Báo cáo thí nghiệm cơ sở kỹ thuật lạnh nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị thí nghiệm ke 3000

Mục đích thí nghiệm Nắm được các kiến thức cơ sở về kỹ thuật lạnh và phạm vi ứng dụng như: môi chất lạnh, máy nén lạnh, chu trình lạnh 1 cấp, các thiết bị trao đổi nhiệt như: thiết bị ng

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

TRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH

Giảng viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Thị Minh Nguyệt

Họ tên sinh viên : Hoàng Hữu Duy- 20204308

Bài thí nghiệm số 1

I Mục đích thí nghiệm

Nắm được các kiến thức cơ sở về kỹ thuật lạnh và phạm vi ứng dụng như: môi chất lạnh, máy nén lạnh, chu trình lạnh 1 cấp, các thiết bị trao đổi nhiệt như: thiết bị ngưng tụ, bay hơi, bình chứa cao áp, van tiết lưu, …

II.Nguyên lý làm việc của hệ thống thiết bị thí nghiệm KE 3000

HD

 Chế độ làm lạnh: Van 4 ngả đóng Bơm nhiệt làm việc giống như điều hòa nhiệt độ một chiều thông thường Lúc này, dàn ngưng tụ là Heat exchanger 1 và dàn bay hơi là heat exchanger 2 Hơi môi chất lạnh được hút vào máy nén Tại đây, máy nén thực hiện quá trình nén hơi môi chất lên áp suất cao Pk rồi đẩy vào dàn ngưng tụ Trong quá trình di chuyển trong dàn ngưng tụ, môi chất lạnh tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh để chuyển trạng thái từ hơi quá nhiệt sang lỏng ở áp suất cao nhờ được giải nhiệt bởi quạt hướng trục Khi ra khỏi dàn ngưng tụ, lỏng môi chất ở áp suất Pk chảy qua phin sấy lọc

và van tiết lưu để thực hiện quá trình giảm áp suất xuống P0 Sau đó, môi chất lạnh đi vào dàn bay hơi và thu nhiệt của môi trường để thực hiện quá trình hóa hơi Nhờ đó mà nhiệt độ môi trường giảm xuống Hơi môi chất lạnh quay trở về máy nén, tiếp tục chu trình mới

 Chế độ sưởi ấm: Van 4 ngả mở Nguyên lí hoàn toàn tương tự ở chế độ

lạnh Tuy nhiên, lúc này đường đi môi chất thay đổi và vai trò của hai dàn trao đổi nhiệt cũng thay đổi Lúc này, dàn ngưng tụ là heat exchanger 2 và dàn bay hơi là heat exchanger 1 Quá trình làm việc tương tự như chế độ làm lạnh

III Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu

1 Kết quả thí nghiệm

Lần đo

Thông số

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5

Nhiệt độ tại các

điểm nút của

chu trình ( o C)

Áp suất tại các

điểm nút của

chu trình (bar)

Chú thích: 

T1 – P1: Nhiệt độ - Áp suất trước khi nén

T2 – P2: Nhiệt độ - Áp suất sau khi nén

T3 – P3: Nhiệt độ - áp suất ngưng tụ

T7 – P4: Nhiệt độ- áp suất bay hơi

T8: Nhiệt độ sau khi bay hơi

T11: Nhiệt độ phòng

2 Xử lý số liệu (Môi chất R134a)

 Thông số cần tính toán như sau

 qo = h1-h4 (kJ/kg): Năng suất làm lạnh

 l = h2-h1 (kJ/kg): Công suất máy nén

 qk = h2-h3 (kJ/kg): Năng suất nhiệt

 COP = qo/l: Công suất lạnh

 Hiệu suất exergy Ƞe=1-

 (Tmt: nhiệt độ môi trường ; Tv :nhiệt độ gió làm mát ; Tml : nhiệt độ môi chất lạnh)

Nhiệt độ trong phòng 29,0 29,4 29,4 29,4 29,5 Nhiệt độ giàn bay hơi -3,7 -1,5 0,4 2,5 4,4 Nhiệt độ giàn ngưng tụ 84,8 82,6 92,8 98,0 99,4 Nhiệt độ

bay hơi và

ngưng tụ

Áp suất

bay hơi và

ngưng tụ

Hệ số

entanpy

của các

điểm

436,3 434,6 437,3 435,5 434,3 435,5 491,2 483,5 497,2 502,5 501,0 501,5 264,1 265,7 269,4 272,4 275,9 275,1 264,1 265,7 269,4 272,4 275,9 275,1

3 Đồ thị thay đổi các thông số

Sự thay đổi Qo và Qk

Sự thay đổi COP

Bảng 2: Độ mở cánh thay đổi

Thông số Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5

Độ mở cánh (8h15) 0% (8h30) 25% (8h45) 50% (9h00) 75% (9h15) 100% Nhiệt độ phòng

Nhiệt độ dàn bay

Nhiệt độ dàn

Nhiệt

độ

điểm

nút

(˚C)

Áp suất

điểm

nút

(bar)

