Chương 12: Bình tách khí không ngưngBình tách khí không ngưng có nhiệm vụ là tách lượng khí không ngưng ra khỏi hệ thống lạnh.. Trong hệ thống lạnh dùng gas amoniac luôn có một lượng khí
Trang 1Chương 12: Bình tách khí không ngưng
Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ là tách lượng khí không ngưng ra khỏi hệ thống lạnh
Trong hệ thống lạnh dùng gas amoniac luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng môi chất lạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt , tăng nhiệt độ ngưng tụ , và áp suất nén , làm năng suất lạnh giảm , chi phí điện năng tăng … vì vậy trong hệ thống hai cấp môi chất amoniac bắt buộc phải có bình tách khí không ngưng
Khí không ngưng có thành phần chủ yếu là không khí , lọt vào hệ thống lạnh do những nguyên nhân sau :
- Khi nạp gas tiến hành hút chân không không triệt để
- Khi nạp dầu , bảo dưỡng , sửa chữa hệ thống lạnh và các chi tiết liên quan
- Do môi chất , dầu ẩm phân huỷ ở nhiệt độ cao , với gas
NH3 phân huỷ ở khoảng nhiệt độ 1200C
Bình tách khí không ngưng làm việc theo nguyên tắc phân ly pha lỏng và khí trên cơ sở nhiệt độ ngưng tụ của gas và khí khác nhau Làm lạnh hơi nén xuống , gas sẽ ngưng tụ ở áp suất hơi
Trang 2bão hoà và chảy trở lại bình chứa còn khí không ngưng được xả
ra ngoài
Hình 17: Nguyên lý cấu tạo bình tách khí
không ngưng
1-vỏ bình , 2- ống lồng , 3- đường NH3 và khí không ngưng vào từ chứa cao áp , 4 – đường lỏng hồi , 5 – chậu nước để xả khí ,
6 – đường xả khí , 7 – đường hơi NH3 về
máy nén ,
8 – van tiết lưu
IX Tính chọn bơm nước làm mát bình ngưng
Bơm nước tuần hoàn làm mát bình ngưng được chọn là bơm ly tâm
Trang 3Bơm tuần hoàn nước trong hệ thống sẽ vận chuyển nước đi qua đường ống dẫn, dàn ngưng và tháp giải nhiệt Như thế tốc độ của nước sẽ bị giảm vì tổn thất áp suất do ma sát và do cục bộ Bơm được chọn phải cung cấp đủ lưu lượng đồng thời thắng được các tổn thất này Vì vậy khi chọn bơm cần căn cứ vào hai đại lượng đó là năng suất của bơm và các tổn thất do ma sát và cục bộ ( hay còn gọi là cột áp mà bơm cần phải tạo được)
Để các mũi phun nước trong tháp giải nhiệt làm việc bình thường, tổn thất áp suất trên đường đẩy ở vòi phun khoảng P vp
= 0,6.105Pa
Cột áp mà bơm cần phải tạo được tính như sau :
P bơm = P nt + P vp + P ống
Trong đó P ntlà tổn thất áp suất đường ống trong thiết bị
ngưng tụ
P ống là tổn thất áp suất đường ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt đến ngưng tụ
1 Tính tổn thất áp suất đường ống trong thiết bị ngưng tụ.
P nt = P ms + P cb
- Tổn thất áp suất do ma sát tính như sau :
2
2
i ms
d
l Z
Trang 4Theo tính toán thiết bị ngưng tụ , số ngoặc của dòng chất
lỏng đi trong ống Z = 10 , chiều dài ống l = 1,5 m , 2
=995kg/m 3 , = 1m/s.
Tính hệ số ma sát
30303
10 66 , 0
02 , 0 1
d i
0 , 024
64 , 1 30303 lg 82 , 1
1 64
, 1 Re lg 82 , 1
1
2
P ms 0 , 024 8955Pa
2 02 , 0
1 995 5 , 1
10 2
- Tổn thất áp suất do trở kháng cục bộ
2
2
P cb
Hệ số trở kháng cục bộ = a1 + b2 + c3
Trong đó a =11 – số khoang vào ;
b = 11 – số khoang thoát nước ;
c = 9 – số chỗ ngoặt ;
1 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang vào ;
2 = 1,5 – hệ số trở kháng cục bộ của khoang thoát nước ;
3 = 2,5 – hệ số trở kháng cục bộ khi dòng chảy ngoặt
180o trong khoang khi
chuyển từ chùm ống này sang chùm ống khác
;
Trang 5=11.1,5 + 11.1,5 + 9.2,5 = 55,5
P cb 27542Pa
2
1 5 , 992 5 ,
55 2
P nt = 27542 +8955 = 36497Pa
2 Tính tổn thất áp suất đường ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt đến ngưng tụ.
Trong hệ thống lạnh này ta chưa biết sẽ phải bố trí cụ thể hệ thống đường ống dẫn nước như thế nào nên chưa biết chính xác giá trị tổn thất áp suất trên đường ống Nhưng để có thể chọn được bơm ta sẽ tính toán theo giá trị định hướng như sau :
- Đường ống dẫn nước đi và về khoảng 30 m ;
- Cút 90o : a = 8 cái , tương ứng có hệ số trở kháng cục bộ
1 =0,6
- Phin lọc :b = 1 cái ; 2 =7
- Van một chiều : c = 1 cái ;3 = 2
- Van chặn : d = 2 cái.4 = 5
Lưu lượng thể tích nước cần thiết làm mát dàn ngưng :
s m h
m
G
n 10 , 95 / 0 , 003 /
995
Kích thước đường ống dẫn nước 60/53
d
V
n
n
053 , 0 14 , 3
003 , 0 4
4
2
Trang 6Trị số Reynolds: 110746
10 66 , 0
053 , 0 38 , 1
n d n
Tổn thất áp suất được tính như sau :
P ống = P ms + P cb
-Tính tổn thất áp suất do ma sát P ms :
Re = 110746 2320 hệ số trở kháng
1 , 82 lg 11074 1 , 64 0,018
1 64
, 1 lg
82
,
1
1
2
re
053 , 0 2
38 , 1 995 30 018 , 0 2
.
n
d
l
- Tính tổn thất áp suất do cục bộ P cb :
Hệ số trở kháng cục bộ = 81 + 2 + 3 + 2.4 = 23,8
2
38 , 1 995 8 , 23
P ống = 16340 + 9431= 25771 Pa
Vậy cột áp mà bơm cần phải tạo được là :
P bơm = 36497 + 0,6.105 + 25771 = 122268=1,22268bar
Theo bảng 10 – 6 sách HDTKHTL chọn bơm kí hiệu 1,5K-6a có các thông số như sau:
Kí hiệu Đường Năng Cột áp H Hiệu Công suất
Trang 7kính bánh công tác
suất m3/h (bar) suất % trên trục
N (kW)
Để đảm bảo cho hệ thống hoạt động được liên tục , đề phòng bơm nước hư hỏng khi đang hoạt động , ta có thể chọn hai bơm , một bơm để dự phòng
X Chọn động cơ cho máy nén
Ở hệ thống lạnh này sử dụng loại máy nén hai cấp hở, căn cứ vào phần tính chọn máy nén ta có thể chọn động cơ có công suất tiếp điện Nel 34kW để truyền động cho máy nén