NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍNGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
BẢN THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Đề tài: NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM THIẾT BỊ NGƯNG TỤ KIỂU ỐNG LỒNG ỐNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2 CHO HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ Họ tên sinh viên: Đồn Quốc Khánh MSSV: 17147150 Ngơ Tùng Kính MSSV: 17147154 Lâm Nguyễn Triệu Tiến MSSV: 19147249 Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt Mã ngành đào tạo: 52510206 Khóa: 2019 - 2023 Hệ đào tạo: Chính quy NỘI DUNG I TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Lý chọn đề tài - Nêu lên tình hình sử dụng điều hồ khơng khí tương lai - Trình bày tính cấp thiết mơi chất CO2 hệ thống lạnh nói chung điều hồ khơng khí nói riêng Tình hình nghiên cứu nước quốc tế - Trình bày nghiên cứu nước quốc tế qua báo khoa học rút nhận xét Mục tiêu đề tài - Tính tốn thiết kế thực nghiệm thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống cho hệ thống điều hồ khơng khí sử dụng mơi chất CO2 - Xác định suất giải nhiệt thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống cho hệ thống sau thực nghiệm đưa kiến nghị Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp tổng quan - Phương pháp tính tốn - Phương pháp thiết kế - Phương pháp thực nghiệ - Phương pháp phân tích liệu Đối tượng nghiên cứu giới hạn đề tài - Đối tượng nghiên cứu: o Hệ thống lạnh cấp sử dụng môi chất CO2 (R744) o Năng suất giải nhiệt thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống - Giới hạn đề tài: o Địa điểm thực nghiệm TP.Hồ Chí Minh o Máy nén piston CO2 kín có cơng suất 550W o Thiết bị trao đổi nhiệt gồm dàn lạnh thông thường thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống giải nhiệt nước o Tháp giải nhiệt có cơng suất 130W o Các thơng số cần nghiên cứu bao gồm: áp suất nhiệt độ điểm nút hệ thống, nhiệt lượng nhả thiết bị ngưng tụ hệ số truyền nhiệt thiết bị II Cơ sở lý thuyết Cơ sở truyền nhiệt Giới thiệu môi chất CO2 CO2 rắn - Tổng quan môi chất CO2 -R744 - Giới thiệu đá khô: o Khái niệm o Các quy trình xử lý, nạp gas R744 từ đá khô Hệ thống lạnh cấp - Nguyên lý hoạt động - Đặc điểm chu trình lạnh cấp III Tính tốn thiết kế Các đại lượng cho trước: - Các thông số dựa theo địa điểm thực nghiệm nhiệt độ môi trường (tmt), độ ẩm (φ ¿ , nhiệt độ nhiệt kế ướt (tư), nhiệt độ nước giải nhiệt (tw - Chọn nhiệt độ ngưng tụ t0 = tf – (12÷ 200C) (với tf nhiệt độ môi trường cần làm lạnh): - Chọn áp suất ngưng tụ CO2 áp suất tới hạn pk - Chọn độ lạnh, nhiệt - Máy nén piston CO2 kín có cơng suất Ndc=550W - Ống đồng sử dụng cho thiết bị trao đổi nhiêt có đường kính Dtrong= 4,76mm, Dngồi= 5,56mm - Ống nhựa PU lồng bên ngồi có Dtrong= 8mm, Dngoài = 12mm - Hệ thống bơm mắc nối tiếp với lưu lượng Qb= cột áp h =9mH20 Tính tốn lý thuyết - Dựa vào thơng số điểm nút biết, xác định: o Năng suất làm lạnh riêng q0 = h1-h4 (kJ/kg) o Năng suất giải nhiệt riêng