Đồ án cơ Điện tử Đề tài thiết kế chế tạo máy hút ẩm

Tuy nhiên chúng cũng thường chỉ tạo ra độ ẩm tương đối lớn hơn 55%cho không khí dù rằng nhiệt độ có được hạ thấp, nên các máy hút ẩm chuyên dùngkiểu hấp thụ hay được sử dụng.. Ngoài ra,

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ & ĐỘNG LỰC

Phạm Văn Lâm Chu Tiến Minh Nguyễn Công Thành

Hà Nội, tháng 06 năm 2023

THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI

1 Tên đề tài: Thiết kế chế tạo máy hút ẩm

2 Chủ nhiệm đề tài:

Họ và tên: Lê Thượng Hiền Học vị: Tiến sĩ

Chức vụ: Trưởng khoa bộ môn Đơn vị: Khoa Cơ khí và Động lực

3 Thành viên chính tham gia đề tài

4 Nội dung đăng ký của đề tài:

- Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống.

- Tính toán các thông số liên quan.

- Chọn vật tư, thiết bị để lắp ráp.

5 Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 2 năm 2023 đến tháng 6 năm 2023

6 Thời gian kết khúc thực tế: Tháng … năm ……

7 Kinh phí được duyệt trong năm: Tự túc kinh phí

Hà Nội, ngày … tháng 6 năm 2023

Lời nói đầu 1

CHƯƠNG I 2

1.1 Thực tiễn khí hậu Việt Nam hiện nay và ứng dụng của máy hút ẩm 2

1.1.1 Đặc trưng khí hậu Việt Nam 2

1.2 Tổng quan về máy hút ẩm 4

1.2.1 Các phương pháp hút ẩm phổ biến hiện nay 4

1.2.2 Phân loại máy hút ẩm 8

1.2.3 Ưu và nhược điểm của từng loại máy hút ẩm 10

1.2.4 Yêu cầu của máy hút ẩm 11

1.3 Thực tiễn các loại máy hút ẩm trong & ngoài nước hiện nay 11

1.3.1 Một số loại máy hút ẩm trong & ngoài nước 11

CHƯƠNG II 15

2.1 Lựa chọn phương án thiết kế 15

2.2 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống 16

2.3 Tính toán và lựa chọn các chi tiết 16

2.3.1 Tính toán thiết kế thùng chứa (tấm mica) 16

2.3.2 Tính toán thiết kế quạt hút 18

2.3.4 Lựa chọn hệ thống ẩm kế kèm nhiệt độ 53

2.3.5 Tính toán và lựa chọn nguồn 54

CHƯƠNG III 57

3.1 Thiết kế bản vẽ tổng thể máy hút ẩm 57

3.2 Thiết kế và xây dựng mô hình 3D máy hút ẩm trên phần mềm SOLIDWORK 58

3.3 Mạch điều khiển 61

3.4 Cảm biến báo mức nước dạng điện dung 62

3.5 Khởi động và dừng máy hút ẩm 62

LỜI KẾT 64TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Máy hút ẩm trong gia đình 5

Hình 1.2 Than củi 5

Hình 1.3 Vôi sống 6

Hình 1.4 Máy điều hòa 6

Hình 1.5 Bã cà phê 7

Hình 1.6 Cửa sổ 8

Hình 1.7 Hệ thống thông gió trong nhà 8

Hình 1.8 Sơ đồ máy hút ẩm ngưng tụ 9

Hình 1.9 Sơ đồ máy hút Rotor 10

Hình 1.10 Máy hút ẩm Sharp 12

Hình 1.11 Máy hút ẩm Stadler 12

Hình 1.12 Máy hút ẩm Steba 13

Hình 1.13 Máy hút ẩm Edison 13

Hình 1.14 Máy hút ẩm Fujie 14

Hình 1.15 Máy hút ẩm Electrolux 14

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống 16

Hình 2.2 Bảng mức độ thay đổi không khí cần thiết mỗi giờ 18

Hình 2.3 Hình vẽ biểu diễn các mặt dòng 26

Hình 2.4 Tam giác vận tốc 30

Hình 2.5 Dạng prôfin cánh 36

Hình 2.6 Biên dạng prôfin cánh quạt 622 37

Hình 2.7 Biên dạng prôfin cánh 628 38

Hình 2.8 Biên dạng prôfin cánh 623 39

Hình 2.9 Biên dạng prôfin cánh 480 39

Hình 2.10 Biên dạng prrôfin cánh 624 40

Hình 2.11 Lực tác dụng lên prôfin khi có chất khí chảy bao 41

Hình 2.12 Quan hệ giữa c và cx y 44

Hình 2.13 Quan hệ giữa cy với δ 45

Hình 2.14 Leipole F2E-120S-230 49

Hình 2.15 AC AXIAL FAN 50

Hình 2.16 Leipole F2E-92S-230 50

Hình 2.17 Hình ảnh cấu tạo sò nóng lạnh 51

Hình 2.18 Hình ảnh nhiệt ẩm kế cơ học 54

Hình 2.19 Hình ảnh nhiệt ẩm kế cơ học 54

Hình 2.20 Hình ảnh ẩm kế điện tử 54

Hình 2.21 Hình ảnh Adapter cho máy hút ẩm 56

Hình 3.1 Sơ đồ vị trí máy hút ẩm 57

Hình 3.2 Bảng giá dự kiến giá thành vật tư 58

Hình 3.3 Bản vẽ 3D tổng thể máy hút ẩm 59

Hình 3.4 Hình ảnh đo thực nghiệm lần 1 60

Hình 3.5 Hình ảnh đo thực nghiệm lần 2 60

Hình 3.6 Bảng độ ẩm tương đối và hàm lượng hơi nước 61

Hình 3.7 Mạch điều khiển 61

Hình 3.8 Cảm biến đo mực nước 62

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Ch ký c a ữ ủ gi ng ả viên h ướ ng dẫẫn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Chữ ký c a ủ gi ng ả viên ph n ả bi n ệ

