Phúc trình thí nghiệm quá trình thiết bị bài NHIỆT ĐỘNG lực học

Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MƠN Q TRÌNH & THIẾT BỊ Phúc trình thí nghiệm Q trình & Thiết bị Bài: NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CBHD: Sinh viên: MSSV: Nhóm: Lớp: Ngày TN : 17/01/2022 Năm học 2022– 2023 1 TRÍCH YẾU 1.1 Mục đích thí nghiệm 1.2 Kết thí nghiệm THUYẾT THÍ NGHIỆM LÝ 2.1 Phân loại trạng thái khơng khí ẩm 2.2 Các thơng số đặc trưng cho khơng khí ẩm THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 3.1 Mơ hình thí nghiệm 3.2 Mơ tả sơ đồ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM thí nghiệm 4.1 Nội dung 4.2 Quy trình vận hành KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 5.1 Đồ thị 13 5.2 Tính tốn số liệu 17 BÀN LUẬN BỔ SUNG 20 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 TRÍCH YẾU 1.1 Mục đích thí nghiệm Sinh viên tìm hiểu thực tế số vấn đề lý thuyết học môn học Nhiệt động lực học kỹ thuật Từ giúp sinh viên có khái niệm chung mơn học, hiểu vai trị áp dụng cơng nghiệp đời sống 1.2 Kết thí nghiệm Bảng Số liệu thí nghiệm với trường hợp sử dụng bão hòa Lầ n đo T1 T1’ T2 T2’ T3 T3’ T4 T4’ V (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (ml/phút ) v1 = 2,6 m/s v2 = 3,4 m/s v3 = 4,2 m/s 30,70 28,40 25,30 21,10 49,20 35,30 41,40 33,20 23,51 30,80 28,50 25,50 21,20 50,20 36,20 39,80 34,30 19,50 TB 30,75 28,45 25,40 21,15 49,70 35,75 40,60 33,75 21,51 30,70 28,60 26,10 22,30 45,70 35,00 39,00 32,30 19,00 29,80 28,70 26,20 22,20 45,60 34,90 37,70 33,00 18,00 TB 30,25 28,65 26,15 22,25 45,65 34,95 38,35 32,65 18,50 29,70 28,80 26,90 22,50 43,60 34,20 36,90 31,80 12,00 29,80 28,90 26,80 22,50 43,50 34,30 36,90 32,10 11,33 TB 29,75 28,85 26,85 22,50 43,55 34,25 36,90 31,95 11,67 Trong v (m/s) vận tốc gió đầu ống khí động; Ti (oC) nhiệt độ bầu khô Ti’ nhiệt độ bầu ướt vị trí khác xác định ống khí động; V (ml/phút) lượng nước ngưng tụ phút dàn lạnh Bảng Số liệu thí nghiệm với trường hợp sử dụng nhiệt v1 = 2,6 m/s v2 = 3,4 m/s Lần T1 T1’ T2 T2’ T3 T3’ T4 T4’ V đo (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (oC) (ml/phút ) 30,20 29,10 23,90 19,30 52,80 38,70 40,50 34,20 10,00 30,80 28,90 24,20 19,00 53,20 38,80 41,90 33,30 10,00 TB 30,50 29,00 24,05 19,15 53,00 38,75 41,20 33,75 10,00 31,10 29,00 25,40 22,10 42,70 34,50 40,80 33,30 13,00 31,40 29,30 26,00 23,20 41,50 34,10 41,70 32,90 11,50 TB 31,25 29,15 25,70 22,65 42,10 34,30 41,25 33,10 12,25 v3 31,40 29,40 25,90 24,20 40,70 33,70 40,00 32,70 13,50 31,00 29,00 25,80 23,80 40,10 33,20 37,60 31,10 13,00 TB 31,20 29,20 25,85 24,00 40,40 33,45 38,80 31,90 13,25 = 4,2 m/s Trong v (m/s) vận tốc gió đầu ống khí động; Ti (oC) nhiệt độ bầu khô Ti’ nhiệt độ bầu ướt vị trí khác xác định ống khí động; V (ml/phút) lượng nước ngưng tụ phút dàn lạnh LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM : 2.1 Phân loại trạng thái khơng khí ẩm: Các loại khơng khí ẩm: - Khơng khí ẩm chưa bão hịa: loại khơng khí ẩm mà lượng nước chứa chưa đến mức tối đa Khơng khí ẩm chưa bão hịa cịn có khả chứa thêm nước Trạng thái nước không khí ẩm chưa bão hịa q nhiệt Phần áp suất nước khơng khí ẩm chưa bão hòa nhỏ áp suất bão hòa nước ứng với nhiệt độ khơng khí ẩm (Ph< Phs) - Khơng khí ẩm bão hịa: khơng khí ẩm mà lượng nước chứa tới mức tối đa tức là  Gh = Ghmax Trong khơng khí ẩm bão hịa trạng thái nước bão hịa khơ, phần áp suất nước không khí ẩm bão hịa áp suất bão hịa nước ứng với nhiệt độ khơng khí ẩm (Ph = Phs) - Khơng khí ẩm q bão hịa: loại khơng khí ẩm mà lượng nước chứa tới mức tối đa chứa thêm nước ngưng tụ Nếu nhiệt độ thấp C có băng tuyết Trạng thái nước khơng khí ẩm q bão hịa bão hịa ẩm o 2.2 Các thông số đặc trưng cho không khí ẩm THƠNG SỐ Độ ẩm tương đối KÝ HIỆU ĐƠN VỊ ĐỊNH NGHĨA - Là tỷ số lượng ẩm có khơng khí với lượng ẩm tối đa chứa nhiệt độ áp suất ϕ % P , P : áp suất riêng phần áp suất bão hòa nước nhiệt độ - Là lượng ẩm chứa kg khơng khí khơ h Hàm ẩm (độ ẩm x (d,y) Kg ẩm/ kg bh khơng khí khơ tuyệt đối) H = C t + (r + C t).x = t + (2493 + 1,97t).x kkk Nhiệt hàm H (I) KJ/ kg khơng khí khơ h C = kJ/kg.độ     : nhiệt dung riêng kkk kkk t ( C)                       : nhiệt độ không khí  o r = 2493 kJ/kg.độ   : nhiệt hóa nước C o C = 1,97 kJ/kg.độ  : nhiệt dung riêng nước h Nhiệt độ bầu khô Nhiệt độ bầu ướt t (t , τ) k t C o C o - Xác định nhiệt độ khơng khí nhiệt kế thơng thường - Khi cho nước bốc đoạn nhiệt khơng khí ẩm, nước bốc thu nhiệt  nhiệt độ khơng khí giảm xuống  giảm đến lúc nhiệt độ khơng thay đổi ta gọi nhiệt độ bầu ướt - Nó đặc trưng cho khả cấp nhiệt để làm bốc ẩm khơng khí Thế sấy ε C o - Là đại lượng đặc trưng cho khả hút ẩm khơng khí ε=t -t k Nhiệt độ điểm sương t s C o - Làm lạnh khơng khí ẩm x = const đạt trạng thái bão hòa (ϕ = 1), xuất sương ta gọi nhiệt độ điểm sương Đó nhiệt độ giới hạn việc làm lạnh khơng khí x = const Phân loại trạng thái nước: - Hơi nước bão hòa: chất lỏng bay nhiệt độ sôi tạo nên áp suất bề mặt chất lỏng, áp suất tăng dần giá trị xác định P bh Lúc có cân động: lỏng bốc có nhiêu lỏng ngưng tụ.Ta nói: nước đạt trạng thái bão hồ - Hơi q nhiệt: nước bão hịa gia nhiệt làm tăng nhiệt độ áp suất khơng đổi THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM : 3.1 Mơ hình thí nghiệm : Sơ đồ ngun lý mơ hình thí nghiệm biểu diễn hình Nó ống khí động, khơng khí thổi qua từ đầu đến đầu ống làm lạnh dẫn bốc máy lạnh, sấy nóng điện trở làm ẩm cách phun nước từ bình tạo 3.2 Mơ tả sơ đồ : Khơng khí nhờ quạt gió (có cửa điều chỉnh lưu lượng) thổi qua ống khí động 2, làm lạnh giàn lạnh 4, sau sấy nóng điện trở thiết bị sấy 5, sau làm ẩm vịi phun thổi ngồi Ở vị trí trước sau thiết bị nằm ống khí động có đặt nhiệt kế bầu khơ nhiệt kế bầu ướt để đo nhiệt độ độ ẩm khơng khí Tại đầu ống khí động có đặt đồng hồ đo vận tốc gió để xác định lưu lượng gió thổi qua ống Phía giàn lạnh có đặt dụng cụ đo thể tích nhằm xác định lưu lượng nước ngưng tụ từ khơng khí bị làm lạnh Hình :Sơ đồ hệ thống thí nghiệm nhiệt động lực học Quạt gió Ống khí động Hệ thống lạnh Dàn bay Thiết bị sấy nóng khơng khí điện trở Vịi phun Nhiệt kế bầu khô Nhiệt kế bầu ướt Van an toàn 10 Đồng hồ đo áp suất 11 Đồng hồ đo nhiệt độ 12 Van xả đáy 13 Nồi 14 Núm điều chỉnh độ mở cửa hút quạt gió 15 Tủ điều khiển R1 Điện trở đun nước nồi R2 Điện trở nhiệt PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 4.1 Nội dung thí nghiệm: 1) Xác định trạng thái khơng khí bao gồm nhiệt độ, độ ẩm khơng khí vị trí trước dàn lạnh (4) trạng thái khơng khí mơi trường xung quanh; trước thiết bị sấy nóng khơng khí (5) (sau dàn lạnh (4)), trước vòi phun (6) sau vòi phun (6) (thải ngồi mơi trường) Từ số liệu đo được, sinh viên xác định trình thay đổi trạng thái khơng khí giản đồ I-d sở xác định enthalpy độ chứa khơng khí vị trí nói 2) Tính tốn cân nhiệt ống khí động bao gồm xác định lưu lương khơng khí thổi qua ống, xác định suất lạnh dàn lạnh phụ tải nhiệt thiết bị sấy 4.2 Quy trình vận hành : Chuẩn bị: 1) Châm nước đầy cốc nhiệt kế bầu ướt 2) Bật công tắc tổng, kiểm tra đèn báo đủ ba pha tủ điện 3) Kiểm tra van xả vị trí mở hoàn toàn, kim áp kế nồi kg/cm2 4) Mở công tắc cấp nước, cấp nước cho nồi đến vạch quy định ống thủy 5) Tắt cơng tắc cấp nước, khóa van xả hơi, mở cơng tắc bão hịa để điện trở đun nước nồi hoạt động 6) Bật quạt thổi khơng khí, điều chỉnh vận tốc khơng khí cách điều chỉnh khe hở cửa gió 7) Bật công tắc hệ thống lạnh, nhiệt độ cài đặt 18-22 oC 8) Bật công tắc điện trở gia nhiệt cho khơng khí (có thể sử dụng điện trở R1 hay R2, hai điện trở) 9) Theo dõi nhiệt độ áp suất nồi Khi áp suất nồi đạt 1,5 kg/cm2 mở van phun để đẩy nước ngưng ống phun ngồi Sau khóa van phun lại 10) Khi áp suất nồi đạt 1,5 kg/cm2 bắt đầu làm thí nghiệm cách xả nhẹ van phun Lúc nhiệt độ bầu khô bầu ướt vị trí sau van phun bắt đầu thay đổi liên tục; chờ cho nhiệt độ bầu khô bầu ướt ổn định ghi nhận lại nhiệt độ đo vị trí khác ống khí động Trong q trình đó, tiến hành đo lưu lượng nước ngưng tụ phía sau dàn lạnh ống đong (lưu lượng ml/phút) 11) Khi tiến hành thí nghiệm