Nhà máy đường
Nhà máy rượu
Nhà máy sợi
: 55 tấn/ngày.
: 55 tấn/ ngày.
: 55 tấn/ ngày.
Các yêu cầu thực hiện:
Xác định nhu cầu cung cấp nhiệt của hệ thống.
Xác định phụ tải nhiệt.
Chọn nguồn cung cấp nhiệt.
Lập sơ đồ hệ thống cung cấp nhiệt.
Tính toán bù giãn nở nhiệt.
Tính toán thuỷ lực mạng nhiệt.
Tính cách nhiệt đường ống.
LỜI NÓI ĐẦU
Năng lượng nhiệt là loại năng lượng được loài người sử dụng từ rất sớm.
Năng lượng nhiệt được sử dụng rất rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp. Nhu
cầu sử dụng năng lượng nhiệt là lớn nhất trong các nhu cầu năng lượng của con
người. Việc sử dụng năng lượng nhiệt có thể phân ra thành hai nhóm chính: Sử
dụng riêng lẻ trong các hộ dân cư và sử dụng tập trung cả khu dân cư, nhà hàng
khách sạn, xí nghiệp công nghiệp và các khu công nghiệp. Việc sử dụng năng
lượng nhiệt tập trung đã hình thành các hệ thống cung cấp nhiệt. Để cung cấp nhiệt
một cách hiệu quả nhất trong các hệ thống cung cấp nhiệt, cần nghiên cứu chuyên
sâu về lĩnh vực này.
Để có kiến thức cơ bản để có thể khảo sát, thiết kế, xây dựng và vận hành hệ
thống cung cấp nhiệt một cách an toàn và kinh tế, sinh viên ngành nhiẹt đã được
trang bị môn học “Hệ thống cung cấp nhiệt” và làm đồ án về môn học này. Do kiến
thức còn hạn chế nên bản đồ án môn học này chỉ trình bày việc tính toán thiết kế về
nhiệt thuần tuý mà chưa mở rộng phạm vi việc thiết kế hoàn chỉnh toàn bộ một xí
nghiệp sản xuất sử dụng năng lượng nhiệt.
Dưới đây là bản tính toán thiết kế hệ thống cung cấp nhiệt cho một cụm công
nghiệp nhẹ gồm nhà máy sản xuất đường, sản xuất rượu và nhà máy sản xuất sợi.
Do kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án này chắc chắn không tránh khỏi nhưng sai
sót, rất mong thầy hướng dẫn sẽ chỉ bảo cho em làm đạt được kết quả tốt nhất và
đúng tiến độ đã đặt ra. Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Hoàng Văn
Chước đã hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn! .
Mục lục
Trang
Lời nói đầu . 4
Chương 1: Xác định nhu cầu tiêu thụ nhiệt của hệ thống và chọn nguồn cung
cấp nhiệt 5
1.1 Xác định các phụ tải nhiệt . 5
1.1.1 Xí nghiệp sản xuất đường 5
1.1.2 Xí nghiệp sản xuất rượu . 5
1.1.3 Xí nghiệp sản xuất sợi 6
1.1.4 Nhu cầu tiêu thụ nhiệt của cả 3 xí nghiệp . 6
1.2 Chọn nguồn cung cấp nhiệt . 6
1.2.1 áp suất hơi tại nguồn . 6
1.2.2 Nhiệt độ hơi . 6
Chương 2: Sơ đồ cung cấp nhiệt 8
2.1 Tính toán diện tích 8
2.2 Bố trí mặt bằng xí nghiệp 8
Chương 3:Bố trí mạng nhiệt và tính toán bù giãn nở . 9
3.1 Bố trí mạng nhiệt 9
3.2 Tính toán bù giãn nở nhiệt cho các đoạn ống trên đường cấp hơi 9
3.2.1 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (1)-(5) 10
3.2.2 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (1)-(2) 10
3.2.3 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (2)-(3) 11
3.2.4 Tính toán bù giãn nở cho đoạn (2)-(4) 11
3.3 Tính toán bù giãn nở nhiệt cho các đoạn ống hồi nước ngưng . 12
3.3.1 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp
đường tới trung tâm nhiệt điện 13
3.3.2 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp rượu
tới trung tâm nhiệt điện 13
3.3.3 Tính toán bù giãn nở cho đường ống hồi nước ngưng từ xí nghiệp sợi
tới trung tâm nhiệt điện 14
Chương 4: Tính toán thuỷ lực mạng nhiệt 15
4.1 Mục đích tính toán thuỷ lực mạng nhiệt 15
4.2 Tính toán thuỷ lực . 15
4.2.1 Tính toán thuỷ lực mạng hơi 15
4.2.1.1 Tính toán thuỷ lực cho đường dẫn hơi đến xí nghiệp sợi 16
4.2.1.2 Tính toán thuỷ lực cho đường dẫn hơi đến xí nghiệp đường 19
4.2.1.3 Tính toán thuỷ lực cho đường dẫn hơi đến xí nghiệp rượu . 22
4.2.2 Tính toán thuỷ lực mạng nước ngưng . 24
4.2.2.1 Tính toán thuỷ lực cho đường ống dẫn nước ngưng từ xí nghiệp
đường về trung tâm nhiệt điện 25
4.2.2.2 Tính toán thuỷ lực cho đường ống dẫn nước ngưng từ xí nghiệp
rượu về trung tâm nhiệt điện . 26
4.2.2.3 Tính toán thuỷ lực cho đường ống dẫn nước ngưng từ xí nghiệp
sợi về trung tâm nhiệt điện . 27
Chương 5: Tính toán cách nhiệt đường ống 30
5.1 Mục đích tính toán cách nhiệt đường ống . 30
5.2 Tính toán cách nhiệt đường ống 30
5.2.1 Tính toán cách nhiệt cho đường ống dẫn hơi đoạn (0)-(1) 30
5.2.2 Tính toán cách nhiệt cho đường ống dẫn hơi đoạn (1)-(2) 31
5.2.3 Tính toán cách nhiệt cho đường ống dẫn hơi đoạn (1)-(5) 32
5.2.4 Tính toán cách nhiệt cho đường ống dẫn hơi đoạn (2)-(3) 32
5.2.5 Tính toán cách nhiệt cho đường ống dẫn hơi đoạn (2)-(4) 33
Tài liệu tham khảo: 34
Mục lục . 35
34 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2811 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế một hệ thống cung cấp nhiệt cho một cụm công nghiệp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
íi st : lµ nhiÖt ®é cña h¬i b·o hoµ ë ¸p suÊt 6at (tra b¶ng h¬i b·o hoµ ra ta ®îc
0st 156,5 C ).
Do ®ã: 00 st t t 156,5 (30 50) 186,5 206,5 C. Chän
0
0t 200 C.
Nh vËy:
H¬i cÊp cho côm c«ng nghiÖp cã c¸c th«ng sè sau:
Lîng h¬i: 0D 60 tÊn/h.
¸p suÊt h¬i: 0p 6 at.
NhiÖt ®é h¬i: 00t 200 C.
Tõ c¸c ®Æc ®iÓm vÒ yªu cÇu h¬i nh trªn, víi nhu cÇu cung cÊp nhiÖt cho c¶ mét
côm c«ng nghiÖp th× ta lùa chän nguån cung cÊp lµ trung t©m nhiÖt ®iÖn(TTN§)
víi Turbine cã cöa trÝch h¬i ë ¸p suÊt 6at vµ nhiÖt ®é 0200 C.
S¬ ®å cña trung t©m nhiÖt ®iÖn:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 8
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Ch¬ng 2
S¬ ®å cung cÊp nhiÖt
2.1 TÝnh to¸n diÖn tÝch:
Trong khu«n khæ cña ®å ¸n m«n häc nµy ë ®©y kh«ng tr×nh bµy qu¸ tr×nh
tÝnh to¸n diÖn tÝch còng nh kÕt cÊu cña c¶ khu c«ng nghiÖp. Gi¶ thiÕt r»ng ta ®îc
chñ ®Çu t giao cho mÆt b»ng tõ tríc vµ chØ thùc hiÖn viÖc bè trÝ kÕt cÊu cña hÖ
thèng ®êng èng dÉn h¬i ®Õn tõng xÝ nghiÖp.
