Skip to content Skip to navigation

OpenStax_CNX

You are here: Home » Content » Tính toán thiết bị ngưng tụ

Navigation

Lenses

What is a lens?

Definition of a lens

Lenses

A lens is a custom view of the content in the repository. You can think of it as a fancy kind of list that will let you see content through the eyes of organizations and people you trust.

What is in a lens?

Lens makers point to materials (modules and collections), creating a guide that includes their own comments and descriptive tags about the content.

Who can create a lens?

Any individual member, a community, or a respected organization.

What are tags? tag icon

Tags are descriptors added by lens makers to help label content, attaching a vocabulary that is meaningful in the context of the lens.

This content is ...

Affiliated with (What does "Affiliated with" mean?)

This content is either by members of the organizations listed or about topics related to the organizations listed. Click each link to see a list of all content affiliated with the organization.
  • VOCW

    This module is included inLens: Vietnam OpenCourseWare's Lens
    By: Vietnam OpenCourseWare

    Click the "VOCW" link to see all content affiliated with them.

Recently Viewed

This feature requires Javascript to be enabled.
 

Tính toán thiết bị ngưng tụ

Module by: TS. Võ Chí Chính. E-mail the author

Summary: Tính toán thiết bị ngưng tụ

Có hai bài toán tinh toán thiết bị ngưng tụ : Tính kiểm tra và tính thiết kế

Tính toán thiết bị ngưng tụ là xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết để đáp ứng phụ tải nhiệt đã cho.

- Thông số ban đầu:

+ Điều kiện khí hậu nơi lắp đặt công trình

+ Loại thiết bị ngưng tụ

+ Phụ tải nhiệt yêu cầu Qk

- Thông số cần xác định : Diện tích trao đổi nhiêt, bố trí và kết cấu thiết bị ngưng tụ. Đối với bình ngưng cần thiết phải xác định cả độ dày của bình. Ngoài ra còn phải xác định lưu lượng môi chất giải nhiệt, chọn hoặc kiểm tra bơm quạt.

Các bước tính toán thiết bị ngưng tụ

Chọn loại thiết bị ngưng tụ

Khi tính toán thiết kế cần phải tiến hành chọn thiết bị ngưng tụ cho phù hợp. Việc lựa chọn dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau như mức độ đáp ứng của loại thiết bị ngưng tụ, tính kinh tế, đặc điểm công trình vv…

Tính diện tích trao đổi nhiệt

F=Qkk.Δtk=QkqkfF=Qkk.Δtk=Qkqkf size 12{F= { {Q rSub { size 8{k} } } over {k "." Δt rSub { size 8{k} } } } = { {Q rSub { size 8{k} } } over {q rSub { size 8{ ital "kf"} } } } } {}, m2 (6-1)

Qk – Phụ tải nhiệt yêu cầu của thiết bị ngưng tụ, W;

k – Hệ số truyền nhiệt, W/m2.K;

tk -Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit, oK;

qkf – Mật độ dòng nhiệt, W/m2.

a. Xác định hệ số truyền nhiệt k

Hệ số truyền nhiệt k có thể xác định theo kinh nghiệm và muốn chính xác hơn xác định theo lý thuyết. Tuy nhiên các bài toán thực tế luôn phức tạp nên thường người ta tính theo kinh nghiệm. Có thể tham khảo theo bảng dưới đây:

Bảng 6-1: Hệ số truyền nhiệt và mật độ dòng nhiệt của các loại thiết bị ngưng tụ

Bảng 1
STT Kiểu thiết bị ngưng tụ k(W/m2.K) qf( W/m2 ) t( oC )
123456 - Bình ngưng ống chùm nằm ngang NH3- Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng NH3- Bình ngưng nằm ngang frêôn- Dàn ngưng kiểu tưới- Dàn ngưng tụ bay hơi- Dàn ngưng không khí 700  1000800700700  930500  70030 35004500420036003500465015002100240300 565656563810

Do bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ rất khác nhau nên công thức xác định hệ số truyền nhiệt cũng khác nhau. Các trường hợp thường gặp là vách trụ, vách phẳng, vách trụ có cánh.

