Giáo trình Lắp đặt thiết bị lạnh công nghiệp phần 1 gồm các nội dung chính sau: Nhiệt động kỹ thuật; Các phương pháp làm lạnh cơ bản; Các thiết bị chính trong hệ thống lạnh; Các thiết bị phụ trong hệ thống lạnh; Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp nén; Sơ đồ hệ thống lạnh 2 cấp nén. Mời các bạn cùng tham khảo!
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ LẠNH CƠNG NGHIỆP NGHỀ: LẮP ĐẶT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành theo Quyết định số 630 /QĐ-CĐN ngày 05 tháng 04 năm 2022 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang Tác giả: Trần Tấn Lộc Năm ban hành: 2022 ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ LẠNH CÔNG NGHIỆP NGHỀ: LẮP ĐẶT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành theo Quyết định số 630 /QĐ-CĐN ngày 05 tháng 04 năm 2022 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang Tác giả: Trần Tấn Lộc Năm ban hành: 2022 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 Giáo trình giảng dạy mơn tài liệu biên soạn theo chương trình chi tiết Nghề: Lắp đặt khí Đây mơn học qua ban lạnh, nhằm trang bị kiến thức cần thiết cho chuyên ngành sau Môn trang bị cho học sinh kiến thức Kỹ thuật Nhiệt Lạnh Điều hịa Khơng khí, làm sáng tỏ vấn đề lý thuyết, nguyên lý bản, nguyên lý hoạt động hệ thống lạnh Giáo trình giảng dạy nhằm giúp cho học sinh sinh viên hiểu rõ kiến thức kỹ thuật lạnh vận dụng kiến thức để giải vấn đề chuyên ngành Ở chương, kiến thức cịn có số ví dụ, tập câu hỏi ôn tập nhằm cô đọng lại phần kiến thức học Giáo trình lạnh giúp học sinh trang bị kiến thức kỹ về: Bài 1: Nhiệt động kỹ thuật Trang bị kiến thức kỹ nhiệt, khái niệm nhiệt lạnh Bài 2: Các phương pháp làm lạnh Trang bị kiến thức kỹ phương pháp làm lạnh kỹ thuật thực tế Bài 3: Các thiết bị hệ thống lạnh Trang bị kiến thức kỹ nhận biết thiết bị hệ thống lạnh Bài 4: Các thiết bị phụ hệ thống lạnh Trang bị kiến thức nhận biết thiết bị phụ hệ thống lạnh Bài 5: Sơ đồ hệ thống lạnh cấp nén Trang bị kiến thức hệ thống lạnh cấp nén, đồ thị lgp-h sơ đồ cấp, nguyên lý làm việc sơ đồ cấp Bài 5: Sơ đồ hệ thống lạnh cấp nén Trang bị kiến thức hệ thống lạnh cấp nén, đồ thị lgp-h sơ đồ cấp, nguyên lý làm việc sơ đồ cấp Bài 7: Tháo lắp máy nén lạnh công nghiệp Trang bị kiến thức kỹ tháo lắp máy nén pittong bán kín Bài 8: Sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông Trang bị kiến thức sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông kỹ lắp mạch điện kho bảo quản đông Bài 9: Sơ đồ hệ thống tủ cấp đông Trang bị kiến thức sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông kỹ lắp mạch điện kho bảo quản đông Bài 10: Lắp đặt hệ thống kho bảo quản đông Trang bị kiến thức sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông kỹ lắp mạch điện kho bảo quản đông Bài 11: Lắp đặt hệ thống tủ cấp đông Trang bị kiến thức sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông kỹ lắp mạch điện kho bảo quản đông Bài 12: Lắp đặt máy nén khí Trang bị kiến thức sơ đồ hệ thống máy nén khí Xin trân trọng cảm ơn An Giang, ngày tháng năm 2022 Chủ Biên TRẦN TẤN LỘC MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG I LỜI GIỚI THIỆU 1-2 II MỤC LỤC III CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN 4-12 IV NỘI DUNG Bài 1: Nhiệt động kỹ thuật 13-18 Bài 2: Các phương pháp làm lạnh .19-23 Bài 3: Các thiết bị hệ thống lạnh 24-49 Bài 4: Các thiết bị phụ hệ thống lạnh 50-66 Bài 5: Sơ đồ hệ thống cấp nén 67-71 Bài 6: Sơ đồ hệ thống lạnh cấp nén 72-76 Bài 7: Tháo lắp máy nén lạnh công nghiệp 77-82 Bài 8: Sơ đồ hệ thống lạnh kho bảo quản đông 83-84 Bài 9: Sơ đồ hệ thống tủ cấp đông 85-89 Bài 10: Lắp đặt hệ thống kho lạnh bảo quản đông 90-92 Bài 11: Lắp đặt hệ thống tủ cấp đông 93-95 Bài 12: Lắp đặt máy nén khí 96-97 Tài liệu tham khảo 98 Tên mơ đun: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ LẠNH CƠNG NGHIỆP Mã số mô đun: MĐ: 31 Thời gian mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 35 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận: 77 giờ, kiểm tra: giờ) I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CUẢ MƠN HỌC: Vị trí: + Là môn học chuyên môn nghề bắt buộc + Môn học thực học sinh học chương trình Cao đẳng nghề + Môn học thực sau học sinh học xong môn kỹ thuật sở chương trình Tính chất: + Cung cấp cho học sinh kiến thức hệ thống máy lạnh phương pháp lắp đặt thiết bị lạnh cơng nghiệp + Hình thành kỹ sửa chữa lắp đặt, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống máy lạnh công nghiệp + Mô đun nằm mô đun bắt buộc nghề lắp đặt thiết bị khí, mơ đun mơn học chun mơn học học kỳ II MỤC TIÊU MÔN HỌC: Kiến thức: + Nguyên lý hoạt động, cấu tạo hệ thống máy lạnh + Sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống máy lạnh công nghiệp + Lắp đặt hệ thống máy lạnh công nghiệp Kỹ năng: + Sử dụng thành thạo dụng cụ, đồ nghề + Lắp đặt hệ thống máy lạnh cơng nghiệp quy trình kỹ thuật Thái độ: + Đảm bảo an toàn lao động + Cẩn thận, tỷ mỉ + Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp + Biết làm việc theo nhóm III NỘI DUNG MƠN HỌC: Nội dung tổng quát phân phối thời gian: Tổng số Số TT Tên mô đun Bài 1: Nhiệt động kỹ thuật I Định luật nhiệt động II nguyên lý làm việc máy nhiệt 4 Thời gian (h) Lý Thực thuyết hành, Thảo luận, Thí nghiệm, Bài tập 2 Kiểm tra II Thông số trạng thái môi chất III Nhiệt dung riêng Bài 2: Các phương pháp làm lạnh I Làm lạnh trực tiếp II Làm lạnh gián tiếp Bài 3: Các thiết bị hệ thống lạnh I Máy nén lạnh II Thiết bị ngưng tụ III Thiết bị tiết lưu IV Thiết bị bay Bài 4: Các thiết bị phụ hệ thống lạnh I Bình chứa cao áp II Bình chứa hạ áp III Bình trunh gian IV Bình tách dầu V Bình tách lỏng VI Bình tập trung dầu VII Van điện từ VIII Các thiết bị phụ trợ Kiểm tra lần Bài 5: Sơ đồ hệ thống cấp nén I Đồ thị logp-h II Sơ đồ nguyên lý cấp nén Bài 6: Sơ đồ hệ thống lạnh cấp nén I Đồ thị logp-h II Sơ đồ nguyên lý cấp nén Bài 7: Tháo lắp máy nén lạnh công nghiệp I Tháo lắp máy nén lạnh Các bước tháo Tháo lắp máy nén bán kín Tháo lắp máy nén hở II Lắp đặt máy nén lạnh Các bước lắp Lắp đặt máy nén bán kín Lắp đặt máy nén hở Kiểm tra lần Bài 8: Sơ đồ hệ thống kho lạnh bảo quản đông I Kho bảo quản đông xả tuyết 2 2 2 2 2 10 2 điện trở Sơ đồ nguyên lý làm việc Yêu cầu điều khiển Mạch điện điều khiển II Kho bảo quản đơng xả tuyết gas nóng Sơ đồ nguyên lý làm việc Yêu cầu điều khiển Mạch điện điều khiển Bài 9: Sơ đồ hệ thống tủ cấp đông 10 I Sơ đồ II Nguyên lý làm việc Kiểm tra lần 10 Bài 10: Lắp đặt hệ thống kho lạnh 16 12 bảo quản đông I Lắp đặt hệ thống lạnh II Lắp đặt hệ thống điện 11 Bài 11: Lắp đặt hệ thống tủ cấp 16 12 đông I Lắp đặt hệ thống lạnh II Lắp đặt hệ thống điện 12 Bài 12: Lắp đặt máy nén khí 12 10 I Phương pháp lắp nối trục II.Phương pháp chỉnh máy nén khí, động 13 Bài 13: Lắp đặt hệ thống ống dẫn khí I Các thơng số kỹ thuật ống dẫn khí II Thực hành lắp đặt đường ống 14 Bài 14: Hiệu chỉnh, bảo trì máy nén 14 khí I Kiểm tra thơng số kỹ thuật, hiệu chỉnh máy nén khí II.Bảo trì máy nén khí Kiểm tra lần Cộng 120 35 77 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra tích hợp lý thuyết với thực hành tính vào thực hành Nội dung chi tiết: Bài 1: NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT Mục tiêu bài: Thời gian: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày nguyên lý làm việc máy nhiệt - Trình bày nguyên lý làm lạnh có máy nén - An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp nơi làm việc Nội dung : I Định luật nhiệt động II nguyên lý làm việc máy nhiệt II Thông số trạng thái môi chất III Nhiệt dung riêng Bài 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH CƠ BẢN Thời gian: Mục tiêu bài: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày phương pháp làm lạnh - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Làm lạnh trực tiếp II Làm lạnh gián tiếp Bài 3: CÁC THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG LẠNH Thời gian: Mục tiêu học: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày nhiệm vụ cấu tạo thiết bị hệ thống lạnh - An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Máy nén lạnh II Thiết bị ngưng tụ III Thiết bị tiết lưu IV Thiết bị bay Bài 4: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH Thời gian: Mục tiêu học: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày nhiệm vụ cấu tạo thiết bị phụ hệ thống lạnh - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Bình chứa cao áp II Bình chứa hạ áp III Bình trunh gian IV Bình tách dầu V Bình tách lỏng VI Bình tập trung dầu VII Van điện từ VIII Các thiết bị phụ trợ Kiểm tra lần Bài 5: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH CẤP NÉN Thời gian: Mục tiêu : - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày sơ đồ lạnh hệ thống cấp nén - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Đồ thị logp-h II Sơ đồ nguyên lý cấp nén Bài 6: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH CẤP NÉN Thời gian: Mục tiêu : - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày sơ đồ lạnh hệ thống cấp nén - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Đồ thị logp-h II Sơ đồ nguyên lý cấp nén Bài 7: THÁO LẮP MÁY NÉN LẠNH CÔNG NGHIỆP Thời gian: 10 Mục tiêu học: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày sơ đồ lạnh hệ thống cấp nén - An toàn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Tháo lắp máy nén lạnh Các bước tháo Tháo lắp máy nén bán kín Tháo lắp máy nén hở II Lắp đặt máy nén lạnh Các bước lắp Lắp đặt máy nén bán kín Lắp đặt máy nén hở Kiểm tra lần Bài 8: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH KHO BẢO QUẢN ĐÔNG Thời gian: Mục tiêu học: - Sau học xong học viên có khả năng: - Trình bày sơ đồ lạnh hệ thống lạnh kho bảo quản đơng - An tồn lao động vệ sinh công nghiệp nơi làm việc Nội dung bài: I Kho bảo quản đông xả tuyết điện trở Sơ đồ nguyên lý làm việc Yêu cầu điều khiển 1- Ống góp bắt van phao; 2- Ống dịch tiết lưu vào; 3- Ống lắp áp kế van AT; 4- Tách lỏng 5- Hơi máy nén; 6- Ống vào; 7- Đáy bình; 8- Ống xả dầu; 9- Cấp dịch Trên hình 4.12 trình bày cấu tạo 01 bình chứa hạ áp hệ thống lạnh NH3, bình có thân trụ, hai nắp dạng elip Phía thân bình cổ bình, cổ có tác dụng bình tách lỏng, ống hút máy nén Phía thân bình rốn bình, rốn bình sử dụng hệ thống NH để gom thu hồi dầu Bình chứa hạ áp có 03 van phao bảo vệ, van phao lắp ống góp Bảo vệ mức cực đại, mức trung bình mức cực tiểu Do làm việc nhiệt độ thấp nên bình chứa hạ áp bọc cách nhiệt polyurethan dày khoảng 150200mm, bọc inox bảo vệ Tháp giải nhiệt Trong hệ thống lạnh sử dụng bình ngưng ống chùm, nước sau trao đổi nhiệt nhiệt độ tăng lên đáng kể Để giải nhiệt cho nước người ta sử dụng tháp giải nhiệt Tháp có 02 loại: Tháp trịn tháp dạng khối hộp, tháp dạng khối hộp gồm nhiều modul lắp ghép để đạt cơng suất lớn Đối với hệ thống trung bình thường sử dụng tháp hình trụ trịn Tháp làm vật liệu nhựa composit bền, nhẹ thuận lợi lắp đặt Bên có khối nhựa có tác dụng làm tơi nước, tăng diện tích thời gian tiếp xúc Nước nóng bơm tưới từ xuống, q trình phun, ống phun quay quanh trục tưới lên khối nhựa Khơng khí quạt hút từ lên trao đổi nhiệt cưỡng với nước Quạt đặt phía tháp giải nhiệt Phía thân tháp có lưới có tác dụng ngăn khơng cho rác bên ngồi rơi vào bên bể nước tháp tháo để vệ sinh đáy tháp Thân tháp lắp ghép từ rời, vị trí lắp ghép tạo thành gân làm cho thân tháp vững Đối với tháp công suất nhỏ, đáy tháp sản xuất nguyên tấm, hệ thống lớn, bể tháp ghép từ nhiều mãnh Ống nước vào tháp bao gồm: Ống nước nóng vào, ống bơm nước đi, ống xả tràn, ống xả đáy ống cấp nước bổ sung Cấu tạo tháp giải nhiệt 62 Động quạt gió Vỏ tháp Chắn bụi nước Dàn phun nước Khối đệm Cửa khơng khí vào Bể nước Đường nước lạnh để làm mát bình ngưng Đường nước từ bình ngưng 10.Lọc nước 11.Phễu chảy tràn 12.Van xả đáy 13.