a. Chọn béc phun
Béc phun sương là thiết bị quan trọng trong hệ thống máy phun sương, nó quyết định độ phun sương dày mỏng, độ mịm hay độ rộng của phun sương. Chính vì chức năng đó mà béc phun sương có nhiều kích cỡ khác nhau (Bảng 3.1).
34
Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật các loại béc phun
STT Loại béc Đường kính lỗ phun(mm)
Áp lực phun (Kg/cm2)
Lưu lượng nước
(ml/min) (l/h) 1 1010 0.1 20-70 13-35 0.78-2.1 2 1510 0.15 20-70 20-46 1.2-2.76 3 2010 0.2 20-70 49-89 2.94-5.34 4 3010 0.3 20-70 80-145 4.8-8.7 5 4010 0.4 20-70 95-178 5.7-10.68 6 5010 0.5 20-70 130-243 7.8-14.58 7 6010 0.6 20-70 175-320 10.5-19.2 8 7010 0.7 20-70 210-399 12.6-23.94
Đối với buồng khử khuẩn, yêu cầu đặt ra là sương phun ra phải mịn đồng thời lượng sương phun ra đủ dày và rộng để bao phủ hết thể tích của buồng trong thời gian ngắn nhất đảm bảo rút ngắn thời gian khử khuẩn.
Hình 3.3 Lượng phun sương của các loại béc phun
Căn cứ vào các điều kiện và các yêu cầu đã đặt ra, sau quá trình phân tích nhóm đã lựa chọn béc phun sương số 1 (1510) để làm béc phun sương cho buồng khử khuẩn với các thông số kỹ thuật như sau:
35
Hình 3.4 Béc phun sương số 1
+ Đường kính lỗ phun: 0.15mm. + Hạt phun: 1~7 micro.
+ Áp lực phun: 20-70 Kg/cm2. + Lưu lượng nước: 20-46 ml/min.
b. Tính chọn máy bơm phun sương
➢ Tính toán khối lượng dung dịch phun
Với mong muốn đảm bảo khả năng khử trùng của buồng đáp ứng được yêu cầu của bộ y tế, thuốc khử trùng bảo phủ trên 95% cơ thể người sử dụng. Chúng em đã thiết kế buồng khử khuẩn với các điều kiện như sau:
Với môi trường ngoài trời có nhiệt độ trung bình 270𝐶, mong muốn thuốc khử trùng phủ kín buồng thì độ ẩm không khí đạt 100%. Vì khối lượng của dung dịch khử trùng và nước khác nhau không đáng kể, ta coi dung dịch khử trùng là nước để tính.
Từ yêu cầu thiết kế buồng khử khuẩn có kích thước lần lượt là: 1x 1x 2m. • Thể tích của buồng là:
3
1 1 2 2(m )
V = = (1.1) Giả sử yêu cầu bài toán lượng sương phun ra kín toàn bộ thể tích của buồng:
• Ta có công thức tính độ ẩm tỉ đối: 100% f A = (1.2)
Trong đó: α: là độ ẩm tuyệt đối là khối lượng hơi nước m (gam) có trong 1 m3 thể tích.
36
A: độ ẩm cực đại của không khí, hay độ ẩm bão hòa là lượng hơi
nước bão hòa trong không khí tại một thời điểm và nhiệt độ nhất định tính bằng g/m3.
𝑓: độ ẩm tỷ đối cho biết mức độ ẩm của không khí.
Giả sử nhiệt độ ngoài trời là 27oC thì độ ẩm cực đại là A=25.81 (g/m3) [12] • Thay 𝑓 =100%, A=25.81 (g/m3) vào công thức (1.2) ta được:
100% 100% 25.81
=
=> =25.81( /g m3)
• Công thức tính khối lượng nước trong buồng khử khuẩn:
m= V g( ) (1.3)
Trong đó: m: Khối lượng nước trong không khí (g).
α: Độ ẩm tuyệt đối (khối lượng nước trong 1m3 không khí (g/m3). A: độ ẩm cực đại
𝑓: Độ ẩm của không khí (RH).
(Công thức áp dụng đối với áp suất không khí là 1atm)
Thay =25.81( /g m3); V=2(m3) vào (1.3) ta được: Khối lượng hơi nước có trong buồng là:
25.81 2 51.62( )
m= = g
➢ Tính toán lưu lượng phun
Nhằm mục đích đáp ứng sao cho trong thời gian ngắn nhất số lượng người được khử khuẩn nhiều nhất mà vẫn đạt được yêu cầu lượng dung dịch phun bao phủ 95% cơ thể của người sử dụng thì ta chọn thời gian phun sương là 15(s).
37 ( / ) t m M g s t = (1.4)
Trong đó:Mt: lượng sương phun ra trong thời gian 1 giây m: khối lượng dung dịch mỗi lần phun
t: thời gian mỗi lần phun
Thay m=51.62(g), t=15(s) vào (1.4) ta được:
51.62
3.44( / ) 15
t
M = = g s
Để thời gian cho mỗi lần phun là 15(s) thì số lượng vòi phun phải đáp ứng đủ được khối lượng dung dịch cần phun. Ở đây ta chọn số lượng béc phun là n=6.
− Lượng sương phun ra ở mỗi đầu béc phun trong thời gian 1 giây là:
3, 44 0,57( / ) 6 t t M M g s n = = = (1.5)
− Lưu lượng nước qua ống là:
t ( 3/ ) n M Q m s D = (1.6)
Trong đó:Mt: Lượng sương phun ra trong thời gian 1 giây
Dn: Khối lượng riêng của dung dịch (lấy gần bằng khối lượng riêng của nước Dn =997Kg m/ 3)
Vậy lưu lượng nước qua ống là: 3 6 3 3, 44 10 3, 45 10 ( / ) 0, 207(lít/ phút) 997 Q m s − − = = =
➢ Chọn máy bơm phun sương
Máy bơm kết hợp với béc phun sương là máy chuyên dùng cho hệ thống phun sương, là dạng máy bơm áp lực tạo lực nén cực đại tạo ra sức ép từ trong hệ thống dẫn nước, và được phun ra từ đầu béc phun sương. Không giống với những
38 máy bơm thông thường, máy bơm phun sương không phải dạng bơm nước mà chỉ thiết kế dành riêng cho phun sương, nên việc dùng máy bơm phun sương cho việc tưới cây, bơm nước thì không phù hợp, nó chỉ là phun sương.
Căn cứ vào điều kiện yêu cầu, lưu lượng phun sương cũng như áp lực mà động cơ bơm cần đáp ứng với béc phun số 1, ta chọn loại động cơ phun sương DC12V DP-521:
Hình 3.5 Máy bơm dung dịch khử khuẩn Thông số kỹ thuật:
+ Điện áp hoạt động: 12VDC + Dòng không tải: 0.9A
+ Trọng lượng: 480g
+ Kích thước (DàixRộngxCao): 15.5 x 9.6 x 6 cm + Áp suất buồng bơm: 0.48Mpa
+ Lưu lượng bơm: 3.5L/phút