Chương 7: TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (463.28 KB, 41 trang )
∆ttb =
7−2
=4
7
ln
2
o
C
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bình ngưng ống vỏ nằm ngang là:
F=
Qk
59,36.103
=
= 21, 2
k .∆ttb
700.4
m2
Với k = 700 W/(m2.K)
Chọn thiết bị ngưng tụ vỏ ống nằm ngang KTP-25 có diện tích trao đổi nhiệt bên ngoài là
30 m2.
Tính thiết bị bốc hơi
7.2
Tính toán chùm ống dàn lạnh
Kết cấu chùm ống dàn lạnh:
Ống ngoài Φ22,2 x 1 bằng thép không rỉ, chiều cao 1,2 m.
Ống trong Φ12 x 1 bằng thép không rỉ.
Chùm ống gồm có 16 ống.
Phụ tải nhiệt chùm ống dàn lạnh:
Qbh = mtt.qbh = 0,29.168 = 48,72 kW
Tính toán kiểm tra bề mặt truyền nhiệt của chùm ống dàn lạnh:
Diện tích bề mặt truyền nhiệt:
F=
Trong đó:
Qbh
k .∆ttb
∆ttb : hiệu số nhiệt độ giữa các chất tải nhiệt ở hai bên thành ống ngoài
∆ttb = tb – to = 11 – (-13) = 24 oC
k: hệ số truyền nhiệt khi ở mặt thành có lớp đá δđ tạo thành:
k=
với:
1
δd δM 1
+
+
λd λM α 2
, W/(m2.K)
δM: chiều dày thành ống ngoài = 0,001 m
λM = 45 W/(m.K) - hệ số dẫn nhiệt của thép không rỉ
28
δđ = 0,02 m - chiều dày trung bình của việc tạo đá 51 kg
λđ = 2,22 W/(m.K) - hệ số dẫn nhiệt của nước lạnh
α2 = 1950 W/(m2.K) - hệ số cấp nhiệt phía tác nhân
k=
1
= 104, 779
0, 02 0, 001
1
+
+
2, 22 45,35 1950
W/(m2.K)
F = 19,37 m2
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của một chùm ống là: Fchùm = F/20 = 0,97 m2
Diện tích bề mặt truyền nhiệt của một ống là: Fống = Fchùm/16 = 0,06 m2
So với diện tích thiết kế của chùm ống dàn lạnh là 0,07 m2 là chấp nhận được.
29
Chương 8: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ
8.1
Thiết bị hồi nhiệt
8.1.1 Chế độ làm việc:
Chọn thiết bị hồi nhiệt là dạng ống xoắn nằm ngang, môi chất R22
Qhn = qhn.mtt = (q3’ – q3).mtt = 13.0,28 = 3,64 kW
Các số liệu:
Nhiệt độ hơi Freon vào bình hồi nhiệt: t1 = to = - 13oC
Nhiệt độ Freon lỏng vào bình hồi nhiệt: tw1 = tk = 41oC
Nhiệt độ hơi Freon ra khỏi bình hồi nhiệt: t2 = t1 = 10oC
Nhiệt độ Freon lỏng ra khỏi bình hồi nhiệt: tw2 = t3 = 30 oC
Độ khô của hơi khi vào thiết bị hồi nhiệt: x = 1
Entanpi của Freon lỏng bão hòa ở to (Po): i’ = 537 kJ/kg
Entanpi của hơi Freon bão hòa khô ở to (Po): i’’ = 705 kJ/kg
Entanpi của hơi quá nhiệt ra khỏi bình hồi nhiệt: i2 = 718 kJ/kg
Entanpi của Freon lỏng đi vào bình hồi nhiệt: iw1 = 550 kJ/kg
Phụ tải nhiệt riêng của bình hồi nhiệt:
qHN = 13 kJ/kg
Nhiệt độ trung bình của Freon lỏng trong bình hồi nhiệt:
tw =
tw1 + tw 2 41 + 30
=
= 35,5
2
2
o
C
Tra được: ρ1 = 1167,2 kg/m3; λ1 = 0,082 W/(m.K); v1 = 0,196.10-6 m2/s; Pr = 3,57
Nhiệt độ trung bình của hơi quá nhiệt:
ttb =
t1 + t2 −13 + 10
=
= 1,5
2
2
o
C
3
Tra được: ρ = 22,38 kg/m ; λ = 0,00925 W/(m.K); v = 0,542.10-6 m2/s; Pr = 0,72
8.1.2 Kích thước chủ yếu của thiết bị hồi nhiệt:
Ống xoắn là ống trơn bằng đồng có dtr = 0,01 m; dng = 0,012 m. Đường kính thân bình
D2 = 0,127 m; đường kính lõi D1 = 0,1 m. Một cuộn ống xoắn cách thân bình trong và
vỏ lõi ngoài là 1,5 mm, các vòng tròn trên ống xoắn cách đều 1 mm.
30
Lưu lượng R22 qua bình hồi nhiệt:
G = 0,28 kg/s
Thể tích hơi quá nhiệt qua bình hồi nhiệt:
Vh =
G 0, 28
=
= 0,013
ρ 22,38
m3/s
Diện tích hình vành khăn bình hồi nhiệt:
FHN =
π
3,14
.( D2 2 − D12 ) =
.(0,127 2 − 0,12 ) = 0, 0048
4
4
m2
Diện tích choán chỗ của cuộn ống xoắn:
π
π
. (0,127 − 0, 003) 2 − (0,1 + 0, 003) 2 = .(0,124 2 − 0,1032 ) = 3, 74.10−3
4
4
Fx =
m2
Diện tích cho hơi quá nhiệt đi qua:
Fh = FHN – Fx = 1,06.10-3 m2
Vận tốc hơi quá nhiệt đi qua tiết diện hẹp:
ω=
Vh
0,013
=
= 12, 26
Fh 1, 06.10−3
m/s
Trị số Reh của hơi:
Re h =
ω.d ng 12, 26.0, 012
=
= 271439
υh
0,542.10−6
Chế độ chảy quá độ: Nu = C.Rem.Prhn.εz
Do bố trí ống song song nên: C = 0,27; m = 0,63; n = 0,36; εz = 0,95.
Nu = 0,27. 2714390,63.0,720,36.0,95 = 603,866
Hệ số tỏa nhiệt về phía hơi quá nhiệt:
αh =
Nu.λh 603,866.0, 00925
=
= 465, 48
d ng
0, 012
W/(m2.K)
Lưu lượng thể tích lỏng quá lạnh chuyển động trong ống:
31
