Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Thiết kế hệ thống cô đặc nước sơri 2 noi, xuôi chiều (link tải bản vẽ ở trang cu...

Tài liệu Thiết kế hệ thống cô đặc nước sơri 2 noi, xuôi chiều (link tải bản vẽ ở trang cuối)

.DOC
53
401
53

Mô tả:

Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu CHÖÔNG 1 Toång quan 1.1.NHIEÄM VUÏ CUÛA ÑOÀ AÙN - Thieát keá heä thoáng coâ ñaëc nöôùc sô ri 2 noài, xuoâi chieàu vôùi caùc thoâng soá sau : Thieát bò coâ ñaëc daïng oáng daøi thaúng ñöùng. Naêng suaát saûn phaåm: 3000 kg/h. Noàng ñoä nhaäp lieäu: 10 %. Noàng ñoä saûn phaåm : 45%. Aùp suaát hôi ñoát: 4 at. Aùp suaát hôi thöù ôû thieát bò ngöng tuï: 0.2 at. Caùc thoâng soá khaùc töï choïn. 1.2. LÖÏAC CHOÏN THIEÁT BÒ COÂ ÑAËC 1.2.1.Khaùi quaùt veà coâ ñaëc Coâ ñaëc laø quaù trình laøm taêng noàng ñoä cuûa chaát raén hoaø tan trong dung dòch baèng caùch taùch 1 phaàn dung moâi ôû daïng hôi hay keát tinh chaát tan. Quaù trình coâ ñaëc thöôøng ñöôïc duøng phoå bieán trong coâng nghieäp vôùi muïc ñích laøm taêng noàng ñoä caùc dung dòch loaõng, hoaëc ñeå taùch caùc chaát raén hoaø tan. Quaù trình coâ ñaëc boác hôi coù nhöõng ñaëc ñieåm sau: + thöôøng tieán haønh ôû caùc aùp suaát khaùc nhau. Khi laøm vieäc ôû aùp suaát thöôøng ( aùp suaát khí quyeån) ta duøng thieát bò hôû, coøn khi laøm vieäc ôû aùp suaát khaùc (ví duï aùp suaát chaân khoâng) ngöôøi ta duøng thieát bò kín. + coù theå tieán haønh trong heä thoáng coâ ñaëc moät noài hoaëc nhieàu noài, coù theå laøm vieäc lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn, xuoâi chieàu hay ngöôïc chieàu. + thöôøng ñöôïc tieán haønh ôû traïng thaùi soâi, nghóa laø aùp suaát hôi rieâng phaàn cuûa dung moâi treân beà maët dung dòch baèng aùp suaát laøm vieäc cuûa thieát bò. 1.2.2. Phaân loaïi thieát bò coâ ñaëc Coù nhieàu caùch phaân loaïi nhöng thöôøng phaân loaïi thaønh 3 nhoùm sau: Nhoùm 1: dung dòch ñöôïc ñoái löu töï nhieân → duøng ñeå coâ ñaëc caùc dung dòch khaù loaõng, ñoä nhôùt thaáp, ñaûm baûo söï tuaàn hoaøn töï nhieân cuûa dung dòch deõ daøng qua beà maët truyeàn nhieät. Nhoùm 2: dung dòch ñoái löu cöôõng böùc → duøng ñöôïc cho caùc dung dòch khaù seät, coù ñoä nhôùt khaù cao, giaûm ñöôïc söï baùm caën hay keát tinh töøng phaàn treân beà maët truyeàn nhieät. SVTH : Trang 1 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Nhoùm 3: dung dòch chaûy thaønh maøng moûng → cho pheùp dung dòch chaûy thaønh maøng qua beà maët truyeàn nhieät moät laàn ñeå traùnh söï taùc duïng nhieät ñoä laâu laøm bieán tính moät soá thaønh phaàn cuûa dung dòch.  Tuyø vaøo moät soá tính chaát cuûa dung dòch, tính hieäu quaû cuõng nhö maët baèng maø coù theå thieát keá buoàng ñoát trong hay ngoaøi cho thieát bò coâ ñaëc. 1.2.3. Khaùi quaùt veà nguyeân lieäu Sôri (Barbados), teân khoa hoïc Malpighia glaboa, thuoäc hoï Malpighiacea, laø moät thöù traùi nhoû, coù khía, troøn, maøu ñoû (khi chín) vaø coù höông vò ñaëc tröng. Tröôùc ñeán nay sô ri chæ duøng ñeå aên nhö moät soá traùi caây khaùc, do tính chaát meàm, deã daäp neân phaûi thöôøng aên ngay. Ngaøy nay, sau khi phaân tích veà thaønh phaàn caùc chaát coù trong traùi sô ri, ngöôøi ta phaùt hieän noù coù haøm löôïng vitamin raát cao(ñaëc bieät laø vitamin C), khoaùng, ñaïm…Ñieàu ñoù coù nghóa laø sô ri coù giaù trò cao trong vieäc cheá bieán moät soá thöùc uoáng: röôïc vang, nöôùc traùi caây coù haøm löôïng ñöôøng vöøa ñuû, theâm moät soá vitamin vaø khoaùng chaát… Thaønh phaàn tính cho 100g aên ñöôïc Ñöôøn g (g) 8.0 Chaát ñaïm (g) 0.67 Nöôùc (g) C 91.0 Vitamin (mg) B1 B2 3.00 0.02 0.03 B3 Caroten (mg) 0.27 500 Chaát khoaùng (mg) Ca Mg K Fe 13 11 127 0.69 1.2.4. Löïa choïn thieát bò coâ ñaëc Choïn thieát bò coâ ñaëc chaûy maøng, oáng daøi, buoàng ñoát ngoaøi, heä thoáng hai noài , xuoâi chieàu, lieân tuïc.  Öu ñieåm: Heä thoáng coâ ñaëc ôû aùp suaát khoâng cao, nhieät ñoä soâi khoâng cao neân thích hôïp ñeå coâ ñaëc dung dòch deã bieán tính, traùnh hö hoûng saûn phaåm phuø hôïp vôùi dung dòch dung dòch thöïc phaåm, chöùa ñöôøng vaø moät soá vitamin Duøng heä coâ ñaëc 2 noài neân ñaõ tieát kieäm ñöôïc chi phí hôi ñoát do taän duïng hôi thöù cuûa noài tröôùc laøm hôi ñoát noài sau. Coâ ñaëc daïng maøng löu chaát chæ daøn ñeàu trong oáng vaø boác hôi nheï nhaøng. Söû duïng oáng daøi giuùp taêng thôøi gian löu ñeå boác hôi ñöôïc toát hôn, dung dòch chaûy daïng maøng qua beà maët 2 truyeàn nhieät 1 laàn neân traùnh ñöôïc taùc duïng nhieät ñoä laâu laøm bieán tính dung dòch. Noàng ñoä nöôùc sô ri ôû daây thöïc chaát ñöôïc coi laø noàng doä ñöôøng vì sau khi cheá bieán eùp nöôùc sô ri noàng doä ñöôøng laø lôùn nhaát, noàng ñoä caùc chaát khaùc raát nhoû coi nhö möùc aûnh höôûng khoâng ñaùng keå . Tuy nhieân vieäc muoán giöõ laïi caùc chaát ñoù sau khi coâ ñaëc xong ta phaûi quan taâm ñeán nhieät ñoä quaù trình. Ñoàng thôøi vieäc chaûy xuoâi chieàu giuùp nhieät ñoä khoâng cao quaù ôû phaàn cuoái deá laøm bieán tính dung dòch do söï quaù nhieât cuïc boä SVTH : Trang 2 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu  Nhöôïïc ñieåm: Heä coâ ñaëc nhieàu noài ñoøi hoûi chi phí cho thieát bò nhieàu hôn, cuõng nhö dieän tích nhaø xöôûng lôùn hôn, ñaëc bieät vieäc choïn buoàng ñoát ngoaøi caøng laøm toán dieän tích Coâ ñaëc chaân khoâng neân ñieàu kieän an toaøn khoù khaên, toán naêng löôïngvaø chi phí vaän haønh thieát bò 1.3.QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ 1.3.1. Thuyeát minh quy trình coâng ngheä (coù sô ñoà ñính keøm) Dung dòch nöôùc sô ri sau khi qua moät soá coâng ñoaïn eùp, loïc, tinh cheá tröôùc ñoù ñöôïc ñöa vaøo boàn chöùa, duy trì ôû nhieät ñoä 60 0 C nhaèm traùnh ñöôïc söï phaùt trieån cuûa vi sinh vaät. Sau ñoù nöôùc sô ri ñöôïc bôm leân treân thieát bò gia nhieät vôùi suaát löôïng 3000 kg/h. Qua trình bôm seõ coù söï ñieàu chænh löu löôïng cho thích hôïp vôùi heä thoáng töï ñoäng ñieàu khieån löu löôïng. Thieát bò gia nhieät ñöôïc söû duïng laø thieát bò gia nhieät oáng chuøm daïng voû aùo, ñaët thaúng ñöùng, beân trong goàm nhieàu oáng truyeàn nhieät nhoû ñöôïc boá trí theo ñænh tam giaùc ñeàu. Caùc ñaàu oáng naøy ñöôïc giöõ coá ñònh nhôø caùc væ oáng gaén vôùi thaân. Thieát bò gia nhieät söû duïng hôi ñoát laáy töø loø hôi vôùi aùp suaát tuyeät ñoái laø 4 at. Dung dòch ñöôïc ñöa vaøo cuøng chieàu doøng hôi ñeå traùnh hieän töôïng doøng ra bò chaùy do tieáp xuùc vôùi nhieät ñoä quaù cao.Ngoaøi ra vieäc dung dòch chaûy töø treân xuoáng seõ taän duïng löïc troïng tröôøng neân khoâng tieâu toán naêng löôïng. Trong thieát bò gia nhieät coù söï trao ñoåi nhieät giöõa doøng loûng vaø doøng hôi qua vaùch oáng truyeàn nhieät. Doøng loûng seõ ñöôïc gia nhieät ñeå ñaït ñeán nhieät ñoä soâi tröôùc khi vaøo thieát bò coâ ñaëc t =110.21 0C. Vieäc gia nhieät leân nhieät ñoä soâi coù yù nghóa lôùn cho quaù trình dieãn ra luùc sau ôû thieát bò coâ ñaëc vì ta seõ khoâng phaûi maát theâm naêng löôïng cho vieäc gia nhieät ñeán nhieät ñoä soâi, ngoaøi ra coøn ñaûm baûo quaù trình truyeàn nhieät ñeå boác hôi ôû buoàng ñoát laø thaät söï hieäu quaû. Coøn doøng hôi seõ ñöôïc ngöng tuï thaønh loûng soâi vaø ñöïôc thoaùt ra ngoaøi. Ôû thieát bò gia nhieät coù oáng thoaùt khí khoâng ngöng ñeå ñaûm baûo an toaøn veà aùp suaát trong thieát bò vaø quaù trình truyeàn nhieät coù hieäu quaû. Töø thieát bò gia nhieät, dung dòch ñöôïc ñöa sang heä thoáng coâ ñaëc. ÔÛ ñaây ta söû duïng thieát bò coâ ñaëc coù buoàng ñoát ngoaøi, oáng daøi, vaø hai noài lieân tuïc xuoâi chieàu. Loaïi thieát bò naøy khaù thích hôïp vôùi vieäc coâ ñaëc dung dòch thöïc phaåm do cheá ñoä nhieät eâm dòu vaø khoâng taêng quaù nhanh. Ñaàu tieân doøng loûng vaøo buoàng ñoát 1 (thieát bò coâ ñaëc 1). Thieâùt bò naøy coù caáu taïo nhö thieát bò gia nhieät loaïi maøng coù boä phaän phaân phoái loûng (laø boä phaän coù nhieàu loã nhoû vaø nhöõng oáng ngaén haøn vaøo ñóa, caùc oáng naøy coù döoøng kính nhoû hôn oáng truyeàn nhieät vaø ñöôïc ñaët ñoàng taâm, loït vaøo oáng truyeàn nhieät. ÔÛ ñaây doøng loûng ñöôïc ñeå ôû cheá ñoä chaûy maøng töø treân xuoáng trong caùc oáng truyeàn nhieät ñeå taän dung löïc troïng tröôøng cuõng nhö coù theå taïo ñöôïc maøng loûng moûng vaø ñeàu. Vieäc phaân phoái loûng nhö treân ñöôïc thöïc hieän nhôø vaøo ñóa phaân phoái loûng. Khi loûng ñi vaøo buoàng ñoát (phaàn naép) seõ chaûy töø töø qua caùc loã nhoû roài men theo thaønh roãng giöõa oáng truyeàn nhieät vaø oáng ngaén ñeå taïo thaønh maøng moûng vôùi beà daøy theo yeâu caàu ñaët ra. Doøng hôi ñöôïc söû duïng cuõng töø loø hôi vôùi aùp suaát tuyeät ñoái laø 4 at, duøng naêng löôïng laáy töø söï ngöng tuï hôi nöôùc ñeå caáp nhieät cho doøng loûng. Trong thieát bò naøy, khaùc vôùi thieát bò gia nhieät ôû choã doøng loûng khoâng nhaän nhieät ñeå thay ñoåi nhieät ñoä maø ñeû thay ñoåi entanpi nhaèm chuaån bò cho quaù trình boác hôi seõ dieãn ra ôû trong buoàng boác. Töong töï nhö thieâát bò gia nhieät doøng hôi ngöng SVTH : Trang 3 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu tuï thaønh loûng ñöôïc thoaùt ra ngoaøi vaø ôû buoàng ñoát cuõng coù oáng thoaùt khí khoâng ngöng. Sau khi chaûy qua heä thoáng oáng truyeàn nhieät, dung dòch ñi xuoáng thaân phuï ñeå chuyeån qua buoàng boác. Thaân phuï giuùp duy trì moät vaän toác oån dònh cho doøng loûng. Thaân phuï noái vôùi boàng boác nhôø moät oáng hình chöõ nhaät ñi ra vuoâng goùc vôùi thaân phuï vaø tieáp tuyeán vôùi thaân buoàng boác ñeå taïo ra doøng chuyeån ñoäng xoaùy giuùp xaùo troän toát hôi vaø loûng giuùp quaù trình boác hôi deã daøng hôn. ÔÛ buoàng boác 1, dung dòch thöïc hieän quaù trình boác hôi (sau khi ñaõ nhaän ñuû nhieät ñeå chuyeån traïng thaùi). Hôi nöùôc boác leân vôùi aùp suaát laø 1.47 at vaø dung dòch coøn laïi seõ taêng noàng ñoä leân laø 16.9%. Trong quaù trình boác hôi seõ coù hieän töôïng doøng hôi loâi cuoán caùc gioït loûng ñi theo noù vaø ñieàu naøy seõ laøm aûnh höôûng ñeán thieát bò phía sau do coù söï taïo caën leân caùc oáng truyeàn nhieät laøm giaûm hieäu quaû truyeàn nhieät. Ñeå khaéc phuïc ñieàu naøy trong caùc buoàng boác thöôøng coù boä phaän phaân ly gioït loûng. Tuyø vaøo loaïi thieát bò maø coù theå döïa vaøo löïc troïng tröôøng, söï dính öôùt hay söï ly taâm. Ôû ñaây ta söû duïng thieát bò phaân ly theo kieåu dính öôùt daïng noùn. Khi doøng hôi boác leân seõ gaëp beà maët noùn, caùc gioït loûng seõ bò giöõ laïi treân noùn vaø chaûy xuoáng laïi buoàng ñoát theo oáng mao quaûn, coøn hôi thöù traøn qua phaàn noùn ñi ra ngoaøi theo oáng daãn hôi ñeå sang truyeàn nhieät cho buoàng ñoát 2. Coøn dung dòch ñöôïc bôm sang buoàng ñoát 2 ñeå tieáp tuïc thöïc hieän quaù trình coâ ñaëc. ÔÛ heä thoáng noài coâ ñaïc 2 hieän töôïng xaûy ra töông töï nhö ô noài 1 tuy nhieân cuõng coù moät soá khaùc bieät veà hôi ñoát vaø ñaàu ra cuûa caùc doøng nhö sau: ÔÛ buoàng ñoát 2, dung dòch sô ri (luùc naøy ñaõ coù söï giaûm maïnh veà löu löôïng) cuõng ñöôïc chaûy maøng töø treân xuoáng thöïc hieän cheá ñoä truyeàn nhieät eâm dòu. Hôi ñoát luùc naøy chính laø hôi thöù laáy töø buoàng boác 1. Do coù söï thay ñoåi ñaùng keå aùp suaát ôû maët thoaùng dung dòch neân nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch ñaõ giaûm xuoáng öùng vôi nhieät ñoä hieän coù cuûa dung dòch. Do ñoù dung dòch cuõng chæ caàn nhaän nhieät löôïng phuïc vuï cho vieäc taêng entanpi ñeå coù theå boác hôi khi sang buoàng boác. Nöùôc ngöng cuøng khí khoâng ngöng cuõng ñöôïc thoaùt ra ngoaøi. Dung dòch chaûy xuoáng thaân phuï ñöôïc ñöa sang buoàng boác. Taïi buoàng boác 2, quaù trình bay hôi ñöôïc thöïc hieän. Hôi thöù luùc naøy coù aùp suaát tuyeät ñoái khaù nhoû 0.21 at ñöôïc ñi theo oáng daãn hôi ñeân thieát bò ngöng tuï baromet. Trong khi ñoù dung dòch nöôùc sô ri sau quaù trình boác hôi ñaït ñeán noàng ñoä 45 % ôû nhieät ñoä 61.30C ñöôïc ñöa vaøo boàn chöùa chuaån bò cho caùc coâng ñoaïn sau ñoù. Thieát bò ngöng tuï baromet ñöôïc choïn ôû ñaây laø thieát bò ngöng tuï tröïc tieáp loaïi khoâ. Luùc naøy doøng hôi thöù ñöôïc ñi töø döôùi leân, tieáp xuùc tröïc tieáp doøng loûng ñöôïc caáp vaøo töø treân xuoáng coù nhieät ñoä thaáp 300C seõ ngöng tuï thaønh loûng theo doøng nöôùc ñi xuoáng boàn chöùa vôùi nhieät ñoä nöôùc ngöng baèng 500C. Trong quaù trình naøy coù moät löôïng lôùn hôi ñöôïc ngöng tuï neân aùp suaát giaûm taïo aùp suaát chaân khoâng. Chính nhôø ñieàu naøy maø aùp suaát trong thieát bò ñöôïc duy trì oån ñònh. Sau khi qua thieát bò ngöng tuï, doøng khí khoâng ngöng coøn laïi seõ ñöôïc chuyeån qua thieát bò taùch loûng. Taám ngaên seõ laøm vaät caûn ñeå dính öôùt caùc gioït loûng coù theå coøn soùt laïi trong doøng khí naøy roài sau ñoù môùi cho noù qua thieát bò bôm chaân khoâng ñeå traùnh hieän töôïng xaâm thöïc coù theå xaûy ra laøm hö bôm.Do aùp suaát beân trong thieát bò thaáp hôn aùp suaát beân ngoaøi neân khí khoâng ngöng khoâng töï thoaùt ra ngoaøi vì vaäy phaûi söû duïng bôm huùt chaân khoâng giuùp huùt khí khoâng ngöng ñeå aùp suaát khoâng bò thay ñoûi trong caû heä thoáng. SVTH : Trang 4 