Trong trường hợp vách trụ, hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức:

k=11Π.d1.α1+12.Π.λ.lnd2d1+1Π.d2.α2,W/m.Kk=11Π.d1.α1+12.Π.λ.lnd2d1+1Π.d2.α2,W/m.K size 12{k= { {1} over { { {1} over {Π "." d rSub { size 8{1} } "." α rSub { size 8{1} } } } + { {1} over {2 "." Π "." λ} } "." "ln" { {d rSub { size 8{2} } } over {d rSub { size 8{1} } } } + { {1} over {Π "." d rSub { size 8{2} } "." α rSub { size 8{2} } } } } } ,W/m "." K} {}(6-2)

trong đó:

1, 2 – Hệ số toả nhiệt bên trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, W/m2.K;

d1, d2 - Đường kính trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, mm;

 - Hệ số dẫn nhiệt vật liệu ống, W/m.K.

b. Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình logarit

Δttb=ΔtmaxΔtminlnΔtmaxΔtminΔttb=ΔtmaxΔtminlnΔtmaxΔtmin size 12{Δt rSub { size 8{ ital "tb"} } = { {Δt rSub { size 8{"max"} } - Δt rSub { size 8{"min"} } } over {"ln" { {Δt rSub { size 8{"max"} } } over {Δt rSub { size 8{"min"} } } } } } } {}(6-3)

tmax, tmin- Hiệu nhiệt độ lớn nhất và bé nhất ở đầu vào và đầu ra của thiết bị trao đổi nhiệt

c. Xác định lưu lượng nước hoặc không khí giải nhiệt

* Lưu lượng nước

Lưu lượng nước tuần hoàn được xác định theo công thức sau:

Gn=QkCn.ρn.ΔtnGn=QkCn.ρn.Δtn size 12{G rSub { size 8{n} } = { {Q rSub { size 8{k} } } over {C rSub { size 8{n} } "." ρ rSub { size 8{n} } "." Δt rSub { size 8{n} } } } } {}, kg/s(6-4)

Cn – Nhiệt dung riêng của nước, Cn = 4,186 KJ/kg.K;

n – Khối lượng riêng của nước, kg/m3, n  1000 kg/m3;

tn - Độ chênh nhiệt độ của nước vào và ra thiết bị ngưng tụ, lấy tn = 46 oC

* Lưu lượng không khí

Lưu lượng không khí giải nhiệt được xác định theo công thức sau:

GKK=QkCKK.ρKK.ΔtKKGKK=QkCKK.ρKK.ΔtKK size 12{G rSub { size 8{ ital "KK"} } = { {Q rSub { size 8{k} } } over {C rSub { size 8{ ital "KK"} } "." ρ rSub { size 8{ ital "KK"} } "." Δt rSub { size 8{ ital "KK"} } } } } {}, kg/s(6-5)

CKK – Nhiệt dung riêng của không khí, CKK = 1,0 kJ/kg.K;

KK – Khối lượng riêng của không khí, kg/m3, KK = 1,151,2 kg/m3;

tKK - Độ chênh nhiệt độ của không khí vào ra thiết bị ngưng tụ, tn = 610 oC;

Xác định hệ số toả nhiệt về các môi trường

Xác định hệ số toả nhiệt khi ngưng tụ môi chất trong thiết bị ngưng tụ

Hệ số toả nhiệt khi ngưng tụ môi chất trong các thiết bị ngưng tụ rất nhiều dạng và được xác định cụ thể cho từng trường hợp như sau:

* Ngưng tụ trên chùm ống trơn nằm ngang

Ngưng tụ trên chùm ống trơn nằm ngang xảy ra ở bình ngưng ống chùm nằm ngang NH3. Hệ số toả nhiệt khi ngưng trong trường hợp này được tính theo công thức:

α=0,72.Δi.ρ.λ3.gν.θa.dng4.ψ'hα=0,72.Δi.ρ.λ3.gν.θa.dng4.ψ'h size 12{α=0,"72" "." nroot { size 8{4} } { { {Δi "." ρ "." λ rSup { size 8{3} } "." g} over {ν "." θ rSub { size 8{a} } "." d rSub { size 8{ ital "ng"} } } } } "." ψ' rSub { size 8{h} } } {}(6-6)

i – Hiệu entanpi của tác nhân lạnh khi vào ra bình ngưng, J/kg;

 - Khối lượng riêng của môi chất lỏng trong bình ngưng, kg/m3;

