CÂU hỏi ôn tập lý thuyết truyền nhiệt

EBOOKBKMT.COM
Câu 1/ Tại sao thường dùng hơi bão hòa làm chất tải nhiệt?
Vì nó là môi trường truyền nhiệt có rất nhiều ưu điểm:
-

Nước khá nhiều, dễ tìm
Tương đối rẻ
Dễ tạo ra được hơi nước bão hòa (đun nước sôi, duy trì liên tục sự sôi)
Có thể điều chỉnh nhiệt theo yêu cầu
Hơi nước không tác dụng với vật liệu chế tạo
Hơi nước không có tính chất cháy nổ
Hơi bhoa nói chung và hơi nước bhoa nói chung có ẩn nhiệt ngưng tụ cực kì lớn > Nhiệt lượng lớn
Ở mt hơi nước bão hòa ngưng tụ nói chung, hơi nước bão hòa nói riêng thì hệ số
cấp nhiệt alpha có giá trị rất lớn. Thiết bị sử dụng hơi nước bão hòa cấp nhiệt có
hiệu quả cao -> diện tích bề mặt thấp -> thời gian lưu cao

Câu 2/ Các yếu tố ảnh hưởng đến đối lưu nhiệt?
-

Loại lưu chất (khí, lỏng, hơi)
Chế độ chuyển động của lưu chất
Tính chất vật lý của lưu chất
Kích thước, hình dáng, vị trí, trạng thái của bề mặt trao đổi nhiệt

Câu 3/ Tại sao lại tạo cánh tản nhiệt cho vách truyền nhiệt?
-

Tăng diện tích bm truyền nhiệt của vách, nâng cao hiệu quả truyền nhiệt nhưng
tốn ít vật liệu chế tạo, đồng thời thiết bị nhỏ gọn hơn

Câu 4/ Khi nào người ta tạo cánh tản nhiệt về 1 phía bm vách truyền nhiệt?

-

Khi 2 bm vách có hệ số cấp nhiệt alpha khác nhau nhiều -> tạo cánh về phía bm
vách có alpha nhỏ hơn

Câu 5/ Ưu nhược điểm của thiết bị 1-1 xuôi chiều và ngược chiều?
 Ưu: - Có thể làm giảm nhiệt độ cuối dòng nóng đến nhiệt độ càng nhỏ càng tốt hoặc
làm tăng nhiệt độ dòng lạnh đến nhiệt độ càng cao càng tốt
-

Khi 2 dòng lưu chất bố trí ngược chiều thì hiệu quả thường cao hơn thuận chiều

-

Khi nhiệt độ cuối dòng lạnh lớn hơn hoặc bằng cuối dòng nóng thì không bố trí
xuôi chiều => Ngược chiều hoặc chéo chiều

-

Hệ s truyền nhiệt lớn, chế tạo đơn giản

 Nhược: Cồng kềnh, giá thành cao, khó làm sạch khoảng trống giữa hai ống


EBOOKBKMT.COM
Câu 6/ Tại sao dung dịch nhập liên tục mà vẫn cô đặc được?
-

Do trong suốt quá trình cô đặc thì dung môi là nước sẽ bay hơi làm giảm mức
dung dịch trong nồi. Vì vậy khi nhập liệu liên tục (hoặc bán liên tục) thì lượng

nhập liệu sẽ bù lại lượng nước vừa bốc hơi. Nhưng nhập liệu phải đảm bảo nhỏ
hơn hoặc bằng lượng nước mất đi. Có vậy hệ thống mới hoạt động bình thường

Câu 7/ Tại sao dung dịch nhập liệu bán liên tục mà vẫn cô đặc được? (sp không lấy
ra)
-

Như câu trên

Câu 8/ Ứng dụng của hệ thống cô đặc 1 nồi liên tục và gián đoạn?
-

1 nồi liên tục: nồng độ và độ nhớt dung dịch thấp hay tương dối thấp
1 nồi gián đoạn: Dùng để nâng cao nồng độ sản phẩm (sản phẩm keo, sệt, paste)

