The preview shows page 1 - 3 out of 137 pages.
Tính toán chu trìnhChu trình tính toán gẩn giống như chu trình khô 1 cấp, riêng ;- Năng suất lạnh riêng khối lượng := hj - h^[5.1]- Công nén riêng :1 = [h2 - hj] + [h^ - h3][5.2]ứng dụng trong thực tẽChu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm m át trung gian 1 phần được ứng dụng chủ yếucho môi chất freôn với nhiệt độ cuối tầm nén không cao.5.2. CHU TRÌNH 2 CẤP, 1 TIẾTl ư u,làmm á tt r u n gg ia n1 PHẦN CÓ HỒI NHIỆTDo nhiệt độ Í2 tương đối thấp nên thường bố trí thêm thiết bị hổi nhiệt để tănghiệu quả lạnh cho chu trình. Điểm 1 dịch vào vùng hơi quá nhiệt và điểm 5 tiến vàovùng-lỏng quá lạnh [hình 5.2].H ình 5.2. Chu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm mát trang gian 1 phần, có hồi nhiệt HN.So với sơ đổ biểu diễn trên hình 5.1 ta thấy rõ ràng, nhờ cổ hồi nhiệt mà năngsuất lạnh riêng khối lượng tăng lên một khoảng Aq^, trong khi đó sơ đổ thiết bị hầunhư không phức tạp thêm.Để cđ thể tăng thêm hiệu quả lạnh người ta còn tìm cách bố trí thêm 1 bình quálạnh môi chất lạnh lỏng ở giữa thiết bị hổi nhiệt và van tiết lưu. Hình 5.3 giới tjiiệuchu trình 2 cấp, 1 tiết lưu, làm m át trung gian không hoàn toàn, cđ hổi nhiệt và bìnhquá lạnh lỏng.Bình quá lạnh lỏng sử dụng 1 van tiết lưu nhiệt để tiết lưu 1 phần lỏng vào làmm át môi chất lỏng từ thiết bị hổi nhiệt ra. Môi chất lỏng khi ra khỏi bình quá lạnh157
lỏng có nhiệt độ tj gần bằng nhiệt độ của bình trung gian tjg = tg. Về lý thuyết cóthể tính tj = tg+5K.H ình 5.3. Chu Irinh 2 cấp, 1 tiết lưu, làm Qiát trung gian một phầncó hổi nhiệt và có binh quá lạnh QL.Hơi môi chất ra khỏi bình bay hơi có trạn g thái r qua hổi nhiệt trao đổi nhiệtvới lỏng no'ng trở thành hơi quá nhiệt trạn g thái 1, được máy nén hút và nén lêntrạn g thái 2. Khi qua bình m át trung gian hơi nén ở áp suất tru n g gian được làmm át xuống đến tg. Hơi từ bình làm m át tru n g gian cđ trạn g thái 3 sẽ hòa trộn vớihơi từbình quá lạnh QLcó trạn g thái 7 [hơi bão hòa khô] thành trạn g thái 3’ vàđi vàomáy nén cao áp.Sau khi nén hơi cđ trạn g thái 4. ớ bình ngưng tụ hơingưngtụ thànhlỏng ở trạn g thái lỏng bão hòa 5", quahổi nhiệt, giảm nhiệt độxuống5’ và qua bình quálạnh nhiệt độ giảm xuống điểm 5, cao hơn nhiệt độ trunggian khoảng5°c.
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document
End of preview. Want to read all 137 pages?
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCMKHOA CAO ĐẲNG THỰC HÀNH BÀI GIẢNG MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH CÔNG NGHIỆPTÊN BÀI GIẢNGCHU TRÌNH LẠNH HAI CẤP SỬ DỤNG BÌNH TRUNG GIAN ỐNG XOẮNGiẢNG VIÊN : Th.S NGUYỄN DUY TUỆ2TÀI LIỆU THAM KHẢOTÀI LIỆU THAM KHẢO1. Kỹ thuật lạnh cơ sở - PGS.TS.Nguyễn Đức Lợi1. Kỹ thuật lạnh cơ sở - PGS.TS.Nguyễn Đức Lợi2. 2. Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh – PGS.TS.Nguyễn Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh – PGS.TS.Nguyễn Đức LợiĐức Lợi3. Máy Lạnh – GS. Trần Thanh Kỳ3. Máy Lạnh – GS. Trần Thanh Kỳ4. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant – 4. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant – Shan. K. Wang Shan. K. Wang3I. Đặt vấn đề:I. Đặt vấn đề:Xét chu trình lạnh 1 cấp sử dụng môi chất NH3 như sau:Xét chu trình lạnh 1 cấp sử dụng môi chất NH3 như sau:4+Nhận xét:+Nhận xét:-Nhiệt độ cuối tầm nén 140 độ CNhiệt độ cuối tầm nén 140 độ C-Do đó gây nhiều ảnh hưởng đến dầu bôi trơn, môi chất Do đó gây nhiều ảnh hưởng đến dầu bôi trơn, môi chất lạnh lạnh -Làm công nén tăngLàm công nén tăng-Do đó đối với hệ thống lạnh sử dụng môi chất Freon có tỉ Do đó đối với hệ thống lạnh sử dụng môi chất Freon có tỉ số nén lớn hơn 12 hay sử dụng môi chất NH3 có tỷ số nén số nén lớn hơn 12 hay sử dụng môi chất NH3 có tỷ số nén lớn hơn 9 thì ta sử dụng chu trình lạnh 2 cấplớn hơn 9 thì ta sử dụng chu trình lạnh 2 cấp5 II. PHÂN LOẠI:II. PHÂN LOẠI:Chu trình lạnh 2 cấp gồm những loại sau:Chu trình lạnh 2 cấp gồm những loại sau:-Chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắnChu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn-Chu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toànChu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn-Chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toànChu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toànNhư vậy, ta tiến hành khảo sát chu trình 2 cấp sử dụng BTG Như vậy, ta tiến hành khảo sát chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắnống xoắn6 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.1. Sơ đồ nguyên lý:3.1. Sơ đồ nguyên lý:2’7 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.1. Sơ đồ nguyên lý:3.1. Sơ đồ nguyên lý:-XLHA hút môi chất từ DBH nén lên áp suất trung gian, XLHA hút môi chất từ DBH nén lên áp suất trung gian, nhiệt độ t2 đưa vào BTG được làm mát đến trạng thái bão nhiệt độ t2 đưa vào BTG được làm mát đến trạng thái bão hòa t3 rồi được hút vào XLCA để được nén lên áp suất pk hòa t3 rồi được hút vào XLCA để được nén lên áp suất pk và vào TBNT để được hóa lỏng. và vào TBNT để được hóa lỏng. -Lỏng có trạng thái 5 được chia thành 2 nhánh: Lỏng có trạng thái 5 được chia thành 2 nhánh: + Nhánh 1: Tiết lưu đến áp suất trung gian. Một lượng hơi + Nhánh 1: Tiết lưu đến áp suất trung gian. Một lượng hơi bay lên được hút vào XLCA. Lượng lỏng còn lại : làm bay lên được hút vào XLCA. Lượng lỏng còn lại : làm mát hơi môi chất nóng từ XLHA, làm quá lạnh lỏng của mát hơi môi chất nóng từ XLHA, làm quá lạnh lỏng của nhánh 2 từ bình ngưng để đưa vào TBBHnhánh 2 từ bình ngưng để đưa vào TBBH + Nhánh 2 : Đi vào ống xoắn để được quá lạnh rồi đưa + Nhánh 2 : Đi vào ống xoắn để được quá lạnh rồi đưa vào TBBHvào TBBH8 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + + Lưu ýLưu ý : : - Nhiệt độ môi chất lạnh sau khi được quá lạnh [ điểm số - Nhiệt độ môi chất lạnh sau khi được quá lạnh [ điểm số 7 ] sẽ cao hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất lạnh ở áp 7 ] sẽ cao hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất lạnh ở áp suất trung gian từ 3-5 độsuất trung gian từ 3-5 độ - Áp suất trung gian được tính như sau:- Áp suất trung gian được tính như sau: + Ưu và nhược điểm:+ Ưu và nhược điểm: - Lỏng vào TBBH không bị lẫn dầu từ XLHA [ thích hợp - Lỏng vào TBBH không bị lẫn dầu từ XLHA [ thích hợp với hệ thống NH3 ]với hệ thống NH3 ] - Lỏng đưa đến dàn lạnh với áp suất ngưng tụ nên có thể - Lỏng đưa đến dàn lạnh với áp suất ngưng tụ nên có thể đưa đi rất xa. Nhưng nhược điểm là lỏng không thể làm đưa đi rất xa. Nhưng nhược điểm là lỏng không thể làm lạnh đến nhiệt độ bão hòa với áp suất trung gianlạnh đến nhiệt độ bão hòa với áp suất trung gian9 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt:3.2 Tính toán nhiệt: Cần cho trước điều kiện làm việc và năng suất lạnh QCần cho trước điều kiện làm việc và năng suất lạnh Q00 Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA:Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA: GG11 = Q = Qoo/[ i’/[ i’11- i- i88 ] ,[kg/s] ] ,[kg/s] Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA:Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA: VVttHAttHA = G = G11.v.v11 , [m , [m33/s]/s] Thể tích quét của XLHA:Thể tích quét của XLHA: VVltHAltHA = V = VttHAttHA / /λλ ,[m ,[m33/s]/s] Trong đó: Trong đó: λλ là hiệu suất thể tích của máy nén là hiệu suất thể tích của máy nén 10 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt:3.2 Tính toán nhiệt: Hiệu suất thể tích của MN pít tông có thể tra gần đúng:Hiệu suất thể tích của MN pít tông có thể tra gần đúng: 11 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt:3.2 Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLHA:Công nén lý thuyết của XLHA: NNXHAXHA = G = G11.[i.[i22 – i – i11], [kW]], [kW] Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA được tính Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA được tính bằng phương trình cân bằng entanpy ở BTG: bằng phương trình cân bằng entanpy ở BTG: G1,i2G2,i3G1,i5G1,i7G2 –G1,i6 GG11.i.i55+[G+[G22-G-G11].i].i66+G+G11.i.i22 = G = G22.i.i33+G+G11.i.i77 GG22 =G =G11.[i.[i55-i-i66+i+i22-i-i77]/[i]/[i33-i-i66], [kg/s]], [kg/s] Vì iVì i55=i=i66 nên : nên : GG22=G=G11.[i.[i22-i-i77]/[i]/[i33-i-i66], [kg/s]], [kg/s]12 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt:3.2 Tính toán nhiệt: Lưu lượng thể tích hút thực của XLCA:Lưu lượng thể tích hút thực của XLCA: VVttCAttCA = G = G22.v.v33 , [m , [m33/s]/s] Thể tích quét của XLCA:Thể tích quét của XLCA: VVltCAltCA = V = VttCAttCA / /λλ ,[m ,[m33/s]/s] Công nén lý thuyết của XLCA:Công nén lý thuyết của XLCA: NNXCAXCA = G = G22.[i.[i44 – i – i33], [kW]], [kW] Nhiệt lượng thải ra ở TBNT :Nhiệt lượng thải ra ở TBNT : QQkk = G = G22.[i.[i44-i-i55], [kW]], [kW] Hệ số làm lạnh:Hệ số làm lạnh: COP = QCOP = Q00/[N/[NXHAXHA+N+NXCAXCA] ] 13 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ngoài ra đối với chu trình lạnh 2 cấp người ta còn có Ngoài ra đối với chu trình lạnh 2 cấp người ta còn có thể sử dụng sơ đồ với 2 chế độ sôithể sử dụng sơ đồ với 2 chế độ sôi DLptg1415 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ngoài ra, đối với hệ thống sử dụng môi chất Freon, Ngoài ra, đối với hệ thống sử dụng môi chất Freon, người ta có thể sử dụng bình trung gian ống xoắn nằm người ta có thể sử dụng bình trung gian ống xoắn nằm ngang, nhưng trạng thái hút về XLCA là hơi quá nhiệtngang, nhưng trạng thái hút về XLCA là hơi quá nhiệt16 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ưu điểm là hệ thống gọn nhẹ, nhưng nhiệt độ cuối tầm Ưu điểm là hệ thống gọn nhẹ, nhưng nhiệt độ cuối tầm nén của XLCA lớn hơn khi sử dụng BTG thẳng đứng nén của XLCA lớn hơn khi sử dụng BTG thẳng đứng Việc tính toán nhiệt tương tự như BTG ống xoắn thẳng Việc tính toán nhiệt tương tự như BTG ống xoắn thẳng đứng. Để tính toán lương hơi hút về XLCA ta cũng thiết đứng. Để tính toán lương hơi hút về XLCA ta cũng thiết lập phương trình cân bằng entapy của BTG như sau:lập phương trình cân bằng entapy của BTG như sau: GG11.i.i55+[G+[G22-G-G11].i].i66+G+G11.i.i22 = G = G22.i.i33+G+G11.i.i77 GG22 =G =G11.[i.[i55-i-i66+i+i22-i-i77]/[i]/[i33-i-i66], [kg/s]], [kg/s] Vì iVì i55=i=i66 nên : nên : GG22=G=G11.[i.[i22-i-i77]/[i]/[i33-i-i66], [kg/s]], [kg/s]17 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 18 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.3 Bài tập ví dụ:3.3 Bài tập ví dụ: Tính toán nhiệt chu trình máy lạnh 2 cấp sử dụng môi Tính toán nhiệt chu trình máy lạnh 2 cấp sử dụng môi chất NH3, bình trung gian ống xoắn thẳng đứng với nhiệt chất NH3, bình trung gian ống xoắn thẳng đứng với nhiệt độ bay hơi tđộ bay hơi too = -30độC, nhiệt độ ngưng tụ t = -30độC, nhiệt độ ngưng tụ tkk=40độC. =40độC. Nhiệt độ môi chất ra khỏi ống xoắn lớn hơn nhiệt độ bão Nhiệt độ môi chất ra khỏi ống xoắn lớn hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất ứng với áp suất trung gian là 5độC. Biết hòa của môi chất ứng với áp suất trung gian là 5độC. Biết năng suất lạnh Qo=200kW, hơi môi chất hút về XLHA là năng suất lạnh Qo=200kW, hơi môi chất hút về XLHA là hơi bão hòa ứng áp suất bay hơi.hơi bão hòa ứng áp suất bay hơi.19 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.3 Bài tập ví dụ:3.3 Bài tập ví dụ: Với tVới too=-30độC ta có p=-30độC ta có poo=1,2 bar=1,2 bar ttkk= 40độC ta có p= 40độC ta có pkk=15,4bar=15,4bar Nên pNên ptgtg = [15,4*1,2] = [15,4*1,2]0,50,5 = 4,3bar nên t = 4,3bar nên ttgtg=0độC nên =0độC nên tt77=5độC=5độC Biểu diễn chu trình lạnh trên đồ thị lgp-i như sau:Biểu diễn chu trình lạnh trên đồ thị lgp-i như sau:2021 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Thông số các điểm nút trên đồ thịThông số các điểm nút trên đồ thị Đi m ểĐi m ểnútnút1122334455667788p, barp, bar1,21,24,34,34,34,315,415,415,415,44,34,315,415,41,21,2t, oCt, oC-30-300000929240400055-30-30i,kJ/kgi,kJ/kg17201720188718871761176119401940688688688688522522522522v, mv, m33/kg/kg0,970,97--0,290,29----------22 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt:+ Tính toán nhiệt: Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA:Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA: GG11 = Q = Qoo/[ i/[ i11- i- i88 ]=200/[1720-522]=0,167[kg/s] ]=200/[1720-522]=0,167[kg/s] Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA:Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA: VVttHAttHA = G = G11.v.v11 = 0,167.0,97=0,162 [m = 0,167.0,97=0,162 [m33/s]/s] Thể tích quét của XLHA:Thể tích quét của XLHA: VVltHAltHA = V = VttHAttHA / /λλ=0,162/0,77=0,21[m=0,162/0,77=0,21[m33/s]/s] Trong đó: Trong đó: λλ là hiệu suất thể tích của máy nén 0,77 [ tra là hiệu suất thể tích của máy nén 0,77 [ tra đồ thị ]đồ thị ] 23 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt:+ Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLHA:Công nén lý thuyết của XLHA: NNXHAXHA = G = G11.[i.[i22 – i – i11]=0,167.[1887-1720]=27,8 [kW]]=0,167.[1887-1720]=27,8 [kW] Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA:Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA: GG22=G=G11.[i.[i22-i-i77]/[i]/[i33-i-i66]] =0,167.[1887-522]/[1761-688] = 0,212 kg/s=0,167.[1887-522]/[1761-688] = 0,212 kg/s Lưu lượng thể tích hút thực của XLCA:Lưu lượng thể tích hút thực của XLCA: VVttCAttCA = G = G22.v.v33 =0,212.0,29=0,061, [m =0,212.0,29=0,061, [m33/s]/s] Thể tích quét của XLCA:Thể tích quét của XLCA: VVltCAltCA = V = VttCAttCA / /λλ =0,061/0,77=0,079,[m =0,061/0,77=0,079,[m33/s]/s] 24 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt:+ Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLCA:Công nén lý thuyết của XLCA: NNXCAXCA = G = G22.[i.[i44 – i – i33]=0,212.[1940-1761]=38[kW]]=0,212.[1940-1761]=38[kW] Nhiệt lượng thải ra ở TBNT :Nhiệt lượng thải ra ở TBNT : QQkk = G = G22.[i.[i44-i-i55]= 0,212.[1940-688]=265 [kW]]= 0,212.[1940-688]=265 [kW] Hệ số làm lạnh:Hệ số làm lạnh: COP = QCOP = Q00/[N/[NXHAXHA+N+NXCAXCA] = 200/[27,8+38] = 3] = 200/[27,8+38] = 3 Với tỉ số VVới tỉ số VltHA :ltHA :VVltCA ltCA =0,21/0,079=2,7 ~3, tổng thể tích =0,21/0,079=2,7 ~3, tổng thể tích quét cần thiết 1040mquét cần thiết 1040m33/h [ của XLHAvà XLCA] nên ta /h [ của XLHAvà XLCA] nên ta chọn 2 máy nén Mycom N62B có số vòng quay chọn 2 máy nén Mycom N62B có số vòng quay 1000v/phút với tổng thể tích quét là 637,1*2=1274m1000v/phút với tổng thể tích quét là 637,1*2=1274m33/h /h