intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật liệu nhiệt lạnh: Chương 6 - TS. Hà Anh Tùng

Chia sẻ: Khánh Thành | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
80
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật liệu nhiệt lạnh: Chương 6 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cung cấp cho người học những kiến thức như: Ý nghĩa việc cách nhiệt, cách ẩm; Một số VL cách nhiệt, cách ẩm thông dụng; Tính toán bề dày lớp cách nhiệt; Tính toán kiểm tra đọng sương. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật liệu nhiệt lạnh: Chương 6 - TS. Hà Anh Tùng

  1. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM PHẦN 2: VẬT LIỆU KỸ THUẬT LẠNH Chương 6: VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM 6.1 Ý nghĩa việc cách nhiệt, cách ẩm 6.2 Một số VL cách nhiệt, cách ẩm thông dụng 6.3 Tính toán bề dày lớp cách nhiệt 6.4 Tính toán kiểm tra đọng sương p.1
  2. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 6.1 Ý nghĩa việc cách nhiệt, cách ẩm ¾ Tầm quan trọng càng tăng khi nhiệt độ làm lạnh càng thấp - Ví dụ: KHO TRỮ ĐÔNG -18oC - NHIỆT - ẨM 30oC Khi to làm lạnh càng thấp: - Tổn thất nhiệt càng lớn - Ẩm càng dễ thâm nhập vào phòng p.2
  3. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ™ Giải thích: ¾ Quá trình TRUYỀN NHIỆT qua vách: T1: nhiệt ΔT T1 − T2 độ KK bên q= = (W / m 2 ) ngoài Rλ Rλ Để giảm tổn thất nhiệt T2: nhiệt Phải chọn VL có nhiệt độ KK trở dẫn nhiệt Rλ lớn (hệ trong số dẫn nhiệt λ nhỏ) phòng lạnh ¾ Quá trình TRUYỀN ẨM qua vách: Do nhiệt độ KK bên ngoài T1 > nhiệt độ KK bên trong T2 Phân áp suất hơi nước trong KK bên ngoài > phân áp suất hơi nước trong KK bên trong phòng lạnh Hơi nước (ẩm) luôn có xu hướng Vách phải có lớp cách ẩm thâm nhập qua vách vào bên trong p.3
  4. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ™ Một số kết cấu cách nhiệt, cách ẩm trong thực tế VÁCH và Cấu trúc và hình ảnh thực tế Panel lõi kim loại dạng tổ ong TRẦN Cấu trúc và hình ảnh thực tế Panel lõi bông khoáng p.4
  5. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM SÀN 1. Vữa tráng nền 2. Bê tông cốt thép 3. Hắc ín 4. Giấy dầu cách ẩm 5. Lớp cách nhiệt 6. Giấy dầu cách ẩm 7. Bê tông cốt thép 8. Lớp đất dầm p.5
  6. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM Cách nhiệt các ống dẫn, kết cấu tường ngăn p.6
  7. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 6.2 Một số VL cách nhiệt, cách ẩm thông dụng 6.2.1 Vật liệu cách nhiệt - Thường có giá thành khá cao: VD: đối với các kho đông lạnh từ -10oC đến –40oC Æ chi phí cách nhiệt chiếm đến 25% - 40% tổng giá thành Chi phí đầu tư ban đầu TĂNG + Nếu cách nhiệt dày Chi phí vận hành GIẢM Chi phí đầu tư ban đầu GIẢM + Nếu cách nhiệt mỏng Chi phí vận hành TĂNG Phải chọn ra BỀ DÀY CÁCH NHIỆT TỐI ƯU: bề dày cách nhiệt dẫn đến tổng chi phí cho 1 đơn vị lạnh nhỏ nhất. p.7
  8. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Yêu cầu đối với VL cách nhiệt lạnh lý tưởng - Có hệ số dẫn nhiệt λ nhỏ (Nhiệt trở Rλ lớn) - Độ thấm hơi nước nhỏ - Khối lượng riêng nhỏ - Có độ bền cơ học đủ lớn, độ dẻo dai cao - Không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó - Không cháy hoặc không dễ cháy - Không bắt mùi và không có mùi lạ - Không phát triển kí sinh trùng, nấm mốc, vi trùng - Tuổi thọ bền lâu, không bị lão hóa, thối, mục, vv… - Rẻ tiền, dễ kiếm, dễ gia công, vận chuyển, lắp ráp, không cần chế độ bảo dưỡng đặc biệt, vv… Tùy theo từng trường hợp cụ thể để chọn loại VL cách nhiệt phù hợp p.8
  9. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Yêu cầu quan trọng nhất đối với VL cách nhiệt là: Hệ số dẫn nhiệt λ (W/m.độ) phải nhỏ Bảng giá trị hệ số dẫn nhiệt của một số vật liệu Loại vật liệu λ (W/m.độ) ở 20oC Kim loại 10 … 400 Các loại đá 2…6 VL cách VL xây dựng 0,17 … 3 nhiệt là các VL dạng Nước 0,6 xốp ngậm VL chất dẻo 0,15 … 0,5 các bọt VL cách nhiệt 0,025 … 0,15 không khí hoặc bọt Không khí (ở p = 1 bar) 0,025 khí nào đó p.9
  10. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Hệ số dẫn nhiệt λ phụ thuộc vào nhiều yếu tố: 1) Khối lượng riêng: Khối lượng riêng càng nhỏ Æ độ rỗng, xốp càng lớn Æ λ càng nhỏ 2) Cấu trúc của bọt xốp: Lỗ ngậm khí càng nhỏ, mịn Æ λ càng nhỏ do dòng nhiệt do đối lưu không khí trong các lỗ giảm 3) Nhiệt độ: Nhiệt độ giảm Æ λ giảm 4) Áp suất và chất khí ngậm trong bọt xốp: Áp suất chất khí trong bọt xốp càng nhỏ Æ λ càng nhỏ 5) Độ ẩm và độ khuyếch tán hơi nước vào bọt xốp: Khi VL bị nhiễm ẩm Æ λ tăng lên rõ rệt do nước có hệ số dẫn nhiệt lớn p.10
  11. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Một số VL cách nhiệt thông dụng: A. Nhóm các VL xây dựng có thể dùng đồng thời để cách nhiệt: Vật liệu xây dựng λ (W/m.độ) - Các tấm/bản ximăng amiăng 0,09 … 0,35 - Các loại bêtông 0,15 … 1,55 - Các tấm/miếng thạch cao 0,37 … 0,41 - Vật liệu đất và vật liệu nhét đầy 0,07 … 1,16 - Vật liệu gạch 0,52 … 0,87 - Vật liệu trát, vữa 0,23 … 0,93 - Vật liệu cuộn: giấy cáctông, thảm bông khoáng, vv.. 0,06 … 0,23 - Vật liệu gỗ 0,06 … 0,35 - Vật liệu thủy tinh 0,06 … 0,76 p.11
  12. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM B. Nhóm các VL cách nhiệt chuyên dùng : - Các VL cách nhiệt gốc vô cơ: λ = 0,035 – 0,08 (W/m.độ) + Các loại bông khoáng: bông thủy tinh, bông đá, bông xỉ, vv… + Các sợi Amiăng, thủy tinh bọt, vv… - Các VL cách nhiệt gốc hữu cơ nhân tạo : hiện nay được sử dụng rất nhiều Các tấm bọt xốp cách nhiệt như: Vật liệu cách nhiệt λ (W/m.độ) Bọt xốp polystyrol 0,03 ... 0,04 Bọt xốp polyurethane 0,023 ... 0,03 Bọt xốp PVC 0,03 ... 0,04 Bọt xốp polyethylene 0,033 p.12
  13. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Xu hướng hiện nay: Sử dụng các tấm panel cách nhiệt để tiện lắp ghép p.13
  14. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 6.2.2 Vật liệu cách ẩm Do nhiệt độ KK bên ngoài T1 > nhiệt độ KK bên trong T2 Phân áp suất hơi nước trong KK bên ngoài > phân áp suất hơi nước trong KK bên trong phòng lạnh Hơi nước (ẩm) luôn có xu hướng thâm nhập qua vách vào bên trong Ngưng đọng trong kết cấu cách nhiệt Æ làm giảm hệ số dẫn nhiệt, gây nấm mốc, hư hỏng kết cấu cách nhiệt ¾ Vật liệu cách ẩm sử dụng chủ yếu hiện nay là BITUM (hắc ín, nhựa đường, vv…), ngoài ra còn sử dụng GIẤY NHÔM, GIẤY DẦU ¾ Nguyên tắc bố trí lớp cách ẩm: - Lớp cách ẩm phải bố trí phía ngoài cùng về phía nhiệt độ nóng - Không được bố trí bất kỳ lớp cách ẩm nào phía trong lớp cách nhiệt - Lớp vữa trát trong cùng phía lạnh phải có độ xốp để dễ dàng cho ẩm nếu đọng trong vách có thể dễ dàng thoát vào trong buồng lạnh. p.14
  15. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 6.3 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT a) Tính toán cách nhiệt cho VÁCH PHẲNG Xét vách phẳng 1 lớp, dày δ, HSDN λ Môi chất nóng có tf1, α1 ; Môi chất lạnh có tf2, α2 Q Cần tìm: - Phân bố nhiệt độ trong vách ? - Q truyền qua vách ? Bài toán kết hợp vừa đối lưu và dẫn nhiệt Q = k (t f 1 − t f 2 ) F (W) hay q = k (t f 1 − t f 2 ) (W/m2) p.15
  16. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Tính hệ số truyền nhiệt k Áp dụng định luật Ohm cho bài toán truyền nhiệt: ΔU Δt I= q= với : Rtđ = Rα 1 + Rλ + Rα 2 Rtđ Rtđ δ 1 1 = + + (m2.độ/W) Hệ số truyền nhiệt α1 λ α 2 Q = k (t f 1 − t f 2 ) F (W) 1 k= (W/m2.độ) 1 / α1 + δ / λ + 1 / α 2 t f 1 − t w1 t w1 − t w 2 t w 2 − tα 2 ¾ Tính nhiệt độ bề mặt vách Do: q = = = Rα 1 Rλ Rα 2 q ⎛1 δ⎞ 1 t w1 = t f 1 − và tw2 = t f 1 − q⎜⎜ + ⎟⎟ = t f 2 + q α1 ⎝ α1 λ ⎠ α2 p.16
  17. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM Truyền nhiệt qua vách phẳng nhiều lớp tf1 α1 Q tf2 α2 tf1 −tf 2 tf1 −tf 2 q= = (W/m2) n 1 n δi 1 Rα 1 + ∑ Rλi + Rα 2 +∑ + i =1 α1 i =1 λi α2 p.17
  18. Ví dụ : Vaùch phaúng buoàng laïnh F = 120 m2 ; goàm 3 lôùp δ1 = δ3 = 5 mm; λ1 = λ3 = 0,5 W/mK, λ2 = 0,04 W/mK; t1 = - 18oC; t 4 = 28 oC; Q ≤ 8640 kJ/h Tính δ2 , t2 , t3 Giaûi: MÑDN: Q 8640 ⋅ 10 3 q= = = 20 W/ m2 F 120 ⋅ 3600 t 4 − t 1 28 − (− 18) Toång nhieät trôû R= = = 2,3 m 2K / W q 20 0,005 Nhieät trôû lôùp thöù 2: R2 = R – (R1 + R3) = 2,3 − 2 ⋅ 0,5 = 2,28 m 2K / W Beà daøy nhoû nhaát cuûa lôùp caùch nhieät: δ2 = R2λ2 = 2,28 x 0,04 = 0,0912 m = 91,2 mm Nhieät ñoä caùc beà maët tieáp xuùc: δ1 0,005 t 2 = t1 + q = −18 + 20 = −18 + 0,2 = −17,8 o C λ1 0,5 δ3 t3 = t4 − q = 28 − 0,2 = 27,8 o C λ3 Ghi chuù: coù theå giaûi baøy naøy theo trình töï: Ž Tính q, t2 vaø t3 λ2 Ž Sau ñoù tính δ2 theo CT: δ 2 = (t3 − t 2 ) q
  19. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM b) Tính toán cách nhiệt cho VÁCH TRỤ Xét vách trụ có chiều dài L, đường kính d1/d2. Môi chất nóng trong ống có tf1, HSTN α1 Môi chất lạnh bên ngoài có tf2, HSTN α2 Q - Xác định Q truyền qua vách ? - Phân bố nhiệt độ trong vách ? Nhiệt lượng truyền cho 1m chiều dài ống là: Δt tf1 −tf 2 tf1 −tf 2 qL = = = (W/m) Rtđ Rα 1 + Rλ + Rα 2 1 ⎛ d2 ⎞ 1 1 + ln⎜⎜ ⎟⎟ + α1πd1 2πλ ⎝ d1 ⎠ α 2πd 2
  20. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Tính nhiệt độ tw1 : Xét dòng nhiệt đi qua lớp nhiệt trở thứ nhất Rα1 t f 1 − t w1 t f 1 − t w1 qL = = (W/m) tw1 Rα 1 1 α1πd1 ¾ Tính nhiệt độ tw2 : Xét dòng nhiệt đi qua lớp nhiệt trở thứ 3 Rα2 tw2 − t f 2 tw2 − t f 2 qL = = (W/m) tw2 Rα 2 1 α 2πd 2 Đối với bài toán VÁCH NHIỀU LỚP Δt tf1 −tf 2 tf1 −tf 2 qL = = = (W/m) Rtđ n 1 n 1⎛ d i +1 ⎞ 1 Rα 1 + ∑ Rλi + Rα 2 +∑ ln⎜⎜ ⎟⎟ + i =1 α1πd1 i =1 2πλi ⎝ d i ⎠ α 2πd 2
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2