KỸ THUẬT LẠNH (REFRIGERATION ENGINEERING)

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Kỹ thuật - Cơ khí - Vật liệu AA053 112 Đại Học Quốc Gia TP.HCM Trƣờng Đại Học Bách Khoa Khoa Cơ Khí Vietnam National University – HCMC Ho Chi Minh City University of Technology Faculty of Mechanical Engineering Đề cương môn học KỸ THUẬT LẠNH (Refrigeration Engineering) Số tín chỉ 3 (2.2.5) MSMH: ME3035 Số tiết Tổng: 60 LT: 30 TH: 15 TN: 15 BTLTL: x Tỉ lệ đánh giá BT: 10 TN: 10 KT: 30 BTLTL: 10 Thi: 40 Hình thức đánh giá - Bài tập: điểm các hoạt động và kiểm tra trên lớp - Thí nghiệm: điểm các bài thực hành, thí nghiệm - Kiểm tra: thi viết, 45 phút - Thi: thi viết, 90 phút Môn tiên quyết Môn học trước Nhiệt động và Truyền nhiệt ME2041 Môn song hành CTĐT ngành Kỹ thuật nhiệt Trình độ đào tạo Đại học Cấp độ môn học Sinh viên năm thứ 3 Ghi chú khác 1. Mục tiêu của môn học Môn học nhằm trang bị cho sinh viên các kiến thức lý thuyết và thực tế cần thiết về kỹ thuật lạnh để có thể hiểu các quá trình xảy ra và có thể vận dụng trong môi trường làm việc sau này. Đặc biệt môn học sẽ nhấn mạnh một số nội dung cụ thể như: phương pháp tính toán, các ứng dụng thường gặp, cấu tạo của các loại sản phẩm hiện có trên thị trường và các cơ hội tiết kiệm năng lượng trong kỹ thuật lạnh. Course Objective The aim of this course is to provide students with the theoretical background and the practical knowledge of refrigeration engineering in order to explain the daily observed processes and in order to apply to their later working environment. The course especially emphasises on the calculation method, the frequent applications, the on-going products and the possible energy saving opportunities in refrigeration engineering. 2. Nội dung tóm tắt môn học Kỹ thuật lạnh là một trong các môn học chính của chương trình đào tạo về Kỹ thuật nhiệt và là môn học có tính ứng dụng rất cao trong đời sống hàng ngày cũng như trong công nghiệp. Thông qua môn học sinh viên sẽ được trang bị các kiến thức nền tảng và các hiểu biết thực tế như sau: + Các nguyên lý sinh lạnh. 212 + Sơ đồ cơ bản và nguyên lý làm việc của máy lạnh có máy nén hơi. + Máy lạnh có máy nén hơi loại một cấp và nhiều cấp. + Môi chất lạnh. + Cấu tạo của các thành phần cơ bản trong máy lạnh có máy nén hơi: máy nén, thiết bị ngưng tụ, van tiết lưu và thiết bị bay hơi. + Các tính toán nhiệt động và truyền nhiệt. + Cấu tạo của các thiết bị phụ trong máy lạnh có máy nén hơi: bình tách dầu, bình chứa dầu, thiết bị tách khí không ngưng, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp, bộ phân phối lỏng, bình tách lỏng, bình hồi nhiệt, bộ lọc, bình trung gian,… + Tháp giải nhiệt. + Bảo dưỡng và vận hành. + Các cơ hội tiết kiệm năng lượng. + Một số vấn đề thực tế. Course outline “Refrigeration engineering” is one of the core subjects of THERMAL ENGINEERING curriculum and it is also the subject which can be applied everywhere in daily life as well as in industry. By attending the course, students can be equipped with the basic background and the practical knowledge related to Refrigeration engineering such as: + Principles of refrigeration generation. + Basic diagram and working principle of vapour compression refrigeration machine. + Single-stage and multiple-stage vapour compression refrigeration machine. + Refrigerants. + Construction of main components of vapour compression refrigeration machine: compressor, condenser, expansion valve and evaporator. + Thermodynamic calculation. + Heat transfer calculation. 3. Tài liệu học tập Sách, giáo trình chính 1 Trần Thanh Kỳ - Máy Lạnh – NXB Đại Học Quốc Gia Tp HCM, 2004, 610 trang. 2 Lê Chí Hiệp – Giáo trình Điều hòa không khí – NXB Đại Học Quốc Gia Tp HCM, 2010, 586 trang. 3 Nguyễn Đức Lợi – Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – NXB Khoa học Kỹ thuật, 2005, 350 trang. Sách tham khảo 4 Wilbert F. Stoecker – Industrial Refrigeration Handbook – McGraw-Hill, Inc., New York, 1998, 782 p. 5 Arora C.P. – Refrigeration and Air Conditioning – Tata McGraw-Hill Publishing Company Limited, New Delhi, 2000, 987 p. 6 Shan K. Wang – Handbook of Air Conditioning and Refrigeration – McGraw-Hill Inc., 1994. 4. Các hiểu biết, các kỹ năng cần đạt đƣợc sau khi học môn học STT Chuẩn đầu ra môn học CDIO L.O.1 Nắm vững các khái niệm nhiệt động và truyền nhiệt có liên quan và cách chuyển đổi các loại đơn vị. 1.1, 1.2, 2.1, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2 L.O.2 Nắm vững các nguyên tắc sinh lạnh, hiểu rõ sơ đồ nguyên lý củ a máy lạnh có máy nén hơi loại một cấp, biết cách thực hiệ n các tính toán nhiệt động cơ bản của máy lạnh có máy nén hơi loại một cấp và hiểu 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1 312 rõ tác động môi trường của môi chất lạnh. L.O.2.1 – Tổng quát về các nguyên tắc sinh lạnh. L.O.2.2 – Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh có máy nén hơi loại một cấ p và các ứng dụng. L.O.2.3 – Các tính toán nhiệt động cơ bản của máy lạnh có máy nén hơi loại một cấp. L.O.2.4 – Các tác động môi trường của môi chất lạnh. L.O.3 Nắm vững sơ đồ nguyên lý của máy lạnh có máy nén hơi loại nhiề u cấp, đặc biệt là loại hai cấp, và biết cách thực hiện các tính toán nhiệt động cơ bản của máy lạnh có máy nén hơi loại hai cấp. 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1 L.O.3.1 – Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh có máy nén hơi loại nhiề u cấp và các ứng dụng, đặc biệt lưu ý loại hai cấp. L.O.3.2 – Các tính toán nhiệt động cơ bản của máy lạnh có máy nén hơi loại hai cấp. L.O.4 Nắm vững cấu tạo của các thành phần cơ bản trong máy lạnh có máy nén hơi: máy nén, thiết bị ngưng tụ, van tiết lưu và thiết bị bay hơi. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.4.1 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các loại máy nén có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.4.2 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị ngưng tụ có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.4.3 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các loại van tiết lưu có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.4.4 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các loại thiết bị bay hơi có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.5 Có khả năng thực hiện các bài toán truyền nhiệt. 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1L.O.5.1 – Biết cách thực hiện các bài toán truyền nhiệt liên quan đế n thiết bị ngưng tụ. L.O.5.2 – Biết cách thực hiện các bài toán truyền nhiệt liên quan đế n thiết bị bay hơi. L.O.6 Nắm vững cấu tạo của các thiết bị phụ có trong máy lạnh có máy nén hơi. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.6.1 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình tách dầu có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.2 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình chứa dầu có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.3 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của thiết bị tách khí không ngưng có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.4 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình chứa cao áp có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.5 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình chứa hạ áp có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.6 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bộ phân phối lỏng có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.7 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình tách lỏng có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.8 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình hồi nhiệt có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.9 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bộ lọc có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.6.10 – Nắm vững cấu tạo và hiểu rõ nguyên lý hoạt động của bình trung gian có trong sơ đồ của máy lạnh có máy nén hơi. L.O.7 Nắm vững cấu tạo và đặc tính làm việc của tháp giải nhiệt. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 412 L.O.8 Nắm rõ qui trình lắp đặtbảo dưỡngvận hành máy lạnh có máy nén hơi và có khả năng nhận biết các cơ hội tiết kiệm năng lượ ng trong máy lạnh có máy nén hơi. 1.3.1, 1.3.4, 1.3.5, 1.4, 2.1, 2.2, 4.6 L.O.9 Có khả năng hiểu biết, tiếp cận một số vấn đề thực tế và giải quyế t một số vấn đề thường gặp của máy lạnh có máy nén hơi. 1.3.1, 1.3.4, 1.3.5, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.10 Có khả năng đọc một số tài liệu cơ bản về máy lạnh có máy nén hơi bằng tiếng Anh; có khả năng ứng dụng một số phần mề m có liên quan; có thể cải thiện kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiế p và thuyết trình; có khả năng thực hiện một số công tác thực nghiệm về máy lạnh. 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3 L.O.10.1 – Có khả năng đọc một số tài liệu cơ bản về máy lạnh có máy nén hơi bằng tiếng Anh. L.O.10.2 – Có khả năng ứng dụng một số phần mềm có liên quan. L.O.10.3 – Có khả năng cải thiện kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp và thuyết trình. L.O.10.4 – Có khả năng thực hiện một số công tác thực nghiệm về máy lạnh. Course Learning outcomes: When you finish this course, you will be able to: Course Learning Outcomes CDIO L.O.1 Understand the basic thermodynamic and heat transfer concepts related to refrigeration engineering and be able to exchange the units often used in refrigeration engineering. 1.1, 1.2, 2.1, 2.3, 2.4, 3.1, 3.2 L.O.2 Understand the principles of cooling generation, especially the working principle of single-stage vapour compression refrigeration machine, and be able to do basic thermodynamic calculations of single-stage vapour compression refrigeration machine. 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1 L.O.2.1 – Understand the principles of cooling generation. L.O.2.2 – Understand the working principle of single-stage vapour compression refrigeration machine L.O.2.3 – Be able to do basic thermodynamic calculations of single- stage vapour compression refrigeration machine. L.O.3 Understand the working principle of multiple-stage vapour compression refrigeration machine, especially the working principle of double-stage vapour compression refrigeration machine, and be able to do basic thermodynamic calculations of double-stage vapour compression refrigeration machine. 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1 L.O.3.1 – Understand the working principle of multiple-stage vapour compression refrigeration machine, especially the working principle of double-stage vapour compression refrigeration machine and its applications. L.O.3.2 – Be able to do basic thermodynamic calculations of double- stage vapour compression refrigeration machine. L.O.4 Understand the construction of basic components of vapour compression refrigeration machine: compressor, condenser, expansion valve and evaporator. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.4.1 – Understand the construction and the working principle of compressor operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.4.2 – Understand the construction and the working principle of condenser operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.4.3 – Understand the construction and the working principle of 512 expansion valve operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.4.4 – Understand the construction and the working principle of evaporator operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.5 Be able to do heat transfer problems. 1.1, 1.2, 1.3.1, 2.1L.O.5.1 – Be able to do heat transfer problems related to condenser. L.O.5.2 – Be able to do heat transfer problems related to evaporator. L.O.6 Understand the construction of additional components of vapour compression refrigeration machine. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.6.1 – Understand the construction and the working principle of oil separator operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.2 – Understand the construction and the working principle of oil pot operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.3 – Understand the construction and the working principle of NCG (Non-Condensable Gas) separator operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.4 – Understand the construction and the working principle of high pressure receiver operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.5 – Understand the construction and the working principle of low pressure receiver operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.6 – Understand the construction and the working principle of refrigerant distributor operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.7 – Understand the construction and the working principle of vapor-liquid separator operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.8 – Understand the construction and the working principle of liquid-linesuction-line heat exchanger operating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.9 – Understand the construction and the working principle of filter-drieroperating in vapour compression refrigeration machine. L.O.6.10 – Understand the construction and the working principle of flash chamberoperating in vapour compression refrigeration machine. L.O.7 Understand the construction and the working principle of cooling tower. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.8 Understand and have a thorough grasp of operation maintenance processes and be able to recognize the energy conservation opportunities in vapour compression refrigeration machine. 1.3.1, 1.3.4, 1.3.5, 1.4, 2.1, 2.2, 4.6 L.O.9 Be able to understand, to approach practical problems and to solve daily problems of vapour compression refrigeration machine. 1.3.1, 1.3.4, 1.3.5, 1.4, 2.1, 2.2 L.O.10 Be able to read basic related documentstextbooks written in English, be able to apply some related softwares and be able to improve the abilities of teamwork, communication and presentation skills. 2.4, 2.5, 3.1, 3.2, 3.3 L.O.10.1 – Be able to read basic related documentstextbooks written in English. L.O.10.2 – Be able to apply some related softwares. L.O.10.3 – Be able to improve the abilities of teamwork, communication and presentation skills. L.O.10.4 – Be able to do several experimental works. 612 5. Hƣớng dẫn cách học - chi tiết cách đánh giá môn học Cách học: Áp dụng các phương pháp học tập tích cực, chủ động trên lớp: kết hợp truyền đạt kiến thức thông qua bài giảng, xem video, mô phỏng, làm bài tập trên lớp, trình bày tiểu luận, đặt câu hỏi để sinh viên trả lời, tạo các hoạt động thảo luận, thi đua giữa các nhóm, khuyến khích sinh viên đặt câu hỏi và trình bày suy nghĩ cá nhân. Cách đánh giá: kết hợp đánh giá thông qua các hoạt động trên lớp, báo cáo thuyết trình, điểm đánh giá nội dung thực hànhthí nghiệm và ...