Thiết kế hệ thống cô đặc 3 nồi dung dịch muối ăn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (380.88 KB, 58 trang )
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
Theo chương trình đào tạo ngành công nghệ thực phẩm, sinh viên sẽ thực hiện
niên luận kỹ thuật thực phẩm. Việc thực hiện niên luận nhằm giúp sinh viên làm quen
với việc thiết kế một thiết bị chế biến và lựa chọn vật liệu thích hợp. Đồng thời, niên
luận này còn giúp sinh viên tổng hợp được kiến thức đã học ở các môn cơ sở.
Được sự hướng dẫn của Thầy Văn Minh Nhựt, tôi đã thực hiện niên luận kỹ thuật
thực phẩm với đề tài:“Thiết kế hệ thống cô đặc 3 nồi dung dịch muối ăn”.
Xin chân thành cảm ơn Thầy Văn Minh Nhựt đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và
truyền đạt những kinh nhiệm quý báu để tôi hoàn thành đồ án này.
Xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm đã tạo
điều kiện cho tôi thực hiện đồ án này.
Trong quá trình làm đồ án tôi không tránh khỏi những sai lầm, thiếu sót Vì vậy
kính mong sự đóng góp nhiệt tình của quý Thầy, Cô và các bạn sinh viên để đồ án này
được hoàn thiện thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Cần Thơ, ngày 22 tháng 6 năm 2010
Sinh viên thực hiện
i
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
!"
#$%&'()!"
((#*"
(+),'-."/012"
(345$6&7%8#"/-95:;$"<5$=5>?#@AB#"
1.3.1 Giới thiệu chung về quá trình cô đặc vi
1.3.2 Phân loại vii
C+)D)EF"
+(G>H'"I57"
2.1.1 Lượng nước bốc hơi của cả hệ thống (hơi thứ ) viii
2.1.2 Lượng hơi thứ phân bố trong từng nồi ix
2.1.3 Tính nồng độ của dung dịch trong từng nồi ix
++G>H'$57%8'J
2.2.1 Xác định áp suất và nhiệt độ mỗi nồi xi
2.2.2 Xác định tổng tổn thất nhiệt độ ΣΔ xi
2.2.3 Hiệu số nhiệt độ hữu ích Δthi và nhiệt độ sôi dung dịch xiv
2.2.4 Xác định nhiệt dung riêng dung dịch xiv
2.2.5 Lượng hơi đốt và lượng hơi thứ mỗi nồi xv
2.2.6 Kiểm tra lại giả thiết phân bố hơi thứ ở các nồi xvi
+3)K$>/0B55:L/$5J"
2.3.1 Lượng nhiệt do hơi đốt cung cấp xvii
2.3.2 Hệ số truyền nhiệt K của mỗi nồi xvii
+MK#$5$%4#>N'A15JJ
2.4.1 Số ống truyền nhiệt xxi
2.4.2 Đường kính trong buồng đốt xxii
+OK#$5$%4#>N'>1#JJ
+P%Q'RK$#9#1'STJJ
ii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
2.6.1 Đối với dung dịch và nước ngưng xxiii
2.6.2 Đối với hơi bão hòa xxiv
+U),'R=55$=5>?#$K$JJ"
C3)D)EVWX)D)E)WYZ[)JJ"
3(%8'%4#7\$#*5$=5A]'%'5^JJ"
3+)$]5K#$R$@'R$K"<R$KR$@''%'#*$_5:.R$`5$=5>?'%'5^.:a0b5
JJ"
3.2.1 Đường kính trong xxvi
3.2.2 Kích thước tấm ngăn xxvi
3.2.3 Chiều cao thiết bị ngưng tụ xxviii
3.2.4 Kích thước ống Baromet xxix
CM)FCFJJJ
3($/S<L5$=5>?JJJ
4.1.1 Nồi 1 xxxi
4.1.2 Nồi 2 xxxviii
4.1.3 Nồi 3 xlv
3+cd1'7
335$1'5.Ae7
4.3.1 Khối lượng vật liệu li
4.3.2 Khối lượng nước liii
3MB5>K#$7"
4.4.1 Để nối các ống dẫn lv
4.4.2 Để nối các bộ phận của thiết bị lvi
)f!)Z7"
g'($5Ah"<9i6j5$&#k.0lNJ
g'+),5$j5$5AhSaN'Ah52'#.aJ
g'3g'5m05n55,5$j5$5AhSa9i6j55$kL5o$J
iii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
g'M),5$j5#$'5:a'$5$1'#@AB#J
g'Op$5S':'#k.S'S?#$01J"
g'P9#5$@'61"/2'7%8'J"
g'U%8'$5Sa$&#'#jiJ"
g'q$55g:'-(i$K.$&'%'JJ
g'r61#ji$55$ba$5Ah6@JJ
g'(s$55g:'-+i$K.S'S?#$6@JJ
g'((/0B55:L/$5JJ
g'(+K#$5$%4#>N'>1#JJ
g'(3K#$5$%4##9#1'STJJ"
g'(Mg'5m05n55$=5>?#$K$JJ"
g'(OK#$5$%4##&>g#k.5$=5>?'%'5^.:a0b5JJ"
g'(P),'$8i#$/S<L>N'A15t>N'>1#7
g'(U)$]5K#$5$ui7
g'(q)$]5K#$"d1'7
g'(r$17%8'A9L"<ni5$=5>?7
g'+s$17%8'%4#7"
g'+($G5$uiA1"45$=5>?5$v'Aw'7"
g'++1'$ui>K#$1#9#>hi$I#k.5$=5>?"<1'ST7"
g'+31'$ui>K#$'x.5$G"4A9L"<ni7"
!
Để đơn giản trong việc chú thích tài liệu, quy ước ký hiệu như sau:
- yzJ{ – Sổ tay quá trình và thiết bị Công nghệ hóa chất, tập 1. Nhà xuất bản
Khoa học và Kỹ thuật
iv
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
- yzJ{ – Sổ tay quá trình và thiết bị Công nghệ hóa chất, tập 2. Nhà xuất bản
Khoa học và Kỹ thuật
- yzJ{ – Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất và chế biến thực phẩm đa dụng, T.S
Phan Văn Thơm.
