Chương 7 TÍNH TÔN CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÂY NĨN 7.1 CHỌN CÂC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LĂM VIỆC
Chế độ lăm việc của một hệ thống lạnh được đặc trưng bằng bốn nhiệt độ sau:
~ nhiệt độ sôi của môi chất lạnh rạ; ~ nhiệt độ ngưng tụ của môi chất 4,3
- nhiệt độ quâ lạnh của lỏng trước van tiết lưu /„; - nhiệt độ hơi hút về mây nĩn (nhiệt độ quâ nhiệt) z„
1 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh tụ phụ thuộc nhiệt độ buồng lạnh
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toân thiết kế có thể lấy như Sau:
Lu=h -Am.}
1, - nhiệt độ buồng lạnh; At - hiệu nhiệt độ yíu cầu
- Đối với dần bay hơi trực tiếp, nhiệt độ bay hơi lấy thấp hơn nhiệt độ buồng 8 + 13'C Để không phải dua thím nhiệt độ sôi bổ sung, đối với một số buồng riíng Biệt (khi cần duy trì độ ẩm thấp) người ta lấy hiệu nhiệt độ đến 15°C Nhưng cũng có trường hợp (khi cần duy trì độ ẩm cao trong buồng) hiệu nhiệt độ chỉ lă 5 + 6°C Hiệu nhiệt độ căng lớn độ ẩm tương đối trong buồng căng thấp Đối với nhiệt độ sôi thấp hơn -25°C cũng có thể sử dụng hiệu nhiệt độ đó, kể cả buồng đặc biệt để bảo quản trứng vă hoa quả Khi bảo quản đăi ngăy hoa quả có !`:' -Ðon hiệu nhiệt độ 3 + 4°C
Trang 2
Đối với câc thiết bị lạnh thương nghiệp vă đời sống nín chọn hiệu nhiệt độ lớn hơn đến 15 + 19°C do diện tích bể mặt dăn bay hơi nhỏ hệ số truyền nhiệt cũng nhỏ
Ngăy nay, hiệu nhiệt độ tối ưu duge coi 1a Aty = 8 + 13°C,
Trong câc hệ thống lạnh giân tiếp, nhiệt độ sôi của môi chất lạnh lấy thấp hơn nhiệt độ nước muối 5 + 6"C vă nhiệt độ nước muối lấy thấp hơn nhiệt độ buồng lạnh từ 8 + 10°C
2 Nhiệt độ ngưng tự 1, phụ thuộc văo nhiệt độ của môi trường lăm mât của thiết bị ngưng tụ Nếu thiết bị ngưng tụ lăm mât bằng nước thì:
4 faa + At,
r„; - nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng;
Ar, - hiệu nhiệt độ ngưng tụ yíu + S"C có nghĩa lă nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 dĩn 5°C (chon 5°C)
- Trong một văi trường hợp người ta lấy chuẩn lă nhiệt độ trung bình của nước khi văo vă ra khỏi bình ngưng, hiệu nhiệt độ lấy bằng 4 + 6"C (chọn 5°C)
- Chọn hiệu nhiệt độ ngưng tụ thực ra lă một băi toân tối ưu về kinh tế để đạt giâ thănh một đơn vị lạnh lă rẻ nhất Nếu hiệu nhiệt độ ngưng tự nhỏ,
nhiệt độ ngưng tụ thấp, năng suất lạnh tăng, diện năng tiíu tốn nhỏ nhưng | tiíu hao nước nhiều vă giâ tiín chi cho tiíu tốn nước tăng lín Nếu giâ điện
rẻ nhưng nước lại đất thì có thể lấy hiệu nhiệt độ tăng len đến 5 + 6"C - Đối với mây lạnh freôn nín chọn hiệu nhiệt độ lớn gấp hai lần đối với mây lạnh amoniôc -_ = Nhiệt độ nước đầu văo vă đầu ra chính nhau 2 + 6"C vă phụ thuộc văo kiểu bình ngưng: faa = bas + (2 + 6)"C tua nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng:
tạ¡ - nhiệt độ nước văo bình ngưng
đới bình ngưng ống vỏ nằm ngang chọn Ar, = 5 K nghĩa lă: la =h¿ + 8€
- Đối với câc thiết bị lạnh thương nghiệp vă dđn dụng, độ chính nhiệt độ nước văo vă ra lấy đến 8 + 10°C
- Nhiệt độ nước văo bình ngưng phụ thuộc văo điều kiện môi trường
Trang 3
Khi sử dụng nước tuần hoăn qua thâp giải nhiệt lấy nhiệt độ nước văo bình ngưng cao hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt 3 +
Nước giếng vă nước thănh phố chỉ sử dụng một lần:
~ Nước giếng khoan: lấy bằng nhiệt độ trung bình năm (cột 3 bang 1-1)
- Nước thănh phố lấy cao hơn nhiệt độ trung bình năm từ 3 đến 4°C, nếu lă nước giếng ngẩm; lấy bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt nếu lă nước mặt (sông
hồ)
Đối với dăn ngưng giải nhiệt gió, hiệu nhiệt độ trung bình giữa môi chất
lạnh ngưng tụ vă không khí bằng 10 + 15°C
Nhiệt độ không khí văo vă ra có độ chính từ 6 đến 9°C đối với câc dăn ngưng amoniôc của câc thiết bị lạnh lớn vă từ 3 đến 4°C đối với mây lạnh freôn nhỏ
Ở câc dần ngưng tưới, nhiệt độ nước giữ nguyín vă có thể lấy bằng nhiệt độ nước tuần hoăn (bằng 0, cộng thím 3 + 4'C),
Nhiệt độ ngưng tụ khi sử đụng đăn ngưng tưới phụ thuộc văo tải nhiệt
của dăn ngưng vă trạng thâi không khí bín ngoăi đặc biệt lă độ ẩm Với tải nhiệt riíng của dần ngưng g = 1750 + 2000 W/m? có thể lấy nhiệt độ ngưng
tụ cao hơn nhiệt độ nước tuần hoăn từ 4 đến 6"C lă phù hợp với khí hậu Việt
năm
9 độ ngưng tụ theo đồ t
Thí dụ, từ nhiệt độ không khí 30C vă độ ẩm 60%, đóng xuống dưới gap đường nhiệt tải riíng q; = 1500 W/m”, đóng ngang ta sẽ tìm được nhiệt độ
ngưng tụ ¡, = 34,6°C Trường hợp câc số liệu đê cho có điểm cắt nằm ngoăi
đồ thị, có thể đùng phương phâp nội suy để xâc định r, Thuận tiện nhất lă xâc định entanpi của không khí theo đồ thị ñ-x rồi kĩo dăi đường ạ; để xâc định 1, (xem thím 1.1.2)
3 Nhiệt độ quĩ lanh 1,,1 nhiệt độ môi chất lòng trước khi di văo van tiết lưu Nhiệt độ quâ lạnh căng thấp năng suất lạnh căng lớn, vì vậy người
ta cố gắng hạ nhiệt độ quâ lạnh xuống căng thấp căng tốt Tuy nhiín, đối với
Trang 4Ngăy nay, do thiết bi quâ lạnh lăm cho mây lạnh thím cổng kính, tiíu tổn vật tư tăng, giâ thănh tăng mă hiệu quả lạnh dem lại không cao câc mây lạnh hầu như không còn trang bị thiết bị quâ lạnh Trín thực tế nhiều cơ sở sử dụng lạnh cũng bỏ không sử dụng thiết bị quâ lạnh nữa Việc quâ lạnh được thực hiện ngay trong thiết bị ngưng tụ bảng câch để mức lòng ngập văi ống đưới cùng của đăn ống trong bình ngưng ống chùm Nước cấp văo bì vẽ di qua câc ống năy trước dĩ quâ lạnh lòng sau đó mới đi lín câc
để ngưng tự môi chất Việc tính toân hiệu quả lạnh giữa hai phương ân được trình băy kỹ trong thí dụ 7.6 tăi liệu [12] bait khĩng 442 ry ngưng Trang thei Yoo a: “ va vi › Sư ỉ $ 2000 a ae i ee = Ere 0a ae F490 af 50 58 08 6 76 75 06 65 Cntanpi eva khing kh ven đa ngung kI/kg
Hình 7-1 Đồ thị dùng để xâc định nhiệt độ ngưng tụ cho dđn ngưng tưới
Thiết bị lạnh freôn cũng không được bố trí thiết bị quâ lạnh Việc quâ lạnh ở đđy được thực hiện trong bình hồi nhiệt, giữa môi chất lỏng nóng
Trang 5trước khi văo van tiết lưu vă hơi lạnh ở bình bay hơi ra trước khi vẻ mây nĩn Câch tính toân phản tích tỉ mỉ sẽ giới thiệu ở phần sau
4 Nhiệt độ hơi hút t„ lă nhiệt độ của hơi trước khi văo mây nĩn Nhiệt độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất
Để đảm bảo mây nền không hút phải lỏng, người ta bố trí bình tâch lỏng vă phải đảm bảo hơi hút văo mây nĩn nhất thiết phải lă hơi quâ nhỉ Độ quâ nhiệt ở từng loại mây nĩn vă đối với từng loại môi chất có khâc nhau,
Với môi chất amoniôc, nhiệt độ hơi hút cao hơn nhiệt độ sôi từ 5 đến 15°C, nghĩa lă độ quâ nhiệt hơi hút An, = 5 + 15 K lă có thể đảm bảo độ an toăn cho mây khi lăm việc:
fy = tp + (5 + 15)°C
Sự quâ nhiệt hơi hút của mây lạnh amoniac dat được bằng ba câch: ~ quĩ nhiệt ngay trong dăn lạnh khi sử dụng câc loại van tiết lưu nhiệt; ~ quâ nhiệt nhờ hoă trộn thím với hơi nóng trín đường về mây nĩn; - quâ nhiệt do tổn thất lạnh trín đường ống từ thiết bị bay hơi về mây nĩn
Do nhiệt độ cuối tắm nĩn của amoniôc rất cao nín lại cần phải giảm độ
quâ nhiệt căng nhỏ căng tốt Trong điều kiện vận hănh ở Việt nam nín chọn bình tâch lòng hiệu quả cao để giảm độ quâ nhiệt hơi hút đến giới hạn thấp
nhất
Đối với mây nĩn freôn do nhiệt độ cuối tẩm nĩn thấp nín độ quâ nhiệt hơi hút có thể chọn rất cao Trong câc mây freôn, độ quâ nhiệt hơi hút đạt được trong thiết bị hồi nhiệt,
Với môi chất freôn R12, độ quâ nhiệt hơi hút đến 30°C V6i moi chat freon R22, khang: ne
Đặc biệt đối với môi chất freon R22 khi sôi ở nhiệt độ thấp không nín bố trí độ quâ nhiệt quâ lớn
Trong những mây nĩn nửa kín vă nửa kín, hơi frcôn hút về còn được quâ nhiệt khi lăm mât cho cuộn đđy động cơ, ở đđy không xĩt đến
7.2 CHU TRINH MAY: LANH NEN HO! MOT CAP
Câc chủ trình mây lạnh nĩn hơi được giới thiệu vă phđn tích ti mi trong chương 7 tăi liệu [12] Ở đđy chúng tôi giới thiệu câc chu trình cơ bản ứng dụng trone thực tế, không đi sđu phđn tích câc chu trình
Trang 67.2.1 Chu trình một cấp amoniăc
a) Sơ đồ vă chu trình biểu diễn trín đồ thị T-s vă Igp-h
Hình 7:2a mô tả sơ đỏ thiết bị tối đơn giản của chu trình mây lạnh một cấp hay được sử dụng cho môi chất amoniôc vă chu trình lạnh biểu diễn trín đồ thị nhiệt độ - entrôpi T~š vă âp suất - entanpi /gp-h ff 3” wr man “4 4 7 3) ÍXeếc\ muấi Hình 7-2 Chu trình một cấp amoniôc:
a) Sơ đồ: MN Mây nĩn; NT Bình ngưng tụ; TL Van tiết lưu; BH Bình bay hơi b) Chú trình biểu diễn trín đổ thị T-s; c) Chụ trình biểu diễn trín đồ thị (gp-P
Hệ thống lạnh hoạt động như sau: hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi được mây nĩn hút vẻ vă nĩn lín âp suất cao đẩy văo bình ngưng tụ Ở bình
ngưng hơi môi chất thải nhiệt cho nước vă ngưng tụ thănh lỏng Lỏng có âp suất cao di qua van tiết lưu văo bình bay hơi Ở bình bay hơi, lỏng môi chất sôi ở âp suất thấp vă nhiệt độ thấp thu nhiệt của môi trường lạnh Hơi lại được hút vẻ mây nĩn, như vậy vòng tuần hoăn của môi chất được khĩp kín
Trang 7Sự thay đổi trạng thâi môi chất trong chu trình như sau;; 1-1 - quâ nhiệt hơi hút;
1-2 - nĩn đoạn nhiệt hơi hút từ âp siiất thấp pụ lín Ap suấUcả bị, sì = 925 2:2” + lăm mât đẳng âp hơi mợ chất từ trạng thâi quâ nhiệt Xuống trạng thâi bêo hoă;
27-3” - ngưng tụ môi €hất đẳng âp vă đẳng nhiệt; 37-3 - quâ lạnh môi chất löng đẳng âp;
3-4 - quâ trình tiết lưu đẳng entanpi ở van tiết lưu h; = hạ;
4-1“ - quâ trình bay hơi trong bình bay hơi đẳng âp vă đẳng nhiệt po = const va fp = const
