Giáo trình hình thành quy trình phân tích cấu tạo tỷ lệ chất khí trong không khí thô p1

Chia sẻ: Dsfds Dfxzcv | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

85
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình hình thành quy trình phân tích cấu tạo CHÆÅNG I tỷ lệ chất khí CÅ BAÍN VÃÖ KHÄNGthô ÁØM trong không khí KHÊ NHÆÎNG KIÃÚN THÆÏC Âiãöu hoìa khäng khê laì kyî thuáût taûo ra vaì duy trç âiãöu kiãûn vi khê háûu thêch håüp våïi con ngæåìi vaì cäng nghãû cuía caïc quaï trçnh saín xuáút. Âãø coï thãø âi sáu nghiãn cæïu kyî thuáût âiãöu hoaì khäng khê træåïc hãút chuïng täi så læåüc caïc tênh cháút nhiãût âäüng cå baín cuía khäng khê áøm. 1.1 KHÄNG KHÊ ÁØM Khäng khê xung quanh chuïng ta laì häùn...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình hình thành quy trình phân tích cấu tạo tỷ lệ chất khí trong không khí thô p1

Giáo trình hình thành quy trình phân tích cấu tạo CHÆÅNG I tỷ lệ chất khí CÅ BAÍN VÃÖ KHÄNGthô ÁØM trong không khí KHÊ NHÆÎNG KIÃÚN THÆÏC Âiãöu hoìa khäng khê laì kyî thuáût taûo ra vaì duy trç âiãöu kiãûn vi khê háûu thêch håüp våïi con ngæåìi vaì cäng nghãû cuía caïc quaï trçnh saín xuáút. Âãø coï thãø âi sáu nghiãn cæïu kyî thuáût âiãöu hoaì khäng khê træåïc hãút chuïng täi så læåüc caïc tênh cháút nhiãût âäüng cå baín cuía khäng khê áøm. 1.1 KHÄNG KHÊ ÁØM Khäng khê xung quanh chuïng ta laì häùn håüp cuía nhiãöu cháút khê, chuí yãúu laì N2 vaì O2 ngoaìi ra coìn mäüt læåüng nhoí caïc khê trå, CO2, håi næåïc . . . - Khäng khê khä : Khäng khê khäng chæïa håi næåïc goüi laì khäng khê khä.Trong caïc tênh toaïn thæåìng khäng khê khä âæåüc coi laì khê lyï tæåíng. Thaình pháön cuía caïc cháút trong khäng khê khä âæåüc phán theo tyí lãû sau : Baíng 1-1 : Tyí lãû caïc cháút khê trong khäng khê khä Thaình pháön Theo khäúi læåüng (%) Theo thãø têch (%) - Ni tå : N2 75,5 78,084 - Äxi : O2 23,1 20,948 - Argon - A 1,3 0,934 - Carbon-Dioxide : CO2 0.1 0,0314 - Khäng khê áøm : Khäng khê coï chæïa håi næåïc goüi laì khäng khê áøm. Trong tæû nhiãn khäng coï khäng khê khä tuyãût âäúi maì toaìn laì khäng khê áøm. Khäng khê áøm âæåüc chia ra : + Khäng khê áøm chæa baîo hoìa : Laì traûng thaïi maì håi næåïc coìn coï thãø bay håi thãm vaìo âæåüc trong khäng khê. + Khäng khê áøm baîo hoìa : Laì traûng thaïi maì håi næåïc trong khäng khê âaî âaût täúi âa vaì khäng thãø bay håi thãm vaìo âoï âæåüc. Nãúu bay håi thãm vaìo bao nhiãu thç coï báúy nhiãu håi áøm ngæng tuû laûi. + Khäng khê áøm quaï baîo hoìa : Laì khäng khê áøm baîo hoìa vaì coìn chæïa thãm mäüt læåüng håi næåïc nháút âënh. Tuy nhiãn traûng thaïi quaï baîo hoaì laì traûng thaïi khäng äøn âënh maì coï xu hæåïng biãún âäøi âãún traûng thaïi baîo hoaì do læåüng håi næåïc dæ bë taïch dáön ra khoíi khäng khê . Vê duû nhæ sæång muì laì khäng khê quaï baîo hoìa. Tênh cháút