Giải máy lạnh 2 cấp

Bài 1: Khảo sát máy lanh cấp có sơ đồ hình: Cho biết nhiệt độ bay -600C, nhiệt độ ngưng tụ: 450C Môi chất lạnh NH3, công nén cao áp 200kW a Định suất lạnh b Xác định COP Giải Đầu tiên ta cần xác định điểm làm việc hệ thống qua đồ thị T-s sau: Ta thực giải tập EES với đoạn code sau T[7]=-60 T[6]=T[7] T[2]=45 T[3]=40 T[9]=70 P[7]=P_sat(Ammonia,T=T[7]) P[6]=P[7] s[7]=Entropy(Ammonia,T=T[7],x=1) h[7]=Enthalpy(Ammonia,T=T[7],x=1) s[8]=s[7] P[2]=P_sat(Ammonia,T=T[2]) s[2]=Entropy(Ammonia,T=T[2],x=0) h[2]=Enthalpy(Ammonia,T=T[2],x=0) P[1]=P[2] h[3]=Enthalpy(Ammonia,T=T[3],x=0) h[4]=h[3] P[5]=sqrt(P[1]*P[7]) P[4]=P[5] P[10]=P[5] P[8]=P[5] P[9]=P[5] h[8]=Enthalpy(Ammonia,P=P[8],s=s[7]) T[8]=Temperature(Ammonia,P=P[8],s=s [7]) s[10]=Entropy(Ammonia,P=P[10],x=1) h[10]=Enthalpy(Ammonia,P=P[10],x=1) T[10]=Temperature(Ammonia,P=P[10],x= 1) T[4]=T[10] T[5]=T[10] s[1]=s[10] h[1]=Enthalpy(Ammonia,P=P[1],s=s[1]) T[1]=Temperature(Ammonia,P=P[1],s=s[ 1]) T[3]=Temperature(Ammonia,P=P[3],x=0) s[3]=Entropy(Ammonia,P=P[3],x=0) h[5]=Enthalpy(Ammonia,P=P[5],x=0) h[6]=h[5] s[5]=Entropy(Ammonia,P=P[5],x=0) x[4]=(h[4]-h[5])/(h[10]-h[5]) s[4]=Entropy(Ammonia,P=P[4],x=x[4]) h=Enthalpy(Ammonia,P=P[6],x=0) x[6]=(h[6]-h)/(h[7]-h) s[6]=Entropy(Ammonia,T=T[6],x=x[6]) s[9]=Entropy(Ammonia,P=P[9],T=T[9]) h[9]=Enthalpy(Ammonia,P=P[9],T=T[9]) Ta bảng Trạng thái 10 • Nhiệt độ (0C) 145.4 45 40 -19.13 -19.13 -60 -60 83.77 70 -19.13 Áp suất (bar) 17.82 17.82 17.82 1.975 1.975 0.2189 0.2189 1.975 1.975 1.975 Sau ta tính lưu lượng cao áp: WCA=mCA*(i1-i10) Enthapy (kJ/kg) 1777 415.5 390.6 390.6 112.5 112.5 1374 1672 1641 1438 Entropy (kJ/kgK) 5.889 1.722 1.644 1.764 0.6694 0.7432 6.662 6.662 6.574 5.889 Độ khô x 0.2098 0.1252 mca = Suy ra: Wca i1 − i10 200 = 0.6kg / s 1777 − 1438 MCA= • Ta viết phương trình cân lượng bình trung gian để xác định m HA Ta có phương trình sau: mca*i4+mha*i9=mca*i10+mha*i5 Từ thông số nhiệt động bảng trên, ta xác định mha=0.4111 kg/s • Công nén máy nén hạ áp: Wha=mha*(i8-i7)=0.4111*(1672-1374)=122.5 kW • Năng suất lạnh hệ thống là: Q0=mha*(i7-i6)=0.4111*(1374-112.5)=518.6 kW • Hệ số làm lạnh COP: COP= Q0 Wha + Wca = 518.6 200 + 122.5 =1.61 Bài 2: Khảo sát máy lạnh cấp, môi chất lạnh: NH3, nhiệt độ ngưng tụ:400C Nhiệt độ bão hòa bình trung gian -400C Công cấp cho máy nén hạ áp 200 ngựa(HP) a Xách định nhiệt lượng nhả từ thiết bị ngưng tụ t7=380C b Xác định suất lạnh c Xác định công cấp cho máy nén cao áp d Xác định hệ số COP Giải Đầu tiên ta cần xác định điểm làm việc hệ thống qua đồ thị T-s sau: Ta thực giải tập EES với đoạn code sau T[6]=44 T[7]=38 T[0]=-4 T[4]=T[0] P[6]=P_sat(Ammonia,T=T[6]) h[6]=Enthalpy(Ammonia,T=T[6],x=0) h[0]=h[6] s[6]=Entropy(Ammonia,T=T[6],x=0) P[5]=P[6] P[4]=P_sat(Ammonia,T=T[4]) P[0]=P[4] P[2]=P[4] h[4]=Enthalpy(Ammonia,T=T[4],x=1) s[4]=Entropy(Ammonia,T=T[4],x=1) s[5]=s[4] h[5]=Enthalpy(Ammonia,P=P[5],s=s[5]) T[5]=Temperature(Ammonia,P=P[5],s=s[5]) h[7]=Enthalpy(Ammonia,T=T[7],x=0) s[7]=Entropy(Ammonia,T=T[7],x=0) P[7]=P[6] h[8]=h[7] P[8]=0.784 P[1]=P[8] T[1]=Temperature(Ammonia,P=P[8],x=1) h[1]=Enthalpy(Ammonia,P=P[1],x=1) s[1]=Entropy(Ammonia,P=P[1],x=1) T[8]=T[1] s[2]=s[1] T[2]=Temperature(Ammonia,P=P[2],s=s[2 ]) h[2]=Enthalpy(Ammonia,P=P[2],s=s[2]) h12=Enthalpy(Ammonia,P=P[0],x=0) x[0]=(h[0]-h12)/(h[4]-h12) s[0]=Entropy(Ammonia,P=P[0],x=x[0]) h13=Enthalpy(Ammonia,P=P[8],x=0) x[8]=(h[8]-h13)/(h[1]-h13) s[8]=Entropy(Ammonia,P=P[8],x=x[8]) Để dễ viết code thuận tiện cho việc tính toán nên ta bỏ qua bước làm lạnh trung gian Từ ta bỏ qua điểm thay điểm 6’ điểm Ta bảng sau: Trạng thái Nhiệt độ (0C) • Enthapy (kJ/kg) 410.5 1410 1619 Entropy (kJ/kg.K) 1.783 6.211 6.211 -4 109.6 44 38 -38.31 3.689 17.35 17.35 17.35 0.784 1457 1685 410.5 380.7 380.7 5.672 5.672 1.707 1.613 1.826 Sau ta xác định lưu lượng hạ áp: mha = • -4 -38.31 63.54 Áp suất (bar) 3.689 0.784 3.689 Wha 200*0.75 = = 0.72kg / s i2 − i1 1619 − 1410 Ta viết phương trình cân lượng để xác định lưu lượng cao áp: mha*i6+(mca-mha)*i0+mha*i2=mha*i7+mca*i4 Từ ta tính mca=0.85 kg/s - Nhiệt lượng tỏa thiết bị ngưng tụ là: qk=i5-i6=1685-410.5=1247.5 kJ/kg Năng xuất lạnh: Q0=mha*(i1-i8)=0.72*(1410-380.7)=741.1 kW Công nén cao áp : Wca=mca*(i5-i4)=0.85*(1685-1457)=193.8 kW Hệ số làm lạnh: COP= Q0 Wha + Wca = 741.1 200 + 193.8 =1.88 Độ khô x 0.1795 0.2558 ... nén máy nén hạ áp: Wha=mha*(i8-i7)=0.4111*(16 72- 1374)= 122 .5 kW • Năng suất lạnh hệ thống là: Q0=mha*(i7-i6)=0.4111*(1374-1 12. 5)=518.6 kW • Hệ số làm lạnh COP: COP= Q0 Wha + Wca = 518.6 20 0 + 122 .5... s[1]=Entropy(Ammonia,P=P[1],x=1) T[8]=T[1] s [2] =s[1] T [2] =Temperature(Ammonia,P=P [2] ,s=s [2 ]) h [2] =Enthalpy(Ammonia,P=P [2] ,s=s [2] ) h 12= Enthalpy(Ammonia,P=P[0],x=0) x[0]=(h[0]-h 12) /(h[4]-h 12) s[0]=Entropy(Ammonia,P=P[0],x=x[0])... 1374 16 72 1641 1438 Entropy (kJ/kgK) 5.889 1. 722 1.644 1.764 0.6694 0.74 32 6.6 62 6.6 62 6.574 5.889 Độ khô x 0 .20 98 0. 125 2 mca = Suy ra: Wca i1 − i10 20 0 = 0.6kg / s 1777 − 1438 MCA= • Ta viết phương