Nghiên cứu các phương pháp xử lý ẩm trong điều tiết không khí

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

VÕ ĐẠI CƯỜNG

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP
XỬ LÝ ẨM TRONG ĐIỀU TIẾT
KHƠNG KHÍ
Chun ngành : CƠNG NGHỆ NHIỆT
Mã số
: 60.52.34

TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐÀ NẴNG - NĂM 2006


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa
từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác
Tác giả

Võ Đại Cƣờng


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU

1

Chương 1. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ - CÁC
PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ẨM KHƠNG KHÍ

4

1.1 Ảnh hƣởng của độ ẩm khơng khí

4

1.1.1 Ảnh hưởng đến con người

4

1.1.2 Ảnh hưởng đến điều kiện sản xuất và chất lượng sản phẩm

7

1.2 Tổng quan các quá trình xử lý ẩm khơng khí

9

1.3 Các phƣơng pháp tăng ẩm khơng khí

10

1.3.1 Tăng ẩm bằng thiết bị buồng phun

11

1.3.2 Tăng ẩm không khí bằng thiết bị phun ẩm bổ sung

12

1.3.3 Phân tích, so sánh các phương án tăng ẩm khơng khí

18

1.4 Các phƣơng pháp giảm ẩm khơng khí

21

1.4.1 Giảm ẩm bằng dàn lạnh

21

1.4.2 Giảm ẩm bằng nước phun

23

1.4.3 Giảm ẩm bằng hóa chất

24

1.4.4 Phân tích, so sánh các phương pháp giảm ẩm khơng khí

28

Chương 2. TÍNH TỐN XỬ LÝ ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ TẠI
PHÂN XƢỞNG THUỐC DƢỢC PHẨM

2.1. Yêu cầu của hệ thống điều hồ khơng khí trong ngành
sản xuất dƣợc phẩm

30

2.1.1 Tiêu chuẩn thực hành sản xuất tốt trong sản xuất dược phẩm 30
2.1.2 Các thông số kỹ thuật yêu cầu

37

2.2 Tính chọn sơ đồ điều tiết khơng khí

43


2.3 Chọn phƣơng án xử lý ẩm khơng khí

453

2.4 Tính cân bằng nhiệt ẩm trong các phịng sản xuất

47

2.5 Tính sơ đồ điều tiết khơng khí

56

2.6 Tính chọn các thiết bị, lập sơ đồ điện điều khiển

59

Chương 3. XÁC ĐỊNH ẢNH HƢỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ NƢỚC CẤP
VÀO DÀN LẠNH ĐẾN ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ TRONG PHỊNG
3.1 Cơ sở lý thuyết

65

3.2 Xác định ảnh hƣởng của nhiệt độ nƣớc cấp vào dàn lạnh
đến độ ẩm khơng khí trong phịng

69

3.2.1 Khi hệ số  không đổi, nhiệt độ ở các mức khác nhau

70

3.2.2 Khi hệ số  thay đổi, nhiệt độ ở các phòng như nhau

72

3.3 Nhận xét kết quả

74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

75

TÀI LIỆU THAM KHẢO

77

PHỤ LỤC

78


CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu

Tên gọi

Đơn vị

I

Entanpi của khơng khí ẩm

P

Cơng suất

Kw

Q

Lưu lượng

l/s

R

Nhiệt lượng

KW

w

Khối lượng ẩm

Kg

d

Độ chứa hơi của khơng khí ẩm

g/kg

p

Áp suất

qh

Lượng nhiệt hiện từ cơ thể con người toả ra

W/người

qâ

Lượng nhiệt ẩn từ cơ thể con người toả ra

W/người

tđs

Nhiệt độ đọng sương

o

C

tư

Nhiệt độ nhiệt kế ướt

o

C



Hệ số góc tia q trình thay đổi trạng thái khơng
khí

kJ/kg

Pa

KJ/kg



Độ ẩm tương đối của khơng khí ẩm

%



Bề dày

M



Hệ số dẫn nhiệt



Khối lượng riêng của khơng khí

W/m2oC
kg/m3


DANH MỤC CÁC BẢNG
Ký hiệu

Tên bảng

Trang

1.1

Các yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm trong một số ngành sản xuất

8

1.2

So sánh các phương pháp tăng ẩm khơng khí

18

1.3

So sánh các phương pháp giảm ẩm khơng khí

29

2.1

Bảng áp dụng các cấp độ sạch

34

2.2

Tuần tự các cấp lọc theo tiêu chuẩn GMP- WHO

35

2.3

Giới hạn hạt bụi cho phép theo tiêu chuẩn GMP- WHO

36

2.4

Các u cầu về nhiệt, ẩm, tốc độ khơng khí

37

2.5

Nhiệt, độ ẩm tính tốn ngồi trời

39

2.6

Các thơng số về máy móc, đèn, số người trong phòng

41

2.7

Hệ số dẫn nhiệt và chiều dày lớp vật liệu xây tường

52

2.8

Hệ số dẫn nhiệt và chiều dày lớp vật liệu xây trần

55

3.1

Nhiệt độ nước cấp vào dàn lạnh khi  = 837,42kJ/kg, tT = 22oC 70

3.2

Nhiệt độ nước cấp vào dàn lạnh khi  = 837,42kJ/kg, tT = 25oC 71

3.3

Nhiệt độ nước cấp vào dàn lạnh khi  = 115,42kJ/kg, tT = 22oC 72

3.4

Nhiệt độ nước cấp vào dàn lạnh khi  = 1613 kJ/kg, tT = 22oC

73


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Ký hiệu

Tên hình vẽ, đồ thị

Trang

1.1

Giới hạn miền có mồ hơi trên da

5

1.2

Đồ thị miền tiện nghi

6

1.3

Đồ thị I-d các quá trình xử lý ẩm khơng khí

9

1.4

Sơ đồ ngun lý buồng phun hơi ẩm

12

1.5

Thiết bị phun hơi nước bão hoà

13

1.6

Thiết bị phun ẩm dùng vòi phun và bơm

15

1.7

Thiết bị phun ẩm kiểu đĩa quay

16

1.8

Thiết bị phun ẩm kiểu khí nén

17

1.9

Sơ đồ nguyên lý máy hút ẩm dùng dàn lạnh

21

1.10 Đồ thị I-d các quá trình nhiệt trong máy hút ẩm dùng dàn lạnh

22

1.11 Máy phun ẩm điện tử hiệu Felix

23

1.12 Sơ đồ lưu chuyển khơng khí trong máy hút ẩm dùng chất hút ẩm 24
1.13 Sơ đồ rôto hút ẩm cơ bản

25

1.14 Máy hút ẩm hấp thụ

26

1.15 Sơ đồ rơto hút ẩm có hồi nhiệt

27

1.16 Sơ đồ rôto hút ẩm cho máy hút ẩm di động

28

1.17 Máy hút ẩm sử dụng bơm nhiệt

34

2.1

Các quá trình lọc khí trước khi thổi vào các phịng sản xuất

36

2.2

Hiệu quả của các loại thiết bị lọc khơng khí

38

2.3

Mặt bằng xưởng sản xuất thuốc viên-cốm-bột CT Medipharco
Huế

38

2.4

Sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp

43

2.5

Đồ thị I-d sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp

44

2.6

Đồ thị I-d sơ đồ tuần hồn khơng khí một cấp có sấy bổ sung

45


2.7

Phân chia nên sàn để tính nhiệt

55

2.8

Bộ xử lý khơng khí AHU01 39G2127

60

2.9

Thiết bị làm lạnh nước hiệu Carrier - model 30RWA210

61

2.10 Thiết bị cài đặt dải độ ẩm HD1/24D - Hãng Regin
3.1

Đồ thị I-d trạng thái khơng khí trước và sau khi thổi vào phịng

3.2

Q trình thay đổi trạng thái của khơng khí khi tiếp xúc với bề
mặt dàn lạnh

3.3

68

69

Nhiệt độ nước lạnh cần thiết để điều chỉnh độ ẩm khi nhiệt
độ phịng khác nhau

3.6

67

Q trình thay đổi trạng thái của nước và khơng khí trong
chuyển động ngược chiều

3.5

66

Q trình thay đổi trạng thái của nước và khơng khí trong
chuyển động cùng chiều

3.4

63

71

Nhiệt độ nước lạnh cần thiết để điều chỉnh độ ẩm khi nhiệt
độ phòng như nhau

73



-1-

MỞ ĐẦU
1. LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì
vậy điều tiết khơng khí và thơng gió có ý nghĩa to lớn đối với đời sống con
người và sản xuất.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành
công nghiệp nhẹ: dệt may, sản xuất dược phẩm, chế biến thực phẩm ... đòi
hỏi cơ sở vật chất của các nhà máy đảm bảo các tiêu chuẩn do các tổ chức
chuyên ngành trên thế giới đề ra. u cầu về độ ẩm khơng khí đóng vai trị
đặc biệt quan trọng trong các tiêu chuẩn đó.
Xử lý ẩm trong điều tiết khơng khí do vậy có tính thực tế cao, dù là
