Chuang 4THIET BI TRAO D6I NHIET KIEU 6NG NHIET VA KIEU HOAT DONG THEO CHU Ics?4.1. THIET BI TRAO DOI NHIET KIEU ONG NHIET4.1.1. Nguyen IY hoat clOng va phan loaf 6ng nhiet I. Nguyen 1Y hoat dOngOng nhiet la mot 6ng c6 khong gian khep kin (6ng dugc

Chia sẻ: Nhu Hoi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chủ đề:

Trồng Thủy Sản

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

Lưu

Nội dung Text: Chuang 4THIET BI TRAO D6I NHIET KIEU 6NG NHIET VA KIEU HOAT DONG THEO CHU Ics?4.1. THIET BI TRAO DOI NHIET KIEU ONG NHIET4.1.1. Nguyen IY hoat clOng va phan loaf 6ng nhiet I. Nguyen 1Y hoat dOngOng nhiet la mot 6ng c6 khong gian khep kin (6ng dugc

Chuang 4 THIET BI TRAO D6I NHIET KIEU 6NG NHIET VA KIEU HOAT DONG THEO CHU Ics? 4.1. THIET BI TRAO DOI NHIET KIEU ONG NHIET 4.1.1. Nguyen IY hoat clOng va phan loaf 6ng nhiet I. Nguyen 1Y hoat dOng Ong nhiet la mot 6ng c6 khong gian khep kin (6ng dugc bit chat hai clan) ben trong china chat long thdc hien hai qua trinh chuyen pha la soi va ngung (hInh 4-1). Vach Ong thugng bang kim loai, thong thugng 6ng c6 Phdh ng tins Bang hInh try, ngoai ra c6 the co clang khcing Iche' khac nhu hInh hOp... 47,41 Ong nhiet dugc chia lam ba phan: var!h phan b6c hoi con goi IA phan soi, o day ngo Phei;7 do° n nib* Ong nhan nhiet; phan doan nhiet, trong Lo'ng ngLing phan nay Ong khong trao dOi nhiet voi Ph 3 n ben ngoai, phan nay c6 the c6 ma et- g ,th m nong CO the khong co; phan ngung, o day 6ng CAOi 1Zny toa nhiet. Hinh 4-1. Ong 292
Nguyen ly hoat deng cna Eng nhiet nha sau: trong phan bec hoi chat long nhan nhiet cita nguon nong (vi du khOi,...) se sOi va bien thanh hoi, hoi cl,luyen deng qua phan down nhiet tad phan ngung. Tai day hoi nha nhiet qua each eng cho nguon lanh a ngoai eng (vi du khOng va ngung to lai thanh chat lOng ngung. Chat long ngung tao thanh se chay ve phan b6c hoi nher met trong nhiing IAN sau day: ltrc trong truing, Itrc mao dan, ltrc ly tam, ltrc tir truing_ 2. Phan loci Ong nhi0 CO nhieu each phan loai 6ng nhiet: Theo life tdc dung de dila chat lOng ngung quay ve phan sOi: nett ltrc tac dung la ltrc trong truing thl goi la 6ng nhiet trong truing, C's day phan sOi buec phai dat thap hon phan ngung de ling ngung chay tir tren xu6ng duii (hinh 4-1); nett luc la luc mao dan thi goi la 6ng nhiet mao dan, i day Itrc mao dan se hilt chat ling ngung tir phan ngung ye phan b6c hoi. Ong nhiet mao dan thuing duic sir dung khi phan sOi phai dat cao hon phan ngung (ngtroc haang trong truing), de tao ra ltrc mao clan co the lam ranh ben trong 6ng (hinh 4-2a), dat cac tam luii kim loai sat be mat trong eng tao nen vat goi la bac (hinh 4-2b) hoac kat hop vita lam ranh vita dat luai kim loai (hinh 4-2c). Neu luc tac dung len chat ling ngung 1a Itrc ly tam goi la ling nhiet ly tam. Neu Itrc tac dung len chat ling la ltrc lien truing hoac Itrc al' truing, 6ng nhiet goi la Ong nhiet dien truing hay Ong nhiet tic truing. c) a) Hinh 4-2. Cd eau tao luc mao dan. Theo nhiet eh) crier hoi ben trong Ong nhiet (theo nhiet de can sir dung) to c6: 6ng nhiet nhiet de rat thap (nhO hon - 73°C), 6ng nhiet nhiet de thap (tic - 73°C den 277°C); 6ng nhiet nhiet de trung binh (tir 277°C den 477°C) va Ong nhiet nhiet de cao (tren 477°C). 293
Theo hinh dung Ong to co: gng nhiet hinh tru (co chieu dai lgn gap nhieu lan throng kinh 6ng), 6ng nhiet hinh hgp, 6ng nhiet dang phtic tap. Theo mai chat nap trong gng: Cing nhiet mgt thanh phan (chi Om mgt chat long nhu nugc, amgniac, freon, kim loai lOng, ...) va Ong nhiet nhieu thanh phan (nhieu chat lOng hoa trgn vai nhau). Theo cOng dung dm Ong nhiet: gng nhiet dugc sir dung de truyen tai nhiet ter mgi chat c6 nhiet dg cao den mgi chat co nhiet dg thap hon goi la Ong nhiet tai nhiet. Ong nhiet dugc sir dung de gift cho nhiet dg cita mgi chat co nhiet dg thap hon khgng dgi khi luting nhiet cap cho 6ng nhiet thay dgi goi la gng nhiet dieu chinh nhiet dg. Ong nhiet chi truyen nhiet theo mgt chieu goi la dint - nhiet. 3. Cu die'm ciia ang ithi0 - Nhiet dg be mat ngoai cUa phan ngung (la phan toa nhiet de dgt nong ingt vat khac vi du cac loai banh dem nuang trong to twang banh kieu 6ng nhiet) cna 6ng kha (long deu va it thay dgi, vi ben trong gng xay ra qua trinh ngung to CO nhiet dg khgng dgi tren man bg be mat, diet' nay lam cho cac vat dugc dgt nong (long deu. - Dg chenh nhiet dg girra phan Ong bi d'Ot nong (phan sgi) va phan Ong de Iay nhiet di (phan ngung) chi can nhO (vai dg °C) la di' tai luting nhiet Ign tit nguon nhiet den not can clgt nong. DO la do ben trong gng xay ra qua trinh sgi va ngung ap swat gan nhtr bang nhau (p, p2 ) nen nhiet dg cfing gan nhu bang nhau. Dieu nay co the not Ong nhiet là vat truy6n nhiet hau nhu khong can dg chenh nhiet dg hay la vat sieu clan, co dg clan nhiet lgn hon hang tram lam so voi citing thanh kim loai de tai nhiet. - Nhiet tir phan sgi truyen tai phan ngung nhb hoi mang di va lOng ngung quay v6 mgt each to nhien ma khgng can tai born hay quat, do vay dg tin gay cUa Ong nhiet cao va khong gay On. Day la tru diem hon flan so vai truyen tai nhiet bang chat long khi khgng c6 chuyen pha (chat long chay trong 6ng nhO born nhan nhiet cua nguon nhiet nong rOi nha nhiet cho vat can &St nong). - Khi chon mgi chat nap thich hgp, Ong nhiet c6 the hoat dgng an toan lau dai trong dai nhiet dg rgng, ttr - 80°C den 2500°C. 294
- Cac gng nhiet rieng biet c6 the dugc k6t hop de tao ra cum gng (thiet bi ong nhiet), trong qua trinh lam viec neu c6 6ng nao do bi hOng thi town bO thi6t bi van boat dOng binh thudng (cOng suat nhiet c6 giam di dOi chat do 6ng hong), bgi vi moi gng nhiet la 111'ot phan tit truye'n nhiet rieng biet khOng bi anh hugng lan nhau. - CO kha nang tai nhiet di kha xa (hang tram met), do la do 6ng tai nhiet chi can mire chenh nhiet dO nhO va ta c6 the keo dai phan (-loan nhiet cUa 6ng. - Khi can tai nhiet tit nguon nhiet la khoi (san pham chay nhien lieu) den khOng kill (hay chat khi nao (16), neu dung thiet bi kieu vach ngan bang Cing vi khOng the lam canh ben trong 6ng nen ciing kh6ng co tac dung khi chi lam canh ben ngoai 6ng, thiet bi se khOng gon va ton nhieu gng. Ngugc lai, nen dung 6ng nhiet thiet bi se rat gon, nguesi ta se de dang lam canh ben ngoai gng cita phan sOi We) xoc vgi va phan ngung (04 xtic vgi khOng 4.1.2. ling dung cua 6ng nhit Ong nhiet tuy da dugc tim ra to lau nhung gan day ngugi ta mai thay het nhting uu dim ciia no va Vie:C nghieri can ly thuyet cling nha Ong dung cira 6ng nhiet ngay cang dugc trien khai manh tai nhieu nu& tren the gigi. Cac nha khoa hoc nghien cdu ve Ong nhiet tren the gigi khoang 2 hoac 3 nam lai gap nhau trong mot hoi nghi qu6c to v6 6ng nhiet goi la IHPC (Int. Heat Pepes Conference). IHPC Ian thO 9 dugc t6 chdc tai My nam 1997. Du6i day chting ta neu len mot s6 Ong dung cUa 6ng nhiet. - Da tit lau do uu diem cUa Ong nhiet la nhiet dO be mat phan toa nhiet (phan ngung cUa 6ng) d6ng deu va it thay d6i, nen 6ng nhiet trong trubng vori mad chat nap la nu& dat nghieng (goc nghieng so voi phuong nam ngang khoang 5') dugc Ong dung de lam cdc to ntrOng banh dung nhien lieu than, dau, - Cac Cing nhiet trong trudng có canh ben ngoai da dirge (mg dung rat CO hieu qua de tan dung nhiet thai (khoi) tit* cac nha may nhat la trong cOng nghiep hod chat, 'Doi vi thiet bi gon boat dOng lau ben có dO tin cay cao. VI 295
du, hang Furakawa cua Nhat Ban da sir dung 1700 Ong nhiet trong trubng v6i mOi chat nap là H2 O, m6i 6ng dai 8,5 in, ben ngoai Ong phn mot lap chi de chOng hien tugng an man cUa SO 2 . Ket qua da tan dung dagc 2,1 trieu kcallh cita 250.10' in3 khi thai cita cac nha may hod chat china SO, cr nhiet do kh6i thai 160°C. - Ong nhiet mao dan clang hinh hop doc Ong dung co hieu qua de lam mat cac linh kien dien tir c6 cOng suat lon, thay cho phuong phap c6 dien la clan nhit qua thanh nhOm. 6day nhiet tir cac linh kien dien tir truy6n cho mai chat trong Ong nhiet rai tog ra ngoai qua cac canh tog nhiet gan phan duOi cita Ong nhiet. - Ong nhiet ly tam dtrgc ang dung thanh cOng trong viec lam mat cac Bong co dien. Phuong phap co dien la dimg khOng khi th6i vao stato de lam mat clang co (thidt bi de bi bui ban va kho lay nhiet tix rOto). Khi sir dung Ong nhiet, truc clang co tren co rOto r6ng ben trong (la ong_ nhiet) chtla H2O, nu& see lay nhiet tin rOto va stato truyen ra ngoai qua cac canh tog nhiet. Nhiet se lay di dugc nhieu hon va clang co khOng bi bui ban. - Ong nhiet vgi chieu dai tai hang tram met da dugc ung dung de lam mat cac &rang cap dien dat ngam duOi dat thay cho phuong phdp co dien la dUng nugc lam mat (chay trong Ong dat canh day cap nhb he thOng born). Hang Furakawa da the tao Ong nhiet mao dan dai 200 In dat doc theo duong cap dien de lam mat day cap. Ke-t qua thi nghiem oho thay, neu khOng lam mat, 12 day cap ngam dot trong kenh dan se co nhiet da 107°C, nen diing mat Ong nhiet, nhiet do cUa day cap giam can 82 °C (khi thing 6ng nhiet khOng can dung tai he thong born nage nhu truOng hop dung nu& lam mat). - Ong nhiet dugc sir dung trong cac 1)6 thu nang luting mat trbi nham nang cao do tin cay va giam chi phi cho viec born nuac so vai ba thu kidu - Ong nhiet trong truong dugc sir dung trong viec ch6ng clang bang mat duang cao t6c va bai d6 xe atO thay cho phuong phap CU la phai dung he th6ng hoi nu& hoot nu6c nang rat ton kern. Ngtteli to cam mot clan 6ng nhiet sou xu6ng &it de lay nhiet (VI nhiet dO trong lOng dat lan nun nhiet 296
dd be mat), can dal" kia (phan ngung, toa nhiet ciut dng) dat ndm ngang dudi mat duerng toa nhiet lam 'long mat throng va lam tan tuy6t. - Ong nhiet trong truaing sir dung de ch6 tao cac calorife cho thik bi - Ong nhiet can dirge dung de bao quan thtrc pham trong cac xe tai chuyen eh& khong c6 may lanh. Cj day thUng xe dugc chia lam hai phan, phan nha chda nude da c6 cam cac ang nhiet trong trudng dat nghieng, phan ldn chda tilde pham ea phan can lai cita dug nhiet. Ong nhiet se nhan nhiet va thtrc pham can bao quart truyen cho nudc dd. N6u khOng dung dng nhiet thi phai cho nude da ti6p xtic true ti6p vdi tilde pham va c6 the lam hong Owe pham. - Trong nganh OM, dng nhiet dugc dung de dieu chinh nhiet do nudc lam mat ddng co, lam mat hay ddt nong dau trong xe, sudi am cabin nh6 luong nhiet thai qua Ong xa. - Ong nhiet can dirge sir dung de lam mat cac bite tudng, trail nha bang be tong elm cac toa nha trong mita he. Hang loat dng nhiet trong trudng (lucre cam \Tao trong tugng nha, dau kia hd ra ngoai trdi. Vao budi t6i khi khOngcan iinh nang mat tresi va nhiet dd khOng khi da giam xu6ng, dau ho km dug nhiet se nhanh chong toa nhiet lay tir ben trong tudng betong ra ngoai khOng khi. Toa nha nhanh chOng dugc lam mat, phan can lai la nhiem vu cUa cac may dieu hoa nhiet dd. Nhu vay, nha' c6 dug nhiet ma nang Wong can thik cho cac may 'lieu hoa se giam va toa nha nhanh chong duce lam mat. - Trong nganh vu tru, ngoai to citing dng nhiet dieu chinh nhiet dd de dieu chinh nhiet dd cita than tau vu tru, mot ben con tau bi ddt nOng boi mat trai can ben kia nam trong b6ng t6i It bi ddt n6ng. 4.1.3. Tinh town 6ng nhit trong truang Mdt trong nhang dng nhiet dugc nghien cdu va dng dung dau tien la dng nhiet trong truong c6 be mat nhan 6 ben trong 6ng, boi vi dng c6 ca.0 tao don gian, de clang ch6 tao va c6 kha nang truyen tai nhiet ldn. Phan dudi day se trinh bay cac budc tinh man 6ng nhiet trong trudng. 297
I. Clzon nzai chat nap MOi chat nap vao gng nhiet dugc chon tuST theo nhiet dg can phai tao ra, goi la nhiet dg lam viec cua gng nhiet. Nhiet dg lam viec cita eing nhiet dagc hiOu la nhiet dg trung binh t„ cua hoi trong ong va cg the coi la nhiet dg trung binh giira nhiet dg be mat trong phan sOi t1 , va nhiet dg be mat trong phan ngung tin nhu sau: th = 0,5(ti, + tin) Khi cg the b6 qua nhiet tra dan nhiet cita vach Ong (vach 6ng mong va bang kim loai), ta coi nhiet dg mat trong gng phan sOi t is bang nhiet dO mat ngoai phan sOi t„, = t1 , va nhiet do mat trong phan ngung t in bang nhiet dg mat ngoai phan ngung tn„ = tin va do vay: th 0,5(t„, + t„„) Qua nghien cuu ta thay, moi chat tot nhat chon nap vao 6ng nhiet phu thugc vao khoang nhiet dg lam viec nhtr sau: - 50°C + 50°C NH3, freon 50°C + 250°C H2 O 250°C + 600°C Hg, S 600°C + 1000°C Na, K 1000°C + 1400°C Li, Ti, Bi 2. Chan vat lieu lam Ong Sau khi da chon dugc chat long sir dung trong gng nhiet, viec tip theo IA chon vat lieu lam Ong. Vat lieu lam 6ng phai chon sao cho gifra vach 6ng là mOi chat hoat dong phu hgp vgi nhau trong khoang thgi gian lau dai, nghia la mOi chat khOng tac dung vgi vach 6ng cg the lam hOng Eng hoac tao ra khi khong ngung can tr& toi qua trinh ngung to cua hoi mOi chat. Tap hgp cac vain de tren goi la tinh phu hgp cua Ong nhiet. Qua nghien cdu ye tinh phu hgp cUa 6ng nhiet, ngtrgi ta thu dugc ket qua sau: 298
Mai chat nap Vat lieu lam ong H2O 06ng, thep kh6ng gi, the!) NH3 Nh6m, thep kh6ng gi, tiler) Freon D6ng, nhorn, thep Metanol D6ng, nhorn, thep 3. Nap azOi chcit vao ling Sau khi da chon dugc mOi chat va vat lieu lam 6ng, ta tie'n hanh bulk tiep theo la nap chat lOng vao 6ng. Ong nhiet co hai nap: nap du6i va nap tren, nap tren c6 mot 16 nhO de nap chat lOng vao 6ng. Truerc khi nap, 6ng nhiet phai dugc co lira sach se de tranh lam ban chat lOng, trong 6ng. Sau khi cid han nap tren va nap dtrOi vao ong nhiet ta tien hanh nap mOi chat. CO hai phuong phap nap mOi chat vao 6ng nhu. Hinh 4- 3. Cac thanh phan nhiet trO cUa ong nhiet. sau: - Pfurong phap hilt chan khOng (thuOng dung trong phOng thi nghiem): Sau khi but chan khOng, ta bom chat long vao 6ng roi d6t nong ong va lai hilt chan khOng lfin ncra de boo dam hilt ca khi khOng ngung co lan trong mOi chat. Cu6i cUng han ong lai. - Phuong phap b6c hoi (thueing citing trong the to 6ng nhiet): Sau khi bum chat long vao 6ng, ta d6t nOng 6ng den khi chat long trong -6ng soi va b6c hoi du6i khi khOng ngung ra ngoai r6i han 6ng- lai. Luang nap moi chat vao 6ng se dugc not toi o phan sau. 299
4. Tinh tong suit nhi0 cfia ofig nhiet dal thiing thing COng suit nhie,t town bo cna 6ng duoc xOc dinh theo d6 chenh lech nhiet d6 town bo At va tong nhiet tr& R, xem hinh 4-3 to co: At t, —t„, Q = = (4-1) R R + Rh R +R,,,, +R,,, trong do: t, - nhiet d6 trung Binh cna nguon d6t nOng (khoi...) khi qua phan sOi cita ding; t„. - nhiet dO trung binh cna mOi cha't lay nhiet (khOng khi qua phdn ngung cua gng; R, - nhiet tro end ngu6n d6t nong vOi each ngoai 6ng phan sOi; R„. - nhiet tr& cUa mOi chCft lay nhiet va vach ngoai 6ng phfin ngung; Rss - nhiet tro clan nhiet qua vach 6ng phdn sOi; R,.„ - nhiet tro Wan nhiet qua vach ding phfin ngung; R, - nhiet tr& chfit long sOi trong 6ng phdn sOi; R, - nhiet tro hoi ngung to trong 6ng phan ngung; R,, - nhiet tro hoi chuyen d6ng to phdn sOi tOi phdn ngung. Nhiet tro cna tong bO phdn cna ding dagc xac dinh bang cac bieu thdc sau: 1 1 R, = R, = (4-2) a,.Fes a„.Fe.r, In ' In d ` In SF-- I d di R, ' = ' ; R, = 2.7.L s .k 2.7.1_,„.X, 1 ; 1 Rs = R,, = F ., ec n .FL,, Rh = Ti, (1)11.s Ph-r.Qi 300
trong do: a, - he s6 toa nhiet gitia mOi chat nong va be mat ngoai Ong phan sOi, W/a/ 2.°K; a„ - he s6 toa nhiet giCra mOi chat lanh va be mat ngoai 6ng phan ngung, W/m 2.°K; F,, - dien tich mat ngoai 6ng phan sOi, m 2; F,. - dien tich mat ngoai eng phan ngung, int ; d„ di - clueing lanh ngoai va dating kinh trong cita 6ng, in; Ls , L,, - chieu dai phan sOi va phan ngung cita 6ng, in; - he s6 dan nhiet cua vach eng, W a„ - he se toa nhiet khi sOi va ngung cita chat long trong Ong, W I .K; F. „ FLE, - dien tich be mat trong plain sOi va trong phan ngung cUa 'Ong, in 2; Th - nhiet de cUa hal trong Ong, K; Ph s, Ph.n dp suit cUa hoi trong phan sOi va trong phan ngung cUa Ong, N/m 2; p,, - kh6i lacing rieng cUa hoi, r - nhiet hOa hoi cita chat lOng, Pkg; Qi - cOng suat nhiet ben trong cua 6ng nhiet, W. Khi Ong nhiet khOng qua dai thi nhiet tro hoi co gia tri nhO hon so voi cac thanh phan khac va ta có the bO qua, R1, = 0. Khi ky hieu RE 1a tong nhiet tra ben ngoai va R i la tang nhiet trer ben trong, ta co: RE = R, + R„ + Rv„ + (4-6) R i = R, + R, (4-7) R = RE + Ri (4-8) At (4-8a) Q RE + Ri 301
Goi Q la cOng suat nhiet ben trong cua 6ng nhiet, ta co: At t. .s — t i .n 1 (4-9) R R ti. , - nhiet d0 trung binh be mat trong Ong phan sOi; ti „ - nhiet (10 trung binh be mat trong 6ng phan ngung; the d6 nhiet on dinh (sau m6t tiled gian thiet bi hoat clOng), ta co: Q=Qi Trong cac cong thdc tren cc, a, clugc xac dinh tir bai toan d6i ltru (tu nhien hoac cuing bac) cua dung chat lOng (khi) chuyen d6ng qua chum (Mg. Viec con lai la xac dinh he s6 toa nhiet khi sOi a, va khi ngung a, trong 6ng nhiet. Qua nghien cdu ngtroi ta thay rang, he s6 toa nhiet khi ngung co the tinh bang cOng thdc ngung tren vach ddng cua NusseltL: xig.p2 r 4 = aN = (4-10) 3 4 41.4t h — t He s6 toa nhiet a, khi sOi trong 6ng dugc tit-1h theo a, nhu sau: = (P•an (4-11) CS day he s6 cp ducfc xac dinh bang thuc nghiem, vi du d6i voi nuOc: cp = 0,44; voi metanol: cp = 1. Tit (4-9), (4-4) va (4-11), ta co: Q = 5,24.A.4.A t).75 (4-12) ( .\ 0,75 L, .L„ A = di (4-13) + L„ (1) = x0,75 p ti-0,25 (4-14) - he s6 clan nhiet cua chat long, W/rn.K; p - kh6i luting rieng cua chat long, kg/m3; 302
r - nhiet hoa hoi,.1/kg; - dO nhdt dm chat long, Ns//722. Cac dai lacing vat ly not tren tra theo nhiet dg hoi trong 6ng nhiet. Gia tri 4 theo (4-14) cho tren hinh 4-4. Ngoai ra cluing ta c6: At, Qi = R, Tir do theo (4-12) ta tinh duoc tong nhiet trot trong: At '25 R" . = (4-15) 5,24.A.4 De tim cOng suat nhiet toan boo ch6 dg nhiet on dinh Q = Q1 , ta phai giai cac he phuong trinh (4-8a), (4-11) va (4-15) nhu sau: Mu6n giai he phuong trinh (4-16) ta c6 the lam nhu sau: Chon gia tri At, tuy y roi tir (c) tinh Ri (goi la R'i ). Tu gia tri chon At, to (b) tinh Q roi tic (a) tinh Ri (goi la R"1 ). Ti6p tuc chon At; va tinh nhu vay den khi R'; R"; vgi sai s6 cho phep thi dung lai. Ket qua R i tinh dugc th6 vao (a) tinh Q. Mu6n viec chon At, lan dau nhanh clan tgi k6t qua ta lam nhu sau: Tic (a) al-1h Q khi coi R1 = 0, r6i to (b) tinh At,. Gia tri At nay la gia tri chon Ian dau de giai he phuong trinh (4-16). He phuong trinh (4-16) cfing co the giai gan dung nhu sau: Thick I. Cho Ri = 0 to (a) al-1h Q, tic (b) tinh At,, to (c) tinh R i . Tic gia tri 12; nay th6 vao (a) tinh Q. So sanh sai s6 giira hai lan tinh Q, n6u nhO thi dirng lai. 303
8.103 t 7 6- 5- 4- 3- 2- Ci3 RIZ 0,5 t,t -60 -40 -20 0 80 100 120 140 160 120 Hinh 4-4. Gia tri cua mot so mai chat theo nhiet do. Bu 2. Tit gia tri Q tinh dtroc 6 buck 1 the vao (b) tinh At,, r6i tit (c) tinh g,id tri 1Z, tinh dirgc the (a) tinh Q. So sanh sai s6 tinh Q tit vao buck 1 va 2, nen sai s6 nh6 thi thing lai, nett khOng lai tit-1h tiep ba6c sau. Thuc to cho thay, khi mOi chat nap la na6c, ben ngoai Cing la chat khi, to co the 1)6 qua nhiet tra trong 1Z, = 0, sai s6 gay nen khOng qua 2%. 5. Anh httOng cua Ido'ng nap nzoi chOt va goc nghieng cong suat nhiet trong Q, cfia dng nhiet - Anh hiahig Iffoig nap: V Theo nhieu tac gia, lugng nap mOi chat trong 6ng nhiet = — (V - V, the tich chat long nap 6ng, V, - the tich phan sbi cna Cing nhiet) c6 anh vao huong kha lan tai cong suat nhiet trong Q cna 6ng (co thd den 60%). Vai m6i mOi chat de'u c6 mot gia tri lugng nap t6i uu 4,, ((mg vOi cong suat nhiet trong lan nhat). VOi ntrac, gia tri lugng nap t6i uu nhu sau: t h = 50°C ÷ 90°C; = 30% ÷ 50% Nhiet do hoi t„ 16n gia tri 4,„ 16n. 304
- Anh hitting cua goc nghieng Goc nghieng q5 la g6c gifia truc Ong nhiet va truc nam ngang, nen Ong nhiet dat thong clang g6c nghieng 0= 90°, nen Ong nhiet nam ngang q = 0°. Nhieu nha nghien eau thay rang, g6c nghieng c6 anh huOng t6i c6ng suat nhiet trong Q, cua Ong (t6i 20%). V6i mai mai chat nap deu có gia tri goc nghieng tai uu 0,„ (ang vai cong suat trong lon nhat), vi du v6i nu6c: th = 50°C ÷ 90°C; 0,, = 15° ÷ 50° Nhiet (10 hoi 16n c6 gia tri g6c nghieng tai uu 16n. V6i 6ng nhiet trong trubng, goc nghieng can thiet phai c6 gia tri 0 3° de Ong c6 the hoat clOng binh thuOng. Can Wu y, anh htfang cua goc nghieng hay lacing nap vixa neu tren la clai vai cong suat nhiet ben trong Q, (hay clai \fad nhiet trO trong Ri). Anh huong nay chi clang Ice tai cong suat nhiet toan be Q (hay nhiet trO toan be R = R E + R i ). Khi nhiet trO ngoai RE co gia tri tuong throng hoac nhO hon nhiet trO trong R,, dieu nay cling co nghia khi a, (cua chat long hoac cua qua trInh sOi, ngung ben ngoai 6ng) c6 gia tri Wong throng hoac lan hon he s6 too nhiet khi sOi khi ngung an ben trong Ong. Khi RE > R, (hay a, < a„ an ) thi anh huang cua g6c nghieng hay Wong nap deli khOng clang ke toi cong suat nhiet wan bo. Vi du, ne.u. 6ng nhiet \Rad mOi chat nap la nu& va ben ngoai 6ng la qua trInh too nhiet clai luu cua khoi va khOng Ulf thi ta co the 1)6 qua anh huang cua g6c nghieng hay luting nap t6i cong suat nhiet toan be cua ang. 6. Giai han cong sucit nhiet cua o'ng nhiet trong truerng a. Cac loai giai han cong snot nhiet Tu phuong trinh (4-1) ta nhan thay, ve ly thuyet Ong nhiet CO the dat dirge cong suat nhiet rat 16n. Tuy nhien, trong thuc to cong suat nhiet bi gieri han bOi qua trinh nhiet deng, truyen nhiet va thuY (king xa.y ra ben trong 6ng. Su han the cong suat nhiet dat dirge nay goi la gied han cong suat nhiet 0 hay cong suat nhiet t6i han. Khi cong suat nhiet 16n hon cong suat nhiet ted han Q > Qmax Ong nhiet se khOng hoat thing va Cing bi 305
hOng (va 6ng) vi lac nay chat long ngung khOng the quay ve phan sOi va nhiet dO cUa vach gng nhiet tang den mac c6 the lam hong 'Ong. Vgi 6ng nhiet trong trugng c6 ba loai gigi han cong suat: gigi han am thanh, gigi han sOi va gigi han lOi cuon. - Giai han am thanh Theo ly thuyet nhiet dOng hoc, tgc dg hoi trong ong nhiet khOng the vugt qua tgc do am thanh, cho nen cong suat nhiet 16n nhat ang vgi trugng hgp khi toe do hoi bang t6c dO am thanh, goi la gigi han am thanh ctia cOng suat nhiet. - Giai half soi Theo lY thuyet truyen nhiet, khi chuyen tir the dO sOi bot sang the dO sOi mang, he s6 toa nhiet khi sOi giam manh. Vay cOng suat nhiet Ign nhat 6 day, ang vgi lac chuyen tir sOi bot sang sOi mang, goi la gigi han sOi cua cOng suat nhiet. - Glad kali loi cudn VI chat long ngung va hoi chuyen dOng ngtro'c chieu nhau ben trong Ong nen dOng chat long ngung se bi (long hoi can tro khOng cho chay ve phan sOi ctIa gng lam 6ng nhiet trong phan sOi bi khO can va co the clan tai chay Ong. COng suat nhiet Ign nhat, khi dOng hoi c6 tac dung gay tr& ngai Bang ke tai clang chat long ngung, 6 day goi IA glad han 161 cugn cua cOng suat nhiet Qcmax• Cid tri gigi han 161 cu6n dugc xac Binh bang cong tilde sau: 1.13 Q, max = 0,64A, 13-1 )25 .r[g.g.p2 (p — p h )1 (4-17) \ Ph trong d6: d.2 A, = TE — ti et then cua hoi trong 6ng, m2; net 4 p, p,, - khgi luting rieng ciIa chat lOng va hoi, kg/m3; r - nhiet hoa hoi, JIkg; 306
a - sire tang be mat cUa chat Yong, Nlm; g - gia t6c trong truOng, ni/s2. Cac thong s6 tren tra then nhiet dg cita hoi trong 6ng nhiet. Vai 6ng nhiet trong trugng, qua nghien cdu ngugi ta thay trong ba loai gioi han tren, gioi han lOi cu6n có gia tri nh6 nhat. Vay khi tinh toan ta chi can tinh gia tri gioi han 161 cu6n 0.._c.max va khi bi6t thiel k6 cling nhu van hanh 6ng nhiet, cluing ta phai bac) dam tong suat nhiet &la 6ng nho hon gidi han lOi cu6n 0< 0 b. Anh huthig czia goc nghieng va lu'qng nap gioi han loi Goc nghieng va lugng nap c6 anh huong kha 16n tad gia tri cOng suat nhiet ben trong 6ng lon nhatQ;max (gioi han lOi cu6i). Thtrc nghiem cho thay, veri nuoc, 6ng nhiet nap lugng chat long > 25%, vi n6u be hon gia tri nay thl Qin,ax se co gia tri nhO nhat va co nguy co xay ra gioi han lOi cu6n trong 6ng. Gia tri c6ng suat ben trong lOn nhat cua Cing Qimax cling phu thuOc nhieu vao góc nghieng. Thuc nghiem cho thay, voi nuac khi nhiet dO hoi th = 50°C ÷ 70°C, gioi han lOi cu6n lan nhat dat dugc khi goc nghieng = 60° 70°. Cling nhu da not o phan anh huang cUa va va cong suat nhiet trong, anh hung cua goc nghieng va lugng nap g day d6i gigi han loi cu6n toan 17,0 6ng chi clang ke khi nhiet tro ngoai R E tuong duong hoac be hon nhiet trq trong R.. 7. Tinh cong vita nhiet eat' thiet bi trao doi nhiet o'ng nhiet trong twang dat ding COng suat nhiet Q dia toan bO cat 6ng nhiet trong thi6t bi ducfc xac dinh bang cOng thdc: Q = I + Q2 + Qt (4-18) day Q', Q2 , ..., Q' la cOng suat nhiet cua cat ong nhiet trong hang 6ng thir 1, 2, ..., z. Cong suat nhiet cua m 6ng nhiet trong hang 'Ong thir z duqc xac dinh nhu sau: 307
Q, = (4-18a) O day Q la cOng suat nhiet cua 1 6ng nhiet trong hang 6ng thir z nao do dia thi6t bi va dtroc xac dinh theo (4-1): At, Q; = (4-19) R E + R1 At, - hieu nhiet d6 cua ngu6n d6t nong va m6i chat lay nhiet cua 1 6ng trong hang 6ng z; W , R - nhiet tr& ngoai va nhiet tr. & trong hang 6ng z. E 8. Chon chieu dai phan sai vci phcin ngung cua ang nhiet trong truang COng suat nhiet cua 6ng nhiet phu thu6c vao chieu dai phan sOi L, va phan ngung L. Chon chieu dai Ls , L„ sao cho tong suat nhiet dat dtroc 16n nhat, do la bai toan phirc tap. Bang ly thuy6t \rad m6t so gia thi6t nham don gian bai toan, mot so tac gia tim ra dtroc chieu dai L„ t6i uu d6i v6i thiet bi Ong nhiet dot nong bang khi va lam nguOi cling bang chat khi nhu sau vOi f3 = LAs: R= (4-20) a,„ a, - he s6 toa nhiet cua clang khi nong v6i be mat ngoai phan s6i; an - he s6 toa nhiet gida clang khi nguOi v6i be mat ngoai phan ngung. 4.1.4. VI du tinh toan thi6t bi 6ng nhiet trong twang Vi du 4-1. Ong nhiet trong throng dat dtIng khOng c6 canh o mat ngoai, mOi chat nap la ntroc, 6ng bang the') co chieu dai toan b6 L = 1 tn, clueing kinh ngoai d, = 20 mm, duang kinh trong di = 18 mm, he s6 clan nhiet cua tiler) 2s, = 50 Wlm.K. Nhiet d6 cua khoi d6t nong phan soi t, = 300°C, nhiet do khOng khi &roc d6t nong trong phan ngung t„„ = 70°C, he s6 toa nhiet cua khoi a, = 120 W/in2.K, cua khong khi a, = 60 W/m2.K. 308
Xac dinh cong sua nhiet toan 1:7,0 Q cua 6ng, gidi han 16i cu6n cOng swat Qmax lacing nap nu& trong 6ng. va Gidi Bai town & day da cho a, va a w . Neu khOng biet phai tir t6c dO cua khoi va khOng khi da cho va tit cac phuong trinh tieu chuan d6i luu cua dong Ulf cat ngang qua 6ng ma tit-1h Theo (7-16), ta tinh tY so chieu dai phan ngung va phan sOi cua 6ng: az 120 13 = = = 1,41 60 L„ f3.1_ 5 = 1,41.I„ = L - L, = 1 -L, Tit do ta tim duoc L, = 0,42 in; L,, = 0,58 in. Ta tim cac nhiret troy cua. 6ng: 1 ; F.= nd.L. = 3,14.0,02.0,42 = 0,026 til2 R. = a f .F„ " 1 R, = = 0,32 KIW 120.0,026 1 = Tcd..L = 3,14.0,02.0,58 = 0,036 rn2 R„ = " 1 Rs, = = 0,46 KIW 60.0,036 Ind` 20 In 18 = 0,0008 KIW R, = = 27t.X..L, 2.3,14.50.0,42 dL In . In 20 d, 18 = = 0,00055 KIW 2rc.2L.L n 2.3,14.50.0,58 309
Chting ta rang thay nhiet tr6' ctIa vach R v „ R,„ rat be so vai nhiet tr & . cua khOi va khOng khi R,, R„„ do vay c6 the b6 qua R„, R„ va tang nhiet tro ngoai R E bang: RE = R, + R v , + R, + R„, R,+R w RE = 0,32 + 0,46 = 0,78 K/W Giai he phtrang trinh (4-16) theo phtrang phap gan clang de tinh cOng suat nhiet Q cua Eng. Buac 1: Cho R, = 0, tit (a) tinh Q: At 300-70 Q= = = 295 W RE 0,78 Tir Q = = 295 suy ra: ( .\ 1/0,75 295 At, = Theo (4-13) ta co: —1.75 A = di. vai cp = 0,44 d6i yeti ntroc — 0.75 0,42.0,58 A = 0,018. = 0,004 0,58 0,42 + 0,44 Mu6n tim theo dO thi hinh 4-4 ta phai bi6t nhiet dO cna hoi t h. Nhit dO hoi co the tinh nht.r sau: +t. t h = t ns 2 VI 6 day 1)6 qua R„, R„ nen t h, = thh va ta co: 310
Q= a,.F( (t, - t„) 295 t„ = t, = 300 = 206°C a z .F„ 120.0,026 Vay nhiet dO hoi th = 206°C. Tir do thi hinh 4-4 doi voi nu& t = 206°C ta co: = 7100. Vay: 1/0,75 ( 295 At, = = 2,5°C 5,24.0,004.7100, Tir do theo (c) ta co: At;)'" 2,50'25 R = = 0,0085 5,24.A. 5,24.0,004.7100 Tir do theo (a) ta co: At 3n0 — 70 Q= = 292 W RE R 0,78 + 0,0085 295-292 Vi sai s6: = 1% nen ta co thd dung lai va chon cong swat 292 nhiet cUa 1 Ong nhiet Q = 292 W. Khi can tit-1h chinh xac horn ta thuc hien bulk 2. Mt& 2: 'Filth voi Q = 292 W. Nhiet dO cua ho'i th = tns: 292 = t, = 300 = 206,4°C a z .F„ 120.0,026 Tu nhiet dO nay theo do thi 4-4 &Si voi nuoc ta van có 4 = 7100 va: ,\:/o.75 292 At, = = 2,45 5,24.0,004.7100 2,54°'25 R, = = 0,0084 5,24.0,004.7100 311

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