4.6 Máy lạn h2 cấp làm mát trung gian hồn tồn, bình trung gian loại ống trao đổ
4.6.1 Mục đích dùng bình trung gian có ống trao đổi nhiệt (ống xoắn lị xo)
Đối với các xí nghiệp lạnh có cơng suất lớn thì có nhiều thiết bị bay hơi phải đặt tương đối xa hoặc cao so với giàn máy. Do đó dịch lỏng cấp đến thiết bị bay hơi có tổn thất áp suất tương đối lớn. Nếu dùng áp suất pTG để cấp lỏng cho các thiết bị bay hơi này thì sẽ khơng đảm bảo có đủ lượng mơi chất cần thiết, do đó sẽ khơng đạt năng suất lạnh cần thiết. Để khắc phục ta dùng bơm lỏng bơm dịch từ bình trung gian đến các thiết bị bay hơi ở xa hoặc đưa dịch lỏng với áp suất pk từ thiết bị ngưng tụ tới ống trao đổi nhiệt (thơng dụng là ống xoắn lị xo) trong bình trung gian để quá lạnh rồi đưa đến thiết bị bay hơi và chỉ tiết lưu 1 lần ngay tại thiết bị bay hơi.
Ống xoắn lò xo nhằm làm quá lạnh môi chất trước van tiết lưu, giảm bớt tổn thất khơng thuận nghịch trong q trình tiết lưu từ pk đến po.
4.6.2 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết:
Hình 4.8: Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian hồn tồn, bình trung gian loại ống xoắn.
12: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén thấp áp; 23: q trình làm mát hồn tồn trong bình trung gian; 34: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén cao áp; 45: quá trình ngưng tụ đẳng áp ở thiết bị ngưng tụ; 56: quá trình tiết lưu ở van tiết lưu 1; 78: quá trình tiết lưu ở van tiết lưu 2; 81: quá trình bay hơi ở thiết bị bay.
- Dịng chất lỏng chính tới thiết bị bay hơi chỉ tiết lưu 1 lần ở van tiết lưu TL2 theo quá trình 7-8.
- Dịng mơi chất lỏng chính được làm quá lạnh theo quá trình 5-7 nhờ lượng lỏng trung áp
bốc hơi ở bình trung gian theo quá trình 9-3.
- Độ chênh nhiệt thn = t7 – t9 cịn gọi là độ hồn nhiệt, đánh giá mức độ hoàn thiện nhiệt động của sơ đồ, thn càng bé càng tốt. Thông thường thn = 34oC.
4.6.3 Tính tốn chu trình:
Chu trình được tính tốn cho 1 kg mơi chất đi qua máy nén thấp áp NTA:
- : là lượng lỏng mơi chất lạnh trong bình trung gian bay hơi để làm quá lạnh 1 kg lỏng cao áp
tương ứng khi có 1 kg mơi chất đi qua máy nén thấp áp.
- : lượng hơi sau van tiết lưu TL1.
- : lượng lỏng môi chất lạnh bay hơi ở bình trung gian để làm mát hoàn toàn 1 kg hơi quá
nhiệt trung áp.
- Lượng môi chất đi qua máy nén cao áp là 1 + + + . 1) Tính giá trị của :
h5 –h7 = (h3 – h9) = (h5 –h7)/( h3 – h9) 2) Xác định trị số theo phương trình cân bằng nhiệt:
h2 + .h9 = (1 + ).h3
9 3 3 2 h h h h 3) Xác định trị số : ( + + ).h6 = ( + ).h9 +.h3 6 3 9 6 h h h h
4) Công cấp cho máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1.
5) Công cấp cho máy nén áp cao: lNAC = (1 + + + ). (h4 – h3) 6) Cơng cấp cho chu trình: l = lNAT + lNAC
7) Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = (1 + + + )(h4 – h5). 8) Nhiệt lượng nhận được ở các thiết bị bay hơi: qo = h1 – h8.
9) Hệ số làm lạnh:
l qo
;
10) Lượng mơi chất tuần hồn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo.
11) Lượng mơi chất tuần hồn qua máy nén cao áp: GNAC = (1 + + + )GNAT. 12) Thể tích hút của máy nén thấp áp: VhNAT = GNAT.v1.
13) Thể tích hút máy nén cao áp: VhNAC = GNAC.v3.