Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 12 - TS. Huỳnh Phước Hiển

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nhiệt động lực học kỹ thuật" Chương 12 - Chu trình máy lạnh và bơm nhiệt, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: giới thiệu; chu trình thiết bị làm lạnh bằng hơi; bơm nhiệt; chu trình máy lạnh sử dụng không khí làm tác nhân lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 12 - TS. Huỳnh Phước Hiển

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG TP. HCM ⁕-⁕-⁕ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT THERMODYNAMICS CHƯƠNG 12: CHU TRÌNH MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT TS. HUỲNH PHƯỚC HIỂN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH – KHOA CƠ KHÍ 1
CHƯƠNG 12: CHU TRÌNH MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT  12.1 GIỚI THIỆU  12.2 CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG HƠI  12.3 BƠM NHIỆT  12.4 CHU TRÌNH MÁY LẠNH SỬ DỤNG KHÔNG KHÍ LÀM TÁC NHÂN LẠNH  12.5 VÍ DỤ ÁP DỤNG THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 2
12.1 GIỚI THIỆU  CÁC KIẾN THỨC LIÊN QUAN  Định luật Nhiệt động thứ nhất & thứ hai  Chất thuần khiết và các quá trình nhiệt động cơ bản của chất thuần khiết  Bảng tra các thông số nhiệt động của một số loại tác nhân lạnh  Phương pháp nội suy để tìm thông số các điểm không xuất hiện trong bảng tra  Không khí ẩm THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 3
12.1 GIỚI THIỆU 𝐐𝒌 = 𝐐𝒐+ 𝐖 Qk Qk Hệ số làm lạnh (Máy lạnh) Qo Qo Hệ số làm nóng (Bơm nhiệt) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 4
12.2 CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG HƠI  Chu trình thiết bị làm lạnh bằng hơi (Vapor compression refrigeration cycle) là chu trình máy lạnh được áp dụng phổ biến hiện nay.  Máy lạnh lấy nhiệt ra khỏi không gian được làm lạnh (nguồn lạnh) và thải ra môi trường có nhiệt độ cao hơn (nguồn nóng) thông qua các quá trình thay đổi pha. THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 5
12.2 CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG HƠI  CÁC THIẾT BỊ CHÍNH LÀM VIỆC TRONG CHU TRÌNH Máy nén (Compressor) s1 = s2 1 2 Thiết bị ngưng tụ Thiết bị bay hơi (Condenser) p2 = p3 = pk (Evaporator) p 4 = p1 = po 4 3 Van tiết lưu (Expansion valve) i3 = i4 THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 6
12.3 CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG HƠI  MÔI CHẤT LẠNH (REFRIGERANTS)  Là các loại môi chất có đặc tính nhiệt động và tính chất hóa lý thích hợp được lựa chọn để làm việc bên trong chu trình thiết bị làm lạnh bằng hơi Tính chất Tính chất Môi trường An toàn hóa lý Nhiệt động – truyền nhiệt (ODP & GWP) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 7
12.2 CHU TRÌNH THIẾT BỊ LÀM LẠNH BẰNG HƠI  TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CƠ BẢN 1: hơi bão hòa khô Win 2: hơi quá nhiệt Môi trường Win được Qo Qk làm lạnh 4: bão hòa ẩm 3: lỏng sôi QT Nén QT ngưng tụ QT tiết lưu QT bay hơi 𝐐 𝐤 = 𝐐 𝐨 + 𝐖 𝐢𝐧 Compression Condensation Throttling Evaporation 𝐐 𝐤 = 𝐆 𝐓𝐍 𝐢 𝟐 − 𝐢 𝟑 1→2 2→3 3→4 4→1 𝐐 𝐨 = 𝐆 𝐓𝐍 𝐢 𝟏 − 𝐢 𝟒 𝐖 𝐢𝐧 = 𝐆 𝐓𝐍 (𝐢 𝟐 − 𝐢 𝟏 ) s1 = s2 p2 = p3 i3 = i 4 p1 = p4, t1 = t4 q12 = 0 │q23│= i2 – i3 q34 = 0 q41= i1 – i4 │wkt12│= i2 – i1 wkt23 = 0 wkt34 = 0 wkt41 = 0 Hệ số làm lạnh 𝐐𝐨 𝐢𝟏 − 𝐢𝟒 THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 𝛆= = H.P.Hien (Dr.Eng.) 8 Coefficient of performance - COP 𝐖 𝐢𝐧 𝐢𝟐− 𝐢𝟏
12.3 BƠM NHIỆT (HEAT PUMP)  Tương tự máy lạnh, bơm nhiệt làm việc theo chu trình nhiệt động ngược chiều.  Tuy nhiên, bơm nhiệt được sử dụng để cấp nhiệt vào cho không gian cần được làm nóng (nguồn nóng) bằng cách lấy nhiệt từ môi trường có nhiệt độ thấp (nguồn lạnh) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 9
12.3 BƠM NHIỆT (HEAT PUMP)  TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CƠ BẢN 1: hơi bão hòa khô Win 2: hơi quá nhiệt Môi trường Qo Qk được làm nóng 4: bão hòa ẩm 3: lỏng sôi QT Nén QT ngưng tụ QT tiết lưu QT bay hơi 𝐐 𝐤 = 𝐐 𝐨 + 𝐖 𝐢𝐧 Compression Condensation Throttling Evaporation 𝐐 𝐤 = 𝐆 𝐓𝐍 𝐢 𝟐 − 𝐢 𝟑 1→2 2→3 3→4 4→1 𝐐 𝐨 = 𝐆 𝐓𝐍 𝐢 𝟏 − 𝐢 𝟒 s1 = s2 p2 = p3 i3 = i 4 p1 = p4, t1 = t4 𝐖 𝐢𝐧 = 𝐆 𝐓𝐍 (𝐢 𝟐 − 𝐢 𝟏 ) q12 = 0 │q23│= i2 – i3 q34 = 0 q41= i1 – i4 │wkt12│= i2 – i1 wkt23 = 0 wkt34 = 0 wkt41 = 0 Hệ số làm nóng THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 𝐐𝐤 𝐢𝟐 − 𝐢𝟑 𝛗= = H.P.Hien (Dr.Eng.) 10 Coefficient of performance - COP 𝐖 𝐢 −𝐢
12.4 CHU TRÌNH MÁY LẠNH SỬ DỤNG KHÔNG KHÍ LÀM MÔI CHẤT LẠNH (SIMPLE GAS REFRIGERATION CYCLE) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 11
12.4 CHU TRÌNH MÁY LẠNH SỬ DỤNG KHÔNG KHÍ LÀM MÔI CHẤT LẠNH (SIMPLE GAS REFRIGERATION CYCLE) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 12
12.5 VÍ DỤ THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 13
12.5 VÍ DỤ THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 14
12.5 VÍ DỤ THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 15
NỘI DUNG TỰ HỌC  Hệ thống máy lạnh sử dụng không khí làm tác nhân lạnh (Gas refrigeration cycles)  Máy lạnh nhiều cấp (Multi-stage refrigeration systems)  Chu trình thiết bị làm lạnh kiểu ejector (Ejector refrigeration cycles)  Chu trình máy lạnh kiểu hấp thụ (Absorption refrigeration cycles) THERMODYNAMICS – CHAPTER 12 H.P.Hien (Dr.Eng.) 16