s Phương phâp xâc định câc điểm nút chu trình J”2 1, 2, 2% 3”, 3, 4 trín đổ thị lạp-h như sai
` Điểm 3” - giao điểm của p„ vă x = 0 (bêo hoă lỏng); Điểm 3 - giao điểm của p, vă nhiệt độ quâ lạnh ?a; Điểm 4 - giao điểm của pụ vă hy vì quâ trình tiết lưu hy Điểm 1“ - giao điểm của pụ vă x = 1 (hơi bêo hoă khô): Điểm J - giao điểm của p vă rụ (nhiệt độ quâ nhiệt): Điểm 2 2 giâo điểm của p Vă sị = $
'Như vậy tất cả câc điểm nút chu trình đê được xâc định
Đặc điểm của câc quâ trình lă:
bay hoi thu nhiệt của môi trường lạnh, sản xuất ra lạnh đâp ứng mục tiíu lăm lạnh;
- quâ trình ~1 lă quâ trình quâ nhiệt hơi hút do câc nguyín như đê níu 671;
- quâ trình 7-2 lă quâ trình nĩn hơi môi chất trong mây nĩn quâ trình nĩn tiíu thụ công nĩn do động cơ cung cấp;
- quấ trình lăm mât, ngưng tụ vă quâ lạnh 2-2“ ngưng tụ kết hợp với việc thải nhiệt cho nước lăm mắt
3 My ta trong bình
“Tín gọi nhiệt độ ở câc điểm nữt như sau:
1= 0, - nhiệt độ hơi hút Về mây nến, r, =
ty = fa nhiệt độ sôi của môi chất trong dan bay hoi, fy = ta = fyi ~ nhiệt độ cuối tđm nĩn;
~ nhiệt độ hơi bêo höă ở bình ngưng tụ 0; = fụï
210
Trang 8
+; - nhiệt độ lông bêo hoă ở bình ngưng tự fy
+, - nhiệt độ quâ lạnh lỏng f = fae b) Xâe định chủ trình một cấp
Trước khi xâc định câc đại lượng của chu trình cần phải X& định được:
~ môi chất lạnh sử dụng trong chủ trình;
~ thiết lập được chu trình trín đồ thị ¿p-h theo sơ đổ thích hợp: Câc đại lượng chính của chu trình cần xâc định lă:
1) Tất cả câc thông số trạng thâi cơ bản ở câc điểm nút ch trình để c‹ thể tính toân câc đại lượng tiếp theo như nhiệt độ, âp suất, entanpi va the tích tiíng Tốt nhất nín lập thănh bảng để ghi câc kết quả tra từ đồ thị hoặc từ bảng hơi âp suất bêo hoă của môi chất như dưới đđy: _ — Thông số P hy v, Điểm nút MPa KIkg mÙkg 7 1 3 si 3 4
2) Năng suất lạnh riíng qo, kI/kg 18 năng suất lanh của một kg môi chất lạnh lồng ở âp suất cao vă nhiệt độ cao tạo ra sau khi qua van tiết lưu va bay hơi hết trong thiết bị bay hơi thănh hơi bể hoă khô ở nhiệt độ bay hoi va ay suất bay hơi:
qu=hị cha, KHE a1)
ị ~ entanpi cũa hơi (bêo hoă) khi ra khôi thiết bị bay hơi; hy “entanpi eda môi chất sau khi qua tiết lưu
3) Năng suất lạnh riíng thể tích 4„ kJJm,
(7-2)
Ù¡ - thể tích tiếng hơi hút về mây nĩn
4) Cong nĩn riíng I, kl/kg lă công lý thuyết mă mây nến phải sẵn ra để nin 1 kg hơi môi chất theo quâ trình đoạn nhiệt từ âp suất pạ lín âp suất 7,:
T=h,-h, , kikkg (7-3)
Trang 9h, - entanpi của hơi văo mây nĩn;
1; - entanpi của hơi quâ nhiệt khi ra khỏi mây nĩn
3) Nê “ nhiệt riíng q,, kJ/kg 1a lượng nhiệt mă 1 kg môi chất thải
nhiệt cho nHỆệ thoặc không khí) lăm mât để lăm mât ngưng tụ vă quâ lạnh trong thiĩt bi ngung tụ:
4 = hạ - hy ý kl/kg Œ-4)
1; - entanpi của lòng khi ra khỏi bình ngưng; 1; - entanpi của hơi khi văo bình ngưng
6) Hệ số lạnh của chu trình e lă tỉ số giữa năng suất lạnh đạt được trín công tiểu tốn cho chủ trình: 4 pada 1 (7-5) 1-5 7) Hiệu suất evergi của chu trình v: Tị-fy = 7) 2 - hệ số lạnh của chu trinh Carnot, chu trình lý tưởng; T, - nhiệt độ ngưng tụ; Tạ - nhiệt độ bay hơi tính theo nhiệt độ tuyệt đối 7.2.2 Chu trình một cấpfreôn
Chu trình mây lạnh freôn một cấp (hình 7-3) hoạt động như sau: hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi được quâ nhiệt sơ bộ (do van tiết lưu
nhiệt), đi văo thiết bị hồi nhiệt, thu nhiệt của chất lỏng nóng, quâ nhiệt đến + rỗi được hút văo mây nĩn Qua mây nĩn hơi được nĩn đoạn nhiệt lín trạng thâi 2 vă được đẩy văo bình ngưng tụ Trong bình ngưng tụ, hơi thải nhiệt cho nước lăm mât, ngưng tụ lại thănh lỏng vă được quâ lạnh chút ít Độ quâ lạnh ở đđy rất nhỏ nín bỏ qua Lòng được dẫn văo bình hồi nhiệt Trong bình hồi nhiệt, lỏng thải nhiệt cho hơi lạnh vừa từ bình bay hơi ra Nhiệt đội ha tir ty xuống r, Sau đồ lỏng đi văo van tiết lưu, được tiết lưu xuống trạng thâi 4 vă được đẩy văo thiết bị bay hơi Trong thiết bị bay hơi, lồng bay hơi, thu nhiệt của môi trường lạnh Hơi lạnh được mây nĩn hút vẻ sau khi qua thiết bị hồi nhiệt Như vậy vòng tuần hoăn môi chất được khĩp kín
Chu trình một cấp freôn biểu diễn trín đồ thị /gp-j khâc biệt duy nhất với chu trình môi chất amoniôc lă có sự quâ lạnh vă quâ nhiệt xẩy ra ở thiết 212
Trang 10bị hồi nhiệt Do hơi lạnh nhận toăn bộ nhiệt lượng do chất lỏng nồng toả ra nín:
Ii = hips hye hy
hoặc Ah,, = Ah:;
Phường phâp xâc định nhiệt độ ty vă +; giới thiệu trong chương 7 tăi liệu 1121: 9 IVA 50 Mate, “uất
7-3, Sơ đồ có hồ nhiệt của chủ trình lạnh foôn một cấp vă ch trình biểu diễn trĩn 6 thi lgp-h
