Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt lạnh và điều hòa không khí (Ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí) – CĐ Công nghiệp Hải Phòng

pdf

80

2 MB

26

249

4.1 (
4 lượt)

802 MB26

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu

Đang xem trước 10 trên tổng 80 trang, để tải xuống xem rất đầy đủ hãy nhấn vào bên trên

Chủ đề tương quan

Tài liệu tương tự

Nội dung

UBND TỈNH HẢI PHÒNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG

Giáo trình: Cơ sở kỹ thuật nhiệt lạnh và điều hòa không khí
Chuyên ngành: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí
(Lưu hành nội bộ)

HẢI PHÒNG
1

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2

MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ………………………………………………………………………………. 1
LỜI GIỚI THIỆU …………………………………………………… Error! Bookmark not defined.
BÀI 1 …………………………………………………………………………………………………………….. 11
NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT …………………………………………………………………………… 11
1.Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới………………………… 11
1.1. Các khái niệm và định nghĩa. ………………………………………………………………. 11
1.2.Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới ………………………. 11
1.3.Nhiệt dung riêng và tính nhiệt lượng theo nhiệt dung riêng ……………………… 12
2.Hơi và các thông số trạng thái của hơi. …………………………………………………….. 13
2.1. Các thể (pha) của vật chất …………………………………………………………………… 13
2.2. Quá trình hoá hơi đẳng áp …………………………………………………………………… 13
2.3. Các đường giới hạn và các miền trạng thái của nước và hơi; …………………… 14
2.4. Cách xác định các thông số của hơi bằng bảng và đồ thị lgp-h ………………… 15
3. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi …………………………………………………. 15
3.1. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi trên đồ thị lgp-h ……………………….. 16
3.2. Quá trình lưu động và tiết lưu ……………………………………………………………… 17
3.3. Quá trình lưu động……………………………………………………………………………… 18
3.4. Quá trình tiết lưu ……………………………………………………………………………….. 18
4. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt…………………………………….. 19
4.1. Khái niệm và định nghĩa chu trình nhiệt động ……………………………………….. 19
4.2. Chu trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt …………………………………… 19
4.3. Chu trình máy lạnh hấp thụ …………………………………………………………………. 21
BÀI 2 …………………………………………………………………………………………………………….. 24
TRUYỀN NHIỆT ………………………………………………………………………………………….. 24
1. Dẫn nhiệt ……………………………………………………………………………………………….. 24
1.1. Các khái niệm và định nghĩa ……………………………………………………………….. 24
1.2. Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng và vách trụ ………………………………. 24
1.3. Nhiệt trở của vách phẳng và vách trụ mỏng …………………………………………… 25
2. Trao đổi nhiệt đối lưu ……………………………………………………………………………… 26
3

2.1. Các khái niệm và định nghĩa ……………………………………………………………….. 26
2.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới trao đổi nhiệt đối lưu ……………………………………. 26
2.3. Một số hình thức trao đổi nhiệt đối lưu thường gặp ………………………………… 27
2.4. Tỏa nhiệt khi sôi và khi ngưng hơi ……………………………………………………….. 27
3. Trao đổi nhiệt bức xạ ……………………………………………………………………………… 28
3.1. Các khái niệm và định nghĩa ……………………………………………………………….. 28
3.2. Dòng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa các vật ………………………………………… 28
3.3. Bức xạ của mặt trời (nắng) ………………………………………………………………….. 28
4. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt …………………………………………………….. 29
4.1. Truyền nhiệt tổng hợp ………………………………………………………………………… 29
4.2. Truyền nhiệt qua vách ………………………………………………………………………… 29
4.3. Truyền nhiệt qua vách phẳng và vách trụ………………………………………………. 29
4.4. Truyền nhiệt qua vách có cánh …………………………………………………………….. 30
4.5. Tăng cường truyền nhiệt và cách nhiệt …………………………………………………. 30
4.6. Thiết bị trao đổi nhiệt …………………………………………………………………………. 30
BÀI 3 …………………………………………………………………………………………………………….. 31
KHÁI NIỆM VỀ KỸ THUẬT LẠNH …………………………………………………………….. 31
1. ngh a của kỹ thuật lạnh trong đ i sống và kỹ thuật. ………………………………. 32
2.Các hương há làm lạnh nh n tạo. ………………………………………………………. 36
Làm lạnh bằng quá trình biến đổi pha: ………………………………………………………… 36
Làm lạnh bằng quá trình giản nở đoạn nhiệt: ……………………………………………….. 36
Làm lạnh bằng hiệu ứng tiết lưu: ……………………………………………………………….. 36
Làm lạnh bằng hiệu ứng xoáy ……………………………………………………………………. 37
Làm lạnh bằng hiệu ứng nhiệt điện: ……………………………………………………………. 37
Làm lạnh bằng hiệu ứng từ: ……………………………………………………………………….. 37
BÀI 4 …………………………………………………………………………………………………………….. 38
MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH ……………………………………………………. 39
1.Các môi chất và chất tải lạnh thư ng dùng trong kỹ thuật lạnh ………………… 39
1. 1.Các môi chất lạnh thường dùng trong kỹ thuật lạnh ……………………………….. 39
1.2 Các chất tải lạnh thường dùng trong kỹ thuật lạnh ………………………………….. 40
2.Bài tậ về môi chất lạnh và chất tải lạnh ………………………………………………….. 40
4

2.1.Bài tập về môi chất lạnh. …………………………………………………………………….. 40
2.2.Bài tập về chất tải lạnh ………………………………………………………………………… 40
BÀI 5 …………………………………………………………………………………………………………….. 42
CÁC HỆ THỐNG LẠNH DÂN DỤNG …………………………………………………………… 42
1.Hệ thống lạnh với một cấ nén …………………………………………………………………. 42
1.1.Sơ đồ 1 cấp nén đơn giản. ……………………………………………………………………. 42
1.2.Sơ đồ có quá nhiệt hơi hút. …………………………………………………………………… 42
Hình 5.2 Sơ đồ có quá nhiệt hơi hút ……………………………………………………………. 43
1.3.Sơ đồ có quá lạnh lỏng và hồi nhiệt. …………………………………………………….. 43
2.Sơ đồ 2 cấ nén có làm mát trung gian. ……………………………………………………. 43
3.Các sơ đồ khác. ……………………………………………………………………………………….. 44
4.Bài tậ …………………………………………………………………………………………………….. 44
Bài 6 ……………………………………………………………………………………………………………… 46
MÁY NÉN LẠNH ………………………………………………………………………………………….. 46
1. Khái niệm ………………………………………………………………………………………………. 46
1.1. Vai trò của máy nén lạnh …………………………………………………………………….. 46
1.2. Phân loại máy nén lạnh ………………………………………………………………………. 46
Năng suất lạnh …………………………………………………………………………………………. 46
2. Máy nén pittông ……………………………………………………………………………………… 48
2.1. Máy nén lí tưởng một cấp nén (không có không gian thừa) …………………….. 48
2.2. Cấu tạo và chuyển vận ………………………………………………………………………… 48
2.3. Các hành trình và đồ thị P-V ……………………………………………………………….. 48
2.4. Máy nén có không gian thừa ……………………………………………………………….. 49
2.5. Năng suất nén V khi có không gian thừa ………………………………………………. 49
2.6. Máy nén nhiều cấp có làm mát trung gian. ……………………………………………. 49
2.7. Cấu tạo và nguyên lý làm việc …………………………………………………………….. 50
2.8. Đồ thị P-V…………………………………………………………………………………………. 50
2.9. Tỉ số nén ở mỗi cấp. …………………………………………………………………………… 50
2.10. Lợi ích của máy nén nhiều cấp …………………………………………………………… 50
2.11. Bài tập tính toán máy nén piston ………………………………………………………… 50
3. Giới thiệu một số chủng loại máy nén khác ……………………………………………… 51
5

3.1. Máy nén rô to…………………………………………………………………………………….. 51
3.2. Máy nén scroll (đĩa xoắn) ……………………………………………………………………. 52
3.3. Máy nén trục vít…………………………………………………………………………………. 53
BÀI 7 …………………………………………………………………………………………………………….. 53
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG LẠNH … 55
1. Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu …………………………………………………………… 55
1.1. Thiết bị ngưng tụ và tháp giải nhiệt ……………………………………………………… 55
1.2. Vai trò của thiết bị trong hệ thống lạnh …………………………………………………. 55
1.3. Các kiểu thiết bị ngưng tụ thường gặp ………………………………………………….. 55
1.4. Tháp giải nhiệt …………………………………………………………………………………… 55
1.5. Thiết bị bay hơi………………………………………………………………………………….. 56
1.6. Vai trò của thiết bị trong hệ thống lạnh …………………………………………………. 56
1.7. Các kiểu thiết bị bay hơi thường gặp ……………………………………………………. 57
2. Thiết bị tiết lưu (giảm á ) ……………………………………………………………………….. 57
2.1. Giảm áp bằng ống mao ……………………………………………………………………….. 57
2.2. Van tiết lưu ……………………………………………………………………………………….. 57
3. Các thiết bị tự động và bảo vệ của hệ thống lạnh ……………………………………… 57
3.1. Tự động điều chỉnh năng suất lạnh……………………………………………………….. 57
3.2. Các thiết bị bảo vệ chính …………………………………………………………………….. 63
BÀI 8 …………………………………………………………………………………………………………….. 64
KHÔNG KHÍ ẨM …………………………………………………………………………………………. 64
1. Các thông số trạng thái của không khí ẩm ………………………………………………. 64
1.1. Thành phần của không khí ẩm …………………………………………………………….. 64
1.2. Các thông số trạng thái của không khí ẩm …………………………………………….. 64
2. Đồ thị I-d và d-t của không khí ẩm ………………………………………………………….. 65
2.1. Đồ thị I-dz…………………………………………………………………………………………. 65
2.2. Đồ thị d-t…………………………………………………………………………………………… 66
3. Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK ……………………………………….. 67
3.1 Quá trình thay đổi trạng thái của không khí. ………………………………………….. 67
3.2 Quá trình hòa trộn hai dòng không khí…………………………………………………… 68
4. Bài tậ về sử dụng đồ thị. ……………………………………………………………………….. 69
6

Bài 9 ……………………………………………………………………………………………………………… 70
KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ …………………………………………………… 70
1. Khái niệm về thông gió và ĐHKK …………………………………………………………… 70
1.1. Thông gió là gì…………………………………………………………………………………… 70
1.2. Khái niệm về ĐHKK ………………………………………………………………………….. 70
1.3. Khái niệm về nhiệt thừa và tải lạnh cần thiết của công trình ……………………. 70
2. Bài tậ về tính toán tải lạnh đơn giản. …………………………………………………….. 70
3. Các hệ thống ĐHKK ………………………………………………………………………………. 70
3.1. Các khâu của hệ thống ĐHKK …………………………………………………………….. 70
3.2. Phân loại hệ thống ĐHKK …………………………………………………………………… 71
4. Các hương há và thiết bị xử lý không khí…………………………………………… 72
4.1. Làm lạnh không khí ……………………………………………………………………………. 72
4.2. Sưởi ấm …………………………………………………………………………………………….. 72
4.3. Khử ẩm …………………………………………………………………………………………….. 72
4.4. Tăng ẩm ……………………………………………………………………………………………. 72
4.5. Lọc bụi và tiêu âm ……………………………………………………………………………… 72
BÀI 10 …………………………………………………………………………………………………………… 73
HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ ………………………… 73
1. Trao đổi không khí trong hòng ……………………………………………………………… 74
1.1. Các dòng không khí tham gia trao đổi không khí trong phòng …………………. 74
1.2. Các hình thức cấp gió và thải gió …………………………………………………………. 74
1.3. Các kiểu miệng cấp và miệng hồi ………………………………………………………… 74
2. Đư ng ống gió ………………………………………………………………………………………… 74
2.1. Cấu trúc của hệ thống …………………………………………………………………………. 74
2.2. Các loại trở kháng thủy lực của đường ống ………………………………………….. 75
3. Quạt gió …………………………………………………………………………………………………. 75
3.1. Phân loại quạt gió ………………………………………………………………………………. 75
3.2. Đường đặc tính của quạt và điểm làm việc trong mạng đường ống ………….. 75
4. Bài tậ về quạt gió và trở kháng đư ng ống …………………………………………….. 75
BÀI 11 …………………………………………………………………………………………………………… 76
CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ …………… 76
7

1. Kh u tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong hòng …………………………. 77
1.1. Tự động điều chỉnh nhiệt độ ………………………………………………………………… 77
1.2. Tự động điều chỉnh độ ẩm trong một số hệ thống ĐHKK công nghệ ……….. 77
2. Lọc bụi và tiêu m trong ĐHKK ……………………………………………………………… 77
2.1. Tác dụng của lọc bụi…………………………………………………………………………… 77
2.2. Tiếng ồn khi có ĐHKK- nguyên nhân và tác hại ……………………………………. 77
3 Cung cấ nước cho ĐHKK ………………………………………………………………………. 78
3.1. Các sơ đồ cung cấp nước lạnh cho hệ thống Water Chiller ……………………… 78
3.2. Cung cấp nước cho các buồng phun ……………………………………………………… 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………………………. 79

8

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN
CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT-LẠNH & ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Mã số môn học: MĐ11
Thời gian môn học: 120h

(Lý thuyết: 30h; Thực hành: 90h)

I. Vị trí tính chất mô đun:
Là môn học cơ sở kỹ thuật chuyên nghành, chuẩn bị các kiến thức cần thiết
cho các phần học kỹ thuật chuyên môn tiếp theo.
II. Mục tiêu mô đun:

u h h c

n

un này n

h cc

h n n :

-Trình bày được các khái niệm, định nghĩa về truyền nhiệt, chất môi giới, chu
trình nhiệt động học, quá trình hóa hơi đẳng áp, quá trình nhiệt động của máy lạnh
và bơm nhiệt, quá trình nhiệt động của máy lạnh và bơm nhiệt, các quy luật truyền
nhiệt
-Giải thích được quá trình lưu động và tiết lưu.
-Trình bày được các khái niệm và định nghĩa về truyền nhiệt.
-Trình bày được các khái niệm về kỹ thuật Nhiệt-Lạnh, nguyên lý làm việc
của máy lạnh và các quy luật truyền nhiệt cơ bản.
-Mô tả được cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy nén lạnh thông dụng
-Nhận dạng và trình bày được chức năng các thiết bị trong hệ thống lạnh,
điều hoà không khí.
-Trình bày được khái niệm về không khí ẩm, kỹ thuật điều hoà không khí và
các quá trình, nguyên lý làm việc của hệ thống điều hoà không khí.
-Tính toán được phụ tải lạnh và điều hoà không khí đơn giản.
-Phân tích được hiện tượng trao đổi khí trong phòng.
-Trình bày được chức năng của hệ thống vận chuyển khí.
-Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật.
-Cẩn thận, tỷ mỉ, tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp và có khả năng
làm việc nhóm.
9

III. Nội dung mô đun:
1. Nộ dun tổn quát và phân phố th
Số

n:

Tên các bài trong mô đun

TT

Thời gian

Hình thức
dạy

1

Nhiệt động kỹ thuật

15

LT

2

Truyền nhiệt

10

LT

Kiểm tra bài 1+2

1

LT

3

Khái niệm về kỹ thuật lạnh

5

LT

4

Môi chất lạnh và chất tải lạnh

10

LT

5

Các hệ thống lạnh dân dụng

10

Tích hợp

6

Máy nén lạnh

10

Tích hợp

7

Giới thiệu chung về các thiết bị khác của hệ thống lạnh

10

Tích hợp

Kiểm tra bài (3-7)

2

LT

8

Không khí ẩm

10

LT

9

Khái niệm chung về điều hòa không khí

10

LT

10

Hệ thống vận chuyển và phân phối không khí

10

Tích hợp

11

Các phần tử khác của hệ thống điều hòa không khí

15

Tích hợp

Kiểm tra (bài 8-11)

2

LT

Cộng

120

10