Nghiên cứu khả năng sử dụng các quy trình hút ẩm để làm khô không khí trong điều kiện khí hậu miền nam việt nam

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ QUANG HUY NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC QUI TRÌNH HÚT ẨM ĐỂ LÀM KHÔ KHÔNG KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU MIỀN NAM VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ NHIỆT MÃ SỐ NGÀNH : 60.52.80 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06 NĂM 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : TS NGUYỄN THẾ BẢO Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày … tháng… năm 2008 Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : LÊ QUANG HUY Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh : 01-01-1971 Nơi sinh : Huế Chuyên ngành : Công nghệ Nhiệt Mã số : 60.52.80 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC QUI TRÌNH HÚT ẨM ĐỂ LÀM KHÔ KHÔNG KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU MIỀN NAM VIỆT NAM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan qui trình hút ẩm để làm khô không khí Cơ sở lý thuyết liên quan Qui trình hút ẩm chất hút ẩm Thí nghiệm làm khô không khí chất hút ẩm lỏng Lựa chọn sơ đồ, xây dựng phần mềm tính toán cho qui trình hút ẩm chất hút ẩm lỏng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 16-07-2007 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 16-06-2008 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN THẾ BẢO CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH TS NGUYỄN THẾ BẢO PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Ngày tháng năm 2008 KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS NGUYỄN THẾ BẢO PGS.TS LÊ CHÍ HIỆP LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn: - Thầy hướng dẫn, TS Nguyễn Thế Bảo tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả suốt trình thực luận văn - Thầy chủ nhiệm ngành Công Nghệ Nhiệt, PGS.TS Lê Chí Hiệp PGS, TS Trường Đại học Bách Khoa tham gia giảng dạy lớp cao học Công nghệ Nhiệt khóa 15, tận tình hướng dẫn giúp đỡ tác giả suốt trình học tập - Ban giám hiệu Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực mô hình thí nghiệm, góp phần vào thành công luận văn - Các thầy cô Phòng Đào Tạo SĐH giúp đỡ vấn đề thủ tục - Những người thân, học viên lớp cao học ngành Công Nghệ Nhiệt khóa 15 bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tác giả suốt thời gian thực luận văn Học viên cao học LÊ QUANG HUY TÓM TẮT LUẬN VĂN Bài luận văn trình bày khái quát chất hút ẩm qui trình hút ẩm làm khô không khí Phân tích đánh giá tính hiệu qui trình hút ẩm này,thực thí nghiệm tách ẩm chất hút ẩm lỏng cho điều kiện khí hậu miền Nam Việt Nam, phân tích số liệu thí nghiệm tách ẩm chất hút ẩm lỏng Từ luận văn xây dựng, đề xuất sơ đồ qui trình hút ẩm làm khô không khí dung dịch chất hút ẩm H2O-LiCl CaCl2 áp dụng điều kiện khí hậu miền Nam Việt Nam Luận văn tính toán, viết chương trình phần mềm tính toán môi trường Visual Basic cho mô hình đề xuất Phân tích so sánh chất hút ẩm lỏng để thấy tính khả thi dung dịch chất hút ẩm H2O-LiCl Các vấn đề nêu luận văn hy vọng sở để nhà thiết kế qui trình hút ẩm làm khô không khí sử dụng chất hút ẩm dạng lỏng có để lựa chọn MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương 1: TỔNG QUAN .2 1.1 Tổng quan khí hậu miền Nam Việt Nam 1.1.1 Nhiệt độ .2 1.1.2 Độ ẩm 1.2 Ảnh hưởng không khí ẩm 1.2.1 Tác động không khí ẩm người 1.2.2 Sự phát triển nấm mốc không khí ẩm .7 1.2.3 Tác động không khí ẩm vật liệu 1.2.3.1 Ăn mòn kim loại không khí ẩm 1.2.3.2 nh hưởng độ ẩm đến tính chất vật liệu phi kim loại 1.2.4 Tác động không khí ẩm đến trình công nghệ 10 1.2.4.1 Công nghiệp dược, lương thực, thực phẩm 10 1.2.4.2 Công nghiệp điện tử, hàng tiêu dùng 11 1.3 Các qui trình hút ẩm làm khô không khí .12 1.3.1 Qui trình hút ẩm theo phương pháp làm lạnh không khí .12 1.3.1.1 Cơ sở 12 1.3.1.2 Qui trình hút ẩm .13 1.3.2 Qui trình hút ẩm làm khô không khí chất hút ẩm 16 1.3.2.1 Cơ sở 16 1.3.2.2 Qui trình hút ẩm .18 1.4 Ứùng dụng trình hút ẩm .19 Chương : QUI TRÌNH HÚT ẨM BẰNG CHẤT HÚT ẨM 23 2.1 Chất hút ẩm 23 2.1.1 Khái niệm chất hút ẩm 23 2.1.2 Các yêu cầu chất hút ẩm 24 2.1.3 Đặc tính chung chất hút ẩm 24 2.1.4 Một số chất hút ẩm thường dùng 27 2.1.4.1 Silicagel 27 2.1.4.2 Zeolite .27 2.1.4.3 Molecular sieves .28 2.1.4.4 Lithium Chloride 29 2.1.4.5 Lithium Bromide 29 2.1.4.6 Clorua canxi .30 2.2 Quaù trình hút ẩm chất hút ẩm .30 2.2.1 Quá trình hút ẩm chất hút ẩm rắn 30 2.2.1.1 Đặc tính chung chất hút ẩm rắn .30 2.2.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 33 2.2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình hút ẩm 36 2.2.2 Qui trình hút ẩm chất hút ẩm lỏng 41 2.2.2.1 Đặc tính chung chất hút ẩm lỏng 41 2.2.2.2 Sơ đồ nguyên lý .42 2.2.2.3 Nguyeân lý làm việc 43 2.3 Đánh giá lựa chọn qui trình hút ẩm 45 Chương : ỨNG DỤNG CHẤT HÚT ẨM LỎNG CHO QUÁ TRÌNH HÚT ẨM 3.1 Xây dựng sơ đồ hệ thống làm khô không khí chất hút ẩm lỏng 49 3.2 Tính toán sơ đồ hệ thống làm khô không khí chất hút ẩm lỏng 51 3.2.1 Tính toán tháp tách ẩm .51 3.2.1.1 Tính toán không khí 51 3.2.1.2 Tính toán dung dòch 53 3.2.2 Tính toán tháp hoàn nguyên .55 3.2.2.1 Tính toán không khí 55 3.2.2.2 Xaùc định kích thước tháp hoàn nguyên 57 3.2.3 Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt .59 3.2.3.1 Tính toán thiết bị hồi nhiệt 59 3.2.3.2 Tính toán thiết bị làm mát 60 3.2.3.3 Tính toán thiết bị gia nhiệt 61 3.2.4 Tiêu hao lượng hệ thống 63 3.2.4.1 Tiêu hao nhiệt hệ thống 63 3.2.4.2 Tiêu hao điện hệ thống 63 3.3 Xây dựng phần mềm tính toán .64 3.3.1 Sơ đồ khối chương trình 64 3.3.2 Các giao diện chương trình .65 3.3.2.1 Giao diện chương trình 65 3.3.2.2 Các giao diện phần tính toán 66 Chương : XÂY DỰNG MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG HÚT ẨM ĐỂ LÀM KHÔ KHÔNG KHÍ BẰNG CHẤT HÚT ẨM 69 4.1 Xây dựng mô hình thí nghiệm .69 4.1.1 Thiết bị thí nghiệm 69 4.1.2 Các dụng cụ đo sử dụng thí nghiệm 73 4.2 Kết thí nghiệm 73 4.2.1 Phương pháp lấy số liệu thí nghiệm 73 4.2.2 Kết thí nghieäm 74 4.3 Kết luận 85 Chương : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 Phuï luïc .95 Taøi liệu tham khảo 116 105 Phuï luïc : Nhiệt độ kết tinh dung dịch CaCl2 106 Phụ lục : p suất bề mặt dung dịch LiCl 107 Phụ lục 5: p suất bề mặt dung dịch CaCl2 108 Phụ lục : Khối lượng riêng dung dịch LiCl 109 Phụ lục : Khối lượng riêng dung dịch CaCl2 110 Specific thermal capacity,(KJ.kg-1K-1) Phụ lục : Nhiệt dung riêng dung dịch LiCl LiCl ζ,(%) 111 Phụ lục : Nhiệt dung riêng dung dịch LiCl Specific thermal capacity,(KJ.kg-1K-1) Phụ lục 1:Mối quan hệ nồng độ nhiệt độ dung dịch LiCl LiCl Temperature ,(oC) 112 Specific thermal capacity,(KJ.kg-1K-1) Phụ lục 10 : Nhiệt dung riêng dung dịch CaCl2 CaCl2 ζä, % 113 Specific thermal capacity,(KJ.kg-1K-1) Phụ lục 11 : Nhiệt dung riêng dung dịch CaCl2 CaCl2 Temperature, oC 114 Phụ lục 12 : Độ chênh lệch entanpy dung dịch LiCl 115 Phụ lục 13 : Độ chênh lệch entanpy dung dịch CaCl2 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Hải – Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt – Nhà xuất giao thông vận tải – 2002 Hoàng Đình Tín, Lê Chí Hiệp – Nhiệt động lực học kỹ thuật – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1997 Lê Chí Hiệp - Máy lạnh hấp thụ kỹ thuật điều hòa không khí – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM – 2004 Lê Chí Hiệp - Kỹ thuật điều hòa không khí – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật – 2004 Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Minh Thái – Kỹ thuật xử lý không khí ẩm – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận – Kỹ thuật lạnh ứng dụng – Nhà xuất giáo dục – 1995 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy – Môi chất lạnh – Nhà xuất giáo dục – 1998 Nguyễn Văn May – Thiết bị truyền nhiệt chuyển khối – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2006 Nguyễn Văn Vượng, Nguyễn Văn Thái – Cơ sở phương pháp đo kiểm kỹ thuật 10 Sổ tay khí tượng thủy văn đồng sông Cửu Long – Nhà xuất nha khí tượng 11 Tài liệu kỹ thuật bảo quản – Bộ Tổng Tham Mưu – Viện Kỹ Thuật Quân Sự 12 Trần Thanh Kỳ – Máy lạnh – Nhà xuất giáo dục – 2004 117 13 Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh – Truyền khối – Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 14 Võ Chí Chính – Giáo trình điều hoà không khí – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 15 ASHRAE 1975 Symposium on sorption dehumidification ASHRAE Transaction 81(1):606-38 16 ASHRAE 1980 Symposium on energy conservation in air systems through sorption dehumidifier techniques ASHRAE Trans-action 86(1):1007-36 17 ASHRAE 1985 Symposium on changes in supermaket heating, ventilating and air-conditioning systems ASHRAE Trans-action 91(1B):423-68 18 ASHRAE 1992 Desiccant cooling and dehumidification 19 ASHRAE 2001 Fundamentals Handbook 20 ASHRAE 2000 Systems and Equipment Handbook 21 Bogatykh, S.A., Evnovich I.D., Sidorov V.M., Investigation of the surface tensions of LiCl, LiBr and CaCl2 aqueous solutions in relation to conditions of gas drying, J Applied Chemistry of the USSR, 39(1966), 2432-2433 22 H.Factor and G.A Grossman, Apacked bed dehumidifier/regenerator for solar air-conditioning with liquid desiccants J Solar Energy 24, 541-550,1980 23 R.M Lazzarin, A Gasparella, G.A Logo, Chemical dehumidification by liquid desiccants: theory and experiment, International Journal of Refrigeration 22(1999) 334-347 24 Sanjeev Jain, P.L Dhar, S.C Kaushik, Exprimental studies on the dehumidifier and regenerator of a liquid desiccant cooling system, Applied Thermal Engineering 20 (2000) 253-267 118 25 S Younus Ahmed, P Grandhidasan and A.A.AL-Farayedhi, Thermodinamic analysis of liquid desiccants, Solar Enegy Vol.62.1, pp 11-18, 1998 26 Shan K Wang, Handbook of air conditioning and refrigeration, Printed and bound by R Donnelley sons company USA, 1993 27 W.C Griffiths, Use of liquid sorption dehumidification to improve enegy utilization of air system, ASHRAE Transaction 86 (1980)33-39 28 Y.J.Dai, R.Z Wang, H.F.Zhang, J.D Yu, Use of liquid desiccant cooling to improve the performance of vapor compression air conditioning, Applied Thermal Engineering 21(2001) 1185-1202 29 Caùc Trang Web: http://www.enco.com.vn http://www.kathabar.com http://www.wescorhvac.com http://www.elsevier.com http://www.wsu.edu/cfdocs/tg/12.htm http://www.eren.doe.gov http://www.wemexcelair.com TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : LÊ QUANG HUY Ngày tháng năm sinh : 01-01-1971 Nơi sinh : Huế Địa liên lạc : Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng 65 Huỳnh Thúc Kháng, Phường Bến Nghé, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh Điện thoại : 0903775152 Email : lehuyct15@yahoo.com.vn QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ tháng 10/1993 → 07/1998 : Học trường Đại học Kỹ Thuật Đà Nẵng (ĐHBK Đà Nẵng) - Từ tháng 09/2004 → 07/2007 : Học cao học trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC : - Từ 08/1998 → 05/1999 : Làm công tác giảng dạy trường Cao đẳng Công Nghiệp Huế - Từ 07/1999 → : Làm công tác giảng dạy Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, 65 Huỳnh Thúc Kháng, Phường Bến Nghé, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh ... TÀI : NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CÁC QUI TRÌNH HÚT ẨM ĐỂ LÀM KHÔ KHÔNG KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU MIỀN NAM VIỆT NAM II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan qui trình hút ẩm để làm khô không khí Cơ... trên, việc nghiên cứu đánh giá khả sử dụng qui trình hút ẩm để làm khô không khí điều kiện khí hậu Việt Nam nói chung miền nam Việt Nam nói riêng cần thiết Nếu nghiên cứu mang tính khả thi cao,... văn trình bày khái quát chất hút ẩm qui trình hút ẩm làm khô không khí Phân tích đánh giá tính hiệu qui trình hút ẩm này,thực thí nghiệm tách ẩm chất hút ẩm lỏng cho điều kiện khí hậu miền Nam Việt