Nghiên cứu tính toán thực nghiệm hệ thống máy lạnh ghép tầng dùng môi chất CO2/R32

• Tác giả: Nguyễn Trường Giang
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Lê Hồng Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Toán Hệ Thống Máy Lạnh Ghép Tầng Sử Dụng CO2/R32
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

• MỤC LỤC
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Thông tin chung
• 1.2. Mục tiêu đề tài
• 1.3. Tính mới và sáng tạo
• 1.4. Kết quả nghiên cứu
• 1.5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
• 2.1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 2.1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 2.2. Lý do chọn đề tài
• 2.3. Mục tiêu đề tài
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Giới thiệu về môi chất lạnh CO2
• 1.2. Giới thiệu về môi chất R32. Hệ thống lạnh ghép tầng
• 1.3. Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống
• 2. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH GHÉP TẦNG SỬ DỤNG MÔI CHẤT CO2/R32
• 2.1. Các yêu cầu thiết kế của hệ thống lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2/R32
• 2.2. Tính toán hệ thống lạnh ghép tầng
• 2.3. Tính toán thiết kế thiết bị Ngưng tụ - Bay hơi ghép tầng. Thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống
• 2.4. Tính toán cách nhiệt cách ẩm
• 2.5. Tính cách nhiệt cách ẩm cho buồng lạnh
• 2.6. Tính cách nhiệt cách ẩm cho thiết bị trao đổi nhiệt
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM
• 3.1. Bản thiết kế hệ thống lạnh ghép tầng
• 3.2. Chế tạo Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt kiểu ống lồng ống
• 3.3. Tính chọn các thiết bị trong hệ thống
• 3.4. Thiết bị bay hơi (Dàn lạnh)
• 3.5. Cụm dàn ngưng (Tầng cao hệ thống ghép tầng)
• 3.6. Mô hình sau khi lắp đặt
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
• 4.1. Phương pháp thực nghiệm
• 4.2. Chuẩn bị dụng cụ
• 4.3. Kết quả thực nghiệm. Điểm nút thực nghiệm CO2/R32
• 4.4. Tính toán nhiệt
• 4.5. Số liệu thực nghiệm thiết bị Ngưng tụ - Bay hơi
• 4.6. Số liệu thực nghiệm dàn lạnh
• PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHẦN TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHẦN PHỤ LỤC

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Tính Toán Hệ Thống Máy Lạnh Ghép Tầng

Nghiên cứu tính toán hệ thống máy lạnh ghép tầng sử dụng môi chất CO2/R32 đang trở thành một xu hướng quan trọng trong ngành công nghệ lạnh. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn bảo vệ môi trường. Việc sử dụng CO2 và R32 làm môi chất lạnh mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và an toàn. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các khía cạnh lý thuyết và thực tiễn của hệ thống máy lạnh ghép tầng.

1.1. Giới thiệu về môi chất lạnh CO2 và R32

Môi chất lạnh CO2 (R744) và R32 là hai loại môi chất được sử dụng phổ biến trong hệ thống máy lạnh ghép tầng. CO2 là một chất không màu, không mùi, có khả năng làm lạnh hiệu quả và thân thiện với môi trường. R32, với GWP thấp, là sự thay thế lý tưởng cho các môi chất truyền thống.

1.2. Lợi ích của hệ thống máy lạnh ghép tầng

Hệ thống máy lạnh ghép tầng cho phép đạt được nhiệt độ thấp hơn so với các hệ thống truyền thống. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng như bảo quản thực phẩm và công nghệ sinh học. Hệ thống này cũng giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu khí thải.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Hệ Thống Máy Lạnh

Mặc dù hệ thống máy lạnh ghép tầng mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như áp suất cao, hiệu suất năng lượng và an toàn trong vận hành cần được giải quyết. Nghiên cứu này sẽ phân tích các thách thức chính và đề xuất giải pháp.

2.1. Thách thức về áp suất trong hệ thống lạnh

Hệ thống máy lạnh ghép tầng yêu cầu áp suất cao để hoạt động hiệu quả. Điều này có thể dẫn đến nguy cơ rò rỉ và hư hỏng thiết bị. Cần có các biện pháp thiết kế và kiểm tra an toàn để đảm bảo hoạt động ổn định.

2.2. Hiệu suất năng lượng và chi phí

Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo hiệu suất năng lượng cao trong khi vẫn giữ chi phí đầu tư hợp lý. Nghiên cứu sẽ xem xét các phương pháp tối ưu hóa thiết kế để đạt được mục tiêu này.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Tính Toán Hệ Thống Máy Lạnh

Phương pháp nghiên cứu trong đề tài này bao gồm các bước tính toán lý thuyết và thực nghiệm. Việc áp dụng các công thức và mô hình toán học sẽ giúp xác định hiệu suất của hệ thống máy lạnh ghép tầng. Nghiên cứu sẽ sử dụng các phần mềm mô phỏng để hỗ trợ tính toán.

3.1. Phương pháp tính toán lý thuyết

Sử dụng các công thức nhiệt động lực học để tính toán hiệu suất của hệ thống máy lạnh ghép tầng. Các thông số như nhiệt độ, áp suất và lưu lượng sẽ được xác định để tối ưu hóa thiết kế.

3.2. Phương pháp thực nghiệm

Thiết lập hệ thống thực nghiệm để kiểm tra các thông số đã tính toán. Việc thu thập dữ liệu thực tế sẽ giúp đánh giá độ chính xác của các mô hình lý thuyết.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống máy lạnh ghép tầng sử dụng CO2/R32 có hiệu suất cao và ổn định. Các thông số nhiệt động đã được xác định và so sánh với lý thuyết. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hệ thống này có thể được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp và thương mại.

4.1. Kết quả thực nghiệm

Các kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định với hiệu suất năng lượng cao. Nhiệt độ và áp suất đạt yêu cầu thiết kế, chứng minh tính khả thi của hệ thống.

4.2. Ứng dụng trong công nghiệp

Hệ thống máy lạnh ghép tầng có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như bảo quản thực phẩm, công nghệ sinh học và sản xuất công nghiệp. Việc sử dụng CO2 làm môi chất lạnh sẽ giúp giảm thiểu tác động đến môi trường.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu

Nghiên cứu tính toán hệ thống máy lạnh ghép tầng sử dụng CO2/R32 đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong việc cải thiện hiệu suất và bảo vệ môi trường. Tương lai của hệ thống này hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ với sự hỗ trợ của công nghệ mới và các chính sách bảo vệ môi trường.

5.1. Kết luận về hiệu suất hệ thống

Hệ thống máy lạnh ghép tầng sử dụng CO2/R32 cho thấy hiệu suất cao và khả năng hoạt động ổn định. Nghiên cứu đã xác nhận tính khả thi của việc sử dụng môi chất lạnh tự nhiên.

5.2. Triển vọng phát triển trong tương lai

Với sự gia tăng nhu cầu về các giải pháp làm lạnh bền vững, hệ thống máy lạnh ghép tầng sẽ tiếp tục được nghiên cứu và phát triển. Các công nghệ mới sẽ giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu tác động đến môi trường.