Bài giảng Nhiệt động học kĩ thuật - Chương 11: Chu trình Máy lạnh

Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -1- CHƯƠNG 11 CHU TRÌNH MÁY LẠNH 1. KHÁI QUÁT Máy lạnh dùng để thực hiện nhận nhiệt của vật (để làm lạnh vật) và nhả nhiệt cho mơi trường (để giải nhiệt thiết bị). Theo định luật nhiệt động thứ hai thì nhiệt khơng thể tự phát truyền từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao, muốn thực hiện được quá trình truyền nhiệt nhiệt lượng từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao thì phải tiêu tốn một lượn

pdf29 trang | Chia sẻ: huongnhu95 | Ngày: 04/09/2021 | Lượt xem: 176 | Lượt tải: 1download
Tóm tắt tài liệu Bài giảng Nhiệt động học kĩ thuật - Chương 11: Chu trình Máy lạnh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g cơng. Vì thế máy lạnh thuộc loại chu trình nhiệt động ngược chiều. Gọi q0 là nhiệt lượng nhận vào từ vật qk là nhiệt lượng thải ra mơi trường xunh quanh w là cơng cấp cho máy lạnh Theo định luật bảo tồn năng lượng, ta luơn cĩ: qk = q0 + w Để đánh giá hiệu quả làm lạnh người ta dùng tỷ số giữa lượng nhiệt lấy được và cơng tiêu hao cấp cho máy lạnh: 0 00 qq q w q k   Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -2- 2. CHU TRÌNH MÁY LẠNH NÉN HƠI 1 CẤP 2.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ ĐỒ THỊ IV I II III 1 22 2 qk q0 w pk p0 1 2 3 4 S T w qk q0 i lgp 1 23 4 w q0 qk  Các thiết bị chính: I_ Thiết bị ngưng tụ: Thực hiện quá trình ngưng tụ từ trạng thái hơi quá nhiệt 2 sau khi nén để biến thành lỏng bão hịa ở trạng thái 3; quá trình này là quá trình đẳng áp ở áp suất pk. Nhiệt lượng thải ra mơi trường trong quá trình ngưng tụ qk được thực hiện nhờ chất tải nhiệt là khơng khí hoặc nước. Giải nhiệt bằng khơng khí  gọi là dàn ngưng hay dàn nĩng. Giải nhiệt bằng nước  gọi là bình ngưng. II_ Van tiết lưu: Làm giảm đột ngột lỏng bảo hịa cĩ áp suất cao ở trạng thái 3 thành hơi bão hịa ẩm cĩ áp suất thấp ở trạng thái 4. Quá trình này gọi là quá trình tiết lưu i3 = i4 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -3- III_ Thiết bị bốc hơi: Mơi chất lạnh trong thiết bị bốc hơi cĩ áp suất thấp sẽ sơi và lấy nhiệt từ phỏng lạnh cĩ chứa sản phẩm, quá trình này là quá trình sơi đẳng áp ở áp suất p0. Làm lạnh khơng khí  gọi là dàn bốc hơi hay dàn lạnh. Làm lạnh nước  gọi là bình bốc hơi. IV_ Máy nén: Làm nhiệm vụ nén hơi cĩ áp suất thấp ở trạng thái 1 thành hơi quá nhiệt ở trạng thái 2 cĩ áp suất cao và tiêu hao 1 lượng cơng w, quá trình này là quá trình nén đoạn nhiệt. Mơi chất lạnh (tác nhân lạnh, gas lạnh): là chất mơi giới sử dụng trong máy lạnh để thu nhiệt từ mơi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra mơi trường xung quanh. Mơi chất lạnh tuần hồn trong hệ thống lạnh nhờ máy nén.  