Bài giảng Kỹ thuật nhiệt - Chương 4: Các chu trình sinh công và làm lạnh cung cấp cho người học các kiến thức: Chu trình động cơ đốt trong, chu trình nhà máy nhiệt điện, chu trình máy lạnh máy nén hơi. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1- Định nghĩa: là một loại động cơ nhiệt tạo ra công cơ học bằng cách đốt nhiên liệu bên trong động cơ.
- Bộ phận chính: xylanh, piston, van nạp, van xả, thanh truyền, trục khuỷu.
- Phân loại:
+ Theo nhiên liệu: Nhiên liệu lỏng (Xăng hay dầu) và khí; + Theo hành trình piston: 2 kỳ (thì) và 4 kỳ;
+ Theo quá trình cấp nhiệt: Đẳng tích và đẳng áp, hỗn hợp; + Theo cách đốt nhiên liệu: Cháy cưỡng bức hay tự cháy.
Trang 3- Giả thiết khi nghiên cứu:
+ Tất cả các quá trình trong chu trình là thuận nghịch + Quá trình cháy Quá trình cấp nhiệt; Quá trình thải
khói Quá trình nhã nhiệt
+ Môi chất là KLT và đồng nhất;
+ Coi công của quá trình nạp và xả triệt tiêu nhau, biến hệ hở thành hệ kín
Trang 4- Đặc điểm: Nhiên liệu dễ cháy (động cơ xăng) đốt bằng buji
+ Tỷ số nén:
= v 1 / v 2 + Tỷ số tăng áp:
= p 3 / p 2
1
1
k
v t
Chu trình cấp nhiệt đẳng tích
Trang 5- Đặc điểm: động cơ diezen.
+ Tỷ số nén:
= v 1 / v 2
+ Tỷ số giãn nở sớm:
= v 3 / v 2
) 1 (
.
1 1
k
k p
t
k Chu trình cấp nhiệt đẳng áp
Trang 6- Đặc điểm: động cơ diezen phun dầu bằng bơm cao áp.
+ Tỷ số nén:
= v1 / v2 + Tỷ số tăng áp:
= p3 / p2 + Tỷ số giãn nở sớm:
= v4 / v3
) 1 (
)
1 (
1 1
1
k k
k t
k
Trang 7- Sơ đồ nguyên lý và đồ thị p –v, T – s:
- Nguyên lý hoạt động: LH – BQN – TB – BN – B - LH
3
0
s
5
T
1 6
2
4 4
0
v
p
1
2
3 4
5
6
MF
TB BQN
LH
B
BN
Trong đó:
LH: Thiết bị sinh hơi (lò hơi) BQN: Bộ quá nhiệt.
TB: Tuabin
MF: Máy phát điện BN: Bình ngưng B: bơm cấp
Trang 8- Tính toán chu trình:
+ Hiệu suất nhiệt của chu trình:
+ Nhiệt lượng q1 nhận được trong thiết bị sinh hơi (lò hơi):
+ Nhiệt lượng nhả cho môi trường làm mát trong bình ngưng:
+ Công bơm rất bé so với công có ích của chu trình, nên có thể coi bằng không: l B = i 3 – i 2’ = 0 => i 3 = i 2’,
1
2 1
1
q
q q
l
t
' 2 2
2 i i
3 1
3 1
2 1
3 1
' 2 2
3 1
1
1
i i
i i
i i
i i
i i
q
q
Trang 9- Một số hình ảnh thực tế về nhà máy nhiệt điện:
Trang 100
s
T
5
1 6
4
0
s
T
5
1
0
s
T
2' 3'
T2
T2'
1' 6'
5' 4'
2'
p1 = const 2'
Trang 11- Sơ đồ nguyên lý
T
s
1 1'
3 2' 2
4
5
3a 3
2
1
Trang 12- Sơ đồ nguyên lý và đồ thị T - s:
Trang 13 Thiết bị lạnh thực tế
Trang 14 Nguyên lý hoạt động
Trang 15- Nhiệt lượng MC nhã cho môi trường q 1 :
q 1 = i 2 - i 3
- Nhiệt lượng MC nhận từ đối tượng cần
làm lạnh:
q 2 = i 1 - i 4
- Công tiêu tốn:
l o = q 1 - q 2 = i 2 - i 3 - (i 1 - i 4 ) = i 2 - i 1
- Hệ số làm lạnh của chu trình:
= q 2 /l 0 = i 1 - i 4 / i 2 - i 1
- Hệ số bơm nhiệt của chu trình:
COP H = + 1
- Năng suất lạnh:
Qo = G.q 2
- Công suất máy nén:
N = G lo