Đồ án quá trình thiết bị chưng luyện

Pháön I : TÊNH CÄNG NGHÃÛI. Cán bàòng váût liãûu :1) Xaïc âënh læåüng håi thæï thoaït ra khoíi hãû thäúng :Phæång trçnh cán bàòng váût liãûu cho toaìn hãû thäúng :Gâ = Gc + W(1)Trong âoï :Gâ : Læåüng dung dëch âáöu (kgh)Gc : Læåüng dung dëch cuäúi (kgh)W : Læåüng håi thæï ra khoíi thiãút bë (kgh)Phæång trçnh cán bàòng váût liãûu viãút cho cáúu tæí phán bäú :Gâ . xâ = Gc . xc + W . xwVåïi : xâ, xc laì näöng âäü âáöu vaì näöng âäü cuäúi cuía dung dëch (% khäúi læåüng)Trong quaï trçnh cä âàûc coi khäúi læåüng cháút tan khäng bë máút maït theo læåüng håi bäúc ra.Ta coï :Gâ . xâ = Gc . xc(2)Tæì (1) vaì (2) : W = Gâ (1 xâxc)Theo caïc säú liãûu ban âáöu : Gâ = 12 (táúngiåì) = 12000 (kgh)xâ = 6 (% khäúi læåüng) ; xc = 30 (% khäúi læåüng) W = Gâ (1 xâxc) = 12000 (1 630) = 9600 (kgh)2) Xaïc âënh näöng âäü cuäúi cuía mäùi näöi :W = W1 + W2Våïi W1, W2 : Læåüng håi thæï cuía näöi 1 vaì näöi 2Giaí sæí : W1 = W2 = W2 = 96002 = 4800 (kgh)Goüi x1, x2 laì näöng âäü dung dëch åí näöi 1 vaì näöi 2 x1 = Gâ . xâ(Gâ W1) = 12000 . 6(12000 4800) = 10 (% khäúi læåüng)x2 = Gâ . xâ(Gâ W1 W2) = 12000 . 6(12000 4800 4800) = 30 (%khäúi læåüng)II. Cán bàòng nhiãût læåüng :1)Xaïc âënh aïp suáút trong caïc näöi :Goüi laì aïp suáút cuía näöi 1 vaì näöi 2 laì aïp suáút trong thiãút bë ngæng tuû laì hiãûu säú aïp suáút cuía näöi 1 so våïi näöi 2 laì hiãûu säú aïp suáút cuía näöi 2 so våïi thiãút bë ngæng tuûGiaí thiãút ta duìng håi âäút âãø duìng bäúc håi vaì âun noïng laì håi næåïc baîo hoaì.Goüi laì hiãûu säú aïp suáút cuía toaìn hãû thäúngTa coï : Theo dæî liãûu âaî cho : = 4 (at) ; = 0,1 (at) = 4 0,1 = 3Giaí sæí = 1,7Våïi = 3,9 2,46 ; 1,44maì 2,46; 1,44 1,44 + 0,1 = 1,54 (at) 2,46 + 1,54 = 4 (at)Sau khi tênh toaïn ta âæåüc aïp suáút håi âäút laì 4 (at) âuïng våïi dæî liãûu âaî cho.

Phần I : TÍNH CÔNG NGHỆ

I Cân bằng vật liệu :

1) Xác định lượng hơi thứ thoát ra khỏi hệ thống :

Phương trình cân bằng vật liệu cho toàn hệ thống :

Gđ = Gc + W (1)

Trong đó :

Gđ : Lượng dung dịch đầu (kg/h)

Gc : Lượng dung dịch cuối (kg/h)

W : Lượng hơi thứ ra khỏi thiết bị (kg/h)

Phương trình cân bằng vật liệu viết cho cấu tử phân bố :

Giả sử : W1 = W2 = W/2 = 9600/2 = 4800 (kg/h)

Gọi x1, x2 là nồng độ dung dịch ở nồi 1 và nồi 2

 x1 = Gđ xđ/(Gđ -W1) = 12000 6/(12000 - 4800) = 10 (% khối lượng)

x2 = Gđ xđ/(Gđ - W1 - W2) = 12000 6/(12000 - 4800 - 4800) = 30 (%khối lượng)

II Cân bằng nhiệt lượng :

1) Xác định áp suất trong các nồi :

Gọi P1, P2là áp suất của nồi 1 và nồi 2

Gọi Plà hiệu số áp suất của toàn hệ thống

2) Xác định nhiệt độ của các nồi :

Gọi thđ1, thđ2, tnt là nhiệt độ của hơi đốt đi vào nồi 1, nồi 2 và thiết bị ngưng tụ

tht1, tht2 là nhiệt độ của hơi thứ đi ra khỏi nồi 1 và nồi 2

Coi sự tổn thất nhiệt độ do trở lực của đường ống khi vận chuyển hơi từ thiết bị này qua thiết bị khác là 10C

 tht1 = thđ2 + 1 (3)

tht2 = tnt + 1 (4)

Từ áp suất P1, P2 đã biết, tra bảng I.251_Tr 314_STQTTB 1 ta được thđ1, thđ2 của nồi 1 và nồi 2

Từ các công thức (3) và (4) ta biết được tht1, tht2

Từ tht1, tht2, tra bảng I.250_Tr 312_STQTTB 1 ta được áp suất của hơi thứ ở nồi 1 và nồi 2

3) Xác định tổn thất nhiệt độ :

a) Tổn thất nhiệt độ do nồng độ (’) :

 : Tổn thất nhiệt độ do áp suất thường

r : Ẩn nhiệt hoá hơi của nước ở áp suất làm việc

Dựa vào bảng VI.2_Tr 61_STQTTB 2 ta biết được  ' 0:

Bảng I.2 :

Nồi 1 Nồi 2Nồng độ dung dịch

(%khối lượng)

0 '

Dựavào bảng I.251_Tr 314_STQTTB 1 ta xách định được r :

Bảng I.3 :

Nồi 1 Nồi 2Aïp suất hơi thứ

10 )= 2,234(0C)

  '   '1  '2 = 0,681 + 2,234 = 2,915(0C)

b) Tổn thất nhiệt độ do áp suất thuỷ tĩnh ( ') :

Đây la sự tổn thất nhiệt độ do sự chênh lệch nhiệt độ sôi của lớp chất lỏng trên miệng ống so với lớp chất lỏng có

nhiệt độ sôi trung bình (thường lấy nhiệt độ sôi của lớp chất lỏng ở giữa ống làm nhiệt độ sôi này)

Ta có :  ''t(P +P) - tP

Mà áp suất thuỷ tĩnh ở lớp giữa của khối chất lỏng cần cô đặc :

Ptb = P0 + (h + h/2)  dds gTrong đó:

P0 : áp suất hơi thứ trên bề mặt dung dịch (N/m2)

h : chiều cao của lớp dung dịch sôi kể từ miệng ống trêncủa ống truyền nhiệt đến mặt thoáng của dung dịch

(m) Thường chọn h = 0,5m

h : chiều cao ống truyền nhiệt (m) ; h=1,7m

 dds : khối lượng riêng của dung dịch khi sôi (kg/m3)

g : gia tốc trọng trường (m/s2).Thường chọn g = 9,8 m/s2

Dựa vào bảng I.204_Tr 236_STQTTB1 ta có Bảng I.4:

Nhiệt độ sôi của dung dịch ở áp

suất của mỗi nồi T's

P

0

1/PsH2OTrong đó: Ps : Aïp suất của dung dịch nguyên chất có cùng nhiệt độ sôi với dung dịch có Ptb

P0 : Aïp suất của nước nguyên chất có cùng nhiệt độ sôi với P

Aïp suất của dung dịch ở độ sâu trung bình và áp suất hơi bão hoà của dung môi nguyên chất là:

Nồi 1: Ps1 = Ptb1 PsH2O= 1,6577 1,0673 = 1,7693 (at)

c) Tổn thất nhiệt độ do đường ống (’’’) :

Ta có tổn thất nhiệt độ do đường ống ở nồi 1 và nồi 2 là1

1   '   ''   ' ''

 = 0,681+1,3248 +1 =3,006 0C

2 2 2

2   '   ''   ' ''

 = 2,234 + 2,2275 +1 = 5,461 0C

e) Hiệu số nhiệt độ hữu ích cho từng nồi :

Nồi 1 : Thi1= thđ1- tht1 -  1= 142,9 - 112,5 - 3,006 = 27,394 0C

Nồi 2 : Thi1= thđ2- tht2 - 2= 111,5 -46,4 - 5,461 = 59,639 0C

h) Hiệu số nhiệt độ hữu ích cho toàn bộ hệ thống :

Thi=Thi1+Thi2= 27,394 + 59,639 =87,033 0C

4) Cân bằng nhiệt lượng :

a) Nhiệt dung riêng C (J/kg độ) :

_ Nếu như x < 20% ta tính C theo công thức :

Với M : Khối lượng phân tử chất ta tiến hành cô đặc

Ci : Nhiệt dung riêng của các đơn chất

 C2=374,46.30/100+4186(1-30/100)=3042,538 (J/kg độ)

b) Nhiệt lượng riêng :

I : Nhiệt lượng riêng của hơi đốt (J/kgü)

i : Nhiệt lượng riêng của hơi thứ (J/kgü)

Dựa vào bảng I.249_Tr 310_STQTTB 1(tra Cn, C) và bảng I.250_Tr

312_STQTTB 1(tra I, i) ta có bảng tổng hợp sau :Bảng I.7 :

Dung dịcht(0C) I.10-3

(J/kg)

Cn(J/kg độ)

t(0C) i.10-3(J/

kg)

C (J/kg độ)

107,2578

c) Lập phương trình cân bằng nhiệt lượng và tính lượng

hơi đốt cần thiết :

Gọi : D1, D2 là lượng hơi đốt của cả 2 nồi (trong đó D1 cần phải tìm) (kg/h)

Gđ, Gc lượng dung dịch đầu, cuối (kg/h)

W1,W2 lượng hơi thứ bốc ra từ nồi 1 và nồi 2 (kg/h)

Cđ, Cc nhiệt dung riêng của dung dịch đầu, cuối (J/kg độ)

tđ,tc nhiệt độ đầu và cuối của dung dịch (0C)

I1, I2 Hàm nhiệt của hơi đốt ở nồi 1 và nồi 2 (J/kg)

i1, i2 hàm nhiệt của hơi thứ ở nồi 1 và nồi 2 (J/kg)

Cn1,Cn2 nhiệt dung riêng của nước ngưng ở nồi 1 và nồi 2 (J/

kg độ)

2

1 , 

 Nhiệt độ của nước ngưng ở nồi 1 và nồi 2 (0C)

Qtt1, Qtt2 nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh từ nồi 1 và nồi 2 (J)

W1i1=D2I2 W2i2

+ Do hơi đốt mang vào : D1I1

+ Do dung dịch mang vào : GđCđtđ

_ Nồi 2 :

+ Do hơi đốt mang vào : D2I2

+ Do dung dịch ở nồi 1 mang vào : (Gđ-W1)C1t1

 Qvào=  Qra_ Nồi 1 : D1I1 + GđCđtđ = W1i1 + (Gđ-W1)C1t1 + D1Cn11 + 0,05D1(I1-Cn1

+(12000-4773,816)3767,4.115,7474- D1=5572,483 (kg/h)

_ Tính sai số :

+Nồi1: 1= (4800-4773,861)/4773,861 * 100% =0,548% < 5%

+Nồi2: 2=(4826,184-4800)/4826,184 *100% = 0,543% <5%

Như vậy các kết quả tính toán trên được chấp nhận

III Tính bề mặt truyền nhiệt :

1) Các thông số cơ bản của dung dịch:

1.1) Độ nhớt:

Sử dụng công thức Pavalov :

k t

Chọn t1= 300C, ta có  1= 1,6014 10-3 (N.s/m2)  1 = 3,33850C

t2= 400C, ta có  2= 1,312 10-3 (N.s/m2)   2= 9,89470C



8947 , 9 3385 , 3

40 30

2 1

40 7474 , 115

40 2578 , 107

M C

Trong đó : A : Hệ số phụ thuộc mức độ liên kết của chất lỏngđối với nước

Thường A = 3,58 10-8

CP : Nhiệt dung riêng đẳng áp của chất lỏng

 : Khối lượng riêng của chất lỏng

M : Khối lượng Mol của chất lỏng

Ta có : M= mi Md + (1 - mi) MH2O

O H

i d

i d i

i

M

x M

x M

x m

1 , 0 327 , 208

1 , 0 1

3

3 3

8 3

1

10 0195 , 1 10 0195 , 1 4 , 3767 10 58 , 3

3 , 0 327 , 208

3 , 0 2

3

3 3

8 3

2 2

7961 , 24

10 2510 , 1 10 2510 , 1 538 , 3042 10 58 , 3

.



M C

Mô tả sự truyền nhiệt qua vách ống :

Thiết bị cô đặc có khu vực sôi bố trí bên trong ống, phía ngoài ống có một lớp nước ngưng tụ Màng nước ngưng này

có ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt Đồng thời sát thànhống phía bên trong có một lớp cặn dung dịch bám vào, lớp cặnnày cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt.

Quá trình truyền nhiệt từ hơi đốt đến dung dịch trong ống dẫn gồm 3 giai đoạn:

- Truyền nhiệt từ hơi đốt đền bề mặt ngoài của ống truyền nhiệt với hệ số cấp nhiệt  1và nhiệt tải riêng

q1(w/m2)

- Dẫn nhiệt qua ống truyền nhiệt có bề dày 

- Truyền nhiệt từ ống truyền nhiệt vào dung

dịch với hệ số cấp nhiệt  2 và nhiệt tải riêng q2 (w/m2)

a) Giai đoạn cấp nhiệt từ hơi đốt đến thành thiết bị :

q1= 1 t 1Trong đó t1 hiệu số nhiệt độ của hơi: t1 = thđ - tT1, chọn t 1=5,10C Với nồi 1

Chọn t12=5,850C Với nồi 2

1

 được xác định theo công thức Luxen :

4 1

2 2

04 , 2

H t

H : Chiều cao đứng của ống truyền nhiệt; H=1,7m

.(

04 , 2

1 1

t H

r A

10 5 , 2135 (

0525 , 194 04 , 2 ) (

04 ,





t H

r A

8819,0038 q1  1 t 1=8819,0038.5,1= 44976,9193 (w/m2)

1

85 , 5 7 , 1

10 1 , 2230 (

8588 , 182 04 , 2 ) (

04 ,





t H

r A

Với  : hiệu số hiệu chỉnh

n

 : Hiệu số cấp nhiệt của nước

435 , 0 2

565 ,

0 ( ) ( ).( ) )

d n

d n

Trong đó: d, d,C d, d lần lượt là hệ số truyền nhiệt, khối

lượng riêng, nhiệt dung riêng và độ nhớt của dung dịch

n

n

n

 , , , là hệ số truyền nhiệt, khối lượng riêng, nhiệt dung

riêng và độ nhớt của nước

 Bảng I.10: Các thông số của dung dịch

2 là ts2= 48,6340C; tra bảng I.249_Tr 311_STQTTB 1 ta có:

Bảng I.11: Các thông số của nước :

3 565

, 0 435

, 0

1

1 1

1 2 1

1 565 , 0 1

1

000472,

0

000252,

0).(

531,4235

4,3767.(

)4870,948

10.0195,1(.)6846,0

3362,2()

).(

.(

)(.)

d n

d n

3 565

0 435

, 0

2

2 2

2 2 2

2 565 , 0 2

2

000515 ,

0

000562 ,

0 ).(

4178

538 , 3042 (

) 646 , 988

10 251 , 1 ( ) 6454 , 0

4772 , 2 ( )

).(

.(

) ( )

d n

d n

Ta có:

7 , 0 15 ,

0 14 ,

t  

 1 với r là tổng nhiệt trở

3 2

1 r r r

r   



Trong đó : r1 : nhiệt trở do lớp nước ngưng

r2 : nhiệt trở do lớp cặn của dung dịch bám trên thành ống

r3 : nhiệt trở qua lớp vật liệu

t T  hd     = 142,9- 5,1-10,7945= 127,00550C

1 21

21 t T t s

 = 127,0055-113,181=13,82470C

21 21

21 t

q    =3974,1760.13,8247 =54941,60 (w/m2)Với nồi 2: 22  2 n2  0,9657.5944,1041=5740,3647

2 12 2

t T hd     = 111,5- 5,85- 47,0129= 58,63710C

2 22

2610 , 49959 60

, 54941

% 100

1

1 21 1

% 100 493

, 52455

493 , 52455 227

, 57423

% 100

2

22 2 2

* Tính hệ số phân bố nhiệt trong từng nồi:

Xem hệ số truyền nhiệt trong các nồi là như nhau: F1=F2Khi đó nhiệt độ hữu ích trong các nồi được tính :

hi

i i i i

i

K Q K

Q K

1 1

_ Nồi 1: r  0,00024

1760 , 3974

1 00024

, 0 0038 , 8819 1

1 1

1 1

21 11

3647 , 5740

1 00099

, 0 5655 , 8117 1

1 1

1 1

22 12

3600

.i

i i

r D

Q  Với Di là lượng hơi đốt của mỗi nồi

ri là ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi

3600

2135500

483 , 5572 3600

.1

1 1

r D

_ Nồi 2:

3600

2230100

8157 , 4773 3600

3600

2264,29572648489

,1652

023,3305566

8489,1652

023,3305566

2

2 1 1 1 1

Q

7626,776

2264,29572468489

,1652

023,3305566

7626,776

2264,2957246

2

2

1 1 2 2

394 , 27 9737 , 29

9,4158% <10%

_ Nồi2:   100 % 

639 , 59

0594 , 57 639 , 59 2

Như vậy các sai số so với giả thiết ban đầu đều nhỏ hơn 10%

Như vậy kết quả cuối cùng

49959,2610

3305566,023

29,9737

27,394Nồi

2

776,762

6

4773,8157

2230,1

52455,493

2957246,2264

57,0594

59,639

 Thực tế:

Bề mặt truyền nhiệt của nồi 1 là:

394 , 27 8489 , 1652

023 , 3305566 1

2264 , 2957246 2

2

2 2

hi

t K

023 , 3305566 1

1

1 2

1

hi

t K

Q F

Như vậy dựa vào F1,F2 ta có thể thiết kế hệ thống cô đặc 2 nồi buồng đốt treo có diện tích truyền nhiệt bằng nhau và bằng 80 m2

Phần II: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

I Tính buồng đốt:

1)

Tính số ống truyền nhiệt :

Chọn đường kính ống truyền nhiệt là: d0= 40 mm =0,04 mChiều cao ống truyền nhiệt như đã chọn ở trên là h=1,7 mSố ống truyền nhiệt là:







14 , 3 7 , 1 04 , 0

80

n= 439 ống

Cách bố trí ống :

_ Số hình 6 cạnh : 11

_ Số ống trên đường xuyên tâm của hình 6 cạnh: 23

_ Tổng số ống không kể các ống trong các hình viên phân: 397_ Số ống trong các hình viên phân:

+ Ở dãy thứ nhất: 7

+ Tổng số ống trong tất cả các viên phân: 42

2)

Đường kính của buồng đốt :

Ta có: Công thức tính đường kính trong của buồng đốt là:

Dt = t(b-1) + 4.d (m) ( V.140_Tr 49_STQTTB 2)

Trong đó :

b: Số ống trên đường xuyên tâm của hình 6 cạnh

d: Đường kính ngoài của ống truyền nhiệt

 d = d0 + 2. = 0,04 +2 0,004 = 0,048 m = 48 mm

Theo cách phân bố thì ta có b= 23

Dt= 0,052.(23-1)+ 4 0,048 = 1,336 m

Chọn đường kính trong củabuồng đốt theo qui chuẩn: Dt= 1,4 m

* Tính bề dày của buồng đốt:

Vật liệu dùng để chế tạo buồng đốt thường sử dụng thép chịu nhiệt CT3

Dựa vào công thức XIII.8_Tr 360_STQTTB 2 ta có bề dày của thânbuồng đốt là:

p D

.

(m) (XIII.8_Tr 360_STQTTB 2)Trong đó:

Dt: Đường kính trong của buồng đốt

  :Ứng suất cho phép

 : Hệ số bền của thành hình trụ theo phương dọc

P : Áp suất trong thiết bị

C : Hệ số bổ sung do ăn mòn, bào mòn và dung sai về chiều dày

Ta có:

*Dt = 1,4 m

*Trong trường hợp này ta chọn hệ số bền của thành hình trụ bằng hệ số bền của mối hàn hay   h ;Dựa vào bảng XIII.8 chọn h=0,95   = 0,95

*   : Bao gồm ứng suất khi kéo kvà ứng suất cho phép theo giới hạn dòng chảy  c

_ Ứng suất kéo:

   

k

k k

n

 (N/m2) (XIII.1_Tr 355_STQTTB 2)

Với  là hệ số hiệu chỉnh; Dựa vào bảng XIII.2_Tr 356_STQTTB

10 380

n

 (N/m2) (XIII.2_Tr 355_STQTTB 2)

Chọn: = 0,9 Dựa vào bảng XIII.2_Tr 356_STQTTB 2

nc= 1,5 (nc là hệ số an toàn theo giới hạn chảy)

Dựa vào bảng XIII.3_Tr 356_STQTTB2

c

 = 240 106 (N/m2) Dựa vào bảng XII.4_Tr 309_STQTTB 2

5 , 1

10 240

n = 144 106 (N/m2)Ứng suất cho phép sẽ lấy giá trị nhỏ để tính toán đảm bảo điều kiện bền

Hay   = 131,5383 106 (N/m2)

* Đại lượng bổ sung C phụ thuộc vào độ ăn mòn, độ độ bào mòn, và dung sai của chiều dày Đại lượng C được xác định theo công thức sau:

C= C1+ C2 +C3 (m)

Trong đó: C1là đại lượng bổ sung do ăn mòn; Chọn C1=1mm

C2là đại lượng bổ sung do hao mòn; Đa số trường hợp khi tính toán thiết bị hóa chất ta có thể bỏ qua C2, nên ở đây chọn C2= 0

C3là đại lượng bổ sung do dung sai của chiều dày,

C3phụ thuộc vào chiều dày tấm vật liệu; Chọn C3= 0,4mm dựa vào bảng XIII.9_Tr 364_STQTTB 2

 C= 1+ 0+ 0,4 = 1,4mm = 0,0014 m

* Áp suất trong thiết bị P là tổng áp suất số áp suất hơi đốt

Phđ và áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng Pl

Hay: P =Phđ + Pl

Ta có: Pl= g  h Với: g là gia tốc trọng trường; g= 9,81 m/s2

 là khối lượng riêng của chất lỏng

h là chiều cao cột chất lỏng; h= 1,7+ 0,5 = 2,2 m

4 , 1 2



Chọn S1= 0,004m = 4mm để đảm bảo độ bền

Vì nồi 2 làm việc ở áp suất thấp hơn nồi 1 và để thuận tiện cho việc chế tạo ta chọn bề dày buồng đốt nồi 2 là S2 = 4mm

* Kiểm tra ứng suất theo áp suất thử:

2,1)

(2

.)

t

C S

P C S

P1 là áp thủy tĩnh của cột chất lỏng; Theo trên P1= 22002,85 (N/m2)

 P0= 588600 + 22002,85 = 610602,85 (N/m2)

95,0)

0014.0004,0.(

2

85,610602

)0014,0004,0(4,1)

(2

.)

P C S

D t

= 173,3667.106 (N/

m2)

2 , 1

10 240 2

Tính chiều dày của vỉ ống:

Hai vĩ phải đảm bảo giữ chặt ống sau khi nung, giữ nguyên hìnhdạng sau khi khoan và nung, bền dưới tác dụng của ứng suất và có khả năng chống ăn mòn cao

Bề dày của vĩ ống được tính theo công thức:

5 8

40 5 8

Tính bề dày của đáy buồng đốt :

Đáy buồng đốt được làm theo hình nón có gờ với góc đáy là

Ta có bề dày đáy buồng đốt được tính theo công thức sau:

y P D S

h u

t



 2

(m) (XIII.52_Tr 399_STQTTB 2)Trong đó: y là yếu tố hình dạng đáy; Xác định theo đồ thị XIII.15_Tr 400_STQTTB 2 ta có lấy y= 0,98

C = 0,0014 m

95 , 0 10 5385 , 131 2

98 , 0 85 , 414402

4 , 1

t

C S

y P

0014 , 0 004 , 0 (

2

98 , 0 85 , 610602

4 , 1

5) Chiều cao buồng đốt:

Chọn chiều cao buồng đốt là H = 1,8m

6) Khoảng trống vành khăn:

Ta có: Fvk = 20%  F0

Với: Fvk: là diện tích của khoảng trống vành khăn

F0: là tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt

  F0= 439.

4

) 04 , 0 (

41 ,

Dng : Đường kính của thân thiết bị phần buồng đốt

Dtr : Đường kính của buồng đốt

4

)4,1.(

14,34

1) Đường kính buồng bốc:

Chọn đường kính trong của buồng bốc là: Db= 1,5 m

2) Chiều cao của buồng bốc:

Vkgh là thể tích không gian hơi (m3); Vkgh được tính bằng côngthức:

tt ht kgh

U

W V

.



_ W là lượng hơi thứ bốc lên trong thiết bị (kg/h)

_ htlà khối lượng riêng của hơi thứ (kg/m3)

_ Utt là cường độ bốc hơi trong khoảng không gian hơi (m3/m3.h)

* Nồi1: Ta có:

W1= 4773,8157 (kg/h)

Nhiệt độ hơi thứ ở nồi1 là Tht = 112,50C  ht= 1,0412(kg/m3)

Với Pht = 1,5888 (at) nên Utt= f Utt (1at)

Trong đó f là hệ số hiệu chỉnh; dựa vào đồ thị VI.3_Tr

3714,3.4

.4





b

kgh kgh

D

V H

Vật liệu dùng để chế tạo buồng bốc là thép CT3

Bề dày buồng bốc được tính theo công thức:

P D

2

.

(m) (XIII.8_Tr 360_STQTTB 2)Với: Db= 1,5 m

Pl là áp suất thủy tĩnh ứng với chiều cao cột chất lỏng trong buồng bốc của nồi 1.

Pl= g  h ; Trong đó: g=9,81 m/s2

 = 1,0195.103 kg/m3h= 0,5 m

 Pl= 9,81.1,0195.103.0,5= 5000,648 (N/m2)

 P= 1,5888.9,81.104+ 5000,648 = 160861,9275 (N/m2)

9275 , 160861 95

, 0 10 5385 , 131

2

9275 , 160861

5 , 1

.(

2

.)

b

C S

P C S

0014 , 0 003 , 0 (

2

5675 , 238792

) 0014 , 0 003 , 0 ( 5 , 1

4) Bề dày nắp của buồng bốc:

Nắp của buồng bốc được làm theo hình elip có gờ

Bề dày của nắp được tính bằng công thức sau:

D P k

P D S

b

b h

8,3



Trong đó: