Cách tra đồ thị lgp-h của nh3
|
ĐỒ THỊ TRA CỨU CHO MÔI CHẤT NH3 TRONG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN KHO LẠNH, MÁY LẠNH, VÀ HỆ THỐNG LẠNH. TRONG NGÀNH ĐIỆN LẠNH, KỸ THUẬT LẠNH, ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM, KỸ THUẬT
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý và chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp-h. Sự thay đổi trạng thái môi chất trong chu trình nh sau : 1, 1 quá nhiệt hơi hút ; 1 2 nén đoạn nhiệt hơi hút từ áp suất thấp p 0 lên áp suất cao p k . 2 2 , làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống trạng thái bão hòa ; 2 , 3, ngng tụ môi chất đẳng áp và đẳng nhiệt ; 3, 3 quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp ; 34 quá trình tiết lu đẳng entapi ở van tiết lu h3 = h4 ; 4 1, quá trính bay hơi trong bay hơi dẳng áp và đẳng nhiệt p 0 = const và t 0 = const. ; Nguyên lý hoạt động: hơi NH3 từ thiết bị bay hơi đợc máy nén hút và nén lên áp suất cao rồi đẩy vào bình ngng tụ, tại đây hơi quá nhiệt NH3 thải nhiệt cho nớc làm mát và ngng thành lỏng ở áp suất cao, lỏng này qua van tiết lu sẽ hoá hơi dần trong dàn bay hơi có áp xuất thấp, hơi lại đợc máy nén hút về, sau đó chu trình đợc lặp lại. Bảng thông số các điểm nút của chu trình lạnh : Thông số 4 3 2 1 1 t,0C P, MPa -19 40 130 -10 0 0,29 1,08 1,08 0,29 0,29 h, KJ/Kg 460 460 2040 1750 1775 v, m3/Kg 0,419 0,209 Trạng thái điển 2 đợc xác định thông qua Bảng Phụ lục [1] (là giao điển của đờng 1-2 với đờng s=const) 4.2 Tính chọn máy nén: Quá trình tính nhiệt và chọn máy nén theo trình tự sau : 1. Năng suất lạnh riêng : q0= h1,- h4 = 1750 460 =1290 (kJ/kg) . 2. Lu lợng thực môi chất qua máy nén : mtt = Q0 = q0 55,7 = 0,043( kg / s ) . 1290 3. Thể tích hút thực tế: Vtt=mtt..v1=0,043 . 0,419 = 0,018 (m3/s). 22 v 4 . Thể tích hút lý thuyết : vlt = tt . Với _ Hệ số nạp chọn máy nén Mycom một cấp nén, môi chất NH3, có = 5,65 tra đồ thị hình 4.1 [2] đợc: = 0,7. Nên : Vlt = ( ) ( ) 0,018 = 0.026 m 3 / s = 93 m 3 / h . 0,7 . Hay : vly = 99,7( m 3 / h ) . 5. Chọn máy nén: Với Vlt = 93( m 3 / h ) : ta chọn máy MYCOM theo bảng 7 2 _[1] chọn 2 máy nén một cấp có ký hiệu N2WA có các thông số kỹ thuật sau : v h = 71,0( m 3 / h ) . Thể tích hút : Năng suất lạnh: Q0 MN = 71,0( k Ư W ) . Và công xuất trên trục là : Ne = 10,7( kw) . Hệ số dự trữ : = 2.Vh Vlt 2.71,0 99,7 ì 100% = ì 100% = 42% Vlt 99,7 Tuy nhiên năng suất lạnh là ở điều kiện tiêu chuẩn của nhà máy vì điều kiện làm việc của ta là : t0 = -100C ; tk =+ 420C .Nên năng suất lạnh trên phải quy đổi sang chế độ làm việc : Tính đổi năng suất lạnh ở chế chế độ làm việc : q vlv .lv Q = Q tc tc q v . lv 0 (3). tc 0 Để tìm đợc các thông số .qvtc và tc thì ta phải tính theo chu trình tiêu chuẩn nh sau : Nhiệt độ bay ngng tụ : tk = 350C thì nhiệt độ quá lỏng tql = tk 50C = 300C Nhiệt độ bay hơi : t0 = - 100C , t qn = 0 0 C. Lgp Vẽ đồ thị lgp- h của chu trình ở chế độ tiêu chuẩn : 3 3 4 tk 3, to 2 1 23 h - 3 1 Bảng 4.1-Tra thông số các điểm nút . Đại lợng i, kJ/kg v,m3/kg p,MPa 1, 1750 - 1 1775 0,429 0,29 2 2000 - 3, 650 - 3 644 1,08 4 644 - Tính theo chu trình tiêu chuẩn: Năng suất lạnh riêng : q0 = i1 i4 = 1750 644 = 1106( kJ / kg ). , Với tỷ số nén : = p kc, 1,35 = = 4,7. tra đồ thị hình 4-2_[2]đợc : p 0 0,29 tc = 0.73 . Thay các số liệu vào (3) ta có : Q0lv = 39,9. 0,7.1290 = 44( kw) . 0,73.1106 Kết luận: So với năng suất lạnh yêu cầu là Q0 = 55,7 (kW) xem trang [] với năng suât lạnh ở điều kiện làm việc tính ra đủ đáp ứng yêu cầu . Sau đây là phần tính và kiểm tra công suất tiêu thụ điện của máy nén 6. Công nén riêng : l = h2- h1 = 2040 1775 = 265 KJ/Kg. 7. Công nén đoạn nhiệt: Ns= mtt.l = 0,018.265 = 4,77 KJ/Kg. 8. Công suất chỉ thị: Ni = Ns i Với = 5,65 tra theo đồ thị 4-2_[2]đợc: i = 0,81. 24 11,4 = 14,07( kw) Nên N i = 0,81 9.Công suất ma sát: Nms = Vtt.Pms = 0,018.0,059.106 = 10, 62 Nm/s = 1,06( kw) :trong đó với máy nén NH3,có : Pms = 0,049 MPa ữ 0,069 Mpa : ta chọn ,Pms = 0,059 MPa = 0,059.106 N/m3. 10. Công suất hữu ích : Ne= Ni + Nms= 14,07 + 1,06 = 15,13 ( kw) Kết luận : So với công suất trên trục cơ đã chọn là Ne =10,7 ì 2 =21,4 thì công suất hữu ích đòi hỏi nhỏ hơn là đạt yêu cầu. 11. Công suất tiếp điện: N el = Ne 15,13 = = 18,7( kw) el . td 0,95.0,85 Trong đó: td Hiệu suất truyền động của khớp đai truyền: td = 0,95 el Hiệu suất của động cơ : el = 0,85. 12. Nhiệt thải ra ở bình ngng: Qk = Q0 + Ni =55,7 + 14,07 =69,77 (kW). Tóm lại: Trong chơng này đã chọn đợc hai máy nén mỗi chiếc có các thông số kỹ thuật sau: Sốmáy Kýhiệu số vòngquay đờngkính Vlt Q0MN Ne máy xilanh xi ì lanh Chiếc vòng/phú mm m3/h kW kW t 2 N2WA 4 1100 95 71,0 39,3 10,7 Khi làm việc với nhiệt độ ngng tụ tk =420C thì năng suất lạnh giảm : Q% = 55,7 44 .100% = 26% . 44 Công suất động cơ tăng lên : N% = 13,4 10,7 .100% = 20% . 10,7 Chơng IV tính toán thiết bị ngng tụ 25 khái niện về thiết bị ngng tụ (TBNT) : TBNT là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi môi chất lạnh có áp suất thấp và nhiệt độ cao sau quá trình nén thành trạng thái lỏng TBNT thờng là thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt . Hơi môi chất có áp suất , nhiệt độ cao truyền nhiệt cho nớc hay không khí làm mát ( qua bề mặt ngăn cách của ống hay kênh dẫn ) . Do bị mất nhiệt , hơi môi chất bị giảm nhiệt độ , đến nhiệt độ sôi ,ở áp suất ngng tụ , thì bắt đầu ngng tụ thành lỏng . : chọn thiết bị . Đối với TBNT , hiên nay có nhiều loại và kiểu thiết bị khác nhau , tuỳ theo đặc điểm và môi trờng làm mát môi trờng làm việc mà ngời ta chia các TBNT ra làm nhiều loại khác nhau : Phân theo môi trờng làm mát có : 1. TBNT làm mát bằng nớc 2. TBNT làm mát bằng nớc và không khí ( làm mát bay hơi ). 3. TBNT làm mát bằng không khí . 4. TBNT làm mát bằng môi chất sôi hai sản phẩm bằng công nghệ . Theo đặc điểm quá trình ngng tụ có : 1 . TBNT có môi chất ngng ở bề mặt ngoài của bề mặt trao đổi nhiệt. 2 . TBNT có môi chất ngng trên mặt trong của bề mặt tao đổi nhiệt Theođặc điểm quá trình chảy của môi trờng làm mát qua bề mặt TĐN gồm có: 1. TBNT có môi trờng làm mát tuần hoàn tự nhiên . 2. TBNT có môi trờng làm mát tuần hoàn cỡng bức . 4. TBNT có tới chất lỏng làm mát . Trong đề tài này , môi chất lạnh là NH3 , ta chọn loại bình phổ biến nhất hiện nay là bình ngng ống vỏ nằm ngang Cấu tạo và nguyên lý nh ( Hình Vẽ ).4.2 /179M vaTBL. 26 |
