, W( 4-7 [1]) Trong đó: M – Năng suất buồng gia lạnh
d.Tính kinh tế.
- Giá thành phải hạ, độ tinh khiết phải đạt yêu cầu.
- Dễ kiếm, nghĩa là môi chất được sản xuất công nghiệp, vận chuyển và bảo quản dễ dàng.
Không có môi chất lạnh lý tưởng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đã nêu trên, ta chỉ có thể tìm được một môi chất đáp ứng ít hay nhiều những yêu cầu đó mà thôi. Tùy từng trường hợp ứng dụng có thể chọn loại môi chất này hay môi chất kia sao cho ưu điểm được phát huy cao nhất và nhược điểm đượchạn chế mức thấp nhất.
Hiện nay, hệ thống lạnh cho kho lạnh thường dùng môi chất là Freon R22, R12 và NH3. Tuy nhiên NH3 chỉ sử dụng cho các kho lạnh lớn và rất lớn,không thích hợp để sử dụng ở các kho bảo quản thực phẩm. Vậy chỉ còn lại 2 môi chất thường dùng là R22 và R12 Ta lập bảng so sánh những ưu nhược điểm của hai môi chất này để chọn môi chất phù hợp cho hệ thống.
Xem xét ưu nhược điểm của hai loại môi chất này và căn cứ vào yêu cầu của kho lạnh của em là loại kho lạnh dùng để bảo quản thực phẩm nên em chọn môi chất sử dụng cho kho lạnh đang thiết kế là môi chất R22.
Việc chọn các thông số làm việc cho hệ thống lạnh là rất quan trọng vì nếu chọn được một chế độ làm việc hợp lý, đúng đắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạnh tăng trong khi điện năng tiêu tốn ít. Chế độ làm việc của hệ thống lạnh được đặc trưng bằng 4 thông số nhiệt độ sau:
- Nhiệt độ sôi của môi chất to, oC. - Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk, oC.
- Nhiệt độ quá lạnh của môi chất lỏng trong thiết bị ngưng tụ tql
, oC - Nhiệt độ hơi hút về máy nén (nhiệt độ quá nhiệt) tqn, oC.
• Nhiệt độ sôi của môi chất to
Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ của kho lạnh bảo quản. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế có thể lấy như sau:
to = tb - ∆to Trong đó :
- tb : là nhiệt độ kho bảo quản, oC.
- ∆to : hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ sôi của môi chất lạnh và nhiệt độ không khí trong kho, oC. Đối với dàn lạnh bay hơi trực tiếp ∆to = 8 ÷ 13oC.
Chọn ∆to = 8 oC.
to= -25 – 8 = -33oC • Nhiệt độ ngưng tụ tk
Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ, có thể lấy như sau :
tk = tkk + ∆tk = 37,2 + 8 = 45,2 oC Trong đó:
tkk - nhiệt độ không khí ngoài trời, tkk = 37,2 oC
∆tk– hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, oC. Do chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí nên ta có hiệu nhiệt độ trung bình giữa môi chất lạnh ngưng tụ, ta chọn ∆tk = 8 oC.
• Nhiệt độ quá nhiệt tqn
Nhiệt độ quá nhiệt là nhiệt độ của hơi môi chất trước khi vào máy nén. Nhiệt độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất.
Mục đích của việc quá nhiệt hơi hút để bảo vệ máy nén tránh không hút phải lỏng. Tùy từng loại môi chất mà có nhiệt độ quá nhiệt khác nhau.
Với môi chất Freon độ quá nhiệt chọn khoảng 5 oC. tqn = to + ∆tqn = -33 + 5 = -28 oC
• Nhiệt độ quá lạnh tql
Nhiệt độ quá lạnh là nhiệt độ của môi chất lỏng trước khi đi vào van tiết lưu. Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng lớn. Vì vậy người ta cố gắng hạ nhiệt độ quá lạnh xuống càng thấp càng tốt. Chọn độ quá lạnh ∆tql = 6 oC
tql = tk - ∆tql = 45,2 – 6 = 39,2 oC.
3.2 CHU TRÌNH LẠNH VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG3.2.1 Chọn chu trình lạnh 3.2.1 Chọn chu trình lạnh
Ta có tỉ số nén: 1, 17,549 4369 12, 2 13 k o p p π = = = <
Với tỉ số nén này em chọn máy nén 1 cấp cho kho lạnh.
Thực tế thì có 4 chu trình làm lạnh 1 cấp là chu trình cacno ngược chiều, chu trình khô, chu trình quá nhiệt, chu trình hồi nhiệt. Nhưng chu trình cacno là chu trình sử dụng máy dãn nở rất cồng kềnh, hơi hút về máy nén là hơi ẩm nên gây ra va đập thủy lực khi hoạt động cũng như năng suất lạnh riêng nhỏ nên chu trình này không được sử dụng. Chu trình khô là chu trình mà hơi hút về máy nén là hơi bão hòa khô rất khó thực hiện được trên thực tế và nếu được dùng thì chỉ dùng chủ yếu cho hệ thống lạnh NH3. Còn lại là chu trình quá lạnh, quá nhiệt và chu trình hồi nhiệt. Em chọn chu trình quá lạnh, quá nhiệt để thiết kế cho kho lạnh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3-1: Chu trình hoạt động của hệ thống - Các quá trình của chu trình:
+ 2-2’: quá trình làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái hơi quá nhiệt xuống trạng thái bão hòa.
+ 2’-3’: quá trình ngưng tụ đẳng áp và đẳng nhiệt ( tk, Pk = const ).
+ 3’-3: quá trình quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp xảy ra trong thiết bị quá lạnh. + 3-4: quá trình tiết lưu đẳng entanpi ( h3 = h4 ).
+ 4-1’: quá trình bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt trong dàn bay hơi ( to, Po = const ). + 1’-1: quá trình quá nhiệt hơi hút xảy ra trong thiết bị quá nhiệt.