MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa
Nhiệm vụ luận văn
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGÀNH LẠNH
I/ Lịch sử phát triển 5
II/ Ứng dụng kỹ thuật lạnh 5
1/ Ứng dụng trong kỹ thuật lạnh 5
2/ Ứng dụng trong công nghiệp hoá chất 5
3/ Ứng dụng trong điều tiết không khí 5
4/ Ứng dụng trong siêu dẫn 6
5/ Ứng dụng trong sinh học Cryô 6
6/ Ứng dụng trong kỹ thuật đo và tự động 6
7/ Một số ứng dụng khác 6
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT LẠNH VÀ
LẠNH THỰC PHẨM
I/ Cơ sở lý thuyết về kỹ thuật lạnh và lạnh đông thực phẩm
1/ Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với vi sinh vật 7
2/ Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống và thực phẩm 8
II/ Kỹ thuật làm lạnh
1/ Chế độ làm lạnh 9
2/ Các phương pháp làm lạnh thực phẩm 10
III/ Kỹ thuật làm lạnh đông
1/ Mục đích 10
2/ Sự khác nhau cơ bản giữa làm lạnh và
làm lạnh đông 10
a/ Phương pháp làm lạnh đông chậm 10
b/ Phương pháp làm lạnh đông nhanh 11
c/ Phương pháp làm lạnh đông cực nhanh 11
4/ Ưu điểm lạnh đông nhanh với lạnh đông chậm 12
IV/ Kỹ thuật trữ đông 13
CHƯƠNG 3. LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
I/ Chọn địa điểm xây dựng 15
II/ Chọn phương án xây dựng nhà máy 15
III/ Chọn phương án xây dựng nền kho lạnh 16
CHƯƠNG 4. QUI TRÌNH CHẾ BIẾN THỊT ĐÔNG LẠNH
I/ Quy trình chế biến thịt 18
II/ Thuyết minh qui trình chế biến thịt heo 19
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ MẶT BẰNG KHO LẠNH
I/ Mặt bằng kho cấp đông 21
II/ Mặt bằng kho trữ đông 21
1/ Tính số phòng cần xây dựng 21
2/ Bố trí sản phẩm trong phòng trữ 22
CHƯƠNG 6. TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM
I/ Vật liệu cách nhiệt 24
II/ Vật liệu cách ẩm 24
III/ Tính toán cách nhiệt 25
IV/ Cấu tạo nền và trần kho lạnh 26
V/ Tính cách nhiệt phòng cấp đông 28
VI/ Tính cách nhiệt phòng trữ đông 31
VII/ Tính cách nhiệt phòng gia lạnh 34
VIII/ Kiểm ta động sương 36
CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT CHO PHÒNG
LẠNH
I/ Cơ sở lý thuyết 41
II/ Tổn thất nhiệt cho phòng cấp 42
III/ Tổn thất nhiệt cho phòng trữ 45
IV/ Tổn thất nhiệt cho phòng gia lạnh 50
CHƯƠNG 8. TÍNH THIẾT KẾ DÀN LẠNH
I/ Chọn loại dàn lạnh và phương pháp cấp lỏng 51
II/ Tính thiết kế dàn lạnh cho phòng cấp đông 51
III/ Tính thiết kế dàn lạnh cho phòng trữ đông 62
IV/ Tính thiết kế dàn lạnh cho phòng gia lạnh 72
CHƯƠNG 9. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THÔNG SỐ
THIẾT KẾ
I/ Chọn tác nhân lạnh 87
II/ Chọn phương pháp làm lạnh 88
III/ Chọn thông số tính toán hệ thống 90
CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN CHU TRÌNH NHIỆT VÀ CHỌN
MÁY NÉN
I/ Tính toán chu trình nhiệt cấp đông và gia lạnh 94
II/ Tính toán chu trình nhiệt trữ đông 95
III/ Tính chọn máy nén hệ thống cấp đông
và gia lanh 96
IV/ Tính chọn máy nén cho trữ đông 100
CHƯƠNG 11. THIẾT KẾ BÌNH NGƯNG
I/ Công dụng-yêu cầu-lựa chọn bình ngưng 106
II/ Thông số thiết kế 107
III/ Thiết kế bình ngưng cấp đông và
gia lạnh 108
IV/ Thiết kế bình ngưng trữ đông 112
CHƯƠNG 12. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤ
A/ Tính thiết kế bình trung gian 119
I/ Tính thiết kế bình trung gian cho hệ thống trữ đông
B/ Tính thiết kế bình tách lỏng 123
I/ Tính thiết kế bình tách lỏng cho hệ thống trữ đông
C/ Tính thiết kế bình chứa cao áp 123
I/ Tính thiết kế bình chứa cao áp cấp đông và gia lạnh 124
II/ Tính thiết kế bình chứa cao áp trữ đông 125
D/ Tính thiết kế bình tách dầu 126
I/ Tính thiết kế bình tách dầu cấp đông và gia lạnh
II/ Tính thiết kế bình tách dầu trữ đông
E/ Tính thiết kế bình chứa dầu
I/ Nhiệm vụ 128
II/ Chọn bình chứa dầu
F/ Bình tách khí không ngưng 128
G/ Bình chứa tuần hoàn 128
I/ Nhiệm vụ
II/ Tính chọn bình chứa tuần hoàn cho hệ thống cấp đông
và gia lạnh
H/ Chọn bin lọc 129
I/ Tính chọn van tiết lưu 129
CHƯƠNG 13. TÍNH TOÁN SỨC BỀN THIẾT BỊ
CHỊU ÁP LỰC
I/ Thiết bị ngưng tụ 132
II/ Bình chứa cao áp 135
III/ Bình tách dầu hệ thống trữ đông 138
IV/ Bình tách dầu hệ thống trữ đông 139
V/ Bình chứa tuần hoàn hệ thông gia lạnh và cấp 140
CHƯƠNG 14. TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT ĐƯỜNG ỐNG
VÀ THIẾT BỊ
I/ Tính toán kích thước đường ống 141
II/ Tính cách nhiệt đường ống 144
III/Tính cách nhiệt thiết bị 147
Tài liệu tham khảo 150
152 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3559 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế nhà máy đông lạnh thịt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
W]
3/. Choïn maùy neùn cho heä thoáng tröõ ñoâng :
Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù :
Theå tích huùt cuûa xylanh haï aùp :VHHA = 187 [m3/h]
Theå tích huùt cuûa xylanh cao aùp :VHCA = 91,83 [m3/h]
3.1. Choïn maùy neùn cho phaàn cao aùp :
Döïa vaøo tæ leä theå tích, ta thaáy raèng neân choïn maùy neùn hieäu MyCom moät caáp loaïi 4A vôùi caùc soá lieäu cuûa maùy nhö sau :
Ñöôøng kính xylanh : d = 95 mm
Haønh trình xylanh : s = 76 mm
Soá xylanh : z = 4
Soá voøng quay : n = 1200 [v/phuùt]
Nhieät ñoä ngöng tu ï : tk = 40oC
Nhieät ñoä bay hôi : t0 = 1oC
Theå tích huùt : 155,1 [m3/h]
Naêng suaát laïnh : 108564 [Kcal/h]
Coâng suaát treân truïc : 27,6 [Kw]
Soá maùy neùn caàn :
choïn Z = 1
Ñeå ñaûm baûo cho maùy neùn laøm vieäc an toaøn, vaø coù khaû naêng chaïy lôùn taûi khi coù moät maùy hoûng ta choïn 1 maùy. Sau khi choïn maùy ta caàn kieåm tra caùc thoâng soá sau :
Kieåm tra naêng suaát laïnh :
QoM = 108564 [Kcal/h]
Kieåm tra coâng suaát treân truïc ñoäng cô :
NM =27,6 [KW]
NM > Nñc =>thoûa.
Nhö vaäy phaàn cao aùp ta caàn 1 maùy neùn moät caáp hieäu MyCom loaïi 4A (phuï luïc 2 ,TLIV,trang 498).
3.2. Choïn maùy neùn cho phaàn haï aùp :
Döïa vaøo tæ leä theå tích, ta thaáy raèng neân choïn maùy neùn hieäu MyCom moät caáp loaïi 4A vôùi caùc soá lieäu cuûa maùy nhö sau :
Ñöôøng kính xylanh : d = 95 mm
Haønh trình xylanh : s = 76 mm
Soá xylanh : z = 4
Soá voøng quay : n = 1200 [v/phuùt]
Nhieät ñoä ngöng tu ï : tk = 1oC
Nhieät ñoä bay hôi : t0 = -28oC
Theå tích huùt : 155,1 [m3/h]
Naêng suaát laïnh : 108564 [Kcal/h]
Coâng suaát treân truïc : 27,6 [Kw]
Soá maùy neùn caàn :
choïn Z = 2
Ñeå ñaûm baûo cho maùy neùn laøm vieäc an toaøn, vaø coù khaû naêng chaïy lôùn taûi khi coù moät maùy hoûng ta choïn 2 maùy. Sau khi choïn maùy ta caàn kieåm tra caùc thoâng soá sau :
Kieåm tra naêng suaát laïnh :
QoM = 108564.2=217128 [Kcal/h]
Kieåm tra coâng suaát treân truïc ñoäng cô :
NM =27,6.2=55,2 [KW]
NM > Nñc =>thoûa.
Nhö vaäy phaàn cao aùp ta caàn 1 maùy neùn moät caáp hieäu MyCom loaïi 4A (phuï luïc 2 ,TLIV,trang 498).
CHÖÔNG 11 : THIEÁT KEÁ BÌNH NGÖNG TUÏ
I/.Coâng duïng –Yeâu caàu – Löïa choïn bình ngöng :
1/. Coâng duïng:
Bình ngöng laø thieát bò duøng ñeå truyeàn nhieät löôïng cuûa taùc nhaân laïnh ôû nhieät ñoä cao, giuùp cho moâi chaát giaûi nhieät.
2/. Yeâu caàu:
Söï laøm vieäc cuûa bình ngöng coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán hieäu quaû kinh teá cuûa maùy laïnh. Do ñoù vieäc taêng cöôøng khaû naêng truyeàn nhieät trong bình ngöng laø heát söùc quan troïng. Muoán theá caáu taïo cuûa bình ngöng caàn ñaûm baûo caùc yeâu caàu sau :
Nhanh choùng taùch taùc nhaân laïnh ra khoûi beà maët truyeàn nhieät.
