Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục
Đồ án môn học MỤC LỤC Chương 1: Tổng quan .2 I. Nhiệm vụ đồ án 2 II. Lựa chọn thiết bò .2 III. Quy trình công nghệ .3 Chương 2: Thiết bò cô đặc 7 I. Sơ lược về thiết bò cô đặc .7 II. Cân bằng vật chất năng lượng .7 III. Kích thước thiết bò 10 Chương 3: Thiết bò phụ .29 I. Thiết bò ngưng tụ baromet 29 II. Thiết bò gia nhiệt 34 III. Tính và chọn bơm .35 Chương 4: Kiểm soát và điều khiển quá trình 41 Tổng kết .45 Tài liệu tham khảo .47 1 Đồ án môn học CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN I. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN: Thiết kế hệ thống cô đặc dung dòch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục, loại ống dài • Năng suất nhập liệu: 3500 Kg/h • Nồng độ đầu: 8% khối lượng • Nồng độ cuối: 25% khối lượng • p suất ngưng tụ: 0,3at • p suất hơi đốt: 3at II. LỰA CHỌN THIẾT BỊ: 1. Khái niệm: Cô đặc là phương pháp thường được dùng để tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dòch 2 hay nhiều cấu tử . Tuỳ theo tính chất của cấu tử khó bay hơi hay dễ bay hơi ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt độ (đun nóng) hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh. Trong đồ án này ta dùng phương pháp nhiệt. Trong phương pháp nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt (đun nóng), dung môi chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng của dung dòch (tức khi dung dòch sôi). Để cô đặc các dung dòch không chòu được nhiệt độ cao (như dung dòch đường) đòi hỏi phải cô đặc ở nhiệt độ đủ thấp ứng với áp suất cân bằng ở mặt thoáng thấp. 2. Sơ lược về nguyên liệu: Nguyên liệu cho công đoạn cô đặc là nước mía đã được làm sạch, loại bỏ các tạp chất, tẩy màu, tẩy mùi. Sau công đoạn làm sạch, nước mía có pH khoảng 6,5 – 6,8 . Thành phần chính của nước mía là đường saccharose một phần nhỏ là các đường đơn (glucose, fructose…) và một số các chất vô cơ, hữu cơ khác ( axit amin, HNO 3 , NH 3 , protein, .) Do có hàm lượng đường cao, nước mía là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển nên trong quy trình sản xuất đường, nước mía phải được chứa đựng, vận chuyển, xử lý trong các thiết bò kín, liên tục. Đường saccharose không bền nhiệt, ở nhiệt độ cao và pH axit, nó dễ bò biến đổi thành các đường đơn, các hợp chất có màu làm giảm hiệu suất thu hồi đường và giảm giá thành sản phẩm. Vì vậy trong quá trình sản xuất, người ta luôn tìm cách giảm nhiệt độ vẫn bảo và giảm thời gian dung dòch tiếp xúc với nhiệt độ cao. 3. Phân loại thiết bò cô đặc: Thiết bò cô đặc được chia làm 3 nhóm: - Nhóm 1: Dung dòch được đối lưu tự nhiên hay tuần hoàn tự nhiên. Thiết bò dạng này dùng để cô đặc các dung dòch khá loãng, độ nhớt thấp, đảm bảo sự tuần hoàn tự nhiên của dung dòch dễ dàng qua bề mặt truyền nhiệt. 