Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật - Chương 12: Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm, chu trình thiết bị lạnh làm lạnh bằng hơi (chu trình lạnh với hơi vào máy nén là hơi bão hòa khô, chu trình lạnh có QT quá nhiệt trong TB bay hơi,...). Mời các bạn cùng tham khảo.
1/16/2015 CHƯƠNG 12: CHU TRÌNH MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT thermodynamics NỘI DUNG CHÍNH 12.1 Khái niệm 12.2 Chu trình thiết bị lạnh làm lạnh a) Chu trình lạnh với vào máy nén bão hịa khơ b) Chu trình lạnh có QT q nhiệt TB bay c) Chu trình lạnh có QT lạnh TB ngưng tụ d) Chu trình lạnh có QT lạnh QT nhiệt sử dụng TB hồi nhiệt *Các nội dung tham khảo thêm thermodynamics 1/16/2015 12.1 Khái niệm Máy lạnh Bơm nhiệt Qk Qk W W Qo Qo thermodynamics 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh Mơi chất làm việc: R11 (CCl3F), R12 (CCl2F2): nhóm CFC (Chlorofluorocarbons) R123, R123a, R22 (CHClF3): nhóm HCFC (Hydrochlorofluorocarbons) R134a: nhóm HFC (hydrofluorocacbons) R410A (R32 – R125), R407C (R32 – R125 – R134a): nhóm TNL loại hịa trộn Các TNL tự nhiên: NH3; H2O; CO2 Các thiết bị máy lạnh: Máy nén TB ngưng tụ (dàn nóng, dàn ngưng, bình ngưng) TB bay (dàn lạnh, bình bay hơi) Van tiết lưu thermodynamics 1/16/2015 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh thermodynamics 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh Chu trình lạnh với vào máy nén bão hịa khơ thermodynamics 1/16/2015 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh a) Chu trình lạnh với vào máy nén bão hịa khơ Nén TNL QT ngưng tụ QT tiết lưu QT bay QT → s1 = s2 q12 = │wkt12│= i2 – i1 QT → p2 = p3 │q23│= i2 – i3 wkt23 = QT → i3 = i4 q34 = wkt34 = QT → Chu trình 𝒊𝟏 − 𝒊𝟒 p1 = p4, t1 = t4 𝜺= 𝒊𝟐 − 𝒊𝟏 q41= i1 – i4 wkt41 = Năng suất lạnh: Qo = Gtn.q41 Công nén: W = Gtn.│wkt12│ Gtn: lưu lương TNL (kg/s) thermodynamics 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh P12.1: Khảo sát máy lạnh làm việc với tác nhân R22 Tác nhân lạnh vào thiết bị bay có nhiệt độ - 5oC vào máy nén trạng thái bão hịa khơ Tác nhân lạnh ngưng tụ áp suất pk = 18bar - Hãy xác định hệ số làm lạnh máy lạnh nói - Máy lạnh sử dụng để làm giảm nhiệt độ nước từ 15oC xuống cịn 7oC Biết lưu lượng nước làm lạnh có giá trị V = 12l/s Lượng công cấp vào cho máy nén có giá trị bao nhiêu? - Nhiệt lượng máy lạnh thải cho nguồn nóng? (Biết nước có khối lượng riêng ρ = 998,95kg/m3, nhiệt dung riêng c = 4,191 kJ/(kg.oC) thermodynamics 1/16/2015 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh P12.2: Hãy xác định lượng điện máy lạnh tiêu thụ ngày (24 giờ) biết: - Máy lạnh nói sử dụng để trì nhiệt độ phòng ổn định 20oC - Tổng nhiệt lượng xâm nhập từ bên phát sinh từ vật bên phịng có giá trị 10kW - Máy lạnh sử dụng tác nhân lạnh R22, bay nhiệt độ 10oC ngưng tụ áp suất 16 bar Hơi vào máy nén trạng thái bão hịa khơ thermodynamics 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh b) Chu trình lạnh có QT q nhiệt TB bay hơi: Trạng thái TNL vào máy nén nhiệt (t1 > t4) c) Chu trình lạnh có QT q lạnh TB ngưng tụ: 10 Trạng thái TNL khỏi thiết bị ngưng tụ lỏng chưa sôi t3 < tbh,pk thermodynamics 1/16/2015 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh P12.3: Khảo sát máy lạnh làm việc với tác nhân R22, bay áp suất po = 6bar ngưng tụ áp suất pk = 16bar Biết vào máy nén có nhiệt độ 10oC Cơng suất tiêu hao cho máy nén có độ lớn 10 HP a) Xác định hệ số làm lạnh máy lạnh b) Máy lạnh nói sử dụng để làm lạnh nước Nhiệt độ nước vào khỏi thiết bị bay 15oC 7oC Xác định lưu lượng nước làm lạnh? Biết nhiệt dung riêng nước c = 4,191 kJ/(kgoC) thermodynamics 11 12.2 Chu trình thiết bị làm lạnh d) Chu trình lạnh có QT q lạnh QT nhiệt sử dụng TB hồi nhiệt Nén TNL QT ngưng tụ QT tiết lưu QT bay Quá lạnh Quá nhiệt QT 1’ → QT → QT 3’ → QT → QT →3’ QT 1→1’ s1’ = s2 p2 = p3 i3’ = i4 p1 = p4, t1 = t4 p3 = p3’ Q1’2 = │q23│= i2 – i3 q34 = q41= i1 – i4 │wkt1’2│= i2 – i1’ wkt23 = wkt41 = wkt34 = p1 = p1’ PTCBNL: i1’ – i1 = i3 – i3’ 𝜺= 𝒊𝟏 − 𝒊𝟒 𝒊𝟐 − 𝒊𝟏′ Năng suất lạnh: Qo = Gtn.q41 Công nén: W = Gtn.wkt1’2 12 thermodynamics 1/16/2015 *Các nội dung tham khảo thêm Sinh viên tìm hiểu thêm nội dung: 13 Hệ thống máy lạnh sử dụng khơng khí làm tác nhân lạnh Máy lạnh nhiều cấp Bơm nhiệt thermodynamics ... 12. 1 Khái niệm Máy lạnh Bơm nhiệt Qk Qk W W Qo Qo thermodynamics 12. 2 Chu trình thiết bị làm lạnh Mơi chất làm việc: R11 (CCl3F), R12 (CCl2F2): nhóm CFC (Chlorofluorocarbons) R123, R123a,... biết: - Máy lạnh nói sử dụng để trì nhiệt độ phịng ổn định 20oC - Tổng nhiệt lượng xâm nhập từ bên phát sinh từ vật bên phịng có giá trị 10kW - Máy lạnh sử dụng tác nhân lạnh R22, bay nhiệt độ... nhiêu? - Nhiệt lượng máy lạnh thải cho nguồn nóng? (Biết nước có khối lượng riêng ρ = 998,95kg/m3, nhiệt dung riêng c = 4,191 kJ/(kg.oC) thermodynamics 1/16/2015 12. 2 Chu trình thiết bị làm lạnh P12.2: