245

Chng VI Thit B Ngng T

6.1. Vai tr, v tr ca cc thit b traoi nhit trong h thng lnh6.1.1 Vai tr thit bi ngng t

Thit b ngng t c nhim v ngng t gas qu nhit sau my nn thnh mi cht lnh trng thi lng. Qu trnh lm vic ca thit b ngng t c nh hng quyt nh n p sut v nhit ngng t v do nh hng n hiu qu v an ton lm vic ca ton h thng lnh. Khi thit b ngng t lm vic km hiu qu, cc thng s ca h thng s thay i theo chiu hng khng tt, c th l:

- Nng sut lnh ca h thng gim, tn tht tit lu tng.- Nhit cui qu trnh nn tng.

- Cng nn tng, m t c th qu ti- an ton gim do p sut pha cao p tng, r le HP c th

tc ng ngng my nn, van an ton c th hot ng.- Nhit cao nh hng n du bi trn nh chy du.

6.1.2 Phn loi thit b ngng tThit b ngng t c rt nhiu loi v nguyn l lm vic cng

rt khc nhau. Ngi ta phn loi thit b ngng t cn c vo nhiu c tnh khc nhau.- Theo mi trng lm mt.

+ Thit b ngng t lm mt bng nc. lm mt bng nc cu to ca thit b thng c dng bnh hoc dng dn nhng trong cc b.

+ Thit b ngng t lm mt bng nc v khng kh. Mt sthit b ngng t trong kt hp c nc v khng kh gii nhit,

246

trong thit b kiu vai tr ca nc v khng kh c khc nhau: nc s dng gii nhit cho mi cht lnh v khng kh gii nhit cho nc. V d nh dn ngng t bay hi, dn ngng kiu ti vv

+ Thit b ngng t lm mt bng khng kh. Khng kh i lu cng bc hoc t nhin qua thit b v trao i nhit vi mi cht.

+ Thit b ngng t lm mt bng cht khc. C th thy thit b kiu ny trong cc h thng my lnh ghp tng, dn ngng chu trnh di c lm lnh bng mi cht lnh bay hi ca chu trnh trn.- Theo c im cu to:

+ Bnh ngng t gii nhit bng nc.+ Dn ngng t bay hi.+ Dn ngng kiu ti.+ Dn ngng t lm mt bng khng kh.+ Dn ngng kiu ng lng ng.+ Thit b ngng t kiu tm bn.

- Theo c im i lu ca khng kh:+ Thit b ngng t lm mt nh i lu t nhin+ Thit b ngng t lm mt nh i lu cng bc.

Ngoi ra c th c rt nhiu cch phn chia theo cc c im khc nh: theo chiu chuyn ng ca mi cht lnh v mi trng gii nhit. V cu to cng c nhit kiu khc nhau nh kiu ngng t bn ngoi b mt ng trao i nhit, bn trong ng trao i nhit hoc trn cc b mt phng.

Di y chng ti xin gii thiu mt s thit b ngng tthng c s dng nht trong cc h thng lnh nc ta.

247

6.2. THIT B NGNG T6.2.1 Bnh ngng gii nhit bng nc

6.2.1.1 Bnh ngng ng chm nm ngangBnh ngng ng chm nm ngang l thit b ngng t c s dng

rt ph bin cho cc h thng my v thit b lnh hin nay. Mi cht s dng c th l amnic hoc frn. i bnh ngng NH3 cc ng trao i nhit l cc ng thp p lc C20 cn i vi bnh ngng frn thng s dng ng ng c cnh v pha mi cht lnh.

1. Bnh ngng ng chm nm ngang NH3Trn hnh 6-1 trnh by cu to bnh ngng s dng trong cc h

thng lnh NH3. Bnh ngng c thn hnh tr nm ngang lm t vt liu thp CT3, bn trong l cc ng trao i nhit bng thp p lc C20. Cc ng trao i nhit c hn kn hoc nc ln hai mt sng hai u. c th hn hoc nc cc ng trao i nhit vo mt sng, nphi c dy kh ln t 2030mm. Hai u thn bnh l cc npbnh. Cc np bnh to thnh vch phn dng nc nc tunhon nhiu ln trong bnh ngng. Mc ch tun hon nhiu ln l tng thi gian tip xc ca nc v mi cht; tng tc chuyn ng ca nc trong cc ng trao i nhit nhm nng cao h s tonhit . C mt ln nc chuyn ng t u ny n u kia cabnh th gi l mt pass. V d bnh ngng 4 pass, l bnh c ncchuyn ng qua li 4 ln (hnh 6-2). Mt trong nhng vn cn quan tm khi ch to bnh ngng l b tr s lng ng ca cc pass phi u nhau, nu khng u th tc nc trong cc pass s khc nhau, to nn tn tht p lc khng cn thit.

248

8 7 6 5 4 3 2 1

9

10

11 12

1- Np bnh; 2- ng x kh khng ngng; 3- ng Cn bng; 4- ng trao i nhit; 5- ng gas vo; 6- ng lp van an ton; 7- ng lp p k ; 8- ng x air ca nc; 9- ng nc ra; 10- ng nc vo; 11- ng x cn; 12- ng lng v bnh chaHnh 6-1 : Bnh ngng ng chm nm ngang

Cc trang thit b i km theo bnh ngng gm: van an ton, ng h p sut vi khong lm vic t 0 30 kG/cm2 l hp l nht,ng ng gas vo, ng cn bng, ng x kh khng ngng,ng lng v bnh cha cao p, ng ng nc vo v ra, cc van x kh v cn ng nc. gas phn b u trong bnh trong qu trnh lm vic ng ng gas vo phn thnh 2 nhnh b tr 2 u bnh v ng ng lng v bnh cha nm tm bnh.

Nguyn l lm vic ca bnh nh sau: Gas t my nn c a vo bnh t 2 nhnh 2 u v bao ph ln khng gian gia cc ng trao i nhit v thn bnh. Bn trong bnh gas qu nhit trao inhit vi nc lnh chuyn ng bn trong cc ng trao i nhit v ngng t li thnh lng. Lng ngng t bao nhiu lp tc chy ngay v bnh cha t bn di bnh ngng. Mt s h thng khng c bnh cha cao p m s dng mt phn bnh ngng lm bnh cha. Trong trng hp ny ngi ta khng b tr cc ng trao i nhit phn di ca bnh. lng ngng t chy thun li phi c ng cn bng ni phn hi bnh ngng vi bnh cha cao p.

Hnh 6-2: B tr ng nc tun hon

Tu theo kch c v cng sut bnh m cc ng trao i nhit c th to hoc nh. Cc ng thng c s dng l: 27x3, 38x3, 49x3,5, 57x3,5.

T bnh ngng ngi ta thng trch ng x kh khng ngnga n bnh x kh, kh khng ngng c tch ra khi mi cht v thi ra bn ngoi. Trong trng hp trong bnh ngng c lt kh khng ngng th p sut ngng t s cao hn bnh thng, kim ng h thng b rung.

Cc np bnh c gn vo thn bng bu lng. Khi lp t cn lu 2 u bnh ngng c khong h cn thit v sinh b mt bn trong cc ng trao i nhit. Lm kn pha nc bng ron cao su, ng ng ni vo np bnh bng bch c th tho khi cn v sinh v sa cha.

Trong qu trnh s dng bnh ngng cn lu :- nh k v sinh bnh nng cao hiu qu lm vic. Do qu trnh

bay hi nc thp gii nhit rt mnh nn tp cht tch t ngy mt nhiu, khi h thng hot ng cc tp cht i theo nc vo bnh v bm ln cc b mt trao i nhit lm gim hiu qu trao i nhit. V sinh bnh c th thc hin bng nhiu cch: ngm Na2CO3 hoc NaOH ty ra, sau cho nc tun hon nhiu ln v sinh. Tuy nhin cch ny hiu qu khng cao, c bit i vi cc loi cu cn bm cht ln b mt ng. C th v sinh bng c kh nh buc cc gi lau vo dy v hai ngi ng hai pha bnh ko qua li nhiu ln. Khi lau phi cn thn, trnh lm xy xc b mt bn trong bnh, v nh vy cn bn ln sau d dng bm hn.

- X khi khng ngng.Kh khng ngng lt vo h thng lm tng p sut ngng t do

cn thng xuyn kim tra v tin hnh x kh khng ngng bnh.

2. Bnh ngng mi cht FrnBnh ngng c ng trao i nhit bng thp c th s dng cho h

thng frn, nhng cn lu l cc cht frn c tnh ty ra mnh

nn phi v sinh bn trong ng ng rt sch s v h thng phi trang b b lc c kh.

i vi frn an ton v hiu qu nht l s dng bnh ngng ng ng, va loi tr vn tc bn, va c kh nng trao i nhit tt hn, nn kch thc bnh gn.

Trn hnh 6-3 gii thiu cc loi bnh ngng ng ng c cnh sdng cho mi cht frn. Cc cnh c lm v pha mi cht frn.

3. u nhc im v phm vi s dng ca bnh ngng ng chm nm ngang

1- Np bnh, 2,6- Mt sng; 3- ng TN; 4- Lng ra; 5- Khng gian gia cc ng

Hnh 6-3a: Bnh ngng frn

a): Kiu mt bch: 1- V; 2- Mt sng; 3- Np; 4- Bu gom lng;5-Van ly lng; 6- Nt an ton. b) Kiu hn : 1- ng trao i nhit c

cnh; 2- Cnh tn nhit; 3- V; 4- V hn vo ng xon; 5- Lng frn ra; 6- Hi frn vo

Hnh 6-3b: Bnh ngng frn

Hnh 6-3c: Bnh ngng frn

* u im- Bnh ngng ng chm nm ngang, gii nhit bng nc nn hiu

qu gii nhit cao, mt dng nhit kh ln q = 3000 6000 W/m2, k= 8001000 W/m2.K, chnh nhit trung bnh t = 56 K. Ddng thay i tc nc trong bnh c tc thch hp nhmnng cao hiu qu trao i nhit, bng cch tng s pass tun hon nc.

- Hiu qu trao i nhit kh n nh, t ph thuc vo nhit mi trng.

- Cu to chc chn, gn v rt tin li trong vic lp t trong nh, c sut tiu hao kim loi nh, khong 4045 kg/m2 din tch b mttrao i nhit, hnh dng p ph hp vi yu cu thm m cngnghip.

- D ch to, lp t, v sinh, bo dng v vn hnh.- C th s dng mt phn ca bnh lm bnh cha, c bit tin

li trong cc h thng lnh nh, v d nh h thng kho lnh.- t h hng v tui th cao: i vi cc loi dn ngng t kiu

khc, cc ng st thng xuyn phi tip xc mi trng nc v khng kh nn tc n mn ng trao i nhit kh nhanh. i vi bnh ngng, do thng xuyn cha nc nn b mt trao i nhit hu nh lun lun ngp trong nc m khng tip xc vi khng kh. V vy tc n mn din ra chm hn nhiu.

* Nhc im- i vi h thng ln s dng bnh ngng khng thch hp v khi

ng knh bnh qu ln, khng m bo an ton. Nu tng dy thn bnh s rt kh gia cng ch to. V vy cc nh my cng sutln, t khi s dng bnh ngng.

- Khi s dng bnh ngng, bt buc trang b thm h thng nc gii nhit gm: Thp gii nhit, bm nc gii nhit, h thng ng ng nc, thit b ph ng nc vv nn tng chi ph u t v vn hnh. Ngoi bung my, yu cu phi c khng gian thong bn ngoi t thp gii nhit. Qu trnh lm vic ca thp lun lun ko

theo bay hi nc ng k, nn chi ph nc gii nhit kh ln, nc thng lm m t khu ln cn, v th nn b tr xa cc cng trnh.

- Kch thc bnh tuy gn, nhng khi lp t bt buc phi dnh khong khng gian cn thit hai u bnh v sinh v sa cha khi cn thit.

- Qu trnh bm bn trn b mt ng ng tng i nhanh, c bit khi cht lng ngun nc km.

Khi s dng bnh ngng ng v nm ngang cn quan tm ch hin tng bm bn b mt bn trong cc ng trao i nhit, trong trng hp ny cn v sinh bng ho cht hoc c kh. Thng xuyn x cn bn ng li thp gii nhit v b sung nc mi. X kh v cn ng nc.

6.2.1.2 Bnh ngng ng v thng ng1. Cu to v nguyn l lm vic

tit kim din tch lp t ngi ta s dng bnh ngng ng v t ng. Cu to tng t bnh ngng ng chm nm ngang, gm c: v bnh hnh tr thng c ch to t thp CT3, bn trong l ccng trao i nhit thp p lc C20, kch c 57x3,5, b tr u, chn hoc nc vo cc mt sng. Nc c bm bm ln mng phnphi nc trn cng v chy vo bn trong cc ng trao i nhit. nc chy theo thnh ng trao i nhit, pha trn cc ng trao i nhit c t cc ng hnh cn. Pha di bnh c mng hng nc. Nc sau khi gii nhit xong thng c x b. Hi qu nhit sau my nn i vo bnh t pha trn. Lng ngng t chy xung phn di ca bnh gia cc ng trao i nhit v chy ra bnh cha cao p. Bnh ngng c trang b van an ton, ng h p sut, van x kh, knh quan st mc lng.

Trong qu trnh s dng bnh ngng ng v thng ng cn lu nhng h hng c th xy ra nh s bm bn bn trong cc ng trao i nhit, cc ca nc vo cc ng trao i nhit kh hp nn d b tc, cn nh k kim tra sa cha. Vic v sinh bnh ngng tng i phc tp. Ngoi ra khi lt kh khng ngng vo bnh th hiu qu lm vic gim, p sut ngng t tng v vy phi tin hnh x kh khng

ngng thng xuyn. Bnh ngng ng v thng ng t s dng nc ta do c mt s nhc im quan trng.

2. u nhc im v phm vi s dng* u im- Hiu qu trao i nhit kh ln, ph ti nhit ca bnh t 4500

W/m2 chnh nhit 45K, tng ng h s truyn nhit k =8001000 W/m2.K

- Thch hp cho h thng cng sut trung bnh v ln, khng gianlp t cht hp, phi b tr bnh ngng ngoi tri.

- Do cc ng trao i nhit t thng ng nn kh nng bm bn t hn so vi bnh ngng ng chm nm ngang, do khng yu cu cht lng ngun nc cao lm.

- Do kt cu thng ng nn lng mi cht v du chy ra ngoi kh thun li , vic thu hi du cng d dng. V vy b mt trao i nhit nhanh chng c gii phng cho mi cht lm mt.

H2O vo

34

2

1Hi NH3 vo

5

6

7 Lng NH3 vBC

Lng NH3 ra

9

8

1- ng cn bng, 2- X kh khng ngng, 3- B phn phi nc, 4- Van an ton; 5- ng TN, 6- p k, 7- ng thu, 8- B nc, 9- Bnh cha cao p

Hnh 6-4 : Bnh ngng ng v thng ng* Nhc im

- Vn chuyn, lp t, ch to, vn hnh tng i phc tp.- Lng nc tiu th kh ln nn ch thch hp nhng ni c

ngun nc di do v r tin.- i vi h thng rt ln s dng bnh ngng kiu ny khng thch

hp, do kch thc cng knh, ng knh bnh qu ln khng mbo an ton.

6.2.1.3 Thit b ngng t kiu ng lng ng1. Cu to v nguyn l lm vicThit b ngng t kiu ng lng ng cng l dng thit b

ngng t gii nhit bng nc, chng c s dng rt rng ri trong

cc my lnh nh, c bit trong cc my iu ho khng kh cng sut trung bnh.

Thit b gm 02 ng lng vo nhau v thng c cun li cho gn. Nc chuyn ng ng bn trong, mi cht lnh chuyn ng ngc li phn khng gian gia cc ng. ng thng s dng l ng ng (h thng frn) v c th s dng ng thp.

Hnh 6-5: Thit b ngng t kiu ng lng ng2 u im v nhc im

C hiu qu trao i nhit kh ln, gn . Tuy nhin ch to tng i kh khn, cc ng lng vo nhau sau c cun li cho gn, nu khng c cc bin php ch to c bit, cc ng d b mp, nht l ng ln ngoi, dn n tit din b co tht, nh hng n s lu chuyn ca mi cht bn trong. Do mi cht ch chuyn ng vo ra mt ng duy nht nn lu lng nh, thit b ngng t kiu ng lng ng ch thch hp i vi h thng nh v trung bnh.

6.2.1.4 Thit b ngng t kiu tm bn

Hnh 6-6: Thit b ngng t kiu tm bn

1. Cu to v nguyn l lm vicThit b ngng t kiu tm bn c ghp t nhiu tm kim loi p

cht vi nhau nh hai np kim loi c b cao. Cc tm c dp

gn sng. Mi cht lnh v nc gii nhit c b tr i xen k nhau. Cu to gn sng c tc dng lm ri dng chuyn ng ca mi cht v tng h s truyn nhit ng thi tng bn ca n. Cc tm bn c chiu dy kh mng nn nhit tr dn nhit b, trong khi din tch trao i nhit rt ln. Thng c 02 tm c hn ghp vi nhau thnh mt panel. Mi cht chuyn ng bn trong, nc chuyn ng khong h gia cc panel khi lp t.

Trong qu trnh s dng cn lu hin tng bm bn b mt ngoi cc panel (pha ng nc) nn cn nh k m ra v sinh hoc s dng ngun nc c cht lng cao. C th v sinh cu bn bn trong bng ho cht, sau khi ra ho cht cn trung ho v ra sch khng gy n mn lm hng cc panel.

2 u im v nhc im* u im:- Do c ghp t cc tm bn mng nn din tch trao i nhit

kh ln, cu to gn.- D dng tho lp v sinh sa cha v thay th. C th thm bt

mt s panel thay i cng sut gii nhit mt cch d dng.- Hiu qu trao i nhit cao, tng ng bnh ngng ng v

amnic,* Nhc im:- Ch to kh khn. Cho n nay ch c cc hng nc ngoi l c

kh nng ch to cc dn ngng kiu tm bn. Do thiu cc ph tng c sn thay th sa cha.

- Kh nng r r ng nc kh ln do s m kn nhiu.

6.2.2 Thit b ngng t gii nhit bng nc v khng kh

Thit b ngng t lm mt kt hp gia nc v khng kh tiu biu nht l thit b ngng t kiu bay hi v thit b ngng t kiu ti.

Khc vi thit b ngng t lm mt bng nc phi trang b thm cc thp gii nhit, bm nc v h thng ng dn nc gii nhit, thit b ngng t gii nhit bng nc v khng kh kt hp khng cn trang b cc thit b , nc y c khng kh lm ngui trc tip trong qu trnh trao i nhit vi mi cht lnh.

6.2.2.1 Thit b ngng t kiu bay hi1. Cu to v nguyn l lm vicTrn hnh 6-7 trnh by cu to ca dn ngng t bay hi. Dn

ngng gm mt cm ng trao i nhit ng thp p lc C20. Kch cng thng c s dng l 38x3,5; 49x3,5 v 57x3,5. Tonb cm ng c t trn khung thp U vng chc, pha di l bnc tun hon gii nhit, pha trn l dn phun nc, b chn nc v qut ht gi. chng n mn, cc ng trao i nhit c nhng km nng b mt bn ngoi.

Hi mi cht i vo ng gp hi pha trn vo dn ng trao i nhit v ngng t ri chy v bnh cha cao p pha di. Thit b c lm mt nh h thng nc phun t cc vi phun c phn b u ngay pha trn cm ng trao i nhit. Nc sau khi trao i nhit vi mi cht lnh, nng ln v c gii nhit nh khng kh chuyn ng ngc li t di ln, do vy nhit ca nc hu nh khng i. Ton b nhit Qk ca mi cht c khng kh mang thi ra ngoi. Khng kh chuyn ng cng bc nh cc qut t pha trn hoc pha di. t qut pha di (qut thi), th trong qu trnh lm vic khng s qut b nc lm t, trong khi t pha trn (qut ht) d b nc cun theo lm t v gim tui th. Tuy nhin t pha trn gn v d ch to hn nn thng c s dng. Trong qu trnh trao i nhit mt lng kh ln nc bc hi v b cun theo khng kh, do vy phi thng xuyn cp nc b sung cho b. Phng php cp nc l hon ton t ng nh van phao. B chn nc c tc dng chn cc git nc b cun theo khng kh ra ngoi, nh vy tit kim nc v trnh lm t qut. B chn nc c lm bng tn mng v c gp theo ng dch dc, khng kh khi qua b chn va p vo cc tm chn v ng thi r dng lin tc nn cc ht nc mt qu tnh v ri xung li pha di.

Sau khi tun hon khong 2/3 dn ng trao i nhit, mt phn ln gas c ho lng, nng cao hiu qu trao i nhit cn tch lng lng ny trc, gii phng b mt trao i nhit pha sau cho lng hi cha ngng cn li. V vy v tr ny ngi ta b tr ng gp lng trung gian, gom dch lng cho chy thng v ng gp lng pha di v trc tip ra bnh cha, phn hi cn li tip tc lun chuyn theo 1/3 cm ng cn li.

Ton b pha ngoi dn ng v cm dn phun u c v bao che bng tn trng km.

ng gp lng trung gian cng c s dng lm ni t ng cn bng.

Trc y nhiu x nghip ng lnh nc ta thng hay s dng cc dn ngng t bay hi s dng qut ly tm t pha di. Tuy nhin chng ti nhn thy cc qut ny c cng sut m t kh ln, rt tn km.

5 4 3

2

6

71

8

9

10

11

14

1312

1- ng trao i nhit; 2- Dn phun nc; 3- Lng qut; 4- M t qut;5- B chn nc;6-ng gas vo; 7-ng gp; 8-ng cn bng; 9-ng h p sut; 10- ng lng ra; 11- Bm nc; 12-Mng hng nc;13- X y b nc; 14- X trn

Hnh 6-7: Thit b ngng t bay hi

Nng sut nhit ring ca dn ngng kiu ti khng cao lm, khong 19002300 W/m2, h s truyn nhit k =450600 W/m2.K.

Trong qu trnh s dng cn lu , cc mi phun c kch thc nhnn d b tc bn. Khi mt s mi b tc th mt s vng ca cm ng trao i nhit khng c lm mt tt, hiu qu trao i nhit gim r rt, p sut ngng t s ln bt thng. V vy phi lun lun kim tra, v sinh hoc thay th cc vi phun b hng. Cng nh bnh ngng, mt ngoi cc cm ng trao i nhit sau mt thi gian lm vic cng c hin tng bm bn, n mn nn phi nh k v sinh v sa cha thay th.

2 u im v nhc im* u im- Do cu to dng dn ng nn cng sut ca n c th thit k t

rt ln m khng b hn ch v bt c l do g. Hin nay nhiu x nghip ch bin thu sn nc ta s dng dn ngng t bay hi cngsut t t 6001000 kW.

- So vi cc thit b ngng t kiu khc, dn ngng t bay hi ttiu tn nc hn, v nc s dng theo kiu tun hon.

- Cc dn ng kch c nh nn lm vic an ton.- D dng ch to, vn hnh v sa cha.* Nhc im- Do nng sut lnh ring b nn sut tiu hao vt liu kh ln.- Cc cm ng trao i nhit thng xuyn tip xc vi nc v

khng kh, l mi trng n mn mnh, nn chng b hng. Do bt buc phi nhng km nng chng n mn.

- Nhit ngng t ph thuc vo trng thi kh tng v thay i theo ma trong nm.

- Ch thch hp lp t ngoi tri, trong qu trnh lm vic, khu vc nn v khng gian xung quanh thng b m t, v vy cn lp t v tr ring bit tch hn cc cng trnh.

6.2.2.2 Dn ngng kiu ti1. Cu to v nguyn l lm vicTrn hnh 6-8 trnh by cu to dn ngng kiu ti. Dn gm

mt cm ng trao i nhit ng thp nhng km nng trn, khng c v bao che, c rt nhiu ng gp hai u. Pha trn dn l mt mng phn phi nc hoc dn ng phun, phun nc xung. Dn ng thng c t ngay pha trn mt b cha nc. Nc c bm bm t b ln mng phn phi nc trn cng. Mng phn phi nc c lm bng thp v c c rt nhiu l hoc c dng rng ca. Nc s chy t do theo cc l v xi ln dn ng trao i nhit. Nc sau khi trao i nhit c khng kh i lu t nhin gii nhit trc tip ngay trn dn. tng cng gii nhit cho nc np b ngi ta t li hoc cc tm tre an.

Gas qu nhit i vo dn ng t pha trn, ngng t dn v chy ra ng gp lng pha di, sau c dn ra bnh cha cao p. trn cng ca dn ngng c lp t van an ton, ng h p sut v van x kh khng ngng.

Dn ngng t kiu ti cng c cc ng trch lng trung gian gii phng b mt trao i nhit pha di , tng hiu qu trao i nhit.

6-8: Dn ngng kiu ti

Trong qu trnh hot ng cn lu cc h hng c th xy ra i vi dn ngng kiu ti nh sau:

- Hin tng bm bn v n mn b mt.- Cn bn ng li trong b hng nc cn phi x b v v

sinh b thng xuyn.- Cc l phun b tc bn cn phi kim tra v v sinh.- Nhit nc trong b tng cao, nh hng n qu trnh trao i

nhit, nn lun lun x b mt phn v b sung nc mi lnh hn.

2 u im v nhc im* u im

- Hiu qu trao i nhit cao, h s truyn nhit t 700 900W/m2.K. Mt khc do cu to, ngoi dn ng trao i nhit ra, ccthit b ph khc nh khung , bao che hu nh khng c nn sut tiu hao kim loi nh, gi thnh r.

- Cu to n gin, chc chn, d ch to v c kh nng s dng c ngun nc bn v dn ng trn rt d v sinh. V vy dn ngng kiu ti rt thch hp khu vc nng thn, ni c ngun nc phong ph, nhng cht lng khng cao.

- So vi bnh ngng ng v, lng nc tiu th khng ln. Nc ri t do trn dn ng trn hon ton nn nh nhit cho khng kh phn ln, nhit nc b tng khng ng k, v vy lng nc b sung ch chim khong 30% lng nc tun hon.

* Nhc im- Trong qu trnh lm vic, nc bn tung to xung quanh,

nn dn ch c th lp t bn ngoi tri, xa hn khu nh xng.- Cng vi bnh ngng ng v, dn ngng kiu ti tiu th

nc kh nhiu do phi thng xuyn x b nc.- Do tip xc thng xuyn vi nc v khng kh, trong mi

trng m nh vy nn qu trnh n mn din ra rt nhanh, nu dn ng khng c nhng km nng s rt nhanh chng b bc, h hng.

- Hiu qu gii nhit chu nh hng ca mi trng kh hu.

6.2.3 Dn ngng gii nhit bng khng kh1. Cu to v nguyn l lm vicDn ngng khng kh c chia ra lm 02 loi : i lu t

nhin v i lu cng bc.* Dn ngng i lu t nhinLoi dn ngng i lu t nhin ch s dng trong cc h thng rt

nh, v d nh t lnh gia nh, t lnh thng nghip. Cc dn ny ccu to kh a dng.

- Dng ng xon c cnh l cc si dy thp hn vung gc vi cc ng xon. Mi cht chuyn ng trong ng xon v trao i nhit vi khng kh bn ngoi. Loi ny hiu qu khng cao v hay s dng trong cc t lnh gia nh trc y.

- Dng tm: Gm tm kim loi s dng lm cnh tn nhit, trn c hn nh ng xon bng ng .

- Dng panel: N gm 02 tm nhm dy khong 1,5mm, c to rnh cho mi cht chuyn ng tun hon. Khi ch to, ngi ta cn nng hai tm li vi nhau, khong to rnh, ngi ta bi mi cht c bit 02 tm khng dnh vo nhau, sau thi nc hoc khngkh p lc cao (khong 40100 bar) trong cc khun c bit, hai tms phng ln thnh rnh.

Hnh 6-9 : Dn ngng khng kh i lu t nhin

H s truyn nhit ca thit b ngng t i lu gi t nhin khong67 W/m2.K.

* Dn ngng i lu cng bcDn ngng t khng kh i lu cng bc c s dng rt

rng ri trong i sng v cng nghip. Cu to gm mt dn ng trao i nhit bng ng thp hoc ng ng c cnh nhm hoc cnhst bn ngoi, bc cnh nm trong khong 310mm. Khng kh cqut thi, chuyn ng ngang bn ngoi qua dn ng vi tc khln. Qut dn ngng thng l qut kiu hng trc. Mt dng nhit ca dn ngng khng kh t khong 180 340 W/m2 , h s truyn nhit k = 30 35 W/m2.K, hiu nhit t = 78oC

Trong qu trnh s dng cn lu : Dn ngng thng bi bmbi bn, gim hiu qu trao i nhit nn thng xuyn v sinh bng chi hoc nc. Khi kh khng ngng lt vo bn trong dn s lm tng p sut ngng t. Cn che chn nng cho dn ngng, trnh t v tr chu nhiu bc x mt tri nh hng n hiu qu trao i nhit.

1- ng trao i nhit; 2- V dn; 3- ng lp qut; 4- Hi ra

Hnh 6-10 : Dn ngng khng kh i cng bc

2 u im v nhc im* u im

- Khng s dng nc nn chi ph vn hnh gim. iu ny rt ph hp nhng ni thiu nc nh khu vc thnh ph v khu dn c ng c.

- Khng s dng h thng bm, thp gii nhit, va tn km ligy m t khu vc nh xng. Dn ngng khng kh t gy nh hng n xung quanh v c th lp t nhiu v tr trong cng trnh nh treo tng, t trn nc nh vv . . .

- H thng s dng dn ngng khng kh c trang thit b n gin hn v d s dng.

- So vi cc thit b ngng t gii nhit bng nc, dn ngng khng kh t h hng v t b n mn.

* Nhc im

- Mt dng nhit thp, nn kt cu kh cng knh v chthch hp cho h thng cng sut nh v trung bnh.

- Hiu qu gii nhit ph thuc nhiu vo iu kin kh hu. Nhng ngy nhit cao p sut ngng t ln rt cao V d, h thng s dng R22, min Trung, nhng ngy h nhit khng kh ngoi tri c th t 40oC, tng ng nhit ngng t c th t 48oC, p sut ngng t tng ng l 18,5 bar, bng gi tr t ca r le p sut cao. Nu trong nhng ngy ny khng c nhng bin php c bit thh thng khng th hot ng c do r le HP tc ng. i vi dn ngng trao i nhit i lu t nhin hiu qu cn thp na.

6.3 Tnh ton thit b ngng tC hai bi ton tinh ton thit b ngng t : Tnh kim tra v

tnh thit kTnh ton thit b ngng t l xc nh din tch b mt trao i

nhit cn thit p ng ph ti nhit cho.- Thng s ban u:

+ iu kin kh hu ni lp t cng trnh+ Loi thit b ngng t

+ Ph ti nhit yu cu Qk- Thng s cn xc nh : Din tch trao i nhit, b tr v kt

cu thit b ngng t. i vi bnh ngng cn thit phi xc nh c dy ca bnh. Ngoi ra cn phi xc nh lu lng mi cht gii nhit, chn hoc kim tra bm qut.

6.3.1 Cc bc tnh ton thit b ngng t1. Chn loi thit b ngng t

Khi tnh ton thit k cn phi tin hnh chn thit b ngng t cho ph hp. Vic la chn da trn nhiu tiu ch khc nhau nh mc p ng ca loi thit b ngng t, tnh kinh t, c im cng trnh vv

2. Tnh din tch trao i nhit Q Q

F = k = k k.t k qkf , m2 (6-1)

Qk Ph ti nhit yu cu ca thit b ngng t, W;k H s truyn nhit, W/m2.K;tk - chnh nhit trung bnh logarit,

oK;qkf Mt dng nhit, W/m

2.a. Xc nh h s truyn nhit kH s truyn nhit k c th xc nh theo kinh nghim v mun

chnh xc hn xc nh theo l thuyt. Tuy nhin cc bi ton thc t lun phc tp nn thng ngi ta tnh theo kinh nghim. C th tham kho theo bng di y:

Bng 6-1: H s truyn nhit v mt dng nhit ca cc loi thit bngng t

STT Kiu thit b ngng t k(W/m2.K)qf

( W/m2 )t

( oC )123456

- Bnh ngng ng chm nm ngang NH3- Bnh ngng ng v thng ng NH3- Bnh ngng nm ngang frn- Dn ngng kiu ti- Dn ngng t bay hi- Dn ngng khng kh

700 1000800700

700 930500 700

30

3500450042003600

3500465015002100240300

56565656

3810

Do b mt trao i nhit thit b ngng t rt khc nhau nn cngthc xc nh h s truyn nhit cng khc nhau. Cc trng hp thng gp l vch tr, vch phng, vch tr c cnh.

Trong trng hp vch tr, h s truyn nhit c tnh theo cng thc:

k = 1

,W / m.K 1

+ 1

. ln d 2 +

1

trong :

.d1 .1(6-2)

2.. d1 .d 2 . 2

nC

1, 2 H s to nhit bn trong v ngoi ng trao i nhit,W/m2.K;

d1, d2 - ng knh trong v ngoi ng trao i nhit, mm; - H s dn nhit vt liu ng, W/m.K .

b. Xc nh chnh nhit trung bnh logaritt tb t t = max min

t ln max

t min(6-3)

tmax, tmin- Hiu nhit ln nht v b nht u vo v u ra cathit b trao i nhit

c. Xc nh lu lng nc hoc khng kh gii nhit* Lu lng ncLu lng nc tun hon c xc nh theo cng thc sau:

G = Q k , kg/s

C n . n .t n(6-4)

Cn Nhit dung ring ca nc, Cn = 4,186 KJ/kg.K;n Khi lng ring ca nc, kg/m

3, n 1000 kg/m3;

tn - chnh nhit ca nc vo v ra thit b ngng t,ly tn = 46

oC

* Lu lng khng khLu lng khng kh gii nhit c xc nh theo cng thc sau:

G = Q k , kg/sKK

KK .

KK

.t KK

kg/m3;

(6-5)CKK Nhit dung ring ca khng kh, CKK = 1,0 kJ/kg.K;KK Khi lng ring ca khng kh, kg/m

3, KK = 1,151,2

tKK - chnh nhit ca khng kh vo ra thit b ngng

t, tn = 610 oC;

hz

6.3.2 Xc nh h s to nhit v cc mi trng

6.3.2.1 Xc nh h s to nhit khi ngng t mi cht trong thit b ngng tH s to nhit khi ngng t mi cht trong cc thit b ngng t rt

nhiu dng v c xc nh c th cho tng trng hp nh sau:* Ngng t trn chm ng trn nm ngangNgng t trn chm ng trn nm ngang xy ra bnh ngng

ng chm nm ngang NH3. H s to nhit khi ngng trong trng hp ny c tnh theo cng thc:

3

= 0,72.4

(6-6)

i. . . g . '

. a .d ng

i Hiu entanpi ca tc nhn lnh khi vo ra bnh ngng, J/kg; - Khi lng ring ca mi cht lng trong bnh ngng, kg/m3; - H s dn nhit ca mi cht lng trong bnh ngng, W/m.K; - nht ca mi cht lng trong bnh ngng, m2/s; = tk tw : chnh nhit ngng t v vch ng, ;Kg Gia tc trng trng, m/s2;dng - ng knh ngoi ca ng trao i nhit, m;h H s hiu chnh s thay i tc dng hi v mng nc ttrn xung:

' h = n z0,167

(6-7)nz S hng theo chiu thng ng khi b tr song song v mt na shng khi b tr so le.

Nu chm ng b tr so le trong thn tr th:

n = 1,393. .n

. S 1

2 S 2(6-8)

h c

n Tng s ng trong bnh;S1 v S2 Bc ngang v bc ng, m.

* Ngng t trn chm ng c cnh nm ngangH s to nhit khi ngng trong trng hp ny c tnh:

3

= 0,72.4 i. . . g

. ' . . a .d ng(6-9)

c H s tnh n iu kin c cnhF .E 3 / 4 d ng

= 1,3. d . 0, 25

+ Fn

C

(6-10)

F h' F

Fd, Fn B mt ng v ngang ca 1m ng c cnh, m2/m

2 2

F = .( D d ng )

d 2.S c(6-11)

v o .D. d

Fn = .d ng .1 +

S c S c(6-12)

D, dng - ng knh nh v chn cnh, m; Sc Bc cnh, m;o, d B dy chn v nh cnh, m;F = Fd + Fn Tng din tch b mt ngoi ca ng c cnh, m

2/m;E Hiu sut ca cnh;h Chiu cao qui c ca cnh:

2 2

h' =

. D d ng , m

4 D(6-13)

* Ngng t trn vch ng v bn ngoi ng ng- Tiu chun Re i vi trng hp ny c xc nh nh sau:

Re = 4 . G

= 4 . . a . H

r.(6-14)

v

a

G Lu lng mi cht chy qua trn mt n v b dy ca lp cht lng, kg/m.s;

- nht ng lc hc ca tc nhn lnh lng, PaS.- Khi Re < 1600 Chy sng

3

= 0,943.4 i. . . g

. . a .H

(6-15)H Chiu cao b mt truyn nhit, mv H s hiu chnh :

0,04 Re v =

4 (6-16)

- Khi Re > 1600 Chy ri4 / 3

r H = 400.

. 1 + 0,6 25. P r 0,5 . . a 1 (6-17)

H . (H .

a

) th

Cc thng s cng thc trn y u c tnh tKTch s (H.)th ti hn c xc nh:

(H . a ) th = 2300.

r. '. 5 / 3

.

1 / 3 '

g 1 / 3 . '+"

(6-18)* Ngng t bn trong ng ng v rnh ngi vi dng hi ng yn c th s dng cc cng thc ging

nh khi ngng bn ngoi ng ng trn. Khi dng hi chuyn ng th tu thuc v gi tr Re ca hi tc nhn lnh

- Nu Re = 1,2.105 4,5.106

= 0,2. N.(Re)0,12.(Pr)-0,33

(6-19)- Nu Re = 4,5.106 2,5.107

= 0,246. N.10-3.(Re)0,55.(Pr)-0,33

(6-20)Gi tr N xc nh theo cng thc:

N = 0,943.4 r..3 .g . a .H (6-21)

* Ngng t bn trong ng nm ngangNgi ta nhn thy tu thuc vo tc hi v ng knh

trong ca ng dtr m qu trnh ngng t ca hi bn trong ng phnthnh mt trong 3 ch : phn lp, qu v vnh khn. Ch phn lp l lng chy di hi trn, khi tng tc hi n s chuyn qua ch qu v sau chuyn qua ch vnh khn, lng bao xung quanh v hi gia ng.

Tiu chun Re l c s xc nh cc ch :Re" =

(6-22)l Chiu di ng, m; Nu tK = 30

oC th:

".d tr "

= 4 .q F .l r.". "

= C.q F .l

i vi NH3 : C = 0,3 ; i vi R12 : C = 2,1; i vi R22 : C=1,73

Trong bnh ngng qu trnh ngng t trong ng nm ngang thng l ch phn lp, (Re < 60.103 ). Khi ngng t NH3 th :

-0,167 -0,25 = 2100.a .dtr

(6-23)- i vi mi cht frn ngng t trong ng ng nm ngang c th xc nh h s to nhit khi ngng tng qut vi C = 0,72 v l

= dtr N = 0,72.4 r..3 .g

. a .d tr(6-24)

- Nu ngng t trong ng xon nm ngang th:x = N . x

x H s hiu chnh ng xon:

(6-25)

Re L/dt1 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 1104 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 15.104 1,34 1,27 1,18 1,13 1,10 1,08 1,04 1,02 1

l R

x = 0,25.qtr0,15

(6-26)qtr Mt dng nhit i vi b mt trong, w/m

2

6.3.2.2 Xc nh h s to nhit v pha mi trng gii nhit

hoc rnh* Trng hp mi cht chuyn ng bn trong ng

- Ch chy tng Re < 23000, 25Pr

Nu = 0,15. R e 0,33 . Pr 0, 43 .Gr 0,1 . f . .

(6-27) Prw

trong cc tiu chun Re, Pr, Gr, Nu tnh theo cc cng thc thng thng nhit xc nh l nhit ca mi trng.

Kch thc xc nh l ng knh trong hoc ng knh

tng ng bn trong nu l rnh: d td = 4 . f U

f, U L din tch v chu vi tit din ca rnh;Prf, Prw Tiu chun Pr nhit ca mi trng gii nhit v

b mt trong vch ng.i vi khng kh, do tiu chun Pr khng i nn:

Nu = 0,13. Re0,33 .Gr 0,1. l . R

(6-28)H s l l h s hiu chnh khi chiu di ca ng , nu l/dt > 50 th

l = 1 nu l/dt < 50 th tra theo bng di y:

Bng 6-2: H s hiu chnh chiu di ng

S1S1

S1S1

l R

105 1,28 1,22 1,15 1,10 1,08 1,06 1,03 1,02 1

H s R l h s hiu chnh khi ng b un cong

= 1 + 1,77. d

t R

R

R bn knh un cong ca tm ng- Ch chy ri Re > 104

(6-29)

Pr Nu = 0,0 21. R e 0,8 . Pr 0, 43 . f

0, 25

. . (6-30) Prw

i vi khng kh0,8Nu = 0,018. Re . l . R(6-31)

- Ch chy qu 2300 < Re < 104Tnh ging nh trng hp chy ri nhng nhn vi h s hiu

chnh di y:Bng 6-3: H s hiu chnh qd

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

chm ng* Trng hp khng kh chuyn ng ngang qua

Chm ng c th b tr theo kiu song song hoc so le. S2 S2 S2 S2

Nu = C . Rem . Prn . z(6-32)

Z H s hiu chnh tnh n s dy ng theo chiu chuynng ca khng kh, nu s dy ln hn 10 th c th ly bng Z = 1.

Bng 6-4: H s hiu chnh s dy ng z

S dy 1 2 4 6 8 10 12Chm song songRe > 103

0,71 0,80 0,89 0,93 0,95 0,98 0,99

Chm so le102 < Re < 103

0,83 0,88 0,93 0,96 0,97 0,99 1,0

Chm so leRe > 103

0,61 0,73 0,88 0,92 0,95 0,98 0,99

Kch thc xc nh l ng knh ngoi, nhit xc nh l nhit khng kh.

Cc tr s C, m v n tra theo bng di y, ph thuc vo ch chuyn ng

Bng 6-5: Cc hng s C,m v n

Ch chyChm ng song

song Chm ng so le

C m n C m n a/bChy tngRe=102103

0,52 0,5 0,36 0,71 0,5 0,36

Qu Re=1032.105

0,27 0,63 0,36 0,35.(a/b)0,2

0,40,60,6

0,360,36

< 2> 2

Chy riR > 2.105

0,033

0,80 0,4 0,031.(a/b)0,2

0,8 0,4

Trong , a = S1/dng v b = S2/dng

* Trng hp khng kh chuyn ng ngang qua chm ng c cnh

S 2

ng

d

- i vi cnh trn:Nu = C.C z .C s .(6-33)

m ng . Re n

- Cc hng s C v m xc nh nh sau:Chm ng song song : C = 0,18; m = 0,7;Chm ng so le : C = 0,32; m = 0,5.

- Hng s Cz hiu chnh nh hng ca s hng ng z theo chiu chuyn ng ca dng khng kh, tra theo bng di y:

Bng 6-6 : H s hiu chnh s dy ng Cz

B tr Re S hng ng1 2 3 > 4So le 12.000 0,62 0,9 0,97 1,0

50.000 0,75 0,88 0,97 1,0Song song 12.000 1,4 1,3 1,0 1,0

30.000 1,2 1,2 1,0 1,050.000 1,0 1,0 1,0 1,0

- H s Cs hiu chnh nh hng ca cch b tr0,1

S d + B tr song song : C = 1 ng

(6-34)

s 2 ng

0,1

S d + B tr so le : C = 1 ng

(6-35)

s S ' d ng

- Ch s n c xc nh nh sau : n = 0,6. 0,07 ;

trong ng h s lm cnh bn ngoi ng = F/Fng ;F, Fng Ton b din tch bn ngoi v din tch b ngoi ngoi phn

ng, m2/m.- Kch thc xc nh ca cc tiu chun c xc nh nh

sau:

d

F Fl = o .dng + c .

0,785.( D 2 d 2 ng )

F F(6-36)

Fo, Fc, F Din tch ngoi phn ng gia cc cnh, din tch mt ngoi ca cnh v tng din tch ca chng, m2;D, dng - ng knh ngoi ca cnh v ng, m.

- i vi cnh ch nht:Khi chm ng b tr song song:

m Nu = C. Re n . L

td

y dt - ng knh tng ng, m:2(S1 d ng ).(S c c)

(6-37)

dt d = (S1 d ng ) + (S c c )

(6-38)L Tng chiu di cnh theo chiu chuyn ng ca khng kh, m;n = 0,45 + 0,0066.L/dt ;m = -0,28 + 0,08.Re/1000;C = A. (1,36 0,24.Re/1000)

Tr s A tra theo bng sau:Bng 6-7: H s A

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

Trong trng hp b tr so le vn tnh nh trn nhng h s tonhit tng thm 10%.

* To nhit ca mng ncKhi tnh h s truyn nhit ca dn ngng kiu ti v bay hi, ta

gp trng hp trao i nhit gia b mt ng trao i nhit vi mng

nc bao quanh. Trong trng hp ny h s to nhit v pha mngnc c xc nh nh sau:

- i vi ng nm ngang+ Nu Re = 1,1 200 :

Nu = 0,51.Re0,33.Pr0,48

(6-39)+ Nu Re > 200:

Nu = 0,1.Re0,63.Pr0,48

(6-40)Trong cc cng thc trn, xc nh Re theo ng knh ngoi v

tc chuyn ng trung bnh ca mng nc qua ng :

= G1 , m/s tb n . m

(6-41) G1 Lng nc xi trn 1m chiu di ng:

GG = n , kg/m.s1 2.l.z(6-42)

Gn Lu lng nc xi ti, kg/s; l Chiu di ng, m;Z S dy ng t song song (nm ngang) cng c xi ti;m Chiu dy mng nc, m.

m = 1,94.3 .G1 g. 2

Kch thc tnh ton : dtd = 4.m(6-43)

i vi nc c th tnh h s to nhit theo cng thc n gin sau: = 9750.G1

1/3

(6-44)- i vi ng t thng ng+ Nu Re < 2000:

Nu = 0,67.9

(6-45)+ Nu Re > 2000:

Ga 2. Pr 3. Re m

Nu = 0,01.3 Ga. Pr . Re m(6-46)

1trong : Rem = 4.G1/ vi G = Gn

.d tr .n

Chiu di xc nh l chiu cao ng, m;n S ng;dtr - ng knh trong ca ng, m.

* * *