Cô đặc Sori 2 nồi liên tục ống dài
Tổng quan
1.1.NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN
Thiết kế hệ thống cô đặc nước sơ ri 2 nồi, xuôi chiều với các thông số sau :
- Thiết bị cô đặc dạng ống dài thẳng đứng.
- Năng suất sản phẩm: 3000 kg/h.
- Nồng độ nhập liệu: 10 %.
- Nồng độ sản phẩm : 45%.
- Aùp suất hơi đốt: 4 at.
- Aùp suất hơi thứ ở thiết bị ngưng tụ: 0.2 at.
- Các thông số khác tự chọn.
1.2. LỰAC CHỌN THIẾT BỊ CÔ ĐẶC
1.2.1.Khái quát về cô đặc
- Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hoà tan trong dung dịch bằng cách tách 1 phần dung môi ở dạng hơi hay kết tinh chất tan.
- Quá trình cô đặc thường được dùng phổ biến trong công nghiệp với mục đích làm tăng nồng độ các dung dịch loãng, hoặc để tách các chất rắn hoà tan.
- Quá trình cô đặc bốc hơi có những đặc điểm sau:
+ thường tiến hành ở các áp suất khác nhau. Khi làm việc ở áp suất thường ( áp suất khí quyển) ta dùng thiết bị hở, còn khi làm việc ở áp suất khác (ví dụ áp suất chân không) người ta dùng thiết bị kín.
+ có thể tiến hành trong hệ thống cô đặc một nồi hoặc nhiều nồi, có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn, xuôi chiều hay ngược chiều.
+ thường được tiến hành ở trạng thái sôi, nghĩa là áp suất hơi riêng phần của dung môi trên bề mặt dung dịch bằng áp suất làm việc của thiết bị.
1.2.2. Phân loại thiết bị cô đặc
Có nhiều cách phân loại nhưng thường phân loại thành 3 nhóm sau:
- Nhóm 1: dung dịch được đối lưu tự nhiên → dùng để cô đặc các dung dịch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dịch dẽ dàng qua bề mặt truyền nhiệt.
- Nhóm 2: dung dịch đối lưu cưỡng bức→ dùng được cho các dung dịch khá sệt, có độ nhớt khá cao, giảm được sự bám cặn hay kết tinh từng phần trên bề mặt truyền nhiệt.
- Nhóm 3: dung dịch chảy thành màng mỏng → cho phép dung dịch chảy thành màng qua bề mặt truyền nhiệt một lần để tránh sự tác dụng nhiệt độ lâu làm biến tính một số thành phần của dung dịch.
Tuỳ vào một số tính chất của dung dịch, tính hiệu quả cũng như mặt bằng mà có thể thiết kế buồng đốt trong hay ngoài cho thiết bị cô đặc.
1.2.3. Khái quát về nguyên liệu
- Sơri (Barbados), tên khoa học Malpighia glaboa, thuộc họ Malpighiacea, là một thứ trái nhỏ, có khía, tròn, màu đỏ (khi chín) và có hương vị đặc trưng.
- Trước đến nay sơ ri chỉ dùng để ăn như một số trái cây khác, do tính chất mềm, dễ dập nên phải thường ăn ngay.
- Ngày nay, sau khi phân tích về thành phần các chất có trong trái sơ ri, người ta phát hiện nó có hàm lượng vitamin rất cao(đặc biệt là vitamin C), khoáng, đạm Điều đó có nghĩa là sơ ri có giá trị cao trong việc chế biến một số thức uống: rược vang, nước trái cây có hàm lượng đường vừa đủ, thêm một số vitamin và khoáng chất
Đồ án dài 53 trang, chia làm 3 chương
52 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1978 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Cô đặc Sori 2 nồi liên tục ống dài, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ñoä dung dòch.
1.3.2.2. Heä thoáng ñieàu khieån:
Caùc thoâng soá coâng ngheä ñöôïc oån ñònh baèng caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng moät voøng nhö sau:
STT
Thoâng soá caàn oån ñònh
Taùc ñoäng ñieàu chænh
1
Noàng ñoä saûn phaåm
Löu löôïng hôi ñoát cho noài 1
2
Möùc dung dòch trong caùc noài
Suaát löôïng thaùo lieäu ôû moãi noài
3
Aùp suaát hôi thöù noài cuoái
Löu löôïng nöôùc ngöng tuï
4
Nhieät ñoä nhaäp lieäu vaøo noài 1
Löu löôïng hôi ñoát cho thieát bò gia nhieät
Vôùi noàng ñoä dung dòch ñöôïc xaùc ñònh giaùn tieáp thoâng qua ñoä taêng phí ñieåm cuûa dung dòch saûn phaåm. Tieán haønh ño nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch trong buoàng boác II vaø nhieät ñoä hôi thöù ôû cuøng ñieàu kieän aùp suaát. Tín hieäu ño nhieät ñoä ñöôïc truyeàn ñeán boä tính toaùn ñeå tính hieät nhieät ñoä vaø xaùc ñònh noàng ñoä saûn phaåm.
Ngoaøi ra cuõng phaûi keå ñeán vieäc coù söï thay ñoåi aùp suaát trong phaàn thaân buoàng ñoát do söï coù maët cuûa khí khoâng ngöng,vaø ta cuõng seõ coù nhöõng boä phaän xaû khí khoâng ngöng töï ñoäng khi coù söï taêng aùp suaát trong thieát bò maø khoâng caàn phaûi kieåm soaùt.
1.3.2.3. Sô ñoà caáu truùc heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng moät voøng:
ÑTÑK
BPTH
CBÑL
TBÑC
Z
y
y
u
x
xÑC
- ÑTÑK: ñoái töôïng ñieàu khieån. - CBÑL: caûm bieán ño löôøng.
- TBÑC: thieát bò ñieàu chænh. - BPTH: boä phaän thöøa haønh.
- y: ñaïi löôïng ñieàu chænh. - x: taùc ñoäng ñieàu chænh.
- xDC: tín hieäu ñieàu khieån. - u: giaù trò chuû ñaïo
1.3.2.4. Duïng cuï ño vaø ñieàu khieån:
Ñeå ñaûm baûo an toaøn trong saûn xuaát caùc cô caáu thöøa haønh söû duïng nguyeân taéc truyeàn ñoäng baèng khí neùn
Duïng cuï ño ñöôïc choïn nhö sau:
Ño aùp suaát baèng aùp keá hoäp xeáp khí neùn coù tín hieät ra daïng khí neùn
Ño nhieät ñoä baèng caëp nhieät ñieän cho ñoä chính xaùc cao vaø coù theå aùp duïng treân moät khoaûng bieán thieân roäng cuûa ñaïi löôïng
Ño möùc baèng möùc keá thuyû tónh coù phao chìm
Ño löu löôïng baèng löu löôïng keá coù ñoä cheânh aùp bieán thieân.
CHÖÔNG 2
Thieát bò coâ ñaëc
2.1. CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT & NAÊNG LÖÔÏNG
2.1.1.Kyù hieäu caùc ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙ nghóa
G kg/h Suaát löôïng dung dòch ñöôøng
W kg/h Suaát löôïng hôi thöù
D kg/h Suaát löôïng hôi ñoát
X Noàng ñoä dung dòch ñöôøng
xtb Noàng ñoä trung bình uûa dung dòch ñöôøng
Q kJ/h Nhieät löôïng coù ích
I kJ/kg Entanpi
R kJ/kg Aån nhieät ngöng tuï
C kJ/kg.ñoä Nhieät dung rieâng
Qtt kJ/kg Nhieät löôïng toån thaát
Qcñ kJ/kg Nhieät löôïng coâ ñaëc
P at Aùp suaát
DP at Cheânh leäch aùp suaát
t oC Nhieät ñoä
Dt oC Cheânh leäch nhieät ñoä
ts oC Nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch
ttbs oC Nhieät ñoä trung bònh cuûa dung dòch
Dthi oC Nheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
D’o oC Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
D’ oC Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
D” oC Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
D”’ oC Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
Dthi oC Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
2.1.2.Tính caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng:
Muïc ñích : Giuùp tính toaùn hôi ñoát höõu ích, Q, ∆thi ñeå tính toaùn beà maët truyeàn nhieät, töø ñoù tính kích thöôùc thieát bò.
Sô ñoà:
1. Choïn tæ leä hôi thöù: W1 : W2 = m
2. Tính W1,W2 , G, x
B1: Choïn tæ leä hieäu aùp suaát : p1 : p2 = a
B2: Tính ra aùp suaát taïi moãi noài p1, p2, pw1, pw2.
B3: Xaùc ñònh nhieät ñoä taïi moãi noài t1, t2 , tw1 , tw2.
B4 : Xaùc ñònh nhieät ñoä toån thaát cho moãi noài
B5 : Xaùc ñònh nhieät ñoä soâi cuûa moãi noài.
B6 : Xaùc ñònh nhieät ñoä cheânh leäch höõu ích moãi noài.
B7 : Kieåm tra ñieàu kieän
(1)
Neáu ñieàu kieän thoûa thì ngöøng, neáu ñieàu kieän khoâng thoûa thì laëp laïi töø B1
4. Tính laïi W1 , W2 , D theo phöông trình caân baèng naêng löôïng cuûa noài 1 vaø noài 2. 5. Kieåm tra ñieàu kieän
W = 5% (2)
Neáu ñieàu kieän ñaït ñöôïc thì ta tính tieáp, neáu khoâng ñaït ñöôïc thì laëp laïi tính töø böôùc 1
Coâng thöùc tính toaùn :
2.1.2.1..Xaùc ñònh noàng ñoä vaø hôi thöù
- Löôïng hôi thöù boác leân trong toaøn heä thoáng:
W = Gñ ( 1-) (5.17-[2]) (3)
- Phaân phoái hôi thöù trong caùc noài:W1/ W2 =m (4)
maø :W = W1 + W2 vaø W2 = W - W1
=> (5)
- Noàng ñoä dung dòch noài 1: (5.17-[2]) (6)
2.1.2.2. Xaùc ñònh aùp suaát vaø nhieät ñoä moãi noài Theo T105-[1]
- Hieäu soá aùp suaát cuûa caû heä thoáng coâ ñaëc:
DP = P1 – P2’
Choïn = a
maø DP = DP1 + DP2 => DP1, DP2
vaø DP1 = P1- P1’ => P1, P2
2.1.2.3 Xaùc ñònh nhieät ñoä toån thaát
-Toån thaát nhieät ñoä do noàng ñoä taêng cao D’: Theo coâng thöùc Tisencoâ
(VI.10-[2]) (7)
Vôùi D’o tra baûng III.1-[5]
-Toån thaát nhieät ñoä do aùp suaát thuyû tónh D’’:
Vì choïn cheá ñoä chaûy maøng baèng heä thoáng oáng daøi neân xem nhö dung dòch soâi ôû maët thoaùng töùc D’’= 0 oC
-Toån thaát nhieät ñoä do trôû löïc thuyû hoïc treân ñöôøng oáng D’’’:
Thöôøng chaáp nhaän toån thaát nhieät ñoä treân caùc ñoaïn oáng daãn hôi thöù töø noài naøy sang noài noï vaø töø noài cuoái ñeán thieát bò ngöng tuï laø 1°C. Neân:
D’’’1 = D’’’2 = 1°C .