 - Hệ số dẫn nhiệt của môi chất lỏng trong bình ngưng, W/m.K;

 - độ nhớt của môi chất lỏng trong bình ngưng, m2/s;

 = tk – tw : độ chênh nhiệt độ ngưng tụ và vách ống, ;K

g – Gia tốc trọng trường, m/s2;

dng - Đường kính ngoài của ống trao đổi nhiệt, m;

’h – Hệ số hiệu chỉnh sự thay đổi tốc độ dòng hơi và màng nước từ trên xuống:

ψ'h=nz0,167ψ'h=nz0,167 size 12{ψ' rSub { size 8{h} } =n rSub { size 8{z} rSup { size 8{ - 0,"167"} } } } {}(6-7)

nz – Số hàng theo chiều thẳng đứng khi bố trí song song và một nửa số hàng khi bố trí so le.

Nếu chùm ống bố trí so le trong thân trụ thì:

nz=1,393.π.n2.S1S2nz=1,393.π.n2.S1S2 size 12{n rSub { size 8{z} } =1,"393" "." { { sqrt {π "." n} } over {2} } "." { {S rSub { size 8{1} } } over {S rSub { size 8{2} } } } } {}(6-8)

n – Tổng số ống trong bình;

S1 và S2 – Bước ngang và bước đứng, m.

* Ngưng tụ trên chùm ống có cánh nằm ngang

Hệ số toả nhiệt khi ngưng trong trường hợp này được tính:

α=0,72.Δi.ρ.λ3.gν.θa.dng4.ψ'h.ψcα=0,72.Δi.ρ.λ3.gν.θa.dng4.ψ'h.ψc size 12{α=0,"72" "." nroot { size 8{4} } { { {Δi "." ρ "." λ rSup { size 8{3} } "." g} over {ν "." θ rSub { size 8{a} } "." d rSub { size 8{ ital "ng"} } } } } "." ψ' rSub { size 8{h} } "." ψ rSub { size 8{c} } } {}(6-9)

c – Hệ số tính đến điều kiện có cánh

ψC=1,3.Fd.E3/4F.dngh'0,25+FnFψC=1,3.Fd.E3/4F.dngh'0,25+FnF size 12{ψ rSub { size 8{C} } =1,3 "." { {F rSub { size 8{d} } "." E rSup { size 8{3/4} } } over {F} } "." left ( { {d rSub { size 8{ ital "ng"} } } over {h'} } right ) rSup { size 8{0,"25"} } + { {F rSub { size 8{n} } } over {F} } } {}(6-10)

Fd, Fn – Bề mặt đứng và ngang của 1m ống có cánh, m2/m

Fd=π.(D2d2ng)2.ScFd=π.(D2d2ng)2.Sc size 12{F rSub { size 8{d} } = { {π "." \( D rSup { size 8{2} } - d rSup { size 8{2} rSub { size 8{ ital "ng"} } } \) } over {2 "." S rSub { size 8{c} } } } } {}(6-11)

Fn=π.dng.1δoSc+π.D.δdScFn=π.dng.1δoSc+π.D.δdSc size 12{F rSub { size 8{n} } =π "." d rSub { size 8{ ital "ng"} } "." left (1 - { {δ rSub { size 8{o} } } over {S rSub { size 8{c} } } } right )+ { {π "." D "." δ rSub { size 8{d} } } over {S rSub { size 8{c} } } } } {}(6-12)

D, dng - Đường kính đỉnh và chân cánh, m;

Sc – Bước cánh, m;

o, d – Bề dày chân và đỉnh cánh, m;

F = Fd + Fn – Tổng diện tích bề mặt ngoài của ống có cánh, m2/m;

E – Hiệu suất của cánh;

h’ – Chiều cao qui ước của cánh:

h'=π4.D2d2ngDh'=π4.D2d2ngD size 12{h'= { {π} over {4} } "." { {D rSup { size 8{2} } - d rSup { size 8{2} rSub { size 8{ ital "ng"} } } } over {D} } } {}, m(6-13)

* Ngưng tụ trên vách đứng và bên ngoài ống đứng

- Tiêu chuẩn Re đối với trường hợp này được xác định như sau:

Re=4.Gμ=4.α.θa.Hr.μRe=4.Gμ=4.α.θa.Hr.μ size 12{"Re"= { {4 "." G} over {μ} } = { {4 "." α "." θ rSub { size 8{a} } "." H} over {r "." μ} } } {}(6-14)

G – Lưu lượng môi chất chảy qua trên một đơn vị bề dày của lớp chất lỏng, kg/m.s;

 - Độ nhớt động lực học của tác nhân lạnh lỏng, PaS.

