Tải bản đầy đủ - 101 (trang)
Nhiệt độ của hỗn hợp đáy t = 77,95C

Nhiệt độ của hỗn hợp đáy t = 77,95C

Tải bản đầy đủ - 101trang

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



 Lưu lượng thể tích của hơi ngưng tụ hồi lưu là:

V = = = 3,753.10-3 (m/s)

Chọn tốc độ hơi ngưng tụ hồi lưu là ω = 0,25 (m/s)







Đường kính của ống dẫn hơi ngưng tụ hồi lưu là:

d = = 0,138(m)

 Quy chuẩn d = 0,15 (m) = 150 (mm)



Theo XIII.32 (T2 trang 434), chiều dài đoạn ống nối là : l = 130

(mm)





Tốc độ thực tế của hơi ngưng tụ hồi lưu:

ω = = = 2,83. (m/s)

3.5.6. Đường kính ống dẫn hơi sản phẩm đáy hồi lưu.

Lượng hơi sản phẩm đáy hồi lưu là g = (kg/h)

Nhiệt độ của hơi sản phẩm đáy hồi lưu t = 77,95C

Khối lượng riêng của hơi ở đáy:

ρ = = = 1,5(kg/m)

=> Lưu lượng thể tích của hơi sản phẩm đáy hồi lưu là:

V = = = 3,27(m/s)

Chọn tốc độ hơi sản phẩm đáy hồi lưu là: ω = 25 (m/s)







Đường kính của ống dẫn hơi sản phẩm đáy hồi lưu là:

d = = 0,408 (m)

Quy chuẩn : d = 0,4 (m) = 400 (mm)



Theo bảng XIII.32 (T2 - 434), chiều dài đoạn ống nối là : l = 150

(mm)





Tốc độ thực tế của hơi sản phẩm đáy:

ω= =



= 26,035m/s)



3.5.7. Chọn mặt bích để nối ống dẫn thiết bị:



66



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Ta dùng kiểu mặt bích bằng kim loại đen.Theo bảng XIII.26 (II - )409 ta có

bảng bích cho các loại ống với áp suất 0,25.10 N/m

Tên các ống



Dy



Dn



mm

Sản phẩm đỉnh 400

426

Hồi lưu sản 150

159



D







D1



db



h



z



495

225



465

202



M20

M16



22

16



C¸i

16

8



phẩm đỉnh

Ống dẫn liệu

100

108

205

170

Sản phẩm đáy

80

89

185

150

Hồi lưu đáy

400

426

536

495

3.6. TÍNH VÀ CHỌN GIÁ ĐỠ, TAI TREO



148

128

465



M16

M16

M20



14

14

22



4

4

16



535

260



Thường người ta không đặt trực tiếp thiết bị lên mà phải có tai treo hay

chân đỡ (trừ trường hợp ngoại lệ). Muốn xác định giá đỡ và tai treo cần phải xác

định được khối lượng của toàn thiết bị.

3.6.1. Tính khối lượng toàn bộ tháp

Để tính toán khối lượng toàn thiết bị người ta tính khối lượng tháp khi cho

nước đầy tháp, và khối lượng của tháp khi không có nước.

G = G + G + G + G + G + G + G (kg)

Trong đó:

G : Khối lượng thân tháp trụ (kg)

G : Khối lượng nắp và đáy tháp (kg)

G : Khối lượng bích (kg)

G : Khối lượng bu lông nối bích (kg)

G : Khối lượng đĩa lỗ trong tháp (kg)

G : Khối lượng ống chảy truyền (kg)

G : Khối lượng chất lỏng điền đầy tháp (kg)



a.



Khối lượng thân tháp trụ:

Khối lượng riêng của vật liệu làm thân tháp là ρ = 7900 (kg/m)



67



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đường kính trong của thân tháp: Dt=2,2m

Chiều dày thân tháp S = 8 (m)

Chiều cao tháp : Ht= 19,7m



- Vth: thể tích của thân tháp, m3

Dn, Dt: đường kính ngoài và trong của tháp

Dn= 1,2+ 2. 0,003= 2,206 m

Dt= 2,2 m

b. Khối lượng nắp và đáy tháp



• Khối lượng của đáy (nắp): m=79 kg

Khối lượng nắp và đáy tháp là:

G = 79.2 = 158 (kg)

c. Khối lượng bích

Theo các thông số của bích đã chọn:

- Đường kính trong của bích : Dt= 2,3 (m)

- Đường kính ngoài của bích Dn= 2,35 (m)

- Chiều dày bích : h = h = 40 (mm) = 0,04 (m)

- Số bích: n = 5 (cặp) = 10 (chiếc)

=> Khối lượng bích là:

G = .h.ρ.n

= .0,04.7900.20 = 1153,479 (kg)

d. Khối lượng bu lông nối bích

Theo các thông số của bích đã chọn:

Cần 10 cặp bích, mỗi cặp cần 56 bu lông loại M 27 (khối lượng 0,15

kg/cái).

=> Khối lượng bu lông nối bích là: G = 5.56.0,15 = 42(kg)

e. Khối lượng đĩa lỗ trong tháp

Theo các thông số đĩa đã chọn:



-



Đường kính đĩa : Dt =2,2(m)



68



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



-



Chiều dày đĩa δ = 0,003(m)



-



Số đĩa n = 31 (chiếc)



=> Khối lượng đĩa lỗ trong tháp:

G = .δ.ρ.n = .0,003.7900.16= 2791,419 (kg)

f. Khối lượng ống chảy chuyền



- dcc: đường kính ống chảy chuyền;

- S: bề dày ống chảy chuyền; chọn S= 2mm

- hcc; chiều cao ống chảy chuyền;

chiều cao ống chảy chuyền = khoảng cách của 2 đĩa- khoảng cách từ đĩa tới

chân ống chảy chuyền + khoảng cách ống chảy chuyền nhô lên+

bề dày đĩa

+ h: khoảng cách của 2 đĩa, h= 0,35m

+ Sl: khoảng cách từ đĩa tới chân ống chảy chuyền

Sl= 0,25.dcc ( IX.218-TR237-STT II)

+ hc: khoảng cách ống chảy chuyền nhô lên trên đĩa

+ δ: bề dày đĩa, δ=0,003m

 đoạn luyện

- dccL= 0,22 m

- SLl= 0,25. 0,22=0,055 m

- hcL= 0,03m

vậy khối lượng ống chảy chuyền ở đoạn luyện là:



 đoạn chưng

- dccC= 0,23m

- SCl= 0,25. 0,23= 0,0575 m

- hCc=0,03m

Vậy khối lượng ống chảy chuyền ở đoạn chưng là:

Tháp có 10 đĩa chưng, 6 đĩa luyện, mối đĩa chưng có 1 ống chảy chuyền,

mỗi đĩa luyện có 1 ống chảy chuyền:







Khối lượng của ống chảy chuyền là:



69



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



G = 24.3,748+7.4,826 = 123,734 (kg)

g. Khối lượng chất lỏng điền đầy tháp

=> Khối lượng chất lỏng chứa trong tháp là:

=> Khối lượng tháp là:

G = G + G + G + G + G + G + G (kg)

= 3231,312+158+1153,479+42+2791,419+123,734+87726,654

=95226,628kg

3.6.2. Tính tai treo

Trọng lượng tháp là: P = G.g = 95226,628.9,81 = 934173,22(N)

Chọn 4 tai treo bằng thép X18H10T, tải trọng trên tai treo là: 6,0.10 (N)







Các thông số của tai treo

Tải



Bề



trọng mặt

trên

một

tai



Tải



L



B



B1



H



S



l



d



trọn



treo

q.106

(N)



một

tai

treo

kg



Mm



(N)

2,5

173 1,45 150 120 130 215 8

60

Tấm lót tai treo bằng thép: bảng XIII.22 (Sổ tay II - 439)

Tải



trọng Chiều dày Chiều dày H



cho



phép tối



lên một tai của

treo



thiểu tối



thiểu



thành của



thành



thiết bị khi thiết bị khi

N



không



Khối

lượng



đỡ

g

4

F.10

trên

(N)

tai



treo

G.104



G.10



a



có có lót S



lót



70



B



20



30

SB



3,48



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



mm

2,5

8

4

260

Chọn chân đỡ thép: bảng XIII.35 (Sổ tay II - 437)

Tải



trọng



mặt



trọng



cho



đỡ



cho



phép



F.10



phép



trên 1 m



lên bề



chân



mặt



G.10



đỡ



N



Q.10



2,5



N/m

0,56



444



L



B



B1



B2



H



h



S



l



d



215



290



350



185



16



90



27



mm



250



180



B1



h



Bề



6



H



Tải



140



L



71



B



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ

4.1 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ GIA NHIỆT HỖN HỢP ĐẦU

Đối với quá trình chưng luyện, để nâng cao hiệu quả làm việc thì hỗn

hợp đầu đưa vào ở trạng thái lỏng sôi nhằm tạo sự tiếp xúc tốt giữa 2 pha

lỏng – hơi. Điều này được thực hiện nhờ thiết bị đun sôi hỗn hợp đầu.

Ta giả thiết dung dịch đầu có nhiệt độ ban đầu là 25C, cần đun nóng tới

nhiệt độ sôi của hỗn hợp là t = 72,63C. Để đun nóng hỗn hợp đầu ta dùng thiết

bị gia nhiệt loại ống chùm kiểu đứng, dùng hơi nước bão hòa ở 2 at để đun sôi

hỗn hợp.

Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống chùm thẳng đứng với các thông số:

Chiều cao ống:



h = 2 (m)



Đường kính ống:



d = 25 (mm)



Chiều dày thành ống:



δ = 2,5 (mm)



Đường kính trong của ống là:



d = 20 (mm)



Dung dịch đi trong ống, hơi đốt đi ngoài ống.

Chọn vật liệu chế tạo là thép không gỉ X18H10T

Theo XII.7 (Sổ tay II – 313), hệ số dẫn nhiệt của vật liệu là: λ = 16,3

(W/m.độ)

4.1.1. Tính hiệu số nhiệt độ trung bình

Nhiệt độ vào của dung dịch là t = 25C

Nhiệt độ ra của dung dịch là t = t = t = 72,63C

Hơi đốt là hơi nước bão hòa nên nhiệt độ không thay đổi và là nhiệt độ sôi

ở áp suất đã chọn (2 at) : 119,6C

=>

Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa hai lưu thể tích theo công thức:

Δ = = =68,02C

Vậy nhiệt độ trung bình của dung dịch là:



72



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



t = 119,6 – 68,02= 51,58C

4.1.2. Tính lượng nhiệt trao đổi

Lượng nhiệt cần thiết để đun nóng hỗn hợp đầu từ nhiệt độ 25C đến nhiệt

sôi của hỗn hợp đầu 72,63C, tính theo công thức:

Q = m.C.(t - t) (J/s)

Trong đó:

m: Lượng dung dịch đưa vào (kg/s) m = F = 5870kg/h=1,6305 (kg/s)



 t1: nhiệt độ đầu của dung dịch, oC; t1= 25oC

 t2 : nhiệt độ cuối của dung dịch, oC; t2= 72,63oC

C: Nhiệt dung riêng của dung dịch (J/kg.độ) ở t = 48,81

Nội suy theo bảng I.153 và I.154 (Sổ tay I - 171) ta có:

CCH3OH = 2709,78(J/kg.độ);

CC2H5OH = 2824,53 (J/kg.độ)

Nồng độ đầu hỗn hợp là: a = 32,8%







C = C.a+C.(1 - a)

= 2709,78.0,328+ 2824,53.(1 - 0,328)

= 2223,26 (J/kg.độ)

t, t : Nhiệt độ vào và ra của dung dịch (C)

Vậy :

Q = 1,6305.2223,26.( 72,63- 25) = 172607,014 W

4.1.3. Tính hệ số cấp nhiệt.

Quá trình truyền nhiệt gồm 3 phần:



• Cấp nhiệt bằng hơi nước bão hòa cho thành ống truyền nhiệt:

q = α.Δ (W/m)

α : Hệ số cấp nhiệt của hơi đốt (Wm.độ)

Δ : Hiệu số nhiệt độ của hơi đốt và thành ống tiếp xúc với với hơi đốt



73



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Nhiệt độ của hỗn hợp đáy t = 77,95C

Tải bản đầy đủ ngay(101 tr)

×