ch-ơng 5: tính chọn bình ng-ng
A.tính chọn đơn giản
1.
Chọn thiết bị ng-ng tụ làm mát bằng n-ớc (giải nhiệt n-ớc) bình ng-ng
ống vỏ nằm ngang NH
3
2.Xác định diện tích trao đổi nhiệt
Ta có:
Q
k
= k.F.t
tb
Trong đó:
- Q
k
: phụ tải nhiệt của thiết bị ng-ng tụ = 136,6 (kw)
- F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
- t
tb
: hiệu nhiệt độ trung bình
- t
w1
: nhiệt độ n-ớc vào bình ng-ng
- t
w2
: nhiệt độ n-ớc ra khỏi bình ng-ng
Tính hiệu nhiệt độ trung bình logarit
t
tb
=
min

2
)
Khi đó ta có:
F =
26
5.1050
10.6,136
tk
Q
3
tb
k


(m
2
)
Dựa vào bảng 23 ta chọn 2 bình ng-ng {Model 20KRT có bề mặt trao đổi
nhiệt là 20 m
2
}.
kích th-ớc phủ bì (mm) kích th-ớc nối
ống (mm)
Ký hiệu diện
tích
bề
mặt
(m
2
)

l-ợng
(kg)
KRT-20 20 500 2930 810 910 144 50 20 70 0,32 995
3.L-ợng n-ớc làm mát cung cấp cho thiết bị ng-ng tụ
Ta có:
V
n
=
wnn
k
t..C
Q

Trong đó:
- Q
k
: phụ tải nhiệt của thiết bị ng-ng tụ = 136,6 (kw)
- C
n
: nhiệt dung riêng của n-ớc = 4,19 kj/kg.k
-
n
: khối l-ợng riêng của n-ớc = 1000 kg/m
3
- t
w
: độ tăng nhiệt độ trong TBNT = 5 K
Vậy
V
n

0
C
- Nhiệt độ n-ớc vào bình ng-ng chọn : t
w1
= 36,5
0
C
- Nhiệt độ n-ớc ra khỏi bình ng-ng chọn : t
w2
= 40
0
C
- Nhiệt độ ng-ng tụ : t
k
= 45
0
C
- Hiệu nhiệt độ n-ớc làm mát : t
w
= t
w2
t
w1
= 40 36,5 =
3,5
0
C
- Hiệu nhiệt độ trung bình max : t
max
= t

minmax







(
0
C)
1.L-u l-ợng n-ớc qua bình ng-ng
m
n
=
02,5
5,6.19,4
6,136
t.C
Q
wn
k


(kg/s)
2.Chọn ống trao đổi nhiệt cho bình ng-ng
- Đ-ờng kính bên trong của ống : d
i
= 20 (mm) = 0,02 (m)
- Đ-ờng kính bên ngoài của ống : d

1
tt
2
1
2w1w

0
C ta có:

n
= 992,2 kg/m
3
; = 0,615 W/m.K; = 0,72.10
-6
m
2
/s; Pr = 4,28
- Trị số Reynol:
Re =
7,41666
10.72,0
02,0.5,1
d.
6
in




- Đây là chế độ chuyển động rối nên Nu có dạng:

tb
= t
k
t
wtb
và t
v
= t
k
t
v
khi đó ta
có:
t
v
t
wtb
= t
tb
t
v
Vậy
q
i
=

vtb
i
i
i



= 0,00086 m
2
.K/W: là tổng nhiệt trở của vách ống và cặn bẩn
Vậy
d
i
d
a
N
Ư
ớc làm mát
Lớp cặn bẩn
Lớp vách ống
Môi chất lạnh trong ống
t
wtb
t
k
t
v

t
tb
t
v

q
a

= 682,5.t
tb
= 682,5.6,5 = 4436,3 (W/m
2
)
- Các ống đ-ợc bố trí trên mặt sàng theo đỉnh của tam giác đều, chùm
ống có dạng hình lục giác với số ống đặt theo đ-ờng chéo lục giác lớn
m xác định theo công thức:
m = 0,75.

3
iii
k
D/l.d.s.q
Q
Trong đó
+ s : b-ớc ống ngang, s = 1,3.d
a
= 1,3.0,025 = 0,0325
+ l/D
i
: tỉ số giữa chiều dài ống và đ-ờng kính trong của thân, lấy l/D
i
= 8
Vậy
m = 0,75.
6,13
8.02,0.0325,0.3,4436
10.6,136
3

: Là hiệu entanpi vào và ra của NH
3
ở bình ng-ng
h

= r
+ Các thông số vật lý của môi chất lạnh NH
3
khi ng-ng tụ ở nhiệt độ 45
0
C
(tra theo bảng 7.21 tài liệu môi chất lạnh) ta có:
C
p
= 4,95 kj/kg.K; = 0,4273 W/m.K; =115.10
-6
N.s/m
2
; r = 1070 kj/kg;
= 569,6 kg/m
3
.