chế độ nhiệt : nồi có bão hịa bật cơng tắc điện trở để tạo nhiệt Để hệ thống tiếp tục ổn định, áp suất nồi đạt 1,5 kg/cm2 tiến hành phép đo cho nhiệt tương tự với bão hòa 12) Thay đổi chế độ hoạt động khác cách thay đổi vị trí cửa gió, tăng giảm điện trở, tăng giảm lượng phun vào Chú ý: Mực nước bình kiểm tra sau thí nghiệm cách tắt điện trở bão hòa, xả hòan tòan van phun hơi, chờ áp suất nồi trở kg/cm2 Sau mở van cấp nước thơng nồi bình chứa nước để cấp thêm nước cho nồi Mực nước cấp ngang với áp kế đo bão hịa KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM : Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm môi trường v (m/s) Lần đo 2,6 TB 3,4 TB 4,2 TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T1 o ( C) T1’ (oC) ϕ1 (%) i1 (kJ/kg ) d1 (kg/kg ) 30,70 30,20 30,80 30,80 30,75 30,50 30,70 31,10 29,80 31,40 30,25 31,25 29,70 31,40 29,80 31,00 29,75 31,20 28,40 29,10 28,50 28,90 28,45 29,00 28,60 29,00 28,70 29,30 28,65 29,15 28,80 29,40 28,90 29,00 28,85 29,20 84,23 92,21 84,26 86.90 84,24 89,52 85,55 85,65 92,15 85,72 88,79 85,69 93,54 86,38 93,56 86,28 93,55 86,33 91,77 95,30 92,26 94,26 92,02 94,78 92,76 94,75 93,30 96,26 93,03 95,50 93,81 96,77 94,31 94,75 94,06 95,76 0,024 0,025 0,024 0,025 0,024 0,025 0,024 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,026 0,025 0,025 0,025 0,025 10 Bảng Các thông số trạng thái khơng khí ẩm sau dàn lạnh v (m/s) Lần đo 2,6 TB 3,4 TB 4,2 TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T2 o ( C) T2’ (oC) ϕ2 (%) i2 (kJ/kg ) d2 (kg/kg ) 25,30 23,90 25,50 24,20 25,40 24,05 26,10 25,40 26,20 26,00 26,15 25,70 26,90 25,90 26,80 25,80 26,85 25,85 21,10 19,30 21,20 19,00 21,15 19,15 22,30 22,10 22,20 23,20 22,25 22,65 22,50 24,20 22,50 23,80 22,50 24,00 69,11 65,38 68,57 61,54 68,84 63,44 72,32 75,38 71,03 79,18 71,67 77,28 68,82 87,06 69,41 84,84 69.11 85,95 61,24 55,05 61,59 54,05 61,41 54,55 65,63 64,90 65,25 69,10 65,44 66,97 66,35 73,11 66,36 71,49 66,36 72,30 0,014 0,012 0,014 0,012 0,014 0,012 0,015 0,015 0,015 0,017 0,015 0,016 0,015 0,018 0,015 0,018 0,015 0,018 11 Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm sau thiết bị sấy v (m/s) Lần đo 2,6 TB 3,4 TB 4,2 TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T3 (oC) T3’ (oC) ϕ3 (%) i3 (kJ/kg ) d3 (kg/kg) 49,20 52,80 50,20 53,20 49,70 53,00 45,70 42,70 45,60 41,50 45,65 42,10 43,60 40,70 43,50 40,10 43,55 40,40 35,30 38,70 36,20 38,80 35,75 38,75 35,00 34,50 34,90 34,10 34,95 34,30 34,20 33,70 34,30 33,20 34,25 33,45 40,74 42,30 41,05 41,61 40,90 41,95 49,72 58,13 49,66 61,04 49,69 59,56 53,59 62,47 54,35 62,63 53,97 62,55 130,53 155,07 136,64 155,84 133,55 155,45 128,74 