Tính toán kho lạnh 2 cấp, 2 tiết lưu, bình trung gian ống xoắn

Câu 4:Tính toán kho lạnh , sử dụng chu trình 2 cấp , 2 tiết lưu , bình trung gian ống xoắn , môi
chất là R22 , năng suất lạnh Qo=(300+STT) kW, nhiệt độ bay hơi to=-40oC. Đặt tại Hà Nội.
a.Tính chu trình .
b.Tính chọn máy nén .
c.Tính chọn TBNT và TBBH.
Giải.
Số thứ tự :46 nên Qo=346 kW.
Vì nhiệt độ trung bình cao nhất tại Hà Nội là 29 oC nên ta chọn tk=35oC.

Từ đồ thị lg p-h ta có : ptg=
P(Bar)
t(oC)
h(kj/kg)
V

1
1
-40
388
0.2

2
4
16
419

4
13
-8
190

5
1
-40
388

6
4
-8
402

7
13
56
434

Tỷ số nén:
Π=
Năng suất lạnh riêng :
qo=h1-h11=388-189=199 kj/kg.
Lưu lượng môi chất qua thiết bị bay hơi là :
m1= kg/s.
Công tiêu tốn riêng cho máy nén hạ áp là :
l1=h2-h1=413-388=25.
Công tiêu tốn riêng cho máy nén cao áp là :
l2=h5-h4=437-400=37.

8
13
35
243

9
4
-8
402

10
4
-8
190


Nhiệt lượng thải ra ở thiết bị ngưng tụ :
qk=h5-h6=437-243=194.
Cân bằng entapy cảu bình trung gian ta có :

h2.m1+m1.h6+(m4-m1).h7=m4.h4+m1.h10.
m4=

Hệ số chu trình lạnh :

Hiệu suất execgi :

Hệ số cấp của máy nén :
λ= λc. λlt. λw λr λk.
Với :

λc=1-C(

C là thể tích chết tương đối  chọn C = 0.03

M là hằng số . Đối với máy nén freon chọn m=1.
 λ c=1-0.03(π-1)=0.9


λlt Hệ số tính đến tổn thất do tiết lưu do clpe hút và đẩy.
 Đối với freon chọn λlt=1.
λ w Hệ số tính đến tổn thất do hơi hút vào xi lanh bị đốt nóng .
 λ w=1 .
λr Hệ số tính đến tổn thất do rò rỉ môi chất từ khoang nén về khoang hút qua sét măng biton và van.
 Ta chọn λr=0.95
λkHệ số tính đến các tổn thất khác . Ta chọn λ k=1.
 λ= λc. λlt. λw. λr. λk.=0,9.1.1.0,95.1=0.85
Thể tích hút máy nén hạ áp :
VHA= m3/s
Thể tích hút máy nén cao áp :
VHA==0.2 m3/s
Hiệu suất chung :

Hiệu suất chỉ thị ηi
ηi=λw’+b.to
Đối với máy nén freon b=0.0025
Nhiệt độ bay hơi to= -40oC.
λw;=λw.λr.
Chọn λw=1 và λr=0.95
λw’=1.0,95=0.95
ηi=0.95+0,0025.-40=0.85
ηe=
Ta có : Ni1=
Ni2=
Ta có : Ne= Ni+Nms

Mà Nms=pms.Vtt.
Pms Ta chọn máy nén freon thẳng dòng
 Pms=50.
Vtt1=m1.v1=1,739.0,2=0.34.
 Nms1=50.0,34=17
Ne1=51.15+17=68.15


ηe=
Vtt2=m4.v4=2,5.0,07=0.175.
Nms2=50.0,175=8.75
Ne2=108.8+8.75=117.55
ηe=
Chọn ηtd=1. Và ηel=0.85.
 η1 = ηi. ηe. ηtd. ηel=0,85.0,75.1.0,85=0.54
 η2 = ηi. ηe. ηtd. ηel=0,85.0,93.1.0,85=0.67
Công suất máy nén hạ áp là :
NHA= kW
Công suất máy nén cao áp là :
NCA= kW
Công suất điện tiêu thụ của máy nén hạ áp là :
Nel= kW.
Công suất điện tiêu thụ của máy nén cao áp là :
Nel=138,3 kW.
Công suất động cơ kéo máy nén cao áp là :
Ndc=1,3.138,3=179.79 kW.

Chọn máy nén S66F-60.2Y-40P của hãng BITZER.
b.Chọn thiết bị ngưng tụ.

Qk=m4.qk=2,5.194=485 kW.

Chọn thiết bị ống vỏ chùm nằm ngang có nước làm mát tuần hoàn.Do Qk=485 Kw nên
ta chọn thiết bị ống vỏ để giải nhiệt nhanh cho thiết bị.

Ta có công thức Qk=k.F.ttb
Mặt khác :
+Độ chênh nhiệt độ ttb được tính theo công thức:
Với tw1=25 Nhiệt độ nước đầu vào thiết bị.
+tw2=30 Nhiệt độ nước ra khỏi thiết bị (tw2-tw1=5k)
=tk-tw1=35-25=10

max
min

=tk-tw2=35-30=5
tb

= =7.2


Dựa vào bảng sau ta tra các thông số
STT
1

-Bình ngưng ống chùm nằm ngang NH3

K
(W/m2.K)

7001000

2
3

-Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng NH3

800900

4200

5

-Bình ngưng nằm ngang frêôn
-Dàn ngưng kiểu tưới
-Dàn ngưng tụ bay hơi
-Dàn ngưng không khí

700
700930
500700
30

3600
35004650
15002100
240300

5
5

3
810

4
5
6

Kiểu thiết bị ngưng tụ

qf
(W/m2)
35004500

(
5

Vậy ta chọn K=700 và vì bình ngưng ống vỏ nằm ngang freon.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt F:
F k = = m2
+>Lưu lượng qua bình ngưng
Mn= = 6.6 kg/s

Ta chọn bình ngưng giả nhiệt bằng nước S66F-60.2Y-40P của hãng BITZER.
C, Chọn thiết bị bay hơi.
Với Năng suất lạnh Q0=346 Kw với nhiệt độ to=-40 C
Ta sử dụng quạt giàn lạnh
Ta lấy nhiệt độ không khí qua giàn lạnh là t f1=-30 <oC>
Nhiệt độ không khí sau khi đi qua giàn lạnh là t f2=-35 <oC>
Đối với giàn quạt ở -45 C lấy 11 <W/m2k>

Hiệu nhiệt độ =tf1-to=-30+40=10
=tf2-to=-35+40=5
= =19 K

Fk ==1,65.103 m2.

Ta chọn dàn ngưng FLT3220 của hãng EDEN.