1. Một số cấu tạo và công dụng của các bộ phận có trong sơ đồ .
- Bộ hồi nhiệt :
Là thiết bị dùng để tiến hành quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất lỏng sau ngưng tụ với hơi lạnh đi từ dàn hoá hơi về máy nén. Nhiệt trao đổi là của chính môi chất nhả ra rồi thu vào chứ không do nguồn ngoài , bởi vậy thiết bị có tên là “ hồi nhiệt ”.
Chức năng :
+ Nâng cao hiệu quả nhiệt động của chu trình lạnh : Đối với phần lớn môi chất việc hâm nóng hơi môi chất hút về máy nén sẽ làm tăng chút ít độ hiệu quả của chu trình và làm tốt hơn các đặc tuyến thể tích của máy nén . Bộ hồi nhiệt làm việc hiệu quả nhất khi nhiệt độ sôi thấp .
+ Làm quá lạnh (hạ thêm nhiệt độ) môi chất lỏng để phòng ngừa sự tạo hơi trước van tiết lưu. Điều đó rất cần thiết cho trường hợp giảm áp suất quá nhiều trên tuyến lỏng do ma sát đường ống và tăng lỏng cấp cho TBHH nằm cao hơn bình chứa.
+ Để hoá phần lỏng còn sót lại sau thiết bị hoá hơi , ngăn ngừa lỏng tràn về máy nén
- Bình tách lỏng :
Dùng để tách những giọt lỏng còn sót lại trong dòng hơi đi từ dàn lạnh về máy nén nhằm tránh va đập thuỷ lực .
Nguyên lý tách lỏng là giảm hẳn tốc độ và thay đổi đổi ngột hướng dòng chảy, lỏng nặng hơn rơi xuống đáy bình, hơi khô ra từ phía trên .
Bình tách lỏng lắp trên đường hút từ thiết bị hoá hơi về máy nén, bởi vậy nó còn để dùng để chứa lỏng hạ áp nhằm tái cấp lỏng cho hệ thống dàn lạnh.
69 trang |
Chia sẻ: huong.duong | Lượt xem: 6529 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tính chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
= 1,2 w/m2)
Vậy
q1 = 1,2.480 = 576 w
+ Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra
q2 = 230.n
Trong đó
230 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường
n : số lượng người làm việc trong buồngchọn n = 3
Vậy
q2 = 230.3 = 690 w
+ Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc
q3 = Nđ
Nđbqd : công suất của động cơ điện buồng kết đông = 14 kW
Q34 =14 kW
+ Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh
q4 = B.F
Trong đó
B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn theo bảng 10 chọn cho từng buồng
Buồng kết đông : B = 12 W/m2
q4 = 480.12= 5760 W
Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là:
Q4 = q1 + q2 + q3 + q4 = 5760 + 690 +14000 + 576 = 21026 W
Tổng nhiệt tính cho buồng kết đông là :
Q0 = Q1 + Q2 + Q4 = 21026 + 236000 + 14842 = 271868 W
3.Tính cho buồng bảo quản lạnh :
Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m :
+ Đối với tường phía tây (có bức xạ) và phía đông :F = 36 .5=180m2
+ Đối với tường phía bắc và phía nam : F = 60 .5=300m2
+Đối với trần và nền(có sưởi) : F = 60.36 – 12.24 = 1872m2
Với nhiệt độ buồng bảo quản đông tb = 00 và nhiệtđộ môi trường tf = 37,20(với môi trưòng) ,tf = 150 (với hành lang).
