Tài liệu Kỹ thuật nhiệt

ĐỀ TÀI: Kỹ thuật nhiệt

CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT NHIỆT
Đ2.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN.

1. Máy nhiệt và máy lạnh.
Máy nhiệt là một thiết bị sử dụng nhiệt năng để biến đổi thành công. Ví dụ: Động cơ đốt trong sử dụng nhiệt do xăng, dầu cháy toả ra để biến thành công, công này dùng để chạy xe máy máy, ô tô, tàu thuỷ Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiệt của nhiên liệu cháy toả ra để biến thành công trong tuốc bin, công này dùng để chạy máy phát điện để sản xuất điện.
Máy lạnh là thiết bị tiêu thụ năng lượng (công) để làm lạnh tức là đưa nhiệt từ trong môi trường có nhiệt độ thấp hơn (tủ lạnh, kho lạnh, phòng điều hoà .) thải vào môi trường để duy trì nhiệt độ thấp trong tủ lạnh, kho lạnh, phòng điều hoà
2. Chất môi giới và chất tải nhiệt.
a. Chất môi giới:
Để thực hiện quá trình biến đổi nhiệt thành công trong máy nhiệt và quá trình làm lạnh trong máy lạnh người ta luôn luôn phải sử dụng một chất trung gian gọi là chất môi giới ví dụ: Trong động cơ đốt trong chất môi giới là chất khí tạo hành do cháy nhiên liệu (khói), trong máy hơi nước chất môi giới là hơi nước. Trong máy lạnh chất môi giới là các hợp chất hữu cơ như Frêôn: R12, R22, R134a, NH3
Chất môi giới thường dùng là khí, lỏng hoặc hơi. Chất khí là các chất mà trạng thái của nó rất xa thể lỏng. Trong quá trình hoạt động của chất môi giới dạng khí nó không có sự chuyển pha có nghĩa là nó luôn luôn ở thể khí. Ví dụ: Chất môi giới trong động cơ đốt trong là chất khí, từ lúc hút vào máy đến lúc xả ra đều ở dạng khí.
Hơi về bản chất cũng giống thể khí nhưng hơi tồn tại gần thể lỏng nên trong quá trình hoạt động của nó trong thiết bị có lúc nó chuyển thành thể lỏng ví dụ: Môi chất lạnh trong máy lạnh lúc vào và ra khỏi máy nén là hơi, qua giàn ngưng sẽ ngưng tụ lại thành thể lỏng sau đó qua van tiết lưu một phần hoá hơi và qua giàn bay hơi toàn bộ môi chất chuyển thành hơi.
Về công dụng chất môi giới có thể chia ra hai loại: chất môi giới sinh công làm việc trong máy nhiệt. Chất môi giới sinh công có thể là dạng khí hoặc hơi. Chất môi giới sinh công làm việc ở nhiệt độ cao, hàng trăm độ đến hàng nghìn độ.
Chất môi giới làm lạnh làm việc trong máy lạnh (người ta còn gọi là tác nhân lạnh). Chất môi giới làm lạnh có thể là hơi hoặc khí. Chất môi giới làm lạnh (môi chất lạnh) làm việc ở nhiệt độ thấp trong phạm vi từ hơn trăm độ (0C). Phần lớn các máy lạnh hiện nay dùng môi chất dạng hơi như Amoniac (NH3) các loại Frêôn R12, R22, R134a, R11, R13
3. Các thông số trạng thái của chất môi giới.
Trong các máy nhiệt hay máy lạnh chất môi giới luôn luôn thay đổi trạng thái, để xác định trạng thái của chất môi giới người ta dùng các đại lượng gọi là các thông số trạng thái.
Ví dụ: Để xác định thông số của một chất khí chứa trong bình ta dùng các thông số là nhiệt độ khí và áp suất khí. Để xác định một trạng thái cần biệt 2 thông số độc lập ví dụ nhiệt độ và áp suất hay áp suất và thể tích riêng.
a. Nhiệt độ tuyệt đối.
Nhiệt độ tuyệt đối ký hiệu T đơn vị đo 0K (Kenvin). Nhiệt độ phụ thuộc vào mức độ chuyển động hỗn loạn của các phần tử cấu tạo nên vật chất (phân tử, nguyên tử, điện tử ) Nên các phần tử này không chuyển động nhiệt độ tuyệt đối bằng không T = 0. Hiện nay người ta chưa làm lạnh được đến không độ tuyệt đối. Các phần tử trong vật chất chuyển động càng mạnh thì nhiệt độ càng cao.