Nếu không cần tính toân chính xâc, có thể lấy: độ quâ nhiệt do van tiết ưu lă 5°C Độ quâ nhiệt trong hỏi nhiệt của hơï hút lă z¡ - ⁄' = 25°C đối với R12 vă bing 20°C đối với R22
Sau khi xâc định được /„ vă í có thể xâc định được hiệu entanpi ai ta lấy Ah;y = Ah,, về phía trâi của 3 như vậy ta đê xâc định nốt được trạng thâi điểm 3' (ry, p; vă hạ)
Tất cả câc phĩp tính khâc để xâc định câc thông số của chu trình lạnh vă câc đại lượng tính nhiệt mây nĩn vă chọn mây nĩn giống như đối với chu trình một cấp amoniôc
7.2.3 Tính nhiệt mây nĩn chu trình một cấp
Qua việc tính nhiệt kho lạnh ở chương 3zfâ đê xâc định được nhiệt tải Ø¿ của mây nĩn Đđy cũng chính lă năng suất lạnh mă mây nến phải đạt được để đảm bảo duy trì nhiệt độ lạnh yíu cầu trong Öuồng lạnh
Trang 11Sau đó ta cần phải xâc định được môi chất lạnh Sử dụng vă chu trình
lạnh theo mục 7.2.1 b
Môi chất lạnh giới thiệu trong chương 3 tăi liệu [12] Ngăy nay đối với những kho lạnh cỡ trung, cỡ lớn vă rất lớn thường người ta sử dụng môi chất amoniôc Tuy amoniôc độc hại, dễ gầy chây nổ nhưng rất rẻ tiền vă có tinh chất nhiệt động tốt phù hợp với chu trình lạnh Câc môi chất freôn ít được sử dụng hơn vì đắt, để rồ rỉ, ảnh hưởng xấu đến môi trường do freôn phâ huỷ ôzôn trong khí quyển Fríon, vì vậy, chỉ được sử dụng trong câc mây lạnh
nhỏ, rất nhỏ vă trong câc tổ hợp lạnh từ nhỏ đến lớn
Tir nang suất lanh Qy yíu cầu tạ phải tính nhiệt để chọn mây nĩn theo câc bước sau đđy:
1) Năng suất lạnh riíng khố lượng theo biểu thức (7-1): 4o=hị ` hụ kl/kg 2) Năng suất kHốï lượng thực tế của mây nĩn (lưu lượng môi chất nĩn qua mây nĩn); oe gis đo Œ?) 3) Năng suất thể tích thực tế của mây nĩn: VẠ=0.0., mÙS (7-8)
4) Hệ số cấp của mây nĩn Đ:
Hệ số cấp của mây nĩn lă tỉ số giữa thể tích thực tế V„ vă thể tích lý
thuyết Vị của mây nĩn 2 đặc trưng cho câc tổn thất của quâ trình nĩn thực so với quâ trình nĩn lý thuyết,
Có rất nhiều phương phâp xâc định 2:
4) Xâc định 4 theo câc tổn thất thănh phần [12]:
Hs das (7-9)
Ô, - hệ số tính đến thể tích chết; Đu - hệ số kể đến tổn thất đồ tiết lưu;
4, + tồn thất do hơi hút văo xilanh bị đốt nóng;
Ă¡- tổn thất do rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, secmang vă van từ khoang nĩn về khoang hú
Trang 12b) Xâc định Z theo cô công thức thực nghiệm đo nhă chế tạo cho trong catalog mây Ví dụ với mây nĩn amoniac chế tạo tai Halle (Đức) có thể xâc định 2 theo biểu thức sau:
2= 0.093 - 0/06 (11-1) ứ-
TL = pylpo - tỉ số nĩn
Đối với mây nĩn amoniôc thẳng dòng của-Nga kiểu đứng, chữ.Y„ W có thể xâc định 2 gần đúng theo biểu thức của Badưkes:
Ig2 = (0.0012 + 0,0437c) (1-11) (A) c- thĩ tich chet, %
©) Xâc định 4 theo đổ thị đê cho'€ủa nhă chế tạo
Hình 7-4 giới thiệu đồ thị 4 của câc loại mây nĩn khâc nhau chế tạo tại Nga phụ thuộc văo tỉ số âp suất nĩn I1 = p//po- a
oH IEIRRE) Hình 7-4: Hệ số cấp A của mây nĩn
4 (Nga) phụ thuộc văo TI:
ot rt trục vít cao âp; 3 Mây nĩn trục vít; {May nĩn kidu hign dal; 2 May nĩn
a 4, May nĩn freôn 22; 5 May nĩn roto; 6 May nĩn nhỏ R12 Z HHE a Zit SET OS Whip LI] d) Từ biểu thức (7-9) có thể rút gọn thănh: aad des : (7-12) trong đó: AB xy =P Q .Pe~ÔPo | (1.13) Po Po
lay Ap) = Apg= 0,005 0.01 MPa
m= 0,95 + 1,1 đối Với mây nền amoniôc:
Trang 13e-~tỉ số thể tích chĩt, c= 0,03 + 0,05 tuỳ theo từng loại mây nĩn; Ay = oe 1
Đối với mây nĩn amoniôc thuận đồng Đ„„ = in: (7-14) Tạ vă T, - nhiệt độ tuyệt đối sôi vă ngưng của môi chất
5) Thĩ tich lý thuyết (do pittông quĩt được) V, Vụ =7 (7-15) trong đó, thể tích lý thuyết của một mây nĩn lắp đặt: 2 ? v44 Me szn, mys (7-16) 4 - đường kính pittong, m; S- khoảng chạy pittông, mị Z - số lượng pittông, chiếc; n- sO vong quay, vg/s Số lượng mây nĩn yíu cầu: (7-17) 6) Hiệu suất nến: (7-18) M=™- Me- Mha- Te m~ he s6 kĩ dĩn tổn thất trong, 7, cdn duge goi lă hiệu suất chi thị của quâ trình nền;
:„, - hệ số kể đến tổn thất ma sât của câc chỉ tiết mây nĩn;,
ra - hệ số kể đến tổn thất đo truyền động: khớp nối, đai truyền Câc mây nĩn kín vă nửa kín có rj = l;
nạ - hiệu suất động cơ điện; rị = 0,8 + 0.95 tuỳ theo từng loại động cơ điện (xem hình 7-5)
7) Công nến đoạn nhiệt:
Công nĩn đoạn nhiệt của chu trình được tính theo biểu thức:
Neem ,KW (7-19)
N, con duge goi lă công nền lý thuyết;
‘m - lưu lượng khối lượng qua mây nĩn, kg/s;
Trang 141+ công nĩn riíng, kJ/kg, Í = l; - lý
do đó: N,= m(hy =a)
Hình 7-5 Câc loại công nền vă tổn thất năng lượng:
'N„ - công suất động cơ lắp đặt
N, - công suất điện (đo được trín bằng đấu điện) N, - công suất truyền động (đo được trín trục động cơ) N, - công suất hiệu dụng (đo được trín trục khuỷu mây nĩn) N,- công nĩn thực (có kể đến tổn thất trong) Fi tĩl trong y, 4 N, ` công nền đoạn nhiệt (ý thuyếU 8) Công nĩn chỉ thị