đề tài khơng hồn tồn mới. Có rất nhiều phương pháp xử lý ẩm khơng khí
đã được áp dụng trong thực tế. Việc phân tích ưu nhược điểm của từng
phương pháp xử lý ẩm để áp dụng cụ thể cho tính tốn, chọn lựa phương
án xử lý ẩm trong từng hệ thống điều tiết khơng khí , thiết nghĩ vẫn có tính
cấp thiết của nó trong thực tế.
Với những lý do như trên, tác giả chọn đề tài nghiên cứu các phương
pháp xử lý ẩm trong điều tiết khơng khí và ứng dụng cho đối tượng cụ thể là
xử lý ẩm khơng khí tại phân xưởng thuốc viên-cốm-bột Công ty Dược

Medipharco Huế
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Hiện nay, có nhiều phương pháp để xử lý ẩm khơng khí trong kỹ
thuật điều tiết khơng khí. Mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng và
phạm vi ứng dụng trong một giới hạn cụ thể
Vì vây, mục tiêu của đề tài là:


-2-

- Tổng hợp tất cả các phương pháp xử lý ẩm khơng khí. Phân tích, so
sánh các phương pháp xử lý ẩm trong điều tiết khơng khí. Từ đó, đưa ra các
kết luận cụ thể về ưu nhược điểm của từng phương pháp xử lý ẩm, nêu rõ
phạm vi, giới hạn áp dụng hiệu quả nhất của từng phương pháp.
- Phân tích, tìm phương pháp xử lý ẩm tối ưu nhất, nhằm giảm chi
phí đầu tư ban đầu, chi phí vận hành, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các thông số
kỹ thuật u cầu trong điều hồ khơng khí phân xưởng sản xuất dược phẩm.
Trường hợp tính tốn cụ thể ở đây là hệ thống điều hồ khơng khí cho phân
xưởng thuốc viên-cốm-bột Công ty Dược Medipharco Huế
3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Sử dụng chuyên môn của tác giả, các thực nghiệm, kết hợp tham
khảo các tài liệu kỹ thuật để tính tốn.
4. TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
Các tài liệu chun ngành nhiệt, các tài liệu kỹ thuật của các hãng sản
xuất các thiết bị về ngành nhiệt- máy lạnh, tài liệu về sản xuất dược phẩm
và nguồn tư liệu trên internet.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài mang lại những kết luận, đánh giá các phương pháp xử lý ẩm.
Qua đó chỉ cho thấy rằng cần phải lựa chọn phương pháp xử lý ẩm nào để
đạt được hiệu quả cao nhất trong từng hệ thống điều tiết khơng khí.

Đề tài cũng trình bày lập luận để chứng tỏ phương pháp xử lý ẩm
được chọn lựa trong đối tượng cụ thể là hệ thống điều tiết khơng khí phân
xưởng thuốc viên-cốm-bột công ty Medipharco Huế là tối ưu nhất. Tạo tiền
đề cho các áp dụng xử lý ẩm khơng khí tại các phân xưởng sản xuất dược
phẩm nhằm đạt các yêu cầu công nghệ và hiệu quả kinh tế cao.
6. BỐ CỤC LUẬN VĂN
Phần chính của luận văn được chia làm 3 chương như sau:


-3-

- Chương 1: Trình bày các ảnh hưởng của độ ẩm khơng khí. Trình bày tổng
hợp tất cả các phương pháp xử lý ẩm khơng khí trong các trường hợp điều
tiết khơng khí. Phân tích so sánh các phương pháp xử lý ẩm. Từ đó rút ra
các kết luận ưu nhược điểm của từng phương án cụ thể, phạm vi, giới hạn
áp dụng của mỗi phương pháp
- Chương 2: Áp dụng cụ thể trong thực tế, tính tốn thiết kế hệ thống xử lý
nhiệt ẩm khơng khí tại phân xưởng thuốc viên - cốm - bột công ty Dược
Medipharco Huế.
- Chương 3: Xác định quan hệ giữa nhiệt độ nước cấp vào dàn lạnh và độ
ẩm khơng khí trong phịng. Trong hệ thống lạnh gián tiếp dung nước lạnh,
sự thay đổi nhiệt độ nước vào dàn lạnh làm thay đổi độ ẩm khơng khí trong
phịng. Xem xét sự thay đổi độ ẩm trong hai trường hợp: phịng có thành
phần nhiệt ẩm thay đổi- nhiệt độ phịng khơng thay đổi và ngược lại, sau đó
đưa ra các nhận xét cụ thể.


-4-

CHƢƠNG 1

ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ ẨM KHƠNG KHÍ
Việc xử lý độ ẩm khơng khí nhằm hai mục đích chính là phục vụ tiện
nghi của con người và đảm bảo các điều kiện cơng nghệ của các q trình
sản xuất. Độ ẩm khơng khí ảnh hưởng rất lớn đến con người và chất lượng
sản phẩm trong quá trình sản xuất.
1.1. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐỘ ẨM KHƠNG KHÍ
1.1.1 Ảnh hƣởng đến con ngƣời
Mơi trường khơng khí có nhiệt ẩm thích hợp chính là yếu tố quyết
định đến sức khoẻ của con người. Độ ẩm tương đối  là yếu tố quyết định
điều kiện bay hơi mồ hơi vào khơng khí. Nếu khơng khí có độ ẩm thích hợp
thì khi nhiệt độ cao, cơ thể đổ mồ hơi và mồ hơi bay vào khơng khí được
nhiều tạo cảm giác dễ chịu hơn, nhưng lại gây khô da và nứt nẻ chân tay ...
Nếu độ ẩm q lớn, mồ hơi thốt ra ngồi da bay hơi kém hoặc thậm chí
khơng bay hơi thì trên da sẽ có mồ hơi nhớp nháp, và con người cũng sẽ có
cảm giác khó chịu, mệt mỏi. Nếu độ ẩm quá thấp mồ hơi sẽ bay hơi nhanh
làm da khô, gây nứt nẻ chân tay, môi …
1.1.1.1 Đồ thị miền mồ hơi
Hình 1.1 cho thấy vùng độ ẩm tương đối so với nhiệt độ mà con
người có mồ hơi, với nhiệt độ và độ ẩm càng cao, cơ thể con người càng
xuất hiện nhiều mồ hôi hơn, nhưng khi nhiệt độ thấp và độ ẩm cao cũng
khơng có nghĩa là con người cảm thấy dễ chịu. Ví dụ ở nhiệt độ trong miền
tiện nghi là 220C và độ ẩm 85% thì trên da vẫn xuất hiện mồ hơi.. Tóm lại,
độ ẩm tương đối quá cao hay quá thấp đều không tốt cho cơ thể con người.


-5-

Theo kinh nghiệm cho thấy, nếu nhiệt độ khơng khí vào khoảng 27oC
thì độ ẩm khơng khí để con người thấy dễ chịu vào khoảng 50%.

Hình 1.1: Giới hạn miền có mồ hơi trên da
I: miền có mồ hơi
II: miền không xuất hiện mồ hôi

1.1.1.2 Đồ thị miền tiện nghi:
Để tạo được môi trường tiện nghi trong không gian cần điều hoà phù
hợp với sức khoẻ của con người làm cho con người cảm thấy dễ chịu, ta
đưa ra một đồ thị gọi là đồ thị miền tiện nghi như hình 1.2
Đồ thị được thiết lập trên cơ sở người được thí nghiệm ở trong
phịng, lao động nhẹ, mặc bình thường, tốc độ gió từ 15 đến 25 fpm (tức là
từ 0,75 đến 1,25 m/s). Từ đồ thị cho thấy tồn tại miền tiện nghi cho mùa hè
và mùa đông với độ ẩm tương đối từ 30% đến 70% với nhiệt độ hiệu quả t hq
mùa đông từ 63oF đến 71oF (tức từ 17,2 oC đến 21,7 oC) và mùa hè từ 66oF
đến 75oF (tức từ 19oC đến 24oC) đồ thị được xây dựng dựa trên 3 yếu tố:
nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ khơng khí để tìm ra miền trạng thái vi khí hậu thích
hợp với điều kiện sống của con người, gọi là điều kiện tiện nghi. Trong đó,


-6-

vùng trung tâm thể hiện miền nhiệt độ, độ ẩm của khơng khí thích hợp mà
con người cảm thấy dễ chịu nhất vào mùa hè và mùa đông và phần trăm số
người tán thành.

