Giáo trình tự động hóa hệ thống lạnh (nghề: vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh trình độ: cao đẳng) cđ kỹ thuật công nghệ q...
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 Trong năm gần đây, phát triển ngành kinh tế ngày nhanh, đặc biệt ngành kỹ thuật Trên xu hướng mục tiêu nâng cao chất lượng đào tạo nghề, nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường lao động kỹ thuật giai đoạn hội nhập việc cần thiết Để đáp ứng yêu cầu trên, công tác đào tạo nghề trọng quan tâm nhiều Trong đó, việc đổi nội dung phương pháp giảng dạy trường Cao Đẳng, Dạy nghề vơ cần thiết Qua đó, vấn đề đặt cần biên soạn tài liệu chuyên môn dành cho sinh viên đội ngũ cơng nhân kỹ thuật Để đáp ứng nhu cầu biên soạn tài liệu “Tự động hóa hệ thống lạnh” hướng dẫn cho sinh viên học nghề Vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh Đồng thời tài liệu tham khảo bổ ích cho đội ngũ cơng nhân kỹ thuật Trong q trình biên soạn giáo trình, tập thể tham khảo giáo trình trường Đại học, học viện Nhóm biên soạn cố gắng để giáo trình đạt chất lượng tốt Tuy nhiên, trình biên soạn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp từ đồng nghiệp, bạn đọc để giáo trình hồn thiện Trân trọng cảm ơn! Quy Nhơn, ngày tháng năm Biên soạn Phan Văn Thảo MỤC LỤC Trang Lời giới thiệu Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Các ký hiệu dùng hệ thống lạnh 1.2 Tự động hóa hệ thống lạnh 1.2.1 Đại cương 1.2.2 Sơ đồ mạch điều chỉnh thuật ngữ 1.2.3 Các yêu cầu nhiệm vụ 1.2.4 Phân loại 1.2.5 Một số đặc tính điều chỉnh Chương 2: TỰ ĐỘNG HÓA MÁY NÉN LẠNH 2.1 Điều chỉnh suất lạnh máy nén pittơng 2.1.1 Phương pháp đóng ngắt máy nén "ON-OFF" 2.1.2 Phương pháp tiết lưu hút 2.1.3 Phương pháp xả nén phía hút 2.1.4 Phương pháp vơ hiệu hóa xilanh cụm xilanh 2.1.5 Phương pháp thay đổi vòng quay trục khuỷu máy nén 2.2 Tự động bảo vệ máy nén lạnh 2.2.1 Giới thiệu chung 2.2.2 Các dạng bảo vệ máy nén pittông 2.3 Bài tập Chương 3: TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 3.1 Tự động hóa bình ngưng giải nhiệt nước 3.1.1 Tự động bình ngưng, nước sử dụng lần 3.1.2 Tự động bình ngưng, nước sử dụng tuần hồn 3.2 Tự động hóa bình ngưng giải nhiệt gió 3.2.1 Điều chỉnh phía mơi chất lạnh 3.2.2 Điều chỉnh phía khơng khí 3.3 Bài tập Chương 4: TỰ ĐỘNG HĨA THIẾT BỊ BAY HƠI 4.1 Tự động hóa cấp lỏng cho thiết bị bay 4.1.1 Cấp lỏng theo độ nhiệt hút 4.1.2 Cấp lỏng theo mức lỏng 4.2 Một số sơ đồ cấp lỏng thường gặp 4.2.1 Cấp lỏng bình bay mơi chất sơi ngồi ống 4.2.2 Cấp lỏng bình bay mơi chất sơi ống 4.2.3 Cấp lỏng dàn bay freôn nhỏ 4.2.4 Cấp lỏng dàn bay freôn lớn 4.2.5 Cấp lỏng dàn bay amoniăc 4.2.6 Cấp lỏng cho nhiều dàn bay nhờ cột lỏng 4.2.7 Cấp lỏng cho nhiều dàn bay nhờ bơm tuần hoàn 4.3 Bảo vệ thiết bị bay 4.3.1 Bảo vệ thiết bị bay khơng bị tràn lỏng 4.3.2 Bảo vệ bình bay khơng bị đóng băng chất tải lạnh 4.4 Bài tập 5 5 7 11 11 11 12 13 14 15 15 15 16 19 20 20 20 21 22 22 24 24 26 26 26 28 29 29 29 30 30 31 31 32 33 33 36 37 Chương 5: TỰ ĐỘNG HÓA MÁY LẠNH VÀ BUỒNG LẠNH 38 5.1 Máy làm lạnh chất tải lạnh 38 5.1.1 Máy làm lạnh chất tải lạnh, môi chất sôi không gian ống, máy nén làm việc theo kiểu ON-OFF 38 5.1.2 Máy lạnh với bình bay mơi chất sơi ống, máy nén làm việc theo kiểu ON-OFF 38 5.1.3 Máy lạnh với bình bay mơi chất sơi ống, máy nén điều chỉnh suất lạnh theo kiểu ngắt cụm xilanh 38 5.1.4 Máy lạnh với bình bay môi chất sôi ống, máy nén làm việc theo kiểu tiết lưu đường hút 41 5.2 Máy làm lạnh trực tiếp khơng khí buồng lạnh 41 5.2.1 Máy lạnh với buồng lạnh 41 5.2.2 Máy lạnh với nhiều buồng lạnh xấp xỉ nhiệt độ 42 5.2.3 Máy lạnh với nhiều buồng lạnh khác nhiệt độ 43 5.3 Điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm buồng lạnh 44 5.3.1 Khái quát 45 5.3.2 Điều chỉnh độ ẩm nhờ Δto 45 5.3.3 Gia ẩm phun ẩm 45 5.3.4 Khử ẩm máy hút ẩm 46 5.4 Điều chỉnh khí tươi buồng lạnh 46 5.5 Bài tập 47 CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH 49 6.1 Ký hiệu đường ống theo chất lỏng chảy ống 49 6.2 Ký hiệu chữ dùng sơ đồ hệ thống lạnh 50 6.3 Một số sơ đồ hệ thống lạnh thường gặp 51 6.4 Bài tập 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC Tên mơn học: Tự động hóa hệ thống lạnh Mã môn học: MH10 Thời gian thực môn học: 90 giờ; (Lý thuyết: 58; Thực hành: 30; Thi: 02) Vị trí, tính chất mơn học: - Vị trí: Mơn học phải học sau học xong môn học sở kỹ thuật nhiệt lạnh - Tính chất: Là mơn học sở chương trình đào tạo nghề vận hành, sửa chữa thiết bị lạnh - Ý nghĩa vai trị mơn học: Đây môn học sở giúp cho sinh viên nắm kiến thức tự động hóa để hổ trợ cho môn chuyên ngành Mục tiêu môn học: - Kiến thức: Trình bày phương pháp tự động hóa máy nén lạnh, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay buồng lạnh - Kỹ năng: + Kiểm tra, điều chỉnh nhiệt bình ngưng, tháp giải nhiệt, hệ thống máy lạnh, buồng lạnh + Đọc phân tích sơ đồ hệ thống lạnh + Biết sử dụng phương pháp bảo vệ tối ưu cho thiết bị hệ thống lạnh - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ; tư sáng tạo Nội dung môn học: Số Thời gian (giờ) T Tên mô đun TS LT TH KT T Chương 1: Khái niệm chung 06 06 0 Chương 2: Tự động hóa máy nén lạnh 18 12 06 Chương 3: Tự động hóa thiết bị ngưng tụ 18 11 06 01 Chương 4: Tự động hóa thiết bị bay 18 12 06 Chương 5: Tự động hóa máy lạnh buồng lạnh 18 11 06 01 Chương 6: Sơ đồ hệ thống lạnh 12 06 06 Cộng 90 58 30 02 Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG Mã chương: MH 10 – 01 Thời gian: 09 giờ (LT: 02; TH: 03; Tự học: 04) Giới thiệu: Chương giới thiệu ký hiệu dùng hệ thống lạnh, sơ đồ điều chỉnh, đặc tính điều chỉnh hệ thống lạnh Mục tiêu: - Đọc ký hiệu dùng hệ thống lạnh; - Trình bày kiến thức đại cương tự động hóa hệ thống lạnh; - Rèn luyện tính cẩn thận, ham học hỏi yêu nghề 1.1 CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH - Một số kí hiệu chung - Ký hiệu đường ống theo chất lỏng chảy ống - Các kí hiệu khác của: Các loại van, loại van chiều, loại van điều chỉnh liên tục, dụng cụ có chức an tồn, dạng truyền động van, chi tiết đường ống, bình chứa, thiết bị trao đổi nhiệt, phin lọc chất lỏng chất khí, máy nén bơm chân khơng quạt, 1.2 TỰ ĐỘNG HÓA TRONG HỆ THỐNG LẠNH 1.2.1 Đại cương: - Tự động hóa hệ thống lạnh trang bị cho hệ thống lạnh, dụng cụ mà nhờ dụng cụ vận hành tồn hệ thống lạnh phần thiết bị cách tự động, chắn, an toàn với độ tin cậy cao mà không cần tham gia trực tiếp công nhân vận hành - Càng ngày thiết bị tự động hóa phát triển hồn thiện, việc vận hành hệ thống lạnh tay thay hệ thống tự động hóa phần toàn phần Các hệ thống lạnh cỡ nhỏ trung thường tự động hóa hồn tồn, hoạt động tự động hàng tháng chí hàng năm khơng cần công nhận vận hành Các hệ thống lạnh lớn có trung tâm điều khiển, điều chỉnh, báo hiệu bảo vệ - Khi thiết kế hệ thống lạnh phải thiết kế theo phụ tải lạnh lớn chế độ vận hành không thuận lợi mức nhập hàng cao nhất, tần số mở cửa buồng lạnh lớn nhất, nhiệt độ bên ngồi cao nhất, khí hậu khắc nghiệt nhất… nên phần lớn thời gian năm hệ thống lạnh chạy với phần tải - Nói tóm lại, trình vận hành hệ thống lạnh, nhiệt độ đối tượng cần làm lạnh thường bị biến động tác động dòng nhiệt khác từ bên vào từ bên buồng lạnh Giữ cho nhiệt độ không đổi hay thay đổi phạm ví cho phép nhiệm vụ điều chỉnh máy lạnh Đôi việc điều khiển trình cơng nghệ lạnh khác lại phải làm thay đổi nhiệt độ, độ ẩm đại lượng vật lý khác theo chương trình định - Hệ thống tự động có chức điều khiển tồn làm việc máy lạnh, trì chế độ vận hành tối ưu giảm tổn hao sản phẩm phịng lạnh - Bên cạnh việc trì tự động thông số (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, lưu lượng, mức lỏng…) giới hạn cho, cững cần bảo vệ hệ thống thiết bị tránh chế độ làm việc nguy hiểm Đây yêu cầu bảo vệ hệ thống tự động - Tự động hóa làm việc hệ thống lạnh có ưu điểm so với điều chỉnh tay giữ ổn định liên tục chế độ làm việc hợp lý Ưu điểm kéo theo loạt ưu điểm tăng thời gian bảo quản, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tiêu hao điện năng, tăng tuổi thọ độ tin cậy máy thiết bị, giảm chi phí nước làm mát, giảm chi phí vận hành chi phí lạnh cho đơn vị sản phẩm góp phần hạ giá thành sản phẩm… Tuy việc trang bị hệ thơng tự động hợp lý hạch tốn kinh tế có lợi có nhu cầu tự đơng hóa khơng thể điều khiển tay tính xác q trình, lý khác cơng nghệ địi hỏi phải thực môi trường độc hại dễ cháy nổ, nguy hiểm… - Trong tất trình tự động hóa điều khiển, điều chỉnh, báo hiệu, báo động bảo vệ trình tự động điều chỉnh có ý nghĩa 1.2.2 Sơ đồ mạch điều chỉnh thuật ngữ Có nhiều sơ đồ mạch điều chỉnh khác Ở giới thiệu mạch điều chỉnh thường sử dụng hệ thống lạnh Trước hết cần định nghĩa số khái niệm - Mạch điều chỉnh: hệ thống bao gồm nhiều phần tử nhằm mục đích diều chỉnh đại lượng (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, mức lỏng lưu lượng hệ thống lạnh Các phần tử phần tử cảm biến CB, phần tử so sánh SS, phần tử định trị ĐT, phần tử điều chỉnh ĐC - Mạch điều chỉnh kín: cịn gọi hệ thống điều chỉnh có tín hiệu phản hồi Mạch điều chỉnh kín thay đổi tức thời đại lượng điều chỉnh để tác động vào cấu điều chỉnh làm xuất điều chỉnh Tác động hiệu chỉnh tiếp tục diễn đại lượng điều chỉnh đến giá trị yêu cầu nằm giới hạn thiết kế dụng cụ điều chỉnh (thí dụ van tiết lưu nhiệt) - Phản hồi: hệ thống tín hiệu đại lượng điều chỉnh trở lại dụng cụ điều chỉnh (hệ thống cảm biến van tiết lưu nhiệt gồm đầu cảm, ống nối hộp xếp) - Mạch điều chỉnh hở: gọi hệ thống điều chỉnh khơng có tín hiệu phản hồi thuận tiến Mạch điều chỉnh hở phải dự đốn đại lượng bên ngồi tác động vào hệ thống Van tiết lưu tay thí dụ Căn vào nhiệt độ bên ngồi bể đá đại lượng nhiễu khác nhiệt độ nước làm đá, vào lượng đá thu hoạch… người ta dự đoán suất lạnh yêu cầu để điều chỉnh cửa mơi chất lạnh phù hợp với tải lạnh u cầu mà khơng có tín hiệu phản hồi trở lại van tiết lưu Hình 1.1 Thí dụ bể đá mạch điều chỉnh hở O- Bể đá (đối tượng điều chỉnh); Y-Lượng môi chất lạnh vào điều chỉnh; X-Nhiệt độ bể đá; Z1-Thời tiết bên ngồi; Z2-Lượng khn đá vào Hình 1.1 giới thiệu mạch điều chỉnh hở tương tự hệ thống lạnh Dụng cụ điều chỉnh van tiết lưu tay Công nhân vận hành máy phải dự đốn lượng khn đá đưa vào bề, thời tiết bên (đại lượng nhiễu 2…) để điều chỉnh lượng môi chất lạnh phù hợp cho dàn lạnh bể đá 1.2.3 Các yêu cầu nhiệm vụ - Nói chung, hệ thống lạnh cần có thiết bị tự động để điều chỉnh đại lượng chủ yếu : nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, mức lỏng lưu lượng… Các thiết bị bảo vệ thêm độ kín độ tinh khiết…, khơng có liên quan tới vấn đề điều chỉnh Các cơng tác tự động hóa điều khiển, điều chỉnh, báo hiệu bảo vệ hệ thống lạnh phức tạp nên sơ đồ điều khiển điện phức tạp nhiều so với hệ thống lạnh - Đối với hệ thống lạnh nén yêu cầu nhiệm vụ đặt cho cơng tác tự động hóa : a Máy nén Bảo vệ tải : dòng điện, nhiệt độ cuộn dây động cơ, nhiệt độ chi tiết chuyển động máy nén, nhiệt độ dầu, nhiệt độ đầu đẩy, áp suất đầu đẩy cao, áp suất hút thấp, lưu lượng khối lượng cao, hiệu áp suất dầu nhỏ, dòng khơi động, tải khởi động lớn, pha, không đối xứng pha… Điều chỉnh suất lạnh phù hợp với yêu cầu Đối với máy nén công nghiệp cần điều chỉnh bảo vệ nước làm mát máy nén nhiệt độ nước, lưu lượng nước… b Thiết bị ngưng tụ Điều chỉnh thiết bị ngưng tụ phân làm hai loại chủ yếu : - Bình ngưng làm mát nước : điều chỉnh áp suất ngưng tụ, điều chỉnh lưu lượng nước làm mát (vận hành kinh tế) - Dàn ngưng làm mát khơng khí : lưu lượng khơng khí, giữ áp suất ngưng tụ tối thiểu Ngồi thiết bị điều chỉnh mức lỏng bình ngưng bình chứa để cấp lỏng cho dàn bay (van điều chỉnh kiểu phao áp suất cao) c Thiết bị bay Các thiết bị điều chỉnh cho dàn bay gồm thiết bị cấp lỏng (việc cấp lỏng phải vừa đủ để