Lựa chọn ống luồng làm mát
Thread Content
Trong dự án xây dựng mới của công ty chúng tôi, có một nồi phản ứng sử dụng phương pháp ngâm trong axit, và nhiệt độ bên trong nồi này quá cao. Yêu cầu kỹ thuật là phải hạ nhiệt độ của hỗn hợp từ 90 độ xuống còn khoảng 75 độ trong vòng nửa giờ. Thể tích hỗn hợp bên trong nồi là 25 mét khối. Ban lãnh đạo quyết định sử dụng ống luồng làm từ vật liệu titan để làm mát. Nước làm mát được lấy từ tháp làm mát trong hệ thống; nhiệt độ nước vào và ra lần lượt là 42 độ và 37 độ. Xin hỏi các chuyên gia, làm thế nào để chọn loại ống luồng phù hợp? Làm thế nào để tính toán điều đó? Dung lượng dòng nước làm mát cần thiết là bao nhiêu?
Tính diện tích truyền nhiệt, chỉ cần chọn ống là được
Hai phương trình cơ bản liên quan đến quá trình truyền nhiệt là: đầu tiên, tính lượng nhiệt cần được truyền đi, tức là lượng nhiệt cần được giải phóng để làm giảm nhiệt độ của chất lỏng. Công thức tính lượng nhiệt này là Q = c·m·Δt. Giá trị của c có thể lấy từ nhiệt dung riêng của nước, vì nhiệt dung riêng của nước cao nhất. m là khối lượng dòng chảy, còn Δt = 90 – 75°C. Sau khi tính được lượng nhiệt cần truyền, ta lấy giá trị còn lại, rồi sử dụng công thức Q = K·A·Δtm để tính diện tích bề mặt cần thiết cho việc truyền nhiệt, A. Giá trị K có thể lấy từ khoảng giá trị K của bộ trao đổi nhiệt kiểu ống rắn; nên chọn giá trị nhỏ hơn. Δtm là hiệu số nhiệt độ trung bình theo logarit, thực chất đây là trường hợp dòng chảy ngược chiều; tuy nhiên có thể coi như dòng chảy cùng chiều để tính toán. Như vậy, giá trị Δtm sẽ lớn hơn. Sau khi tính được A, ta có thể tính được chiều dài ống titan cần thiết, dựa trên đường kính ống titan đã chọn. Tiếp theo, dựa vào thông số kỹ thuật của thùng phản ứng, ta xác định xem cần quấn ống thành bao nhiêu vòng và cách quấn như thế nào.