Bài giảng kỹ thuật Điện lạnh ( combo full slides 7 chương )

Nội dung chương trình Chương 1-Giới thiệu chung Chương 2-Môi chất lạnh và chất tải lạnh Chương 3-Máy nén lạnh Chương 4-Chu trình máy lạnh nén hơi Chương 5- Thiết bị truyền nhiệt trong máy lạnh Chương 6- Thiết bị phụ Chương 7- Tinh chon M DHKK

Trang 1

MÔM HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN

LẠNH

Nội dung chương trình

Chương 1-Giới thiệu chung

Chương 2-Môi chất lạnh và chất tải lạnh

Chương 3-Máy nén lạnh

Chương 4-Chu trình máy lạnh nén hơi

Chương 5- Thiết bị truyền nhiệt trong máy lạnh

Chương 6- Thiết bị phụ

Chương 7- Tinh chon M DHKK

Trang 2

2)Tài liệu tham khảo:

-Giáo trinh thiết kế hệ thống DHKK-–Nguyễn Đức Lợi-NXB

KHKT 2011

2

401036– CHƯƠNG I:NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Trang 3

MÔM HỌC KỸ THUẬT

ĐiỆN LẠNH

Mục tiêu môn học:

- Nghiên cứu nguyên lý làm việc của các loại máy lạnh

- Nắm vững lý thuyết và tính toán hệ thống và các thiết bi

cơ bản

- Kỹ năng đạt được:

-Tính toán chu trinh ML

- Tính chọn các thiết bị và hệ thống điều hòa không khí dân dụng

-Phân tích sự hoạt động để tối ưu hóa và tiết kiệm năng lượng

Trang 4

CHƯƠNG I:GiỚI THIỆU CHUNG

Nội dung chương 1

Trang 5

I.Lịch sử phát triễn

-Con người biết sử dung lạnh tự nhiên để bảo quản lương

thực thực phẩm đã lâu-5000 năm

-Ai cập biết tạo lạnh nhân tạo để làm mát không khí

2500-3000 năm, Ấn độ ,TQ biệt trộn muối vào nước để có nước đá có độ lạnh sâu từ rất lâu

-Kỹ thuật lạnh hiện đại phát triễn từ thế kỹ 18,19 xem

sách (Freon- 1930)

2.Ý nghĩa kinh tế -Bảo quản thực phẩm

-Công nghiệp hóa chất

-Điều hòa không khí

Trang 6

III.Các loại máy lạnh thông dụng

1-Máy lạnh nén hơi: có máy nén cơ,có mcl chuyễn pha từ

lỏng sang hơi và ngược lại để thu nhiệt của vật cần làm lạnh và nhã nhiệt cho mt,thực hiện c trình ngược

-Cấu tạo:Sơ đồ nguyênlýthiếtbị:1.BBH;2.MN;3.BNT;4.VTL

Trang 7

Chu trình ML nén hơi:

Trang 8

Nguyên lý làm việc:

• Máy nén hút hơi MC từ BBH để nén ( p0->pk) và đẩy

vào BNT để hóa lỏng(do nhã nhiệt cho NLM) rồi đẩy

qua VTL(pk->p0) vào BBH để nhận nhiệt của vật cần

Trang 9

2 Máy lạnh hấp thụ:

• Là loại MLkhông sử dung công

cơ hoc,mà sử dụng nhiệt năng

với các mức nhiệt độ khác nhau

Có thể sử dụng nhiệt thải ,nhiệt

tái tạo,các nguồn nhiệt rẻ

• MCL là 1 cặp 2mc, có khả năng

hấp thụ hoàn toàn ,có nhiệt độ

sôi cùng 1 áp suất khác nhau

cao.Hiện nay thường sử dụng 2

cặp mc :NH3-H2O(t0<0C) và H2

O-LiBr (t0>00C)

Trang 10

CHƯƠNG I:GiỚI THIỆUCHUNG

10

401037 – CHƯƠNG I:giới thiệu chung

Trang 11

4.Máy lạnh nhiệt điện

-Cấu tạo hình 1-8 sách

-Nguyên lý làm việc

-Ưng dụng:Q<100W,dùng đi du lịch,y tế dùng nguồn điện

acquy oto.