2 Đồ án môn học - Nhóm 2: dung dòch đối lưu cưỡng bức hay tuần hoàn cưỡng bức. Thiết bò trong nhóm này được dùng cho các dung dòch khá sệt, độ nhớt cao, giảm đựơc sự bám cặn hay kết tinh từng phần trên bề mặt truyền nhiệt. - Nhóm 3: dung dòch chảy thành màng mỏng, màng có thể chảy ngược lên hay xuôi xuống. Thiết bò nhóm này chỉ cho phép dung dòch chảy thành màng qua bề mặt truyền nhiệt một lần tránh sự tác dụng nhiệt độ lâu làm biến chất một số thành phần của dung dòch. Đối với mỗi nhóm thiết bò đều có thể thiết kế buồng đốt trong hay buồng đốt ngoài. Tuỳ theo điều kiện của dung dòch mà ta có thể sử dụng cô đặc ở điều kiện chân không, áp suất thường hay áp suất dư. 4. Lựa chọn thiết bò cô đặc: Theo tính chất của nguyên liệu, cũng như ưu nhược điểm của các dạng thiết bò nói trên ta chọn loại thiết bò ống dài, thẳng đứng, màng chảy xuôi xuống có buồng đốt ngoài, sử dụng hai nồi xuôi chiều liên tục. Ưu điểm của hệ thống: Dùng thiết bò cô đặc kiểu màng chất lỏng, dung dòch vào và ra khỏi dàn ống một lần, không có tuần hoàn trở lại, nên thời gian dung dòch tiếp xúc trực tiếp với bề mặt truyền nhiệt ngắn, thích hợp với sản phẩm dễ bò biến tính vì nhiệt độ. Dùng hệ thống 2 nồi xuôi chiều liên tục có thể sử dụng hợp lý lượng hơi bằng cách dùng hơi thứ của nồi trước làm hơi đốt của nồi sau. Nhiệt độ của dung dòch và áp suất giảm dần từ nồi trước ra nối sau, do đó nhiệt độ của dung dòch ở nồi cuối cùng sẽ thấp. Sử dụng buồng đốt ngoài nhằm giảm bớt chiều cao thiết bò, tách bọt triệt để do buồng đốt cách xa không gian hơi. Nhược điểm: Hệ cô đặc 2 nồi xuôi chiều loại ống dài không có lợi khi phải cô đặc dung dòch có độ nhớt cao và nồng độ cuối lớn, vì dung dòch khi lấy ra ở nhiệt độ thấp có độ nhớt lớn nên khó lấy ra. Không thích hợp khi cô đặc dung dòch đến nồng độ cuối cao và dung dòch dễ kết tinh vì dung dòch sẽ dính trên đường ống gây tắc ống. Với ống quá dài nên việc vệ sinh ống khó khăn và ống chòu sự dãn nở vì nhiệt nhiều. III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Thuyết minh quy trình công nghệ: • Nguyên liệu đầu tiên là nước mía đã qua làm sạch có nồng độ 8% ở nhiệt độ 30 o C được bơm từ bồn chứa vào thiết bò gia nhiệt với suất lượng 3500kg/h để gia nhiệt lên đến nhiệt độ sôi là103 o C. Thiết bò gia nhiệt là thiết bò trao đổi nhiệt dạng ống chùm. Về mặt cấu tạo thiết bò có dạng thân hình trụ, đặt đứng, bên trong là dàn ống gồm nhiều ống nhỏ, được bố trí theo đỉnh hình tam giác đều. Các đầu ống được giữ chặt trên vỉ ống và vỉ ống được hàn dính vào thân. Hơi nước bão hoà có áp suất 3 at đi bên ngoài ống (phía vỏ), dung dòch nước mía được bơm vào thiết bò và được cho đi bên trong cácông1. Hơi nước bão hoà sẽ ngưng tụ trên các bề mặt ngoài của ống và cấp nhiệt cho dung dòch nước mía nâng nhiệt độ của dung dòch lên đến nhiệt độ sôi. • Dung dòch sau khi được gia nhiệt sẽ được chảy qua nồi 1 của thiết bò cô đặc. Về mặt cấu tạo thiết bò cô đặc có dạng thân hình trụ, đặt đứng, gồm 3 bộ phận chính: bộ phận nhận nhiệt (còn gọi là buồng đốt), không gian phân ly, bộ phận phân ly. 3 Đồ án môn học -Buồng đốt: bộ phận nhận nhiệt là dàn ống gồm nhiều ống nhỏ. Các ống được bố trí theo đỉnh hình tam giác đều, các đầu ống được giữ chặt trên vỉ ống. Trong đó hơi nước (còn gọi 4 Đồ án môn học là hơi đốt ) sẽ ngưng tụ bên ngoài ống và sẽ nhả nhiệt, truyền nhiệt cho dung dòch chuyển động bên trong ống. Dung dòch nước mía sẽ được cho chảy thành màng mỏng bên trong ống từ trên xuống và sẽ nhận nhiệt do hơi đốt ngưng tụ cung cấp và sẽ sôi, làm hoá hơi một phần dung môi. Phần hơi sẽ được tạo ra ở vùng trung tâm ống, dung dòch sẽ được chảy thành màng mỏng sát thành ống. Điều kiện cần thiết để quá trình truyền nhiệt xảy ra là phải có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dòch đường; tức là phải có sự chênh lệch áp suất của hơi đốt và hơi thứ trong nồi. Các đại lượng, thông số ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt của buồng đốt là: Nhiệt độ và áp suất trong nồi vì nó liên quan mật thiết đến nhiệt độ sôi trong nồi đó. Nếu áp suất trong nồi càng thấp thì điểm sôi càng thấp, áp suất hơi càng lớn, dung dòch đường sôi càng mạnh. Tuy nhiên nếu áp suất càng thấp thì độ nhớt của dung dòch lớn, ảnh hưởng đến đối lưu và truyền nhiệt. Và nếu áp suất thấp thì nhiệt độ của hơi thứ bốc lên cũng thấp, làm giảm khả năng truyền nhiệt cho các nồi sau nếu như lượng hơi thứ này được sử dụng làm hơi đốt cho nồi sau. Nhiệt độ nhập liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt. Nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sôi thì khi vào buồng đốt phải tốn thêm một lượng nhiệt để đưa nó đến trạng thái sôi. Nhưng do dung dòch được nhập liệu vào nồi với tốc độ không đổi, và nó chảy từ đầu ống đến cuối ống không có tuần hoàn trở lại nên nếu nhập liệu ở trạng thái chưa sôi thì khi đi hết ống nó chưa nhận đủ lượng nhiệt cần thiết để đạt đến nồng độ yêu cầu. • Hỗn hợp hơi-lỏng đi qua khỏi dàn ống, đến không gian phân ly và bộ phận phân ly, gọi chung là buồng bốc. -Không gian phân ly: là phần không gian rộng lớn để tách hỗn hợp lỏng hơi thành hai dòng, dòng hơi thứ cấp đi lên phía trên của buồng bốc đến bộ phận phân ly, dung dòch còn lại được bơm qua nồi 2. Quá trình phân ly ở đây sử dụng chủ yếu là lực trọng trường, nhờ lực trọng trường các hạt chất lỏng to, nặng sẽ rơi xuống và tách khỏi dỏng hơi thứ và chảy xuống dưới, còn dòng hơi sẽ tiếp tục đi lên trên. -Bộ phận phân ly: trong quá trình bốc hơi dung dòch, dòng