GV: TS. Nguyễn Minh Tân
Bộ môn QTTB CN Hóa – Thực phẩm
Chương 2
Đun nóng – Làm Nguội – Ngưng tụ
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2
ĐUN NÓNG BẰNG KHÓI LÒ
- Khói lò được tạo ra bằng cách đốt nhiên liệu trong lò đốt 1
- Sau đó đi vào phòng 2, ở phòng này cho thêm không khí lạnh vào
để điều chỉnh nhiệt độ của khói lò. Lượng không khí cho vào phụ thuộc
nhiệt độ cần điều chỉnh để đun nóng.
- Để giảm lượng ôxy trong khói lò, có thể dùng khí thải ( khói lò sau
khi đã đun nóng) để trộn.
Nguyên tắc
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3
ĐUN NÓNG BẰNG KHÓI LÒ
Sơ lược các bước tính toán quá trình đun nóng bằng khói lò
(1) Tính nhiệt sinh của nhiên liệu
(2) Lượng không khí lý thuyết để dùng đốt cháy nhiên liệu
(3) Xác định thành phần các khí trong khói lò
(4) Tính hàm ẩm của khói lò
(5) Cân bằng nhiệt lượng
(6) Kích thước của lò đốt
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 4
ĐUN NÓNG BẰNG DÒNG ĐIỆN
Biến điện năng thành nhiệt năng để đun nóng vật liệu
- Lò hồ quang: điện năng tạo thành tia lửa điện đốt nóng môi trường
+ Tia hồ quang có thể tập trung công suất lớn trong thể tích nhỏ, do
đó đạt được nhiệt độ rất cao( từ 1500 0C đến 2000 oC và cao hơn
nữa)
+ Độ giảm nhiệt độ rất lớn, do đó đun nóng không được đồng đều và
khó điều chỉnh nhiệt độ

,
12

Công suất
kW
Q
N ,
1000


QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 6
Lò điện cảm ứng
Thiết bị đun nóng được quấn
xung quanh (không tiếp xúc với thiết
bị) bằng dây xoắn ốc, khi cho dòng
điện xoay chiều qua dây dẫn, trên vỏ
thiết bị sẽ xuất hiện dòng điện xoáy
đun nóng thiết bị.
Dây dẫn thường được làm bằng
vật liệu có điện trở nhỏ như đồng
hoặc nhôm.
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7
Đun nóng bằng dòng điện có tần số cao
- Dùng đun nóng các chất điện môi hay các chất bán dẫn( hoặc các chát
dẻo, cao su, gỗ .)
- Vật liệu đun nóng đặt vào giữa hai bản của tụ điện, dưới tác dụng của
điện trường xoay chiều các phân tử có cực của chất điện môi sẽ dao động
tương ứng với tần số của dòng điện, khi dao động như vậy các phần tử sẽ
tiêu hao một phần điện năng để khắc phục lực ma sát, phần điện năng này
biến thành nhiệt năng để đốt nóng vật liệu

cách giữa
2 bản cực
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8
Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt
-Thường được sử dụng trong trường hợp :
+ Đun nóng ở nhiệt độ cao
+ Đun nóng đồng đều
- Chất tải nhiệt: các chất lỏng có nhiệt độ sôi cao hoặc hơi của nó
làm chất tải nhiệt trung gian, các chất này lấy nhiệt từ khói lò hoặc
dòng điện rồi truyền cho thiết bị cần đun nóng
- Quá trtình tuần hoàn chất tải nhiệt có thể dùng bơm hoặc tuần
hoàn tự nhiên
- Đun nóng bằng chất tải nhiệt đặc biệt cho phép điều chỉnh nhiệt
độ dễ dàng
- Nhiệt độ lớn nhất để đun nóng phụ thuộc vào tính chất của chất
tải nhiệt : có thể từ 360 đến trên 500 ° C
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 9
Đun nóng bằng dầu khoáng
Sử dụng khi:
- cần đun nóng đồng đều
- Tránh quá nhiệt cho sản
phẩm
Nhược điểm:
- Hiệu số nhiệt độ không lớn
(khoảng từ 15 đến 20°C) nên lượng
nhiệt truyền qua không được lớn và
khó điều chỉnh nhiệt độ
- Nhiệt độ giới hạn đun nóng của
dầu thấp (~ 250 ° C) vì nhiệt độ cháy
của dầu không vượt qua 300-310 ° C

