CHƯƠNG 5: CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN
5.1.4 Nhiệt độ quá lạnh tạ
Đây là nhiệt độ môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu . Do quá trình quá lạnh và quá
nhiệt xảy ra rất tự nhiên nên ta có phương trình sau:
ha = h3 + hyp + hi
Trong đó ha, hs,h¡:, hị là entanpi tại các điểm nút trên sơ đồ SaU:
45
[x a H
I(kJ@&g)
Hình 5.1 Đồ thị lgP - ¡ ca chu trình quá lựnh, quá nhiệt
Do Atan = 8°C
Và to= -7 °C
Nên tra trên đồ thị lgP-i ta co hi = 410,61 hị:= 395,85 Tir tk = 43 °C ta tra dé thi IgP - i ta co
ha: = 250 Thay vào phương trình trên ta có hs = hs + h¡: - hị = 235,24 kJ/kg Tra dé thi có tạ = 25 °C Vậy nhiệt độ quá lạnh là 25 °C 5,2 Chu trình lạnh
Ta có:
- Nhiệt độ ngung tu tk = 43°C ~— px = 16,49 bar - Nhiét dé bay hoi to = -7 °C — po = 3,94 bar
Pu _ 1649
- Ty s6 nen a =—
Po 3,94 = 4,18
Vị z = 4,18 < 10+12 nên ta chọn chu trình lạnh I cấp dung thiết bị hồi nhiệt.
46
Thực hiện chọn chu trình lạnh cho phòng bảo quản chanh là chu trình máy lạnh I cấp dùng thiết bị hồi nhiệt.
OUT
Hinh 5.2 Chu trinh lanh 1 cấp hồi nhiệt
lgp (bar)
>—+
px 3 t “ta | ° Ah 2
...J Px ˆ
x4. T1: ` ~
/$ ‘ |
po = 4 to 1 ye : ` 1
i ÿ Lự 0... -
: Đ 2u THẾ Pos "Ny
Ah| | h( kJ/kg)
s( kJ/kg.K) Hình 5.3 Đô th¿ lgp -h Hình 5.4 Đồ thị T-s
47
Các quá trình:
I'°— 2 : quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén 2—3: quá trình ngưng tụ đắng áp ở thiết bị ngưng tụ
3 — 3’ : quá trình quá lạnh ở thiết bị hồi nhiệt
3—4: quá trình tiết lưu đẳng enthapy ở van tiết lưu 4— 1: quá trình bay hơi đăng áp ở thiết bị bay hơi
1 — I”: quá trình quá nhiệt ở thiết bị hồi nhiệt
Chu trinh hoạt động như sau: hơi môi chât lạnh sinh ra trong dàn bay hơi được làm nóng sơ bộ (nhờ van tiết lưu nhiệt), đi vào thiết bị thu nhiệt, thu nhiệt từ chất lỏng nóng, quá nhiệt đến tl rồi hút về máy nén. Qua máy nén, hơi được nén đoạn nhiệt đến trạng thái 2 và đây vào bình ngưng. Trong binh ngưng, hơi nước tỏa nhiệt cho nước làm mát, nước này ngưng tụ thành chất lỏng và trở nên quá lạnh. Mức độ cực lạnh ở đây rất thập nên bỏ qua. Chất lỏng được dẫn sang bình thu nhiệt. Trong bình thu hồi nhiệt, chất lỏng giảm nhiệt giải phóng hơi được làm lạnh ở giữa dàn bay hơi. Hạ nhiệt độ từ t3 đến t3, sau đó chất lòng đi vào van tiết lưu, được tiết lưu về trạng thái và đây vào dàn bay hơi. Trong thiết bị bay hơi, chất lỏng bay hơi băng cách thu hồi nhiệt từ môi chât lạnh. Không khí lạnh được máy nén hút vào sau khi đi qua bộ gia nhiệt. Như vậy, chu trình làm lạnh được đóng lại.
V6i to = -7°C, tk = 43°C, tqn =18°C, Bang 5 và Bảng 6 Phụ lục Giáo trình kỹ thuật lạnh —- TS. Lê Xuân Hòa
Bảng 5.1 Bảng thông số các điểm nút
Điểm Trạng thái c ( bar ) | ( mlkg y | MP )
P Hoi qua nhiét 17 3,94 0,072 410,61
1 Hơi bão hòakhổ -7 3,94 - 402,34
2 Hoi qua nhiét 88,5 16,49 - 454,73
3” Lỏng quá lạnh 25 16,49 - 235
3 Long bao hoa 43 16,49 - 253,02
4 Hoi bao hoa -7 3,94 - 235
48
- Năng suất lạnh riêng go (kJ/kg) :
qo= h¡: - hạ = 410,61 — 235 = 175,61 (kJ/kg) - Năng suất lạnh riêng thê tích qv (kJ/m?)
qo 175,61 yy (0,072
qv = 2439,02 ( kJ/m°)
- Công nén riêng | ( kJ/kg )
| = he-hi= 454,73 - 402,34 = 52,39 (kJ/kg) - Hé sé lanh cua chu trình C.O.P
qo _ 175,61 c=—=
I 52,39 = 3,35
5.3 Tính toán và lựa chọn máy nén
Xác định nhiệt tải Q0 của máy nén ở chương 3 chính là năng suất lạnh mà máy nén phải đạt được để bảo đảm duy tri nhiệt độ lạnh yêu cầu tron buồng lạnh.
Từ năng suất lạnh Q0 yêu câu tính nhiệt tải để chọn máy nén (Các công thức được lẫy tại Chương 7 TLỊ?])
- Năng suất lạnh riêng qo (Kl/kg) : là năng suất lạnh của một kg môi chất lạnh lỏng ở áp suất cao và nhiệt độ cao tạo ra tạo ra.
qo= h¡: - hạ = 410,61 — 235 = 175,61 (kJ/kg)
- Năng suất khối lượng thực tế của máy nén (lưu lượng môi chất nén qua máy nén )
"cà 424 0,24 (kg/
- 175,61 = 0,24 (kg/s) - Thể tích hút thực tế :
Vit = Gn x Vị = 0,24 x 0,072 = 0,017 ( m/s )
- Hệ số làm lựnh cửa chu trình
qo 175,61 c= T =
=3,35
„ „02,39
- Hé s0 cap cua may nen 4
Hệ số cáp của máy nén phụ thuộc cac yéu té sau:
- Tỷ lệ áp suất đầu đây và đầu hút xi lanh khi làm việc. Khi tỷ số này lớn thì hệ số
49
cấp nhỏ, năng suất hút lý thuyết giảm.
- Môi chát lạnh sử dụng.
- Cấu tạo và đặc điểm của loại máy nén lạnh.
Xác định hệ số cấp 3 theo đồ thị a?
A {
48
#7
gé
42
4
? 5 4 5 £ 7 8 W* %/4¿— 18