Với: x: số trang
Số chỉ công thức, bảng, hay địa chỉ trang web được ghi trong dấu ( )
C()!
((#*
Thiết kế hệ thống cô đặc dung dịch nước muối loại liên tục ba nồi, buồng đốt
trong, ống ngang ; nâng nồng độ chất khô hòa tan của dung dịch từ 8% lên 26% với
lưu lượng sản phẩm là 1200 kg/h.
v
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
(+),'-."/012
Muối ăn là một khoáng chất, được con người sử dụng như một thứ gia vị, có
thành phần chính là Natri Clorua (NaCl).
Tổng quan và thuộc tính của NaCl (ở 25 °C):
- Danh pháp IUPAC: Natri Clorua
- Công thức phân tử: NaCl
- Phân tử gam: 58,4 g/mol
- Pha: rắn
- Nhiệt độ nóng chảy: 801 °C
- Điểm sôi: 1465 °C
Có rất nhiều dạng muối ăn: muối thô, muối tinh, muối iốt. Muối ăn là một chất
rắn có dạng tinh thể, có màu từ trắng tới có vết của màu hồng hay xám rất nhạt, thu
được từ nước biển hay các mỏ muối.
Muối ăn có vị mặn, vị của muối là một trong những vị cơ bản.
Muối ăn rất cần thiết cho sự sống của mọi cơ thể sống. Muối ăn tham gia vào
việc điều chỉnh độ chứa nước của cơ thể (cân bằng lỏng).
Muối được dùng làm chất bảo quản thực phẩm (ướp cá, thịt để tránh bị ươn …).
Ngoài ra, muối ăn còn được dùng trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là công
nghiệp hóa chất.
(345$6&7%8#"/-95:;$"<5$=5>?#@AB#
(3(45$#$'"/-95:;$#@AB#
Cô đặc là quá trình làm tăng nồng độ chất rắn hòa tan trong dung dịch bằng cách
tách bớt một phần dung môi qua dạng hơi.
Quá trình cô đặc có thể tiến hành bằng phương pháp nhiệt hay phương pháp lạnh.
Đối với sản phẩm thực phẩm, cô đặc là quá trình làm đậm đặc dung dịch bằng phương
pháp nhiệt (đun sôi). Do đó, ở đây chỉ đề cập đến phương pháp nhiệt.
Khi cô đặc bằng phương pháp nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ, dung môi
chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi khi áp suất riêng phần của nó bằng áp
vi
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
suất mặt thoáng chất lỏng (tức là khi dung dịch sôi), sau đó dung môi lỏng sẽ bay hơi
ra khỏi dung dịch. Hơi của dung môi được tách ra trong quá trình cô đặc được gọi là
hơi thứ. Hơi thứ ở nhiệt độ cao có thể dùng để đun nóng cho một thiết bị khác, nếu
dùng hơi thứ để đun nóng một thiết bị ngoài hệ thống cô đặc thì gọi là hơi phụ.
Truyền nhiệt trong quá trình cô đặc có thể thực hiện trực tiếp hoặc gián tiếp, khi
truyền nhiệt trực tiếp thường dùng khói lò cho tiếp xúc với dung dịch, còn truyền nhiệt
gián tiếp thường dùng hơi bão hòa để đốt nóng.
Quá trình cô đặc có thể thực hiện ở các áp suất khác nhau, khi làm việc ở áp suất
thường thì có thể dùng thiết bị hở, khi làm việc ở áp suất khác (chân không hoặc áp
suất dư) thì dùng thiết bị kín.
Quá trình cô đặc có thể tiến hành liên tục hay gián đoạn trong thiết bị một nồi
hoặc nhiều nồi.
Khi cô đặc một nồi, nếu muốn sử dụng hơi thứ để đốt nóng lại thì phải nén hơi
thứ đến áp suất của hơi đốt (gọi là thiết bị có bơm nhiệt).
Khi cô đặc nhiều nồi thì dung dịch đi từ nồi nọ sang nồi kia, hơi thứ của nồi
trước làm hơi đốt cho nồi sau.
Quá trình cô đặc thường được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất thực
phẩm như cô đặc muối, đường, sữa, cà chua, ớt …làm tăng chất lượng sản phẩm.
Ngoài ra, cô đặc còn có tác dụng bảo quản, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
(3+V$G7a\
Có nhiều cách phân loại khác nhau nhưng tổng quát lại cách phân loại theo đặc
điểm cấu tạo sau là dễ dàng và tiêu biểu nhất:
Các thiết bị cô đặc được chia làm 6 loại thuộc 3 nhóm chủ yếu sau đây:
- Nhóm 1: Dung dịch đối lưu tự nhiên.
+ Loại 1: Có buồng đốt trong; có thể có ống tuần hoàn trong hay ống tuần hoàn
ngoài.
+ Loại 2: Có buồng đốt ngoài.
- Nhóm 2: Dung dịch đối lưu cưỡng bức (tuần hoàn cưỡng bức)
+ Loại 3: Có buồng đốt trong, có ống tuần hoàn ngoài.
+ Loại 4: Có buồng đốt ngoài, có ống tuần hoàn ngoài.
vii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
- Nhóm 3: Dung dịch chảy thành màng mỏng.
+ Loại 5: Màng dung dịch chảy ngược lên, có thể có buồng đốt trong hay ngoài.
+ Loại 6: Màng dung dịch chảy xuôi, có thể có buồng đốt trong hay ngoài.
C+)D)EF
+(G>H'"I57
+((%8'%4#>1#$&#k.#g$5$1'|$&5$w}
Gọi :
G
đ
, G
c
, W lần lượt là lưu lượng dung dịch ban đầu, sản phẩm cuối và tổng lượng
hơi thứ (kg/h).
x
đ
, x
c
là nồng độ chất khô trong dung dịch ban đầu và trong sản phẩm cuối (%
khối lượng).
viii
G
đ
x
đ
W
G
c
x
c
Cô đặc
W
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
Chọn căn bản tính là 1 giờ.
