Cân bằng nhiệt

[anhton77]

Hi all,
Mình cần hạ nhiệt độ của 1 bồn nước 7 m3 từ 125 độ C xuống còn 30 độ C ( nước giải nhiệt của chiller không hòa trộn với nước cần hạ nhiệt độ ) trong khoảng thời gian 30 phút, thì cần chọn 1 con chiller công suất khoảng bao nhiêu là được. Nhờ ACE tư vấn.
Thanks

 

[nguyenledung]

Hi all,
Mình cần hạ nhiệt độ của 1 bồn nước 7 m3 từ 125 độ C xuống còn 30 độ C ( nước giải nhiệt của chiller không hòa trộn với nước cần hạ nhiệt độ ) trong khoảng thời gian 30 phút, thì cần chọn 1 con chiller công suất khoảng bao nhiêu là được. Nhờ ACE tư vấn.
Thanks

Tính toán thử chơi nhé:
- Năng lượng yêu cầu: W = m*c*denta(T) = 7000*4.18*(125-30) = 2779700 kJ
- Thời gian yêu cầu giảm nhiệt: t = 30 phút = 1800 s
- Công suất yêu cầu: P = W/t = 1544.28 kW
Công suất này nếu dùng chiller thì cỡ 1 chiller dạng li tâm 450 tấn lạnh là đủ rồi. Nhưng các dàn trao đổi nhiệt phải chia nhỏ khá nhiều để đáp ứng nhu cầu của bạn. Tuy nhiên tôi thấy làm sao mà bồn nước cỡ 125 độ C nổi ta??? Bạn xem lại thông số này nhé!
Còn mô hình thì theo tôi nên làm 2 cấp giảm, cấp 1 là dùng quạt tháp để hạ nhiệt xuống khoảng 45 độ C, sau đó mới bơm qua chiller để giảm xuống còn 30 độ C theo ý muốn (đầu tư chiller lúc này chỉ khoảng 100 tấn lạnh, và dùng chiller trục vit cho rẻ và ngoài ra nếu nước nóng quá thì khó có thể dùng chiller hạ nhiệt thẳng cánh được, denta(T) của chiller chỉ khoảng 7 - 15 độ C thôi).

 

[alone160162]

Chào các bạn
Mình đã từng đụng bài toán giống như thế này, nhưng là bài toán ngược lại. Sau khi đã chọn được CHILLER ( làm lạnh nước gián tiếp qua lớp áo nước bao ngoài bồn) như cách bạn DŨNG đã đưa ra và cũng đề nghị khách dùng Thiết kế 2 cấp làm lạnh: tháp nước xuống 40 độ C rồi CHILLER xuống tiếp tới 30 độ C. Tuy nhiên có 1 anh kỹ thuật hỏi ngược lại là thử tính toán xem Thời gian chính xác mà tháp giải nhiệt chạy kéo nhiệt độ từ 125 độ C xuống tới 40 độ C là bao nhiêu lâu ( để còn cân đối với quy trình công nghệ và đảm bảo chất lượng sản phẩm) thì mình tính toán chưa ra để trả lời được. Bài toán truyền nhiệt này có liên quan đến kiến thức toán học cao cấp ( vì nhiệt độ của khối nước - tức là deltaT liên tục giảm theo trong quá trình làm lạnh) mà mình thì bị rơi rụng mất rồi ! ... Các bạn nào còn nhớ toán học thử "tính toán chơi" giùm mình cái, coi như ôn lại kiến thức cũ nhe.
Trân trọng

 

[nguyenledung]

Thực ra cái ý của bạn này mình không hiểu lắm đâu! Còn cách bơm nước lạnh qua vỏ thì điều chỉnh lâu lắm do mặt tiếp xúc nhiệt của 7 mét khối nước là nhỏ nên để hạ nhiệt xuống là cực khó! Vấn đề tôi nói là phải bơm nước (7 m3) qua dàn tháp giải nhiệt rồi một bơm khác bơm qua dàn trao đổi nhiệt thì mới mong giảm nhiệt được! Bơm 7 khối nước trong 18 phút là bơm cũng khá lớn rồi!!

 

[alone160162]

Thực ra cái ý của bạn này mình không hiểu lắm đâu! Còn cách bơm nước lạnh qua vỏ thì điều chỉnh lâu lắm do mặt tiếp xúc nhiệt của 7 mét khối nước là nhỏ nên để hạ nhiệt xuống là cực khó! Vấn đề tôi nói là phải bơm nước (7 m3) qua dàn tháp giải nhiệt rồi một bơm khác bơm qua dàn trao đổi nhiệt thì mới mong giảm nhiệt được! Bơm 7 khối nước trong 18 phút là bơm cũng khá lớn rồi!!

Mình xin giải thích vắn tắt thế này: Công thức tính nhiệt lượng của bạn nguyenledung: m*c*denta(T) là tính 1 cục năng lượng cần lấy đi khỏi khối nước. Ý mình muốn nói ở đây là khi dùng con CHILLER hay tháp giải nhiệt có CS lạnh Q= W/t = 1544.28 kW để làm lạnh ( trực tiếp hay gián tiếp qua lớp áo nước lạnh vỏ ngoài của bồn phản ứng hình trụ - rất hay gặp trong ngành CN thực phẩm hay sinh học) thì nhiệt độ T ( trung bình) của nước sẽ giảm dần theo thời gian t theo quy luật thế nào? Một cách gần đúng có thể coi mô hình áo nước này như là bài toán truyền nhiệt qua vách hình trụ trong các giáo trình Truyền nhiệt. Dòng nhiệt lấy đi từ khối nước phải thỏa mãn cả 2 Phương trình : 1. cân bằng nhiệt đối lưu phía nước lạnh: Q= Gm x Cw x deltaTcw (kW) và 2. Phương trình truyền nhiệt qua vách trụ Q = Kt x (Thw - Tcw) x H trong đó
Kt là hệ số truyền nhiệt qua vách trụ; H là chiều cao vách trụ; các chỉ số chân "hw: hot water" nước nóng và " cw: cool water" nước lạnh. Do nguồn nhiệt phía trong nước nóng không phải phát sinh liên tục cho nên Dòng nhiệt này, và theo đó là nhiệt độ nước nóng và lạnh, đều giảm dần theo thời gian t. Vấn đề là tìm ra quy luật giảm như thế nào?! Liên quan đến các Phương trình vi phân toán cao cấp đấy các bạn ạ. Có bõ công tìm hiểu không các bạn. Mình không có đủ thì giờ để theo đuổi việc này, dù chỉ là để thỏa mãn ý thích tìm hiểu...
Nếu muốn tìm hiểu các công thức chi tiết, các bạn thử xem qua giáo trình KỸ THUẬT NHIỆT của thầy GS, TSKH TRẦN VĂN PHÚ xem nhé. Chúc các bạn khỏe và công tác tốt

 

[thienson5011]

cho em hỏi:
trong công thức: W = m*c*denta(T)

c là gì vậy các bác ???
nếu tản nhiệt bằng quạt thì Công thức đó có đúng nữa không ?

thanks !

 

[ttoansrf]

Công thức tính nhiệt lượng toả ra, thu vào: Q = m*c*denta (T ).
Q: nhiệt lượng thu vào (toả ra) của chất (J) .
Trong đó:
m: khối lượng của chất thu (toả) nhiệt (kg).
c: nhiệt dung riêng của chất thu (toả) nhiệt (J/kg.K).
t: độ tăng (giảm) nhiệt độ của các chất (0C).