qk = h2-h4 (kJ/kg) o Công nén riêng l = h2 – h1’ (kJ/kg) - Máy nén sử dụng có Ndc=550W: Ta có: N Ndc= k.Nel = k η (3.1) Trong đó: o k hệ số dự phịng (k = 1,1 ÷ 1,2) o Nel cơng nén thực thể công suất tiêu thụ thực tế o N cơng nén lý thuyết theo q trình đoạn nhiệt s1’= s2 từ áp suất p0 lên pk o Hiệu suất nén η tỷ số công nén lý thuyết N công nén thực tế Nel: η= ηi ηms ηtđ ηel = 0,92.0,95.1.0,95 = 0,8303 Với: + ηi - Hiệu suất trong, xác định theo công thức: ηi = T0 5+273 + 0,001.t0 = + 0,001.5 = 0,92 30,7+273 Tk + ηms – Hiệu suất ma sát bề mặt chuyển động (do nhà chế tạo quy định), chọn ηms = 0,95 + ηtđ – Hiệu suất truyền động Đối với máy nén kín, nửa kín ηtđ =1 + ηel – Hiệu suất động điện, chọn ηel = 0,95 Thay thông số vào công thức (3.1): N Ndc= k.Nel = k η N 550 = 1,1 0,8303 Công nén lý thuyết N = 415.15 W N N Lưu lượng mơi chất tuần hồn hệ thống GCO2 = l = h – h ' ,(kg/s) - Với lưu lượng GCO2 tìm được, xác định: o Q22’ = GCO2.(h2-h2’) = Gn.cpn.(tnuocra-tn’’) o Q2’3 = GCO2.(h2’-h3) = Gn.cpn.(tn’’-tn’) o Q33’ = GCO2.(h3-h3’) = Gn.cpn.(tn’-tnuocvao) { ❑ GCO ( h2−h 2' ) G n C pn GCO2 (h2 −h 3) t nuocra =t n ' ' + '' t n =t n '+ ' Gn C pn GCO2 (h 3−h3 ' ) ' t n=t nuocvao + Gn C pn - Tìm hệ số truyền nhiệt dựa vào cơng thức tính hệ số truyền nhiệt qua vách trụ: Trong đó: - k hệ số truyền nhiệt (W/m2K) - d1 đường kính ống đồng, d1 = 4,76 (mm) - d2 đường kính ngồi ống đồng, d2= 5,56(mm) - hệ số dẫn nhiệt đồng (W/mK), chọn = 100 (W/mK) - hệ số toả nhiệt môi chất lạnh R744, (W/m2K) - hệ số toả nhiệt nước đường ống (W/m2K) - Xác định diện tích truyền nhiệt: Từ phương trình truyền nhiệt cho thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống: Trong đó: o k hệ số truyền nhiệt k (W/m2K) o diện tích bề mặt truyền nhiệt (m2) o độ chênh nhiệt độ trung binh loại chất lỏng nóng lạnh, môi chất R744 nước (m2) Chiều dài ống đồng cần thiết để thiết kế IV Thiết lập thực nghiệm IV Thiết lập thực nghiệm 1.Thiết kế mơ hình dụng cụ, thiết bị sử dụng hệ thống Thiết kế mơ hình Mơ hình nghiên cứu thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống sử dụng môi chất CO cho điều hịa khơng khí Các thơng số kích thước mơ hình thể theo bảng bên Thiết bị ngưng tụ chế tạo từ ống đồng có đường kích ngồi 5mm lồng vào đoạn ống nhựa có kích thước 12 mm sử dụng bơm ghép gồm có bơm để vận chuyển nước giải nhiệt tuần hoàn hệ thống để giải nhiệt cho môi chất ống đồng Để tối ưu diện tích lắp đặt, nhóm tiến hành quấn cụm ống đồng - ống nước thành dạnh lò xo (hình 4.1) sử dụng tee nối nhanh để kết nối với bơm nước (hình 4.2) Các thơng số mơ hình thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống sử dụng môi chất CO2 thể (bảng 4.1) Các vật tư, thiết bị sử dụng mô Thơng số hình thực nghiệm Ống đồng đường kính 5mm Chiều dài: 23m Ống nhựa PU 12mmx8mm Chiều dài: 23m Bơm nước tuần hoàn - Bơm ghép, sử dụng bơm ghép lại với nhằm mục đích tăng cột áp cho bơm nước giải nhiệt - Các bơm gồm thông số sau: Bơm 1: Công suất: 105W H= m L= 5000l/h Bơm 2: Công suất: 150W