-Toån thaát chung: D = D’ + D’’ + D’’’ (T184-[3]) (8)
2.1.2.4. Hieäu soá nhieät ñoä höõu ích vaø nhieät ñoä soâi töøng noài Theo T111-[1]
tddsi = ti’ + D’i + D’’i (8a)
tddsi’ = ti’ + D’i’ + D’’i ‘ (8b)
Dthii = ti - tsitbdd (8c)
Toång hieäu nhieät ñoä höõu ích:
åDhi = Dthi1 + Dthi2 (9)
2.1.2.5. Nhieät dung rieâng cuûa dung dòch ôû caùc noài
-Neáu x C = 4190 (1 – x) (4.10-[3]) (10)
x > 20% => C = 4190(1-x) +C1 x (4.11-[3]) (11)
Xem thaønh phaàn ñöôøng trong sôri chuû yeáu daïng C12H22O11 neân:
2.1.2.6 Laäp phöông trình caân baèng nhieät löôïng Theo T181-[3]
- Ta coù sô ñoà nhieät ñôn giaûn sau :
W1 , i1 W2 , i2
Qxq1 Qxq2
D , i
Gd,Cd,td (Gd – W1)C1t1 (Gd – W)C2t2
D , Cng1 , q1 W1 , Cng2 , q2
Phöông trình caân baèng naêng löôïng:
wD.c.u + D(1-w).i”D +Gd.cd. td = W.i” +Gc.cc. tc + D.c.q+ Qtt+ Qcd (4.4-[3]) (12)
Maø: w = 0.5% ; i”D- c.u =rD
Qtt =0.05 QD ; Qcd =0 ; QD=D.rD
=> 0.9 D.rD = W.i” +Gc.cc. tc - Gd.cd. td
=> Noài 1: 0.9 D1.rD1 = W1.i”1 +Gc1.cc1. tc1 - Gd1.cd1. td1
Noài 2: 0.9 .D2. rD2 = W2.i”2 +Gc2.cc2. tc2 - Gd2.cd2. td2
Ma ø: W1=D2; Gc1=Gd1; W1+W2=W, i= c.t.10-3
=> (13)
W2 = W – W1 (14)
Vôùi: (15)
- Kieåm tra laïi giaû thieát phaân boá hôi thöù ôû caùc noài: (III.15-[1]) (16)
- Löôïng hôi ñoát tieâu toán chung:
(17)
Keát quaû:
Baûng 2.1: Baûng thoâng soá vaø keát quaû sô boä pha hôi vaø pha loûng
Vôùi m=1.1, a=2
TT
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
(CTTT)
Noài 1
Noài 2
Cheânh leäch aùp suaát
DP
at
2.53
1.26
Theo [1]
Hôi thöù
Suaâùt löôïng
W
kg/h
1222.22
1111.11
(4)
Aùp suaát
PW
at
1.47
0.21
Nhieät ñoä
tW
0C
110.1
60.7
Baûng 57-[3] theo Pw
Entanpi
iW
kJ/kg
2696.5
2609.59
Aån nhieät ngöng tuï
rW
kJ/kg
2233.5
2355.26
Hôi ñoát
Nhieätñoä
tD
0C
142.9
109.1
Aùp suaát
PD
at
4
1.42
Baûng 57-[3] theo tD
Aån nhieät ngöng tuï
rD
kJ/kg
2141
2223.7
Entanpi
iD
kJ/kg
2744
2702.35
Suaát luöôïng
Dung dòch vaøo
Gñ
kg/h
3000
1777.78
Dung dòch ra
Gc
kg/h
1777.78
666.67
Noàng ñoä
Dung dòch vaøo
xñ
0.1
0.169
(6)
Dung dòch ra
xc
0.169
0.45
(6)
Trung bình
0.134
0.31
Ñoä taêng phí ñieåm 1at
Dung dòch vaøo
’oñ
0C
0.1
0.338
Baûng
III.1-[5] theo x vaø tw
Dung dòch ra
’oc
0C
0.338
1.3
Trung bình
0C
0.219
0.819
Baûng 2.2.Baûng keát quaû tính toaùn caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng
TT
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Noài 1
Noài 2
Ñoä taêng phí ñieåm
Dung dòch vaøo
’oñ
0C
0.106
0.259
(7)
Dung dòch ra
’oc
0C
0.18
0.996
Trung bình
0C
0.143
0.63
Nhieät ñoä soâi
Dung dòch vaøo
tñ
0C
110.206
61
(8a,b)
Dung dòch ra
tc
0C
110.28
61.6
Trung bình
0C
110.24
61.3
Nhieät dung rieâng
Dung dòch vaøo
Cñ
kJ/kg.ñoä
3771
3481.9
(10),(11)
Dung dòch ra
Cc
kJ/kg.ñoä
3481.9
3373.6
Trung bình
kJ/kg.ñoä
3628.54
3627.58
Entanpi
Dung dòch vaøo
iñ
kJ/kg
415.6
212.4
(15)
Dung dòch ra
ic
kJ/kg
384
215.76
Trung bình
kJ/kg
Suaát löôïng hôi thöù
W
kg/h
1268.98
1064.35
(13),(14)
Sai soá
W
3.7%
4.2%
(2)
Kieåm tra ñieàu kieän
ñaït
ñaït
Suaát löôïng hôi ñoát
D
kg/h
1473.72
2696.5
(17)
Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
th
0C
32.66
48.4
(8c)
Nhieät löôïng coù ích
Q
kJ/h
2395.2
2379.89
2.2. KÍCH THÖÔÙC THIEÁT BÒ CHÍNH
Muïc ñích : Tính F => soá oáng n, chieàu cao thieát bò H, tính kích thöôùc buoàng ñoát, buoàng boác laøm cô sôû tính beàn
Sô ñoà:
Caùc böôùc tính toaùn:
Choïn vaät lieäu oáng truyeàn nhieät vaø caùc thoâng soá veà kích thöôùc thieát bò: Hoâ , dt, dn, n.
Choïn 2 giaù trò cheânh leäch nhieät ñoä phía hôi ñoát roài suy ra nhieät ñoä vaùch ngoaøi töông öùng.
Tính heä soá caáp nhieät vaø cöôøng ñoä doøng nhieät phía hôi ñoát (vaø )
Tính cheânh leäch nhieät ñoä giöõa hai phía cuûa thaønh oáng vaø cheânh leäch nhieät ñoä phía dung dòch.
Choïn soá oáng truyeàn nhieät nchoïn
Tính heä soá caáp nhieät vaø cöôøng ñoä doøng nhieät phía dung dòch ( vaø )
Coi cöôøng ñoä doøng nhieät phuï thuoäc tuyeán tính vaøo ,ta döïng hai ñöôøng thaúng qD=f() vaø qL = g(), giao ñieåm cuûa hai ñöôøng thaúng naøy öùng vôùigiaù trò caàn xaùc ñònh. Laëp laïi caùc böôùc 2 – 4 vôùi giaù trò naøy.
Kieåm tra ñieàu kieän: q = 5%
Neáu ñieàu kieän khoâng thoaû, ta thöïc hieän laïi böôùc 2 – 6. neáu ñieàu kieän thoaû, ta tieáp tuïc böôùc tieáp theo.
Tính heä soá truyeàn nhieät K
Tính hieäu soá nhieät ñoä höõu ích thöïc cuûa moãi noài.
Tính dieän tích beà maët truyeàn nhieät F
Tính laïi soá oáng truyeàn nhieät n
kieåm tra ñieàu kieän:
Neáu ñieàu kieän chöa thoaû thì ta ñieàu chænh laïi caùc thoâng soá veà kích thöôùc thieát bò ñaõ choïn ôû treân. Neáu ñieàu kieän thoaû, ta laøm troøn dieän tích beà maët truyeàn nhieät vaø soá oáng truyeàn nhieät ñeán thoâng soá chuaån.
Kí hieäu caùc ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙ nghóa
q W/m2 Cöôøng ñoä doøng nhieät
MSac Khoái löôïng phaân töû ñöôøng saccharose
Mdm Khoái löôïng phaân töû nöôùc
Khoái löôïng phaân töû trung bình cuûa dung dòch ñöôøng mía
K W/m2.ñoä Heä soá truyeàn nhieät toång quaùt
rs kJ/kg AÅn nhieät ngöng tuï
r m2.ñoä/W Nhieät trôû
g m/s2 Gia toác troïng tröôøng (g = 9,81m/s2)
H m Chieàu cao thieát bò
D m Ñöôøng kính thaân thieát bò
F m2 Dieän tích beà maët truyeàn nhieät
d m Ñöôøng kính oáng truyeàn nhieät
m Ñöôøng kính trung bình oáng truyeàn nhieät
n oáng Toång soá oáng truyeàn nhieät
m oáng Soá oáng truyeàn nhieät treân ñöôøng cheùo chính
V m3 Theå tích thieát bò
v m/s Vaän toác löu chaát
Utt m3/m3.h Cöôøng ñoä boác hôi theå tích
f Heä soá ñieàu chænh cho cöôøng ñoä boác hôi theå tích
W/m.ñoä Heä soá caáp nhieät
m Böôùc oáng truyeàn nhieät
m Chieàu daøy oáng truyeàn nhieät
W/m.ñoä Heä soá daãn nhieät
Pas Ñoä nhôùt tuyeät ñoái
kg/m3 Khoái löôïng rieâng
m Kích thöôùc hình hoïc ñaëc tröng
“L” Kyù hieäu öùng vôùi dung dòch ñöôøng mía
“D” Kí hieäu öùng vôùi hôi ñoát
“W” Kí hieäu öùng vôùi hôi thöù
“n” Kí hieäu beân ngoaøi oáng truyeàn nhieät
“t” Kí hieäu beân trong oáng truyeàn nhieät
“v” Kí hieäu öùng vôùi vaùch oáng truyeàn nhieät
“ñ” Kí hieäu öùng vôùi buoàng ñoát
“b” Kí hieäu öùng vôùi buoàng boác
“oâ” Kí hieäu öùng vôùi oáng truyeàn nhieät
2.2.2. Beà maët truyeàn nhieät cuûa buoàng ñoát
- Beà maët truyeàn nhieät cuûa buoàng ñoát coù theå ñöôïc tính theo coâng thöùc toång quaùt:
F = (m2) (II.16-[1]) (18)
Vôùi Qi = 0.9Di.ri (W) (Theo CMT) (19)
2.2.2.1. Tính heä soá truyeàn nhieät K cuûa moãi noài
2.2.2.1.1.Tính nhieät taûi rieâng trung bình
- Giaû thieát quaù trình laø lieân tuïc vaø oån ñònh.