naphtalin, ête điphênyl, và hỗn hợp đẳng phí của chúng. Chất được dùng phổ
biến nhất là điphênyl và ête điphênyl, hỗn hợp này gồm 26,5% điphênyl (C6H5-
C6H5) và 73,5% ête điphênyl (C6H5- O - C6H5) , nhiệt độ sôi của hỗn hợp là
2580C và đóng rắn ở 12,30C, áp suất hơi bão hoà riêng phần ở 200độ là 0,25
at còn ở 350 0C là 5,3 at (áp suất của hơi nước ứng với nhiệt độ đó là ~16 at và
~169 at)
Ẩn nhiệt hoá hơi của hỗn hợp ở 350 0C là 217.10
3
J/kg còn của hơi nước là
114.10
4
J/kg nghĩa là nhỏ hơn 4,5 lần . Hỗn hơp điphênyl tuy cháy được nhưng
thực tế lại rất an toàn, độ độc không đáng kể, nó có thể làm lâu dài ở 3800C mà
không bị phân huỷ.
- Sản phẩm được đun nóng đồng đều hơn
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 12
Đun nóng bằng hỗn hợp hơi nóng chảy
- Đun nóng ở nhiệt độ cao hơn 380 ° C
-Hỗn hợp này được ứng dụng để đun nóng từ 140 ° C đến 510 ° C không có áp
suất dư
- Ví dụ Một hỗn hợp muối:
hỗn hợp ba muối gồm có: 10% NaNO 2, 7% NaNO3, 83% KNO3 ( theo khối
lượng). Nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp là 142 ° C, giới hạn nhiệt độ sử dụng
là 530 ° C. Đun nóng bằng hỗn hợp muói nóng chảy thường dùng làm chất tải
nhiệt trong thiết bị xúc tác và trong trường hợp đun nóng bằng dầu không đạt
yêu cầu.
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 13
Đun nóng bằng thủy ngân và kim loại lỏng
- Thuỷ ngân là chất tải nhiệt thường được dùng trong một số thiết bị có cường
độ nhiệt lớn

nguội có nhiệt độ thấp
- Nếu dùng nước để làm nguội thì nên lấy
t2c < 40 - 50oC để ngăn ngừa hiện tượng
kết tủa các muối hoà tan trong nước trên
bề mặt trao đổi nhiệt
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 15
2.2. LÀM NGUỘI – NGƯNG TỤ
NGƯNG TỤ
Ngưng tụ là quá trình chuyển hơi hoặc khí sang trạng
thái lỏng bằng hai cách:
-Làm nguội hơi ( hoặc khí);
-Nén và làm nguội hơi (khí) đồng thời.
Ngưng tụ trực tiếp Ngưng tụ gián tiếp
- Ngưng tụ trực tiếp, hay còn gọi là
ngưng tụ hỗn hợp, tức là quá trình tiến
hành bằng cách cho hơi và nước tiếp xúc
trực tiếp với nhau. Hơi cầp ẩn nhiệt
ngưng tụ cho nước và ngưng tụ lại, nước
lấy nhiệt của hơi và nóng lên, cuối cùng
tạo thành một hỗn hợp chất lỏng đã
ngưng tụ và nước.
*Ngưng tụ gián tiếp, hay còn
gọi là ngưng tụ bề mặt, tức là
quá trình tiến hành trong thiết
bị trao đổi nhiệt có tường ngăn
cách giữa hơi và nước. Hơi
được ngưng tụ lại trên bề mặt
trao đổi nhiệt
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 16
2.2. LÀM NGUỘI – NGƯNG TỤ

+ Năng suất cao
+ Cấu tạo đơn giản
+ Dễ dàng chống ăn mòn
- Chia ra hai loại: thiết bị loại ướt và loại khô
+ Trong thiết bị loại ướt: chất lỏng ngưng tụ , nước làm nguội và khí
không ngưng được dẫn ra cùng một đường bằng một bơm << không khí -
ướt >>
+Trong thiết bị loại khô, nước ngưng và nước làm nguội được dẫn đi
chung một đường, còn khí không ngưng được hút ra theo một đường khác
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 18
2.2. LÀM NGUỘI – NGƯNG TỤ
NGƯNG TỤ TRỰC TIẾP Loại khô
Thiết bị ngưng tụ xuôi chiều loại thấp
Nguyên tắc làm việc: hơi đi vào thiết bị từ trên
xuống. Nước ở trong bầu nước quanh thân thiết
bị được hút vào thân là do trong thiết bị có chân
không. Nước bị hút ra qua vòi 2, vào thiết bị ở
dạng hạt mù, tiếp xúc với hơi từ trên xuống.
Nước và chất lỏng đã ngưng tụ được bơm ra
ngoài bằng bơm ly tâm 3. Khí không ngưng bị
bơm tia 4 hút ra theo một đường khác.
Khi độ chân không trong thiết bị quá cao, bơm
ly tâm 3 không làm việc được, hỗn hợp nước và
chất lỏng đã ngưng tụ không tháo ra ngoài
được tích tụ lại và dâng dần lên trong thiết bị,
do đó phao 5 bị nâng lên và van 6 mở ra, không
khí bên ngoài tràn vào làm giảm độ chân không
trong thiết bị, tạo điều kiện cho bơm ly tâm tiếp
tục trở lại làm việc bình thường, khi đó mực
nước hạ xuống, phao 5 trở về vị trí cũ, van 6 lại