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Löôïng nöôùc ngöng ñöôïc thoaùt ra töø thieát bò gia nhieät, buoàng ñoát 1, buoàng ñoát 2 ñöôïc gom laïi vaø ñi qua thaùp giaiû nhieät haï ñeán nhieät ñoä thöôøng phuïc vuï cho nhöõng muïc ñích khaùc nhau tuyø vaøo ñoä tinh saïch cuûa noù. SVTH : Trang 5 STT 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 SVTH : Doøng löu chaát Khí khoân g ngöng Nöôùc ngöng Nöôù c nguoäi Hôi th öù noài 2 Hôi thöù noài 1 Hôi ñoá t thie át bò 1 Hôi ñoá t thie át bò gia nhieä t Saû n phaåm Nguyeân li eäu vaøo noà i 2 Nguyeân lieäu sau gia nhieät Nguyeân lieä u trö ôùc gia nhie ät 4 LA 1777.7 8 3000 3000 12.6 35928 34812 1111.1 1 1222.2 2 1473.2 294.8 666.67 Suaá t löôïng (kg/h) TI Nhieät ñoä ( C) 36 50 30 60.7 110.28 142.9 142.9 61.6 61 110.2 1 60 5 0 Noàng ñoä FC FE 0.45 0.1 69 0.1 0.1 1 1 6 AÙp suaá t(at) 0.21 1.47 4 4 2 TIC 2 3 PI LIC 7 3 TE QY QIC TE 8 PIC LIC 4 07 06 05 04 03 02 01 SVTH GVHD CNBM Chöùc naên g TEÂ N GOÏI Thie át bò taùch lo ûng Thie át bò ngöng tuï Baro met Boà n chöù a saûn phaåm Boàn chöùa nguyeân lie äu Buoàng boác Buoàng ñoát Thieát bò gia nhie ät 10 TI Leâ Phan Hoaøn g Chie âu Vuõ Baù Minh Hoï teân Chöõ kyù LA ÑAËC TÍNH KYÕ THUAÄT Tröôøng ÑaïiCoâncg Baùch Khoa Tp.H CM Khoa hoï ngheä hoaù hoïc BOÄ MOÂ N MAÙ Y VAØ THIEÁT BÒ SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁ NG COÂ ÑAË C DUNG DÒCH NÖÔÙC SÔ RI BAÈ NG HEÄ HAI NOÀI LIEÂN TUÏC Phaïm Thò Thanh Hie àn Ñoà aù n moâ n hoïc: Quaù trình vaø thieát bò STT 9 6 SL 7 1 1 1 1 2 2 1 5 11 VAÄT LIEÄU Tæ leä: Baûn veõ soá: Ngaøy HT: Ngaøy BV: 1 23-0 5-05 28-05-0 5 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Trang 6 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Thoâng soá coâng ngheä Kyù hieäu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Doøng löu chaát Nguyeân lieäu ban ñaàu Nguyeân lieäu ñaõ gia nhieät Nguyeân lieäu vaøo noài 2 Saûn phaåm Hôi ñoát Hôi thöù noài I Hôi thöù noài 2 Nöôùc laøm nguoäi Nöôùc ra khoûi thieát bò ngöng tuï Khí khoâng ngöng Suaát löôïng (kg/h) 3000 3000 1777.78 666.67 1473.2 1222.22 1111.11 34812 35928 12.06 Noàng ñoä 0.1 0.1 0.169 0.45 Nhieät ñoä (0C)ä 60 110.21 61 61.6 142.9 110.1 60.7 30 50 36 Aùp suaát (at) 4 1.47 0.21 1.3.2.Kieåm soaùt vaø ñieàu khieån quaù trình Muïc tieâu ñieàu khieån quaù trình coâ ñaëc laø thu ñöôïc saûn phaåm coù noàng ñoä mong muoán vaø ñaûm baûo caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng ôû taát caû caùc thieát bò trong suoát quaù trình. 1.3.2.1. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình coâ ñaëc: Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình coâ ñaëc ñöôïc chia thaønh caùc nhoùm sau döïa vaøo vieäc ta coù theå kieåm soaùt, ñieàu khieån cuõng nhö coù ñaët ra yeâu caàu kieåm soaùt vaø ñieàu khieån hay khoâng ñoøng thôøi vôùi vai troø quyeát ñònh cuûa chuùng ñeán keát quaû cuûa quaù trình Taùc ñoäng nhieãu cho pheùp oån ñònh: - Löu löôïng, noàng ñoä, nhieät ñoä cuûa dung dòch nhaäp lieäu. - Löu löôïng hôi ñoát. Taùc ñoäng nhieãu khoâng oån ñònh: - Nhieät löôïng toån thaát. - Aùp suaát hôi ñoát. - Noàng ñoä dung dòch nhaäp lieäu. - Heä soá truyeàn nhieät. Caùc ñaïi löôïng caàn ñieàu chænh: - Noàng ñoä saûn phaåm - Löu löôïng nhaäp lieäu - Aùp suaát hôi thöù trong noài cuoái. - Möùc dung dòch trong töøng noài - Nhieät doä cuûa dung dòch nhaäp lieäu Taùc ñoäng dieàu chænh: - Löu löôïng saûn phaåm - Löu löôïng dung dòch vaøo töøng noài - Löu löôïng hôi ñoát vaøo noài moät vaø thieát bò gia nhieät SVTH : Trang 7 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu - Löu löôïng nöôùc laøm nguoäi ôû thieát bò ngöng tuï Caùc thoâng soá caàn kieåm tra: - Aùp suaát trong caùc noài trung gian - Löu löôïng vaø nhieät ñoä doøng nhaäp lieäu - Möùc chaát loûng trong cuøng boàn chöùa vaø nhieät ñoä dung dòch. 1.3.2.2. Heä thoáng ñieàu khieån: Caùc thoâng soá coâng ngheä ñöôïc oån ñònh baèng caùc heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng moät voøng nhö sau: STT 1 2 3 4 Thoâng soá caàn oån ñònh Noàng ñoä saûn phaåm Möùc dung dòch trong caùc noài Aùp suaát hôi thöù noài cuoái Nhieät ñoä nhaäp lieäu vaøo noài 1 Taùc ñoäng ñieàu chænh Löu löôïng hôi ñoát cho noài 1 Suaát löôïng thaùo lieäu ôû moãi noài Löu löôïng nöôùc ngöng tuï Löu löôïng hôi ñoát cho thieát bò gia nhieät Vôùi noàng ñoä