TÍNH TOÁN ĐƯƠNG ỐNG và CHỌN THIẾT bị PHỤ KHI THIẾT kế KHO ĐÔNG LẠNH

6.2.2.1 Bình tách lỏng cho hệ thống sản xuất đá cây: Đường kính trong của Dt của bình: Vh lưu lượng thể tích dòng hơi qua bình tách lỏng, m3/s.. Bình giữ mức lỏng được sử dụng trong rất

Trang 1

TÍNH TOÁN ĐƯƠNG ỐNG VÀ CHỌN THIẾT BỊ

PHỤ KHI THIẾT KẾ KHO ĐÔNG LẠNH

6.1 Tính chọn đường ống

Việc tính chọn đường ống cho hệ thống phụ thuộc cách bố trí

Công thức chung để chọn đường ống là:





v G G

d tr  4  4 .

Trong đó:

G: lưu lượng môi chất qua ống (kg/s)

 vận tốc môi chất (m/s)

 khối lượng riêng của môi chất (Kg/m3)

v thể tích riêng của môi chất (m3/kg)

6.1.1 Chọn đường ống cho hệ thống sản xuất đá cây

6.1.1.1Đường kính ống hút





v G G

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất vào đầu hút máy nén: G = 0.50498 kg/s

Thể tích riêng của môi chất: v1 = 0.50682 m3/kg

Tốc độ dòng chảy trong ống w = 20m/s

4 0.50498 0,50682

0,128( )3,14 20

(mm)

Đường kínhtrong

(mm)

Chiều dàyvách ống(mm2)

Tiết diệnống

(mm2)

Khối lượng1m ống(Kg)

6.1.1.2Đường kính ống đẩy

4 0.50498 0.1324436

0,0584( )3,14 25

Lưu lượng môi chất tuần hoàn: G= 0.50498 kg/s

Thể tích riêng của môi chất: v2 = 0,11634m3/s

Trang 2

Tốc độ dòng chảy trong ống w =25m/s

Trang 3

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất tuần hoàn: G= 0.50498 kg/s

Thể tích riêng của môi chất: v3 = 1.70307 m3/kg

Tốc độ dòng chảy trong ống w = 0,5 m/s [TL2trang 345]

4 0.50498 0.0017354

0,04725( )3,14 0,5

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất vào đầu hút máy nén thấp áp: G= 0,020496 (kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v=0,88004 m3/kg

Tốc độ dòng chảy trong ống w = 15 m/s

4 0,020496 0,88004

0,0391( )3,14 15

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

Trang 4

40 45 40,5 2,25 12,8 2,37

6.1.2.2 Đường kính ống đẩy thấp áp

4 0,020496 0,3611692

0, 0217( )3,14 20

Lưu lượng môi chất vào đầu đẩy máy nén thấp áp: G = 0, 020496 (kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v = 361.1692 dm3/kg

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất vào đầu hút máy nén cao áp: G= 0.025723 (kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v = 0.2929242 m3/kg

4 0,025723 0, 2929242

0, 0249( )3,14 15

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

6.1.2.3 Đường kính ống đẩy cao áp

4 0.025723 0.1197975

0,014( )3,14 20

Lưu lượng môi chất vào đầu đẩy máy nén cao áp: G= 0.025723 (kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v=119.7975 dm3/kg

Trang 5

Đường kính

danh nghĩa

(mm)

Đường kínhngoài

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

6.1.2.4Đường kính ống dẫn lỏng

4 0.025723 0.00170307

0, 01056( )3,14 0,5

Lưu lượng môi chất vào đầu ống dẫn lỏng cao áp: G= 0.025723 (kg/s)

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất vào đầu hút máy nén thấp áp: G= 0.024016 (kg/s)

4 0.024016 1.5551

0, 05631( )3,14 15

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

Trang 6

6.1.3.2 Đường kính ống đẩy thấp áp

4 0.024016 0.5081384

0,0279( )3,14 20

Lưu lượng môi chất vào đầu đẩy máy nén thấp áp: G = 0.024016 (kg/s)

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

d tr  4  4 .

Trong đó:

Lưu lượng môi chất vào đầu hút máy nén cao áp: G = 0.031712(kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v=0.3909362 m3/kg

4 0.031712 0.3909362

0,032( )3,14 15

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

6.1.3.4 Đường kính ống đẩy cao áp

4 0.031712 0.1263973

0,0159( )3,14 20

Lưu lượng môi chất vào đầu đẩy máy nén cao áp: G= 0.031712 (kg/s)

Thể tích riêng của môi chất: v=0.1263973 m3/kg

Trang 7

Đường kính

danh nghĩa

(mm)

Đường kínhngoài

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

6.1.3.5Đường kính ống dẫn lỏng

4 0.031712 0.001703070

0,0117( )3,14 0,5

Lưu lượng môi chất vào đầu ống dẫn lỏng cao áp: G= 0.031712 (kg/s)

(mm)

Tiết diệnống

(mm2)

Theo chức năngbình chứa, dung tích BCCA phải đáp ứng các yêu cầu:

Khi hệ thống đang vận hành, lượng lỏng còn lại trong bình ít nhất phải là 20%dung tích bình

Khi sửa chữa bảo dưỡng, bình có khả năng chứa hết toàn bộ môi chất sử dụngtrong hệ thống và chỉ chiếm 80% dung tích bình

Kết hợp hai điều trên dung tích BCCA chiếm khoảng 1,25 tới 1,5 thể tích môi chấtlạmh của hệ thống là đạt yêu cầu

Để xác định lượng môi chất có trong hệ thống, người ta căn cứ vào lượng môi chất

có trong các thiết bị khi hệ thống đang vận hành

Trang 8

6.2.1.1 Bình chứa cao áp cho hệ thống đá cây:

Sức chứa bình chứa cao áp được tính như sau: [TL2 Tr 306]

Trong đĩ: VCA – là thể tích bình chứa cao áp

Vd – là thể tích của dàn bay hơi1.2 – là hệ số an tồn

Đườngkính x bềdày Chiều dài Chiều cao

Như vậy dựa vào bảng trên ta chọn bình chứa cĩ ký hiệu 3.5PB

Ngồi ra trên bình chứa cao áp cịn cĩ thiết bị tách khí khơng ngưng thuộc kiểu ống lịngống

Cấp lỏng

Hình 7.1 – Kết cấu bình chứa cao áp

Trang 9

6.2.1.2 BCCA hệ thống trữ đông và cấp đông:

Do lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hai hệ thống này không lớn lắm nên tachọn gộp chung BCCA cho hai hệ thống

Thể tích BCCA được tính như sau:

Vd = Vdtđ +Vdcd = (30+30+60) + 200 =

320 lít = 0,32 m3

VCA = 0.26 x 1,44 = 0,3744 m3.Theo bảng trên ta chọn BCCA có kí hiệu 0,4 PB

6.2.2 Bình tách lỏng:

Để ngăn ngừa hiện tượng ngập lỏng gây hư hỏng máy nén, trên đường hơi hút máynén người ta bố trs bình tách lỏng Bình tách lỏng sẽ tách các giọt hơi ẩm còn lại trongdòng hơi trước khi về máy nén

Bình tách lỏng làm việc theo nguyên lý:

- giảm đột ngột tốc độ dòng hơi tốc độ cao xuống tốc độ thấp cỡ 0,5 ÷ 1,0 m/s khigiảm tốc độ đột ngột các giọt lỏg mất động năng rơi xuống đáy bình

- thay đổi hướng chuyển động của dòng môi chất một cách đột ngột Dòng môichất đưa vào bình không theo phương thẳng đứng mà thường đưa ngoặt theo những gốcnhất định

- Dùng các tấm chắn để ngăn các giọt lỏng Khi dòng môi chất chuyển động vavào các vách chắn các giọt lỏng mất động năng và rơi xuống

6.2.2.1 Bình tách lỏng cho hệ thống sản xuất đá cây:

Đường kính trong của Dt của bình:

Vh lưu lượng thể tích dòng hơi qua bình tách lỏng, m3/s

 tốc độ của hơi môi chất trong bình, m/s lấy   0 , 5 m / s

Vh = G x vh

G – lưu lượng khối lượng môi chất qua bình, G = 0.50498 kg/s

vh – thể tích riêng trạng thái hơi qua bình tách lỏng, trạng thái đó tương ứng với trạng tháihơi hút của máy nén, vh = 0,25594 m3/kg

Vh = 0.50498 x 0,25594 = 0,1292 m3/s

Vây đường kính trong của bình:

0.5737( ) 0,5

h t

6 0



Trang 10

Vh lưu lượng thể tích dòng hơi qua bình tách lỏng, m3/s.

Vh = G x vh

G – lưu lượng khối lượng môi chất qua bình, G = 0, 020496(kg/s) .

vh – thể tích riêng trạng thái hơi qua bình tách lỏng, trạng thái đó tương ứng với trạng tháihơi hút của máy nén, vh = 0,899984 m3/kg

Vh = 0,020496 x 0.88004 = 0,01803 m3/s

4 4 0,01803

0, 214( ) 0,5

h t

Vh lưu lượng thể tích dòng hơi qua bình tách lỏng, m3/s

Vh = G x vh

G – lưu lượng khối lượng môi chất qua bình, G =0.02404 (kg/s)

vh – thể tích riêng trạng thái hơi qua bình tách lỏng, trạng thái đó tương ứng với trạng tháihơi hút của máy nén, vh = 1.5551 m3/kg

Vh = 0,02404 x 1.5551 = 0,03738 m3/s

Trang 11

4 4 0,03738

0,3085( ) 0,5

h t

6.2.3 Bình giữ mức lỏng cho hệ thống đá cây:

Trong một số hệ thống lạnh tiết lưu kiểu ngập, người ta phải sử dụng bình giữ mứcnhằm cung cấp và duy trì mức dịch luôn ngập ở thiết bị bay hơi Ngoài nhiệm vụ giữ mứcdịch cho thiết bị bay hơi, bìhn còn có chức năng tách lỏmg hơi hút về máy nén

Bình giữ mức lỏng được sử dụng trong rất nhiều hệ thống lạnh khác nhau: tủ cấpđông, máy đá cây, máy đá vảy…

Về cấu tạo, bình gồm thân và chân hình trụ, phía trong có các tấm chắn lỏng Cáctấm chắn dặt nghiêng một gốc 300 so với phương ngang, trên có khoan lỗ cho hơi đi qua.Trên bình có gắn van phao để khống chế mức dịch cực đại trong bình nhằm tránh hútlỏng về máy nén, van an toàn, áp kế và đường ống ra vào

Việc cấp dịch từ bình vào dàn thực hiện nhờ cột áp thủy tĩnh Lỏng trong dàn lạnh traođổi nhiệt với nước muối, hóa hơi thoát ra ống nằm phía trên và đi vào bình giữ mức Kếtquả mức lỏng từ bình giữ mức chảy vào dàn bay hơi theo từ phía dưới tạo nên vòng tuầnhoàn

Sử dụng bình giữ mức để cấp dịch cho các dàn lạnh có ưu điểm là ở trong dàn bayhơi luôn ngập đầy dịch lỏng nên hiệu quả trao đổi nhiệt khá lớn

6.2.4 Bình chứa tuần hoàn cho hệ thống cấp đông:

Bình chứa tuần hoàn lắp đặt lắp đặt phía hạ áp trong hệ thống có bơm tuần hoàn,dùng để chứa lỏng hạ áp trước khi bơm lên các dàn Thể tích của bình chứa tuần hoànđược tính theo công thức :

V TH = V dbh k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6

Trong đó: Vdbh – là thể dàn bay hơi

Các hệ số k liệt kê trong bảng bên dưới (theo tài liệu [2/275])Bảng: Các hệ số k trong công thức tính thể tích bình tuần hoàn