2.2 Bè trÝ mÆt b»ng xÝ nghiÖp:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 9
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Ch¬ng 3
Bè trÝ m¹ng nhiÖt Vµ tÝnh to¸n bï gi·n në
3.1 Bè trÝ m¹ng nhiÖt:
§êng èng h¬i ®i trªn kh«ng, víi chiÒu cao lµ 4m. C¸c çng dÉn h¬i ®îc bäc
c¸ch nhiÖt.
Níc ngng tõ c¸c xÝ nghiÖp tiªu thô nhiÖt ®îc b¬m vÒ bÒ chøa níc ngng
®Æt díi ®Êt. Tõ ®©y níc ngng tiÕp tôc ®îc b¬m vÒ b×nh khö khÝ, ®êng dÉn èng
níc ngng song song víi ®êng dÉn h¬i vµ ®i s¸t mÆt ®Êt, kh«ng cÇn ph¶i bäc
c¸ch nhiÖt. Níc ngng tõ b×nh khö khÝ ®îc tiÕp tôc b¬m trë l¹i vÒ nåi h¬i.
3.2 TÝnh to¸n bï gi·n në cho c¸c ®o¹n èng trªn ®êng cÊp h¬i:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 10
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
3.2.1 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (1)-(5):
§o¹n èng (1)-(5) cÊp h¬i cho hé tiªu thô nhiÖt lµ xÝ nghiÖp sîi
Víi suÊt tiªu hao h¬i lµ: D3 = 10,15 tÊn/h. H¬i qu¸ nhiÖt cã ¸p suÊt 6at vµ ë nhiÖt
®é 2000C.
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 1 5L 1500 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã ®é gi·n dµi cña èng khi dÉn h¬i lµ: 1 5 t 1 5 0L .L .(t t ). Trong ®ã:
t : NhiÖt ®é cao nhÊt cña h¬i(theo kinh nghiÖm, theo sù gi¶m nhiÖt ®é theo
chiÒu dµi mçi mÐt èng, nhiÖt ®é trung b×nh gi÷a n¬i cÊp vµ n¬i tiªu thô nhiÖt.) §Ó
®¶m b¶o an toµn ta lÊy nhiÖt ®é cña èng lµ nhiÖt ®é cña h¬i lµ 2000C.
t0 : NhiÖt ®é èng lóc lÆp ®Æt. Chän
0
0t 20 C lµ nhiÖt ®é m«i trêng.
Do vËy:
5
1 5L 1,2.10 .1500.(200 20) 3,24 m=324 cm.
Chän c¸c phÇn tö bï kiÓu trît, ®Ó bï cho sù gi·n në ra cña èng. ë ®o¹n (1)-(5) sù
gi·n në cña èng chØ x¶y ra theo ph¬ng däc trôc cña èng dÉn, mçi phÇn tö bï kiÓu
trît chØ bï ®îc 3cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ:
1 51 5
L 324
n 108 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 1 5n 110 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng (1)-(5) ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y
ra sù gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c
®o¹n èng rÏ nh¸nh.
3.2.2 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (1)-(2):
§o¹n èng (1)-(2) cÊp h¬i cho 2 hé tiªu thô nhiÖt lµ xÝ nghiÖp ®êng vµ rîu
Víi suÊt tiªu hao h¬i lµ: D1 +D2 = 43,5 tÊn/h. H¬i qu¸ nhiÖt cã ¸p suÊt 6at vµ ë
nhiÖt ®é 2000C.
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 1 2L 300 m.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 11
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
TÝnh to¸n:
Ta cã:
5
1 2L 1,2.10 .300.(200 20) 0,648 m=64,8 cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ:
1 21 2
L 64,8
n 21,6 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 1 2n 25 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng (1)-(2) ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y
ra sù gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c
®o¹n èng rÏ nh¸nh.
3.2.3 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (2)-(3):
§o¹n èng (2)-(3) cÊp h¬i cho hé tiªu thô nhiÖt lµ xÝ nghiÖp rîu
Víi suÊt tiªu hao h¬i lµ: D2 = 31,05 tÊn/h. H¬i qu¸ nhiÖt cã ¸p suÊt 6at vµ ë nhiÖt
®é 2000C.
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 2 3L 1200 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã:
5
1 2L 1,2.10 .1200.(200 20) 2,592 m=259,2 cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ:
2 32 3
L 259,2
n 86,4 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 1 2n 90 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng (2)-(3) ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y
ra sù gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c
®o¹n èng rÏ nh¸nh.
3.2.4 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (2)-(4):
§o¹n èng (2)-(3) cÊp h¬i cho hé tiªu thô nhiÖt lµ xÝ nghiÖp §êng. Víi suÊt
tiªu hao h¬i lµ: D1 = 12,35 tÊn/h. H¬i qu¸ nhiÖt cã ¸p suÊt 6at vµ ë nhiÖt ®é 200
0C.
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 12
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
ChiÒu dµi èng: 2 3L 300 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã:
5
1 2L 1,2.10 .300.(200 20) 0,648 m=64,8 cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ:
2 42 4
L 64,8
n 21,6 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 2 4n 25 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng (2)-(4) ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y
ra sù gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c
®o¹n èng rÏ nh¸nh.
3.3 TÝnh to¸n bï gi·n në nhiÖt cho c¸c ®o¹n èng håi níc ngng:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 13
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
3.3.1 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng
tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn(TTN§):
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 1L 630 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã ®é gi·n dµi cña èng khi dÉn h¬i lµ: 1 t 1 0L .L .(t t ). Trong ®ã:
t : NhiÖt ®é cao nhÊt cña níc ngng(theo kinh nghiÖm, theo sù gi¶m nhiÖt
®é theo chiÒu dµi mçi mÐt èng, nhiÖt ®é trung b×nh gi÷a n¬i cÊp vµ n¬i tiªu thô
nhiÖt.) Ta lÊy nhiÖt ®é cña níc ngng lµ 800C.
t0 : NhiÖt ®é èng lóc lÆp ®Æt. Chän
0
0t 20 C lµ nhiÖt ®é m«i trêng.
Do vËy: 51L 1,2.10 .638.(80 20) 0,4560 m=45,60 cm.
Chän c¸c phÇn tö bï kiÓu trît, ®Ó bï cho sù gi·n në ra cña èng. ë ®o¹n èng nµy sù
gi·n në cña èng chØ x¶y ra theo ph¬ng däc trôc cña èng dÉn, mçi phÇn tö bï kiÓu
trît chØ bï ®îc 3cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng lµ:
11
L 45,6
n 15,2 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 1n 20 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y ra sù
gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c ®o¹n èng
rÏ nh¸nh.
3.3.2 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp rîu
tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn(TTN§):
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 2L 1470 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã ®é gi·n dµi cña èng khi dÉn h¬i lµ: 2 t 2 0L .L .(t t ).
Do vËy: 52L 1,2.10 .1538.(80 20) 1,107 m=110,7 cm.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 14
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Chän c¸c phÇn tö bï kiÓu trît, ®Ó bï cho sù gi·n në ra cña èng. ë ®o¹n èng nµy sù
gi·n në cña èng chØ x¶y ra theo ph¬ng däc trôc cña èng dÉn, mçi phÇn tö bï kiÓu
trît chØ bï ®îc 3cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng lµ:
22
L 110,7
n 36,9 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 2n 40 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y ra sù
gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c ®o¹n èng
rÏ nh¸nh.
3.3.3 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp sîi tíi
trung t©m nhiÖt ®iÖn(TTN§):
Chän vËt liÖu lµm èng:
VËt liÖu lµm èng ®îc chän lµ thÐp CT4 cã c¸c ®Æc tÝnh vËt lý nh sau:
Modul ®µn håi: 6E 18,15.10 .
