M ỘT CẤP
3.1.1. Mô hình mây lạnh hấp thụ H2O/LiBr được chọn như sau
Bơm dd đậm đặc Ống xi phông II I Bơm MTL BT HN TB HT
Nước lăm mât Chất tải lạnh TB BH
Nước lăm mât TB NT
TB SH
Ngô Sĩ Dũng TTrraanngg
3
300
Hình 3.1 . Mô hình mây lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp
TB SH Thiết bị sinh hơi TB HT Thiết bị hấp thụ
TB NT Thiết bị ngưng tụ BT HN Thiết bị hồi nhiệt
TB BH Thiết bị bay hơi Bơm MTL Bơm môi chất
lạnh
3.1.2.Nguyên lý làm việc máy lạnh hấp thụ
H2O/LiBr một cấp:
Máy lạnh hấp thụ một cấp H2O/LiBr có nguyên
lý làm việc như hình 1.1,vì có áp suất và hiệu áp rất nhỏ nên nó được bố trí như hình 3.1.
Những thiết bị chính được bố trí trong hai hình trụ I và II để dể dàng duy trì độ chân không trong hệ thống. Bình I có áp suất ngưng tụ ,bình II có áp suất bay hơi. Trong bình I có bố trí dàn ngưng và bộ phận sinh hơi. Trong bình II có bố trí dàn bay hơi và bộ phận hấp thụ , giữa các thiết bị trên có độ chênh nhiệt độ đáng kể như ở bình I là nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ gia nhiệt , ở bình II là nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ hấp thụ nhưng không cần cách nhiệt, vì hệ thống có độ chân không cao là môi trường
cách nhiệt lý tưởng.
Nước gia nhiệt từ nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt năng thừa, phế thải, thứ cấp, rẻ tiền như khói thải, hơi trích ... đi vào bình sinh hơi (TBSH) để gia nhiệt cho dung dịch đậm đặc H2O/LiBr. Hơi nước sinh ra bay qua dàn ngưng(TBNT), thải nhiệt cho nước làm mát và ngưng tụ lại. Dung dịch đậm đặc khi mất nước trở thành dung dịch loãng và được đưa trở lại dàn hấp thụ (TBHT) trong bình II, vì vòi phun làm nhiệm vụ giảm áp nên không cần van tiết lưu đặc biệt nữa.
Nước sau khi ngưng tụ ở dàn ngưng (TBNT), sẽ chảy qua ống xi phông để giảm áp rồi chảy vào dàn bay hơi(TBBH). Ôúng xi phông để phòng nước cao áp từ thiết bị ngưng tụ đi vào thiết bị bay hơi.
Ngô Sĩ Dũng TTrraanngg
3
311
Do áp suất ở đây rất thấp nước bay hơi để sinh lạnh. Hơi nước tạo ra ở dàn bay hơi (TBBH) sẽ được dung dịch loãng hấp thụ ở thiết bị hấp thụ (TBHT). Nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình hấp thụ sẽ được nước làm mát lấy đi. Lạnh sinh ra ở dàn bay hơi (TBBH),sẽ được nước tải lạnh đưa đến dàn lạnh không khí (FCU), không khí chuyển động cưỡng bức qua dàn lạnh không khí nhã nhiệt cho nước tải lạnh chuyển đông cưỡng bức trong ống.
Dung dịch đậm đặc sau quá trình hấp thụ, được bơm dung dịch bơm lên bình sinh hơi. Dung dịch loãng chảy từ bình sinh hơi trở lại bình hấp thụ. Bình hồi nhiệt dùng để nâng cao hiệu suất nhiệt. Ơí đây, dung dịch loãng được làm nguội và dung dịch đậm đặc được làm nóng.
Nước làm mát đầu tiên đi qua bình hấp thụ, sau đó mới đến bình ngưng do đó nhiệt độ ngưng tụ sẽ cao hơn nhiệt độ hấp thụ một chút.
Nhưng chi tiết chuyển động ở đây duy nhất là bơm dung dich và bơm môi chất lạnh. Các bơm này yêu cầu phải có độ kín và độ chân không cao.
3.2.Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ H2O/BrLi
một cấp:
Vì hệ thống làm việc với độ chân không rất cao, để giảm khả năng không khí lọt vào hệ
thống. Thiết bị sinh hơi, thiết bị ngưng tụ được bố trí trong cuing một bình và thiết bị bay hơi, thiết bị hấp thụ cũng được bố trí trong cùng một bình. Hai bình này có dạng ống chùm nằm ngang, nước đi trong ống từ dưới lên.
Sơ đồ của hệ thống và các điểm nút chọn theo hình(3.1).
3.2.1.Các đại lượng đã biết .
- Phụ tải lạnh yêu cầu: Qo= 7KW.
- Nhiệt độ nước nóng gia nhiệt:
Ngô Sĩ Dũng TTrraanngg
3
322
- Nhiệt độ vào của nước giải nhiệt thiết bị
hấp thụ: tW1=25,6oC.
- Nhiệt độ ra của nước tải lạnh:
tm2 = 8oC.
3.2.2.Xác định nhiệt độ bay hơi to.
Nhiệt độ bay hơi t0 và áp suất P0 ở máy lạnh hấp thụ phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ nước tải lạnh ra khỏi thiết bị bay hơi tm2. Đô chênh lệch nhiệt độ (tm2-t0) đối với máy lạnh hấp thụ hiện nay thường được chế tạo vào khoảng 3oC. Nếu độ chênh nhiệt độ (tm2-t0) nhỏ hơn sẽ dẫn tới hiệu suất của chu trình cao hơn (vì ε = l q0 = 0 0 T T T K − ) nhưng diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị bay hơi lớn hơn. Đó lă sự lựa chọn giữa chi phí vận hănh vă vốn đầu tư.
- Nhiệt độ bay hơi:theo [TL 4-tr9] ta có t0 =tm2 - 3,[oC]
to = 8- 3 =5oC.
- Nhiệt độ văo của nước tải lạnh:theo[TL 4-tr9]ta có tm1=tm2+4 ,[oC]
tm1=8+4 = 12oC
Vậy t0= 5oC tra bảng ‘’ nước vă hơi nước bêo hòa, theo [TL 5-tr284] P0=0,00872 Bar
3.2.3.Xâc định nhiệt độ ngưng tụ:
tK= tW3+ ∆tK, [oC]
Để tiết kiệm nguồn nước ta cho nước giếng khoan văo lăm mât thiết bị hấp thụ trước rồi đưa lín lăm mât thiết bi ngưng tụ, do đó nhiệt độ văo của nước giải nhiệt thiết bị ngưng tụ cũng chính lă nhiệt độ ra của nước giải nhiệt thiết bị hấp thụ, theo [TL 2-tr158] nhiệt độ nước đầu văo vă đầu ra chính nhau (2÷6) tW3 = tW2=tW1 + ∆tW2 , [oC] chọn ∆tW2 = 2oC vì nếu chọn ∆tW2 lớn thì tK lớn do đó lăm giảm hệ số lạnh của chu trình tW3= tW2= 25,6 + 2 = 27,6 0C tK=27,6 + 7 = 34,6 oC ta chọn ∆tK= 7oC ,[TL3-tr10].
Ngô Sĩ Dũng TTrraanngg
3
333
Vậy ta chọn tk = 35oC ,tra bảng nước vă hơi nước bêo hòa, theo [TL5- tr284] PK= 0.0562 Bar
3.2.4.Xâc định nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi:
- Nhiệt ra của nước gia nhiệt: theo[TL2- tr158]. tH2 = tH1- 2 ,[oC]
tH2= 90 - 2 = 88 oC
- Nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi: theo [TL1- tr108] th = tH1- 5 ,[oC]
th = 90 - 5 = 85 oC
3.2.5.Xâc định câc điểm nút:
- Điểm 1: Dung dịch đậm sôi đặc ra khỏi bình hấp thụ.
Lă giao điểm của hai đường P0= 0,00872 Bar vă tK = 35 oC , tra bảng theo [TL1- tr39] ta xâc định được.
ξr= 0,43 kgH2O/kg dung dịch theo công (1.2) ta xâc định được entanpi
i1 = 95,4 kj/kg. - Điểm 2:Hơi nước quâ nhiệt khỏi bình sinh hơi.
Có âp suất PK= 0,0562 Bar vă nhiệt độ tK= 85oC.
Tra bảng nước chưa sôi vă hơi quâ nhiệt, theo [TL5-tr292] ta xâc định được entanpi
i2 = 2620kj/kg .
- Điểm 3:Dung dịch loêng sôi ra khỏi bình sinh hơi.
Lă giao điểm của hai đường PK = 0,0562 Bar vă th = 85oC,tra đồ thị
theo [TL1- tr39] xâc định được.
ξa = 0,365 kgH2O/kg dung dịch theo công (1.2) ta xâc định được entanpi
i3= 205,1 kj/kg .
- Điểm 4: Dung dịch loêng sôi văo bình hấp thụ.
Lă giao điểm của hai đường Po= 0,00872 Bar vă ξa= 0.365 kgH2O/kg dung dịch,
- Điểm 5: Nước ngưng ra khỏi thiết bị ngưng tụ.
Lă giao điểm của hai đường PK= 0,0562 Bar vă ξ = 1 kgH2O/kg dung dịch. Theo công thức (1.17) với PK= 0,0562 Bar tìm được i5=145,4kj/kg
- Điểm 6: Hơi nước bêo hăo ra khỏi thiết bị bay hơi.
Lă giao điểm của hai đường Po= 0,00872 Bar vă ξ = 1 kgH2O/kg dung dịch. theo cônh thức (1.2) với Po= 0,00872 Bar tìm được i6= 2510 kj/kg.
Ngô Sĩ Dũng TTrraanngg 3 344 ∆ξ = ξr- ξa ,[kgH2O/kg dung dịch ] ∆ξ = 0,43 - 0,365 = 0.065 kgH2O/kg dung dịch thỏa mên điều kiện ∆ξ > 0.