Đang tải... (xem toàn văn)
A. TỔNG QUAN VỀ BÌNH BAY HƠI Thiết bị bay hơi có nhiệm vụ hoá hơi ga bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh . Như vậy cùng với thiết bị ngưng tụ , máy nén và thiết bị tiết lưu, thiết bị bay hơi là một trong những thiết bị quan trọng nhất không thể thiếu được trong các hệ thống lạnh . Vì vậy, dù toàn bộ trang thiết bị hệ thống tốt đến đâu nhưng thiết bị bay hơi làm việc kém hiệu quả thì tất cả trở nên vô ích. Khi quá trình trao đổi nhiệt ở thiết bị bay hơi kém thì thời gian làm lạnh tăng , nhiệt độ phòng không đảm bảo yêu cầu , trong một số trường hợp do khong bay hơi hết lỏng trong dàn lạnh dẫn tới máy nén hút ẩm về và gây ngập lỏng. Ngược lại, khi thiết bị bay hơi có diện tích quá lớn so với yêu cầu, thì chi phí đầu tư cao và đồng thời làm cho độ quá nhiệt hơi ra thiết bị lớn . Khi độ quá nhiệt lớn thì nhiệt độ cuối quá trình nén cao , tăng công suất nén. Lựa chọn thiết bị bay hơi dựa trên nhiều yếu tố như hiệu quả làm việc, đặc điểm và tính chất sản phảm cần làm lạnh.
BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT LẠNH Số:18 Họ tên sinh viên: Nguyễn Tiến Điệp Nguyễn Thị Thùy Dương Nguyễn Thị Thúy Hường Lớp: KTN1 Khóa: K8 Khoa: Điện Giáo viên hướng dẫn: Trần Quyết Thắng NỘI DUNG Tính toán thiết kế bình bay kiểu ống vỏ nằm ngang , môi chất lạnh R22 sôi bên ống áp suất p = 3,5 Bar Bình bay sử dụng để làm lạnh 10m3 nước/giờ từ nhiệt độ t’’n = 300C đến t’n = 20C NỘI DUNG BÀI TẬP LỚN Tổng quan bình bay Tính nhiệt Tính trở kháng thủy lực Qui trình sửa chữa, bảo dưỡng Sản phẩm nộp: 01 in bìa mềm , khổ giấy A4 Ngày hoàn thành: 23/11/2015 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trần Quyết Thắng A TỔNG QUAN VỀ BÌNH BAY HƠI Thiết bị bay có nhiệm vụ hoá ga bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh Như với thiết bị ngưng tụ , máy nén thiết bị tiết lưu, thiết bị bay thiết bị quan trọng thiếu hệ thống lạnh Vì vậy, dù toàn trang thiết bị hệ thống tốt đến đâu thiết bị bay làm việc hiệu tất trở nên vô ích Khi trình trao đổi nhiệt thiết bị bay thời gian làm lạnh tăng , nhiệt độ phòng không đảm bảo yêu cầu , số trường hợp khong bay hết lỏng dàn lạnh dẫn tới máy nén hút ẩm gây ngập lỏng Ngược lại, thiết bị bay có diện tích lớn so với yêu cầu, chi phí đầu tư cao đồng thời làm cho độ nhiệt thiết bị lớn Khi độ nhiệt lớn nhiệt độ cuối trình nén cao , tăng công suất nén Lựa chọn thiết bị bay dựa nhiều yếu tố hiệu làm việc, đặc điểm tính chất sản phảm cần làm lạnh I PHÂN LOẠI THIẾT BỊ BAY HƠI (TBBH) Có nhiều cách phân biệt loại TBBH: phân loại theo môi trường cần làm lạnh , theo mức độ choán chỗ môi chất lạnh , theo điều kiện tuần hoàn chất tải lạnh - Theo môi trường cần làm lạnh: + Bình bay , sử dụng để làm lạnh chất lỏng nước ,nước muối , glycol v.v + Dàn lạnh không khí sử dụng để làm lạnh không khí + Dàn lạnh kiểu tấm, sử dụng làm lạnh không khí , chất lỏng chất dạng đặc Ví dụ lắc tủ đông tiếp xúc, trống làm đá tủ đá vảy vv + Dàn làm lạnh chất lỏng : dàn lạnh xương cá, panen hệ thống lạnh máy đá - Theo mức độ choán