TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 DANH SCH NHểM STT SINH VIấN MSSV NGễ NGC TON 08104151 Lấ XUN THUN 08106151 PHM QUC HUY 08088091 T NGC MINH 08088631 NGễ VN TIN 08115801 Lấ KIM HUY 08103531 TRN VN TH 08099791 10 LI M U K thut lnh l ngnh khỏ ph bin,ó v ang phỏt trin Vit Nam núi riờng v trờn th gii núi chung. Vit Nam chỳng ta k thut lnh c phỏt trin v ng dng GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 rng rói nhiu lnh vc.Thut ng lm lnh nhõn to, ngha l ta nhit thp hn nhit mụi trng xung quanh v thc hin quỏ trỡnh cụng ngh khỏc nhit thp, ngy cng c ng dng rng rói nhiu lnh vc ca nn kinh t quc dõn.K thut lnh gn nh cn thit mi lnh vc ca i sng ngi.Nhiu lnh vc cụng nghip v c nụng nghip s khụng th no phỏt trin c nu khụng cú lm lnh nhõn to Trong lnh vc cụng ngh thc phm, thụng qua lm lnh chỳng ta cú th bo qun thc phm c lõu hn so vi khụng bo qun Hin cú rt nhiu ngnh ũi hi phi cú s úng gúp ca k thut lnh nh: tin hc, mỏy tớnh, quang hc, c khớ chớnh xỏc, in t, dt, bo qun thc phm, iu tit khụng khớ, Nhng ang c ngi quan tõm nht l thc phm vỡ õy l ngun nng lng cung cp cho ngi cú th tn ti.Th t cỏc nc phỏt trin , vic bo qun thc phm c t lờn hng u Riờng Vit Nam l ang c quan tõm gii quyt.i vi cụng nghip ch bin v bo qun thc phm thỡ yờu cu s dng lnh l tt yu, vỡ vy vic thit k h thng lnh hot ng hiu qu l yờu cu cp thit i vi cỏc nh mỏy ch bin l bo qun thc phm Mỏy nộn 1.1 Vai trũ, v trớ Trong thit b lnh, mỏy nộn dựng hỳt hi bỡnh bc hi nhm trỡ ỏp sut khụng i bỡnh bc hi v nộn hi n ỏp sut ngng t bỡnh ngng 1.2 Phõn loi Cỏc loi mỏy nộn ch yu: a Mỏy nộn pittụng GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 b Mỏy nộn roto c Mỏy nộn trc vớt Theo nng sut lnh Qo v cụng sut ng c N cú th chia ra: a Loi nh: Q0 9.3 kW = 800 kcal/h N kW b Loi trung bỡnh: Qo = 9.3 58 kW = 8000 ữ 50000 kcal/h N = ữ 20 kW c Loi ln: Qo 58 kW = 50000 kcal/h N 20 kW Theo nhit to cú th chia ra: a Mỏy nộn mt cp to = (+10 ữ 25)0C b Mỏy nhiu cp hoc mỏy bc thang to = (30 ữ 110)0C Trong mỏy lnh mỏy nộn pittụng l thng dựng nht Phõn loi mỏy nộn pittụng: Theo s b trớ cỏc xylanh cú th cú cỏc loi nh: nm ngang, thng ng, t nghiờng gúc, b trớ hỡnh V, W, hng tõm Theo cỏch chuyn ng qua xylanh cú th cú cỏc loi nh: trc lu (chuyn ng theo mt hng t lỳc vo n lỳc ra) v khụng trc lu (hng chuyn ng thay i) Theo cu to ca h truyn v theo s lng ca khoang nộn lm vic cú cỏc loi:mỏy nộn khụng cú trt hot ng gin n ch nộn v mt phớa v loi mỏy nộn cú trt hot ng hai phớa v nộn hai phớa Theo s lng cỏp nộn gm cú: mỏy nộn mt cp v nhiu cp Theo cỏch b trớ xylanh v hp mỏy (cacte) gm cú: loi t chung (bloc-cacte) v t riờng Theo kớn v s lng cỏc b phn cú th thỏo lp gm cú: loi xylanh v ng c cha mt hp kớn hon ton khụng thỏo