Cân bằng vật chất tổng quát:
G
đ
= G
c
+ W
Cân bằng vật chất đối với cấu tử chất khô:
G
đ
.x
đ
= G
c
.x
c
Ta có: x
đ
= 8% = 0,08
x
c
= 26% = 0,26
G
c
= 1200
⇒ G
đ
=
đ
c
x
x
.G
c
=
08,0
26,0
.1200 = 3900 kg/h
⇒W = G
đ
– G
c
= 3900 – 1200 = 2700 kg/h
+(+%8'$&5$wi$G>15:a'5~'N
Gọi W
1
, W
2
, W
3
lần lượt là lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 1, nồi 2 và nồi 3 (kg/h)
Ta có: W
1
+ W
2
+ W
3
= 2700 kg/h
Giả sử tỷ lệ lượng hơi thứ của từng nồi W
1
:W
2
:W
3
= 1,1:1,05:1, sau khi tính toán
thực tế ta sẽ tìm được W
1
, W
2
và W
3
và so sánh với W
1
, W
2
, W
3
theo giả thuyết ban
đầu. Nếu sai số giữa lượng hơi thứ thực tế và lượng hơi thứ lý thuyết < 5% là được.
⇒ W
1
= 942,86 kg/h
W
2
= 900 kg/h
W
3
= 857,14 kg/h
+(3)K$N'Ah#k.S'S?#$5:a'5~'N
G
1
: khối lượng dung dịch ra khỏi nồi 1 trong 1 giờ (kg/h)
x
1
: nồng độ của dung dịch khi ra khỏi nồi 1 (% khối lượng)
ix
W
G
2
, x
2
W
G
đ
, x
đ
G
1
, x
1
Nồi 1 Nồi 2
Nồi 3
G
c
, x
c
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
XN'AhS'S?#$:.R$`N(p
Cân bằng vật chất tổng quát:
G
1
= G
đ
– W
1
= 3900 – 942,86 = 2957,14 kg/h
Cân bằng vật chất đối với cấu tử chất khô:
G
đ
.x
đ
= G
1
.x
1
⇒ x
1
=
1
G
G
đ
.x
đ
=
2957,14
3900
. 0,08 = 0,1055 = 10,55%
XN'AhS'S?#$:.R$`N+|J
+
}p
Cân bằng vật chất tổng quát:
G
2
= G
1
– W
2
= 2957,14 – 900 = 2057,14 kg/h
Cân bằng vật chất đối với cấu tử chất khô:
G
1
.x
1
= G
2
.x
2
⇒ x
2
=
2
1
G
G
.x
1
=
2057,14
14,2957
. 0,1055 = 0,1517 = 15,17%
XN'AhS'S?#$:.R$`N3|J3}p
G
3
= G
c
= 1200 kg/h
Nồng độ của dung dịch khi ra khỏi nồi 3 chính là nồng độ sản phẩm cuối.
x
3
= x
c
= 26%
N'Ah5:'>;$N(p
%23,9100.
2
55,108
100.
2
xx
x
1đ
tb1
=
+
=
+
=⇒
N'Ah5:'>;$N+p
%86,12100.
2
17,1555,10
100.
2
xx
x
21
tb2
=
+
=
+
=⇒
N'Ah5:'>;$N3p
%59,20100.
2
2617,15
100.
2
xx
x
32
tb3
=
+
=
+
=⇒
x
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
++G>H'$57%8'
++(•9#A?$9i6j5"<$5Ah0lN
+ Chọn áp suất hơi đốt P
hđ1
= 1,461 atm ứng với nhiệt độ hơi đốt T
hđ1
= 110
o
C
+ Áp suất trong thiết bị ngưng tụ P
ng
= 0,1258 atm ứng với nhiệt độ T
ng
= 50
o
C
Dựa vào các dữ kiện trên và yz3r{zXU ta xác định được áp suất của hơi đốt
và nhiệt độ của hơi thứ.
g'($5Ah"<9i6j5$&#k.0lN
Loại
Nồi 1 Nồi 2 Nồi 3 Tháp ngưng tụ
P (at) T (
0
C) P (at) T (
0
C) P (at) T (
0
C) P (at) T (
0
C)
Hơi đốt 1,461 110 0,9817 98,5 0,5425 83,1
Hơi thứ 1,016 99,5 0,5709 84,1 0,1258 51
Nhiệt độ hơi đốt nồi sau bằng nhiệt độ hơi thứ nồi trước trừ đi 1
o
C (do tổn thất
nhiệt trên đường ống), còn nhiệt độ hơi thứ của nồi cuối cùng bằng nhiệt độ ở thiết bị
ngưng tụ cộng thêm 1
o
C.
+++•9#A?$5,'5,5$j5$5Ah€•
+++(),5$j5$5SaN'AhG'#.a|•‚}
Δ’ được xác định theo công thức gần đúng của Tisencô:Δ’ = Δ
0
’.f ,
o
C - Với: f
=16,2.
r
T
m
2
yzOr{z|c(s}
Trong đó:
Δ
o
’: tổn thất nhiệt độ ở áp suất thường ( Δ
o
’ có thể được tra từ yzPs{ theo
nồng độ cuối và ứng với nhiệt độ hơi thứ).
f: hệ số hiệu chỉnh vì thiết bị cô đặc thường làm việc ở áp suất khác với áp suất
thường.
r :ẩn nhiệt hóa hơi của dung môi ở áp suất làm việc, ( J/kg ). yX3r{
T
m
: nhiệt độ của dung môi nguyên chất ở áp suất làm việc ( bằng nhiệt độ hơi
thứ) , K.
