Hotline: 0363.376.364 (Ms. Phương Lan )-0936.360.686(Ms. Phương)
phuchungvina@gmail.com
Tiếng Việt Tiếng Anh
Liên kết mạng xã hội:

Những kiến thức cơ bản về không khí ẩm

( 25-07-2020 - 03:53 PM ) - Lượt xem: 2298

NHỮNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ KHÔNG KHÍ ẨM

KHÔNG KHÍ ẨM

Khái niệm về không khí ẩm

Không khí xung quanh chúng ta là hỗn hợp của nhiều chất khí, chủ yếu là N2 và O2 ngoài ra còn một lượng nhỏ các khí trơ, CO2, hơi nước . . .

Không khí khô: Không khí không chứa hơi nước gọi là không khí khô. Trong thực tế không có không khí khô hoàn toàn, mà không khí luôn luôn có chứa một lượng hơi nước nhất định. Đối với không khí khô khi tính toán thường người ta coi là khí lý tưởng.

Thành phần của các chất khí trong không khí khô được phân theo tỷ lệ phần trăm sau đây:

Bảng 1.1. Tỷ lệ các chất khí trong không khí khô

Thành phần
Tỷ lệ phần trăm, %
Theo khối lượng Theo thể tích
- Ni tơ: N2- Ôxi : O2- Argon - A- Carbon-Dioxide: CO2- Chất khí khác: Nêôn, Hêli, Kripton, Xênon, Ôzôn, Radon vv . . . 75,523,11,30,0460,05 78,08420,9480,9340,030,004

Không khí ẩm: Không khí có chứa hơi nước gọi là không khí ẩm. Trong tự nhiên chỉ có không khí ẩm và trạng thái của nó được chia ra các dạng sau:

a) Không khí ẩm chưa bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước còn có thể bay hơi thêm vào được trong không khí, nghĩa là không khí vẫn còn tiếp tục có thể nhận thêm hơi nước.

b) Không khí ẩm bão hòa: Là trạng thái mà hơi nước trong không khí đã đạt tối đa và không thể bay hơi thêm vào đó được. Nếu tiếp tục cho bay hơi nước vào không khí thì có bao bao nhiêu hơi bay vào không khí sẽ có bấy nhiêu hơi ẩm ngưng tụ lại.

c) Không khí ẩm quá bão hòa: Là không khí ẩm bão hòa và còn chứa thêm một lượng hơi nước nhất định. Tuy nhiên trạng thái quá bão hoà là trạng thái không ổn định và có xu hướng biến đổi đến trạng thái bão hoà do lượng hơi nước dư bị tách dần ra khỏi không khí . Ví dụ như trạng thái sương mù là không khí quá bão hòa.

Tính chất vật lý và mức độ ảnh hưởng của không khí đến cảm giác của con người phụ thuộc nhiều vào lượng hơi nước tồn tại trong không khí.

Như vậy, môi trường không khí có thể coi là hổn hợp của không khí khô và hơi nước. Chúng ta có các phương trình cơ bản của không khí ẩm như sau:

- Phương trình cân bằng khối lượng của hổn hợp:

G = Gk + Gh ­(1-1)

G, Gk, Gh - Lần lượt là khối lượng không khí ẩm, không khí khô và hơi nước trong không khí, kg.

- Phương trình định luật Dantôn của hổn hợp:

B = Pk + Ph (1-2)

B, Pk, Ph - Ap suất không khí, phân áp suất không khí khô và hơi nước trong không khí, N/m2.

- Phương trình tính toán cho phần không khí khô:

Pk.V = Gk.Rk.T (1-3)

V - Thể tích hổn hợp, m3;

Gk - Khối lượng không khí khô trong V (m3) của hổn hợp, kg;

Rk - Hằng số chất khí của không khí khô, R­k = 287 J/kg.K

T - Nhiệt độ hổn hợp, T = t + 273,15 , oK

- Phương trình tính toán cho phần hơi ẩm trong không khí:

Ph.V = Gh.Rh.T (1-4)

Gh - Khối lượng hơi ẩm trong V (m3) của hổn hợp, kg;

Rh - Hằng số chất khí của hơi nước, R­h = 462 J/kg.K

Các thông số vật lý của không khí ẩm

Áp suất không khí.

Ap suất không khí thường được gọi là khí áp, ký hiệu là B. Nói chung giá trị B thay đổi theo không gian và thời gian. Đặc biệt khí áp phụ thuộc rất nhiều vào độ cao, ở mức mặt nước biển, áp suất khí quyển khoảng 1 at, nhưng ở độ cao trên 8000m của đỉnh Everest thì áp suất chỉ còn 0,32 at và nhiệt độ sôi của nước chỉ còn 71oC (xem hình 1-1). Tuy nhiên trong kỹ thuật điều hòa không khí giá trị chênh lệch không lớn có thể bỏ qua và người ta coi B không đổi. Trong tính toán người ta lấy ở trạng thái tiêu chuẩn Bo = 760 mmHg.

Đồ thị I-d của không khí ẩm thường được xây dựng ở áp suất B = 745mmHg và Bo = 760mmHg.

 

Sự thay đổi khí áp theo chiều cao so với mặt nước biển

 

Nhiệt độ.

Nhiệt độ là đại lượng biểu thị mức độ nóng lạnh. Đây là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến cảm giác của con người. Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta thường sử dụng 2 thang nhiệt độ là độ C và độ F. Đối với một trạng thái nhất định nào đó của không khí ngoài nhiệt độ thực của nó trong kỹ thuật còn có 2 giá trị nhiệt độ đặc biệt cần lưu ý trong các tính toán cũng như có ảnh hưởng nhiều đến các hệ thống và thiết bị là nhiệt độ điểm sương và nhiệt độ nhiệt kế ướt.

- Nhiệt độ điểm sương: Khi làm lạnh không khí nhưng giữ nguyên dung ẩm d (hoặc phân áp suất ph) tới nhiệt độ tnào đó hơi nước trong không khí bắt đầu ngưng tụ thành nước bão hòa. Nhiệt độ ts đó gọi là nhiệt độ điểm sương (hình 1-2).

Như vậy nhiệt độ điểm sương của một trạng thái không khí bất kỳ nào đó là nhiệt độ ứng với trạng thái bão hòa và có dung ẩm bằng dung ẩm của trạng thái đã cho. Hay nói cách khác nhiệt độ điểm sương là nhiệt độ bão hòa của hơi nước ứng với phân áp suất ph đã cho. Từ đây ta thấy giữa ts và d có mối quan hệ phụ thuộc.

Những trạng thái không khí có cùng dung ẩm thì nhiệt độ đọng sương của chúng như nhau. Nhiệt độ đọng sương có ý nghĩa rất quan trọng khi xem xét khả năng đọng sương trên các bề mặt cũng như xác định trạng thái không khí sau xử lý. Khi không khí tiếp xúc với một bề mặt, nếu nhiệt độ bề mặt đó nhỏ hơn hay bằng nhiệt độ đọng sương ts thì hơi ẩm trong không khí sẽ ngưng kết lại trên bề mặt đó, trường hợp ngược lại thì không xảy ra đọng sương.

- Nhiệt độ nhiệt kế ướt: Khi cho hơi nước bay hơi đoạn nhiệt vào không khí chưa bão hòa (I=const). Nhiệt độ của không khí sẽ giảm dần trong khi độ ẩm tương đối tăng lên. Tới trạng thái bão hoà φ = 100% quá trình bay hơi chấm dứt. Nhiệt độ ứng với trạng thái bão hoà cuối cùng này gọi là nhiệt độ nhiệt độ nhiệt kế ướt và ký hiệu là tư. Người ta gọi nhiệt độ nhiệt kế ướt là vì nó được xác định bằng nhiệt kế có bầu thấm ướt nước (hình 1-2).

Như vậy nhiệt độ nhiệt kế ướt của một trạng thái là nhiệt độ ứng với trạng thái bão hòa và có entanpi I bằng entanpi của trạng thái không khí đã cho. Giữa entanpi I và nhiệt độ nhiệt kế ướt tư có mối quan hệ phụ thuộc. Trên thực tế ta có thể đo được nhiệt độ nhiệt kế ướt của trạng thái không khí hiện thời là nhiệt độ trên bề mặt thoáng của nước.

Nhiệt độ đọng sương và nhiệt độ kế ướt của không khí

Độ ẩm

Độ ẩm tuyệt đối.

