1. Trang Chủ
  2. Vật lý
  3. Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 7.2 - TS. Hà Anh Tùng

Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 7.2 - TS. Hà Anh Tùng

Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 7.2 Không khí ẩm (tiếp theo) cung cấp cho người học những kiến thức như: Các quá trình nhiệt động cơ bản của không khí ẩm. Mời các bạn cùng tham khảo! Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Chương 7 (phần cuối) : 7.5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của KK ẨM ¾ 1) Quá trình gia nhiệt và làm lạnh không khí ¾ 2) Quá trình bốc hơi, tăng ẩm ¾ 3) Hỗn hợp của các dòng không khí ¾ 4) Quá trình sấy p.1 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 1 Quá trình

Thể loại Tài liệu miễn phí Vật lý

Số trang 16

Ngày tạo 4/3/2023 9:06:22 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 0.52 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Nhiệt động lực học: Chương 7.2 - TS. Hà ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Chương 7 (phần cuối) : 7.5 Các quá trình nhiệt động cơ bản của KK ẨM ¾ 1) Quá trình gia nhiệt và làm lạnh không khí ¾ 2) Quá trình bốc hơi, tăng ẩm ¾ 3) Hỗn hợp của các dòng không khí ¾ 4) Quá trình sấy p.1
  2. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 1 Quá trình gia nhiệt và làm lạnh KK a) Quá trình GIA NHIỆT không khí Ga , d , T1 , I1 Ga ,d, T2 , I2 Q ) ¾ d = const g a J/k k Độ chứa hơi d (g/kga) i I( % ¾ Sau khi gia nhiệt p tan 30 En 0 % = 8 ϕ t2 (oC) > t1 (oC) = ϕ 00 % ϕ2 < ϕ1 ϕ=1 8 1 2 d = const ¾ Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình GIA NHIỆT 14oC 30oC Q12 = Ga (I 2 − I 1 ) Nhiệt độ t (oC) p.2 kJ kga kJ/kga
  3. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM b) Quá trình LÀM LẠNH không khí ¾ Làm lạnh KK trên nhiệt độ điểm sương (quá trình 1-2 trên hình) 0% g ) a d = const d (g/kga) /k 10 J I( k Q12 = Ga (I 1 − I 2 ) ϕ= i % % p 50 30 tan = = En ϕ ϕ kJ kga kJ/kga 3 14 2 1 ¾ Làm lạnh KK dưới 4 10.6 nhiệt độ điểm sương (quá trình 1-4 trên hình) * Lượng nước ngưng tụ: 15oC tđs = 19oC 40oC Gn = Ga (d1 – d4) Nhiệt độ t (oC) Nhiệt lượng lấy đi: Q14 = Ga (I 1 − I 4 ) kJ kga kJ/kga p.3
  4. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM c) Quá trình KHỬ ẨM (giảm ẩm) không khí Làm lạnh Gia nhiệt 0% 1 2 3 ) g d (g/kga) a /k 10 k J I( ϕ= pi KK ẩm tan En ϕ1 p = 1 at d1 2 1 d2=d3 ϕ3 3 Ga Ga Ga ϕ1 Gn ϕ2 = 100% ϕ3 t1 t2 < t1 t3 > t2 t2 t3 t1 d1 d2 < d1 d3 = d2 Nhiệt độ t (oC) Làm lạnh dưới nhiệt độ điểm sương Gia nhiệt 1 2 3 (1 phần hơi nước ngưng tụ thành nước) d = const Lượng nước ngưng tụ: Gn = Ga (d1 − d 2 ) (kg ) p.4
  5. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Ví dụ 7.2 sách “Nhiệt động lực học KT” KK ẩm t1 = 30oC làm lạnh t2 = 10oC gia nhiệt t3 = 30oC Vk = 280 m3/ph ϕ1 = 50% ϕ2 = 100% p = 1.013 bar Gn ngưng tụ a) Lưu lượng khối lượng KK khô qua hệ thống Ga (kg/ph) b) Lượng nước ngưng tụ trong 1h Gn (kg/h) Xác định: c) Độ ẩm KK khi ra khỏi thiết bị ϕ3 (%) d) Năng suất máy lạnh cần thực hiện Q12 (kW) a) Biết (t1 , ϕ1) ph1 pa1 = p – ph1 , có ( pa1 , Vk , t1 ) Ga b) Gn = Ga (d1-d2) Cần tính d1 , d2 từ trạng thái 1 và 2 đã biết c) Trạng thái 3 đã biết (t3 , d3 = d2 ) ϕ3 d) Năng suất máy lạnh cần thực hiện: Q12 = Ga (I1-I2) p.5
  6. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 2 Quá trình bốc hơi, tăng ẩm ¾ Có thể tăng độ ẩm của KK bằng 2 cách phun khác nhau: a) Phun bằng nước lạnh : quá trình này có I = const d (g/kga) I= piI co ϕ2 tan ns t En d2 2 ϕ1 % 00 d1 ϕ =1 1 Lượng nước cần phun vào: t2 t1 G w = Ga (d 2 − d1 ) kg / h t (oC) Ví dụ 7.4: KK ẩm có t1 = 40oC Tăng ẩm = t2 ? ϕ2 = 100% Ga = 90 kg/ph ϕ1 = 20% phun nước Gw ? Biết (t1, ϕ1) d 1 , I1 Có ϕ2 , I2 = I1 d2 G w = Ga (d 2 − d1 ) p.6
  7. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM b) Phun bằng hơi nước KK ẩm (t1, d1, I1) (t2, d2, I2) d (g/kga) i I n p ϕ2 G1 = Ga+Gh1 G2 = Ga+Gh2 t a En 2 d2 Hơi nước % 100 (Gw , ih3) ϕ = 1 d1 ϕ1 * Pt cân bằng chất: G h 2 = G h1 + G w t1 t2 Lượng hơi nước t (oC) G w = Ga (d 2 − d1 ) phun thêm vào: (kg/h) * Pt cân bằng năng lượng: Ga I 1 + G w ih3 = Ga I 2 Ví dụ 7.3: KK ẩm có tk1 = 22oC Tăng ẩm = phun hơi nước bão t2 ? ϕ2 ? Ga = 90 kg/ph tư1 = 9oC hòa khô (110oC, Gw=52 kg/h) I2 ? Biết (tk1, tư1) d1 , I1 Có (Gw, Ga, d1) d2 Hơi bão hòa khô 110oC ih3 Có (Gw, Ga, I1, ih3) I2 t2 , ϕ2 p.7
  8. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 3 Hỗn hợp của các dòng không khí p.8
  9. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ¾ Hai trường hợp hòa trộn KK thường gặp trong thực tế: a) Hỗn hợp đoạn nhiệt của các dòng KK I2 d (g/kga) Ga1 I3 t1 , d1 , I1 2 d2 t3 , d3 , I3 I1 3 d3 Ga3 10 0% Ga2 t2 , d2 , I2 ϕ = d1 1 3 nằm trên đoạn thẳng nối 1 và 2 t1 t3 t2 t (oC) Từ: Ga1 t1 + Ga 2 t 2 t3 = Ga1 + Ga 2 = G a 3 Ga1 + Ga 2 G d + Ga 2 d 2 Ga1 I 1 + Ga 2 I 2 = G a 3 I 3 d 3 = a1 1 Ga1 + G a 2 Ga1 d1 + Ga 2 d 2 = G a 3 d 3 Ga1 I 1 + G a 2 I 2 I3 = p.9 Ga1 + G a 2
  10. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM b) Hỗn hợp phi đoạn nhiệt của các dòng KK I2 d (g/kga) Gia nhiệt Q IM 2 Ga1 d2 t1 , d1 , I1 I1 3 t3 , d3 , I3 M d3=dM 10 0% ϕ = Ga2 M Ga3 1 d1 t2 , d2 , I2 t1 tM t2 t3 t (oC) Ga1 t1 + G a 2 t 2 tM = G a1 + G a 2 Các thông G a1 d1 + G a 2 d 2 d3 = d M dM = số còn lại Ta có: Ga1 + G a 2 t3 đã biết tại 3 G I + Ga 2 I 2 I M = a1 1 Ga1 + G a 2 p.10
  11. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Ví dụ 7.5: V1 = 142 m3/ph I2 d (g/kga) p1 = 1 bar I3 2 (1) d1 = 0.002 kg/kga d2 t1 = 5oC t3 ? I1 (3) 3 d3 d3 ? 10 0% ϕ = I3 ? d1 (2) V2 = 425 m3/ph 1 p2 = 1 bar t1 t3 t2 ϕ2 = 50 % t (oC) t2 = 24oC Biết (t1, d1) I1 , ph1 Từ (ph1, V1 , T1) Ga1 (kg/ph) Biết (t2, ϕ2) I2 , ph2 Từ (ph2, V2 , T2) Ga2 (kg/ph) Ga1, t1, d1, I1 Có Ga3, t3, d3, I3, ϕ3 Ga2, t2, d2, I2 p.11
  12. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM 4 Quá trình SẤY I ϕ2 I2 2 Q I=c on ϕ3 t2 st ϕ = 100% 3 t3 ϕ1, t1 ϕ2, t2 ϕ3, t3 I1 1 ϕ1 t1 Gia nhiệt Buồng sấy d1 = d2 d3 > d1 d - KK lạnh ban đầu ở trạng thái 1 được gia nhiệt đến trạng thái 2. Quá trình 1-2 có tính chất: d = const - Sau đó KK nóng ở trạng thái 2 thổi qua buồng sấy, lấy đi một lượng hơi nước (hút ẩm) từ các vật cần sấy. Quá trình 2-3 có tính chất : I = const * Lượng hơi nước lấy đi từ vật sấy: G n = Ga (d 3 − d1 ) (kg/h) * Nhiệt lượng cần cung cấp cho bộ gia nhiệt: Q = G a (I 2 − I 1 ) (kJ/h) p.12
  13. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Ví dụ 7.6: t1 = 20oC Bộ gia nhiệt Buồng sấy KK t2 = 95oC t3 = 35oC ϕ1 = 60 % Tính: a) Lưu lượng gió (KK) V (m3/h) cần cung cấp nếu biết lượng nước cần phải lấy đi là Gn = 50 kg/h b) Lưu lượng hơi Gh (kg/h) mà lò hơi cần cung cấp cho bộ gia nhiệt nếu biết hơi sử dụng trong lò hơi là hơi bão hòa khô, nhiệt độ nước ngưng thải là 100oC , áp suất đồng hồ lò hơi chỉ 4 bar. GRT a) Lưu lượng gió cần cung cấp: V = ( m 3 / h) cần tính G (kg/h) p Gn G ≈ Ga = cần xác định d1 , d3 (kg/kga) d 3 − d1 Q12 G (I − I ) b) Lưu lượng hơi mà lò hơi cung cấp: G h = = a 2 1 (kg / h) I h5 − I n6 I h5 − I n6 - Hơi trong lò hơi là bão hòa khô (ph = 4 +1= 5 bar, x = 1) I h 5 = I ′′ - Nước ngưng thải từ lò hơi (100oC, 5 bar) I n6 p.13
  14. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM BÀI TẬP Bài 1: Dòng không khí ẩm có áp suất p = 0.1 MPa nhiệt độ t1 = 30oC, độ ẩm tương đối ϕ1 = 0.8 được làm lạnh đến nhiệt độ t2 = 10oC để khử ẩm, sau đó được gia nhiệt đến t3 = 20oC để thổi vào phòng a) Biểu diễn quá trình trên đồ thị I-d b) Xác định các thông số cần thiết tại các điểm 1, 2 , 3 c) Xác định lượng nước ngưng tụ mw (kg/h), năng suất lạnh của thiết bị Qo (kW) biết lưu lượng của dòng không khí Ga = 50 kg/ph Bài 2: Không khí ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ t1 = 20oC, độ ẩm ϕ1 = 60%, áp suất p1 = 0.1 MPa được thổi qua calorifer để gia nhiệt đến nhiệt độ t2 = 50oC, sau đó thổi vào buồng sấy, nhiệt độ ra khỏi buồng sấy t3 = 30oC a) Biểu diễn quá trình trên đồ thị I-d b) Xác định độ ẩm không khí ra khỏi buồng sấy ϕ3 c) Xác định lượng KK cần thiết để bốc hơi 1kg nước từ vật sấy d) Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer p.14
  15. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM ĐÁP ÁN Bài 1: b) Thông số tại 1, 2, 3 I Điểm 1: t1=30oC Æ phbh1 = 0.04241 bar I1 ϕ 1 p hbh1 80% d1 = 0.622 * = 0.022 kg / kg a ϕ = 100% p − ϕ 1 p hbh1 30oC 1 I 1 = t1 + (2500 + 2 t1 ) d1 = 85.9 kJ / kg a 3 ϕ1 20oC I2 Điểm 2: t2=10oC Æ phbh2 = 0.012277 bar 10oC ϕ 2 p hbh 2 2 d 2 = 0.622 * = 0.0078 kg / kg a p − ϕ 2 p hbh 2 d2 = d3 d1 I 2 = t 2 + (2500 + 2 t 2 ) d 2 = 29.5 kJ / kg a d Điểm 3: t3=20oC Æ phbh3 = 0.02337 bar c) d 3 = d 2 = 0.0078 kg / kg a m w = Ga (d1 − d 2 ) = 0.71 kg / ph pd 3 ϕ3 = = 0.53 G a (I 1 − I 2 ) 0.622 p hbh 3 + d 3 p hbh 3 Qo = = 47.03 kW 60 I 3 = t 3 + (2500 + 2 t 3 ) d 3 = 39.6 kJ / kg a p.15
  16. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 1/2009 ĐHBK tp HCM Bài 2: I b) Xác định ϕ3 ϕ2 I2 2 Biết (t1, ϕ1) Æ d1, I1 I=c ϕ3 on t2 st ϕ = 100% t3 Biết (t2, d2 = d1) Æ I2 3 I1 1 ϕ1 Biết (t3, I3 = I2) Æ d3 Æ ϕ3 t1 c) Xác định lượng KK cần thiết để bốc hơi 1kg nước từ vật sấy d1 = d2 d3 > d1 1 kg KK khô tải được (d3 – d1) kg nước d 1 Lượng KK khô cần thiết để tải 1 kg nước từ vật sấy là: (kg ) d 3 − d1 1 + d1 Lượng KK ẩm cần thiết để tải 1 kg nước từ vật sấy là: (kg ) d 3 − d1 1 + d1 d) Nhiệt lượng cung cấp cho calorifer: Q12 = (I 2 − I1 ) (kJ ) d 3 − d1 p.16
nguon tai.lieu . vn
Toán học Môi trường Vật lý Sinh học Địa Lý Hoá học Nông - Lâm - Ngư Cơ khí - Chế tạo máy Tiếng Anh phổ thông Khoa học ứng dụng Nông - Lâm Kiến thức tổng hợp Giáo dục học Xã hội học