øng suÊt bÒn: 2b 130 N/mm .
§é d·n dµi v× nhiÖt: 5 -1t 1,2.10 K .
ChiÒu dµi èng: 3L 1510 m.
TÝnh to¸n:
Ta cã ®é gi·n dµi cña èng khi dÉn h¬i lµ: 3 t 3 0L .L .(t t ).
Do vËy: 53L 1,2.10 .1538.(80 20) 1,1074 m=110,74 cm.
Chän c¸c phÇn tö bï kiÓu trît, ®Ó bï cho sù gi·n në ra cña èng. ë ®o¹n èng nµy sù
gi·n në cña èng chØ x¶y ra theo ph¬ng däc trôc cña èng dÉn, mçi phÇn tö bï kiÓu
trît chØ bï ®îc 3cm.
Do vËy sè phÇn tö bï kiÓu trît mµ ta cÇn l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng lµ:
33
L 110,74
n 36,9 phÇn tö.
3 3
§Ó ®¶m b¶o an toµn ta chän 3n 40 phÇn tö.
C¸c phÇn tö bï nµy ®îc l¾p ®Òu trªn kho¶ng c¸ch chiÒu dµi èng ®ång thêi dïng æ
®ì cã ®Þnh híng ë kho¶ng gi÷a èng ®Ó tr¸nh sù x« lÖch ®êng èng khi x¶y ra sù
gi·n në. Dïng æ ®ì cè ®Þnh ë 2 ®Çu èng tr¸nh sù t¹o M«men uèn cho c¸c ®o¹n èng
rÏ nh¸nh.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 15
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Ch¬ng 4
tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng nhiÖt
4.1 Môc ®Ých tÝnh to¸n thuûlùc m¹ng nhiÖt:
Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng nhiÖt lµ nã sÏ gióp ta x¸c ®Þnh
®îc chÕ ®é lµm viÖc cña h¬i, ®iÓm ¸p cÇn cung cÊp xem cã ®ñ ®¸p øng ®îc hay
kh«ng. X¸c ®Þnh tæn thÊt trªn ®êng èng, trªn thiÕt bÞ tõ ®ã ®iÒu chØnh cho hîp lý,
®êng èng cÇn l¾p ®Æt nh thÕ nµo sao cho ®¶m b¶o c¶ vÒ kh¶ n¨ng chÞu ¸p, lîng
h¬i cÇn cÊp cho thiÕt bÞ, ®êng kÝnh èng thÝch hîp kh«ng g©y cång kÒnh l·ng phÝ.
Qua ®ã x¸c ®Þnh ®êng ®Æc tÝnh lµm viÖc cña b¬m chän c¸c chÕ ®é vËn hµnh. Tõ
®ã ta cã thÎ xem xÐt vèn ®Çu t vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c.
4.2 TÝnh to¸n thuû lùc:
4.2.1 TÝnh to¸n thuû lùc m¹ng h¬i:
Bè trÝ thiÕt bÞ trªn c¸c ®o¹n èng:
§o¹n (0) (1) gåm: 1 cót 900, 2 bï kiÓu trît, 1 van rÏ nh¸nh(3 ng¶).
§o¹n (1) (2) gåm: 0 cót 900, 25 bï kiÓu trît, 1 van rÏ nh¸nh(3
ng¶).
§o¹n (2) (3) gåm: 1 cót 900, 90 bï kiÓu trît, 0 van rÏ nh¸nh.
§o¹n (2) (4) gåm: 1 cót 900, 25 bï kiÓu trît, 0 van rÏ nh¸nh.
§o¹n (1) (5)gåm: 1 cót 900, 110 bï kiÓu trît, 0 van rÏ nh¸nh.
Lu lîng h¬i trªn c¸c tuyÕn èng:
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (2) (4) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp
®êng) cã: 31D 12,35 tÊn/h=12,35.10 kg 3600s 3,45 kg/s.
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (2) (3) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp
rîu) cã: 32D 31,05 tÊn/h=31,05.10 kg 3600s 8,65 kg/s.
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (5) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp sîi) cã:
33D 10,15 tÊn/h=10,15.10 kg 3600s 2,85 kg/s.
TÝnh gi¸ng ¸p riªng theo c¸c tuyÕn:
HÖ sè tæn thÊt côc bé khi h¬i ®i trong èng n»m trong kho¶ng 0,4 0,6 . §Ó tÝnh
gi¸ng ¸p riªng ta gi¶ thiÕt hÖ sè tæn thÊt côc bé lµ 0,6 . ¸p suÊt cña nguån cung
cÊp tõ trung t©m nhiÖt ®iÖn lµ 0p 6 at . Ta cã gi¸ng ¸p cña c¸c tuyÕn
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (2) (4) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp
®êng) cã:
0 4
0 1 2 4
0 1 2 4
p p (6 3)at
R 440,7 Pa m.
L .(1 ) 630m.(1 0,6)
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 16
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (2) (3) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp
rîu) cã:
0 3
0 1 2 3
0 1 2 3
p p (6 2,5)at
R 220,35 Pa m.
L .(1 ) 1470m.(1 0,6)
H¬i ®i theo tuyÕn (0) (1) (5) (H¬i cung cÊp cho xÝ nghiÖp sîi) cã:
0 3
0 1 5
0 1 5
p p (6 3)at
R 183,87 Pa m.
L .(1 ) 1510m.(1 0,6)
Ta nhËn thÊy trªn tuyÕn èng (0) (1) (5) cã gi¸ng ¸p riªng lµ nhá nhÊt trong tÊt
c¶ c¸c tuyÕn èng. Do vËy tuyÕn èng chÝnh lµ (0) (1) (5) .
Ta sÏ tÝnh to¸n thuû lùc theo nguyªn lý ma s¸t ®ång ®Òu, coi gi¸ng ¸p riªng cña
tuyÕn chÝnh lµ gi¸ng ¸p trªn toµn bé hÖ thèng vµ b»ng R 183,87 Pa m.
4.2.1.1 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp sîi(tuyÕn
èng (0) (1) (5) ):
A-TÝnh to¸n cho ®o¹n (0)-(1):
1) TÝnh s¬ bé:
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cña ®iÓm (1) trong hÖ thèng thuû lùc:
Do tæn thÊt nhiÖt 0t 2 3 C 100m. LÊy 0t 3 C 100m. Nªn t¹i ®iÓm
(1) cã:
5 5
1 0 0 1 0 1
0
1 0 0 1 0 1
p p R .L 6.0,981.10 183,87.20 5,96.0,981.10 Pa 5,96at
3
t t t .L 200 .20 199,4 C
100
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i trªn ®o¹n èng (0)-(1) lµ:
0 1
tb01
00 1
tb01
p p 6 5,96
p 5,98at
2 2
t t 200 199,4
t 199,7 C
2 2
Víi h¬i ë tr¹ng th¸i
0
p 5,98at
t 199,7 C
, cã c¸c th«ng sè
3
6 2
2,84kg / m
2,03.10 m / s
Gi¶ thiÕt h¬i ch¶y trong èng lµ ch¶y rèi( gh ) ta cã ®êng kÝnh cña èng:
0,0476 0,381
0 1
0 1 0,19
0 1
k .G
d 0,631. .
.R
Trong ®ã:
0 1 0-1 0
k : §é nh¸m thµnh trong cña èng, lÊy k=3mm.
G : Lu lîng h¬i trªn ®o¹n èng (0)-(1), G =D 60tÊn/h=16,67kg/s
, Do ®ã:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 17
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
3 0,0476 0,381
0 1 0,19
(3.10 ) .16,67
d 0,631. 0,426 m.
2,84.183,87
Tèc ®é h¬i trong èng lóc nµy lµ:
0 1
0 1 2 2
0 1
4G 4.16,67
41,2 m/s.
