Trang 29 Chọn: bước ống ngang s1 = 20 mm, bước ống dọc s2 = 15mm, chiều dài ống 320mm. Tổng số ống: n = 𝐹 𝜋.𝑑.𝑙 = 0,65 𝜋.0,008.0,32 = 80,82 (ống) Chọn n = 81 ống. Với số hàng ống: M = 14. Suy ra: Số cụm ống: N = 𝑛 𝑀 = 81 14 = 5,7. Chọn số cụm ống là 6. Chiều cao hàng ống: H = M.s2 = 14 . 0,015 = 0,21 (m). Chiều rộng cụm ống: b = N . s1 = 6 . 0,02 = 0,12 (m). Vậy, chọn vỏ thiết bị có H = 0,3m; b = 0,15m.
Hình 3.3 là mơ hình sơ bộ của dàn bay hơi ống mini sau khi tính tốn dựng bằng phần mềm AutoCAD 3D.
Hình 3. 3: Kích thước sơ bộ của dàn bay hơi ống mini (đơn vị: mm)
3.3. Tầng trên môi chất lạnh R134a
Tầng trên sử dụng môi chất lạnh R134a làm việc theo các thông số sau: - Môi chất làm việc: R134a.
- Điều kiện để máy lạnh ghép tầng hoạt động ổn định: Năng suất lạnh yêu cầu: Q0(R134a) = Qk(CO2) = 2,467 kW. - Nhiệt độ ngưng tụ: tk (R134a) = 39oC.
Trang 30 - Nhiệt độ bay hơi: t0 (R134a) = 2oC.
Độ quá nhiệt hơi hút về máy nén:
Nhiệt độ quá nhiệt (nhiệt độ hơi hút) tqn là nhiệt độ của hơi trước khi vào máy nén xác định theo công thức trang 208 tài liệu [50].
tqn= t0+ ∆tqn , với ∆tqn = 10 ÷15. Chọn độ chênh lệch nhiệt độ ∆tqn =10oC.
Nhiệt độ quá nhiệt : tqn = 2 + 10 = 12oC. Với nhiệt độ ngưng tụ: tk (R134a) = 39oC.
Tra bảng tính chất vật lý của hơi và lỏng bão hòa của R134 theo bảng [47]: Áp suất ngưng tụ pk (R134a) = 0,989 MPa = 9,89 bar.
Với nhiệt độ bay hơi: t0(R134a) = 2oC.
Tra bảng tính chất vật lý của hơi và lỏng bão hòa của R134a theo bảng [47]: Áp suất bay hơi p0(R134a) = 0,314 MPa = 3,14 bar.
3.3.1. Tính cấp nén của chu trình Ta có tỉ số nén của chu trình: Ta có tỉ số nén của chu trình: 𝜋 = 𝑝𝑘(𝑅134𝑎) 𝑝0(𝑅134𝑎) = 9,89 3,14 = 3,14 Do tỷ số nén π= 3,14 9 nên ta chọn chu trình nén 1 cấp.
Tính tốn chu trình R134a trong trường hợp chu trình 1 cấp có hồi nhiệt và khơng hồi nhiệt để đánh giá và lựa chọn chu trình có hiệu quả tốt hơn.
Nhiệt độ quá lạnh (nhiệt độ trước tiết lưu) xác định theo công thức trang 130 tài liệu [52], từ đó suy ra:
tql = tk - ∆tql Với: ∆tql = 8 ÷15 [50]
Chọn độ quá lạnh phù hợp ∆tql =10oC. Nhiệt độ quá lạnh : tql = 39 - 10 = 29oC.
3.3.2. Tính tốn, thiết lập thơng số các điểm nút
Trang 31
Bảng 3. 4: Thông số trạng thái của chu trình tầng dưới mơi chất R134a
Điểm nút t (oC) p (bar) h (kJ/kg) s (kJ/kg.K) v (m3/kg) Trạng thái
1 2 3,14 400 1,72 0,0645 Hơi bão hịa khơ
1’ 12 3,14 410 1,76 0,0675 Hơi quá nhiệt
2 52 9,89 434 1,76 - Hơi quá nhiệt
3 39 9,89 256 1,18 0,00086 Lỏng bảo hịa
3’ 29 9,89 240 1,13 - Lỏng chưa sơi
4 2 3,14 240 1,14 - Hơi bão hòa ẩm
5 2 3,14 256 1,21 - Hơi bão hịa ẩm
TH1: Tính tốn có sử dụng hồi nhiệt:
- Năng suất lạnh riêng:
q0(R134a) = h1 – h4 = 400 – 240 = 160kJ/kg - Công máy nén riêng:
l2 = h2 – h1’ = 434 – 410 = 24 kJ/kg - Công suất nhiệt riêng:
qk(R134a) = h2 – h3 = 434 – 256= 178 kJ/kg - Lưu lượng mơi chất tuần hồn qua hệ thống: m2 = 𝑄0(𝑅134𝑎)
𝑞0(𝑅134𝑎) = 2,467
160 = 0,015 kg/s