Hành trình ẩm là hành trình nén của máy nén hút hơi bão hịa ẩm.
Hành trình khơ là hành trình nén của máy nén hút hơi bão hịa khơ hay hơi quá nhiệt. Để tránh cho máy nén làm việc vùng 2 pha ta cho máy nén cháy hành trình khơ.
3.4.1 Sơ đồ ngun lý, đồ thị, chu trình lý thuyết.
Hình 3.3: Máy lạnh 1 cấp dùng van tiết lưu.
I-Máy nén; II-Thiết bị ngưng tụ; III-Van tiết lưu; IV-Thiết bị bay hơi.
1-2: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén I; 2-3: quá trình ngưng tụ đẳng áp ở thiết bị ngưng tụ II; 3-4: quá trình tiết lưu đẳng enthalpy ở van tiết lưu III; 4-1: quá trình bay hơi
đẳng áp ở thiết bị bay hơi IV;
Ban quy en © Tr u ong DH Su pham K y t huat TP. HCM
Chu trình lý thuyết (Hình 3.3): hơi bão hịa khơ từ thiết bị bay hơi IV đi đến máy nén, nén đoạn nhiệt, đẳng entropy theo quá trình 1-2 trở thành hơi quá nhiệt cao áp, tiêu tốn ngoại công l. Môi chất với thông số trạng thái 2 đi vào thiết bị ngưng tụ II, ngưng tụ đẳng áp theo quá trình 2- 3, nhả nhiệt qk thành lỏng hồn tồn (lỏng bão hịa khơ với thơng số trạng thái 3). Lỏng cao áp với thông số trạng thái 3 đi đến van tiết lưu III và tiết lưu đẳng enthalpy thành hơi bão hịa ẩm hạ áp với thơng số trạng thái 4. Với thông số trạng thái 4 môi chất đi vào cụm thiết bị bay hơi IV và bình tách lỏng V nhận nhiệt qo đẳng áp, đẳng nhiệt đến thông số trạng thái 1 rồi quay trở về máy nén I. Cứ thế chu trình tiếp diễn.
3.4.2 Tính tốn các thơng số của chu trình.
1) Công nén: l = h2 - h1.
2) Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = h2 - h3 = dt(1’12533’1’) trên đồ thị T-s. 3) Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi: qo = h1 - h4 = dt(1’144’1’) trên đồ thị T-s.
4) Hệ số làm lạnh: 1 2 4 1 o h h h h l q
3.4.3 So sánh với chu trình Carnot.
Hệ số làm lạnh nhỏ hơn chu trình Carnot song máy nén chạy hành trình khơ.
3.4.4 Các nhận xét.
1) Máy lạnh chạy hành trình khơ nên năng suất lạnh riêng qo đạt giá trị cực đại do điểm 1 nằm trên đường có độ khơ x=1.
2) Biểu diễn công trên đồ thị T-s:
l = qk - qo = dt(1233’4’41) = dt(123541) Chứng minh: ta phải chứng minh dt(365) = dt(644’3’).
Các chất lỏng thực tế xem như khơng chịu nén. Do đó có thể coi mọi đường đẳng áp ở phần lỏng là trùng nhau và trùng với đường độ ẩm y=1. Từ đó ta có thể xem quá trình 35 là quá trình đẳng áp với pk=const, nhiệt lượng nhả ra ở quá trình 35 là:
h3 - h5 = dt(33’753) = dt(365) + dt(563’7).
Quá trình 45 là quá trình đẳng áp po = const, nhiệt lượng nhả ra ở quá trình 45 là: h4 - h5 = dt(544’7) = dt(644’3’) + dt(563’7).
Quá trình 3-4 là quá trình tiết lưu nên:
h3 = h4. Do đó:
h3 – h5 = dt(365) + dt(563’7) = h4 – h5 = dt(644’3’) + dt(563’7). Ta có: dt(365) = dt(644’3’) là điều phải chứng minh.
3) Các máy lạnh thực tế khi làm việc theo chế độ tính tốn thiết kế thơng số trạng thái điểm bắt đầu nén đều là hơi quá nhiệt do môi chất trao đổi nhiệt trên đường ống từ thiết bị bay hơi về máy nén với môi trường xung quanh, do mơi chất tiếp xúc với các chi tiết có nhiệt độ cao trong buồng nén của xy lanh máy nén.
4) Có 2 phương pháp chính chạy hành trình khơ là dùng bình tách lỏng và dùng thiết bị hồi nhiệt.