intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

ẢNH HƯỞNG CÁCH BỐ TRÍ DÀN LẠNH ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH ẨM KHÔNG KHÍ TRONG HỆ THỐNG SẤY LẠNH

Chia sẻ: Phạm Đức Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

285
lượt xem
77
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo trình bày các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về ảnh hưởng cách bố trí dàn lạnh đến khả năng làm lạnh, tách ẩm không khí trong dàn lạnh của Bơm nhiệt. Từ các kết quả đạt được, đề nghị thêm một số phương pháp làm tăng khả năng làm lạnh, tách ẩm của dàn lạnh nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của của Bơm nhiệt. Bên cạnh đó, báo cáo còn trình bày kết quả thực nghiệm các chế độ làm việc khác nhau từ mô hình thiết bị Bơm nhiệt đã xây dựng....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: ẢNH HƯỞNG CÁCH BỐ TRÍ DÀN LẠNH ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH ẨM KHÔNG KHÍ TRONG HỆ THỐNG SẤY LẠNH

  1. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CÁCH BỐ TRÍ DÀN LẠNH ĐẾN KHẢ NĂNG TÁCH ẨM KHÔNG KHÍ TRONG HỆ THỐNG SẤY LẠNH RESEARCHING INFLUENCE OF THE COOLER ARRANGEMENT ON THE REFRIGERATING AND AIR DEHUMIDIFYING ABILITY IN COOL DRY SYSTYEM SVTH: Văn Nguyễn Tiến Sỹ, Trần Ngọc Đại Phú Lớp 05N1, Khoa Công nghệ Nhiệt - Điện lạnh, Trường Đại học Bách khoa. GVHD: PGS.TS. Hoàng Ngọc Đồng Khoa Công nghệ Nhiệt - Điện lạnh, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Báo cáo trình bày các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về ảnh hưởng cách bố trí dàn lạnh đến khả năng làm lạnh, tách ẩm không khí trong dàn lạnh của Bơm nhiệt. Từ các kết quả đạt được, đề nghị thêm một số phương pháp làm tăng khả năng làm lạnh, tách ẩm của dàn lạnh nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của của Bơm nhiệt. Bên cạnh đó, báo cáo còn trình bày kết quả thực nghiệm các chế độ làm việc khác nhau từ mô hình thiết bị Bơm nhiệt đã xây dựng. ABSTACT The article presents theoretical and experimental research on how the cooler arrangement has influence on the ability of Refrigerating and A ir Dehumidifying in the evaporator of Heat pump. From the results achieved, the article suggests some methods of increasing Refrigeration and Dehumidification capacity of the evaporator in order to improve Heat pump effectiveness. At the same time, the article presents the experimental results of different working regulations from the built model of Heat pump. 1. Đặt vấn đề: Ngày nay với yêu cầu về chất lượng các sản phẩm sấy ngày càng cao, nhất là ngoài yêu cầu về độ khô, một số sản phẩm còn đòi hỏi phải đảm bảo được màu sắc, hương vị chất dinh dưỡng và bảo toàn trạng thái của sản phẩm. Các phương pháp sấy ở nhiệ t độ cao có thể phá hủy các chất hoạt tính sinh học như hóc môn, màu, mùi vị, men, vitamin, protein,...và làm thay đổi chất lượng sản phẩm. Vì vậy, để đáp ứng được yêu cầu về màu sắc, mùi vị tư nhiên sau quá trình sấy. Do đó, người ta đã áp dụng phương pháp sấy ở nhiệt độ thấp, trong đó phương pháp sấy sử dụng bơm nhiệt tỏ ra có hiệu quả hơn cả. Phương pháp này có các ưu điểm sau: Phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam, hiệu suất sử dụng năng lượng cao do sử dụng cả lượng nhiệt ở nguồn nóng và nguồn lạnh, thích hợp để sấy khô các vật phẩm không chịu được nhiệt độ cao, chất lượng, màu sắc và mùi vị của sản phẩm sấy được giữ tốt hơn. Trong hệ thống sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt thì khả năng tách ẩm ra khỏi không khí là rất quan trọng, nó mang tính quyết định đến hiệu quả sấy trong buồng sấy. Chính vì thế cần phải nghiên cứu ảnh hưởng cách bố trí dàn lạnh đến khả năng tách ẩm không khí trong hệ thống sấy lạnh. Từ đó tìm ra cách bố trí dàn lạnh thích hợp nhất để tận dụng hết khả năng tách ẩm của dàn lạnh trong hệ thống bơm nhiệt. 147
  2. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 2. Những nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm 2.1. Nghiên cứu lý thuyết về khả năng làm lạnh tách ẩm trong dàn lạnh Bơm nhiệt Trong kỹ thuật sấy lạnh, yếu tố có tính quyết định đến thế sấy chính là quá trình làm lạnh, tách ẩm không khí trong dàn lạnh. Lượng ẩm tách ra càng lớn thì thế sấy càng tăng thời gian sấy càng giảm. 2.1.1. Tăng chiều dài đường đi của không khí qua dàn lạnh Không khí chuyển động bypass nhiều lần qua dàn lạnh (hình 2.1) Sử dụng dàn lạnh có chiều sâu lớn. 2.1.2. Khi sử dụng dàn lạnh mắc song song và nối tiếp (hình 2.2 và hình 2.3) t,°C t2 t 2'B t'' Khoâng khí 2 t'' Khoâng khí Khoâng khí Khoâng khí 2B t1 vaøo vaøo ra ra f/3 f t1 t2 t1 t2' Khoâng khí ra Moâi chaát vaøo BH1 BH2 BH1 BH2 Moâi chaát ra Khoâng khí vaøo Hình 1: Không khí chuyển Hình 3: Dàn lạnh mắc nối tiếp Hình 2: Dàn lạnh mắc song song động bypass qua dàn lạnh 2.2. Nghiên cứu thực nghiệm 2.2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của mô hình thực nghiệm Bơm nhiệt NT2 NT2 V2 V3 V2 V3 Khoâng khí khoâ, laïnh Khoâng khí khoâ, laïnh NT1 NT1 V1 V4 V1 V4 MN MN Buoàng Buoàng saáy saáy V5 V7 TL TL BH1 BH1 V7 TL V8 T6 BH2 BH2 Khoâng khí aåm Khoâng khí aåm Nöôùc ngöng Nöôùc ngöng Hình 4: Hai dàn lạnh mắc song song. Hình 5: Hai dàn lạnh mắc nối tiếp Chú thích: MN – Máy nén; NT1 – Dàn ngưng chính; NT2 – Dàn ngưng phụ BH1 – Dàn bay hơi 1; BH2 – Dàn bay hơi 2; V5, V6 – Van tiết lưu V1, V2, V3, V4, V7, V8 – Van điều chình 148
  3. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 I, kJ/kgkk 10 2 11 t2 9 3' 3 12 t3 1 t1 d, g/kgkk d1= d2 d3 2 1 3 7 8 5 4 6 Hình 6: Quá trình sấy kín trên đồ thị I- d Hình 7: Sơ đồ cấu tạo mô hình thực nghiệm Bơm nhiệt 1- 2: Quá trình gia nhiệt đẳng dung ẩm 2- 3: Quá trình sấy thực tế trong buồng 1 – Máy nén;2 – Van tiết lưu; 3 – Van điều chỉnh, 4 – Quạt hướng sấy trục; 5 – Dàn bay hơi 1, 6 – Dàn bay hơi 2; 7 – Quạt lồng sóc, 8 3- 1: Quá trình làm lạnh khử ẩm trong – Dàn ngưng phụ; 9 – Đường ống gió; 10 – Hầm sấy;11 – Khay dàn lạnh sấy; 12 – Dàn ngưng chính Nguyên lý làm việc: Không khí sau khi trao đổi nhiệt ẩm với vật sấy trong buồng sấy và giảm xuống nhiệt độ t3 sẽ được hồi lưu về lại hai dàn lạnh.Tại đây không khí được làm lạnh, và tách ẩm đến nhiệt độ t1 rồi đươc quạt hút và thổi qua dàn ngưng phụ để nâng lên nhiệt độ t2. Tiếp tục đi vào buồng sấy trao đổi nhiệt ẩm,chu trình cứ thế tiếp tục. Các thông số của mô hình: Môi chất: R22; Công suất máy nén 50 W; Dàn lạnh: hai dàn, diện tích: 0,4 m2/dàn; Dàn nóng: hai dàn, diện tích: 0,08 m2/dàn; Quạt: hai cái, công suất: 100 W; Kích thước buồng sấy: 400x200x250mm; Kích thước đường ống gió: 114 mm. Hình 8: Mô hình thực nghiệm Bơm nhiệt 2.2.2. Thí nghiệm đánh giá khả năng làm lạnh, tách ẩm của dàn bay hơi - Mục đích: Xác định nhiệt độ không khí sau dàn lạnh và lượng nước ngưng thu được, nhằm đánh giá khả năng làm lạnh và tách ẩm không khí của các dàn lạnh. - Kết quả thí nghiệm: Bảng 1: Sử dụng hai dàn lạnh mắc nối tiếp t1 t2 t3 tmt P1 P2 P3 I Gn 0 0 0 0 [ C] [ C] [ C] [ C] [bar] [bar] [bar] [A] [g] (phút) % 0 32,3 32,3 32,3 32,3 4 4 4 85,6 0 0 10 12,5 24,4 24,2 33,3 8 0,5 7,9 45,3 2,8 - 149
  4. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 20 10,4 23,7 23,5 32,7 9 0,5 8,5 34,3 2,6 - 30 9,5 23,4 25 33,2 10,9 0,9 9,5 31,3 2,8 - 40 8,8 24,3 24,3 33,3 10 0,5 9 28,6 2,7 - 50 8,5 23,5 24,5 33,3 10,3 0,6 10 26,7 2,7 - 60 8 23,2 23,9 33,3 10 0,5 9,8 25,7 2,7 30 Bảng 2: Sử dụng hai dàn lạnh mắc song song t1 t2 t3 tmt P1 P2 P3 I Gn 0 0 0 0 [ C] [ C] [ C] [ C] [bar] [bar] [bar] [A] [g] % 0 31 31 31 31 5 5 5 82,4 0 0 10 17,7 23,7 26,5 33 7,8 0 7 55,9 2 - 20 15,7 24,5 24,8 33 8 0,4 7,5 36,2 2,2 - 30 12,5 22,4 22,8 33 8,8 0,5 8,1 34,9 2,4 - 40 10 23,1 23,8 33 9 0,7 8,2 30,5 2,5 - 50 10 24,1 24,3 34 9 0,7 8,2 28,7 2,4 - 60 9,8 24,3 24,4 34 9 0,7 8,4 27,7 2,4 50 - Đánh giá kết quả: Khi sử dụng hai dàn lạnh mắc song song thì nhiệt độ không khí sau dàn lạnh xuống thấp nhanh hơn, lượng nước ngưng thu được lớn hơn so với khi sử dụng hai dàn lạnh mắc nối tiếp (trong khi đó công suất máy nén không đổi). Đồng thời hiệu quả bơm nhiệt tăng lên do giảm được chênh lệch giữa nhiệt độ ngưng tụ và bay hơi. 2.2.3. Thí nghiệm xác định thời gian sấy - Mục đích: Xác định thời gian sấy với hai chế độ sấy mắc nối tiếp và mắc song song cho cùng một loại vật liệu nhằm đánh giá hiệu quả của hai chế độ sấy này. - Kết quả: So ng so ng N ?i ti?p 100 90 80 Âäü áøm váût sáúy (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0 60 90 120 150 180 210 240 Thåìi gian (phuït) Hình 9: Đồ thị đường cong giảm ẩm (thí nghiệm trên cà rốt với khối lượng 500 g, nhiệt độ môi trường t = 32 0C, độ ẩm φ = 90%) - Nhận xét: Khi sấy ở chế độ mắc song song thì đường cong giảm ẩm thấp hơn so với khi 150
  5. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 sấy ở chế độ mắc nối tiếp. Khả năng tách ẩm của dàn bố trí song song là lớn hơn so với cách bố trí nối tiếp, điều này có ý nghĩa là tăng khả năng thoát ẩm và giảm thời gian sấy. 3. Kết luận Thông qua phân tích đánh giá các phương pháp làm lạnh, tách ẩm không khí trong dàn lạnh bay hơi. Đề tài đã xây dựng được mô hình thực nghiệm thiết bị sấy sử dụng Bơm nhiệt đáp ứng được các yêu cầu đề ra, mô hình có thể hạ nhiệt độ sau dàn lạnh xuống gần 80C để bảo đảm chế độ sấy phù hợp với vật sấy. Điều này có ý nghĩa vô cùng to lớn cho trong vấn đề nâng cao thế sấy, hạ thấp hơn nữa nhiệt độ sấy nhằm đáp ứng các vật sấy có yêu cầu chất lượng sản phẩm cao, có thể triển khai nhân rộng ứng dụng vào thực tế. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS. Hoàng Ngọc Đồng, Nghiên cứu hệ thống sấy ở nhiệt độ thấp sử dụng bơm nhiệt trong công nghệ sấy nông sản; Đề tài cấp bộ năm 2008 [2] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Kĩ thuật lạnh ứng dụng. Nhà xuất bản giáo dục, 2003 [3] Nguyễn Mạnh Hùng, Quá trình làm lạnh và tách ẩm trong sấy lạnh dùng bơm nhiệt, [4] Bùi Tuấn Sơn, Võ Như Quang, Nghiên cứu thực nghiệm sấy nông sản thực phẩm ở nhiệt độ thấp. Tuyển tập Báo cáo “hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học” lần thứ 6 151
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2