ĐỀ THI KỸ THUẬT LẠNH

- Hơi mơi chất lạnh đi vào máy nén hạ áp và cao áp đều cĩ trạng thái bão hịa khơ.. Xác định: a Năng suất lạnh của máy lạnh 2,5 điểm.. b Năng suất của thiết bị ngưng tụ 1,5 điểm.. Bài 2 5

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

GV ra đề

GS TS Lê Chí Hiệp

ĐỀ THI HỌC KỲ 2 - LỚP CHÍNH QUY

– NĂM HỌC (2011-2012)

Mơn: Kỹ Thuật Lạnh

Thời gian: 90’

Ngày thi: 21/06/2012

- -

Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Bài 1 (5 điểm)

Khảo sát máy lạnh hai cấp cĩ sơ đồ miêu tả ở hình dưới đây:

Cho biết:

- Mơi chất lạnh là HCFC-22

- Cơng suất của động cơ kéo máy nén cao áp là 50 HP

- Bỏ qua bình quá lạnh và bình làm lạnh trung gian

- Áp suất của mơi chất lạnh đi vào và đi ra khỏi máy nén cao áp lần lượt là 4 bar và 18 bar

- Hơi mơi chất lạnh đi vào máy nén hạ áp và cao áp đều cĩ trạng thái bão hịa khơ

Xác định:

a) Năng suất lạnh của máy lạnh (2,5 điểm)

b) Năng suất của thiết bị ngưng tụ (1,5 điểm)

c) Cơng suất của động cơ kéo máy nén hạ áp (1 điểm)

Bài 2 (5 điểm)

Khảo sát máy điều hịa khơng khí với máy nén thuộc loại xoắn ốc làm việc với HCFC-22 và

năng suất lạnh định mức là 9000 Btu/h Cho biết khi hoạt động ổn định ở chế độ định mức người

ta ghi nhận được các thơng số như sau:

- Trạng thái 1 đi vào máy nén là hơi bão hịa khơ với t1 = 8o C;

- Trạng thái 3 đi ra khỏi dàn nĩng là lỏng sơi ở nhiệt độ t3 = 50o C;

a) Xác định lưu lượng thể tích của hơi mơi chất lạnh đi vào máy nén và hệ số làm lạnh của

máy điều hịa khơng khí ứng với chế độ làm việc định mức (2,5 điểm)

Bình quá lạnh

1

Bình ngưng

2

Bình trung gian 8 Máy nén hạ áp

Bình bốc hơi

5

Máy nén cao áp

10

9

Bình làm lạnh trung gian

b) Giả sử máy điều hòa không khí đang khảo sát bị sự cố rò rỉ môi chất lạnh Lưu lượng khối lượng thực tế của môi chất lạnh hiện chỉ còn 50% so với chế độ định mức Xác định nhiệt

độ bay hơi của môi chất lạnh và năng suất lạnh của máy điều hòa không khí ứng với chế độ làm việc này (giả thiết trạng thái 3 ra khỏi dàn nóng vẫn là lỏng sôi, áp suất ngưng tụ vẫn

như cũ và hơi môi chất lạnh đi vào máy nén vẫn là hơi bão hòa khô) (2,5 điểm)

BÀI GIẢI Bài 1:

Ta có: = => p0 = = = (bar)

Xét phương trình cân bằng nhiệt tại bình trung gian:

mCA i4 + mHA i8 = mHA i5 + mCA i10 => mHA = =

=> mHA = 0,6126 (kg/s)

a) Năng suất lạnh của máy lạnh:

Q0 = mHA (i7 – i6) = 0,6126 (685,71 – 491,927) = 118,711 (kW)

b) Năng suất bình ngưng tụ:

Qk = mCA (i1 – i2) = 0,9815 (739,758 – 558,345) = 178,057 (kW)

c) Công suất động cơ kéo máy nén hạ áp:

WHA = mHA (i8 Ờ i7) = 0,6126 (721,715 Ờ 685,71) = 22,057 (kW)

Bài 2:

Q0 = 9000 Btu/h = 2,637675 kW

Q0 = (i1 Ờ i4) => = = = 0,018269 (kg/s)

tt t (0C) p (bar) i (kJ/kg) s (kJ/kg.K) v (m3/kg)

a) Lýu lýợng thể tắch tại đầu hút của máy nén:

mv = v = 36,75 10-3 0,018269 = 6,7138.10-4 (m3/kg)

Hệ số làm lạnh của máy lạnh:

b) Khi lýu lýợng khối lýợng giảm đi 50% ta có:

mv = v* = v => v* = 2.v = 2 36,75 10-3 = 73,5 10-3 (m3/kg)

Tra bảng các tắnh chất nhiệt động của R22 ở trạng thái bão hòa ứng với v*

là:

ts = - 13,550C

i* = 698,97 (kJ/kg)

Nãng suất lạnh của máy lạnh khi đó là:

= (i* Ờ i4) = (698,97 Ờ 562,75) = 1,2443 (kW)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

GV ra đề

GS.TS Lê Chí Hiệp

ĐỀ THI GIỮA KỲ 2 - LỚP CHÍNH QUY – NĂM HỌC (2011-2012)

Môn: Máy Lạnh

Thời gian: 45’

Ngày thi: 30/03/2012

- -

Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Khảo sát một máy lạnh một cấp làm việc với HFC-134a, cho biết:

- Hơi bão hòa khô đi vào máy nén có nhiệt độ t1 = –10o C

- Áp suất hơi môi chất lạnh ở đầu ra của máy nén là p2 = 12bars

- Năng suất giải nhiệt của dàn nóng là 15kW

Xác định:

a Hệ số làm lạnh của máy lạnh (3 điểm)

b Công suất lý thuyết của động cơ kéo máy nén (3 điểm)

c Trả lời các câu hỏi sau (yêu cầu giải thích rõ ràng):

- Nếu tính đến tổn thất áp suất của đường ống dẫn gas nóng thì áp suất của môi chất lạnh ra khỏi máy nén và áp suất ngưng tụ biến đổi như thế nào? Khi đó công cấp

cho máy nén tăng hay giảm? Vẽ đồ thị T-s minh họa (2 điểm)

- Quá trình nén trong thực tế khác quá trình nén lý tưởng như thế nào? Vẽ đồ thị

T-s minh họa (2 điểm)

Hết

Bài Giải

c) - Nếu tính đến tổn thất áp suất của đường ống dẫn gas nóng thì áp suất của môi chất lạnh

ra khỏi máy nén (trạng thái 2’) phải cao hơn so với chu trình lý thuyết để bù lại lượng áp suất bị tổn thất Áp suất ngưng tụ vẫn không thay đổi vì áp suất ngưng tụ phụ thuộc vào điều kiện giải nhiệt của môi trường xung quanh (quá trình 2’ – 3 là quá trình có áp suất giảm dần) Do áp suất tại đầu nén tăng vì vậy công cấp cho máy nén cũng tăng

Đồ thị T – s minh họa:

- Quá trình nén trong thực tế khác quá trình nén lý tưởng ở những điểm sau: quá trình nén không thuận nghịch (có thể nén lên 2a hoặc 2b tùy điều kiện); có tổn thất áp suất trên đường ống dẫn môi chất lạnh, áp suất tại đầu hút máy nén nhỏ hơn áp suất trong thiết bị bay hơi, áp suất ngay tại đầu đẩy của máy nén cao hơn áp suất sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ; có quá lạnh và quá nhiệt

Đồ thị T-s minh họa

Hết