Đối với máy nén amoniac tối đa chỉ làm việc với tỷ số nén IImax = 9 và máy nén freon tối đa IImax = 1213. Khi tỷ số nén vƣợt qua giá trị IImax thì ta nên dùng chu trình nén 2 hoặc nhiều cấp. [TL5]
Trong hệ thống sử dụng môi chất NH3 nên ta có:
t0 = - 400C => p0 = 0,7193 bar. [TL5] tk = 400C => pk = 15,559 bar. [TL5]
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 38
𝐼𝐼 = 𝑝𝑘 𝑝0 =
15,559
0,7193 = 21.6 > 𝐼𝐼𝑚𝑎𝑥
Nhƣ trên ta đã nói khi tỷ số nén vƣợt qua giá trị max thì ta nên dùng chu trình nén 2 hoặc nhiều cấp. Vì vậy, tôi chọn sử dụng chu trình lạnh 2 cấp, 2 tiết lƣu, làm mát trung gian hoàn toàn.
Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị logp – i.
Xác định các điểm nút trên chu trình.
Áp suất trung gian là 𝑝𝑡𝑔 = 𝑝𝑘. 𝑝0 = 3,345 𝑏𝑎𝑟. Từ ptg tra bảng 2.6, TL5 tra nhiệt độ trung gian đƣợc: 𝑡𝑡𝑔 = -6,50C. Dùng nội suy để tính. p, bar t, 0C h, kJ/kg v, m3/kg 1 0,7193 -40 1710 1,55 2 26,165 60 1925 3 15,559 40 1870 4 3,345 -6,5 1750 0,36 5 17,243 104 1920 6 15,559 40 680 7 3,345 -6,5 680 8 3,345 -6,5 1750 9 3,345 -6,5 470 10 0,7193 -40 470
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 39 q0 = h1 – h10 = 1240 kJ/kg
Năng suất lạnh riêng thể tích:
𝑞𝑣 =𝑞0 𝑣1 =
1240
1,55 = 800 𝑘𝐽/𝑚
3
Năng suất nhiệt riêng thải ra ở bình ngƣng:
𝑞𝑘 = ℎ5 − ℎ6 = 1920 − 680 = 1240 𝑘𝐽/𝑘𝑔 Công nén riêng: L1 = h2 – h1 = 1925 – 1710 = 215 kJ/kg L2 = h5 – h4 = 1920 – 1750 = 170 kJ/kg Tỷ số nén: 𝐼𝐼1 = 𝐼𝐼2 = 𝑝𝑘 𝑝𝑡𝑔 = 𝑝𝑡𝑔 𝑝0 = 3,345 0,7193 = 4,65 Tỷ số lƣu lƣợng: 𝑚4 𝑚1 = ℎ3 − ℎ9 ℎ8 − ℎ7 = 1870 − 470 1750 − 680= 1,22 Hệ số lạnh: 𝜀 = 𝑞0 𝑙1 + 1,308𝑙2 = 1240 215 + (1,308 × 170) = 3,21 3. Tính toán chọn máy nén. Năng suất lạnh: Q0 = 36 kW.
Lƣu lƣợng qua máy nén hạ áp và cao áp:
𝑚1 =𝑄0 𝑞0 = 36 1240 = 0,029 𝑘𝑔/𝑠 𝑚4 = 1,278. 𝑚1 = 0,0371 𝑘𝑔/𝑠 Thể tích hút thực tế máy nén hạ áp và cao áp: 𝑉𝑡𝑡1 = 𝑚1𝑣1 = 0,029 × 1,55 = 0,045 𝑚3/𝑠 𝑉𝑡𝑡4 = 𝑚4𝑣4 = 0,0371 × 0,36 = 0,013 𝑚3/𝑠
Hệ số cấp: tra đồ thị cho máy nén cỡ trung NH3 ta có
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 40 Thể tích hút lý thuyết hạ áp và cao áp: 𝑉𝑙𝑡1 =𝑉𝑡𝑡1 = 0,045 0,71 = 0,063 𝑚 3/𝑠 𝑉𝑙𝑡4 =𝑉𝑡𝑡4 = 0,013 0,71 = 0,018 𝑚 3/𝑠 𝜑 = 𝑉𝑙𝑡1/𝑉𝑙𝑡4 = 3,5 ( cứ 3 xilanh hạ áp có 1 xilanh cao áp).
Công nén đoạn nhiệt hạ áp và cao áp:
𝑁𝑠1 = 𝑚1. 𝑙1 = 0,029 × 215 = 6,235 𝑘𝑊 𝑁𝑠4 = 𝑚4. 𝑙4 = 0,0371 × 170 = 6,307 𝑘𝑊
Hiệu suất nén hữu ích : tra đồ thị ta đƣợc
𝑒1 =𝑒4 = 0,77
Công nén hữu ích hạ áp và cao áp:
𝑁𝑒1 =𝑁𝑠1 𝑒1 = 6,235 0,77 = 8,1 𝑘𝑊 𝑁𝑒4 =𝑁𝑠2 𝑒4 = 6,307 0,77 = 8,2 𝑘𝑊 Chọn máy nén: ta có Q0 = kW = kJ/s, mặt khác 1kcal = kJ. 𝑄0 4. Tính toán chọn thiết bị ngƣng tụ.
Chọn kiểu thiết bị và chế độ làm việc.
Thiết bị ngƣng tụ có nhiều kiểu khác nhau, ở đây ta chọn kiểu ống chùm, vỏ bọc, nằm ngang sử dụng môi chất NH3, giải nhiệt bằng nƣớc qua tháp giải nhiệt với chế độ làm việc nhƣ sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhiệt độ nƣớc vào bình ngƣng: tw1= 31,50C. Nhiệt độ nƣớc ra khỏi bình ngƣng: tw2 = 350C. Nhiệt độ ngƣng tụ của môi chất: tk = 400C.
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 41
Tính diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị.
𝐹 = 𝑄𝑘 𝑘∆𝑡𝑡𝑏 = 46 700. 10−3 × 6,6= 9,9 𝑚 2 Trong đó:
𝑄𝑘 – phụ tải nhiệt của thiết bị, kW. 𝑄𝑘 = 𝑞𝑘. 𝑚4 = 1240 × 0,0371 = 46 𝑘𝑊
F – diện tích bề mặt trao đổi nhiêt, m2.
𝑘 – hệ số truyền nhiệt, W/m2.K. Với bình ngƣng ống chùm, nằm ngang, sử dụng NH3 ta chọn k = 700 1000 W/m2.K. Vậy chọn k = 700 W/m2.K. [TL4]
∆𝑡𝑡𝑏 – hiệu nhiệt độ trung bình logarit, 0C. Đƣợc xác định theo công thức:
∆𝑡𝑡𝑏 =∆𝑡𝑚𝑎𝑥 − ∆𝑡𝑚𝑖𝑛 2,3. 𝑙𝑔∆𝑡∆𝑡𝑚𝑎𝑥 𝑚𝑖𝑛 = 8,5 − 5 2,3. 𝑙𝑔8,5 5 = 6,60𝐶 Trong đó:
∆𝑡𝑚𝑎𝑥 = 𝑡𝑘 − 𝑡𝑤1 = 40 − 31,5 = 8,50C. Hiệu số nhiệt độ lớn nhất (phía nƣớc vào).
∆𝑡𝑚𝑖𝑛 = 𝑡𝑘 − 𝑡𝑤2 = 40 − 35 = 50𝐶. Hiệu số nhiệt độ lớn nhất (phía nƣớc ra).
Vậy ta dựa vào diện tích bề mặt trao đổi nhiệt ta chọn bình ngƣng của hãng Guentner (Đức) có kiểu AK – 25, 20 với các thông số nhƣ sau:
Bảng: các thông số kỹ thuật bình ngƣng của hãng Guentner.
Kiểu Qk V ∆p Aa D1 L L1 B H VMR VRR M
AK–
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 42 Hình: cấu tạo bình ngƣng của Guentner.
5. Tính toán chọn thiết bị bay hơi.
Chọn kiểu thiết bị và chế độ làm việc.
Thiết bị bay hơi có nhiều loại khác nhau phân theo trạng thái môi trƣờng làm lạnh và theo mức độ choán chỗ của môi chất lỏng trong thiết bị. Ở đây ta chọn thiết bị bay hơi là dàn lạnh âm trần kiểu làm lạnh không khí có quạt gió (không khí đối lƣu cƣỡng bức).
Kho cấp đông có 7 buồng đồng nghĩa ta sẽ phải sử dụng 7 dàn lạnh nên dàn lạnh của mỗi buồng phải đạt năng suất là 4,36 ≈ 4,4 kW.
Vì vậy ta chọn dàn lạnh VRV loại âm trần có 4 hƣớng thổi loại F XZQ40MVE có các thông số nhƣ sau:
[theo: công ty cơ điện lạnh Thế Đại. Đ/c : 95A Lê Đức Thọ, F17 Q. Gò Vấp TP
HCM. Website: www.Maylanhchinhhang.com]
Model
Công suất lạnh 4,5 kW Công suất điện 0,95 kW/h
Lƣu lƣợng gió 11 m3/min Kích thƣớc máy 286x575x575mm
Dàn lạnh âm trần FXZQ40MVE
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 43
6.1. Bình chứa cao áp.
Bình chứa cao áp đƣợc bố trí ngay sau bình ngƣng tụ, dùng để chứa lỏng môi chất ở áp suất cao, nhiệt độ cao giải phóng bề mặt trao đổi của thiết bị ngƣng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lƣu. Nó đƣợc đặt ngay dƣới bình ngƣng và đƣợc cân bằng áp suất với bình ngƣng bằng các đƣờng cân bằng hơi và lỏng. Nó có tác dụng chứa toàn bộ lƣợng gas trong hệ thống khi cần sửa chữa bảo dƣỡng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu tạo của bình chứa cao áp có nhiều loại nhƣng với môi chất NH3 thi cấu tạo của bình là một hình trụ nằm ngang, đƣợc thiết kê để đảm bảo áp suất làm việc là 1,8 MPa.
Hình: cấu tạo bình chứa cao áp.
1 – Đƣờng cân bằng áp suất với bình ngƣng; 2 – Đƣờng nối với thiết bị tách khí không ngƣng; 3 – Van an toàn; 4 – Đồng hồ áp kế; 5 – Đƣờng lỏng từ bình ngƣng xuống;
6 – Đƣờng lỏng từ bình tách khí không ngƣng về; 7 – Đƣờng cấp dịch, tiết lƣu vào bình tách khi không ngƣng; 8 – Kính xem gas; 9 – Xả dầu; 10 - Ống xả đáy.
Theo quy định về an toàn thì sức chứa của bình cao áp phải đạt 30% sức chứa toàn bộ hệ thống bay hơi (bao gồm tất cả các tổ dàn và thiết bị làm lạnh không khí) đối với hệ thống cấp môi chất từ trên xuống. Ở đây ta sử dụng phƣơng pháp cấp dích tiết lƣu trực tiếp vào dàn bay hơi – cấp dịch từ trên xuống.
Thể tích bình chứa cao áp đƣợc xác định theo công thức sau:
𝑉𝐵𝐶𝐶𝐴 =0,3𝑉𝐵𝐻 0,5 = 0,3(0,286 × 0,575 × 0,575) 0,5 = 0,0567 𝑚 3. 6.2. Bình tách lỏng Bình 6.3. Bình trung gian
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 44 Bình trung gian dùng để làm mát hơi môi chất sau khi nén cấp áp thấp và để lạnh lỏng môi chất trƣớc khi vào van tiết lƣu bằng cách bay hơi một phần lỏng ở áp suất và nhiệt độ trung gian.
6.4. Bình tách dầu. 6.5. Van một chiều. 6.5. Van một chiều. 6.6. Các thiết bị khác.
7. Tính chọn tháp giải nhiệt.
CHƢƠNG VI: ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
1. Nguyễn Đức Lợi. Hƣớng dẫn thiết kế hệ thống lạnh. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuât Hà Nội – 2005.
2. PGS.TS. Võ Chí Chính – PGS.TS. Đinh Văn Thuận. Hệ thống máy và thiết bị lạnh. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuât Hà Nội – 2009.
3. Lê Chí Hiệp. Giáo trình điều hòa không khí. Nhà xuất bản đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh – 2009.
4. Nguyễn Huy Bích. Bài giảng kỹ thuật lạnh thuật phẩm. Lƣu hành nội bộ.
5. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy. Máy và thiết bị lạnh. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 2009.
6. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy. Kỹ thuật lạnh cơ sở. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 1995.
7. Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy. Bài tập kỹ thuật lanh. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 1996.
8. Nguyễn Đức Lợi. Tự động hóa hệ thống lạnh. Nhà xuất bản giáo dục Việt Nam – 2004.
Trƣờng Đại Học Nông Lâm TP.HCM – Tel: 45 9. Lê Chí Hiệp. Giáo trình điều hòa không khí. Nhà xuất bản đại học quốc gia
TP.HCM.
10.Tiêu chuẩn kích thƣớc thùng gỗ. Công ty TNHH Nam Á. Địa chỉ: lộ 16, Khu công nghiệp Quế Võ, TP. Bắc Ninh.
11.Trần Đức Ba – Nguyễn Tấn Dũng. Công nghệ lạnh. Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh – 2007.
12.Tiểu luận bảo quản thịt bò. Th.s Trần Thị Thu Hà. Trƣờng đại học Bách Khoa TP.HCM.