Số phát hành: Số 17 - Tháng 6 - 2026Hóa học - Công nghệ thực phẩm
Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
Xuất bản: tháng 7 20, 2026
Tóm tắt
Nghiên cứu giải pháp thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm quy mô phòng thí nghiệm. Mục tiêu chính là ổn định nhiệt độ đầu ra của dòng nóng thông qua việc điều chỉnh tự động lưu lượng dòng lạnh. Nghiên cứu đã tiến hành cải tạo phần cứng, lắp đặt thêm bơm lưu lượng DC và nâng cấp hệ thống đo lường bằng cảm biến kỹ thuật số DS18B20. Giao diện điều khiển giám sát được xây dựng trên phần mềm SerialCom Instrument kết nối với vi điều khiển trung tâm Arduino Mega 2560. Bộ điều khiển tỷ lệ - tích phân - vi phân (PID) phản hồi được thiết kế và tối ưu hóa thông số thông qua phương pháp Ziegler-Nichols, công cụ Matlab Simulink và thực nghiệm thử sai. Kết quả cho thấy, hệ thống hoạt động ổn định, bộ thông số PID tối ưu giúp nhiệt độ bám sát giá trị đặt với sai số rất thấp (0,12%) và hiệu suất truyền nhiệt thực tế đạt khoảng 65%.
Từ khóa
thiết bị trao đổi nhiệt ống chùmđiều khiển tự độngđiều khiển PIDMatlab SimulinkArduino
Tài liệu tham khảo
1.
S. Kallannavar S. Mashyal, and M. Rajangale (2020). Effect of tube layout on the performance of shell and tube heat Exchangers. Materials Today: Proceedings, Elsevier Ltd, 263-267.
2.
L. Y. Chen, V. S. K. Adi, and R. Laxmidewi (2022). Shell and tube heat exchanger flexible design strategy for process operability. Case Studies in Thermal Engineering, 37.
3.
S. Dehran (2017). Modern Day Automation for Heat Exchanger Monitoring. International Journal of Mechanical Engineering and Applications, 5, 15.
4.
N. Mansour, M. Bin Shams, and H. Ismail (2022). Model predictive controller for a retrofitted heat exchanger temperature control laboratory experiment. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 25, 857-866.
Cùng chuyên mục
Bài viết liên quan
Các bài trong chuyên đề «Hóa học - Công nghệ thực phẩm».
