Quá trình và thiết bị truyền nhiệt - Bài 7 pptx

1 Quá Trình & Thiết Bò Truyền Nhiệt BÀI 7: Đun Nóng 2 ĐUN NÓNG ĐUN NÓNG Nguồn nhiệt Đun nóng bằng hơi nước Đun nóng bằng khói lò Đun nóng bằng dòng điện Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt Nguồn nhiệt Đun nóng bằng hơi nước Đun nóng bằng khói lò Đun nóng bằng dòng điện Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt 3 1. Nguồn nhiệt  Nguồn nhiệt - Nhiệt năng : Được tạo bằng nhiều p² & có nhiều nguồn nhiệt khác nhau. - Nguồn nhiệt trực tiếp:khói lò,dòng điện - Nguồn nhiệt gián tiếp: sử dụng chất tải nhiệt trung gian như: hơi nước, hơi nước quá nhiệt, dầu khoáng, chất hữu cơ nhiệt độ cao và hơi của nó, muối vô cơ nóng chảy hoặc hỗn hợp của nó, kim loại hoặc hợp kim ở trang thái lỏng, khí thải hoặc chất lỏng thải nhiệt độ cao. 4 Lựa chọn chất tải nhiệt  Nhiệt độ đun nóng & khả năng điều chỉnh nhiệt độ  p suất hơi bão hòa & độ bền do ảnh hưởng của nhiệt độ  Độ độc & hoạt động hoá học  Độ an toàn khi đun nóng (cháy , nổ, )  Rẻ & dễ tìm 5 2 Đun nóng bằng hơi nước  Dùng rộng rãi trong công nghiệp Ưu điểm:  Hệ số cấp nhiệt lớn (  = 10000 ÷ 15000 w/m².độ ), bề mặt truyền nhiệt nhỏ, kích thước gọn nhẹ.  Lượng nhiệt cung cấp lớn  Đun nóng đồng đều  Dễ điều chỉnh nhiệt độ đun nóng  Dễ vận chuyển xa theo đường ống Nhược điểm:  không thể đun nóng ở nhiệt độ cao vì nhiệt độ hơi , áp suất hơi bão hòa , ẩn nhiệt hoá hơi (r)  Ví dụ: hơi nước t = 350C p = 180 at t = 374C p = 225 at  (r =0)  Thiết bò phức tạp, hiệu suất sử dụng nhiệt giảm  Phương pháp này chỉ sử dụng tốt nhất < 180 C 6 7 2.1 Đun nóng bằng hơi nước trực tiếp  Phương pháp dùng hơi nước sục thẳng vào trong lòng chất lỏng cần đun nóng, hơi nước ngưng tụ trộn lẫn với chất lỏng,cấp nhiệt cho chất lỏng  Van một chiều (5) không cho chất lỏng đi ngược trở lại trong trường hợp p ống hơi thấp hơn p khí quyển  Mở van phụ (4) để tháo hết nước ngưng đang tích tụ trong ống dẫn hơi trước khi đun nóng. 1 2 3 hơi 4 5 Thiết bò sục trực tiếp 1. Thùng chứa ; 2. Ống hơi ; 3. Van 4. van phụ ; 5. van một chiều 8 9  Thiết bò đun nóng loại sủi bọt dùng khi vừa đun nóng vừa khuấy trộn chất lỏng Qui trình hoạt dộng:  Hơi từ ống hơi vào, được đi qua những ống phun hình xoắn ốc vòng tròn hoặc ống thẳng song song có những lỗ nhỏ đặt nằm dưới đáy bể chứa lỏng  Hơi nước được phun đều trong bể có tác dụng khuấy trộn. 2 1 Hơi Thiết bò đun nóng loại sủi bọt 1. bể chứa ; 2. ống sủi bọt 10 [...]... yếu) ít khi dùng hơi nước quá nhiệt  Chiều của lưu thể không ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt, người ta cho hơi vào thiết bò từ phía trên để nước ngưng có thể chảy xuống dễ dàng  Lượng hơi cần thiết G2.C2(t2C t2d) .Qtt D I Cn.tn Q  D.R  D(I  Cntn) 13 thiết bò trao đổi nhiệt loại ốn g chùm 1.vỏ thiết bò truyền nhiệt ; 2.lưới đỡ ốn g; 3.ốn g truyền nhiệt ; 4.đáy thiết bò 14 15 2.2.1 Tháo... đường ống phụ để tháo nước ngưng khi thiết bò (2) cần sửa chữa , đảm bảo cho thiết bò làm việc liên tục 1 .Thiết bò trao đổi nhiệt ; 2 .thiết bò tháo nước ngưng; 3.van; 4 đoạn ống phụ 17 2.2.3 Thiết bò tháo nước ngưng loại phao kín  Cấu tạo & hoạt động Phao kín (3) ở trong thiết bò, nối với đòn bẩy(4) Nước ngưng và hơi từ thiết bò trao đổi nhiệt theo ống dẫn (1) vào thiết bò tháo nước ngưng Nước ngưng... hao trong quá trình đun nóng  Lượng nhiệt đun nóng sản phẩm: • qs = GsCs(tcs - tđs) ,W • Gs_lượng sản phẩm cần đun nóng, kg/s • Cs _nhiệt dung riêng của sản phẩm , J/kg.độ • tcs ,tđs _ nhiệt độ đầu & cuối của sản phẩm , C  Lượng nhiệt tổn thất qua tường • qt = .F.(t – t0) • _ hệ số cấp nhiệt ,w/m² độ • F_ bề mặt thành thiết bò , m² • t_ nhiệt độ bề mặt ngoài của thành thiết bò, C • t0 _nhiệt độ... phẩm , dùng dầu khoáng làm tải nhiệt trung gian Dầu khoáng chứa trong vỏ của thiết bò bọc ngoài được đun nóng bằng khói lò,& truyền nhiệt cho thiết bò đun nóng Dầu chứa trong vỏ bọc ngoài(2) của thiết bò(1), bình dẫn (3) để chứa dầu giãn nở khi đun nóng,&tao bình áp lực đưa dầu vào thiết bò theo ống(6).ống (7) dẫn dầu khi dãn nở và các chất khí lẫn trong dầu thoát ra 1 .thiết bò đun nóng;2.vỏ bọc ngoài;3.bình... giãn;4.thùng chứa;5.bơm;6 .7. 8.9.ống dầu 32 5.2 Đun nóng bằng nước quá nhiệt Nước là chất tải nhiệt khi có nhiệt độ gần 374 C ,áp suất 225 at Nước được đun nóng bằng khói lò trong thiết bò gia nhiệt (1) ở lò đốt (2),khối lượng riêng của nước giảm và được đẩy lên trên theo ống (3) vào ống xoắn (4) để đun nóng Sau khi đun nóng xong nước sẽ nguội đi ,khối lượng riêng tăng và đi về lò đốt theo ống (5)... đi về lò đốt theo ống (5) Cường độ tuần hoàn phụ thuộc vào độ giảm nhiệt độ của nước trong ống xoắn và hiệu số chiều cao của thiết bò truyền nhiệt ở lò đốt & thiết bò đun nóng Thực tế, vận tốc tuần hoàn bằng 0,1÷ 0,2m/s Sơ đồ đun nóng bằng nước tuần hoàn tự nhiên 33 5.3       Đun nóng bằng chất tải nhiệt hữu cơ Chất tải nhiệt hữu cơ có nhiệt độ sôi cao ,áp suất hơi bão hoà tương đối thấp Chất... Khí thải ở thiết bò gia nhiệt sơ bộ (2) được quạt (3) hút về một phần trộn với khói lò để điều chỉnh nhiệt độ Một phần thải qua ống (5),điều chỉnh lượng khí thải bằng van (6) 1 thiết bò đun nón g; 2 thiết bò gia nhiệt sơ bộ; 3 quạt;4.ốn g dẫn khí;5.ốn g thải khí;6.khoá điều chỉnh 24 4 Đun nóng bằng dòng điện Ưu điểm:  Tạo được nhiệt độ cao (1500 ÷ 3200C)  Điều chỉnh nhiệt độ dễ dàng và chính xác... cao,Hmax  95% Nhược điểm  Thiết bò phức tạp,giá thành cao Quá trình được thực hiện trong các kiểu lò:lò điện trở,lò cảm ứng,lò hồ quang 25 4.1 Lò điện trở Đun nóng đồng đều và điều chỉnh nhiệt độ rất chính xác ,nhiệt độ 1000 ÷ 1100C Cấu tạo  Khung lò,  vật liệu chòu lửa & lớp lót cách nhiệt,  dây điện trở ,  thiết bò đun nóng  Điện trở làm bằng dây hoặc tấm niken-crôm(hợp kim 20%Cr,30 ÷ 80%... đặc biệt như:nước quá nhiệt , chất lỏng ở nhiệt độ cao ở áp suất bão hoà nhỏ, không bò phân huỷ ở nhiệt độ cao Chất tải nhiệt hữu cơ:điphenyl, etiphenyl, hỗn hợp o’tecti của điphenyl & etiphenyl, hỗn hợp các muối, các kim loại nóng chảy Quá trình tuần hoàn chất tải nhiệt có thể dùng bơm hoặc tuần hoàn tự nhiên 31 5.1 Đun nóng bằng dầu khoáng Khi cần đun nóng đồng đều , tránh quá nhiệt cho sản phẩm ,... được tiếp tục  Phao hở có vài ưu điểm hơn phao kín : Theo quá trình thải nước gián đoạn có thể kiểm tra sự làm việc của thiết bò,những phần chòu lực ma sát của nó không va chạm vào vỏ 19 2.2.5 Thiết bò tháo nước ngưng loại rôngđen đỡ  Lượng nước ngưng tháo ra ít thay đổi,áp suất # 7at, nên dùng thiết bò tháo nước ngưng loại rôngđen đỡ  Cấu tạo & hoạt động Đóa có lỗ(1) lắp vào ống tháo nước ngưng.Phía . nguồn nhiệt khác nhau. - Nguồn nhiệt trực tiếp:khói lò,dòng điện - Nguồn nhiệt gián tiếp: sử dụng chất tải nhiệt trung gian như: hơi nước, hơi nước quá nhiệt, dầu khoáng, chất hữu cơ nhiệt độ cao và. 1 Quá Trình & Thiết Bò Truyền Nhiệt BÀI 7: Đun Nóng 2 ĐUN NÓNG ĐUN NÓNG Nguồn nhiệt Đun nóng bằng hơi nước Đun nóng bằng khói lò Đun nóng bằng dòng điện Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc. t      . ( ) n n Q DR D I C t    14 thiết bò trao đổi nhiệt loại ống chùm 1.vỏ thiết bò truyền nhiệt ; 2.lưới đỡ ống; 3.ống truyền nhiệt ; 4.đáy thiết bò 15 16 2.2.1 Tháo nước ngưng 