Tài liệu Kỹ thuật lạnh - Lê Xuân Hòa

CHƯƠNG I

CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG CỦA MÁY LẠNH.


1.1 Mở đầu. 1

1.2 Chu trình ngược Carnot (1796- 1832). 1

1.2.1 Định nghĩa. . 1

1.2.2 Sơ đồ, đồ thị, chu trình lý thuyết. 2

1.2.3 Tính toán chu trình. . 2

1.2.4 Nhận xét, kết luận. . 2

1.3 Phân loại các phương pháp làm lạnh nhân tạo. 2

1.4 Làm lạnh nhờ hiệu ứng tiết lưu. . 3

1.4.1 Định nghĩa. . 3

1.4.2 Quá trình tiết lưu. 3

1.4.3 Hiệu ứng Joule-Thompson. 4

1.5 Làm lạnh nhờ hiệu ứng dãn nở đoạn nhiệt sinh ngoại công. . 5

HCM

1.5.1 Định nghĩa. 5

thuat TP.

1.5.2 Hiệu ứng dãn nở đoạn nhiệt đẳng entropy. . 5

DH Su pham Ky

1.5.3 Ưu nhược điểm của tiết lưu và dãn nở sinh ngoại công. 6

© Truong

1.5.4 Nhận xét. 6

Ban quyen

1.6 Làm lạnh nhờ hiệu ứng xoáy. . 6

1.6.1 Sơ đồ, đồ thị T-s. . 6

1.6.2 Nguyên lý làm việc. . 6

1.6.3 Hiệu ứng xoáy. . 7

1.6.4 Ưu nhược điểm. 7

1.7 Làm lạnh nhờ hiệu ứng nhiệt điện. . 7

1.7.1 Hiệu ứng Zeebec. 7

1.7.2 Hiệu ứng Peltier. 8

1.8 Làm lạnh nhờ hiệu ứng hấp thụ. 9


CHƯƠNG 2:

MÔI CHẤT LÀM LẠNH, MÔI CHẤT TẢI LẠNH, DẦU BÔI TRƠN.

2.1 Các yêu cẦu đỐi vỚi môi chẤt làm lẠnh. . 10

2.1.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 10

2.1.2 Các yêu cầu về hóa học. 10

2.1.3 Các yêu cầu về sinh lý. 10

2.1.4 Các yêu cầu về kinh tế. 10

2.1.5 Các yêu cầu về môi trường. . 10

2.2 Các tính chất của amôniăc (NH3 - R717):

2.2.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 10

2.2.2 Các yêu cầu về hóa học. 11

2.2.3 Các yêu cầu về sinh lý. 11

2.2.4 Các yêu cầu về kinh tế. 11

2.2.5 Các yêu cầu về môi trường. . 11

2.3 Đại cương về môi chất lạnh và freon. . 11

2.4 Các tính chất của R12. . 11

2.4.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 12

2.4.2 Các yêu cầu về hóa học. 12

2.4.3 Các yêu cầu về sinh lý. 12

2.4.4 Các yêu cầu về kinh tế. 12

2.4.5 Các yêu cầu về môi trường. . 12

2.5 Các tính chất của R22. . 12

2.5.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 12

2.5.2 Các yêu cầu về hóa học. 13

2.5.3 Các yêu cầu về sinh lý. 13

2.5.4 Các yêu cầu về kinh tế. 13

2.5.5 Các yêu cầu về môi trường. . 13

2.6 Các tính chất của R134a. . 13

2.6.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 13

2.6.2 Các yêu cầu về hóa học. 13

2.6.3 Các yêu cầu về sinh lý. 14

2.6.4 Các yêu cầu về kinh tế. 14

2.6.5 Các yêu cầu về môi trường. . 14

2.7 Các yêu cầu đối với môi chất tải lạnh, phân loại. 14

2.7.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 14

2.7.2 Các yêu cầu về hóa học. 14

2.7.3 Các yêu cầu về sinh lý. 14

2.7.4 Các yêu cầu về kinh tế. 14

2.7.5 Các yêu cầu về môi trường. . 14

2.7.6 Phân loại. . 14

2.8 Môi chất tải lạnh là không khí. 15

2.8.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 14

2.8.2 Các yêu cầu về hóa học. 14

2.8.3 Các yêu cầu về sinh lý. 14

2.8.4 Các yêu cầu về kinh tế. 14

2.8.5 Các yêu cầu về môi trường. . 14

2.9 Môi chất tải lạnh là nước muối NaCl-H2O. 15

2.9.1 Các yêu cầu về nhiệt động. . 15

2.9.2 Các yêu cầu về hóa học. 15

2.9.3 Các yêu cầu về sinh lý. 16

2.9.4 Các yêu cầu về kinh tế. 16

2.9.5 Các yêu cầu về môi trường. . 16

2.10 Môi chất tải lạnh là nước muối CaCl2-H2O. . 16

2.10.1 Các yêu cầu về nhiệt động. 16

2.10.2 Các yêu cầu về hóa học. . 16

2.10.3 Các yêu cầu về sinh lý. 16

2.10.4 Các yêu cầu về kinh tế. 16

2.10.5 Các yêu cầu về môi trường. . 16

2.11 Môi chất tải lạnh là hỗn hợp nước-etylenglycol (C2H2(OH)2). . 16

2.18.1 Các yêu cầu về nhiệt động. 18

2.18.2 Các yêu cầu về hóa học. . 18

2.18.3 Các yêu cầu về sinh lý. 18

2.18.4 Các yêu cầu về kinh tế. 18

2.18.5 Các yêu cầu về môi trường. . 18

2.12 Quan hệ giữa môi chất và dầu máy lạnh. . 18

2.13 Lựa chọn dầu bôi trơn máy lạnh. . 19

2.13.1 Độ nhớt và độ hoà tan của dầu trong các môi chất lạnh. . 19

2.13.2 Môi chất lạnh và các loại dầu thường dùng. 19

2.14 Bảng chọn dầu bôi trơn máy lạnh. 20

2.14.1 Tiêu chuẩn quốc tế về dầu máy lạnh. 20

2.13.2 Bảng dầu máy lạnh. . 21

3.1 Phân loại máy lạnh. . 22

3.1.1 Phân loại máy lạnh theo quá trình biến đổi vật lý của môi chất. . 22

3.1.2 Phân loại máy lạnh theo dạng năng lượng cấp cho chu trình. . 22

3.1.2 Phân loại máy lạnh theo dạng năng lượng cấp cho chu trình. 22

3.1.4 Phân loại máy lạnh theo nhiệt độ làm lạnh. . 22

3.1.5 Phân loại máy lạnh theo chu trình nhiệt động. 22

3.1.6 Phân loại máy lạnh theo tính năng sử dụng. 22

3.1.7 Phân loại máy lạnh theo môi chất lạnh sử dụng. . 22

3.2 Máy lạnh 1 cấp dùng môi chất là không khí. 23

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 23

3.2.2 Tính toán các thông số của chu trình. 24

3.2.3 So sánh với chu trình Carnot. 24

3.2.4 Các nhận xét. 24

3.3 Máy lạnh 1 cấp làm việc vùng 2 pha dùng máy dãn nở. . 25

3.3.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 25

3.3.2 Tính toán các thông số của chu trình. 25

3.3.3 So sánh với chu trình Carnot. 26

3.3.4 Các nhận xét. 26

3.4 Máy lạnh 1 cấp thực hiện hành trình khô dùng van tiết lưu. . 26

3.4.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 26

3.4.2 Tính toán các thông số của chu trình. 27

3.4.3 So sánh với chu trình Carnot. 27

3.4.4 Các nhận xét. 27

3.5 Máy lạnh 1 cấp thực hiện hành trình khô dùng bình tách lỏng. . 27

3.5.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 27

3.5.2 Tính toán các thông số của chu trình. 28

3.5.4 Các nhận xét. 28

3.6 Máy lạnh 1 cấp thực hiện hành trình khô dùng thiết bị hồi nhiệt. 29

3.6.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 29

3.6.2 Tính toán các thông số của chu trình. 29

3.6.4 Các nhận xét. 29

3.7 Bơm nhiệt. 29

3.7.1 Bơm nhiệt công suất lớn. . 29

3.7.2 Bơm nhiệt công suất nhỏ (máy điều hòa không khí đảo chiều). . 31

3.8 Tính toán chu trình máy lạnh 1 cấp. 31

3.8.1 Các đại lượng cho trước. 31

3.8.2 Trình tự tính toán. . 32



CHƯƠNG 4:

MÁY LẠNH NHIỀU CẤP, NHIỀU TẦNG

4.1 Sự cần thiết phải dùng máy nén piston nhiều cấp, nhiều tầng. . 34

4.1.1 Quá trình nén khí máy nén piston 1 cấp. 34

4.1.1 Quá trình nén khí máy nén piston nhiều cấp. 34

4.1.3 Máy lạnh nhiều tầng. 35

4.1.4 Phân cấp máy nén theo nhiệt độ bay hơi. 35

4.2 Máy lạnh hai cấp không trích hơi trung gian, làm mát trung gian không hoàn toàn. 35

4.2.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 35

4.2.2 Tính toán chu trình. 36

4.2.3 Nhận xét. 36

4.3 Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian không hoàn toàn, có 2

tiết lưu. 37

4.3.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 37

4.3.2 Tính toán chu trình. 38

4.3.3 Nhận xét. 38

4.4 Máy lạnh 2 cấp có trích hơi trung gian, làm mát trung gian hoàn toàn, có 2 tiết lưu. 38

4.4.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 38

4.4.2 Tính toán chu trình. 39

4.5 Máy lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn, có 2 chế độ bốc hơi. . 40

4.5.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 40

4.5.2 Tính toán chu trình. 41

4.5.3 Nhận xét. 42

4.6 Máy lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian loại ống trao đổi

nhiệt (Ống xoắn lò xo). 42

4.6.1 Mục đích dùng bình trung gian có ống trao đổi nhiệt (ống xoắn lò xo). . 42

4.6.2 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 42

4.6.3 Tính toán chu trình. 43

4.6.4 So sánh hai loại bình trung gian. 44

4.7 Máy lạnh 2 cấp, làm mát trung gian không hoàn toàn, bình trung gian ống xoắn. 44

4.7.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 44

4.7.2 Tính toán chu trình. 45

4.8 Máy lạnh 3 cấp. 46

4.8.1 Mục đích dùng máy lạnh 3 cấp. . 46

4.8.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 46

4.8.2 Tính toán chu trình. 46

4.9 Máy lạnh 3 cấp sản xuất nước đá khô CO2. 47

4.10 Máy lạnh ghép tầng. 48

4.10.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. . 48

4.10.2 Tính toán chu trình. . 49

4.10.3 Nhận xét. 49



CHƯƠNG 5

MÁY LẠNH HẤP THỤ & MÁY LẠNH EJECTOR


5.1 Các khái niệm chung. 50

5.2 Máy lạnh hấp thụ NH3-H2O một cấp. . 51

5.1.1 Sơ đồ nguyên lý, đồ thị, chu trình lý thuyết. 51

5.2.2 Xây dựng đồ thị h-. . 52

án chu trình. 52

5.2.4 Quá trình ở các thiết bị chưng cất và hồi lưu. 53

5.2.5 Các chứng minh. . 54

5.3 Chu trình máy lạnh hấp thụ khuyếch tán. 54

5.3.1 Sơ đồ nguyên lý. 54

5.3.2 Chu trình lý thuyết. . 55

5.3.3 Ưu điểm & nhược điểm. 57

5.4 Máy lạnh ejector. 57

5.4.1 Các khái niệm chung. . 57

5.4.2 Sơ đồ. 57

5.4.3 Chu trình. 58

5.4.4 Đồ thị. . 59

5.4.5 Tính toán chu trình. 59



CHƯƠNG 6:

MÁY LẠNH NHIỆT ĐỘ THẤP

(MÁY LẠNH CRYO)


6.1 Khái niệm máy lạnh cryo. 60

6.2 Các chu trình lạnh cryo đơn giản. . 60

6.2.1. Chu trình Picter (Chu trình máy lạnh cryo ghép tầng). 60

6.2.2 Chu trình Linde. 61

6.2.3 Chu trình Clode. 61

6.3 Các giai đoạn nhiệt động cơ bản của lạnh cryo. . 62

6.3.1 Sơ đồ nguyên lý. 62

6.3.2 Phân tích các giai đoạn. 63

6.4 Sơ đồ hóa lỏng không khí loại trung áp, cao áp thu N2, O2. . 63

6.4.1 Sơ đồ. 63

6.4.2 Nguyên lý làm việc. 64

6.5 Sơ đồ hóa lỏng không khí hạ áp thu O2, N2. 64

6.5.1 Sơ đồ. 65

6.5.2 Nguyên lý làm việc. 65



TÀI LIỆU GỒM 157 TRANG