dungnv8408_ict
New Member
LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU.....................................................................................................5 Chương1: TỔNG QUAN VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ...............................7 1.1. Máy lạnh hấp thụ......................................................................................7
1.1.1.Chu trình lý thuyết................................................................................7 1.1.2. Ưu, nhược điểm...................................................................................9 1.1.3.Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp thực tê........................9
1.2. Môi chất dùng trong máy lạnh hấp thụ................................................10 1.2.1.Yêu cầu đối với môi chất dùng trong máy lạnh hấp thụ.................10 1.2.2. Cặp môi chất H2O/LiBr.....................................................................11
1.3.Nhiệm vụ của đề tài.................................................................................17 1.4.Chọn thông số tính toán và cấp điều hòa trong hệ thống điều hòa không khí...........................................................................................................17
1.4.1.Cấp điều hòa không khí trong hệ thống điều hòa không khí............17
1.4.2.Chọn thông số tính toán.......................................................................17 Chương 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH.................................................19 2.1.Cân bằng nhiệt trong phòng cần điều hòa không khí..........................19 2.2.Tính lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do độ chênh nhiệt độ19
2.2.1.Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán...................................................19 2.2.2.Xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che.............................20 2.2.3.Bề mặt trao đổi nhiệt của các kết cấu bao che.................................22 2.2.4.Tính lượng nhiệt truyền qua nền nhà.................................................23
2.3.Tính toán lượng nhiệt truyền vào phòng do bức xạ mặt trời..........24 2.3.1.Tính tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính...............................24 2.3.2.Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che..........................25
2.4.Tính lượng nhiệt tỏa...............................................................................26 2.4.1.Nhiệt do người tỏa ra..........................................................................26 2.4.2.Nhiệt tỏa ra do thắp sáng...................................................................26 2.4.3.Nhiệt do máy móc tỏa ra....................................................................27
2.5.Tính lượng ẩm thừa.................................................................................27 2.6.Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí................................27
2.6.1.Xác định hệ số góc tia của quá trình thay đổi trạng thái không khí trong
phòng εT.......................................................................................................27 Ngô Sĩ Dũng Trang 1
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.6.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí theo một cấp..........................................28 Chương3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH MÁY LẠNH HẤP THỤ H2O/BrLi
MỘT CẤP.............................................32 3.1. Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr một cấp..................................32 3.1.1. Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr được chọn như sau.............33
3.1.2.Nguyên lý làm việc máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp................34 3.2.Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ H2O/BrLi một cấp.................35
3.2.1.Các đại lượng đã biết.........................................................................35 3.2.2.Xác định nhiệt độ bay hơi to................................................................35 3.2.3.Xác định nhiệt độ ngưng tụ................................................................36 3.2.4.Xác định nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi................................36 3.2.5.Xác định các điểm nút.........................................................................36 3.2.6. Xác định lưu lượng dung dịch tuần hoàn..........................................37 3.2.7.Xác định nhiệt độ ra khỏi thiết bị hồi nhiệt......................................38 3.2.8.Chu trình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp.................................39 3.2.9.Lập bảng thông số các điểm nút........................................................39 3.2.10.Xác định phụ tải của các thiết bị......................................................40
3.3.Xác định hệ số làm lạnh..........................................................................40 Chương 4: TÍNH CÁC THIẾT BỊ CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ
H2O/LiBr MỘT CẤP.........................................41 4.1.Thiết bị bay hơi và hấp thụ.....................................................................41 4.1.1.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi..............................41 4.1.2.Tính toán thiết kế thiết bị sinh hơi.................................................................45 4.1.3.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị hấp thụ.............................45 4.1.4.Tính toán thiết kế thiết bị hấp thụ.....................................................49 4.2.Thiết bị ngưng tụ và sinh hơi..................................................................50 4.2.1.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ...........................50 4.2.2.Tính toán thiết kế thiết bị ngưng tụ...................................................54 4.2.3.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị sinh hơi.............................55 4.2.4.Tính toán thiết kế thiết bị sinh hơi.....................................................57 4.3.Thiết bị hồi nhiệt......................................................................................58 4.3.1.Cấu tạo................................................................................................58 4.3.2.Tính diên tích trao đổi nhiệt................................................................59
Chương5: GIỚI HẠN VÙNG LÀM VIỆC CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ H2O/LiBr MỘT CẤP.....................................64
5.1. Giới hạn vùng làm việc của máy lạnh hấp thụ một cấp.................64 Ngô Sĩ Dũng Trang 2
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
5.2. Giới hạn của nhiệt độ nguồn gia nhiệt trong máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr một cấp.........................................................................................65
5.2.1. Phạm vi khảo sát................................................................................66 5.2.2. Xác định giá trị nhiệt độ cực tiểu của nguồn gia nhiệt...................66 5.2.3. Xác định giá trị nhiệt độ cực đại của dung dịch..............................67
Chương6: TÍNH SỨC BỀN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG HỆ THỐNG MÁY LẠNH HẤP THỤ
H2O/LiBr MỘT CẤP...........................................69 6.1.Tính chiều dày các thân bình hình trụ....................................................69 6.1.1.Tính chiều dày của bình chứa thiết bị bay hơi và hấp thụ................69 6.1.2.Tính chiều dày của bình chứa thiết bị ngưng tụ và sinh hơi.............70
6.1.3.Tính kiểm tra chiều dày ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị..........71 6.2.Tính chiều dày các mặt sàng...................................................................74 6.2.1.Tính chiều dày của mặt sàng chứa thiết bị bay hơi và hấp thụ........74 6.2.2.Tính chiều dày của mặt sàng chứa thiết bị ngưng tụ và sinh hơi.....76
Chương7: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG LẠNH
HẤP THỤ........................................................79 7.1.Mục đích tự động hóa hệ thống lạnh....................................................79 7.2.Đặc tính hoạt động của máy lạnh hấp thụ...........................................79
7.2.1.Aính hưởng của nhiệt độ vào của nước giải nhiệt..........................79
7.2.2.Aính hưởng của nhiệt độ nguồn gia nhiệt........................................80 7.3.Điều chỉnh năng suất máy lạnh hấp thụ...............................................80 7.3.1.Điều chỉnh bằng phương pháp điều tiết nguồn gia nhiệt.................80
7.3.2.Điều chỉnh bằng phương pháp điều tiết lượng tuần hoàn dung dịch
đậm
đặc.........................................................................................................81
7.3.3.Điều chỉnh bằng cả hai phương pháp trên.........................................82
7.3.4.Điều chỉnh bằng cách kết hợp máy nén hơi.......................................82 7.4.Sự kết tinh, các nguyên nhân, biên pháp khắc phục và đề phòng......82 7.4.1.Sự kết tinh...........................................................................................82 7.4.2.những nguyên nhân gây ra kết tinh.....................................................82 7.4.3.Các biện pháp khắc phục....................................................................83 7.4.4.Các biện pháp đề phòng......................................................................83 7.5.Bảo vệ tự động máy lạnh hấp thụ........................................................84 7.5.1.Khóa điều khiển.....................................................................................84 7.5.2.Bảo vệ nhiệt độ nước tải lạnh ra khỏi máy lạnh................................84
Ngô Sĩ Dũng Trang 3
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7.5.3.Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh..........................................................84 7.5.4.Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt.......................................................85 7.5.5.Bảo vệ nhiệt độ bay hơi.......................................................................85
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................86
LỜI MỞ ĐẦU
Việt nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì vậy điều hoà không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người và sản xuất. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều hoà không khí đã có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt là ở Việt Nam, từ khi có chính sách mở cửa, các thiết bị điều hoà không khí đã được nhập từ nhiều nước khác nhau, với nhu cầu ngày càng tăng và ngày càng hiện đại hơn. Tuy nhiên, hầu hết các trang thiết bị lạnh đều dùng môi chất frêon, một chất mà Công ước Quốc tế Montréal hạn chế sử dụng vì làm suy giảm tầng ôzôn và gây hiệu ứng lồng kính. Vì vậy, việc tìm một môi chất lạnh khác để thay thế là điều mà cả thế giới quan tâm, và tập trung nhất hiện nay là mô hình máy lạnh hấp thụ. dùng nguồn gia nhiệt do đốt nhiên liệu, do hơi nước, do khói thải của các trung tâm nhiệt điện và dùng năng lượng mặt trời.
Hiện nay, ở Việt nam, trong các hệ thống điều hoà không khí lớn, đang có xu hướng thay thế máy nén lạnh thông thường bằng máy lạnh hấp thụ như Công ty dệt Việt Thắng, nhà máy bột ngọt VeDan, nhà máy điện Hiệp Phước, Siêu thị Cora Đồng Nai, Công ty HonDa Vĩnh Phú ...Tuy nhiên, do giá thành
Ngô Sĩ Dũng Trang 4
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
quá đắt và dải công suất làm việc của máy lạnh hấp thụ quá lớn, cho nên máy lạnh hấp thụ ở nước ta, sử dụng chưa nhiều và chưa phổ biến .
Việt nam là một nước nhiệt đới xích đạo, nên khí hậu rất nóng làm cho con người chóng mệt và thực phẩm nhanh hỏng. Vì vậy, nhu cầu về lạnh để điều hoà không khí trong sinh hoạt, sản xuất và bảo quản thực phẩm ngày càng tăng và tiêu thụ một lượng điện năng đáng kể. Cho nên, máy lạnh hấp thụ sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt năng thừa, phế thải, thứ cấp, rẻ tiền như khói thải, hơi trích, nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp ...là có ý nghĩa rất quan trọng trong thực tiễn.