lp c; loi xylanh v ng c ch hp khụng cú chốn nhng cú np thỏo m c: loi hp mỏy cú cha hi tỏc nhõn lnh chu ỏp sut v cú chốn u trc khuu (loi mỏy nộn khụng cú trt); loi cú hp mỏy h v chốn trc pittụng on xylanh (loi mỏy nộn cú trt hot ng hai phớa) Theo cỏch truyn ng gm cú: truyn ng trc tip v truyn ng bng dõy [3] 1.3 C s tớnh toỏn mỏy nộn hai cp Ta cú : t0=-400C P0=1,055 bar tk=400C Pk=15,315 bar GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 P0 15,315 = = 14,516 > PK 1, 055 chn chu trỡnh cp (khụng ng xon lm mỏt hon ton) GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 S NGUYấN L CA CHU TRèNH Chỳ thớch NHA: Mỏy nộn h ỏp NCA: Mỏy nộn cao ỏp NT: Thit b ngng t BH: Thit b bay hi BTG: Bỡnh trung gian cú ng xon TL1: cỏc van tit lu TL2: cỏc van tit lu Cỏc quỏ trỡnh nhit chu trỡnh: 1-2 : nộn on nhit cp h ỏp 2-3 : lm mỏt hon ton bỡnh trung gian 3-4 : nộn on nhit cp cao ỏp 4-5 : quỏ trỡnh ngng t bỡnh ngng GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 5-6 : quỏ trỡnh mụi cht lng tit lu ng entanpi qua van TL1 vo bỡnh trung gian; phn hi cú entanpi l i8 c hỳt v mỏy nộn cao ỏp 7-9 : quỏ trỡnh tit lu ng entanpi t ptg v p0 qua van TL2 Thuyt minh chu trỡnh Mỏy nộn h ỏp hỳt hi bóo hũa khụ cú ỏp sut p o, nhit to, thc hin quỏ trỡnh ộp nộn on nhit n 2, nhit tng t t1 = to n t2, ỏp sut tng t po n ptg Ming ng lng st thng xung di mc lng bỡnh trung gian, ú c lm mỏt hon ton xung n trng thỏi bóo hũa khụ cú nhit t Hi trng thỏi c mỏy nộn cao ỏp hỳt v v nộn lờn trng thỏi cú ỏp sut ngng t p k nhit ngng t t4 ri c y vo thit b ngng t Ti õy hi mụi cht c lm mỏt v ngng t li thnh lng nh thi nhit cho mụi trng lm mỏt (nc, khụng khớ) lm cho nhit gim t t4 n t5 (p = const) Mụi cht ti im qua VTL1 thc hin quỏ trỡnh tit lu 56, ỏp sut gim t pk xung ptg v nhit gim n ttg Ti bỡnh trung gian mụi cht c chia lm hai nhỏnh + Nhỏnh 1: lng sụi i qua van tit lu (TL 2) thc hin quỏ trỡnh gim ỏp t ỏp sut ptg xung ỏp sut po v nhit gim xung n to + Nhỏnh 2: lng sụi c gi li BTG lm mỏt hi quỏ nhit cp nộn h ỏp Mụi cht i qua van tit lu TL vo thit b bay hi Ti thit b bay hi mụi cht lng thu nhit ca mụi trng cn lm lnh v bc hi tr v trng thỏi hi bóo hũa khụ Do tn tht nhit trờn ng ng hỳt nờn hi mụi cht tr thnh trng thỏi hi quỏ nhit trc vo mỏy nộn h ỏp 1.Xỏc nh thụng s ti cỏc im ca chu trỡnh im x=1 t0= -400C nờn ta cú : i1= i1=687,38(kj/kg) GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 s1= s1=1,8220(kj/kgK) v1= v1= 204,7.10-3(m3/kg) im Trng thỏi hi quỏ nhit: Ta cú Ptg= s1= s2=1,8220(kj/kgK) Pk P0 = 15,315.1, 055 = 4, 02bar ttg = C S dng phng phỏp ni suy ta tỡm c thụng s ti im : 4bar 4,02bar 5bar s1=1,8004 kj/kgK s2=1,7992 kj/kgK s1=1,8220 kj/kgK s2=1,8220 kj/kgK s1=1,8252 kj/kgK s2=1,8235 