- Hiệu suất làm sạch
P (at) t (0C) (at) t (0C) (at) t (0C) (at) t (0C) (at) t (0C) Hơ
5.2.7. Thiết bị bốc hơ
Chọn thiết bị bốc hơi dạng ống chùm có ống tuần hoàn trung tâm.
- Lượng nhiệt cung cấp cho các hiệu: (sử dụng các số liệu được tính tốn ở phần cân bằng nhiệt và cân bằng vật chất).
+ Hiệu I: Q1= D0 x I1 = 7333004,7 kcal/h
+ Hiệu II: Q2 = (W1 - E1 - R) x I2 = 39654049,45 kcal/h + Hiệu III: Q3 = (W2 - E21 - E22) x I3 = 35562803,5 kcal/h + Hiệu IV: Q4 = (W3 - E31 - E32) x I4 = 22973561,64 kcal/h - Bề mặt truyền nhiệt các hiệu được tính theo cơng thức:
Fi = KQ t
i i
∆
. , m2 [5- 200] Trong đó: Fi : diện tích truyền nhiệt của hiệu thứ I, m2
Qi : nhiệt cung cấp cho buồng đốt, kcal/h Ki : hệ số truyền nhiệt, kcal/h.m2.0C
Δt : hiệu số nhiệt độ có ích của các hiệu, 0C
- Hệ số truyền nhiệt K được tính theo cơng thức Thụy Điển [5- 203] K = , W/m2.0C Hay 4321000 4,186xt xs 3600 4321,163xts K Cx x Cx = = Trong đó:
C : nồng độ Bx của dung dịch sau khi ra khỏi hiệu khảo sát, %
Kết quả tính tốn hệ số truyền nhiệt và diện tích truyền nhiệt của các hiệu được thể hiện ở các bảng sau:
Bảng 5.6. Kết quả tính tốn hệ số truyền nhiệt ở các hiệu như sau
Hiệu Ts (0C) Bx (%) K (kcal/h.m2.0C)
I 125,092 17,909 2620,212
II 114,652 24,701 1728,242
III 100,704 37,629 980,835
IV 78,292 60,636 479.736
Bảng 5.7. Tính diện tích truyền nhiệt thiết bị bốc hơi
Hạng mục Hiệu I Hiệu II Hiệu III Hiệu IV
Lượng nhiệt cung cấp
Q (kcal/h) 7333004,7 39654049,45 35562803,5 22973561,64 Hệ số truyền nhiệt K
(kcal/h.m2.0C) 2620,212 1728,242 980,835 479.736 Hiệu số nhiệt độ có ích
∆ti (0C) 8,008 8,3 10,636 21,952
Diện tích truyền nhiệt F
(m2) 3494,793 2764,429 3408,958 2181,483 Để đảm bảo quá trình bốc hơi làm việc được tốt ta tính cho nồi có diện tích truyền nhiệt lớn nhất: F = 3494,793 m2.
Chọn ống truyền nhiệt có kích thước chuẩn: dn x dt x L = 42 x 38 x 3000 mm Trong đó: dn, dt là đường kính ngồi và trong của ống truyền nhiệt.
Số ống: n = = 4416,663 ống. Chọn n = 4417 ống - Ống tuần hồn trung tâm:
Diện tích ống tuần hồn trung tâm bằng 15÷20 % tổng tiết diện các ống
truyền nhiệt. Chọn 15%. [13- 75]
+ Diện tích ống tuần hồn trung tâm: S = 15% 2
4
n
xnx xdπ = 0,917 m2
dtt = Sx4
π = 1,081 m
+ Đường kính ngồi của ống tuần hoàn trung tâm: dth = 1,081 + 0,02 = 1,101 m - Đường kính buồng đốt: Dt = 2 2 0, 4 sin ( 2 ) n th n x x xFxd d x xd xL β α β ψ + + , m [13- 74]
Trong đó: β = , thường lấy β = 1,3÷1,5; chọn β = 1,3 t: bước ống, t = 1,3.dn = 1,3 x 0,042 = 0,055 m
ψ: hệ số sử dụng lưới đỡ ống, ψ = 0,7÷0,9; Chọn ψ = 0,9 dth: đường kính ngồi của ống tuần hồn, dth = 1,101 m sinα = sin600 =
2
3 ( do xếp theo hình lục giác ) F: diện tích bề mặt truyền nhiệt: F = 1747,396 m2
L: chiều dài ống truyền nhiệt (chiều cao buồng bốc), L = 3 m
Dt = 2 2 3 0, 4 1,3 x1747,396 x0,042 2 (1,101 2 1,3 0, 042) 0,9 3 x x x x x + + = 5,406m
- Đường kính ngồi của buồng đốt: Dn = 2 x 0,01+ 5,406 = 5,426 m - Đường kính của buồng bốc: Db = 1,05 x Dn = 1,05 x 5,406 = 5,697 m - Chiều cao buồng bốc: Hb = (1,5÷2) x L; chọn Hb = 1,5 x 3 = 4,5 m - Chiều cao bộ phận thu hồi đường: Hc = 0,6 m
- Chóp thu phá bọt: Φ = 2 m - Chiều cao đáy nồi: Hđ = 0,5 m - Phần thoát hơi thứ cao: Ht = 0,5 m Chiều cao thiết bị: H = 9,1 m.
Chọn 7 thiết bị bốc hơi có đặc tính giống nhau DxH = 5697 x 9100