Tải bản đầy đủ
CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ

CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ

Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Trong điều kiện cụ thể mà ta có thể chọn các sơ đồ: sơ đồ thẳng, sơ đồ
điều hoà không khí 1 cấp, tuần hoà không khí 2 cấp. Chọn và thành lập sơ đồ
điều hoà không khí là một bài toán kinh tế, kĩ thuật. Mỗi sơ đồ đều có ưu điểm
đặc trưng, tuy nhiên dựa vào đặc điểm của công trình và tầm quan trọng của hệ
thống điều hoà mà ta quyết định lựa chọn hợp lý
4.1.2. Sơ đồ điều hoà không khí tuần hoàn 1 cấp.
2
N 1

3

4

6

H
5

T
8

7

10

1- Cửa lấy gió tươi
2- Buồng hoà trộn
3- Thiết bị xử lý nhiệt ẩm
4- Quạt gió cấp
5- Ống gió cấp

9

6- Miệng thồi
7-Không gian điều hòa
8- Miệng hồi
9- Ông gió hồi
10- Lọc bụi

Hình 13 Sơ đồ nguyên lý điều hoà không khí 1 cấp
Biểu diễn trên đồ thị t-d.

N - Không khí ngoài nhà.
T - Không khí trong nhà.

Hình 14 Sơ đồ tuần hoàn không khí1 cấp trên đồ thị t-d.
Nguyên lý làm việc của hệ thống như sau:
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

42

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Không khí ngoài trời có trạng thái N (t N, ϕN) qua cửa lấy gió đi vào buồng
hoà trộn 2. Tại đây diễn ra quá trình hoà trộn giữa không khí ngoài trời và không
khí tuần hoàn có trạng thái T (t T, ϕT). Không khí sau khi hoà trộn có trạng thái H
(tH, ϕH) được xử lí trong thiết bị cho đến trạng thái O ≡ V và được quạt thổi
không khí vào trong phòng. Không khí ở trong phòng có trạng thái T được quạt
hút qua thiết bị lọc bụi, một phần không khí được tái tuần hoàn trở lại, phần còn
lại được thải ra ngoài.
4.1.3. Các bước tính toán sơ đồ tuần hoàn một cấp.

Hình 15. Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các hệ số nhiệt hiện, hệ số đi vòng.
Sơ đồ tuần hoàn một cấp với các điểm N, T, H, O, V, S, cùng các hệ số nhiệt
hiện , hệ số đi vòng, tính toán sơ đồ một cấp thực hiện theo các bước sau:
Xác định toàn bộ lượng nhiệt thừa hiện và ẩn của không gian điều hòa do
gió tươi mang vào.
Xác định tổng lượng nhiệt hiện.
Xác định tổng lượng nhiệt ẩn.
Xác định tổng lượng nhiệt ẩn và thừa của không gian cần điều hòa,
Xác định hệ số đi vòng.
Tính : ε hf; ε ht và ε hcf,.
Xác định điểm: T (tT , ϕ T), N(tN, ϕ N), G( 24oC, 50%).
Qua T kẻ đường song song với G- ε hef cắt ϕ = 100% tại S, ta xác định được
nhiệt đô đọng sương ts.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

43

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Qua S kẻ song song với G- ε ht cắt đường NT tai H, xác định được điểm hòa
trộn H.
Qua T kẻ đường song song với G- ε hf cắt đường SH tại O. Khi bỏ qua tổn
thất nhiệt từ quạt gió và từ đường ống gió ta có V=O là điểm thổi vào.
Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:
∆tVT = tT - tV
∆tVT < 10K : đạt tiêu chuẩn vệ sinh
Nếu hiệu nhiệt độ thổi vào đạt yêu cầu, tiến hành tính toán lưu lượng không
khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
L=

Q hef
1, 2 .( tT - tS ).( 1 - e BF )

Hoặc
+ e BF . Q hN
L=
1, 2 .( tT - tS ).( 1 - e BF )
Q

l/s

hf

Trong đó:
L: Lưu lượng không khí

l/s.

Qhef: Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng, W
tT, tS: Nhiệt độ phòng và nhiệt độ đọng sương 0C.
ε BF : Hệ số đi vòng.

Lưu lượng không khí L cần thiết để dập nhiệt hiện và nhiệt ẩn của các phòng
điều hòa, đó cũng là lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh sau khi được hòa trộn.
4.1.3.1. Điểm gốc G và hệ số nhiệt hiện
Điểm gốc G được xác định trên ẩm đồ ở t = 24 0C và ϕ = 50% . Thang chia
hệ số nhiệt hiện εh đặt ở bên phải ẩm đồ.
4.1.3.2. Hệ số nhiệt hiện phòng
Hệ số nhiệt hiện phòng RSHF (Room Sensible Heat Facter) εhf : Là tỉ số
giữa thành phần nhiệt hiện trên tổng nhiệt hiện và ẩn của phòng chưa tính đến

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

44

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

thành phần nhiệt hiện và nhiệt ẩn do gió tươi và gió lọt Q hN và QâN đem vào
không gian điều hoà. Hệ số nhiệt hiện phòng được tính theo biểu thức:
Qhf

