TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHO VĂN PHÒNG TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ NHIỆT LẠNH THEO NGUYÊN LÝ HẤP THỤ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CHO VĂN PHỊNG TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ NHIỆT LẠNH THEO NGUYÊN LÝ HẤP THỤ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Duy Hiếu Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên Khố: 2008 – 2012 Tháng 06/2012 TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ VĂN PHỊNG TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH THEO NGUYÊN LÝ HẤP THỤ SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Duy Hiếu Khoá luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công Nghệ Nhiệt Lạnh Giảng Viên Hướng Dẫn Th.S Nguyễn Văn Lành K.S Đinh Cơng Bình Tháng 06/2012 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian hoc tập rèn luyện trường Đai học Nông Lâm TP.HCM, em nhận quan tâm, giúp đỡ hướng dẫn dạy tận tình q Thầy cơ.Những kiếm thức thấy cô dạy hành trang quý báu cho em trình làm việc sau Đồ án tốt nghiệp hội để em áp dụng, tổng kết kiến thức ấy, đồng thời rút kinh nghiệm thực tế suốt trình thực đề tài Thơng qua khóa luận này, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc chân thành đến:  Cha Mẹ người sinh thành, dưỡng dục bên cạnh ủng hô em hôm mai sau  Khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ, Bộ môn Công nghệ Nhiệt Lạnh Trung tâm Công Nghệ & Thiết bị Nhiệt Lạnh trường Đai Học Nông Lâm TP.HCM tạo điều kiện để em thực đề tài  Thầy Nguyễn Văn Lành, thầy Đinh Cơng Bình tận tình bảo hướng dẫn em thực đề tài  Tất q thầy giảng dạy em thời gian học tập tai trường  Thầy Vương Đình Bằng, giáo viên chủ nhiệm bạn lớp DH08NL ln gắn bó với em từ ngày đầu bước vào giảng đường đại học Sinh viên thực : Nguyễn Duy Hiếu i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i  MỤC LỤC ii  DANH SÁCH CÁC HÌNH iv  DANH SÁCH CÁC BẢNG v  Chương1 MỞ ĐẦU 1  1.1 Đặt vấn đề 1  1.2 Mục đích đề tài 2  1.3 Nội dung thực 2  Chương TỐNG QUAN 3  2.1 Tổng quan điều hòa khơng khí 3  2.2 Máy lạnh làm việc theo nguyên lý hấp thụ 9  2.2.1 Khái niệm 9  2.2.2 Nguyên lý làm việc chung máy lạnh hấp thụ (MLHT) 10  2.2.3 Môi chất làm việc máy lạnh hấp thụ 12  2.2.4 Phân loại máy lạnh hấp thụ 14  2.2.5 Tình hình sử dụng máy lạnh hấp thụ 18  Chương PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 20  3.1 Phương pháp nghiên cứu 20  3.1.1 Phương pháp kế thừa 20  3.1.2 Phương pháp tính tốn lý thuyết 20  3.2 Phương tiện 20  Chương KẾT QUẢ THẢO LUẬN 21  4.1 Cơ sở tính toán lý thuyết 21  4.1.1 Tổng quan cơng trình cần điều hòa khơng khí 21  4.1.2 Lựa chọn cấp điều hòa khơng khí 21  4.1.3 Lựa chọn thơng số tính tốn 22  4.2 Tính tốn phụ tải lạnh 22  4.2.1 Cân nhiệt phòng cần điều hòa khơng khí: 22  4.2.1 Tính lượng ẩm thừa 31  ii 4.3 Kiểm tra đọng sương 31  4.4 Thành lập tính tốn sơ đồ hệ thống điều hòa khơng khí 31  4.4.1 Sơ đồ tuần hồn khơng khí cấp 32  4.4.2 Xác định trạng thái đồ thi I-d tính suất lạnh hệ thống 32  4.5 Lựa chọn mơ hình máy lạnh hấp thụ cho cơng trình cần điều hòa khơng khí 34  4.5.1 Mơ hình máy lạnh hấp thụH2O-LiBr Single Effect 36  4.5.2 Tính tốn chu trình máy lạnh hấp thụ H2O –LiBr cấp 38  4.6 Tính tốn thiết bị máy lạnh hấp thụ 43  4.6.1 Thiết bị ngưng tụ 43  4.6.2 Thiết bị sinh 46  4.6.3 Thiết bị bay 49  4.6.4 Thiết bị hấp thụ 52  4.6.5 Thiết bị hồi nhiệt 56  4.6.6 Chọn FCU cho hệ thống 61  4.6.7 Chọn bơm dung dịch 62  4.7 Bảo vệ tự động máy lạnh hấp thụ 63  4.7.1 Khóa điều khiển 63  4.7.2 Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh 63  4.7.3 Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt 63  4.7.4 Bảo vệ nhiệt độ bay 63  Chương KẾT LUẬN ĐỀ NGHỊ 64  5.1 Kết luận 64  5.2 Đề nghị 64  TÀI LIỆU THAM KHẢO 65  PHỤ LỤC 66  iii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Máy điều hòa cửa sổ 5  Hình 2.2:Máy điều hòa hai cụm 6  Hình 2.3: Máy điều hòa nhiều cụm 6  Hình 2.4: Máy điều hòa tủ đứng 8  Hình 2.5 Máy điều hòa VRV 9  Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý MLHT 10  Hình 2.7: MLHT cấp nhiệt nước nóng Ebara 15  Hình 2.8 MLHT cấp nhiệt nước Ebara 15  Hình 2.9 MLHT cấp nhiệt trưc tiếp Ebara 16  Hình 2.10 Sơ đồ MLHT NH3-H2O 17  Hình 2.11 Sơ đồ MLHT H2O- LiBr Single Effect 18  Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống tuần hồn khơng khí cấp 32  Hình 4.2: Biểu diễn trạng thái khơng khí đồ thị I-d 33  Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý MLHT H2O- LiBr 36  Hình 4.4: Đồ thị logp –T máy lạnh hấp thụ H2O – LiBr Single Effect 40  Hình 4.5: Thiết bị sinh ngưng tụ 49  Hình 4.6: Thiết bị hấp thụ bay 56  Hình 4.7: Thiết bị hồi nhiệt dạng ống lồng ống 57  Hình 4.8: FCU mã 42CB008 Carrier 62  iv DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Một số môi chất MLHT 12  Bảng 2.2: Một số tính chất dung dịch NH3-H2O H2O-LiBr 14  Bảng 4.1: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu 24  Bảng 4.2: Hệ số truyền nhiệt tường kính bao che 26  Bảng 4.3: Lượng nhiệt truyền qua tường kính cửa 26  Bảng 4.4: Lượng nhiệt truyền qua cửa kính phòng 28  Bảng 4.5: Thơng số thiết bị phòng 30  Bảng 4.6: Thơng số điểm nút chu trình 41  v Chương1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam nước nằm vùng nhiệt đới nửa cầu bắc, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, năm nhận lượng nhiệt lớn Điều ảnh hưởng khơng nhỏ tới đời sống sinh hoạt người công việc sản xuất Do kỹ thuật lạnh nói chung điều hòa khơng khí nói riêng có vai trò lớn nhiều lĩnh vực Cùng với tiến khoa học công nghệ nay, ngành kỹ thuật lạnh kỹ thuật điều hòa khơng khí có nhiều bước tiến đáng kể Nhiều nguyên lý làm lạnh trang thiết bị kèm nghiên cứu phát triển theo hướng ngày hoàn thiện Trong máy lạnh có máy nén với tác nhân lạnh thuộc loại