 VTH = 200 x 0,7 x 0,3 x 1,2 x 1,25 x 1,25 x 1,2

= 94,5 (lit)

Trang 12

Kết cấu của bình chứa tuần hồn kiểu thẳng đứng và kết cấu bình chứa tuần hồn (bìnhchứa hạ áp) kiểu nằm ngang

Vì thể tích tương đối nhỏ nên hệ thống khơng cần sử dụng bình chứa tuần hồn màchỉ dùng bình tách lỏng

xả dầu

Hơi về máy nén

Từ dàn bay hơi về Nối với van an toàn

Từ dàn bay hơi về

Nối với áp kế Từ VTL đến

Đến bơm dịch

van phao điều khiển Kính thuỷ

Hình – Kết cấu bình tuần hồn kiểu nằm ngang

Trang 13

6.2.5 Bình tách dầu:

Bình tách dầu lắp đặt vào đường đẩy máy nén amơniăc để tách dầu ra khỏi dịnghơi nén trước khi vào thiết bị ngưng tụ Cĩ nhiều loại bình tách dầu khác nhau

Nguyên lý làm việc của bình tách dầu cũng giống như bình tách lỏng

Nĩ được sử dụng ở hầu hết các hệ thống lạnh cĩ cơng suất trung bình, lớn và rấtlớn

Đối với các hệ thống nhỏ, như hệ thống lạnh ở các tủ lạnh, máy điều hịa rất ít khi

v

    (v4 là thể tích riêng của hơi quá nhiệt)

4 0.50498

0.4128(m) 413 (mm)3.14 0.5 7,55

Áp kế

Nối với đầu hút MN

Hơi NH3 vào Hơi NH3 ra

Về bình gom dầu

Hình - Bình tách dầu Hình – Bình chứa dầu

Trang 14

Đường kính bình tách dầu xác định theo công thức:

v

4 0.025723

0,0886(m) 88,6 (mm)3.14 0.5 8.347

tr

x D

6.2.5.3 Bình tách dầu cho hệ thống cấp đông:

Đường kính bình tách dầu xác định theo công thức:

v

4 0,04

0,1134(m) 114(mm)3.14 0.5 7.911

tr

x D

6.2.6 Bình trung gian:

Trang 15

Hình – Kết cấu bình trung gian

Nón chắnHơi về MN tầm cao

Nối van an toàn

Hơi quá nhiệt đếnTừ tiết lưu đến

Nối với áp kế

Lỏng cao áp ra

Đến van xử

lý ngập dịch van xả dầu

Mặt bích xả đáy

Trang 16

Bình trung gian được sử dụng trong máy lạnh hai cấp và nhiều cấp Bình trunggian dùng để làm mát hơi môi chất sau khi nén cap áp thấp và để quá lạnh lỏng môi chấttrước khi vào van tiết lưu bằng cách bay hơi một phần lỏng ở áp suất và nhiệt độ trunggian Có hai loại bình trung gian có ống xoắn và không có ống xoắn.

Bình trung gian được chọn theo đường kính ống hút vào máy nén cấp áp cao Khi

đó tốc độ hơi trong bình theo tiết diện ngang không quá 0,5 m/s, tốc độ lỏng trong ốngxoắn từ 0,4 ÷ 0,7 m/s, hệ số truyền nhiệt của ống xoắn từ 580 ÷ 700 W/m2.K

Thông số kỹ thuật của một số bình chứa trung gian

Ký hiệu

bình chứa

Kích thước (mm) Diện tích bề

mặt ống xoắn,(m2)

Thể tích(m3)

Khốilượng,(kg)

6.2.6.1 Bình chứa trung gian cho hệ thống trữ đông:

- Chọn bình trung gian theo đường ống hút về máy nén cao áp.

- Đường kính ống hút máy nén cao áp: dtđ = 24.9 mm

- Vậy chọn bình chứa có kí hiệu 40∏C3

Ký hiệu

bình chứa

Thể tích(m3)

Khốilượng,(kg)

6.2.6.2 Bình chứa trung gian cho hệ thống cấp đông:

- Đường kính ống hút máy nén cao áp: dcđ = 32 mm

- Vậy chọn bình chứa có kí hiệu 40∏C3

Ký hiệu

bình chứa

Thể tích(m3)

Khốilượng,(kg)

6.2.7 Bình chứa dầu

Bình chứa dầu dùng để gom dầu từ các bình tách dầu, từ các bầu dầu của các thiết

bị Bình chứa dầu có dạng hình trụ đặt đứng, có đường nối với đường xả dầu của các thiết

bị, đường nối với ống hút về máy nén và đường xả dầu được trang bị áp kế Dầu được xả

Trang 17

về nhờ chênh lệch áp suất Áp suất trong bình hút giảm xuống khi xả van trên đường nốivới ống hút Khi xả dầu ra ngoài áp suất trong bình chỉ được phép cao hơn áp suất trongbình một chút Không để áp suất chân không trong bình khi tách dầu, vì như vậy khôngnhững không xả được dầu mà còn để lọt khí không ngưng vào bên trong hệ thống.

Dung tích các bình thu hồi dầu thường sử dụng cho các hệ thống lạnh riêng lẻkhoảng 60 ÷ 100 (lít) Trong các hệ thống lạnh trung tâm có thể sử dụng các bình lớnhơn

6.2.8 Bình tách khí không ngưng:

Trong hệ thống lạnh luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng với môi chấtlạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, tăng áp suất ngưng tụ và nhiệt độ cuối tầm nén.Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ tách lượng khí này ra khỏi hệ thống

1 – thân bình; 2 – ống lấy dầu; 3 –

bộ lọc dầu

4 – đường nối về ống hút;

5 – đường nối về máy nén

6 – đường nối dầu vào;

7 – áp kế; 8 – ống thuỷ

9 – xả cặn; 10 – chân bình

Hình - Bình xả khí không ngưng

1 – vỏ; 2 – ống lồng có áp suất po và nhiệt độ to

3 – đường hơi và khí không ngưng vào;

4 – đường lỏng hồi; 5 – đường xả khí

6 – van tiết lưu; 7 – đường hơi về máy nén

Trang 18

6.2.9 Van một chiều

Van một chiều được lắp đặt trên đường đẩy giữa máy nén và thiết bị ngưng tụ, cónhiệm vụ ngăn không cho dòng môi chất từ thiết bị ngưng tụ chảy trở lại máy nén trongtrường hợp dừng máy nén, sửa chữa máy nén hoặc khi máy nén bị sự cố

Khi máy nén hoạt động, hiệu áp suất được tạo ra giữa hai cửa vào và ra của vanmột chiều Khi áp suất cửa vào lớn hơn áp suất cửa ra một chút van sẽ tự động mở chodòng hơi đi đến TBNT Trường hợp ngược lại khi dừng máy nén hoặc khi máy nén bị sự

cố, áp suất phía cửa vào giảm xuống van một chiều sẽ tự động đóng lại ngăn không chodòng hơi chảy trở lại máy nén

7 Tính Chọn Van Tiết Lưu

7.1/Tính chọn van tiết lưu cho hệ thống trử đông:

Năng suất lạnh của thiết bị:

Chuyển về điều kiện to = -7oC, tk = 42oC

THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CÁC ĐIỂM NÚT (NH3)

Điểm T(oC) p(bar) v(dm3/kg) h(kJ/kg) s(kJ/kg.K)

Chu trình được tính cho 1kg môi chất lạnh đi qua thiết bị bay hơi hạ áp

Lượng lỏng trung áp bay hơi để làm quá lạnh 1kg lỏng cao áp ở bình trung gian (Psi) bằng:

Hình 15 - Van một chiều

1 – vỏ; 2 – ty van

Trang 19

3 5 0.013927

h h

     

Nhiệt nhận được ở thiết bị bay hơi(1 dàn )

q0TC  1  8  402,34 221,89 180,45Năng suất lạnh riêng thể tích:

.

c TC

Định dạng
Số trang	26
Dung lượng	890,5 KB