.d . .0,426 .2,84
Tèc ®é giíi h¹n:
6
gh
0 1 3
2,03.10
218. 218. 1,48 m/s.
k 3.10
NhËn thÊy
gh
0 1 0 1 nªn gi¶ thiÕt h¬i ch¶y rèi lµ ®óng. Do ®êng èng thêng
®îc s¶n xuÊt theo ®êng kÝnh tiªu chuÈn nªn ta chän èng tiªu chuÈn cã c¸c th«ng
sè kü thuËt sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
450 478 454 12 176 162 138 47690 1995
2) TÝnh chÝnh x¸c:
Tèc ®é thùc cña h¬i trong èng:
0 1
0 1 2 2
0 1
4G 4.16,67
38,26 m/s.
.d . .0,454 .2,84
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25k 3.100,11( ) 0,11.( ) 0,032.
d 0,454
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 454mm):
van bï
cót t
8,15 2x0,2(cã 2 bï kiÓu trît)
0(kh«ng cã cót) 0,05(hÖ sè trë lùc cña dßng ®i th¼ng)
, do vËy tæng
hÖ sè trë lùc côc bé lµ: 0 1 van cót bï t 8,15 0 2x0,2 0,05 8,6.
Tæng gi¸ng ¸p trªn ®o¹n (0)-(1) lµ:
2 2
0 1 0 1
0 1 0 1
0 1
0 1
.L . 0.032.20 2,84.38,26
p ( ). ( 8,6). 20807,14 Pa .
d 2 0,454 2
p 0,21 at.
Do vËy ¸p suÊt cña h¬i t¹i ®iÓm (1) thùc lóc nµy lµ:
1 0 0 1p p p 6 0,21 5,79 at.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 18
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
B-TÝnh to¸n cho ®o¹n (1)-(5):
1) TÝnh s¬ bé:
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cña ®iÓm (5) trong hÖ thèng thuû lùc:
5 5
5 1 1 5 1 5
0
5 1 1 5 1 5
p p R .L 5,79.0,981.10 183,87.20 3,14.0,981.10 Pa 3,14at
3
t t t .L 199,4 .1500 154,4 C
100
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ:
1 5
tb15
01 5
tb15
p p 5,79 3,14
p 4,465at
2 2
t t 199,4 154,4
t 176,9 C
2 2
Víi h¬i ë tr¹ng th¸i
0
p 4,465at
t 176,9 C
, cã c¸c th«ng sè
3
6 2
2,46kg / m
6,55.10 m / s
Gi¶ thiÕt h¬i ch¶y trong èng lµ ch¶y rèi( gh ) ta cã ®êng kÝnh cña èng:
0,0476 0,381
1 5
1 5 0,19
1 5
k .G
d 0,631. .
.R
Trong ®ã:
1 5 1-5 3
k : §é nh¸m thµnh trong cña èng, lÊy k=3mm.
G : Lu lîng h¬i trªn ®o¹n èng (1)-(5), G =D 11tÊn/h=3,056kg/s
, Do ®ã:
3 0,0476 0,381
1 5 0,19
(3.10 ) .3,056
d 0,631. 0,230 m.
2,46.183,87
Tèc ®é h¬i trong èng lóc nµy lµ:
1 5
1 5 2 2
1 5
4G 4.3,056
29,9 m/s.
.d . .0,230 .2,46
Tèc ®é giíi h¹n:
6
gh
1 5 3
6,55.10
218. 218. 0,47 m/s.
k 3.10
NhËn thÊy
gh
1 5 1 5 nªn gi¶ thiÕt h¬i ch¶y rèi lµ ®óng. Chän èng tiªu chuÈn cã
c¸c th«ng sè kü thuËt sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 19
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
250 273 259 7 58,5 52,9 45,9 5174 379
2) TÝnh chÝnh x¸c:
Tèc ®é thùc cña h¬i trong èng:
1 5
1 5 2 2
1 5
4G 4.3,056
23,60 m/s.
.d . .0,259 .2,46
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 3.100,11( ) 0,11.( ) 0,036.
d 0,259
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 259mm):
van bï
cót t
0(kh«ng cã van) 110x0,2(cã 2 bï kiÓu trît)
0(kh«ng cã cót) 0,05(hÖ sè trë lùc cña dßng ®i th¼ng)
, do vËy tæng
hÖ sè trë lùc côc bé lµ:
1 5 van cót bï t 0 0 110x0,2 0,05 22,05.
Tæng gi¸ng ¸p trªn ®o¹n (1)-(5) lµ:
2 2
1 5 1 5
1 5 1 5
1 5
1 5
.L . 0,036.1500 2,46.23,6
p ( ). ( 22,05). 157936,8 Pa.
d 2 0,259 2
p 1,62 at.
Do vËy ¸p suÊt cña h¬i t¹i ®iÓm (5) thùc lóc nµy lµ:
5 1 1 5p p p 5,79 1,62 4,17 at.
4.2.1.2 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp
®êng(tuyÕn èng (0) (1) (2) (4) ):
A-TÝnh to¸n cho ®o¹n (1)-(2):
1) TÝnh s¬ bé:
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cña ®iÓm (2) trong hÖ thèng thuû lùc:
5 5
2 1 1 2 1 2
0
2 1 1 2 1 2
p p R .L 5,79.0,981.10 183,87.300 5,23.0,981.10 Pa 5,23 at
3
t t t .L 199,4 .300 190,4 C
100
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i trªn ®o¹n èng (1)-(2) lµ:
1 2
tb12
01 2
tb12
p p 5,79 5,23
p 5,51 at
2 2
t t 199,4 190,4
t 174,9 C
2 2
Víi h¬i ë tr¹ng th¸i
0
p 5,51 at
t 174,9 C
, cã c¸c th«ng sè
3
6 2
2,83kg / m
4,93.10 m / s
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 20
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Gi¶ thiÕt h¬i ch¶y trong èng lµ ch¶y rèi( gh ) ta cã ®êng kÝnh cña èng:
0,0476 0,381
1 2
1 2 0,19
1 2
k .G
d 0,631. .
.R
Trong ®ã:
1 2 1-2 1 2
k : §é nh¸m thµnh trong cña èng, lÊy k=3mm.
G : Lu lîng h¬i trªn ®o¹n èng (1)-(5), G =D D 43,4tÊn/h=12,05kg/s
,
Do ®ã:
3 0,0476 0,381
1 2 0,19
(3.10 ) .12,05
d 0,631. 0,376 m.
2,83.183,87
Tèc ®é h¬i trong èng lóc nµy lµ:
1 2
1 2 2 2
1 2
4G 4.12,05
38,35 m/s.
.d . .0,376 .2,83
Tèc ®é giíi h¹n:
6
gh
1 2 3
4,93.10
218. 218. 0,36 m/s.
k 3.10
NhËn thÊy
gh
1 2 1 2 nªn gi¶ thiÕt h¬i ch¶y rèi lµ ®óng. Chän èng tiªu chuÈn cã
c¸c th«ng sè kü thuËt sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
400 426 404 11 143 128 113 30880 1452
2) TÝnh chÝnh x¸c:
Tèc ®é thùc cña h¬i trong èng:
1 2
1 2 2 2
1 2
4G 4.12,05
33,22 m/s.
.d . .0,404 .2,83
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 3.100,11( ) 0,11.( ) 0,032.
d 0,404
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 404mm):
van bï
cót t
0(kh«ng cã van) 25x0,2(cã 2 bï kiÓu trît)
0(kh«ng cã cót) 0,05(hÖ sè trë lùc cña dßng ®i th¼ng)
, do vËy tæng
hÖ sè trë lùc côc bé lµ: 1 2 van cót bï t 0 0 25x0,2 0,05 5,05.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 21
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Tæng gi¸ng ¸p trªn ®o¹n (1)-(2) lµ:
2 2
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2
1 2
.L . 0,032.300 2,83.33,22
p ( ). ( 5,05). 44992,0 Pa.
d 2 0,404 2
p 0,46 at.
