Chương 3. ĐÁNH GIÁ CẢI TẠO MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
3.5. Vận hành thử nghiệm thiết bị
3.5.1. Mô hình thực nghiệm sau khi sửa chữa, nâng cấp
Hình 3.10. Mô hình MLHT NH3/H2O 3.5.2. Dụng cụ đo các thông số thực nghiệm
+ Đo nhiệt độ:
Trong phạm vi thực nghiệm, nhóm tác giả sử dụng các loại đồng hồ sau để đo nhiệt độ:
- Đồng hồ đo nhiệt độ hiện thị số: Khoảng đo nhiệt độ -50 ÷ 110 [°C], với sai số ± 0,5 [°C]. Dùng để đo nhiệt độ của nước làm mát, nhiệt độ buồng lạnh.
- Dây đo nhiệt độ tiếp xúc: Khoảng làm việc từ -30 ÷ 300 [°C], sai số ± 0,1 [°C]. Dùng để đo nhiệt độ buồng lạnh, nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ dung dịch nồng độ thấp ra khỏi bình sinh hơi, nhiệt độ nước giải nhiệt.
- Đồng hồ điều khiển nhiệt độ: Sử dụng FOX -2002, khoảng đo nhiệt độ -55
÷ 99,9 [°C], với sai số ± 0,1 [°C]. Dùng để đo và điều khiển nhiệt độ nước gia nhiệt, nhiệt độ nước giải nhiệt.
- Súng bắn nhiệt độ bằng tia laser: Khoảng đo nhiệt độ từ -32 ÷ 320 [°C], với sai số ± 2 [°C]
+ Đo khối lượng:
HT giải nhiệt
Buồng lạnh
Hệ thống MLHT
58
Sử dụng cân nạp gas điện tử TA101FB của Nhật Bản, khả năng cân 50[kg] cả vỏ bình, sai số 5 [gram]
Hình 3.11. Cân nạp gas điện tử
+ Đo áp suất: Sử dụng đồng hồ áp suất cao đo áp suất ở thiết bị bay hơi và đồng hồ áp suất thấp ở bình hấp thụ.
3.5.3. Phương pháp đo các thông số thực nghiệm
+ Phương pháp đo áp suất: Dụng cụ đo áp suất được gắn trực tiếp lên thiết bị, sử dụng đồng áp suất cao gắn trên thiết bị sinh hơi, đồng hồ đo áp suất thấp gắn trên bình hấp thu.
+ Phương pháp đo nhiệt độ:
- Đặt đầu đo trong thùng chứa nước của mô hình MLHT NH3/H2O để đo nhiệt độ nước giải nhiệt.
- Đặt đầu đo ở giữa buồng lạnh để đo nhiệt độ buồng lạnh.
- Đặt đầu đo ở giữa dàn lạnh để đo nhiệt độ bay hơi.
- Đặt đầu đo ở giữa bình sinh hơi để lấy nhiệt độ dung dịch nồng độ thấp ra khỏi bình sinh hơi.
3.5.4. Thử kín, hút chân không, nạp NH3/H2O và chạy thử hệ thống
Sau quá trình kiểm tra về lý thuyết, khảo sát thực tế, sửa chữa, cải tạo và nâng cấp mô hình MLHT NH3/H2O hoạt động trở lại. Để đánh giá sự hoạt động ổn
59
định của mô hình thực nghiệm, tác giả vận hành chạy thử theo trình tự các bước sau:
3.5.4.1. Vệ sinh hệ thống:
- Tháo gỡ tất các các bao bì còn dính trên thiết bị.
- Quét dọn sạch sẽ các thiết bị xung quanh hệ thống.
- Dẹp hết các thiết bị còn nằm trên và trong hệ thống tránh làm hư hỏng các thiết bị của hệ thống.
- Dọn dẹp và lau chùi sạch sẽ hệ thống.
3.5.4.2. Thử kín hệ thống:
Tác giả dùng khí N2 để thử kín. Nâng áp suất lên áp suất thử kín theo bảng 3.9 sau đó tiến hành thử bằng nước xà phòng. Duy trì áp lực thử trong vòng 24 giờ.
Áp suất không giảm.
Bảng 3.9. Áp suất thử kín
Vùng thử kín Phía áp suất cao Phía áp suất thấp
Áp suất thử kín [bar] 18 12
3.5.4.3. Hút chân không
Việc hút chân không được tiến hành nhiều lần đến khi áp suất chân không đạt 760mmHg.
