Ebook Kỹ thuật lạnh

LÅÌI NOÏI ÂÁÖU Con ngæåìi âaî biãút laìm laûnh vaì sæí duûng laûnh caïch âáy ráút láu . Tæì træåïc thãú kyí 15 , ngæåìi ta biãút duìng tuyãút trong hang sáu âãø âiãöu hoaì khäng khê . Sau âoï ngæåìi ta biãút pha träün tuyãút våïi næåïc muäúi âãø thaình håi baío hoaì . Nhæng kyî thuáût laûnh phaït triãøn tæì nhæîng nàm cuía tháûp kyí 70 , con ngæåìi biãút laìm laûnh bàòng caïch bay håi cháút loíng åí aïp suáút tháúp . Kãø tæì âoï âãún nay kyî thuáût hiãûn âaûi âaî coï mäüt bæåïc tiãún xa , phaûm vi nhiãût âäü mäüt nhiãöu vaì æïng duûng räüng raîi trong nhiãöu lénh væûc , trong âoï lénh væûc âæåüc sæí duûng räüng raîi nháút laì baío quaín thæûc pháøm . Nhiãûm vuû thiãút kãú âäö aïn män hoüc nhàòm än laûi täøng quan vaì táûp håüp nhæîng kiãún thæïc âaî hoüc trong caïc män hoüc vãö hãû thäúng laûnh , âàûc biãût laì män kyî thuáût laûnh cå såí vaì giuïp sinh viãn laìm quen våïi viãûc thiãút kãú hãû thäúng laûnh ban âáöu . Âäö aïn män hoüc naìy thiãút kãú caïc pháön chênh laì : xaïc âënh caïc hãû säú ban âáöu , thiãút kãú caïc hãû thäúng kho laûnh , tênh toaïn cáúu truïc vaì caïch nhiãût phoìng laûnh , tênh nhiãût caïc phoìng laûnh cuía kho laûnh , tênh toaïn cáúu truïc xaïc âënh caïc chu trçnh laûnh , tênh vaì choün maïy neïn laûnh vaì caïc thiãút bë phuû . Âäö aïn män hoüc naìy nhàòm thiãút kãú caïc pháön chênh: àChæång 1 : Xaïc âënh kêch thæåïc màût bàòng kho laûnh . àChæång 2 : Tênh caïch nhiãût , caïch áøm kho laûnh . àChæång 3 : Tênh nhiãût kho laûnh . àChæång 4 : Láûp chu trçnh & tênh choün maïy neïn . àChæång 5 : Tênh choün thiãút bë trao âäøi nhiãût . Sinh viãn thæûc hiãûn Phaûm Âçnh Quyãön NHIÃÛM VUÛ THIÃÚT KÃÚ 1.Phoìng cáúp âäng : Nàng suáút phoìng cáúp âäng : E = 2 táún/ meí. Saín pháøm cáúp âäng : thët heo Nhiãût âäü khäng khê trong phoìng cáúp âäng : tb = -35°C Mäi cháút laûnh : NH3 Thåìigian cáúp âäng : 11h 2.Phoìng træî âäng : Nàng suáút phoìng træî âäng : E = 70 táún Saín pháøm træî âäng : thët heo Nhiãût âäü khäng khê trong phoìng træî âäng : tb = -18°C Mäi cháút laûnh : NH3 4.Yãu cáöu cuía saín pháøm: Nhiãût âäü ban âáöu cuía saín pháøm : 18°C Nhiãût âäü tám saín pháøm tæì phoìng cáúp âäng : -12°C Nhiãût âäü bãö màût saín pháøm : -18°C Nhiãût âäü trung bçnh : -15°C 3.Âëa âiãøm âàût hãû thäúng laûnh : QUAÍNG NAM Nhiãût âäü trung bçnh nhæîng thaïng noïng nháút muìa heì : t = 37,3°C Âäü áøm muìa heì : 73% Nhiãût âäü âoüng sæång : = 31°C Chæång 1: TÊNH KÊCH THÆÅÏC VAÌ BÄÚ TRÊ MÀÛT BÀÒNG KHO LAÛNH *) Muûc âêch : Nhàòm xaïc âënh kêch thæåïc tæìng phoìng trong kho laûnh vaì bäú trê håüp lyï màût bàòng kho laûnh I. Xaïc âënh säú læåüng kêch thæåïc caïc buäöng laûnh : 1. Phoìng cáúp âäng : Cäng suáút yãu cáöu: E =2 táún / meí. Saín pháøm: thët heo a. Thãø têch : Tæì biãøu thæïc xaïc âënh dung têch ( 2 - 1 ) [1] Våïi : : Dung têch kho laûnh , táún : Âënh mæïc cháút taíi thãø têch , : Thãø têch kho laûnh , Theo baíng 2-3 [1] , do laì caï âäng laûnh trong hoìm cactäng nãn choün Váûy b. Diãûn têch cháút taíi : Âæåüc xaïc âënh qua thãø têch buäöng laûnh vaì chiãöu cao cháút taíi . Theo BT (2-2) [1] Våïi : F ct : Diãûn têch cháút taíi , H ct : chiãöu cao cháút taíi , m Chiãöu cao cháút taíi laì chiãöu cao cuía buäöng laûnh træì âi chiãöu cao bäú trê cuía tráön . Ta láúy chiãöu cao cháút taíi : h = 2 (m) c.Taíi troüng cuía tráön vaì nãön : Âæåüc xaïc âënh theo âënh mæïc cháút taíi & chiãöu cao cháút taíi cuía nãön & giaï treo hoàûc moïc treo vaìo tæåìng. Theo BT ( 2-3) [1] : Våïi : : Âënh mæïc cháút taíi theo diãûn têch ,  --> d. Diãûn têch cáön xáy dæûng : Theo BT ( 2-3) [1] : Våïi : : Diãûn têch tênh toaïn , : Hãû säú sæí duûng diãûn têch caïc buäöng chæïa , Tênh caí diãûn têch âæåìng âi & diãûn têch giæîa caïc lä haìng , cäüt , tæåìng.... Choün theo baíng (2-4) [1] à c. Säú læåüng phoìng laûnh phaíi xáy dæûng : Theo BT ( 2-5) [1] : Våïi f : Diãûn têch buäöng laûnh quy chuáøn , âæåüc xaïc âënh qua caïc haìng cäüt kho . ÅÍ âáy ta choün f = 3 x 4 = 12 () à ( Buäöng laûnh ) d. Dung têch thæûc cuía phoìng cáúp âäng : Theo BT ( 2-5) [1] : ( táún) Våïi : Säú læåüng buäöng laûnh thæûc tãú : Dung têch thæûc tãú cuía phoìng CÂ 2. Phoìng træî âäng : a. Thãø têch : Tæì biãøu thæïc xaïc âënh dung têch ( 2 - 1 ) [1] Våïi : : Dung têch kho laûnh , táún : Âënh mæïc cháút taíi thãø têch , : Thãø têch kho laûnh , Theo baíng 2-3 [1] , do laì caï âäng laûnh trong hoìm cactäng nãn choün Váûy b. Diãûn têch cháút taíi : Âæåüc xaïc âënh qua thãø têch buäöng laûnh vaì chiãöu cao cháút taíi . Theo BT (2-2) [1] Våïi : F : Diãûn têch cháút taíi , H : chiãöu cao cháút taíi , m Chiãöu cao cháút taíi laì chiãöu cao cuía buäöng laûnh træì âi chiãöu cao bäú trê cuía tráön . Ta láúy chiãöu cao cháút taíi : h = 2 (m) c.Taíi troüng cuía tráön vaì nãön : Âæåüc xaïc âënh theo âënh mæïc cháút taíi & chiãöu cao cháút taíi cuía nãön & giaï treo hoàûc moïc treo vaìo tæåìng. Theo BT ( 2-3) [1] : Våïi : : Âënh mæïc cháút taíi theo diãûn têch ,  --> d. Diãûn têch cáön xáy dæûng : Theo BT ( 2-3) [1] : Våïi : : Diãûn têch tênh toaïn , : Hãû säú sæí duûng diãûn têch caïc buäöng chæïa , Tênh caí diãûn têch âæåìng âi & diãûn têch giæîa caïc lä haìng , cäüt , tæåìng.... Choün theo baíng (2-4) [1] Choün kêch thæåïc phoìng F= 144m c. Säú læåüng phoìng laûnh phaíi xáy dæûng : Theo BT ( 2-5) [1] : Våïi f : Diãûn têch buäöng laûnh quy chuáøn , âæåüc xaïc âënh qua caïc haìng cäüt kho . ÅÍ âáy ta choün f = 8 x 9 = 72 () à ( Buäöng laûnh ) d. Dung têch thæûc cuía phoìng træî âäng : Theo BT ( 2-5) [1] : ( táún) Våïi : Säú læåüng buäöng laûnh thæûc tãú : Dung têch thæûc tãú cuía phoìng TÂ II. Bäú trê màût bàòng : Chæång 2: TÊNH CAÏCH NHIÃÛT, CAÏCH ÁØM KHO LAÛNH *) Muûc âêch: xaïc âënh chiãöu daìy låïp caïch nhiãût âãø giaím täøn tháút laûnh hay hãû säú truyãön nhiãût cuía kãút cáúu âaût giaï trë täúi æu. Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho cå cáúu bao che : Chiãöu daìy caïch nhiãût âæåüc xaïc âënh theo caïc âieìu kiãûn cå baín sau: - Hãû säú truyãön nhiãût k phaíi nàòm trong daîy cho pheïp. - Choün chiãöu daìy caïch nhiãût sao cho giaï thaình mäüt âån vë laûnh laì nhoí nháút, chiãöu daìy låïp caïch nhiãût âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc (3-2) Trong âoï: dcn : Chiãöu daìy caïch nhiãût. lc : Hãû säú dáùn nhiãût cuía váût liãûu caïch nhiãût. K : Hãû säú truyãön nhiãût. a1 : Hãû säú toía nhiãût cuía mäi træåìng bãn ngoaìi vaìo tæåìng caïch nhiãût. a2 : Hãû säú toía nhiãût cuía vaïch buäöng laûnh vaìo buäöng laûnh. dI : Chiãöu daìy cuía låïp váût liãûu thæï I . lI : Hãû säú dáùn nhiãût cuía låïp váût liãûu thæï I I. Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho phoìng cáúp âäng : Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho tæåìng cáúp âäng : 9: Caïc moïc sàõt âãø gàõn caïc låïp nháút laì låïp xäúp ( laìm bàòng sàõt ) STT Váût liãûu lI (w/m2 0k ) dI (m) 1 Låïp væîa traït 0,93 0,015 2 Låïp gaûch xáy 0,82 0,2 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúy dáöu chäúngtháúm 0,15 0,004 6 Låïp Polystirol (xäúp) 0,047 7 Låïp giáúy dáöu chäúngtháúm 0,15 0,004 8 Låïp Læåïi màõt caïo vaì væîa màõc cao 0,93 0,002 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -35oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,19 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. Tra baíng (3-7) [1] à ai = 23,3 [w/m2oK]; a2 = 10,5 [w/m2oK] a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) Thay säú ta coï : Váûy Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng låïp caïch nhiãût âaî tênh. Åí âáy ta choün: dcn= 0,3 [m] Hãû säú truyãön nhiãût âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] à b. Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,5 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi Âaì Nàông laì t1= 37,70C, âäü áøm j13 = 77%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 320C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 1,73 W/m20K > Kt = 0,15 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. 2.Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho tráön cáúp âäng: STT Váût liãûu lI [w/m2oK] dI[m] 1 Låïp væîa traït 0,93 0,015 2 Bã täng cäút theïp 1,5 0,1 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp Bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúp dáöu 0,15 0,004 6 Låïp Polystirol 0,047 7 Låïp giáúy dáöu 0,15 0,004 8 Låïp læåïi màõt caï vaì væîa maïccao 0,93 0,002 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -35oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,19 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. Tra baíng (3-7) [1] à ai = 23,3 [w/m2oK]; a2 = 10,5 [w/m2oK] a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) ( 3-2 ) [1] à Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng chiãöu daìy âaî tênh, åí âáy ta choün dcn= 0,3 [m]. Hãû säú truyãön nhiãût thæûc âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,147 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi Âaì Nàông laì t1= 37,70C, âäü áøm j13 = 77%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 320C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 1,73 W/m20K > Kt = 0,15 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. Váûy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu. Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho nãön cáúp âäng : 10 : Gäù ( âåî låïp bã täng 8 ) STT Váût liãûu lI [w/m2 0K ] di [m] 2 Bã täng soíi 1,4 0,1 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúy dáöu chäúng tháúm 0,15 0,004 6 Låïp Polystryrol 0,047 7 Låïp giáúy dáöu chäúng tháúm 0,15 0,004 8 Bã täng cäút theïp 1,5 0,1 9 Låïp væîa traït 0,93 0,015 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -35oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,19 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) ( 3-2 ) [1] à Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng chiãöu daìy âaî tênh, åí âáy ta choün dcn= 0,3 [m]. Hãû säú truyãön nhiãût thæûc âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] b.Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,15 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi Âaì Nàông laì t1= 37,70C, âäü áøm j13 = 77%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 320C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 1,73 W/m20K > Kt = 0,15 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. Váûy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu. II. Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho phoìng træî âäng : Chè tênh cho phoìng træî âäng täøn tháút låïn nháút , phoìng coìn laûi tæåüng tæû. (TÂ2) 1.Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho tæåìng cáúp âäng : 9: Caïc moïc sàõt âãø gàõn caïc låïp nháút laì låïp xäúp ( laìm bàòng sàõt ) STT Váût liãûu lI (w/m2 0k ) dI (m) 1 Låïp væîa traït 0,93 0,015 2 Låïp gaûch xáy 0,82 0,2 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúy dáöu chäúngtháúm 0,15 0,004 6 Låïp Polystirol (xäúp) 0,047 7 Låïp giáúy dáöu chäúngtháúm 0,15 0,004 8 Låïp Læåïi màõt caïo vaì væîa màõc cao 0,93 0,002 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -18oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,22 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. Tra baíng (3-7) [1] à ai = 23,3 [w/m2oK]; a2 = 10,5 [w/m2oK] a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng låïp caïch nhiãût âaî tênh. Åí âáy ta choün: dcn= 0,2 [m] Hãû säú truyãön nhiãût âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] à b. Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,147 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi Huãú laì t1= 37,30C, âäü áøm j13 = 73%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 320C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 2,2 W/m20K > Kt = 0,2 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. 2.Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho tráön cáúp âäng: STT Váût liãûu lI [w/m2oK] dI[m] 1 Låïp væîa traït 0,93 0,015 2 Bã täng cäút theïp 1,5 0,1 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp Bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúp dáöu 0,15 0,004 6 Låïp Polystirol 0,047 7 Låïp giáúy dáöu 0,15 0,004 8 Låïp læåïi màõt caï vaì væîa maïccao 0,93 0,002 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -18oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,22 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. Tra baíng (3-7) [1] à ai = 23,3 [w/m2oK]; a2 = 10,5 [w/m2oK] a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) ( 3-2 ) [1] à Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng chiãöu daìy âaî tênh, åí âáy ta choün dcn= 0,2 [m]. Hãû säú truyãön nhiãût thæûc âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,2 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi HUÃÚ laì t1= 37,30C, âäü áøm j13 = 73%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 310C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 2,2 W/m20K > Kt = 0,21 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. Váûy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu. ênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho nãön cáúp âäng : 10 : Gäù ( âåî låïp bã täng 8 ) Váût liãûu lI [w/m2 0K ] di [m] 2 Bã täng soíi 1,4 0,1 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp bitum 0,18 0,002 5 Låïp giáúy dáöu chäúng tháúm 0,15 0,004 6 Låïp Polystryrol 0,047 7 Låïp giáúy dáöu chäúng tháúm 0,15 0,004 8 Bã täng cäút theïp 1,5 0,1 9 Låïp væîa traït 0,93 0,015 Tæì nhiãût âäü kho laûnh tb = -18oC. Tra baíng (3-3) [1] ( vaïch bao ngoaìi ). à K = 0,22 [w/m2oK] Trong phoìng, ta cho khäng khê âäúi læu cæåîng bæïc maûnh bàòng quaût. a.Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) ( 3-2 ) [1] à Chiãöu daìy låïp caïch nhiãût thæûc phaíi låïn hån hoàûc bàòng chiãöu daìy âaî tênh, åí âáy ta choün dcn= 0,2 [m]. Hãû säú truyãön nhiãût thæûc âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] b.Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âãø traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu åí phêa coï nhiãût âäü cao thç nhiãût âäü bãö màût kãút cáúu phaíi låïn hån nhiãût âäü âoüng sæång cuía khäng khê åí âiãöu kiãûn mäi træåìng tênh toaïn. Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång : ( 3-8 ) [1] ( 3-7 ) [1] Våïi : Kt = 0,147 (W/m2 0K) Theo baíng (1-1) [1] . Nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi HUÃÚ laì t1= 37,30C, âäü áøm j13 = 73%. Tra âäö thë (h-x) hçnh (1-1) [1], ta âæåüc ts = 310C. Nhiãût âäü phoìng cáúp âäng t2 = -350C , a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc (3-7) [1] , ta coï : Do Ks = 2,2 W/m20K > Kt = 0,216 W/m20K Nãn vaïch ngoaìi khäng bë âoüng sæång. Váûy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bãö màût kãút cáúu. 4. Tênh toaïn caïch nhiãût, caïch áøm cho tæåìng ngàn kho laûnh : STT Váût liãûu li [w/m2 0K ] di [m] 2 Låïp gaûch ngàn 0,82 0,2 3 Låïp væîa traït 0,93 0,015 4 Låïp bi tum 0,18 0,002 5 Låïp giáúy dáöu 0,15 0,004 6 Låïp Polystirol 0,047 7 Låïp giáúy dáöu 0,15 0,004 8 Låïp læåïi màõt caï 0,93 0,002 Tênh toaïn låïp caïch nhiãût : dcn =lcn [ - (+å +) ] (m) (3-2) [1] Tæång tæû nhæ trãn, ta choün dcn = 0,2 [m]. Hãû säú truyãön nhiãût âæåüc tênh theo cäng thæïc : (3-1) [1] Kiãøm tra hiãûn tæåüng âoüng sæång : Âiãöu kiãûn âãø khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång laì : ( 3-8-TKHTL) Våïi : ( 3-7-TKHTL) Theo baíng 1-1-HDTKHTL , nhiãût âäü thaïng noïng nháút taûi HUÃÚ laì t1=37,30C, âäü áøm j13 = 73%.Tra âäö thë (h-x) hçnh 1-1 HDTKHTL, ta âæåüc ts = 310C. Nhiãût âäü phoìng kho laûnh : t2 = -180C, a1 = 23,3 W/m20K Theo biãøu thæïc 3-7- HDTKHTL, ta coï : Do Ks = 2,2 W/m20K > Kt = 0,11 W/m20K à Váûy khäng xaíy ra hiãûn tæåüng âoüng sæång trãn bã ö màût kãút cáúu. Chæång 3: TÊNH NHIÃÛT KHO LAÛNH *)Muûc âêch: Âãø tênh täøng caïc täøn tháút nhiãût cuía hãû thäúng vaì tênh toaïn nhiãût kho laûnh âãø xaïc âënh nàng suáút laûnh cuía maïy laûnh cáön xaïc âënh. Doìng nhiãût täøn tháút qua kho laûnh âæåüc xaïc âënh: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 (W) Q1: doìng nhiãût âi qua kãút cáúu bao che. Q2: doìng nhiãût do saín pháøm toaí ra trong quaï trçnh xæí lyï laûnh. Q3: doìng nhiãût tæì khäng khê bãn ngoaìi do thäng gioï buäöng laûnh. Q4: doìng nhiãût tæì caïc nguäön khaïc nhau khi váûn