5. Xỏc định hƯ số tỏa nhiƯt n từ bỊ mỈt chựm ống tới nước:
4.3. TớNH TOỏN THIếT Kế BĨ NưÍC LạNH
BĨ nước cú vai trũ quan trọng đối với dàn bốc hơi, nhiƯm vơ cđa bĨ chứa nước lạnh là đĨ chứa nước cần làm lạnh xuống nhiƯt độ yờu cầu. Đồng
thời nơi cung cấp nước lạnh đĨ hạ nhiƯt độ theo yờu cầu cđa qui trỡnh sản xuất và cịng là nơi chứa nước lạnh hồi lưu sau khi nước lạnh đưỵc dẫn đi làm lạnh qui trỡnh sản xuất.
Dàn bốc hơi cú kớch thước tớnh toỏn 6000x1860x1240 mm. ĐĨ đỏp ứng lưỵng nước đđ cung cấp cho qui trỡnh sản xuất với lưu lưỵng thĨ tớch V= 2,66 m3/s, cịng như lưỵng nước đđ làm lạnh theo yờu cầu. Ta thiết kế bế nước cú kớch thước như sau:
LxBxH=8000x3000x2500mm, tương ứng với bĨ chứa cú dung tớch 60 m3
Bế chứa cú kết cấu như sau:
Tường xung quanh bĨ đưỵc cỏch nhiƯt gồm 3 lớp như sau: Tường xung quanh bể được cỏch nhiệt gồm 3 lớp như sau:
- Phớa ngoài cựng thộp tấm dày 5 mm - Lớp cỏch nhiƯt Plyurethane dày 100 mm
- Phớa trong cđa bĨ chứa làm bằng inox dày 0,5 mm NỊn cđa bế chứa gồm 4 lớp như sau
- Phớa trong bĨ là thộp tấm dày 8 mm
- Tiếp theo là lớp cỏch nhiƯt Plyurethane dày 100 mm - Tiếp tới là thộp tấm dày 3 mm
- Lớp dưới cựng là hắc ín quột giỏn đoạn Phớa trờn nắp bĨ đưỵc lỏt lớp gỗ tấm dày 30 mm
Trường ĐHBK HN Nhiệt Lạnh - K43
Bờn trong bĨ xung quanh đưỵc thiết kế khung sắt V50x50, ở giữa hai bờn tường và đỏy đưỵc dự vựng chắc bởi thanh sắt U100x50, khoảng cỏch 1500mm cú một thanh trơ. Phõn bố đỊu dọc theo chiỊu dài cđa bĨ.
NhiƯt tỉn thất qua tường:
Q1 = k.F1 (tf - tn ) [W](4.22) (4.22) Trong đú :
F1- diƯn tớch tường xung quanh:
F1 = 2.(8.2,5 + 3.2,5) = 55 [m2]
t tf - NhiƯt độ mụi trường lấy tại Hà Nội, tf = 37,2 0C t tn- NhiƯt độ nước lạnh trong bĨ, tn = 30C
HƯ số truyỊn nhiƯt qua tường đưỵc tớnh theo cụng thức sau:
Km m W k i i 2 2 1 / , 1 1 1 α λ δ α +Σ + = (4.23) Trong đú:
1: HƯ số tỏa nhiƯt phớa khụng khớ 1 = 23,3 W/m2K tra bảng 7- 3[1]
T- Độ dày tấm thộp T = 5 mm
T- hƯ số dẫn nhiƯt cđa thộp, T = 37,5 W/mK
CN - Độ dày lớp cỏch nhiƯt Polyurethane, CN= 100 mm
CN- HƯ số dẫn nhiƯt cđa lớp cỏch nhiƯt, CN= 0,03 W/mK
Inox- chiỊu dày lớp vỏ Inox, Inox= 1 mm, cú hƯ số dẫn nhiƯt rất lớn nờn Inox/Inox tiến đến 0 nờn ta bỏ qua trong tớnh toỏn.
2- HƯ số toả nhiƯt phớa nước lạnh, giỏ trị này rất lớn nờn 1/2 tiến đến 0 do vậy bỏ qua giỏ trị này trong tớnh toỏn.
Vậy: ] / [ 296 , 0 03 , 0 1 , 0 5 , 37 005 , 0 3 , 23 1 1 2 K m W k = + + =
Tỉn thất nhiƯt qua tường là:
Qt = 0,296.55.(37,2 - 3) = 557 [W] Tỉn thất nhiƯt qua đỏy:
Qd = k’.F’.( tf’ - tn), W(4.24) (4.24)
Trong đú:
k’- HƯ số truyỊn nhiƯt cđa nỊn tra bảng 3-6 [1] k’ = 0,41 W/m2K F’- DiƯn tớch đỏy nỊn
F’ = L.B = 8.3=24 [m2] tf- NhiƯt độ phớa dưới đỏy nỊn lấy tf = 20oC
Qd = 0,41.24.(20 - 3) = 168 [W] Vậy tỉn thất qua tường và đỏy là:
Qtt = 557 + 168 = 725 [W]
Đỏy trờn cđa bĨ chứa đưỵc lỏt một lớp gỗ dày 30 mm nờn tỉn thất nhiƯt vỊ phớa đỏy trờn khoảng 20% tỉng tỉn thất.
Qtt’ = 1,2.Qtt= 1,2.725 = 870 [W]
Trường ĐHBK HN Nhiệt Lạnh - K43
Như vậy lưỵng tỉn thất lạnh qua bĨ và lưỵng lạnh cung cấp cho dõy chuyỊn là:
Q0’ = 493,851 + 0,870 = 494,721 [kW]
Như vậy tỉng năng suất lạnh ở trờn Q0’= 494,721 kW nhỏ hơn năng suất thiết kế Q0= 500 kW.
CHƯƠNG 5. TớNH TOỏN THIếT Kế CỏC THIếT Bị PHƠ VΜ CHÄN đưấNG ẩNG
Những thiết bị phơ cđa hƯ thống lạnh bao gồm: bỡnh tỏch dầu, bỡnh chứa dầu, cỏc loại bỡnh chứa cao ỏp, hạ ỏp, tuần hoàn, cỏc loại bỡnh trung gian, thiết bị hồi nhiƯt, bỡnh tỏch lỏng, thiết bị quỏ lạnh lỏng,cỏc phin lọc, phin sấy, thiết bị xả khớ, bơm, quạt, cỏc thiết bị tuần hoàn chất tải lạnh và cỏc dơng cơ như van cỏc loại, clapờ…
Kết hỵp với cỏc thiết bị chớnh cđa hƯ thống lạnh như mỏy nộn, thiết bị bay hơi, ngưng tơ và van tiết lưu, cỏc thiết bị phơ giĩp cho cỏc hƯ thống lạnh
trong trường hỵp cơ thĨ làm viƯc với độ tin cậy cao hơn, an toàn hỵp lý cịng như kinh tế hơn, tạo điỊu kiƯn thuận lỵi cho viƯc vận hành mỏy lạnh.
Ngoài cỏc thiết bị chớnh và phơ ra thỡ đường ống cịng là một yếu tố quan trọng tạo nờn sự hỵp lý cho hƯ thống lạnh.
Một hƯ thống lạnh nhất thiết phải cú tất cả cỏc thiết bị phơ mà tựy theo mụi chất lạnh, chế độ vận hành mà cú thĨ cần thiết bị này mà khụng cần thiết bị kia. HƯ thống lạnh trong bản thiết kế này dựng mụi chất lạnh NH3, vận hành liờn tơc, nờn hƯ thống cần cú một số thiết bị phơ như sau:
Bỡnh chứa cao ỏp, bỡnh tỏch dầu, bỡnh tỏch lỏng, bỡnh chứa thu hồi dầu, phin lọc cỈn, van chỈn, van điỊn từ, van an toàn, van một chiỊu, bơm, quạt …
Tớnh thiết kế một số thiết bị phơ
