Tính toán thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH

TÍNH TOÁN CHU TRÌNH

MÁY LẠNH HẤP THỤ H 2 O/BrLi MỘT CẤP

Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ H 2 O/BrLi một cấp

Dung dịch đậm đặc sau quá trình hấp thụ, được bồm dung dởch bồm lón bỗnh sinh hồi. Ơí đây, dung dịch loãng được làm nguội và dung dịch đậm đặc được làm nóng. Nước làm mát đầu tiên đi qua bình hấp thụ, sau đó mới đến bình ngưng do đó nhiệt độ ngưng tụ sẽ cao hơn nhiệt độ hấp thụ một chút.

Nhưng chi tiết chuyển động ở đây duy nhất là bơm dung dich và bơm môi chất lạnh. Đô chênh lệch nhiệt độ (tm2-t0) đối với máy lạnh hấp thụ hiện nay thường được chế tạo vào khoảng 3oC. Nếu độ chênh nhiệt độ (tm2-t0) nhỏ hơn sẽ dẫn tới hiệu suất của chu trình. TK T0 ) nhưng diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị bay hơi lớn hơn.

Để tiết kiệm nguồn nước ta cho nước giếng khoan vào làm mát thiết bị hấp thụ trước rồi đưa lên làm mát thiết bi ngưng tụ, do đó nhiệt độ vào của nước giải nhiệt thiết bị ngưng tụ cũng chính là nhiệt độ ra của nước giải nhiệt thiết bị hấp thụ, theo [TL 2-tr158] nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh nhau (2 6). Để tính toán lưu lượng tuần hoàn cần phải cân bằng chất ở bình hấp thụ hoặc bình sinh hơi. Lưu lượng dung dịch tuần hoàn rừ rànglớn hơn nhiều so với lưu lượng môi chất lạnh tuần hoàn.

TÍNH CÁC THIẾT BỊ CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ H 2 O/LiBr MỘT CẤP

Nguyên lý làm vi ệ c: Hơi nước được tạo ra ở dàn bay hơi sẽ được dung dịch loãng hấp thụ ở thiết bị phận hấp thụ , trong quá trình hấp thụ nhiệt lượng tỏa ra sẽ được nước làm mát lấy đi. Nước làm chuyển động cưỡng bức trong ống, nhận nhiệt hấp thụ của dung dịch loãng được tưới tự nhiên thành màng bên ngoài ống. Trong thiết kế này các ống trao đổi nhiệt được làm bằng inox có Đường kính trong dta= 0,015 m.

Nguyên lý làm vi ệ c : Hơi môi chất từ thiết bị sinh hơi đi vào bình sinh hơi và nhã nhiệt cho nước làm mát chuyển động cưỡng bức trong ống và ngưng tụ lại thành lỏng cao áp .Ống trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ được làm bằng inox. Gw: Lưu lượng khối lượng của nước làm mát thiết bị ngưng tụ, cũng chính là lưu lượng khối lượng của nước làm mát thiết bị hấp thụ. FK: Diện tích truyền nhiệt của thiết bị hấp thụ ,[m2] ttbK: Độ chênh nhiệt độ trung bình.

+ w2: Tốc độ nước làm mát của thiết bị ngưng tụ cũng chính bằng tốc độ của nước làm mát thiết bị hấp thụ , nên. Nguyên lý làm vi ệ c: Nước nóng từ nguồn gia nhiệt chuyển động cưỡng bức trong ống trao đổi nhiệt của thiết bị sinh hơi , truyền nhiệt cho dung dịch đậm đặc sôi màng do bơm tưới liên tục bên ngoài ống. + H: Hệ số tỏa nhiệt của nước gia nhiệt,[W/m2.đô],theo [TL4-tr14], nước gia nhiệt chuyển động cưỡng bức trong ống, hệ số tỏa nhiệt được tính bằng.

Thiết hồi nhiệt dùng để tận dụng nhiệt của dung dịch loãng từ thiết bị sinh hơi về gia nhiệt cho dung dịch đậm đặc sau khi ra khỏi thiết bị hấp thụ nhằm mục đích giảm lượng nhiệt cấp cho thiết bị sinh hơi và giảm lượng nước làm mát thiết bị hấp thụ. Vì hai môi chất trao đổi nhiệt đều ở trạng thái lỏng ,nên chọn loại thiết bị kiểu ống lồng ống. Dung dịch đậm đặc cần gia nhiệt nên đi trong ống trong dung dịch loãng cần làm nguội nên đi ở trong không gian giữa hai ống.

- Gl: Lưu lượng khối lượng của dung dịch loãng,Gl=0,024 kg/s - l: Khối lượng riêng của dung dịch loãng ở nhiệt độ trung bình,.

