CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ VỀ ỐNG NHIỆT
2.4. Phân loại thiết bị ống nhiệt
2.4.1. Phân loại theo lực tác dụng để đưa chất lỏng ngưng quay trở về phần sôi a. Ống nhiệt trọng trường
Hình 2.3. Cấu tạo ống nhiệt trọng trường
Loại ống nhiệt này khi hoạt động yêu cầu phần sôi bao giờ cũng phải thấp hơn phần ngưng.
Bề mặt trong của ống nhiệt có thể nhẵn gọi là ống nhiệt trơn hoặc làm rãnh (các rãnh này có kích thước tương đối lớn) gọi là ống nhiệt có rãnh hoặc có đặt 1 bộ tách dòng (hơi và chất lỏng) gọi là ống nhiệt tách dòng. Mục đích của việc làm rãnh cũng như đặt bộ tách dòng nhằm tăng cường khả năng truyền nhiệt từ vùng sôi đến vùng ngưng tụ, đặc biệt nhằm tăng công suất tới hạn của ống nhiệt trọng trường (công suất nhiệt lớn nhất). Ta nhận thấy ống nhiệt trọng trường có bề mặt nhẵn bên trong là loại có cấu tạo đơn giản và dễ chế tạo nhất bởi vậy có nhiều khả năng ứng dụng cho những trường hợp thông thường.
b. Ống nhiệt mao dẫn
Hình 2.4. Cấu tạo ống nhiệt mao dẫn
Trong ống nhiệt mao dẫn, lực tác dụng để đưa chất lỏng ngưng về phần sôi là lực mao dẫn. Ống nhiệt mao dẫn có thể được đặt ngược hướng trọng trường nghĩa là phần sôi nằm cao hơn phần ngang.
Để tạo lực mao dẫn có nhiều cách:
• Làm rãnh nhỏ bên trong
• Đặt các tấm lưới kim loại sát bề mặt bên trong ống, những tấm lưới này gọi là bấc.
• Hoặc là kết hợp cả 2 loại trên: vừa đặt rãnh nhỏ vừa đặt lưới.
Chúng ta nhận thấy ống nhiệt mao dẫn có cấu tạo phức tạp hơn ống nhiệt trọng trường, tuy nhiên có những tính năng tốt hơn nhất là ống có thể làm việc ở vị trí đặt nằm ngang hoặc phần sôi (đốt nóng) cao hơn phần ngưng (toả nhiệt) tức ngược hướng trọng trường.
c. Ống nhiệt ly tâm
Ống nhiệt ly tâm được ứng dụng thành công trong việc làm mát các động cơ điện. Phương pháp cổ điển là dùng không khí thổi vào stato động cơ (thiết bị dễ
bị bụi bẩn và khó lấy nhiệt từ roto). Khi sử dụng ống nhiệt, trục động trên có rôto sẽ lầ trục rỗng bên trong là ống nhiệt chứa nước, nước sẽ lấy nhiệt độ từ rôto và stato truyền ra ngoài qua các cánh tản nhiệt được nhiều hơn và động cơ không bị bụi bẩn. Trong các ống ly tâm, chất lỏng ở phần ngưng trở về phần sôi nhờ tác dụng của lực ly tâm sinh ra khi ống quay với một tốc độ nào đó.
d. Ống nhiệt điện trường
Lực đưa chất lỏng ngưng trở về phần sôi là lực điện trường.
e. Ống nhiệt từ trường
Lực đưa chất lỏng ngưng trở về phần sôi là lực từ trường.
f. Ống nhiệt thẩm thấu
Lực đưa chất lỏng ngưng trở về phần sôi là lực thẩm thấu.
2.4.2. Phân loại theo phạm vi nhiệt độ sử dụng
Phạm vi nhiệt độ thường sử dụng của ống nhiệt tương đối rộng từ -800C đến 25000C. Có thể chia phạm vi nhiệt độ sử dụng theo các mức độ thấp, trung bình và cao.
• Ống nhiệt nhiệt độ thấp: nhiệt độ làm việc từ -800C đến 500C.
• Ống nhiệt nhiệt độ vừa phải: nhiệt độ làm việc từ 500C đến 2800C.
• Ống nhiệt nhiệt độ trung bình: nhiệt độ làm việc từ 2800C đến 4800C.
• Ống nhiệt nhiệt độ cao: nhiệt độ làm việc từ 4800C đến 15000C.
2.4.3. Phân loại theo môi chất nạp
Căn cứ vào thành phần của môi chất trong ống, ống nhiệt được chia thành:
• Ống nhiệt một thành phần (chỉ gồm một môi chất như H2O, NH3, Frêon, Na,…). Phần lớn các ống nhiệt đang sử dụng đều thuộc loại này.
• Ống nhiệt nhiều thành phần (nhiều chất lỏng hoà trộn với nhau): ống nhiệt thuộc loại này thường được sử dụng trong những điều kiện làm việc đặc biệt.
2.4.4. Phân loại theo mục đích sử dụng ống nhiệt
• Ống nhiệt tải nhiệt thực hiện quá trình truyền nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp hơn.
• Ống nhiệt điều chỉnh nhiệt độ sử dụng để giữ cho nhiệt độ của môi chấ có nhiệt độ thấp hơn không đổi khi lượng nhiệt cấp cho ống nhiệt thay đổi. Hoạt động của loại ốn nhiệt này như là một thermostat.
• Ống nhiệt truyền nhiệt một chiều gọi là điôt nhiệt.
2.4.5. Phân loại theo hình dạng ống
• Ống nhiệt hình trụ
• Ống nhiệt hình hộp.