Ta có bảng kết quả tính toán :
Hướng vách
ktw/m2
t0
F m2
Q W
Bắc
0,2
37,2
300
2232
Nam
0,273
15
300
1229
Đông
0,273
15
180
737
Tây (Do chênh nhiệt)
0,2
37,2
180
1339
Tây (Do bức xạ)
0,2
8
180
228
Nền
0,202
4
1872
1512
Trần (Do chênh nhiệtđộ)
0,2
37,2
1872
13928
Trần (Do bức xạ )
0,2
19
1872
7114
Tổng nhiệt tổn thất Q1
28319
-Tính dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra Q2 :
Theo công thức 4-7(1) :
Md : khối lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh t/24h
iv:entanpi sản phẩm đưa vào buồng = 317,8 kj/kg (bảng 4-2)
ir :entanpi sản phẩm ra khỏi buồng = 211,8 kj/kg (bảng 4-2)
- tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh ồQ3
Đây là một kho lạnh cho bảo quản thịt ị không cần thông gió nên ồQ3 = 0
-tổn thất lạnh do vận hành ồQ4
+ Dòng nhiệt do chiếu sáng
q1 = A.F
Trong đó
F : diện tích buồng bảo quản lạnh = 1872 m2
A : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2 w/m2)
Vậy
q1 = 1,2.1872 = 2247 w
+ Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra
q2 = 230.n
Trong đó
230 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường
n : số lượng người làm việc trong buồngchọn n = 3
Vậy
q2 = 230.3 = 690 w
+ Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc
q3 = Nđ
Nđbqd : công suất của động cơ điện buồng bảo quản lạnh = 4 kW
Q34 =4 kW
+ Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh
q4 = B.F
Trong đó
B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn theo bảng 10 chọn cho từng buồng
Buồng bảo quản lạnh : B = 12 W/m2
q4 = 1872.12= 22464 W
Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là:
Q4 = q1 + q2 + q3 + q4 = 2247 + 690 + 4000 +22464 = 29401 W
Tổng nhiệt tính cho buồng bảo quản lạnh là :
Q0 = Q1 + Q2 + Q4 = 29319 + 25400 +29401 = 83120 W
4.Tính cho buồng đa năng :
- Tính nhiệt tổn thất qua vách Q1 :
Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m :
+ Đối với tường phía tây (có bức xạ) và phía đông :F = 36 .5=180m2
+ Đối với tường phía bắc và phía nam : F = 60 .5=300m2
+Đối với trần và nền(có sưởi) : F = 60.36 – 12.24 = 1872m2
Với nhiệt độ buồng bảo quản đông tb = -200 và nhiệtđộ môi trường tf = 37,20(với môi trưòng) ,tf = 150 (với hành lang).
Ta có bảng kết quả tính toán :
Hướng vách
ktw/m2
t0
F m2
Q W
Bắc
0,2
57,2
300
3432
Nam
0,273
35
300
2867
Đông
0,273
35
180
1720
Tây (Do chênh nhiệt)
0,2
57,2
180
2059
Tây (Do bức xạ)
0,2
8
180
288
Nền
0,202
24
1872
9075
Trần (Do chênh nhiệtđộ)
0,2
57,2
1872
21416
Trần (Do bức xạ )
0,2
19
1872
7114
Tổng nhiệt tổn thất Q1
47971
- Tính dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra Q2 :
Theo công thức 4-7(1) :
Md : khối lượng hàng nhập vào buồng đa năng t/24h
iv:entanpi sản phẩm đưa vào buồng = 317,8 kj/kg (bảng 4-2)
ir :entanpi sản phẩm ra khỏi buồng = 21,4 kj/kg (bảng 4-2)
- tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh ồQ3
Đây là một kho lạnh cho bảo quản thịt ị không cần thông gió nên ồQ3 = 0
-tổn thất lạnh do vận hành ồQ4
+ Dòng nhiệt do chiếu sáng
q1 = A.F
Trong đó
F : diện tích buồng bảo quản lạnh = 1872 m2
A : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2 w/m2)
Vậy
q1 = 1,2.1872 = 2247 w
+ Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra
q2 = 230.n
Trong đó
230 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường
n : số lượng người làm việc trong buồngchọn n = 3
Vậy
q2 = 230.3 = 690 w
+ Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc
q3 = Nđ
Nđbqd : công suất của động cơ điện buồng bảo quản lạnh = 4 kW
Q34 = 4 kW
+ Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh
q4 = B.F
Trong đó
B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn theo bảng 10 chọn cho từng buồng
Buồng bảo quản lạnh : B = 8 W/m2
q4 = 1872.8= 14976 W
Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là:
Q4 = q1 + q2 + q3 + q4 = 2247 + 690 + 4000 +14976 = 21913 W
Tổng nhiệt tính cho buồng bảo đa năng là :
Q0 = Q1 + Q2 + Q4 = 47971+ 96740 +21913 = 166624 W
5.Tính cho buồng bảo quản đá :
- Tính nhiệt tổn thất qua vách Q1 :
Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m :
+ Đối với tường phía tây (có bức xạ) và phía đông :F = 36 .5=180m2
+ Đối với tường phía bắc và phía nam : F = 60 .5=300m2
+Đối với trần và nền(có sưởi) : F = 60.36 – 12.24 = 1872m2
Với nhiệt độ buồng bảo quản đá tb = - 40 và nhiệtđộ môi trường tf = 37,20(với môi trưòng) ,tf = -200 (với buồng bảo quản đa năng).
