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

Báo cáo khoa học: "Quá trình làm lạnh và tách ẩm trong sấy lạnh dùng bơm nhiệt"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

234
lượt xem
49
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo bàn về quá trình làm lạnh và tách ẩm từ dòng không khí đi qua dàn bay hơi bơm nhiệt dùng trong hệ thống sấy và trong dàn lạnh dùng n-ớc lạnh hoặc n-ớc muối lạnh có h-ớng chuyển động cùng chiều hoặc ng-ợc chiều. Từ hiệu quả của trao đổi nhiệt ng-ợc chiều, bài báo cũng đề nghị một hệ thống mắc nhiều bơm nhiệt nối tiếp để tiết kiệm năng l-ợng vận hành.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Quá trình làm lạnh và tách ẩm trong sấy lạnh dùng bơm nhiệt"

  1. Qu¸ tr×nh lμm l¹nh vμ t¸ch Èm trong sÊy l¹nh dïng b¬m nhiÖt ThS. nguyÔn m¹nh hïng Bé m«n Kü thuËt nhiÖt Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §H GTVT PGS. TS. nguyÔn ®øc lîi §¹i häc B¸ch khoa Hμ Néi Tãm t¾t: Bμi b¸o bμn vÒ qu¸ tr×nh lμm l¹nh vμ t¸ch Èm tõ dßng kh«ng khÝ ®i qua dμn bay h¬i b¬m nhiÖt dïng trong hÖ thèng sÊy vμ trong dμn l¹nh dïng n−íc l¹nh hoÆc n−íc muèi l¹nh cã h−íng chuyÓn ®éng cïng chiÒu hoÆc ng−îc chiÒu. Tõ hiÖu qu¶ cña trao ®æi nhiÖt ng−îc chiÒu, bμi b¸o còng ®Ò nghÞ mét hÖ thèng m¾c nhiÒu b¬m nhiÖt nèi tiÕp ®Ó tiÕt kiÖm n¨ng l−îng vËn hμnh. Summary: The article discus on the process of Refrigeration and Dehumiditation of the airstream in the evaporator of a heat pump using in a drying system and in a cooler using cold water or cold brine with parallel and counter flow. From the effectiveness of the counterflow heat exchanger the article propose a system of many separate heat pump connection in row to save energy. thu ®−îc ng−êi ta biÕt ®−îc giai ®o¹n sÊy vµ i. Më ®Çu thêi gian kÕt thóc nÕu sÊy theo mÎ. SÊy b»ng Cã nhiÒu tµi liÖu [1, 2, 3] ®· ®Ò cËp ®Õn b¬m nhiÖt lµ qu¸ tr×nh sÊy kÝn. T¸c nh©n sÊy qu¸ tr×nh lµm l¹nh vµ t¸ch Èm trong sÊy l¹nh lµ kh«ng khÝ kh«ng ®i qua biªn cña buång sÊy dïng b¬m nhiÖt nãi riªng vµ trong kü thuËt sÊy nh− nh÷ng ph−¬ng ph¸p sÊy th«ng th−êng. dïng b¬m nhiÖt