chỗ môi chất lạnh thiết bị: + Ở loại thiết bị bay kiểu ngập môi chất lạnh lỏng bao phủ toàn bề mặt trao đổi nhiệt + Ở loại thiết bị bay kiểu không ngập môi chất lạnh lỏng không bao phủ toàn bề mặt trao đổi nhệt mà phần bề mặt dùng để làm tăng độ nhiệt môi chất lạnh Sự phân loại dùng cho thiết bị bay kiểu chùm ống có vỏ bọc nằm ngang Tuy nhiên , thiết bị bay kiểu ống vỏ xoắn cấp lỏng từ xuống không thuộc loại ngập THIẾT BỊ BAY HƠI (TBBH) LÀM LẠNH CHẤT LỎNG 1.1 Bình bay làm lạnh chất lỏng a) Cấu tạo nguyên lý hoạt động: - Bình bay làm lạnh chất lỏng có cấu tạo tương tự bình ngưng tụ ống chùm nằm ngang Có thể phân bình bay làm lạnh chất lỏng thành 02 loại: - Bình bay hệ thống NH3 : Đặc điểm bình bay kiểu môi chất lạnh bay bên ống trao đổi nhiệt, tức khoảng không gian ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động bên ống trao đổi nhiệt 277 - Bình bay frêôn : Bình bay frêôn ngược lại môi chất lạnh sôi bên ống trao đổi nhiệt, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động dích dắc bên bên ống trao đổi nhiệt * Bình bay NH3: Trên hình trình bày bình bay NH3 Các chùm ống bố trí so le, cách nằm đỉnh tam giác đều, mật độ tương đối dày để giảm kích thước bình, đồng thời giảm dung tích chứa NH3.Phía bình có rốn để thu hồi dầu, từ dầu đưa bình thu hồi dầu Môi chất tiết lưu vào bình từ phía dưới, sau trao đổi nhiệt hút máy từ bình tách lỏng gắn phía bình bay Đối với bình công suất lớn, lỏng đưa vào ống góp đưa vào số ống nhánh dẫn vào bình, phân bố theo chiều dài Hơi bình dẫn từ nhiều ống phân bố không gian Bình bay có trang bị van phao khống chế mức lỏng tránh hút ẩm máy nén Van phao tác động đóng van điện từ cấp dịch mức dịch vượt mức cho phép Trường hợp muốn khống chế mức dịch dùng thêm van phao thứ tác động mở van điện từ cấp dịch lưưọng dịch thấp Các nắp bình có vách phân dòng để chất tải lạnh chuyển động nhiều lần bình, tăng thời gian làm lạnh tốc độ chuyển động nhằm nâng cao hiệu trao đổi nhiệt.Tôc độ chất tải lạnh bình ω = 0,3 ÷0,8 m/s - nắp bình; 2-Thân bình; 3-Tách lỏng; 4- ống NH3 ra; 5- Tấm chắn lỏng; 6ống TĐN; 7- ống lỏng ra; 8- ống lỏng vào; 9- Chân bình; 10- Rốn bình; 11- ống nối van phao Hình - 1: Bình bay NH3 Chất lỏng thường làm lạnh nước, glycol, muối Nacl CaCl2 Khi làm lạnh muối NaCl CaCl2 thiết bị chịu ăn mòn đặc biệt để lọt khí vào bên nên thực tế sử dụng Trường hợp nên sử dụng dàn lạnh kiểu hở bị hư hỏng dễ sửa chữa thay Để làm lạnh nước glycol người ta thường sử dụng bình bay frêôn Ưu điểm bình bay chất tải lạnh tuần hoàn hệ thống kín không lọt không khí vào bên nên giảm ăn mòn * Bình bay frêôn Trên hình -2 giới thiệu 02 loại bình bay khác loại môi chất sôi ống bên ống trao đổi nhiệt Bình bay frêôn môi chất sôi ống thường sử dụng để làm lạnh môi chất có nhiệt độ đóng băng cao nước hệ thống điều hoà water chiller Môi chất sôi ống: 1) ống phân phối lỏng, 2,3- Chất tải lạnh vào, ra; 4- Van an toàn; 5- Hơi ra; 6- áp kế; 7- ống thuỷ b) Môi chất sôi ống (dạng chữ U) c) Tiết diện ống có cánh gồm 02 lớp: lớp đồng niken, nhôm Hình -2: Bình bay frêôn Khi xảy đóng băng nguy hiểm trường hợp nước chuyển động bên ống Đối với bình môi chất sôi ống khối lượng môi chất giảm ÷3 lần so với sôi ống Điều có ý nghĩa hệ thống frêôn giá thành frêôn cao NH3 nhiều Để nâng cao hiệu trao đổi nhiệt bình frêôn, đặc biệt R12 người ta làm cánh phía môi chất Khi môi chất chuyển động bên người ta chế tạo ống có cánh 02 lớp vật liệu khác nhau, bên đồng, bên nhôm a) 1.2 Dàn lạnh panen: Để làm lạnh chất lỏng chu trình hở người ta sử dụng dàn lạnh panen Cấu tạo dàn gồm 02 ống góp lớn nằm phía phía dưới, nối hai ống góp ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thẳng đứng Môi chất chuyển động sôi ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động ngang qua ống Các dàn lạnh panen cấp dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ bình giữ mức- tách lỏng Môi chất lạnh vào ống góp ống góp Tốc độ luân chuyển nước muối bể khoảng 0,5÷0,8 m/s, hệ số truyền nhiệt k=460÷580 w/m2.K Dàn lạnh panen kiểu ống thẳng có nhược điểm quảng đường dòng môi chất ống trao đổi nhiệt ngắn kích thước tương đối cồng kềnh Để khắc phục điều người ta làm dàn lạnh theo kiểu xương cá 1- Bình giữ mức-tách lỏng; 2- Hơi máy nén; 3- ống góp hơi; 4- Góp lỏng vào; 5- Lỏng vào; 6- Xả tràn nước muối; 7- Xả nước muối ; 8- Xả cạn; 9- Nền cách nhiệt; 10- Xả dầu; 11- Van an toàn Hình -3: Thiết bị bay kiểu panen 1.3 Dàn lạnh xương cá: Dàn lạnh xương cá sử dụng phổ biến hệ thống làm lạnh nước nước muối, ví dụ hệ thống máy đá Về cấu tạo, tương tụ dàn lạnh panen ống trao đổi nhiệt uốn cong, chiều dài ống tăng lên đáng kể Các ống trao đổi nhiệt gắn vào ống góp trông giống xương cá khổng lồ Đó ống thép áp lực dạng trơn, không cánh Dàn lạnh xương cá có cấu tạo gồm ngiều cụm (môđun), cụm có 01 ống góp 01 ống góp hệ thống 2÷4 dãy ống trao đổi nhiệt nối ống góp Mật độ dòng nhiệt dàn bay xương cá tương đương dàn lạnh kiểu panen tức khoảng 2900÷3500 W/m2 ống góp ngang; 2- ống trao đổi nhiệt; 3- ống góp dọc; 4- Kẹp ống; 5Thanh đỡ Hình – 4: Dàn lạnh xương cá 1.4 Dàn lạnh bản: Ngoài dàn lạnh thường sử dụng trên, công nghiệp người ta sử dụng dàn bay kiểu để làm lạnh nhanh chất lỏng Ví dụ hạ nhanh dịch đường glycol công nghiệp bia, sản xuất nước lạnh chế biến nhà máy chế biến thực phẩm vv Cấu tạo dàn lạnh kiểu hoàn toàn giống dàn ngưng bản, gồm trao đổi nhiệt dạng phẳng có dập sóng ghép với đệm kín Hai đầu khung dày, chắn giữ nhờ giằng bu lông Đường chuyển động môi chất chất tải lạnh ngược chiều xen kẻ Tổng diện tích trao đổi nhiệt lớn Quá trình trao đổi nhiệt hai môi chất thực qua vách tương đối mỏng nên hiệu trao đổi nhiệt cao Các lớp chất tải lạnh mỏng nên trình trao đổi nhiệt diễn nhanh chóng Đặc điểm dàn lạnh kiểu thời gian làm lạnh nhanh, khối lượng môi chất lạnh cần thiết nhỏ Nhược điểm chế tạo phức tạp nên có hãng tiếng có khả chế tạo Do hư hỏng, vật tư thay thế, sửa chữa khó khăn 1- Hình – 5: Dàn lạnh kiểu Thiết bị bay làm lạnh không khí .2.1 Dàn lạnh đối lưu tự nhiên Dàn lạnh đối lưu tự nhiên không dùng quạt sử dụng để làm lạnh không khí buồng lạnh Dàn lắp đặt áp trần áp tường, ống trao đổi nhiệt ống thép trơn ống có cánh bên Cánh tản nhiệt sử dụng cánh thẳng cánh xoắn Đối với dàn ống Nga người ta thường chế tạo theo kiểu sau: Dàn ống có 01 ống góp (hình-6a), dàn ống xoắn đầu (hình -6b), dàn ống xoăn đuôi (hình -6c) dàn ống có 02 ống góp (hình -6d) ống trao đổi nhiệt; 2- Cánh tản nhiệt; 3- ống góp; 4- Thanh đỡ Hình -6: Dàn lạnh đối lưu tự nhiên có cánh 2.2 Dàn lạnh đối lưu cưỡng Dàn lạnh đối lưu không khí cưỡng sử dụng rộng rãi hệ thống lạnh để làm lạnh không khí kho lạnh, thiết bị cấp đông, điều hoà không khí vv… Dàn lạnh đối lưu cưỡng có 02 loại : Loại ống đồng ống sắt Thường dàn lạnh làm cánh nhôm cánh sắt Dàn lạnh có vỏ bao bọc, lồng quat, ống khuyếch tán gió, khay hứng nước ngưng Việc xả nước ngưng sử dụng nhiều phương pháp, phổ biến dùng điện trở xả băng 1- Hình -7: Dàn lạnh đối lưu cưỡng Mỗi dàn có từ 1÷6 quạt, dàn lạnh đặt phía trước dàn, hút không khí chuyển động qua dàn Dàn lạnh có bước cánh từ 3÷8 mm, tuỳ thuộc mức độ thoát ẩm sản phẩm kho Vỏ bao che dàn lạnh tôn mạ kẽm, phía có máng hứng nước ngưng Máng hứng nước nghiêng phía sau để nước ngưng chảy kệt, tránh đọng nước máng, nước đọng đóng băng làm tắc đường thoát nước Dàn gồm nhiều cụm ống độc lập song song dọc theo chiều cao dàn, thường có búp phân phối ga ga để phân bố dịch lỏng cho cụm Quạt dàn lạnh; 2- ống môi chất vào, ra; 3- Hộp đấu dây; 4- ống xả nước ngưng; 5- Máng nước ngưng; 6- Bách treo Hình -8: Dàn lạnh kho lạnh II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ BAY HƠI: Tính toán thiết bị bay làm lạnh chất lỏng: * Phương pháp tính Để tính toán thiết bị bay làm lạnh chất lỏng cần phải biết suất lạnh Q0 , nhiệt độ chất tải lạnh khỏi thiết bị tf2 môi chất lạnh loại thiết bị bay sử dụng Kết tính toán phải xác định diện tích truyề nhiệt F bố trí kết cấu thiết bị Diện tích truyền nhiệt thiết bị bay xác định từ phương trình truyền nhiệt: F , m2 Trong đó, k- hệ số truyền nhiệt, – hiệu nhiệt độ trung bình logarit, K qF - mật độ dòng nhiệt tính theo bề mặt nhẵn, Vì nhiệt trở hệ số truyền nhiệt từ phía môi chất lạnh sôi phụ thuộc vào hiệu nhiệt độ thay đổi theo vị trí nên khó xác định giá trị hệ số truyền nhiệt k Vì mà việc giải phương trình dẫn đến việc xác định đồ thị trị số qF phụ thuộc vào giá trị hiệu nhiệt độ vách môi trường Khi xác đinh qF nhiệt trở cuả vách phải kể tới bám bẩn bề mặt Để sử dụng phương pháp đồ thị tính thiết bị bay cần xác định mật độ dòng nhiệt mật độ dòng nhiệt từ phía chất tải lạnh đến vách có tính tới tất nhiệt trở tỏa nhiệt đối lưu dẫn nhiệt qua lớp vách : qF,t Dòng nhiệt từ phía môi chất tính theo diện tích bề mặt từ phía chất tải lạnh : qF,t phương trình F0 diện tích trao đổinhiệt phía môi chất Khi cho số trị số ta tìm trị số qF tương ứng, xây dựng mối quan hệ Giao điểm đường biểu thị quan hệ cho dòng nhiệt cần tìm 1- Hệ số truyền nhiệt thiết bị tính theo diện tích bề mặt phía chất tải lạnh xác định theo phương trình Hệ số tỏa nhiệt phía môi chất 2.Tính thiết bị bay vỏ ống kiểu ngập: Số liệu cho trước: đường kính ống, loại môi chất tốc độ môi chất qua thiết bị bay Các thông số vật lí chất tải lạnh xác định theo bảng phụ thuộc nhiệt độ tf nồng độ nước muối Lưu lượng khối lượng chất tải lạnh xác đinh từ phương trình cân nhiệt thiết bị bay Số ống hàng thiết bị Sau làm tròn giá trị n1 tính lại tốc độ môi chất theo 1.3 Sau tính trị số Reynold Re ta xác định hệ số truyenf nhiệt phía nước muối: + Chế độ nhảy tầng Re2000 Đối với ống có tỉ số chiều dài ống đường kính ống lớn 40 lấy Nu Tiêu chuẩn Ra Gr.Pr8.105 , tính Nu dạng: Nu 0.15 Pe0,33.Ra0,1 - Hệ số kể tới thay đổi hệ số tỏa nhiệt theo chiều dài Hệ số tỏa nhiệt suy từ Nu + Chế độ chảy rối: Re>10.000 Ở dòng chảy ổn định tính trực tiếp từ phương trình: Mật độ dòng nhiệt qF,t phía chất tải lạnh có tính tới nhiệt trở vách có bám bẩn tính cho bề mặt ống, xác định mối quan hệ mật độ dòng nhiệt phía môi chất tính theo diện tích bề mặt xác định theo phương trình 3.Tính thiết bị bay môi chất sôi ống kênh: Trong bình bay ống vỏ môi chất sôi ống kênh, chất tải lạnh có chuyển động tương đối phức tạp : vừa có quyền chuyển động dọc theo ống ngang qua ống xác định hệ số tỏa nhiệt tốc độ chất tải lạnh lấy nhỏ 0,5m/s : 1.10 nên nước chảy rối ống , ta có phương trình tiêu chuẩn : Nuf = 0,021 Ref0,8.Prf0,43.A.εl.εR Ở hệ số A=, Pr – tiêu chuẩn Prandtl tiêu chuẩn nước tra theo nhiệt độ tf = tn= 100C, Pw – tiêu chuẩn nước tra theo nhiệt độ bề mặt 12 tw≈0,5(t0 + tn) = -10 +16 = 30C Vì nhiệt độ thay đổi từ 20C đến 160C nên tiêu chuẩn Pr thay đổi bỏ qua ảnh hưởng chiều dòng nhiệt A≈1 giả thiết chiều dài ống l ≥ 50d1 ta có hệ số ảnh hưởng chiều dài ε1 = ống thẳng nên hệ số ảnh hưởng độ cong ống εR = Vậy ta có: Nuf = 0,021.(1,38.104)0,8.(9,52)0,43 = 114 Hệ số tỏa nhiệt đối lưu nước: αn = W/m2.K Khi freon sôi ống ta dùng công thức sau để tính hệ số tỏa nhiệt sôi R22 αR22 = (1,2÷1,3)αR12 Với q= (1742 ÷ 17420) W/m ta tính α1 sau: α12 = αs= 5.q0,6 Vì q = α.∆t nên ta có hình sau: αs = 5(αs.∆ts)0,6 αs = 56.∆t1,5 Ngoài ∆t = ∆ts + ∆tn = Chon ∆ts = 4,450C nghĩa ∆tn = 0,550C = =8 1,5 Ta có :αs = 56.(4,45) = 526 W/m K Chọn αR22 = 1,3αR12 = 1,3 526 = 684 W/m2.K Phải thử lại việc chọn ∆ts = 4,45 = q = αs.∆ts = αn.∆tn = = = 7,97 ≈8 Vậy việc chọn ∆ts đúng,kết αR22 = 684 W/m2.K = 1.17 < 1.4 tính hệ số truyền nhiệt theo vách phẳng vơí hệ số truyền nhiệt δ = 0,5 (d2 – d1) = (14 – 12) = mm chưa kể đến đóng cặn bề mặt : k0 = = 604 W/m2.K Khi kể đến cặn nước với hệ số ϕ = 0,85 ta có : 13 k = ϕ.k0 = 0,85.684 = 581 W/m2.K (kiểm tra q = k0.∆t = 604.28 = 16912 thỏa mãn q nằm khoảng (1742 ÷ 17420) W/m2) Tổng diện tích ống: F = = 2112 m2 Số ống hành trình m: Gn = ω1.ρ1 m m = = = 16,39 ≈17 Tổng số ống n chọn chiều dài ống l = 2m n = = = 25869 số hành trình N: n = m.N N = = = 1521,7 ≈1522 Số ống thực: n = N.m = 1522.17 = 25857 (ống) Đường kính vỏ: (hình dưới) D = 1,1.s.= 1,1.1,3.d2 Chọn hệ số điền đầy ống mặt sàng η = 0,6 ta có: D = 1,1.1,3.14= 4156 mm 2.tính trở kháng thủy lực: Cần tính trở lực đường nước công suất bơm Trở lực đường nước ∆p gồm trở lực ma sát ∆pm cục ∆pc: ∆p = ∆pm + ∆pc Trở kháng ma sát xác định theo công thức: ∆pm = Ở tổng chiều dài L = N.l = 1522.2 = 3044 khối lượng riêng nước ρ = 1000kg/m3, tốc độ nước ω = 1,5m/s , đường kính d = 0,012m hệ số trở kháng ma sát chuyển động rối ( Re = 1,38.104) 14 ξ = = = 0,0041 ∆pm = 0,0041.= 1170038 Pa Trở kháng cục xác định: ∆pc = ξ.ρ - ξ tổng trở kháng cục gồm: - Van vào ra: 2x6 = 12 - Có N = 1522 lần quay 180 từ phận sang phận khác: 1522x2,5 = 3805 - Vào khỏi thiết bị: 2x1,5 = Vậy: ξ = 12 + 3805 + = 3820 ∆pc = 3820.1000 = 4297500 Pa Tổng trở kháng: ∆p = ∆pm + ∆pc = 1170038 + 4297500 = 5467538 Pa Công suất bơm chọn hiệu suất bơm η = 0,65 N = = = 23384W Hiệu suất bình bốc ống vỏ đây: η = = = = 0,7 = 70% Chúng ta nhân thấy hệ số tỏa nhiệt nước ống αn = 5453 W/m2.K lớn hơm hệ số tỏa nhiệt sôi freon R22 αs = 684 W/m2 Vậy nên làm cánh bên ống để giảm số lượng ống Hệ số làm cánh: εc ≤ = = C QUY TRÌNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG: Bảo dưỡng thiết bị bay Bảo dưỡng dàn bay không khí - Xả băng dàn lạnh : Khi băng bám dàn lạnh nhiều làm tăng nhiệt trở dàn lạnh, dòng không khí qua dàn bị tắc, giảm lưu lượng gió, số trường hợp làm tắc cánh quạt, mô tơ quạt quay làm cháy mô tơ Vì phải thường xuyên xả băng dàn lạnh Trong 01 ngày tối thiểu xả 02 lần Trong nhiều hệ thống quan sát dòng điện quạt dàn lạnh để tiến hành xả băng Nói chung băng bám nhiều, dòng không khí bị thu hẹp dòng làm tăng trở lực kéo theo dòng điện quạt tăng Theo dỏi dòng điện quạt dàn lạnh xả băng hợp lý Quá trình xả băng chia làm giai đoạn : + Giai đoạn : Hút hết gas dàn lạnh + Giai đoạn : Xả băng dàn lạnh + Giai đoạn : Làm khô dàn lạnh - Bảo dưỡng quạt dàn lạnh 15 - Vệ sinh dàn trao đổi nhiệt, cmuốn cần ngừng hệ thống hoàn toàn, để khô dàn lạnh dùng chổi quét Nếu không cần phải rửa nước, hệ thống có xả nước ngưng nuớc dùng để vệ sinh dàn - Xả dầu dàn lạnh bình thu hồi dầu xả trực tiếp - Vệ sinh máng thoát nước dàn lạnh - Kiểm tra bảo dưỡng thiết bị đo lường, điều khiển Bảo dưỡng dàn lạnh xương cá Đối với dàn lạnh xương cá khả bám bẫn thường xuyên ngập nước muối Các công việc liên quan tới dàn lạnh xương cá bao gồm: - Định kỳ xả dầu tích tụ dàn lạnh Do dung tích dàn lạnh xương cá lớn nên khả tích tụ dàn nhiều dầu Khi dầu tích dàn lạnh xương cá hiệu trao đổi nhiệt giảm, trình tuần hoàn môi chất bị ảnh hưởng đặc biệt làm máy thiếu dầu nghiêm trọng ảnh hưởng nhiều tới chế độ bôi trơn - Bảo dưỡng cánh khuấy Đồng thời với trình bảo dưỡng dàn lạnh xương cá cần tiến hành kiểm tra, lọc nước bên bể Nếu bẫn xả bỏ để thay nước Trong trình làm việc, nước chảy tràn từ khuôn đá bể làm giảm nống độ muối, nồng độ nước muối không đảm bảo cần bổ dung thêm muối 4.Bảo dưỡng bình bay Bình bay xả hỏng hóc, ngoại trừ tình trạng tích tụ dầu bên bình Vì bình bay cần lưu ý thường xuyên xả dầu tồn động bên bình Trường hợp sử dụng làm lạnh nước, xảy tình trạng bám bẩn bên theo hướng đường nước, cần phải vệ sinh, xả cặn trường hợp 16 MỤC LỤC Trang Đề danh sách sinh viên thực hiện………………………………………1 A: TỔNG QUAN VỀ BÌNH BAY HƠI……… ……………………………2 I: Phân loại thiết bị bay hơi…………………………………………………….2 Thiết bị bay làm lạnh chất lỏng…………………………………… 1.1 Bình bay làm lạnh chất lỏng…………………………………….3 a) Bình bay NH3……………………………………………… b) Bình bay Freon………………………………………………4 1.2 Dàn lạnh Panel…………………………………………………… .5 1.3 Dàn lạnh xương cá ………………………………………………… 1.4 Dàn lạnh ………………………………………………… Thiết bị bay làm lạnh không khí ………………… …………… .7 2.1 Dàn lạnh đối lưu tự nhiên ………………………………………… 2.2 Dàn lạnh đối lưu cưỡng ……………………………………… II: Tính toán thiết bị bay hơi………………………………………………… Tính toán thiết bị bay làm lạnh chất lỏng………………………… Tính toán thiết bị bay vỏ ống kiểu ngập………………………… 10 Tính toán thiết bị bay môi chất sôi ống kênh……11 B: TÍNH NHIỆT …………………………………………………………….12 Tính nhiệt …………………………………………………………… 12 Tính trở kháng thủy lực ……………………………………………….16 C: QUY TRÌNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG …………………………… 17 Bảo dưỡng thiết bị bay …………………………………………….17 Bảo dưỡng dàn bay không khí …………………………………….17 Bảo dưỡng dàn bay xương cá …………………………………… 17 Bảo dưỡng bình bay hơi……………………………………………… 18 17 Phụ lục Tài liệu tham khảo: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT (PGS.TS BÙI HẢI) NHÀ XUẤT BẢN GIAO THÔNG VẬN TẢI GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT LẠNH CƠ SỞ INTERNET 18 [...] .. . tương ứng là bước ống theo chiều ngang và theo chiều đứng của chùm, m Dng – Đường kính ngoài của ống, m Số tấm ngăn theo chiều dài thiết bị: Z’ l1/l’ B.TÍNH NHIỆT: Đề bài: Tính toán thiết kế bình bay hơi kiểu ống vỏ nằm ngang , môi chất lạnh là R22 sôi bên ngoài ống ở p suất p = 3,5 Bar Bình bay hơi được sử dụng để làm lạnh 10m3 nước/giờ từ nhiệt độ t’’n = 300C đến t’n = 20C Giải: 1 .tính nhiệt: Ta .. . các ống: F = = 2112 m2 Số ống trong một hành trình m: Gn = ω 1. 1 m m = = = 1 6,3 9 ≈17 Tổng số ống n khi chọn chiều dài ống l = 2m n = = = 25869 số hành trình N: n = m.N N = = = 152 1,7 ≈1522 Số ống thực: n = N.m = 152 2.1 7 = 25857 (ống) Đường kính trong của vỏ: (hình dưới) D = 1,1 .s .= 1,1 . 1,3 .d2 Chọn hệ số điền đầy ống trên mặt sàng η = 0,6 ta có: D = 1,1 . 1,3 .1 4= 4156 mm 2 .tính trở kháng thủy lực: Cần tính. .. R22 R22 = ( 1,2 ÷ 1,3 )αR12 2 Với q= (1742 ÷ 17420) W/m ta có thể tính α1 như sau: α12 = αs= 5.q 0,6 Vì q = . t nên ta có hình sau: αs = 5(αs.∆ts) 0,6 αs = 5 6. t 1,5 Ngoài ra ∆t = ∆ts + ∆tn = 5 Chon ∆ts = 4,4 50C nghĩa là ∆tn = 0,5 50C và = =8 1,5 2 Ta có :αs = 5 6.( 4,4 5) = 526 W/m K Chọn R22 = 1,3 αR12 = 1,3 526 = 684 W/m2.K Phải thử lại việc chọn ∆ts = 4,4 5 và = 8 q = αs.∆ts = αn.∆tn = = = 7,9 7 ≈8 Vậy việc .. . ta tra được: C p = 4,1 8 kJ/kg.K ; ρH2O = 1000 kg/m3 ; λn= 0,5 74 W/m.K; Vn = 1,3 0 6.1 0-6 m2/s; Prn = 9,5 2 p0 = 3,5 bar ta tra đồ thị log p –h ta tìm dc t0 = -100C ở đây để đảm bảo truyền nhiệt giữa chất lỏng (nước) và bề mặt ống ∆t” ≥ 30C ta chọn ∆t” = 30C Mặt khác ta coi bình bay hơi cách nhiệt hoàn toàn nên: Q 0= QH2O = G.Cp.∆t ∆t = (t’’n – t’n) = (30 – 2) = 280C G= Q0 = δH2O.Cp.∆t Q0 = = 32 5.1 1 kw Ta .. . nhận thấy nhiệt độ bốc hơi ở đây t0 = -100C nhiệt độ trung bình của nước cần làm lạnh tn = 0,5 (t’’n + t’n ) = 0,5 (30 +2) = 160C nên có thể chọn phương ph p cho nước cháy trong các ống nhỏ Môi chất lạnh R22 đi bên ngoài ống nhỏ Vì môi chất lạnh là freon nên ta chọn ống bằng đồng không có cánh ngoài ống đường kính ống d1/d 2= 14/12 mm hệ số dẫn nhiệt λ = 100 W/m.K bước ống s= 1,3 d2 Khi chọn tốc độ nước .. . trở lực của đường nước và công suất bơm Trở lực đường nước p gồm trở lực ma sát ∆pm và cục bộ ∆pc: p = ∆pm + ∆pc Trở kháng ma sát được xác định theo công thức: ∆pm = Ở đây tổng chiều dài L = N.l = 152 2.2 = 3044 khối lượng riêng của nước ρ = 1000kg/m 3, tốc độ nước ω = 1,5 m/s , đường kính trong d = 0,0 12m hệ số trở kháng ma sát khi chuyển động rối ( vì Re = 1,3 8.1 04) 14 ξ = = = 0,0 041 ∆pm = 0,0 041 .= . .. trong ống ωn = 1,5 m/s ta có tiêu chuẩn ống dạng Re của nước : Ren = 4 4 Vì Re = 1,3 8.1 0 > 1.1 0 nên nước chảy rối trong ống , vậy ta có phương trình tiêu chuẩn : Nuf = 0,0 21 Ref 0,8 .Prf 0,4 3.A.εl.εR Ở đây hệ số A =, Pr – tiêu chuẩn Prandtl tiêu chuẩn của nước tra theo nhiệt độ tf = tn= 100C, Pw – tiêu chuẩn của nước tra theo nhiệt độ bề mặt 12 tw≈ 0,5 (t0 + tn) = -10 +16 = 30C Vì nhiệt độ thay đổi từ 20C đến .. . = 0,6 5 N = = = 23384W Hiệu suất của bình bốc hơi ống vỏ ở đây: η = = = = 0,7 = 70% Chúng ta nhân thấy ở đây vì hệ số tỏa nhiệt của nước trong ống αn = 5453 W/m2.K lớn hơm hệ số tỏa nhiệt khi sôi freon R22 αs = 684 W/m2 Vậy ở đây nên làm cánh ở bên ngoài ống để giảm số lượng ống Hệ số làm cánh: εc ≤ = = 8 C QUY TRÌNH SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG: 1 Bảo dưỡng thiết bị bay hơi 2 Bảo dưỡng dàn bay hơi không kh .. . 7,9 7 ≈8 Vậy việc chọn ∆ts ở trên là đúng,kết quả R22 = 684 W/m2.K ở đây = 1.1 7 < 1.4 có thể tính hệ số truyền nhiệt theo vách phẳng vơí hệ số truyền nhiệt δ = 0,5 (d2 – d1) = (14 – 12) = 1 mm khi chưa kể đến đóng cặn bề mặt : k0 = = 604 W/m2.K Khi kể đến cặn do nước với hệ số ϕ = 0,8 5 ta có : 13 k = ϕ.k0 = 0,8 5.6 84 = 581 W/m2.K (kiểm tra q = k 0. t = 60 4.2 8 = 16912 thỏa mãn q nằm trong khoảng (1742 .. . qF,ng : QF,ng Hệ số cánh Ft/Fng lấy bằng 2,2 5 - Giải bằng phương ph p đồ thị phương trình 1.1 và phương trình 1.5 hoặc 1.4 ta sẽ xác định được mật độ dòng nhiệt qF - Bề mặt truyền nhiệt Fng được xác định theo biểu thức 1.0 theo giá trị qf.ng Bình bay hơi ống vỏ môi chất sôi trong ống, về nguyên tắc, có số lối Z Vì vậy , tốc độ môi chất không được lớn để thiết bị không quá dài và tỉ số l1/D phải nằm trong ... sau: α12 = αs= 5. q0,6 Vì q = α.∆t nên ta có hình sau: αs = 5( αs.∆ts)0,6 αs = 56 .∆t1 ,5 Ngoài ∆t = ∆ts + ∆tn = Chon ∆ts = 4, 450 C nghĩa ∆tn = 0 ,55 0C = =8 1 ,5 Ta có :αs = 56 .(4, 45) = 52 6 W/m K Chọn... 152 2 lần quay 180 từ phận sang phận khác: 152 2x2 ,5 = 38 05 - Vào khỏi thiết bị: 2x1 ,5 = Vậy: ξ = 12 + 38 05 + = 3820 ∆pc = 3820.1000 = 429 750 0 Pa Tổng trở kháng: ∆p = ∆pm + ∆pc = 1170038 + 429 750 0... thuộc vào chất môi chất Bảng 1.1 , kg/m2s Môi chất 60 120 250 400 650 R12 1 ,50 0 1,800 2,000 2 ,50 0 3,000 R22 1 ,50 0 1,800 2,000 2 ,50 0 3 ,50 0 R12 : C23,4 , n0,47 R22 : C 32 , n 0,47 Mật độ dòng nhiệt