Sự truyền nhiệt là gì? Nguyên lý và phân loại thiết bị truyền nhiệt?
Truyền nhiệt là một quá trình phức tạp xảy ra đồng thời thông qua nhiều phương thức khác nhau: đối lưu nhiệt, dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt. Hãy cùng chúng tôi theo dõi về truyền nhiệt qua bài viết dưới đây nhé!
1. Sự truyền nhiệt là gì?
Truyền nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt giữa hai môi trường ở các nhiệt độ khác nhau qua một vách ngăn. Cũng có thể truyền nhiệt từ vật này sang vật khác bằng hiện tượng dẫn điện. Sự trao đổi nhiệt diễn ra theo chiều chuyển nhiệt năng từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp cho đến khi nhiệt độ cân bằng thì dừng lại.
Sự truyền nhiệt thường diễn ra theo các giai đoạn sau:
- Sự trao đổi nhiệt giữa môi trường nhiệt độ cao và bề mặt vách ngăn chủ yếu thực hiện cơ bản bằng đối lưu hoặc bức xạ và đối lưu.
- Dẫn nhiệt qua vách ngăn.
- Sự trao đổi nhiệt giữa vách ngăn và môi trường có nhiệt độ thấp được thực hiện cơ bản bằng đối lưu.
Ngoài ra, truyền nhiệt là một quá trình phức tạp xảy ra. Đồng thời thông qua nhiều phương pháp khác nhau: đối lưu nhiệt, dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt. Tùy theo loại vách ngăn mà có các hình thức truyền nhiệt như: truyền qua vách phẳng, vách có cánh hoặc vách trụ.
2. Thiết bị truyền nhiệt
Thiết bị truyền nhiệt, còn được gọi là thiết bị trao đổi nhiệt. Được sử dụng để trao đổi nhiệt giữa một hoặc nhiều chất tải nhiệt. Các chất tải nhiệt có thể được ngăn cách bằng các ống hoặc tấm. Để ngăn sự trộn lẫn hoặc tiếp xúc trực tiếp giữa các chất tải nhiệt.
Nói một cách đơn giản, bộ trao đổi nhiệt là một thiết bị được thiết kế. Để truyền nhiệt từ bộ phận này sang bộ phận khác một cách hiệu quả. Các phương tiện truyền nhiệt có thể được ngăn cách bởi một bức vách vững chắc để chúng không thể pha trộn vào.
3. Phân loại thiết bị truyền nhiệt
Với những ưu điểm vượt trội, bộ trao đổi nhiệt được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp hàng hải, hóa chất và sản xuất giấy. Theo nguyên lý hoạt động, có thể chia các thiết bị gồm 3 loại chính:
- Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vách ngăn.
- Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hồi nhiệt.
- Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hỗn hợp.
4. Tìm hiểu nguyên lý truyền nhiệt
Khi hai vật trao đổi nhiệt thì:
+ Nhiệt lượng được truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
+ Sẽ xảy ra cho đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau.
+ Nhiệt lượng do vật này tỏa ra sẽ bằng nhiệt lượng mà vật kia thu vào.
5. Hệ số truyền nhiệt là gì?
Hệ số truyền nhiệt của vật liệu là một đại lượng vật lý quan trọng khi tính toán các quá trình trao đổi nhiệt, được biểu thị bằng watt trên mét vuông (W/m²) trên một bề mặt có gradient nhiệt độ là một Kelvin (1°k)/đơn vị dày 1 mét.
Hệ số trao đổi nhiệt giúp chúng ta giải quyết nhiều vấn đề về công tác giám sát, lựa chọn nguyên liệu, R&D, đánh giá chất lượng sản phẩm trong nhiều lĩnh vực, chẳng hạn như: dầu mỏ, polime, địa chất, nhiệt điện, vật liệu nano, chất lỏng truyền nhiệt, vật liệu thay đổi pha, phim mỏng, dệt may, bê tông xi măng, kim loại, đèn Led, quang điện, vật liệu cách nhiệt, ô tô…
Đặc biệt, việc xác định độ truyền nhiệt của vật liệu là vô cùng quan trọng. Nhằm tránh những tác động xấu: tính toán chính xác về nguyên lý hoạt động của các chi tiết, tổn thất năng lượng. Hoặc cảnh báo để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng …
6. Truyền nhiệt đối lưu
Là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa bề mặt rắn tiếp xúc với môi trường lỏng (khí) có nhiệt độ khác nhau. Do đó, sẽ có chuyển động của chất lỏng. Quá trình truyền nhiệt đối lưu có thể xảy ra theo 2 cách:
- Đối lưu nhiệt tự nhiên: Xảy ra khi các phần tử có nhiệt độ khác nhau cũng như có khối lượng riêng khác nhau.
- Đối lưu nhiệt cưỡng bức: Sử dụng các thiết bị bên ngoài như máy bơm, quạt, máy khuấy, v.v. để tạo đối lưu. Tốc độ của đối lưu cưỡng bức nhanh hơn nhiều lần so với đối lưu tự nhiên.
7. Ứng dụng của thiết bị
Đặc biệt trong số đó, trong những thập kỷ gần đây, do nhu cầu của con người ngày càng cao. Nên các thiết bị trao đổi nhiệt dùng trong ngành thực phẩm và đồ uống phát triển rất nhiều. Những ứng dụng điển hình có thể kể đến như sau:
- Được sử dụng rộng rãi trong việc sưởi ấm không gian. Nó cũng được sử dụng trong điện lạnh, điều hòa không khí, nhà máy điện và nhà máy hóa chất. Các nhà máy hóa dầu, khí tự nhiên, chế biến và xử lý nước thải cũng được sử dụng rất phổ biến.
- Quy trình thanh trùng, tiệt trùng sữa. Hoặc các sản phẩm từ sữa như: kem, sữa chua, bơ, sữa bơ, pho mát.
- Các quy trình yêu cầu làm lạnh hoặc làm nóng đồ uống như: bia, nước ngọt, nước lọc, nước trái cây xay nhuyễn…
- Các quy trình cần thanh trùng, đun nóng các loại thực phẩm như: tương ớt, tương cà, dầu thực vật, bơ thực vật, caramen, sô cô la, nước sốt.
- Quy trình cô đặc đường, nước hoa quả, nước dừa, sữa tươi, nước dừa tươi.
- Các quy trình yêu cầu làm lạnh nhanh và đông lạnh thịt, cá, hải sản …
Trên đây là tất cả thông tin về truyền nhiệt. Cảm ơn mọi người đã theo dõi bài viết của chúng tôi!
https://vanmays.blogspot.com/2022/11/ung-dung-van-bi-ieu-khien-ien-kosaplus.html
https://linkhay.com/blog/406667/cach-thuc-hoat-dong-cua-van-buom-nhua-dieu-khien-dien
https://vanmays.blogspot.com/2022/11/tinh-chat-cua-ong-ho-o-ap-suat-dang-mang.html
https://linkhay.com/blog/408084/moi-truong-su-dung-cua-dong-ho-do-ap-suat-khi-nen