Hình 1.2: Đồ thị miền tiện nghi

Tuy nhiên, miền tiện nghi cũng chỉ có tính tương đối, vì nó cịn phụ
thuộc vào cường độ lao động và thói quen của từng người. Trong điều kiện
lao động nhẹ, ta có thể đánh giá điều kiện tiện nghi theo nhiệt độ hiệu quả

tương đương:
thq = 0,5(tk +tư ) – 1,94  k ,oC


-7-

Để minh hoạ cho việc ứng dụng đồ thị miền tiện nghi, ta xem xét một
ví dụ sau đây:
Nếu duy trì nhiệt độ nhiệt kế khơ ở trong nhà là 28 oC và độ ẩm tương
đối trong nhà là 70%, cần kiểm tra xem chế độ nhiệt ẩm như vậy có nằm
trong miền tiện nghi hay khơng. Trên đồ thị thì đường  = 70% gặp đường
nhiệt độ t = 24oC tại điểm nằm ngoài miền tiện nghi. Nếu lựa chọn nhiệt độ
28oC thì độ ẩm phải là  = 40%. Nhưng ở thơng số này, chỉ có 50% tán
thành, nếu lựa chọn số tán thành là 70 % thì có thể chọn các cặp thơng số
nhiệt độ, độ ẩm như sau: (25,3oC – 70%); (25,8oC – 60%); (26,7oC – 50%);
(27,5oC – 40%).
Từ đồ thị cho thấy giá trị độ ẩm tương đối  càng cao thì nhiệt độ
miền tiện nghi giảm. Sử dụng đồ thị miền tiện nghi được áp dụng để chọn
lựa cặp thông số nhiệt độ , độ ẩm của khơng khí phù hợp ban đầu.
1.1.2. Ảnh hƣởng đến điều kiện sản xuất và chất lƣợng sản phẩm
Độ ẩm tương đối của khơng khí là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến
chất lượng sản phẩm. Tuỳ điều kiện sản phẩm mà độ ẩm phải phù hợp. Nếu
độ ẩm nhỏ q thì làm tăng nhanh sự thốt hơi nước, làm giảm trọng sản
phẩm, đôi khi làm giảm chất lượng sản phẩm. Nếu độ ẩm quá cao sẽ dẫn
đến mơi trường dể xảy ra nấm mốc; các máy móc vi điện tử, các sản phẩm
bán dẫn dễ bị nấm mốc và giảm cách điện, các dược phẩm cũng bị như vậy.
Để thấy rõ các ảnh hưởng của độ ẩm đến điều kiện sản xuất, dưới đây đưa
ra các yêu cầu nhiệt độ, độ ẩm trong một số ngành sản xuất cụ thể.

-8-

Bảng 1.1: Các yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm trong một số ngành sản xuất
Trƣờng hợp

Xưởng in

Xưởng bánh

Chế biến thực
phẩm
Cơng nghệ chính
xác
Xưởng len

Xưởng sợi bơng

Cơng nghệ sản xuất
chế biến

o

Độ ẩm

C

%

- Đóng gói và gói sách

2124

45

- Phịng in ấn

2427

4550

- Nơi lưu trữ

2023

5060

- Phịng làm bản kẽm

2123

4050

- Nhào bột

2427

4555

- Đóng gói

1824

5065

- Lên men

27

7080

- Chế biến bơ

16

60

- Mayonaise

24

4050

- Macaloni

2127

38

- Lắp ráp chính xác

2024

4050

24

4555

- Chuẩn bị

2729

60

- Kéo sợi

2729

5060

- Dệt

2729

6070

- Chải sợi

2225

5565

- Se sợi

2225

6070

- Dệt và điều tiết sợi

2225

7090

34

5070

1015

8085

1822

5060

1624

4565

- Gia công khác

- Nơi lên men
- Xử lý malt
Sản xuất bia

Nhiệt độ

- Ủ chín
- Các bộ phận chế biến
khác


-9-

Qua bảng trên, ta nhận thấy với mỗi ngành sản xuất khác nhau, yêu
cầu về độ ẩm tương đối của khơng khí cũng khác nhau. Ngay cả trong từng
ngành sản xuất, các công nghệ trong mỗi ngành cũng khác, yêu cầu này
cũng khác nhau.
Do vậy, cùng với yếu tố nhiệt độ, thì độ ẩm tương đối  chính là yếu
tố đặc biệt quan trọng, đóng vai trị quyết định cho chất lượng môi trường
phục vụ điều kiện tiện nghi của con người và công nghệ của sản xuất.
1.2. TỔNG QUAN CÁC Q TRÌNH XỬ LÝ ẨM
Q trình xử lý ẩm khơng khí là q trình thay đổi trạng thái độ ẩm
khơng khí đến trạng thái đã định sẵn trước khi thổi vào phịng
Các đại lượng đặc trưng của khơng khí bao gồm: độ ẩm tuyệt đối, độ
ẩm tương đối, độ chứa hơi, entanpi của khơng khí ẩm. Trong q trình xử lý
ẩm khơng khí, ta đề cập đến sự
biến đổi của 2 đại lượng: độ chứa
hơi d và độ ẩm tương đối.

Trong phần này, ta trình
bày các quá trình xử lý khơng khí
để điều chỉnh độ chứa ẩm d của
khơng khí. Trong từng trường hợp
xử lý độ chứa hơi của khơng khí,
ta cũng xem xét cụ thể sự thay đổi
của độ ẩm tương đối .
Tất cả các quá trình xử lý
ẩm được mơ tả trên đồ thị I-d như
hình 1.3.

Hình 1.3: Đồ thị I-d các q trình
xử lý ẩm khơng khí


- 10 -

Điểm A là trạng thái ban đầu của khơng khí: các q trình xử lý
khơng khí trên đồ thị I-d gồm:
A-1: Giảm nhiệt, giảm dung ẩm, tăng độ ẩm tương đối
A-2: Giảm nhiệt, đẳng dung ẩm, tăng độ ẩm tương đối.
A-3: Giảm nhiệt, tăng dung ẩm, giảm độ ẩm tương đối
A-4: Giảm nhiệt, giảm dung ẩm, đẳng entanpi, giảm độ ẩm tương đối
A-5: Giảm nhiệt, giảm dung ẩm, tăng enpanpi, giảm độ ẩm tương đối
A-6: Đẳng nhiệt, giảm dung ẩm, tăng entanpi, giảm độ ẩm tương đối
A-7: Tăng nhiệt, tăng ẩm, tăng entanpi, tăng độ ẩm tương đối
A-8: Tăng nhiệt, đẳng dung ẩm, tăng entanpi, tăng độ ẩm tương đối
A-9 : Tăng nhiệt, giảm ẩm, tăng entanpi, tăng độ ẩm tương đối
Khi xử lý giảm độ chứa hơi (giảm ẩm), quá trình quét từ A-8 , A-9
đến A-2. Điểm A-2 khi quá trình tách ẩm d = 0. Độ ẩm tương đối  tăng

khi quá trình xử lý đạt trạng thái từ điểm 6' đến điểm 2. Độ ẩm tương đối
giảm khi quá trình xử lý đạt trạng thái từ điểm 6 đến 6'.
Khi xử lý tăng độ chứa hơi (phun ẩm bổ sung), quá trình quét từ A-8
đến A-7, A-6... đến A-2. Độ ẩm tương đối của khơng khí cũng có thể tăng
hoặc giảm.
1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ TĂNG ẨM KHƠNG KHÍ
Để tạo ra độ ẩm tương đối  thích hợp cho khơng gian cần điều hoà,
trong nhiều trường hợp cần tăng dung ẩm d cho khơng khí. Q trình tăng
ẩm thường được áp dụng trong điều tiết khơng khí cho các nhà máy sợi dệt,
nhà máy chế biến rau, hoa quả, ở đó thường yêu cầu độ ẩm tương đối  cao
trong khi độ ẩm ngồi trời bé (mùa hanh khơ).
Ngun tắc chung của phương pháp tăng ẩm là đưa hơi nước vào
khơng khí nhưng có nhiều cách thực hiện khác nhau.


- 11 -

Có hai phương pháp tăng ẩm:
- Tăng ẩm bằng thiết bị buồng phun
- Tăng ẩm bằng thiết bị phun ẩm bổ sung
1.3.1 Tăng ẩm bằng thiết bị buồng phun.
Khơng khí ban đầu có trạng thái A, sau q trình phun hơi nước có
nhiệt độ tn< tA , bằng thiết bị buồng phun, xảy ra 2 quá trình thay đổi trạng
thái của khơng khí theo đồ thị I-d hình 2.1 gồm:
A-4: đoạn nhiệt I = const, dung ẩm d > 0, nhiệt độ khơng khí giảm
tA>t4.
A-5: tăng nhiệt I = I5 - IA >0, dung ẩm d > 0, nhiệt độ khơng khí
giảm tA>t5
Khi sử dụng buồng phun để thực hiện tăng ẩm, nước phun không cần
gia nhiệt trước, nghĩa là có thể sử dụng trực tiếp nguồn nước thiên nhiên

(trừ trường hợp cần kết hợp gia nhiệt). Như vậy các quá trình tăng ẩm đều
được thực hiện đoạn nhiệt A-4 hoặc gần với đoạn nhiệt A-5. Đặc điểm cơ
bản của quá trình tăng ẩm trong buồng phun là:
- Lượng ẩm bay hơi vào khơng khí (d) rất nhỏ so với lượng nước
phun vào khơng khí.
- Q trình phụ thuộc vào nhiệt độ nước phun.


