Cô đặc 2 nồi

Bộ Giáo Dục & Đào Tạo Cộng Hoà XãHội Chủ Nghĩa Việt Nam

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Độclập – Tự Do – Hạnh Phúc ------------------- Viện công nghệ Sinh Hoc và Thực Phẩm

Bộ Môn : Quá Trình & Thiết Bị

Đồ án môn họcQUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ

Họ & Tên SV: Nguyễn Thanh DungMSSV: 20103638 Lớp : Kĩ thuật thực phẩm 1- K55

GVHD : PGS.TS Tôn Thất Minh.

1. Đề đồ án : Thiết kế thiết bị cô đặc đường mía năng suất 9800kg/h , hệ hai nồi liên tục xuôi chiều.

2. Nhiệm vụ (nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu) :

1. Năng suất : 10000 kg/h2. Nồng độ đầu : 15% khối lượng3. Nồng độ cuối :60% khối lượng 4. Nhiệt độ hơi nước bão hòa: 130 oC5. Nhiệt độ hơi thứ nồi cuối: 74oC

3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán :

1. Tổng quan.2. Thuyết minh quy trình công nghệ.3. Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng.4. Tính toán và thiết kế thiết bị chính.5. Tính toán thiết bị phụ.

1

6. Kết luận.4. Các bản vẽ : - Bản vẽ chi tiết thiết bị chính : 1 bảnA1

- Bản vẽ sơ đồ qui trình công nghệ : 1 bảnA1

5. Ngày hoàn thành đồ án : 24/5/20136. Ngày bảo vệ và chấm đồ án : 25/5/2013

Ngày 25 tháng 05 năm 2013

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN1. Cán bộ hướng dẫn. Nhận xét: .......................................................................................................................................................................................................................................................

.....................................................................

.....................................................................

.....................................................................

.....................................................................

.....................................................................

Điểm : __________ Chữ ký : __________

2. Hội đồng bảo vệ. Nhận xét: .......................................................................................................

.....................................................................

.....................................................................

.....................................................................

2

.....................................................................

Điểm : __________ Chữ ký : __________

Điểm tổng kết : __________

Đồ án Quá trình & Thiết bị là cơ hội tốt cho sinh viên nắmvững kiến thức đã học; tiếp cận với thực tế thông qua việc tínhtoán, lựa chọn quy trình & các thiết bị với số liệu cụ thể. Đây làcơ sở để sinh viên dễ dàng nắm bắt công nghệ và giải quyết nhữngvấn đề kỹ thuật tổng hợp một cách nhanh chóng, phục vụ cho côngviệc sau này.Trong công nghệ hóa học và thực phẩm có rất nhiềuphương pháp sản suất khác nhau ứng dụng cho các quá trình chế biến,tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu và yêu cầu về chất lượng sảnphẩm. Một trong các phương pháp đó là cô đặc: Cô đặc là quá trìnhlàm bay hơi một phần dung môi của dung dịch chứa chất tan không bayhơi ở nhiệt độ sôi với mục đích:

+Thu dung môi ở dạng nguyên chất ( cất nước )

+Làm tăng nồng độ chất tan

3

LỜI NÓI ĐẦU

+Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể ( kết tinh )

Với nhiệm vụ thiết kế là tính toán, thiết kế hệ thống cô đặchai nồi xuôi chiều làm việc liên tục để cô đặc dung dịch đường mía.Với mục đích xem việc sử dụng hơi thứ thay hơi đốt có ý nghĩa vềmặt sử dụng nhiệt như thế nào.

Em xin chân thành cảm ơn thầy Tôn Thất Minh đã chỉ dẫn tậntình trong quá trình em thực hiện đồ án. Đồng thời em cũng xin gửilời cảm ơn đến các thầy cô khác trong bộ môn cũng như các bạn đãgiúp đỡ, cho em những ý kiến tư vấn bổ ích trong quá trình hoànthành đồ án này. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp nên trong đồ áncòn khá nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được nhiều ý kiến đónggóp chỉ dẫn của quý thầy cô và các bạn.

Đầu đề đồ án-----------------------------------------------------1Lời nói đầu------------------------------------------------------4Mục lục---------------------------------------------------------7Chương I: Tổng quan----------------------------------------------7

4

MỤC LỤC

I.1. Nhiệm vụ của đồ án.....................................7I.2. Tính chất nguyên

liệu .......................................................................................................7 I.2.1. Tính chất vật lý củamía ........................................................................................7 I.2.2 Tính chất hóa học của đườngmía ..........................................................................7

I.3. Quá trình cô đặc.......................................8I.3.1. Định nghĩa........................................8I.3.2. Các phương pháp cô đặc............................8I.3.3. Bản chất của sự cô đặc do nhiệt...................8I.3.4. Ứng dụng của cô đặc...............................8

I.4. Thiết bị cô đặc........................................8I.4.1 Phân loại và ứng dụng..............................8I.4.2 Các thiết bị và chi tiết trong hệ thống cô đặc.....9

Chương II: Qui trình công nghệ-------------------------------------10II.1. Cơ sở lựa chọn qui trình công nghệ...................10II.2. Thuyết minh quy trình công nghệ......................10

Chương III: Cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng------------------------------------12III.1 Dữ kiện ban đầu......................................12III.2 Cân bằng vật chất....................................12

III.2.1. Lượng dung môi nguyên chất bốc hơi khi nồng độ thayđổi12

III.2.2. Nồng độ cuối của dung dịch trong từng nồi......12III.2.3. Xác định nhiệt độ và áp suất mỗi nồi...........13III.2.4. Xác định tổn thất nhiệt độ.....................14III.2.5. Tổn thất nhiệt do nồng độ......................14III.2.6. Tổng thất nhiệt do áp suất thuỷ tĩnh...........15III.2.7. Tổn thất nhiệt do đường ống gây ra.............15III.2.8. Tổn thất nhiệt độ cả hệ thống..................15III.2.9. Chênh lệch nhiệt độ hữu ích của từng nồi và của cả

hệ thống......................................................15III.3. Cân bằng năng lượng.................................16

III.3.1. Nhiệt dung riêng...............................16III.3.2. Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng..........17

Chương IV: Kích thước thiết bị chính---------------------------------19IV.1. Bề mặt truyền nhiệt của buồng đốt....................19

IV.1.1. Tính nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp............195

IV.1.2. Tính hệ số truyền nhiệt K của mỗi nồi...........19IV.1.3. Diện tích bề mặt truyền nhiệt của mỗi nồi.......23

IV.2. Tính kích thước buồng đốt và buồng bốc...............24IV.2.1. Buồng đốt.......................................24IV.2.2. Buồng bốc.......................................26

Chương V: Tính bền cơ khí cho thiết bị--------------------------------28V.1. Tính bền cho thân.....................................28

V.1.1. Thân buồng đốt...................................28V.1.2. Thân buồng bốc...................................31

V.2. Tính bền cho đáy và nắp thiết bị......................34V.2.1 Nắp thiết bị......................................34V.2.2 Đáy thiết bị......................................37

V.3. Tính bích, đệm, bulông, vỉ ống và tay treo............40V.3.1. Tính bích........................................40V.3.2. Đệm..............................................41V.3.3. Bulông ghép bích.................................41V.3.4. Vỉ ống...........................................42V.3.5. Tai treo.........................................43

V.4. Tính kích thước ống dẫn...............................43V.5. Kính quan sát.........................................43

Chương VI: Tính thiết bị phụ----------------------------------------44VI.1. Thiết bị ngưng tụ Baromet............................44

VI.1.1. Lượng nước lạnh cần tưới và thiết bị ngưng tụ...44VI.1.2. Thể tích không khí và khí không ngưng cần hút khỏi

Baromet.......................................................44VI.1.3. Các kích thước chủ yếu của thiết bị ngưng tụ Baromet

45VI.2. Thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu....................49

VI.2.1. Yêu cầu.........................................49VI.2.2. Tính lượng hơi đốt cần dùng.....................49VI.2.3. Tính hệ số truyền nhiệt.........................50VI.2.4. Tính hệ số truyền nhiệt.........................52VI.2.5. Tính diện tích truyền nhiệt.....................52VI.2.6. Số ống truyền nhiệt.............................52VI.2.7. Đường kính thiết bị gia nhiệt...................53VI.2.8. Kích thước của thiết bị gia nhiệt nhập liệu.....53

VI.3. Bồn cao vị...........................................53VI.4. Bơm..................................................55

VI.4.1. Bơm nước cho thiết bị ngưng tụ, bơm nhập liệu cácnồi, bơm tháo liệu............................................55

VI.4.2. Bơm chân không..................................566

Kết luận---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 58Tài liệu tham khảo-----------------------------------------------59

TỔNG QUAN

I.1 Nhiệm vụ của đồ án:Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch đường mía ba nồi xuôi chiềuvới yêu cầu công nghệ như sau:

Năng suất theo sản phẩm: 10000 kg/h Nồng độ đầu: 15% khối lượng. Nồng độ cuối: 60% khối lượng. Hơi thứ nồi cuối : 75oC Nhiệt độ hơi nước bão hòa: 130 oC

I.2 Tính chất nguyên liệu:I.2.1 Khái quátNgành công nghiệp mía đường là một ngành công nghiệp lâu đời ở nướcta. do nhu cầu thị trường nước ta hiện nay mà các lò đường vớiquy mô nhỏ ở nhiều địa phương đã được thiết lập nhằm đáp nhu cầunày. tuy nhiên, đó chỉ là các hoạt động sản xuất một cách đơn lẻ,năng suất thấp, các ngành công nghiệp có liên quan không gắn kếtvới nhau đã gây khó khăn cho việc phát triển cộng nghiệp đườngmía.

7

CHƯƠNG I

Trong những năm qua, ở một số tỉnh thành của nước ta, ngành côngnghiệp mía đường đã có bước nhảy vọt rất lớn. diện tích mía đãtăng lên một cách nhanh chóng, mía đường hiện nay không phải làmột ngành đơn lẻ mà đã trở thành một hệ thống liên hiệp các ngànhcó quan hệ chặt chẽ với nhau. mía đường vừa tạo ra sản phẩm đườnglàm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như bánh, kẹo, sữa…đồng thời tạo ra phế liệu là nguyên liệu quý với giá rẻ cho cácngành sản xuất như rượu…

I.2.1 Tính chất vật lý của đường mía. Thành phần chủ yếu của dung dịch đường mía là : nước chiếm tỷlệ nhiều nhất( 70 – 85% ), saccaroza ( 10 – 15 % ). Saccaroza là thành phần quan trọng nhất, là sản phẩm cuối cùngcủa quá trình sản xuất đường. Có công thức phân tử C12 H 22O11 cấutạo từ hai loại đường đơn là glucoza và fructoza. M= 342 ( đvC).Có một số tính chất vật lý : -Tồn tại dạng tinh thể, trong suốt , không màu. -Tỷ trọng 1,5879 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 186 – 188 oC. -Độ hòa tan : tan tốt trong nước, độ hòa tan tăng khi nhiệt độtăng. Tuy nhiên dung dịch đường không tinh khiết độ hòa tan phụthuộc vào những chất không đường (VD: KCl, NaCl …có mặt sẽ làm độhòa tan tăng, vì vậy đường không bao giờ kết tinh hoàn toàn mà tạomật rỉ. Ngược lại nếu có glucoza, fructoza,CaCl, MgCl … làm giảm độhòa tan). - Độ ngọt: Do gốc OH tạo nên, nếu dung dịch chứa nhiều đườngkhử( glucoza, fructoza ) thì sẽ ngọt hơn. I.2.2 Tính chất hóa học của đường mía. +Dưới tác dụng xúc tác của axit, saccaroza bị thủy phân thànhglucoza và fructoza – quá trình chuyển hóa đường. Tốc độ chuyển hóaphụ thuộc vào : - PH và nhiệt độ của dung dịch: pH càng thấp, nhiệt độ càng caothì tốc độ chuyển hóa đường tăng nhanh chóng. - Thời gian: thời gian càng lâu thì tạo thành đường chuyển hóacàng nhiều, vì vậy ảnh hưởng không tốt đến sản xuất đường và làmtổn thất đường, gây khó khăn cho quá trình kết tinh đường.+ Dưới tác dụng của kiềm: saccaroza có tính chất như axit yếu: - Trong môi trường kiềm ở nhiệt độ cao hoặc kiềm đậm đặcsaccaroza bị thủy phân thành alđêhyt, axeton, axit hữu cơ và tạpchất có màu vàng nâu. Môi trường có pH cang lớn thì saccaroza bịphân hủy càng nhiều.

