Chuong 6 Khong khi am.pdf

1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Cán bộ giảng dạy: TS. Phan Thành Nhân
CHƯƠNG 6
KHÔNG KHÍ ẨM
1. Khái niệm chung
2. Các thông số của không khí ẩm
3. Đồ thị t-d; I-d không khí ẩm
4. Các quá trình nhiệt động cơ bản của không khí ẩm

2
1. Khái niệm chung
Không khí ẩm
Hơi nước
Không khí khô +
G, Gk, Gh : Khối lượng KKA, KKK và Hơi nước
p, V, t: Áp suất, thể tích và nhiệt độ khối KKA
pk, Vk, tk: Phân áp suất, thể tích và nhiệt độ của KKK trong KKA
ph, Vh, th: Phân áp suất, thể tích và nhiệt độ của hơi nước trong KKA

3
G = Gk + Gh
p = pk + ph
V = Vk = Vh
t = tk = th
Quan hệ của kk ẩm; kk khô và hơi nước

4
p
x = 0 x = 1
v
K
Ñoà thò p-v cuûa hôi nöôùc trong khoâng khí aåm
B
A
C
D
Ph
pbh
tñs
t
Phân loại không khí ẩm
• Không khí ẩm chưa bão hoà
• Không khí ẩm bão hoà
• Không khí ẩm quá bão hoà

5
2. Các thông số không khí ẩm
➢ Áp suất hơi bão hoà
Tại một giá trị nhiệt độ kk chỉ chứa tối đa một lượng nước
Áp suất ứng với độ chứa ẩm Áp suất hơi bão hoà
Ký hiệu: pbh
p
x = 0 x = 1
v
K
B
A
C
D
Ph
pbh
tñs
t
Cách xác định pbh: Tra bảng “nước
và hơi nước bão hoà” theo nhiệt độ

6
➢ Độ ẩm tuyệt đối:
➢ Độ ẩm tương đối:
]
/
[ 3
m
kg
V
Gh
h =

]
/
[ 3
max m
kg
V
Gbh
=

Lượng hơi nước cực đại có thể chứa trong một đơn vị thể tích
Lượng hơi nước chứa trong một đơn vị thể tích
[%]
bh
h
G
G
=

[%]
bh
h
bh
h
p
p
G
G
=
=

Tỷ số giữa lượng hơi nước có trong kkẩm và lượng hơi nước cực
đại có thể chứa được:

7
➢ Độ chứa hơi:
]
/
[ kgkkk
kg
G
G
d
k
h
=
• Gh : lượng hơi nước chứa trong kkẩm đang khảo sát
Gk : lượng kkkhô chứa trong kkẩm đang khảo sát
Ký hiệu: d
Lượng hơi nước có chứa trong kkẩm tính trên 1kg kkkhô
]
/
[
622
,
0 kgkkk
kg
p
p
p
d
h
h
−
=


8
➢ Entanpi của không khí ẩm:
d
.
i
i
I h
k +
= kJ/kg không khí khô
( )
t
2
2500
.
d
t
I +
+
= kJ/kg không khí khô
Entanpi của kkẩm được tính theo 1kg kkkhô
I: Entanpi của kkẩm
ik: Entanpi của kkkhô
ih: Entanpi của hơi nước

9
➢ Nhiệt độ động sương tđs:
p
x = 0 x = 1
v
K
B
A
C
D
Ph
pbh
tñs
t
tđs: kkẩm chưa bão hoà bão hoà
Trong điều kiện phân áp suất hơi nước
ph = const
Cách xác định tđs: khi biết ph của
hơi nước trong kkẩm tra bảng “nước
và hơi nước bão hoà” theo áp suất
Cách xác định ph: khi biết tđs tra bảng “nước và hơi nước bão hoà”
theo nhiệt độ

10
➢ Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư
Dòng
KK
ẩm Bấc nhúng nước
Nhiệt độ nhiệt kế khô tk Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư

11
• t1 = 30oC; φ1 = 85%
• φ2 = 85%; t2đs = 25oC
• t3 = 27oC; d3 = 11g/kgkk
• t4 = 27oC; t4ư = 23oC
• t5ư = 25oC ; t5đs = 20oC
Xác định các thông số của không khí ẩm cho các trường hợp
sau bằng công thức:

