BÁO CÁO THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

BÁO CÁO THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

Giảng viên hướng dẫn : Võ Văn Sim
Sinh viên thực hiện: Đỗ Thanh Sơn
Lớp: 05DHHH3
MSSV: 2004140384

Hồ Chí Minh 12/2016


MỤC LỤC

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 2


BÀI 1 THÍ NGHIỆM TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG
1 TỔNG QUAN
1.1
Các Khái Niệm
1.1.1 Truyền nhiệt
Truyền nhiệt là một quá trình phức tạp xẩy ra đồng thời cả 3 quá trình trao đổi nhiệt cơ
bản như: dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt
1.1.2 Chiều quá trình
Trong tự nhiên, quá trình truyền nhiệt chỉ xẩy ra theo một chiều từ nơi có nhiệt độ cao tới
nơi có nhiệt độ thấp.

1.1.3 Chất tải nhiệt
Chất tải nhiệt là chất mang nhiệt từ nơi này tới nơi khác, từ môi trường này tới môi
trường khác theo quy luật tự nhiên.
1.1.4 Truyền nhiệt trực tiếp
Là quá trình truyền nhiệt mà chất tải nhiệt tiếp xúc trực tiếp với vật liệu
1.1.5 Truyền nhiệt gián tiếp
Là quá trình truyền nhiệt mà chất tải nhiệt không tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mà thông
qua vật liệu ngăn.
1.1.6 Truyền nhiệt ổn định
Là quá trình truyền nhiệt mà nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian chứ không thay đổi
theo thời gian.
1.1.7 Truyền nhiệt không ổn định
Là quá trình truyền nhiệt mà nhiệt độ thay đổi theo cả không gian và thời gian
1.1.8 Trường nhiệt
Trường nhiệt đặc trương cho đổ nóng của vật liệu là nhiệt độ (t, [ oC]; K, [oK] ). Tập hợp
tất cả các giá trị nhiệt độ của vật hoặc của môi trường gọi là trường nhiệt.
1.1.9 Nhiệt trường ổn định
Là nhiệt trường mà nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian àm không thay đổi theo thời
gian
1.1.10 Nhiệt trường không ổn định
Là nhiệt trường mà nhiệt độ thay đổi theo cả không gian và thời gian.
1.1.11 Mặt đẳng nhiệt
Là tập hợp tất cả các chất điểm có nhiệt độ bằng nhau
Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 3


1.2
CÁC QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT

1.2.1 Dẫn Nhiệt
Là sự truyền nhiệt năng từ nơi có nhiệt độ cai đến nơi có nhiệt độ thấp. Do sự truyền
động năng hoặc do dự dao động va chạm vào nhau, nhưng không có sự chuyển rời vị trí
của các phần tử vật chất. Dẫn nhiệt xẩy ra ở chất rắn, chất lỏng và chất khí đứng yên hoặc
chuyển động dòng.
1.2.1.1

Định luật Forrien

Mật động dòng nhiệt truyền qua bằng phương thức dẫn nhiệt theo phương quy định tỉ lệ
với diện tich vuông góc với phương truyền nhiệt và gradien nhiệt độ theo phương ấy
Qx=
qx=
Qx: Dòng nhiệt truyền qua diện tích S (j/s)
qx: Mật độ dòng nhiệt (W/m2)
F: Diện tích bề mặt truyền nhiệt vuông góc với phương x (m2)
: Hệ số truyền nhiệt W/m.độ
1.2.1.1.1 Dẫn nhiệt qua tường phằng một lớp
Q= q.F. =
t1: Nhiệt độ bề mặt tường bên trái (oC)
t2: Nhiệt độ bề mặt tường bên phải (oC)
F: Nhiệt độ bề mặt tường trái nơi tiếp xúc với dòng nhiệt nóng (m2)
: Bề dày của tường (m)
: Hệ số dẫn nhiệt ( W/m.độ)
1.2.1.1.2 Dẫn nhiệt qua tường phằng nhiều lớp
Q=
1.2.1.1.3 Dẫn nhiệt ổn định qua ống một lớp
Q=
1.2.1.1.4 Dẫn nhiệt ổn định qua ống nhiều lớp
(W/m.độ)

1.2.2 Đối Lưu Nhiệt Nhiệt
Là sự truyền nhiệt mà các phần tử khí hoặc lỏng đổi chổ cho nhau, sự đỏi chổ này là do
sự chênh lệch khối lượng riêng
1.2.2.1

Định luật Newton

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 4


: Hệ số cấp nhiệt (W/m2.độ)
tf: Nhiệt độ lưu chất
tt: Nhiệt độ vách
F: Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
1.2.2.2

Các chuẩn số

- Chuẩn số Nusselt:
- Chuẩn sốPrandtl:
- Chuẩn số Reynold:
- Chuẩn số Grashof:
trong đó
: vật tốc chuyển động của lưu chất (m/s)
là hệ số ẫn nhiệt (m2/s)
cp: nhiệt dung riêng đẳng áp (j/kg. oC)
g: gai tốc trọng trường ( m/s2)
: kích thước hình học

: chênh lệch nhiệt độ giữa vách và lưu chất (oC )
: hệ số giãn nở thế tích.
2

TÍNH TOÁN
2.1
Thí nghiệm ống kép
2.1.1 Số liệu thô

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 5


Lưu lượng dòng
nóng
(L/P)

3

6

9

Lưu lượng dòng lạnh
(L/P)

Nhiệt độ dòng
nóng

Nhiệ độ dòng lạnh

3

74

61

30

44

6

74

60

30

42

9

75

59

30

41

3

77

65

30

46

6

77

64

30

44

9

76

62

30

42

3

77

67

30

47

6

76

65

30

45

9

76

44

30

49

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 6


2.1.2 Tính toán theo yêu cầu
Bảng 1: nhiệt lượng tỏa ra của dòng nóng QN

3
6
9

GN
(kg/s)

tNV
(oC)

tNR
(oC)

TTBN
(oC)

(kg/m )

0,049
0,049

0,049
0,099
0,099
0,099
0,14
0,14
0,14

74
74
75
77
77
76
77
76
76

61
60
59
65
64
62
67
65
44

67,5
67

67
71
70,5
69
72
70,5
60

979,15
978,42
979,42
977,2
977,2
978,34
976,6
977,2
983,2

3

C1
(j/kg.độ
)
4185
4184,6
4184,6
4187,8
4187,4
4186,2
4188,6

4187,4
4179

QN
(W)
2871,63
2870,63
3280,72
4971,54
5389,18
5802,07
5864,04
6448,89
18721,9
2

Bảng 2: nhiệt lượng thu vào dòng lạnh QL

3
6
9

GL
(kg/s)

TLV
(oC)

TLR
(oC)

TTBL
(oC)

(kg/m )

0,049
0,049
0,049
0,099
0,099
0,099
0,14
0,14
0,14

30
30
30
30
30
30
30
30
30

44
42
41
46

44
42
47
45
49

37
36
35,5
38
37
36
38,5
37,5
39,5

993,25
993,6
993,77
992,9
993,25
993,6
992,72
993,07
992,37

3

C2
(j/kg.độ

)
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174

QL
(W)
2863,36
2454,31
2249,78
6611,61
5785,16
4958,71
9934,12
8765,4
11102,84

Bảng 3: tính Q, tlog, K*L
QN
(W)

Ql
(W)

Q
(W)

tNV
(oC)

tNR
(oC)

tLV
(oC)

tLR
(oC)

L
(m)

log
(oC)

K*L
(w/m.độ)

2871,63

2863,36

8127

74

61

30

44

1,05

30,49

89,43

2870,63

2454,31

416,32

74

60

30

42

1,05

31

77,91

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 7


3280,72
4971,54

2249,78
6611,61

1030,94
-1640,07

75
77

59
65

30
30

41
46

1,05
1,05

31,43
33

68,17
190,81

5389,18

5785,16

-395,98

77

64

30

44

1,05

33.5

164,5

5802,07

4958,71

843,36

76

62

30

42

1,05

33

143,11

5864,04

9934,12

-4074,08

77

67

30

47

1,05

33,4

283,26

6448,59

8765,4

-2316,81

76

65

30

45

1,05

32,5

256,86

18721,92

11102,84

7535,91

76

44

30

49

1,05

20

528,7

tNV
(oC)

tNR
(oC)

tNTB
(oC)

(kg/m )

(N.s/m )

74
74
75
77
77
76
77
76
76

61
60
59
65
64
62
67
65
44

67,5
67
67
71
70,5
69
72
70,5

60

979,13
979,42
979,42
977,2
977,2
978,34
976,6
977,2
983,2

421,92.10-6
425,09.10-6
425,09.10-6
401.10-6
403,55.10-6
412,43.10-6
395,9.10-6
403,55.10-6
469,4.10-6

Bảng 4: tính Re của dòng nóng ReN (Re1)
(L/P)

FN
(m2)

dtdN
(m)

3

6

9

(m/s)

0,19

354,.10-4

0,018

0,39

0,58

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 8

ReN
3

2

7936,79
7879,78

7879,78
11707,09
16998,99
16632,78
25753,23
25280,55
21867,5


Bảng 5: tính Re của dòng lạnh ReL (Re2)
(L/P)

FL
(m2)

dtdL
(m)

3

6

(m/s)

0,99

3,26.10-4

8.10-3

9

1,98

2,98

ReL

TLV
(oC)

TLR
(oC)

TLTB
(oC)

(kg/m3)

(N.s/m2)

30

44

37

993,25

697,76.10-6

11273,99

30

42

36

993,6

712,58.10-6

11043,4

30

41

35,5

993,77

719,99.10-6

10931,62

30

46

38

992,9

682,94.10-6

23029,16

30

44

37

993,25

697,76.10-6

22547,98

30

42

36

993,6

712,58.10-6

22086,81

30

47

38,5

993,72

675,53.10-6

35033,89

30

45

37,5

993,67

690,35.10-6

34293,89

30

49

39,5

993,37

660,71.10-6

35807,08

Bảng 6: tính chuẩn số Pranlt của dòng nóng Pr1
tNV
(oC)

tNR
(oC)

tNTB
(oC)

C1
(j/kg.độ)

(N.s/m2)

(w/m.độ)

74
74
75
77

77
76
77
76
76

61
60
59
65
64
62
67
65
44

67,5
67
67
71
70,5
69
72
70,5
60

4185
4184,6
4184.6
4187,8

4187,4
4186,2
4188,6
4187,4
4179

421,92.10-6
425,09.10-6
425,09.10-6
401.10-6
403,55.10-6
412,43.10-6
395,9,10-6
403,55.10-6
469,4.10-6

66,57.10-2
66,53.10-2
66,53.10-2
66,86.10-2
66,83.10-2
66,71.10-2
66,92.10-2
66,83.10-2
65,9.10-2

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 9

Pr1
2,65
2,67
2,67
2,51
2,53
2,59
2,4
2,53
2,98


Bảng 7: tính chuẩn số Pranlt của dòng lạnh Pr2
TLV
(oC)
30
30
30
30
30
30
30
30
30

TLR
(oC)
44
42
41

46
44
42
47
45
49

TLTB
(oC)
37
36
30,5
38
37
36
38,5
37,5
39,5

C2
(j/kg.độ)
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174

(N.s/m2)
697,76.10-6
712,58,10-6
719,99.10-6
682,91.10-6
697,76.10-6
712,58.10-6
675,53.10-6
690,35.10-6
660,71.10-6

Pr2

(w/m.độ)
62,99.10-2
62,82.10-2
61,88.10-2
63,16.10-2
62,99.10-2
62,82.10-2
63,24.10-2
63,07.10-2
63,41.10-2

4,64
4,75
5,36
4,53
4,64

4,75
4,47
4,58
4,36

(W/m.độ)
66,57.10-2
66,53.10-2
66,53.10-2
66,86.10-2
66,83.10-2
66,71.10-2
66,92.10-2
66,83.10-2
65,9.10-2

(W/m2.độ)
592,47
590,63
590,63
2083,06
2815,77
2789,96
4584,87
3879,11
3643,9

Bảng 8: hệ số cấp nhiệt của dòng nóng
Re1

Pr1

7936,79
7879,78
7879,78
11707,09
16998,99
16632.98
25753,33
25280,55
21867.5

2,65
2,67
2,67
2,51
2,53
2,59
2,4
2,53
2,98

Nu1
1
1
1
1
1
1
1

1
1

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

16,02
15,98
15,98
51,08
75,84
75,28
123,35
104,48
99,53

Page 10

dtđ1
(m)
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018

Bảng 9: hệ số cấp nhiệt của dòng lạnh
Re2
11273,99
11043,4
10931,62
23029,16
22547,98
22086,81
35033,89
34293,89
35807,08

Pr2
4,64
4,75
5,36
4,53
4,64
4,75
4,47
4,58
4,36

Nu2
1
1
1
1
1
1

1
1
1

dtđ2
(m)

70,87
70,47
73,58
124,21
123,39
122,6
177,17
170,81
173,92

0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008
0,008

(W/m2.độ)

(W/m.độ)

62,99.10-2
62,82.10-2
61,88.10-2
63,16.10-2
62,99.10-2
62,82.10-2
63,24.10-2
63,07.10-2
63,41.10-2

5580,12
5333,65
5691,41
9806,37
9715,42
9627,16
14005,28
13466,23
13785,33

Bảng 10: hệ số truyền nhiệt dài lí thuyết KL

(W/m2.độ)
592,47
590,63
590,63
2083,06
2815,77
2789,96
4584,87

3879,11
3643,9

(W/m2.độ)
5580,12
5333,65
5691,41
9806,37
9715,42
9627,16
14005,28
13466,23
13785,33

d1
(m)
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018

D2
(m)
0,022
0,022

0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022

(W/m.độ)
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5

0
0
0
0
0
0
0
0
0

KL

(w/m.độ)
29,18
29
29,14
84,81
104,22
103.67
148,91
134,08
129,40

Bảng 11: quan hệ giữ hệ số truyền nhiệt và chế độ chảy khi dòng nóng có lưu lượng =
3(L/P)
Re2
K*L
KL

11273,99
89,43
29,18

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

11043,4
77,91
29

Page 11

10934,62

68,17
29,14


Bảng 12: quan hệ giữ hệ số truyền nhiệt và chế độ chảy khi dòng lạnh có lưu lượng =
6(L/P)
Re2
K* L
KL

23029,16
190,81
84,81

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

22547,98
164,5
104,22

Page 12

22086,81
143,11
103,67


2.1.3 Đồ thị
Đồ thị 1: sự phụ thuộc vào Re2 khi = 3

Đồ thị 2: sự phụ thuộc của KL vào Re1 khi = 3

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 13


Đồ thị 3: sự phụ thuộc của vào Re2 khi = 6

Đồ thị 4: sự phụ thuộc của KL vào Re2

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 14


2.2
Thí nghiệm ống vuông góc
2.2.1 Số liệu thô
Lưu lượng dòng
nóng
(L/P)

3

6

9

Lưu lượng dòng lạnh

(L/P)

Nhiệt độ dòng
nóng

Nhiệ độ dòng lạnh

3

84

71

30

40

6

85

70

30

37

9

86

70

30

36

3

87

75

30

43

6

88

75

30

39

9

88

75

30

38

3

88

77

30

43

6

88

77

30

39

9

88

76

30

38

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 15


2.2.2 Tính toán theo yêu cầu
Bảng 1: nhiệt lượng tỏa ra của dòng nóng QN

3

6

9

GN
(kg/s)
0.049
0,049
0,049
0,099
0,099
0,099
0,14

0,14
0,14

tNV
(oC)
84
85
86
87
88
88
88
88
88

tNR
(oC)
71
70
70
75
75
75
77
77
76

TTBN
(oC)
77,5

77,5
78
81
81,5
81,5
82,5
82,5
82

3

(kg/m )
973,3
973,3
973
971,15
970,85
970,85
970,17
970,17
970,5

C1
(j/kg.độ)
4193
4193
4193,4
4196,3
4196,95
4196,95

4198,25
4198,25
4197,6

QN
(W)
2670,94
3081,85
3287,62
4985,20
5401,47
5401,47
6465,30
6465,30
7051,8

Bảng 2: nhiệt lượng thu vào dòng lạnh QL

3

6

9

GL
(kg/s)
0,049
0,049
0,049
0,099

0,099
0,099
0,14
0,14
0,14

TLV
(oC)
30
30
30
30
30
30
30
30
30

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

TLR
(oC)
40
37
36
43
39
38
43
39

38

TTBL
(oC)
35
33,5
33
36,5
39,5
34
36,5
34,5
34

Page 16

(kg/m3)
992,2
994,47
994,65
993,42
992,37
994,3
993,42
994,12
994,3

C2
(j/kg.độ)
4174

4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174

QL
(W)
2045,26
1431,68
1227,15
5371,93
3719,03
3305,0
7596,68
5259,24
4674,88


Bảng 3: tính Q, tlog, K*L
QN
(W)
2670,94
3081,85
3287,62
4985,20
5401,47

5401,47
6465,30
6465,30
7051,8

Ql
(W)
2045,26
1431,68
1227,15
5371,93
3719,03
3305,0
7596,68
5259,24
4674,88

Q
(W)
625,68
1650,17
2060,47
-386,73
1682,44
2096,47
-1131,38
1206,06
2376,92

tNV

(oC)
84
85
86
87
88
88
88
88
88

tLR
(oC)
40
37
36
43
39
38
43
39
38

L
(m)
1,05
1,05
1,05
1,05
1,05

1,05
1,05
1,05
1,05

log
(oC)
40,49
34,76
44,81
44,4
46,97
47,45
45,99
47,99
47,97

K* L
(w/m.độ)
48,10
39,22
26,08
115,22
75,40
66,33
157,31
104,37
92,81

tNR

(oC)
71
70
70
75
75
75
77
77
76

tLV
(oC)
30
30
30
30
30
30
30
30
30

tNV
(oC)

tNR
(oC)

tNTB

(oC)

(kg/m )

(N.s/m )

84

71

77,5

973,3

367,85.10-6

9049,03

85
86
87
88
88
88
88
88

70
70
75

75
75
77
77
76

77,5
78
81
81,5
81,5
82,5
82,5
82

973,3
973
971,15
970,85
970,85
970,17
970,17
970,5

367,85.10-6
365,3.10-6
351,08.10-6
349,07.10-6
349,07.10-6
345,05.10-6

345,05.10-6
347,06.10-6

9049,03
9190,38
19418,57
19524,35
19524,35
29353,93
29353,93
29193,85

Bảng 4: tính Re của dòng nóng ReN (Re1)
(L/P)

FN
(m2)

dtdN
(m)

3

6

9

(m/s)
0,19

2,54.10-4

0,018

0,39

0,58

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 17

ReN
3

2


Bảng 5: tính Re của dòng lạnh ReL (Re2)
(L/P)

FL
(m2)

dtdL
(m)

3

(m/s)

0,99

3,26.10-4

6

8.10-3

9

1,98

2,98

TLV
(oC)

TLR
(oC)

TLTB
(oC)

ReL
(kg/m )

(N.s/m )

30

40

35

992,2

727,4.10-6

10803,16

30

37

33,5

994,47

749,63.10-6

10506,78

30
30
30
30
30
30

36

43
39
38
43
39

33
36,5
39,5
34
36,5
34,5

994,65
993,42
992,37
994,3
993,42
994,12

757,04.10-6
705,17.10-6
660,71.10-6
742,22.10-6
705,17.10-6
734,81.10-6

10405,82
22314,86
23791,28

21219,73
33584,99
32252,99

30

38

34

994,3

742,22.10-6

31936,77

3

2

Bảng 6: tính chuẩn số Pranlt của dòng nóng Pr1
tNV
(oC)

tNR
(oC)

tNTB
(oC)

C1
(j/kg.độ)

(N.s/m2)

(w/m.độ)

84
85
86
87
88
88
88
88
88

71
70
70
75
75
75
77
77
76

77,5
77,5
78

81
81,5
81,5
82,5
82,5
82

4193
4193
4193,4
4196,3
4196,95
4196,95
4198,25
4198,25
4197,6

367,85.10-6
367,85.10-6
365,3.10-6
351,08.10-6
349,07.10-6
349,07.10-6
345,05.10-6
345,05.10-6
347,06.10-6

66,85.10-2
66,85.10-2
66,85.10-2

67,46.10-2
67,49.10-2
67,49.10-2
67,55.10-2
67,55.10-2
67,52.10-2

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 18

Pr1
2,29
2,29
2,27
2,18
2,17
2,17
2,14
2,14
2,15


Bảng 7: tính chuẩn số Pranlt của dòng lạnh Pr1
TLV
(oC)
30
30
30
30

30
30
30
30
30

TLR
(oC)
40
37
36
43
39
38
43
39
38

TLTB
(oC)
35
33,5
33
36,5
39,5
34
36,5
34,5
34

C2
(j/kg.độ)
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174
4174

(N.s/m2)
727,4.10-6
749,63.10-6
757,04.10-6
705,17.10-6
660,71.10-6
742,22.10-6
705,17.10-6
734,81.10-6
742,22.10-6

(w/m.độ)
61,65.10-2
62,39.10-2
62,31.10-2
62,90.10-2
63,41.10-2
62,48.10-2

62,90.10-2
62,56.10-2
62,48.10-2

Pr2
4,86
5,03
5,08
4,69
4,36
4,97
4,69
4,92
4,97

Bảng 8: hệ số cấp nhiệt của dòng nóng
Re1
9049,03
9049,03
9190,38
19418,57
19524,35
19524,35
29353,93
29353,93
29193,85

Pr1
2,29
2,29

2,27
2,18
2,17
2,17
2,14
2,14
2,15

Nu1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

43,04
43,04
43,48
79,12
79,31
79,31
109,25
109,25
108,99

Page 19

dtđ1
(m)
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018

(W/m.độ)
66,85.10-2
66,85.10-2
66,85.10-2
67,46.10-2
67,49.10-2
67,49.10-2
67,55.10-2
67,55.10-2
67,52.10-2

(W/m2.độ)
1598,45
1598,45
1641,79

2956,24
2973,68
2973,68
4099,90
4099,90
4088,33


Bảng 9: hệ số cấp nhiệt của dòng lạnh
Re2

Pr2

Nu2

dtđ2
(m)

(W/m.độ)

(W/m2.độ)

10803,16

4,86

1

69,87

0,008

61,65.10-2

5384,35

10506,78

5,03

1

69,35

0,008

62,39.10-2

5408,43

10405,82

5,08

1

69,11

0,008

62,31.10-2

5382,80

22314,86

4,69

1

122,94

0,008

62,90.10-2

9630,77

23791,28

4,36

1

125,41

0,008

63,41.10-2

9940,31

21219,73

4,97

1

121,07

0,008

62,48.10-2

9455,56

33584,99

4,69

1

170,50

0,008

62,90.10-2

13405,56

32252,99

4,92

1

168,50

0,008

62,56.10-2

13176,7

31936,77

4,97

1

167,91

0,008

62,48.10-2

13113,77

Bảng 10: hệ số truyền nhiệt dài lí thuyết KL

(W/m2.độ)
1598,45
1598,45
1641,79
2956,24
2973,68
2973,68
4099,90
4099,90
4088,33
1598,45

(W/m2.độ)
5384,35
5408,43
5382,80
9630,77
9940,31
9455,56
13405,56
13176,7
13113,77
5384,35

d1
(m)
0,018
0,018
0,018
0,018

0,018
0,018
0,018
0,018
0,018
0,018

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

D2
(m)
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022
0,022

Page 20

(W/m.độ)
17,5
17,5
17,5
17,5
17,5

17,5
17,5
17,5
17,5
17,5

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0

KL
(w/m.độ)
20,43
24,18
65,42
107,63
108.37
107,50
138,55
138,19
137,85
64,20

Bảng 11: quan hệ giữ hệ số truyền nhiệt và chế độ chảy khi dòng nóng có lưu lượng = 3
(L/P)
Re2
K*L
KL

10803,16
48,10
20,43

10506,78
39,22
24,18

10405,82
26,08
65,42

Bảng 12: quan hệ giữ hệ số truyền nhiệt và chế độ chảy khi dòng lạnh có lưu lượng
Re2
K*L
KL

22314,86
115,22
107,63

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

23791,28
75,40
108.37

Page 21

21219,73
66,33
107,50


2.2.3 Đồ thị
Đồ thị 1: sự phụ thuộc vào Re2 khi = 3

Đồ thị 2: sự phụ thuộc của KL vào Re2 khi = 3

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 22


Đồ thị 3: sự phụ thuộc của vào Re2 khi = 6

Đồ thị 4: sự phụ thuộc của KL vào Re2

Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 23

BÀI 2 THÍ NGHIỆM SẤY ĐỐI LƯU
1

-

TỔNG QUAN
1.1
Tĩnh Học Quá Trình Sấy
1.1.1 Các thông số hỗn hợp không khí ẩm
1.1.1.1 Nhiệt độ
tk: Nhiệt độ bầu khô là nhiệt độ của hỗn hợp không khí được xát định bằng nhiệt kế thông

-

thường.
tư: Nhiệt độ bầu ước, là nhiệt độ ổn định đạc được khi một lượng nhỏ nước bốc hơi vào
hỗn hợp không khí chưa bão hòa ở điều kiện đoạn nhiệt, đo bằng nhiệt kế thông thường

-

có quấn vải ước ở bầu thủy ngân.
ts: Nhiệt độ điểm sương, nhiệt độ ở trạng thái bảo hòa hơi nước.
1.1.1.2 Độ ẩm
d: Là độ chứa hơi, là số kg ẩm có trong 1 kg không khí không của không khí chưa bảo

-

hòa hơi nữa (kgẩm/kgkkk).
A: Là độ ẩm cực đại là số kg ẩm có trong 1 kg không khí đã bảo hòa hơi nước

-

-

(kgẩm/kgkkk).
: là độ ẩm tương đối hay gọi là độ bảo hòa hơi nước
( , 0% 100% )
1.1.1.3 Áp suất
P: là áp suất tổng của không khí (mmHg)
Pbh: là áp suất hơi bảo hòa của nước ở cùng nhiệt độ bầu không (mmHg).
Pb: Áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật liệu (mmHg).
Ph: Áp suất riêng phần của hơi nước trong tác nhân sấy (mmHg).
Biểu thức liện hệ giữa P, Pbh, Ph và d:
d= 0.622*

-

1.1.1.4 Nhiệt lượng H
H: là ENTAPI của hỗn hợp không khí ẩm, là nhiệt lượng của hỗn không khí ẩm trong đó
có chưa 1kg không khí khô ( kcal/kgkkk, kj/kgkkk ; 1cal = 4.18j )
1.1.2 Giản đồ không khí ẩm
• Cách sử dụng
Mô tả
Gồm một bảng hình chữ nhật trên đó có phân bổ các đường biểu diển các thông số của
không khí ẩm

-

Đường : là đường cong giới hạn từ = 5% 100%, các thông số của ghi trên đường.
Đường d: là đường thẳng đứng, các thông số ghi dưới chân có đơn vị gam.

Đường nhiệt độ (tk, tư, ts): Là đường xiên 30o so với trục hoành, các thông số ghi trên
đường.
Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 24


-

Đường H: Xiên 102o so với trục hoành, các thông số ghi bên ngoài khung hình chữ nhật ,

-

ghi xiên theo đường.
Đường áp suất: Là đường xiên 45o so với trục hoành, các thông số ghi bên phải.
1.1.3 Hòa trộn 2 hỗn hợp không khí ẩm
Giả sử trộn 2 hỗn hợp không khí
+ Không khí 1 có trạng thái A trên giản đồ Ramzimd.
+ Không khí 2 có trạng thai B trên giản đồ Ramzimd.
Khi trộn hỗn hợp A với B được hỗn hợp có trạng thái M
dM =

HM =

1.1.4 Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy
x: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vật liệu ước ( kgẩm/kgvlư)
X: Độ ẩm vật liệu trên căn bản vậy liệ khô (kgẩm/kgvlk)
x = (%kgẩm/kgvlư)
X = (%kgẩm/kgvlk)
-

Lượng vật liệu khô tuyệt đối:
LK = L1(1-x1) = L2(1-x2)

-

Lượng vật liệu trước khi sấy:

-

Lượng vật liệu sau khi sấy:

L1 = L2
L2 = L1
- Lượng ẩm cần tách trong quá trình sấy:
W = L1 – L2 (kg hay kg/s)
G = (kg hay kg/s)
- Lượng không khí cần làm bay 1kg ẩm
g = = (kgkkk/kgẩm)
1.1.5 Cân bằng năng lượng
Nhiệt lượng cần thiết làm bay 1kg ẩm trong quá trình sấy lí thuyết
qc = = g(H2 – H0)
1.1.6 Tính tốc độ sấy
Tốc độ sấy kí hiệu là N
N = (kgẩm/m2.h)
Trong đó:
- W1, W2 là lượng ẩm ban ra ở thời điểm 1 và 2
- t1, t2 là thời gian sấy từ giai đoạn 1 đén giai đoạn 2
Giai đoạn sấy tăng tốc:
Thực Hành Quá Trình & Thiết Bị

Page 25