(NB) Sau khi học xong Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt lạnh và điều hòa không khí này, người học có khả năng: Trình bày được các khái niệm, định nghĩa về truyền nhiệt, chất môi giới, chu trình nhiệt động học, quá trình hóa hơi đẳng áp, quá trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt, quá trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt, các quy luật truyền nhiệt
Trang 1Y BAN NHÂN DÂN T NH BR – VT
TRƯỜNG CAO Đ NG NGHẲ Ề
GIÁO TRÌNHMÔN H C Ọ C S K THU T NHI T L NH Ơ Ở Ỹ Ậ Ệ Ạ
Trang 2Bà R a – Vũng Tàu, năm 201 ị 6
Trang 3TUYÊN B B N QUY NỐ Ả Ề
Tài li u này thu c lo i sách giáo trình nên các ngu n thông tin có thệ ộ ạ ồ ể
được phép dùng nguyên b n ho c trích dùng cho các m c đích v đào t o vàả ặ ụ ề ạ tham kh o.ả
M i m c đích khác mang tính l ch l c ho c s d ng v i m c đích kinhọ ụ ệ ạ ặ ử ụ ớ ụ doanh thi u lành m nh s b nghiêm c m.ế ạ ẽ ị ấ
Trang 4L I GI I THI UỜ Ớ Ệ
Đ th c hi n biên so n ể ự ệ ạ giáo trình c s k thu t nhi t l nh và đi u ơ ở ỹ ậ ệ ạ ềhòa không khí trình đ CĐN, ở ộ giáo trình c s k thu t nhi t l nh và đi u ơ ở ỹ ậ ệ ạ ềhòa không khí là m t trong nh ng giáo trình môn h c đào t o c s độ ữ ọ ạ ơ ở ược biên
so n theo n i dung chạ ộ ương trình khung được B Lao đ ng Thộ ộ ương binh và
Xã h i phê duy t. N i dung biên so n ng n g n, d hi u, tích h p ki n th c ộ ệ ộ ạ ắ ọ ễ ể ợ ế ứ
và k năng ch t ch v i nhau, logíc. ỹ ặ ẽ ớ
Khi biên so n, nhóm biên so n đã c g ng c p nh t nh ng ki n th c ạ ạ ố ắ ậ ậ ữ ế ứ
m i có liên quan đ n n i dung chớ ế ộ ương trình đào t o và phù h p v i m c tiêu ạ ợ ớ ụđào t o, n i dung lý thuy t và th c hành đạ ộ ế ự ược biên so n g n v i nhu c u ạ ắ ớ ầ
th c t trong s n xu t đ ng th i có tính th c ti n cao. N i dung giáo trình ự ế ả ấ ồ ờ ự ễ ộ
được biên so n v i dung lạ ớ ượng th i gian đào t o 120 gi ờ ạ ờ
Trong quá trình s d ng giáo trình, tu theo yêu c u cũng nh khoa h cử ụ ỳ ầ ư ọ
và công ngh phát tri n có th đi u ch nh th i gian và b sung nh ng ki nệ ể ể ề ỉ ờ ổ ữ ế
th c m i cho phù h p v iứ ớ ợ ớ đi u ki n c s v t ch t và trang thi t b c aề ệ ơ ở ậ ấ ế ị ủ
trường.
M c dù đã c g ng t ch c biên so n đ đáp ng đặ ố ắ ổ ứ ạ ể ứ ược m c tiêu đàoụ
t o nh ng không tránh đạ ư ược nh ng khi m khuy t. R t mong nh n đữ ế ế ấ ậ ược đóng góp ý ki n c a các th y, cô giáo, b n đ c đ nhóm biên so n s hi u ch nhế ủ ầ ạ ọ ể ạ ẽ ệ ỉ hoàn thi n h n. Các ý ki n đóng góp xin g i v Trệ ơ ế ử ề ường Cao đ ng ngh t nhẳ ề ỉ
Trang 5M C L C Ụ Ụ
TUYÊN B B N QUY NỐ Ả Ề
1 BÀI 1
11 NHI T Đ NG K THU TỆ Ộ Ỹ Ậ
11 1.Ch t môi gi i và các thông s tr ng thái c a ch t môi gi i ấ ớ ố ạ ủ ấ ớ
11 1.1. Các khái ni m và đ nh nghĩa ệ ị
11 1.2.Ch t môi gi i và các thông s tr ng thái c a ch t môi gi i ấ ớ ố ạ ủ ấ ớ
14 Hình 1.1 – Mô hình các th c a v t ch t ể ủ ậ ấ
14 2.2. Quá trình hoá h i đ ng áp ơ ẳ
14 2.3. Các đ ườ ng gi i h n và các mi n tr ng thái c a n ớ ạ ề ạ ủ ướ c và h i; ơ
3.2. Quá trình l u đ ng và ti t l u ư ộ ế ư
18 3.3. Quá trình l u đ ng ư ộ
19
4. Chu trình nhi t đ ng c a máy l nh và b m nhi t ệ ộ ủ ạ ơ ệ
20 4.1. Khái ni m và đ nh nghĩa chu trình nhi t đ ng ệ ị ệ ộ
20 4.2. Chu trình nhi t đ ng c a máy l nh và b m nhi t ệ ộ ủ ạ ơ ệ
20 4.3. Chu trình máy l nh h p th ạ ấ ụ
23 Câu 3: Hãy nêu khái ni m, các lo i các quá trình nhi t đ ng c b n c a h i, chu ệ ạ ệ ộ ơ ả ủ ơ trình nhi t đ ng c a máy l nh và b m nhi t ệ ộ ủ ạ ơ ệ
24 BÀI 2
25 TRUY N NHI TỀ Ệ
25
1. D n nhi t ẫ ệ
26 1.1. Các khái ni m và đ nh nghĩa ệ ị
26
Trang 627 2.2. Các nhân t nh h ố ả ưở ng t i trao đ i nhi t đ i l u ớ ổ ệ ố ư
30 3.2. Dòng nhi t trao đ i b ng b c x gi a các v t ệ ổ ằ ứ ạ ữ ậ
30 3.3. B c x c a m t tr i (n ng) ứ ạ ủ ặ ờ ắ
30
4. Truy n nhi t và thi t b trao đ i nhi t ề ệ ế ị ổ ệ
31 4.1. Truy n nhi t t ng h p ề ệ ổ ợ
31 4.2. Truy n nhi t qua vách ề ệ
31 4.3. Truy n nhi t qua vách ph ng và vách tr ề ệ ẳ ụ
31 4.4. Truy n nhi t qua vách có cánh ề ệ
32 4.5. Tăng c ườ ng truy n nhi t và cách nhi t ề ệ ệ
32 4.6. Thi t b trao đ i nhi t ế ị ổ ệ
32 BÀI 3
34 KHÁI NI M V K THU T L NHỆ Ề Ỹ Ậ Ạ
34 1.Y nghia cua ky thuât lanh trong đ i sông va ky thuât ́ ̃ ̉ ̃ ̣ ̣ ơ ̀ ́ ̀ ̃ ̣
34 2.Cac ph ́ ươ ng phap lam lanh nhân tao ́ ̀ ̣ ̣
39 Làm l nh b ng quá trình bi n đ i pha: ạ ằ ế ổ
39 Làm l nh b ng quá trình gi n n đo n nhi t: ạ ằ ả ở ạ ệ
39 Làm l nh b ng hi u ng ti t l u: ạ ằ ệ ứ ế ư
39 Làm l nh b ng hi u ng xoáy ạ ằ ệ ứ
39 Làm l nh b ng hi u ng nhi t đi n: ạ ằ ệ ứ ệ ệ
39 Làm l nh b ng hi u ng t : ạ ằ ệ ứ ừ