hơi thứ được tạo thành khi tách khỏi bề mặt dung dòch luôn kéo theo một lượng nhất đònh các hạt chất lỏng dung dòch. Nếu dùng hơi thứ này để làm hơi đốt cho nồi sau bằng cách ngưng tụ thì dung dòch sẽ lắng đọng làm bẩn bề mặt ống, làm giảm khả năng truyền nhiệt. Mặt khác nếu kéo theo nhiều dung dòch sẽ gây tổn thất dung dòch. Do vậy nhiệm vụ của bộ phận phân ly ở đây là phải tách các hạt chất lỏng dung dòch còn lại ra khỏi hơi thứ cấp. Ta sử dụng 3 phương pháp vật lý sau để phân ly hơi thứ cấp: Sử dụng lực trọng trường: Dùng lực dính ướt của chất lỏng: khi các hạt chất lỏng chạm vào bề mặt vách rắn, lực dính ướt sẽ dính các hạt lỏng trên bề mặt và sau đó chảy xuống dưới. Dùng lực ly tâm: khi cho dòng hơi thứ cấp quay tròn, nhờ lực ly tâm các hạt chất lỏng bò văng ra, chạm vách rắn chảy xuống. Để quá trình phân ly đạt hiệu quả cao thì chiều cao của không gian phân ly phải đủ lớn. 5 Đồ án môn học • Sau khi ra khỏi buồng bốc hơi thứ của nồi 1 theo ống dẫn hơi thứ và được dẫn vào phía vỏ của buồng đốt 2 để làm hơi đốt cho nồi 2, còn dung dòch thì được bơm qua nồi 2 và cho chảy từ trên xuống. • Các quá trình ở nồi 2 xảy ra tương tự như ở nồi 1. Dung dòch sau khi ra khỏi nồi 2 đạt đến nồng độ mong muốn 25% và được bơm vào bồn chứa để chuẩn bò cho công đoạn tiếp theo. Hơi thứ của nồi 2 có áp suất 0,3 at được tách lỏng rồi đi vào thiết bò ngưng tụ baromet. Thiết bò ngưng tụ baromet là thiết bò ngưng tụ kiểu trực tiếp. Chất làm lạnh là nước được đưa vào ngăn trên cùng của thiết bò, dòng hơi thứ được dẫn vào mâm cuối của thiết bò. Hai dòng lỏng và hơi đi ngược chiều với nhau để nâng cao hiệu quả truyền nhiệt. Dòng hơi thứ đi lên gặp nước giải nhiệt nên nó sẽ ngưng tụ thành lỏng rơi trở xuống. Khi ngưng tụ chuyển từ hơi thành lỏng thì thể tích của hơi sẽ giảm làm áp suất giảm, do đó tự bản thân thiết bò áp suất sẽ giảm. Vì vậy thiết bò ngưng tụ baromet là thiết bò ổn đònh chân không, nó duy trì áp suất chân không trong hệ thống. Dòng hơi thứ đi từ dưới lên, ngưng tụ, chảy xuống, khí không ngưng tiếp tục đi lên trên và được dẫn qua bình tách. Bình tách là một vách ngăn, nó có nhiệm vụ là tách những giọt lỏng bò lôi cuốn theo dòng khí không ngưng để đưa trở về bồn chứa nước ngưng, còn khí không ngưng sẽ được bơm chân không hút ra ngoài. Quá trình tách nước ra khỏi khí không ngưng để tránh trường hợp nước bò hút vào bơm chân không gây va đập thủy lực, nó được thực hiện bằng cách sử dụng lực dính ướt của chất lỏng và lực trọng trường. p suất làm việc của thiết bò baromet là áp suất chân không do đó nó phải được lắp đặt ở một độ cao cần thiết để nước ngưng có thể tự chảy ra ngoài khí quyển mà không cần dùng máy bơm. Bơm chân không có nhiệm vụ là hút khí không ngưng ra ngoài để tránh trường hợp khí không ngưng tồn tại trong thiết bò ngưng tụ quá nhiều (vì hệ thống làm việc liên tục), làm cho áp suất của thiết bò ngưng tụ tăng lên, có thể làm cho nước chảy ngược lại sang nồi 2. • Nước ngưng sau khi ra khỏi thiết bò ngưng tụ sẽ được thải vào hệ thống nước thải . 