intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án môn học: Tháp hấp thụ xử lý khí SO2

Chia sẻ: Nguyễn Thành Chung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST
Báo xấu
261
lượt xem 42
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nền công nghiệp phát triển đã làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. Xuất phát từ thực tế đó mà "Đồ án môn học: Tháp hấp thụ xử lý khí SO2" đã được thực hiện. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học: Tháp hấp thụ xử lý khí SO2

  1. Đồ án môn học PHẦN 1: MỞ ĐẦU Nền công nghiệp phát triển đã làm cho vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. Các chất gây ô nhiễm được phát sinh từ rất nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt từ các nguồn ô nhiễm công nghiệp. Hoạt động công nghiệp đã thải ra môi trường nhiều dạng chất ô nhiễm mà một trong số đó là ô nhiễm không khí. Chất gây ô nhiễm không khí mà chúng ta xét là SO2. Sunfu đioxit (SO2) sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, sự phân huỷ và đốt cháy các hợp chất hữu cơ, các hoạt động của núi lửa hoặc từ các xí nghiệp hóa chất, nhà máy luyện kim, nhà máy vật liệu xây dựng… Khí SO2 là loại khí tương đối nặng nên thường ở gần mặt đất ngang tầm sinh hoạt của con người. Khí SO2 không màu có mùi hăng cay khi nồng độ trong khí quyển là 1 ppm, dễ hoà tan trong nước…Trong các chất ô nhiễm không khí thường gặp thì SO2 là chất gây tác hại đã từng xảy ra ở nhiều nơi nhất trên thế giới Khí SO2 gây tổn thương lớp mô trên cùng của bộ máy hô hấp, gây bệnh khí thũng và suy tim. Đối với thực vật, khí SO2 thâm nhập vào các mô của cây và kết hợp với nước tạo thành axit sunfurơ H2SO3 gây tổn thương màng tế bào và làm suy giảm khả năng quang hợp. Ngoài ra khí SO2 còn là tác nhân gây han gỉ mạnh đối với kim loại, gây tác hại mạnh đối với giấy và gia thuộc, làm cho độ bền , độ dai của chúng bị giảm sút…Chính vì vậy mà trước khi thải ra môi trường dòng khí thải cần phải được xử lý để làm giảm nồng độ khí thải tới giới hạn cho phép để không gây hại cho người động vật và thực vật. Một trong những phướng pháp để xử lý là phương pháp hấp thụ. Hấp thụ là quá trình dùng một chất lỏng để hút một hoặc nhiều cấu tử trong khí. Trong đồ án môn học nàythiết bị hấp thụ được chọn là loại tháp đệm để tách riêng hỗn hợp khí SO2- không khí, sử dụng dung môi là H2O với số liệu như sau: Lưu lượng khí thải vào tháp (m3/h): 10000 (ở 1atm, 30oC ) Nồng độ khí thải vào tháp ( thể tích): 3.5 Nồng độ cuối của dung môi ( trọng lượng ): 0.28 Hiệu suất hấp thụ (): 78 Tháp làm việc ở điều kiện áp suất 5atm và nhiệt độ 300C. Tháp đệm được sử dụng rộng rãi trong kỹ nghệ hoá học.Trong tháp đệm, chất lỏng chảy từ trên xuống theo bề mặt đệm và khí đi từ dưới lên phân tán đều trong chất lỏng.Giới 1
  2. Đồ án môn học hạn làm việc của tháp đệm tương đối rộng nhưng khó làm ướt đều đệm.Tuỳ theo vận tốc khí mà tháp có thể làm việc ở các chế độ khác nhau.  Nguyên tắc làm việc của tháp hấp thụ Chất lỏng từ bể chứa 1 nhờ bơm 2 bơm thẳng lên tháp 4. Trong tháp chất lỏng được tưới từ trên xuống đều trên bề mặt đệm nhờ thiết bị phân phối chất lỏng 3. Dòng khí cần xử lý được hút vào máy nén 5,tại đây áp suất của dòng khí được nâng lên tới áp suất làm việc. Sau đó dòng khí được đẩy vào tháp. dòng khí đi từ dưới lên tiếp xúc với chất lỏng chảy từ trên xuống trên bề mặt đệm. Khí sau khi xử lý đi ra khỏi tháp qua cửa 6, chất lỏng sau hấp thụ ra khỏi tháp theo cửa 7 xuống bể chứa hoặc mương dẫn 8. Sơ đồ như hình vẽ 1 2
  3. Đồ án môn học PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THÁP HẤP THỤ I. Cân bằng vật liệu của quá trình hấp thụ: Nồng độ của SO2 trong khí thải là 3,5% thể tích. yđ = 0,035 (Kmol SO2/ Kmol hỗn hợp) yd 0,035 Yđ = = = 0,03627 (Kmol SO2/ Kmol khí trơ) 1  y d 1  0,035 Yd  Yc Hiệu suất:  = Yd Suy ra Yc = Yd (1-) = 0,03727(1-0,78) = 0,007979 (Kmol SO2/ Kmol khí trơ) Yc Suy ra yc = = 0,007916 (Kmol SO2/ Kmol hỗn hợp) 1  Yc Điều kiện làm việc: to = 300C, p = 5atm áp dụng phương trình khí lý tưởng để tính dòng khí thải ở điều kiện làm việc P1V1=P2V2 trong đó: P1, V1 là áp suất và thể tích khí thải ở điều kiện đầu vào P2, V2 là áp suất và thể tích khí thải ở điều kiện làm việc P1V1 1 10000 Suy ra V2 = = = 2000 (m3/h) P2 5 Ta có: PV=Gy RT trong đó: Gy: số Kmol khí R: hằng số khí lý tưởng có giá trị R= 8314(KJ/ Kmol 0 K) T: nhiệt độ làm việc PV 5 x1.013x10 5 x2000 Suy ra Gy =  = 42,121 (Kmol/ h) RT 8314 x303 *Phương trình cân bằng: mX Y= II-140 1  (1  m) X He m= P trong đó: P: áp suất làm việc (atm) He: hằng số Henry tra ở nhiệt độ làm việc tra bảng ta có: He = 3640mmHg 3
  4. Đồ án môn học 36400 M= = 9,5789 5  760 9,5789 X Phương trình đường cân bằng: Y= 1  8,5789 X Y Suy ra Xcb = 9,5789  8,5789Y Yd Thay Yđ = 0,03627 tacó Xcbc= 9,5789  8,5789Yd 0,03627 = 9,5789  8,5789  0,03627 = 0,003667 (Kmol SO2/ Kmol dung môi) Cho X một số giá trị nằm trong khoảng  Xđ ; Xc  ta có bảng giá trị cho đường cân bằng: X 0 0. 0. 0. 0. 0 0. 0001 0002 0003 0004 .0005 0006 Y 0 0. 0. 0. 0. 0 0. cb 000959 001919 002881 003845 .00481 005777 X 0. 0. 0. 0. 0. 0 0. 0007 0008 0009 001 002 .003 003056 Y 0. 0. 0. 0. 0. 0 0. cb 00675 007716 008688 009662 01959 .0295 030061 Yd  Yc *Tính lượng dung môi tối thiểu: GXmin = Gtrơ II-141 X cbc  X d 1 Gtrơ = GY II-141 1  Yd 1 = 402,121 = 388,046 (Kmol/h) 1  0,03627 0,03627  0,007979 GXmin = 388,0466 = 2993,7896 0,003667 (Kmol/h) *Lượng dung môi thích hợp: GX = GXmin, 4
  5. Đồ án môn học thường chọn = 1,2 suy ra GX= 1,2 x 2993,7896 = 3592,5475 (Kmol/h) = 64665,855 (Kg/h) Cân bằng vật liệu cho toàn tháp: Gtrơ(Yđ -Yc) = GX(Xc-Xđ) Gtr 388,0466 Xc = (Yd  Yc ) = (0,03627  0,007979) Gx 3592,5475 = 0,003056 (Kmol SO2/ Kmol dung môi) Xc suy ra xc = = 0,003047 (Kmol/ Kmol hỗn hợp) 1 X c Cân bằng vật liệu cho phần thể tích thiết bị giới hạn bởi một tiết diện bất kỳ của tháp với phần trên của tháp: Gtrơ (Y-Yc) = Gx(X- Xđ) Suy ra phương trình đường làm việc: Gx Y= X  Yc Gtr 3592,5475 = X  0,007979 = 9,258X + 0,007979 388,0466 Cho X một vài giá trị trong khoảng Xđ ; Xc ta có bảng giá trị sau: X 0 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0001 0002 0003 0004 0005 0006 Y 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. lv 007979 00891 00983 01076 01168 01261 01353 X 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0007 0008 0009 001 002 003 003056 Y 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. lv 01446 01539 01631 01724 0265 03575 03627 II. Xác định đường kính tháp: 4Vtb D= II-181   3600   tb trong đó: Vtb: lượng khí trung bình đi trong tháp (m3/h) tb: tốc độ khí trung bình đi trong tháp (m/s) 1.Tính Vtb: 5
  6. Đồ án môn học Vd  Vc Vtb = 2 Vđ = 2000 (m3/h) Vc = Vtrơ(1+Yc) II-183 Gtr  TR Vtrơ = P 388,0466  8314  303 = = 1929,999 (m3/ h) 5  1,013.10 5 Vc = 1929,999(1+ 0,007979) = 1945,3985 (m3/h) 2000  1945,3985 Vtb = = 1972,6993 (m3/h) 2 2. Tính tb: Y= 1,2  e-4X II-187  2 s   d   ytb  x 0,16 Y= ( ) g  Vd   xtb  n 3 G x 1 / 4  ytb 1 / 8 X= ( ) ( ) Gy  xtb trong đó: Gx, Gy: lượng lỏng và lượng hơi trung bình (kg/s) xtb, ytb: khối lượng riêng trung bình pha lỏng và pha lỏng (kg/m3) x, y: độ nhớt của pha lỏng theo t0 trung bình và độ nhớt của nước ở 200C (Ns/m2) g: gia tốc trọng trường Vđ: Thể tích tự do của đệm (m3/ m3) đ: tiết diện tự do đệm (m2/m3) * Tính G X : G Xdau  G Xcuoi GX  2 GX đầu = 64665,855 (Kg/h) GXcuối = GX đầu + G hấp thụ Ghấp thụ = Gtrơ(Yđ - Yc) = 388,0466(0,03627-0,007979) =10,9782(Kmol SO2/h) = 702,6065 (Kg SO2/h) GX cuối = 64665,855 + 702,6065 = 5368,4615 (Kg/h) 6
  7. Đồ án môn học 64665,855  5368,4615 GX cuối = = 65017,1583 (Kg/h) 2 *Tính G y G yd  G yc Gy  2 Mhỗn hợp đầu = MSO2 x Yđ + Mkk(1- Yđ) = 64 x 0,035 + 29(1 - 0,035) = 30,225 (Kg/Kmol hỗn hợp) GYđầu = 402,121 x Mhhđầu = 402,121 x 30,225 = 12154,1072 (kg/h) GXcuối = GYđầu - GYhấpthụ = 12154,1072 – 702,605 = 11451,5007 (kg/h) 11454,5007  12154,1072 GY  = 11802,804 (kg/h) 2 * Tính Yth : y d  y c 0,035  0,007916 ytb = = = 0,02146 (Kmol/Kmol hỗn hợp) 2 2 M khi 273  P khí =  22,4 T 1 64 273  5 SO2 =  = 12,8713(kg/m3) 22,4 303 29 273  5 kk =  = 5,8323 (kg/m3) 22,4 303  Yhh = SO2 x ytb + kk (1-ytb) = 12,8713 x 0,02146 + 5,8323(1- 0,02146) = 5,9834 (kg/m3) * Tính Xtb 1 atb 1  atb    Xtb  SO 2 H O 2 trong đó: atb: phần khối lượng trung bình của hỗn hợp a d  ac atb = 2 M SO2  xd ađ = = 0 (do xd = 0) M SO@  xd  M H 2O  (1  xd ) 7
  8. Đồ án môn học M SO2  xc ac = M SO2  xc  M H 2O  (1  xc ) 64  0,003047 = 64  0,003047  18(1  0,003047) =0,01075 (kg/kg hỗn hợp) 0,01075 suy ra atb = = 0,005375 (Kg/ Kg hỗn hợp) 2 tra bảng ta có: (H2O, 300C) = 995,8 (kg/m3) Nhiệt độ 200C 400 C Khối lượng riêng 1383 13 của SO2 27 nội suy (SO2 lỏng, 300C) = 1355 (kg/m3) 1 0,005375 1  0,005375    xtb 1355 995,68 suy ra Xtb = 997,1012 (kg/m3) *Tính X: lg  X = xtb lg  SO2  (1  xtb ) lg  H 2O I-84 tra (SO2, 300C) = 0,279.10-3 (Ns/m2) (H2O , 200C) = 1,005.10-3 (Ns/m2 ) (H2O, 300C) = 0,8007.10-3 (Ns/m2) x d  xc 0,003047 xtb = = = 0,001524 (Kmol/ Kmol hỗn hợp) 2 2 thay số vào ta có: lg  X = 0,001524lg0,279.10-3 + (1-0,001524)lg0,8007.10-3 suy ra X = 0,7994.10-3 (Ns/m2) * Tính y: M hh ytb  M SO2 (1  ytb ) M kk    I-85  hh  SO 2  kk (không khí, 300C) = 183.10-7(Ns/m2) (SO2, 00C) = 116.10-7(Ns/m2 ; C= 306 áp dụng công thức: 273  C T 3 / 2 t  0 ( ) I-86 T  C 273 8
  9. Đồ án môn học trong đó: 0: độ nhớt động lực của không khí ở O0C C: hằng số 273  360 303 3 / 2 suy ra (SO2, 300C) = 116.10-7 ( ) = 129.10-7 (Ns/m2) 303  306 273 ytb = 0,02146 (Kmol/ Kmol hỗn hợp) Mhh = ytb.MSO2 + (1- ytb)Mkk = 0,02146 x64 + (1+0,2146)29 = 29,7511 (Kg/ Kmol hỗn hợp) 1 0,02146  64 (1  0,02146)29 Ta có:   M hh 129.10 7 183.10 7 suy ra Mhh = 179,531.10-7 (Ns/m2) 0, 25 0,125  65017,1583   5,9834  X=     = 0,8082  11802,804   997,1012  suy ra Y = 0,04734 Y  g  Vd   xtb 3 1 s    d   ytb  x  0 ,16    n  chọn một số đệm ta có bảng mô tả sau (chọn lv = 0,9 s) Loại d V   D D  đệm đ sặc lv quy chuẩn tính lại 5x5x 1 0 0 0 2 2 0 1,0 000 ,62 ,138 ,12 ,41 ,4 ,12 8x8x 5 0 0 0 1 2 0 1,5 50 ,65 ,2 ,18 ,969 ,17 15x1 3 0 0 0 1 1 0 5x2 10 ,71 ,3 ,27 ,607 ,6 ,27 25x2 1 0 0 0 1 1 0 5x3,0 95 ,75 ,42 ,38 ,355 ,3 ,41 35x3 1 0 0 0 1 1 0 5x4,0 35 ,78 ,53 ,49 ,193 ,2 ,48 Chọn đệm vòng đổ lộn xộn kích thước 15x15x2, suy ra D= 1,6 (m) = 0,27 (m/s) III. Tính chiều cao làm việc của tháp: 9
  10. Đồ án môn học Sử dụng công thức: H = my . hy II-177 trong đó: my: số dơn vị chuyển khối pha khí hy: chiều cao một dơn vị chuyển khối pha khí. Gy hy = h1 + m h2 [II- 177] Gx trong đó: h1: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha hơi h2: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha lỏng. Vd 2  Re y  Pry 0.25 h1 = 3 (m) [II-177] a d 2/3   h2 = 256 x   Re x  Prx 0 , 25 0,5 (m)  x  Gx Rex = 4 Ft   d   x  y  s Rey = 4  y  d x Prx =  x  Dx y Pry =  y  Dy trong đó: x,y: độ nhớt của pha lỏng và pha khí (Ns/m2) Px, Py: hệ số khuyếch tán pha lỏng, khí (m2/s) : hệ số thấm ướt của đệm a: hệ số phụ thuộc hình dạng của đệm đệm vòng: a=0,123 Nếu Utt > 5 m3/m2 h thì hệ số thấm uớt của đệm:  = 1 [III- 90] *Tính hệ số khuyếch tán pha khí: 0,0043.10 4  T 1,5 1 1 DY =  (m2/s) [II- 127] P(v1 / 3 SO2  v1 / 3 kk ) 2 M SO2 M kk trong đó: T: nhiệt độ tuyệt đối ở diều kiện làm việc (0K) vSO2, vkk: thể tích mol của khí SO2 và không khí (cm3/mol) P: áp suất làm việc (at) tra bảng ta có: vSO2 = 44,8 (cm3/mol) vkk = 29,9 (cm3/mol) 10
  11. Đồ án môn học chuyển P = 5 atm sang P(at) 735,5 P=  5 = 4,839 (at) 760 0,0043.10 4  3031,5 1 1 suy ra PY =  = 0,2369.10-5 (m2/s) 4,839(44,81 / 3  29,91 / 3 ) 2 64 29 *Tính hệ số khuyếch tán pha lỏng: 1 1 1.10 6  M SO2 M H 2O D20 = II_133 A  B   H 2O (v1 / 3 SO2  v1 / 3 H 2O ) 2 trong đó: A,B: hệ số liên hợp đối với khí hoà tan trong nước: A=1, B= 4,7 vSO2, vH2O: thể tích mol SO2 và nước vH2O = 18,9 (cm3/mol) H2O: độ nhớt của nước ở 200C (CP) 1 1 1.10 6 D20 = 64 18 = 0,1466.10-8 (m2/s) 4,7 1,005 (18,9  44,8 ) 1/ 3 1/ 3 2 DX = D20[1+ b(t-20)] [II-134] 0,2  0,2 1,005 b= = = 0,02006 3  3 998,23 DX = 0,1466.10-8 [1+ 0,02006(30-20)]= 0,176.10-8 (m2/s) Thay số vào ta có: Rex=145,061; Rey=1309,24 Prx=455,525; Pry=1,2666 h1 = 0,1311; h2 = 1,6362;hy = 3,0282 *Tính my: cho x các gía trị trong khoảng [xđ, xc], ta có bảng giá trị sau: Y 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 007979 008705 009831 01076 01168 01261 01353 1/ 1 1 1 1 1 1 1 (Y-Ycb) 25,329 25,8481 26,3978 26,979 27,5926 28,2394 28,9204 Y 0, 0, 0, 0, 0, 0, 01446 01539 01631 01724 0265 03627 11
  12. Đồ án môn học 1/ 1 1 1 1 1 1 (Y-Ycb) 29,6368 30,3896 31,1801 32,0095 42,8009 61,03 Từ đồ thị h.3 suy ra my = 3,9365 H = myhy = 3,9365x3,0282 = 11,9 (m) Quy chuẩn: H = 12 (m) Chọn loại đệm vòng đổ lộn xộn có kích thước 15x15x2 thì: Dtháp= 1,6 (m) H=12 (m) IV.Tính trở lực của tháp: P = Pư + Pk Do Rey = 485,288 > 400 nên sử dụng công thức: 1,56  H   y  y  d  y 1,8 0 ,8 1, 2 0, 2 P = 3 [II- 189] Vd Thay số vào ta có: 1,56  12  0,271,8  5,9834 0,8  3101, 2  179,635 0, 2.10 1, 4 Pk = 3 = 2275,1285 (N/m2) 0,71  G  0 , 405  y  0 , 225   0 , 045  Pư = Pk 1  A1  x      x   [II- 190] G       y   c   y    . Xác định A1:  y 0,27   0,9 x 0,3 tra đồ thị hình IX.26 [II-190] ta có A1 = 6,25 Thay số và ta có:   65017,1583  0 , 405  5,9834  0 , 225  0,7994  0, 045  Pư = 2275,125 1  6,25         11802,804   997,1012   0,0179534   = 12923,75 (N/m2) suy ra P = 12923,75 + 2275,1285 = 15198,88 (n/m2) 12
  13. Đồ án môn học PHẦN III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG BƠM DUNG MÔI LÊN THÁP I. Tính toán áp suất toàn phần cần thiết để khắc phục sức cản thuỷ lợi của hệ thống kể cả ống dẫn: Tháp làm việc ở áp suất 5atm nên ta sử dụng bơm để bơm dung môi trực tiếp lên tháp. Chọn loại bơm bơm ly tâm. * Ưu điểm của bơm ly tâm -Loại bơm này tạo được năng suất cao, cung cấp chất lỏng đều đặn, liên tục. -Bơm có cấu tạo gọn, vận hành dễ dàng. -Có thể điều chỉnh được năng suất của bơm bằng cách thay đổi tiết lưu ống đẩy hoặc thay đổi số vòng quay của bơm. *Nhược điểm -áp suất tạo ra thấp -Hiện tượng xâm thực dễ xảy ra làm mòn thân bơm Khi khởi động bơm ly tâm không có khả năng hút chất lỏng từ bể chứa lên bơm nên cần phải mồi bơm trước khi mở máy. Để khắc phục nhược điểm điểm này ta bố trí bơm trên cùng mặt bằng với bể chứa chất lỏng. Bố trí hệ thống bơm như sau: 13
  14. Đồ án môn học Ta có: P = Pđ + Pm + Pc + PH [I- 376]  2 * Tính áp suất động lực học: Pđ = [I- 376] 2 chọn hút = đảy = 2 (m/s), dựa vào bảng II.2 [I-369] V 64665,855 dống =  = 0,107 (m) 0,785 0,785  2  995,68  3600 Quy chuẩn: d = 11 (cm) hút = đảy = 1,9 (m/s) 995,68  1,9 2 suy ra Pđ = = 1797,2 (N/m2) 2 * Tính Pm: L 2 Pm =   (N/m2) [I-377] d td 2 trong đó: L: chiều dài ống dẫn (m) dtđ : đường kính tương đương của ống (m) : hệ số ma sát     d td chuẩn số Re của lưu thể: Re = [I-377]  trong đó: dtd: điều kiện tương đương của ống dẫn (m) : khối lượng riêng của nước (kg/m3) : độ nhớt của nước ở 300C.  = 0,8007.10-3 (Ns/m2) 1,9  995,68  0,11 Re = 3 = 259894 >>104 0,8007.10 suy ra, dòng chảy trong ống ở chế dộ chảy xoáy. Ta có thể sử dụng công thức sau để tính  (chung cho mọi chế độ dòng chảy) 1  6,81  0,9    2 lg     [I-380] (2)   Re  3,7    = dt trong đó: : độ nhám tuyệt đối (m) dtd: điều kiện tươbng đương của ống dẫn (m) : độ nhám tương đối. 14
  15. Đồ án môn học Nếu chọn đường ống bằng ống nguyên và ống hàn trong điều kiện ăn mòn ít, tra bảng I-381 sổ tay hoá công tập I có:  = 0,2.10-3 0,2.10 3 = = 1,82.10-3 (m) 0,11 Thay số vào (2) ta có: 1  6,81  0,9 1,82.10 3   2 lg       259894  3,7  suy ra = 0,0237 Chọn L= 14 (m) 14 1,9 2 Pm = 0,0237  995,68 = 5421,016 (N/m2) 0,11 2 *Tính Pc:  2 Pc =  2 trong đó: : hệ số trở lực cục bộ : vận tốc nước tối đa trong ống (m/s) - Tính hệ số trở lực cục bộ: Chọn: đường ống đẩy có 3 khuỷu, 1 van tiêu chuẩn và có 1 cửa ra. đường ống hút có 1 van có lưới chắn rác và 1 cửa ra.  = 31 + 2 + 23 + 4 trong đó: 1: hệ số trở lực của trục khuỷu. 2: hệ số trở lực của van tiêu chuẩn. 3: hệ số trở lực của cửa ra, cửa vào. 4: hệ số trở lực của van có lưới chắn rác. Chọn: + khuỷu 900 do 2 khuỷu 450 tạo thành chọn a/b = 1 suy ra 1 = 0,38 + van tiêu chuẩn: 2 = 4,16 + cửa vào, cửa ra sắc cạnh đầu ống không cắm sâu vào thành bể 3 = 0,5 + van hút có lưới chắn rác: 4 = 6,77 suy ra = 3x0,38 + 4,16 + 2x0,5 + 6,77 = 13,07. 15
  16. Đồ án môn học 995,68  19 2 suy ra: Pc = 13,07 = 23489,4 (N/m2) 2 *Tính PH: PH = xgxH trong đó: H: chiều cao để nâng chất lỏng (m) g: gia tốc trọng trường(m/s2) Đặt bơm ở cùng mặt đất với bể chứa nước, như vậy nước sẽ tự động đi vào guồng bơm. Vậy H=0 suy ra PH = 0. Tổng trở lực của hệ thống ống dẫn: P= Pđ + Pm + PH = 1797,2 + 5421,010 + 23489,4 + 0 = 30707,616 Tổn thất áp suất để khắc phục trở lực trong hệ thống ống: P 30707,616 hm = = = 3,144 (m)   g 9,81  995,68 I. Tính toán bơm: Chọn bơm ly tâm ( Ưu điểm,nhược điểm của bơm đã nói ở phần trên) Áp suất toàn phần do bơm tạo ra: P2  P1 H= + Hh + Hđẩy hm g trong đó: P1, P2: áp suất trên bề mặt chất lỏng trong không gian hút và đẩy (N/m2) Hh: chiều cao hình học để hút chất lỏng (m) Hđẩy: chiều cao hình học để nâng chất lỏng (m) g: gia tốc trọng trường (m/s2) : khối lượng riêng chất lỏng cần bơm (Kg/m3) ở đây: P1 = 1,013.105 (n/m2) P2 = 5x1,013.105 = 1,065.105 (N/m2) Hhút = 0 Hđẩy = 13 (m) (5,065  1).10 5 suy ra H =  0  13  3,144 = 57,761 (m) 995,68  9,81 Công suất yêu cầu của bơm là: Q   g  H N= (kw) [I-439] 1000 trong đó: Q: năng suất của bơm (m/s) : hiệu suất chung của bơm 16
