Ch ng 3ươ
quá trình nhi t đ ng c a không khí mệ ộ ủ ẩ
1. bài t p gi i m u: ậ ả ẫ
Bài 1:
Không khí m áp su t 1 bar có nhi t đ t = 25ẩ ở ấ ệ ộ 0C, đ m t ng đ i ộ ẩ ươ ố
ϕ
=
0,6. Xác đ nh phân áp su t h i n c pị ấ ơ ướ h’ nhi t đ đ ng s ng tệ ộ ọ ươ s’ đ ch a h i d,ộ ứ ơ
entanpi i c a không khí m.ủ ẩ
L i gi i:ờ ả
Ta có:
.
P
p
maxh
h
=ϕ
V y ậph =
ϕ
.phmax
T b ng n c và h i n c bão hòa v i từ ả ướ ơ ướ ớ n = t = 250C tra đ c áp su t: ượ ấ
phmax = 0,03166 bar.
V y phân áp su t c a h i n c:ậ ấ ủ ơ ướ
ph = 0,6.0,03166 = 0,018996
≈
0,019 bar.
T b ng h i n c và h i bão hòa v i pừ ả ơ ướ ơ ớ h = 0,019 bar tra đ c nhi t đ đ ngượ ệ ộ ọ
s ng: ươ
ts = 170C.
Đ ch a h i d: ộ ứ ơ
d = 622
.kg/g12
019,01
019,0
.622
pp
p
h
h=
−
=
−
khô = 0,012 kg/kg khô
Tính entanpi:
i = t + d (2500 + 1,93t)
i= 25 + 0,012 (2500 + 1,93.25) = 55,6 kJ/kg khô.
Bài 2:
10 m3 không khí m áp su t p = 1 bar có nhi t đ t = 20ẩ ở ấ ệ ộ 0C, nhi t đ đ ngệ ộ ọ
s ng tươ s = 10oC. Xác đ nh đ m t ng đ i ị ộ ẩ ươ ố
ϕ
, đ ch a h i d, entanpi i và kh iộ ứ ơ ố
l ng không khí m G, kh i l ng riêng c a không khí m ượ ẩ ố ượ ủ ẩ ρ.
L i gi i:ờ ả
Ta có:
maxh
h
p
p
=ϕ
T b ng n c và h i n c bão hòa v i t = 20ừ ả ướ ơ ướ ớ 0C ta có:
phmax = 0,0234 bar
T b ng n c và h i n c bão hòa v i t = 10ừ ả ướ ơ ướ ớ 0C ta có:
Tr ng đ i h c công nghi p hà n iườ ạ ọ ệ ộ 32 Bài t p k thu t nhi tậ ỹ ậ ệ
ph = 0,0123 bar
Tr ng đ i h c công nghi p hà n iườ ạ ọ ệ ộ 33 Bài t p k thu t nhi tậ ỹ ậ ệ
V y:ậd =
53,0
0234,0
0123,0 =
Theo công th c:ứ
ϕ
=
kg/kg00775,0
0123,01
0123,0
622,0
pp
P
622,0
h
h=
−
=
−
khô
Ta có: i = t + (2500 + 1,93.t) = 20 + 0,00775 (2500 + 1,93.20)
i = 39,67 kJ/kg khô
L ng không khí m:ượ ẩ
G = Gh + Gk
T ph ng trình tr ng thái vi t cho h i n c và không khí khô ta tính đ c:ừ ươ ạ ế ơ ướ ượ
Gh =
kg09,0
8314
10.10.0123,0
TR
Vp 5
h
h==
h i n c.ơ ướ
Gk =
khô
G = 0,09 + 11,75 = 11,84 kg
Kh i l ng riêng c a không khí m:ố ượ ủ ẩ
33
m/kgm/kg184,1
10
48,11
V
G≈===ρ
Bài 3:
Cho kh i l ng v t c n s y ban đ u Gố ượ ậ ầ ấ ầ đ = 300kg và sau khi s y Gấc = 250 kg,
th i gian s y ờ ấ
τ
= 10h. Đ s y dùng không khí có tể ấ 1 = 200C,
ϕ
1 = 0,6 đ c đ t nóngượ ố
trong calorifer h i n c đ n tơ ướ ế 2 = 95oC. Sau khi s y không khí có nhi t đ tấ ệ ộ 3 = 350C.
Xác đ nh l ng không khí c n đ s y, l ng nhi t, l ng h i n c c n dùng choị ượ ầ ể ấ ượ ệ ượ ơ ướ ầ
calorifer n u h i có áp su t 1,5 bar. ( Bi t áp su t khí quy n p = 1 bar).ế ơ ấ ế ấ ể
L i gi i:ờ ả
T đ th I - d (hình 9). ừ ồ ị
Đi m 1 là đi m giao đi m c a tể ể ể ủ 1 và
ϕ
1 t đó tìm đ c dừ ượ 1, I1
Đi m 2 là giao đi m c a dể ể ủ 1 = const và t2 tìm đ c Iượ 2
Đi m 3 là giao đi m c a Iể ể ủ 2 = const và t3 tìm đ c tượ 3
Dùng công th c tính toán:ứ
T b ng n c và h i bão hòa v i t = 20ừ ả ướ ơ ớ 0C ta có:
phmax= 0,0234 bar. Hình 9
Tr ng đ i h c công nghi p hà n iườ ạ ọ ệ ộ 34 Bài t p k thu t nhi tậ ỹ ậ ệ
ph =
maxh
p.ϕ
= 0,6.0,234 = 0,014 bar
d1 = 0,622
014,01
014,0
622,0
pp
p
h
h−
=
−
d1 = 0,0088 kg/kg khô
I1 = t1 + d1(250 + 1,93.t1)
I1 = 20 + 0,0088 (2500 + 1,93.20) = 42,34 kJ/kg khô.
I2 = t2 + d2 (2500 + 1,93t2) v i dớ2 = d1
I2 = 95 + 0,0088 (2500 + 1,93.95) = 118,6 kJ/kg khô
q = I2 - I1 = 118,6 - 42,34 = 75,66 kJ/kg khô
Vì quá trình y có Iấ2 = I3 nên:
I2 = t3 + d3 (2500 + 1,93t3)
d3 =
kg/kg0326,0
35.93,12500
356,118
t93,12500
tI
3
32 =
+−
=
+
−
khô
∆
d = d3 - d1 = 0,0326 - 0,0088 = 0,0238 kg/kg khô
L ng n c b c h i trong v t s y trong 1h:ượ ướ ố ơ ậ ấ
Gn =
h/kg5
10
250300
GG cd =
−
=
τ
−
L ng không khí c n thi t:ượ ầ ế
G
≈
.kg210
0238,0
5
d
Gn==
∆
k.k. khí/h
V =
h/m175
2,1
210G 3
1
==
ρ
L ng nhi t c n khi tính chính xác: ượ ệ ầ
Q =
h/kJ158955.
0238,0
66,75
G.
d
II
n
12 ==
∆
−
L ng h i n c c n cung c p cho calorifer: ượ ơ ướ ầ ấ
Gh =
r
Q
T b ng h i n c và h i bão hòa theo p = 1,5 bar ta có: ừ ả ơ ướ ơ
r = 2226 kJ/kg
V yậGh =
kg14,7
2226
15895 =
h i/h.ơ
Tr ng đ i h c công nghi p hà n iườ ạ ọ ệ ộ 35 Bài t p k thu t nhi tậ ỹ ậ ệ
Bài 4:
Khi dùng b m nhi t đ s y ta có: không khí vào dàn ng ng c a b m nhi tơ ệ ể ấ ư ủ ơ ệ
có t1 = 300C,
ϕ
1 = 0,8. Khi qua dàn ng ng, không khí đ c đ t nóng đ n tư ượ ố ế 2 = 920C,
r i vào bu ng s y. Khi ra kh i bu ng s y không khí có đ m ồ ồ ấ ỏ ồ ấ ộ ẩ
ϕ
3 = 0,8. L ngượ
v t s y đem vào 550kg, sau 4 h s y khi l y ra l ng v t s y còn 450kg. Xác đ nh:ậ ấ ấ ấ ượ ậ ấ ị
a. L ng không khí và l ng nhi t c n cho quá trình s y.ượ ượ ệ ầ ấ
b. Xác đ nh công su t máy nén c a b m nhi t n u bi t h s b m nhi t ị ấ ủ ơ ệ ế ế ệ ố ơ ệ
ϕ
= 4.
c. Xác đ nh l ng không khí c n đ c p nhi t cho dàn b c h i c a b m nhi t n uị ượ ầ ể ấ ệ ố ơ ủ ơ ệ ế
nhi t đ không khí vào là 30ệ ộ 0C, ra kh i dàn b c h i là 20ỏ ố ơ 0C.
L i gi i:ờ ả
S d ng đ th I - d (hình 10) ta có:ử ụ ồ ị
Đi m 1 là giao đi m c a tể ể ủ 1 = 300C và
ϕ
1 = 0,8 tìm đ c: ượ
d1 = 22 g/kg khô
I1 = 21 kcal/kg khô.
Đi m 2 là giao đi m c a dể ể ủ 2 = d1 và t2 = 920C tìm đ c: ượ
I2 = 35 kcal/kg khô.
Đi m 3 là giao đi m c a Iể ể ủ 3 = I2 và
ϕ
3 = 0,8 tìm đ c ượ
d3 = 41 g/kg khô.
a. L ng n c b c h i kh i v t s y:ượ ướ ố ơ ỏ ậ ấ
Gn =
h/kg25
4
450550 =
−
L ng không khí c n:ượ ầ
G
≈
h/kg1316
022,0041,0
25
d
Gn=
−
=
∆
V =
h/m1097
2,1
1316G 3
==
ρ
L ng nhi t c n cho quá trình s y: ượ ệ ầ ấ Hình 10
Q =
h/kcal1842525.
022,0041,0
2135
G.
dd
II
n
13
12 =
−
−
=
−
−
Q = 21,4 kW
b. Công su t c a máy nén:ấ ủ
ϕ
=
k35,5
4
4,21Q
N;
N
Q==
ϕ
=
W
c. Nhi t dàn b c h i c a b m nhi t nh n t không khí:ệ ố ơ ủ ơ ệ ậ ừ
Tr ng đ i h c công nghi p hà n iườ ạ ọ ệ ộ 36 Bài t p k thu t nhi tậ ỹ ậ ệ