CHƯƠNG 9
TÍNH CH
ỌN THIẾT BỊ
TRAO ĐỔI NHIỆT
5.1/ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Kiểu thiết bị ngưng tụ ta chọn để lắp đặt là thiết bị ngưng tụ kiểu bay
hơi hay c
òn gọi là tháp ngưng tụ .
5.1.1/ Thông số thiết bị ngưng tụ
- Môi chất đi trong thiết bị ngưng tụ : NH
3
- Nhiệt độ không khí bên ngoài : t
1
= 38
0
C
- Độ ẩm :  = 77 %
- Nhi
ệt độ nhiệt kế ướt : t
ư
= 34,5
0
C
- Nhi
ệt độ nước tuần hoàn trong tháp : t
w
= 39
0
C
- Nhi
ệt độ ngưng tụ : t

1
2
w
t
=
1
1
1
h
2
h
w
h
Do đây là hệ thống chung cho tủ cấp đông tiếp xúc , hầm
cấp đông gió , cối đá vảy nên phụ tải nhiệt để tính cho tháp
ngưng tụ l
à tổng nhiệt thải ngưng tụ của tủ cấp đông tiếp xúc ,
hầm cấp đông gió và cối đá vảy .
Q
K
=
C
K
H
K
T
K
QQQ  , kW
Trong đó :


Theo phương trình truyền nhiệt ta có :
Q
K
= k . F.
tb
t , kW
Ta suy ra :
F =
tb
K
tk
Q

=
F
K
q
Q
, m
2
Trong đó :
F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt , m
2

tb
t : hiệu nhiệt độ trung bình logarit , K
Khi s
ử dụng tháp ngưng tụ ta coi nhiệt độ nước không
thay
d

F =
700
3
470814
x
= 224,197 m
2
 Bề mặt truyền nhiệt
Bề mặt nhẵn của ống thép trơn để chế tạo dàn ngưng
amoniăc
5.1.2.3/ Lưu lượng khối lượng của không khí qua thiết bị
ngưng tụ
M
KK
= 3,25
KK

2
10

KK
Q
, kg/s
Trong đó :

KK

: khối lượng riêng của không khí ở t
1
= 38

1
= 9,81.10
4
N/m
2
R : hằng số khí của không khí , lấy R = 287 J/kg.K
T
1
: nhiệt độ không khí môi trường T
1
= t
1
+ 273 , K

KK

=
)034,0.61,11)(27338(287
)034,01(10.81,9
4


= 1,077 kg/m
3
Thay vào phương trình trên ta có :
M
KK
= 3,25 . 1,077 . 470,814 . 10
-2
= 16,479 kg/s

975085,0 mx

, W/m
2
.K
Trong đó :
m
1
: lưu lượng nước xối tưới trên 1 mét chiều dài của ống ,
chọn theo kinh nghiệm m
1
= 0,05 kg/m.s
0,85 : h
ệ số hiệu chỉnh do xối tưới không dều .

1

= 0,85 . 9750 . 0,05
1/3
= 3053,14 W/m
2
.K
5.1.2.6/ Lượng nước phun
Lượng nước phun M được chọn theo kinh nghiệm phụ thuộc
vào phụ tải nhiệt Q
K
của thiết bị : 100 kW phụ tải nhiệt mỗi giây
cần 2,3 lít nước phun :
M = 2,3
100

 Tổng lượng nước bị cuốn theo gió : bằng tổng lượng nước
bay hơi và lượng nước bị gió cuốn đi .
Lượng nước bị gió cuốn thường lấy bằng 10% lượng nước
bay hơi ,vậy tổng lượng nước bị cuốn theo gió :
M
bt
= 1,1 M
b
= 1,1 . 0,1647 = 0,1811 kg/s
5.1.2.8/ Các kích thước cơ bản của thiết bị ngưng tụ bay hơi
 Tổng chiều dài ống tính trên mặt cắt ngang của thiết bị :
L =
05,02
828,10
2
1
xm
M
 = 108,28 m

 Số ống trên mặt cắt ngang của thiết bị (z) khi chọn chiều
dài mỗi ống thẳng l = 2,8 m
z =
8,2
28,108

l
L
= 38,67
L

1
xxxzld
F


= 26,84
L
ấy n
đ
= 27 ống
 Chiều cao của dàn ống (h) được xác định :
h = S
1
. n
đ
, m
Các
ống bố trí theo đỉnh của tam giác đều nên bước ống
theo chiều đứng (S
1
) được xác định như sau :
S
1
= 0433,005,0
2
3
2
3
2
S m

: khối lượng riêng của nước

= 1000 kg/m
3

w
t : độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ ,K
Thay vào ta có :
V
n
=
3100019,4
814,470
xx
= 0,0374 m
3
/s =134,64 m
3
/h
Tra b
ảng 10-6/SHDTKHTL – Trang 303 chọn :
Hai bơm 4K
-18 , mỗi bơm có các thông số kỹ thuật sau:
Năng suất
: 83 m
3
/h
C
ột áp H : 2,2 bar
Hiệu suất : 81%

à ồn và tốn thêm năng suất lạnh
cho động cơ quạt gió .
Ở dây ta chọn kiểu dàn lạnh quạt đặt ngay trên sàn bên trong hầm cấp
đông , mô tơ
quạt dàn lạnh loại hoàn toàn kín nước và chống ẩm , quạt
gió hướng trục thổi ngang , độ ồn thấp , hút gió ngang qua d
àn lạnh ,
quạt gió được lắp lồng bao che bảo vệ . Cánh quạt làm bằng thép mạ
kẽm nhúng nóng đủ sức chịu được va đập có thể có với băng tuyết bám
trên dàn . Ống trao đổi nhiệt bằng thép có đường kính
38 x 3 mm ,cánh bằng thép lá rộng 30 mm , dày 0,3 mm .
5.2.1/ Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của dàn lạnh
F =
t
k
Q
TB

0
, W
Trong đó :
F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của dàn lạnh , m
2
Q
0TB
: tải lạnh của thiết bị , W
Q
0TB
= Q
TB

ọn 5 dàn quạt kí hiệu

BO -230 , mỗi dàn có các thông số kỹ
thuật sau :
- Diện tích bề mặt : 230 m
2
- Bước cánh quạt : 17,5
- Số lượng quạt : 1
-
Đường kính quạt : 800 mm
- Số vòng quay : 25 vòng/s
-
Lưu lượng : 4,7 m
3
/s
- Công su
ất sưởi điện : 25 kW
5.2.2/ Lưu lượng không khí qua mỗi dàn
V
KK
=
tC
Q
hh
Q
P
TBTB




= 103249,71 W = 103,24971 kW
Thay vào ta có :
V
KK
=
9013,148,1
24971,103
xx
= 7,652 m
3
/s