Trang 12

CHƯƠNG II: MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH

Nội dung chương2

Trang 13

CHƯƠNG II: MÔI CHẤT LẠNH

VÀ CHẤT TẢI LẠNH

I.Môi chất lạnh

1.Yêu cầu đối với môi chất lạnh

a/.Hóa học: bền vững, không phân ly, polyme hóa ở p,t làm

việc

-không ăn mòn vật liệu chế tạo m lạnh, khg p.ứng với dầu

bôi trơn, khg oxy trong kk,ẩm, tạp chất có trong mlạnh.b/An toàn cháy nổ: không dể cháy, nổ

c/ Vật lý:-á suất ngưng tụ không quá cao.15-20 bar

-nhiệt độ cuối qt nén thấp

-áp suất bay hơi không quá thấp,

-nhiệt độ đông đặc thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều

401036– CHƯƠNG II: MÔI CHẤT LẠNH,CHẤT

Trang 14

-độ nhớt nhỏ, hòa tan dầu tốt, hòa tan nước nhiều, không

dẫn điện

d/Tính chất nhiệt động: hệ số lạnh cao

e/Tính sinh lý :không độc hại với người, vật Không ảnh

hưởng sản phẩm Có mùi dể phát hiện rò MCL

f/ Tính kinh tế: rẻ, sx, v chuyển,bảo quản dể,

g/Môi trường :không ảnh hưởng mt, khg phá hủy tầng ozon

Trang 15

Các môi chất lạnh có nguyên tắc ký hiệu như sau:

-Các freon có 2 chử số như R12,R22 xuất xứ từ CH4

-Các freon có 3 chử số với số đầu tiên là số 1 (như R113) thì xuất xứ từ etan C2H6, với số 2 đầu tiên (như R216) là xuất xứ từ propan C3H8

-Các chất có số 4 đầu tiên là hổn hợp không đồng

sôi( nhiệt độ sôi của các chất thành phần ở cùng một áp suất sôi là khác nhau) từ 2 hay nhiều freon khác nhau

Trang 16

VÀ CHẤT TẢI LẠNH3.Các mcl thường dùng

3.1.Amoniac:

NH3-R 717-khí không màu,có mùi hắc,lỏng sôi ở 1 bar:

-33,350 C, dùng tốt mn piton, dùng cho ml tbình, lớn, lạnh

công nghiệp, máy đá ,n độ +10->(-60)0C…

-Tính vật lý: as ng.tụ ở vn 16,5 bar, n.độ cuối qt nén

cao-làm mát = nước, as bay hơi>1 bar( 1 cấp), qv lớn –máy gọn nhẹ, độ nhớt nhỏ, tính lưu động cao, đường ống, van gọn, nhỏ

-Hsố dẩn, tỏa nhiệt lớn-tb truyền nhiệt gọn, hòa tan nước

tốt, không tắc ẩm, không hòa tan dầu bôi trơn khó bôi trơn, dẫn điện, không sd mn kín

Trang 17

-Tính chất hóa học: bền ở p,t làm việc, bị p hủy ở 260C, khi

có xúc tác thép, ẩm thì p hủy ở 110-120C, giảm n độ

cuối tầm nén Không ăn mòn kl đen, ăn mòn đồng

không ăn mòn phi kl

-Tính an toàn cháy nổ: nồng độ trong kk 13,5-16% cháy ở

n độ 651C, khg nên để ngọn lửa trần, phòng máy

tthoáng gây nổ khi h hợp với t ngân,không dùng n kế tngân

-Tính chất s lý: độc hại với người và s phẩm b quản

-Tính k tế; rẻ, dể kiếm, dể v chuyển, tồn trữ

401036– 401036– CHƯƠNG II: MÔI CHẤT

Trang 18

VÀ CHẤT TẢI LẠNH3.2/Môi chất lạnh R22: CHClF2, khí không màu, mùi thơm

nhẹ, sôi ở 1 bar là – 40,8C

-Tính chất v lý: mùa hè vn as ng tụ 16,1 bar, đạt y cầu Nđộ

cuối tầm nén t đối cao, cần l mát tốt as bay hơi > 1

bar(1 cấp), qv = qv của amoniac- máy gọn, độ nhớt lưu động kém, van, đ kính ống dẫn lớn Hòa tan dầu

cao-nhưng mức hạn chế, ở -20 -40C không h tan dầu,

khó b trơn, dầu bám b mặt truyền nhiệt Không hòa tan nước Không dẫn điện- dùng mn kín, nữa kín, hở, lỏng dẫn điện tránh cho lỏng lọt vào mn

-Tính chất hóa học: bền ở p,t l việc, có x tác là thép thì p

hủy ở 5500C Không tác dụng với kl, phi kl chế tạo máy chất dẻo, caosu khg làm doăng, vì trương phồng

1 8

401036–401036– CHƯƠNG II: MÔI CHẤT

LẠNH,CHẤT TẢI LẠNHI

Trang 19

-Tính an toàn cháy nổ: tốt

-Tính s lý: không độc hại với c thể sống,bị ngạt nếu nồng độ

trong kk cao.không a hưởng c lượng s phẩm

Trang 20

-Tính s lý: không độc hai với c thể sống,bị ngạt nếu nồng độ

trong kk cao.không a hưởng c lượng t phẩm

Trang 21

-Tính s lý: không độc hai với c thể sống,bị ngạt nếu nồng độ

trong kk cao.không a hưởng c lượng t phẩm

Trang 22

VÀ CHẤT TẢI LẠNHMôi chất lạnh mới

3.R404a; dùng cho hệ thống lạnh sâu (<-20C), Thay thế R502

4.R407c: Dùng cho ĐHKK dân dụng và công nghiệp, thay thế cho

R22

22

401037 – 401036– CHƯƠNG II: MÔI CHẤT

Trang 23

401037 – 401036– CHƯƠNG II: MÔI

4 Bảng và đồ thị

Trang 24

Trang 25

Trang 26

II.Chất tải lạnh

1.Chất tải lạnh: là chất trung gian,nhận nhiệt của vật cần

làm lạnh và truyền cho môi chất lạnh sôi ,bốc hơi.Hệ

thống lạnh dùng chất tải lạnh là hệ thống lạnh gián

tiếp,hệ thống lạnh không dùng ctl là hệ thống lạnh trực tiếp

Nhược điểm: tổn hao năng lượng do có bậc truyền nhiệt

trung gian.Thiết bi cồng kềnh,tốn kém hơn do thêm phần thiết bị của ctl

Ưu điểm:về vận hành Khắc phục nhược điểm của hệ thống

lanh có nhiều phụ tải,các mức phụ tải khác nhau,khó đ chỉnh,và dể rò ri mcl hoặc MCL có tính độc hại

26

TẢI LẠNHI

Trang 27

CHƯƠNG II: MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI

LẠNH

401036– 401036– CHƯƠNG II: MÔI

Trang 28

VÀ CHẤT TẢI LẠNH3.Các yêu cầu đối với chất tải lạnh

-Tính chất v lý:n độ đông đặc nhỏ hơn n độ bay hơi mcl tối

thiểu 5C để tránh đông đặc.ít bay hơi,nhiệt dung riêng lớn,độ nhớt thấp,khối lượng riêng nhỏ

-Tính chất hóa học:không ăn mòn t bị,không bị p hủy

-Tính an toàn:không cháy nổ,không ô nhiểm mt

-Tính s lý:không độc hại với người và s vật ,không a hưởng

thực phẩm

-Tính k tế: rẻ,dể kiếm ,dể v chuyển,cất giử

- Nhiệt độ phòng lạnh t f cao hơn n độ bốc hơi t 0 tối thiểu là

5C và n độ đông đặc của ctl nhỏ hơn t 0 tối thiểu là 5C

28

Trang 29

VÀ CHẤT TẢI LẠNH4.Một số chất tải lạnh thường dùng

a/Nước: dùng cho điều hòa kk

b/ Dung dịch muối NaCl

Dùng rất tốt cho hệ thống >-20C.n độ đông đặc giảm khi

nồng độ tăng từ 0-23,1% klượng ,sau đó nhiêt độ tăng khi nồng độ tăng

Ăn mòn kl, cho thêm chất làm trung tính –cromat, photphat c/ Dung dịch CaCl2

Dùng rất tốt cho hệ thống >-50C.n độ đông đặc giảm khi

nồng độ tăng từ 0-29,9% klượng,sau đó tăng khi nồng

độ tăng Dùng rất tốt cho hệ thống >-50C.n độ đông đặc giảm khi nồng độ tăng từ 0-29,9% klượng,sau đó tăng khi nồng độ tăng

Trang 30

30

TẢI LẠNHI

Trang 31

Trang 32

CHƯƠNG III: MÁY NÉN LẠNH

I.Phân loại máy nén lạnh

MNL là MNK nói chung; theo nguyên lý tăng áp suất của

chất khí ,hơi có 2 loại:

-máy nén thể tích : thể tích giảm-> as tăng- mn pitton

trượt,mn pitton quay,pitton cánh gạt,mn xoắn ốc,mn trục vit…

-máy nén động học:giảm động năng của dòng khí -> as

tăng- mn ly tâm,mn tuabin

-tỷ số as trong 1 cấp nén 9-10-12 tùy tính chất của mcl, khi

có tỷ số cao hơn phải nén nhiều cấp

33

401036– CHƯƠNG III.MÁY NÉN LẠNH

Trang 33

CHƯƠNG III: MÁY NÉN LẠNHII.Lý thuyết chung về máy nén lạnh

1.Qúa trình làm việc của máy nén lạnh: mn pitton

Trang 34

Trang 35

Trang 36

37

Trang 37

Trang 38

6.Hiệu suất nén và công suất động cơ:

