đồ án kỹ thuật lạnh. chương 5

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
212
lượt xem
120
download

đồ án kỹ thuật lạnh. chương 5

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước (giải nhiệt nước) bình ngưng ống vỏ nằm ngang NH3 Xác định diện tích trao đổi nhiệt Ta có: Qk = kF.Uttb. Trong đó: - Qk - F - tw1 - tw2 : phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ = 136,6 (kw) : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Dòng nhiệt riêng được xác định theo công thức qF = k. Uttb Trong đó: (Theo bảng 22 SKG trang 62 ). Đối với bình ngưng ống vỏ NH3 nằm ngang ta chọn: + Hệ số truyền nhiệt k...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: đồ án kỹ thuật lạnh. chương 5

  1. ch-¬ng 5: tÝnh chän b×nh ng-ng A.tÝnh chän ®¬n gi¶n 1.Chän thiÕt bÞ ng-ng tô lµm m¸t b»ng n-íc (gi¶i nhiÖt n-íc) b×nh ng-ng èng vá n»m ngang NH3 2.X¸c ®Þnh diÖn tÝch trao ®æi nhiÖt Ta cã: Qk = k.F.ttb Trong ®ã: - Qk : phô t¶i nhiÖt cña thiÕt bÞ ng-ng tô = 136,6 (kw) - F : diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt - ttb : hiÖu nhiÖt ®é trung b×nh - tw1 : nhiÖt ®é n-íc vµo b×nh ng-ng - tw2 : nhiÖt ®é n-íc ra khái b×nh ng-ng  TÝnh hiÖu nhiÖt ®é trung b×nh logarit t max  t min ttb =  5 0C t max ln t min  Dßng nhiÖt riªng ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc qF = k. ttb Trong ®ã: (Theo b¶ng 22 SKG trang 62 ). §èi víi b×nh ng-ng èng vá NH3 n»m ngang ta chän: + HÖ sè truyÒn nhiÖt k = 800 (w/m2k) VËy: qF = 1050.5 = 5250 (w/m2) Khi ®ã ta cã: Qk 136 ,6.10 3 F=   26 (m2) kt tb 1050.5
  2. Dùa vµo b¶ng 23 ta chän 2 b×nh ng-ng {Model 20KRT cã bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt lµ 20 m2}. Ký hiÖu diÖn kÝch th-íc phñ b× (mm) sè kÝch th-íc nèi thÓ khèi tÝch èng èng (mm) tÝch l-îng bÒ ®-êng dµi réng cao h¬i láng n-íc gi÷a (kg) mÆt kÝnh (d) (d1) (d2) c¸c 2 (m ) ( L) (B) (H) èng (D) (m3) KRT-20 20 500 2930 810 910 144 50 20 70 0,32 995 3.L-îng n-íc lµm m¸t cung cÊp cho thiÕt bÞ ng-ng tô Ta cã: Qk Vn = C n . n .t w Trong ®ã: - Qk : phô t¶i nhiÖt cña thiÕt bÞ ng-ng tô = 136,6 (kw) - Cn : nhiÖt dung riªng cña n-íc = 4,19 kj/kg.k - n : khèi l-îng riªng cña n-íc = 1000 kg/m3 - tw : ®é t¨ng nhiÖt ®é trong TBNT = 5 K VËy 136 ,6 Vn =  0 ,0065 (m3/s) 4 ,19.1000.5 B.tÝnh chÝnh x¸c  t N  t 1  37 ,6 0 C  ®iÒu kiÖn khÝ hËu t¹i Hµ T©y   ; Qk = 136,6 (kw).  N   1  84%  Tra ®å thÞ i – d cña kh«ng khÝ Èm ta ®-îc t- = 34,6 0C - NhiÖt ®é n-íc vµo b×nh ng-ng chän : tw1 = 36,5 0C - NhiÖt ®é n-íc ra khái b×nh ng-ng chän : tw2 = 40 0C - NhiÖt ®é ng-ng tô : tk = 45 0C
  3. - HiÖu nhiÖt ®é n-íc lµm m¸t : tw = tw2 – tw1 = 40 – 36,5 = 3,5 0C - HiÖu nhiÖt ®é trung b×nh max : tmax = tk – tw1 = 45 – 36,5 = 8,5 0 C - HiÖu nhiÖt ®é trung b×nh min : tmin = tk – tw2 = 45 - 40 = 5 0C VËy t max  t min 8 ,5  5 ttb =   6 ,5 (0C) t max 8 ,5 2 ,3. lg 2 ,3. lg t min 5 1.L-u l-îng n-íc qua b×nh ng-ng Qk 136 ,6 mn =   5 ,02 (kg/s) C n .t w 4 ,19.6 ,5 2.Chän èng trao ®æi nhiÖt cho b×nh ng-ng - §-êng kÝnh bªn trong cña èng : di = 20 (mm) = 0,02 (m) - §-êng kÝnh bªn ngoµi cña èng : da = 25 (mm) = 0,025 (m) - Sè èng trong mét ph©n tè : n = 14 - ChiÒu dµi cña mçi èng : L = 3 (m) - s = 2,5 mm - DiÖn tÝch cho mét mÐt chiÒu dµi èng fa = 