Dựa vào các dữ kiện trên và sổ tay Quá trình và thiết bị Công nghệ hóa chất tập
2, ta xác định được tổn thất nhiệt độ do nồng độ tăng cao.
xi
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
g'+),5$j5$5AhSaN'Ah52'#.a
Đại lượng x
tb
(%) T
ht
(
0
C)
∆’
o
(
0
C )
f
∆
’
(
0
C) Σ∆
’
Nồi 1 9,23 99,5 1,75 0,997 1,74 1,383
Nồi 2 12,86 84,1 2,62 0,9 2,36
Nồi 3 20,59 51 5,06 0,716 3,62
(
∆
’
o
tra từ sổ tay Quá trình và thiết bị Công nghệ hóa chất tập 2)
++++),5$j5$5AhSa9i6j55$kL5o$52'#.at•‚‚
Áp suất hơi thứ dung dịch thay đổi theo chiều sâu của dung dịch: Ở trên bề mặt
dung dịch thì bằng áp suất hơi trong buồng bốc, còn ở đáy thì bằng áp suất trên bề mặt
cộng với áp suất thủy tĩnh của cột dung dịch kể từ đáy ống. Trong tính toán ta thường
tính theo áp suất trung bình của dung dịch.
Ta có công thức tính áp suất trung bình của dung dịch như sau:
P
tb
= P’ + ΔP , N/m
2
ΔP = (h
1
+
2
2
h
).ρ
s
.g, N/m
2
yzPs{z|c(+}
ρ
s
=
2
s
ρ
, kg/m
3
Với: P’: áp suất hơi trên bề mặt dung dịch ( bằng áp suất hơi thứ) , N/m
2
.
ΔP : áp suất thủy tĩnh kể từ mặt dung dịch đến giữa ống , N/m
2
h
1
: chiều cao của lớp dung dịch sôi kể từ miệng trên ống truyền nhiệt đến mặt
thoáng của dung dịch, m
h
2
: chiều cao của dung dịch chứa trong ống truyền nhiệt, m
ρ
s
: khối lượng riêng của dung dịch khi sôi, kg/m
3
g : gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s
2
Nếu biết được áp suất thủy tĩnh ta sẽ tính được áp suất trung bình (P
tb
) ở từng nồi.
- Nồi 1: P
tb1
= P
ht1
+ ΔP
1
, N/m
2
- Nồi 2: P
tb2
= P
ht2
+ ΔP
2
, N/m
2
- Nồi 2: P
tb3
= P
ht3
+ ΔP
2
, N/m
2
xii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
Nhiệt độ tổn thất do áp suất thủy tĩnh ở các nồi bằng hiệu số giữa nhiệt độ trung
bình (T
tb
) và nhiệt độ của dung dịch trên mặt thoáng (T
mt
).
- Nồi 1: Δ
1
’’ = T
tb1
– T
mt
- Nồi 1: Δ
2
’’ = T
tb2
– T
mt
- Nồi 1: Δ
3
’’ = T
tb3
– T
mt
- Cả 2 nồi: Σ∆
’’
= ∆
’’
1
+ ∆
’’
2
+ ∆
’’
3
Chọn chiều cao của lớp dung dịch sôi kể từ miệng trên ống truyền nhiệt đến mặt
thoáng của dung dịch ở nồi 1,nồi 2 và nồi 3 bằng nhau: h
1
= 0,75 m
Chiều cao của dung dịch chứa trong ống truyền nhiệt: h
2
= 0,5 m.
Khối lượng riêng được tra dựa vào nồng độ trung bình và ứng với nhiệt độ hơi
thứ từ sổ tay Quá trình và thiết bị Công nghệ hóa chất tập 1 yzMO{z|XOU}
g'3g'5m05n55,5$j5$5AhSa9i6j55$kL5o$
Đại lượng
x
tb
(%)
T
mt
(
0
C)
ρ
(kg/m
3
)
ρ
s
(kg/m
3
)
∆P
(N/m
2
)
P
tb
(atm)
T
tb
(
0
C)
∆
’’
(
0
C)
Σ∆
’’
(
0
C)
Nồi 1 9,23 99,5 1022,51 511,26 5010,35 1,0654 100,81 1,31 9,87
Nồi 2 12,86 84,1 1058,56 529,28 5186,94 0,6221 86,28 2,18
Nồi 3 20,59 51 1136,41 568,2 5568,36 0,1808 57,38 6,38
(Nhiệt độ trung bình T
tb
tra [B – 39] – (II - 7) dựa vào áp suất trung bình P
tb
)
+++3),5$j5$5AhSa6w##g5$kL7ƒ#5:a'#9#1'STt•‚‚‚
Thường chấp nhận tổn thất nhiệt trên các đoạn ống dẫn hơi thứ từ nồi này sang
nồi kia, từ nồi cuối đến thiết bị ngưng tụ là: Δ’’’ = 1 ÷ 1,5
o
C yzPU{
Chọn Δ
1
’’’ = Δ
2
’’’ = 1
o
C
+++M),5$j5#$'5:a'$5$1'#@AB#tۥ
g'M),5$j5#$'5:a'$5$1'#@AB#
Nồi
∆' (
0
C) ∆'' (
0
C) ∆''' (
0
C)
1 0,285 1,47 1
2 1,099 6,19 1
Σ
1,383 7,6567 2
xiii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
++361$5Ah$xK#$•5
$
"<$5Ah6@S'S?#$
Hiệu số nhiệt độ hữu ích là hiệu số giữa nhiệt độ của hơi đốt và nhiệt độ sôi trung
bình của dung dịch.
Nhiệt độ sôi
XNhiệt độ sôi của dung dịch ở nồi 1:
T
s1
= T
ht1
+ Δ
’
1
+ Δ
’’
1
= 103,55
o
C
- Nhiệt độ sôi của dung dịch ở nồi 2:
T
s2
= T
ht2
+ Δ
’
2
+ Δ
’’
2
= 89,64
o
C
- Nhiệt độ sôi của dung dịch ở nồi 2:
T
s2
= T
ht2
+ Δ
’
2
+ Δ
’’
2
= 62
o
C
Hiệu số nhiệt độ hữu ích của mỗi nồi:
Δt
hi
= T
hđ
– T
s
, (
o
C) yzPU{z|c(U}
T
hđ
: nhiệt độ hơi đốt mỗi nồi.
T
s
: nhiệt độ sôi của dung dịch trong từng nồi.
X1"4N(p
Δt
hi1
= T
hđ1
– T
s1
= 110 – 103,55 = 6,45
o
C
X1"4N+p
Δt
hi2
= T
hđ2
– T
s2
= 98,5 – 89,64 = 8,86
o
C
X1"4N3p
Δt
hi3
= T
hđ3
– T
s3
= 83,1 – 62 = 21,1
o
C
Vậy tổng số nhiệt độ hữu ích: ∑∆t
hi
= 6,45 + 8,86 + 21,1 = 36,41
o
C
++M•9#A?$$5S':'S'S?#$
Giá trị nhiệt dung riêng của dung dịch muối được tra dựa vào nồng độ dung dịch
từ ( />Ta có :
T
đ
, T
s1
,T
s2
: nhiệt độ dung dịch ban đầu, ra khỏi nồi 1, ra khỏi nồi 2, ra khỏi nồi
3, (
o
C ).
xiv
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
x
đ
, x
tb1
, x
tb2
, x
tb3
: nồng độ dung dịch ban đầu, nồng độ của dung dịch ra khỏi nồi
1, nồi 2 và nồi 3 , ( % ).
g'Op$5S':'#k.S'S?#$01
Dung dịch x (%) T
s
(
0
C) Nhiệt dung riêng (J/kg.độ)
Vào nồi 1 8 103,55 3786,6
Ra khỏi nồi 1 10,55 103,55 3672,3
Ra khỏi nồi 2 15,17 89,64 3516
Ra khỏi nồi 3 26 62 3196,4
++O%8'$&A15"<7%8'$&5$w0lN
Giả thiết:
Không lấy hơi phụ (toàn bộ hơi thứ nồi 1 làm hơi đốt cho nồi 2).Không có tổn
thất nhiệt ra môi trường.
+ Bỏ qua nhiệt cô đặc (hay nhiệt khử nước).
Chọn nhiệt độ tham chiếu là 0
o
C.
Phương trình cân bằng năng lượng:
- Nồi 1: D( i
đ
– C
n1
θ
1
) = G
1
C
1
T
s1
– G
đ
C
đ
T
đ
+ W
1
i
1
(a)
- Nồi 2: W
1
( i
1
– C
n2
θ
2
) = G
2
C
2
T
s2
– G
1
C
1
T
s1
+ W
2
i
2
(b)
- Nồi 3: W
2
( i
2
– C
n3
θ
3
) = G
3
C
3
T
s3
– G
2
C
2
T
s2
+ W
3
i
3
(c)
Trong đó:
D : khối lượng hơi đốt cho hệ thống trong 1 giờ, kg/h
W
1
, W
2
: khối lượng hơi thứ nồi 1, nồi 2 trong 1 giờ, kg/h
G
đ
, G
1
, G
2
, G
3
: khối lượng dung dịch ban đầu, ra khỏi nồi 1, ra khỏi nồi 2, ra kjỏi
nồi 3 trong 1 giờ, kg/h
C
đ
, C
1
, C
2
, C
3
: nhiệt dung riêng dung dịch ban đầu, ra khỏi nồi 1, ra khỏi nồi 2 và
ra khỏi nồi 3, J/kg.độ
T
đ
, T
s1
, T
s2
, T
s3
: nhiệt độ dung dịch ban đầu, ra khỏi nồi 1, ra khỏi nồi 2 và ra khỏi
nồi 3,
0
C
i
đ
, i
1
, i
2
, i
3
: enthalpy hơi đốt vào nồi 1, hơi thứ nồi 1, hơi thứ nồi 2, hơi thứ nồi 3,
J/kg
Cn1, Cn2, Cn3: nhiệt dung riêng nước ngưng nồi 1, nồi 2 và nồi 3, J/kg.độ
xv
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
θ
1
, θ
2
, θ
3
: nhiệt độ nước ngưng nồi 1, nồi 2 và nồi 3 (bằng nhiệt độ hơi đốt của nồi
1, 2 và 3; nhiệt độ hơi đốt nồi 3 là nhiệt độ hơi thứ nồi 2, nhiệt độ hơi đốt nồi 2 là nhiệt
độ hơi thứ nồi 1),
o
C
Ta có: W = W
1
+ W
2
+ W
3
= 2700 kg/h (c)
g'P9#5$@'61"/2'7%8'
G, kg/h
x
(%)
C,
J/kg.độ
T
s,dd
,
o
C
T
hơi
,
o
C
i,
J/kg
θ,
o
C
C
n
,
J/kg.độ
Nhập liệu (đ) 3900 8 3786,6 105 110 2248000
Ra khỏi nồi 1 2957,14 10,55 3672,3 103,55 99,5 2281000 110 4230,89
Ra khỏi nồi 2 2057,14 15,17 3516 89,64 84,1 2370000 98,5 4216,92
Ra khỏi nồi 3 1200 26 3196,4 62 51 83,1 4201,59
Ghi chú:
- C
n
được tra từ ( dựa vào
nhiệt độ hơi đốt.
- i = r do hơi đốt là hơi nước bão hòa và tra từ yz3r{X|XU} theo nhiệt độ
dung dịch tương ứng.
- T
s,dd
là nhiệt độ của dung dịch tương ứng,
0
C.
Thay các số liệu trong bảng 6 vào 2 phương trình cân bằng năng lượng (a), (b) và
(c) ở trên. Giải hệ phương trình (a), (b) và (c) ta được:
⇒
Lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 1 là: W
1
= 912,84 kg/h
⇒
Lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 2 là: W
2
= 904,86 kg/h
⇒
Lượng hơi thứ bốc lên ở nồi 3 là: W
3
= 882,3 kg/h
⇒
Lượng hơi thứ tiêu tốn chung là: D = 972,75 kg/h
++P]05:.7\'g5$=5i$G>1$&5$w„#9#N
Công thức so sánh:
.100%
W
WW
L
nL
−
< 5% thì chấp nhận
Trong đó:
W
L
: lượng hơi thứ giả thiết hay tính toán có giá trị lớn
W
n
: lượng hơi thứ giả thiết hay tính toán có giá trị nhỏ
xvi
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
N(:
%100.
