Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Các thông số cơ bản của dung dịch:

1 Các thông số cơ bản của dung dịch:

Tải bản đầy đủ - 0trang

� 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 không 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



Nội suy  A1= 193,3→



1,n1  2, 04.193, 3. 4



2156.103



1,5.0,54

15332,33(W/m2.độ)



 Nhiệt tải riêng về phía hơi ngưng tụ: q1,n1 = α1,n1.∆t1 = 15332,33.0,54 = 8600,96 (W/m2)

Nồi 2: Chọn ∆t2 = 0,52 (oC).

108, 25  107, 73



o

2

tw2 = thđ2 - ∆t2 = 108,25 – 0,52 = 107,73 ( C) ;tm2=

107,99 (oC)



 Nội suy: A2 = 182,48 →



1,n 2



2238,2.103

 2, 04.182, 48.

 15321, 33

1, 5.0, 52

(W/m2.độ)

4



 q2,n2 = α1,n2.∆t1 = 15321,33.0,52= 7969,09 (W/m2)

1.1.2.2 Về phía dung dịch sơi α2

Giả sử chế độ sơi sủi bọt và q trình là đối lưu tự nhiên, tuần hồn mãnh liệt trong ống.

Ta có:

Với:



 dd   . nuoc (VI.27 / 71 [5]).







là hệ số hiệu chỉnh;



là hệ số cấp nhiệt của nước.

0,565

2

�dd � �

� dd ��Cdd

  � � .�

� ��

�n � �

� n ��Cn



Ta có:



�� n

.�



��dd



0,5

 n  0,145.t 2,33

2 .p

(W/m2.độ)



0,435















� , (VI.27/ trang 71 [5])



, (V.91/ trang 26 [5])



Trong đó : p là áp suất hơi thứ, N/m2 ; t - hiệu số nhiệt độ của bề mặt truyền nhiệt và

nước sôi, oC

∆t2 = tw2 – tsdd; dd , n : hệ số dẫn nhiệt của dung dịch và nước, W/m.độ

 dd



3

,  n : khối lượng riêng của dung dịch và nước, kg/m



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 không đáng kể. q = q1 = q2 ; tw2 = tw1 – q1

 Hệ số cấp nhiệt phía dung dịch :

Nồi 1: Tại tsdd1 = t2 = 125,9 (oC).

Ta có : ∆tw = q1.∑ r1 =8600,96. 7,417.10-4 = 6,38 (oC)

 tw2 = tw1 – ∆t = 137,9– 6,38 = 131,25 ( oC)

Hiệu số cấp nhiệt của nước : ∆t2,n1 = tw2 – t2 = 131,25– 125,9 = 5,35 (oC)

Áp suất hơi thứ tại nồi 1 : Pht1 = 1,43.98100 = 144894,75 (N/m2)

Vậy: 0,145. 5,352,33. 144894,750,5 = 2747,63 (W/m2 độ)

12



0,435



0,565

2



1289,3 � �2969, 4 ��0, 222.10 3 �

�0,5025 � �



n1  �

.

.

.







�938, 2 � �4190 ��0,95.103 �





�0,6812 � �













� = 0,581



 q2,n1 = α2,n1.∆t2,n1 = 1593,63. 5,35= 8525,9 (W/m2)



Nên ta có:



1 



8600,96 - 8525,9

8600,96



Vậy nhiệt tải trung bình:



q1 



.100%  0,87%  5%



q1,n1  q 2,n1

2







 Hợp lý



8600,96  8525,9



2

8563,43 (W/m2)



Nồi 2: Tại tsdd2 = t2 = 96,14 ( oC).

Ta có : ∆t = q1,n2.∑ r1 = 7969,09. 7,417.10-4 = 5,91 (oC)

 tw2 = tw1 – ∆t = 107,65– 5,91 = 101,83 (oC)

∆t2,n2 = tw2 – t2 = 102,83 – 96,13 = 5,7 (oC)

Pht2 = 0,524 . 98100 = 51358,24 (N/m2)

Vậy 0,145 . 5,72,33.( 51358,24)0,5 = 1927,88 (W/m2 độ)

0,435



2



�0, 52 � �

�1106 ��3495 ��0, 296.103 �

�

.

.















�963, 09 � 4190

3

��0,51.10 �

�0, 686 � �



��

� = 0,7

0,565



n 2



0,7. 1927,88 = 1349,52 (W/m2 độ)

 q2,n2 = α2,n2.∆t2,n2 = 1349,52. 5,7 = 7692,14 (W/m2)

Kiểm tra:





q2 



2 



7967, 09  7692,14



q1,n 2  q 2,n 2

2



1.1.3



7967, 09







.100%  3, 45%



< 5%  thỏa



7967, 09  7692,14

 7964, 62

2

( W/m2)



Hệ số truyền nhiệt của dung dịch:



Áp dụng công thức:



dd  A.C p . . 3





M



(W/m.độ) , (I.32/ trang 123 [4])



A: hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết của chất lỏng đối với nước

Cp: nhiệt dung riêng đẳng áp của chất lỏng (J/kg .độ)

ρ: khối lượng riêng (kg/m3)

M: khối lượng mol của chất lỏng



13



Chọn A = 3,58.10-8 ;



M  mi .M chat  (1  mi ).M H 2O



với



xi

M chat

mi 

xi

1  xi



M chat M H 2O



0,35

111

m 1

 0,08

0,35 1  0,35



111

18

M1  0,08.111  (1  0,08).18  25, 44g / mol

Nồi 1:



� dd1  3,58.108.2969,4.1289,3. 3



(W/m.độ)



0,1658

111

m2 

 0,03

0,1658 1  0,1658



111

18

M 2  0,03.111  (1  0,03).18  20,9g / mol



Nồi 2:



� dd2  3,58.108.3495,3.1106. 3

1.2



1289,3

 0, 507

25, 44



1106

 0, 52

20,9

(W/m.độ)



Tính hệ số phân bố nhiệt độ hữu ích cho các nồi:



Xem bề mặt truyền nhiệt trong các nồi như nhau: F 1= F2 nên nhiệt độ hữu ích phân bố

trong các nồi là:



Qi

K

ti*  �ti . 2 i

Qi

j 1



j 1 K i

2



, (III-19/ trang 117 [2]).



Với: là nhiệt độ hữu ích trong các nồi; Q i: lượng nhiệt cung cấp (J); Ki: hệ số truyền

nhiệt

.Trong đó: Di là lượng hơi đốt mỗi nồi; ri: ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi



Ki 



q tb

1



t i 1  �r  1

1

2



, (III-17/116 [2])



Bảng 10 : Hệ số truyền nhiệt của mỗi nồi

Nồi i



qtb (W/m2)



ti (oC)

14



K (W/m2độ)



I

II

1.2.1



13,001

13,03



8563,43

7964, 62



698,19

645,88



Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực của mỗi nồi



�t



i



Qi



�K

Kiểm tra :



 t i1  t i 2





i



(t i ) 



Q I Q II



K1 K II



t i*  t i

t i*



Qi

K

ti*  �ti . 2 i

Qi

j 1



j 1 K i

2



;



.100%  10%



thỏa.



(III-20/ trang 117 [2])



Bảng 11: Hiệu số nhiệt độ hữu ích thực mỗi nồi

Q

Q

K

t*i

ti

2

o

(kW)

(W/m độ)

K

( C)

(oC)

Nồi I



452,67



698,19



648,37



14,02



13,001



Nồi II



358,91



645,88



555,68



12,01



13,03



1.2.2



(ti)

(oC)

7,28

(thỏa)

7,83

(thỏa)



Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt của mỗi nồi

F



Q

K.t * i



, (m2) (III-21/ trang 117 [2])



Bảng 14: Diện tích bề mặt truyền nhiệt

Q(kW)

452,67

358,91



Nồi I

Nồi II



Tính sai số:



1 



2 



14, 02  13, 001

14, 02



K(W/m2 độ)

698,19

645,88



.100%  7, 28%



∆ti*

14,02

12,01



F(m2)

46,24

46,27



< 10 %, chấp nhận.



13, 03  12, 01

.100%  7,83%

13, 03

< 10%, chấp nhận.



Theo quy chuẩn ( bảng VI.6, Trang 80, [5]) Chọn bề mặt truyền nhiệt F = 50 (m2)

2.



BUỒNG ĐỐT:



2.1



Tính số ống truyền nhiệt:



Theo bảng VI.6 trang 80, [5] chọn loại ống truyền nhiệt có đường kính 25 mm

nên d=dt= 21mm.

Chọn chiều cao ống truyền nhiệt h= 1,5m



15



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Các thông số cơ bản của dung dịch:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×