Hệ thống lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn sử dụng ống xoắn ppt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA CAO ĐẲNG THỰC HÀNH BÀI GIẢNG MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH CÔNG NGHIỆP TÊN BÀI GIẢNG CHU TRÌNH LẠNH HAI CẤP SỬ DỤNG BÌNH TRUNG GIAN ỐNG XOẮN GiẢNG VIÊN : Th.S NGUYỄN DUY TUỆ 2 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Kỹ thuật lạnh cơ sở - PGS.TS.Nguyễn Đức Lợi 1. Kỹ thuật lạnh cơ sở - PGS.TS.Nguyễn Đức Lợi 2. 2. Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh – PGS.TS.Nguyễn Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh – PGS.TS.Nguyễn Đức Lợi Đức Lợi 3. Máy Lạnh – GS. Trần Thanh Kỳ 3. Máy Lạnh – GS. Trần Thanh Kỳ 4. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant – 4. Hand-book of Air Conditioning and Refrigerant – Shan. K. Wang Shan. K. Wang 3 I. Đặt vấn đề: I. Đặt vấn đề: Xét chu trình lạnh 1 cấp sử dụng môi chất NH3 như sau: Xét chu trình lạnh 1 cấp sử dụng môi chất NH3 như sau: 4 +Nhận xét: +Nhận xét: - Nhiệt độ cuối tầm nén 140 độ C Nhiệt độ cuối tầm nén 140 độ C - Do đó gây nhiều ảnh hưởng đến dầu bôi trơn, môi chất Do đó gây nhiều ảnh hưởng đến dầu bôi trơn, môi chất lạnh lạnh - Làm công nén tăng Làm công nén tăng - Do đó đối với hệ thống lạnh sử dụng môi chất Freon có tỉ Do đó đối với hệ thống lạnh sử dụng môi chất Freon có tỉ số nén lớn hơn 12 hay sử dụng môi chất NH3 có tỷ số nén số nén lớn hơn 12 hay sử dụng môi chất NH3 có tỷ số nén lớn hơn 9 thì ta sử dụng chu trình lạnh 2 cấp lớn hơn 9 thì ta sử dụng chu trình lạnh 2 cấp 5 II. PHÂN LOẠI: II. PHÂN LOẠI: Chu trình lạnh 2 cấp gồm những loại sau: Chu trình lạnh 2 cấp gồm những loại sau: - Chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn Chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn - Chu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn Chu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn - Chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toàn Chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toàn Như vậy, ta tiến hành khảo sát chu trình 2 cấp sử dụng BTG Như vậy, ta tiến hành khảo sát chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn ống xoắn 6 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: 2’ 7 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: - XLHA hút môi chất từ DBH nén lên áp suất trung gian, XLHA hút môi chất từ DBH nén lên áp suất trung gian, nhiệt độ t2 đưa vào BTG được làm mát đến trạng thái bão nhiệt độ t2 đưa vào BTG được làm mát đến trạng thái bão hòa t3 rồi được hút vào XLCA để được nén lên áp suất pk hòa t3 rồi được hút vào XLCA để được nén lên áp suất pk và vào TBNT để được hóa lỏng. và vào TBNT để được hóa lỏng. - Lỏng có trạng thái 5 được chia thành 2 nhánh: Lỏng có trạng thái 5 được chia thành 2 nhánh: + Nhánh 1: Tiết lưu đến áp suất trung gian. Một lượng hơi + Nhánh 1: Tiết lưu đến áp suất trung gian. Một lượng hơi bay lên được hút vào XLCA. Lượng lỏng còn lại : làm bay lên được hút vào XLCA. Lượng lỏng còn lại : làm mát hơi môi chất nóng từ XLHA, làm quá lạnh lỏng của mát hơi môi chất nóng từ XLHA, làm quá lạnh lỏng của nhánh 2 từ bình ngưng để đưa vào TBBH nhánh 2 từ bình ngưng để đưa vào TBBH + Nhánh 2 : Đi vào ống xoắn để được quá lạnh rồi đưa + Nhánh 2 : Đi vào ống xoắn để được quá lạnh rồi đưa vào TBBH vào TBBH 8 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + + Lưu ý Lưu ý : : - Nhiệt độ môi chất lạnh sau khi được quá lạnh ( điểm số - Nhiệt độ môi chất lạnh sau khi được quá lạnh ( điểm số 7 ) sẽ cao hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất lạnh ở áp 7 ) sẽ cao hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất lạnh ở áp suất trung gian từ 3-5 độ suất trung gian từ 3-5 độ - Áp suất trung gian được tính như sau: - Áp suất trung gian được tính như sau: + Ưu và nhược điểm: + Ưu và nhược điểm: - Lỏng vào TBBH không bị lẫn dầu từ XLHA ( thích hợp - Lỏng vào TBBH không bị lẫn dầu từ XLHA ( thích hợp với hệ thống NH3 ) với hệ thống NH3 ) - Lỏng đưa đến dàn lạnh với áp suất ngưng tụ nên có thể - Lỏng đưa đến dàn lạnh với áp suất ngưng tụ nên có thể đưa đi rất xa. Nhưng nhược điểm là lỏng không thể làm đưa đi rất xa. Nhưng nhược điểm là lỏng không thể làm lạnh đến nhiệt độ bão hòa với áp suất trung gian lạnh đến nhiệt độ bão hòa với áp suất trung gian 9 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt: 3.2 Tính toán nhiệt: Cần cho trước điều kiện làm việc và năng suất lạnh Q Cần cho trước điều kiện làm việc và năng suất lạnh Q 0 0 Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA: Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA: G G 1 1 = Q = Q o o /( i’ /( i’ 1 1 - i - i 8 8 ) ,(kg/s) ) ,(kg/s) Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA: Lưu lượng thể tích hút thực của XLHA: V V ttHA ttHA = G = G 1 1 .v .v 1 1 , (m , (m 3 3 /s) /s) Thể tích quét của XLHA: Thể tích quét của XLHA: V V ltHA ltHA = V = V ttHA ttHA / / λ λ ,(m ,(m 3 3 /s) /s) Trong đó: Trong đó: λ λ là hiệu suất thể tích của máy nén là hiệu suất thể tích của máy nén 10 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.2 Tính toán nhiệt: 3.2 Tính toán nhiệt: Hiệu suất thể tích của MN pít tông có thể tra gần đúng: Hiệu suất thể tích của MN pít tông có thể tra gần đúng: [...]... phương trình cân bằng entapy của BTG như sau: G1.i5+(G2-G1).i6+G1.i2 = G2.i3+G1.i7 G2 =G1.(i5-i6+i2-i7)/(i3-i6), (kg/s) Vì i5=i6 nên : G2=G1.(i2-i7)/(i3-i6), (kg/s) 16 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 17 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.3 Bài tập ví dụ: Tính toán nhiệt chu trình máy lạnh 2 cấp sử dụng môi chất NH3, bình trung gian ống xoắn thẳng đứng với nhiệt độ bay hơi to = -30độC,... sau: 19 20 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Thông số các điểm nút trên đồ thị Điểm nút 1 2 3 4 5 6 7 8 p, bar 1 ,2 4,3 4,3 15,4 15,4 4,3 15,4 1 ,2 t, oC -30 0 0 92 40 0 5 -30 i,kJ/kg 1 720 1887 1761 1940 688 688 522 522 v, m3/kg 0,97 - 0 ,29 - - - - - 21 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt: Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLHA: G1 = Qo/( i1- i8 ) =20 0/(1 720 - 522 )=0,167(kg/s)... TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3 .2 Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLHA: NXHA = G1.(i2 – i1), (kW) Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA được tính bằng phương trình cân bằng entanpy ở BTG: G1,i2 G2 –G1,i6 G1,i5 G2,i3 G1.i5+(G2-G1).i6+G1.i2 = G2.i3+G1.i7 G2 =G1.(i5-i6+i2-i7)/(i3-i6), (kg/s) Vì i5=i6 nên : G2=G1.(i2-i7)/(i3-i6), (kg/s) G1,i7 11 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3 .2 Tính... VttCA = G2.v3 , (m3/s) Thể tích quét của XLCA: VltCA = VttCA /λ ,(m3/s) Công nén lý thuyết của XLCA: NXCA = G2.(i4 – i3), (kW) Nhiệt lượng thải ra ở TBNT : Qk = G2.(i4-i5), (kW) Hệ số làm lạnh: COP = Q0/(NXHA+NXCA) 12 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ngoài ra đối với chu trình lạnh 2 cấp người ta còn có thể sử dụng sơ đồ với 2 chế độ sôi DL ptg 13 14 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN:... G2.v3 =0 ,21 2.0 ,29 =0,061, (m3/s) Thể tích quét của XLCA: VltCA = VttCA /λ =0,061/0,77=0,079,(m3/s) 23 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLCA: NXCA = G2.(i4 – i3)=0 ,21 2.(1940-1761)=38(kW) Nhiệt lượng thải ra ở TBNT : Qk = G2.(i4-i5)= 0 ,21 2.(1940-688) =26 5 (kW) Hệ số làm lạnh: COP = Q0/(NXHA+NXCA) = 20 0/ (27 ,8+38) = 3 Với tỉ số VltHA :VltCA =0 ,21 /0,079 =2, 7... DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ngoài ra, đối với hệ thống sử dụng môi chất Freon, người ta có thể sử dụng bình trung gian ống xoắn nằm ngang, nhưng trạng thái hút về XLCA là hơi quá nhiệt 15 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: Ưu điểm là hệ thống gọn nhẹ, nhưng nhiệt độ cuối tầm nén của XLCA lớn hơn khi sử dụng BTG thẳng đứng Việc tính toán nhiệt tương tự như BTG ống xoắn thẳng đứng Để tính toán lương hơi... 0,167.0,97=0,1 62 (m3/s) Thể tích quét của XLHA: VltHA = VttHA /λ=0,1 62/ 0,77=0 ,21 (m3/s) Trong đó: λ là hiệu suất thể tích của máy nén 0,77 ( tra đồ thị ) 22 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: + Tính toán nhiệt: Công nén lý thuyết của XLHA: NXHA = G1.(i2 – i1)=0,167.(1887-1 720 ) =27 ,8 (kW) Lưu lượng khối lượng môi chất qua XLCA: G2=G1.(i2-i7)/(i3-i6) =0,167.(1887- 522 )/(1761-688) = 0 ,21 2 kg/s Lưu lượng... môi chất ra khỏi ống xoắn lớn hơn nhiệt độ bão hòa của môi chất ứng với áp suất trung gian là 5độC Biết năng suất lạnh Qo =20 0kW, hơi môi chất hút về XLHA là hơi bão hòa ứng áp suất bay hơi 18 III CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.3 Bài tập ví dụ: Với to=-30độC ta có po=1 ,2 bar tk= 40độC ta có pk=15,4bar Nên ptg = (15,4*1 ,2) 0,5 = 4,3bar nên ttg=0độC nên t7=5độC Biểu diễn chu trình lạnh trên đồ thị... lạnh: COP = Q0/(NXHA+NXCA) = 20 0/ (27 ,8+38) = 3 Với tỉ số VltHA :VltCA =0 ,21 /0,079 =2, 7 ~3, tổng thể tích quét cần thiết 1040m3/h ( của XLHAvà XLCA) nên ta chọn 2 máy nén Mycom N62B có số vòng quay 1000v/phút với tổng thể tích quét là 637,1 *2= 127 4m3/h 24 . trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn - Chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toàn Chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toàn Như vậy, ta tiến hành khảo sát chu trình 2 cấp sử dụng. lạnh 2 cấp gồm những loại sau: Chu trình lạnh 2 cấp gồm những loại sau: - Chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn Chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn - Chu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn Chu. chu trình 2 cấp sử dụng BTG ống xoắn ống xoắn 6 III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: III. CHU TRÌNH 2 CẤP SỬ DỤNG BTG ỐNG XOẮN: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: 3.1. Sơ đồ nguyên lý: 2 7