haình kho laûnh. Q5: doìng nhiãût tæì saín pháøm thåí. I. KHO BAÍO QUAÍN LAÛNH. Chuïng ta chè tênh cho phoìng nàûng nãö nháút. ( TÂ2 ) Chiãöu cao cuía kho laûnh =2 + 1 + 0,35 + 0,45 = 3,8 (m) 1. Doìng nhiãût âi qua kãút cáúu bao che: Q1 = Q11 + Q12 Våïi: Q11 : täøn tháút qua tæåìng ,tráön vaì nãön do chãnh lãûch nhiãût âäü (âäúi læu) Q12 : Täøn tháút qua tæåìng ,tráön vaì nãön do bæï xaû màût tråìi. Q12 0 *) Täøn tháút nhiãût do âäúi læu Q11 : Ta coï : Q11 = Kt. F. DT= Kt.F(t1 - t2 ) Trong âoï : Kt : Hãû säú truyãön nhiãût thæûc cuía kãút cáúu bao che xaïc âënh theo chiãöu daìy caïch nhiãût thæûc. F : Diãûn têch bãö màût kãút cáúu bao che t1 : Nhiãût âäü mäi træåìng bãn ngoaìi t2 : Nhiãût âäü trong phoìng STT Tãn kãút cáúu Kêch thæåïc 1 Tæåìng CF 9,675 x 3,8 36,765 0,21 0 0 2 Tæåìng FE 8,675 x 3,8 32,965 0,21 55,3 382,82 3 Tæåìng ED 9,675 x 3,8 36,765 0,21 55,3 426,95 4 Tæåìng DC 8,675 x 3,8 32,965 0,21 55,3 382,82 5 Tráön 8,675 x 9,675 84 0,21 55,3 975,49 6 Nãön 8,675 x 9,675 84 0,21 55,3 975,49 Täøng 2. Doìng nhiãût do saín pháøm toaí ra trong quaï trçnh xæí lyï laûnh: Q2. Q2 = Q2sp + Q2bb = 0 3. Täøn tháút laûnh do thäng gioïï :Q3 chè tênh cho saín pháøm laì rau quaí .Vç åí âáy saín pháøm laì caï nãn Q3 = 0 4. Täøn tháút nhiãût do váûn haình: Q4. Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 Våïi : Q41 Doìng nhiãût do chiãúu saïng. Q42 Doìng nhiãût do ngæåìi toaí ra. Q43 Doìng nhiãût do âäüng cå âiãûn. Q44 Doìng nhiãût khi måí cæía. *) Doìng nhiãût do chiãúu saïng: Q41 = A.F Våïi: A : doìng nhiãût toaí ra khi chiãúu saïng 1 m2 diãûn têch nãön. Âäúi våïi buäöng baío quaín laûnh : A = 1,2 [W/m2] F :diãûn têch cuía buäöng , F = 72 [m2] Þ Q41 = 1,2.72 = 86,4 [W] *) Doìng nhiãût do ngæåìi toaí ra: Q42 = 350.n [W] n :säú ngæåìi laìm viãûc thæåìng xuyãn trong buäöng , do diãûn têch buäöng < 200 choün n =2 Þ Q42 = 350.2 = 700 [W] *) Doìng nhiãût do âäüng cå âiãûn: Q43 = N.h.1000 [W] N : cäng suáút âäüng cå âiãûn , choün N = 5,25 [kW] h: hiãûu suáút âäüng cå, nãúu âäüng cå âàût ngoaìi buäöng: h = 1 Þ Q43 = 5250 [W] *) Doìng nhiãût khi måí cæía: Q44 = B.F B = 15 [W/m2]: doìng nhiãût riãng khi måí cæía. F = 72 [m2]: diãûn têch buäöng. Þ Q44 = 72.15 = 1080 [W] Váûy Q4 = 86,4+700+1080+3144 = 5010 [W] 5. Nhiãût do saín pháøm hä háúp : Q5 = 0 6 .Phuû taíi laûnh yãu cáöu cuía phoìng maïy: QTÂ = Q1 + Q2 + Q3 + ( 0,4 à 0,7 )Q4 + Q5 Hãû säú khäng âäöng thåìi váûn haình cuía 2 buäöng laûnh .Do coï 2 buäöng laûnh nãn choün hãû säú laì 0,7 à QTÂ = Q1 + Q2 + Q3 + 0,7 Q4 + Q5 QTÂ = 3144 + 0,7.5010 = 6650 ( W) 7.Phuû taíi yãu cáöu cuía maïy neïn : Theo biãøu thæïc (4-24) [1] Trong âoï : : Phuû taíi laûnh yãu cáöu cuía phoìng maïy. k : Hãû säú tênh âãún tênh âãún täøn tháút trãn âæåìng äúng cuía thiãút bë vaì HTL laìm laûnh træûc tiãúp nãn hãû säú phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü bay håi cuía mäi cháút trong daìn laìm laûnh khäng khê.Theo trang 92 [1] ta co = -35 à k = 1,06 b: Hãû säú thåìi gian laìm viãûc . Do phoìng træî âäng laìm viãûc trong thåìi gian daìi nãn choün b = 0,9 theo trang 92 [1]. à (W) II. TÊNH TOAÏN NHIÃÛT CHO PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG : 1. Doìng nhiãût âi qua kãút cáúu bao che: Q1 = Q11 + Q12 Våïi: Q11 : täøn tháút qua tæåìng ,tráön vaì nãön do chãnh lãûch nhiãût âäü (âäúi læu) Q12 : Täøn tháút qua tæåìng ,tráön vaì nãön do bæï xaû màût tråìi. *) Täøn tháút nhiãût do âäúi læu Q11 : Ta coï : Q11 = Kt. F. DT= Kt.F(t1 - t2 ) Trong âoï : Kt : Hãû säú truyãön nhiãût thæûc cuía kãút cáúu bao che xaïc âënh theo chiãöu daìy caïch nhiãût thæûc. F : Diãûn têch bãö màût kãút cáúu bao che t1 : Nhiãût âäü mäi træåìng bãn ngoaìi t2 : Nhiãût âäü trong phoìng STT Tãn kãút cáúu Kêch thæåïc 1 Tæåìng AB 3,8 x 3,82 14,52 0,19 72,3 200,56 2 Tæåìng AI 3,8 x 4,82 18,316 0,19 72,3 380 3 Tæåìng BH 3,8 x 4,82 18,316 0,19 19,3 54,35 4 Tæåìng IH 3,8 x 3,82 14,52 0,19 42 380 5 Tráön 3,82 x 4,82 18,42 0,15 72,3 393,13 6 Nãön 3,82 x 4,82 18,42 0,15 72,3 393,13 Täøng 2. Doìng nhiãût do saín pháøm toía ra : Q2 Q2 = Q2sp + Q2bb a. Tênh Q2sp : Theo BT ( 4-7) [1] Våïi : M : Khäúi læåüng saín pháøm âæa vaìo cáúp âäng. : Entanpi cuía saín pháøm luïc vaìo vaì ra khoíi kho laûnh. : Thåìi gian laìm laûnh saín pháøm træûc tiãúp. = 11h âäúi våïi saín pháøm cáúp âäng laì caï beïo. Theo baíng ( 4-2) [1] nhiãût âäü vaìo saín pháøm t = 200C à = 296,8 Kj/kg nhiãût âäü ra saín pháøm t = -150C à = 13 Kj/kg M = 3000 kg/meí à (KW) b.Tênh Q2bb Theo cäng thæïc ( 4-13) [1] Trong âoï ::Khäúi læåüng bao bç.Theo trang 84 [1] thç = 30%M = 30%.2000 = 600 (kg) : Nhiãût dung riãng cuía bao bç. Bao bç åí âáy laì caïc khe kim loaûi , caïc xe âáøy = 0,45 Kj/kg à Q2bb = (KW) à Q2 = Q2sp + Q2bb = 14,3 + 0,238 = 14,538 (KW) 3. Täøn tháút nhiãût do thäng gioï, åí âáy saín pháùm laì thët nãn khäng cáön thäng gioï : Q3 = 0 4 .Caïc doìng nhiãût do váûn haình : Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 (4-21-TKHTL) Trong âoï: Q41 Doìng nhiãût do chiãúu saïng. Q42 Doìng nhiãût do ngæåìi toaí ra. Q43 Doìng nhiãût do âäüng cå âiãûn. Q44 Doìng nhiãût khi måí cæía. *) Q41: Täøn tháút nhiãût do chiãúu saïng Theo biãøu thæïc (4-17) [1] Q41= A. F [w] (muûc 4-17-TKHTL) F : Diãûn têch phoìng laûnh F = 3 x 4 = 12 A: Cäng suáút chiãúu saïng riãng [w/m2]. Våïi kho laûnh baío quaín A= 1,2 Q41 = 1,2 . 