,5 m Thân-đáy-nắp Làm bằng thép X18H10T, cĩ bề dày: 5 mm Bích ghép thân-đáy-nắp Làm bằng thép X18H10T, loại bích liền khơng cổ. Bích ghép ống dẫn Làm bằng thép CT13, loại bích liền khơng cổ. Đường kính ống dẫn chất lỏng 100 mm Đường kính ống dẫn hơi 250 mm