Ta có bảng kết quả tính toán :
Hướng vách
ktw/m2
t0
F m2
Q W
Bắc
0,2
41,2
30
247,2
Nam
-
-
-
-
Đông
-
-
-
-
Tây (Do chênh nhiệt)
0,2
41,2
60
494,4
Tây (Do bức xạ)
0,2
8
72
115,2
Nền
0,202
8
72
116,35
Trần (Do chênh nhiệtđộ)
0,2
41,2
72
593,28
Trần (Do bức xạ )
0,2
19
72
273,6
Tổng nhiệt tổn thất Q1
1504
-tổn thất lạnh do vận hành ồQ4
+ Dòng nhiệt do chiếu sáng
q1 = A.F
Trong đó
F : diện tích buồng bảo quản lạnh = 72 m2
A : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2 w/m2)
Vậy
q1 = 1,2.72 = 14,4 w
+ Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra
q2 = 230.n
Trong đó
230 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường
n : số lượng người làm việc trong buồngchọn n = 1
Vậy
q2 = 230.1 = 230 w
Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là:
Q4 = q1 + q2 = 14,4 + 230 = 244,4 W
Tổng nhiệt tính cho buồng bảo đa năng là :
Q0 = Q1 + Q4 = 1504 + 244,4 = 1748,4 W
III,Tính toán nhiệt cho bể nước đá có năng suất 10tấn/24h
Chọn bể đá khối có các thông số sau : đá 50kg/cây, nhiệt độ nước vào 370 , nước được làm lạnh sơ bộ xuống 150 rót vào khuân 50kg có :tiết diện trên 380x190 mm,
Tiết diện dưới 340x160 mm, bể là việc 3 ca 24h/24h.
Thời gian làm đá :
trong đó : t thời gian kết đông h
tm nhiệt độ nước muối trung bình trong bể –140
b0 chiều rộng khuân 0,19 m
với n =380/190 =2 thì A = 4540 và B = 0,26
Số lượng khuân đá yêu cầu :
khuân
Năng suất lạnh yêu cầu Q0
Q0 = Q1 + Q2 +Q3 + Q4
Q2 : Dòng nhiệt thu của nước làm đá từ 370 dến –80
Q2 = m.Cpn .(t1 – 00) + r +Cpd .(0-t2)
= 0,1157.[4,18(37 – 0) + 333,6 + 2,09.(0 – (-8)] =59,9kW
trong đó :
m : năng suất đá 10tấn/24h = 0,1557 kg/s
Cpn : nhiệt dung riêng của nước 4,18 kJ/kgK
Cpd : nhiệt dung riêng của đá 2,09 kJ/kgK
R : nhiệt ẩn đông dặc của đá = 336kJ/kgK
Dòng nhiệt do thông gió Q3 = 0
Dòng nhiệt do kết cấu bao cheQ1 và dòng nhiệt do vận hành Q4 (bơm khuấy,do mở bể đá đưa đá vào ,do tan giá để tháo khuân) không xác định được nên lấy bằng 15%Q2.
Vởy năng suất lạnh Q0 yêu cầu là : Q0 = 1,15.Q2 = 1,15.59,9= 68,88 kW
Bảng kết quả tính toán nhiệt cho các buồng :
Buồng
Q1 W
Q2 W
Q4 W
Q W
Kết đông
14842
236000
21026
271868
Bảo quản đông
85870
34920
23929
144719
Bảo quản lạnh
28319
25400
29401
83120
Đa năng
47971
96740
21913
166624
Máy đá
10%.Q2
59900
5%.Q2
68880
Bảo quản đá
1504
-
244,4
1748,4
chương 4: tính chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén
I.Tính chọn máy nén cho buồng kết đông
1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
ta có:
t0 = tb - Dt0
trong đó:
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 30 0C
Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 10 0C
vậy:
t0 = - 30 - 10 = - 40 0C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 40 0C ị P0 = 1,049 bar)
2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh
ta có:
tk = tw2 + Dtk
trong đó:
tw2 : nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng
Dtk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu = (4 á 6 0C) ị chọn Dtk = 5 0C
với nhiệt độ tkk = 37,2 0C; độ ẩm không khí của tháng nóng nhất jkk = 83% ị ta chọn tư = 34,6 0C
+ nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh nhau (2 á 6 0C) và phụ thuộc vào kiểu bình ngưng
tw2 = tw1 + (2 á 6 0C) ị chọn nhiệt độ tw1 = tư + 3 0C = 34,6 + 3 = 37,6 0C
vậy.
tw2 = 37,6 + 3 = 40,6 0C
khi đó:
tk = 40,6 + 5 = 45,6 0C chọn tk = 460C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với tk = 46 0C ị Pk = 17,7 bar)
3.Tỷ số nén của chu trình
ế =
(ta thấy ế > 9 nên ta chọn máy lạnh 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu)
4.áp suất trung gian được xác định theo công thức
Ptg = (bar)
5.Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu
(NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL1: tiết lưu 1; TL2: tiết lưu 2 ).
1 – 1’ : quá trình quá nhiệt
1 – 2 : quá trình nén hạ áp
2 – 3 : quá trình làm mát trung gian
3 – 4 : quá trình nén cao áp
4 – 5 : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ
5 – 6 : tiết lưu 1
7 – 8 : tiết lưu 2
8 – 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi
6.Bảng thông số các điểm nút của chu trình
Điểm
t (0C)
P (bar)
h (kj/kg)
v (m3/kg)
1
- 40
1,05
387,97
1’
-15
1,05
396,57
0,22
2
50
4,317
440,43
3
- 4
4,317
403,47
0,053
4
72
17,7
440,86
5
46
17,7
256,86
6
- 4
4,317
256,86
7
0
4,317
200
8
- 40
1,05
200
nhiệt độ điểm 7 ta lấy cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian điểm (3) là (3 á 50C) ở đây lấy là 40.
7.Năng suất lạnh riêng q0
q0 = h1 – h8 = 387,97 – 200 = 187,97 kj/kg
8.Nhiệt thải ở bình ngưng
qk = h4 – h5 = 440,86 – 256,86 = 184 kj/kg
9.Công nén riêng qua máy nén hạ áp
l1 = h2 – h1’ = 440,43 – 396,57 = 70,43 kj/kg
10.Công nén riêng qua máy nén cao áp
l2 = h4 – h3 = 440,86 – 403,47 = 37,39 kj/kg
11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi
M1 = kg/s
12.Lưu lượng môi chất qua bình ngưng và nhiệt thải ra ở bìng ngưng
M3 = kg/s
Qk = M3.qk +l1.M1 – l2.M3 = 149,5 kW
13.Năng suất hút thể tích của máy nén hạ áp
VTTNHA= v1.M1 = 0,22.1,446 = 0,318 (m3/s)
14.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp
VTTNCA= v3.M3 = 0,053.2,371 = 0,126 (m3/s)
15.Hệ số cấp của máy nén hạ áp l = f(ế)
ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,77
16.Hệ số cấp của máy nén cao áp l = f(ế)
ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,75
17.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén hạ áp
VLTNHA = VTTNHA/ l = 0,318/ 0,7 = 0,454 m3/s
18.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén cao áp
VLTNCA = VTTNCA/ l = 0,126/ 0,7 = 0,18 m3/s
19.Công suất nén đoạn nhiệt
NNHA = M1.l1 = 1,446.70,43 = 101,85 (kw)
NNCA = M3.l2 = 2,371.37,39 = 88,65 (kw)
22.Công suất chỉ thị
Hiệu suất chỉ thị :
Cấp cao áp :
Cấp hạ áp :
Vậy công suất chỉ thị là
NiNHA = kw
NiNCA = kw
22.Công suất ma sát
Ta có:
Nms = pms.Vtt
Trong đó:
(pms = 39 á 59 kPa cho máy R22 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 50 kPa )
Vậy:
NmsNHA = 60.VltNHA = 50.0,454 = 22,7 kw
NmsNCA = 60.VltNCA = 50.0,18 = 9 kw
23.Công suất hiệu dụng
NeNHA = NiNHA + NmsNHA = 123,16 + 22,7 = 145,86 kw
NeNCA = NiNCA + NmsNCA = 110,4 + 9 = 119,4 kw
24.Công suất động cơ điện
Ta có:
Nel =
Trong đó:
Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95
Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9
Vậy:
NelNHA = kw
NelNCA = kw
Theo bảng 7-4 chọn máy nén pittông 2 cấp MYCOM R22 (Model F124B2)
Có tốc độ v = 960vg/ph
Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó:
Q0tt = 271,686.50% + 27,686 = 407,529 kW.
Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là:
Z = máy
Chọn Z = 3 máy.
II.Tính chọn máy nén cho buồng bảo quản đông
1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
ta có:
t0 = tb - Dt0
trong đó:
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 20 0C
Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 10 0C
vậy:
t0 = - 20 - 10 = - 30 0C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 30 0C ị P0 = 1,6402 bar)
2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh lấy bằng 460 như đã chọn.
3.Tỷ số nén của chu trình
ế =
(ta thấy ế > 9 nên ta chọn máy lạnh 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu).
4.áp suất trung gian được xác định theo công thức
Ptg = (bar)
5.Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu.
(NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL1: tiết lưu 1; TL2: tiết lưu 2 ).
1 – 1’ : quá trình quá nhiệt
1 – 2 : quá trình nén hạ áp
2 – 3 : quá trình làm mát trung gian
3 – 4 : quá trình nén cao áp
4 – 5 : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ
5 – 6 : tiết lưu 1
7 – 8 : tiết lưu 2
8 – 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi
6.Bảng thông số các điểm nút của chu trình
Điểm
t (0C)
P (bar)
h (kj/kg)
v (m3/kg)
1
- 30
1,64
392,66
1’
-5
1,64
407,67
0,152
2
51
5,33
441
3
2
5,33
405
0,044
4
67
17,7
434
5
46
17,7
256,86
6
2
5,33
256,86
7
6
17,7
205
8
- 30
1,64
205
nhiệt độ điểm 7 ta lấy cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian điểm (3) là 40C
7.Năng suất lạnh riêng q0
q0 = h1 – h8 = 392,66 – 205 = 187,66 kj/kg
8.Nhiệt thải ở bình ngưng
qk = h4 – h5 = 434 – 256,86 = 177,13 kj/kg
9.Công nén riêng qua máy nén hạ áp
l1 = h2 – h1’ = 441 – 407,67 = 33,33 kJ/kg
10.Công nén riêng qua máy nén cao áp
l2 = h4 – h3 = 434 – 405 = 29 kJ/kg
11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi
M1 = kg/s
12.Lưu lượng môi chất qua bình trung gian và nhiệt thảI bình ngưng
M3 = kg/s
Qk = M3.qk +l1.M1 – l2.M3 = 227,9 kW
13.Năng suất hút thể tích của máy nén hạ áp
VTTNHA= v1.M1 = 0,152.0,77 = 0,117 m3/s
14.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp
VTTNCA= v3.M3 = 0,044.1,23 = 0,054 m3/s
15.Hệ số cấp của máy nén hạ áp l = f(ế)
ế = ị l = 0,82
16.Hệ số cấp của máy nén cao áp l = f(ế)
ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,83
17.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén hạ áp
VLTNHA = V TTNHA /l = 0,117/ 0,82 =0,143 m3/s
18.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén cao áp
VLTNCA = VTTNCA /l = 0,054/ 0,83 = 0,065 m3/s
19.Công suất nén đoạn nhiệt
NNHA = M1.l1 = 0,77.33,33= 25,66 kw
NNCA = M3.l2 = 1,23.29 = 35,67 kw
22.Công suất chỉ thị
Hiệu suất chỉ thị :
Cấp cao áp :
Cấp hạ áp :
Vậy công suất chỉ thị là
NiNHA = kw
NiNCA = kw
22.Công suất ma sát
Ta có:
Nms = pms.Vtt
Trong đó:
(pms = 39 á 59 kPa cho máy R22 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 50 kPa )
Vậy:
NmsNHA = 50.VttNHA = 50.0,143 = 7,15 kW
NmsNCA = 50.VttNCA = 50.0,065 = 3,25 kW)
23.Công suất hiệu dụng
NeNHA = NiNHA + NmsNHA = 31,292 + 7,15 = 38,442 kW
NeNCA = NiNCA + NmsNCA = 41,285 + 3,25 = 44,435 kW
24.Công suất động cơ điện
Ta có:
Nel =
Trong đó:
Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95
Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9
Vậy:
NelNHA = kW
NelNCA = kW
Theo bảng 7-4 chọn máy nén 2 cấp MYCOM NH3 (Model F124B2)
Có tốc độ vòng quay v = 870vg/ph ,Ne = 115,2
Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó:
Q0tt = 144,719.50% + 144,719 = 217,08 kW
Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là:
Z = máy
Chọn Z = 1 máy và 1 máy nén dự phòng
III.Tính chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh.
1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
ta có: t0 = tb - Dt0
trong đó:
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
tb : nhiệt độ của buồng lạnh = 0 0C
Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 10 0C
vậy: t0 = 0 - 10 = - 10 0C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 10 0C ị P0 =3,55 bar)
2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh lấy bằng 460 như đã chọn
4.Chọn nhiệt độ quá lạnh tql
Ta có:
tql = tw1 + (3 á 5 0C) =46 - 5 = 400C
5.Chọn nhiệt độ quá nhiệt tqn
Ta có: tqn = t0 + (5 á 15) = - 10 + 10 = 0 0C
6.Chu trình máy lạnh nén hơi một cấp có quá lạnh quá nhiệt
(MN: máy nén; NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; TL: tiết lưu)
1 – 1’ : quá nhiệt trong thiết bị bay hơi
1’ – 2 : quá trình nén đoạn nhiệt trong máy nén
2 – 3’ : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ
3’ – 3 : quá lạnh trong thiết bị ngưng tụ
3 – 4 : quá trình tiết lưu
4 – 1 : quá trình bay hơi
7.Bảng thông số các điểm nút của chu trình
Điểm
t (0C)
P (bar)
h (kj/kg)
v (m3/kg)
1
- 10
3,55
401,18
1’
0
3,55
407,53
0,068
2
80
17,7
466,72
3
46
17,7
256.86
3’
40
17,7
245
4
- 10
3,55
245
8.Năng suất lạnh riêng q0
q0 = h1 – h4 = 401,18 – 245 = 156,18 kj/kg
9.Nhiệt thải ở bình ngưng
qk = h2 – h3 = 466,72 – 256,862 = 209,858 kj/kg
10.Công nén riêng
l = h2 – h1’ = 466,72 – 401,53 =65 ,19 kj/kg
11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi và nhiệt thải bình ngưng
M = kg/s
Qk = M.qk = 111,6 kW
12.Nhiệt thải ra ở thiết bị quá lạnh
qql = h3 – h1’ = 256,86 – 245 = 22,86 kj/kg
13. Hệ số lạnh của chu trình
e =
14.Hiệu suất exergi
hex = = 0,51 = 51%
15.Công nén đoạn nhiệt
Ns = M.l = 0,532.65,19 = 34,68 kw
16.Công suất chỉ thị của máy nén
Vậy công suất chỉ thị là:
Ni = (kw)
17.Công suất ma sát
Ta có:
Nms = pms.Vtt = pms.M.v1’
Trong đó:
(pms = 39 á 59 kPa cho máy R22 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 50 kPa )
Vậy:
Nms = 50.0,532.0,068 = 1,81) kw
18.Công suất hiệu quả
Ne = Ni + Nms = 42,6 + 1,81 = 44,41 kw
19.Công suất động cơ điện
Ta có:
Nel =
Trong đó:
Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95
Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9
Vậy:
Nel = kw
Theo bảng 7-2 chọn máy nén 1 cấp MYCOM R22 (Model F6WA2)
Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó:
Q0tt = 83,12.50% + 83,12 = 124,68 kW
Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là:
Z = máy
Chọn Z = 1 máy
IV.Tính chọn máy nén cho buồng đá.
