Giáo trình vi khí hậu 14 doc

Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 94 = HBKN a/ Chụp hút: Hút các chất khí thải nhẹ bốc lên phía trên (hơi nóng, khói, bụi và hơi độc nhẹ hơn không khí). Chụp hút hình chóp nón hoặc tháp cụt lắp trên các nguồn khí thải, cách nền khoảng 1,8 m. Kích thớc đủ lớn trùm hết tiết diện luồng khí thải bốc lên. B = b o + 0,8h B : bề rộng chụp hút. b o : bề rộng nguồn thải. Nếu chụp tròn : D = d o + 0,8 . Góc loe của chụp =60 o . ống dẫn cần đủ lớn để hút hết khí thải và khí sạch tràn theo. b/ Tủ hút : Có loại hở: đặt phía trên hoặc bên cạnh vật sản sinh chất độc hại. Có loại kín: bao trùm kín vật sản sinh độc hại có cửa quan sát và cửa thao tác. Cửa hút của tủ hở có thể ở mặt bên, ở dới hoặc kết hợp nhằm thải khí độc hại hoặc bụi trực tiếp tại vị trí làm việc nằm trong phạm vi của tủ hút. ( ví dụ các tủ hóa chất và tủ hàn các chi tiết nhỏ). c/ Phễu hút : Dùng thải bụi nặng ở các thiết bị công nghệ nh máy mài, máy phay hoặc máy sợi con, Phễu hút gắn liền máy công nghệ. Để thải bụi ở các máy có kích thớc trung bình, tốc độ dòng không khí trong ống hút phải 30 m/s; đờng kính ống hút 40mm. h h 2 h 1 h h 2 h 1 /2 Hỗnh 9: Chuỷp huùt 700 Tuớ huùt Hỗnh 11: Phóựu huùt Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 95 = HBKN d/ Miệng hút cục bộ : Dùng với các quá trình công nghệ không thể bọc kín thiết bị thải chất độc hại đợc (ví dụ bể điện phân, bể mạ kim loại). Miệng hút bố trí dọc theo cạnh dài của bể ở 1 phía với bể hẹp và 2 phía với bể rộng, chia nhiều đoạn bằng 33 ữ 40% diện tích tiết diện kênh hút gió để đảm bảo tốc độ khí đi vào khe hút bằng 2,5 ữ 3 lần tốc độ trung bình khí trong ống dẫn. 4/ ặèNG NG DN KHNG KHấ : a/ Yóu cỏửu vóử õổồỡng ọỳng dỏựn khọng khờ : - Bằng vật liệu khó hoặc không cháy. - Không thấm nớc và không khí. - Cách nhiệt tốt khi vận chuyển chất nhiệt độ cao. - Bề mặt trong nhẵn để giảm ma sát. - Có tiết diện và hình dáng thích hợp để sức cản bé, tiết kiệm vật liệu, mĩ quan, tiện bố trí. Tốt nhất dùng loại tròn, vuông. Loại chữ nhật càng dẹt càng bất lợi. b/ Cỏỳu taỷo & caùch bọỳ trờ õổồỡng ọỳng dỏựn khọng khờ : Hệ thống ống dẫn khí chia thành 2 loại chính: kiểu kênh ngầm và kiểu treo. Hóỷ thọỳng kióứu kónh ngỏửm: Vật liệu là gạch xây hoặc bê tông. Kênh có thể đặt dới nền kết hợp bố trí cả các đờng dây cáp điện, dây điện thoại, ống nớc, có thể đặt trong tờng dầy hoặc ốp ở góc tờng, ở sát tủ tờng. Kênh dẫn gió ngầm đặt dới sàn thờng để dẫn gió hồi, rất ít khi làm ống dẫn gió cấp, vì không khí đ xử lý đi trong kênh ngầm dễ bị ô nhiễm bởi ẩm mốc. Trờng hợp cần thiết lắm phải dùng thì cần xử lý chống thấm thật cẩn thận. Tủ tờng Hỗnh 13: Caùc loaỷi kónh gioù Hỗnh 12: Huùt trón thaỡnh bóứ Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 96 = HBKN Hóỷ thọỳng kióứu treo: Vật liệu thờng bằng tôn hoa, tôn tráng kẽm dày 0,5 -1,5mm. Có thể dùng tôn đen chống gỉ hoặc chất dẻo. Các ống dẫn khí lạnh thờng bọc lớp vật liệu cách nhiệt, phía ngoài bọc lớp màng mỏng chống ẩm. Ngoài cùng bọc lới thép mỏng bảo vệ chống chuột bọ gặm nhấm. Nếu ống dẫn đi dới trần trong phòng thì không cần bọc cách nhiệt. - Các ống dẫn đợc chế tạo thành từng đoạn ngắn lắp nối bằng mặt bích có đệm cao su. - Việc treo đỡ ống sát trần hoặc tờng, bằng dầm đỡ hoặc hình thức kết cấu phụ thuộc cảnh quan kiến trúc. - Hình dáng ống dẫn kiểu treo khá đa dạng. Tiết diện chữ nhật đợc dùng phổ biến hơn vì dễ chế tạo, nhất là các đoạn cút, tê, tiết kiệm không gian treo đỡ ống. - Các ống dẫn gió có lu lợng thay đổi đợc chế tạo thay đổi tiết diện ngang bằng thay đổi kích thớc đều đặn hoặc hạ bậc. Với tiết diện vuông hoặc chữ nhật thì cố định kích thớc 1 chiều của tiết diện ngang để tiện treo, ốp. 5/ CAẽC THIT Bậ Xặ LYẽ KHNG KHấ : Trong kĩ thuật thông gió và điều tiết không khí việc xử lí không khí bao gồm : - Tăng nhiệt (tức tăng entanpi): sấy nóng. - Giảm nhiệt (giảm entanpi): làm lạnh. - Tăng ẩm (tức tăng dung ẩm d): phun ẩm bổ sung. - Giảm ẩm (giảm dung ẩm d): làm khô không khí. Trong các thiết bị xử lý nhiệt ẩm không khí thờng xảy ra đồng thời hai trong số các nội dung trên. a/ Bọỹ sỏỳy khọng khờ : Thay õọứi õóửu Thay õọứi haỷ bỏỷc Hỗnh 15: Kaloriphe lổớa Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 97 = HBKN Coù nhióửu thióỳt bở sỏỳy khọng khờ khaùc nhau nhổng õóửu coù chung mọỹt õióứm laỡ õóứ laỡm tng nhióỷt õọỹ cuớa khọng khờ thỗ ngổồỡi ta cho khọng khờ tióỳp xuùc vồùi mọỹt bóử mỷt coù nhióỷt õọỹ cao, bóử mỷt naỡy seợ nung noùng khọng khờ õóỳn nhióỷt õọỹ cỏửn thióỳt. Caùc bóử mỷt nhióỷt õọỹ cao coù thóứ laỡ caùc õổồỡng ọỳng dỏựn hồi nổồùc noùng, dỏựn khoùi noùng hoỷc nổồùc noùng; cuợng coù thóứ laỡ caùc thióỳt bở õổồỹc nung noùng bũng õióỷn. b/ Thióỳt bở laỡm maùt & laỡm ỏứm khọng khờ : Caùc thióỳt bở laỡm laỷnh khọng khờ: * Làm lạnh bằng giàn ống có cánh : Thuộc loại thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt gồm các ống kim loại có cánh ngang ở mặt ngoài. Nguyên lý làm việc: chất tải lạnh (nớc lạnh hoặc môi chất lạnh) đi trong giàn ống; không khí đi ngoài, trao đổi nhiệt với mặt cánh ống. Tùy nhiệt độ của bề mặt cánh ống ( c.ô ) so với nhiệt độ điểm sơng của không khí (t s ) sẽ diễn ra 1 trong 2 quá trình sau: + Nếu c.ô < t s : là quá trình làm lạnh khô A 1 . Hơi nớc trong không khí ngng tụ trên mặt giàn lạnh, khiến d giảm. + Nếu c.ô > t s : là quá trình làm lạnh đẳng dung ẩm A 2 . Thiết bị này dùng trong các máy điều hòa cục bộ hoặc hệ thống điều tiết không khí trung tâm không có nhu cầu tăng ẩm nh hội trờng, rạp hát, th viện, phòng bảo quản, v.v * Làm lạnh bằng phun nớc lạnh: Không khí đợc làm lạnh trong buồng phun nớc lạnh, thuộc loại trao đổi nhiệt hỗn hợp. Nớc vừa là chất tải lạnh, vừa là chất công tác. I d 1 2 A 100 Hỗnh 16: Kaloriphe nổồùc noùng vaỡ hồi nổồùc a- Loaỷi ọỳng trồn; b- Loaỷi ọỳng coù caùnh daỷng tỏỳm baớn; c- Loaỷi ọỳng coù caùnh daỷng xoừn ọỳc Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 98 = HBKN - Nguyên lý làm việc: Nớc lạnh phun thành hạt sơng li ti bằng mũi phun gắn trên giàn phun trong buồng phun. Không khí tiếp xúc các hạt nớc lạnh bị nớc lấy nhiệt làm mát giống tiếp xúc bề mặt giàn ống có cánh. Tùy nhiệt độ nớc phun (t nc ) so với t s của không khí sẽ diễn ra 1 trong 3 quá trình sau trên I - d : + Nếu t nc < t s : là quá trình làm lạnh khô A 1 . Hơi nớc trong không khí ngng tụ bám vào hạt nớc khiến d giảm. + Nếu t nc > t s : là quá trình làm lạnh tăng dung ẩm A 3 . Hơi nớc từ bề mặt các giọt nớc bay vào không khí khiến d tăng. + Nếu t nc t s : là quá trình làm lạnh đẳng dung ẩm A 2 . (nớc không bay hơi, hơi nớc trong không khí không ngng tụ). Nh vậy buồng phun nớc lạnh có thể thay đổi dung ẩm của không khí và làm lạnh bằng cách thay đổi nhiệt độ nớc phun.Vì thế, tuy thiết bị cồng kềnh, vận hành phức tạp nhng vẫn đợc dùng nhiều trong các xí nghiệp công nghiệp, nhất là ngành dệt là ngành cần duy trì độ ẩm khá lớn trong xởng máy. * Giảm nhiệt độ không khí bằng máy phun nớc tự nhiên: Khác buồng phun nớc lạnh, máy phun nớc tự nhiên làm mát không khí theo nguyên lý: Nớc bốc hơi do nhận nhiệt của không khí; không khí có càng nhỏ thì hiệu quả làm mát càng cao. Máy tiêu hao ít năng lợng (chỉ khoảng vài chục wat). Đây là quá trình đoạn nhiệt đẳng entanpi (I = const), biểu diễn bằng tia quá trình A 4 trên I-d ( 0 I = , ) 0 = . Hoặc là quá trình tăng entanpi: A 5 nhng nhiệt độ không khí vẫn giảm. Khọng khờ vaỡo Khọng khờ ra 1 2 1 3 4 Nổồùc maùy Nổồùc thaới 1- Tỏỳm chừn nổồùc; 2- Daỡn phun nổồùc ; 3- Bóứ chổùa nổồùc phun ; 4- Bồm nổồùc. I d 1 2 A 3 Nớc Thấm nớc I d 4 5 A Giaùo trỗnh VI KHấ HU Nguyóựn ỗnh Huỏỳn = 99 = HBKN * Làm lạnh không khí bằng hiệu ứng peltier: Hiệu ứng peltier là khi có dòng điện một chiều đi qua một cặp nhiệt điện kín (2 kim loại khác chất hàn với nhau) thì một đầu sẽ lạnh đi còn đầu kia sẽ nóng lên. Đa không khí tiếp xúc đầu lạnh sẽ đợc làm mát. Vật liệu làm cặp nhiệt điện phải có các tính chất sau: - Khả năng dẫn điện phải lớn hơn khả năng dẫn nhiệt. - Tỉ số sức điện động nhiệt điện và hiệu số nhiệt độ 2 đầu ( hệ số Seebeck) phải lớn. Các vật liệu bán dẫn có thể thỏa mn yêu cầu trên. Hệ số Seebeck của chúng lớn gấp 5 lần các kim loại thờng. Máy lạnh, peltier không cần tác nhân; không có cơ cấu chuyển động cồng kềnh, không gây ồn và ô nhiễm môi trờng. Nó còn đắt do vật liệu siêu dẫn còn hiếm. Đây cũng thuộc quá trình đẳng ẩm A 2 trên I - d. Caùc thióỳt bở giaớm ỏứm khọng khờ: * Giảm ẩm bằng giàn lạnh: Giàn lạnh chính là giàn ống có cánh vận chuyển tác nhân tải lạnh. - Nguyên lý làm lạnh: Cho không khí tiếp xúc giàn lạnh có nhiệt độ cánh ống t c.ố < t s của không khí, hơi nớc trong không khí ngng tụ trên bề mặt cánh ống khiến d giảm. Biểu diễn bằng quá trình A 1 trên I - d. * Giảm ẩm bằng phun nớc lạnh: Trong buồng phun nớc lạnh với nhiệt độ giọt nớc t nc < t s của không khí thì hơi nớc trong không khí sẽ ngng tụ bám vào bề mặt các giọt nớc giống nh trên bề mặt giàn lạnh và rơi xuống cùng giọt nớc khiến d giảm. Đó là quá trình làm lạnh khô A 1 của không khí trong buồng phun nớc lạnh (giống biểu đồ trên). * Giảm ẩm bằng máy hút ẩm: Máy hút ẩm thực chất là một máy lạnh nhng các thiết bị sắp xếp ngợc với máy lạnh. - Nguyên lý làm việc: không khí trong phòng đợc quạt hút tuần hoàn qua giàn lạnh ngng tụ giảm ẩm, theo quá trình AB (giống quá trình A 1 trong máy lạnh). Sau đó không khí qua giàn nóng đến nhiệt độ ban đầu. Đó là quá trình tăng nhiệt đẳng ẩm BC. Máy hút ẩm thờng đặt trong các buồng kho, buồng máy tính nơi có nhiệt thừa bé đòi hỏi nhỏ. * Giảm ẩm bằng hóa chất: Dùng hóa chất hút ẩm nh zeolit, silicagen, vôi sống, phơng pháp này chỉ dùng trong các buồng kho, khả năng giảm ẩm có hạn vì chất hút ẩm chóng bị bo hóa. Quá trình hút ẩm của hóa chất sẽ xảy ra phản ứng hóa học tỏa nhiệt. Trên I-d biểu thị bằng đờng A 9 . I d 2 A I d B A C I d 1 A . lạnh. - Nguyên lý làm vi c: không khí trong phòng đợc quạt hút tuần hoàn qua giàn lạnh ngng tụ giảm ẩm, theo quá trình AB (giống quá trình A 1 trong máy lạnh). Sau đó không khí qua giàn nóng. (t nc ) so với t s của không khí sẽ diễn ra 1 trong 3 quá trình sau trên I - d : + Nếu t nc < t s : là quá trình làm lạnh khô A 1 . Hơi nớc trong không khí ngng tụ bám vào hạt nớc khiến. nhiệt độ không khí bằng máy phun nớc tự nhiên: Khác buồng phun nớc lạnh, máy phun nớc tự nhiên làm mát không khí theo nguyên lý: Nớc bốc hơi do nhận nhiệt của không khí; không khí có càng