Thiết bị
Chọn thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm.
- Bề mặt truyền nhiệt được tính theo công thức
F = Q : (K x ΔtTB) [5]
Trong đó Q : nhiệt lượng dùng để gia nhiệt, kcal/h Δttb : hiệu số nhiệt độ trung bình, 0C
Trong đó: ΔtTB = [5].
T: nhiệt độ hơi đốt, 0C (là nhiệt độ của hơi đốt ở các hiệu bóc hơi I, II, III trừ đi 10C do tổn thất nhiệt độ trên đường ống)
tđ: nhiệt độ nước mía trước khi gia nhiệt, 0C
Δtc = T - tc tc: nhiệt độ nước mía sau khi gia nhiệt, 0C K: hệ số truyền nhiệt, (kcal/m2.0C) với K = 5T [5]. V: vận tốc nước mía trong ống, chọn V = 1.5 m/s
Nhiệt lượng được xác định như sau: Q = G.C. (t2 – t1 ), Kcal/h [5].
G: Lượng nước mía cần đun nóng, (kg/h )
∆t = t2 – t1 : Độ chênh lệch nhiệt độ nước mía trước và sau đun nóng, 0C
C : Nhiệt dung riêng của dung dịch (Kcal/kg.oC)
C = (Kcal/kg.oC) [6], [8].
Bx: Nồng độ chất khô nước mía lần lượt của gia nhiệt I, II, III là 15.11%, 14.99%, 13.13%.
Bảng 4.1: Tính toán thiết bị gia nhiệt
Gia nhiệt I Gia nhiệt II Gia nhiệt III
tđ (oC) 25 55 100 tc(oC) 60 105 115 ∆tđ(oC) 71,6 64,5 25,8 ∆tc(oC) 36,6 14,5 10,8 T (oC) 96,6 119,5 125,8 ∆tTB (oC) 52,216 33,538 17,244 C (Kcal/kg.oC) 0,916796 0,925563 0,945531 Qc(Kcal/h) 6517284 9602762 2998766 Qtt (Kcal/h) 325864,2 480138,1 149938,3 Q (Kcal/h) 6843148 10082900 3148704 K (kcal/m2.0C) 689,862 853,401 898,392 F (m2) 189,973 352,286 203,249
Xếp ống truyền nhiệt kiểu hình lục giác đều. Kích thước thiết bị được tính như sau: Đường kính thiết bị tính theo công thức:
Dtr = 1.05 (m)
Trong đó: nc : Số ống tiêu chuẩn
t : Bước ống t = (1.3 ÷ 1.6)dn , Chọn 1.5dn K : Hệ số xếp ống, chọn K = 0.8
dn : Đường kính ống 50 mm Chọn chiều dài ống truyền nhiệt l = 4 m.
Số ống truyền nhiệt: n = = Hình 4.5 : Thiết bị gia nhiệt [5]
= 623.294 (ống) Số ống qui chuẩn nc = 653 (ống) [7].
Bước ống t =1.5 x 0.05 = 0,075 (m)
Dtr = 1.05 x = 2.15 (m)
Đường kính ngoài thiết bị, chọn bề dày thiết bị 0.015 m Dn = Dtr + 2 x 0.014 = 2.15 + 2 x 0.014 = 2.178 (m)
Chọn khoảng cách từ bề mặt vĩ ống đến bề mặt thiết bị: 0.25 (m). Chiều cao thiết bị H = 4 + 0.25.2 = 4.5 (m)
Ta chọn 4 thiết bị cùng kích thước như trên trong đó có 1 thiết bị dự phòng.