12 = 14,4 [w] *) Doìng nhiãût do ngæåìi toía ra : Q42 Theo biãøu thæïc (4-18) [1] Q42 =350.n Våïi : n: Säú ngæåìi laìm viãûc trong phoìng toía nhiãût ra , theo trang 86 [1] do diãûn têch phoìng < 200 nãn choün n = 2 350: Nhiãût læåüng do ngæåìi toía ra khi laìm viãûc Q42 = 350 . 2 = 700 [w] *) Doìng nhiãût do caïc âäüng cå toía ra : Q43 Theo biãøu thæïc (4-19) [1] Q43 = 1000. N . h N : Cäng suáút âäüng cå âiãûn N = 6,6KW.Cæï 2 tà6,6 (kw) h : Hiãûu suáút âäüng cå , do âàût âäüng cå åí ngoaìi phoìng nãn choün h = 1 Q43 = 1000.6,6.1 = 6600 [w] *) Täøn tháút doìng nhiãût do måí cæía: Q44 Theo biãøu thæïc (4-20) [1] Q44 = B . F [w] B : Doìng nhiãût riãng khi måí cæía [w/m2] F : Diãûn têch phoìng [m2], 12 m2. Choün : B = 32 [w/m2] Q44 = 32.12 = 384 [w] Váûy täøn tháút do caïc doìng nhiãût do váûn haình : Q4 = 7698,4 [w] 5. Tênh Q5 , täøn tháút nhiãût do saín pháøm hä háúp : Q5 = 0 : do saín pháøm laì caï, Q5 chè coï khi saín pháøm laìì rau,hoa quaí... 6. Tênh nhiãût taíi thiãút bë : QCÂ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Trong âoï : Q3 , Q5 bàòng khäng. Váûy : QCÂ = 1801,2 + 14538+ 7698,4= 23317,6(w) 7.Phuû taíi yãu cáöu cuía maïy neïn : Theo biãøu thæïc (4-24) [1] Trong âoï : : Phuû taíi laûnh yãu cáöu cuía phoìng maïy. k : Hãû säú tênh âãún tênh âãún täøn tháút trãn âæåìng äúng cuía thiãút bë vaì HTL = -35 à k = 1,06 b: Hãû säú thåìi gian laìm viãûc . Do laìm viãûc trong thåìi gian khäng láu nãn choün b = 0,7 trang 92 [1]. à (W) Chæång 4: TÊNH TOAÏN CHU TRÇNH VAÌ CHOÜN MAÏY NEÏN * Muûc âêch: Xaïc âënh phuû taíi cuía maïy neïn , daìn ngæng , thiãút bë bay håi ... Xaïc âënh daûng maïy neïn duìng cho hãû thäúng laûnh. A . PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG: 1. Caïc âaûi læåüng âaî biãút : Phuû taíi yãu cáöu cuía maïy neïn : (W) Nhiãût âäü cuía khäng khê cáön laìm laûnh: 0C Choün mäi træåìng giaíi nhiãût : næåïc tuáön hoaìn qua trao âäøi nhiãût So våïi khäng khê thç laìm maït bàòng næåïc coï nhæîng æu âiãøm sau : + hãû säú laìm maït cao hån à laìm maït hiãûu quaí hån. + Laìm maït bàòng næåïc êt chëu aính hæåíng cuía thåìi tiãút. Nhiãût âäü cuía næåïc træåïc khi vaìo TÂN : 0C Nhiãût âäü cuía næåïc khi ra khoíi TÂN : 0C 1. Choün caïc thäng säú laìm viãûc : a. Nhiãût âäü bay håi: t0 = tb - Dt0 to : nhiãût âäü buäöng laûnh , to = -350C Dto : hiãûu nhiãût âäü yãu cáöu Dto = ( 4 - 100C). Do laìm maït bàòng næåïc nãn choün Dto = 40C Þ t0 = -35 - 4 = -390C. b. Nhiãût âäü ngæng tuû: tk = tw + Dtk tw : nhiãût âäü trung bçnh næåïc vaìo & ra khoíi bçnh ngæng. 0C Dtk = ( 2 - 60C ) hiãûu nhiãût âäü ngæng tuû yãu cáöu , choün Dtk = 40C Þ tk = 36 + 4 = 400C c. Choün mäi cháút laûnh : Ta choün mäi cháút laûnh laì NH3 . NH3 coï nhæîng æu âiãøm sau: + Kinh tãú hån ( NH3 reí hån so våïi freän ) + Khäng hoaì tan dáöu bäi trån. + Khê khäng maìu nhæng coï muìi khai nãn dãù nháûn biãút khi bë roì rè. + nàng suáút laûnh riãng låïn. + Dãù váûn chuyãøn , baío quaín. Tuy nhiãn cuîng coï mäüt säú nhæåüc âiãøm : + Laì cháút khê âäüc haûi , näöng âäü låïn coï thãø gáy tæí vong. + Dáùn nhiãût caí åí thãø håi vaì thãø loíng nãnchè duìng âæåüc cho maïy neïn håí. d.Aïp suáút ngæng tuû aïp suáút bay håi Theo baíng Phuû luûc 1a tênh cháút váût lyï cuía NH3 trãn âæåìng baío hoaì åí kyî thuáût laûnh cå såí , tæì nhiãût âäü buäöng laûnh 0C à 15,315bar Chu trçnh cuía maïy neïn laûnh: NH3 t0 = -390C tra baíng håi baîo hoaì NH3 coï P0 = 0,7 bar tk = 400C tra baíng håi baîo hoaì NH3 coï Pk = 15,315 bar Þ Tè säú neïn : p Choün maïy neïn hai cáúp Aïp suáút trung gian cho maïy neïn : Ptg = bar Tra baíng ta coï : ttg = -100C Ta choün phæång phaïplaìm laûnh træûc tiãúp vç coï nhæîng æu âiãøm sau: + Thiãút bë âån giaín vç khäng cáön thãm mäüt voìng tuáön hoaìn. + Tuäøi thoü cao, kinh tãú hån vç khäng phaíi tiãúp xuïc våïi næåïc muäúi laì mäüt cháút àn moìn kim loaûi ráút maûnh. + Dãù daìng âiãöu chènh nhiãût âäü bàòng caïch âoïng ngàõt maïy neïn. Tênh caïc âiãøm traûng thaïi trong chu trçnh laûnh : TL2 TL1 4 9 5’ 5 7 6 10 1’ 1 3=8 NHA NCA 2 NT BTG BH Så âäö : Âäö thë: 1 2 4 3=8 5 5’ 6 9 7 10 1’ i P Caïc quaï trçnh cuía chu trçnh: 1’-1: quaï nhiãût håi huït vãö maïy neïn. 1-2: neïn âoaûn nhiãût cáúp haû aïp tæì P0 lãn Ptg. 2-3: laìm maït âàóng aïp. 3-4: neïn âoaûn nhiãût cáúp cao aïp tæì Ptg âãún Pk. 4-5: ngæng tuû âàóng aïp vaì quaï laûnh loíng cao aïp trong bçnh ngæng. 5-7: tiãút læu tæì Pk xuäúng Ptg. 5-6: quaï laûnh loíng âàóng aïp trong bçnh trung gian. 6-10: tiãút læu tæì aïp suáút Pk xuäúng aïp suáút P0. 10-1’: nháûn nhiãût hoaï håi cuía mäi træåìng cáön laìm laûnh. Nguyãn lyï hoaût âäüng Håi (1) sau khi ra khoíi thiãút bë bay håi âæåüc huït vãö maïy neún haû aïp neïn âoaûn nhiãût lãn aïp suáút trung gian (2) räöi âæåüc suûc vaìo bçnh trung gian vaì âæåüc laìm maït hoaìn toaìn thaình håi baîo hoaì khä. Häùn håüp håi baîo hoaì khä (3) âæåüc maïy neïn cao aïp huït vãö neïn âoaûn nhiãût lãn aïp suáút ngæng tuû Pk âiãøm (4) sau âoï âi vaìo thiãút bë ngæng tuû, nhaí nhiãût cho mäi træåìng laìm maït ngæng tuû thaình loíng cao aïp (5). Taûi âáy âæåüc chia thaình hai doìng: mäüt doìng nhoí âi qua van tiãút læu 1 giaím aïp xuäúng aïp suáút trung gian (7) räöi âi vaìo bçnh trung gian. Taûi âáy læåüng håi taûo thaình do van tiãút læu (1) cuìng våïi læåüng håi taûo thaình do laìm maït hoaìn toaìn håi neïn trung aïp vaì læåüng håi taûo thaình do laìm quaï laûnh loíng cao aïp trong äúng xoàõn âæåüc huït vãö maïy neïn cao aïp. Mäüt doìng coìn laûi âi vaìo trong äúng xoàõn cuía bçnh trung gian vaì