- Nhieät taûi rieâng cuûa hôi ñoát caáp cho thaønh thieát bò:
qD = a1.(t1 – tw1) = a1.Dt1 (20)
- Nhieät taûi rieâng cuûa thaønh thieát bò:
. (21)
- Nhieät taûi rieâng cuûa phía dung dòch soâi:
qL = a2.(tw2 – t2) = a2.Dt2 (22)
2.2.2.1.2. Tính heä soá caáp nhieät phía hôi ngöng tuï aD
Khi toác ñoä cuûa hôi nhoû (w’ 10 m/s, chính xaùc hôn khi r’w’2 30) vaø maøng nöôùc ngöng chuyeån ñoäng doøng (Rem <100) thì heä soá caáp nhieät a1 ñoái vôùi oáng thaúng ñöùng ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
Heä soá caáp nhieät phía hôi baõo hoaø ngöng tuï (V.105-[4])
(W/m2.ñoä) (23)
vôùi rs: aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi baõo hoaø taïi nhieät ñoä tD
Caùc thoâng soá vaät lyù khaùc ( ) laø soá lieäu cuûa nöôùc soâi taïi nhieät ñoä trung bình phía hôi ñoát: tm = 0,5.(tw1 + t1) (24)
- Xem nhö söï maát maùt nhieät khoâng ñaùng keå :
q = q1 = q2
è tw2 = tw1 – q1. (25)
2.2.2.1.3. Tính heä soá caáp nhieät phía dung dòch aL Theo T183-[2]
- Heä soá caáp nhieät aL töø beà maët oáng vaøo dung dòch chaûy doïc töø treân xuoáng ñöôïc tính nhö sau:
Ta coù: Nue = 0,01.(Re.Pr)1/3 (5.62-[2]) (26)
Maët khaùc: Nue = (T183-[2]) (27)
=> aL = (W/m2.ñoä) (28)
Trong ñoù: (T21-[5]) (29)
vôùi G=(Gñ +Gñ)/ 2 (30)
(T183-[2]) (31)
P= (T21-[5]) (32)
(I.32-[5]) (33)
2.2.2.1.4. Tính heä soá truyeàn nhieät cuûa noài thöù i: Theo T116-117-[1]
Ki = (III.17-[1]) (34)
Kieåm tra sai soá: Dq = (35)
Neáu Dq < 5% thì thoûa.
=> Nhieät taûi trung bình: qtb = (36)
2.2.3. Hieäu soá nhieät ñoä höõu ích thöïc cuûa moãi noài Theo T117-[1]
- Coâng thöùc chung: (0C) (III.19-[1]) (37)
- Trong ñoù: chöõ soá “m” laø chæ noài thöù m
(38)
(39)
Kieåm tra laïi hieäu soá nhieät ñoä höõu ích:
D(Dti) = (40)
Neáu D(Dti) < 5% thì thoûa.
2.2.4. Tính dieän tích beà maët truyeàn nhieät cuûa moãi noài
Fi = (III.21a,b-[1]) (41)
Beà maët truyeàn nhieät thöïc: Fithöc = 1.1Fi (42)
Vì ôû ñaây xeùt theâm döï tröõ 10% ñeå ñaûm baûo an toaøn traùnh nhöõng söï coá coù theå xaûy ra nhö veà hôi ñoát, chaân khoâng… Thoâng thöôøng theo kinh nghieäm laáy leân 20% nhöng tuyø vaøo thieát bò choïn cho phuø hôïp vôùi keát quaû tính toaùn neân ta vaãn coù theå choïn nhoû hôn.
=> Soá oáng truyeàn nhieät:
(II.25-[1])(43)
Vôùi d tính theo phía coù beù hôn hoaëc laø d trung bình vôùi giaù trò gaàn nhau.
Baûng 2.3: Keát quaû tính heä soá truyeàn nhieät toång quaùt vaø dieän tích beà maët truyeàn nhieät
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Noài I
Noài II
OÁng truyeàn nhieät
Vaät lieäu
Theùp X18H10T
Heä soá daãn nhieät
W/m.ñoä
16,3
Tra baûng
XII.7 – [ 4]
Chieàu cao
Hoâ
m
5
Choïn theo baûng VI.6 – [ 4]
Ñöôøng kính trong
dt
m
0,034
Ñöôøng kính ngoaøi
dn
m
0,038
Chieàu daøy
m
0,0035
Nhieät trôû lôùp nöôùc ngöng
rn
m2.ñoä/W
4.64.10- 4
Tra baûng
V.1 – [4 ]
Nhieät trôû lôùp caën baån
rt
m2.ñoä/W
3,87.10- 4
Phía hôi ñoát
Nhieät ñoä hôi
tD
0C
142.9
109.1
Baûng 2.1
nhieät ñoä vaùch
tvn
0C
139.7
105.6
Choïn
Nhieät ñoä trung bình
0C
141.3
107.35
Aån nhieät ngöng tu
rD
kJ/kg
2141
2235
Baûng 56-[3]
Khoái löôïng rieâng
kg/m3
924.83
952.86
Baûng 39-[3]
theo
Heä soá daãn nhieät
W/m.ñoä
0.685
0.684
Ñoä nhôùt tuyeät ñoái
10-4Pas
1.95
2.63
Heä soá caáp nhieät
W/m2 ñoä
7542.7
7015.2
(23)
Cöôøng ñoä doøng nhieät
qD
104W/m2
24136.64
24553.2
(20)
Phía loûng
Suaát löôïng dung dòch trung bình
kg/h
2365.51
1198.84
Baûng 2.1
Noàng ñoä trung bình
0.134
0.31
Baûng 2.2
Nhieät ñoä soâi trung bình
0C
110.24
61.3
Baûng 2.2
Phaân töû löôïng trung bình
20.6
25.48
Nhieät ñoä vaùch
tvt
0C
116.29
81.78
Choïn
Nhieät ñoä trung bình
= tm
0C
113.27
71.54
Khoái löôïng rieâng
kg/m3
1054.4
1134.5
Baûng I .87- [4]
Nhieät dung rieâng
Cp
J/kg.ñoä
3628.54
3627.58
Baûng 2.2
Ñoä nhôùt tuyeät ñoái
10-4Pas
2.57
11.61
Baûng I.112-[4]
Heä soá daãn nhieät
W/m.ñoä
0.508
0.522
(33)
Chuaån soá Re
Re
1570.4
176.2
(29)
Chuaån soá Pr
Pr
1.84
8.07
(32)
Chuaån soá Nu
Nu
0.142
0.112
(33)
Kích thuôùc hình hoïc ñaëc tröng
10-5m
1.82
4.74
(31)
Heä soá caáp nhieät
W/m2ñoä
3963.5
1233.4
(28)
Cöôøng ñoä doøng nhieät
qL
104W/m2
23979
24107.2
(22)
Kieåm tra ñieàu kieän
0.65%
=> thoaû
2.8%
=>thoaû
(36)
Heä soá truyeàn nhieät
K
W/m2 ñoä
736.62
514.6
(34)
Nhieät löôïng coù ích
Q
103W
719.36
717.36
Baûng 2.2
Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích
0C
32.66
48.4
Baûng 2.2
Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích thöïc
0C
33.39
47.67
(37)
Dieän tích beà maët truyeàn nhieät tính
F*
m2
29.25
29.24
(41)
Soá oáng truyeàn nhieät choïn
nchon
OÁng
61
61
Soá oáng truyeàn nhieät tính
ntính
OÁng
55=>61
55=>61
(43)
Nhö vaäy ta choïn thoâng soá chung cho ba noài:
Choïn beà maët truyeàn nhieät : F= 29.5m2
Soá oáng truyeàn nhieät: n = 61 oáng ( laøm troøn theo baûng V.11 – [ 5 ])
Chieàu cao oáng truyeàn nhieät: Hoâ = 5 m
Chieàu cao buoàng ñoát laáy baèng chieàu cao oáng truyeàn nhieät: Hñ = 5 m
2.2.4. Tính kích thöôùc cuûa buoàng ñoát vaø buoàng boác
2.2.4.1 Ñöôøng kính buoàng ñoát
- Ñöôøng kính trong cuûa buoàng ñoát ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
Dt = s.(m – 1) + 4.do (m) ( CT2.85/ 58/ [2])(44)
Trong ñoù: Choïn s = 1.5do
m = = 9 (45)
Ngoaøi ra ta coøn coù theâm thaân phuï ôû buoàng ñoát laáy Htp=(70-100%)Dt (46)
2.2.4.2. Kích thöôùc buoàng boác Theo T157-158-[2]
- Goïi chieàu cao buoàng boác laø: Hb (m)
- Ñöôøng kính buoàng boác: Db = (m) (T72- [5]) (47)
Trong ñoù:Vb : theå tích buoàng boác ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
Vb = (m3) (5.15-[2]) (48)
Vôùi: Up = fp . Ut (m3/m3.h) (III.24-[1]) (49)
Choïn Ut = 1700m3/m3
Choïn fp ( theo ñoà thò VI.3-[5])
- Vaän toác laéng: w0 = (5.14-[2]) (50)
Neáu 0.2 < Re < 500: x =
Neáu 500 < Re < 150000: x = 0.44
Re = (46)
Vaän toác hôi: wh = (51)
Vh = vaø Fb =
- Ñieàu kieän: + phaân ly ñöôïc nhöõng gioït loûng coù ñöôøng kính töø 0.3 mm trôû leân.
