Tôi có một thiết bị trao đổi nhiệt, hiện tại nó không thể hoạt động bình thường. Xin hỏi nguyên nhân là gì?
Thread Content
Ở phía tôi có một chiếc bình nhỏ; cuộn dây được đặt bên trong bình đó. Không có khoảng trống nào giữa các cuộn dây cả. Dầu dẫn nhiệt bên trong bình có thể được làm nóng lên tới 600 độ C. Đầu ra phía dưới của cuộn ống được nối với bình chứa nitơ. Lưu lượng khí nitơ rất nhỏ. Tôi muốn nhiệt độ tại đầu ra của cuộn ống khoảng 160 độ C. Nhưng thực tế, sau khi lắp đặt bộ thiết bị này, tôi nhận thấy rằng dù lưu lượng khí nitơ có nhỏ đến đâu, nhiệt độ tại đầu ra vẫn chỉ khoảng 60–70 độ C (đây là nhiệt độ mà con người có thể chịu đựng được nếu chạm vào trong thời gian ngắn). Nếu tôi đóng van ở đầu ra của cuộn ống trong một thời gian, sau đó mở van trở lại, khí thoát ra lúc đầu sẽ rất nóng, nhưng khí thoát ra sau đó lại có nhiệt độ rất thấp. Tại sao lại như vậy?
Nếu bên trong ống co có chứa chất lỏng, thì chắc chắn sẽ không có vấn đề gì cả; nhưng nếu thay bằng khí thì sẽ không được. Ngoài ra cần bổ sung thêm: Ống cuộn rất mảnh, khoảng bằng 4 ống dày; thùng dùng để gia nhiệt có đường kính khoảng 59mm, chiều cao khoảng 300mm. Các ống cuộn được sắp xếp rất chặt, vì vậy khó có khả năng khí chưa kịp trao đổi nhiệt đã thoát ra ngoài. Lưu lượng khí rất thấp. Bây giờ đã tan làm rồi, tôi không thể gửi bản vẽ được. Ngày mai tôi sẽ xem tình hình và gửi bản vẽ cho mọi người. Cảm ơn mọi người! Chờ đợi câu trả lời từ mọi người!
Hệ số truyền nhiệt của khí thấp, diện tích trao đổi nhiệt quá nhỏ. Nếu bị nhốt trong môi trường không có sự lưu thông khí, nhiệt độ vẫn có thể tăng lên. Nên thay bằng ống dày hơn để tăng diện tích trao đổi nhiệt.
Bài viết này cuối cùng được chỉnh sửa bởi sosoby vào ngày 27/7/2016 lúc 12:51. Cảm ơn những ai đã trả lời câu hỏi: Tôi vừa kiểm tra và thấy rằng hệ số truyền nhiệt của khí nitơ quả thực rất thấp. Hiện tại, các kỹ thuật viên đang chế tạo hai chiếc bình; họ dự định sử dụng phương pháp gia nhiệt thông qua việc nối hai chiếc bình này lại với nhau. Có lẽ sẽ có kết quả vào tối nay! Cảm ơn
Các phương thức trao đổi nhiệt khác đều không hiệu quả; hệ số truyền nhiệt trong các bình chứa vẫn rất thấp, nên hiệu quả trao đổi nhiệt cũng kém
Diện tích trao đổi nhiệt hoàn toàn chưa đủ. Tôi nghĩ bạn nên đổi vị trí của ống luồn dầu và chất lỏng trong bình chứa: dùng dầu dẫn nhiệt cho ống luồn, còn nitơ thì được sử dụng trong bình chứa. Bình chứa cần được cách nhiệt tốt.
Nếu khí bên trong ống là nitơ, nên sử dụng vật liệu lấp đầy có các lỗ rỗng, nhằm giảm tốc độ dòng chảy và tăng thời gian trao đổi nhiệt ；
Ống tản nhiệt có cánh； Nhiều luồng dòng chảy, giảm tốc độ dòng chảy, tăng thời gian trao đổi nhiệt ；
Hỗ trợ loại ống có cánh, nhiều luồng dịch chuyển; đừng quan tâm đến loại ống co lại nữa. Công suất trao đổi nhiệt của bạn chưa đủ; hãy tự mình sử dụng phần mềm thiết kế bộ trao đổi nhiệt để tính toán, hoặc tự tính toán thủ công. Nếu không có dữ liệu cơ bản, việc thiết kế một bộ trao đổi nhiệt phù hợp đòi hỏi phải có kinh nghiệm dày dặn.
Nếu các cuộn ống quá gần nhau thì cũng không tốt; diện tích trao đổi nhiệt và dòng chảy của dầu dẫn nhiệt ở phía bên ngoài sẽ kém hiệu quả. Ngoài ra, liệu độ dày thành của các cuộn ống có được tính toán chính xác hay không?
Có một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt. Thứ nhất là diện tích trao đổi nhiệt; thứ hai là chênh lệch nhiệt độ; thứ ba là hệ số truyền nhiệt. Đối với thiết bị của bạn, tôi muốn nhấn mạnh đến hệ số truyền nhiệt. Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào các hệ số cung cấp nhiệt ở hai bên; một bên là khí, bên kia là dầu. Cả hai chất này đều có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, vì vậy hệ số truyền nhiệt chắc chắn sẽ nhỏ. Hơn nữa, nếu dòng chảy của dầu ở phía dầu nóng không tốt, dầu nóng trên bề mặt ống luồn sẽ không thể được thay thế kịp thời, khiến hiệu suất truyền nhiệt càng tồi tệ hơn. Làm sao có thể truyền nhiệt cho khí được? Với thiết bị của bạn, có hai cách để giải quyết vấn đề này. Thứ nhất là làm cho ống co thật mảnh và dài, nhằm tăng tốc độ dòng khí và từ đó nâng cao hệ số truyền nhiệt ở bên trong ống ； Thứ hai là tăng cường dòng chảy của dầu nóng, từ đó nâng cao hệ số truyền nhiệt ở phía bên ngoài cuộn dây.
Đồng ý. Dầu trong chiếc lọ nhỏ này hầu như không chuyển động, cơ chế truyền nhiệt giống như truyền nhiệt bằng bức xạ vậy. Có lẽ nếu thay thành ống dẫn thì sẽ tốt hơn, vì lúc đó sẽ có sự truyền nhiệt qua sự đối lưu của các chất lỏng trong ống. Khí cũng cần phải ở trạng thái dòng chảy hỗn loạn, nếu không thì trở kháng nhiệt của dòng chảy tầng sẽ quá lớn mà
Thôi thì hãy thay cách khác đi. Dù bạn làm như vậy nữa thì nhiệt độ trong chiếc bình này cũng sẽ không tăng lên được