Qui định về cách ký hiệu mơi chất lạnh freon: R XYZ R: viết tắt của chữ Refrigerant X = số nguyên tử cácbon – 1 (nếu X = 0  khỏi ghi) Y = số ngtử hidrơ + 1 Z = số ngtử flo Cịn lại là số Clo = số liên kết C – (số F + số H) Ví dụ 1: R22 hay R022 X = 0  số C = 1 Y = 2  số H = 1 Z = 2  số F = 2 Số Clo = 4– (2 +1) = 1 vậy R22 cĩ cơng thức phân tử là CHClF2 Ví dụ 2: Tìm ký hiệu của mơi chất cĩ cơng thức phân tử C2H2F4 X = 2 – 1 = 1 Y = 2 + 1 = 3 X = 4 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -4-  R134a (các đồng phân cĩ thêm chữ a, b để phân biệt) Đối với các mơi chất lạnh vơ cơ: vì cơng thức hĩa học của các chất vơ cơ đơn giản nên ít khi sử dụng ký hiệu. Tuy nhiên cĩ một số nước quy định kí hiệu cho các mơi chất vơ cơ như R717 là NH3, R718 là H2O, R729 là khơng khí Tác nhân lạnh và tầng Ozone: Dưới tác động của các tia bức xạ mặt trời, các khí CFC, HCFC bị phân hủy để phĩng thích các nguyên tử Clo tự do, các nguyên tử Clo tự do lại cĩ khả năng phá vỡ các mối liên kết của phân tử ozone để tạo nên khí oxi và Clo. 2.2. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG Mơi chất lạnh sau khi ra khỏi TBNT ở trạng thái 3 được đưa vào van tiết lưu để giảm áp suất, nhiệt độ và ra khỏi van tiết lưu ở trạng thái 4, sau đĩ nĩ được đưa vào TBBH để nhận nhiệt và biến đổi đến trạng thái 1, hơi ở trạng thái 1 được hút vào máy nén và được nén lên đến trạng thái 2, quá trình ngưng tụ ở TBNT sẽ làm hơi biến đổi từ trạng thái 2 đến 4 và chu trình cứ thế lặp đi lặp lại. Gọi GR là lưu lượng tác nhân lạnh tuần hồn trong máy (kg/s); Cơng cần cấp cho máy nén: W = GR(i2 – i1), kW Năng suất lạnh của máy lạnh: Q0 = GR(i1 – i4), kW Năng suất giải nhiệt của TBNT Qk = GR(i2 – i3), kW Hệ số làm lạnh (hay COP: coefficient of perfomance): 12 41 0 00 ii ii QQ Q W Q k      Trên các máy lạnh của Mỹ thường ghi tỷ số hiệu quả năng lượng EER (Energy Efficiency Rating). EER là lượng nhiệt lấy từ khơng gian cần làm lạnh tính bằng Btu (British Thermal Unit) trên 1Wh đện năng tiêu thụ: ]Wh[W ]Btu[Q EER 0 EER = 3,412COP Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -5- 3. CHU TRÌNH MÁY LẠNH NÉN HƠI 1 CẤP MỞ RỘNG 3.1. CHU TRÌNH QUÁ LẠNH 1 2 3 4 S T 3' i lgp 1 23 4 Định nghĩa: Gọi là chu trình quá lạnh khi nhiệt độ mơi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu nhỏ hơn nhiệt độ ngưng tụ. Mục đích: Năng suất lạnh riêng tăng. Biện pháp quá lạnh: Bố trí thêm thiết bị quá lạnh lỏng sau thiết bị ngưng tụ. Quá lạnh ngay trong thiết bị ngưng tụ Do lỏng mơi chất tỏa nhiệt ra mơi trường trên đoạn ống từ thiết bị ngưng tụ đến thiết bị tiết lưu. Về mặt tính tốn nhiệt động thì tính giống như chu trình đơn giản, trong đĩ các thơng số điểm 3’ tra theo bảng bão hịa từ nhiệt độ t3’ (do điểm 3’ nằm rất gần đường lỏng bão hịa). Δq0 Δq0 Δtql Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -6- 3.2. CHU TRÌNH QUÁ NHIỆT 1 2 3 4 S T w qk q0 1' i lgp 1 23 4 w q0 qk 1' Định nghĩa: Gọi là chu trình quá nhiệt khi nhiệt độ hơi hút về máy nén lớn hơn nhiệt độ bay hơi. Mục đích: để đảm bảo máy nén khơng hút lẫn lỏng. Biện pháp quá nhiệt: Sử dụng van tiết lưu nhiệt Do tải lạnh quá lớn và thiếu lỏng cấp cho thiết bị bay hơi. Do tổn thất lạnh trên đường ống từ thiết bị bay hơi đến máy nén. 3.2. CHU TRÌNH HỒI NHIỆT Là chu trình vừa quá lạnh vừa quá nhiệt bằng cách dùng bình hồi nhiệt Phương trình cân bằng năng lượng tại bình hồi nhiệt: i1’ – i1 = i3 – i3’ 1 2 3 4 S T 3' i lgp 1 23 4 1' 1' Δtqn Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -7- 4. TÍNH TỐN VỀ PHÍA CÁC CHẤT TẢI NHIỆT LẠNH (NƯỚC, KHƠNG KHÍ) Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt Đối với bình ngưng giải nhiệt nước hay bình bay hơi làm lạnh nước thì: Qthiết bị = Qn = GnCpn t , kW Trong đĩ Qthiết bị - năng suất bình ngưng hay bình bốc hơi, kW Qn - nhiệt lượng nước nhận vào hay nhả ra, kW Gn – lưu lượng nước qua thiết bị, kg/s Cpn - nhiệt dung riêng của nước, kJ/kg.K t - độ chênh nhiệt độ của nước qua nhiệt bị. Đối với bình dàn ngưng giải nhiệt bằng khơng khí hay dàn bay hơi làm lạnh khơng khí thì: Qthiết bị = Qk = Gk I , kW Hoặc Qthiết bị = Qk = GkCpk t khi khơng khí qua dàn lạnh khơng bị tách nước. 5. BÀI TẬP  Khảo sát một máy lạnh một cấp làm việc ở các điều kiện sau: - Tác nhân lạnh là HCFC-22. - Hơi tác nhân lạnh đi vào máy nén có trạng thái bão hòa khô ở nhiệt độ t1. - Tác nhân lạnh ra khỏi thiết bị ngưng tụ có trạng thái lỏng sôi ở áp suất 16bar. - Lưu lượng tác nhân lạnh đi qua máy nén là 0,65kg/s. Xác định: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -8- a. Năng suất lạnh và công lý thuyết cấp cho máy nén trong hai trường hợp lần lượt ứng với t1 = 10 o C và t1 = 5 o C. Trình bày các nhận xét có liên quan. b. Vẽ đồ thị logp-i tương ứng.  Khảo sát máy lạnh có máy nén hơi loại một cấp. Cho biết: - Tác nhân lạnh là R-22. - Trạng thái tác nhân lạnh ở đầu ra của thiết bị ngưng tụ (trạng thái 3) là lỏng sôi ở áp suất 22 bar. - Trạng thái tác nhân lạnh ở đầu vào của máy nén (trạng thái 1) là bão hòa khô ở nhiệt độ 5 0 C. - Năng suất lạnh của máy lạnh là 50000 Btu/h. Xác định năng suất nhả nhiệt của thiết bị ngưng tụ.  Để giảm ẩm cho 1 công trình dân dụng từ nhiệt độ t1, độ ẩm tương đối 1 đến trạng thái t3, độ ẩm tương đối 3 người ta làm như sau: đầu tiên cho không khí thổi qua dàn lạnh của 1 máy lạnh, sau đó không khí tiếp tục được cho qua 1 điện trở như hình vẽ: a) Biểu diển quá trình trên đồ thị t - d và I – d b) Tính lượng nước tách ra Gn (kgnước/s) c) Tính năng suất lạnh của dàn lạnh Qo (kW) và công suất điện trở QR (kW) Qo t1 = 27,5 o C %80 1  G = 50kg/s t3 = 27,5 o C %60 3  Gn t2 2  Dàn lạnh Điện trở Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -9- d) Cho biết hệ số làm lạnh của máy lạnh là 3,5. Tính công suất máy nén W Cho áp suất khí quyển là 1bar. Giải bằng phương pháp tính toán.  Một máy lạnh một cấp có năng suất lạnh 1,5Btu/h hoạt động với các thông số sau: Tác nhân lạnh R-22 Nhiệt độ sôi to = 0 o C Aùp suất ngưng tụ Pk = 14 bar Hơi hút vào máy nén là hơi bảo hoà, tác nhân lạnh trước khi vào van tiết lưu ở trạng thái lỏng bảo hoà. 1) Biểu diển chu trình trên đồ thị T – S. Xác định các thông số tại các điểm đặc trưng 2) Tính năng suất thiết bị ngưng tụ và công suất máy nén (kW) 3) Thiết bị ngưng tụ được làm mát bằng không khí. Cho biết nhiệt độ và độ ẩm không khí vào dàn ngưng là 25 o C, 75%. Nhiệt độ không khí ra khỏi dàn ngưng và lưu lượng không khí cần thiết. 4) Để tăng năng suất lạnh người ta quá lạnh R-22 một khoảng C4ql o . Tính năng suất lạnh sau khi quá lạnh.  Khơng khí ẩm lưu lượng 50g/s trước khi vào dàn laṇh của 1 máy lạnh cĩ nhiệt đơ ̣30oC, đơ ̣ẩm 80%. Máy lạnh cĩ hệ số làm lạnh là 3,5; năng suất thiết bi ̣ ngưng tụ là 4kW. Xác định: 1) Cơng suất máy nén 2) Nhiêṭ đơ ̣khơng khí ra khỏi dàn laṇh 3) Lươṇg nước (kg) tách được trong 30 phút. Được dùng đồ thị khơng khí ẩm để giải. Cho áp suất khí quyển là 1 bar. Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -10- 8.5. GIẢI BÀI TẬP  BÀI 8.5 1) 2) d (g/kgkkkhô) I (KJ/kg)  K2  K1  2 1 I K2 K1 I 1 2 3 4 S T w qk q0 3) Điểm 1 : là trạng thái hơi bão hòa khô Tra bảng “TCNĐ của NH3 ở trạng thái bão hòa” với t1= –10 0 C: i1 = i” =398,67 kcal/kg s1 = s”=2,1362 kcal/kg.K Điểm 2: là trạng thái hơi quá nhiệt: pk = pđh+ pkt =13+1 =14 at 12: quá trình nén đoạn nhiệt s2 = s1 = 2,1362 kcal/kg.K Tra bảng “TCNĐ của hơi quá nhiệt NH3” ở p2=14 at, s2=2,1362 kcal/kg.K ta được: t2 = 100 0 C i2=451,96 kcal/kg Điểm 3: là trạng thái lỏng bão hòa Tra với p = 14 at ta được : Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -11- t3 =35,6 0 C i3 = i’=140,39 (Kcal/kg) Điểm 4: là trạng thái hơi ẩm : 34: quá trình tiết lưu  i4 = i3 = 140,39 (Kcal/kg) Trạng thái t ( 0 C) p (at) i (kcal/kg) 1 -10 2,966 398,67 2 100 14 451,96 3 35,6 14 140,39 4 -10 2,966 140,39 Từ điều kiện: tk1=15 0 C, k1=60% Tra bảng nước và hơi nước bão hòa theo t = 15 0 CPhmax=0,017041 bar. Độ chứa hơi : kgkkk/kg, ,, ,, , PP P ,d h h 006430 0170410601 017041060 622062201       Entanpy:     kgkk/kJ,,,t,dtI 2531159312500006430159312500 1111  d2 = d1= 6,3 g/kgkk (quá trình gia nhiệt)     kgkk/kJ,,,t,dtI 4546309312500006430309312500 2222  Năng suất dàn ngưng:       kW,,,, IIVIIGQ KKN 