BTL Kiểm soát thông gió và tiếng ồn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN


KỸ THUẬT THÔNG GIĨ VÀ KIỂM SỐT TIẾNG ỒN

Nhóm 4: Trình bày cách xác định các thông số trên
biểu đồ I-D

STT

Họ tên

MSSV

1

Nguyễn Minh Chánh

1811587

2

Nguyễn Phạm Thành Chung

1811623

3

Nguyễn Thanh Danh

1811665

4

Nguyễn Lê Duy

1811721

Giảng viên hướng dẫn: Th.s Phan Xuân Thạnh

TP.Hồ Chí Minh, 28 tháng 11 năm 2021


Mục lục

I.

Giới thiệu................................................................................................................... 2
1.1.

Cấu tạo biểu đồ I.d. ............................................................................................. 2

II. Các điểm đặc biệt trên I.d. ...................................................................................... 7
2.1.

Điểm khơng khí bảo hoà hơi nước. ..................................................................... 7

2.2.

Nhiệt độ ướt: tư (0C)............................................................................................. 8

2.3.

Q trình thay đổi trạng thái của khơng khí: ..................................................... 9

2.4.

Nhiệt độ điểm sương. ......................................................................................... 10

2.5.

Bài Tập Ví dụ: ................................................................................................... 11

III.

Ứng dụng ............................................................................................................. 13

1


I.

Giới thiệu
1.1.

Cấu tạo biểu đồ I.d.

Trong thơng gió muốn xác định một trạng thái bất kỳ của khơng khí ta cần từ 3
đến 5 thơng số đó là: t, φ, I, d, và Phn chứ không thể xác định trạng thái của khơng

khí mới chỉ biết 2 thơng số: Cho nên trong tính tốn sẽ gặp rất nhiều khó khăn và
phức tạp. Để tiện lợi và nhanh chóng, trong kỷ thuật người ta lập biểu đồ thể hiện
mối quan hệ giữa các thơng số của trạng thái khơng khí ẩm. Việc lập biểu đồ ở các
nước có khác nhau. Các nước tư bản thường dùng biểu đồ I-t của Mollier (Đức).
Các nước xã hội chủ nghĩa (Liên Xô cũ) và đa số các nước dùng biểu đồ I-d của
Giáo sư RamZin(Nga) thiết lập năm 1918. Nhờ có biểu đị này, nếu biết trước 2
trong các thơng số trên ta có thể tìm được các thơng số cịn lại.
Để lập biểu đồ I-d người ta sử dụng 2 phương trình (1-10) và (1-14)

 P' 'hn
d = 622 Pkq−  P''bh (1-10) [g/kg khơng khí khơ]

Ia = 0,24t + (597,3 + 0,44t) d

(1-14) [Kcal/kg khơng khí khơ]

100
Cấu tạo của biểu đồ

2


Hai trục của biểu đồ hợp với nhau 1 góc 1350. Trên đồ thị biểu diễn các thông
số: t,  , I, d, Phn. Đường  = 100% chia biểu đồ thành 2 vùng: Vùng phía trên đặc
trưng cho khơng khí chưa bảo hồ hơi nước, nó cịn có khả năng nhận thêm hơi
nước. Vùng phía dưới là vùng khơng ổn định. Khơng khí nằm trong vùng này có xu
hướng trở về trạng thái bão hoà giới hạn = 100%, hơi nước thừa trong khơng khí
sẽ ngưng lại thành nước.
Trục tung, trên đó ghi các giá trị của nhiệt hàm I (Kcal/kg) và trục hồnh,
trên đó ghi các giá trị của dung ẩm d (g/kg khơng khí khơ)

Các đường nhiệt hàm I = Const đi xiên song song với trục hồnh d. Cịn các
đường dung ẩm d = const có hướng thẳng đứng song song với trục tung I.
Ngoài các đường I và d, trên biểu đồ I-d cịn có các đường đẳng nhiệt độ t =
const và độ ẩm tương đối = const. Các đường t = const là những đường thẳng gần
song song nhau hướng chếch lên trên, tại phía gốc của mỗi đường ta ghi trị số nhiệt
độ của nó. Các đường = const là đường cong biểu thị mức độ “no” hơi nước của
khơng khí được xếp lần lượt từ trên xuống dưới theo trị số tăng dần (Hình 1-1)

Hình 1-1


Để cho kích thước biểu đồ gọn nhẹ, thơng thường trên biểu đồ không thể
hiện trục d thực (tức trục d xiên góc) mà chỉ có trục hồnh phụ trợ hợp với trục tung
thẳng góc 900 như các hệ trục vng góc khác và trên trục phụ trợ ấy người ta chiếu
tỷ lệ xích các trị số dung ẩm d từ trục d xiên góc xuống (hình1-2)

HÌNH 1-2
Khi áp suất khí quyển tăng cao thì đường bảo hồ = 100% của biểu đồ I-d dịch
chuyển lên phía trên và ngược lại. Áp suất khí quyển thay đổi trong phạm vi

20

mmHg thì sự dịch chuyển ấy khơng đáng kể nên việc sử dụng biểu đồ I-d đã lập
vẫn đảm bảo độ chính xác.
Thơng thường người ta lập biểu đồ I-d với áp suất khí quyển Pkq = 760 mmHg
và Pkq = 745 mmHg.
Ở phía dưới biểu đồ I-d người ta vẽ đường biểu diễn áp suất riêng của hơi
nước Phn trong khơng khí ẩm.
Một điểm bất kỳ nào đó trên I-d cũng đặc trưng cho trạng thái nhất định của
khơng khí. Thật vậy, nếu A là điểm đạc trưng cho một trạng thái khơng khí nào đó

thì ứng với trạng thái khơng khí đó ta sẽ có nhiệt độ tA và áp suất riêng của hơi
nước Phn(A)
Ví dụ: cho trạng thái khơng khí có tA= 320C, độ ẩm

A

= 60%. Dựa vào

biểu đồ I.d tìm các thơng số cịn lại: IA, dA, Phn(A) khi biết Pkq= 760 mmHg.
Giải: Dùng biểu đồ I.d lập cho Pkq= 760mmHg, ta tìm được toạ độ điểm A (tức là giao
đường tA=320C và A = 60% ). Tại điểm A ta đọc được trị số dA = 18 g/kg; IA= 18,7
Kcal/kg và Phn(A)=21,4 mmHg.
4


Cách xác định thể hiện trên ( hình 1-3)

HÌNH 1.3

Hình 1.3

VD: Xác định các thơng số của khơng khí ẩm khi biết:
t = 25oC, 𝜑=70%.

5


Bước 1: Xác định đường thẳng nhiệt trên đồ thị là đường màu vàng ở nhiệt độ 250C
Bước 2: Xác định độ ẩm tuyệt đối là phi 70% là đường cong màu xanh lá
Bước 3: Tìm giao điểm giữa 2 đường màu vàng và màu xanh lá . Từ đó tìm ra các giá trị

cịn lại. Các giá trị cịn lại trong bài này mình tìm là I và d. I là entanpi và d là độ chưa hơi
hay còn gọi là dung ẩm.
Xác định độ chứa hơi bằng cách giống đường vng góc từ giao điểm xuống trục ngang
ta thu được d= 14 g/kg kk khoảng cách các ô 2 đơn vị, kí hiệu trong hình là đường thẳng
màu đỏ.
Xác định I entanpi từ giao điểm nhìn giống đường xiên màu xanh biển ta thu được I = 14.5
kcal/kg kk.
Từ giao điểm giống vng góc xuống chạm vào đường áp suất riêng phần giống sang phải
là đường màu hồng và ta thu được áp suất riêng phần P=15 mmHg, mỗi ô cách nhau 5 đơn
vị.

6


II.

Các điểm đặc biệt trên I.d.
2.1.

Điểm khơng khí bảo hồ hơi nước.
Điểm có độ ẩm tương đối  = 100% gọi là điểm khơng khí bảo hịa
hơi nước. Tại đây khơng khí khơng nhận thêm hơi nước nữa vì đã
“no”. Nếu tiếp tục cung cấp hơi nước sẽ xuất hiện hiện tượng đọng
sương.

7


2.2.

Nhiệt độ ướt: tư (0C)

Hình 1.4
+ Định nghĩa: nhiệt độ ướt là nhiệt độ cần thiết để có được trạng thái khơng
khí bão hồ hơi nước. Trong điều kiện nhiệt dung khơng thay đổi.
+ Ví dụ: Cho trạng thái khơng khí A (tA,

A).

u cầu tìm nhiệt độ ướt tương

ứng (A) của trạng thái A. Hình 1-4
+Giải: Từ tA và A ta tìm được vị trí A trên biểu đồ. Qua A kẻ đường IA= const.
Cắt đường  = 100% tại điểm M. Tìm nhiệt độ qua điểm M. Đó là nhiệt độ ướt
của trạng thái (A).

8


2.3.

Q trình thay đổi trạng thái của khơng khí:

Q trình thay đổi trạng thái của khơng 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.

Đặt (IA - IB)/(dA-dB) = ∆I/∆d =εAB gọi là hệ số góc tia của q 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
∆I = IB - IA = m.AD

∆d= dB - dA = n.BC
9


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
Như vậy trên trục toạ độ I-d có thể xác định tia AB thơng 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 tốn
các sơ đồ điều hồ khơng khí sau này vì có nhiều q trình người ta biết trước trạng thái
ban đầu và hệ số góc tia ε q trình đó. Như vậy trạng thái cuối của q 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 q trình AB, mỗi q trình ε có một giá trị nhất
định.
- Các đường ε có trị số như nhau thì song song với nhau.
- Tất cả các đường ε đều đi qua góc tọa độ (I=0 và d=0).
2.4. Nhiệt độ điểm sương.
- Định nghĩa: Nhiệt độ đọng sương (DP): là nhiệt độ của trạng thái khơng khí
bão hịa nhưng lại có có độ chứa hơi khơng đổi so với trạng thái của khơng khí đang
xét. Một cách giải thích dễ hiểu hơn là khi bạn khơng tăng hoặc giảm độ chứa hơi
trong phòng nhưng lại giảm nhiệt độ, tới khi khơng khí bắt đầu đọng sương thì nhiệt
độ lúc đó là điểm đọng sương của trạng thái khơng khí ban đầu mình đang xét.
-

Sự đọng sương rất phổ biến trong tự nhiên:

+ Đọng sương tồn phần: có thể kể tới hiện tượng sương đọng về khuya. Nguyên nhân
là ban ngày nhiệt độ cao làm nước bốc hơi, khiến độ ẩm tăng cao. Ban đêm nhiệt độ
giảm, nước không bốc hơi nữa và độ chứa hơi được giữ nguyên. Khi nhiệt độ đêm về
khuya càng lạnh xuống đến và thậm chí thấp hơn điểm đọng sương thì hiện tượng
sương khuya xảy ra.
+ Đọng sương cục bộ: có thể kể tới ví dụ nổi tiếng nhất là ly nước đá có nước bên
ngồi.Hiện tượng đọng sương cục bộ là do bề mặt đọng sương có nhiệt độ bằng hoặc
10


thấp hơn điểm đọng sương của trạng thái khơng khí trong phịng. Khi các lớp khơng
khí gần đó tiếp xúc với bề mặt này thì hiện tượng đọng sương xảy ra.
Ví dụ: Cho trạng thái khơng khí A (tA, A). Yêu cầu tìm nhiệt độ điểm sương của trạng
thái A (tđs(A)).
+ Giải: Từ tA và 𝜑A ta tìm được vị trí A trên biểu đồ. Qua A kẻ đường dA=
const. Cắt đường

𝜑= 100% tại điểm M. Tìm nhiệt độ qua điểm M. Đó là nhiệt độ

điểm sương của trạng thái (A).

2.5.

Bài Tập Ví dụ:

Khơng khí ẩm có nhiệt độ 30oC, độ ẩm tương đối 80%, áp suất 1 bar,áp suất hơi của
khơng khí ẩm là 0.034 bar . Xác định độ chưa hơi d(g/kga) và entanpi I (kJ/kga)?

Bài làm

• d = 0.622 x Ph /( P0- Ph) = 0.622 x 0.034/(1-0.034) = 0.0218 kgh/kgk = 21.8
gh/kgk
• I = 0,24t + (597,3 + 0,44t) x (d/1000)= 0.24 × 30 + (597.3 + 0.44 ì 30) ì (21.8
ữ 1000) = 20.508 (kcal/kgk)
11


Trình bày trên biểu đồ I-D:
• Bước 1: Xác định đường  = và đường t =30oC. Hai đường này sẽ giao
nhau tại 1 điểm, tại điểm này ta hạ đường vng góc xuống trục hồnh sẽ xác
định được độ chưa hơi d =21.8 g/ kg K (đường thẳng này sẽ nằm trong khoản
từ 20-22)
• Bước 2: Từ điểm giao của Nhiệt độ t và độ ẩm tưởng đối  ta kẻ song song với
đường xiên và điểm cắt với trục tung ta sẽ xác định được Entanpi I là 20
kcal/kg K ( nó cũng sẽ nằm trong khoảng). Ta đổi từ kcal/kgK ra kJ/kg K bằng
cách nhân thêm với 4.186 kJ = 83.72kJ/kgK.

12


III.

Ứng dụng

Biểu đồ I-D có vai trị rất quan trọng trong ngành Hóa thực phẩm, đặc biệt là Sấy thực
phẩm: mít sấy, chuối sấy, khoai lang sấy,…

Kết Luận: Như vậy bằng việc tra các thông số trên biểu đồ I-D có thể rút ngắn được
thời gian tính tốn, tìm ra các thơng số vật lý của khơng khí ẩm.

13