BÀI TẬP LỚN SỐ 2 : TÍNH NHIỆT VÀ VẼ CẤU TẠO BÌNH NGƯNG KIỂU BỀ MẶT Các thông số đã cho trứơc: Hơi vào bình ngưng : - Lưu lượng Gh = 30(kg/s) - Độ khô x = 86% - Chế độ vận hành : tải nửa đỉn
Trang 1TÍNH NHIỆT VÀ VẼ CẤU TẠO BÌNH NGƯNG KIỂU BỀ MẶT
Các thông số đã cho trứơc:
Hơi vào bình ngưng:
-Lưu lượng G h= 30(kg/s)
-Độ khô x=86%
-Chế độ vận hành :tải nửa đỉnh
-Nhiệt độ nước làm mát t =28 1 oC
+Lượng nước làm mát:
G n =m G h = 30.65=1950 (kg/s)
với m=65
+Mức hâm nóng của nước làm mát:
7,74
h h n
n pn
t
G C
∆
C
với ∆i h=2100 (kj/kg)
C pn=4,175 (kj/kgđộK)
+Nhiệt độ nước ra :
∆ = + ∆ =t n2 t n1 t n 28 7,74 35,74+ = oC
+Độ chênh nhiệt độ trung bình:
Trang 2
7,74
7,19 7,74 4
ln ln
4
n tb
n
t t
t
δ δ
∆
∆ = ∆ + = + = oC
với tδ =4 oC
+Nhiệt độ ngưng tụ;
k h
t = t = tδ +∆ t 2=4+35,74=39,74 oC
Tính lại ∆i h:
tra bảng ta được :i’=166,4132 kj/kg
i”=2573,532 kj/kg
với x=0,86
ta tính lại ∆i h = 2070,1222 kj/kg
+Chọn đường kính ngoài của ống trao đổi nhiệt d =25 mm2
+Chọn vận tốc nước đi trong ống : w=2 m/s
+Hệ số truyền nhiệt trung bình :
0 .t d
Với k0 =C w = 2,69 2 3,804= kw/m2K (chọn C=2,69 kw/m2K) Tra đồ thị ta được các giá trị βt=1
βd=0,95
a=0,85
từ đó ta đựơc k=3,072(kw/m2K)
+Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt:
Trang 3F G h.. i h 30.2070,12223,072.7,19 2812,55
k tb
∆
Kiểm tra lại d=38,4 (kg/m2h) (d đã chọn là 40 kg/m2h)
Chênh lệch là 4% < 5% chấp nhận được
+Chọn bề dày ống δ =1,25 mm
+Tra khối lượng riêng của nước ρ=996,2 kg/m3
+Giá trị đường kính trong của ống d =22,5 mm1
+Số ống 1 chặng :
1
2462 0,0225 996,2.2
G n
π ρ π
+Chọn số chặng là 2, ta có tổng số ống của 2 chặng là 2.2462=4924 ống
+Chiều dài hiệu dụng của ống :
2
2812,55
7,27 0.025.4924
F L
d n
+Đường kính mặt sàn :
1,05
ms
ms
n
η
=
với t =1,25.d2 =1,25.0,025 0,03125= m chọn t=0,04 m
chọn η =ms 0,72
Trang 44924 1,05.0,04 3,52
0.7
ms
D
TÍNH TRỞ LỰC ĐƯỜNG ỐNG:
+Trở lực của dòng chảy trong ống:
2
1
L w
với λms = 0,3104.Re− 0,25 = 0,3104.105 =0,0178
từ các giá trị đã tính ta được h1 sau khi đã thêm 15% h =13294,08 Pa1 +Trở lực lúc nước đi vào và ra khỏi ống :
2
Ta chọn 2ξ =1
wbn=0.4 m/s
⇒h2=2550,27 Pa
+Trở lực của dòng chảy trong các buồng nước:
. 2.( 1).
3 3 2
w v
ta có 3ξ =1
w v = =w 2 /m s
Trang 5⇒h3=5977,2 Pa
+Trở lực phía hơi :
2,5
2
h h k
∆ =
với C=0,024
vận tốc hơi v =100 m/s h
⇒∆p k=64,25 Pa