Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán chu trình lạnh sử dụng chu trình hơi quá lạnh quá nhiệt, môi chất lạnh là R22, năng suất lạnh Qo=100kW,nhiệt độ bay hơi to=20oC. Đặt tại hà nội.a. Tính toán chu trình b.Tính chọn máy nén c.Tính chọn TBNT và TBBH
Tính tốn chu trình lạnh Tính tốn chu trình lạnh sử dụng chu trình q lạnh q nhiệt, mơi chất lạnh R22, suất lạnh Qo=100kW,nhiệt độ bay to=-20oC Đặt hà nội a.Tính tốn chu trình b.Tính chọn máy nén c.Tính chọn TBNT TBBH Bài làm Tính chất vật lý Cơng thức 50% CH2F2/50% CHF2CF3 Trọng lượng phân tử (Da) 72,6 Điểm nóng chảy (° C) -155 Nhiệt độ sôi (° C) -48,5 Mật độ chất lỏng (30 ° C), kg/m3 1040 Hơi mật độ (30 ° C), khơng khí = 1.0 3.0 Áp suất 21,1 ° C (MPa) 1,383 Critical nhiệt độ (° C) 72,8 Quan trọng áp lực, MPa 4,86 Khí nhiệt suất atm, 30 ° C (kJ / (kg · ° C)) Chất lỏng nhiệt công suất atm, 30 ° C (kJ / (kg · ° C)) 1,8 * Các thông số chế độ làm việc Nhiệt độ bay môi chất lạnh: t0 Nhiệt độ ngưng tụ môi chất lạnh: tk Nhiệt độ qua nhiệt (hơi hút máy nén): tqn Nhiệt độ qua lạnh trước vào van tiết lưu: tql * Nhiệt độ bay mơi chất Ta có đề cho: t0 = -20 * Nhiệt độ ngưng tụ cuả môi chất Kho lạnh lắp đặt Hà Nội , theo TCVN 5687:2010 với số không đảm bảo 200(h/năm) ta xác định được: Nhiệt độ nhiệt Độ ẩm tương đối Nhiệt độ nhiệt kế khô (%) kế ướt tk(oC) 36,1 tu(oC) 55,1 28,1 Nhiệt độ ngưng tụ môi chất phụ thuộc vào môi trường làm việc mhiệt độ chất tải nhiệt chạy qua tiết bị ngưng tụ Nhiệt độ ngưng tụ xác định theo biểu thức: tk = tw2 + tk Trong đó: tw2 - nhiệt độ nước khỏi bình ngưng, tk - hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, tk =( ) có nghĩa nhiệt độ ngưng tụ cao hiệt độ nước từ 0C Chọn tk =5 Nhiệt độ nước vào: Sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt ta lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao nhiệt độ nhiệt kế ướt (tu) từ �4oC tw1 = tư + = 28,1 + = 32,1 -Nhiệt độ nước đầu vào, đầu chênh lệch (2 6) phụ thuộc vào kiểu thiết bị ngưng tụ tw2 = tw1 + (2 6) Với tw1 nhiệt độ nước vào bình ngưng Thiết bị ngưng tụ cụm máy thiết bị ngưng tụ ống trùm vỏ bọc nằm ngang nên chọn tw = K tw2 = 32,1+5 =37,1 Vậy nhiệt độ ngưng tụ môi chất là: tk = 37,1 + =42,1 Do môi chất freôn nên nhiệt độ nhiệt ta lấy tqn lớn to 15 độ Tqn=-5oC Do môi chất freon nên ta lấy tql nhở tk 5oC Tql=37,1oC Dùng phần mềm coolpack ta vẽ đồ thị Sự thay đổi trạng thái mơi chất chu trình: 1’– 1: Quá nhiệt hút – 2: Quá trình nén đoạn nhiệt Từ áp suất p0 lên áp suất pk – 2’: Làm mát đẳng áp môi chất từ trạng thái nhiệt xuống trạng thái bão hồ khơ 2’–3: Q trình ngưng tụ 3’ – 3: Quá lạnh môi chất đẳng áp 3– 4: Quá trình tiết lưu đẳng Entapi – 1: Quá trình bay đẳng áp *Năng suất lạnh: q0 = h1 – h4 = 397,476-249,674=147,802 kJ/kg *Năng suất lạnh riêng thể tích: qv = q0 /v1 =147,802/0.065=2373 kJ/m3 *Cơng nén riêng: l = h2 – h1 = 444,36-397,467=46,884 *Năng suất nhiệt riêng : qk = h2 – h3’ = 444,36-249,674=194,686 kJ/kg kJ/kg *Hệ số làm lạnh chu trình: ε = q0/l = 3,152 *Lưu lượng thực tế mtt = =100/147,802=0,6766 kg/s *Thể tích hút thực tế Vtt = mtt.v1 = 0,6766.0.065=0,044 m3/s *Hệ số cấp máy nén với π = 6,6 = Trong đó: c = 0,04 tỉ số thể tích chết; p0 pk 0,0075 Mpa; m=1 = 0,656 *Thể tích hút lý thuyết Vlt = = = 0,097 m3/s m3/h =351,2 *Công nén đoạn nhiệt Ns = mtt.l =0,6766.46,884=31,722 kW *Nhiệt thải bình ngưng: Qk = qk.mtt =0,6766.194,686=131,72 kW *Hiệu suất chị thị : = 0,001 + = 0,001.(-20) + *Công suất chị thị = = 31,722/0,78=40,67 kW = 0,78 *Công suất ma sát Nms = Vtt.pms = 0,044.50= 2,2 *Cơng st hữu ích Ne = Ni + Nms = 40,67+2,2=42,87 kW kW *Công suất điện = = 43,96/(0,85.0,95)=54,44 kW Vậy ta chọn máy nén đáp ứng thống số vừa tính tốn Tính chọn thiết bị ngưng tụ thiết bị bay a.Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Theo phương trình truyền nhiệt ta có cơng thức: Qk = k.F.Δttb (5.1) Trong đó: Qk - Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ, kW; Như kết tính mục chọn máy nén ta có Qk = 194,686 kW; F- Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2; Δttb - Hiệu nhiệt độ trung bình logarit, K; ttb Trong đó: tmax tmin t ln max tmin (5.2) Δtmax - Hiệu nhiệt độ lớn (phía nước vào); Δtmin - Hiệu nhiệt độ bé (phía nước ra) Như chương có: Hiệu nhiệt độ nước làm mát: Δtw = K Nhiệt độ nước vào bình ngưng : tw1 = 32,1 oC Nhiệt độ nước khỏi bình ngưng : tw2 = 37,1oC Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 42,1 oC Δtmax = tk – tw1 = 42,1 - 32,1 = 10 K Δtmin = tk – tw2 = 42,1 - 37,1 = K Vậy thay vào cơng thức (5.2) ta có: ttb tmax tmin 10 7, 21 tmax 10 K ln ln tmin Lưu lượng nước qua bình ngưng tính theo cơng thức (8-8) [1] sau: mw = =194,686/(4,18.5)=9,3 kg/s Theo bảng 8-6 trang 263 [1] bình ngưng ống vỏ nằm ngang có: - Hệ số truyền nhiệt k = 700 W/m2K Vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt: F= = 194,686.1000/(700.3,1)=89,7 m2 b Chọn bình ngưng Nhiệt độ nước đầu vào: tw = 32,1oC Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 42,1oC Lưu lượng thể tích nước làm mát: mw= 35,784 m3/h Công suất ngưng tụ: Qk = 194,686 kW Hệ số bám bẩn nước tra theo tài liệu thiết bị trao đổi nhiệt ta có Ri = 0,0004 m2K/W Ta chọn dàn ngưng với thơng số vừa tính c Lựa chọn dàn lạnh Theo tính tốn ta tính cho dàn bay đối lưu cưỡng Vậy ta chọn dàn lạnh quạt Dàn lạnh quạt dàn trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng khơng khí Ngày chúng sử dụng rộng rãi chúng có ưu đểm so với dàn tĩnh - Có thể bố trí ngồi buồng - Ít tốn thể tích bảo quản sản phẩm - Nhiệt độ đồng đều, hệ số trao đổi nhiệt lớn - Ít tốn nguyên vật liệu Tuy nhiên chúng có nhược điểm ồn tốn thêm suất lạnh cho động quạt gió Độ ẩm buồng lạnh thấp Năng suất lạnh chung cho phòng là: Qo = 100 kW Nhiệt độ bay môi chất lạnh : to = -20 oC Vậy ta chọn thiết bị ngưng tụ theo tiêu chí vừa tính ... môi chất chu trình: 1’– 1: Quá nhiệt hút – 2: Quá trình nén đoạn nhiệt Từ áp suất p0 lên áp suất pk – 2’: Làm mát đẳng áp môi chất từ trạng thái nhiệt xuống trạng thái bão hồ khơ 2’–3: Q trình ngưng... kW Vậy ta chọn máy nén đáp ứng thống số vừa tính tốn Tính chọn thiết bị ngưng tụ thiết bị bay a.Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Theo phương trình truyền nhiệt ta có cơng thức: Qk = k.F.Δttb... trao đổi nhiệt ta có Ri = 0,0004 m2K/W Ta chọn dàn ngưng với thông số vừa tính c Lựa chọn dàn lạnh Theo tính tốn ta tính cho dàn bay đối lưu cưỡng Vậy ta chọn dàn lạnh quạt Dàn lạnh quạt dàn