Thiết kế chưng cất hệ êtanol - Nước

sR = 17,075 (dyn/cm). Suy ra :Söùc caêng beà maët cuûa chaát loûng ôû phaàn caát : = 13,394 (dyn/cm). Vaäy : Ñoä giaûm aùp do söùc caêng beà maët ôû phaàn caát laø : = 2,039 (mm.chaát loûng). Phaàn chöng : * Khoái löôïng rieâng cuûa pha loûng : r’L = r’xtb = 953,52 (Kg/m3). * t’tb = 92,425oC ,tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù : + Söùc caêng beà maët cuûa nöôùc : s’N = 60,149 (dyn/cm). + Söùc caêng beà maët cuûa röôïu : s’R = 16,108 (dyn/cm). Suy ra :Söùc caêng beà maët cuûa chaát loûng ôû phaàn chöng : = 12,705 (dyn/cm). Vaäy : Ñoä giaûm aùp do söùc caêng beà maët ôû phaàn chöng laø : = 1,667 (mm.chaát loûng). Toùm laïi : Ñoä giaûm aùp toång coäng cuûa pha khí qua moät maâm ôû : + Phaàn caát : htl = 15,67+34,33+2,039 = 52,039 (mm.chaát loûng). hay htl = 52,039.10-3 . 9,81 . 821,25 = 419,25 (N/m2). + Phaàn chöng : h’tl = 8+34,466+1,667 = 44,133 (mm.chaát loûng). hay h’tl = 44,133 .10-3 . 9,81 . 953,52 = 412,82 (N/m2). Suy ra :Toång trôû löïc cuûa toaøn thaùp hay ñoä giaûm aùp toång coäng cuûa toaøn thaùp laø :(xem ñoä giaûm aùp toång coäng cuûa pha khí qua maâm nhaäp lieäu baèng ñoä giaûm aùp toång coäng cuûa pha khí qua moät maâm ôû phaàn chöng ) åhtl = 42. htl + 11. h’tl = 42 . 419,25+11 . 412,82 = 22149,52(N/m2). 3 . Kieåm tra ngaäp luït khi thaùp hoaït ñoäng : Choïn khoaûng caùch giöõa hai maâm laø hmaâm =300 (mm). Boû qua söï taïo boït trong oáng chaûy chuyeàn, chieàu cao möïc chaát loûng trong oáng chaûy chuyeàn cuûa maâm xuyeân loã ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc : hd = hw + how + htl + hd’ , (mm.chaát loûng) Vôùi : hd’ : toån thaát thuyû löïc do doøng loûng chaûy töø oáng chaûy chuyeàn vaøo maâm, ñöôïc xaùc ñònh theo bieåu thöùc sau : , (mm.chaát loûng) trong ñoù : + QL : löu löôïng cuûa chaát loûng (m3/h). + Sd : tieát dieän giöõa oáng chaûy chuyeàn vaø maâm, khi ñoù : Sd = 0,8 . Smaâm = 0,8 . p.0,352 = 0,3079 (m2) Phaàn caát : QL = 60.qL = 60 . 0,0295 = 1,77 (m3/h). Suy ra : = 0,00042 (mm.chaát loûng). Vaäy : chieàu cao möïc chaát loûng trong oáng chaûy chuyeàn cuûa maâm xuyeân loã ôû phaàn caát : hd =50+7,211+52,039+0,00042 =109,25 (mm.chaát loûng). Kieåm tra : hd = 109,25 < (mm) : ñaûm baûo khi hoaït ñoäng caùc maâm ôû phaàn caát seõ khoâng bò ngaäp luït. Phaàn chöng : Q’L = 60.q’L = 60 . 0,031 = 1,86 (m3/h). Suy ra : = 0,000467 (mm.chaát loûng). Vaäy : chieàu cao möïc chaát loûng trong oáng chaûy chuyeàn cuûa maâm xuyeân loã ôû phaàn chöng : h’d =50+7,444+44,133+0,000467 = 101,57 (mm.chaát loûng). Kieåm tra : h’d = 101,57 < (mm) : ñaûm baûo khi hoaït ñoäng caùc maâm ôû phaàn chöng seõ khoâng bò ngaäp luït. Vaäy : khi hoaït ñoäng ñaûm baûo thaùp seõ khoâng bò ngaäp luït. Chieàu cao cuûa thaân thaùp :Hthaân =Ntt .(hmaâm+dmaâm ) + 0,8 =53.(0,30+0,003) +0,8 = 16,859(m). Chieàu cao cuûa ñaùy vaø naép : Hñ = Hn =ht +hgôø =0,175+0,04=0,2150(m). (Xem ôû phaàn (III.2) : Ñaùy vaø Naép thieát bò ). Chieàu cao cuûa thaùp : H = Hthaân + Hñ + Hn = 17,074(m). III . TÍNH TOAÙN CÔ KHÍ CUÛA THAÙP : 1 . Beà daøy thaân thaùp : Vì thaùp chöng caát hoaït ñoäng ôû aùp suaát thöôøng neân ta thieát keá thaân hình truï baèng phöông phaùp haøn giaùp moái (phöông phaùp hoà quang ). Thaân thaùp ñöôïc gheùp vôùi nhau baèng caùc moái gheùp bích. Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng cuûa saûn phaåm vaø khaû naêng aên moøn cuûa etylic ñoái vôùi thieát bò, ta choïn vaät lieäu cheá taïo thaân thaùp laø theùp khoâng gæ maõ X18H10T. Aùp suaát tính toaùn : Thaùp laøm vieäc ôû aùp suaát khí quyeån, neân ta choïn aùp suaát tính toaùn : Ptt =Pcl + åhtl , (N/mm2) Vôùi : Pcl : aùp suaát thuûy tónh do chaát loûng ôû ñaùy (N/mm2). Choïn aùp suaát tính toaùn sao cho thaùp hoaït ñoäng ôû ñieàu kieän nguy hieåm nhaát maø vaãn an toaøn neân : Pcl = rx .g.H =.g.H=. 9,81 . 17,071 =148607,269 (N/m2). Suy ra : Ptt = 148607,269 + 22149,52 = 170756,789(N/m2) ~0,171(N/mm2). Nhieät ñoä tính toaùn : Choïn nhieät ñoä tính toaùn : ttt = tñaùy = 100oC . Tra taøi lieäu tham khaûo [5], öùng suaát tieâu chuaån ñoái vôùi theùp X18H10T : [s]* = 142 (N/mm2). Ñoái vôùi röôïu heä soá hieäu chænh : h = 1 Vaäy : öùng suaát cho pheùp : [s] = h.[s]* = 142 (N/mm2). Xaùc ñònh beà daøy thaân chòu aùp suaát trong : Ta choïn phöông phaùp cheá taïo thaân laø phöông phaùp haøn hoà quang ñieän baèng tay neân heä soá beàn moái haøn : jh = 0,9 Xeùt tyû soá : =747,37 > 25,do ñoù, beà daøy tính toaùn cuûa thaân ñöôïc tính theo coâng thöùc sau : = 0,468 (mm). Suy ra : beà daøy thöïc cuûa thaân : St = S’t + C ,(mm). Trong ñoù : C :heä soá boå sung beà daøy, C = Ca + Cb + Cc + Co Vôùi : + Ca : heä soá boå sung do aên moøn hoaù hoïc, phuï thuoäc vaøo toác ñoä aên moøn cuûa chaát loûng. Choïn toác ñoä aên moøn cuûa röôïu laø 0,1 (mm/naêm),thieát bò hoaït ñoäng trong 20 naêm, do ñoù Ca = 2 mm. +Cb : heä soá boå sung do baøo moøn cô hoïc, choïn Cb = 0. +Cc : heä soá boå sung do sai leäch khi cheá taïo, choïn Cc = 0. +Co : heä soá boå sung qui troøn, choïn Co =0,532 (mm). Suy ra : C = 2 + 0 + 0 + 0,532 = 2,532 (mm). Vaäy : St = 0,468 + 2,532 = 3 (mm). * Kieåm tra coâng thöùc tính toaùn vôùi St = 3 (mm) : = 0,001 < 0,1 : ñuùng. * Kieåm tra aùp suaát tính toaùn cho pheùp : =0,3646 > Ptt : ñuùng. Vaäy : Beà daøy thöïc cuûa thaân laø St = 3 (mm). 2 . Ñaùy vaø naép thieát bò : Choïn ñaùy vaø naép coù daïng laø ellipise tieâu chuaån, coù gôø baèng theùp X18H10T. Nhaän thaáy: coâng thöùc tính toaùn beà daøy thaân, ñaùy vaø naép chòu aùp suaát trong laø nhö nhau. Neân choïn beà daøy cuûa ñaùy vaø naép laø Sñ = Sn = 3 (mm). Caùc kích thöôùc cuûa ñaùy vaø naép ellipise tieâu chuaån, coù gôø(taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 2)]: + Ñöôøng kính trong: Dt = 700 (mm). + ht =175 (mm). + Chieàu cao gôø: hgôø = h = 40 (mm). +Dieän tích beà maët trong: Sñaùy = 0,62m2). 3 . Bích gheùp thaân, ñaùy vaø naép : Maët bích laø boä phaän quan troïng duøng ñeå noái caùc phaàn cuûa thieát bò cuõng nhö noái caùc boä phaän khaùc vôùi thieát bò. Caùc loaïi maët bích thöôøng söû duïng: + Bích lieàn: laø boä phaän noái lieàn vôùi thieát bò (haøn, ñuùc vaø reøn). Loaïi bích naøy chuû yeáu duøng thieát bò laøm vieäc vôùi aùp suaát thaáp vaø aùp suaát trung bình. + Bích töï do: chuû yeáu duøng noái oáng daãn laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao, ñeå noái caùc boä baèng kim loaïi maøu vaø hôïp kim cuûa chuùng, ñaëc bieät laø khi caàn laøm maët bích baèng vaät lieäu beàn hôn thieát bò. + Bích ren: chuû yeáu duøng cho thieát bò laøm vieäc ôû aùp suaát cao. Choïn bích ñöôïc gheùp thaân, ñaùy vaø naép laøm baèng theùp X18H10T, caáu taïo cuûa bích laø bích lieàn khoâng coå. Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)- trang 417], öùng vôùi Dt =700(mm) vaø aùp suaát tính toaùn Ptt = 0,171 (N/mm2) ta choïn bích coù caùc thoâng soá sau : Dt D Db D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 700 830 780 750 20 24 20 Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)- trang 170], choïn soá maâm giöõa hai maët bích laø 4 maâm.Vaäy, soá bích gheùp thaân-ñaùy-naép laø (15.2) bích. Ñoä kín cuûa moái gheùp bích chuû yeáu do vaät ñeäm quyeát ñònh. Ñeäm laøm baèng caùc vaät lieäu meàm hôn so vôùi vaät lieäu bích. Khi xieát bu loâng, ñeäm bò bieán daïng vaø ñieàn ñaày leân caùc choã goà gheà treân beà maët cuûa bích. Vaäy, ñeå ñaûm baûo ñoä kín cho thieát bò ta choïn ñeäm laø daây amiaêng, coù beà daøy laø 3(mm). 4 . Ñöôøng kính caùc oáng daãn – Bích gheùp caùc oáng daãn : Bích ñöôïc laøm baèng theùp CT3 , caáu taïo cuûa bích laø bích lieàn khoâng coå. a . Vò trí nhaäp lieäu : Suaát löôïng nhaäp lieäu: GF = 1500 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng nhaäp lieäu, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tF = 84,85oC vaø : rF = 920 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng nhaäp lieäu ñi vaøo thaùp: = 1,63 (m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng nhaäp lieäu (töï chaûy töø boàn cao vò vaøo maâm nhaäp lieäu): vF = 0,2 (m/s). Ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu: dF = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu: dF = 0,060 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lF = 100 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn nhaäp lieäu: Dt Db Dn D D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 60 120 67 150 100 12 12 4 b . Oáng hôi ôû ñænh thaùp: Suaát löôïng hôi ôû ñænh thaùp: gd = 1948,13 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa hôi ôû ñænh thaùp ñöôïc tính theo coâng thöùc (xaùc ñònh ôû tD = 78,5oC vaø yD = 0,856): = 1,453 (Kg/m3). Löu löôïng hôi ra khoûi thaùp: = 1340,76 (m3/h). Choïn vaän toác hôi ôû ñænh thaùp: vh = 30 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn hôi: dh = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn hôi: dh = 0,15 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lh = 120 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn hôi ôû ñænh thaùp: Dt Db Dn D D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 150 225 159 260 202 16 16 8 c . Oáng hoaøn löu: Suaát löôïng hoaøn löu: Ghl =D.MD.R=11,8 . 41,8 . 2,9497 = 1454,91 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng hoaøn löu, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tD = 86,5oC vaø : rhl = 771,55 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng hoaøn löu: = 1,886 (m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng hoaøn löu (töï chaûy töø boä phaän taùch loûng ngöng tuï vaøo thaùp): vhl = 0,2 (m/s). Ñöôøng kính oáng hoaøn löu: dhl = (m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng hoaøn löu: dhl = 0,060 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lhl = 100 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn hoaøn löu: Dt Db Dn D D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 60 120 67 150 100 12 12 4 d . Oáng daãn chaát loûng ôû ñaùy thaùp: Suaát löôïng chaát loûng vaøo noài ñun: G’1 = 96,998.MG’= 96,998 .18,268 =1771,96 (Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng chaát loûng vaøo noài ñun, tra taøi lieäu tham khaûo [4(taäp 1)] ôû tW = 100oC vaø x’1=0,0096: rL = 922 (Kg/m3). Löu löôïng chaát loûng vaøo noài ñun: = 1,92 (m3/h). Choïn vaän toác chaát loûng vaøo noài ñun (chaát loûng töï chaûy vaøo noài ñun): vL = 0,2 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn chaát loûng: dL==0,058(m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn: dL = 0,060 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lL = 100 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn chaát loûng ôû ñaùy thaùp: Dt Db Dn D D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 60 120 67 150 100 12 12 4 e. Oáng daãn chaát loûng töø noài ñun (saûn phaåm ñaùy): Suaát löôïng saûn phaåm ñaùy: GW = W.MW = 55,767 . 18,053= 1006,76(Kg/h). Khoái löôïng rieâng cuûa saûn phaåm ñaùy, tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] ôû tW= 100oC vaø xW=0,0019: rW = 957,726 (Kg/m3). Löu löôïng saûn phaåm ñaùy: = 1,051 (m3/h). Choïn vaän toác saûn phaåm ñaùy (chaát loûng töï chaûy): vW = 0,12 (m/s). Ñöôøng kính oáng daãn saûn phaåm ñaùy: dW==0,056(m). Suy ra: choïn ñöôøng kính oáng daãn: dW = 0,060 (m). Taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 2)], choïn chieàu daøi ñoaïn oáng noái ñeå gheùp maët bích: lW = 100 (mm). Caùc thoâng soá cuûa bích gheùp oáng daãn saûn phaåm ñaùy: Dt Db Dn D D1 h Bu loâng db Z (mm) (caùi) 60 120 67 150 100 12 12 4 f. Tai treo vaø chaân ñôõ: Tính troïng löôïng cuûa toaøn thaùp: Khoái löôïng cuûa moät bích gheùp thaân: (theùp X18H10T: rX18H10T = 7900 (Kg/m3)). m1 = = 18,144(Kg). Khoái löôïng cuûa moät maâm: (theùp X18H10T: rX18H10T = 7900 (Kg/m3)). m2 = = .0,72.0,03.072.7900 =6,567 (Kg) Khoái löôïng cuûa thaân thaùp: m3 = .(D2ng –D2t).Hthaân . rX18H10T = = 893,54 (Kg) Khoái löôïng cuûa ñaùy (naép) thaùp: m4 = Sñaùy .dñaùy . rX18H10T = 0,62 0,003 . 