H= 4.5 m L=3900l/H Quạt nước Công suất 130W Van nạp gas, van ngã Gồm Van nối với hệ thống qua đoạn ống cáp nhỏ Các đoạn ống mao lấy thông số áp suất Mỗi đoạn dài 2m hàn kết nối vào ống điểm nút đồng để lấy tín hiệu áp suất nạp gas Bình nạp gas Sử dụng phin lọc có áp suất giới hạn 3,5 Mpa để sử dụng làm thiết bị nạp đá khô (CO2 rắn) Tee nối nhanh Sử dụng kết nối bơm nước dàn ngưng Bảng 4.1 Thông số thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống sử dụng cho môi chất CO2 Hệ thống thức nghiệm Hệ thống thí nghiệm mơ hình thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống sử dụng môi chất CO2 để kiểm tra khả giải nhiệt nước với môi chất CO2 điều kiện: Trên điểm tới hạn điểm tới hạn từ ta rút kết luận khả giải nhiệt nước mối chất - Nguyên lý làm việc hệ thống: Khi hệ thống hoạt động, máy nén hút môi chất từ thiết bị bay hơi, sau mơi chất nén đoạn nhiệt đẳng Entropy thành có áp suất cao, nhiệt độ cao vào thiết bị ngưng tụ Tại thiết bị ngưng tụ mơi chất có áp suất cao nhiệt độ cao giải nhiệt nước lạnh bơm tuần hoàn từ quạt nước vào đoạn ống nhựa Tại môi chất CO2 nước giải nhiệt thơng qua q trình trao đổi nhiệt song song ngược chiều Tiếp đó, mơi chất làm mát đưa vào van tiết lưu thực trình dãn nở đoạn nhiệt Enthalpy Sau rời khỏi van tiết lưu, môi chất đưa vào dàn lạnh trao đổi nhiệt với khơng gian phịng đưa lại máy nén Cứ mà chu trình tiếp tục thực Tại điểm nút chu trình bố trí thêm đồng hồ đo áp suất đồng hồ đo nhiệt độ để theo dõi lấy thơng số cần thiết trình hoạt động hệ thống Nước hao hụt trình làm mát cấp từ nguồn nước có sẵn Hình 4.1 Sơ đồ ngun lý hoạt động lý hệ thống thí nghiệm I – Máy nén; II – TBBH; III – Van tiết lưu; IV – TBBH kiểu ống lồng ống; V - Bơm 1; VI – Bơm 2; VII – Tháp giải nhiệt; VIII – Van phao tự động Các dụng cụ sử dụng thực nghiệm - Máy nén Máy nén xem trái tim hệ thống lạnh Máy nén có chức vận chuyển mơi chất từ nơi có áp suất thấp đến nơi có áp suất cao với chi phí định mức Máy nén chọn sử dụng mơ hình thực nghiệm loại máy nén sử dụng môi chất R744 sản xuất SADEN với model SRcACA Máy nén thuộc loại máy nén kín, sử dụng nguồn pha, điện áp 220V, tần số 50 hz Hình 4.2 Máy nén sử dụng hệ thống thực nghiệm - Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ồng giải nhiệt nước Thiết bị ngưng tụ thiết bị hệ thống lạnh, thiết bị ngưng tụ thiết bị trao đổi nhiệt có chức biến mơi chất lạnh có áp suất nhiệt độ cao sau trình nén thành trạng thái lỏng Trong thiết bị ngưng tụ xảy trình lạnh lỏng tức hạ nhiệt độ lỏng ngưng tụ thấp nhiệt độ ngưng tụ Môi trường nhận nhiệt thiết bị ngưng tụ gọi mơi trường làm mát (thường nước khơng khí) [1] Trong thực nghiệm, nhóm tiến hành nghiên, chế tạo thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống giải nhiệt nước Thiết bị chế tạo cách lồng đoạn ống đồng nhỏ vào đoạn ống nhựa bên ngồi Mơi chất nước trao đổi nhiệt với nhờ trình trao đổi nhiệt song song ngược chiều từ lưu lỏng nóng lạnh Cụ thể, dịng lưu chất nóng mơi chất sau khỏi máy nén dòng lưu chất lạnh bơm từ quạt nước vào đoạn ống nhựa lồng bên ống đồng - Thiết bị đo cường độ dòng điện Thiết bị đo dòng dùng để đo dòng điện hệ thống hoạt động, để xác định trình trạng hệ thống chuẩn đoán vấn đề hệ thống gặp cố Hình Đồng hồ đo dịng sử dụng hệ thống Thiết bị đo nhiệt độ độ ẩm trời : Thiết bị dùng để đo nhiệt độ độ ẩm bên noài hệ thống Từ ta xác định thơng số tính tốn cần thiết Hình 4.9 Thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm mơ hình thực nghiệm - Bình nạp CO2 rắn Bình nạp mơi chất bình để chứa mơi chất nạp mơi chất vào hệ thống Bình nạp môi chất phải đảm bảo yêu cầu an tồn cho người vận hành áp suất mơi chất hệ thống thường hoạt động với áp suất cao Trong mơ hình thực nghiệm, mơi chất CO2 làm việc áp suất cao nhiều so với mơi chất khác, áp suất hút trung bình khoảng từ 30-35 kgf/cm2 Vì nên bình nạp gas phải chịu lực nén áp suất lớn, nhóm chọn phin lọc để làm bình nạp CO2 rắn Hình 10 Phin lọc sử dụng để làm bình chứa CO2 cho mơ hình thực nghiệm V Kết thực nghiệm nhận xét Quy trình vận hành - Chuẩn bị thực nghiệm Bước 1: Kiểm tra an toàn khu vực thực nghiệm Bước 2: Kiểm tra đường nước cấp Bước 3: Kiểm tra ghi áp suất đồng hồ đo áp suất điểm Bước 4: Kiểm tra đóng/mở van chặn Bước 5: Kiểm tra van tiết lưu Bước 6: Kiểm tra nguồn điện cấp cho máy nén, quạt dàn ngưng tụ, quạt dàn bay hơi, nguồn cấp cho máy tính thu nhận liệu Tiến hành thực nghiệm: - Bước 1: Bật CB cấp nguồn cho hệ thống - Bước 2: khởi động điều khiển quạt bơm thiết bị ngưng tụ - Bước 3: Bật quạt dàn lạnh - Bước 4: Bật khởi động máy nén, bắt đầu vận hành hệ thống - Bước 5: Đợi cho hệ thống chạy ổn định, người vận hành bắt đầu điều chỉnh van tiết lưu cho áp suất lên áp suất mong muốn (thông thường 72-73 bar) - Bước 6: Đợi hệ thống chạy ổn định, 5-10 phút ghi số liệu lần lại thông Lưu ý: trình thực thực nghiệm phải thường xuyên theo dõi kiểm tra đồng hồ đo áp suất xem kim có tăng áp bất thường, xem mực nước thùng chứa Cooling pad để đảm bảo an toàn cho hệ thống Kết thúc thực nghiệm - Bước 1: Tắt máy nén - Bước 2: Tắt quạt dàn lạnh - Bước 3: Tắt quạt bơm nước giải nhiệt thiết bị ngưng tụ - Bước 4: Ngắt nguồn cấp cho hệ thống - Bước 5: Dọn dẹp vệ sinh quanh khu vực thí nghiệm Các kết thực nghiệm tính tốn Thơng số thực nghiệm chu trình CO2 chạy tới hạn: Kết thực nghiệm thu từ ngày 03/01/2023 đến ngày 06//01/2023 Bảng 5.1 Thông số thực nghiệm sang ngày 03/01/2023 Thời gian (phút) Stt Đầu hút T1 C Đầu đẩy P1 Mpa T2 kg/cm2 C Trước VTL P2 Mpa T3 kg/cm2 C Sau VTL P3 Mpa T4 kg/cm2 C Nước vào giải nhiệt P4 Mpa Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau giải nhiêt Độ chênh nhiệt độ nước vào gas kg/cm2 Ca sáng TB 25.6 25.6 25.9 26.2 25.8 26.1 26 27.4 27.1 10 27.7 11 27.7 12 26.8 13 26.2 14 26.8 15 27.5 26.56 3.176471 3.176471 3.176471 3.215686 3.215686 3.235294 3.235294 3.235294 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.266667 32.4 84 32.4 86.9 32.4 84.6 32.8 83.1 32.8 80.6 33 84.8 33 86.9 33 81.7 34 83.9 34 84.2 34 82.3 34 81.8 34 84.6 34 79 