Do vËy ¸p suÊt cña h¬i t¹i ®iÓm (2) thùc lóc nµy lµ:
2 1 1 2p p p 5,79 0,46 5,33 at.
B-TÝnh to¸n cho ®o¹n (2)-(4):
1) TÝnh s¬ bé:
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cña ®iÓm (4) trong hÖ thèng thuû lùc:
5 5
4 2 2 4 2 4
0
4 2 2 4 2 4
p p R .L 5,33.0,981.10 183,87.300 4,77.0,981.10 Pa 4,77 at
3
t t t .L 190,4 .300 181,4 C
100
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i trªn ®o¹n èng (2)-(4) lµ:
2 4
tb24
02 4
tb24
p p 5,33 4,77
p 5,05 at
2 2
t t 190,4 181,4
t 185,9 C
2 2
Víi h¬i ë tr¹ng th¸i
0
p 5,05 at
t 185,9 C
, cã c¸c th«ng sè
3
6 2
2,62kg / m
4,12.10 m / s
Gi¶ thiÕt h¬i ch¶y trong èng lµ ch¶y rèi( gh ) ta cã ®êng kÝnh cña èng:
0,0476 0,381
2 4
2 4 0,19
2 4
k .G
d 0,631. .
.R
Trong ®ã:
2 4 2-4 1
k : §é nh¸m thµnh trong cña èng, lÊy k=3mm.
G : Lu lîng h¬i trªn ®o¹n èng (2)-(4), G =D 12,35tÊn/h=3,45kg/s
, Do
®ã:
3 0,0476 0,381
2 4 0,19
(3.10 ) .3,45
d 0,631. 0,237 m.
2,62.183,87
Tèc ®é h¬i trong èng lóc nµy lµ:
2 4
2 4 2 2
2 4
4G 4.3,45
29,85 m/s.
.d . .0,237 .2,62
Tèc ®é giíi h¹n:
6
gh
2 4 3
4,12.10
218. 218. 0,30 m/s.
k 3.10
NhËn thÊy
gh
2 4 2 4 nªn gi¶ thiÕt h¬i ch¶y rèi lµ ®óng. Chän èng tiªu chuÈn cã
c¸c th«ng sè kü thuËt sau:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 22
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
250 273 259 7 58,5 52,9 45,9 5174 379
2) TÝnh chÝnh x¸c:
Tèc ®é thùc cña h¬i trong èng:
2 4
2 4 2 2
2 4
4G 4.3,45
25,0 m/s.
.d . .0,259 .2,62
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 3.100,11( ) 0,11.( ) 0,036.
d 0,259
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 259mm):
van bï
cót t
0(kh«ng cã van) 25x0,2(cã 25 bï kiÓu trît)
0,6(cã 1 cót) 0,05(hÖ sè trë lùc cña dßng ®i th¼ng)
, do vËy
tæng hÖ sè trë lùc côc bé lµ:
2 4 van cót bï t 0 0,6 25x0,2 0,05 5,65.
Tæng gi¸ng ¸p trªn ®o¹n (1)-(2) lµ:
2 2
2 4 2 4
2 4 2 4
2 4
2 4
.L . 0,036.300 2,62.25,0
p ( ). ( 5,65). 38767,0 Pa.
d 2 0,259 2
p 0,40 at.
Do vËy ¸p suÊt cña h¬i t¹i ®iÓm (4) thùc lóc nµy lµ:
2 2 2 4p p p 5,33 0,40 4,93 at.
4.2.1.3 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp rîu(tuyÕn
èng (0) (1) (2) (3) ):
A-TÝnh to¸n cho ®o¹n (2)-(3):
1) TÝnh s¬ bé:
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é cña ®iÓm (3) trong hÖ thèng thuû lùc:
5 5
3 2 2 3 2 3
0
3 2 2 3 2 3
p p R .L 5,33.0,981.10 183,87.1200 3,08.0,981.10 Pa 3,08 at
3
t t t .L 190,4 .1200 154,4 C
100
¸p suÊt vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i trªn ®o¹n èng (2)-(3) lµ:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 23
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
2 3
tb23
02 3
tb23
p p 5,33 3,08
p 4,21 at
2 2
t t 190,4 154,4
t 172,4 C
2 2
Víi h¬i ë tr¹ng th¸i
0
p 4,21 at
t 172,4 C
, cã c¸c th«ng sè
3
6 2
2,15kg / m
6,28.10 m / s
Gi¶ thiÕt h¬i ch¶y trong èng lµ ch¶y rèi( gh ) ta cã ®êng kÝnh cña èng:
0,0476 0,381
2 3
2 3 0,19
2 3
k .G
d 0,631. .
.R
Trong ®ã:
2 3 2-3 2
k : §é nh¸m thµnh trong cña èng, lÊy k=3mm.
G : Lu lîng h¬i trªn ®o¹n èng (2)-(3), G =D 31,05tÊn/h=8,63kg/s
, Do
®ã:
3 0,0476 0,381
2 3 0,19
(3.10 ) .8,63
d 0,631. 0,350 m.
2,15.183,87
Tèc ®é h¬i trong èng lóc nµy lµ:
2 3
2 3 2 2
2 3
4G 4.8,63
41,72 m/s.
.d . .0,350 .2,15
Tèc ®é giíi h¹n:
6
gh
2 3 3
6,28.10
218. 218. 0,46 m/s.
k 3.10
NhËn thÊy
gh
2 3 2 3 nªn gi¶ thiÕt h¬i ch¶y rèi lµ ®óng. Chän èng tiªu chuÈn cã
c¸c th«ng sè kü thuËt sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
350 377 357 10 115 100 90,5 19420 1031
2) TÝnh chÝnh x¸c:
Tèc ®é thùc cña h¬i trong èng:
2 3
2 3 2 2
2 3
4G 4.8,63
40,0 m/s.
.d . .0,357 .2,15
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 24
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 3.100,11( ) 0,11.( ) 0,033.
d 0,357
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 357mm):
van bï
cót t
0(kh«ng cã van) 90x0,2(cã 90 bï kiÓu trît)
0,6(cã 1 cót) 0,05(hÖ sè trë lùc cña dßng ®i th¼ng)
, do vËy
tæng hÖ sè trë lùc côc bé lµ:
2 3 van cót bï t 0 0,6 90x0,2 0,05 18,65.
Tæng gi¸ng ¸p trªn ®o¹n (2)-(3) lµ:
2 2
2 3 2 3
2 3 2 3
2 3
2 3
.L . 0,033.1200 2,15.40,0
p ( ). ( 18,65). 222868,0 Pa.
d 2 0,357 2
p 2,28 at.
Do vËy ¸p suÊt cña h¬i t¹i ®iÓm (3) thùc lóc nµy lµ:
3 2 2 3p p p 5,33 2,28 3,05 at.
Nh vËy: ta cã b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc cho m¹ng h¬i nh sau:
¸p suÊt [at]
§o¹n
§êng kÝnh trong
cña èng
[mm]
Lu lîng
[kg/s]
VËn tèc dßng
[m/s] §Çu Cuèi
(0)-(1) 454 16,67 38,26 6,00 5,79
(1)-(2) 404 12,05 33,22 5,79 5,33
(1)-(5) 259 3,05 23,60 5,79 4,17
(2)-(3) 357 8,63 40,00 5,33 3,05
(2)-(4) 259 3,45 25,00 5,33 4,93
4.2.2 TÝnh to¸n thuû lùc m¹ng níc ngng:
Bè trÝ thiÕt bÞ trªn c¸c ®o¹n èng:
§o¹n dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn
gåm: 2 van, 3 cót 900, 20 bï kiÓu trît.
§o¹n dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp rîu vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn gåm:
2 van, 3 cót 900, 40 bï kiÓu trît.
§o¹n dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp sîi vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn gåm: 2
van, 2 cót 900, 40 bï kiÓu trît.
Lu lîng níc ngng trªn c¸c tuyÕn èng:
Níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng cã lu lîng:
31D 12,35 tÊn/h=12,35.10 kg 3600s 3,45 kg/s.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 25
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Níc ngng tõ xÝ nghiÖp rîu cã lu lîng:
32D 31,05 tÊn/h=31,05.10 kg 3600s 8,65 kg/s.
Níc ngng tõ xÝ nghiÖp sîi cã lu lîng:
33D 10,15 tÊn/h=10,15.10 kg 3600s 2,85 kg/s.
4.2.2.1 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp
®êng vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn:
Víi nhiÖt ®é cña níc ngng lÊy lµ 800C cã c¸c th«ng sè vËt lý:
3
6 2
972 kg/m
0,365.10 m / s
. LÊy ®é nh¸m cña èng thÐp lµ k 0,2 mm.
Chän tèc ®é cña níc ch¶y trong èng lµ 1,5 m / s. Ta cã ®êng kÝnh s¬ bé cña
èng lµ:
4G
d
. .
.
Víi G 3,45 kg / s. cã:
34.3,45d 54,73.10 m 54,73 mm.
.1,5.972
Chän èng theo tiªu chuÈn, ta cã c¸c th«ng sè kü thuËt cña èng nh sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
70 76 70 3 6,87 3,65 5,4 45,9 12,1
Víi ®êng kÝnh trong cña èng lóc nµy lµ 70mm. Ta cã tèc ®é thùc cña níc ch¶y
trong èng lµ:
1
1 2 2
1
4G 4.3,45
1,0 m/s.
.d . .0,07 .972
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 2.100,11( ) 0,11.( ) 0,045.
d 0,07
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 70mm):
van bï
cót
2x5,2(cã 2 van) 20x0,2(cã 20 bï kiÓu trît)
3x0,6(cã 3 cót)
, do vËy tæng hÖ sè
trë lùc côc bé lµ: 1 van cót bï 2x5,2 3x0,6 20x0,2 16,2.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 26
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Tæng tæn thÊt ¸p suÊt trªn ®êng níc ngng lµ:
2 2
1 1
1 1
1
1
.L . 0,045.638 972.1,0
p ( ). ( 16,2). 207203,0 Pa.
d 2 0,07 2
p 2,12 at.
Gi¶ thiÕt níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng vÒ tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn ph¶i ®îc b¬m
lªn cao víi chiÒu cao H 10 m. Ta cã ®é chªnh ¸p mµ b¬m cÇn ph¶i t¹o ra lµ:
Theo ph¬ng tr×nh Bernouly viÕt cho 2 tiÕt diÖn mÆt c¾t cña ®Çu hót vµ ®Çu
®Èy trªn ®êng èng nh sau:
2 2
0 1
0 0 1 1 0 1
. .
p .H p .H p
2 2
Víi: 0 0 0 1H 0; H H; 0; ta cã:
2
0 1 0 1
.
p p p .g.H p
2
Thay vµo cã:
2
2
10.1,0
p 972.9,81.10 207203,0 302561,2 Pa 32 mH O.
2
Lu lîng qua b¬m lµ:
3 3 3
3
G 3,45 kg / s
Q 3,55.10 m / s 12,78 m / h.
972 kg/m
Nh vËy b¬m ph¶i chän cã:
3
2
Lu lîng: Q 12,78 m / h
Cét ¸p: p 32 mH O.
4.2.2.2 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp rîu
vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn:
Víi G 8,625 kg / s. cã:
34.8,625d 86,80.10 m 86,80 mm.
.1,5.972
Chän èng theo tiªu chuÈn, ta cã c¸c th«ng sè kü thuËt cña èng nh sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
100 108 100 4 13,1 7,85 10,3 177,2 32,8
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 27
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Víi ®êng kÝnh trong cña èng lóc nµy lµ 100mm. Ta cã tèc ®é thùc cña níc
ch¶y trong èng lµ:
2
2 2 2
2
4G 4.8,625
1,2 m/s.
.d . .0,1 .972
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 2.100,11( ) 0,11.( ) 0,041.
d 0,1
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 100mm):
van bï
cót
2x5,4(cã 2 van) 40x0,2(cã 40 bï kiÓu trît)
3x0,6(cã 3 cót)
, do vËy tæng hÖ sè
trë lùc côc bé lµ: 2 van cót bï 2x5,4 3x0,6 40x0,2 20,6.
Tæng tæn thÊt ¸p suÊt trªn ®êng níc ngng lµ:
2 2
2 2
2 2
2
2
.L . 0,041.1538 972.1,2
p ( ). ( 20,6). 455722,0 Pa.
d 2 0,1 2
p 4,65 at.
Gi¶ thiÕt níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng vÒ tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn ph¶i
®îc b¬m lªn cao víi chiÒu cao H 10 m.Ta cã ®é chªnh ¸p mµ b¬m cÇn ph¶i t¹o
ra lµ:
Theo ph¬ng tr×nh Bernouly viÕt cho 2 tiÕt diÖn mÆt c¾t cña ®Çu hót vµ ®Çu
®Èy trªn ®êng èng nh sau:
2 2
0 1
0 0 1 1 0 1
. .
p .H p .H p
2 2
Víi: 0 0 0 1H 0; H H; 0; ta cã:
2
0 1 0 1
.
p p p .g.H p
2
Thay vµo cã:
2
2
10.1,2
p 972.9,81.10 455722,0 551082,4 Pa 56,2 mH O.
2
Lu lîng qua b¬m lµ:
3 3 3
3
G 8,625 kg / s
Q 8,88.10 m / s 32 m / h.
972 kg/m
Nh vËy b¬m ph¶i chän cã:
3
2
Lu lîng: Q 32,0 m / h
Cét ¸p: p 56,2 mH O.
4.2.2.3 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp sîi
vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn:
Víi G 2,82 kg / s. cã:
34.2,82d 50,0.10 m 50,0 mm.
.1,5.972
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 28
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Chän èng theo tiªu chuÈn, ta cã c¸c th«ng sè kü thuËt cña èng nh sau:
§êng
kÝnh
quy
íc
(mm)
§êng
kÝnh
ngoµi
(mm)
§êng
kÝnh
trong
(mm)
ChiÒu
dµy
(mm)
DiÖn
tÝch
tiÕt
diÖn
v¸ch
èng
(mm)
ThÓ
tÝch
1m
èng (l)
Khèi
lîng
1m
èng
(kg)
Momen
qu¸n
tÝnh
(cm4)
Momen
bÒn
W(cm3)
50 57 51 3 5,09 2,04 4 18,6 6,53
Víi ®êng kÝnh trong cña èng lóc nµy lµ 51mm. Ta cã tèc ®é thùc cña níc
ch¶y trong èng lµ:
3
3 2 2
3
4G 4.2,82
1,48 m/s.
.d . .0,05 .972
HÖ sè trë lùc ma s¸t:
3
0,25 0,25k 2.100,11( ) 0,11.( ) 0,05.
d 0,05
HÖ sè trë lùc côc bé(tra theo ®êng kÝnh èng lµ 51mm):
van bï
cót
2x5,0(cã 2 van) 40x0,2(cã 40 bï kiÓu trît)
2x0,6(cã 2 cót)
, do vËy tæng hÖ sè
trë lùc côc bé lµ: 3 van cót bï 2x5,0 2x0,6 40x0,2 10,2.
Tæng tæn thÊt ¸p suÊt trªn ®êng níc ngng lµ:
2 2
3 3
3 3
3
3
.L . 0,05.1538 972.1,48
p ( ). ( 10,2). 1616010,0 Pa.
d 2 0,051 2
p 16,5 at.