40 BÀI 4
41 MÔI CH T L NH VÀ CH T T I L NHẤ Ạ Ấ Ả Ạ
41 1.Các môi ch t và ch t t i l nh th ấ ấ ả ạ ườ ng dùng trong k thu t l nh ỹ ậ ạ
42
Trang 71. 1.Các môi ch t l nh th ấ ạ ườ ng dùng trong k thu t l nh ỹ ậ ạ
43 2.2.Bài t p v ch t t i l nh ậ ề ấ ả ạ
43 BÀI 5
45 CÁC H TH NG L NH DÂN D NGỆ Ố Ạ Ụ
45 1.H th ng l nh v i m t c p nén ệ ố ạ ớ ộ ấ
45 1.1.S đ 1 c p nén đ n gi n ơ ồ ấ ơ ả
45 1.2.S đ có quá nhi t h i hút ơ ồ ệ ơ
45 Hình 5.2 S đ có quá nhi t h i hút ơ ồ ệ ơ
46 1.3.S đ có quá l nh l ng và h i nhi t ơ ồ ạ ỏ ồ ệ
46 2.S đ 2 c p nén có làm mát trung gian ơ ồ ấ
46 3.Các s đ khác ơ ồ
46 4.Bài t p ậ
46 BÀI 6
47 MÁY NÉN L NHẠ
47
1. Khái ni m ệ
47 1.1. Vai trò c a máy nén l nh ủ ạ
47 1.2. Phân lo i máy nén l nh ạ ạ
47 Năng su t l nh ấ ạ
48
2. Máy nén pittông
48 2.1. Máy nén lí t ưở ng m t c p nén (không có không gian th a) ộ ấ ừ
2.2. C u t o và chuy n v n ấ ạ ể ậ
48 2.3. Các hành trình và đ th PV ồ ị
48 2.4. Máy nén có không gian th a ừ
48 2.5. Năng su t nén V khi có không gian th a ấ ừ
48 2.6. Máy nén nhi u c p có làm mát trung gian ề ấ
48 2.7. C u t o và nguyên lý làm vi c ấ ạ ệ
48 2.8. Đ th PV. ồ ị
48 2.9. T s nén m i c p ỉ ố ở ỗ ấ
48 2.10. L i ích c a máy nén nhi u c p ợ ủ ề ấ
48
Trang 82.11. Bài t p tính toán máy nén piston ậ
48
3. Gi i thi u m t s ch ng lo i máy nén khác ớ ệ ộ ố ủ ạ
48 3.1. Máy nén rô to
48 3.2. Máy nén scroll (đĩa xo n) ắ
48 3.3. Máy nén tr c vít ụ
48 BÀI 7
50 1.2. Vai trò c a thi t b trong h th ng l nh ủ ế ị ệ ố ạ
50 1.3. Các ki u thi t b ng ng t th ể ế ị ư ụ ườ ng g p ặ
51 1.4. Tháp gi i nhi t ả ệ
51 Hình 7.1 – Tháp gi i nhi t ả ệ
51 1.5. Thi t b bay h i ế ị ơ
51 1.6. Vai trò c a thi t b trong h th ng l nh ủ ế ị ệ ố ạ
51 1.7. Các ki u thi t b bay h i th ể ế ị ơ ườ ng g p ặ
51
2. Thi t b ti t l u (gi m áp) ế ị ế ư ả
51 2.1. Gi m áp b ng ng mao ả ằ ố
51 2.2. Van ti t l u ế ư
51
Đ i v i các máy có năng su t l nh l n đ gi m áp suát và nhi t đ t dàn ố ớ ấ ạ ớ ể ả ệ ộ ừ nóng đ n dàn l nh ng ế ạ ườ i ta dùng van ti t l u. Van ti t l u th c ch t là van có ế ư ế ư ự ấ
ti t di n r t nh , khi ga l ng l nh qua đó, áp su t và nhi t đ đ ế ệ ấ ỏ ỏ ạ ấ ệ ộ ượ c gi m ả
xu ng. Đ đi u ch nh nhi t đ , ng ố ể ề ỉ ệ ộ ườ i ta có th thay đ i ti t di n c a van. ể ổ ế ệ ủ
3. Các thi t b t đ ng và b o v c a h th ng l nh ế ị ự ộ ả ệ ủ ệ ố ạ
51 3.1. T đ ng đi u ch nh năng su t l nh ự ộ ề ỉ ấ ạ
51 3.2. Các thi t b b o v chính ế ị ả ệ
51 BÀI 8
52 KHÔNG KHÍ MẨ
52
1. Các thông s tr ng thái c a không khí m ố ạ ủ ẩ
53 1.1. Thành ph n c a không khí m ầ ủ ẩ
53 1.2. Các thông s tr ng thái c a không khí m ố ạ ủ ẩ
53
Trang 92. Đ th Id và dt c a không khí m ồ ị ủ ẩ
54 2.1. Đ th Idz ồ ị
54 2.2. Đ th dt ồ ị
55
3. M t s quá trình c a không khí m khi ĐHKK ộ ố ủ ẩ
56 3.1 Quá trình thay đ i tr ng thái c a không khí . ổ ạ ủ
56 3.2 Quá trình hòa tr n hai dòng không khí. ộ
57
4. Bài t p v s d ng đ th ậ ề ử ụ ồ ị
58 Bài 9
59 KHÁI NI M V ĐI U HÒA KHÔNG KHÍỆ Ề Ề
59
1. Khái ni m v thông gió và ĐHKK ệ ề
59 1.1. Thông gió là gì
59 1.2. Khái ni m v ĐHKK ệ ề
59 1.3. Khái ni m v nhi t th a và t i l nh c n thi t c a công trình ệ ề ệ ừ ả ạ ầ ế ủ
59 3.2. Phân lo i h th ng ĐHKK ạ ệ ố
60
4. Các ph ươ ng pháp và thi t b x lý không khí ế ị ử
61 4.1. Làm l nh không khí ạ
62 4.2. S ưở ấ i m
62 4.3. Kh m ử ẩ
62 4.4. Tăng m ẩ
62 4.5. L c b i và tiêu âm ọ ụ
62 BÀI 10
1.2. Các hình th c c p gió và th i gió ứ ấ ả
63 1.3. Các ki u mi ng c p và mi ng h i ể ệ ấ ệ ồ
63
2. Đ ườ ng ng gió ố
64 2.1. C u trúc c a h th ng ấ ủ ệ ố
64 2.2. Các lo i tr kháng th y l c c a đ ạ ở ủ ự ủ ườ ng ng ố
64
Trang 103. Qu t gió ạ
64 3.1. Phân lo i qu t gió ạ ạ
64 3.2. Đ ườ ng đ c tính c a qu t và đi m làm vi c trong m ng đ ặ ủ ạ ể ệ ạ ườ ng ng ố
4. Bài t p v qu t gió và tr kháng đ ậ ề ạ ở ườ ng ng ố
65 BÀI 11
66 CÁC PH N T KHÁC C A H TH NG ĐI U HÒA KHÔNG KHÍẦ Ử Ủ Ệ Ố Ề
1. Khâu t đ ng đi u ch nh nhi t đ và đ m trong phòng ự ộ ề ỉ ệ ộ ộ ẩ
66 1.1. T đ ng đi u ch nh nhi t đ ự ộ ề ỉ ệ ộ
66 1.2. T đ ng đi u ch nh đ m trong m t s h th ng ĐHKK công ngh ự ộ ề ỉ ộ ẩ ộ ố ệ ố ệ
2. L c b i và tiêu âm trong ĐHKK ọ ụ
67 2.1. Tác d ng c a l c b i ụ ủ ọ ụ
67 2.2. Ti ng n khi có ĐHKK nguyên nhân và tác h i ế ồ ạ
67
3 Cung c p n ấ ướ c cho ĐHKK
67 3.1. Các s đ cung c p n ơ ồ ấ ướ ạ c l nh cho h th ng Water Chiller ệ ố
69 TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
69
Trang 11C S K THU T NHI TL NH & ĐI U HÒA KHÔNG KHÍƠ Ở Ỹ Ậ Ệ Ạ Ề
Mã s môn h c: MĐ11ố ọ
