Tài liệu đồ án môn học xây dựng trạm lạnh, Chương 5 doc

1
Chương 5:TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH ,
TÍNH CHỌN MÁY NÉN
I.Chọn các thông số của chế độ làm việc
Chế đọ làm việc của của một hệ thống lạnh được đặc trưng bằng 4
chế độ nhiệt độ:
Việc chọn các thông số làm việc cho hệ thống lạnh là rất quan
trọng vì nếu chọn được một chế độ làm việc hợp lí,đúng đắn thì
đem lại hiệu quả kinh tế cao,năng suất lạnh tăng trog khi điện năng
tiêu tốn ít.Chế độ làm việc cảu hệ thống lạnh được đặc trưng bằng 4
thông số sau:
- Nhiệt độ sôi của môi chất t
0
(
o
C).
- Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất t
k
.
- Nhiệt độ quá lạnh của môi chất lỏng
6.1 Chọn máy nén cho buồng bảo quản đông lạnh
6.1.1.Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
0
t
Phụ thuộc vào nhiệt độ của buồng lạnh
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán có thể được xác
định từ biểu thức:
00
ttt
b



b
t
là nhiệt độ của kho lạnh;
Ct
b
0
20

0
t
là hiệu nhiệt độ yêu cầu
Ta chọn hệ thống lạnh có dàn bay hơi trực tiếp nên chọn hiệu nhiệt
độ sôi ở khoảng 8-13˚C

chọn 10˚C

301020
0
t
˚C
6.1.2. Nhiệt độ ngưng tụ
k
t
2
Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị
ngưng tụ.
Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước khi đó nhiệt độ
ngưng tụ được xác định như sau:
kwk

ttt 
2

2w
t
nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng

k
t
hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu(3÷5
0
C)chọn
Ct
k
0
3
Nhiệt độ nước khi ra khỏi bình ngưng được xác định theo công
thức:
www
ttt 
12

w
t
là hiệu nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng(2÷6
0
C)chọn
Ct
w
0

2

1w
t
nhiệt độ nước vào bình ngưng, phụ thuộc vào điều kiện
môi trường.
Sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt nên nhiệt độ nước
vào bình ngưng được lấy cao hơn nhiệt độ kế ướt 3÷4
0
C tức là
Ctt
uw
)43(
0
1


u
t
nhiệt độ bầu ướt.
Kho đang thiết kế được xây dựng tại Vũng Tàu nên ta có
%85,1,35
0


Ct
N
Tra đồ thị h-x của không khí ẩm có
Ct
u

0
5,33
Suy ra:
Ct
Ct
Ct
k
w
w
0
0
2
0
1
5,4235,39
5,3925,37
5,3745,33



Vậy t
k
=42,5˚C
3
6.1.3.Nhiệt độ quá lạnh
ql
t
Là nhiệt độ môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu. Nhiệt độ
quá lạnh càng nhỏ thì năng suất lạnh càng cao vì vậy người ta luôn
cố gắng hạ nhiệt độ quá lạnh xuống thấp.

ql
t
được xác định từ biểu thức:
CCtt
wql
00
1
5,4035,37)53( 
6.1.4 Nhiệt độ hơi hút t
h
Được xđ :
hh
ttt 
0
do ta chọn chu trình sử dụng môi chất NH
3
nên
155 
h
t
˚C chọn 10˚C
201030 
h
t
˚C
II,Tính toán cho chu trình lạnh.
6.2. Chu trình lạnh
6.2.1. Chọn chu trình lạnh
Có :
MPapCt 12,030

0
0
0

MPapCt
kk
66,15,42
0

Tỷ số nén:
98,13
12,0
66,1
0

p
p
k

Tỷ số nén càng cao, thì hệ số cấp càng nhỏ, nhiệt độ cuối quá
trình nén càng cao, nhất là đối với môi chất Amoniac. Như vậy tỷ số
nén cao dẫn đến điều kiện làm việc không thuận lợi cho máy nén
khi tỷ số nén lớn hơn 9 đối với môi chất NH
3
phải chuyển chu trình
một cấp nén sang hai cấp nén có làm mát trung gian. Việc chọn máy
nén 1 cấp nén hay 2 cấp nén là một bài toán tối ưu về kinh tế.Để
4
đảm bảo an toàn cho máy nén trong quá trình làm việc và tránh
những điều kiện làm việc không thuận lợi cho máy nén và thiết bị ta

chọn máy nén 2 cấp và chu trình lạnh 2 cấp bình trung gian có ống
xoắn.
Ta có:
MPappp
ktg
45,012,0.66,1.
0

Ct
tg
0
1
Tỉ số nén làm việc là:
12,0
66,1
0

p
p
k
=3,7
6.2.2. Sơ đồ và chu trình lạnh biểu diễn trên đồ thị lgp-h.
=4
= 4
Chu trình 2 cấp nén bình trung gian ống xoắn
Các quá trình của chu trình:
1-2:Nén trong NCA
2-3:làm mát trong MTG tới nhiệt độ ngưng tụ
k
tt 

3
3-4:làm trong bình trung gian BTG
4-5: nén trong NCA
5-6: ngưng tụ trong NT
5
6-7: tiết lưu qua TL1 đến trạng thái hơi bão hòa ẩm điểm 7 rồi hơi
này tách thành hơi bão hòa khô ở điểm 8 hút vào NCA phần lỏng ở
điểm 9 còn lại trong BTG.
6-10: quá lạnh lỏng khi chảy trong ống xoắn của BTG
10-11: tiết lưu qua TL2
11-1: bốc hơi trong BH
6.2.3. Tính toán chu trình 2 cấp bình trung gian có ống xoắn
1.Xác định các thông số trạng thái tại các điểm nút của chu
trình.
Lấy
4
910
 tt
.Tra đồ thị lgp-h của môi chất
3
NH
cho chu trình 2 cấp
bình trung gian có ống xoắn ta có:
Bảng 6-1:Các thông số trạng thái tại các điểm nút của chu trình
Trạng thái Nhiệt độ
(
0
C)
P
(MPa)

h
(KJ/Kg)
v
(m
3
/Kg)
1 -30 0,12 1722 0,96
2 60 0,45 1910
3 42,5 0,45 1865
4 1 0,45 1762 0,3
5 90 1,66 1935
6 42,5 1,66 700
7 1 0,45 700
8 1 0,45 1762