- Khi Re < 1600 Chảy sóng

α=0,943.Δi.ρ.λ3.gν.θa.H4.εvα=0,943.Δi.ρ.λ3.gν.θa.H4.εv size 12{α=0,"943" "." nroot { size 8{4} } { { {Δi "." ρ "." λ rSup { size 8{3} } "." g} over {ν "." θ rSub { size 8{a} } "." H} } } "." ε rSub { size 8{v} } } {}(6-15)

H – Chiều cao bề mặt truyền nhiệt, m

v – Hệ số hiệu chỉnh :

εv=Re40,04εv=Re40,04 size 12{ε rSub { size 8{v} } = left ( { {"Re"} over {4} } right ) rSup { size 8{0,"04"} } } {}(6-16)

- Khi Re > 1600 Chảy rối

α=400.r.μH.θa1+0,625.Pr0,5.H.θa(H.θa)th14/3α=400.r.μH.θa1+0,625.Pr0,5.H.θa(H.θa)th14/3 size 12{α="400" "." { {r "." μ} over {H "." θ rSub { size 8{a} } } } left (1+0,"625" "." "Pr" rSup { size 8{0,5} } "." left [ { {H "." θ rSub { size 8{a} } } over { \( H "." θ rSub { size 8{a} } \) rSub { size 8{ ital "th"} } } } - 1 right ] right ) rSup { size 8{4/3} } } {}(6-17)

Các thông số ở công thức trên đây đều được tính ở tK

Tích số (H.)th tới hạn được xác định:

ρ'+ρ} } right ) rSup { size 8{1/3} } } {}ρ'(H.θa)th=2300.r.ρ'.ν5/3g1/3.λ.ρ'+ρ} } right ) rSup { size 8{1/3} } } {}ρ'(H.θa)th=2300.r.ρ'.ν5/3g1/3.λ. size 12{ \( H "." θ rSub { size 8{a} } \) rSub { size 8{ ital "th"} } ="2300" "." { {r "." ρ' "." ν rSup { size 8{5/3} } } over {g rSup { size 8{1/3} } "." λ} } "." left ( { {ρ'} over {ρ'+ρ"} } right ) rSup { size 8{1/3} } } {}(6-18)

* Ngưng tụ bên trong ống đứng và rãnh đứng

Đối với dòng hơi đứng yên có thể sử dụng các công thức giống như khi ngưng bên ngoài ống đứng ở trên. Khi dòng hơi chuyển động thì tuỳ thuộc và giá trị Re” của hơi tác nhân lạnh

- Nếu Re” = 1,2.105  4,5.106

 = 0,2. N.(Re”)0,12.(Pr”)-0,33(6-19)

- Nếu Re” = 4,5.106 2,5.107

 = 0,246. N.10-3.(Re”)0,55.(Pr”)-0,33(6-20)

Giá trị N xác định theo công thức:

αN=0,943.r.ρ.λ3.gν.θa.H4αN=0,943.r.ρ.λ3.gν.θa.H4 size 12{α rSub { size 8{N} } =0,"943" "." nroot { size 8{4} } { { {r "." ρ "." λ rSup { size 8{3} } "." g} over {ν "." θ rSub { size 8{a} } "." H} } } } {}(6-21)

* Ngưng tụ bên trong ống nằm ngang

Người ta nhận thấy tuỳ thuộc vào tốc độ hơi ” và đường kính trong của ống dtr mà quá trình ngưng tụ của hơi bên trong ống phân thành một trong 3 chế độ: phân lớp, quá độ và vành khăn. Chế độ phân lớp là lỏng chảy ở dưới hơi ở trên, khi tăng tốc độ hơi nó sẽ chuyển qua chế độ quá độ và sau đó chuyển qua chế độ vành khăn, lỏng bao xung quanh và hơi ở giữa ống.

Tiêu chuẩn Re” là cơ sở xác định các chế độ:

ν} } = { {4 . q rSub { size 8{F} } . l} over {r . ρ.ν} } =C . q rSub { size 8{F} } . l} {}Re= { {ω.dtrν} } = { {4 . q rSub { size 8{F} } . l} over {r . ρ.ν} } =C . q rSub { size 8{F} } . l} {}Re= { {ω.dtr size 12{"Re""= { {ω" "." d rSub { size 8{ ital "tr"} } } over {ν"} } = { {4 "." q rSub { size 8{F} } "." l} over {r "." ρ" "." ν"} } =C "." q rSub { size 8{F} } "." l} {}(6-22)

l – Chiều dài ống, m;

Nếu tK = 30oC thì:

Đối với NH3 : C = 0,3 ;

Đối với R12 : C = 2,1;

Đối với R22 : C=1,73

Trong bình ngưng quá trình ngưng tụ trong ống nằm ngang thường là chế độ phân lớp, (Re” < 60.103 ). Khi ngưng tụ NH3 thì :

 = 2100.a-0,167.dtr-0,25(6-23)

- Đối với môi chất frêôn ngưng tụ trong ống đồng nằm ngang có thể xác định hệ số toả nhiệt  khi ngưng tổng quát với C = 0,72 và l = dtr

αN=0,72.r.ρ.λ3.gν.θa.dtr4αN=0,72.r.ρ.λ3.gν.θa.dtr4 size 12{α rSub { size 8{N} } =0,"72" "." nroot { size 8{4} } { { {r "." ρ "." λ rSup { size 8{3} } "." g} over {ν "." θ rSub { size 8{a} } "." d rSub { size 8{ ital "tr"} } } } } } {}(6-24)

- Nếu ngưng tụ trong ống xoắn nằm ngang thì:

x = N . x(6-25)

x – Hệ số hiệu chỉnh ống xoắn:

x = 0,25.qtr0,15(6-26)

qtr – Mật độ dòng nhiệt đối với bề mặt trong, w/m2

Xác định hệ số toả nhiệt về phía môi trường giải nhiệt

* Trường hợp môi chất chuyển động bên trong ống hoặc rãnh

- Chế độ chảy tầng Re < 2300

Nu=0,15.Re0,33.Pr0,43.Gr0,1.PrfPrw0,25.εl.εRNu=0,15.Re0,33.Pr0,43.Gr0,1.PrfPrw0,25.εl.εR size 12{ ital "Nu"=0,"15" "." "Re" rSup { size 8{0,"33"} } "." "Pr" rSup { size 8{0,"43"} } "." ital "Gr" rSup { size 8{0,1} } "." left ( { {"Pr" rSub { size 8{f} } } over {"Pr" rSub { size 8{w} } } } right ) rSup { size 8{0,"25"} } "." ε rSub { size 8{l} } "." ε rSub { size 8{R} } } {}(6-27)

trong đó các tiêu chuẩn Re, Pr, Gr, Nu tính theo các công thức thông thường ở nhiệt độ xác định là nhiệt độ của môi trường.

Kích thước xác định là đường kính trong hoặc đường kính tương đương bên trong nếu đó là rãnh: dtd=4.fUdtd=4.fU size 12{d rSub { size 8{ ital "td"} } = { {4 "." f} over {U} } } {}

f, U – Là diện tích và chu vi tiết diện của rãnh;

Prf, Prw – Tiêu chuẩn Pr ở nhiệt độ của môi trường giải nhiệt và bề mặt trong vách ống.

Đối với không khí, do tiêu chuẩn Pr không đổi nên:

Nu=0,13.Re0,33.Gr0,1.εl.εRNu=0,13.Re0,33.Gr0,1.εl.εR size 12{ ital "Nu"=0,"13" "." "Re" rSup { size 8{0,"33"} } "." ital "Gr" rSup { size 8{0,1} } "." ε rSub { size 8{l} } "." ε rSub { size 8{R} } } {}(6-28)

Hệ số l là hệ số hiệu chỉnh khi chiều dài của ống , nếu l/dt > 50 thì l = 1 nếu l/dt < 50 thì tra theo bảng dưới đây:

