HƠI NƯỚC VÀ KHÔNG KHÍ ẨM

6.1 HƠI NƯỚCHơi nước là 1 khí thực Được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực: Chất môi giới trong chu trình động lực của nhà máy nhiệt điện, đầu máy hơi nước Trong CN, dùng đun, nấu,

Trang 1

CHƯƠNG 6:

HƠI NƯỚC VÀ

KHÔNG KHÍ ẨM

PGS TS Trương Vĩnh ThS Diệp Thanh Tùng

KS Đào Ngọc Duy

Trang 2

6.1 HƠI NƯỚC

Hơi nước là 1 khí thực

Được sử dụng rất nhiều trong các lĩnh vực:

Chất môi giới trong chu trình động lực của nhà máy nhiệt điện, đầu máy hơi nước

Trong CN, dùng đun, nấu, sấy, hấp

Trong sinh hoạt, dùng sấy, sưởi

Hơi nước có nhiều ưu điểm như: có nhiều trong thiên nhiên, rẻ tiền, không độc hại với môi trường và không ăn mòn thiết bị

Trang 3

Hơi nước thường được sử dụng trong thực tế

ở trạng thái gần trạng thái bão hòa nên khôngthể bỏ qua thể tích bản thân phân tử và lực hútgiữa chúng

PT trạng thái lý tưởng cho hơi nước?

Phương trình trạng thái cho hơi nước đượcdùng nhiều nhất hiện nay là phương trìnhvukalovich-novikov

Trang 4

Trang 5

6.1.1 Các khái niệm:

Hiện tượng sôi: ở một áp suất nhất định,

khi cấp nhiệt liên tục nhiệt độ nước tănglên đến lúc nào đó sự hóa hơi xảy ra sôi

Nhiệt đô bão hòa: nhiệt độ sôi ts = f(p)

Áp suất bão hòa: áp suất ở trạng thái sôi

Trang 6

Hơi bão hòa khô: hơi bão hòa mà trong đó

nước đã hoàn toàn biến thành hơi

Hơi bão hòa ẩm: hơi bão hòa khô có lẫn

những hạt nước sôi

Hơi quá nhiệt: nếu tiếp tục cấp nhiệt cho

hơi bão hòa khô, ta được hơi quá nhiệt cónhiệt độ cao hơn Hơi quá nhiệt gần khí lýtưởng

Trang 7

Độ khơ x: thành phần khối lượng của hơi

khơ trong hơi ẩm

x = Gh

Gẩm = Gh

Gh+Gn

Độ ẩm y: y = 1 - x là thành phần khối

lượng của nước trong hơi ẩm

x = 1 (y=0): hơi bão hịa khơ

y = 1 (x=0): nước bắt đầu sơi

0 < x < 1 và 0 < y < 1 hơi bão hịa ẩm

Gh: khối lượng hơi BH khơ

Gn: khối lượng nước sơi

Trang 8

6.1.2 Quá trình hóa hơi của nước:

QT nước chuyển từ thể lỏng sang thể hơi

Được thực hiện bằng cách bay hơi hoặc sôi

* Quá trình bay hơi:

• Quá trình hóa hơi chỉ xảy ra trên bề mặtthoáng chất lỏng, ở nhiệt độ bất kì

• Điều kiện để xảy ra quá trình: có mặtthoáng

Trang 9

6.1.2 Quá trình hóa hơi của nước:

* Quá trình bay hơi:

•Đặc điểm: quá trình xảy ra ở nhiệt độ bất kì

Nguyên nhân?

•Cường độ bay hơi phụ thuộc vào bản chất

và nhiệt độ chất lỏng Nhiệt độ càng cao thìtốc độ bay hơi?

Trang 10

nhiệt độ xác định, hiện tượng bay hơi xảy

ra trong toàn bộ thể tích chất lỏng sôi

Nhiệt độ sôi hay nhiệt độ bão hòa (t s )

Trang 12

6.1.3 Quá trình ngưng tụ của nước:

Quá trình ngược lại quá trình hóa hơi

Hơi nhận nhiệt và chuyển thành chất lỏng

Trang 13

Hơi quá nhiệt

Trang 14

Đường O…O3: trạng thái nước chưa sôi

Đường A…A3: đường cong biểu thị trạng thái nước sôi (x=0) đường giới hạn dưới.

Đường C…C3: đường cong biểu thị trạng thái hơi bão hòa khô (x=1)

đường giới hạn trên

Trang 15

Điểm tới hạn

Vùng hơi

BH ẩm (0<x<1)

Trang 16

6.1.5 Các thông số đặc trưng:

vo, uo, io, so, qo : nước chưa sôiv’,u’, i’, s’, q’ : nước sôi

v’’, u’’, i’’, s’’,q’’ : hơi bão hòa khô

vx, ux, ix, sx, qx : hơi bão hòa ẩm

v, u, i, s, q : hơi quá nhiệt

Trang 18

6.1.5 Các thông số đặc trưng:

Hơi bão hòa khô:

q’’= r (ẩn nhiệt hóa hơi, ) i’’ = i’ + r

Trang 20

2/ Hơi bão hòa ẩm: xác định các thông

số của hơi bão hòa khô và nước sôi

dùng công thức

Trang 21

6.1.6 Bảng và đồ thị hơi nước:

Đồ thị hơi nước:

1/ Đồ thị t-s

Trang 22

là các đường cong đi lên

• Đường t =const : trong vùng hơi bão hòa ẩm là đường nằm ngang

• Đường v = const : đều là các đường cong đi lên dốc hơn đường đẳng áp

• Đường x = const : đường cong xuất phát từ điểm K đi xuống phía dưới

Trang 23

6.1.6 Bảng và đồ thị hơi nước:

Đồ thị hơi nước:

2/ Đồ thị i-s

Trang 24

BÀI TẬP:

1.Xác định thể tích riêng, enthalpy, entropy của nước sôi

và hơi bão hòa khô tại 275C.

2.Xác định thể tích riêng, enthalpy, entropy của nước sôi

và hơi bão hòa khô tại 2,9 bar

3.Xác định thể tích riêng, enthalpy, entropy của nước chưa sôi và hơi quá nhiệt tại 40 bar và 280C

4.Xác định thể tích riêng, enthalpy, entropy của hơi bão hòa ẩm tại 2 bar, độ khô 0,9

v x = 0,7975 kg/m 3 ; i x = 2486,78 kJ/kg;

s x = 6,567 kJ/kg.độ

Trang 25

BÀI TẬP:

1 Dựa vào đồ thị T-s, xác định nhiệt độ, enthalpy,

entropy của hơi nước tại 2 bar, độ khô 0,9 So sánh

kết quả với phương pháp dùng bảng

2 Dựa vào đồ thị T-s, xác định độ khô, áp suất, enthalpy

của hơi nước tại 200C, entropy 4,5 kJ/kg So sánh

kết quả với phương pháp dùng bảng

Trang 26

BÀI TẬP:

3 Dựa vào đồ thị T-s, xác định thể tích riêng, áp suất,

enthalpy của hơi nước tại 600C, entropy 9 kJ/kg So

sánh kết quả với phương pháp dùng bảng

Đồ thị: v = 3,33 kg/m 3 ; p = 1,25 bar; i = 3725 kJ/kg

Bảng: v = 3,357 kg/m 3 ; i = 3725 kJ/kg;

s = 9,013 kJ/kg.độ

Trang 27

6.2 KHÔNG KHÍ ẨM

6.2.1 Định nghĩa:

Không khí khô: là hỗn hợp của các chất

khí N2, O2, CO2,

Không khí ẩm: là hỗn hợp của không khí

khô và hơi nước

p = p k + p h

G = G k + G h

V = V k + V h

T = T k = T h

Trang 28

6.2.2 Phân loại:

Không khí ẩm BH: là kk ẩm chứa lượnghơi nước lớn nhất mh.Max Hơi nước trongkhông khí bão hòa là hơi bão hòa khô

Không khí ẩm quá BH: là kk ẩm chứa

lượng hơi nước lớn hơn mh.Max Hơi nước ởđây là hơi BH ẩm, tức ngoài hơi nước BHkhô còn có một lượng nước ngưng nhất định(mn) VD: sương mù

Trang 29

6.2.2 Phân loại:

Không khí ẩm chưa BH: là kk ẩm chứa

lượng hơi nước nhỏ hơn mh.Max, tức là còn

có thể nhận thêm hơi nước để trở thành bãohòa Hơi nước trong không khí ẩm chưa bãohòa là hơi quá nhiệt

KK ẩm chưa BH + Hơi nước

KK ẩm quá BH

Trang 31

6.2.3 Các đại lượng đặc trưng:

Độ ẩm tuyệt đối: khối lượng hơi nước có

phV = GhRhT ph = RhT

Trang 32

Độ ẩm tương đối: tỷ số giữa độ ẩm tuyệt

đối của kk ẩm chưa BH và độ ẩm tuyệt đốicủa kk ẩm BH

ph: phân áp suất hơi nước trong kk ẩm

ps: áp suất bão hòa của nước ở nhiệt độ t

Trang 33

Dụng cụ đo độ ẩm tương đối gọi là ẩm kế

Gồm 2 nhiệt kế thủy ngân: NK khô (tk) và

Trang 34

Độ chứa hơi: lượng hơi nước chứa trong kk

Trang 35

6.2.4 Đồ thị không khí ẩm:

Đồ thị I-d: •Đường d=const: đường thẳng đứng

•Đường I=const: đường nghiêng góc 135

•Đường t=const: đường thẳng hơi chếch lên phía trên

•Đường RH=const: đường cong đi lên, khi gặp đường t=100C sẽ là đường thẳng đứng

Trang 36

6.2.4 Đồ thị không khí ẩm:

Đồ thị t-d:

Trang 37

BÀI TẬP:

1 Dựa vào đồ thị I-d, xác định nhiệt độ, enthalpy

của không khí ẩm có độ chứa hơi 26 g/kgkkk,

độ ẩm tương đối 50%

2 Dựa vào đồ thị I-d, xác định độ ẩm tương đối,

nhiệt độ của không khí ẩm có độ chứa hơi 50

g/kgkkk, enthalpy 45 kcal/kgkkk

t = 42,5C; I = 27 kcal/kg kkk

RH = 45%; t = 56C

Trang 38

BÀI TẬP:

3 Dựa vào đồ thị I-d, xác định độ ẩm tương đối,

độ chứa hơi của không khí ẩm có enthalpy 30

kcal/kgkkk, nhiệt độ 45C

4 Dựa vào đồ thị I-d, xác định độ chứa hơi,

enthalpy của không khí ẩm có độ ẩm tương

đối 30%, nhiệt độ 70C

RH = 50%; H = 30,5 g/kgkkk

H = 64 g/kgkkk; I = 57,5 kcal/kg kkk

Trang 39

BÀI TẬP:

Không khí ẩm ở áp suất 1 bar, nhiệt độ 55C, phân áp suất hơi nước ph = 0,0787 bar Xác định độ ẩm tương đối, enthalpy, độ chứa hơi Kiểm tra lại kết quả bằng đồ thị

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	1,83 MB