Tìm hiểu sâu về Chu trình máy lạnh nén hơi nhiều cấp

Bài viết liên quan

1 Cơ sở hình thành
Khảo sát quá trình nén với các tỷ số nén khác nhau của máy nén như hình (a) Ta nhận thấy rằng khi tỷ số nén càng lớn thì nhiệt độ cuối tầm nén càng tăng cao, khi nhiệt độ cuối tầm nén tăng cao làm ảnh hưởng đến độ bền, tuổi thọ chi tiết máy đồng thời có khả năng làm cháy dầu bôi trơn vì vậy cần phải giảm nhiệt độ cuối tầm nén. Để thực hiện điều này ta cần làm mát tốt máy nén hoặc tìm ra phương án mới để khắc phục hiện tượng này.

Đối với các máy nén piston vì lý do kỹ thuật nên trong xilanh có một khoảng không gian gọi là không gian chết khi piston thực hiện quá trình hút thì lượng không khí còn lại bên trong không gian chết sẽ giãn nở đến điểm (4) do đó lượng môi chất hút vào xilanh là: Vh=V1-V4
Ta thấy rằng khi tăng tỷ số nénthì thể tích hút của máy nén sẽ giảm và đến một giá trị nào đó khi tỷ số nén đủ lớn thì thể tích hút máy nén  Vh=0. Do đó để tránh trường hợp này cần phải nâng cao độ chính xác khi gian công xilanh, piston hoặc tìm ra phương án mới để khắc phục hiện tượng này.

Trong quá trình nghiên cứu người ta thấy rằng trong trường hợp tỷ số nén cao việc sử dụng máy nén nhiều cấp làm mát trung gian có thể khắc phục được những hạn chế trên.

Trong trường hợp tỷ số nén cao việc sử dụng máy nén nhiều cấp làm mát trung gian không chỉ khắc phục được hạn chế của máy nén một cấp là giảm nhiệt độ cuối tầm nén cao và đảm bảo thể tích hút của máy nén, mà còn giảm được công nén một lượng  ΔLKT từ đó giảm chi phí năng lượng vận hành hệ thống.

Tuy nhiên khi sử dụng máy nén nhiều cấp làm mát trung gian thì hệ thống hệ thống cồng kềnh, phức tạp, chi phí đầu tư cao.Vì vậy việc lựa chọn máy nén một cấp, hai cấp hay nhiều hơn hai cấp là bài toán tối ưu về kinh tế, kỹ thuật phức tạp.

Đối với các hệ thống dân dụng và công nghiệp, theo kinh nghiệm đối với môi chất NH3 khi tỷ số nén  π ≥13 nên chọn máy nén 2 cấp. đối với môi chất Freon khi tỷ số nén π≥9 nên chọn máy nén 2 cấp

2. Các chu trình làm việc cơ bản của máy lạnh nén hơi 2 cấp
2.1 Chu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn
a. Định nghĩa
Chu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn là chu trình có hơi hút về máy nén là hơi bão hoà khô, riêng quá trình nén được phân thành 2 cấp. Hơi môi chất sau cấp nén hạ áp được làm mát trung gian không hoàn toàn.

b.Sơ đồ và nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc
Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi là hơi bão hòa khô trạng thái (1) được máy nén hạ áp hút về nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất trung gian (ptg) trạng thái (2). Sau đó hơi môi chất đi vào thiết bị làm mát trung gian, tại đây môi chất nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát (làm mát không hoàn toàn), hơi môi chất sau khi ra khỏi thiết bị làm mát trung gian ở trạng thái (3) được máy nén cao áp hút về, nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất ngưng tụ trạng thái (4). Rồi tiếp tục đi vào thiết bị ngưng tụ nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (5). Sau đó tiếp tục đi qua thiết bị tiết lưu, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống trạng thái (5). Rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (6) lại được máy nén hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn.

c.Đồ thị và tính toán chu trình
Xác định các điểm nút
Điểm 1: Giao điểm đường p=p0 và x=1 hoặc giao điểm đường t=t0 và x=1
Điểm 2: Giao điểm đường p=ptg và s=s1
Điểm 3: Giao điểm đường t=t2-Δlmtg và p=ptg
Điểm 4: Giao điểm đường p=pk và s=s3
Điểm 5: Giao điểm đường p=pk và x=0 hoặc giao điểm đường t=tk và x=0
Điểm 6: Giao điểm đường p=p0 và h=h5 hoặc giao điểm giửa đường t=t0 và h=h5