εhf =

Qhf + Qaf

Trong đó:
Qhf = 132100 w
Qâf = Q4â = 9425W
Vậy

εhf = 0,93

4.1.3.3. Hệ số nhiệt hiện tổng
Hệ số nhiệt hiện tổng GSHF ( Grand Sensible Heat Factor )
εht : Là tỉ số giữa nhiệt hiện tổng và nhiệt tổng.
Qh
Qh
εht = Qh + Qa = Qt

Trong đó :
Qh : Thành phần nhiệt hiện, kể cả phần nhiệt nhiệt do gió tươi và gió lọt
đem vào, W.
Qt : Tổng nhiệt thừa W.
Ta có:
Qh = 132100 W
Qâ = 9425 W
Vậy

εht = 0,6

4.1.3.4. Hệ số đi vòng bypass (ε BF)
Xác định hệ số đi vòng εBF (Bypass Factor): Là tỉ số giữa lượng không khí
đi qua dàn lạnh nhưng không trao đổi nhiệt ẩm với tổng lượng không khí thổi qua
dàn. Hệ số này được chọn theo bảng 4.22[1].
Hệ số đi vòng bypass εBF = 0,15.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

45

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

4.1.3.5. Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF (ε hef).
Hệ số nhiệt hiện hiệu dụng ESHF ( Effective Sensible Heat Factor ) εhef : Là
tỉ số giữa nhiệt hiện hiệu dụng của phòng và nhiệt hiện tổng hiệu dụng của
phòng.
Qhef

εhef =

Qhef

Qhef + Qaef

=

Qef

Trong đó :
Qhef : Nhiệt hiện hiệu dụng của phòng ERSH .
Qhef = Qhf + εBF.QhN
Qâef : Nhiệt ẩn hiệu dụng của phòng ERLH .
Qâef = Qâf + εBF.QâN
Ta có:
Qhef = 362252,45 + 0,15.54444,6 = 370419,14 W
Qâef = 67600 + 0,15.203385 = 98107,29 W
370419,14
Vậy: εhef = 370419,14 + 98107,75 = 0,79

4.1.3.6. Nhiệt độ đọng sương của thiết bị.
Nhiệt độ đọng sương của thiết bị là nhiệt độ mà khi ta tiếp tục làm lạnh hỗn
hợp không khí tái tuần hoàn và không khí tươi. Đường εht cắt đường ϕ = 100%
tại S thì điểm S chính là điểm đọng sương và nhiệt độ t s là nhiệt độ đọng sương
của thiết bị.
4.1.3.7. Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh.
Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh được xác định theo biểu thức:
to = ts + (tH – ts).εBF
Nhiệt độ điểm hoà trộn .

G N .t N + GT .t T
G
tH =

Trong đó:
tT , tN : Nhiệt độ không khí trong và ngoài nhà.
GN : Lưu lượng không khí tươi, kg/s . GN = 10%G.
GT : Lưu lượng không khí tuần hoàn, kg/s.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

46

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

1

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

G : Lưu lượng gió tổng G = GT + GN , kg/s.
Nhiệt độ điểm hoà trộn:
Ta xác định trên ẩm đồ t- d.

Từ đó ta lập bảng thông số của các trạng thái như sau:

Trạng thái
N
T
H
V
S

Nhiệt độ

Độ ẩm

ẩm dung

Entanpy

%
80,5
60
68
90
100

g/kg
27,0
14,0
14,8
12,6
12,4

kJ/kg
108,5
60,0
60,0
49,0
48,0

o

C
33,7
25,0
26,5
19,0
17

Vậy ta xác định được tH = 26.5 0C.
Khi đó:

t0 = 17 + 0,15 (26,5 -17) = 18,425 0C.

Hiệu nhiệt độ phòng và nhiệt độ thổi vào:
∆tVT = tT - tV = 25 -18,425 = 6,575
∆tVT < 10K : đạt yêu cầu vệ sinh
Tiến hành tính toán lưu lượng không khí qua dàn lạnh bằng biểu thức:
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

47

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

370419,14
L = 1,2(25 − 17)(1 − 0.15) = 45394,5 l/s

Lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh:
G = ρ .L
1,2
.45394,5
= 1000
= 54,47 kg/s.

4.2. Xác định năng suất lạnh thực.

ϕ là= 100
Việc xác định năng suất lạnh của hệ thống
rấtH%
quan trọng nó ảnh hưởng

đến quá trình hoạt động của hệ thống. Năng suất lạnh của một hệ thống hoặc một
máy điều hòa không khí không phải cố định mà luôn thay đổi theo điều kiện môi
trường, nghĩa là năng suất lạnh của máy điều hòa nhiệt độ tăng khi nhiệt trong
phòng tăng, nhiệt độ ngoài nhà giảm và ngược lại. Khi chọn máy điều hòa không
khí cần thỏa mãn các vấn đề sau:
Phải chọn máy có đủ năng suất lạnh yêu cầu ở đúng chếV độ làm việc đã tính.
Phải chọn máy có đủ năng suất gió đạt yêu cầu thiết kế.
Trước yêu cầu đó để xác định, chọn máy phù hợp em xác định năng suất lạnh
theo nhiệt độ trong nhà và ngoài nhà.
4.3. Chọn máy làm lạnh nước giải nhiệt nước (water cooled water chiller).
4.3.1. Năng suất lạnh.
Phụ tải lạnh của tòa nhà VINA GAME 20 Cộng Hòa Tân Bình
6

Q0 =

∑Q
i =1

i

Q0 ≈ 507,357 kW.
4.3.2. Chọn máy.

C
S

Máy làm lạnh nước giải nhiệt nước của hãng Carrier làm việc ở chế độ:

O

T
G

Nhiệt độ không khí vào dàn nóng là t = 300C.
Nhiệt độ nước làm lạnh ra là t = 70C.
Nhiệt độ nước vào làm lạnh là t = 120C.

17

Từ catolog của hãng Carrier ta chọn 1 máy sản xuất nước lạnh có các
thông số của máy như sau:
-

Model : 30HT190

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

48

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

24 26,5

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

-

Năng suất lạnh : Q0 = 678,6 ; kW.

-

Năng suất nhiệt : Ne =744 , kW.

-

Số máy nén : 4máy.

-

Số bậc điều chỉnh: 5

-

Môi chất sử dụng : R22.

-

Điện áp : 3pha/380V, tần số 50Hz.

Tổng năng suất lạnh của 1 máy đã chọn là:
Q0 = 1.Q0máy = 1.678,6 = 678,6 kW.

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

49

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Chương V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐƯỜNG ỐNG DẪN NƯỚC LẠNH VÀ ĐƯỜNG ỐNG
PHÂN PHỐI KHÍ
5.1. Tính đường ống dẫn nước lạnh.
Trong hệ thống điều hoà trung tâm nước giải nhiệt nước. Ngoài hệ thống
đường ống nước lạnh còn có thêm hệ thống đường ống nước giải nhiệt và bao
gồm hệ thống van, tê, cút, các phụ kiện khác và bơm.
Hệ thống nước lạnh làm nhiệm vụ tải lạnh từ bình bay hơi tới các phòng để
làm lạnh phòng.
Hệ thống nước giải nhiệt làm nhiệm vụ thải nhiệt từ bình ngưng ra ngoài
môI trường không khí.
5.1.1. Vật liệu đường ống.
Vật liệu được chọn làm ống dẫn nước lạnh, nước ngưng trong hệ thống
điều hoà tại Siêu thị - Nhà hàng - Văn phòng cho thuê Cầu dứa là ống thép đen
chịu lực.
5.1.2. Tính chọn ống dẫn nước.
Lưu lượng nước, đường kính, tốc độ nước qua các đoạn ống.
Tổng lưu lượng nước qua bình làm lạnh nước với tổng công suất lạnh tính
toán Qo= 2485 (KW) và chọn sự giảm nhiệt độ nước trong bình bốc hơi cũng như
qua các FCU là ∆tn=5oC
Ta có:
Qo
2485
=
= 119
Go= Cn .∆tn 4,18 * 5
(l/s)

Tính cho đoạn AB:
Tổng năng suất lạnh trên đường ống là: QAB=2485 KW
Lưu lượng nước qua đoạn AB là:
QAB
2485
=
= 119
GAB= Cn .∆tn 4,18 * 5
(l/s)

Chọn đường kính ống đoạn AB là Dy=200 mm.
GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

50

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH

ĐỒ ÁN HỌC PHẦN CHUYÊN NGÀNH NHIỆT LẠNH

Tra đồ thị hình 6.5[1] ta có tổn thất áp suất trên một mét chiều dài ống là
∆Pl=400 Pa/m .
Tốc độ nước:
V
119 * 10−3
=
= 3,78
F 3,14 * ( 0,2 ) 2
2
Tốc độ nước chảy trong đoạn ống AB là: v=
m/s .

Tính tương tự cho các đoạn còn lại kết quả được tổng hợp trong bảng 5.1
Sơ đồ hệ thống đường ống nước.

Bảng 5-1: Kính thước lưu lượng, đường kímh, tốc độ nước trên đường ống.
Đoạn ống

Chiều dài

Lưu lượng Đường kính

Tốc độ

Tổn thất

AB
AA’
BC
CC’
CD
DD’
DE
EF
FG
GH
HI
EE’
FF’

m
13
7
4
14
5
5
5
5
5
5
5
4
28

V (l/s)
119
97
91,5
16,5
88,6
10,3
38,5
35,1
14,7
7,3
1,5
2,8
15

v (m/s)
3,78
3,08
3,02
2,1
2,8
1,3
2,1
2,0
1,8
1,9
1,2
1,4
2

∆Pl (Pa/m)
400
315
300
280
295
150
270
250
310
500
480
420
240

GVHD: NGUYỄN TIẾN CẢNH

Dy (mm)
200
200
200
100
200
100
150
150
100
70
40
50
100
51

SVTH: NGUYỄN MINH ĐÀM
HUỲNH VĂN THANH