Câu 9/ Vẽ biểu đồ biểu diễn tổn thất nhiệt độ do áp suất thuỷ tĩnh

Câu 10/ Ưu nhược điểm của cô đặc nhiều nồi
Ưu: + Năng suất cao
+ Cô đặc dung dịch đạt tới nồng độ cao
+ Tiết kiệm năng lượng cấp cho buồng đốt của các nồi cô đặc: Tận dụng hơi thứ
buồng trước để cấp nhiệt cho buồng sau
Nhược: Không áp dụng cô đặc dung dịch chất tan dễ biến tính vì nhiệt


EBOOKBKMT.COM
Câu 11/ Vẽ hệ thống cô đặc nhiều nồi

Hệ thống xuôi chiều (a)
Hệ thống ngược chiều (b)

Hệ thống song song (c)
Hệ thống hỗn hợp (d)
Câu 12/ Đặc điểm của hệ thống cô đặc nhiều cấp
- Nồi đầu: buồng đốt sử dụng hơi nước bão hoà lấy từ nồi hơi công nghiệp để làm
hơi đốt
- P1>P2>P3
- Chiều đi của dung dịch giữa các nồi là chiều đi của hơi đốt
1. Ngược chiều: Bắt buộc sử dụng bơm để đưa dung dịch từ nồi sau sang nồi
trước, hiệu quả cô đặc ở các buồng đốt là cao hơn
2. Xuôi chiều: Đảm bảo chất lượng sản phẩm mà chất tan dễ biến tính
i. Có thể không dung bơm để đưa dung dịch từ trước ra sau
ii. Hiệu quả ở các buồng đốt nhỏ hơn
3. Chéo chiều: Vào nối tiếp ra: song song
i. Vào song song ra: nối tiếp


EBOOKBKMT.COM
Câu 13/ Vẽ giản đồ P-T thể hiện tổn thất nhiệt do nồng độ

Câu 14/ Sơ đồ làm việc hệ thống cô đặc 1 nồi


EBOOKBKMT.COM

Câu 15/ So sánh giữa làm nguội và ngưng tụ
- Giống: Đều là quá trình làm giảm nhiệt độ của môi chất nhờ chất tải nhiệt có nhiệt độ
khác
- Khác
1. Làm nguội: không thay đổi pha
2. Ngưng tụ: Có sự thay đổi pha, thường ở thể hơi hoặc khí

Câu 16/ Nêu các bước ngưng tụ gián tiếp
Thông qua bề mặt trao đổi nhiệt lưu thể làm lạnh lấy nhiệt của hơi và làm cho hơi ngưng
tụ. Có 3 giai đoạn:
•Giai đoạn 1: Làm nguội hơi quá nhiệt đến nhiệt độ bão hoà khô.
•Giai đoạn 2: ngưng tụ hơi bão hoà ở nhiệt độ không đổi.
•Giai đoạn 3: Làm nguội chất lỏng đã ngưng tụ đến nhiệt độ cần thiết.Kỹ thuật Hóa học
GVHD. Hoàng Trung Ngôn Tr. 5/1
Câu 17/ Thế nào là làm nguội trực tiếp, làm nguội gián tiếp? Cho ví dụ
 Làm nguội trực tiếp:
1. Làm nguội bằng nước lạnh, nước đá: hoà trộn vào nước nóng cần làm nguội.
2. Phương pháp tự bay hơi: chất lỏng tự bay hơi không cấp nhiệt lúc đó, nhiệt lượng
cung cấp cho quá trình bay hơi là nhiệt hàm của nước làm cho nhiệt độ của nước
giảm.
3. Làm nguội khí: thường theo công nghệ rửa khí: phun nước lạnh vào dòng khí đang
lưu động, khí sẽ nguội đi.
 Làm nguội gián tiếp: Sử dụng các thiết bị trao đổi nhiệt ở chương VII. Trong đó
chất lỏng lạnh là nước lạnh hoặc không khí lạnh.
Câu 18/ Ưu nhược và phạm vi sử dụng của thiết bị Baromet
Ưu: Không cần bơm, ngưng tụ triệt để -> Năng suất cao
Nhược: Cồng kềnh, phải đạt đủ độ cao
Ứng dụng: Thường dung trong hệ thống cô đặc chân không, cô đặc nhiều nồi
Câu 19/ Trong cùng áp suất, tại sao nhiệt độ sôi dung dịch lại cao hơn nhiệt độ sôi
dung môi?


