ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - KHO LẠNH, chương IX

Đối với máy nén piston 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 NH3 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. Do yêu cầu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - KHO LẠNH, chương IXCHƯƠNG IX: CHU TRÌNH LẠNH3.3.1 Chọn chu trình lạnh t0 = -280C  p0 = 1,3 Mpa tk = 380C  pk = 1,47 Mpa p k 1,47 Tỷ số nén:    11,3 >9 p0 1,3 Đối với máy nén piston tỷ số nén càng cao, thì hệ số cấp càngnhỏ, nhiệt độ cuối quá trình nén càng cao, nhất là đối với môi chấtAmoniac. Như vậy tỷ số nén cao dẫn đến điều kiện làm việc khôngthuận lợi cho máy nén khi tỷ số nén lớn hơn 9 đối với môi chấtNH3 phải chuyển chu trình một cấp nén sang hai cấp nén có làmmát trung gian. Việc chọn máy nén 1 cấp nén hay 2 cấp nén là mộtbài toán tối ưu về kinh tế. Do yêu cầu đảm bảo an toàn cho máynén trong quá trình làm việc, để tránh những điều kiện làm việckhông thuận lợi cho máy nén và thiết bị, tôi quyết định chọn máynén 2 cấp. Yêu cầu đối với việc chọn chu trình: + Sử dụng máy nén 2 cấp + Môi chất lạnh Amoniac NH3 + Nhiệt độ ngưng tụ tk = 380C + Nhiệt độ sôi t0 = -280C Trong các chu trình máy lạnh, sau khi phân tích ưu nhượcđiểm của mỗi chu trình tôi chọn chu trình 2 cấp bình trung gian cóống xoắn ruột gà. Ta có: Ptg = Pk  Po  0,43MPa  ttg = 00C3.3.2 Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp-i 5’ Hình 3-1 Chu trình 2 cấp nén bình trung gian có ống xoắn - Nguyên lý hoạt động: Hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi có nhiệt độ t0, áp suấtp0 có trạng thái 1’ và được quá nhiệt do: qua nhiệt trong thiết bịbay hơi nhờ van tiết lưu nhiệt và do tổn thất trên đường ống hút từdàn lạnh về máy nén đến trạng thái quá nhiệt 1 có nhiệt độ th, po vàđược máy nén tầm thấp hút về và được đẩy vào bình trung gian. Ởbình trung gian thì hơi quá nhiệt 1 sẽ được làm mát về trạng tháihơi bão hoà khô 3 do hoà trộn với lượng hơi ẩm 7 và được máynén tầm cao hút về, được nén đến trạng thái 4 đưa vào bình ngưng.Ở bình ngưng thì môi chất được làm mát và ngưng tụ nhờ nước.Môi chất được quá lạnh ngay trong thiết bị ngưng tụ từ trạng thái5’ đến 5. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ vào bình chứa cao áp thìmôi chất lỏng chia làm hai nhánh: một nhánh nhỏ đi qua van tiếtlưu thứ nhất vào bình trung gian để làm mát hơi về máy nén tầmcao xuống trạng thái hơi bão hoà khô 3. Còn nhánh chính được dẫnqua ống xoắn của bình trung gian, được quá lạnh từ trạng thái 5đến 6. Sau đó vào van tiết lưu thứ hai, tiết lưu xuống nhiệt độ t0, ápsuất p0 để cấp cho dàn bay hơi. Như vậy môi chất lạnh được tuầnhoàn trong hệ thống. Nếu thiết bị trao đổi nhiệt ống xoắn là lý tưởng thì nhiệt độ rakhỏi ống xoắn (t6) phải bằng nhiệt độ trung gian(ttg). Nhưng thực tế cótổn hao không thuận nghịch nên nhiệt độ quá lạnh bao giờ cũng lấy lớnhơn nhiệt độ trung gian từ (3 ÷ 5)0C. Ta chọn 50C. - Các quá trình của chu trình: + 1’ – 1: quá nhiệt hơi hút về máy nén hạ áp. + 1 – 2: nén đoạn nhiệt cấp hạ áp từ p0 lên ptg. + 2 – 3: làm mát hơi nén hạ áp. + 3 – 4: nén đoạn nhiệt cấp cao áp từ ptg lên pk. + 4 – 5: làm mát ngưng tụ, quá lạnh trong thiết bị ngưng tụ. + 5 – 7: tiết lưu từ pk về ptg để làm mát hơi nén hạ áp và quá lạnh môi chất trong ống xoắn. + 5 – 6: quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian. + 6 – 10: tiết lưu từ pk về p0 cấp cho dàn bay hơi. + 10 – 1’: bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh.3.3.3 Tính toán chu trình hai cấp bình trung gian có ống xoắn.1. Xác định các thông số trạng thái các điểm nút của chu trình Ta lấy t6 = t9 + 50C Tra trên đồ thị lgP-i của môi chất NH3 cho chu trình 2 cấp,bình trung gian có ống xoắn ta có: Bảng 3-6 Các thông số trạng thái tại các điểm nút của chu trình. Điểm t0 P i v Trạng thái nút (0C) (MPa) (kj/kg) 3 (m /kg) 1’ -28 0,13 1420 Hơi bão hoà khô 1 -20 0,13 1435 0,92 Hơi quá nhiệt 2 60 0,43 1585 0,35 Hơi quá nhiệt 3=8 2 0,43 1455 0,28 Hơi bão hoà khô 4 92 1,47 1640 0,12 Hơi quá nhiệt 5’ 38 1,47 370 Lỏng 5 33 1,47 350 0,005 Lỏng 6 5 1,47 230 Lỏn ...