Thiết bị cô đặc 1 nồi có ống tuần hoàn trung tâm, dung dich mía đường, Vd=1,3 m3-H

CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT VAØ NAÊNG LÖÔÏNG I. Döõ kieän ban ñaàu: Dung dòch ñöôøng mía Noàng ñoä ñaàu xñ = 20 %, nhieät ñoä ñaàu cuûa nguyeân lieäu laø tñ = 30oC. Noàng ñoä cuoái xc = 50%. Naêng suaát Vñ =1,6m3/h. Aùp suaát ôû thieát bò ngöng tuï: P = 0,4 at. II. Caân baèng vaät chaát: Suaát löôïng nhaäp lieäu (Gñ): Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch nhaäp lieäu : r = 1082,87 (kg/m3) (Baûng I.86 – trang 58 – Soå tay QT& TB CN Hoùa chaát – Taäp 1). Suaát löôïng dung dòch ban ñaàu: Gñ =1,6 . 1082,87 = 1732,592 (kg/h) Theo coâng thöùc 5.16, QT vaø TBTN T5, tr184: Gñ*xñ = Gc*xc Gc = Gñ* = 1732,592* = 693,037 kg/h 2. Toång löôïng hôi thöù boác leân (W): Theo coâng thöùc 5.17, QT vaø TBTN T5, tr184: W = Gñ – Gc = 1732,592 – 693,037 = 1039,555 kg/h. Trong ñoù: Gc – suaát löôïng thaùo lieäu (naêng suaát), kg /meû. III. Caân baèng naêng löôïng: 1. Caân baèng nhieät löôïng: Nhieät vaøo: Do dung dòch ñaàu: Gñcñt’1 Do hôi ñoát: Di’’D Nhieät ra: Hôi thöù mang ra: Wi’’W Nöôùc ngöng tuï: Dcq Saûn phaåm mang ra: Gccct’’1 Nhieät coâ ñaëc: Qcñ Nhieät toån thaát: Qtt Thaønh laäp phöông trình caân baèng nhieät: (theo coâng thöùc 5.19, QT vaø TBTN T5, tr 294) Gñcñt’1 + Di’’D = Wi’’W + Dcq + Gccct’’1 ± Qcñ + Qtt Töø phöông trình ta ruùt ra:theo coâng thöùc 5.20, QT vaø TBTN T5, tr 294 i’W – cct’1=2317,4 KJ/Kg laø aån nhieät hoaù hôi cuûa hôi thöù vôùi aùp suaát 0,42at. Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443. I’’D - q c =2171KJ/Kg laø aån nhieät ngöng tuï cuûa hôi ñoát ôû aùp suaát 3at. Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443 Quaù trình coâ ñaëc mía ñöôøng coù Qcñ=0. Ñaây laø quaù trình coâ ñaëc lieân tuïc neân t’1=t’’1. Choïn toån thaát nhieät laø 5% ta tính ñöôïc löôïng hôi ñoát laø: hay D=1135,5 Kg/h Löôïng hôi ñoát tieâu toán rieâng: Theo coâng thöùc 4.5a, VD vaø BT T10, trang 182: ( kg hôi ñoát / kg hôi thöù ). Trong ñoù: D - löôïng hôi ñoát duøng coâ ñaëc, D = 1135,5 kg/h. - löôïng hôi thöù thoaùt ra khi coâ ñaëc, W = 1039,55 kg/h. 2. Cheá ñoä nhieät ñoä: Aùp suaát buoàng ñoát laø aùp suaát hôi baõo hoaø 3 at.Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443: nhieät ñoä hôi ñoát laø 132,9oC. Goïi D ’’’ laø toån thaát nhieät ñoä hôi thöù treân ñöôøng oáng daãn töø buoàng boác ñeán TBNT, theo QT vaø TBTN T5, tr184, choïn D’’’ = 1 oC Nhieät ñoä hôi thöù trong buoàng boác tsdm(Po): Tsdm(Po) - Tc =D ’’’ = 1K Þ Tsdm(Po) = Tc +1 = 75,4 +1 = 76,4 oC Aùp suaát hôi thöù trong buoàng boác: Tra baûng 57, VD vaø BT T10, trang 443: ôû nhieät ñoä hôi thöù laø 77,5oC laø 0, 42 at. 3. Xaùc ñònh nhieät ñoä toån thaát : Toån thaát nhieät do noàng ñoä taêng (D’): Theo coâng thöùc 5.3, QT vaø TBTN T5, tr174: D’ = D’o . f ÔÛ ñaây : Do’ - toån thaát nhieät ñoä ôû aùp suaát khí quyeån. Tra töø ñoà thò.(Hình VI.2, Soå tay taäp 2, tr 60), Do’=2 f - heä soá hieäu chænh do khaùc aùp suaát khí quyeån, ñöôïc tính: f= t’i : nhieät ñoä hôi thöù cuûa noài ri : aån nhieät hoaù hôi cuûa hôi ôû nhieät ñoä t’i . Tra baûng I.251, Soå tay taäp 1,tr.314 Toån thaát nhieät do aùp suaát thuyû tónh (D’’ ): Goïi cheânh leäch aùp suaát töø beà maët dung dòch ñeán giöõa oáng laø DP (N/m2), ta coù: DP = rS.g.Hop = N/m2 Trong ñoù: rs : khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch khi soâi , kg/m3 rs =0.5 rdd rdd : Khoái löôïng rieâng cuûa dung dòch ,kg/m3 Hop: Chieàu cao thích hôïp tính theo kính quann saùt möïc chaát loûng ,m Hop = [0.26+0.0014(rdd-rdm)].Ho Tra soå tay ta coù ñöôïc baûng sau: xC (%k.l) D’o (0C ) t’ ( 0C ) r.10-3 (j/kg ) D’ (0 C ) 50 2 76,4 2320 1,7 Coi rdd trong moãi noài thay ñoåi khoâng ñaùng keå trong khoaûng nhieät ñoä töø beà maët ñeán ñoä saâu trung bình cuûa chaát loûng. Choïn chieàu cao oáng truyeàn nhieät laø Ho= 1,5 m. Hop = [0,26+0,0014(rdd-rdm)].Ho=[0,26+0,0014(1231,74-974,89)]*1,5=0,929 ,m AÙp suaát trung bình: Ptb= P’+DP=0,4+0,5.0,5.1231,74.10-4.0.929=0.428 at Tra soå tay taïi Ptb=0.428 (at) ta coù t”1=76,94 0C. Suy ra : D”=76,94– 75,4 = 1,540C Hieäu soá nhieät ñoä höõu ích Dti1=TD – (Tc+SD) =132,9 – (75,4+1,7+1,54+1)=53,26 0C TÍNH TOAÙN TRUYEÀN NHIEÄT I. Tính toaùn truyeàn nhieät cho thieát bò coâ ñaëc: 1. Nhieät taûi rieâng phía hôi ngöng (q1): Theo coâng thöùc (V.101), soå tay taäp 2, trang 28: Trong ñoù: r - aån nhieät ngöng tuï cuûa nöôùc ôû aùp suaát hôi ñoát laø 3 at. Tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 447: r = 2171.103 J/kg H - chieàu cao oáng truyeàn nhieät, H = 1.5 m. A - phuï thuoäc nhieät ñoä maøng nöôùc ngöng tm = (tD + tv1)/2 A tra ôû soå tay taäp 2, trang 28. vôùi tD, tv1: nhieät ñoä hôi ñoát vaø vaùch phía hôi ngöng. a1 - heä soá caáp nhieät phía hôi ngöng, W/m2K. 2. Nhieät taûi rieâng phía dung dòch (q2): Theo coâng thöùc VI.27, soå tay taäp 2, trang 71: Trong ñoù: an -heä soá caáp nhieät cuûa nöôùc khi coâ ñaëc theo noàng ñoä dung dòch an = 0.145. p0,5. Dt2,33 trang 26 STT2 Cdd - nhieät dung rieâng cuûa dung dòch Cn - nhieät dung rieâng cuûa nöôùc mdd - ñoä nhôùt dung dòch mn - ñoä nhôùt nöôùc r dd - khoái löôïng rieâng dung dòch rn - khoái löôïng rieâng nöôùc ldd - ñoä daãn ñieän dung dòch ln - ñoä daãn ñieän nöôùc Noàng ñoä rn r dd mdd mn Cdd Cn ldd ln 15% 974,89 1231,74 1,462.103 0.375.103 3224,4 4190 0.269 0.664 Ghi chuù: Caùc thoâng soá cuûa dung dòch: Cdd = 4190 – ( 2514 –7,52*t )*x=4190- (2514-7,52.76,4)0,5 = 3224,4 J/kg.K mdd: Tra baûng 1.112 trang 114 soå tay taäp 2. r dd: tra baûng I.86 soå tay taäp 1 trang 58 ldd: theo coâng thöùc ( I.32 ) soå tay taäp 1 trang 123: Caùc thoâng soá cuûa nöôùc tra baûng 39 trang 427 vaø baûng 57 trang 447 soå tay taäp 2. 3. Nhieät taûi rieâng phía töôøng (qv): Theo BT vaø VD taäp 10: qv = Þ Dtv = tv1 -tv2 = Srv*qv = 0,75.10-3* qv =0,75.103.51810,6=36,990C (3) Trong ñoù: Srv - toång trôû vaùch. Srv = r1 + d/l + r2 = ( 0,464 + 2/17,5 + 0,172 )*10-3 = 0,75.10-3 W/m2K Trong ñoù: r1 - nhieät trôû maøng nöôùc, r1 = 0,464.10-3 m2 oK / W. r2 - nhieät trôû lôùp caën, r2 = 0,172.10-3 m2 oK / W. Tra ôû baûng 31 trang 419 VD&BT T10 d - beà daøy oáng, d = 2 mm l - heä soá daãn nhieät cuûa oáng, l = 17,5 m2 oK / W (vôùi oáng laø theùp khoâng gæ ) Tra ôû baûng 28 Vd&BT T10 Dtv: cheânh leäch nhieät ñoä cuûa töôøng, Dtv = tv1 - tv2, oK 4. Tieán trình tính caùc nhieät taûi rieâng: Khi quaù trình coâ ñaëc dieãn ra oån ñònh: q1 = q2 = qv (4) Dtv1 = tD - tv1 (5) Dtv =tv1 - tv2 (6) Dt2 = tv2 - tsoitb (7) Duøng phöông phaùp soá ta laàn löôït tính theo caùc böôùc sau: Böôùc 1: Choïn nhieät ñoä töôøng phía hôi ngöng: tv1, tính ñöôïc Dt1 theo (5) vôùi tD = 132,9oC. Böôùc 2: Tính ñöôïc q1 theo (1). Böôùc 3:Tính heä soá caáp nhieät phía dung dòch, ta tìm a2 theo (2) Böôùc 4: Tính Dtv theo (3). Tính ñöôïc tv2 = Dtv - tv1 Böôùc 5: Tính D t2 theo (7) vôùi tsoitb tra ôû baûng 2 theo noàng ñoä. Böôùc 6: Tính ñöôïc q2 theo coâng thöùc: q2 = a2 * D t2 Böôùc 7: So saùnh sai soá giöõa q1 vaø q2. Neáu sai soá lôùn thì quay veà böôùc 1 vaø coù söï hieäu chænh nhieät ñoä Dt1. Quaù trình naøy döøng laïi khi sai soá beù hôn 5%. 1)Choïn tv1=127,28oC ta tính ñöôïc Dt1=5,62oC . 2)Tính ñöôïc q1=49329,64W/m2 vaø a1=8777,52 W/m2.ñoä 3)Tính ñöôïc a2=3955,17 W/m2.ñoä 4)Tính ñöôïc Dtv=36,99oC 5)Tính ñöôïc tv2=90,28oC 6)Tính ñöôïc D t2 =12,78oC 7)Tính ñöôïc q2=50547,1W/m2 So saùnh q1 vaø q2 ta thaáy Nhieät taûi trung bình laø: qtb1= ==49938,7 W/m2. 5. Heä soá truyeàn nhieät K cho quaù trình coâ ñaëc: Trong ñoù giaù trò K ñöôïc tính thoâng qua heä soá caáp nhieät: =895,44 W/m2.ñoä Srv = 0,75.10-3 W/m2 oK. a2=3955,17 W/m2.ñoä a1=8777,52W/m2.ñoä K=895,44 W/m2.ñoä 6. Tính nhieät löôïng do hôi ñoát cung caáp: Q= D.r(q) =1168,1 . 2171=2,536.106 kj/h =704,43 kW 7. Dieän tích beà maët truyeàn nhieät: F == m2 Choïn : F = 16 m2.(QT và TN tập 5,trang 292) TÍNH THIEÁT BÒ COÂ ÑAËC I. Tính buoàng boác: 1. Ñöôøng kính buoàng boác: Löu löôïng hôi thöù trong buoàng boác: Trong ñoù: W– löôïng hôi thöù boác hôi rh – khoái löôïng rieâng cuûa hôi thöù ôû aùp suaát buoàng boác P = 0,42 at, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 443: rih=0,25702 kg/m3 Vaän toác hôi: Vaän toác hôi thöù trong buoàng boác: trong ñoù: Db – ñöôøng kính buoàng boác, m Vaän toác laéng: Theo coâng thöùc 5.14, Quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät, trang 182: Trong ñoù: r' - khoái löôïng rieâng cuûa gioït loûng, tra baûng 39, VD vaø BT taäp 10, trang 427:r' = 927 kg/m3 r'' - khoái löôïng rieâng cuûa hôi tra baûng 57, Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10, trang 443: r'' = 0,25702 kg/m3 d - ñöôøng kính gioït loûng, töø dieàu kieän ta choïn d =0,0003 m. g = 9,81 m/s2. x- heä soá trôû löïc, tính theo Re: Vôùi m - ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc cuûa hôi thöù ôû aùp suaát 0,42 at, tra theo Hình I.35 trang 117 soå tay taäp 1: m = 0,017.10-3Nm/s2 Neáu 0,2 < Re < 500 thì x = 18,5 / Re0,6 Þ x = 6,02*Db1,2 Theo QT vaø TBTN taäp 5: whoi < 70% - 80% wo. Choïn: Whoi < 70% Wo Þ Db > 1,26 m. Choïn Db = 1,4 m theo QTTN, trang293 Kieåm tra laïi Re: ( thoûa 0,2 < Re < 500 ) Vaäy ñöôøng kính buoàng boác Db = 1200 mm. Chieàu cao buoàng boác: Theo CT VI.33, soå tay taäp 2, trang 72: Utt = f*Utt (1 at ), m3/m3.h Utt = 1600*1,3 = 2080 m3/m3.h Trong ñoù: f - heä soá hieäu chænh do khaùc bieät aùp suaát khí quyeån. Tra soå tay taäp 2,VI.3 trang 72 ta coù f = 1,3. Utt(1 at ) - cöôøng ñoä boác hôi theå tích ôû aùp suaát khí quyeån, at. Ta choïn cöôøng ñoä boác hôi: Utt(1 at ) = 1600 m3/m3.h (theo Ví duï vaø baøi taäp - taäp 10 ). Cöôøng ñoä boác hôi rieâng ( wF ): wF = Utt*rh =2080*0,2456 = 510,85 kg/m3.h Theå tích buoàng boác: Vb = W / wF = 1039,55 / 510,85 = 2,07 m3 Chieàu cao buoàng boác: Ñeå an toaøn ta choïn Hb = 1,5 m (theo ñieàu kieän cho quaù trình soâi suûi boït). II. Kích thöôùc buoàng ñoát: 1. Xaùc ñònh soá oáng truyeàn nhieät : Soá oáng truyeàn nhieät ñöôïc tính theo coâng thöùc : n= F= 16 m2 : beà maët truyeàn nhieät l = 1,5 m : chieàu daøi cuûa oáng truyeàn nhieät d : ñöôøng kính oáng truyeàn nhieät choïn loaïi oáng coù ñöôøng kính : 38 x 2 mm do a1> a2 neân laáy d = dt = 34 mm. Vaäy soá oáng truyeàn nhieät laø : n==oáng. Choïn soá oáng n= 127 oáng (bảng V.11 STQTTB trang 127) 2. Ñöôøng kính oáng tuaàn hoaøn trung taâm : Theo QTTN, trang 290 Choïn ft = 0,3 FD =0,3 =0,3=0,023m2. Vaäy : = =0.171 m Choïn Dth=0.219 m = 219 mm (QTTB T5 trang 290 ) 3. Ñöôøng kính buoàng ñoát : Ñoái vôùi thieát bò coâ ñaëc tuaàn hoaøn trung taâm vaø boá trí oáng ñoát theo hình luïc giaùc ñeàu thì ñöôøng kính trong cuûa buoàng ñoát coù theå tính theo coâng thöùc CT 3.86, QTTN, trang 218: Chọn Dd= 800mm (theo QTTN, trang191) Trong ñoù : b= = 1.4 : Heä soá, thöôøng b = 1.3 –1.5. s=1.4*dn : Böôùc oáng , m ( thöôøng t = 1.2 – 1.5dn) Kieåm tra dieän tích truyeàn nhieät: Dth £ t( m-1 ) m ³ Choïn m= 7 oáng Vaäy soá oáng truyeàn nhieät ñaõ bò thay theá bôûi oáng tuaàn hoaøn trung taâm laø : n’ =37 oáng Soá oáng truyeàn nhieät coøn laïi laø: n” = 127 –37 = 90 oáng. Beà maët truyeàn nhieät F = 3.14*1.5*(90*0.034+0.219)=15,44 m2 > 15 m2 ( thoaû maõn ) III. Tính kích thöôùc caùc oáng daãn lieäu, thaùo lieäu: Ñöôøng kính caùc oáng ñöôïc tính theo coâng thöùc toång quat sau ñaây: d= m Trong ñoù : G : löu löôïng löu chaát kg/s v : vaän toác löu chaát m/s : khoái löôïng rieâng cuûa löu chaát kg/m3 1.OÁng nhaäp lieäu : G= 1732,6 kg/h = 0,481 kg/s Choïn v= 2m/s r = 1082,87 kg/m3. d===0.0168 m Choïn : d =20m 2.OÁng thaùo lieäu: G= 2000 kg/h = 0.1925kg/s Choïn v= 1m/s r = 1231,74 kg/m3. d===0.0141 m Choïn : d = 20m 3.OÁng daãn hôi ñoát : D= 1169,37 kg/h = 0,3248 kg/s Choïn v= 20 m/s r = 1.618 kg/m3. d===0.1131 m Choïn : d =120 mm 4. OÁng daãn hôi thöù : G= 1039,55 kg/h = 0.288 kg/s Choïn v= 20m/s r = 0.2456 kg/m3. d===0.2737 m Choïn : d =300 mm 5.OÁng daãn nöôùc ngöng : G= 1169,37 kg/h = 0.3248 kg/s Choïn v= 2 m/s r = 932 kg/m3. d===0.0148 m Choïn : d =20 mm 1.Tính thieát bò ngöng tuï baromet: Löôïng nöôùc laïnh töôùi vaøo thieát bò ngöng tuï : Gn= kg/s W2 : löôïng hôi ñi vaøo thieát bò ngöng tuï , W=1040 kg/h =0.2889 kg/s i : haøm nhieät cuûa hôi ngöng , i =2607 kj/kg t2C,t2D : nhieät ñoä ñaàu ,cuoái cuûa nöôùc laøm nguoäi, laáy t2D=300C. t2C=tng – 10 =75,4 – 5 =70,4 0C tng : nhieät ñoä hôi baõo hoaø ngöng tuï Cn : nhieät dung rieâng trung bình cuûa nöôùc, tra theo nhieät ñoä trung bình.