GIỚI HẠN VÙNG LÀM VIỆC CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ H 2 O/LiBr MỘT CẤP

Nếu giữ nguyên nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi th , nhiệt độ bay hơi to , khi áp suất ngưng tụ PK lớn lên thì nồng độ dung dịch loãng a lớn lên, dịch dần về phía trái trong khi nồng độ dung dịch đậm đặc r nhỏ đi và dịch dần về phía phải. Khi áp suất ngưng tụ PK tiến tới điểm PK’ thì điểm 2’ và 3’ trùng lên nhau : nồng độ dung dịch đặc và loãng trùng nhau, vùng khử khí bằng không, như vậy P’K và ứng với nó là tK’ là giới hạn cực đại của áp suất và nhiệt độ ngưng tụ. Tương tự, khi giữ nguyên th và tK, hạ t0 xuống t0” thì nồng độ dung dịch đậm đặc sẽ giảm tới nồng độ dung dịch loãng, vùng khử khí bằng không : t0” là giới hạn cực tiểu của nhiệt độ bay hơi.

Tương tự như vậy, khi giữ nguyên to và tK, hạ th xuống th’” thì nồng độ dung dịch loãng sẽ tiến tới nồng độ dung dịch đậm đặc, vùng khử khí bằng không : th’” là giới hạn cực tiểu của nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi. Tuy nhiên, lưu ý rằng, các giới hạn cực đại (đối với tK), cực tiểu (đối với to. và th) được xác định với giả thiết vùng khử khí = 0, các quá trình hấp thụ, sinh hơi, chưng luyện là hoàn hảo và các quá trình trao đổi nhiệt là thuận nghịch. Ngoài ra, còn từ các điều kiện cụ thể khác như để tránh hiện tượng đóng băng, phân hủy môi chất, điều kiện kết tinh, ăn mòn kim loại.

Cụ thể là, nhiệt độ phân huỷ của dung dịch NH3/H2O thấp nên nhiệt độ của dung dịch dung dịch không nên quá 160. + Nhiệt độ ngưng tụ tK : nếu tK càng cao tương ứng PK càng cao so với P0thì tổn thất lạnh do quá trình tiết lưu càng tăng và công tiêu tốn cho bơm dung dịch từ áp suất P0 lên PKcàng tăng dẫn đến hệ số nhiệt của máy lạnh hấp thụ giảm đáng kể vì vậy tK càng nhỏ càng tốt. Từ phân tích ở trên, ta biết rằng ứng với một giá trị nhiệt độ bay hơi to và nhiệt độ ngưng tụ tK thì có một giá trị giới hạn cực tiểu của nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi th min.

Máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp thì nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi không được thấp dưới 54,7oC khi nhiệt độ ngưng tụ 26oC và không được vực quá nhiệt độ 129,11oC. Chính vì vậy máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp chỉ sử dụng nguồn gia nhiệt có nhiệt độ thấp, không nên nhận nhiệt trực tiếp từ sản phẩm cháy khi đốt dầu, gas, khí đốt hoặc các loại nhiên liệu khác.

TÍNH SỨC BỀN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG HỆ THỐNG MÁY LẠNH HẤP THỤ H 2 O/LiBr MỘT CẤP

Mục đích của chương này là tính độ dày các chi tiết của thiết bị trao đổinhiệt, để đảm bảo an toàn cho các thiết bị ở áp suất và nhiệt độ làm việc trong hệ thống máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp. Bình chứa thiết bị bay hơi và hấp thụ đươc chế tạo bằng inox có đường kính trong Dt = 0,22 m có áp suất trong bình là (áp suất tuyệt đối) P0=. Bình chứa thiết bị ngưng tụ và sinh hơi đươc chế tạo bằng inox có đường kính trong Dt = 0,257 m có áp suất trong bình (áp suất tuyệt đối) là PK=.

Ơí đây ống trao đổi nhiệt được chế tạo liền là thiết bị không gia nhiệt theo [TL1-tr133] ta có. + : hệ số bền của mối hàn, vì ống trao đổi nhiệt được chế tao liền. Nước tải lạnh đi trong ống xem nước tải lạnh cĩ ỏp suất khớ quyển Pk= 98100 Pa.

Nước gia nhiệt đi trong ống xem nước làm mát có áp suất khí quyển Pk= 98100 Pa. Mặt ngoài của sàng tiếp xúc với nước làm mát và nước tải lạnh xem nước có áp suất khí quyển. Do mặt sàng có lỗ không được gia cường theo [TL1-tr147]ta có hệ số hiệu chỉnh ứng suất.

Ngô Sĩ Dũng

Sau đó ta chọn ứng suất uốn lớn nhất để kiểm tra với ứng suất cho phép ( cp).

ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HểA HỆ THỐNG LẠNH HẤP THỤ