1. Đặc điểm nguyên liệu:
Nguyên liệu cô đặc ở dạng dung dịch, gồm:
Dung môi: nước.
Các chất hoà tan: gồm nhiều cấu tử với hàm lượng rất thấp (xem như không có) và chiếm chủ yếu là đường saccaroze. Các cấu tử này xem như không bay hơi trong quá trình cô đặc.
Tùy theo độ đường mà hàm lượng đường là nhiều hay ít. Tuy nhiên, trước khi cô đặc, nồng độ đường thấp, khoảng 6-10% khối lượng.
2. Đặc điểm sản phẩm:
Sản phẩm ở dạng dung dịch, gồm:
Dung môi: nước.
Các chất hoà tan: có nồng độ cao.
3. Biến đổi của nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình cô đặc:
Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng.
a. Biến đổi tính chất vật lý:
Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch thay đổi:
Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt.
Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, nhiệt độ sôi.
b. Biến đổi tính chất hoá học:
Thay đổi pH môi trường: thường là giảm pH do các phản ứng phân hủy amit (Vd: asparagin) của các cấu tử tạo thành các acid.
Đóng cặn dơ: do trong dung dịch chứa một số muối Ca2+ ít hoà tan ở nồng độ cao, phân hủy muối hữu cơ tạo kết tủa.
Phân hủy chất cô đặc.
Tăng màu do caramen hoá đường, phân hủy đường khử, tác dụng tương hỗ giữa các sản phẩm phân hủy và các amino acid.
Phân hủy một số vitamin.
c. Biến đổi sinh học:
Tiêu diệt vi sinh vật (ở nhiệt độ cao).
Hạn chế khả năng hoạt động của các vi sinh vật ở nồng độ cao.
4. Yêu cầu chất lượng sản phẩm và giá trị sinh hóa:
Thực hiện một chế độ hết sức nghiêm ngặt để:
Đảm bảo các cấu tử quý trong sản phẩm có mùi, vị đặc trưng được giữ nguyên.
Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu.
Thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi.
II. Cô đặc và quá trình cô đặc:
1. Định nghĩa:
Cô đặc là phương pháp dùng để nâng cao nồng độ các chất hoà tan trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Quá trình cô đặc của dung dịch lỏng - rắn hay lỏng- lỏng có chênh lệch nhiệt sôi rất cao thường được tiến hành bằng cách tách một phần dung môi (cấu tử dể bay hơi hơn). Đó là các quá trình vật lý - hóa lý.
2. Các phương pháp cô đặc:
Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng.
Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một mức nào đó thì một cấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để tăngnồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi phải dùng đến máy lạnh.
3. Bản chất của sự cô đặc do nhiệt:
Dựa theo thuyết động học phân tử:
Để tạo thành hơi (trạng thái tự do) thì tốc độ chuyển động vì nhiệt của các phân tử chất lỏng gần mặt thoáng lớn hơn tốc độ giới hạn. Phân tử khi bay hơi sẽ thu nhiệt để khắc phục lực liên kết ở trạng thái lỏng và trở lực bên ngoài. Do đó, ta cần cung cấp nhiệt để các phần tử đủ năng lượng thực hiện quá trình này.
Bên cạnh đó, sự bay hơi chủ yếu là do các bọt khí hình thành trong quá trình cấp nhiệt và chuyển động liên tục, do chênh lệch khối lượng riêng các phần tử ở trên bề mặt và dưới đáy tạo nên sự tuần hoàn tự nhiên trong nồi cô đặc. Tách không khí và lắng keo (protit) khi đun sơ bộ sẽ ngăn chặn được sự tạo bọt khi cô đặc.
4. Ứng dụng của sự cô đặc:
Dùng trong sản xuất thực phẩm: dung dịch đường, mì chính,các dung dịch nước trái cây
Dùng trong sản xuất hóa chất: NaOH, NaCl, CaCl2, các muối vô cơ
Đồ án dài 52 trang, chia làm 3 chương, có bản vẽ quá trình cô đặc
65 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1856 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Cô đặc mía đường 1 nồi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ieät cuoái
cuøng:
H’ = ( 0,724-0,36)/ ( 162*p*0,052/4 +p*0,2732/4)
= 0,9665 m > 0,3*Hd =0,6 m
Beà maët truyeàn nhieät:
F = 162*p*dt*Hd
= 162*p*0,05*2
= 50,89 m2
Tính kích thöôùc ñaùy noùn cuûa buoàng ñoát:
Chieàu cao ñaùy noùn phuï thuoäc vaøo theå tích ñaùy, ñöôøng kính cöûa thaùo lieäu vaø ñöôøng kính buoàng ñoát .
Ta coù:
0,36 = hgô . 1,131 + hnon. 0,39
H = 778 mm
Trong ñoù:
Vñ = 0,36 m3: theå tích ñaùy.
Dd - ñöôøng kính buoàng ñoát, Dd = 1200 mm.
d - ñöôøng kính loå thaùo saûn phaåm, d = 40 mm.
hgôø – chieàu cao gôø, mm . Choïn hgô = 50 mm
hnon - chieàu cao phaàn noùn, mm .
Nhö vaäy:
Soá oáng truyeàn nhieät laø 162 oáng coù kích thöôùc d57/50.
Moät oáng tuaàn hoaøn giöõa coù ñöôøng kính dth = 273mm.
Ñöôøng kính buoàng ñoát Dd =1200 mm.
Chieàu cao buoàng ñoát Hd = 2 m.
Chieàu cao möùc dung dòch chöùa trong oáng cuoái coâ ñaëc laø 0,9665 m.
Dieän tích beà maèt truyeàn nhieät laø F = 50,89 m2.
Theå tích dung dòch ôû ñaùy: 0,36 m3.
Theå tích dung dòch trong buoàng ñoát: 0,753 m3.
Theå tích dung dòch trong buoàng boác: 1,387 m3.
Tính buoàng boác:
Ñöôøng kính buoàng boác:
Löu löôïng hôi thöù trong buoàng boác:
Ta thaáy löôïng hôi thöù trong giai ñoaïn ñaàu laø lôùn nhaát neân löu löôïng hôi thöù trong buoàng boác ñöôïc tính:
Trong ñoù:
Wi – löôïng hôi thöù boác hôi trong thôøi gian ti, Wi = 4375 kg
ri – khoái löôïng rieâng cuûa hôi thöù ôû aùp suaát buoàng boác P = 0,42 at, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 447: ri =0,2462 kg/m3
Vaän toác hôi:
Vaän toác hôi thöù trong buoàng boác:
trong ñoù:
Db – ñöôøng kính buoàng boác, m
Vaän toác laéng:
Theo coâng thöùc 5.14, Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät, trang 182:
Trong ñoù:
r' - khoái löôïng rieâng cuûa gioït loûng, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 427:r' = 927 kg/m3
r'' - khoái löôïng rieâng cuûa hôi tra baûng 57, Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10, trang 447: r'' = 0,2462 kg/m3
d - ñöôøng kính gioït loûng, töø dieàu kieän ta choïn d =0,0003 m.
g = 9,81 m/s2.
x- heä soá trôû löïc, tính theo Re:
Vôùi m - ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa hôi thöù ôû aùp suaát 0,42 at, tra theo Hình I.35 trang 117 soå tay taäp 1: m = 0,012.10-3Nm/s2
Neáu 0,2 < Re < 500 thì x = 18,5 / Re0,6 Þ x = 1,166*Db1,2
Theo QT vaø TBTN taäp 5: whoi < 70% - 80% wo.
Choïn:
Whoi < 70% Wo Þ
Db > 1,94 m.
Choïn Db = 2 m ( theo daõy chuaån ).
Kieåm tra laïi Re:
( thoûa 0,2 < Re < 500 )
Vaäy ñöôøng kính buoàng boác Db = 2000 mm.
Chieàu cao buoàng boác:
Theo soå tay taäp 2, trang 72:
Utt = f*Utt (1 at ), m3/m3.h
Utt = 1600*1,3 = 2080 m3/m3.h
Trong ñoù:
f - heä soá hieäu chænh do khaùc bieät aùp suaát khí quyeån.
Tra soå tay taäp 2,VI.3 trang 72 ta coù f = 1,3.
Utt(1 at ) - cöôøng ñoä boác hôi theå tích ôû aùp suaát khí quyeån, at.
Ta choïn cöôøng ñoä boác hôi: Utt(1 at ) = 1600 m3/m3.h (theo Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10 ).
Cöôøng ñoä boác hôi rieâng ( wF ):
wF = Utt*rh =2080*0,2462 = 544,096 kg/m3.h
Theå tích buoàng boác:
Vb = W / wF = 4375 / 544,096 = 8,04 m3
Chieàu cao buoàng boác:
Ñeå an toaøn ta choïn Hb = 2,8 m (theo ñieàu kieän cho quaù trình soâi suûi boït).
Chieàu cao phaàn chaát loûng trong buoàng boác:
Theå tích dung dòch cao nhaát khi noài coâ ñaëc chöùa 2,5 m3:
Þ H2 = 0,26 m = 260 mm
Trong ñoù:
Dd - ñöôøng kính buoàng ñoát, Dd = 1,2 m
Db - ñöôøng kính buoàng boác, Db= 2 m
H2– chieàu cao coät chaát loûng ôû treân phaàn hình noùn (khoâng gôø).
Hgôø - chieàu cao gôø cuûa phaàn noùn. Choïn Hgôø = 0,05 m = 50 mm
H1 - chieàu cao coät chaát loûng ôû trong hình noùn. Choïn H1 = 0,25 m
Nhö vaäy chieàu cao trong buoàng ñoát laø:
H1 + H2 + Hgôø = 0,25 + 0,26 +0,05 = 0,56 m.
Theå tích khoâng gian hôi:
Ta coù:
Vhôi = Vtru + Vnaép = (2,8-0,56).p.22/4 + 1,205 = 8,24 m3 ( thoûa)
trong ñoù:
Vhôi : theå tích khoâng gian hôi caàn thieát trong buoàng boác.
Vtru : theå tích khoâng gian hôi trong phaàn truï.
Vnaép : theå tích khoâng gian hôi cuûa naép.
Tính ñöôøng oáng vaø caùc cöûa cuûa thieát bò coâ ñaëc:
Ñöôøng oáng daãn hôi thöù:
Trong ñoù:
Vhoi - löu löôïng hôi thöù trong oáng, m3/s
w - toác ñoä hôi thöù trong oáng, w = 40 m/s (theo soå tay taäp 2, trang 74)
Ñöôøng oáng nhaäp lieäu:
Trong ñoù:
Vnl - löu löôïng dung dòch nhaäp lieäu trong oáng:
Gñ - khoái löôïng dung dòch nhaäp lieäu 2,5 m3, Gñ =2579,6 kg/meû.
tnl- thôøi gian nhaäp lieäu, tnl = 10 phuùt = 600 s
rddnl - khoái löôïng rieâng dung dòch nhaäp lieäu, rddnl = 1031,86 kg/m3.
w - toác ñoä dung dòch trong oáng, w = 2 m/s (choïn theo soå tay taäp 2, tr74)
Ñöôøng oáng thaùo lieäu:
Trong ñoù:
Vtl - löu löôïng dung dòch thaùo lieäu trong oáng:
Gc - khoái löôïng dung dòch thaùo lieäu, Gc = 1000 kg/meû.
ttl - thôøi gian thaùo lieäu, ttl = 10 phuùt = 600 s.
rc - khoái löôïng rieâng dung dòch thaùo lieäu, rc = 1381,4 kg/m3.
w - toác ñoä dung dòch thaùo lieäu trong oáng, w = 1 m/s (choïn theo soå tay taäp 2, tr74)
Ñöôøng oáng vaøo hôi ñoát:
Trong ñoù:
Vd - löu löôïng hôi ñoát trong oáng:
D - löôïng hôi ñoát cung caáp cho quaù trình coâ ñaëc, D = 9707,68 kg/meû.
ta - thôøi gian cuûa quaù trình, ta = 12434 s / meû.
rD - khoái löôïng rieâng hôi ñoát, rD = 1,618 kg/m3.
w - toác ñoä hôi ñoát trong oáng, w = 20 m/s (choïn theo ST taäp 2, tr74)
Ñöôøng oáng xaû nöôùc ngöng:
Trong ñoù:
Vx - löu löôïng nöôùc ngöng trong oáng:
D - löôïng hôi ngöng cung caáp cho caû quaù trình, D = 9707,68 kg/meû.
ta - thôøi gian cuûa quaù trình, ta = 12434 s / meû.
rn - khoái löôïng rieâng nöôùc ngöng, rn = 932 kg/m3.
w - toác ñoä nöôùc ngöng trong oáng, w = 2 m/s (choïn : ST taäp 2, tr74)
Toång keát veà ñöôøng oáng (töø ñoù choïn caùc cöûa cuûa thieát bò ): döïa treân baûng 9.1, trang 76, Caùc QT vaø TB trong CN Hoùa Chaát vaø Thöïc Phaåm.
Loaïi oáng
Ñöôøng kínhtính toaùn(mm)
Choïn ñöôøng kính (mm)
Ñöôøng kínhdanh nghóa (in)
Ñöôøng kính trong (in)
Beà daøy(mm)
Hôi thöù
386
400
16
393.70
6
Hôi ñoát
172
120
8
211.56
4
Nöôùc ngöng
22
30
3/4
22.45
2
Nhaäp lieäu
52
56
2
54.79
3
Thaùo lieäu
39
40
1 1/2
42.72
3
TÍNH CÔ KHÍ CHO CAÙC CHI TIEÁT THIEÁT BÒ
Tính cho buoàng ñoát:
Sô löôïc veà caáu taïo:
Buoàng ñoát coù ñöôøng kính trong Dd=1200mm, chieàu cao Hd=2000mm
Thaân coù 4 loã: 1 loã thaùo nöôùc ngöng, 1 loã xaû khí khoâng ngöng vaø 2 loã daån hôi ñoát.
Vaät lieäu laø theùp khoâng gæ maõ hieäu X18H10T.
Thaân chòu aùp suaát trong laø aùp suaát dö 2 at = 0,2 N/mm2
Tính toaùn:
Tính beà daøy toái thieåu ( S' ):
AÙp suaát tính toaùn laø Pt = 0,2 N/mm2. Do ñoù, thieát bò chòu aùp suaát tuyeät ñoái laø 3 at. Tra baûng 57, soå tay taäp 2, trang 443 ta coù nhieät ñoä hôi ñoát laø 132,9oC Þ nhieät ñoä tính toaùn laø 132,9 oC.
Tra ñoà thò h1-2, [13], trang 22: ta coù öùng suaát cho pheùp tieâu chuaån cuûa vaät lieäu laø [s ]* = 118 N/mm2.
Choïn heä soá hieäu chænh h =1, ta ñöôïc öùng suaát cho pheùp cuûa vaät lieäu laø:
[s ] = [s ]*. h = 118 N/mm2.
Xeùt:
Theo CT 5-3, [13],tr 130:
Trong ñoù:
j -heä soá beàn moái haøn, j = 0,95
Dt - ñöôøng kính beân trong thaân thieát bò, Dt = 1200 mm
Pt – aùp suaát beân trong thieát bò, Pt =0,2 N/mm2
Beà daøy thaân (S):
Choïn heä soá boå sung beà daøy: C = Ca + Cb + Cc + Co = 3,93 mm.
Xem vaät lieäu nhö beàn cô hoïc: Cb = 0, Cc = 0.
Choïn heä soá aên moøn hoùa hoïc laø Ca = 1.
Choïn heä soá Co thoûa ñieàu kieän baûng 5.1, [13],tr 128 laø Co = 2,93 mm.
Beà daøy thaân: S = S' + C = 4 mm.
Kieåm tra beà daøy buoàng ñoát:
Theo CT 5-10, [13], trang 131:
(thoaû)
Aùp suaát tính toaùn cho pheùp trong buoàng boác:
Vaäy beà daøy buoàng ñoát laø 4 mm.
Tính beàn cho caùc loã:
Ñöôøng kính kính cho pheùp khoâng caàn taêng cöùng:
trong ñoù:
Dt – ñöôøng kính trong cuûa buoàng ñoát, Dt = 1200 mm
S – beà daøy buoàng ñoát, S = 8 mm
j - heä soá beàn cuûa loã:
Nhö vaäy ta caàn taêng cöùng cho 2 loã cuûa hôi ñoát vaøo.
Choïn beà daøy khaâu taêng cöùng baèng beà daøy thaân.
Ñöôøng kính ngoaøi Dtc= 180 mm.
Tính cho buoàng boác:
Sô löôïc caáu taïo:
Buoàng boác coù ñöôøng kính trong laø 2000 mm, chieàu cao 2800 mm.
Thaân coù 1 loå nhaäp lieäu. Cuoái buoàng boác laø phaàn hình noùn coù gôø lieân keát buoàng boác vaø buoàng ñoát.
Vaät lieäu laø theùp khoâng gæ X18H10T.
Tính toaùn:
Tính beà daøy toái thieåu ( S' ):
Buoàng boác laøm vieäc ôû ñieàu kieän chaân khoâng neân chòu aùp löïc töø beân ngoaøi.
Aùp suaát chaân khoâng tuyeät ñoái beân trong thaáp nhaát laø 0,21 at. Nhö vaäy thieát bò chòu aùp suaát ngoaøi laø Pn = 1+ (1-0,21)=1,79 at.
Theo CT 5-14, [13], trang 133:
Trong ñoù:
Dt – ñöôøng kính beân trong thaân thieát bò, Dt = 2000 mm.
Pn – aùp suaát tính toaùn beân ngoaøi taùc ñoäng vaøo thaân.
H1 – chieàu cao coät chaát loûng ôû treân buoàng boác.
H2 – chieàu cao coät chaát loûng ôû phaàn noùn giöõa buoàng boác vaø buoàng ñoát.
E – modul ñaøn hoài cuûa vaät lieäu ôû nhieät ñoä tính toaùn, E =1,85.105 N/mm2
l' – chieàu daøi tính toaùn cuûa thaân, laø chieàu daøi giöõa hai bít.
Beà daøy thaân (S):
Choïn heä soá boå sung beà daøy: C = Ca + Cb + Cc + Co = 3,39 mm.
Xem vaät lieäu nhö beàn cô hoïc: Cb = 0, Cc = 0.
Choïn heä soá aên moøn hoùa hoïc laø Ca = 1.
Choïn heä soá Co = 2,39 mm.
Beà daøy buoàng boác: S = S' + C = 14 mm.
Kieåm tra beà daøy buoàng boác:
Theo CT 5-15 vaø 5-16, [13],tr 131:
Vì:
neân thoaû maõn ñieàu kieän beàn thaân.
Aùp suaát tính toaùn cho pheùp trong thieát bò:
[sn]- öùng suaát neùn cho pheùp cuûa vaät lieäu, [sn]=2,6*118 = 307 N/mm2
sct - öùng suaát chaûy cuûa vaät lieäu: sct =1,65*118 =195 N/mm2
Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thaân khi chòu taùc duïng cuûa löïc neùn chieàu truïc:
Tính:
Þ kc =0,085
Tra kc ôû [13], tr140: kc » 0,098
Þ
Kieåm tra oån ñònh:
Neân ta tính öùng suaát neùn:
ÖÙng suaát neùn cho pheùp:
Khi thaân chòu taùc duïng ñoàng thôøi aùp löïc ngoaøi vaø löïc neùn chieàu truïc:
(thoûa )
Vaäy beà daøy buoàng boác laø 14 mm.
Tính beàn cho caùc loã:
Ñöôøng kính kính cho pheùp khoâng caàn taêng cöùng:
trong ñoù:
Dt – ñöôøng kính trong cuûa buoàng boác, Dt = 2000 mm
S – beà daøy buoàng boác, S = 14 mm
j - heä soá beàn cuûa loã:
Nhö vaäy ta caàn taêng cöùng cho 3 loã : 1 loã cöûa ngöôøi vaø 2 loã kính quan saùt.
Cöûa ngöôøi:
Choïn beà daøy khaâu taêng cöùng baèng 20mm.
Ñöôøng kính ngoaøi Dtc= 480 mm.
Kính quan saùt:
Choïn beà daøy khaâu taêng cöùng baèng 20mm.
Ñöôøng kính ngoaøi Dtc= 180 mm.
Tính cho ñaùy thieát bò:
Sô löôïc caáu taïo:
Choïn ñaùy noùn tieâu chuaån Dt = 1200mm.
Coù khoan 2 loã: loã thöû maãu vaø loã oáng chæ möùc.
Vaät lieäu laøm ñaùy laø theùp khoâng gæ X18H10T.
Ñaùy noùn coù gôø: Ht = 778 mm, Hgôø = 50 mm.
Tính toaùn:
Tính beà daøy toái thieåu ( S' ):
Ñaùy coù aùp suaát tuyeät ñoái beân trong laø: Po = 0,21 N/mm2.
Ñaùy chòu aùp suaát ngoaøi Pn = 0,179 N/mm2
Choïn sô boä beà daøy ñaùy laø 8 mm.
Löïc tính toaùn P neùn ñaùy:
P = (p/4).Dn2.Pn =(p/4). (1200 + 16)2. 0,179 = 207879 N.
Trong ñoù:
Dn – ñöôøng kính ngoaøi, mm
Pn – aùp suaát taùc duïng leân ñaùy thieát bò, Pn = 0,142 N/mm2.
Löïc neùn chieàu truïc cho pheùp:
[P] =p.Kc.Et.(S - Ca)2.cos2a =p.0,098.1,85.105.(8-1)2.cos237,5o
[P] = 1756617 N.
vôùi:
E – module ñaøn hoài cuûa vaät lieäu laøm ñaùy, E = 1,85.105 N/mm2
Kc – heä soá phuï thuoäc
Vì:
Neân:
Tính kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa ñaùy:
Vaäy beà daøy ñaùy laø 8 mm.
Tính beàn cho caùc loã:
Ta thaáy caùc loã treân ñaùy thoûa caùc ñieàu kieän:
d < 200mm
d<0,6.Dt
Neân khoâng caàn taêng cöùng cho loã.
Tính naép thieát bò:
Sô löôïc caáu taïo:
Choïn naép elip theo tieâu chuaån.
Choïn naép coù gôø, chieàu cao gôø h = 40 mm.
Ñöôøng kính trong 2000 mm, ñöôøng kính loå 400 mm.
Vaät lieäu laø theùp khoâng gæ X18H10T.
Naép chòu aùp suaát ngoaøi nhö buoàng boác: 0,179 N/mm2.
Tính toaùn beà daøy naép:
Ñoái vôùi elip tieâu chuaån: ht / Dt = 0,25
Thì ht = 500 mm, Rt = Dt = 2000 mm.
Choïn sô boä beà daøy naép baèng beà daøy thaân buoàng boác: 10 mm.
Xeùt tæ soá:
Trong ñoù:
Et – module ñaøn hoài cuûa vaät lieäu, E = 1,85.105 N/mm2
sc - öùng suaát chaûy cuûa vaät lieäu ôû nhieät ñoä laøm vieäc ttb = 800C
sc = 1,65*124 = 205 N/mm2
x= 0,7 (theùp khoâng gæ ).
Theo 6-6, [13],tr166: aùp suaát ngoaøi cho pheùp
Trong ñoù:
Et – module ñaøn hoài cuûa vaät lieäu, E = 1,85.105 N/mm2
K- heä soá phuï thuoäc ht/Dt vaø Rt/S, tra baûng trang 167 .
Vaäy beà daøy naép laø 10 mm.
Tính beàn cho caùc loã:
Ñöôøng kính kính cho pheùp khoâng caàn taêng cöùng:
trong ñoù:
Dt – ñöôøng kính trong cuûa naép, Dt = 2000 mm
S – beà daøy naép, S = 10 mm
j - heä soá beàn cuûa loã:
Nhö vaäy ta khoâng caàn taêng cöùng cho loã thoaùt hôi thöù.
Tính maët bích:
Ta duøng maët bích ñeå noái thaân thieát bò vôùi nhau, cuõng nhö vôùi ñaùy vaø naép thieát bò. Choïn maët bích baèng theùp, bích rôøi ( kieåu bích :1 ).
Maët bích noái buoàng ñoát vaø buoàng boác:
Buoàng ñoát vaø buoàng boác noái vôùi nhau theo ñöôøng kính buoàng ñoát 1200mm
Choïn bích rôøi ñeå noái.
Choïn döï phoøng aùp suaát trong thaân laø 0,3 N/mm2 ñeå bích kín thaân.
Tra baûng XIII.27, soå tay taäp 2, trang 417: ta ñöôïc caùc kích thöôùc cuûa bích:
Ñöôøng kính vaønh ngoaøi bích D = 1340 mm.
Ñöôøng kính cho ñeán taâm bulong Db = 1290 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh ngoaøi ñeäm D1 = 1260 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh trong ñeäm Do = 1213 mm.
Bulong: ñöôøng kính db = M 20, Soá löôïng Z = 32 caùi
Beà daøy bích: h = 25 mm.
Maët bích noái buoàng ñoát vaø ñaùy:
Buoàng ñoát vaø ñaùy noái vôùi nhau theo ñöôøng kính buoàng ñoát laø 1200 mm.
Choïn bích rôøi ñeå noái.
Choïn aùp suaát trong thaân laø 0,3 N/mm2 ñeå bích kín thaân.
Tra baûng XIII.28, soå tay taäp 2, trang 421: ta ñöôïc caùc kích thöôùc cuûa bích:
Ñöôøng kính vaønh ngoaøi bích D = 1340 mm.
Ñöôøng kính cho ñeán taâm bulong Db = 1290 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh ngoaøi ñeäm D1 = 1260 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh trong ñeäm Do = 1213 mm.
Bulong: ñöôøng kính db = M 20, Soá löôïng Z = 32 caùi
Beà daøy bích: h = 25 mm.
Maët bích noái buoàng boác vaø naép:
Buoàng boác vaø naép vôùi nhau theo ñöôøng kính buoàng boác laø 2000 mm.
Choïn bích rôøi ñeå noái.
AÙp suaát trong thaân laø 0,042 N/mm2. Choïn aùp suaát laø 0,1 N/mm2
Tra baûng XIII.27, soå tay taäp 2, trang 417: ta ñöôïc kích thöôùc cuûa bích:
Ñöôøng kính vaønh ngoaøi bích D = 2140 mm.
Ñöôøng kính cho ñeán taâm bulong Db = 2090 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh ngoaøi ñeäm D1 = 2060 mm.
Ñöôøng kính ñeán vaønh trong ñeäm Do = 2015 mm.
Bulong: ñöôøng kính db = M20, Soá löôïng Z = 44 caùi
Beà daøy bích: h = 32 mm.
Tính væ oáng:
Væ oáng phaûi giöõ chaët caùc oáng truyeàn nhieät.
Giöõ nguyeân daïng væ oáng tröôùc vaø sau khi nong.
Beàn vôùi taùc duïng öùng suaát do aùp suaát 0,3 N/mm2 vaø nhieät ñoä hôi ñoát laø TD = 132,90 C.
Choïn væ oáng loaïi phaúng troøn.
Choïn vaät lieäu laø theùp khoâng gæ X18H10T, giôùi haïn beàn uoán laø:
[su ] = 2,6*118 =307 N/mm2.
Tính cho væ oáng ôû treân buoàng ñoát:
Vôùi væ oáng theùp, theo (6–19), [13], trang 212, chieàu daøy tính toaùn toái thieåu ôû ngoaøi:
Trong ñoù:
K = 0,36 (choïn).
Dt –ñöôøng kính væ, Dt = 1200 mm.
Po = 0,42. 9,81.10-2 +1153,3.9,81.0,56.10-6 = 0,0475 N/mm2.
Vôùi:1153,3 kg/ m3 - khoái löôïng rieâng lôùn nhaát cuûa dung dòch coù theå ñaït ñöôïc.
Chieàu daøy væ oáng phía giöõa:
Trong ño
K=(0,45¸ 0,6), choïn K = 0,6
jo - heä soá laøm yeáu væ oáng
Sd – toång ñöôøng kính caùc loå:
Sd =dth +n*dt-ong = 273+10*50 = 773mm
Choïn sô boä h’ = 25 mm. ( baèng beà daøy bích)
Kieåm tra beàn væ oáng:
ÖÙng suaát uoán cuûa væ laø
Trong ñoù:
l =74,1.cos 300, mm – caùc oáng boá trí theo ñænh tam giaùc ñeàu.
dn – ñöôøng kính ngoaøi oáng, dn = 57 mm.
Vaäy væ oáng phía treân daøy 25 mm.
Tính cho væ oáng ôû döôùi buoàng ñoát:
Vôùi væ oáng theùp,theo 6–19,[13],tr 212, chieàu daøy tính toaùn toái thieåu ôû ngoaøi:
Trong ñoù:
K = 0,36 (choïn).
Dt – ñöôøng kính væ, Dt = 1400 mm.
Po = 0,42. 9,81.10-2 + 1381,4.9,81.2,56.10-6 = 0,0759 N/mm2.
Vôùi:
1381,4 kg/m3– khoái löôïng rieâng lôùn nhaát cuûa dung dòch (döï phoøng).
2,56 m – chieàu cao dung dòch ñeán væ.
Chieàu daøy væ oáng phía giöõa:
Trong ñoù
j- heä soá laøm yeáu gæ oáng
Sd – toång ñöôøng kính caùc loå.
Choïn sô boä h’ = 25 mm. ( baèng beà daøy bích)
Kieåm tra beàn væ oáng:
ÖÙng suaát uoán cuûa væ laø
Trong ñoù:
l = 74,1.cos 30o, mm – caùc oáng boá trí theo ñænh tam giaùc ñeàu.
dn – ñöôøng kính ngoaøi oáng, dn = 57 mm.
Vaäy væ oáng phía döôùi daøy 25 mm.
Tính tai treo chaân ñôõ:
Sô löôïc caáu taïo tai treo chaân ñôõ:
Laøm baèng theùp CT3 .
Choïn soá tai ñôõ laø 2, coù 2 gaân treân 1 tai ñôõ
Theå tích caùc boä phaän thieát bò:
Theå tích theùp laøm oáng truyeàn nhieät (Vvloâ):
Trong ñoù:
dn, dt - ñöôøng kính ngoaøi vaø trong cuûa caùc oáng truyeàn nhieät.
Dtht, Dtht - ñöôøng kính ngoaøi vaø trong cuûa oáng tuaàn hoaøn.
H - chieàu cao caùc oáng truyeàn nhieät.
Theå tích theùp laøm buoàng ñoát (Vvlbñ):
Trong ñoù:
H – chieàu cao buoàng ñoát (baèng chieàu cao oáng truyeàn nhieät )
Dñ,n, Dñ,t - ñöôøng kính ngoaøi vaø trong cuûa buoàng ñoát.
Theå tích theùp laøm ñaùy noùn (Vvlñ):
Theå tích beân trong ñaùy:
Vñt = 0,36 m3
Theå tích beân ngoaøi:
Vvlñ = Vñn – Vñt = 0,3711 – 0,36 = 0,0111 m3.
