Hình 4.3. Mối quan hệ giữa lưu lượng hơi vào và nhiệt lượng trao đổi.
Hình 4.3 thể hiện mối quan hệ giữa lưu lượng hơi vào và nhiệt lượng hơi thải ra – nhiệt lượng nước nhận vào ở cả hai mẫu thí nghiệm. Nhìn chung, khi tăng lưu lượng hơi vào, nhiệt lượng trao đổi ở hai mặt của bộ trao đổi nhiệt đều tăng lên rõ rệt. Nhiệt lượng hơi thải ra luôn lớn hơn lượng nhiệt mà nước nhận vào, càng tăng lưu lượng hơi bão hòa vào, độ tăng của chúng càng lớn. Đồng thời, độ chênh lệch nhiệt lượng này ở mẫu thí nghiệm 2 lớn hơn độ chênh nhiệt lượng ở mẫu thí nghiệm 1. Cụ thể ở mẫu 1, khi tăng lưu lượng hơi bão hòa vào từ 0,0372 đến 0,0637 g/s, nhiệt lượng hơi thải ra tăng từ 94,48 đến 159,85 W, nhiệt lượng nước nhận vào tăng từ 86,8 đến 138,77 W. Ở mẫu thí nghiệm 2, khi tăng lưu lượng hơi bão hòa vào thiết bị từ 0,0387 đến 0,06 g/s, nhiệt lượng hơi thải ra từ 98,07 đến 150,33 W, nhiệt lượng nước nhận vào từ 87,42 đến 124,94 W.
47 Mặt khác, khi nhiệt độ hơi bão hòa vào thay đổi rất ít đường, nhiệt lượng mà hơi nhả ra rất ổn định do nó phụ thuộc rất nhiều vào lưu lượng hơi đi vào thiết bị. Đường nhiệt lượng nước nhận vào phụ thuộc vào nhiệt lượng hơi nhả ra, do vậy, khi tăng lưu lượng hơi vào thiết bị, nhiệt lượng nước nhận vào cũng tăng lên tương ứng. Tuy nhiên, nhiệt lượng nước nhận vào luôn nhỏ hơn nhiệt lượng hơi nhả ra do hiệu suất thiết bị. Đồng thời, đường nhiệt lượng của nước nhận vào khá bất ổn, đó là do ngoài phụ thuộc vào lưu lượng hơi vào thiết bị, nhiệt lượng nước nhận vào còn phụ thuộc vào yếu tố khác như nhiệt độ đầu vào của nước giải nhiệt. Ví dụ, ở điểm thứ 2 mẫu thí nghiệm 2, nhiệt lượng nước nhận vào tăng lên bất thường do nhiệt độ đầu vào nước giải nhiệt giảm, đạt 29,2oC (ở điểm 1 là 29,6oC, điểm 2 là 30oC).
Theo đồ thị, càng tăng lưu lượng hơi vào thiết bị, độ chênh lệch giữa nhiệt lượng hơi vào thiết bị và nhiệt lượng nước nhận vào càng tăng, điều này chứng tỏ hiệu suất của thiết bị càng giảm khi tăng lưu lượng lưu lượng thiết bị.
Hình 4.4. Mối quan hệ giữa độ chênh nhiệt độ phía hơi và nhiệt lượng trao đổi. Hình 4.4 biểu diễn sự thay đổi của lượng nhiệt trao đổi của hai mặt thiết bị trao đổi nhiêt khi độ chênh lệch nhiệt độ ở phía hơi thay đổi. Như đã nhận xét về mối quan hệ giữa lưu lượng hơi vào và độ chênh nhiệt độ mặt nóng, lưu lượng hơi vào thiết bị càng tăng, độ
48 chênh lệch nhiệt độ phía hơi càng giảm. Theo đồ thị hình 4.5 a, nhiệt lượng trao đổi của 2 dòng môi chất càng tăng khi giảm độ chênh nhiệt độ ở mặt nóng, với điều kiện hơi bão hòa vào thiết bị không đổi hoặc có thay đổi nhưng sự thay đổi rất nhỏ. Cụ thể, ở mẫu thí
nghiệm 1, khi giảm độ chênh nhiệt độ mặt nóng từ 68 đến 57,7oC, nhiệt lượng hơi nhả ra
tăng từ 98,315 đến 170,38 J/s, nhiệt lượng nước nhận vào tăng từ 88,24 đến 149,37 J/s. Ở mẫu thí nghiệm 2, khi giảm độ chênh lệch mặt nóng từ 66,7 xuống 61,4oC, nhiệt lượng hơi nhả ra tăng từ 94,93 đến 139,47 J/s, nhiệt lượng nước nhận vào tăng từ 82,52 đến 115,96 J/s.
Đồng thời, các đường nhiệt lượng khá bất ổn do các điều kiện vận hành và độ chênh nhiệt độ ở mặt nóng có liên quan đến độ chênh nhiệt độ ở mặt lạnh. Ví dụ, ở điểm số 3 của đường nhiệt lượng hơi nhả ra có sự tăng bất thường do độ chênh nhiệt độ nước làm mát giảm, đạt giá trị 10,7oC (ở điểm số 1 là 13,1oC, điểm số 2 là 11,4oC).
Hình 4.5. Mối quan hệ giữa độ chênh nhiệt độ phía nước và nhiệt lượng trao đổi. Hình 4.5 biểu diễn mối quan hệ giữa độ chênh lệch nhiệt độ ở mặt lạnh (phía nước giải nhiệt) và nhiệt lượng mà hai dòng môi chất trao đổi. Nhìn chung, khi tăng độ chênh nhiệt độ ở mặt lạnh, nhiệt lượng mà hai dòng môi chất trao đổi cũng tăng theo. Cụ thể, ở
49 hơi nhả ra tăng từ 94,48 đến 170,38 J/s, nhiệt lượng nước nhận vào tăng từ 86,6 đến
149,37 J/s. Ở mẫu thí nghiệm 2, khi độ chênh nhiệt độ mặt lạnh tăng từ 9,9 đến 15,3oC,
nhiệt lượng hơi nhả ra tăng từ 96,75 đến 150,33 J/s.
Ở cả hai mẫu thí nghiệm, nhiệt lượng nước nhận vào tăng gần như tuyến tính với độ chênh lệch nhiệt độ ở mặt lạnh, như vậy, nhiệt lượng nước nhận vào liên quan mật thiết với độ chênh nhiệt độ ở mặt lạnh.