Chương 12: Bình tách khí không ngưng Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ là tách lượng khí không ngưng ra khỏi hệ thống lạnh . Trong hệ thống lạnh dùng gas amoniac luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng môi chất lạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt , tăng nhiệt độ ngưng tụ , và áp suất nén , làm năng suất lạnh giảm , chi phí điện năng tăng … vì vậy trong hệ thống hai cấp môi chất amoniac bắt buộc phải có bình tách khí không ngưng . Khí không ngưng có thành phần chủ yếu là không khí , lọt vào hệ thống lạnh do những nguyên nhân sau : - Khi nạp gas tiến hành hút chân không không triệt để - Khi nạp dầu , bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống lạnh và các chi tiết liên quan . - Do môi chất , dầu ẩm phân huỷ ở nhiệt độ cao , với gas NH 3 phân huỷ ở khoảng nhiệt độ 120 0 C. Bình tách khí không ngưng làm việc theo nguyên tắc phân ly pha lỏng và khí trên cơ sở nhiệt độ ngưng tụ của gas và khí khác nhau . Làm lạnh hơi nén xuống , gas sẽ ngưng tụ ở áp suất hơi bão hoà và chảy trở lại bình chứa còn khí không ngưng được xả ra ngoài . Hình 17: Nguyên lý cấu tạo bình tách khí không ngưng . 1-vỏ bình , 2- ống lồng , 3- đường NH 3 và khí không ngưng vào từ chứa cao áp , 4 – đường lỏng hồi , 5 – chậu nước để xả khí , 6 – đường xả khí , 7 – đường hơi NH 3 về máy nén , 8 – van tiết lưu IX Tính chọn bơm nước làm mát bình ngưng Bơm nước tuần hoàn làm mát bình ngưng được chọn là bơm ly tâm. Bơm tuần hoàn nước trong hệ thống sẽ vận chuyển nước đi qua đường ống dẫn, dàn ngưng và tháp giải nhiệt. Như thế tốc độ của nước sẽ bò giảm vì tổn thất áp suất do ma sát và do cục bộ. Bơm được chọn phải cung cấp đủ lưu lượng đồng thời thắng được các tổn thất này. Vì vậy khi chọn bơm cần căn cứ vào hai đại lượng đó là năng suất của bơm và các tổn thất do ma sát và cục bộ ( hay còn gọi là cột áp mà bơm cần phải tạo được) Để các mũi phun nước trong tháp giải nhiệt làm việc bình thường, tổn thất áp suất trên đường đẩy ở vòi phun khoảng P vp = 0,6.10 5 Pa . Cột áp mà bơm cần phải tạo được tính như sau : P bơm = P nt + P vp + P ống Trong đó P nt là tổn thất áp suất đường ống trong thiết bò ngưng tụ. P ống là tổn thất áp suất đường ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt đến ngưng tụ. 1 . Tính tổn thất áp suất đường ống trong thiết bò ngưng tụ. P nt = P ms + P cb - Tổn thất áp suất do ma sát tính như sau : 2. 2 i ms d lZ P Theo tính toán thiết bò ngưng tụ , số ngoặc của dòng chất lỏng đi trong ống Z = 10 , chiều dài ống l = 1,5 m , 2 =995kg/m 3 , = 1m/s. Tính hệ số ma sát . 30303 10.66,0 02,0.1 . Re 6 i d 024,0 64,130303lg82,1 1 64,1Relg82,1 1 22 PaP ms 8955024,0 2.02,0 1.995.5,1.10 2 - Tổn thất áp suất do trở kháng cục bộ 2 . 2 cb P Hệ số trở kháng cục bộ = a 1 + b 2 + c 3 Trong đó a =11 – số khoang vào ; b = 11 – số khoang thoát nước ; c = 9 – số chỗ ngoặt ; 1 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang vào ; 2 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang thoát nước ; 3 = 2,5 – hệ số trở kháng cục bộ khi dòng chảy ngoặt 180 o trong khoang khi chuyển từ chùm ống này sang chùm ống khác ; =11.1,5 + 11.1,5 + 9.2,5 = 55,5 PaP cb 27542 2 1.5,992 5,55 2 P nt = 27542 +8955 = 36497Pa 2 . Tính tổn thất áp suất đường ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt đến ngưng tụ. Trong hệ thống lạnh này ta chưa biết sẽ phải bố trí cụ thể hệ thống đường ống dẫn nước như thế nào nên chưa biết chính xác giá trò tổn thất áp suất trên đường ống. Nhưng để có thể chọn được bơm ta sẽ tính toán theo giá trò đònh hướng như sau : - Đường ống dẫn nước đi và về khoảng 30 m ; - Cút 90 o : a = 8 cái , tương ứng có hệ số trở kháng cục bộ 1 =0,6 - Phin lọc :b = 1 cái ; 2 =7 - Van một chiều : c = 1 cái ; 3 = 2 - Van chặn : d = 2 cái. 4 = 5 Lưu lượng thể tích nước cần thiết làm mát dàn ngưng : smhm G V n n /003,0/95,10 995 10455 33 Kích thước đường ống dẫn nước 60/53 Tốc độ nước trong ống : sm d V n n n /38,1 053,0.14,3 003,0.4 . 4 22 Trò số Reynolds: 110746 10.66,0 053,0.38,1 . Re 6 nn d Tổn thất áp suất được tính như sau : P ống = P ms + P cb - Tính tổn thất áp suất do ma sát P ms : Re = 110746 2320 hệ số trở kháng 018,0 64,111074lg82,1 1 64,1lg82,1 1 22 re P ms 9431 053,0.2 38,1.995.30.018,0 2 22 n d l - Tính tổn thất áp suất do cục bộ P cb : Hệ số trở kháng cục bộ = 8 1 + 2 + 3 + 2. 4 = 23,8 P cb = 16340 2 38,1.995 8,23 2 P ống = 16340 + 9431= 25771 Pa Vậy cột áp mà bơm cần phải tạo được là : P bơm = 36497 + 0,6.10 5 + 25771 = 122268=1,22268bar Theo bảng 10 – 6 sách HDTKHTL chọn bơm kí hiệu 1,5K- 6a có các thông số như sau: Kí hiệu Đường Năng Cột áp H Hiệu Công suất kính bánh công tác suất m 3 /h (bar) suất % trên trục N (kW) 1,5K-6a 115 10 1,4 51 0,9 Để đảm bảo cho hệ thống hoạt động được liên tục , đề phòng bơm nước hư hỏng khi đang hoạt động , ta có thể chọn hai bơm , một bơm để dự phòng. X. Chọn động cơ cho máy nén . Ở hệ thống lạnh này sử dụng loại máy nén hai cấp hở, căn cứ vào phần tính chọn máy nén ta có thể chọn động cơ có công suất tiếp điện N el 34kW để truyền động cho máy nén . . c 3 Trong đó a =11 – số khoang vào ; b = 11 – số khoang thoát nước ; c = 9 – số chỗ ngoặt ; 1 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang vào ; 2 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang thoát nước. để - Khi nạp dầu , bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống lạnh và các chi tiết liên quan . - Do môi chất , dầu ẩm phân huỷ ở nhiệt độ cao , với gas NH 3 phân huỷ ở kho ng nhiệt độ 120 0 C. Bình tách. vòi phun kho ng P vp = 0,6.10 5 Pa . Cột áp mà bơm cần phải tạo được tính như sau : P bơm = P nt + P vp + P ống Trong đó P nt là tổn thất áp suất đường ống trong thiết bò