4.2.1.1. Tính nhiệt cấp cho giai đoạn nâng nhiệt
Chi phí nhiệt cho quá trình nâng nhiệt tính cho một thùng ngâm: Q’ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
Chi phí nhiệt đun nóng vỏ thiết bị
Q1 = Gtb Ctb (t2tb – t1tb)
Gtb: Khối lượng vỏ thiết bị, Gtb = 950 (kg)
Ctb: Nhiệt dung riêng của vỏ thép, Ctb = 0,5 (kj/kg.oC) [16] t1tb: Nhiệt độ ban đầu của thiết bị, t1tb = 25 oC
t2tb: Nhiệt độ cuối của thiết bị, t2tb = 100 oC
Thay số ta có: Q1 = 950 0,5 (100 – 25) = 35 625 (kj) Chi phí nhiệt để đun nóng nguyên liệu trong thùng
Q2 = Gnl Cnl (t2nl – t1nl)
Gnl: Khối lượng nguyên liệu trong thùng, Gnl = 158,8 (kg) t1nl: Nhiệt độ banđầu của nguyên liệu, t1nl = 25 oC
t2nl: Nhiệt độ cuối của nguyên liệu, t2nl = 100 oC Cnl: Nhiệt dung riêng của nguyên liệu, (kj/kg.oC)
Trong đó: Cnl = 1,67 + 2,51 Xw [6]
Xw: Hàm lượng nước của nguyên liệu, Xw = 70% Cnl = 1,67 + 2,51 0,7 = 3,427 (kj/kg.oC)
Thay số ta có: Q2 = 158,8 3,427 (100 – 25) = 40 815,6 (kj) Chi phí nhiệt đun nóng dung dịch NaOH 50% trong thùng
Q3 = Gdd Cdd (t2dd – t1dd)
Gdd: Khối lượng dung dịch trong thùng, Gdd = 607,4 (kg) 2dd: Nhiệt độ ban đầu của dung dịch, t1dd = 25 oC
2dd: Nhiệt độ cuối của dung dịch, t2dd = 100 oC Cdd: Nhiệt dung riêng của dung dịch, (kj/kg.oC)
Trong đó: Cdd =1,67 + 2,51 Xw [6]
Xw: Hàm lượng nước của dung dịch, Xw = 50% Cdd = 1,67 + 2,51 0,5 = 2,925 (kj/kg.oC)
Thay số ta có: Q3 = 607,4 2,925 (100 - 25) = 133 248,4 (kj) Nhiệt lượng hao tổn ra môi trường xung quanh
Q4 = FO T α (t – tkk)
FO: Tiết diện tỏa nhiệt của bề mặt thiết bị, (m2) FO = 2πRL + 2πR2 = 2πR(L+R)
R: Bán kính ngoài của thiết bị, R = 0,75 (m)
L: Chiều dài của thiết bị, L = 2,5 (m)
FO = 2 3,14 0,75 (2,5 + 0.75) = 7,948 (m2) t: Nhiệt độ thành thiết bị, chọn t = 60 oC
tkk: Nhiệt độ không khí, t = 25 oC
T: Thời gian nâng nhiệt, T = 10 (phút) = 600 (giây)
α: Hệ số tỏa nhiệt
α = 9,3 + 0,058 t = 9,3 + 0,058 60 = 12,78 (w/m.oC)
Thay số ta có: Q4 = 7,948 600 12,78 (60 – 25) = 2 133 084 (j) = 2 133,1 (kj)
Chi phí nhiệt cho cả quá trình nâng nhiệt cho một thùng ngâm là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Q’ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 35 625 + 40 815,6 + 133 248,4 + 1 987,9 Q’ = 211 822,1 (kj)
Một ngày có 13 thùng ngâm cùng làm việc. Vậy chi phí nhiệt cho cả quá trình nâng nhiệt ở công đoạn ngâm NaOH trong một ngày là:
Q = 13 Q’ = 13 211 822,1 = 2 753 687,3 (kj/ngày)
4.2.2.2. Tính nhiệt cấp cho giai đoạn giữ nhiệt
Chi phí nhiệt cho giai đoạn này bằng lượng nhiệt tổn thất ra môi trường bên ngoài:
Q’ = FO T α (t – tkk)
T: Thời gian giữ nhiệt, T = 6 (giờ) = 21 600 (giây)
Q’ = 7,948 21 600 12,78 (60 – 25) = 76 791 033 (j) = 76 791 (kj)
Vậy chi phí nhiệt cho cả quá trình giữ nhiệt ở công đoạn ngâm NaOH trong một
ngày là:
Q = 13 Q’ = 13 76 791 = 998 283 (kj/ngày)
4.2.2.3. Tính hơi dùng cho thiết bị
Áp suất hơi làm việc của thiết bị: 1,5 (kg/cm2) hay 1,5 (at)
Lượng hơi tiêu tốn cho một quá trình:
D = (kg)
D: Lượng hơi tiêu tốn cho một quá trình, (kg/ngày)
Q: Lượng nhiệt tiêu tốn cho một quá trình, (kj/ngày)
ih: Nhiệt hàm của hơi tại áp suất 1,6 at; ih = 2 692 (kj/kg) [3]
in: Nhiệt hàm của nước ngưng tại áp suất 1,6 at; in = 471 (kj/kg) [3] Vậy ih - in = 2 692 - 471 = 2 221 (kj/kg)
Chi phí hơi cho giai đoạn nâng nhiệt:
D = = , = 1 239,8 (kg/ngày)
Chi phí hơi cho giai đoạn giữ nhiệt:
D = =