Th i gian môn h c: 120hờ ọ (Lý thuy t: 30h; Th c hành: ế ự 90h)
I. V trí tính ch t mô đun: ị ấ
Là môn h c c s k thu t chuyên nghành, chu n b các ki n th c c nọ ơ ở ỹ ậ ẩ ị ế ứ ầ thi t cho các ph n h c k thu t chuyên môn ti p theo.ế ầ ọ ỹ ậ ế
II. M c tiêu mô đun:ụ Sau khi hoc xong mô đun nay, ng ̣ ̀ ươ i hoc co kha năng:̀ ̣ ́ ̉
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac khai niêm, đinh nghia vê truyên nhiêt, chât môi gi i,́ ́ ̣ ̣ ̃ ̀ ̀ ̣ ́ ơ ́chu trinh nhiêt đông hoc, qua trinh hoa h i đăng ap, quá trinh nhiêt đông cuà ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ́ ơ ̉ ́ ̀ ̣ ̣ ̉ may lanh va b m nhiêt, qua trinh nhiêt đông cua may lanh va b m nhiêt, cać ̣ ̀ ơ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ơ ̣ ́ quy luât truyên nhiêṭ ̀ ̣
Giai thich đ̉ ́ ược qua trinh l u đông va tiêt l u.́ ̀ ư ̣ ̀ ́ ư
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac khai niêm va đinh nghia vê truyên nhiêt.́ ́ ̣ ̀ ̣ ̃ ̀ ̀ ̣
Trang 12Trinh bay đ̀ ̀ ược cac khai niêm v k thu t Nhi tL nh, nguyên lý làḿ ́ ̣ ề ỹ ậ ệ ạ
vi c c a máy l nh và các quy lu t truy n nhi t c b n.ệ ủ ạ ậ ề ệ ơ ả
Mô t đả ượ ấ ạc c u t o, nguyên lý làm vi c c a máy nén l nh thông d ngệ ủ ạ ụ
Nh n d ng và trình bày đậ ạ ược ch c năng các thi t b trong h th ng ứ ế ị ệ ố
l nh, đi u hoà không khí.ạ ề
Trình bày được khái ni m v không khí m, ệ ề ẩ k thu t đi u hoà khôngỹ ậ ề khí và các quá trình, nguyên lý làm vi c c a h th ng đi u hoà không khí. ệ ủ ệ ố ề
Tính toán được ph t i l nh và đi u hoà không khí đ n gi n.ụ ả ạ ề ơ ả
Phân tích được hi n tệ ượng trao đ i khí trong phòng.ổ
Trình bày được ch c năng c a h th ng v n chuy n khí.ứ ủ ệ ố ậ ể
Ý nghĩa c a k thu t l nh trong đ i s ng và k thu t.ủ ỹ ậ ạ ờ ố ỹ ậ
C n th n, t m , t ch c n i làm vi c g n gàng, ngăn n p và có kh ẩ ậ ỷ ỉ ổ ứ ơ ệ ọ ắ ảnăng làm vi c nhóm.ệ
Trang 13Ki m tra (bài 811)ể 2 LT
BÀI 1 NHI T Đ NG K THU TỆ Ộ Ỹ Ậ
M c tiêu: ụ
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac khai niêm, đinh nghia vê chât môi gi i va chu trinh nhiêt́ ́ ̣ ̣ ̃ ̀ ́ ớ ̀ ̀ ̣ đông hoc.̣ ̣
Tinh toan đ́ ́ ược nhiêt ḷ ượng theo nhiêt dung riêng̣
Trinh bay đ̀ ̀ ược qua trinh hoa h i đăng ap.́ ̀ ́ ơ ̉ ́
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac qua trinh nhiêt đông c ban cua h í ́ ̀ ̣ ̣ ơ ̉ ̉ ơ
Xac đinh đ́ ̣ ược cac thông sô cua h i băng bang va đô thi lgph.́ ́ ̉ ơ ̀ ̉ ̀ ̀ ̣
Giai thich đ̉ ́ ược qua trinh l u đông va tiêt l ú ̀ ư ̣ ̀ ́ ư
Trinh bay đ̀ ̀ ược qua trinh nhiêt đông cua may lanh va b m nhiêt.́ ̀ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ơ ̣
Trang 14khớ t o hành do chỏy nhiờn li u (khúi), trong mỏy h i nạ ệ ơ ước ch t mụi gi i là h i ấ ớ ơ
nước. Trong mỏy l nh ch t mụi gi i là cỏc h p ch t h u c nh Frờụn: R12, ạ ấ ớ ợ ấ ữ ơ ưR22, R134a, NH3…
1.2.Ch t mụi gi i và cỏc thụng s tr ng thỏi c a ch t mụi gi iấ ớ ố ạ ủ ấ ớ
Ch t mụi gi i thấ ớ ường dựng là khớ, l ng ho c h i. Ch t khớ là cỏc ch t mà ỏ ặ ơ ấ ấ
tr ng thỏi c a nú r t xa th l ng. Trong quỏ trỡnh ho t đ ng c a ch t mụi gi i ạ ủ ấ ể ỏ ạ ộ ủ ấ ớ
d ng khớ nú khụng cú s chuy n pha cú nghĩa là nú luụn luụn th khớ. Vớ d : ạ ự ể ở ể ụ
Ch t mụi gi i trong đ ng c đ t trong là ch t khớ, t lỳc hỳt vào mỏy đ n lỳc x ấ ớ ộ ơ ố ấ ừ ế ả
ra đ u d ng khớ.ề ở ạ
H i v b n ch t cũng gi ng th khớ nh ng h i t n t i g n th l ng nờn trong ơ ề ả ấ ố ể ư ơ ồ ạ ầ ể ỏquỏ trỡnh ho t đ ng c a nú trong thi t b cú lỳc nú chuy n thành th l ng vớ d : ạ ộ ủ ế ị ể ể ỏ ụMụi ch t l nh trong mỏy l nh lỳc vào và ra kh i mỏy nộn là h i, qua giàn ng ng ấ ạ ạ ỏ ơ ư
s ng ng t l i thành th l ng sau đú qua van ti t l u m t ph n hoỏ h i và qua ẽ ư ụ ạ ể ỏ ế ư ộ ầ ơgiàn bay h i toàn b mụi ch t chuy n thành h i.ơ ộ ấ ể ơ
V cụng d ng ch t mụi gi i cú th chia ra hai lo i: ch t mụi gi i sinh cụng làm ề ụ ấ ớ ể ạ ấ ớ
vi c trong mỏy nhi t. Ch t mụi gi i sinh cụng cú th là d ng khớ ho c h i. Ch t ệ ệ ấ ớ ể ạ ặ ơ ấmụi gi i sinh cụng làm vi c nhi t đ cao, hàng trăm đ đ n hàng nghỡn đ ớ ệ ở ệ ộ ộ ế ộ
Ch t mụi gi i làm l nh làm vi c trong mỏy l nh (ngấ ớ ạ ệ ạ ười ta cũn g i là tỏc nhõn ọ
l nh). Ch t mụi gi i làm l nh cú th là h i ho c khớ. Ch t mụi gi i làm l nh ạ ấ ớ ạ ể ơ ặ ấ ớ ạ(mụi ch t l nh) làm vi c nhi t đ th p trong ph m vi t h n trăm đ (0C). ấ ạ ệ ở ệ ộ ấ ạ ừ ơ ộ
Ph n l n cỏc mỏy l nh hi n nay dựng mụi ch t d ng h i nh Amoniac (NH3) ầ ớ ạ ệ ấ ạ ơ ư
1.3.Nhi t dung riờng và tớnh nhi t lệ ệ ượng theo nhi t dung riờng ệ
a Định nghĩa nhiệt dung riêng.