tổng hợp hóa học chiếm tỉ trọng lớn lĩnh vực có liên quan đến kỹ thuật lạnh kỹ thuật điều hòa khơng khí tính hiệu tiện lợi Tuy vậy, năm gần đây, đứng trước yêu cầu cấp thiết bảo vệ môi trường hệ thống lạnh sử dụng máy nén chưa đáp ứng yêu cầu Vì đa số hệ thống dùng tác nhân lạnh thuộc loại tổng hợp hóa học, chất gây hiệu ứng nhà kính phá hủy tầng Ozone bầu Bên cạnh trữ lượng lượng truyền thống ngày cạn kiệt, nhu cầu giá lượng ngày tăng cao Do đó, việc sử dụng hiệu tiết kiệm lượng ưu tiên hàng đầu ngành khoa học kỹ thuật Từ yêu cầu trên, nhiều hướng giải pháp nghiên cứu ứng dụng Trong việc sử dụng máy lạnh hấp thụ quan tâm nhiều sử dụng ngày rộng rãi kỹ thuật lạnh điều hòa khơng khí ưu điểm khơng sinh khí 56 nhà kính sử dụng nguồn lương khác : lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt thừa, thứ cấp Do đồng ý Khoa Cơ Khí hướng dẫn Th.s Nguyễn Văn Lành, thầy Đinh Công Bình em thực đề tài “Tính tốn, thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho văn phòng Trung tâm công nghệ thiết bịNhiệt lạnh theo nguyên lý hấp thụ” 1.2 Mục đích đề tài Tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí cho văn phòng Trung tâm cơng nghệ thiết bị nhiệt lạnh theo nguyên lý hấp thụ 1.3 Nội dung thực - Nghiên cứu tổng quan điều hòa khơng khí nói chung máy lạnh hấp thụ nói riêng - Lựa chọn mơ hình máy lạnh hấp thụ - Tính tốn chu trình máy lạnh hấp thụ - Tính tốn phụ tải lạnh - Tính tốn lựa chọn thiết bị máy lạnh hấp thụ 56 Chương2 TỐNG QUAN 2.1 Tổng quan điều hòa khơng khí Khái niệm điều hòa khơng khí Điều hòa khơng khí trình tạo trì ổn định thơng số vi khí hậu khơng khí khơng gian cần điều hòa theo chương trình định sẵn, khơng phụ thuộc vào điều kiện bên ngồi Các thơng số vi khí hậu mơi trường khơng khí có ảnh hưởng người bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, độ sạch, độ ồn, lưu thơng dòng khơng khí Nhiệt độ yếu tố gây cảm giác nóng lạnh rõ rệt người.Khi vận động, người thải môi trường nhiệt lượng, lượng nhiệt phụ thuộc vào cường độ vận động, giới tính, tuổi tác Vì để trì thân nhiệt 37oC, người phải trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh theo hai hình thức truyền nhiệt tỏa ẩm Độ ẩm tương đối yếu tố có ảnh hưởng lớn đến khả mồ vào khơng khí.Độ ẩm cao hay thấp không tốt người Nếu độ ẩm lớn q, mồ ngồi da bay kém, da có mồ nhớp nháp gây cảm giác khó chịu cho thể dễ gây cảm cúm Còn độ ẩm thấp làm khô da, gây nứt nẻ tay chân… Độ mơi trường khơng khí thể nồng độ bụi bẩn, nồng độ khí độc hại hóa chất độc hại khác phát sinh q trình sản xuất phản ứng hố học Nồng độ phải mức độ cho phép để đảm bảo an toàn cho người Tiếng ồn yếu tố ảnh hưởng tới cảm giác dễ chịu người Trong trình sản xuất, hay hoạt động máy móc phát tiếng ồn, ta 56 ttb  tm1  tm = 13  = 5,0977 oC tm1  t0 13  ln ln t m  t0 85 Vậy diện tích truyền nhiệt bình bay : Fo  6340 Qo = = 0,6105 m2 Ko ttbo 2037,226.5,0977 Diện tích xung quanh ống trao đổi nhiệt ứng với chiều dài l = 0,8m: Fxqo  .do l  3,14.0,012.0,8 = 0,03m2 Số ống bình bay : N o  Chọn No = Fo 0, 6105  = 20,25 ống Fxqo 0, 03 21 ống Các ống bố trí mặt sàng theo đỉnh tam giác Bước ống ngang s = 1,3.do = 1,3.0,012 = 0,0156 [m] Vậy đường kính vỏ chứa ống thiết bị bay : D = 1,1.s n  = 1,1.0,0156 21 = 0,11 m 0,6 Với  hệ số điền đầy ống mặt sàng, = 0,6 [TL9/89] 4.6.4 Thiết bị hấp thụ Chọn thiết bị hấp thụ dạng ống vỏ nằm ngang Ở bình hấp thụ, nước làm mát chuyển động bên ống nằm ngang, bên dung dịch hấp thụ nước xối lên bề mặt ống Ống trao đổi nhiệt bình hấp thụ có đường kính di = 16mm đường kính ngồi = 19mm Phụ tải bình hấp thụ : Q a  k a F a  t tb a Trong đó: - ka - Fa : -  t tba : : hệ số truyền nhiệt diện tích truyền nhiệt bình hấp thụ [m2] độ chênh lệch nhiệt độ trung bình [oC] Các thông số biết : 56 - Nhiệt độ đầu vào đầu nước làm mát: tw1 = 32oC; tw2 = 36,5oC - Nồng độ dung dịch đậm đặc vào bình hấp thụ cs = 62%, nồng độ dung dịch lỗng từ bình hấp thụ cw = 58% - Xem gần nhiệt độ bình hấp thụ nhiệt độ bình ngưng tụ nên nhiệt độ bình hấp thụ tk = 43oC a Xác định hệ số tỏa nhiệt đối lưu  wi Hệ số tỏa nhiệt đối lưu nước làm mát chảy ống bề mặt ống:  wi  1,163 1230  19twa   0.8 di0,2 [W/m2.độ] - twa : nhiệt độ trung bình nước làm mát , t wa  t w1  t w = 34,25oC -  : tốc độ nước làm mát bình hấp thụ tốc độ nước làm mát bình ngưng tụ  =1,924 [m/s] Vậy  i  1,163 1230  19.twa   0,8 d i0,2  1,163.(1290  19.34, 25) 1,9240,8 = 8711,4W/m2.độ 0,2 0, 016 b Xác định hệ số tỏa nhiệt a Hệ số tỏa nhiệt đối lưu bề mặt ống dung dịch :[TL2/234] aa  1,03.(2Re.Pr  0,46  ) [W/m2.độ]   Trong đó: G - Re : Tiêu chuẩn Reynold, Re  - G : Mật độ xối tưới dung dịch [kg/m.s] -  : Độ nhớt động lực học [Pa.s] - Pr : Tiêu chuẩn Prandtl, Pr  -  : Hệ số dẫn nhiệt màng dung dịch [W/m.độ] - Cp : Nhiệt dung riêng dung dịch loãng [kJ/kg.độ]  .C p  56 -  : Bề dày lớp màng dung dịch [m] - : Đường kính ngồi ống [m] Sử dụng công thức (4.2), (4.3), (4.5), (4.7) với nồng độ dung dịch loãng a= 0,36 nhiệt độ tk = 43oC tính số liệu sau: Cp  3,6371 0,029. 1,4285714.105.(65.t  30.   t ) = 3,6371 0,029.0,36 1,42885714.105. 65.43  30.0,36  0,36.43  3,666 kJ/kg.độ  3,55529333,407759.10 2.T 9,381419.10 5.T2 8,834924.10 8.T3  A()   3,5552933  3,407759.10 2.316  9,381419.10 5.3162  8,834924.10 8.3163   0,0384   0, 5947 W/m.độ Với : A    0, 4923607.  0, 422476.10 2.T   5, 658527.10 6.T   0,1522615.  1, 730562.10 4.T   1,895136. A    0, 4923607.0.36  0, 422476.10 2.316.0, 36  5, 658527.10 6.316 2.0, 36  0,1522615.0, 36  1, 730562.10 4.316.0, 36  1,895136.0, 363   0, 0384   [1,8793  0,025765.  0,035 t  0,0004. t  169,263  6,989. ].10 t  223,95  363.   [1,8793  0,025765.0,36  0,035 43  0,0004.0,36.43  169,263  6,989.0,36 ].10 43  223,95  363.0,36   1,595.10-3Pa.s   1049  53, 54.m  0, 718.m  t  0, 584  0, 0146.m   5, 7.10  t  273,15    1049  53, 54.0, 042  0, 718.0, 042  43  0, 584  0, 0146.0, 042     1030,88kg/m3 Với hệ số m =11,514 0,36 = 0,042 100  0,36 = 2,685.10-6 (m2/s) Mật độ xối tưới: G  Ga [kg/m.s] [TL2/320] NL 56 5, 7.10  43  273,15  Trong đó: - Ga : lưu lượng khối lượng dung dịch loãng, - L: chiều dài ống, L = 0,8m - N: số cụm ống, chon N = Vậy : G  Ga = 0,03825kg/s 0,03825 Ga = = 0,00597 kg/m.s 2.4.0,8 NL Tiêu chuẩn Reynold : Re  Tiêu chuẩn Prandtl: Pr  G  = 0,00597 = 3,742 1,595.103 .C p 1,595.103.3666   9,832  0,5947 Bề dày lớp màng dung dịch: 1  3. G   3.2, 685.106.0, 00597  -4      = 1,33.10 m g     2.9,81.1030,88  Vậy hệ số tỏa nhiệt đối lưu bề mặt ống dung dịch : 0,46    a  1,03. 2Re.Pr     0,46   1.33.104  = 1,03. 2.2, 495.9,832  3,14.0,019    0,5947 1,33.104 = 1791,657 W/m2.độ c Xác định diện tích trao đổi nhiệt bình hấp thụ Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình: ttba  36,5  32 tw2  tw1  = 8,553 oC 43  32 tK  tw1 ln ln 43  36,5 tK  tw2 Hệ số truyền nhiệt bình hấp thụ: ka    i  a i  wi Với   1  0,000568  1791,657 8711, i  : Nhiệt trở cáu cặn, chọn  i = 0,000568 m2.độ/W i i Diện tích trao đổi nhiệt bình hấp thụ : Fa  = 805,844 W/m2.độ 7749 Qa  = 1,143 m2 ka ttba 805,844.8,553 56 Diện tích xung quanh ống trao đổi nhiệt ứng với chiều dài l= 0,8m: Fxqa .do.l = 3,14.0, 019.0, = 0,0477m2 Số ống bình hấp thụ: N a  Fa 1,143  = 23,96 ống Fxqa 0, 0477 Chọn Na = 24 ống Các ống bố trí mặt sàng theo đỉnh tam giác Bước ống ngang s = 1,3.do = 1,3.0,019 = 0,0247 [m] Vậy đường kính vỏ chứa ống thiết bị hấp thụ : D = 1,1.s n  = 1,1.0,0247 24 = 0,172m 0,6 Với  hệ số điền đầy ống mặt sàng, = 0,6 [TL9/89] Vậy đường kính vỏ chứa thiết bị bay hấp thụ D = 0,2m Môi chất lạnh vào Dung dòch đậm đặc vào Nước tải lạnh Nước tải lạnh vào Nước làm mát Nước làm mát vào Dung dòch loãng Hình 4.6: Thiết bị hấp thụ bay 4.6.5 Thiết bị hồi nhiệt Thiết hồi nhiệt dùng để tận dụng nhiệt dung dịch đậm đặc từ thiết bị sinh gia nhiệt cho dung dịch loãng sau khỏi thiết bị hấp thụ nhằm mục đích giảm lượng nhiệt cấp cho thiết bị sinh giảm lượng nước làm mát thiết bị hấp thụ Vì hai mơi chất trao đổi nhiệt trạng thái lỏng, nên chọn loại thiết bị kiểu ống lồng ống Dung dịch loãng cần gia nhiệt ống dung dịch đậm đặc cần 56 làm nguội nên không gian hai ống Hai dòng dung dịch chuyển động ngược chiều Hình 4.7: Thiết bị hồi nhiệt dạng ống lồng ống Ống thiết bị hồi nhiệt có  18/22 Ống ngồi thiết bị hồi nhiệt có  24/28 Các thông số biết: - Q hn - tdd,tddl: Nhiệt độ vào khỏi thiết bị hồi nhiệt dung dịch đậm đặc,tdd = 95oC, - tddl = 62,2oC - tda, tdal: Nhiệt độ vào khỏi thiết bị hồi nhiệt dung dịch loãng tda = 40oC, - tdal = 75,4oC = 4,969 kW a Xác định hệ số tỏa nhiệt dung dịch đậm đặc chảy khoảng không gian hai ống d d  Tiêu chuẩn Re: Red = Với d = 0,36 0, 41.d Re0,6 d Prd [W/m2.