báo cáo thí nghiệm nhập môn kĩ thuật điện lạnh he2000 hệ thống điều hòa không khí

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10 MB, 28 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

ĐẠI H C BÁCH KHOA HÀ N I ỌỘTRƯỜNG CƠ KHÍ KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Họ tên sinh viên: Bùi Quang Minh 20234833 Nguyễn Anh Ngọc 20234091 Lớp: Nhiệt 02 – K68

Mã lớp thí nghiệm: 737761 Giảng viên HD: Phạm Thái Sơn -

-Nguyễn Th Minh Nguy t ịệ -Trịnh Vi t Thiếệu

Hà Nội, ngày 15 tháng 1 năm 2024

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

- Hơi môi chất ở nhiệt độ áp su t cao s ấ ẽ nhả nhiệt cho nước, làm cho nước nóng lên. Mơi chất khi nhả nhiệt như vậy sẽ chuyển pha từ hơi thành lỏng hay được g i là hiọ ện tượng ngưng tụ

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

- Sau khi nhận nhiệt, hơi môi chất được đẩy về máy nén áp suở ất thấp, qua máy nén thành áp su t cao và tiấ ếp tục đi qua tiết lưu vàcứ thế ta có vịng lặp

1.2 Chi tiết hệ thống đo lường

T1:nhiệt độ đầu ra c a chủ ất trước khi ngưng tụT2: nhiệt độ đầu ra của chất sau khi ngưng tụT3: nhiệt độ đầu ra của chất trước khi bay hơiT4: nhiệt độ đầu ra của chất sau khi bay hơi

T5:nhiệt độ ủa nước trước khi đi vào thiế c t b ị ngưng tụT6:nhiệt độ ủa nước sau khi đi vào thiế c t b ị ngưng tụT7:nhiệt độ ủa khơng khí trước khi đi vào thiế c t bị bay hơi

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

T8:nhiệt độ ủa khơng khí sau khi đi vào thiế c t b ị bay hơi

▪ Các T1, T2, T3, T4, T5 đều có màn hình đo riêng. Nói về cái bình, ở dưới đáy bình của m t cái hitter b ra nhi t s ộ – ộ ệ ẽ có điện trở và s ẽ nóng → mơi chất nóng lên đến tr ng thái bão hòa và ạchuy n pha t lể ừ ỏng sang hơi. Nước lạnh ở trên water outled và water inled s gẽ ặp hơi môi chất ở nhiệt độ cao hơn nhả nhiệt cho nước làm lạnh ngưng tụ ạnh thành l l ỏng

▪ Người ta sẽ cài đặ ẵn giá trị áp suất ở relay bảt s o v áp su t, khi ệ ấgiá tr áp suị ất vượt quá giá tr ị cài đặt thì mạch điện sẽ ự động t ngắt (không cung cấp năng lượng cho b ra nhiộ ệt – nguyên nhân áp suất cao). Trong trường h p vợ ẫn chưa an toàn người ta s x ẽ ảhơi ra luôn

▪ Từ các điểm đo, các tín hiệu s ẽ được g i v thi t b ử ề ế ị hiển th . Trên ịthi t k ta có thi t bế ế ế ị hiển th d ng analog và d ng digital ị ạ ạ

• Thi t b ế ị hiển th dị ạng analog: Trên đồng hồ hiển th có 3 thang ịđo vừa hiển thị được nhiệt độ, vừa hiển thị được áp suất

• Thi t b ế ị hiển th d ng digital: Hi n th v ị ạ ể ị ề nhiệt độ, có b chuyộ ển kênh đánh số từ 1 đến 8. Khi chuyển kênh ta sẽ thấy được nhiệt độ ở mỗi điểm đo

▪ Khi không gian thi t b cho phép và chi phí cho phép, m i thông ế ị ỗsố sẽ được thể hiện bởi mỗi b ộ hi n thị khác nhau. Khi hi n th ể ể ịđồng thời ta sẽ xem được các thông số biến đổi theo thời gian cùng lúc. Các giá trị hiển th ị phụ thu c vào vộ ị trí đặt đầu cảm biến

2. Bộ trao đổi nhi t dòng chệảy c t nhau ắ

2.1 Gi i thi u chung ớệ

Bộ trao đổi nhiệt dòng chảy cắt nhau hay còn được gọi là heat exchanger là m t thi t b ộ ế ị hoặc h ệ thống được thiết kế để

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

T r a n g 5 | 28

truyền đổi nhiệt độ giữa hai dịng ch t lấ ỏng hoặc khí ch y qua ảnhau, mà khơng có s p xúc tr c tiự tiế ự ếp giữa chúng. Điều này thường được th c hiệự n để chuy n nhi t t một chất lỏng hoặc khí ể ệ ừsang m t ch t khác mà không làm nhi m bộ ấ ễ ẩn hoặc làm pha loại chúng

Có nhiều kiểu heat exchanger dòng chảy cắt nhau khác nhau, nhưng mục tiêu chung là tối ưu hóa truyền nhiệt độ, đồng thời giữ cho hai dịng ch y này khơng ti p xúc tr c ti p. Nh ng heat ả ế ự ế ữexchanger này thường được s d ng trong các ử ụ ứng dụng khác nhau như hệ thống làm lạnh, hệ thống sưởi, hệ thống trao đổi năng

lượng, và nhiều ứng dụng công nghiệp khác.Dưới đây là mộ ốt s loại phổ bi n:ế

• Tube and Tube Heat Exchanger: Một dòng chảy chất lỏng chảy qua các ng, trong khi dòng ch y khác ch y qua xung ố ả ảquanh các ng này, tố ạo điều kiện cho truyền nhiệt.

• Plate Heat Exchanger: Sử ụ d ng các lá làm nhiệt để ạo ra một tloạt các khe h hở ẹp giữa chúng, trong đó hai dịng chảy có th ểchảy qua và truyền nhiệt.

• Shell and Plate Heat Exchanger: K t hế ợp lợi ích c a c ng và ủ ả ốlá, t o ra m t h ạ ộ ệ thống mà dòng ch y ch t l ng và ch t khí có ả ấ ỏ ấthể chảy qua.

• Rotary Heat Exchanger: S dử ụng một bánh xe quay ch a các ứlá làm nhiệt để truyền nhiệt gi a hai dòng chữ ảy.

2.2 Cấu tạo:

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Hình 2.1 B ộ trao đổi nhiệt dịng chảyắ

▪ Ống chảy cắt nhau

• Bên trong: ch t làm l nh hay làm nóng ch y qua ấ ạ ạ ống

• Bên ngồi: Ch t c n làm l nh chấ ầ ạ ảy xung quanh ống

• Các tấm ngăn bên trong ống gió

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

T r a n g 7 | 28

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động bộ trao đổi nhiệt dịng

▪ Ống chảy cắt nhau

• Chất nhiệt đổi nước, dầu, hoặc ch t khác ch y qua các ấ ả ống

• Chất c n truyầ ền nhiệ chảy xung quanh bềt ngoài các ng gió ố

• Nhiệt đổ ảy ra qua tường của ống giữi x a ch t nhiấ ệt đổi và chất cần truyền nhiệt

• Các tấm ngăn bên trong ng gió có th ố ể được sử dụng để hướng chất c n truyầ ền nhiệt qua các ống, tăng cường quá trình truyền nhiệt

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3.1 Máy s y phun ấ• Cấu trúc gồm nhiều t m xếấ p ch ng lên nhau, tồ ạo di n tích ệ

truyền nhiệ ớn và làm tăng hiệt l u su t ấ

▪ Bộ truyền nhiệt cắt nhau

• Dịng ch t lấ ỏng hoặc khí chảy theo hướng chéo qua một bề mặt chuyển nhiệt

• Nhiệt đổ ải x y ra do sự chuyển giao nhiệt độ gi a chất nhiệt đổi ữvà ch t c n truyấ ầ ền nhiệt

