Chọn thiết bi làm nguội sản phẩm đáy vỏ - ống loại TH đặt nằm ngang. Ống truyền nhiệt được làm bằng thép X18H10T, kích thước ống 573, chiều dài ống L = 6 (m).
Chọn nước lạnh đi trong ống với nhiệt độ đầu: t1 = 25 oC, nhiệt độ cuối t2 = 40 oC.
Các tính chất hoa lý của nước làm lạnh được tra ở tài liệu tham khảo sổ tay QTTB ứng với nhiệt độ trung bình: ttb 32,5 oC.
+ Nhiệt dung riêng: CN = 4,178 (KJ/kg.độ). + Khối lượng riêng: N = 994,85 (Kg/m3).
+ Độ nhớt động lực học: N = 0,5375.10-3. + Hệ số dẫn nhiệt: N = 0,6215 (W/m2.oK).
4.1 Suất lượng nước cần dùng để làm nguội sản phẩm đáy
GN = 41,619 (kg/s).
4.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt
Ftb = (m2). Trong đo
+ K: hệ số truyền nhiệt.
+ tlog: nhiệt độ trung bình logarit.
• Xác đinh tlog
Chọn kiểu truyền nhiệt ngược nên 60,97 (oK).
Hệ số truyền nhiệt K được tính theo công thức K =
Trong đo
+ N: hệ cấp nhiệt của nước trong ống (W/m2.oK).
+ A: hệ số cấp nhiệt của hơi nước ngưng tụ (W/m2.oK). rt: nhiệt trở của thành ống và lớp cáu.
Xác đinh hệ số cấp nhiệt của nước trong ống. Chọn vận tốc đi trong ống: VN = 0,5 (m/s). Chuẩn số Reynolds
ReN = = 46272,093 > 10000: chế độ chảy rối công thức xác đinh chuẩn số Nuselt co dạng
NuN = 0,021 . 0,25
Trong đo
+ 1: hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào ReN và tỷ lệ chiều dài ống với đường kính ống: ReN = 46272,093 và 60, nên 1 = 1.
+ PrN: chuẩn số Prandlt của nước ở 39oC nên PrN = 4,31.
+ PrW: chẩn số Prandltcuar nước ở nhiệt độ trung bình của vách. Chọn: nhiệt độ trung bình của vách ngoài tW1 = 55oC, vách trong là tW2 = 50oC.
tWtb = 52,5oC nên PrW = 3,15.
NuN = 0,021.1.46272,0930,8.4,310,43.(0,25 = 229,795. Hệ số cấp nhiệt cho nước trong ống
Nhiệt tải qua thành ống và cáu rt =
Trong đo
+ Bề dày ống: t = 3 (mm).
+ Hệ số dẫn nhiệt của thép không gỉ: t = 17,5 (W/m2.oK).
+ Nhiệt trở trung bình cưa lớp bẩn trong và ngoài ống: r1 = 1/5000 (m2.oK/W), r2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
= 11/5800 ( W/m2.oK). rt = 3,724.10-4 (m2.oK/W).
Hệ số cấp nhiệt của hơi ngưng tụ Sản phẩm đỉnh chủ yếu là axit nên
o,25
Trong đo + A = 167,327
+ Ẩn nhiệt ngưng tụ r = 2256,254 (KJ/kg) = 1173,4
Vậy: K = 639,573 (W/m2.oK).
Từ đo ta tính được diện tích bề mặt truyền nhiệt trung bình là Ftb = 66,888 (m2).
4.3 Cấu tạo thiết bị
Chọn số ống truyền nhiệt: n = 127 (ống). Ống được bố trí theo hình lục giác đều.
Chiều dài ông truyền nhiệt là: = = = 3,134 (m) L = 4 (m)
Kết luận
+ vậy thiết bi ngưng tụ sản phẩm đỉnh là thiết bi tryền nhiệt vỏ - ống gồm
n=127 (ống), dài L=4 (m)
+ ống được bố trí theo hình lục giác đều nên ta co số ống trên đường chép hình lục giác: b=43 (ống). Chọn bước ống: t=0,0684 (m)
+ đường kính vỏ thiết bi: Dv = t.(2no + 1) = 0,0684.(2.31+1) = 4,,3 (m)