Gi¶ thiÕt níc ngng tõ xÝ nghiÖp ®êng vÒ tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn ph¶i ®îc b¬m
lªn cao víi chiÒu cao H 10 m.Ta cã ®é chªnh ¸p mµ b¬m cÇn ph¶i t¹o ra lµ:
Theo ph¬ng tr×nh Bernouly viÕt cho 2 tiÕt diÖn mÆt c¾t cña ®Çu hót vµ ®Çu
®Èy trªn ®êng èng nh sau:
2 2
0 1
0 0 1 1 0 1
. .
p .H p .H p
2 2
Víi: 0 0 0 1H 0; H H; 0; ta cã:
2
0 1 0 1
.
p p p .g.H p
2
Thay vµo cã:
2
2
10.1,48
p 972.9,81.10 1616010,0 1711374, Pa 175 mH O.
2
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 29
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Lu lîng qua b¬m lµ:
3 3 3
3
G 2,82 kg / s
Q 3,0.10 m / s 10,8 m / h.
972 kg/m
Nh vËy b¬m ph¶i chän cã:
3
2
Lu lîng: Q 10,8 m / h
Cét ¸p: p 175 mH O.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 30
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Ch¬ng 5
tÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng
5.1 Môc ®Ých tÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng:
Môc ®Ých cña viÖc tÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng lµ gióp ta x¸c ®Þnh ®îc
chiÒu dµy cña líp c¸ch nhiÖt, lo¹i vËt liÖu bäc c¸ch nhiÖt bäc trªn ®êng èng ®Ó
®¶m b¶o sù gi¶m nhiÖt ®é cña h¬i níc bªn trong lµ chÊp nhËn ®îc.
5.2 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng:
Trong bµi to¸n tÝnh c¸ch nhiÖt ®êng èng cña hÖ thèng cung cÊp nhiÖt cho
mét côm c«ng nghiÖp nµy th× ta chØ thùc hiÖn víi hÖ thèng ®êng èng cÊp h¬i tíi
c¸c xÝ nghiÖp, cßn hÖ thèng ®êng èng håi níc ngng th× kh«ng cÇn tÝnh.
Víi d÷ liÖu ban ®Çu lµ ®êng kÝnh vµ th«ng sè cña nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt h¬i
trªn c¸c nh¸nh èng ®· x¸c ®Þnh ®îc ë qua tr×nh tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng nhiÖt
trong ch¬ng 4 ë trªn. Chän vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµ b«ng thñy tinh cã hÖ sè dÉn nhiÖt
0,05 W/m.K. §êng èng ®Æt ngoµi trêi cã nhiÖt ®é trung b×nh kho¶ng 200C, vµ
tèc ®é giã vµo kho¶ng 5 m/s. Tæn thÊt nhiÖt cho phÐp trªn mét mÐt chiÒu dµi
®êng èng lÊy lµ lq 300 W/m.
5.2.1 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (0)-(1):
èng cã kÝch thíc: + §êng kÝnh trong: 1d 454 mm.
+ §êng kÝnh ngoµi: 2d 478 mm.
NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i chuyÓn ®éng trong èng lµ: 0tb01t 199,7 C.
Chän vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµ b«ng thuû tinh víi hÖ sè dÉn nhiÖt 0,05 W/m.K.
Ta cã víi tæn thÊt nhiÖt cho phÐp trªn mét mÐt chiÒu dµi ®êng èng lÊy lµ
lq 300 W/m. Ta cã ph¬ng tr×nh sau:
tb01 mt
l
1 W1 W2 2
t t t
q
R R R R R
Trong ®ã:
R1: NhiÖt trë trªn bÒ mÆt trong cña èng. 1 1 1
1
R
. .d
, do 1 rÊt lín,
n»m trong kho¶ng 21 2300 4600 W/m .K nªn 1R rÊt nhá v× vËy ta
cã thÓ bá qua.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 31
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
w1R : NhiÖt trë cña chiÒu dµy èng.
2
w1
1
1 d
R ln
2 . d
, do vËt liÖu lµm
èng cã hÖ sè dÉn nhiÖt rÊt lín nªn w1R rÊt nhá v× vËy ta cã thÓ bá
qua.
w2R : NhiÖt trë cña chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt.
2 cn
w2
cn 2
1 d
R ln
2 . d
.
R2: NhiÖt trë trªn bÒ mÆt ngoµi cña èng. 2 2 2 cn
1
R
. .(d 2 )
.
Do vËy:
2 cn
w2 2
cn 2 2 2 cn
1 d 1
R R R ln
2 . d . .(d )
. Ta cã ph¬ng tr×nh
sau:
2 cn tb01 mt
cn 2 2 2 cn l
2 cn tb01 mt
1 cn 2 cn
cn 2 l 2 2 cn
1 d 1 t t
ln
2 . d . .(d ) q
1 d t t 1
f ( ) ln f ( )
2 . d q . .(d 2 )
Víi hÖ sè trao ®æi nhiÖt 22 11,6 6,96 11,6 6,96 5 25 W/m .K.
Thay sè vµo cã:
2 cn cn
1 cn cn
cn 2
1 d 2 1 2
f ( ) ln ln 1 3,2.ln 1 4,2.
2 . d 2 .0,05 0,478
.
2 cn cn cn
199,7 20 1 1
f ( ) 0,6
300 .25.(0,478 2 ) 37,54 157,08.
.
Gi¶i ph¬ng tr×nh 1 cn 2 cnf ( ) f ( ) trªn b»ng ph¬ng ph¸p lÆp ta ra ®îc kÕt qu¶ cña
chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt lµ: cn 0,047 m.
VËy: ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt trªn ®o¹n èng (0)-(1) lµ: cn 0,05 m=50 mm.
5.2.2 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (1)-(2):
èng cã kÝch thíc: + §êng kÝnh trong: 1d 404 mm.
+ §êng kÝnh ngoµi: 2d 426 mm.
NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i chuyÓn ®éng trong èng lµ: 0tb12t 174,9 C.
Ta cã ph¬ng tr×nh sau:
2 cn tb01 mt
1 cn 2 cn
cn 2 l 2 2 cn
1 d t t 1
f ( ) ln f ( )
2 . d q . .(d )
Víi hÖ sè trao ®æi nhiÖt 22 11,6 6,96 11,6 6,96 5 25 W/m .K.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 32
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Thay sè vµo cã:
2 cn cn
1 cn cn
cn 2
1 d 2 1 2
f ( ) ln ln 1 3,2.ln 1 4,7
2 . d 2 .0,05 0,426
.
2 cn cn cn
174,9 20 1 1
f ( ) 0,52
300 .25.(0,426 2 ) 33,46 157,08. )
.
Gi¶i ph¬ng tr×nh 1 cn 2 cnf ( ) f ( ) trªn b»ng ph¬ng ph¸p lÆp ta ra ®îc kÕt qu¶ cña
chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt lµ: cn 0,0355m.
VËy: ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt trªn ®o¹n èng (1)-(2) lµ: cn 0,04m=40 mm.
5.2.3 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (1)-(5):
èng cã kÝch thíc: + §êng kÝnh trong: 1d 259 mm.
+ §êng kÝnh ngoµi: 2d 273 mm.
NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i chuyÓn ®éng trong èng lµ: 0tb15t 176,9 C.
Ta cã ph¬ng tr×nh sau:
2 cn tb01 mt
1 cn 2 cn
cn 2 l 2 2 cn
1 d t t 1
f ( ) ln f ( )
2 . d q . .(d )
Víi hÖ sè trao ®æi nhiÖt 22 11,6 6,96 11,6 6,96 5 25 W/m .K.
Thay sè vµo cã:
2 cn cn
1 cn cn
cn 2
1 d 2 1 2
f ( ) ln ln 1 3,2.ln 1 7,33
2 . d 2 .0,05 0,273
.
2 cn cn cn
176,9 20 1 1
f ( ) 0,52
300 .25.(0,273 2 ) 21,44 157,08. )
.
Gi¶i ph¬ng tr×nh 1 cn 2 cnf ( ) f ( ) trªn b»ng ph¬ng ph¸p lÆp ta ra ®îc kÕt qu¶ cña
chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt lµ: cn 0,022m.
VËy: ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt trªn ®o¹n èng (1)-(5) lµ: cn 0,025m=25 mm.
