Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Lạnh cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trung cấp) được biên soạn dùng cho chương trình dạy nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí đáp ứng cho hệ Trung cấp. Giáo trình kết cấu gồm 9 bài và chia thành 2 phần, phần 1 trình bày những nội dung về: tổng quan các loại máy lạnh thông dụng; máy nén lạnh; thiết bị ngưng tụ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TĐH GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẠNH CƠ BẢN NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐHKK TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo định số: …./QĐ ngày … tháng … năm … Hiệu trưởng Ninh Bình, năm 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Cùng với công đổi cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước, kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ Việt Nam Tủ lạnh, máy lạnh thương nghiệp, cơng nghiệp, điều hịa nhiệt độ trở nên quen thuộc đời sống sản xuất Các hệ thống máy lạnh điều hịa khơng khí phục vụ đời sống sản xuất như: chế biến, bảo quản thực phẩm, bia, rượu, in ấn, điện tử, thông tin, y tế, thể dục thể thao, du lịch phát huy tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ kinh tế, đời sống lên Giáo trình “Lạnh bản’’ biên soạn dùng cho chương trình dạy nghề KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ đáp ứng cho hệ Cao đẳng trung cấp Nội dung giáo trình cung cấp kiến thức sử dụng môi chất lạnh, chất tải lạnh, dầu lạnh, vật liệu cách nhiệt, hút ẩm, cung cấp kiến thức kết nối, lắp ráp, vận hành mơ hình hệ thống lạnh điển hình; Cung cấp kiến thức thử nghiệm thiết bị mơ hình hệ thống lạnh máy nén, hệ thống máy lạnh, hệ thống điều hịa khơng khí một, nhiều dàn bay hơi, bơm nhiệt Hình thành rèn luyện kỹ gia công đường ống dùng kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí, nhận biết, kiểm tra, đánh giá tình trạng thiết bị, phụ kiện hệ thống lạnh, lắp đặt, kết nối, vận hành thiết bị mơ hình hệ thống máy lạnh điều hịa khơng khí có một, nhiều dàn bay hơi, bơm nhiệt Kỹ thử nghiệm máy nén, kết nối, lắp ráp, thử nghiệm mơ hình hệ thống máy lạnh, hệ thống điều hịa khơng khí một, nhiều dàn bay hơi, bơm nhiệt Cấu trúc giáo trình gồm thời gian 120 qui chuẩn Chắc chắn giáo trình khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp để giáo trình chỉnh sửa ngày hồn thiện Xin trân trọng cám ơn! Ninh Bình, ngày tháng năm Tham gia biên soạn Chủ biên: Kỹ sư Phạm Tiến Dũng MỤC LỤC TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC Error! Bookmark not defined BÀI TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY LẠNH THÔNG DỤNG Máy lạnh hấp thụ 1.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý 1.2 Nguyên lý làm việc ứng dụng 10 Máy lạnh nén 10 2.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý 10 Các loại máy lạnh khác 11 3.1 Máy lạnh nén khí 11 3.2 Máy lạnh Ejecto 12 3.3 Máy lạnh nhiệt điện 13 BÀI MÁY NÉN LẠNH 15 Máy nén piston 15 1.1 Định nghĩa phân loại 15 1.2 Các dạng cấu tạo máy nén Piston 15 1.3.1 Thân máy 20 1.3.2 XILANH: 21 1.3.3 PITTON, XÉC MĂNG: 22 1.3.4.TAY BIÊN: 23 1.3.5 TRỤC KHUỶU: 24 1.3.6 VAN HÚT VÀ VAN ĐẨY: 25 1.3.7 CƠ CẤU GIẢM TẢI KHI KHỞI ĐỘNG (Van khởi động): 26 1.3.8 CƠ CẤU BÔI TRƠN MÁY NÉN: 27 1.3.9 CỤM BỊT KÍN CỔ TRỤC MÁY NÉN (KIỂU MÀNG, KIỂU HỘP XẾP TĨNH, KIỂU QUAY): 28 1.3.10 VAN AN TOÀN CỦA MÁY NÉN: 28 Máy nén Roto 29 2.1 Định nghĩa phân loại 29 2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 30 Máy nén trục vít 32 3.1 Định nghĩa phân loại 32 3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 32 Máy nén xoắn ốc 34 4.1 Định nghĩa phân loại 34 4.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc 34 BÀI THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 36 Vai trò phân loại 36 1.1 Vai trò 36 2.1 Bình ngưng ống – vỏ: 37 2.2 Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử kiểu ống lồng: 42 2.3 Thiết bị ngưng tụ kiểu panen bản: 43 TBNT làm mát nước khơng khí 44 3.1 Thiết bị ngưng tụ kiểu bay (tháp ngưng tụ): 44 3.2 Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới: 46 TBNT làm mát khơng khí 47 4.1 Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí đối lưu tự nhiên 47 4.2 Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí đối lưu cưỡng 48 BÀI THIẾT BỊ BAY HƠI 50 1.Vai trò phân loại 50 TBBH làm lạnh chất lỏng 51 2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 51 TBBH làm lạnh khơng khí 58 3.1 Cấu tao, nguyên lý hoạt động 58 3.2 Ứng dụng 59 BÀI THIẾT BỊ TIẾT LƯU 60 Vai trò phân loại 60 2.Van tiết lưu nhiệt cân 60 2.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 60 2.2.ứng dụng 61 3.Van tiết lưu nhiệt cân 61 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 61 3.2 Ứng dụng 63 BÀI THIẾT BỊ PHỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH 64 Tháp giải nhiệt 64 1.1 Cấu tạo 64 1.2 Nguyên lý làm việc 65 Các thiết bị phụ hệ thống lạnh 66 2.1 Bình tách dầu 66 2.2 Các loại bình chứa 70 3.Dụng cụ hệ thống lạnh 86 3.1.Van chặn: 86 3.2 Van chiều: 86 3.3 Van an toàn: 87 3.4 Van nạp ga: 88 BÀI CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HOÁ HỆ THỐNG LẠNH 91 Rơ le hiệu áp suất dầu 91 1.1 Cấu tạo 91 1.2 Hoạt động 92 Rơ le áp suất thấp 93 2.1 Cấu tạo 93 2.2 Hoạt động 94 Rơ le áp suất cao 95 3.1 Cấu tạo 95 3.2 Hoạt động 95 Rơ le áp suất kép 96 4.1 Cấu tạo 96 4.2 Hoạt động 97 Các biến đổi nhiệt độ 97 Van điện từ 100 BÀI KỸ THUẬT GIA CÔNG ĐƯỜNG ỐNG 103 1.Nong – loe ống 103 Uốn ống 106 Hàn ống 109 BÀI KẾT NỐ MƠ HÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH 112 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 112 Kết nối mơ hình hệ thống lạnh 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 MƠ ĐUN: LẠNH CƠ BẢN Mã mơ đun: MĐ 18 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơ đun bố trí sau học xong mơn kỹ thuật sở, kỹ thuật đo lường điện lạnh, mô đun điện mô đun nguội, hàn, gị; - Tính chất: Là mơ đun chun mơn Mục tiêu mơ đun: - Kiến thức: Trình bày vai trò, cấu tạo, nguyên lý hoạt động vị trí lắp đặt thiết bị phụ hệ thống lạnh nén hơi; - Kỹ năng: + Nhận biết, kiểm tra, đánh giá tình trạng thiết bị, phụ kiện hệ thống lạnh; + Bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị lạnh + Gia công đường ống dùng kỹ thuật lạnh, + Lắp đặt, kết nối, vận hành thiết bị mô hình hệ thống lạnh điển hình; - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Cẩn thận, xác, an tồn cho người thiết bị Nội dung mơ đun: Số TT Các mô đun Bài Tổng quan loại máy lạnh thông dụng Máy lạnh hấp thụ: 1.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý 1.2 Nguyên lý làm việc ứng dụng Máy lạnh nén hơi: 2.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý 2.2 Nguyên lý làm việc ứng dụng Các loại máy lạnh khác: 3.1 Máy lạnh nén khí 3.2 Máy lạnh Ejecto 3.3 Máy lạnh nhiệt điện Thời gian (giờ) Thực hành, Tổng Lý thí Kiể số thuy nghiệm m ết , thảo tra luận, tập 1 1 1 Bài Máy nén lạnh Máy nén piston: 1.1 Định nghĩa phân loại 1.2 Các dạng cấu tạo máy nén Piston 1.3 Các chi tiết máy nén piston Máy nén Roto: 2.1 Định nghĩa phân loại 2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc Máy nén trục vít: 3.1 Định nghĩa phân loại 3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc Máy nén xoắn ốc (Scroll): 4.1 Định nghĩa phân loại 4.