tính toán kiểm tra bình ngưng của hệ thống trữ đông dùng rack bitzer piston

ĐỀ TÀI

TÍNH TOÁN KIỂM TRA BÌNH NGƯNG CỦA HỆ THỐNG TRỮ ĐÔNG DÙNG RACK BITZER PISTON

GVHD:PGS.TS.Đặng Thành TrungSVTH: Đỗ Phúc Hưng – 21147017 Dương Đình Hóa – 21147188 Nguyễn Việt Hùng -21147193 Mai Chế Hưng -21147195

MÔN HỌC : MÁY NÉN THIẾT BỊ LẠNH

NỘI DUNG

1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG2 BÌNH NGƯNG BITZER K573HB3 TÍNH TOÁN, KIỂM TRA THIẾT BỊ

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

1.1 Giới thiệu hệ thống AHU

Hệ thống AHU là viết tắt của "Air Handling Unit" trong tiếng Anh, hay còn được gọi là "điều hòa không khí trung tâm" trong tiếng Việt AHU là một thiết bị quan trọng trong các hệ thống điều hòa không khí, được sử dụng để xử lý và điều chỉnh chất lượng không khí trong một không gian cụ thể, như tòa nhà văn phòng, nhà máy, bệnh viện, hay các khu vực khác có nhu cầu về điều hòa

không khí.

1.2 Phân loại

AHU về môi chất dẫn nhiệt có 2 loại:

AHU chạy nước (Water AHU): Hệ thống AHU gồm có 2 loại 2 loại AHU chạy nước trao đổi nhiệt dùng nhiệt giữa nước lạnh đi qua ống đồng và thổi gió không khí bằng quạt ly tâm.

AHU loại dùng gas lạnh trực tiếp (DX

AHU): Bao gồm dàn trao đổi nhiệt dùng để trao đổi nhiệt giữa các gas lạnh nhờ lực hút của quạt ly tâm đi qua các ống đồng và thổi

không khí qua nó Hình 1: Hệ thống AHU

1.3 Cấu tạo của AHU

+ Vỏ bảo vệ AHU+ Quạt gió

+ Bộ phận chống rung+ Dàn gia nhiệt

+ Bộ lọc không khí + Điện sở sưởi

+ Bộ tách ẩm cục bộ ngưng tụ+ Điều khiển trung tâm

Hình 2: Cấu tạo sơ bộ một AHU

1.4 Sơ đồ nguyên lý của AHU

Hình 3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động

2 BÌNH NGƯNG BITZER K573HB

Bình ngưng dùng để truyền nhiệt lượng của tác nhân lạnh cho nước hoặc không khí giải nhiệt Cấu tạo bình ngưng phải đảm bảo có thể:

+ Nhanh chóng tách tác nhân lạnh đã ngưng tụ ra khỏi bề mặt truyền nhiệt.

+ Tách không khí và các loại khí không ngưng + Tách dầu ra khỏi bình ngưng.

+ Làm sạch các loại cáu bẩn về phía nước giải nhiệt và không khí giải nhiệt như: bùn đất, canxi, sét gỉ…

Hình 4: bình ngưng Bitzer

2.1 Giới thiệu

Đây là loại thiết bị ngưng tụ gọn và chắc chắn nhất, có thể bố trí trong nhà mà vẫn chiếm diện tích ít.

Phần dưới của bình ngưng có thể thay luôn chức năng bình chứa, nhưng chiều cao chất lỏng

không quá 100mm.

Bitzer K573HB có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau trong các hệ thống lạnh công nghiệp và thương mại, từ kho lạnh đến hệ thống điều hòa không khí và các ứng dụng khác.

Hình 5: Bình ngưng Bitzer

2.2 Ưu điểm bình ngưng BITZER K573HB

Bình ngưng loại này cũng có một số nhược điểm:

+ Diện tích mặt bằng bản thân bình ngưng chiếm không lớn nhưng phải có diện tích dự phòng phía đầu bình hoặc có phương án thích hợp để có thể rút ống ra khi sửa chữa hay thay thế.

+ Yêu cầu khối lượng nước làm mát lớn và nhanh tạo cáu bẩn (nhất là chất lượng nước xấu) giảm nhanh khả năng truyền nhiệt

+ Để tiết kiệm nước phải có tháp giải nhiệt tức phải đầu tư thêm kinh phí, chiếm thêm diện tích và thường gây ồn, ẩm môi trường lân cận.

2.3 Nhược điểm bình ngưng BITZER K573HB

BÌNH NGƯNG BITZER K573HB

Với những ưu nhược điểm trên, bình ngưng loại này được dùng khá phổ biến cho cả các máy lạnh cỡ công suất loại trung bình và lớn,

dùng thích hợp cho những nơi có nguồn nước sạch và sẵn nước, giá thành nước

không cao

2.4 Những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục của bình ngưng

+ Bị bám cáu bẩn làm tắc nghẽn đường nước phải tẩy rửa cặn bằng cơ học hoặc kết hợp với hóa chất sau đó thổi sạch bằng khí nén.

+ Khi áp suất ngưng tụ tăng cao, kim áp kế rung mạnh, không ổn định thì phải xả khí không ngưng qua bình tách khí đặt phía trên bình cao áp hay bình ngưng.

+ Mất nước làm mát bình ngưng do bơm nước hỏng hay do đường nước bị rò sẽ gây ra sự cố nguy hiểm cho cả hệ thống.

+ Định kì xả dầu để không có dầu bám ở bề mặt ống trao đổi nhiệt

TÍNH TOÁN, KIỂM TRA

- Kiểu loại: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang- Môi chất: R134a

- Năng suất nhiệt: Qk = 101.3 kW- Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 40℃

- Nhiệt độ môi chất ra khỏi thiết bị ngưng tụ: tql = 39℃- Nhiệt độ nước vào: tw1 = 25℃

- Nhiệt độ nước ra: tw2 = 33.8℃

3.1 Các thông số ban đầu

- Bước 1: Chọn kiểu loại thiết bị ngưng tụ.

- Bước 2: Xác định diện tích bề mặt trao đổi

nhiệt qua phương trình truyên nhiệt:Qk = k.F.Δtttb

Xác định theo các biểu thức sau:

Δttmax = tk - tw1Δttmin = tk - tw2

Trong đó:

Δttmax - Hiệu nhiệt độ lớn nhất (ở phía nước vào)Δttmin - Hiệu nhiệt độ bé nhất (ở phía nước ra)tw1 - Nhiệt độ nước vào ( )℃

tw2 - Nhiệt độ nước ra ( )℃

3.2 Các bước tính toán

Kiểu thiết bị ngưng tụ k, W/(m2K)qF, W/m2Δtt

Bình ngưng ống vỏ:

Nằm ngang ammonia700 ÷ 10003500 ÷ 52005 ÷ 6Thẳng đứng ammonia80042005 ÷ 6Nằm ngang freon70036005 ÷ 6Dàn ngưng tưới700 ÷ 9303500 ÷ 46505 ÷ 6

Tháp ngưng500 ÷ 7001500 ÷ 21003Dàn ngưng giải nhiệt gió30240 ÷ 3008 ÷ 10

Bước 3: Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị

ngưng tụ:

Trong đó:

Qk - Tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ (dã cho) (kW)C - Nhiệt dung riêng của nước = 4.19 kJ/(kgK) - Khối lượng riêng của nước = 1000 kg/m3

Δttw - Độ tăng nhiệt độ của nước trong thiết bị ngưng tụ

3.2 Các bước tính toán

3.3 Tính toán

Δttmax = tk - tw1 = 40 - 25 = 15 KΔttmin = tk - tw2 = 40 - 33.8 = 6.2 KHiệu nhiệt độ trung bình logarit:

Theo Bảng 1, bình ngưng ống vỏ nằm ngang freon có hệ số truyền nhiệt k = 700 W/(m2K).

Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bình ngưng ống vỏ nằm ngang là:

3.3 Tính toán

Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ:

3.3 Tính toán

Theo Chương 2, mục 2.2: hệ số truyền nhiệt k tương đối lớn k = 800 ÷ 1000 W/m2K; Độ chênh nhiệt độ trung bình giữa hơi ngưng và nước làm mát Δtttb = 5 ÷ 6 K với mật độ dòng nhiệt q = 3000 ÷ 6000 W/m2.

Vậy chọn k’ = 1000 W/m2K, Δtttb = 6 K Ta tính được:

3.3 Tính toán ( thực tế)

3.3 Tính toán ( thực tế)

Bảng 2: So sánh kết quả tính toán và thực tế

3.4 Thiết kế lại bình

3.4 Thiết kế lại bình

3.4 Thiết kế lại bình

3.4 Thiết kế lại bình

Thanks for

listening