Thông tin tài liệu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG NƯỚC GIẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA BỘ XỬ LÝ NƯỚC ĐIỆN PHÂN GVHD: TS LÊ MINH NHỰT KS DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT SVTH: NGUYỄN ĐOÀN ANH TÀI TRẦN TRỌNG NGHĨA LÊ VĂN NGUYÊN TRẦN TRUNG HẢO LÊ THÁI THỊNH CAO TẤN PHÁT SKL008026 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kĩ thuật Nhiệt GVHD: TS LÊ MINH NHỰT KS DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG NƯỚC GIẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA BỘ XỬ LÝ NƯỚC ĐIỆN PHÂN SVTH: NGUYỄN ĐOÀN ANH TÀI MSSV: 16147189 SVTH: TRẦN TRỌNG NGHĨA MSSV:16147165 SVTH: LÊ VĂN NGUYÊN MSSV:16147167 SVTH: TRẦN TRUNG HẢO MSSV:16147138 SVTH: LÊ THÁI THỊNH MSSV:16147202 SVTH: CAO TẤN PHÁT MSSV:16147171 TP.HCM, Tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kĩ thuật Nhiệt GVHD: TS LÊ MINH NHỰT KS DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG NƯỚC GIẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA BỘ XỬ LÝ NƯỚC ĐIỆN PHÂN SVTH: NGUYỄN ĐOÀN ANH TÀI MSSV: 16147189 SVTH: TRẦN TRỌNG NGHĨA MSSV:16147165 SVTH: LÊ VĂN NGUYÊN MSSV:16147167 SVTH: TRẦN TRUNG HẢO MSSV:16147138 SVTH: LÊ THÁI THỊNH MSSV:16147202 SVTH: CAO TẤN PHÁT MSSV:16147171 TP.HCM, Tháng 08 năm 2020 TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP.HỒ CHÍ MINH Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Đoàn Anh Tài MSSV: 16147189 Trần Trọng Nghĩa MSSV: 16147165 Trần Trung Hảo MSSV: 16147138 Lê Văn Nguyên MSSV: 16147167 Lê Thái Thịnh MSSV: 16147202 Cao Tấn Phát MSSV: 16147171 Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Hệ đào tạo: Chính quy Khố: 2016 - 2020 Lớp: 161470B, 161470C, 169470A 1.Tên đề tài: Ảnh hưởng lưu lượng nước giải nhiệt cho hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm đến hiệu làm việc xử lý nước điện phân Nhiệm vụ đề tài: - Nghiên cứu công nghệ điện phân xử lý nước cho chiller - Xác định ảnh hưởng lưu lượng nước qua bình phản ứng điện phân - Phân tích đánh giá kết Sản phẩm đề tài a Mơ hình điện phân, hệ thống thí nghiệm b Số liệu, đồ thị, đánh giá Cán hướng dẫn: TS Lê Minh Nhựt Ngày giao nhiệm vụ: 02/03/2020 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:17/08/2020 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tên đề tài: Ảnh hưởng lưu lượng nước giải nhiệt cho hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm đến hiệu làm việc xử lý nước điện phân Họ tên sinh viên: Nguyễn Đoàn Anh Tài MSSV: 16147189 Trần Trọng Nghĩa MSSV: 16147165 Lê Văn Nguyên MSSV: 16147167 Trần Trung Hảo MSSV: 16147138 Lê Thái Thịnh MSSV: 16147202 Cao Tấn Phát MSSV: 16147171 Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Họ tên GV hướng dẫn: TS Lê Minh Nhựt I NHẬN XÉT Về hình thức trình bày & tính hợp lý cấu trúc đề tài: Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn) II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1.Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): 2.Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP.HỒ CHÍ MINH Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tên đề tài: Ảnh hưởng lưu lượng nước giải nhiệt cho hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm đến hiệu làm việc xử lý nước điện phân Họ tên sinh viên: Nguyễn Đoàn Anh Tài MSSV: 16147189 Trần Trọng Nghĩa MSSV: 16147165 Lê Văn Nguyên MSSV: 16147167 Trần Trung Hảo MSSV: 16147138 Lê Thái Thịnh MSSV: 16147202 Cao Tấn Phát MSSV: 16147171 Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Họ tên GV phản biện: (Mã GV) I NHẬN XÉT Về hình thức trình bày & tính hợp lý cấu trúc đề tài: Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm giá trị thực tiễn) IV NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG V ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1.Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): 2.Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TP.Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: “Ảnh hưởng lưu lượng nước giải nhiệt cho hệ thống điều hòa khơng khí trung tâm đến hiệu làm việc xử lý nước điện phân.” Họ tên sinh viên: Nguyễn Đoàn Anh Tài MSSV: 16147189 Trần Trọng Nghĩa MSSV: 16147165 Lê Văn Nguyên MSSV: 16147167 Trần Trung Hảo MSSV: 16147138 Lê Thái Thịnh MSSV: 16147202 Cao Tấn Phát MSSV: 16147171 Chuyên Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức Chủ tịch Hội đồng:……………………………………………………………………… Giảng viên hướng dẫn:………………………………………………………………… Giảng viên phản biện:…………………………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh, Tháng 08 năm 2020 Biểu đồ 4.6 Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến sụt giảm TDS nước theo thời gian Qua đồ thị cho thấy số TDS thí nghiệm khoảng cách điện cưc giảm sau thời gian xử lí 100 phút Chỉ số TDS ban đầu 405ppm sau trình xử lí nước đạt giá trị 68 ppm; 62 ppm; 53 ppm tương ứng với khoảng cách cm; cm; 2cm Giá trị TDS đạt thấp 53 ppm 2cm 77 Biểu đồ 4.7 Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến dao động pH nước theo thời gian Ở tất khoảng cách điện cực thí nghiệm số pH giữ ổn định khơng dao động nhìu khoảng 7.7-7.9 phù hợp với yêu cầu cho hệ thống pH lí tưởng từ 7.5-8.5 78 Biểu đồ 4.8 Ảnh hưởng khoảng cách điện cực đến hiệu xử lý nước tiêu thụ lượng Ở khoảng cách 1cm, 2cm 3cm hiệu làm mềm nước tương ứng 89%, 93%, 86% Khoảng cách điện cực gần dịng điện, mật độ dịng điện lớn, ion dịch chuyển nhanh điện cực làm cho nồng độ ion điện cực tăng cao Khi nồng độ ion tăng cao lực tương tác tĩnh điện ion trở nên đáng kể làm giảm linh độ ion Vì hiệu xử lý khoảng cách 1cm (89%) thấp khoảng cách 2cm (93%) Ngồi khoảng cách 1cm gây khó khăn trình lắp đặt điện cực vào hệ thống trình bảo trì sau Vì khoảng cách điện cực cm đem lại hiệu xử lý nước tối ưu nhiều mặt 79 4.3 Kết thí nghiệm định hướng chọn thể tích bể phản ứng Biểu đồ 4.9 Ảnh hưởng thể tích bể điện phân đến sụt giảm tổng độ cứng nước theo thời gian Qua biểu đồ cho thấy độ cứng thí nghiệm thể tích bể điện phân giảm sau thời gian xử lí 100 phút Độ cứng sau xử lý thể tích bể điện phân 1L; 1,5L; 2L; 2,5L đạt 21 ppm, 21 ppm, 24 ppm, 50 ppm Hai thể tích đạt độ cứng sau xử lý thấp 1,5L 1L 80 Biểu đồ 4.10 Ảnh hưởng thể tích bể điện phân đến sụt giảm TDS nước theo thời gian Theo biểu đồ số TDS thí nghiệm thể tích bể điện phân giảm sau thời gian xử lí 100 phút Chỉ số TDS ban đầu 405ppm sau trình xử lí nước đạt giá trị 70 ppm; 60 ppm; 56 ppm; 51 ppm tương ứng với thể tích 2,5L; 2L; 1,5L; 1L Giá trị TDS đạt thấp 51 ppm 1L 81 Biểu đồ 4.11 Ảnh hưởng thể tích bể điện phân đến dao động pH nước theo thời gian Ở tất thể tích bể thí nghiệm số Ph giữ ổn định khơng dao động nhìu khoảng 7.7-7.9 phù hợp với yêu cầu cho hệ thống pH lí tưởng từ 7.5-8.5 82 Biểu đồ 4.12 Ảnh hưởng thể tích bể điện phân đến hiệu xử lý nước tiêu thụ lượng Ở thể tích bể lớn thể tích nước để điện phân phải xử lý lớn Vì thơng số thí nghiệm thời gian xử lý hiệu suất bể nhỏ cho hiệu suất xử lý lớn Bể 1l 1,5l cho hiệu suất làm sụt giảm độ cứng 93%, bể 2l 91% 82% bể 2,5l Bể 2l hiệu suất thấp bể 1,5l 2% khơng đáng kể thể tích nước xử lý thời gian 100 phút nhiều 0,5l Vì bể 2l bể cho hiệu tối ưu 83 4.4 Kết thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng lưu lượng dòng chảy đến hiệu suất điện phân Biểu đồ 4.13 Ảnh hưởng lưu lượng nước qua xử lý đến sụt giảm tổng độ cứng nước theo thời gian Theo lý thuyết, lưu lượng nước qua xử lý ảnh hưởng đến bề dày lớp khuếch tán Ngoài lưu lượng xử lý phải nhanh tốc độ hình thành độ cứng nước thơng qua q trình bay cấp nước bổ sung tháp giải nhiệt (đã đề cập nhiều chương 1) Đúng lưu lượng 1l/phút 2l/phút sau vận hành tổng độ cứng Carbonat sau khơng đạt yêu cầu theo TCVN quy đinh 240mg/l mà đạt 1l/phút (253mg/l), 2l/phút (244mg/l) Còn lưu lượng lớn 6l/phút tốc độ nước qua xử lý nhanh phản ứng kịp diễn hai điện cực Vì tổng độ cứng Carbonat sau khơng đạt yêu cầu theo TCVN quy định 84 Chỉ có lưu lượng l/phút; l/phút; l/phút tổng độ cứng Carbonat sau đạt yêu cầu theo TCVN quy định 3l/phút (tổng độ cứng Carbonat sau 231mg/l), 4l/phút (tổng độ cứng Carbonat sau 217mg/l), 5l/phút (tổng độ cứng Carbonat sau 236mg/l) Biểu đồ 4.14 Ảnh hưởng lưu lượng nước qua xử lý đến sụt giảm TDS nước theo thời gian Chỉ số TDS giảm sau thời gian xử lí Sau q trình xử lý nước đạt giá trị 367 ppm; 360 ppm; 352 ppm; 348 ppm; 336 ppm tương ứng với thể tích L/phút; L/phút; L/phút; L/phút; L/phút Giá trị TDS đạt thấp 336 ppm 4L/phút 85 Biểu đồ 4.15 Ảnh hưởng lưu lượng nước qua xử lý đến dao động pH nước theo thời gian Ở tất lưu lượng nước thí nghiệm số pH giữ ổn định, khơng dao động nhìêu khoảng 7.7-7.9 phù hợp với yêu cầu cho hệ thống với pH lí tưởng từ 7.5-8.5 Vì 4l/phút lưu lượng tối ưu để xử lý làm giảm độ cứng 86 Biểu đồ 4.16 Ảnh hưởng lưu lượng nước qua xử lý đến hiệu xử lý nước tiêu thụ lượng Ngoài ta thấy lượng ĐNTT 4l/phút (mức lưu lượng tối ưu nhất) 329Wh cho xử lý Chứng tỏ phương pháp điện phân cho xử lý làm mềm nước cứng hiệu mặt lượng làm cho chi phí xử lý nước thấp 87 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Theo thí nghiệm này, dựa thơng số thực nghiệm xác định thông số tối ưu cho xử lý điện phân sau: • MĐDĐ: 90A/m2 • Khoảng cách điện cực: 2cm • Thể tích bể điện phân: 2L • Lưu lượng qua bể điện phân: 4L/phút Các kết thực nghiệm cho thấy xử lý công nghệ điên phân chịu ảnh hưởng yếu tố mật độ dòng điện, khoảng cách điện cực, thể tích bể phản ứng lưu lượng nước trích ĐNTT xử lí khả quan tiêu thụ lượng điện 329Wh thời gian xử lí 65L nước tháp giải nhiệt từ mức vượt chuẩn 280mg/l xuống chuẩn TCVN 232-199 quy định 240mg/l Ngoài số pH nước tháp giải nhiệt sau trình điện phân đạt giá trị tiêu chuẩn ASHRAE yêu cầu 5.2 Kiến nghị Công nghệ điện phân cơng nghệ xanh khơng ảnh hưởng đến môi trường, cần áp dụng nhiều xử lí nước tháp giải nhiệt nói riêng ngành cơng nghệ, kĩ thuật khác nói chung mơi trường bầu khí khỏe mạnh Đây hướng nghiên cứu xử lý nước cho chiller Ở nước ta cơng nghệ cịn mẻ, cần quan tâm đầu tư nghiên cứu nhiều Bên cạnh việc tiến hành thí nghiệm cịn hạn chế thời gian thực nghiệm nên liệu chưa đa dạng Nhóm nghiên cứu kiến nghị nghiên cứu tiếp bước thí nghiệm để hiểu rõ cơng nghệ điện phân xử lý nước 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Electrochemical Water Treatment for Cooling Towers [2] Electrochemical treatment of industrial cooling tower blowdown water using magnesium-rod electrode [3] Electrolytic Treatment with Aluminum aniode for Reuse of Cooling Tower Water [4] Removal of Silica from Cooling Water by Electrocoagulation: A Comprehensive and Systematic Study Using Response Surface Methodology [5] PGS.TS Võ Chí Chính giáo trình Điều hịa khơng khí Nhà xuất khoa học công nghệ [6] PGS.TS Nguyễn Đức Lợi – PGS.TS Phàm Văn Tùy “Kĩ thuật lạnh sở” Nhà xuất giáo dục [7] http://www.techno-water.com/cooling-tower.html [8] https://greenwater.com.vn/phuong-phap-lam-mem-nuoc-cung.html [9] Cooling-Water Fouling in Heat Exchangers - https://www.process- cooling.com/articles/87263-mitigating-fouling-in-heat-exchangers [10] Cooling Water Treatment – https://www.powderbulksolids.com/accessories/howavoid-top-10-heat-exchanger-mistakes [11] Condenser Water Management System Technical Description [12] Chen-Yu Chiang, Ru Yang and Kuan-Hsiung Yang - The Development and FullScale Experimental Validation of an Optimal Water Treatment Solution in Improving Chiller Performances - http://www.hcheattransfer.com/fouling1.html [13] Hồng Nhâm, Hóa học vơ tập một, Nhà xuất giáo dục [14] Chu Thị Hiền, Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu chế tạo, khảo sát đặc tính điện hóa điện cực Ti/SnO2 – Sb2O3 dung dịch có chứa hợp chất hữu cơ” [15] PGS.TS Ngô Quốc Quyền – TS Trần Thị Thanh Thủy, Điện hóa học, Nhà xuất Bách Khoa - Hà Nội 89 [16] https://en.wikipedia.org/wiki/Conductivity_(electrolytic) https://www.saiglobal.com/PDFTemp/Previews/OSH/ISO/990624_1537/T014838E.P DF [17] Rapeepat Rungvavmanee, Kritima Berpant, Chantaraporn Phalakornkule Electrolytic Treatment with Aluminum Cực dươngs for Reuse of Cooling Tower Water - TIChE International Conference 2011 November 10 – 11, 2011 at Hatyai, Songkhla THAILAND [18] Dương Huỳnh Minh Nhựt, Luận án thạc sĩ “Nghiên cứu ảnh hưởng xung điện áp chữ nhật đến hiệu xử lý nước điện hóa cho tháp giải nhiệt hệ thống Water Chiller” [19] Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [19] V Fylypchuk – electrochemical water softening in a diaphragm electrolyzer Eastern-European Journal of Enterprise Technologies ISSN 1729-3774 [20] Omar M Hafez, Madiha A Shoeib - Removal of Scale Forming Species from Cooling Tower Blowdown Water by Electrocoagulation Using Different Electrodes Chemical Engineering Research and Design [21] Guohua Chen - Electrochemical technologies in wastewater treatment – ELSEVIER Separation and Purification Technology 38 (2004) 11–41 [22] Allen J Bard, Larry R.Faulkner ELECTROCHEMICAL METHODS Fundamentalsand Applications - JOHN WILEY &SONS, INC [23] F Goodridge and K Scott - Electrochemical Process Engineering - Springer Science+Business Media, LLC 90 S K L 0 ... đề tài: Ảnh hưởng lưu lượng nước giải nhiệt cho hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm đến hiệu làm việc xử lý nước điện phân Nhiệm vụ đề tài: - Nghiên cứu công nghệ điện phân xử lý nước cho chiller... ngành: Công nghệ Kĩ thuật Nhiệt GVHD: TS LÊ MINH NHỰT KS DƯƠNG HUỲNH MINH NHỰT Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA LƯU LƯỢNG NƯỚC GIẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRUNG TÂM ĐẾN HIỆU QUẢ LÀM VIỆC... dòng điện khoảng cách điện cực, thời gian điện phân đến hiệu suất xử lý, mà đánh giá lượng tiêu thụ Ứng dụng công nghệ điện phân để xử lí nước làm mát cho hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm giải
Ngày đăng: 10/08/2022, 22:26
Xem thêm:
