Giáo trình Kỹ thuật lạnh (Nghề: Điện công nghiệp - Cao đẳng) được biên soạn dùng cho chương trình dạy nghề Điện công nghiệp đáp ứng cho hệ đào tạo Cao đẳng. Giáo trình kết cấu gồm 10 bài và chia thành 2 phần, phần 2 trình bày những nội dung về: thiết bị bay hơi; thiết bị tiết lưu; thiết bị phụ trong hệ thống lạnh; các thiết bị điện hệ thống lạnh; kỹ thuật gia công đường ống;... Mời các bạn cùng tham khảo!
BÀI THIẾT BỊ BAY HƠI Mã bài: MĐ 30_05 Giới thiệu: Ở giới thiệu khái quát cho thiết bị bay có nhiệm vụ hố gas bão hồ ẩm sau tiết lƣu đồng thời làm lạnh môi trƣờng cần làm lạnh Nhƣ với thiết bị ngƣng tụ, máy nén thiết bị tiết lƣu, thiết bị bay thiết bị quan trọng thiếu đƣợc hệ thống lạnh Quá trình làm việc thiết bị bay ảnh hƣởng đến thời gian hiệu làm lạnh Đó mục đích hệ thống lạnh Vì vậy, dù tồn trang thiết bị hệ thống tốt đến đâu nhƣng thiết bị bay làm việc hiệu tất trở nên vơ ích Khi q trình trao đổi nhiệt thiết bị bay thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ phịng lạnh khơng đảm bảo u cầu, số trƣờng hợp không bay hết lỏng dàn lạnh dẫn tới máy nén hút ẩm gây ngập lỏng Ngƣợc lại, thiết kế lớn so với u cầu, chi phí đầu tƣ cao đồng thời làm cho độ nhiệt thiết bị lớn Khi độ nhiệt lớn thiết bị bay có diện tích lớn nhiệt độ cuối trình nén cao, tăng công suất nén Lựa chọn thiết bị bay dựa nhiều yếu tố nhƣ hiệu làm việc, đặc điểm tính chất sản phẩm cần làm lạnh Mục tiêu: Phân tích đƣợc vị trí, vai trị thiết bị bay hệ thống lạnh; Trình bày đƣợc cấu tạo, nguyên lý làm việc loại thiết bị bay ứng dụng chúng; Phân biệt đƣợc thiết bị bay dùng cho môi chất khác nhau, nhận dạng đƣợc đầu vào, đầu môi chất, chất tải lạnh thiết bị bay hơi; Vệ sinh đƣợc số thiết bị bay Rèn luyện kỹ quan sát, thực hành, ham học, ham hiểu biết, tƣ logic, kỷ luật học tập Nội dung chính: 1.Vai trị phân loại 1.1 Vai trị: 60 Thiết bị bay có nhiệm vụ hố gas bão hồ ẩm sau tiết lƣu đồng thời làm lạnh môi trƣờng cần làm lạnh Nhƣ với thiết bị ngƣng tụ, máy nén thiết bị tiết lƣu, thiết bị bay thiết bị quan trọng thiếu đƣợc hệ thống lạnh Quá trình làm việc thiết bị bay ảnh hƣởng đến thời gian hiệu làm lạnh Đó mục đích hệ thống lạnh Vì vậy, dù tồn trang thiết bị hệ thống tốt đến đâu nhƣng thiết bị bay làm việc hiệu tất trở nên vơ ích Khi q trình trao đổi nhiệt thiết bị bay thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ phịng khơng đảm bảo u cầu, số trƣờng hợp không bay hết lỏng dàn lạnh dẫn tới máy nén hút ẩm gây ngập lỏng Ngƣợc lại, thiết bị bay có diện tích q lớn so với u cầu, chi phí đầu tƣ cao đồng thời làm cho độ nhiệt thiết bị lớn Khi độ nhiệt lớn nhiệt độ cuối q trình nén cao, tăng cơng suất nén Lựa chọn thiết bị bay dựa nhiều yếu tố nhƣ hiệu làm việc, đặc điểm tính chất sản phẩm cần làm lạnh 1.2 Phân loại: Thiết bị bay sử dụng hệ thống lạnh đa dạng Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng khác mà nên chọn loại dàn cho thích hợp Có nhiều cách phân loại thiết bị bay - Theo môi trƣờng cần làm lạnh: + Bình bay hơi, đƣợc sử dụng để làm lạnh chất lỏng nhƣ nƣớc, nƣớc muối, glycol vv + Dàn lạnh khơng khí, đƣợc sử dụng để làm lạnh khơng khí + Dàn lạnh kiểu tấm, sử dụng làm lạnh khơng khí, chất lỏng sản phẩm dạng đặc Ví dụ nhƣ lắc tủ đông tiếp xúc, trống làm đá tủ đá vảy vv… + Dàn làm lạnh chất lỏng: dàn lạnh xƣơng cá, panen hệ thống lạnh máy đá - Theo mức độ chứa dịch dàn lạnh: Dàn lạnh kiểu ngập lỏng không ngập lỏng Ngồi ngƣời ta cịn phân loại theo tính chất kín hở mơi trƣờng làm lạnh TBBH làm lạnh chất lỏng 2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động 2.1.1 Bình bay ống - vỏ kiểu ngập: a Cấu tạo: Bình bay làm lạnh chất lỏng có cấu tạo