kj/kgK i1=713,54 kj/kg i2=718,87 kj/kg i1=? i2=? i1=720,61 kj/kg i1=726,13 kj/kg i2 i1 ( s s1 ) + i1 S dng cụng thc: i= s2 s1 ta cú: i1=719,745 kj/kg i2=725,68 kj/kg Vy i ti P=4,02bar i2 i1 ( p p1 ) + i1 = 719,864( kj / kg ) p p i= im x=1 ti Ptg=-70C ta cú i3=i3=701,61(kj/kg) GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 s3=s3=1,7583(kj/kgK) v3=v3=58,88.10-3(m3/kg) im Trng thỏi hi quỏ nhit: tk=400C ,Pk=15,315bar nờn s3=s4=1,7583(kj/kgK) S dng phng phỏp ni suy ta tỡm c cỏc thụng s : 14bar 15,315bar 16bar s1=1,7404 kj/kgK s2=1,746 kj/kgK s1=1,7583 kj/kgK s2=1,7583 kj/kgK s1=1,7668 kj/kgK s2=1,7731 kj/kgK i1=727,36 kj/kg i2=732,97 kj/kg i1=? i2=? i1=736,07 kj/kg i1=741,87 kj/kg i2 i1 ( s s1 ) + i1 S dng cụng thc: i= s2 s1 ta cú: i1=733,27 kj/kg i2=736,99 kj/kg Vy i ti P=15,315bar i2 i1 ( p p1 ) + i1 = 735, 716( kj / kg ) p p i= im x=0 tk=400C ta cú: i5=i5=549,36(kj/kg) GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 s5=s5=1,1656(kj/kgK) im i6=i5=549,36 (kj/kg) im x=0 Ptg=4,02bar ,ttg=-70C i7=i7=491,82(kj/kg) im i8= i3=701,61(kj/kg) im i9= i7=491,82(kj/kg) Ta cú q0= i1- i9=687,38-491,82=195,56(kj/kg) Q0 100 = = 0,51(kg / s ) q 196,56 G1 = i i3 719,864 701, 64 G1 = 0,51 = 0, 0444( kg / s) i i 701, 61 491,82 G2 = i6 i7 549,36 491,82 = = 0, 2743 x= i3 i7 701, 61 491,82 G1 + G2 0,51 + 0,0444 = = 0,764( kg / s) 0, 2743 G= x * LHA=G1(i2-i1)=0,51(719,864-687,38)=16,567(kw) * LCA=G(i4-i3)=0,764(735,716-549,36)=26,057(kw) * Qk= G(i4-i5)=0,764(735,716-549,36)=142,367 GVHD: NGUYN VN PHA Page TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Q0 100 = = 2,346 L + L 16,567 + 26,057 CA HA * = a) Tớnh cp nộn cao ỏp (NCA) Th tớch hi thc t vo xy lanh: V =G x v3 = 0,764 x 58,88 = 44,984 (m3/kg) H s ch th th tớch : Ptg Ph i = Ptg C( Pk + Pd Ptg Ph ) Ptg Ptg Chn C = 0,05 Ph = Pd = 0,1 4, 02 0,1 15,315 + 0,1 4, 02 0,1 0.05( ) 4, 02 4, 02 4, 02 i = =0,8321 H s tn tht khụng thy c : Ttg w = Tk = + 273 = 0,8498 40 + 273 H s lu lng : = i x w = 0,8321 x 0,8498 = 0,7071 Th tớch chuyn di ca pittong : V 44,984 = = 0, 01767(m3 / s ) Vh x CA = 0, 7071x3600 Cụng sut on nhit : N = G(i4 i3) = 0,764(735,716 701,61) = 26,075 (KW) Hiu sut ch th : i = w + b x ttg = 0,8498 + 0,0025 x (-7) = 0,8323 GVHD: NGUYN VN PHA Page 10 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Thit b ngng t cú nhiu loi v nguyờn lớ lm vic cng rt khỏc Cú th phõn loi thit b ngng t theo nhiu c tớnh khỏc nhau: theo mụi trng lm mỏt, theo c im cu to, theo c im i lu ca khụng khớ Trong phn ny ta ch i sõu vo nghiờn cu u v nhc im ca tng loi chn thit b ngng t thớch hp nht v yờu cu k thut, kinh t cho h thng 1) Bỡnh ngng gii nhit bng nc a) Bỡnh ngng ng chựm nm ngang Bỡnh ngng ng chựm nm ngang l thit b ngng t c s dng rt ph bin cho cỏc h thng mỏy v thit b lnh hin Mụi cht s dng cú th l NH3 hoc frờon Hỡnh 2.2 Bỡnh ngng ng chựm nm ngang u im 1.1.1 Bỡnh ngng ng chựm nm ngang gii nhit bng nc nờn hiu qu gii nhit rt cao, mt dũng nhit khỏ ln q = 3000 ữ 6000 W/m 2, k=800ữ1000 W/m2K, t = 5ữ6K 1.1.2 Hiu qu trao i nhit khỏ n nh, ớt ph thuc vo nhit mụi trng 1.1.3 Cu to chc chn, gn v thớch hp lp t nh, sut tiờu hao kim loi nh, thm m cao 1.1.4 D ch to, lp t, v sinh v hnh 1.1.5 t h hng v tui th cao: thng xuyờn cha nc nờn b mt trao i nhit hu nh khụng tip xỳc vi khụng khớ, tc n mũn din chm Nhc im 1.1.6 i vi cỏc nh mỏy cú h thng ụng lnh ln thỡ s dng bỡnh ngng khụng phự hp vỡ ú ng kớnh bỡnh quỏ ln, khụng m bo an ton 1.1.7 Chi phớ u t ln vỡ s dng thit b bt buc phi trang b thờm h thng nc gii nhit gm: thỏp gii nhit, bm nc gii nhit, ng ng GVHD: NGUYN VN PHA Page 13 TIU LUN K THUT LNH 1.1.8 NHểM: 07 Quỏ trỡnh bỏm bn trờn b mt ng ng khỏ nhanh, phi thng xuyờn v sinh, x cn bn bng húa cht hoc c khớ b) Bỡnh ngng ng v thng ng Hỡnh 2.3 Bỡnh ngng ng v thng ng u im 1.1.9 Hiu qu trao i nhit khỏ ln, ph ti nhit ca bỡnh t 4500 W/m vi t = 4ữ5K, h s truyn nhit 800ữ1000 W/m2K 1.1.10 Thớch hp cho h thng cụng sut trung bỡnh v ln, khụng gian cht hp, phi b trớ bỡnh ngng ngoi tri 1.1.11 Kh nng bỏm bn ớt cỏc ng trao i nhit t ng 1.1.12 Lng mụi cht v du chy ngoi thun li, thu hi du d dng, ú b mt trao i nhit c gii phúng nhanh Nhc im 1.1.13 Ch to, chuyn, lp t, hnh khỏ phc 1.1.14 Lng nc tiờu th ln nờn ch thớch hp ni di ngun nc c) Thit b ngng t kiu ng lng ng c s dng rng rói cỏc mỏy lnh nh, c bit l cỏc mỏy iu hũa khụng khớ cụng sut trung bỡnh Thit b gm ng ng lng vo v cun li cho gn Nc chuyn ng bờn ng, mụi cht lnh chuyn ng ngc li phn khụng gian gia cỏc ng GVHD: NGUYN VN PHA Page 14 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 u im: hiu qu trao i nhit ln, thit b nh gn Nhc im: ch to tng i khú khn, lu lng mụi cht nh ch chuyn ng vo mt ng nht Do ú thit b ch thớch hp i vi h thng nh v trung bỡnh d) Thit b ngng t kiu tm bn Cu to cú t trng l gn súng c dp trờn cỏc tm kim loi cú tỏc dng lm ri dũng chuyn ng ca mụi cht v nh vy tng h s truyn nhit u im 1.1.15 Do c ghộp t cỏc tm bn mng nờn din tớch trao i nhit khỏ ln, cu to gn 1.1.16 D thỏo lp v sinh, sa cha thay th 1.1.17 Hiu qu trao i nhit cao Nhc im 1.1.18 Ch to rt khú khn 1.1.19 Kh nng rũ r ng nc ln 2) Thit b ngng t gii nhit bng nc v khụng khớ a) Thit b ngng t kiu bay hi u im 1.1.20 Do cu to dng dn ng nờn cụng sut cú th thit k rt ln 1.1.21 t tiờu tn nc vỡ nc c s dng theo kiu tun hon 1.1.22 An ton, d ch to, hnh v sa cha Nhc im 1.1.23 Nng sut lnh riờng nh nờn sut tiờu tn vt liu khỏ ln 1.1.24 Cỏc cm ng trao i nhit thng xuyờn tip xỳc vi nc v khụng khớ nờn b n mũn mnh Buc phi nhỳng km núng chng n mũn 1.1.25 Nhit ngng t ph thuc vo khớ hu v thay i theo nm 1.1.26 Ch thớch hp lp t ngoi tri b) Dn ngng kiu ti u im 1.1.27 Hiu qu trao i nhit cao 1.1.28 Sut tiờu hao kim loi nh, giỏ thnh r khụng s dng cỏc thit b ph nh khung , bao che 1.1.29 Cu to n gin, chc chn, cú th s dng nc bn dn ng trn, rt d v sinh, thớch hp cho nụng thụn 1.1.30 So vi bỡnh ngng ng v, tiờu hao nc khụng ln, lng nc b sung ch khong 30% lng nc tun hon Nhc im 1.1.31 Khi lm vic nc thng bn xung quanh nờn ch lp t xa khu nh xng GVHD: NGUYN VN PHA Page 15 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Do thng xuyờn tip xỳc vi nc v khụng khớ nờn dn b n mũn rt nhanh, nu khụng c nhỳng km núng s b h hng rt nhanh 1.1.33 Hiu qu gii nhit ph thuc mụi trng khớ hu 3) Dn ngng gii nhit bng khụng khớ u im 1.1.34 Khụng s dng nc nờn chi phớ hnh gim 1.1.35 Khụng s dng h thng bm, thỏp gii nhit nờn ớt tn kộm v khụng lm m t khu nh xng, cú th treo tng hoc lp mỏi 1.1.36 Thit b n gin v d s dng, ớt h hng hay b n mũn Nhc im 1.1.37 Mt dũng nhit thp nờn kớch thc ln, thit b cng knh, ch thớch hp cho cụng sut nh 1.1.38 Hiu qu trao i nhit ph thuc nhiu vo khớ hu 2.3 Tớnh toỏn thit k thit b ngng t 1.1.32 3.4.3.1 iu kin lm vic ca thit b - Ph ti nhit bỡnh ngng: Qk = 142,367 kW - Nhit nc lm mỏt bỡnh ngng: tw1 = 200C tw2 = tw1 + tW = 20 + = 250C Hiu nhit nc lm mỏt: tw = = 50C Hiu nhit trung bỡnh logarit: m = C T cụng thc: m = t w1 t t ln k w1 tk t w Ta xỏc nh c nhit ngng t tk tk = tw e e t w/m tw/m t w1 = 25 xe5/4 20 = e5/ 270C - Lu lng nc qua bỡnh ngng: GVHD: NGUYN VN PHA Page 16 TIU LUN K THUT LNH Gw = Qk 142,367 = = 6,8 c p t w 4,183 x5 NHểM: 07 kg/s - Chn ng trao i nhit cho bỡnh ngng: ng bng ng thau khụng cú cỏnh = 8800 kg/m3 = 100 W/mK dng = 25 mm dtr = 20 mm s = mm 3.4.3.2 H s ta nhit v phớa nc gii nhit - Chn tc nc bỡnh ngng w = 1,6 m/s, nhit trung bỡnh bỡnh ngng l 200C - S ng li bỡnh ngng: n1 = 4Gw .dtr2 w w Nhit trung bỡnh tw = 200C w = 998.2 kg/m3 = 0,515 W/mK = 1,00.10-6 m2/s Pr = 7,02 Nờn n1 = x6,8 = 13,56 3,14 x0, 022 x998, x1, Chn n1 = 14 ng, tc nc thay i khụng ỏng k - Xỏc nh h s ta nhit i t vỏch ca ng ti nc lm mỏt: Re = w xd tr 1, x0, 02 = = 0, 032 x106 1, 006 x10 Nu = 0, 021.Re0,8 Pr 0,43 = 0, 021x320000,8 x7, 020,43 = 185,8 Vy h s ta nhit phớa nc l: GVHD: NGUYN VN PHA Page 17 TIU LUN K THUT LNH w = NHểM: 07 Nu. 185,5 x0,515 = = 4784, dtr 0,02 W/m2K 3.4.3.3 H s ta nhit v phớa mụi cht: ngng t trờn chựm ng trn nm ngang di da NƯ c làm mát qi twtb Lớ p cặ n bẩn Lớ p vách ống tv ttb tk tv Môi chất lạnh ống qa Hỡnh 3.2 Trng nhit trờn ng ngng t nm ngang Gi hiu nhit trung bỡnh logarit m l hiu nhit tk twtb v tv l chờnh nhit trung bỡnh gia nhit ngng t v vỏch ngoi tv = tk tv ta cú: tv - twtb = m tv Nh vy: qi = ú: tv t wtb tv = m = A( m tv ) i 1 + + i i i i i i i l tng nhit tr ca vỏch v cn bn, ly bng 26.10-5 m2K/W A= 1 = = 2132,18 i 1 + 26.105 + w i 4784, Nh vy: GVHD: NGUYN VN PHA Page 18 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 qw = A ( m - tv) = 2132,18x0,7 m = 2132,18x0,7x4= 5970,1 W/m2 ú: tv = 0,3 m =1,20C Xỏc nh s ng m theo ng chộo lc giỏc bỡnh ngng: m = 0, 75 Qk qw s.d tr k vi s bc ng ngang; s = 1,3xdng = 1,3.0,025 = 0,0325 k=l/Di = t s gia chiu di ng v ng kớnh ca than m = 0, 75 142367 = 14, 03 4179, 07 x0, 0325 x0, 02 x8 Chn m = 14 ng õy cng l s ng theo chiu ngang nz H s ta nhit v phớa mụi cht i vi hi R22 ngng trờn ng trn nm ngang: = 0, 72 Fng i vi ng trn: c = v Ftr - = F i. g h c tv 3/4 ng d ng Ftr ; W/m2K d ng dtr =1,25 Hiu entalpi mụi cht lnh vo v bỡnh ngng: i = 186,356 kJ/kg - Khi lng riờng R22 lng bỡnh ngng = 1187 kg/m3 - H s dn nhit mụi cht = 0,084 W/(m K) - nht ng hc mụi cht = 0,1963.10-6 m2/s - ng kớnh ngoi ng dng= 0,025 m - H s thay i tc mng hi v dũng nc t trờn xung h = (nz/Z)-0,167= 4,5-0,167 = 0,778 Vy: = 0, 72 186,356 x 21187 x 0, 0843 x9,81 x 0, 778 xtv 3/4 x1, 25 = 3051,5 xtv 3/4 0,1693.10 0, 025 W/m2K GVHD: NGUYN VN PHA Page 19 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Mt dũng nhit v phớa mụi cht: 0,25 0,7 qa = tv = 3051,5 t v H phng trỡnh xỏc nh mt dũng nhit tớnh theo b mt ng: qw = 2132,18( tv ) { qa = 3051,5 tv0 ,75 Ta v th theo bng sau: tv qw qa 6396,54 3051,5 1,4 5543,7 3924,4 1,8 4690,8 4742,1 2,2 3837,9 5512,3 Hỡnh 3.3 Gii h phng trỡnh qi v qa bng th Gii h phng trỡnh trờn bng phng phỏp th ta c: q = 4600W/m2 GVHD: NGUYN VN PHA Page 20 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 t v = 1,8 K 3.4.3.4 Tớnh din tớch truyn nhit v chiu di ng - Tng s ng bỡnh: n = 0,75.(m2 -1)+ = 0,75(142 -1)+ = 147 ng n 147 = = 10,5 n 14 - S ng nc: z= ;chn z=11 - Lỳc ú n=14x11=154 - Ta phi chn giỏ tr ca m tng ,chn m=15 Ta cú n=0,75(152-1)+1=169 - s dng phn di ca bỡnh ngng lm bỡnh cha ,chỳng ta phai b bt i hng ng cui cựng.s ng b i l: m +1 16 + (1 + + + (i 1) = + = 27 n=i s ng cũn li : n=n-n=169-27=142 ng; thiu ng ta c th b trớ phớa trờn ca binh ngng - ng kớnh mt sang : D=m.S=0,0325x14=0,455m - Din tớch b mt trao nhit F= Q 142367 = = 31 q 4600 m2 - Chiu di mi ng: Ftr 31 = = 3, 2m d n 3,14 x 0, 02 x 154 tr l= Thit b bay hi Vai trũ, v trớ GVHD: NGUYN VN PHA Page 21 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Thit b bay hi cú nhim v húa hi gas bóo hũa m sau tit lu ng thi lm lnh mụi trng cn lm lnh Nh vy, cựng vi thit b ngng t, mỏy nộn, thit b bay hi l mt nhng thit b quan trng nht khụng th thiu c h thng lnh Quỏ trỡnh lm vic ca thit b bay hi nh hng n thi gian v hiu qu lm lnh Khi quỏ trỡnh trao i nhit thit b bay hi kộm thỡ thi gian lm lnh tng, nhit phũng khụng m bo Ngc li din tớch trao i nhit quỏ ln so vi yờu cu thỡ chi phớ u t cao, quỏ nhit hi thit b ln gõy tng cụng sut nộn nhit cui quỏ trỡnh nộn cao Phõn loi a) Thit b bay hi lm lnh cht lng Bỡnh bay hi lm lnh cht lng Bỡnh bay hi lm lnh cht lng cú cu to tng t bỡnh ngng t ng chựm nm ngang v cú th chia thnh hai loi: Hỡnh 2.4 Bỡnh bay hi NH3 2.1.1 Bỡnh bay hi NH3: mụi cht lnh bay hi bờn ngoi ng trao i nhit, cht lng cn lm lnh chuyn ng bờn cỏc ng trao i nhit u im chớnh l cht ti lnh tun hon h thng kớn khụng lt khụng khớ vo nờn gim n mũn 2.1.2 Bỡnh bay hi frờon: cú loi l mụi cht sụi ngoi ng v ng Trong ú, loi mụi cht sụi ng thng c s dng lm lnh cỏc mụi cht cú nhit úng bng cao nh nc h thng water chiller Dn lnh panen Dn lnh panen thng dựng lm lnh cỏc cht lng chu trỡnh h Dn gm hai ng gúp ln nm phớa trờn v phớa di, c ni bi cỏc ng trao GVHD: NGUYN VN PHA Page 22 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 i nhit dng thng v trn Mụi cht i vo ng gúp ln v i ng gúp trờn, chuyn ng v sụi ng, cht lng cn lm lnh chuyn ng ngang qua ng Nhc im ca dn lnh pannen ng thng l qung ng ca mụi cht quỏ ngn v kớch thc cng knh Dn lnh xng cỏ Dn lnh xng cỏ s dng ph bin h thng lm lnh nc hoc nc mui, cu to ging dn lnh panen nhng cỏc ng trao i nhit c un cong Dn lnh tm bn Dựng lm lnh nhanh cỏc cht lng nh dch ng v glicol cụng nghip bia Nhc im l ch to rt phc tp, ch cỏc hóng ni ting mi cú kh nng, ú h hng khụng cú vt t thay th b) Thit b bay hi lm lnh khụng khớ Dn lnh i lu t nhiờn Dn lnh i lu t nhiờn khụng dựng qut c dựng lm lnh khụng khớ cỏc bung lnh Dn cú th lp t ỏp trn hoc ỏp tng, ng trao i nhit l ng trn hoc ng cú cỏnh bờn ngoi Cỏnh tn nhit l cỏnh thng hoc cỏnh xon Nhc im ca dn lnh i lu t nhiờn l hiu qu trao i nhit thp nờn ớt c s dng Dn lnh i lu cng bc Dn lnh i lu khụng khớ cng bc c s dng rt rng rói cỏc h thng lnh lm lnh khụng khớ nh kho lnh, thit b cp ụng, h thng iu hũa khụng khớ Dn lnh i lu cng bc cú hai loi: loi ng ng v ng st Thng cỏc dn c lm cỏnh nhụm hoc cỏnh st Dn lnh cú v bao bc, lng qut, ng khuch tỏn giú, ng x nc ngng Vic x nc ngng thng c thc hin bng in tr x bng Mi dn cú t n qut, hỳt khụng khớ chuyn ng qua cỏc dn Vi dn lnh ng trn NH3 cú k = 35ữ43 W/m2K, frờon cú k = 12 W/m2K .3 Tớnh toỏn thit k thit b bay hi Gi thit nhit hiu ca nhit vo v ca mui l k tb = K (tb = tb1 tb2 ) Hiu nhit ti thiu gia nc v mui v mụi cht lnh sụi chn tmin =5 K nh vy nhit sụi l: GVHD: NGUYN VN PHA Page 23 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 t0 = tb2 - tmin tb2 =t0 +tmin = -40 + = -35 oC Nhit ca nc mui vo bỡnh bay hi l: tb1 = tb2 + tb = -35 + = -31 oC Hiu nhit trung bỡnh logarit bỡnh bay hi l : tmax tmin t ln max tmin tb = Vi tmax = tb1 t0 = -31 +40 = K tmin = tb2 t0 = -35 + 40 = K tb = 95 ln = 6,8 K Nhit sụi ca mụi cht lnh l 40 oC nh vy phi chn dung dch cú nhit ụng ( ) l c ca ti lnh t phi tng i nh hn t0 t oC T ú, nu s dng NaCl cũn nu nhit thp hn thỡ phi s dng CaCl2 õy ta s dng CaCl2 Chn dung dch CaCl2 nng lng l 28,5 o/o cos nhit ụng c l -43,6 oC o t 16 ữ 13 C Tớnh cht võt lý ca nc mui nhit trung bỡnh -8 oC + Thnh phn lng = 28,5 - + Khi lng riờng = 1232 kg/m3 + Nhit dung riờng Cp= 2,767 KJ/Kg.K + H s dn nhit = 0,526 W/mK + nht ng = 5,86x 10-6 m2/s + Tr s Prandlt Pr = 39,5 B mt trn, kộo lin, ng kớnh d1 = 5,02 m, ng kớnh ngoi d2 = 0,025 m GVHD: NGUYN VN PHA Page 24 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Vi tc nc mui i ng wb = 1,5 m/s , s ng mt li l : n1 = 4Q0 4.100 = = 15,56 w b d1 C p Pb tb 1,5.3,14.0, 022.1232.4 ng Chn 16 ng , ú tc thc ca nc mui l wb = 4Q0 4.100 = = 1, 46 n1 d1 C p Pb tb 16.3,14.0, 02 2.1232.4 m/s Tr s Reynolds: Re = wdi 1, 46.0, 02 = = 4982 v 5,86.106 l ch chy quỏ nờn : Nu = 0,021Re0.18Pr0,43 Trong ú qd qd h s hiu chnh tớnh n ch Re =4982 Nu= 0,021.49820,18.39,50,43.0,909 = 84,19 H s ta nhit phớa nc mui ly chun theo bờ mt ca ng bi = Nu. 84,19.0,526 = = 2214, di 0,02 w/m2.K Mt dũng nhit phớa nc mui qbi = tb + i bi i = 6,8 + 8,3.103 2214, = 5433 i Trong ú ta chn i = 8,3.10-3 m2K/W Mt dũng nhietj phớa mụi cht lnh qui i theo b mt qbi = 580 1,667 Fa 0, 025 = 580. 1,667 = 725 1,667 Fi 0, 02 GVHD: NGUYN VN PHA Page 25 TIU LUN K THUT LNH NHểM: 07 Cú th dung cỏch tớnh lp tỡm cho tha mn phng trỡnh 889, ( 6,8 ) = 725. 1,667 = 2, 654o C Mt dũng nhit : qbi = 725.2,6541,667 = 3690 W/m2 Din tớch b mt truyn nhit bờn ng: Ftr = Q0 100.103 = = 431,5 qbi 3690 m T s chiu di ng trờn ng kớnh v : k= l = 5ữ7 D Chiu di v ng : l = kD =7.0,52 = 3,64 m chon m Chựm ng c biu din theo cỏc nh ca mt tam giỏc u v dc theo cỏc cnh ca hỡnh lc giỏc vi bc ng l: S = 1,3dng = 1,3.0,025 = 0,0325 m Khi ú s lng ng b trớ trờn ng chộo ca hỡnh lc giỏc u 1 F 27,1 nc = 0, 75 tr ữ = 0, 75 ữ = 13, 0, 02.7.0, 0325 dtr kS ng ng kớnh ca bỡnh bc hi Dtr = n.S = 16 0,0325 = 0,52 m chn 0,5 m Tng s ng l : n1 = Ftr 27,1 = = 107,8 dtr l 3,14.0, 02.4 ng GVHD: NGUYN VN PHA Page 26 TIU LUN K THUT LNH S li : z= NHểM: 07 n1 107,8 = = 6, 7375 n 16 ta chon li S ng thc t l : n2 = zn = 128 ng Chn thong s m =15 vi iu kin l b trng phn trờn ca binh bc hi Nh vy, ng kớnh mt ngoi l: D= ms = 15 0,0325 = 0,4875 m Van tit lu GVHD: NGUYN VN PHA Page 27 ... chựm ng trn nm ngang di da NƯ c làm mát qi twtb Lớ p cặ n bẩn Lớ p vách ống tv ttb tk tv Môi chất lạnh ống qa Hỡnh 3.2 Trng nhit trờn ng ngng t nm ngang Gi hiu nhit trung bỡnh logarit m l hiu