Công nĩn chỉ thị lă công nĩn thực do quâ trình nĩn lệch khỏi quâ trình nĩn đoạn nhiệt lý thuyết:
(7-20)
trong 46 7, lă hiệu suất chỉ thị 7, có thể được xâc định theo đồ thị cho trước của nhă chế tạo nhưng cũng có thể tính được theo biểu thức: m= dy + ity (7-21) trong d6 2, = TT; = 0,001; rạ - nhiệt độ sôi, °C Vi di te = -15°C: 4, = 258/303 + 0,001.(-15) = 0/836 9) Công nĩn hiệu dụng Ñ,:
Công nĩn hiệu dụng lă công nĩn có tính đến tổn thất ma sât của câc chỉ tiết mây nền như pittông-xilanh; tay biĩn-true khuyu-dc pittong Đđy chính lă công đo được trín trục khuỷu mây nĩn
Trang 15N.SN # Nụ, (7-22) N, đê biết còn N„ có thể tính theo biểu thức? Nox = Vu - Pros V„ - thể tích hút thực tế = Đ.Vụ; a Vụ - thể tích hút }ý thuyết của mây nĩn wi sz ny 3 - hệ số cấp:
Pe “Ap suất mê Sất riíng
~ đối với mây amoniac thẳng dòng = 0,049 + 0,069 MPa; > đối với mây nĩn freôn thằng dòng = 0,039 + 0,059 MPa; ,019 + 0,034 MPa ~ đối với mây nĩn freôn ngược dòng = Cũng có thể tính M, theo biểu thức: aot Ne (7:23)
trong 46’ được cho trong câc catalog Của nhă chế tạo 10) Công suất điện Nạ
Công suất điện N„ lă công suất đo được trín bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp, đai (nếu lă mây nĩn kín nửa kín tổn thất năy bằng 0) vă hiệu suất của chính động cơ điện;
= (7-24)
NT
Na =
Hiệu suất truyền động của khớp, đêi r¡a + 0.95: Hiệu suất động cơ ru = 0,80 + 0,95
11) Công suất động cơ lắp đặt
Để đảm bảo an toăn-chơ hệ thống lạnh, động cơ lấp đặt phải cố công suất lớn hơn Nạ, Tuỳ theo tình hình cụ thể có thể chọn động cơ lắp đặt lớn hơn cơng suất tính tôn từ 1,1 đến 2,1 lần Đối với câc mây lớn, lăm việc trong điíu kiện ổn định có thể chọn hệ số an toăn 1,1 Đối với câc mây lạnh nhỏ, chế Hộ lăm việc dao động lớn, điện lưới lín xuống phập phù có thể chọn hệ số an toăn đến 2,1 hoặc lớn hơn:
Trang 16Ng = (1,14 2,1) Ng RW (7-25)
Nhu vay ta đê xâc định được kích thước mây nĩn, số lượng mây nĩn yíu cầu Công suất tiếp điện tính được sẽ chia đều cho số rhây nĩn, qua đó ta biết được công suất động cơ của từng mây nĩn Động cơ chọn thực tế phải có công suất dự trữ Thường dự trữ từ 15 đến 20% nhựng cũng có trường hợp động cơ chọn lớn gấp đôi động cơ tính toân để để phòng mây phải lăm việc ở chế độ khấc nghiệt hơn
Ở trín, ta đê chọn được mây nĩn với V,, cho trước Nhưng nếu không: biết V,, ma chi biết năng suất lạnh ở điều kiện tiíu chuẩn Øụrc của mây nĩn chẳng hạn thì lăm thế năo để chọn được mây nĩn thích hợp vă số lượng mây nĩn thích hợp?
“Trường hợp chỉ biết năng suất lạnh ở điều kiện tiíu chuẩn Qore:
Sau khi tính toân đến bước 5 (biểu thức 7-15) xâc định V„ tiến hănh câc bước tiếp theo như sau:
12) Xâc định chu trình lạnh tiíu chuẩn
Chế độ tiíu chuẩn của hệ thống lạnh amoniôc, freôn, một cấp, hai cấp vă chế độ điều hoă được quy định như giới thiệu trín bảng 7-1 Do năng suất lạnh của một mây nĩn không phải giữ nguyín mă liín tục thay đổi theo nhiệt độ ngưng tụ vă nhiệt độ bay hơi [12] rín người ta phải quý định câc chế độ tiíu chudn, để từ thông số năy có thể tính toân được câc thông số của chu trình lạnh Bảng 7-1 Một số chế độ lạnh tiíu chuẩn cơ bản 7 Nhietdo"C] i ‘ ; Chế độ tiíu chu: : i Bs 3 “Chế độ tiíu chuẩn một cấp ‘moniae “15 “10 30 2 freon 15 15 30 25
Chế độ điều hoă không khí 5 15 45 30
“Chế động lạnh đông (hai cấp) amoniae -40 30 35 30
freon 35 20 30 25
Theo câc thông số nhiệt độ của chu trình tiều chuẩn trín ta có thể vẽ được chu trình tiểu chuẩn trín đồ thị /gp-h vă xâc định được câc thông số
cồn lại của chủ trình nhử p, II, entảnpi hy ủ, để tính toân câc đại lượng yíu
cầu:
Trang 1713) Năng suất lạnh riíng khối lượng tiíu chuẩn: đore = Bụpc - Bere» kJ/kg 14) Năng suất lạnh riíng thể tích tiíu chuẩn: 15) Hệ số cấp ở điểu kiện tiíu chuẩn Arc tinh tit cde Athan phan tiíu chuẩn theo 4) 16) Năng suất tiíu chuẩn Qurc tính chuyển từ Q, ra: Ore = 0, 228528 kw (26) 17) Sổ mây nĩn cần chọn: ức Ìưcuw gies „ chiếc âc - năng suất lạnh tiíu chuẩn của mây nĩn cụ thể, có thể tích hút lý 2 na thuyết Vị=CT—§.Z.n
“Tất nhiín cũng có thể tính chuyển đổi theo câch khâc lă từ Qurcuy ra năng suất lạnh của mây nĩn ở chế độ yíu cầu Qu, sau đó tính số lượng mây nến theo:
Đi wees ; chiếc
Trường hợp biết được thể tích hút lý thuyết của mây nĩn thì bỏ từ bước 12 mă xâc định luôn số mây nến cẩn chọn theo biểu thức với Vụ đê tính được theo (7-15): Viv Zyv= ——, chiếc ‘aan
18) Ước lượng số mây nĩn cần thiết:
Có thể ước lượng số mây nĩn cẩn thiết theo đồ thị (hình 7-6 vă 7-7) nếu nhă sản xuất cho biĩt trong catalog nang suất lạnh phụ thuộc văo nhiệt đội ngưng tụ vă bay hơi ở chế độ bất kỳ Hình 7-6 biểu diến năng suất lạnh của ba loai may nĩn 1140, 1160, II80 có năng suất trung bình của Nga theo nhiệt
Trang 18độ bay hơi vă ngưng tụ với câc môi chất khâc nhau còn hình 7-7 mô tả năng suất lạnh của ba loại mây nĩn amoniôc cỡ lớn A110, Â165 vă A220 cũng của Ngê pees z4, as a fo us neki ito eae sl la aa} aol eo ‘me tae mo| tae 1a s0| 15 10 | | soba >|z 20 19 a 40} woh ao BE 70} tor} P wtf s| te we art oo ah oe “ a zal woh ao al | al aa} cal oo vol a « „ zal % “nan 21k ol ‘el i xả, .— ợ Hình 7-6 Năng suất lạnh của mây nĩn cỡ trung 1140, 1160 va 1180 phụ thuộc văo nhiệt độ ngưng tụ vă bay hơi 2) R22; b) R12; 0) NH
Khi dóng một đường nhiệt
độ bay hoi: % = -15°C tir trục 4
hoănh lín, gặp đường í¿ = 30% an Pasa a
va tat ngang sang trâi ta sẽ im aot
được năng suất lạnh tiíu chuẩn “le +
của mây nĩn với câc môi chất | mÌmm sot 1 AY) khâc nhau Thí dụ, mây nĩn [140 200) ~ s90 sah sal $4
có năng suất lạnh lă 40 kW đối Brae |
với R12, 30 kW đối với R12 vă nở l2”
50 kW đối với môi chất amoniôc Một số loại mĩy nĩn sob lis i ‘al
lạnh một cấp chế tạo trong nước ea ees
của Nga giới thiệu trong [12] ¬
Bảng 7-2, 7-3, 7-4, 7-5, 7-6 vă
7-7 giới thiệu một số loại mấy ;in7.7 sự phụ thuộc của năng suất lạnh mây
Trang 2519) Nhiệt thải ngưng tụ 0,
mă nước lăm
Nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng-tự Ø¡, kW, lă lượng nhi
mât hoặc không khí lăm mât phải lấy đi Đại lượng năy cần xâc định để tính diện tích bể mặt trao đổi nhiệt cắn thiết của thiết bị ngưng tụ Ø, đôi khi còn được gọi lă năng suất nhiệt khi người ta sử dụng nó để đun nước nóng, sưởi như nguồn nhiệt của bơm nhiệt “= Oy = m.llig = hs), KW (7-27) Nhu vay tất cả câc thông số kỹ thuật cần thiết da được xâc định 7.2.4 Thí dụ tính toân chu trình một cấp
'Thí dụ 7-1 Hêy chọn chế độ lăm việc đối với mây lạnh lắp đặt tại Tp Hồ Chí Minh
phục vụ việc lăm lạnh thịt giai đoạn 1: Câc số liệu cho tri
= ce thông số khí tượng theo bảng 1-1: ~ nhiệt độ không khí trong buĩng 1, = -12°C; ~ đăn ngưng tưới: - môi chất NHị Giải: ‘Theo bang 1-1, nhiệt độ không khí mùa hỉ tại Tp Hồ Chí Minh 1, = 37.3°C Độ ẩm tương đối ọ = 74% ‘Theo đồ thị ¡-š của không khí ẩm ta có ñ = 116 kJ/kg không khí ẩm "Nhiệt độ ước: 1, = 33°C
“Chọn nhiệt độ nước tuần hoăn („, = /„ + 4 = 33 + 3 = 36°C cho dăn ngưng tưới “Chọn chế độ lăm việc của mây lạnh:
- Nhiệt độ sồi: ụ = w - 10= 12=10=-22°C
~ Nhiệt độ quâ nhiệt (chọn Af„, = 7°C): ạ„= -22 + 7.= +15
Trang 26Thí dụ 7-2 Hêy xâc định chủ trình lạnh một cấp mối chất amonlac, /„ = -22'C, í, — 40°C, ty = 40C
1 Dựng chụ trình trín đồ thị Iep-h (phy lục 3) chu trình đê cho (hình 7-2)
“Xâc định câc thông số trang thâi của câc điểm 7, í, 2, 3, # (câc điểm 2 vă Ÿ không cần xâc định vì chứng ít có ý nghĩa đối với chu trình (bảng 7-8) "Bảng 7-8: Câc thông số trạng thâi tại câc điểm nút cơ bain của chư trình (thí đụ 7-2)
Điểmnd | #'C | pMPa | ñ.kỨg | umjkg | Trạng thâi ze -2 |' 07 1654 =| Hoi bio hoa
1 415 | 01 J6T0 | 0:70 | Hơiquânhiệt ? 142 1,56 2000 -— | Hơi quâ nhiệt 5) 40 156 608 - | Lông bêo hoă 4 +22 | 0 608 1|maiim 2 Nang suất lạnh riíng: qo = 1654 - 608 = 1046 kijkg 3, Năng suất lạnh riíng thể tích q, = gov, = 1494 KJim” 4, Công nến riíng: = 2000 - 1670 = 330 kl/kg 5 Nang suất nhiệt riíng: dạ, = 2000 - 608 = 1392 ki/kg 6, Hệ số lạnh của chủ trình: ge OE Say 330 7 Hieu suat exergi: v=076,
Trang 271 Dựng chu trình trín đổ thị /gp-j: của freôn R12 (phụ lục 1) Với vă ø, xâc định được py = 0,19 MPa, p, = 0,78 MPa, t, 14°C, fy = -9°C, 1, = 16°C Từ đó có thể xâc định được entanpÏ của câc điểm ñ, = 565 va hy = 549 KI/kg
hy = 431 - 0,8.(565 - 549) = 418 kl/kg
'Câc thông số trạng thâi của câc điểm nút chu trình đọc được trín đồ thị (câc điểm nằm trín đường bêo hoă hơi vă lỏng có thể tra ở bằng phụ lục) được tập hợp trín bang 7-9
Bảng 7-9 Câc thông số trạng thâi tại câc điểm nút cơ bản ‘cia chu trinh (thi du 7-3)
Điểmnú | 14°C | P.MEA | hkKÙke |um kg | Trang thai
Trang 29lă Ta Ny 095.085 =1051 kW ‘Cong suất tiếp điện mỗi động cơ lă AGL 503 kw ‘Chon tổ mây nĩn có động cơ lấp sẵn lă 55 kW cho mây nĩn T1110 Như vậy động cơ có 20 KW dự trữ (an toăn) (bảng 7-10, hình 7-8) Hình chiếu mm „ 4= Ay |S ⁄7 al onsite eto gy “Hình 7-8 Tổ mây nĩn A110-7-0
1 Tủ lắp đặt dụng cụ; 2 Van nạp đầu; 3 Đường đẩy Dy65; 4 Đường hút Dy100 (câc kích thước trong ngoặc của tổ A110-7-2 vă 1A110-7-2)
14 Nhiệt thải ra ở bình ngưng:
0.=0,+N,2200+77<271KW Cũng có thể tính theo biểu thức:
Q, = my-q = 0,1896.(1990 - 599) = 264 kW
Khi chọn bình ngưng tụ nín chọn giâ trị lớn vì câch tính bín dudi chưa bao quât được tổn thất trong, mă tổn thất trong năy sẽ được thải ra dưới dạng nhiệt ở thiết bị ngừng tụ
7.3 Chu trình mây lạnh nĩn hơi hai cấp
Câc chu trình mây lạnh nĩn hơi hai hoặc nhiều cấp được giới thiệu vă - phđn tích tỉ mỉ ở chương 7 tăi liệu [12] Ở đđy chúng tôi chỉ giới thiệu
những chu trình hai cấp cơ bản NH, hay được sử dụng nhất trong thực tế
Trang 30
Mục đích của chư trình hai cấp lă:
- Cải thiện hệ số cấp 2 của mây nĩn khi tỉ số nĩn TT > 9 - Giữ cho nhiệt độ cuối tấm nĩn không quâ cao ¿; < 160C
ween được nhiệt độ sôi tương đối thấp -40'C có trường hợp câ biệt đến -6ÚC
7.3.1 Chu trình hai cấp lăm mât trung gian hoăn toăn
Hình 7-9 biểu diễn chu trình hệ thống lạnh hai cấp lăm mât trung gian hoăn toăn Đặc điểm của chu trình lăm mắt trung gian hoăn toăn lă bình trung gian không có ống xoắn %1
“Hình 7-9 Chu trình lạnh hai cấp lă mât trung gian hoăn toăn ‘06 quâ lạnh lỗng vă quâ nhiệt hơi hút 'BH- Bình bay hơi: NHA - May nĩn hạ âp; NCA - Mây nền cao âp; NT - Bình ngừng tụ: TL?, TL2 - Van tiết lưu 1 va 2; BTG - Bình trung gian
Trang 32Chu trình hoạt động như sau:
Hơi môi chất lạnh hình thănh ở bình bay hơi B/f được mây nĩn hạ âp NHĂ hút văo vă nĩn từ trạng thâi 7 có âp suất pạ vă nhiệt độ fo lín trạng thâi 2 có âp suất trung gian py vă nhiệt độ cao í;, sau đó được đẩy văo bình trung gian BTG Miệng ống đẩy sục xuống dưới mức lỏng do đó hơi được lăm mât xuống đến trạng thâi bêo hoă (lăm mât hoăn toăn chính lă lăm mât đến trạng, thâi bêo hoă) Hơi ở trạng thâi 3 được mây nĩn cao âp hút vă nĩn lín trang thâi 4 có âp suất ngưng tụ vă nhiệt độ cao f, rồi được đẩy văo thiết bị ngưng, tụ Trong bình ngưng tụ, hơi được lăm mât vă ngưng tụ lại thănh lòng nhờ thải nhiệt cho nước lăm mât, sau đó đưa qua van tiết lưu 77 văo bình trung gian Phần hơi hình thănh sau tiết lưu được mây nĩn cao âp hút về còn phần lỏng đi văo van tiết lưu TL2 để văo thiết bị bay hơi Trong thiết bị bay hơi, lỏng môi chất bay hơi thu nhiệt của môi trường Hơi hình thănh được mây nĩn hạ âp hút về Như vậy, vòng tuđn hoăn của môi chất lạnh đê kĩp kín
Để lăm mât hơi môi chất từ trạng thâi 2 xuống trạng thâi 3, một lượng lông nhỗ môi chất sau tiết lưu 7 sẽ phải bay hơi trong bình trung gian
Để chu trình đơn giản vă dễ hiểu, ở đđy không biểu diễn độ quâ nhiệt hơi hút cũng như độ quâ lạnh lỏng
4) Câc quâ trình:
1-1 quâ nhiệt hơi hút hạ âp;
1-2 nến đoạn nhiệt cấp hạ âp s, = s;:
2-3 lăm mât hơi cấp thấp trong bình trung gian nhờ bay hơi một lượng, lỏng trong bình trung gian;
3-4 nền đoạn nhiệt cấp cao ấp sy = sự
4-5 lăm mất vă ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ đẳng âp vă đẳng nhiệt; 5-6 tiết lưu đẳng entanpi từ âp suất ngưng tụ xuống âp suất trung gian
hg = hg; phần hơi có entanpi ñ; được hút về mây nến cao âp còn lông có entanpi hạ được tiết lưu đợt 2 xuống pụ
8-9 tiết lưu cấp 2 đẳng entanpi từ âp suất trung gian xuống âp suất bay hơi po? hy = hg;
9-1 bay hơi đẳng âp vă đẳng nhiệt trong thiết bị bay hơi để thu nhiệt của môi trường lạnh
b) Xâc định chu trình hai cấp:
1) Thông số trạng thâi của câc điểm nút của chu trình
'Từ nhiệt độ ngưng tụ vă bay hơi ta xâc định được âp suất ngưng tụ vă bay hơi
Trang 33
Ấp suất trung gian:
Py =VPu-Po (7-28)
Từ câc điều kiện đê chơ ta có thể xâc định được câc thông $ố của chủ trình hai cấp vă trước hết lă câc thông số của câc điểm nút của chu trình, lập bang cho tất cả câc điểm từ 7 đến 9
2) Năng suất lạnh riíng: qo = hy > hey KTIKg, 3) Năng suất lạnh riíng thể tích: 4 =4dju, „ kJim) 4) Công nền riíng
day ta phải lính công nĩn cho cả hai cấp cao âp vă hạ âp
Trang 34đụ toân, đón h nh,
"hp
7.3.2 Chu trình hai cấp bình trung gian có ống xoắn
Hình 7-10 mô tả chủ trình hai cấp nĩn bình trung gian có ống xoắn Sự khâc biết ©ỡ bđn eủa ehu trïnh năy với chu trình lăm mât trung gian hoăn toăn lă:
- Môi chất lạnh lỗng được quâ lạnh trong ống xoắn: Nhiệt độ không hạ được đến nhiệt độ trung gian vì tổn tại hiệu nhiệt độ trao đổi nhiệt không thuận nghịch của ống xoắn Nhiệt độ quâ lạnh lớn hơn nhiệt độ trung gian 34 se: 4 t ms 6 #r 4 Fish cess 2 ⁄ lở ` 7 7 Ẻ Hình 7-10 Chu trình hai cấp nĩn bình trung gian có ống xoắn (chú thích xem hinh 7-9)
- Lượng lỏng qua van tiết lưu TLI chi vita di dĩ lăm mất hơi nóng ở trạng thâi 2 từ mây nĩn hạ âp xuống đến trạng thâi hơi bêo hoă
~ Lông có âp suất p, được tiết lưu thẳng qua TL2 xuống pụ, không qua âp suất trung gian
So với chu trình lăm mât trung gian hoăn toăn, chu trình năy có câc ưu nhược điểm sat
~ Lòng văo bình bay hơi không bị lẫn đấu của hơi do mây nĩn hạ âp đem tới Đđy lă ưu điểm rất lớn vẻ vận hănh vì trânh được dầu ở cấp hạ âp quânh đặc đo nhiệt độ thấp bâm trín bể mặt lăm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt đâng kể của bình bay hơi
Trang 35
~ Tiết lưu từ p, xuống pạ nín có thể đưa đi xa vì hiệu âp lớn
Nhược điểm lă năng suất lạnh riíng nhỏ hơn vì hiệu nhiệt độ quâ lạnh không đạt được đến nhiệt độ trung gian
a) Câc quâ trình của chư trình 1-1: quâ nhiệt hơi hút;
ĩn đoạn nhiệt cấp hạ âp từ p; lín p,;
: lăm mât hơi quâ nhiệt hạ âp xuống đường hơi bêo hoă +
lĩn đoạn nhiệt cấp cao ấp từ p„ lín pys Rếo : lăm mât ngưng tụ vă quâ lạnh lỏng trong bình ngưng;
iết lưu từ âp suất p, vao bình trung gian; : quâ lạnh lỏng đẳng âp trong bình trung gian; 6-10: tiết lưu từ âp suất p, xuống pụ:
10-1": bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh:
b) Xâc định chu trình hai cấp bình trang gian ống xoắn
1) Xâc định thông số trạng thâi câc điểm nút chu trình, thănh lap bang shi câc thông số Khi thănh lập lấy nhiệt độ r¿ = ty + 3 + 5)°C
Cac mye: 2) Năng suất lạnh riíng qo,
3) Năng suất lạnh riíng thể tích q,
Trang 36(is = fa) tg (i) —h,) + eae 6) Hệ số lạnh: eo
Nói chung, trong chu trình hai cấp nĩn người ta ít quan tđm đến hệ số lạnh, đặc biệt trong trường hợp có nhiều nhiệt độ bay hoi
7.3.3 Tính nhiệt mây nĩn chu trình hai cấp
Tính nhiệt để chọn mây nĩn cho chu trình hại cấp như sau: trước hết phải tiến hănh tính toân cho cấp thấp riíng sau đó tính cho cấp cao riíng vă tiến hănh cđn bằng chất cũng như entanpi của bình trung gian để xâc định lưu lượng môi chất tuần hoăn trong mỗi cấp Trường hợp có bố trí bình bay hơi nhiệt độ trung gian (hệ thốnglạnh hai cấp, hai nhiệt độ) ta cũng coi bình bay hoi năy thuộc cấp cao
4) Tính toân cấp hạ âp (bình trung gian ống xoẵn)
Nang suit lanh Qy ở cấp hạ âp (từ -30 đến -40'C) đê được xâc định qua tính nhiệt kho lạnh Mục đích của tính nhiệt cấp hạ âp lă chọn được mây nĩn vă số mây nĩn thích hợp cùng với công suất động cơ yíu cầu cho cấp hạ âp
1) Năng suất lạnh riíng: Jo = lì - lịy , kHfkg, 2) Lưu lượng hơi thực tế nền qua mây nĩn hạ âp: 9 „ kg/S 4 m, 3) Thể tích hút thực tế của mây nĩn hạ âp: Vana = mị.D,
4) Hệ số cấp mây nền có thể tra đồ thị theo TÏ = p„/p, (hình 7-4)
Trang 37m = 0,95 + 1,1 đối Với mây nền amoniôc m = 0/90 + I,05 di 5) Thể tích hút lý thuyết (thể tích quết pittông) Vụy = VỰA 6) Số lượng mây nĩn cấp hạ âp mây nến freon Zwee T) Công nĩn đoạn nhiệt N.=mil 8) Hiệu suất chỉ thị n= 20! + bly 9) Công suất chỉ thị 10) Công suất ma sắt N„, = Vụ: Pạx 11) Công suất hữu ích N, = Ni + Nos 12) Công suất tiếp digs Ne Au -Ne Neuw
Tuy theo s6 may nĩn, tinh được số động cơ vă công suất động cơ b) Tính toân cấp cao âp (Bình trung gian ống xoắn)
1) Lưu lượng hơi thực tế qua mây nến cấp cao âp, do hig = hy nen:
lý =1
Minh TS
Trường hợp có thiết bị bay hơi mắc thím văo bình trung gian với lưu lượng ;nạ năo đó, ta chỉ việc cộng thím văo lưu lượng trín
Trang 38Vaca = m3
3) Hệ số cấp của mây nĩn có thể tra đồ thị theo II = p/p„ hoặc tính theo câc biểu thức sau: Az dhe z pic 1, "A 4) Thể tích hút lý thuyết cao âp Vaca = Vocal’ mls 5) Số lượng mây nĩn cao âp AM 6) Công nĩn đoạn nhiệt cao âp Noo msl
7) Hiệu suất chithi = Ao! + bíy
8) Cong suit chi thi =v, = Ne
9) Công suất ma sât Noy = Vue Pow 10) Công suất hữu ích Ne = Ni + Naw 11) Công suất tiếp điện
N,
Tự ch
7.3.4 Thí dụ tính toân chu trình hai cấp
Thí dụ 7-5 Xâc định chu trình hai cấp bình trung gian có ống xoắn, môi chất monic, fy= 40°C, fy = 35°C, ty = 30°C, fey = “30°C
Trang 39
Giải:
Theo bảng hơi bêo hoa ta xâc định được:
Pa {ly = 40°C) = 0.072 MPa Pel = 35°C) = 1,35 MPa
Nếu vẽ chủ trình một cấp với điều kiện trín lín đổ thị ]gp-h ta thấy í; > 160C do đố phải sử đụng chu trình hai cấp
Âp suất trung gian p„ =vjPạ-Ø,, = 0.31 MPA Suy ran = TH, = 435/031 = 4:35
Chọn nhiệt độ quâ lạnh lỗng trong ống xoắn bình trung gian f, = -5°C cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian 3°C L
“Thông số trang thâi của câc điểm nút chu trình được xâc định trín đồ thị vă rong bảng âp suất hơi bêo hoă được tập hợp trong bảng 7-11 (câc điểm nú lấy theo hình 7-10) s'C
Trang 40ms dy =(h, ~ his) — = (1890 - 560) 1.315 = 1749 kI/kg m 3 Hệ số lạnh: 4 „12 12a ?246 Thí dụ 7-6 Hêy tính nhiệt mây lạnh vă chọn mây nĩn Cho biết Ø, = 290 KW, t= AOC, tg = 30°C; 1p 235°C; 45 = 301C “Môi chất amoniae (gidng thí du 7-5) Giải: Do IT > 9 va f, > 160°C do đó phải sử đụng mây lạnh hai cấp Câc thông số trạng thâi giống như thí dụ 7-5 (bảng 7-11) “Trình tự tính nhiệt mây lạnh vă chọn mây nền như sau: 4) Tính cấp âp thấp
1 Năng suất lạnh riíng: ạy = 1230 Ki/kg 2 Lưu lượng hơi thực tế: 290 I, = 59 7 0236 kes 3 Thể tích hút thực tế của mây nền: Va = 0,236,1,62 = 0,382 m'/s 4, He sO cap mây nền hạ âp: