Giáo trình Kỹ thuật lạnh - Lê Xuân Hòa
Tóm tắt Giáo trình Kỹ thuật lạnh - Lê Xuân Hòa: ...hể đưa trực tiếp môi chất lạnh đến vật cần làm lạnh được mà phải truyền lạnh từ môi chất lạnh đến vật cần làm lạnh gián tiếp thông qua môi chất trung gian được gọi là môi chất tải lạnh. Ví dụ: các bể sản xuất nước đá cây dùng nước muối NaCl, các kho trữ đông dùng không khí làm môi chất tải ...ụ nước - bromua liti. Ngày nay đa số các máy lạnh sử dụng máy nén hơi, dựa theo dạng máy nén người ta chia ra: 1) May nén píttông - Piston Compressor. 2) Máy nén rôto - Rotor Compressor. 3) Máy nén trục vít - Screw Compressor. 4) Máy nén ly tâm - Centrifugal Compressor. 5) Máy nén cánh ...en © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 32 Nhiệt độ của môi trường giải nhiệt (nước hoặc không khí): tw. Nhiệt độ của sản phẩm cần làm lạnh, hoặc môi trường cần làm lạnh (lỏng hoặc khí): tf. Năng suất lạnh cần đảm bảo Qo cho 1 giờ; quy đổi ra kJ/h. 3.8.2 T...
n trạng thái 7. Phần hơi sinh ra sau van tiết lưu TL1 với trạng thái 10 được đưa trở lại đầu hút máy nén áp cao; phần lỏng với trạng thái 9 đi tiếp qua van tiết lưu TL2 vào thiết bị Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 38 bay hơi nhận nhiệt qo đến thông số trạng thái 1 rồi về đầu hút máy nén thấp áp. 4.3.2 Tính toán chu trình: Chu trình được tính toán cho 1kg môi chất đi qua thiết bị bay hơi . 1) Xác định lượng lỏng hóa hơi sau van tiết lưu TL1: . Xác định theo phương trình cân bằng nhiệt bình trung gian: (1 + ).h7 = h8 + .h10 710 87 hh hh 2) Công máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1. 3) Công máy nén áp cao: lNAC = (1 + ).(h5 – h4). 4) Công nén: l = lNAT + lNAC. 5) Nhiệt lượng tỏa ra ở thiết bị làm mát trung gian: qMTG = h2 – h3. 6) Nhiệt lượng tỏa ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = (1 + ).(h5 – h6). 7) Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi: qo = h1 – h9. 8) Hệ số làm lạnh: = qo/l. 9) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo. 10) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén áp cao: GNAC = (1 + )GNAT. 11) Thể tích hút máy nén thấp áp: Vh NAT = GNAT.v1. 12) Thể tích hút máy nén áp cao: Vh NAC = GNAC.v4. 4.3.3 Nhận xét: 1) Do giảm được nhiệt độ đầu hút nén cao áp nên nhiệt độ cuối tầm nén cao áp T5 nhỏ hơn so với 4.2. Công nén cao áp ở 4.3 lNAC = (1 + ).(h5 – h4) nhỏ hơn so với 4.2 lNAC = h4 – h3. 2) Nhiệt độ thấp nhất ở đầu hút máy nén áp cao có thể đạt được là T10. 4.4 MÁY LẠNH 2 CẤP CÓ TRÍCH HƠI TRUNG GIAN, LÀM MÁT TRUNG GIAN HOÀN TOÀN, CÓ 2 TIẾT LƯU. 4.4.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Chu trình: Hơi môi chất sau thiết bị bay hơi với các thông số trạng thái 1 (po, t1) được máy nén thấp áp NTA (Hình 4.5) nén đoạn nhiệt đến trạng thái 2 với áp suất ptg rồi đưa sang bình trung gian, làm mát đẳng áp, làm mát hoàn toàn đến trạng thái 3 nhờ một phần lỏng bay hơi ở bình trung gian. Hơi bảo hòa khô đi vào máy nén cao áp NCA, nén tới pk theo quá trình 34 rồi tới thiết bị ngưng tụ, ngưng tụ đẳng áp, nhả nhiệt qk theo quá trình 45. Lỏng cao áp qua van tiết lưu TL1, tiết lưu theo quá trình 56 đến ptg rồi đi vào bình trung gian. Tại bình trung gian phần hơi sinh ra sau van tiết lưu TL1 được đưa về đầu hút máy nén cao áp, phần lỏng bay hơi để làm mát hoàn toàn 1 kg hơi qua nhiệt trung áp, phần lỏng còn lại (1 kg) được đưa đến van tiết lưu TL2 tiết lưu theo quá trình 78 đến đến áp suất po rồi đưa vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt qo theo quá trình 81 rồi trở về máy nén thấp áp NTA. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 39 Hình 4.5: Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian hoàn toàn, có 2 tiết lưu. 12: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén thấp áp; 23: quá trình làm mát hoàn toàn 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 hơi. MNTA: máy nén thấp áp; MNCA: máy nén cao áp; TBNT: thiết bị ngưng tụ; VTL1: van tiết lưu 1; VTL2: van tiết lưu 2; TBBH: thiết bị bay hơi. 4.4.2 Tính toán chu trình: Chu trình được tính toán cho 1 kg qua thiết bị bay hơi. - : lượng hơi sau van tiết lưu TL1. - : Lượng lỏng bay hơi ở bình trung gian để làm mát hoàn toàn 1 kg hơi qua nhiệt trung áp. - Lượng môi chất đi qua máy nén cao áp là 1 + + . 1) Xác định theo phương trình cân bằng nhiệt: .h7 + 1.h2 = (1 + ).h3. 73 32 hh hh 2) Xác định qua van tiết lưu TL1: h5 = h6 (1 + + ).h6 = (1 + ).h7 + .h4 64 76 73 72 64 76 hh hh hh hh hh hh 1 3) Công máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1. 4) Công máy nén cao áp: lNAC = (1 + +)(h4 – h3). 5) Công nén: l = lNAT + lNAC. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 40 6) Nhiệt lượng tỏa ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = (1 + +)(h4 – h5). 8) Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi: qo = h1 – h8. 9) Hệ số làm lạnh: = qo/l. 10) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo. 11) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén cao áp: GNAC = (1 + +)GNAT. 12) Thể tích hút của máy nén thấp áp: Vh NAT = GNAT.v1. 13) Thể tích hút máy nén cao áp: Vh NAC = GNAC.v3. 4.5 MÁY LẠNH 2 CẤP LÀM MÁT TRUNG GIAN HOÀN TOÀN, CÓ 2 CHẾ ĐỘ BỐC HƠI. 4.5.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Do yêu cầu bảo quản hay gia công lạnh các mặt hàng ở nhiệt độ khác nhau ta lắp đặt hệ thống máy lạnh 2 cấp có hai chế độ bốc hơi. Trong sơ đồ nguyên lý có lắp thiết bị bay hơi trung gian BHTG làm việc với các thông số ptg, ttg. Hình 4.6: Máy lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn, có 2 chế độ bốc hơi. 12: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén thấp áp; 23: quá trình làm mát hoàn toàn 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; 73: quá trình bay hơi ở thiết bị bay hơi số 1; 81: quá trình bay hơi ở thiết bị bay hơi số 2. Chu trình: Hơi môi chất sau thiết bị bay hơi thấp áp TBBH2 với thông số trạng thái 1 (po, t1) được máy nén áp thấp NTA (Hình 4.6) nén đoạn nhiệt theo quá trình 12 đến ptg rồi đi vào bình trung gian, được làm mát hoàn toàn đến điểm 3 nhờ một phần lỏng bay hơi ở bình trung gian. Hơi bảo hòa khô đi ra khỏi bình trung gian vào máy nén cao áp NCA, nén tới pk rồi tới thiết bị ngưng tụ, ngưng tụ đẳng áp theo quá trình 45, nhả nhiệt qk. Lỏng cao áp qua van tiết lưu TL1, tiết lưu theo quá trình 56 đến áp suất ptg rồi đi vào bình trung gian. Tại bình trung gian phần hơi Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 41 sinh ra sau van tiết lưu 1 được đưa về đầu hút máy nén cao áp, phần lỏng bay hơi làm mát hoàn toàn 1kg hơi quá nhiệt trung áp, phần lỏng đưa sang thiết bị bay hơi TBBH1, phần lỏng 1 kg còn lại được đưa đến van tiết lưu TL2 tiết lưu theo quá trình 78 đến áp suất po rồi đưa vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt qo theo quá trình 81 rồi trở về máy nén thấp áp NTA. 4.5.2 Tính toán chu trình: Các dữ kiện cho trước tw, tg ot , to, tg oQ , Qo. Từ các số liệu trên ta xác định các thông số trạng thái của các điểm nút của chu trình 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Chu trình được tính toán cho 1 kg môi chất đi qua máy nén thấp áp NTA: : là lượng lỏng môi chất bình trung gian đi qua thiết bị bay hơi trung gian TBBH1 khi có 1 kg môi chất đi qua máy nén thấp áp. : lượng hơi sau van tiết lưu TL1. : lượng lỏng 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 : - Năng suất lạnh riêng khối lượng trung áp và thấp áp: 73 tg o hhq ; 81o hhq . - Lưu lượng môi chất lạnh đi qua các thiết bị bay hơi tương ứng: tg o tg o tg q Q G ; o o NAT q Q G - = Gtg / GNAT 2) Xác định trị số theo phương trình cân bằng nhiệt: h2 + .h7 = (1 + ).h3 73 32 hh hh 3) Xác định trị số : (1 + + + ).h6 = (1 + + ).h7 + .h3 63 76 hh hh )1( 4) Công cấp cho máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1. 5) Công cấp cho máy nén áp cao: lNAC = (1 + + + ). (h4 – h3) 6) Công 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: tg,ooo qqq . 9) Hệ số làm lạnh: l qo ’ 10) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo. 11) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén cao áp: GNAC = (1 + + + )GNAT. 12) Thể tích hút của máy nén thấp áp: Vh NAT = GNAT.v1. 13) Thể tích hút máy nén cao áp: Vh NAC = GNAC.v3. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 42 4.5.3 Nhận xét: Ngoài sơ đồ lấy lỏng từ bình trung gian cấp cho thiết bị bay hơi TBBH1 như trên còn có sơ đồ cấp lỏng trực tiếp từ thiết bị ngưng tụ TBNT qua van tiết lưu VTL3 cho thiết bị bay hơi TBBH1 như hình 4.7 Hình 4.7: Máy lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn, có 2 chế độ bốc hơi. 4.6 MÁY LẠNH 2 CẤP CÓ TRÍCH HƠI TRUNG GIAN, LÀM MÁT TRUNG GIAN HOÀN TOÀN, BÌNH TRUNG GIAN LOẠI ỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT (ỐNG XOẮN LÒ XO) 4.6.1 Mục đích dùng bình trung gian có ống trao đổi nhiệt (ống xoắn lò xo): Đối với các xí nghiệp lạnh có công 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 không đảm bảo có đủ lượng môi chất cần thiết, do đó sẽ không 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 (thông dụng là ống xoắn lò 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 không thuận nghịch trong quá trình tiết lưu từ pk đến po. 4.6.2 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 43 Hình 4.8: Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian loại ống xoắn. 12: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén thấp áp; 23: quá trình làm mát hoàn toàn 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. - Dòng chất lỏng chính tới thiết bị bay hơi chỉ tiết lưu 1 lần ở van tiết lưu TL2 theo quá trình 7-8. - Dòng môi 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 còn gọi là độ hoàn nhiệt, đánh giá mức độ hoàn thiện nhiệt động của sơ đồ, thn càng bé càng tốt. Thông thường thn = 34 oC. 4.6.3 Tính toán chu trình: Chu trình được tính toán cho 1 kg môi chất đi qua máy nén thấp áp NTA: - : là lượng lỏng môi chất lạnh trong bình trung gian bay hơi để làm quá lạnh 1 kg lỏng cao áp tương ứng khi có 1 kg môi 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 Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 44 93 32 hh hh 3) Xác định trị số : ( + + ).h6 = ( + ).h9 +.h3 63 96 hh hh 4) Công cấp cho máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1. 5) Công cấp cho máy nén áp cao: lNAC = (1 + + + ). (h4 – h3) 6) Công 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 môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo. 11) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén cao áp: GNAC = (1 + + + )GNAT. 12) Thể tích hút của máy nén thấp áp: Vh NAT = GNAT.v1. 13) Thể tích hút máy nén cao áp: Vh NAC = GNAC.v3. 4.6.4 So sánh hai loại bình trung gian: Bình trung gian không có ống xoắn lò xo: + Ưu điểm: - Cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo. - Độ hoàn nhiệt bằng không: thn =0. + Nhược điểm: - Dầu dễ bị cuốn từ bình trung gian vào thiết bị bay hơi . - Khó cấp môi chất cho các thiết bị bay hơi có trở lực lớn. Bình trung gian không có ống xoắn lò xo dùng khi các thiết bị bay hơi gần phòng máy; nếu không phải dùng kèm bơm cấp dịch. Bình trung gian có ống xoắn lò xo: + Ưu điểm: - Dễ dàng cấp lỏng cho thiết bị bay hơi. - Dễ tự động hóa và điều khiển. + Nhược điểm: - Cấu tạo phức tạp hơn. - Độ hoàn nhiệt thn > 0 nên hiệu quả kém hơn bình trung gian rỗng. Trong thực tế loại bình trung gian ống xoắn thông dụng hơn. 4.7 MÁY LẠNH 2 CẤP, LÀM MÁT TRUNG GIAN KHÔNG HOÀN TOÀN, BÌNH TRUNG GIAN ỐNG XOẮN. 4.7.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 45 Hình 4.9: Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian loại ống xoắn. 12: quá trình nén đoạn nhiệt, đẳng entropy ở máy nén thấp áp; 23: quá trình làm mát hoàn toàn 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. - Dòng chất lỏng chính tới thiết bị bay hơi chỉ tiết lưu 1 lần ở van tiết lưu TL2 theo quá trình 7-8. - Dòng môi 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 10-9. - Độ chênh nhiệt thn = t7 – t10 còn gọi là độ hoàn nhiệt, đánh giá mức độ hoàn thiện nhiệt động của sơ đồ, thn càng bé càng tốt. Thông thường thn = 34 oC. 4.7.2 Tính toán chu trình: Chu trình được tính toán cho 1 kg môi chất đi qua máy nén thấp áp NTA: - : là lượng lỏng môi chất lạnh trong bình trung gian bay hơi để làm quá lạnh 1 kg lỏng cao áp tương ứng khi có 1 kg môi chất đi qua máy nén thấp áp. - : lượng hơi sau van tiết lưu TL1. - Lượng môi chất đi qua máy nén cao áp là 1 + + . 1) Tính giá trị của : h5 –h7 = (h9 – h10) = (h5 –h7)/( h9 – h10) 2) Xác định trị số : ( + ).h6 = .h10 +.h9 69 106 hh hh 3) Enthalpy trạng thái 3 được xác định theo công thức: 1.h2 + ( + ).h9 = (1 + + ).h3 4) Công cấp cho máy nén thấp áp: lNAT = h2 – h1. 5) Công cấp cho máy nén áp cao: lNAC = (1 + + ). (h4 – h3) 6) Công 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. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 46 9) Hệ số làm lạnh: l qo ; 10) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp: GNAT = Qo/qo. 11) Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén cao áp: GNAC = (1 + + )GNAT. 12) Thể tích hút của máy nén thấp áp: Vh NAT = GNAT.v1. 13) Thể tích hút máy nén cao áp: Vh NAC = GNAC.v3. 4.8 MÁY LẠNH 3 CẤP. 4.8.1 Mục đích dùng máy lạnh 3 cấp: Khi cần nhiệt độ bảo quản hàng lạnh ở dải nhiệt độ tf = - 50 -70 o C ta dùng máy lạnh 3 cấp. 4.8.2 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Hình 4.10: Máy lạnh 3 cấp. - Máy lạnh 3 cấp theo sơ đồ hình 4.10 có 3 van tiết lưu và 2 bình trung gian loại không có ống xoắn lò xo. Hệ thống có thể lắp thêm 2 thiết bị bay hơi ở ptg1, ttg1 và ptg2, ttg2. - Trong các trường hợp cần thiết thì các bình trung gian có thể là loại có ống xoắn lò xo. - Nếu chỉ có 1 thiết bị bay hơi thấp áp thì các áp suất trung gian được lấy sơ bộ như sau: 3 o k 0 2tg 2tg 1tg 1tg k p p p p p p p p 4.8.3 Tính toán chu trình: Chu trình được tính toán cho 1kg môi chất đi qua thiết bị bay hơi thấp áp. 1) Xác định 2: 2 là lượng lỏng trong bình trung gian 2 bốc hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi môi chất của máy nén thấp áp: Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 47 2(h3 – h9) = h2 – h3 93 32 2 hh hh 2) Xác định 2: 2 là lượng hơi môi chất sau tiết lưu 2 để có (1+2 ) lượng lỏng đi vào bình trung gian 2: (1+2 + 2).h8’ = (1+ 2).h9 +2.h3 '83 '89 22 hh hh 1 3) Xác định 1: 1 là lượng lỏng ở bình trung gian 1 bị bốc hơi để làm mát hoàn toàn (1+2 +2) lượng hơi môi chất của máy nén cao áp đi vào bình trung gian 1. 1(h5 – h8) = (1+2 + 2)(h4 – h5) 85 54 21 hh hh 1 4) Xác định 1: 1 là lượng hơi sau van tiết lưu 1 để có (1+2 + 1 +2) lượng lỏng đi vào bình trung gian 1. (1 + 1 + 1 + 2 + 2).h7’ = (1+ 1 + 2 + 2).h8 + 1.h5 '75 8'7 2211 hh hh 1 5) Công máy nén hạ áp: lmnha = h2 – h1. 6) Công máy nén trung áp: lmnta = (1 + 2 + 2)(h4 – h3). 7) Công máy nén cao áp: lmnca = (1 + 1 + 1 + 2 + 2)(h6 – h5). 8) Công nén: l = lmnta + lmnta + lmnca. 9) Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = (1 + 1 + 1 + 2 + 2)(h6 – h7). 10) Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi: qo = h1 – h9’. 11) Hệ số làm lạnh: = qo/l. 12) Khối lượng tuần hoàn giờ qua máy nén hạ áp: Gmnha = Qo/qo. 13) Khối lượng tuần hoàn giờ qua máy nén trung áp: Gmnta = (1 + 2 + 2). Gmnha. 14) Khối lượng tuần hoàn giờ qua máy nén cao áp: Gmnca = (1+ 1 + 1 + 2 + 2).Gmnha. 15) Thể tích tuần hoàn giờ của máy nén hạ áp: Vh, mnha = Gmnha.v1. 16) Thể tích tuần hoàn giờ của máy nén trung áp: Vh, mnta = Gmnta.v3. 17) Thể tích tuần hoàn giờ của máy nén cao áp: Vh, mnca = Gmnca.v5. 4.9 MÁY LẠNH 3 CẤP SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ KHÔ CO2. Ngoài hệ thống lạnh 3 cấp làm việc theo chu trình kín còn có hệ thống máy lạnh 3 cấp sản xuất CO2 rắn theo chu trình hở. CO2 dùng để bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp rất tốt. Ở điều kiện áp suất khí quyển CO2 rắn bay hơi ở nhiệt độ – 79,8 o C. Ở nhiệt độ môi trường tmt = 25 oC, CO2 ngưng tụ ở áp suất 56 bar. Sơ đồ nguyên lý: Điểm khác biệt với sơ đồ trên là thiết bị bay hơi được thay thế bằng bình thu hồi CO2 rắn, phần CO2 thiếu hụt do tạo thành đá khô được bổ sung bằng các chai CO2 nạp từ bên ngoài vào đầu hút máy nén hạ áp. Đồ thị: Quá trình tiết lưu 9 – 9’ ở van tiết lưu 3 đi qua đường chuyển pha: Hơi + lỏng khí + rắn. Lượng khí 3 được xác định theo công thức: Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M Kỹ thuật lạnh 48 h9’ = (1 - 3 ).h10 + 3.h11 101 10'9 3 hh hh Hình 4.11: Máy lạnh 3 cấp chu trình hở. Điểm 12 trên đường po xác định quá trình nạp ga bổ sung: Nạp từ các chai chứa CO2 lỏng hoặc nạp khí CO2 được lấy từ một dây chuyền công nghệ nào đấy. Điểm 1 được xác định: h1 = 3.h11 + (1 - 3 ).h12 Sau khi xác định xong điểm 1 thì mọi tính toán giống như phần 3. Trong thực tế 3 0,5. 4.10 MÁY LẠNH GHÉP TẦNG. Để nhận được nhiệt độ thấp ngoài máy lạnh nhiều cấp người ta còn sử dụng máy lạnh ghép tầng. Trong cuộc chạy đua hóa lỏng các đơn khí của không khí máy lạnh ghép tầng được sử dụng với số tầng là 4. Máy lạnh ghép tầng là hệ thống máy lạnh có nhiều tầng. Mỗi tầng là một hệ thống máy lạnh hoàn chỉnh. Thiết bị bay hơi của tầng trên là thiết bị ngưng tụ của tầng dưới tiếp theo. 4.10.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết: Hình 4.12: Máy lạnh ghép tầng. Truong DH SPKT TP. HCM Thu vien DH SPKT TP. HCM - Ban qu yen © T ruong D H Su ph am Ky thuat TP. HC M
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_lanh_le_xuan_hoa.pdf