độ] d1n d d1n d 4.Gd d nhn  (d22t  d12n ) - Gd: Lưu lượng khối lượng dung dịch đậm đặc, Gd = 0,0408 kg/s - d - d1n , d 2t : : Khối lượng riêng dung dịch đậm đặc nhiệt độ trung bình:78,6oC đường kính ống bên ngồi đường kính ngồi ống 56 - nhn : số ống lồng ống, nhn =1 Sử dụng công thức (4.2), (4.3), (4.5), (4.7), ta có: d = 1049  53, 54.m  0, 718.m  t  0, 584  0, 0146.m   5, 7.10  t  273,15   d  1049  53, 54.0, 0463  0, 718.0, 0463  78,  0, 584  0, 0146.0, 0463   5, 7.10  78,  273,15  = 1037,82 [kg/m3] Với: m =11,514 0, = 0,0463 100  0, d  [1,8793  0,025765.  0,035 t  0,0004. t  169,263  6,989.0,4  ].10 t  223,95  363. d  [1,8793  0,025765.0,4  0,035 78,6  0,0004.0,4.78,6  169,263  6,989.0,4 ].10 78,6  223,95  363.0,4 = 5,59.10-3 N.s/m2 Cp  3,6371  0,029.  1,4285714.105. 65.t  30.   t  Cp  3,6371 0,029.0,4 1,4285714.105. 65.78,6  30.0,4  0,4.78,6 = 3,698kJ/kg.độ d  3,5552933  3,407759.10 2.T  9,381419.10 5.T  8,834924.10 8.T  A( ) d  3,5552933  3,407759.102.351,6  9,381419.105.351,62  8,834924.108.351,63  A( ) d 0,638 W/m.độ Với: A    0, 4923607.0,  0, 422476.10 2.351, 6.0,  5, 658527.10 6.351, 2.0,  0,1522615.0,  1, 730562.10 4.351, 6.0,  1,895136.0,   0, 0302 d = 2,08 10-6m2/s Vậy d Red = = 4.0,0408 4.Gd = 0,544 m/s = d nhn  (d2t  d1n ) 1037,82.1.3,14.(0,0242  0,0222 ) d d1n 0,544.0,022 = = 5757,58 2,08 106 d 56 Prd  d  .Cp  32,9  0,36 0, 41.d Re0,6 0, 41.0, 638.5757,580,6.32,90,36 d Prd  = 7542,51 W/m2.độ 0, 022 d1n b Xác định hệ số tỏa nhiệt dung dịch loãng chảy ống Tốc độ chuyển động dung dịch loãng l  4.Gl [m/s] l nhn  d12t Trong đó: Gl : lưu lượng khối lượng dung dịch lỗng, G l =0,03825 kg/s d1t : đường kính ống bên d1t = 0,018m l : khối lượng riêng dung dịch loãng nhiệt độ trung bình 57,7oC Sử dụng cơng thức (4.2), (4.3), (4.5), (4.7), ta có l = 1049  53, 54.m  0, 718.m  t  0, 584  0, 0146.m   5, 78.10  t  273.15  = 1049  53, 54.0, 0416  0, 718.0, 0416  57,  0, 584  0, 0146.0, 0416   5, 7.10  57,  273,15  = 1033,3kg/m3 Với: m =11,514 l 0,36 = 0,0416 100  0,36 = [1,8793  0,025765.  0,035 t  0,0004. t  169,263  6,989. ].10 t  223,95  363. = [1,8793  0,025765.0,36  0,035.57,7  0,0004.0,36.57,7  169,263  6,989.0,36 ].103 57,7  223,95  363.0, 36 = 2,16.10-3N.s/m2 Cp = 3,6371 0,029. 1,4285714.105. 65.t  30.   t  = 3,6371 0,029.0,36 1,4285714.105. 65.57,7  30.0,36  0,36.57,7 = 3,68(kJ/kg.độ) 56 l  3,5552933  3,407759.10 2.T  9,381419.10 5.T  8,834924.10 8.T  A( ) l  3,5552933  3,407759.10 2.330,7  9,381419.10 5.330,72  8,834924.10 8.330,73  A( ) l 0,627 W/m.độ Với A() = 0,4923607 0,36 - 0,422476.10-2.330,7.0,36 + 5,658527.10-6 330,72 0,36 - 0,1522615.0,362- 1,730562.10-4.330,7.0,362 + 1,895136.0,363 = - 0,0417  l = 1,97 10-6 [m2/s] l  4.0,03825 4.Gl = 0,145m/s = l nhn  d1t 1033,3.3,14.0,0182 Rel  l d1t 0,145.0,018 = =1324,8 < 2300 1,97.106 l  Re Pr d  l = 1,55  l l 1l  Lhn   Vậy: Prl  Lhn : 0,33 l d1t [W/m2.độ] .Cp  12,67  chiều dài đoạn ống lồng ống, Lhn = 0,8m l=1,55  1324,8.12, 67.0, 018  Suy 0,8   0,33 0, 627 = 382,624 W/m2.độ 0, 018 c Xác định diện tích trao đổi nhiệt thiết bị hồi nhiệt Hệ số truyền nhiệt thiết bị hồi nhiệt: Khn= 1 d Với i   i  i  l ,[W/m2.độ] : Nhiệ t trở chất bẩn vách ống 0,000568 m2.độ/W i Khn = 1  0,000568  7542,51 382,624 = 301,739 W/m2.độ 56 Diện tích trao đổi nhiệt thiết bị hồi nhiệt: Qhn khn.[(tdd  tda )  0,35.(tdal  tda )  0,65.(tdd  tddl )] Fhn  = 4969 = 0,774 m2 301,739[(95  40)  0,35.(75,  40)  0,65.(95  62, 2)] Chiều dài ống : L1hn = 0,774 Fhn = = 11,204 m  d1n 3,14.0,022 4.6.6 Chọn FCU cho hệ thống Năng suất lạnh Qo = 6,34 kW = 21632 Btu/h Nhiệt độ nước tải lạnh vào tm1 = 8oC, nhiệt độ nước tải lạnh tm2 = 13oC Nhiệt độ khơng khí vào dàn lạnh khơng khí t1 = 34oC, nhiệt độ khơng khí t2 =25oC Vậy: tmax  t1 tm2  34 13=21oC tmin  t2 tm1  258= 17oC ttb  tmax  tmin 21  17  = 18,9oC t 21 ln ln max 17 tmin Vậy diện tích trao đổi nhiệt FCU : F Qo 6340  = 19,17m2 k.ttb 17,5.18,9 56 Dựa vào cataloge hãng Carrier ta chọn FCU mã 42CB008 với thông số sau : Công suất lạnh : 22600 Btu/h Lưu lượng gió : 800 Cfm Điện áp: 220V-50Hz Số động : Kích thước : 1190×470×250 mm Khối lượng : 29 kg Hình 4.8: FCU mã 42CB008 Carrier 4.6.7 Chọn bơm dung dịch Chọn ống dẫn dung dịch từ bình hấp thụ lên bình sinh ống thép có đường kính tương đương Dy = 20mm, đường kính di = 20,9mm.[TL5/275] Chọn tốc độ dung dịch ống  = 2m/s Chiều dài ống từ bình hấp thụ đến bình sinh l = 1m Ở 43oC, dung dịch H2O-LiBr có thơng số:  = 2,685.10-6 m2/s ;  = 1030,88 kg/m3 Ta có Re  .di 2.0,0209  6 = 1,5567.10 >10000 2,385.10  Vậy hệ số trở kháng ma sát :   1,82.log Re  1, 64   1,82.log15567  1, 64  Vậy trở kháng ma sát đoạn ống : pms   l.  1.1030,88.22 =2762,16 Pa  0, 028 2di 2.0, 0209 Trên đường ống có sử dụng cút 90o Suy hệ số trở kháng cục van phụ kiện:   0, 6.2  1, Vậy tổn thất áp suất cục : pcb    2  1,2.1030,88 22  3999,8 Pa Tổng tổn thất áp suất : p pms pcb  2762,16  3999,8  6761,96 Pa Lưu lượng khối lượng dung dịch loãng Ga = 0,03825 kg/s 56 = 0,028 Suy lưu lượng thể tích dung dịch lỗng là: La  Vậy công suất bơm : N  p.La   Ga   0,03825  3,71.105 m3/s 1030,88 6761,96.3,71.105  0,313 kW 0,8 Dựa vào cataloge Ebara, ta chọn bơm mã CDM 70/05 loại pha có cơng suất 0,37 kW 4.7 Bảo vệ tự động máy lạnh hấp thụ 4.7.1 Khóa điều khiển Máy lạnh hấp thụ hoạt động bơm nước tải lạnh, bơm nước giải nhiệt … hoạt động bình thường.Khi máy ngưng hoạt động bơm mơi chất lạnh bơm dung dịch hoạt động them từ đến 10 phút 4.7.2 Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh Máy lạnh hấp thụ gắn công tắc dòng đường ống nước tải lạnh.Cơng tắc có tác dụng ngừng vận hành bơm nước giải nhiệt lưu lượng nước tải lạnh giảm xuống thấp vượt giá trị định trước.Điều thực để tránh tình trạng máy lạnh bi đóng băng 4.7.3 Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt Máy lạnh hấp thụ gắn cơng tắc dòng đường ống nước giải nhiệt để ngừng máy lưu lượng nước giải nhiệt giảm mức định trước Công tắc gắn với role thời gian để ngừng máy sau 10 đến 15 giây tính từ lúc lưu lượng nước giảm để đề phòng trường hợp đầu hút bơm bị nghẹt khôi phục lại 4.7.4 Bảo vệ nhiệt độ bay Khi nhiệt độ thiết bị bay thấp mức cho phép role nhiệt độ thấp cắt điện bơm nguồn cấp nhiệt Khi nhiệt độ bay tăng lên mức định trước máy lạnh hoạt động trở lại 56 Chương KẾT LUẬN ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Đề tài hoàn thành nội dung đề Cụ thể : - Nghiên cứu tổng quan máy lạnh hấp thụ nói chung máy lạnh hấp thụ H2O-LiBr nói riêng - Tính tốn lựa chọn thiết bị máy lạnh hấp thụ H2O-LiBr : Thiết bị ngưng tụ : Qk = 6,365 kW Thiết bị sinh : Qh = 9,362 kW Thiết bị hấp thụ : Qa = 7,749 kW Thiết bị bay : Q0 = 6,34 kW Thiết bị hồi nhiệt: Qhn = 4,969 kW 5.2 Đề nghị Vì thời gian điều kiện có hạn nên đề tài tính tốn lý thuyết.Nếu chế tạo mơ hình đưa vào khảo nghiệm để kiêm tra kết tính tốn, từ có điều chỉnh để mơ hình hồn thiện Tại Việt Nam, máy lạnh hấp thụ điều hòa khơng khí chưa sử dụng phổ biến giá thành cao, chủ yếu áp dụng cho cơng trình lớn Hy vọng thời gian tới, với tiến khoa học kỹ thuật, giá thành sản xuất máy lạnh hấp thụ sẻ giảm, từ máy lạnh hấp thụ sử dụng rộng rãi hơn, góp phần tiết kiệm lượng điện bảo vệ môi trường 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Chí Hiệp, 2010 Kỹ thuật điều hòa khơng khí NXB Đại hoc Quốc gia TP.HCM Lê Chí Hiệp, 2008 Máy lạnh hấp thụ NXB Đại hoc Quốc gia TP.HCM Võ Chí Chính, 2008 Tính tốn thiết kế hệ thống điều hòa khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Bùi Hải, Hà Mạnh Thư Vũ Xuân Hùng, 2001 Hệ thống điều hồ khơng khí thơng gió NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Đức Lợi, 2007 Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hồ khơng khí NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, 1998 Bài tập kỹ thuật lạnh NXB Giáo dục Nguyễn Đức Lợi, 1999 Hướng dẫn thiết kễ hệ thống lạnh NXB khoa học kỹ thuật Hồng Đình Tín, Bùi Hải, 1996.Bài tập nhiệt động học kỹ thuật truyền nhiệt NXB Đại hoc Quốc gia TP.HCM Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư, 2001 Thiết bị trao đổi nhiệt NXB Khoa học kỹ thuật  Tài liệu Internet http://hvacr.vn/diendan/forumdisplay.php?f=18 http://nhietlanh.vn www.acma.com.vn http://www.carrier.com.hk/comm/comm_new2010/2012%20Cat/FCU/42 GWC_2012.pdf 56 PHỤ LỤC Phụ lục1 :Catalogue FCU 42CB Carrier Phụ lục 2: Catalogue Bơm ly tâm mã CMD Ebara 56 ... KHƠNG KHÍ VĂN PHỊNG TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH THEO NGUN LÝ HẤP THỤ SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Duy Hiếu Khố luận đệ trình để đáp ứng u cầu cấp kỹ sư ngành Công Nghệ Nhiệt Lạnh Giảng Viên Hướng... bạn lớp DH08NL ln gắn bó với em từ ngày đầu bước vào giảng đường đại học Sinh viên thực : Nguyễn Duy Hiếu i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i  MỤC LỤC ii  DANH SÁCH CÁC HÌNH