Trong môi trường công nghiệp yêu cầu nhiệt độ dưới mức đóng băng, nén một cấp thông thường thường không đủ. Bài viết này khám phá các khái niệm chính trong kỹ thuật nhiệt, từ công nghệ cốt lõi của nén hai cấp đến các thông số thuộc tính nhiệt ảnh hưởng đến truyền nhiệt, cùng với các biện pháp bảo vệ điện thiết yếu đảm bảo vận hành an toàn cho thiết bị.
Khi cần nhiệt độ bay hơi cực thấp, các hệ thống một máy nén phải đối mặt với những thách thức đáng kể do tỷ lệ nén quá mức, dẫn đến giảm hiệu quả đáng kể. Công nghệ nén hai cấp giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng hai máy nén hoạt động nối tiếp. Máy nén đầu tiên tăng áp suất môi chất lạnh từ áp suất bay hơi lên áp suất trung gian, trong khi máy nén thứ hai nén thêm đến áp suất ngưng tụ.
Cách tiếp cận theo giai đoạn này làm giảm hiệu quả tỷ lệ nén ở mỗi giai đoạn, cải thiện đáng kể hiệu quả làm lạnh tổng thể. Một cấu hình thay thế tích hợp cả hai giai đoạn nén trong một đơn vị máy nén duy nhất. Nén hai cấp đã trở nên cần thiết cho các ứng dụng đông lạnh sâu và các quy trình công nghiệp khác đòi hỏi nhiệt độ cực thấp.
Hiểu biết chính xác về các thuộc tính nhiệt là rất quan trọng trong kỹ thuật nhiệt, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả truyền nhiệt. Các thông số chính bao gồm:
Tải nhiệt thể hiện năng lượng nhiệt cần được loại bỏ (để làm mát) hoặc thêm vào (để sưởi ấm) để duy trì nhiệt độ mong muốn trong một không gian hoặc đối tượng. Thông số này là nền tảng để thiết kế và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí, làm lạnh và đông lạnh.
Các phương pháp tính toán bao gồm từ phân tích chi tiết đến ước tính đơn giản. Đối với không gian văn phòng, tải làm mát điển hình dao động từ 0,128–0,174 kW/m² (110–150 kcal/m²h), trong khi yêu cầu sưởi ấm xấp xỉ 0,058 kW/m³ (50 kcal/m³h) thể tích phòng.
Nhiệt định lượng động năng của chuyển động phân tử. Jun (J) đóng vai trò là đơn vị SI, mặc dù calo (cal) vẫn còn ý nghĩa lịch sử, được định nghĩa là năng lượng cần thiết để tăng 1 gam nước lên 1°C (1 cal = 4,18605 J).
Bảo vệ điện đáng tin cậy là rất quan trọng đối với các hệ thống nhiệt. Hai thành phần chính bao gồm:
Trong môi trường công nghiệp yêu cầu nhiệt độ dưới mức đóng băng, nén một cấp thông thường thường không đủ. Bài viết này khám phá các khái niệm chính trong kỹ thuật nhiệt, từ công nghệ cốt lõi của nén hai cấp đến các thông số thuộc tính nhiệt ảnh hưởng đến truyền nhiệt, cùng với các biện pháp bảo vệ điện thiết yếu đảm bảo vận hành an toàn cho thiết bị.
Khi cần nhiệt độ bay hơi cực thấp, các hệ thống một máy nén phải đối mặt với những thách thức đáng kể do tỷ lệ nén quá mức, dẫn đến giảm hiệu quả đáng kể. Công nghệ nén hai cấp giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng hai máy nén hoạt động nối tiếp. Máy nén đầu tiên tăng áp suất môi chất lạnh từ áp suất bay hơi lên áp suất trung gian, trong khi máy nén thứ hai nén thêm đến áp suất ngưng tụ.
Cách tiếp cận theo giai đoạn này làm giảm hiệu quả tỷ lệ nén ở mỗi giai đoạn, cải thiện đáng kể hiệu quả làm lạnh tổng thể. Một cấu hình thay thế tích hợp cả hai giai đoạn nén trong một đơn vị máy nén duy nhất. Nén hai cấp đã trở nên cần thiết cho các ứng dụng đông lạnh sâu và các quy trình công nghiệp khác đòi hỏi nhiệt độ cực thấp.
Hiểu biết chính xác về các thuộc tính nhiệt là rất quan trọng trong kỹ thuật nhiệt, vì chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả truyền nhiệt. Các thông số chính bao gồm:
Tải nhiệt thể hiện năng lượng nhiệt cần được loại bỏ (để làm mát) hoặc thêm vào (để sưởi ấm) để duy trì nhiệt độ mong muốn trong một không gian hoặc đối tượng. Thông số này là nền tảng để thiết kế và lựa chọn hệ thống điều hòa không khí, làm lạnh và đông lạnh.
Các phương pháp tính toán bao gồm từ phân tích chi tiết đến ước tính đơn giản. Đối với không gian văn phòng, tải làm mát điển hình dao động từ 0,128–0,174 kW/m² (110–150 kcal/m²h), trong khi yêu cầu sưởi ấm xấp xỉ 0,058 kW/m³ (50 kcal/m³h) thể tích phòng.
Nhiệt định lượng động năng của chuyển động phân tử. Jun (J) đóng vai trò là đơn vị SI, mặc dù calo (cal) vẫn còn ý nghĩa lịch sử, được định nghĩa là năng lượng cần thiết để tăng 1 gam nước lên 1°C (1 cal = 4,18605 J).
Bảo vệ điện đáng tin cậy là rất quan trọng đối với các hệ thống nhiệt. Hai thành phần chính bao gồm:
