Giáo trình phân tích hệ số truyền nhiệt và mật độ dòng nhiệt của các loại thiết bị ngưng tụ p6

Chia sẻ: Jytk Liuly | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

109
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

∆tmax, ∆tmin- Hiệu nhiệt độ lớn nhất và bé nhất ở đầu vào và ra của thiết bị trao đổi nhiệt. c. Xác định lưu lượng chất lỏng hoặc không khí làm lạnh * Lưu lượng chất lỏng Lưu lượng chất lỏng được làm lạnh ở thiết bị bay hơi được xác định theo công thức sau: G= Qo , kg/s C.ρ .∆t

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình phân tích hệ số truyền nhiệt và mật độ dòng nhiệt của các loại thiết bị ngưng tụ p6

α1, α2 – HÖ sè to¶ nhiÖt bªn trong vµ ngoµi èng trao ®æi nhiÖt, W/m2.K; d1, d2 - §−êng kÝnh trong vµ ngoµi èng trao ®æi nhiÖt, mm; λ - HÖ sè dÉn nhiÖt vËt liÖu èng, W/m.K. b. X¸c ®Þnh ®é chªnh nhiÖt ®é trung b×nh logarit ∆t max − ∆t min ∆t tb = (7-3) ∆t ln max ∆t min ∆tmax, ∆tmin- HiÖu nhiÖt ®é lín nhÊt vµ bÐ nhÊt ë ®Çu vµo vµ ra cña thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt. c. X¸c ®Þnh l−u l−îng chÊt láng hoÆc kh«ng khÝ lµm l¹nh * L−u l−îng chÊt láng L−u l−îng chÊt láng ®−îc lµm l¹nh ë thiÕt bÞ bay h¬i ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Qo G= , kg/s (7-4) C.ρ .∆t C – NhiÖt dung riªng cña chÊt láng, J/kg.K; ρ – Khèi l−îng riªng cña chÊt láng, kg/m3; ∆t - §é chªnh nhiÖt ®é cña chÊt láng vµo ra thiÕt bÞ bay h¬i, oC. * L−u l−îng kh«ng khÝ L−u l−îng kh«ng khÝ lµm l¹nh ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Qo G KK = , kg/s (7-5) C KK .ρ KK .∆t KK CKK – NhiÖt dung riªng cña kh«ng khÝ, Cn = 1,0 kJ/kg.K; ρKK – Khèi l−îng riªng cña kh«ng khÝ , kg/m3, ρKK = 1,15÷1,2 kg/m3; ∆tKK - §é chªnh nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ vµo ra thiÕt bÞ bay h¬i , oC. 7.3.2 X¸c ®Þnh hÖ sè to¶ nhiÖt vÒ phÝa c¸c m«i chÊt ë thiÕt bÞ bay h¬i 7.3.2.1 HÖ sè to¶ nhiÖt khi s«i m«i chÊt l¹nh * S«i trong èng vµ r·nh n»m ngang - §èi víi Frª«n 288
α = C.q tr 0,15 (ω.ρ ) n (7-6) ω - Tèc ®é chuyÓn ®éng cña frª«n láng, m/s; ρ - Khèi l−îng riªng cña frª«n láng, kg/m3; TrÞ sè C vµ n ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: + §èi víi R12 : C = 23,4 vµ n = 0,47; + §èi víi R22 : C = 32,0 vµ n = 0,47. Tuy nhiªn c«ng thøc trªn chØ ®óng khi mËt ®é dßng nhiÖt q (W/m2) nhá tøc lµ nhá h¬n gi¸ trÞ n»m trong b¶ng 7-2 d−íi ®©y: B¶ng 7-2: Giíi h¹n mËt ®é dßng nhiÖt, W/m2 ω.ρ, Kg/m2.s M«i chÊt 60 120 250 400 650 R12 1500 1800 2000 2500 3000 R22 1500 1800 2000 2500 3500 Trong tr−êng hîp mËt ®é dßng nhiÖt q lín h¬n trÞ sè ®· nªu trong b¶ng 7-2 th× hÖ sè to¶ nhiÖt ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau ®©y: 0 , 6 ⎛ ω .ρ ⎞ 0, 2 α = A.q tr .⎜ ⎟ (7-7) ⎝d⎠ hay: ⎛ ω.ρ ⎞ 0,5 α = A .θ .⎜ ⎟ 2,5 1, 5 (7-8) ⎝d⎠ trong ®ã: θ = tw – to. HÖ sè A tra theo b¶ng 7-3 d−íi ®©y: B¶ng 7-3 : HÖ sè A to , oC M«i chÊt -30 -10 0 10 30 R12 0,85 1,045 1,14 1,23 1,47 R22 0,95 1,17 1,32 1,47 1,25 - §èi víi NH3 0 , 667 ⎡ ⎛α p ⎤ 1, 5 ⎞ α = α w .⎢1 + ⎜ ⎟ ⎥ (7-9) ⎢ ⎜αw ⎟ ⎥ ⎣⎝ ⎠ ⎦ 289
αw – HÖ sè to¶ nhiÖt cña láng NH3 khi chuyÓn ®éng trong èng tÝnh nh− chÊt láng th−êng chuyÓ ®éng trong èng, W/m2.K. αp – HÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh cña NH3 khi s«i m¹nh, W/m2.K. α P = 2,2.q ng7 .Po0, 21 0, (7-10) hay α P = 13,85.θ 2,333 .PO0,7 (7-11) qng – MËt ®é dßng nhiÖt theo bÒ mÆt ngoµi cña dµn l¹nh, W/m2; Po - ¸p suÊt s«i cña NH3 , bar. * S«i trong èng vµ r·nh ®øng - §èi víi Frª«n + Khi s«i bät ( x < 0,02) 0 , 31 ⎛ q .d .C ⎞ ⎡⎛ ρ ' ⎞ P .d ⎤ Nu = 0,25.⎜ tr tr ⎟ x ⎢⎜ − 1⎟. o tr ⎥ (7-12) ⎜ ⎟ ⎝ r.λ ⎠ ⎣⎝ ρ " ⎠ σ ⎦ + Khi s«i vµnh kh¨n (x = 0,17 ÷0,89) th×: 0 ,1 α ⎛ ω.r.ρ ⎞ 1+ x⎤ 1,16 ⎟ = 3,79.⎡ .⎜ (7-13) ⎢1 − x ⎥ α w ⎜ q tr ⎟ ⎣ ⎦ ⎝ ⎠ trong ®ã hÖ sè to¶ nhiÖt αw ®−îc tÝnh theo tiªu chuÈn Nu nh− sau: Nu = 0,023.Re0,8.Pr0,33 (7-14) vµ vËn tèc ®−îc x¸c ®Þnh : 4.G.(1 − x) ω= , m/s (7-15) π .d tr .zρ 2 trong ®ã: G – L−u l−îng t¸c nh©n ®i vµo dµn l¹nh, kg/s; dtr - ®−êng kÝnh trong cña èng, m; x - ®é kh« cña t¸c nh©n l¹nh vµo èng, kg/kg; z- Sè èng ®Æt song song cña dµn l¹nh; ρ, ρ’ – Khèi l−îng riªng cña m«i chÊt láng, kg/m3; ρ” – Khèi l−îng riªng cña h¬i, kg/m3; λ- HÖ sè dÉn nhiÖt cña frª«n láng, W/m.K; C – NhiÖt dung riªng cña frª«n láng, J/kg.K; 290
Po - ¸p suÊt s«i, bar; σ- Søc c¨ng bÒ mÆt, N/m; r – NhiÖt Èn ho¸ h¬i cña frª«n, J/kg. C¸c trÞ sè Re vµ Pr ®Òu x¸c ®Þnh theo frª«n láng - §èi víi NH3 α = (27,3 + 0,04.t o ).q tr, 45 .d tr 0, 24 − 0 (7-15) 7.3.2.2 HÖ sè to¶ nhiÖt vÒ phÝa kh«ng khÝ - §èi l−u c−ìng bøc §¹i bé phËn c¸c lo¹i dµn l¹nh ®Òu cã kh«ng khÝ vµ m«i chÊt t¶i l¹nh kh¸c ®èi l−u c−ìng bøc ®i qua dµn l¹nh. Trong tr−êng hîp nµy c¸c tÝnh to¸n còng t−¬ng tù nh− tÝnh to¸n cho dµn ng−ng. ®iÒu kh¸c biÖt duy nhÊt lµ ph¹m vi nhiÖt ®é lµm viÖc cña dµn l¹nh kh¸c dµn ng−ng mµ th«i. - §èi l−u tù nhiªn C¸c dµn l¹nh sö dông ph−¬ng ph¸p ®èi l−u tù nhiªn Ýt gÆp h¬n nªn ë ®©y chóng t«i kh«ng tr×nh bµy. *** 291
Ch−¬ng IX Qui ho¹ch mÆt b»ng nhµ m¸y chÕ biÕn th−c phÈm 9.1 Yªu cÇu khi qui ho¹ch mÆt nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm 9.1.1 Yªu cÇu chung khi qui ho¹ch nhµ m¸y C¸c nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm, trong ®ã kh©u chÕ biÕn, ®iÒu hoµ, cÊp ®«ng, b¶o qu¶n l¹nh vµ xuÊt hµng liªn quan mËt thiÕt víi nhau. V× thÕ khi thiÕt kÕ vµ qui ho¹ch mÆt b»ng nhµ m¸y cÇn n¾m rá qui tr×nh c«ng nghÖ vµ yªu cÇu vÒ mäi mÆt cña c¸c kh©u trong d©y chuyÒn ®ã. Qui ho¹ch mÆt b»ng nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm lµ bè trÝ nh÷ng n¬i s¶n xuÊt, xö lý l¹nh, b¶o qu¶n vµ nh÷ng n¬i phô trî phï hîp víi d©y chuyÒn c«ng nghÖ. §Ó ®¹t ®−îc nh÷ng môc ®Ých ®ã cÇn tu©n thñ c¸c yªu cÇu c¬ b¶n sau ®©y: 1) Bè trÝ c¸c kh©u ph¶i hîp lý, phï hîp d©y chuyÒn vµ qui tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt, chÕ biÕn thùc phÈm trong nhµ m¸y. D©y chuyÓn ph¶i ®¶m b¶o s¶n phÈm ®i theo mét tr×nh tù khoa häc, kh«ng ®an chÐo, giao nhau, c¶n trë lÉn nhau, nh−ng vÉn ®¶m b¶o sao cho ®−êng ®i lµ ng¾n nhÊt. Nãi chung cÇn bè trÝ theo tr×nh tù d©y chuyÒn chÕ biÕn cña mÆt hµng chñ yÕu cña nhµ m¸y. C¸c hÖ thèng thiÕt bÞ phô trî bè trÝ riªng rÏ tr¸nh ¶nh h−ëng ®Õn d©y chuyÒn chÝnh. 2) C¸c kh©u yªu cÇu nghiªm ngÆt vÒ vÖ sinh ph¶i c¸ch ly víi c¸c kh©u kh¸c. Ch¼ng h¹n khu vùc nhËp hµng, s¬ chÕ vµ khu ph©n x−ëng, söa ch÷a ph¶i c¸ch xa vµ t¸ch biÖt víi khu tinh chÕ, ®ãng gãi vµ b¶o qu¶n. Khi ®i vµo c¸c khu ®ßi hái vÖ sinh cao cÇn ph¶i bè trÝ c¸c hè chao ch©n khö trïng vµ ph¶i mang dµy ñng, ¸o quÇn b¶o hé ®óng qui ®Þnh. 3) Qui ho¹ch nhµ m¸y chÕ biÕn thùc phÈm cÇn ph¶i ®¹t chi phÝ ®Çu t− lµ bÐ nhÊt. CÇn sö dông réng r·i c¸c cÊu kiÖn tiªu chuÈn gi¶m ®Õn møc thÊp nhÊt c¸c diÖn tÝch phô nh−ng ph¶i ®¶m b¶o tiÖn nghi. Gi¶m c«ng suÊt thiÕt bÞ ®Õn møc thÊp nhÊt. 331