Các quá trình và thiết bị trao đổi nhiệt | Bài giảng môn Quá trình thiết bị | Đại học Bách khoa hà nội
Cường độ của quá trình bức xạ nhiệt không chỉ phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ mà còn phụ thuộc đáng kể vào mức nhiệt độ của quá trình. Tài liệu trắc nghiệm môn Hóa học 1 giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem!
Preview text:
CÁC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
Giảng viên: Đặng Thị Tuyết Ngân
Bộ môn: QTTB Công nghệ Hóa & TP
Email: ngan.dangthituyet@hust.edu.vn 1
MỘT SỐ CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT
⚫ Cấp nhiệt khi hơi ngưng tụ
⚫ Cấp nhiệt khi chất lỏng sôi 2
Cấp nhiệt khi hơi ngưng tụ
- Xuất hiện lớp nước ngưng trên bề mặt rắn Ngưng tụ giọt Ngưng tụ màng
- Bề mặt thành thiết bị không
- Bề mặt thành thiết bị thấm ướt nước thấm nước ngưng ngưng
Hệ số cấp nhiệt trong ngưng tụ giọt lớn hơn ngưng tụ màng
→ thực tế tính theo ngưng tụ màng 3 Ngưng tụ màng
Lượng nhiệt truyền từ hơi đến thành thiết bị, khi qua lớp
màng ngưng có thể xem như quá trình dẫn nhiệt: t t Q bh T − = F , J
Theo phương trình cấp nhiệt:
Q = (t − t bh T ) F 4 Ngưng tụ màng =
Hệ số cấp nhiệt của hơi ngưng tụ phụ thuộc:
-Chiều dày của lớp màng
-Vận tốc và chiều chuyển động của hơi
-Trạng thái bề mặt
-Thành phần của hơi (khí không ngưng) 5
Hơi ngưng tụ bên ngoài thành ống thẳng đứng hoặc
trên mặt tường thẳng đứng r 2 3 g r 2 3 = 4 15 , 1 = 04 , 2 , W / m2 4 C . t H . . t H . Trong đó:
,, Là các thông số của nước ngưng, tính theo nhiệt
độ trung bình của màng nước ngưng
t = t − t bh T Với hơi nước r = 04 , 2 A , W m2 4 / C tH 6
Hơi ngưng tụ trên bề mặt ngoài của một ống nằm ngang r 2 3 g r 2 3 = 4 72 , 0 = , 1 28 , W / m2 4 C . t d . . t d .
t = t − t bh T r Với hơi nước = , 1 28A , W m2 4 / C td 7
Hơi ngưng tụ trên bề mặt ngoài
của một chùm ống nằm ngang
- Dãy ống phía dưới sẽ bị phủ lên một lớp nước ngưng dày hơn các dãy ống
phía trên, đồng thời vận tốc hơi cũng bị giảm từ dãy trên xuỗng dãy dưới do
một phần hơi đã ngưng tụ. Hệ số cấp nhiệt giảm dần
- Hệ số cấp nhiệt trung bình: = tb tb
Hệ số phụ thuộc cách
Hệ số cấp nhiệt
sắp xếp ống và số ống của hơi ngưng tụ
trên mỗi dãy (tra đồ thị trên một ống thực nghiệm) nằm ngang. 8
Hơi ngưng tụ trong ống xoắn:
- Hệ số cấp nhiệt tính gần đúng giống trường hợp ngưng tụ bên ngoài một ống nằm ngang
- Nếu chiều dài ống xoắn lớn, nước ngưng tụ dồn xuống đoạn cuối ống và
giảm áp suất hơi -> giảm hiệu quả truyền nhiệt
- Tỉ số tới hạn l/d phụ thuộc vào áp suất hơi
Hơi có chứa không khí:
- Hệ số cấp nhiệt tính gần đúng giống trường hợp ngưng tụ bên ngoài một ống
nằm ngang nhân thêm với hệ số điều chỉnh phụ thuộc :
o Nồng độ không khí trong hơi o Vận tốc hơi o … 9
Cấp nhiệt khi chất lỏng sôi
- Khi cấp nhiệt cho khối chất lỏng: t → đ tbh
- Nếu tiếp tục cung cấp nhiệt thì chất lỏng sôi Quá trình sôi:
-Sự hình thành các bọt hơi
-Sự lớn lên và tách ra khỏi bề mặt của các bọt hơi
- Bề mặt đun nóng thấm ướt tốt thì hệ số cấp nhiệt…? 10
Cấp nhiệt khi chất lỏng sôi
- Đặc tính và cường độ quá trình sôi phụ thuộc vào
hiệu số nhiệt độ giữa bề mặt đun nóng và chất lỏng sôi 2 q = t , W / m
-Sôi bọt: khi các bọt hơi được hình thành một cách riêng biệt
-Sôi màng: khi các bọt hơi sinh ra liên kết với
nhau thành màng hơi. Khi đó màng hơi phủ
trên bề mặt ngăn cản sự cấp nhiệt của bề mặt cho chất lỏng m b 11
Cấp nhiệt khi chất lỏng sôi
Với chất lỏng là nước = 14 , 3 p0 13 ,
q0,7 , W / m2 C n Hoặc = 3 , 45 p0,5 t
2,33, W / m2 C n
Với các chất lỏng không phải là nước =n 0,435 Với 0,565 2 2
C = dd dd dd dd C n
n n n 12