GVHD : T.S TR N Đ I TI N SV : Bùi Đình QuangẦẠẾ
TR NG Đ I H C NHA TRANGƯỜ Ạ Ọ
KHOA CH BI N-B MÔN KT L NHẾ Ế Ộ Ạ
BÀI T P THI T K THI T B TRAO Đ I NHI TẬ Ế Ế Ế Ị Ổ Ệ
Bài t p:ậ thi t k thi t b trao đ i nhi t d ng ng l ng ng c n làm nóngế ế ế ị ổ ệ ạ ố ồ ố ầ
n c,l u l ng n c 6000kg/h , tướ ư ượ ướ v = 200C,tr = 900C ; h i n c b o hòa tơ ướ ả s =1350C.
GVHD : TS. Tr n Đ i Ti nầ ạ ế
SINH VIÊN : Bùi Đình Quang
MSSV : 50131247
L PỚ : 50NL
NhaTrang , ngày ….. tháng ….năm….
1/8/2011
Page 1
GVHD : T.S TR N Đ I TI N SV : Bùi Đình QuangẦẠẾ
M Đ UỞ Ầ
Đây là bài t p thi t k thi t b trao đ i nhi t dành cho sinh viên l p 50 nhi t l nhậ ế ế ế ị ổ ệ ớ ệ ạ
ĐH Nha Trang,đ c s h ng d n b i th y ượ ự ướ ẫ ở ầ Tr n Đ i Ti n.ầ ạ ế v i các lo i môiớ ạ
ch t và thông s khác nhau .nh m tìm hi u t ng quan v các lo i thi t b trao đ iấ ố ằ ể ổ ề ạ ế ị ổ
nhi t hi n đang đ c s d ng r ng rãi trên th c t .Tính toán ch n tbtdn nh mệ ệ ượ ử ụ ộ ự ế ọ ằ
nâng cao hi u su t c a thi t b đ ng th i tăng năng su t lanh,nhi t.Nh đã đ cệ ấ ủ ế ị ồ ờ ấ ệ ư ượ
bi t tb trao đ i nhi t là thành ph n quan tr ng không th thi u trong h th ngế ổ ệ ầ ọ ể ế ệ ố
l nh c a ngành chúng ta nhi m v c a nó là t i nhi t t ch t mang nhi t đ nạ ủ ệ ụ ủ ả ệ ừ ấ ệ ế
ch t c n gia công nhi t đi s d ng.ấ ầ ệ ử ụ
Bài t p mình đ c giao là :ậ ượ
thi t k thi t b trao đ i nhi t d ng ng l ng ng c n làm nóng n c,l u l ngế ế ế ị ổ ệ ạ ố ồ ố ầ ướ ư ượ
n c 6000kg , tướ v = 200C,tr = 900C ; h i n c b o hòa tơ ướ ả s =1350C.
vì v y d i đây mình xin đ c trình bày v thi t b trao đ i nhi t d ng ng l ngậ ướ ượ ề ế ị ổ ệ ạ ố ồ
ng.ố
g m các ph n:ồ ầ
ch ng I : t ng quan v thi t b trao đ i nhi tươ ổ ề ế ị ổ ệ
...............................................page 3
ch ng II: tính toán thi t k thi t b …………………………………………pageươ ế ế ế ị
7
ch ng III: tính tr l c thi t b ch n b m n c…………………………….pageươ ở ự ế ị ọ ơ ướ
17
1/8/2011
Page 2
GVHD : T.S TR N Đ I TI N SV : Bùi Đình QuangẦẠẾ
Ch ng I : T ng Quan V Thi t B Trao Đ i Nhi tươ ổ ề ế ị ổ ệ
I. Đ nh Nghĩa .ị
Thi t b trao đ i nhi t là thi t b trong đó th c hi n s trao đ i nhi t gi a ch tế ị ổ ệ ế ị ự ệ ự ổ ệ ữ ấ
c n gia công v i ch t mang nhi t ho c l nh.ầ ớ ấ ệ ặ ạ
Ch t mang nhi t ho c l nh đ c g i chung là môi ch t có nhi t đ cao ho cấ ệ ặ ạ ượ ọ ấ ệ ộ ặ
th p h n nhi t đ ch t gia công, dùng đ nung nóng ho c làm ngu i ch t giaấ ơ ệ ộ ấ ể ặ ộ ấ
công đi n hình trong h th ng l nh là dàn l nh dung h nhi t đ phòng còn dànể ệ ố ạ ạ ạ ệ ộ
nóng làm h nhi t đ môi ch t ho c s i m.Ch t gia công và môi ch t th ngạ ệ ộ ấ ặ ưỡ ấ ấ ấ ườ
là pha l ng ho c h i, g i chung là ch t l ng. Các ch t này có nhi t đ khácở ỏ ặ ơ ọ ấ ỏ ấ ệ ộ
nhau.
II. Phân Lo i Thi t B Trao Đ i Nhi t : ạ ế ị ổ ệ
1. Phân Lo i Theo Nguyên Lý Làm Vi c C a Thi t B Trao Đ iạ ệ ủ ế ị ổ
Nhi t : ệ
a) TBTĐN ti p xúc (hay h n h p), là lo i TBTĐN trong đó ch t gia công và môiế ỗ ợ ạ ấ
ch t ti p xúc nhau, th c hi n c quá trình trao đ i nhi t và trao đ i ch t, t o raấ ế ự ệ ả ổ ệ ổ ấ ạ
m t h n h p. Ví d bình gia nhi t n c b ng cách s c 1 dòng h i.ộ ỗ ợ ụ ệ ướ ằ ụ ơ
b) TBTĐN h i nhi t, là lo i thi t b TĐN có m t trao đ i nhi t đ c quay, khiồ ệ ạ ế ị ặ ổ ệ ượ
ti p xúc ch t l ng 1 m t nh n nhi t, khi ti p xúc ch t l ng 2 m t to nhi t. Quáế ấ ỏ ặ ậ ệ ế ấ ỏ ặ ả ệ
1/8/2011
Page 3
GVHD : T.S TR N Đ I TI N SV : Bùi Đình QuangẦẠẾ
trình TĐN là không n đ nh và trong m t trao đ i nhi t có s dao đ ng nhi t. Víổ ị ặ ổ ệ ự ộ ệ
d : b s y không khí quay trong lò h i nhà máy nhi t đi n. ụ ộ ấ ơ ệ ệ
ví d : b s y không khí quay trong lò h i nhà máy nhi t đi n .ụ ộ ấ ơ ệ ệ
c) TBTĐN vách ngăn, là lo i TBTĐN có vách r n ngăn cách ch t l ng nóng vàạ ắ ấ ỏ
ch t ấ
l ng l nh và 2 ch t l ng TĐN theo ki u truy n nhi t. Lo i TBTĐN vách ngănỏ ạ ấ ỏ ể ề ệ ạ
b o đ m đ kín tuy t đ i gi a hai ch t, làm cho ch t gia công đ c tinh khi t vàả ả ộ ệ ố ữ ấ ấ ượ ế
v sinh, an toàn, do đó đ c s d ng r ng rãi trong m i công ngh . ệ ượ ử ụ ộ ọ ệ
d) TBTĐN ki u ng nhi t, là lo i TBTĐN dùng ng nhi t đ truy n t i nhi t tể ố ệ ạ ố ệ ể ề ả ệ ừ
ch t ấ
l ng nóng đ n ch t l ng l nh. Môi ch t trong các ng nhi t nhân nhi t t ch tỏ ế ấ ỏ ạ ấ ố ệ ệ ừ ấ
l ng 1, sôi và hoá h i thành h i bão hoà khô, truy n đ n vùng ti p xúc ch t l ngỏ ơ ơ ề ế ế ấ ỏ
2, ng ng thành l ng r i quay v vùng nóng đ l p l i chu trình. Trong ng nhi t,ư ỏ ồ ề ể ặ ạ ố ệ
môi ch t sôi, ng ng và chuy n đ ng tu n hoàn, t i 1 l ng nhi t l n t ch tấ ư ể ộ ầ ả ượ ệ ớ ừ ấ
l ng 1 đ n ch t l ng 2. ỏ ế ấ ỏ
a. Bình gia nhi t h n h p b. Thùng gia nhi t khí h i nhi t ệ ỗ ợ ệ ồ ệ
c. Bình ng ng ng n c d. Lò h i ng nhi t ư ố ướ ơ ố ệ
2. Ph n Lo i Thi t B Trao Đ i Nhi t Theo S Đ Chuy n Đ ng Ch t L ngậ ạ ế ị ổ ệ ơ ồ ể ộ ấ ỏ
(V i Lo i Thi t B Có Vách Ngăn ):ớ ạ ế ị
a) S đ song song cùng chi uơ ồ ề
b) S đ song song ng c chi u ơ ồ ượ ề
c) S đ song song đ i chi uơ ồ ổ ề
d) S đ giao nhau 1 l n ơ ồ ầ
e) S đ giao nhau nhi u l n.ơ ồ ề ầ
3. Ph n Lo i Thi t B Trao Đ i Nhi t Theo Th i Gianậ ạ ế ị ổ ệ ờ : Phân làm 2 lo iạ
−Thi t b liên t cế ị ụ : Nh bình ng ng , caloriferư ư
1/8/2011
Page 4
GVHD : T.S TR N Đ I TI N SV : Bùi Đình QuangẦẠẾ
−Thi t b làm vi c theo chu kỳế ị ệ : nh n i thanh trùng , thi t b s y theoư ồ ế ị ấ
m ẻ
4. Phân Lo i Thi t B Trao Đ i Nhi t Theo Công D ng :ạ ế ị ổ ệ ụ
−Thi t b gia nhi t dùng đ gia nhi t cho s n ph m : nh n i n u lò h iế ị ệ ể ệ ả ẩ ư ồ ấ ơ
−Thi t b làm mát đ làm ngu i s n ph m đ n nhi t đ môi tr ng :ế ị ể ộ ả ẩ ế ệ ộ ườ
nh tháp gi i nhi t, binh làm mát d u.ư ả ệ ầ
−Thi t b l nh đ h nhi t đ s n ph m đ n nhi t đ nh h n nhi tế ị ạ ể ạ ệ ộ ả ẩ ế ệ ộ ở ơ ệ
đ môi tr ng : nh t l nh, t đôngộ ườ ư ủ ạ ủ
III. M t vài đ t đi m c a thi t b ng l ng ng:ộ ặ ể ủ ế ị ố ồ ố
Th c t cho th y r ng thi t b trao đ i nhi t ki u ng l ng ng có c u t o r tự ế ấ ằ ế ị ổ ệ ể ố ồ ố ấ ạ ấ
g n ọ
gàng do hi u qu trao đ i nhi t cao. ệ ả ổ ệ
chúng có các u đi m n i tr i sau: ư ể ổ ộ
- Th ng đ c s d ng đ trao đ i nhi t gi a các ch t l ng v i nhau ho c ch tườ ượ ử ụ ể ổ ệ ữ ấ ỏ ớ ặ ấ
l ng v i môi ch t đang sôi hay đang ng ng v i kh năng trao đ i nhi t l n. ỏ ớ ấ ư ớ ả ổ ệ ớ
- C hai môi ch t khi chuy n đ ng qua thi t b đ u chuy n đ ng đ i l u c ngả ấ ể ộ ế ị ề ể ộ ố ư ưỡ
b c v i t c đ r t l n nên th i gian đ t đ c yêu c u trao đ i nhi t s gi mứ ớ ố ộ ấ ớ ờ ạ ượ ầ ổ ệ ẽ ả
xu ng. ố
- K t c u g n gàng, an toàn ế ấ ọ
1/8/2011
Page 5