8

- Dưới tác dụng của kim loại iềm thổ, dung dịch đường biến thànhsacarat, gây ảnh hưởng xấu đến sản xuất, do làm tăng tổn thất đườngvà độ nhớt dung dịch. +Dưới tác dụng của nhiệt độ > 200 oC saccaroza mất nước tạo thànhcác chất caramen có màu từ vàng tới nâu đen. Phản ứng này làm tăngđộ màu của dung dịch đường non, đường thành phẩm, màu này rất khóloại bỏ.

I.3 Quá trình cô đặc: I.3.1 Định nghĩa:Cô đặc là phương pháp dùng để nâng cao nồng độ các chất hoà tantrong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Quá trình cô đặc của dungdịch lỏng – rắn hay lỏng – lỏng có chênh lệch nhiệt sôi rất caothường được tiến hành bằng cách tách một phần dung môi (cấu tử dểbay hơi hơn). Đó là các quá trình vật lý - hóa lý.I.3.2 Các phương pháp cô đặc:

Phương pháp nhiệt: dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạngthái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằngáp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng.

Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì mộtcấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kếttinh dung môi để tăng nồng độ chất tan. Tùy tính chất cấu tử và ápsuất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh đó xảyra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến thiết bị làmlạnh.I.3.3 Bản chất của sự cô đặc do nhiệt:

Dựa theo thuyết động học phân tử: Để tạo thành hơi (trạng tháitự do) thì tốc độ chuyển động vì nhiệt của các phân tử chất lỏnggần mặt thoáng lớn hơn tốc độ giới hạn. Phân tử khi bay hơi sẽ thunhiệt để khắc phục lực liên kết ở trạng thái lỏng và trở lực bênngoài. Do đó, ta cần cung cấp nhiệt để các phần tử đủ năng lượngthực hiện quá trình này.

Bên cạnh đó, sự bay hơi chủ yếu do các bọt khí hình thành trongquá trình cấp nhiệt và chuyển động liên tục, do chênh lệch khốilượng riêng các phần tử ở trên bề mặt và dưới đáy tạo nên sự tuầnhoàn tự nhiên trong nồi cô đặc. I.3.4 Ứng dụng của cô đặc:

Ứng dụng trong sản xuất hóa chất, thực phẩm, dược phẩm. Mụcđích để đạt được nồng độ dung dịch theo yêu cầu, hoặc đưa dungdịch đến trạng thái quá bão hòa để kết tinh.

9

Sản xuất thực phẩm: đường, mì chính, các dung dịch nước tráicây...

Sản xuất hóa chất: NaOH, NaCl, CaCl2, các muối vô cơ …

I.4 Thiết bị cô đặc:I.4.1 Phân loại và ứng dụng:

a. Theo cấu tạo và tính chất của đối tượng cô đặc: Nhóm 1: dung dịch đối lưu tự nhiên (tuần hoàn tự nhiên) dùng cô

đặc dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn dể dàngqua bề mặt truyền nhiệt.

Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức, dùng bơm để tạo vận tốcdung dịch từ 1,5 - 3,5 m/s tại bề mặt truyền nhiệt. Có ưu điểm:tăng cường hệ số truyền nhiệt, dùng cho dung dịch đặc sệt, độ nhớtcao, giảm bám cặn, kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt.

Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng, chảy một lần tránh tiếpxúc nhiệt lâu làm biến chất sản phẩm. Thích hợp cho các dung dịchthực phẩm như nước trái cây, hoa quả ép…

b. Theo phương pháp thực hiện quá trình:Cô đặc áp suất thường (thiết bị hở): có nhiệt độ sôi, áp suất

không đổi. Thường dùng cô đặc dung dịch liên tục để giữ mức dungdịch cố định, đạt năng suất cực đại và thời gian cô đặc là ngắnnhất. Tuy nhiên, nồng độ dung dịch đạt được là không cao.

Cô đặc áp suất chân không: Dung dịch có nhiệt độ sôi thấp hơndo có áp suất chân không. Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sựbay hơi nước liên tục.

Cô đặc nhiều nồi: Mục đích chính là tiết kiệm hơi đốt. Số nồikhông nên lớn quá vì sẽ làm giảm hiệu quả tiết kiệm hơi so với chiphí bỏ ra. Có thể cô đặc chân không, cô đặc áp lực hay phối hợp cảhai phương pháp. Đặc biệt có thể sử dụng hơi thứ cho mục đích khácđể nâng cao hiệu quả kinh tế.

Cô đặc liên tục: Cho kết quả tốt hơn cô đặc gián đoạn, có thểtự động hóa.

Tùy điều kiện kỹ thuật, tính chất dung dịch để lựa chọnthiết bị cô đặc phù hợp.I.4.2 Các thiết bị và chi tiết trong hệ thống cô đặc:

- Thiết bị chính: Ống tuần hoàn, ống truyền nhiệt. Buồng đốt, buồng bốc, đáy nắp…

- Thiết bị phụ: Bể chứa sản phẩm, nguyên liệu.

10

Các loại bơm: bơm dung dịch, bơm nước, bơm chânkhông.

Thiết bị gia nhiệt. Thiết bị ngưng tụ Baromet. Thiết bị đo và điều chỉnh.

- Thiết bị ống tuần hoàn trung tâm g ồm:

Phòng đốt.

Ống truyền nhiệt

Ống tuần hoàn.

Nguyên tắc hoạt động: Dung dịch ở phòng đốtđi trong ống còn hơi đốt đi vào khoảngtrống phía ngoài ống. Khi làmviệc,dungdịch ở trong ống truyền nhiệt sôitạothành hỗn hợphơi - lỏng có khối lượngriêng giảm đi và bị đẩy từ dưới lên trênmiệng ống, còntrong ống tuần hoàn thể tíchcủa dung dịch trên một đơn vị bề mặttruyền nhiệt lớn hơn so với ống truyềnnhiệt, do đó lượng hơi tạo ra trong ống íthơn, vì vậy, khối lượng riêng của hỗn hợphơi– lỏng ở đây lớn hơn trong ống truyềnnhiệt, sẽ bị đẩy xuống dưới. Kết quả làtrong thiết bị có chuyển động tuần hoàntựnhiên từ dưới lên trong ống truyền nhiệtvà từ trên xuống trong ống tuần hoàn. Tốcđộ tuần hoàn càng lớn thì tốc độ cấpnhiệt của dung dịch càng tăng và làm giảmsự đóng cặn trên bề mặt truyền nhiệt. Quátrình tuần hoàn tự nhiên của thiết bị đượctiến hành liên tục cho đến khi nồng độdung dịch đạt yêu cầu thì mở van đáy đểtháo sản phẩm ra.

11

Ưu và nhược điểm : Ưu điểm: Thiết bị cấutạo đơn giản , dễ sửa chữa và làm s ạch ,hệ số truyền nhiệt K khá lớn, khó bị đóngcặn trên bề mặt gia nhiệt nên có thể dùngđể cô đặc dung dịch dễ bị bẩn tắt, dungdịch tuần hòan tự nhiên giúptiết kiệm đượcnăng lượng. Nhược điểm: Tốc độ tuần hoàngiảm dần theo thời gian vì ống tuần hoàntrung tâm cũng bị đun nóng.

QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

II.1 Cơ sở lựa chọn quy trình công nghệ:- Quá trình cô đặc có thể được tiến hành trong một thiết bị cô

đặc một nồi hoặc nhiều nồi, làm việc liên tục hoặc gián đoạn.Quá trình cô đặc có thể được thực hiện ở áp suất khác nhau tùytheo yêu cầu kỹ thuật, khi làm việc ở áp suất thường có thểdùng thiết bị hở nhưng khi làm việc ở áp suất thấp thì dùngthiết bị kín cô đặc chân không vì có ưu điểm là có thể giảmđược bề mặt truyền nhiệt (khi áp suất giảm thì nhiệt độ sôicủa dung dịch giảm dẫn đến hiệu số nhiệt độ giữa hơi đốt vàdung dịch tăng).

- Cô đặc nhiều nồi là quá trình sử dụng hơi thứ thay cho hơiđốt, do đó nó có ý nghĩa kinh tế cao về sử dụng nhiệt. Nguyêntắc của quá trình cô đặc nhiều nồi có thể tóm tắt như sau: Ởnồi thứ nhất, dung dịch được đun nóng bằng hơi đốt, hơi thứcủa nồi này đưa vào đun nồi thứ hai, hơi thứ của nồi hai đưavào đun nồi thứ ba… hơi thứ nồi cuối cùng đi vào thiết bịngưng tụ. Còn dung dịch đi vào lần lượt nồi nọ sang nồi kia,

12

CHƯƠNG II

qua mỗi nồi đều bốc hơi một phần, nồng độ dần tăng lên. Điềukiện cần thiết để truyền nhiệt trong các nồi là phải có chênhlệch nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch sôi, hay nói cách kháclà chênh lệch áp suất giữa hơi đốt và hơi thứ trong các nồi,nghĩa là áp suất làm việc trong mỗi nồi phải giảm dần vì hơithứ của nồi trước là hơi đốt của nồi sau. Thông thường nồi đầulàm việc ở áp suất dư, còn nồi cuối làm việc ở áp suất thấphơn áp suất khí quyển.

- Trong các loại hệ thống cô đặc nhiều nồi thì hệ thống cô đặcnhiều nồi ngược chiều được sử dụng nhiều.

+ Ưu nhược điểm của hệ thống cô đặc nhiều nồi ngược chiều: Ưu điểm: từ nồi đầu đến nồi cuối nồng độ của dung dịch và

nhiệt độ đều tăng nên độ nhớt không tăng mấy, kết quả hệsố truyền nhiệt trong các nồi hầu như không giảm. Khi côđặc ngược chiều lượng nước bốc hơi vào thiết bị ngưng tụnhỏ hơn xuôi chiều

Nhược điểm: hệ thống cô đặc nhiều nồi ngược chiều là cầnphải có bơm để vận chuyển dung dịch.

II.2 Sơ đồ và thuyết minh quy trình công nghệ: II.2.1 Sơ đồ công nghệ: Hình vẽ bên: Sơ đồ công nghệ thiết bị cô đặc 2 nồi xuôi chiều.

II.2.2 Thuyết minh quy trình:- Dung dịch đường mía 13% khối lượng, được bơm từ bể chứa nguyên

liệu lên bồn cao vị, sau đó được cho qua lưu lượng kế rồi vàothiết bị gia nhiệt ban đầu. Tại đây, dung dịch đường mía đibên trong ống truyền nhiệt và được gia nhiệt bẳng hơi bão hòađi bên ngoài ống.

- Sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt ban đầu, dung dịch sẽ đượcnhập vào thiết bị cô đặc thứ I, đây là thiết bị cô đặc có ốngtuần hoàn trung tâm, dung dịch đi bên trong ống tuần hoàntrung tâm và ống truyền nhiệt, còn hơi đốt là hơi bão hòa sẽđi bên ngoài ống, tại đây dung dịch được cô đặc đến % khốilượng.

- Sau đó, dung dịch được bơm qua thiết bị cô đặc thứ II, tại đâydung dịch sẽ được cô đặc đến 60% khối lượng.

- Hơi đốt là hơi nước bão hòa được đưa vào thiết bị cô đặc thứI, hơi đốt đi bên ngoài ống truyền nhiệt, nước ngưng sẽ được

13

tháo ra bên ngoài, đồng thời trong ống tháo nước ngưng có bẫyhơi để tránh hơi đốt thoát ra bên ngoài, khí không ngưng cũngsẽ được cho thoát ra bên ngoài qua ống xả.

- Hơi thứ của thiết bị cô đặc thứ I sẽ được tận dụng để làm hơiđốt cho thiết bị cô đặc thứ II, tại đây nước ngưng và khíkhông ngưng cũng được xả bỏ ra ngoài như thiết bị thứ I.

- Hơi thứ của thiết bị cô đặc thứ II được đưa vào thiết bị ngưngtụ baromet, dùng nước để ngưng tụ, phần hơi không ngưng tụ sẽđược đưa qua thiết bị tách lỏng để ngưng tụ phần hơi còn lại,phần khí sẽ được hút ra ngoài bằng bơm chân không.

