Hỏi Đáp Là gì

Độ chứa hơi của không khí ẩm là gì

Độ ẩm không khí quyết định thời tiết mưa hay nắng, độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người, sự phát triển của sinh vật, thực vật. Cách phân loại độ ẩm, các xác định độ ẩm trong không khí như thế nào? Hãy cùng thiết bị Thịnh Phú tìm hiểu vấn đề này nha.

Định nghĩa độ ẩm không khí

Độ ẩm là lượng hơi nước trong khí quyển. Hơi nước là sự hiện diện vô hình của nước ở trạng thái khí. Độ ẩm là một khía cạnh quan trọng của khí quyển vì nó ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu.

Khả năng chứa hơi nước của không khí phụ thuộc vào nhiệt độ. Khả năng giữ nước của không khí tăng khi nhiệt độ tăng. Nhiệt độ càng cao thì khả năng giữ nước của không khí càng cao.

Nguồn gốc tạo thành độ ẩm

Hơi nước trong khí quyển được tạo ra bởi nhiều nguồn, bao gồm thực vật trong quá trình thoát hơi nước, hơi ẩm do động vật hít thở, bốc hơi trực tiếp từ tuyết, mưa, đất và từ các vùng nước như hồ, suối và đại dương.

Nước này sau đó bốc hơi vào khí quyển như một phần quan trọng của chu trình nước trên hành tinh. Nếu không có vòng tuần hoàn của nước thì sẽ không có mưa.

Trong điều kiện khí quyển bình thường, độ ẩm được tạo ra do bay hơi và có thể nhìn thấy được dưới dạng mây hoặc sương mù thông qua một quá trình được gọi là ngưng tụ.

Không khí trong khí quyển nặng hơn hơi nước và do đó, các dòng chảy có thể được tạo ra có thể dẫn hiện tượng mây mù và mưa. Các vùng ẩm ướt nhất trên trái đất thường nằm gần các vùng ven biển và gần đường xích đạo.

Phân loại độ ẩm không khí

Có 3 loại độ ẩm tồn tại trong không khí gồm:

Độ ẩm tương đối.
Độ ẩm tuyệt đối.
Độ ẩm riêng / độ ẩm cụ thể.

Độ ẩm tuyệt đối là gì?

Thuật ngữ này được sử dụng để mô tả lượng hơi nước thực sự bão hòa trong không khí. Độ ẩm tuyệt đối được tính bằng cách tìm khối lượng hơi nước trong một khu vực và chia cho khối lượng không khí trong cùng một khu vực.

Hình minh họa độ ẩm không khí cao và thấp

Độ ẩm tương đối là gì

Nó được định nghĩa là lượng hơi nước tính bằng gam có trong một kg không khí khô. Độ ẩm tương đối mô tả lượng hơi nước trong khu vực trái ngược với lượng hơi nước có thể có trong khu vực.

Loại độ ẩm này về cơ bản là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt đối và lượng nước bão hòa tiềm năng mà không khí có thể giữ được.

Độ ẩm riêng là gì?

Độ ẩm riêng là tỷ số giữa hơi nước trong khí quyển với hàm lượng không khí trên cơ sở khối lượng.

Độ ẩm riêng là đặc tính không đổi của không khí, do đó, nó thường được sử dụng trong khí tượng. Giá trị của độ ẩm cụ thể chỉ thay đổi nếu lượng hơi nước có bất kỳ thay đổi nào.

Nhưng nó không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi áp suất hoặc nhiệt độ của không khí. Nó tỷ lệ thuận với áp suất hơi của không khí và tỉ lệ nghịch với áp suất khí quyển.

Các khái niệm khác liên quan đến độ ẩm không khí

Nhiệt độ điểm sương là gì

Khi nhiệt độ dưới 0 °C, hơi nước chuyển trực tiếp từ thể khí sang thể rắn dẫn đến sự hình thành băng tuyết trên mặt đất. Điều này xảy ra khi điểm sương và nhiệt độ không khí giảm xuống dưới mức đóng băng.

Sự ngưng tụ

Khi không khí trở nên bão hòa, khả năng giữ nước sẽ giảm. Khi giảm nhiệt độ, hơi nước trong không khí bão hòa chuyển thành nước lỏng. Nhiệt độ này được gọi là điểm sương. Quá trình này được gọi là quá trình ngưng tụ.

Do đó, ngưng tụ được định nghĩa là quá trình mà hơi nước chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng khi điểm sương duy trì trên 0 °C.

Sự thăng hoa không khí

Nó được định nghĩa là quá trình mà hơi nước chuyển trực tiếp từ trạng thái khí sang trạng thái rắn khi điểm sương xuống dưới 0 °C. ví dụ như băng giá và tuyết.

Nhiệt độ điểm sương dựa trên lượng hơi nước có trong không khí. Vì vậy, trong khi điểm sương được cho dưới dạng nhiệt độ, nó thực sự là một thước đo độ ẩm.

Tầm quan trọng của độ ẩm

Có một mối quan hệ chặt chẽ giữa độ ẩm và nhiệt độ. Điều kiện độ ẩm thấp và nhiệt độ cao đẩy nhanh nhu cầu nước của cây trồng.

Trong điều kiện này, sự bay hơi tăng lên. Nếu không có đủ nước cho cây trồng, thì năng suất cây trồng sẽ giảm.

Nhưng trong điều kiện mưa nhiều, cây trồng bị ảnh hưởng do căng thẳng về nước tạo ra bởi độ ẩm thấp và điều kiện nhiệt độ cao. Nếu tình trạng căng thẳng về độ ẩm xảy ra ở giai đoạn thụ phấn, năng suất cây trồng sẽ giảm mạnh.

Tương tự, độ ẩm và nhiệt độ đóng một vai trò quan trọng trong sự lây lan của côn trùng, sâu bệnh và dịch bệnh. Điều kiện ẩm độ cao và nhiệt độ cao làm cho không khí ẩm ướt là điều kiện thuận lợi nhất cho các loại bệnh hại cây trồng.

Phương pháp đo độ ẩm không khí

Có nhiều thiết bị, dụng cụ giúp xác định độ ẩm trong không khí, tùy vào mục đích và ứng dụng mà người dùng có thể lựa chọn các thiết bị sau.

Psychrometer

Thiết bị bao gồm hai nhiệt kế ẩm và bình thường. Phân tích sự khác biệt giữa các số đọc của nhiệt kế xác định điểm sương.

Độ bão hòa của không khí với hơi nước càng thấp thì nước bốc hơi từ bề mặt bầu ướt càng mạnh và nhiệt độ càng thấp và chênh lệch giữa hai số đọc của nhiệt kế càng lớn.

Ẩm kế điện phân

Luồng không khí đo được [khí] được đi qua xung quanh các điện cực platin với photpho pentoxit, chất này sẽ hấp thụ nước. Khi điện áp được đặt vào các điện cực nước sẽ phân hủy thành hydro và oxy. Dòng điện phân tỷ lệ với lượng nước hấp thụ, tức là độ ẩm tuyệt đối.

Ẩm kế điện có màng dẫn điện

Tùy thuộc vào lượng hơi nước hấp thụ làm thay đổi điện trở của màng dẫn điện. Hiệu chỉnh có thể điều chỉnh để xác định độ ẩm tuyệt đối của khí.

Máy đo độ ẩm điện tử

Có nhiều loại máy đo độ ẩm cầm tay như máy đo độ ẩm Hanna, Horiba… giúp đo độ ẩm tương đối chính xác, dễ sử dụng và hiệu chuẩn.

Kết luận: Việc xác định độ ẩm không khí là yếu tố quan trọng trong nhiều ngành nghề khác nhau. Vì vậy, tùy vào mục đích mà người dùng lựa chọn phương pháp và thiết bị đo phù hợp nhất.

Chương 5: Không Khí ẨmTrang 39Chương 5:KHÔNG KHÍ ẨM5.1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN5.1.1 Không khí khô và không khí ẩm:5.1.1.1 Không khí khô:Khi nghiên cứu không khí thì ta xem không khí như là một thành phần đồngnhất. Tuy nhiên, rõ ràng không khí là một hỗn hợp cơ học của nhiều chất khí thànhphần khác nhau bao gồm: N2, O2, CO2 và một số chất khí khác. Các thành phần cơ bảncủa không khí đều có nhiệt độ tới hạn khá thấp so với các giá trị nhiệt độ thường gặpcủa không khí ẩm. Do đó không khí luôn luôn tồn tại ở thể khí trong bất kỳ quá trìnhbiến đổi trạng thái của không khí ẩm, còn hơi nước thì dễ dàng biến đổi. Cho nên khinghiên cứu tính chất và đặc điểm của không khí ẩm thì cũng coi như ta nghiên cứutính chất và đặc điểm của hơi nước.5.1.1.2 Không khí ẩm:Hỗn hợp giữa không khí khô và hơi nước gọi là không khí ẩm. Trong thực tếthường gặp không khí ẩm. Không khí ẩm được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật nhưsấy, thông gió, làm ẩm điều hoà nhiệt độ .... Không khí ẩm cũng liên quan mật thiếtđến cuộc sống và ảnh hưởng đến các thiết bị máy móc thiết bị. Vì vậy chúng ta cầnbiết các tính chất của không khí ẩm. Trong điều kiện áp suất và nhiệt độ bình thườngcác tính chất vật lý của không khí ẩm gần giống khí lý tưởng. Phần áp suất của hơinước trong không khí ẩm cũng rất nhỏ, hơi nước loãng, lực tương tác giữa các phân tửhơi nước cũng nhỏ, thể tích phân tử hơi nước không đáng kể nên có thể coi hơi nướctrong không khí ẩm như là khí lý tưởng. Như vậy không khí ẩm là một hỗn hợp khí lýtưởng nên nó có những tính chất sau:- Áp suất của hỗn hợp không khí ẩm bằng tổng phần áp suất không khí khô vàhơi nước.p = pk + ph[5.1]- Nhiệt độ của không khí ẩm bằng nhiệt độ của không khí khô và hơi nướctrong không khí ẩm.t = tk = th[5.2]- Thể tích của không khí ẩm bằng thể tích của không khí khô và bằng thể tichcủa hơi nước chứa trong không khí ẩm vì chúng khuyếch tán trong thể tích.V = Vk = Vh[5.3]- Khối lượng của không khí ẩm bằng tổng khối lượng cả không khí khô và hơinước.G = Gk + Gh[5.4]Ở đây ký hiệu k là không khí khô và h là hơi nước.5.1.2 Các loại không khí ẩm.Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 40Tùy theo lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm người ta chia không khí ẩmlàm hai loại.5.1.2.1 Không khí ẩm chưa bão hòa:Là không khí ẩm mà lượng hơi nước chứa trong đó chưa đạt đến trị số lớn nhấtnghĩa là có thể cho thêm hơi nước vào không khí ẩm chưa bão hòa. Hơi nước trongkhông khí ẩm chưa bão hòa là hơi quá nhiệt. Phần áp suất của hơi nước p h trongkhông khí ẩm chưa bão hòa nhỏ hơn áp suất bão hòa p s của hơi nước tương ứng vớinhiệt độ không khí ẩm.5.1.2.2 Không khí ẩm bão hòa:Là không khí ẩm mà lượng hơi nước trong đó đạt đến trị số lớn nhất. Hơi nướctrong không khí ẩm là hơi bão hòa khô. Trong trường hợp này nếu cho thêm hơi nướcvào thì sẽ ngưng lại thành giọt nước nhỏ.5.2 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM5.2.1 Độ ẩm tuyệt đối ρ h.Mức độ ẩm của không khí phụ thuộc vào hàm lượng của hơi nước trong khôngkhí ẩm.GNếu trong V, m3 không khí ẩm có trong G, kg hơi nước thì tỷ số h gọi là độVẩm tuyệt đối của không khí ẩm.Gh GhPh1ρh ====, kg / m 3Vì V = Vh nên:[5.5]VVhvh R hTTrong đó:- Ph - Áp suất của hơi nước chứa trong không khí ẩm .- T - Nhiệt độ tuyệt đối của không khí ẩm, °K .Rh- Hằng số chất khí của hơi nước chứa trong không khí ẩm. Trị số R h được lấygần đúng bằng hằng số chất khí của hơi quá nhiệt R h = 462 J/kg.độ. Như vậy về trị sốđộ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bằng khối lượng riêng của hơi nước chứa trong nó.5.2.2 Độ ẩm tương đối φ.Ký hiệu ρh là độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bão hòa có áp suất là p và nhiệtđộ t, và ρhmax là độ ẩm tuyệt đối lớn nhất của không khí ẩm bão hòa có cùng áp suất pρhvà nhiệt độ t thì tỷ sốđược gọi là độ ẩm tương đối của không khí ẩm chưa bãoρ h maxhòa .ρh=φ[5.6]ρ h maxTheo phương trình trạng thái của khí lý tưởng ta có:p h = R h ρ h T ; p h max = R h ρ h max TTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 41=nên ta có:ρhρ h max=php h max[5.7]phmax- Áp suất lớn nhất của hơi nước chứa trong không khí ẩm .- Trường hợp: t < ts[p] thì phmax = psps- Áp suất bão hòa của hơi nước tương ứng với nhiệt độ t của không khí ẩm.- Trường hợp: t > ts[p] thì phmax = pp - Áp suất của không khí ẩm .Trị số φ thường biểu diễn bằng phần trăm và 0 ≤ φ ≤ 100 %Đối với không khí khô φ = 0 đối với không khí ẩm bão hòa φ = 100%.5.2.3 Độ chứa hơi d [dung ẩm]số:Nếu trong G kg không khí ẩm có G h kg hơi nước và Gk kg không khí khô thì tỷGh=d[kg hơi nước / kg không khí khô][5.8]Gkgọi là độ chứa hơi d của không khí ẩm.ph V = Gh R hTvì:pk V = Gk R kTNên ta có:d=ph R kpk R hthay Rh = 462 J/ kg.độ; Rk = 287 J/ kg.độ; pk = p – ph0,622p h kg hnd=[]p _ p h kg kkkta được:pd = 0,622 _ hp ph[5.9][5.10]5.2.4 Entanpy của không khí ẩm.Entanpy của không khí ẩm bằng tổng Entanpy của không khí ẩm khô vàentanpy của hơi nước chứa trong không khí ẩm. Trong đó [1+d] kg không khí ẩm có1kg không khí khô và d kg hơi nước. Do đó Entanpy tương ứng 1kg không khí khô sẽlà:I = i k + di h[5.11]- Entanpy của 1 kg không khí khô được xác định theo công thức.ik = Cpt = 1,0048t ≈ t[kJ/ kgkk][5.12]- Entanpy của hơi nước ở áp suất thấp xác định theo công thức thực nghiệm.ih = 2500 + 1,93t[kJ/ kgkk]thay vào ta có:I = t + d[2500 + 1,93t][kJ/ kgkk][5.13]5.3 ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨMTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 42Để tính toán các quá trình nhiệt của không khí ẩm ta có thể thực hiện bằng haiphương pháp: phương pháp tính toán và phương pháp đồ thị. Trong phạm vi sử dụnggiáo trình chúng tôi chỉ tập trung vào phương pháp đồ thị vì chúng có các ưu điểm:- Tính toán nhanh chóng- Nhìn thấy một cách trực quan nên dễ dàng phán đoán trong kỹ thuật, thực hiệnđược nhiều chức năng trong cùng một lúc.- Phương pháp tính toán được trình bày kỹ trong giáo trình “Kỹ thuật điều hòakhông khí”- Đồ thị không khí ẩm được sử dụng rất phổ biến trong quá trình tính toán vềđiều hòa không khí, thiết bị sấy, ...Có hai loại đồ thị thường sử dụng hiện nay đó là:+ Đồ thị i-d [còn gọi là đồ thị Mollier]+ Đồ thị t-d [còn gọi là đồ thị Carrier]Hai loại đồ thị này tuy cấu trúc là khác nhau, tuy nhiên về phương pháp sử dụnglà hoàn toàn giống nhau.5.3.1 Đồ thị i-d [còn gọi là đồ thị Mollier]Đồ thị này có dạng cụ thể trên hình 6.2. Trên đồ thị trục tung của đồ thị làEntanpy I [kJ/ kg] không khí khô, trục hoành là độ chứa hơi d [g hơi nước/ kg khôngkhí khô]. Để các đường không sát nhau, người ta vẽ trục tung [I] và trục hoành [d] tạovới nhau một góc 135°. Trong thực tế phần đồ thị ở phía dưới trục nằm ngang [phầnnằm từ 90° -135°] không có đường biểu diễn nên không vẽ. Do vậy đồ thị i-d có trụchoành và trục tung tạo với nhau 1 góc 90°, nhưng những đường biểu thị I = const vẫnlà những đường xiên tạo với trục tung 135° và đường d = const là đường thẳng đứngsong song trục I. Các đường đẳng nhiệt là những đường thẳng xiên lên, vì theo biểuthức tính I ta có quan hệ.[∂I] = 2500 + 1.8068 t∂d[5.14]Đường φ = const là nhữngđường cong đi lên.Đường φ = 100% chia đồ thịra làm hai phần: phía trên đường φ= 100% là vùng không khí chưa bãohòa, phía dưới φ=100% là vùngkhông khí đã bão hòa, nghĩa làvùngsươngmù.Đườngpd[6.15] nhưp h = f [d ] =622 + dđường này biết d có thể suy ra ph vàngược lại.Ngoài ra, từ đồ thị ta còn tìmra được hai thông số phụ khác, đólà:Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 431Hình 5.2: Đồ thị I – d [Mollier]- Nhiệt độ đọng sương tđs : từ điểm 1 dóng thẳng đứng xuống đường d = constcắt đường ϕ =100% tại A, xem đường t = const nào qua điểm A ta đọc được nhiệt độđọng sương [trên trục tung] tđs = tA.- Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư hay τ : Để xác định nhiệt độ nhiệt kế ướt τ ta tiếnhành theo đường I= const . Từ 1 ta kẻ đường I 1 = const đến cắt đường ϕ = 100% tại B,giá trị của đường đẳng nhiệt đi qua giao điểm B này được gọi là nhiệt độ nhiệt kế ướt[trên trục tung] tư = tB.5.3.2 Đồ thị t-d [ẩm đồ]:Hình 6-3 trình bày cấu trúc cơ bản của ẩm đồ.Từ hình vẽ trục hoành biểu thị nhiệt độ nhiệt kếkhô, trục tung biểu thịđộ chứa hơi. Để minh họa ta xét ví dụ sau: Giả sử trạngthái của không khíđang khảo sát là 1, ta sẽ đọc được các giá trị I 1, t1, d1, ϕ1.Để xác định tđs từ 1, takẻ đường d = const và xác định giao điểm của đường nàyvới đường ϕ = 100%.Từ giao điểm này, ta kẻ một đường thẳng đứng xuống trụct0 [trục nằm ngang],giá trị nhiệt độ đọc được chính là tđs.Để xác định nhiệt độ nhiệt kế ướt, ta phải kẻđường I = const quađiểm 1 và xác định giao điểm của đường này với đường ϕ= 100%. Từ giaođiểm ta hạ thẳng đứng xuống trục t0, giá trị đọc được làgiá trị nhiệt độ nhiệtkế ướt [tư].Ví dụ: Không khí ẩm có nhiệt độ t = 25°C và d =12 gam hơi nước/ kgkhông khí khô. Hãy dùng ẩm đồ t- d để xác định entanpi, độ ẩm Hình 5.3: Đồ thị t-d [ẩm đồ hay đồ thị Carrier]tương đối và nhiệt độ đọng sươngcủa không khí ẩm.Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 44Giải:Trước hết cần phải xác định rõ trạng thái đã cho của không khí ẩm trên ẩm đồ t- d. Trạng thái đó được ký hiệu là 1, điểm 1 là giao điểm của đường thẳng đứng có t =25°C và đường nằm ngang có d = 12 g/ kg.- Đường đẳng enthalpy đi qua điểm 1 có giá trị là : I1 = 55,6 kJ/kg.- Đường có độ ẩm không đổi đi qua điểm 1 là : ϕ1 = 60,5%- Nhiệt độ đọng sương là : tđs = 16,8°C.5.4 CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA KHÔNG KHÍ ẨM5.4.1 Quá trình sấyQuá trình sấy khô vật là quá trình lấy bớt nuớc trong vật cần sấy bằng cách làmbay hơi nước trong vật cần sấy [sấy nông sản, sấy thực phẩm, …. nhằm kéo dài thờigian bảo quản]. Thường dùng không khí nóng để sấy, để đạt được hiệu quả sấy cao, thìkhông khí cần phải có độ ẩm bé. Thông thường ta có các phuơng pháp sấy sau:5.4.1.1 Phương pháp 1: Sấy bằng Colorifer:Đầu tiên, không khí được đốt nóng trong thiết bị gia nhiệt thường gọi làCalorifer. Trong quá trình này là độ chứa hơi d không đổi vì không thêm hơi nước vàokhông khí ẩm mà chỉ cung cấp nhiệt cho không khí ẩm. Nhiệt độ không khí ẩm tănglên và độ ẩm tương đối φ của không khí ẩm giảm xuống. Sau đó không khí nóng đượcthổi qua vật cần sấy [trong buồng sấy], vật sấy bốc ẩm vào không khí và khô dần. Dođó phương pháp này còn đuợc gọi là sấy nóng.Sơ đồ nguyên lý của hệ thống sấy như sau:Hình 5.4.a: Sơ đồ nguyên lý sấy nóng [dùng Colorifer]Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 45Hình 5.4.b: Đồ thị I – d sấy nóng [dùng Colorifer]Quá trình sấy gồm 2 giai đoạn:- Quá trình 1-2: Là giai đoạn đốt nóng không khí trong calorifer, trong giai đoạnnày độ chứa hơi không đổi d 1 = d2, nhiệt độ từ t1 tăng đến t2, độ ẩm giảm từ φ1 xuốngφ2 .- Quá trình 2-3: Là giai đoạn sấy trong buồng sấy. Không khí sau khi đốt nóngđược đưa vào buồng sấy, trong buồng sấy không khí nóng truyền nhiệt cho vật sấy làmnước trong vật sấy bay hơi vào không khí. Nếu bỏ qua các tổn thất nhiệt [sấy lýthuyết], thì quá trình xem như I = const [I2 = I3] và nhiệt độ giảm từ t2 xuống t3, độ ẩmtăng từ φ2 đến φ3.Tính quá trình sấy lý thuyết:Thông thường để tính toán quá trình sấy ta cần xác định lượng không khí ẩmcần thiết và nhiệt lượng cung cấp vào để 1 kg nước trong vật bay hơi.+ Tính lượng không khí ẩm cần thiết [lưu lượng quạt].Nếu sản phẩm ban đầu có khối luợng Gđ [kg], sau khi sấy còn lại Gc [kg] thìlượng nước bay hơi trong 1 giờ [ thời gian sấy là τ, giờ]:Gn =Gd − Gc, kg / hτ[5.16]+Lượng không khí ẩm cần thiết do quạt thổi vào buồng sấy:G=G n [1 + d 0 ] G nGn==, kgkk / h∆d∆d d 3 − d 1[5.17]+Lưu lượng thể tích khôngkhí:V=Gc, m3 / hρvới ρ là khối lượng riêng của không khí, m3/ kg.+ Tính nhiệt lượng cần thiết để làm 1 kg của vật ướt bay hơi.Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 46Q = G [ I 2 − I 1 ] hay Q = Gn[ I 2 − I1 ] ,d 3 − d1kJ / h[5.18]5.4.1.2 Phương pháp 2: Sấy bằng bơm nhiệt [Heat pump]:Sơ đồ nguyên lý và đồ thị của bơm nhiệt:Hình 5.5.a: Sơ đồ khối của sấy bơm nhiệtHình 5.5.b: Sơ đồ nguyên lý và đồ thị T-S của sấy bơm nhiệtKhông khí tươi ngoài trời được quạt đẩy qua dàn ngưng tụ của bơm nhiệt nhậnnhiệt lượng q1 và không khí nóng lên từ t1 lên t2 sau đó đuợc đưa vào buồng sấy.Chúng ta thấy phương pháp sấy này hoàn toàn giống như phương pháp 1 nhưng chỉkhác là nhiệt cung cấp để đốt nóng không khí là do dàn ngưng tụ của bơm nhiệt cấp.[Q = ψ.N = G.q1 = G i 3_][5-19]i 4 , [kW ]Trong đó:N – công suất máy nén của bơm nhiệt. [kW]G – lưu lượng môi chất trong bơm nhiệt, [kg/ s]i3 – entanpi môi chất đầu dàn ngưng, [kJ/ kg]i4 – entanpi môi chất cuối dàn ngưng, [kJ/ kg]Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 47qψ - hệ số bơm nhiệt. ψ = 1l0q1 = [ i3 − i4 ]l 0 = [ i2 − i1 ]5.4.1.3 Phương pháp sấy thứ ba: Sấy dịuHình 6.6.a: Sơ đồ nguyên lý và đồ thị I – d của sấy dịuLà phương pháp sấy có sử dụng tách ẩm. Để thực hiện điều này nguời ta dùngcác máy hút ẩm [giống như bơm nhiệt]. Nguyên là đó là đầu tiên dàn bay hơi ngưng tụbớt hơi nước trong không khí ẩm, sau đó không khí này đuợc đưa vào dàn ngưng tụ đểgia nhiệt giống như đối với sấy bơm nhiệt.Quá trình tính toán tương tự như các trường hợp trước. Ta có:+ Lượng không khí ẩm cần thiết do quạt thổi vào buồng sấy:G=G n [1 + d 0 ] G nGn==, kgkk / h∆d∆d d 3 − d 1Gn =Gd − Gc, kg / hτ+ Lưu lượng thể tích khôngkhí:V=Gc, m3 / hρ2[5-20]với ρ 2 là khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ t2, [m3/ kg].+ Tính nhiệt lượng cần thiết để làm 1 kg của vật ướt bay hơi.Q = Gn[ I 2 − I1 ] ,d 3 − d1kJ / h+ Nếu xem quá trình là I = const, thì luợng nhiệt cần thiết để làm lạnh và hútẩm trên dàn lạnh là:Q0 = G [ I 3 − I 2 ] , kJ / hTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 485.4.2 Quá trình điều tiết không khí5.4.2.1 Khái niệm:1. Định nghĩa: Điều tiết không khí là quá trình tạo ra và duy trì không khí chophù hợp điều kiện tiện nghi của con người, phù hợp với một công nghệ sản xuất, chếbiến nào đó. Ở đây chúng ta cần phải khống chế: nhiệt độ, độ ẩm, sự lưu thông và tuầnhoàn không khí, khử bụi và các khí độc hại có trong không khí. Thông thường tathường sử dụng các khái niệm sau:- Thông gió: là quá trình đưa không khí từ ngoài trời [không có xử lý nhiệt độvà độ ẩm] vào trong nhà hoặc phân xưởng để thải nhiệt, thải ẩm, chất khí độc từ trongnhà ra ngoài.- Điều tiết không khí: thường dùng cho một công nghệ nào đó trong côngnghiệp.- Điều hòa không khí là quá trình xử lý không khí cho đời sống tiện nghi củacon người. Trong quá trình này ta phải xử lý nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lưu thông và luânchuyển không khí, lọc bụi và thải các khí độc và cung cấp không khí tươi để đảm bảovệ sinh và thoải mái của con người.2 Ứng dụng trong công nghiệp và đời sống:- Trong công nghiệp: Điều tiết không khí cần cho nhiều ngành kinh tế như:công nghiệp dệt, thuốc lá, chè, giấy, xưởng in, kỹ thuật thông tin vô tuyến điện tử, sinhhọc, ... Độ ẩm và nhiệt độ là hai thông số quan trọng cần phải khống chế trong cácxưởng sản xuất. Trong các xí nghiệp hóa chất thì việc khử nhiệt và các chất độc hạiđóng vai trò quan trọng còn đối với các ngành quang học, điện tử, máy tính, phim ảnh,cơ khí chính xác thì ngoài việc xử lý nhiệt độ, độ ẩm còn cần phải xử lý bụi trongkhông khí.- Trong đời sống con người: Con người luôn thải nhiệt [q, kcal/h] và ẩm [w,g/h] vào không khí xung quanh. Bảng 6.1 cho trị số của q và w trung bình của của mộtngười trong các điều kiện vận động khác nhau. Ở nhiệt độ trong phòng t = 20 ÷ 35°C.Qua nghiên cứu người ta thấy, Con người cảm thấy dễ chịu khi:- Ở điều kiện mùa hè: φ = 35 ÷ 70 % ; t = 24 ÷ 27 o C- Ở điều kiện mùa đông: φ = 35 ÷ 40 % ; t = 20 ÷ 23 o CBảng 5.1: Lượng nhiệt và lượng ẩm tỏa ra của cơ thể người làm việcTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 49Ngoài ra tốc độ luân chuyển không khí trong phòng ω cũng phải ở trong giớihạn nhất định [bảng 6.2] đối với lượng gió tươi cần thiết cho mỗi người được tínhbằng tỉ số gió thổi vào phòng trên thể tích phòng, được cho trong bảng 6.3Bảng 5.2. Tốc độ luân chuyển cần thiết trong phòng [ω, m/s]Bảng 5.3: Lượng nhiệt và ẩm tỏa ra của cơ thể nguời làm việc5.4.2.2 Các quá trình xử lý không khí:1. Quá trình hòa trộn:Dòng không khí tươi ngoài trời [dòng 1] trước khi thổi vào phòng thường đượchòa trộn với dòng không khí tái tuần hoàn rút từ phòng về [dòng 2]. Quá trình 1 – 2được biểu diễn trên đồ thị hình 6 – 6. Điểm 3 là điểm hòa trộn thỏa mãn đẳng thức:G1 a=G2 bTrong đó:- G1 [kg] – lượng không khí của dòng 1- G2 [kg] – lượng không khí của dòng 2- Điểm hòa trộn 3 có: G3 = G1 + G2Trường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 50Hình 5.7: Quá trình hòa trộn2. Đốt nóng:Không khí sau khi đã được hòa trộn [điểm 3] có thể được đốt nóng đến điểm 4có t4, ϕ4 và đưa vào phòng [quá trình sưởi]. Trong quá trình đốt nóng vì hơi nuớc chứatrong không khí không đổi nên quá trình này d = const, độ ẩm ϕ giảm và nhiệt độ ttăng.3. Làm lạnh và giảm ẩm:Không khí sau khi được hòa trộn được làm lạnh và giảm ẩm [giảm độ chứa hơi]trong buồng xứ lý [buồng điều không] [H6.7]. Làm lạnh và giảm ẩm được thực hiệnbởi việc phun nước lạnh [nước được làm lạnh trong bình bốc hơi của máy lạnh] hoặcđi qua dàn bốc hơi có cánh của máy lạnh.Không khí ở trạn thái 1 [t 1, ϕ1] trước tiên được làm lạnh đến nhiệt độ đọngsương ts, [d – Const, ϕ tăng lên, t giảm xuống]. Sau đó là quá trình ngưng tụ của hơinước trong không khí khi làm lạnh dưới nhiệt độ đọng sương, quá trình 2’ – 2. Kết quảkhông khí đi ra ở điểm 2 có nhiệt độ t2 và đã tách được một lượng ẩm d = d1 – d2.Hình 5.8: Quá trình đốt nóng4. Tăng ẩm:Khi cần tăng ẩm [tăng độ chứa hơi] cho không khí người ta phun nước hoặchơi nước vào không khí trong buồng xử lý. Nếu nhiệt độ nhiệt độ nước phun nhỏ hơnnhiệt độ không khí ta có quá trình tăng ẩm và làm lạnh, ngược lại, nếu nhiệt độ nhiệtTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - LạnhChương 5: Không Khí ẨmTrang 51độ nước phun lớn hơn nhiệt độ không khí ta có quá trình tăng ẩm và đốt nóng khôngkhí.Hình 5.9: Quá trình tăng ẩma. Tăng nhiệt độ và độ ẩmb. Giảm nhiệt độ và độ ẩmTrường ĐHCN Tp.HCMKhoa CN Nhiệt - Lạnh

Định nghĩa độ ẩm không khí

Nguồn gốc tạo thành độ ẩm

Phân loại độ ẩm không khí

Các khái niệm khác liên quan đến độ ẩm không khí

Tầm quan trọng của độ ẩm

Phương pháp đo độ ẩm không khí

Video liên quan

Bài Viết Liên Quan

Toplist mới

Bài mới nhất

Chủ Đề