Chng 1 Chương 9 CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH Trong hệ thống lạnh ngoài các thiết bị chính như máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, và thiết bị van tiết lưu ra thì tất cả các thiết bị.
Chương CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH Trong hệ thống lạnh ngồi thiết bị : máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, thiết bị van tiết lưu tất thiết bị lại coi thiết bị phụ Số lượng công dụng thiết bị phụ đa dạng, bao gồm thiết bị tách lọc: bình tách dầu, bình tách lỏng, bình tách khí khơng ngưng, phin sấy lọc; thiết bị chứa đựng như: bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp, bình chứa tuần hồn, bình tập trung dầu, bình giữ mức lỏng, bình trung gian; thiết bị đường ống; số thiết bị phụ khác như: thiết bị hồi nhiệt, thiết bị lạnh , tháp giải nhiệt nước, 9.1 Thiết bị tách lọc 9.1.1 Thiết bị tách dầu a Lý cần phải tách dầu Trong trình hệ thống lạnh làm việc cần phải tiến hành bôi trơn chi tiết chuyển động bên máy nén nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ cho thiết bị.Quá trình máy nén làm việc, cho dù mơi chất có hồ tan tốt khơng hịa tan dầu bơi trơn ln có lượng dầu theo nén tới thiết bị ngưng tụ, thiết bị bốc thiết bị chứa đựng khác tạo thành lớp dầu chiếm chổ bên thiết bị, kết làm giảm trao đổi nhiệt chiếm diện tích thiết bị chứa làm ảnh hưởng đến suất lạnh Mặt khác, dầu bị theo dong môi chất lạnh làm giảm lượng dầu cacte máy nén máy nén thiếu dầu, chế độ bơi trơn ,các thiết bị mau chóng hư hỏng Chính lý nên phải bố trí lắp đặt bình tách dầu b Vị trí lắp đặt bình tách dầu Để tách lượng dầu bị theo dịng mơi chất máy nén làm việc, vị trí đường đẩy máy nén người ta bố trí lắp đặt bình tách dầu.Lượng dầu tách hồi lại cacte máy nén thu hồi bình tập trung dầu c Cấu tạo nguyên lý hoạt động, phạm vi sử dụng bình tách dầu > Cấu tạo: Bình tách dầu có nhiều loại, chọn bình phải đảm bảo làm việc tách triệt để dầu theo môi chất lạnh Sau giới thiệu số loại bình tách dầu thường sử dụng: Hình 9.1: Một số loại bình tách dầu thường gặp Trong đó: a) Kiểu chặn đổi hướng; d) Kiểu rửa amoniăc lỏng; b) Kiểu Zyclon; e) Kiểu nón chặn; c) Kiểu khối đệm & làm mát nước; Chú thích: Nguyên lý hoạt động: Cửa hơi>vào; Khối đệm; Nhằm đảm bảo tách triệt để dầulàm bị mát cuốnbằng theonước; dịng mơi chất lạnh, Cửa ra; Ống xoắn bình tách dầu thiết kế làm việc theo nhiều nguyên lý tách dầu sau: Tấm- chắn; Bình giữ Bình Thay đổi hướng chuyển độngmức củalỏng; dịng mơi 11 chất mộtngưng; cách đeột Tấm dẫn ngột.hướng; Dòng mơi chấtchảy đưa tràn; vào bình khơng theo Ống 12.phương Lối dầuthẳng ra; mà đưa ngoặt Tấm chặn luồngvào hơi;theo10 Bình góc chứanhất caođịnh áp; 13 Nón chặn - Làm giảm đột ngột dịng mơi chất từ tốc độ cao ( khoảng 18 ^ 25 m/s) xuống tốc độ thấp (còn khoảng 0,5 ^ 1,0 m/s) Khi giảm tốc độ đột ngột giọt dầu động rơi xuống đáy bình - Dùng chắn khối đệm để ngăn giọt dầu Khi dịng mơi chất chuyển động va đập vào vách chắn, khối đệm giọt dầu bị động năngvà rơi xuống đáy bình - Một số loại bình tách dầu có cấu tạo ống xoắn trao đổi nhiệt bên bình ngồi nhiệm vụ tách dầu cịn làm nhiệm vụ làm mát dịng mơi chất xuống 