EBOOKBKMT.COM
Nhiệt độ sôi dung dịch lại cao hơn nhiệt độ sôi dung môi khi cùng một áp suất do:
-

Nồng độ dung dịch tăng cao

-

Do áp suất thuỷ tĩnh của dung dịch cao hơn dung môi

-

Do áp suất lưu động tăng vì khắc phục ma sát do độ nhớt dung dịch cao hơn dung
môi

Câu 20/ Nêu tiêu chí để lựa chọn môi chất lạnh
-

Nhiệt độ tới hạn phải lớn để đảm bảo khi ngưng tụ hơi tác nhân lạnh có thể dung
nước hoặc không khí để làm lạnh

-

Nhiệt bay hơi lớn -> Lượng tác nhân lạnh sử dụng nhỏ

-

Thể tích hơi riêng phần nhỏ để kích thước máy lạnh nhỏ

-

Áp suất bay hơi lớn hơn áp suất khí quyến một ít để dễ phát hiện rò rỉ. Không khí
không lọt vào máy

-

Không tạo thành hợp chất với dầu bôi trơn

-

Không cháy nổ không độc hại, rẻ tiền

-

Dễ kiếm, dễ tạo ra, không có mùi khó chịu, dễ vận chuyển

-

Không tác dụng với vật liệu làm thiết bị

-

Dễ nén dễ giản nở -> tăng thời gian lưu, tiếng kiệm năng lượng

-

Phù hợp với loại máy nén sử dụng

Câu 21/ Vẽ sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy lạnh
Câu 22/ Nêu các giai đoạn của quá trình cháy
-

Hoà trộn: là quá trình hoà trộn nguyên liệu với không khí

-

Phản ứng cháy: là phản ứng hoá học giữa oxy và các thành phần cháy được của
nhiên liệu (C,H,S). Qúa trình toả nhiệt và phát sáng (lửa)

-

Phát tán sản phẩm cháy: Sản phẩm sau khi cháy là hỗn hợp các oxit (CO, CO2,
H2O, SO2, NOx,..) không khí nóng và phần nhiên liệu chưa phản ứng hết. Hỗn
hợp có nhiệt độ cao phát tán trong không gian lò, hoàn tất quá trình cháy, truyền
nhiệt cho phối liệu, hạ nhiệt độ rồi thoát ra khỏi lò (khí thải)

-

Tốc độ quá trình cháy phụ thuộc vào giai đoạn chậm nhất trong các giai đoạn kể
trên


EBOOKBKMT.COM
Câu 23/ Vị trí của vòi phun trong lò công nghiệp?
Có hai cách đặt vòi phun trong lò quay:
 Đặt vuông góc với trục lò: Phối liệu nhận nhiệt trực tiếp, truyền nhiệt tốt hơn.
 Hạn chế: lửa ngắn, cháy không hết nhiên liệu, làm xáo trộn phối liệu
và làm tăng quá trình ăn mòn vật liệu
 Đặt song song với trục lò: Đảm bảo sự cháy nguyên liệu triệt để. Để tăng nhiệt
truyền từ ngọn lửa vào phối liệu cần lựa chọn vị trí đặt vòi phun phù hợp
 Với lò có bán kính nhỏ -> đặt vòi phun chính tâm
 Với lò có bán kính lớn -> đặt vòi phun ở mức thấp dưới tâm, sao cho
lửa tiếp xúc được với khối phối liệu để tăng hiệu quả truyền nhiệt
trong lò nhưng lửa không phun chạm vào Gạch chịu lửa ở phần trên
lò

Câu 24/ Nêu các tổn thất nhiệt ở buồng lò
-

Nung nóng vỏ thành lò (bằng gạch chịu lửa)

-

Sự cháy không hoàn toàn của nhiên liệu

-

Theo xỉ tro

-

Theo khói ra ngoài

Câu 25/ Các phương án sắp xếp nồi cô đặc?
- Xuôi chiều: hơi đốt và dung dịch đi cùng chiều với nhau từ nồi đầu đến nồi cuối.
- Ngược chiều: hơi đốt đi từ nồi đầu đến nồi cuối còn dung dịch đi từ nồi cuối đến nồi đầu.
- Chéo dòng: dung dịch đồng thời đi vào cùng nồi và sản phẩm cũng được lấy ra ở mỗi nồi,
còn hơi đốt đi từ nồi này sang nồi khác.
Hệ thống cô đặc xuôi chiều thường dùng phổ biến hơn cả do nó có ưu điểm hơn cả.
Dung dịch tự di chuyển từ nồi trước sang nồi sau nhờ chênh lệch áp suất giữa các nồi.
Nhiệt độ sôi của nồi trước cao hơn nồi sau. Khuyết điểm của cô đặc xuôi chiều là nhiệt
độ dung dịch các nồi sau thấp dần, nhưng nồng độ của dung dịch thì tăng dần làm cho độ
nhớt dung dịch tăng nhanh, kết quả là hệ số truyền nhiệt giảm từ nồi đầu đến nồi cuối.
Còn trong hệ thống cô đặc ngược chiều, áp suất nồi trước lớn hơn nồi sau do đó dung
dịch không tự chảy từ nồi này sang nồi kia, phải dùng bơm để vận chuyển. Ưu điểm của
hệ thống này hệ số truyền nhiệt trong các nồi hầu như không giảm đi mấy do dung dịch

EBOOKBKMT.COM
có nhiệt độ cao nhất sẽ đi vào nồi cuối nên độ nhớt không tăng mấy. Ngoài ra, lượng
nước bốc hơi ở nồi cuối sẽ nhỏ hơn khi cô đặc xuôi chiều do đó lượng nước dùng làm
ngưng tụ hơi trong thiết bị ngưng tụ sẽ nhỏ hơn.
Hệ thống cô đặc chéo dòng ít sử dụng nhất. Nó chỉ sử dụng khi yêu cầu nồng độ của
dung dịch không cao lắm, hoặc khi dung dịch cô đặc có kết tinh, vì khi đó dung dịch có
kết tinh di chuyển từ nồi nọ sang nồi kia dễ làm tắc ống.
Câu 26/ Ống truyền nhiệt có kích thước to hay nhỏ có ảnh hưởng gì ko?
-

Các ống có kích thước nhỏ cho hệ số truyền nhiệt tốt hơn vì khoảng cách trung
bình của các phần tử nước đến diện tích truyền nhiệt giảm. nhưng nhỏ thì khó
thông rửa hơn).

Câu 27/ Thường thì nồi đầu có chiều dài ống truyền nhiệt cao hơn. Khi hư hỏng
người ta cắt bớt ống và di chuyển nó xuống 1 cấp. Tại sao phải làm vậy?
-

Vì diện tích truyền nhiệt nồi sau thường nhỏ hơn nồi trước

Câu 28/ Cô đặc là gì? Có mấy phương pháp cô đặc?
-

Cô đặc là phương pháp thường được dùng để tăng nồng độ một cấu tử nào đó
trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử, bằng cch tách một phần dung môi ra khỏi
dung dịch.
Có 2 phương pháp cô đặc:
a. Phương pháp nhiệt: dưới tác dụng nhiệt, dung môi chuyển từ trạng thái lỏng

sang trạng thái hơi khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất bên ngoài tác
dụng lên mặt thoáng dung dịch.
b. Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến mức độ yêu cầu nào đó thì một cấu
tử được tách ra dưới dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung
môi để tăng nồng độ chất tan.

 So sánh 2 phương pháp.
Phương pháp nhiệt
- Dễ bị quá nhiệt cục bộ làm hỏng
sản phẩm.

Phương pháp lạnh
- Sản phẩm không bị hỏng do
nhiệt.

- Sản phẩm dễ bị thay đổi màu sắc,
đôi khi có mùi.

- Sản phẩm không bị đổi màu và
mùi.


EBOOKBKMT.COM
- Hiệu suất cô đặc cao.

- Hiệu suất cô đặc thấp.

- Thiết bị đơn giản.

- Thiết bị phức tạp.

Câu 29/ Cô đặc khác chưng cất?
Cô đặc thì chỉ có dung môi bay hơi, còn chất tan không bay hơi. Còn chưng cất thì cả
dung môi và chất tan đều bay hơi (với hàm lượng khác nhau)
Câu 30/ Cách xác định sự rò rỉ hơi?
Sau 1 thời gian hoạt động có thể xảy ra hiện tượng rò rỉ hơi trong buồng đốt, sự rò rỉ
này gây nên các hiện tượng xấu như:
Thất thoát dung dịch, ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống (nếu áp suất nồi lớn hơn áp
suất hơi).
Nếu nước ngưng chảy vào hệ thống sẽ làm tăng thêm lượng dung môi cần bốc hơi
(nếu áp suất nồi thấp hơn áp suất hơi).
Trường hợp 1 ta có thể thường xuyên kiểm tra lượng nước ngưng tụ có lẫn dung dịch
cô đặc hay không. Đối với dung dịch đường thường sử dụng -naphtol, nếu xuất hiện vệt
tím thì có nghĩa nước ngưng đã có lẫn dung dịch đường.( -naphtol có thể phát hiện
đường tới nồng độ 50 ppm).
Đối với trường hợp 2 thì việc xác định khó khăn hơn. Ta phải kiểm tra áp suất các
chùm ống. Dấu hiệu đặc trưng của cô đặc đường khi bị hượng tượng rò rỉ này là dung
dịch có 1 mùi riêng biệt.
Câu 31/ Ống chảy tràn? Công dụng?
Ống chảy tràn có nhiệm vụ giữ cho mực chất lỏng cố định tại bồn cao vị.
Câu 32/ Lưu lượng kế loại gì? cách lắp đặt? nguyên tắc hoạt động?
Lưu lượng kế loại Ratomet.
Nguyên lý hoạt động: do tác động của dòng chảy (từ dưới lên) tạo ra sự thay đổi tiết
diện giữa thành ống và con độn. Lưu lượng càng lớn thì con độn càng được đẩy lên cao
và dừng ở một vị trí ổn định (vị trí khi lực tác dụng bởi dòng lưu chất cân bằng với trọng
lượng của con độn.
Theo nguyên tắc hoạt động như trên lưu lượng kế phải lắp đặt sao cho dòng chảy của
dung dịch từ dưới lên trên.

EBOOKBKMT.COM
Câu 33/ Khí không ngưng? Gồm khí gì? tác hại của nó?
Các khí không ngưng bao gồm: NOx, SOx, COx,… là các khí lẫn trong hơi đốt vào
thiết bị gia nhiệt, nhưng không ngưng tụ được. Nếu ta không cho thóat đi thì những khí
này sẽ tích tụ dần dần trong chùm ống và chiếm thể tích hơi đốt, làm giảm khả diện tích
truyền nhiệt (giảm hiệu suất của thiết bị).
Do lượng khí không ngưng rất ít nên ống tháo khí không ngưng được bố trí ở chỗ xa
nhất đối với cửa dẫn hơi đốt vào, vị trí này hơi đốt khó đến nhất và có khả năng tạo thành
các túi khí, và phải bố trí van để điều chỉnh lượng hơi thoát, vì thông thường nó không
hoạt động liên tục.
Câu 34/ Ưu nhược điểm của thiết bị cô đặc buồng đốt trong?
Thiết bị cô đặc buồng đốt trong ống tuần hoàn trung tâm có đặc điểm là:
-

Cấu tạo đơn giản, dễ cọ rửa cũng như sửa chữa nhưng tốc độ tuần hoàn còn bé
nên hệ số truyền nhiệt thấp.
Dùng để cô đặc dung dịch có độ nhớt cao, có nhiều váng, cặn.

Câu 35/ Cách chọn bao nhiêu nồi? có đặc điểm gì giữa các nồi?
Để tiết kiệm năng lượng (tiết kiệm hơi đốt) người ta thường sử dụng hệ thống cô đặc
nhiều nồi. Số nồi tăng lên thì lượng hơi đốt tiêu tốn giảm nhưng chi phí thiết bị tăng lên.
Việc xác định số nồi tối ưu ta căn cứ vào tổng chi phí cho từng trường hợp với giả định
số nồi khác nhau (2,3,4…). Số nồi tối ưu sẽ là số nồi ứng với tổng chi phí nhỏ nhất.
Kinh nghiệm cho thấy với hệ thống thiết bị làm việc trong điều kiện chân không số nồi
thích hợp nhất không quá 5, còn với hệ thống thiết bị làm việc ở áp suất cao thì số nồi
không quá 3. Và đối với cô đặc dung dịch đường thông thường là từ 2 – 3 nồi.
Câu 36/ Nêu các khái niệm độ tiếp cận và độ vượt chéo của TB TĐN?
-

Độ tiếp cận: hiệu nhiệt độ cuối dòng nóng so với dòng lạnh. Khái niệm này chỉ

được nhắc đến khi bố trí xuôi chiều vì nhiệt độ cuối dòng lạnh không bao giờ
lớn hơn nhiệt độ cuối dòng nóng. Độ tiệm cận luôn >=0
∆t = T2’’ – t1’’

-

Độ vượt chéo: hiệu nhiệt độ cuối dòng lạnh so với cuối dòng nóng. Độ vượt
chéo có thế =0, >0, <0
∆t = t1’’ – T2’’

Câu 37/ Cách tổ chức dòng chảy trong thiết bị vỏ ống?


EBOOKBKMT.COM
-

Với chất lỏng: Nếu Nu/Pr <61 thì nên cho chảy dọc ống
Nếu Nu/Pr >61 thì nên cho chảy cắt ngang ống

-

Với chất khí: 4000Bảng 3.1 trang 204 Quyển 5-Tập 1

Câu 38/ Khái niệm thiết bị vỏ ống kiểu i-j và so sánh với loại 1-1
-

Thiết bị vỏ ống kiểu i-j:
a. i: số chặng (pass) mà dòng lưu chất chuyển động phía ngoài ống
b. j: Số chặng mà dòng lưu chất chuyển động trong ống truyền nhiệt

Kiểu i-j
- Tùy vào giá trị ɛ có thể chọn thiết
kế i-j thích hợp
(VD: ɛ <0.75 → 1-2)
- Có nhiều chế độ chảy
- Thiết bị phức tạp

Kiểu 1-1
- Dùng khi ɛ=1
- Thích hợp với dòng lưu chất
phía ống có lưu lượng ống
- Chỉ có 2 chế độ chảy: ngược
chiều và thuận chiều
- Thiết bị đơn giản

Câu 39/ Thiết bị ngưng tụ: khái niệm, phân loại, ví dụ, đặc điểm
-

Khái niệm: Là loại thiết bị dùng để ngưng tụ hơi (khí hay hỗn hợp các hơi)
thành dạng chất lỏng ở 1 đk áp suất nhất định
Phân loại:

 Theo khả năng tiếp xúc giữa 2 môi chất:
 TBNT kiểu gián tiếp
 TBNT kiểu trực tiếp
 Theo chất làm lạnh:
 TBNT bằng nước
 TBNT ống chum (vỏ-ống)
 TBNT kiểu xối tưới

 TBNT bằng Không khí
 Theo đk áp suất ngưng tụ
 TBNT áo suất thấp
 TBNT áo suất thường
 TBNT áo suất cao


EBOOKBKMT.COM
-

Ví dụ: Ngung tự hơi cồn etylic trong hệ thống TB sản xuất và tinh chế cồn
Đặc điểm:

Câu 40/ Nêu nguyên tắc chung tính diện tích truyền nhiệt xủa TB ngưng tụ, công
thức tính
-

Tùy thuộc vào tính chất của hơi ngưng và kiểu cấu tạo TBNT mà có cách tính
các hệ số truyền nhiệt K và chênh lệch nhiệt độ ∆tlog khác nhau

-

Trong nhiều trường hợp người ta kết hợp cả TB làm nguội hơi quá nhiệt trước
khi ngưng và TB làm lạnh chất lỏng sau khi ngưng vào 1 TB. Bề mặt truyền
nhiệt của cả TB chung sẽ là:
F = F1 + F2 + F3

-

Công thức : F = Q/K.∆tlog

Câu 41/ Nêu các thông số để tính diện tích bề mặt truyền nhiệt
-

Xác định môi chất → ẩn nhiệt hóa hơi, nhiệt dung riêng

-

Nhiệt độ đầu cuối dòng chảy

-

Tốc độ dòng chảy

-

Nhiệt chuyển pha

-

Áp suất dòng chảy

-

Lưu lượng dòng chảy

Câu 42/ Viết công thức xác định lượng nhiệt truyền của thiết bị ngưng tụ có quá
nhiệt và quá lạnh


Q = G.C.(tsôi – tql) + W.rhơi quá nhiệt

Với W = Gđầu - Gcuối
Câu 43/ Viết phương trình cân bằng nhiệt của thiết bị Baromet có các thông số như
hình vẽ
-

Năng lượng vào: G1c1tw1 + G2i

-

Năng lượng ra: (G1 + G2)c2tw2

Câu 44/ Thế nào là chi phí nước lạnh riêng của thiết bị Baromet?
G1 = [( i – c2tw2)/(c2tw2 – c1tw1)].G2 = β.G2


EBOOKBKMT.COM
Với β là chi phí riêng hơi nước để ngưng tụ 1kg hơi nước
Thông thường β = 15÷ 60 kg/kg; t w2 = tc – (4÷5)ºC
Câu 45/ Khái niệm thiết bị đun nóng (làm nguội) không ổn định, cho ví dụ
-

Khái niệm: TB đun nóng (làm nguội) không ổ định là loại TBTDN dùng để đun
nóng (làm nguội), trong đó dòng nhiệt thay đổi theo thời gian và không gian

-

Ví dụ: Các lò luyện thép

Câu 46/ Nêu sự khác nhau giữa đun nóng bằng buồng đốt trong loại 1 và loại 2
-

Đun nóng bằng buồng đốt trong loại 1:
 Dùng hơi nước bão hòa ngưng tụ ở Tc đẳng nhiệt, đẳng áp để đun nóng chất
lỏng Gc trong bình có cánh khuấy đủ mạnh từ t’ lên t’’
 Môi chất là chất có thể tỏa nhiệt
 TB gồm 2 vỏ

-

Đun nóng bằng buồng đốt trong loại 2:
 Dùng một chất tải nhiệt lưu lượng Gb (kg/s) có nheietj độ ban đầu T0’ không có
chuyển pha để đun nóng một chất lỏng Ga (kg) trong bình có cánh khuất từ t’
lên t’’ (với thời gian đun nóng là t)
 Môi chất: chất lỏng

Câu 47/ Cho thiết bị đun nóng bằng buồng đốt trong loại 1 như hình vẽ, hãy viết các
phương trình: nhiệt nhận, nhiệt nhả, truyền nhiệt, deltalog
Nhiệt nhận: Qa = GaCa(ta’’ – ta’)
Nhiệt nhả: Qb = Gb(tb’’ – t’’b)
Nhiệt truyền: QTN = K.F.(Tc – t)
Deltalog: Chênh lệch nhiệt độ trung bình trong thiết bị truyền nhiệt
Câu 48/ Khái niệm thiết bị bốc hơi. Ví dụ
-

Khái niệm: TB Bốc hơi là TBTDN trong đó môi chất lạnh lỏng thu nhiệt của đối
tượng cần làm lạnh để bốc hơi

-

Ví dụ: Trong CN chế biến thực phẩm, quá trình sấy thực phẩm thực chất là quá
trình làm bốc hơi nước trong thực phẩm để tăng hàm lượng chất khô và bảo quản
thực phẩm được lâu hơn


EBOOKBKMT.COM
Câu 49/ Nêu các khái niệm: nhiệt cô đặc, độ tăng phí điểm
-

Độ tăng phí điểm chính là tổn thất nhiệt độ do chênh lệch nồng độ của dd và dm
trong cùng áp suất: ∆’ = tsdd(po) - tsdm(p0)

-

Nhiệt cô đặc: là nhiệt tỏa hay nhiệt nhận trong qtrinh cô đặc, tính theo 1 đơn vị
khối lượng chất tan
∆q = q2 – q1

Với q1, q2 là nhiệt hòa tan tích phân của dung dịch ở nồng độ x1, x2
Câu 50/ Thiết bị cô đặc buồng đốt trong, đối lưu tự nhiên: vẽ sơ đồ và viết phương
trình CB nhiệt

Câu 51/ Viết phương trình xác định nhiệt dung riêng của dung dịch
Đối với hệ nước và chất tan,
-

X<0.2:

C = 4190 (1-x)

-

X > 0.2

C = 4190(1-x) + c1x
Với c1 là nhiệt dung riêng của chất tan khan, được tính theo bảng 2.1/116 SBT


EBOOKBKMT.COM
Câu 52/ Cần bơm dung dịch trong trường hợp hệ cô đặc nào. Tại sao?
Cần bơm trong hệ cô đặc nhiều nồi, giải thích như câu 25
Câu 53/ Khái niệm tác nhân lạnh và chất tải lạnh
-

Tác nhân lạnh: Là môi chất được sử dụng trong chu trình nhiệt động của máy lạnh
qua các quá trình giãn nở, tiết lưu, ngưng tụ… để tạo thành chu trình kín

-

Chất tải lạnh: Là chất lỏng, chất khí hay chất rắn dùng trong các TB lạnh làm chất
trung gian. Nhận nhiệt từ đối tượng cần làm lạnh để chuyển tới môi trường chất
làm lạnh sôi trong bình bốc hơi

-

Trong quá trình làm việc, chất tải lạnh chỉ biến đổi Entropyl mà không biến đổi
pha

Câu 54/ Chu trình lạnh trên các giản đồ như hình vẽ, hãy nêu các quá trình cơ bản
và xảy ra tại đâu?

-

1o – 2’ : nén đoạn nhiệt ∆S=0

-

2’ – 3’ : quá trình ngưng tụ đẳng nhiệt ∆T=0

-

3’ – 40 : quá trình giãn nở đoạn nhiệt có sinh ngoại công

-

40 – 10 : quá trình bay hơi đẳng nhiệt trong thiết bị bốc hơi để sinh lạnh (thu nhiệt)

Câu 55/ Viết các biểu thức xác định Q0, QK, và N
Q0 = G(i1 – i4) = KoFo(tf - to) : Năng suất lạnh (Kw)
QK = G(i2 – i3’) : Năng suất nhiệt (Kw)
N = G.(i2 – i1’) : Công suất
Câu 56/ Nguyên tắc xác định nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ bay hơi
-

Nhiệt ngưng tụ (tk) phụ thuộc vào đk thời tiết (nhiệt độ bên ngoài) mà thực chất là
phụ thuộc vào t0TB của chất làm mát TBNT

-

Nếu ngưng tụ bằng KK: tk = te + 100C
Với te là nhiệt độ tính toán của KK tăng bên ngoài

-

Nếu ngưng tụ là nước: tk = tw + (5÷7)0C
Với tw là nhiệt độ của nước giải nhiệt

-

Nhiệt độ bay hơi:


EBOOKBKMT.COM
Câu 57/ Viết công thức tính phụ tải nhiệt của phòng lạnh
Câu 58/ Thiết bị lò hơi: khái niệm, quá trình nhiệt động, thông số cơ bản
-

Khái niệm: Là TB dung để sinh hơi đốt phục vụ cho các quá trình khác nhau.
Nhiên liệu được đốt cháy và nhiên liệu được thu hồi nhằm đun sôi nước sản sinh
ra hơi nước (hơi đốt) ở nhiệt độ và áp suất mong muốn

-

Qúa trình nhiệt động: Là hơi dung nhiệt lượng sản sinh ra các nhiên liệu, biến
thành nhiệt nóng của hơi nước. Hơi này được dùng để gia nhiệt

-

Thông số cơ bản

Câu 59/ Khái niệm hiệu suất lò hơi, hệ số không khí dư

-

Hiệu suất lò hơi = Nhiệt có ích để sinh hơi/ Nhiệt đưa vào của nhiên liệu

-

Hệ số không khí dư (λ) là tỷ số giữa lượng không khí thực tế đi vào buồng cháy
(L) và lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn một đơn vị số
lượng nhiên liệu

Câu 60/ Các lưu ý khi sử dụng nhiên liệu
-

Không cháy nổ không độc hại, rẻ tiền

-

Dễ kiếm, dễ tạo ra, không có mùi khó chịu, dễ vận chuyển

-

Không tác dụng với vật liệu làm thiết bị, phù hợp với loại máy sử dụng

-

Độ nhớt nhỏ để giảm các tổn thất trở lực thủy lực trên đường ống dẫn

-

Phải bền vững về mặt hóa học