(Bảng I.147 STT1, trang 165) ttb=0C Cn =0,999204cal/kg.độ=0,999204.4,1868.103= 4,18 kj/kg.ñoä Gn=3,95 kg/s Theå tích khoâng khí vaø khí khoâng ngöng caàn huùt ra khoûi thieát bò : Löôïng khí caàn huùt ra khoûi thieát bò ngöng tuï baromet : Theo CT VI.27 STT2, trang 84 Gkk=25.10-6.(Gn+W)+10-2.W = 25.10-6*(3,95+0,2889)+10-2*0,2889 =2,99*10-3 kg/s Theå tích khí khoâng ngöng caàn huùt ra khoûi thieát bò : Theo CT VI.49 STT2, trang 84 Vkk= Vôùi tkk =t2D+4+0.1 (t2C – t2D) theo CT VI.50, STT2, trang 84 =30+4+0.1*(71,5-30)=38,15 0C png=0,4.9,81.102 =39240 N/m2 : aùp suaát laøm vieäc cuûa thieát bò ngöng tuï ph =0,0686.9,81.104=6727,4 N/m2 : aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc trong hoãn hôïp ôû nhieät ñoä tkk. Vkk =8,24.10-3 m3/s Caùc kích thöôùc chuû yeáu cuûa thieát bò ngöng tuï baromet : Ñöôøng kính trong thieát bò (Dtr): Theo VI.52, soå tay taäp 2, trang 84: Choïn ñöôøng kính trong cuûa TBNT laø 400 mm Trong ñoù: W – löôïng hôi thöù ngöng tuï, W = 0,2889 kg/s. wh – toác ñoä hôi trong TBNT, choïn wh = 20 m/s (theo soå tay taäp 2, trang 85 ) rh – khoái löôïng rieâng hôi, tra baûng 57, VD vaø BT taäp 10, trang 443: ôû 0,4 at ñöôïc rh = 0,2456 2.Kích thước tấm ngăn: Thường có dạng viên phân để làm việc tốt a. Chiều rộng tấm ngăn : Theo CT VI.53, STT 2, trang 85 b.Bề dày tấm ngăn: theo STT2, trang 85: chọn =4mm c.Đường kính lổ : Theo STT2: chọn nước sạch để ngưng tụ hơi thứ thì d=2mm d.Chiều cao gờ tấm ngăn: Theo STT2, trang 85, chọn chiều cao gờ là 40mm Chọn tốc độ tia nước là 0,62m/s 3. Chiều cao bộ phận ngưng tụ và các kích thước cơ bản khác: Caùc loã xeáp theo hình luïc giaùc ñeàu, ta coù theå xaùc ñònh böôùc cuûa caùc loã baèng coâng thöùc sau: t = 0,866.d. (mm) Trong ñoù: d: Ñöôøng kính cuûa loã (mm) => d = 2mm : Tyû soá giöõa toång soá dieän tích tieát dieän caùc loã vôùi dieän tích tieát dieän cuûa thieát bò ngöng tu . Choïn = 0,08 Suy ra: t = 0,49 mm Möùc ñoä ñun noùng nöôùc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau: P = = 0,889 Tra baûng VI.7 trang 86, [2], ta coù caùc thoâng soá sau: Soá baäc: 4 Soá taám ngaên: n = 8 Khoaûng caùch giöõa caùc ngaên: htb = 400mm Thôøi gian rôi qua 1 baäc: t = 0,41s Chieàu cao cuûa thieát bò ngöng tuï coù theå tính theo coâng thöùc sau: Hba = n.htb + 0,8 = 8 . 400 + 800 = 4000 (mm) d. Kích thöôùc oáng Baromet: Ñöôøng kính trong cuûa oáng Baromet Theo CT VI.57, STT2, trang 86: dba = (m) Trong ñoù: Gn: Löôïng nöôùc laïnh töôùi vaøo thaùp (kg/s) W2: Löôïng hôi ngöng tuï (kg/s) w: Toác ñoä cuûa hoãn hôïp nöôùc laïnh vaø nöôùc ngöng chaûy trong oáng Baromet từ 0,5à0,6m/s => Choïn w = 0.5m/s Suy ra: dba = = 0,096 m Choïn ñöôøng kính cuûa oáng Baromet: dba = 100 mm Chieàu cao cuûa oáng Baromet Theo CT VI.58, STT2, trang 86 H = h1 + h2 + h3 (m) Trong ñoù: -h1: Chieàu cao coät nöôùc trong oáng Baromet caân baèng vôùi hieäu soá giöõa aùp suaát khí quyeån vaø aùp suaát trong thieát bò ngöng tuï: Theo CT VI.59, STT2, trang 86: h1 = 10,33 . = (m) Vôùi b laø ñoä chaân khoâng trong thieát bò ngöng tuï (mmHg) P = Pa – Png = 760 – 0,4.735 =466 (mmHg) Vaäy: h1 = 6,334m -h2: Chieàu cao coät nöôùc trong oáng Baromet caàn ñeå khaéc phuïc toaøn boä trôû löïc khi nöôùc chaûy trong oáng: Theo CT VI.60, STT 2, trang 87 h2 = (m) Vôùi: :x laø heä soá trôû löïc do ma saùt khi nöôùc chaûy trong oáng åx: Toång trôû löïc cuïc boä Choïn heä soá trôû löïc cuïc boä khi vaøo oáng laø x1 = 0,5 vaø heä soá trôû löïc cuïc boä khi ra khoûi oáng laø x1 = 1 => = 1,5 :tốc độ nước chảy trong ống: Tính heä soá trôû löïc do ma saùt l: Ta coù: ttb = 50,20C è r = 987,15 kg/m3, tra B.I.5, STT1 µ = 0,5315.10-3 N.s/m2, tra B I.102, STT1 Chuaån soá Re: Re = = 100107 Choïn vaät lieäu laøm oáng Baromet laø theùp CT3 neân ñoä nhaùm e = 0,2mm Regh = 6 Ren = 220 Vaäy: Regh < Re < Ren Heä soá ma saùt : l = 0,1= 0.025 =>H= 6,84m Vaäy choïn chieàu cao oáng Baromet laø : hba = 6 m. tính boàn cao vò Chieàu cao boàn cao vò ñöôïc ñaët ôû ñoä cao sao cho thaéng ñöôïc caùc trôû löïc cuûa ñöôøng oáng. Phöông trình naêng löôïng : Z1+= Z2+h1-2 p1=1.033 at p2=0,42at r =1082,87 kg/m3 m =1,504.10-3 N.s/m2(B I.112, STT1, trang 114) Chieàu cao töø maët thoaùng noài I xuoáng ñaát laø : Z2=3.5 m Ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu noài I laø : d = 20 mm Vaän toác doøng chaûy trong oáng: v=m/s chuaån soá Reynolds : Re == choïn oáng theùp CT.3 neân ñoä nhaùm e = 0.2 mm tính: Regh=6 Ren = 220 Do Regh <Re < Ren Heä soá ma saùt : l = 0.1 toång heä soá toån thaát cuïc boä : Sx=xvaøo+5.xkhuyûu 90+2. xvan+xra heä soá toån thaát cuïc boä taïi mieäng oáng vaøo : xvaøo =0.5 heä soá toån thaát cuïc boä taïi mieäng oáng ra : xra =1 heä soá toån thaát cuïc boä taïi khuyûu 900 : xkhuyûu 90 =1.19 heä soá toån thaát cuïc boä taïi van : xvaøo =0.5 Sx=xvaøo+5.xkhuyûu 90+2. xvan+xra=0.5+5*1.19+2*0.5+1=8.45 chieàu daøi oáng töø boàn cao vò ñeán noài I laø : l= 15 m toång toån thaát : h1-2=m chieàu cao töø maët thoaùng boàn cao vò ñeán maët ñaát : Z1= 3,5 ++3,73=1,57m Tính bôm chaân khoâng : Coâng suaát bôm chaân khoâng : N= hCK : heä soá hieäu chænh , hCK=0.8 m : chæ soá ña bieán , m=1.3 p2 : aùp suaát khí quyeån , p2=1.033 at aùp suaát khoâng khí trong TBNT : pkk= p1=png - ph=0.4 – 0.0686 =0.3314 at theå tích khoâng khí caàn huùt khoûi thieát bò: Vkk= 0.0129m3/s coâng suaát bôm : N==0,44kW Tính bôm nöôùc vaøo thieát bò ngöng tuï: Coâng suaát cuûa bôm : Theo VT. II.189, STT1, trang439 N= (kW) H : coät aùp cuûa bôm ( m) h : hieäu suaát cuûa bôm , choïn h=0.75 r : khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ôû 300C , r = 997kg/m3. Q : löu löôïng nöôùc laïnh töôùi vaøo Baromet : Gn= 3,95 kg/s Q=m3/s Phöông trình bernoulli cho hai maët caét 1 –1 ( maët thoaùng beå nöôùc) vaø 2 –2 ( maët thoaùng thieát bò baromet ) Z1+= Z2+h1-2 Vôùi : v1=v2=0 m/s p1=1,033 at p2= 0,4 at m = 0.8007*10-3 N.s/m2.(Bảng I.102, STT1, trang 94) Chieàu cao töø maët thoaùng beå nöôùc xuoáng ñaát laø : Z1=2 m Chieàu cao töø maët thoaùng thieát bò baromet xuoáng ñaát laø Z2= 12 m Choïn dhuùt=dñaåy=ñöôøng kính cöûa vaøo thieát bò cuûa nöôùc laø d =100 mm Vaän toác doøng chaûy trong oáng: v= ( m/s) Chuaån soá Reynolds : Re ==62258 Choïn oáng theùp CT.3 neân ñoä nhaùm e = 0.2 mm Tính Regh: Regh=6. Ren = 220 Do Regh <Re < Ren Heä soá ma saùt : l = 0.1 toång heä soá toån thaát cuïc boä : Sx=xvaøo+xkhuyûu 90+2. xvan+xra = 0.5+1.19+2*0.5+1 =3.69 chieàu daøi oáng töø beå nöôùc ñeán thieátbò baromet laø : l= 15 m toång toån thaát : h1-2=m coät aùp cuûa bôm : H=(12-2)++ 0,54=4,19 m coâng suaát cuûa bôm : N= (kW) Tính bôm nhaäp lieäu : Bôm dung dòch töø beå chöùa leân boàn cao vò Coâng suaát cuûa bôm : N= (Kw) h=0.75 : hieäu suaát cuûa bôm r=1082,87 kg/m3 : khoái löôïng rieâng nhaäp lieäu mía ñöôøng ôû nhieät ñoä soâi Q= m3/s Phöông trình Bernoulli cho hai maët caét 1-1 vaø 2-2: Z1+= Z2+h1-2 Vôùi : v1=v2=0 m/s p1=1,033 at p2=1.033 at m = 1,504*10-3 N.s/m2(Bảng I.112, STT1, trang 94) Chieàu cao töø maët thoaùng beå chöùa nguyeân lieäu xuoáng ñaát laø : Z1=2 m Chieàu cao töø maët thoaùng boàn cao vò xuoáng ñaát laø Z2= 10 m Choïn dhuùt=dñaåy=ñöôøng kính oáng nhaäp lieäu d =20 mm Vaän toác doøng chaûy trong oáng: v==1,4 m/s Chuaån soá Reynolds : Re ==20160 Choïn oáng theùp CT.3 neân ñoä nhaùm e = 0.2 mm Tính Regh: Regh=6. Ren = 220 39122,1 Vaäy: Regh<Re<Ren Heä soá ma saùt : l = 0.10.0374 toång heä soá toån thaát cuïc boä : Sx=xvaøo+2.xkhuy