nãi chung. Theo chóng t«i, M¸y nÐn cÇn bµn luËn thªm vÒ c¸ch lý gi¶i trong [2 vµ 3] vÒ ®−êng cong biÕn ®æi tr¹ng th¸i kh«ng èng giã khÝ. V× qu¸ tr×nh lµm l¹nh vµ t¸ch Èm trong sÊy Dµn Dµn Qu¹t l¹nh dïng b¬m nhiÖt lµ rÊt quan träng nªn l¹nh nãng chóng t«i còng ®i s©u nghiªn cøu vÒ vÊn ®Ò TL nµy. Sau ®©y lµ nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu ®ã. Khay n−íc ng−ng ii. Nguyªn lý hÖ thèng sÊy b¬m nhiÖt H×nh 1 giíi thiÖu nguyªn lý hÖ thèng sÊy dïng b¬m nhiÖt. Giã Èm tõ buång sÊy ®−îc Buång sÊy qu¹t ®Èy vµo dµn l¹nh. ë ®©y, giã ®−îc lµm Gi¸ xÕp s¶n phÈm l¹nh vµ khö Èm, sau ®ã ®−îc s−ëi Êm ®¼ng H×nh 1. dung Èm ë dµn nãng råi ®−îc ph©n phèi ®Òu iii. Ph©n lo¹i qu¸ tr×nh lμm l¹nh vµo buång sÊy. Trong buång sÊy, giã nhËn t¸ch Èm trong dμn l¹nh Èm cña s¶n phÈm thµnh kh«ng khÝ Èm vµ ®−îc ®−a trë l¹i dµn l¹nh ®Ó lµm l¹nh vµ t¸ch Cã thÓ ph©n lo¹i qu¸ tr×nh lµm l¹nh t¸ch Èm, khÐp kÝn vßng tuÇn hoµn. N−íc tho¸t ra ë Èm ë dµn l¹nh theo nhiÖt ®é dµn l¹nh. NhiÖt dµn l¹nh ®−îc gom vµo khay vµ dÉn vµo ®é dµn l¹nh cã thÓ b»ng, thÊp h¬n vµ cao h¬n thïng chøa ®Þnh l−îng. Nhê l−îng n−íc ng−ng nhiÖt ®é ®iÓm s−¬ng.
  2. Còng cã thÓ ph©n lo¹i qu¸ tr×nh t¸ch Èm víi nhiÖt ®é n−íc phun lµ ®ång ®Òu. ë dµn l¹nh theo sù biÕn ®æi nhiÖt ®é ë c¸c i hµng èng trong dµn l¹nh n−íc muèi hoÆc nhiÒu dµn l¹nh trùc tiÕp ®Æt nèi tiÕp nhau. Sau 1 ®©y chóng ta sÏ xÐt mét sè tr−êng hîp ®ã. 2' 3. 1. NhiÖt ®é bÒ mÆt dµn l¹nh lín h¬n 2'' nhiÖt ®é ®iÓm s−¬ng 2''' Tr−êng hîp nµy, kh«ng khÝ kh«ng cã kh¶ ϕ = 100% tS n¨ng t¸ch Èm. Kh«ng khÝ chØ cã thÓ ®−îc lµm 2 l¹nh ®¼ng dung Èm víi ®é Èm t−¬ng ®èi t¨ng. Víi gi¶ thiÕt bÒ mÆt dµn l¹nh cã nhiÖt ®é d gièng nhau, tr¹ng th¸i cña kh«ng khÝ ra cµng H×nh 3. gÇn ®iÓm 2, khi bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cña dµn Qu¸ tr×nh biÕn ®æi tr¹ng th¸i nµy n»m l¹nh cµng lín (xem h×nh 2). trªn ®−êng th¼ng nèi liÒn gi÷a ®iÓm 1 vµ ®iÓm i 2. BÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cµng lín, tr¹ng th¸i kh«ng khÝ ra khái dµn l¹nh cµng xÝch gÇn ®Õn 1 ®iÓm 2 n»m trªn ®−êng b·o hoµ. C¸c ®iÓm 2', 2", 2''' ... lµ c¸c ®iÓm hoµ trén gi¶ thiÕt sau mçi hµng èng cña kh«ng khÝ ®i vßng vµ kh«ng khÝ 2 tiÕp xóc víi bÒ mÆt dµn l¹nh. ϕ = 100% 2s Nh− vËy, muèn lµm l¹nh vµ khö Èm nhÊt tS thiÕt ph¶i cã nhiÖt ®é bÒ mÆt dµn l¹nh thÊp h¬n nhiÖt ®é ®äng s−¬ng. L−îng Èm t¸ch ra lµ d1 = d2 d d1 - d 2 . H×nh 2. 3.3. NhiÖt ®é dµn l¹nh thay ®æi vµ kh«ng khÝ chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu víi Tr−êng hîp nhiÖt ®é dµn l¹nh cao h¬n chÊt t¶i l¹nh nhiÖt ®é ®iÓm s−¬ng th× kh«ng khÝ chØ cã thÓ ®¹t ®Õn ®iÓm 2 lµ ®iÓm cã nhiÖt ®é bÒ mÆt H×nh 4 biÓu diÔn qu¸ tr×nh thay ®æi tr¹ng dµn l¹nh. C¸c ®iÓm trªn ®−êng 1 - 2 biÓu diÔn th¸i kh«ng khÝ nhiÖt ®é dµn l¹nh thay ®æi (vÝ tr¹ng th¸i hoµ trén sau mçi hµng èng cña dµn dô dµn n−íc muèi l¹nh) chuyÓn ®éng ng−îc l¹nh. NÕu dµn l¹nh cã nhiÖt ®é tS th× kh«ng khÝ chiÒu víi dßng kh«ng khÝ ®−îc lµm l¹nh. ë sÏ ®¹t ®Õn ®iÓm 2S cã nhiÖt ®é tS vµ ®é Èm hµng èng a, nhiÖt ®é n−íc muèi lµ ta, nhiÖt ®é t−¬ng ®èi ®¹t 100% nh−ng vÉn kh«ng cã ®äng kh«ng khÝ lµ t1. Gi¶ thiÕt cã 15% kh«ng khÝ cã s−¬ng trªn bÒ mÆt l¹nh, tuy bÒ mÆt l¹nh cã trao ®æi nhiÖt víi bÒ mÆt l¹nh vµ ®¹t nhiÖt ®é thÓ lín v« h¹n. ta. Khi hoµ trén víi 85% kh«ng khÝ ®i vßng qua dµn l¹nh, ta ®−îc ®iÓm hoµ trén 2' n»m 3. 2. NhiÖt ®é bÒ mÆt dµn l¹nh nhá h¬n nhiÖt ®é ®iÓm s−¬ng trªn ®−êng th¼ng nèi gi÷a ®iÓm 1 vµ ta. ë hµng èng b còng vËy. ë ®©y ®iÓm hoµ trén 2" H×nh 3 biÓu diÔn qu¸ tr×nh nµy. Khi nhiÖt n»m trªn ®−êng th¼ng nèi gi÷a ®iÓm 2" vµ tb. ®é bÒ mÆt dµn l¹nh thÊp h¬n nhiÖt ®é ®iÓm T−¬ng tù ®iÓm 2''' n»m trªn ®−êng th¼ng nèi s−¬ng tS víi gi¶ thiÕt nhiÖt ®é dµn l¹nh kh«ng gi÷a ®iÓm 2" vµ tc, ®iÓm 2 (kh«ng khÝ ra khái ®æi, vÝ dô, dµn l¹nh bay h¬i trùc tiÕp cã nhiÖt dµn) n»m trªn ®−êng th¼ng nèi hai ®iÓm 2''' vµ ®é bay h¬i t0 kh«ng ®æi hoÆc dµn n−íc phun
  3. td. Tr¹ng th¸i kh«ng khÝ biÕn ®æi theo 1 ®−êng ®é l¹nh nhÊt, mµ kh«ng khÝ l¹i cã nhiÖt ®é cao cong lâm. Vµ nÕu bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt lµ v« nhÊt nªn ®iÓm hoµ trén 2' n»m trªn ®−êng h¹n th× tr¹ng th¸i kh«ng khÝ ra tiÕn gÇn ®Õn th¼ng nèi ®iÓm 1 vµ ta. §iÓm hoµ trén 2" n»m ®iÓm td n»m trªn ®−êng b·o hoµ. trªn ®−êng nèi ®iÓm 2'tb vµ t−¬ng tù ®iÓm hoµ trén 2''' n»m trªn ®−êng nèi 2 ®iÓm 2''tc ... vµ i 1 ®iÓm kh«ng khÝ ra 2 lµ ®iÓm hoµ trén n»m trªn ®−êng nèi gi÷a 2''' vµ td. Ta dÔ dµng nhËn thÊy 2' 2'' ®©y lµ 1 ®−êng cong låi. So s¸nh hiÖu qu¶ khö 2''' Èm ta thÊy trùc quan lµ chuyÓn ®éng ng−îc ϕ = 100% 2 tS dßng hiÖu qu¶ h¬n. ta tb tc §Ó t¨ng c−êng hiÖu qu¶ t¸ch Èm vµ gi¶m td tæn thÊt exergy ta cã thÓ thiÕt kÕ nhiÒu b¬m d nhiÖt nèi tiÕp ®Ó t¨ng hiÖu qu¶ t¸ch Èm víi b a d c nhiÖt ®é bay h¬i vµ ng−ng tô kh¸c nhau cã Kh«ng chñ ®Þnh nh− giíi thiÖu trong h×nh 6. khÝ 0 40 C 40 0 t, C 0 30 C 20 BiÕn thiªn nhiÖt ®é ChÊt t¶i l¹nh kh«ng khÝ 0 0C H×nh 4. 0 0 -10C tR = tR = t0 = t0 = 3.4. NhiÖt ®é dµn l¹nh thay ®æi vµ 300 C 400C 00 C -400C kh«ng khÝ chuyÓn ®éng cïng chiÒu víi Kh«ng khÝ 0 20 C ra 250 C chÊt t¶i l¹nh 1 2' 2'' H×nh 6. 2''' ϕ = 100% iv. kÕt luËn 2 t td S Víi c¸c ph−¬ng ¸n bè trÝ b¬m nhiÖt tc tb kh«ng khÝ/kh«ng khÝ víi nhiÖt ®é bay h¬i kh¸c ta nhau liªn tiÕp cã thÓ t¹o ra ®−îc hiÖu qu¶ cña d thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt ng−îc chiÒu, gi¶m tiªu b a d c thô ®iÖn n¨ng ®¸ng kÓ. Chóng t«i sÏ bµn ®Õn Kh«ng khÝ vÊn ®Ò nµy ë mét bµi b¸o sau. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. NguyÔn §øc Lîi, Ph¹m V¨n Tuú. HÖ thèng sÊy ChÊt t¶i l¹nh l¹nh dïng b¬m nhiÖt ë Haihaco - T¹p chÝ KHCN H×nh 5. NhiÖt, sè 2 n¨m 1998. [2]. Ph¹m V¨n Tuú, NguyÔn Thanh Liªm, D−¬ng H×nh 5 biÓu diÔn qu¸ tr×nh thay ®æi tr¹ng V¨n V−êng. B¬m nhiÖt kh«ng khÝ/kh«ng khÝ víi th¸i cña kh«ng khÝ khi nhiÖt ®é dµn, chÊt t¶i c«ng nghÖ hót Èm vµ sÊy kh«. T¹p chÝ KHCN NhiÖt, sè 5 n¨m 2001. l¹nh thay ®æi vµ dßng kh«ng khÝ chuyÓn ®éng [3]. Ph¹m V¨n Tuú, NguyÔn Thanh Liªm, NguyÔn cïng chiÒu víi chÊt t¶i l¹nh. C¸c hµng èng Phong Nh·. Kh¶ n¨ng sÊy l¹nh vµ khö Èm cña vÉn bè trÝ nh− h×nh 4, dßng kh«ng khÝ vÉn ®i tõ b¬m nhiÖt kh«ng khÝ /kh«ng khÝ. TuyÓn tËp c«ng tr×nh khoa häc, Héi nghÞ Khoa häc §H B¸ch khoa ph¶i sang tr¸i. Khi ®ã hµng èng a sÏ cã nhiÖt Hµ néi, th¸ng 10 n¨m 2001♦
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1