ĐỀ THI KỸ THUẬT LẠNH

I HC QUC GIA TP.HCM TRNG H BCH KHOA

THI HC K 2 - LP CHNH QUY
NM HC (2011-2012)

KHOA C KH B MễN CễNG NGH NHIT LNH

Mụn: K Thut Lnh
Thi gian:
90
Ngy thi:
21/06/2012
---------Ghi chỳ: Sinh viờn c s dng ti liu

GV ra

GS TS Lờ Chớ Hip

Bi 1 (5 im)
Kho sỏt mỏy lnh hai cp cú s miờu t hỡnh di õy:
Maựy neựn cao aựp

1
10
Bỡnh
ngửng

9
Bỡnh laứm laùnh
trung gian

2
Bỡnh
quaự laùnh

3

4

5

Bỡnh trung
gian
6

8

Maựy neựn haù aựp

7

Bỡnh boỏc hụi

-

Cho bit:
Mụi cht lnh l HCFC-22.

-

Cụng sut ca ng c kộo mỏy nộn cao ỏp l 50 HP.

-

B qua bỡnh quỏ lnh v bỡnh lm lnh trung gian.

-

p sut ca mụi cht lnh i vo v i ra khi mỏy nộn cao ỏp ln lt l 4 bar v 18 bar.

-

Hi mụi cht lnh i vo mỏy nộn h ỏp v cao ỏp u cú trng thỏi bóo hũa khụ.

Xỏc nh:
a) Nng sut lnh ca mỏy lnh (2,5 im).
b) Nng sut ca thit b ngng t (1,5 im).
c) Cụng sut ca ng c kộo mỏy nộn h ỏp (1 im).
Bi 2 (5 im)
Kho sỏt mỏy iu hũa khụng khớ vi mỏy nộn thuc loi xon c lm vic vi HCFC-22 v
nng sut lnh nh mc l 9000 Btu/h. Cho bit khi hot ng n nh ch nh mc ngi
ta ghi nhn c cỏc thụng s nh sau:
- Trng thỏi 1 i vo mỏy nộn l hi bóo hũa khụ vi t1 = 8oC;
a)

Trng thỏi 3 i ra khi dn núng l lng sụi nhit t3 = 50oC;
Xỏc nh lu lng th tớch ca hi mụi cht lnh i vo mỏy nộn v h s lm lnh ca
mỏy iu hũa khụng khớ ng vi ch lm vic nh mc (2,5 im).


b)

Giả sử máy điều hòa không khí đang khảo sát bị sự cố rò rỉ môi chất lạnh. Lưu lượng khối
lượng thực tế của môi chất lạnh hiện chỉ còn 50% so với chế độ định mức. Xác định nhiệt
độ bay hơi của môi chất lạnh và năng suất lạnh của máy điều hòa không khí ứng với chế độ
làm việc này (giả thiết trạng thái 3 ra khỏi dàn nóng vẫn là lỏng sôi, áp suất ngưng tụ vẫn
như cũ và hơi môi chất lạnh đi vào máy nén vẫn là hơi bão hòa khô). (2,5 điểm).

BÀI GIẢI
Bài 1:

=

Ta có:
t (0C)

tt

=> p0 =
p (bar)

=

=

(bar)

i (kJ/kg)

s (kJ/kg.K)

1

18

739,758

2

18

558,345

4

4

558,345

5

4

491,927

6

8/9

491,927

7

8/9

685,71

1,8287

8

4

721,715

1,8287

10

4

701,771

1,7576

Có:

mCA =

=

1,7576

= 0,9815 (kg/s)

Xét phương trình cân bằng nhiệt tại bình trung gian:
mCA . i4 + mHA . i8 =

mHA . i5 + mCA . i10

=> mHA =

=> mHA = 0,6126 (kg/s)
a) Năng suất lạnh của máy lạnh:
Q0 = mHA (i7 – i6) = 0,6126 (685,71 – 491,927) = 118,711 (kW)
b) Năng suất bình ngưng tụ:
Qk = mCA (i1 – i2) = 0,9815 (739,758 – 558,345) = 178,057 (kW)
c) Công suất động cơ kéo máy nén hạ áp:

=


WHA = mHA (i8 – i7) = 0,6126 (721,715 – 685,71) = 22,057 (kW)

Bài 2:

Q0 = 9000 Btu/h = 2,637675 kW
(i1 – i4) =>

Q0 =

=

=

= 0,018269 (kg/s)

tt

t (0C)

p (bar)

i (kJ/kg)

s (kJ/kg.K)

v (m3/kg)

1

8

6,411

707,13

1,7368

36,75.10-3

19,395

734,57

1,7368

19,395

562,75

2
3

50

4

562,75
a) Lýu lýợng thể tích tại ðầu hút của máy nén:
= 36,75. 10-3 . 0,018269 = 6,7138.10-4 (m3/kg)

mv = v .

