171220 thicuoiky nl lcn dapan

Câu 1:
1.1. Phân loại lò theo nguồn phát nhiệt
Nhiệt sinh ra trong lị là do q trình biến đổi một dạng năng lượng nào đó thành
nhiệt năng.
Các dạng: năng lượng hố học toả ra do q trình đốt cháy nhiên liệu, năng lượng
điện và năng lượng hoá học của kim loại lỏng.
1. Lò nhiên liệu Là các loại lò mà nguồn nhiệt được phát ra từ các phản ứng hoá
học khi đốt cháy nhiên liệu. Nhiên liệu sử dụng trong các lị cơng nghiệp gồm
nhiên liệu rắn (than đá, than cốc), nhiên liệu lỏng (dầu DO, FO), nhiên liệu khí
(khí thiên nhiên, khí hố lỏng LPG, khí lị sinh khí).
2. Lò điện Là những lò sử dụng năng lượng điện, ở đó có q trình chuyển hố
điện năng thành nhiệt năng.
Theo nguyên lý biến đổi điện năng thành nhiệt năng, người ta lại phân lò điện
thành lò điện trở, lò điện cảm ứng và lò điện hồ quang.
o Lò điện trở là lị mà điện năng chuyển hố thành nhiệt năng tuân theo
nguyên lý của định luật Joulence: Q = R.I2
o Lò điện cảm ứng (hay lò điện tần số) là lị điện mà điện năng được chuyển
hố thành nhiệt năng do sự cảm ứng điện từ.
o Lò điện hồ quang là lị điện mà điện năng được chuyển hố thành nhiệt
năng do sự phóng điện qua mơi trường khí.
o Ngồi ra, cịn một số lị điện có q trình biến đổi điện năng thành nhiệt
năng theo các nguyên lý đặc biệt khác như: lò điện Platma là lò điện mà
nhiệt sinh ra do sự ion hố khí với cường độ cao; lị chùm tia điện tử; lị
nung điện mơi...
3. Lò tự sinh nhiệt Lò tự sinh nhiệt là lò mà ở đó nhiệt phát ra ngay trong q trình
cơng nghệ tiến hành trong lị. Các lị này có thể khơng cần cung cấp năng lượng từ
bên ngồi.
1.2. Phân loại lị theo đặc điểm cơng nghệ


1. Lị nung: vật liệu đem gia cơng nhiệt được nung nóng nhưng khơng chuyển

sang trạng thái lỏng.
2. Lị nấu chảy: vật liệu gia công nhiệt được nấu chảy từ trạng thái rắn sang trạng
thái lỏng.
3. Lò sấy: vật liệu được đem gia nhiệt nhằm phục vụ cho quá trình thốt ẩm và sấy
khơ vật phẩm.
1.3. Cho các ví dụ liên quan.
Câu 2:
2.1. Các trạng thái cháy của nhiên liệu
 Cháy đồng thể: là quá trình cháy xảy ra đồng thời trong tồn bộ thể tích hỗn hợp
chứa khơng khí và nhiên liệu.
 Cháy dị thể: là quá trình cháy xảy ra trên bề mặt phân cách giữa các pha của nhiện
liệu và khơng khí.
 Cháy động học: nếu thời gian cháy kéo dài hơn thời gian chuẩn bị thì gọi là quá
trình cháy xảy ra ở vùng động học.
 Cháy khuếch tán: nếu thời gian cháy rất ngắn so với thời gian chuẩn bị thì gọi là
quá trình cháy xảy ra ở vùng khuếch tán.
 Cho các ví dụ liên quan.
2.2. Q trình cháy của nhiên liệu khí:
Là q trình cháy đồng thể. Tuỳ thuộc vào điều kiện và cách tổ chức đốt cháy mà
có thể xảy ra cháy động học hay cháy khuếch tán.
Các giai đoạn sau:
o Quá trình hỗn hợp giữa nhiên liệu khí và khơng khí
o Quá trình cháy diễn ra theo nhiều thời kỳ: lúc đầu là thời kỳ cảm ứng để hệ
thống tích luỹ năng lượng nhờ sự ơxy hố chậm ban đầu và q trình trao
đổi nhiệt với nguồn nhiệt bên ngồi, tiếp theo là giai đoạn phát triển các
phần tử hoạt tính theo cơ chế phân nhánh. Khi hệ thống đạt đến nhiệt độ


bốc cháy sẽ xảy ra các phản ứng dây chuyền và sự ơxy hố chất cháy diễn
ra mãnh liệt, kèm theo sự triệt tiêu các phần tử hoạt tính.

2.3. Quá trình cháy của nhiên liệu lỏng
Là quá trình cháy đồng thể đối với hơi nhiên liệu và cháy dị thể đối với C rắn dạng
bồ hóng (nếu có). Trong quá trình cháy, nhiên liệu bốc hơi và khuếch tán từ trong
ra cịn ơxy của khơng khí khuếch tán từ ngồi đến bề mặt giọt nhiên liệu, ở một
khoảng cách nhất định so với bề mặt giọt thì hỗn hợp ơxy và chất cháy đạt tỷ lệ
thích hợp sẽ xảy ra quá trình cháy.
Quá trình cháy của nhiên liệu lỏng thường xảy ra trong vùng khuếch tán, trải qua
các giai đoạn chính:
o Sấy và nung nóng nhiên liệu
o Phân huỷ nhiệt nhiên liệu và bốc hơi
o Cháy hỗn hợp
Sự phân huỷ carbuahydro trong nhiên liệu lỏng phụ thuộc vào thành phần và nhiệt
độ nung nóng.
- Dưới 500-600oC: carbuahydro phức tạp được phân huỷ thành các hợp chất đơn
giản và dễ dàng cháy tạo thành CO2 và H2O.
- Trên 600oC và đặc biệt là điều kiện thiếu ôxy: carbuahydro phức tạp bị phân
huỷ nhiệt ở nhiệt độ cao thành carbuahydro nặng, cao phân tử hay hạt bồ hóng làm
tăng khả năng bức xạ (tăng độ đen) của ngọn lửa xong khó cháy hoàn toàn.
Để tăng cường khả năng bốc hơi của giọt nhiên liệu lỏng thường tăng diện tích của
bề mặt tiếp xúc của chúng thông qua việc tán sương nhiên liệu lỏng trước khi đốt
cháy. Từ công thức xác định bán kính giọt nhiên liệu sau khi tán sương,
xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tán sương đối với nhiên liệu lỏng
như sau: tỷ lệ nghịch với sức căng bề mặt hay độ nhớt của nhiên liệu; tỷ lệ thuận
với khối lượng riêng của nhiên liệu và tốc độ của luồng phun nhiên liệu. Vì vậy,
nhiên liệu lỏng thường được nung nóng để giảm độ nhớt và sức căng bề mặt tạo
thuận lợi cho quá trình tán sương.


Tốc độ cháy nhiên liệu lỏng phụ thuộc vào tốc độ hoá hơi nên thời gian cháy giọt
nhiên liệu tỷ lệ thuận với kích thước giọt ban đầu. Để tăng cường quá trình đốt

cháy cần tán sương nhiên liệu lỏng thành các hạt càng nhỏ càng tốt.
2.4. Quá trình cháy của nhiên liệu rắn
Là quá trình cháy dị thể trên bề mặt pha rắn và cháy đồng thể đối với các khí nhiệt
phân hay chất bốc.
Q trình cháy chủ yếu xảy ra trong vùng khuếch tán, những giai đoạn chính:
- Sấy và nung nóng nhiên liệu
- Nhiệt phân nhiên liệu và thoát các chất bốc
- Cháy các chất bốc và tạo cốc
- Cháy than cốc
Trên 200oC bắt đầu có sự thoát ra các chất bốc (H2, CO, CmHn…). Cháy chất bốc
là quá trình cháy đồng thể diễn ra như đối với nhiên liệu khí. Chất bốc cháy trước
làm tăng thêm nhiệt độ trong hệ thống và thúc đẩy quá trình cháy.
Khi các chất bốc thốt ra thì phần C rắn còn lại sẽ tạo thành cốc ở dạng xốp. Khi
cháy hết chất bốc, ơxy mới có điều kiện khuếch tán đến bề mặt nhiên liệu và đốt
cháy cốc. Quá trình cháy cốc là q trình cháy dị thể nó phụ thuộc vào tốc độ
khuếch tán ôxy đến bề mặt cốc. Thời gian cháy than cốc rất dài so với thời kỳ
phân huỷ nhiệt và cháy chất bốc.
Câu 3:
Phương trình cân bằng nhiệt:
- Tổng nhiệt thu:

Q thu-tổng = Q chi-tổng

Q thu-tổng = Qc + Qkk + Qnl + Qt

- Tổng nhiệt chi:
Q chi-tổng = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 + Q8 + Q9 +Q10 + Q11 + Q12
Giải thích các ký hiệu và công thức: