Ôn Thi Kttp2 Huit 2.Doc

Quá trình truyền nhiệt được gọi là truyền nhiệt biến nhiệt khi nhiệt độ của vật thể hoặc hệ vật thể thay đổi theo thời gian Câu 14 Quá trình truyền nhiệt đẳng nhiệt giữa hai lưu chất

ĐỀ CƯƠNG ÔN THI_KTTP2_HUIT Chương 1: Đại cương về xử lý nhiệt trong chế biến thực phẩm

1.1 Lý thuyết

Câu 1 Đặc điểm của quá trình truyền nhiệt ổn định?: Chỉ thay đổi theo không gian mà

không thay đổi theo thời gian

Cho ví dụ :Truyền nhiệt qua vách ngăn, truyền nhiệt qua ống dấn

Câu 2 Đặc điểm của quá trình truyền nhiệt không ổn định?:

nhiệt độ thay đổi cả theo không gian và thời gian

Cho ví dụ.:Làm nóng một khối vật liệu từ trạng thái nguội lạnh

Câu 3 Dẫn nhiệt là quá trình ? 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

Câu 4 Cấp nhiệt là quá trình ? Quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu gọi là

quá trình cấp nhiệt

Câu 5 Đại lượng đặc trưng cho quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt là đại lượng nào?

Hệ số dẫn nhiệt

Câu 6 Đại lượng đặc trưng cho quá trình truyền nhiệt bằng cấp nhiệt là đại lượng nào?

Hệ số cấp nhiệt

Câu 7 Quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt được xác định thông qua định luật nào?

Định luật Fourier

Câu 8 Quá trình truyền nhiệt bằng cấp nhiệt được xác định thông qua định luật nào?

Định luật cấp nhiệt Newton

Câu 9 Trong tính toán truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt, khi nào tường ống được xem như

tường phẳng?

Trường hợp r2/r1 < 2 thì có thể tính theo tường phẳng:

Câu 10 Dòng đối lưu được chia thành mấy dạng? 2 dạng

đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức

Câu 11 Khi nào quá trình truyền nhiệt được gọi là truyền nhiệt đẳng nhiệt, ổn định?

(Ttường = const)

Câu 12 Khi nào quá trình truyền nhiệt được gọi là truyền nhiệt biến nhiệt, ổn định?

Ttường khác const

Câu 13 Khi nào quá trình truyền nhiệt được gọi là truyền nhiệt biến nhiệt, không ổn định?

Quá trình truyền nhiệt được gọi là truyền nhiệt biến nhiệt khi nhiệt độ của vật thể hoặc hệ vật thể thay đổi theo thời gian

Câu 14 Quá trình truyền nhiệt đẳng nhiệt giữa hai lưu chất qua tường một lớp xảy ra mấy

tường theo phương truyền nhiệt

Câu 16 Quá trình nhiệt lượng truyền từ lưu chất nóng đến tường là quá trình truyền nhiệt

gì? cấp nhiệt

Câu 17 Quá trình nhiệt lượng truyền từ tường đến lưu chất nguội là quá trình truyền nhiệt

gì? cấp

Câu 18 Trong trường hợp tổng quát, hiệu số nhiệt độ trong truyền nhiệt đẳng nhiệt t

được xác định theo công thức nào ? = t1 – t2

Câu 19 Trong trường hợp tổng quát, hiệu số nhiệt độ trong truyền nhiệt biến nhiệt ổn định

tlog được xác định theo công thức nào ?

1 2

ΔtΔtt ΔtΔtt log ΔtΔtt

ln ΔtΔtt

Câu 20 Chiều chuyển động của lưu chất sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt ?

Tăng cường sự tiếp xúc giữa lưu chất và bề mặt trao đổi nhiệt

Gia tăng tốc độ dòng chảy của lưu chất:

Câu 21 Trong tính toán tlog thì giữa t1, t2 như thế nào? t1>t2

Câu 22 Chiều chuyển động của lưu chất sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt trong

những trường hợp cụ thể nào?

Trong các hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí:

Trong các hệ thống làm lạnh

Trong các hệ thống nấu ăn

Câu 23 Tập hợp tất cả các giá trị nhiệt độ trong vật thể, trong môi trường tại cùng một

thời điểm được gọi là gì? trường nhiệt độ

Câu 24 Tập hợp tất cả các điểm có cùng một giá trị nhiệt độ tại cùng một thời điểm được

gọi là gì? mặt đẳng nhiệt

Câu 25 Quá trình đối lưu tự nhiên xảy ra là do yếu tố nào? chênh lệch nồng độ hoặc

chênh lệch nhiệt độ dẫn đến biến đổi mật độ của chất lỏng hoặc chất khí

Câu 26 Hãy cho biết các điều kiện cần thiết của chất tải nhiệt ?

Câu 27 Chuẩn số đặc trưng cho quá trình cấp nhiệt ở bề mặt phân chia pha là chuẩn số

nào? Nuselt

Câu 28 Chuẩn số đặc trưng cho tính chất vật lý của môi trường là chuẩn số nào? Chuẩn số

Prandtl

Câu 29 Trường nhiệt độ là gì?

Câu 30 Mặt đẳng nhiệt là gì?

Câu 31 Đối với chất rắn, độ dẫn nhiệt (hay hệ số dẫn nhiệt) thay đổi như thế nào? Đối với

chất rắn khi nhiệt độ tăng thì độ dẫn nhiệt tăng

Câu 32 Trong các chất lỏng, chất nào có hệ số dẫn nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng? Đối với

chất lỏng có độ dẫn nhiệt giảm khi nhiệt độ tăng,

Câu 33 Trong các chất lỏng, chất nào có hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ tăng? chỉ trừ

nước và glycerin thì độ dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ tăng

Câu 34 Quá trình đối lưu tự nhiên xảy ra là do yếu tố nào? chênh lệch nồng độ hoặc

chênh lệch nhiệt độ dẫn đến biến đổi mật độ của chất lỏng hoặc chất khí

Câu 36 Đối với đa số chất lỏng, độ dẫn nhiệt (hay hệ số dẫn nhiệt) thay đổi như thế nào?

Nhiệt độ tăng độ dẫn nhiệt giảm

Câu 37 Trong quá trình dẫn nhiệt ổn định, nhiệt lượng thay đổi như thế nào?

Câu 39 Sự thay đổi nhiệt độ trên một đơn vị chiều dài theo phương pháp tuyến với bề mặt

đẳng nhiệt lớn nhất được gọi là gì? Gradien nhiệt độ

Câu 40 Chuẩn số đặc trưng cho quá trình truyền nhiệt khi đối lưu tự nhiên được gọi là

gì ? Chuẩn số Grasshoff

Câu 41 Quá trình truyền nhiệt đẳng nhiệt giữa hai lưu chất qua tường phẳng nhiều lớp thì

nhiệt lượng và nhiệt độ thay đổi như thế nào? giảm dần

Câu 42 Giả sử nhiệt truyền từ trong ra ngoài trong một tường ống nhiều lớp thì nhiệt

lượng và nhiệt độ thay đổi như thế nào? nếu Ở chế độ ổn định nhiệt, lượng nhiệt dẫn qua các lớp tường như nhau

Câu 43 Đối với quá trình truyền nhiệt nào thì chiều của dòng lưu chất không ảnh hưởng

đến quá trình truyền nhiệt ? truyền nhiệt đẳng nhiệt

Câu 44 Trong công thức Q = K.F.tlog thì tlog là gì? hiệu số nhiệt độ trong truyền nhiệt

Câu 47 Trong truyền nhiệt phức tạp, để tăng cường trao đổi nhiệt bức xạ cần tiến hành

như thế nào? tăng diện tích tiếp xúc

Câu 48 Trong truyền nhiệt phức tạp, để tăng cường dẫn nhiệt cần tiến hành như thế nào?

Tăng cường hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, Giảm thiểu chiều dày của vật liệu, tăngdiện tích tiếp xúc

Câu 49 Đối với chất tải nhiệt đi phía vỏ trong thiết bị vỏ ống có hệ số cấp nhiệt nhỏ, để

tăng cường quá trình truyền nhiệt ta thường thiết kế thêm bộ phận nào?gân hoặccánh

Câu 50 Trong trường hợp nào khi thêm các lớp cách nhiệt có thể làm nhiệt trở toàn phần

giảm? bề mặt không phải vách phẳng Giảm chiều dày của vách và tăng hệ số dẫnnhiệt của vật liệu

Câu 51 Trong thiết bị vỏ ống bốc hơi gián tiếp, dòng lỏng bốc hơi được phân bố như thế

nào?

Câu 52 Dựa vào yếu tố nào để phân biệt giữa trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên và đối lưu

cưỡng bức? Người ta phân biệt giữa đối lưu tự nhiên ( vật chất chuyển động nhờ

nội năng trong chất lỏng, khí) và đối lưu cưỡng bức (dòng chuyển động do ngoạilực tác dụng

Câu 53 Tại sao thiết bị truyền nhiệt loại vỏ ống trao đổi nhiệt với lưu chất có hệ số cấp

nhiệt nhỏ phải bố trí thêm gân hay cánh? để tăng cường quá trình truyền nhiệtCâu 54 Chất tải nhiệt được bố trí đi ngoài ống trong thiết bị trao đổi nhiệt loại vỏ ống

thường có đặc điểm gì? độ nhớt thấp,chất lỏng,chỉ số nhiệt cao

Câu 55 Khi sắp xếp ống trên vỉ ống của thiết bị truyền nhiệt ống chùm, trong trường hợp

nào sắp xếp theo đỉnh hình vuông? trường hợp dòng chảy của chất lỏng ở phía vỏlà dòng chảy rối

Câu 56 Khi nào một vật thể được gọi là vật trắng tuyệt đối? vật phản xạ hoàn toàn tất cả

các bức xạ điện từ chiếu đến nó, bất kể bước sóng nào

Câu 57 Những yếu tố nào không ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu?Câu 58 Để tăng hệ số truyền nhiệt một cách có hiệu quả cần tiến hành như thế nào?tăng

hệ số cấp nhiệt, giảm bề dày vật liệu

Câu 59 Hệ số cấp nhiệt phụ thuộc các thông số nhiệt động nào? Loại lưu chất, Độ nhớt,

Khối lượng riêng, Hệ số dẫn nhiệt, Đặc tính chuyển động, Nhiệt độ, Áp suấtNhiệt dung riêng, Thiết bị trao đổi nhiệt…

Câu 60 Xác định hệ số cấp nhiệt bằng các cách nào?tính cách chuẩn số

Câu 61 Khi nhiệt độ tăng, khối lượng riêng của vật chất tăng hay giảm? Đối với một khối

chất lỏng (hoặc chất khí) khi nhiệt độ tăng, sẽ nổi lên hay chìm xuống? nổi lênCâu 62 Khi nhiệt độ tăng, nhiệt dung riêng và độ nhớt của vật chất tăng hay giảm? Nhiệt

độ tăng độ nhớt giảm , nhiệt dung riêng ngược lại

Câu 63 Chuẩn số Reynolds tính theo công thức nào, trong đó dtđ tính bằng công thức nào?

Chuẩn số Re đặc trưng cho quá trình truyền nhiệt nào? đối lưu cưỡng bức

Câu 64 Quá trình truyền nhiệt do đối lưu được biểu diễn bằng các phương trình chuẩn số

nào? Có bao nhiêu chuẩn số ảnh hưởng đến quá trình đối lưu nhiệt?5

Câu 65 Chuẩn số Nu được tính theo công thức nào? Phương trình chuẩn số nào biểu diễn

Nu?

Câu 66 Công thức tính quá trình dẫn nhiệt qua tường ống 1 lớp, nhiều lớp?

Câu 67 Công thức tính quá trình dẫn nhiệt qua tường phẳng 1 lớp, nhiều lớp?

Câu 68 Công thức tính quá trình truyền nhiệt phức tạp – đẳng nhiệt qua tường phẳng và

tường ống nhiều lớp?

Câu 69 Công thức tính quá trình truyền nhiệt phức tạp – biến nhiệt qua tường phẳng và

tường ống nhiều lớp?

Câu 70 Đặc điểm, công thức tính chuẩn số Nu khi truyền nhiệt gián tiếp giữa 2 dòng lưu

chất khi sử dụng thiết bị truyền nhiệt ống xoắn?

Câu 71 Đặc điểm, công thức tính chuẩn số Nu khi truyền nhiệt gián tiếp giữa 2 dòng lưu

chất khi sử dụng thiết bị truyền nhiệt ống chùm?

Câu 72 Có bao nhiêu thang đo nhiệt độ? 7 thang đo Mối quan hệ giữa các thang đo này

So sánh t và T

Câu 73 Mối quan hệ giữa các đại lượng: 1kcal và 4,28 kJ ; kJ/h và kW ; kcal/m2.h.k và

kW/m2.K ; kg/h và kg/s ; m3/h và m3/s

1.2 Bài tập

Bài 1: Cho tường phẳng 1 lớp là gạch thường dày 200 mm, kích thước 1000010000 mm.

Nhiệt độ 2 bên tường lần lượt là 600 oC và 50 oC Biết hệ số dẫn nhiệt của tường là 30 W/m.K Tính lượng nhiệt dẫn qua tường

Bài 2: Một thiết bị phản ứng có vỏ trong làm bằng thép không gỉ có bề dày 6 mm, hệ số

dẫn nhiệt 17,5 W/m.K Phía ngoài vỏ có bọc một lớp cách nhiệt bông thủy tinh dày 100

mm, có hệ số dẫn nhiệt 0,04 W/m.K Dung dịch trong thiết bị có nhiệt độ 120oC, nhiệt độbên ngoài môi trường là 35oC Cho hệ số cấp nhiệt của dung dịch và của không khí lầnlượt là 340 kcal/m2.h.K và 11 kcal/m2.h.K Tính:

a Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường?

Bài 3: Tường phẳng 2 lớp: lớp thép không gỉ dày 5 mm, lớp cách nhiệt là vải amiăng

300mm Nhiệt độ hai bên tường lần lượt là 120oC và 45oC Biết hệ số dẫn nhiệt của thépkhông gỉ và amiăng lần lượt là 17,5 W/m.K, 0,279 W/m.K Tính nhiệt tổn thất qua mộtđơn vị bề mặt tường và nhiệt độ tiếp xúc giữa hai lớp tường

Hướng dẫn:

Bài 4: Một tường lò hai lớp có lớp trong là gạch chịu lửa có chiều dày 300 mm và vỏ bọc

ngoài bằng thép có chiều dày 10 mm, với hệ số dẫn nhiệt của gạch và thép lần lượt là 1kcal/m.h.K, và 40 kcal/m.h.K Nhiệt độ trong lò là 800oC và nhiệt độ môi trường bênngoài bằng 45oC Cho hệ số cấp nhiệt của không khí nóng trong lò và hệ số cấp nhiệt củamôi trường ngoài lò lần lượt là 300 kcal/m2.h.K, 14 kcal/m2.h.K Tính:

a Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh?

b Nhiệt độ giữa hai lớp tường lò?

c Đặt lớp gạch cách nhiệt dày 200 mm (hệ số dẫn nhiệt 0,12 kcal/m.K) vào giữa lớp gạchchịu lửa và lớp thép thường, tính nhiệt độ bề mặt ngoài của thép

Bài 5: Một thiết bị phản ứng có có 3 lớp vỏ, lớp trong bằng thép không gỉ, lớp giữa là

bông thủy tinh và lớp ngoài là thép thường Biết nhiệt độ thành trong thiết bị có nhiệt độ là

90oC và nhiệt độ bề mặt ngoài là 40oC Xác định:

a Lượng nhiệt tổn thất qua một đơn vị bề mặt tường

b Nhiệt độ tiếp xúc giữa các vách tường

Cho chiều dày lần lượt 3 lớp tường: thép không gỉ dày 20 mm, hệ số dẫn nhiệt là 17,5 W/m.K; bông thủy tinh có dày 100 mm, hệ số dẫn nhiệt là 0,0372 W/m.K; thép thường códày 5 mm, hệ số dẫn nhiệt là 46,5 W/m.K

Bài 6: Tường lò có 2 lớp: lớp gạch chịu lửa dày 400 mm và lớp gạch thường dày 200 mm.

Nhiệt độ bên trong của lò 1000oC, nhiệt độ của phòng xung quanh lò 35oC Cho hệ số dẫnnhiệt của gạch chịu lửa 1,005 W/m.K và của gạch thường 0,28 W/m.K Biết hệ số cấpnhiệt từ khí trong lò tới tường 450 W/m2.K Hệ số cấp nhiệt từ tường đến không khí 14 W/

m2.K Xác định:

a Nhiệt tổn thất từ bề mặt tường

b Nhiệt độ bề mặt của các lớp tường

c Bọc 1 lớp thép thường dày 2 mm bên ngoài lớp gạch thường (hệ số dẫn nhiệt của thép46,5 W/m.K) Tính nhiệt độ bề mặt lớp thép thường

d Bọc 1 lớp bông thùy tinh dày 10 cm vào giữa lớp gạch thường và lớp thép thường (hệ sốdẫn nhiệt của bông thủy tinh 0,0372 W/m.K) Tính nhiệt tổn thất và nhận xét kết quả

c tính lại q = K.(t1-t2) (W/m2) ; t1 và t2 = const; 3

Bài 7: Quá trình trao đổi nhiệt giữa hai lưu chất qua tường phẳng một lớp có nhiệt độ của

hai dòng lưu chất hai bên tường lần lượt 115oC, 40oC Bề dày tường 10 mm Biết hệ số dẫnnhiệt vật liệu làm tường là 46,5 W/m.K Hệ số cấp nhiệt từ lưu chất tới tường và từ tườngđến lưu chất lần lượt là 50 W/m2.K; 12 W/m2.K Xác định:

a Hệ số truyền nhiệt ?

b Lượng nhiệt truyền đi từ lưu chất nóng tới lưu chất nguội ?

Bài 8: Một tường lò 2 lớp, gồm lớp gạch chịu lửa dày 500 mm, và lớp gạch thường dày

250 mm Nhiệt độ không khí nóng bên trong lò 1300oC, không khí bên ngoài xung quanh

lò 40oC Biết hệ số cấp nhiệt của không khí nóng tới tường là 500 kcal/m2.h.K, hệ số cấpnhiệt từ tường tới không khí bên ngoài là 8 kcal/m2.h.K, hệ số dẫn nhiệt của gạch chịu lửa0,95 kcal/h.m2.K, của gạch thường là 0,659 kcal/m.h.K Xác định:

a Hệ số truyền nhiệt của thiết bị ?

b Lượng nhiệt truyền đi qua tường ?

c Nhiệt độ giữa 2 lớp tường, tT2 ?

Bài 9: Một lò đốt hình trụ gồm 3 lớp, có đường kính trong của lò là 1,0 m, lớp trong cùng

xây bằng gạch chịu lửa dày 25 cm, hệ số dẫn nhiệt 1,05 W/m.K, chính giữa là lớp bông xỉdày 30 cm, hệ số dẫn nhiệt 0,076 W/m.K và lớp ngoài cùng bằng thép dày 2 mm, hệ sốdẫn nhiệt 45 W/m.K, tường cao 3 m Biết nhiệt độ bên trong lò 850oC, nhiệt độ không khíbên ngoài lò 30oC Cho hệ số cấp nhiệt của không khí nóng và của không khí bên ngoàilần lượt là 360 W/m2.K và 12 W/m2.K Tính:

a Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường?

b Nhiệt độ giữa các lớp tường?

2 1

1

.l.l

r r

11

.ln

r r

Chuyển vế từng giai đoạn của (9.1):

T T

Q

t r

T T

Q

t r

.2

) L

b Nhiệt độ giữa các lớp tường :

Thay Q vào các biểu thức (9.1) ở trên => các tT1, tT2, tT3, tT4

Bài 10: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn ruột gà với ống truyền nhiệt có đường kính

1002 mm dài 20 m được làm bằng đồng đỏ có hệ số dẫn nhiệt 384 W/m Biết lưu chấtnóng đi trong ống truyền nhiệt là hơi nước bão hòa có áp suất tuyệt đối bằng 2 bar, nhiệt

độ là 119,6oC Nhiệt độ của lưu chất nguội bên ngoài ống truyền nhiệt là 108oC, hệ số cấpnhiệt của lưu chất nguội là 350 W/m2.K, hệ số cấp nhiệt của hơi nước bão hòa là 9800 W/

m2.K Tính:

a Hệ số truyền nhiệt của thiết bị?

b Lượng nhiệt truyền đi từ lưu chất nóng tới lưu chất nguội?

c Nhiệt độ 2 bề mặt ống truyền nhiệt?

Hướng dẫn:

2 1

r r

Bài 11: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm với số ống truyền nhiệt là 90, đường kính

60x2 mm Ống dài 3 m, làm bằng đồng thau có hệ số dẫn nhiệt 93 W/m.K Thiết bị dùnglàm nguội dung dịch từ 120oC xuống 40oC bằng nước lạnh chảy ngược chiều, nhiệt độnước vào 30oC và ra 40oC Biết hệ số cấp nhiệt của dung dịch là 250 W/m2.K, hệ số cấpnhiệt của nước lạnh là 160 W/m2.K, lưu lượng của nước lạnh là 5 kg/s, tổn thất nhiệt ramôi trường không đáng kể Xác định:

a Lượng nhiệt trao đổi giữa 2 lưu chất

b Hệ số truyền nhiệt của thiết bị theo hệ số cấp nhiệt và theo cân bằng nhiệt lượng

Hướng dẫn: chọn nước lạnh đi trong ống, dung dịch đi ngoài ống (?) quá trình cấp nhiệt từ ngoài vào trong.

a Nhiệt lượng dòng nước lạnh nhận vào

t    C=> C2 = 4,18 kJ/kg.K

Bài 12: Một ống truyền nhiệt có đường kính 1002 mm dài 40 m được làm bằng đồng

đỏ có hệ số dẫn nhiệt 330 kcal/m.h.K Nhiệt độ 2 bên tường lần lượt là 115oC và 45oC.Tính lượng nhiệt dẫn qua tường ống

Hướng dẫn:  = d2 = đường kính ngoài, d1 = đường kính trong,  = bề dày ống

r2 = d2/2 = 100/2 = 50 mm = 0,05 m

r1 = r2 - 1 = 50 – 2 = 48 mm = 0,048 m

Mật độ dòng nhiệt: T1 T 2

2 1

1.2 (t t )1

.ln

q

r r

.ln

Q

r r





; W

Bài 13: 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 bằng sợi amiăng dày 30 mm Nhiệt độ bề mặt ngoài lớp cáchnhiệt là 45oC, bề mặt trong ống là 200oC Xác định lượng nhiệt tổn thất của ống dẫn hơi.Cho hệ số dẫn nhiệt của thép không gỉ là 17,5 W/m.K, của sợi amiăng là 0,115 W/m.K

Hướng dẫn:  = d2 = đường kính ngoài, d1 = đường kính trong, 1 = bề dày ống; 2 = bềdày lớp cách nhiệt

1

;(w/ m.K)1

Bài 14: Ống truyền nhiệt có đường kính 1002 mm, làm bằng đồng thanh có hệ số dẫn

nhiệt 64 W/m.K Bên ngoài bọc lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh dày 50mm, hệ số dẫnnhiệt là 0,035 W/m.K Biết nhiệt độ bề mặt bên trong và bên ngoài của tường lần lượt là

120oC và 35oC Tính lượng nhiệt tổn thất qua một đơn vị chiều dài ống và nhiệt độ tiếpxúc giữa hai lớp tường

1

;(w/ m.K)1

Bài 15: Tìm nhiệt độ bề mặt trong của lớp vỏ nồi bằng inox dày 10 mm nếu như nhiệt độ

mặt lớp bọc cách nhiệt ngoài của nồi là 40oC Chiều dày lớp bọc cách nhiệt là 300 mm.Nhiệt kế cắm sâu vào 80 mm kể từ bề mặt ngoài và chỉ 70oC Hệ số dẫn nhiệt của lớp bọccách nhiệt 0,279 W/m.K, của inox là 30 W/m.K

Hướng dẫn:

1 inox

   = 30 W/m.K; 2  cachnhiet= 0,279 W/m.K;  1 10mm= 0,01 m;  2 300mm= 0,3m

a Nhiệt lượng dẫn từ vị trí cắm nhiệt kế ra bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt:

Bài 16: Thiết bị trao đổi nhiệt làm bằng thép không gỉ dày 5 mm có hệ số dẫn nhiệt 17,5

W/m.K Lớp cách nhiệt làm bằng sợi amiăng có chiều dày 50 mm, và hệ số dẫn nhiệt là0,1115 W/m.K Cho hệ số cấp nhiệt môi trường bên trong và ngoài lần lượt là 200 W/

m2.K, 12 W/m2.K Nhiệt độ chất lỏng bên trong thiết bị trao đổi nhiệt 80oC Nhiệt độkhông khí bên ngoài 30oC Xác định nhiệt độ tổn thất ra môi trường và nhiệt độ bên trongvà bên ngoài của các mặt tường của thiết bị trao đổi nhiệt và nhiệt độ tiếp xúc giữa hai lớptường

Bài 17: Cho thiết bị truyền nhiệt loại ống chùm dùng hơi nước bão hòa có áp suất dư là 1

at, nhiệt độ là 119,6oC, để gia nhiệt cho dung dịch bên trong Vỏ thiết bị được làm bằngthép thường dày 4 mm có hệ số dẫn nhiệt 46,5 W/m.K Nhiệt độ không khí xung quanh là

30oC Cho hệ số cấp nhiệt của không khí và của hơi nước lần lượt là 17 W/m2.K và 1250W/m2.K

a Tính lượng nhiệt tổn thất

b Tính nhiệt độ hai bên bề mặt tường của vỏ thiết bị

Hướng dẫn:

a q = K.ΔtΔtt (W/m2)

Bài 18: Cho thiết bị truyền nhiệt loại vỏ bọc (vỏ áo) Dùng hơi nước bão hòa có áp suất dư

2 at, nhiệt độ 132,9oC, để gia nhiệt cho dung dịch bên trong Vỏ bọc bên ngoài được làmbằng thép không gỉ dày 20 mm có hệ số dẫn nhiệt 17,5 W/m.K, diện tích của vỏ bọc ngoàicủa thiết bị là 12 m2 Nhiệt độ không khí xung quanh là 35oC Cho hệ số cấp nhiệt củakhông khí và của hơi nước lần lượt là 16,5 W/m2.K và 12000 W/m2.K Tính nhiệt tổn thất

ra môi trường và nhiệt độ hai bên bề mặt tường của vỏ thiết bị

a Tính bề dày của tường nếu nhiệt độ vách sau tường là 55oC

b Nếu thay tường gạch chịu lửa bằng thép thường với cùng bề dày thì nhiệt độ sau tường là bao nhiêu nếu mật độ dòng nhiệt không đổi

HD:

Bài 21 Cho dòng khí va đập vào tường, nhiệt độ bề mặt tường là 110oC, tường 2 lớp, lớp

1 làm bằng gạch chịu lửa dày 0.3 m, lớp 2 là gạch cách nhiệt dày 0.2 m, nhiệt độ đo đượcvách 3 là 40oC

a Tính nhiệt độ bề mặt trong của lớp 2

b Nếu thay lớp gạch cách nhiệt bằng lớp bông thủy tinh thì bề dày là bao nhiêu để mật độdòng nhiệt qua các vách là không đổi

HD:tính theo tường ống

Lúc chưa có lớp cách nhiệt bông thủy tinh:





=> r3 = r2 + 2 (2 = bề dày lớp bông thủy tinh)

Bài 23 Một dòng lưu chất có nhiệt độ trung bình là 180oC va đập vào tường phẳng 2 lớp.Lớp 1 làm bằng thép có bề dày là 30 mm, lớp thứ 2 làm bằng vật liệu cách nhiệt có bề dàylà 100 mm Nhiệt độ môi trường phía lạnh 40oC Biết tổng lượng nhiệt truyền qua hai lớp

tường là 15500 W, hệ số cấp nhiệt phía nóng và phía lạnh lần lượt là 75 W/m2.K và 27 W/

m2.K, diện tích bề mặt truyền nhiệt là 16 m2 Xác định hệ số dẫn nhiệt của lớp tường thứ

Bài 24 Xác định lượng nhiệt tổn thất do bức xạ qua bề mặt thiết bị hình trụ bằng thép đặt

trong phòng, trên thành thiết bị có phủ một lớp sơn Kích thước của thiết bị như sau: H = 2m; D = 1 m; kích thước phòng cao 4 m, dài 10 m, rộng 6 m Nhiệt độ thành thiết bị là

70oC, nhiệt độ không khí trong phòng là 20oC Đồng thời xác định lượng nhiệt tổn thấtchung bằng bức xạ và đối lưu

ĐS:

a Tổn thất nhiệt do bức xạ: Q = Eo*F = Ko.T4.F ; F = .D.H (m2) => Qbx = 2490 W

b Tổn thất nhiệt chung: Qtt = Qbx + Qđl ; Q dl   *(t T1 – t2 ).F

=> Qt = 5200 W ( tra sổ tay hệ số cấp nhiệt của không khí)

Bài 25 Xét hai tấm phẳng đặt song song

– Nhiệt độ và độ đen tấm thứ nhất: t1 = 327oC; 1 = 0,8

– Nhiệt độ và độ đen tấm thứ hai: t2 = 127oC; 2 = 0,8

– Đặt màn chắn có độ đen c = 0,05

a/ Xác định mật độ dòng nhiệt bức xạ trao đổi giữa hai tấm khi có đặt 1 màn chắn ở giữa.b/ Nếu muốn mật độ dòng nhiệt giảm 80 lần so với khi không có màn chắn nào thì cần baonhiêu màn chắn

HD : sử dụng công thức từ trang 45 – 55 sách thuc-pham-tap_3.pdf’

‘Cac-qttb-trong-cong-nghe-hoa-chat-va-Bài 26 Một vách phẳng đặt đứng được làm bằng hai tấm kim loại mỏng có độ đen 1 = 2

= 0,6 Khoảng cách giữa hai tấm kim loại là 4 cm, ở giữa là không khí

Cho biết nhiệt độ bề mặt phía trong của các vách: tw1 = 80oC, tw2 = 20oC, diện tích bề mặtvách F = 10 m2, bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của kim loại

a/ Tính nhiệt lượng tổng cộng truyền qua vách

b/ Nếu vách được đặt nằm ngang với bề mặt nóng nằm phía trên thì nhiệt lượng truyền quavách là bao nhiêu

HD : sử dụng công thức từ trang 45 – 55 sách thuc-pham-tap_3.pdf’

‘Cac-qttb-trong-cong-nghe-hoa-chat-va-Bài 27 Một ống dẫn hơi nước được bọc cách nhiệt có đường kính 200 mm, chiều dài 40

m đặt nằm ngang trong nhà xưởng, biết nhiệt độ và độ đen trên bề mặt là tw = 70oC;  =0,6 Nhiệt độ không khí trong nhà xưởng tf = 30oC

a/ Tính nhiệt lượng trao đổi giữa ống và môi trường

b/ Tính nhiệt lượng trao đổi trong trường hợp ống đặt ngoài trời, gió thổi ngang ống vớivận tốc 2,5 m/s, nhiệt độ không khí ngoài trời vẫn là 30oC

HD : sử dụng công thức từ trang 45 – 55 sách thuc-pham-tap_3.pdf’

‘Cac-qttb-trong-cong-nghe-hoa-chat-va-Bài 28 Buồng đốt có kích thước LxWxH = 4x3x2 m, nhiệt độ bề mặt vách ngoài là tw =

240oC; w = 0,7 Môi trường không khí xung quanh có nhiệt độ tf = 40oC

a/ Tính tổng tổn thất nhiệt từ các bề mặt xung quanh vách ra môi trường

b/ Nếu vách được bọc một lớp cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt 0,07 W/m.K Giả thiết nhiệt

độ vách buồng đốt tiếp xúc lớp cách nhiệt không đổi, hệ số trao đổi nhiệt đối lưu giữnguyên như vừa tính ở trên, độ đen mặt ngoài của vách cách nhiệt  = 0

- Xác định chiều dày lớp cách nhiệt để tổn thất nhiệt giảm 15 lần so với trường hợp ở câu a

- Tính nhiệt độ bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt

HD : sử dụng công thức từ trang 45 – 55 sách thuc-pham-tap_3.pdf’

‘Cac-qttb-trong-cong-nghe-hoa-chat-va-Bài 29 Một vách phẳng đặt thẳng đứng được làm bằng hai tấm kim loại, khoảng cách

giữa hai tấm là 4 cm Biết nhiệt độ và độ đen bề mặt các tấm lần lượt là tw1 = 120oC; 1 =0,75; tw2 = 40oC; 2 = 0,65; diện tích bề mặt vách F = 10 m2 Hãy xác định nhiệt lượng traođổi giữa hai tấm kim loại khi môi trường giữa hai tấm là:

a/ Chân không

b/ Không khí

c/ Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt = 0,038 W/m.K

HD : sử dụng công thức từ trang 45 – 55 sách thuc-pham-tap_3.pdf’

‘Cac-qttb-trong-cong-nghe-hoa-chat-va-Chương 2: Kỹ thuật đun nóng – làm nguội trong chế biến thực phẩm 2.1 Lý thuyết

Câu 1

Khi chọn chất tải nhiệt cần chú ý những yêu cầu kỹ thuật nào? Nhiệt độ đun nóng và khả năng điều chỉnh nhiệt độ đủ và tốt.

+ Áp suất hơi bão hòa và độ bền về nhiệt tốt.

+ Độ độc và tính hoạt động hoá học ít.

+ Độ an toàn khi đun nóng cao (không cháy, nổ,…).

+ Không ăn mòn thiết bị và bảo đảm cung cấp nhiệt độ ổn định.

+ Rẻ và dễ tìm.

Câu 2 Đun nóng bằng hơi nước bão hòa chỉ thực hiện trong trường hợp nào?Đun nóng

hơi nước gián tiếp

Câu 3 Khi nhiệt độ tăng, áp suất và ẩn nhiệt ngưng tụ của hơi nước bão hòa thay đổi thế

nào? hơi bão hòa tăng, ẩn nhiệt giảm, áp suất tăng

Câu 4 Hơi nước bão hòa có giá trị nhiệt độ là bao nhiêu khi ở áp suất tuyệt đối 1 at? 100

độ

Câu 5 Ưu điểm của đun nóng bằng khói lò là gì? đun nóng bằng khói lò có thể tạo được nhiệt độ

cao.

Câu 6 Nhược điểm của đun nóng bằng hơi nước bão hòa là gì? Nhược điểm chính của

hơi nước là không thể đun nóng tới nhiệt độ cao

Câu 7 Nhược điểm của đun nóng bằng khói lò là gì?Hệ số cấp nhiệt rất nhỏ, hiệu suất

thấp, dùng khói lò lớn, khó điều chỉnh nhiệt độ

Câu 8 Quá trình đun nóng bằng dòng điện có thể tạo nhiệt độ đạt giá trị bao nhiêu?

Câu 12 Tại sao trong các thiết bị đun nóng bằng hơi nước gián tiếp phải tháo nước

ngưng? Để thiết bị làm việc hiệu quả

Câu 13 Cho các ví dụ về đun nóng, làm nguội, ngưng tụ, làm lạnh, cấp đông thường được

sử dụng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm và đồ uống

Câu 14

Phương pháp làm nguội trực tiếp bằng nước đá thường áp dụng trong trường hợpnào? trường hợp chất lỏng cần làm nguội không tác dụng hoá học với nước vàđược phép pha loãng

Câu 15 Khi làm nguội trực tiếp bằng phương pháp tự bay hơi sẽ xảy ra các quá trình gì?

Quá trình truyền nhiệt qua thành bình, quá trình tự bay hơi

Câu 16 Trong quá trình làm nguội khí trực tiếp bằng chất lỏng thì chất lỏng phải thỏa điều

kiện gì? chất lỏng không hấp thụ khí

Câu 17 Nếu làm nguội nhiệt độ cần đạt thấp hơn từ 1530

oC thì dùng tác nhân làm nguộinào? nước muối lạnh

Câu 18 Khi nào quá trình ngưng tụ được gọi là ngưng tụ bề mặt? là quá trình trao đổi

nhiệt giữa hơi và nước qua tường ngăn trong thiết bị trao đổi nhiệt Hơi được

ngưng tụ trên bề mặt trao đổi nhiệt

Câu 19

Khi nào quá trình ngưng tụ được gọi là ngưng tụ hỗn hợp? nước và hơi tiếp xúc

trực tiếp với nhau Hơi cấp ẩn nhiệt ngưng tụ cho nước và ngưng tụ lại Nước lấy

nhiệt của hơi nước nóng lên, cuối cùng tạo thành hỗn hợp chất lỏng đã ngưng tụ

với nước.

Câu 20

Trong thiết bị ngưng tụ gián tiếp, các dòng lưu chất thường được phân bố như thếnào?hơi và nước đi ngược chiều nhau, nước làm lạnh cho đi từ dưới lên để tránhdòng đối lưu tự nhiên cảntrở sự chuyển động của lưu thể, hơi đi từ trên xuống đểchất lỏng ngưng tụ chảytự do đi ra ngoài dễ dàng

Câu 21

Trong thiết bị ngưng tụ trực tiếp, để tăng hiệu quả truyền nhiệt, tăng cường sự tiếpxúc pha giữa lỏng và hơi bằng cách nào? bề mặt tiếp xúc lớn Vì thế người tathường cho nước phun qua những vòi phun hoặc cho chảy qua nhiều tấm ngăn có

lỗ nhỏ

Câu 22

Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị ngưng tụ trực tiếp được gọilà thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại khô? nước ngưng và nước làm nguội được dẫnchung một đường, còn khí không ngưng được hút ra theo một đường khác

Câu 23

Đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại ướt?chất lỏng ngưng tụ, nước làm nguội, khí không ngưng được dẫn ra cùng mộtđường bằng bơm

Câu 24 Trong thiết bị ngưng tụ Baromet, chiều cao ống Baromet có giá trị tối thiểu bao

nhiêu m? 12m

Câu 25

Trong thiết bị trao đổi nhiệt loại vỏ bọc (vỏ áo), chiều cao của vỏ ngoài có đặcđiểm gì? Chiều cao của vỏ ngoài không được thấp hơn mực chất lỏng trong thiếtbị

Câu 26 Thiết bị truyền nhiệt loại vỏ ống 2-1, nghĩa là gì? 2 ống vào 1 ống ra

Câu 27 Thiết bị truyền nhiệt loại vỏ ống 1-1, nghĩa là gì?1 ống vào 1 ống ra

Câu 28 Khói lò được tạo thành như thế nào?Khói lò được tạo

ra bằng cách đốt nhiên liệu trong lò đốt

Câu 29 Tại sao nguồn nhiệt cung cấp bằng khói lò ít được sử dụng hơn hơi nước bão hòa?

chứa tạp chất, khó kiểm soát nhiệt độ

Câu 30 Tại sao khi đun nóng bằng khói lò thiết bị thường nhanh hỏng? Trong khói lò luân

có lượng ôxy dư (nhất là khi điều chỉnh nhiệt độ của khói lò bằng càch trộn thêmkhông khí ngoài trời vào ) vì vậy ở nhiệt độ cao khi tếp xúc với thiết bị sẽ bị ôxyhoá kim loại làm thiết bị nhanh hỏng

Câu 31 Trong các nguồn nhiệt sau, loại nào dễ điều chỉnh nhất? chất tải nhiệt

Câu 32 Ngưng tụ là gì? Mô tả các giai đoạn của quá trình chuyển hơi quá nhiệt thành lỏng

quá lạnh

Ngưng tụ là quá trình chuyển hơi hoặc khí sang trạng thái lỏng

- Giai đoạn 1: Làm nguội hơi quá nhiệt đến nhiệt độ hơi bão hoà - Giai đoạn 2:Ngưng tụ hơi bão hoà ở nhiệt độ bão hoà không đổi - Giai đoạn 3: Làm nguộichất lỏng đến nhiệt độ cần thiết.

Câu 33

Khi tổ chức dòng chảy trong thiết bị truyền nhiệt loại vỏ ống, để đạt mục đích bền

cơ học, dòng lưu chất có áp suất cao thường được bố trí như thế nào? đi phíatrong ống

Câu 34 Tại sao trong thiết bị truyền nhiệt vỏ ống, dòng lưu chất có nhiệt độ cao thường

được bố trí phía trong ống? giảm chi phí sản xuất vỏ

Câu 35 Trong thiết bị truyền nhiệt vỏ ống xuôi chiều, trường hợp nào có thể xảy ra?ΔtΔtt1 =

t1đ – t2đ ;ΔtΔtt2 = t1c – t2c

Câu 36 Trường hợp nào nhiệt độ ra của dòng lạnh có thể cao hơn nhiệt độ ra của dòng

nóng? chuyển động ngược chiều

Câu 37

Cho một thiết bị truyền nhiệt vỏ ống 1-1 có nhiệt độ vào và ra đối với dòng nónglần lượt là 70oC và 40oC; dòng lạnh là 20oC và 45oC, phải tổ chức dòng chảy theotrường hợp nào? ngược chiều

Câu 38 Trong thiết bị truyền nhiệt vỏ ống xuôi chiều 1-1, nhiệt độ vào và ra của dòng

lạnh lần lượt là t2đ=15oC và t2c=40oC; dòng nóng có nhiệt độ vào là t1đ=60oC, nhiệt

độ ra t1c sẽ như thế nào? t1c > t2c

Câu 39 Trong thiết bị truyền nhiệt vỏ ống ngược chiều 1-1, nhiệt độ vào và ra của dòng

lạnh lần lượt là t2đ=15oC và t2c=40oC; dòng nóng có nhiệt độ vào là t1đ=60oC, nhiệt

độ ra t1c sẽ như thế nào?t1c< t2c or t1c>t2c

Câu 40 Trong thiết bị vỏ ống dùng để ngưng tụ đẳng nhiệt dòng hơi có nhiệt độ là 80oC,

dòng lạnh có nhiệt độ vào là t2đ=10oC, nhiệt độ ra t2c sẽ như thế nào? t2c> t2dCâu 41 Quá trình nấu nước bằng ấm trong sinh hoạt hằng ngày là quá trình nào? dẫn nhiệtCâu 42 Trong trường hợp ngưng tụ hơi tinh khiết ở áp suất không đổi thì nhiệt độ của hơi

sẽ thay đổi như thế nào? không đổi

Câu 43

Trong thiết bị vỏ ống dùng để bốc hơi đẳng nhiệt dòng chất lỏng có nhiệt độ sôi là

40oC, dòng nóng (pha lỏng) có nhiệt độ vào là t1đ=90oC, nhiệt độ ra t1c sẽ như thếnào?

Câu 44 Nhiệt hóa hơi của hơi nước bão hòa có đặc điểm gì?

Câu 45 Trong trường hợp nào hơi nước bão hòa không thể truyền nhiệt? Vì sao? Nếu

không có sự chênh lệch nhiệt độ, thì hơi nước bão hòa sẽ không thể truyền nhiệt.Câu 46

Thế nào là hơi quá nhiệt? Ưu điểm của hơi quá nhiệt so với hơi bão hòa?

hơi quá nhiệt là hơi đã được làm nóng thêm sau khi bão hòa

lưu trữ nhiều nhiệt hơn so với hơi bão hòa

Câu 47 Giữ nguyên áp suất, tăng nhiệt độ cho hơi bão hòa sẽ được hơi gì?Hơi quá nhiệtCâu 48 Tăng áp suất cho hơi bão hòa (nhiệt độ sẽ tăng theo) sẽ được hơi gì?

Câu 49 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt loại ống

lồng ống? Ưu điểm: chế tạo đơn giản, trở lực nhỏ

Nhược điểm: Cồng kềnh, tốn vật liệu chế tạo, khó làm sạch khoảng trống giữa

2 ống, bề mặt trao đổi nhiệt riêng

Câu 50

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt loại ống xoắn? Ưu điểm: chế tạo

đơn giản, có thể làm bằng vật liệu chống ăn mòn, dễ kiểm tra và sửa chữa

Nhược điểm: cồng kềnh, hệ số truyền nhiệt nhỏ, khó

làm sạch phía trong ống, trở lực lớn

Câu 51 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt loại ống

Câu 58 Ưu, nhược điểm của nguồn nhiệt khí thiên nhiên?

Câu 59 Ưu, nhược điểm của nguồn nhiệt khí tổng hợp (khí hóa than, CO+H2)?

nấu nồi, chảo có diện tích nhỏ hơn so với vùng nấu thì lượng nhiệt tỏa ra sẽ thoát

ra bên ngoài, gây lãng phí và tốn điện

Câu 62

Ưu, nhược điểm của phương pháp đun nóng bằng điện trở?

ít hao tổn điện năng và an toàn cho người sử dụng

các thành phần của nhiệt điện trở dễ bị lão hóa, độ ổn định tương đối kém

Câu 63

Ưu, nhược điểm của phương pháp đun nóng bằng vi sóng?

Nhanh chóng

Thực phẩm chính không đều

Câu 64 Ưu, nhược điểm của phương pháp đun nóng sóng siêu âm?

Câu 65 Khi sử dụng hơi nước bão hoà làm chất tải nhiệt để đun nóng gián tiếp, bố trí

dòng hơi vào, dòng nước ngưng ra phía trên hay phía dưới?

Dòng nước ngưng ra phía dưới

Câu 69 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt loại ống

lồng ống nhiều lớp (Multichanel tubular heat exchanger)?

Câu 70 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt loại cạo

bề mặt (Scraped-surface heat exchanger)?

Bài 3: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống, dùng làm lạnh một dung dịch có lưu

lượng là 1200 kg/h từ nhiệt độ 100oC đến 60oC Dung dịch được làm lạnh bằng nước lạnhchảy cùng chiều, có nhiệt độ vào là 20oC, đi ra có nhiệt độ là 35oC Cho nhiệt dung riêngtrung bình của dung dịch và của nước lần lượt là 3,8 kcal/kg.K và 1,0 kcal/kg.K, diện tíchtruyền nhiệt của thiết bị là 12 m2 Tính:

a Lưu lượng nước cần sử dụng

b Hệ số truyền nhiệt

HD:

a Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (xem như Q tt = 0)

Dòng nóng tỏa ra: Q 1 = G 1 *C 1 *(t 1đ – t 1c ) = 1200*3.8*(100-60) (kcal/h)

ΔtΔtt2 = t1c – t2c = 60 – 35 = 25oC

1 2

Bài 4: Một thiết bị ngưng tụ ống chùm dùng ngưng tụ hơi ethanol ở nhiệt độ không đổi

78,4oC với năng suất 1,5 kg/s ethanol Nước lạnh vào có nhiệt độ 25oC và đi ra 50oC Cho

ẩn nhiệt hóa hơi của rượu ethanol ở áp suất tuyệt đối 1 at là 826 kJ/kg Hệ số truyền nhiệtcủa thiết bị là 270 W/m2.K Xác định:

a) Lưu lượng nước lạnh vào thiết bị

b) Diện tích bề mặt truyền nhiệt

HD:

a Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (xem như Q tt = 0)

Dòng nóng tỏa ra (hơi rượu ngưng tụ): Q 1 = G 1 r (kJ/s = kW)

Bài 5: Dùng hơi nước bão hòa ở áp suất dư 2 at để gia nhiệt cho 1500 kg/h hỗn hợp rượu

etylic từ 25oC lên 85oC Biết nhiệt dung riêng của hỗn hợp rượu là 3500 J/kg.K, và ẩnnhiệt hoá hơi của hơi nước bão hòa là 2165,66 kJ/kg Tính lượng hơi đốt cần thiết

HD:

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (xem như Q tt = 0) ; đổi C 2 = 3,5 kJ/kg.K

Dòng lạnh (hỗn hợp rượu) nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = 1500*3,5*(85 – 25) (kJ/h)

Dòng nóng tỏa ra (hơi nước ngưng tụ): Q 1 = G 1 r=G 1 *2165,66 (kJ/h) => G 1 (có đơn vị

G 2 ; kg/h): lưu lượng của hơi nước.

Bài 6: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm có diện tích bề mặt truyền nhiệt là 10 m2,làm việc ngược chiều để đun nóng một hỗn hợp rượu với năng suất 600 kg/h từ nhiệt độ

25oC đến 80oC Tác nhân đun nóng là một chất thải hữu cơ có nhiệt độ vào là 105oC và

nhiệt độ ra là 65oC Cho nhiệt dung riêng trung bình của chất thải hữu cơ là 0,45 kcal/kg.Kvà nhiệt dung riêng trung bình của hỗn hợp rượu là 0,85 kcal/kg.K Hãy tính:

a) Lưu lượng chất thải hữu cơ đưa vào đun nóng

b) Hệ số truyền nhiệt của thiết bị

HD:

a Cân bằng nhđộệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (xem như nhiệt tổn thất Q tt = 0)

Dòng lạnh nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = 600*0,85*(80 – 25) = (kcal/h)

Dòng nóng tỏa ra: Q 1 = G 1 *C 1 *(t 1đ – t 1c ) => G 1 (có đơn vị G 2 )

b Hệ số truyền nhiệt

Bài 7: Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, dùng làm lạnh một dung dịch có lưu

lượng là 90 kg/ph từ nhiệt độ 120oC đến 50oC Dung dịch được làm lạnh bằng nước lạnhchảy ngược chiều, có nhiệt độ vào là 20oC, đi ra có nhiệt độ là 45oC Cho nhiệt dung riêngtrung bình của dung dịch và của nước lần lượt 2,8 kJ/kg.K và 4,186 kJ/kg.K, hệ số truyềnnhiệt của thiết bị là 340 W/m2K, cho nhiệt tổn thất bằng không Xác định:

a) Lưu lượng nước cần sử dụng

b) Diện tích bề mặt truyền nhiệt

ΔtΔtt1 = t1đ – t2c = 120 – 45 = 75oC

ΔtΔtt2 = t1c – t2đ = 50 – 20 = 30oC

Q = Q1 = K.F.ΔtΔttlog => F (m2) ; lưu ý: K (W/m2.K) => Q (W)

Bài 8: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm dùng ngưng tụ hơi rượu ethanol với năng suất

500 kg/h Biết hơi rượu ngưng tụ ở 78oC và được làm lạnh bằng nước lạnh có nhiệt độ vàolà 20oC, nước đi ra là 40oC, diện tích truyền nhiệt của thiết bị bằng 30 m2, nhiệt dung riêngcủa rượu và nước lần lượt là 3,06 kJ/kg.K, 4,186 kJ/kg.K, cho ẩn nhiệt ngưng tụ của rượubằng 824,64 kJ/kg Tính:

a) Lượng nước lạnh đưa vào thiết bị?

b) Hệ số truyền nhiệt của thiết bị?

c) Bố trí các dòng lưu chất thế nào, giải thích?

độ vào 24oC và nhiệt độ ra 34oC, nhiệt dung riêng trung bình của nước là 4,186 kJ/kg.K.Cho Qtt = 0 Xác định:

a) Lượng nhiệt trao đổi

b) Lượng nước đưa vào thiết bị

c) Hệ số truyền nhiệt K

d) Bố trí các dòng lưu chất thế nào, giải thích

100 kg/h, dùng để đun nóng cho dung dịch từ 30oC đến 80oC với năng suất 1500 kg/h Cho

hệ số cấp nhiệt của hơi nước 1050 W/m2K, và hệ số cấp nhiệt của dung dịch 200 W/m2K

a Xác định lượng nhiệt truyền đi từ hơi nước cho dung dịch

b Xác định nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch đó

c Xác định hệ số truyền nhiệt của thiết bị theo hệ số cấp nhiệt và theo nhiệt lượng trao đổi

HD:

a Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (xem như Q tt = 0)

Dòng nóng tỏa ra (hơi nước ngưng tụ): đổi 6at = 5,886 bar => tra bảng “An nhiet

H2O.pdf” => r = 2088,91 kJ/kg (gần đúng) ; t 1đ = t 1c = 158 o C

=> Q 1 = G 1 r = 100*2088,91 = 208891 kJ/h => Q 2 =Q 1 = 208891 kJ/h

b Dòng lạnh nhận vào:

Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) => C 2 = Q 2 /G 2 *(t 2c – t 2đ )= 208891/1500*(80-30) = 2,8 (kJ/kg.K)

c Hệ số truyền nhiệt:

Cách 1: Tính theo hệ số cấp nhiệt 2

100,94

ΔtΔtt ΔtΔtt log ΔtΔtt

ln ΔtΔtt

Bài 11: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm có số ống là 100, đường kính ống 1002

mm (d1/d2 = 96/100 mm), chiều dài ống 3 m Cần làm lạnh dung dịch đi trong ống có nhiệt

độ giảm từ 120oC xuống 60oC Nước làm lạnh chảy ngược chiều có nhiệt độ vào 20oC và

đi ra 45oC, lượng nước lạnh đi vào thiết bị 1,2 tấn/h Cho nhiệt dung riêng của dung dịchvà nước lần lượt là 0,8 kcal/kg.K và 1 kcal/kg.K Tổn thất nhiệt độ ra môi trường 235 kcal/

h Xác định:

a) Lưu lượng dung dịch vào thiết bị

b) Hệ số truyền nhiệt của thiết bị

HD:

a G 2 = 1,2 tấn/h = 1200 kg/h

Dòng lạnh nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = 1200*1*(45 – 20) = 30000 kcal/h => W

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (Q tt = 235 kcal/h)

Dòng nóng tỏa ra: Q 1 = G 1 *C 1 *(t 1đ – t 1c ) = 30235 kcal/h => G 1 = 629,89 kg/h (có đơn vị

1 2

1 2

a) Lượng nhiệt khí N2 tỏa ra

b) Lượng nước làm lạnh cần thiết để làm nguội khí N2

c) Diện tích bề mặt truyền nhiệt

HD:

a Dòng nóng tỏa ra: Q 1 = G 1 *C 1 *(t 1đ – t 1c ) = (kcal/h)

G 1 = lưu lượng khối lượng = lưu lượng thể tích * khối lượng riêng

G 1 = V 1  1 = 1240*1,25 = (kg/h)

b Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (Q tt = 0)

Dòng lạnh nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = kcal/h => G 2 (có đơn vị G 1 , kg/h)

c Diện tích truyền nhiệt

t1đ t1c

t2c t2đ

1 2

Bài 13: Hỏi 5 tấn dung dịch clorua canxi được gia nhiệt nóng lên đến nhiệt độ nào nếu

như sau 3h, lượng hơi nước bão hòa có (Ptđ = 2 at) ẩn nhiệt ngưng tụ bằng 527 kcal/kg, và

tiêu hao là 300 kg Tổn thất nhiệt của thiết bị ra môi trường xung quanh trung bình là 600kcal/h Nhiệt độ ban đầu của dung dịch 20oC Nhiệt dung riêng trung bình của dung dịch là0,7 kcal/kg.K.

HD:

Dòng nóng tỏa ra (hơi nước ngưng tụ): Q 1 = G 1 r =300*527 = 158100 kcal

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt

Tính nhiệt tổn thất Qtt = 600.3 = 1800 kcal => Q2 = => Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) ; G2 = 5 tấn

= 5000 kg; C2 = 0,7 kcal/kg.K => t 2c

Bài 14: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm dùng đun nóng một dung dịch đường với

năng suất 800 kg/h, từ nhiệt độ 30oC đến 80oC, lưu chất nóng làm việc ngược chiều cónhiệt độ giảm từ 120oC xuống 85oC Biết hệ số truyền nhiệt của thiết bị 30 kcal/m2.h.K,nhiệt dung riêng của dung dịch đường và của lưu chất nóng lần lượt là 1,2 kcal/kg.K; 3,1kcal/kg.K Tính:

a) Suất lượng lưu chất nóng vào thiết bị?

b) Diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị?

c) Diện tích bề mặt truyền nhiệt thay đổi như thế nào trong trường hợp hai lưu chất làmviệc cùng chiều

HD:

a Dòng lạnh nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = 800*1,2*(80 – 30) = kcal/h => W

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (Q tt = 0)

Dòng nóng tỏa ra: Q 1 = G 1 *C 1 *(t 1đ – t 1c ) => G 1 (có đơn vị G 2 )

b Diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị (trao đổi nhiệt ngược chiều)

ΔtΔtt2 = t1c – t2c = 85 – 80 = 5oC

1 2

Bài 15: Một thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống dùng đun nóng một dung môi bằng hơi

nước bão hòa có nhiệt độ không đổi là 100oC Hơi nước có hàm nhiệt là 2677 kJ/kg, dungmôi được gia nhiệt có lưu lượng là 800 kg/h từ 25oC lên 70oC, với nhiệt dung riêng củadung môi coi như không đổi và bằng 3,2 kJ/kg.K Nhiệt tổn thất bằng 5% tổng lượng nhiệtvào, cho hệ số truyền nhiệt là 2386 kJ/m2.h.K Tính:

a) Lưu lượng hơi đốt cần dùng

b) Bề mặt truyền nhiệt cần thiết

HD:

a Dòng lạnh nhận vào: Q 2 = G 2 *C 2 *(t 2c – t 2đ ) = 800*3,2*(70 – 25)=

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (Q tt =5%.Q 1 )

 Q 1 = Q 2 + 5%.Q 1 => 0,95*Q 1 = Q 2 => Q 1 = ?

Dòng nóng tỏa ra (hơi nước ngưng tụ): Q 1 = D 1 r => D 1 (có đơn vị G 2 , kg/h)

(r ẩn nhiệt ngưng tụ, tra sổ tay 100oC : r = 2256,02 kJ/kg)

b Diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị ; hơi ngưng tụ nên t1đ = t1c

a Tính nhiệt lượng trao đổi giữa dòng nóng và dòng lạnh

b Tính lưu lượng nước (kg/s) lạnh đi trong ống, giả sử nhiệt tổn thất là 15%

c Tính hiệu số nhiệt độ trung bình logarit và hệ số truyền nhiệt K ?

d Tính hệ số cấp nhiệt của dòng nóng và dòng lạnh theo Nu.

HD: Đây là trường hợp dòng nóng đi phía ngoài ống, dòng lạnh đi trong ống trong (xem file “Huong dan_bai tap_Truyen nhiet.pdf”:

Tra bảng “Thong so_Nhiet dong_H2O.pdf”

2 = 0,61*10-6 m2/s

C2 = 4,18 kJ/kg.K

a Tính lưu lượng khối lượng dòng nóng:

vận tốc 1 (m/s) => lưu lượng thể tích Qv1 = 1.f (m3/s)

=> lưu lượng khối lượng Qm1 = G1 = 1.Qv1 (kg/s) ;

Đây là trường hợp dòng nóng đi phía ngoài ống, dòng lạnh đi trong ống trong (xem file “Huong dan_bai tap_Truyen nhiet.pdf”:

 Tính hệ số cấp nhiệt dòng lạnh  2 : (dòng lạnh đi ống trong có d1)

Tính chuẩn số Re dòng lạnh: 2 1

2 2

1

.4

4

v v

Q d

a Hãy bố trí dòng chảy trong thiết bị, giải thích?

b Biết dòng hơi vào có nhiệt độ 130oC, là hơi bão hòa khô, nước ngưng ra có trạng tháilỏng sôi Dòng lạnh vào có nhiệt độ 35oC, ra có nhiệt độ 85oC Mật độ dòng nhiệt truyềnqua dòng lạnh là 11000 W/m2 Tính hệ số truyền nhiệt, biết nhiệt tổn thất không đáng kể

c Lưu lượng dòng lạnh là 3 lít/s Tính nhiệt lượng mà dòng nóng truyền qua ống

d Tính chuẩn số Re dòng lạnh và hệ số cấp nhiệt của dòng lạnh Biết ống có đường kính25/30 mm, có chiều dài 5 m

Cân bằng nhiệt lượng: Q 1 = Q 2 + Q tt (Q tt = 0)

Dòng lạnh nhận vào: Q = Q1 = K.F.ΔtΔttlog => q = q1 = K.ΔtΔttlog = q2 = 11000 W/m2

=> K = q 1 /Δt log = (W/m2.K)

c Tính nhiệt lượng mà dòng nóng truyền qua ống:

Tính lưu lượng khối lượng của dòng lạnh: G2 (kg/s)

2 m2 2 v2

G Q   Q (m3/s) ; Qv2 = 3 lít/s = 3*10-3 m3/s ;

Tra bảng để tìm 2 , theo t2tb = (t2đ + t2c)/2 = 60oC => 2 = 983,20 kg/m3

=> G2 = ? => Q2 = G2*C2*(t2c – t2đ) = ? (W)

d Tính chuẩn số Re dòng lạnh:

Phải tính 2 (m/s) từ Qv2 (câu c):

2 1

44

v v

Q d

2

Pr0,021 Re Pr



Tra bảng để tìm k : L/d1 = 5/0,025 = 200 ; Re = 319560 => k = 1

Bài 18: Cho thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống có các thông số sau:

Dòng nóng: là nước có nhiệt độ vào và ra là 85oC và 45oC, lưu lượng 11 lít/phút

Dòng lạnh: là nước có nhiệt độ vào 35oC, lưu lượng 16 lít/phút, chảy ngược chiều vớidòng nóng

Ống truyền nhiệt: Ống trong d1/d2= 40/44 mm, ống ngoài D1/D2= 50/55 mm, làm bằngđồng thau

a Thiết bị này dùng để đun nóng Hãy bố trí dòng chảy trong thiết bị, giải thích ?

Tra bảng “Thong so_Nhiet dong_H2O.pdf”



  => 1 (W/m 2 K)

Bài 19: Truyền nhiệt nước nóng và nước lạnh dùng thiết bị ống lồng ống.

a Để đun nóng dòng lạnh, hãy bố trí dòng chảy trong thiết bị, giải thích?

b Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình này, biết nhiệt độ dòng nóng vào là 95oC, nóng ra là 65oC,dòng lạnh vào 35oC, dòng lạnh ra 70oC

c Lưu lượng dòng nóng là 3 lít/s Tính chuẩn số Nu và hệ số cấp nhiệt của dòng nóng biếtống trong có d1/d2= 45/55 mm; ống ngoài D1/D2 = 70/80 mm Nhiệt độ trung bình váchống của dòng nóng 80 oC

HD: xem bài 16, 17, 18 và file “Huong dan_bai tap_Truyen nhiet.pdf”

Bài 20: Cho thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống có các thông số sau: Dòng nóng là nước có

nhiệt độ vào 95oC, nhiệt độ ra 35oC, lưu lượng 20 lít/phút Dòng lạnh là nước có nhiệt độvào 30oC, nhiệt độ ra 80oC, lưu lượng 12 lít/phút Ống truyền nhiệt có đường kính ốngtrong d1/d2 = 40/44 mm, ống ngoài D1/D2 = 50/55 mm, làm bằng thép không gỉ, dài 5,0 m

a Xác định chiều chuyển động của các dòng lưu chất trong trường hợp này?

b Tính nhiệt lượng dòng nóng tỏa ra và dòng lạnh nhận vào Tính nhiệt lượng tổn thất

c Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình logarit và hệ số truyền nhiệt tổng quát KL

d Tính hệ số cấp nhiệt của dòng lạnh, dòng nóng theo chuẩn số Nu

e Tính mật độ dòng nhiệt dài

HD: xem bài 16, 17, 18 và file “Huong dan_bai tap_Truyen nhiet.pdf”

Bài 21 Xác định hệ số truyền nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn theo các dữ kiện

sau : bề mặt trao đổi nhiệt 48 m2, trong thùng chứa có 85,5 tấn nước cần đun nóng từ 77oCđến 95oC, đun nóng bằng hơi nước bão hòa dưới áp suất dư là 0,23 at Thời gian đun là 3h

Bài 22 Một cái tháp để tinh luyện tinh thể lỏng, được bọc một lớp cách nhiệt bằng bông xỉ

dầy 250 mm Nhiệt độ của chất lỏng trong tháp (-190oC), nhiệt độ của không khí xungquanh ở trong phòng 20oC Hỏi lượng nhiệt từ không khí xung quanh truyền vào tháp qua1m2 bề mặt là bao nhiêu, nếu ta bỏ qua nhiệt trở cấp nhiệt từ phía chất lỏng và không khí

Bài 23 Hệ số truyền nhiệt sẽ thay đổi như thế nào, nếu như ta thay ống thép đường kính

38×2,5 mm bằng ống đồng cũng có kích thước như vậy :

a Trong thiết bị sưởi bằng hơi đối với không khí, trong đó:

αkhông khí = 35 kcal/m2hoC ; αhơi = 1000 kcal/m2h oC

b Trong thiết bị cô đặc, trong đó:

αdung dịch sôi = 2000 kcal/m2h oC; αhơi đốt = 10000 kcal/m2hoC

Không tính đến lớp cáu ở bề mặt?

Bài 24 Cho thiết bị truyền nhiệt dạng ống lồng ống, có các thông số sau: Dòng nóng là

nước có nhiệt độ vào 98oC, nhiệt độ ra 62oC, lưu lượng 6.5 lít/phút Ống truyền nhiệt cóđường kính ống trong d1/d2 = 40/44 mm, ống ngoài D1/D2 = 50/55 mm, làm bằng thép hợpkim Xác định hệ số dẫn nhiệt của thép hợp kim trên Biết diện tích bề mặt truyền nhiệt 31

m2, hệ số cấp nhiệt của dòng lạnh là 52 W/m2.K, của dòng nóng là 62 W/m2.K

Bài 25 Không khí dưới áp suất thường được đun nóng từ 0oC đến 120oC trong thiết bị đunnóng bằng hơi nước bão hòa ở áp suất dư 5 bar, xếp đầy ống có đường kính 26×3 mm

So sánh hệ số truyền nhiệt đối với hai trường hợp sau:

a Không khí đi trong ống 

b Không khí đi vào khoảng giữa các ống có gắn các tấm chắn ngang, còn hơi được ngưng

tụ ở trong ống (xem hình b)

Bài 26 Trong một thiết bị vỏ ống để sưởi không khí bằng hơi nước người ta đun nóng 520

m3/h không khí áp suất thường từ 2oC đến 90oC Thiết bị sưởi xếp 151 ống bằng thépđường kính 38×3 mm, bước ống t = 60 mm Không khí đi trong ống, còn hơi nước đivào khoảng giữa các ống Áp suất dư hơi nước 2 at Xác định chiều dài cần thiết của ốngvà lượng nước nếu như độ ẩm của nó là 6% Độ ẩm ban đầu của không khí là 85%, bancuối là 75%

Bài 27 Hỏi đại lượng hệ số truyền nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt sẽ là bao nhiêu theo các

điều kiện sau:

a Không khí ở áp suất thường được hút bằng các ống bằng quạt và được đun nóng bằnghơi nước ngưng tụ trong khoảng giữa các ống trong điều kiện chuyển động tự do

b Không khí ở áp suất thường đi vào khoảng giữa của các ống chắn ngang, được đun nóngbằng khí lò đi trong ống; tốc độ của 2 loại khí là 8 m/s

c Dung dịch loãng (đứng yên) được đun nóng trong thùng có ống xoắn bằng hơi nóng

Bài 28 Người ta cho một lượng G, kg/h chất lỏng chảy vào khoảng trống của thiết bị trao

đổi nhiệt kiểu vỏ ống, độ nhớt của chất lỏng ở nhiệt độ trung bình của nó là μ, cP Để cho

hệ số cấp nhiệt đạt được cao thì chuẩn số Re phải không được < 10000 Tìm công thứctính số ống cực đại (ống có đường kính trong là d, mm bề dày là δ mm, bước ống t mm) ởtrong thiết bị trao đổi nhiệt ở loại vỏ ống 1-1?

Bài 29 Cần làm bay hơi 1600 kg/h chất lỏng, sôi ở nhiệt độ t = 137°C và chảy vào trong

thiết bị bốc hơi ở nhiệt độ này Nhiệt hóa hơi của chất lỏng là r = 90 kcal/kg Hơi đốt làhơi nước Xác định lượng hơi đốt tiêu hao nếu hơi nước là:

a Hơi bão hòa khô, có áp suất tuyệt đối P = 4 at

HD:

Nhiệt hóa hơi của dòng lạnh: Q2 = G2*r2 = 1600*90 = 144000 kcal/h

Nhiệt ngưng tụ của dòng nóng: Q1 = G1*r1 = Q2 + Qtt = 144000 kcal/h (xem Q tt = 0)

Hơi bão hòa khô, có áp suất tuyệt đối P = 4 at => tra bảng tại áp suất tuyệt đối P = 3,924bar => (ibh = 2737,41 kJ/kg) và r1 = 2135,59 kJ/kg = 510,418 kcal/kg => G 1 = 282,122 kg/

h

b Hơi quá nhiệt đến 250°C, có áp suất tuyệt đối P = 4 at

HD: tính theo iqn

Nhiệt hóa hơi của dòng lạnh: Q2 = G2*r2 = 1600*90 = 144000 kcal/h

Nhiệt tỏa ra của dòng nóng: Q1 = G1*(iqn-ibh) + G1*r1

Nhiệt hóa hơi của dòng lạnh: Q2 = G2*r2 = 1600*90 = 144000 kcal/h

Nhiệt tỏa ra của dòng nóng: Q1 = G1*(iqn-ibh) + G1*r1

Bài 30 Người ta chứa hơi nước bão hòa dưới áp suất tuyệt đối 4 at trong ống dẫn hơi bằng

đồng đỏ nằm ngang đường kính 51×2.5 mm, dài 50 m

a Xác định lượng nước ngưng tụ tạo thành trong 1 ngày đêm, trong ống dẫn không bọclớp cách nhiệt Nhiệt độ không khí trong xưởng 15°C ?

HD: tính thể tích hơi nước trong ống (=thể tích ống) + áp suất => khối lượng hơi nước =>tính hệ số truyền nhiệt => cân bằng năng lượng => lượng nước ngưng tụ

b Hỏi lượng nhiệt tổn thất sẽ giảm đi bao nhiêu phần trăm nếu ống hơi dẫn được bọc 1 lớp

chất cách nhiệt dày 40 mm, độ dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt là 0.08 kcal/h°C

HD: tính tương tự nhưng kể đến lớp cách nhiệt

Bài 31 Một thiết bị có 1 lớp gạch cách nhiệt sa-mot ngăn cách dày là 125 mm (λ= 0.5

kcal/m.h°C), kế đó là 1 lớp amiang ngăn cách (λ= 0.1 kcal/m.h°C) Nhiệt độ của bề mặt

trong thiết bị là 500°C Tìm chiều dày cần thiết để lớp amiang ngăn cách để cho nhiệt độmặt ngoài của nó không quá 50°C, khi nhiệt độ không khí trong xưởng là 25°C (xét chotrường hợp thành thiết bị phẳng và dạng ống).

Hệ số cấp nhiệt của không khí tra theo sổ tay

Bài 32 Xác định hệ số cấp nhiệt của hơi rượu etylic bão hòa được ngưng tụ ở áp suất

thường trong 2 trường hợp:

a Sự ngưng tụ xảy ra trên bề mặt ngoài của ống nằm ngang đường kính 50×3 mm

b Rượu được ngưng tụ trên bề mặt trong của ống thẳng đứng cao 1,5 m Nhiệt độ bề mặtcủa tường trong cả 2 trường hợp là 48oC ?

Chương 3: Kỹ thuật ngưng tụ - cô đặc chân không trong chế biến

thực phẩm 3.1 Lý thuyết

Câu 1 Quá trình cô đặc là gì? Mục đích của cô đặc ? Quá trình cô đặc (concentration

process):làm tăng nồng độ cấu tử hòa tan trong dung dịch bằng cách làm bốc hơi (evaporate) dung môi ở nhiệt độ sôi dưới tác dụng của nhiệt

Câu 2 Khi nào quá trình cô đặc được gọi là gián đoạn ? Khi dùng để nâng cao nồng

độ sản phẩm

Câu 3 Tại sao quá trình cô đặc thường tiến hành ở điều kiện chân không? để làm

giảm nhiệt độ sôi của dung dịch cô đặc, giúp cho dung dịch giữ được chất lượng, không bị biến chất do nhiệt độ cao Các dung dịch nào thường được côđặc chân không?

Câu 4 Trong cô đặc liên tục, dung dịch cho vào nồi thường ở điều kiện nào? nồng độ

hoặc độ nhớt tương đối thấp

Câu 5 Cấu tạo của một nồi (thiết bị) cô đặc về cơ bản gồm những bộ phận nào?

Câu 6 Dung dịch khi vào nồi được gia nhiệt tại bộ phận nào? thiết bị trao đổi nhiệtCâu 7 Hơi bay lên trong quá trình cô đặc được gọi là gì? hơi thứ

Câu 8 Thiết bị ngưng tụ Baromet là thuộc loại nào? loại khô Thường dùng để ngưng

tụ cho dung môi nào? nước

Câu 9 Trong các quá trình kết tinh, hòa tan, pha loãng, chưng cất, hấp thu, trích ly…

quá trình nào ngược với quá trình cô đặc? pha loãng

Câu 10 Trong dòng sản phẩm sau khi cô đặc, hàm lượng chất tan như thế nào so với

dung dịch đầu? nhiều hơn

Câu 11 Một hệ thống cô đặc gồm có các thiết bị nào? Mô tả nhiệm vụ của các thiết bị

này

Câu 12 Đặc điểm của quá trình cô đặc nhiều nồi xuôi chiều? nồi dầu có nhiệt độ và áp

suất lớn hơn nồi sau áp suất nồi đầu dương, nồi sau âm

Câu 13 Đặc điểm của quá trình cô đặc nhiều nồi ngược chiều? Độ nhớt dung dịch

không tăng, đối lưu không giảm, cường độ bốc hơi gần bằng nhau

Câu 14 Có bao nhiêu loại bơm nhiệt? Mô tả đặc điểm của các loại này

Câu 15 Đặc điểm của quá trình cô đặc một nồi dùng bơm nhiệt? (heat pump)

Câu 16 Độ tăng điểm sôi của dung dịch là gì? Mô tả công thức tính độ tăng điểm sôi.Câu 17 Trong cô đặc nhiều nồi xuôi chiều dung dịch và hơi đốt phân bố như thế nào?Câu 18 Trong cô đặc nhiều nồi ngược chiều dung dịch và hơi đốt phân bố như thế

Câu 25 Khi nào phải thực hiện cô đặc chân không? Nên thực hiện quá trình cô đặc

chân không gián đoạn hay liên tục?

Câu 26 Khi nào phải thực hiện cô đặc có dùng bơm nhiệt? Ưu nhược điểm của

phương pháp này?

Câu 27 Ngưng tụ trực tiếp hơi thứ có ưu và nhược điểm gì?

Câu 28 Quá trình cô đặc nào không được phép ngưng tụ trực tiếp?

Câu 29 Mô tả đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của thiết bị

cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm

Câu 30 Mô tả đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ưu nhược điểm của thiết bị