BỘ�CÔNG�THƯƠNG ĐẠI�HỌC�CÔNG�NGHIỆP�TP�HỒ�CHÍ�MINH BÁO�CÁO�KHOA�HỌC�TỔNG�KẾT ĐỀ�TÀI KẾT�QUẢ�THỰC�HIỆN�ĐỀ�TÀI�KH&CN CẤP�TRƯỜNG� Tên�đề�tài NGHIÊN�CỨU�CHẾ�TẠO�MÁY�LẠNH� HẤP�THỤ�NH3 H2O�LOẠI�LIÊN�TỤC� ĐỂ�[.]
BỘ CƠNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO KHOA HỌC TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY LẠNH HẤP THỤ NH3-H2O LOẠI LIÊN TỤC ĐỂ SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ THEO ĐIỀU KIỆN TẠI VIỆT NAM Mã số đề tài: IUH.KNL01/16 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Hiếu Nghĩa Đơn vị thực hiện: Khoa Cơng nghệ Nhiệt Lạnh TP Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2017 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo máy lạnh hấp thụ NH3-H2O loại liên tục để sản xuất nước đá theo điều kiện Việt Nam Mã số: IUH.KNL01/16 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên TT (học hàm, học vị) Đơn vị cơng tác Vai trị thực đề tài NCS Nguyễn Hiếu Nghĩa ĐH Công nghiệp Tp.HCM Chủ nhiệm GS.TS Lê Chí Hiệp ĐH Bách Khoa Tp HCM Thành viên PGS.TS Hoàng An Quốc ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Thành viên TS Châu Minh Quang ĐH Công Nghiệp Tp HCM Thành viên TS Đỗ Hữu Hồng ĐH Cơng Nghiệp Tp HCM Thành viên TS Lê Văn Hiên ĐH Công Nghiệp Tp HCM Thành viên ThS Nguyễn Thị Kim Liên ĐH Công Nghiệp Tp HCM Thành viên Đơn vị chủ trì: Khoa Cơng nghệ Nhiệt Lạnh, Đại học Công nghiệp Tp.HCM Thời gian thực hiện: o Theo hợp đồng: từ tháng 06 năm 2016 đến tháng 06 năm 2017 o Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm… o Thực thực tế: từ tháng 06 năm 2016 đến tháng 07 năm 2017 Những thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có): (Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 95 triệu đồng PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Đặt vấn đề Vấn đề mà nhân loại đối mặt ngày nóng lên tồn cầu ô nhiễm môi trường sử dụng nguồn lượng hóa thạch để phát điện, để phát triển công nghiệp Nhưng với phát triển xã hội ngày đại gia tăng dân số tồn cầu nhu cầu sử dụng lượng ngày lớn Nhìn chung ngành Nhiệt - Lạnh, hệ thống nhiệt - lạnh có máy nén sử dụng môi chất lạnh CFC, HFC, HCFC nguyên nhân làm tăng phát thải carbon chất CFC Máy lạnh hấp thụ hoạt động từ nguồn nhiệt cấp xem phương án thay thay cho chu trình lạnh sử dụng máy nén Nhờ có nhiều quan tâm, máy lạnh hấp thụ phát triển, có nhiều ứng dụng hấp thụ toàn giới Từ khủng hoảng năm 1973, người Nhật nổ lực phát triển máy lạnh hấp thụ tăng hiệu suất nhờ ủng hộ phủ cơng nghiệp Hiện nay, máy lạnh hấp thụ chiếm khoảng 60% sử dụng điều hịa khơng khí Nhật Tìm cách nâng cao hiệu suất hệ thống lạnh hấp thụ ưu tiên nghiên cứu hàng đầu Hoạt động nghiên cứu phần lớn tập trung vào tìm lưu chất mới, phát triển chu trình hay chu trình kết hợp, nâng cao hiệu truyền nhiệt truyền chất Nhằm mục đích phát triển ứng dụng máy lạnh hấp thụ NH3-H2O Việt Nam, hướng nghiên cứu mấu chốt là: o Thực nghiệm xác định đặc tính làm việc hệ thống MLHT, đánh giá đặc tính làm việc để tối ưu điều kiện hoạt động cho toàn hệ thống theo điều kiện môi trường Việt Nam; o Xác định tỉ lệ nạp dung dịch NH3-H2O để hệ thống vận hành đạt hiệu suất cực đại theo nhiệt độ phát sinh, ngưng tụ, hấp thụ, bay hệ thống đặc biệt nhiệt độ nguồn nhiệt thay đổi Để thực mục tiêu trên, máy lạnh hấp thụ hồn chỉnh chế tạo có suất lạnh khoảng 2kW thiết kế để sản xuất nước đá Mục tiêu - Thực nghiệm xác định đặc tính làm việc máy lạnh hấp thụ NH 3-H2O theo nồng độ dung dịch nạp tương ứng với chế độ cấp nhiệt vào bình phát sinh để tìm nồng độ dung dịch nạp phù hợp theo nguồn nhiệt cấp vào bình phát sinh; - Thực nghiệm xác định đặc tính làm việc hệ thống MLHT, đánh giá đặc tính làm việc để tối ưu điều kiện hoạt động cho tồn hệ thống theo điều kiện mơi trường Việt Nam Phương pháp nghiên cứu - Kết hợp tính tốn mơ lý thuyết với thực nghiệm đo đạc mơ hình thực tế cho mục đích sản xuất nước đá hướng mục đích đề từ ban đầu; - Phương pháp nghiên cứu kế thừa: kế thừa kiến thức lý thuyết cơng trình cơng bố tài liệu kỹ thuật, sách, tạp chí chuyên ngành giới nước; - Phương pháp chuyên gia: Sử dụng kiến thức thực tế lý thuyết chuyên gia lĩnh vực làm lạnh hấp thụ, máy lạnh hấp thụ; tác giả có cơng trình công bố kỹ thuật làm lạnh hấp thụ; - Từ thiết kế, chế tạo mơ hình máy lạnh hấp thụ phục vụ cho nghiên cứu ứng dụng nguồn nhiệt khác cấp vào bình phát sinh; - Tiến hành đo mơ hình thực nghiệm điển hình để xác định nồng độ dung dịch nạp phù hợp theo nguồn nhiệt cấp vào bình phát sinh Tổng kết kết nghiên cứu - Chế tạo 01 mơ hình thử nghiệm (prototype) máy lạnh hấp thụ NH 3-H2O cấp loại liên tục để sản xuất nước đá; - Xác định nồng độ dung dịch nạp phù hợp theo nguồn nhiệt cấp vào bình phát sinh; - Xác định đặc tính làm việc hệ thống MLHT, đánh giá đặc tính làm việc để tối ưu điều kiện hoạt động cho tồn hệ thống theo điều kiện mơi trường Việt Nam Đánh giá kết đạt kết luận Đã hoàn thành đầy đủ sản phẩm khoa học công nghệ đề tài theo hợp đồng bao gồm: - Chương trình tính tốn mơ máy lạnh hấp thụ khẳng định phù hợp với mơ hình thực mặt thiết kế vận hành Các thông số trạng thái điểm nút đo đạc tính tốn đưa vào chương trình tính tốn mơ để xác định hiệu suất máy lạnh hấp thụ COP đánh giá độ xác kết nghiên cứu; - Xác định nồng độ dung dịch nạp phù hợp theo nguồn nhiệt cấp vào bình phát sinh; - Xác định đặc tính làm việc hệ thống MLHT, đánh giá đặc tính làm việc để tối ưu điều kiện hoạt động cho tồn hệ thống theo điều kiện mơi trường Việt Nam; - Mơ hình máy lạnh hấp thụ NH3-H2O chế tạo phục vụ cho công tác nghiên cứu ứng dụng triển khai vào thực tế hiệu PHẦN III SẢN PHẨM ĐỀ TÀI, CÔNG BỐ VÀ KẾT QUẢ ĐÀO TẠO CỦA ĐỀ TÀI Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1, 2, 3) Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu kinh tế - kỹ thuật Tên sản phẩm TT Đăng ký Đạt Chế tạo 01 mơ hình thử nghiệm (prototype) máy lạnh hấp thụ NH3-H2O cấp loại liên tục để sản xuất nước đá 01 01 Bản vẽ thiế t kế 01 01 Số liê ̣u 01 01 Bài báo khoa học 02 02 Ghi chú: - Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chấp nhận có ghi nhận địa cảm ơn trường ĐH Công Nghiệp TP HCM cấp kính phí thực nghiên cứu theo quy định - Photo toàn văn ấn phẩm đưa vào phụ lục minh chứng để cuối báo cáo Riêng sách, giáo trình cần có photo trang bìa, trang đầu trang cuối kèm thơng tin mã số xuất Kết đào tạo TT Họ tên Nghiên cứu sinh Nguyễn Hiếu Nghĩa Sinh viên Đại học Trần Phúc Tài Thời gian tham gia đề tài 06/2016 -06/2017 02/2017-06/2017 Tên đề tài Tên chuyên đề NCS Đã bảo Tên luận văn Cao vệ học CDTS1: MÔ PHỎNG MÁY LẠNH HẤP THỤ NH3-H2O VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ SAI LỆCH SO VỚI CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG MÔ HÌNH X X 10 Nguyễn Văn Quốc Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Huy Khơi Trương Nguyễn Hồng Ân Đồn Nguyễn Thanh Bách Trần Thiện Đạt Nguyễn Thành Giang Nguyễn Thanh Dương Tô Quang Công 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 MÁY LẠNH HẤP THỤ LOẠI ĐƠN GIẢN X X X X 02/2017-06/2017 X 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 02/2017-06/2017 X X X X Ghi chú: - Kèm photo trang bìa chuyên đề NCS / luận văn/ khóa luận giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ học viên bảo vệ thành công luận án/ luận văn;(để cuối báo cáo khoa học) PHẦN IV TÌNH HÌNH SỬ DỤNG KINH PHÍ TT A B Nội dung chi Chi phí trực tiếp Th khốn chuyên môn Nguyên, nhiên vật liệu Thiết bị, dụng cụ Cơng tác phí Dịch vụ th ngồi Hội nghị, Hội thảo, kiểm tra tiến độ, nghiệm thu In ấn, Văn phịng phẩm Chi phí khác Chi phí gián tiếp Quản lý phí Chi phí điện, nước Tổng số Kinh phí duyệt (triệu đồng) Kinh phí thực (triệu đồng) 60 20 60 20 12 95 12 95 PHẦN V KIẾN NGHỊ (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) Ghi - - Nghiên cứu hoàn thiện phận hệ thống lạnh hấp thụ để lưu hành thị trường Sau hoàn thiện, phát triển máy lạnh hấp thụ có kết cấu suất khác nhau, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho nhóm khách hàng có nhu cầu khác Nghiên cứu tận dụng nguồn nhiệt thải từ chu trình công nghệ, nguồn lượng mặt trời cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thụ phục vụ mục đích làm lạnh khu vực khác toàn quốc PHẦN VI PHỤ LỤC (liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Qui trình nạp dung dịch NH3-H2O, vận hành khắc phục cố Bộ bản vẽ thiế t kế gồm 06 vẽ: - Bình hấp thụ; - Bình sinh hơi; - Bình ngưng tụ; - Bộ bay hơi; - Ống chiết tách; - Bộ trao đổi nhiệt dung dịch Hợp đồng nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ số IUH.KNL01/16 Thuyết minh đề tài nghiên cứu khoa học Sản phẩm đề tài, công bố kết đào tạo đề tài - 02 Bài báo khoa học - Kết đào tạo Đơn vị chủ trì đề tài (Họ tên, chữ ký) Chủ nhiệm đề tài (Họ tên, chữ ký) TS Đường Công Truyền ThS Nguyễn Hiếu Nghĩa Phòng QLKH&HTQT PGS.TS Bùi Trung Thành III/BÁO CÁO NỘI DUNG CHUN MƠN CHÍNH CỦA ĐỀ TÀI NCKH PHỤ LỤC Phụ lục chuyên môn: - Các vẽ thiết kế Phụ lục sản phẩm Phụ lục a: Minh chứng ấn phẩm khoa học (gồm: kỷ yếu hội thảo khoa học, báo cáo nhánh chuyên đề, báo cáo xử lý kết điều tra, khảo sát thực tiễn, ấn phẩm cơng bố, xuất q trình thực đề tài/dự án ) - 02 báo khoa học đăng tạp chí chuyên ngành: Nguyễn Hiếu Nghĩa, Lê Chí Hiệp, Hồng An Quốc, Phân tích lý thuyết thực nghiệm xác định nhiệt độ phát sinh tối ưu máy lạnh hấp thụ NH 3H2O sản xuất nước đá, Tạp chí Phát triển khoa học công nghệ - Đại học quốc gia TP HCM, số k1, 2017, pp 45-52 Nghia-Hieu Nguyen, Hiep-Chi Le, Quoc-An Hoang, Simulation of absorption process of the falling film on the horizontal round tube of NH3-H2O pair working fluid, Tạp chí Cơ khí Việt Nam, pp 116-124, 08/2016 Phụ lục b: Minh chứng đăng ký sở hữu trí tuệ, sản phẩm ứng dụng (gồm báo cáo kết thử nghiệm ứng dụng sản phẩm KH&CN đề tài/dự án (thiết bị, cơng nghệ, quy trình cơng nghệ, ), ý kiến nhận xét người sử dụng tài liệu đo đạc, kiểm tra, đánh giá thử nghiệm sản phẩm KH&CN đề tài/dự án Cơ quan đo lường thử nghiệm có thẩm quyền (của Phịng thí nghiệm chun ngành, Trung tâm kỹ thuật, Trung tâm đo lường, Cơ quan giám định kỹ thuật, ); vẽ thiết kế (đối với sản phẩm thiết bị), số liệu điều tra, khảo sát gốc, sổ nhật ký sổ số liệu gốc đề tài/dự án Phụ lục c: Minh chứng kết đào tạo Phụ lục quản lý: - Xác nhận tốn tài quan quản lý; - Phiếu gia hạn, điều chỉnh nội dung, điều chỉnh hạng mục kinh phí (nếu có); - Biên họp báo cáo chuyên đề tài Bộ môn (các chuyên đề) báo cáo cấp khoa (báo cáo tổng kết đề tài) - Hợp đồng; - Thuyết minh đề cương phê duyệt MỤC LỤC PHẦN I THÔNG TIN CHUNG PHẦN II NỘI DUNG ĐỀ TÀI TÓM TẮT .iv ABSTRACT v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii CHƯƠNG TỔNG QUAN Tổng quan nghiên cứu máy lạnh hấp thụ 1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước Đánh giá kết công trình nghiên cứu cơng bố 1.2.1 Ưu điểm .8 1.2.2 Tồn Lý chọn đề tài 1.3.1 Lý 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.3.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 11 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 12 1.4.1 Mục tiêu 12 1.4.2 Nhiệm vụ 12 Kết luận 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 14 Mô tả hệ thống 14 2.1.1 Kết cấu hệ thống 14 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 15 2.1.3 Thông số nhiệt động 17 Các ảnh hưởng đến hiệu truyền nhiệt-truyền chất 19 2.2.1 Ảnh hưởng kết cấu bình hấp thụ .19 2.2.2 Ảnh hưởng chế độ chảy dung dịch loãng 21 i ... nghiên cứu dùng để tham khảo thiết kế, chế tạo vận hành máy lạnh hấp thụ Tổng quan nghiên cứu máy lạnh hấp thụ Hầu hết cặp lưu chất dùng chu trình máy lạnh hấp thụ là: H2O- LiBr, NH3- H2O NH3- H2O- H2...PHẦN I THÔNG TIN CHUNG ĐỀ TÀI Tên đề tài: Nghiên cứu chế tạo máy lạnh hấp thụ NH3- H2O loại liên tục để sản xuất nước đá theo điều kiện Việt Nam Mã số: IUH.KNL01/16 Danh sách chủ trì, thành... tìm hiểu tình hình nghiên cứu máy lạnh hấp thụ NH 3H2O để đánh giá ưu điểm tồn nghiên cứu nước Một hướng nghiên cứu mấu chốt chọn lựa cấu trúc hấp thụ với mong muốn chế tạo Việt Nam mà không cần