Đường cấp nước 14.Bơm nước 15.Bình ngưng Hình 4.13: Tháp giải nhiệt Các thiết bị đường ống a Van chặn Van chặn có nhiều loại tuỳ thuộc vị trí lắp đặt, chức năng, cơng dụng, kích cỡ, mơi chất, phương pháp làm kín, vật liệu chế tạo vv… Theo chức van chặn chia làm: Van chặn hút, chặn đẩy, van lắp bình chứa, van góc, van lắp máy nén, Theo vật liệu: Có van đồng, thép hợp kim gang b Van chiều Trong hệ thống lạnh để bảo vệ máy nén, bơm vv người ta thường lắp phía đầu đẩy van chiều Van chiều có cơng dụng: - Tránh ngập lỏng: Khi hệ thống lạnh ngừng hoạt động mơi chất cịn lại đường ống đẩy ngưng tụ lại chảy đầu đẩy máy nén máy nén hoạt động gây ngập lỏng - Tránh tác động qua lại máy làm việc song song Đối với máy làm việc song song, chung dàn ngưng, đầu máy nén cần lắp van chiều tránh tác động qua lại tổ máy, đặc biệt máy hoạt động, việc khởi động tổ máy thứ hai khó khăn có lực ép lên phía đầu đẩy máy chuẩn bị khởi động - Tránh tác động áp lực cao thường xuyên lên Clăppê máy nén 63 Hình 4.14: Van chiều Trên hình 4.14 cấu tạo van chiều Khi lắp van chiều phải ý lắp chiều chuyển động mơi chất Chiều rỏ thân van Đối với người có kinh nghiệm nhìn cấu tạo bên ngồi biết chiều chuyển động mơi chất c Kính xem ga Trên đường ống cấp dịch hệ thống nhỏ trung bình, thường có lắp đặt kính xem ga, mục đích báo hiệu lưu lượng lỏng chất lượng cách định tính, cụ thể sau: - Báo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ khơng Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, không nhận thấy chuyển động lỏng, ngược lại thiếu lỏng, mắt kính thấy sủi bọt Khi thiếu ga trầm trọng mắt kính có vệt dầu chảy qua - Báo hiệu độ ẩm môi chất Khi lỏng có lẫn ẩm màu sắc bị biến đổi Cụ thể: Màu xanh: Khô; Màu vàng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Màu nâu: Lọt ẩm nhiều cần xử lý Để tiện so sánh vịng chu vi mắt kính người ta có in sẵn màu đặc trưng để kiểm tra so sánh Biện pháp xử lý ẩm cần thay lọc ẩm thay silicagen lọc - Ngồi lỏng có lẫn tạp chất nhận biết q mắt kính, ví dụ trường hợp hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hàn đường ống Trên hình bên giới thiệu cấu tạo bên ngồi kính xem gas Kính xem gas loại lắp đặt ren Có cấu tạo đơn giản, phần thân có dạng hình trụ trịn, phía có lắp 01 kính trịn có khả chịu áp lực tốt suốt để quan sát lỏng Kính áp chặt lên phía nhờ 01 lị xo đặt bên Hình 4.15: Kính xem gas Việc lắp đặt kính xem gas theo nhiều cách khác nhau: Lắp trực tiếp đường cấp lỏng nối song song với d Ống tiêu âm Các máy nén pittông 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 64 lớn Để giảm độ ồn gây xung động đường ống hút đẩy số máy nén người ta bố trí ống tiêu âm Hình 4.16: Ống tiêu âm Trên hình 4.16 giới thiệu ống tiêu âm thường sử dụng đường đẩy Ống tiêu âm nên lắp đặt đường nằm ngang Nếu cần lắp đoạn ống thẳng đứng, bên có ống nhỏ để hút dầu đọng lại bên ống Việc hút dầu dựa nguyên lý Becnuli, bên ống gas gần đứng yêu nên cột áp thuỷ tĩnh lớn so với dịng mơi chất chuyển động dịng ống nhỏ, kết dầu đẩy theo đường ống nhỏ dòng gas chuyển động e Van nạp ga Đối với hệ thống lạnh nhỏ trung bình người ta thường lắp van nạp gas hệ thống để nạp gas cách thuận lợi Van nạp gas lắp đặt đường lỏng từ thiết bị ngưng tụ đến bình chứa đường lỏng từ bình chứa cấp dịch cho dàn lạnh Khi cần nạp gas nối đầu nạp với bình gas, sau mở chụp bảo vệ đầu van Phía chụp bảo vệ trục quay đóng mở van Dùng cờ lê mỏ lết quay trục theo chiều ngược kim đồng hồ để mở van Sau nạp xong quay chốt theo chiều kim đồng hồ để đóng van lại Khi xiết van khơng nên xiết q sức làm hỏng van Hình 4.17: Van nạp gas f Van xả gas (relief valve) Van xả gas thiết bị bảo vệ thiết kế để xả gas phòng ngừa việc tăng áp suất đột ngột hệ thống Nó giống van an tồn nhằm bảo vệ bình áp lực g Van điện từ: Có cấu tạo hình sau: 65 Hình 4.18: Cấu tạo van điện từ Là thiết bị tự động dùng để đóng, mở, chuyển đổi đường ống dẫn mơi chất tín hiệu điện Về ngun lý làm việc, van điện từ có hai loại chính: đóng, mở trực tiếp (cho van điện từ cở nhỏ) đóng, mở gián tiếp dùng cho van điện từ cỡ lớn Đối với loại đóng mở gián tiếp, lõi đóng mở lổ nhỏ, lợi dụng chênh lệch áp suất trước sau van để đóng mở đường ống dẫn Van điện từ giữ nhiệm vụ đóng mở đường mơi chất lỏng Van mở máy nén chạy đóng lại máy nén dừng, nhằm tránh môi chất lỏng tập trung bốc máy dừng, tránh va đập thủy lực máy nén khởi động Ngồi cơng dụng trên, van điện từ sử dụng để: Xả tải khởi động: Cho máy nén động không tải Giảm tải máy nén: Đối với máy nén lớn người ta khơng dừng máy để ổn định nhiệt độ phịng lạnh mà dùng phương pháp giảm tải Điều khiễn giảm tải tự động thông qua van điện từ Đảo ngược chu trình lạnh, để thực chu trình bơm nhiệt cho máy điều hịa khơng khí Van điện từ ngã dùng để đổi tự động vai trò làm việc dàn nóng dàng lạnh Xả tuyết: Trong thiết bị xả tuyết kiểu gas nóng Câu hỏi ơn tập: Trình bày nguyên lý hoạt động bình tách dầu kiểu nón chắn? Trình bày ngun lý hoạt động tháp giải nhiệt? Trình bày nguyên lý hoạt động bình chứa cao áp, hạ áp? Trình bày nguyên lý hoạt động bình trung gian? Trình bày ngun lý hoạt động bình tách khí không ngưng? 66 BÀI 5: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CẤP NÉN Mục tiêu: - Vẽ trình bày nguyên lý làm việc hệ thống lạnh cấp nén; - Tính tốn nhiệt lượng hệ thống lạnh cấp nén; - Chú ý cẩn thận tỉ mỉ q trình vẽ hình tính toán I HỆ THỐNG LẠNH MỘT CẤP NÉN Chu trình khơ Chu trình khơ chu trình cải tiến để loại trừ nhược điểm nêu chu trình Carnot Để đề phịng va đập thủy lực, hút máy nén bão hồ khơ để đơn giản, máy dãn nỡ thay van tiết lưu *Định nghĩa Chu trình khơ chu trình có hút máy nén bão hịa khơ a) Sơ đồ thiết bị b) Chu trình biểu diễn đồ thị lpg-h MN: Máy nén; NT: Bình ngưng tụ ; BH :Bình bay hơi; TL:Van tiết lưu Hình 5.1: Chu trình khơ Các q trình chu trình khơ là: Q trình 1-2: Q trình nén đoạn nhiệt (s1 = s2 s = ) từ áp suất bay nhiệt độ bay lên áp suất ngưng tụ nhiệt độ T >Tk Quá trình tiến hành vùng nhiệt Quá trình 2-3: Quá trình làm mát ngưng tụ môi chất đẳng áp, thảy nhiệt cho nước khơng khí làm mát 67 Q trình 3-4: Quá trình tiết lưu đẳng entanpy từ áp suất ngưng tụ nhiệt độ ngưng tụ xuống áp suất bay nhiệt độ bay Quá trình 4-1: Quá trình bay đẳng áp đẳng nhiệt để thu nhiệt mơi trường lạnh Đây q trình làm lạnh mà ta muốn thực Chu trình khơ chủ yếu sử dụng cho môi chất Amoniắc nên nhiệt độ hút cao Để hạn chế bớt nhiệt độ này, cần phải cho máy nén hút bão hoà Để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng, phải bố trí bình tách lỏng đường hút máy nén Lỏng theo bị tách đưa quay trở lại dàn bay * Nguyên lý làm việc: Hơi môi chất lạnh sau khỏi dàn bay máy nén hút nén lên dàn nóng, mơi chất ngưng tụ từ sang lỏng vả tỏa nhiệt ngồi mơi trường, môi chất sau khỏi dàn ngưng đưa qua van tiết lưu giảm nhiệt độ áp suất, từ áp suất cao nhiệt độ cao xuống áp xuất thấp nhiệt độ thấp sau đưa vào dàn bay Tại dàn bay môi chất thực trình bay từ lỏng thành đồng thời thu nhiệt môi trường cần làm lạnh Môi chất sau khỏi dàn bay máy nén hút tiếp tục chu trình Chu trình lạnh, nhiệt Chu trình lạnh, nhiệt có sơ đồ thiết bị giống chu trình khơ có thêm q lạnh lỏng trước vào van tiết lưu nên nhiệt độ môi chất lỏng trước van tiết lưu thấp nhiệt độ ngưng tụ có độ nhiệt hút (hoặc sử dụng van tiết lưu nhiệt) nên hút trước vào máy nén có nhiệt độ cao nhiệt độ bay a Định nghĩa Chu trình lạnh q nhiệt chu trình có nhiệt độ lỏng vào van tiết lưu nhỏ nhiệt độ ngưng tụ (nằm vùng lỏng lạnh) hút máy nén lớn nhiệt độ bay (nằm vùng nhiệt) b Các phương pháp làm lạnh - Có bố trí thêm thiết bị q lạnh sau thiết bị ngưng tụ - Được lạnh lỏng thiết bị ngưng tụ thiết bị ngưng tụ thuộc kiểu trao đổi nhiệt ngược dòng - Do toả nhiệt mơi trường đường từ bình ngưng đến van tiết lưu * Phương pháp làm nhiệt: - Sử dụng van tiết lưu nhiệt để điều chỉnh nhiệt hút - Do tải nhiệt lớn thiếu lỏng cấp cho dàn bay - Do tổn thất lạnh đường từ bình bay máy nén Hình 5.2 giới thiệu chu trình lạnh nhiệt 68 a) Sơ đồ thiết bị b) Chu trình biểu diễn đồ thị lgp – h QL: Thiết bị lạnh lỏng; TLN: Van tiết lưu tự động nhờ độ nhiệt hút gọi tắt van tiết lưu nhiệt Hình 5.2: Chu trình lạnh nhiệt Độ nhiệt hút: t qn t t 1' t t o Độ lạnh lỏng: t ql t 3' t t k t c So sánh với chu trình khơ Do có độ q nhiệt nên cơng nén riêng lớn chút ít, suất hút giảm chút thể tích riêng v1 tăng lên Công nén riêng l = h2 – h1 Do có độ lạnh lỏng nên suất lạnh riêng tăng khoảng q o h 3' h h 3' h Năng suất lạnh riêng: q o h1' h Nếu nhiệt độ buồng lạnh cao t1 trường hợp dùng van tiết lưu nhiệt trường hợp thiết bị bay dàn trao đổi nhiệt ngược dịng tính: q o h1 h Các hệ thống lạnh Amoniắc vận hành theo chu trình khơ thực tế để đảm bảo không bị lỏng vào máy nén tổn thất lạnh đường hút nên nhiệt độ hút thường cao nhiệt độ sôi từ oC đến 8oC Nhiệt độ lỏng vào van tiết lưu toả nhiệt môi trường nên thấp nhiệt độ ngưng tụ 2oC đến 5oC Như chu trình khơ lệch sang chu trình lạnh nhiệt Chu trình chủ yếu sử dụng cho môi chất NH3 69 Chu trình hồi nhiệt Chu trình hồi nhiệt (hình 2.4) chu trình có thiết bị trao đổi nhiệt môi chất lỏng (trước vào van tiết lưu) lạnh trước hút máy nén Chu trình hồi nhiệt biểu diễn đồ thị lgp – h gần giống chu trình lạnh nhiệt a) Sơ đồ thiết bị b) Chu trình biểu diễn đồ thị lgp – h HN – Thiết bị hồi nhiệt (còn gọi thiết bị trao đổi nhiệt trong) Hình 5.3: Chu trình hồi nhiệt * Hai chu trình có khác biệt sau: - Ở chu trình lạnh nhiệt, độ lạnh nhiệt khơng phụ thuộc vào có giá trị - Ở chu trình hồi nhiệt, lượng nhiệt lạnh thu vào lượng nhiệt lỏng nóng thảy ra, h3'3 h11' h 3'3 h 3' h h11' h1 h1' Các trình chu trình hồi nhiệt: Quá trình 1-2: Quá trình nén đoạn nhiệt s = const hay s1 = s2 Quá trình 2-3’: Làm mát ngưng tụ dàn ngưng tụ, đẳng áp Quá trình 3’-3: Quá lạnh lỏng thiết bị hồi nhiệt Quá trình 3-4: Tiết lưu đẳng entanpy h = const hay h3 = h4 Quá trình 4-1’: Bay đẳng áp, đẳng nhiệt thu nhiệt mơi trường lạnh dàn bay Q trình 1’-1: Quá nhiệt hút thiết bị hồi nhiệt Các thiết bị hồi nhiệt thường thiết kế với t 5K nghĩa nhiệt độ t1 thấp nhiệt độ lỏng vào t3’ 5oC Thí dụ nhiệt độ lỏng vào 30oC nhiệt độ hồi nhiệt vào máy nén 25oC Sau đo khoảng h 11' lấy h 3'3 Như xác định điểm điểm Các máy lạnh tự lắp đặt, hồi nhiệt thức mà có bố trí hồi nhiệt cách quấn đường lỏng quanh đường hút bố trí số vịng ống 70 dẫn lỏng bình bẫy lỏng hiệu nhiều nhiệt độ hút khỏi hồi nhiệt thấp nhiệt độ lỏng vào có đến 20 oC 30oC Khi phải đo đạc trực tiếp giá trị nhiệt độ xây dựng chu trình đồ thị lgp-h Sự phụ thuộc Qo vào nhiệt độ bay to nhiệt độ ngưng tụ tk Trong mục đề cập đến suất lạnh Qo máy nén phụ thuộc vào chế độ làm việc Ở ta nghiên cứu sâu phụ thuộc Qo vào nhiệt độ bay ngưng tụ chu trình cấp nén a Ảnh hưởng nhiệt độ ngưng tụ tk Nếu tk tăng Qo giảm Ngược lại tk giảm Qo tăng Hình 5.4: Ảnh hưởng nhiệt độ ngưng tụ b Ảnh hưởng nhiệt độ bay to Nếu to giảm Qo giảm Ngược lại to tăng Qo tăng Câu hỏi ôn tập: Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc chu trình hồi nhiệt? Vẽ sơ đồ trình bày nguyên lý làm việc chu trình lạnh, nhiệt? 71 BÀI 6: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH CẤP NÉN Mục tiêu: Sau học xong học này, người học có khả năng: - Vẽ trình bày nguyên lý làm việc chu trình cấp nén; - So sanh chu trình cấp; - Nhận biết điểm nút; - Học tập nghiêm túc Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian phần Sơ đồ bày trí thêm van tiết lưu, bình trung gian đường ống nối bình trung gian với ống hút máy nén cao áp Hình 6.1: Chu trình cấp tiết lưu làm mát trung gian phần Các trình bản: Quá trình 1-2: Nén đoạn nhiệt qua máy nén hạ áp s1 = s2 = const Quá trình 2-3: Làm mát trung gian xuống nhiệt độ mơi trường t3 = tk Q trình 3-4: Hồ trộn dịng nén từ máy nén hạ áp với dìng từ bình trung gian BTG có trạng thái thành trạng thái Q trình 4-5: Nén đoạn nhiệt máy nén cao áp s4 = s5 = const Quá trình 5-6: Làm mát ngưng tụ đẳng áp bình ngưng Quá trình 6-7: Tiết lưu đẳng entanpy từ áp suất ngưng tụ p k xuống áp suất trung gian ptg đẩy vào bình trung gian h6 = h7 Thành phần máy nén cao áp, thành phần lỏng vào tiết lưu có trạng thái 72 Q trình 9-10: Tiết lưu đẳng entanpy (h9 = h10) đưa vào bình bay Quá trình 10-1: Bay lỏng thu nhiệt môi trường, tạo hiệu ứng lạnh * Nguyên lý làm việc: Hơi môi chất lạnh sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút nén lên làm mát trung gian môi chất làm mát giảm nhiệt độ, sau mơi chất tiếp tục hịa trộn với mơi chất từ bình trung gian qua tiếp tục giảm nhiệt độ sau máy nén cao áp hút nén lên dàn nóng, mơi chất ngưng tụ từ sang lỏng vả tỏa nhiệt ngồi mơi trường Môi chất sau khỏi dàn ngưng đưa qua van tiết lưu giảm nhiệt độ áp suất, từ áp suất cao nhiệt độ cao xuống áp xuất trung gian nhiệt độ trung gian vào bình trung gian Mơi chất sau khỏi bình trung gian chia làm đường, phần vào hịa trộn với mơi chất từ mát trung gian lên, phần lại qua tiết lưu tiếp tục giảm áp suất từ áp suất trung gian, nhiệt độ trung gian xuống áp xuất thấp, nhiệt độ thấp sau đưa vào dàn bay Tại dàn bay mơi chất thực q trình bay từ lỏng thành đồng thời thu nhiệt môi trường cần làm lạnh Môi chất sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút tiếp tục chu trình * Ứng dụng Chu trình ứng dụng cho tất mơi chất Amoniắc Frn Nếu dùng cho Frn, có thêm hồi nhiệt Tuy nhiên mơi chất Amoniắc người ta sử dụng chu trình làm mát trung gian hoàn toàn nhiều để hạn chế tối đa nhiệt độ cuối tầm nén đặc điểm mơi chất Amoniắc có nhiệt độ cuối tầm nén cao Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian toàn phần Nhược điểm chủ yếu chu trình làm mát trung gian phần hút máy nén cao áp chư a làm mát “toàn phần” xuống đến trạng thái bão hồ khơ nên cơng nén tiết kiệm chưa phải tối đa nhiệt độ cuối tầm nén cao áp T5 chưa phải tối thiểu Để làm mát toàn phần nén hạ áp sau qua mát trung gian người ta cho sục thẳng vào bình trung gian Ở đây, phần lỏng áp suất nhiệt độ trung gian bay làm mát trạng thái xuống trạng thái bão hồ khơ Điểm trùng với điểm Hình 6.2 giới thiệu chu trình cấp tiết lưu làm mát trung gian tồn phần 73 Hình 2.9 Chu trình cấp, tiết lưu, làm mát trung gian toàn phần * Ưu điểm Khi hút máy nén cao áp làm mát xuống đến đường bão hoà khô, công nén tiết kiệm đạt đến đường bão hồ khơ, cơng nén tiết kiệm đạt tối đa Nhiệt độ cuối tầm nén T5 nhiệt độ tối thiểu với trình nén đoạn nhiệt Đây ưu điểm chu trình so với chu trình làm mát phần * Nhược điểm Dầu từ máy nén hạ áp vào bình trung gian theo mơi chất lỏng, qua tiết lưu vào bình bay Ở nhiệt độ thấp, (khoảng -40 oC) dầu bị đặc quánh khó lưu thơng, dính lên bề mặt trao đổi nhiệt bình dàn bay tạo lớp trở nhiệt làm giảm khả trao đổi nhiệt dàn bay * Nguyên lý làm việc: Hơi môi chất lạnh sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút nén lên làm mát trung gian môi chất làm mát giảm nhiệt độ, sau mơi chất đưa vào bình trung gian tiếp tục giảm nhiệt độ (làm mát tốt hịa trộn từ bình trung gian qua) sau máy nén cao áp hút nén lên dàn nóng, mơi chất ngưng tụ từ sang lỏng vả tỏa nhiệt ngồi mơi trường Môi chất sau khỏi dàn ngưng đưa qua van tiết lưu giảm nhiệt độ áp suất, từ áp suất cao nhiệt độ cao xuống áp xuất trung gian nhiệt độ trung gian vào bình trung gian Mơi chất sau khỏi bình trung gian qua tiết lưu tiếp tục giảm áp suất từ áp suất trung gian, nhiệt độ trung gian xuống áp xuất thấp, nhiệt độ thấp sau đưa vào dàn bay Tại dàn bay môi chất thực trình bay từ lỏng thành đồng thời thu nhiệt môi trường cần làm lạnh Môi chất sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút tiếp tục chu trình * Ứng dụng Chu trình chủ yếu ứng dụng cho mơi chất Amoniắc Chu trình cấp, tiết lưu, bình trung gian có ống xoắn 74 Để khắc phục nhược điểm (dầu cấp nén hạ áp theo lỏng vào bình bay hơi) người ta dẫn lỏng qua ống xoắn vào làm lạnh bình trung gian, dầu cấp nén hạ áp khơng thể vào bình bay Hình 2.10 giới thiệu chu trình cấp bình trung gian ống xoắn Khác biệt với chu trình (hình 2.9) là: Dịng mơi chất lỏng từ thiết bị ngưng tụ chia làm nhánh: nhánh qua ống xoắn lạnh đến trạng thái 10 để qua tiết lưu vào bình bay hơi; nhánh phụ vào tiết lưu để vào bình trung gian bay làm mát nén hạ áp từ điểm xuống điểm trùng bão hồ khơ Nhiệt độ t10 nhiệt độ lỏng khỏi bình trung gian ống xoắn lấy bằng: t 10 t t t 5K - Hiệu nhịêt độ tối thiểu thiết bị trao đổi nhịêt : t 5K - Môi chất lỏng tiết lưu trực tiếp từ áp suất p k xuống po (không qua áp suất trung gian nên coi chu trình cấp tiết lưu) Chu trình tiết lưu có ưu điểm đặt dàn lạnh xa hiệu áp cao - Do nhiệt độ tiết lưu cao nhiệt độ bình trung gian (điểm 9) suất lạnh bị giảm khoảng q' o h11 h11' Hình 2.10 Chu trình cấp bình trung gian ống xoắn - Nhưng bình trung gian ống xoắn có ưu vận hành khơng bị dầu làm bẩn bình bay nên ứng dụng rộng rãi cho môi chất Amoniắc, phải chấp nhận tổn thất nhỏ suất lạnh * Nguyên lý làm việc: Hơi môi chất lạnh sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút nén lên làm mát trung gian môi chất làm mát giảm nhiệt độ, sau 75 mơi chất đưa vào bình trung gian tiếp tục giảm nhiệt độ (làm mát tốt hịa trộn từ bình trung gian qua) sau máy nén cao áp hút nén lên dàn nóng, mơi chất ngưng tụ từ sang lỏng vả tỏa nhiệt ngồi mơi trường Mơi chất sau khỏi dàn ngưng chia làm đường phần lớn môi chất vào đoạn ống xoắn bình trung gian, phần nhỏ môi chất qua van tiết lưu giảm nhiệt độ áp suất, từ áp suất cao nhiệt độ cao xuống áp xuất trung gian nhiệt độ trung gian vào bình trung gian Mơi chất sau khỏi bình trung gian qua tiết lưu tiếp tục giảm áp suất từ áp suất trung gian, nhiệt độ trung gian xuống áp xuất thấp, nhiệt độ thấp sau đưa vào dàn bay Tại dàn bay môi chất thực trình bay từ lỏng thành đồng thời thu nhiệt môi trường cần làm lạnh Môi chất sau khỏi dàn bay máy nén hạ áp hút tiếp tục chu trình Câu hỏi ôn tập: Hãy vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống, trình bày nguyên lý làm việc chu trình hai cấp hai tiết lưu làm mát trung gian toàn phần? Hãy vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống, trình bày nguyên lý làm việc chu trình hai cấp, hai tiết lưu làm mát trung gian toàn phần, làm lạnh môi chất lỏng trước tiết lưu? 76 ...ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: LẮP ĐẶT THIẾT BỊ LẠNH CƠNG NGHIỆP NGHỀ: LẮP ĐẶT CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành theo Quyết định số 630 /QĐ-CĐN... 10 I Sơ đồ II Nguyên lý làm việc Kiểm tra lần 10 Bài 10 : Lắp đặt hệ thống kho lạnh 16 12 bảo quản đông I Lắp đặt hệ thống lạnh II Lắp đặt hệ thống điện 11 Bài 11 : Lắp đặt hệ thống tủ cấp 16 12 ... I Lắp đặt hệ thống lạnh II Lắp đặt hệ thống điện 12 Bài 12 : Lắp đặt máy nén khí 12 10 I Phương pháp lắp nối trục II.Phương pháp chỉnh máy nén khí, động 13 Bài 13 : Lắp đặt hệ thống ống dẫn khí