tƣơng tự bình ngƣng tụ ống chùm nằm ngang Có thể phân bình bay làm lạnh chất lỏng thành 02 loại: + Bình bay hệ thống NH3: Đặc điểm bình bay kiểu mơi chất lạnh bay bên ngồi ống trao đổi nhiệt, tức khoảng không gian ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động bên ống trao đổi nhiệt + Bình bay frêơn: Bình bay frêơn ngƣợc lại mơi chất lạnh sơi bên ngồi ống trao đổi nhiệt, chất lỏng cần làm lạnh chuyển 61 động dích dắc bên ngồi bên ống trao đổi nhiệt * Bình bay NH3: Trên hình 5.1 trình bày bình bay NH3 Bình sử dụng ống trao đổi nhiệt thép áp lực trơn C20 đƣờng kính Φ38x3, Φ51x3,5 Φ57x3,5 Hình 5.1 Bình bay NH3 1: Nắp bình; 2: Thân bình 7: Ống lỏng ra, 8: Ống lỏng vào 3: Tách lỏng, 4: Ống NH3 9: Chân bình, 10: Rốn bình 5: Tấm chắn lỏng, 6: Ống TĐN 11: Ống nối van phao Các chùm ống đƣợc bố trí so le, cách nằm đỉnh tam giác đều, mật độ tƣơng đối dày để giảm kích thƣớc bình, đồng thời giảm dung tích chứa NH3 Thân nắp bình thép CT3 Để bình có hình dáng đẹp, hợp lý tỷ số chiều dài đƣờng kính cần trì khoảng L/D = 5/8 Các mặt sàng thƣờng đƣợc làm thép cácbon thép hợp kim có độ dày lớn 20- 30mm Ống đƣợc núc chặt vào mặt sàng hàn Khoảng hở cần thiết nhỏ ống mặt thân bình 15 - 20mm Phía dƣới bình có rốn để thu hồi dầu, từ dầu đƣợc đƣa bình thu hồi dầu b Nguyên lý hoạt động: Môi chất đƣợc tiết lƣu vào bình từ phía dƣới, sau trao đổi nhiệt đƣợc hút máy từ bình tách lỏng gắn phía bình bay Đối với bình cơng suất lớn, lỏng đƣợc đƣa vào ống góp đƣa vào số ống nhánh dẫn vào bình, phân bố theo chiều dài Hơi bình đƣợc dẫn từ nhiều ống phân bố không gian Bình bay có trang bị van phao khống chế mức lỏng tránh hút ẩm máy nén Van phao tác động đóng van điện từ cấp dịch mức dịch vƣợt mức cho phép Trƣờng hợp muốn khống chế mức dịch dƣới dùng thêm van phao thứ tác động mở van điện từ cấp dịch lƣƣọng dịch thấp Các nắp bình có vách phân dịng để chất tải lạnh chuyển động nhiều lần bình, tăng thời gian làm lạnh tốc độ chuyển động nhằm nâng cao hiệu trao đổi nhiệt Cƣờng độ trao đổi nhiệt thiết bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ chế độ nhiệt, tốc độ chuyển động, nhiệt độ chất vật lý chất lỏng ống; 62 Chất lỏng thƣờng đƣợc làm lạnh nƣớc, glycol, muối NaCl CaCl2 Khi làm lạnh muối NaCl CaCl2 thiết bị chịu ăn mịn đặc biệt để lọt khí vào bên nên thực tế sử dụng Trƣờng hợp nên sử dụng dàn lạnh kiểu hở bị hƣ hỏng dễ sửa chữa thay Để làm lạnh nƣớc glycol ngƣời ta thƣờng sử dụng bình bay frêơn; Ƣu điểm bình bay chất tải lạnh tuần hồn hệ thống kín khơng lọt khơng khí vào bên nên giảm ăn mịn * Bình bay frêơn: Trên hình 5.2 giới thiệu 02 loại bình bay khác loại mơi chất sơi ngồi ống bên ống trao đổi nhiệt Bình bay frêơn mơi chất sôi ống thƣờng đƣợc sử dụng để làm lạnh mơi chất có nhiệt độ đóng băng cao nhƣ nƣớc hệ thống điều hoà water chiller Hình 5.2 Bình bay mơi chất freon a) Mơi chất sơi ngồi ống: - Ống phân phối lỏng; 2, - Chất tải lạnh vào, ra;4 - Van an toàn; - Hơi ra; - Áp kế; - Ống thủy; b) Môi chất sôi ống (dạng chữ U) c) Tiết diện ống có cánh gồm hai lớp: lớp đồng Niken, nhôm 2.1.2 Thiết bị bay ống – vỏ kiểu mơi chất sơi ống kênh: Ngồi TBBH kiểu ống chùm chữ U, thiết bị bay loại kiểu bình bay ống chùm đứng TBBH kiểu Hiện TBBH ống – vỏ loại đƣợc sử dụng rộng rãi hệ thống làm lạnh chất lỏng vịng tuần hồn kín chất lỏng chuyển động phía ngồi ống nên loại trừ đƣợc cố nƣớc đóng băng ống truyền nhiệt gây nổ ống Khi phải làm lạnh chất lỏng không gian lớn kiểu thùng 63 bể, ngƣời ta hay sử dụng loại dàn bay kiểu ống xoắn kiểu xƣơng cá kiểu panen * Thiết bị bay kiểu panen: a Cấu tạo: Để làm lạnh chất lỏng chu trình hở ngƣời ta sử dụng dàn lạnh panen Cấu