Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt và điều hòa không khí: Phần 2

(NB) Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt và điều hòa không khí: Phần 2 cung cấp cho sinh viên học sinh những kiến thức cơ bản về điều hòa không khí: các khái niệm, các kiểu và cách tính toán chu trình điều hòa không khí cơ bản, đồ thị không khí ẩm và chức năng một số các thiết bị sử dụng trong thông gió và điều hòa không khí. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt và điều hòa không khí: Phần 2 126 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Mã chương: MH10 - 03 Giới thiệu: Chương này cung cấp cho sinh viên học sinh những kiến thức cơ bản về điều hòa không khí: các khái niệm, các kiểu và cách tính toán chu trình điều hòa không khí cơ bản, đồ thị không khí ẩm và chức năng một số các thiết bị sử dụng trong thông gió và điều hòa không khí. Mục tiêu: - Nắm được các kiến thức cơ sở về điều hòa không khí và hệ thống ĐHKK. - Hiểu và sử dụng được đồ thị I-d, t-d. - Các chu trình điều hòa không khí. - Tính toán các chu trình điều hòa dựa vào đồ thị I-d, t-d. - Chức năng các thiết bị trong hệ thống ĐHKK. - Các hệ thống điều hòa không khí. - Nắm rõ về thông gió. - Cách phân phối không khí trong hệ thống điều hòa không khí. - Hiểu được các khái niệm về ĐHKK, vai trò và chức năng của các thiết bị chính trong hệ thống ĐHKK. - Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tư duy logic, sáng tạo, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV. Nội dung chính: 1. KHÔNG KHÍ ẨM: Mục tiêu: - Nắm được các kiến thức về không khí ẩm và thông số của không khí ẩm. - Hiểu và sử dụng được đồ thị I-d, t-d. 1.1. Các thông số trạng thái của không khí ẩm: 1.1.1 Thành phần của không khí ẩm: Không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước. Là không khí được sử dụng trong kỹ thuật và trong sinh hoạt đời sống con người. Không khí khô là hỗn hợp của các chất khí 78% N2, 21% O2, còn lại là CO2 và các khí trơ. Vì phân áp suất của hơi nước trong không khí ẩm rất nhỏ, nên hơi nước trong không khí ẩm có thể xem như là khí lý tưởng và không khí ẩm có thể xem như là hỗn hợp của các khí lý tưởng với các tính chất như sau : Áp suất: p = pk + ph [3-1] Nhiệt độ: t = tk = t h [3-2] Khối lượng: G = Gk + Gh [3-3] Thể tích: V = Vk = Vh [3-4] Trong đó: k và h nhỏ chỉ cho không khí khô và hơi trong không khí ẩm. * Phân loại không khí ẩm: Không khí ẩm được phân loại như sau: 127 + Không khí ẩm bão hòa: Là không khí ẩm trong đó hơi nước ở trạng thái hơi bão hòa khô và lượng hơi nước trong không khí ẩm là lớn nhất (Gh.max). Lúc này nếu ta thêm hơi nước vào thì nó sẽ đọng lại thành những hạt rất nhỏ, nếu tiếp tục cho thêm hơi nước vào ta sẽ được không khí ẩm quá bão hòa. + Không khí ẩm quá bão hòa: Là không khí ẩm chứa lượng hơi nước lớn hơn Gh.max. Hơi nước ở đây là hơi bão hòa ẩm, tức là ngoài hơi nước bão hòa khô còn có một lượng nước ngưng nhất định (Gn). Không khí ẩm khi có sương mù là không khí ẩm quá bão hòa vì có chứa những giọt nước ngưng tụ. + Không khí ẩm chưa bão hòa: Là không khí ẩm chứa lượng hơi nước nhỏ hơn Gh.max, tức là còn có thể nhận thêm hơi nước để trở thành bão hòa (hay nói cách khác: trong trường hợp này nếu ta thêm hơi nước vào thì hơi nước vẫn chưa bị ngưng tụ). Hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa là hơi quá nhiệt. 1.1.2. Các thông số trạng thái của không khí ẩm: * Độ ẩm tuyệt đối (ρh) : 3 Là khối lượng hơi nước có trong 1 m không khí ẩm. Gh ρh = (kg/m3) [3-5] V Trong đó: V – thể tích không khí ẩm, m3. Gh – Khối lượng hơi nước có trong không khí ẩm, kg. Trong thực tế để biết khả năng chứa hơi nước nhiều hay ít của không khí ẩm ta cần dùng đến độ ẩm tương đối. * Độ ẩm tương đối (φ): Là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm chưa bão hòa (ρ h) và độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bão hòa (ρhmax) ở cùng nhiệt độ. h = (%) [3-6]  h max Sử dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng cho hơi nước ta có : Với hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa: Gh p ph.V = Gh.Rh.T  = h = h (a) V Rh .T Với hơi nước trong không khí ẩm bão hòa : Gh max p phmax.V = Ghmax.Rh.T  = h max =  h max (b) V Rh .T 128 Từ (3-6), (a) và (b), ta có: ph = [%] [3-7] p h max Vì 0 ≤ ph ≤ phmax nên 0 ≤ φ ≤ 100 %. Không khí khô có φ = 0, không khí ẩm bão hòa có φ = 100 %. Độ ẩm tương đối là một đại lượng có ý nghĩa lớn không chỉ trong kỹ thuật mà trong cuộc sống con người. Con người sẽ cảm thấy thoải mái nhất trong không khí có độ ẩm tương đối φ = 40 ÷ 70 %. Trong bảo quản rau quả thực phẩm có độ ẩm tương đối khoảng φ = 90 % (0 ÷ 5oC). Dụng cụ đo độ ẩm tương đối gọi là ẩm kế. Ẩm kế thông dụng gồm 2 nhiệt kế thủy ngân: nhiệt kế khô và nhiệt kế ướt. Nhiệt kế ướt có bầu thủy ngân được bọc vải thấm ướt bằng nước. Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế khô gọi là nhiệt độ khô (tk), còn nhiệt độ đo bằng nhiệt kế ướt gọi là nhiệt độ ướt (t ư). Hiệu số ∆t = tk – tư tỷ lệ với độ ẩm tương đối của không khí. Không khí càng khô thì ∆t càng lớn, không khí ẩm bão hòa có ∆t = 0. * Độ chứa hơi (d): Là lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm ứng với 1kg không khí khô. Gh d= , kg hơi nước/kg không khí khô [3-8] Gk Áp dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng cho hơi nước và không khí khô ta có: ...