Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 2: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Chương 2: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

Để đảm bảo việc dùng toàn bộ hơi thứ của nồi trước cho nồi sau, người ta phải dùng cách

lựa chọn áp suất và lượng hơi thứ ở từng nối thích hợp.

Giả sử chọn tỉ số giữa hơi thứ bốc lên từ nồi 1 và nồi 2:

Ta có lượng nước bốc hơi của các nồi:



=>

Gọi : là nồng độ tương ứng trong nồi 1 và 2 , % khối lượng.

Nồng độ cuối của dung dịch ra khỏi :



x1=

12,12 %

x2=

25,00 %

II.2.2 Xác định nhiệt độ và áp suất mỗi nồi:

Gọi:



: hiệu áp suất chung, at;

Pi: áp suất giảm ở nồi i;

P1, P2: áp suất hơi đốt nồi 1, 2, at;

Pnt: áp suất hơi ở thiết bị ngưng tụ, at.



Bằng cách giả thiết hệ số áp suất giữa các nồi là 1 đại lượng thích hợp.

Áp suất hơi đốt cho nồi 1 là: P1 = 3 at

Hiệu số áp suất cho cả hệ thống: ∆P = P1 – Pnt = 3 – 0,15 = 2,85 at

Chọn tỷ lệ hiệu số áp suất cho các nồi như sau: ∆P1/∆P2 = 2,1/1

Mà: ∆P1 + ∆P2 = ∆P = 2,85 at

Suy ra:

∆P1 = 1,93 at

∆P2 = 0,92 at

Ta có :



∆P1 = P1 – P2

∆P2 = P2 – Pnt



Suy ra: P2 = P1 - ∆P1 = 3 – 1,93 = 1,07 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 nồi trước trừ đi 1 (1 chính là tổn thất nhiệt

độ do trở lực thuỷ học trên ống dẫn), còn nhiệt độ hơi thứ của nồi cuối cùng 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 I

Hơi

đốt

Hơi

thứ



Nồi II

o

1



o

2



P1(at)



t C



P2(at)



t C



3,00



132,90



1,07



100,87



1,10



101,87



0,15



54,60



Thiết bị ngưng tụ

Pn(at)

tnoC

0,15



53,60



(tra bảng I.250, I.251 [4])

II.2.3 Xác định tổn thất nhiệt độ:

Tổn thất nhiệt độ trong hệ cô đặc bao gồm: tổn thất do tăng nhiệt độ sôi, tổn thất do áp

suất thủy tĩnh và tổn thất do trở lực đường ống.

II.2.3.1 Tổn thất nhiệt do tăng nhiệt độ sôi ∆ ’:

Ở cùng một áp suất, nhiệt độ sôi của dung dịch NH4Cl bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ

sôi của nước .

Độ tăng nhiệt độ sôi tỷ lệ thuận với nồng độ chất khô trong dung dịch

Khi áp lực của dung dịch khác áp lực thường , độ tăng nhiệt độ sơi có sai khác một ít,

tính dộ tăng nhiệt đơ sơi ở áp lực bất kì theo cơng thức:

Theo Tisencơ:

∆’ = ∆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 làm việc, về giá trị bằng



nhiệt độ hơi thứ, oC

r

: ẩn nhiệt hóa hơi của dung môi ở áp suất làm việc, J/kg.

Từ nồng độ và nhiệt độ hơi thứ của hiệu bốc hơi , có thể tra độ tăng nhiệt độ sơi theo

bảng: IV-1 T. 198 [X]

Bảng 2: Tổn thất nhiệt độ do nồng độ

∆'

Ts(oC)

r (10-3)(J/kg)

Nồi 1 101,87

2255,86

2,48

Nồi 2 54,60

2369,70

4,27

o

Tổng: ∆' = 6,78 ( C)



P(at)

1,10

0,15



Tsdd

102,17

105,77



Pnbh

1,11

1,26



II.2.3.2 Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh: ∆ ’’

Áp suất thủy tĩnh ở lớp giữa của khối chất lỏng cần cô đặc : Ptb

Ptb = Po + ( h1 + . ρdds .g ; N/ m2.

Trong đó:

- Po : áp suất hơi thứ trên mặt thống, 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 = 5 m.

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

- g : gia tốc trọng trường, m/ s2.



Nồi I

Nồi II



x (%)

12,12

25



ρdds

996,8

1027,7



Từ áp suất trung bình ta có:

ttb

to



∆’’ = ttb - to

: nhiệt độ sôi ở Ptb;

: nhiệt độ sôi ở Po;



Po

0,15

0,154



Ptb

1,246

0,306



; 0C

o



C

C



o



Tra bảng [I–314; I–315]



Khi Ptb1 = 1,246( at ) ta được ttb1 = 108,25oC

Khi Ptb2 = 0,306( at ) ta được ttb2 = 74,47oC

Thay số ∆1’’ = ttb1 – T1’= 3,9

∆2’’ = ttb2 – T2’ = 15,6

∆’’ = ∆1’’ + ∆2’’ = 19,5 oC

II.2.3.3 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



II.2.3.4 Tổn thất nhiệt độ cả hệ thống:

Σ∆ = ∆’ + ∆’’ + ∆’’’ , 0C

= 8,78 + 19,51 + 2 = 30,29 0C

II.2.3.5 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]

∆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:

∆tiI, ∆tiII,

: Hiệu số nhiệt độ hữu ích ở nồi I, nồi II, oC

TI, TII,

: Nhiệt độ hơi đốt nồi I, nồi II, oC

tI’, tII’ ,

: Nhiệt độ hơi thứ nồi I, nồi II, , oC

tsI, tsII,

: Nhiệt độ sôi của dung dịch ở nồi I, nồi II, oC

∆I’, ∆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

o

T( C )



o

t’( C )



o

∆ ’( C )



o

∆”( C )



o

ts( C )



Nồi I



132,9



101,87



2,95



3,9



108,72



∆ti( C )

24,18



Nồi II



100,87

54,6

5,83

∑∆ ti =24,18 + 24,84 =49,02



15,6



76,03



24.84



Tổng 2 nồi



o



II.3 CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG:

II.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 - 0,08) = 3851,12 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 - 0,1212 ) = 3678,61 J/kg.độ;

Nhiệt dung riêng của dung dịch ra khỏi nồi II:

C2 = 1423.0,25 + 4186.(1-0,25) = 3562,49 J/kg.độ;

Theo công thức:

MNH4Cl .Cht = ΣCi. Ni.

I.41/152[4]

M

: khối lượng mol của hợp chất

Ci

: nhiệt dung riêng của đơn chất

Ni

: số nguyên tử trong phân tử

Ta có: CN = 2600 (J/kg.độ); CCl = 2600 (J/kg.độ) CH = 9630 (J/kg.độ)

Vậy :

Cht = 1692 J/kg.độ

II.3.2 Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng:

D

: Lượng hơi đốt dùng cho hệ thống, kg/h



: Lượng dung dịch ban đầu, kg/h.

ϕ

: 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 khỏi nồi I, nồi II của dung dịch,

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

θ1, θ2

: Nhiệt độ nước ngưng tụ của nồi I, nồi II.

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

Qxq1, Qxq2 : Nhiệt mất mác ra mơi trường xung quanh, J.

Phương trình cân bằng nhiệt lượng:

Nồi I: Di + (Gđ –W2)C2t2 = W1i1 + DCng1θ1 + (Gđ – W)C1t1 + Qxq1 [1]

Nồi II: W1i1+GđCđtđ=W2i2+(Gđ – W2)C2t2+W1Cng1θ1 +Qxq1

[2]

Mà:

Cho:



W = W1 + W2

Qxq1 = 0,05 D(i – Cng1θ1)

[3]

Qxq2 = 0,05 W1(i1 – Cng2θ2)

Xem hơi đốt và hơi thứ ở trạng thái hơi bão hồ, các thơng số tra được:

