Tài liệu Tính toán chu trình lạnh, chọn máy nén và các thiết bị phụ docx

1
Tớnh toỏn chu trỡnh lnh, chn mỏy nộn v cỏc thit b
ph
1.Chọn ph-ơng pháp làm lạnh
1.1.Làm lạnh trực tiếp
Làm lạnh trực tiếp là môi chất sôi trực tiếp trong dàn lạnh .Môi chất
lạnh lỏng sôi thu nhiệt của môi tr-ờng buồng lạnh. Dàn bay hơi có thể là các
loại dàn đối l-u không khí tự nhiên hoặc c-ỡng bức bằng quạt gió.
Hệ thống làm lạnh trực tiếp
1.Máy nén, 2. Bình ng-ng tụ, 3. Van tiết l-u, 4. Dàn bay hơi
* Hệ thống làm lạnh trực tiếp có những -u điểm sau:
- Thiết bị đơn giản vì không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ.
- Tuổi thọ cao, tính kinh tế cao hơn vì không phải tiếp xúc với n-ớc
muối là một chất gây han gỉ, ăn mòn rất mạnh.
- ít tổn thất năng l-ợng về mặt nhiệt động. Vì hiệu nhiệt độ giữa buồng
lạnh và dàn bay hơi trực tiếp bao giờ cũng nhỏ hơn hiệu nhiệt độ giữa buồng
với nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua n-ớc muối.
- Tổn hao lạnh khi khởi động máy nhỏ, tức là thời gian từ khi mở máy
đến khi buồng đạt nhiệt độ yêu cầu là ngắn hơn.
* Nh-ng hệ thống lạnh trực tiếp cũng có một số nh-ợc điểm trong từng tr-ờng
hợp cụ thể sau :
- Khi là hệ thống lạnh trung tâm, có nhiều hộ sử dụng lạnh thì l-ợng
môi chất nạp vào máy sẽ rất lớn, khả năng rò rỉ môi chất lớn nh-ng lại khó có
khả năng dò tìm những chỗ rò rỉ để xử lý, khó hồi dầu đối với máy freôn khi
dàn lạnh đặt quá xa và đặt thấp hơn vị trí máy nén. Với quá nhiều dàn lạnh
việc bố trí phân phối đều môi chất cho các dàn lạnh cũng gặp khó khăn và khả
năng nén rơi vào tình trạng ẩm.
2
1.2.Làm lạnh gián tiếp
Làm lạnh buồng gián tiếp là làm lạnh buồng bằng các dàn n-ớc muối lạnh.
Hệ thống làm lạnh gián tiếp

1. Máy nén, 2. Bình ng-ng tụ, 3. Bình bay hơi, 4. Van tiết l-u,
5. Bơm n-ớc muối, 6. Dàn lạnh n-ớc muối, 7. Bình dãn nở
Thiết bị bay hơi đặt ngoài buồng lạnh. Môi chất lạnh lỏng sôi để làm
lạnh n-ớc muối.
* Làm lạnh gián tiếp qua môi chất lạnh có những -u điểm sau:
- Có độ an toàn cao, chất tải lạnh là n-ớc muối nên không gây cháy nổ,
không độc hại đối với cơ thể, không làm ảnh h-ởng đến chất l-ợng hàng hoá bảo
quản.
- Khi có vòng tuần hoàn n-ớc muối thì máy lạnh có cấu tạo đơn giản
hơn, đ-ờng ống dẫn môi chất ngắn. Công việc lắp đặt, hiệu chỉnh, thử bền, thử
kín, nạp gas, vận hành, bảo d-ỡng đều dễ dàng và đơn giản hơn.
- Hệ thống dung dịch muối có khả năng trữ lạnh lớn nên sau khi máy
lạnh ngừng làm việc, nhiệt độ buồng lạnh có khả năng duy trì đ-ợc lâu hơn.
* Nh-ợc điểm của hệ thống lạnh gián tiếp là:
- Năng suất lạnh của máy bị giảm ( tổn thất lạnh lớn ).
- Hệ thống thiết bị cồng kềnh vì phải thêm một vòng tuần hoàn n-ớc
muối gồm bơm, bình giản nở các đ-ờng ống và bình bay hơi làm lạnh n-ớc
muối gây ăn mòn thiết bị vì có n-ớc muối.
Từ những -u nh-ợc điểm của hai ph-ơng pháp làm lạnh trên nên chọn
ph-ơng pháp làm lạnh trực tiếp có dàn quạt để làm lạnh cho kho lạnh th-ơng
nghiệp.
3
2.Chọn các thông số của chế độ làm việc
2.1.Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
0
t
phụ thuộc vào nhiệt độ tủ lạnh.
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế :
00
ttt

b

b
t
-nhiệt độ buồng lạnh
0
t
-hiệu nhiệt độ yêu cầu
-Chọn hiệu nhiệt độ tối ưu:
Ct
0
0
8
-Nhiệt độ buồng:
Ct
b
0
10
Suy ra :
Ct
0
0
18810 
2.2.Nhiệt độ ngưng tụ
k
t
kmtk
ttt 
mt
t

-nhiệt độ ngoài môi trường (nhiệt độ trong siêu thị),
Ctt
mt
0
1
27
k
t
-hiệu nhiệt độ yêu cầu
-Chọn hiệu nhiệt độ tối ưu:
Ct
k
0
8
Suy ra :
Ct
k
0
35827 
3.Tính toán chu trình lạnh
Chu trình khô lgp-h được biểu diễn như hình vẽ
lgP
3 2
4 1
h
4
Trạng thái các điểm nút của chu trình tra được trên đồ thị:
1 2 3 4
P,bar 0,1448 0,8871 0,8871 0,1448
Ct

0
,
-18 43 35 -18
kgkJh /,
686,5 727 548,75 548,75
kgmv /,
3
135,045.10
3
-Năng suất lạnh riêng khối lượng:
75,13775,5485,686
410
 hhq
kJ/kg
-Công nén riêng:
5,405,686727
12
 hhl
kJ/kg
-
Lưu lượng nén qua máy nén:
03376,0
75,137
65,4
0
0

q
Q
m

kg/s
-
Công nén đoạn nhiệt:
367,15,40.03376,0.  lmN
s
kW
-Công nén ch
ỉ thị:
i
s
i
N
N


Trong đó :
81,0)18.(001,0
308
255
.001,0.
0
0
0
 t
T
T
tb
k
wi


Suy ra công nén chỉ thị:
688,1
81,0
367,1

i
N
kW
-Công nén hi
ệu dụng
e
N
957,159.10.045,135.03376,0688,1..
3
1


msimsie
pvmNNNN
kW
Ch
ọn
59
ms
p
kPa
-công su
ất điện:
5
3,2

85,0
957,1

đc
e
đ
N
N

kW
Ch
ọn :
9,0
đc

-Công suất lắp đặt của máy nén:
Chọn hệ số an toàn của máy nén:s=2,1
83,43,2.1,2 
lđ
N
kW
V
ậy công suất của máy nén là 4,83 kW
Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Đức Lợi. Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, NXB khoa học kỹ
thuật, Hà Nội 2002.
2. PGS.TS Đinh Văn Thuận, TS Võ Chí Chính. Hệ thống máy và thiết bị
lạnh, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004.
3. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy. Máy và thiết bị lạnh, NXB Giáo dục,
Hà N

ội, 2003.
4. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy. Kỹ thuật lạnh cơ sở, NXB Giáo dục,
Hà Nội, 2002.
5. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận, Kỹ thuật lạnh ứng
dụng, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2003.
6. Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí,
NXB khoa h
ọc kỹ thuật, Hà Nội 2005.