Giải máy lạnh 2 cấp

Định năng suất lạnh.. Giải Đầu tiên ta cần xác định các điểm làm việc của hệ thống qua đồ thị T-s sau: Ta thực hiện giải bài tập này trên EES với đoạn code như sau... Nhiệt độ hơi bão hò

Trang 1

Bài 1: Khảo sát máy lanh 2 cấp có sơ đồ như hình:

Cho biết nhiệt độ bay hơi là -600C, nhiệt độ ngưng tụ: 450C Môi chất lạnh

là NH3, công nén cao áp là 200kW

a. Định năng suất lạnh

b. Xác định COP

Giải Đầu tiên ta cần xác định các điểm làm việc của hệ thống qua đồ thị T-s sau:

Ta thực hiện giải bài tập này trên EES với đoạn code như sau

Trang 2

T[3]=40

T[9]=70

P[7]=P_sat(Ammonia,T=T[7])

P[6]=P[7]

s[7]=Entropy(Ammonia,T=T[7],x=1)

h[7]=Enthalpy(Ammonia,T=T[7],x=1)

s[8]=s[7]

P[1]=P[2]

h[4]=h[3]

P[5]=sqrt(P[1]*P[7])

P[4]=P[5]

P[10]=P[5]

P[8]=P[5]

P[9]=P[5]

h[8]=Enthalpy(Ammonia,P=P[8],s=s[7])

T[8]=Temperature(Ammonia,P=P[8],s=s

[7])

s[10]=Entropy(Ammonia,P=P[10],x=1) h[10]=Enthalpy(Ammonia,P=P[10],x=1) T[10]=Temperature(Ammonia,P=P[10],x= 1)

T[4]=T[10]

T[5]=T[10]

s[1]=s[10]

h[1]=Enthalpy(Ammonia,P=P[1],s=s[1]) T[1]=Temperature(Ammonia,P=P[1],s=s[ 1])

T[3]=Temperature(Ammonia,P=P[3],x=0) s[3]=Entropy(Ammonia,P=P[3],x=0) h[5]=Enthalpy(Ammonia,P=P[5],x=0) h[6]=h[5]

s[5]=Entropy(Ammonia,P=P[5],x=0) x[4]=(h[4]-h[5])/(h[10]-h[5])

s[4]=Entropy(Ammonia,P=P[4],x=x[4]) h=Enthalpy(Ammonia,P=P[6],x=0) x[6]=(h[6]-h)/(h[7]-h)

s[6]=Entropy(Ammonia,T=T[6],x=x[6]) s[9]=Entropy(Ammonia,P=P[9],T=T[9]) h[9]=Enthalpy(Ammonia,P=P[9],T=T[9])

Ta được bảng

Trạng thái Nhiệt độ

(0C)

Áp suất (bar)

Enthapy (kJ/kg)

Entropy (kJ/kgK)

Độ khô x

• Sau đó ta tính lưu lượng cao áp:

WCA=mCA*(i1-i10)

Trang 3

Suy ra: 1 10

Wca

ca m

=

−

MCA=

200

0.6 /

1777 1438 = kg s

−

• Ta viết phương trình cân bằng năng lượng tại bình trung gian để xác định mHA

Ta có phương trình như sau:

mca*i4+mha*i9=mca*i10+mha*i5

Từ các thông số nhiệt động ở bảng trên, ta xác định được mha=0.4111 kg/s

• Công nén của máy nén hạ áp:

Wha=mha*(i8-i7)=0.4111*(1672-1374)=122.5 kW

• Năng suất lạnh của hệ thống là:

Q0=mha*(i7-i6)=0.4111*(1374-112.5)=518.6 kW

• Hệ số làm lạnh COP:

COP=

0

Wha Wca

Q

+

=

518.6

200 122.5+

=1.61

Trang 4

Bài 2: Khảo sát máy lạnh 2 cấp, môi chất lạnh: NH3, nhiệt độ ngưng tụ:400C Nhiệt độ hơi bão hòa trong bình trung gian là -400C Công cấp cho máy nén hạ áp là 200 ngựa(HP)

a Xách định nhiệt lượng nhả ra từ thiết bị ngưng tụ t 7 =38 0 C

b Xác định năng suất lạnh.

c Xác định công cấp cho máy nén cao áp.

d Xác định hệ số COP.

Giải Đầu tiên ta cần xác định các điểm làm việc của hệ thống qua đồ thị T-s sau:

Trang 5

Ta thực hiện giải bài tập này trên EES với đoạn code như sau

T[6]=44

T[7]=38

T[0]=-4

T[4]=T[0]

h[0]=h[6]

P[5]=P[6]

P[0]=P[4]

P[2]=P[4]

s[5]=s[4]

h[5]=Enthalpy(Ammonia,P=P[5],s=s[5])

T[5]=Temperature(Ammonia,P=P[5],s=s[5])

P[7]=P[6]

h[8]=h[7]

P[8]=0.784 P[1]=P[8]

T[1]=Temperature(Ammonia,P=P[8],x=1) h[1]=Enthalpy(Ammonia,P=P[1],x=1) s[1]=Entropy(Ammonia,P=P[1],x=1) T[8]=T[1]

s[2]=s[1]

T[2]=Temperature(Ammonia,P=P[2],s=s[2 ])

h[2]=Enthalpy(Ammonia,P=P[2],s=s[2]) h12=Enthalpy(Ammonia,P=P[0],x=0) x[0]=(h[0]-h12)/(h[4]-h12)

s[0]=Entropy(Ammonia,P=P[0],x=x[0]) h13=Enthalpy(Ammonia,P=P[8],x=0) x[8]=(h[8]-h13)/(h[1]-h13)

s[8]=Entropy(Ammonia,P=P[8],x=x[8])

Trang 6

Để dễ viết code và thuận tiện cho việc tính toán nên ta bỏ qua bước làm lạnh trung gian Từ đó ta bỏ qua điểm 3 và thay điểm 6’ bằng điểm 0

Ta được bảng sau:

Trạng thái Nhiệt độ (0C) Áp suất

(bar)

Enthapy (kJ/kg)

Entropy (kJ/kg.K)

Độ khô x

3

• Sau đó ta xác định lưu lượng hạ áp:

W 200*0.75

0.72 /

1619 1410

ha ha

• Ta viết phương trình cân bằng năng lượng để xác định lưu lượng cao áp:

mha*i6+(mca-mha)*i0+mha*i2=mha*i7+mca*i4

Từ đó ta tính được mca=0.85 kg/s

- Nhiệt lượng tỏa ra của thiết bị ngưng tụ là:

qk=i5-i6=1685-410.5=1247.5 kJ/kg

- Năng xuất lạnh:

Q0=mha*(i1-i8)=0.72*(1410-380.7)=741.1 kW

- Công nén cao áp :

Wca=mca*(i5-i4)=0.85*(1685-1457)=193.8 kW

- Hệ số làm lạnh:

COP=

0

Wha Wca

Q

+

=

741.1

200 193.8+

=1.88

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	251,04 KB