The ordinarily used fuels are those which contain in easily usable form a hight proportion of elements or compounds which will so combine with oxygen Quá trình cháy là quá trình ôxy hoá
Trang 1LỚP DHNL7LT NHÓM 12:
Cao Hưng (dịch 7.1.1 & 7.1.2)
Hồ Chí Dũng (dịch 7.1.3)
Phan Minh Quang (dịch 7.1.4) Trần Đức Thịnh, Phùng Văn Thiện (dịch 7.1.5)
Nguyễn Văn Linh (dịch 7.1.6) Đặng Thanh Truyền (dịch 7.1.7) Nguyễn Văn Tiến, Phạm Việt, Hồ Văn Khoa (7.2)
PHẦN BÀI DỊCH CHƯƠNG 7
***********************************************************************
CHAPTER 7 / CHƯƠNG 7
FURTHER READING/ ĐỌC THÊM
7.1 COMBUSTION THEORY/ LÝ THUYẾT CHÁY
7.1.1 Definition/ ĐỊNH NGHĨA
Combustion is the rapid oxidation of
elements or combination of elements
which liberate heat during their
combination with oxygen The
ordinarily used fuels are those which
contain in easily usable form a hight
proportion of elements or compounds
which will so combine with oxygen
Quá trình cháy là quá trình ôxy hoá mãnh liệt các nguyên tố hoặc kết hợp các nguyên tố mà có giải phóng nhiệt trong suốt quá trình phản ứng của chúng với ôxy Các nhiên liệu thông thường được sử dụng là những nhiên liệu mà chúng có ở các dạng (chất đốt rắn, lỏng khí )có thể được sử dụng dễ dàng có một tỷ trọng cao của các nguyên tố hoặc các hợp chất mà sẽ cháy với ôxy
7.1.2 Basic Fuels/ Các nhiên liệu cơ bản
The commonly used fuels can be
classified as solid, liquid or gaseous,
but from the standpoint of the theory
of combustion this grouping is of little
use All fuels however complex in
formation, are composed, either in
whole or in part, of basic fuels
Các nhiên liệu thường được sử dụng
có thể được phân loại như rắn, lỏng hoặc khí, nhưng theo quan điểm lý thuyết cháy thì các nhóm này là được dùng rất ít Tất cả các nhiên liệu tuy nhiên phức tạp trong việc hình thành, được hình thành toàn bộ hoặc một phần của nhiên liệu cơ bản:
Trang 2(1) Solid carbon; (2) carbon
monoxide and hydrogen; (3) gaseous
hydrocarbons
In some cases the fuel as supplied is a
mixture of these basic fuels while in
the other cases the original fuel breaks
down into the basic fuels during
combustion
(1) carbon rắn; (2) khí cacbon ôxít CO
và hydro (3) khí hydrocarbon
Trong một số trường hợp, nhiên liệu được cung cấp là một hỗn hợp các nhiên liệu cơ bản trong đó ở các trường hợp khác nhiên liệu ban đầu phân hủy thành các loại nhiên liệu cơ bản trong quá trình cháy
7.1.3 Elementary Chemistry/ Các nguyên tố hoá học
The combination of any element (or
compound of elements) with oxygen
is chemical process which follows
certain known laws Since matter is
never destroyed, all of the elements
entering the process are found in the
products of combustion following
combination with each other The
combination liberates a definite
amount of heat, depending on the
elements involved and the quantity of
the elements, but independent of the
time taken for the process
Sự phản ứngs của nguyên tố bất kỳ (hoặc hợp chất các nguyên tố) với oxy
là quá trình hóa học theo quy luật nào
đó được biết đến bởi vì vật chất là không bao giờ bị mất đi (chỉ chuyển
từ dạng này sang dạng khác), tất cả các nguyên tố tham gia quá trình cháy cũng được tìm thấy trong các sản phẩm của quá trình đốt cháy chúng có quan hệ kết hợp với nhau sự kết hợp giải phóng một lượng nhiệt xác định, tùy thuộc vào các nguyên tố tham gia quá trình cháy và số lượng của những yếu tố, nhưng không phụ thuộc với thời gian thực hiện cho quá trình này
Before the combination of the fuel
and oxygen takes place the fuel must
be brought to a certain ignition
temperature , which varies with the
fuel After combustion has begun the
heat liberates by the process raises the
temperature of the remaining supply
of fuel to the ignition temperature so
that combustion continues
Trước khi phản ứng giữa nhiên liệu và oxy xảy ra nhiên liệu phải được đưa tới một nhiệt độ bắt lửa nhất định, các nhiên liệu khác nhau thì có nhiệt độ bắt lửa khác nhau Sau khi quá trình cháy xảy ra thì bắt đầu giải phóng nhiệt của quá trình bắt đầu tăng lên, duy trì nhiệt độ cho nguồn cung cấp nhiên liệu ở nhiệt độ đánh lửa để quá trình cháy vẫn tiếp tục
For combustion processes with which
the heating engineer deals, the oxygen
is furnished by air, which contains
23.23% of oxygen (by weight)
Đối với quá trình đốt cháy mà với kỹ
sư nhiệt, oxy được cung cấp bởi không khí, trong không khí có 23,23% oxy (theo trọng lượng)
Trang 3nitrogen and other inert gases which
are unchanged during the combustion
process, except for temperature
change
và khí trơ khác mà sẽ không thay đổi (không cháy) trong quá trình đốt cháy, ngoại trừ có sự thay đổi nhiệt độ
The reactions of oxygen with carbon,
various hydrocarbons and other
substances entering into combustion
problems, are shown in table 1
Các phản ứng của oxy với carbon, hydrocarbon và các chất khác tham gia vào vấn đề đốt khác nhau, được thể hiện trong bảng 1
7.1.4 Combustion of carbon/ Quá trình cháy của cácbon
When carbon is heated in the presence
of air, the oxygen in the air combines
with the carbon to from carbon
monoxide , and some complex
compound of carbon and oxygen
CxOy, whose exact formation is not
known or understood but which in
turn breaks down to from CO2 and
CO, the CO combines with more
oxygen to from CO2; If sufficient
oxygen (or air containing oxygen) is
supplied, the resultant product of
combustion consists entirely of CO2;
If sufficient air is supplied, the
products of combustion will include
some CO
Khi các bon được đốt nong trong không khí, Oxy trong không khí sẽ phản ứng với các bon dưới dạng các bon o xít (CO) , và một số hợp chất phức tạp của Các bon và Oxy ở dạng CxOy, mà sự hình thành chính xác có thể chưa biết hoặc được hiểu nhưng lại được tác động từ CO2 và CO, CO phản ứng với oxy hơn từ CO2, nếu đủ oxy (hoặc không khí có chứa oxy)cung cấp thì sản phẩm cuối cùng của quá trình là chỉ có CO2, Nếu không khí được cung cấp dư oxy, các sản phẩm của quá trình cháy sẽ bao gồm một số CO
From the standpoint of heating value
of the fuel it does not matter whether
the carbon burns to CO2 immediately
or to CO and finally to CO2 In brief,
if sufficient air is supplied during the
process, each pound of carbon will
liberate 14,542 Btu during its
combination with oxygen to from
CO2 If sufficient oxygen is
supplied, less heat will be liberated,
for a pound of carbon burning in
insufficient air depends on the relative
quantity of the carbon burning to CO2
to that buring to CO
Từ quan điểm nhiệt trị của nhiên liệu,
nó không quan trọng cho dù carbon đốt cháy thành CO2 ngay lập tức hoặc
CO và cuối cùng là CO2 Tóm lại, nếu không khí đủ Oxy được cung cấp trong suốt quá trình, mỗi một pound carbon sẽ giải phóng 14.542 Btu nhiệt trong quá trình cháy của nó với oxy từ CO2 Nếu được cung cấp oxy đủ, có ít nhiệt được giải phóng, một pound carbon đốt cháy trong không khí thiếu Oxy phụ thuộc vào số lượng tương đối của carbon cháy oxy từ CO2 hay
là CO 7.1.5 Combustion of Hydrogen/ Quá trình cháy của Hydro
Trang 4When Hydrogen is burned in the
presence of oxygen the resultant is
water (H2O)and heat liberated is
61,000Btu per lb Provided (and this
applies to all of the heats of reaction)
the resulting product of combustion is
cooled down at constant pressure to
initial temperate of the fuel
Khi Khí hydro được đốt cháy với sự
có mặt của oxy kết quả thu được là nước (H2O) và giải phóng nhiệt là 61.000 Btu mỗi pound cung cấp (và điều này áp dụng cho tất cả nhiệt phản ứng) các sản phẩm của quá trình đốt cháy được làm lạnh ở áp suất không đổi đến nhiệt độ ban đầu của nhiên liệu
Since the temperature of combustion
is always relatively high, the water
thus formed is immediately
evaporated into steam, so that in
actual practice the heat liberated by
apound of hydrogen is less than that
given, due to the absorption of the
water of sufficient heat to evaporate
the water onto steam and to raise the
temperature of the steam to the
temperature of the leaving products of
combustion
Bởi vì nhiệt độ của quá trình cháy luôn luôn là tương đối cao, do đó lượng nước được hình thành ngay lập tức bốc hơi thành hơi nước, vì vậy mà trong thực tế nhiệt giải phóng một pound hydro là ít hơn nhiệt được cho,
do sự hấp thụ nhiệt của nước đủ để làm nước bay hơi thành hơi nước và tăng nhiệt độ của hơi nước lên tới nhiệt độ của các sản phẩm rời khỏi của quá trình đốt cháy
The one value is referred to as the
lower heat value, while the other is
higher heat value These are often also
called the net and the gross heating
values, respectively Any fuel
containing hydrogen, consenquently,
has a high and low heating value
Một giá trị được coi là nhiệt trị thấp, trong khi giá trị khác được gọi là nhiệt trị cao Chúng thường được gọi là nhiệt thực hay giá trị nhiệt toàn phần tương ứng Bất cứ nhiên liệu nào chưa hydro đều có nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp
The net (lower) heat value is defined
as the quantity of heat produced by
combustion at any stated temperature,
usually 600F, if the flue gases are
cooled back to the initial temperature
of fuel and air, but with the water
vapor uncondensed
Nhiệt trị thực (nhiệt trị thấp) được định nghĩa là lượng nhiệt tạo ra bởi quá trình cháy ở bất kỳ nhiệt độ nào được trình bày, thường là 600F, nếu khí thải được làm lạnh trở lại tới nhiệt
độ ban đầu của nhiên liệu và không khí, nhưng với hơi nước không được ngưng tụ
The gross (or higher) heat value is the
heat developed if the flue gas water
vapor is condensed and the flue
Trang 5temperature
Giá trị nhiệt toàn phần (nhiệt trị cao)
là nhiệt được phát triển nếu khí thải
được sản xuất được làm lạnh trở lại tới nhiệt độ ban đầu
7.1.6 Combustion of hydrocarbons/ Quá trình cháy của các Hydrocacbon
Hydrocarbons are compounds
containing only carbon and hydrogen
When these and burned, theory is that
the oxygen combines with the
Hydrocarbon molecule to form unstable
compounds which in turn break down
until eventually CO2 and H2O are
formed For example, methane (CH4) is
believed to burn as follows (the
equations are not balanced):
CH4 + O2-> CH3OH (methyl alcohel)
-> CH2(OH)2 (formaldehyde and water)
-> H2O + CO2
This process is called hydroxylation
Hydro cacbon là hợp chất chỉ chứa Cacbon và Hydro Khi chúng bị cháy, theo lý thuyết thì oxy sẽ kết hợp với các phân tử hydro để hình thành các hợp chất không bền và phân hủy thành CO2
và H2O Ví dụ, khí mê tan (CH4) được viết ở phương trình cháy sau (phương trình không cân bằng):
CH4 + O2 -> CH3OH ( rượu metyl) -> CH2(OH)2 ( formaldehyde và nước) -> H2O + CO2
Quá trình này được gọi là quá trình thủy phân
Some hydrocarbons may, at high
temprature, decompose rapidly into
soot (carbon) and hydrogen – a
“cracking” rocess This may occur in
the presence of insufficient oxygen,
and if this action should occur before
hydroxylation, the flame will be
yellowish and sooty
Một số hydrocacbon có thể ở nhiệt độ cao, phân hủy nhanh thành muội than (các bon) và hydro – Một quá trình
“gãy” Điều này có thể xảy ra khi lượng oxy không đủ và nếu như quá trình này xảy ra trước quá trình thủy phân, ngọn lửa sẽ có màu vàng và bồ hóng
7.1.7 Combustion of sulphur/ Quá trình cháy của Lưu huỳnh
Suphur is almost always present in
fuels, seldom, though, as a free
element Theoretically, sulphur should
burn to sulphur dioxide (SO2) liberate
3940 BTU per lb
Lưu huỳnh thường có trong các nhiên liệu, ít khi, mặc dù, như một phần tự
do Về mặt lý thuyết, lưu huỳnh khi cháy tạo ra lưu huỳnh dioxit (SO2) giải phóng 3,940 BTU/lb
Trang 6In some cases, however, sulphur
dioxide (SO3) is formed, depending
on conditions All of the sulphur in
the fuel may not burn in the case of
coal and may reappear in the ash
High sulphur content is objectionable
in a fuel: in oil it may corrode the tank
or pipes; in coal its aids spontaneous
combustion; in the products of
combustion it may combine with
other elements to form corrosive
acids Also it is doubtful if the full
heating value of sulphur is ever
realized in actual combustion
Trong một vài trường hợp, tuy nhiên, sản phẩm hình thành là lưu huỳnh đi ô xit (SO3), tùy thuộc vào từng điều kiện Tất cả lưu huỳnh trong nhiên liệu đều không cháy trong trường hợp nhiên liệu là than đá và có thể tro sẽ xuất hiện trở lại Hàm lượng lưu huỳnh cao thì nghiêm cấm trong nhiên liệu: trong dầu có thể ăn mòn thùng chứa hoặc đường ống; trong than đá thì làm tự cháy; trong các sản phẩm cháy thì nó có thể kết hợp với các yếu tố khác tạo thành axit gây ăn mòn Ngoài ra nó cũng không tin cậy nếu tổng nhiệt trị của lưu huỳnh được thực hiện
trong quá trình đốt cháy thực
Table 7.1 Heating Value of Common Fuel Components, Dry, at 600F and 30 in of Mercury/ nhiệt Trị của thành phần nhiên liệu thường gặp , khô, ở 600F và 30 in thủy ngân
Btu per Lb./ Btu/lb Btu per Cu Ft.Btu/Ft3 Gross/
nhiệt toàn phần
Net/
nhiệt thực
Gross/
nhiệt toàn phần
Net/ nhiệt thực
Carbon (to CO2)/ các bon (thành
CO2)
-Carbon (to CO)/ các bon (thành
CO)
-Carbon monoxide/ các bon Oxít 4,376 4,376 322 322
-Hydrogen sulphide/ Hdro sunphua
H2S
Trang 7Acetylene/khí Acetylen C2H2… 21,572 20,840 1,503 1,453 Benzene/ Benzen ……… 12,150 17,418 3,741 3,590 Toluene/ Toluen……… 18,129 17,301 4,408 4,206 Naphthalene/naphtalen C10H8 … 17,298 - 5,859
-Ethyl alcohol*/rượu etyl 12,804 - 1,548
-Methyl alcohol*/ rượu mêtyl 9,603 - 818
-*Saturated with water, not dry./ Bão hòa với nước, lỏng
7.2 COOLING TOWERS
A cooling tower is a device in which
re-circulating cooling water from a
condenser or cooling coils is
evaporative cooled by contact which
atmospheric air
Một tháp giải nhiệt là một thiết bị trong đó tái tuần hoàn nước lạnh từ dàn bay hơi hoặc dàn ngưng tụ làm mát đươc bay hơi làm mát bằng cách tiếp xúc với khí trời
Most cooling towers used in
refrigeration plants for commercial
buildings or industrial applications are
mechanical draft cooling towers A
mechanical draft cooling tower use a
fan(s) to extract atmospheric air It
consist of fan extract intake air, a heat
transfer medium ( or fill), a water
basin, a water distribution system, and
outer casing
Hầu hết các tháp làm mát được sử dụng trong các dự án làm lạnh cho các tòa nhà thương mại hoặc các ứng dụng công nghiệp là tháp giải nhiệt cơ học.Một tháp giải nhiệt cơ học sử dụng một hay nhiều quạt để lấy không khí trong khí quyển.Nó bao gồm một cái quạt để lấy gió vào, một thiết bị trao đổi nhiệt (hoặc làm đầy), bể chứa nước, hệ thống cấp nước, và vỏ bọc bên ngoài
According to the location of fan
corresponding to the fill and the flow
arrangements of air and water,
currently widely used mechanical
draft cooling towers for HVAC&R
can be classified into the following
categories:
• Counter-flow induced draft
• Cross-flow indeed draft
• Counter-flow forced draft
Theo vị trí của quạt và sắp xếp tương ứng với dòng chảy của không khí và nước, tháp giải nhiệt cơ học hiện đang được sử dụng rộng rãi cho HVAC &
R có thể được phân thành các loại sau:
• Tháp giải nhiệt có dòng gió đi ngang
• Tháp giải nhiệt có dòng gió thổi dọc
• Tháp giải nhiệt có dòng gió thổi ngược
Trang 8In a counter-flow induced draft
cooling tower (Fig 7.1), the fan is
located downstream from the fill at
the air exit Atmospheric air is drawn
by the fan through the intake louver or
, more simply , an opening covered by
wire mesh Cooling water from the
condenser or re-circulating water
from the coil , or a mixture of the two
is evenly sprayed or distributed over
the fill and falls down into the water
basin
Fig 7.2 Counter-flow induced draft
cooling tower
Trong sự trao đổi nhiệt ngược chiều tháp giải nhiệt (Hình 7.1), các quạt đặt nằm ở phía đỉnh tháp tại lối ra của không khí Áp suất khí trời được hút
ra bởi các quạt thông qua lỗ thông hơi
ở miệng gió, hoặc đơn giản hơn, những chỗ mở được bao bọc bởi lưới thép Làm mát Nước từ bình ngưng hoặc nước tái tuần hoàn từ dàn nóng, hoặc một hỗn hợp của cả hai loại trên đều được phun hoặc phân phối đều trên đỉnh tháp và rơi xuống bể chứa nước
Hình 7.2 Quá trình trao đổi nhiệt ngược chiều trong tháp giải nhiệt
In a cross-flow induced draft cooling
tower (Fig 7.3), the fan is also located
downstream from the fill at the top
exit The fill is installed at the same
level as the air intake Air enters the
tower from the side louvers and
moves horizontally through the fill
and the drift eliminator Air is then
turned upward and finally discharged
at the top exit Water sprays from the
nozzles, fall across the fill, and forms
a cross-flow arrangement with the
air-stream
a counter-flow induced draft
Fig 7.3 Cross-flow induced draft
cooling tower
Trong trao đổi nhiệt chéo nhau tháp giải nhiệt (hình 7.3), các quạt cũng được đặt nằm ở phía dưới ngay lối ra đầu tháp Được đặt ở đỉnh tương tự nơi cửa thoát không khí Không khí đi vào tháp từ miệng gió hai bên và di chuyển theo chiều ngang thông qua nơi lắp đầy và lối dẫn vào thiết bị xử
lí không khí Không khí sau đó là quay trở lên và cuối cùng thải ra ngoài tại lối ra trên đầu tháp Nước được phun từ các vòi phun, qua các tấm chắn phiá trên đỉnh tháp, và tạo thành dòng chảy chéo so với dòng không khí
Hình 7.3 quá trình trao đổi nhiệt chéo nhau trong tháp giải nhiệt
Trang 9In a counter flow forced draft cooling
tower ( fig 7.3 ), the fan is positioned
at the bottom air intake, that is, on the
upstream side of the fill Cooling
water sprays over the fill from the top
and fall down to the water basin Air
is forced across the fill and comes in
direct contact with the water Because
of the evaporation of the water, its
temperature gradually decreases as it
flow down along the fill in a
counter-flow arrangement with air In the
air-stream, large water droplets are
intercepted near the air exit by the
eliminator Finally, the air-stream
containing drift is discharged at the
top opening
Tháp giải nhiệt trao đổi nhiệt ngược dòng, hình 7.3a, vị trí quạt làm mát đặt ở phía dưới , đó là nằm phía trên của phin lọc (tổ ong) , nước được phun làm mát đổ từ trên rơi xuống phin lọc (tổ ong) và rơi xuống bể chứa Nước trao đổi với không khí bằng đối lưu cưỡng bức Không khí được hút từ dưới lên làm mát nước, bởi vì sự bay hơi của nước, nhiệt độ của nó giảm dần khi nó chảy xuống trao đổi nhiệt với không khí Trong thành phần không khí làm mát nước tại đỉnh tháp lối ra của không khí sau khi giải nhiệt nước. Cuối cùng thành phần không khí trôi dạt được đẩy ra ngoài thông qua cửa phía trên.
Trang 10Vocabulary Phonetic Nghĩa tiếng Việt
***********************************************************************
The end of the selection