- 12 -

4

1

2

3

6

9

8

7

5

Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý buồng phun hơi ẩm
1: quạt gió; 2: ống góp và đầu phun tia; 3: tấm chắn làm tơi nước;

4: tấm chắn cản nước ngưng, 5: nước cấp bổ sung; 6: bơm nước tuần hoàn;
7: ống xả đáy; 8: ống xả tràn; 9: bể chứa nước tuần hồn

Ngun lý hoạt động: khơng khí được hút vào buồng phun, đuọc phun
hơi nước bởi các đầu phun tia 2, nước phun được cấp bởi bơm tuần hồn 6.
Sau đó khơng khí được gia ẩm, đi qua các tấm chắn 2, 3 để khơng cịn
lượng nước dư thừa, sẽ đi về khơng gian cần điều hồ. Lượng nước dư thừa
rơi về bể chứa nước tuần hoàn 9
1.3.2 Tăng ẩm bằng thiết bị phun ẩm bổ sung.
Phun ẩm bổ sung là hình thức đưa hơi nước vào khơng khí ngay bên
trong gian máy (lượng hơi nước đưa vào khơng khí thường khơng lớn lắm).
Có thể thực hiện phun ẩm bổ sung bằng nhiều cách khác nhau, nhưng
nguyên tắc chung là khơng được có lượng nước dư thừa: toàn bộ lượng ẩm
phun ra phải được khuếch tán hết vào khơng khí.


- 13 -

Các phương pháp và thiết bị thường gặp là:
- Phun hơi
nước bão hòa nhờ
hộp hơi
- Phun nước
(dạng sương mù)
cho bay hơi đoạn
nhiệt vào khơng

Hình 1.5 Thiết bị phun hơi nƣớc bão hồ

khí

1: ống cấp hơi; 2: ống cấp nước; 3: điện trở;
4: ống thông; 5: thùng chứa nước; 6: ống xả tràn

a) Phun hơi nước bão hòa vào khơng khí nhờ hộp hơi.
Thiết bị phun hơi nước để tăng ẩm cho khơng khí có cấu tạo như hình
1.4.
Ngun lý hoạt động của thiết bị: Thiết bị gồm có hộp (thùng) sinh
hơi 4 trong đó đặt các sợi đốt điện trở 3. Hơi nước nhiệt độ 212 oF (100oC)
sinh ra và thốt qua ống 1 khuếch tán vào khơng khí. Nước được cấp vào
qua ống 2 và chứa trong thùng 5, thông với 4, ống xả tràn 6 giữ cố định
mức nước trong thùng 4 và 5.
Trên đồ thị thị I-d hình 1.3, quá trình này được thể hiện ở đường A-6:
đẳng nhiệt t = const, dung ẩm tăng d > 0, tăng entanpi I = I6 - IA >0
Như vậy, khi tăng ẩm bằng cách phun hơi nước bão hịa vào khơng
khí (với lượng hơi vừa đủ, khơng có lượng dư thừa bị ngưng tụ) thì nhiệt độ
khơng khí khơng thay đổi.


- 14 -

Hệ số góc tia q trình tăng ẩm bằng hơi nước bão hòa:


i r0 d

 r0 ,
d
d

Khả năng tăng ẩm có thể tham khảo như sau: hơi nước bão hòa ở t =
1000C với lưu lượng 8kg/h được phun vào khơng khí ở trạng thái t 1 = 270C,
1 = 50% với lưu lượng 1000kg/h. Nếu hơi nước khuếch tán đều vào khơng
khí (khơng có lượng dư thừa) thì lượng ẩm tăng được là d = 8: 1000 =
8g/kg; trạng thái của khơng khí sau khi được tăng ẩm là: d 2 = 19g/kg; 2 =
85% và t2  270C.
b) Phun nước cho bay hơi đoạn nhiệt vào khơng khí
Khác với ở buồng phun, khi phun ẩm bổ sung bằng nước không cho
phép lượng nước dư thừa rơi xuống sàn, nghĩa là lượng nước phun ra phải
đủ mịn để dễ bay hơi vào khơng khí. Q trình bay hơi nước vào khơng khí
được thực hiện đoạn nhiệt, nghĩa là hệ số góc tia q trình phun ẩm bổ sung
bằng nước  = 0.
Dưới đây trình bày một số loại thiết bị phun ẩm bổ sung thường gặp.
- Phun ẩm bổ sung bằng thiết bị vòi phun và bơm
- Phun ẩm bổ sung bằng thiết bị kiểu kim quay
- Phun ẩm bổ sung bằng thiết bị kiểu khí nén
i. Phun ẩm bổ sung bằng thiết bị vòi phun và bơm
Cấu tạo thiết bị phun ẩm bằng vòi phun và bơm được cho trong hình
1.5. Nguyên lý hoạt động: nước có áp suất cao (9  90 bar) từ bơm đi vào
ống dẫn 5 qua bộ lọc 2, trong đó có lưới bọc 6 dạng hình trụ, sau đó theo
ống dẫn 7 vào vòi phun 1. Bên trong vòi phun cũng có lưới lọc bằng đồng


- 15 -

để lọc nước tiếp. Nước sạch theo ống 8 có đầu được làm nhỏ dể tăng tốc độ
cho nước, phun vào kim 9 đặt cách lỗ phun một khoảng nhất định (điều
chỉnh được bằng vít 10). Nước được xé tơi thành một màn bụi hình nón.
Các hạt mịn sẽ khuếch tán vào khơng khí, các hạt to hơn một phần đập vào
vỏ 3 để tiếp tục bị làm tơi và bay hơi một phần, phần còn lại (98%) rơi

xuống phễu 4 có đáy nối với đường ống thu hồi về bơm.
Để khắc phục tình
trạng tắc lỗ phun, người
ta định kỳ tiến hành rửa
ngược bằng khí nén:
khi ngừng phun nước,
lị so 13 ép van 12 lên
mở thơng đường khí
nén từ bầu chứa 11 với
đường ống xả 14, khí
nén sẽ cuốn nước cùng
bụi bặm khỏi lưới lọc
đưa vào phễu 4.

Hình 1.6: Thiết bị phun ẩm dùng vòi phun và bơm

Năng suất làm

1: vòi phun; 2: bộ lọc; 3: vỏ; 4: phễu thu nước; 5: ống dẫn; 6:

ẩm của thiết bị là 7kg

lưới bọc; 7: ống dẫn; 8: ống; 9: kim phun; 10: vít điều chỉnh;

hơi ẩm/h, lượng nước

11: bầu chứa;12: van; 13: lò xo; 14: ống xả

phun mỗi giờ là 350l,
tiêu hao năng lượng 20W cho mỗi kilogam hơi ẩm.

Mặc dù tiêu hao ít điện năng nhưng thiết bị ít được dùng trong các xí
nghiệp hiện đại do độ tin cậy thấp (dễ tắc), dễ chảy nước xuống gian máy,


- 16 -

vận hành phức tạp do thường xuyên phải điều chỉnh lại khoảng cách lỗ và
kim.
ii. Phun ẩm bổ sung bằng thiết bị kiểu kim quay
Cấu tạo thiết bị phun ẩm bổ sung kiểu kim quay như hình 1.6. Thiết
bị gồm đĩa 2 được gắn với trục quay được dẫn động bởi động cơ 1 quay với
tốc độ 2850 vg/ph, chao 5 trên có gắn các cánh tĩnh 4 và lá chắn 11, quạt
gió 6 và vỏ 10 làm đồng trục với 2.
Nguyên lí làm việc: nước từ ống dẫn 3 được tưới lên mặt trong của
đĩa 2. Dưới tác dụng của lực li tâm, nước văng ra đập vào cánh tĩnh 4 tạo
thành bụi nước và được
quạt 6 thổi vào khơng khí
trong gian máy, tại đó các
bụi nước sẽ khuếch tán hết
vào khơng khí. Các hạt
nước to bị lá chắn 11 cản
lại, rơi xuống phần dưới
của chao 5 rồi theo ống 8
trở về bơm.
Năng suất làm ẩm
của thiết bị khoảng 10kg

Hình 1.7: Thiết bị phun ẩm kiểu đĩa quay

hơi ẩm mỗi giờ, lưu lượng

1: động cơ; 2: đĩa; 3: ống dẫn; 4: cánh tĩnh;

nước cần 90 1/h, tiêu hao

5: chao; 6: quạt; 7: kim phun; 8: ống dẫn

điện năng 51W cho mỗi

9: bầu chứa; 10: van; 11: lá chắn

kilogam hơi ẩm.
Ưu điểm: