Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu nâng cao hiệu quả tách ẩm bằng phương pháp làm lạnh ứng dụng trong kỹ thuật sấy
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TR N V N HI U
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ TÁCH
ẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH
ỨNG DỤNG TRONG KỸ THUẬT SẤY
Chuyên ngành: Công nghệ nhiệt
Mã số : 60.52.80
TÓM TẮT LUẬN V N THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng – Năm 2014
Công trình được hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. TR N V N VANG
Phản biện 1: PGS. TS. HOÀNG NGỌC ĐỒNG
Phản biện 2: PGS.TS. NGUYỄN BỐN
Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt
nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 20 tháng
12 năm 2014.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Sấy là quá trình làm khô vật liệu với chi phí năng lượng hợp lý.
Đã có nhiều phương pháp sấy được áp dụng như: Phương pháp
sấy đối lưu, bức xạ, tiếp xúc, sấy bằng dòng điện cao tần và sấy chân
không, chân không thăng hoa… Nhưng trong đó phương pháp sấy
đối lưu đóng vai trò chủ đạo khi sấy ở nhiệt độ cao thì gọi là sấy
nóng và ngược lại.
Với mong muốn sản phẩm sau khi sấy đáp ứng được yêu về
giá trị dinh dưỡng, màu sắc, mùi vị tư nhiên. Do đó người ta đã áp
dụng phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ môi trường
được quan tâm.
Tuy nhiên qua quá trình nghiên cứu và khảo sát thực tiễn, tôi
nhận thấy rằng các thiết bị sấy đối lưu có sử dụng thiết bị tách ẩm
bằng phương pháp làm lạnh không khí, hiệu quả tách ẩm chưa cao
là do ảnh hưởng bởi:
- Nhiệt độ bề mặt dàn lạnh; bước cánh; vận tốc gió và quy
trình vận hành
Từ các ảnh hưởng trên cần phải được nghiên cứu. Vì vậy
chúng tôi tiến hành “ Nghiên cứu nâng cao hiệu quả tách ẩm bằng
phương pháp làm lạnh ứng dụng trong kỹ thuật sấy”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu quá trình trao đổi nhiệt - ẩm giữa không khí ẩm và
bề mặt dàn lạnh, cụ thể nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ bay hơi
của môi chất lạnh, tốc độ không khí ẩm đi qua dàn lạnh và bố trí cánh
đến hiệu quả tách ẩm.
2
2.2. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài này sẽ là một giải pháp cho các sản phẩm cần sấy sau
thu hoạch, đặc biệt phù hợp với những sản phẩm cần sấy khô ở
0
2040%
nhiệt độ và độ ẩm thấp ( tk = 20 – 30 C,
phí năng lượng hợp lý.
) với chi
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là thiết bị tách ẩm bằng phương pháp
làm lạnh.
Phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thực nghiệm.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tách ẩm bằng phương pháp
làm lạnh không khí ứng dụng trong kỹ thuật sấy.
- Tiến hành bằng thực nghiệm trên thiết bị như sau:
+ Máy lạnh có công suất làm lạnh 12000BTU/h
5. Bố cục đề tài
Luận văn có phần mở đầu, tài liệu tham khảo, phụ lục và gồm
5 chương sau đây:
Chương 1: Giới thiệu các phương pháp sấy;
Chương 2: Tổng quan về tách ẩm trong không khí bằng
phương pháp làm lạnh;
Chương 3: Cơ sở lý thuyết của quá trình ngưng tụ ẩm trong
không khí;
Chương 4: Xây dựng mô hình thực nghiệm;
Chương 5: Nghiên cứu thực nghiệm và bàn luận.
6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
3
Các tài liệu dùng để nghiên cứu ở đây là các tài liệu của các tác
giả trong nước và ngoài nước nói về kỹ thuật sấy và tách ẩm không
khí bằng phương pháp làm lạnh.