  17. Đồ án môn học = 0 x tl x ck Chọn hiệu suất thể tích 0 = 0,96 hiệu suất thuỷ lực: tl = 0,85 hiệu suất cơ khí tính đến ma sát ở ổ bi, ổ lót trục: ck = 0,96 suy ra = 0,96 x 0,85x0,96 = 0,783 64665,855 Q=V= = 0,018 (m3/s) 3600  995,68 0,018  995,68  9,81  557,61 N= = 12,97 (kw) 1000  0,783 Công suất động cơ điện: N Nđc =  tr   dc trong đó: Nđc : Công suất trên trục của bơm (kw) tr: hiệu suất truyền động. chọn tr = 1 đc : hiệu suất động cơ điện , chọn đc = 0,8 12,97 suy ra Nđc = = 16,2125 (kw) 1  0,8 Thường chọn đường cơ điện có công suất lớn hơn so với công suất tính toán Nđcc =  x Nđc trong đó: : hệ số dự trữ công suất chọn  = 1,2 (Theo bảng II.33 [II-439]) suy ra Nđc = 1,2 x 16,2125 = 19,455 (kw) 17
  18. Đồ án môn học 18
  19. Đồ án môn học PHẦN IV: TÍNH TOÁN MÁY NÉN KHÍ Pcuoi Do = 5 > 3 nên để vận chuyển khí vào tháp ta phảidùng máy nén. Pdau Chọn loại máy nén ly tâm [II-446] I. Tính đường ống dẫn khí: áp suất của không khí ở đầu đẩy và đầu hút khác nhau nên điều kiện ống đẩy và ống hút khác nhau. V d= 3600  0,785   trong đó: V là lưu lượng khí thải (m3/h) : vận tốc khí trong đường ống * Đường kính ống hút: Vhút = Vvào = 10000 (m3/h) chọn hút = 40 (theo bảngII.10 I  377) 10000 dhút = = 29,7 (cm) 3600  0,785  40 quy chuẩn: dh = 30 (cm)  = 39,3 (m/s)  Đường kính ống đẩy: Vđẩy = 2000 (m3/h) chọn đẩy = 20 (m/s) (theo bảngII.10 I  377) 2000 suy ra dđẩy = = 18,8 (cm) 3600  0,785  20 quy chuẩn dđẩy = 19 (cm) đẩy = 19,6 (m/s) II.Tính máy nén Chọn máy nén ly tâm *Ưu điểm: -Năng suất của máy nén lớn, dòng khí lấy ra một cách liên tục. -Thết bị cấu tạo gọn. *Nhược điểm: -áp suất tạo ra không lớn 19
  20. Đồ án môn học Do độ nén cần đạt  =5 mà độ nén của một cấp chỉ đạt khoảng từ 1,2 – 1,5 nên ta phải sử dụng nhiều cấp ghép nối tiếp. 1. Tính công của máy nén Chọn chế độ làm việc của máy nén là chế độ đa biến nhiêt khi đó công để nén 1 kg khí từ áp suất p1 đến áp suất p2 tính theo công thức:  n 1  P  RT1  2  1 III-59 n n Lmn =  n 1  P1     Trong đó: P1, P2 là áp suất khí vào và ra khỏi máy nén n : số mũ đa biến (n= 1,2 –1,62) I-465 T1 : nhiệt độ khí vào máy nén R: hằng số khí lý tưởng Chọn n = 1,3 Thay số vào ta có:  1, 31  1,3  5   8.314  303     1 1, 3 Lmn = = 4,9049 (kj/kg) 1,3  1  1     2. Công suất của máy nén *Công suất lý thuyết của máy nén GL Nlt = 1000 Trong đó: G là năng suất của máy nén (kg/s) L: công nén 1kg khí từ áp suất P1 đến áp suất P2 Vd Ta có: G =   hh 3600  hh   hhd  6,0784 (kg/m3) Vđ = 2000 (m3/h) 2000  G=  6,0784 =3,377(kg/s) 3600 3,377  4909 Nlt =  16,577 (kw) 1000 *Công suất thực tế của máy nén N lt Ntt = I-466  Trong đó  là hiệu suất của máy nén (   0,8  0,9 ) 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2