5.2.4 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (2)-(3):
èng cã kÝch thíc: + §êng kÝnh trong: 1d 357 mm.
+ §êng kÝnh ngoµi: 2d 377 mm.
NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i chuyÓn ®éng trong èng lµ: 0tb23t 172,4 C.
Ta cã ph¬ng tr×nh sau:
2 cn tb01 mt
1 cn 2 cn
cn 2 l 2 2 cn
1 d t t 1
f ( ) ln f ( )
2 . d q . .(d )
Víi hÖ sè trao ®æi nhiÖt 22 11,6 6,96 11,6 6,96 5 25 W/m .K.
Thay sè vµo cã:
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 33
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
2 cn cn
1 cn cn
cn 2
1 d 2 1 2
f ( ) ln ln 1 3,2.ln 1 5,31
2 . d 2 .0,05 0,377
.
2 cn cn cn
172,4 20 1 1
f ( ) 0,50
300 .25.(0,377 2 ) 29,61 157,08. )
.
Gi¶i ph¬ng tr×nh 1 cn 2 cnf ( ) f ( ) trªn b»ng ph¬ng ph¸p lÆp ta ra ®îc kÕt qu¶ cña
chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt lµ: cn 0,0305m.
VËy: ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt trªn ®o¹n èng (2)-(3) lµ: cn 0,035m=35 mm.
5.2.5 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (2)-(4):
èng cã kÝch thíc: + §êng kÝnh trong: 1d 259 mm.
+ §êng kÝnh ngoµi: 2d 273 mm.
NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i chuyÓn ®éng trong èng lµ: 0tb24t 185,9 C.
Ta cã ph¬ng tr×nh sau:
2 cn tb01 mt
1 cn 2 cn
cn 2 l 2 2 cn
1 d t t 1
f ( ) ln f ( )
2 . d q . .(d )
Víi hÖ sè trao ®æi nhiÖt 22 11,6 6,96 11,6 6,96 5 25 W/m .K.
Thay sè vµo cã:
2 cn cn
1 cn cn
cn 2
1 d 2 1 2
f ( ) ln ln 1 3,2.ln 1 7,33
2 . d 2 .0,05 0,273
.
2 cn cn cn
185,9 20 1 1
f ( ) 0,55
300 .25.(0,273 2 ) 21,44 157,08. )
.
Gi¶i ph¬ng tr×nh 1 cn 2 cnf ( ) f ( ) trªn b»ng ph¬ng ph¸p lÆp ta ra ®îc kÕt qu¶ cña
chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt lµ: cn 0,0236m.
VËy: ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt trªn ®o¹n èng (2)-(4) lµ: cn 0,025m=25 mm.
Nh vËy: ta cã b¶ng kÕt qu¶ tÝnh to¸n chiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt cho m¹ng h¬i nh
sau:
§o¹n (0)-(1) (1)-(2) (1)-(5) (2)-(3) (2)-(4)
ChiÒu dµy líp c¸ch nhiÖt [mm] 50 40 25 35 25
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 34
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Tµi liÖu tham kh¶o:
1. HÖ thèng cung cÊp nhiÖt- Hoµng V¨n Chíc. NXB B¸ch khoa Hµ
néi 2006.
2. C«ng nghÖ lß h¬i vµ m¹ng nhiÖt – Ph¹m Lª DÇn, NguyÔn C«ng
H©n. NXB Khoa häc vµ kü thuËt 2001.
3. NhiÖt ®éng kü thuËt- Ph¹m Lª DÇn, Bïi H¶i. NXB Khoa häc vµ kü
thuËt 2000.
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 35
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
Môc lôc
Trang
Lêi nãi ®Çu ......................................................................................................... 4
Ch¬ng 1: X¸c ®Þnh nhu cÇu tiªu thô nhiÖt cña hÖ thèng vµ chän nguån cung
cÊp nhiÖt............................................................................................................ 5
1.1 X¸c ®Þnh c¸c phô t¶i nhiÖt..................................................................... 5
1.1.1 XÝ nghiÖp s¶n xuÊt ®êng .............................................................. 5
1.1.2 XÝ nghiÖp s¶n xuÊt rîu ................................................................. 5
1.1.3 XÝ nghiÖp s¶n xuÊt sîi.................................................................... 6
1.1.4 Nhu cÇu tiªu thô nhiÖt cña c¶ 3 xÝ nghiÖp....................................... 6
1.2 Chän nguån cung cÊp nhiÖt................................................................... 6
1.2.1 ¸p suÊt h¬i t¹i nguån..................................................................... 6
1.2.2 NhiÖt ®é h¬i ................................................................................... 6
Ch¬ng 2: S¬ ®å cung cÊp nhiÖt ...................................................................... 8
2.1 TÝnh to¸n diÖn tÝch................................................................................ 8
2.2 Bè trÝ mÆt b»ng xÝ nghiÖp...................................................................... 8
Ch¬ng 3:Bè trÝ m¹ng nhiÖt vµ tÝnh to¸n bï gi·n në ..................................... 9
3.1 Bè trÝ m¹ng nhiÖt .................................................................................. 9
3.2 TÝnh to¸n bï gi·n në nhiÖt cho c¸c ®o¹n èng trªn ®êng cÊp h¬i .......... 9
3.2.1 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (1)-(5).......................................... 10
3.2.2 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (1)-(2).......................................... 10
3.2.3 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (2)-(3).......................................... 11
3.2.4 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®o¹n (2)-(4).......................................... 11
3.3 TÝnh to¸n bï gi·n në nhiÖt cho c¸c ®o¹n èng håi níc ngng ............. 12
3.3.1 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp
®êng tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn.......................................................................... 13
3.3.2 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp rîu
tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn .................................................................................... 13
3.3.3 TÝnh to¸n bï gi·n në cho ®êng èng håi níc ngng tõ xÝ nghiÖp sîi
tíi trung t©m nhiÖt ®iÖn .................................................................................... 14
Ch¬ng 4: TÝnh to¸n thuû lùc m¹ng nhiÖt .................................................... 15
4.1 Môc ®Ých tÝnh to¸n thuû lùc m¹ng nhiÖt.............................................. 15
4.2 TÝnh to¸n thuû lùc............................................................................... 15
4.2.1 TÝnh to¸n thuû lùc m¹ng h¬i ........................................................ 15
4.2.1.1 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp sîi........ 16
4.2.1.2 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp ®êng .. 19
4.2.1.3 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng dÉn h¬i ®Õn xÝ nghiÖp rîu ..... 22
§å ¸n m«n häc HÖ thèng cung cÊp NhiÖt
ThiÕt kÕ hÖ thèng cung cÊp NhiÖt cho mét côm c«ng nghiÖp Trang 36
Sinh viªn : §Æng Hång Chuyªn. Líp : M¸y & ThiÕt bÞ NhiÖt L¹nh 02 - K50
4.2.2 TÝnh to¸n thuû lùc m¹ng níc ngng ........................................... 24
4.2.2.1 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp
®êng vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn .......................................................................... 25
4.2.2.2 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp
rîu vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn ............................................................................. 26
4.2.2.3 TÝnh to¸n thuû lùc cho ®êng èng dÉn níc ngng tõ xÝ nghiÖp
sîi vÒ trung t©m nhiÖt ®iÖn ............................................................................... 27
Ch¬ng 5: TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng .................................................. 30
5.1 Môc ®Ých tÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng ........................................... 30
5.2 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt ®êng èng .......................................................... 30
5.2.1 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (0)-(1) ............ 30
5.2.2 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (1)-(2) ............ 31
5.2.3 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (1)-(5) ............ 32
5.2.4 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (2)-(3) ............ 32
5.2.5 TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt cho ®êng èng dÉn h¬i ®o¹n (2)-(4) ............ 33
Tµi liÖu tham kh¶o: ........................................................................................ 34
Môc lôc ........................................................................................................... 35
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Do_an_HT_CCNhiet.pdf