BÁO CÁO THỰC HÀNH TRAO ĐỔI NHIỆT GIỮA CHẤT LỎNG VÀ KHÍ HEAT EXCHANGER LIQUID & GAS

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT PHẢN ỨNG TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM  NHÂN TÀI CHO PHÁT TRIỂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Dương Huỳnh Thanh Linh THỰC HIỆN: NHÓM 2 Ma Thị Oanh Nguyễn Thị Thảo Đoàn Duy Tuấn Phạm Thị Xuân Quỳnh Lương Hoàng Văn Lộc Nguyễn Duy Khánh 1 (HEAT EXCHANGER LIQUID & GAS) 1. MỤC ĐÍCH  Giúp sinh viên làm quen với sơ đồ và nguyên tắc hoạt động của thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp qua vách của dòng lưu chất lỏng và khí.  Khảo sát quá trình trao đổi nhiệt giữa hai dòng lưu chất lỏng và khí đi cùng chiều, ngược chiều, chia dòng có gắn cánh tải nhiệt. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Quá trình truyền nhiệt trong thiết bị dạng ống lồng ống là một ví dụ của sự truyền nhiệt phức tạp. Ở đây diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa hai dòng lưu chất lỏng và khí được ngăn cách bởi vách ngăn kim loại, bao gồm truyền nhiệt đối lưu từ dòng nóng đến vách, dẫn nhiệt qua thành ống kim loại và đối lưu nhiệt giữa dòng khí với thành ống. 2.1. Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất lỏng và khí Q = G1C1(tv1 –tR1) = G2C2 (tR2-tv2) , W (1) G1, G2 : lưu lượng dòng lỏng và dòng khí, kg/s. C1, C2 : nhiệt dung riêng trung bình của dòng lỏng và dòng khí, J/kg.K tv1, tR1 : nhiệt độ vào và ra của dòng lỏng, ºC. tv2, tR2 : nhiệt độ vào và ra của dòng khí, ºC. 2.2. Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt Q = Kl.tlog.L (2) L: chiều dài ống, m. Kl: hệ số truyền nhiệt dài, W/mK. tlog: chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, K 2.3. Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC DẦU KHÍ VIỆT NAM  NHÂN TÀI CHO PHÁT TRIỂN BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT PHẢN ỨNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Dương Huỳnh Thanh Linh THỰC HIỆN: NHÓM Ma Thị Oanh Nguyễn Thị Thảo Đoàn Duy Tuấn Phạm Thị Xuân Quỳnh Lương Hoàng Văn Lộc Nguyễn Duy Khánh BÁO CÁO THỰC Bà Rịa,HÀNH ngày 20TRAO tháng 3ĐỔI nămNHIỆT 2019 GIỮA CHẤT LỎNG VÀ KHÍ (HEAT EXCHANGER LIQUID & GAS) MỤC ĐÍCH  Giúp sinh viên làm quen với sơ đồ nguyên tắc hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp qua vách dòng lưu chất lỏng khí  Khảo sát q trình trao đổi nhiệt hai dòng lưu chất lỏng khí chiều, ngược chiều, chia dịng có gắn cánh tải nhiệt CƠ SỞ LÝ THUYẾT Quá trình truyền nhiệt thiết bị dạng ống lồng ống ví dụ truyền nhiệt phức tạp Ở diễn trao đổi nhiệt hai dòng lưu chất lỏng khí ngăn cách vách ngăn kim loại, bao gồm truyền nhiệt đối lưu từ dịng nóng đến vách, dẫn nhiệt qua thành ống kim loại đối lưu nhiệt dịng khí với thành ống 2.1 Phương trình cân nhiệt lượng cho hai dịng lưu chất lỏng khí Q = G1C1(tv1 –tR1) = G2C2 (tR2-tv2) , W (1) G1, G2 : lưu lượng dịng lỏng dịng khí, kg/s C1, C2 : nhiệt dung