váût lyï vaì aính hæåíng cuía khäng khê âãún caím giaïc con ngæåìi phuû thuäüc nhiãöu vaìo læåüng håi næåïc täön taûi trong khäng khê. 1.2 CAÏC THÄNG SÄÚ CUÍA KHÄNG KHÊ ÁØM 1.2.1 AÏp suáút. Aïp suáút khäng khê thæåìng âæåüc goüi laì khê aïp. Kyï hiãûu laì B. Noïi chung giaï trë B thay âäøi theo khäng gian vaì thåìi gian. Tuy nhiãn trong kyî thuáût âiãöu hoìa khäng khê giaï trë chãnh lãûch khäng låïn coï thãø boí qua vaì ngæåìi ta coi B khäng âäøi. Trong tênh toaïn ngæåìi ta láúy åí traûng thaïi tiãu chuáøn Bo = 760 mmHg . 1
Âäö thë I-d cuía khäng khê áøm thæåìng âæåüc xáy dæûng åí aïp suáút B = 745mmHg vaì Bo = 760mmHg . 1.2.2 Khäúi læåüng riãng vaì thãø têch riãng. Khäúi læåüng riãng cuía khäng khê laì khäúi læåüng cuía mäüt âån vë thãø têch khäng khê . Kyï hiãûu laì ρ, âån vë kg/m3 . Âaûi læåüng nghëch âaío cuía khäúi læåüng riãng laì thãø têch riãng. Kyï hiãûu laì v 1 v= (1-1) , m 3 / kg ρ Khäúi læåüng riãng vaì thãø têch riãng laì hai thäng säú phuû thuäüc. Khäúi læåüng riãng thay âäøi theo nhiãût âäü vaì khê aïp. Tuy nhiãn cuîng nhæ aïp suáút sæû thay âäøi cuía khäúi læåüng riãng cuía khäng khê trong thæûc tãú kyî thuáût khäng låïn nãn ngæåìi ta láúy khäng âäøi åí âiãöu kiãûn tiãu chuáøn : to = 20oC vaì B = Bo = 760mmHg : ρ = 1,2 kg/m3 1.2.3 Âäü áøm 1.2.3.1. Âäü áøm tuyãût âäúi . Laì khäúi læåüng håi áøm trong 1m3 khäng khê áøm. Giaí sæí trong V (m3) khäng khê áøm coï chæïa Gh (kg) håi næåïc thç âäü áøm tuyãût âäúi kyï hiãûu laì ρh âæåüc tênh nhæ sau : Gh ρh = (1-2) , kg / m 3 V Vç håi næåïc trong khäng khê coï thãø coi laì khê lyï tæåíng nãn: p 1 ρ h = = h , kg / m 3 (1-3) v h Rh .T trong âoï : ph - Phán aïp suáút cuía håi næåïc trong khäng khê chæa baîo hoaì, N/m2 Rh - Hàòng säú cuía håi næåïc Rh = 462 J/kg.oK T - Nhiãût âäü tuyãût âäúi cuía khäng khê áøm, tæïc cuîng laì nhiãût âäü cuía håi næåïc , oK 1.2.3.2. Âäü áøm tæång âäúi. Âäü áøm tæång âäúi cuía khäng khê áøm , kyï hiãûu laì ϕ (%) laì tè säú giæîa âäü áøm tuyãût âäúi ρh cuía khäng khê våïi âäü áøm baîo hoìa ρmax åí cuìng nhiãût âäü våïi traûng thaïi âaî cho. ρh ϕ= ,% (1-4) ρ max hay : ph ϕ= (1-5) ,% p max Âäü áøm tæång âäúi biãøu thë mæïc âäü chæïa håi næåïc trong khäng khê áøm so våïi khäng khê áøm baîo hoìa åí cuìng nhiãût âäü. Khi ϕ = 0 âoï laì traûng thaïi khäng khê khä. 0 < ϕ < 100 âoï laì traûng thaïi khäng khê áøm chæa baîo hoaì. ϕ = 100 âoï laì traûng thaïi khäng khê áøm baîo hoìa. 2
