Chương 5 TÍNH CHỌN MÁY NÉN 5.1 Chọn môi chất cho tủ cấp đông
5.2.3.Nhiệt độ quá lạnh, quá nhiệt và chu trình lạnh
Nhiệt độ quá lạnh
Là nhiệt độ môi chất lạnh trước khi đi vào van tiết lưu. Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng lớn do đó người ta hạ được nhiệt độ quá lạnh xuống càng thấp càng tốt. Tuy nhiên đối với máy lạnh không hồi nhiệt NH3 thì nhiệt độ quá lạnh khi đi qua thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều vẫn cao hơn nhiệt độ nước là 3÷50C.
tql = tw1 + (3÷50C) = 27+ 4 = 310C Nhiệt độ quá nhiệt
Nhiệt độ quá nhiệt là nhiệt độ của hơi nước trước khi vào máy nén. Nhiệt độ quá nhiệt luôn lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất. Hơi phải là hơi quá nhiệt để không hút phải lỏng. Đối với tác nhân là NH3.
tqn = - 40 + 10 = -300C Chu trình lạnh
Đối với hệ thống cấp đông hai cấp chu trình lạnh là hệ thống được chọn hai cấp bình trung gian có ống xoắn. Môi chất lạnh lỏng quá lạnh trong ống xoắn nhiệt độ không hạ đến nhiệt độ trung gian vì tồn tại hiệu
nhiệt độ trao đổi nhiệt không thuận nghịch trong ống xoắn nhiệt độ quá lạnh lớn hơn nhiệt độ trung gian khoảng 50C.
Hình 5.1. Chu trình hai cấp nén bình trung gian có ống xoắn
Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi được máy nén hạ áp nén đoạn nhiệt đến áp suất trung gian (điểm 2) rồi được sục vào bình trung gian và được làm mát hoàn toàn thành hơi bão hoà khô, hỗn hợp hơi bão hoà khô tạo thành ở bình trung gian được máy nén cao áp hút về và nén đoạn nhiệt đến áp suất ngưng tụ PK (điểm 4). Sau đó đi vào thiết bị ngưng tụ và nhả nhiệt trong môi trường làm mát ngưng tụ thành lỏng cao áp (điểm 5). Tại đây nó chia ra làm 2 dòng, một dòng nhỏ thì đi qua van tiết lưu 1 giảm áp suất đến áp suất trung gian Ptg (điểm 7) rồi đi vào bình trung gian. Tại đây lượng hơi tạo thành do van tiết lưu 1 cùng với lượng hơi tạo thành do làm mát hoàn toàn hơi nén trung áp và lượng hơi tạo thành do làm quá lạnh lỏng cao áp trong ống xoắn được hút về máy nén cao áp . Một dòng lỏng cao áp còn lại đi vào trong ống xoắn của bình trung gian và được quá lạnh đẳng áp đến điểm 6 sau đó đi qua van tiết lưu 2 giảm áp suất đến áp suất bay hơi (điểm 10). Sau đó đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của sản phẩm
- BH : Bình bay hơi
- NHA :Máy nén hạ áp
- NCA : Máy nén cao áp
- NT : Bình ngưng tụ
- TL1, TL2 : Van tiết lưu 1 và 2.
cần làm lạnh hoá hơi đẳng áp đẳng nhiệt thành hơi (1’) và chu trình cứ thế tiếp tục .
Hình 5.2. chu trình biểu diễn trên đồ thị T - s
1’ – 1: Quá nhiệt hơi hút ở hệ thống bay hơi -400C.
Hình 5.3. Sơ đồ chu trình lạnh
1 – 2: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở -400C. 2 - 3: Làm mát hơi quá nhiệt đến hơi bão hòa. 3 - 4: Nén đoạn nhiệt cấp cao áp.
4 – 5’: Làm mát bằng ngưng tụ. 5’ – 5: Quá lạnh trong bình ngưng.
5 – 7: Tiết lưu từ bình trung gian hạ áp suất từ pk xuống ptg. 5 – 6: Quá lạnh lỏng tại bình trung gian.
6 -10: Tiết lưu hạ từ pk xuống p0.
10 – 1’: Trao đổi nhiệt đẳng áp ở thiết bị bay hơi.