BTL Kiểm soát thông gió và tiếng ồn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  KỸ THUẬT THÔNG GIÓ VÀ KIỂM SOÁT TIẾNG ỒN Nhóm 4 Trình bày cách xác định các thông số trên biểu đồ I D STT Họ tên MSSV 1 Nguyễn Minh Chánh 1811587 2 Nguyễn Phạm Thành Chung 1811623 3 Nguyễn Thanh Danh 1811665 4 Nguyễn Lê Duy 1811721 Giảng viên hướng dẫn Th s Phan Xuân Thạnh TP Hồ Chí Minh, 28 tháng 11 năm 2021 1 Mục lục I Giới thiệu 2 1 1 Cấu tạo biểu đồ I d 2 II Các điểm đặc biệt trên I d 7 2 1 Đ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN



KỸ THUẬT THÔNG GIÓ VÀ KIỂM SOÁT TIẾNG ỒN

Nhóm 4: Trình bày cách xác định các thông số trên

biểu đồ I-D

2 Nguyễn Phạm Thành Chung 1811623

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Phan Xuân Thạnh

TP.Hồ Chí Minh, 28 tháng 11 năm 2021

1

Mục lục

I Giới thiệu 2

1.1 Cấu tạo biểu đồ I.d 2

II Các điểm đặc biệt trên I.d 7

2.1 Điểm không khí bảo hoà hơi nước 7

2.2 Nhiệt độ ướt: tư (0C) 8

2.3 Quá trình thay đổi trạng thái của không khí: 9

2.4 Nhiệt độ điểm sương 10

2.5 Bài Tập Ví dụ: 11

III Ứng dụng 13

I Giới thiệu

1.1 Cấu tạo biểu đồ I.d

Trong thông gió muốn xác định một trạng thái bất kỳ của không khí ta cần từ 3 đến 5 thông số đó là: t, φ, I, d, và Phn chứ không thể xác định trạng thái của không khí mới chỉ biết 2 thông số: Cho nên trong tính toán sẽ gặp rất nhiều khó khăn và phức tạp Để tiện lợi và nhanh chóng, trong kỷ thuật người ta lập biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa các thông số của trạng thái không khí ẩm Việc lập biểu đồ ở các nước có khác nhau Các nước tư bản thường dùng biểu đồ I-t của Mollier (Đức) Các nước xã hội chủ nghĩa (Liên Xô cũ) và đa số các nước dùng biểu đồ I-d của Giáo sư RamZin(Nga) thiết lập năm 1918 Nhờ có biểu đò này, nếu biết trước 2 trong các thông số trên ta có thể tìm được các thông số còn lại

Để lập biểu đồ I-d người ta sử dụng 2 phương trình (1-10) và (1-14)

d = 622

 P' 'hn

Pkq−  P''bh (1-10) [g/kg không khí khô]

Ia = 0,24t + (597,3 + 0,44t)

Cấu tạo của biểu đồ

d (1-14) [Kcal/kg không khí khô]

100

Hai trục của biểu đồ hợp với nhau 1 góc 1350 Trên đồ thị biểu diễn các thông số: t,  , I, d, Phn Đường  = 100% chia biểu đồ thành 2 vùng: Vùng phía trên đặc trưng cho không khí chưa bảo hoà hơi nước, nó còn có khả năng nhận thêm hơi nước Vùng phía dưới là vùng không ổn định Không khí nằm trong vùng này có xu hướng trở về trạng thái bão hoà giới hạn = 100%, hơi nước thừa trong không khí

sẽ ngưng lại thành nước

Trục tung, trên đó ghi các giá trị của nhiệt hàm I (Kcal/kg) và trục hoành, trên đó ghi các giá trị của dung ẩm d (g/kg không khí khô)

Các đường nhiệt hàm I = Const đi xiên song song với trục hoành d Còn các đường dung ẩm d = const có hướng thẳng đứng song song với trục tung I

Ngoài các đường I và d, trên biểu đồ I-d còn có các đường đẳng nhiệt độ t = const và độ ẩm tương đối = const Các đường t = const là những đường thẳng gần song song nhau hướng chếch lên trên, tại phía gốc của mỗi đường ta ghi trị số nhiệt

độ của nó Các đường = const là đường cong biểu thị mức độ “no” hơi nước của không khí được xếp lần lượt từ trên xuống dưới theo trị số tăng dần (Hình 1-1)

Hình 1-1

Để cho kích thước biểu đồ gọn nhẹ, thông thường trên biểu đồ không thể hiện trục d thực (tức trục d xiên góc) mà chỉ có trục hoành phụ trợ hợp với trục tung thẳng góc 900 như các hệ trục vuông góc khác và trên trục phụ trợ ấy người ta chiếu

tỷ lệ xích các trị số dung ẩm d từ trục d xiên góc xuống (hình1-2)

HÌNH 1-2

Khi áp suất khí quyển tăng cao thì đường bảo hoà = 100% của biểu đồ I-d dịch chuyển lên phía trên và ngược lại Áp suất khí quyển thay đổi trong phạm vi 20 mmHg thì sự dịch chuyển ấy không đáng kể nên việc sử dụng biểu đồ I-d đã lập vẫn đảm bảo độ chính xác

Thông thường người ta lập biểu đồ I-d với áp suất khí quyển Pkq = 760 mmHg

và Pkq = 745 mmHg

Ở phía dưới biểu đồ I-d người ta vẽ đường biểu diễn áp suất riêng của hơi nước Phn trong không khí ẩm

Một điểm bất kỳ nào đó trên I-d cũng đặc trưng cho trạng thái nhất định của không khí Thật vậy, nếu A là điểm đạc trưng cho một trạng thái không khí nào đó thì ứng với trạng thái không khí đó ta sẽ có nhiệt độ tA và áp suất riêng của hơi nước Phn(A)

Ví dụ: cho trạng thái không khí có tA= 320C, độ ẩm A = 60% Dựa vào biểu đồ I.d tìm các thông số còn lại: IA, dA, Phn(A) khi biết Pkq= 760 mmHg Giải: Dùng biểu đồ I.d lập cho Pkq= 760mmHg, ta tìm được toạ độ điểm A (tức là giao đường tA=320C và A = 60% ) Tại điểm A ta đọc được trị số dA = 18 g/kg; IA= 18,7 Kcal/kg và Phn(A)=21,4 mmHg

5

HÌNH 1.3 Cách xác định thể hiện trên ( hình 1-3)

VD: Xác định các thông số của không khí ẩm khi biết:

t = 25oC, 𝜑=70%

Hình 1.3

Bước 1: Xác định đường thẳng nhiệt trên đồ thị là đường màu vàng ở nhiệt độ 250C

Bước 2: Xác định độ ẩm tuyệt đối là phi 70% là đường cong màu xanh lá

Bước 3: Tìm giao điểm giữa 2 đường màu vàng và màu xanh lá Từ đó tìm ra các giá trị còn lại Các giá trị còn lại trong bài này mình tìm là I và d I là entanpi và d là độ chưa hơi hay còn gọi là dung ẩm

Xác định độ chứa hơi bằng cách giống đường vuông góc từ giao điểm xuống trục ngang

ta thu được d= 14 g/kg kk khoảng cách các ô 2 đơn vị, kí hiệu trong hình là đường thẳng màu đỏ

Xác định I entanpi từ giao điểm nhìn giống đường xiên màu xanh biển ta thu được I = 14.5 kcal/kg kk

Từ giao điểm giống vuông góc xuống chạm vào đường áp suất riêng phần giống sang phải

là đường màu hồng và ta thu được áp suất riêng phần P=15 mmHg, mỗi ô cách nhau 5 đơn

vị

7

II Các điểm đặc biệt trên I.d

Điểm có độ ẩm tương đối  = 100% gọi là điểm không khí bảo hòa hơi nước Tại đây không khí không nhận thêm hơi nước nữa vì đã

“no” Nếu tiếp tục cung cấp hơi nước sẽ xuất hiện hiện tượng đọng sương

2.2 Nhiệt độ ướt: tư (0C)

Hình 1.4 + Định nghĩa: nhiệt độ ướt là nhiệt độ cần thiết để có được trạng thái không khí bão hoà hơi nước Trong điều kiện nhiệt dung không thay đổi

+ Ví dụ: Cho trạng thái không khí A (tA, A) Yêu cầu tìm nhiệt độ ướt tương ứng (A) của trạng thái A Hình 1-4

+Giải: Từ tA và A ta tìm được vị trí A trên biểu đồ Qua A kẻ đường IA= const Cắt đường  = 100% tại điểm M Tìm nhiệt độ qua điểm M Đó là nhiệt độ ướt của trạng thái (A)

9

2.3 Quá trình thay đổi trạng thái của không khí:

Quá trình thay đổi trạng thái của không khí ẩm từ trạng thái A (tA, ϕA) đến B (tB, ϕB)

được biểu thị bằng đoạn thẳng AB, mủi tên chỉ chiều quá trình gọi là tia quá trình

Đặt (IA - IB)/(dA-dB) = ∆I/∆d =εAB gọi là hệ số góc tia của quá trình AB

Ta hãy xét ý nghĩa hình học của hệ số εAB

Ký hiệu góc giữa tia AB với đường nằm ngang là α Ta có

∆I = IB - IA = m.AD

∆d= dB - dA = n.BC

Trong đó m, n là tỉ lệ xích của các trục toạ độ

m - kCal/kg kkk / 1mm

n - kg/kg kkk / 1mm

Từ đây ta có

Như vậy trên trục toạ độ I-d có thể xác định tia AB thông qua giá trị εAB Để tiện cho việc sử dụng trên đồ thị ở ngoài biên người ta vẽ thêm các đường ε = const lấy gốc O của toạ độ làm khởi điểm Nhưng để không làm rối đồ thị người ta chỉ vẽ 01 đoạn ngắn nằm ở bên ngoài đồ thị ở phía trên, bên phải và ở phía dưới Trên các đoạn thẳng người

ta ghi giá trị của các góc tia ε Các đường ε có ý nghĩa rất quan trọng trong các tính toán các sơ đồ điều hoà không khí sau này vì có nhiều quá trình người ta biết trước trạng thái ban đầu và hệ số góc tia ε quá trình đó Như vậy trạng thái cuối của quá trình sẽ nằm ở

vị trí trên đường song song với đoạn có ε đã cho và đi qua trạng thái ban đầu

Các đường ε = const có các tính chất sau:

- Hệ số góc tia ε phản ánh hướng của quá trình AB, mỗi quá trình ε có một giá trị nhất định

- Các đường ε có trị số như nhau thì song song với nhau

- Tất cả các đường ε đều đi qua góc tọa độ (I=0 và d=0)

2.4 Nhiệt độ điểm sương

- Định nghĩa: Nhiệt độ đọng sương (DP): là nhiệt độ của trạng thái không khí bão hòa nhưng lại có có độ chứa hơi không đổi so với trạng thái của không khí đang xét Một cách giải thích dễ hiểu hơn là khi bạn không tăng hoặc giảm độ chứa hơi trong phòng nhưng lại giảm nhiệt độ, tới khi không khí bắt đầu đọng sương thì nhiệt

độ lúc đó là điểm đọng sương của trạng thái không khí ban đầu mình đang xét

- Sự đọng sương rất phổ biến trong tự nhiên:

+ Đọng sương toàn phần: có thể kể tới hiện tượng sương đọng về khuya Nguyên nhân

là ban ngày nhiệt độ cao làm nước bốc hơi, khiến độ ẩm tăng cao Ban đêm nhiệt độ giảm, nước không bốc hơi nữa và độ chứa hơi được giữ nguyên Khi nhiệt độ đêm về khuya càng lạnh xuống đến và thậm chí thấp hơn điểm đọng sương thì hiện tượng sương khuya xảy ra

+ Đọng sương cục bộ: có thể kể tới ví dụ nổi tiếng nhất là ly nước đá có nước bên ngoài.Hiện tượng đọng sương cục bộ là do bề mặt đọng sương có nhiệt độ bằng hoặc

11

thấp hơn điểm đọng sương của trạng thái không khí trong phòng Khi các lớp không khí gần đó tiếp xúc với bề mặt này thì hiện tượng đọng sương xảy ra

Ví dụ: Cho trạng thái không khí A (tA, A) Yêu cầu tìm nhiệt độ điểm sương của trạng thái A (tđs(A))

+ Giải: Từ tA và 𝜑A ta tìm được vị trí A trên biểu đồ Qua A kẻ đường dA= const Cắt đường 𝜑= 100% tại điểm M Tìm nhiệt độ qua điểm M Đó là nhiệt độ điểm sương của trạng thái (A)

Không khí ẩm có nhiệt độ 30oC, độ ẩm tương đối 80%, áp suất 1 bar,áp suất hơi của không khí ẩm là 0.034 bar Xác định độ chưa hơi d(g/kga) và entanpi I (kJ/kga)?

Bài làm

• d = 0.622 x Ph /( P0- Ph) = 0.622 x 0.034/(1-0.034) = 0.0218 kgh/kgk = 21.8 gh/kgk

• I = 0,24t + (597,3 + 0,44t) x (d/1000)= 0.24 × 30 + (597.3 + 0.44 × 30) × (21.8

÷ 1000) = 20.508 (kcal/kgk)

Trình bày trên biểu đồ I-D:

• Bước 1: Xác định đường  = và đường t =30oC Hai đường này sẽ giao

nhau tại 1 điểm, tại điểm này ta hạ đường vuông góc xuống trục hoành sẽ xác định được độ chưa hơi d =21.8 g/ kg K (đường thẳng này sẽ nằm trong khoản

từ 20-22)

• Bước 2: Từ điểm giao của Nhiệt độ t và độ ẩm tưởng đối  ta kẻ song song với đường xiên và điểm cắt với trục tung ta sẽ xác định được Entanpi I là 20

kcal/kg K ( nó cũng sẽ nằm trong khoảng) Ta đổi từ kcal/kgK ra kJ/kg K bằng cách nhân thêm với 4.186 kJ = 83.72kJ/kgK

13

III Ứng dụng

Biểu đồ I-D có vai trò rất quan trọng trong ngành Hóa thực phẩm, đặc biệt là Sấy thực phẩm: mít sấy, chuối sấy, khoai lang sấy,…

Kết Luận: Như vậy bằng việc tra các thông số trên biểu đồ I-D có thể rút ngắn được thời gian tính toán, tìm ra các thông số vật lý của không khí ẩm