TỔNG QUAN
Tổng quan thiết bị trao đổi nhiệt
1.1.1 Khái niệm thiết bị trao đổi nhiệt
Thiết bị trao đổi nhiệt là phương tiện dùng để tiến hành các quá trình trao đổi nhiệt giữa các chất tải nhiệt có nhiệt độ khác nhau.
Thiết bị trao đổi nhiệt là thành phần thiết yếu trong kỹ thuật, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều quá trình công nghệ như lò hơi sản xuất hơi nước, thiết bị ngưng tụ và bốc hơi trong hệ thống lạnh, thiết bị hồi nhiệt, tháp giải nhiệt, bình làm mát và tủ cấp đông.
Thiết bị trao đổi nhiệt được chia thành hai loại chính: thiết bị hoạt động liên tục như bình ngưng và calorife, và thiết bị làm việc theo chu kỳ như nồi nấu và thiết bị sấy theo mẻ Để đảm bảo hiệu quả, thiết bị trao đổi nhiệt cần đáp ứng một số yêu cầu cụ thể.
– Đáp ứng nhu cầu công nghệ , hiệu suất truyền nhiệt cao, thiết bị có khả năng tự điều chỉnh.
– Tăng cường trao đổi nhiệt bằng cách tăng hệ số tỏa nhiệt α và tăng sự chệnh lệch nhiệt độ giữa các lưu thể
Để đạt được hiệu suất kinh tế cao, việc lựa chọn thiết bị phù hợp cho từng quá trình là rất quan trọng, nhằm giảm thiểu lãng phí Bên cạnh đó, cần chú ý tận dụng nhiệt thải từ các quá trình khác để thực hiện trao đổi nhiệt hiệu quả.
– Thời gian làm việc ổn định, an toàn, kết cấu gọn nhẹ, dễ vận hành lắp đặt, sữa chữa, lau chùi và vệ sinh thuận tiện.
1.1.1.1 Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt theo công dụng
– Thiết bị gia nhiệt dùng để gia nhiệt cho sản phẩm (Ví dụ nồi nấu, lò hơi).
– Thiết bị làm mát để làm nguội sản phẩm đến nhiệt độ môi trường (Ví dụ tháp giải nhiệt nước, bình làm mát dầu)
– Thiết bị lạnh để hạ nhiệt độ sản phẩm đến nhiệt độ nhỏ hơn môi trường (Ví dụ tủ cấp đông, tủ lạnh).
1.1.1.2 Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt theo nguyên lý làm việc
Thiết bị trao đổi nhiệt tiếp xúc, hay còn gọi là thiết bị hỗn hợp, là thiết bị trong đó chất gia công và môi chất tiếp xúc trực tiếp với nhau, thực hiện đồng thời quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất để tạo ra hỗn hợp Một ví dụ điển hình là bình gia nhiệt nước, trong đó nước được gia nhiệt bằng cách sục một dòng hơi.
Thiết bị trao đổi nhiệt hồi nhiệt là một loại thiết bị TĐN với mặt trao đổi nhiệt quay, cho phép tiếp xúc với chất lỏng để nhận và tỏa nhiệt Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra không ổn định, dẫn đến sự dao động nhiệt trong mặt trao đổi nhiệt Một ví dụ điển hình là bộ sấy không khí quay trong lò hơi của nhà máy nhiệt điện.
Thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn là loại thiết bị có vách rắn ngăn cách chất lỏng nóng và lạnh, cho phép truyền nhiệt hiệu quả Với khả năng đảm bảo độ kín tuyệt đối giữa hai chất lỏng, thiết bị này giúp duy trì sự tinh khiết và vệ sinh, an toàn cho quá trình gia công Chính vì vậy, thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều công nghệ khác nhau.
Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống nhiệt là một công nghệ hiệu quả trong việc truyền tải nhiệt từ chất lỏng nóng sang chất lỏng lạnh Môi chất bên trong ống nhiệt hấp thụ nhiệt từ chất lỏng nóng, sau đó sôi và chuyển thành hơi bão hòa Hơi này sẽ truyền nhiệt đến chất lỏng lạnh, nơi nó ngưng tụ thành lỏng và quay trở lại vùng nóng để tiếp tục chu trình Quá trình này cho phép ống nhiệt vận chuyển một lượng lớn nhiệt giữa hai chất lỏng, đảm bảo hiệu suất cao trong việc trao đổi nhiệt.
1.1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng nồi hai vỏ ix
Hình 1 1 Thiết bị trao đổi nhiệt nồi hai vỏ
Vỏ ngoài được kết nối chắc chắn với vỏ thiết bị thông qua mặt bích hoặc hàn liền, tạo ra khoảng trống kín giữa hai lớp vỏ Chất tải nhiệt sẽ đi vào khoảng trống này để thực hiện quá trình đun nóng hoặc làm nguội.
Quá trình trao đổi nhiệt trong thiết bị hai vỏ diễn ra qua bề mặt vỏ trong và vỏ ngoài, thường sử dụng hơi nước nóng ngưng tụ để cấp nhiệt cho dung dịch bên trong Ngoài ra, nước lạnh hoặc dung dịch tải lạnh có thể được sử dụng để làm lạnh dung dịch trong vỏ trong Để nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt, cánh khuấy có thể được lắp đặt trong vỏ trong Thiết bị có thể hoạt động theo chế độ liên tục hoặc gián đoạn Đối với chất tải nhiệt có áp suất cao, thiết bị có thể được thiết kế đặc biệt với ống xoắn hàn bên ngoài, đảm bảo chiều cao vỏ ngoài không thấp hơn mực chất lỏng Thông thường, diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị không vượt quá 10 m² và áp suất làm việc của hơi đốt không quá 10 at.
−¿Ưu điểm: Ứng dụng rộng rãi trong quá trình vừa gia nhiệt vừa khuấy, có thể làm sạch bề mặt trao đổi nhiệt ở không gian 2 vỏ bằng cơ học.
−¿Nhược điểm: Việc bịt kín khó khăn và đắt tiền, không chịu được áp suất lớn.
Tổng quan về matlab
MATLAB, viết tắt của matrix laboratory, là một môi trường tính toán số và lập trình đa mô hình do MathWorks phát triển Phần mềm này cho phép người dùng thao tác với ma trận, vẽ đồ thị dựa trên công thức và dữ liệu, thực hiện các thuật toán, tạo giao diện và tương tác với các chương trình viết bằng ngôn ngữ lập trình khác Dù ban đầu được thiết kế cho tính toán số, MATLAB còn hỗ trợ tiện ích MUPAD để mở rộng khả năng tính toán số học Bên cạnh đó, Simulink cung cấp khả năng mô phỏng đa miền đồ họa và thiết kế dựa trên mô hình cho các hệ thống nhiệt động và nhúng.
Tính đến năm 2020, MATLAB đã thu hút hơn 4 triệu người dùng toàn cầu, đến từ nhiều lĩnh vực kỹ thuật, khoa học và kinh tế Được phát minh bởi Cleve Moler vào cuối thập niên 1970, MATLAB, viết tắt của “MATrix LABoratory”, được thiết kế để giúp sinh viên truy cập vào các thư viện LINPACK và EISPACK mà không cần học Fortran Sự phát triển của MATLAB đã lan rộng đến nhiều trường đại học và được cộng đồng toán học ứng dụng đón nhận nồng nhiệt Jack Little đã viết lại MATLAB bằng ngôn ngữ C, mở rộng với các thư viện cho thiết kế hệ thống điều khiển và mô phỏng Steve Bangert đã dành gần một năm rưỡi để phát triển trình thông dịch cho MATLAB Năm 1984, Jack Little, Cleve Moler và Steve Bangert đã quyết định thương mại hóa MATLAB, dẫn đến sự ra đời của công ty The MathWorks.
Hình 1 2 Chân dung của Cleve Moler và Jack Little (từ trái sang phải) – hai người đồng sáng lập ra phần mềm MATLAB
1.2.2 Ứng dụng của phần mềm matlab
MATLAB là phần mềm do công ty MathWorks phát triển, cung cấp môi trường tính toán số và lập trình Phần mềm này cho phép người dùng thực hiện các phép toán với ma trận, vẽ đồ thị hàm số và biểu đồ thông tin, cũng như thực hiện các thuật toán phức tạp Ngoài ra, MATLAB còn hỗ trợ tạo giao diện người dùng và kết nối với các chương trình viết bằng nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau.
Hình 1 3 Biểu tượng của phần mềm MATLAB
Thư viện Toolbox, MATLAB cho phép mô phỏng tính toán, thực nghiệm nhiều mô hình trong thực tế và kỹ thuật
MATLAB là một công cụ quan trọng trong nhiều lĩnh vực như xử lý tín hiệu, truyền thông, thiết kế điều khiển tự động, và phân tích mô hình tài chính Được sử dụng rộng rãi bởi hàng triệu kỹ sư và nhà khoa học trong cả môi trường công nghiệp và học thuật, MATLAB đã trở thành ngôn ngữ chủ yếu cho tính toán khoa học Các ứng dụng MATLAB được phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình MATLAB, thường sử dụng “Command Window” như một giao diện tương tác hoặc các tệp thực thi chứa lệnh MATLAB.
Tính toán số là quá trình xử lý các giá trị số thông qua các phép toán vector và ma trận, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong đồ họa máy tính, bao gồm cả các giải trình đồ họa tương tác sử dụng các thuật toán số.
Phân tích và trực quan hóa dữ liệu cho phép truy cập đồng thời từ nhiều tệp tin khác nhau, mang lại cái nhìn sâu sắc hơn cho người dùng Ngoài ra, việc phát triển chương trình và thuật toán với các ngôn ngữ lập trình thế hệ thứ 3 như C, C++ và Java giúp tối ưu hóa quá trình sáng tạo phần mềm Sử dụng vector và ma trận trong lập trình không chỉ tăng tốc độ phát triển mà còn cho phép nhận kết quả ngay lập tức thông qua các tương tác linh hoạt.
Phát triển ứng dụng đa nền tảng trở nên dễ dàng với việc sử dụng các hàm MATLAB Giao diện người dùng đồ họa có thể được tạo ra một cách nhanh chóng và hiệu quả, cho phép xây dựng các ứng dụng với giao diện tích hợp hấp dẫn.
Hình 1 4 Cửa sổ command window của MATLAB xiii
1.2.3 Các tính năng của matlab
MATLAB là ngôn ngữ lập trình cao cấp, cho phép tính toán các con số, hình dung và phát triển ứng dụng.
Cung cấp một môi trường tương tác giúp khảo sát, thiết kế và giải quyết các vấn đề một cách hiệu quả Hệ thống còn sở hữu một thư viện phong phú các hàm toán học, bao gồm đại số tuyến tính, thống kê, phân tích Fourier, bộ lọc, tối ưu hóa, tích phân và giải các phương trình vi phân bình thường.
– MATLAB cung cấp các đồ thị được tích hợp sẵn để hiển thị hình ảnh dữ liệu và các công cụ đệ tạo đồ thị tùy chỉnh.
– Giao diện lập trình của MATLAB cung cấp các công cụ phát triển để nâng cao khả năng bảo trì chất lượng mã và tối đa hóa hiệu suất.
– Cung cấp các công cụ để xây dựng các ứng dụng với các giao diện đồ họa tùy chỉnh.
Cung cấp các hàm tích hợp thuật toán MATLAB với ứng dụng bên ngoài và các ngôn ngữ lập trình khác như C, Java, NET và Microsoft Excel.
Tổng quan về phần mềm AppDesigner
MATLAB cung cấp hai môi trường thiết kế tương tác cho việc phát triển ứng dụng: App Designer và GUIDE App Designer, ra mắt vào năm 2016 với phiên bản R2016a, được thiết kế để khắc phục những hạn chế của GUIDE, và GUIDE dự kiến sẽ bị loại bỏ trong các phiên bản MATLAB tương lai App Designer cho phép người dùng tạo ra các ứng dụng chuyên nghiệp mà không cần kỹ năng lập trình nâng cao, với tính năng kéo và thả các thành phần để thiết kế giao diện người dùng đồ họa (GUI) và sử dụng trình chỉnh sửa tích hợp để lập trình nhanh chóng.
Bảng 1 1 Bảng so sánh môi trường làm việc giữa GUIDE và App Designer
Môi trường thiết kế GUIDE AppDesigner
Công cụ kiểm tra thuộc tính √ √
Quản lý tệp tin riêng lẻ cho mã code và giao diện người dùng √
Máy tính để bàn dựa trên Toolstrip √
Tương tác nhiều khung vẽ √
Quản lý siêu dữ liệu ứng dụng √
Trình soạn thảo và quy trình làm việc mạnh mẽ √
Bắt đầu hướng dẫn tương tác nhanh √
Hỗ trợ khung thử nghiệm ứng dụng √
App Designer sử dụng một môi trường tích hợp để bố trí giao diện người dùng và viết mã cho trạng thái ứng dụng.
App Designer kết hợp hai nhiệm vụ chính trong việc xây dựng ứng dụng: thiết kế giao diện đồ họa cho người dùng và lập trình các đối tượng ứng dụng.
Hình 1 5 Giao diện xây dựng app xv
Thiết kế giao diện người dùng cho phép người dùng kéo và thả các thành phần trực quan vào khung vẽ, sử dụng gợi ý canh chỉnh để đạt được bố cục chính xác Trình thiết kế ứng dụng tự động sinh mã hướng đối tượng, xác định bố cục và thiết kế của ứng dụng một cách hiệu quả.
Hình 1 6 Trạng thái “Design View” trong App Designer
Để định nghĩa trạng thái ứng dụng, bạn có thể sử dụng phiên bản tích hợp MATLAB Editor App Designer hỗ trợ kiểm tra tự động mã code thông qua Code Analyzer, cho phép người dùng nhận diện các vấn đề về mã Khi viết mã, người dùng có thể xem các cảnh báo và thông báo lỗi, từ đó chỉnh sửa ứng dụng một cách hiệu quả.
Hình 1 7 Trạng thái Code View trong App Designer
1.3.2 Các thành phần trong AppDesigner
Xây dựng ứng dụng với các thành phần chuẩn như nút, hộp kiểm, nhánh và danh sách là rất quan trọng App Designer cung cấp các đối tượng kiểm soát như thiết bị đo, đèn, núm vặn và công tắc, giúp sao chép giao diện và hành động của bảng điều khiển Người dùng cũng có thể sử dụng các thành phần bộ chứa như tab, bảng và bố trí lưới để tổ chức giao diện người dùng một cách hợp lý.
Bảng 1 2 Bảng thư viện thành phần của App Designer
Thành phần Biểu tượng Nhiệm vụ
Nút Hồi đáp hoạt động khi người dùng nhấn và thả, cho phép điều chỉnh sự xuất hiện và hành vi thông qua các giá trị thuộc tính Để chỉ định giá trị và thuộc tính cụ thể, sử dụng dấu chấm Ví dụ, tạo một nút trong giao diện người dùng bằng cách sử dụng mã: fig = uifigure; b = uibutton(fig); b.Text = 'Plot';.
Hộp kiểm được sử dụng để đánh dấu tick và cho phép thực thi nhiều ô cùng lúc Dấu chấm được sử dụng để chỉ định một giá trị và thuộc tính cụ thể, ví dụ: fig = uifigure; cb = uicheckbox(fig); cb.Text 'Show value'.
Khi người dùng nhấp chuột vào, danh sách các lựa chọn sẽ được mở ra Người dùng chỉ có thể chọn một mục duy nhất trong danh sách Để tạo danh sách này, sử dụng mã lệnh sau: fig = uifigure; dd=uidropdown(fig); dd.Items={'Red','Green','Blue'}.
Ô điền chữ cho phép người dùng nhập giá trị ký tự trong ứng dụng, sử dụng dấu chấm để chỉ định giá trị và thuộc tính cụ thể, ví dụ: `fig = uifigure; ef = uieditfield(fig); ef.Value = 'New sample';` Trong khi đó, ô điền số cho phép người dùng nhập giá trị số, cũng sử dụng dấu chấm để chỉ định giá trị và thuộc tính, ví dụ: `fig = uifigure; ef = uieditfield(fig,'numeric'); ef.Value = 20;`.
Hàm uitable trong ứng dụng tạo ra bảng UI, cho phép người dùng thiết lập các thuộc tính trước khi hiển thị Bằng cách điều chỉnh các giá trị thuộc tính của đối tượng Table, người dùng có thể kiểm soát các khía cạnh bên ngoài và hành vi của bảng Sử dụng dấu chấm để chỉ định giá trị và thuộc tính cụ thể, ví dụ: fig = uifigure; uit = uitable(fig,'Data',[1 2 3; 4.
Hệ thống nút chọn, tương tự như Check Box, được thiết kế để cho phép người dùng chỉ chọn một tùy chọn duy nhất trong một nhóm Khi một ô được chọn, tất cả các ô còn lại trong nhóm sẽ tự động bị bỏ chọn Ví dụ, trong MATLAB, bạn có thể tạo một nút chọn bằng cách sử dụng mã: `fig = uifigure; bg = uibuttongroup(fig); rb = uiradiobutton(bg); rb.Text = 'One';`.
1.3.2.2 Những tương tác thành phần xix
Thêm các callback cho thành phần và tùy chỉnh tương tác chuột, bàn phím để cải thiện trải nghiệm người dùng trong ứng dụng Sử dụng đồ thị 2D và 3D cùng với bảng biểu giúp người dùng khám phá dữ liệu một cách tương tác và sinh động.
Tổng quan về phần mềm SOLIDWORKS
1.4.1 Giới thiệu chung về SolidWorks
SolidWorks là phần mềm thiết kế 3D phổ biến trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, kiến trúc và cơ khí, sử dụng công nghệ đồ họa máy tính tiên tiến Được phát triển bởi công ty SolidWorks, phần mềm này cho phép người dùng tạo ra các mô hình chi tiết 3D và lắp ráp chúng thành các bộ phận máy hoàn chỉnh, đồng thời kiểm tra động học và cung cấp thông tin về vật liệu SolidWorks cũng hỗ trợ nhiều ứng dụng nổi tiếng khác và có khả năng xuất dữ liệu định dạng chuẩn, giúp người dùng khai thác mô hình trong các phần mềm phân tích như ANSYS, ADAMS và Pro-Casting Trước sự phát triển mạnh mẽ của SolidWorks, nhiều phần mềm CAD/CAM đã tích hợp các modul nhận dạng trực tiếp file dữ liệu SolidWorks.
Hình 1 8 Biểu tượng của SolidWorks
SOLIDWORKS PDM hoạt động dựa trên hệ thống mạng giúp kết nối các bộ phận trong doanh nghiệp hoặc giữa các đối tác/doanh nghiệp.
Hệ thống SOLIDWORKS PDM hoạt động theo nguyên tắc phân quyền, cho phép người quản trị thiết lập quyền truy cập cho người dùng Người nắm quyền quản trị có khả năng phân quyền truy cập dữ liệu thiết kế, cũng như quyền chỉnh sửa, phê duyệt hoặc xóa thiết kế.
Quản lý dữ liệu hiệu quả với SOLIDWORKS PDM giúp người dùng nắm rõ thông tin về tập tin, bao gồm thời gian thiết kế, người thiết kế, và lịch sử sử dụng Hệ thống tự động cập nhật phiên bản mới khi có thay đổi, ghi nhận người chỉnh sửa và lưu giữ bản sao để dễ dàng truy xuất lại khi cần Đảm bảo an toàn và bảo mật cho dữ liệu là ưu tiên hàng đầu Bên cạnh đó, khả năng tra cứu và tìm kiếm dữ liệu nhanh chóng là yếu tố quan trọng trong sản xuất công nghiệp hiện đại, nơi thời gian và kết nối hợp tác được đặt lên hàng đầu.
SOLIDWORKS PDM hỗ trợ tất cả các định dạng CAD và các dạng file tài liệu thông thường: Word, Excell, PPT, AI…
1.4.2.Các chức năng của SolidWorks
Phần mềm CAD Solidworks nổi bật với giao diện đẹp và thân thiện, cho phép thiết kế nhanh chóng nhờ vào cách bố trí hợp lý của các toolbar Mặc dù không có nhiều modul như Catia hay Unigraphics, Solidworks chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực cơ khí chính xác, điện tử, ôtô, thiết kế cơ khí, tạo khuôn, và thiết kế kim loại tấm Về chức năng, Solidworks không thua kém Catia hay Unigraphics, thậm chí còn vượt trội hơn trong các lĩnh vực chuyên môn của mình Cùng với Catia, Solidworks đã trở thành một trong những phần mềm nổi tiếng thế giới của hãng Dassault Systèmes.
Chức năng CAM trong SolidCam yêu cầu sử dụng một modul bổ sung của SolidWorks, mang lại trải nghiệm thân thiện hơn so với Mastercam và các phần mềm khác SolidCam cung cấp nhiều công cụ mạnh mẽ cho các quy trình gia công như phay (2,5D, 3D, 5 trục ), tiện và Turn-Mill Bên cạnh đó, chức năng CAE với phần mềm phân tích Cosmos được tích hợp ngay trong môi trường SolidWorks cho phép thực hiện các phân tích phức tạp, mở ra nhiều khả năng ứng dụng trong thiết kế và kiểm tra.
−¿Phân tích nhiệt học. xxi
−¿Phân tích động lực học ( bài toán phân tích ứng suất cơ khi cơ cấu chuyển động con lăn, di chuyển trên ray)
−¿Phân tích sự va chạm của các chi tiết.
Phân tích thủy khí động học là quá trình quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất làm mát cho CPU máy tính Bài toán này bao gồm việc tính toán lượng nước chảy qua robin và xác định vị trí lắp đặt quạt thông gió nhằm nâng cao khả năng tản nhiệt Việc áp dụng các nguyên lý thủy khí động học giúp cải thiện luồng không khí và giảm nhiệt độ, từ đó tăng cường hiệu suất hoạt động của CPU.
−¿Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trình quá độ.
1.4.3.Các lệnh cơ bản trong SolidWorks
Bảng 1 3 Các lệnh cơ bản trong SolidWorks
Lệnh Biểu tượng Chức năng nhiệm vụ
Extrude boss/Base Tạo thể tích bằng cách quét tiết diện theo phương vuông góc
Extruded cut Để tạo lỗ các loại trên chi tiết: lỗ khoan, lỗ cạn, lỗ suốt, lỗ bậc, lỗ ren,…
Revolved boss/base Vẽ các chi tiết dạng tròn xoay, chi tiết được tạo ra bằng cách quay tiết diện quanh một trục.
Revolved cut Dùng để bỏ đi một phần vật liệu
Fillet Dùng để bo tròn các cạnh của khối 3D
Chamfer Dùng lệnh để vát mép các cạnh của khối 3D
Shell Lệnh dùng để tạo thành mỏng các khối đặc 3D theo biên dạng của khối.
Dome Lệnh sử dụng để tạo vòm khối 3D, rất thuận tiện cho khối trụ
Hole wizard Lệnh này dùng để đục lỗ có ren theo các tiêu chuẩnANSI (hệ Inch, Met), ISO,DIN, JIP…
Mirror Lệnh dùng để lấy đối xứng khối 3D qua mặt phẳng
Rib Lệnh này dùng để tạo gân cho chi tiết
Helix and spiral Dùng để vẽ các đường xoắn ốc hoặc các đường đinh ốc trụ Các đường này được dùng để làm đường dẫn 3D.
Swept boss/base là công cụ dùng để tạo ra các chi tiết bằng cách quét một biên dạng theo một hoặc nhiều đường dẫn khác nhau Các đường dẫn này có thể là đường thẳng hoặc đường cong, và chúng có thể là đường dẫn hở hoặc kín.
THIẾT KẾ
Sơ đồ tính toán
Thiết bị nồi hai vỏ có vỏ bọc trơn
Thiết bị nồi hai vỏ có vỏ bọc ống xoắn
Thể tích thiết bị Thể tích thiết bị
Chiều cao thiết bị Chiều cao thiết bị
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
Công suất thiết bị Công suất thiết bị
Thông số đầu vào
− Các thông số cần đưa:
− Nhiệt độ dòng nóng vào và ra: t1d, t1c
− Nhiệt độ dòng lạnh vào và ra: t2d, t2c
− Đường kính trong vỏ trong thiết bị: Dtrtr
− Đường kính cánh khuấy: Dck
− Áp suất làm việc:p_lv
Tính công nghệ
Trong đó: Gnl : lượng nguyên liệu ban đầu nạp vào thiết bị ρnl: khối lượng riêng của nguyên liệu (kg/m 3 )
2.3.2 Thiết bị hai vỏ hình trụ đặt đứng
−¿Đường kính vỏ trong của thiết bị hai vỏ hình trụ đặt đứng
K’: tỷ số phụ thuộc vào hình dạng đáy
Bảng 2 1 Giá trị K’ phụ thuộc vào hình dạng đáy
Hình dạng đáy K’ Đáy phẳng 0 Đáy nón π
− Chiều cao vỏ trong thiết bị xxv
− Chiều cao mức chất lỏng
H: chiều cao vỏ trong (m) α c :hệ số chứa đầy
K’ : hệ số tra bảng trên
2.3.3 Tính chiều dày thân thiết bị
− Áp suất thủy tĩnh ptt = ρL g H 0 (2.5)
Trong đó: ρL: khối lượng riêng trung bình của chất lỏng trong tháp (kg/m 3 )
H 0 : chiều cao mực chất lỏng (m)
− Nếu thân chịu áp suất trong:
S: chiều dày thân thùng, m p: áp suất tính toán bằng áp suát làm việc, N/m 2 σ cp : ứng suất cho phép của vật liệu làm thùng, N/m 2
C1: lượng dư kể tới ăn mòn ; C1 = 0,01.τ τ: thời hạn sử dụng thiết bị, năm
C2: lượng dư kể tới sai lệch
− Nếu S – C > 0,03m lấy C2 = 0m φ: hệ số bền mối hàn
− Chiều dày thân chịu áp suất ngoài
D: đường kính trong vỏ trng thiết bị (m)
E: modun đàn hồi của vật liệu làm thùng (N/m 2 ) p: áp suất làm việc của thiết bị (N/m 2 ) m: hệ số an toàn ổn định, thường lấy m = 4
− Chiều dày tương đương của vỏ bọc loại ống xoắn nửa ống
S: chiều dày tường, m; to: khoảng cách tâm của hai ống liền nhau, m; ro: bán kính nửa ống, m
2.3.4 Số vòng quay máy trộn n= 20 v th d k (vòng/phút) (2.12) Trong đó: vth: vận tốc đầu cánh thích hợp (m/s) dk: đường kính cơ cấu khuấy (m)
Bảng 2 2 Các thông số lựa chọn loại cánh khuấy
Thể tích khuấy (m 3 ) Độ nhớt chất lỏng (Pas)
Vận tốc vòng thích hợp của đầu cánh (m/s) Phạm vi sử dụng
Khuấy chất lỏng nhớt và nặng; tăng cường quá trình trao đổi nhiệt; chống bám cặn bẩn vào bề mặt gia nhiệt; huyền phù hóa chất lỏng nhớt xxvii
Hòa tan và nhũ tương hóa các chất lỏng, huyền phù hóa với nồng độ lên tới 80%, cũng như huyền phù hóa các vật liệu dạng sợi với nồng độ tối đa 5% Ngoài ra, có khả năng khuấy đảo các hạt rắn với nồng độ tới 5% và các chất rắn với nồng độ lên tới 60% và kích thước hạt tối đa 1,5mm Thiết bị còn giúp san bằng nhiệt độ chất lỏng và khuấy trộn các chất lỏng nhớt hiệu quả.
0,001 – 0,1 16 – 10 Hòa tan và nhũ tương hóa các chất lỏng; huyền phù hóa với nồng độ tới 50%
Tính hiệu số nhiệt độ trung bình ∆ tlog
2.4.1 Trường hợp chảy xuôi chiều
∆tđ = t1đ – t2đ : hiệu số nhiệt đầu
∆tc = t1c – t2c : hiệu số nhiệt độ cuối
2.4.2 Trường hợp chảy ngược chiều
Hiệu số nhiệt độ nào lớn hơn làm ∆tđ và ngược lại nhỏ hơn làm ∆tc
Hệ số ε ∆ t phụ thuộc vào tỷ số nhiệt độ của các chất tải nhiệt, theo P và R
2.4.4 Tính lượng nhiệt và chất tải nhiệt Q [2]
Lượng nhiệt lưu thể nóng mất đi giảm từ t1đ đến t1c đúng bằng lượng nhiệt lưu thể lạnh tăng lên t2đ đến t2c
C1,C2: nhiệt dung riêng của chất lỏng (J/Kg.độ)
G1,G2: lượng chất lỏng nóng, nguội chảy qua bề mặt trao đổi nhiệt (kg/s)
D1,D2: lượng chất tải nhiệt khi truyền nhiệt thay đổi trạng thái (kg/s)
G1,G2: : lượng chất tải nhiệt khi truyền nhiệt không thay đổi trạng thái (kg/s)
C1,C2:Nhiệt dung riêng tương ứng với G1,G2 (J/Kg.độ)
I1,I2: nhiệt hàm của hơi (J/Kg) i1,i2: nhiệt hàm chất lỏng (J/Kg) t1,t2: nhiệt độ của 2 chất tải nhiệt ( o C)
2.4.5 Xác định hệ số truyền nhiệt K [2]
K: hệ số truyền nhiệt (W/m 2 độ) λi: hệ số dẫn nhiệt kim loại (W/m O C) δi: bề dày thiết bị truyền nhiệt (m)i: bề dày thiết bị truyền nhiệt (m)
B1: Giả sử t T1 bằng 1 giá trị bất kỳ [1]
Cấp nhiệt trong bình phản ứng cánh khuấy mái chèo
Chuẩn số Prantl (Pr) được xác định dựa trên nhiệt độ trung bình của tường, trong khi các thông số khác được tính theo nhiệt độ trung bình dòng Độ nhớt của chất lỏng tại bề mặt truyền nhiệt được ký hiệu là μf, còn độ nhớt ở nhiệt độ trung bình được ký hiệu là μw, với ttb được tính theo công thức ttb = (tt + td).
Cấp nhiệt trong bình phản ứng cánh khuấy mỏ neo
Pr: chuẩn số Prant của dòng tính theo nhiệt độ trung bình của tường, các thông số khác tính theo nhiệt độ trung bình dòng
Pr: chuẩn số Prant của dòng tính theo nhiệt độ trung bình của tường, các thông số khác tính theo nhiệt độ trung bình dòng
D: Đường kính thiết bị (m) λ: Hế số dẫn nhiệt của lưu chất (W/m.độ) ρ: khối lượng riêng (kg/m 3 ) n: số vòng quay cánh khấy trong 1 giây (vg/s) d: đường kính cánh khuấy (m)
Nhiệt dung riêng đẳng áp (Cp) được đo bằng J/kg.độ, trong khi độ nhớt của chất lỏng tại nhiệt độ bề mặt truyền nhiệt là àt Độ nhớt trung bình của chất lỏng được tính theo công thức à = (tt + td) / 2, với tt là độ nhớt ở nhiệt độ cao và td là độ nhớt ở nhiệt độ thấp.
Cấp nhiệt trong bình phản ứng cánh khuấy chân vịt, có ống xoắn truyền nhiệt dành cho chất lỏng Newton
Chỉ số Prant được tính theo nhiệt độ trung bình của tường, trong khi các thông số khác dựa vào nhiệt độ trung bình dòng Độ nhớt của chất lỏng tại bề mặt truyền nhiệt được ký hiệu là μ f, còn độ nhớt tại nhiệt độ trung bình được ký hiệu là μ w, với ttb = (tt + td) Đường kính cánh khuấy được ký hiệu là d và đo bằng mét (m).
− Toả nhiệt khi sôi màng xxxi α=0,677.√ 4 λ μ h 3 h Δt.Ht.H ρ h r hh ( ρ f - ρ h ) g (2.27)
− Tỏa nhiệt sôi bọt α=b ( υ σ T λ 2 s ) 1/3 Δtt 2 (2.28) b=0,075.[ 1+10 ( 3,4 ρ f −ρ ρ h h ) 2 /3 ] (2.29)
Hệ số dẫn nhiệt của chất mang nhiệt (λ) được đo bằng W/m.độ, trong khi khối lượng riêng của hơi (ρh) tính bằng kg/m³ và khối lượng riêng của chất lỏng (ρf) cũng được tính bằng kg/m³ Sức căng bề mặt của chất mang nhiệt được ký hiệu là σ.
H: chiều cao thân thiết bị rhh: nhiệt ẩn hóa hơi của chất mang nhiệt
∆t = tv – ts tT: nhiệt độ thành phía tiếp xúc với chất lỏng ts : nhiệt độ sôi của chất lỏng
Cấp nhiệt vỏ ngoài thiêt bị α N =C s λ N (Gr Pr) f H −1 T (2.32)
Cs và f: hệ số tra bảng 4.3
HT chiều cao phần vỏ trụ bọc (m) λ N : độ dẫn nhiệt của chất mang nhiệt (W/m o C) v N : độ nhớt động học của chất mang điện (m 2 s −1 ¿
C s :nhiệt dung riêng của chất mang điện (J/kg o C) ρ N : khối lượng riêng của chất mang nhiệt (kg/m 3 ) β N : hệ số nở thể tích vì nhiệt của chất mang nhiệt (℃ −1 ¿
Bảng 2 3 Mối liên hệ giữa Cs và f
∆: hệ số đối với nước
Cấp nhiệt từ hơi ngưng tụ ở trong vỏ bọc trơn đến thành thùng khuấy α N =1,15[ λ N ρ N ( ρ N − ρ ' N ) g r N ] 0,25 [ η N (t N −t ' N ) H T ] 0,25 (2.35)
Nhiệt độ ngưng tụ được ký hiệu là t N, đo bằng độ Celsius (℃), trong khi khối lượng riêng của nước ngưng và hơi bão hòa được ký hiệu lần lượt là ρ N và ρ' N, tính bằng kg/m³ Độ nhớt động lực học của nước ngưng được biểu thị bằng η N, đơn vị W/m°C Nhiệt hóa hơi của hơi bão hòa được ký hiệu là rN, tính bằng J/kg, trong khi gia tốc trọng trường được ký hiệu là g, đo bằng m/s² Công thức tính t ' N là t ' N = 0,5( t Ktb + t N), với t Ktb là nhiệt độ trung bình của môi trường khuấy.
Cấp nhiệt từ chất lỏng trong vỏ bọc loại ống xoắn α N =0.232 λ N η N 0.14 ε N ℜ 0.8 Pr 0.33 d −1 rd ( η NT ) −0.14 (2.36)
C s là nhiệt dung riêng của chất mang nhiệt (J/kg °C), ρ N là khối lượng riêng của chất mang nhiệt (kg/m³), λ N là độ dẫn nhiệt của chất mang nhiệt (W/m °C), và η N là độ nhớt động lực học của nước ngưng (W/m °C).
D: đường kính thiết bị (m) dtd: đường kính tương đương (m) vN : vận tốc chất lỏng đi trong thiết bị (m/s)
Vận tốc thiết bị đi trong vỏ bọc loại nửa ống xoắn hoặc ống xoắn: v N =V SN
S N :diện tích tiết diện chảy, m 2
V SN : lưu lượng chất mang nhiệt, m 3 /s
Trong đó: do: đường kính ống xoắn (m) no: số ống xoắn ro: bán kính nửa ống l1, l2: chiều dài cung và chiều dài dây cung của ống (m) l 1 =r o √ 8 A 1 +5,3 A 1 −1 (2.36) l 2 =2.r o √ 2 A 1−1 (2.37)
Trường hợp ngưng hơi trên bề mặt vỏ áo
Ga: Chuẩn số Galie của nước ngưng
H: Chiều cao thiết bị (m) ρ: khối lượng riêng (kg/m 3 ) à: độ nhớt của hơi bảo hũa ở nhiệt độ trung bỡnh ttb = (tt+td)
Pr: chuẩn số Prant của dòng tính theo nhiệt độ trung bình của tường, các thông số khác tính theo nhiệt độ trung bình dòng.
Cp: nhiệt dung riêng của nước ngưng J/kg.độ
Cấp nhiệt từ hơi ngưng tự trong vỏ bọc loại nửa ống xoắn hoặc ống xoắn đến tường thiết bị α N =2,5.λ N √ Q ρ N ρ 0,1 l N 0,35 ( Fr η N N ) −0,5 ( g ρ N ' σ N ) −0,3 d −0,25 td (2.43)
Q:lượng nhiệt cần truyền trong một đơn vị thời gian, J/s; λ N , ρ N , η N , σ N : độ dẫn nhiệt, khối lượng riêng, độ nhớt động lực học và sức căng bề mặt của nước ngưng rN: nhiệt ngưng tụ của chất mang nhiệt ở nhiệt độ tN (J/kg); g: gia tốc trọng trường (m/s 2 ) ρ ' N
Khối lượng riêng của hơi bão hòa được tính bằng kg/m³ Chiều dài của dòng mang nhiệt với vỏ bọc loại nửa ống xoắn được xác định qua công thức lN = π (D + 2.S) nV Đối với ống xoắn, chiều dài được tính bằng lN = π D x n x, trong đó S là chiều dày thùng khuấy và nx là số vòng xoắn Đường kính tương đương được ký hiệu là dtd.
B7: So sánh q 1 với q 2 sai số 5% , nếu sai số lớn hơn 5% thì giả sử lại t T1 và tính lại
2.4.6.Tính diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
KN: chuẩn số công suất
2.4.8.Chuẩn số Frud: tỉ số giữa lực quán tính và trọng trường
Trong đó: n: vận tốc của cánh khuấy, m/s g: gia tốc trọng trường, m/s 2 d: đường kính thiết bị, m;
2.4.9.Chuẩn số Weber: tỉ số giữa lực quán tính và sức căng bề mặt
We=n 2 ρ.dck 3 σ (2.49) σ: sức căng bề măt chất lỏng được khuấy, N/m
2.4.10 Thời gian đồng đều τ n=Kn (2.50)
Trong đó: n: số vòng quay cánh khuấy, (vòng/s)
Chiều dày của đáy nón làm việc dưới áp suất trong
D: đường kính đáy lớn, m α: nửa góc đỉnh Đáy nón chịu áp suất ngoài thì chiều dày đáy nón tăng lên 1,4 lần
Chiều dày đáy khum và đáy elip
Trong đó h đ : chiều cao của đáy, m
Dt: đường kính tình toán
Với hình trụ Dt = D, với đáy nón Dt = cos D α , với đáy khum hoặc elip Dt = D
[σ]: ứng suất cho phép khi kéo, N/mm 2 φ h : hệ số bền mối hàn p: ấp suất tính toán trong thiết bị
Rt: bán kính cong bên trong của đỉnh, mm
C: lượng dư kể tới ăn mòn và sia lệch do chế tạo p: áp suất tính toán, lấy bằng áp suất làm việc, N/m 2 σ cp : ứng suất cho phép của vật liệu, N/m 2
2.4.13.Thông số kết cấu xxxvii a Độ gọn thiết bị g = V F (2.59) b Suất tiêu hao kim loại b = G F (2.60)
2.4.14 Bích và đệm nối bít kín thiết bị
‒ Chọn loại bích liền không cổ bằng thép CT3
‒ Theo ([4], Bảng XIII.27/417), cho kiểu bích liền bằng thép CT3 (Kiểu I) với thiết bị đáy nắp
‒ Theo ([4], Bảng XIII.31/433), tương ứng với ([4], Bảng XIII.27/417).
Thiết bị làm bằng thép thép không rỉ (X18H10T), có khối lượng riêng ρ = 7.9 × 103 (kg/m 3 ) a Khối lượng của nắp và đáy.
‒ Ta có khối lượng của đáy và nắp là như nhau.
‒ Tra ([4], Bảng XIII.11/384)có khối lượng của đáy và nắp là như nhau. b Khối lượng thân thiết bị m 1 =(π D 2 n
Dn: đường kính ngoài thiết bị(m)
Dt: đường kính trong thiết bị (m)
H: chiều cao thiết bị (m) ρ: khối lượng riêng của thép (kg/m3 ) c Khối lượng bích ghép m 2 =n ( π D 4 b 2 −π D t 2
4 ) H ' ρ L (2.62 ) Dt: đường kính trong thiết bị (m)
H′: chiều cao thiết bị (m) ρL: khối lượng riêng của chất lỏng trong thiết bị (kg/m3 ) d Khối lượng của chất lỏng trong thiết bị
F 1 =F n =m.g n (2.63 ) n: số chân và tai treo e Tổng khối lượng thiết bị m = m1 + m2 + m 3 (2.64)
MÔ PHỎNG
Sơ lược thiết kế giao diện bằng App Designer
Bước 1: Sau khi đã cài đặt xong phần mềm MATLAB (phiên bản có phần mềm AppDesigner), tạo Shortcut ra màn hình hoặc vào ổ có chứa tệp tin thư mục
MATLAB Có 2 cách khởi động giao diện: nhấn vào biểu tượng hoặc chuột phải Open.
Bước 2: Sau khi khởi động xong, giao diện MATLAB hiện ra như hình ảnh phía dưới đây xxxix
Hình 3 2 Giao diện của phần mềm MATLAB sau khi khởi động
Bước 3: Gõ chữ appdesigner vào khung command window Lưu ý chỉ có thể đánh
“appdesigner” không thể đánh cách khác vì MATLAB quy định chữ viết thường và viết in hoa khác nhau Nhấn Enter
Để khởi động phần mềm AppDesigner, bạn chỉ cần thực hiện lệnh trong MATLAB Sau khi lệnh được thực thi, cửa sổ AppDesigner sẽ xuất hiện trên màn hình, cho phép bạn bắt đầu thiết kế ứng dụng.
3.1.2 Giao diện của cửa sổ App Designer
‒ Trong cửa sổ này gồm có các thành phần chính sau
1 Giao diện thiết kế: cho phép thực hiện các thao tác kéo và thả các chi tiết để thiết kế giao diện cho ứng dụng Cho phép đặt tên các chi tiết theo ý muốn của người sử dụng và tìm kiếm chi tiết tại ô tìm kiếm (phần Component Browser) Ngoài ra cho biết các thuộc tính của chi tiết (phần Component Properties).
2 Thư viện thành phần: cho phép lựa chọn các chi tiết để thiết kế cho ứng dụng của mình
3 Giao diện viết chương trình: là phần sau khi thực hiện thiết kế bên ngoài ứng dụng của người sử dụng xong sẽ viết các lệnh bên trong cho mỗi đối tượng để thực thi theo ý muốn của người dùng
4 Cửa số thiết kế: thiết kế ngoại quan cho giao diện của ứng dụng xli
Hình 3 5 Các thành phần chính trong cửa sổ
‒ Ở cửa sổ thiết kế, sẽ có 2 tab là Designer và Canvas. a Tab Designer
Hình 3 6 Các công cụ trong tab Designer
Trong phiên bản mới, người dùng có thể mở thêm file AppDesigner (.mlapp) Cần lưu ý rằng khi mở file trong AppDesigner, không thể di chuyển Tab hay tách thành hai cửa sổ trừ khi mở thêm một cửa sổ MATLAB khác.
‒ Open : cho phép mở tệp tin gần đây để xem hoặc chỉnh sửa
Chức năng Save trong phần mềm có ba chế độ: Save (lưu tệp tin đang mở), Save As (lưu tệp tin với tên mới, thay thế tệp cũ và đóng tệp cũ) và Save Copy As (giữ nguyên tệp cũ, đổi tên tệp mới và lưu tệp mới trong cùng thư mục).
Chạy chương trình có hai chế độ: một là thực hiện toàn bộ chương trình và hai là dừng lại khi đạt điều kiện đầu vào đã được chỉ định Tab Canvas cho phép người dùng kiểm tra và hiển thị kết quả một cách trực quan.
Hình 3.7 Các công cụ trong tab Canvas
Canh chỉnh lề cho các chi tiết đã chọn là một bước quan trọng trong thiết kế Bạn có thể canh trái, canh giữa, canh phải hoặc canh thẳng hàng ở phía trên và phía dưới của các chi tiết Ngoài ra, việc canh thẳng hàng dựa vào trung điểm của các chi tiết theo chiều ngang cũng giúp tạo sự cân đối và hài hòa cho bố cục.
Sắp xếp các đối tượng có cùng kích cỡ với nhau bằng 3 chế độ: theo chiều rộng và chiều cao giữa hai chi tiết, theo chiều cao của chi tiết, và theo chiều rộng của chi tiết.
Để nhóm các chi tiết lại với nhau, bạn có thể sử dụng phím tắt Ctrl + G Để thêm chi tiết mới vào nhóm, hãy chọn "Add to Group", và nếu muốn bỏ chi tiết ra khỏi nhóm, sử dụng "Remove from Group" Nếu bạn muốn hủy nhóm giữa các chi tiết, hãy sử dụng phím tắt Ungroup (Ctrl + Shift + G).
‒ Space : chỉnh khoảng cách giữa tiêu đề chi tiết với chi tiết, có thể áp dụng cho hàng ngang (Apply Horizontally) hoặc hàng dọc(Apply Vertically)
Để tùy chỉnh giao diện, bạn có thể chọn chế độ dạng lưới bằng cách tick vào ô "Show Grid" hoặc bỏ tick để không hiển thị Ngoài ra, bạn cũng có thể bật tính năng trợ giúp canh chỉnh bằng cách chọn "Show alignment hints" và trợ giúp chỉnh kích cỡ giao diện với "Show resizing hints".
Chạy chương trình bao gồm hai chế độ: chế độ đầu tiên cho phép chạy toàn bộ chương trình, trong khi chế độ thứ hai chỉ thực hiện đến khi đạt điều kiện đầu vào đã được xác định.
‒ : Nút ẩn các công cụ của 2 tab Designer và Canvas xliii
3.1.2.2 Viết giao diện chương trình
Để chuyển từ giao diện thiết kế sang giao diện viết chương trình, bạn chỉ cần nhấp vào thanh chuyển chọn "Code view" Sau khi nhấn, giao diện sẽ hiển thị như hình dưới đây.
Hình 3 8 Giao diện viết chương trình
‒ Trong cửa sổ này có:
1 Phần tìm kiếm mã code: cho phép tìm kiếm các câu lệnh đã viết trong ứng dụng bao gồm các Callbacks, Functions và Properties.
‒ Các callbacks là phần mã code viết cho các chi tiết (thường là các chi tiết lớn như Button Pushed)
‒ Functions là các hàm thực hiện có trong ứng dụng, có 2 kiểu Functions: riêng tư (Private) và công cộng (Public).
Chế độ riêng tư cho phép người dùng chia sẻ các chức năng chỉ trong nội bộ ứng dụng, trong khi chế độ công cộng cho phép chia sẻ các chức năng từ ứng dụng này sang ứng dụng khác, tức là ra ngoài ứng dụng.
‒ Properties là các giá trị sử dụng trong app, có 2 kiểu Properties: riêng tư (Private) và công cộng (Public).
Chế độ riêng tư cho phép người dùng chia sẻ các thuộc tính chỉ trong nội bộ của ứng dụng, trong khi chế độ công cộng cho phép chia sẻ các thuộc tính từ ứng dụng này sang các ứng dụng khác, tức là ra bên ngoài ứng dụng.
2 Phần cho phép nhìn thấy bố cục ứng dụng: cho phép người thiết kế vừa thiết kế vừa theo dõi bố cục app đã viết mà không cần phải bấm về chế độ Design view.
3 Phần tìm kiếm chi tiết: Tìm kiếm các code tương ứng với các chi tiết, chèn các code của chi tiết vào khi viết chương trình
4 Phần thuộc tính của chi tiết: thể hiện các thuộc tính đặc trưng của chi tiết như phông chữ, tương tác với chi tiết, vị trí trong giao diện…
Hình 3.9 Các thành phần trong giao diện viết phương trình
‒ Ở cửa sổ này cũng có 2 tab giống nhau phần thiết kế giao diện cho ứng dụng gồm Designer và Editor. a Tab Designer
Hình 3.10 Các công cụ trong tab Designer
Thiết kế dao diện
Kéo và thả chi tiết Tab Group vào trong cửa sổ thiết kế Đồng thời kéo Label vào trong cửa sổ Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Tab → Tính cơ cấu thiết bị
‒ Tab 2 → Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt
‒ Tab 5 → Tính tai treo chân đỡ
3.2.1 Tab tính cơ cấu thiết bị
Kéo và thả 2 Panel vào trong cửa sổ thiết kế Đồng thời kéo và thả thêm 5 Drop
Down và 14 Edit Field vào trong 1 Panel Panel thứ 2 thêm vào2 Edit Field và 5 Edit
Field Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Đổi tên Panel → Thông số nhập liệu
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Panel
‒ Đổi tên Edit Field → Nhiệt độ dòng nóng vào
‒ Đổi tên Edit Field 1 → Nhiệt độ dòng nóng ra
‒ Đổi tên Edit Field 2 → Nhiệt độ dòng lạnh vào
‒ Đổi tên Edit Field 4 → Nhiệt độ dòng lạnh ra
‒ Đổi tên Edit Field 5 → Áp suất làm việc của thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 6 → Thời gian làm việc của thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 7 → Lưu lượng nhập liệu
‒ Đổi tên Edit Field 8 → Đường kính vòng xoắn
‒ Đổi tên Edit Field 9 → Chiều dài vòng xoắn
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down như sau:
+ Option 1→ Thiết bị vỏ bọc trơn
+ Option 2 → Thiết bị vỏ bọc ống xoắn
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 1 như sau:
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 2 như sau:
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 3 như sau:
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 4 như sau:
+ Option 1→ Dòng nóng trong thiết bị
+ Option 2 → Dòng nóng ngoài thiết bị
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 5 như sau:
+ Option 2 → Dầu máy biến áp
‒ Đổi tên Panel → Kết quả tính toán
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Panel
‒ Đổi tên Button → Kết quả
‒ Đổi tên Button 1 → Làm mới
‒ Đổi tên Edit Field → Thể tích thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 1 → Chiều cao thân thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 2 → Chiều cao vỏ thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 3 → Đường kính thân thiết bị
‒ Đổi tên Edit Field 4 → Đường kính vỏ thiết bị
3.2.1.3 Sắp xếp các đối tượng
‒ Sắp xếp các đối tượng cho logic và thao tác dễ dàng với người sử dụng Kết quả nào trước để trước, kết quả có sau để sau
‒ Kéo kích cỡ cửa sổ lại vừa vặn với các đối tượng cũng như dễ dàng khi mở lên
‒ Dùng Align > Canh thẳng hàng để chỉnh các nút Button nằm thẳng hàng với nhau.
Hình 3 12 Kết quả giao diện tính cơ cấu thiết bị
3.2.2 Tab Tính diện tích truyền nhiệt
Kéo thả đối tượng Edit Field, DropDow và Button vào cửa sổ thiết kế Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Đổi tên Button → Kết quả
‒ Đổi tên Button 1 → Làm mới
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Tab
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 1 như sau:
‒ Thay đổi các Option trong Drop Down 2 như sau:
+ Option 1→ Cánh khuấy mái chèo
+ Option 2 → Cánh khuấy mỏ neo
+ Option 4→ Cánh khuấy chân vịt
‒ Đổi tên Edit Field → Đường kính cánh
‒ Đổi tên Edit Field 1 → Nhiệt lượng
‒ Đổi tên Edit Field 2 → Hệ số truyền nhiệt
‒ Đổi tên Edit Field 3 → Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
‒ Sắp xếp các đối tượng cho logic và thao tác dễ dàng với người sử dụng Kết quả nào trước để trước, kết quả có sau để sau
‒ Kéo kích cỡ cửa sổ lại vừa vặn với các đối tượng cũng như dễ dàng khi mở lên
‒ Dùng Align > Canh thẳng hàng để chỉnh các nút Button nằm thẳng hàng với nhau
Hình 3 13 Giao diện tính diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
Kéo thả đối tượng Edit Field, Axex và Button vào cửa sổ thiết kế Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Đổi tên Button → Kết quả
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Tab
‒ Đổi tên Button 1 → Làm mới
‒ Đổi tên Edit Field 1 → Bề dày đáy trong
‒ Đổi tên Edit Field 2 → Bề dày đáy ngoài
‒ Đổi tên Edit Field 3 → Bề dày nắp
Hình 3 14 Giao diện đáy nắp
Kéo thả đối tượng Edit Field, Axex và Button vào cửa sổ thiết kế Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Tab
‒ Đổi tên Button → Kết quả
‒ Đổi tên Button 1 → Làm mới
‒ Đổi tên Edit Field 2 → Db
‒ Đổi tên Edit Field 4 → h li
Hình 3 15 Giao diện mặt bích
3.2.5 Tab tai treo chân đỡ
Kéo thả đối tượng Edit Field, Axex và Button vào cửa sổ thiết kế Thực hiện các thay đổi sau:
‒ Vào Penel Properties → Backround Color → Đổi màu cho Tab
‒ Đổi tên Button → Kết quả
‒ Đổi tên Button 1 → Làm mới
Hình 3 16 Giao diện tai treo chân đỡ
Viết callbacks cho nút đáy nắp
Dtr=(((16*Mx)/(pi*app.t*app.us))^3)^(1/3)
S_n=(app.ptt/(2*app.hsb*app.us-app.ptt))*(app.Dtrtr/cos(app.emphaC_d)) +app.C
% tang ben cho lo d0=2*((app.S_t/(app.S_t-app.C))-
0.875*(sqrt((app.Dtrtr*(app.S_t-app.C)))))
Nếu app.CD.Value là 'Đáy khum', thì app.Sd được tính bằng app.Dtrtr nhân với căn bậc hai của (app.ptt*0.25 chia cho app.us), và app.Fd được tính bằng pi nhân với (app.Dtrtr^2 chia cho 2) Ngược lại, nếu app.CD.Value là 'Đáy nón', app.Sd sẽ được tính bằng (app.ptt chia cho (2*app.hsb*app.us - app.ptt)) nhân với (app.Dtrtr chia cho cos(app.emphaC_d)) cộng với app.C, trong khi app.Fd được tính bằng pi nhân với (app.Dtrtr^2 chia cho 2) nhân với căn bậc hai của ((app.Dtrtr^2 chia cho 2)^2).
(app.hd)^2) elseif strcmp(app.CD.Value,'Đáy cầ: u') app.Sd=(app.ptt/((2*app.hsb*app.us)-
(0.5*app.ptt)))*(app.Dtrtr/(4*app.hd))+app.C app.Fd=2*pi*(app.Dtrtr2/2) liii end
Để tính giá trị Sdn trong ứng dụng, nếu lựa chọn là 'Đáy khum', công thức sử dụng là Sdn = Dtrtr * (sqrt((p_ng * 0.25) / us)) Nếu lựa chọn là 'Đáy nón', công thức sẽ là Sdn = (ptt / (2 * hsb * us - p_ng)) * (Dtrtr / cos(emphaC_d)) + C Cuối cùng, nếu lựa chọn là 'Đáy cầ: u', công thức được áp dụng là Sdn = (ptt / ((2 * hsb * us) - ).
(0.5*app.p_ng)))*(app.Dtrtr/(4*app.hd))+app.C end
% hien thi ket qua app.sn.Value=S_n; app.sd.Value=app.Sd; app.s_dn.Value=app.Sdn;
Viết callbacks cho nút mặt bích
Dtb_mb=Dtb_new*10^3 v_P = [0.1 0.3 0.6 1 1.6 2.5 4 6.4] vidx = find((app.p )< v_P,1,'first') if ~isempty(vidx)
P2 = v_P(vidx) end t5=readtable('Bangsolieu.xlsx','sheet',2) k = 1 for i = 1:size(t5,1) if (t5{i,1} == (P2)) && (t5{i,2} == Dtb_mb) ketqua =table2array(t5(i,:)) app.h1 = table2array(t5(i,9))
Z=table2array(t5(i,8)) app.D_bich1 =table2array(t5(i,3)) app.d_b=table2array(t5(i,4)) k = k+1 end end app.h.Value=app.h1; app.db.Value=app.D_bich1; app.D_b.Value=app.d_b; app.z.Value=Z;
Viết callbacks cho nút tai treo chân đỡ
%khoi gluong than thiet bi ro_thepy00; m1=(((pi*(app.Dngtr^2))/4)-
((pi*(app.Dtrtr)^2)))*app.H*ro_thep m2=((pi*((app.Dngng)^2)/4)-
(pi*((app.Dtrng)^2)))*app.H*ro_thep m3=app.Fd*(app.Sd*10^-3)*ro_thep m4=app.Fd*(app.Sdn*10^-3)*ro_thep
%m5=(pi*(app.h1*(10^-3))*ro_thep*((((app.D_bich1*(10^- 3))^2)-((app.d_b*(10^-3)))^2))/4) m5=(((pi*(app.D_bich1*(10^-3))^2)/4)-((pi*(app.d_b*(10^- 3))^2)/4))*app.h1*ro_thep m6=app.Gnl m=m1+m2+m3+m4+m5+m6
% Tai treo - chan do t8 = readtable('bangsolieu.xlsx','sheet',6);% chan t9 = readtable('bangsolieu.xlsx','sheet',7);%tai TREO
G1 = G/k if G1 = G1,1,'first') if ~isempty(vidx)
V_table = array2table(L) end sochando=k
The data from the variable L is being processed and assigned to various application values, including tGt, fcd, qc, lcd, bcd, b1cd, b2cd, hcd, hc, sc, lc, and dcd If the condition G1 exceeds 80,000, a new variable k_new is set to 8, and the variable j is assigned a value of 4, resulting in ptb being calculated as the sum of k_new and j.
G2 = G/ptb v1 = sort(T9(:,1)) vidx1 = find(v1 >= G2,1,'first') if ~isempty(vidx1)
V1_table = array2table(L1) end sotaitreo=j while G2 > 80000 j = j+4 ptb = k_new+j
G2 = G/ptb v1 = sort(T9(:,1)) vidx1 = find( v1 >=G2,1,'first') if ~isempty(vidx1)
L1 = T9(T9(:,1) == v1(vidx1),:) end sotaitreo=j end end
Mô phỏng thiết bị nồi hai vỏ
3.6.1 Mô phỏng đáy nắp thiết bị
Bước 1: Chọn mặt phẳng bằng Front Plane để vẽ thiết bị, nhấp chọn biểu tượng Circle trên thanh Sketch hoặc nhấn phím tắt C trên bàn phím rồi Enter.
Bước 2: Chọn tâm đường tròn.
Bước 3: Thay đổi đường kính tại bảng Parameters Tại nhập giá trị bán kính
1000 sau đó nhấn Enter kết thúc.
Bước 3: Nhấn chọn biếu tượng tạo vòm khối 3D và chọn chiều cao là
600mm, nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 4: Chọn mặt phẳng Top Plane, vào Sket chọn vẽ đường tròn nhập bán kính 90 nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 5: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 50mm, nhán Enter để kết thúc lệnh.
Hình 3 17 Mô phỏng nắp thiết bị
3.6.2 Mô phỏng thân thiết bị
Bước 1: Chọn mặt phẳng bằng Front Plane để vẽ thiết bị, nhấp chọn biểu tượng Circle trên thanh Sketch hoặc nhấn phím tắt C trên bàn phím rồi Enter.
Bước 2: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 1500mm, nhán Enter để kết thúc lệnh.
Bước 3: Vào Feature chọn lệnh làm rỗng thân thiết bị nhập khoảng cách 1500mm , nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 4: Chọn mặt phẳng Top Plane để bắt đầu Sử dụng lệnh vẽ để tạo vỏ bọc bên ngoài thiết bị Tiếp theo, vào mục Feature và chọn lệnh tạo khối đùn 3D, sau đó nhấn Enter để hoàn tất lệnh.
Bước 5: Chọn mặt phẳng Top Plane để vẽ chân thiết bị Hãy đảm bảo vẽ các nét liền mạch mà không tạo khoảng trống Tiếp theo, vào mục Feature và chọn lệnh lvii để tạo khối đùn 3D, sau đó nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 6: Chọn mặt phẳng Front Plane để vẽ đáy thiết bị trên mặt phẳng 2D Đảm bảo vẽ các nét liền mạch, không để lại khoảng trống.
Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập, nhán Enter để kết thúc lệnh.
Bước 7: Chọn mặt phẳng Top Plane, vào Sket chọn vẽ đường tròn nhập bán kính 70 nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 8: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 900mm, nhán Enter để kết thúc lệnh.
Bước 9: Chọn mặt phẳng Top Plane, vào Sket chọn vẽ đường tròn nhập bán kính 950mm nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 10: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 50mm, nhán Enter để kết thúc lệnh.
Bước 11: Vào Evaluate chọn lệnh vát cạnh khối vừa đùn.
3.6.3 Mô phỏng ống dẫn sản phẩm đáy
Bước 1: Chọn mặt phẳng bằng Front Plane để vẽ thiết bị, nhấp chọn biểu tượng vẽ ống dẫn, tiếp theo sử dụng lệnh đẻ vẽ đường cong
Bước 2: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 50mm, nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Hình 3 19 Ống dẫn sản phẩm lix
3.6.4 Mô phỏng motor thiết bị
Bước 1: Chọn mặt phẳng bằng Front Plane để vẽ, nhấp chọn biểu tượng Circle trên thanh Sketch hoặc nhấn phím tắt C trên bàn phím rồi Enter.
Bước 2: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 1000mm, nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 3: Chọn mặt phẳng bằng Front Plane, sử dụng lệnh Line vẽ hình cánh khuấy (Cánh khuấy turbin).
Bước 4: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 90mm, nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Bước 5: Tại đầu trục khuấy, chọn mặt phẳng Front Plane và nhấp vào biểu tượng Circle trên thanh Sketch Nhập bán kính 120mm và nhấn Enter để hoàn tất lệnh.
Bước 6: Vào Feature chọn lệnh tạo khối đùn 3D nhập khoảng cách cần đùn 160mm, nhấn Enter để kết thúc lệnh.
Hình 3 20 Motor và cánh khuấy thiết bị