tạo dàn gồm 02 ống góp lớn nằm phía phía dƣới, nối hai ống góp ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thẳng đứng Môi chất chuyển động sôi ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động ngang qua ống Các dàn lạnh panen đƣợc cấp dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ bình giữ mức - tách lỏng Hình 5.3 Thiết bị bay kiểu panen 1: Bình giữ mức tách lỏng 7: Xả nước muối 2: Hơi máy nén 8: Xả cạn 3: Ống góp 9: Nền cách nhiệt 4: Góp lỏng vào; 5: Lỏng vào 10: Xả dầu 6: Xả tràn nước muối 11: Van an toàn b Nguyên lý làm việc: Môi chất lạnh vào ống góp dƣới ống góp Tốc độ luân chuyển nƣớc muối bể khoảng 0,5- 0,8 m/s, hệ số truyền nhiệt k = 460 - 580 w/m2.K Khi hiệu nhiệt độ môi chất nƣớc muối khoảng - 6K, mật độ dòng nhiệt dàn bay panen cao khoảng 2900- 3500 W/m2; Dàn lạnh panen kiểu ống thẳng có nhƣợc điểm qng đƣờng dịng mơi chất ống trao đổi nhiệt ngắn kích thƣớc tƣơng đối cồng kềnh Để khắc phục điều ngƣời ta làm dàn lạnh theo kiểu xƣơng cá 64 * Dàn lạnh xƣơng cá: Dàn lạnh xƣơng cá đƣợc sử dụng phổ biến hệ thống làm lạnh nƣớc nƣớc muối, ví dụ nhƣ hệ thống máy đá Về cấu tạo, tƣơng tụ dàn lạnh panen nhƣng ống trao đổi nhiệt đƣợc uốn cong, chiều dài ống tăng lên đáng kể Các ống trao đổi nhiệt gắn vào ống góp trơng giống nhƣ xƣơng cá khổng lồ Đó ống thép áp lực dạng trơn, không cánh Dàn lạnh xƣơng cá có cấu tạo gồm nhiều cụm (mơđun), cụm có 01 ống góp 01 ống góp dƣới hệ thống - dãy ống trao đổi nhiệt nối ống góp Mật độ dòng nhiệt dàn bay xƣơng cá tƣơng đƣơng dàn lạnh kiểu panen tức khoảng 2900 - 3500 W/m2 Hình 5.4 Dàn lạnh xương cá 1: Ống góp ngang 3: Ống góp dọc 2: Ống trao đổi nhiệt 4: Kẹp ống; 5: Thanh đỡ 2.1.3 Thiết bị bay kiểu bản: Ngoài dàn lạnh thƣờng đƣợc sử dụng trên, cơng nghiệp ngƣời ta cịn sử dụng dàn bay kiểu để làm lạnh nhanh chất lỏng Ví dụ hạ nhanh dịch đƣờng glycol công nghiệp bia, sản xuất nƣớc lạnh chế biến nhà máy chế biến thực phẩm vv Cấu tạo dàn lạnh kiểu hoàn toàn giống dàn ngƣng bản, gồm trao đổi nhiệt dạng phẳng có dập sóng đƣợc ghép với đệm kín Hai đầu khung dày, chắn đƣợc giữ nhờ giằng bu lông Đƣờng chuyển động môi chất chất tải lạnh ngƣợc chiều xen kẻ Tổng diện tích trao đổi nhiệt lớn Quá trình trao đổi nhiệt hai môi chất thực qua vách tƣơng đối mỏng nên hiệu trao đổi nhiệt cao Các lớp chất tải lạnh mỏng nên trình trao đổi nhiệt diễn nhanh chóng Dàn lạnh NH3 đạt k =2500 - 4500 W/m2.K làm lạnh nƣớc Đối với R22 làm lạnh nƣớc hệ số 65 truyền nhiệt đạt k =1500 - 3000 W/m2.K Đặc điểm dàn lạnh kiểu thời gian làm lạnh nhanh, khối lƣợng môi chất lạnh cần thiết nhỏ *Nhược điểm: Chế tạo phức tạp nên có hãng tiếng có khả chế tạo Do hƣ hỏng, khơng có vật tƣ thay thế, sửa chữa khó khăn Hình 5.5 Thiết bị bay 2.1.4 Dàn làm lạnh khơng khí nƣớc nƣớc muối: Để làm lạnh khơng khí ngƣời ta dùng chất tải lạnh nhƣ nƣớc hay nƣớc muối Các chất tải lạnh lƣu động ống dạng ống xoắn hay ống thẳng có ống góp hai đầu Để tăng cƣờng truyền nhiệt ống thƣờng có cánh ngồi Hình 5.6 Thiết bị làm lạnh hàng ống có cánh treo tường Vì nƣớc muối gây ăn mịn, dễ bám bẩn nhƣng truyền nhiệt nhiệt độ thấp nên đƣợc dùng phòng lạnh nhiệt độ thấp Các dàn lạnh 66 nƣớc muối thƣờng có cánh thƣa để giảm tuyết bám bề mặt ống giảm khả truyền nhiệt Các lạnh khơng khí treo trƣờng treo trần Dàn lạnh khơng khí dùng nƣớc lạnh thƣờng đƣợc dùng hệ thống điều hịa khơng khí có máy làm lạnh nƣớc (Water chiller) đƣợc dùng phổ biến có nhiều ƣu điểm Đó dàn lạnh FCU, AHU a Dàn lạnh FCU (Fan Coil Unit): Là dàn trao đổi nhiệt ống đồng cánh nhơm (các cánh tản nhiệt có bƣớc cánh nhỏ nhiều so với ống nƣớc muối) quạt gió Nƣớc chuyển động ống, khơng khí chuyển động