14

CHƯƠNG III

% khối lượng;

% khối

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

III.1 Dữ kiện ban đầu:- Dung dịch đường mía.- Nồng độ đầu xđ = 15 %, - Nồng độ cuối xc = 60%.- Năng suất : Gđ = 10000 kg/h- Nhiệt độ của hơi thứ nồi cuối:75oC- Nhiệt độ của hơi nước bão hòa:130 oC-

III.2 Cân bằng vật chất:III.2.1. Lượng dung môi nguyên chất bốc hơi (lượng hơi thứ) khi nồng độ dung

dịch thay đổi từ xđ đến xc :

Gđ = Gc + W

W = Gđ(1 - ) , kg/h 5.24/281[1]

= 10000 x (1- 15/60 ) = 7500 kg/h;

W - lượng hơi thứ khi nồng độ thay đổi từ xđ đến xc, kg/h.Gđ , Gc - lượng dung dịch đầu, dung dịch cuối, kg/h.xđ , xc - nồng độ đầu và nồng độ cuối của dung dịch, % khốilượng.Giả thiết lượng hơi thứ ở các nồi như sau (sau quá trìnhtính lặp và kiểm tra):

W1 : W2 = 1,33 :1W1 + W2 = W = 7500Do đó W1 = 4281,12 kg/h ; W2 = 3218,88 kg/hHơi phụ E1 = 1350

III.2.2. Nồng độ cuối của dung dịch trong từng nồi:

Ta có:

15

W11

GxG x

d

dd

c

d

xx

=

= 26,229% khối lượng

=

= 60 %khối lượng

x1, x2 - nồng độ cuối của dung dịch trong các nồi, % khốilượng; W1, W2 - lượng hơi thứ bốc lên từ các nồi, kg/h; xđ - nồng độ đầu của dung dịch, % khối lượng; Gđ - lượng dung dịch đầu, kg/h;

III.2.3 Xác định nhiệt độ và áp suất mỗi nồi: Nhiệt độ của hơi thứ nồi cuối:75 oC

Ta có: t2 = 75 oC

P2 = 0,393 at (tra bảng I.250/312 [4]) Nhiệt độ ở thiết bị ngưng tụ sẽ nhở hơn 1oC so với nhiệt độ hơi thứ nồi cuối vàbằng 74oC và có áp suất 0,379 at (tra bảng I.250/312 [4]) Sử dụng hơi đốt là hơi nước bão hòa, có t=130 oC

Áp suất hơi đốt cho nồi 1 là: P1 = 2,782 at (tra bảngI.250/313 [4])

16

22

(W1+ W2

GxGx

d

dd

Hiệu số áp suất cho cả hệ thống: P = P1 – Pnt = 2,782 – 0,379 =

2,403 atChọn tỷ lệ hiệu số áp suất cho các nồi như sau: P1/P2 =1,98/1Mà: P1 + P2 = P = 2,403 at Suy ra: P1 = 1,6 at

P2 = 0,8 at

Ta có: P1 = P1 – P2

P2 = P2 – Pnt

Suy ra: P2 = P1 -P1 = 2.782 – 1,6 = 1,182 at Với: P1,P2 : áp suất hơi đốt nồi 1, 2 , at

Pnt : áp suất ở thiết bị ngưng tụ, at P1, P2 : hiệu số áp suất nồi 1 so với nồi 2,nồi 2 so với thiết bị ngưng tụ , at

P: hiệu số áp suất cho cả hệ thống, at Nhiệt độ hơi đốt nồi sau bằng nhiệt độ hơi thứ nồitrước trừ đi 1 (1 chính là tổn thất nhiệt độ do trở lựcthuỷ học trên ống dẫn), còn nhiệt độ hơi thứ của nồi cuốicùng thì bằng nhiệt độ ở thiết bị ngưng tụ cộng thêm 1oC.(trang 106 [2])

Bảng 1: Áp suất, nhiệt độ của hơi đốt và hơi thứ ở mỗi nồi

Nồi 1 Nồi 2 TBNTP(at)

T(o-c)

P(at)

T(oc)

P(at)

T(o

c)

Hơiđốt

2,782 130 1,172 104

0,379 74Hơit

hứ1.185 105 0,393 75

(tra bảng I.250, I.251 [4])17

III.2.4 Xác định tổn thất nhiệt độ:Tổn thất nhiệt độ trong hệ cô đặc bao gồm: tổn thất dotăng nhiệt độ sôi, tổn thất do áp suất thủy tĩnh và tổnthất do trở lực đường ống.

III.2.5 Tổn thất nhiệt do tăng nhiệt độ sôi ’ Ở cùng một áp suất, nhiệt độ sôi của dung dịch đườngbao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của nước . Độ tăng nhiệt độ sôi tỷ lệ thuận với nồng độ chất khôtrong dung dịch Khi áp lực của dung dịch khác áp lực thường , độ tăngnhiệt độ sôi có sai khác một it, tính dộ tăng nhiệt đôsôi ở áp lực bất kì theo công thức:Theo Tisencô: ’ = o’f IV-12/196 [X]

Mà: f= 16,2. (T+273)2/r T.197[X]

Suy ra: ’ = o’ 0,003872 T.197 [X]

Trong đó:

o’ : tổn thất nhiệt độ ở áp suất thường

f : hệ số hiệu chỉnh.Tm : nhiệt độ của dung môi nguyên chất ở áp suất làmviệc, về giá trị bằng nhiệt độ hơi thứ, oCr : ẩn nhiệt hóa hơi của dung môi ở áp suất làm việc,J/kg. Từ nồng độ đường vànhiệt độ hơi thứ của hiệu bốc hơi , có thể tra độ tăngnhiệt độ sôi theo bảng: IV-1 T. 198 [X]

Bảng 2: Tổn thất nhiệt độ do nồng độxc (%kl) r( J/kg) t’ ( Co ) F ’ ( Co )

Nồi I 26,229 2179067, 105 1,04 0,5518

7Nồi II 60 2250097.

1 75 0,87 3,2

Tổng ’ = 0,55 + 3,2 = 3,75

III.2.6. Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh:’’a. Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh

tăng cao ∆i’’ :Áp suất thủy tĩnh ở lớp giữa của khối chất lỏng cầncô đặc : Ptb

Ptb = Po + ( h1 + . ρdds .g ; N/ m2.

Trong đó:- Po : áp suất hơi thứ trên mặt thoáng, N/ m2.- h1 : chiều cao lớp dung dịch sôi từ miệng trên của

ống truyền nhiệt đến mặt thoáng của dung dịch , m.Chọn h1 = 0,5 m.

- H : chiều cao của ống truyền nhiệt.Chọn H = 2m.

- ρdds : khối lượng riêng của dung dịch ở nhiệt độ sôi,kg/ m3.

- g : gia tốc trọng trường, m/ s2.

x (%) ρdds Po PtbNồi I 26,229 1111,196 1,228 1,311Nồi II 60 1288,73 0,393 0,491

Từ áp suất trung bình ta có: ∆’’ = ttb - to ;0C

ttb : nhiệt độ sôi ởPtb; oC

to : nhiệt độ sôi ở Po; oC

19

Tra bảng [ I – 314 ; I – 315 ]

Ptb1 = 1,311( at ) ttb1 = 107oC

Ptb2 = 0,491( at ) ttb2 = 80,4oC Thay số ∆1’’ = ttb1 – T1’= 1,87

∆2’’ = ttb2 – T2’ = 5,41∆’’ = 1,87 + 5,41 = 7,28

III.2.7 Tổn thất nhiệt độ do đường ống gây ra:’’’

Chọn tổn thất nhiệt độ ở mỗi nồi là: 1 0C Tổn thất nhiệt độ do đường ống gây ra trên cả hệ thống ∆’’’ =2 0C

III.2.8 Tổn thất nhiệt độ cả hệ thống: Σ∆ = ∆’ + ∆’’ + ∆’’’ , 0C ; = 3,75 + 7,28 + 2 = 13,03 0C III.2.9 Chênh lệch nhiệt độ hữu ích của từng nồi và của cả hệ thống:

Theo định nghĩa, hiệu số nhiệt độ hữu ích là: ti = tch - ∑

III-9/111 [2] Mà: tch = T – tng Hoặc: ti = T – ts III-10/111 [2]

Mà: ts = t’ + ’

+ ’’ Vậy hiệu số nhiệt độ hữu ích ở mỗi nồi:

Nồi I: tiI = TI – tsI = TI – (tI’ + I’ +

I’’)

Nồi II: tiII = TII– tsII = TII – (tII’ +

II’ + II’’)Trong đó:

20

tiI, tiII,: Hiệu số nhiệt độ hữu ích ở nồi I,nồi II, oCTI, TII, : Nhiệt độ hơi đốt nồi I, nồi II, oC

tI’, tII’ , : Nhiệt độ hơi thứ nồi I, nồi II, , oCtsI, tsII, : Nhiệt độ sôi của dung dịch ở nồi I,nồi II, oCI’, II’,: Tổn thất nhiệt độ do nồng độ ở nồi I, nồi II,

oC I’’,II’’,: Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh ở nồi I,nồi II, , oC Tổng hiệu số nhiệt độ hữu ích của toàn hệ thống:

∑ti = tiI + tiII

Bảng 4: Hiệu số nhiệt độ hữu ích của mỗi nồi

T( Co )

t’( Co )

’( Co )

”( Co )

ts( Co )

ti( Co )

Nồi I 130 105 0,55 1,87 107,27 22,73

Nồi II 104 75 3,2 5,41 83,2 20,63

Tổng 3 nồi ∑ti =22,73 + 20,63 =43,36

III. 3 CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG : III.3.1 Nhiệt dung riêng: Nhiệt dung riêng của dung dịch có nồng độ x < 20% C = 4186.(1 - x), J/kg.độ; I.43/152 [4] x: nồng độ chất hòa tan, phần khối lượng(%); Nhiệt dung riêng dung dịch đầu: Cđ = 4186.(1 - 0,13) =3641,82 J/kg.độ; Nhiệt dung riêng của dung dịch có nồng độ x > 20% C = Cht.x + 4186.(1 - x), J/kg.độ;

I.44/152 [4] Cht: nhiệt dung riêng của chất hoà tan (J/kg.độ);

Nhiệt dung riêng của dung dịch ra khỏi nồi I: C1 = 4186. (1 - 0,26 ) =3406,15 J/kg.độ; Nhiệt dung riêng của dung dịch ra khỏi nồi II:

21

(2

C2 = 1423x0,6 + 4186.(1 - 0,6) = 3058,07J/kg.độ; Theo công thức:

MĐường .Cht = Ci. Ni. I.41/152 [4]M : khối lượng mol của hợp chấtCi : nhiệt dung riêng của đơn chấtNi : số nguyên tử trong phân tửTa có: CC = 7500 (J/kg.độ); Co = 16800 (J/kg.độ)

CH = 9630 (J/kg.độ)

Vậy : Cht =

= 1423 J/kg.độ

III.3.2 Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng: D : Lượng hơi đốt dùng cho hệthống, kg/h. Gđ : Lượng dung dịch ban đầu, kg/h. : Độ ẩm của hơi đốt. i, i1, i2 : Hàm nhiệt của hơi đốt,hơi thứ nồi I và nồi II, J/kg. tđ, t1, t2 : Nhiệt độ sôi ban đầu, ra khỏinồi I, nồi II của dung dịch,

Cđ, C1, C2 : Nhiệt dung riêng ban đầu, ra khỏi nồi I, nồiII của dd, J/kg.độ.

1, 2 : Nhiệt độ nước ngưng tụ của nồiI, nồi II.

Cng1, Cng2 : Nhiệt dung riêng của nước ngưng tụ ở nồiI, nồi II, J/kg.độ.

