Tài liệu Thiết kế hệ thống lạnh

Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn NÄÜI DUNG VAÌ YÃU CÁÖU THUYÃÚT MINH 1.Phoìng cáúp âäng : • Nàng suáút phoìng cáúp âäng : E = 3,5 táún/ meí. • Saín pháøm cáúp âäng : Vët mäø sàôn. • Nhiãût âäü khäng khê trong phoìng cáúp âäng : t b = -35°C • Mäi cháút laûnh : R22 • Thåìigian cáúp âäng : 11h 2.Phoìng træî âäng : • Nàng suáút phoìng træî âäng : E = 30 táún • Saín pháøm træî âäng : Vët mäø sàôn. • Nhiãût âäü khäng khê trong phoìng træî âäng : t b = -18°C • Mäi cháút laûnh : R22 3.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 4.Âëa âiãøm âàût hãû thäúng laûnh: ÂÄÖNG HÅÏI- QUAÍNG BÇNH. • Nhiãût âäü trung bçnh nhæîng thaïng noïng nháút muìa heì : t = 38,2°C • Âäü áøm muìa heì : 72% • Nhiãût âäü âoüng sæång : t s = 31°C Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:1 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn Chæång Måí âáöu: YÏ NGHÉA VAÌ MUÛC ÂÊCH THIÃÚT KÃÚ HÃÛ THÄÚNG LAÛNH 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. Trong quaï trçnh tênh toaïn thiãút kãú coï nhiãöu nguyãn nhán dáùn âãún nhæîng sai säú so våïi caïc baíng cho trong quaï trçnh âäúi våïi mäüt säú thäng säú nhæ: aïp suáút, Entanpi, Entronpi... Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:2 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn Chæång 1: LAÛNH GVHD: TS. Nguyãùn TÊNH KÊCH THÆÅÏC VAÌ BÄÚ TRÊ MÀÛT BÀÒNG KHO Muûc âêch: Tênh kêch thæåïc cuía phoìng laûnh vaì phoìng cáúp âäng vaì caïch bäú trê màût bàòng. Nhàòm âæa ra kêch thæåïc täúi æu vãö màût kyî thuáût cuîng nhæ vãö màût kinh tãú. 1.1 PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG . 1.1.1 Thãø têch cháút taíi. + Vct = E gv [m3] E :cäng suáút cuía kho , [táún] , E = 3,5 [táún] gv :âënh mæïc cháút taíi thãø têch ,[táún/m 3] .Tra baíng 2.3 saïch HDTKHTL våïi vët mäø sàôn âäng laûnh trong haìm gäù hoàûc cactäng coï :g v= 0,17 [táún/m3] Suy ra : Vct = 3,5 = 0,17 20,59[m3] 1.1.2. Chiãöu cao cháút taíi: hct : chiãöu cao lä haìng cháút trong kho phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc bao bç vaì phæång tiãûn bäúc xãúp. Choün: hct = 2m 1.1.3. Diãûn têch cháút taíi: V 20,59 ct Fct = h = 2 = 10,30 [m2]. ct 1.1.4. Diãûn têch phoìng cáúp âäng: F 10,30 ct F = β = 0,55 = 18,73 [m2] F βF : hãû säú sæí duûng diãûn têch phoìng kãø âãún diãûn têch làõp âàût daìn bay håi , quaût vaì diãûn têch läúi âi.Tra baíng 2.4 saïch HDTKHTL coï: βF = 0,55. 1.1.5.Chiãöu cao phoìng cáúp âäng: h = hct + htb = 2 + 1 = 3 [m] htb : chiãöu cao âàût thiãút bë bay håi hoàûc quaût hoàûc läúi âi cuía gioï . Choün: htb = 1 [m] 1.2.PHOÌNG TRÆÎ ÂÄNG : 1.2.1. Thãø têch cháút taíi: Vct = E gv [m3] E :cäng suáút cuía kho , [táún] , E = 30 [táún] gv :âënh mæïc cháút taíi thãø têch ,[táún/m 3] .Tra baíng 2.3 saïch HDTKHTL våïi gia cáöm âäng laûnh trong hoìm gäù coï :g v= 0,38 [táún/m3] Suy ra : Vct = 30 = 0,38 78,95[m3] Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:3 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn 1.2.2. Chiãöu cao cháút taíi: h: chiãöu cao lä haìng cháút trong kho phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc bao bç vaì phæång tiãûn bäúc xãúp. Choün: hct = 2m 1.2.3. Diãûn têch cháút taíi: V ct Fct = h ct V 78,95 ct ⇒ Fct = h = 2 = 39,48 [m2]. ct 1.2.4. Diãûn têch trong phoìng træî âäng: F 39,48 ct F = β = 0,70 = 56,4 [m2] F βF : hãû säú sæí duûng diãûn têch phoìng kãø âãún diãûn têch làõp âàût daìn bay håi , quaût vaì diãûn têch läúi âi.Tra baíng 2.4 saïch HDTKHTL coï: βF = 0,70. 1.2.5. Chiãöu cao phoìng træî âäng: h = hct + htb = 2 + 1 = 3 [m] htb : chiãöu cao âàût thiãút bë bay håi hoàûc quaût hoàûc läúi âi cuía gioï . Choün: htb = 1 [m] 1.2.5. Säú læåüng buäöng : Z = F 56,4 = =1,88=> f 30 Choün Z = 2 buäöng. f: diãûn têch buäöng laûnh qui chuáøn, choün f = 5 × 6=30 [m2] 1.2.6.Dung têch thæûc tãú cuía buäöng: Et = E. Z1 2 = 30 = 31,9 Z 1,88 [Táún] PX. CHÃÚBIÃÚ N C WC G IAÌN MAÏY P. TRÆÛ CÂ TÂ TÂ HAÌNH LANG Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:4 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn 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 vãö kinh tãú cuîng nhæ kyî thuáût vaì traïnh hiãûn tæåüng âoüng sæång. 2.1. PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG: 2.1.1 Tæåìng bao kho cáúp âäng: a. Cáúu taûo: 1 2 3 4 5 6 tf tn Låï p 1 2 3 4 5 6 7 8 Váût liãûu Låïp væîa traït Låïp gaûch Låïp væîa traït (tiãúp theo) Låïp bitum (dáöu hàõc) Låïp giáúy dáöu Låïp polystirol Låïp giáúy dáöu Læåïi màõt caïo vaì væîa maïc cao 7 8 9 Chiãöu daìy δ (m) 0,02 0,2 Hãû säú dáùn nhiãût λ W/m âäü) 0,9 0,82 0,02 0,9 0,003 0,005 ? 0,002 0,18 0,16 0,047 0,16 0,02 0,9 Ta coï: Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:5 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn k = GVHD: TS. Nguyãùn 1 δ δ 1 1 + ∑ i + cn + α n i =1 λ i λ cn α tr n 1  1 n 1  δ i δcn = λcn  −  + ∑ +    k  α n i =1 λ i α tr   Våïi : k = 0,19 [ W/m2k](tra baíng 3-3) - HDTKHTL αn = 23,3 [W/m2k]](tra baíng 3-7) - HDTKHTL αtr = 10,5 [W/m2k]](tra baíng 3-7) - HDTKHTL λcn = 0,047 [W/mk](tra baíng 3-1) - HDTKHTL ⇒ 8 δi ∑λ i =1 i δ1 =λ + 1 = 0,02 0,9 ⇒ δ3 δ δ δ δ δ2 +λ + 4 + 5 + 7 + 8 λ2 λ4 λ5 λ7 λ8 3 0,2 + 0,82 + 0,02 0,9 + 0,003 0,18  1  1   + 0,005 0,002 0,16 + 0,16 0,02 0,9 = 0,37 1  δcn = 0,047 0,19 −  23,3 + 0,37 + 10,5  = 0,223 ⇒ δcn = 0,223m Váûy choün δcn= 0,3m Khi âoï hãû säú tuyãön nhiãût thæûc tãú: ktt = + 1 = 0,15 1 0,3 1 + 0,37 + + 23,3 0,047 10,5  W/m2K b. Kiãøm tra nhiãût âäü âoüng sæång Âiãöu kiãûn âãø vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång laì: t −t 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t 1 2 Theo (baíng1.1) (HDTKHTL) nhiãût âäü trung bçnh thaïng noïng nháút taûi Quaíng Bçnh laì: t1ü=38,2°C vaì âäü áøm: ϕ = 72%. Tra âäö thë Molier h- x (hçnh 1.1) ta âæåüc: ts = 310C. Nhiãût âäü buäöng laûnh: t2 =tf = -350C, α1 =αn= 23,3 W/m2K k= ktt=0,15 W/m2K Suy ra: t −t 38,2 − 31 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t = 0,95.23,3. 