CHƢƠNG I
GIỚI THI U C C PHƢƠNG PH P SẤ
1.1. KHÁI NI M
1.2. NHỮNG BIẾN ĐỔI CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
1.2.1. Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển trong vật keo
Liên kết ẩm trong vật keo là lực hấp thụ và lực khuếch tán
thẩm thấu. Do đó, mật độ dòng ẩm lỏng j2k tỷ lệ thuận với gradient áp
p
suất thẩm thấu
.
tt
( ) (1.1)
Vật keo là vật có cấu trúc mao mạch phân tử ở quá trình không
đẳng nhiệt dịch chuyển ẩm lỏng dạng màng có dạng: Gradient
(1.2)
Dòng ẩm lỏng dịch chuyển sẽ bằng:
(
)
(1.3)
Trong quá trình đoạn nhiệt p1 là hàm của độ chứa ẩm và nhiệt
độ nên dòng j1 sẽ bằng:
(1.4)
Dòng dịch chuyển ẩm tổng (lỏng và hơi) xác định theo M và
t trong vật keo sẽ bằng:
(1.5)
Trong đó:
(1.6)
(1.7)
4
1.2.2. Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển ẩm trong
vật xốp mao dẫn
Trong vật xốp cấu trúc đa mao mạch, dòng ẩm lỏng tỷ lệ thuận
với gradient thế mao dẫn.
(1.8)
trong trường hợp đẳng nhiệt tỷ lệ thuận với độ
Thế mao dẫn
chứa ẩm M. Trong điều kiện không đẳng nhiệt, dòng ẩm lỏng khuếch tán
mao dẫn j2md được xác định:
(1.9)
a2t md
a2md và
là hệ số khuếch tán lỏng mao dẫn và hệ số
khuếch tán nhiệt của lỏng mao dẫn.
Thế mao dẫn φ với phân tố mao mạch bằng:
( )
(1.10)
Vậy nên, dòng dịch chuyển ẩm có thể thể hiện bằng quan hệ
(1.11)
Vậy dòng ẩm tổng dịch chuyển trong xốp mao dẫn là:
(1.12)
aMt md
aMmd
Trong đó:
và
là hệ số khuếch tán ẩm và hệ số
khuếch tán nhiệt của ẩm mao dẫn, với:
(1.13)
(1.14)
Ngoài ra, còn có dịch chuyển ẩm lỏng và hơi do lực thấm mao
dẫn (được nghiên cứu trong lý thuyết thấm). Giả thiết dòng thấm
lỏng và hơi độc lập nhau, có thể viết:
( )
(1.15)
5
1.2.3. Các dòng dịch chuyển ẩm trong vật keo xốp mao dẫn
Dịch chuyển ẩm qua vật keo xốp mao dẫn được xác định bằng
công thức:
( ) (1.16)
aMt
a
Trong đó: M và
là hệ số khuếch tán và hệ số khuếch tán
a /at
nhiệt của ẩm, là hệ số khuếch tán nhiệt tương đối
.
M
M
(1.17)
1.2.4. Dịch chuyển ẩm đối lƣu trong vật liệu sấy
Dòng dịch chuyển ẩm do khuếch tán trong vật xốp được thay
thế bởi dòng dịch chuyển ẩm đối lưu.
Mật độ dòng hơi dịch chuyển bởi dòng này là:
1.18)
Với /
là nồng độ tương đối của hơi nước, kp là hệ
10
1
số dòng nồng độ phân tử:
(1.19)
Với d là dung ẩm của không khí.
Dòng ẩm tồn tại gradient áp suất tổng bằng:
(1.20)
Biểu thức (1.20) chưa kể đến dịch chuyển lỏng dưới tác dụng
của lực trong trường và gradient áp suất thủy tĩnh (dòng lỏng qua môi
trường xốp).
1.3. NHỮNG BIẾN ĐỔI CƠ BẢN QUẢ QUÁ TRÌNH SẤY
Quá trình thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được
6
chia làm 2 quá trình.
1.3.1. Quá trình khuếch tán ngoại
Lượng nước bay hơi [4]:
(
)
(1.21)
(1.22)
Hoặc ( )
Trong đó :
Ps: Áp suất riêng phần hơi nước trên bề mặt
Ph: Áp suất riêng phần không khí
K: Hệ số bay hơi
F: Diện tích bề mặt bay hơi
: Gradient độ ẩm
1.3.2. Quá trình khuếch tán nội
Là quá trình dịch chuyển ẩm từ lớp bên trong ra lớp bề mặt của
vật ẩm. Động lực của quá trình này là do chênh lệch nồng độ ẩm giữa
các lớp bên trong và các lớp bề mặt, ngoài ra quá trình khuếch tán nội
còn xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bên trong và các lớp
bề mặt [4].
( )
(1.23)
Trong đó : D: Hệ số khuếch tán nội
F: Diện tích khuếch tán
: Gradient độ ẩm.
Hệ số khuếch tán nội (D) phụ thuộc chủ yếu và thành phần,
tính chất nguyên liệu, gián tiếp phụ thuộc vào yếu tố môi trường.
1.3.3. Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán ngoại và quá
trình khuếch tán nội
Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có mối quan hệ chặt chẽ
với nhau, quá trình khuếch tán ngoại là quá trình khởi đầu và quyết
định đến giai đoạn đầu của quá trình sấy và quá trình khuếch tán nội
là động lực của quá trình khuếch tán ngoại.[4].
7
1.4. C C GIAI ĐOẠN TRONG QUÁ TRÌNH SẤY
Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy
cũng xảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoạn có thể đan xen khó
phân biệt hơn[11].
1.4.1. Giai đoạn nung nóng vật liệu
1.4.2. Giai đoạn sấy đẳng tốc
1.4.3. Giai đoạn sấy giảm tốc
1.5. PHÂN LOẠI PHƢƠNG PH P SẤY
1.5.1. Phƣơng pháp sấy nóng
a. Hệ thống sấy đối lưu
b. Hệ thống sấy tiếp xúc
c. Hệ thống sấy bức xạ
d. Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng
lượng điện từ trường
1.5.2. Phƣơng pháp sấy lạnh
Trong phương pháp sấy lạnh người ta tạo độ chênh lệch giữa
áp suất bão hòa của hơi nước trên bề mặt VLS và áp suất riêng phần
của hơi nước trong TNS bằng cách làm giảm phân áp suất hơi nước
trong TNS.
a. Hệ thống lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 00C
Hệ thống sấy thăng hoa
Hệ thống sấy chân không
b.Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ lớn hơn 00C
c. Phương pháp sấy kín bằng bơm nhiệt
1.6 SO S NH PHƢƠNG PH P SẤY NÓNG VÀ SẤY LẠNH
1.6.1 Phƣơng pháp sấy nóng
1.6.2. Phƣơng pháp sấy lạnh
8
1.6.3 So sánh phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy nóng
Bảng 1.1: Đánh giá so sánh chất lượng sản phẩm sấy bằng bơm nhiệt
sấy lạnh với phương pháp sấy nóng truyền thống và sấy hồng ngoại
Phương Pháp sấy
Sấy lạnh sử dụng
máy hút ẩm kết
hợp máy lạnh
Thứ
tự
Sấy thăng hoa và
chân không
Sấy nóng
Chỉ tiêu so sánh
Chất lượng sản phẩm (màu sắc, Kém hơn rất
1
2
3
4
5
Tốt hơn
Bằng nhau
mùi vị, vitamin)
nhiều
Giá thành sản phẩm
Thấp hơn
Đắt hơn nhiều
Ngắn hơn
Đắt hơn
Lớn hơn hoặc
bằng
Thời gian sấy
Ngắn hơn
Thường thấp
hơn
Chi phí đầu tư ban đầu
Cao hơn nhiều Cao hơn
Thường rẻ
hơn
Chi phí vận hành, bảo dưỡng
Khả năng điều chỉnh nhiệt độ
Đắt hơn nhiều
Khó hơn
Đắt hơn
6
7
tác nhân sấy theo yêu cầu công Khó hơn
nghệ
Khó hơn
Bằng nhau
Thường kém
hơn
Vệ sinh an toàn thực phẩm
Tốt hơn
Thường kém
hơn
Rộng hơn
8
9
Bảo vệ môi trường
Phạm vi ứng dụng
Như nhau
Hẹp hơn
Kém hơn
Hẹp hơn
Bảng 1.2: So sánh sấy lạnh với các hệ thống sấy khác về hiệu quả chi
phí năng lượng
Sấy bằng
không khí
nóng
Sấy lạnh
(bằng bơm
nhiệt)
Sấy chân
không
Các thông số
SMER (kgnước/kwh) 0,12 - 1,28
0,72 - 1,20
< hoặc = 70
1,0 – 4,0
95
Hiệu suất sấy(%)
Khoảng nhiệt độ làm
việc(0C)
35-40
40-90
30-60
10-60
10-65
Khoảng độ ẩm làm
việc (%)
Biến thiên
Thấp
Chi phí đầu tư
Chi phí vận hành
Thấp
Cao
Cao
Rất cao
Trung bình
Thấp
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
9
CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ T CH ẨM TRONG KH NG KH
B NG PHƢƠNG PH P L M LẠNH
2.1. NGƢNG TỤ ẨM
2.1.1. Tổng quan về ngƣng tụ ẩm
Quá trình ngưng tụ ẩm trong không khí là một quá trình rất
phức tạp, đặc biệt là quá trình trao đổi nhiệt trong khi ngưng, vì khi
đó có sự biến đổi pha từ pha hơi sang pha lỏng gọi là tỏa nhiệt khi
ngưng tụ hơi ẩm.
2.1.2. Đặc điểm của quá trình ngƣng tụ hơi ẩm
- Nhiệt độ bề mặt thiết bị(vật rắn) phải có nhiệt độ thấp hơi bão
hòa của không khí ẩm tiếp xúc với nhau[3];
- Trên bề mặt phải có các tâm ngưng như độ nhám đủ lớn, bụi
bọt khí tránh bề mặt quá nhẵn[3]
- Tùy theo trạng thái bề mặt và tính dính ướt của chất lỏng, quá
trình ngưng hơi trên bề mặt vật rắn gồm: ngưng màng và ngưng giọt;
- Ngưng màng là các giọt chất lỏng ngưng liên kết với nhau
thành màng trên bề mặt vật rắn, ngưng màng xảy ra khi chất lỏng
π
dính ướt hoàn toàn bề mặt vật rắn, góc dính ướt nhỏ
hơn /2 [3];
- Ngưng giọt là khi các giọt chất lỏng ngưng tồn tại riêng rẽ
trên bề mặt vật rắn.
2. 2. KHÔNG KHÍ ẨM
2.2.1.
Khái niệm
Không khí ẩm (khí quyển) là một hỗn hợp gồm không khí khô
và hơi nước.
Không khí khô là hỗn hợp các khí có thành phần thể tích: Nitơ
khoảng 78%; Oxy: 21%; CO2, H2O và các khí trơ khác chiếm khoảng
10
1%.
2.2.2. Phân loại không khí ẩm
Không khí ẩm bào hòa
Không khí ẩm bào hòa là không khí ẩm mà trong đó lượng hơi
nước đạt tới giá trị lớn nhất G = Gmax
Không khí ẩm chƣa bão hòa
Không khí ẩm chưa bão hòa là không khí ẩm mà trong đó
lượng hơi nước chưa đạt tới giá trị lớn nhất G < Gmax
Không khí ẩm quá bão hòa
Không khí ẩm quá bão hòa là không khí ẩm mà trong đó ngoài
lượng hơi nước lớn nhất Ghmax
2.2.3. Các thông số vật l của không khí ẩm
a. Áp suất không khí
Áp suất của không khí ẩm bằng tổng phân áp suất của không
khí khô pK và phân áp suất của hơi nước Ph.
P = Pk +Ph
(2.1)
b. Nhiệt độ
Nhiệt độ của không khí ẩm bằng nhiệt độ của không khí khô
Tk và bằng nhiệt độ của hơi nước Th.
Tkka = Tkkk = Th
c. Độ ẩm
Độ ẩm tuyệt đối
Độ ẩm tuyệt đối là khối lượng hơi nước chứa trong 1m3 không
khí ẩm.
(2.2)
Gh
V
,kg/m3
(2.3)
h
Độ ẩm tƣơng đối
11
Độ ẩm tương đối φ là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối của không khí
h
chưa bão hòa
và độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bão hòa
hmax ở cùng nhiệt độ.
h
(2.4)
hmax
Từ phương trình trạng thái của không khí ẩm chưa bão hòa:
phV=GhRhT và bão hòa: phmax V = GhmaxRhT, suy ra:
Gh
V
ph
h
(a)
(b)
RhT
Ghmax phmax
và
hmax
V
RhT
Chia (a) cho (b) ta được:
h
ph
max pmax
Độ chứa hơi
Độ chứa hơi d là lượng hơi chứa trong không khí ẩm ứng với 1
kg không khí khô.
d = Gh/Gk; (kgh/kgK)
Hoặc:
phRk 8314.18.ph
ph
d
0,622
; kgh / kgK (2.5)
pk Rh 29.8314.pk
p ph
Entanpi của không khí ẩm
I = ik + d.ih (kj/kgK)
(2.6)
Trong đó:
ik: entanpi của 1kg không khí khô, ik =Cpkt, mà Cpk= 1Kj/kgK.
Vậy ik=t
12
ih: entanpi của hơi nước, nếu không khí ẩm chưa bão hòa thì
hơi nước là hơi quá nhiệt có
ih = 2500 + Cpht =2500 + 1,9t;
(2.7)
Cuối cùng ta có: I = t + d(2500+1,93t) ; (kJ/kgK) (2.8)
2.3. ĐỒ THỊ TRẠNG THÁI CỦA KHÔNG KHÍ ẨM I-d
Mỗi đồ thị I-d được xây dựng với một giá trị áp suất nhất định
và được ghi rõ trên đồ thị. Có 1 họ các đồ thị I-d.
Đường = 100% chia đồ thị ra làm 2 vùng:
Vùng I: không khí ẩm chưa bảo hòa.
Vùng II: không khí ẩm quá bảo hòa.(vùng sương mù)
Hình 2.1: Đồ thị i- d của không khí ẩm
2.4. MỘT SỐ QU TRÌNH CƠ BẢN TRÊN ĐỒ THỊ I - D
2.4.1. Quá trình thay đổi trạng thái của không khí
a. Quá trình làm nóng (d = const)
Hình 2.2: Biểu diễn quá trình làm nóng không khí trên đồ thị i-d
13
Quá trình làm nóng không tăng ẩm (d=const): là quá trình gia
nhiệt cho không khí ẩm, xảy ra nhờ thiết bị trao đổi nhiệt còn gọi là
Calorifer trong hệ thống sấy.
b. Một số quá trình làm lạnh không khí ẩm
Quá trình làm lạnh đẳng ẩm
Quá trình này xảy ra khi không khí ẩm ở một trạng thái nào đó
bị mất nhiệt do trao đổi nhiệt với môi trường. Do đó, lượng chứa ẩm
không đổi.
Hình 2.3: Biểu diễn quá trình làm lạnh không khí đẳng ẩm dung
Quá trình làm lạnh khử ẩm
Hình 2.4: Biểu diễn quá trình làm lạnh không khí khử ẩm trên
đồ thị i-d
14
Không khí ẩm sau khi được làm lạnh và tách ẩm từ trạng thái
ban đầu có nhiệt độ và độ ẩm 1(t1, 1 ) sau khi làm lạnh đến trạng thái
2(t2, 2 ), có d2 < d1 và 1 < 2 = 95%. Lượng nước ngưng trên bề mặt
dàn lạnh được tính bằng công thức:
W = G(d1 – d2) = L(d1 – d2) kg/s
(2.9)
Quá trình làm lạnh khử ẩm có dung ẩm d(g/kgk) giảm từ d1 đến
d2 và giảm áp suất riêng phần của hơi nước trong tác nhân sấy. Do đó
phương pháp này ứng dụng rất hiệu quả trong lĩnh vực sấy lạnh.
2.5. TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH TÁCH ẨM
3-4: Quá trình làm lạnh tác nhân sấy đến nhiệt độ đọng sương
4-1: Quá trình tách ẩm.
1-2: Quá trình gia nhiệt tác nhân sấy đến nhiệt độ sấy
2-3: Quá trình sấy..
Hình 2.6: Biểu diễn quá trình tách ẩm và gia nhiệt kk trên đồ thị i- d
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
15
CHƢƠNG 3
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QU TRÌNH NGƢNG TỤ ẨM
TRONG KH NG KH ẨM
3.1. GIỚI THI U VỀ C C PHƢƠNG PH P L M LẠNH
NH N TẠO
3.1.1. Phƣơng pháp hòa trộn lạnh
Đây là một phương pháp làm lạnh hòa trộn giữa nước đá, đá
khô hoặc NH4CL ..vv! cùng với muối NaCl hoặc CaCl2, NaNO3 ..vv!
với phương pháp này nhiệt độ của dung dịch nước muối có nhiệt độ
âm sâu hơn theo từng tỷ lệ nhất định
3.1.2. Phƣơng pháp dãn n khí c sinh ngoại công
Các máy lạnh làm việc theo nguyên lý dãn nở khí có sinh
ngoại công gọi là máy lạnh nén khí có máy dãn nở.[6]
3.1.3. Phƣơng pháp tiết lƣu không sinh ngoại công hiệu
ứng Joule – Thomsn
Có thể dãn nở khí sinh ngoại công bằng cách tiết lưu khí qua
các cơ cấu tiết lưu từ áp suất cao p1 xuống áp suất thấp hơn p2, không
có trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.
3.1.4. Dãn n khí trong ống oáy
Khi cho một dòng không khí có áp suất 6 bar ở 200C thổi tiếp
12mm
tuyến với thành của trong ống, vuông góc với trục ống
thì ở
nhiệt độ thành ống tăng lên trong khi nhiệt độ tâm ống giảm xuống.
3.1.5. Hiệu ứng nhiệt điện hiệu ứng Peltier
Máy lạnh nhiệt điện được sử dụng khá rộng rãi nhưng năng
suất lạnh khá nhỏ (từ 30 đến 100W).
3.1.6. Phƣơng pháp khử t đoạn nhiệt
Đây là phương pháp sử dụng trong kỹ thuật cryô để hạ nhiệt độ
16
của các mẫu thí nghiệm từ nhiệt độ sôi của hêli (3+4K) xuống gần
nhiệt độ không tuyệt đối khoảng 10 -3K.
3.1.7. Tan chảy hoặc thăng hoa vật r n
Tan chảy và thăng hoa vật rắn là phương pháp chuyển pha của
các chất tải lạnh như nước đá và đá khô.
3.1.8. Bay hơi chất l ng
Quá trình bay hơi chất lỏng bao giờ cũng gắn liền với quá trình
thu nhiệt. Nhiệt lượng cần bay hơi một kg chất lỏng ta gọi là ẩn nhiệt
bay.
3.2. PHƢƠNG PH P T CH ẨM KH NG KH B NG M
LẠNH N N HƠI
3.2.1. Khái niệm về máy lạnh
- Máy lạnh là một thiết bị truyền nhiệt. Nó truyền nhiệt từ nơi
có nhiệt độ thấp (nguồn nhiệt) đến nơi có nhiệt độ cao (nơi thoát
nhiệt), ngược lại với sự truyền nhiệt của tự nhiên.
3.2.2. Tách ẩm không khí b ng làm lạnh trực tiếp không
khí b ng môi chất lạnh
Không khí ẩm khi qua dàn lạnh sẽ nhả nhiệt cho dàn và không
khí được làm lạnh đến nhiệt độ điểm sương sẽ ngưng tụ lại trên bề
mặt dàn lạnh.
3. .3. á h h ng h ng phương pháp à ạnh gián tiếp
Đây là phương pháp làm lạnh không khí bằng chất tải lạnh,
chất tải lạnh ở đây thường dùng là nước, các dung môi hữu cơ, dung
dịch nước đường, nước muối.
3.3. PHƢƠNG PH P T CH ẨM B NG M LẠNH HẤP THỤ
Chất tải lạnh sau khi được làm lạnh sẽ trao đổi nhiệt với không
khí ẩm trong không gian cần được làm mát, không khí ẩm sau khi
17
nhả nhiệt cho nước lạnh và nhả ẩm trên bề mặt dàn lạnh sau đó ẩm
được đưa ra ngoài nhờ hệ thống ống dẫn.
3.4. PHƢƠNG PH P T CH ẨM B NG MÁY HÚT ẨM
Máy hút ẩm thực chất là một máy lạnh nhưng được sắp xếp
hướng ngược lại.
3.5. PHƢƠNG PH P T CH ẨM B NG KHÍ NÉN
Quá trình làm lạnh sẽ được thực hiện bằng cách cho dòng khí
nén chuyển động đảo chiều trong những ống dẫn. Nhiệt độ điểm
sương tại đây nằm trong khoảng 20C đến 7 0C.
CHƢƠNG 4
XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHI M
4.1. THIẾT BỊ CH NH ĐƢỢC DÙNG THÍ NGHI M
Máy lạnh MSR – 12CR công suất lạnh là 12000BTU/h nguồn
điện áp 220 – 240V, trọng lượng dàn nóng 25kg, trọng lượng dàn
lạnh 8,5kg, điều khiển hoàn toàn tự động.
4.1.1. Sơ đồ nguyên lý bố trí thiết bị tách ẩm
12
28
13
30
4
5
6
7
8
29
15
1
2
3
11
14
10
9
18
16
17
19
25
26
24
23
20
21
22
27
Hình 4.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tách ẩm
1- biến trở điều nhiệt; 2 – khay chứa nước(vật ẩm); 3 – điện trở gia nhiệt; 4
– cảm biến nhiệt độ không khí; 5 – lọc bụi; 6 – dàn lạnh; 7 – tấm chắn
18
nước; 8 – điện trở gia nhiệt không khí; 9 - ống dẫn nước ngưng; 10 – biến
trở điều chỉnh điện trở nhiệt; 11 – cảm biến nhiệt độ không khí; 12 - ống
dẫn không khí có bọc bảo ôn; 13 – tạo ẩm bổ sung và cảm biến ẩm; 14 –
điều chỉnh vận tốc quạt; 15 – động cơ quạt; 16 – tủ điện điều khiển; 17 –
thiết bị đo áp suất; 18- đo dòng điện, điện áp; 19 – dàn nóng hệ thống lạnh;
20,24 – van chặn; 21 – phin lọc; 22 – mắt gas; 23 – van điện từ; 25 – van
tiết lưu; 26 – khung sắt; 27 – bánh xe; 28- chiều chuyển động không khí; 29
– xốp cách nhiệt; 30 – buồng sấy.
4.1.2. Nguyên lý làm việc của thiết bị tách ẩm ứng dụng
trong kỹ thuật sấy
i
i1
i3
1
1
3
2
3
t3
100%
i2
ts1
t2
2
ts2
d
d1
d2 = d3
Hình 4.3: uá trình tách ẩm và gia nhiệt
1. rạng thái không khí trước dàn lạnh; 2. rạng thái không khí sau
dàn ay hơi; 3. rạng thái không khí sau khi được gia nhiệt
Quá trình 1 -2: Quá trình làm lạnh không khí và tách ẩm.
Quá trình 2 -3: Gia nhiệt và đẳng dung.
Quá trình 3 -1: Không khí thổi vào phòng và nhận nhiệt từ
vật liệu.
4.2. H THỐNG THIẾT BỊ ĐO LƢỜNG NGHIÊN CỨU THỰC
NGHI M.
4.2.1. Yêu cầu thiết bị đo.
- Thiết bị đo đảm bảo độ chính xác cao
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
19440
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu nâng cao hiệu quả tách ẩm bằng phương pháp làm lạnh ứng dụng trong kỹ thuật sấy", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_nghien_cuu_nang_cao_hieu_qua_tach_am_bang_p.pdf