dàn bay đạt hiệu trao đổi nhiệt cao hút máy nén phải trạng thái khô, không gây va đập thủy lực cho máy nén), điều chỉnh nhiệt độ bay hơi, áp suất bay việc phá băng cho dàn bay tránh lớp tuyết đóng q dầy cản trở qua trình trao đổi nhiệt d Thiết bị tự động cho đối tượng cần làm lạnh Chủ yếu thiết bị tự động để trì nhiệt độ độ ẩm yêu cầu phòng lạnh Nhiệt độ độ ẩm phải ổn định không vượt giới hạn cho phép Thường thiết bị tự động liên quan mật thiết với Một phần đạ đề cập đến chượng chương 2, đặc biêt thiết bị có liên quan đến điều khiển điện máy nén, điều khiển tốc độ vòng quay máy nén điều chỉnh suất lạnh máy nén, phá băng điều chỉnh nhiệt độ phòng lạnh … Trong chương sau tiếp tục tìm hểu sâu phần 1.2.4 Phân loại Phần 1.2.3 đề cập đến kiểu phân loại thiết bị tự động theo đối tượng tự động hóa máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay phịng lạnh Cũng phân loại thiết bị tự động theo đặt trưng khác: a Theo chức phân thiết bị tự động ra: - Tự động báo hiệu, báo động (âm ánh sáng ); - Tự động bảo vệ b Theo đối tượng hệ thống phân thiết bị tự động phục vụ cho hệ thống lạnh bơm nhiệt hệ thống điều hịa khơng khí nhiên hệ thống điều hịa khơng khí cịn có nhiều yêu cầu đặc biệt thiết bị tự động khác c Theo đối tượng thiết bị phân thiết bị tự động phục vụ cho : - Máy nén; - Thiết bị ngưng tụ (bình ngưng, dàn ngưng thiết bị kết hợp làm mát, nước, khơng khí kết hợp gió nước) ; - Buồng lạnh (trực tiếp hay nước muối ) ; - Vịng tuần hồn chất tải nhiệt hệ thống lạnh làm mát nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt hay bơm nhiệt vòng tuần hoàn cấp nhiệt cho hộ tiêu thụ ; - Vịng tuần hồn chất tải lạnh hệ thống lạnh gián tiếp ; - Nguồn nhiệt hay nguồn cung cấp nhiệt cho bơm nhiệt, thí dụ nước giếng, nước tự nhiên, lòng đất, địa nhiệt, lượng mặt trời, khơng khí thải, nước thải, thải, khí thải có nước nawmg lượng cao để tái sinh nhiệt… Nguồn nhiệt gần tương tự vịng tuần hồn chất tải lạnh máy lạnh không ổn định hộ tiêu thụ lạnh nên cần tự động hóa mức độ cao nhiều d Theo nguyên tắc làm việc chia thiết bị tự động làm việc theo: - Cơ cấu khí (van tiết lưu nhiệt), - Tiếp đểm ( loại khí cụ điện role nhiệt, role khởi động kiểu điện áp, kiểu dòng điện….) - Kết hợp điện ( role nhiệt độ hay thermostat, role áp suất hay pressostat…) e Theo đại lượng điều chỉnh bảo vệ phân ra: - Các thiết bị tự động điều khiển, điều chỉnh, báo hiệu, bảo vệ áp suất, thí dụ áp suất cao, áp suất thấp, hiệu áp dầu, - Nhiệt độ, thí dụ nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ dầu, nhiệt độ đầu đẩy … độ nhiệt hút Δtn’ - Độ ẩm tương đối buồng lạnh φ, - Mức lỏng L (level) bình bay hơi, mức dầu bình tách dấu cáte máy nén, - Lưu lượng F (Flow) thí dụ lưu lương dầu máy nén trục vít g Phương pháp điều chỉnh: liên tục, theo bậc hai vị trí Hệ thống điều chỉnh liên tục lại chia loại như: - P (Proportional) điều chỉnh liên tục tỷ lệ, - I ( Integral) điều chỉnh liên tục tích phân, - PI (Proportional Integral) điều chỉnh liên tục tỷ lệ tích phân, - PIĐ (Proportional Integral Derative) điều chỉnh liên tục tỷ lệ vi phân tích phân nghĩa điều chỉnh với cân đối cho toàn hệ thống bơm nhiệt Loại điều chỉnh theo hai vị trí “ON – OFF “ thường thiế bị có nguyên tắc làm việc theo kiểu tiếp điểm điện kết hợp có điện có hai tiếp điểm đóng, ngắt “ ON – OFF” 42 van điện từ thứ 2, ngừng cung cấp hồn tồn lỏng mơi chất lạnh cho bình bay 5.1.4 Máy lạnh với bình bay môi chất sôi ống, máy nén làm việc theo kiểu tiết lưu đường hút Hình 5.4 biểu diễn sơ đồ máy lạnh làm lạnh chất tải lạnh với bình bay mơi chất sơi ống, máy nén làm việc theo kiểu tết lưu đường hút để chỉnh suất lạnh Hình 5.4 Sơ đồ máy làm lạnh chất tải lạnh, bình bay mơi chất sôi ống, máy nén làm việc theo kiểu tiết lưu hút để điều chỉnh suất lạnh Van điện từ; Van tiết lưu nhiệt; Van ổn áp - Phương pháp điều chỉnh suất lạnh thay đổi nhờ điều chỉnh lưu lượng mơi chất lạnh qua việc thay đổi thể tích riêng hút máy nén - Bình cấp lỏng van tiết lưu nhiệt cân Khi máy chạy đẩy tải, van ổn áp mở hoàn toàn Khi chạy phần tải, van ổn áp đóng phần cửa van trì áp suất hút ph không đổi chạy phần tải ph < p0 - Áp suất hút tối thiểu cho phép phmin xác định suất lạnh thấp điều chỉnh Qomin - Do Qomin 30% chí thấp 30% Qomin nên van tiết lưu thường sử dụng loại van điện từ điều chỉnh lưu lượng môi chất động - Nếu sử dụng van tiết lưu nhiệt người ta phải tiến hành tính tốn chọn van phù hợp với dải làm việc rộng yêu cầu - Đầu tiên phải chọn van theo giá trị Q0max Kiểm tra lại giá trị Q0max/Q0min Nếu tỉ lệ lớn 0,3 ÷ 0,4 sử dụng van, tỷ lệ nhỏ 0,3÷ 0,4 , phải sử dụng hai van với bình bay có cụm dàn ống riêng biệt Tuy nhiên, dùng hai van cần thiết phải dùng dụng cụ điề chỉnh phù hợp 5.2 MÁY LÀM LẠNH TRỰC TIẾP KHƠNG KHÍ TRONG BUỒNG LẠNH 5.2.1 Máy lạnh với buồng lạnh - Máy nén thường loại máy nén freôn nhỏ trung bình, kín nửa kín, hở Thiết bị ngưng tụ bình ngưng tụ ống vỏ giải nhiệt nước dàn ngưng tụ giải nhiệt gió Cấp lỏng cho dàn bày hệ thống van điện tử vơi van tiết lưu nhiệt cân Duy trì nhiệt độ khơng đổi buồng lạnh nhờ rơle nhiệt độ TC Điều chỉnh suất lạnh phương pháp đóng ngắt máy nén (ON-OFF) Việc đóng ngắt nhờ máy nén tiến hành trực tiếp nhờ rơle nhiệt độ T đóng ngắt van điện tử sau rơle hạ áp đóng ngắt máy nén Các chương trình phá băng dàn lạnh, sưởi cacste máy nén, tự động hóa thiết bị ngưng tụ nhờ vào hệ thống tự động ĐK 43 Hình 5.5 Máy lạnh với buồng lạnh Van điện từ; Van tiết lưu nhiệt cân ngoài; Rơle nhiệt độ; Mạch điều khiển; Buồng lạnh; Dàn lạnh quạt Việc xác định hệ số thời gian làm việc tương tự giới thiệu mục trước: 𝑄𝑜𝑡 𝑡ả𝑖 𝑙ạ𝑛ℎ 𝑡ℎự𝑐 𝑐ủ𝑎 𝑡ừ𝑛𝑔 𝑏𝑢ồ𝑛𝑔 𝑙ạ𝑛ℎ b = 𝑄𝑜𝑚𝑎𝑥 = 𝑛ă𝑛𝑔 𝑠𝑢ấ𝑡 𝑙ạ𝑛ℎ𝑐ủ𝑎 ℎệ 𝑡ℎố𝑛𝑔 𝑙ạ𝑛ℎ - Tải lạnh thực tế xác định từ thành phần nhiệt thẩm thấu qua kết cấu bao che, nhiệt sản phẩm tỏa, vận hành … Năng suất lạnh lớn hệ thống lạnh xác định chu trình lạnh qua đường đặc tính nhà chế tạo cho catalog - Thời gian chu kì đóng ngắt máy nén phụ thuộc vào đặc tính buồng lạnh, vào thơng số khí hậu ngồi trời vào đặc điểm tính chất chất tải buồng lạnh Mức dao động nhiệt độ buồng lạnh nhỏ hay nhiệt độ buồng lạnh trì xác số lần đóng ngắt máy nén nhiều nhiêu - Nhưng số lần đóng ngắt máy nén nhiều, tuổi thọ máy giảm, độ tin cậy giảm Chính cần chọn số lần ON-OFF tối thiểu với độ dao động nhiệt độ cho phép để vừa đảm bảo tuổi thọ, độ tin cậy máy nén, vừa đảm bảo chế độ lạnh bảo quản sản phẩm không bị vị phạm Thông thường hệ thống lạnh thiết kế chế tạo riêng cho mục đích sử dụng thí dụ: tủ lạnh, buồng lạnh với nhiệt độ dương 0o C; Tủ lạnh buồng lạnh với nhiệt độ 00C, đến -10o -18oC -24oC -35oC…;Tủ, buồng bảo quản giá lạnh kết đông Các tủ lạnh, buồng lạnh sử dụng lẫn cho theo kiểu đa Tuy nhiên sử dụng buồng vào mục đích khác việc khống chế nhiệt độ, vận hành khó khăn, vi phạm chế độ thiết kế làm cho tuổi thọ, độ tin cậy giảm hiểu kinh tế kém, chế độ vận hành lệch xa khỏi chế độ thiết kế 5.2.2 Máy lạnh với nhiều buồng lạnh xấp xỉ nhiệt độ - Hệ thống lạnh có nhiều buồng lạnh nhiệt độ chênh nhiệt độ xấp xỉ sử dụng rộng rãi với suất lạnh nhỏ, trung bình lớn, buồng lạnh có nhiều dàn lạnh với hệ thống cấp lỏng cho buồng lạnh Các dàn bay liên kết thành hệ thống dàn bay Nhiệt độ buồng lạnh trì, khống chế riêng biệt - Hình 5.6 giới thiệu sơ đồ máy lạnh có nhiều buồng lạnh, mơi chất frn Về bản, sơ đồ giống buồng lạnh hình 5.5 vơi nhiều buồng lạnh 44 dàn bay Dàn bay buồng cáp lỏng qua van điện từ 2, van tiết lưu nhiệt cần ngồi Ở có buồng lạnh B1, B2, B3 nên có dàn lạnh hệ thống cấp lỏng với van điện từ van tiết lưu nhiệt Hình 5.6 Máy lạnh với nhiều buồng lạnh xấp xỉ nhiệt độ Van tiết lưu nhiệt cân ngoài; Van điện từ; Rơle nhiệt độ - Rơle nhiệt độ có nhiệm vụ trì nhiệt độ phịng khơng đổi cách đóng ngắt van điện từ cấp lỏng Máy nén điều chỉnh suất lạnh phù hợp làm việc đầy tải (cả ba buồng làm việc) phần tải buồng làm việc Khi phòng đủ lạnh, van điện từ cuối ngắt, ngừng cấp lỏng máy nén ngừng làm việc Khi van điện từ mở để cấp lỏng cho dàn máy nén bắt đầu làm việc trở lại - Hơi từ dàn bay nối chung vào ống góp đưa máy nén Hơi hút máy nén có áp xuất chung áp suất bay po - Máy nén máy nén với khả điều chỉnh suất lạnh mà cụm nhiều máy nén lắp song song với Khi điều chỉnh suất lạnh cần ngắt bớt đóng mạch thêm máy nén - Thiết bị ngưng tụ loại bình ngừng giải nhiệt nước dàn ngưng tụ quạt giải nhiệt gió - Phương pháp phương pháp điều chỉnh vị trí theo nhiệt độ phịng lạnh, phương pháp đơn giản, ứng dụng cho nhiều trương hợp biên độ nhiệt độ sôi nhỏ so với yêu cầu Biên độ dao động nhiệt độ cho phép buồng lạnh phụ thuộc vào công nghệ bảo quản sản phẩm, từ yêu cầu điều kiện làm việc máy nén quan điểm tiết kiệm lượng tuổi thọ độ tin cậy máy thiết bị - Ngoài phương pháp điều chỉnh vị trí theo nhiệt độ buồng cịn có phương pháp điều chỉnh vị trí theo áp suất sôi Phương pháp điều chỉnh theo áp suất sơi có ưu điểm hạn chế biên độ dao động nhiệt độ thay đổi tải lạnh thay đổi số lượng buồng lạnh hoạt động Dụng cụ điều khiển phương pháp rơle nhiệt độ rơle áp suất - Ngồi ra, điều chỉnh theo nhiệt độ với máy nén điều chỉnh suất lạnh theo cách ngắt xilanh, cụm xilanh hệ thống có nhiều máy nén ngắt bớt máy nén 5.2.3 Máy lạnh với nhiều buồng lạnh khác nhiệt độ 45 - Về nguyên tắc, nhiệt độ buồng lạnh xấp xỉ sử dụng máy nén lạnh nhiệt độ buồng lạnh chênh lệch nhiều buồng lạnh cần có máy nén riêng biệt với hệ thống cấp lỏng riêng biệt Bình ngưng, dàn ngừng chung, đặc biệt hệ thống lạnh amoniăc lớn, hệ thống freôn nên sử dụng riêng biệt thuận lợi lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sữa chữa, vận chuyển thử nghiệm - Chỉ trường hợp khó khăn, có máy nén, phải vận hành máy nén với chế độ nhiệt độ sơi buồng lạnh thấp tồn hệ thống cấp lỏng tự động hóa tương tự máy lạnh với nhiều buồng lạnh xấp xỉ nhiệt độ - Nhiệt độ buồng lạnh tự động hóa điều chỉnh rơle nhiệt độ qua trực tiếp đóng ngắt cấp lỏng cho dàn bay van điện từ Áp suất bay nhiệt độ bay tất buồng lạnh giống 5.3 ĐIỀU CHỈNH NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM TRONG BUỒNG LẠNH 5.3.1 Khái quát - Có nhiều trường hợp người ta ý đến nhiệt độ bảo quản mà ý đến độ ẩm bảo quản thí dụ bảo quản sản phẩm có bao gói, bao bì khơng thấm ẩm như: nilơng, đồ hộp, lọ thủy tinh…Nhưng ngược lại, có nhiều buồng lạnh có yêu cầu khắt khe độ ẩm bảo quản - Nói chung kỹ thuật lạnh, việc khống chế độ ẩm cần phải dự trù thiết kế buồng lạnh Muốn trì độ ẩm cao buồng lạnh cần đạt được: + Độ dày cách nhiệt cách ẩm thật tốt, nhiệt thẩm thấu vào ít, hệ số làm việc giảm qua lượng nước ngưng đọng vào dàn lạnh giảm, + Diện tích trao đổi nhiệt dàn bay phải lớn sẽ, tránh tạo tâm ngưng cho nước, dàn phải phá băng tự động thường xuyên để tránh lớp tuyết dày bám bề mặt + Hiệu nhiệt độ buồng nhiệt độ bay Δtb-t0 cần phải nhỏ để giảm tối thiểu ngưng đọng nước vào dàn + Năng suất lạnh hệ thống cần phải lớn để giảm hệ số làm việc máy lạnh qua giảm ngưng tụ nước + Giảm tuần hồn khơng khí lạnh qua dàn lạnh để giảm ngưng tụ nước vào dàn lạnh - Do nhiệt độ bay dàn lạnh thấp nhiều nhiệt độ đọng sương khơng khí buồng lạnh nên ln ln xảy q trình ngưng đọng nước vào dàn lạnh Chính q trình nên việc khử ẩm phịng lạnh dễ dàng nhiều so với việc tăng ẩm phòng lạnh - Muốn khử ẩm cần hạ nhiệt độ bay dàn lạnh Hạ nhiệt độ bay có nhiều cách sau: + Giảm diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + Giảm tốc độ quạt dàn lạnh cho chạy theo chế độ ON-OFF + Đối với phịng điều hịa khơng khí cơng nghệ, dùng thêm máy hút ẩm - Muốn trì độ ẩm cao buồng lạnh cần phải: + Thực Δt0= tb-t0 nhỏ (nhiệt độ buồng – nhiệt độ bay hơi) + Sử dụng máy phun ẩm (chỉ dùng cho buồng có nhiệt độ từ +30C trở lên, 46 đặc biệt thích hợp cho buồng điều hịa khơng khí) Như buồng nhiệt độ