38,2 − (−35) = 2,18 > 0,15 1 2 Váûy vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång. 2.1.2. Tráön kho cáúp âäng: a. Cáúu taûo: Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:6 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn tn 1 2 3 4 5 tf Låï p 1 2 3 4 5 6 7 Váût liãûu Låïp væîa traït Låïp bã täng cäút theïp Låïp væîa traït Låïp bitum Låïp giáúy dáöu Låïp polystirol Låïp giáúy dáöu Læåïi màõt caïo vaì væîa 8 maïc cao Ta coï: k = 6 7 8 9 Chiãöu daìy δ (m) 0,02 0,1 0,02 0,003 0,005 ? 0,005 Hãû säú dáùn nhiãût λ W/m âäü) 0,9 1,5 0,9 0,18 0,16 0,047 0,16 0,02 0,9 1 δ δ 1 1 + ∑ i + cn + α n i =1 λ i λ cn α tr n n 1  1 δi 1     − + + δcn = λcn   ∑ k α λ α i = 1 i tr     n ⇒ Våïi : k = 0,19 [ W/m2K](tra baíng 3-5) αn = 23,3 [W/m2K](tra baíng 3-7) αtr = 10,5 [W/m2K](tra baíng 3-7) 8 δi ∑λ i =1 i δ1 =λ + 1 δ3 δ δ δ δ δ2 +λ + 4 + 5 + 7 + 8 λ2 λ4 λ5 λ7 λ8 3 Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:7 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn = 0,02 0,9 ⇒ 0,1 + 1,5 + 0,02 0,9 + 0,003 0,18 GVHD: TS. Nguyãùn +  1  1   0,005 0,16 + 0,005 0,16 + 0,02 0,9 = 0,21 1  δcn = 0,047  0,19 −  23,3 + 0,21 + 10,5  = 0,23  ⇒ δcn = 0,23 m => Choün δcn =0,3 m Khi âoï hãû säú tuyãön nhiãût thæûc: 1 ktt = 1 0,3 1 + 0,21 + + 23,3 0,047 10,5 = 0,15 W/m2K b. Kiãøm tra nhãût âäü âoüng sæång Âiãöu kiãûn âãø vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång laì: t −t 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t 1 2 Theo (baíng1.1) (HDTKHTL) nhiãût âäü trung bçnh thaïng noïng nháút taûi Quaíng Bçnh laì:t1ü=38,2°C vaì âäü áøm: ϕ = 72%. Tra âäö thë Molier h-x (hçnh 1.1) ta âæåüc: ts = 310C. Nhiãût âäü buäöng laûnh: t2 =tf = -350C, α1 =αn= 23,3 W/m2K k= ktt=0,15 W/m2K Suy ra: t −t 38,2 − 31 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t = 0,95.23,3. 38,2 − (−35) = 2,18 > 0,15 1 2 Váûy vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång. 2.1.3. Nãön kho cáúp âäng: a. Cáúu taûo: tf 9 8 7 5 6 4 3 tn 10 2 1 11 Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:8 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn Låïp Váût liãûu 1 2 3 4 5 6 7 8 Låïp âáút nãûn chàût Låïp bãtäng soíi Låïp væîa traït ximàng Låïp Bitum Låïp giáúy dáöu Låïp polystirol Låïp giáúy dáöu Låïp bãtäng cäút theïp Låïp væîa traït ximàng laïng nãön 9 1  1 Chiãöu daìy δ (m) Hãû säú dáùn nhiãût λ (W/m âäü) 0,3 0,02 0,003 0,005 ? 0,005 0,1 1,2 0,9 0,18 0,16 0,047 0,16 1,5 0,02 0,9 n δ 1  i +   Tæång tæû ta coï : δcn = λcn  −  + ∑ k α λ   n i =1 i α tr   Våïi : k = 0,17 W/m2K(Tra baíng 3.6, näüi suy cho t=-35 tæì 2 cäüt -10 vaì -20 âãún -30.) αn = 6,5 W/m2K (Xem nhæ khäng khê chuyãøn âäüng cæåîng bæïc trong äúng). αtr = 10,5W/m2K δi 9 ∑λ i =1 i = δ9 δ3 δ δ7 δ δ δ2 +λ + 4 + 5 +λ + 8 + λ 9 λ2 λ4 λ5 λ8 3 7 0,1 0,02 = 1,2 + 0,9 + 0,003 0,18 + 0,005 0,16 + 0,005 0,1 0,02 0,16 + 1,5 + 0,9 =0,274 Suy ra: 1 1 1 δcn=0,047.[ 0,17 - ( 6,5 +0,274+ 10,5 )] =0,252 ⇒ δcn =0,252 (m) ⇒ choün δcn = 0,3 m Khi âoï hãû säú truyãön nhiãût thæûc: ktt = 1 1 0,3 1 + 0,274 + + 6,5 0,047 10,5 = 0,145 ⇒ ktt = 0,15 W/m2K b.Kiãøm tra nhiãût âäü âoüng sæång: t1 − t s 38,2 − 31 ks = 0,95. α1 . t − t = 0,95.6,5. 38,2 − (−35) = 0,61 > 0,15 1 0 Váûy vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång. 2.2.KHO TRÆÎ ÂÄNG: 2.2.1.Tæåìng bao kho træî âäng: Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:9 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn a.Cáúu taûo: 1 3 2 4 5 6 tf tn Låï p 1 2 3 4 5 6 7 Váût liãûu Låïp væîa traït Låïp gaûch Låïp væîa traït Låïp bitum Låïp giáúy dáöu Låïp polystirol Låïp giáúy dáöu Læåïi màõt caïo vaì væîa maïc cao 8 7 8 9 Chiãöu daìy δ (m) 0,02 0,2 0,02 0,003 0,005 ? 0,002 Hãû säú dáùn nhiãût λ W/m âäü) 0,9 0,82 0,9 0,18 0,16 0,047 0,16 0,02 0,9 Ta coï: 1 k 1 + δ i δ cn + 1 ∑ α n i =1 λ i λ cn α tr = ⇒ n n 1  1 δ i 1     − + + δcn = λcn   ∑ k α λ α i = 1 i tr     n Våïi: k = 0,214 [ W/m2K] (tra baíng 3.3, näüi suy cho -18 tæì hai cäüt (-25- -20) vaì (-15- -10)) αn = 23,3 [W/m2K] (tra baíng 3-7) αtr = 9 [W/m2K](tra baíng 3-7_Læu thäng khäng khê cæåîng bæïc væìa phaíi) Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:10 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn δi 8 δ1 ∑λ i =1 = =λ + 1 i 0,02 0,9 ⇒ + 0,2 0,82 GVHD: TS. Nguyãùn δ3 δ δ δ δ δ2 +λ + 4 + 5 + 7 + 8 λ2 λ4 λ5 λ7 λ8 3 + 0,02 0,9 +  1 0,003 0,18 + 0,005 0,002 0,16 + 0,16 + 0,02 0,9 = 0,37 1   1 δcn = 0,047  0,214 −  23,3 + 0,37 + 9  = 0,195    ⇒ δcn = 0,195m Váûy choün δcn= 0,2m Khi âoï hãû säú tuyãön nhiãût thæûc: 1 ktt = 1 0,20 1 + 0,37 + + 23,3 0,047 9 = 0,21 W/m2K b. Kiãøm tra nhãût âäü âoüng sæång Âiãöu kiãûn âãø vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång laì: t −t 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t 1 2 Theo (baíng1.1) (HDTKHTL) nhiãût âäü trung bçnh thaïng noïng nháút taûi Quaíng Bçnh laì:t1ü=38,2°C vaì âäü áøm: ϕ = 72%. Tra âäö thë Molier h-x (hçnh 1.1) ta âæåüc: ts = 310C. Nhiãût âäü buäöng laûnh: t2 =tf = -180C, α1 =αn= 23,3 W/m2K k= ktt=0,21 W/m2k Suy ra: t −t 38,2 − 31 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t = 0,95.23,3. 38,2 − (−18) = 2,84 > 0,21 1 2 Váûy vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång. 2.2.2. Tráön kho træî âäng: a.Cáúu taûo: Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:11 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn tn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tf Låï p 1 2 3 4 5 6 7 Váût liãûu Låïp væîa traït Låïp bã täng cäút theïp Låïp væîa traït Låïp bitum Låïp giáúy dáöu Låïp polystirol Låïp giáúy dáöu Læåïi màõc caïo vaì væîa maïc cao 8 Chiãöu daìy δ (m) 0,02 0,1 0,02 0,003 0,005 ? 0,002 Hãû säú dáùn nhiãût λ W/m âäü) 0,9 1,5 0,9 0,18 0,16 0,047 0,16 0,02 0,9 Ta coï: k ⇒ = 1 δ δ 1 1 + ∑ i + cn + α n i =1 λi λcn α tr n n 1  1 δ i 1   δcn = λcn  −  + ∑ +    k  α n i =1 λ i α tr   Våïi : k = 0,214 [ W/m2K] (tra baíng 3.3, näüi suy cho -18 tæì hai cäüt (-25- -20) vaì (-15- -10)) αn = 23,3 [W/m2K] (tra baíng 3-7) αtr = 9 [W/m2K] (tra baíng 3-7) Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:12 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn 8 δi δ1 ∑λ i =1 =λ + 1 i = 0,02 0,9  GVHD: TS. Nguyãùn δ3 δ δ δ δ δ2 +λ + 4 + 5 + 7 + 8 λ2 λ4 λ5 λ7 λ8 3 0,1 + 1,5 + 1 0,02 0,9 + 0,003 0,005 0,18 + 0,16 + 0,002 0,02 0,16 + 0,9 = 0,194 1   1 ⇒ δcn = 0,047  0,214 −  23,3 + 0,194 + 9  = 0,2 m    ⇒ δcn = 0,2m Váûy choün δcn= 0,2m Khi âoï hãû säú tuyãön nhiãût thæûc: 1 ktt = 1 0,2 1 + 0,194 + + 23,3 0,047 9 = 0,22 W/m2K b. Kiãøm tra nhãût âäü âoüng sæång: Âiãöu kiãûn âãø vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång laì: t −t 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t 1 2 Theo (baíng1.1) (HDTKHTL) nhiãût âäü trung bçnh thaïng noïng nháút taûi Quaíng Bçnh laì:t1ü=38,2°C vaì âäü áøm: ϕ = 72%. Tra âäö thë Molier h-x (hçnh 1.1) ta âæåüc: ts = 310C. Nhiãût âäü buäöng laûnh: t2 =tf = -180C, α1 =αn= 23,3 W/m2K k= ktt=0,22 W/m2K Suy ra: t −t 38,2 − 31 1 s ks ≤ 0,95.α1 t − t = 0,95.23,3. 38,2 − (−18) = 2,84 > 0,22 1 2 Váûy vaïch ngoaìi khäng âoüng sæång. 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 cuía buäöng laûnh. 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 hä háúp (thå)í. Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:13 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn 500 5000 600 600 TÂ CÂ 500 TÂ H G E F HAÌNH LANG 500 I 6000 600 600 D 5000 500 5000 4000 3.1.PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG: Q = Q 1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 3.1.1.Tênh doìng nhiãût qua kãút cáúu bao che Q1: Q1 = Q11 + Q12 Q1bx= 0 vç âàûc phoìng laûnh trong xæåíng. 1 2 3 4 5 6 Kêch Thæåïc (m2) Tæåìng AB 4,7 x 3 Tæåìng AI 6,2 x 3 Tæåìng BH 6,2 x 3 Tæåìng HI 4,7 x 3 Tráön 4,7 x 6,2 Nãön 4,7 x 6,2 7 Täøng ST T Tãn Kãút Cáúu Fi (m2)_ 14,1 18,6 18,6 14,1 29,14 29,14 ki (W/m2K) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 ∆t1 (oC) 73,2 73,2 43,92 51,24 73,2 73,2 Q1i (W) 154,82 204,23 122,54 108,37 319,96 319,96 1229,9 ⇒ Q1= Q11= ∑Ki.Fi.∆t ⇒ Q1= 1229,9 (W) 3.1.2 Tênh doìng nhiãût do saín pháøm toaí ra trong quaï trçnh xæí lyï laûnh Q2: Q2 = Q2sp + Q2bb Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:14 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn a. Tênh Q2sp : Q2sp = GVHD: TS. Nguyãùn M .(i1 − i 2 ) τ M: Khäúi læåüng saín pháøm âæa vaìo cáúp âäng 1 meí. i1, i2: Entanpi cuía saín pháøm luïc vaìo vaì ra khoíi phoìng. τ : Thåìi gian laìm laûnh saín pháøm thæûc tãú τ = 11giåì. Nhiãût âäü cuía saín pháøm luïc âáöu laì t 1= 180C vaì sau khi ra khoíi buäöng laûnh t2=-150C. Tra theo baíng 4-2 KDTKHTL. Âäúi våïi thët gia cáöm ta coï i1= 290,24 kJ/kg (näüi suy tæì cäüt 20 vaì 15 baíng 4.2 HDTKHTL) vaì i 2= 13 kJ/kg. ⇒ Q2sp = b. Tênh Q2bb: Q2bb = 3500.(290,24 −13) = 11.3600 M bb .C bb .(t1 − t 2 ) Mbb= 30 %M Cbb=0,45 KJ/Kg K ⇒ 24,50 [kW] Q2bb= τ 0,3.3500.0,45(18 +15) 11.3600 = 0,4 [kW] ⇒ Q2 = 24,50 + 0,4 = 25,8 [kW] = 25800 [W] 3.1.3 Tênh doìng nhiãût do thäng gioï Q3: Q3= 0. Do saín pháøm baío quaín trong kho laì vët mäø sàôn nãn khäng cáön thäng gioï. 3.1.4 Tênh täøn tháút laûnh do váûn haình Q4: Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 Q41: Doìng nhiãût do chiãúu saïng. Q42: Doìng nhiãût do ngæåìi toaí ra. Q43: Doìng nhiãût do âäüng cå âiãûn toaí ra. Q44: Doìng nhiãût khi måí cæía. a. Q41: Q41= A.F = 1,2 .20 =24 [W] b. Q42: Q42 = 300 . n = 350 . 2 =700 [W] n: säú ngæåìi laìm viãûc trong phoìng.Choün n=2 ngæåìi laìm viãûc trong phoìng. c. Q43: Q43 = ηi.Ni.1000 ηi: hiãûu suáút cuía âäüng cå âiãûn. Vç âäüng cå âiãûn âàût trong phoìng nãn ηi=1. Ni:Cäng suáút cuía âäüng cå âiãûn. Phoìng cáúp âäng cäng suáút 2,0 táún/meí, láúy cäng suáút cuía âäüng cå laì: N = 4 x 2,2 = 8,8[kW] suy ra våïi 3,5 táún/meí coï: N= 3,5.8,8/2= 15,4 ⇒ Q43 = 1.15,4.1000 = 15400 [W] d. Q44: Q44 =B.F = 32.20 = 640 [W] Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:15 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn B: Doìng nhiãût riãng khi måí cæía tra theo baíng 4-4 choün B = 32 W/m2. F: Diãûn têch trong cuía nãön phoìng. ⇒ Q4 =24 + 700 + 15400 + 640 = 16764 [W] 3.1.5 Tênh täøn tháút nhiãût do caïc saín pháøm thåí Q 5: Q5 = 0 ∆t1 STT Tãn Kãút Cáúu Kêch Fi ki Thæåïc 1 Tæåìng CD 5,8 x 3 17,4 0,21 56,2 2 Tæåìng DE 7,0 x 3 21,0 0,21 56,2 3 Tæåìng EF 5,8 x 3 17,4 0,21 33,72 4 Tæåìng FC 7,0 x 3 21,0 0,21 39,34 5 Tráön 5,8 x 7,0 40,6 0,22 56,2 6 Nãön 5,8 x 7,0 40,6 0,22 56,2 7 Täøng HDTKHTL Q1i 205,35 247,84 123,21 173,49 501,98 501,98 1753,8 5 3.1.6 Phuû taíi laûnh yãu cáöu cuía phoìng maïy: Maïy neïn chè cung cáúp cho 1 phoìng laûnh nãn: Q = Q 1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 1229,9 + 25800 + 16764 = 43794 [W] = 43,794[W] 3.1.7 Nàng suáút laûnh cáön thiãút cuía maïy neïn: Q0 = QMN. K b Våïi : k :hãû säú laûnh tênh âãún täøn tháút âæåìng äúng vaì thiãút bë cuía hãû thäúg laûnh . Âäúi våïi hãû thäúng laûnh træûc tiãúp thç k phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü bay håi cuía mäi cháút laûnh trong daìn bay håi laìm laûnh khäng khê. t0 , °C -40°C -30°C -10°C k 1,1 1,07 1,05 Choün k = 1,085 (näüi suy tæì -30 vaì -40 vç t = -35 oC). b : hãû säú thåìi gian laìm viãûc , choün b = 0,9 ⇒ Q0 = 43,794. 1,085 0,9 = 52,8 [kW] 3.2 PHOÌNG TRÆÎ ÂÄNG: Q = Q 1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 3.1.1Tênh doìng nhiãût qua kãút cáúu bao che Q1: Q1 = Q1âl + Q1bx Q1bx= 0 vç âàûc phoìng laûnh trong xæåíng. ⇒ Q1= Q1âl= ∑Ki.Fi.∆t ⇒ Q1= 1753,85 (W) Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:16 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn 3.1.2 Tênh doìng nhiãût do saín pháøm toaí ra trong quaï trçnh xæí lyï laûnh Q2: Q2 = 0 Do saín pháøm khäng coï sæû thay âäøi nhiãût âäü trong quaï trçnh baío quaín laûnh. 3.1.3 Tênh doìng nhiãût do thäng gioï Q3 Q3= 0 Do saín pháøm baío quaín trong kho laì caï nãn khäng cáön thäng gioï. 3.1.4 Tênh täøn tháút laûnh do váûn haình Q4 Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 Q41: Doìng nhiãût do chiãúu saïng. Q42: Doìng nhiãût do ngæåìi toaí ra. Q43: Doìng nhiãût do âäüng cå âiãûn toaí ra. Q44: Doìng nhiãût khi måí cæía. a. Q41: Q41= A.F = 1,2.36 = 43,2 [W] b. Q42: Q42 = 300 . n = 350 . 2 = 700 [W] n: säú ngæåìi laìm viãûc trong phoìng. Choün n=2 ngæåìi laìm viãûc trong phoìng. c. Q43: Q43 = ηi.Ni.1000 ηi: hiãûu suáút cuía âäüng cå âiãûn. Vç âäüng cå âiãûn âàût trong phoìng nãn ηi=1. Ni:Cäng suáút cuía âäüng cå âiãûn. Phoìng træí âäng cäng suáút 20 táún, láúy cäng suáút cuía âäüng cå laì N = 4.0,75 = 3,0 [kW] suy ra cäng suáút 30 táún ta coï: N= 30.3,0/20= 4,5 [kW] ⇒ Q43 = 1.4,5.1000 = 4500 [W] d. Q44: Q44 =B.F = 29.36 = 1044 [W] B: Doìng nhiãût riãng khi måí cæía tra theo baíng 4-4 HDTKHTL choün B = 29 W/m2. F: Diãûn têch trong cuía nãön phoìng. ⇒ Q4 = 43,2 + 700 + 4500 + 1044 = 6287,2 [W] 3.1.5 Tênh täøn tháút nhiãût do caïc saín pháøm thåí Q 5: Q5 = 0 3.1.6 Phuû taíi laûnh yãu cáöu cuía phoìng maïy: Maïy neïn chè cung cáúp cho 2 phoìng laûnh nãn: Q = ∑Q1 + ∑Q2 + 0,7Q4 = 2.1753,85 + 0 + 0,7.6287,2 =7908,74 [W] = 7,91 [kW] Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:17 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn 3.1.7 Nàng suáút laûnh cáön thiãút cuía maïy neïn: Q0 = QMN. K b Våïi k: hãû säú laûnh tênh âãún täøn tháút âæåìng äúng vaì thiãút bë cuía hãû thäúg laûnh. Âäúi våïi hãû thäúng laûnh træûc tiãúp thç k phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü bay håi cuía mäi cháút laûnh trong daìn bay håi laìm laûnh khäng khê: t0 , °C -40°C -30°C -10°C k 1,1 1,07 1,05 Choün: k = 1,06 (näüi suy tæì -30 vaì -10 cho t = -18 oC) b : hãû säú thåìi gian laìm viãûc , choün b = 0,9 ⇒ Q0 = 7,91. Chæång 4: 1,06 0,9 = 9,32 [kW] LÁÛP CHU TRÇNH VAÌ TÊNH CHOÜN MAÏY NEÏN Muûc âêch: Nhàòm xaïc âënh chu trçnh laûnh cuía hãû thäúng âãø tæì âoï tênh ra cäng suáút nhiãût yãu cáöu cuía thiãút bë trong hãû thäúng. • Mäi cháút laûnh R22 coï æu âiãøm: + Khäng âäüc haûi. + Khäng gáy chaïy näø. + Khäng àn moìn kim loaûi âen vaì maìu. + Khi roì rè khäng laìm hoíng saín pháøm laûnh baío quaín. + Nàng suáút laûnh thãø têch q v låïn nãn maïy goün hån. + AÏp suáút ngæng håi nhoí hån NH 3 + Nhiãût âäü hoaï ràõn tháúp hån so våïi NH 3. • Nhæåüc âiãøm: + Âàõt tiãön hån NH3. + Laìm træång phäöng mäüt säú håüp cháút hæîu cå: Roàng cao su vaì cháút deío. + Khoï phaït hiãûn khi roì rè do coï muìi thåm nheû. + Khäng hoaì tan våïi næåïc, hoìa tan dáöu bäi trån. + Gáy hiãûu æïng nhaì kênh. 4.1 PHOÌNG CÁÚP ÂÄNG. 4.1.1. Choün caïc thäng säú laìm viãûc: a. Nhiãût âäü bay håi: tb = t0 - ∆t0 to : nhiãût âäü buäöng laûnh, to = -350C ∆to : hiãûu nhiãût âäü yãu cáöu, ∆to= (4 ÷ 10), choün ∆to = 100C ⇒ t0 = -35-10 = -450C. b. Nhiãût âäü ngæng tuû: tk = tw2 + ∆tk Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:18 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn GVHD: TS. Nguyãùn tw2 : nhiãût âäü næåïc ra khoíi bçnh ngæng. ∆tk : hiãûu nhiãût âäü ngæng tuû yãu cáöu , choün ∆tk = 50C maì: tw2 = tw1 + (2 ÷ 6)0C tw1 = tw + 40C = 24,4 + 4 = 28,40C (Tra cäüt 3 baíng 1-1) ⇒ tw2 = 28,4+ 4 = 32,40C ⇒ tk = 32,4 + 5 = 37,40C c. Nhiãût âäü quaï laûnh: tql = tk - ∆tql = 37,4 - 7 = 30,40C d. Nhiãût âäü quaï nhiãût: tqn = t0 + ∆tqn Våïi : ∆tqn :âäü quaï nhiãût håi huït , âäúi våïi mäi cháút laûnh R22 thç : ∆tqn=250C ⇒ tqn = -45 + 25 = -200C 4.1.2.Chu trçnh cuía maïy neïn laûnh R22: t0 = -450C tra baíng håi baîo hoaì R22(Kyî thuáût laûnh cå såí) coï P 0 = 0,82662 bar. tk = 37,40C tra baíng håi baîo hoaì R22 vaì duìng näüi suy ta coï P k = 14,3822 bar P 14,3822 k ⇒ Tè säú neïn : π = P = 0,82662 = 17,4 > 12 0 ⇒ Choün maïy neïn hai cáúp. Aïp suáút trung gian cho maïy neïn: P tg = Pk .P0 = 0,82662.14,3822 = 3,448 bar Tra baíng ta coï : ttg = -100C Ta choün phæång phaïp laìm 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. + Êt täøn tháút nàng læåüng âæïng vãö màût nhiãût âäüng. + Täøn hao laûnh khi khåíi âäüng nhoí. + Nhiãût âäü buäöng laûnh coï thãø giaïm saït qua nhiãût âäü säi cuía mäi cháút. a. Tênh caïc âiãøm traûng thaïi trong chu trçnh laûnh : Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:19 Thuyãút minh âäö aïn Laûnh Thaình Vàn Âiã øm 1’ 1 2 Nhiãût Aïpsuá âäü t út 0 [ C] P[bar] -45 0,8266 2 -20 0,8266 2 78 3,448 GVHD: TS. Nguyãùn Entanpi Entropi Thãø têch I[kJ/kg] S[kJ/kg.K V[m3/kg] Traûng thaïi ] 686,36 1,8374 0,25716 Håi baîo hoaì khä 697,60 1,7847 0,09292 Håi quaï nhiãût 764 1,6392 5,5173.10- Håi trung aïp 3 3≡ 8 4 -10 3,448 701,71 1,7678 0,065404 93 765 1,5746 3,0663.10- 5 37,4 6 -7 7 -10 14,382 2 14,382 2 14,382 2 3,448 5’ -10 3,448 6’ -45 0,8266 2 Håi trung aïp baîo hoaì khä Håi cao aïp 3 546,12 4 1,15544 491,88 0,9702 488,44 0,9573 546,12 4 491,88 1,7678 0,8750.10- Loíng cao aïp baîo 3 hoìa 0,7640.10 Loíng quaï laûnh cao 3 aïp 0,7583.10 Loíng trung aïp baîo 3 hoìa 0,065404 Håi trungû aïp 0,8023 0,7021.10- Håi áøm haû aïp 3 • Så âäö : 3 4 1 2 NCA NHA NT 5 1' BTG TL1 5' HN 7 BH TL2 6' 6 Ngä Máûu Nàm_Låïp 04N1_Khoa CN Nhiãût Âiãûn Laûnh_ÂHBKÂN Trang:20