báo cáo thí nghiệm nhiệt động kỹ thuật
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.41 MB, 13 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI</b>
<b> KHOA NĂNG LƯỢNG NHIỆT</b>
<b> </b>
<b>BÁO CÁO THÍ NGHIỆM</b>
<b>Mơn học: Nhiệt động kỹ thuật</b>
<i>Sinh viên thực hiện: Trần Thị ThưMSSV: 20214824</i>
<i>Mã lớp: 729937Lớp: Nhiệt 02-K66</i>
<i>Giảng viên hướng dẫn: Lê Xuân Tuấn</i>
<i><b>Hà Nội, ngày 21 tháng 07 năm 2023</b></i>
</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">Thiết bị SAD/T108.3D – thiết bị đo nhiệt độ, điện năng tiêu thụ, lưu lượng nước
Máy bơm và vanSơ đồ thiết bị hoạt động:
</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">Xây dựng chu trình trên đồ thị lgP-i
Tính tốn cân bằng nhiệt, xác định hệ số làm lạnh ε, hệ số bơm nhiệt φ theo chu trình và so sánh với giá trị tính được thơng qua phép đo trực tiếp, giải thích lí do khác biệt
Tính tốn xác định một số thơng số như hệ số bơm nhiệt, hệ số làm lạnh, nhiệt ở dàn ngưng tụ, nhiệt ở dàn bay hơi….
Đánh giá hiệu quả năng lượng của từng quá trình tương ứng.
<b>làm việc</b>
- Chu trình bơm nhiệt và chu trình máy lạnh thực chất là giống nhau, chúng đềulà chu trình nhiệt động ngược chiều. Chúng chỉ khác nhau ở cấp nhiệt độ và ởtên gọi bởi vì mục đích sử dụng của chúng. Ở máy lạnh thì người ta sử dụngnguồn lạnh ở dàn bay hơi để làm lạnh ở nhiệt độ thấp. Còn ở bơm nhiệt thì
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">người ta sử dụng nguồn nhiệt lấy từ dàn ngưng để cấp nhiệt làm nóng nướchoặc sưởi ấm.
- Nhờ ưu điểm tiêu thụ ít năng lượng hơn những thiết bị cấp nhiệt thôngthường, bơm nhiệt ngày càng được nghiên cứu và phát triển rộng rãi vì sẽcắt giảm được một lượng khí thải ra môi trường đáng kể, nhưng vẫn đảmbảo được nhu cầu về năng lượng sử dụng.
- Vì khả năng ứng dụng của nó trong hồn cảnh các nguồn năng lượng thiênnhiên (than đá, dầu mỏ, khí đốt…) đang dần khan hiếm, cạn kiệt cũng nhưthực trạng ơ nhiễm khí thải, ơ nhiễm mơi trường hiện này thì việc nghiêncứu ứng dụng bơm nhiệt trong hoàn cảnh đất nước ta cũng đang là hướngnghiên cứu mới đang được định hướng và phát triển.
- Bơm nhiệt gồm bốn thiết bị cơ bản: máy nén (1), dàn ngưng (2), vantiết lưu (3) và dàn bay hơi (4).
- Nguyên lý làm việc: Môi chất lạnh ở dạng lỏng ngưng tụ tại bìnhngưng đi qua van tiết lưu, tại đây mơi chất có nhiệt độ thấp và áp suấtthấp đi vào dàn bay hơi là những đường ống đồng được quạt thổi khơngkhí xung quanh ống đồng bị làm lạnh đi ra ngoài. Thực chất khi qua vantiết lưu mơi chất ở dạng hơi nhưng vẫn cịn một phần dạng lỏng, chỉ cóphần hơi đi qua ống đồng cịn
phần lỏng bị bay hơi hết. Môi chất ở dạng hơi sau khi đi qua dàn bay hơisẽ được đưa trở về máy nén, tại máy nén hơi sẽ được nén đến nhiệt độcao nhưng áp suất vẫn còn thấp khi đó muốn hơi ngưng tụ thành dạnglỏng có nhiệt độ cao áp suất cao chúng ta có thể làm mát môi chất bằngnước, lúc này môi chất sẽ có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ của nước và cóáp suất cao ngưng tụ tại bình ngưng và tiếp tục các quá trình. Các quátrình được lặp lại liên tục như trên tạo nên một chu trình khép kín.
4. Trình tự thí nghiệm
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>Điểm đầuThiết bị đi quaĐiểm sau</b>
1( hơi quá
nhiệt ) <i><sup>Bình ngưng tụ </sup></i>Đẳng áp, hạ nhiệt bằngphương pháp để môichất chuyển từ hơi sanglỏng
2 ( lỏng bãohòa )
3 ( hơi bão hòa
ẩm ) <i><sup>Giàn bay hơi </sup></i>Đưa môi chất được cấpnhiệt qua hệ thống quạt,đẳng áp.
4 ( hơi bão hòa,hoặc hơi quánhiệt )
4 ( hơi bão hòahoặc hơi quánhiệt )
<i>Máy nén </i>
Nén đoạn nhiệt mơi chất,từ đó nhiệt độ mơi chấttăng lên
1 ( hơi quánhiệt )
Trình tự mở thiết bị- Mở thiết bị phát điện- Mở máy bơm và quạt điện
- Chờ một lúc cho thiết bị ổn định rồi mở máy nén
Lý do mở máy bơm cuối cùng: vì nếu quạt khơng hoạt động tốt thì mơi chất khơng chuyển từ hởi bão hồ ẩm tới hơi bão hồ được. Có
</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">nghĩa là vẫn sẽ còn 1 phần nước, mà nước vào máy nén sẽ xảy ra vấn đề.
5. Xử lý số liệu5.1. Buổi 1
t1-t4: nhiệt độ các mốc 1,2,3,4 trên đồ thịt5: nước vào bình ngưng
t6: nước ra bình ngưngt7:nhiệt độ khơng khí vàot8: nhiệt độ ra khỏi quạt
10h50 10h55 11h00 11h05 11h10 11h15 11h20 11h25 11h30t1 26.6 43.5 55.1 62.0 68.2 72.7 75.4 78.3 79.9t2 24.9 28.70 31.1 32.2 33.2 33.4 33.7 34.0 34.1t3 20.2 -10.5 -8.1 -6.9 -5.9 -5.2 -4.9 -4.5 -4.3t4 22.9 21.7 21.1 21.6 21.6 21.7 21.7 21.7 21.8t5 28.1 28.1 28.1 28.4 28.5 28.6 28.7 28.7 28.8t6 25.1 29.0 30.4 31.4 32.1 32.6 32.8 33.1 33.2t8 21.2 17.1 16.7 16.1 16.3 16.5 16.4 16.8 16.6
Tại 10h50 nhiệt độ máy mới chạy nên vẫn chưa ổn định đều nằm trong vùng 20-27 độ. Về sau nhiệt độ tăng dần đều do máy dần đi vào quỹ đạo hoạt động.
5.2. Buổi thứ 2
T1 : Nhiệt độ hơi sau khi nénT2 : Nhiệt độ ngưng tụT3 : Nhiệt độ sau van tiết lưuT4 : Nhiệt độ sau dàn bay hơiT5 : Nhiệt độ nước vàoT6 : Nhiệt độ nước raT7 : Nhiệt độ khơng khí vàoT8 : Nhiệt độ khơng khí ra P0 : Áp suất bay hơi
Pk : Áp suất ngưng tụ Fw: Lưu lượng thể tích nước
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">( C)<small>o</small>
<small>-Trạng thái 4: P= 1.2 bar ; T=T = 33.54℃ </small>
Tra đồ thị thông số nhiệt động của R12 tại các vị trí 1,2,3,4 ta được :
h<small>1</small>=409,17 kJ/kg ; h<small>2</small>=238,04 kJ/kg ; h<small>3</small>= 238,04 kJ/kg ; h=374,91 kJ/kg
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">- Ta có
𝑚𝜏 𝐻 𝑂( 2 )=Fw.ρ(H2O)/3600=1*60/3600=0.0167kg/s trong đó: ρ(H2O): khối lượng riêng của nước [kg/l]
(𝐻2𝑂): Lưu lượng khối lượng của nước- Nhiệt lượng nước trao đổi tại thiết bị ngưng tụ là:Q =( 2 )*c*∆T=<small>k</small> 𝐻 𝑂 𝑚𝜏(𝐻 𝑂)*c*(T6-T5)=0.0167*4200*(39.1- 34.5) 2= 322.6 W
với c=4200[J/kgK]: nhiệt dung riêng của nước- Mặt khác: lượng nhiệt nước nhận vào bằng với lượng
nhiệt môi chất mất đi nên ta có:
-- Cơng suất tiêu thụ điện năng trung bình của máy nén:
|N|=(150.44-149.98)*3600*(10/80)=1.98 kW
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">- Hệ số làm lạnh hiệu dụng: =|Qo|/|N| = 0.2573/1.98 = 0.1299