Nhiệt dung riêng là nhiệt lợng cần thiết để làm thay đổi nhiệt độ của một đơn vị vật thể là 10C theo một quá trình nhất định
b Các loại nhiệt dung riêng
Căn cứ đơn vị đo có 3 loại nhiệt dung riêng
Trang 15- Nhiệt dung riêng khối lợng: C [KJ/KgK]
- Nhiệt dung riêng thể tích: C [KJ/m3
ttK]
- Nhiệt dung riêng mol: C [KJ/KmolK]
Căn cứ quá trình ta có
- Nhiệt dung riêng đẳng tích: Ký hiệu Cv
- Nhiệt dung riêng đẳng áp: Ký hiệu Cp
- Nhiệt dung riêng của quá trình bất kỳ Cn
c Tính nhiệt theo nhiệt dung riêng
Biết nhiệt dung riêng trong một quá trình ta có thể tính nhiệt theo công thức:
Q = C.G T = C.G (T2 - T1) KJTrong đó:
C là nhiệt dung riêng của quá trình đó
G là khối lợng chất môi giới tham gia vào quá trình
T1, T2 là nhiệt độ đầu và cuối quá trình
Ví dụ: Nung nóng 10kg không khí trong bình kín (đẳng tích) từ nhiệt độ 200C đến nhiệt độ 1200C, cần cung cấp nhiệt lợng là:
Q = Cv G (T2 - T1)
Cv là nhiệt dung riêng trong quá trình đẳng tích Cv = 4,72 KJ/KgK
Q = 0,72.10.(120 - 20) = 720 KJ
B ng Tra Nhi t Dung Riờng C a M t S Ch tả ệ ủ ộ ố ấ
Trang 162.H i và cỏc thụng s tr ng thỏi c a h i.ơ ố ạ ủ ơ
2.1. Cỏc th (pha) c a v t ch t ể ủ ậ ấ
Bao g m r n và l ng: ồ ắ ỏ
Hỡnh 1.1 – Mụ hỡnh cỏc th c a v t ch tể ủ ậ ấ2.2. Quỏ trỡnh hoỏ h i đ ng ỏpơ ẳ
Quá tình đẳng áp xảy ra trong điều kiện áp suất không đổi Nếu ta cung cấp nhiệt cho chất lỏng trong quá trình đẳng áp thì chất lỏng sẽ sôi, hóa hơi và nhiệt độ hơi tăng lên thành hơi quá nhiệt Trong quá trình cấp nhiệt đẳng áp thể tích tăng lên còn nhiệt độ tăng theo 3 giai đoạn: Giai
đoạn đầu nhiệt độ tăng từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ sôi, giai đoạn hóa hơi nhiệt độ không đổi và bằng nhiệt độ sôi sau khi lỏng đã hóa hơi hoàn toàn nếu tiếp tục cấp nhiệt thì nhiệt độ hơi tăng lên lớn hơn nhiệt
độ sôi gọi là hơi quá nhiệt Quá trình ngợc lại từ hơi quá nhiệt nếu bị làm lạnh đẳng áp thì nhiệt độ hạ xuống đến nhiệt độ sôi tiếp theo hơi nớc ng-
ng tụ thành lỏng sôi Nếu làm lạnh tiếp thì thành lỏng cha sôi Quá trình này tỏa nhiệt Vì vậy cần phải làm mát bằng nớc hay dùng không khí
Nhiệt trong quá trình đẳng áp là
Q = G (i2 - i1)
Trong đó:
i1 là entapin của lỏng cha sôi
i2 là entapin của hơi quá nhiệtQuá trình cấp nhiệt i2 > i1 thì Q > 0
Trang 17Qu¸ tr×nh táa nhiÖt i2 < i1 th× Q < 0.
2.3. Các đường gi i h n và các mi n tr ng thái c a nớ ạ ề ạ ủ ước và h i;ơ
Xét m t h tr ng thái cân b ng nhi t v i hai pha l ng và h i bãíoộ ệ ở ạ ằ ệ ớ ỏ ơ hòa . Cho h to nhi t, nhi t đ c a h gi m xu ng. Mu n cho h đ t tr ngệ ả ệ ệ ộ ủ ệ ả ố ố ệ ạ ạ thái cân b ng nhi t m i, áp su t c a h cũng ph i gi m theo. Ði m đ c tr ngằ ệ ớ ấ ủ ệ ả ả ể ặ ư cho tr ng thái cân b ng m i trên gi n đ (p,T) d ch v phía dạ ằ ớ ả ồ ị ề ưới
Hình 2.3: gi i h n và mi n tr ng thái c a n ớ ạ ề ạ ủ ướ c và h i ơ
Trang 182.4. Cỏch xỏc đ nh cỏc thụng s c a h i b ng b ng và đ th lgpưhị ố ủ ơ ằ ả ồ ị
Đ th Mollier (đ c là Mụưliườ) là đ th bi u di n tr ng thỏi gas l nh theo ỏpồ ị ọ ộ ị ể ễ ạ ạ
Trang 19su t (thang logarit tr c tung) và entanpyấ ụ (thang tuy n tính tr c hoành) nên cònế ụ
g i là đ th lgph. Đ th do nhà bác h c ngọ ồ ị ồ ị ọ ười Đ c Mollier xây d ng năm 1912ứ ự
tr ng đ i h c K thu t Dresden
Trên đ th Mollier bi u di n 5 thông s tr ng thái là:ồ ị ể ễ ố ạ
1. Áp su t, đ n v bar ho c Mpa, ký hi u p.ấ ơ ị ặ ệ
2. Nhi t đ , đ n v ˚C, ký hi u t.ệ ộ ơ ị ệ
3. Entanpy, đ n v kJ/kg, ký hi u hơ ị ệ
4. Entropy, đ n v kJ/kgK, ký hi u sơ ị ệ
5. Th tích riêng, đ n vin m3/kg, ký hi u v.ể ơ ệ
Ngoài ra còn đường x = const là thành ph n h i không đ i trong h n h p h iầ ơ ổ ỗ ợ ơ m
ẩ
Ưu đi m c a đ th Mollierể ủ ồ ị
Khi bi t 2 thông s b t k ta có th xác đ nh đế ố ấ ỳ ể ị ược đi m tr ng thái duy nh tể ạ ấ (n u trong vùng h i m ph i thêm x) và t đó có th xác đ nh đế ở ơ ẩ ả ừ ể ị ược các thông
s còn l i m t cách d dàng.ố ạ ộ ễ
Bi u di n chu trình l nh trên đ th Molliet r t d n gi n.ể ễ ạ ồ ị ấ ơ ả
Các thông s c a chu trình nh năng su t l nh riêng, công nén riêng, nhi t đố ủ ư ấ ạ ệ ộ dàn ng ng xác đ nh r t d dàng trên đ th Mollier
Căn c vào ác sai l ch gi a áp su tứ ệ ữ ấ và nhi t đ thi t k lý thuy t trên đ thệ ộ ế ế ế ồ ị Mollier, và áp su t, nhi t đ đo đấ ệ ộ ược trong th c t v n hành, ta có th d dàngự ế ậ ể ễ chu n đoán đẩ ược b nh c a máy và đ ra các bi n pháp s a ch a h u hi u.ệ ủ ề ệ ữ ữ ữ ệ Chính vì v y, đ th Mollier không nh ng c n thi t đ i v i các k s thi t kậ ồ ị ữ ầ ế ố ớ ỹ ư ế ế
mà cũng c n thi t đ i v i ngầ ế ố ớ ườ ậi v n hành, s a ch a h th ng l nh. Các hìnhử ử ệ ố ạ
dưới gi i thi u đ th Mollier c a các môi ch t l nh R12ớ ệ ồ ị ủ ấ ạ
3. Các quá trình nhi t đ ng c b n c a h iệ ộ ơ ả ủ ơ
3.1. Các quá trình nhi t đ ng c b n c a h i trên đ th lgphệ ộ ơ ả ủ ơ ồ ị
Trang 20Hình 1.4 Đ ườ ng l ng và h i bão hòa ỏ ơ
C D: Đ ườ ng l ng bão hòa; C E: Đ ỏ ườ ng h i bão hòa; DE: Quá trình bay h i; ơ ơ
E'D': Quá trình ng ng t ; Vùng quá l nh l ng; Bên trái; Vùng h i m; gi a; ư ụ ạ ỏ ơ ẩ Ở ữ
Vùng h i quá nhi t; bên ph i trên đ th p h ơ ệ ả ồ ị
Đi m t i h n c a m t s ga l nh đ ể ớ ạ ủ ộ ố ạ ượ c gi i thi u trên b ng 1 ớ ệ ả
mu n hóa l ng đố ỏ ược CO2, nhi t đ ph i h xu ng dệ ộ ả ạ ố ưới 31˚C. Mu n hóa l ngố ỏ
được không khí, nhi t đ không khí nén ph i th p h n 140.7˚C ệ ộ ả ấ ơ
Áp su t t i h n là áp su t bão hòa c a đi m t i h n.ấ ớ ạ ấ ủ ể ớ ạ
3.2. Quá trình l u đ ng và ti t l uư ộ ế ư
Trang 21Hình 1.5 – S đ h th ng l nh c b n ơ ồ ệ ố ạ ơ ảMôi ch t đấ ược MN nén lên t i nhi t đ ng ng t tk qua TBNT s chuy n tr ng ớ ệ ộ ư ụ ẽ ể ạthái t h i sang l ng đừ ơ ỏ ược chuy n xu ng van ti t l u môi ch t đi c ti t l u ể ố ế ư ấ ệ ế ư
xu ng nhi t đ bay h i và áp su t bay h i và đố ệ ộ ơ ấ ơ ược đ a vào TBBH, đâu môi ư ở
ch t trao đ i nhi t v i s n ph m làm l nh chuy n tr ng thái t l ng sang h i vàấ ổ ệ ớ ả ẩ ạ ể ạ ừ ỏ ơ
được máy nén hút v bu ng hút. ề ố
3.3 Quá trình lưu động
Là quá trình môi ch t l u đ ng trong h th ng lanh ấ ư ộ ệ ố
Hình 1.6 – H th ng l nh c b n ệ ố ạ ơ ả 3.4. Quá trình ti t l uế ư
Là quá trình môi ch t l nh qua van ti t l u ti t l u xu ng nhi t đ sôi (to) vàấ ạ ế ư ế ư ố ệ ộ
áp su t bay h i (Po)ấ ơ
Trang 224.2. Chu trỡnh nhi t đ ng c a mỏy l nh và b m nhi tệ ộ ủ ạ ơ ệ
Chu trỡnh nhi t đ ng c a b m nhi tệ ộ ủ ơ ệ
a Hoạt động của chu trình.
Trong lò hơi ngời ta đốt nhiên liệu Nhiệt tỏa ra sẽ cung cấp cho nớc nhiệt Q1 để làm cho nớc hóa hơi và quá nhiệt thành hơi quá nhiệt trong điều kiện đẳng áp Hơi quá nhiệt đến tuốc bin giãn nở sinh công L1, hơi thoát ra khỏi tuốc bin vào bình ngng, ở đây hơi nớc nhả nhiệt Q2 cho nớc làm mát và nó ngng tụ đẳng áp thành nớc Nớc ng-
ng sẽ đợc bơm nớc đa trở lên lò hơi Quá trình trong bơm là nén
đoạn nhiệt nhận công L2 quá trình xảy ra liên tục chất môi giới thực hiện các quá trình biến đổi liên tục và khép kín chiều chuyển động môi
Trang 23chất theo chiều kim đồng hồ nên chu trình này gọi là chu trình thuận chiều Kết quả đã biến một phần nhiệt của nhiên liệu Q1 thành công L1
Đồng thời luôn luôn phải thải nhiệt Q2 vào môi trờng nh vậy nhiệt độ nhiên liệu đa vào chu trình là Q1, thải ra mất Q2 phần sử dụng hữu ích để biến thành công là L ct Q 1 Q 2
b Hiệu suất nhiệt của chu trình
Để đánh giá hiệu quả của chu trình ta dùng hiệu suất nhiệt
2 ctt
a Khái niệm về máy lạnh.
Máy lạnh là thiết bị tiêu tốn năng lợng (công) để đa nhiệt từ nguồn lạnh (có nhiệt độ thấp) đến thải vào môi trờng (nguồn nóng có nhiệt độ cao) Ví dụ tủ lạnh có nhiệm vụ đa nhiệt từ trong tủ ra nhả vào môi trờng
có vậy mới duy trì nhiệt độ thấp trong tủ Máy điều hòa nhiệt độ có nhiệm vụ đa nhiệt từ phòng điều hòa có nhiệt độ thấp đến giàn nóng nhiệt độ cao để thải vào môi trờng
đẳng áp thành lỏng có áp suất p3 =p2 và nhiệt độ T3 < T2 Môi chất lỏng có
áp suất p3 nhiệt độ T3 qua van tiết lu thực hiện quá trình tiết lu làm áp suát
Trang 24giảm đến p4 nhiệt độ giảm đến T4 và một phần lỏng hóa hơi Hỗn hợp lỏng + hơi này vào buồng lạnh, môi chất lỏng tiếp tục hóa hơi đẳng áp và nhận nhiệt Q2 trong buồng lạnh Hơi môi chất thoát ra khỏi giàn hay hơi sẽ
đợc hút vào máy nén và lặp lại các quá trình trên Kết quả là: ta tiêu tốn công L ở máy nén và đa đợc nhiệt Q2 trong buồng lạnh đến giàn nóng thải
ra ngoài cho nớc làm mát hay không khí bên ngoài Nh vậy ta duy trì đợc nhiệt độ trong tủ lạnh ở nhiệt độ thấp so với môi trờng Trong máy lạnh chiều chuyển động của môi chất có chiều ngợc chiều kim đồng hồ (theo sơ đồ nguyên lý) nên ta gọi chu trình này là chu trình ngợc chiều
Kết quả ở máy lạnh là tiêu tốn công L nhận nhiệt Q2 ở buồng lạnh, nhả nhiệt Q1 ở giàn nóng vậy ta có
Hệ số làm lạnh luôn luôn dơng, có thể lớn hơn 1 và thực tế thờng lớn hơn 1 Chu trình có hệ số làm lạnh càng cao thì càng tốt
d Hệ số cấp nhiệt
Ngời ta có thể sử dụng máy lạnh để cấp nhiệt Ví dụ dùng máy điều hòa để sởi ấm trong mùa đông Máy lạnh dùng để cấp nhiệt gọi là bơm nhiệt Bơm nhiệt ngời ta sử dụng nguồn nóng Q1 và tiêu tốn công L để chạy máy nén Để đánh giá hiệu quả ta dùng hệ số cấp nhiệt
1
Q +1>1 L
Hệ số cấp nhiệt càng cao thì càng tốt Hiện nay ngời ta chế tạo nhiều máy điều hòa 2 chiều Về mùa hè ta dùng để điều hòa làm mát phòng Về mùa đông ta dùng làm bơm nhiệt để sởi ấm Nh vậy chỉ cần
Trang 25đổi thứ tự chuyển động môi chất để cho giàn lạnh trong nhà trở thành giàn nóng và ngợc lại.
4.3. Chu trỡnh mỏy l nh h p thạ ấ ụ
C u t o: ấ ạ Hỡnh 1.5 S đ nguyờn lý mỏy l nh h p th ơ ồ ạ ấ ụ
Hỡnh 1.5 mụ t nguyờn lý c u t o c a mỏy l nh h p th Cỏc thi t b ng ng ả ấ ạ ủ ạ ấ ụ ệ ị ư
t , ti t l u, bay h i và cỏc quỏ trỡnh 2ư3, 3ư4, 4ư1 gi ng nh mỏy l nh nộn h i.ụ ế ư ơ ố ư ạ ơ Riờng mỏy nộn nhi t cú cỏc thi t b bỡnh h p th , b m dung d ch, bỡnh sinh ệ ế ị ấ ụ ơ ị
h i và van ti t l u dung d ch b trớ nh hỡnh 1.5. Ngoài mụi ch t l nh trong ơ ế ư ị ố ư ấ ạ
Trang 26h th ng còn có dung d ch h p th làm nhi m v đ a môi ch t l nh t v trí ệ ố ị ấ ụ ệ ụ ư ấ ạ ừ ị
1 đ n v trí 2. Dung d ch s d ng thế ị ị ử ụ ường là amoni c/nắ ước và
nước/litibromua
Ho t đ ng:ạ ộ Dung d ch loãng trong bình h p th có kh năng h p th h i môiị ấ ụ ả ấ ụ ơ
ch t sinh ra bình bay h i đ tr thành dung d ch đ m đ c. Khi dung d ch trấ ở ơ ể ở ị ậ ặ ị ở thành đ m đ c s đậ ặ ẽ ược b m dung d ch b m lên bình sinh h i. đây dung ơ ị ơ ơ Ở
d ch đị ược gia nhi t đ n nhi t đ cao (đ i v i dung d ch amoni c/nệ ế ệ ộ ố ớ ị ắ ước
kho ng 130ả °C) và h i amoni c s thoát ra kh i dung d ch đi vào bình ng ng ơ ắ ẽ ỏ ị ư
t Do amoni c thoát ra, dung d ch tr thành dung d ch loãng, đi qua van ti t ụ ắ ị ở ị ế
l u dung d ch v bình h p th ti p t c chu k m i. đây, do v y có hai ư ị ề ấ ụ ế ụ ỳ ớ Ở ậvòng tu n hoàn rõ r t.ầ ệ
Vòng tu n hoàn dung d ch : HT – BDD – SH – TLDD và tr l i HTầ ị ở ạ
Vòng tu n hoàn môi ch t l nh 1 – HT – BDD – SH – 2 – 3 – 4 – 1.ầ ấ ạ
Trong th c t và đ i v i t ng lo i c p môi ch t : amoni c/nự ế ố ớ ừ ạ ặ ấ ắ ước ho c ặ
nước/litibromua cũng nh v i yêu c u h i nhi t đ c bi t máy có c u t o ư ơ ầ ồ ệ ặ ệ ấ ạkhác nhau
CÂU H I BÀI T P:Ỏ Ậ
Câu 1: Hãy nêu khái ni m, các lo i ch t môi gi i và các thông s tr ng thái c a ệ ạ ấ ớ ố ạ ủ
ch t môi gi i?ấ ớ
Câu 2: Hãy nêu khái ni m, các lo i H i và các thông s tr ng thái c a h i?ệ ạ ơ ố ạ ủ ơ
Câu 3: Hãy nêu khái ni m, các lo i các quá trình nhi t đ ng c b n c a h i, chu ệ ạ ệ ộ ơ ả ủ ơtrình nhi t đ ng c a máy l nh và b m nhi tệ ộ ủ ạ ơ ệ
YÊU C U V ĐÁNH GIÁ K T QU H C T P BÀI 1Ầ Ề Ế Ả Ọ Ậ
N i dung:ộ
+ V ki n th c: ề ế ứ Hi u đ ể ượ c s đ nguyên l c a h th ng l nh, ơ ồ ủ ệ ố ạ
. Hi u đ ể ướ c các th pha c a v t ch t ể ủ ậ ấ
+ V k năng: ề ỹ Áp d ng phù h p v i t ng lo i đ ng c , phù h p v i đ c ụ ợ ớ ừ ạ ộ ơ ợ ớ ặ tính, tr ng thái làm vi c c a h th ng s n xu t ạ ệ ủ ệ ố ả ấ
Trang 27+ V thái đ : ề ộ Rèn luy n tính t m , chính xác, an toàn và v sinh công nghi p ệ ỷ ỉ ệ ệ
Phương pháp:
+ V ki n th c: Đ ề ế ứ ượ c đánh giá b ng hình th c ki m tra vi t, tr c nghi m ằ ứ ể ế ắ ệ
BÀI 2 TRUY N NHI TỀ Ệ
M c tiêu: ụ
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac khai niêm va đinh nghia vê truyên nhiêt.́ ́ ̣ ̀ ̣ ̃ ̀ ̀ ̣
Phân tich đ́ ược qua trinh trao đôi nhiêt đôi l u, trao đôi nhiêt b c xá ̀ ̉ ̣ ́ ư ̉ ̣ ứ ̣
Trinh bay đ̀ ̀ ược cac quy luât truyên nhiêt́ ̣ ̀ ̣
N i dung chính:ộ
Trang 281. D n nhi tẫ ệ
1.1. Các khái ni m và đ nh nghĩaệ ị
Là quá trình trao đ i nhi t gi a các v t hay các ph n c a v t có nhi t đ khácổ ệ ữ ậ ầ ủ ậ ệ ộ nhau khi ti p xúc tr c ti p v i nhau.ế ự ế ớ
Nhi t ch truy n t v t có nhi t đ cao sang v t có nhi t đ th p.ệ ỉ ề ừ ậ ệ ộ ậ ệ ộ ấ
Hi n tệ ượng d n nhi t đ n thu n ch x y ra trong ch t r n (Tr ng thái tĩnh)ẫ ệ ơ ầ ỉ ả ấ ắ ạ
N u ta dùng m hàn đ t nóng m t thanh đ ng ( hình 1.17) thì trế ỏ ố ộ ồ ở ước h t đ u A ế ầ
s nóng lên sau đó nhi t s truy n t A đ n B b ng d n nhi t.ẽ ệ ẽ ề ừ ế ằ ẫ ệ
Hình 1.17 D n nhi t t đ u A đ n đ u B c a thanh kim lo i.ẫ ệ ừ ầ ế ầ ủ ạ
1.2. Dòng nhi t n đ nh d n qua vách ph ng và vách trệ ổ ị ẫ ẳ ụ
D n nhi t qua vách ph ng: ẫ ệ ẳ
a Qua vách ph ng m t l p ẳ ộ ớ
Xét s truy n nhi t qua m t vách ph ng đ ng ch t có b dày ự ề ệ ộ ẳ ồ ấ ề , có h sệ ố
d n nhi t ẫ ệ B m t trái có nhi t đ là tề ặ ệ ộ 2 ( t1>t2). Theo nguyên lý truy n nhi t sề ệ ẽ
có s truy n nhi t t b m t trái t i b m t ph i xuyên qua vách.ự ề ệ ừ ề ặ ớ ề ặ ả
– M t đ dòng nhi t theo đ nh lu t Furie:ậ ộ ệ ị ậ
R
t R
t t t t t t
q 1 2 1 2 1 2
b Qua vách ph ng nhi u l p : ẳ ề ớ
Xét s truy n nhi t qua 1 vách ph ng 3 l p có chi u dày l n lự ề ệ ẳ ớ ề ầ ượt là 1, 2,
3 và có h s d n nhi t là ệ ố ẫ ệ 1 , 2, 3. Nhi t đ t i các b m t vách là tệ ộ ạ ề ặ 1,t2,t3
Trang 293 2
2 1
1 3 2 1
t R
R R
t R
t q
DL Furie ta có: Nhi t lệ ượng truy n qua 1m chi u dài ng :ề ề ố
tru
t r R
t t q
ln 2
Nhi t tr là t s gi a đ chênh l ch nhi t đ ΔT và m t đ dòng nhi t q :ệ ở ỷ ố ữ ộ ệ ệ ộ ậ ộ ệ
2. Trao đ i nhi t đ i l uổ ệ ố ư
2.1. Các khái ni m và đ nh nghĩaệ ị
Trao đ i nhi t đ i l u hay to nhi t, là hi n tổ ệ ố ư ả ệ ệ ượng trao đ i nhi t gi a m t l p ổ ệ ữ ộ ớ
ch t l u (ch t l ng ho c ch t khí) chuy n đ ng v i b m t c a 1 vách ti p xúc. ấ ư ấ ỏ ặ ấ ể ộ ớ ề ặ ủ ế
Hi n tệ ượng ch t l u chuy n đ ng theo dòng tu n hoàn g i là đ i l u.ấ ư ể ộ ầ ọ ố ư
2.2. Các nhân t nh hố ả ưởng t i trao đ i nhi t đ i l u ớ ổ ệ ố ư
a Nguyên nhân gây ra chuy n đ ng: ể ộ
Trang 30Chuy n đ ng t nhiên: X y ra khi các ph n c a ch t l ng (khí) có kh iể ộ ự ả ầ ủ ấ ỏ ố
lượng riêng khác nhau, kèm theo s chênh l ch v nhi t đ c a các vùng trongự ệ ề ệ ộ ủ
kh i ch t l ng đó gây nên.( GV l y ví d th c t minh h a).ố ấ ỏ ấ ụ ự ế ọ
Chuy n đ ng cể ộ ưỡng b c: X y ra khi có 1 ngo i l c tác đ ng vào kh i ch tứ ả ạ ự ộ ố ấ
Ch t l ng ho c khí thấ ỏ ặ ường có 2 ch đ chuy n đ ng:ế ộ ể ộ
– Ch y t ng ả ầ : X y ra khi các ph n t c a ch t l ng ho c khí có t c đ nhả ầ ử ủ ấ ỏ ặ ố ộ ỏ
và hướng chuy n đ ng c a chúng g n nh song song v i vách ng.ể ộ ủ ầ ư ớ ố
– Ch y r i ả ố : X y ra khi các ph n t c a ch t l ng ho c khí có t c đ l n vàả ầ ử ủ ấ ỏ ặ ố ộ ớ
hướng chuy n đ ng c a chúng không ng ng thay đ iể ộ ủ ừ ổ
c. Các tính ch t v t lý c a ch t l ng: ấ ậ ủ ấ ỏ
Trong k thu t thỹ ậ ường s d ng nhi u lo i ch t l ng khác nhau nh : Nử ụ ề ạ ấ ỏ ư ướ c,
d u, Freon, NHầ 3, không khí….vv… Các lo i ch t l ng khác nhau s có các thôngạ ấ ỏ ẽ
s v t lý khác nhau, nên s trao đ i nhi t cũng khác nhau Nh ng thông s nhố ậ ự ổ ệ ữ ố ả
hưởng nhi u nh t t i quá trình đ i l u:ề ấ ớ ố ư
+ H s d n nhi tệ ố ẫ ệ + Nhi t dung riêng ệ+ Kh i lố ượng riêng + Đ nh t đ ng h cộ ớ ộ ọ+ Nhi t đ ch t l ng và nhi t đ b m t vách.ệ ộ ấ ỏ ệ ộ ề ặ
d Hình dáng, kích th ướ c, cách b trí b m t trao đ i nhi t: ố ề ặ ổ ệ
Trong k thu t l nh, các y u t v hình d ng, kích thỹ ậ ạ ế ố ề ạ ước, cách b trí bố ề
m t trao đ i nhi t nh hặ ổ ệ ả ưởng r t l n trong s trao đ i nhi t đ i l u.ấ ớ ự ổ ệ ố ư
2.3. M t s hình th c trao đ i nhi t đ i l u thộ ố ứ ổ ệ ố ư ường g pặ
Trang 31G m có đ i l u t nhiênồ ố ư ự (dòng v t ch t chuy n đ ng nh n i năng trong ch t ậ ấ ể ộ ờ ộ ấ
l ng, khí) vàỏ đ i l u cố ư ưỡng b cứ (dòng chuy n đ ng do ngo i l c tác d ng, ví d ể ộ ạ ự ụ ụ
Quá trình t a nhi t khi sôi: Là quá trình trao đ i nhi t dàn l nh khi đó môi ỏ ệ ổ ệ ở ạ
ch t l nh trao đ i nhi t v i s n ph m làm l nh.ấ ạ ổ ệ ớ ả ẩ ạ
Quá trình t a nhi t khi ng ng: Là quá trình trao đ i nhi t dàn ng ng (c c ỏ ệ ư ổ ệ ở ư ụ
Trang 32nóng) khi đó môi ch t l nh trao đ i nhi t v i không khí ho c ch t xúc tác.ấ ạ ổ ệ ớ ặ ấ
3. Trao đ i nhi t b c xổ ệ ứ ạ
3.1. Các khái ni m và đ nh nghĩaệ ị
S phát sinh và truy n bá nh ng tia nhi t trong không gian g i là b c xự ề ữ ệ ọ ứ ạ nhi t.ệ
Năng lượng tia nhi t g i là năng lệ ọ ượng b c x ứ ạ
T t c các v t trong không gian đ u phát ra năng lấ ả ậ ề ượng b c x và h p thứ ạ ấ ụ
1 ph n năng lầ ượng b c x t v t khác.ứ ạ ừ ậ
Năng lượng b c x c a v t còn ph thu c vào giá tr tuy t đ i c a nhi tứ ạ ủ ậ ụ ộ ị ệ ố ủ ệ
đ Khi nhi t đ càng cao thì năng lộ ệ ộ ượng b c x càng l n.ứ ạ ớ
Trong k thu t ch quan tâm đ n b c x nhi t c a nh ng v t có nhi t đỹ ậ ỉ ế ứ ạ ệ ủ ữ ậ ệ ộ
>5000C
T ng h p: ổ ợ trong th c t , s truy n nhi t x y ra s k t h p đ ng th i gi aự ế ự ề ệ ả ẽ ế ợ ồ ờ ữ
d n nhi t, đ i l u và b c x ngẫ ệ ố ư ứ ạ ười ta g i là trao đ i nhi t h n h p.ọ ổ ệ ỗ ợ
3.2. Dòng nhi t trao đ i b ng b c x gi a các v tệ ổ ằ ứ ạ ữ ậ
Năng su t b c x nhi t đ c a m t v t t l b c b n v i nhi t đ tuy t đ iấ ứ ạ ệ ộ ủ ộ ậ ỉ ệ ậ ố ớ ệ ộ ệ ố
E = C(T/100)3.3. B c x c a m t tr i (n ng)ứ ạ ủ ặ ờ ắ
Có th coi m t tr i là m t qu c u l a kh ng l v i để ặ ờ ộ ả ầ ử ổ ồ ớ ường kính trung bình
1,39.106km và cách xa qu đ t 150.10ả ấ 6 km. Nhi t đ b m t c a m t tr i kho ng ệ ộ ề ặ ủ ặ ờ ả
6000OK trong khi tâm đ t đ n 8÷40.10ở ạ ế 6 oK
Tu thu c vào th i đi m trong năm mà kho ng cách t m t tr i đ n trái đ t thay ỳ ộ ờ ể ả ừ ặ ờ ế ấ
đ i, m c thay đ i xê d ch trong kho ng ổ ứ ổ ị ả +1,7% so v i kho ng cách trung bình nói ớ ảtrên.
Do nh hả ưởng c a b u khí quy n lủ ầ ể ượng b c x m t tr i gi m đi khá nhi u. Có ứ ạ ặ ờ ả ềnhi u y u t nh hề ế ố ả ưởng t i b c x m t tr i nh m c đ nhi m b i, mây mù, ớ ứ ạ ặ ờ ư ứ ộ ễ ụ
th i đi m trong ngày và trong năm , đ a đi m n i l p đ t công trình, đ cao c a ờ ể ị ể ơ ắ ặ ộ ủ
Trang 33công trình so v i m t nớ ặ ước bi n, nhi t đ đ ng sể ệ ộ ọ ương c a không khí xung quanh ủ
và hướng c a b m t nh n b c x ủ ề ặ ậ ứ ạ
Nhi t b c x đệ ứ ạ ược chia ra làm 3 thành ph n ầ
Thành ph n tr c x nh n nhi t tr c ti p t m t tr i ầ ự ạ ậ ệ ự ế ừ ặ ờ
Thành ph n tán x Nhi t b c x chi u lên các đ i tầ ạ ệ ứ ạ ế ố ượng xung quanh làm nóng chúng và các v t đó b c x gián ti p lên k t c u ậ ứ ạ ế ế ấ
Thành ph n ph n chi u t m t đ t. ầ ả ế ừ ặ ấ
4. Truy n nhi t và thi t b trao đ i nhi tề ệ ế ị ổ ệ
4.1. Truy n nhi t t ng h pề ệ ổ ợ
Quá trình trao đ i nhi t gi a các v t mà trong đó có s tác đ ng đ ng th i c a cácổ ệ ữ ậ ự ộ ồ ờ ủ
d ng trao đ i nhi t c b n (d n nhi t, đ i l u, b c x ) đạ ổ ệ ơ ả ẫ ệ ố ư ứ ạ ược g i là quá trình ọtrao đ i nhi t t ng h p.ổ ệ ổ ợ
4.2. Truy n nhi t qua vách ề ệ
4.3. Truy n nhi t qua vách ph ng và vách trề ệ ẳ ụ
a Vách ph ng m t l p: ẳ ộ ớ
Xét s truy n nhi t t môi trự ề ệ ừ ường 1(MT1) sang môi trường 2(MT2). Môi
trường 1 có nhi t đ tệ ộ f1 và MT2 có nhi t đ tệ ộ f2, h s to nhi t MT1 và MT2 làệ ố ả ệ
1 , 2 , t m ph ng cò b dày ấ ẳ ề và h s d n nhi t ệ ố ẫ ệ S d n nhi t gi a MT1 sangự ẫ ệ ữ MT2 nh sau:ư
- Môi trường 1 truy n cho vách trái b ng đ i l u.ề ằ ố ư
- T vách trái truy n cho vách ph i b ng d n nhi t .ừ ề ả ằ ẵ ệ
- Vách ph i truy n cho MT2 b ng đ i l u.ả ề ằ ố ư
2 1
1 1
t q
b. Vách ph ng 3 l p: t ẳ ớ ươ ng t ta có: ự
2 2
2 1
1
1
1 1
t q
Trang 34a Vách tr 1 l p: ụ ớ
2 2 1
2 1
1
1 ln
2
1 1
d d
d d
4 3 2
3 2 1
2 1 1
1
1 ln
2
1 ln
2
1 ln
2
1 1
d d
d d
d d
d d
t
q l
4.4. Truy n nhi t qua vách có cánhề ệ
4.5. Tăng cường truy n nhi t và cách nhi tề ệ ệ
– Tăng di n tích b m t TĐN b ng cách làm cánh ho c ghép thêm giànệ ề ặ ằ ạ
– Tăng chênh l ch nhi t đ b ng cách gi m nhi t đ c a ch t làm mát.ệ ệ ộ ằ ả ệ ộ ủ ấ
– Gi m chi u dày truy n nnhi t ả ề ề ệ , dùng nh ng v t li u có h s d n nhi t l nữ ậ ệ ệ ố ẫ ệ ớ
nh đ ng, nhôm.ư ồ
– Tăng cường s to nhi t đ i l u b ng cách t o đ i l u cự ả ệ ố ư ằ ạ ố ư ưỡng b c b ng qu t,ứ ằ ạ
b m, tăng v n t c, tăng s nhi u lo n, t o b m t TĐN có rãnh ho c s d ngơ ậ ố ự ễ ạ ạ ề ặ ạ ử ụ
ch t gi i nhi t b ng nấ ả ệ ằ ước hay không khí
– Thường xuyên v sinh b m t TĐN nh m tránh t o ra l p tr nhi t.ệ ề ặ ằ ạ ớ ở ệ
4.6. Thi t b trao đ i nhi tế ị ổ ệ
CÂU H I BÀI T P:Ỏ Ậ
Câu 1: Hãy nêu d n nhi t là gì?ẫ ệ
Câu 2: Hãy nêu trao đ i nhi t đ i l u là gì?ổ ệ ố ư
Câu 3: B c x nhi t là gì?ứ ạ ệ
Trang 35 YÊU C U V ĐÁNH GIÁ K T QU H C T P BÀI 2Ầ Ề Ế Ả Ọ Ậ
N i dung:ộ
+ V ki n th c: ề ế ứ Hi u đ ể ượ khai niêm va đinh nghia vê truyên nhiêt c ́ ̣ ̀ ̣ ̃ ̀ ̀ ̣ ,
. Hi u đ ể ượ qua trinh trao đôi nhiêt đôi l u, trao đôi nhiêt b c xa c ́ ̀ ̉ ̣ ́ ư ̉ ̣ ứ ̣ + V k năng: ề ỹ Áp d ng phù h p v i t ng lo i đ ng c , phù h p v i đ c tính, ụ ợ ớ ừ ạ ộ ơ ợ ớ ặ
tr ng thái làm vi c c a h th ng s n xu t ạ ệ ủ ệ ố ả ấ
+ V thái đ : ề ộ Rèn luy n tính t m , chính xác, an toàn và v sinh công nghi p ệ ỷ ỉ ệ ệ
Phương pháp:
+ V ki n th c: Đ ề ế ứ ượ c đánh giá b ng hình th c ki m tra vi t, tr c nghi m ằ ứ ể ế ắ ệ
Trang 36BÀI 3 KHÁI NI M V K THU T L NHỆ Ề Ỹ Ậ Ạ
d ng r t r ng rãi trong nhi u ngành k thu t r t khác nhau: trong công nghi p ụ ấ ộ ề ỹ ậ ấ ệ
ch bi n và b o qu n th c ph m, công nghi p hoá ch t, công nghi p rế ế ả ả ự ẩ ệ ấ ệ ượu, bia, sinh h c, đo lọ ường t đ ng, k thu t s y nhi t đ th p, xây d ng, công nghi p ự ộ ỹ ậ ấ ệ ộ ấ ự ệ
d u m , ch t o v t li u, d ng c , thi t k ch t o máy, x lý h t gi ng, y h c,ầ ỏ ế ạ ậ ệ ụ ụ ế ế ế ạ ử ạ ố ọ
th thao, trong đ i s ng vv Ngày nay ngành k thu t l nh đã phát tri n r t ể ờ ố ỹ ậ ạ ể ấ
m nh m , đạ ẽ ượ ử ục s d ng v i nhi u m c đích khác nhau, ph m vi ngày càng m ớ ề ụ ạ ở
r ng và tr thành ngành k thu t vô cùng quan tr ng, không th thi u độ ở ỹ ậ ọ ể ế ược trong
đ i s ng và k thu t c a t t c các nờ ố ỹ ậ ủ ấ ả ướ c
ng d ng trong ngành ch bi n và b o qu n th c ph m
nhi t đ th p các ph n ng hoá sinh trong th c ph m b c ch Trong Ở ệ ộ ấ ả ứ ự ẩ ị ứ ế
ph m vi nhi t đ bình thạ ệ ộ ường c gi m 10 0C thì t c đ ph n ng gi m xu ng ứ ả ố ộ ả ứ ả ố1/2 đ n 1/3 l n.ế ầ
Nhi t đ th p tác d ng đ n ho t đ ng c a các men phân gi i nh ng không tiêu ệ ộ ấ ụ ế ạ ộ ủ ả ư
di t đệ ược chúng. Nhi t đ xu ng dệ ộ ố ưới 00C, ph n l n ho t đ ng c a enzim b ầ ớ ạ ộ ủ ịđình ch Tuy nhiên m t s men nh lipaza, trypsin, catalaza nhi t đ 1910C ỉ ộ ố ư ở ệ ộcũng không b phá hu Nhi t đ càng th p kh năng phân gi i gi m, ví d men ị ỷ ệ ộ ấ ả ả ả ụ