7900 = 14,694 (Kg) Khoái löôïng cuûa toaøn thaùp: m = 30.m1+53.m2+m3+2.m4=1815.3 (Kg) Suy ra troïng löôïng cuûa toaøn thaùp: P = m.g = 17808,05 (N) Chaân ñôõ thaùp: Choïn chaân ñôõ: thaùp ñöôïc ñôõ treân boán chaân. Taûi troïng cho pheùp treân moät chaân: Gc = = 0,445.104 (N). Ñeå ñaûm baûo ñoä an toaøn cho thieát bò, ta choïn: Gc = 0,5.104 (N). Caùc kích thöôùc cuûa chaân ñôõ: (tính baèng mm) L B B1 B2 H H s l d 160 110 135 195 240 145 10 55 23 Tai treo: Choïn tai treo: tai treo ñöôïc gaén treân thaân thaùp ñeå giöõ cho thaùp khoûi bò dao ñoäng trong ñieàu kieän ngoaïi caûnh. Ta choïn boán tai treo, taûi troïng cho pheùp treân moät tai treo laø Gt = 0,445.104 (N). Ñeå ñaûm baûo ñoä an toaøn cho thieát bò, ta choïn: Gt = 0,5.104 (N). Choïn taám loùt tai treo khi gheùp vaøo thaân coù kích thöôùc sau: + Chieàu daøi taám loùt: H = 260 (mm). + Chieàu roäng taám loùt: B = 140 (mm). +Beà daøy taám loùt laø 6 (mm). Caùc kích thöôùc cuûa tai treo: (tính baèng mm) L B B1 H S l a d 100 75 85 155 6 40 15 18 CHÖÔNG IV: TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT- THIEÁT BÒ PHUÏ. I . CAÙC THIEÁT BÒ TRUYEÀN NHIEÄT: Caân baèng nhieät löôïng cho toaøn thaùp chöng caát: QF + Qñ = QW + QD + Qnt + Qm (IV.1) Trong ñoù: Qnt : nhieät löôïng ngöng tuï do hôi saûn phaåm ñænh ngöng tuï thaønh loûng. Choïn hôi saûn phaåm ñænh ngöng tuï hoaøn toaøn thaønh loûng. Qnt = D.(R+1).MD . rD , (KJ/h). Xaùc ñònh rD (aån nhieät hoaù hôi cuûa saûn phaåm ñænh): Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ôû tD = 78,5oC ta coù: Aån nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc: rN = 2346,253 (KJ/kg). Aån nhieät hoaù hôi cuûa röôïu: rR = 848,084 (KJ/kg). Suy ra: rD = rR .+(1-).rN = 848,084.0,935+(1-0,935).2346,253 = 945,465 (KJ/kg). Vaäy: Qnt =11,8 .(2,9497+1) .41,8 .945,465=1841890,133 (KJ/h). QF : nhieät löôïng do hoãn hôïp röôïu nhaäp lieäu mang vaøo thaùp. QF = GF .HF =GF .cF .(tF –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 20oC. ÔÛ oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù nhieät dung rieâng cuûa röôïu: cR =2882,25 (J/kg.ñoä). Suy ra: cF = .cR +(1-).4186 =31,08%.2882,25+(1-31,08%).4186 = 3780,79(J/kg.ñoä). Vaäy: QF = 1500.3780,79.(84,85-20) = 367776,35 (KJ/h). QW : nhieät löôïng do saûn phaåm ñaùy mang ra töø noài ñun. QW = GW .HW =W .MW.cW .(tW –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 20oC. Do saûn phaåm ñaùy chöùa nhieàu nöôùc neân nhieät dung rieâng cuûa saûn phaåm ñaùy coù theå tính gaàn ñuùng theo coâng thöùc sau: cW = (1-).4186=(1- 0,0048).4186= 4165,9 (J/kg.ñoä). Vaäy: QW = 55,767. 18,052 .4165,9 .(100-20)=335526,05(KJ/h). QD : nhieät löôïng do saûn phaåm ñænh mang ra töø boä phaän taùch hoaøn löu. QD = GD .HD =D.MD .cD .(tD –to ) ,(KJ/h). Choïn nhieät ñoä chuaån: to = 20oC. ÔÛ oC , tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù nhieät dung rieâng cuûa röôïu: cR =2830,25 (J/kg.ñoä). Suy ra: cD = .cR +(1-).4186 =0,935.2830,25+(1-0,935).4186 = 2918,373(J/kg.ñoä). Vaäy: Töø (IV.1), ta ñöôïc: QF = 11,8 .41,8 .2918,373 .(78,5-20) = 84208,33(KJ/h). Qm : nhieät löôïng toån thaát ra moâi tröôøng xung quanh. Choïn: Qm = 0,05.Qñ Vaäy: nhieät löôïng caàn cung caáp cho noài ñun ôû ñaùy thaùp: Qñ = .(QW + QD + Qnt – QF ) =(335526,05+84208,33+1841890,133-367776,35) = 1993524,382 (KJ/h) = 553,756 (KW). Choïn: + Nhieät ñoä nguyeân lieäu ban ñaàu: t’F = 28oC. + Nhieät ñoä saûn phaåm ñænh sau khi laøm nguoäi: t’D = 35oC. + Nhieät ñoä saûn phaåm ñaùy sau khi trao ñoåi nhieät vôùi nguyeân lieäu ban ñaàu: t’W = 60oC. 1 . Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh: Choïn thieát bò ngöng tuï voû – oáng loaïi TH ñaët naèm ngang. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng: 25x2, chieàu daøi oáng laø L = 1,5 (m). Choïn nöôùc laøm laïnh ñi trong oáng vôùi nhieät ñoä ñaàu: t1 = 28oC, nhieät ñoä cuoái: t2 = 40oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa nöôùc laøm laïnh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbN = =34oC: + Nhieät dung rieâng: cN = 4,181 (KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: rN = 994,4 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mN = 0,7371.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lN = 0,6242 (W/moK). a . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå ngöng tuï saûn phaåm ñænh: GN == 10,189 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb = ,(m2) (IV.2). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + Dtlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh Dtlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân: (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc: ,(W/m2.oK) (IV.3). Vôùi: + aN : heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng (W/m2.oK). + aR : heä soá caáp nhieät cuûa hôi ngöng tuï (W/m2.oK). + årt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng: Choïn vaän toác nöôùc ñi trong oáng: vN = 0,75 (m/s). Soá oáng trong moät ñöôøng nöôùc: (oáng). Chuaån soá Reynolds : > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReN vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReN=21247,86 vaø,neân el =1. + PrN : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû 34oC, neân PrN = 5. + Prw : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng: aN = Nhieät taûi phía nöôùc laøm laïnh: (W/m2) (IV.4). Vôùi tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi nöôùc (trong oáng). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu: , (W/m2). Trong ñoù: + tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi röôïu (ngoaøi oáng). + Beà daøy thaønh oáng: dt = 2 (mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: lt = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: rc = 1/5000 (m2.oK/W). Suy ra: årt = 1/3181,818 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 3181,818.(tw1-tw2) (IV.5) * Heä soá caáp nhieät cuûa hôi ngöng tuï: Ñaët: A= vôùi [rR]=[J/kg]. Aån nhieät ngöng tuï: rR = rD = 945,465 (KJ/ ;kg). Nhieät taûi ngoaøi thaønh oáng: qR = aR.(78,5-tw1) = A.(78,5-tw1)0,75 (IV.6). Töø (IV.4), (IV.5), (IV.6) ta duøng phöông phaùp laëp ñeå xaùc ñònh tw1, tw2 : Choïn: tw1 = 53,7oC : Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa röôïu ngöng tuï ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbD = oC: + Khoái löôïng rieâng: rR = 767,68 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mR = 0,6018.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lR = 0,2073 (W/moK). Khi ñoù: A = 3090,099 Töø (IV.6): qR = 3090,099.