Tải bản đầy đủ - 83 (trang)
I. Tính toán truyền nhiệt cho thiết bò cô đặc:

I. Tính toán truyền nhiệt cho thiết bò cô đặc:

Tải bản đầy đủ - 83trang

µn - độ nhớt nước khi cô đặc theo nồng độ dung

dòch

ρ dd - khối lượng riêng dung dòch khi cô đặc theo

nồng độ dung dòch

ρn - khối lượng riêng nước khi cô đặc theo nồng

độ dung dòch

λdd - độ dẫn điện dung dòch khi cô đặc theo nồng

độ dung dòch

λn - độ dẫn điện nước khi cô đặc theo nồng độ

dung dòch



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -22



Lập thành bảng số liệu theo nồng độ của

dung dòch:

Nồng

độ

8%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%



ρn



ρ dd



µdd



µn



Cdd



Cn



λdd



λn



975.2 1031.7 0.343 0.438 4028.1 4190 0.426 0.664

975.2 1061.0 0.687 0.438 3886.4 4190 0.371 0.664

975.2 1082.9 0.745 0.438 3785.2 4190 0.346 0.664

975.2 1105.5 1.450 0.438 3684.1 4190 0.326 0.664

975.2 1129.0 2.156 0.438 3582.9 4190 0.310 0.664

975.2 1153.3 2.861 0.438 3481.7 4190 0.296 0.664

975.2 1178.5 3.567 0.438 3380.5 4190 0.285 0.664

975.2 1204.7 4.785 0.438 3279.3 4190 0.275 0.664

975.2 1231.7 6.003 0.438 3178.1 4190 0.266 0.664

975.2 1259.8 7.222 0.438 3076.9 4190 0.258 0.664

975.2 1288.7 8.440 0.438 2975.7 4190 0.250 0.664

975.2 1318.7 9.658 0.438 2874.5 4190 0.243 0.664

975.2 1349.6 10.877 0.438 2773.4 4190 0.237 0.664

975.2 1381.4 12.095 0.438 2672.2 4190 0.230 0.664

Ghi chú:

• Các thông số của dung dòch:

∗ Cdd = 4190 – ( 2514 –7,52*t )*x, J/kg.K

∗ µdd: tra bảng phục lục.

∗ ρ dd: tra bảng I.86 sổ tay tập 1 trang 58

∗ λdd: theo công thức ( I.32 ) sổ tay tập 1 trang

123:



λdd = 3,58.10−8 * ρdd * 3



ρdd

M dd



, W / mK



• Các thông số của nước tra bảng 39 trang 427

và bảng 57 trang 447 sổ tay tập 2.

9. Nhiệt tải riêng phía tường (qv):

Theo BT và VD tập 10:

qv =



tv1 − tv2

⇒ ∆tv = tv1 -tv2 = Σrv*qv = 0,836.10-3* qv (3)

∑ rv



Trong đó:

Σrv - tổng trở vách.

Σrv = r1 + δ/λ + r2

= ( 0,464 + 3,5/17,5 + 0,172 )*10-3 = 0,836.10-3 W/m2K

SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -23



với



r1 - nhiệt trở màng nước, r1 = 0,464.10-3 m2

o

K / W.

r2 - nhiệt trở lớp cặn, r2 = 0,172.10-3 m2 oK /

W.

δ - bề dày ống, δ =( do - dt ) / 2 = ( 57 – 50 )/ 2

= 3,5 mm

λ - hệ số dẫn nhiệt của ống, λ = 17,5 m2

o

K / W (với ống là thép không gỉ )

∆tv: chênh lệch nhiệt độ của tường, ∆tv =

tv1 - tv2, oK

10. Hệ số truyền nhiệt K cho quá trình cô đặc:

Trong đó giá trò K được tính thông qua hệ số cấp

nhiệt:

K =



1

1



+ ∑rv +



1



α1

α2

Với:

α1 = q1 / ∆tv1

α2 = q2 / ∆tv2

Σrv = 0,836.10-3 W/m2 oK.

11. Tiến trình tính các nhiệt tải riêng:

Khi quá trình cô đặc diễn ra ổn đònh:

q1 = q 2 = q v

(4)

∆tv1 = tD - tv1

(5)

∆tv =tv1 - tv2

(6)

∆t2 = tv2 - tsoitb

(7)

Dùng phương pháp số ta lần lượt tính theo các bước

sau:

− Bước 1: Chọn nồng độ dung dòch, từ đó tra được

các thông số bảng 2

− Bước 2: Chọn nhiệt độ tường phía hơi ngưng: t v1, tính

được ∆t1 theo (5) với tD = 132,9oC.

− Bước 3: Tính được q1 theo (1).

− Bước 4:Tính hệ số cấp nhiệt phía dung dòch, ta tìm

α2 theo (2)

− Bước 5: Tính ∆tv theo (3). Tính được tv2 = ∆tv + tv1

− Bước 6: Tính ∆ t2 theo (7) với tsoitb tra ở bảng 2 theo

nồng độ.

− Bước 7: Tính được q2 theo công thức: q2 = α2 * ∆ t2



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -24



− Bước 8: So sánh sai số giữa q1 và qtb, với qtb = (q1

+ q2) / 2. Đặt giá trò đó là ss:

• Nếu ss lớn thì quay về bước 2 và có sự hiệu

chỉnh nhiệt độ ∆t1:

∆t1(mới] = (1 - ss)* ∆t1, từ đó tính lại được tv1 =

tD - ∆t1.

• Nếu ss nhỏ thì ngừng.

Phép lặp sẽ có ss hội tụ về 0. Do đó với số lần

lặp lớn ta sẽ có kết quả q 1, q2 và qv sẽ cùng tiến về

hằng số đó chính là giá trò cần tìm.



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -25



12. Kết quả tính toán:

La

Nồ

àn

ng

T

tín sdd

độ

h

1

8%



2

3

1



15%



2

3

1



20%



2

3

1



25%



2

3

1



30%



2

3

1



35%



2

3

1



40%



2

3

1



45%



2

3



50%



A



Phía dung

dòch

q1

tD ∆t1



80.79191.141445 132.9 4.90

80.79191.239258 132.9 4.56

80.79191.239776 132.9 4.64

81.21191.141445 132.9 4.90

81.21191.333509 132.9 3.69

81.21191.334211 132.9 3.79

81.53191.141445 132.9 4.90

81.53191.332032 132.9 3.47

81.53191.332708 132.9 3.57

81.88191.4 28729 132.9 3.00

81.88191.4 27676 132.9 2.85

81.88191.5 27215 132.9 2.79

64.43191.333942 132.9 3.75

64.43191.4 31685 132.9 3.42

64.43191.4 30535 132.9 3.25

64.76191.4 28729 132.9 3.00

64.76191.5 27208 132.9 2.79

64.76191.5 26300 132.9 2.67

65.10191.5 24313 132.9 2.40

65.10191.5 23339 132.9 2.27

65.10191.5 22694 132.9 2.19

65.48191.619604 132.9 1.80

65.48191.618932 132.9 1.72

65.48191.618451 132.9 1.66



1



65.88191.7 16241 132.9 1.40

2 65.88191.7 15717 132.9 1.34



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Vách

tv1



∆tv



128.0

0

128.3

4

128.2

6

128.0

0

129.2

1

129.1

1

128.0

0

129.4

3

129.3

3

129.9

0

130.0

5

130.1

1

129.1

5

129.4

8

129.6

5

129.9

0

130.1

1

130.2

3

130.5

0

130.6

3

130.7

1

131.1

0

131.1

8

131.2

4

131.5

0

131.5

6



34.6

5

32.8

2

33.2

5

34.6

5

28.0

1

28.6

0

34.6

5

26.7

8

27.3

4

24.0

2

23.1

4

22.7

5

28.3

8

26.4

9

25.5

3

24.0

2

22.7

5

21.9

9

20.3

3

19.5

1

18.9

7

16.3

9

15.8

3

15.4

3

13.5

8

13.1

4



tv2



Phía hơi

ngưng

∆t2

q2



qtb



α1



α2



K ss%



93.35 12.56 36018 38732



7.01



95.52 14.73 40672 39965



1.77



95.01 14.22 39617 39696 8577 2786 762 0.20

93.35 12.14 24987 33216

24.77

101.2

0

19.99 35450 34480

2.82

100.5

1

19.30 34726 34468 9027 1799 666 0.75

93.35

102.6

5

101.9

9

105.8

8

106.9

1

107.3

6

100.7

7

102.9

9

104.1

2

105.8

8

107.3

6

108.2

5

110.1

7

111.1

2

111.7

4

114.7

1

115.3

5

115.8

1

117.9

2

118.4

2



11.82 22722 32084



29.18



21.12 33901 32967



2.83



20.45 33320 33014 9165 1629 641 0.93

24.00 26060 27394



4.87



25.03 26473 27075



2.22



25.48 26633 26924 9753 1045 528 1.08

36.34 28452 31197



8.80



38.56 28768 30226



4.83



39.69 28852 29693 9381 727 431 2.83

41.13 24963 26846



7.01



42.61 24897 26053



4.44



43.49 24816 25558 9866 571 372 2.90

45.07 21857 23085



5.32



46.01 21684 22511



3.68



46.63 21550 2212210368 462 323 2.58

49.23 17898 18751



4.55



49.87 17695 18314



3.38



50.33 17539 1799511115 348 263 2.53

52.04 14907 15574

52.54 14709 15213



4.28

3.32



Trang -26



3

1

55%



2

3

1



60%



2

3

1



65%



2

3

1



70%



2

3

1



75%



2

3



65.88191.7 15325 132.9 1.30

66.31191.7 13557 132.9 1.10

66.31191.7 13155 132.9 1.06

66.31191.7 12845 132.9 1.02

66.77191.7 11665 132.9 0.90

66.77191.7 11299 132.9 0.86

66.77191.7 11013 132.9 0.83

67.26191.8 9868 132.9 0.72

67.26191.8 9588 132.9 0.69

67.26191.8 9363 132.9 0.67

67.78191.8 8608 132.9 0.60

67.78191.8 8350 132.9 0.58

67.78191.8 8141 132.9 0.56

68.33191.8 7508 132.9 0.50

68.33191.8 7277 132.9 0.48

68.33191.8 7089 132.9 0.46



SVTH:Trần Thanh Tuấn



131.6

0

131.8

0

131.8

4

131.8

8

132.0

0

132.0

4

132.0

7

132.1

8

132.2

1

132.2

3

132.3

0

132.3

2

132.3

4

132.4

0

132.4

2

132.4

4



12.8

1

11.3

3

11.0

0

10.7

4

9.75

9.45

9.21

8.25

8.02

7.83

7.20

6.98

6.81

6.28

6.08

5.93



118.7

9

120.4

7

120.8

5

121.1

4

122.2

5

122.5

9

122.8

6

123.9

3

124.1

9

124.4

0

125.1

0

125.3

4

125.5

4

126.1

2

126.3

4

126.5

1



52.91 14553 1493911829 275 219 2.58

54.16 12530 13044



3.94



54.54 12355 12755



3.14



54.83 12215 1253012549 223 185 2.51

55.48 10734 11199



4.16



55.82 10562 10931



3.37



56.09 10424 1071813212 186 159 2.75

56.67 9150 9509



3.78



56.94 9008 9298



3.12



57.15 8892 9127 13949 156 136 2.58

57.33 7948 8278



3.99



57.57 7813 8081



3.32



57.76 7701 7921 14617 133 119 2.77

57.79 6919 7214



4.08



58.00 6794 7036



3.43



58.18 6691 6890 15308 115 104 2.89



Trang -27



II. Tính cách nhiệt cho thiết bò:

8. Chiều dày lớp cách nhiệt buồng đốt:

Theo công thức sau (V.137), trang 41, sổ tay tập 2:



δ = 2,8.



d11, 2 .λ1,35tt12,3

q11,5



12161, 2.0,13721,35.1291,3

= 2,8.

= 64 mm

4221, 5



trong đó:

d2 – đường kính ngoài buồng đốt, d2 = 1216 mm

λ - hệ số cách nhiệt của vật liệu cách nhiệt,

chọn vật liệu cách nhiệt là amiang : λ = 0,1372

W/ m0K

tt2 – nhiệt độ mặt ngoài của buồng đốt, t t2 =

1290C

q1 – nhiệt độ tổn thất trên 1 m2 bề mặt

theo bảng V.7 : q1 = 422 W/ m2

9. Chiều dày lớp cách nhiệt buồng bốc:

Theo công thức sau (V.137), trang 41, sổ tay tập 2:



δ = 2,8.



d11, 2 .λ1, 35tt12,3

q11, 5



20281, 2.0,13721,35.82,51,3

= 2,8.

= 58 mm

4501,5



trong đó:

d2 – đường kính ngoài buồng bốc, d2 = 2028 mm

λ - hệ số cách nhiệt của vật liệu cách nhiệt,

chọn vật liệu cách nhiệt là amiang : λ = 0,1372

W/ m0K

tt2 – nhiệt độ mặt ngoài của buồng đốt, t t2 =

82,50C

q1 – nhiệt độ tổn thất trên 1 m2 bề mặt

theo bảng V.7 : q1 = 450 W/ m2

10. Chiều dày lớp cách nhiệt của nắp và đáy:

Chọn chiều dày lớp cách nhiệt của nắp bằng chiều

dày lớp cách nhiệt của buồng bốc, chọn chiều dày

lớp cách nhiệt của đáy bằng chiều dày lớp cách

nhiệt của buồng đốt.



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -28



I. Thời gian cô đặc:

11. Thời gian cô đặc dung dòch đường:

Theo QT và TBTN tập 5:



τ=



Q



dQ

∫ K * F * (T − t )

Qd



,s



Trong đó:

Qđ – lượngnhiệt do quá trình đun nóng

nguyên liệu trước khi nhập vào nồi cô

đặc, J

Q - tổng nhiệt cung cấp cho cô đặc, J

t - nhiệt độ sôi trung bình của dung dòch, t

= tstb

T- nhiệt độ hơi đốt, T = 132,9oC

F - diện tích bề mặt truyền nhiệt, F = 39,74

m2

K - hệ số truyền nhiệt, K thay đổi theo

nồng độ

12. Tính toán tại các nồng độ khác nhau và lập

thành bảng số liệu:

Nồng

độ



W,

kg



8%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%



0

4375

5625

6375

6875

7232

7500

7708

7875

8011

8125

8221

8304

8375



Q*10

J



-9



2.88

10.04

12.91

14.62

16.09

16.92

17.54

18.02

18.39

18.70

18.95

19.16

19.34

19.49



,



T-t, oK F, m2



K,W/m2

o

K



1/(KF(T-t)).106,

1/W



Thời

gian, s



52.11 50.89

51.69 50.89

51.37 50.89

51.02 50.89

68.47 50.89

68.14 50.89

67.80 50.89

67.42 50.89

67.02 50.89

66.59 47.50

66.13 42.48

65.64 38.36

65.12 34.76

64.57 31.71



762

666

641

528

431

372

323

263

219

185

159

136

119

104



0.4946

0.5712

0.5964

0.7299

0.6653

0.7757

0.8975

1.1063

1.3359

1.7085

2.2400

2.9126

3.7128

4.6870



0

3817

1671

1136

1028

597

517

478

463

467

499

542

587

632



SVTH:Trần Thanh Tuấn



Trang -29



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I. Tính toán truyền nhiệt cho thiết bò cô đặc:

Tải bản đầy đủ ngay(83 tr)

×