Trong ñoù:
Dd,n - ñöôøng kính beân ngoaøi cuûa phaàn ñaùy lôùn ( coù ñöôøng kính trong baèng vôùi buoàng ñoát ).
d - ñöôøng kính ngoaøi loå thaùo saûn phaåm.
hnoùn – chieàu cao phaàn noùn cuûa ñaùy.
hgôø - chieàu cao gôø.
Theå tích theùp laøm buoàng boác (Vvlbb):
Theå tích beân trong buoàng boác khoâng coù naép:
Theå tích beân ngoaøi:
Theå tích theùp caàn:
Vvlbb = Vb,n – Vb,t = 7,8174 – 7,6068 = 0,2106 m3.
Trong ñoù:
Db,n, Db,t - ñöôøng kính beân ngoaøi vaø beân trong cuûa buoàng boác.
Dd,n, Dd,t: ñöôøng kính beân ngoaøi vaø beân trong cuûa buoàng ñoát.
htruï– chieàu cao phaàn truï cuûa buoàng boác.
hnoùn – chieàu cao phaàn hình noùn.
hgôø – chieàu cao gôø giöõa buoàng boác vaø buoàng ñoát.
Theå tích theùp laøm naép elip (Vvln):
Naép elip tieâu chuaån coù:
Dt = 2000 mm.
S = 10 mm.
h = 40 mm.
Tra baûng XIII.11, soå tay taäp 2,tr 384:
Khoái löôïng theùp caàn laø 367,64 kg
Theå tích theùp laøm væ oáng vaø bích:
Theå tích theùp laøm væ oáng bao goàm caû 2 bích:
Toång dieän tích caùc loå:
Dieän tích oáng tuaàn hoaøn trung taâm:
Dieän tích væ:
Dieän tích coøn laïi: 1,4103 – 0,4234 – 0,0629=0,924 m2.
Theå tích væ: Vvlv = 0,924.( 0,025 + 0,025 ) = 0,0462 m3.
Theå tích theùp bích coøn laïi:
Khoái löôïng caùc boä phaän thieát bò:
Choïn vaät lieäu laø theùp khoâng gæ, r = 7982,5 kg /m3
Khoái löôïng oáng: Goâ = Vvloâ. r = 0,201. 7982,5 = 1604,48 kg
Khoái löôïng buoàng ñoát: Gbd = Vvlbd.r = 0,0607. 7982,5 = 484,54 kg
Khoái löôïng buoàng boác: Gbb = Vvlbb.r= 0,2106.7982,5 = 1681,27 kg
Khoái löôïng naép: Gn = 367,64 kg
Khoái löôïng ñaùy: Gñ = Vvlñ. r = 0,0111. 7982,5 = 88,6 kg
Khoái löôïng væ oáng: Gv = Vvlv. r = 0,044945 *7982,5 = 358,77 kg
Khoái löôïng cuûa bích: Gb= Vb.r = 0,03591*7850 =282 kg
Toång khoái löôïng:
Khoái löôïng thieát bò:
GTB = Goâ + Gbd + Gbb + Gn + Gñ + Gv + Gb = 4867,3 kg.
Khoái löôïng dung dòch naëng nhaát coù theå coù trong noài coâ ñaëc:
Gdd = 2,5* 1153,3 = 2883,25kg.
Toång khoái löôïng: G = GTB + Gdd = 4867,3 +2883,25=7750 kg.
Taûi troïng cho 1 tai ñôõ ( P ):
P = G.9,81 = 7750. 9,81 = 76033 N =7,6033.104 N.
Choïn chaân ñôõ tai treo:
Döï phoøng choïn taûi troïng laø 12.104 N
Choïn vaät lieäu laø theùp CT3.
Choïn thieát bò goàm 2 tai treo.
Taûi troïng ôû moãi tai treo: 6.104 N.
Tra baûng XIII.36, soå tay taäp 2, trang 438 ta coù caùc kích thöôùc tai treo, chaân ñôõ:
Teân goïi
G.10-4 N
F.104 m2
q.10-6 N/m2
L
B
B1
H
S
L
a
d
Khoái löôïngtai treo, kg
Tai treo 1
6
451
1,33
230
200
205
350
12
100
25
34
13,2
Tai treo 2
6
451
1,33
230
200
205
350
12
100
25
34
13,2
THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT
Sô löôïc veà cheá ñoä hoaït ñoäng vaø laøm vieäc cuûa thieát bò truyeàn nhieät:
Thieát bò truyeàn nhieät trong heä thoáng coâ ñaëc duøng ñeå ñun noùng nguyeân lieäu ñaït nhieät soâi tröôùc khi vaøo noài coâ ñaëc. Hoaït ñoäng theo 2 quaù trình:
Ñun noùng oån ñònh: ñun noùng nguyeân lieäu cung caáp lieân tuïc cho noài coâ ñaëc trong giai ñoaïn nhaäp lieäu.
Ñun noùng khoâng oån ñònh: ñun noùng 2,5 m3 nguyeân lieäu cung caáp cho meû tieáp theo, giai ñoaïn ngöøng nhaäp lieäu nguyeân lieäu seõ ñöôïc ñun noùng tuaàn hoaøn ôû beå 2,5 m3 cho ñeán khi keát thuùc meû.
Söû duïng hôi thöù cuûa noài coâ ñaëc coù nhieät ñoä Tht =82,50C.
Tính heä soá truyeàn nhieät:
Nhieät taûi rieâng phía hôi ngöng (q1):
Theo coâng thöùc (V.101), soå tay taäp 2, trang 28:
Trong ñoù:
r - aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi thöù ôû aùp suaát 0,41 at.
Tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 447: r = 2230.103 J/kg
H - chieàu cao oáng truyeàn nhieät, choïn H = 2 m.
A - phuï thuoäc nhieät ñoä maøng nöôùc ngöng tm = (tD + tv1)/2
A tra ôû soå tay taäp 2, trang 28.
vôùi tht, tv1: nhieät ñoä hôi thöù vaø vaùch phía hôi ngöng.
a1 - heä soá caáp nhieät phía hôi ngöng, W/m2K.
Nhieät taûi rieâng phía töôøng (qv):
Theo BT vaø VD taäp 10:
qv = Þ Dtv = tv1 -tv2 = Srv*qv = 0,75.10-3* qv (2)
Trong ñoù:
Srv - toång trôû vaùch.
Srv = r1 + d/l + r2
= ( 0,464 + 2/17,5 + 0,172 )*10-3 = 0,75.10-3 W/m2K
vôùi
r1 - nhieät trôû maøng nöôùc, r1 = 0,464.10-3 m2 oK / W.
r2 - nhieät trôû lôùp caën, r2 = 0,172.10-3 m2 oK / W.
d - beà daøy oáng, d =( do - dt ) / 2 = ( 27 – 25 )/ 2 = 2 mm
l - heä soá daãn nhieät cuûa oáng, l = 17,5 m2 oK / W (vôùi oáng laø theùp khoâng gæ )
Dtv: cheânh leäch nhieät ñoä cuûa töôøng, Dtv = tv1 - tv2, oK
Nhieät taûi rieâng phía dung dòch (q2):
Heä soá caáp nhieät a2 phía dung dòch ñöôïc tính theo coâng thöùc (VI.25), soå tay taäp 2, trang 69:
(3)
Trong ñoù:
j - heä soá thöïc nghieäm, dung dòch ñöôøng j = 0,57
P – aùp suaát trong oáng, at
Tieán trình tính caùc nhieät taûi rieâng:
Khi quaù trình coâ ñaëc dieãn ra oån ñònh:
q1 = q2 = qv (4)
Dtv1 = tD - tv1 (5)
Dtv =tv1 - tv2 (6)
Dt2 = tv2 - tsoitb (7)
Duøng phöông phaùp soá ta laàn löôït tính theo caùc böôùc sau:
Böôùc 1: Choïn noàng ñoä dung dòch, töø ñoù tra ñöôïc caùc thoâng soá baûng 2
Böôùc 2: Choïn nhieät ñoä töôøng phía hôi ngöng: tv1, tính ñöôïc Dt1 theo (5) vôùi tht = 82,5oC.
Böôùc 3: Tính ñöôïc q1 theo (1).
Böôùc 4:Tính heä soá caáp nhieät phía dung dòch, ta tìm a2 theo (3)
Böôùc 5: Tính Dtv theo (2). Tính ñöôïc tv2 = Dtv + tv1
Böôùc 6: Tính D t2 theo (7) vôùi tsoitb =76,440C.
Böôùc 7: Tính ñöôïc q2 theo coâng thöùc: q2 = a2 * D t2
Böôùc 8: So saùnh sai soá giöõa q1 vaø qtb, vôùi qtb = (q1 + q2) / 2. Ñaët giaù trò ñoù laø ss:
Neáu ss lôùn thì quay veà böôùc 2 vaø coù söï hieäu chænh nhieät ñoä Dt1:
Dt1(môùi] = (1 - ss)* Dt1, töø ñoù tính laïi ñöôïc tv1 = tD - Dt1.
Neáu ss nhoû thì ngöøng.
Pheùp laëp seõ coù ss hoäi tuï veà 0. Do ñoù vôùi soá laàn laëp lôùn ta seõ coù keát quaû q1, q2 vaø qv seõ cuøng tieán veà haèng soá ñoù chính laø giaù trò caàn tìm.
Keát quaû: sau khi ñaõ thöïc hieän pheùp laëp, ta ñöôïc keát quaû cuûa hai laàn laëp cuoái cuøng laø:
Heä soá truyeàn nhieät cho quaù trình ñun noùng oån ñònh:
Laàn tính
A
Phía dung dòch
Dtv
Phía hôi ngöng
qtb
a1
a2
K
ss%
q1
Tht
Dt1
tv1
tv2
tstb
Dt2
q2
1
170.16
6104
82.5
0.3
82.15
4.58
77.6
76.44
1.13
784
3444
17440
692
428
3.4%
2
170.17
5948
82.5
0.34
82.16
4.46
77.7
76.44
1.26
857
3403
17592
680
423
3%
3
170.17
5815
82.5
0.33
82.17
4.36
77.8
76.44
1.37
917
3366
17725
669
419
2.7%
Heä soá truyeàn nhieät cho quaù trình ñun noùng khoâng oån ñònh:
Laàn tính
A
Phía dung dòch
Dtv
Phía hôi ngöng
qtb
a1
a2
K
ss%
q1
Tht
Dt1
tv1
tv2
tstb
Dt2
q2
1
163.08
5598
68.3
0.3
68.00
4.20
63.8
63
0.80
523
3060
16962
652
412
4.9%
2
163.09
5393
68.3
0.31
68.02
4.04
64.0
63
0.97
617
3005
17175
635
405
3.9%
3
163.09
5235
68.3
0.30
68.03
3.93
64.1
63
1.10
685
2960
17346
622
400
3.3%
4
163.09
5104
68.3
0.29
68.04
3.83
64.2
63
1.21
739
2922
17493
611
395
3%
5
163.09
4991
68.3
0.28
68.05
3.74
64.3
63
1.30
784
2888
17625
601
391
2.7%
6
163.10
4890
68.3
0.28
68.05
3.67
64.4
63
1.39
822
2856
17745
593
388
2.5%
7
163.10
4799
68.3
0.27
68.06
3.60
64.5
63
1.46
855
2827
17857
585
384
2.3%
8
163.10
4716
68.3
0.26
68.07
3.54
64.5
63
1.53
885
2800
17962
578
381
2.2%
9
163.10
4639
68.3
0.26
68.07
3.48
64.6
63
1.59
911
2775
18060
571
379
2%
10
163.10
4568
68.3
0.25
68.08
3.43
64.7
63
1.65
934
2751
18154
565
376
1.9%
Tính toaùn quaù trình ñun noùng oån ñònh:
Caùc ñaïi löôïng lieân quan:
Toång löôïng hôi thöù duøng ñun noùng W1= 6588 kg
Trong khoaûng thôøi gian t1= 6570 giaây
Khoái löôïng dung dòch caàn ñun noùng laø G1= 6588 kg
Noàng ñoä dung dòch laø 8%
Nhieät ñoä vaøo cuûa dung dòch t1’= 300C
Nhieät ñoä cuoái cuûa dung dòch t1’’=76,440C
Nhieät ñoä hôi thöù tht=82,50C
Löôïng nhieät caàn thieát ñeå ñun noùng ñeán nhieät ñoä soâi:
Q1 =W1.(t1’’ - t1’)=(6588/6570)*4020,99*(76,44 –30)=0,187.106 W
Trong ñoù:
G1 = 6588 kg.
Ctb - nhieät dung rieâng cuûa dung dòch:
C = 4190 - ( 2514 - 7,542*t )*x, J/kgoK
ÔÛ t = 30oC, x = 8% thì
C1 = 4190 - ( 2514 - 7,542* 30 )*0,08 =4006,98 J/kgoK
ÔÛ t = 76,44 oC, x = 8% thì
C2 = 4190 - ( 2514 - 7,542*76,44 )*0,08 = 4035,0 J/kgoK
Neân Ctb = (4006,98+ 4035,0 ) / 2 = 4020,99 J/kgoK
Löôïng nhieät hôi thöù cung caáp cho quaù trình ñun noùng (Q2 ):
Theo coâng thöùc 4.5a, VD vaø BT T10, tr182:
Q1’ = W1*r =6588*2325.103 =15,371 .109 J
Trong ñoù:
W1- Toång löôïng hôi thöù duøng ñun noùng, W1= 6588 kg
r - aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi ñoát ôû aùp suaát laø 0,41j at.
Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443: r = 2325.103 J/kg
Tính toaùn:
Quaù trình ñun trao ñoåi nhieät ngöôïc chieàu.
Q1 =K.F.Dtlog Þ F = Q1/( K. Dtlog)=0,187.106/(419.19,23)= 23,2 m2
Soá oáng truyeàn nhieät caàn thieát laø:
n = F/(p*dt*H)= 23,2/(p.0,025.2)=147,6
Choïn 149 oáng.
Boá trí oáng ôû ñænh tam giaùc taïo thaønh hình luïc giaùc ñeàu
Theo coâng thöùc V140, trang 66, taäp 5:
Dd = s*( b – 1 ) + 4*do
Trong ñoù:
do – ñöôøng kính ngoaøi oáng truyeàn nhieät, choïn do = 25m
s – böôùc oáng, s = b.do= 1,3.25=32,5
Dd- ñöôøng kính thieát bò, choïn
Þ b = ( Dd – 4*do )/s + 1 = (500 - 4*25) / 32,5 + 1 = 13,3
Choïn b = 13
Toång soá oáng trong thieát bò laø: 169 oáng
Dieän tích beà maët truyeàn nhieät laø:
F = n*p*dt*H = 169*p*0,025*2 = 26,55 m2 (thoûa)
Nhö vaäy:
Ñöôøng kính thieát bò truyeàn nhieät laø 500 mm.
Chieàu cao 2000 mm.
Soá oáng truyeàn nhieät 169 oáng côõ F25x2
Tính toaùn quaù trình ñun noùng khoâng oån ñònh:
Caùc ñaïi löôïng lieân quan:
Toång löôïng hôi thöù duøng ñun noùng W2= 1787 kg
Trong khoaûng thôøi gian t2= 5864 giaây
Khoái löôïng dung dòch caàn ñun noùng laø G2= 2579 kg
Noàng ñoä dung dòch laø 8%
Nhieät ñoä vaøo cuûa dung dòch t1’= 300C
Nhieät ñoä cuoái cuûa dung dòch t1’’= 630C
Nhieät ñoä hôi thöù tht= 66,040C
Löôïng nhieät caàn thieát ñeå ñun noùng ñeán nhieät ñoä soâi:
Q2 = G2 .Ctb .( t1’’ - t1’ )
= 2579*4016,94*( 63 – 30 ) =0,342.109 J
Trong ñoù:
G1 = 2579 kg.
Ctb - nhieät dung rieâng cuûa dung dòch:
C = 4190 - ( 2514 - 7,542*t )*x, J/kgoK
ÔÛ t = 30oC, x = 8% thì
C1 = 4190 - ( 2514 - 7,542* 30 )*0,08 =4006,98 J/kgoK
ÔÛ t = 76,44 oC, x = 8% thì
C2 = 4190 - ( 2514 - 7,542*76,44 )*0,08 = 4026,89 J/kgoK
Neân Ctb = (4006,98+ 4026,89 ) / 2 = 4016,94 J/kgoK
Löôïng nhieät hôi thöù cung caáp cho quaù trình ñun noùng (Q2 ):
Theo coâng thöùc 4.5a, VD vaø BT T10, tr182:
Q’2 = W1*r =1787*2362.103 =4,22.109 J
Trong ñoù:
W1- Toång löôïng hôi thöù duøng ñun noùng, W1= 1787 kg
r - aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi ñoát ôû aùp suaát laø 0,21 at.
Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443: r = 2362.103 J/kg
Thôøi gian caàn thieát ñeå ñun noùng:
Theo coâng thöùc (3.44), GT QT vaø TB TN taäp 5, trang 98:
Trong ñoù:
a – löu löôïng bôm tuaàn hoaøn, kg/h. Choïn a= 5000 kg/ h
K- heä soá truyeàn nhieät.
Ca- noàng ñoä dung dòch ban ñaàu, %
G2- khoái löôïng dung dòch caàn ñun noùng, kg.
THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ BAROMET
Cheá ñoä laøm vieäc:
Löôïng nöôùc laïnh vaøo thieát bò ( Gn ):
Theo CT (4.39), VD vaø BT taäp 10, trang188:
Trong ñoù:
W’- löôïng hôi thöù ngöng tu ïlôùn nhaát trong khoaûng giai ñoaïn ñaàu,
t= 3584 giaây
i’’ – enthanpi hôi thöù ra khoûi TBNT, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 443 ôû 0,4 at: i’’ = 2632.103 J/kg.
Cn – nhieät dung rieâng nöôùc, Cn = 4190 J /KgK
t1’ – nhieät ñoä hôi thöù vaøo TBNT . Choïn t1’ = 30oC.
t1’’ – nhieät ñoä hôi thöù ra khoûi TBNT .Theo VD vaø BT taäp 10, choïn cheânh leäch 50 K.
t1’’ = tc – 5 = 75,4 – 5 = 70,4oC
nhieät ñoä ngöng tuï tc = 75,4oC ôû 0,4 at
Löôïng khoâng khí do bôm huùt ra khoûi TBNT (Gkk):
Theo CT 4.40, VD vaø BT taäp 10,trang 188:
Gkk = 0,000025.( Gn + W’) + 0,01 .W’
= 0,000025.(9,685 +1,221 ) + 0,01.1,221 = 0,0125 ( kg/s)
Trong ñoù:
Gn – löôïng nöôùc vaøo TBNT, Gn = 9,685 kg/s .
W’ – löôïng hôi thöù ngöng tuï, W’ = 1,221 kg/s.
Theå tích khoâng khí caàn huùt (Vkk):
Theo CT VI.49, soå tay taäp 2, trang 84:
Trong ñoù:
Gkk – löôïng khoâng khí caàn huùt, Gkk = 0,0125 kg/s.
tkk = t1’’ = 70,4oC (theo soå tay taäp 2)
Ph – aùp suaát hôi nöôùc baõo hoaø ôû tkk = 70,4oC
Ph = 0,3177 bar = 31166 N/m2
P – aùp suaát trong TBNT, P = 0,4 at = 39240 N/m2
Caùc kích thöôùc chuû yeáu cuûa thieát bò ngöng tuï:
Ñöôøng kính trong thieát bò (Dtr):
Theo VI.52, soå tay taäp 2, trang 84:
Choïn ñöôøng kính trong cuûa TBNT laø 600 mm
Trong ñoù:
W’ – löôïng hôi thöù ngöng tuï, W’ = 1,221 kg/s.
wh – toác ñoä hôi trong TBNT, choïn wh = 30 m/s (theo soå tay taäp 2, trang 185 ).
rh – khoái löôïng rieâng hôi, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 443: ôû 0,4 at ñöôïc rh = 0,2456 kg/m3
Kích thöôùc taám ngaên:
Thöôøng coù daïng vieân phaân ñeå laøm vieäc toát .
Chieàu roäng taám ngaên (b):
Theo VI.53, soå tay taäp 2, trang 85:
b = Dtr / 2 + 50 = 600/2 +50 = 350 mm.
Beà daøy taám ngaên (d):
Theo soå tay taäp 2, trang 85: choïn d = 4 mm .
Ñöôøng kính loå ( d ):
Theo soå tay taäp 2:
choïn nöôùc soâng (ao,hoà) ñeå ngöng tuï hôi thöù thì d=5mm
Chieàu cao gôø taám ngaên:
Theo soå tay taäp 2, choïn chieàu cao gôø laø: 40 mm .
Choïn toác ñoä tia nöôùc laø 0,62 m/s.
Chieàu cao boä phaän ngöng tuï vaø caùc kích thöôùc cô baûn khaùc:
Tra baûng VI.8, soå tay taäp 2, trang 88:
Theo tieâu chuaån hoaù quy caùch TBNT ta coù caùc kích thöôùc:
Kyù hieäu caùc kích thöôùc
Kyù hieäu
Kích thöôùc, mm
Ñöôøng kính trong cuûa thieát bò
Chieàu daøy cuûa thaønh thieát bò
Khoaûng caùch töø ngaên treân cuøng ñeán naép thieát bò
Khoaûng caùch töø ngaên cuoái cuøng ñeán ñaùy thieát bò
Beà roäng cuûa taám ngaên
KC giöõa taâm cuûa TB ngöng tuï vaø TB thu hoài
Chieàu cao cuûa heä thoáng thieát bò
Chieàu roäng cuûa heä thoáng thieát bò
Ñöôøng kính cuûa thieát bò thu hoài
Chieàu cao cuûa thieát bò thu hoài
Khoaûng caùch giöõa caùc ngaên:
Ñöôøng kính caùc cöûa ra vaø vaøo:
-Hôi vaøo
-Nöôùc vaøo
-Hoãn hôïp khí vaø hôi ra
-Noái vôùi oáng Baromet
-Hoãn hôïp khí vaø hôi vaøo thieát bò thu hoài
-Hoãn hôïp khí vaø hôi ra khoûi thieát bò thu hoài
-Noái töø thieát bò thu hoài ñeán oáng Baromet
-Oáng thoâng khí
Dtr
S
a
P
b
K1
H
T
D1
h
a1
a2
a3
a4
a5
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d7
d8
600
5
1300
1200
350
725
4550
1400
400
1400
260
300
360
400
430
350
125
100
150
100
70
50
Kích thöôùc oáng Baromet:
Ñöôøng kính trong oáng (d):
Theo baûng treân thì d = 150 mm
Chieàu cao oáng ( H ):
Theo VI.58, soå tay taäp 2, trang 86:
H = h1 + h2 + 0,5, m (1)
Trong ñoù:
h1 – chieàu cao coät nöôùc tónh do ñoä chaân khoâng .
h2 – chieàu cao ñeå khaéc phuïc trôû löïc khi nöôùc chaûy trong oáng.
Tính h1:
Theo VI.59, soå tay taäp 2, trang 86:
h1 = 10,33.( P/ 760) = 10,33 .(613/ 760) = 8,332 m.
vôùi :
P – aùp suaát chaân khoâng trong thieát bò,
P = 760 – 0,2.735 = 613 mmHg
Tính h2:
Theo VI.60, soå tay taäp 2, trang 87:
Trong ñoù
d - ñöôøng kính oáng Baromet, d = 150 mm.
H - chieàu cao toång coäng oáng Baromet , m.
g = 9,81 m/s2 .
Sx= x1 + x2 = 1 + 0, 5 = 1,5
x1 - heä soá trôû löïc khi vaøo oáng, x1 = 1
x2 - heä soá trôû löïc khi ra khoûi oáng, x2 = 0,5
w – toác ñoä nöôùc chaûy trong oáng,
Vôùi:
Gn – löôïng nöôùc vaøo TBNT, Gn = 9,685 kg/s
W’ – löôïng hôi thöù ngöng tuï, W’ = 1,221 kg/s.
l- heä soá trôû löïc do ma saùt khi chaûy trong oáng, l = f(Re).
Choïn ñoä nhaùm oáng theùp laø e =0,2 mm .
Chieàu cao caàn thieát:
Töø phöông trình (1) thì:
Giaûi phöông trình baäc nhaát 1 aån soá H ta ñöôïc: H = 8,86 m .
Choïn H = 9 m.
TÍNH VAØ CHOÏN BÔM
Bôm chaân khoâng:
Tính cho giai ñoaïn 1:
Coâng suaát bôm chaân khoâng (Nck):
Theo saùch Maùy vaø thieát bò saûn xuaát hoaù chaát.:
Trong ñoù:
nck – heä soá hieäu chænh, choïn nck = 0,75.
m – heä soá ña bieán, choïn m = 1,25 .
Vkk – theå tích khoâng khí caàn huùt, Vkk = 0,1532 m3 /s .
Pkk = P1 laø aùp suaát khoâng khí ñaàu huùt:
P1 = Pkk = Pc – Ph = 0,4 – 0,3177 = 0,0823 at = 8073,63 N/m2.
Pc – aùp suaát ngöng tuï, Pc = 0,4 at .
Ph - aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc ôû nhieät ñoä khoâng khí laø 70,4oC Þ Ph = 0,3177 at.
P2 – aùp suaát ñaàu ñaåy .
Choïn P2 lôùn hôn aùp suaát khí quyeån, P2 = 1,1 at =107910 N/m2
Tính cho giai ñoaïn 2:
Coâng suaát bôm chaân khoâng (Nck):
Theo saùch Maùy vaø thieát bò saûn xuaát hoaù chaát.:
Trong ñoù:
nck – heä soá hieäu chænh, choïn nck = 0,75.
m – heä soá ña bieán, choïn m = 1,25 .
Vkk – theå tích khoâng khí caàn huùt, Vkk = 0,1532 m3 /s .
Pkk = P1 laø aùp suaát khoâng khí ñaàu huùt:
P1 = Pkk = Pc – Ph = 0,2 – 0,154 = 0,046 at = 4512,6 N/m2.
Pc – aùp suaát ngöng tuï, Pc = 0,2 at .
Ph - aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc ôû nhieät ñoä khoâng khí laø 54,7oC Þ Ph = 0,154 at.
P2 – aùp suaát ñaàu ñaåy .
Choïn P2 lôùn hôn aùp suaát khí quyeån, P2 = 1,1 at =107910 N/m2
Choïn bôm chaân khoâng:
Duøng bôm chaân khoâng roto khoâng caàn daàu boâi trôn, coù theå huùt khoâng khí, hôi nöôùc, khí laån buïi. Choïn bôm chaân khoâng voøng nöôùc PMK coù coâng suaát yeâu caàu treân truïc bôm laø 6,84 KW . Caùc thoâng soá khaùc nhö sau :
Kieåu PMK – 2.
Naêng suaát ôû ñoä chaân khoâng : 0,6 m3 / s.
Soá voøng quay : n = 1450 v/ph.
Coâng suaát ñoäng cô ñieän : 10 KW.
Löu löôïng nöôùc : 0,02 m3/h.
Khoái löôïng : 109 kg.
Kích thöôùc ( daøi x roäng x cao) : 705 x 416 x 390 (mm).
Bôm nöôùc vaøo thieát bò ngöng tuï:
Coâng suaát bôm (Nb1):
Theo Soå tay taäp 1:
Trong ñoù:
Q – löu löôïng bôm, m3/s.
H – coät aùp bôm, m.
r - khoái löôïng rieâng chaát loûng, r = 997 kg/m3.
g = 9,81 m/s2.
h - hieäu suaát bôm, choïn h= 0,75 .
Löu löôïng cuûa bôm ( Q ):
Q = Gn / r = 9,685 / 997 = 0,0097 m3/s.
Vôùi:
Gn – löôïng nöôùc vaøo TBNT, Gn = 9,685 kg/s .
r - khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc vaøo TBNT ôû nhieät ñoä ñaàu 25oC,
r = 997 kg /m3.
Coät aùp bôm ( H ):
Theo phöông trình Bernoulli, CT 2.1, Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10:
H = =
Trong ñoù:
Ho – chieàu cao hình hoïc ñeå naâng nöôùc leân .
P1, P2 – aùp suaát ôû ñaàu huùt, ñaàu ñaåy .
P1 = 1 at, P2 = Pc = 0,2 at .
H – coät aùp khaéc phuïc trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
r - khoái löôïng rieâng nöôùc, r = 997 kg/m3.
g = 9,81 m/s2.
Tính Ho:
Ho = P + a0 + a1 + a2 + a3 + a4 = 11,9 m .
Choïn Ho = 13 m.
Trong ñoù: P, a0, a1, a2, a3, a4: kích thöôùc hình hoïc cuûa TBNT.
Tính H:
H = hhuùt + hñaåy =0,24 + 0,139 = 0,379 m.
Trong ñoù
hhuùt, hñaåy - trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
Tính hhuùt:
Trong ñoù: w1 – vaän toác nöôùc trong oáng huùt,
w1 = = m/s .
d- ñöôøng kính oáng huùt, d= 0,125 m.
g = 9,81 m/s2.
l1 – chieàu daøi oáng huùt, choïn l1 = 3m .
Sx - toång heä soá trôû löïc ñaàu huùt, choïn ñaàu huùt coù van vaø löôùi loïc thì Sx= 7
r- khoái löôïng rieâng nöôùc, r = 997 kg/m3.
m - ñoä nhôùt cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä vaøo 25oC, m = 0,438.10-3 Ns/m2
l- heä soá trôû löïc do ma saùt khi chaûy trong oáng, l= f(Re).
Re = =
Choïn ñoä nhaùm oáng theùp laø mm .
Regh = 6 . (d / )8/7 = 6.(125 / 0,2 )8/7 = 9406.
Ren = 220.(d / )9/8 = 220.(125 / 0,2 )9/8 = 307459.
Do Regh <Re < Ren neân theo CT VI.46, soå tay taäp 2:
= 0,1 .(1,46 . / d + 100 / Re )0,25
= 0,1 .( 1,46 . 0,2 /125 + 100 / 22,5.104 )0,25 = 0,023
Tính hñaåy:
Trong ñoù:
Choïn oáng coù caùc kích thöôùc ñaëc tröng gioáng oáng huùt thì d= 0,125 m ; = 0,2 mm .
l2- chieàu daøi oáng ñaåy, l2 = 14 m
- toång heä soá trôû löïc ñaàu ñaåy .
Choïn ñaàu ñaåy coù 2 khuyûu 90o thì =1,8.
w2 – vaän toác nöôùc trong oáng ñaåy, w2 = w1
l- heä soá ma saùt treân ñöôøng oáng. Do caùc yeáu toá khoâng ñoåi neân l = 0,023 .
Choïn bôm:
Choïn bôm ly taâm 1 caáp truïc ngang . Choïn bôm nöôùc maõ soá LT 12 –20. Caùc thoâng soá cuûa bôm :
Coâng suaát ñieän laø 2,2 KW
Löu löôïng nöôùc : 10 – 14 m3/h.
Chieàu cao coät aùp : 20-17 m.
Soá voøng quay : 2900 v/ph
Ñöôøng kính loå mieäng huùt : 52 mm
Ñöôøng kính loå mieäng ñaåy : 32 mm.
Bôm nhaäp lieäu:
Coâng suaát bôm (Nb2):
Theo Soå tay taäp 1:
Trong ñoù:
Q – löu löôïng bôm, m3/s.
H – coät aùp bôm, m.
r - khoái löôïng rieâng dung dòch, r = 1031,7 kg/m3.
g = 9,81 m/s2.
h- hieäu suaát bôm, choïn h = 0,75 .
Löu löôïng bôm (Q):
Nhaäp lieäu 2,5 m3 dung dòch ñöôøng trong 10 phuùt neân:
Trong ñoù:
V – theå tích dung dòch nhaäp lieäu, m3
t - thôøi gian nhaäp lieäu cho 2,5 m3
Coät aùp bôm ( H ):
Theo phöông trình Bernoulli, CT 2.1, Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10:
H = = 0 + 4 + 1,58 = 5,58 m
Trong ñoù:
Ho – chieàu cao hình hoïc ñeå huùt dung dòch ra .
P1, P2 – aùp suaát ôû ñaàu huùt, ñaàu ñaåy .
P1 = 1 at, P2 = 1 at (do ban ñaàu ñaõ taïo chaân khoâng).
H – coät aùp khaéc phuïc trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
Tính Ho:
Choïn Ho = 4 m (chieàu cao nhaäp lieäu ).
Tính H:
H = hhuùt + hñaåy =1,1 + 0,48 = 1,58 m.
Trong ñoù hhuùt, hñaåy - trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
Tính hhuùt:
Trong ñoù:
w1 – vaän toác nöôùc trong oáng huùt,
w1 = =
g = 9,81 m/s2.
l1 – chieàu daøi oáng huùt, choïn l1 = 1m .
- toång heä soá trôû löïc ñaàu huùt, choïn ñaàu huùt coù van vaø löôùi loïc thì = 7
r - khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch ñöôøng
r =1031,7 kg/m3
m- ñoä nhôùt cuûa dung dòch ñöôøng, m = 0,343.10-3 Ns/m2
l- heä soá trôû löïc do ma saùt khi chaûy trong oáng, l = f(Re).
Re = =
Oáng theùp choïn ñoä nhaùm laø mm .
Regh = 6 . (d / )8/7 = 6.(56 / 0,2 )8/7 = 3757.
Ren = 220.( d / )9/8 = 220.(43 / 0,2 ) 9/8 = 137776.
Do Re > Ren neân theo soå tay taäp 2:
= 0,11 . ( /d)0,25= 0,027 .
Tính hñaåy:
Trong ñoù:
Choïn oáng coù caùc kích thöôùc ñaëc tröng gioáng oáng huùt thì
d = 0,056 m ; = 0,2 mm .
l2 - chieàu daøi oáng ñaåy, l2 = 5 m
- toång heä soá trôû löïc ñaàu ñaåy, choïn ñaàu ñaåy coù 1 khuyûu 90o thì = 0,9 .
w2 – vaän toác nöôùc trong oáng ñaåy, w2 = w1
- heä soá ma saùt treân ñöôøng oáng. Do caùc yeáu toá khoâng ñoåi neân = 0,027
Choïn bôm:
Vôùi coâng suaát bôm laø 0,3 kW ta choïn bôm nhaäp lieäu dung dòch ñöôøng coù caùc ñaëc ñieåm sau : choïn bôm coù maõ hieäu LT 24 –5 vôùi caùc thoâng soá :
Löu löôïng Q = 24 m3/s
Soá voøng quay 1450 v/ph
Coâng suaát ñoäng cô : 1,5 KW
Ñöôøng kính mieäng huùt : 50 mm
Ñöôøng kính mieäng ñaåy : 40 mm .
Bôm thaùo saûn phaåm:
Coâng suaát bôm (Nb3):
Theo Soå tay taäp 1:
Trong ñoù:
Q – löu löôïng bôm, m3/s.
H – coät aùp bôm, m.
r - khoái löôïng rieâng dung dòch, r = 1381,4 kg/m3
g = 9,81 m/s2.
h- hieäu suaát bôm, choïn h= 0,75
Löu löôïng bôm (Q):
Thaùo lieäu 1000 kg dung dòch ñöôøng trong 10 phuùt neân:
Trong ñoù:
r =1381,4 kg/m3– khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch ñöôøng ôû nhieät ñoä thaùo lieäu laø 68,33oC.
Coät aùp bôm ( H ):
Theo phöông trình Bernoulli, CT 2.1, Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10:
H = = (10-2,1) + 4 + 0,44 = 12,74 m
Trong ñoù:
Ho – chieàu cao hình hoïc ñeå huùt dung dòch ra .
P1, P2 – aùp suaát ôû ñaàu huùt, ñaàu ñaåy .
P1 = 0,21 at, P2 = 1 at (do ban ñaàu ñaõ taïo chaân khoâng).
H – coät aùp khaéc phuïc trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
Tính Ho:
Choïn Ho = 4 m (chieàu cao nhaäp lieäu ).
Tính H:
H = hhuùt + hñaåy =0,26 + 0,18 = 0,44 m.
Trong ñoù hhuùt, hñaåy - trôû löïc treân ñöôøng oáng huùt vaø ñaåy .
Tính hhuùt:
Trong ñoù:
w1 – vaän toác nöôùc trong oáng huùt,
w1 = =
g = 9,81 m/s2.
l1 – chieàu daøi oáng huùt, choïn l1 = 2 m .
- toång heä soá trôû löïc ñaàu huùt, choïn ñaàu huùt coù van thì = 4,9
r - khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch ñöôøng
r =1381,4 kg/m3
m- ñoä nhôùt cuûa dung dòch ñöôøng, m = 0,343.10-3 Ns/m2
l- heä soá trôû löïc do ma saùt khi chaûy trong oáng, l = f(Re).
Re = =
Oáng theùp choïn ñoä nhaùm laø mm .
Regh = 6 . (d / )8/7 = 6.(56 / 0,2 )8/7 = 3757.
Ren = 220.( d / )9/8 = 220.(43 / 0,2 ) 9/8 = 137776.
Do Re > Ren neân theo soå tay taäp 2:
= 0,11 . ( /d)0,25= 0,029 .
Tính hñaåy:
Trong ñoù:
Choïn oáng coù caùc kích thöôùc ñaëc tröng gioáng oáng huùt thì
d = 0,04 m ; = 0,2 mm .
l2 - chieàu daøi oáng ñaåy, l2 = 3 m
- toång heä soá trôû löïc ñaàu ñaåy, choïn ñaàu ñaåy coù 2 khuyûu 90o thì = 1,8 .
w2 – vaän toác nöôùc trong oáng ñaåy, w2 = w1
- heä soá ma saùt treân ñöôøng oáng. Do caùc yeáu toá khoâng ñoåi neân = 0,029
Choïn bôm:
Vôùi coâng suaát bôm laø 0,279 kW ta choïn bôm thaùo saûn phaåm coù caùc ñaëc ñieåm sau : choïn bôm loác xoaùy coù maõ hieäu BK-1,25/25 vôùi caùc thoâng soá :
Löu löôïng Q = 4,5 m3/h
Coâng suaát ñoäng cô : 2,5 KW
Ñöôøng kính mieäng huùt : 40 mm.
Ñöôøng kính mieäng ñaåy : 40 mm.
TÍNH TOAÙN GIAÙ THAØNH THIEÁT BÒ CHÍNH
Sau khi tính toaùn chi tieát caùc boä phaän cuûa thieát bò coâ ñaëc cuõng nhö caùc thieát bò phuï ñoùng vai troø boå trôï cho thieát bò hoaït ñoäng , ñoàng thôøi vôùi vieäc tham khaûo giaù caû cuûa caùc boä phaän . Trong ñoù chuû yeáu döïa vaøo baûng baùo giaù do caùc thaày ñöa ra , thieát bò coù giaù thaønh nhö sau :
Teân thaønh phaàn
Vaät lieäu
Soá löôïng
Ñôn vò
Ñôn giaù
Thaønh tieàn
Toång theå thieát bò
Theùp khoâng
ræ :X18T10H
4867,3
kg
50.000,ñ/kg
243.365.000 ñ
Caùc oáng daãn:
-Nhaäp lieäu Þ56
-Thaùo lieäu Þ40
-Hôi thöù Þ400
-Nöôùc laøm ngöng tuï Þ125
-Ñeán bôm chaân khoâng Þ70
-Xaû khí+xaû nöôùc ngöng Þ20
Toång coäng
Theùp
Theùp
Theùp
Theùp
Theùp
Theùp
6
5
8
10
15
15
m
m
m
m
m
m
30000 ñ/m
20000 ñ/m
100000 ñ/m
60000 ñ/m
40000 ñ/m
15000 ñ/m
180.000
100.000
800.000
600.000
600.000
225.000
2.505.000 ñ
Thieát bò phuï
-Bôm:
+ Nhaäp lieäu
+ Nöôùc ngöng tuï
+ Bôm chaân khoâng
+ Thaùo saûn phaåm
Toång coäng
-Thieát bò ngöng tuï
-Thieát bò gia nhieät
LT 24 – 5
LT 12 – 20
PMK – 2
BK-1,25/25
1,5
2,2
10
2,5
0,127
0,2
kW
kW
kW
kW
m3 m3
10 trieäu ñ/caùi
3 trieäu ñ/caùi
20 trieäu ñ/caùi
10 trieäu ñ/caùi
117,75trieäuñ/m3
10 trieäu
3 trieäu
20 trieäu
10 trieäu
43 trieäu ñ
14,954 trieäu ñ
23,55 trieäu ñ
- Ñeäm
Amiaêng
5,76
m2
100.000 ñ/m2
576.000 ñ
- Kính quan saùt
Thuûy tinh
2
caùi
250.000 ñ/ caùi
500.000 ñ
-Vaät lieäu caùch nhieät
1,5
m3
3 trieäu ñ/m3
4.500.000 ñ
- Van
theùp
20
caùi
30.000 ñ/ caùi
600.000 ñ
-Thieát bò ño:
-Tai treo
Aùp keá
Nhieät keá
Theùp CT3
2
2
26,4
caùi caùi
kg
150.000 ñ/caùi
150.000 ñ/caùi
10.000,ñ/kg
300.000 ñ
300.000 ñ
264.000 ñ
Toång coäng
334,714 trieäu ñ
Löu yù : Ñôn giaù vaät tö chæ coù tính tham khaûo, vaø khoâng bao goàm chi phí gia coâng laép ñaët.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
Soå tay quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa chaát (taäp 1) – PTs Traàn Xoa, PGs.PTs Nguyeãn Troïng Khuoâng , PTs Phaïm Xuaân Toaûn – NXB Khoa hoïc Kyõ thuaät Haø Noäi , 1999.
Soå tay quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoùa chaát (taäp 2) – PTs Traàn Xoa, PGs.PTs Nguyeãn Troïng Khuoâng , PTs Phaïm Xuaân Toaûn – NXB Khoa hoïc Kyõ thuaät Haø Noäi , 1999.
Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät – Phaïm Vaên Boân( chuû bieân) , Nguyeãn Ñình Thoï- Tröôøng Ñaïi hoïc Kyõ thuaät TP.HCM – 1991
Ví duï vaø baøi taäp – Phaïm Vaên Boân ,Vuõ Baù Minh, Hoaøng Minh Nam - Tröôøng Ñaïi hoïc Kyõ thuaät TP. HCM – 1991
Baøi taäp Cô löu chaát – Nguyeãn Thò Phöông , Leâ Song Giang – Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP. HCM
Veõ kyõ thuaät cô khí (taäp 2) – Traàn Höõu Queá (chuû bieân) , Ñaëng Vaên Cöù , Nguyeãn Vaên Tuaán – NXB Giaùo duïc - 1998.
Caùc quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc(taäp 1 , quyeån 2) – NXB Ñaïi hoïc Quoác Gia TP. HCM
Kyõ ngheä saûn xuaát ñöôøng mía – Nguyeãn Ngoä(chuû bieân) , Leâ Baïch Tuyeát, Phan Vaên Hieäp , Phaïm Vónh Vieãn , Maïnh Huøng – NXB Khoa hoïc kyõ thuaät – 1984.
Maùy vaø thieát bò saûn xuaát hoaù chaát.
Thieát keá vaø tính toaùn caùc chi tieát thieát bò hoaù chaát –Hoà Leä Vieân.
Bôm , quaït , maùy neùn - Nguyeãn Vaên May (Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Haø Noäi ) NXB Khoa hoïc kyõ thuaät .
MUÏC LUÏC
TOÅNG QUAN VEÀ COÂ ÑAËC MÍA ÑÖÔØNG
Giôùi thieäu chung trang 1
Nguyeân lieäu vaø saûn phaåm trang 2
Ñaëc ñieåm nguyeân lieäu trang 2
Ñaëc ñieåm saûn phaåm trang 2
Bieán ñoåi nguyeân lieäu vaø saûn phaåm trang 2
Yeâu caàu chaát löôïng saûn phaåm vaø giaù trò sinh hoaù trang 2
Coâ ñaëc vaø quaù trình coâ ñaëc trang 3
Ñònh nghóa coâ ñaëc trang 3
Caùc phöông phaùp coâ ñaëc trang 3
Baûn chaát cuûa söï coâ ñaëc trang 3
ÖÙng duïng cuûa söï coâ ñaëc trang 3
Ñaùnh giaù khaû naêng phaùt trieån cuûa söï coâ ñaëc trang 3
Caùc thieát bò coâ ñaëc nhieät trang 4
Phaân loaïi vaø öùng duïng trang 4
Heä thoáng coâ ñaëc chaân khoâng giaùn ñoaïn trang 5
Caùc thieát bò vaø chi tieát trang 5
Yeâu caàu thieát bò vaø vaán ñeà naêng löôïng trang 5
QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ
Sô ñoà hoaït ñoäng heä thoáng coâ ñaëc 1 noài giaùn ñoaïn trang 7
Nguyeân lyù hoaït ñoäng thieát bò coâ ñaëc trang 7
Nguyeân lyù hoaït ñoäng thieát bò ngöng tuï Baromet trang 7
Hoaït ñoäng cuûa heä thoáng trang 7
Thao taùc vaän haønh trang 8
Chuaån bò trang 8
Vaän haønh trang 8
CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT VAØ NAÊNG LÖÔÏNG
Döõ kieän ban ñaàu trang 9
Caân baèng vaät chaát trang 9
Suaát löôïng nhaäp lieäu trang 9
Toång löôïng hôi thöù trang 9
Quaù trình bieán ñoåi vaät chaát trong quaù trình coâ ñaëc trang 9
Caân baèng naêng löôïng trang 10
Cheá ñoä nhieät ñoä trang 11
Caùc toån thaát nhieät ñoä trang 11
Caân baèng nhieät löôïng trang 12
Löôïng hôi ñoát duøng cho coâ ñaëc trang 13
Löôïng hôi ñoát tieâu toán rieâng trang 13
TÍNH TOAÙN TRUYEÀN NHIEÄT VAØ THÔØI GIAN COÂ ÑAËC
Tính toaùn truyeàn nhieät cho thieát bò coâ ñaëc trang 14
Nhieät taûi rieâng phía hôi ngöng trang 14
Nhieät taûi rieâng phía dung dòch trang 14
Nhieät taûi rieâng phía töôøng trang 15
Heä soá truyeàn nhieät K cho quaù trình coâ ñaëc: trang 16
Tieán trình tính caùc nhieät taûi rieâng trang 16
Keát quaû tính toaùn trang 17
Tính caùch nhieät cho thieát bò trang 18
Chieàu daøy lôùp caùch nhieät buoàng ñoát trang 18
Chieàu daøy lôùp caùch nhieät buoàng boác trang 18
Thôøi gian coâ ñaëc: trang 19
Thôøi gian coâ ñaëc dung dòch ñöôøng trang 19
Tính toaùn taïi caùc noàng ñoä khaùc nhau trang 19
Toång keát thôøi gian trang 21
TÍNH THIEÁT BÒ COÂ ÑAËC
Tính buoàng ñoát trang 22
Theå tích dung dòch ñaàu trong thieát bò trang 22
Theå tích dung dòch cuoái trong thieát bò trang 22
Tính choïn ñöôøng kính buoàng ñoát - soá oáng trang 22
Tính buoàng boác trang 24
Ñöôøng kính buoàng boác trang 24
Chieàu cao buoàng boác trang 25
Chieàu cao phaàn chaát loûng trong buoàng boác trang 26
Theå tích khoâng gian hôi trang 26
Tính ñöôøng oáng vaø caùc cöûa cuûa thieát bò coâ ñaëc trang 26
Ñöôøng oáng daãn hôi thöù: trang 26
Ñöôøng oáng nhaäp lieäu trang 26
Ñöôøng oáng thaùo saûn phaåm: trang 27
Ñöôøng oáng vaøo hôi ñoát trang 27
Ñöôøng oáng xaû nöôùc ngöng trang 28
TÍNH CÔ KHÍ CHO CAÙC CHI TIEÁT THIEÁT BÒ
Tính beà daøy buoàng ñoát trang 29
Sô löôïc veà caáu taïo trang 29
Tính toaùn trang 29
Tính beàn cho caùc loã trang 30
Tính beà daøy buoàng boác trang 30
Sô löôïc veà caáu taïo trang 30
Tính toaùn trang 30
Tính beàn cho caùc loã trang 33
Tính beà daøy ñaùy trang 33
Sô löôïc veà caáu taïo trang 33
Tính toaùn trang 33
Tính beàn cho caùc loã trang 34
Tính beà daøy naép trang34
Sô löôïc veà caáu taïo trang 34
Tính toaùn trang 34
Tính beàn cho caùc loã trang 35
Tính beà daøy maët bích trang 36
Maët bích noái buoàng ñoát vaø buoàng boác trang 36
Maët bích noái buoàng ñoát vaø ñaùy trang 36
Maët bích noái buoàng boác vaø naép trang 36
Tính beà daøy væ oáng trang 37
Tính cho væ oáng ôû treân buoàng ñoát trang 37
Tính cho væ oáng ôû döôùi buoàng ñoát trang 38
Tính tai treo, chaân ñôõ. trang 39
Sô löôïc caáu taïo tai treo chaân ñôõ trang 39
Theå tích caùc boä phaän thieát bò trang 39
Khoái löôïng caùc boä phaän thieát bò trang 41
Toång khoái löôïng trang 41
THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT
Sô löôïc veà cheá ñoä hoaït ñoäng vaø laøm vieäc cuûa TBTN trang 42
Tính heä soá truyeàn nhieät trang 42
Nhieät taûi rieâng phía hôi ngöng trang 42
Nhieät taûi rieâng phía töôøng trang 42
Nhieät taûi rieâng phía dung dòch trang 43
Tieán trình tính caùc nhieät taûi rieâng trang 43
Keát quaû trang 44
Tính toaùn quaù trình ñun noùng oån ñònh trang 44
Caùc ñaïi löôïng lieân quan trang 44
Löôïng nhieät caàn thieát ñeå ñun noùng ñeán nhieät ñoä soâi trang 44
Löôïng nhieät hôi thöù cung caáp cho quaù trình ñun noùng trang 45
Tính toaùn trang 45
Tính toaùn quaù trình ñun noùng khoâng oån ñònh trang 46
Caùc ñaïi löôïng lieân quan trang 46
Löôïng nhieät caàn thieát ñeå ñun noùng ñeán nhieät ñoä soâi trang 46
Löôïng nhieät hôi thöù cung caáp cho quaù trình ñun noùng trang 46
Thôøi gian caàn thieát ñeå ñun noùng trang 47
THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ BAROMET
Cheá ñoä laøm vieäc trang 48
Löôïng nöôùc laïnh vaøo thieát bò trang 48
Löôïng khoâng khí do bôm huùt ra khoûi TBNT trang 48
Theå tích khoâng khí caàn huùt trang 48
Caùc kích thöôùc chuû yeáu trong TBNT trang 49
Ñöôøng kính trong thieát bò trang 49
Kích thöôùc taám ngaên trang 49
Chieàu cao boä phaän ngöng tuï vaø caùc kích thöôùc cô baûn trang 50
Kích thöôùc oáng Baromet trang 50
TÍNH VAØ CHOÏN BÔM
Tính choïn bôm chaân khoâng trang 52
Tính choïn bôm nöôùc vaøo TBNT trang 52
Tính choïn bôm nhaäp lieäu trang 54
Tính choïn bôm thaùo saûn phaåm trang 55
TÍNH GIAÙ THAØNH THIEÁT BÒ trang 60
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO trang 61
MUÏC LUÏC trang 62