Trang 39

-8.Năng suất lạnh của mn: Q0 = mq0 => m= Q0/q0

Vtt = mv1=>

q0=h1-h4; (h1-entanpi của mcl ở tt hút vào mn, h4-mcl ở tt

vào BBH, v1- thể tích riêng hơi hút);

9.Ba chế độ lạnh tiêu chuẩn: để th nhất chung về cs mn Nén 1 cấp: NH3: t0=-15C ,tk=30C

Freon : t0=-15C ,tk=30C

Nén 2 cấp : NH3: t0=-40C ,tk=35C

Freon : t0=-35C , tk=30C

Nén đhkk: Freon : t0=5C , tk=35C

Khi làm việc ở chế độ khác t.chuẩn thì : nếu t0 giảm 1C thì

Q0 giảm  4%- tk tăng 1C thì Q0 giảm  1,5%

Trang 40

III.Máy nén pitton trượt

-theo hướng chuyễn động của mc:

nm thuận dòng(amoniac) và mn ngược dòng (freon)

-theo p pháp giử kin khoang mc:mn hở,mn kín,mn nữa kín-theo ns lạnh:mn nhỏ:Q0<14kW

-mn trung bình:Q0=14-105 kW;- mn lớn: Q0>105kW

41

Trang 41

2.Các dạng cấu tạo của máy nén pitton trượt

a/ Máy nén thuận dòng,mn ngược dòng

Trang 42

Trang 43

tường phẳng nhiều lớp

Trang 44

c/Máy nén kín

45

Trang 45

Trang 46

401036– CHƯƠNG III.MÁY NÉN LẠNH 47

Trang 47

Trang 48

49

401036– CHƯƠNG I:NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

Trang 49

/cụm bít cổ trục

Trang 50

51

IV.máy nén roto a/ mn roto lăn

Trang 51

b/ mn roto

tấm trượt

Trang 52

c/mn roto xoắn ốc

53

401036– CHƯƠNG I:NĂNG LƯỢNG

MẶT TRỜI

Trang 53

•

Trang 54

CHƯƠNG IV: CHU TRÌNH

Trang 55

MÁY LẠNH NÉN HƠI

3.Ưu nhược điểm

-công nén nhỏ do nhiệt độ cuối tầm nén thấp

- trong máy dản nở có sinh công, nhưng nhỏ và cồng kềnh,

tăng vốn đầu tư

Trang 56

MÁY LẠNH NÉN HƠIII.Chu trình khô:

khắc phục nhược điểm của ct Carnot,hơi hút là hơi bh

khô,van tiết lưu thay máy dãn nở

1 Sơ đồ thiết bị

59

401036– CHƯƠNG IV:CHU TRÌNH MÁY LẠNH

NÉN HƠI

Trang 57

CHU TRÌNH MÁY LẠNH NÉN HƠI

2.Chu trình nhiệt động

Trang 58

3.Nguyên lý làm việc:

• Máy nén hút hơi MC từ BBH để nén ( P0->PK) và đẩy vào

BNT để hóa lỏng(do nhã nhiệt cho NLM) rồi đẩy qua

VTL(Pk->Po) vào BBH để nhận nhiệt của vật cần làm lạnh

Trang 59

4 Tính chu trình khô

-năng suất lạnh riêng khối lượng: qo=h1-h4-kJ/kg

-năng suất lạnh riêng thể tích: qv=qo/v1-kJ/m3

-năng suất nhiệt riêng dàn ngưng: qk=h2-h3-kJ/kg

-công nén riêng: ls=h2-h1-kJ/kg

-tỷ số nén: =pk/p0

-hệ số lạnh chu trình -độ hoàn thiện của ct

5.Các bước tính của bài toán tính chu trình máy lạnh:

a/-thành lập chu trình; b/-tính chu trình ; c/-tính máy nén

Trang 60

lII.Chu trình quá lạnh ,quá nhiệt

Giống chu trình khô thêm bộ quá lạnh lỏng trước khi vào

van tiết lưu,có quá nhiệt hơi hút,hơi hút là hơi quá nhiệt

401037 – CHƯƠNG IV:CHU TRÌNH MÁY LẠNH

NÉN HƠI

Trang 61

lII.Chu trình quá lạnh ,quá nhiệt

1.Sơ đồ thiết bị và chu trình

401037 – CHƯƠNG IV:CHU TRÌNH MÁY LẠNH

Trang 62

2 Tính toán chu trình

-Qúa lạnh do làm mát thêm ( có bộ lm,hay lm ở bn,hay do

tỏa nhiệt trên ống từ bnt-> vtl),tăng thêm n suất lạnh

-Quá nhiệt do thiết bị: truyền nhiệt trên đoạn ống nối từ dàn

lạnh đến mn,hay do van tiết lưu nhiệt,hay do tải lớn

thiếu mc,quá nhiệt tránh được hút ẩm.giảm ns hút

-Tính độ tăng n độ hơi hút do quá nhiệt: tqn=t1-t1’=5-8C

và giảm nhiệt độ do quá lạnh: tql=t3’-t3 =2-5C

-Tăng năng suất lạnh: q0=h1’-h4

-Năng suất lạnh; qo=h1’-h4

Cách tính chu trình giống chu trình hồi nhiệt

-Máy lạnh amoniac hoạt động theo chu trình q.lạnh,q.nhiệt

65

I

Trang 63

IV.CHU TRÌNH HỒI NHIỆT

Trang 64

Chu trình hồi nhiệt giống chức năng của ct quá lạnh quá

nhiệt,khác là có bình hồi nhiệt để cho lỏng nóng truyền nhiệt cho hơi hút lạnh,thực hiện việc quá lạnh lỏng sau khi ra khỏi bn,và quá nhiệt hơi hút trước khi vào mn

2 Các quá trình:

1-2 nén đoạn nhiệt trong mn 2;

2-3’-ngưng tụ mc trong dàn nóng-BNT- 3 ;

3’-3quá lạnh lỏng mc trong bộ hồi nhiệt-BHN ;

3-4-tiết lưu đẳng entanpi trong van tiết lưu 4;

4-1’-bay hơi đẳng áp,đẳng nhiệt trong dàn lạnh 1;

1’-1-quá nhiệt hơi hút trong bộ hồi nhiệt BHN

401036– CHƯƠNG IV:CHU TRÌNH MÁY LẠNH

NÉN HƠI

Trang 65

-Chu trình hồi nhiệt dùng cho các mc Freon

Vd 4-2 tr 145 về tính chu trình hồi nhiệt

Trang 66

CHƯƠNG V: THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT

TRONG MÁY LẠNH

I.Vai trò ,vị trí,đặc điểm của tb truyền nhiệt trong máy lạnh

1.Vai trò,vị trí của tb truyền nhiệt

- chiếm phần lớn khối lượng của hệ thống lạnh-52-68% -tb ngưng tụ và tb bay hơi là 2 tb chính của htl,thực hiện

quá trình biến thể mcl để nhận nhiệt và nhã nhiệt

-Môi trường của htl là không khí,nước( để nhận nhiệt của

mcl nhã ra ở dàn ngưng),và đối tượng làm lạnh (để

cấp nhiệt cho mcl ở dàn lạnh)

2.Đặc điểm của tb truyền nhiệt

-Ảnh hưởng lớn tới các đặc tính năng lượng của máylạnh.(tk>tn, to<tf,) cần vận hành với độ chênh lệch n độ nhỏ nhất

70

401036– CHƯƠNG IV;THIẾT BỊ TRUYỀN

NHIỆT TRONG ML

Trang 67

TRONG MÁY LẠNHI.Vai trò ,vị trí,đặc điểm của tb truyền nhiệt trong máy lạnh

.2.Đặc điểm của tb truyền nhiệt

a/phân bố nhiệt độ trong tb ngưng tụ:

t1-nđ mcl ngưng tụ; t2-nđ nước làm mát

b/phân bố nhiệt độ trong tb bay hơi:

t1-nđ chất tải lạnh, t2- nđ mcl sôi,bốc hơi

401036– CHƯƠNG IV;THIẾT BỊ TRUYỀN

Trang 68

TRONG MÁY LẠNHII.Thiết bị ngưng tụ

1.Khái niệm chung:

-hóa lỏng hơi mcl ớ as,nđ cao

-thường là Thiết bị bề mặt,quá trình nt gồm 3 gđ:

hạ nđ từ hqn về nđ sôi ->ngưng tụ -> quá lạnh mcl

-nđ nước,kk làm mát trong tb ngưng tụ tăng liên tục từ cửa

Tiêu đề	Bài Giảng Kỹ Thuật Điện Lạnh (Combo Full Slides 7 Chương)
Tác giả	Nguyễn Đức Lợi, N.Dao
Trường học	nxb gd
Chuyên ngành	kỹ thuật điện lạnh
Thể loại	giáo trình
Năm xuất bản	2016

Định dạng
Số trang	137
Dung lượng	14,02 MB