Là khối lượng hơi ẩm trong 1m3 không khí ẩm. Giả sử trong V (m3) không khí ẩm có chứa Gh (kg) hơi nước thì độ ẩm tuyệt đối ký hiệu là ρđược tính như sau:

 

 

Vì hơi nước trong không khí có thể coi là khí lý tưởng nên:

trong đó:

ph - Phân áp suất của hơi nước trong không khí chưa bão hoà, N/m2

Rh - Hằng số của hơi nước Rh = 462 J/kg.oK

T - Nhiệt độ tuyệt đối của không khí ẩm, tức cũng là nhiệt độ của hơi nước, oK

 

Độ ẩm tương đối.

Độ ẩm tương đối của không khí ẩm, ký hiệu là φ (%) là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt đối ρh của không khí với độ ẩm bão hòa ρmax ở cùng nhiệt độ với trạng thái đã cho.

 

 

hay:

 

 

Độ ẩm tương đối biểu thị mức độ chứa hơi nước trong không khí ẩm so với không khí ẩm bão hòa ở cùng nhiệt độ.

Khi φ = 0 đó là trạng thái không khí khô.

0 < φ < 100 đó là trạng thái không khí ẩm chưa bão hoà.

φ = 100 đó là trạng thái không khí ẩm bão hòa.

- Độ ẩm φ là đại lượng rất quan trọng của không khí ẩm có ảnh hưởng nhiều đến cảm giác của con người và khả năng sử dụng không khí để sấy các vật phẩm.

- Độ ẩm tương đối φ có thể xác định bằng công thức, hoặc đo bằng ẩm kế. Ẩm kế là thiết bị đo gồm 2 nhiệt kế: một nhiệt kế khô và một nhiệt kế ướt. Nhiệt kế ướt có bầu bọc vải thấm nước ở đó hơi nước thấm ở vải bọc xung quanh bầu nhiệt kế khi bốc hơi vào không khí sẽ lấy nhiệt của bầu nhiệt kế nên nhiệt độ bầu giảm xuống bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt tư ứng với trạng thái không khí bên ngoài. Khi độ ẩm tương đối bé, cường độ bốc hơi càng mạnh, độ chênh nhiệt độ giữa 2 nhiệt kế càng cao. Do đó độ chênh nhiệt độ giữa 2 nhiệt kế phụ thuộc vào độ ẩm tương đối và nó được sử dụng để làm cơ sở xác định độ ẩm tương đối φ. Khi φ =100%, quá trình bốc hơi ngừng và nhiệt độ của 2 nhiệt kế bằng nhau.

Khối lượng riêng và thể tích riêng.

Khối lượng riêng của không khí là khối lượng của một đơn vị thể tích không khí. Ký hiệu là ρ, đơn vị kg/m3.

 

 

Đại lượng nghịch đảo của khối lượng riêng là thể tích riêng. Ký hiệu là v

 

 

Khối lượng riêng và thể tích riêng là hai thông số phụ thuộc.

Trong đó:

Do đó:

 

 

Mặt khác:

 

 

Thay vào ta có:

trong đó B là áp suất không khí ẩm: B = pk + ph

- Nếu là không khí khô hoàn toàn:

- Nếu không khí có hơi ẩm:

Lưu ý trong các công thức trên áp suất tính bằng mmHg

Ở điều kiện: t = 0oC và p = 760mmHg: ρ = ρo = 1,293 kg/m3. Như vậy có thể tính khối lượng riêng của không khí khô ở một nhiệt độ bất kỳ dựa vào công thức:

Khối lượng riêng thay đổi theo nhiệt độ và khí áp. Tuy nhiên trong phạm vi điều hoà không khí nhiệt độ không khí thay đổi trong một phạm vi khá hẹp nên cũng như áp suất sự thay đổi của khối lượng riêng của không khí trong thực tế kỹ thuật không lớn nên người ta lấy không đổi ở điều kiện tiêu chuẩn: to = 20oC và B = Bo = 760mmHg: ρ = 1,2 kg/m3

Dung ẩm (độ chứa hơi).

Dung ẩm hay còn gọi là độ chứa hơi, được ký hiệu là d là lượng hơi ẩm chứa trong 1 kg không khí khô.

 

 

- Gh: Khối lượng hơi nước chứa trong không khí, kg

- Gk: Khối lượng không khí khô, kg

Ta có quan hệ:

 

 

Sau khi thay R = 8314/μ ta có

Entanpi

Entanpi của không khí ẩm bằng entanpi của không khí khô và của hơi nước chứa trong nó.

Entanpi của không khí ẩm được tính cho 1 kg không khí khô. Ta có công thức:

 

Trong đó:

Cpk - Nhiệt dung riêng đẳng áp của không khí khô Cpk = 1,005 kJ/kg.oK

Cph - Nhiệt dung riêng đẳng áp của hơi nước ở 0oC: Cph = 1,84 kJ/kg.oK

ro - Nhiệt ẩn hóa hơi của nước ở 0oC: ro = 2500 kJ/kg

Như vậy:

I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kkk (1-21)

MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRÊN ĐỒ THỊ I-D

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.

Ý nghĩa hình học của ε

Đặt (IA - IB)/(dA-dB) = ΔI/Δd =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

ΔI = IB - I= m.AD

Δd= 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

 

 

hay

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 εcó một giá trị nhất định.

- Các đường εcó trị số như nhau thì song song với nhau.

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

Quá trình hòa trộn hai dòng không khí.

Trong kỹ thuật điều hòa không khí người ta thường gặp các quá trình hòa trộn 2 dòng không khí ở các trạng thái khác nhau. Vấn đề đặt ra là phải xác định trạng thái hoà trộn.

Giả sử hòa trộn một lượng không khí ở trạng thái A(IA, dA) có khối lượng phần khô là LA với một lượng không khí ở trạng thái B(IB, dB) có khối lượng phần khô là LB và thu được một lượng không khí ở trạng thái C(IC, dC) có khối lượng phần khô là LC. Ta xác định các thông số của trạng thái hoà trộn C.

Quá trình hoà trộn trên đồ thị I-d

Ta có các phương trình:

- Cân bằng khối lượng

LC = LA + LB (1-26)

- Cân bằng ẩm

dC.LC = dA.LA + dB.LB (1-27)

- Cân bằng nhiệt

IC.LC = IA.LA + IB.LB (1-28)

Thế (1-25) vào (1-26) và (1-27) và chuyển vế ta có:

(I- IC).LA = (I- IB).LB

(d- dC).LA = (d- dB).LB

hay:

 

 

Từ biểu thức này ta rút ra:

 

 

- Phương trình (1-28) là các phương trình biểu thị đường thẳng AC và BC, các đường thẳng này có cùng hệ số góc tia bằng nhau (tức cùng độ nghiêng) và chung điểm C nên ba điểm A, B, C thẳng hàng. Điểm C nằm trên đoạn AB.

- Theo phương trình (1-29) suy ra điểm C nằm trên AB và chia đoạn AB theo tỷ lệ LB/LA cụ thể :

Tin tức Khác

 17-08-2020 - 12:37 PM
Thiết kế và lắp đặt hệ thống xử lý bụi xi măng công nghệ và thiết bị lọc túi mạch xung vải đang là giải pháp ưu việt nhất được nhiều đơn vị sản xuất áp dụng.Hệ thống hút bụi nhà máy đá,gỗ, xi măng. công trình xi măng.
 04-10-2020 - 05:21 PM
Quạt hướng trục là một loại quạt hút công nghiệp được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Tuy nhiên, không ít người vẫn còn khá mơ hồ về loại quạt này. Bài viết hôm nay PHÚC HƯNG VINA sẽ giúp bạn hiểu được khái niệm quạt hướng trục là gì và nó có nguyên lý hoạt động như thế nào? Hãy cùng theo dõi nhé!
 21-02-2021 - 07:28 PM
Máy hút bụi PPCS được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng, xi măng, luyện kim, thiết bị, hóa học và vật liệu chịu lửa. Lọc bụi PPCS đặc biệt phù hợp trong việc thu hồi bụi sinh ra trong quá trình nghiền xi, vận chuyển và đóng bao. Thiết bị lọc bụi này có khả năng thích ứng cao với quá trình sản xuất xi măng.
 25-07-2020 - 03:51 PM
Độ trong sạch của không khí là một trong những tiêu chuẩn quan trọng cần được khống chế trong các không gian điều hoà và thông gió. Tiêu chuẩn này càng quan trong đối với các đối tượng như bệnh viện, phòng chế biến thực phẩm, các phân xưởng sản xuất đồ điện tử, thiết bị quang học .. vv
 25-07-2020 - 03:59 PM
Hệ thống phân phối và vận chuyển không khí bao gồm các bộ phận chính sau: - Hệ thống đường ống gió: Cấp gió, hồi gió, khí tươi, thông gió; - Các thiết bị đường ống gió: Van điều chỉnh, tê, cút, chạc, vv...; - Quạt cấp và hồi gió.
 25-07-2020 - 04:00 PM
Phát triển bền vững không chỉ là mục tiêu của nước ta mà còn là mục tiêu phát triển của nhiều nước trên thế giới. Ngành công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp xi măng nói riêng đang đứng trước nhiều thách thức giữa việc phát triển và bảo vệ môi trường. Vậy nên việc xử lý khí thải, đặc biệt là xử lý bụi xi măng từ các nhà máy sản xuất xi măng  trên toàn quốc là một vấn đề cần thiết và cần phải được lưu tâm đến song song với sự phát triển để phục vụ cho ngành xây dựng góp phần giúp đất nước ta ngày càng giàu đẹp hơn.
 24-07-2020 - 02:45 PM
Hiểu một cách đơn giản, quat huong truc là dòng báo giá quạt công nghiệp công suất lớn, có khả năng vận chuyển thông gió, tải nhiệt, góp phần làm mát không khí cũng như hút hơi ẩm hiệu quả. Dựa vào đặc điểm của quạt là hút không khí vào và sau đó thải ra song song với trục của cánh quạt. Và dòng khí này được gọi là gió. Hiện trên thị trường có 2 dòng quạt thông gió hướng trục là quạt hút hướng trục trực tiếp và quạt thông gió hướng trục gián tiếp.
 20-07-2020 - 07:43 PM
Vừa qua, Ban Biên tập ximang.vn nhận được email của một số độc giả từ các nhà máy xi măng trong cả nước hỏi về Quy định vận hành của các thiết bị thuộc dây chuyền sản xuất xi măng và các lưu ý sử dụng để tăng cao tuổi thọ thiết bị, cũng như tiết kiệm nguyên nhiên vật liệu. Sau một thời gian thu thập tài liệu và tham khảo kinh nghiệm vận hành của các chuyên gia, Ban biên tập ximang.vn sẽ cung cấp một cách sơ lược một số Quy trình vận hành (QTVH) của một số thiết bị chính thuộc dây chuyên sản xuất xi măng và kinh nghiệm quản lý thiết bị cũng như xử lý các sự cố để độc giả tham khảo
 04-10-2020 - 08:12 AM
Gầu tải hay còn gọi là bù đài tên thường dùng trong các nhà máy xay xát- lau bóng lúa gạo Như chúng ta đã biết ngoài băng tải – vít tải thì gầu tải là thiết  bị máy móc vận tải đứng hàng thứ 2 sau băng tải với cấu tạo đơn giản giá thành rẻ. Gầu tải đã có từ rất lâu đời xuất hiện đầu tiên trong các nhà máy xay xát lúa gạo với cấu tạo đơn giản vật liệu bằng gỗ rẻ tiền & kém bền Ngày nay gầu tải đã được cải tiến rất nhiều mẫu mã đẹp, model đa dạng,vật liệu gia công bằng thép hay inox có độ bền cao.
 17-07-2020 - 06:53 PM
Kho là một hệ thống được sắp xếp với không gian hình khối rất cơ bản. Với các giải pháp hệ thống băng tải tự động đưa vào nhà kho sẽ giúp các nhà quản lý dễ dàng kiểm soát, tối ưu hóa quy trình làm việc và tăng tốc độ hậu cần. Tự động hóa kho được cho là cách tốt nhất để giảm chi phí phân phối và hậu cần kho dài hạn. Không chỉ các hệ thống băng tải tự động làm giảm chi phí lao động thủ công, trong nhiều trường hợp, chúng còn tiết kiệm rất nhiều diện tích sàn, do đó làm tăng tổng công suất kho.
Copyright 2017 CÔNG TY TNHH TM SX PHÚC HƯNG VINA. Design by NiNa Co.,Ltd
Zalo
favebook