0,0785 m2/m; fi = 0,0628 m2/m - Chän tèc ®é n-íc trong b×nh ng-ng n = 1,5 m/s 3.X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt i tõ v¸ch trong cña èng tíi n-íc lµm m¸t C¸c th«ng sè lµm m¸t b×nh ng-ng (tra ë b¶ng 6.1 tµi liÖu m«i chÊt 1 l¹nh) víi nhiÖt ®é trung b×nh tw = t w 1  t w 2   1 36 ,5  40   38 ,25 0C ta cã: 2 2 n = 992,2 kg/m3;  = 0,615 W/m.K;  = 0,72.10-6 m2/s; Pr = 4,28 - TrÞ sè Reynol:  n .d i 1 ,5.0 ,02 Re =   41666 ,7  0 ,72.10  6 - §©y lµ chÕ ®é chuyÓn ®éng rèi nªn Nu cã d¹ng:
  4. Nu = 0,021.Re0,8.Pr0,43 = 0,021.41666,70,8.4,360,43 = 196,4 VËy hÖ sè to¶ nhiÖt cña n-íc lµ: Nu . 196 ,4.0 ,615 i =   6037 ,8 (W/m2k) di 0 ,02 4.X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt a tõ m«i chÊt l¹nh ng-ng tíi thµnh èng tÝnh theo bÒ mÆt trong cña èng. di da N ¦ íc lµm m¸t twtb qi Líp cÆn bÈn Líp v¸ch èng tv M «i chÊt l¹nh trong èng tk  tv qa  t tb Cã thÓ gäi nhiÖt ®é trung b×nh logarit ttb = tk – twtb vµ tv = tk – tv khi ®ã ta cã: tv – twtb = ttb – tv VËy t v  t wtb t tb  t v qi =   K .t tb  t v  1 i 1 i   i i  i i Trong ®ã i +  = 0,00086 m2.K/W: lµ tæng nhiÖt trë cña v¸ch èng vµ cÆn bÈn i VËy
  5. 1 K=  975 (W/m2K) 1  0 ,00086 6037 ,8 Suy ra qi = 975.(ttb - tv)  Chän tv = 0,3.ttb (1) Khi ®ã qi = 975.0,7. ttb = 682,5.ttb = 682,5.6,5 = 4436,3 (W/m2) - C¸c èng ®-îc bè trÝ trªn mÆt sµng theo ®Ønh cña tam gi¸c ®Òu, chïm èng cã d¹ng h×nh lôc gi¸c víi sè èng ®Æt theo ®-êng chÐo lôc gi¸c lín m x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Qk m = 0,75. 3 q i .s .d i .l / Di  Trong ®ã +s : b-íc èng ngang, s = 1,3.da = 1,3.0,025 = 0,0325 + l/Di : tØ sè gi÷a chiÒu dµi èng vµ ®-êng kÝnh trong cña th©n, lÊy l/Di = 8 VËy 136 ,6.10 3 m = 0,75. 3  13 ,6  chän m = 14 èng 4436 ,3.0 ,0325.0 ,02.8 §©y chÝnh lµ sè èng theo chiÒu ngang nz = m = 14 èng - HÖ sè to¶ nhiÖt tõ phÝa m«i chÊt ng-ng tô tÝnh theo bÒ mÆt trong cña èng a ®èi víi h¬i NH3 ta cã: h . 2 . 3 .g a = 0,72. 4  . h  .d a .t v Trong ®ã + h : Lµ hiÖu entanpi vµo vµ ra cña NH3 ë b×nh ng-ng  h = r + C¸c th«ng sè vËt lý cña m«i chÊt l¹nh NH3 khi ng-ng tô ë nhiÖt ®é 45 0C (tra theo b¶ng 7.21 tµi liÖu m«i chÊt l¹nh) ta cã: Cp = 4,95 kj/kg.K;  = 0,4273 W/m.K;  =115.10-6 N.s/m2; r = 1070 kj/kg;  = 569,6 kg/m3.
  6. + h : hÖ sè hiÖu chØnh do sù thay ®æi vËn tèc dßng h¬i vµ mµng láng tõ trªn xuèng d-íi h = (nz/Z)- 0,167 = 0,5 Thay sè ta ®-îc 1070.10 3 .569 ,6 2 .0 ,4273 3 .9 ,81 a = 0,72. 4 .0 ,5 = 6276,8.tv- 0,25 115.10  6 .0 ,025.t v + MËt ®é dßng nhiÖt vÒ phÝa m«i chÊt qa = a.tv = 6276,8. tv0,75 (2) Tõ (1) vµ (2) ta cã b¶ng sau: tv 0,6 0,8 1 1,2 qi = 975.(6,5 - tv) 5752,5 5557,5 5362,5 5167,5 qa = 6276,8.tv0,75 4279,1 5309,5 6276,8 7196,5 q (W/m2) 8000 qa 6000 qi 4000 2000 0,6 0,8 1,0 1,2  tv Theo c¸c gi¸ trÞ tÝnh ®-îc nh×n vµo ®å thÞ ta cã q = 5400 W/m2; tv = 0,84 K + Ta chän sè èng theo hµng ngang cña ®-êng chÐo lín lµ 16 trong lôc gi¸c ®Òu, vËy tæng sè èng sÏ lµ: n = 0,75.142 + 0,25 = 0,75.142 + 0,25  150 (èng) 5.DiÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cÇn thiÕt
  7. Q k 136 ,6.1000 Fi =   25 ,3 (m2) q 5400 6.Tæng chiÒu dµi èng trao ®æi nhiªt Fi 25 ,3 L=   402 ,8 (m) f i 0 ,0628 7.ChiÒu dµi èng trong b×nh ng-ng L 402 ,8 l=   2 ,69 (m) n 150
Đồng bộ tài khoản