Tính toán chu trìnhNăng suất lạnh riêng
qo= h1 - h6 (kJ/kg) (4.19)
Năng suất lạnh riêng thể tích
qov = qo/v1 (4.20)
Công nén riêng
l=lHA+lCA=(h2 – h1)+(h4 -h3)(kJ/kg)(4.21)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát
trung gian: qtg= h2 – h3 (kJ/kg) (4.22)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ
qk= h4 – h5 (kJ/kg)
Áp suất trung gian: (4.24)

Tỷ số nén:(4.25)
Hệ số làm lạnh: ε = q0/l (4.26)

Ví dụ 4.5: Cho một máy lạnh làm việc theo chu trình 2 cấp, 1 tiết lưu làm mát trung gian
không hoàn toàn biết:
Môi chất sử dụng : R717
Nhiệt độ ngưng tụ : tk=450C
Nhiệt độ bay hơi : t0=-400C
Độ quá lạnh hơi sau khi ra khỏi thiết bị làm mát trung gian :Δtlmtg=100C
a.Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu diễn các quá trình trên đồ thị lgp-h.
b.Tính công nén riêng l, năng suất lạnh riêng q0, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ qk, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát trung gian qtg, tỷ số nén π, áp suất trung gian ptg, hệ số làm lạnh ε .
Bài giải 

Công nén riêng: l = h2 - h1+ h4 – h3=468(kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng: qo = h1- h6=1000 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại TBNT: qk = h4 –h5=1445 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát trung gian qtg= h2–h3=23,2 (kJ/kg)
Áp suất trung :=4,07 (bar)

Tỷ số nén: ε = P0/Pk =19,15
Hệ số làm lạnh: ε=q0/l=2,137

2.2 Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn
a. Định nghĩa
Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn là chu trình có hơi hút về máy nén là hơi bão hoà khô, quá trình nén được phân thành 2 cấp. Hơi môi chất sau cấp nén hạ áp được làm mát trung gian không hoàn toàn và trong chu trình có 2 cấp tiết lưu.

b.Sơ đồ và nguyên lý làm việc

Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi là hơi bão hòa khô trạng thái (1) được máy nén hạ áp hút về nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất trung gian (ptg) trạng thái (2). Sau đó hơi môi chất đi vào thiết bị làm mát trung gian, tại đây môi chất nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát (làm mát không hoàn toàn), hơi môi chất sau khi ra khỏi thiết bị làm mát trung gian ở trạng thái (3) hòa trộn với hơi bão hòa khô trạng thái (8) sau bình trung gian thành hỗn hợp hơi ở trạng thái (4), được máy nén cao áp hút về, nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất ngưng tụ trạng thái (5).

Rồi tiếp tục đi vào thiết bị ngưng tụ nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (6). Sau đó tiếp tục đi qua thiết bị tiết lưu 1, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất trung gian đạt trạng thái (7). Trạng thái (7) là hỗn hợp hơi bão hòa khô trạng (8) và lỏng sôi trạng thái (9) ở áp suất trung gian. Phần hơi bão hòa khô trạng thái (8) được máy nén cao áp hút về.Còn phần lỏng sôi trạng thái (9) tiếp tục đi qua thiết bị tiết lưu 2, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất bay hơi trạng thái (10). Rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (1) lại được máy nén hạ áp hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn

c.Đồ thị và tính toán chu trình

Xác định các điểm nút
Điểm 1: Giao điểm đường p=p0 và x=1 hoặc giao điểm đường t=t0 và x=1
Điểm 2: Giao điểm đường p=ptg và s=s1
Điểm 3: Giao điểm đường t=t2-Δlmtg và P=Ptg
Điểm 4: Giao điểm đường p=ptg và h=h4
Điểm 5: Giao điểm đường p=pk và s=s4
Điểm 6: Giao điểm đường p=pk và x=0 hoặc giao điểm đường t=tk và x=0
Điểm 7: Giao điểm đường p=ptg và h=h6 hoặc giao điểm giửa đường t=ttg và h=h6
Điểm 8: Giao điểm đường p=ptg và x=1 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=1
Điểm 9: Giao điểm đường p=ptg và x=0 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=0
Điểm 10: Giao điểm đường p=p0 và h=h9 hoặc giao điểm giửa đường t=t0 và h=h9

Tính toán chu trình
Chu trình được tính cho 1kg môi chất đi qua thiết bị bay hơi. Gọi α là lượng hơi bão hòa khô tạo thành sau thiết bị tiết lưu 1. Phương trình cân bằng nhiệt tại bình trung gian: (1+α).h7 = α.h8 + 1.h9 
Suy ra: α= (h7-h9)/(h8 – h7) (4.27)
Năng suất lạnh riêng
qo= h1 - h10 (kJ/kg) (4.28)
Công nén riêng
l=(h2 – h1)+(α+1).(h4 -h3)(kJ/kg) (4.29)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát
trung gian: qtg= h2 – h3 (kJ/kg)(4.30)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ
qk= h5– h6 (kJ/kg)(4.31)
Áp suất trung gian: (4.32)
Tỷ số nén: π = pk/p0 (4.33)
Hệ số làm lạnh: ε = q0/l (4.34)

Ví dụ 4.6: Cho một máy lạnh làm việc theo chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn biết:
Môi chất sử dụng : R717
Nhiệt độ ngưng tụ : tk=450C
Nhiệt độ bay hơi : t0=-300C
Độ quá lạnh hơi sau khi ra khỏi thiết bị làm mát trung gian :Δtlmtg=100C
a.Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu diễn các quá trình trên đồ thị lgp-h.
b.Tính công nén riêng l, năng suất lạnh riêng q0, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ qk, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát trung gian qtg, tỷ số nén ε, áp suất trung gian ptg, hệ số làm lạnh ε .
Bài giải
Lượng hơi bão hòa khô trạng thái (8) ra khỏi bình trung gian:
α= (h7-h9)/(h8 – h7)=0,1969 (kg)
Công nén riêng: l = h2 - h1+ (α+1).(h4 – h3)=460,4(kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng: qo = h1- h10=1214 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại TBNT: qk =(1+α).(h4 –h5)=1651 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị làm mát trung gian qtg= h2–h3=23,5 (kJ/kg)
Áp suất trung : ptg=4,6(bar) Tỷ số nén: π =14,83
Hệ số làm lạnh: ε=q0/l=2,637


2.3 Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn sử dụng bình trung gian rỗng
a.Cơ sở hình thành
Nhược điểm chính của chu trình 2 cấp làm mát trung gian không hoàn toàn là hơi hút về máy nén chưa phải là hơi bão hoà khô → công nén chưa giảm tối đa và nhiệt độ cuối tầm nén cao. Để khắc phục nhược điểm trên cần phải làm mát hoàn toàn hơi môi chất sau cấp nén hạ áp. Để thực hiện điều này người ta cho sục thẳng dòng hơi sau thiết bị làm mát trung gian vào dưới lớp lỏng sôi trong bình trung gian.

b.Sơ đồ và nguyên lý làm việc

Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi là hơi bão hòa khô trạng thái (1) được máy nén hạ áp hút về nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất trung gian (ptg) trạng thái (2).

Sau đó hơi môi được sục vào dưới mức lỏng trong bình trung gian.Tại đây hơi môi chất được làm mát hoàn toàn. Hơi sau khi ra khỏi bình trung gian là hơi bão hoà khô trạng thái (3) được máy nén cao áp hút về, nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất ngưng tụ trạng thái (4). Rồi tiếp tục đi vào thiết bị ngưng tụ nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (5). Sau đó đi qua thiết bị tiết lưu 1, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất trung gian đạt trạng thái(6).

Phần hơi bão hòa khô sinh ra sau thiết bị tiết lưu 1 trạng thái (7) và phần lỏng bay hơi để làm mát hơi sau cấp nén hạ áp được đưa trở lại đầu hút máy nén cao áp, còn phần lỏng sôi trạng thái (9) đi qua thiết bị tiết lưu 2, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất bay hơi trạng thái (10). Rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (1) lại được máy nén hạ áp hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn.

c.Đồ thị và tính toán chu trình

Xác định các điểm nút

Điểm 1: Giao điểm đường p=p0 và x=1 hoặc giao điểm đường t=t0 và x=1
Điểm 2: Giao điểm đường p=ptg và s=s1
Điểm 3: Giao điểm đường p=ptg và x=1 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=1
Điểm 4: Giao điểm đường p=pk và s=s4
Điểm 5: Giao điểm đường p=pk và x=0 hoặc giao điểm đường t=tk và x=0
Điểm 6: Giao điểm đường p=ptg và h=h6 hoặc giao điểm giửa đường t=ttg và h=h6
Điểm 7: Điểm 7 trùng điểm 3
Điểm 8: Giao điểm đường p=ptg và x=0 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=0
Điểm 9: Giao điểm đường p=p0 và h=h9 hoặc giao điểm giửa đường t=t0 và h=h9