12
3. Đồ thị t-d; I-d không khí ẩm
Nhieät ñoä nhieät keá khoâ t, 0C
Ñoä
chöùa
hôi d,
kg/kg kk khoâ
0
0,033
55
- 10
 = 
 = 
 = 
E
n
t
a
n
p
y
I
,
k
J
/
k
g
k
k
a
å
m
I1
t1
tö
tñs
d1
1
ÑOÀ THÒ t - dCUÛA KHOÂNG KHÍ AÅM

13
Ñoä chöùa hôi d, g/kg kk khoâ
Entanpy I,
kcal/kg kk aåm
0 80
0
45
d
=
const
I = const
1
3
5
0
I1
1 t1
tö
tñs
 =  
 =  
 =  
d1
ÑOÀ THÒ I - d CUÛA KHOÂNG KHÍ AÅM

14
4. Các quá trình nhiệt động cơ bản của không khí ẩm
t1
1
1
Q
2
Daøn gia nhieät
d1
I1
t2
2
d2
I2
➢ Quá trình gia nhiệt
2
I2
I1
1
t2
t1
0
 = 
d2 = d1
t
d
Ñoà thò t-d quaù trình gia nhieät
0 d
I
I1
I2
1
2
 =  
d2 = d1
Ñoà thò I-d quaù trình gia nhieät
1
2 t
t 
1
2 


1
2 d
d =
1
2 I
I 

15
➢ Quá trình làm lạnh
– Làm lạnh trên điểm động sương
t1
1
1
Q
2
Daøn laïnh
d1
I1
t2
2
d2
I2
1
2 t
t 
1
2 


1
2 d
d =
1
2 I
I 
1
I1
I2
2
t1
t2
0
 = 
d2 = d1
t
d
Ñoà thò t-d quaù trình laøm laïnh treân tñs
0 d
I
I2
I1
2
1
 =  
d2 = d1
Ñoà thò I-d quaù trình laøm laïnh treân tñs

16
– Làm lạnh dưới điểm động sương
t1
1
1
Q
2
Daøn laïnh
d1
I1
t2
2
d2
I2
1
2 t
t 
%
100
2 =

2
1
1
2 d
d
d
d
d −
=

→

Ñoà thò t-d quaù trình laøm laïnh döôùi tñs
2
I1
1
 = 
t
d
I2
d1
t1
tñs
t2
d2
0 d
I
I2
I1
2
1
 =  
d1
Ñoà thò I-d quaù trình laøm laïnh döôùi tñs
d2
1
2 I
I 

17
➢ Quá trình tăng ẩm
t1
1
1 2
Nöôùc
d1
I1
t2
2
d2
I2
1
2 t
t 
1
2 


1
2
1
2 d
d
d
d
d −
=

→

1
2 I
I =
2
I2 = I1
1
t1
t2
0
 = 
d2
t
d
Ñoà thò t-d quaù trình taêng aåm
d1
0 d
I
I2 = I1
1
2
 =  
d2
Ñoà thò I-d quaù trình taêng aåm
d1

18
➢ Quá trình sấy
Daøn gia nhieät (Calorifer)
1
t1
d1
I1
2
t2
d2
I2
3
t3
d3
I3
Buoàng saáy
Vaät saáy
– 1-2: quá trình gia nhiệt
– 2-3: quá trình sấy

19
➢ Quá trình hoà trộn
3
2
2
1
1
3
G
d
G
d
G
d
+
=

3
2
2
1
1
3
G
I
G
I
G
I
+
=

3
2
2
1
1
3
G
t
G
t
G
t
+
=

20
Ví dụ 1:
Không khí ẩm có t1 = 30oC, φ1 = 80% được làm lạnh đến nhiệt
độ t2 = 15oC, sau đó gia nhiệt đến trạng thái 3 có φ3 = 30%.
• Bằng công thức hãy xác định các thông số trạng thái còn lại
của không khí ẩm
• Tính lượng nước lấy ra trong quá trình làm lạnh. Tính nhiệt
lượng mà khí nhả ra và nhiệt lượng cần cung cấp cho các quá
trình. Biết lưu lượng không khí tham gia vào quá trình Gk =
12kg/ph.

21
Ví dụ 2:
Không khí ẩm ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ nhiệt kế khô t1 = 30oC,
nhiệt độ nhiệt kế ướt tư1 = 25oC, được gia nhiệt qua calorifer đến trạng
thái 2 có nhiệt độ t2 = 90oC, sau đó đưa vào buồng sấy. Sau khi ra khỏi
buồng sấy, không khí đạt đến trạng thái 3 có t3 = 40oC. Hãy xác định:
•Các thông số trạng thái của không khí (t, φ, d, I) tại các điểm 1,2,3
(dùng phương pháp tính toán).
•Biểu diễn các quá trình trên đồ thị t-d
•Lượng nước cần lấy ra trong quá trình sấy, thời gian sấy cần thiết và
lượng nhiệt cần cung cấp cho calorifer, nếu biết: lưu lượng không khí
tham gia vào quá trình sấy là 1500m3/h; khối lượng riêng trung bình của
không khí là 1,165kg/m3; sản phẩm trước khi đưa vào sấy có khối
lượng là 100kg, sau khi sấy còn lại 60kg.

22
Ví dụ 3:
Khảo sát 2 dòng không khí ẩm hoà trộn với nhau với:
- Dòng kkẩm 1: G1 = 3000kg/h; t1 = 30oC; φ1 = 75%
- Dòng kkẩm 2: G2 = 2000kg/h; t2 = 60oC; φ2 = 50%
Dòng không khí ẩm sau khi hoà trộn ở trạng thái 3 được đưa qua bộ
gia nhiệt điện trở để đạt được giá trị nhiệt độ của dòng kkẩm ở trạng
thái 4 là t4 = 80oC.
Xác định các thông số trạng thái của không khí (t, φ, d, I) tại điểm 3
Chọn điện trở có công suất là 5000W, vậy cần phải lắp đặt bao
nhiêu điện trở để gia nhiệt cho dòng không khí?

23
Ví dụ 4:
Khảo sát dòng không khí ẩm ở trạng thái 1 có t1 = 40oC; φ1 = 20%,
sử dụng nước phun vào để giảm nhiệt độ xuống đến trạng thái 2 thì
nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được ở trạng thái số 2 là bao nhiêu?
Giả sử dòng không khí 1 có trạng thái t1 = 40oC; φ1 = 80%, thì lúc
này nhiệt độ thấp nhất ở trạng thái 2 là bao nhiêu?
Có nhận xét gì về 2 trường hợp trên?
Xem quá trình phun sương vào không khí có entanpi không đổi

24
Ví dụ 5:
Cho 2 dòng không khí ẩm hòa trộn với nhau với tỷ lệ hòa
trộn giữa dòng 1 và dòng 2 là 2:6, với dòng không khí ẩm
1 có d1 = 25g/kgkk, I1 = 118,5kJ/kg, dòng không khí 2 có
t2 = 27oC, d2 = 16 g/kgkk
Xác định các thông số trạng thái của không khí (t, φ, d, I)
tại điểm 3

25
HẾT CHƯƠNG 6
Đề bài cho câu 7,8: Không khí ẩm ở trạng thái ban đầu có d1 = 0,0166
kg/kg, I1 = 71 kJ/kg được thổi qua một dàn lạnh và được làm lạnh đến
trạng thái 2 có t2 = 24oC. Cho biết lưu lượng không khí khô thổi qua dàn
lạnh là Gk = 0,2 kg/s
Câu 7: Dàn lạnh có công suất là:
a) Q = 1,3 kW
b) Q = 4,8 kW
c) Q = 0,93 kW
d) Đáp án của bạn
Câu 8: Lượng nước tách ra khỏi dàn lạnh:
a) Gn = 0 g/s
b) Gn = 1,22 g/s
c) Gn = 1,43 g/s
d) Đáp án của bạn

Chuong 6 Khong khi am.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Chuong 6 Khong khi am.pdf

Similar to Chuong 6 Khong khi am.pdf (20)

More from NguyninhVit

More from NguyninhVit (12)

Chuong 6 Khong khi am.pdf