(78,5-53,7)0,75 = 34340,859 (W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qR =34340,859 (W/m2). Töø (IV.5), ta coù: tw2 = tw1- =42,907oC Suy ra: ttbw = =oC Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], Prw = 3,672 Töø (IV.4): qN = (W/m2). Kieåm tra sai soá: e = =1,2% < 5% : thoaû. Vaäy: tw1 = 53,7oC vaø tw2 = 42,907oC. Khi ñoù: (W/m2.oC). (W/m2.oC). Töø (IV.3): (W/m2.oC). Töø (IV.2), beà maët truyeàn nhieät trung bình: = 14,9545 (m2). Suy ra chieàu daøi oáng truyeàn nhieät : L’= (m). So vôùi L = 2 (m) thì soá ñöôøng nöôùc laø (ñöôøng nöôùc). Khi ñoù soá oáng taêng leân 3 laàn: n=39.3 =117 (oáng) * Kieåm tra heä soá caáp nhieät cuûa röôïu khi coù keå ñeán söï aûnh höôûng cuûa söï saép seáp, boá trí oáng. Choïn caùch xeáp oáng thaúng haøng, boá trí theo daïng luïc giaùc ñeàu,vaäy vôùi 117 oáng thì ta seáp ñöôïc 9 haøng. Soá oáng trung bình trong 1 haøng: , tra taøi lieäu tham khaûo II, ta coù etb = 0,58. Vaäy : Thieát bò ngöng tuï saûn phaåm ñænh laø thieát bò truyeàn nhieät voû – oáng goàm n=117(oáng), daøi L=2 (m). Oáng ñöôïc boá trí theo hình luïc giaùc ñeàu. Neân ta coù soá oáng treân ñöôøng cheùo hình luïc giaùc: b = 13(oáng). Choïn böôùc ngang giöõa hai oáng: t = 1,4.dng = 1,4.0,025 = 0,035 (m). Ñöôøng kính voû thieát bò: Dv = t.(b-1)+4.dng = 0,035(13-1)+4.0,025 = 0,52(m). 2 . Thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh: Choïn thieát bò laøm nguoäi saûn phaåm ñænh laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng trong: 16x1,6 ; kích thöôùc oáng ngoaøi: 25x2,5. Choïn: + Nöôùc laøm laïnh ñi trong oáng 16x1,6 (oáng trong) vôùi nhieät ñoä ñaàu: t1 = 28oC, nhieät ñoä cuoái: t2 = 40oC. + Saûn phaåm ñænh ñi trong oáng 25x2,5 (oáng ngoaøi) vôùi nhieät ñoä ñaàu:tD = 78,5oC, nhieät ñoä cuoái: t’D = 35oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa nöôùc laøm laïnh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbN = =34oC: + Nhieät dung rieâng: cN = 4,181 (KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: rN = 994,4 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mN = 0,7371.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lN = 0,6242 (W/moK). Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa saûn phaåm ñænh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbD = oC: + Nhieät dung rieâng: cD= 3014,63 (J/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: rD = 775,95 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mD = 0,6988.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lD = 0,2029 (W/moK). a . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå laøm maùt saûn phaåm ñænh: Suaát löôïng saûn phaåm ñænh: GD = D.MD = 11,8.41,8 = 493,24 (Kg/h) = 0,137 (Kg/s). Löôïng nhieät caàn taûi: Qt = GD.cD.(tD-t’D) = 0,137.3014,63.(78,5-35) =17967 (J/s) = 17,967 (KJ/s). Suaát löôïng nöôùc caàn duøng: GN == 0,358 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb = ,(m2) (IV.7). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + Dtlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh Dtlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân: (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc: ,(W/m2.oK) (IV.8). Vôùi: + aN : heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng (W/m2.oK). + aD : heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñænh (W/m2.oK). + årt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñænh ôû oáng ngoaøi: Vaän toác cuûa saûn phaåm ñænh ñi trong oáng ngoaøi: (m/s). Ñöôøng kính töông ñöông: dtd = Dtr –dng = 0,02- 0,016 = 0,004 (m). Chuaån soá Reynolds : > 2320 : cheá ñoä quaù ñoä, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oâng1, choïn el =1. + C : heä soá phuï thuoäc vaøo chuaån soá Reynolds, ReD = 8759,75 neân C = 7,252. + PrD : chuaån soá Prandlt cuûa saûn phaåm ñænh ôû 56,75oC, neân = 10,383. + Prw1 : chuaån soá Prandlt cuûa saûn phaåm ñænh ôû nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñænh trong oáng ngoaøi: aD = Nhieät taûi phía saûn phaåm ñænh: (W/m2) (IV.9). Vôùi tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi saûn phaåm ñænh (ngoaøi oáng nhoû). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu: , (W/m2). Trong ñoù: + tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi nöôùc (trong oáng nhoû). + Beà daøy thaønh oáng: dt = 1,6 (mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: lt = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: r1 = 1/5000 (m2.oK/W). Nhieät trôû lôùp caáu phía saûn phaåm ñænh: r2 = 1/5000 (m2.oK/W). Suy ra: årt = 1/2034,884 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 2034,884.(tw1-tw2) (IV.10). * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng nhoû: Vaän toác nöôùc ñi trong oáng: (m/s). Chuaån soá Reynolds : > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReN vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReN= 60373,6 choïn el =1. + PrN : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû 34oC, neân PrN = 5. + Prw2 : chuaån soá Prandlt cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc trong oáng: aN = Nhieät taûi phía nöôùc laøm laïnh: (W/m2) (IV.11). Choïn: tw1 = 42,65oC : Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa saûn phaåm ñænh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä tw1=42,65oC: + Nhieät dung rieâng: cR= 2841,64 (J/kg.ñoä). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mR = 0,9049.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lR = 0,1966 (W/moK). Khi ñoù xem:Prw1 ~ Töø (IV.9): qD = (W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qD =13392,391 (W/m2). Töø (IV.10), ta coù: tw2 = tw1- =36,069oC Suy ra: ttbw = =oC Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], Prw2 = 4,386 Töø (IV.11): qN = (W/m2). Kieåm tra sai soá: e = =0,58% < 5% : thoaû. Vaäy: tw1 = 42,65oC vaø tw2 = 36,069oC. Khi ñoù: (W/m2.oC). (W/m2.oC). Töø (IV.8): (W/m2.oC). Töø (IV.7), beà maët truyeàn nhieät trung bình: = 1,65 (m2). Suy ra chieàu daøi oáng truyeàn nhieät : L (m). Choïn: L = 40(m),(döï tröõ khoaûng 15%). Kieåm tra: thì el = 1: thoaû. Vaäy: thieát bò laøm maùt saûn phaåm ñænh laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng vôùi chieàu daøi oáng truyeàn nhieät L = 40(m), chia thaønh 10 daõy, moãi daõy daøi 4 (m). 3 . Noài ñun gia nhieät saûn phaåm ñaùy: Choïn noài ñun gia nhieät saûn phaåm ñaùy laø noài ñun Kettle, oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng 25x2. Choïn hôi ñoát laø hôi nöôùc 2 at, ñi trong oáng 25x2. Tra taøi lieäu tham khaûo [4(taäp1)], ta coù: + Nhieät ñoä soâi: tsN = 119,6oC. + Aån nhieät ngöng tuï: rN = 2208 (KJ/kg). Saûn phaåm ñaùy tröôùc khi vaøo noài ñun coù nhieät ñoä laø t’1 = 99oC (do x1’=0,0096 ), nhieät ñoä ra laø tW = 100oC. a . Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng : Löôïng nhieät caàn taûi cung caáp cho ñaùy thaùp: Qñ = 553,756 (KW). Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng: GhN == 0,25 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb = ,(m2) (IV.12). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + Dtlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh Dtlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân: (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc: ,(W/m2.oK) (IV.13). Vôùi: + aN : heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc (W/m2.oK). + aD : heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy (W/m2.oK). + årt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc: Heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: aN = = Vôùi: + tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi hôi nöôùc(trong oáng). + A : heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát vaät lyù nöôùc theo nhieät ñoä, ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [2]. Nhieät taûi phía hôi: (W/m2) (IV.14). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu: , (W/m2). Trong ñoù: + tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi saûn phaåm ñaùy (ngoaøi oáng). + Beà daøy thaønh oáng: dt = 2 (mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: lt = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: r1 = 1/5000 (m2.oK/W). Nhieät trôû lôùp caáu phía saûn phaåm ñaùy: r2 =1/500(m2.oK/W). Suy ra: årt = 1/1944,444 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 1944,444.(tw1-tw2) (IV.15). * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy: Heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (cheá ñoä soâi suûi boït vaø xem saûn phaåm ñaùy nhö laø nöôùc): aD = .39.p0,5.(tw2 – 100)2,33 Vôùi: + p: aùp suaát ñeå ñaït nhieät ñoä soâi cuûa saûn phaåm ñaùy, khi ñoù p = 1 at = 105 (N/m2). Suy ra: aD = 14343,143(tw2 – 100)2,33 Nhieät taûi phía saûn phaåm ñaùy: (W/m2) (IV.16). Choïn: tw1 = 116,655oC : Khi ñoù, ôû nhieät ñoä trung bình = 118,128oC ta tra ñöôïc A = 187,1574 Töø (IV.14): qN =73,415.187,1574.(119,6-116,655)0,75 = 30889,133(W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qN =30889,133 (W/m2). Töø (IV.15), ta coù: tw2 = tw1- =100,769oC Töø (IV.16): qD =14343,143.(100,769-100)3,33=31708,196(W/m2). Kieåm tra sai soá: e = =2,65% < 5% : thoaû. Vaäy: tw1 = 116,655oC vaø tw2 = 100,769oC. Khi ñoù: (W/m2.oC). (W/m2.oC). Töø (IV.13): (W/m2.oC). Töø (IV.12), beà maët truyeàn nhieät trung bình: = 17,9 (m2). Choïn soá oáng truyeàn nhieät: n = 91 (oáng). Chieàu daøi oáng truyeàn nhieät: L (m). Choïn: L = 2,8(m),(döï tröõ khoaûng 10%). Vaäy: noài ñun gia nhieät saûn phaåm ñaùy laø thieát bò truyeàn nhieät voû - oáng vôùi soá oáng n = 91, chieàu daøi oáng truyeàn nhieät L = 2,8(m). Oáng ñöôïc boá trí theo hình luïc giaùc ñeàu. Neân ta coù soá oáng treân ñöôøng cheùo hình luïc giaùc: b = 9(oáng). Choïn böôùc ngang giöõa hai oáng: t = 1,4.dng = 1,4.0,025 = 0,035 (m). Ñöôøng kính voû thieát bò: Dv = t.(b-1)+4.dng = 0,035(9-1)+4.0,025 = 0,380(m). 4 . Thieát bò trao ñoåi nhieät giöõa nhaäp lieäu vaø saûn phaåm ñaùy: Choïn thieát bò thieát bò trao ñoåi nhieät giöõa nhaäp lieäu vaø saûn phaåm ñaùy laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng trong: 25x2 ; kích thöôùc oáng ngoaøi: 38x2. Doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng 25x2 (oáng trong) vôùi nhieät ñoä ñaàu: t’F = 28oC. Saûn phaåm ñaùy ñi trong oáng 38x2 (oáng ngoaøi)vôùi nhieät ñoä ñaàu: tW = 100oC, nhieät ñoä cuoái: t’W = 60oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa saûn phaåm ñaùy ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbW = =80oC: + Nhieät dung rieâng: cW = 4,195 (KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: rW = 971,8 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mW = 0,355.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lW = 0,675 (W/moK). a . Nhieät ñoä doøng nhaäp lieäu sau khi trao ñoåi nhieät vôùi saûn phaåm ñaùy: Suaát löôïng saûn phaåm ñaùy: GW = W.MW = 55,767.18,053 = 1006,76 (Kg/h). Löôïng nhieät caàn taûi: Qt = .cW.(tW-t’W) = .4,195.(100-60)= 46,926 (KW). ÔÛ 28oC, ta xem nhieät dung rieâng cuûa saûn phaåm ñænh laø haèng soá, hay nhieät dung rieâng cuûa röôïu cR = 2,595 (KJ/kg.ñoä). Suy ra: cF = cR .+(1-).4,18 = 2,595.0,3108+(1-0,3108).4,18 = 3,687 (KJ/kg.ñoä). Nhieät ñoä saûn phaåm ñænh sau khi trao ñoåi nhieät vôùi saûn phaåm ñaùy: t”F = = 58,55oC. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa saûn phaåm ñænh ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbF = oC: + Khoái löôïng rieâng: rF = 954,37 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mF = 1,06.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lF = 0,5184 (W/moK). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb = ,(m2) (IV.17). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + Dtlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh Dtlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân: (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc: ,(W/m2.oK) (IV.18). Vôùi: + aF : heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu (W/m2.oK). + aW : heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy (W/m2.oK). + årt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu ôû oáng trong: Vaän toác doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng: (m/s). Chuaån soá Reynolds : > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReF vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReF= 23832,72ø,choïn el =1. + PrF : chuaån soá Prandlt cuûa doøng nhaäp lieäu ôû 43,275oC, neân PrF = = 7,539. + Prw2 : chuaån soá Prandlt cuûa doøng nhaäp lieäu ôû nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng: aN = Nhieät taûi phía doøng nhaäp lieäu: (W/m2) (IV.19). Vôùi: tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi doøng nhaäp lieäu (trong oáng nhoû). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu: , (W/m2). Trong ñoù: + tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi saûn phaåm ñaùy (trong oáng nhoû). + Beà daøy thaønh oáng: dt = 2(mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: lt = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: r1 = 1/5000 (m2.oK/W). Nhieät trôû lôùp caáu phía saûn phaåm ñænh: r2 = 1/5000 (m2.oK/W). Suy ra: årt = 1/1944,444 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 1944,444.