riêng trung bình dịng lỏng dịng khí, J/kg.K tv1, tR1 : nhiệt độ vào dòng lỏng, ºC tv2, tR2 : nhiệt độ vào dịng khí, ºC 2.2 Phương trình biểu diễn trình truyền nhiệt Q = Kl.tlog.L (2) L: chiều dài ống, m Kl: hệ số truyền nhiệt dài, W/mK tlog: chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, K 2.3 Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit tk  tl t ln k tl tlog= (3) 2.4 Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết, Kl*  dng K l* = r 1  ln   b  dtr 2 dtr  dng db (4) dng, dtr: đường kính ngồi ống truyền nhiệt, m  : hệ số dẫn nhiệt ống, W/mK rb : nhiệt trở lớp cáu db: đường kính lớp cáu, m 2.5 Hệ số cấp nhiệt 1, 2 vách ngăn dòng lưu chất Nu = A.RemPr Các hệ số A, n, m,  Pr    Prt   n l , R 0,25  l R (5) hệ số thực nghiệm, tùy thuộc vào yếu tố sau:  Chế độ chảy dòng lưu chất  Sự tương quan dòng chảy bề mặt truyền nhiệt  Đặc điểm bề mặt truyền nhiệt (độ nhám, hình dạng…) THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM Hệ thống thiết bị thí nghiệm kiểu kết cấu bề mặt truyền nhiệt sau:  Kiểu I: Loại ống lồng ống đơn giản, dòng lỏng ống truyền nhiệt dòng khí dọc bề mặt ngồi ống Hai dịng chảy có phương song song chiều với  Kiểu II: Loại ống lồng ống đơn giản, dòng lỏng ống truyền nhiệt dịng khí dọc bề mặt ngồi ống Hai dịng chảy có phương song song ngược chiều  Kiểu III: Loại ống lồng ống đơn giản mà dịng khí dọc bề mặt ống ngược chiều với dịng chất lỏng bên ống Hai dịng chảy có phương vng góc với nhau, khơng có cánh tải nhiệt  Kiểu IV: Loại ống lồng ống đơn giản mà dịng khí dọc bề mặt ngồi ống ngược chiều với dòng chất lỏng bên ống Hai dịng chảy có phương vng góc với nhau, có gắn cánh tải nhiệt Hình Sơ đồ nguyên lý mặt tủ điê ̣n điều khiển Ký hiêụ Tên gọi Đơn vị đo QL Lưu lượng dòng lỏng – dòng nóng L/min Lưu lượng dòng lạnh – dòng khí QC QC = 6,33×DV + 52,8 m3/h (DV: Display value) TLin Nhiê ̣t đô ̣ dòng lỏng vào ống truyền nhiê ̣t o TLout Nhiê ̣t đô ̣ dòng lỏng khỏi ống truyền nhiê ̣t o TGin Nhiê ̣t đô ̣ dòng khí vào ống truyền nhiê ̣t o TLout Nhiê ̣t đô ̣ dòng khí khỏi ống truyền nhiê ̣t o VLi Van solenoid đóng/mở cho dòng lỏng vào ống truyền nhiê ̣t C C C C - VGi Van đóng/mở cho dòng khí vào ống truyền nhiê ̣t (Van đóng/mở bằng khí nén) - a Mặt bằng, nguồn điện nước sử dụng: - Mặt bằng: dài x rộng x cao: D2.000 x R1.500 x C2.500 -Điện: 10A – 380VAC – pha 30A – 220VAC – pha b Thông số kỹ thuật: - Kiểu truyền nhiệt: Gián tiếp - Kết cấu: Ống lồng ống, có khơng có cánh tản nhiệt - Dàn trao đổi nhiệt: + Kích thước: 21 76 + Vật liệu: inox SUS 304 + Số lượng: 04 - Bơm nước nóng: + Lưu lượng: Q = 0,5 m3/h + Cột áp: H = 10 m H2O - Quạt cấp: + Lưu lượng: Q = 60 m3/h + Cột áp: H = 1.000 mm H2O - Máy nén khí: (dùng điều khiển van khí nén) + Lưu lượng: Q = 30 l/min - Bồn gia nhiệt: + Dung tích: V = 30 lít + Áp suất: Pmax = kgf/cm2 + Vật liệu: inox SUS 304 + Lớp cách nhiệt: gốm dày 30 mm + Công suất gia nhiệt: N = kW - Cảm biến lưu lượng dòng lỏng: + Kiểu đo: xung - Cảm biến lưu lượng dịng khí: + Kiểu đo: chênh áp - Cảm biến nhiệt độ: + Thang đo max: 100 oC + Số lượng: + Số lượng: + Số lượng: - Hệ thống đường ống + Kích thước 21 lỏng: + Vật liệu: inox SUS 304 + Van điều khiển: van điện từ (solenoid valve) - Hệ thống đường ống khi: + Kích thước 76 + Vật liệu: inox SUS 304 + Van điều khiển: khí nén - Tủ điện điều khiển + Kích thước: H800 x W1.000 x D300 + Vật liệu vỏ: inox SUS 304 + Vật liệu mặt: inox SUS 304 + thủy tinh hữu + Hiển thị nhiệt độ: đồng hồ thị số + Hiển thị lưu lượng: đồng hồ thị số + Điều khiển: điều chỉnh lưu lượng dòng lỏng, dòng khí + Chọn chế độ truyền nhiệt: kiểu + Bảo vệ: tải, nhiệt, cạn nước + Cảnh báo cố: ánh sáng + âm + Tiến hành thí nghiệm trực tiếp với sơ đồ cơng nghệ tích hợp mặt tủ điện điều khiển - Chassi: + Kích thước H1.000 x W1.700 x D1.000 + Vật liệu: vuông 40 inox SUS 304 + Bánh xe để di chuyển + Bộ điều chỉnh thăng - Linh kiện trực quan: + Đoạn ống trao đổi nhiệt có gắn cánh tản nhiệt + Bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm cắt 1/4 Hình Sơ đồ điê ̣n HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH HỆ THỐNG THỰC HÀNH THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT Quan sát, xác định phận, linh kiện, các loại van được sử dụng bài thí nghiê ̣m và cảm biến tương ứng sơ đồ thực tế Chuẩn bị - Kéo công tắc của máy nén khí sang vị trí ON (hướng lên trên) mở van cấp khí để máy nén hoạt động cung cấp khí nén dùng để điều khiển van khí đóng/mở bằng khí nén - Cho đầy nước vào bồn chứa nước nóng Xoay hết van theo chiều kim đờng hờ Kéo công tắc mở máy nén khí Van gạt Bình tách lỏng Máy nén khí Hình Máy nén khí Hoạt động Xoay tất công tắc vị trí OFF (các mũi tên cơng tắc vị trí () Mở van gạt máy nén khí Đóng CB tường 10 Khí 800.00 700.00 600.00 Re_k 500.00 Ống Ống Ống Ống 400.00 300.00 200.00 100.00 0.00 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 K_k Hình Đồ thị Re - Kl khí(lưu lượng lỏng 6) Khí 1.200 1.150 Re_k 1.100 Ống Ống Ống Ống 1.050 1.000 0.950 0.900 0.850 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 Kl* Hình Đồ thị Re - Kl* khí (lưu lượng lỏng 6) 29 Lỏng 60.00 50.00 Re_l 40.00 Ống Ống Ống Ống 30.00 20.00 10.00 0.00 25500 25600 25700 25800 25900 26000 26100 26200 K_ll Hình Đồ thị Re - Kl lỏng (lưu lượng lỏng 12) Lỏng 1.20 1.15 1.10 Re_l 1.05 Ống Ống Ống Ống 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 25500 25600 25700 25800 25900 26000 26100 26200 Kl* Hình Đồ thị Re - Kl* lỏng (lưu lượng lỏng 12) 30 Khí 14.00 12.00 Re_k 10.00 Ống Ống Ống Ống 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 K_k Hình Đồ thị Re - Kl khí (lưu lượng lỏng 12) Khí 1.200 1.150 Re_k 1.100 Ống Ống Ống Ống 1.050 1.000 0.950 0.900 0.850 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 Kl* Hình Đồ thị Re - Kl* khí (lưu lượng lỏng 12) 31 Lỏng 67.00 57.00 Re_l 47.00 Ống Ống Ống Ống 37.00 27.00 17.00 7.00 38000 38200 38400 38600 38800 39000 39200 39400 K_ll Hình Đồ thị Re - Kl lỏng (lưu lượng lỏng 18) Lỏng 1.20 1.15 1.10 Re_l 1.05 Ống Ống Ống Ống 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 38200 38300 38400 38500 38600 38700 38800 38900 39000 39100 39200 Kl* Hình 10 Đồ thị Re - Kl* lỏng (lưu lượng lỏng 18) 32 Khí 14.00 12.00 Re_k 10.00 Ống Ống Ống Ống 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 K_k Hình 11 Đồ thị Re - Kl khí (lưu lượng lỏng 18) Khí 1.200 1.150 Re_k 1.100 Ống Ống Ống Ống 1.050 1.000 0.950 0.900 0.850 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 Kl* Hình 12 Đồ thị Re - Kl* khí (lưu lượng lỏng 18) 33 Lỏng 120.00 100.00 Re_l 80.00 Ống Ống Ống Ống 60.00 40.00 20.00 0.00 51000 51200 51400 51600 51800 52000 52200 52400 K_ll Hình 13 Đồ thị Re - Kl lỏng (lưu lượng lỏng 24) Lỏng 1.3000 1.2000 Re_l 1.1000 Ống Ống Ống Ống 1.0000 0.9000 0.8000 0.7000 51000 51200 51400 51600 51800 52000 52200 52400 Kl* Hình 14 Đồ thị Re - Kl* lỏng (lưu lượng lỏng 24) 34 Khí 14.00 12.00 Re_k 10.00 Ống Ống Ống Ống 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 K_k Hình 16 Đồ thị Re - Kl khí (lưu lượng lỏng 24) Khí 1.200 1.150 Re_k 1.100 Ống Ống Ống Ống 1.050 1.000 0.950 0.900 0.850 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 Kl* Hình 17 Đồ thị Re - Kl* khí (lưu lượng lỏng 24) 6.8 Bàn luận Sau tính tốn dựng đồ thị sinh viên tự đưa nhận xét, đánh giá bàn luận kết thí nghiệm Các nội dung cần đề cập đến là: Tổn thất nhiệt có đáng kể khơng Tại sao? Tổn thất nhiệt đáng kể thể việc nhiệt lượng dịng nóng lớn nhiều so với nhiệt nhận vào dòng lạnh Nguyên nhân: 35 - Nhiệt lượng truyền cho ống làm ống nóng lên - Tại vị trí dịng nóng chảy khơng có dịng lạnh bao quanh có tổn thất q trình truyền nhiệt từ dịng nóng qua ống đến mơi trường xung quanh khơng có bọc lớp cách nhiệt - Trên đường ống lâu ngày có đóng cặn bẩn góp phần làm tổn hao nhiệt lượng - Tổn thất nhiệt qua van van bị rò rỉ sau thời gian sử dụng - Sự mát nhiệt dọc chiều dài ống Đường dài lượng nhiệt tổn thất nhiều Đường ống làm inox không bọc lớp cách nhiệt nên tổn hao nhiệt môi trường xung quanh nhiều so với vật liệu khác Mức độ sai số, nguyên nhân gây sai số lúc làm thí nghiệm? Biện pháp khắc phục?  Nguyên nhân gây sai số q trình thí nghiệm:  Sai số xác định lưu lượng dịng nóng lạnh: lưu lượng dịng nóng dịng lạnh dù điều chỉnh không đạt trạng thái ổn định tuyệt đối  Sai số trình đọc nhiệt độ: đọc nhiệt độ khơng thời điểm (chưa có cân nhiệt lượng), nhiệt độ không ổn định  Bơm quạt hoạt động không ổn định (do điện không ổn định)  Sai số ống không bọc lớp cách nhiệt gây thất thoát nhiệt trao đổi nhiệt ống với mơi trường bên ngồi  Sai số nước thí nghiệm khơng nước tinh khiết thơng số dùng tính tốn nước tinh khiết  Sai số hệ thống dụng cụ đo khơng xác  Bỏ qua ảnh hưởng lớp bẩn thành ống  Ảnh hưởng sai số đến khác biệt kết thực nghiệm lý thuyết:  Dẫn đến sai số dây chuyền q trình tính tốn  Từ nhiệt độ đọc ta suy tlog Do có sai số dẫn đến Kl, Q sai do: Kl = Q /( tlog.L) Q = G.C t  Tra thông số vật lý dịng khơng xác tuyệt đối So sánh hệ số truyền nhiệt dài thực nghiệm K l với hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết Kl* Ở Kl Kl* không giống  Nguyên nhân: Kl = π d ng rb 1 + ln + + α d tr 2λ d tr α dng db 36 - - rb : không xác định bề dày lớp cáu (bẩn) db rb ảnh hưởng trình truyền nhiệt (bỏ qua K db Bỏ qua giá trị lớn) Xác định hệ số dẫn nhiệt λ cho ống đồng đỏ nguyên chất thực tế nguyên liệu làm ống dẫn không nguyên chất Các giá trị α xác định mắc phải sai số tính tốn nhiệt độ vách, nhiệt độ lưu chất để xác định chuẩn số Nu, Pr TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Isacheako V., “Heat Transfer”, Moscow, 1974 [2] Kern D Q., “Process Heat Transfer”, N.Y, 1949 [3] Phạm Văn Bơn, Nguyễn Đình Thọ, “Q trình thiết bị truyền nhiệt”, ĐHBK TP.HCM, 1992 [4] Hồng Đình Tín, “Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt”, ĐHBK TP.HCM, 1996 CÂU HỎI CHUẨN BỊ Mục đích thí nghiệm? - Giúp sinh viên làm quen với sơ đồ nguyên tắc hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp qua vách dịng lưu chất lỏng khí - Khảo sát q trình trao đổi nhiệt hai dịng lưu chất lỏng khí chiều, ngược chiều, chia dịng có gắn cánh tải nhiệt - Thiết lập cân nhiệt lượng Các thông số cần đo? - Lưu lượng dịng lỏng dịng khí ứng với chế độ Nhiệt độ vào dòng lạnh dịng nóng ứng với chế độ ống Trình tự thí nghiệm?  Kiểm tra cấp nước đầy vào bồn chứa nước nóng  Cài đặt nhiệt độ nước nóng 70 oC đồng hồ điều khiển nhiê ̣t đô ̣ được đă ̣t bên tủ điện Bật công tắc HEATER và công tắc PUMP để làm nóng nước, cài đă ̣t lưu lượng dòng lỏng QL khoảng 10 L/min  Trong lúc chờ nước nóng đạt đến nhiệt độ cài đặt, tìm hiểu kỹ đường dịng hệ thống thí nghiệm, van solenoid đóng/mở cho dòng lỏng, các van đóng/mở cho dòng khí bằng khí nén, vị trí cảm 37 biến nhiệt độ dịng nóng dịng lạnh, hai vị trí cảm biến lưu lượng dịng nóng dịng lạnh  Khi nước nóng đạt đến nhiệt độ cài đặt, bắt đầu tiến hành thí nghiệm  Bật công tắc PUMP để khởi động bơm nước nóng, điều chỉnh lưu lượng dịng nước nóng cách nhấn nút UP/DOWN đồng hồ QL để tăng/giảm lưu lượng nước  Bật công tắc quạt FAN, điều chỉnh lưu lượng dịng khí vào cách nhấn nút UP/DOWN đồng hồ QG  Đèn báo sáng hàng ống sơ đồ nguyên lý đường ống tương ứng thực tế hoạt động Khi cần chuyển sang khảo sát hàng ống nhấn nút màu đỏ nằm hàng ống đó, đèn báo tương ứng sáng  Ở lưu lượng QL QG tiến hành khảo sát bốn đường ống truyền nhiệt  Ghi nhận đại lượng cần đo q trình ổn định hồn tồn Sinh viên nên sử dụng thiết bị ghi hình để ghi lại số liệu tất đồng hồ đo thời điểm Chụp khoảng 8-10 lần cho chế độ đo lấy giá trị trung bình  Điều chỉnh lưu lượng dòng để thay đổi chế độ chảy lặp lại thí nghiệm với thông số ổn định TBTN ống lồng ống có phải TBTN kiểu vỏ ống khơng? - TBTN ống lồng ống hay gọi TBTN kiểu ống kép thuộc kiểu vỏ ống (là loại thiết bị sử dụng rộng rãi chia làm loại TBTĐN ống lồng ống công suất nhỏ TBTĐN vỏ bọc chùm ống công suất lớn) Chỉ rõ đường dòng chất lỏng hệ thống thiết bị thí nghiệm - Lúc ban đầu, dịng nóng hồn lưu theo van trở nồi đun Khi mở van ứng với ống dịng nóng hồn lưu phần theo van trực tiếp nồi đun, phần qua ống A, B, C 1, C2, C3 Phần qua ống theo ống C4 trở theo van II qua thiết bị đo lưu lượng nồi đun Chỉ rõ đường dịng khơng khí hệ thống thiết bị thí nghiệm Dịng lạnh theo van qua van I theo ống C theo hướng từ trái sang phải vào ống A, B, C 1, C2, C3 tùy đo ống Sau dịng lạnh qua van I, van II để đổ Ưu nhược điểm TBTN ống lồng ống  Ưu điểm: 38      Đơn giản chế tạo Thích hợp cho hai lưu chất làm việc áp suất cao Có thể nối ống với mặt bích, sắc co hay hàn Có thể tiêu chuẩn hóa suất nhiệt cho đoạn Lưu chất chuyển động qua thiết bị chuyển động đối lưu cưỡng với tốc độ lớn nên giảm thời gian đạt yêu cầu trao đổi nhiệt  Nhược điểm:  Hiệu suất thấp  Thiết bị cồng kềnh  Khó bảo trì làm bên ống Hãy cho biết phương thức truyền nhiệt bản? Trong thí nghiệm có phương thức truyền nhiệt nào? Các phương thức truyền nhiệt bản: - Đối lưu nhiệt - Bức xạ nhiệt - Dẫn nhiệt Trong TN có phương thức: - Đối lưu nhiệt từ dịng nóng đến vách từ vách đến dịng lạnh - Dẫn nhiệt qua thành ống kim loại từ phía dịng nóng sang phía dịng lạnh Vẽ giải thích sơ đồ chế truyền nhiệt chất lỏng khí qua vách ngăn TBTN ống lồng ống t1 t1 tv11 11 tv2 tv t2 tlog t2 Sơ đồ phân bố nhiệt độ truyền nhiệt lưu chất qua vách ngăn 39 Truyền nhiệt xảy có chênh lệch nhiệt Vì coi t nhiệt độ dịng nóng đị vào ống t nhiệt độ bên ống ( qua vách) Nhiệt t1 truyền đến vách (thành ống) nhiệt t1 = t1 - tv1 vách có nhiệt độ tv1 Khi qua vách có nhiệt độ tv2 đến dòng lạnh t2 nhiệt giảm t2 = tv1 - t2 Ngược lại có truyền nhiệt từ dịng lạnh cho dịng nóng ta coi dịng lạnh t1 dịng nóng có nhiệt t2 10 Viết phương trình cân nhiệt lượng Giải thích thơng số cho biết đơn vị đo chúng Q = G1C1(tv1 –tR1) = G2C2 (tR2-tv2) , W Trong đó: (1) G1, G2 : lưu lượng dịng lỏng dịng khí, kg/s C1, C2 : nhiệt dung riêng trung bình dịng lỏng dịng khí, J/kg.K tv1, tR1 : nhiệt độ vào dòng lỏng, ºK tv2, tR2 : nhiệt độ vào dịng khí, ºK 11 Ý nghĩa vật lý hệ số truyền nhiệt dài K l? Cơng thức tính? Giải thích thơng số cho biết đơn vị đo chúng? Ý nghĩa: Là nhiệt lượng truyền qua đơn vị chiều dài ống đơn vị thời gian chênh lệch nhiệt độ mặt ống 1°C Cơng thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống lớp: Kl = π d ng rb 1 + ln + + α d tr 2λ d tr α dng db Trong đó:  α1, α2: hệ số cấp nhiệt phía ngồi ống (W/(m2.K))  dtr, dng: đường kính ngồi ống truyền nhiệt (m)  λ: hệ số dẫn nhiệt ống (W/(m.K))  rb: nhiệt trở lớp cáu (m2.h.°K/J)  db: bề dày lớp cáu (m) Tương tự, ta có cơng thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống nhiều lớp: Kl = π + α1 d n ∑ 12 λ i=1 ln i d i+1 r + + b di α2 d db 40 12 Viết phương trình truyền nhiệt? Giải thích thông số cho biết đơn vị đo chúng? Phương trình truyền nhiệt: Q = Kl.tlog.L Trong đó: L: chiều dài ống, m Kl: hệ số truyền nhiệt dài, W/mK tlog: chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, K 13 Ảnh hưởng chế độ chảy đến trình truyền nhiệt? Giải thích Từ thủy lực học ta đả biết có hai chế độ chuyển động phổ biến chảy tầng chảy rối - Trong chế độ chảy tầng, nhiệt độ dòng lưu chất giảm dần từ tâm đến vùng (tiếp xúc vách kim loại) nên truyền nhiệt Trong chế độ chảy rối, nhiệt độ dịng lưu chất khơng đổi từ tâm đến vùng Nhiệt lớp chảy tầng lớn chảy rối nhiều cường độ tỏa nhiệt chảy rối lớn chảy tầng, tốc độ tăng chiều dày lớp biên mỏng nhiệt trở lớp biên giảm Do truyền nhiệt tốt 14 Phân biệt trình truyền nhiệt ổn định không ổn định Truyền nhiệt ổn định: q trình truyền nhiệt mà hàm phân bố nhiệt độ T thay đổi theo tọa độ, không phụ thuộc thời gian T = f(x, y, z) dT = dτ Truyền nhiệt không ổn định: q trình truyền nhiệt mà hàm phân bố nhiệt độ T phụ thuộc vào tọa độ thời gian T = f(x, y, z, t) 15 Nêu yếu tố ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt α = f(c, l, w, ρ, μ, Δt, λ, gc) Trong đó:  c: nhiệt dung riêng (J/(kg.K))  l: kích thước hình học đặc trưng (m)  w: vận tốc dòng chảy (m/s)  ρ: khối lượng riêng (kg/m3)  μ: độ nhớt lưu chất (Pa.s) 41  Δt: chênh lệch nhiệt độ (°C)  λ: hệ số dẫn nhiệt vật rắn (W/(m.K))  gc: hệ số chuyển đổi khối lượng sang lực 16 So sánh hiệu q trình truyền nhiệt xi chiều ngược chiều - Quá trình truyền nhiệt ngượ c chiều: Đạ t hiệu tố t ( hai dò ng ngượ c chiều nên hầ u hết cá c cấ u tử đượ c tiếp xú c vớ i có thờ i gian truyền nhiệt lâ u hơn) - Q trình x i chiều có dị ng truyền tiếp xú c vớ i khô ng đều, vậ n tố c ng cũ ng khô ng vậ y truyền nhiệt PHỤ LỤC Bảng Phương trình chuyển đổi và bảng tra cứu lưu lượng dòng khí QC theo trị số hiển thị DV Phương trình chuyển đổi: QC = 6,33.DV + 52,3 QC (m3/h) 65 85 105 125 DV 5.16 8.325 11.5 Trong đó: QC: lưu lượng dòng khí DV: Display value, trị số hiển thị đồng hồ đo QC 42 Phụ lục tra thông số vật lý nước khơng khí https://www.engineeringtoolbox.com/air-properties-viscosity-conductivityheatcapacity-d_1509.html 43 ... Đèn báo sáng hàng ống sơ đồ nguyên lý đường ống tương ứng thực tế hoạt động Khi cần chuyển sang khảo sát hàng ống nhấn nút màu đỏ nằm hàng ống đó, đèn báo tương ứng sáng Ở lưu lượng QL QG tiến hành. .. lục Đèn báo sáng hàng ống trao đổi nhiệt sơ đồ nguyên lý đường ống tương ứng thực tế hoạt động Khi cần chuyển sang khảo sát hàng ống nhấn nút màu đỏ nằm hàng ống đó, đèn báo tương ứng sáng Ngừng... ̣n HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH HỆ THỐNG THỰC HÀNH THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT Quan sát, xác định phận, linh kiện, các loại van được sử dụng bài thí nghiê ̣m và cảm biến tương ứng sơ đồ thực tế Chuẩn bị