34 81.2 33.32 83.30667 6.941176 6.941176 6.941176 6.960784 6.941176 6.941176 6.941176 6.960784 7.058824 7.058824 7.078431 7.078431 7.058824 7.078431 7.078431 7.003922 70.8 29 70.8 29.2 70.8 29.3 71 29.2 70.8 29.1 70.8 29 70.8 29.4 71 29.4 72 29.5 72 29.2 72.2 29.2 72.2 29.4 72 29.1 72.2 29.5 72.2 29.6 71.44 29.27333 6.823529 6.823529 6.843137 6.823529 6.823529 6.823529 6.843137 6.823529 6.921569 7.019608 7.019608 7.019608 7.019608 7.019608 7.019608 6.911111 69.6 -3.1 69.6 -2.9 69.8 -3.1 69.6 -2.8 69.6 -2.9 69.6 -3 69.8 -2.8 69.6 -2.9 70.6 -1.5 71.6 -1.3 71.6 -1.3 71.6 -1.3 71.6 -1.4 71.6 -1.2 71.6 -1.2 2.18 70.49333 3.176471 3.176471 3.176471 3.176471 3.176471 3.215686 3.215686 3.215686 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.257516 32.4 32.4 32.4 32.4 32.4 32.8 32.8 32.8 34 34 34 34 34 34 34 33.22667 25.8 25.7 25.9 26 26 26.1 26.2 26.3 26.5 26.3 26.2 26.3 26.2 26.1 26 26.10666667 36.3 36.3 36.4 36.4 36.4 36.5 36.6 36.6 37.4 37.5 37.4 37.4 37.4 37.3 37.3 36.88 10.5 10.6 10.5 10.4 10.4 10.4 10.4 10.3 10.9 11.2 11.2 11.1 11.2 11.2 11.3 10.77333333 3.2 3.5 3.4 3.2 3.1 2.9 3.2 3.1 2.9 3.1 2.9 3.4 3.6 3.166666667 Bảng 5.2 Thông số thực nghiệm chiều 03/01/2023 Thời gian (phút) Đầu hút Đầu đẩy Trước VTL Sau VTL Nước vào giải nhiệt Stt T1 C P1 Mpa T2 kg/cm2 C P2 Mpa T3 kg/cm2 C P3 Mpa T4 kg/cm2 C P4 Mpa Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau giải nhiêt Độ chênh nhiệt độ nước vào gas kg/cm2 Ca chiều TB 27.5 28 27.5 27.7 26.5 26.2 26 26.2 26.2 10 26.3 11 27.3 12 26.2 26.8 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 34 86.5 34 85.4 34 87.1 34 87.7 34 89.3 34 85.7 34 88.2 34 87.5 34 88.5 34 88.2 34 86.4 34 88.8 34 87.44167 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 72 29.3 72 29.1 72 29 72 29.1 72 29.4 72 29.5 72 29.5 72 29.6 72 29.6 72 29.6 72 29.8 72 29.6 72 29.425 7 7 7 7 7 7 71.4 -1.4 71.4 -1.6 71.4 -1.4 71.4 -1.4 71.4 -1.3 71.4 -1.6 71.4 -1.6 71.4 -1.5 71.4 -1.5 71.4 -1.5 71.4 -1.5 71.4 -1.5 71.4 -1.48333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 26.2 26 25.9 26.1 25.9 26 26 26.1 26.1 26.1 26.1 26 26.04166667 37.4 37.3 37.2 37.3 37.1 37 37.1 37.2 37.2 37.2 37.2 37.1 37.19166667 11.2 11.3 11.3 11.2 11.2 11 11.1 11.1 11.1 11.1 11.1 11.1 11.15 3.1 3.1 3.1 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.7 3.6 3.383333333 Thời gian (phút) Đầu hút Đầu đẩy Trước VTL Sau VTL Nước vào Nước sau giải nhiệt giải nhiệt Stt T1 C P1 Mpa T2 kg/cm2 C P2 Mpa kg/cm2 T3 C P3 Mpa T4 kg/cm2 C P4 Mpa Độ chênh nhiệt độ nước sau giải nhiêt Độ chênh nhiệt độ nước vào gas kg/cm2 Ca sáng TB 25.7 26.9 26.2 26.4 25.9 26.4 26.2 27.1 26.4 10 26.9 11 27.7 12 27.6 13 27.6 14 26.8 15 27 26.72 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.284314 3.284314 3.235294 3.333333 3.235294 3.235294 3.284314 3.235294 3.235294 3.235294 3.284314 34 87 34 85.8 34 85.7 34 84.9 34 87 33.5 85.6 33.5 85.6 33 83.9 34 87 33 84.6 33 84.2 33.5 85.7 33 86.4 33 86.4 33 85.4 33.5 85.68 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 72 29.5 72 29.6 72 29.4 72 29.3 72 29.3 72 29.4 72 29.3 72 29.5 72 29.4 72 29.4 72 29.4 72 29.4 72 29.4 72 29.3 72 29.3 72 29.39333 6.921569 6.921569 6.921569 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.872549 6.872549 6.872549 6.872549 6.823529 6.823529 6.872549 6.823529 6.859477 70.6 -1.4 70.6 -1.3 70.6 -1.4 69.6 -1.5 69.6 -1.4 69.6 -1.4 69.6 -1.3 70.1 -1.4 70.1 -1.5 70.1 -1.5 70.1 -1.5 69.6 -1.5 69.6 -1.4 70.1 -1.5 69.6 -1.5 1.43333 69.96667 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 26 34 25.7 34 25.5 34 25.5 34 25.4 34 25.5 34 25.5 34 25.5 34 25.5 34 25.5 34 25.4 34 25.4 34 25.4 34 25.4 34 25.2 34 34 25.49333333 Bảng Thông số thực nghiệm sáng ngày 04/01/2023 37.1 36.6 36.5 36.3 36.4 36.4 36.3 36.4 36.4 36.3 36.2 36.3 36.2 36.3 36.2 36.39333333 11.1 10.9 11 10.8 11 10.9 10.8 10.9 10.9 10.8 10.8 10.9 10.8 10.9 11 10.9 3.5 3.9 3.9 3.8 3.9 3.9 3.8 3.9 3.9 4 3.9 4.1 3.9 Thời gian (phút) Stt Đầu hút T1 Đầu đẩy P1 C Mpa T2 kg/cm2 C Trước VTL P2 Mpa T3 kg/cm2 C Sau VTL P3 Mpa T4 kg/cm2 Nước vào giải nhiệt P4 C Mpa Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau giải nhiêt Độ chênh nhiệt độ nước vào gas kg/cm2 Ca chiều 13 27.5 27.8 26.6 27.7 26.4 27.5 27.6 27.7 26.7 10 27.1 11 27.4 12 26.6 13 27.1 14 26.3 15 26.1 TB 3.235294 3.284314 3.333333 3.284314 3.333333 3.333333 3.235294 3.235294 3.235294 3.235294 3.284314 3.235294 3.235294 3.235294 3.235294 27.07333 3.264706 33 82.6 33.5 85.1 34 85.3 33.5 85.1 34 86.4 34 80 33 82.1 33 81.1 33 86.7 33 84.8 33.5 82.2 33 86.2 33 79.4 33 87.7 33 87.1 33.3 84.12 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 72 29.4 72 29.4 72 29.2 72 29.3 72 29.2 72 29.3 72 29.3 72 29.3 72 29.2 72 29.3 72 29.3 72 29.2 72 29.1 72 29.1 72 29.1 72 29.24667 6.823529 6.872549 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 6.823529 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 6.889542 3.333333 69.6 -1.5 70.1 -1.3 69.6 -1.3 69.6 -1.4 69.6 -1.5 69.6 -1.5 69.6 -1.5 69.6 -1.4 69.6 -1.4 69.6 -1.4 69.6 -1.4 72 -1.6 72 -1.5 72 -1.4 72 -1.4 1.43333 70.27333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 25.4 36.1 25.4 36.2 25.3 36.2 25.4 36.1 25.3 36.2 25.2 36.1 25.3 36.1 25.3 36.1 25.4 36.2 25.3 36.1 25.2 36.1 25.3 36.1 25.2 35.9 25.2 36.1 25.2 36.1 25.29333333 36.11333333 10.7 10.8 10.9 10.7 10.9 10.9 10.8 10.8 10.8 10.8 10.9 10.8 10.7 10.9 10.9 10.82 4 3.9 3.9 3.9 4.1 4 3.8 4.1 3.9 3.9 3.9 3.9 3.953333333 Bảng Thông số thực nghiệm chiều ngày 04/01/2023 Thời gian (phút) Đầu hút Stt T1 P1 Đầu đẩy T2 P2 Trước VTL T3 P3 Sau VTL t4 P4 Nước vào giải nhiệt Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau giải nhiêt Độ chênh nhiệt độ nước vào gas C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 Ca chiều 13h10 24.6 13h20 13h30 13h40 13h50 14h00 14h10 14h20 14h30 14h40 14h50 15h00 15h10 15h20 15h30 24.8 24.6 24.4 24.9 24.9 24.1 24.6 24 10 23.9 11 23.9 12 23.7 13 23.2 14 22.9 15 23.4 TB 24.12667 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 3.3333 34 84.1 34 84.8 34 82.1 34 85.1 34 82.6 34 83 34 83.9 34 79.1 34 85.7 34 86.6 34 85.9 34 85.1 34 85.4 34 87 34 87.3 34 84.51333 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 72 25.5 72 25.8 72 25.9 72 25.9 72 25.8 72 26 72 26.1 72 26.1 72 25.9 72 26.2 72 26.2 72 26 72 26 72 26 72 26 72 25.96 7.02 7.02 7.02 7.02 7 7 7 7 7.02 7.007 71.4 -1.68 71.6 -1.49 71.6 -1.68 71.6 -1.68 71.6 -1.68 71.4 -1.68 71.4 -1.49 71.4 -1.49 71.4 -1.49 71.4 -1.6 71.4 -1.6 71.4 -1.6 71.4 -1.6 71.4 -1.68 71.6 -1.68 1.608 71.5 3.333333 34 3.352941 34.2 3.333333 34 3.333333 34 3.333333 34 3.333333 34 3.352941 34.2 3.352941 34.2 3.352941 34.2 3.343137 34.1 3.343137 34.1 3.343137 34.1 3.343137 34.1 3.333333 34 3.333333 34 3.341176 34.08 24.2 24.5 24.6 24.7 24.6 24.6 24.6 24.6 24.7 24.7 24.7 24.7 24.8 24.9 24.8 24.64667 37.3 37.4 37.5 37.6 37.4 37.5 37.5 37.5 37.6 37.6 37.7 37.7 37.7 37.7 37.7 37.56 13.1 12.9 12.9 12.9 12.8 12.9 12.9 12.9 12.9 12.9 13 13 12.9 12.8 12.9 12.91333333 47.2 47.1 47 46.9 47 46.8 46.8 46.8 46.7 46.7 46.7 46.7 46.6 46.5 46.8 46.82 Bảng 5.5 Thông số thực nghiệm chiều ngày 05/01/2023 Thời gian (phút) Stt Đầu hút T1 C Đầu đẩy P1 Mpa kg/cm2 T2 C Trước VTL P2 Mpa kg/cm2 T3 C P3 Mpa kg/cm2 Sau VTL T4 C P4 Mpa kg/cm2 Nước vào giải nhiệt Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau độ nước vào giải nhiêt gas Ca sáng 9h10 26.1 9h20 9h30 9h40 9h50 10h00 10h10 10h20 10h30 10h40 10h50 11h00 11h10 11h20 11h30 TB 26.1 25 24.9 25.9 25.5 26.7 25.4 25.6 10 25.5 11 26.3 12 27 13 26.9 14 26.4 15 25.7 3.333333 3.382353 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 25.93333 3.336601 7.058824 34 75.8 34.5 75.3 34 81.3 34 81.9 34 80.1 34 77.9 34 82.5 34 82.1 34 83.9 34 81.9 34 82.7 34 81.7 34 80.5 34 82 34 82.9 34.03333 80.83333 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.107843 7.107843 7.058824 7.058824 7.065359 72 25.5 72 25.8 72 25.9 72 25.9 72 25.8 72 26 72 26.1 72 26.1 72 25.9 72 26.2 72 26.2 72.5 26 72.5 26 72 26 72 26 72.06667 25.96 6.921569 6.970588 6.921569 6.921569 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.970588 6.921569 6.957516 3.333333 70.6 -1.68 71.1 -1.67 70.6 -1.68 70.6 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 71.1 -1.68 70.6 -1.68 1.67933 70.96667 3.382353 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.336601 34 34.5 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34.03333 24.2 24.3 24.4 24.4 24.3 24.5 24.5 24.5 24.4 24.4 24.4 24.2 24.4 24.4 24.5 24.38666667 37.3 37.6 37.2 37.2 37.2 37.2 37.3 37.4 37.4 37.4 37.3 37.2 37.2 37.4 37.4 37.31333333 13.1 1.3 13.3 1.5 12.8 1.5 12.8 1.5 12.9 1.5 12.7 1.5 12.8 1.6 12.9 1.6 13 1.5 13 1.8 12.9 1.8 13 1.8 12.8 1.6 13 1.6 12.9 1.5 12.92666667 1.573333333 Bảng 5.6 Thông số thực nghiệm sáng ngày 06/01/2023 Thời gian Stt (phút) Đầu hút T1 P1 Đầu đẩy T2 P2 Trước VTL T3 P3 Sau VTL T4 P4 Nước vào giải nhiệt Nước sau giải nhiệt Độ chênh nhiệt độ nước sau giải Độ chênh nhiệt độ nước vào gas C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 C Mpa kg/cm2 nhiêt Ca chiều 13h10 13h20 13h30 13h40 13h50 14h00 14h10 14h20 14h30 14h40 14h50 15h00 15h10 15h20 15h30 TB 26.8 26.1 25.3 25.3 26.5 26.7 26.3 26.4 26.9 10 26.1 11 26.2 12 26.7 13 26.6 14 26.3 15 26.7 26.32667 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.382353 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.336601 34 79.3 34 80.5 34 84.7 34 82.2 34.5 78.9 34 82.6 34 82.9 34 80.3 34 81.3 34 84.6 34 83.2 34 81.7 34 82.3 34 81.8 34 81.1 34.03333 81.82667 7.058824 7.058824 7.107843 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.058824 7.062092 72 25.5 72 25.8 72.5 25.9 72 25.9 72 25.8 72 26 72 26.1 72 26.1 72 25.9 72 26.2 72 26.2 72 26 72 26 72 26 72 26 72.03333 25.96 2.568627 2.558824 2.558824 2.558824 2.568627 2.558824 2.558824 2.568627 2.568627 2.568627 2.578431 2.568627 2.578431 2.578431 2.578431 2.567974 26.2 5.3 26.1 5.9 26.1 4.9 26.1 4.9 26.2 4.9 26.1 4.4 26.1 4.9 26.2 4.7 26.2 4.9 26.2 4.8 26.3 4.9 26.2 5.4 26.3 5.2 26.3 4.9 26.3 4.9 26.19333 4.993333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 3.333333 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 24.2 24.5 24.6 24.7 24.6 24.6 24.6 24.6 24.7 24.7 24.7 24.7 24.8 24.9 24.8 24.64666667 Bảng 5.7 Thông số thực nghiệm chiều 06/01/2023 37.3 37.4 37.5 37.6 37.4 37.5 37.5 37.5 37.6 37.6 37.7 37.7 37.7 37.7 37.7 37.56 13.1 12.9 12.9 12.9 12.8 12.9 12.9 12.9 12.9 12.9 13 13 12.9 12.8 12.9 12.91333333 1.6 1.5 1.4 1.6 1.5 1.5 1.6 1.5 1.5 1.6 1.5 1.5 1.4 1.5 1.546666667 - Quy trình tính tốn kết tính tốn a) Quy trình tính tốn o Bước 1: Xác định điểm nút chu trình Điểm 1’: dựa vào áp suất p4 nhiệt độ t4 , kẻ đoạn thẳng cắt đường bão hồ khơ điểm 1’ Điểm 1: Từ nhiệt độ áp suất có xác định điểm t1’điểm Điểm 2: Từ điểm kẻ đường song song s1 = s2 = const Điểm cắt đường p với s1=s2 điểm (Trạng thái nhiệt khỏi máy nén) Xác định điểm 3’, điểm điểm dựa vào thông số trình thực nghiệm o Bước 2: Xây dựng đồ thị từ điểm nút chu trình thu xác định từ Bước o Bước 3: Lập bảng thơng số điểm nút chu trình thơng qua đồ thị xây dựng o Bước 4: Tính tốn thơng số nhiệt động học chu trình bao gồm: Công nén đoạn nhiệt, công suất nhiệt,năng suất giải nhiệt b) Kết tính tốn Từ kết thực nghiệm bảng 5.5 ta lập đồ thị p – h môi chất CO2 bảng thông số điểm nút tính tốn: Điểm 1’ 3’ h(kJ/kg) 430 467 510 280 292 292 s (KJ/Kg.K) 1.87 2 2.01 1.3 1.3 p(Kgf/cm2) 34.08 34 72 71.5 71.5 34.08 t(0C) -1.608 24.12 84.5 28.74 25.96 -1.608 Hình Đồ thị p – h dựa vào thông số thực nghiệm ngày 05/01/2023 - Năng suất lạnh riêng: q0 = h1’ – h4= = 430 - 292= 138 (kJ/kg) Công nén riêng: l= h2 – h1= 510-467 = 47 (kJ/kg) Công suất nhiệt riêng: qk = h2 – h3’ = 510 –280 = 230 (kJ/kg) Công suất lạnh riêng: qql = h3-h3’ = 292 -280 = 12 (kJ/kg) Máy nén có cơng nén lý thuyết N = 415.15 W = 0.415kW (kg/s) Theo sơ đồ ta có: = Với : F diện tích trao đổi nhiệt, độ chênh nhiệt độ trung bình logarit: Hệ số truyền nhiệt: kW/m2K Theo cách tính ta tìm hệ số truyền nhiệt k bảng 5.5 5.6 :