âæåüc quaï laûnh âàóng aïp âãún âiãøm (6) âi qua van tiãút læu 2 giaím aïp xuäúng aïp suáút bay håi (10). Sau âoï âi vaìo thiãút bë bay håi nháûn nhiãût cuía âäúi tæåüng cáön laìm laûnh hoaï håi âàóng aïp âàóng nhiãût thaình håi (1) vaì chu trçnh cæï thãú tiãúp tuûc. Baíng caïc âiãøm laìm viãûc cuía chu trçnh Âiãøm Nhiãût âäü t [0C] Aïpsuáút P[bar] Entanpi I[kJ/kg] Entropi S[kJ/kg.k] Thãø têch V[m3/kg] Traûng thaïi 1’ -39 0,7154 540,16 1,8312 0,2522 Håi baîo hoaì khä 1 -20 0,7154 612,48 1,9932 0,3413 Håi quaï nhiãût 2 53 3,501 646,75 1,9932 0,07695 Håi trung aïp 38 -10 3,501 620,42 1,7629 0,0551 Håi trung aïp baîo hoaì khä 4 70 15,315 641,74 1,7629 0,0173 Håi cao aïp 5’ 40 15,315 529,36 1,1656 0,850.10-3 Loíng cao aïp baîo hoìa 5 33 15,315 440,32 1,1371 0,850.10-3 Loíng quaï laûnh 6 -7 15,315 396,82 0,9699 0,7644.10-3 Loíng quaï laûnh cao aïp 7 -10 3,501 540,32 1,7629 0,0651 Håi trungû aïp 9 -10 3,501 388,34 0,9569 0,7586.10-3 Loíng trung aïp baîo hoìa 10 -39 0,7154 396,82 0,7972 0,7019.10-3 Håi áøm haû aïp Tênh cáúp haû aïp: + Nàng suáút laûnh riãng: q0 = i’1 - i10 = 540,16 -396,82 = 143,34 [kJ/kg] + Læu læåüng thæûc tãú: GHA [kg/s] + Thãø têch huït thæûc tãú qua maïy neïn haû aïp: VttHA = GHA .V1 = 0,094 . 0,2522 = 0,03 [m3/s] + Hãû säú cáúp maïy neïn: lHA Våïi : C: tè säú thãø têch chãút , C = 0,03¸0,05 . Choün C = 0,04 m = 0,9¸1,05 . Choün m =1 DP0= DPk = 0,05 [bar] DPtg = 0,1 [bar] Þ lHA + Thãø têch huïtlyï thuyãút : VltHA [m3/s] = 163 [m3/h]. Tra baíng 7-4 trang 177 ta choün maïy neïn Mycom hai cáúp neïn, mäi cháút laûnh NH3 Loaûi maïy neïn: N42A Thãø têch queït: V = 193,9 [m3/h]. Täúc âäü quay: 1000 [v/p]. Säú xilanh: 4 + 2. Âæåìng kênh piston: f = 95[mm], haình trçnh: s = 76l + Säú maïy neïn cáön thiãút: Z => Choün Z = 1. + Cäng neïn âoaûn nhiãût: Cäng neïn riãng cáúp haû aïp: lNHA = i2 - i1 = 612,48 - 540,16= 72,32 [kJ/kg]. Þ Ns = GHA . lNHA = 0,094. 72,32 = 6,8[kW] + Hiãûu suáút chè thë: hi Våïi: to = -390C: nhiãût âäü bay håi ttg = -100C: nhiãût âäü trung gian Âäúi våïi NH3 : b = 0,001 Þ hi + Cäng suáút chè thë: Ni [kW] + Cäng suáút ma saït: Nms = Vtt .Pms = 0,03.59 = 1,77 [kW] + Cäng suáút hæîu êch: Ne = Ni + Nms = 8,3+1,77 = 10,07 [kW] + Cäng suáút tiãúp âiãûn: NâHA kW htâ = 0,95: hãû säú truyãön âäüng khåïp, âai hâ = 0,96: hiãûu suáút âäüng cå. Tênh cáúp cao aïp: + Læu læåüng håi thæûc tãú âi qua maïy neïn cáúp cao aïp: GCA = GHA. [kg/s] + Thãø têch huït thæûc tãú: VttCA = GCA.V3 = 0,33 . 0,0551 = 0,02 [m3/s] + Hãû säú cáúp maïy neïn: lCA Choün DPk=0,1 bar Þ lCA + Thãø têch huït lyï thuyãút: VltCA [m3/s] = 100,8 [m3/h] Tra baíng 7-4 trang 177 ta choün maïy neïn Mycom hai cáúp neïn, mäi cháút laûnh NH3 Loaûi maïy neïn: N42A Thãø têch queït: V = 193,9 [m3/h]. Täúc âäü quay: 1000 [v/p]. Säú xilanh: 4 + 2. Âæåìng kênh piston: f = 95 [mm], haình trçnh: s = 76l ZMNCA => Choün 1 chiãúc + Cäng neïn âoaûn nhiãût: Ns = GCA.l3 Maì : l3 = (1+a +b +x)(i4 - i3) x [kg]: laì læåüng håi taûo thaình do laìm quaï laûnh loíng cao aïp. b [kg]: laì læåüng håi taûo thaình do laìm maït hoaìn toaìn håi trung aïp. a = (b +x) [kg]: laì læåüng håi taûo thaình sau van tiãút læu 1. Þ Ns = 0,33(1+ 0,72 + 0,118 + 0,359)(641,74 - 620,42) = 15,4 [kW] + Hiãûu suáút chè thë: hi + Cäng suáút chè thë: Ni [kW] + Cäng suáút ma saït: Nms = VttCA.Pms = 0,03.59 = 1,7 [kW] + Cäng suáút hæîu êch: Ne = Ni + Nms = 18,6 + 1,7 = 20,37 [kW] + Cäng suáút tiãúp âiãûn; NâCA [kW] + Nhiãût thaíi ra åí bçnh ngæng: Qk = GCA (i4 - i5) = 0,33 (641,74- 440,32) = 66 [kJ] + Cäng suáút âäüng cå làõp âàût: Nâc = 1,5NâCA = 1,5. 22,34 =33,52[kW] B. KHO BAÍO QUAÍN LAÛNH. Caïc thäng säú ban âáöu: + Nhiãût âäü bay håi cuía mäi cháút: t0 = t - Dt0 = -18 -4 = -220C + Nhiãût âäü ngæng tuû: tk = tw2 + Dtk = 35 + 5 = 400C + Nhiãût âäü håi quaï nhiãût: tqn = t0 + Dtqn = -22 +3=-19C + Nhiãût âäü quaï laûnh: tql = tw1 +Dtql = 33 + 0= 330C.Vç t=0 Chu trçnh maïy neïn laûnh mäi cháút NH3 Tra baíng NH3î baío hoaì: + t0 = -22C => P0 = 1,74 + tk = 400C => Pk = 15,315 bar Þ Tè säú neïn : Þ Choün maïy neïn 1 cáúp Tênh caïc âiãøm traûng thaïi trong chu trçnh laûnh : Så âäö: Âäö thë: 1-1’ :Quaï trçnh quaï nhiãût håi huït 1’-2 : Quaï trinh neïn âoaûn nhiãût 2-3: Quaï trçnh neïn âoaûn nhiãût 3-4 : Quaï trçnh tieït læu 4-1 : Quaï trçnh nháûn nhiãût tæì saín pháøm cáön laìm laûnh * Nguyãn lyï hoaût âäüng: Håi baío hoaì (1) sau khi ra khoíi thiãút bë bay håi âi vaìo thiãút bë bay håi âi vaìo bçnh taïch loíng thaình håi quaï nhiãût (1’) räöi âæåüc huït vãö maïy neïn neïn âoaûn nhiãût lãn aïp suáút cao (2), sau âoï qua thiãút bë ngæng tuû nhaí nhiãût âàóng aïp cho mäi træåìng laìm maït ngæng tuû thaình loíng cao aïp (3) räöi âi qua van tiãút læu giaím aïp xuäúng aïp suáút bay håi (4) . Sau âoï âi vaìo thiãút bë bay håi nháûn nhiãût âàóng aïp âàóng nhiãût thaình håi baîo hoaì áøm vaì chu trçnh cæï thãú tiãúp tuûc. BAÍNG CAÏC THÄNG SÄÚ LAÌM VIÃÛC CUÍA CHU TRÇNH Âiãøm Nhiãût âäü t0C Aïp suáút P(bar) Entanpi i(kJ/kg) Entropi s(kJ/kgK) Thãø têch v(m3/kg) Chuï thêch 1 -22 1,75 1434 5,9 0,67 Håi baîo hoaì 1’ -19 1,75 1454 6,6 2,13 Håi quaï nhiãût 2 110 15,315 1735 6,6 0,64 Håi quaï nhiãût 3 33 15,315 588 4,77 1,71.10-3 Loíng laûnh 4 -22 1,75 588 3,81 1,5.10-3 Loíng quaï laûnh Tênh nhiãût maïy neïn chu trçnh 1 cáúp : + Nàng suáút laûnh riãng q : q0 = i1 - i4 = 1434 - 588 = 846 [kJ/kg] + Læu læåüng mäi cháút qua maïy neïn : Gtt = [kg/s] + Thãø têch huït thæûc tãú : Vtt = Gtt . v1=0,0056 . 0,67 = 0,0038 [m3 /s] = 13,6 [m3 /h] + Hãû säú cáúp cuía maïy neïn: l l + Thãø têch huït lyï thuyãút: Vlt [m3/h] Tra baíng 7-2 trang 175 choün maïy neïn: Maïy neïn mäüt cáúp loaûi 110 Thãø têch queït: VltMN = 30,6 [m3/h] Täúc âäü : 1440 [v/p] Säú xilanh: 4 Âæåìng kênh piston: f = 115[mm] + Säú maïy neïn cáön thiãút: z [chiãúc] Choün 1 maïy neïn. + Nàng suáút laûnh riãng thãø têch: qv kJ/m3 + Cäng neïn riãng : l = i2 - i1 = 1735-1434 = 301 [kJ/kg] + Hiãûu suáút chè thë: hi + Cäng neïn âoaûn nhiãût: Ns = Gtt . l = 0,0056 . 301 = 1,69 [kW] + Cäng neïn chè thë: Ni [kW] + Cäng ma saït: Nms = Vlt . Pms = 0,0038.59 = 0,23 [kW] + Cäng neïn hiãûu duûng: Ne =Ni + Nms = 2,2 + 0,23 = 2,43 [kW] + Cäng suáút âiãûn: Nel [kW] + Cäng suáút làõp âàût âäüng cå: Nâc = (1,1¸2,1) Nel = 1,5.Nel = 1,5 . 2,85 = 4,275 [kW] + Hãû säú laìm laûnh: e + Hiãûu suáút Exergi cuía chu trçnh: v = e. +Hiãûu suáút chung : m +Nhiãût thaíi ra åí bçnh ngæng : Qk= Q0 + Ni = 6,852+ 2,2= 9,052 [kW] Chæång 5: TÊNH VAÌ CHOÜN CAÏC THIÃÚT BË TRAO ÂÄØI NHIÃÛT VAÌ CAÏC THIÃÚT BË KHAÏC A. CAÏC THIÃÚT BË TRAO ÂÄØI NHIÃÛT Thiãút bë ngæng tuû coï äúng chuìm nàòm ngang Muûc âêch: Duìng truyãön nhiãût læåüng cuía taïc nhán nhiãût åí nhiãût âäü cao cho mäi træåìng cuía cháút giaíi nhiãût. Håi mäi cháút âi vaìo thiãút bë ngæng tuû thæåìng laì håi quaï nhiãût nãn træåïc tiãn noï phaíi laìm laûnh âãún nhiãût âäü baîo hoìa räöi âãún quaï trçnh ngæng tuû, sau cuìng laì bë quaï laûnh vaìi âäü træåïc khi ra khoíi thiãút bë ngæng tuû. Cáúu taûo: Ta choün thiãút bë ngæng tuû kiãøu äúng chuìm nàòm ngang vç noï coï æu âiãøm sau: Phuû taíi nhiãût låïn nãn êt tiãu hao kim loaûi, thiãút bë trao âäøi nhiãût goün nheû, kãút cáúu chàõc chàõn. 7 11 10 9 8 6 5 4 3 2 1 14 13 8 12 6 6 Dãù vãû sinh vãö phêa næåïc laìm maït. Laìm maït bàòng næåïc êt phuû thuäüc vaìo thåìi tiãút nãn maïy hoaût âäüng äøn âënh hån. Aïp kãú Van an toaìn (træåïc aïp kãú vaì van an toaìn phaíi coï van chàûn âãø tiãûn khi sæía chæîa, thay thãú hoàûc khoïa van khi van an toaìn nhaíy. Äúng xiphäng duìng cho kim âåî rung hån) Âæåìng håi mäi cháút vaìo. Âæåìng cán bàòng våïi bçnh chæïa loíng cao aïp âãø loíng tæì bçnh ngæng chaíy xuäúng bçnh chæïa dãù daìng. Âæåìng dæû træî coï khi laìm âæåìng xaí khê khäng ngæng. Âæåìng xaí khê vaì xaí báøn vãö phêa næåïclaìm maït. Nàõp phàóng vç næåïc laìm maït khäng coï aïp læûc vaì trong nàõp coï caïc táúm phán chia âãø taûo läúi âi cho doìng næåïc. Âæåìng xaí khê vaì xaí báøn vãö phêa næåïclaìm maït. Âæåìng xaí dáöu. Räún dáöu. Âæåìng xaí cuía loíng cao aïp. Caïc äúng trao âäøi nhiãût : laì äúng âäöng coï caïnh vãö phêa Frãon vç Frãon trao âäøi nhiãût ráút keïm nãn phaíi laìm caïnh vãö phêa Frãon 13,14- Âæåìng vaìo vaì ra cuía næåïc laìm maït. Næåïc âi tæì dæåïi lãn trãn âãø coï thãø phuí âáöy bãö màût trao âäøi nhiãût. Nguyãn lyï laìm viãûc: Âáy laì thiãút bë traoâäøi nhiãût laìm maït bàòng næåïc, næåïc chuyãøn âäüng cæåîng bæïc bãn trong äúng vaì mäi cháút ngæng tuû åí ngoaìi äúng. Håi mäi cháút âi vaìo thiãút bë ngæng tuû åí phêa trãn theo âæåìng (3) vaì chiãúm âáöy khäng gian giæîa caïc äúng, nhaí nhiãût cho næåïc laìn maït chuyãøn âäüng cæåîng bæïc bãn trong äúng ngæng tuû thaình loíng cao aïp theo âæåìng (11) ra ngoaìi. Phuû taíi nhiãût: qf =3500¸4500 W/m2 Tênh toaïn Váûn täúc næåïc: w = 2,2 m/s Nhiãût âäü næåïc vaìo: tw1 = 33,50C Hiãûu nhiãût âäü trung bçnh Dttb Våïi: Dtmax = tk-tw1 = 40 - 33,5 = 6,50C7C Dtmin = tk-tw2 = 40 - 35 = 50C Þ Dttb 0C Máût âäü doìng nhiãût : qF = k.Dttb k: hãû säú truyãön nhiãût Tra baíng 8-6 trang 217 choün: k = 700 [W/m2K] qF = 700.5,944 = 4160 [W/m2] = 4,16 [kW/m2] Þ Diãûn têch bãö màût trao âäøi nhiãût: F [m2] Tra baíng 8-3 trang 204 choün: bçnh ngæng KTP -18 coï: Diãûn têch bãö màût ngoaìi: F = 18 [m2] Âæåìng kênh äúng voí: D = 377[mm] Chiãöu daìi äúng: L = 1,8 [m] Säú äúng : n = 86 [äúng] Taíi nhiãût max: Q = 62,8 [kW] Säú läúi: 4;2 Ta choün kho laûnh vaì tuí cáúp âäng cuìng chung thiãút bë ngæng tuû vç cuìng mäüt mäi træåìng laìm maït vaì cuìng mäüt mäi cháút. Thiãút bë bay håi kiãøu daìn: Choün daìn bay håi daûng thàóng âæïng Muûc âêch : Do mäi cháút laûnh cuía hãû thäúng laì NH3 nãn choün daìn bay håi daûng thàóng âæïng vç noï dãù chãú taûo hån kiãøu xæång caï nãn giaï thaình reí hån .Màût khaïc hã thäúng laûnh ta thiãút kãú khäng låïn làõm nãn duìng daûng naìy thç hiãûu quaí trao âäøi nhiãût cuîng âaím baío. 2. Cáúu taûo: 1 : Âæåìng loíng tiãút læu vaìo daìn 2 : Håi mäi cháút ra khoíi daìn 3 : Caïc Colectå 4 : Âæåìng xaî dáöu 5: Caïc äúng trao âäøi nhiãût ( äúng theïp trån) 6: Caïc äúng væìa laì cán bàòng væìa laì trao âäøi nhiãût : ÄÚng naìy låïn hån äúng trao âäøi nhiãût mäüt chuït vaì chè coï âäúi våïi daìn bay håi quaï daìi 3. Nguyãn lyï laìm viãûc : Loíng mäi cháút âæåüc tiãút læu vaìo daìn tæì phêa dæåïi vaì ngáûp mäüt pháön daìn , nhiãût cuía cháút loíng chuyãøn âäüng cæåîng bæïc bãn ngoaìi hoaï håi vaì theo âæåìng (2) ra ngoaìi . mæïc loíng ngáûp täúi æu trong daìn laì chiãöu cao cuía daìn kãø tæì dæåïi lãn, mæïc loíng cao quaï thç dãù xaîy ra khaí nàng loíng huït vãö maïy neïn,coìn tháúp quaï thç giaím khaí nàng laìm viãûc cuía daìn Bçnh taïch dáöu: Muûc âêch: Håi mäi cháút sau khi âæåüc neïn ra khoíi maïy neïn thæåìng bë cuäún báøn theo haût dáöu bäi trån cuía maïy neïn. Læåüng dáöu naìy nãúu âãún caïc bãö màût trao âäøi nhiãût cuía caïc thiãút bë nhæ laì thiãút bë ngæng tuû, bay håi seî laìm caín tråí quaï trçnh trao âäøi nhiãût vaì laìm giaím hiãûu quaí cuía thiãút bë. Do âoï cáön phaíi taïch dáöu bäi trån ra khoíi luäöng håi cao aïp vaì luäöng håi neïn. 7 3 1 2 6 5 4 Vë trê: sau maïy neïn vaì træåïc thiãút bë ngæng tuû. Cáúu taûo Âæåìng vaìo cuía håi cao aïp. Van an toaìn. Âæåìng ra cuía håi cao aïp. Caïc táúm chàõn, thæûc tãú thæåìng duìng táúm chàõn coï bæåïc läø f10mm bæåïc läø 20mm. Miãûng phun ngang. Táúm ngàn coï nhæîng läø f40mm. Âæåìg xaí dáöu. Nguyãn lyï laìm viãûc Dáöu âæåüc taïch ra nhåì 3 nguyãn nhán: + Nhåì sæû giaím váûn täúc âäüt ngäüt khi âi tæì äúng nhoí ra bçnh nãn læûc quaïn tênh giaím âäüt ngäüt. + Nhåì læûc ly tám khi ngoàûc doìng nãn haût dáöu nàûng bë vàng ra vaì råi xuäúng âaïy nãön. + Nhåì caïc táúm chàõn (4): doìng håi bë va âáûp vaìo caïc táúm chàõn seî bë máút váûn täúc âäüt ngäüt vaì haût dáöu âæåüc giæî laûi vaì råi xuäúng âaïy bçnh. Tênh toaïn d w :täúc âäü mäi cháút trong bçnh cuía äúng. Choün w = 22 [m/s] V :thãø têch riãng thæûc tãú cuía mäi cháút ra khoíi maïy neïn Vh = Vhcâ + Vhkl = (0,07 + 0,0214) + 0,0077 = 0,0991 [m3/s] Þ d m = 76 [mm] Choün loaûi bçnh 80.MO. Säú 80 chè âæåìng kênh äúng näúi vaìo âæåìng âáøy maïy neïn. MO chè loaûi bçnh. Bçnh chæïa cao aïp: Muûc âêch : Bçnh chæïa cao aïp âæåüc duìng trong hãû thäúng låïn duìng âãø cáúp loíng äøn âënh cho caïc daìn bay håi. Ngoaìi ra coìn duìng chæïa loíng dáùn vãö tæì caïc thiãút bë khaïc khi cáön sæía chæîa thiãút bë âoï. Cáúu taûo: Aïp kãú. Van an toaìn. Âæåìng vaìo caíu loíng cao aïp tæì thiãút bë ngæng tuû. Âæåìng cán bàòng våïi thiãút bë ngæng tuû. Âæåìng ra cuía loíng cao aïp åí phêa trãn hoàûc dæåïi bçnh. Äúng thuíy saïng chè mæïc loíng trong bçnh chæïa. Âæåìng xaí dáöu. Räún dáöu. 6 7 8 5 1 2 3 5 4 Ta choün hãû thäúng laûnh mäi cháút Freon tæì trãn xuäúng , nãn thãø têch chæïa âæåüc tênh theo cäng thæïc : VBC =. 1,2 =0,7Vdl Våïi : Vdl = Vtd + Vkk : dung têch hçnh hoüc cuía hãû thäúng daìn bay håi Vtd =L.V :dung têch täø daìn Vkk :dung têch daìn laûnh khäng khê . Thiãút bë taïch khê khäng ngæng: Muûc âêch: Nhàòm loaûi khê khäng ngæng ra khoíi thiãút bë ngæng tuû âãø tàng diãûn têch trao âäøi nhiãût. 2 5 Cáúu taûo: 5 4 3 1 Âæåìng vaìo cuía häùn håüp khê khäng ngæng vaì håi cao aïp. Âæåìng ra cuía håi haû aïp. Træåïc khi vãö maïy neïn phaíi qua bçnh häöi nhiãût. Âæåìng xaí khê khäng ngæng. Âæåìng tiãút læu cuía loíng cao aïp ngæng tuû. Âæåìng loíng cao aïp tiãút læu vaìo äúng trong. Nguyãn lyï laìm viãûc: Häùn håüp håi cao aïp vaì khê khäng ngæng âæåüc trêch tæì vë trê trãn cuìng cuía pháön cao aïp âi vaìo khäng gian giæîa hai äúng, nhaí nhiãût cho loíng tiãút læu vaìo äúng trong qua âæåìng (5): håi cao aïp seî ngæng tuû laûi thaình loíng chaíy xuäúng dæåïi, khê khäng ngæng tuû laûi åí phêa trãn vaì theo âæåìng (3)ra ngoaìi. Loíng cao aïp ngæng tuû laûi âæåüc tiãút læu theo âæåìng (4) vaìo äúng trong theo âæåìng (2) ra ngoaìi vaì âæåüc huït vãö maïy neïn nhæng træåïc khi vãö maïy neïn phaíi qua bçnh häöi nhiãût. Thaïp giaíi nhiãût: Muûc âêch: Giaíi nhiãût toaìn bäü loaûi nhiãût do mäi cháút laûnh ngæng tuû nhaí ra. Læåüng nhiãût naìy thaíi ra mäi træåìng nhåì cháút taíi nhiãût trung gian laì næåïc. Cáúu taûo Âäüng cå quaût gioï. Chàõn buûi næåïc. Daìn phun næåïc. Khäúi âãûm. Cæía khäng khê vaìo. Bãø næåïc. Âæåìng næåïc laûnh cáúp âãø laìm maït bçnh ngæng. Phin loüc næåïc. Phãøu chaíy traìn. Van xaí âaïy. Âæåìng cáúp næåïc vaì van phao. Âæåìng næåïc noïng tæì bçnh ngæng ra âæa vaìo daìn phun âãø laìm maït xuäúng nhåì khäng khê âi ngæåüc tæì dæåïi lãn. 1 2 3 12 4 5 5 11 10 9 8 7 6 Nguyãn ly:ï Næåïc noïng tæì bçnh ngæng vaì næåïc laìm maït maïy neïn theo âæåìng (12) vaìo daìn phun næåïc (3) giaíi nhiãût nhåì khäng khê âi tæì dæåïi lãn ( chuyãøn âäng cæåîng bæïc nhåì âäüng cå quaût gioï) vaì råi xuäúng bãø, theo âæåìng 7 vaìo thiãút bë ngæng tuû vaì âi laìm maït maïy neïn. Van phao coï nhiãûm vuû khåíi âäüng âäüng cå båm næåïc cáúp næåïc cho thaïp khi mæûc næåïc tháúp hån giaï trë cho pheïp. Tênh toaïn: Phæång trçnh cán bàòng nhiãût: Qk = C.r.V (tw1 - tw2 ) = 4,18.1000.4,6( 35 - 33 ) .10-3 = 76,9 kW Þ V = , [m3 /s] Våïi: Qk = Qkcâ + Qkkl = 66 + 14,44 = 80,44 [kW] Þ V = = 0,00962 [m3 /s] = 9,62 [l/s] Tra baíng 8-22 choün thaïp kiãøu FRK -50 coï: + Læu læåüng næåïc âënh mæïc: V = 10,1 [l/s] + Chiãöu cao thaïp: H = 2067 [mm] + Âæåìng kênh thaïp: D = 1910 [mm] + Âæåìng kênh äúng näúi næåïc vaìo: f = 80 [mm] + Âæåìng kênh äúng näúi næåïc ra : f = 80 [mm] + Âæåìng chaíy traìn : f = 25 [mm] + Âæåìng kênh âæåìng xaí : f = 25 [mm] + Âæåìng kênh äúng phao : f =15 [mm] + Læu læåüng quaût gioï : 330 [m3/ph] + Mätå quaût : 1,5 [kW] + Khäúi læåüng khä : 214 [kg] + Khäúi læåüng æåït : 640 [kg] + Âäü äön cuía quaût : 57,5 [dBA] . MUÛC LUÛC Låìi giåïi thiãûu Nhiãûm vuû thiãút kãú : Kho laûnh baío quaín Tuí cáúp âäng Chæång 1 :Tênh kêch thæåïc vaì bäú trê màût bàòng kho laûnh Tuí cáúp âäng Kho baío quaín laûnh Chæång 2 : Tênh caïch nhiãût , caïch áøm kho laûnh Kho laûnh Tuí cáúp âäng Chæång 3 : Tênh nhiãût kho laûnh Kho laûnh Tuí cáúp âäng Chæång 4 : Tênh toaïn chu trçnh vaì choün maïy neïn Tuí cáúp âäng Kho laûnh Chæång 5 : Tênh , choün caïc thiãút bë trao âäøi nhiãût vaì caïc thiãút bë phuû khaïc Caïc thiãút bë trao âäøi nhiãût Thiãút bë ngæng tuû Thiãút bë bay håi Caïc thiãút bë phuû khaïc Bçnh trung gian Bçnh taïch dáöu Bçnh chæïa cao aïp Thaïp giaíi nhiãût