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc Kiểm tra: Bài Thiết bị ngưng tụ Vai trò phận loại TBNT làm mát nước 2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 2.2 Ứng dụng TBNT làm mát nước khơng khí 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 3.2 Ứng dụng TBNT làm mát khơng khí 4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 4.2 Ứng dụng Bài Thiết bị bay Vai trò phân loại TBBH làm lạnh chất lỏng 2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 2.2 Ứng dụng TBBH làm lạnh không khí 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 3.2 Ứng dụng 28 18 16 12 0.5 3.5 2 1 1 12 3 0.5 0.5 1 0.5 0.5 0.5 2.5 0.5 1.5 1 1 1 Bài Thiết bị tiết lưu Vai trò phân loại Van tiết lưu nhiệt cân 2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 2.2 Ứng dụng Van tiết lưu nhiệt cân 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 3.2 Ứng dụng Bài Thiết bị phụ hệ thống lạnh Tháp giải nhiệt 1.1 Cấu tạo 1.2 Nguyên lý làm việc Các thiết bị phụ hệ thống lạnh 2.1 Bình tách dầu 2.2 Các loại bình chứa 2.3 Bình tách lỏng 2.4 Bình trung gian 2.5 Bình tách khí khơng ngưng 2.6 Thiết bị lạnh 2.7 Thiết bị hồi nhiệt 2.8 Phin lọc phin sấy 2.9 Bơm – quạt – đường ống Dụng cụ hệ thống lạnh Kiểm tra: 0.5 2.5 0.5 1.5 1 16 10 2 1 2 Bài Các thiết bị tự động hóa hệ thống lạnh Rơ le hiệu áp suất dầu 1.1 Cấu tạo 1.2 Hoạt động Rơ le áp suất thấp 2.1 Cấu tạo 2.2 Hoạt động Rơ le áp suất cao 3.1 Cấu tạo 3.2 Hoạt động Rơ le áp suất kép 4.1 Cấu tạo 4.2 Hoạt động Các biến đổi nhiệt độ 5.1 Cấu tạo 5.2 Hoạt động Van điện từ 6.1 Cấu tạo 6.2 Hoạt động Kiểm tra: Bài Kỹ thuật gia công đường ống Nong - loe ống 1.1 Kỹ thuật 1.2 Thực hành Uốn ống 2.1 Kỹ thuật 2.2 Thực hành Hàn ống 3.1 Kỹ thuật 3.2 Thực hành Kiểm tra: Bài Kết nối mơ hình hệ thống máy lạnh Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 1.1 Sơ đồ nguyên lý 1.2 Hoạt động Kết nối mơ hình hệ thống lạnh 2.1 Kết nối hệ thống lạnh 2.2 Kiểm tra hệ thống Hút chân không, nạp gas – chạy thử Kiểm tra Cộng 8 1.5 0.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1.5 0.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1 28 8.5 0.5 23 4.5 0.5 12 11 11 24 2 10 10 120 40 17 69 2 11 a b c 35 BÀI THIẾT BỊ NGƯNG TỤ Mã bài: MĐ 18_03 Giới thiệu: Ở giới thiệu khái quát cho loại thiết bị ngưng tụ hệ thống lạnh thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt Trong mơi chất lạnh có áp suất nhiệt độ cao sau máy nén làm mát khơng khí, nước hay chất lỏng nhiệt độ thấp khác để ngưng tụ thành môi chất lạnh trạng thái lỏng Quá trình làm việc thiết bị ngưng tụ có ảnh hưởng định đến áp suất nhiệt độ ngưng tụ ảnh hưởng đến hiệu độ an toàn làm việc toàn hệ thống lạnh Khi thiết bị ngưng tụ làm việc hiệu quả, thông số hệ thống thay đổi theo chiều hướng không tốt, cụ thể là: - Năng suất lạnh hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng - Nhiệt độ cuối q trình nén tăng - Cơng nén tăng, mơ tơ q tải - Độ an tồn giảm áp suất phía cao áp tăng, rơ le áp suất cao HP tác động ngừng máy nén, van an tồn hoạt động - Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến dầu bơi trơn Mục tiêu: Phân tích vị trí, vai trị thiết bị ngưng tụ hệ thống lạnh Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc ứng dụng loại thiết bị ngưng tụ Phân biệt thiết bị ngưng tụ dùng cho môi chất khác Nhận dạng đầu vào, đầu môi chất; nước làm mát thiết bị ngưng tụ Vệ sinh số thiết bị ngưng tụ Rèn luyện kỹ quan sát, thực hành, ham học, ham hiểu biết, tư logic, kỷ luật học tập Nội dung chính: Vai trò phân loại 1.1 Vai trò Thiết bị ngưng tụ có nhiệm vụ ngưng tụ gas nhiệt sau máy nén thành môi chất lạnh trạng thái lỏng Q trình làm việc thiết bị ngưng tụ có ảnh hưởng định đến áp suất nhiệt độ ngưng tụ ảnh hưởng đến hiệu độ an toàn làm việc toàn hệ thống lạnh Khi thiết bị ngưng tụ làm việc hiệu quả, thông số hệ thống thay đổi theo chiều hướng không tốt, cụ thể là: - Năng suất lạnh hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng - Nhiệt độ cuối trình nén tăng - Cơng nén tăng, mơ tơ q tải - Độ an tồn giảm áp suất phía cao áp tăng, rơ le HP tác động ngừng máy nén, van an tồn hoạt động - Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến dầu bôi trơn cháy dầu 36 1.2 Phân loại Thiết bị ngưng tụ có nhiều loại nguyên lý làm việc khác Người ta phân loại thiết bị ngưng tự vào nhiều đặc tính khác - Theo môi trường làm mát + Thiết bị ngưng tụ làm mát nước Để làm mát nước cấu tạo thiết bị thường có dạng bình dạng dàn nhúng bể + Thiết bị ngưng tụ làm mát nước khơng khí Một số thiết bị ngưng tụ kết hợp nước khơng khí để giải nhiệt thiết bị kiểu vai trị nước khơng khí có khác nhau: nước sử dụng để giải nhiệt cho môi chất lạnh khơng khí giải nhiệt cho nước Ví dụ dàn ngưng tụ bay hơi, dàn ngưng kiểu tưới vv… + Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí Khơng khí đối lưu cưỡng tự nhiên qua thiết bị trao đổi nhiệt với môi chất + Thiết bị ngưng tụ làm mát chất khác Có thể thấy thiết bị kiểu hệ thống máy lạnh ghép tầng, dàn ngưng chu trình làm lạnh môi chất lạnh bay chu trình - Theo đặc điểm cấu tạo: + Bình ngưng tụ giải nhiệt nước + Dàn ngưng tụ bay + Dàn ngưng kiểu tưới + Dàn ngưng tụ làm mát khơng khí + Dàn ngưng kiểu ống lồng ống + Thiết bị ngưng tụ kiểu - Theo đặc điểm đối lưu không khí: + Thiết bị ngưng tụ làm mát nhờ đối lưu tự nhiên + Thiết bị ngưng tụ làm mát nhờ đối lưu cưỡng Ngồi có nhiều cách phân chia theo đặc điểm khác như: theo chiều chuyển động môi chất lạnh mơi trường giải nhiệt Về cấu tạo có nhiệt kiểu khác kiểu ngưng tụ bên bề mặt ống trao đổi nhiệt, bên ống trao đổi nhiệt bề mặt phẳng TBNT làm mát nước 2.1 Bình ngưng ống – vỏ: 2.1.1 Bình ngưng ống – vỏ nằm ngang: * Cấu tạo: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang gồm hình trụ nằm ngang chứa bên nhiều ống trao đổi nhiệt đường kính nhỏ - gọi bình ngưng ống chùm nằm ngang 37 Bình ngưng ống chùm nằm ngang 1: Nắp bình 7: Ống lắp áp kế 2: Ống xả khí khơng ngưng 8: Ống xả air nước 3: Ống cân 9: Ống nước 4: Ống trao đổi nhiệt 10: Ống nước vào 5: Ống gas vào 11: Ống xả cặn 6: Ống lắp van an tồn 12: Ống lỏng bình chứa Ngun lý cấu tạo bình ngưng ống chùm nằm ngang sử dụng cho hệ thống lạnh dùng môi chất NH3 Bình ngưng có thân hình trụ nằm ngang chế tạo vật liệu thép CT3 Bên ống có đường kính nhỏ làm thép chịu áp lực C20 Các ống trao đổi nhiệt hàn kín núc lên hai mặt sàng hai đầu Độ dày ống lớn 20 – 30mm Hai đầu nắp bình, nắp bình tạo thành vách để phân nước bên bình ngưng nhằm tăng thời gian tiếp xúc nước môi chất, tăng tốc độ chuyển động nước ống trao đổi nhiệt nâng cao hệ số tỏa nhiệt α Cứ lần nước chuyển động từ đầu đến đầu gọi pass Ví dụ bình ngưng pass bình có nước chuyển động qua lần Các thiết bị kèm bao gồm: van an toàn, đồng hồ áp suất với khoảng làm việc từ – 30 kg/cm2 hợp lý nhất, đường ống gas vào, đường cân bằng, đường xả khí khơng ngưng, đường lỏng bình chứa cao áp, đường ống nước vào ra, van xả khí cặn đường nước Để gas phân bố trình làm việc đường ống gas phân thành hai nhánh bố trí đầu bình đường lỏng bình chứa tâm bình * Nguyên lý làm việc: Gas từ máy nén đưa vào bình từ nhánh đầu bao phủ lên không gian ống trao đổi nhiệt thân bình Bên bình gas nhiệt trao đổi nhiệt với nước lạnh chuyển động bên ống trao đổi nhiệt ngưng tụ lại thành lỏng Lỏng ngưng tụ chảy bình chứa đặt bên bình ngưng Một số hệ thống khơng có bình chứa cao áp người ta sử dụng phần bình ngưng làm bình chứa Trong trường hợp khơng bố trí ống trao đổi nhiệt Bố trí đường nước tuần hồn: 38 Bố trí đường nước tuần hồn Tùy theo kích cỡ cơng suất mà ống trao đổi nhiệt to nhỏ Các ống Φ27 x 3; Φ28 x 3; Φ49 x 3,5; Φ57 x 3,5 Từ bình ngưng người ta trích đường ống để xả khí khơng ngưng Nếu có khí khơng ngưng làm cho nhiệt độ ngưng tụ tăng cao, kim đồng hồ bị rung Các nắp bình gắn vào thân bu lơng, làm kín phía nước gioăng cao su Trong trính sử dụng cần lưu ý: - Định kỳ vệ sinh bình để nâng cao hiệu làm việc Do trình bay nước tháp giải nhiệt mạnh nên tạp chất tích tụ ngày nhiều, hệ thống hoạt động tạp chất theo nước vào bình bám lên bề mặt trao đổi nhiệt làm giảm hiệu trao đổi nhiệt Vệ sinh bình thực nhiều cách: ngâm Na2CO3 NaOH để tẩy rửa, sau cho nước tuần hoàn nhiều lần để vệ sinh Tuy nhiên cách hiệu không cao, đặc biệt loại cáu cặn bám chặt lên bề mặt ống Có thể vệ sinh khí buộc giẻ lau vào dây hai người đứng hai phía bình kéo qua lại nhiều lần Khi lau phải cẩn thận, tránh làm xây xước bề mặt bên bình, cặn bẫn lần sau dễ dàng bám - Xả khơng ngưng: Khí khơng ngưng lọt vào hệ thống làm tăng áp suất ngưng tụ cần thường xuyên kiểm tra tiến hành xả khí khơng ngưng bình * Bình ngưng mơi chất Freon: Bình ngưng có ống trao đổi nhiệt thép sử dụng cho hệ thống lạnh freon, cần lưu ý chất freon có tính tẩy rửa mạnh nên phải vệ sinh ống hệ thống phải trang bị lọc khí Đối với hệ thống freon an toàn hiệu sử dụng bình ngưng ống đồng, vừa loại trừ vấn đề tắc bẩn, vừa có khả trao đổi nhiệt tốt nên kích thước nhỏ 39 a Bình ngưng ống chùm freon 1: Nắp bình 4: Lỏng 2, 6: Mặt sàng; 3: ống TĐN 5: Không gian ống b Bình ngưng freon c Bình ngưng ống chùm freon a Kiểu mặt bích: - vỏ; - mặt sàng; - nắp; - bầu gom lỏng; - van lấy lỏng; - nút an toàn; b Kiểu hàn: 1- ống trao đổi nhiệt có cách; - cánh tản nhiệt; – vỏ; - vỏ hàn vào ống xoắn; - lỏng Freon ra; - Hơi Freon vào * Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng: + Đây loại thiết bị ngưng tụ gọn chắn nhất, chiếm không gian nắp đặt, tốn vật liệu chế tạo máy + Nhiệt độ nước làm mát qua bình ngưng tăng từ – 10K tức 1kg nước nhận từ – 33kJ nhiệt từ môi chất + Hệ số truyền nhiệt tương đối lớn: k = 800 – 1000W/m2K, độ chênh nhiệt nhiệt độ trung bình ngưng nước làm mát ∆ttb = – 6K mật độ dòng nhiệt 40 3000 – 6000W/m2 + Bình ngưng dễ chế tạo lắp đặt rửa ống học hay hóa chất Tuy nhiên bình ngưng ống chùm có số nhược điểm sau: + Yêu cầu không gian lớn phục vụ cho trình sửa chữa tháo nắp ống + Yêu cầu khối lượng nước làm mát lớn nhanh tạo cáu bẩn Để tiết kiệm nước thường phải bố trí thêm tháp giải nhiệt tăng chi phí đầu tư * Những hư hỏng cách khắc phục: - Bình dễ bị bám bẩn làm tắc ngẽn đường nước làm mát, giảm khả truyền nhiệt nên nhiệt độ ngưng tụ tăng cao, giảm suất lạnh trường hợp khơng thay bình ngưng phải tẩy rửa học(dùng bàn chải lông sắt) kết hợp hóa chất Na2CO3 (xơ đa) sau thổi khí nén - Khi áp suất ngưng tụ tăng cao, kim áp kế rung mạnh, không ổn định phải xả khí khơng ngưng qua bình tách khí bình chứa cao áp hay bình ngưng - Nếu để nước làm mát bình ngưng bơm nước hỏng hay đường ống dẫn bị rò gây nguy hiểm cho tồn hệ thống phải đảm bảo an tồn q trình cấp nước làm mát 2.1.2 Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng: * Cấu tạo nguyên lý làm việc: Để tiết kiệm diện tích sử dụng người ta sử dụng bình ngưng ống vỏ đặt đứng Cấu tạo tương tự bình ngưng ống chùm nằm ngang: vỏ bình hình trụ chế tạo thép CT3, bên ống trao đổi nhiệt thép áp lực C20, kích cỡ Φ57 x 3,5; bố trí Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng 41 1: Ống cân 6: Áp kế 2: Xả khí khơng ngưng 7: Ống thủy 3: Bộ phân phối nước 8: Bể nước 4: Van an toàn; 5: Ống TĐN 9: Bình chứa cao áp Nước bơm lên máng phân phối nước chảy vào bên ống trao đổi nhiệt, để nước chảy theo thành ống trao đổi nhiệt, phía thành ống có ống hình Phía có máng hứng nước Nước sau giải nhiệt xong xả bỏ, nhiệt sau máy nén vào bình từ phía trên, lỏng ngưng tụ xuống phần bình ống trao đổi nhiệt chảy bình chứa cao áp Bình ngưng có trang bị van an tồn, đồng hồ áp suất, van xả khí, kính quan sát mức lỏng Cũng bình ngưng ống chùm nằm ngang bình ngưng ống vỏ thẳng đứng dễ bị bám cặn bẩn khí khơng ngưng * Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng: - Ưu điểm: + Hiệu trao đổi nhiệt lớn, phụ tải nhiệt bình đạt 4500W/m2 độ chênh lệch - K, tương ứng hệ số truyền nhiệt k = 800 – 1000W/m2K; + Thích hợp cho hệ thống trung bình lớn; + Khả bám bẩn so với loại khác bình đặt đứng nên yêu cầu nguồn nước giải nhiệt không cao lắm; + Do kết cấu thẳng đứng nên lỏng mơi chất dầu chảy ngồi thuận tiện, việc thu hồi dầu dễ dàng, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt - Nhược điểm: + Vận chuyển, lắp đặt, chế tạo, vận hành tương đối phức tạp; + Lượng nước tiêu thụ lớn nên thích hợp nơi có nguồn nước dồi giá thành rẻ; + Đối với hệ thống lớn sử dụng bình kiểu khơng thích hợp, kích thước cồng kềnh, đường kính q lớn khơng đảm bảo an toàn 2.2 Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử kiểu ống lồng: * Cấu tạo nguyên lý làm việc: Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống dạng thiết bị ngưng tụ giải nhiệt nước, sử dụng rộng rãi máy lạnh nhỏ, đặc biệt máy điều hịa khơng khí trung bình Thiết bị gồm 02 ống lồng vào thường cuộn lại cho gọn Ống ngồi có đường kính 57 x 3,5mm bên trong38 x 4mm Nước làm mát chuyển động bên ống, môi chất chuyển động ngược lại phần không gian ống Ống thường sử dụng ống đồng sử dụng ống thép * Ưu nhược điểm: - Có hiệu trao đổi nhiệt lớn gọn, nhiên chế tạo tương đối khó khăn, ống lồng vào cho gọn, khơng có biện pháp đặc biệt, ống bị bóp méo ống bên ảnh hưởng đến lưu động môi chất; 42 - Do môi chất chuyển động vào ống nên lưu lượng nhỏ, thiết bị ngưng tụ thích hợp với hệ thống nhỏ trung bình Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng 2.3 Thiết bị ngưng tụ kiểu panen bản: * Cấu tạo nguyên lý làm việc: Thiết bị ngưng tụ kiểu ghép từ nhiều kim loại ép chặt vào nhờ hai nắp kim loại có độ bền cao Các dập gợn sóng Mơi chất lạnh nước giải nhiệt bố trí xen kẽ nhau;Các gợn sóng có tác dụng làm dối dịng chuyển động mơi chất làm tăng hệ số truyền nhiệt Các có chiều dày mỏng nên nhiệt trở dẫn nhiệt nhỏ, diện tích trao đổi nhiệt lớn q trình sử dụng lưu ý độ bám bẩn nên cần định kỳ kiểm tra vệ sinh máy sử dụng nguồn nước có chất lượng cao 43 Thiết bị ngưng tụ kiểu panen * Ưu điểm: - Do ghép từ nên diện tích trao đổi nhiệt lớn, cấu tạo gọn nhẹ; - Dễ dàng tháo nắp để vệ sinh thay thế; - Hiệu trao đổi nhiệt cao, tương đương bình ngưng ống vỏ amoniac * Nhược điểm: - Chế tạo khó khăn, có hãng nước ngồi có khả chế tạo dàn ngưng kiểu Do thiếu phụ tùng có sẵn để thay sửa chữa; - Khả rị rỉ lớn đệm kín nhiều TBNT làm mát nước khơng khí 3.1 Thiết bị ngưng tụ kiểu bay (tháp ngưng tụ): * Cấu tạo: 44 Thiết bị ngưng tụ kiểu bay (Tháp ngưng tụ) 1: Ống TĐN 8: Ống cân 2: Dàn phun nước 9: đồng hồ áp suất 3: Lồng quạt 10: Ống lỏng 4: Motor quạt 11: Bơm nước 5: Bộ chắn nước 12: Máng hứng nước 6: Ống gas vào 13:Xả đáy bể nước 7: Ống góp 14: xả tràn Dàn ngưng gồm cụm ống trao đổi nhiệt ống thép áp lực C20 Kích cỡ ống thường sử dụng Φ38 x 3,5; Φ49 x 3,5 Φ57 x 3,5 Toàn cụm ống đặt khung thép U vững chắc, phía bể nước tuần hồn để giải nhiệt, phía dàn phun nước, chắn nước quạt hút gió Để chống ăn mịn, ống trao đổi nhiệt nhúng kẽm nóng bề mặt bên ngồi *Ngun lý làm việc: Hơi mơi chất vào ống góp phía vào dàn ống trao đổi nhiệt ngưng tụ chảy bình chứa cao áp phía Thiết bị làm mát nhờ hệ thống phun nước từ vịi phun phân bố phía cụm ống trao đổi nhiệt Nước sau trao đổi nhiệt với mơi chất lạnh, nóng lên giải nhiệt nhờ khơng khí chuyển động ngược lại từ lên, nhiệt độ nước không đổi Năng suất nhiệt riêng dàn ngưng kiểu tưới không cao lắm, khoảng 1900 – 2300 W/m2, hệ số truyền nhiệt k = 450 – 600W/m2.K Trong trình sử dụng cần lưu ý, mũi phun có kích thước nhỏ nên dễ bị tắc bẩn Khi số mũi bị tắc số vùng cụm ống trao đổi nhiệt không làm mát tốt, hiệu trao đổi nhiệt giảm rỏ rệt, áp suất ngưng tụ lớn bất thường Vì phải ln ln kiểm tra, vệ sinh thay vòi phun bị hỏng Cũng bình ngưng, mặt ngồi cụm ống trao đổi nhiệt sau thời gian làm việc có tượng bám bẩn, ăn mịn nên phải định kỳ vệ sinh sửa chữa thay * Ưu điểm nhược điểm: - Ưu điểm: 45 + Công suất thiết kế đạt lớn mà không bị hạn chế, Công suất đạt 600 – 1000kW; Hiện nhiều xí nghiệp chế biến thuỷ sản sử dụng; + Ít tiêu tốn nước + Các dàn ống kích cỡ nhỏ nên làm việc an tồn + Dễ dàng chế tạo, vận hành sửa chữa - Nhược điểm: + Tiêu hao vật liệu chế tạo lớn suất lạnh riêng thể tích lớn; + Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường bên ngồi; + Chỉ thích hợp lắp đặt ngồi trời vị trí tách biệt hẳn với cơng trình 3.2 Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới: * Cấu tạo: Dàn ngưng kiểu tưới – Máng phân phối nước; – Xả tràn; – Đầu hút bơm; – Nước tuần hoàn;5 – Đường xả dầu; – Đường cân hơi; – Đường xả khí không ngưng; – Thùng phân phối nước; – Nước bổ xung Dàn gồm cụm ống trao đổi nhiệt ống thép nhúng kẽm nóng để trần, khơng có vỏ bao che, có nhiều ống góp hai đầu Phía dàn máng phân phối nước dàn ống phun, phun nước xuống Dàn ống thường đặt phía bể chứa nước Nước bơm từ bể lên máng phân phối nước Máng phân phối nước làm thép có đục nhiều lổ có dạng cưa Nước chảy tự theo lổ xối lên dàn ống trao đổi nhiệt Nước sau trao đổi nhiệt khơng khí đối lưu tự nhiên giải nhiệt trực tiếp dàn Để tăng cường giải nhiệt cho nước nắp bể 46 người ta đặt lưới tre đan * Nguyên lý làm việc: Trong thiết bị kiểu nước làm mát xối tưới lên bề mặt ống dẫn mơi chất chảy thành màng bên ngồi ống nhận nhiệt truyền từ ống Nước từ thiết bị cấp nước chảy xuống thành màng bao quanh ống, nhận nhiệt nóng lên bay phần vào khơng khí Nước nóng rơi xuống máng hứng tháo bớt để bổ sung nước vào, hạ nhiệt độ nước trước bơm trở lại để tiếp tục thực trình làm mát * Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng: - Hiện tượng bám bẩn ăn mòn bề mặt - Cặn bẩn đọng lại bể hứng nước cần phải xả bỏ vệ sinh bể thường xuyên - Các lổ phun bị tắc bẩn cần phải kiểm tra vệ sinh - Nhiệt độ nước bể tăng cao, ảnh hưởng đến q trình trao đổi nhiệt, nên ln ln xả bỏ phần bổ sung nước lạnh + Ưu điểm loại thiết bị đơn giản chắn, dễ chế tạo, có khả sử dụng nước bẩn bề mặt ống tương đối dễ làm sạch, thích hợp cho nơi có nguồn nước chất lượng kém, điều kiện gia cơng khí hạn chế, + Lượng nước bổ sung không nhiều 30% lượng nước tuần hoàn + Thiết bị đặt trời nên tiết kiệm diện tích nhà xưởng + Tuy nhiên nhược điểm có hình dáng bên ngồi cồng kềnh, độ ăn mịn thiết bị cao TBNT làm mát khơng khí 4.1 Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí đối lưu tự nhiên Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí hay cịn gọi dàn ngưng tụ: môi chất ống xoắn tỏa nhiệt cho không khí bên ngồi ống để ngưng tụ thành lỏng Sự chuyển động khơng khí tự (đối lưu tự nhiên); Thiết bị ngưng tụ kiểu thường sử dụng cho loại máy lạnh gia đình hệ thống lạnh thương nghiệp cỡ nhỏ; Có cấu tạo đa dạng bao gồm: dạng ống xoắn có cánh sợi thép hàn vng góc với ống xoắn Môi chất chuyển động bên ống trao đổi nhiệt với khơng khí bên ngồi Kiểu có hiệu không cao sử dụng cho tủ lạnh gia đình + Dạng tấm: gồm kim loại sử dụng làm cánh tản nhiệt, có hàn đính ống xoắn đồng + Dạng panel: Nó gồm 02 nhôm dày khoảng 1,5mm, tạo rãnh cho môi chất tuần hồn Khi chế tạo, người ta cán nóng hai với nhau, , người ta bôi môi chất đặc biệt để 02 khơng dính vào nhau, sau thổi nước khơng khí áp lực cao (khoảng 40÷100 bar) khn đặc biệt, hai phồng lên thành rãnh cho mơi chất tuần hồn Hệ số truyền nhiệt dàn ngưng khơng khí đối lưu tự nhiên k = - 7W/m2K 47 Dàn ngưng tụ làm mát khơng khí đối lưu tự nhiên * Ưu nhược điểm: - Hệ thống sử dụng dàn ngưng khơng khí có trang thiết bị đơn giản dễ sử dụng - So với thiết bị ngưng tụ giải nhiệt nước, dàn ngưng khơng khí hư hỏng bị ăn mịn - Mật độ dòng nhiệt thấp, nên kết cấu cồng kềnh thích hợp cho hệ thống cơng suất nhỏ trung bình - Hiệu giải nhiệt phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu Những ngày nhiệt độ cao áp suất ngưng tụ lên cao; 4.2 Thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí đối lưu cưỡng Sử dụng rộng rãi cho hệ thống lạnh đời sống công nghiệp Cấu tạo gồm dàn ống trao đổi nhiệt ống thép ống đồng có cánh nhơm cánh sắt bên ngoài, bước cánh nằm khoảng 10mm Khơng khí quạt thổi, chuyển động bên ngồi ngang qua chùm ống với tốc độ lớn Quạt dàn ngưng quạt hướng trục Mật độ dòng nhiệt dàn ngưng khơng khí đạt khoảng 180 - 340 W/m2, hệ số truyền nhiệt k = 30 -35 W/m2K, hiệu nhiệt độ ∆t = - 80C Trong trình sử dụng cần lưu ý : dàn ngưng khơng khí thường bụi bám bẩn, giảm hiệu trao đổi nhiệt nên thường xuyên vệ sinh nước chổi Khi khí khơng ngưng lọt vào hệ thống làm cho nhiệt độ ngưng tụ tăng cao, cần che chắn cho dàn ngưng, tránh đặt vị trí chịu nhiều lượng xạ mặt trời ảnh hưởng đến trình trao đổi nhiệt * Ưu điểm: - Khơng sử dụng nước phí vận hành giảm Điều phù hợp nơi thiếu nước khu vực thành phố khu dân cư đông đúc - Không sử dụng hệ thống bơm, tháp giải nhiệt, vừa tốn lại gây ẩm ướt khu vực nhà xưởng Dàn ngưng khơng khí gây ảnh hưởng đến xung quanh lắp đặt nhiều vị trí cơng trình treo tường, đặt nhà vv * Nhược điểm: - Mật độ dòng nhiệt thấp, nên kết cấu cồng kềnh thích hợp cho hệ 48 thống cơng suất nhỏ trung bình - Hiệu giải nhiệt phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu Những ngày nhiệt độ cao áp suất ngưng tụ lên cao; Ví dụ, hệ thống sử dụng R22, miền Trung, ngày hè nhiệt độ khơng khí ngồi trời đạt 400C, tương ứng nhiệt độ ngưng tụ đạt 480C, áp suất ngưng tụ tương ứng 18,5 bar, giá trị đặt rơ le áp suất cao Nếu ngày khơng có biện pháp đặc biệt hệ thống khơng thể hoạt động rơ le HP tác động Đối với dàn ngưng trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên hiệu thấp 49 ... 11 3 .1 Máy lạnh nén khí 11 3.2 Máy lạnh Ejecto 12 3.3 Máy lạnh nhiệt điện 13 BÀI MÁY NÉN LẠNH 15 Máy nén piston 15 1. 1 Định nghĩa... 0.5 0.5 0.5 1 28 8.5 0.5 23 4.5 0.5 12 11 11 24 2 10 10 12 0 40 17 69 2 11 BÀI TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY LẠNH THÔNG DỤNG Mã bài: MĐ 18 _ 01 Giới thiệu: Ở giới thiệu khái quát cho loại máy lạnh sử dụng... Nong - loe ống 1. 1 Kỹ thuật 1. 2 Thực hành Uốn ống 2 .1 Kỹ thuật 2.2 Thực hành Hàn ống 3 .1 Kỹ thuật 3.2 Thực hành Kiểm tra: Bài Kết nối mơ hình hệ thống máy lạnh Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 1. 1