II. CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
2. Tính kích thước buồng đốt
-Số ống truyền nhiệt được tính theo công thức (III-49), trang 134, [4]:
-Trong đó:
+ F = 26,15 m – diện tích bề mặt truyền nhiệt + l = 1,5 m – chiều dài của ống truyền nhiệt + d – đường kính của ống truyền nhiệt,(m). Vì α1 > α2 nên ta chọn dn = dt=d = 25 mm. -Số ống truyền nhiệt là:
-Theo bảng V.11, trang 48, [2], chọn số ống n = 271 và bố trí ống theo hình lục giác đều.
+ Số hình lục giác đều: 9 hình + Số ống trên đường chéo: 19 ống
1.2 Đường kính ống tuần hoàn trung tâm (Dth)
-Áp dụng công thức (III.26), trang 121, [6]: ) -Chọn + Với 4 . .d2 n FD π n =
Chọn Dth= 0,273 m = 273 mm theo tiêu chuẩn trang 290, [5]. -Kiểm tra:
Page | 27
-Đối với thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm và ống đốt được bố trí theo hình lục giác đều, đường kính trong của buồng đốt được tính theo công thức (III-52), trang 135, [4]:
+ Trong đó:
• : Hệ số, thường có giá trị từ 1,3 đến 1,5. Chọn β = 1,4. • t : bước ống; (m)
• dn = 0,025 m - đường kính ngoài của ống truyền nhiệt
• ψ – hệ số sử dụng vỉ ống, thường có giá trị từ 0,7 đến 0,9. Chọn ψ = 0,8. • l = 1,5 m – chiều dài của ống truyền nhiệt
• Dnth = 0,273 + 2.0,002 = 0,277 m – đường kính ngoài của ống tuần hoàn trung tâm
• α = 60o
– góc ở đỉnh của tam giác đều
• F = 26,15 m – diện tích bề mặt truyền nhiệt
7(m)
Page | 28
1.4 Kiểm tra diện tích truyền nhiệt
Phân bố 271 ống truyền nhiệt được bố trí theo hình lục giác đều như sau:
Số hình lục giác 9
Số ống trên đường xuyên tâm 19
Tổng số ống không kể các ống trong hình viên phân
271
Số ống trong các hình viên phân 5
Dãy 1 5
Dãy 2 0
Tổng số ống trong tất cả các hình viên phân 30
Tổng số ống của thiết bị 301
Ta cần thay thế những ống truyền nhiệt ở giữa hình lục giác đều bằng ống tuần hoàn trung tâm. Điều kiện thay thế được suy ra từ công thức (V.140), trang 49, [2]: Dth≤ t.(b-1) + 4.dn ,(m) -Trong đó: + t: Bước ống; (m). Chọn t = 1,4dn ⇒ 1 8,8 025 , 0 . 4 , 1 273 , 0 1= + = + ≥ t D b th
chọn b = 9 ống theo bảng V.11, trang 48, [2]. Như vậy, vùng ống truyền nhiệt cần được thay thế có 9 ống trên đường xuyên tâm.
Số ống truyền nhiệt được thay thế là:
ống
Số ống truyền nhiệt còn lại là n” = 273 – 61 = 212 ống. -Diện tích bề mặt truyền nhiệt lúc này là:
Page | 29
F’ = (n’.dt + Dth).π.H = (212.0,025 + 0,273).π.1,5 =26,26 m2
> 26,15 m2 (thoả)