ngang qua cụm ống trao đổi nhiệt, khơng khí đƣợc trao đổi nhiệt ẩm, sau thổi trực tiếp qua hệ thống kênh gió vào phịng Quạt FCU quạt lồng sóc dẫn động trực tiếp b Dàn lạnh AHU (Air Handling Unit): Tƣơng tự nhƣ FCU nhƣng công suất lớn nhiều AHU đƣợc lắp ghép từ buồng hòa trộn, lọc bụi, dàn trao đổi nhiệt hộp quạt Trên buồng hịa trộn có hai cửa có gắn van điều chỉnh, cửa lấy gió tƣơi, cửa nối với đƣờng ống hồi gió Bộ lọc bụi AHU thƣờng xử dụng lọc kiểu hộp xếp gồm hai bộ: lọc tinh lọc thô Khi hệ thống làm việc, nƣớc lạnh chuyển động bên cụm ống trao đổi nhiệt, khơng khí chuyển động ngang qua bên ngoài, làm lạnh đƣợc quạt thổi theo hệ thống kênh gió tới phịng Quạt AHU quạt ly tâm dẫn động đai AHU có hai loại: Đặt nằm ngang đặt thẳng đứng Khi đặt chọn loại đặt, gá lắp trần, chọn loại nằm ngang Hình 5.7 Dàn làm lạnh khơng khí dùng nước lạnh - Khơng khí lạnh; – Van điện từ; – Rơ le nhiệt độ; – Hộp số quạt tốc độ; – Không khí hồi; – Phin lọc; - Quạt gió; – Dàn ống xoắn có cánh làm lạnh khơng khí 2.3 Ứng dụng Sử dụng hệ thống điều hịa khơng khí trung tâm nƣớc 67 TBBH làm lạnh khơng khí 3.1 Cấu tao, ngun lý hoạt động 3.1.1 Thiết bị bay làm lạnh khơng khí kiểu khô: a Dàn lạnh đối lƣu tự nhiên: Dàn lạnh đối lƣu tự nhiên không dùng quạt đƣợc sử dụng để làm lạnh khơng khí buồng lạnh Dàn đƣợc lắp đặt áp trần áp tƣờng, ống trao đổi nhiệt ống thép trơn ống có cánh bên ngồi Hình 5.8 Dàn bay đối lưu tự nhiên 1: Ống trao đổi nhiệt 3: Ống góp 2: Cánh tản nhiệt 4: Thanh đỡ Cánh tản nhiệt sử dụng cánh thẳng cánh xoắn Đối với dàn ống trơn thƣờng dùng ống thép Φ57x3,5, bƣớc ống từ 180 - 300mm Dàn ống có hệ số truyền nhiệt khoảng k = - 10 W/m2.K b Dàn lạnh đối lƣu cƣỡng bức: Dàn lạnh đối lƣu khơng khí cƣỡng đƣợc sử dụng rộng rãi hệ thống lạnh để làm lạnh khơng khí nhƣ kho lạnh, thiết bị cấp đơng, điều hồ khơng khí vv… Dàn lạnh đối lƣu cƣỡng có 02 loại: Loại ống đồng ống sắt Thƣờng dàn lạnh đƣợc làm cánh nhơm cánh sắt Dàn lạnh có vỏ bao bọc, lồng quạt, ống khuếch tán gió, khay hứng nƣớc ngƣng Việc xả nƣớc ngƣng sử dụng nhiều phƣơng pháp, nhƣng phổ biến dùng điện trở xả băng Dàn lạnh ống trơn NH3 có k = 35 - 43 W/m2.K Đối với dàn lạnh frêôn k = 12 W/m2.K; Mỗi dàn có từ - quạt, dàn lạnh đặt phía trƣớc dàn, hút khơng khí chuyển động qua dàn Dàn lạnh có bƣớc cánh từ - mm, tuỳ thuộc mức độ thoát ẩm sản phẩm kho Vỏ bao che dàn lạnh tơn mạ kẽm, phía dƣới có máng hứng nƣớc ngƣng Máng hứng nƣớc nghiêng phía sau để nƣớc ngƣng chảy kiệt, tránh đọng nƣớc máng, nƣớc đọng đóng băng làm tắc đƣờng thoát nƣớc Dàn gồm nhiều cụm ống độc lập song song dọc theo chiều cao dàn, thƣờng có búp phân phối ga để phân bố dịch lỏng cho cụm Khơng khí đƣợc đƣa ngang qua theo hƣớng vng góc với chùm ống, lỏng R22 đƣợc đƣa qua thiết bị phân phối vào xecxi đặt nằm ngang theo chiều cao thiết bị Hơi tạo thành từ dƣới lên xecxi vào ống 68 góp đặt thẳng đứng Kết cấu thiết bị nhƣ đảm bảo hồi đƣợc dầu máy nén 3.1.2 Thiết bị bay làm lạnh khơng khí kiểu ƣớt: – Máng chắn nước; – Buồng phun; – Quạt gió; – Động cơ; – Cửa gió lạnh; – Van phao đường nước bổ sung; 7- Đáy nước; - Ống xả đáy; - Ống dẫn nước lạnh; 10 - Ống xả tràn; 11 – Vòi phun nước lạnh Hình 5.9 Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu ướt Nƣớc nƣớc muối lạnh đƣợc phun qua vịi phun tƣới vào dịng khơng khí Thiết bị yêu cầu làm lạnh điều chỉnh độ ẩm khơng khí Sự trao đổi nhiệt độ chênh nhiệt độ nhỏ khơng khí chất lỏng tƣới nên tăng hiệu làm lạnh 3.2 Ứng dụng Chủ yếu sử dụng cho hệ thống điều hồ khơng khí cục bộ, kho lạnh thƣơng nghiệp dân dụng 69 - Tấm cứng; - băng thép Bộ hai phần tử bao gồm cứng dải băng thép dễ đàn hồi đƣợc căng lò xo Nếu dải băng làm kim loại có độ dãn nở khác thay đổi nhiệt độ, điểm A thay đổi khoảng x Bộ biến đổi lƣỡng kim có dạng kim loại nhƣng đƣợc hàn ghép từ hai kim loại khác có hệ số dãn nở khác Nếu kim loại M1 có độ dãn nở nhiệt lớn kim loại M2 nhiệt độ tăng lên điểm A dịch chuyển lên vị trí A' khoảng x * Nhiệt điện trở: Nhiệt điện trở biến tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu điện trở Nhiệt điện trở gồm kim loại bán dẫn Nhiệt điện trở nhiệt kế điện trở đƣợc chế tạo từ dây dẫn kim loại mỏng, dây quấn đƣợc quấn lên khung đặt vỏ bảo vệ Vật liệu để chế tạo nhiệt kế điện trở kim loại có hệ số nhiệt điện trở lớn ổn định, tuyến tính với nhiệt độ Điện trở dây dẫn kim loại niken viết dƣới dạng: Rt = R.(1 + ατ ) Trong đó: R - điện trở dây dẫn 00C (Ω) RT- điện trở dây dẫn t0C (Ω) α - hệ số tăng điện trở nhiệt độ ( 1/K) kim loại >1 t - nhiệt độ dây dẫn t0C Ngoài loại nhiệt kế điện trở, ngƣời ta sử dụng loại điện trở để bảo vệ nhiệt độ gọi thermistor Các đặc tính thermistor có đặc tính nhiệt độ thƣờng, điện trở thấp nhƣng nhiệt độ cao điện trở tăng lên nhanh Van điện từ Van điện từ loại van đóng mở nhờ lực cuộn dây điện từ (hay nam châm điện) Tuỳ theo cấu tạo, van điện từ van chặn (loại ngả), van chuyển dòng (nhiều ngả) * Van điện từ ngả dùng để đóng mở tự động dịng chất lỏng chất khi, mơi chất chất tải lạnh từ xa * Van điện từ nhiều ngả dùng để thay đổi tự động dòng chất lỏng chất khí Van khố điện từ: * Cấu tạo loại van điện từ tác động trực tiếp: 109 Hình 8.7 Van điện từ ngả tác động trực tiếp Trên đế thân van có bố trí cửa vào cho môi chất Nối ống loe với đầu ren mũ ốc nối ống mối hàn bạc tuỳ theo nhà chế tạo Clapê van đóng mở đế van nhờ chuyển động lên xuống lõi sắt 5, ống vừa dẫn hƣớng vừa làm nhiệm vụ ngăn cách khoang mơi chất kín bên với mơi trƣờng bên ngồi nên đƣợc cố định làm kín thân van Ống đƣợc chế tạo từ vật liệu khơng nhiễm từ Cùng vói ống lõi cố định 6, khoang van hồn tồn kín với mơi trƣờng bên ngồi.Ngồi ống cuộn dây điện từ Để đảm bảo độ kín cho cuộn dây, ngƣời ta sử dụng cao su để chèn đầu dây tiếp điện 11 Vỏ cuộn dây điện từ đƣợc cố định với thân van vít * Nguyên lý làm việc: Khi cuộn dây khơng có điện lực lị xo 13 dãn trọng lƣợng lõi sắt ép xuống, cửa van bị đóng lại Khi đƣợc tiếp điện, cuộn dây sinh từ trƣờng hút lõi sắt lên phía trên, mở cửa van cho dịng mơi chất qua Van điện từ chuyển dòng ngả: Van điện từ chuyển dòng ngả đặc biệt dùng hệ thống điều hồ khơng khí hai chiều nóng lạnh Hoặc cịn dùng để phá băng dàn bay * Cấu tạo van điện từ chuyển dòng bốn ngả APR: 110 Hình 8.8 Van điện từ chuyển dịng bốn ngả APR * Nguyên lý làm việc van sau: + Ở chế độ làm lạnh: Cuộn dây điện từ khơng có điện, kim van đóng đế van phụ Ống nối đƣợc cân có áp suất hút P0 Lúc khoang A, B, D, E, F có áp suất hút (khoang A, B cân có khe hở van 10 thân van; A, D cân ống nối 11; D, E khe hở đẩy 13; B, F đƣờng nối 6, qua van phụ với đƣờng hút) Cịn khoang C, D có áp suất nén PK máy nén Chênh lệch áp suất hút nén tạo nên lực tác động ép chặt van sang trái van sang phải giữ kín bề mặt tiếp xúc Hơi nén từ I đến II, hút từ IV III thực chế độ làm lạnh + Ở chế độ bơm nhiệt: Cuộn dây điện từ đƣợc tiếp điện, kim van mở đế nhƣng đóng đế 18 bịt kín lỗ thơng mà nối thông đƣờng đẩy máy nén Khoang F có áp suất cao PK, pittơng 17 dịch chuyển phía trái mở thơng khoang D Đ Dƣới tác dụng lò xo nén 12, van đóng kín lên đế van tƣơng ứng bên trái Khi pittơng 17 ngừng chuyển động Qua ống nối 11 khoang Đ thông với A áp suất cao PK đẩy van 10 (và van 8) phía phải đóng kín lên đế van tƣơng ứng Các khoang A, B, D, Đ, E, F có áp suất cao PK cịn khoang C có áp suất thấp P0 Dịng mơi chất bị đổi hƣớng: dịng nén có áp suất PK từ I sang IV dòng hút từ I III Máy lạnh làm việc chế độ bơm nhiệt 111 BÀI KỸ THUẬT GIA CÔNG ĐƢỜNG ỐNG Mã bài: MĐ 30_09 Giới thiệu: Đƣờng ống quan trọng hệ thống lạnh, nhờ có mà hệ thống lạnh hoạt động có hiệu Đƣờng ống làm nhiệm vụ kết nối thiết bị hệ thống lạnh với Việc kết nối hệ thống địi hỏi phải có kỹ thuật để vừa đảm bảo cho gas lạnh hệ thống tuần hoàn tốt, vừa đảm bảo tính kinh tế độ thẩm mỹ Mục tiêu: - Phân tích đƣợc kiến thức, phƣơng pháp gia công đƣờng ống dùng máy lạnh điều hịa khơng khí nhƣ phƣơng pháp kết nối, vận hành hệ thống ống thƣờng dùng máy lạnh điều hịa khơng khí; 112 - Thực đƣợc kỹ gia công đƣờng ống dùng máy lạnh điều hịa khơng khí nhƣ kỹ kết nối, vận hành hệ thống ống thƣờng dùng máy lạnh điều hịa khơng khí; - Rèn luyện ý thức kiên trì, cẩn thận, tỉ mỉ, sáng tạo, an tồn q trình thực hành Nội dung chính: 1.Nong – loe ống 1.1 Kỹ thuật * Loe ống: - Làm bề mặt ống: Làm ống - Lồng mũ ren (Rắc co) chủng loại, chiều vào đầu ống: Lồng mũ ren - Kẹp chặt ống vào dụng cụ loe ống (Phải làm đầu kẹp dụng cụ loe): Kẹp chặt ống - Kích thƣớc nhơ cao A đƣợc tra theo bảng sau: Ф 6,4 Ф 9,5 Ф 12,7 ” ” ( 1/4 ) ( 3/8 ) ( 1/2” ) Cỡ ống 113 Ф 15,9 ( 5/8” ) Ф 19,1 ( 3/4” ) A 0,5 mm mm Lắp nón loe lên đầu ống: - Nón loe phải đƣợc lắp vng góc hồn tồn lên bề mặt cắt ống không đầu ống loe bị lệch - Cho dầu bơi trơn vào mặt nón loe - Vặn tay quay dụng cụ loe từ từ để nón loe chìm dần vào đầu ống - Khi mặt chạm vào miệng ống loe ống từ từ, đặn - Cứ vặn vào vòng lại nới 1/4 vịng để miệng ống khơng bị nứt, vỡ - Khi mặt côn ăn sâu vào miệng ống loe đến mức cần thiết vặn vít ngƣợc lại nâng côn lên cao Tháo dụng cụ loe: - Quay ngƣợc chiều kim đồng hồ tay quay hết ren để tháo Kiểm tra đầu loe: - Bề mặt loe có đồng tâm khơng? - Miệng loe có bị nứt khơng? có bị ba via gờ sắc khơng? 114 - Bề mặt loe có nhẵn khơng? có bị vết sẹo hay không? - Thử đầu ống loe xem có vừa khít vào mặt cố định rắc co khơng? Nếu cịn nhỏ kẹp lại loe tiếp - Có thể kiểm tra kích thƣớc sau gia cơng theo tiêu chuẩn Nhật JISB 8607 1975 sau: Đường kính danh định Đường kính ống D, mm A, mm ” 1/4 6,35 8,3 đến 8,7 ” 3/8 9,52 12 đến 12,4 ” 1/2 12,7 15,4 đến 15,8 ” 5/8 15,88 18,6 đến 19 ” 3/4 19,05 22,9 đến 23,3 * loe ống: (Tạo măng xơng): - Để nối hai ống có đƣờng kính 115 - Các bƣớc giống nhƣ loe ống nhƣng kích thƣớc nhơ cao A đƣờng kính ống cộng thêm 3mm dùng đầu núc phù hợp dụng cụ 1.2 Thực hành Uốn ống 2.1 Kỹ thuật a Đo đánh dấu chỗ uốn (Góc uốn cần lớn từ 30 đến 50) b Đƣa ống vào dụng cụ uốn ống: - Đặt cán xoay 1800 - Nâng móc giữ ống khỏi vị trí - Đặt ống vào rãnh bánh xe định hình c Ngàm móc ống: - Nâng cán xoay vị trí góc yêu cầu - Lựa đặt guốc định hình lên vị trí uốn (Góc guốc định hình vào dấu 00 ) - Ghi độ góc bánh xe định hình - Uốn ống theo góc uốn mong muốn đƣợc đánh dấu bánh xe định hình (ví dụ góc uốn 900) 116 d Tháo ống ra: - Xoay cán xoay cán gá xa - Tháo móc giữ ống - Tháo ống (Chú ý: nên nhỏ dầu nhớt vào trục bánh xe, guốc định hình Rãnh trịn bánh xe định hình nên giữ sẽ, khơ ráo) * Ví dụ uốn hai đoạn cong liền kề 900 có khoảng cách X: + Khoảng cách từ tâm ống đoạn cong trƣớc đến đƣờng tiếp tuyến song song với bánh xe định hình X Ví dụ khoảng cách uốn phía phải cút X: + Phải đánh dấu lên ống + Chỉnh đặt dấu vào R guốc định hình 117 * Có thể dùng lị so có đƣờng kính vịng xoắn vừa đủ lồng ngồi chỗ ống cần uốn dùng tay uốn ống ống đƣợc uốn cong q góc uốn u cầu khoảng 50 + Khơng nên uốn ống q cong + Bán kính vịng uốn không nhỏ 25mm 2.2 Thực hành Hàn ống 3.1 Kỹ thuật Đặc điểm hàn khí (hàn hơi): Hàn khí q trình nung nóng kim loại chỗ cần nối que hàn đến trạng thái hàn (nóng chảy) lửa khí cháy với ôxy 118 Ngọn lửa hàn hỗn hợp khí cháy với ơxy từ mỏ hàn làm nóng chảy chỗ cần nối cuả chi tiết 1và que hàn phụ tạo thành vũng hàn Sau lửa hàn qua, kim loại lỏng vũng hàn kết tinh lại tạo thành mối hàn Trong thực tế dùng số khí khác để hàn nhƣng hiệu suất không cao dùng hỗn hợp ôxy - axethylen Bảng sau thể nhiệt độ lửa số loại khí hàn Nhiệt độ với khơng khí Nhiệt độ với ơxy Acetylen ( C2H2 ) 26490C 34820C Hydrogen ( H2 ) 22040C 29820C Propane ( C3H8 ) 20930C 29270C Khí hàn Butane 21490C 29820C a Trang thiết bị hàn khí: * Thiết bị hàn: + Thiết bị hàn đồng bao gồm chai gió (chứa ơxy), chai acethylen, điều áp (các van điều chỉnh áp suất, van an toàn) ống dẫn khí (Dây màu xanh dẫn ơxy, Dây màu đỏ dẫn acethylen), mỏ hàn, mỏ cắt, phụ tùng thiết bị phụ kèm theo + Không đƣợc để thiết bị hàn bị ẩm ƣớt, bị dính dầu mỡ, khơng để mỏ đốt ống dẫn khí nằm nhà xƣởng, cuộn ống dẫn lại treo móc Thay ống dẫn ống dẫn cũ bị biến cứng, giịn có dấu hiệu rạn nứt + Không đập, gõ điều áp đồng hồ đo * Khu vực hàn: + Các vật liệu dễ cháy, giấy vụn, giẻ lau, gỗ vụn phải cách xa khu vực hàn Không đƣợc hàn sàn gỗ Có xơ hay thùng nƣớc sẵn sàng + Ghế nâng hạ phù hợp với công việc + Bàn chuyên dùng thép dày + Bộ dụng cụ đo định vị : thƣớc đo, mũi vạch, đột dấu * An toàn hàn hơi: 119 + Quần áo bảo hộ: Dài tay, vải dày, tay phải đeo găng tay da vải dày chịu nhiệt, phải luồn cổ tay áo vào bên bao tay + Găng tay: chọn găng tay da mềm + Giày: Dùng giày bảo hộ loại cao cổ Tuyệt đối không dùng dép lê * Kính hàn hơi: + Độ tối kính #4 - #8, đeo kính hàn nhƣ kính bảo hộ dùng mặt nạ hàn kiểu cầm tay + Vẫn mang kính đeo mắt bình thƣờng (Nếu bị cận viễn thị), sau dùng kính hàn b u cầu an tồn hàn khí (hàn hơi): - Khi sử dụng, không đƣợc nghiêng chai acethylen sang phía (aceton chảy vào điều áp làm hƣ hại này) - Bảo đảm đóng chặt van có nắp đậy chai chƣa dùng, nhiệt độ bảo quản chai ≤ 500C - Dùng dây xích ràng buộc chai vị trí thẳng đứng - Nới nhẹ van để thổi hết bụi trƣớc lắp điều áp Tránh bụi gây nhiểm bẩn điều áp - Không mặc quần áo có dính dầu mỡ hàn - Trƣớc hàn cần kiểm tra rò rỉ ống dẫn, điều áp, mỏ đốt dung dịch xà phịng (Vặn vít điều áp ngƣợc chiều kim đồng hồ; mở van chai cần kiểm tra nhƣng đóng van mỏ đốt Tăng dần áp suất điều áp ống dẫn cách vặn từ từ điều áp theo chiều kim đồng hồ Tráng dung dịch xà phòng lên nối kết quan sát có bọt xà phịng khơng, kiểm tra rị rỉ cho hai chai, điều áp ống dẫn, mỏ đốt) - Các đầu nối lắp chai ơxy có ren phải, ống dẫn màu xanh màu đen - Các đầu nối lắp chai acethylen có ren trái, ống dẫn màu đỏ - Không đƣợc điều chỉnh áp suất điều áp acethylen 14psi Acethylen trở nen ổn định dễ nổ - Dùng kìm cặp chi tiết sau hàn - Khi mồi lửa acethylen có muội khói, tăng thêm acethylen Sau bổ sung ôxy 120 3.2 Thực hành BÀI 10 KẾT NỐ MƠ HÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH Mã bài: MĐ 30_10 Mục tiêu: - Trình bày đƣợc nhiệm vụ, vị trí lắp đặt, cấu tạo, nguyên lý làm việc thiết bị mơ hình máy lạnh - Trình bày nguyên lý, phƣơng pháp kết nối, vận hành mơ hình hệ thống điện - lạnh máy lạnh đơn giản ; - Nhận biết đƣợc loại thiết bị, xác định đầu ra, đầu vào thiết bị, đánh giá đƣợc tình trạng thiết bị, tính kỹ thuật cách lắp đặt thiết bị có mơ hình - Gia cơng đƣờng ống, kết nối, vận hành đƣợc hệ thống điện - lạnh mơ hình tủ lạnh đơn giản đảm bảo kỹ thuật, phƣơng pháp, an toàn, đánh giá đƣợc làm việc mơ hình - Cẩn thận, xác, an tồn - u nghề, ham học hỏi Nội dung chính: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh mơ hình: 121 Hình 10.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống lạnh mơ hình máy lạnh Trong đó: Compressor - Máy nén; reciever – Bình chứa; Condensor – Dàn ngưng ống quạt; evaporator: Dàn bay hơi; DPS – Rơ le áp suất kép; HP- Rơ le áp suất cao; LOW- Đồng hồ áp suất thấp; HIGH – Đồng hồ áp suất cao; TEV – Thiết bị tiết lưu; FILTER DRIER – Phin sấy lọc; SIGHT GLASS – Mắt ga; STRANER – Van tạp vụ; 1.2 Nguyên lý làm việc: Trong dàn bay (Buồng đông, ngăn đông), môi chất lạnh lỏng (R12, R134a) sôi áp suất thấp P0 (từ đến 1at - áp suất dƣ) nhiệt độ thấp t0 (từ 290C đến -130C) thu nhiệt mơi trƣờng cần làm lạnh, sau đƣợc máy nén hút nén lên áp suất cao PK (Từ đến 11 at), nhiệt độ cao tK (Từ 330C đến 500C) nhiệt độ ngƣng tụ thƣờng lớn nhiệt độ khơng khí bên ngồi từ 15 đến 170C Hơi mơi chất có áp suất cao nhiệt độ cao đƣợc máy nén đẩy vào dàn ngƣng tụ Tại môi chất thải nhiệt (QK) cho môi trƣờng làm mát ngƣng tụ lại môi chất biến đổi pha Lỏng mơi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao qua van tiết lƣu hạ áp suất thấp (P0 từ đến 1at - áp suất dƣ ) nhiệt độ thấp (t0 từ - 290C đến -130C) vào thiết bị bay hơi, trình tiết lƣu Lỏng mơi chất có áp suất thấp (P0 từ đến 1at - áp suất dƣ) nhiệt độ thấp (t0 từ - 290C đến - 130C) thiết bị bay thu nhiệt (Q0) môi trƣờng cần làm lạnh sôi lên bay tạo hiệu ứng lạnh q trình bay 122 Kết nối mơ hình hệ thống lạnh Qui trình lắp đặt: - Chuẩn bị, kiểm tra thiết bị, vật tƣ mơ hình - Cân cáp chọn van tiết lƣu tiêu chuẩn kỹ thuật - Lấy dấu lắp đặt thiết bị mơ hình - Lắp đặt thiết bị mơ hình - Kết nối thiết bị mơ hình - Thử kín hệ thống - Hút chân khơng hệ thống - Nạp ga cho hệ thống - Chạy thử, theo dõi thông số kỹ thuật hệ thống Thực hành lắp đặt: - Chuẩn bị, kiểm tra thiết bị, vật tƣ mơ hình a Chuẩn bị thiết bị, vật tƣ cho mơ hình: Căn vào sơ đồ hệ thống lạnh hệ thống điện chuẩn bị thiết bị vật tƣ vật tƣ thiết bị phục vụ cho trình lắp đặt b Kiểm tra thiết bị: Kiểm tra lần lƣợt thiết bị: Máy nén, bình chứa lỏng, phin lọc, van chặn, mắt ga, van tiết lƣu, đồng hồ áp suất cao, đồng hồ áp suất thấp, rơ le áp suất cao, rơ le áp suất kép, dàn ống quạt, van tạp vụ, công tắc tơ, đèn báo, công tắc, Áptômát nhƣ học trƣớc TÀI LIỆU THAM KHẢO Máy thiết bị lạnh - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy - NXB giáo dục – 2002; Kỹ thuật lạnh sở - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ - NXB Giáo dục 2010 Kỹ thuật lạnh ứng dụng - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ, Đinh Đức Thuận - NXB Giáo dục 2010 Tủ lạnh, máy kem, máy đá, điều hòa nhiệt độ - Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 Mơ hình tủ lạnh, điều hoà nhiệt độ, điều hoà trung tâm, kho lạnh, máy lạnh thƣơng nghiệp Woo Joo Engineering – KOREA Tranh ảnh, tài liệu sƣu tầm đƣợc mạng internet, thực tế loại máy lạnh thông dụng; Ga, dầu chất tải lạnh – Nguyễn Đức Lợi - NXB Giáo dục 2006; Tự động hóa hệ thống lạnh - Nguyễn Đức Lợi - NXB Giáo dục 2000; Sửa chữa máy lạnh điều hịa khơng khí - Nguyễn Đức Lợi - Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 123 ... dịch lỏng B C D 20 A 20 A 10A 125 èng trao ®ỉi nhiƯt 15A 167 125 A 40A 100 100 25 0 22 5 22 5 22 5 chi tiÕt mỈt sµng 22 5 25 0 25 0 E 40A 20 0 14 Lỉ ? ?21 ,5 154 14 Lổ 21 ,5 chi tiết ngăn 20 Hỡnh 7.14 Bình... Tiếp điểm ON - OFF (LP); c Tiếp điểm ON - OFF (HP) - Vít đặt áp suất thấp LP; 11 - đầu nối áp suất cao, 12 - Tiếp điểm - Vít đặt áp suất cao HP 13 - Vít đấu dây điện, 14 - Vít nối đất - Vít đặt... nhanh chóng Dàn lạnh NH3 đạt k =25 00 - 4500 W/m2.K làm lạnh nƣớc Đối với R 22 làm lạnh nƣớc hệ số 65 truyền nhiệt đạt k =1500 - 3000 W/m2.K Đặc điểm dàn lạnh kiểu thời gian làm lạnh nhanh, khối