Taùch khoâng khí vaø caùc loaïi khí khoâng ngöng ra khoûi bình ngöng ñeå traùnh caûn trôû nhieät.
Taùch daàu ra khoûi bình ngöng.
Laøm saïch caùc loaïi caën baån veà phía nöôùc giaûi nhieät hoaëc khoâng khí giaûi nhieät.
3/. Löïa choïn bình ngöng:
Bình ngöng bao goàm caùc loaïi sau:
Bình ngöng giaûi nhieät baèng nöôùc.
Bình ngöng giaûi nhieät baèng khoâng khí.
Bình ngöng giaûi nhieät baèng khoâng khí vaø nöôùc.
Bình ngöng giaûi nhieät baèng nöôùc thì taát nhieân toát hôn nhieàu so vôùi khoâng khí. Vì heä soá truyeàn nhieät cuûa nöôùc lôùn hôn khoâng khí. Coøn bình ngöng giaûi nhieät baèng phöông phaùp keát hôïp khoâng khí vaø nöôùc chæ thích hôïp vôùi ñieàu kieän khí haäu noùng vaø khoâ, cuøng vôí ñieàu kieän nöôùc khan hieám, hôn nöõa vieäc cheá taïo cuõng ñoøi hoûi toán keùm nhieàu nguyeân lieäu, thieát bò coàng keành, chi phí ñieän naêng cho quaït vaø bôm cao, tính kinh teá khoâng cao. Do vò trí cuûa nhaø maùy thieát keá naèm caïnh soâng Saøi Goøn neân vieäc cung caáp nöôùc giaûi nhieät hoaøn toaøn phong phuù, hôn nöõa naêng suaát Qk cuûa nhaø maùy töông ñoái lôùn, vì vaäy bình ngöng giaûi nhieät baèng nöôùc laø thieát bò ñöôïc choïn ñeå thieát keá cho ñeà taøi naøy.
Bình ngöng giaûi nhieät baèng nöôùc coù hai loaïi :
Bình ngöng oáng nöôùc naèm ngang.
Bình ngöng oáng nöôùc thaúng ñöùng.
Bình ngöng oáng nöôùc naèm ngang chæ söû duïng cho heä thoáng coù naêng suaát nhoû vaø trung bình. Vieäc veä sinh cho thieát bò naøy cuõng raát khoù khaên, ñoøi hoûi chaát löôïng nöôùc giaûi nhieät phaûi cao. Maët khaùc, dieän tích boá trí loaïi thieát bò naøy chieám raát nhieàu.
Bình ngöng oáng nöôùc thaúng ñöùng thì coù keát caáu ñôn giaûn hôn, dieän tích chieám choã ít hôn so vôùi bình ngöng oáng nöôùc naèm ngang, vaø coù theå ñaët beân ngoaøi nhaø maùy. Cheá ñoä veä sinh ñoái vôùi thieát bò loaïi naøy raát deã daøng vaø thuaän tieän, chaát löôïng nöôùc giaûi nhieät khoâng ñoøi hoûi yeâu caàu cao. Naêng suaát giaûi nhieät töông ñoái cao phuø hôïp vôùi naêng suaát laïnh trung bình vaø lôùn. Khoâng caàn söû duïng thaùp giaûi nhieät cho nöôùc vì nöôùc chæ söû duïng moät laàn do ñoù ñôõ toán keùm chi phí ñaàu tö. Tuy nhieân noù coù nhöôïc ñieåm laø laép ñaët khoù khaên, ñoä beàn neàn moùng phaûi cao, ñoä cöùng vöõng cuûa thieát bò phaûi ñaûm baûo.
Qua so saùnh vaø phaân tích ôû treân ta choïn bình ngöng oáng nöôùc thaúng ñöùng ñeå thieát keá vì coù nhieàu öu ñieåm hôn, kinh teá hôn, phuø hôïp vôùi nôi xaây döïng nhaø maùy.
II/. Thoâng soá thieát keá:
Theo chöông 9 caû hai cheá ñoä caáp, tröõ ñoâng ñeàu coù thoâng soá nöôùc giaûi nhieät nhö sau:
Nhieät ñoä nöôùc vaøo bình ngöng : tw1 = 28oC.
Nhieät ñoä nöôùc ra bình ngöng : tw2 = 31oC.
Nhieät ñoä ngöng tuï moâi chaát NH3 : tk = 40oC.
Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa NH3 ôû tk = 40oC :
µ = 0,128.10-4 [Kg.s/m2] = 1,255.10-4 [Pa.s]
= 579,5 [Kg/m3]
= 0,391 [Kcal/m.h.0C] = 0,455 [W/m.oC]
v = 0,216.10-6 [m2/s]
Nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc giaûi nhieät :
Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa nöôùc ôû 30oC :
w = 995,7 [Kg/m3]
vw = 0,805.10-6 [m2/s]
µw = 81,7.10-6 [Kg.s/m2] = 801,5.10-6[Pa.s]
Cw = 0,997 [Kcal/Kg.oC]
w = 53,1.10-2 [Kcal/m.h.0C] = 61,76.10-2 [W/m.oC]
Prw = 5,42.
Naêng suaát giaûi nhieät cuûa bình ngöng heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
Qk = 275412 [Kcal/h] = 320,3 [KW]
Naêng suaát giaûi nhieät cuûa bình ngöng heä thoáng tröõ ñoâng :
Ñoä cheânh leäch Entanpi vaøo vaø ra cuûa taùc nhaân trong heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
i = 456,72 – 145,52 = 311,2 [Kcal/Kg]
Ñoä cheânh leäch Entanpi vaøo vaø ra cuûa taùc nhaân trong heä thoáng tröõ ñoâng:
i = 444,12 – 145,52 = 298,6 [Kcal/Kg]
III/. Thieát keá bình ngöng caáp ñoâng vaø gia laïnh:
1/. Choïn keát caáu:
Choïn keát caáu beà maët truyeàn nhieät laø chuøm oáng theùp trôn coù :
Chieàu daøi oáng: l =H = 4 m
Ñöôøng kính ngoaøi oáng: dng = 0,057 m
Ñöôøng kính trong oáng: dtr = 0,05 m
2/. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía nöôùc:
2.1.Löôïng nöôùc giaûi nhieät cho bình ngöng:
2.2. Tieâu chuaån Nu:
Tieâu chuaån Ga, Rem:
Nöôùc chaûy trong oáng coù caêng maøng do ñoù ta coù :
Giaû söû Rem > 2000 :
Ta coù: Num = 0,01.(Ga.Pr.Rem)1/3 [CT 6.27-TLIV]
=> Num = 0,01.[9,69.1014.5,42.1,6qwtr]1/3
= 2033 qwtr1/3
2.3. Heä soá toûa nhieät veà phía nöôùc:
2033 qwtr1/3.61,76.10-2
4
Num.
H
w = = = 313,9qwtr1/3 [W/m2.oC]
2.4. Maät ñoä doøng nhieät veà phía nöôùc:
Choïn toång trôû nhieät cuûa vaùch oáng vaø caùc lôùp caùu:
: Ñoä cheânh nhieät ñoä giöõa nhieät ñoä ngöng tuï vaø nhieät ñoä vaùch [oC]
Do ñoù ta coù:
Bieán ñoåi phöông trình treân ta ñöôïc:
= 5,36 -3,19.10-3qwtr2/3 - 0,6.10-3qwtr (1)
3/. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía moâi chaát NH3:
3.1. Trò soá Re:
3.2. Heä soá :
= [Re/4]0,04 = [0,1qatr/4]0,04 = 0,863qatr0,04
3.3. Heä soá toûa nhieät veà phía taùc nhaân laïnh NH3:
= 4949.qatr0,04. -0,25
3.4. Maät ñoä doøng nhieät veà phía taùc nhaân NH3:
qatr = a. = 4949.qatr0,04. -0,25.
qatr0,96 = 4949.0,75
Bieán ñoåi phöông trình naøy ta ñöôïc :
qatr = 70540,78 (2)
Töø (1) vaø (2) ta coù heä phöông trình sau:
= 5,36 -3,19.10-3qwtr2/3 – 0,6.10-3qwtr (1)
qatr = 70540,78 (2)
Ñeå xaùc ñònh qtr ta laàn löôït cho caùc giaù trò qwtr vaøo heä phöông trình. Giaù trò qtr nhaän ñöôïc sao cho qwtr = qatr. Ta coù baûng tính toaùn sau:
qwtr58505860588058810,8140,8070,7930,792qatr6010596858855881
Döïa vaøo baûng tính ta coù khi : qwtr = 5881 [W/m2] thì = 0,792 [oC]vaø qatr = 5881 [W/m2] :
4/. Xaùc ñònh keát caáu bình ngöng :
4.1. Dieän tích beà maët trong cuûa beà maët truyeàn nhieät :
4.2. Xaùc ñònh keát caáu:
Ñeå xaùc ñònh keát caáu bình ngöng ta choïn böôùc oáng:
S = (1,241,45)dng = 1,4.0,057 = 0,08 [m]
Choïn tæ leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính maët saøng laø:
Soá oáng boá trí theo ñöôøng cheùo lôùn nhaát cuûa luïc giaùc ngoaøi cuøng:
Choïn m = 12
Toång soá oáng trong bình ngöng :
n = 0,75.m2 + 0,25 = 0,75.122 + 0,25 = 108,25
choïn n = 109 oáng
Ñöôøng kính maët saøng:
D = m.S = 12.0,08 = 0,96 [m]
Chieàu daøi cuûa moät oáng:
l = K.D = 4.0,96 = 3,84 4 = H
Kieåm tra dieän tích beàmaët truyeàn nhieät :
Ftr = .dtr .l.n = 3,14.0,05.4.109 = 68,45 [m2] > 54,5 [m2]
Ta thaáy raèng dieän tích beà maët truyeàn nhieät thöïc teá lôùn hôn dieän tích beà maët truyeàn nhieät tính toaùn, vì vaäy löôïng lôùn hôn cuûa beà maët truyeàn nhieät thöïc teá seõ ñöôïc xem nhö löôïng döï tröõ.
4.3. Tính ñöôøng kính oáng daãn hôi vaø daãn NH3:
Ñöôøng kính oáng daãn hôi vaøo bình ngöng :
Vôùi : G = 885 [kg/h] = 0,246 [Kg/s]
V1 = 0,1113 [m3/Kg]
= (15 25) [m/s], choïn = 20 [m/s] (T345,TLI)
=>
Choïn ñöôøng kính theo tieâu chuaån [Baûng 10-2,TLI]:
dng/dtr = 57/50 [mm]
=> = 14,15 [m/s]
Ñöôøng kính oáng daãn loûng ra khoûi bình ngöng:
Trong ñoù :
v5 = 0,0017257 [m3/Kg]
= [m/s], choïn = 1 [m/s]
=>
Choïn ñöôøng kính theo tieâu chuaån : dng/dtr = 32/27,5 [mm]
=0,705 [m/s]
5/. Tính toaùn vaø choïn bôm nöôùc :
5.1. Tính toån thaát coät aùp:
Toån thaát coät aùp bôm bao goàm:
Toån thaát do ma saùt Pm .
Toån thaát cuïc boä Pcb .
Toån thaát do trôû löïc coät chaát loûng PH .
Tính Pm :
Löu löôïng nöôùc giaûi nhieät vaø khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc:
Gw =25,58 [Kg/s]
w = 995,7 [Kg/m3]
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc giaûi nhieät :
Trong ñoù : = (0,52) [m/s], choïn =1,6 [m/s]
Choïn ñöôøng kính oáng theo tieâu chuaån: dng/dtr = 88,5/80,5 [mm]
= 1,26 [m/s]
Trò soá Re:
=> Chaûy roái.
=>
Choïn chieàu daøi ñöôøng oáng sô boä: l = 25m
=>
= 5646 [Pa]
Tính Pcb :
Heä soá trôû khaùng cuïc boä cuûa toaøn boä ñöôøng oáng bôm bao goàm:
Cuùc 90o (3 caùi): 1 .
Van (1 caùi): 2.
ta coù:
1 = 3.1,2 = 3,6
2 = 1.5 = 5
[Pa]
Tính PH :
Chieàu cao töø mieäng huùt ñeán mieäng ñaåy (khoaûng caùch giöõa hai möùc chaát loûng), choïn sô boä:
H = 4 + 0,5 +1 = 5,5 [m]
=>PH = H. w.g = 5,5.995,7.9,81 = 53723 [Pa]
Toång toån thaát bôm :
P = Pm + Pcb + PH = 5646 + 6797 + 53723 = 66166 [Pa]
5.2. Tính coâng suaát bôm nöôùc bình ngöng caáp ñoâng:
Theo [CT911-TLI] ta coù:
[KW]
Döïa vaøo baûng 10-6 (TLI) ta choïn bôm ly taâm 3K-9.
III/. Thieát keá bình ngöng tröõ ñoâng :
1/. Choïn keát caáu:
Choïn keát caáu beà maët truyeàn nhieät laø chuøm oáng theùp trôn coù :
Chieàu daøi oáng: l =H = 2,5 m
Ñöôøng kính ngoaøi oáng: dng = 0,057 m
Ñöôøng kính trong oáng: dtr = 0,05 m
2/. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía nöôùc:
2.1.Löôïng nöôùc giaûi nhieät cho bình ngöng:
2.2. Tieâu chuaån Nu:
Tieâu chuaån Ga, Rem:
Nöôùc chaûy trong oáng coù caêng maøng do ñoù ta coù :
g.H3
v
9,81.2,53
(0,805.10-6)2
Ga = = = 236,5.1012
4.6,5.qwtr.2,5
69589.801,5.10-6
4.GwTÑ,qwtr.H
QkTÑ.µ
Rem = = = 1,16 qwtr
Giaû söû Rem > 2000 :
Ta coù: Num = 0,01.(Ga.Pr.Rem)1/3
=> Num = 0,01.[236,5.1012.5,42.1,16qwtr]1/3
= 1141 qwtr1/3
2.3. Heä soá toûa nhieät veà phía nöôùc:
1141 qwtr1/3.61,76.10-2
2,5
Num.
H
w = = = 282qwtr1/3 [W/m2.oC]
2.4. Maät ñoä doøng nhieät veà phía nöôùc:
Choïn toång trôû nhieät cuûa vaùch oáng vaø caùc lôùp caùu:
: Ñoä cheânh nhieät ñoä giöõa nhieät ñoä ngöng tuï vaø nhieät ñoä vaùch [oC]
Do ñoù ta coù:
Bieán ñoåi phöông trình treân ta ñöôïc:
= 5,36 – 3,55.10-3qwtr2/3 - 0,6.10-3qwtr (3)
3/. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía moâi chaát NH3:
3.1. Trò soá Re:
3.2. Heä soá :
= [Re/4]0,04 = [0,064 qatr /4]0,04 = 0,847qatr0,04
3.3. Heä soá toûa nhieät veà phía taùc nhaân laïnh NH3:
= 5400.qatr0,04. -0,25
3.4. Maät ñoä doøng nhieät veà phía taùc nhaân NH3 :
qatr = a. = 5400.qatr0,04. -0,25.
qatr0,96 = 5400.0,75
Bieán ñoåi phöông trình naøy ta ñöôïc :
qatr = 77260,78 (4)
Töø (3) vaø (4) ta coù heä phöông trình sau:
= 5,36 –3,55.10-3qwtr2/3 – 0,6.10-3qwtr (3)
qatr = 77260,78 (4)
Ñeå xaùc ñònh qtr ta laàn löôït cho caùc giaù trò qwtr vaøo heä phöông trình. Giaù trò qtr nhaän ñöôïc sao cho qwtr = qatr. Ta coù baûng tính toaùn sau:
qwtr5850584558470,6970,7010,7qatr583358575847
Döïa vaøo baûng tính ta coù khi : qwtr = 5847 [W/m2] thì = 0,7 [oC]vaø qatr = 5847 [W/m2] :
4/. Xaùc ñònh keát caáu bình ngöng :
4.1. Dieän tích beà maët trong cuûa beà maët truyeàn nhieät :
69589
5847
Qk
qtr
Ftr = = = 11,9 [m2]
4.2. Xaùc ñònh keát caáu:
Ñeå xaùc ñònh keát caáu bình ngöng ta choïn böôùc oáng:
S = (1,241,45)dng = 1,25.0,057 = 0,07 [m]
Choïn tæ leä chieàu daøi oáng vôùi ñöôøng kính maët saøng laø:
l
D
K = = 4
Soá oáng boá trí theo ñöôøng cheùo lôùn nhaát cuûa luïc giaùc ngoaøi cuøng:
Choïn m =8.
Toång soá oáng trong bình ngöng :
n = 0,75.m2 + 0,25 = 0,75.82 + 0,25 = 48,25
choïn n = 49 oáng
Ñöôøng kính maët saøng:
D = m.S = 8.0,07 = 0,56 [m]
Chieàu daøi cuûa moät oáng:
l = K.D = 4.0,56 = 2,24 = H
Kieåm tra dieän tích beàmaët truyeàn nhieät :
Ftr = .dtr .l.n = 3,14.0,05.2,5.49 = 19,29 [m2] > 20,66 [m2]
Ta thaáy raèng dieän tích beà maët truyeàn nhieät thöïc teá lôùn hôn dieän tích beà maët truyeàn nhieät tính toaùn, vì vaäy löôïng lôùn hôn cuûa beà maët truyeàn nhieät thöïc teá seõ ñöôïc xem nhö löôïng döï tröõ.
4.3. Tính ñöôøng kính oáng daãn hôi vaø daãn loûng NH3:
Ñöôøng kính oáng daãn hôi vaøo bình ngöng :
Vôùi : G = 233,05 [kg/h] = 0,065 [Kg/s]
V1 = 0,1041 [m3/Kg]
= (15 25) [m/s], choïn = 20 [m/s]
=>
Choïn ñöôøng kính theo tieâu chuaån [Baûng 10-2-TLI]:
dng/dtr = 32/27,5 [mm]
=> = 11,4 [m/s]
Ñöôøng kính oáng daãn loûng ra khoûi bình ngöng:
Trong ñoù :
V3 = 0,0017257 [m3/Kg]
= [m/s], choïn = 1 [m/s]
=>
Choïn ñöôøng kính theo tieâu chuaån : dng/dtr = 18/14 [mm]
=0,73 [m/s]
5/. Tính toaùn vaø choïn bôm nöôùc :
5.1. Tính toån thaát coät aùp:
Toån thaát coät aùp bôm bao goàm:
Toån thaát do ma saùt Pm .
Toån thaát cuïc boä Pcb .
Toån thaát do trôû löïc coät chaát loûng PH .
Tính Pm :
Löu löôïng nöôùc giaûi nhieät vaø khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc:
GwTÑ = 6,5 [Kg/s]
w = 995,7 [Kg/m3]
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc giaûi nhieät :
Trong ñoù : = (0,52) [m/s], choïn =1,6 [m/s]
Choïn ñöôøng kính oáng theo tieâu chuaån: dng/dtr = 88,5/80,5 [mm]
= 1,28 [m/s]
Trò soá Re:
=> Chaûy roái.
=>
Choïn chieàu daøi ñöôøng oáng sô boä: l = 23m
=>
= 5360 [Pa]
Tính Pcb :
Heä soá trôû khaùng cuïc boä cuûa toaøn boä ñöôøng oáng bôm bao goàm:
Cuùc 90o (3 caùi): 1 .
Van (1caùi): 2.
ta coù:
1 = 3.1,2 = 3,6
2 = 1.5 = 5
[Pa]
Tính PH :
Chieàu cao töø mieäng huùt ñeán mieäng ñaåy (khoaûng caùch giöõa hai möùc chaát loûng), choïn sô boä:
H = 2,5 + 0,5 +1 = 4 [m]
=>PH = H. w.g =4.995,7.9,81 = 39071 [Pa]
Toång toån thaát bôm :
P = Pm + Pcb + PH = 5360+7015+39071 = 51446 [Pa]
5.2. Tính coâng suaát bôm nöôùc bình ngöng tröõ ñoâng:
ta coù:
[KW]
Theo baûng 10-6 TLI ta choïn bôm ly taâm 1,5K-6.
