KỸ THUẬT NHIỆT ĐỀ TÀI Tìm hiểu về máy nén lạnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KỸ THUẬT NHIỆT ĐỀ TÀI: Tìm hiểu máy nén lạnh Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: NHÓM 7: Phạm Tùng Dương Lê Cường Bách Nguyễn Huy Việt Anh Khổng Tiến Thành Lê Nguyễn Đức Thắng Lớp: D15-DKTBCN1 HA NOI, 2021 A MỞ ĐẦU Nếu so sánh hệ thống lạnh thể sống máy nén tim thể sống Trong hệ thống lạnh, máy nén giữ vai trò quan trọng với - Năng suất lạnh - Suất tiêu hao điện - Tuổi thọ - Độ tin cậy an toàn hệ thống lạnh Vì vậy, tự động hóa máy nén lạnh đóng vai trị quan trọng tự động hóa hệ thống lạnh nói chung Tự động hóa máy nén lạnh trang bị cho máy nén dụng cụ mà nhờ dụng cụ máy nén vận hành cách tự động, chắn, an toàn với độ tin cậy cao mà không cần tham gia trực tiếp công nhân vận hành B NỘI DUNG Chương 1: Giới thiệu chung Máy nén lạnh thiết bị vô quan trọng hệ thống, thiết bị điện lạnh Từ loại tủ lạnh, tủ đông bảo quản thông thường, đến hệ thống làm mát, làm lạnh cho cơng trình lớn Vai trò quan trọng vậy, thật hiểu rõ loại thiết bị này? Máy nén lạnh quan trọng việc đáp ứng điều hòa khơng khí làm lạnh cho cơng trình hay thiết bị có quy mơ lớn Máy nén mơi chất lạnh từ áp suất thấp sau lên áp suất cao nhiệt độ cao Song song với cịn loại bỏ khỏi dàn bay Phần lớn loại thiết bị hay gọi máy nén mơi chất lạnh thường có kích thước lớn Và có vai trị trái tim hệ thống sưởi ấm, thơng gió điều hịa khơng khí Tuy thiết bị khí có kích thước lớn, loại máy lại thiết kế đặc biệt dành riêng cho hệ thống điều hịa khơng khí Chương 2: Cấu tạo, nguyên lý, hoạt động của thiết bị 2.1 Cấu tạo Máy nén khí ga lạnh ứng dụng đặc biệt máy nén khí cơng nghiệp có nhiệm vụ hút mơi chất lạnh tạo dàn bay đồng thời trì áp suất cần thiết cho bay nhiệt độ thấp Máy giúp nén từ áp suất bay lên áp suất ngưng tụ đẩy vào dàn ngưng để trì khơng khí lạnh cho tồn thiết bị làm lạnh Máy nén khí ga lạnh sử dụng phổ biến máy làm lạnh, tủ lạnh, kho lạnh… cấu thành từ nhiều phận khác nhau, bao gồm: trục khủy, xi lanh, clape hút, tiêu âm, stato, sato, clape đẩy, piston, khoang hút, tay biên… 2.2 Nguyên lý hoạt động Máy nén lạnh hoạt động làm việc cách lấy gas lạnh áp suất thấp đầu vào sau nén máy ép Những cách nén khác cho loại máy nén khác Quá trình nén tạo mơi chất lạnh nhiệt độ cao,áp suất cao Chu trình máy nén, chu trình lạnh máy nén lạnh Từ A-D bao gồm nhiều thiết bị khác hệ thống lạnh Số 1-5 nhiều trạng thái vật lý dịng mơi chất lạnh di chuyển hệ thống:  Trạng thái môi chất lạnh di chuyển qua dàn bay (D), nơi khơng khí nóng trao đổi nhiệt với mơi chất lạnh chuyển hóa chúng thành  Trạng thái sau môi chất lạnh sau di chuyển qua máy nén (A), nơi áp suất nhiệt độ tăng lên đến mức nhiệt  Trạng thái môi chất di chuyển qua dàn ngưng tụ (B), nơi trao đổi nhiệt với mơi trường ngưng tụ thành lỏng  Trạng thái sau môi chất di chuyển qua van tiết lưu (C), nơi giảm áp suất mơi chất lạnh Nó hạ nhiệt độ mơi chất sau biến môi chất lỏng thành hỗn hợp lỏng/hơi (hơi bão hịa ẩm) Máy nén khí ga lạnh sử dụng hệ thống tủ lạnh, máy làm lạnh trình hoạt động thiết bị diễn q trình sau: – Q trình hút khí: Khi pít tơng chuyển động từ điểm chết trái sang điểm chết phải, thể tích xi lanh tăng dần cịn áp suất xi lanh giảm xuống Khi áp suất xi lanh nhỏ áp suất khoang hút clape hút mở ra, mơi chất vào khoang xi lanh Pít tơng chuyển động đến điểm chết phải kết thúc trình hút chuyển sang q trình nén – Q trình nén khí: Chu kỳ nén cần thành phần để di chuyển nhiệt từ bên bên ngoài: Đầu tiên chất làm lạnh, chất lỏng làm việc di chuyển nhiệt xung quanh Thứ hai thiết bị bay Nó trao đổi nhiệt bên tủ lạnh bạn nhận chất làm lạnh lạnh, chất lỏng Chất làm lạnh nằm bên trao đổi nhiệt nhận nhiệt từ khơng khí tủ lạnh Do nhiệt nóng từ nóng đến lạnh, nhiệt độ môi chất lạnh khoảng xấp xỉ 10F (5C) so với nhiệt độ mong muốn thiết bị Để làm cho trình hiệu hơn, chất làm lạnh gần bão hồ (điểm sơi) để hấp thụ nhiệt, chất làm lạnh bốc (hoặc sôi) từ chất lỏng đến nước nhiệt độ thấp Thứ ba, thiết bị nén đến áp suất cao Vì nhiệt độ bão hòa liên quan trực tiếp đến áp lực công việc nén truyền lên hơi, lạnh nhiệt độ cao nhiều Thứ tư, nhiệt độ cao vào bình ngưng nhiệt độ cao 10F (5C) so với nhiệt độ môi trường xung quanh phòng mà tủ lạnh đưa vào Bằng cách này, khơng khí truyền qua trao đổi nhiệt bình ngưng để loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh Điều cho phép chất làm lạnh ngưng tụ với áp suất cao, chất lỏng ấm Thứ năm, chất lỏng qua thiết bị mở rộng, nhanh chóng giảm áp suất Áp suất giảm làm giảm nhiệt độ bão hòa xuống đến mức mà chất làm lạnh sẵn sàng để vào thiết bị bay Hình ảnh thực tế máy nén khí ga lạnh Chương 3: Phân loại, ứng dụng thiết bị, so sánh hai loại thiết bị 3.1 Phân loại Có nhiều loại máy nén khác dùng để làm lạnh điều hồ khơng khí Trong có loại máy là: Máy nén piston: hay biết đến với tên gọi thông dụng máy nén xoay chiều Cơ chế hoạt động dòng thiết bị linh hoạt, người ta tạo lực nén giống động đốt hay bơm piston cách dùng piston xi lanh Tất di chuyển qua lại piston dựa ngoại lực nén môi chất lạnh bên xi lanh Máy nén lạnh piston nằm top người tiêu dùng ưa chuộng đánh giá tích cực từ chất lượng sản phẩm, hiệu suất đầu lớn, dễ dàng lắp đặt có chi phí ban đầu thấp Tuy nhiên, chúng có hạn chế riêng, chẳng hạn độ rung chưa cải tiến chi phí bảo dưỡng cao Máy nén trục xoay: thiết bị có chế hoạt động hiệu hai phần tử quay ăn khớp với cách hoàn hảo bánh răng, nén chúng mơi chất lạnh Do đó, hoạt động hút nén môi chất lạnh diễn đồng thời lúc Ưu điểm lớn sản phẩm chi phí bảo dưỡng thấp, có phận di chuyển chi phí phải chăng, phù hợp với môi trường dơ bẩn Tuy nhiên, lưu lượng môi chất lạnh áp suất lại hạn chế dòng máy nén khác Máy nén trục vít: mơi chất lạnh tạo với cặp roto xoắn ốc phận trục vít ăn khớp với Đồng thời, tạo ấp suất cao với lượng môi chất nhỏ, lại không làm hao tổn nhiều điện Chi phí đầu tư ban đầu thấp, phận chuyển động bảo dưỡng nhanh chóng Đây xem lợi dòng sản phẩm mà khách hàng lưu ý chúng không phù hợp với môi trường ô nhiễm, tốc độ quay trung bình cao hẳn so với dịng thiết bị nén khác Máy nén trục vít chia thành loại: máy nén trục vít có dầu máy nén trục vít khơng dầu Máy nén trục vít có dầu Máy nén trục vít không dầu Máy nén xoắn ốc: hoạt động chủ yếu dựa hai đĩa xoắn ốc, thiết kế lồng vào với tác dụng nén môi chất lạnh Đĩa bên hoạt động cố định vị trí , đĩa bên di chuyển theo quỹ đạo Dòng máy nén cải tiến độ rung cách hoàn hảo, phận hoạt động mượt hơn, tránh phát tiếng ồn hiệu cao hẳn dòng máy khác Tuy nhiên, thiết kế kín lại điểm hạn chế dịng máy này, gây bất tiện cho q trình bảo dưỡng tu sửa máy Máy nén xoắn ốc phù hợp với hệ thống điều hịa khơng khí tô lạnh thương mại Máy nén ly tâm: Máy nén ly tâm loại máy nén động lực, hay máy nén tuabin, có thiết kế hướng tâm Không giống máy nén dịch chuyển làm việc với lưu lượng không đổi, máy nén động lực làm việc áp suất không đổi hiệu suất bị ảnh hưởng điều kiện bên thay đổi nhiệt độ đầu vào Máy có kích thước trọng lượng nhỏ, cấu tạo đơn giản, vận hành tin cậy, tuổi thọ kéo dài Nhưng máy tồn số khuyết điểm hiệu suất thấp cần có tăng tốc sử dụng động điện 10 3.2 Ứng dụng máy nén lạnh Cơng dụng máy nén lạnh làm lạnh cho hệ thống, kho xưởng với quy mô lớn, muốn xây dựng hệ thống điều hòa làm lạnh cho khu công nghiệp lớn, bạn cần phải sử dụng máy lạnh, máy điều hòa đủ, hay thiết bị làm lạnh, làm mát khác máy nén lạnh cơng nghiệp lựa chọn tối ưu 11 Máy làm lạnh nước Sử dụng máy nén lạnh nhiệm vụ làm mát cho hệ thống mà tiết kiệm điện Máy nén lạnh sử dụng để điều hịa khơng khí tịa nhà, trung tâm thương mại Sử dụng tủ lạnh nước thương mại, kho chứa quy mô lớn để chứa thực phẩm thịt ướp lạnh đông lạnh, sử dụng các xe tải lạnh xe lửa, cơng ty, xí nghiệp, nhà máy lọc dầu, hóa dầu chế biến hóa học, nhà máy chế biến khí tự nhiên nằm số nhiều loại nhà máy công nghiệp thường sử dụng hệ thống làm lạnh lớn 3.3 So sánh hai máy nén lạnh 12 C KẾT LUẬN Vai trò máy nén lạnh phủ nhận việc phát triển ngành công nghiệp Hướng phát triển để chế tạo máy nén có cơng suất lớn với kích thước nhỏ Vì vậy, hệ thống điều khiển phải đảm bảo tốt chức vận hành tự động, hạn chế tối thiểu can thiệp người bảo vệ máy nén cố xảy D DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 ... so với dòng thiết bị nén khác Máy nén trục vít chia thành loại: máy nén trục vít có dầu máy nén trục vít khơng dầu Máy nén trục vít có dầu Máy nén trục vít khơng dầu Máy nén xoắn ốc: hoạt động... Nguyên lý hoạt động Máy nén lạnh hoạt động làm việc cách lấy gas lạnh áp suất thấp đầu vào sau nén máy ép Những cách nén khác cho loại máy nén khác Quá trình nén tạo môi chất lạnh nhiệt độ cao,áp... hay thiết bị làm lạnh, làm mát khác máy nén lạnh công nghiệp lựa chọn tối ưu 11 Máy làm lạnh nước Sử dụng máy nén lạnh nhiệm vụ làm mát cho hệ thống mà tiết kiệm điện Máy nén lạnh sử dụng để điều