Tính toán chu trình
Chu trình được tính cho 1kg môi chất đi
qua thiết bị bay hơi. Gọi α là lượng hơi bão hòa khô tạo thành sau thiết bị tiết lưu 1, β là lượng
lỏng trong bình trung gian bay hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi nén trung áp
Xác định β theo phương trình cân bằng nhiệt: β.h8 +1.h2=(1+ β).h3
Suy ra: β= (h2- h3)/(h3- h8) (4.35)
Xác định α theo phương trình cân bằng
nhiệt tại thiết bị tiết lưu 1
(1+α+β).h6 =( 1+ β).h8 +α.h7
Suy ra: α=(1+ β)(h6- h8)/(h7- h6) (4.36)
Năng suất lạnh riêng
qo= h1 – h9(kJ/kg) (4.37)
Công nén riêng
l=(h2 – h1)+(1+α+β)(h4 -h3)(kJ/kg) (4.38)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ
qk= (1+α+β)(h4– h5)(kJ/kg) (4.39)
Áp suất trung gian: (4.40)
Tỷ số nén: π =pk/p0 (4.41)
Hệ số làm lạnh: ε =q0/l (4.42)

Ví dụ 4.7: Cho một máy lạnh làm việc theo chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn sử dụng bình trung gian rỗng.
Môi chất sử dụng : R717
Nhiệt độ ngưng tụ : tk=450C
Nhiệt độ bay hơi : t0=-400C
a.Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu diễn các quá trình trên đồ thị lgp-h.
b.Tính công nén riêng l, năng suất lạnh riêng q0, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng
tụ qk, tỷ số nén π, áp suất trung gian ptg , hệ số làm lạnh ε .
Bài giải

Lượng lỏng bay hơi ở bình tung gian để làm mát hoàn toàn 1kg hơi nén trung áp
β= (h2- h3)/(h3- h8)=0,1315 (kg)
Lượng hơi bão hòa khô tạo thành sau thiết bị tiết lưu l
α=(1+ β)(h6- h8)/(h7- h6) =0,2583 (kg)
Công nén riêng: l=(h2 – h1)+(1+α+β)(h4 -h3)(kJ/kg)=547,8 (kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng: qo = h1- h10=1214 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại TBNT: qk =(1+α+β)(h4– h5)=1778 (kJ/kg)
Áp suất trung : ptg= 3,58(bar)
Tỷ số nén: π =pk/p0=24,87
Hệ số làm lạnh: ε=q0/l=2,246


2.4 Chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn sử dụng bình trung gian ống xoắn
a.Mục đích
Trong các hệ thống lạnh lớn với nhiều dàn bay hơi có trở lực lớn hoặc đặt xa so với cụm máy lạnh thì chu trình 2 cấp sử dụng bình trung gian ống rỗng với áp suất cấp cho dàn bay hơi là áp suất trung gian nên không đủ áp lực, ảnh hưởng đến năng suất lạnh hệ thống, do đó để khắc phục nhược điểm này thay vì sử dụng chu trình 2 cấp dùng bình trung gian ống rỗng thì người ta thay thế bằng chu trình 2 cấp dùng bình trung gian ống xoắn.

b.Sơ đồ và nguyên lý làm việc
Nguyên lý làm việc
Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi là hơi bão hòa khô trạng thái (1) được máy nén hạ áp hút về nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất trung gian (ptg) trạng thái (2). Sau đó hơi môi được sục vào dưới mức lỏng trong bình trung gian.

Tại đây hơi môi chất được làm mát hoàn toàn. Hơi sau khi ra khỏi bình trung gian là hơi bảo hoà khô trạng thái (3) được máy nén cao áp hút về, nén đoạn nhiệt (s=const) lên áp suất ngưng tụ trạng thái (4). Rồi tiếp tục đi vào thiết bị ngưng tụ nhả nhiệt đẳng áp cho môi trường làm mát, ngưng tụ thành lỏng cao áp trạng thái (5) sau đó chia làm 2 nhánh.

Nhánh 1 đi qua thiết bị tiết lưu 1, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất trung gian. Hơi sinh ra sau thiết bị tiết lưu 1 trạng thái (7) cùng lượng lỏng bay hơi để làm mát hơi sau cấp nén hạ áp và lượng lỏng bay hơi để quá lạnh lỏng cao áp trong ống xoắn bình trung gian được đưa trở lại đầu hút máy nén cao áp.

Nhánh 2 đi qua ống xoắn trong bình trung gian và được làm quá lạnh đạt trạng thái (9). Sau đó đi qua thiết bị tiết lưu 2, tiết lưu giảm áp, giảm nhiệt xuống áp suất bay hơi trạng thái (10). Rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh, sôi hóa hơi, hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi trạng thái (1) lại được máy nén hạ áp hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn.

c.Đồ thị và tính toán chu trình

Xác định các điểm nút
Điểm 1: Giao điểm đường p=p0 và x=1 hoặc giao điểm đường t=t0 và x=1
Điểm 2: Giao điểm đường p=ptg và s=s1
Điểm 3: Giao điểm đường p=ptg và x=1 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=1
Điểm 4: Giao điểm đường p=pk và s=s4
Điểm 5: Giao điểm đường p=pk và x=0 hoặc giao điểm đường t=tk và x=0
Điểm 6: Giao điểm đường p=ptg và h=h6 hoặc giao điểm giửa đường t=ttg và h=h6
Điểm 7: Điểm 7 trùng điểm 3
Điểm 8: Giao điểm đường p=ptg và x=0 hoặc giao điểm đường t=ttg và x=0
Điểm 9: Giao điểm đường p=pk và t=t5-Δtql
Điểm 10: Giao điểm đường p=p0 và h=h9 hoặc giao điểm giửa đường t=t0 và h=h9

Tính toán chu trình
Chu trình được tính cho 1kg môi chất đi qua thiết bị bay hơi.
Gọi α là lượng hơi bão hòa khô tạo thành sau thiết bị tiết lưu 1, β là lượng lỏng trong bình trung gian bay hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi nén trung áp, δ là lượng lỏng trong bình trung gian bay hơi để quá
lạnh 1kg lỏng cao áp.
Xác định δ theo phương trình cân bằng nhiệt: 
h5 –h9= δ.(h3-h8)
Suy ra: δ=(h5- h9)/(h3- h8)(4.43)
Xác định β theo phương trình cân bằng nhiệt: h2+β.h8 =( 1+ β).h3
Suy ra: β= (h2- h3)/(h3- h8) (4.44)
Xác định α theo phương trình cân bằng nhiệt : 
h6.(α+β+δ)=α.h3+(β+δ).h8
Suy ra: α=(β+δ)(h6- h8)/(h3- h6)(4.45)
Năng suất lạnh riêng : q0= h1 – h10 (kJ/kg) (4.46)
Công nén riêng : l=(h2- h1)+(1+α+β+δ)(h4 – h3)(kJ/kg)(kJ/kg) (4.47)
Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ : qk= (1+α+β+δ)(h4 – h5)(kJ/kg) (4.48)
Áp suất trung gian: (4.49)
Tỷ số nén: π =pk/p0 (4.50)
Hệ số làm lạnh: ε =q0/l (4.51)

Ví dụ 4.8: Cho một máy lạnh làm việc theo chu trình 2 cấp, 2 tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn sử dụng bình trung gian xoắn.

Môi chất sử dụng : R717
Nhiệt độ ngưng tụ : tk=420C
Nhiệt độ bay hơi : t0=-300C
Độ quá lạnh lỏng cao áp sau khi ra khỏi ống xoắn bình trung gian:Δtql=100C
a.Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu diễn các quá trình trên đồ thị lgp-h.
b.Tính công nén riêng l, năng suất lạnh riêng q0, nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng
tụ qk, tỷ số nén π, áp suất trung gian ptg, hệ số làm lạnh ε .
Bài giải

Lượng lỏng trong bình trung gian bay hơi để quá lạnh 1kg lỏng cao áp
δ=(h5- h9)/(h3- h8)=0,03888 (kg)
Lượng lỏng trong bình trung gian bay hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi nén trung áp
β= (h2- h3)/(h3- h8)=0,1085 (kg)
Lượng hơi bão hòa khô tạo thành sau thiết bị tiết lưu 1
α=(β+δ)(h6- h8)/(h3- h6)=0,00883 (kg)
Công nén riêng: : l=(h2 –h1)+(1+α+β+δ)(h4 -h3)=395,4 (kJ/kg)
Năng suất lạnh riêng: qo = h1- h10= 1072 (kJ/kg)
Nhiệt lượng nhả ra tại TBNT: qk= (1+α+β+δ)(h4– h5)=1448 (kJ/kg)
Áp suất trung : ptg= 4,44 (bar)
Tỷ số nén: π = P0Pk=13,69
Hệ số làm lạnh: ε=q0/l=2,71

Chia sẻ bài viết