CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (710.84 KB, 67 trang )
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
Re =
Chuẩn số
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
v 2 dρ
µ
ρ=995 kg/m3
μ=0,8007.10-3 Ns/m2
Re =
0,77.0,5.995
= 47842 > 2300
0,8007 .10 −3
, chế độ chảy rối nên α2=1
v22
H0 =
+ ∆H
2g
H= hd + hcb
hd :Tổn thất dọc đường ống ,m
hcb: Tổn thất cục bộ tại miệng vào ,ra ,chổ uốn, cong, vên
Tổn thất dọc đường ống
l v22
hd = λ . m
d 2g
λ : hệ số tổn thất
l chiều dài ống chọn l=5m
d=0,05m đường kính ống dẫn lỏng
λ=
1
1
=
= 0,02
2
(1,81 . lg Re − 1,64)
(1,81 lg 47842 − 1,64) 2
Do Re> 10000 nên
sổ tay QTVTB hóa chất tập 1
5 0,77 2
hd = 0,02.
.
= 0.06m
0,05 2.9,81
Vậy
Tổn thất cục bộ
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 59
(II.61)trang 378
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Chọn hệ thống ống có : theo [12,phụ lục 3-4,236] ta có:
- 4 khuỷu cong (uốn gốc 90o), hệ số tổn thất cục bộ ξkh=1,1
- 3 van: hệ số tổn thất cục bộ ξv=0,15
- Đầu vào ống ξdv=0,5
- Đầu ra (cửa vào tháp ) ξdr=1
Ta có :
h cb = ∑ ξ .
H0 =
v2
v2
0,77 2
= (4.ξ kh + 3.ξ v + ξ dv + ξ dr )
= (4.1,1 + 3.0,15 + 1 + 0,5).
= 0,19m
2g
2g
2.9,81
0,77 2
+ 0,19 + 0,06 = 0,28m
2.9,81
vậy
Chiều cao của bồn cao vị
z1=H0+z2=H0+hchân đỡ+hlv
hchân đỡ =0,35m
hlv chiều cao làm việc 4,32m
z1=0,28+0,35+4,32=5,95m
5.2 Bơm chất lỏng
Phương trình BerNoulli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 :
P1
v12
P1
v 22
Z1 +
+
+ H = Z2 +
+
+
ρ.g
2.g
ρ.g
2.g
∑h
P2
P1
v 22
v12
⇒ H = Z2 - Z1 +
+
+
ρ.g ρ.g
2.g 2.g
∑h
Chọn Z1 = 0, Z2 = 8m Z2 – Z1 = 8m
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 60
f
f
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Coi P2 = P1; v2 = v1.
∑h = h
f
ms
+ h cb
Tổn thất dọc đường ống hms:
Chế độ chảy trong ống:
Re =
vl .d .ρ 1,3.0,05.991,85
=
= 80537 > 10000
µ
0,8007 .10 −3
⇒ Chế độ chảy rối.
λ=
1
1
=
2
(1,81 . lg Re − 1,64 ) (1,81 . log 80537 − 1,642 ) = 0,25
Chọn chiều dài đường ống l =13m.
⇒ hms =
l.λ.vl2 13.0,25.1,32
=
= 5,6m
2.d .g 2.0,05.9,81
Trở lực cục bộ:
Toàn bộ đường ống có 3 đoạn ống cong: 4.
ξ od
= 4.1,13 = 4,52 (Các quá trình thiết
bị trong CNTP và Hóa Chất Tập I, Nguyễn Bin, 96).
1 van:
ξv = 1,3
Van 1 chiều:
vl
1,32
⇒ hcb = ∑ ξ .
= ( 4,52 + 1,3).
= 0,5m
2. g
2.9,81
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 61
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Cột áp của bơm: H = 8 + 5,6 + 0,5 = 14,1m
Công suất bơm:
N=
Q.H .ρ .g 9,2.14,1.991.85 .9,81
=
= 1577,7 w = 1,5777 Kw
1000.η
1000.0,8
Công suất thực của bơm:
Giá trị của β cho ở bảng II.33 [I,tr.440].
N t = β .N = 1,5.1,5777 = 2,366 Kw =
2,366
= 3,2 Hp
0,7457
Vậy ta chọn bơm có công suất 3,5- 4Hp.
5.3.Quạt thổi khí
Viết phương trình Benoulli cho mặt cắt ở mực chất lỏng và mặt cắt đầu ra của
chất khí với mặt đất là mặt chuẩn.
P1
v12
P2
v 22
Z1 +
+
+ H = Z2 +
+
+
ρg
2g
ρg
2g
∑h
(2)
Trong đó Z1 = Z2.
P1 = 0
P2 = ΔPư = 738,3 (N/m2)
v1 = v2 = 35,37 (m/s)
H=
P2
+
ρg
∑h
(2) =>
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 62
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Với Σh = h1 + h2
h1: tổn thất dọc đường ống.
h2: tổn thất cục bộ tại các co, van.
Tổn thất dọc ống:
Re =
vk .D.ρ k 35,37.0,1.1,14
=
= 220337,7 > 2300
µ hh
1,83 .10 −5
=> chế độ chảy rối.
l.λ.V 2
h1 =
d.α.2g
Chọn ống có l = 10 m, và
ξ = 0,2
(II-15. 381/I)
Do chế độ chảy rối nên α = 1
d 100
=
= 500 ⇒ λ = 0,0042
ξ 0,1
(II-13, 379)
10.0,0042.35,37 2
⇒ h1 =
= 26,78m
0,1.1.2.9,81
Tổn thất cục bộ đường ống:
Hệ thống gồm
2 khuỷa cong 90o: ε = 1,13.
1 van: ε = 0,5
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 63
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Lưu lượng kế: ε = 0,15
Hệ số tổn thất khi ra khỏi ống đẩy: ε = 1
⇒h 2 = ∑ ξ .
v2
35,37 2
= ( 2.1,13 + 0,5 + 0,15 + 1).
= 249,3m
2.g
2.9,81
Cột áp quạt:
H=
738,3
+ ( 26,78 + 249,3) = 340,2m
1,1745.9,81
Công suất quạt:
Do quạt có năng suất trung bình => chọn η = 0,6.
N=
1000.340,2.1,1745.9,81
= 1,8Kw
3600.1000.0,6
Công suất thực của quạt: Nt = k.N
k = 1,1
1,98
= 2,66 Hp
0,7457
=> Nt = 1,1.1,8 = 1,98 (Kw) =
Vậy ta chọn quạt có công suất 3Hp.
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 64
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN
Ô nhiễm môi trường do hoạt động công nghiệp gây ra mà nguy cơ lớn nhất là ô
nhiễm không khí, vì vậy bảo vệ môi trường chính là bảo vệ sức khoẻ của chúng ta.
Hơn thế nữa ta có thể tận dụng những khí thải này cho các ngành công nghiệp khác.
Qua quá trình nghiên cứu, tính toán em đã cơ bản hoàn thành đồ án môn học
được giao với đề tài: “Thiết kế thiết bị tháp hấp thu NH 3 dạng đệm”. Em có một số
nhận xét như sau:
Tháp đệm có khả năng loại bỏ NH 3 từ khí thải một cách hiệu quả. Trong thực tế
việc sử dụng nước tinh khiết làm dung môi có nhược điểm là loại bỏ khí NH 3 thấp nhất
so với các dung môi khác và phát sinh ra nước thải. Khi sử dụng những dung môi
khác: H2SO4, NaOCl, NaOH thì hiệu quả hấp thu tăng và giảm được lượng nước thải.
Trong quá trình tính toán kết quả có sai số bởi sử dụng các phương pháp nội suy
và ngoại suy nên không tránh nhiều sai xót. Mong thầy cô thông cảm.
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 65
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Sổ tay Quá trình và Thiết bị Công nghệ hoá chất, tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật.
[2] Sổ tay Quá trình và Thiết bị Công nghệ hoá chất, tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật.
[3] Truyền khối, Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, NXB Đại học quốc Gia TP.HCM.
[4] Quá trình và thiết bị truyền nhiệt, Trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm
TP.HCM.
[5] Bài tập các Quá trình và thiết bị cơ học, Nguyễn Văn Lục – Hoàng Minh Nam,
NXB Đại học quốc Gia TP.HCM.
[6] Công nghệ hoá học vô cơ, Trần Hồng Côn – Nguyễn Trọng Uyển, NXB Khoa
học và Kỹ thuật Hà Nội.
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 66