+ w0 < 70%.wh.
Döïa vaøo nhöõng lyù luaän treân cuøng giaû thieát x = ta coù keát quaû sau:
wh =AHb
w0 =B(Hb)0.3
cuøng giaû söû wh =0.6w0
=> Hb ,Db
Kieåm tra laïi: Vì coù choïn laïi ñöôøng kính thieát bò neân ta kieåm tra laïi ñieàu kieän. Ta coù baûng kieåm tra nhö sau:
Baûng 2.4. Kích thöôùc buoàng ñoát & buoàng boác
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Noài I
Noài II
Toång soá oáng TN
n
OÁng
61
Choïn vaø tính
Soá oáng treân ñöôøng xuyeân taâm
m
OÁng
9
(46)
Ñöôøng kính oáng truyeàn nhieät
dt
m
0.034
Baûng 2.3
Tæ soá böôùc oáng
mm
1.5
Choïn
Chieàu cao buoàng ñoát
Hñ
m
5
Theo baûng 2.3
Ñöôøng kính buoàng ñoát
Dñ
m
0.608 choïn 0.6
(44)
Chieàu cao thaân phuï
Htp
m
0.6
Choïn
Hôi thöù
Suaát löôïng
W
Kg/h
1268.98
1064.35
Baûng 2.2
Khoái löôïng rieâng
Kg/m3
1.2092
0.1345
Baûng 57-[3]
Ñoä nhôùt tuyeät ñoái
10-4pas
0.128
0.106
Dung dòch
Noàng ñoä cuoái
xc
0.169
0.45
Nhieät ñoäsoâi cuoái
tsc
0C
110.28
61.696
Khoái löôïng rieâng
kg/m3
1069.62
1205.6
Baûng I.87-[4]
Heä soá hieäu chænh
f
0.95
1.6
Cöôøng ñoä boác hôi theå tích cho pheùp
Utt
m3/m3.h
1700
1700
Cöôøng ñoä boác hôi theå tích hieäu chænh
U’tt
m3/m3.h
1615
2720
(49)
Heä soá A
A
0.449
0.776
Heä soá B
B
0.928
1.894
Chieàu cao khoâng gian hôi
Hb
mm
1360
1894
Chieàu cao buoàng boác thöïc
Hb
mm
2000
Ñöôøng kính buoàng boác tính
Db
mm
643
1360
(47)
Ñöôøng kính buoàng boác thöïc
Db
m
1400
Vaän toác doøng hôi
wh
m/s
0.19
1.43
(52)
Vaän toác doøng loûng
w0
m/s
0.72
2.29
(50)
Chuaån soá Re
Re
5.37
5.43
(51)
Tæ soá
wh/w0
26.4%
62.4%
thoaû
2.2.5.Kích thöôùc caùc cöûa
(nhaäp lieâu, thaùo lieäu, hôi ñoát, hôi thöù, nöôùc ngöng, noái buoàng boác vaø buoàng ñoát)
- Söû duïng coâng thöùc vaø caùch choïn theo taøi lieäu [8], T74
- Choïn vaät lieäu laøm oáng daãn dung dòch laø theùp khoâng ræ X18H10T, coøn oáng daãn hôi ñoát vaø nöôùc ngöng laø theùp CT3.
- Coâng thöùc chung ñeå tính vaän toác löu chaát:
v = (m/s) (VIII.42-[5](53)
Trong ñoù : G : Löu löôïng löu chaát (kg/s)
v: Vaän toác löu chaát (m/s)
r: Khoái löôïng rieâng cuûa löu chaát (kg/m3)
Töø coâng thöùc naøy ta coù theå tính ñöôïc vaän toác döïa vaøo giaù trò d choïn tröôùc.
Baûng 2.5: Ñöôøng kính oáng daãn
Ñaïi löôïng
Nhaäp lieäu
Thaùo lieäu
Hôi ñoát
Hôi thöù
Nöôùc ngöng
Hoãn hôïp sau khi qua BMTN
Kích thöôùc
(mm)
OÁngtroøn
50
50
150
300
20
OÁng chöõ nhaät
200x300
Suaát löôïng
(kg/s)
Noài I
0.833
0.481
0.409
0.325
0.409
0.833
Noài I
0.481
0.185
0.352
0.3
0.352
0.481
Khoái löôïng rieâng
(kg/m3)
Noài I
1040
1069.6
2.12
0.8
923.39
0.8
Noài I
1069.6
1205.6
0.8
0.134
951.63
0.134
Vaän toác löu chaát (m/s)
Noài I
0.4
0.2
10.9
5.75
2
17.35
Noài I
0.2
0.1
24.9
31.68
2
59.82
Vôùi dt : theo tieâu chuaån oáng [10]
2.3.TÍNH CÔ KHÍ
Muïc ñích tính toaùn beà daøy thieát bò thoaû vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa thieát bò.
2.3.1.Kyùhieäu caùc ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙ nghóa
S m Chieàu daøy
Sm m Chieàu daøy toái thieâu
Dt m Ñöôøng kính trong
Dn m Ñöôøng kính ngoaøi
l m Chieàu daøi
C m Chieàu daøy boå xung
Ca m Chieàu daøy boå xung do aên moøn
Cb m Chieàu daøy boå xung do baøo moøn
Cc m Chieàu daøy boå xung quy troøn kích thöôùc
ht m Chieàu cao cuûa ñaùy hoaë c naép
hg m Chieàu cao gôø cuûa ñaùy naép
db m Ñöôøng kính chaân ren
z caùi Soá bulon
k Heä soá thöù nguyeân
ptt N/m2 AÙp suaát tính toaùn
Pn N/m2 AÙp suaát ngoaøi
Pt N/m2 AÙp suaát trong
Pa N/m2 AÙp suaát khí quyeån
P0 N/m2 AÙp suaát thöû
Pth N/m2 AÙp aùp suaát tôùi haïn
Et N/m2 Modun ñaøn hoài
Heä soá an toaøn
Heä soá beàn moái haøn
nc Heä soá an toaøn khi chaûy
[s]* ÖÙng suaát cho pheùp tieâu chuaån
[s] Giôùi haïn öùng suaát
ÖÙng suaát uoán , keùo , chaûy
ÖÙng suaát giôùi haïn uoán , keùo , chaûy
[] N/mm2 ÖÙng suaát cho pheùp khi neùn
x Tæ soá giôùi haïn ñaøn hoài cuûa vaät lieäu
2.3.2. Thaân thieát bò buoàng ñoát vaø buoàng boác
Choïn thaân hình truï vaø vaät lieäu laøm thaân buoàng ñoát laø theùp CT3, trong khi ñoù buoàng boác thì duøng X18H10T, thieát bò coù voû caùch nhieät, caùc coâng thöùc vaø caùch choïn ñöôïc aùp duïng theo taøi lieäu [6]. Buoàng ñoát noái vôùi naép vaø thaân phuï baèng bích, thaân phuï noùi vôùi thaân buoàng boác baèng oáng hình chöõ nhaät. Thaân buoàng boác noái vôùi naép vaø ñaùy baèng bích.
2.3.2.1.Thaân laøm vieäc ñieàu kieän aùp suaát trong: Theo TL [6]
Thoâng soá laøm vieäc:
- P=Ptt = Pdö=Ptb-Pkq
- ttt = tmt + 20
- [s] = h[s]* (1.9-[6]) (54)
Trong ñoù h= 0.95 (tra T26-[6])
Tính beàn:
- Xeùt bieåu thöùc neáu: > 25
-=> Beà daøy toái thieåu cuûa thaân buoàng ñoát ñöôïc tính theo coâng thöùc:
(mm) (55)
Trong ñoù: jh=0.95 (Baûng 1.7- [6])
=> Beà daøy thöïc cuûa thaân buoàng ñoát: Theo T27-[6]
S’ = S + C (mm) (56)
Vôùi C = Ca + Cb +Cc +C0 (1.10-[6]) (57)
Kieåm tra ñieàu kieän:
- Ñieàu kieän 1: (5.10-[6]) (58)
- Ñieàu kieän 2: aùp suaát tính toaùn cho pheùp beân trong thieát bò:
>P (N/mm2) (5.11-[6]) (59)
Neáu caû hai ñieàu kieän treân khoâng thoaû thì ta taêng beà daøy leân roài kieåm tra laïi.
2.3.2.2.Thaân laøm vieäc ñieàu kieän aùp suaát ngoaøi
Thoâng soá laøm vieäc:
- P=Ptt = Pa + PCK=Pa+( Pa –Pmt ) (60)
-ttt= tmt+20 (61)
- [sc] = nc.[s]* (62)
Vôùi nc = 1.65 (Baûng 1.7- [6])
Tính oån ñònh:
Ta coù: (5.1-[6]) (63)
Vôi l’= H (thaân duøng moái gheùp bích)
Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh cuûa thaân khi chòu taùc dung cuûa aùp suaát ngoaøi
- Ñieàu kieän 1:
(5.15-[6]) (64)
- Ñieàu kieän 2:
(5.16-[6]) (65)
- Ñieàu kieän 3: aùp suaát tính toaùn cho pheùp beân trong thieát bò:
(5.19-[6]) (66)
Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh cuûa thaân khi chòu taùc dung cuûa löïc neùn chieàu truïc:
Xaùc ñònh löïc neùn chieàu truïc:
([6]) (67)
kc : phuï thuoäc vaøo Î [25,250]
(5.34-[6]) (68)
Vôùi kc tra baûng T140 -[6]
Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thaân: (5.32-[6]) (69)
Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh cuûa thaân khi chòu taùc dung ñoàng thôøi cuûa löïc neùn chieàu truïc vaø aùp suaát ngoaøi: Boû qua öùng suaát uoán
Xaùc ñònh öùng suaát neùn chieàu truïc :
(T149-[6]) (70)
Xaùc ñònh öùng suaát neùn chieàu truïc cho pheùp :
(5.40-[6]) (71)
kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thaân khi chòu taùc duïng ñoàng thôøi:
hoaëc >1 tuy nhieân khoâng quaù 5%. (5.45-[6]) (72)
Neáu caùc ñieàu kieän treân khoâng thoaû thì ta taêng beà daøy leân roài kieåm tra laïi
Baûng 2.6 : Keát quaû tính beàn cho thaân thieát bò
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Buoàng ñoát
Buoàng boác
Ghi chuù
Noài 1
Noài 2
Noài 1
Noài 3
Vaâït lieäu
CT3
CT3
X18H-10T
X18H-10T
AÙp suaát tính toaùn
P
105N/m2
2.943 trong
1.42 trong
0.461 trong
0.21
ngoaøi
Nhieät ñoä tính toaùn
0C
162.9
129.1
130.24
60.3
Heä soá hieäu chænh
0.95
0.95
0.95
0.95
T26-[6]
ÖÙng suaát cho pheùp tieâu chuaån
[s]*
106N/m2
132
135
139
143.5
Hình1-1,
1-2-[6]
ÖÙng suaát cho pheùp
[s]
106N/m2
125.4
128.25
132.05
136.32
(54)
Heä soá beàn moái haøn
0.95
0.95
0.95
0.95
0.95
Baûng
1.7-[6]
Modul ñaøn hoài
Et
106N/cm2
20.5
20.5
20.5
20.5
Baûng 2.12-[6]
Heä soá an toaøn theo giôùi haïn chaûy
nc
1.65
Baûng
1.6-[6]
Giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu
[sc]
106N/m2
236.78
(61)
Heä soá boå sung do aên moøn hoaù hoïc
Ca
mm
1
1
1
1
T28-[6]
Heä soá boå sung do aên moøn cô hoïc
Cb
mm
0
0
0
0
Ñöôøng kính trong cuûa thieát bò
Dt
mm
600
600
1400
1400
Baûng 2.4
Chieàu cao thieát bò
l
mm
5
5
2
2
Beà daøy toái thieåu
S’
mm
0.74
0.123
0.15
8.73
(55),(63)
Beà daøy thöïc
S
mm
4
4
8
8
Choïn
Aùp suaát tính toaùn cho pheùp
[Pn]
105N/m2
11.85
15.58
16.02
3.09
(59),(66)
[P]>Ptt
ñaït
ñaït
ñaït
ñaït
Luïc neùn chieàu truïc
Pct
N
277953
(67)
Kc
0.1425
(68)
Kieåm tra ñieàu kieän (69)
Ñaït
ÖÙng suaát neùn chieàu truïc
sn
106N/m2
7.0
(70
ÖÙng suaát neùn chieàu truïc cho pheùp
[sn]
106N/m2
187.8
(71)
Kieåm tra ñieàu kieän
Ñaït
(72)
Choïn thaân phuï cuøng beà daøy vôùi thaân buoàng ñoát vaø ta cuõng coù keát quaû ñuùng ñoái vôùi beà daøy ñaõ tính.
2.3.3. Tính beàn naép vaø ñaùy thieát bò
2.3.3.1. Naép vaø ñaùy elip
Choïn naép elip vaø vaät lieäu laø theùp khoâng ræ X18H10T söû duïng cho buoàng ñoát vaø naép buoàng boác, coù boïc caùch nhieät, choïn ñaùy naép tieâu chuaån, loaïi coù gôø.
Nguyeân taéc chung: Laáy chieàu daøy ñaõ coù saün cuûa thaân roài tính beàn theo ñieàu kieän cuûa naép elip.
2.3.3.1.1. Naép (ñaùy) laøm vieäc aùp suaát trong
Thoâng soá laøm vieäc:
Xeùt theo moâi tröôøng ñang laøm vieäc cuûa naép vaø thieát bò söû duïng naép
Tính beàn : Choïn Snaêp = Sthaân vaø ht vaø hg ( T382-[5])
Kieåm tra ñieàu kieän: Töông taøi thaân chòu aùp suaát ngoaøi vôùi Dt thay baèng Rt
Vôùi Rt =
Ñoái vôùi naép elip tieâu chuaån thì = 0,25 => Rt = Dt
2.3.3.1.2. Naép (ñaùy) laøm vieäc aùp suaát ngoaøi
Thoâng soá laøm vieäc
Xeùt theo moâi tröôøng ñang laøm vieäc cuûa naép vaø thieát bò söû duïng naép
Tính beàn : Choïn Snaêp = Sthaân vaø ht vaø hg ( T382-[5])
Kieåm tra ñieàu kieän oån ñònh cuûa naép theo coâng thöùc
So saùnh : vaø (x=0.7 theoT167-[6])
Neáu: (73)
=>Kieåm tra aùp suaát tính toaùn cho pheùp beân trong thieát bò:
(6.6-[6]) (74)
Neáu: (75)
=>Kieåm tra aùp suaát tính toaùn cho pheùp beân trong thieát bò:
(N/mm2) (6.7-[6]) (76)
Trong ñoù:
(77)
(N/mm2) (5.40-[6]) (78)
2.3.3.2. Ñaùy noùn
- Ñeå ñaûm baûo thaùo lieäu toát ta choïn ñaùy noùn vaø vaät lieäu laøm ñaùy laø theùp khoâng ræ X18H10T vaø choïn goùc ôû ñænh a = 300C , loaïi ñaùy coù gôø.
2.3.3.2.1 Naép (ñaùy) laøm vieäc aùp suaát trong
Thoâng soá laøm vieäc:
Xeùt theo moâi tröôøng ñang laøm vieäc cuûa naép vaø thieát bò söû duïng naép
Tính beàn: Choïn Sñ = Sboác
Kieåm tra:
Ñieàu kieän1: (6.22-[6]) (79)
Ñieàu kieän2: (6.23-[6]) (80)
Hoaëc (6.24-[6]) (81)
Choïn giaù trò beù ñeå so saùnh vôùi p.
2.3.3.2.2. Naép (ñaùy) laøm vieäc aùp suaát ngoaøi
Thoâng soá laøm vieäc:
Xeùt theo moâi tröôøng ñang laøm vieäc cuûa naép vaø thieát bò söû duïng naép
Tính beàn: Choïn Sñ = Sboác
Kieåm tra:
Löïc neùn ñaùy P theo coâng thöùc:
(N) (6.26-[6]) (82)
Löïc neùn chieàu truïc: [P] = p.Kc.Et.(S- Ca)2.cos2a (6.27-[6]) (83)
Trong ñoù: Kc phuï thuoäc vaøo Î [25,250]
=> (kc tra baûng/140 [6]) Aùp suaát ngoaøi cho pheùp:
(5.19-[6]) (84)
vôùi l’: chieàu cao phaàn ñaùy noùn (tra baûng/394 [5])
vaø (6-28-[6]) (85)
Ñieàu kieän oån ñònh: (6.30-[6]) (86)
Baûng 2.7: Keát quaû tính beàn naép vaø ñaùy thieát bò
Ñaùy , naép elip
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Buoàng ñoát
Buoàng boác
Ghi chuù
Vaâït lieäu
CT3
X18H10T
AÙp suaát tính toaùn
P
105N/m2
1.756
1.756
Nhieät ñoä tính toaùn
0C
80.3
80.3
ÖÙng suaát cho pheùp tieâu chuaån
[s]*
106N/m2
143.5
143.5
Hình 1-1,1-2-[6]
Giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu
[sc]
106N/m2
236.775
236.775
(61)
Modul ñaøn hoài
Et
106N/cm2
20.5
20.5
Baûng 2.12-[6]
Heä soá an toaøn theo giôùi haïn chaûy
nc
1.65
1.65
Baûng 1.6-[6]
Heä soá boå sung do aên moøn hoaù hoïc
Ca
mm
1
1
T28-[6]
Heä soá boå sung do aên moøn cô hoïc
Cb
mm
0
0
Ñöôøng kính trong
Dt
mm
600
1400
Baûng 2.4
Chieàu cao gôø
hg
mm
25
40
Baûng XIII.10-[5]
Chieàu cao phaàn elip
ht
mm
150
350
Beà daøy thöïc
S
mm
4
10
Choïn theo thaân
Kc
0.099
0.077
$
2.68
2.18
(77)
ÖÙng suaát neùn chieàu truïc cho pheùp
[sn]
106N/m2
102.553
102.553
(78)
Aùp suaát tính toaùn cho pheùp
[Pn]
105N/m2
3.83
6.05
(76)
[P]>Ptt
ñaït
ñaït
Ñaùy , naép elip
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Buoàng boác
Ghi chuù
Vaâït lieäu
X18H10T
AÙp suaát tính toaùn
P
105N/m2
1.756
Nhieät ñoä tính toaùn
0C
80.3
ÖÙng suaát cho pheùp tieâu chuaån
[s]*
106N/m2
143.5
Hình 1-1,1-2-[6]
Giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu
[sc]
106N/m2
236.775
(61)
Modul ñaøn hoài
Et
106N/cm2
20.5
Baûng 2.12-[6]
Heä soá an toaøn theo giôùi haïn chaûy
nc
1.65
Baûng 1.6-[6]
Heä soá boå sung do aên moøn hoaù hoïc
Ca
mm
1
T28-[6]
Heä soá boå sung do aên moøn cô hoïc
Cb
mm
0
Ñöôøng kính trong ñaùy lôùn
Dt
mm
1400
Baûng 2.4
Ñöôøng kính trong ñaùy beù
Dt1
mm
50.4
Baûng XIII.22-[5]
Chieàu cao gôø
hg
mm
50
Chieàu cao phaàn elip
ht
mm
1269
Beà daøy thöïc
S
mm
10
Choïn theo thaân
Kc
0.081
Ñöôøng kính tính toaùn
D’
mm
1460.7
(84)
Löïc neùn ñaùy
P
105N
2.7
(82)
Löïc neùn chieàu truïc
[P]
105N
31.67
(83)
Aùp suaát tính toaùn cho pheùp
[Pn]
105N/m2
6.05
((84)
[P]>Ptt
ñaït
Ñieàu kieän 86
ñaït
Keát luaän :Trong tính toaùn treân ñaõ boû qua nhöõng böôùc tính toaùn vaø choïn beà daøy thöïc söï do tieâu chí choïn caùc thieát bò gioáng nhau ñeå tieän vieäc thieát keá, giaûm chi phí gia coâng, deã thay theá khi caàn.
2.4. BÍCH - ÑEÄM- BULOÂNG
2.4.1. Bích
Choïn bích lieàn kieåu 1, chòu ñöôïc aùp suaát toái ña 0.6 N/mm2 vaø vaät lieäu laøm bích laø theùp khoâng gæ X18H10T, tra kích thöôùc bích vaø soá bulong töø baûng XIII.27-[5].
Baûng 2.8: Keát quaû choïn vaø kieàm tra beàn bích, bulong
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Buoàng ñoát
Buoàng boác
Bích vaø bulong
Vaät lieäu
Theùp X18H10T
Ñöôøng kính trong
Dt
mm
600
1400
Ñöôøng kính ngoaøi
Dn
m
740
1540
Tra baûng XIII.27-[4]
Ñöôøng kính ñöôøng troøn qua taâm bulong
Db
mm
690
1490
Chieàu daøy
H
mm
20
30
Ñöôøng kính chaân ren
D
m
M20
20
Soá bulong
Z
Caùi
20
40
Ñeäm
Vaät lieäu
Paronit
Baûng 7-1-[6]
Chieàu daøy
mm
2
2
choïn
Ñöôøng kính trong
Dt
mm
630
1430
Baûng XIII.31-[4]
Ñöôøng kính ngoaøi
Dn
mm
650
1454
2.4.2. Væ oáng vaø ñóa phaân phoái
Væ oáng ôû thieát bò, hai væ oáng phaûi coá ñònh: beà daøy cuûa væ oáng phaûi ñaûm baûo giöõ chaët oáng sau khi nong , giöõ nguyeân hình daïng cuûa væ oáng sau khi khoan, khi nong vaø sau khi nong, beàn duôùi taùc duïng cuûa caùc loaïi öùng suaát choáng ñöôïc aên moøn.
- Beà daøy toái thieåu cuûa væ/ ñóa phaân phoái: (8.23-[6])(87)
- ÖÙng suaát uoán : (88)
Baûng 2.9: Baûng tính væ oáng vaø ñóa phaân phoái
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Væ oáng
Ñóa phaân phoái
Vaät lieäu
Theùp X18H10T
Ñöôøng kính ngoaøi cuûa oáng
Dn
mm
38
28
Xeùt vôùi beà daøy maøng laø 3mm
Böôùc oáng
t
mm
57
57
Baûng 8.1-[6]
Khoaûng caùch l
l
mm
49.36
49.36
Beà daøy toái thieåu
Sm
mm
9.75
8.5
Beà daøy thöïc
S
mm
15
10
Aùp suaát tính toaùn lôùn nhaát
P
105N/m2
1.756
1.756
Aùp suaát lôùn nhaát noài 2
ÖÙùng suaát uoán
105N/m2
0.96
1.97
ÖÙng suaát uoán cho pheùp
[]
106N/m2
139
139
Kieåm tra ñieàu kieän
Ñaït
Ñaït
Chöông 3
THIEÁT BÒ PHUÏ
3.1. THIEÁT BÒ GIA NHIEÄT
3.1.1. Muïc ñích : ñun noùng dung dòch nöôùc sô ri töø nhieät ñoä ñaàu ñeán nhieät ñoä soâi ñaàu, taùc nhaân gia nhieät laø hôi ñoát laáy töø loø hôi vôùi aùp suaát tuyeät ñoái laø 4 at.
3.1.2. Tính toaùn
Kyù hieäu ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙù nghóa
G kg/h Löu löôïng
I kJkg Entanpi
R kJ/kg AÅn nhieät ngöng tuï cuûa hôi baõo hoaø
T 0C Nhieät ñoä
C kJ/kg.ñoä Nhieät dung rieâng cuûa dung dòch ñöôøng
“h” Kí hieäu öùng vôùi doøng hôi ñoát
“i” Kí hieäu öùng vôùi dung dòch ñöôøng
“v” Kí hieäu öùng vôùi doøng vaøo thieát bò “r” Kí hieäu öùng vôùi doøng ra khoæ thieát bò
“ng” Kí hieäu öùng vôùi doøng nöôùc ngöng
Thoâng soá caùc doøng:
Dung dòch mía ñöôøng
noàng ñoä: x= 0.1
nhieät ñoä ñaàu: tlv=60 0C
nhieät ñoä cuoái: tlr=110.2060C
Hôi ñoát
aùp suaát: Ph=4 at
ñoä aåm: 5%
Nöôùc ngöng ôû traïng thaùi loûng soâi.
Coâng thöùc tính : töông töï thieát bò coâ ñaëc ôû buoàng ñoát ngoaøi tuy nhieân coù khaùc ôû choã laø gia nhieät ñeå taêng nhieät ñoä dung dòch.
Caân baèng naêng löôïng: (89)
ó (90)
giaû thieát (91)
ó (92)
Löu löôïng hôi ñoát caàn thieát: (93)
Baûng3.1 : Keát quaû caân baèng vaät chaát thieát bò gia nhieät
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Dung dòch
Suaát löôïng
G1
kg/h
3000
Noàng ñoä
x
0.1
Nhieät ñoä doøng vaøo
tlv
0C
60
Nhieät dung rieâng doøng vaøo
clv
J/kg.ñoä
3771
(10)
Entanpi doøng vaøo
ilv
kJ/kg
266.26
(15)
Nhieät ñoä doøng ra
tlr
0C
110.21
Nhieät dung rieâng doøng ra
clr
J/kg.ñoä
3771
(10)
Entanpi doøng ra
ilr
kJ/kg
415.6
(15)
Hôi ñoát
Aùp suaát
Ph
at
4
Baûng 2.1
Nheät ñoä
th
0C
142.9
Aån nhieät ngöng tuï
rhv
kJ/kg
2141
Suaát löôïng
Ghv
kg/h
294.8
(93)
3.2. THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ BAROMET
3.2.1.Tính toaùn
Kyù hieäu caùc ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙ nghóa
G kg/h Löu löôïng
I kJ/kg Entanpi
T 0C Nhieät ñoä
C kJ/kg.ñoä Nhieät dung rieâng
V m/s Vaän toác löu chaát
P N/m2 Aùp suaát chung cuûa thieát bò ngöng tuï
Ph N/m2 Aùp suaát rieâng phaâøn cuûa nöôùc trong
hoãn hôïp
“h” Kí hieäu öùng vôùi doøng hôi thöù
“l” Kí hieäu öùng vôùi doøng nöôùc laøm nguoäi
“v” Kí hieäu öùng vôùi doøng vaøo thieát bò
“r” Kí hieäu öùng vôùi doøng ra khoûi thieát bò
“kk” Kí hieäu öùng vôùi doøng khi khoâng ngöng Dt m ñöôøng kính trong thieát bò
b mm Chieàu roäng taám ngaên
hg mm Chieàu cao gôøtaám ngaên
z caùi Soá taám ngaên
de mm Ñöôøng kính loã
fe m2 Toång dieän tích loã treân ngaên
ftb m2 Dieän tích tieát dieän ngang thieát bò
t mm Böôùc loã
P MöÙc ñoä ñun noùng
Htb mm Chieàu cao thieát bò
Hb m Chieàu cao oáng baromet
dt m Ñöôøng kính oáng baromet
Heä soá ma saùt
Chieàu daøy taám ngaên
Heä soá trôû Löïc cuïc boä
Caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng:
Duøng thieát bò ngöng tuï tröïc tieáp khoâ ñeå ngöng tuï löôïng hôi thöù töø buoàng ñoát 2.