• Các lớp t n nhiả ệt ho c l ặ ỗ thơng hơi có thể được s dử ụng để ối tưu hóa hiệu su t truyấ ền nhiệt và gi m t n th t áp su t ả ổ ấ ấ

Trong t t c ấ ả các trường h p, mợ ục tiêu chính c a b ủ ộ trao đổi nhiệt dịng chảy cắt nhau là tối ưu hóa truyền nhiệt gi a hai dịng ữchất mà khơng làm cho chúng ti p xúc tr c tiế ự ếp. Điều này giúp ngăn chặn ô nhiễm giữa chúng và tăng cường hiệu suất hệ thống

3. Hệ thống sấy phun và hệ thống sấy truyền thống

3.1 Hệ thống sấy phun

Hệ thống s y phunấ là quá trình làm khơ b ng cách s ằ ửdụng khí nóng để hấp thụ nước từ b m t v t li u. Quá trình ề ặ ậ ệnày thường được áp dụng trong nhi u ngành công ềnghiệp, bao g m th c ph m, ồ ự ẩhóa chất, dược ph m, và nhiẩ ều lĩnh vực khác

3.1.1 Cấu trúc hệ thống

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

• Bơi Lạnh ho c Quặạt Hơi: Dùng để làm nguội và tách nước từ hơi nước

• Quạt: T o luạ ồng khơng khí hoặc hơi nước nóng để ấ h p thụ nước t vừ ật liệu

• Hệ Thống Nhiệt Độ: Tạo nhiệt độ cao cho q trình sấy. Điều này có th bao gể ồm bình nước nóng, hơi nước, hoặc các nguồn nhiệt độ khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của quá trình

3.1.2 Nguyên lý hoạt động a. Quy trình xử lý

- Trước khi sấy, nguyên li u c n s y ệ ầ ấ ở ạ d ng ch t lịng. Quy ấtrình xủa lý trước khi sấy khơ nhằm mục đích điều hịa ngun liệu theo cách giúp cho vi c s y khơ có th và s ệ ấ ể ẽ đượ ối ưu c thóa năng xuấ ủa nó. Các bước quy trình điểt c n hình trong phần này của dòng như sau:

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

- Sự tạo phun này nhờ vào 1 hoặc m t s vòi phun. Vòi phun ộ ốthi t k khác nhau tế ế ồn tại và l a ch n theo v t liự ọ ậ ệu và lưu lượng để mang lạ ếi k t qu t t nhả ố ất:

• Vịi phun áp l c ự• Đầu phun quay • 2 vịi phun ch t lấ ỏng

c. Ti p xúc giếữa vật liệu được làm khô và khơng khí

- Q trình làm khơ di n ra nh ễ ờ khơng khí khơ tiếp xúc với các giọt được phun ra. Kh ả năng hút ẩm c a khơng khí và do ủ

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

T r a n g 11 28 |

đó làm khơ các hạt được tăng lên bằng cách làm nóng khơng khí trước khi nó đi vào buồng s ấy phun. Nó có độ ẩm tương đối thấp tại đầu vào và một độ ẩm tương đối cao, nhiệt độ thấp ở tại đầu ra

- Khí có th ể được thổi đồng thời tới sản phẩm t ừ đỉnh của tháp hoặc ngược dịng từ phí dưới. Trong nhiều ng d ng quy trình, ứ ụdịng ngược được ưu tiên nhưng với dịng đồng sấy phun có mối quan tâm chính : Khơng khí ở nhiệt độ cao nơi tiếp xúc các hạt với độ ẩm cao nh t nó giúp bảấ o v các h t kh i quá ề ạ ỏnhiệt

d. Sấy khô

- Quá trình s y khơ th c s ấ ự ự diễn ra d c theo buọ ồng s y phun ấtheo s n triự tiế ển của các h t rạ ắn bên trong. Độ ẩm được loại b tỏ ừng bưới nh vào khờ ối lượng và sự truyền nhiệt gi a hạt ữvà khí

- Sự hình thành bọt khí: trong giiai đoạn tốc độ rơi, nhiệt độcủa hạt được gia tăng. Nếu nó đạt được nhiệt độ cao hơn điểm sơi c a ch t lủ ấ ỏng, nó có thể ốc hơi trong hạt và n ta t b ở ạo bong bóng

e. Tách chất rắn

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

- Khi các hạt được làm khô, cần phải thu th p chúng. Viậ ệc phân tách như vậy thường được thực hiện trong các xyclon có thể được trang b các b lị ộ ọc để tăng hiệu quả ủ c a chúng. - Bột được thu thập ở dưới cùng c a máy sủ ấy phun và được chuyển bằng khí nén đến một cyclone ở đó nó tách ra với khơng khí

Khơng khí trong buồng sấy cũng được đưa đến một cyclone khác ở đó các hạn mịn, có th ể đã được khơng khí v n chun ậđược tách ra và đưa trở lại dòng sản ph m chính. ẩ

3.1.3 Ưu nhược điểm

• Ưu điểm

o Nhanh chóng và hiệu quả

o D ễ kiểm sốt và điều ch nh q trình ỉ

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

khơng khí trong máy sấy.

• Hệ thống điều khiển: Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩ m, và thời gian sấy để đảm b o quá trình di n ra hiả ễ ệu quả và an tồn.

• Hệ thống đưa vật liệu: Cung cấp các cơ cấu để di chuyển vật li u qua quá trình sệ ấy.

4. Hệ thống l nh nhị phân ạ

4.1 Tóm t t sáng ch ắế

Sáng ch ế được th c hiự ện với mục đích của nó là t o ra ch ạ ế phẩm làm l nh có kh ạ ả năng đạt được nhiệt độ thấp đến -80° C. mà không sử d ng ch t làm lụ ấ ạnh được điều ch nh có kh ỉ ả năng phá hủy ozono cao -hình c u và có kh ầ ả năng được sử dụng làm chất làm l nh thayạthế cho R503 nh m mằ ục đích làm lạnh hoặc tính năng khác, cũng như cung cấp hệ thống làm lạnh kép có khả năng thực sự đạt được nhiệt độ thấp. Chế ẩm làm l nh theo sáng ch bao g m hph ạ ế ồ ỗn h p ợđẳng phí của trifluoro metan và hexafluoroethane.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

4.2 Chi ti t sáng ch ếế

Hệ thống làm lạnh nhị phân bao g m:h ồ ệ thống làm l nh th ạ ứnhất tuần hoàn ch t làm l nh áp suấ ạ ất thấp và bao g m máy nén thồ ứnhất nén ch t làm l nh áp su t th p và thi t b ấ ạ ấ ấ ế ị ngưng tụ chất làm lạnh áp su t thấ ấp; h ệ thống làm l nh th ạ ứ hai tuần hoàn ch t làm ấlạnh áp su t cao và bao g m máy nén th hai nén ch t làm l nh áấ ồ ứ ấ ạsuất cao và thi t b ế ị bay hơi làm bay hơi chất làm l nh áp su t cao ạ ấ

Bộ điều khiển có thể vận hành máy nén thứ hai khi thời gian hoạt động của máy nén thứ nhất lớn hơn thời gian cài đặt thứ nhất hoặc áp suất môi chất lạnh cao áp của hệ thống lạnh thứ hai nhỏ hơn áp suất cài đặt thứ nhất.

➢ Thời gian cài đặt đầu tiên có thể là 1 phút và áp suất cài đặt đầu tiên có thể là 2500 kPa.

Bộ điều khiển có thể mở một phần van tiết lưu bình khi thời gian hoạt động của máy nén thứ hai nhỏ hơn thời gian cài đặt thứ hai hoặc áp suất của chất làm lạnh cao áp lớn hơn áp suất cài đặt thứ hai.

➢ Van giãn nở tàu có thể được mở 20%.

Bộ điều khiển có thể đóng van bình khi thời gian hoạt động của máy nén thứ hai lớn hơn thời gian cài đặt thứ hai và áp suất của chất làm lạnh cao áp nhỏ hơn áp suất cài đặt thứ hai.

➢ Thời gian đặt thứ hai có thể là 1 phút và áp suất đặt thứ hai có thể là 3000 kPa.

Bộ điều khiển có thể mở một phần van giãn nở bình nếu thời gian nhỏ hơn thời gian cài đặt thứ ba sau khi đóng van bình.

➢ Van giãn nở tàu có thể được mở 20%. ➢ Thời gian cài đặt thứ ba có thể là 3 phút.

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

một ph n van giãn n bình khi th i gian hoầ ở ờ ạt động của máy nén thứ hai nh ỏ hơn thời gian đặt th hai ho c áp su t c a ch t làm ứ ặ ấ ủ ấlạnh cao áp lớn hơn áp suất đặt thứ hai; có thể nhiều hơn bao gồm.

• Phương pháp điều khiển của hệ thống làm lạnh nhị phân có thể bao g m thêm viồ ệc đóng van bình khi thời gian v n hành c a máy ậ ủnén th hai lứ ớn hơn thời gian cài đặt th hai và áp su t c a chứ ấ ủ ất làm l nh cao áp nh ạ ỏ hơn áp suất cài đặt th hai. . ứ

• Phương pháp điều khiển của hệ thống làm lạnh kép có thể bao g m thêm vi c m m t ph n van giãn n bình n u th i gian nh ồ ệ ở ộ ầ ở ế ờ ỏhơn thời gian ấn định thứ ba sau khi đóng van bình.

• Phương pháp điều khiển của hệ thống làm lạnh nhị phân có thể cịn bao g m vi c m hoàn toàn van giãn n bình khi th i gian ồ ệ ở ở ờđặt th ba dài hơn thời gian đặứ t lần thứ ba sau khi đóng van bình.

→Theo các phương án khác nhau của sáng chế, hệ thống làm lạnh nhị phân và phương pháp điều khiển c a hủ ệ thống làm lạnh nhị phân có th ể ngăn chặn sự tăng áp suất đột ngột trong chu trình làm lạnh

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

5.1 Sơ lược v máy l nh ghép tềạầng

Máy l nh ghép tạ ầng thường đề ậ c p đ n việế c k t hế ợp nhiều đơn vị máy lạnh đ ạể t o ra h ệ thống l nh m nh mạ ạ ẽ và hiệu quả hơn. Phương pháp này thường được áp dụng trong các tịa nhà có nhiều tầng hoặc khơng gian lớn để đảm b o phân ph i nhiả ố ệt độ đồng đều và đáp ứng nhu cầu làm lạnh.

Máy l nh ghép t ng có th ạ ầ ể thực hiện bằng cách k t hế ợp nhi u ềđơn vị máy lạnh split hoặc multi-split trong cùng một hệ thống.

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

5.2 Tác dụng

- Phân phối nhiệt độ đồng đều: Máy l nh ghép tạ ầng giúp đảm bảo r ng mằ ỗi phòng ho c khu vặ ực trong tòa nhà đều có nhiệt độ thoải mái. Việc sử dụng nhiều đơn vị lạnh giúp phân ph i ốnhiệt độ một cách hiệu quả hơn.

- Tiết kiệm năng lượng: Hệ thống máy lạnh ghép tầng thường

có kh ả năng điều ch nh công su t hoỉ ấ ạt động của từng đơn vịmáy l nh theo nhu cạ ầu cụ thể ủ c a từng khu vực. Điều này giúp ti t kiế ệm năng lượng b ng cách ch làm l nh các khu vằ ỉ ạ ực cần thiết.

- Khả năng mở rộng dễ dàng: Bạn có th m rể ở ộng hệ thống máy l nh ghép tạ ầng dễ dàng bằng cách thêm đơn vị m i theo ớnhu cầu. Điều này rất hữu ích khi cần mở rộng không gian lạnh hoặc khi xây d ng thêm t ng cho tòa nhà. ự ầ

- Quản lý linh hoạt: Mỗi đơn vị máy lạnh trong hệ thống có

thể được điều khiển độ ậc l p, giúp quản lý và điều chỉnh nhiệt độ ộ, đ ẩm và lu ng khơng khí tùy thuộc vào u cầu cụ thể ồcủa từng khu vực.

- Tiện ích điều khi n tểừ xa: Nhiều hệ thống máy l nh ghép ạtầng sử d ng công ngh ụ ệ điều khi n tể ừ xa thông minh, cho

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

➢ Những tác d ng này giúp máy l nh ghép t ng tr thành mụ ạ ầ ở ộtlựa chọn phổ biến cho việc làm mát và điều hịa khơng khí trong các tịa nhà có quy mơ lớn và đa dạng.

5.3 Ưu nhược điểm 5.3.1 Ưu điểm

Hiệu suất năng lượng cao: H ệ thống máy lạnh ghép tầng thường có hiệu suất năng lượng cao, đặc bi t là khi so sánh vệ ới một h ệ thống lạnh trung tâm lớn.

Phân phối khơng khí đồng đều: Máy l nh ghép t ng giúp ạ ầphân ph i khơng khí và nhiố ệt độ ột cách đồng đề m u trong các khu vực khác nhau c a tòa nhà. ủ

Quản lý linh hoạt: Khả năng điều khi n tể ừ xa và quản lý độc lập của từng đơn vị ạ l nh giúp tối ưu hóa hiệu su t và ti t kiấ ế ệm năng lượng.

Tiện ích mở r ng dộễ dàng: Có th m rể ở ộng hệ thống bằng cách thêm đơn vị lạnh một cách linh hoạt khi cần thiết.

Tiết ki m không gian:ệ Hệ thống này có thể ti t kiệm khơng ếgian so v i các h ớ ệ thống lạnh trung tâm lớn.

5.3.2 Nhược điểm

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Yêu c u c n thầẩận trong thiết kế :Việc thi t k h ế ế ệ thống máy lạnh ghép tầng đòi hỏ ự ẩi s c n thận để đả m bảo hiệu su t và hiấ ệu quả.

Gây ti ng ếồn: Do nhiều đơn vị ạnh hoạt độ l ng cùng m t lúc, ộcó th t o ra tiể ạ ếng ồn nếu không được thi t k và lế ế ắp đặt đúng cách.

Khả năng mất hiệu su t nấếu không được thiết kế đúng:

Nếu hệ thống khơng được thiết kế và lắp đặt đúng, có thể xảy ra hiện tượng mất hi u su t và không kh ệ ấ ả năng làm mát đồng đều.6. Lò nung

Lò nung g m s là m t thi t b quan tr ng trong ngành công ố ứ ộ ế ị ọnghiệp gốm s và ngh thu t làm gứ ệ ậ ốm. Chúng được s dử ụng để

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

- Nhiệt độ:

• Lị nung gốm sứ thường có khả năng đạt đến nhiệt độ rất cao, thường trong khoảng từ vài trăm độ C đến hàng ngàn độ C, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của quá trình làm gốm.

- Kiểm sốt nhiệt độ :

• Các lị nung gốm sứ hiện đại thường được trang bị các hệ thống kiểm sốt nhiệt độ chính xác, giúp đảm bảo quá trình nung diễn ra theo đúng chuẩn và tạo ra sản phẩm chất lượng.

- Chất liệu chế tạo:

• Lị nung gốm sứ thường được làm từ chất liệu chịu nhiệt cao như tảo graphite, chất liệu chống chịu nhiệt khác, hoặc vật liệu chịu lửa như tóc asbesto.

- Hệ thống thơng gió:

• Để đảm bảo phân phối nhiệt độ đồng đều, một số lị nung gốm sứ có thể được trang bị hệ thống quạt hoặc hệ thống thơng gió.

- An tồn và ki m sốt q trình:ể

• Lị nung gốm sứ thường có các tính năng an toàn như cảm biến nhiệt độ, hệ thống bảo vệ quá nhiệt, và hệ

</div>