1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
ta có:
t0 = tb - Dt0
trong đó:
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
tm : nhiệt độ của nước muối = - 140C
Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (5á 100C) ị chọn Dt0 = 60C
vậy:
t0 = -14 - 6= - 20 0C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 20 0C ị P0 =2,46 bar)
2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh lấy bằng 460 như đã chọn
4.Chọn nhiệt độ quá lạnh tql
Ta có: tql = tw1 + (3 á 5 0C) =46 - 5 = 400C
5.Chọn nhiệt độ quá nhiệt tqn
Ta có: tqn = t0 + (5 á 15) = - 20 + 10 = - 10 0C
6.Chu trình máy lạnh nén hơi một cấp có quá lạnh quá nhiệt
(MN: máy nén; NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; TL: tiết lưu)
1 – 1’ : quá nhiệt trong thiết bị bay hơi
1’ – 2 : quá trình nén đoạn nhiệt trong máy nén
2 – 3’ : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ
3’ – 3 : quá lạnh trong thiết bị ngưng tụ
3 – 4 : quá trình tiết lưu
4 –1 : quá trình bay hơi
7.Bảng thông số các điểm nút của chu trình
Điểm
t (0C)
P (bar)
h (kj/kg)
v (m3/kg)
1
- 20
2,46
595
1’
- 10
3,07
604
0,055
2
58
17,7
650
3
46
17,7
457
3’
40
17,7
447
4
- 14
3,07
447
8.Năng suất lạnh riêng q0
q0 = h1 – h4 = 595 – 447 = 148 kj/kg
9.Nhiệt thải ở bình ngưng
qk = h2 – h3 = 650 – 457 = 193 kj/kg
10.Công nén riêng
l = h2 – h1’ = 650 – 604 = 46 kj/kg
11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi và nhiệt thải bình ngưng
M = kg/s
Qk = M.qk = 90 kW
12. Hệ số lạnh của chu trình
e =
14.Hiệu suất exergi
hex = = 0,82 = 82%
15.Công nén đoạn nhiệt
Ns = M.l = 0,466.46 = 21,44 kw
16.Hiệu suất chỉ thị của máy nén
Vậy công suất chỉ thị là:
Ni = kw
17.Công suất ma sát
Ta có:
Nms = pms.Vtt = pms.M.v1’
Trong đó:
(pms = 59 á 99 kPa cho máy R22 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 50 kPa )
Vậy:
Nms = 50.0,055.0,466 = 1,28 kw
18.Công suất hiệu dụng
Ne = Ni + Nms = 27,7 + 1,28 = 28,98 kw
19.Công suất động cơ điện
Ta có:
Nel =
Trong đó:
Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95
Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9
Vậy:
Nel = kw
Theo bảng 7-2 chọn máy nén 1 cấp MYCOM NH3 (Model F6WA2)
Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó:
Q0tt = 68,88.50% + 68,88 = 103,32 kW
Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là:
Z = máy
Chọn Z = 1 máy và chọn 1 máy nén dụ phòng.Lưọng lạnh trích một phần để bảo quản đá.
V.Tính chọn máy nén cho buồng đa năng
Buồng đa năng có khả năng bảo quản đông khi cần thiết nên chọn nhiệt độ của buồng tb = -200 .Tuy nhiên buồng có thể dùng bảo quản lạnh ở chế độ nhiệt độ
tb = 00 nên sẽ được dóng cắt bàng themostatic.Vì vậy sẽ tính như cho buồng bảo quản đông.
1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
ta có:
t0 = tb - Dt0
trong đó:
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 20 0C
Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 10 0C
vậy:
t0 = - 20 - 10 = - 30 0C
(tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 30 0C ị P0 = 1,6402 bar)
2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh lấy bằng 460 như đã chọn.
3.Tỷ số nén của chu trình
ế =
(ta thấy ế > 9 nên ta chọn máy lạnh 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu).
4.áp suất trung gian được xác định theo công thức
Ptg = (bar)
5.Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu.
(NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL1: tiết lưu 1; TL2: tiết lưu 2 ).
1 – 1’ : quá trình quá nhiệt
1 – 2 : quá trình nén hạ áp
2 – 3 : quá trình làm mát trung gian
3 – 4 : quá trình nén cao áp
4 – 5 : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ
5 – 6 : tiết lưu 1
7 – 8 : tiết lưu 2
8 – 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi
6.Bảng thông số các điểm nút của chu trình
Điểm
t (0C)
P (bar)
h (kj/kg)
v (m3/kg)
1
- 30
1,64
392,66
1’
-5
1,64
407,67
0,152
2
51
5,33
441
3
2
5,33
405
0,044
4
67
17,7
434
5
46
17,7
256,86
6
2
5,33
256,86
7
6
17,7
205
8
- 30
1,64
205
nhiệt độ điểm 7 ta lấy cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian điểm (3,6) là 40C
7.Năng suất lạnh riêng q0
q0 = h1 – h8 = 392,66 – 205 = 187,66 kj/kg
8.Nhiệt thải ở bình ngưng
qk = h4 – h5 = 434 – 256,86 = 177,13 kj/kg
9.Công nén riêng qua máy nén hạ áp
l1 = h2 – h1’ = 441 – 407,67 = 33,33 kJ/kg
10.Công nén riêng qua máy nén cao áp
l2 = h4 – h3 = 434 – 405 = 29 kJ/kg
11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi
M1 = kg/s
12.Lưu lượng môi chất qua bình trung gian và nhiệt thải bình ngưng
M3 = kg/s
Qk = M3.qk +l1.M1 – l2.M3 = 298,8 kW
13.Năng suất hút thể tích của máy nén hạ áp
VTTNHA= v1.M1 = 0,152.0,888 = 0,135 m3/s
14.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp
VTTNCA= v3.M3 = 0,044.1,593 = 0,07 m3/s
15.Hệ số cấp của máy nén hạ áp l = f(ế)
ế = ị l = 0,82
16.Hệ số cấp của máy nén cao áp l = f(ế)
ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,83
17.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén hạ áp
VLTNHA = V TTNHA /l = 0,135/ 0,82 =0,165 m3/s
18.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén cao áp
VLTNCA = VTTNCA /l = 0,07/ 0,83 = 0,084 m3/s
19.Công suất nén đoạn nhiệt
NNHA = M1.l1 = 0,888.33,33= 29,6 kw
NNCA = M3.l2 = 1,593.29 = 46,197 kw
22.Công suất chỉ thị
Hiệu suất chỉ thị :
Cấp cao áp :
Cấp hạ áp :
Vậy công suất chỉ thị là
NiNHA = kw
NiNCA = kw
22.Công suất ma sát
Ta có:
Nms = pms.Vtt
Trong đó:
(pms = 39 á 59 kPa cho máy R22 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 50 kPa )
Vậy:
NmsNHA = 50.VttNHA = 50.0,143 = 7,15 kW
NmsNCA = 50.VttNCA = 50.0,065 = 3,25 kW)
23.Công suất hiệu dụng
NeNHA = NiNHA + NmsNHA = 36,1 + 7,15 = 43,25 kW
NeNCA = NiNCA + NmsNCA = 53,47 + 3,25 = 56,72 kW
24.Công suất động cơ điện
Ta có:
Nel =
Trong đó:
Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95
Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9
Vậy:
NelNHA = kW
NelNCA = kW
Theo bảng 7-4 chọn máy nén 2 cấp MYCOM R22 (Model F124B2)
Tốc độ vòng quay 870v/ph , thể tích quét 1108,6m3/h, Ne = 115,2 kW
Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó:
Q0tt = 166,624.50% + 166,624 = 249,94 kW
Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là:
Z = máy
Chọn Z = 2 máy dự phòng cho cả buồng bảo quản đông.
chương 5: tính chọn bình ngưng
1.Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước (giải nhiệt nước) bình ngưng ống vỏ nằm ngang R22
2.Xác định diện tích trao đổi nhiệt
Ta có:
Qk = k.F.Dttb
Trong đó:
Qk : phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ = 877,8 kw
F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
Dttb : hiệu nhiệt độ trung bình
tw1 : nhiệt độ nước vào bình ngưng = 37,60
tw2 : nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng = 40,60
Tính hiệu nhiệt độ trung bình logarit
Dttb = ằ 5 0C
(Theo bảng 8-6 sách hướng dẫn thiết kế trang 231 ). Đối với bình ngưng ống vỏ R22 nằm ngang ta chọn:
+ Hệ số truyền nhiệt k = 700 (w/m2k)
Khi đó ta có:
F = m2
Dựa vào bảng 8-3 ta chọn bình ngưng ống chùm nằm ngang (ống cánh lăn hoa
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- NL1.doc