Nghiên cứu quá trình quá lạnh trong hệ thống điều hòa không khí CO2 bằng phương pháp thực nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: Nghiên cứu quá trình quá lạnh và quá trình tiết lưu trong hệ thống điều hịa khơng
khí CO2 bằng phương pháp thực nghiệm
GVHD: PGS.TS Đặng Thành Trung
Th.s Võ Kim Hằng
SVTH:
Đỗ Nhật Nam
Võ Sỹ Liêm
Huỳnh Thảo Toàn
Nguyễn Tấn Thi

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

13147039
13147032
13147071
13147064

1


LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2


TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

3


TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

4


TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

5

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

6


LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Giá trị 100 năm của khả năng làm nóng tồn cầu của các loại mơi chất lạnh khác nhau

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

7


LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

8

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH QUÁ LẠNH VÀ QUÁ TRÌNH TIẾT LƯU TRONG HỆ THỐNG
ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CO2 BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
01

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

NỘI DUNG CHÍNH

XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM

CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

9


TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

10


NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH QUÁ LẠNH VÀ QUÁ TRÌNH TIẾT LƯU TRONG HỆ THỐNG
ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CO2 BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
02

NỘI DUNG CHÍNH

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM

CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

11


CƠ SỞ LÝ THUYẾT

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

12


CƠ SỞ LÝ THUYẾT

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

13


Đồ thị thể hiện đặc tính nhiệt động

Đồ thị lgp – h của CO2
7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

14


Đồ thị thể hiện đặc tính nhiệt động

Đồ thị T-s của CO2
7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

15


Ưu nhược điểm
Ưu điểm

Nhược điểm

Độ chênh áp thấp trong đường

Áp suất làm việc cao do đó tiềm

ống và trên thiết bị trao đổi nhiệt.

ẩn nguy cơ rị rỉ cao.

Khơng gây ăn mòn với tất cả các

Cấu tạo phức tạp do đó dẫn đến

loại vật liệu.

giá thành cao hơn.

Có khả năng tương thích và kết

Các thiết bị trong hệ thống cần

hợp tốt với các loại dầu bôi trơn.

kiểm định đảm bảo sự an tồn
ở áp lực cao.

Ít độc và khơng bắt lửa.
Cần có các van an tồn khi
xảy ra sự cố.

Giá thành thấp.

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

16


Tính tốn chu trình điều hồ dùng mơi chất CO2

Thơng số

Tính tốn lý thuyết

P1 (bar)

40

P2 (bar)

75

P3 (bar)

75

P4 (bar)

40

o
t1 ( C)

5,3

o
t3 ( C)

31,5

Q0 (W)

2022

Giả sử chu trình lý thuyết
của hệ thống điều hịa 4,72
dùng mơi chất CO 2 hoạt động với các điểm nút
COP
Đồ thị P-h biểu diễn các trạng thái của chu trình
7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

17


NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH QUÁ LẠNH VÀ QUÁ TRÌNH TIẾT LƯU TRONG HỆ THỐNG
ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ CO2 BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
03

NỘI DUNG CHÍNH

CƠ SỞ LÝ THUYẾT
XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM
XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM

CÁC KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

KIẾN NGHỊ VÀ KẾT LUẬN

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

18


Xây dựng mơ hình và hệ thống thí nghiệm

Các q trình gồm:







1-2: Nén đoạn nhiệt, đẳng entropy xảy ra trong vùng hơi quá
nhiệt.
2-3’: Quá trình làm mát đẳng áp, trong thiết bị làm mát.
3’-3: Quá trình quá lạnh đẳng áp trong thiết bị q lạnh.
3-4: Q trình tiết lưu mơi chất đẳng entanpy.
4-1: Q trình hố hơi

Đồ thị P-h của chu trình nén CO2
7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

19


Xây dựng mơ hình và hệ thống thí nghiệm

Máy nén lạnh môi chất CO2

Thiết bị làm mát

Thiết bị bay hơi

Thiết bị quá lạnh

Van tiết lưu

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hịa khơng khí CO 2 có q lạnh
7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

20


Máy nén lạnh mơi chất CO2

Những đặc tính kỹ thuật như sau:

Công suất: 1,2 kW
Điện áp: 3 pha 380V, 50Hz
Số xi lanh: 2
Hành trình piston: 17mm
Dung tích xi lanh: 1.12 m3/h
Lượng dầu nạp: 1.3 kg
Dòng hoạt động tối đa: 5.3 A (380-420/3/50_Y)
Máy nén Dorin CD 180H

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

21


Thiết bị làm mát

Thông số kỹ thuật:

 Điện nguồn quạt 220-240V, 1 pha, 50 hz
 Diện tích trao dổi nhiệt 9m2
 Kích thước 480x620x260 mm
 Kiểm tra thủy lực ở áp suất 150 bar
 Đường kính quạt 350mm

Thiết bị làm mát

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

22


Thiết bị bay hơi kênh micro

Một số thông số của dàn dựa theo cataloge của hãng như sau:

Kích thước thiết bị: 310x285x16 mm
Kích thước kênh: 1,2x0,6 mm
Kích thước cánh: 12x8x0,2 mm
Điện nguồn quạt: 12V DC

Loại gas sử dụng: R404a
Công suất lạnh: 2.7 kW
Áp suất thử nghiệm. 90 bar
Đường kính quạt. 300 mm
Kích thước dàn bay hơi kênh micro

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

23


Thiết bị quá lạnh

2
Thiết bị quá lạnh S1 (0.034 m )

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

2
Thiết bị quá lạnh S2 (0.068 m )

24


Van tiết lưu

Lý do sử dụng van tiết lưu tay
Hệ thống vận hành trong điều kiện áp lực cao.
Kiểm soát và điều chỉnh lưu lương

•
•
•

7/19/21

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Điều chỉnh để tương ứng với yêu cầu tới hạn của máy nén.

25