VI. Tính toán cơ khí của tháp
5.Tính bề dày lớp cách nhiệt
Để tránh tổn thất nhiệt cho môi trường xung quanh, đảm bảo cho quá trình chưng luyện đạt hiệu suất cao nhất thì ta phải trang bị cho tháp chưng luyện một lớp cách nhiệt .
Chọn vật liệu cách nhiệt là bông thủy tinh có hệ số dẫn nhiệt nhỏ :
λ = 0,0372 W/m.độ Ta giả thiết như sau :
-Nhiệt độ không khí tkk = 250C,
-Nhiệt độ bên ngoài lớp cách nhiệt: t = 500C ,
-Xem đây là quá trình nhiệt ổn định qua vách phẳng .
-Để đảm bảo khả năng cách nhiệt cho toàn tháp ta chọn nhiệt độ làm việc trong tháp là 1000C.
Nhiệt tải riêng ra môi trường xung quanh: q = ∆t.α ,W/m2 .
Trong đó : ∆t - hiệu số nhiệt độ giữa tường bên ngoài của thiết bị với môi trường, ∆t = 50 - 25 = 25 0C
α - hệ số cấp nhiệt từ bề mặt thiết bị ra ngoài môi trường ,được tính theo công thức V.75 Tài liệu tham khảo[4]-trang 24:
W/m2.độ
= > q = 25. 4,427 = 110,68 W/m2
Hiệu số nhiệt độ giữa nhiệt độ trong tháp và nhiệt độ mặt ngoài tháp :
∆t1 = 100 - 50 = 500C . Mặt khác ta có : ∆t1 = q.∑r
Với ∑r
là nhiệt trở tổng cộng, m2.độ/W, ∑r
= r1 + r2 + r3 Trong đó:
r1: nhiệt trở lớp nước ngưng, r1 = 10-3/0,2538 = 3,94.10-3 m2.độ/W. r2: nhiệt trở thành thiết bị, r2 = 4.10-3/16,3 = 0,2454.10-3 m2.độ/W. r3: nhiệt trở lớp cách nhiệt dày δ, r3 = δ/0,0372 m2.độ/W
Do đó : ∑r
= ∆t1/q = 50/110,68 = 0,4517 m2.độ/W Suy ra : r3 = ∑r
- r1 - r2 = 0,4475 m2.độ/W = > δ = r3.0,0372 = 0,017 m = 17mm
Để đảm bảo cách nhiệt tốt ta chọn lớp cách nhiệt có bề dày 20 mm
Chương 4: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