Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Giả sử tổn thất nhiệt độ trên các đoạn ống dẫn hơi thứ từ nồi này sang nồi nọ và từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ là 1oC.

Giả sử tổn thất nhiệt độ trên các đoạn ống dẫn hơi thứ từ nồi này sang nồi nọ và từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ là 1oC.

Tải bản đầy đủ - 0trang

Toàn hệ thống:tthi = tchung –  = thi1 + thi2 = 22,195 + 23,96 = 46,155 (0C)

- Nhiệt độ sôi của dung dịch các nồi:

o

+Nồi 1: t sdd 1  109, 25  15,029  1  0,62  125 C

o

+Nồi 2: tsdd 2  81,9  12,56  1  0,67  96,13 C



1.2.3 Cân bằng năng lượng

1.2.3.1 Tính nhiệt dung riêng của dung dịch ở các nồi:

 Nhiệt dung của dung dịch ban đầu: Vì x đ = 10 % < 20 %, áp dụng công thức CT

I.42, trang 152,[4]:

Cđ = 4186.(1- xđ) = 4186(1 – 0,1) = 3771 (J/kg.độ)

 Nhiệt dung của dung dịch ra khỏi nồi 2:

Cc2 = 4186.(1 – xc2) = 4186.(1 – 0,1658) = 3495,3 (J/kg.độ)

 Nhiệt dung của dung dịch ra khỏi nồi 1 (sản phẩm) : Cc1 = Cht.xc1+ 4186.(1- xc1)

Vì xc1 = 35 % > 20 % nên ta tính theo cơng thức CT I.44, trang 152,[4]

Trong đó: Cht: là nhiệt dung riêng của chất hồ tan khan, (J/kg.độ).

Tính Cht theo công thức CT I.41, trang 152,[4]:



M.Cht = nCa.cCa + nCl.cCl



Tra bảng I.141, trang 152,[4] ta có:

CCa = 26000 (J/kg.độ); cCl = 26000 (J/kg.độ)

1

40  35,5.2



Cht =



.(1.26000 + 2.26000) = 702,7 (J/kg.độ)



 Cc1 = Cht.xc1 + 4186.(1 – xc1) = 702,7. 0,35 + 4186.(1 – 0,35) = 2969,4 (J/kg.độ)

1.2.3.2 Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng (CBNL)

Phương trình cân bằng nhiệt lượng :nhiệt vào = nhiệt ra

Nồi 1:



D.I1 + (Gđ –W2)C1.t1 = W1.i1 + (Gđ – W)C1.t1 + D1c.Cng1. 1 + Qcđ1 + Qxq1



Nồi 2:



(1-).W1.i1 + Gđ.Cđ.tđ = W2.i2 + (Gđ – W2)C2.t2 + W1.Cng2.2 + Qcđ2 + Qxq2



Trong đó:

 D: lượng hơi đốt cho toàn hệ thống (kg/h), Gđ : lượng dung dịch ban đầu, (kg/h).

 I, i1, i2: hàm nhiệt của hơi đốt, hơi thứ nồi 1 và nồi 2, (J/kg).

 tđ, t1, t2: nhiệt độ sôi ban đầu, nhiệt độ sôi dung dịch ra khỏi nồi 1, nhiệt độ sôi

dung dịch ra khỏi nồi 2 của dung dịch, (oC).

 Cđ, C1, C2: nhiệt dung riêng ban đầu, nhiệt dung riêng ra khỏi nồi 1 và nồi 2 của

dung dịch, (J/kg.độ).

 1, 2: nhiệt độ nước ngưng tụ của nồi 1 và nồi 2, (oC).

8



 Cng1, Cng2: nhiệt dung riêng của nước ngưng ở nồi 1 và nồi 2, (J/kg.độ).

 Qxq1,Qxq2 :nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh của nồi 1 và nồi 2, (J).

 Qcđ1 , Qcđ2 : nhiệt cô đặc khi cô đặc dung dịch. Với dung dịch CaCl2 q trình cơ đặc

là q trình thu nhiệt nên Qcđ > 0

Chọn hơi đốt, hơi thứ là hơi bão hồ, nước ngưng là lỏng sơi ở cùng nhiệt độ, khi đó ta

có:

i- Cng1. 1 = r (1) và i1- Cng2. 2 = r(2)

Với W1 = D2; W= W1+W2; Cho: Qxp1 = 0,05.D.(i – Cng1. 1); Qxp2 = 0,05.W.(i1 – Cng2. 2)

Qcđ1 = 0,1.D.(i – Cng1. 1) ; Qcđ2 = 0,1.D.(i1 – Cng2. 2)

Bảng 6: Hàm nhiệt của hơi đốt và hơi thứ.( Tra bảng I.249, Trang 310, [4] ; I.250,

Trang 312, [4])

Hơi đốt

Nồi



Hơi thứ



t( C)



I.10-3

Cn

(J/kg.độ) (J/kg.độ)



1



137,9



2737,06



4282,59



2



108,25



2692,85



4230,725



0



i.10-3



Dung dịch



(J/kg.độ)



C

(J/kg.độ)



ts (0C)



109,25



2694,65



2969,4



125



81,9



2647,42



3495,3



96,13



0



t( C)



Với: D2I2=W1i1; W=W1+W2

Vậy lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 1 là :

W1 





W .i2  (Gđ  W ).C2 .t2  Gđ .Cđ .tđ

I1  0,85Cng 2 . 2  0,85i2  C2 .t2



1071, 43.2647420  (1500  1071, 43).3495,3.96,13  1500.3771.96,13

2694650  0,85.2647420  3495,3.96,13  4230,725.108, 25.0,85



= 577,27 (kg/h)

Lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 2 laø: W2 = W - W1= 1071,43 – 577,27 =

497,16 (kg/h)

Lượng hơi đốt tiêu đốt chung là:

D=





W1.i1  (Gđ  W ).C1.t1  (Gđ  W2 )C2t 2



0,85( I1  Cng1.1 )



577, 27.2694650  (1500  1071, 43).2969, 4.125,9  (1500  497,16).3495,3.96,13

0,85(2737060  4282,59.137,9)



= 755,85 (kg/h)

9



W1  Wn

.100%, III  15 / 114, [2]

W1

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



595, 24  577, 27

.100%  3,08%  5%

595,

24

C%(1) =



Thỏa



497,16  476,19  

.100%  4, 22%  5%

497,

16

C%(2) =



Lý thuyết ban đầu tính theo CBVC: WI = 595,24 kg/h; WII = 476,19 kg/h

Vậy : Lượng hơi thứ nồi 1 là : W1 = 577,27 (kg/h).

Lượng hơi thứ nồi 2 là: W2 = 497,16 (kg/h).

Lượng hơi đốt nồi I là : D = 755,85 (kg/h).



+ Chi phí hơi đốt riêng:



m1 



D1 755,85



 1,31(kg / kg )

W1 577, 27



m2 



D2 577, 27



 1,16(kg / kg )

W2 497,16



PHẦN III: TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH

1. Tính bề mặt truyền nhiệt

1.1



Các thông số cơ bản của dung dịch:



1.1.1



Độ nhớt



Sử dụng cơng thức Paplov I.17, trang 85,[4]



Trong đó: t1, t2: nhiệt độ của chất lỏng có độ nhớt là µ1, µ2

θ1, θ2 : nhiệt độ của chất lỏng tiêu chuẩn có độ nhớt là µ1, µ2

Nồi 1: Nồng độ dung dịch x1 = 16,58 %. Chọn chất chuẩn là anilin.

Tra bảng I.101, Trang 91,[4] ,I.102, Trang 94,[4]

� t1  20( o C ) � 1 CaCl2  6,6.10 3 ( N .s / m 2 ) � 1  9,73( o C )



� t2  20(o C ) �  2CaCl2  5,1.103 ( N .s / m 2 ) �  2  16,67( o C )

�K 



10  20

 1, 44

9, 73  16, 67



Từ đó ta có:



s 



t s1  t 2

125  20

 2 

 16, 67  90, 21 0 C 

k

1, 44



µs1 = 0,95.10-3 (N.s/m2)



Nồi 2: Nồng độ dung dịch x2 = 35%. Chọn chất chuẩn là anilin.

Tra bảng : I.101, Trang 91,[4] & I.102, Trang 94,[4]

10



� t1  10(o C ) � 1  2,1.103 ( N .s / m 2 ) � 1  45,8(o C )

� t2  20(o C ) �  2CaCl2  1, 64.10 3 ( N .s / m 2 ) �  2  55,33( o C )

�K 



10  20

 1, 05

45,8  55,33



Từ đó ta có:

1.1.2



s 



t s 2  t2

96,13  10

 2 

 45,8  127,83o C

k

1, 05

µs2 = 1,258.10-3 (N.s/m2)



Hệ số truyền nhiệt của dung dịch:



Hệ số truyền nhiệt K của mỗi nồi được tính dựa trên nhiệt tải q và ∆t 1

+ Nhiệt tải riêng trung bình: (trang 116 [2])

q



Nhiệt tải riêng của thành thiết bị:



1



�r



q1 = α1(t1 – tw1) = α1∆t1



(tw1  t w 2 )  (



1  1

  ).(tw1  tw 2 )

rc1  rc 2



, trang 3 [5]



Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt là thép khơng rỉ, có thể làm việc trong mơi trường có

chứa ion Clo: X18H12M2T có:  = 16,3 (W /m.độ) Bảng XII.7/ 313 [5]

Chọn bề dày thành ống là:



v



= 2,0 mm.



Tổng nhiệt trở của tường:

v

2.103

3

r



r





r



0,

232.10



 0,387.103  7, 417.10 4  m 2 .đo / W 

� c1  c2

16, 3 

1.1.2.1 Về phía hơi ngưng tụ 1

Cơng thức V.101, trang 28,[5]



1  2, 04.A. 4



r

,  W / m 2 .đo 

H.t1



Với r: ẩn nhiệt ngưng (J/kg)

H: chiều cao ống truyền nhiệt ( chọn H= 1,5m)

A



4



 2 3

 : hệ số phụ thuộc nhiệt độ màng t

m



tm= 0,5(tT1+thd)

∆t1=thd- tT1

Tra bảng A và tm theo Trang 29, [5]

Nồi 1: Chọn ∆t1 = 0,54 (oC).

137,9  137,36

2

tw1 = thđ1– ∆t1 = 137,9 – 0,54 = 137,36 (oC); tm1 = 0,5.(tw1 + thd) =

= 142,22 (0C)



11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Giả sử tổn thất nhiệt độ trên các đoạn ống dẫn hơi thứ từ nồi này sang nồi nọ và từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ là 1oC.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×