Qxq1, Qxq2 : Nhiệt mất mác ra môi trường xung quanh, J. Phương trình cân bằng nhiệt lượng:

Nồi I: Di + (Gđ –W2)C2t2 = W1i1 + DCng1θ1 + (Gđ – W)C1t1 +Qxq1

Nồi II: W1i1+GđCđtđ=W2i2+(Gđ – W2)C2t2+W1Cng11 +Qxq1

22

(1

Mà: W = W1 + W2

Cho: Qxq1 = 0,05 D(i – Cng11) Qxq2 = 0,05 W1(i1 – Cng22) Xem hơi đốt và hơi thứ ở trạng thái hơi bão hoà, cácthông số tra được:Hàm nhiệt của hơi đốt và hơi thứ nồi I và nồi II:

(tra Bảng I.250/312 [4])

i = 2726 kJ/kgi1 = 2725,64 kJ/kgi2 = 2685,34 kJ/kg

Nhiệt độ sôi của dung dịch:tđ = 76,41 oCt1 = 107 oCt2 = 83,2 oC

Nhiệt dung riêng của dung dịch:

Cđ = 3641,82 J/kg.độ C1 = 3742,8 J/kg.độ C2 = 3058,07 J/kg.độ

Nhiệt độ nước ngưng tụ (xem như bằng nhiệt độhơi đốt):1 = 130 oC2 = 104 oC Nhiệt dung riêng của nước ngưng tụ:

(tra Bảng I.249/310 [4])Cng1 = 4355,28 J/kg.độCng2 = 4284,96 J/kg.độ

Thay các giá trị tra được bên trên vào các phương trình(2), (3) giải hệ 2 phương trình ẩn số W1, W2, ta được:

23

(3

W1 = 4405,73 kg/h; W2=3094,27 kg/h

Kiểm tra lại giả thiết phân phối hơi thứ ở các nồi:

%5%100.1

1

WWW n

W1 : lượng hơi thứ theo giả thuyết hay tính toán có giátrị lớn

Wn : lượng hơi thứ theo giả thuyết hay tính toán có giátrị nhỏ

Nồi Wgt Wtt WNồi I 4281,12 4405.73 2,91

%Nồi II 3218,88 3094,27 3,87

% Từ phương trình (1) ta tính được D = 4764,9 kg/h

KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ CHÍNH

IV.1 Bề mặt truyền nhiệt của buồng đốt:Bề mặt truyền nhiệt của buồng đốt có thể tính theo công thứctổng quát như sau:

Trong đó:Q : nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp, W

24

III-15/114

(m2 IV-16/200 [X]itK

QF

CHƯƠNG IV

Q = Dr nếu chất tải nhiệt là hơi nước bão hoà.D : lượng hơi đốt, kg/s.r : ẩn nhiệt ngưng tụ, J/kg.K : hệ số truyền nhiệt, W/m2độ.ti : hiệu số nhiệt độ hữu ích, .

Giả thuyết quá trình truyền nhiệt là liên tục và ổn định. IV.1.1 Tính nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp:

Nồi I: QI = Dr , Wr = 2179067,7 J/kg ; D = 1,324 kg/s nên QI = 2885085.635 W. Nồi II : QII = W1r1 , Wr1= 2250097,1 J/kg; W1= 1,2238 kg/s ; QII= 2753700,082W

r, r1 : Ẩn nhiệt hóa hơi (ngưng tụ) của hơi đốt ở nồi I vànồi II, nồi III J/kg.

(tra Bảng I.250/312 [4])

IV.1.2 Tính hệ số truyền nhiệt K của mỗi nồi: a.Nhiệt tải riêng trung bình: (trang 116 [2])

Nhiệt tải riêng của hơi đốt cấp cho thành thiết bị: q1 = α1(t1 – tw1) = α1∆t1

Nhiệt tải riêng của thành thiết bị:

))(11()(121

121 ww

cww tt

rrtt

rq

c2

Nhiệt tải riêng của phía dung dịch sôi:q2 = α2(tw2 – t2) = α2∆t2

Trong đó:t1 : Nhiệt độ hơi đốt, oCt2 : Nhiệt độ của dung dịch trong nồi, oCtw1, tw2 : Nhiệt độ 2 bên thành ống, oC

α 1 : Hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ, W/m2độ.

α 2 : Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch, W/m2độ.rc1 : Nhiệt trở cặn bẩn phía hơi đốt (nước sạch)

25

trang 3[5]

rc1 = 0,387.10-3(m2độ/W) bảng V.1/4[5]

rc2 : Nhiệt trở cặn bẩn phía dung dịch

rc2 = 0,232.10-3 (m2độ/W) bảng

V.1/4 [5]: Nhiệt trở thành thiết bị, m2độ/W.

Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt là thép không rỉX18H10T có: = 57 (W/m.độ) Bảng VII.7/313 [5]

Chọn bề dày thành ống là: = 2,0 mm.

Tổng nhiệt trở của tường lag 6,541.10-4 (m2.độ/W)

b.Tính hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ:Khi tốc độ của hơi nhỏ (10 m/s) và màng nước ngưng chuyển độngdòng (Rem <100) thì hệ số cấp nhiệt α1 đối với ống thẳng đứngđược tính theo công thức sau:

41

1 HtrA04.2

Trong đó:∆t1 = t1 – tw1 : Hiệu số nhiệt độ giữa hơi ngưng tụ và

thành thiết bị, .(Chọn t1 là nhiệt độ của hơi đốt)

r : Ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi bão hòa, J/kg. H : Chiều cao ống truyền nhiệt, m.

Chọn H = 2 m.Với nước ngưng tụ giá trị A phụ thuộc vào nhiệt độ màng.Công thức tính nhiệt độ màng tm: trang 29 [5]

tm = 0,5(tw1 + t1)A phụ thuộc tm (nhiệt độ màng) trang 29 [5]

tm(oC) 40 60 80 100 120 140 160 180 200A 139 155 169 179 188 194 197 199 199

26

V

v

(W/m2độ) V.101/28 [5]

trang 29 25.032

A

Giá trị 1 được tính dưới bảng sau: (∆t1 được giả thuyết vàkiểm tra bên dưới)

Bảng 6: Giá trị 1

Nồii

t1(0C)

tw1(0C)

t1(0C)

tm(0C) Ar(kJ/kg)

H(m1( (W/m2.độ)

I 130 128 2 129 190,72179,067 2 10568,

99

II 105101,34

1,32

103,17

180,443

2250,097 2 11180,

33

q1 = α1∆t1Bảng 7: Nhiệt tải riêng hơi đốt cấp cho thành thiết bị

Nồi i t1(0C) 1 (W/m2.độ) q1 (W/m2)

I 2 10568,99 21137,98II 1,32 11180,33 14758,04

c. Tính hệ số cấp nhiệt phía dung dịch sôi :

Giả sử chế độ sôi sủi bọt và quá trình là đối lưu tựnhiên, ta có:

435.02565.0

2 .

dd

n

n

dd

n

dd

n

ddn C

C

Với:(W/m2độ) V.91/26 [5]

Trong đó: P : Áp suất tuyệt đối trên mặt thoáng,

(N/m2). ∆t2 : Hiệu số nhiệt độ giữa thành ống và dung

dịch sôi, oC∆t2 = tw2 – tsdd

dd , n : hệ số dẫn nhiệt của dung dịch và nước, W/m.độ

, : khối lượng riêng của dung dịch và nước,

kg/m3

27

(W/m2độ) VI.27/71

5.033.22145.0 Ptn

dd n

Cdd , Cn : nhiệt dung riêng của dung dịch và nước,J/kg.độ

dd , n : độ nhớt dung dịch và hơi đốt, Ns/m2

Xem như sự mất mát nhiệt khôngđáng kể.

q = q1 = q2 tw2 = tw1 – ∆tw

Tính hệ số dẫn nhiệt của dung dịch:

3.

MAC pdd

+ Cp : Nhiệt dung riêng đẳng áp của dung dịch (J/kgđộ)

+ ρ : khối lượng riêng của dung dịch (kg/m3) ; + A : hệ số phụ thuộc mức độ liên kết của chất lỏng đối

với nước A = 3,58.10-8+ M : khối lượng mol trung bình của dung dịch

M = x.MĐường + (1 - x).Mnước-Đối với nồi I có phần mol X1 = 1,6% với ts1 =107,27oC , x1= 26,23% khối lượng Cp= 3742,801(J/kg độ) ; ( Trang 172, sổ 1 )

ρ =1111,196 kg/m3 (Trang 9/ I )µdd = 0.000555 Ns/m2 (Trang 91/I)

Khối lượng mol M1 = 23,95 kg/kmol λdd1 = 0,535 ( w/m.độ )

-Đối với nồi II có ts2 = 83,2oC , x2= 60% khốilượng n ên phần mol X2 = 7,32%

Cp= 3058,07 (J/kgđộ)

ρ = 1288,73 kg/m3 (Trang 91/ 1 )µdd.103 = 0,00497 Ns/m2 (Trang 91/I)

28

(W/

Khối lượng mol M2 = 41,7 kg/kmol λdd1 = 0,443 ( w/m.độ )

Các thông số của nước Bảng 8: Các số liệu tra cứu

Nồi I Nồi II

n

(W/m.độ) 0,6835 0,6769

n (kg/m3) 953,016969,798Trang12/I

Cn(J/kg.độ) 4227,57

4201,65Trang 165/I

n. (Ns/m2) 0,0002630,00034Trang 95/I

Bảng 10: Nhiệt tải riêng phía dung dịch

Nồi i tw2 (oC) tsdd(0C) t2(0C)αn(W/m2.độ)

α2(W/m2.độ)

q2 (W/m2)

I 114,18 107,27 6,91 4961,6 3091,06 2134

5,29

II 92,86 83,2 9,66 3878,2 1537 14845,9

Kiểm tra lại giả thuyết ∆t1

Giả sử q1 > q2 thì q < 5% là thoả.Bảng 11

Nồi i q1 (W/m2) q2 (W/m2) q (W/m2)I 21137,98 21345,29 0,98 %II 14758,04 14845,9 0,59 %

Hệ số truyền nhiệt mỗi nồì29

%5%100.1

21

q

qqq

III-17/116 [2]

Ta có:

Bảng 12: Hệ số truyền nhiệt của mỗi nồi

Nồi i qtb (W/m2) ti (oC) K (W/m2độ)I 21241,64 22,73 934,46II 14801,98 20,63 717,43

Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực của mỗi nồi:Phân phối ti theo điều kiện bề mặt truyền nhiệt

các nồi bằng nhau:Công thức chung:( Co ) III-19/117

[2]

Trong đó: Chữ số “m” chỉ nồi thứ m.

Kiểm tra lại hiệu số nhiệt độ hữu ích:

thì thỏa. III-20/117 [2]

Bảng 13: Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực mỗi nồiQ(kW)

K(W/m2độ)

KQ

(oC)ti

(oC)(ti)(oC)

Nồi I 2884,175 934,46 3086,46 23,28 22,73 2,36%Nồi II 1909,91 717,43 2662,16 20,08 20,63 2,74%

IV.1.3 Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của mỗi nồi:

30

iIIiIittt t

i

tb

tqK

%5%100)(

i

iii t

ttt

itKQF

3

1 i

i

i

m

mim

KQt

KQt

i

Δt

Ta có: (m2) III-21/117 [2]

Bảng 14: Diện tích bề mặt truyền nhiệt

Q(w) K(W/m2 độ) ∆ti* F(m2)Nồi I 2884,175 934,46 23,28 132,57Nồi II 1909911 7717,43 20,08 132,56

Chọn F = 125 m2bảng VI.6 [5]

IV.2 Tính kích thước buồng đốt và buồng bốc: IV.2.1 Buồng đốt:

a. Tính số ống truyền nhiệt:

ldFn ..

F : diện tích bề mặt truyền nhiệt, m2. F = 125 m2l : chiều dài ống truyền nhiệt, l = 2 md : đường kính ống truyền nhiệt, m

Chọn đường kính ống truyền nhiệt (bảng VI.6 [5]) dn = 42 mm dtr = dn - 2δv = 42 – 2.2,0 = 38 mm

Chọn kiểu bố trí ống truyền nhiệt hình lục giác đều.Do 1 > 2 nên d là đường kính trong của ống truyền

nhiệt.