6 Đồ án môn học CHƯƠNG 2 THIẾT BỊ CÔ ĐẶC I. SƠ LƯC VỀ THIẾT BỊ CÔ ĐẶC: Mục đích của cô đặc là bốc hơi nước trong dung dòch nước mía. Những yêu cầu đối với thiết bò cô đặc: - Khoảng không gian nước mía cần nhỏ nhất, không có khoảng không chết. - Nước mía lưu lại trong nồi với thời gian ngắn nhất. - Có hệ số truyền nhiệt lớn . - Hơi đốt phải đảm bảo phân bố đều trong không gian bên ngoài giữa các ống của dàn ống (đảm bảo nhiệt phân bố đều cho các ống của dàn ống). - Tách ly hơi thứ cấp tốt, đảm bảo hơi thứ cấp sạch để cho ngưng tụ (không làm bẩn bề mặt ngưng) lấy nhiệt cấp cho nồi tiếp theo. - Đảm bảo thoát khí không ngưng tốt. Vì khí không ngưng ở phòng đốt cần thoát ra bình thường. Sự tồn tại của khí không ngưng trong phòng đốt sẽ làm giảm hệ số cấp nhiệt của hơi và do đó giảm năng suất bốc hơi. - Đảm bảo thoát nước ngưng tụ dễ dàng. Việc thoát nước ngưng tụ có liên quan chặt chẽ đến tốc độ bốc hơi. Nếu có một nồi nào đó thoát nước ngưng không tốt, nước ngưng đọng lại nhiều trong phòng đốt, làm giảm lượng hơi đốt vào phòng và ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi. - Thiết bò đơn giản, diện tích đốt dễ làm sạch. - Thao tác khống chế đơn giản, tự động hoá dễ dàng. II. CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG: Kí hiệu các đại lượng: Kí hiệu đơn vò ý nghóa G kg/h, kg/s suất lượng dung dòch W kg/h, kg/s suất lượng hơi thứ D kg/h, kg/s suất lượng hơi đốt x %KL nồng độ dung dòch đường x %KL nồng độ trung bình của dung dòch đường Q kJ/kg,W nhiệt lượng có ích i” kJ/kg entanpi của hơi r kJ/kg ẩn nhiệt ngưng tụ c kJ/kg.độ nhiệt dung riêng Q tt kJ/kg nhiệt lượng tổn thất Q cđ kJ/kg nhiệt cô đặc P at áp suất ΔP at chênh lệch áp suất 7 Đồ án môn học t o C nhiệt độ Δt o C chênh lệch nhiệt độ s t o C nhiệt độ sôi trung bình của dung dòch t s o C nhiệt độ sôi của dung dòch θ o C nhiệt độ nước ngưng φ % độ ẩm của hơi bão hoà “ 1 ” kí hiệu ứng với đầu ra của nồi 1 “ 2 ” kí hiệu ứng với đầu ra của nồi 2 “ đ ” kí hiệu ứng với nhập liệu “ W ” kí hiệu ứng với hơi thứ “ D ” kí hiệu ứng với hơi đốt 1) Cân bằng vật chất: Đối với cả hệ thống: Năng suất nhập liệu: G đ = 3500kg/h Nồng độ dung dòch nhập liệu: x đ = 0,08 Nồng độ dung dòch sản phẩm: x c = 0,25 Lượng hơi thứ tạo thành của cả hệ: W Σ = G đ (1- c d x x ) = ∑ = ì i i W 1 (1) Đối với từng nồi: -Giả thiết tỉ lệ hơi thứ bốc lên từ nồi 1 và nồi 2: 2 1 W W m = , 2,11 ≤≤ m (2) -Nồng độ x i của sản phẩm tại các nồi: Nồi 1: 1 1 WG G xx d d d − = (3) Nồi 2: 21 2 WWG G xx d d d −− = (4) Suất lượng dung dòch ở các nồi : Nồi 1: 3500 1 == dd GG kg/h Nồi 2: 112 WGGG dcd −== (5) Σ −=−= WGWGG ddc 222 (6) 2) Cân bằng năng lượng: Xác đònh áp suất và nhiệt độ mỗi nồi: -Hiệu số áp suất của cả hệ thống: ngDt PPP −=∆ = 3 -0,3 =2,7 at -Giả thiết phân phối hiệu áp suất giữa các nồi: 5,22,1 2 1 ÷= ∆ ∆ P P (7) -Tính áp suất hơi thứ trong các nồi: 8 Đồ án môn học 11 221 2 21 PPP PPP PP PPP D ng t ∆+= ∆+= = ∆=∆+∆ (8) -Từ giả thiết áp suất trong các nồi, xác đònh nhiệt độ hơi thứ trong từng nồi. -Hơi thứ của nồi 1 là hơi đốt của nồi 2, nên: t D2 = t w1 -Δ”’ (9) Xác đònh tồn thất nhiệt độ: Tổn thất nhiệt độ do nồng độ( ' ∆ ) Tổn thất nhiệt trên đường ống dẫn hơi thứ ''' ∆ =1 o C (chọn theo trang161- [1]) -Tổn thất của từng nồi: '''"' iii i ∆+∆+∆=∆ (10) -Tổng tổn thất chung của toàn hệ thốùng: 21 ∆+∆=Σ∆=∆ Σ i (11) -Hiệu số nhiệt độ hữu ích: ngD ch ttt tt −=∆ ∆−∆=∆ Σ (12) -Nhiệt độ sôi của dung dòch từng nồi: ' ∆+= ws tt (13) -Xác đònh hiệu số nhiệt độ hữu ích ở mỗi nồi: Nồi 1: 11 sDh ttt −=∆ (14) Nồi 2: 212 1 swh ttt −−=∆ (15) Cân bằng năng lượng: Cân bằng năng lượng đối với hệ thống cô đặc liên tục: (CT 5.18, trang 158-[1]) ttcdcccwDddd QQtcGDcWiDitcG +±++=+ θ " (16) Dung hơi hơi nước dung nhiệt tổn dòch đốt thứ ngưng dòch cô thất vào ra đặc Giả thiết: -Không có quá lạnh nước ngưng (nước ngưng ở trạng thái lỏng sôi): DD rci =− θ " -Trong hơi nước bão hoà bao giờ cũng có 1 lượng nước đã ngưng bò lôi cuốn theo khoảng φ = 0,05 Như vậy nhiệt lượng do hơi đốt cung cấp: ))(1( " θϕ ciDQ DD −−= 9 Đồ án môn học -Giả sử tổn thất nhiệt : Dtt QQ 05,0 = -Nhiệt cô đặc rất nhỏ so với các phần nhiệt lượng khác nên có thể coi: Q cđ = 0 Phương trình CBNL trở thành: cccwdddD DcccwdddD tcGWitcGDr QtcGWitcGDr +=+⇒ ++=+ 9,0 05,095,0 -Phương trình cân bằng năng lượng đối với hệ thống 2 nồøi xuôi chiều liên tục trở thành: Nồi 1: 11111 )(9,0 tcWGiWtcGDr dwdddD −+=+ (17) Lượng hơi thứ của nồi 1 là lượng hơi đốt của nồi 2 Nồi 2: 222111111 )()()(9,0 tcWGiWWtcWGrW dwdw −+−=−+ (18) -Lượng hơi thứ bốc lên từ nồi 1 là: 1121 11222 1 9,0 )( tcìr tcGtcWGWi W dd −+ −−+ = (19) Nồi 2: 12 WWW −= (20) Lượng hơi đốt tiêu tốn chung là: D dddd r tcGtcWGiW D 9,0 )(" 11111 −−+ = (21) Nhiệt dung riêng của dung dòch đường có nồng độ x tại nhiệt độ t: C = 4190-(2514-7,542.t).x (J/kg.độ) (22) III. KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ: Kí hiệu các đại lượng Ký hiệu Đơn vò Ý nghóa q W/m 2 cường độ dòng nhiệt M Sac khối lượng phân tử đường saccharose M dm khối lượng phân tử nước M khối lượng phân tử trung bình của dung dòch đường mía K W/m 2 .độ hệ số truyền nhiệt tổng quát r D kJ/kg ẩn nhiệt ngưng tụ r m 2 .độ/W nhiệt trở g m/s 2 gia tốc trọng trường (g = 9,81m/s 2 ) H m chiều cao thiết bò D m đường kính thân thiết bò F m 2 diện tích bề mặt truyền nhiệt d m đường kính ống truyền nhiệt d m đường kính trung bình ống truyền nhiệt n ống tổng số ống truyền nhiệt m ống số ống truyền nhiệt trên đường chéo chính V m 3 thể tích thiết bò v m/s vận tốc lưu chất 10 [...]... hiệu Dung dòch vào Dung dòch ra Gđ Gc Dung dòch vào xđ Dung dòch ra xc Trung bình x Giá trò Đơn vò Nồi 1 Nồi 2 Suất lượng kg/h 3500 2310 kg/h 2310 1120 Nồng độ 0.121 0.08 2 0.121 2 0.25 0.100 0.185 6 6 Ghi chú (5) (6) (3) (4) Bảng 3: Kết quả tính cân bằng vật chất và năng lượng Đại lượng Kí hiệu Giá trò Đơn vò Nồi 1 Nồi 2 Độ tăng phí điểm Ghi chú 14 Đồ án môn học Dung dòch vào Δ'đ o C 0.08 0.131 Dung. .. bò với các ống dẫn Số liệu bích tự do tra bảng XIII.27 theo đường kính thiết bò và áp suất làm việc của thân và XIII.28 –[4] theo đường kính ống nối Bảng 10 : Kết quả tính bích và bulông Đại lượng Đường kính trong Đường kính ngoài Đường kính đường tròn qua tâm bulông Chiều dày Đường kính bulông Số bulông Kí hiệu Dt D Db Đơn Giá trò vò Nồi 1 Nồi 2 Bích và bulông mm 800 1200 mm 930 1400 mm 880 1340 h... cao cột nước Chiều cao ống baromet II Kí hiệu các đại lượng Kí hiệu H d Δ Re λ h1 h2 Hb 300 4 40 2 mm 3300 ống baromet mm 25 mm 0,5 22495 0,051 m 7 m 0,13 m 7,63 THIẾT BỊ GIA NHIỆT đơn vò Ý nghóa 34 Đồ án môn học G rh t C “h“ “đ’ “c“ kg/h kJ/kg 0 C KJ/kg.độ suất lượng dung dòch mía đường ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước bão hòa Nhiệt độ dung dòch mía đường nhiệt dung riêng của dung dòch mía đường Ký hiệu... bò Chiều cao ống Baromet Đường kính ống baromet Hệ số ma sát Chiều dày tấm ngăn Hệ số trở lực cục bộ Cân bằng vật chất năng lượng: Dòng hơi thứ từ nồi cô đặc 2: Lưu lượng: W=1190 kg/h = 0,33 kg/s p suất : Pw2 = 0,2 at Nhiệt độ: tw2 = 68,7 oC Do tổn thất áp suất trên đường ống dẫn hơi thứ, dòng hơi thứ vào thiết bò ngưng tụ có nhiệt độ và áp suất thấp hơn Nhiệt độ dòng hơi vào thiết bò ngưng tụ: thv =... đốt cung cấp: Q1 Q2 = DrD 0,9 Nồi 1: Nồi (23) 2: = i"W 1 − W1 G = W1 rw1 0,9 = i" w 2 − W2 (24) -Tính hệ số truyền nhiệt của các nồi: Theo nhiệt độ sôi và nồng độ trong các nồi, ta xác đònh các thông số vật lý của dung dòch (khối lượng riêng, độ nhớt, hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng…) Hệ số truyền nhiệt tổng quát: dn > 0,5 nên hệ số truyền nhiệt tổng quát có thể tính theo công thức tường phẳng: Vì dt... trò của thiết bò gia nhiệt là đun nóng dung dòch mía đường từ nhiệt độ đầu đến nhiệt độ sôi của nồi cô đặc Tác nhân gia nhiệt là dòng hơi nước bão hòa Các thông số của dung dòch mía đường: - Suất lượng: 3500 kg/h - Nồng độ : 8% - Nhiệt độ đầu : 30 0C - Nhiệt độ cuối: 103 0C Các thông số của dòng hơi nước bão hòa: - p suất : 3 at - Độ ẩm : 5% Nước ngưng ở trạng thái lỏng sôi Phương trình cân bằng năng... nhiệt dung riêng vận tốc dòng lưu chất ký hiệu ứng với dòng hơi thứ ký hiệu ứng với dòng nước làm nguội ký hiệu ứng với dòng vào ký hiệu ứng với dòng ra ký hiệu ứng với dòng khí không ngưng đường kính trong thiết bò Chiều rộng tấm ngăn Chiều cao gờ tấm ngăn số tấm ngăn Đường kính lỗ Tổng diện tích lỗ trên tấm ngăn Diện tích tiết diện ngang thiết bò Bước lỗ Mức độ đun nóng chiều cao thiết bò Chiều cao... Vật liệu Chiều dày Đường kính trong Đường kính ngoài δ Dt Dn mm mm mm 2 813 828 Paronit 2 1213 1228 Chọn Vỉ ống : Chọn đường kính ngoài của vỉ ống bằng đường kính trong của thân TB Chọn vật liệu làm vỉ ống là thép X18H10T, vỉ ống loại tròn phẳng (kiểu 2 hình 8-8 trang 211-[6]) Chiều dày tính toán tối thiểu của vỉ ống ở phía giữa: h ' = K D t Po ϕ o [σ u ] (87) K : hệ số bằng 0,28 -0,36 ϕo - hệ số làm... đơn vò thời gian) Utt = f.Utt(1 at) , m3/m3.h (61) Hệ số hiệu chỉnh f xác đònh theo đồ thò hình VI.3-[4] Utt(1 at) = 1700 m3/m3.h (62) Bảng 5: kích thước thiết bò chính Đại lượng Tổng số ống TN Số ống trên đường chéo Đường kính ống TN Bước ống Chiều cao buồng đốt Đường kính buồng đốt Đường kính buồng bốc Kí hiệu n Đơn vò ống m dn t Hđ Giá trò nồi 1 nồi 2 91 ống mm mm m 11 38 53.2 5 Dđ m m Suất lượng... khoảng chừng 50 mm cho mỗi ngăn Dựa vào đường kính trong của thiết bò ngưng tụ, ta chọn chiều dày của thành thiết bò và khoảng cách từ ngăn trên cùng đến nắp của thiết bò, khoảng cách từ ngăn dưới cùng đến đaý thiết bò, khoảng cách giữa các ngăn (bảng VI.8/88-[4]) 32 Đồ án môn học n Chiều cao thiết bò ngưng tụ : H = ∑ ai , mm i =0 (102) Kích thước ống baromet: Đường kính trong của ống baromet: 0,004(G . CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN I. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN: Thiết kế hệ thống cô đặc dung dòch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục, loại ống dài • Năng suất nhập. màng chảy xuôi xuống có buồng đốt ngoài, sử dụng hai nồi xuôi chiều liên tục. Ưu điểm của hệ thống: Dùng thiết bò cô đặc kiểu màng chất lỏng, dung dòch
![Heô soâ hieôu chưnh f xaùc ñònh theo ñoă thò hình VI.3-[4] - thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục](https://media.store123doc.com/figures/000/109/heo-soa-hieou-chunh-xauc-nonh-noa-hinh-109145.png)
![Tra hình 1.1- 1.1-[6] - thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục](https://media.store123doc.com/figures/000/109/tra-hinh-109147.png)
![Chón vaôt lieôu laøm vư oâng laø theùp X18H10T, vư oâng loái troøn phaúng (kieơu 2 hình 8-8 trang 211-[6]) - thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch mía đường bằng hệ hai nồi xuôi chiều liên tục](https://media.store123doc.com/figures/000/109/chon-lieou-laom-oang-theup-troon-phaung-kieou-109148.png)
