Xem mẫu
- Chương IV
TRUYỀN NHIỆT VÀ THIẾT BỊ TRAO
ĐỔI NHIỆT
IV.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
IV.2. CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT
IV.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
- IV.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM
IV.1.1. Khái niệm truyền nhiệt
- Trao đổi nhiệt giữa các vật có nhiệt độ
khác nhau.
- Gồm nhiều phương thức trao đổi nhiệt
xảy ra đồng thời.
- IV.1.2. Phương pháp giải bài toán
truyền nhiệt
• Phương pháp 1
Phân tích quá trình truyền nhiệt và chọn ra
phương thức trao đổi nhiệt đóng vai trò
quyết định rồi áp dụng công thức cho
phương thức trao đổi nhiệt đó. Các
phương thức khác được tính đến bằng
cách đưa vào các hệ số hiệu chỉnh.
- Phương pháp 2
Áp dụng công thức: Q = k.∆ t.F
Q = k.(tf1 – tf2).F ; [W]
Trong đó:
Q [W]- công suất nhiệt của thiết bị
F [m2]- diện tích bề mặt trao đổi
nhiệt
k[W/m2K]- hệ số truyền nhiệt
∆ t=(tf1-tf2)
- IV.2. CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT
CƠ BẢN
IV.2.1. Truyền nhiệt qua vách phẳng
• Giả thiết:
• Kết luận:
q1 = α 1 ( t f 1 − t w1 )
− w2
t t
q 2 = w1
δ
λ
q3 = α 2 ( t w2 − t f 2 )
- 1
( tf1 − tf 2 )
q=
1δ1
++
α1 λ α 2
1
k=
δ
1 1
++
α λα
1 2
11δ1
R= = + +
k α1 λ α 2 1
k=
1 δ1 δ2 1
++ +
α1 λ1 λ2 α2
Với vách phẳng n lớp ta 1
k=
1 n δi 1
+∑ +
có: α 1 i =1 λ i α 2
- IV.2.2. Truyền nhiệt qua vách trụ
• Giả
λ
thiết:
•qK= α t − t .F = α t − t 2πr
ết (
w1 ) 1 1 ( f1 w1 )
l1 1 f1 1
luận:
t w1 − t w 2
=
q l2
r2
1
ln
2πλ r1
q l3 = α 2 ( t w 2 − t f 2 ) F2 = α 2 ( t w 2 − t f 2 ) 2πr2
1 1
( t f1 − t f 2 )
ql = kt =
1 1 r 1 1 1 r 1
+ ln 2 + + ln 2 +
α1 2πr1 2πλ r1 α 2 2πr2
α 1 2π r1 2πλ r1 α 2 2π r2
- Vách trụ n lớp:
1
kt = n
1 1 ri +1 1
+∑ +
ln
α1 2πr1 i =1 2πλ i ri α 2 2πrn +1
- IV.2.3. Truyền nhiệt qua vách có cánh
• Giả
thiết:
•Q =ết1 ( t f 1 − t w1 ) .F1
Kα
luận:
λ
( t w1 −t w 2 ) .F1
Q=
δ
Q = α 2 ( t w 2 − t f 2 ) .F2
1
k cc =
1 1 δ
1 1
( t f1 − t f 2 ) = 1 δ 1 ( t f 1 − t f 2 ) F1
Q= ++
δ
1 1 α1 λ α . F2
+ + ++ 2
α 1 λ α F2 F1
α 1F1 λ F1 α 2 F2
2
F1 F2
=ε>1
F1
- IV.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
IV.3.1. Thiết bị trao đổi nhiệt và phân loại
IV.3.2. Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt
. Phương trình cân bằng nhiệt
t’ 1
t’2 t’’2
dt1
t’’1 δ t1
∆ t’ ∆ tx ∆ t’’
δt 2
dt2
F
dF
- Trường hợp chất lỏng có chuyển pha
Q1 = G1.∆ i1 = G1(i1" - i'1) < 0
Q2 = G2.∆ i2 = G2(i2"- i'2)
Bỏ qua tổn thất
G1 (i '− i '') = G 2 (i ''− i ')
Trường hợp chất lỏng không chuyển pha
G1Cp1(t'1- t"1) = G2Cp2(t"2- t'2)
- (t'1- t"1) = δt1; (t"2- t2’) = δt2
G1.Cp1 = C1; G2.Cp2 = C2
δt1 C2
=
δt 2 C1
b. Phương trình truyền nhiệt
Q =K.∆ t .F =k.(tf1-tf2). F
∆t max −∆t min
∆t =
∆t
ln max
∆t min
∆ t max ∆ t max + ∆ t min t1 '+ t1 '' t 2 '+ t 2 ''
≤2 ∆t = = −
∆ t min 2 2 2
nguon tai.lieu . vn