dung dòch ñöôïc xaùc ñònh giaùn tieáp thoâng qua ñoä taêng phí ñieåm cuûa dung dòch saûn phaåm. Tieán haønh ño nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch trong buoàng boác II vaø nhieät ñoä hôi thöù ôû cuøng ñieàu kieän aùp suaát. Tín hieäu ño nhieät ñoä ñöôïc truyeàn ñeán boä tính toaùn ñeå tính hieät nhieät ñoä vaø xaùc ñònh noàng ñoä saûn phaåm. Ngoaøi ra cuõng phaûi keå ñeán vieäc coù söï thay ñoåi aùp suaát trong phaàn thaân buoàng ñoát do söï coù maët cuûa khí khoâng ngöng,vaø ta cuõng seõ coù nhöõng boä phaän xaû khí khoâng ngöng töï ñoäng khi coù söï taêng aùp suaát trong thieát bò maø khoâng caàn phaûi kieåm soaùt. 1.3.2.3. Sô ñoà caáu truùc heä thoáng ñieàu chænh töï ñoäng moät voøng: Z x y ÑTÑK BPTH CBÑL xÑC TBÑC y u - ÑTÑK: ñoái töôïng ñieàu khieån. - TBÑC: thieát bò ñieàu chænh. - y: ñaïi löôïng ñieàu chænh. SVTH : - CBÑL: caûm bieán ño löôøng. - BPTH: boä phaän thöøa haønh. - x: taùc ñoäng ñieàu chænh. Trang 8 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu - xDC: tín hieäu ñieàu khieån. - u: giaù trò chuû ñaïo 1.3.2.4. Duïng cuï ño vaø ñieàu khieån: Ñeå ñaûm baûo an toaøn trong saûn xuaát caùc cô caáu thöøa haønh söû duïng nguyeân taéc truyeàn ñoäng baèng khí neùn Duïng cuï ño ñöôïc choïn nhö sau: - Ño aùp suaát baèng aùp keá hoäp xeáp khí neùn coù tín hieät ra daïng khí neùn - Ño nhieät ñoä baèng caëp nhieät ñieän cho ñoä chính xaùc cao vaø coù theå aùp duïng treân moät khoaûng bieán thieân roäng cuûa ñaïi löôïng - Ño möùc baèng möùc keá thuyû tónh coù phao chìm - Ño löu löôïng baèng löu löôïng keá coù ñoä cheânh aùp bieán thieân. SVTH : Trang 9 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu CHÖÔNG 2 Thieát bò coâ ñaëc 2.1. CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT & NAÊNG LÖÔÏNG 2.1.1.Kyù hieäu caùc ñaïi löôïng Kyù hieäu G W D X xtb Q I R C Qtt Qcñ P P t t ts ttbs thi ’o ’ ” ”’ thi Ñôn vò kg/h kg/h kg/h kJ/h kJ/kg kJ/kg kJ/kg.ñoä kJ/kg kJ/kg at at o C o C o C o C o C o C o C o C o C o C YÙ nghóa Suaát löôïng dung dòch ñöôøng Suaát löôïng hôi thöù Suaát löôïng hôi ñoát Noàng ñoä dung dòch ñöôøng Noàng ñoä trung bình uûa dung dòch ñöôøng Nhieät löôïng coù ích Entanpi Aån nhieät ngöng tuï Nhieät dung rieâng Nhieät löôïng toån thaát Nhieät löôïng coâ ñaëc Aùp suaát Cheânh leäch aùp suaát Nhieät ñoä Cheânh leäch nhieät ñoä Nhieät ñoä soâi cuûa dung dòch Nhieät ñoä trung bònh cuûa dung dòch Nheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích 2.1.2.Tính caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng: Muïc ñích : Giuùp tính toaùn hôi ñoát höõu ích, Q, ∆thi ñeå tính toaùn beà maët truyeàn nhieät, töø ñoù tính kích thöôùc thieát bò.  SVTH : Trang 10 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò  GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Sô ñoà: 1. Choïn tæ leä hôi thöù: W1 : W2 = m 2. Tính W1,W2 , G, x B1: Choïn tæ leä hieäu aùp suaát :  p1 :  p2 = a B2: Tính ra aùp suaát taïi moãi noài p1, p2, pw1, pw2. B3: Xaùc ñònh nhieät ñoä taïi moãi noài t1, t2 , tw1 , tw2. B4 : Xaùc ñònh nhieät ñoä toån thaát cho moãi noài B5 : Xaùc ñònh nhieät ñoä soâi cuûa moãi noài. B6 : Xaùc ñònh nhieät ñoä cheânh leäch höõu ích moãi noài. B7 : Kieåm tra ñieàu kieän t h1  t h 2 max(t h1 , t h 2 ) (1)  5% Neáu ñieàu kieän thoûa thì ngöøng, neáu ñieàu kieän khoâng thoûa thì laëp laïi töø B1 4. Tính laïi W1 , W2 , D theo phöông trình caân baèng naêng löôïng cuûa noài 1 vaø noài 2. 5. Kieåm tra ñieàu kieän W = W choïn  Wtính Max( wcoïn , wtính )  5% (2) Neáu ñieàu kieän ñaït ñöôïc thì ta tính tieáp, neáu khoâng ñaït ñöôïc thì laëp laïi tính töø böôùc 1 Coâng thöùc tính toaùn : 2.1.2.1..Xaùc ñònh noàng ñoä vaø hôi thöù - Löôïng hôi thöù boác leân trong toaøn heä thoáng: W = Gñ ( 1- XD ) XC (5.17-[2]) - Phaân phoái hôi thöù trong caùc noài:W1/ W2 =m maø :W = W1 + W2 vaø W2 = W - W1 W 1 1 m G *XD  D G D  W1 (4) W1  => - Noàng ñoä dung dòch noài 1: I XC (3) (5) (5.17-[2]) (6) 2.1.2.2. Xaùc ñònh aùp suaát vaø nhieät ñoä moãi noài Theo T105-[1] - Hieäu soá aùp suaát cuûa caû heä thoáng coâ ñaëc: P = P1 – P2’ P1 Choïn =a P2 maø vaø SVTH : P = P1 + P2 => P1, P2 P1 = P1- P1’ => P1, P2 Trang 11 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 2.1.2.3 Xaùc ñònh nhieät ñoä toån thaát -Toån thaát nhieät ñoä do noàng ñoä taêng cao  ’: Theo coâng thöùc Tisencoâ  '  '0 * 16.2 * ( 273  t ) 2 r (VI.10-[2]) (7) Vôùi ’o tra baûng III.1-[5] -Toån thaát nhieät ñoä do aùp suaát thuyû tónh  ’’: Vì choïn cheá ñoä chaûy maøng baèng heä thoáng oáng daøi neân xem nhö dung dòch soâi ôû maët thoaùng töùc ’’= 0 oC -Toån thaát nhieät ñoä do trôû löïc thuyû hoïc treân ñöôøng oáng  ’’’: Thöôøng chaáp nhaän toån thaát nhieät ñoä treân caùc ñoaïn oáng daãn hôi thöù töø noài naøy sang noài noï vaø töø noài cuoái ñeán thieát bò ngöng tuï laø 1C. Neân: ’’’1 = ’’’2 = 1C . -Toån thaát chung:  = ’ + ’’ + ’’’ (T184-[3]) (8) 2.1.2.4. Hieäu soá nhieät ñoä höõu ích vaø nhieät ñoä soâi töøng noài Theo T111-[1] tddsi = ti’ + ’i + ’’i tddsi’ = ti’ + ’i’ + ’’i ‘ thii = ti - tsitbdd Toång hieäu nhieät ñoä höõu ích: hi = thi1 + thi2 (8a) (8b) (8c) (9) 2.1.2.5. Nhieät dung rieâng cuûa dung dòch ôû caùc noài -Neáu x< 20% => C = 4190 (1 – x) x > 20% => C = 4190(1-x) +C1 x Xem thaønh phaàn ñöôøng trong sôri chuû yeáu daïng C12H22O11 neân: C ht  (4.10-[3]) (4.11-[3]) (10) (11) 12 * 11700  22 *18000  11 * 25100  2375.73 342 2.1.2.6 Laäp phöông trình caân baèng nhieät löôïng Theo T181-[3] - Ta coù sô ñoà nhieät ñôn giaûn sau : W 1 , i1 Qxq1 W 2 , i2 Qxq2 D,i Gd,Cd,td (Gd – W1)C1t1 (Gd – W)C2t2 D , Cng1 , W1 , Cng2 , 2 SVTH : Trang 12 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Phöông trình caân baèng naêng löôïng: D.c. + D(1-).i”D +Gd.cd. td = W.i” +Gc.cc. tc + D.c.+ Qtt+ Qcd Maø:  = 0.5% ; i”D- c. =rD Qtt =0.05 QD ; Qcd =0 ; QD=D.rD => 0.9 D.rD = W.i” +Gc.cc. tc - Gd.cd. td => Noài 1: 0.9 D1.rD1 = W1.i”1 +Gc1.cc1. tc1 - Gd1.cd1. td1 Noài 2: 0.9 .D2. rD2 = W2.i”2 +Gc2.cc2. tc2 - Gd2.cd2. td2 Ma ø: W1=D2; Gc1=Gd1; W1+W2=W, i= c.t.10-3 W1  W (i' ' => (4.4-[3])  i )  Gd (i  i ) W 2 c2 c2 d 2 0.9rD 2  i' ' i . W2 d2 (13) (14) W2 = W – W1 i Vôùi: t.c 1000 (15) - Kieåm tra laïi giaû thieát phaân boá hôi thöù ôû caùc noài: W  (12) (III.15-[1]) (16) W1tính  W1chon max(W1tính ,W1chon ) - Löôïng hôi ñoát tieâu toán chung: D1  W .i' ' W2  Gc1 .i c2  G d .i d2 0.9rD 2 (17) Keát quaû: Baûng 2.1: Baûng thoâng soá vaø keát quaû sô boä pha hôi vaø pha loûng Vôùi m=1.1, a=2 TT Hôi thöù Hôi ñoát SVTH : Ñaïi löôïng Cheânh leäch aùp suaát Suaâùt löôïng Aùp suaát Nhieät ñoä Entanpi Aån nhieät ngöng tuï Nhieätñoä Aùp suaát Aån nhieät ngöng tuï Entanpi Dung dòch vaøo Kí Ñôn hieäu vò P at W kg/h PW at 0 tW C iW kJ/kg rW kJ/kg 0 tD C PD at rD kJ/kg iD kJ/kg Gñ kg/h Giaù trò Noài 1 2.53 1222.22 1.47 110.1 2696.5 2233.5 142.9 4 2141 2744 3000 Ghi chuù (CTTT) Noài 2 1.26 Theo [1] 1111.11 (4) 0.21 60.7 Baûng 57-[3] 2609.59 theo Pw 2355.26 109.1 1.42 Baûng 57-[3] 2223.7 theo tD 2702.35 1777.78 Trang 13 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò Suaát luöôïng Noàng ñoä Ñoä taêng phí ñieåm 1at Dung dòch ra Dung dòch vaøo Dung dòch ra Trung bình Dung dòch vaøo Dung dòch ra Trung bình GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Gc kg/h xñ xc x  ’oñ  ’oc ' 1777.78 0.1 0.169 0.134 0.1 0.338 0.219 0 C C 0 C 0 666.67 0.169 0.45 0.31 0.338 1.3 0.819 (6) (6) Baûng III.1-[5] theo x vaø tw Baûng 2.2.Baûng keát quaû tính toaùn caân baèng vaät chaát vaø naêng löôïng TT Ñoä taêng phí ñieåm Nhieät ñoä soâi Nhieät dung rieâng Entanpi Cñ Cc C C 0 C 0 C 0 C 0 C kJ/kg.ñoä kJ/kg.ñoä Giaù trò Noài 1 Noài 2 0.106 0.259 0.18 0.996 0.143 0.63 110.206 61 110.28 61.6 110.24 61.3 3771 3481.9 3481.9 3373.6 Trung bình C kJ/kg.ñoä 3628.54 3627.58 Dung dòch vaøo Dung dòch ra Trung bình iñ ic kJ/kg kJ/kg kJ/kg 415.6 384 212.4 215.76 (15) W W kg/h kg/h 0 C 1064.35 4.2% ñaït 2696.5 48.4 (13),(14) (2) D  th 1268.98 3.7% ñaït 1473.72 32.66 Q kJ/h Ñaïi löôïng Dung dòch vaøo Dung dòch ra Trung bình Dung dòch vaøo Dung dòch ra Trung bình Dung dòch vaøo Dung dòch ra Suaát löôïng hôi thöù Sai soá Kieåm tra ñieàu kieän Suaát löôïng hôi ñoát Cheânh leäch nhieät ñoä höõu ích Nhieät löôïng coù ích SVTH : Kí hieäu  ’oñ  ’oc tñ tc t i Ñôn vò 0 0 2395.2 Ghi chuù (7) (8a,b) (10),(11) (17) (8c) 2379.89 Trang 14 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 2.2. KÍCH THÖÔÙC THIEÁT BÒ CHÍNH Muïc ñích : Tính F => soá oáng n, chieàu cao thieát bò H, tính kích thöôùc buoàng ñoát, buoàng boác laøm cô sôû tính beàn Sô ñoà:  Caùc böôùc tính toaùn: 1. Choïn vaät lieäu oáng truyeàn nhieät vaø caùc thoâng soá veà kích thöôùc thieát bò: H oâ , dt, dn, n. 2. Choïn 2 giaù trò cheânh leäch nhieät ñoä phía hôi ñoát t roài suy ra nhieät ñoä vaùch ngoaøi töông öùng. 3. Tính heä soá caáp nhieät vaø cöôøng ñoä doøng nhieät phía hôi ñoát (  D vaø q D ) 4. Tính cheânh leäch nhieät ñoä giöõa hai phía cuûa thaønh oáng vaø cheânh leäch nhieät ñoä phía dung dòch. 5. Choïn soá oáng truyeàn nhieät nchoïn 6. Tính heä soá caáp nhieät vaø cöôøng ñoä doøng nhieät phía dung dòch (  l vaø  D ) 7. Coi cöôøng ñoä doøng nhieät phuï thuoäc tuyeán tính vaøo t D ,ta döïng hai ñöôøng thaúng qD=f( t D ) vaø qL = g( t D ), giao ñieåm cuûa hai ñöôøng thaúng naøy öùng vôùigiaù trò t D caàn xaùc ñònh. Laëp laïi caùc böôùc 2 – 4 vôùi giaù trò naøy. 8. Kieåm tra ñieàu kieän:   q= qL  qD max(q L , q D )  5% Neáu ñieàu kieän khoâng thoaû, ta thöïc hieän laïi böôùc 2 – 6. neáu ñieàu kieän thoaû, ta tieáp tuïc böôùc tieáp theo. 9. Tính heä soá truyeàn nhieät K 10. Tính hieäu soá nhieät ñoä höõu ích thöïc cuûa moãi noài. 11. Tính dieän tích beà maët truyeàn nhieät F 12. Tính laïi soá oáng truyeàn nhieät n 13. kieåm tra ñieàu kieän: n  n chon  n tinh n chon  5% Neáu ñieàu kieän chöa thoaû thì ta ñieàu chænh laïi caùc thoâng soá veà kích thöôùc thieát bò ñaõ choïn ôû treân. Neáu ñieàu kieän thoaû, ta laøm troøn dieän tích beà maët truyeàn nhieät vaø soá oáng truyeàn nhieät ñeán thoâng soá chuaån. SVTH : Trang 15 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 2.2.1.Kí hieäu caùc ñaïi löôïng Kyù hieäu q MSac Mdm Ñôn vò W/m2 M K rs r g H D F d d n m V v Utt f        “L” “D” “W” “n” “t” “v” “ñ” “b” “oâ” SVTH : W/m2.ñoä kJ/kg m2.ñoä/W m/s2 m m m2 m m oáng oáng m3 m/s 3 m /m3.h W/m.ñoä m m W/m.ñoä Pas kg/m3 m YÙ nghóa Cöôøng ñoä doøng nhieät Khoái löôïng phaân töû ñöôøng saccharose Khoái löôïng phaân töû nöôùc Khoái löôïng phaân töû trung bình cuûa dung dòch ñöôøng mía Heä soá truyeàn nhieät toång quaùt AÅn nhieät ngöng tuï Nhieät trôû Gia toác troïng tröôøng (g = 9,81m/s2) Chieàu cao thieát bò Ñöôøng kính thaân thieát bò Dieän tích beà maët truyeàn nhieät Ñöôøng kính oáng truyeàn nhieät Ñöôøng kính trung bình oáng truyeàn nhieät Toång soá oáng truyeàn nhieät Soá oáng truyeàn nhieät treân ñöôøng cheùo chính Theå tích thieát bò Vaän toác löu chaát Cöôøng ñoä boác hôi theå tích Heä soá ñieàu chænh cho cöôøng ñoä boác hôi theå tích Heä soá caáp nhieät Böôùc oáng truyeàn nhieät Chieàu daøy oáng truyeàn nhieät Heä soá daãn nhieät Ñoä nhôùt tuyeät ñoái Khoái löôïng rieâng Kích thöôùc hình hoïc ñaëc tröng Kyù hieäu öùng vôùi dung dòch ñöôøng mía Kí hieäu öùng vôùi hôi ñoát Kí hieäu öùng vôùi hôi thöù Kí hieäu beân ngoaøi oáng truyeàn nhieät Kí hieäu beân trong oáng truyeàn nhieät Kí hieäu öùng vôùi vaùch oáng truyeàn nhieät Kí hieäu öùng vôùi buoàng ñoát Kí hieäu öùng vôùi buoàng boác Kí hieäu öùng vôùi oáng truyeàn nhieät Trang 16 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 2.2.2. Beà maët truyeàn nhieät cuûa buoàng ñoát - Beà maët truyeàn nhieät cuûa buoàng ñoát coù theå ñöôïc tính theo coâng thöùc toång quaùt: Q F= (m2) (II.16-[1]) K .ti Vôùi Qi = 0.9Di.ri (W) (Theo CMT) 2.2.2.1. Tính heä soá truyeàn nhieät K cuûa moãi noài 2.2.2.1.1.Tính nhieät taûi rieâng trung bình - Giaû thieát quaù trình laø lieân tuïc vaø oån ñònh. - Nhieät taûi rieâng cuûa hôi ñoát caáp cho thaønh thieát bò: qD = 1.(t1 – tw1) = 1.t1 - Nhieät taûi rieâng cuûa thaønh thieát bò: 1 q= .(tw1 tw2) v  rt  rn v . - Nhieät taûi rieâng cuûa phía dung dòch soâi: qL = 2.(tw2 – t2) = 2.t2 (18) (19) (20) (21) (22) 2.2.2.1.2. Tính heä soá caáp nhieät phía hôi ngöng tuï  D Khi toác ñoä cuûa hôi nhoû (’  10 m/s, chính xaùc hôn khi ’’2  30) vaø maøng nöôùc ngöng chuyeån ñoäng doøng (Rem <100) thì heä soá caáp nhieät 1 ñoái vôùi oáng thaúng ñöùng ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Heä soá caáp nhieät phía hôi baõo hoaø ngöng tuï (V.105-[4]) 2  D rS  3 g D  D  1.15( ) (W/m2.ñoä) (23) H o  D (t D  t vn ) vôùi rs: aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi baõo hoaø taïi nhieät ñoä tD Caùc thoâng soá vaät lyù khaùc (  n ,  n ,  n ) laø soá lieäu cuûa nöôùc soâi taïi nhieät ñoä trung bình phía hôi ñoát: tm = 0,5.(tw1 + t1) (24) - Xem nhö söï maát maùt nhieät khoâng ñaùng keå : q = q1 = q2  tw2 = tw1 – q1.  r (25) 2.2.2.1.3. Tính heä soá caáp nhieät phía dung dòch  L Theo T183-[2] - Heä soá caáp nhieät L töø beà maët oáng vaøo dung dòch chaûy doïc töø treân xuoáng ñöôïc tính nhö sau: Ta coù: Nue = 0,01.(Re.Pr)1/3 (5.62-[2]) (26)  2 . e Maët khaùc: Nue = (T183-[2]) (27) l => SVTH : 0, 01.Re1/ 3 .Pr1/ 3 .l L = e (W/m2.ñoä) (28) Trang 17 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 4.G Trong ñoù: Re  3600.n. ..d  t L vôùi G=(Gñ +Gñ)/ 2  L2  e   2   g  L  P= (T21-[5]) (29) (30) 1 3 (T183-[2]) (T21-[5]) L l  3.58 *10 8 * C dd *  dd * 3  dd M dd (32) (I.32-[5]) (33) (III.17-[1]) C. L (31) (34) 1 X 1 X   M dd M C12 H 22O11 M H 2O 2.2.2.1.4. Tính heä soá truyeàn nhieät cuûa noài thöù i: Theo T116-117-[1] Ki = Kieåm tra sai soá: q = Neáu q < 5% thì thoûa. => Nhieät taûi trung bình: qtb = qtbI tiI q1  q2 (35) .100% q1 q1  q2 2 (36) 2.2.3. Hieäu soá nhieät ñoä höõu ích thöïc cuûa moãi noài Theo T117-[1] Q  ti t *im  m . Qi (0C) - Coâng thöùc chung: Km K i (III.19-[1]) (37) - Trong ñoù: chöõ soá “m” laø chæ noài thöù m  ti  tiI  tiII (38) Qi QI QII   K i K I K II (39)  Kieåm tra laïi hieäu soá nhieät ñoä höõu ích: ti) = t *i  ti t *i .100% (40) Neáu ti) < 5% thì thoûa. SVTH : Trang 18 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu 2.2.4. Tính dieän tích beà maët truyeàn nhieät cuûa moãi noài Fi = QI K I .t *iI (III.21a,b-[1]) (41) Beà maët truyeàn nhieät thöïc: Fithöc = 1.1Fi (42) Vì ôû ñaây xeùt theâm döï tröõ 10% ñeå ñaûm baûo an toaøn traùnh nhöõng söï coá coù theå xaûy ra nhö veà hôi ñoát, chaân khoâng… Thoâng thöôøng theo kinh nghieäm laáy leân 20% nhöng tuyø vaøo thieát bò choïn cho phuø hôïp vôùi keát quaû tính toaùn neân ta vaãn coù theå choïn nhoû hôn. => Soá oáng truyeàn nhieät: n F  .d .l (II.25-[1])(43) Vôùi d tính theo phía coù  beù hôn hoaëc laø d trung bình vôùi giaù trò  gaàn nhau. Baûng 2.3: Keát quaû tính heä soá truyeàn nhieät toång quaùt vaø dieän tích beà maët truyeàn nhieät Ñaïi löôïng Kí hieäu Heä soá daãn nhieät Ghi chuù Tra baûng XII.7 – [ 4] W/m.ñoä Chieàu cao Ñöôøng kính trong Ñöôøng kính ngoaøi Chieàu daøy Nhieät trôû lôùp nöôùc ngöng Nhieät trôû lôùp caën baån Hoâ dt dn Nhieät ñoä hôi nhieät ñoä vaùch Nhieät ñoä trung bình tD tvn tn SVTH : Giaù trò Noài I Noài II OÁng truyeàn nhieät Theùp X18H10T Vaät lieäu Aån nhieät ngöng tu Khoái löôïng rieâng Heä soá daãn nhieät Ñoä nhôùt tuyeät ñoái Heä soá caáp nhieät Cöôøng ñoä doøng nhieät Ñôn vò rn rt rD D D D D qD 16,3 m m m m 2 m .ñoä/W 5 0,034 0,038 0,0035 4.64.10- 4 m2.ñoä/W 3,87.10- 4 Phía hôi ñoát 0 C 142.9 109.1 0 C 139.7 105.6 0 C 141.3 107.35 kJ/kg kg/m3 W/m.ñoä 10-4Pas W/m2 ñoä 104W/m2 2141 924.83 0.685 1.95 7542.7 24136.64 2235 952.86 0.684 2.63 7015.2 24553.2 Choïn theo baûng VI.6 – [ 4] Tra baûng V.1 – [4 ] Baûng 2.1 Choïn Baûng 56-[3] Baûng 39-[3] theo t n (23) (20) Trang 19 Ñoà aùn moân hoïc : Quaù trình vaø Thieát bò Suaát löôïng dung dòch trung bình Noàng ñoä trung bình Nhieät ñoä soâi trung bình Phaân töû löôïng trung bình Nhieät ñoä vaùch Nhieät ñoä trung bình GVGD : TS Leâ Phan Hoaøng Chieâu Phía loûng kg/h 2365.51 1198.84 Baûng 2.1 0.134 110.24 0.31 61.3 Baûng 2.2 Baûng 2.2 20.6 25.48 C C 116.29 113.27 81.78 71.54 Choïn x ts 0 C M tvt t t = tm 0 0 Khoái löôïng rieâng L kg/m3 1054.4 1134.5 Nhieät dung rieâng Ñoä nhôùt tuyeät ñoái Cp L J/kg.ñoä 10-4Pas 3628.54 2.57 3627.58 11.61 Heä soá daãn nhieät Chuaån soá Re Chuaån soá Pr Chuaån soá Nu Kích thuôùc hình hoïc ñaëc tröng Heä soá caáp nhieät Cöôøng ñoä doøng nhieät Kieåm tra ñieàu kieän L W/m.ñoä 0.508 1570.4 1.84 0.142 0.522 176.2 8.07 0.112 Baûng I .87[4] Baûng 2.2 Baûng I.112[4] (33) (29) (32) (33)  10-5m 1.82 4.74 (31) L W/m2ñoä 104W/m2 3963.5 23979 0.65% => thoaû 736.62 719.36 1233.4 24107.2 2.8% =>thoaû 514.6 717.36 (28) (22) q  5% Re Pr Nu qL (36) Heä soá truyeàn nhieät K W/m2 ñoä (34) 3 Nhieät löôïng coù ích Q 10 W Baûng 2.2 Cheânh leäch nhieät ñoä 0 t hi C 32.66 48.4 Baûng 2.2 höõu ích Cheânh leäch nhieät ñoä * 0 t hi C 33.39 47.67 (37) höõu ích thöïc Dieän tích beà maët F* m2 29.25 29.24 (41) truyeàn nhieät tính Soá oáng truyeàn nhieät nchon OÁng 61 61 choïn Soá oáng truyeàn nhieät ntính OÁng 55=>61 55=>61 (43) tính Nhö vaäy ta choïn thoâng soá chung cho ba noài: Choïn beà maët truyeàn nhieät : F= 29.5m2 Soá oáng truyeàn nhieät: n = 61 oáng ( laøm troøn theo baûng V.11 – [ 5 ]) SVTH : Trang 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan