tiểu luận kỹ thuật lạnh

Tính chọn máy nén và thiết bị.. Nguyên lý hoạt động :  Hơi bão hòa khô từ thiết bị bay hơi, được máy nén hạ áp hút về thực hiện quá trình nén đoạn nhiệt đẳng entropy tăng áp suất , tăng

Bộ Công Thương

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

TIỂU LUẬN

Bộ Môn : Kỹ Thật Lạnh

GVHD: Nguyễn Thị Kim Liên

Nhóm: 4

Tên các thành viên :

Nguyễn Hoàng Long 15034241 Nguyễn Thành Luân 15027761

Đề tài: Hệ thống cấp đông thịt heo sử dụng chu trình 2 cấp có bình trung gian ống xoắn với môi

chất NH3có:

Nhiệt độ bay hơi: t0=−30 ℃

Nhiệt độ ngưng tụ: t k =40℃

Năng suất lạnh máy nén: Q0=60kW

1 Nêu nguyên lý hoạt động của chu trình, vẽ sơ đồ nguyên lý và đồ thị cho chu trình.

2 Tính toán chu trình.

3 Tính chọn máy nén và thiết bị.

BÀI LÀM

I Nguyên lý hoạt động :

 Hơi bão hòa khô từ thiết bị bay hơi, được máy nén hạ áp hút về thực hiện quá trình nén đoạn nhiệt đẳng entropy tăng áp suất , tăng nhiệt độ

 Sau khi ra khỏi máy nén hạ áp hơi đi vào thiết bị làm mát trung gian và giảm nhiệt độ

 Ra khỏi thiết bị làm mát trung gian hơi đi vào bình trung gian ống xoắn hóa một ít lỏng thành hơi và giảm nhiệt dộ

 Ra khỏi bình trung gian ống xoắn thì hơi hoàn toàn là hơi bảo hòa khô được máy nén cao áp hút và nén đoạn nhiệt đặng entropy

 Hơi ra khỏi máy nén cao áp là hơi quá nhiệt được đưa vào thiết bị ngưng tụ giảm áp suất giảm nhiệt độ

 Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ thì lượng lỏng sẽ về bình trung gian ống xoắn thực hiện quá trình làm mát hơi quá nhiệt của máy nén hạ áp Một phần lỏng

sẽ qua van tiết lưu, một phần về binh trung gian ống xoắn rồi bay hơi thành hơi bảo hòa khô cung cấp cho máy nén cao áp

 Lỏng ra khỏi bình trung gian ống xoắn qua van tiết lưu 2 sẽ thành hơi bão hòa ẩm

 Hơi bảo hòa ẩm qua thiết bị bay hơi nhận nhiệt thành hơi bảo hòa khô được máy nén hạ áp hút về tiếp tục cho quá trình lần 2

II. Sơ đồ nguyên lý:

III. Đồ thị cho chu trình :

IV Xác định các điểm nút của quá trình:

P 1 =P o =1.1946bar

=> x=1 => ta lấy ¿

P2=¿P tg=√P0× P k¿ =√15.548× 1.1946 = 4.31bar Từ t ktra bảng hơi bão hòa => P k= ¿P2 Tra bảng hơi quá nhiệt ( điểm 2 nằm trong vùng hơi quá nhiệt) theo {p tg=4.31 ¯ ¿s1=s2=6.0618 kJ/kgK(đẳng entropy)

Tra bảng hơi qua nhiệt nội suy:

t2−50 55−50= 6.0618−6.03336.0696−6.0333

=>t2=54oC Tương tự ta có:

v2=360.1 dm3/kg =0.3601m3 /kg

i 2 =1594 kJ/kg

T

s

t k

7

1

t0

2

3

5

6

10

9

11 11'

8=4

t0

t k lgp

h

1

2 3

5 9

10

11' 11

8=4

6 7

x=0

x=1 x=0

x=1

 Điểm 3: t3 = tk =40℃

P 3 = P tg = 4.31bar Tra bảng hơi quá nhiệt :

I 3 = 1560.9kJ/kg

V 3 = 0.3425m 3 /kg

S 3 = 5.958kJ/kg.K

Tra bảng hơi bão hòa:

t4−0 1−0= 4.31−4.29414.4571−4.2941 =>t4= 0.097oC Tương tự :

V4 =0.288m3/kg

S4 = 5.6145kJ/kgK

I4 = 1460.8 kJ/kg

s4=s5= 5.6145 kJ/kgK Tra bảng hơi quá nhiệt :

Nội suy :

t5−90 95−90=5.6145−5.59615.6331−5.5961=¿t5=92.48 ℃

Tương tự:

V 5 = = 0,106m 3 /kg

I 5 = 1645.3 kJ/kg

Tra bảng hơi bão hòa vì điểm 6 nằm trên đường lỏng sôi (x=0)

¿ >{ i6=i ' =386.32 kJ /kg

v6=v ' =1.7257 dm3/kg=¿s6=s ' =1.63 kJ /kgK 0.0017257 m

3/kg

 Điểm 7: {p7= p tg=4,317 ¯ ¿>t7=t tg =0.097 ℃

i7=i6=386.32 kJ /kg

Tra bảng hơi bảo hòa :

Nội suy : v7'−0.0015659

0.0015692−0.0015659= 0.097−01−0 =¿v7' =0.001566 m3/kg

Tương tự ta có: { i7' =200.44 kJ /kg

s7' =1.0016 kJ /kgK

Nội suy: v7''−0.289

0.2789−0.289= 0.097−01−0 =¿v7'' =0.288 m3/kg

Tương tự ta có : {i7'' =1460.8 kJ /kg

s7'' =5.614 kJ /kgK

Ta có: i7−i7

'

i7' −i7''=v7−v7'

v7' −v7''=s7−s7'

s7' −s7' '=>{v7=0.0438m3/kg

s7=1.682 kJ /kgK

t9 = ttg =0.0097oC

Tra theo bảng hơi bão hòa ( điểm 9 nằm trên đường lỏng sôi x=0)

Nội suy ta có: v9 −0.0015659

0.0015692−0.0015659= 4.31−4.29414.4571−4.2941 =>v9=0.001566m3/kg Tương tự :

¿ >{ i9=200.44 kJ /kg

s9=1.0016 kj/kgK

t10=t0−∆ t=40−5=35℃

Tra bảng hơi bảo hòa ẩm :

¿ >{ i10=362.33 kJ /kg

s10=1.5539 kJ /kgK

v10=1.7023 dm3/kg

i11=i10=362.32 kJ /kg

Tra theo bảng hơi bão hòa:

{v11' =1.4754 dm3/kg

i11' =64.56 kJ /kg

s11' =0.4767 kJ /kgK {v11' ' =0.9625 dm3/kg

i11'' =1422.5 kJ /kg

s11'' =6.0618 kJ/kgK

Nội suy:

i ' −i11

i} - {i} ^ {'}} = {{s} ^ {'} - {s} rsub {11}} over {{s} ^ {−s '=

v ' −v11

v} - {v} ^ {'}} => left lbrace stack { {s} rsub {11} =1.701 kJ/kg # {v} rsub {11} =0.2122 {m} ^ {3} /kg } right non¿¿

V Tính toán chu trình:

1 Năng suất lạnh riêng khôi lượng :

qo=i1-i10=1422.5-362.33=1060.17kJ/kg

2 Năng suất lạnh riêng thể tích:

qv = q o

v1= 1.060,170.9625 = 1.101,47kJ/m3

3 Năng suất lạnh riêng thải ra ở bình ngưng:

qk =i5 – i6 = 1645.3 – 386.32 = 1258.98 kJ/kg

4 Công nén riêng:

l1= i2-i1=1594-1422.5=171.5kJ/kg

l4=i5-i4=1645.3-1460.8=184.5kJ/kg

5 Tỷ số nén:

π =p k

p tg= 15.5484.31 =3.607

6 Hệ số làm lạnh của chu trình:

ε = q o

l1+1.266 ×l4 = 1060.17

171.5+1.266 × 184.5=2.61

VI Tính toán máy nén:

1 Lượng môi chất qua máy nén hạ áp và cao áp :

G1= Q o

i1−i10 =1422.5−362.3360 =0.056 kg/s

G4=G1× i3−i9

i4−i6 = 1560.9−200.44

1460.8−386.32×0.056=0.071kg/s

2 Công suất nén đoạn nhiệt:

Ns=G1×(i2-i1)+G4×(i5-i4)

=0.056×(1594-1422.5)+0.071×(1645.3-1460.8) =22.70kW

VII Tính chon máy nén cho chu trình:

1 Hệ số 

 = 0.93-0.06×(π-1)=0.93-0.06×(3.067-1)=0.77

2 Thể tích hút lý thuyết hạ áp và cao áp:

VHA = G1× v1

❑ =0.056 × 0.96250.77 =0.07 m3/s=252 m3/h

VCA = G4× v4

❑ = 0.071× 0.2880.77 =¿0.026m3/s = 95.6m3/h Vậy: =V HA

V CA= 25295.6=2.6 => cứ 2 xilanh hạ áp có 1 xilanh cao áp

VIII Chọn máy nén:

Dựa vào thông số đề bài {t o =−30℃

t k =40℃

Q o =60kW

Ta chọn máy nén hãng Bitzer, model OSNA7472-K là máy nén trục vít kiểu hở

 Kích thước và đầu nối của máy:

 Thông số kỹ thuật:

 Giới hạn của ứng dụng