Đồ-Án-K17-HAO-REVISED

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG LẠNH GHÉP TẦNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2/R134a SVTH: PHẠM VĂN ĐÔN MSSV: 17147018 SVTH: NGUYỄN THÀNH HÀO MSSV: 17147020 SVTH: HUỲNH QUANG HUY MSSV: 17147033 MSSV: PHẠM NGỌC HUY SVTH: 17147035 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật Nhiệt Tên đề tài TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG LẠNH GHÉP TẦNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2/R134a SVTH: PHẠM VĂN ĐÔN MSSV: 17147018 SVTH: NGUYỄN THÀNH HÀO MSSV: 17147020 SVTH: HUỲNH QUANG HUY MSSV: 17147033 MSSV: PHẠM NGỌC HUY SVTH: 17147035 GVHD: PGS TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Thử thách cuối mà sinh viên cần phải vượt qua chặng đường đại học mang tên “Đồ án tốt nghiệp” Và tất nhiên khơng có đường ln trải đầy hoa hồng Đối với nhóm em, để thực Đồ án tốt nghiệp “Tính tốn, thiết kế, thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO 2/R134a.” đạt kết tốt nhất, nhóm nhận hướng dẫn, dạy tâm huyết Thầy Cô khoa Đào tạo Chất lượng cao trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Nhóm em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến PSG.TS Đặng Thành Trung, ln quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tận tình nhóm em hồn thành Đồ án tốt nghiệp Và nhóm em không quên cảm ơn anh Đặng Gia Huy - người bảo giúp nhóm hồn thiện đề tài Đồng thời nhóm em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc, chân thành đến tất Giảng viên Khoa Đào tạo Chất lượng cao nói chung, Thầy Cô môn Công nghệ Kỹ thuật nhiệt nói riêng truyền dạy cho sinh viên ngành Nhiệt kiến thức chuyên ngành, giúp sinh viên có tảng lý thuyết vững vàng, giúp đỡ vơ điều kiện giúp tồn thể sinh viên hoàn thành năm đại học tốt kỹ năng, định hướng sống giá trị đáng trân quý mà sinh viên nhận từ Thầy Với điều kiện thời gian kinh nghiệm thực tế cịn hạn chế nhóm, Đồ án tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi sai sót Nhóm em mong muốn bảo, đóng góp ý kiến Thầy Cơ để nhóm có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức ý thức, để có hành trang tốt cho q trình làm việc thực tế sau TÓM TẮT Đề tài nhằm mục đích hướng đến “Tính tốn, thiết kế, thực nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO 2/R134a” Từ đưa thơng số lý thuyết thực nghiệm để thu kết so sánh với nghiên cứu lý thuyết Đề tài tổng quan để tìm ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng nghiên cứu hệ thống lạnh CO2 trước đó, từ đưa động lực thực đề tài Tính tốn lý thuyết thiết lập mơ hình hệ thống thí nghiệm hệ thống lạnh ghép tầng R134a/R744: Tầng cao sử dụng môi chất lạnh R134a với cơng suất ¾ hp, tầng thấp sử dụng môi chất lạnh R744 (CO2) với công suất 550 W Nhiệt thải thiết bị ngưng tụ R744 hấp thụ (giải nhiệt) thiết bị bay môi chất lạnh tầng R134a Hai tầng kết nối nhiệt với thông qua trao đổi nhiệt ống lồng ống (Hoạt động thiết bị bay tầng R134a thiết bị ngưng tụ cho tầng CO2) Bộ trao đổi nhiệt ống lống ống có tổng chiều dài 15 m, đường kính vịng uốn 0,1 m gồm ống đồng lồng vào Môi chất lạnh R744 (CO 2) ống có đường kính Ø = mm, mơi chất lạnh R134a ống có đường kính Ø = mm Vận hành thực nghiệm trường hợp với nhiệt độ môi trường 33ºC lưu lượng khối lượng tầng thấp CO2 là: G1 = 27 kg/h, làm lạnh kho từ nhiệt độ môi trường 33ºC xuống nhiệt độ yêu cầu -25ºC: Sử dụng hai trao đổi nhiệt ống lồng ống mắc song song với chiều dài 7,5 m uốn thành 24 vòng/ Tầng thấp CO2: Áp suất ngưng tụ trước sau trao đổi nhiệt ống lồng ống tương ứng 42 bar 41 bar Nhiệt độ ngưng tụ tầng thấp 7ºC Áp suất, nhiệt độ bay tương ứng 16,29 bar -32ºC Tầng cao R134a: Áp suất, nhiệt độ ngưng tụ tầng cao tương ứng 11 bar 43ºC Áp suất, nhiệt độ bay trước sau trao đổi nhiệt ống lồng ống tương ứng 3,3 bar; 4ºC Từ đó, xác định công suất nhiệt, suất lạnh, công máy nén lạnh thực nghiệm so sánh công suất nhiệt, suất lạnh, công máy nén lạnh hệ thống lý thuyết mơ hình thực nghiệm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .ii TÓM TẮT iii DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài .1 1.2 Tình hình nghiên cứu nước nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước .17 1.3 Mục tiêu đề tài 19 1.4 Đối tượng giới hạn đề tài 19 1.5 Nội dung nghiên cứu .19 1.6 Phương pháp nghiên cứu 20 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 21 2.1 Lý thuyết môi chất lạnh R744 (CO2) R134a 21 2.1.1 Lý thuyết môi chất lạnh R744 (CO2) 21 2.1.2 Lý thuyết môi chất lạnh R134a .23 2.2 Lý thuyết hệ thống lạnh ghép tầng R134a/CO2 24 2.3 Thiết bị trao đổi nhiệt Ngưng tụ- Bay kiểu ống lồng ống 26 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ THIẾT LẬP THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG LẠNH GHÉP TẦNG 28 3.1 Tính toán, thiết kế hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2/R134a .28 3.1.1 Điều kiện ban đầu hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2/R134a 28