qttb truyenhiet=c1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP Tp.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

Quá trình & thiết bị truyền

nhiệt

1

Th.S Phạm Văn Hưng

Email : [email protected]

GIƠI THIỆU MÔN HỌC

2

LY THUYÊT (30 T)

THƯƠNG KY GIƯA KY

THI CUÔI KY

[1]. Giáo trình Truyền nhiệt – NXB ĐH CôngNghiệp Tp.HCM

[2]. Nguyễn Bin - Tính toán quá trình, thiết bịtrong công nghệ hóa chất và thực phẩm. Tập 3 - NXB Khoa học và kỹ thuật. 1999

[3]. Phạm Văn Bôn, Nguyễn Đình Thọ - Quátrình và thiết bị công nghệ hóa học - Truyềnnhiệt - NXB Đại học quốc gia thành phố HồChí Minh.

Tài Liệu Tham Khảo

[4]. Đỗ Trọng Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần

Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa -

Cơ sở quá trình và thiết bị công nghệ hóa học.

Tập1 - NXB Đại học và Trung học chuyên

nghiệp. Hà Nội,1974

[5]. Hoàng Đình Tín - Nhiệt công nghiệp - NXB

Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh,2001

[6]. Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa

học. Tập 2 - Nhà xuất bản Khoa học và kỹ

thuật. Hà nội, 1992

Mục đích môn học

Môn học giúp cho sinh viên có khả

năng:

Nắm được những kiến thức cơ bản về

quá trình truyền nhiệt.

Hiểu biết, nắm vững nguyên lý làm

việc; cấu tạo thiết bị truyền nhiệt.

Nắm được các quá trình truyền nhiệt

phổ biến trong sản xuất

5

Nội dung môn học

6

STT Chương Số tiết

1 Truyền nhiệt 9

2 Đun nóng, làm nguội, ngưng tụ 9

3 Cô đặc 6

4 Kỹ thuật lạnh 6

Một số khái niệm cơ bản

Nhiệt độ : là đại lượng vật lý, đặc trưng cho

mức độ nóng của nhiệt, là thông số làm cơ sở

để so sánh, đánh giá mức độ nóng của vật này

và vật khác.

Đơn vị nhiệt độ:

- Độ Celcius, ký kiệu - t(0C)

- Độ Kenvin, ký hiệu - T(K).

Mối liên hệ: T = t + 273

Và ΔT = Δt

7


Áp suất: là đại lượng vật lý, biểu thị cho

lực tác dụng vuông góc lên 1 đơn vị diện tích.

Đơn vị áp suất:

Pa = N/m2 = kg/m.s2

Áp suất khi quyển 1at = 735.5mmHg ≈

10mH2O

Áp suất dư: cho biết áp suất trong hệ thống

cao hơn áp suất khí quyển:

+ Pdư = Ptd − Pkq > 0

8


Nhiệt dung riêng:C(J/kg.độ) or (cal/kg.đô)

Là nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào để 1kg

vật chất biến thiên 1 độ.

+ 1cal = 4,186J

+ 1J = 0,24cal

+ 1kcal = 1000cal

+ 1kJ = 1000J

Khối lượng riêng: là khối lượng của 1 đơn

vị thể tích, ρ (kg/m3).9


Một số đơn vị đo theo hệ tiêu chuẩn SI

- Kích thước hình học (chiều dài, chiều

rộng, chiều cao, đường kính….): mét (m).

- Thời gian: giây (s)

- Khối lượng: kilogam (kg)

- Nhiệt lượng: J = N.m = kg.m2/s2

- Công suất: W = J/s

10

Chương 1: Truyền nhiệt

1.1.Khái niệm cơ bản của truyền nhiệt

1.2.Dẫn nhiệt

1.3.Nhiệt đối lưu

1.4.Nhiệt bức xạ

1.5.Truyền nhiệt phức tạp

1.6.Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định

11

Quá trình truyền

nhiệt

Truyền nhiệt

không ổn định

Truyền nhiệt

ổn định

Nhiệt

độ

Thay

đổi theo

không

gian

Không

thay đổi

theo thời

gian

Nhiệt độ

thay đổi

Không

gian

Thời

gian

1.1.Một số khái niệm

12

Chương 1 - Truyền nhiệt

Quá trình truyền nhiệt

Là quá trình một chiều

Truyền từ nơi nhiệt độ cao → nhiệt độ thấp

Từ vật này sang vật khác, từ không gian này sang

không gian khác


13

Quá trình truyền nhiệt

Dẫn nhiệtĐối lưu

nhiệtBức xạ nhiệt

1.2.Dẫn nhiệt


14

1.2.1.Dẫn nhiệt là gì: là quá trình truyền nhiệt từ

phần tử này đến phần tử khác khi chúng tiếp xúc với

nhau và có nhiệt độ khác nhau.

Thường diễn ra trong vật rắn

1.2.2.Trường nhiệt độ là gì: là tập hợp tất cả các giá

trị nhiệt độ trong vật thể hoặc môi trường tại một thời

điểm τ nào đó.

Ta cũng có: Trường nhiệt độ ổn định t = f(x,y,z)

Trường nhiệt độ không ổn định t = f(x,y,z,τ)

1.2.Dẫn nhiệt

1.2.3.Mặt đẳng nhiệt: là tập hợp các điểm có cùng

nhiệt độ ở một thời điểm τ xác định


15

Chiều dòng nhiệt

t + Δt t

n

Mặt đẳng

nhiệt

Khép kín

Không cắt

nhauKhông dẫn nhiệt trên 1

mặt đẳng nhiệt

Dẫn nhiệt

1.2.4.Gradient nhiệt độ: là mức đo độ biến thiên nhiệt độ

ở một điểm cho trước của vật thể, bằng độ biến thiên nhiệt độ

trên một đơn vị chiều dài theo phương pháp tuyến của mặt

đẳng nhiệt

Gradt = lim (Δt/ Δn) = dt/dn (độ/m)

Khi Gradt ≠ 0: có hiện tượng dẫn nhiệt xảy ra.

Chiều dòng nhiệt

t + Δt t

n

Δn→0


Định luật dẫn nhiệt Fourier

Theo Fourier, nhiệt lượng truyền qua mặt đẳng nhiệt tỷ lệ

gradt, diện tích bề mặt đẳng nhiệt và thời gian.

Biểu thức: Q’ = - λ.gradt.F.τ (J)

Truyền nhiệt ổn định nên không phụ thuộc thời gian.

Khi đó: Q = Q’/ τ = - λ.gradt.F (W)

Trong đó: Q: nhiệt lượng (W = J/s)

gradt: Gradient nhiệt độ (độ/m)

F: Diện tích mặt đẳng nhiệt (m2)

λ: hệ số dẫn nhiệt hay độ dẫn nhiệt (W/m.độ)

Đặt q = Q/F (W/m2): mật độ dòng nhiệt


17

Độ dẫn nhiệt

Độ dẫn nhiệt (hệ số dẫn nhiệt) là lượng nhiệt tính

bằng J truyền đi bằng dẫn nhiệt qua 1m2 bề mặt trong

thời gian 1 giây khi chênh lệch nhiệt độ trên 1m chiều

dài theo phương pháp tuyến của mặt đẳng nhiệt là 1 độ

Ký hiệu: λ – đơn vị đo: (W/m.độ)

Hệ số dẫn nhiệt là đại lượng đặc trưng cho khả năng

dẫn nhiệt của vật, phụ thuộc vào:

+ Cấu tạo vật chất

+ Khối lượng riêng

+ Áp suất, nhiệt độ của vật…


18

Độ dẫn nhiệt

λrắn > λlỏng > λkhí

Đối với vật rắn đồng chất, một cách gần đúng

hệ số dẫn nhiệt được xác định như sau:

λ = λ0(1+bt)

Trong đó: λ – độ dẫn nhiệt ở t0C

λ0 – độ dẫn nhiệt ở 00C

b – là hệ số nhiệt độ được xác định

bằng thực nghiệm

t – nhiệt độ làm việc (0C)


19

Độ dẫn nhiệt của một số loại vật liệu


20

TT Tên chất,

W/m.độTT Tên chất

W/m.độ

01 Amiăng vải 0,279 07 Nhôm 211

02 Amiăng sợi 0,1115 08 Đồng thanh 64

03 Gạch xây dựng 0,23250,28 09 Đồng thau 93

04 Gạch chịu lửa 1,005 10 Đồng đỏ 384

05 Gạch cách nhiệt 0,1395 11 Thép 46,5

06 Bông thủy tinh 0,0372 12 Thép không rỉ 17,5

Dẫn nhiệt qua tường phẳng 1 lớp


21

ℓ

h

δ

t1

t2

Dẫn nhiệt qua tường phẳng 1 lớp


22

Ví dụ 1: Tường phẳng 1 lớp là gạch thường dày

200mm, kích thước 2000×3000mm. Nhiệt độ 2 bên

tường lần lượt là 6000C và 500C. Biết hệ số dẫn nhiệt

của tường là 20 W/m.độ. Tính nhiệt lượng truyền qua

tường.

Hướng dẫn:

δ = 200mm = 0,2m; ℓ×h = 2000×3000mm = 2×3m

t1 = 6000C; t2 = 500C; λ = 20W/m.độ

Diện tích: F = ℓ×h = 2×3 = 6m2

Nhiệt lượng Q = (λ / δ).(t1 – t2).F

= (20/0,2).(600 – 50).6 = 330000W

= 330KW

23

Dẫn nhiệt qua tường phẳng nhiều lớp


23

1δ 2δ 3δ nδ

tT2 tT3

tTn

tT4

t

tT1

x

tTn+1

n

1i i

i

1TnT1

λ

δ

)Ft(tQ

Trong đó: i : Hệ số dẫn nhiệt (W/m.độ).

l i : chiều dày lớp tường (m).

t1, t2: Nhiệt độ 2 bên vách tường (0C).

Bài tập áp dụng1.Tường phẳng 2 lớp, lớp thép không gỉ dày

5 mm Lớp cách nhiệt là vải amiăng 300 mm

Nhiệt độ hai bên tường lần lượt là 1200C và

450C. Biết hệ số dẫn nhiệt của thép không rỉ và

của amiăng lần lượt là: và

(W/ m.độ)

Tính nhiệt tổn thất qua 1 m2

tường và nhiệt độ tiếp xúc

24

17,5λ1 2λ 0,279

Dẫn nhiệt qua tường ống 1 lớp


25

r1r2

t1

t2ℓ

Trường hợp r2/r1 < 2 thì ta có

thể tính theo tường phẳng

Với: δ = r2 – r1

F = 2πrℓ

r = (r1 + r2)/2



26

Ví dụ 2: một ống truyền nhiệt có đường kính

trong 50mm, ngoài 57mm. Hệ số dẫn nhiệt thành

ống λ = 50(W/m.độ). Tính nhiệt lượng truyền qua

ống, nếu ống có chiều dài 10m, nhiệt độ vách

trong 500C và nhiệt độ vách ngoài 100C .

Hướng dẫn: (phương pháp chính xác)



27

Phương pháp gần đúng:

Vì d2/d1 = 57/50 = 1,14 < 2: TƯƠNG PHẲNG

Phương pháp gần đúng:

Vì d2/d1 = 57/50 = 1,14 < 2: TƯƠNG PHẲNG

Bề dày: δ = (d2 – d1)/2

= (57 – 50)/2 = 3,5mm = 0,0035m

Diện tích bề mặt truyền nhiệt: F = πdtbℓ ,

Với dtb = (d1 + d2)/2 = (57 + 50)/2 = 53,5mm

Nhiệt lượng:

Dẫn nhiệt qua tường ống nhiều lớp


28

r1

r2

r3r4

ℓ

t1r1

t2r2

t3r3t4r4

Bài tập áp dụng

Một ống dẫn hơi làm bằng thép không gỉ dài 35

m, đường kính 51 2,5 mm được bọc bằng

một lớp cách nhiệt dày 30 mm. Nhiệt độ bề

mặt ngoài lớp cách nhiệt là 450C, bề mặt trong

ống là 2000C. Xác định lượng nhiệt tổn thất

của ống dẫn hơi. Cho hệ số dẫn nhiệt của chất

cách nhiệt làm bằng sợi amiăng bằng 0,115

W/m.độ.

29

1.3.Đối lưu nhiệt1. Đối lưu nhiệt: là quá trình truyền nhiệt ở môi

trường lưu chất, khi lưu chất chuyển động trong

không gian từ vùng có nhiệt độ này sang vùng

có nhiệt độ khác .

2. Quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu gọi là

quá trình cấp nhiệt

3. Quá trình cấp nhiệt: là quá trình vận chuyển

nhiệt lượng từ lưu chất đến bề mặt vật rắn hay

ngược lại


30

Không khí nóng bên trong lò nung khoảng

12000C

31

1.3.Đối lưu nhiệt


32

Đối lưu nhiệt

Đối lưu nhiệt tự nhiên

Đối lưu nhiệt cưỡng bức

1.3.Đối lưu nhiệt1. Định luật cấp nhiệt New ton:

Nhiệt lượng Q do diện tích bề mặt F của

vật thể có nhiệt độ tT cấp cho môi trường

xung quanh trong khoảng thời gian τ tỷ lệ

với hiệu số nhiệt độ giữa vật thể và môi

trường với F và τ , nghĩa là:

Q’ = α.F.(tT – tXq).τ (J)

Do không phụ thuộc thời gian nên

Q = Q’/ τ = α.F.(tT – tXq) (W)


33

txq

α

Đối lưu nhiệt

2. Hệ số cấp nhiệt:


34

txq

α

Hệ số cấp nhiệt α là lượng

nhiệt do một đơn vị bề mặt tường

cấp cho môi trường xung quanh

(hay ngược lại nhận được từ môi

trường xung quanh trong một đơn

vị thời gian khi hiệu số nhiệt độ là

một đơn vị

Trong quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu được đặc

trưng bằng một hệ phương trình:

Phương trình dòng liên tục

Phương trình vi phân cấp nhiệt Fourie-Kirchoff

rất phức tạp

==> Giải các phương trình này phải dựa vào các thuyết đồng

dạng

Dựa vào các phương trình vi phân về cấp nhiệt và

thuyết đồng dạng ta rút ra các chuẩn số đồng dạng

rút ra được các phương trình chuẩn số cho quá trình

cấp nhiệt


35

3. Đồng dạng nhiệt

35

Nếu 1 hiện tượng vật lý được biểu diễn bằng

phương trình f(, , , , l…) thì hiện tượng

thứ 2 đồng dạng với nó khi:


36

3. Đồng dạng nhiệt

C

2

1

C

2

1

C

2

1

C

2

1

lCl

l

2

1

=> Các chuẩn số đồng dạng36

4. Xác định hệ số cấp nhiệt của lưu chất

Phương pháp giải tích

Phương pháp thực nghiệm.

Chuẩn số đồng dạng: tập hợp các đại lượng

có thứ nguyên thành đại lượng vô thứ

nguyên.


37

+ Chuẩn số Nusselt:

Đặc trưng cho quá trình cấp nhiệt ở bề mặt

phân giới

+ Chuẩn số Prantl:

Đặc trưng tính chất vật lý của lưu chất

+ Chuẩn số Grashoff:

Đặc trưng cho đối lưu tự nhiên

+ Chuẩn số Reynold:

Đặc trưng cho chế độ chuyển động của lưu

chất


38

39

Phương trình chuẩn số tổng quát của quá trình cấp nhiệt :

Nu = f(Re, Pr, Gr)

Phương trình thực nghiệm

Nếu là đối lưu cưỡng bức: Nu = f(Re,Pr)

Nếu là đối lưu tự nhiên: Nu = f(Pr,Gr)

Đối với chất khí: Nu = f(Re,Gr)

Dạng thường gặp của phương trình:

Nu = C.RemPrn.Grp

Phương trình chuẩn số: biểu diễn mối quan hệ

giữa các chuẩn số với nhau.

Dạng tổng quát: Nu = (C;Rem;Grn; Pri….)

Một số phương trình thường gặp:

Khi lưu chất chảy xoáy trong ống thẳng tiết

diện tròn:


40

0,25

0,8 0,43 Pr0,021 Re Pr

Prk

T

Nu

1.4.Bức xạ nhiệt


41

Khái niệm : trao đổi nhiệt bằng bức xạ là

quá trình trao đổi nhiệt được thực bằng

sóng điện từ.

Tất cả các vật thể nhiệt độ cao hơn 0(K)

đều phát ra những tia năng lượng dưới

dạng tia bức xạ và lan truyền trong không

gian xung quanh vật thể



42

QR

QA

QD

Q

Theo định luật bảo toàn năng lượng thì:

Q = QA + QD + QR

Chia 2 vế phương trình cho Q ta được:



43

QR

QA

QD

Q

Theo định luật bảo toàn năng lượng thì:

Q = QA + QD + QR

Chia 2 vế phương trình cho Q ta được:



44

QR

QA

QD

Q

Khả năng hấp

thụ của vật thể

Khả năng khúc

xạ của vật thể

Khả năng phản

xạ của vật thể

A + R + D = 1

Nếu A=1 thì D=R=0, vật gọi là vật đen tuyệt đối

Nếu R=1 thì D=A=0, vật gọi là vật trắng tuyệt đối

Nếu D=1 thì A=R=0, vật gọi là vật trong suốt

1.4.Bức xạ nhiệt Định luật cơ bản về bức xạ nhiệt

Định luật Planck:

Với: C1 = 0,374.10-15(W/m2)

C2 = 1,4388.10-2(m/K)

Định luật Wien: bước sóng ứng với cường

độ bức xạ cực đại I0λ là λmax

λmax.T = 2,988.10-3


45

1.4.Bức xạ nhiệt Định luật cơ bản về bức xạ nhiệt

Định luật Stefan – Boltzman:

E0 = k0.T4

E0: khả năng bức xạ của vật đen tuyệt đối

k0 = 5,67.10-8 (W/m2K4): hằng số bức xạ của vật

đen tuyệt đối.

Định luật Kirchkoff:

Đặt = E/E0: khả năng bức xạ hay độ đen của

vật thể

A: là khả năng hấp thụ của vật thể và bằng độ

đen.


46

1.5.Truyền nhiệt phức tạp

1. Khái niệm: quá trình truyền nhiệt từ lưu thể

này sang lưu thể khác qua tường ngăn gọi là

truyền nhiệt phức tạp


47

Truyền nhiệt phức tạp

Đẳng nhiệt

Biến nhiệt

Δt # f(x, τ)

ổn định

Δt=f(x)

Không ổn định

Δt=f(x,τ)

Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng 1 lớp


48

α2

α1

Quá trình truyền

nhiệt từ lưu thể nóng

(t1;α1) tới lưu thể

nguội (t2;α2) qua

tường gồm 3 giai

đoạn:



49

α2

α1

Giai đoạn 1: quá trình cấp

nhiệt từ lưu thể nóng đến

tường

Q = Q1 = α1(t1 – tT1)F

Giai

đoạn 1:



50

α2

α1

Giai đoạn 2: dẫn nhiệt

qua tường phẳng

Giai đoạn 2



51

α2

α1

Giai đoạn 3: quá trình

cấp nhiệt từ tường đến

lưu thể nguội

Q = Q3 = α2(tT2 – t2)F

GĐ 3: quá

trình cấp nhiệt

từ tường đến

lưu thể nguội



52

Từ 3 phương trình ta được:

Ta đặt: Δt = t1 – t2

Hệ số truyền nhiệt

Đơn vị: W/(m2 độ)

Q = KF Δt

Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng nhiều lớp


53

Tương tự ta cũng được:

Q = KF Δt

Trong đó:

Đại lượng nghịch đảo của K gọi là nhiệt trở:

W

C.m11

K

1 o2

21

Ví dụ 5

Vách phẳng của một buồng sấy xây bằng 2 lớp:lớp gạch đỏ có độ dày là 250mm, có hệ số dẫnnhiệt 0,7 W/m.K, lớp nỉ bọc ngoài có nhiệt trởlà 0,55 m2.0C/W. Nhiệt độ mặt ngoài buồngsấy là 350C, môi trường xung quanh là 300C.Xác định chênh lệch nhiệt độ giữa môi trườngtrong và ngoài buồng sấy (động lực của quátrình truyền nhiệt) biết hệ số cấp nhiệt của môitrường trong và ngoài buồng sấy là 210 kcal/m2.h.K và 15 kcal/ m2.h.K.

54

Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống


55

Δt = t1 – t2

Tường ống 1 lớp:Nhiệt lượng truyền từ lưu thể nóng đến

lưu thể nguội qua tường ống

Q = K2πℓΔt

221

2

11 rα

1

r

r2,3lg

λ

1

rα

1

1

r

K

Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống


56

Δt = t1 – t2

Q = Kr2πℓΔt

Tường ống nhiều lớp:

ni

1i 1n2i

1i

11rα

1

r

r2,3lg

iλ

1

rα

1

1r

K

Ví dụ 5

Ống truyền nhiệt có đường kính ngoài 100mm,

dày 5mm làm bằng thép có hệ số dẫn nhiệt là

46,5W/m.oC, lớp cách nhiệt làm bằng bông

thủy tinh dày 30mm có hệ số dẫn nhiệt là

0,05W/m.oC. Biết nhiệt độ dung dịch bên trong

và không khí bên ngoài lần lượt là 1200C và

300C. Hệ số cấp nhiệt của dung dịch và không

khí lần lượt là 245 và 25W/m2.độ. Xác định

nhiệt lượng trao đổi biết thiết bị dài 2,5m.

57


58




59

1. Chiều chuyển động lưu thể

Lưu thể nóng nhiệt độ giảm t1đ – t1c

Lưu thể nguội có nhiệt độ tăng t2d – t2c

Hiệu số nhiệt độ của hai lưu thể thay đổi

dọc theo bề mặt truyền nhiệt

Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định

2. Hiệu số nhiệt độ trung bình

Lượng nhiệt lưu thể nóng truyền đếnlưu thể nguội được tính như sau

Q = KFΔtlog


60

min

max

minmax

min

max

minmax

tΔ

tΔl

tΔtΔ

tΔ

tΔ2,3lg

tΔtΔ

logn

t


3. Trường hợp chảy xuôi chiều


61

Δtmax = t1d – t2d

Δtmin = t1c – t2c

Trường hợp Δtmax /Δtmin < 2.

ta có thể tính trung bình cộng

t1đ

t2ct2đ

t1c


4. Trường hợp chảy ngược chiều


62

Δt1 = t1d – t2c ; Δt2 = t1c – t2d

Nếu Δt1 > Δt2 → Δtmax = Δt1 ;Δtmin= Δt2

Nếu Δt1 < Δt2 → Δtmax = Δt2 ;Δtmin= Δt1

t1đ

t1c

t2c

t2đ


• Trường hợp chảy chéo dòng (vuông góc)

• t : xác định từ đồ thị theo hệ số R và S, phụ

thuộc vào cách phân bố dòng nóng và lạnh.

63

max minlog

max

min

2,3lgt

t tt

t

t


5. Chọn chiều lưu thể


64

Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định6. Nhiệt độ trung bình của lưu thể

• Một lưu chất có nhiệt độ không đổi trong suốtquá trình truyền nhiệt.

t2tb = t1 - tlog

• Cả hai lưu chất có nhiệt độ biến đổi trong quátrình truyền nhiệt.

- Tính nhiệt độ trung bình của dòng lưu chấtcó nhiệt độ ít biến đổi hơn t1tb = 0,5(t1đ + t1c).

- Nhiệt độ trung bình của chất tải nhiệt cònlại: t2tb = t1tb tlog


65


Một số lưu ý khi chọn chiều lưu thể

Khi 2 lưu thể xuôi chiều, tc của dònglạnh luôn thấp hơn tc của dòng nóng.

Khi 2 lưu thể ngược chiều, tc của dònglạnh có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tc củadòng nóng.

Không bao giờ nhiệt độ cuối của dònglạnh (t2c) cao hơn nhiệt độ đầu dòng nóng(t1đ)


66

Quy ước tính toán quá trình

Dòng nóng : 1

Dòng lạnh : 2

Lưu lượng dòng lỏng là G (kg/s)

Lưu lượng dòng hơi là D (kg/s)

Dòng đi vào là đ

Dòng đi ra là c


67

1.7.Cân bằng năng lượng

1. Trao đổi nhiệt giữa 2 dòng lỏng

Dòng nóng: t1c < t1đ

Nhiệt lượng tỏa ra: Q1 = G1C1(t1đ – t1c) (W)

Dòng lạnh: t2c > t2đ

Nhiệt lượng thu vào: Q2 = G2C2(t2c –t2đ) (W)

Q1 = Q2 + Qtt


68


2. Trao đổi nhiệt giữa dòng lỏng và dòng hơi

Dòng nóng: hơi.

Dòng lạnh: lỏng.

Nhiệt lượng tỏa ra: Q1 = D1r1 = D1(i1 – C1t1) (W)

Dòng lạnh: t2c > t2đ

Nhiệt lượng thu vào: Q2 = G2C2(t2c –t2đ) (W)

Q1 = Q2 + Qtt


69

Quá trình ngưng tụ


2. Trao đổi nhiệt giữa dòng lỏng và dòng hơi

Dòng nóng: lỏng.

Dòng lạnh: lỏng - hơi.

Nhiệt lượng tỏa ra: Q1 = G1C1(t1đ – t1c) (W)

Dòng lạnh: hóa hơi ở nhiệt độ không đổi t2(0C)

Nhiệt lượng thu vào:Q2 = D2r2= D2(i2 – C2t2) (W)

Q1 = Q2 + Qtt


70

Quá trình hóa hơi


3. Trao đổi nhiệt giữa hai dòng hơi

Dòng nóng: hơi ngưng tụ → lỏng.

Dòng lạnh: lỏng bay hơi.

Nhiệt lượng tỏa ra: Q1 = D1r1 = D1(i1 – C1t1) (W)

Nhiệt lượng thu vào:Q2= D2r2 = D2(i2 – C2t2) (W)

Q1 = Q2 + Qtt


71

qttb truyenhiet=c1

Engineering