125,64 128,08 123,14 128,41 124,39 123,66 120,67 124,30 117,62 123,98 119,13 0,031 0,039 0,033 0,039 0,032 0,039 0,032 0,032 0,032 0.032 0,032 0,032 0,031 0,031 0,031 0,030 0,031 0,030 12 Bảng Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm sau vịi phun v (m/s) Lần đo 2,6 TB 3,4 TB 4,2 TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T4 ( C) T4’ (oC) ϕ4 (%) i4 (kJ/kg) d4 (kg/kg) 41,40 40,50 39,80 41,90 40,60 41,20 39,00 40,80 37,70 41,70 38,35 41,25 36,90 40,00 36,90 37,60 36,90 38,80 33,20 34,20 34,30 33,30 33,75 33,75 32,30 33,30 33,00 32,90 32,65 33,10 31,80 32,70 32,10 31,10 31,95 31,90 57,41 65,68 69,29 55,95 63,12 60,65 63,00 60,21 72,54 54,97 67,63 57,54 70,07 60,70 71,67 63,23 70,87 61,93 117,54 123,84 124,52 118,12 120,99 120,95 112,30 118,19 116,54 115,71 114,40 116,94 109,52 114,60 111,25 105,53 110,38 109,99 0,030 0,032 0,032 0,030 0,031 0,031 0,028 0,030 0,031 0,029 0,030 0,029 0,028 0,029 0.030 0,026 0,029 0,028 o 13 5.1 Đồ thị Trình bày phương pháp xác định thông số thu giản đồ i-d với vận tốc gió v1 trường hợp phun bão hịa: *Xác định thơng số khơng khí: Trên giản đồ i – d, vào nhiệt độ nhiệt kế khô nhiệt kế ướt, ta xác định độ ẩm tương đối ϕ (%), enthalpy i (kJ/kg) độ chứa d (kg/kg) khơng khí điểm Từ nhiệt độ T’ dóng theo đường t = const, cắt đường ϕ = điểm A Đường i = const qua A cho ta biết giá trị i trạng thái khơng khí cần xác định Từ A theo đường i = const cắt đường T điểm B trạng thái khơng khí xác định hai thông số T T’ Đường ϕ = const qua B cho biết độ ẩm tương đối không khí Từ B kẻ đường thẳng vng góc với trục d, từ ta xác định giá trị d 14 Hình 1: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - bão hịa v=2,6 m/s Hình 2: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - bão hịa v= 3,4 m/s 15 Hình 3: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - bão hịa v= 4,2 m/s Hình 4: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt v= 2,6 m/s 16 Hình 5: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt v= 3,4 m/s Hình 6: Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm - q nhiệt v= 4,2 m/s 17 5.2 Kết tính tốn Trình bày phương pháp, cơng thức tính tốn giá trị với vận tốc gió v3 trường hợp phun q nhiệt: a)Xác định lưu lượng khơng khí chuyển động ống khí động : Lưu lượng khối lượng Gkk (kg/s) khơng khí chuyển động ống khí động xác định công thức sau đây: Gkk = v.F ρ Trong đó: v: vận tốc gió đo đầu vào ống khí động (Bảng 2), m/s F = 0,0144 m2: diện tích miệng ống khí động ρ: khối lượng riêng khơng khí (Bảng 7), kg/m3 b)Tính tốn dàn lạnh : + Năng suất lạnh dàn lạnh Qo: Qo = Gkk (i1 – i2) kW Trong đó: Gkk: lưu lượng trọng lượng khơng khí chuyển động ống khí động i1 i2: enthalpy khơng khí vào khỏi dàn lạnh (Bảng Bảng 4) , kJ/kg + Lượng nước tách từ dàn lạnh theo tính tốn lý thuyết Gnước : Gnước = 3600 Gkk (d2 – d1) kg/h Trong đó: d1 d2: độ chứa khơng khí vào khỏi dàn lạnh (Bảng Bảng 4), kg/kg + Lượng nước thực tế tách từ dàn lạnh G’nước : 18 G 'nuoc (kg / h)  0,06.V 1 Trong đó: V1: mẫu đo lượng nước tách từ dàn lạnh (Bảng 2), ml τ1: thời gian lấy mẫu đo lượng nước nói (Bảng 2), phút c) Tính thiết bị sấy khơng khí: Phụ tải nhiệt thiết bị sấy khơng khí Q : Q = Gkk (i3 – i2) kW Trong đó: i2 i3: enthalpy khơng khí vào khỏi thiết bị sấy nóng khơng khí (Bảng Bảng 5), kJ/kg Tính tốn giá trị với vận tốc gió v3 trường hợp phun nhiệt: v3 = 4,2 m/s F = 0,0144 m2 ρ = 1,1602 kg/m3 i1 = 95,76 kJ/kg i2 = 72,3 kJ/kg i3 = 119,13 kg/kg d2 = 0,025 kg/kg d1 = 0,018 kg/kg V3 = 13,25 ml/ph Ta có: Gkk = v.F ρ = 4,2 0,0144 1,1602 = 0,07 (kg/s) Ta có: Qo = Gkk (i1 – i2) = 0,07 (95,76 - 72,3) = 1,642 kW Ta có: Gnước = 3600 Gkk (d2 – d1) = 3600 0,07 (0,025 - 0,018) = 1,767 (kg/h) Ta có: Ta có: G 'nuoc  0,06.V 0.06.13,25   0,795 ( kg / h) 1 Q = Gkk (i3 – i2) = 0,07 (119,13 - 72,3) = 3,278 kW 19 - Ứng với giá trị vận tốc v1 v2 tính tốn tương tự Bảng Các giá trị tính tốn v (m/s) 2,6 3,4 4,2 Trạng thái ρ (kg/m3) Gkk (kg/s) Qo (kW) Gnước (kg/h) G’nước (kg/h) Q (kW) Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt 1,162 1,163 1,164 1,160 1,165 1,160 0,044 0,044 0,057 0,057 0,071 0,070 1,332 1,752 1,572 1,620 1,952 1,646 1,535 2,069 1,867 1,840 2,461 1,767 1,291 0,6 1,11 0,735 0,700 0,795 3,138 4,393 3,589 3,261 4,059 3,278 Công suất thực tế dàn lạnh: Qo’ = Hp = 746 (W) = 0,746 (kW) Lượng nhiệt dòng điện cung cấp qua điện trở:   Một điện trở: Q’ = (kW)   Hai điện trở: Q’ = (kW) 20 BÀN LUẬN: 1) Nhận xét kết thí nghiệm thơ - Khi qua dàn lạnh: độ ẩm tuyệt đối d khơng khí khơng đổi giảm có nước ngưng tụ làm giảm hàm lượng nước không khí ẩm, cịn nhiệt độ khơng khí giảm dần Theo lý thuyết nhiệt độ khơng khí giảm đến nhiệt độ điểm sương độ ẩm tương đối đạt trạng thái bão hòa ϕ=1 Tại nhiệt độ điểm sương, nước bắt đầu ngưng tụ Tuy nhiên, khơng khí khỏi dàn lạnh nhận thêm nhiệt lượng môi trường xung quanh nên vận tốc gió có ảnh hưởng đến kết thí nghiệm - Khi qua thiết bị sấy: Nhiệt độ khơng khí tăng dần độ ẩm tương đối ϕ giảm dần Tuy nhiên có thay đổi trạng thái khơng khí khơng giống so với lý thuyết q trình sấy nóng diễn điều kiện độ ẩm tuyệt đối d tăng dần khơng phải d khơng đổi lý thuyết Đó khơng khí sau khỏi thiết bị sấy nhận thêm lượng ẩm từ môi trường xung quanh trước đến nhiệt kế bầu khô nhiệt kế bầu ướt - Khi qua vòi phun hơi: Độ ẩm tuyệt đối d tăng khơng khí nhận thêm ẩm, enthalpy i trình phun bão hịa khơng lớn phun q nhiệt lý thuyết mà có trường hợp lớn nhỏ Kết nhiều có sai số đồng hồ đo nhiệt độ khơng đủ xác, hệ thống thiết bị cũ 2) Nhận xét ảnh hưởng lưu lượng gió lên thay đổi trạng thái khơng khí điểm ống khí động hai trường hợp phun bão hòa nhiệt Ảnh hưởng lưu lượng gió: - Khi thay đổi vận tốc, trường hợp phun bão hòa: Nhiệt độ thay đổi không đáng kể, trạng thái điểm ống thay đổi không đáng kể, độ chênh lệch φ (%), I, d không lớn - Khi thay đổi lưu lượng gió trường hợp phun nhiệt: Nhiệt độ không chênh lệch, trạng thái khơng khí thay đổi khơng đáng kể 21 3) Nhận xét ảnh hưởng nhiệt bão hịa lên thay đổi trạng thái khơng khí trước khỏi ống khí động - Hơi nhiệt bão hòa làm thay đổi trạng thái khơng khí: Làm giảm nhiệt độ sau qua thiết bị sấy Đồng thời làm tăng độ ẩm khơng khí lên nhiều Enthalpy I tăng lên khơng khí nhận thêm lượng nhiệt từ nước bão hòa nước nhiệt Nhưng độ tăng nước bão hòa nhiều nước nhiệt 4) So sánh lý thuyết thực tế q trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm dựa giản đồ i-d, trình bày ngun nhân khác biệt (nếu có) Sự thay đổi trạng thái khơng khí qua ống khí động biểu diễn đồ thị từ đến Nhìn chung, chúng có dạng sau: - Khi qua dàn lạnh (AB, BC): thay đổi trạng thái khơng khí khơng giống so với lý thuyết Tại vị trí cuối q trình làm lạnh (điểm C), trạng thái khơng khí khơng phải bão hòa lý thuyết mà trạng thái chưa bão hịa Đó khơng khí khỏi dàn lạnh nhận thêm nhiệt lượng từ môi trường xung quanh trước đến nhiệt kế bầu khô nhiệt kế bầu ướt 22 - Khi qua thiết bị sấy (CD): thay đổi trạng thái khơng khí khơng giống so với lý thuyết Q trình sấy nóng khơng phải diễn điều kiện độ ẩm tuyệt đối d không đổi lý thuyết mà d lại tăng dần Đó khơng khí sau khỏi thiết bị sấy nhận thêm ẩm từ môi trường xung quanh trước đến nhiệt kế bầu khô nhiệt kế bầu ướt - Khi qua vòi phun nước (DE, DE’) : thay đổi trạng thái khơng khí giống với lý thuyết Do môi trường xung quanh không ảnh hưởng nhiều đến kết Nguyên nhân khác biệt - Sai số đọc nhiệt độ bầu khô nhiệt độ bầu ướt đồng hồ số: số đồng hồ số thường khơng ổn định mà dao động khoảng ÷2 ० C nên số đọc khơng xác - Sai số đo lưu lượng nước ngưng: đọc thể tích ống đong bấm thời gian chưa xác - Sai số thiết bị: lưu lượng khí vào khơng ổn định, thiết bị khơng cách nhiệt cách ẩm tuyệt môi trường xung quanh, - Sai số tính tốn: sai số việc tra giá trị , i, d giản đồ i – d 5) So sánh giá trị tính tốn thu theo cơng thức thực tế, trình bày nguyên nhân khác biệt (nếu có) So sánh giá trị tính tốn thu theo lý thuyết thực tế - Năng suất lạnh dàn lạnh: Theo lý thuyết: Q0 = (1,3 ÷ 2,0) kW Thực tế: Q0’ = 0,746 kW ⇒ Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với giá trị thực tế có thất nhiệt môi trường xung quanh, làm cho nhiệt lượng mà khơng khí tỏa lớn nhiệt lượng mà dàn lạnh nhận - Lượng nước tách từ dàn lạnh: Theo lý thuyết: Gnước = (1,5 ÷ 2,5) kg/h Thực tế: G’nước = (0,6 ÷ 1,3) kg/h ⇒ Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với giá trị thực tế - Lượng nhiệt thiết bị sấy cung cấp: Theo lý thuyết: Q = (3,1 ÷ 4,4) kW Thực tế: Q’ = kW 23 ⇒ Giá trị tính tốn theo lý thuyết lớn so với giá trị thực tế có cấp nhiệt từ môi trường xung quanh, làm cho nhiệt lượng mà khơng khí nhận lớn nhiệt lượng thiết bị sấy cung cấp Nguyên nhân dẫn đến sai số thực tế lý thuyết - Sai số thể tích ống khí động: Thể tích khơng đủ lớn để đảm bảo q trình xảy khơng ảnh hưởng lẫn Các q trình xảy cho khơng khí ẩm gần liên tục, xác định vùng làm việc trước sau trình, xem vùng làm việc sau q trình vùng làm việc trước q trình sau nó, thực tế vùng làm việc không rõ ràng mà đan xen - Sai số trình phun hơi: Để xác định nhiệt hay bão hoà ta dựa vào nhiệt độ đo nồi nhiệt độ van đầu vào Tuy nhiên thực với nhiệt ta mở van nên áp suất thay đổi làm nhiệt độ thay đổi, dẫn đến việc xác định khơng xác - Sai số đọc nhiệt độ bầu khô nhiệt độ bầu ướt đồng hồ số: Các số đồng hồ số thường không ổn định mà dao động khoảng ÷ 2oC nên dẫn đến sai số xác định - Sai số đo lưu lượng nước ngưng: Do đọc thể tích ống đong bấm thời gian khơng xác - Sai số thiết bị: Do lưu lượng khí vào khơng ổn định, thiết bị khơng cách nhiệt cách ẩm tuyệt môi trường xung quanh,… - Sai số tính tốn: Sai số trình tra giá trị ϕ, i, d giản đồ i – d 24 BỔ SUNG Bảng : Khối lượng riêng khơng khí ρ (kg/m3) phụ thuộc vào nhiệt độ t (oC) t 30 31 ρ 1,165 1,161 1,157 1,154 1,150 1,146 1,142 1,139 1,135 1,131 t 40 ρ 1,128 1,124 1,121 1,117 1,114 1,110 1,107 1,103 1,100 1,096 t 50 ρ 1,093 1,089 1,086 1,083 1,079 1,076 1,073 1,070 1,066 1,063 t 60 ρ 1,060 1,057 1,054 1,051 1,047 1,044 1,041 1,039 1,035 1,032 t 70 ρ 1,029 1,026 1,023 1,020 1,017 1,014 1,011 1,009 1,006 1,003 41 51 61 71 32 42 52 62 72 33 43 53 63 73 34 44 54 64 74 35 45 55 65 75 36 46 56 66 76 37 47 57 67 77 38 48 58 68 78 39 49 59 69 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồng Đình Tín, Lê Chí Hiệp, “Nhiệt động lực học kỹ thuật”, ĐHBK Tp HCM, 1996 [2] Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh, “Quá trình Thiết bị – Tập – Truyền khối”, ĐHBK Tp.HCM,1997 25 ... TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T2 o ( C) T2’ (oC)... TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt T4 ( C) T4’ (oC)... ẩm sau thiết bị sấy v (m/s) Lần đo 2,6 TB 3,4 TB 4,2 TB Trạng thái Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt Bão hòa Quá nhiệt