- Âäü áøm ϕ laì âaûi læåüng ráút quan troüng cuía khäng khê áøm coï aính hæåíng nhiãöu âãún caím giaïc cuía con ngæåìi vaì khaí nàng sæí duûng khäng khê âãø sáúy caïc váût pháøm. - Âäü áøm tæång âäúi ϕ coï thãø xaïc âënh bàòng cäng thæïc, hoàûc âo bàòng áøm kãú . ÁØm kãú laì thiãút bë âo gäöm 2 nhiãût kãú : mäüt nhiãût kãú khä vaì mäüt nhiãût kãú æåït. Nhiãût kãú æåït coï báöu boüc vaíi tháúm næåïc åí âoï håi næåïc tháúm åí vaíi boüc xung quanh báöu nhiãût kãú khi bäúc håi vaìo khäng khê seî láúy nhiãût cuía báöu nhiãût kãú nãn nhiãût âäü báöu giaím xuäúng bàòng nhiãût âäü nhiãût kãú æåït tæ æïng våïi traûng thaïi khäng khê bãn ngoaìi. Khi âäü áøm tæång âäúi beï , cæåìng âäü bäúc håi caìng maûnh, âäü chãnh nhiãût âäü giæîa 2 nhiãût kãú caìng cao. Do âoï âäü chãnh nhiãût âäü giæîa 2 nhiãût kãú phuû thuäüc vaìo âäü áøm tæång âäúi vaì noï âæåüc sæí duûng âãø laìm cå såí xaïc âënh âäü áøm tæång âäúi ϕ. Khi ϕ =100%, quaï trçnh bäúc håi ngæìng vaì nhiãût âäü cuía 2 nhiãût kãú bàòng nhau. 1.2.4 Dung áøm (âäü chæïa håi). Dung áøm hay coìn goüi laì âäü chæïa håi, âæåüc kyï hiãûu laì d laì læåüng håi áøm chæïa trong 1 kg khäng khê khä. G d = h , kg / kgkkk (1-6) Gk - Gh : Khäúi læåüng håi næåïc chæïa trong khäng khê, kg - Gk : Khäúi læåüng khäng khê khä, kg Gh ρ h pR d= = = h. k (1-7) Gk ρ k p k Rh Ta coï quan hãû: Sau khi thay R = 8314/µ ta coï ph ph d = 0,622. = (1-8) , kg / kgkkk pk p − ph 1.2.5 Nhiãût âäü. Nhiãût âäü laì âaûi læåüng biãøu thë mæïc âäü noïng laûnh. Âáy laì yãúu täú aính hæåíng låïn nháút âãún caím giaïc cuía con ngæåìi. Trong kyî thuáût âiãöu hoìa khäng khê ngæåìi ta thæåìng sæí duûng 2 thang nhiãût âäü laì âäü C vaì âäü F. Âäúi våïi mäüt traûng thaïi khäng khê nháút âënh naìo âoï ngoaìi nhiãût âäü thæûc cuía noï trong kyî thuáût coìn coï 2 giaï trë nhiãût âäü coï aính hæåíng nhiãöu âãún caïc hãû thäúng vaì thiãút bë laì nhiãût âäü âiãøm sæång vaì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït. - Nhiãût âäü âiãøm sæång: Khi laìm laûnh khäng khê nhæng giæî nguyãn dung áøm d (hoàûc phán aïp suáút ph) tåïi nhiãût âäü ts naìo âoï håi næåïc trong khäng khê bàõt âáöu ngæng tuû thaình næåïc baîo hoìa. Nhiãût âäü ts âoï goüi laì nhiãût âäü âiãøm sæång. Nhæ váûy nhiãût âäü âiãøm sæång cuía mäüt traûng thaïi báút kyì naìo âoï laì nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoìa vaì coï dung áøm bàòng dung áøm cuía traûng thaïi âaî cho. Hay noïi caïch khaïc nhiãût âäü âiãøm sæång laì nhiãût âäü baîo hoìa cuía håi næåïc æïng våïi phán aïp suáút ph âaî cho. Tæì âáy ta tháúy giæîa ts vaì d coï mäúi quan hãû phuû thuäüc. - Nhiãût âäü nhiãût kãú æåït : Khi cho håi næåïc bay håi âoaûn nhiãût vaìo khäng khê chæa baîo hoìa (I=const) . Nhiãût âäü cuía khäng khê seî giaím dáön trong khi âäü áøm tæång âäúi tàng lãn. Tåïi traûng thaïi ϕ = 100% quaï trçnh bay håi cháúm dæït. Nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoaì cuäúi 3
cuìng naìy goüi laì nhiãût âäü nhiãût âäü nhiãût kãú æåït vaì kyï hiãûu laì tæ . Ngæåìi ta goüi nhiãût âäü nhiãût kãú æåït laì vç noï âæåüc xaïc âënh bàòng nhiãût kãú coï báöu tháúm æåït næåïc. Nhæ váûy nhiãût âäü nhiãût kãú æåït cuía mäüt traûng thaïi laì nhiãût âäü æïng våïi traûng thaïi baîo hoìa vaì coï entanpi I bàòng entanpi cuía traûng thaïi âaî cho. Giæîa entanpi I vaì nhiãût âäü nhiãût kãú æåït tæ coï mäúi quan hãû phuû thuäüc. Trãn thæûc tãú ta coï thãø âo âæåüc nhiãût âäü nhiãût kãú æåït cuía traûng thaïi khäng khê hiãûn thåìi laì nhiãût âäü trãn bãö màût thoaïng cuía næåïc. 1.2.6 Entanpi Entanpi cuía khäng khê áøm bàòng entanpi cuía khäng khê khä vaì cuía håi næåïc chæïa trong noï. Entanpi cuía khäng khê áøm âæåüc tênh cho 1 kg khäng khê khä. Ta coï cäng thæïc: I = Cpk.t + d (ro + Cph.t) kJ/kg kkk (1-9) Trong âoï : Cpk - Nhiãût dung riãng âàóng aïp cuía khäng khê khä Cpk = 1,005 kJ/kg.oC Cph - Nhiãût dung riãng âàóng aïp cuía håi næåïc åí 0oC : Cph = 1,84 kJ/kg.oC ro - Nhiãût áøn hoïa håi cuía næåïc åí 0oC : ro = 2500 kJ/kg Nhæ váûy: (1-10) I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kkk 1.3 ÂÄÖ THË I-d VAÌ t-d CUÍA KHÄNG KHÊ ÁØM 1.3.1 Âäö thë I-d. Âäö thë I-d biãøu thë mäúi quan hãû cuía caïc âaûi læåüng t, ϕ, I, d vaì pbh cuía khäng khê áøm . Âäö thë âæåüc giaïo sæ L.K.Ramzin (Nga) xáy dæûng nàm 1918 vaì sau âoï âæåüc giaïo sæ Mollier (Âæïc) láûp nàm 1923. Nhåì âäö thë naìy ta coï thãø xaïc âënh âæåüc táút caí caïc thäng säú coìn laûi cuía khäng khê áøm khi biãút 2 thäng säú báút kyì . Âäö thë I-d thæåìng âæåüc caïc næåïc Âäng Áu vaì Liãn xä (cuî) sæí duûng. Âäö thë I-d âæåüc xáy dæûng åí aïp suáút khê quyãøn 745mmHg vaì 760mmHg. Âäö thë gäöm 2 truûc I vaì d nghiãng våïi nhau mäüt goïc 135o. Muûc âêch xáy dæûng caïc truûc nghiãng mäüt goïc 135o laì nhàòm laìm giaîn khoaíng caïch giæîa caïc âæåìng cong tham säú âãø thuáûn låüi cho viãûc tra cæïu. Trãn âäö thë naìy caïc âæåìng I = const nghiãng våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o, âæåìng d = const laì nhæîng âæåìng thàóng âæïng. Âäúi våïi âäö thë I-d âæåüc xáy dæûng theo caïch trãn cho tháúy caïc âæåìng tham säú háöu nhæ chè nàòm trãn goïc 1/4 thæï nháút .Vç váûy, âãø hçnh veî âæåüc goün ngæåìi ta xoay truûc d laûi vuäng goïc våïi truûc I maì váùn giæî nguyãn caïc âæåìng cong nhæ âaî biãøu diãùn, tuy nhiãn khi tra cæïu entanpi I cuía khäng khê ta váùn tra theo âæåìng nghiãng våïi truûc hoaình mäüt goïc 135o. Trãn âäö thë I-d caïc âæåìng âàóng nhiãût t=const laì nhæîng âæåìng thàóng chãúch lãn trãn , caïc âæåìng ϕ = const laì nhæîng âæåìng cong läöi, caìng lãn trãn khoaíng caïch giæîa chuïng caìng xa. Caïc âæåìng ϕ = const khäng càõt nhau vaì khäng âi qua gäúc toaû âäü. Âi tæì trãn xuäúng dæåïi âäü áøm ϕ caìng tàng. Âæåìng cong ϕ =100% hay coìn goüi laì âæåìng baîo hoaì ngàn caïch giæîa 2 vuìng : Vuìng chæa baîo hoaì vaì vuìng ngæng kãút hay coìn goüi laì vuìng sæång muì. Caïc âiãøm nàòm trong vuìng sæång muì thæåìng khäng äøn âënh maì coï xung hæåïng ngæng kãút båït håi næåïc vaì chuyãøn vãö traûng thaïi baîo hoaì . Khi aïp suáút khê quyãøn thay âäøi thç âäö thë I-d cuîng thay âäøi theo. AÏp suáút khê quyãøn thay âäøi trong khoaíng 20mmHg thç sæû thay âäøi âoï laì khäng âaïng kãø. 4
Trãn hçnh 1.1 laì âäö thë I-d cuía khäng khê áøm , xáy dæûng åí aïp suáút khê quyãøn Bo= 760mmHg. Trãn âäö thë naìy åí xung quanh coìn coï veî thãm caïc âæåìng ε=const giuïp cho tra cæïu caïc så âäö tuáön hoaìn khäng khê trong chæång 4. Hçnh 1.1 : Âäö thë I-d cuía khäng khê áøm 5
Nhiãût thæìa QT âæåüc sæí duûng âãø xaïc âënh nàng suáút laûnh cuía bäü xæí lyï khäng khê trong chæång 4. Khäng nãn nháöm láùn khi cho ràòng nhiãût thæìa QT chênh laì nàng suáút laûnh cuía bäü xæí lyï khäng khê . Täøng nhiãût thæìa cuía phoìng QT gäöm nhiãût hiãûn Qhf vaì nhiãût áøn Qwf cuía phoìng. - Täøng nhiãût hiãûn cuía phoìng : Qhf = Q1 + Q2 + Q3h + Q4h + Q5 + Q6 + Q7h + Q8 - Täøng nhiãût áøn cuía phoìng : Qwf = Q3w + Q4w + Q7w Nhæ âaî trçnh baìy åí trãn , træåìng håüp khäng gian khaío saït laì nhaì haìng thç bçnh quán mäùi ngæåìi cäüng thãm 20W do thæïc àn toaí ra , trong âoï 10W laì nhiãût hiãûn vaì 10w laì nhiãût áøn. 3.3 XAÏC ÂËNH LÆÅÜNG ÁØM THÆÌA WT 3.3.1 Læåüng áøm do ngæåìi toía ra W1 Læåüng áøm do ngæåìi toía ra âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau : W1 = n.gn , kg/s (3-43) n - Säú ngæåìi trong phoìng. gn - Læåüng áøm do 01 ngæåìi toía ra trong phoìng trong mäüt âån vë thåìi gian, kg/sì Læåüng áøm do 01 ngæåìi toaí ra gn phuû thuäüc vaìo cæåìng âäü lao âäüng vaì nhiãût âäü phoìng. Trë säú gn coï thãø tra cæïu theo baíng 3.16 dæåïi âáy : Baíng 3.16 : Læåüng áøm do ngæåìi toía ra, g/giåì,ngæåìi Nhiãût âäü khäng khê trong phoìng, oC Traûng thaïi lao âäüng 10 15 20 25 30 35 Treí em dæåïi 12 tuäøi 15 18 22 25 35 60 Ténh taûi 30 40 40 50 75 115 Lao âäüng trê hoüc (cå 30 40 75 105 140 180 quan, træåìng hoüc) Lao âäüng nheû 40 55 75 115 150 200 Lao âäüng trung bçnh 70 110 140 185 230 280 Lao âäüng nàûng 135 185 240 295 355 415 Phoìng àn, khaïch saûn 90 90 171 165 250 Vuî træåìng 160 160 200 305 465 3.3.2 Læåüng áøm bay håi tæì caïc saín pháøm W2 Khi âæa caïc saín pháøm æåït vaìo phoìng thç coï mäüt læåüng håi næåïc bäúc vaìo phoìng. Ngæåüc laûi nãúu âæa saín pháøm khä thç noï seî huït mäüt læåüng áøm. W2 = G2.(y1% - y2%)/100 kg/s (3-44) y1, y2 - Láön læåüt laì thuíy pháön cuía saín pháøm khi âæa vaìo vaì ra. g2 - Læu læåüng cuía saín pháøm , kg/s Thaình pháön áøm thæìa naìy chè coï trong cäng nghãûp 3.3.3 Læåüng áøm do bay håi âoaûn nhiãût tæì saìn áøm W3 47
Khi saìn bë æåït thç mäüt læåüng håi áøm tæì âoï coï thãø bäúc håi vaìo khäng khê laìm tàng âäü áøm cuía noï. Læåüng håi áøm âæåüc tênh nhæ sau : W3 = 0,006.Fs.(tT - tæ) kg/s (3-45) 2 Fs - Diãûn têch saìn bë æåït, m tæ - Nhiãût âäü nhiãût kãú æåït æïng våïi traûng thaïi trong phoìng. Læåüng áøm do bay håi âoaûn nhiãût âæåüc tênh cho nåi thæåìng xuyãn nãön nhaì bë æåït nhæ åí khu nhaì giàût, nhaì bãúp, nhaì vãû sinh . Riãng nãön æåït do lau nhaì thæåìng nháút thåìi vaì khäng liãn tuûc, nãn khi tênh læu yï âãún âiãøm naìy. 3.3.4 Læåüng áøm do håi næåïc noïng mang vaìo W4 Khi trong phoìng coï roì rè håi noïng , vê duû nhæ håi tæì caïc näöi náúu, thç cáön phaíi tênh thãm læåüng håi áøm thoaït ra tæì caïc thiãút bë naìy. W4 = Gh (3-46) 3.3.5 Læåüng áøm thæìa WT Täøng táút caïc nguäön áøm toaí ra trong phoìng goüi laì læåüng áøm thæìa 4 WT = ∑ Wi , kg / s (3-47) i =1 Nhiãût thæìa WT âæåüc sæí duûng âãø xaïc âënh nàng suáút laìm khä cuía thiãút bë xæí lyï khäng khê åí chæång 4. 3.4 KIÃØM TRA ÂOÜNG SÆÅNG TRÃN VAÏCH Nhæ âaî biãút khi nhiãût âäü vaïch tW tháúp hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê tiãúp xuïc våïi noï thç seî xaîy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn vaïch âoï. Tuy nhiãn do xaïc âënh nhiãût âäü vaïch khoï nãn ngæåìi ta quy âiãöu kiãûn âoüng sæång vãö daûng khaïc. * Vãö muìa heì : Muìa heì ta thæûc hiãûn chãú âäü âiãöu hoìa (laìm laûnh), nhiãût âäü bãn ngoaìi låïn hån nhiãût âäü bãn trong: Khi âoï tTW > tT > tTs , nhæ váûyvaïch trong khäng thãø xaîy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång. Goüi tNs laì nhiãût âäü âoüng sæång vaïch ngoaìi ta coï âiãöu kiãûn âoüng sæång: tNs > tNW Theo phæång trçnh truyãön nhiãût ta coï k.(tN - tT) = αN.(tN - tNW) hay: k = α N.(tN - tNW)/ (tN - tT) Khi giaím tNW thç k tàng, khi giaím tåïi tNs thç trãn tæåìng âoüng sæång, khi âoï ta âæåüc giaï trë kmax kmax = α N.(tN - tNs )/ (tN - tT) Âiãöu kiãûn âoüng sæång âæåüc viãút laûi: kmax = α N.(tN - tNs )/ (tN - tT) > k (3-48) * Vãö muìa âäng : Vãö muìa âäng lyï luáûn tæång tæû trãn ta tháúy nãúu xaîy ra âäüng sæång thç chè coï thãø xaîy ra trãn vaïch tæåìng trong. Khi âoï âiãöu kiãûn âãø khäng âoüng sæång trãn vaïch trong laì: kmax = α T.(tT - tTs )/ (tT - tN) > k (3-49) * ***** 48
CHÆÅNG 4 THAÌNH LÁÛP VAÌ TÊNH TOAÏN CAÏC SÅ ÂÄÖ ÂIÃÖU HOAÌ KHÄNG KHÊ Thaình láûp så âäö âiãöu hoìa khäng khê laì xaïc âënh caïc quaï trçnh thay âäøi traûng thaïi cuía khäng khê trãn âäö thë I-d nhàòm muûc âêch xaïc âënh caïc kháu cáön xæí lyï vaì nàng suáút cuía noï âãø âaût âæåüc traûng thaïi khäng khê cáön thiãút træåïc khi cho thäøi vaìo phoìng. Så âäö âiãöu hoìa khäng khê âæåüc thaình láûp trãn cå såí : a) Âiãöu kiãûn khê háûu âëa phæång nåi làõp âàût cäng trçnh :tN vaì ϕN. b) Yãu cáöu vãö tiãûn nghi hoàûc cäng nghãû : tT vaì ϕT. c) Caïc kãút quaí tênh cán bàòng nhiãût : QT, WT, d) Thoía maîn âiãöu kiãûn vãû sinh: 1. Nhiãût âäü khäng khê træåïc khi thäøi vaìo phoìng khäng âæåüc quaï tháúp so våïi nhiãût âäü trong phoìng nhàòm traïnh gáy caím laûnh cho ngæåìi sæí duûng, cuû thãø nhæ sau : tV ≥ tT - a (4-1) - Âäúi våïi hãû thäúng âiãöu hoaì khäng khê thäøi tæì dæåïi lãn (miãûng thäøi âàût trong vuìng laìm viãûc) : a = 7 oC - Âäúi våïi hãû thäúng âiãöu hoaì khäng khê thäøi tæì trãn xuäúng : a = 10oC Nãúu âiãöu kiãûn vãû sinh khäng thoía maîn thç phaíi tiãún haình sáúy noïng khäng khê tåïi nhiãût âäü tV = tT - a thoaí maîn âiãöu kiãûn vãû sinh räöi cho thäøi vaìo phoìng. 2. Læåüng khê tæåi cáúp vaìo phoìng phaíi âaím baío âuí cho ngæåìi trong phoìng. LN = n.mk = n.ρk.Vk (4-2) trong âoï: n - Säú ngæåìi trong phoìng mk- Khäúi læåüng gioï tæåi cáön thiãút cung cáúp cho 01 ngæåìi trong mäüt âån vë thåìi gian, kg/ngæåìi, giåì . Vk - Læåüng khäng khê tæåi cáön cung cáúp cho mäüt ngæåìi trong mäüt âån vë thåìi gian, tra theo baíng 2-7, m3/ngæåìi, giåì. ρ - Khäúi læåüng riãng cuía khäng khê, ρ = 1,2 kg/m3. Tuy nhiãn læu læåüng gioï bäø sung khäng âæåüc nhoí hån 10% täøng læåüng gioï cung cáúp cho phoìng. 4.1 TÊNH TOAÏN CAÏC SÅ ÂÄÖ ÂIÃÖÌU HOAÌ KHÄNG KHÊ THEO ÂÄÖ THË I-d 4.1.1 Phæång trçnh tênh nàng suáút gioï Tæì caïc phæång trçnh cán bàòng nhiãût, áøm vaì cháút âäüc haûi ta xaïc âënh âæåüc phæång trçnh xaïc âënh nàng suáút gioï. - Nàng suáút gioï âãø thaíi nhiãût : Lq = QT/(IT -) (4-3) - Nàng suáút gioï âãø thaíi áøm: LW = WT/(dT - dV) (4-4) - Nàng suáút gioï âãø thaíi cháút âäüc haûi: Lz = GT/(zT - zV) ≈ GT/zT (4-5) Trong caïc cäng thæïc trãn T laì traûng thaïi khäng khê trong phoìng, V laì traûng thaïi khäng khê træåïc khi thäøi vaìo phoìng. 49
Khi thiãút kãú hãû thäúng âiãöu hoaì thæåìng phaíi âaím baío 2 thäng säú nhiãût vaì áøm khäng âäøi theo yãu cáöu , tæïc laì phaíi thoía maîn âäöng thåìi 2 phæång trçnh cán bàòng nhiãût vaì áøm. Hay noïi caïch khaïc ta coï : LQ = Lw QT WT = (4-6) I T − IV d T − dV Suy ra I − IV QT =T (4-7) WT d T − d V Hay QT ∆I = εT = (4-8) WT ∆d Âaûi læåüng εT goüi laì hãû säú goïc tia cuía quaï trçnh tæû thay âäøi traûng thaïi cuía khäng khê trong phoìng do nháûn nhiãût thæìa vaì áøm thæìa. Nhæ váûy âãø traûng thaïi cuía khäng khê trong phoìng khäng âäøi thç traûng thaïi khäng khê thäøi vaìo phoìng V(tV, ϕV) phaíi luän luän nàòm trãn âæåìng εT = QT/WT âi qua âiãøm T(tT, ϕT) 4.1.2 Caïc så âäö âiãöu hoaì khäng khê muìa heì 4.1.2.1. Så âäö thàóng Så âäö thàóng laì så âäö khäng coï taïi tuáön hoaìn khäng khê tæì phoìng vãö thiãút bë xæí lyï khäng khê. Trong så âäö naìy toaìn bäü khäng khê âæa vaìo thiãút bë xæí lyï khäng khê laì khäng khê tæåi. Så âäö thàóng âæåüc trçnh baìy trãn hçnh 4.1 I ϕN 5% ϕ=9 N tN 5 2 ϕ=100% 6 3 7 T V N O tT 4 T εT ϕT QT WT 1 O=V d Hçnh 4.1 : Så âäö nguyãn lyï vaì biãøu diãùn sæû thay âäøi traûng thaïi khäng khê trãn âäö thë I-d * Nguyãn lyï laìm viãûc: Khäng khê bãn ngoaìi tråìi coï traûng thaïi N(tN,ϕN) qua cæía láúy gioï coï van âiãöu chènh (1), âæåüc âæa vaìo buäöng xæí lyï nhiãût áøm (2), taûi âáy khäng khê âæåüc xæí lyï theo chæång trçnh âënh sàôn âãún mäüt traûng thaïi O nháút âënh naìo âoï vaì âæåüc quaût (3) váûn chuyãøn theo âæåìng äúng gioï (4) vaìo phoìng (6) qua caïc miãûng thäøi (5). Khäng khê taûi miãûng thäøi (5) coï traûng thaïi V sau khi vaìo phoìng nháûn nhiãût thæìa vaì áøm thæìa vaì tæû thay âäøi âãún traûng thaïi T(tT, ϕT) theo tia quaï trçnh εT = QT/WT . Sau âoï khäng khê âæåüc thaíi ra bãn ngoaìi qua caïc cæía thaíi (7). Så âäö thàóng âæåüc sæí duûng trong caïc træåìng håüp sau: - Khi kãnh gioï häöi quaï låïn viãûc thæûc hiãûn häöi gioï quaï täún keïm hoàûc khäng thæûc hiãûn âæåüc do khäng gian nhoí heûp . 50
- Khi trong khäng gian âiãöu hoìa coï sinh ra nhiãöu cháút âäüc haûi, viãûc häöi gioï khäng coï låüi. Muìa heì næåïc ta nhiãût âäü vaì âäü áøm bãn ngoaìi phoìng thæåìng cao hån nhiãût âäü vaì âäü áøm trong phoìng. Vç thãú âiãøm N thæåìng nàòm bãn trãn phaíi cuía âiãøm T. * Xaïc âënh caïc caïc âiãøm nuït : Theo âäö thë biãøu thë quaï trçnh ta coï: - Quaï trçnh NO laì quaï trçnh xæí lyï khäng khê diãùn ra åí thiãút bë xæí lyï khäng khê. Traûng thaïi O cuäúi quaï trçnh xæí lyï khäng khê coï âäü áøm ϕo ≈ 95%. - Quaï trçnh OV laì quaï trçnh khäng khê nháûn nhiãût khi dáùn qua hãû thäúng âæåìng äúng. Quaï trçnh naìy khäng trao âäøi áøm, âoï laì quaï trçnh gia nhiãût âàóng dung áøm. Vç táút caí caïc âæåìng äúng dáùn khäng khê laûnh âãöu boüc caïch nhiãût nãn täøn tháút naìy khäng âaïng kãø. Thæûc tãú coï thãø coi V≡O - Quaï trçnh VT laì quaï trçnh khäng khê tæû thay âäøi traûng thaïi khi nháûn nhiãût thæìa vaì áøm thæìa nãn coï hãû säú goïc tia εVT = εT = QT/WT Tæì phán têch trãn ta coï thãø xaïc âënh caïc âiãøm nuït nhæ sau: - Xaïc âënh caïc âiãøm N(tN, ϕN), T(tT, ϕT) theo caïc thäng säú tênh toaïn ban âáöu. - Qua âiãøm T keí âæåìng ε = εT = QT/WT càõt âæåìng ϕo = 0,95 taûi O≡V - Näúi NO ta coï quaï trçnh xæí lyï khäng khê Cáön læu yï traûng thaïi thäøi vaìo V≡O phaíi âaím baío âiãöu kiãûn vãû sinh laì nhiãût âäü khäng âæåüc quaï tháúp so våïi nhiãût âäü trong phoìng âãø traïnh gáy caím laûnh cho ngæåìi sæí duûng. tV ≥ tT - a Nãúu khäng thoía maîn âiãöu kiãûn vãû sinh , thç phaíi gia nhiãût khäng khê tæì traûng thaïi O lãn traûng thaïi V thoaí maîn âiãöu kiãûn vãû sinh måïi thäøi vaìo phoìng , tæïc laì tV = tT - a (hçnh 4.2). I ϕN 5% ϕ=9 N ϕT tN ϕ=100% T tT εT V tV =tT-a O d Hçnh 4.2: Så âäö thàóng khi nhiãût âäü tV tháúp Trong træåìng håüp naìy caïc âiãøm O vaì V xaïc âënh laûi nhæ sau : - Âiãøm V laì giao cuía âæåìng ε = εT = QT/WT âê qua âiãøm T vaì âæåìng t = tT - a . - Âiãøm O laì giao cuía âæåìng thàóng âæïng (âàóng dung áøm) qua âiãøm V vaì âæåìng ϕo = 0,95. * Caïc thiãút bë chênh cuía quaï trçnh Âãø thæûc hiãûn âæåüc så âäö thàóng muìa heì cáön coï caïc thiãút bë chênh sau : Thiãút bë xæí lyï khäng khê, quaût cáúp gioï, bäü sáúy cáúp II, hãû thäúng kãnh cáúp gioï, miãûng thäøi. 51