Hệ số làm lạnh của máy lạnh:

COP =

=

= 5,2617

b) Khi lýu lýợng khối lýợng giảm ði 50% ta có:
mv = v* .

=v.

=> v* = 2.v = 2. 36,75 . 10-3 = 73,5. 10-3 (m3/kg)

Tra bảng các tính chất nhiệt ðộng của R22 ở trạng thái bão hòa ứng với v* là:
ts = - 13,550C
i* = 698,97 (kJ/kg)
Nãng suất lạnh của máy lạnh khi ðó là:
=

(i* – i4) =

(698,97 – 562,75) = 1,2443 (kW)


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

GV ra đề

GS.TS Lê Chí Hiệp

ĐỀ THI GIỮA KỲ 2 - LỚP CHÍNH QUY
– NĂM HỌC (2011-2012)
Môn: Máy Lạnh
Thời gian:

45’
Ngày thi:
30/03/2012
---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu

Khảo sát một máy lạnh một cấp làm việc với HFC-134a, cho biết:
- Hơi bão hòa khô đi vào máy nén có nhiệt độ t1 = –10oC.
- Áp suất hơi môi chất lạnh ở đầu ra của máy nén là p2 = 12bars.
- Năng suất giải nhiệt của dàn nóng là 15kW.
Xác định:
a. Hệ số làm lạnh của máy lạnh. (3 điểm)
b. Công suất lý thuyết của động cơ kéo máy nén. (3 điểm)
c. Trả lời các câu hỏi sau (yêu cầu giải thích rõ ràng):
- Nếu tính đến tổn thất áp suất của đường ống dẫn gas nóng thì áp suất của môi
chất lạnh ra khỏi máy nén và áp suất ngưng tụ biến đổi như thế nào? Khi đó công cấp
cho máy nén tăng hay giảm? Vẽ đồ thị T-s minh họa. (2 điểm)
- Quá trình nén trong thực tế khác quá trình nén lý tưởng như thế nào? Vẽ đồ thị
T-s minh họa. (2 điểm)
--Hết--


Bài Giải
Trạng thái

t (0C)

p (bar)

i (kJ/kg)

s (kJ/kg.K)

1

- 10

2,0052

392,75

1,7337

2

-

12

430,1

1,7337

3

-

12

265,9

-

4

-

2,0052

265,9

-

Qk = G (i2 – i3)
a) COP =

=> G =

=

=

=

= 0,091352

(kg/s)

= 3,396

b) W = G. (i2 – i1) = 0,091352 (430,1 – 392,75) = 3,412

(kW)

c) - Nếu tính đến tổn thất áp suất của đường ống dẫn gas nóng thì áp suất của môi chất lạnh

ra khỏi máy nén (trạng thái 2’) phải cao hơn so với chu trình lý thuyết để bù lại lượng áp
suất bị tổn thất. Áp suất ngưng tụ vẫn không thay đổi vì áp suất ngưng tụ phụ thuộc vào
điều kiện giải nhiệt của môi trường xung quanh (quá trình 2’ – 3 là quá trình có áp suất
giảm dần). Do áp suất tại đầu nén tăng vì vậy công cấp cho máy nén cũng tăng.
Đồ thị T – s minh họa:


-

Quá trình nén trong thực tế khác quá trình nén lý tưởng ở những điểm sau: quá trình nén
không thuận nghịch (có thể nén lên 2a hoặc 2b tùy điều kiện); có tổn thất áp suất trên
đường ống dẫn môi chất lạnh, áp suất tại đầu hút máy nén nhỏ hơn áp suất trong thiết bị
bay hơi, áp suất ngay tại đầu đẩy của máy nén cao hơn áp suất sau khi ra khỏi thiết bị
ngưng tụ; có quá lạnh và quá nhiệt.
Đồ thị T-s minh họa.

--Hết--