COP 5,2 3,2 2,8 2,7 2,6 Hiệu suất exerg

Trả lời câu hỏi: Nếu van điện tử đóng, môi chất lạnh không thể đi qua van

và chu trình lạnh không được thực hiện

Bài thí nghiệm số 3

1 Cơ sở hình thành

Nguyên lý của chu trình máy lạnh ghép tầng là ghép các chu trình lạnh đơn giản một cấp hoặc hai cấp với nhau theo kiểu thiết bị bay hơi của tầng trên dùng làm mát thiết bị ngưng tụ của tầng dưới Toàn bộ nhiệt thải ra trong thiết bị ngưng tụ ở tầng dưới cấp cho thiết bị bay hơi của tầng trên vì vậy phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ tầng dưới bằng phụ tải nhiệt thiết bị bay hơi tầng dưới và để đảm bảo sự truyền nhiệt thì nhiệt độ ngưng

tụ tầng dưới phải lớn hơn nhiệt độ bay hơi tầng trên

2 Sơ đồ và nguyên lý làm việc

 Sơ dồ nguyên lý

Sơ đồ nguyên lý máy lạnh ghép 2 tầng

MN1,MN2: Máy nén

TBNT2:Thiết bị ngưng tụ,

TBBH1:Thiết bị bay hơi,

TL1,TL2: Thiết bị tiết lưu,

TBTĐN: Thiết bị trao đổi nhiệt,

BGN:Bình bù giản nở

 Nguyên lý làm việc

Trong chu trình gồm 2 vòng tuần hoàn

Chu trình máy lạnh tầng dưới: Hơi sau thiết bị bay hơi 1 trạng thái (1) được máy nén 1 hút về nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất ngưng

tụ trạng thái (2) Rồi đi vào thiết bị trao đổi nhiệt, nhả nhiệt đẳng áp cho môi chất tầng trên, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (3) Sau đi qua thiết bị tiết lưu 1, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất bay hơi trạng thái (4) Rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (1) lại được máy nén 1 hút về Chu trình cứ thế tiếp diễn.

- Chu trình máy lạnh tầng trên: Hơi sau thiết bị bay hơi 2

trạng thái (1’) được máy nén 2 hút về nén đoạn nhiệt

(s=const) lên áp suất ngưng tụ trạng thái (2’) Rồi đi vào

thiết bị trao đổi nhiệt, nhận nhiệt đẳng áp của môi chất

tầng dưới, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (3’) Sau

đi qua thiết bị tiết lưu 2, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt

xuống áp suất bay hơi trạng thái (4’) Rồi đi vào thiết

bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa

hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (1’) lại

được máy nén 1 hút về Chu trình cứ thế tiếp diễn

3 Đồ thị và tính toàn chu trình

 Bảng thông số và đồ thị với chế độ không tải

Dữ

Mốc

thời

gian

9:40 9:42 9:44 9:46 9:48 9:50 9:52 9:54 9:56 9:58 10:00 10:02 10:04

Nhiệt

độ

phòng

Nhiệt

dàn

ngưng

1

Nhiệt

dàn

BH 2

Qo1

(kj/kg)

Qo2 ( -77.5 -74.6 -74.6 -79.1 -74.6 -74.6 -77.6 -74.6 -74.6 -79.1 -74.6 -74.6 -77.5

-0.1419 1.1917- 0.1203- -0.1404 0.1124- 0.1163- 0.1278- 0.109- 0.1127- 0.131- 0.1063- 0.1098- 0.1214

-W 19.6 26.1 28.6 33.5 34.5 38.2 39.3 42.3 44.4 45.8 47.4 48.4 49.9

Tỉ số

nén áp

suất 1

16 16.2 16.3 16.4 16.4 16.4 16.4 16.4 16.5 16.5 16.5 16.4 16.5

Tỉ số

nén áp

suất 2

16.2 17.5 16.7 16.5 16.7 16 16.2 17 16.4 16 16 16.8 16

Đồ thị mô tả sự thay đổi nhiệt độ (Dàn ngưng tụ -1-xanh; Cascade -2-out- xám;Dàn bay hơi-2-cam)

 Bảng thông số và đồ thị với chế độ có tải

Bảng thông số chế độ có tải

Mốc thời

gian

10h35 10h37 10h39 10h41 10h43 10h45 10h47 10h49 10h51 10h53 10h55 10h57 10h59

Nhiệt độ

phòng

30.7 30.7 30.8 30.7 30.8 30.7 30.7 31 31.1 31 31 30.9 30.8

Nhiệt

dàn

ngưng 1

31.9 32 32.1 31.8 31.8 31.4 31.9 31.9 32.1 32.4 32.1 32 31.9

Nhiệt

dàn BH

2

-67.8 -67.3 -67.8 -67.5 -67.7 -67.8 -67.8 -67.5 -67.5 -67.5 -67.8 -67.8

Qo1

(kj/kg)

153 159.2 149.6 156.2 146.9 153 163 147.8 154 144.5 154 152.2 151.4

Qo2

(kj/kg)

-253.4 -77.5 -74.6 -76.1 -74.6 -74.6 -77.6 -74.6 -76.1 -74.6 -76.1 -76.1 -74.6

Qc1

(kj/kg)

207.3 217.3 208 210.5 209.6 210.7 215.4 210.2 209.1 209.8 210.2 216.8 211.4

Qc2

(kj/kg)

100.2 275.7 280.8 279.8 281.6 282.5 279.2 283.4 281.6 284.3 282.5 281.9 285.1

-0.8866 0.1158- 0.1029- -0.11 -0.1 0.104- 0.1169- 0.0997- 0.1073- 0.0967- 0.1066- 0.1046 0.1012

-W(kj/kg) 37.1 18.9 35.5 19.8 33.4 20.5 28.7 20.5 26.2 20.9 23.3 24.1 19.5

Tỉ số

nén áp

suất 1

16.5 16.5 16.6 16.7 16.8 16.8 16.8 16.6 16.6 16.5 16.6 16.8 16.7

Tỉ số

nén áp

suất 2

16.2 16.7 16.2 17.4 16.4 16.2 17.1 16.2 16.2 16.2 16.7 15.4

Đồ thị mô tả sự thay đổi nhiệt độ

(Dàn ngưng tụ -1-xanh; Cascade -2-out- xám;Dàn bay hơi-2-màu cam)

Mã lớp : 735375 – HE4134

Hà Nội, ngày….tháng…