Hàm nhiệt của hơi đốt và hơi thứ nồi I và nồi II:

i = 2730,64 kJ/kg

i1 = 2680,39

kJ/kg

(tra Bảng I.250/312 [4])

i2 = 2598,42

kJ/kg

Nhiệt độ sôi của dung dịch: t1 = 108,25 oC

t2 = 74,47 oC

Nhiệt dung riêng của dung dịch: Cđ = 3851,12 J/kg.độ

C 1 = 3678,61 J/kg.độ

C 2 = 3562,49 J/kg.độ



Nhiệt độ nước ngưng tụ (xem như bằng nhiệt độ hơi đốt): θ1 = 132,9 oC

θ2 = 100,87 oC

Nhiệt dung riêng của nước ngưng tụ: Cng1 = 427,64 J/kg.độ

Cng2 = 4220,69 J/kg.độ (I.249/310 [4])

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: W1 = 2710,64 kg/h;

W2 =2797,36 kg/h

Kiểm tra lại giả thiết phân phối hơi thứ ở các nồi: [III-15/114]

W1 − Wn

.100% < 5%

W1



W1

Wn



: lượng hơi thứ theo giả thuyết hay tính tốn có giá trị lớn

: lượng hơi thứ theo giả thuyết hay tính tốn có giá trị nhỏ

Nồi

Wgt

Wtt

W

Nồi I

2754

2710,64

1,57 %

Nồi II

2754

2797,36

1,57 %



Từ phương trình (1) ta tính được D = 2938,93 kg/h

II.4. KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ CHÍNH

II.4.1 Bề mặt truyền nhiệt của buồng đốt:

Bề mặt truyền nhiệt của buồng đốt có thể tính theo cơng thức tổng qt như sau:

Q

Trong đó:

IV-16/200[X]

F=



K ∆ti



Q

: nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp, W

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.

II.4.1.1Tính nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp:

Nồi I:

QI = Dr

(W)

r = 2171000 J/kg ; D = 2,93893 kg/s nên ta tính được QI=6380417,03W

Nồi II:

QII = W1r1 ( W)

r1= 2223429 J/kg; W1= 2,71064kg/s nên ta tính được QII= 28261205,58W

r, r1 : Ẩn nhiệt hóa hơi (ngưng tụ) của hơi đốt ở nồi I và nồi II J/kg. (I.250/312 [4])

II.4.1.2 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: (trang 3 [5])



q=



1

1 λ 1

(t w1 − t w 2 ) = ( + + )(t w1 − t w 2 )

∑r

rc1 δ rc2



Nhiệt tải riêng của phía dung dịch sơi:



q2 = α2(tw2 – t2) = α2∆t2

Trong đó:

t1

: Nhiệt độ hơi đốt, oC

t2

: Nhiệt độ của dung dịch trong nồi, oC

tw1, tw2 : Nhiệt độ 2 bên thành ống, oC

α1

α2

rc1



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

: Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch, W/m2độ.

: Nhiệt trở cặn bẩn phía hơi đốt (nước sạch)

rc1 = 0,387.10-3(m2độ/W)

bảng V.1/4 [5]

: Nhiệt trở cặn bẩn phía dung dịch



rc2

δ V Tra bảng V.1/4 [5] ta có rc2=0,232.10-3 (m2độ/w)

λ : Nhiệt trở thành thiết bị, m2độ/W.



Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt là thép không rỉ CT3 có: λ =57 (W/m.độ) Bảng

VII.7/313 [5]

Chọn bề dày thành ống là: δ = 2,0 mm.

Tổng nhiệt trở của tường là: 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 động dòng (Rem <100)

thì hệ số cấp nhiệt α1 đối với ống thẳng đứng được tính theo công thức sau:

α 1 = 2.04A 4



r

∆t1H



(W/m2độ)



 ρ 2λ3 





A

=

Trong đó:

 µ 



0.25



V.101/28 [5]

trang 29 [5]



∆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 = 5 m để đảm bảo truyền nhiệt được tốt nhất.

Với nước ngưng tụ giá trị A phụ thuộc vào nhiệt độ màng.

Cơng thức tính nhiệt độ màng tm: tm = 0,5(tw1 + t1)

trang 29 [5]

A phụ thuộc tm (nhiệt độ màng)

trang 29 [5]



tm(oC) 40

A

139



60

155



80

169



100

179



120

188



140

194



160

197



180

199



200

199



Giá trị α1 được tính dưới bảng sau: (∆t1 được giả thuyết và kiểm tra bên dưới)



Bảng 6: Giá trị α1

Nồi i

I

II



0

t1( C)



∆t1(0C)



0

Tm( C)



A



r(kJ/kg)



H(m

)



132,9

100,87



1,15

1,2



132,33

100,27



192

179



2171

2223,43



5

5



Mà: q1 = α1∆t1

Bảng 7: Nhiệt tải riêng hơi đốt cấp cho thành thiết bị

0

Nồi i

α1 (W/m2.độ)

∆t1( C)

I

1,15

9718,88

II

1,2

9029,72



α1 (W/m2.độ)

9718,88

9029,72



2

q1 (W/m )

11176,71

10835,66



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

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

λ

α 2 = α n  dd

 λn



Với:

Trong đó:

P

∆t2











0.565



 ρ

. dd

 ρ n











2



 C dd



 Cn



α n = 0.145∆t 2



 µ n



 µ dd



2.33



P



0.5











0.435



(W/m2độ)

(W/m2độ)



VI.27/71 [5]

V.91/26 [5]



: Áp suất tuyệt đối trên mặt thoáng, (N/m2).

: Hiệu số nhiệt độ giữa thành ống và dung dịch sôi, oC

∆t2 = tw2 – tsdd

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

ρ dd ρ n : khối lượng riêng của dung dịch và nước, kg/m3

,

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

µdd , µn : độ nhớt dung dịch và hơi đốt, Ns/m2

Xem như sự mất mát nhiệt không đáng kể.

q = q1 = q2

tw2 = tw1 – ∆tw

Tính hệ số dẫn nhiệt của dung dịch:



λdd = AC p ρ.3



ρ

M



(W/m.độ)



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.MNH4Cl + (1 - x).Mnước

Đối với nồi I có phần mol x1 = 12,12% khối lượng với ts1 = 102,17oC

Cp= 3678,61 J/kg độ

(Trang 172-I )

(Trang 9/I)

ρ =996,802 kg/m3

µdd = 0,00028 Ns/m2

(Trang 91/I)

Thay các số liệu vào công thức trên ta được: λdd1 = 0,49 ( w/m.độ )

Đối với nồi II có ts2 = 105,77oC , x2= 25% khối lượng

Cp= 3562,49 J/kgđộ

(Trang 91/I)

ρ = 1027,68 kg/m3

2

µdd = 0,00048 Ns/m

(Trang 91/I)

Thay các số liệu vào công thức trên ta được:λdd2 = 0,48 ( w/m.độ )

Các thông số của nước

Bảng 8: Các số liệu tra cứu

Nồi I

Nồi II

λn (W/m.độ)

0,6836

0,6725

ρ n (kg/m3)

955,5

983,6

Trang12/I

Cn (J/kg.độ)

µn. (Ns/m2)



4653,8

0,00026



4609,63

0,00037



Bảng 10: Nhiệt tải riêng phía dung dịch

0

Nồi i

αn (W/m2.độ) α2 (W/m2.độ)

Tsdd( C)

I

102,17

801,9

598,17

II

105,77

737,07

498,73

Kiểm tra lại giả thuyết ∆t1:



∆q =



K=



qtb

∆t i



2

q2 (W/m )

11460,92

10468,03



q1 − q2

.100% < 5%

q1



Giả sử q1 > q2 thì ∆q < 5% là thoả mãn

Nồi i

q1 (W/m2)

q2 (W/m2)

I

11176,71

11460,92

II

10835,66

10468,03

Hệ số truyền nhiệt mỗi nồì



Trang 165/I

Trang 95/I



∆q

2,5 %

3,5 %



Ta có:



III-17/116[2]



Bảng 12: Hệ số truyền nhiệt của mỗi nồi

Nồi i

qtb (W/m2)

I

11318,82

II

10651,85



∆ti (oC)

23,41

25,60



K (W/m2độ)

462,30

399,32



Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực của mỗi nồi:

Phân phối ∆ti theo điều kiện bề mặt truyền nhiệt các nồi bằng nhau:

Q m   ti



 t im





Công thức chung:

(oC) III-19/117[2]

3

K



m



Trong đó: Chữ số “m” chỉ nồi thứ m.





1



Q



i



K



i



  t   t t

i

iI

iII



Kiểm tra lại hiệu số nhiệt độ hữu ích:



∆ ( ∆t i ) =



∆t i∗ − ∆t i



× 100% < 5%



∆t i∗



thì thỏa mãn.



Bảng 13: Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực mỗi nồi

Q(W)

K(W/m2độ)

Nồi I

1772336,96

462,30

3833,71

Nồi II 1674143,03

399,32

4192,52



∆ti(oC)

23,41

25,60



Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của mỗi nồi:

Q

Ta có:

(m2)

F=



III-20/117 [2]



∆(∆ti(oC)

5,04%

3,02%



III-21/117 [2]





i



K ∆t



Bảng 14: Diện tích bề mặt truyền nhiệt

Q(w)

K(W/m2 độ)

Nồi I

1772336,96

462,30

Nồi II

1674143,03

399,32

Vậy bề mặt truyền nhiệt cả 2 nồi là 163,77 m2



∆ti

23,41

25,60



F(m2)

163,77

163,77



II.5 Tính kích thước buồng đốt và buồng bốc:

II.5.1Buồng đốt:

Tính số ống truyền nhiệt:

(ống)

III-25/121 [2]

F

: diện tích bề mặt truyền nhiệt, m2. F = 163,77 m2

h

: chiều dài ống truyền nhiệt, h = 5 m (đã chọn ở trên)

d

: đường kính ống truyền nhiệt, m



Chọn đường kính ống truyền nhiệt (bảng VI.6 [5]) dn = 38 mm để đảm bảo sự

truyền nhiệt

Thay các thông số vào công thức ở trên ta được n=275 ống

Theo sổ tay thiết bị II trang 48 ta có:

Cách sắp xếp số ống gần nhất theo hình sáu cạnh là 301 ống

Cách sắp xếp số ống theo vòng tròn là 279 ống

Vậy để tiết kiệm chi phí và gần với con số tính tốn để dể dàng thiết kế và vận hành thì

nên chọn cách sắp xếp số ống truyền nhiệt là 279 ống và sắp xếp theo vòng tròn với số

ống trên đường chéo là 19 và 9 vòng tròn

Đường kính buồng đốt:

(m)

V140–II/49

Với:

t- bước ống, chọn t= 1,4.dn =1,4.0,038=0,0532 (m).

b- số ống trên đường chéo b = 19 ống.

d- đường kính ngồi của ống, m.

Thay các thơng số vào cơng thức trên và theo sổ tay quá trình thiết bị ta chọn D = 1,4 m

Như vậy bề mặt truyền nhiệt thực tế là: F=166,45m2

II.5.2 Buồng bốc:

Theo bảng XIII.6/359-[2] ta chọn đường kính trong buồng bốc Db = 2400mm = 2,4m

II.6 TÍNH BỀN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ

II.6.1 Tính bền cho thân:

II.6.1.1 Chiều dày buồng đốt:

Chọn vật liệu làm thân buồng đốt là thép CT3

Bề dày buồng đốt được xác định theo cơng thức :

(cơng 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

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 :



=0,9 (XIII.8,[2]/ 362)



( Tra bảng XII.4, [2]/ 309)

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



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 2: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×