3.5.4.4. Nạp NH3/H2O
Khối lượng H2O nạp và mô hình MLHT được xác định theo phần trăm thể tích của các thiết bị như sau: 80% thiết bị hấp thụ, 50% thiết bị sinh hơi, 100% thiết bị hồi nhiệt dung dịch.
Khối lượng NH3 được xác định theo nồng độ cặp môi chất. Ban đầu tác giả xác định nồng độ 0,400 với tỷ lệ nồng độ cặp môi chất như sau:
khối lượng H2O [kg] khối lượng NH3 [kg]
9,318 6,212
3.5.4.5. Chạy thử hệ thống
Quá trình chạy thử hệ thống được tiến hành theo trình tự sau:
1- Chuẩn bị bảng theo dõi nhiệt độ và áp suất cho quá trình thử nghiệm;
60
2- Kiểm tra các thiết bị ở trạng thái sẵn sàng làm việc; Bể nước giải nhiệt, nước gia nhiệt…vv
3- Kiểm tra trạng thái các van chặn và van tiết lưu trên hệ thống lạnh ở trạng thái đóng. Kiểm tra, quan sát thấy mức lỏng của bình sinh hơi trên ống thủy;
4- Khởi động bộ gia nhiệt;
5- Khởi động hệ thống làm lạnh nước giải nhiệt, làm lạnh nước đến nhiệt độ 23,5[°C];
6- Gia nhiệt cho hệ thống đến khi đạt nhiệt độ gia nhiệt 95[°C], lúc này khởi động bơm dung dịch sau đó mở các van chặn và điều chỉnh van tiết lưu mở phù hợp với trạng thái làm việc của thiết bị;
7- Theo dõi hoạt động của mô hình và ghi lại các giá trị theo thời gian;
8- Mô hình hoạt động trong 2 giờ ở chế độ thử nghiệm.
3.5.5. Kết quả chạy thử MLHT ở nồng độ 0,400
Ở tại chế độ này, nước gia nhiệt đạt nhiệt độ 95[°C], nước giải nhiệt đạt 23,5[°C]. Kết quả đo đạc thử nghiệm được tổng hợp tại bảng 3.10.
Bảng 3.10. Kết quả vận hành thử nghiệm MLHT ở nồng độ 0,400 TT
Thời gian, phút
tgn [oC]
Pht
[kg/cm2] tlm [oC]
Psh
[kg/cm2] tk[oC] t0 [oC] tbl
[oC]
1 0 29,6 1,5 29,6 2,0 29,6 29,6 29,6
2 60 92,5 1,0 22,1 10,5 29,6 29,6 29,6
3 75 95,0 1,3 23,5 10,3 26,5 10,7 19,2
4 90 94,4 2,5 24,0 10,2 27,1 6,7 12,3
5 105 93,0 2,5 25,0 10,3 28,2 2,1 7,7
6 120 94,5 2,5 24,4 10,3 27,4 -2,3 2,6
7 135 94,9 2,3 23,1 10,3 26,9 -7,1 -0,7
8 150 95,0 2,4 22,7 10,2 26,5 -10,2 -0,2
9 165 94,2 2,4 21,0 10,3 26,7 -14,1 -2,8
10 180 94,0 2,4 21,9 10,3 27,3 -14,6 -3,1
61
Trong đó: tbl: Nhiệt độ buồng lạnh, t0: Nhiệt độ bay hơi, tk: Nhiệt độ ngưng tụ, Pht: Áp suất tại bình hấp thụ, Psh: Áp suất tại bình sinh hơi, tgn: Nhiệt độ nước gia nhiệt,tsh: Nhiệt độ tại bình sinh hơi, tgiai: Nhiệt độ nước giải nhiệt cho bình hấp thụ và thiết bị ngưng tụ.
Nhận xét: Qua bảng kết quả vận hành thu được tổng hợp ở bảng 3.6 cho thấy:
Mô hình thực nghiệm hoạt động ổn định, đáp ứng được yêu cầu đề ra khi sửa chữa;
Các thiết bị chế tạo, bổ sung cho mô hình MLHT như: Hệ thống giải nhiệt, hệ thống nước gia nhiệt…hoạt động ổn định, đáp ứng thông số thiết kế;
Vì vậy, mô hình MLHT hoạt động ổn định đáp ứng các yêu cầu thực nghiệm và sẵn sàng cho nghiên cứu thực nghiệm.
Như vậy, trong chương này tác giả đã tính toán kiểm tra lại các thông số thiết kế và tìm được các thông số vận hành của thiết bị, dung dịch NH3/H2O ở nồng độ cao và nồng độ thấp.
Các thiết bị trên mô hình được nâng cấp đạt các yêu cầu thực nghiệm.
62