523,8 ống

Xếp ống theo hình lục giác đều (bảng 3.6, trang 237, tàiliệu [1])

Tổng số ống: 547 ống

b. Đường kính ống tuần hoàn trung tâm:

31

(ống)

III-25/121[2]

2038,0

125.. ld

Fnt

Tổng tiết diện ngang của tất cả ống truyền nhiệt:

0,62 (m2) III-27/121 [2]

Tiết diện ngang của ống tuần hoàn trong (lấy bằng 25%FD):

ft = 0,25FD = 0,25.0,62 = 0,15 (m2) trang121 [2]

Đường kính ống tuần hoàn trong:

0,46 (m) III-26/121 [2]

Chọn theo tiêu chuẩn: Dth = 0,46 mtrang 291 [1]

Đối với ống tuần hoàn trong phải chọn đường kính ống tuầnhoàn lớn hơn khoảng 10 lần đường kính ống truyền nhiệt củabuồng đốt. trang 291 [1]

Vậy: Dth = 0,4 m

c. Đường kính buồng đốt:

Đối với thiết bị cô đặc tuần hoàn trung tâm và bố trí ốngđốt theo hình lục giác thì đường kính trong của buồng đốttính theo công thức:

22

)2(..60sin4.0

nthn

o

t dDl

dFD

Trong đó:

: hệ số, lấy β = 1,4

t : bước ống, m (t =1,2-1,5dn) chọn t = 0,0588 m dn : đường kính ngoài ống truyền nhiệt, m : hệ số sử dụng lưới đỡ ống (

chọn 32

4547038,0

44222 ndndF t

D

,160

44 tth

fD

(m) III-28/121 [2]

ndt

8,09,07,0

l : Chiều dài ống truyền nhiệt, m => l =2 m.Dth : đường kính ống tuần hoàn trung tâm, m ; Dth =

0,4 mSin 600: do xếp ống theo hình lục giác đều, nên 3 ốngcạnh nhau ở hai dãy sát nhau tạo thành một tam giác đềucó góc trang 122 [2]

F : diện tích bề mặt truyền nhiệt, m2

1,6 m

Chọn theo chuẩn đường kính buồng đốt Dt = 1,6 mtrang 291 [1]

d. Ống truyền nhiệt bị thay thế bởi ống tuần hoàntrung tâm:

Ta có:4,94 ống

b: là số ống bị loại nằm trên đường kính ngoài của lụcgiác đều tính từ tâm, ống Chọn b = 9 ống

Suy ra số ống bị thay thế: n=3/4.( b2 - 1)= 19 ống

Vậy số ống truyền nhiệt cần thiết: 594 ống Vậy số ống truyền nhiệt lúc này là 594 ống.

e. Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt:

Vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt được chọn là 160 m2 vàsố ống truyền nhiệt là 594 ống.

IV.2.2 Buồng bốc:a. Đường kính buồng bốc:

Chọn đường kính buồng bốc cho 2 nồi là: Db =2 m Vận tốc hơi thứ:

33

060

2

2

)038,04,12,0,4(.28,0038,012560sin4,14,0 o

tD

1,0,05880,411

tDbbtD th

th

)(m.159,19)0,4038,0(2).(. 2 tht DndlF 59

4

2bh2

b

h

b

hh D

W4D4

W

FV

Ta cần kiểm tra điều kiện: (*)trang 276 [1]

Với o là vận tốc lắng:

ω0 = (m/s) 5.14/276[1]

’, h : Khối lượng riêng của giọt lỏng và của hơi

thứ, kg/m3.d : Đường kính giọt lỏng, m Chọn d = 0,0003 m : Hệ số trở lực.

Nếu 0,2 < Re < 500 => trang 276 [1]

h : Độ nhớt động học của hơi thứ, Ns/m2.bảng I.121/121 [4]Bảng15: Vận tốc hơi thứ và vận tốc lắng

’(kg/m3)

h(kg/m3)

h(Ns/m2)

h(m/s)

Re o(m/s)

Ghi chú

Nồi I 935,2 0.64 0,0000279 0,68 4,68 7,33 0,88 Thỏa

(*)NồiII 957,7 0,136 0,000043

5 0,319 2,3 11,2 1,57 Thỏa(*)

Vậy đường kính buồng bốc Db = 2 mb. Thể tích buồng bốc:

(m3) III-23/120 [2]

W : Lượng hơi thứ bốc lên trong thiết bị, kg/h.h : Khối lượng riêng hơi thứ, kg/m3.

34

ohôi %70max

h

h dg

3

)'(4

(m/s)

6.0Re5.18

h

hhdRe

phb U

WV

Up : Cường độ bốc hơi thể tích ở áp suất khác 1 at,

m3/m3h.Up = fpUt

III-24/120 [2]Ut : Cường độ bốc hơi thể tích ở áp suất bằng 1 at,

m3/m3h. Chọn Ut = 1600 m3/m3h. (Ut =1600-1700 m3/m3h)

trang 120 [2]fb : Hệ số hiệu chỉnh ở áp suất hơi thứ.

(m) III-22/120 [2]

Bảng 16: Thể tích và chiều cao buồng bốcP’(at)

h(kg/m3)

fbUp(m3/m3h)

W(kg/h)

Vb(m3)

Hb(m)

Nồi I 1,185 0,786 1.039 1662,4 4405,73 3,37 1,07

Nồi II 0,393 0,237 0.87 1392 3094,27 9,38 3

Vì trong buồng bốc có hiện tượng sủi bọt sôi có 1 phần mựcchất lỏng trong buồng bốc nên chọn chiều cao cho cả hai nồi làHb = 3 m

35

2b

bb D

V4H

TÍNH BỀN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ

V.1 Tính bền cho thân:

1.3. Chiều dày buồng đốt:Chọn vật liệu làm thân buồng đốt là thép CT3

Bề dày buồng đốt được xác định theo công thức :

36

CHƯƠNG V

(công thức XIII.8, [2]/ 360).

Trong đó :

Dt : đường kính trong của buồng đốt (m), Dt =1,4 (m).

: hệ số bền của thành hình trụ tính theo phương dọc, chọn =0,95

(Theo bảng XIII.8, [2]/ 362).

C : hệ số bổ sung do ăn mòn (m)

C=C1+C2+C3

C1: bổ sung do ăn mòn (chọn 1mm)

C2: bổ sung do hao mòn, (bỏ qua)

C3: bổ sung do dung sai, (phụ thuộc vào tấm vật liệu)

P: áp suất trong thiết bị (at) P=Phd

Nồi 1:

Vật liệu CT3 có giới hạn bền là :

( Tra bảng XII.4, [2]/ 309)

Suy ra ứng suất cho phép của thép CT3 theo giới hạn bền là :

(CT XIII.1và XIII.2 , [2]/ 355)

Trong đó :

:hệ số hiệu chỉnh, chọn =0.9 (bảng XIII.2, [2]/ 356)

: hệ số an toàn bền, chọn =2,6 ; = 1,5 ( bảng CT XIII.3, [2]/356)

37

Ta chọn giá trị bé hơn để tính toán.

P=1,185.9,8.104= 116130 (N/m2)

Ta có thể bỏ P ở mẫu số.

Nên ta có: (m)

Từ bảng XIII.9, [2]/ 364 ta có:

C3=0.22(mm) C=1+0.22=1.22(mm)

Khi đó: S= (m)

Chon S=4 (m)

Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:

(công thức XIII.26, [2]/ 365)

Chọn Po=Pth=1.5P=174195 (N/m2)

σ =46.106

Vậy chọn chiều dày buồng đốt nồi 1 là: S=4(mm)

Nồi 2:

Vì buồng đốt nồi 2 làm việc ở áp suất thấp hơn buồng đốt nồi 1 nênchiều dày buồng đốt nồi 2 bé hơn chiều dày buồng đốt nồi 1.

Vậy ta chọn chiều dày buồng đốt cho cả hai nồi nồi là 4mm

1.4. Chiều dày đáy buồng đốt:

38

Chọn đáy nón để tháo liệu tốt và vật liệu làm đáy là thépkhông gỉ X18H10T.

Chọn đáy có nửa góc ở đỉnh nón , Chọn đáy nón có gờ với: Dt = 1400mm bảngXIII.21 trang 394 [5]

Chiều cao phần nón: H = 2710 mm. Chiều cao phần gờ: Hg = 50 mm.

Nồi 1:

Được tính theo hình nón có gờ, vật liệu là thép CT3, góc ở đáy là60 độ, = 300 và Rs/Dt = 0.15

(m) (công thức XIII.52, [2]/ 399)

(m) (công thức XIII.53, [2]/ 399)

Trong đó : y là yếu tố hình dạng đáy, xác định theo đồ thịhình XIII.15, [2]/400 ; y=0.98

D’ là đường kính, đối với nón có gờ :

39

15.0DR

t

t C30o

d : đường kính của lỗ ở tâm đáy, chọn d =0.05(m)

Áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng tác dụng lên đáy :

P1= s .g.h=478,452 9.8 (3+0.5)=16410,9(N/m2

P=Pht1+P1=132540,9(N/m2)

Xác định chiều dày đáy S theo công thức (XIII.52):

S= 7,27.10-4 +C (m)

Đường kính D’:

Có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số trong công thức (XIII.53).

Xác định bề dày S theo công thức (XIII.53):

Sd= 8,14.10-4 + C(m)

Giá trị tính theo công thức (XIII.53) lớn hơn, ta chọn kết quả này.

C=(1+0.12)10-3 =1.12 10-3(m)

Do đó chiều dày đáy là: S = (0.814 + 1.12) 10-3 = 1.934 10-3(m)

Lấy tròn S = 2 mm.

Kiểm tra ứng suất thành bằng công thức (XIII.55):


Chọn P0 = Pth+ P1 (công thức XIII.27, [2]/ 366).

Pth=1,5Pht1 =174195 (bảng XIII.5, [2]/ 358)

P0 =174195 + 116130=290325 (N/m2).

Thỏa mãn điều kiện

40

Vậy chọn chiều dày đáy buồng đốt nồi 1 là S = 2(mm)

Nồi 2:

Đáy buồng đốt nồi 2 làm việc chịu tác dụng áp suất ngoài nên chiềudày của đáy được tính:



k1: hệ số, chọn 0.74 cho đáy có lỗ được tăng cứng

Các thông số tính toán còn lại cũng tương tự như đáy nón buồng đốtnồi 1.

Pn=1+1-Pht2=(2 – 0.393)104=157486 (N/m2)

Xác định chiều dày đáy S theo công thức (XIII.56):

S= 1,168.10-3 +C (m)

Đường kính D’:

Có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu số trong công thức (XIII.57).

Xác định bề dày S theo công thức (XIII.57):

Sd = 1,29.10-3 (m)

Giá trị tính theo công thức (XIII.57) lớn hơn, ta chọn kết quả này.

C=(1+0.18)10-3 =1.18 10-3(m)

Do đó chiều dày đáy là: S = (1.29 + 1.18). 10-3 = 2.47 10-3(m)

Lấy tròn S = 3 mm.

41

Kiểm tra ứng suất thành bằng công thức (XIII.55):


Chọn P0 =

Thỏa mãn điều kiện.

Vậy chọn chiều dày đáy buồng đốt nồi 2 là S = 3 (mm)

Để đảm bảo an toàn và đồng nhất giữa chiều dày đáy buồngđốt và buồng đốt, ta chọn chiều dày đáy buồng đốt cho cảhai nồi là 4mm

V.2 Tính bền cho thân buồng bốc và nắp th iết bị:

V.2.1 Nắp thiết bị:Chọn nắp elip tiêu chuẩn (Rt = Dt = Db =2000 mm) và vật liệulàm nắp là thép CT3. Nắp có gờ, trong đó:

Chiều cao phần nắp elip: h = 700 mm.Chiều cao phần gờ: hg = 60 mm.

Nắp có 1 lỗ dẫn hơi thứ. Chọn đường kính lỗ d mm (theo đườngkính ống dẫn hơi thứ ở sau)

Hình 3: Nắp elip

2.4. Chiều dày nắp buồng bốc:Nồi 1:

42

Chon nắp dạng elip, vật liệu chế tạo là thép CT3, chiều dày S củanắp được các định theo công thức XIII.47, [2]/ 385:

(m)

Trong đó : Đường kính trong của buồng bốc Db = 2 (m)

Áp suất : P = Pht1=116130(N/m2)

Ứng suất cho phép : = 1,46.108(N/m2)

Nắp có lỗ được tăng cứng hoàn toàn k = 1

Chiều cao hb của nắp : hb = Db 0,25 = 0,5 (m).

Có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu.

S – C= 1,22.10-3 m

Vì S – C = 1.22 10-3 < 10 (m) nên tăng thêm 2 mm cho chiều dàycủa nắp vào giá trị C:

C=(1.18+2) =3.18 (m)

Khi đó chiều dày của nắp: S=(1.22+3.18) = 4.4 (m)

Chọn S=5 (m)

Kiểm tra lại ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực (công thứcXIII.49, [2]/ 386)

P0 =Pth=1,5Pht1 = 1,5. 116130 =174195(N/m2)


Vậy chiều dày của nắp nồi 1 là S = 5(mm)

Nồi 2:

Nắp nồi 2 làm việc chịu áp suất ngoài, chiều dày S được tính theocông thức XIII.50, [2]/ 387:

43

Trong đó : k1 là hệ số, chọn k=0.74 đối với lỗ tăng cứng.

Có thể bỏ qua đại lượng P ở mẫu.

S – C= 1,32.10-3 m

Vì S – C = 1,32 10-3 < 10 (m) nên tăng thêm 2 mm cho chiều dàycủa nắp vào giá trị C:

C=(1.22+2) =3.22 (m)

Khi đó chiều dày của nắp: S=(1,32+3.22) =4,54 (m)

Chọn S=5 (m)

Kiểm tra lại ứng suất thành ở áp suất thử thủy lực (công thứcXIII.51, [2]/ 387)

P0 =Pth=0.2 (N/m2)


Vậy chiều dày của nắp buồng bốc 2 là S = 5 (mm)

Chọn chiều dày của nắp buồng bốc cho cả hai nồi là 5 mm

2.3. Chiều dày buồng bốc:Nồi 1:

Giả sử chiều cao mức dung dịch sôi dâng lên buồng bốc là 0.5m, ápsuất thủy tĩnh do mức dung dịch này là: P1= s .g.h=478,452.9,8.0,5=2344,41(N/m2)

Vật liệu CT3 có giới hạn bền là :

( Tra bảng XII.4, [2]/ 309)

Suy ra ứng suất cho phép của thép CT3 theo giới hạn bền là :44

(CT XIII.1và XIII.2 , [2]/ 355)

Trong đó :

:hệ số hiệu chỉnh, chọn =0.9 (bảng XIII.2, [2]/ 356)

: hệ số an toàn bền, chọn =2,6 ; = 1,5 ( bảng CT XIII.3, [2]/356)

Ta chọn giá trị bé hơn để tính toán.

P=Pht1+P1=1,185.9,8.104 +2344,41=118474,41 ( N/m2)

Có thể bỏ P ở mẫu số.

Nên ta có: S= 0,95.10-3 + C (m)


C3=0.18(mm) C=1+0.18 =1.18(mm)

Khi đó: S=(0,95 + 1,18).10-3= 2,13. 10-3 (m)

Chon S=3 (m)

Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:


Chọn Po=Pth+P1=1.5Pht1+P1=176539,41(N/m2)

THỏa mãn điều kiện

Vậy chọn chiều dày buồng bốc nồi 1 là: S=3(mm)

45

Nồi 2:

Vì nồi 2 làm việc trong điều kiện chân không nên nồi 2 thuộc thiếtbị làm việc chịu áp suất ngoài, chiều dày S được tính theo côngthức XIII.29, [2]/ 370:

Vì:

1< <8 (m)

<0.523

Trong đó: Pn=1+(1-Pht2)=1,607(at)=157486(N/m2)

= là modun đàn hồi của thép CT3

l=Hb là chiều cao của thân buồng bốc

Áp dụng công thức XIII.32, [2]/ 370

S= 10,6.10-3 + C (m)


C3=0.8(mm) C=1+0.8=1.8(mm)

Khi đó: S=(10,6+1,8).10-3 = 12,4.10-3(m)

Chon S=13 (m)

Ứng suất làm việc cho phép:

Vì Pn<[Pn] nên chiều dày tính là phù hợp

Vậy ta chọn chiều dày buồng bốc cho cả hai nồi là 13mm.

46

V.3 Tính bích, đệm, bu lông, vỉ ống và tay treo:

V.3.1 Tính bích:Chọn bích liền kiểu 1, chịu được áp suất tối đa là 0.6

N/mm2.Chọn vật liệu: Bích nối buồng bốc – nắp: thép CT3.

Bích nối buồng bốc – buồng đốt: thép X18H10T.Bích nối buồng đốt – đáy nón cụt: thép CT3.

Hình 4: Bích liền kiểu 1

Bảng 17: Thông số của bích (bảng XIII.27 T417 [5])Bích nối nắpvới buồngbốc

Bích nối buồng đốt vớiđáyBích nối buồng đốt vớibuồng bốc

Đường kính trong của thânDt (mm)

5000 4500

Đường kính vành ngoài bíchD (mm) 5200 4700

Đường kính cho đến tâm bulông Db (mm)

5120 4600

Đường kính đến vành ngoàiđệm D1 (mm)

5100 4600

Đường kính đến vành trongđệm Do (mm)

5019 4515

Bề dày bích h (mm) 60 56Đường kính bu lông db (mm) M40 M35Số lượng bu lông Z (cái) 60 56V.3.2 Đệm:

Chọn đệm paronit có bề dày S = 3 mm.

47

V.3.3 Bulông ghép bích: a. Bulông ghép bích buồng bốc và nắp:

db = 40 mm. Vật liệu làm bulông là thépCT3.

Lực nén chiều trục sinh ra do siết bulông:

7-10/155 [6]

Lực cần thiết để ép chặt đệm ban đầu: 7-11/155 [6]

Lực tác dụng lên 1 bulông: trang 157 [6]

Ứng suất tác dụng lên bulông: trang 157 [6]

Trong đó:Dt : Đường kính trong của thiết bị, mm => Dt = 5000 mm.

P : Áp suất môi trường trong thiết bị, N/mm2 P = at = 0,0127 N/mm2.Dtb : Đường kính trung bình của vòng đệm, mm. (Bảng

XIII.31 p433 [5])

b : Bề rộng thực của đệm, mm => b = (5100- 5019 )/2 = 40,5mm.

bo : Bề rộng tính toán của đệm, mm Chọn bo = 0,7b = 0,7.40,5 = 28,35 mm

m : Hệ số áp suất riêng Tra m = 2 qo : Áp suất riêng cần thiết để làm biến dạngdẻo đệm

Tra qo = 10 N/mm2 bảng 7-5/156 [6] Z : Số lượng bulông. Z = 60 cái

dt: Đường kính chân ren bulông, mm dt = 25,706 mm. bảng PL-2/141 [7]

48

5059,5250195100 2

01

DDDtb mm

(N) qbDQ ootb2

(N) mPbDPD4Q otb2t1

(N) zQqb

)(N/mm

4

2

2t

b

d

q

của thép CT3 ở nhiệt độ 109,7 0C.

thoả

)(N/mm .141,7(N) .75065,27q

.4503916,31 .260677,45

2

b

2

1

QQ

mm 8-51/182 [6]

)(N/mm 419,66(N) 09,21537q(N).4257388,63

,74,

2

b

2

1

QQ N

Q : lực nén chiều trục, N lấy giá trị lớn nhất giữaQ1 và Q2 (t.157 [6])

: ứng suất cho phép của vật liệu làm bulông ở nhiệt độbuồng bốc (bảng 7-7/158 [6])

a. Bulông ghép bích buồng đốt và đáy: Tính tương tự như trên ta được: Dt= 5000 mm

P = 0,19953 N/mm2 Dtb = 4557,5 mm b = 42,5 mm b0 = 29,75 mm z = 56 cái

dt = 20,319 mm (bảngPL-2/141 [7]) Tra các thông sô m = 2, q0 = 10 N/mm2

Tra [] = 85,3 N/mm2 > (thoả)

V.3.4 Vĩ ống:

- Dùng để giữ chặt các đầu ống truyền nhiệt.- Chọn vỉ ống hình tròn phẳng và vật liệu làm vỉ ống làthép không gỉ X18H10T. - - Bố trí theo hình tam giác đều.- Bề dày vỉ ống:

Với dn là đường kình ngoài của ống (mm)- Bề dày thực vĩ ống:

49

2

2/141,71

706,254

75065,27 mmN

dh n 12,12585758

'

150 (N/mm2)

][

][

2(N/mm2 )150 ][

S = h’ + C = 12,12 +22,88= 35 mm Với C là hệ số qui tròn kích thước

Ứng suất cho phép tiêu chuẩntheo thép X18H10T ở nhiệt độ sôi của dung dịch 132,950C.(hình 1-2/16 [6])

Hệ số an toàn nB=2,6 bảng 1-6/14 [6]

Giới hạn bền uốn

Kiểm tra ứng suất uốn của vỉ ống: 8-53/183 [6]

Trong đó:P : Áp suất tính toán lớn nhất trong ống hoặc ở khônggian ngoài ống, N/ mm2. P = (5 – 1) at = 4 at = 0,3924N/ mm2.

dn = 57 mm Vậy chiều dày vỉ ống: S = 35 mm.

V.2.5 Tai treo: Chọn vật liệu làm tai treo là thép CT3, số tai đỡlà 4, có 2 gân trên 1 tai đỡ.

V.4 Tính kích thước ống dẫn:

Phương trình lưu lượng: (công thức V.41, [2]/ 74)

50

2* /3596,2138][][ mmNnBu

][

''7,016,32 u

ntt

tS

td

P

(thoả)3641,01

1,6935

1,69577,016,3

3924,02

tt

1,6923574,12

32360sin.'

no dttt

2* /1 38][ mmN

(m)

Với: Vs: lưu lượng khí, hơi, dung dịch chảy trong ống (m3/s)

: tốc độ thích hợp đi trong ống (m/s)

Chọn đối với hơi bão hòa, với chất lỏng ítnhớt.

Vs=W.v

Với: W: lưu lượng khối lượng (kg/s)

v:là thể tích riêng (m3/kg)

1. Đường kính ống dẫn hơi đốt:Nồi 1:

W = = = 1,324 (kg/s)

Áp suất hơi đốt P1 = 2,782 at v = 0,6801 m3/kg (bảng I.251, [1]/ 314)

Nên:d = = 0,24 (m)

Chọn d=250(mm) (bảng XIII.26, [2]/ 414)

Nồi 2:

W = = = 1,224 (kg/s)

Áp suất P2 = 1,185 at v = 1,4773 m3/kg [ I – 314]

51

Nên: d = = 0,339 (m)

Chọn d= 350(mm), theo bảng XIII.26, [2]/ 416

Vậy chọn đồng loại đường kính ống dẫn hơi đốt cả hai nồilà dt= 350 (mm), với đường kính ngoài dn= 377 (mm).

2. Đường kính ống dẫn hơi thứ:Nồi 1:

Đường kính ống dẫn hơi thứ nồi 1 bằng đường kính ống dẫnhơi đốt nồi 2.

Suy ra: dt = 350 (mm), dn=377 (mm)

Nồi 2:

W = = = 0,859 (kg/s)

Hơi thứ có nhiệt độ : T2’ = 75oC v = 4,139 m3/kg (bảngI.250, [1]/ 312).

Nên d = = 0,48 (m)

Chọn d= 600(mm), với dn= 631 (mm).

3. Đường kính ống dẫn dung dịch:3.1. Đường kính ống dẫn dung dịch vào thiết bị gia nhiệt:

W = = = 2,78 (kg/s)

52

Giả sử dung dịch có: t =30(oC), xđ = 15 Bx

ρ = 1061,04 (kg/m3) (bảng I.86, [1]/ 58)

v = = = 0,942 . 10-3 ( m3/kg)

Nên: d = = 0,0558 (m)

Chọn d= 60 (mm), dn= 66 (mm) (bảng XIII.26, [2]/ 409)

3.2. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi gia nhiệt sang nồi 1:

Ta có: .W = = = 2,78 (kg/s)

Giả thiết nồi gia nhiệt tăng nhiệt độ dung dịch đầu từ300C lên đến nhiệt độ sôi nồi 1 là 107,27 0C

Ở t= 107,27 (oC), xđ = 15%

ρ = 1052,52 (kg/m3) ,theo bảng I.86, [1]/ 58.

Khi đó: v = = = 0,95 . 10-3 ( m3/kg)

Nên: d = = 0,057 (m)

Chọn d= 60 (mm), dn = 66 (mm) (bảng XIII.26, [2]/ 409)

3.4. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi nồi 1 sang nồi 2:

Ta có: W = = = 1,554 (kg/s)

53

Dung dịch sau khi ra khỏi nồi 1 có x1 =26,229 % và ts1 =107,27(oC)

Suy ra : ρ = 1111,15 kg/ m3, (bảng I.86, [1]/ 58)

Khi đó: v = = = 0,90 . 10-3 ( m3/kg)

Nên: d = = 0,042 (m)

Chọn dt= 50 (mm), dn=57(mm) (bảng XIII.26, [2]/ 409)

3.5. Đường kính ống dẫn dung dịch từ nồi 2 sang bể chứa sản phẩm:

Ta có: W = = = 0,694 (kg/s)

Dung dịch sau khi ra khỏi nồi 1 có x2 = 60% và ts2 = 83,2(oC)

Suy ra : ρ = 1288,73 kg/ m3, (bảng I.86, [1]/ 58)

v = = = 0,776 . 10-3 ( m3/kg)

Nên: d = = 0,026 (m)

Chọn dt= 32 (mm) ,dn=38(mm) (bảng XIII.26, [2]/ 409)

54

Tóm lại, chọn đường kính ống dẫn dung dịch cho toàn hệthống là:

dt= 70 (mm), dn= 76 (mm).

4. Đường kính ống tháo nước ngưng :Nồi 1 :

Lưu lượng khối lượng nước ngưng: W= D = 1,324(kg/s).

Ta có:

T1 = 130oC v = 1069,3.10-6( m3/kg) (bảng I.5, [1]/ 11)

Chọn vận tốc của nước ngưng

d = = 0,0601 (m)

Chọn dt= 70 (mm), dn=76 (mm) (bảng XIII.26, [2]/ 409)

Nồi 2:

Lưu lượng khối lượng nước ngưng: W = W1= 1,224(kg/s).

Ta có:

T2= 104oC) v = 1045,85.10-6( m3/kg) (bảng I.5, [1]/ 11)

Do đó: d = = 0,057 (m)

Chọn d= 60 (mm) theo bảng XIII.26, [2]/ 409.

Vậy chọn đường kính ống tháo nước ngưng cho cả 2 nồi là:

55

dt= 70(mm), dn= 76 (mm).

Bảng : Tóm tắt đường kính ống dẫn

Ống dẫnĐường kính trongdt (mm)

Đường kính ngoàidn (mm)

Hơi đốt 350 377Hơi thứ nồi 1 350 377Hơi thứ nồi 2 600 631Nguyên liệu vàothiết bị gianhiệt

60 66

Dung dịch 70 76Tháo nước ngưng 70 76Tuần hoàn ngoài 600 631

V.5 Kính quan sát:Ta dùng cửa quan sát để kiểm tra chất lỏng bên trong. Cửa quan sáthình tròn, có đường kính 100 mm được lắp vào thân buồng bốc.

56

(kg/s)

III-35/123 [2]

TÍNH THIẾT BỊ PHỤ

VI.1 Thiết bị ngưng tụ Baromet:VI.1.1 Lượng nước lạnh cần tưới vào thiết bị ngưng tụ:

Trong đó:W2 : Lượng hơi đi vào thiết bị ngưng tụ, kg/h .

=> W2 = 3218.88 kg/h .i2 : Hàm nhiệt của hơi ngưng tụ, J/kg.

=> i2 = 2631271 J/kg.

t2đ, t2c : Nhiệt độ đầu và cuối của nước lạnh, 0C.

Chọn: t2đ = 30 0C

T2c = tng – 5 = 74 – 5 = 69 0C

57

2dcn

cnn ttC

tCiWG2

222

CHƯƠNG VI

Nhiệt độ trung bình của nước: ttb =

0C

Cn : Nhiệt dung riêng trung bình của nước ứng với ttb,J/kgđộ

Cn = 4178 j/kg.độ (trang 310 [4])Suy ra: Gn = 46285,2 ( kg/h)

VI.1.2 Thể tích không khí và khí không ngưng cần hút ra khỏi thiết bị ngưngtụ baromet:

Lượng không khí cần hút ra khỏi thiết bị ngưng tụ:

= 9,29.10-3 Kg/s

W2 : Lượng không khí đi vào tháp ngưng tụ dorò rỉ, kg/s.

Thể tích không khí cần hút ra khỏi thiết bị ngưng tụ:

hng

kkkkkk PP

tGV

)273(288

Trong đó: Png : Áp suất làm việc của thiết bị ngưng tụ, N/m2

=> Png = 0,379 at = 37142 N/m2

Ph: Áp suất riêng phần của hơi nước trong hỗn hợp (tra ở

tkk), N/m2

Nhiệt độ của không khí được tính theo công thức sau (đốivới thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khô): VI-50 [5]

tkk = t2đ + 4 + 0,1(t2c – t2đ) = 30 + 4 + 0,1(69 –30) = 37,9 oC Tra Ph = 0,068 at = 6664 N/m2

58

22

26 10)(1025 WWGG nkk

5,492.6930

222

cd tt

VI-47 [5]

(m3/s) VI-49 [5]

33

10.27,3666437142)37,9 273(10,9,29288

kkV

VI-56/85 [5]

Suy ra:m3/s

VI.1.3 Các kích thước chủ yếu của thiết bị ngưng tụ Baromet :a. Đường kính trong của thiết bị ngưng tụ Baromet :

Dba = 1,383 (m) III-36/123 [2]

Trong đó:W2 : Lượng hơi ngưng tu, kg/s nên W2 = 0,894 kg/s

: Khối lượng riêng của hơi, kg/m3.

= 0,2416 kg/m3 bảng I.250/312 [4]: Tốc độ của hơi trong thiết bị ngưng tụ, m/s.

Chọn = 25 m/s trang 85[5] Dba= 0,53m

Chọn đường kính của thiết bị ngưng tụ Baromet: Dba = 0,53 m.b. Kích thước tấm ngăn:

Tấm ngăn có dạng hình viên phân với chiều rộng là:

b = + 50 = 315 mm III-37/123 [2]

Chọn nươc làm nguôị là nươc sạch thì đường kính lỗ là: d = 2mm t85 [5]

Chọn chiều day của tấm ngăn ( ): chọn = 4mm. t85 [5]

Chọn chiều cao gờ tấm ngăn: ho = 4 mm.t85 [5]

c. Chiều cao thiết bị ngưng tụ:Mức độ đun nóng nước được xác định theo công thức:

Ta có số sau: (bảng VI.7/86 [5]) chọn giá trị lớn nhất▪ Số bậc: 4▪ Số tấm ngăn: n = 8

59

,88603074 3069

3

232

dng

3dc

ttttP

hh

W2

2D ba

mm53

h

h

▪ Khoảng cách giữa các ngăn: htb = 400 mm▪ Thời gian rơi qua 1 bậc: t = 0,41s

Chiều cao của thiết bị ngưng tụ có thể tính theo công thức:III-36/124 [2]

Hba = n.htb + 0,8= 8.0,4 + 0,8 = 4(m)

Lấy theo tiêu chuẩn Hba = 4m với bảng tiêu chuẩn. Tra bảng VI.8/88 [5]Bảng 18: Theo tiêu chuẩn hoá quy cách TBNT ta có các kích thước

Ký hiệu các kích thước Ký hiệu Kích thước(mm)

Đường kính trong của thiết bị

Chiều dày của thành thiết bị

Khoảng cách từ ngăn trên cùng đến nắpthiết bị

Khoảng cách từ ngăn cuối cùng đến đáythiết bị

Bề rộng của tấm ngăn

KC giữa tâm của TB ngưng tụ và TB thuhồi

Chiều cao của hệ thống thiết bị

Chiều rộng của hệ thống thiết bị

Đường kính của thiết bị thu hồi

Chiều cao của thiết bị thu hồi

Khoảng cách giữa các ngăn:

Dtr

S

a

P

b

K1

H

T

D1

h

a1

a2

a3

a4

600

5

1300

1200

725

4550

1400

400

1400

260

300

360

400

60

Đường kính các cửa ra và vào:

-Hơi vào

-Nước vào

-Hỗn hợp khí và hơi ra

-Nối với ống Baromet

-Hỗn hợp khí và hơi vào thiết bị thuhồi

-Hỗn hợp khí và hơi ra khỏi thiết bịthu hồi

-Nối từ thiết bị thu hồi đến ốngBaromet

-Ống thông khí

a5

d1

d2

d3

d4

d5

d6

d7

d8

430

350

125

100

150

100

70

50

d. Kích thước ống Baromet:- TBNT Baromet làm việc ở áp suất chân không 0.4812 at. Dođó, để đảm bảo thiết bị làm việc bình thường, cần phải tháohỗn hợp nước lạnh và nước ngưng tụ ra ngoài bằng ống Baromet.- Đường kính trong của ống Baromet được tính bằng công thức:

Trong đó:Gn : Lượng nước lạnh tưới vào tháp, kg/s => G n= 12,857

(kg/s)W2 : Lượng hơi ngưng tụ, kg/s => W2 = 0,89 (kg/s)ω : Tốc độ của hỗn hợp nước lạnh và nước ngưng chảy

trong ống Baromet.

Chọn = 0,55 m/s (trang 86[5])

61

(m)

2004.0 WGd nba

III-

40/124

(m)

(m)

Suy ra: dba = 0,19 m = 190 mm

Chọn đường kính của ống Baromet: dba = 190 mmChiều cao của ống Baromet được xác định theo công thức sau:

hba = h1 + h2 + 0,5 (m) VI.58/86 [5]

Trong đó:h1: Chiều cao cột nước trong ống Baromet cân bằng vớihiệu số giữa áp suất khí quyển và áp suất trong thiết bịngưng tụ:

Với b là độ chân không trong thiết bị ngưng tụ, mmHg. b = Pa – Png = 760 – 0,379.735 = 481,435 mmHg

h1 = 6,54 ( m)h2: chiều cao cột nước trong ống Baromet cần để khắc phụctoàn bộ trở lực khi nước chảy trong ống:

dH

gh 12

2

2

Với λ: Hệ số trở lực do ma sát khi nước chảy trong ống : Tổng trở lực cục bộChọn hệ số trở lực cục bộ khi vào ống là = 0,5 và hệsố trở lực cục bộ khi ra khỏi ống là = 1

trang 87 [5]=> = 1,5

Tính hệ số trở lực do ma sát : có: ttb = 49,5 0C Tra: = 988,3

kg/m3

μ = 0,554.10-3

Ns/m2Chuẩn số Re:

62

76033,101bh

18642110554,03,98819,055,0 = Re 3

bad

VI.59/86

III-44/126[2]

21

Chọn vật liệu làm ống Baromet là thép CT3 – ( tính Hệ sốnhám với ống dẫn nước trong điều kiện ít rò nên độ nhám

= 2 mm. Bảng II.15/381 [4]

Độ nhám tương đối:

Theo công thức Cônacốp (Re > 100000):

= 0,016Giả sử chiều cao của ống Baromet là: hba = 9 m.

(m)Vậy:Suy ra: hba = 6,54 + 0,05 + 0,5 = 7,09 (m)

Nhận.Vậy chiều cao của ống Baromet là: hba = 9 m

Bảng 19: Thông số của thiết bị ngưng tụ BarometLượng nước lạnh cần tưới vào TBNT Gn = 12,857 kg/sThể tích không khí cần hút ra khỏi TBNT Vkk = 0,0273m3/sThiết bị Đường kính trong Dba = 0,53 m

Chiều cao Hba = 4 mSố ngăn n = 8Khoảng cách giữa cácngăn

htb = 0,4 m

Số bậc K = 4Thời gian rơi qua 1bậc

t = 0,41 s

Ống Đường kính trong dba = 0,19 mChiều cao hba = 7,09 m

Tổng chiều caoTBNT

h = 7,09 + 4 =11,09 m

VI.2 Thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu:63

01,01902

bad

2)5.1Relog8.1(1

05,05,119,09016,0181,92

55,0 2

2

h

3.11/177 [1]

VI.2.1 Yêu cầu:Năng suất nhập liệu: 10000 kg/hNhiệt độ dung dịch vào:30 CNhiệt độ dung dịch ra: 83,2 CÁp suất hơi đốt (hơi nước bão hòa): 2,782 at

Chọn loại thiết bị ống chùm thẳng đứng, dung dịch đitrong ống, hơi đốt đi ngoài ống, để gia nhiệt nguyên liệutừ 30C đến 83,2CVI.2.2 Tính lượng hơi đốt cần dùng:

Dòng lạnh (nhập liệu): t đầu : 30 C , t cuối : 83,2C

Nhiệt độ trung bình: t tb = 49,5 C

Dòng nóng (hơi đốt): t = 130 oCHiệu nhiệt độ đầu vào và đầu ra là:

Hiệu số nhiệt độ trung bình:

Phương trình cân bằng năng lượng:D.rh. (1- =Gđ.( Cc.tc –Cđtđ) + Qtt

: độ ẩm hơi đốt = 5% Giả sử: Qtt = 0,05Drh (1- )

0,9 Drh = Gđ(Cc.tc –Cđtđ) Lượng hơi đốt cần dùng:

h

ddccđ

rtCtCGD 9,0)(

64

tCt

ora

ovao

46,5 C

83,5 130 100 30130

C

tt

ttt o

ra

vao

ravao 69,9

46,5100ln46,5100

lnlog

)

Suy ra: D= 1138 (kg/h) =0,316 (kg/s)

31t

h

dcd

rttCGD 9.0

Trong đó: C : Nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch,J/kgđộ

C = 4178 J/kgđộ. (I.43, I.44, I.41/152 [4])rh : Ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi đốt, J/kg Tra r =

2171000 J/kg. (bảng I.251/314 [4]

VI.2.3 Tính hệ số truyền nhiệt: a. Tính nhiệt tải riêng trung bình : Giả thiết quá trình là liên tục và ổn định.

Tính hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ:

(W/m2độ) V.101/28 [5]

Trong đó:H : Chiều cao ống truyền nhiệt, m Chọn H = 2 m.

Δt1: Hiệu số nhiệt độ giữa thành vàhơi ngưng tụ, oC Chọn oC

=> tw1 = t1 – t1 = 130 – 3=127 oC

=> tm = 0,5(tw1 + t1) = 0,5(127 + 130) = 128,5 oC Tra A = 190

r: Ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi đốt, j/kg (1) Tra r =2180069,2 J/kg.Suy ra : 1 = 9516,2 W/m2độNhiệt tải riêng của hơi đốt cấp cho thành thiết bị:

q1 = 1 ∆t1 = 28548,6 W/m2Nhiệt tải riêng của thành thiết bị:

)tt)(r1

r1()tt(r

1q 2w1w2caùucaùu1

2w1w

65

(kg/s)

41HtrA04.2

Trong đó:rc1 : Nhiệt trở cặn bẩn phía hơi đốt => rc1

= 0,252.10-3 m2độ/Wrc2 : Nhiệt trở cặn bẩn phía dung dịch => rc2 =

0,387.10-3 m2độ/W

: Nhiệt trở thành thiết bị, m2độ/W.

Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt là thépkhông rỉ X18H10T có hệ số dẫn nhiệt là: = 16,3W/m.độ [ T313/ qII]

Chọn bề dày thành ống là: = 1 mm.

Xem mất mát nhiệt không đáng kể:

q = q1 = q2 tw2 = tw1 – q1 = 127- 28548,6×7×10-4 = 107,02 oC

t2 = tw2 – ttb =107,02 – 49,5= 57,52 oC

*Tính hệ số cấp nhiệt phía dung dịch:

Có: Re = [V.36 ; II - 17] , Có Re< 2300 nên tính

theo công thức

Cấp nhiệt khi dòng chảy cưỡng bức theo chế độ chảydòng:

Mặt khác: Nu =

66

25.0

t1.043.033.0

1 PrPrGrPrRe15,0Nu

V

v

(. 7×10-4 (m2độ/W.)

)( 21 rrr cV

c

r

V.45/17[5]

d2

Trong đó:d : Đường kính trong của ống truyền nhiệt (m)

Chọn d = 0,057 m : Hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng(W/mđộ) Tra = 0,607(W/m.độ) BảngI.130/135 [4]

vdRe

C

Pr 3

223 tgdGr

Với:

v : Vận tốc dòng chảy, m/s Chọn v = 0,01 m/s : Hệ số dãn nở thể tích, 1/độ =52.10-5 0C-1bảng I.235/285 [II] 1 : Hệ số hiệu chỉnh 1 = 1,0bảng V.2 /15 [II]

Các thông số vật lý tính theo nhiệt độ của mặt tườngtiếp xúc với dòng tw2 cho Prt và nhiệt độ trung bìnhttb của dòng cho các chuẩn số khác.

Bảng 20: Các thông số tra và tính toán

(kg/m3)

C(j/kgđộ)

( Ns/m2)

(W/m2độ) Pr

ttb = 49,50C 988,3 4178 0,000552 0,646 3,57tw2 = 107,030C 953,22 4229,4 0,000266 0,6817

1,65

67

dPrPrGrPrRe15,0

25.0

t1.043.033.0

1

2

(W/m2độ)

trang 17 [5]

11103,77Gr

1020,5 Re

W/m2độ

m2

III-25/121

Suy ra:

Vậy: 2 = 473,5 W/m2độNhiệt tải riêng của phía dung dịch sôi:

q2 = 2∆t2 = 27234W/m2

Kiểm tra sai số:

Nhiệt tải trung bình: qtb =

W/m2

VI.2.4 Tính hệ số truyền nhiệt:

VI.2.5 Tính diện tích truyền nhiệt:

Chọn F = 25 m2.

VI.2.6 Số ống truyền nhiệt:

d đường kính ngoài của ống truyền nhiệt: 0,042

H chiều cao ống truyền nhiệt: 2(m)

Chọn theo bảng V.II/ T48/[II] có 127 ống

68

%5%.4,82272346,2854

827234

%1002

12

q

qqq

399,02

.9,693,27891

tb

t

qK tb

24,40,7176,392

,0,23218006905,011,0111tbtb

tK

rDtK

QF

72042,025

dHFn 94,

3,2789126,2854

8,27234

221

qq

Chọn loại ống chùm và bố trí ống hình lục giác đều:

Số hình lục giác đều : 6 hìnhSố ống trên đường xuyên hình tâm của hình 6

cạnh : 13 ốngTổng số ống truyền nhiệt là : 127 ống

VI.2.7 Đường kính thiết bị gia nhiệt:

Đường kính trong của thiết bị gia nhiệt được tínhtheo công thức sau:

Dt = t(b – 1) + 4d (m) III-29/122 [2] Trong đó:

d : Đường kính ngoài của ống truyền nhiệt0,042m,

t : Bước ống, m Chọn t = 0.07 m b : Số ống trên đường chéo của hình

lục giác đều, ống.

1341 nb

Suy ra: Dt = 1,008 (m)

Chọn đường kính chuẩn cho thiết bị gia nhiệt là:Dt = 1 m

VI.2.8 Kích thước của thiết bị gia nhiệt nhập liệu:

69

127 n 3842d

1000 Dmm 2000 H

n

t

mmdmm

t

13 ống

mm

m/s

57712,26

VI.3 Bồn cao vị: - Bồn cao vị được đặt ở độ cao sao cho thắng được trở

lực của các đường ống.- Phương trình Bernoulli cho mặt cắt 1 – 1 (mặt thoáng

bồn cao vị) và mặt cắt 2 – 2 (mặt thoáng chất lỏngtrong buồng bốc).

g2v

Dl

g2v

gPZg2

vgPZ

2222

2

211

1

Trong đó:

v1 = 0v2 = v (m/s)P1 = 1 atP2 = 0,5 at

: Khối lượng riêng dung dịch nhập liệu ở30C, kg/m3

Tra = 1048,31 kg/m3 : Độ nhớt của dung dịch ở 30C, Ns/m2 =

1,504 .10-3 Ns/m2 (bảng I.101/91 [II]) Z1 : Chiều cao từ bồn cao vị xuống đất, m. Z2 : Chiều cao từ mặt thoáng chất lỏng trong

buồng bốc xuống đất, m.h1-2: Tổng tổn thất áp suất, m.

* Xác định hệ số ma sát trong ống: Chọn đường kính ống dẫn: dhút = dđẩy = d = 40mm.

chảy trong ống:

Chuẩn số Reynolds:

70

2,07 04, 01048,.3600

98004422

td

Qv

310504,1

1048,31

04×,0Re

tvd

II.60/378

II.62/379[II]

Chọn vật liệu làm ống là thép không gỉ X18H10T

Độ nhám = 0,2 mm

Vì Regh < Re < Ren

Nên hệ số ma sát: Bảng II-13/379 [I]:

𝜆= =0,0475

+ Chọn chiều dài ống: L = 10 m+ Hệ số cục bộ tại miệng ống vào: vào = 0,5+ Hệ số cục bộ tại miệng ống ra: ra = 1+ Hệ số cục bộ tại co 90o: co = 0,9+ Hệ số cục bộ tại van: van = 0,2

Tổng hệ số tổn thất cục bộ:

Chọn chiều dài đường ống từ bồn cao vịđến cửa nhập liệu nồi I: L = 10 m.

Tổn thất áp suất trên đường ống dẫn:

Chiều cao từ cửa nhập liệu nồi I đến mặt thoáng củabồn cao vị:

71

0,25582.04066Re

7/87/8

t

ghd

.853262.040220220Re

8/98/9

t

nd

4,412,09,035,03 90 ravancovao

m3,554,404,0100475,081,92

2,07.2

22

21

dl

gvh

Suy ra: H =

Vậy cần đặt bồn cao vị cao hơn cửa nhập liệu nồi Ikhoảng 1 m

V I.4 B ơm: VI.4.2 Bơm chân không:

* Công suất bơm tiêu hao:

11

1

1

2k

k

kkck

KK

PPP

kkVN

k = 1,2 – 1,62 Chỉ số đa biến. Chọn k = 1,5Áp suất tính toán tại đầu hút của bơm.Chọn Pkk = Png - Ph = 0,1757 at = 5071,77 N/m2P1 = Png =0,3795 atP2 = 1 at = 98100 N/m2: Áp suất sau khi nén; lấy theo áp suất khí quyển .

VKK = 0,0273 m3/s thể tích không khí cần hút. . Hiệu suất cơ khí của bơm chân không

kiểu pittong.

W

* Chọn bơmchân không: Theo bảng 6.2 T176

- Loại bơm chân không vòng nước 72

21

21

22

412

21 21081,9

hgvv

gPPZZH

(m

m 1,3,5581,92

02,0781,91048

,3

1081.915,0 24

(W) III.3/1

9.0ck

,1379,015071,7715,1

5,19,0

,0,0273 5.115.1

3

.

×N 1762

- Công suất N= 3,75 kW- Số vòng quay n = 1450 vòng/ph- Công suất động cơ: 4,5 KW - Lưu lượng nước: 0,01 m3/h

73

KẾT LUẬNTrong quá trình thực hiện đồ án, ta rút ra được các nhận xét sau:

Hệ thống cô đặc 2 nồi xuôi chiều khi vận hành sẽ tiếtkiệm được hơi đốt do tận dụng được lượng hơi thứ của nồitrước cấp nhiệt cho nồi sau

Khi thiết kế ta nên thiết kế sao cho có sự đồng bộ giữa 2thiết bị cô đặc, nhằm tạo sự thuận tiện khi thay thế sửachữa.

Thiết bị có cấu tạo đơn giản, hoạt động ổn định, nên ta cóthể thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho hệ thốngthiết bị.

Bên cạnh đó, với thiết bị có ống tuần hoàn trung tâm,chiều cao buồng đốt quá lớn sẽ gây khó khăn cho việc đốilưu tự nhiên của dung dịch.

74

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Phạm Văn Bôn (chủ biên) – Nguyễn Đình Thọ, “ Quá trình & Thiết bịCNHH – Tập 5 – Quá trình và Thiết bị Truyền nhiệt”, NXB Đại Học Quốc gia TpHCM,9/2004, 424 tr.

[2] Phạm Văn Thơm, “Sổ tay thiết kế hóa chất và thực phẩm”, Bộ Giáo dục vàĐào tạo, 1992, 275 tr.

[3] Phạm Văn Bôn, “Quá trình & Thiết bị CNHH – Bài tập Truyền nhiệt”, Trường Đạihọc Bách Khoa TpHCM, 9/2004, 52 tr.

[4] Nhiều tác giả, “Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập I”, NXBKhoa học và Kỹ thuật, 10/2005, 632 tr.

[5] Nhiều tác giả, “Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hoá chất tập II”, NXBKhoa học và Kỹ thuật, 10/2005, 448 tr.

[6] Hồ Lệ Viên, “Thiết kế và tính toán các chi tiết thiết bị hoá chất”, NXB Khoa họcvà Kỹ thuật, Quí III/2006, 240 tr.

[7] Trần Hùng Dũng – Nguyễn Văn Lục – Hoàng Minh Nam – Vũ BáMinh, “Quá trình & Thiết bị CNHH – Tập 1 – Quyển 2 – Phân riêng bằng khí động, lực lytâm, bơm, quạt, máy nén”, NXB Đại học Quốc gia TpHCM, 2004, 242 tr.

75

[8] Tập thể giảng viên bộ môn Cơ Lưu Chất, “Giáo trình cơ lưu chất”,Trường Đại học Bách Khoa TpHCM, 2003, 239tr.

76

Cô đặc 2 nồi

Documents