V/. Tính choïn bôm nöôùc vaøo hoà chöùa:
Vì möïc nöôùc soâng leân xuoáng theo thuyû trieàu neân nhaát thieát phaûi xaây döïng hoà chöùa nöôùc nhaèm :
Ñaûm baûo löu löôïng nöôùc giaûi nhieät.
Ñaûm baûo coät aùp huùt cuûa bôm nöôùc caáp truõ ñoâng vaø gia laïnh.
Ta ñaõ coù löu löôïng nöôùc caàn thieát cho bình ngöng :
Heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh: Gw = 25,58 [Kg/s] = 92,5 [m3/h].
Heä thoáng gia laïnh: Gw = 6,5 [Kg/s] = 23,5 [m3/h].
Löu löôïng caàn thieát cho caû 2 heä thoáng :
Gw = 92,5+23,5 = 116 [m3/h]
Ñeå ñaûm baûo löu löôïng nöôùc giaûi nhieät ta xaây döïng hoà chöùa theå tích 1000 m3 ñaët chìm xuoáng döôùi maët ñaát vôùi kích thöôùc hoà :
Daøi x Roäng x Cao = 20 x 10 x 5 [m3]
Vì dung tích hoà chöùa raát lôùn neân coâng suaát bôm nöôùc vaøo hoà chöùa cuõng lôùn. Ñeå tính bôm nöôùc vaøo hoà chöùa ta choïn caùc thoâng soá sau:
Ñöôøng kính oáng daãn nöôùc : d = 0,15 [m]
Löu löôïng bôm : Vw = 200 [m3/h] = 0,056 [m3/s]
Vaän toác nöôùc chaûy trong oáng :
1/. Tính trôû löïc bôm nöôùc vaøo hoà chöùa:
Tính trôû löïc do ma saùt Pm :
Ta coù: w = 995,7 [Kg/m3]
v = 0,805.10-6 [m2/s]
Trò soá Re:
=> [CT9.6-TLIV]
Choïn chieàu daøi ñöôøng oáng sô boä: L = 20 m
=>
= 7199 [Pa]
Tính trôû löïc cuïc boä Pcb :
Heä soá trôû khaùng cuïc boä cuûa toaøn boä ñöôøng oáng bôm bao goàm:
Trôû khaùng do cuùc 90o (2 caùi): 1 .
Trôû khaùng do van (1 caùi): 2.
Theo [TLIII-Tr.325] ta coù:
1 = 3.1,2 = 2,4
2 = 1.5 = 5
[Pa]
Tính trôû löïc taïo bôûi coät chaát loûngPH :
Chieàu cao töø mieäng huùt ñeán mieäng ñaåy (khoaûng caùch giöõa hai möùc chaát loûng), choïn sô boä: H = 3 [m]
=>PH = H. w.g = 3.995,7.9,81 = 29304 [Pa]
Toång trôû löïc cuûa bôm :
P = Pm + Pcb + PH = 7199+36815+29304 = 73318 [Pa]
2/. Tính coâng suaát bôm vaøo boàn chöùa :
Coâng thöùc xaùc ñònh coâng suaát cuûa bôm:
Vaäy N = 6,16 [KW]
Vaäy ta choïn 2 bôm nöôùc coù coâng suaát 6KW, trong ñoù coù 1 caùi döï phoøng.
CHÖÔNG 12 : TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CAÙC THIEÁT BÒ PHUÏ
Tính thieát keá bình trung gian :
Theo chöông 9 ta ñaõ choïn chu trình nhieät coù boä trao ñoåi nhieättrong bình trung gian. Do ñoù bình trung gian ñöôïc thieát keá laø loaïi bình trung gian coù oáng xoaén.
Nhieäm vuï bình trung gian coù oáng xoaén:
Khöû ñoä quaù nhieät cuûa hôi ra khoûi xy lanh haï aùp ñeå giaûm bôùt coâng tieâu hao cho xy lanh cao aùp.
Laøm laïnh chaát loûng cuûa taùc nhaân laïnh (tröôùc khi vaøo van tieát löu) ñeán nheät ñoä gaàn vôùi nhieät ñoä baõo hoøa ôû aùp suaát trung gian ñeå giaûm toån thaát nhieät trong tieát löu.
Taùch moät phaàn daàu ra khoûi hôi.
I/. Tính thieát keá bình trung gian cho heä thoáng tröõ ñoâng:
1/. Caùc thoâng soá thieát keá :
Theo chöông 9 ta coù :
Löu löôïng loûng vaøo oáng xoaén : G1 = 185,25 [Kg/h] = 0,0515 [Kg/s].
Ñoä cheânh Entanpi : I = i3 – i4 = 145,52 – 104,43 = 41,09 [Kcal/Kg]
Nhieät taûi cuûa bình trung gian trong chuøm oáng xoaén :
Qtg = G1. I = 185,25.41,09 = 7612 [Kcal/h] = 8,9 [KW]
Nhieät ñoä trung gian : ttg = 1oC
Nhieät ñoä loûng taùc nhaân vaøo bình trung gian : tw1 = 40oC.
Nhieät ñoä loûng taùc nhaân ra bình trung gian : tw2 = 4oC.
Nhieät ñoä trung bình cuûa loûng taùc nhaân:
Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa loûng taùc nhaân ôû nhieät ñoä trung bình [tra baûng phuï luïc 17-TLIV]:
w = 604,14 [Kg/m3]
w = 0,422 [Kcal/m.h.0C]
vw = 0,245.10-6 [m2/s]
Pr = 1,436
Choïn ñöôøng kính oáng xoaén :
Ñöôøng kính ngoaøi : dng = 0,016 [m]
Ñöôøng kính trong : dtr = 0,012 [m]
Loaïi oáng trôn baèng theùp taïo thaønh 4 chuøm oáng xoaén loàng nhau vôùi ñöôøng kính moãi voøng xoaén : D1 = 0,3 m; D2 = 0,4 m; D3 = 0,5 m; D4 = 0,6 m.
2/. Tính toaùn thieát keá :
2.1. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía NH3 loûng:
Vaän toác cuûa NH3 loûng ñi trong oáng xoaén :
(n = 4: soá chuøm oáng)
Trò soá Re:
Re =
Trò soá Nu: vì 2000 50 neân =1)
= 36
Heä soá toûa nhieät veà phía NH3 loûng khi chöa hieäu chænh :
[W/m2.oC]
Baùn kính uoán cong trung bình cuûa chuøm oáng xoaén:
0,3 + 0,4 + 0,5 + 0,6
8
D1 + D2 + D3 + D4
2.4
R = = = 0,225 [m]
Heä soá hieäu chænh oáng xoaén :
= 1 + 1,8. = 1 + 1,8. = 1,096
Heä soá toûa nhieät sau khi hieäu chænh :
Ñoä cheânh nhieät ñoä trung bình logarit trong bình trung gian :
Maät ñoä doøng nhieät veà phía NH3 loûng :
Vôùi: [m2.oC/W], choïn [m2.oC/W]
: ñoä cheânh nhieät ñoä giöõa nhieät ñoä loûng moâi chaát vaø nhieät ñoä vaùch [oC].
2.2. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät phía ngoaøi oáng:
Maät ñoä doøng nhieät phía ngoaøi oáng (NH3 soâi) ñöôïc quy ñoåi theo beà maët trong, coù coâng thöùc sau:
dng
dtr
0,016
0,012
qatr = 580 . . 1,667 = 580. . 1,667
qatr = 773. 1,667 [W/m2]
2.3. Xaùc ñònh keát caáu bình trung gian :
Xaùc ñònh qtr :
Ñeå xaùc ñònh qtr ta coù heä phöông trình :
(1)
qatr = 773. 1,667 (2)
qatr = qwtr = qtr (3)
Ta söû duïng coâng thöùc laëp ñeå giaûi heä phöông trình treân:
Giaûi phöông trình :
Vaäy ta ñöôïc : qtr = 7473[W/m2] laøm giaù trò tính toaùn, luùc ñoù = 3,9oC .
Dieän tích truyeàn nhieät trong oáng xoaén:
8,9.103
7473
Qtg
qtr
Ftr = = = 1,19 [m2]
Chieàu daøi toång oáng xoaén:
Soá voøng xoaén treân moãi chuøm oáng xoaén:
Choïn n = 6 voøng xoaén.
Chieàu cao chuøm oáng xoaén : H1 = n.dng + (n-1)
:khoaûng caùch giöõa hai voøng xoaén, choïn = 8 mm.
Vaäy: H1 = 6.0,016 + (6-1).0,008 = 0,136 [m]
Chieàu cao bình trung gian :
Choïn H = 1500 [mm]
Ñöôøng kính bình trung gian :
Löu löôïng hôi ñi trong bình trung gian : theo chöông 10 ta coù :
GCÑ = G1 + G’2 + G”2
= 233,05 [Kg/h] = 0,0659 [Kg/s]
Theå tích rieâng hôi trong bình: v = v8 = 0,2797 [m3/kg]
Vaän toác hôi ñi trong bình :
= (0,4 0,8) [m/s], choïn = 0,5 [m/s]
Ñöôøng kính bình trung gian ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Choïn Dtr = 250 mm => = 0,59 [m/s]
Ñöôøng kính oáng hôi NH3 vaøo bình trung gian :
Ta coù : G1 = 0,0515 {Kg/s]
v = v2 = 0,3457 [m3/Kg]
= (15 25) [m/s], choïn = 20 [m/s]
Choïn ñöôøng kính oáng theo tieâu chuaån :
dng/dtr = 45/40,5 [mm] =>= 14,3 [m/s].
Xaùc ñònh ñöôøng kính oáng hôi NH3 ra bình trung gian :
Ta coù : G = 0,0659 {Kg/s]
v = v3 = 0,2792 [m3/Kg]
= (15 25) [m/s], choïn = 20 [m/s]
Choïn ñöôøng kính oáng theo tieâu chuaån :
dng/dtr = 45/40,5 [m] =>= 14,3 [m/s].
Xaùc ñònh ñöôøng oáng daãn loûng (tröôùc tieát löu 1) vaøo bình trung gian :
Ta coù : G2 = G’2 + G”2 = 18,1+29,7 = 47,8 = 0,0133 {Kg/s]
v = v3 = 0,001725 [m3/Kg]
= (0,5 1,25) [m/s], choïn = 0,6 [m/s]
Choïn ñöôøng kính oáng theo tieâu chuaån :
dng/dtr = 12/8 [mm] =>= 0,46 [m/s].
Beà daøy cuûa bình trung gian heä thoáng tröõ ñoâng ñöôïc xaùc ñònh trong chöông tính toaùn söùc beàn cuûa caùc thieát bò.
Tuy nhieân do bình trung gian chòu aùp löïc raát thaáp (4,618 at) neân ñeå giaûm bôùt thôøi gian tính toaùn ta choïn beà daøy cuûa bình trung gian cuûa heä thoáng tröõ ñoâng laø : = 8 mm.
B. Tính thieát keá bình taùch loûng :
Nhieäm vuï cuûa bình taùch loûng :
Taùch taùc nhaân loûng khoûi hôi veà maùy neùn.
Ñaûm baûo hôi huùt veà maùy neùn ôû traïng thaùi baõo hoøa khoâ, traùnh nguy cô va ñaäp thuyû löïc ôû maùy neùn.
Nguyeân taéc laøm vieäc : bình taùch loûng laøm vieäc theo nguyeân taéc giaûm toác ñoä vaø thay ñoåi höôùng chuyeån ñoäng cuûa doøng hôi.
I/. Tính choïn bình taùch loûng heä thoáng tröõ ñoâng ö4
Ñöôøng kính bình taùch loûng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Ta coù: G = G1TÑ = 233,05 [Kg/h] = 0,0659 [Kg/s]
v = v1 = 0,28 [m3/Kg]
:Vaän toác hôi taùc nhaân trong bình taùch loûng, choïn =0,5 [m/s]
Choïn Dtr1b = 250 mm.
Ñöôøng kính oáng daãn hôi vaøo vaø ra bình taùch loûng :
Ta coù : G = G1TÑ = 0,0659 [Kg/s]
v = v1 = 0,28 [m3/Kg]
= (10 20) [m/s], choïn = 12 [m/s].
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 57/50 [mm] => = 9,4 [m/s]
Chieàu cao bình taùch loûng : choïn H = 1000 mm = 1 m.
Ñöôøng kính oáng daãn loûng : choïn dtr = 33,5 mm.
Beà daøy cuûa bình : choïn = 8 mm.
C. Tính thieát keá bình chöùa cao aùp :
Nhieäm vuï :
Bình chöùa cao aùp coù nhieäm vuï giaøi phoùng beà maët truyeàn nhieät cuûa bình ngöng khoûi lôùp chaát loûng, ñoàng thôøi cung caáp ñoàng ñeàu löôïng loûng cho van tieát löu.
Bình chöùa cao aùp coøn laø nôi taäp trung khoâng khí vaø daàu vaø laø bình döï tröõ NH3 ñeå ñaûm baûo söï laøm vieäc bình thöôøng cho caû heä thoáng laïnh.
Bình chöùa cao aùp ñöôïc boá trí veà phía cao aùp, naèm sau bình ngöng vaø thaáp hôn bình ngöng.
I/. Tính toaùn thieát keá bình chöùa cao aùp caáp ñoâng vaø gia laïnh :
Loûng ñöôïc daãn vaøo daøn laïnh töø döôùi leân neân ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Vbca = 0,75.V1 [TLIV – Tr.299]
Trong ñoù :
V1 : Theå tích chöùa cuûa daøn laïnh [m3].
Vbca : Theå tích cuûa bình [m3].
Xaùc ñònh V1 :
Theo chöông 8 ta coù :
Chieàu daøi oáng trong 4 daøn laïnh trong 1 phoøng caáp ñoâng :
L1d = 148,5.6 = 891,6 [m]
Chieàu daøi oáng cuûa caû 2 phoøng caáp ñoâng :
L = 891,6.2 = 1783,2 [m]
Chieàu daøi oáng trong 4 daøn laïnh trong 1 phoøng gia laïnh :
L1d = 101.6 = 606 [m]
Chieàu daøi oáng cuûa caû 2 phoøng gia laïnh :
L = 606.2 = 1212 [m]
Toång chieàu daøi :1783,2+1212=2995,2 (m)
Kích thöôùc oáng cuûa daøn laïnh : dng/dtr = 25/20 [mm]
Theå tích chöùa cuûa daøn laïnh :
Theå tích bình chöùa cao aùp : Vbca = 0,75.0,94 = 0,705 m3.
Choïn bình : theo baûng 7.6 T299,TLIV:
V=0,75(m3)
D=600
L=3690
L=1150
Ñöôøng kính ra :d1=32
Troïng löôïng :430 (Kg)
Ñöôøng kính vaøo bình chöùa cao aùp ta xaùc ñònh theo coâng thöùc :
trong ñoù :w=0,6 (m/s).
G=885(Kg/h)=0,25
V3=0,0017257 (m3/Kg)
choïn tieâu chuaån :dng/dtr=38/33,5
Beà daøy bình chöùa cao aùp : ñöôïc xaùc ñònh trong phaàn tính toaùn söùc beàn thieát bò chòu aùp löïc.
II/. Tính toaùn thieát keá bình chöùa cao aùp tröõ ñoâng:
Loûng ñöôïc daãn vaøo daøn laïnh töø döôùi leân neân ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
Vbca = 0,75.V1 [TLIV – Tr.299]
Trong ñoù :
V1 : Theå tích chöùa cuûa daøn laïnh [m3].
Vbca : Theå tích cuûa bình [m3].
Xaùc ñònh V1 :
Theo chöông 8 ta coù :
Chieàu daøi oáng trong 1 daøn laïnh cuûa 1 phoøng :
L1d = 44,2 . 6= 265,2 [m]
Chieàu daøi oáng cuûa caû 4 phoøng caáp ñoâng :
L = 265,5.5 = 1326 [m]
Kích thöôùc oáng cuûa daøn laïnh : dng/dtr = 18/14 [mm]
Theå tích chöùa cuûa daøn laïnh :
Theå tích bình chöùa cao aùp : Vbca = 0,75.0,204 = 0,153 m3.
Choïn V=0,4 m3
D=400 mm
L=3620 mm
L=1650 mm
d1 =20 mm
M=410 (Kg)
Ñöôøng kính vaøo bình chöùa cao aùp ta xaùc ñònh theo coâng thöùc :
trong ñoù :w=0,6 (m/s).
G= 233,05(Kg/h)=0,0659 (Kg/s)
V3=0,0017257 (m3/Kg)
choïn tieâu chuaån :dng/dtr=22/18
Beà daøy bình chöùa cao aùp : ñöôïc xaùc ñònh trong phaàn tính toaùn söùc beàn thieát bò chòu aùp löïc.
D. Tính choïn bình taùch daàu :
Nhieäm vuï vaø nguyeân taéc laøm vieäc :
Bình taùch daàu coù nhieäm vuï taùch daàu ra khoûi hôi taùc nhaân ñeå daàu khoûi ñi vaøo caùc thieát bò trao ñoåi nhieät.
Bình taùch daàu laøm vieäc theo nguyeân taéc thay ñoåi höôùng vaø toác ñoä chuyeån ñoäng. Nhôø khoái löôïng rieâng cuûa buïi daàu lôùn hôn hôi taùc nhaân NH3 neân deã daøng taùch ra.
Choïn loaïi bình taùch daàu :
Cô baûn coù 4 loaïi bình taùch daàu : kieåu taám chaën ñoåi höôùng, kieåu xoaén, kieåu laøm maùt baèng nöôùc, kieåu röûa hôi trong NH3 loûng. Trong phaàn thieát keá naøy ta choïn bình taùch daàu Xiclon coù löôùi loïc .
Nguyeân taéc laøm vieäc : Hôi taùc nhaân sau khi vaøo cöûa seõ chuyeån ñoäng theo doøng xoaén oác nhôø caùc caùnh daãn höôùng. Do taùc ñoäng cuûa löïc ly taâm caùc buïi daàu coù khoái löôïng rieâng lôùn vaêng ra ngoaøi chaïm vaøo thaønh bình hoaëc giaûm toác ñoä ñeå laéng xuoáng. Hôi ñoåi höôùng ñi leân phía treân vaø qua ngoû hôi ra.
Toác ñoä hôi trong bình khoaûng (1215)m/s, loaïi naøy coù hieäu suaát (9698)%.
I/. Tính toaùn vaø choïn bình taùch daàu caáp ñoâng gia laïnh :
Theo chöông 9 heä thoáng caáp ñoâng choïn 6 maùy neùn,vaø moät maùy standby neân ta duøng 7 bình taùch daàu nhö nhau .
Bình taùch daàu ñöôõc choïn theo ñöôøng kính oáng ñaåy cuûa maùy neùn .
+phaàn cao aùp :
[m]
Trong ñoù:
G : löôïng taùc nhaân loûng [Kg/s]
v : theå tích rieâng taùc nhaân hôi [m3/Kg]
:vaän toác hôi [m/s]
Theo chöông 9 ta coù :
G = 0,246 [Kg/s]
v = v4 = 0,1113 [m3/Kg]
= (1215) [m/s], choïn = 12 [m/s].
=>
Choïn bình theo tieâu chuaån :choïn loaïi bình 80-OMM ( baøng 35-TLII)
D = 325 mm
H = 1765 mm
dh=80 mm
+phaàn haï aùp :G=594 (Kg/h)=0,165 (KG/s)
v = v7’ = 0,551 [m3/Kg]
= (1215) [m/s], choïn = 12 [m/s].
=>
Choïn loaïi :100-OMM.
D = 426 mm
H = 1850 mm
Dh=100
II/. Tính toaùn vaø choïn bình taùch daàu tröõ ñoâng :
Theo chöông 9 heä thoáng tröõ ñoâng choïn 4 maùy neùn, neân ta duøng 3 bình taùch daàu nhö nhau phía cao aùp .
+phaàn haï aùp :
Ñöôøng kính bình taùch daàu ñöôïc tính theo coâng thöùc :
[m]
Trong ñoù:
G : löôïng taùc nhaân loûng [Kg/s]
v : theå tích rieâng taùc nhaân hôi [m3/Kg]
:vaän toác hôi [m/s]
Theo chöông 9 ta coù :
G=0,0515
v = v4 = 0,043 [m3/Kg]
= (1215) [m/s], choïn = 12 [m/s].
=>
Choïn bình theo tieâu chuaån :50-OMM
D = 273 mm
H = 1537 mm
Dh=50 mm
+phaàn cao aùp :
Ñöôøng kính bình taùch daàu ñöôïc tính theo coâng thöùc :
[m]
Trong ñoù:
G : löôïng taùc nhaân loûng [Kg/s]
v : theå tích rieâng taùc nhaân hôi [m3/Kg]
:vaän toác hôi [m/s]
Theo chöông 9 ta coù :
G=0,0659
v = v4 = 0,1041 [m3/Kg]
= (1215) [m/s], choïn = 12 [m/s].
=>
Choïn bình theo tieâu chuaån :50-OMM
D = 273 mm
H = 1537 mm
Dh=50mm
Beà daøy cuûa bình taùch daàu caû hai heä thoáng caáp, tröõ ñoâng seõ ñöôïc xaùc ñònh trong phaàn tính toaùn söùc beàn caùc thieát bò chòu aùp löïc.
E. Tính choïn bình chöùa daàu :
I/. Nhieäm vuï :
Bình chöùa daàu duøng ñeå gom daàu töø caùc bình taùch daàu, töø caùc baàu daàu cuûa caùc thieát bò.
Daàu ñöôïc xaû veà bình nhôø ñoä cheânh leäch aùp suaát trong bình giaûm xuoáng khi môû van treân ñöôøng noái oáng huùt maùy neùn.
Aùp suaát daàu trong bình cho pheùp cao nhaát 1,8Mpa (18 bar), nhieâït ñoä (40 150)oC.
Khi xaû daàu ra ngoaøi, aùp suaát trong bình chæ ñöôïc pheùp cao hôn aùp suaát khí trôøi moät ít.
II/. Choïn bình chöùa daàu :
Vì heä thoáng laïnh nhaø maùy töông ñoái lôùn neân ta choïn 1 bình chöùa daàu cho moãi heä thoáng.
Bình chöùa daàu heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh:ñöôïc choïn theo tieâu chuaån :
Ñöôøng kính bình : D = 325 mm
Chieàu cao bình : H = 1270 mm
Beà daøy bình : = 9 mm
Troïng löôïng bình : M = 92 Kg ,V=0,07 m3
Bình chöùa daàu heä thoáng tröõ ñoâng ñöôïc choïn theo tieâu chuaån :
Ñöôøng kính bình : D = 159 mm
Chieàu cao bình : H = 770 mm
Beà daøy bình : = 4,5 mm
Troïng löôïng bình : M = 18,5 Kg ;V=0,008 m3
F. Bình taùch khí khoâng ngöng :
Ñeå hoaøn toaøn khoâng bò toån thaát, trong bình taùch khí phaûi ñaûm baûo cho hoãn hôïp khoâng khí vaø NH3 traûi qua nhieàu giai ñoaïn tröôùc khi xaû ra ngoaøi. Do ñoù ta söû duïng bình taùch khí töï ñoäng.
Vì heä thoáng nhaø maùy coù 2 heä thoáng laïnh caáp ñoâng vaø tröõ ñoâng ñoäc laäp vôùi nhau neân ta choïn 2 bình taùch khí khoâng ngöng cho toaøn heä thoáng (1 bình cho 1 heä thoáng).
G. Bình chöùa tuaàn hoaøn :
1/. Nhieäm vuï :
Bình chöùa tuaàn hoaøn ñöôïc söû duïng trong maùy laïnh NH3 theo sô ñoà coù söû duïng bôm ñeå cung caáp NH3 loûng cho caùc daøn laïnh vaø cuõng ñöôïc boá trí veà phía haï aùp .
2/. Tính choïn bình chöùa tuaàn hoaøn cho heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
Theå tích bình chöùa ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc : VT =0,7.V1 [m3]
Trong ñoù :
V1: Theå tích chöùa cuûa daøn laïnh caáp ñoâng.
VT : Theå tích chöùa cuûa bình chöùa.
Bình chöùa cho caáp ñoâng :
trong ñoù :dtr=0,02 (m)
L=1783,2 (m)
Bình chöùa cho caáp ñoâng +gia laïnh :
trong ñoù :dtr=0,02 (m)
L=2995,2 (m)
choïn 2 bình v=0,75 ,D=600 ,L=3000, l=900, d=92, M=430(kg)
H. Choïn phin loïc :
Ñeå loaïi tröø caën baån cô hoïc khi maùy laïnh hoaït ñoäng, ngöôøi ta boá trí phin loïc caën baån treân ñöôøng hôi vaø ñöôøng loûng cuûa heä thoáng laïnh.
Phin loïc ñöôøng hôi : ñöôïc boá trí treân ñöôøng oáng huùt tröôùc maùy neùn. Phin loïc ñöôøng huùt baûo veä cho beà maët xylanh maùy vaø caùc claùpeâ khoûi bò hö hoûng vaø bò xöôùc khi huùt phaûi caùc caën baån raén.
Phin loïc ñöôøng loûng : ñöôïc boá trí treân ñöôøng loûng phía tröôùc van tieát löu vaø van ñieän töø ñeå ñeà phoøng taéc baån.
I. Tính choïn van tieát löu vaø van an toaøn :
Van tieát löu :
Van tieát löu ñöôïc choïn laø loaïi van tieát löu nhieät caân baèng ngoaøi. Kích thöôùc tieát dieän ngang cuûa van ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
[m2] [TL9]
Trong ñoù:
Ga : Löôïng taùc nhaân qua van [Kg/h].
µ : Heä soá löu löôïng. Ñoái vôùi NH3 : µ = 0,35 0,4 choïn µ = 0,4.
P = Ptr – Ps : Ñoä cheânh aùp suaát cuûa taùc nhaân tröôùc vaø sau van [Kg/m2].
: Khoái löôïng rieâng cuûa taùc nhaân [Kg/m3].
g : Gia toác troïng tröôøng, choïn g = 9,81 [m/s2]
1/. Tính choïn cho heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
1.1.Van tieát löu tröôùc daøn laïnh caáp ñoâng :
Theo chöông 9 ta coù :
Ga = G2CÑ /2.2= 148,5 [Kg/h]
P = Pk – Ptg = 15,85 – 0,5569 = 12,2931 [at] = 122931 [Kg/m2]
= 1/v3 = 1/0,0017257 = 579,5 [Kg/m3]
Ñöôøng kính van :
Choïn d = 2 mm.
1.2.Van tieát löu tröôùc daøn laïnh gia laïnh :
Theo chöông 9 ta coù :
P = Pk – Po = 15,85 – 2,966 = 15,284 [at] = 152840 [Kg/m2]
= 1/v3 = 1/0,0017257 = 579,5 [Kg/m3]
Ñöôøng kính van :
Choïn d = 3 mm.
2/. Tính choïn cho heä thoáng tröõ ñoâng:
1.1.Van tieát löu tröôùc bình trung gian :
Theo chöông 9 ta coù :
Ga = G’’2+G’2 =18,1+29,7= 47,8 [Kg/h]
P = Pk – Ptg = 15,85 – 4,545 = 11,305 [at] = 113050 [Kg/m2]
= 1/v3 = 1/0,0017257 = 580 [Kg/m3]
Ñöôøng kính van :
Choïn d = 1,5 mm.
1.2.Van tieát löu tröôùc daøn laïnh :
Theo chöông 10 ta coù :
P = Pk – Po = 15,85 – 1,342 = 14,5 [at] = 145000 [Kg/m2]
= 1/v7 = 1/0,0015796 = 633 [Kg/m3]
Ñöôøng kính van :
Choïn d = 1 mm.
CHÖÔNG 13 : TÍNH TOAÙN SÖÙC BEÀN THIEÁT BÒ
CHÒU AÙP LÖÏC
I/. Thieát bò ngöng tuï :
1/. Tính beàn cho thieát bò ngöng tuï heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
1.1. Tính chieàu daøy thaân truï :
Ñeå ñaûm baûo beàn, chieàu daøy thaân truï phaûi thoûa maõn ñieàu kieän :
Trong ñoù :
PR : aùp suaát tính toaùn thieát bò [MPa]
Dtr : ñöôøng kính trong thaân bình [mm]
: öùng suaát cho pheùp cuûa kim loaïi cheá taïo thaân bình [MPa]
: heä soá beàn cuûa moái haøn
C : beà daøy boå sung [mm]
C = C1 + C2 + C3
C1 : phaàn beà daøy boå sung do söï aên moøn khi tieáp xuùc vôùi chaát ñoäc haïi, ñoä beàn vöõng hoùa hoïc cuûa vaät lieäu [mm].
C2 : phaàn beà daøy boå sung buø dung sai aâm beà daøy [mm].
C3 : phaàn beà daøy boå sung buø cho phaàn moûng ñi trong quaù trình gia coâng cheá taïo [mm].
Theo {TLIV] baûng 10.1 ñoái vôùi taùc nhaân laïnh NH3, chaát giaûi nhieät bình ngöng laø nöôùc neân ta coù aùp suaát tính toaùn cho taát caû caùc thieát bò laø:
Pk = 20[bar] = 2[MPa].
Choïn vaät lieäu laøm thaân bình laø Cacbon CCT38, ta coù öùng suaát cho pheùp laø :
= 134 [MPa] (tv C =3 [mm].
Choïn S=12 [mm].
1.2. Tính chieàu daøy maët saøng bình ngöng caáp ñoâng :
Choïn vaät lieäu laøm maët saøng laø theùp CCT38. Caùc oáng troøn coù Þ = 57 ñöôïc boá trí caùch ñeàu nhau theo hình tam giaùc ñeàu vôùi böôùc oáng S = 80 [mm].
Chieàu daøy taïi choã oáng truyeàn nhieät cuûa maët saøng:
Chieàu daøy taïi choã oáng truyeàn nhieät ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Trong ñoù :
K = 0,5 : heä soá phuï thuoäc vaøo moái noái.
PR = 2 [MPa]
= 134 [MPa]
a : khoaûng caùch giöõa taâm cuûa 2 haøng oáng [mm].
b : khoaûng caùch giöõa taâm cuûa 2 oáng trong moät haøng oáng [mm].
