- Hệ số Cs hiệu chỉnh ảnh hởng của cách bố trí + Bố trí song song : 1,0 2 1 = ng ng s dS dS C (6-34) + Bố trí so le : 1,0 2 1 ' = ng ng s dS dS C (6-35) - Chỉ số n đợc xác định nh sau : ; 07,0 .6,0 ng n = trong đó ng hệ số làm cánh bên ngoài ng = F/F ng ; F, F ng Toàn bộ diện tích bên ngoài và diện tích bề ngoài ngoài phần ống, m 2 /m. - Kích thớc xác định của các tiêu chuẩn đợc xác định nh sau: ).(785,0 22 ng co dD F F dng F F l += (6-36) F o , F c , F Diện tích ngoài phần ống giữa các cánh, diện tích mặt ngoài của cánh và tổng diện tích của chúng, m 2 ; D, d ng - Đờng kính ngoài của cánh và ống, m. - Đối với cánh chữ nhật: Khi chùm ống bố trí song song: m td n d L CNu = .Re. (6-37) ở đây d tđ - Đờng kính tơng đơng, m: )()( )).((2 1 1 ccng ccng d SdS SdS dt + = (6-38) L Tổng chiều dài cánh theo chiều chuyển động của không khí, m; n = 0,45 + 0,0066.L/d tđ ; m = -0,28 + 0,08.Re/1000; C = A. (1,36 0,24.Re/1000) Trị số A tra theo bảng sau: Bảng 6-7: Hệ số A L/d tđ 5 10 20 30 40 50 A 0,412 0,326 0,201 0,125 0,080 0,0475 273 Trong trờng hợp bố trí so le vẫn tính nh trên nhng hệ số toả nhiệt tăng thêm 10%. * Toả nhiệt của màng nớc Khi tính hệ số truyền nhiệt của dàn ngng kiểu tới và bay hơi, ta gặp trờng hợp trao đổi nhiệt giữa bề mặt ống trao đổi nhiệt với màng nớc bao quanh. Trong trờng hợp này hệ số toả nhiệt về phía màng nớc đợc xác định nh sau: - Đối với ống nằm ngang + Nếu Re = 1,1 ữ 200 : Nu = 0,51.Re 0,33 .Pr 0,48 (6-39) + Nếu Re > 200: Nu = 0,1.Re 0,63 .Pr 0,48 (6-40) Trong các công thức trên, xác định Re theo đờng kính ngoài và tốc độ chuyển động trung bình của màng nớc qua ống : mn tb G . 1 = , m/s (6-41) G 1 Lợng nớc xối trên 1m chiều dài ống: z l G G n 2 1 = , kg/m.s (6-42) G n Lu lợng nớc xối tới, kg/s; l Chiều dài ống, m; Z Số dãy ống đặt song song (nằm ngang) cùng đợc xối tới; m Chiều dày màng nớc, m. 3 2 1 . . .94,1 à g G m = (6-43) Kích thớc tính toán : d td = 4. m Đối với nớc có thể tính hệ số toả nhiệt theo công thức đơn giản sau: = 9750.G 1 1/3 (6-44) - Đối với ống đặt thẳng đứng + Nếu Re < 2000: m GaNu 9 32 Re.Pr 67,0= (6-45) + Nếu Re > 2000: 274 m GaNu 3 Re.Pr 01,0= (6-46) trong ®ã : Re m = 4.G 1 /µ víi nd G G tr n 1 π = ChiÒu dµi x¸c ®Þnh lµ chiÒu cao èng, m; n – Sè èng; d tr - §−êng kÝnh trong cña èng, m. * * * 275 Chơng VII Thiết bị bay hơi 7.1. vai trò, vị trí và phân loại thiết bị bay hơi 7.1.1 Vai trò, vị trí của thiết bị bay hơi Thiết bị bay hơi có nhiệm vụ hoá hơi gas bão hoà ẩm sau tiết lu đồng thời làm lạnh môi trờng cần làm lạnh. Nh vậy cùng với thiết bị ngng tụ, máy nén và thiết bị tiết lu, thiết bị bay hơi là một trong những thiết bị quan trọng nhất không thể thiếu đợc trong các hệ thống lạnh. Quá trình làm việc của thiết bị bay hơi ảnh hởng đến thời gian và hiệu quả làm lạnh. Đó là mục đích chính của hệ thống lạnh. Vì vậy, dù toàn bộ trang thiết bị hệ thống tốt đến đâu nhng thiết bị bay hơi làm việc kém hiệu quả thì tất cả trở nên vô ích. Khi quá trình trao đổi nhiệt ở thiết bị bay hơi kém thì thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ phòng không đảm bảo yêu cầu, trong một số trờng hợp do không bay hơi hết lỏng trong dàn lạnh dẫn tới máy nén có thể hút ẩm về gây ngập lỏng. Ngợc lại, khi thiết bị bay hơi có diện tích quá lớn so với yêu cầu, thì chi phí đầu t cao và đồng thời còn làm cho độ quá nhiệt hơi ra thiết bị lớn. Khi độ quá nhiệt lớn thì nhiệt độ cuối quá trình nén cao, tăng công suất nén. Lựa chọn thiết bị bay hơi dựa trên nhiều yếu tố nh hiệu quả làm việc, đặc điểm và tính chất sản phẩm cần làm lạnh. 7.1.2 Phân loại thiết bị bay hơi Thiết bị bay hơi sử dụng trong các hệ thống lạnh rất đa dạng. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng khác nhau mà nên chọn loại dàn cho thích hợp. Có nhiều cách phân loại thiết bị bay hơi. - Theo môi trờng cần làm lạnh: + Bình bay hơi, đợc sử dụng để làm lạnh chất lỏng nh nớc, nớc muối, glycol vv + Dàn lạnh không khí, đợc sử dụng để làm lạnh không khí. 276 + Dàn lạnh kiểu tấm, có thể sử dụng làm lạnh không khí, chất lỏng hoặc sản phẩm dạng đặc. Ví dụ nh các tấm lắc trong tủ đông tiếp xúc, trống làm đá trong tủ đá vảy vv + Dàn làm lạnh chất lỏng: dàn lạnh xơng cá, panen trong các hệ thống lạnh máy đá cây. - Theo mức độ chứa dịch trong dàn lạnh: Dàn lạnh kiểu ngập lỏng hoặc không ngập lỏng. Ngoài ra ngời ta còn phân loại theo tính chất kín hở của môi trờng làm lạnh 7.2. THIếT Bị bay hơi 7.2.1 Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng 7.2.1.1 Bình bay hơi làm lạnh chất lỏng a. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động Bình bay hơi làm lạnh chất lỏng có cấu tạo tơng tự bình ngng tụ ống chùm nằm ngang. Có thể phân bình bay hơi làm lạnh chất lỏng thành 02 loại: - Bình bay hơi hệ thống NH 3 : Đặc điểm cơ bản của bình bay hơi kiểu này là môi chất lạnh bay hơi bên ngoài các ống trao đổi nhiệt, tức khoảng không gian giữa các ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động bên trong các ống trao đổi nhiệt. - Bình bay hơi frêôn : Bình bay hơi frêôn ngợc lại môi chất lạnh có thể sôi ở bên trong hoặc ngoài ống trao đổi nhiệt, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động dích dắc bên ngoài hoặc bên trong các ống trao đổi nhiệt. * Bình bay hơi NH 3 Trên hình 7-1 trình bày bình bay hơi NH 3 . Bình sử dụng các trao đổi nhiệt là thép áp lực trơn C20 đờng kính 38x3, 51x3,5 hoặc 57x3,5. Các chùm ống đợc bố trí so le, cách đều và nằm trên các đỉnh tam giác đều, mật độ tơng đối dày để giảm kích thớc bình, đồng thời giảm dung tích chứa NH 3 . Thân và nắp bình bằng thép CT 3 . Để bình có hình dáng đẹp, hợp lý tỷ số giữa chiều dài và đờng kính cần duy trì trong khoảng L/D=5ữ8. Các mặt sàng thờng đợc làm bằng thép cácbon hoặc thép hợp kim và có độ dày khá lớn 20ữ30mm. ống đợc núc chặt vào mặt sàng hoặc hàn. Khoảng hở cần thiết nhỏ nhất giữa các ống ngoài cùng và mặt trong của thân bình là 15ữ20mm. 277 . nhiệt. * Bình bay hơi NH 3 Trên hình 7-1 trình bày bình bay hơi NH 3 . Bình sử dụng các trao đổi nhiệt là thép áp lực trơn C20 đờng kính 38 x3, 51x3,5 hoặc 57x3,5. Các chùm ống đợc bố trí. nh nớc, nớc muối, glycol vv + Dàn lạnh không khí, đợc sử dụng để làm lạnh không khí. 276 + Dàn lạnh kiểu tấm, có thể sử dụng làm lạnh không khí, chất lỏng hoặc sản phẩm dạng đặc. Ví dụ. Khi quá trình trao đổi nhiệt ở thiết bị bay hơi kém thì thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ phòng không đảm bảo yêu cầu, trong một số trờng hợp do không bay hơi hết lỏng trong dàn lạnh dẫn tới