Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt loại ống chùm để đun nóng dung dịch muối ăn bằng hơi nước bão hòa được cho đi như thế nào?

Quá trình truyền nhiệt là quá trình nhiệt năng tự lan truyền từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Quá trình này diễn ra một chiều, tức là nhiệt chỉ truyền từ nơi nóng sang nơi lạnh chứ không tự động xảy ra theo chiều ngược lại. Đồng thời, quá trình truyền nhiệt luôn xảy ra ngược chiều với gradien nhiệt độ, vì gradien nhiệt độ chỉ hướng tăng nhiệt độ còn nhiệt lại truyền từ nơi nhiệt độ cao sang nơi nhiệt độ thấp.

Do đó, đáp án đúng là C.

Thiết bị baromet có những ưu điểm so với thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại chân tháp như sau:

* Nước ngưng tụ chảy ra không cần bơm: Do thiết kế của thiết bị baromet, cột chất lỏng (nước ngưng) có chiều cao đủ lớn để tạo ra áp suất thủy tĩnh thắng được áp suất khí quyển, do đó nước ngưng có thể tự chảy ra mà không cần bơm.
* Thiết bị nhỏ gọn: So với các thiết bị ngưng tụ khác, thiết bị baromet có kích thước tương đối nhỏ gọn, giúp tiết kiệm không gian lắp đặt.

Do đó, đáp án D và E đều đúng. Tuy nhiên, đáp án D bao hàm ý chính xác và đầy đủ hơn về ưu điểm của thiết bị baromet so với loại chân tháp.

Các đáp án còn lại không đúng vì:

* A và B: Thiết bị baromet chỉ có thể ngưng tụ trực tiếp, không có khả năng ngưng tụ gián tiếp.
* C: Thiết bị baromet vẫn cần bơm để cấp nước làm mát (nếu dùng nước tuần hoàn) và không phải lúc nào cũng nhỏ gọn hơn các loại khác.

Thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp có ưu điểm chính là sản phẩm không bị lẫn chất tải nhiệt. Trong các thiết bị trao đổi nhiệt trực tiếp, chất tải nhiệt sẽ tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, dẫn đến khả năng lẫn tạp chất hoặc thay đổi thành phần sản phẩm. Do đó, đáp án C là chính xác nhất.

Các phương án khác:

* A: Thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp không cho phép pha loãng sản phẩm, mà ngược lại, nó giữ cho sản phẩm không bị lẫn tạp chất.
* B: Chi phí thiết bị của thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp thường cao hơn so với thiết bị trực tiếp do cấu trúc phức tạp hơn.
* D: Hệ số truyền nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp thường thấp hơn so với thiết bị trực tiếp vì có thêm lớp vật liệu ngăn cách.
* E: Thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp thường có cấu tạo phức tạp hơn để đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt mà không gây lẫn tạp chất.

Ống xoắn ruột gà được sử dụng khi cần thiết bị trao đổi nhiệt nhỏ gọn. Do cấu trúc xoắn, diện tích trao đổi nhiệt lớn được tích hợp trong một thể tích nhỏ, phù hợp với các ứng dụng có không gian hạn chế.

Nhiệt tải riêng q khi chất lỏng sôi chịu ảnh hưởng của: Chế độ sôi chất lỏng, hiệu số nhiệt độ giữa bề mặt đun nóng và nhiệt độ sôi của chất lỏng, độ sạch của bề mặt đun nóng và tính chất thấm ướt của chất lỏng.