Bẫy hơi là thiết bị để tách nước ngưng tụ ra khỏi đường ống dẫn hơi
nước. Việc làm này là cần thiết để tránh thủy kích đường ống dẫn hơi
nước.
Cấu tạo đơn giản nhất là loại dùng phao.
Khi có nước thì phao nổi lên và mở đường thoát nước ngưng ra ngoài.
Vị trí đặt bẫy hơi: Dưới bình góp hơi, sau thiết bị trao đổi nhiệt, trước
các van chặn nếu van đặt nằm ngang, trên van chặn nếu van đặt
đứng, đặt trên đường ống ở trước những chỗ ống đi lên hoặc đặt trên
đường ống theo 1 khoảng cách đã được tính toán...
Đây là 1 trong những thiết bị thiết yếu trong mạng nhiệt.
Sau quá trình trao đổi nhiệt, nước ngưng cần được xả ra ngoài và giữ hơi lại trong quá
trình xả nước
Ngưng
Đối với Bẫy Hơi Dạng Phao Tự Do dưới đây, kết hợp nguyên lý Ventori và Phao Tự Do,
Nước
Ngưng sẽ được xả ra ngoài liên tục và Phao sẽ rơi tự do xuống và ngay lập tức đóng lỗ
xả, hơi không
thoát ra được, hơi thoát ra chủ yếu là hơi nóng có áp (fash steam), hơi nóng này thường
ở nhiệt độ thấp
(dưới 100 0C
)
Hiểu đơn giản là:
- Hơi bão hòa: áp suất nào thì có nhiệt đô tương ứng đó.
- Hơi quá nhiệt: hơi bão hòa + gia nhiệt nên nhiệt độ cao hơn áp suất tương
ứng.
Ưu việt:
Hơi bão hòa: rẻ tiền, còn chứa một ít hơi nước, dùng làm nguồn nhiệt trực tiếp
thì kinh tế hơn.
Hơi quá nhiệt: đắt tiền do phải dùng nguồn nhiệt ngoài để gia nhiệt. Hơi hoàn
toàn khô, nhiệt độ cao nên hao mòn thiết bị, ống dẫn cao hơn.
Câu 3. bồn cao vị để làm gì? Bỏ được không? Chiều cao bao nhiêu? cách
tính?
Có nhiệm vụ cung cấp dung dịch cho hệ thống ổn định. Hoạt động dựa vào thế năng để
cung cấp động năng cho hệ thống. Do vận tốc dung dịch cung cấp cho thiết bị được ổn
định, thêm vào đó tiết kiệm ồn dẫn do đó Q cố định (Vì Q=v.S)
trên nguyên tắc ta có thể bỏ qua bồn cao vị, nhưng rất khó để hệ thống thiết bị hoạt
động ổn định do đó việc sử dụng BCV là cần thiết.
ta tính bồn cao vị dựa vào lưu lượng dòng chảy của thiết bị (nagnw suất thiêt bị) và dựa
vào đường kính ống dẫn cho trước, ta tính được V cần thiết của dòng chảy, từ đó tính ra
tổn thất cục bộ của ống dẫn dung dịch và dựa vào công thức sau ta tính được chiều cao
cần thiết cảu BCV.
So sánh chưng luyện và các phương pháp khác?
Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất sau:
-Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới
-Tháp chưng cất dùng mâm chóp
-Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật chêm )
Nhận xét về ưu khuyết điểm của từng loại tháp :
- Tháp mâm xuyên lỗ
Ưu điểm : chế tạo đơn giản , vệ sinh dễ dàng , trở lực thấp hơn tháp chóp , ít tốn
kim loại hơn tháp chóp
Nhược điểm : yêu cầu lắp đặt cao : mâm lắp phải rất phẳng , đối với những tháp
có đường kính quá lớn (>2.4m) ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi đó chất lỏng phân
phối không đều trên mâm
- Tháp chóp
Ưu điểm : hiệu suất truyền khối cao , ổn định , ít tiêu hao năng lượng hơn nên có
số mâm ít hơn
Nhược điểm : chế tạo phức tạp , trở lực lớn
- Tháp đệm :
Ưu điểm :chế tạo đơn giản , trở lực thấp
Nhược điểm : hiệu suất thấp , kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện
tháp không đều , sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình
chưng cất theo không gian tháp trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện
qua từng mâm một cách rõ ràng , tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở
qui mô công nghiệp
* So sánh ưu và nhược điểm của các loại tháp :
Tháp chêm. Tháp mâm xuyên lỗ. Tháp mâm chóp.
Ưu điểm: - Đơn giản. - Hiệu suất tương đối cao. - Hiệu suất cao.
- Trở lực thấp. - Hoạt động khá ổn định. - Hoạt động ổn định.
- Làm việc với chất lỏng bẩn.
Nhược điểm: - Hiệu suất thấp. - Trở lực khá cao. - Cấu tạo phức tạp.
- Độ ổn định kém. - Yêu cầu lắp đặt khắt khe -> lắp đĩa thật phẳng. - Trở lực lớn.
- Thiết bị nặng. - Không làm việc với chất lỏng bẩn.
#Bích là gì?
Là bộ phận quan trọng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộ phận
khác với thiết bị.
#Tại sao khi dùng hơi hơi nước gia nhiệt lại có van tháo nước ngưng?
Vì tránh mất mát nhiệt
# Trình tự tháo dỡ và lắp ráp các thiết bị tháp đĩa?
Lắp từ dưới lên và tháo từ trên xuống.
# Vai trò của chỉ số hồi trong quá trình chưng luyện
- Làm tăng nồng độ cấu tử cần chưng luyện.
- Đảm bảo về mặt kinh tế
# Làm thế nào để tăng chất lượng sản phẩm?
- Tăng chỉ số hồi lưu
- Nhưng nếu tăng chỉ số hồi lưu quá lớn thì lượng sản phẩm đỉnh thu được sẻ ít
đi và khi nó năng suất của thiết bị sẻ giảm.
# Ảnh hưởng của Rth tới kích thước của tháp?
- Khi Rth tăng thì chiều cao tháp giảm nhưng đồng thời đường kính tháp sẻ tăng.
- Khi Rth giảm thì chiều cao tháp tăng nhưng đông thời đường kính tháp sẻ
giảm.
#: Ưu nhược điểm của tháp đĩa lỗ có ống chảy chuyền:
• Ưu điểm:
- Sự tiếp xúc giữa hai pha lỏng là khá tốt nên có độ chuyển hóa tốt
• Nhược điểm:
- Không dùng được đối với tháp có đường kính quá lớn vì khi đó chất lỏng sẻ
không đều trên mặt đĩa.
- Ta phải điều khiển vận tốc dòng khí sao cho đĩa làm việc ở chế độ tốt nhất. Có
nghĩa là lớp chất lỏng trên đĩa không còn nữa mà chỉ có bọt linh động và xoáy.
- Cấu tạo phức tạp.
#Nêu các hiện tượng xảy ra trên 1 đĩa của tháp?
Hiện tượng này phụ thuộc vào vận tốc của dòng khí:
- Ở vận tốc bé, khí qua lỏng ở dạng từng bong bongd riêng rẻ, nên tháp làm việc
ở chế độ sủi bong bóng. Lúc này chất lỏng vừa đi qua các ống chảy chuyền vừa
cùng bọt qua lổ đĩa.
- Nếu tăng vận tốc lên thì khí đi qua lỏng thành tia liên tục. Khi đó tháp làm việc
ở chế độ dòng, chất lỏng không lọt qua lỗ đĩa được. Ở chế độ này tháp làm việc
liện tục ở chế độ dòng, chất lỏng không lọt qua lỗ đĩa được. Ở chế độ này tháp
làm việc đều đặn.
- Tiếp tục tăng vận tốc khí lên nữa, tháp chuyển sang chế độ bọt. Lúc này, lớp
chất lỏng ở trên đĩa không còn nửa, mà chỉ có bọt linh động xoáy mạnh. Vì vậy ở
chế độ này đĩa làm việc tốt nhất. Nếu tiếp tục tăng vận tốc lên, trong tháp sẽ có
hiện tượng bắn chất lỏng.
Đối với loại tháp đĩa, thường người ta cho tháp làm việc ở chế độ dòng hoặc bọt.
# Đồ thị quan hệ t-f của các thiết bị trao đổi nhiệt giải thích tại sao nó có dạng
như vậy
# Tại sao lại phải mắc 1 hay 2 bơm?
# Thiết bị ngưng tụ, nguyên tắc làm việc? ứng dụng ở đâu và tại sao?
Thiết bị ngưng tụ là thiết bị dùng để ngưng tụ từ hơi sang lỏng. Cấu tạo của nó
dạng ống chùm. Nó có không gian trong ống và không gian ngoài ống.
Nguyên tắc làm việc:
- Hơi sẻ được đi trong không gian ngoài của ống vì nó là sản phẩm tương đối
sạch.
- Chất làm lạnh (thường là nước) sẻ được đi ở không gian trong ống vì nó là
dung dịch bẩn hơn cho nên cho nước đi không gian trong ống để sau này dể
dàng cho việc làm vệ sinh thiết bị.
- Khi hơi và lỏng sẻ chuyển động ngược chiều với nhau. Khí sẻ được đi từ trên
xuống còn lỏng sẻ được di chuyển từ dưới lên. Vì khi đó chất lỏng sẻ được điền
đầy trong không gian trong ống của thiết bị ống chùm. Khi hai dòng lỏng và hơi
chuyển động như vậy thì hơi có nhiệt độ cao sẻ truyền nhiệt cho lỏng có nhiệt độ
thấp hơn. Và khi hơi đạt đến nhiệt độ của điểm sương thì hơi sẻ chuyển thành
lỏng.
Ứng dụng của thiết bị làm lạnh: là để ngưng tụ sản phẩm đỉnh để chuyển từ
dạng hơi sang dạng lỏng.
# Van thuỷ lực có tác dụng gì? Khi nào có thể bỏ qua được?
#Tại sao phải đổi phần khối lượng sang phần mol?
Trong tính toán chưng luyện người ta thường dùng các đại lượng mol vì nhiệt
hóa hơi của các chất lỏng tính theo mol không khác nhau mấy.
Vì dòng mol pha hơi đi từ dưới lên không đổi trên toàn bộ chiều cao của tháp.
Dòng mol pha lỏng đi từ trên xuống không đổi trong đoạn luyện và đoạn chưng.
Để đơn giản cho quá trình tính toán, tránh sai sót về đơn vị trong quá trình và vì
các công thức, đồ thị sử dụng trong quá trình tính toán hầu hết là dùng đơn vị
phần mol.
#Tại sao có cùng số đĩa lí thuyết lại có nhiều Rx?
Vì số đĩa lí thuyết là một số thập phân chứ không phải là một số nguyên dương,
nhưng trong quá trình tính toán ta thường hay là tròn số nên nó xảy ra trường
hợp trên.
# Tại sao khi xác định Rth phải lập quan hệ R – N(R+1)?
Ta lập quan hệ R và V=N(R+1) nhằm mục đích ta chọn chỉ số hồi lưu R khi
N(R+1) đạt giá trị nhỏ nhất. Vì khi đó ta sẻ có tháp chưng luyện có thể tích nhỏ
nhất mà vẩn đáp ứng được yêu cầu của sản phẩm.( TRANG 83-TAP4)
# Kx, Ky, , : Định nghĩa? Công thức tính? Ý nghĩa?
Định nghĩa hệ số chuyển khối (K): là lượng vật chất chuyển qua một đơn vị bề
mặt trong một đơn vị thời gian khi hiệu số nồng độ bằng đơn vị.
Công thức tính:
m: hệ số phân bố vật chất phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất, nồng độ của các pha
: hệ số cấp khối phía pha hơi(khí), kmol/m2.s
: hệ số cấp khối phía pha lỏng, kmol/m2.s
Ý nghĩa:
#Công thức xác định đường kính? Quy chuẩn đường kính? Sai số vận tốc là bao
nhiêu? Cách quy chuẩn như thế nào?
Công thức xác định đường kính:
: lượng hơi khí trung bình đi trong tháp (kg/h)
: tốc độ hơi khí trung bình đi trong tháp (kg/m2.s)
Quy chuẩn đường kính:
Trước tiên ta tính tốc độ giới hạn trung bình của khí đi trong đoạn chưng và
trong đoạn luyện. Nhưng trong thực tế thì để tránh hiện tượng sặc thì người ta
lấy wtb = (0,8-0,9)wgh . Do đó ta cũng chọn wtb cũng nằm trong khoảng trên và
tính D theo giá trị wtb này. Sau đó ta tra bảng để quy chuẩn nó về gần với giá trị
trong bảng nhất ( chú ý là phải quy về giá trị lớn hơn giá trị trong bảng). Sau đó
dựa vào giá trị D mới vừa tính được để tính lại tốc độ hơi. Nếu tốc độ hơi lúc này
bằng (80-90%) giá trị wtb ở trên thì ta chấp nhận giá tri D. Nếu không thỏa mản
thì ta phải chọn lại wtb và quy chuẩn đường kính, thử lại tốc độ hơi và kiểm tra
như trên.
# Các công thức xác định chiều cao tháp? Xác định theo cách nào là hợp lí?
- Tính chiều cao tháp theo phương trình chuyễn khối.
- Tính chiều cao tháp theo bậc thay đổi nồng độ (phương pháp đường cong
động học)
- Tính chiều cao tháp theo số đơn vị chuyển khối.
Trong đó cách hai là hợp lí nhất vì số đĩa thực tế và số đĩa lí thuyết thì xác định
bằng đương cong động học do đó xác định chiều cao sẻ dể dàng và thuận tiện
hơn.
# Hệ số phân bố? Cách xác định?
Là giá trị trung bình của tang góc nghiêng của đường cân bằng y=f(x) và mặt
phẳng ngang.
Cách xác định:
: Góc hợp bởi giữa đường cân băng và mặt phẳng ngang.
# Tại sao lại chọn cách làm tháp nắp đáy như vậy?
# Cách chọn chân đỡ?
# Tại sao lại phải chọn hơi đốt như vây? Ưu và nhược điểm?
# Chiều lưu thể như thế nào tại sao lại chọn như vậy?
- Đối với lưu thể bẩn thì chô đi ngoài không gian ống để dễ làm vệ sinh.
- Đối với lưu lỏng thì đi đi trong thiết bị sao cho chất lỏng luôn điền đầy chất
lỏng.
- Còn đối với lưu thể hơi thì đi từ trên xuống vì khi hơi ngưng tụ thành lỏng thì đi
ra ngoài phía dưới của thiết bị.
#Tính chất hoá lí của hỗn hợp tách?
# Hơi và khí khác nhau ở điểm nào?
Gọi là hơi khi nó dễ ngưng tụ, khó nén. Gọi là khí khi nó khó ngưng tụ và dễ nén.
Một chất có thể là hơi ở điều kiện này, là khí ở điều kiện khác.
# Tại sao ngưng tụ được hơi mà không mất nhiệt?
Chọn chất tải nhiệt
5.1.2.1. Đun nóng bằng hơi nước bão hoà
- Phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ thực phNm vì có một
số ưu điểm sau:
+ Hệ số cấp nhiệt lớn, thường α = 10.000 ÷ 15.000 w/m2độ. Do đó bề mặt
truyền nhiệt nhỏ nghĩa là kích thước thiết bị gọn hơn các thiết bị đun nóng bằng các
chất
tải nhiệt khác khi cùng một năng suất tải nhiệt.
+ Lượng nhiệt cung cấp lớn (tính theo 1 đơn vị chất tải nhiệt) vì đó là Nn nhiệt
tỏa ra khi ngưng tụ hơi (Nn nhiệt hoá hơi lớn).
+ Vận chuyển xa được dễ dàng theo đường ống.
+ Đun nóng được đồng đều vì hơi ngưng tụ trên toàn bộ bề mặt truyền nhiệt ở
nhiệt độ không đổi.
+ Dễ điều chỉnh nhiệt độ đun nóng bằng cách điều chỉnh áp suất hơi.
- Nhược điểm: Không thể đun nóng lên đến nhiệt độ cao được vì khi nhiệt độ tăng
thì áp suất hơi bão hòa tăng, do đó dễ hỏng thiết bị (nhiệt độ tăng cũng làm Nn nhiệt r
giảm
lượng hơi đốt tăng).