Bảng 6-2: Hệ số hiệu chỉnh chiều dài ống

Bảng 2
Re
L/dt
1 2 5 10 15 20 30 40 50
2.103 1,9 1,7 1,44 1,28 1,18 1,13 1,05 1,02 1
104 1,56 1,5 1,34 1,23 1,17 1,13 1,05 1,03 1
2.104 1,51 1,4 1,27 1,18 1,13 1,10 1,05 1,02 1
5.104 1,34 1,27 1,18 1,13 1,10 1,08 1,04 1,02 1
105 1,28 1,22 1,15 1,10 1,08 1,06 1,03 1,02 1

Hệ số R – là hệ số hiệu chỉnh khi ống bị uốn cong

εR=1+1,77.dtRεR=1+1,77.dtR size 12{ε rSub { size 8{R} } =1+1,"77" "." { {d rSub { size 8{t} } } over {R} } } {}(6-29)

R bán kính uốn cong của tâm ống

- Chế độ chảy rối Re > 104

Nu=0,021.Re0,8.Pr0,43.PrfPrw0,25.εl.εRNu=0,021.Re0,8.Pr0,43.PrfPrw0,25.εl.εR size 12{ ital "Nu"=0,"021" "." "Re" rSup { size 8{0,8} } "." "Pr" rSup { size 8{0,"43"} } "." left ( { {"Pr" rSub { size 8{f} } } over {"Pr" rSub { size 8{w} } } } right ) rSup { size 8{0,"25"} } "." ε rSub { size 8{l} } "." ε rSub { size 8{R} } } {}(6-30)

Đối với không khí

Nu=0,018.Re0,8.εl.εRNu=0,018.Re0,8.εl.εR size 12{ ital "Nu"=0,"018" "." "Re" rSup { size 8{0,8} } "." ε rSub { size 8{l} } "." ε rSub { size 8{R} } } {}(6-31)

- Chế độ chảy quá độ 2300 < Re < 104

Tính giống như trường hợp chảy rối nhưng nhân với hệ số hiệu chỉnh dưới đây:

Bảng 6-3: Hệ số hiệu chỉnh qd

Bảng 3
Re 2.500 3.000 4.000 5.000 6.000 8.000 10.000
qd 0,40 0,57 0,72 0,81 0,88 0,96 1

* Trường hợp không khí chuyển động ngang qua chùm ống

Chùm ống có thể bố trí theo kiểu song song hoặc so le.

Hình 1
Hình 1 (graphics1.wmf)

Nu = C . Rem . Prn . z(6-32)

Z – Hệ số hiệu chỉnh tính đến số dãy ống theo chiều chuyển động của không khí, nếu số dãy lớn hơn 10 thì có thể lấy bằng Z = 1.

Bảng 6-4: Hệ số hiệu chỉnh số dãy ống z

Bảng 4
Số dãy 1 2 4 6 8 10 12
Chùm song songRe > 103 0,71 0,80 0,89 0,93 0,95 0,98 0,99
Chùm so le 102 < Re < 103 0,83 0,88 0,93 0,96 0,97 0,99 1,0
Chùm so le Re > 103 0,61 0,73 0,88 0,92 0,95 0,98 0,99

Kích thước xác định là đường kính ngoài, nhiệt độ xác định là nhiệt độ không khí.

Các trị số C, m và n tra theo bảng dưới đây, phụ thuộc vào chế độ chuyển động

Bảng 6-5: Các hằng số C,m và n

Bảng 5
Chế độ chảy
Chùm ống song song Chùm ống so le
C m n C m n a/b
Chảy tầngRe=102103 0,52 0,5 0,36 0,71 0,5 0,36  
Quá độRe=1032.105 0,27 0,63 0,36 0,35.(a/b)0,20,4 0,60,6 0,360,36 < 2> 2
Chảy rốiR > 2.105 0,033 0,80 0,4 0,031.(a/b)0,2 0,8 0,4  

Trong đó, a = S1/dng và b = S2/dng

* Trường hợp không khí chuyển động ngang qua chùm ống có cánh

- Đối với cánh tròn:

Nu=C.Cz.Cs.ϕmng.RenNu=C.Cz.Cs.ϕmng.Ren size 12{ ital "Nu"=C "." C rSub { size 8{z} } "." C rSub { size 8{s} } "." ϕ rSup { size 8{ - m} rSub { size 8{ ital "ng"} } } "." "Re" rSup { size 8{n} } } {}(6-33)

- Các hằng số C và m xác định như sau:

Chùm ống song song : C = 0,18; m = 0,7;

Chùm ống so le : C = 0,32; m = 0,5.

- Hằng số Cz hiệu chỉnh ảnh hưởng của số hàng ống z theo chiều chuyển động của dòng không khí, tra theo bảng dưới đây:

Bảng 6-6 : Hệ số hiệu chỉnh số dãy ống Cz

Bảng 6
Bố trí Re
Số hàng ống
1 2 3 > 4
So le
12.000 0,62 0,9 0,97 1,0
50.000 0,75 0,88 0,97 1,0
Song song
12.000 1,4 1,3 1,0 1,0
30.000 1,2 1,2 1,0 1,0
50.000 1,0 1,0 1,0 1,0

- Hệ số Cs hiệu chỉnh ảnh hưởng của cách bố trí

+ Bố trí song song: Cs=S1dngS2dng0,1Cs=S1dngS2dng0,1 size 12{C"" lSub { size 8{s} } = left ( { {S rSub { size 8{1} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } } over {S rSub { size 8{2} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } } } right ) rSup { size 8{0,1} } } {}(6-34)

+ Bố trí so le: Cs=S1dngS'2dng0,1Cs=S1dngS'2dng0,1 size 12{C"" lSub { size 8{s} } = left ( { {S rSub { size 8{1} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } } over {S' rSub { size 8{2} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } } } right ) rSup { size 8{0,1} } } {}(6-35)

- Chỉ số n được xác định như sau : n=0,6.ϕng0,07n=0,6.ϕng0,07 size 12{n=0,6 "." ϕ rSub { size 8{ ital "ng"} } rSup { size 8{0,"07"} } } {};

trong đó ng hệ số làm cánh bên ngoài ng = F/Fng ;

F, Fng – Toàn bộ diện tích bên ngoài và diện tích bề ngoài ngoài phần ống, m2/m.

- Kích thước xác định của các tiêu chuẩn được xác định như sau:

l=FoF.dng+FcF.0,785.(D2d2ng)l=FoF.dng+FcF.0,785.(D2d2ng) size 12{l= { {F rSub { size 8{o} } } over {F} } "." ital "dng"+ { {F rSub { size 8{c} } } over {F} } "." sqrt {0,"785" "." \( D rSup { size 8{2} } - d rSup { size 8{2} rSub { size 8{ ital "ng"} } } \) } } {}(6-36)

Fo, Fc, F – Diện tích ngoài phần ống giữa các cánh, diện tích mặt ngoài của cánh và tổng diện tích của chúng, m2;

D, dng - Đường kính ngoài của cánh và ống, m.

- Đối với cánh chữ nhật:

Khi chùm ống bố trí song song:

{}Nu=C.Ren.LdtdmNu=C.Ren.Ldtdm size 12{ ital "Nu"=C "." "Re" rSup { size 8{n} } "." left ( { {L} over {d rSub { size 8{ ital "td"} } } } right ) rSup { size 8{m} } } {}(6-37)

ở đây dtđ - Đường kính tương đương, m:

dtd=2(S1dng).(Scδc)(S1dng)+(Scδc)dtd=2(S1dng).(Scδc)(S1dng)+(Scδc) size 12{ ital "dt" rSub { size 8{d} } = { {2 \( S rSub { size 8{1} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } \) "." \( S rSub { size 8{c} } - δ"" lSub { size 8{c} } \) } over { \( S rSub { size 8{1} } - d rSub { size 8{ ital "ng"} } \) + \( S rSub { size 8{c} } - δ rSub { size 8{c} } \) } } } {}(6-38)

L – Tổng chiều dài cánh theo chiều chuyển động của không khí, m;

n = 0,45 + 0,0066.L/dtđ ;

m = -0,28 + 0,08.Re/1000;

C = A. (1,36 – 0,24.Re/1000)

Trị số A tra theo bảng sau:

Bảng 6-7: Hệ số A

Bảng 7
L/dtđ 5 10 20 30 40 50
A 0,412 0,326 0,201 0,125 0,080 0,0475

Trong trường hợp bố trí so le vẫn tính như trên nhưng hệ số toả nhiệt  tăng thêm 10%.

* Toả nhiệt của màng nước

Khi tính hệ số truyền nhiệt của dàn ngưng kiểu tưới và bay hơi, ta gặp trường hợp trao đổi nhiệt giữa bề mặt ống trao đổi nhiệt với màng nước bao quanh. Trong trường hợp này hệ số toả nhiệt về phía màng nước được xác định như sau:

- Đối với ống nằm ngang

+ Nếu Re = 1,1  200:

Nu = 0,51.Re0,33.Pr0,48(6-39)

+ Nếu Re > 200:

Nu = 0,1.Re0,63.Pr0,48(6-40)

Trong các công thức trên, xác định Re theo đường kính ngoài và tốc độ chuyển động trung bình của màng nước qua ống :

ωtb=G1ρn.δmωtb=G1ρn.δm size 12{ω rSub { size 8{ ital "tb"} } = { {G rSub { size 8{1} } } over {ρ rSub { size 8{n} } "." δ rSub { size 8{m} } } } } {}, m/s(6-41)

G1 – Lượng nước xối trên 1m chiều dài ống:

G1=Gn2.l.zG1=Gn2.l.z size 12{G rSub { size 8{1} } = { {G rSub { size 8{n} } } over {2 "." l "." z} } } {}, kg/m.s(6-42)

Gn – Lưu lượng nước xối tưới, kg/s;

l – Chiều dài ống, m;

Z – Số dãy ống đặt song song (nằm ngang) cùng được xối tưới;

m – Chiều dày màng nước, m.

δm=1,94.μ.G1g.ρ23δm=1,94.μ.G1g.ρ23 size 12{δ rSub { size 8{m} } =1,"94" "." nroot { size 8{3} } { { {μ "." G rSub { size 8{1} } } over {g "." ρ rSup { size 8{2} } } } } } {}(6-43)Kích thước tính toán : dtd = 4.m

Đối với nước có thể tính hệ số toả nhiệt theo công thức đơn giản sau:

 = 9750.G11/3(6-44)

- Đối với ống đặt thẳng đứng

+ Nếu Re < 2000:

Nu=0,67.Ga2.Pr3.Rem9Nu=0,67.Ga2.Pr3.Rem9 size 12{ ital "Nu"=0,"67" "." nroot { size 8{9} } { ital "Ga" rSup { size 8{2} } "." "Pr" rSup { size 8{3} } "." "Re"} rSub { size 8{m} } } {}(6-45)

+ Nếu Re > 2000:

Nu=0,01.Ga.Pr.Rem3Nu=0,01.Ga.Pr.Rem3 size 12{ ital "Nu"=0,"01" "." nroot { size 8{3} } { ital "Ga" "." "Pr" "." "Re"} rSub { size 8{m} } } {}(6-46)

trong đó : Rem = 4.G1/ với G1=Gnπ.dtr.nG1=Gnπ.dtr.n size 12{G rSub { size 8{1} } = { {G rSub { size 8{n} } } over {π "." d rSub { size 8{ ital "tr"} } "." n} } } {}

Chiều dài xác định là chiều cao ống, m;

n – Số ống;

dtr - Đường kính trong của ống, m.

* * *

Content actions

Download module as:

PDF | EPUB (?)

What is an EPUB file?

EPUB is an electronic book format that can be read on a variety of mobile devices.

Downloading to a reading device

For detailed instructions on how to download this content's EPUB to your specific device, click the "(?)" link.

| More downloads ...

Add module to:

My Favorites (?)

'My Favorites' is a special kind of lens which you can use to bookmark modules and collections. 'My Favorites' can only be seen by you, and collections saved in 'My Favorites' can remember the last module you were on. You need an account to use 'My Favorites'.

| A lens I own (?)

Definition of a lens

Lenses

A lens is a custom view of the content in the repository. You can think of it as a fancy kind of list that will let you see content through the eyes of organizations and people you trust.

What is in a lens?

Lens makers point to materials (modules and collections), creating a guide that includes their own comments and descriptive tags about the content.

Who can create a lens?

Any individual member, a community, or a respected organization.

What are tags? tag icon

Tags are descriptors added by lens makers to help label content, attaching a vocabulary that is meaningful in the context of the lens.

| External bookmarks