8602531454621 3600 12000 1212   Lưu lượng lãnh chất tuần hòan: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -12-   s/kg, ,,, , ii Q G N lc 0470 18643914096451 860 32      Năng suất lạnh Q0 = Glc (i1 – i4) = 0,047(398,67 – 140,39) 4,186 = 50,8 kW Công suất của máy nén:     kW,,,,, iiGlGN lclc 410186467398964510470 12   Hệ số làm lạnh: 9,4 4,10 8,500  N Q   BÀI 8.6 Điểm 1:       1 151 x Ct o i1 = i”=397,12 kcal/kg; s1 = s”=2,1532 kcal/kg.K Điểm 3:       0 203 x Ct o p3=8,741 at; i3 = i’ =122,38 kcal/kg Điểm 2: là trạng thái hơi quá nhiệt      at 8,741pp kcal/kg.K2,1532ss 32 12  i2=439,66 kcal/kg Điểm 4: i4 = i3 =122,38 kcal/kg Hệ số làm lạnh: 466 1239766439 3812212397 12 410 , ,, ,, ii ii l q         BÀI 8.7 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -13- Điểm 2:       1 202 x Ct o p2=8,741at; i2=i”=405,93 kcal/kg; s2=s”=2,0459kcal/kg.K Điểm 1: Tra NH3 ở trạng thái bão hòa với t1= –10 0 C ta được: i’=89,03 kcal/kg i”=398,67 kcal/kg s’=0,9593 kcal/kg.K s”=2,1362 kcal/kg.K s1=s2 =2,0459 kcal/kg.K Độ khô: 92330 9593013622 95930045921 , ,, ,, 's"s 'ss x            kg/kcal,,,,,'i'i"ixi 913740389038967398923301  Điểm 3:       0 2023 x Ctt o i3=i’=122,38 kcal/kg Điểm 4: i4=i3=122,38 kcal/kg Trạng thái t ( 0 C) p (at) i (kcal/kg) 1 -10 2,966 374,91 2 20 8,741 405,93 3 20 8,741 122,38 4 -10 2,966 122,38 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -14- Lượng môi chất tuần hoàn:   s/kg, ,,,ii N G lc 3850 18649137493405 50 12      a. Năng suất lạnh thiết bị:     kW,,,,iiGqGQ lclc 4071864381229137438504100  b. Năng suất giải nhiệt của bình ngưng:     kW,,,,iiGqGQ lcNlcn 45718643812293405385032  c. Hệ số làm lạnh: 148 50 40700 , N Q l q   BÀI 8.9 Điểm 1:       1 151 x Ct o i1=i”=698,83 kJ/kg; s1=s”=1,7710 kJ/kg.K Điểm 2: là trạng thái hơi quá nhiệt       K.kg/kJ.ss barp 77101 16 12 2 i2=741,84 kJ/kg Điểm 3:       0 163 x barp i3=i’=551,98 kJ/kg Điểm 3’: là trạng thái lỏng chưa sôi, vì trạng thái rất gần lỏng bão hòa nên tra bảng R22 ở trang thái bão hòa với t3’=35 0 C ta được: i3’=i’=542,88 kJ/kg Trạng thái t ( 0 C) P (bar) i (KJ/kg) 1 -15 9,966 698,38 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -15- 2 70 16 741,84 3 42 16 551,98 3’ 35 13,532 542,88 4 -15 9,966 542,88 a. Công suất nén:     kW,,,iiGlGN 9773869884741 60 11 12  b. Năng suất lạnh:     kW,,,iiGqGQ 5288854238698 60 11 4100  c. Hệ số làm lạnh: 63 797 52800 , , , N Q l q   BÀI 8.12 Điểm 1:       1 51 x Ct o i1=i”=706,09 kJ/kg; s1 = s” =1,7409 kJ/kg.K Điểm 2:       K.kg/kJ,ss barp 74091 10 22 2 i2=719,1 kJ/kg Điểm 2’:       K.kg/kJ,ss barp 74091 20 22 2 i2’=736,79 kJ/kg Điểm 3: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -16-       0 103 x barp i3=i’=528,37 kJ/kg Điểm 3’:       0 103 x barp i3’ =i’=564,83 kJ/kg Điểm 4: i4=i3=528,37 kJ/kg Điểm 4’:i4’=i3’=564,83 kJ/kg Năng suất lạnh Q0 Hệ số làm lạnh p = 10bar     kW,,,, iiGQ 8688375280970650 410   6613 097061719 3752809706 12 410 , ,, ,, ii ii l q        p = 20bar     kW,,,, iiGQ ' 6370835640970650 410   64 0970679736 8356409706 12 410 , ,, ,, ii ii 'l 'q ' '         BÀI 8.14 Điểm 1:       1 101 x Ct o i1=i”=700,42 kJ/kg; s1=s”=1,7629 kJ/kg.K Điểm 2:      K.kg/kJ,ss barp 76291 22 12 2  s2=s1=1,7629 (KJ/kgđộ) Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -17- Điểm 3’:       0 223 x barp ' i3’=i’=570,46 kJ/kg Điểm 3: có thể xem như trạng thái lỏng bão hòa và có nhiệt độ tương ứng t3=40 0 C, tra được i3=i’=549,36 kJ/kg Điểm 4’: i4’ = i3’ = 570,46 kJ/kg Điểm 4: i4 = i3 = 549,36 kJ/kg Trạng thái t ( 0 C) P (bar) i (KJ/kg) 1 -10 3,552 700,42 2 85 22 747,16 3’ 55,5 22 570,46 3 40 15,315 549,36 4’ -10 3,552 570,46 4 -10 3,552 549,36 Khi lỏng ra khỏi bình ngưng không được quá lạnh a/ Công suất của máy nén:     kW,,,iiGN 74464270016747112  b/ Năng suất lạnh:     kW,,iiGQ ' 13046570427001410  Hệ số làm lạnh: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -18- 782 4270016747 4657042700 12 410 , ,, ,, ii ii l q '        c/ Năng suất giải nhiệt của bình ngưng:     kW,,,iiGQ 'N 71764657016747132  Khi lỏng ra khỏi bình ngưng được quá lạnh xuống nhiệt độ 40 0 C: a/Công suất của máy nén: N=46,74kW b/ Năng suất lạnh:     kW,,iiGQ 15136549427001410  Hệ số làm lạnh: 233 4270016747 3654942700 12 410 , ,, ,, ii ii l q        c/ Năng suất giải nhiệt bình ngưng: QN=176,7 kW  BÀI 8.16 Điểm 1:       1 151 x Ct o i1=i”=397,12 kcal/kg; s1=s”=2,1532 kcal/kg.K Điểm 3:       0 253 x Ct o p3=10,225 at; i3=i’=128,09 kcal/kg Điểm 2:       K.kg/kcal,ss at,pp 15322 33510 12 32 i2=446,6 kcal/kg Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -19- Điêm3’: có thể xem như trạng thái lỏng bão hòa và có nhiệt độ tương ứng t3’=20 0 C, tra bảng ta được i3’ = i’=122,38 kcal/kg Điểm 4: i4=i3’=122,38 kcal/kg Trạng thái t ( 0 C) P (at) i (kcal/kg) 1 -15 2,41 397,12 2 87 10,225 446,6 3 25 10,225 128,09 3’ 20 8,741 122,38 4 -15 2,41 122,38 Hệ số làm lạnh: 55 123976446 3812212397 12 410 , ,, ,, ii ii l q        Công suất lý thuyết động cơ: N=G(i2-i1) Trong đó lưu lượng tác nhân tuần hoàn:   s/kg, ,,,ii Q q Q G 2520 38122123971864 290 41 0 0 0        kW,kg/kcal,,,,N 25248121239764462520  Năng suất giải nhiệt bình ngưng:     kW,,,iiGQ N 336091286446252032   BÀI 8.18 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -20- Điểm 1:       1 201 x Ct o i1=i”=279,25 kJ/kg; s1=s”=2,3561 kJ/kg.K Điểm 3:       0 403 x Ct o p3 =9,6549 bar; i3=i’=173,97 kJ/kg Điểm 2:       9,6544barp3p2 kJ/kg.K2,3561ss 12 i2=311,62 kJ/kg Điểm 4: i4=i3=173,97 kJ/kg Trạng thái t ( 0 C) p (bar) i (kJ/kg) 1 -20 1,5093 279,25 2 50 9,6544 311,62 3 40 9,6544 173,97 4 -20 1,5093 173,97 a/ Năng suất lạnh của máy:     kW,,,,iiGQ 739717325279030410  b/ Nhiệt thải của bình ngưng:     kW,,,,iiGQ K 134971736231103032  c/ Công suất tiêu hao của máy nén:     kW,,,,iiGN mn 970252796231103012   BÀI 8.19 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -21- 25C -10C 30C T S 3' 3 4 1 2 1' 0C Điểm 1:       1 101 x Ct o p1=2,966 at; i1=i”=398,67kcal/kg Điểm 1’:       Ct at,pp o ' ' 0 9662 1 11 i1’=404,91 kcal/kg; s1’=2,1582 kcal/kg.K Điểm 3:       0 303 x Ct o p3 =11,895 at; i3=i’=133,84 kcal/kg Điểm 3’: rất gần trạng thái lỏng bão hòa:       0 253 x Ct o ' i3’=i’=128,09 kcal/kg Điểm 2:       K.kg/kcal,ss at.pp ' 15822 89511 12 32 i2=453,4 kcal/kg Điểm 4: i4=i3’=128,09 kcal/kg Trạng thái t ( 0 C) p (at) i (kcal/kg) s (kcal/kg.K) Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -22- 1 -10 2,966 398,67 2,1362 1’ 0 2,966 404,91 2,1582 2 100 11,895 453,4 2,1582 3 30 11,895 133,84 1,1165 3’ 25 10,225 128,09 1,0976 4 -10 2,966 128,09 1,1076 Năng suất lạnh riêng:   kg/kJ,,,iiq 113318640912867398410  Năng suất giải nhiệt bình ngưng:   kg/kJ,,,iiq N 1338186484133445332  Công suất tiêu hao máy nén:   kg/kJ,,,iil 'mn 203186491404445312  Hệ số làm lạnh: 585 914044453 0912867398 12 410 , ,, ,, ii ii l q '         BÀI 8.20 10C -20C T 25C 1' 4 S 1 3 3' 2 Điểm 1: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -23-       1 201 x Ct o p1=1,5093 bar; i1=i”=279,25 kJ/kg Điểm 1’:       Ct bar.pp o ' ' 10 50931 1 11 i1’=296,99 kJ/kg; s1’=2,4223 kJ/kg.K Điểm 3:       0 253 x Ct o p1 =6,5406 bar; i3=i’=158,64 kJ/kg Điểm 3’: theo phương trình cân bằng nhiệt:     kg/kJ,,,,iiii iiiiqq '' ''qlqn 91402527999296641581133 3311   Điểm 2:       kJ/kg.K2,4223ss bar6,5406pp 12 32 i2=326,27 kJ/kg Điểm 4: i4 = i3’ =140,9 kJ/kg Trạng thái t ( 0 C) p (bar) i (kJ/kg) s (kJ/kg.K) 1 -20 1,5093 279,25 2,3561 1’ 10 1,5093 296,99 2,4223 2 65 6,5406 326,27 2,4223 3 25 6,5406 158,64 1,8657 3’ 6,5 3,8068 140,9 1,8044 4 -20 1,5093 140,9 1,8096 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -24- Năng suất lạnh riêng: kg/kJ,,,iiq 35138914025279410  Năng suất giải nhiệt bình ngưng: kg/kJ,,,iiq N 63167641582732632  Công suất tiêu hao của máy nén: kg/kJ,,,iil 'mn 2829992962732612  Hệ số làm lạnh: 734 9929627326 914025279 12 410 , ,, ,, ii ii l q '         BÀI 8.21 -5C -10C 30C 25C 1' 4 S 1 3 3' 2 Điểm 1:       1 101 x Ct o p1=2,966 at; i1=i”=398,67kcal/kg Điểm 1’:       Ct at,pp o ' ' 5 9662 1 11 i1’=401,93 kcal/kg; s1’=2,1472 kcal/kg.K Điểm 3: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -25-       0 303 x Ct o p3 =11,895 at; i3=i’=133,84 kcal/kg Điểm 3’: rất gần trạng thái lỏng bão hòa:       0 253 x Ct o ' i3’=i’=128,09 kcal/kg Điểm 2:       K.kg/kcal,ss at.pp ' 14722 89511 12 32 i2=450,43 kcal/kg Điểm 4: i4=i3’=128,09 kcal/kg Trạng thái t ( 0 C) p (at) i (kcal/kg) s (kcal/kg.K) 1 -10 2,966 398,67 2,1362 1’ -5 2,966 401,93 2,1472 2 95 11,895 450,43 2,1472 3 30 11,895 133,84 1,1165 3’ 25 10,225 128,09 1,0976 4 -10 2,966 128,09 1,1076 Lưu lượng tuần hoàn của lưu chất:   s/kg, ,,,ii Q G 2410 1018640912867398 273000 3 41 0      Năng suất giải nhiệt bình ngưng:     kW,,,,iiGQ N 31918648413343450241032  Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -26-  BÀI 8.22 5C -10C 40C 30C 4 1' 1 S 3 3' 2 Điểm 1:       1 101 x Ct o p1=2,1915 bar; i1=i”=283,85 kJ/kg Điểm 1’:       Ct bar,pp o ' ' 5 19152 1 11 i1’=292,91 kJ/kg; s1’=2,3832 kJ/kg.K; v1’=82,68l/kg Điểm 3:       0 403 x Ct o p3 =9,6544 bar; i3=i’=173,97 kJ/kg Điểm 3’: rất gần trạng thái lỏng bão hòa:       0 303 x Ct o ' i3’=i’=163,64 kJ/kg Điểm 2:       K.kg/kJ,ss bar,pp ' 38322 65449 12 32 i2=321,39 kJ/kg Điểm 4: i4=i3’=163,64 kJ/kg Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -27- Trạng thái t ( 0 C) P (bar) i (KJ/kg) s (KJ/kgđộ) 1 -10 2,1915 283,85 2,3497 1’ 5 2,1915 292,91 2,3832 2 64 9,6544 321,39 2,3832 3 40 9,9644 173,97 1,9144 3’ 30 7,4806 163,64 1,8815 4 -10 2,1915 163,64 1,8929 Thể tích quét của piston:   )s/m(,nzSDV q 3323 2 02260 60 1450 610501063 4604    Lưu lượng tác nhân hút vào máy nén:  s/kg, , , v V G ' q lt 27330 106882 02260 3 1     Năng suất lạnh lý thuyết:        h/KcalKW,,,,iiGQ lt 245628632641638528327330410  Năng suất giải nhiệt bình ngưng:        h/KcalKW,,,, iiGqGQ ltNltN 34650340971733932127330 32   Công suất của máy nén:      KW,,,,iiGN 'lt 76791292293212733012   BÀI 8.23 Điểm 1: Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -28-       1 101 x Ct o p1=3,552 bar; i1=i”= 700,42 kJ/kg Điểm 1’:       Ct bar,pp o ' ' 5 5523 1 11 i1’=711 kJ/kg; s1’=1,8032 kJ/kg.K Điểm 3:       0 403 x Ct o p3 =15,315 bar; i3=i’=549,36 kJ/kg Điểm 3’: rất gần trạng thái lỏng bão hòa:       0 303 x Ct o ' i3’=i’=536,51 kJ/kg Điểm 2:       K.kg/kJ,ss bar,pp ' 80321 31515 12 32 i2=747,56 kJ/kg Điểm 4: i4=i3’=536,57 kJ/kg Trạng thái t ( 0 C) p (bar) i (kJ/kg) 1 -10 3,552 700,42 1’ 5 3,552 711 2 76 15,315 747,56 3 40 15,315 549,36 3’ 30 11,908 536,57 4 -10 3,552 536,57 Bài giảng Nhiệt động học kỹ thuật CHƯƠNG 11: CHU TRÌNH MÁY LẠNH CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ -29- Năng suất lạnh riêng:  120410 851635753642700  Rqkg/kJ,,,iiq Nhiệt thải cho bình ngưng:  1232 21983654956747  RNN qkg/kJ,,,iiq

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbai_giang_nhiet_dong_hoc_ki_thuat_chuong_11_chu_trinh_may_la.pdf