Aùp duïng nhöõng coâng thöùc vaø lyù luaän laáy töø T84-88/[]
Löôïng khoâng khí khoâng ngöng caàn huùt ra khoûi thieát bò:
Gkk=0.000025W2 +0.000025Gn +0.01W2 (VI.47-[5])(94)
Theå tích khí khoâng ngöng:
Vkk = (VI.49-[5])(95)
Nhieät ñoä khí khoâng ngöng: tkk= tlr + 4 + 0.1(tlr –tlv) (VI.50-[5])(96)
Löôïng nöôùc laïnh caàn thieát ñeå ngöng tuï
(VI.51-[5])(97)
Suaát löôïng nöôùc ra khoûi thieát bò:
Glr=Glv+W2-Gkk (98)
Baûng 3.2 : Keát quaû caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng thieát bò ngöng tuï
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Thoâng soá hôi vaøo
Suaát löôïng
W2
kg/s
0.31
Theo baûng 2.1
Nhieät ñoä
thv
0C
59.7
Aùp suaát
Phv
104.N/m2
1.962
Baûng 56-[3]
Entanpi
ihv
kJ/kg
2607
Nöôùc laøm nguoäi
Nhieät ñoä ñaàu
tlv
0C
30
Choïn
Nhieät ñoä cuoái
tlr
0C
50
Choïn
Suaát löôïng
Glv
kg/s
9.67
(97)
Nhieät dung rieâng
cl
kJ/kg.ñoä
4.18
Baûng 56-[3]
Aùp suaát rieâng phaàn hôi nöôùc
Ph
104.N/m2
0.6
Khí khoâng ngöng
Suaát löôïng
Gkk
10-3.kg/s
3.35
(94)
Theå tích
Vkk
m3/s
0.022
(95)
Nhieät ñoä
tkk
0C
36
(96)
Doøng nöôùc ra
Suaát löôïng
Glr
kg/s
9.98
(98)
Nhieät ñoä
tlr
0C
50
3.2.2.Kích thöôùc thieát bò:
Tính theo caùc coâng thöùc vaø lyù luaän coù trong T84-85/[5]
Ñöôøng kính trong cuûa thieát bò ngöng tuï:
Dt = 1.383 (VI.52-[5]) (99)
Choïn vh= 35 m/s
Kích thöôùc taám ngaên:
Chieàu roäng taám ngaên:
b = + 50 (VI.53-[5]) (100)
Chieàu daøy taám ngaên: =4mm
Chieàu cao gôø taám ngaên: hg=40mm
Ñöôøng kính loã treân taám ngaên: de=2mm
Toång dieän tích beà maët caùc loã trong toaøn boä maët caét ngang cuûa thieát bò:
(VI.54-[5]) (101)
choïn vl=0.62m/s
Böôùc loã : (VI.55-[5]) (102)
Trong ñoù: (103)
Chieàu cao thieát bò:
Möùc ñoä ñun noùng: P= (VI.56-[5]) (104)
Chieàu cao thieát bò: (III.38-[1]) (105)
Kích thöôùc oáng baromet:
Ñöôøng kính trong cuûa oáng:
(VI.57-[5]) (106)
vôùi vlr=0.5 m/s
Chieàu cao oáng baromet: H=h1+h2+0.5 (VI.58-[5]) (107)
Trong ñoù:
Chieàu cao coät nöôùc trong caân baèng hieäu soá giöõa aùp suaát khí quyeån vaø aùp suaát ngöng tuï: h1= (VI.59-[])(108)
Chieàu cao coät nöôùc ñeå khaéc phuïc trôû löïc khi nöôùc chaûy trong oáng:
H2= (VI.60-[5]) (109)
Heä soá l phuï thuoäc chuaån soá Re
Re = (110)
=> Chaûy taàng: (1.75-[10]) (111)
=> Chaûy roái trong oáng nhaùm:
(1.76g-[10]) (112)
Baûng 3.3: Thoâng soá thieát bò ngöng tuï
Ñaïi löôïng
Kí hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Hôi vaøo
Suaát löôïng
W3
kg/s
0.31
Khoái löôïng rieâng
r h
kg/m3
0.134
Vaän toác
vh
m/s
35
Choïn theo T85-[4]
Nöùôc laøm nguoâïi
Sáuaát löôïng
Glv
kg/s
9.67
Khoái löôïng rieâng
r lv
kg/m3
996
Tra baûng 39-[2]
Vaän toác
vl
m/s
0.62
Choïn theo T85-[4]
Doøng nöôùc ra
Suaát löôïng
Glr
kg/s
6.63
Nhieät ñoä
tlr
0C
50
Vaän toác
vlr
m/s
0.5
Choïn theo T85-[4]
Ñoä nhôùt tuyeät ñoái
mlr
10-3Pas
0.556
Tra baûng 39-[2]
Khoái löôïng rieâng
r lr
kg/m3
988
Ñoä chaân khoâng cuûa thieát bò
b
mmHg
608
Baûng 3.4: Keát quûa tính thieát bò ngöng tuï
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Ghi chuù
Ñöôøng kính trong thieát bò ( tính)
Dt
mm
364
(99)
Ñöôøng kính trong thieát bò (thöïc)
Dt
mm
500
Choïn
Taám ngaên
Chieàu roäng
b
mm
300
Chieàu daøy
mm
4
Choïn
Chieàu cao gôø
hg
mm
40
Choïn
Ñöôøng kính loã
de
mm
2
Choïn
Möùc ñoä ñun noùng
P
0.673
(104)
Soá ngaên
Z
caùi
8
Baûng VI.7-[5]
Toång dieän tích loã
fe
m2
0.016
(101)
Dieän tích tieát dieän thieát bò
ftb
m2
0.198
(103)
Böôùc loã
t
mm
0.495
Choïn
Khoaûng caùch giöõa caùc ngaên
h
mm
400
Baûng VI.17-[5]
Chieàu cao thieát bò ngöng tuï
Htb
mm
4000
(105)
OÁng baromet
Ñöôøng kính
dt
mm
160
(106)
Chuaån soá Re
Re
142158
(110)
Heä soá trôû löïc khi vaøo oáng
0.5
Choïn
Heä soá trôû löïc khi ra khoûi oáng
1
Heä soá trôû löïc masaùt
0.03
(112)
Chieàu cao coät nöôùc
h1
m
8.3
(108)
Chieàu cao khaéc phuïc trôû löïc
h2
m
0.054
(109)
Chieàu cao oáng baromet
Hb
m
8.854
(107)
3.3. BÔM
Kyù hieäu caùc ñaïi löôïng
Kyù hieäu Ñôn vò YÙ nghóa
G kg/s Löu löôïng
Q m3/s Naêng suaát bôm
N KW Coâng suaát bôm
H m Coät aùp bôm
P1, p2 Aùp suaát ôû ñaàu huùt vaø ñaàu nay cuûa bôm.
kg/m3 Khoái löôïng rieâng cuûa doøng löu chaát
Hieäu suaát bôm
3.3.1.Bôm chaát loûng
Ñöôïc tính theo taøi lieäu [7], T112-113
Coâng suaát bôm: (113)
Löu löôïng cuûa bôm: Q= (114)
Coät aùp bôm: H = H1 + H2 + H3 + H4 + H5 (115)
Coät aùp ñeå khaùc phuïc chieàu cao naâng hình hoïc:
H1 = z2-z1 (116)
Coät aùp ñeå khaéc phuïc cheânh leäch aùp suaát ôû hai ñaàu oáng huùt vaø ñaåy:
H2= (117)
Coät aùp ñeå khaéc phuïc trôû löïc treân ñöôøng oáng:
H3+H4) (118)
Vôùi : v = (119) Re = (120)
Ñoái vôùi tröôøng hôïp chaûy roái trong oáng nhaùm ( CT1.76 –[10])
(121)
Coät aùp ñeå khaéc phuïc ñoäng naêng giöõa oáng huùt vaø oáng ñaåy:
Coi ñöôøng kính giöõa oáng huùt vaø oáng ñaåy laø nhö nhau => v1= v2 => H5 = 0
Vaäy coät aùp bôm laø: H = (122)
Baûng 3.5 :Keát quûa tính bôm
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Bôm nhaäp lieäu
Bôm thaùo lieäu
Bôm nöôùc laøm nguoäi
Ghi chuù
Noài I
Noài II
Ñöôøng kính oáng
dt
m
0.025
0.025
0.025
0.15
Choïn
Chieàu daøi oáng
L
m
15
15
15
15
Choïn
Suaát löôïng
G
kg/s
0.833
0.48
0.185
9.67
Ñoä nhôùt
10-3 Pas
0.221
0.291
0.61
0.8007
Khoái löôïng rieâng
kg/m3
1040.1
1069.6
1205.6
995.7
Vaän toác dung dòch
V
m/s
1.63
0.91
0.31
0.55
(104)
Chieàu cao hình hoïc
H0
m
10
10
10
14
Choïn
Aùp suaát
P1
105N/m
1
1.442
0.21
1
P2
105N/m
1.442
0.21
0.981
0.2
Trôû löïc cuïc boä
Cöûa vaøo
0.5
0.5
0.5
0.5
Baûng
13-[3]
Cöûa ra
1
1
1
1
Van thaúng (2 caùi)
0.97
1.11
0.98
0.39
Co 90 0 (3 caùi)
2
2
2
1.1
Toång trôû löïc
9.44
9.72
9.46
5.58
Chuaån soá Re
Re
103
191.78
8.361
25.317
102.59
(106)
Heä soá masaùt
0.05
0.054
0.052
0.03
Ñoä nhaùm
mm
0.5
0.5
0.5
0.5
Baûng 12-[3]
Coät aùp bôm
H
mH2O
25.08
2.36
16.91
6.074
(102)
Hieäu suaát
0.75
0.75
0.75
0.75
Coâng suaât bôm
N
kW
0.27
0.015
0.061
0.77
(100)
3.3.2.Bôm chaân khoâng
Coâng suaát bôm chaân khoâng:
3.4. TAI TREO
Choïn vaät lieäu laøm tai treo laø theùp CT3.
Tai treo ñöôïc haøn vaøo thieát bò, choïn soá gaân laø 2.
Choïn thieát bò coù khoái löôïng lôùn nhaát ñeå tính toaùn tai treo, do ñoù ta choïn noài coâ ñaëc 1 vaø keát quaû seõ thoáng nhaát cho caû hai noài.
Taûi troïng taùc duïng leân 1 tai treo:
Choïn soá tai treo laø 4.
Taûi troïng taùc duïng leân 1 tai treo: Q =
Baûng 3.6 :Khoái löôïng thieát bò chính vaø tính tai treo
Boä phaän
Vaät lieäu
Theå tích roãng
m3
Theå tích vaät lieäu
m3
Khoái löôïng
(kg)
Soá löôïng
(caùi)
Buoàng ñoát
Thaân
CT3
1.43
0.038
298.3
1
Thaân phuï
X18H10T
0.17
4.56*10-3
36.2
1
Naép vaø ñaùy
X18H10T
35.2*10-3
14.14
2
Bích
X18H10T
0.003
23.78
6
Væ oáng
X18H10T
0.0032
25.38
2
Ñóa phaân phoái
X18H10T
2.45*10-3
19.43
1
Oáng truyeàn nhieät
X18H10T
4.54*10-3
8.96
61
Khoái löôïng dung dòch (kg)
1689.2
Khoái löôïng vaät lieäu (kg)
1122.16
Buoàng boác
Thaân
X18H10T
3.08
0.089
705.6
1
Ñaùy
X18H10T
0.823
286.84
1
Naép
X18H10T
0.421
184.83
1
Bích
X18H10T
0.02
158.57
2
Khoái löôïng dung dòch (kg)
5213.01
Khoái löôïng vaät lieäu (kg)
1504.9
Ñaïi löôïng
Buoàng ñoát
Buoàng boác
Toång khoái löôïng
2811.36
6717.91
Soá tai treo
4
4
Taûi troïng (N)
6894.86
16475.7
Taûi troïng choïn (N)
10000
25000
Choïn theo baûng XIII.36-[5]
3.5. LÔÙP CAÙCH NHIEÄT
Beà daøy lôùp caùch nhieät (theo T92-[5])
Vôùi
: Heä soá caáp nhieät töø maët ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät ñeán khoâng khí
=9.3+0.058t2 (W/m2.ñoä)
tt2: nhieät ñoä beà maët lôùp caùch nhieät veà phía khoâng khí khoaûng 40-500C, choïn 450C
tt1: nhieät ñoä lôùp caùch nhieät tieáp giaùp beà maët thieát bò. Vì trôû löïc töôøng thieát bò thöôøng raát nhoû so vôùi trôû löïc nhieät cuûa lôùp caùch nhieät neân coi tt1 = tD
tkk: nhieät ñoä khoâng khí choïn 300C
Choïn lôùp caùch nhieät laø boâng thuyû tinh coù heä soá caáp nhieät 0.0372W/m2.ñoä
Kyù hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Buoàng ñoát
Buoàng boác
tt2
0C
45
W/m2.ñoä
11.92
tt1
0C
142.9
110.28
tkk
0C
30
W/m2.ñoä
0.0372
m
0.02
0.014
=> Thoáng nhaát cho hai noài ta choïn nhö sau:
Buoàng ñoát : =200mm
Buoàng boác : =150mm
CHÖÔNG 4
Tính giaù thaønh thieát bò
Baûng4.1: Baûng tính kinh teá thieát bò chính(xeùt cho 2 noài).
Boä phaän
Vaät lieäu
Ñôn vò tính
Ñôn giaù (ñoàng)
Khoái löôïng
Soá löôïng
Thaønh tieàn
(trieäu ñoàng )
Buoàng ñoát
Thaân chính
CT3
kg
10000
298.3
2
5.966
Thaân phuï
X18H10T
kg
50000
36.15
2
3.615
Naép vaø ñaùy
X18H10T
kg
50000
14.14
4
2.828
Bích
X18H10T
kg
50000
23.78
6
7.134
Væ oáng
X18H10T
kg
50000
25.38
4
5.076
Ñóa phaân phoái
X18H10T
kg
50000
19.43
2
1.943
OÁng truyeàn nhieät
X18H10T
kg
50000
8.96
122
54.656
Buoàng boác
Thaân
X18H10T
kg
50000
705.6
2
70.56
Ñaùy
X18H10T
kg
50000
286.84
2
28.684
Naép
X18H10T
kg
50000
184.83
2
18.483
Bích
X18H10T
kg
50000
158.57
4
31.714
Toång giaù thaønh vaät tö
230.659
Giaù gia coâng
230.689
Toång
461.318
TOÅNG KEÁT
Thoâng soá coâng ngheä
HEÄ THOÁNG COÂ ÑAËC
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Giaù trò
Noài I
Noài II
Dung dòch vaøo
Suaát löôïng
Gñ
kg/h
3000
1777.78
Nhieät ñoä soâi
tñ
0C
110.206
61
Noàng ñoä
xñ
0.1
0.169
Dung dòch ra
Suaát löôïng
Gc
kg/h
1777.78
666.67
Nhieät ñoä soâi
tc
0C
110.28
61.6
Noàng ñoä
xc
0.169
0.45
Hôi thöù
Suaát löôïng
W
kg/h
1222.22
1111.11
Aùp suaát
PW
at
1.47
0.21
Nhieät ñoä
tW
0C
110.1
60.7
Hôi ñoát
Suaát löôïng
D
kg/h
1473.2
1222.22
Aùp suaát
PD
at
4
1.42
Nhieät ñoä
tD
0C
142.9
109.1
Nöôùc ngöng
Suaát löôïng
D
Kg/h
1473.2
1222.22
Nhieät ñoä
tD
0C
142.9
109.1
THIEÁT BÒ PHUÏ
Ñaïi löôïng
Ñôn vò
Thieát bò gia nhieät
Thieát bò ngöng tuï
Kyù hieäu
Giaù trò
Kyù hieäu
Giaù trò
Doøng loûng vaøo
Suaát löôïng
kg/h
Glv
3000
Glv
34812
Nhieät ñoä
0C
tlv
60
tlv
30
Noàng ñoä
xv
0.1
Doøng loûng ra
Suaát löôïng
kg/h
Glr
3000
Glr
35928
Nhieät ñoä soâi
0C
tlr
110.21
tlr
50
Noàng ñoä
xr
0.1
Doøng hôi vaøo
Suaát löôïng
kg/h
D
294.8
W
1111.11
Aùp suaát
at
PD
4
pW
0.2
Nhieät ñoä
0C
tD
142.9
tW
59.7
Doøng hôi ra
Suaát löôïng
kg/h
Gkk
12.06
Aùp suaát
at
tkk
36
Nhieät ñoä
0C
pkk
Nöôùc ngöng
Suaát löôïng
kg/h
D
294.8
Nhieät ñoä
0C
tD
142.9
KÍCH THÖÔÙC THIEÁT BÒ CHÍNH
Ñaïi löôïng
Kyù hieäu
Ñôn vò
Buoàng ñoát
Buoàng boác
Thaân
chính
phuï
Vaät lieäu
CT3
X18H10T
Chieàu cao
H
mm
5000
600
2000
Ñöôøng kính
Dt
mm
600
600
1200
Beà daøy
S
mm
4
4
10
Aùp suaát laøm vieäc Plv
Noài I
105N/m2
2.943
1.67
1.67
Noài II
105N/m2
0.461
1.756
1.756
Ñaùy vaø naép elip coù gôø
Vaät lieäu
X18H10T
X18H10T
Soá löôïng
Z
Caùi
2
1
Ñöôøng kính
Dt
mm
600
1200
Beà daøy
S
mm
4
10
Chieàu cao
ht
mm
150
300
Chieàu cao gôø
h
mm
25
40
Ñaùy noùn
Vaät lieäu
X18H10T
Ñöôøng kính
Dt
mm
1400
Beà daøy
S
mm
10
Chieàu cao
hb
mm
1269
Chieàu cao gôø
h
mm
50
OÁng truyeàn nhieät
Vaät lieäu
X18H10T
Dieän tích BMTN
F
mm2
29.25
Chieàu cao
H
mm
5
Ñöôøng kínhtrong
dt
mm
34
Beà daøy
S
mm
2
Soá oáng
n
Oáng
61
Böôùc oáng
t
mm
47.5
Væ oáng
Vaät lieäu
X18H10T
Soá löôïng
z
Caùi
2
Ñöôøng kính loã
dt
mm
38
Beà daøy
S
mm
15
Ñóa phaân phoái loûng
Vaät lieäu
X18H10T
Beà daøy
S
mm
10
Ñöôøng kính loã
dt
mm
15
Ñöôøng kính ngoaøi oáng
doâ
mm
28
Beà daøy oáng
S
mm
2.5
Tai treo
Vaät lieäu
Theùp CT3
Theùp CT3
Soá löôïng
z
caùi
4
4
Taûi troïng
Q
N
104
2.5*104
Bich - Buloâng
Caáu taïo cuûa bích
Bích lieàn khoâng coå
Vaät lieäu
Theùp X18H10T
Ñöôøng kính beân trong thieát bò
mm
600
1400
Ñöôøng kính bích
mm
740
1540
Ñöôøng kính taâm buloâng
mm
690
1490
Chieàu cao bích
mm
20
30
Ñöôøng kính buloâng
mm
20
20
Soá buloâng
z
caùi
20
40
Soá bích gheùp thaân-ñaùy-naép
bích
6
4
Ñeäm
Vaät lieäu
Paronit
Ñöôøng kính trong
Dt
mm
2
2
Ñöôøng kính ngoaøi
Dn
mm
630
1430
Chieàu daøy
mm
650
1454
Ñöôøng kính caùc oáng daãn
OÁng nhaäp lieäu
Doáng
mm
50
OÁng thaoù lieäu
50
OÁng caáp hôi ñoát
150
OÁng daãn hôi thöù
300
OÁng daãn nöôùc ngöng
20
Tyû leä caùc chi tieát treân baûn veõ
Kyù hieäu
Ghi chuù
Tyû leä treân baûn veõ
Thieát bò
Noài coâ ñaëc
1 : 15
A - A
Ñóa phaân phoái
1 : 5
B-B
Thaân buoàng ñoát
1 : 5
C-C
OÁng daãn töø buoàng ñoát sang buoàng boác
1 : 5
Chi tieát I
Bích, bulong vaø væ oáng buoàng ñoát
1 : 2
Chi tieát II
Cöûa hôi ñoát
1 : 4
Chi tieát III
Tai treo
1 : 4
Chi tieát IV
Cöûa thaùo nöôùc ngöng
1 : 2
Chi tieát V
Bích vaø bulong buoàng boác
1 : 2
Chi tieát VI
Boá trí oáng taïo maøng treân ñóa
1 : 2
Chi tieát VII
Boá trí loã treân ñóa
1 : 2
Chi tieát VIII
Boá trí oáng truyeàn nhieät
1 : 2
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
[1]. Phan Vaên Thôm
“Soå tay thieát keá hoùa chaát vaø cheá bieán thöïc phaåm ña duïng”
Boä GD vaø ÑT, Vieân Ñaøo Taïo Môû Roäng, 1992.
[2]. Phaïm Vaên Boân (chuû bieân), Nguyeãn Ñình Thoï
“Quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä hoaù hoïc – Taäp 5 –Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät”
ÑHBK Tp HCM.
[3]. Phaïm Vaên Boân, Vuõ Baù Minh, Hoaøng Minh Nam
“Quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä hoaù hoïc – Taäp 10 – Ví duï vaø baøi taäp”
ÑHBK TpHCM.
[4]. Caùc taùc giaû.
“ Soå tay quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä hoaù chaát – Taäp 1”
NXB KHKT.
[5]. Caùc taùc giaû
“Soå tay quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä hoaù chaát – Taäp 2”
NXB KHKT.
[6]. Hoà Leâ Vieân
“Thieát keá vaø tính toaùn caùc chi tieát thieát bò hoùa chaát”
NXB KHKT.
[7]. Traàn Vaên Duõng, Nguyeãn Vaên Luïc, Hoaøng Minh Nam, Vuõ Baù Minh
“Quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä hoaù hoïc – Taäp 1 – Quyeån 2 – Phaân rieâng baèng khí ñoäng, löïc ly taâm, bôm, quaït, maùy neùn, tính heä thoáng ñöôøng oáng”
ÑHBK Tp HCM.
[8]. Nguyeãn Ngoä
“Kyõ thuaät ñöôøng mía”
[9]. Tieâu chuaån oáng cho nghaønh Hoaù & Thöïc phaåm.
[10]. Nguyeãn Vaên Luïa
“Quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä Hoaù hoïc-Taäp 1-Quyeån 1-Khuaáy-Laéng loïc”
ÑHBK TpHCM.
[11]. Phaïm Vaên Boân
Giaùo trình “Quaù trình vaø thieát bò Coâng ngheä Hoaù hoïc- Taäp 11- Höôùng daãn ñoà aùn moân hoïc”
ÑHBK Tp.HCM.
[12]. Leâ Phan Hoaøng Chieâu, Traàn Taán Vieät,
“Taøi lieäu höôùng daãn ñoà aùn- Bieåu dieãn thieát bò Töï ñoäng hoaù treân sô ñoà coâng ngheä”
ÑHBK TpHCM.