86,942
84,91286,942 −
= 3,18% < 5%
N+:
%100.
86,904
90086,904 −
= 0,54% < 5%
N+:
%100.
3,882
14,8573,882 −
= 2,85% < 5%
Vậy giả thiết ban đầu được chấp nhận.
+3)K$>/0B55:L/$5
+3(%8'$5Sa$&A15#'#ji
Q = D.r, W [B – 115]
D : lượng hơi đốt cho mỗi nồi, kg/h
r : ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi đốt mỗi nồi, J/kg
g'U%8'$5Sa$&#'#ji
Nồ
i
D (kg/h) T
hđ
(
0
C) r, (J/kg) Q, (W)
1 972,75 110 2234000 603645,4
2 912,84 98,5 2263900 592928
3 904,86 83,1 2301940 575485
(Nhiệt độ hơi đốt nồi 3 là nhiệt độ hơi thứ nồi 2, nhiệt độ hơi đốt nồi 2 là nhiệt độ hơi thứ nồi 1 )
+3+615:L/$5#k.0lN
K =
hi
tb
t
q
∆
, W/m
2
.độ [B – 116] – (III.17)
q
tb
: nhiệt tải riêng trung bình, W/m
2
Δt
hi
: hiệu số nhiệt độ hữu ích tính theo lý thuyết,
0
C
+3+($55g:'5:'>;$
q
tb
=
2
21
+
, W/m
2
[B – 116]
q: nhiệt tải riêng do dẫn nhiệt qua thành ống đốt, W/m
2
q
1
: nhiệt tải riêng phía hơi ngưng tụ, W/m
2
q
2
: nhiệt tải riêng phía dung dịch sôi, W/m
2
xvii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
t
bh
: nhiệt độ hơi nước bão hòa dùng làm hơi đốt,
o
C
T
s
: nhiệt độ sôi dung dịch,
o
C
t
w1
, t
w2
: nhiệt độ thành ống đốt phía hơi ngưng tụ, phía dung dịch sôi,
o
C
Δt
1
= t
bh
– t
w1
,
o
C
Δt
2
= t
w2
– T
s
,
o
C
Σr: tổng nhiệt trở của thành ống đốt, m
2
.độ/W
α
1
, α
2
: hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ, phía dung dịch sôi, W/m
2
.độ
Ta có:
q =
rΣ
1
(t
w1
– t
w2
)
q
1
= α
1
.Δt
1
q
2
= α
2
.Δt
2
Theo lý thuyết q = q
1
= q
2
Do chưa có các giá trị hiệu số nhiệt độ ta phải giả sử Δt
1
để tính nhiệt tải riêng,
sau đó kiểm tra lại bằng cách so sánh q
1
và q
2
. Nếu kết quả so sánh nhỏ hơn 5% thì
chấp nhận giả thiết.
+3++),'$55:„#k.5$<$1'A15€:
Σr = r
1
+
λ
δ
+ r
2
, m
2
.độ/W yz3{
r
1
: nhiệt trở trung bình của hơi nước (có lẫn dầu nhờn)
r
1
= 0,232.10
-3
m
2
.độ/W yzM{
r
2
: nhiệt trở trung bình lớp cặn bẩn
r
2
= 0,387.10
-3
m
2
.độ/W
δ: chiều dày thành ống đốt, m
λ: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống đốt, W/m.độ
Chọn vật liệu làm ống truyền nhiệt bằng thép 304, tra bảng yz3(3{z|cU}
ta được: λ = 50 W/m.độ
Chọn : δ = 2,108 mm = 2,108.10
-3
m
xviii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
Đường kính ngoài: d
ng
= 101,6 mm = 101,6.10
-3
m
⇒
Đường kính trong: d
tr
= d
ng
– 2.δ = 97,384.10
-3
m
( />Vậy: Σr = r
1
+
λ
δ
+ r
2
Σr = 0,232.10
-3
+
50
10.108,2
3−
+ 0,387.10
-3
= 0,000661 m
2
.độ/W
+3+361#ji$5…(t…+
a. α1 : hệ số cấp nhiệt phía hơi ngưng tụ, W/m2.độ
Trường hợp ngưng hơi bão hòa tinh khiết (không chứa khí không ngưng) trong
ống ngang, hệ số cấp nhiệt được tính theo công thức:
W/m
2
.K
r : ẩn nhiệt hóa hơi, J/kg
ρ : khối lượng riêng nước ngưng, kg/m
3
g = 9,81 m/s
2
µ: độ nhớt của nước ngưng, Pa.s
λ : hệ số dẫn nhiệt nước ngưng, W/m.K
d: đường kính ngoài của ống, m
t
đ
, t
T1
: nhđộ hơi đốt, nhiệt độ thành ống phía hơi ngưng tụ (bằng t
w1
),
o
C
g'q$55g:'-
(
i$K.$&'%'
Nồi
t
hđ
,
0
C
Δt
1
,
0
C
t
w1
,
0
C
d, m
r,
J/kg
ρ,
kg/m
3
µ, Pa
.s
λ, W/m.K
α
1
,
W/m
2
.độ
q
1
,
W/m
2
1 110 0,128 109,872 0,1016 2234000 951 0,259 0,000684 26671,78 3413,99
2 98,5 0,248 98,252 0,1016 2263900 959,42 0,287 0,0006817 22149,13 5492,98
3 83,1 1,174 81,926 0,1016 2301940 969,82 0,34 0,0006769 14454,47 16969,54
Δt
1
tự chọn, sau đó kiểm tra lại với thực tế, nếu tỉ lệ sai số < 5% thì chấp nhận.
r= i, tra theo nhiệt đô hơi đốt từ yz3r{z|XU}
xix
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
b…+ : hệ số cấp nhiệt phía dung dịch sôi, W/m2.độ
α
2
được tính theo công thức:
435,0
2565,0
2
=
dd
n
n
dd
n
dd
n
dd
n
C
C
µ
µ
ρ
ρ
λ
λ
αα
yzU({z|c+U}
Trong đó: Chỉ số dd biểu thị cho dung dịch, chỉ số n biểu thị cho nước.
λ: hệ số dẫn nhiệt, W/m.độ
ρ: khối lượng riêng, kg/m
3
C: nhiệt dung riêng, J/kg.độ
μ: độ nhớt động lực, m.Pa.s
Hệ số cấp nhiệt của nước khi sôi sủi bọt, đối lưu tự nhiên, áp suất 0,2 ÷ 100 atm
được tính theo công thức:
5,033,2
2
)(3,45 pt
n
∆=
α
, W/m
2
.độ yzMM{
Δt
2
= t
w2
– t
dds
,
o
C
p: áp suất tuyệt đối trên mặt thoáng (bằng áp suất hơi thứ), atm
Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch λ
dd
được tính theo công thức:
λ
dd
= (326,775 + 1,0412T – 0,00331T
2
).(0,796 + 0,009346. %H
2
O).10
-3
T: nhiệt độ sôi dung dịch, K
Do q
w
= q
1
⇒
Δt
w
= t
w1
- t
w2
= q
w
.Σr = q
1
.Σr
Từ Δt
w
ta suy ra được Δt
2
và tính được α
n
:
g'r61#ji$55$ba$5Ah6@
Nồi P, atm Δt
w
,
0
C t
w2
,
0
C Δt
2
,
0
C α
n
, W/m
2
.độ
1 1,016 2,2566 107,62 4,0654 1198,79
2 0,5709 3,6309 94,62 4,9811 1442,63
3 0,1258 11,217 70,71 8,7091 2489,32
Từ α
n
ta tính được α
2
:
g'(s$55g:'-
+
i$K.S'S?#$6@
xx
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
λ,
W/m.độ
ρ,
kg/m
3
C,
J/kg.độ
μ
m.Pas
α
2
,
W/m
2
.độ
q
2
,
W/m
2
So sánh
với q
1
Nồ
i 1
dd 0,40721 1019,93 3672,3 0,3028 853,16 3468,4 1,57%
Nước 0,6827 955,77 4224,62 0,2738
Nồ
i 2
dd 0,43911 1054,98 3516 0,3238 1107,66 5517,42 0,44%
Nước 0,6799 965,54 4263,32 0,3162
Nồ
i 3
dd 0,49631 1117,98 3196,4 0,5457 1949,71 16980,28 0,06%
Nước
0,6606 982,12 4183 0,4556
Ta tính được hệ số truyền nhiệt K và bề mặt truyền nhiệt F với:
F =
F: bề mặt truyền nhiệt, m
2
Q: lượng nhiệt do hơi đốt cung cấp, W
K: hệ số truyền nhiệt , W/m2.độ
Δt
hi
: nhiệt
độ hữu ích,
o
C
Thực tế nhiệt lượng bị mất ra môi trường xung quanh một lượng đáng kể do: mất
nhiệt trên đường ống dẫn, tỏa ra môi trường xung quanh ổ buồng bốc và buồng đốt,
quá trình truyền nhiệt không đảm bảo như trong lý thuyết đã tính toán. Do vậy người
ta thường tăng khoảng 10% diện tích bề mặt truyền nhiệt để bù vào lượng mất mát đó.
F
tt
= F + 10%.F
g'((/0B55:L/$5
Nồi Q, W K, W/m
2
.độ Δthi tính,
0
C F, m
2
F
tt
, m
2
1 603645,42 427,37 6,45 218,99 240,89
2 592927,99 483,76 8,86 138.34 152,17
3 575485 592,57 21,1 46,03 50,63
+MK#$5$%4#>N'A15
+M(11'5:L/$5
π.d.l
F
n
=
, ống
F: bề mặt truyền nhiệt thực tế, m
2
xxi
Q
K. Δt
hi
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
d: đường kính ống truyền nhiệt, m, ở đây α
1
>α
2
nên chọn đường kính trong (d
tr
=
97,384 mm = 97,384.10
-3
m)
l: chiều dài ống truyền nhiệt, m
Tổng số ống truyền nhiệt:
===
−
2,1 .10 97,384. π.
348,72
π.d.l
F
n
3
542,78 ống
Số ống truyền nhiệt của từng nồi:
N(:
===
−
3,1 .10 97,384. π.
192,96
π.d.l
F
n
3
211 ống
N+:
===
−
2,9 .10 97,384. π.
118,47
π.d.l
F
n
3
139 ống
N3:
===
−
2,1 .10 97,384. π.
37,59
π.d.l
F
n
3
59 ống
+M+%Q'RK$5:a'>N'A15
Chọn đường kính trong buồng đốt là 2 m.
+OK#$5$%4#>N'>1#
Đường kính buồng bốc:
Đường kính trong buồng bốc bằng đường kính trong buồng đốt.
V
kgh
: thể tích không gian hơi, m
3
tth
kgh
.Uρ
W
V =
, m
3
yzU({z|c3+}
W: lượng hơi thứ bốc lên trong thiết bị, kg/h
U
tt
: cường độ bốc hơi thể tích cho phép của khoảng không gian hơi (thể tích hơi
nước bốc hơi trên 1 đơn vị thể tích của khoảng không gian hơi trong 1 đơn vị thời
gian), m
3
/m
3
.h
Ở áp suất thường U
tt
= 1600÷1700 m
3
/m
3
.h , áp suất hơi thứ có ảnh hưởng đáng
kể đến U
tt
. Tuy nhiên không có số liệu hiệu chỉnh ở áp suất nhỏ hơn 1 atm nên có thể
chọn U
tt
= 1700 m
3
/m
3
.h.
ρ
h
: khối lượng riêng của hơi thứ, kg/m
3
xxii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
H
kgh
: chiều cao không gian hơi, m
2
bb
kgh
kgh
π.D
4V
H =
, m yzU+{z|c3M}
g'(+K#$5$%4#>N'>1#
Nồi
Nhiệt độ
hơi thứ,
0
C
Áp suất
hơi thứ,
atm
ρ
h
,
kg/m
3
U
tt
t
m
3
/m
3
.h
Wt
kg/h
Vt
m
3
D
bb
t m
H
kgh
,
m
1 99,5 1,016 0,588 1700 912,84 0,914 3 0,29
2 84,1 0,5709 0,342 1700 904,86 1,555 2,8 0,45
3 51 0,1258 0,087 1700 882,3 5,948 2 1,89
Do dung dịch chiếm h
1
= 0,45 m chiều cao buồng bốc nên tổng chiều cao tối
thiểu buồng bốc là:
H
bb1
= H
kgh1
+ h
1
= 0,29 + 0,45 = 0,74 m
H
bb2
= H
kgh2
+ h
1
= 0,45 + 0,45 = 0,9 m
H
bb3
= H
kgh3
+ h
1
= 1,89 + 0,45 = 2,34 m
Do đó chọn chiều cao buồng bốc nồi 1 và 2 là 1,8 m, chiều cao buồng bốc nồi 3
là 2,5 m.
+P%Q'RK$#9#1'ST
Đường kính trong các ống dẫn và cửa ra vào thiết bị được xác định theo công
thức:
0,785.ω
V
d
S
=
, m yzUM{z|cM+}
V
S
: lưu lượng khí (hơi) hoặc dung dịch chảy trong ống, m
3
/s
ω: tốc độ thích hợp của (hơi) hoặc dung dịch chảy trong ống, m/s
+P(1"4S'S?#$"<%4#'%'
V
S
=
ρ
G
, m
3
/s
G: khối luợng dung dịch, nước ngưng đi trong ống, kg/s
ρ: khối lượng riêng dung dịch, nước ngưng ở nhiệt độ tương ứng, kg/m
3
ω trong khoảng 0,5÷1 m/s
xxiii
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
+P+1"4$&>†a$‡.
V
S
= G.v”, m
3
/s
G: khối lượng hơi đi trong ống, kg/s
v”: thể tích riêng của hơi ở nhiệt độ tương ứng, m
3
/kg
ω trong khoảng 20÷40 m/s
g'(3K#$5$%4##9#1'ST
G,
kg/h
ρ
dd
,
kg/m
3
v"
hơi
,
m
3
/kg
V
S
,
m
3
/s
ω,
m/s
d,
m
d
chuẩn
,
mm
Bề
dày,
mm
Ống nhập liệu 1,083 1013,4 0,001069 0,5 0,0522 73 3,05
Ống tháo
sản phẩm
Nồi 1 0,821 1029,356 0,000798 0,5
0,045
1
60,3 3,92
Nồi 2 0,571 1072,019 0,000533 0,5 0,0369 42,2 3,56
Nồi 3 0,333 1185,59 0,000281 20 0,0268 33,4 3,38
Ống dẫn hơi đốt 0,27 1,212 0,327493 20
0,144
4
168,3 3,41
Ống dẫn
hơi thứ
Nồi 1 0,262 1,706 0,44681 20 0,1687 219,1 3,76
Nồi 2 0.25 2,937 0,73419 20 0,2162 273,1 4,2
Nồi 3 0,238 11,561 2,75261 0,5
0,418
7
457,2 9,53
Ống nước
Ngưng
Nồi 1 0,27 951 0,000284 0,5 0,0269 60,3 3,92
Nồi 2 0,261 959,42 0,000273 0,5 0,0264 33,4 3,38
xxiv
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm khóa 34 - 2010 GVHD: Th.s Văn Minh Nhựt
Nồi 3 0,25 969,82 0,000258 0,5 0,0256 33,4 3,38
d
chuẩn
tra từ: ( />+U),'R=55$=5>?#$K$
g'(Mg'5m05n55$=5>?#$K$
)ˆ‰ Š( Š+ Š3
Nhiệt độ sôi của dung dịch ở áp suất làm việc (
o
C) 103,55 89,64 62
Nhiệt độ hơi đốt (
o
C) 110 98,5 83,1
Nhiệt lượng tiêu tốn cho quá trình Q (W) 603645,42 592927,99 575485
Lượng hơi đốt cần thiết (kg/h) 972,75 912,83 904,86
Hệ số cấp nhiệt khi ngưng tụ α1 (W/m
2
.độ)
26671,78 22149,13 14454,47
Hệ số cấp nhiệt α
2
(W/m
2
.độ)
853,16 1107,66 1949,71
Hệ số truyền nhiệt K 533,52 621,35 804,5
Bề mặt truyền nhiệt F (m
2
) 193 118,47 37,29
Số ống truyền nhiệt (ống) 211 139 59
Chiều dài ống truyền nhiệt (m) 3,1 2,9 2,1
Chiều dày thành ống truyền nhiệt (mm) 2,108 2,108 2,108
Đường kính buồng đốt (mm) 3000 2900 2000
Đường kính buồng bốc (mm) 3000 2900 2000
Chiều cao buồng bốc (mm) 1800 1800 2500
C3)D)EVWX)D)E)WYZ[)
3(%8'%4#7\$#*5$=5A]'%'5^
( )
( )
2đ2cn
2cn
n
ttC
tCiW
G
−
−
=
, kg/s yzqM{z|cO(}
G
n
: lượng nước lạnh cần thiềt để ngưng tụ, kg/s
W: lượng hơi ngưng tụ đi vào thiết bị ngưng tụ, kg/s
i: hàm nhiệt của hơi ngưng, J/kg
t
2đ
, t
2c
: nhiệt độ đầu và cuối của nước lạnh,
o
C
C
n
: nhiệt dung riêng trung bình của nước, J/kg.độ
Ở đây W = W
3
= 882,3 kg/h = 0,245 kg/s
Chọn t
2đ
= 30
o
C, t
2c
= 40
o
C , nhiệt độ trung bình = (30+40)/2= 35
o
C
⇒
C
n
(35
o
C) = 4180 J/kg.độ
xxv