Các ngành thực phẩm, hoá dầu, luyện kim và các ngành mũi nhọn khác của nền kinh tế quốc dân, là các hộ tiêu thụ lạnh rất lớn cho nhu cầu công nghệ, sự điều hoà không khí trong sản xuất và sinh hoạt, đồng thời cũng là nơi thải ra nguồn nhiệt thứ cấp phế thải rất lớn. Điều này, đã đặt ra vấn đề tận dụng nguồn nhiệt thải này để điều hoà không khí cho khu vực sản xuất và sinh hoạt của các nhà máy trên .
Đồ án này, tập trung nghiên cứu mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp sử dụng nguồn nhiệt có nhiệt độ thấp dùng để điều hòa không khí.
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp này, Em xin chân thành Thank sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.s-Nguyễn Thành Văn ,cùng quý thấy cô trong khoa và các bạn trong lớp, đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Vì điều kiện thời gian, tài liệu tham khảo và khả năng của bản thân có hạn nên đồ án không khỏi những thiếu sót, vậy kính mong sự góp ý chân thành của quý thầy cô.
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2003 Sinh viên thực hiện
Ngô Sĩ Dũng
Ngô Sĩ Dũng
Trang 5
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương1:
TỔNG QUAN VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ
1.1. Máy lạnh hấp thụ: 1.1.1. Chu trình lý thuyết :
Về cơ bản, máy lạnh hấp thụ cũng giống như máy lạnh nén hơi, chỉ khác là thay máy nén hơi dùng điện bằng cụm “máy nén nhiệt” dùng nhiệt của nguồn gia nhiệt. Cụm “máy nén nhiệt” bao gồm : thiết bị hấp thụ, bơm dung dịch, bình sinh hơi và tiết lưu dung dịch ( hình 1.1)
QK
32 NT
TL PK P0
TLDD
SH
BDD
QA
BH HT 41
Q0
Ngô Sĩ Dũng
Trang 6
QH
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ.
SH: Bình sinh hơi, BDD: Bơm dung dịch, HT: Bình hấp thụ, TLDD: Tiết lưu dung dịch.
Nguyên lý làm việc của máy lạnh hấp thụ hay của máy nén nhiệt như sau : Bình hấp thụ “hút” hơi sinh ra từ thiết bị bay hơi, cho tiếp xúc với dung dịch loãng từ van tiết lưu dung dịch đến. Do nhiệt độ thấp, dung dịch loãng hấp thụ hơi môi chất để trở thành dung dịch đậm đặc. Nhiệt tỏa ra trong quá trình hấp thụ được thải ra cho nước làm mát. Dung dịch đậm đặc được bơm dung dịch bơm lên bình sinh hơi ở áp suất cao Pk. Tại đây, dung dịch đậm đặc nhận nhiệt của nguồn gia nhiệt sẽ sôi hoá hơi, hơi môi chất tách ra ở áp suất cao được đi vào thiết bị ngưng tụ. Quá trình diễn ra ở thiết bị ngưng tụ, tiết lưu và bay hơi giống như ở các máy lạnh nén hơi. Sau khi sinh hơi, dung dịch đậm đặc trở thành dung dịch loãng và qua van tiết lưu dung dịch, giảm áp trở về bình hấp thụ, khép kín vòng tuần hoàn dung dịch.
Phương trình cân bằng nhiệt của máy lạnh hấp thụ : Q’k + Q’A = Q’o + Q’H + Q’B
Trong đó :
Q’k : Nhiệt thải ra của thiết bị ngưng tụ
Q’A : Nhiệt thải ra của thiết bị hấp thụ
Q’0 : Nhiệt trao đổi của thiết bị bay hơi
Q’H : Nhiệt tiêu tốn cho quá trình sinh hơi
Q’B : Nhiệt quy đổi tiêu tốn cho bơm dung dịch
Hệ số làm lạnh của máy lạnh hấp thụ :
ζ = Q'0 = Q'0 (Vì Q’B << Q’H)
Q'H +Q'B Q'H
Điều kiện cho một chu trình máy lạnh hấp thụ hoạt động được là :
Trong đó :
∆ξ = ξr - ξa > 0
ξ : Nồng độ khối lượng dung dịch :
khối lượng môi chất lạnh
khối lượng môi chất lạnh + khối lượng chất hấp thụ
ξr : Nồng độ dung dịch đậm đặc sau khi ra khỏi bình hấp thụ ξa : Nồng độ dung dịch loãng sau khi ra khỏi bình sinh hơi
∆ξ : còn gọi là vùng khử khí. Vậy vùng khử khí phải dương .
1.1.2. Ưu, nhược điểm:
Ngô Sĩ Dũng Trang 7
ξ=
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ưu điểm lớn nhất của máy lạnh hấp thụ là sử dụng chủ yếu nguồn nhiệt năng có nhiệt độ không cao (80 ÷ 1500C) để hoạt động . Chính vì thế, máy lạnh hấp thụ góp phần vào việc sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt năng thừa, phế thải, thứ cấp, rẻ tiền như khói thải, hơi trích ...
Ưu điểm tiếp theo của máy lạnh hấp thụ là có rất ít chi tiết chuyển động, kết cấu chủ yếu là các thiết bị trao đổi nhiệt và trao đổi chất, bộ phận chuyển động duy nhất là bơm dung dịch. Vì vậy, máy lạnh hấp thụ vận hành đơn giản, độ tin cậy cao, máy làm việc ít ồn và rung. Trong vòng tuần hoàn hoàn môi chất, không có dầu bôi trơn nên bề mặt các thiết bị trao đổi nhiệt không bị bám dầu làm nhiệt trở tăng như trong máy lạnh nén hơi.
Ngoài ra, hiện nay, khi tình trạng phá hủy tầng Ôzôn do các chất frêon gây ra, việc tìm các môi chất lạnh khác thay thế đang còn rất khó khăn thì việc dùng máy lạnh hấp thụ thay thế máy lạnh nén hơi trong lĩnh vực điều hòa không khí có ý nghĩa rất lớn .
Máy lạnh hấp thụ cũng có nhược điểm là giá thành hiện nay còn rất đắt, cồng kềnh, diện tích lắp đặt lớn hơn so với máy lạnh nén hơi. Lượng nước làm mát tiêu thụ cũng lớn hơn vì phải làm mát thêm bình hấp thụ. Thời gian khởi động chậm, tổn thất khởi động lớn do lượng dung dịch chứa trong thiết bị lớn .
1.1.3.Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp thực tế:
Khi phụ tải lạnh của máy lạnh thay đổi, nhiệt độ nước tải lạnh ra sẽ thay đổi trên một phạm vi hẹp. Người ta đặt một bầu cảm biến nhiệt trên đường nước tải lạnh ra. Khi phụ tải lạnh giảm, hệ thống điều khiển sẽ tác động làm giảm lượng nhiệt cấp vào máy. Nếu phụ tải lạnh tiếp tục giảm quá giá trị tối thiểu mà máy có thể hoạt động liên tục được thì mạch điều khiển sẽ tác động dừng bơm nước giải nhiệt dẫn đến ngừng máy. Sau đó, nếu nhiệt độ nước lạnh tăng lên tới giá tri tối thiều quy định trước, máy lạnh sẽ tự đông khởi động trở lại.
7.5.3.Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh:
Máy lạnh được gắn một công tắc dòng trên đường ống nước tải lạnh.
Công tắc này có tác dụng dừng sự vận hành của tháp giải nhiệt và bơm nước giải nhiệt nếu lưu lượng nước tải lạnh giảm xuống thấp quá giá trị tối thiểu định trước. Điều này được thực hiên để ngăn chặn khả năng máy bị đóng băng.
7.5.4.Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt:
Máy lạnh cũng được gắn một công tắc dòng trên đường ống nước giải
nhiệt để ngừng máy khi lưu lượng nước giải nhiệt giảm quá định mức.
Dĩ nhiên, cũng như máy lạnh nén hơi, công tắc dòng để bảo vệ nước tải
lạnh và nước giải nhiệt được đấu với một rơle thời gian để chỉ tác dụng ngừng máy sau 10 ÷ 15 giây khi giảm lưu lượng nước, để đề phòng trường hợp mất lưu lượng nước giả tạo do bơm bị hút air hay đầu hút của bơm bị nghẹt nhưng khôi phục lại được ngay.
7.5.5.Bảo vệ nhiệt độ bay hơi:
Khi nhiệt độ ở thiết bị bay hơi trở nên thấp một cách nguy hiểm thì rơle
nhiệt độ thấp sẽ cắt điện các bơm và nguồn nhiệt cấp, ngừng mọi hoạt động lạnh. Khi nhiệt độ bay hơi tăng trên mức định trước thì máy lạnh sẽ tự động vận hành trở lại.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU.....................................................................................................5 Chương1: TỔNG QUAN VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ...............................7 1.1. Máy lạnh hấp thụ......................................................................................7
1.1.1.Chu trình lý thuyết................................................................................7 1.1.2. Ưu, nhược điểm...................................................................................9 1.1.3.Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp thực tê........................9
1.2. Môi chất dùng trong máy lạnh hấp thụ................................................10 1.2.1.Yêu cầu đối với môi chất dùng trong máy lạnh hấp thụ.................10 1.2.2. Cặp môi chất H2O/LiBr.....................................................................11
1.3.Nhiệm vụ của đề tài.................................................................................17 1.4.Chọn thông số tính toán và cấp điều hòa trong hệ thống điều hòa không khí...........................................................................................................17
1.4.1.Cấp điều hòa không khí trong hệ thống điều hòa không khí............17
1.4.2.Chọn thông số tính toán.......................................................................17 Chương 2: TÍNH TOÁN PHỤ TẢI LẠNH.................................................19 2.1.Cân bằng nhiệt trong phòng cần điều hòa không khí..........................19 2.2.Tính lượng nhiệt truyền qua kết cấu bao che do độ chênh nhiệt độ19
2.2.1.Xác định hiệu số nhiệt độ tính toán...................................................19 2.2.2.Xác định hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che.............................20 2.2.3.Bề mặt trao đổi nhiệt của các kết cấu bao che.................................22 2.2.4.Tính lượng nhiệt truyền qua nền nhà.................................................23
2.3.Tính toán lượng nhiệt truyền vào phòng do bức xạ mặt trời..........24 2.3.1.Tính tính toán nhiệt bức xạ truyền qua cửa kính...............................24 2.3.2.Tính toán nhiệt bức xạ truyền qua kết cấu bao che..........................25
2.4.Tính lượng nhiệt tỏa...............................................................................26 2.4.1.Nhiệt do người tỏa ra..........................................................................26 2.4.2.Nhiệt tỏa ra do thắp sáng...................................................................26 2.4.3.Nhiệt do máy móc tỏa ra....................................................................27
2.5.Tính lượng ẩm thừa.................................................................................27 2.6.Thành lập và tính toán sơ đồ điều hòa không khí................................27
2.6.1.Xác định hệ số góc tia của quá trình thay đổi trạng thái không khí trong
phòng εT.......................................................................................................27 Ngô Sĩ Dũng Trang 1
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
2.6.2. Sơ đồ tuần hoàn không khí theo một cấp..........................................28 Chương3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH MÁY LẠNH HẤP THỤ H2O/BrLi
MỘT CẤP.............................................32 3.1. Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr một cấp..................................32 3.1.1. Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr được chọn như sau.............33
3.1.2.Nguyên lý làm việc máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp................34 3.2.Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ H2O/BrLi một cấp.................35
3.2.1.Các đại lượng đã biết.........................................................................35 3.2.2.Xác định nhiệt độ bay hơi to................................................................35 3.2.3.Xác định nhiệt độ ngưng tụ................................................................36 3.2.4.Xác định nhiệt độ dung dịch trong bình sinh hơi................................36 3.2.5.Xác định các điểm nút.........................................................................36 3.2.6. Xác định lưu lượng dung dịch tuần hoàn..........................................37 3.2.7.Xác định nhiệt độ ra khỏi thiết bị hồi nhiệt......................................38 3.2.8.Chu trình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp.................................39 3.2.9.Lập bảng thông số các điểm nút........................................................39 3.2.10.Xác định phụ tải của các thiết bị......................................................40
3.3.Xác định hệ số làm lạnh..........................................................................40 Chương 4: TÍNH CÁC THIẾT BỊ CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ
H2O/LiBr MỘT CẤP.........................................41 4.1.Thiết bị bay hơi và hấp thụ.....................................................................41 4.1.1.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi..............................41 4.1.2.Tính toán thiết kế thiết bị sinh hơi.................................................................45 4.1.3.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị hấp thụ.............................45 4.1.4.Tính toán thiết kế thiết bị hấp thụ.....................................................49 4.2.Thiết bị ngưng tụ và sinh hơi..................................................................50 4.2.1.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ...........................50 4.2.2.Tính toán thiết kế thiết bị ngưng tụ...................................................54 4.2.3.Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị sinh hơi.............................55 4.2.4.Tính toán thiết kế thiết bị sinh hơi.....................................................57 4.3.Thiết bị hồi nhiệt......................................................................................58 4.3.1.Cấu tạo................................................................................................58 4.3.2.Tính diên tích trao đổi nhiệt................................................................59
Chương5: GIỚI HẠN VÙNG LÀM VIỆC CỦA MÁY LẠNH HẤP THỤ H2O/LiBr MỘT CẤP.....................................64
5.1. Giới hạn vùng làm việc của máy lạnh hấp thụ một cấp.................64 Ngô Sĩ Dũng Trang 2
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
5.2. Giới hạn của nhiệt độ nguồn gia nhiệt trong máy lạnh hấp thụ H2O/ LiBr một cấp.........................................................................................65
5.2.1. Phạm vi khảo sát................................................................................66 5.2.2. Xác định giá trị nhiệt độ cực tiểu của nguồn gia nhiệt...................66 5.2.3. Xác định giá trị nhiệt độ cực đại của dung dịch..............................67
Chương6: TÍNH SỨC BỀN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG HỆ THỐNG MÁY LẠNH HẤP THỤ
H2O/LiBr MỘT CẤP...........................................69 6.1.Tính chiều dày các thân bình hình trụ....................................................69 6.1.1.Tính chiều dày của bình chứa thiết bị bay hơi và hấp thụ................69 6.1.2.Tính chiều dày của bình chứa thiết bị ngưng tụ và sinh hơi.............70
6.1.3.Tính kiểm tra chiều dày ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị..........71 6.2.Tính chiều dày các mặt sàng...................................................................74 6.2.1.Tính chiều dày của mặt sàng chứa thiết bị bay hơi và hấp thụ........74 6.2.2.Tính chiều dày của mặt sàng chứa thiết bị ngưng tụ và sinh hơi.....76
Chương7: ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG LẠNH
HẤP THỤ........................................................79 7.1.Mục đích tự động hóa hệ thống lạnh....................................................79 7.2.Đặc tính hoạt động của máy lạnh hấp thụ...........................................79
7.2.1.Aính hưởng của nhiệt độ vào của nước giải nhiệt..........................79
7.2.2.Aính hưởng của nhiệt độ nguồn gia nhiệt........................................80 7.3.Điều chỉnh năng suất máy lạnh hấp thụ...............................................80 7.3.1.Điều chỉnh bằng phương pháp điều tiết nguồn gia nhiệt.................80
7.3.2.Điều chỉnh bằng phương pháp điều tiết lượng tuần hoàn dung dịch
đậm
đặc.........................................................................................................81
7.3.3.Điều chỉnh bằng cả hai phương pháp trên.........................................82
7.3.4.Điều chỉnh bằng cách kết hợp máy nén hơi.......................................82 7.4.Sự kết tinh, các nguyên nhân, biên pháp khắc phục và đề phòng......82 7.4.1.Sự kết tinh...........................................................................................82 7.4.2.những nguyên nhân gây ra kết tinh.....................................................82 7.4.3.Các biện pháp khắc phục....................................................................83 7.4.4.Các biện pháp đề phòng......................................................................83 7.5.Bảo vệ tự động máy lạnh hấp thụ........................................................84 7.5.1.Khóa điều khiển.....................................................................................84 7.5.2.Bảo vệ nhiệt độ nước tải lạnh ra khỏi máy lạnh................................84
Ngô Sĩ Dũng Trang 3
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
7.5.3.Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh..........................................................84 7.5.4.Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt.......................................................85 7.5.5.Bảo vệ nhiệt độ bay hơi.......................................................................85
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................86
LỜI MỞ ĐẦU
Việt nam là đất nước có khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, vì vậy điều hoà không khí có ý nghĩa vô cùng to lớn đối với đời sống con người và sản xuất. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật điều hoà không khí đã có những bước tiến đáng kể trong một vài thập kỷ qua. Đặc biệt là ở Việt Nam, từ khi có chính sách mở cửa, các thiết bị điều hoà không khí đã được nhập từ nhiều nước khác nhau, với nhu cầu ngày càng tăng và ngày càng hiện đại hơn. Tuy nhiên, hầu hết các trang thiết bị lạnh đều dùng môi chất frêon, một chất mà Công ước Quốc tế Montréal hạn chế sử dụng vì làm suy giảm tầng ôzôn và gây hiệu ứng lồng kính. Vì vậy, việc tìm một môi chất lạnh khác để thay thế là điều mà cả thế giới quan tâm, và tập trung nhất hiện nay là mô hình máy lạnh hấp thụ. dùng nguồn gia nhiệt do đốt nhiên liệu, do hơi nước, do khói thải của các trung tâm nhiệt điện và dùng năng lượng mặt trời.
Hiện nay, ở Việt nam, trong các hệ thống điều hoà không khí lớn, đang có xu hướng thay thế máy nén lạnh thông thường bằng máy lạnh hấp thụ như Công ty dệt Việt Thắng, nhà máy bột ngọt VeDan, nhà máy điện Hiệp Phước, Siêu thị Cora Đồng Nai, Công ty HonDa Vĩnh Phú ...Tuy nhiên, do giá thành
Ngô Sĩ Dũng Trang 4
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
quá đắt và dải công suất làm việc của máy lạnh hấp thụ quá lớn, cho nên máy lạnh hấp thụ ở nước ta, sử dụng chưa nhiều và chưa phổ biến .
Việt nam là một nước nhiệt đới xích đạo, nên khí hậu rất nóng làm cho con người chóng mệt và thực phẩm nhanh hỏng. Vì vậy, nhu cầu về lạnh để điều hoà không khí trong sinh hoạt, sản xuất và bảo quản thực phẩm ngày càng tăng và tiêu thụ một lượng điện năng đáng kể. Cho nên, máy lạnh hấp thụ sử dụng các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt năng thừa, phế thải, thứ cấp, rẻ tiền như khói thải, hơi trích, nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp ...là có ý nghĩa rất quan trọng trong thực tiễn.
Các ngành thực phẩm, hoá dầu, luyện kim và các ngành mũi nhọn khác của nền kinh tế quốc dân, là các hộ tiêu thụ lạnh rất lớn cho nhu cầu công nghệ, sự điều hoà không khí trong sản xuất và sinh hoạt, đồng thời cũng là nơi thải ra nguồn nhiệt thứ cấp phế thải rất lớn. Điều này, đã đặt ra vấn đề tận dụng nguồn nhiệt thải này để điều hoà không khí cho khu vực sản xuất và sinh hoạt của các nhà máy trên .
Đồ án này, tập trung nghiên cứu mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp sử dụng nguồn nhiệt có nhiệt độ thấp dùng để điều hòa không khí.
Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp này, Em xin chân thành Thank sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.s-Nguyễn Thành Văn ,cùng quý thấy cô trong khoa và các bạn trong lớp, đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Vì điều kiện thời gian, tài liệu tham khảo và khả năng của bản thân có hạn nên đồ án không khỏi những thiếu sót, vậy kính mong sự góp ý chân thành của quý thầy cô.
Đà Nẵng, ngày 27 tháng 05 năm 2003 Sinh viên thực hiện
Ngô Sĩ Dũng
Ngô Sĩ Dũng
Trang 5
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chương1:
TỔNG QUAN VỀ MÁY LẠNH HẤP THỤ
1.1. Máy lạnh hấp thụ: 1.1.1. Chu trình lý thuyết :
Về cơ bản, máy lạnh hấp thụ cũng giống như máy lạnh nén hơi, chỉ khác là thay máy nén hơi dùng điện bằng cụm “máy nén nhiệt” dùng nhiệt của nguồn gia nhiệt. Cụm “máy nén nhiệt” bao gồm : thiết bị hấp thụ, bơm dung dịch, bình sinh hơi và tiết lưu dung dịch ( hình 1.1)
QK
32 NT
TL PK P0
TLDD
SH
BDD
QA
BH HT 41
Q0
Ngô Sĩ Dũng
Trang 6
QH
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ.
SH: Bình sinh hơi, BDD: Bơm dung dịch, HT: Bình hấp thụ, TLDD: Tiết lưu dung dịch.
Nguyên lý làm việc của máy lạnh hấp thụ hay của máy nén nhiệt như sau : Bình hấp thụ “hút” hơi sinh ra từ thiết bị bay hơi, cho tiếp xúc với dung dịch loãng từ van tiết lưu dung dịch đến. Do nhiệt độ thấp, dung dịch loãng hấp thụ hơi môi chất để trở thành dung dịch đậm đặc. Nhiệt tỏa ra trong quá trình hấp thụ được thải ra cho nước làm mát. Dung dịch đậm đặc được bơm dung dịch bơm lên bình sinh hơi ở áp suất cao Pk. Tại đây, dung dịch đậm đặc nhận nhiệt của nguồn gia nhiệt sẽ sôi hoá hơi, hơi môi chất tách ra ở áp suất cao được đi vào thiết bị ngưng tụ. Quá trình diễn ra ở thiết bị ngưng tụ, tiết lưu và bay hơi giống như ở các máy lạnh nén hơi. Sau khi sinh hơi, dung dịch đậm đặc trở thành dung dịch loãng và qua van tiết lưu dung dịch, giảm áp trở về bình hấp thụ, khép kín vòng tuần hoàn dung dịch.
Phương trình cân bằng nhiệt của máy lạnh hấp thụ : Q’k + Q’A = Q’o + Q’H + Q’B
Trong đó :
Q’k : Nhiệt thải ra của thiết bị ngưng tụ
Q’A : Nhiệt thải ra của thiết bị hấp thụ
Q’0 : Nhiệt trao đổi của thiết bị bay hơi
Q’H : Nhiệt tiêu tốn cho quá trình sinh hơi
Q’B : Nhiệt quy đổi tiêu tốn cho bơm dung dịch
Hệ số làm lạnh của máy lạnh hấp thụ :
ζ = Q'0 = Q'0 (Vì Q’B << Q’H)
Q'H +Q'B Q'H
Điều kiện cho một chu trình máy lạnh hấp thụ hoạt động được là :
Trong đó :
∆ξ = ξr - ξa > 0
ξ : Nồng độ khối lượng dung dịch :
khối lượng môi chất lạnh
khối lượng môi chất lạnh + khối lượng chất hấp thụ
ξr : Nồng độ dung dịch đậm đặc sau khi ra khỏi bình hấp thụ ξa : Nồng độ dung dịch loãng sau khi ra khỏi bình sinh hơi
∆ξ : còn gọi là vùng khử khí. Vậy vùng khử khí phải dương .
1.1.2. Ưu, nhược điểm:
Ngô Sĩ Dũng Trang 7
ξ=
Thiết kế máy lạnh hấp thụ để điều hòa không khí văn phòng làm việc - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Ưu điểm lớn nhất của máy lạnh hấp thụ là sử dụng chủ yếu nguồn nhiệt năng có nhiệt độ không cao (80 ÷ 1500C) để hoạt động . Chính vì thế, máy lạnh hấp thụ góp phần vào việc sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng khác nhau: năng lượng nhiệt mặt trời, tận dụng nhiệt năng thừa, phế thải, thứ cấp, rẻ tiền như khói thải, hơi trích ...
Ưu điểm tiếp theo của máy lạnh hấp thụ là có rất ít chi tiết chuyển động, kết cấu chủ yếu là các thiết bị trao đổi nhiệt và trao đổi chất, bộ phận chuyển động duy nhất là bơm dung dịch. Vì vậy, máy lạnh hấp thụ vận hành đơn giản, độ tin cậy cao, máy làm việc ít ồn và rung. Trong vòng tuần hoàn hoàn môi chất, không có dầu bôi trơn nên bề mặt các thiết bị trao đổi nhiệt không bị bám dầu làm nhiệt trở tăng như trong máy lạnh nén hơi.
Ngoài ra, hiện nay, khi tình trạng phá hủy tầng Ôzôn do các chất frêon gây ra, việc tìm các môi chất lạnh khác thay thế đang còn rất khó khăn thì việc dùng máy lạnh hấp thụ thay thế máy lạnh nén hơi trong lĩnh vực điều hòa không khí có ý nghĩa rất lớn .
Máy lạnh hấp thụ cũng có nhược điểm là giá thành hiện nay còn rất đắt, cồng kềnh, diện tích lắp đặt lớn hơn so với máy lạnh nén hơi. Lượng nước làm mát tiêu thụ cũng lớn hơn vì phải làm mát thêm bình hấp thụ. Thời gian khởi động chậm, tổn thất khởi động lớn do lượng dung dịch chứa trong thiết bị lớn .
1.1.3.Mô hình máy lạnh hấp thụ H2O/LiBr một cấp thực tế:
Khi phụ tải lạnh của máy lạnh thay đổi, nhiệt độ nước tải lạnh ra sẽ thay đổi trên một phạm vi hẹp. Người ta đặt một bầu cảm biến nhiệt trên đường nước tải lạnh ra. Khi phụ tải lạnh giảm, hệ thống điều khiển sẽ tác động làm giảm lượng nhiệt cấp vào máy. Nếu phụ tải lạnh tiếp tục giảm quá giá trị tối thiểu mà máy có thể hoạt động liên tục được thì mạch điều khiển sẽ tác động dừng bơm nước giải nhiệt dẫn đến ngừng máy. Sau đó, nếu nhiệt độ nước lạnh tăng lên tới giá tri tối thiều quy định trước, máy lạnh sẽ tự đông khởi động trở lại.
7.5.3.Bảo vệ lưu lượng nước tải lạnh:
Máy lạnh được gắn một công tắc dòng trên đường ống nước tải lạnh.
Công tắc này có tác dụng dừng sự vận hành của tháp giải nhiệt và bơm nước giải nhiệt nếu lưu lượng nước tải lạnh giảm xuống thấp quá giá trị tối thiểu định trước. Điều này được thực hiên để ngăn chặn khả năng máy bị đóng băng.
7.5.4.Bảo vệ lưu lượng nước giải nhiệt:
Máy lạnh cũng được gắn một công tắc dòng trên đường ống nước giải
nhiệt để ngừng máy khi lưu lượng nước giải nhiệt giảm quá định mức.
Dĩ nhiên, cũng như máy lạnh nén hơi, công tắc dòng để bảo vệ nước tải
lạnh và nước giải nhiệt được đấu với một rơle thời gian để chỉ tác dụng ngừng máy sau 10 ÷ 15 giây khi giảm lưu lượng nước, để đề phòng trường hợp mất lưu lượng nước giả tạo do bơm bị hút air hay đầu hút của bơm bị nghẹt nhưng khôi phục lại được ngay.
7.5.5.Bảo vệ nhiệt độ bay hơi:
Khi nhiệt độ ở thiết bị bay hơi trở nên thấp một cách nguy hiểm thì rơle
nhiệt độ thấp sẽ cắt điện các bơm và nguồn nhiệt cấp, ngừng mọi hoạt động lạnh. Khi nhiệt độ bay hơi tăng trên mức định trước thì máy lạnh sẽ tự động vận hành trở lại.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: