tailieunhanh - Bài giảng Quá trình và thiết bị CNTP 2: Tính toán thiết kế thiết bị

Bài giảng "Quá trình và thiết bị CNTP 2: Tính toán thiết kế thiết bị" được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Các bước tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt cơ bản; Tính nhiệt lượng lưu thể; Tính nhiệt độ tường; Chênh lệch nhiệt độ trung bình; Tính diện tích truyền nhiệt; . Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng! | BÀI TOÁN THIẾT KẾ Đã biết Khối lượng chất cần gia nhiệt nhiệt độ trước và sau khi gia nhiệt. Nguồn nhiệt. Yêu cầu Tính bề mặt truyền nhiệt CÁC BƯỚC TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT CƠ BẢN Chọn dạng thiết bị truyền nhiệt Tính nhiệt lượng lưu thể Tính chênh lệch nhiệt độ trung bình Tính nhiệt độ tường Tính dòng nhiệt truyền qua vách truyền nhiệt Tính diện tích truyền nhiệt Tính các kích thước hình học còn lại TÍNH NHIỆT LƯỢNG LƯU THỂ Chất lỏng Q GC t Hơi bão hòa Q Gr Chất khí Q G i CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH 1. Hai lưu thể cùng chuyển pha Trong đó lưu thể thứ nhất ngưng tụ lưu thể thứ hai bay hơi ttb hiệu nhiệt độ chuyển pha CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH 2. Có 1 dòng lưu thể chuyển pha t L t N ttb t L 2 3lg t N CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH 3. Hai lưu thể không chuyển pha t L t N ttb t L 2 3lg t N CHÊNH LỆCH NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH Nếu trong quá trình trao đổi nhiệt mà nhiệt độ của các lưu thể ít thay đổi dọc theo bề mặt truyền nhiệt với t L 2 t N Thì ta có thể tính gần đúng theo công thức sau t L t N ttb 2 TÍNH NHIỆT ĐỘ TƯỜNG Cân bằng nhiệt q1 q 1 1. t1 tT 1 Cấp nhiệt F Dẫn nhiệt Cấp nhiệt q2 q 2 . tT 1 tT 2 F q3 q 3 2 . tT 2 t2 F Chọn sơ bộ chênh lệch nhiệt độ môi chất và nhiệt độ tường Hơi bão hòa 3-5oC Lỏng 10-20oC Khí 30-50oC - Chọn chế độ dòng lưu thể ở chế độ chảy xoáy Chất khí v 8 30 m s Chất lỏng v 0 5 3 m s Thể hơi bão hòa v 9 11 m s - Tính hệ số cấp nhiệt f Nu Re Pr Gr Cân bằng nhiệt q1 q 1 1. t1 tT 1 F q2 q 2 . tT 1 tT 2 F q3 q 3 2 . tT 2 t2 F Nếu q1 q3 0 05q1 Tính chọn đúng Nếu q1 q3 gt 0 05q1 Tính chọn sai Chọn tính lại TÍNH DIỆN TÍCH TRUYỀN NHIỆT q Diện tích truyền nhiệt F q 1 Truyền nhiệt qua vách phẳng K 1 1 1 2 Diện tích truyền nhiệt qua vách phẳng q F K . ttb TÍNH DIỆN TÍCH TRUYỀN NHIỆT Hệ số truyền nhiệt qua vách trụ 1 KT 1 1 r2 1 .2 3lg r1 2 .r2 Dòng nhiệt truyền qua vách trụ q K .2 L. ttb Diện tích truyền nhiệt F 2 .rtb .L TÍNH DIỆN TÍCH TRUYỀN NHIỆT Hệ số truyền nhiệt qua vách cầu 4 K 1 1 1 1 1 . .r1 r1 r2 .r2 2 2 Dòng nhiệt truyền qua