(tw1-tw2) (IV.20). * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy ngoaøi oáng nhoû: Vaän toác nöôùc ñi trong oáng ngoaøi: = 0,69(m/s). Ñöôøng kính töông ñöông: dtd = Dtr –dng = 0,034- 0,025 = 0,009 (m). Chuaån soá Reynolds : > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReW vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReW=16289,9 ø,choïn el =1. + PrW : chuaån soá Prandlt cuûa saûn phaåm ñaùy ôû ˆ80oC, xem saûn phaåm gaàn nhö laø nöôùc neân PrW = 2,21. Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa saûn phaåm ñaùy trong oáng ngoaøi: aW = Nhieät taûi phía saûn phaåm ñaùy: (W/m2) (IV.21). Choïn: tw1 = 72,1oC : Khi ñoù xem:Prw1 ~ 2,487 (tra ôû tw1). Töø (IV.21): qW = (W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qW =33080,779 (W/m2). Töø (IV.20), ta coù: tw2 = tw1- =55,087oC Suy ra: ttbw = =oC Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa doøng nhaäp lieäu ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbw = 63,594 oC: + Nhieät dung rieâng: cR = 3,947 (KJ/kg.ñoä). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mR = 0,6987.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lR = 0,5479 (W/moK). Khi ñoù: Prw2 == 5,033 Töø (IV.19): qF = (W/m2). Kieåm tra sai soá: e = =0,282% < 5%: thoaû. Vaäy: tw1 = 72,1oC vaø tw2 = 55,087oC. Khi ñoù: (W/m2.oC). (W/m2.oC). Töø (IV.18): (W/m2.oC). Töø (IV.17), beà maët truyeàn nhieät trung bình: = 1,367 (m2). Suy ra chieàu daøi oáng truyeàn nhieät : L (m). Choïn: L = 20(m),(döï tröõ khoaûng 20%). Kieåm tra: thì el = 1: thoaû. Vaäy: thieát bò trao ñoåi nhieät giöõa doøng nhaäp lieäu laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng vôùi chieàu daøi oáng truyeàn nhieät L = 20(m), chia thaønh 10 daõy, moãi daõy daøi 2 (m). 5 . Thieát gia nhieät nhaäp lieäu : Choïn thieát bò gia nhieät nhaäp lieäu laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng. Oáng truyeàn nhieät ñöôïc laøm baèng theùp X18H10T, kích thöôùc oáng trong:25x2; kích thöôùc oáng ngoaøi: 38x2. Doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng 25x2 (oáng trong) vôùi nhieät ñoä ñaàu: t”F =58,55oC ,nhieät ñoä cuoái: tF =84,85oC. Choïn hôi ñoát laø hôi nöôùc 1 at, ñi trong oáng 38x2(oáng ngoaøi). Tra taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù: + Nhieät ñoä soâi: tsN = 100oC. + Aån nhieät ngöng tuï: rN = 2260 (KJ/kg). Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa doøng nhaäp lieäu ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbF = =71,7oC: + Nhieät dung rieâng: cF = 3,968 (KJ/kg.ñoä). + Khoái löôïng rieâng: rF = 937,58 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mF = 0,5786.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lF = 0,5652 (W/moK). a . Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng : Löôïng nhieät caàn taûi cung caáp cho doøng nhaäp lieäu: Qc = .cF.(tF – t”F) =.3,968.(84,85 –58,55)=43,48 (KW). Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng: GhN == 0,0192 (Kg/s). b . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät : Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo phöông trình truyeàn nhieät: Ftb = ,(m2) (IV.22). Vôùi: + K : heä soá truyeàn nhieät. + Dtlog : nhieät ñoä trung bình logarit. Xaùc ñònh Dtlog : Choïn kieåu truyeàn nhieät ngöôïc chieàu, neân: (oK). Xaùc ñònh heä soá truyeàn nhieät K: Heä soá truyeàn nhieät K ñöôïc tính theo coâng thöùc: ,(W/m2.oK) (IV.23). Vôùi: + aF : heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu (W/m2.oK). + aN : heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc (W/m2.oK). + årt : nhieät trôû cuûa thaønh oáng vaø lôùp caùu. * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng nhoû: Vaän toác doøng nhaäp lieäu ñi trong oáng ngoaøi: = 1,2825 (m/s). Chuaån soá Reynolds : > 104 : cheá ñoä chaûy roái, coâng thöùc xaùc ñònh chuaån soá Nusselt coù daïng: Trong ñoù: + el : heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo ReW vaø tyû leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính oáng:ReF=4366262ø,choïn el =1. + PrF : chuaån soá Prandlt cuûa doøng nhaäp lieäu ôû 74,033oC, neân PrF == 4,062 Suy ra: Heä soá caáp nhieät cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng nhoû: aF = Nhieät taûi phía doøng nhaäp lieäu: (W/m2) (IV.24). Vôùi tw2 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi doøng nhaäp lieäu (trong oáng nhoû). * Nhieät taûi qua thaønh oáng vaø lôùp caùu: , (W/m2). Trong ñoù: + tw1 : nhieät ñoä cuûa vaùch tieáp xuùc vôùi hôi nöôùc (ngoaøi oáng nhoû). + Beà daøy thaønh oáng: dt = 2(mm). Heä soá daãn nhieät cuûa theùp khoâng gæ: lt = 17,5 (W/moK). Nhieät trôû trung bình cuûa lôùp baån trong oáng vôùi nöôùc saïch: r1 = 1/5000 (m2.oK/W). Nhieät trôû lôùp caáu phía saûn phaåm ñænh: r2 = 1/5000 (m2.oK/W). Suy ra: årt = 1/1944,444 (m2.oK/W). Vaäy: qt = 1944,444.(tw1-tw2) (IV.25). * Xaùc ñònh heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc trong oáng nhoû: Ñöôøng kính töông ñöông: dtd = Dtr –dng = 0,034- 0,025 = 0,009 (m) Heä soá caáp nhieät cuûa hôi nöôùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: aN= = Vôùi: + A : heä soá phuï thuoäc vaøo tính chaát vaät lyù nöôùc theo nhieät ñoä, ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [2]. Nhieät taûi phía hôi nöôùc: (W/m2) (IV.26). Choïn: tw1 = 97,15oC : Khi ñoù, ôû nhieät ñoä trung bình = 98,575oC ta tra ñöôïc A = 178,36 Töø (IV.26): qN =91,265.178,36.(100 – 97,15)0,75 = 35705,52(W/m2). Xem nhieät taûi maát maùt laø khoâng ñaùng keå: qt = qW =35705,52 (W/m2). Töø (IV.25), ta coù: tw2 = tw1- =78,79oC Suy ra: ttbw = =oC Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa doøng nhaäp lieäu ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbw = 88,06 oC: + Nhieät dung rieâng: cR = 4,0204 (KJ/kg.ñoä). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mR = 0,4517.10-3 (N.s/m2). + Heä soá daãn nhieät: lR = 0,588 (W/moK). Khi ñoù: Prw2 == 3,088 Töø (IV.24): qF = (W/m2). Kieåm tra sai soá: e = =0,56% < 5%: thoaû. Vaäy: tw1 = 97,15oC vaø tw2 = 78,79oC. Khi ñoù: (W/m2.oC). (W/m2.oC). Töø (IV.23): (W/m2.oC). Töø (IV.22), beà maët truyeàn nhieät trung bình: = 1,314 (m2). Suy ra chieàu daøi oáng truyeàn nhieät : L (m). Choïn: L = 20(m),(döï tröõ khoaûng 20%). Kieåm tra: thì el = 1: thoaû. Vaäy: thieát bò gia nhieät doøng nhaäp lieäu laø thieát bò truyeàn nhieät oáng loàng oáng vôùi chieàu daøi oáng truyeàn nhieät L = 20(m), chia thaønh 10 daõy, moãi daõy daøi 2 (m). II . TÍNH TOAÙN BÔM NHAÄP LIEÄU: 1 . Tính chieàu cao boàn cao vò: Choïn ñöôøng kính oáng daãn nguyeân lieäu (nhaäp lieäu): d = 50 (mm), ñoä nhaùm cuûa oáng e=0,1(mm). Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa doøng nhaäp lieäu ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình ttbF == 56,425 oC: + Khoái löôïng rieâng: rF = 947,513 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mF = 0,7978.10-3 (N.s/m2). Vaän toác cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn: vF == 0,217 (m/s). a . Toån thaát ñöôøng oáng daãn: (m). Vôùi: + l1 : heä soá ma saùt trong ñöôøng oáng. + l1 : chieàu daøi ñöôøng oáng daãn, choïn l1 = 20(m). + d1 : ñöôøng kính oáng daãn, d1 = d = 0,05(m). + åx1 : toång heä soá toån thaát cuïc boä. + vF : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn, vF = 0,149(m/s). * Xaùc ñònh l1 : Chuaån soá Reynolds cuûa doøng nhaäp lieäu trong oáng: = 13253,3 Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù: + Chuaån soá Reynolds tôùi haïn: Regh1===7289,343 + Chuaån soá Reynolds khi baét ñaàu xuaát hieän vuøng nhaùm: Ren1===23,9.104. Suy ra: Regh1 < Re1< Ren1: khu vöïc chaûy quaù ñoä, khi ñoù (taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)]): l1= * Xaùc ñònh åx1: Heä soá toån thaát cuûa doøng nhaäp lieäu qua: + 10 choã uoán cong: xu1=10.1,1 = 11. + 3 van (van caàu): xv1= 3.10 = 30. + 1 laàn ñoät thu: xt1 = 0,5. + 1 laàn ñoät môû: xm1 = 1. + 1 löu löôïng keá: xl1 = 0 (khoâng ñaùng keå). Suy ra: åx1 = xu1 + xv1 + xt 1+ xm1 + xl1 = 42,5. Vaäy:Toån thaát ñöôøng oáng daãn: h1==0,135(m). b . Toån thaát ñöôøng oáng daãn trong thieát bò trao ñoåi nhieät: (m). Vôùi: + l2 : heä soá ma saùt trong ñöôøng oáng. + l2 : chieàu daøi ñöôøng oáng daãn, l2 = 20(m). + d2 : ñöôøng kính oáng daãn, d2 = 0,021(m). + åx2 : toång heä soá toån thaát cuïc boä. + v2 : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn, v2 = 1,26(m/s). * Xaùc ñònh l2 : Chuaån soá Reynolds cuûa doøng nhaäp lieäu:(xem laïi muïc IV.I.4) Re2= 32320,9 Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù: + Chuaån soá Reynolds tôùi haïn: Regh2===2704,68. + Chuaån soá Reynolds khi baét ñaàu xuaát hieän vuøng nhaùm: Ren2===90140,38. Suy ra: Regh2 < Re2 < Ren2: khu vöïc chaûy quaù ñoä, khi ñoù (taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)]): l2= * Xaùc ñònh åx2: Heä soá toån thaát cuûa doøng nhaäp lieäu qua: + 9 choã oáng cong quay ngöôïc: xq2=9.2,2 = 19,8. + 1 choã uoán cong: xu2= 1,1. + 1 laàn co heïp: xc2 = 0,385. + 1 laàn môû roäng: xm2 =. Suy ra: åx2 = xu2 + xq2 + xc2+ xm 2 =21,963. Vaäy:Toån thaát ñöôøng oáng daãn trong thieát bò trao ñoåi nhieät: h2==4,217(m). c . Toån thaát ñöôøng oáng daãn trong thieát bò gia nhieät nhaäp lieäu: (m). Vôùi: + l3 : heä soá ma saùt trong ñöôøng oáng. + l3 : chieàu daøi ñöôøng oáng daãn, l3 = 20(m). + d3 : ñöôøng kính oáng daãn, d3 = 0,021(m). + åx3 : toång heä soá toån thaát cuïc boä. + v3 : vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng daãn, v3 = 1,2825(m/s). * Xaùc ñònh l3 : Chuaån soá Reynolds cuûa doøng nhaäp lieäu:(xem laïi muïc IV.I.5) Re3= 32898,059 Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù: + Chuaån soá Reynolds tôùi haïn: Regh3===2704,68. + Chuaån soá Reynolds khi baét ñaàu xuaát hieän vuøng nhaùm: Ren3===90140,38. Suy ra: Regh3 < Re3 < Ren3: khu vöïc chaûy quaù ñoä, khi ñoù (taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)]): l3= * Xaùc ñònh åx3: Heä soá toån thaát cuûa doøng nhaäp lieäu qua: + 9 choã oáng cong quay ngöôïc: xq3=9.2,2 = 19,8. + 1 choã uoán cong: xu3= 1,1. + 1 laàn co heïp: xc2 = 0,385. + 1 laàn môû roäng: xm2 =. Suy ra: åx3 = xu3 + xq3 + xc3+ xm 3 =21,963. Vaäy:Toån thaát ñöôøng oáng daãn trong thieát bò gia nhieät: h3==4,388(m). Choïn : + Maët caét (1-1) laø maët thoaùng chaát loûng trong boàn cao vò. + Maët caét (2-2) laø maët caét taïi vò trí nhaäp lieäu ôû thaùp. Aùp duïng phöông trình Bernolli cho (1-1) vaø (2-2): z1 + + = z2 + + +åhf1-2 hay z1 = z2 + +åhf1-2 Vôùi: + z1: ñoä cao maët thoaùng (1-1) so vôùi maët ñaát, hay xem nhö laø chieàu cao boàn cao vò Hcv = z1. + z2: ñoä cao maët thoaùng (2-2) so vôùi maët ñaát, hay xem nhö laø chieàu cao töø vò trí nhaäp lieäu tôùi maët ñaát: z2 = hchaân ñôõ + hnaép + (Nchöng+1) .(h + dmaâm ) = 0,145 + 0,215 + 11.(0,3 + 0,003) = 3,693 (m). + P1 : aùp suaát taïi maët thoaùng (1-1), choïn P1 = 1 at. + P2 : aùp suaát taïi maët thoaùng (2-2). Xem DP=P2 –P1 =Ncaát .htl = 42 . 419,25 = 17608,5 (N/m2). + v1 : vaän toác taïi maët thoaùng (1-1), xem v1 = 0(m/s). + v1 : vaän toác taïi vò trí nhaäp lieäu, v1 = vF = 0,217 (m/s). + åhf1-2 : toång toån thaát trong oáng töø (1-1) ñeán (2-2): åhf1-2 = h1 + h2 + h3 = 0,135 + 4,217 + 4,388 = 8,74(m). Vaäy: Chieàu cao boàn cao vò: Hcv = z2 + +åhf1-2 =3,693 ++ 8,74 = 14,274(m). Choïn Hcv = 15(m). 2 . Choïn bôm: Löu löôïng nhaäp lieäu: VF = (m3/h). Choïn bôm coù naêng suaát laø Qb = 1,7 (m3/h).Ñöôøng kính oáng huùt, oáng ñaåy baèng nhau vaø baèng 21(mm),nghóa laø choïn oáng 25x2. Caùc tính chaát lyù hoïc cuûa doøng nhaäp lieäu ñöôïc tra ôû taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)] öùng vôùi nhieät ñoä trung bình t’F = 28 oC: + Khoái löôïng rieâng: rF = 964,2 (Kg/m3). + Ñoä nhôùt ñoäng löïc: mF = 1,772.10-3 (N.s/m2). Vaän toác doøng nhaäp lieäu trong oáng huùt vaø ñaåy: vh = vd = = 1,363(m/s). Toång trôû löïc trong oáng huùt vaø oáng ñaåy: hhd = Vôùi: + lh : chieàu daøi oáng huùt, choïn lh = 2,5 (m). + ld : chieàu daøi oáng ñaåy, choïn ld = 15,5 (m). + åxh : toång toån thaát cuïc boä trong oáng huùt. + åxd : toång toån thaát cuïc boä trong oáng ñaåy. + l : heä soá ma saùt trong oáng huùt vaø oáng ñaåy. * Xaùc ñònh l: Chuaån soá Reynolds cuûa doøng nhaäp lieäu: Re==15574,65. Theo taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)], ta coù: + Chuaån soá Reynolds tôùi haïn: Regh===2704,68. + Chuaån soá Reynolds khi baét ñaàu xuaát hieän vuøng nhaùm: Ren===90140,38. Suy ra: Regh < Re < Ren: khu vöïc chaûy quaù ñoä, khi ñoù (taøi lieäu tham khaûo [4 (taäp 1)]): l= * Xaùc ñònh åxh: Heä soá toån thaát cuïc boä trong oáng huùt qua: + 1 van caàu: xvh= 10. + 1 laàn vaøo mieäng thu nhoû: xt = 5. Suy ra: åxh = xvh =10. * Xaùc ñònh åxd: Heä soá toån thaát cuïc boä trong oáng ñaåy qua: + 1 van caàu: xvd= 10. + 2 laàn uoán goùc: xu =2ø.1,1 = 2,2. Suy ra: åxh = xvd + xu =12,2. Vaäy:Toån thaát trong oáng huùt vaø oáng ñaåy: hhd ==4,86(m). Choïn : + Maët caét (1-1) laø maët thoaùng chaát loûng trong boàn chöùa nguyeân lieäu. + Maët caét (2-2) laø maët thoaùng chaát loûng trong boàn cao vò. Aùp duïng phöông trình Bernolli cho (1-1) vaø (2-2): z1 + + + Hb= z2 + + +åhf1-2 Vôùi: + z1: ñoä cao maët thoaùng (1-1) so vôùi maët ñaát. + z2: ñoä cao maët thoaùng (2-2) so vôùi maët ñaát. + P1 : aùp suaát taïi maët thoaùng (1-1), choïn P1 = 1 at. + P2 : aùp suaát taïi maët thoaùng (2-2), choïn P2 = 1 at. + v1,v2 : vaän toác taïi maët thoaùng (1-1) vaø(2-2), xem v1=v2= 0(m/s). + åhf1-2 =hhd: toång toån thaát trong oáng töø (1-1) ñeán (2-2). + Hb : coät aùp cuûa bôm. Suy ra: Hb = (z2 – z1) + hhd = Hcv + hhd = 15 +4,86 =19,86(m.chaát loûng) Choïn hieäu suaát cuûa bôm: hb = 0,8. Coâng suaát thöïc teá cuûa bôm: Nb = = 110,08(W) = 0,148 (hp). Toùm laïi: Ñeå ñaûm baûo thaùp hoaït ñoäng lieân tuïc ta choïn 2 bôm li taâm loaïi XM vì Qb = 1,7 (m3/h) vaø röôïu laø chaát khoâng ñoäc haïi. CHÖÔNG V : GIAÙ THAØNH THIEÁT BÒ. I . TÍNH SÔ BOÄ GIAÙ THAØNH CUÛA THIEÁT BÒ: Löôïng theùp X18H10T caàn duøng: G1 = 30m1+53.m2+ m3+ 2.m4 = 30.18,144 +53.6,567 + 893,54 + 2.14,694 = 1815,3 (Kg). Löôïng theùp CT3 caàn duøng: G2 = Gbích gheùp oáng daãn = (2.4..(0,1502-0,0602).0,012 + 2.1. . (0,262-0,1502) .0,016). 7850 = 29,633 (Kg). Soá löôïng buloâng caàn mua: n = 15.24 + 4.6 = 384 (buloâng). Theå tích vaät lieäu caùch nhieät caàn duøng: V = p.(Dt + St ).da .H = p.(0,7 + 0,003).0,02.14,5 = 0,754(m3). Chieàu daøi oáng daãn: * Oáng 25mm: L1= Lb +LTBTÑN +LTBGN +Lnoài ñun +LTBnt +LTBln = 18+ 20 + 20 + 91.2,8 + 117.2 + 20.2 ~587(m). * Oáng (31-50)mm: L2= Ldaãn + LTBGN +LTBTÑN +l1 = 40 +20 +20 +20 = 100(m) * Oáng 100mm: choïn oáng daãn hôi ôû ñænh vaø ñaùy thaùp: L3 = 10(m). Kính quan saùt: ñöôøng kính laø:100(mm), daøy 5(mm). S = 2.0,12 = 0,0157(m2). Boä phaän noái cong oáng: Nhöõng choã quay ngöôïc oáng ta duøng 2 boä phaän noái oáng cong 90o. * Noái oáng 25mm: 11.2 + 1 + 2.2 = 27 (caùi). * Noái oáng (31-50)mm: 10 + 11.2 + 1 = 33 (caùi). Vaäy: soá tieàn mua vaät tö cheá taïo thieát bò laø 113292834 (ñoàng). Tieàn gia coâng cheá taïo thieát bò(gia coâng phöùc taïp, ñoä chính xaùc cao) baèng 500% tieàn vaät tö: 500%.113292834 = 566464170 (ñoàng). Toùm laïi: Chi phí ñaàu tö: 679757004(ñoàng). Toång chi phi ñaàu tö (bao goàm chi phí phaùt sinh) ñöôïc choïn laø 700 (trieäu ñoàng). Vaät lieäu Soá löôïng Ñôn gía Thaønh tieàn Theùp X18H10T 1815,3 (kg) 50000 (ñ/kg) 90765000 Theùp CT3 29,633 (kg) 10000 (ñ/kg) 296330 Buloâng 384 (buloâng) 3000 (ñ/buloâng) 1152000 Vaät lieäu caùch nhieät 0,745 (m3) 4000000 (ñ/m3) 3016000 Oáng daãn 25mm 587 (m) 15000 (ñ/m) 8805000 Oáng daãn (31-50)mm 100 (m) 20000 (ñ/m) 2000000 Oáng daãn 100mm 10 (m) 40000 (ñ/m) 400000 Boä phaän noái 25mm 27 (caùi) 30000 (ñ/caùi) 810000 Boä phaän noái (31-50)mm 33 (caùi) 50000 (ñ/caùi) 1650000 Bôm 2.0,148 (hp) 700000 (ñ/hp) 89600 Aùp keá töï ñoäng 1 (caùi) 600000 (ñ/caùi) 600000 Nhieät keá ñieän trôû töï ghi 5 (caùi) 200000 (caùi) 1000000 Löu löôïng keá (<50mm) 2 (caùi) 1000000 (ñ/caùi) 2000000 Kính quan saùt daøy 5mm 6.0,0157 (m2) 120000 (ñ/m2) 11304 Van theùp 25mm 5 (caùi) 20000 (ñ/caùi) 100000 Van theùp (31-50)mm 8 (caùi) 30000 (ñ/caùi) 240000 Racco noái oáng 8 (caùi) 30000 (ñ/caùi) 240000 Toång coäng 113292834 II . KEÁT LUAÄN: Sau ba thaùng nghieân cöùu, em ñaõ tìm hieåu vaø hoïc taäp ñöôïc caùc vaán ñeà: + Thieát keá ñöôïc thaùp chöng caát Etanol – Nöôùc töông ñoái hoaøn chænh khi bieát tröôùc naêng suaát, noàng ñoä nhaäp lieäu vaø noàng ñoä, ñoä thu hoài cuûa saûn phaåm ñænh. + Tính toaùn töông ñoái chi tieát quaù trình laøm vieäc cuûa thieát bòvaø khaû naêng chòu beàn cuûa thieát bò veà tính aên moøn cô hoïc vaø hoaù hoïc, cuõng nhö ñieàu kieän laøm vieäc cuûa thieát bò. + Sô boä tính ñöôïc chi phí ñaàu tö ban ñaàu cho thaùp chöng caát. Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa thieát bò chöng caát ñaõ thieát keá öùng vôùi caùc thoâng soá ñaõ cho ban ñaàu: + Tæ soá hoaøn löu thích hôïp: R = 2,9497. + Soá maâm chöng caát thöïc teá: 53 maâm. + Ñöôøng kính thaùp chöng caát: 700 mm. + Ñöôøng kính loã treân maâm: 5 mm. + Beà daøy maâm: 3 mm. + Soá loã treân moät maâm: 1764 loã. + Trôû löïc cuûa toaøn thaùp: 22149,52 N/m2. + Khoaûng caùch giöõa hai maâm: 300 mm. + Chieàu cao thaùp: 17,071 m. + Thaân – ñaùy – naép laøm baèng theùp X18H10T, coù beà daøy: 3 mm. + Bích gheùp thaân – ñaùy – naép laøm baèng theùp X18H10T, loaïi bích lieàn khoâng coå. + Bích gheùp oáng daãn laøm baèng theùp CT3, loaïi bích lieàn khoâng coå. + Ñöôøng kính oáng daãn chaát loûng: 60 mm. + Ñöôøng kính oáng daãn hôi: 150 mm. Öu vaø nhöôïc ñieåm cuûa thaùp chöng caát maâm xuyeân loã ñöôïc toùm taét ôû phaàn ñaàu (chöông I, muïc I.2). TAØI LIEÄU THAM KHAÛO [1] . Voõ Vaên Ban, Vuõ Baù Minh – Quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc, truyeàn khoái(taäp 3) – Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM. [2] . Phaïm Vaên Boân, Vuõ Baù Minh, Hoaøng Minh Nam – Quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc, Ví duï vaø baøi taäp(taäp 10) - Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM. [3] . Phaïm Vaên Boân, Nguyeãn Ñình Thoï - Quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù hoïc, Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät(taäp 5) – Nhaø xuaát baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM. [4] . Soå tay quaù trình vaø thieát bò coâng ngheä hoaù chaát (taäp 1, 2) – Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät. [5] . Hoà Leâ Vieân – Thieát keá vaø tính toaùn caùc chi tieát thieát bò hoaù chaát – Nhaø xuaát baûn khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi 1978. [6] . Taäp theå giaûng vieân Boä Moân Cô Löu Chaát – Giaùo Trình Cô Löu Chaát – Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa TP.HCM.