Quá trình lm lạnh v tách ẩm
trong sấy lạnh dùng bơm nhiệt

ThS. nguyễn mạnh hùng
Bộ môn Kỹ thuật nhiệt
Khoa Cơ khí - Trờng ĐH GTVT
PGS. TS. nguyễn đức lợi
Đại học Bách khoa H Nội

Tóm tắt: Bi báo bn về quá trình lm lạnh v tách ẩm từ dòng không khí đi qua dn bay
hơi bơm nhiệt dùng trong hệ thống sấy v trong dn lạnh dùng nớc lạnh hoặc nớc muối lạnh
có hớng chuyển động cùng chiều hoặc ngợc chiều. Từ hiệu quả của trao đổi nhiệt ngợc
chiều, bi báo cũng đề nghị một hệ thống mắc nhiều bơm nhiệt nối tiếp để tiết kiệm năng lợng
vận hnh.
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.
i. Mở đầu
Có nhiều tài liệu [1, 2, 3] đã đề cập đến
quá trình làm lạnh và tách ẩm trong sấy lạnh
dùng bơm nhiệt nói riêng và trong kỹ thuật sấy
dùng bơm nhiệt nói chung. Theo chúng tôi,
cần bàn luận thêm về cách lý giải trong [2 và
3] về đờng cong biến đổi trạng thái không
khí. Vì quá trình làm lạnh và tách ẩm trong sấy
lạnh dùng bơm nhiệt là rất quan trọng nên
chúng tôi cũng đi sâu nghiên cứu về vấn đề
này. Sau đây là những kết quả nghiên cứu đó.

iii. Phân loại quá trình lm lạnh
tách ẩm trong dn lạnh
Có thể phân loại quá trình làm lạnh tách
ẩm ở dàn lạnh theo nhiệt độ dàn lạnh. Nhiệt
độ dàn lạnh có thể bằng, thấp hơn và cao hơn
nhiệt độ điểm sơng.

Cũng có thể phân loại quá trình tách ẩm
ở dàn lạnh theo sự biến đổi nhiệt độ ở các
hàng ống trong dàn lạnh nớc muối hoặc
nhiều dàn lạnh trực tiếp đặt nối tiếp nhau. Sau
đây chúng ta sẽ xét một số trờng hợp đó.
3. 1. Nhiệt độ bề mặt dàn lạnh lớn hơn
nhiệt độ điểm sơng
Trờng hợp này, không khí không có khả
năng tách ẩm. Không khí chỉ có thể đợc làm
lạnh đẳng dung ẩm với độ ẩm tơng đối tăng.
Với giả thiết bề mặt dàn lạnh có nhiệt độ
giống nhau, trạng thái của không khí ra càng
gần điểm 2, khi bề mặt trao đổi nhiệt của dàn
lạnh càng lớn (xem hình 2).
1
2
2
s
t
S
d
1
=

với giả thiết nhiệt độ dàn lạnh không
đổi, ví dụ, dàn lạnh bay hơi trực tiếp có nhiệt
độ bay hơi t
0
không đổi hoặc dàn nớc phun
với nhiệt độ nớc phun là đồng đều.
d
i
1
2
2
2
2
t
'
''
'''
S
= 100%


Hình 3.
Quá trình biến đổi trạng thái này nằm
trên đờng thẳng nối liền giữa điểm 1 và điểm
2. Bề mặt trao đổi nhiệt càng lớn, trạng thái
không khí ra khỏi dàn lạnh càng xích gần đến
điểm 2 nằm trên đờng bão hoà. Các điểm 2',
2", 2''' là các điểm hoà trộn giả thiết sau mỗi
hàng ống của không khí đi vòng và không khí
tiếp xúc với bề mặt dàn lạnh.

.
Tơng tự điểm 2''' nằm trên đờng thẳng nối
giữa điểm 2" và t
c
, điểm 2 (không khí ra khỏi
dàn) nằm trên đờng thẳng nối hai điểm 2''' và

t
d
. Trạng thái không khí biến đổi theo 1 đờng
cong lõm. Và nếu bề mặt trao đổi nhiệt là vô
hạn thì trạng thái không khí ra tiến gần đến
điểm t
d
nằm trên đờng bão hoà.
1
'''
2
2
''
'
2
2
t
S
a
t
b
t
c

Không
d
= 100%
2
2
2

t
2
'''
''
1
'

Hình 5.
Hình 5 biểu diễn quá trình thay đổi trạng
thái của không khí khi nhiệt độ dàn, chất tải
lạnh thay đổi và dòng không khí chuyển động
cùng chiều với chất tải lạnh. Các hàng ống
vẫn bố trí nh hình 4, dòng không khí vẫn đi từ
phải sang trái. Khi đó hàng ống a sẽ có nhiệt
độ lạnh nhất, mà không khí lại có nhiệt độ cao
nhất nên điểm hoà trộn 2' nằm trên đờng
thẳng nối điểm 1 và t
a
. Điểm hoà trộn 2" nằm
trên đờng nối điểm 2't
b
và tơng tự điểm hoà
trộn 2''' nằm trên đờng nối 2 điểm 2''t

C
0
Biến thiên nhiệt độ
không khí
20
0
C
t
0
=
0 C
0
-40 C
=t
0
0
30 C
=t
R
0
40 C
=t
R
0
Không khí
ra 25 C
0

Hình 6.
iv. kết luận