50 ^ 600C > Phạm vi sử dụng: Bình tách dầu sử dụng cho hầu hết hệ thống lạnh có cơng suất trung bình, lớn lớn, sử dụng cho tất loại mơi chất Đặc biệt loại mơi chất khơng hịa tan dầu mơi chất NH 3, hịa tan hạn chế R22 hệ thống lạnh cần phải lắp đặt bình tách dầu Đối với hệ thống lạnh nhỏ, tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt độ gia đình sử dụng đến bình tách dầu d Các lưu ý lắp đặt sử dụng bình tách dầu: Cần lưu ý trường hợp đặc biệt thu hồi dầu từ bình tách dầu cacte máy nén: - Đối với hệ thống sử dụng bình tách dầu chung cho nhiều máy nén, gom dầu bình thu hồi dầu bổ sung cho máy nén sau khơng có vấn đề Nhưng trường hợp thu hồi dầu trực tiếp cacte máy nén dễ xảy tình trạng có máy nén bị thừa dầu, có máy lại bị thiếu dầu Vì máy nén bố trí van phao tự động hồi dầu thiếu - Khi máy nén làm việc có nhiệt độ cao, nên trường hợp thu hồi dầu cácte máy nén khơng tốt, cần hồi dầu vào lúc hệ thống dừng, nhiệt độ bình tách dầu lúc lúc dừng thấp - Đối với bình thu hồi dầu tự động van phao, lần thu hồi dầu thường không nhiều nhờ làm việc tự động nên lượng dầu đặn Để nâng cao hiệu tách dầu, loại bình tách dầu thiết kế thường kết hợp vài nguyên lý tách dầu khác e Tính tốn chọn bình tách dầu: Khi chọn bình tách dầu phải đảm bảo đủ lớn để tốc độ mơi chất bình đạt u cầu Ta cần xác định thơng số bình sau: - Xác định đường kính bình: Dt Dt =JH V nrn (9.1) Trong đó: + V lưu lượng thể tích dịng qua bình, m3/s; + C) tốc độ mơi chất bình, m/s Tốc độ mơi chất bình đủ nhỏ để làm tách hạt dầu, rn = 0,5 ^ 1,0m/s - Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách dầu xác định: V = G.v2 (9.2) Với: + G lưu lượng khối lượng môi chất qua bình, kg/s; + v2 thể tích riêng trạng thái qua bình, trạng thái tương ứng với trạng thái đầu đẩy máy nén, m3/kg - Xác định chiều dày thân đáy bình: PD '200í( p.ơ (p,, — pTK = ——PKD + C (9.3) Trong đó: + PTK áp suất thiết kế, kG/cm2.Đối với bình tách dầu PTK= 19,5kG/cm2; + Dt đường kính bình, mm; + ọ hệ số bền mối hàn dạc thân bình Nếu hàn hồ quang ọ = 0,7, ống nguyên, không hàn ọ = 1,0; + ƠCP ứng suất cho phắp vật liệu ứng với nhiệt độ thiết kế Với vật liệu chế tạo thân bình thường thép CT3, nhiệt độ thiết kế bình tách dầu lấy 1000C; + C hệ số dự trữ: C = ^ 3mm 9.1.2 Thiết bị tách lỏng a Lý cần phải tách lỏng Trong trình hệ thống lạnh hoạt động, nhiệt tải thiết bị bốc khơng ổn định.Có nghĩa tải nhiệt lớn nhất, trình bay xảy mảnh liệt giọt lỏng bị lơi kéo máy nén Mặt khác, nhiệt tải giảm đi, cung cấp lượng mơi chất khơng đổi lượng mơi chất hút máy nén có dư lẩn lỏng dẩn đến máy nén hút phải lỏng nén lỏng gây nên va đập thủy lực làm hư hỏng chi tiết bên máy nén b Vị trí lắp đặt bình tách lỏng Để ngăn ngừa tượng ngập lỏng gây hư hỏng cho máy nén, đường hút máy nén, ta bố trí lắp đặt bình tách lỏng (theo chiều chuyển động tuần hồn mơi chất, bình tách lỏng bố trí lắp sau máy nén trước thiết bị ngưng tụ) Bình tách lỏng tách giọt ẩm lại dịng mơi chất trước máy nén c Cấu tạo nguyên lý hoạt động, phạm vi sử dụng bình tách lỏng > Cấu tạo: Về nguyên lý tách lỏng giống nguyên lý tách dầu nên bình tách lỏng thường có cấu tạo tương tự bình tách dầu Điểm khác biệt nhiệt độ làm việc bình Bình tách dầu làm việc nhiệt độ cao cịn bình tách lỏng làm việc nhiệt độ thấp nên bình cần phải bọc cách nhiệt, với bình tách dầu lắp đặt đường ống đẩy hơi, cịn bình tách lỏng lắp đường ống hút máy a) b) c) Hình 9.2: Một số loại bình tách lỏng thường gặp Trong đó: Cấu tạo loại a) thân bình hình trụ; đường ẩm từ thiết bị bốc vào bình; đường khô máy nén; từ van tiết lưu vào; lỏng quay thiết bị bốc hơi; xả dầu; Cấu tạo loại b & c) ẩm từ thiết bị bốc về; khô máy nén; lỗ tiết lưu lỏng dầu máy nén; vỏ bình; - Nguyên lý hoạt động: Các bình tách lỏng có ngun lý làm việc tương tự bình tách dầu: - Thay đổi hướng chuyển động dịng mơi chất cách đột ngột Dịng mơi chất đưa vào bình khơng theo phương thẳng mà đưa ngoặt vào theo góc định - Làm giảm đột ngột tốc độ dịng mơi chất từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp (còn khoảng 0,5 ^ 1,0 m/s) Khi giảm tốc độ đột ngột giọt lỏng động rơi xuống đáy bình - Dùng chắn khối đệm để ngăn giọt lỏng Khi dịng mơi chất chuyển động va đập vào vách chắn, khối đệm giọt lỏng bị động rơi xuống đáy bình hồi trở lại thiết bị bốc - Có loại bình tách lỏng vừa kết hợp tách lỏng vừa đóng vai trị hồi nhiệt, mơi chất trao đổi nhiệt bốc hoàn toàn trước máy nén - Phạm vi sử dụng: Hầu hết hệ thống lạnh sử dụng bình tách lỏng Tuy nhiên số thiết bị hệ thống làm việc có khả tách lỏng nên trường hợp ta khơng cần bố trí lắp bình tách lỏng Ví dụ hệ thống lạnh có sử dụng bình chứa hạ áp, bình giữ mức lỏng, bình có cấu tạo để tách lỏng Trong hệ thống lạnh nhỏ nhỏ lượng gas tuần hồn hệ thống khơng lớn nên sử dụng đến bình tách lỏng d Tính tốn chọn bình tách lỏng: Khi chọn bình tách lỏng phải đảm bảo đủ lớn để tốc độ mơi chất bình đạt u cầu Ta cần xác định thơng số bình sau: - Xác định đường kính bình: Dt Dt =J~V~ V mữ (9.4) Trong đó: + Vh lưu lượng thể tích dịng qua bình tách lỏng, m3/s; + o tốc độ mơi chất bình, m/s Tốc độ mơi chất bình đủ nhỏ để làm tách hạt lỏng, rn = 0,5 ^ 1,0m/s - Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách lỏng xác định: V = G.vh (9.5) Với: + G lưu lượng khối lượng mơi chất qua bình, kg/s; + vh thể tích riêng trạng thái qua bình tách lỏng, trạng thái tương ứng với trạng thái hút máy nén, m3/kg - Xác định chiều dày thân đáy bình: 200ọ Cp — pTK ỗ= PD PTKDt -+ C (9.6) Trong đó: + PTK áp suất thiết kế, kG/cm2.Đối với bình tách lỏng PTK= 16,5kG/cm2; + Dt đường kính bình, mm; + ọ hệ số bền mối hàn dạc thân bình Nếu hàn hồ quang ọ = 0,7, ống nguyên, không hàn ọ = 1,0; + ƠCP ứng suất cho phắp vật liệu ứng với nhiệt độ thiết kế Với vật liệu chế tạo thân bình thường thép CT3, nhiệt độ thiết kế bình tách lỏng lấy 500C; + C hệ số dự trữ: C = ^ 3mm 9.1.3 Thiết bị tách khí khơng ngưng a Lý cần phải tách khí khơng ngưng Khi hệ thống lạnh để lọt khí khơng ngưng vào bên dẫn đến hiệu làm việc độ an toàn hệ thống lạnh giảm rõ rệt, thơng số vận hành có xu hướng sai lệch so với giá trị làm việc bình thường, cụ thể: J Áp suất nhiệt độ ngưng tụ tăng J Nhiệt độ cuối trình nén tăng J Năng suất lạnh giảm J Thời gian làm lạnh kéo dài, Điều khí khơng ngưng khơng hố lỏng áp suất ngưng tụ (trong thiết bị ngưng tụ) khơng hố áp suất bốc (trong thiết bị bốc hơi).Chính lý phải tách khí khơng ngưng khỏi hệ thống lạnh để nâng cao hiệu làm việc độ an toàn cho hệ thống b Ngun nhân khí khơng ngưng lọt vào bên hệ thống lạnh Khí khơng ngưng lọt vào hệ thống lạnh nhiều nguyên nhân khác nhau, thường số nguyên nhân sau: ■ Do hút chân không không triệt để trước nạp môi chất lạnh, nạp dầu, lắp đặt hệ thống lạnh ■ Khi sửa chữa, bảo dưỡng máy nén thiết bị ■ Do dầu bị phân hủy nhiệt độ cao ■ Do môi chất lạnh bị phân hủy ■ Do hệ thống bị rị rỉ phía hạ áp, nhiều trường hợp phía hạ áp có áp suất chân khơng có vết rị khơng khí bên lọt vào bên hệ thống c Cấu tạo ngun lý hoạt động bình tách khí khơng ngưng d Cấu tạo: Bình tách khí khơng ngưng có nhiều dạng cấu tạo khác phải dựa nguyên lý làm việc làm lạnh hổn hợp gồm khí khơng ngưng có lẫn mơi chất xuống nhiệt độ ngưng tụ để môi chất ngưng tụ hết cịn lại khí khơng ngưng xả bỏ ngồi Hình 9.3: Cấu tạo lắp đặt bình xả khí khơng ngưng Trong đó: vỏ bình; ống lồng có áp suất P0 nhiệt độ t0; đường NH3 khí khơng ngưng vào; đường lỏng hồi trở bình chứa; đường ống xả khí không ngưng; chậu chứa nước; van tiết lưu; đường ống dẫn NH3 máy nén; bình chứa cao áp *Nguyên lý hoạt động: Trong hệ thống lạnh khí khơng ngưng thườngtập trung chủ yếu thiết bị ngưng tụ Khi dịng mơi chất đưa vào thiết bị ngưng tụ, môi chất làm mát ngưng tụ xuống đáy bình chảy tập trung bình chứa cao áp Cịn phần lớn khí khơng ngưng tích tụ lại thiết bị ngưng tụ cịn lẫn nhiều mơi chất lạnh chưa ngưng tụ hết Vì để tách lượng khí khơng ngưng người ta cho hỗn hợp khí đến bình tách khí khơng ngưng, tiếp tục làm lạnh nhiệt độ thấp để ngưng tụ hết mơi chất lạnh, cịn khí khơng ngưng nhiệt độ khơng ngưng tụ lơ lửng bên sau xả bỏ vào chậu chứa nước hệ thống sử dụng mơi chất NH3, xả bỏ ngồi hệ thống sử dụng môi chất Frêon 9.1.4 Thiết bị lọc a Lý cần phải lắp đặt thiết bị tách lọc: Trong hệ thống lạnh hai thành phần chính: dầu bơi trơn tham gia q trình bơi trơn giải nhiệt chi tiết chuyển động máy nén; môi chất lạnh tham gia thực chu trình làm lạnh Ngồi cịn tồn số tạp chất khác ẩm, nước tạp chất gây ảnh hưởng không tốt đến trình làm việc hệ thống lạnh Hơi ẩm làm cho đơng đá làm nghẹt lỗ van tiết lưu, làm ẩm cuộn dây động máy nén kín, kín dẫn đến cháy động dầu bơi trơn, tạp chất khác làm bẩn dầu bôi trơn , tắt nghẹt đường hút máy nén làm cho thao tác van khó khăn b.Các loại thiết bị lọc Có nhiều dạng thiết bị sử dụng để khử loại bỏ ẩm tạp chất, thường có loại sau: thiết bị lọc hơi, thiết bị lọc lỏng phin lọc dầu, ❖ Thiết bị lọc hơi: Thiết bị lọc phin lọc bố trí gần kề đầu hút máy nén để giữ lại cặn bẩn (cáu bẩn, rỉ sét, sĩ hàn, rác, ) không hút vào máy nén làm bẩn dầu bôi trơn làm hư hỏng xi lanh máy nén Cấu tạo thiết bị lọc có thân thép hàn với hai đầu nối vng góc với có nắp Bên thân có bố trí lưới đơi số thép mỏng, nắp số tháo mở dễ dàng để làm vệ sinh lưới lọc ❖ Thiết bị lọc lỏng: Thiết bị lọc lỏng phin lọc bố trí lắp đường dẫn lỏng trước van tiết lưu để ngăn ngừa loại cáu bẩn làm tắt nghẹt van tiết lưu Thiết bị lọc lỏng có thân gang đúc số 1, bên thân có khung để đở lưới lọc thép số 2, lưới lọc ép chặt lò xo tựa nắp đặt phía Các lưới lọc dùng để lọc lọc ẩm hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh NH3 làm thép có lổ lưới khoảng 0,4mm, làm việc với hệ thống lạnh frêon làm đồng có lổ lưới 0,22mm lưới lọc 0,1mm lọc lỏng Ngồi ta cịn sử dụng loại vải, hạt đồng có đường kính 0,2 ^ 0,3mm làm lưới lọc Hình 9.4: Cấu tạo thiết bị lọc a) Thiết bị lọc b) Thiết bị lọc lỏng c Xác định thể tích bình chứa tuần hồn: Thể tích bình chứa tuần hồn chọn sau: - V = Vl , môi chất NH3 dẫn vào dàn lạnh từ trênxuống.(9.10) - V = 0,7Vl, môi chất NH3 dẫn vào dàn lạnh từ lên(9.11) Ta chọn bình chứa tuần hồn theo bảng sau: Các kích thước (mm) Thể tích (m 3) D L l d Trọng lượng (k g) 0,75 600 3000 900 32 430 1,5 800 3600 1050 50 700 2,5 800 5730 2070 50 1030 3,5 1000 4825 1500 70 1450 5,0 1200 5340 1900 70 2220 9.2.4 Bình chứa bảo vệ Bình chứa bảo vệ bố trí phía hạ áp dùng để xả chất lỏng chưa bay hết dàn lạnh cưỡng trog bình tách lỏng lắp hệ thống lạnh khơng có bơm cấp dịch 9.2.5 Bình chứa dầu (Bình tập trung dầu) a Nhiệm vụ bình chứa dầu: Trong hệ thống lạnh sử dụng mơi chất NH3 bình tập trung dầu dùng để gom dầu từ thiết bị khác như: bình tách dầu, bầu dầu bình ngưng, bình bay hơi, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp, bình chứa tuần hồn, bình tách lỏng, để giảm tổn thất giảm nguy hiểm xả dầu từ áp suất cao b Cấu tạo bình chứa dầu nguyên lý hoạt động: * Cấu tạo bình chứa dầu: Bình chứa dầu có cấu tạo gần giống bình chứa cao áp gồm phận sau: Thân bình hình trụ thép dày, đáy elip, bình có lắp kính thủy để xem mức dầu, van an tồn, đồng hồ báo áp suất, đường ống nối thu hồi dầu về, đường ống nối ống hút máy nén ống xả đáy bình máy xả ngồi Hình 9.7: Cấu tạo bình chứa dầu đặt nằm ngang Trong đó: thân bình; ống lấy dầu; lọc dầu đường nối ống hút; đường nối máy nén; * Nguyên lý hoạt động: đường nối dầu vào; đồng hồ áp kế ; ống thủy ; đường xả cặn ; 10 chân bình Để thu hồi dầu từ thiếtbị bình chứa dầu, trước hết cần phải tạo chênh lệch áp suất bình phải thấp áp suất vị trí cần thu hồi dầu Để có áp suất thấp bình nhờ có đường nối thơng với ống hút máy nén, sau ta mở van xả dầu thiết bị để dầu tự động chảy bình Dầu từ bình chứa dầu hồi trở máy nén xả đem sử lý loại bỏ Trước xả dầu nên hạ áp suất bình xuống xấp xỉ áp suất khí quyển, khơng nên để áp suất chân khơng bình xả dầu, lúc khơng khơng xả dầu mà dễ làm khơng khí bên ngồi lọt vào bên hệ thống c Chọn dung tích bình chứa dầu: Dung tích bình chứa dầu thường sử dụng cho hệ thống lạnh riêng rẽ chứa khoảng 60 ^ 100 lít Đối với hệ thống lạnh trung tâm sử dụng dung tích bình lớn 9.2.6 Bình giữ mức lỏng - tách lỏng a Nhiệm vụ bình chứa dầu: Trong số hệ thống lạnh có tiết lưu kiểu ngập, người ta sử dụng bình giữ mức lỏng-tách lỏng nhằm cung cấp trì mức lỏng ngập thiết bị bay đồng thời cịn có chức tách lỏng lẫn dịng hút máy nén Bình giữ mức- tách lỏng sử dụng nhiều hệ thống lạnh khác như: Tủ cấp đông, máy đá cây, đá vảy, tủ đơng gió, b Cấu tạo bình bình giữ mức-tách lỏng: Hình 9.8: Cấu tạo bình giữ mức-tách lỏng Trong đó: ống dịch mơi chất ra; ống tiết lưu lỏng vào; ống dẫn bị bay vào; ống lắp áp kế; ống dẫn hút máy nén; chắn lỏng; & ống lắp van phao; môi ốngchất từ xả đáy; 10.chân bình thiết Hình 9.9: Sơ đồ lắp đặt bình giữ mức - tách lỏng hệ thống máy đá 9.2.7 Bình trung gian a Nhiệm vụ bình trung gian: Bình trung gian có cơng dụng làm mát trung gian cấp nén hệ thống lạnh máy nén nhiều cấp.Tức là: - Làm mát môi chất máy nén hạ áp tới, để làm giảm nhiệt độ cuối trình nén tầm cao - Làm lạnh môi chất lỏng trước tiết lưu - Bình trung gian tham gia tách lỏng đảm bảo môi chất máy nén cấp cao áp bão hịa khơ - Bình trung gian tham gia tách dầu b Cấu tạo bình trung gian: Bình trung gian thường hay sử dụng hệ thống lạnh hai cấp nén hay nhiều cấp nén.Thơng thường có hai loại hay sử dụng bình trung gian khơng có ống xoắn bình trung gian có ống xoắn - Bình trung gian kiểu đặt đứng có ống xoắn ruột gà sử dụng cho mơi chất NH3 frêon - Bình trung gian nằm ngang sử dụng cho môi chất frêon - Bình trung gian kiểu bảng Hình 9.10: Cấu tạo bình trung gian kiểu đứng Trong đó: c đường Tính tốn gian: vềbình máytrung nén cao nón chặn Tính chọn bình trung gian ta thường xác định thông số sau: áp xả NH3 lỏng * Diện tích truyền nhiệt thiết bị trung gian: đường nối van an toàn 10.lỏng vào lạnh ống Ftg = Q', m2 (9.12) môi chất đến qF từ máy nén xoắn hạ áp từW: ống xoắn đến van Qtg - công suất nhiệ trao đổi bình11.lỏng trung gian, đường dẩn lỏng từ van tiết tiết lưu lỏng cho(9.13) dàn lạnh Qtg = Qql + Qlm lưu vào 12.đường xả dầu gắn đồng hồ áp kế 13.ống thủy xem mức lỏng 6,8 đường cân & lỏng 14.lỗ cân với van phao Qql - công suất nhiệt lạnhmôi chất lạnh trước tiết lưu, W; Qlm - công suất nhiệt làm mát trung gian, W; qF - mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ, W/m2 + Với bình trung gian đặt thẳng đứng, có đường kính đủ lớn để tốc độ mơi chất bình khơng lớn để có khả tách lỏng tách dầu: Dt 4V \ ọrn = I— (9.13) m Với V - lưu lượng thể tích bình, lưu lượng hút cấp hai, m3/s; rn - tốc độ gas bình, ta chọn rn = 0,6 m/s; * Độ dày thân bình: PD = _PT.Dt -+ C 200 ỌƠCP - ptk (9.14) Trong đó: + PTK áp suất thiết kế, kG/cm2.Đối với bình trung gian PTK= 16,5kG/cm2; + Dt đường kính bình, mm; + ọ hệ số bền mối hàn dạc thân bình Nếu hàn hồ quang Ọ = 0,7, ống ngun, khơng hàn ọ = 1,0; + ƠCP ứng suất cho phaép vật liệu ứng với nhiệt độ thiết kế Với vật liệu chế tạo thân bình thường thép CT3, nhiệt độ thiết kế bình lấy 400C; + C hệ số dự trữ: C = ^ 3mm 9.3 Thiết bị đường ống 9.3.1 Đường ống Đường ống dùng kỹ thuật lạnh loại ống đồng Freon ống thép không hàn Việc tính tốn kiểm tra sức bền khơng cần thiết đường ống thường chịu đựng áp lực Mpa Đường kính ống xác định theo biểu thức : 4m ——- , m p(p(') Trong đó: - m lưu lượng khối lượng, kg/s; (9.15) - p khối lượng riêng môi chất, kg/m3; - rn tốc độ chuyển động môi chất, m/s Trong hệ thống lạnh có đường ống hút, đường ống đẩy, đường ống dẫn lỏng Ngồi ra cịn có đường ống nước ống dẫn dầu, - Đối với hệ thống lạnh môi chất NH3: +Ống đẩy: Sơn màu đỏ + Ống hút: Sơn màu xanh da trời hay bộc cách nhiệt + Ống dẩn lỏng: Sơn màu vàng + Ống dẩn nước muối: Sơn màu xám + Ống dẩn nước: Sơn màu - Đối với hệ thống lạnh môi chất freon: +Ống đẩy: Sơn màu đỏ + Ống hút: Sơn màu xanh hay bộc cách nhiệt + Ống dẩn lỏng: Sơn màu nhôm Bảng tốc độ chuyển động ống số loại môi chất: Loại ống Sử dụng môi chất Tốc độ chuyển động môi chất (m/s) Đường ống hút (hơi) Amoniac NH3 10 - 20 Frêon R22, R12 - 15 Đường ống đẩy Amoniac NH3 12 - 25 Frêon R22, R12 10 - 18 Đường ống dẫn lỏng Amoniac NH3 0.5 - Frêon R22,R12 0,4 - 1,0 Ống nước muối 0,3 - 1,0 Ống dẫn nước 0,5- 1,0 9.3.2 Ống tiêu âm Các loại máy nén' pistông làm việc theo chu kỳ, dịng vào máy nén khơng liên tục mà cách quảng, tạo nên xung động đường ống nên thường có độ ồn lớn Để làm giảm độ ồn gây xung động đường ống hút ống đẩy máy nén người ta bố trí ống tiêu âm 9.3.3 Các loại van a Van chặn: Van chặn có nhiều loại tùy thuộc vào vị trí lắp đặt, chức năng, cơng dụng, kích cở, mơi chất, phương pháp làm kín, vật liệu chế tạo Dựa theo chức van chặn chia làm: Van chặn hút, van chặn đẩy, va lắp bình chứa, van lắp máy nén, van góc, Dựa theo vạt liệu chế tạo: Có van đồng, van thép hợp kim gang a) b) Hình 9.11: Cấu tạo loại van chặn đóng mở a) Van sử dụng cho mơi chất NH3 b)Van sử dụng cho frêon * Loại van ba ngã b Van chiều: Van chiều bố trí đường đẩy máy nén để ngăn chặn chảy ngượccủa tác nhân lạnh từ bình ngưng trở trường hợp máy nén' bị cố máy nén tự động ngừng lại Cấu tạo van chiều đảm bảo tác nhân lạnh chuyển động theo chiều từ máy đến bình ngưng c Van an tồn: Van an tồn bố trí đầu đẩy máy nén thiết bị chứa chiệu áp lực cao Trên máy nén sử dụng van an toàn loại lo xo loại tyấm Ở tiết bị chiệu áp lực thường sử dụng loại van an toàn lo xo * Nguyên lý hoạt động: Khi áp suất thiết bị vượt q giá trị cho phép van an tồn mở xả bỏ phần tác nhân lạnh ngồi trời xả phía hạ áp * Cấu tạo loại van an toàn: Trong đó: 1- cánh dẫn hướng; 2- ti van có chèn cao su; 3- chốp; 4- thân; 5- lò xo; 6- đai ốc; 7- nắp; 8-cái chụp; 9- trục van Hình 9.12: Cấu tạo van an tồn Bảng áp suất tác nhân lạnh để van an toàn bắt đầu tác động: Tác nhân lạnh phía cao áp (at) Về phía hạ áp (at) Amoniac NH3 18,0 12,0 Frêon R12 18,5 11,5 Frêon R22 24,0 18,5 9.4 Một số thiết bị phụ khác 9.4.1 Thiết bị hồi nhiệt a Nhiệm vụ thiết bị hồi nhiệt: Thiết bị hồi nhiệt dùng để làm lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước vào van tiết lưu lạnh từ dàn bay trước máy nén, với hệ thống lạnh Freon nhằm tăng hiệu suất chu trình làm lạnh b Cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị hồi nhiệt: Thiết bị hồi nhiệt có nhiều dạng khác chung nguyên tắc thiết bị trao đổi nhiệt ngược dịng, mơi chất từ thiết bị bay phía ngồi ống xoắn, cịn lỏng mơi chất từ bình chứa đến ống xoắn Để thể tăng hiệu trao đổi nhiệt, ta tăng diện tích trao đổi nhiệt cách bố trí nhiều tầng ống xoắn phía Hình 9.13: Cấu tạo thiết bị hồi nhiệt b) thiết bị hồi nhiệt hãn Danfoss a) nguyên lý cấu tạo Trong đó: 1- mơi chất vào ra; 2-mơi chất lỏng từ bình chứa vào; 3- khơng gian bên trong; 4- không gian hai vỏ 9.4.2 Thiết bị lạnh a Nhiệm vụ thiết bị lạnh lỏng: Bình lạnh lỏng thường dùng để làm lạnh môi chất lạnh lỏng sau ngưng tụ ( thường sử dụng cho hệ thống lạnh NH3) trước đưa vào van tiết lưu để tăng hiệu suất lạnh chu trình b Cấu tạo nguyên lý làm việc thiết bị lạnh: Hình 9.14: thiết bị lạnh kiểu ống lồng ống trao đổi nhiệt ngược dịng Bình q lạnh lỏng thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòngkiểu ống lồng ống Phía nước làm mát phía ngồi mơi chất lạnh lọng Ống thường có đường kính 38 mm, dày khồng 2,5 mm, ống 57 mm, dày mm Với điều kiện khí hậu Việt nam khơng nên sử dụng thiết bị lạnh lỏng mà nên tăng diện tích trao đổi nhiệt cho dàn ngưng để làm giảm nhiệt đọ ngưng tụ đến mức thấp 9.4.3 Thiết bị tháp giải nhiệt a Nhiệm vụ tháp giải nhiệt nước: + Tháp giải nhiệt dùng để thải toàn lượng nhiệt q trình ngưng tụ mơi chất lạnh thiết bị ngưng tụ tỏa môi trường bên +Chất tải nhiệt trung gian nước Nhờ quạt gió dàn phun mưa, nước bay phần giảm nhiệt độ xuống tới mức yêu cầu để bơm trở lại thiết bị ngưng tụ nhận nhiệt thiết bị ngưng tụ b Cấu tạo nguyên lý làm việc tháp giải nhiệt: * Cấu tạo tháp giải nhiệt: Hình 9.15: Cấu tạo tháp giải nhiệt Trong đó: - động ; - lưới bảo vệ quạt gió ; - dây néo ; - đầu góp dàn phun ; - cánh chắn ; - vỏ tháp ; - lưới bảo vệ đường gió vào ; - ống dẫn nước vào ; - bồn nước ; 10 - cửa chảy tràn ; 11 - cửa xả đáy ; 12 - cửa nước (về bơm) ; 13 - cửa nước vào (nước nóng từ bình ngưng vào) ; 14 - van phao lấy nước bổ xung từ mạng ; 15 - đỡ cửa lấy gió ; 16 - đõ khối đệm ; 17 - khối đệm ; 18 - đỡ động ; 19 - cánh quạt ; 20 - thang Hình 9.16: Nguyên tắc cấu tạo tháp giải nhiệt a) tháp giải nhiệt ; b) bơm nước tuần hồn ; c) bình ngưng tụ máy lạnh - động quạt ; - vỏ tháp ; - chắn bụi nước ; - dàn phun nước ; khối đệm ; - cửa khơng khí vào ; - bể nước ; - đường nước lạnh cấp để làm mát bình ngưng ; - đường nước nóng từ bình ngưng đưa vào dàn phun để làm mát xuống nhờ không khí ngược chiều từ lên ; 10 - phin lọc nước ; 11 - phễu chảy tràn ; 12 - van xả đáy ; 13 - đường nước cấp với van phao PI - áp kế ( Pressure indicator) * Nguyên lý hoạt động: Nước nóng từ bình ngưng phun lên khối đệm Nhờ khối đệm, nước chảy theo đường zic zắc với thời gian lưu lại lâu khối đệm Không khí hút từ lên nhờ quạt Cũng nhờ khối đệm, diện tích tiếp xúc nước khơng khí tăng lên gấp bội nhờ q trình trao đổi chất trao đổi nhiệt tăng cường Nước bay vào khơng khí Q trình bay nước gắn liền với q trình thu nhiệt mơi trường, nhiệt độ nước giảm xuống Ngồi nhiệt ẩn nước mang đi, vẩn có dịng nhiệt trao đổi khơng khí nước Dòng nhiệt yếu hay mạnh tuỳ thuộc vào trạng thái khơng khí vào tháp trạng thái nước phun Đây trình trao đổi nhiệt phức tạp Tuy nhiên trình trao đổi nhiệt diễn mạnh, hiệu trao đổi nhiệt lớn, suất giải nhiệt tháp tăng khi: - Độ ẩm tương đối khơng khí thấp - Tốc độ khơng khí cao - Bề mặt trao đổi nhiệt nước khơng khí lớn ... gian hai vỏ 9.4.2 Thiết bị lạnh a Nhiệm vụ thiết bị lạnh lỏng: Bình lạnh lỏng thường dùng để làm lạnh môi chất lạnh lỏng sau ngưng tụ ( thường sử dụng cho hệ thống lạnh NH3) trước đưa vào van... bị hồi nhiệt dùng để làm lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước vào van tiết lưu lạnh từ dàn bay trước máy nén, với hệ thống lạnh Freon nhằm tăng hiệu suất chu trình làm lạnh b Cấu tạo nguyên lý... lọc: Trong hệ thống lạnh ngồi hai thành phần chính: dầu bơi trơn tham gia q trình bơi trơn giải nhiệt chi tiết chuyển động máy nén; môi chất lạnh tham gia thực chu trình làm lạnh Ngồi tồn số tạp