Lời nói đầu

Tuy lãnh thổ Việt Nam nằm trọn trong vùng nhiệt đới nhưng khí hậu Việt Namlại phân bố thành 3 vùng, trong đó miền Bắc là khí hậu cận nhiệt đới ẩm Chính vìvậy, trời nồm là hiện tượng thời tiết đặc trưng của các tỉnh phía đông Bắc Bộ, xảy

ra khi độ ẩm không khí đạt mức trên 90% Lúc này, xung quanh nhà ở sẽ có nhữngdấu hiệu cảnh báo như đọng sương trên bề mặt tường, nền nhà, đồ nội thất…Nguyên nhân là do hơi ẩm trong không khí rất cao, làm cho nước bị ngưng tụ vàđọng lại trên mọi bề mặt mà nó có thể bám vào Chính vì vậy, trời nồm gây ảnhhưởng rất nhiều đến sự sinh hoạt thường ngày và sức khỏe của con người Với điều kiện như vậy, nhiều gia đình đang sử dụng các đồ dùng điện tử và điệnlạnh cần phải được hút ẩm Tuy nhiên, các loại máy hút ẩm trên thị trường đang cógiá thành khá đắt và chưa thật sự tối ưu Theo quan điểm tiết kiệm điện năng vàkinh phí đầu tư nên chúng em thấy việc thiết kế và chế tạo máy hút ẩm sẽ tiết kiệmtối đa chi phí và ứng dụng thực tiễn hơn trong từng hộ gia đình

Đồ án tốt nghiệp nhằm tính toán thiết kế và chế tạo chi tiết hệ thống hút ẩmtrong không khí Chúng em hi vọng đề tài này sẽ được xem làm tài liệu tham khảođáng tin cậy cho các thiết kế máy hút ẩm tương tự Trong quá trình thiết kế và chếtạo không thể tránh khỏi sai sót nên mong được thầy cô hướng dẫn và giúp đỡ để

đề tài có thể hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!!!

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Thực tiễn khí hậu Việt Nam hiện nay và ứng dụng của máy hút ẩm 1.1.1 Đặc trưng khí hậu Việt Nam

Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới ẩm, có bờ biển dài trên 3000 km,

độ ẩm không khí quang năm thường trên 70%, nhiệt độ trung bình cao nhất có thểtrên 35℃ Ở miền bắc, mùa hè gió đông thổi từ biển vào, tuy không cảm nhận được khí ẩm nhưng chúng ta có thể thấy điều này ở các phòng để nhiều vật dụng,mặc dù trời nắng 38 - 40℃ nhưng một góc chứa đồ nào đó vẫn có hơi ẩm và có thểgây hư hỏng đồ Nhưng đáng kể nhất phải là vào mùa xuân khi gió mùa đông bắc

về và lệch sang đông Trời mưa nồm cả tuần thậm chí cả tháng kiến độ ẩm lúc nàocũng lên đến 80% thậm chí 100%

Miền trung thì lại mưa nhiều vào tháng 9 đến tháng 12 khí gió đông bắc thổivào từ biển, mang theo hơi ẩm và gập dãy Trường Sơn tích tụ ẩm gây mưa diệnrộng Không lạ khi những ngày này bà con miền Trung đang phải chống chịu với

lũ lụt Miền Nam cũng có một mùa mưa rất đặc trưng Mùa mưa diễn ra từ 3 đến 4tháng cuối năm và lượng ẩm trong không khí luôn rất cao

Điều kiện độ ẩm cao thuận lợi cho nấm mốc và các vi sinh vật có hại sinhtrưởng và phát triển gây hư hại thực phẩm, không khí ẩm cũng ảnh hưởng đến sự

hô hấp của con người, nhất là những bệnh về phổi, đường hô hấp, hen suyễn, vàgây ra đau nhức ở các bệnh nhân bị thấp khớp,

Để tạo nên những sản phẩm, hàng hóa tiêu dùng có chất lượng cao, vệ sinh antoàn thực phẩm tốt, đáp ứng yêu thì không khí và môi trường phải có độ ẩm phùhợp Trước tình hình đó, việc nghiên cứu và thiết kế máy hút ẩm là hoàn toàn cấpbách để phục vụ cho công việc và đời sống hằng ngày của chúng ta

Các hệ thống điều hòa nhiệt độ ở Việt Nam bao giờ cũng kèm theo hiệu quảgiảm ẩm Tuy nhiên chúng cũng thường chỉ tạo ra độ ẩm tương đối lớn hơn 55%cho không khí dù rằng nhiệt độ có được hạ thấp, nên các máy hút ẩm chuyên dùngkiểu hấp thụ hay được sử dụng Với hệ thống này, không khí được làm khô giúp độ

ẩm ở mức ổn định, điều hòa không khí tốt

Từ những vấn đề thực tế trên, ở Việt Nam trong một vài năm gần đây đã cónhiều công trình của các tác giả trong nước nghiên cứu lí thuyết, thực nghiệmphương pháp hút ẩm ở nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ môi trường bằng máy hút ẩmngưng tụ và đã được áp dụng hiệu quả trong đời sống, sản xuất Tại các cơ sở và

trong gia đình áp dụng phương pháp trên ngày càng chứng tỏ rõ hiệu quả to lớnkhông chỉ về mặt kinh tế mà còn cả mặt kĩ thuật

1.1.2 Ứng dụng của máy hút ẩm

Máy hút ẩm hoạt động trên cơ chế ngưng tụ lạnh trừ ẩm nên có tác dụng làmgiảm lượng khí ẩm trong không khí xuống mức an toàn Không khí trở nên sạch sẽ,khô thoáng, dễ thở và quá trình thoát mồ hơi của cơ thể cũng diễn ra thuận lợi hơn

Sử dụng máy hút ẩm sẽ giúp chúng ta khử mùi ẩm mốc và mùi hôi trong nhà.Cho phép chúng ta hít thở bầu không khí sạch, khô và thoáng hơn Hạn chế tối đatác nhân gây dị ứng như bọ ve, phấn hoa và nấm mốc

Sử dụng một chiếc máy hút ẩm chất lượng tốt, bộ lọc tiêu chuẩn, tự vận hành sẽgiúp bảo vệ sức khỏe mọi người trong gia đình, tiết kiệm thời gian và tạo điều kiện

để bạn xây dựng một môi trường sống lành mạnh

Độ ẩm quá mức có thể dẫn đến kích ứng da và kích ứng trong đường mũi họng.Những lợi ích của một chiếc máy hút ẩm trong tình huống này là khá rõ ràng Máy hút ẩm giúp quần áo mới giặt nhanh khô, nhất là vào mùa mưa Một sốkhu vực có thể có mưa phùn hoặc rất ẩm ướt, đây là nỗi lo lớn với các bà nội trợ vànhững công ty có dịch vụ giặt là Khi đó, quần áo, chăn màn sẽ cần nhiều thời gianhơn để khô hoàn toàn và có thể sẽ tạo ra mùi hôi khó chịu Sử dụng một máy hút

ẩm trong nhà giúp quần áo khô nhanh chóng trên kệ thay vì bạn phải sử dụng máysấy (tốn điện)

Một số máy hút công nghiệp có khả năng loại bỏ lượng hơi nước khá lớn đượctạo ra từ nước trong khí quyển Đây là một lượng nước đáng kể, nhất là trongnhững khu vực đang bị ô nhiễm không khí nặng

Giảm hiện tượng nước ngưng tụ trên cửa sổ và đồ nội thất sẽ kéo dài tuổi thọcho đồ đạc trong nhà Hạn chế tối đa tình trạng hỏng hóc, mối mọt và ẩm mốc của

đồ gỗ

Giảm bụi và hạn chế nhu cầu làm sạch Bộ lọc không khí của máy hút ẩm giúpbạn loại bỏ bụi trong không khí nên bạn sẽ không cần phải sử dụng máy hút bụithường xuyên cho ngôi nhà của bạn

Giảm chi phí tiêu thụ năng lượng Nếu bạn bật điều hòa không khí và bật thêmchức năng hút ẩm của điều hòa thì sẽ cực kỳ tốn điện, hiệu quả hút ẩm không cao.Nhưng nếu bạn bật điều hòa không khí và bật máy hút ẩm trong một khoảng thờigian nhất định thì sẽ tiết kiệm rất nhiều chi phí tiêu thụ điện

Máy hút ẩm giúp loại bỏ nấm mốc trên đồ nội thất, quần áo, rèm cửa, đồ da, sổsách và hầu hết các loại vải vóc trong gia đình

Máy hút ẩm cũng giúp ban bảo vệ máy ảnh, thiết bị điện tử, máy móc vănphòng tốt hơn Đối với hệ thống audio hay các thiết bị điện tử cao cấp thì máyHút ẩm rất cần thiết vì nó giúp phòng máy tránh các sự cố cháy hay hư hỏng Bởicác hệ thống này dễ bị ẩm, nhất là những máy chạy điện áp cao có bụi nhiều cộngvới độ ẩm cao khi ta bật máy lên rất hay chết máy Đối với các thiết bị phát và cócấu trúc quang học nó giúp cho máy luôn khô không bị mốc các bề mặt lăng kính Ngoài ra, một công dụng nữa của máy hút ẩm mà có thể nhiều người không biết

đó là nước trong máy hút ẩm còn được tái sử dụng để tưới cây, làm mát máy tính,pha sơn…rất tiện dụng

Một số model mới của nhiều dòng máy hút ẩm trên thị trường còn được thiết kếthêm nhiều kiểu dáng đẹp, hiện đại, hấp dẫn, trang trí nhiều hoa văn họa tiết bắtmắt, bạn có thể kết hợp để bài trí trong phòng mình

1.2 Tổng quan về máy hút ẩm

1.2.1 Các phương pháp hút ẩm phổ biến hiện nay

Sử dụng máy hút ẩm gia đình

Hình 1.1 Máy hút ẩm trong gia đình Hiện nay, trên thị trường có bán 1 số loại máy hút ẩm được xem là cách hút ẩmtrong phòng hiệu quả và là “cứu tinh” của nhiều gia đình Máy hút ẩm hoạt độngdựa trên nguyên lý hút ẩm trong không gian của vật chênh lệch với nhiệt độ môitrường.

Máy sẽ hút không khí nóng và ngưng tụ hơi nước, điều này sẽ giúp duy trì độ

ẩm trong phòng ở mức mà chúng ta đã cài sẵn trong máy

Để duy trì môi trường sạch sẽ, khô ráo chúng ta có thể chọn các mẫu máy có bộlọc chống vi khuẩn, ví dụ như dòng máy hút ẩm Fujie 920EC hoặc Fujie 614EB cótrang bị màng lọc HEPA 3M của Mỹ vì bộ lọc này cung cấp không khí sạch hơn.Hay máy hút ẩm có thiết bị i-on hóa như Fujie 918EC, thiết bị i-onizer sẽ tạo raquá trình ion hóa hút các ion dương, như mạt bụi, loại vi sinh vật nhỏ bé này cảntrở việc hô hấp của chúng ta ra khỏi không khí Nếu chúng ta chạy máy một giờmỗi ngày, có thể không có nhiều sự khác biệt lắm, nhưng nếu chúng ta chạy máy24/7, chắc chắn các triệu chứng sẽ biến mất khá nhanh chóng

Sử dụng than củi

Hình 1.2 Than củi Than là vật liệu rất phổ biến trong các gia đình Không ít người sẽ tỏ ra bất ngờkhi biết than là 1 trong những cách cách hút ẩm hiệu quả Than củi sau khi đượchầm qua công đoạn hoạt hóa hơi nước trong nhiệt độ từ 900 – 1000 ℃

Than lúc này có hệ thống các mao mạch rỗng giống như những miếng bọt biển.Những khoảng trống bé nhỏ có khả năng hút ẩm và hút mùi cực tốt

Vì vậy, khi phòng bị ẩm mốc tấn công Hãy đặt 1 ít than củi vào chậu, hoặc đĩasạch, đem chúng đặt ở những nơi hay bị ẩm như nhà bếp, nhà tắm, kệ giày dép.Than củi sẽ có thể phát huy tối đa công dụng hút ẩm

Sử dụng vôi sống

Hình 1.3 Vôi sống Vôi sống được biết đến với khả năng hút ẩm tuyệt vời Nó rất hay được dùngnhư một cách hút ẩm trong phòng nhanh chóng và rẻ tiền Khi mưa bão kéo dài,nhà thường có dấu hiệu bị ẩm, tường bị ngấm nước Chỉ cần mua vài kg vôi sống

về cho vào thùng và đặt gần những khu vực ẩm

Khi cho vôi tiếp xúc với không khí thì lưu ý chỉ mở những cửa cần thiết khi đóvôi sẽ phát huy hết tác dụng hút ẩm của mình

Sử dụng chế độ hút ẩm của máy điều hòa

Hình 1.4 Máy điều hòa Vào mùa mưa, hãy sử dụng tính năng Dry của máy lạnh để hút bớt không khítrong phòng Khi chúng ta mở chế độ Dry, điều hòa sẽ thổi ra luồng không khí khô,

chỉ giữ lại 60% hơi ẩm trong không khí Sử dụng chế độ làm khô sẽ giúp giảm độ

ẩm trong phòng, giúp căn phòng bị ẩm mốc trở nên khô ráo và thoải mái hơn trongmùa mưa

Tuy nhiên, không nên để chế độ Dry quá lâu Vì khi độ ẩm giảm xuống, da sẽ dễmất nước và khô hơn Nếu dùng chế độ này lâu sẽ khiến người cảm thấy mệt mỏi

Sử dụng bã cà phê

Hình 1.5 Bã cà phê

Cà phê có công dụng hút ẩm, khử mùi của bã cà phê Sau khi uống cà phê, chỉcần giữ bã cà phê lại, phơi khô Sau đó, cho vào 1 chiếc túi nhỏ thoáng khí treo ởnhững nơi hay bị ẩm mốc trong nhà Lưu ý là bã cà phê chỉ hút ẩm và khử mùiđược ở những khu vực có diện tích nhỏ

Sử dụng hệ thống gió

Hệ thống thông gió giúp lưu thông không khí trong một không gian bất kỳ bằngcách hút không khí bên trong ra và đưa không khí bên ngoài vào Điều này giúp bổsung oxy, điều hòa nhiệt độ và loại bỏ hơi ẩm, bụi, mùi hôi khó chịu

Đối với không gian nhà ở, chúng ta có thể triển khai hệ thống thông gió bằngphương pháp tự nhiên hoặc lắp đặt hệ thống thiết bị chuyên dụng:

Phương pháp tự nhiên: tận dụng thiết kế của ngôi nhà để bố trí lắp đặt hệ thốngcửa sổ đón và thoát gió tự nhiên

Hình 1.6 Cửa sổ Lắp đặt hệ thống thông gió bằng các thiết bị chuyển dụng như các loại quạtthông gió và ống thông gió.

Hình 1.7 Hệ thống thông gió trong nhà

1.2.2 Phân loại máy hút ẩm

Máy hút ẩm được chia làm 2 loại chính:

Máy hút ẩm ngưng tụ

Cấu tạo:

Máy nén khí: có chức năng nén không khí vào bên trong máy

Động cơ: để điều khiển, vận hành tổng thể của máy

Quạt thổi: thổi không khí đi vào các bộ phận khác của máy

Dàn ngưng tụ: ngưng tụ không khí ẩm thành dạng nước

Dàn bay hơi: đưa không khí ra ngoài

Khay đựng nước: khay chứa nước sau khi không khí được chuyển thành dạng nước

và chảy vào

Nguyên lý hoạt động: Máy hút ẩm ngưng tụ dựa vào nguyên lý làm lạnh và ngưng

tụ hơi nước tương tự điều hòa Máy hút ẩm hút ngược không khí vào máy qua dànlạnh, khi luồng không khí mang hơi nước chạy qua bộ lọc và giàn lạnh sẽ ngưng tụthành nước còn phần khí khô còn lại sẽ được thoát ra phía sau máy

Hình 1.8 Sơ đồ máy hút ẩm ngưng tụ

Máy hút ẩm Rotor

Cấu tạo:

Được tạo bởi các bánh Rotor hút ẩm

Vật liệu hút ẩm: Là thành phần được ngâm tẩm trên mặt phẳng của bánh Rotor, cókhả năng hút ẩm, làm khô

Nguyên lý hoạt động: Máy hút ẩm Rotor khi hoạt động không khí có chứa hơi ẩm

sẽ được đưa vào một phần của bánh Rotor, không khí ẩm được đẩy qua hơi ẩm sẽđược giữ lại trong lớp vật liệu hút ẩm Sau đó, khi bánh Rotor quay phần diện tíchcác hạt hút ẩm ngâm nước sẽ được đưa sang phần sấy Đồng thời, không khí ngoàitrời sau khi được đốt nóng nhờ các thanh điện trở sẽ thổi vào bánh Rotor Khi đó,khí khô sẽ sấy các hạt hút ẩm, nước trong các hạt vật liệu hút ẩm sẽ được tách theokhông khí thải ra ngoài Sau đó vật liệu hút ẩm sẽ được đưa trở lại để thực hiện tiếptục các quá trình hút ẩm như trên

Hình 1.9 Sơ đồ máy hút Rotor

1.2.3 Ưu và nhược điểm của từng loại máy hút ẩm

Máy hút ẩm ngưng tụ

Ưu điểm:

Đa dạng mức công suất hút ẩm, ứng dụng tốt trong gia đình, công nghiệp

Tính năng tốt, giá cả phải chăng không quá cao

Dễ dàng thiết kế và lắp đặt

Tiết kiệm điện năng

Thiết kế phù hợp với nhiều loại không gian

Nhược điểm:

Kiểm soát độ ẩm chỉ nằm trong khoảng 35 - 80% thường là dòng máy hút ẩm côngnghiệp nhỏ

Chỉ hoạt động tốt trong nhiệt độ từ 10 - 40℃

Khi hoạt động sẽ có sai số nhưng không đáng kể

Độ ẩm luôn được khiểm soát ổn định ở mức an toàn

Nhược điểm:

Quy trình lắp ráp, lắp đặt phức tạp

Giá thành khá cao do chất hút ẩm khá đặc biệt

1.2.4 Yêu cầu của máy hút ẩm

Máy hút ẩm phải đáp ứng được những yêu cầu sau:

Khống chế được độ ẩm trong phòng một cách tối ưu, độ ẩm trong phòng phù hợpvới mức nhiệt độ ổn định

Máy hoạt động trong khoảng không gian yêu cầu thì sẽ phải có công suất phù hợpMáy hút ẩm phải có độ ồn thấp, phù hợp với không gian phòng ngủ và phòngkhách

Vật liệu, giá cả phù hợp

Nguồn điện tiết kiệm, kích thước nhỏ gọn, dễ dàng sử dụng

1.3 Thực tiễn các loại máy hút ẩm trong & ngoài nước hiện nay

1.3.1 Một số loại máy hút ẩm trong & ngoài nước

Máy hút ẩm Sharp xuất xứ từ Nhật Bản, sởhữu nhiều tính năng vượt trội như làm sạchkhông khí, thân máy có độ bền khá tốt, đặc biệt

ở khả năng vận hành với độ ồn thấp, nên đượclòng khá nhiều gia đình có con trẻ Máy cũng

có giá thành đa dạng phù hợp với nhiều phânkhúc người dùng khác nhau

Hình 1.10 Máy hút ẩm Sharp

Stadler Form là thương hiệu có xuất xứ từ Thuỵ Sĩ, giá thành chung của dòngmáy này thật sự không hề rẻ Nhưng với các tính năng và chất liệu được đầu tư rấtcao và đạt nhiều hạng mục giải thưởng quan trọng trong thiết kế, chúng xứng đángđược lựa chọn nếu bạn có túi tiền dư giả.

Hình 1.11 Máy hút ẩm Stadler

Steba là thương hiệu có xuất xứ tại Đứcvốn đã quá nổi danh tại thị trường Việt Namvới các mặt hàng gia dụng khác nhau như bếp

từ, máy làm sữa chua……Máy hút ẩm Steba làlựa chọn cao cấp không hề thua kém vớiStadler Form mà bạn nên biết Ngoài độ bền,thì thông số và độ chính xác của máy thể hiệntrên màn hình LCD là điểm cộng lớn chiếmcảm tình từ người dùng

Hình 1.12 Máy hút ẩm Steba

Edison là thương hiệu chuyên vềphân phối các loại máy hút ẩm, nên

họ gần như nắm được những điều tốtnhất cần cải thiện đối với dòng sảnphẩm này Được trang bị nhiều tính

năng hiện đại và khả năng tiết kiệm năng lượng tốt trong quá trình vận hành, chính

Hình 1.14 Máy hút ẩm Fujie

Dòng máy hút ẩm Electrolux thuộc phânkhúc giá tầm trung Với tầm 3 triệu là bạn

đã có thể sở hữu được một cái máy khá tốtvới công suất hút ẩm 12Lít/ngày (máy hút

ẩm Electrolux edh12sdaw) Được thiết kếvới tính năng thông minh, công suất chạyphù hợp cho từng thời điểm khi cấu hình,máy sẽ tự ngắt khi độ ẩm trong phòng đạtmức ta mong muốn, hoặc khi bình chứanước đầy

Hình 1.15 Máy hút ẩm Electrolux

CHƯƠNG II PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT

ĐỘNG

2.1 Lựa chọn phương án thiết kế

Như đã giới thiệu trong chương I, máy hút ẩm có khả năng làm giảm và cânbằng độ ẩm không khí ở phạm vi nhất định do đó sẽ giúp:

Hút ẩm, khử mùi tạo môi trường trong lành

Điều hòa nhiệt độ cân bằng

Bảo vệ các thiết bị điện, gỗ, giấy, tường nhà

Sấy khô quần áo

Dựa trên các tiêu chí ưu và nhược điểm đã phân tích ở trên thì nhóm lựa chọnphương án thiết kế máy hút ẩm dạng ngưng tụ, máy hút ẩm dạng này hoạt độngnhư một máy điều hòa thanh lọc không khí có bản chất làm lạnh và ngưng tụ Saukhi hút không khí ẩm bên ngoài vào máy thì đưa luồng không khí này qua hệ thốnglàm lạnh ngưng tụ chuyển sang dạng nước Sau đó máy hút lại luồng khí mang hơinước lạnh, cho qua bộ lọc nước rồi chuyển lại môi trường không khí khô

Do trong quá trình thiết kế và chế tạo, nguồn kinh phí có hạn nên nhóm chúng

em sẽ thiết kế và chế tạo máy hút ẩm dạng nhỏ phù hợp với không gian của môhình

Cấu tạo của máy hút ẩm nhóm thiết kế gồm 3 cụm bộ phận chính:

Vỏ máy hút ẩm (thùng chứa): Do mục đích thiết kế của nhóm là để phục vụ hút ẩmcho các thiết bị & linh kiện điện tử dạng vừa và nhỏ nên nhóm lựa chọn dạng hộp

có kích thước 0.3x0.2x0.6 (m)

Cụm sò nóng lạnh: Là một bộ phận không thể thiếu của máy hút ẩm Không khí

ẩm được làm lạnh nhanh hay chậm phụ thuộc vào công suất của sò Hiện nay côngsuất của sò nóng lạnh thuộc khoảng 10-120W, nhóm lựa chọn sò nóng lạnh cócông suất 60W làm mục tiêu thiết kế

Quạt hút: Đây là bộ phận đưa không khí ẩm vào trong buồng và thổi ra không khíkhô, tùy vào mục đích sử dụng mà ta có thể lựa chọn các kiểu dáng và công suấtquạt khác nhau Tuy nhiên do nhu cầu, chi phí và mục đích sử dụng của nhóm làtrong phạm vi 0.25m nên nhóm hướng tới lựa chọn quạt cây máy tính làm mục2tiêu thiết kế

2.2 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí của hệ thống Không khí ẩm được quạt hút hút vào thùng chứa đi qua sò lạnh thì phần khôngkhí sau khi ngưng sẽ đi qua sò nóng và đẩy không khí khô ra ngoài còn nướcngưng tụ rơi xuống khay chứa nước ở phía dưới

2.3 Tính toán và lựa chọn các chi tiết

2.3.1 Tính toán thiết kế thùng chứa (tấm mica)

Mica là ột loại nhựa có nguồn gốc từ tinh chế dầu mỏ và có tên khoa học là PMMA– viết tắt của poly (methyl)-methacrylate Acrylic có thể là trong suốt hoặc có màusắc với nhiều sự lựa chọn khác nhau Acrylic (nhựa trong suốt), còn gọi là Acrylicglass (kính thủy tinh) Tấm Acrylic được sản xuất bởi vật chất thuộc nhóm silicatlớp bao gồm các loại vật liệu có mối liên kết chặt chẽ, có tính cát khai cơ bản hoàntoàn Tất cả cũng đều có cấu trúc tinh thể thuộc hệ một phương có xu hướng tinhthể giả hệ sáu phương và có thành phần hóa học tương tự Tính cát khai cao là tínhchất đặc trưng nhất của mica, điều này được giải thích là do sự sắp xếp của cácnguyên tử dạng tấm lục giác chồng lên nhau Tấm Acrylic hay còn được gọi là tấmMica có tỉ trọng chỉ bằng ½ so với thủy tinh ( do đó nhẹ hơn) và cho khoảng 98%ánh sáng khả kiến qua nó ( với tấm có độ dày 3mm) Acrylic bị đốt cháy ở 460 °C (860°F)

Không dẫn điện, dẫn nhiệt

Dễ dàng trong việc tạo hình sản phẩm

Như đã nêu ở trên, để phục vụ hút ẩm cho không gian mô hình vừa và nhỏ nênnhóm lựa chọn dạng hộp có diện tích là 0.0625m³ được ghép bởi những tấm mica

có thông số kỹ thuật như sau:

Tấm mica có kích thước phổ biến là 1220x2440 (mm) 2 tấm

Độ dày 2 (mm), màu trắng

Mô hình thiết kế:

Bước 1: Chuẩn bị tấm mica, sử dụng kéo cắt thẳng tấm mika với nhau Sau đó,dùng thước và bút đánh dấu kích thước ta tách tấm mica thành các mặt với kíchthước 1000x1000 (mm) Tiếp đó ta dùng dao cắt giấy (mũi ngược dao), dao cắtmica, kéo thẳng trên bề mặt 2-3 lần cho tới khi tấm mica bị bào mòn 1/3 độ dày vàdùng tay bẻ ngược chiều tầm mica so với đường cắt Cuối cùng ta xử lý bề mặt cắt,

sử dụng giấy nhám hoặc dũa để mài láng, bóng bề mặt

Bước 2: Sau khi cắt được những tấm mica thì ta đến công đoạn lắp ghép các tấmmica lại với nhau Để gắn các miếng mica lại với nhau ta có nhiều các cách như làdùng keo dán hoặc có thể sử dụng băng dính, ốc vít Vì để phù hợp với nội dungcủa bài ta sẽ sử dụng cách dán mica lại bằng keo

Chuẩn bị kính bảo hộ, găng tay và khẩu trang, kéo dán mica (keo lạnh, Weld-On4,

…)

Kiểm tra kỹ các cạnh tấm mica chắc chắn không bị sứt mẻ và phải bằng phẳng nếukhông keo dán sẽ không bám dính được

Sử dụng giấy nhám, dũa để xử lý bề mặt cạnh mica thật bằng phẳng

Đặt các tấm mica vuông góc với nhau sao cho ghép thành hình hộp chữ nhật có thểtích 1000x1000x1000 (mm) Sau đó ta dùng băng keo hoặc kẹp để giữ các phần cốđịnh lại với nhau

Sau khi làm các công đoạn trên xong ta sử dụng keo để dán các cạnh lại với nhautheo bản vẽ

Hầu hết các dung dịch keo dán mica sẽ mất khoảng 10-15p để bám keo và mấtkhoảng 24-48h để khô cứng hoàn toàn Trong thời gian này ta nên để nguyên vàkhông di chuyển

Khi tạo hình xong thì ta sẽ có một khu vực làm việc với tổng thể tích là

1000x1000x1000 (mm)

2.3.2 Tính toán thiết kế quạt hút

*) Thể tích phòng mô hình:

Thể tích phòng: 1x1x1= 1 m3

*) Mức độ thay đổi không khí cần thiết mỗi giờ:

Hình 2.2 Bảng mức độ thay đổi không khí cần thiết mỗi giờ

Dựa vào trên ta thấy mức độ thay đổi không khí cần thiết mỗi giờ là 6lần/giờ

*) Lượng không khí cần thiết:

Lượng không khí cần thiết: 6*1 = 6 (m3/h)

Với nhu cầu lưu lượng không khí thực tế là 6 m /h thì ta phải lựa chọn loại quạt3hút có lưu lượng gió lớn hơn để đảm bảo quá trình hút

Quạt hướng trục là loại quạt cánh dẫn mà dòng khí đi vào quạt song song vớitrục quạt dùng để vận chuyển khí Quạt hướng trục là một loại máy thủy khí biếnđổi cơ năng thành năng lượng của chất khí mà cột áp của quạt không quá 1500 mmcột nước

Quạt là thiết bị vận chuyển chất khí có số vòng quay đặt trưng nS = 80 ÷ 300(vg/phút), ns = 53

Với :

ω :vận tốc góc [ 1/s ]

H :cột áp của máy quạt [mét không khí]

Q : lưu lương của quạt [m3/phút]

quạt li tâm nS = 20 ÷ 80 ( vg/ phút )

quạt hướng trục nS > 80 ÷ 300 (vg/phút)

Căn cứ vào nguyên lý hút đẩy không khí ta chia ra thành các nhóm sau: Quạt hút không khí vào

Quạt đẩy không khí ra

Căn cứ vào cấu tạo cánh quạt lắp vào bầu cánh chia ra thành các nhóm sau:Quạt có cánh lắp cố định vào bầu cánh

Quạt có cánh lắp có thể quay được quanh trục lắp vào bầu

Quạt hướng trục được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất và sinh hoạt

Nó có thể tạo được lưu lượng khá lớn từ 3000 ÷ 600000 () Nó thường được kếthợp với các đường ống cùng những thiết bị trên đường ống để tạo thành hệ thốngquạt:

Dùng để hút bụi, hút hơi, khí độc, vận chuyển các nguyên liệu có kích thướcnhỏ như: bột , cám , trấu , mùn cưa , than cám ,

Dùng thông gió làm mát trong nhà ở ; trong hầm; cho nhà xưỡng, được ápdụng khi nhiệt độ không khí ngoài trời thấp hơn nhiệt độ không khí trong phònghay phân xưởng

Dùng để điều hoà không khí Điều hoà không khí là tạo ra bầu không khí cónhiệt độ và độ ẩm như ý muốn bất kể không khí ngoài trời có nhiệt độ như thế nào.Ngoài ra bầu không khí do hệ thống điều hoà trung tâm tạo ra có chất lượng cao:không bụi, không mùi, không chất độc hại, không ồn, luôn ổn định

Ngoài ra nó còn được ứng dụng trong hệ thống sấy Tác nhân sấy có thể làkhí nạp hoặc khí lò

*) Hiệu suất thuỷ lực của quạt hướng trục

Hiệu suất thuỷ lực của quạt phụ thuộc vào sự hoàn thiện hình dạng phần dẫndòng của quạt, chất lượng gia công sản phẩm dẫn dòng và vào kích thước của quạt

Theo tài liệu [1] :

Ta có η = 0,75 ÷ 0,92 h Ta chọn η = 0,75.h

*) Hiệu suất cơ khí của quạt hướng trục

Tổn thất cơ học bao gồm các tổn thất bao gồm các năng lượng gây nên do

ma sát trong các chèn, palie, đĩa Với việc ngày càng phát triển càng mạnh trongngành chế tạo quạt thì hiệu suất cơ khí học ngày càng được cải thiện và nâng cao.Theo tài liệu [1] :

Ta có η = 0,94 ÷ 0,98 m Ta chọn η = 0,94.m

*) Hiệu suất thể tích của quạt hướng trục

Theo tài liệu [1]:

Ta có η = 0,94 ÷ 0,96 Q Ta chọn η = 0,94.Q

*) Hiệu suất chung của quạt hướng trục

Theo tài liệu [1] ta có hiệu suất chung của quạt hướng trục được xác địnhtheo công thức sau:

η = ηh.η ηm Q

Trong đó :

η : hiệu suất của quạt hướng trục

ηh : hiệu suất thủy lực của quạt hướng trục

ηm : hiệu suất cơ khí của quạt hướng trục

ηtt : hiệu suất thể tích của quạt hướng trục

Vậy hiệu suất của quạt hướng trục là:

η = 0.75x0.94x0.94 = 0,663

2.3.2.1 Công suất của quạt hướng trục

Theo tài liệu [2] ta có công suất của quạt hướng trục được tính như sau:

N = (W)

Trong đó :

N : công suất trên trục của quạt hướng trục

η : hiệu suất chung của quạt hướng trục

Q : lưu lượng của quạt hướng trục ta có:

2.3.2.2 Chọn động cơ kéo quạt

*) Phân tích và chọn loại động cơ kéo quạt

Khi chọn động cơ phải đảm bảo công suất dẫn động phù hợp với công suấttrên trục quạt, đảm bảo số vòng quay để khi làm việc đảm bảo tuổi thọ cho quạt.Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chủng loại động cơ kéo quạt (động cơđiện, động cơ nhiệt), ta chọn động cơ kéo quạt là động cơ điện :

Có độ tin cậy

Dùng nguồn năng lượng rẻ tiền, chi phí quản lý ít tốn kém hơn động cơ nhiệt

Số vòng quay động cơ điện ổn định

Gọn nhẹ, dễ khởi động, dễ bố trí

*) Chọn động cơ điện, các thông số kỹ thuật động cơ điện, cách lắp đặt

Chọn động cơ điện: động cơ điện ta chọn phải có công suất lớn hơn hoặcbằng công suất trên trục quạt để bù vào phần mất mát do ma sát, truyền động khớpnối từ động cơ điện đến quạt Đồng thời có thể tận dụng được toàn bộ công suấtcủa quạt, động cơ điện chọn có mômen mở máy đủ lớn để thắng mômen cản banđầu của phụ tải khi mới khởi động.

Theo tài liệu [2] ta có:

Công suất động cơ điện N :đc

Nđc = Trong đó :

N : công suất đặt lên trục quạt (KW)

a : hệ số , theo bảng 4.1 tài liệu [2] ta chọn a = 1,15

t : hệ số hiệu dụng truyền động , t = 1 (truyền động trực tiếp).Vậy N = 1,15x0.017 = 0.02 (KW)đc

2.3.2.3 Tính số vòng quay riêng của quạt

Theo tài liệu [4] ta có:

ns = 53với : ω =

2.3.2.4 Chọn phương án thiết kế quạt hút

Để đảm bảo tính kinh tế trong quá trình sử dụng đòi hỏi ta phải lựa chọnphương án thiết kế quạt cho phù hợp

Dựa vào số vòng quay đặt trưng n ta có thể lựa chọn loại quạt hút thoả mãnSyêu cầu là loại quạt thấp áp, quay nhanh, và là quạt hút một cấp một cửa vào.2.3.2.5 Xác định đường kính trục và bầu của quạt

Xác định đường kính trục

Kích thước đường kính trục được xác định từ điều kiện bền vững, từ đạilượng biến dạng cho phép dưới ảnh hưởng của các tải trọng tĩnh, động và từ giá trịgiới hạn của số vòng quay Do phụ thuộc vào các thông số này do đó ta có thể tínhchọn dựa vào nó

Theo tài liệu [4] có thể tính chọn sơ bộ đường kính trục theo mômen xoắn:

Ta có :

dt

Trong đó:

[]x : ứng suất xoắn cho phép

[]x = 10 13 (N/mm ) ứng với vật liệu là nhựa. 2

dt= 0,01157 (m)

Suy ra d 11.57 (mm).t 

Chọn d = 12 (mm).t

Xác định đường kính bầu

*) Xác định đường kính chu vi bánh công tác

Theo tài liệu [4] đường kính chu vi bánh công tác của quạt hướng trục được xácđịmh theo công thức sau:

Trong đó :

n : số vòng quay của quạt, n = 5400 (vòng / phút)

u : vận tốc vòng của quạt tại đỉnh cánh, theo tài liệu [5] ta có:2 (m/s)

Hình dạng cánh được khảo sát ở 5 mặt dòng trụ đồng tâm với trụ ở bánh công tác

là I, II, III, IV, V

V IV III

II

II I

Vận tốc vòng u được xác định theo tài liệu [2] ta có :

g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)

H: cột áp của quạt, H = 14 (mm H O) = = 11.67 (mét không khí).2

Ở đây u2i = u = ui 1i vì chất khí chuyển động trong mặt dòng hình trụ có bán kính không đổi từ cửa vào đến cửa ra

Hiệu suất thuỷ lực đã xác định và bằng = 0,8037.h h

Tại mặt dòng I:

cu2I = = = 5.42 (m/s)