Ta coù :
30o
a
S =b
a = S.cos30o = 80.cos30o = 69 [mm]
b = S = 80 [mm]
Chieàu daøy taïi choã khoâng coù oáng truyeàn nhieät :
Vôùi dm laø ñöôøng kính lôùn nhaát cuûa voøng troøn noäi tieáp trong khoaûng maët saøng khoâng chöùa oáng vaø ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
Ta coù :
R = D/2 = 960/2 = 480 [mm]
dm = R – R.cos30o = 480 – 480.cos30o = 64,3 [mm] .
Chieàu daøy taïi moái nuùt caàn thieát :
Choïn S3 = 14 mm.
Beà daøy cuûa maët saøng : Sm = max(S1, S2, S3)
Vaäy Sm = 14 mm
Kieåm tra öùng löïc q treân 1cm chu vi cuûa oáng nuùt vaøo maët saøng :
Ñieàu kieän :
Vôùi: t = S = 80 mm
d = 57 mm
a = 64,3 mm
= 29,4 [Kg/cm2] 0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh :
= 32 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình cao aùp caáp ñoâng : d = 32 [mm]. Do ñoù caùc loã khoâng caàn gia coá.
2/. Tính beàn bình chöùa cao aùp tröõ ñoâng :
1.1. Tính beà daøy thaân truï :
Coâng thöùc tính :
[TLI]
Choïn vaät lieäu laøm bình chöùa cao aùp laø theùp CCT38. Vì vaäy caùc thoâng soá tính toaùn gioáng nhö ñaõ neâu ôû phaàn tính toaùn beàn cho bình ngöng.
Dtr = 400 [mm]
Choïn S = 8 mm.
1.2.Tính chieàu daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy daïng Elip tieâu chuaån. Khi ñoù beà daøy cuûa ñaùy cong Sd ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
[ TLI]
= 6 [mm]
Choïn Sd = 6 mm.
1.3. Tính ñöôøng kính cuûa loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng :
Xaùc ñònh heä soá :
>0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh :
= 64,3 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình cao aùp tröõ ñoâng : d = 22 [mm]. Do ñoù caùc loã khoâng caàn gia coá.
III/. Bình taùch daàu heä thoáng caáp vaø gia laïnh :
1/. Tính beà daøy thaân truï cuûa bình taùch daàu cuûa phaàn cao aùp:
Söû duïng coâng thöùc sau :
Trong ñoù : Dtr = 325 mm
Vaät lieäu laøm bình cuõng laø CCT38.
Caùc thoâng soá tính toaùn cuõng gioáng nhö phaàn tính beàn bình ngöng.
Choïn S = 6 mm.
2/. Tính beà daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy bình coù daïng Elip tieâu chuaån, neân coâng thöùc tính :
Choïn Sd = 6 mm.
3/. Xaùc ñònh ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân thaân bình khoâng caàn gia cöôøng :
Xaùc ñònh heä soá :
>0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh .
= 23,7 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình taùch daàu : d = 80 [mm]. Do ñoù caàn gia coá loã naøy. Coù 2 phöông phaùp :
Taêng beà daøy thaân vaø ñaùy.
Gia cöôøng bôûi caùc oáng haøn hoaëc caùc mieäng oáp treân mieäng loã.
Ñeå ñaûm baûo an toaøn ta taêng beà daøy thaân vaø ñaùy :
S = 8 mm
Sd = 8 mm
Khi ñoù = 0,5; dmax = 82mm >80 mm.
4/. Tính beà daøy thaân truï cuûa bình taùch daàu cuûa phaàn haï aùp:
Söû duïng coâng thöùc sau :
Trong ñoù : Dtr = 426 mm
Vaät lieäu laøm bình cuõng laø CCT38.
Caùc thoâng soá tính toaùn cuõng gioáng nhö phaàn tính beàn bình ngöng.
Choïn S = 8 mm.
5/. Tính beà daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy bình coù daïng Elip tieâu chuaån, neân coâng thöùc tính :
Choïn Sd = 8 mm.
6/. Xaùc ñònh ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân thaân bình khoâng caàn gia cöôøng :
Xaùc ñònh heä soá :
>0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh .
= 60 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình taùch daàu : d = 100 [mm]. Do ñoù caàn gia coá loã naøy. Coù 2 phöông phaùp :
Taêng beà daøy thaân vaø ñaùy.
Gia cöôøng bôûi caùc oáng haøn hoaëc caùc mieäng oáp treân mieäng loã.
Ñeå ñaûm baûo an toaøn ta taêng beà daøy thaân vaø ñaùy :
S = 10 mm
Sd = 10 mm
Khi ñoù = 0,46; dmax = 126mm >100 mm.
IV/. Bình taùch daàu heä thoáng tröõ ñoâng :
1/. Tính beà daøy thaân truï cuûa bình taùch daàu cuûa phaàn cao aùp:
Söû duïng coâng thöùc sau :
Trong ñoù : Dtr = 273 mm
Vaät lieäu laøm bình cuõng laø CCT38.
Caùc thoâng soá tính toaùn cuõng gioáng nhö phaàn tính beàn bình ngöng.
Choïn S = 6 mm.
2/. Tính beà daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy bình coù daïng Elip tieâu chuaån, neân coâng thöùc tính :
Choïn Sd = 6 mm.
3/. Xaùc ñònh ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân thaân bình khoâng caàn gia cöôøng :
Xaùc ñònh heä soá :
>0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh .
= 32,4 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình taùch daàu : d = 50 [mm]. Do ñoù caàn gia coá loã naøy. Coù 2 phöông phaùp :
Taêng beà daøy thaân vaø ñaùy.
Gia cöôøng bôûi caùc oáng haøn hoaëc caùc mieäng oáp treân mieäng loã.
Ñeå ñaûm baûo an toaøn ta taêng beà daøy thaân vaø ñaùy :
S = 8 mm
Sd = 8 mm
Khi ñoù = 0,41; dmax = 101mm >50 mm.
V/. Bình chöùa daàu :
1/. Tính beàn bình chöùa daàu heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh :
1.1. Tính beà daøy thaân truï cuûa bình :
Söû duïng coâng thöùc sau :
Trong ñoù: Dtr = 325 mm
Vaät lieäu laøm bình cuõng laø CCT38.
Caùc thoâng soá tính toaùn cuõng gioáng nhö phaàn tính beàn bình ngöng.
Choïn S = 8 mm.
1.2. Tính beà daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy bình coù daïng Elip tieâu chuaån, neân coâng thöùc tính :
Choïn Sd = 6 mm.
2/. Tính beàn bình chöùa daàu cho heä thoáng tröõ ñoâng :
Vì bình chöùa daàu heä thoáng tröõ ñoâng coù ñöôøng kính trong Dtr = 159 mm nhoû hôn heä thoáng caáp ñoâng, neân ta choïn beà daøy bình laø : S = Sd = 6 mm ñaûm baûo ñuû beàn.
V/. Tính beàn bình chöùa tuaàn hoaøn cho heä thoáng caáp tröõ ñoâng :
1.. Tính beà daøy thaân truï :
Coâng thöùc tính :
[TLI]
Choïn vaät lieäu laøm bình chöùa cao aùp laø theùp CCT38. Vì vaäy caùc thoâng soá tính toaùn gioáng nhö ñaõ neâu ôû phaàn tính toaùn beàn cho bình ngöng.
Dtr = 600 [mm]
Choïn S = 8 mm.
1.2.Tính chieàu daøy ñaùy bình :
Choïn ñaùy daïng Elip tieâu chuaån. Khi ñoù beà daøy cuûa ñaùy cong Sd ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :
[ TLI]
= 7,5 [mm]
Choïn Sd = 8 mm.
1.3. Tính ñöôøng kính cuûa loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng :
Xaùc ñònh heä soá :
>0,5 neân ñöôøng kính loã lôùn nhaát khoâng caàn gia cöôøng ñöôïc xaùc ñònh :
= 32 [mm]
Ta ñaõ tính ñöôøng kính loã lôùn nhaát treân bình cao aùp caáp ñoâng : d = 32 [mm]. Do ñoù caùc loã khoâng caàn gia coá.
CHÖÔNG 14 : TÍNH TOAÙN CAÙCH NHIEÄT
ÑÖÔØNG OÁNG VAØ THIEÁT BÒ
I/. Tính toaùn kích thöôùc ñöôøng oáng :
Ñeå tính toaùn kích thöôùc ñöôøng oáng ta söû duïng coâng thöùc :
[m]
Trong ñoù :
G : löu löôïng taùc nhaân ñi qua [Kg/s]
v : theå tích rieâng cuûa taùc nhaân [m3/Kg]
: vaän toác cuûa taùc nhaân [m/s]
1/. Tính toaùn ñöôøng oáng huùt haï aùp caáp ñoâng vaø gia laïnh :
Theo chöông 9 ta coù :
G = G2CÑ = 594 [Kg/h] = 0,165 [Kg/s]
v = v7CÑ = 2,0065 [m3/Kg]
= (1020)m/s, choïn = 12 [m/s].
Ñöôøng kính oáng haï aùp chung :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 219/207 mm => = 9,8 [m/s]
Ñöôøng kính oáng huùt haï aùp cho töøng maùy neùn : (4 maùy neùn)
Ta coù: G = G2CÑ/4; v = v7 = 2,0065 [m3/Kg]
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 108/100 mm => = 10,5 [m/s]
2/. Tính toaùn ñöôøng oáng ñaåy haï aùp caáp ñoâng vaø gia laïnh :
Theo chöông 9 ta coù :
G = G2CÑ = 594 [Kg/h] = 0,165 [Kg/s]
v = v7’CÑ = 0,5511 [m3/Kg]
= (1225)m/s, choïn = 15 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng ñaåy haï aùp chung :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 108/100 mm
-Ñöôøng kính oáng ñaåy haï aùp cho töøng maùy neùn : (4 maùy neùn)
Ta coù: G = G2CÑ/4; v = v7’ = 0,5511 [m3/Kg]
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 57/50 mm
3/. Tính toaùn ñöôøng oáng huùt cao aùp cho maùy neùn :
G = GCÑ/2 = 885/2 [Kg/h] = 0,123 [Kg/s]
v = v8 = 0,4184 [m3/Kg]
= (10 20)m/s, choïn = 12 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng huùt cao aùp cho töøng maùy neùn :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 89/82 mm
-Ñöôøng kính oáng huùt cao aùp chung:
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 133/125 mm
4/. Tính toaùn ñöôøng oáng ñaåy cao aùp cho maùy neùn :
G = GCÑ/2 = 885/2 [Kg/h] = 0,123 [Kg/s]
v = v1 = 0,1113 [m3/Kg]
= (12 25)m/s, choïn = 15 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng ñaåy cao aùp cho töøng maùy neùn :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 45/40.5 mm
-Ñöôøng kính oáng ñaåy cao aùp chung:
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 57/50 mm
5/. Tính toaùn ñöôøng oáng taùc nhaân ra khoûi daøn laïnh cuûa heä thoáng gia laïnh :
G = 291 [Kg/h] = 0,081 [Kg/s]
v = v8 = 0,4184 [m3/Kg]
= (10 20)m/s, choïn = 12 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 108/100 mm
6/. Tính toaùn ñöôøng oáng huùt haï aùp tröõ ñoâng :
Theo chöông 9 ta coù :
G = G1TÑ = 185,25 [Kg/h] = 0,0515 [Kg/s]
v = v6’ = 0,8035 [m3/Kg]
= (10 20)m/s, choïn = 12 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng huùt haï aùp chung :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 76/69 mm
-Ñöôøng kính oáng huùt haï aùp cho töøng maùy neùn : (2 maùy neùn)
Ta coù: G = G1TÑ/2; v = v1’ = 0,956 [m3/Kg]
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 57/50 mm.
7/. Tính toaùn ñöôøng oáng ñaåy haï aùp tröõ ñoâng :
Theo chöông 9 ta coù :
G = G1TÑ = 185,25 [Kg/h] = 0,0515 [Kg/s]
v = v7 = 0,3457 [m3/Kg]
= (12 25)m/s, choïn = 15 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng ñaåy haï aùp chung :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 45/40,5 mm
-Ñöôøng kính oáng ñaåy haï aùp cho töøng maùy neùn : (2 maùy neùn)
Ta coù: G = G1TÑ/2; v = v1’ = 0,3457 [m3/Kg]
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 38/33,5 mm.
8/. Tính toaùn ñöôøng oáng huùt cao aùp tröõ ñoâng :
Theo chöông 9 ta coù :
G = 233,05 [Kg/h] = 0,0659 [Kg/s]
v = v8 = 0,2797 [m3/Kg]
= (10 20)m/s, choïn = 12 [m/s].
-Ñöôøng kính oáng huùt cao aùp cho töøng maùy neùn:
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 57/50 mm
-Ñöôøng kính oáng ñaåy cao aùp chung :
G = 233,05 [Kg/h] = 0,0659 [Kg/s]
v = v1 = 0,1041 [m3/Kg]
= (12 25)m/s, choïn = 15 [m/s].
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 32/27,5 mm
9/. Tính toaùn ñöôøng oáng daãn loûng tröôùc tieát löu 2 :
Theo chöông 10 ta coù :
G = G1TÑ = 0,053 [Kg/s]
v =v4 = 0,0015796 [m3/Kg]
= (0,5 1,25)m/s, choïn = 0,6 [m/s].
Ñöôøng kính oáng :
Choïn oáng theo tieâu chuaån : dng/dtr = 14/10 mm => = 1 [m/s]
II/. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng :
Ñeå traùnh toån thaát nhieät ta caàn boïc caùch nhieät cho ñöôøng oáng daãn taùc nhaân laïnh coù nhieät ñoä thaáp.
1/. Keát caáu lôùp caùch nhieät :
Chuù thích :
1. Nhöïa boïc
2,4. Caùch aåm
3. Caùch nhieät (Styropore)
5. Thaønh oáng .
2/. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng :
tkk
Caùc ñöôøng oáng caàn caùch nhieät khi nhieät ñoä cuûa taùc nhaân nhoû hôn nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng xung quanh. Tuy nhieân ta chæ caàn caùch nhieät caùc ñöôøng oáng chính, coøn caùc ñöôøng oáng khaùc ñöôïc caùch nhieät vôùi caùc lôùp caùch nhieät töông töï. Vì caùc ñöôøng oáng ñöôïc boá trí trong phoøng maùy vaø haønh lang. Do ñoù nhieät ñoä moâi tröôøng tính toaùn ta laáy trong ñieàu kieän baát lôïi nhaát. Töùc laø ñieàu kieän nhieät ñoä cao nhaát, vôùi ñoä aåm cao nhaát. Vaäy nhieät ñoä moâi tröôøng ñeå tính toaùn caùch nhieät ta choïn nhieät ñoä phoøng maùy. Ta coù :
tkk = 40oC; tñs = 36oC
2.1. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng huùt chung haï aùp heä thoáng caáp ñoâng :
Ta coù : dng = 219 mm
Theo chöông 10 ta coù nhieät ñoä ñaàu huùt haï aùp taùc nhaân : ta = -45oC.
Choïn vaät lieäu caùch nhieät laø Styropore coù keát caáu ñònh hình vaø ñöôïc daùn vaøo nhau (hai nöõa hình troøn) neân ta coù : [Kcal/m.h.oC].
Aùp duïng caùc coâng thöùc sau ñeå tính toaùn :
Ñaët A = (1) khi ñoù ta coù :
Ñaët : (2)
(3)
Suy ra : F = B.lnB. (4)
Trong ñoù :
tkk, : nhieät ñoä, ñoä aåm, heä soá toûa nhieät cuûa moâi tröôøng.
0,95 : laø heä soá döï phoøng laáy theo thöïc teá.
tñs : nhieät ñoä ñoïng söông cuûa moâi tröôøng.
dng : ñöôøng kính ngoaøi cuûa oáng daãn [m].
: heä soá daãn nhieät cuûa lôùp caùch nhieät Styropore [Kcal/m.h.oC]
D : ñöôøng kính ngoaøi lôùp caùch nhieät [m].
Ta coù : A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,34.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,3.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 35 mm.
2.2. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng huùt cao aùp heä thoáng caáp ñoâng vaø gia laïnh:
Ta coù : dng = 133 mm, ta = ttg = -10oC.
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,32.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,28.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 20 mm.
Ñöôøng kính hôi ra khoûi daøn laïnh caáp ñoâng baèng ñöôøng kính ñöôøng ñaåy cuûa ñöôøng huùt ( do ñoù caùch nhieät cuõng gioáng nhau ).
2.3. Tính caùch nhieät ñöôøng daãn loûng vaøo daøn laïnh caáp ñoâng :
Ta coù : dng = 108 mm, ta = ttg = -10oC.
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,39.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,35.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 20 mm.
2.4. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng huùt haï aùp heä thoáng tröõ ñoâng :
Ta coù : dng = 76 mm
Theo chöông 10 ta coù nhieät ñoä ñaàu huùt haï aùp taùc nhaân : ta = -28oC.
Ta coù : A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,791.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,627.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 25 mm.
2.5. Tính caùch nhieät ñöôøng oáng huùt cao aùp heä thoáng tröõ ñoâng :
Ta coù : dng = 32 mm, ta = ttg = 1oC.
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 1,02.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,78.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 15 mm.
2.6. Tính caùch nhieät ñöôøng daãn loûng vaøo daøn laïnh tröõ ñoâng :
Ta coù : dng = 18 mm, ta = ttg = 4oC.
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 1,64.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 2,15.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 12 mm.
III/. Tính caùch nhieät thieát bò :
Ta coù kích thöùôc caùc thieát bò nhö sau:
Teân thieát bòHeä thoáng tröõ ñoângDtr [mm][mm]Bình trung gian2508Bình taùch loûng2508
Ñeå ñôn giaûn ta tính caùch nhieät caùc thieát bò ôû cuøng ñieàu kieän nhieät ñoä moâi tröôøng phoøng maùy. Khi ñoù caùc thoâng soá tính gioáng nhö ôû phaàn tính caùch nhieät ñöôøng oáng.
1/. Tính caùch nhieät bình trung gian tröõ ñoâng :
Ta coù : dng = Dtr + 2. =250 + 2.8 = 266 [mm]
ta = 1oC
Khi ñoù ta tính ñöôïc :
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,137.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,13.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 20 mm.
2/. Tính caùch nhieät bình taùch loûng tröõ ñoâng :
Ta coù : dng = Dtr + 2. = 250 + 2.8 = 266 [mm]
ta = -28oC
Khi ñoù ta tính ñöôïc :
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,222.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,2.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 28 mm.
4/. Tính caùch nhieät bình chöùa tuaàn hoaøn cuûa heä thoáng gia laïnh :
Dtr=600 mm , mm
Ta coù : dng = Dtr + 2. = 600 + 2.8 = 616 [mm]
ta = -10oC
Khi ñoù ta tính ñöôïc :
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,069.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,065.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 22 mm.
5/. Tính caùch nhieät bình chöùa tuaàn hoaøn cuûa heä thoáng caáp ñoâng :
Dtr=600 mm , mm
Ta coù : dng = Dtr + 2. = 600 + 2.8 = 616 [mm]
ta = -45oC
Khi ñoù ta tính ñöôïc :
A =
Theo phöông trình (4) ta coù : B.lnB = 0,12.
Baèng phöông phaùp laëp ta coù : B = 1,115.
Beà daøy caùch nhieät ñöôïc xaùc ñònh : töø (1)(2)(3)(4) ta coù :
choïn = 36 mm.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO :
[I] NGUYEÃN ÑÖÙC LÔÏI, Höôùng Daãn Thieát Keá HeÄ Thoáng Laïnh, NhaØ Xuaát Baûn Khoa Hoïc vaØ Kyõ Thuaät – 2005.
[II] Ts.NHUYEÃN XUAÂN TIEÁN, Tính Toaùn Thieát KeÁ HeÄ Thoáng Laïnh,NhaØ Xuaát Baûn Khoa Hoïc vaØ KyÕ Thuaät-2003.
[III] Ts.NGUYEÃN XUAÂN PHÖÔNG, Kyõ Thuaät Laïnh Thöïc Phaåm, NhaØ Xuaát Baûn Khoa Hoïc vaØ Kyõ Thuaät –Hn.
[IV] TRAÀN THANH KYØ, Maùy Laïnh, Nhaø Xuaát Baûn Ñaïi Hoïc Quoác Gia-Tp.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Thiết kế nhà máy đông lạnh thịt.doc