Giáo trình phân tích sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm với thông số kỹ thuật p10 pps

ống góp lỏng trung gian cũng đợc sử dụng làm nơi đặt ống cân bằng. Trớc đây ở nhiều xí nghiệp đông lạnh nớc ta thờng hay sử dụng các dàn ngng tụ bay hơi sử dụng quạt ly tâm đặt phía dới. Tuy nhiên chúng tôi nhận thấy các quạt này có công suất mô tơ khá lớn, rất tốn kém. 1 2 34 5 6 7 8 10 11 12 9 13 14 1- ống trao đổi nhiệt; 2- Dàn phun nớc; 3- Lồng quạt; 4- Mô tơ quạt; 5- Bộ chắn nớc;6-ống gas vào; 7-ống góp; 8-ống cân bằng; 9-Đồng hồ áp suất; 10- ống lỏng ra; 11- Bơm nớc; 12-Máng hứng nớc; 13- Xả đáy bể nớc; 14- Xả tràn Hình 6-7: Thiết bị ngng tụ bay hơi Năng suất nhiệt riêng của dàn ngng kiểu tới không cao lắm, khoảng 1900ữ2300 W/m 2 , hệ số truyền nhiệt k =450ữ600 W/m 2 .K. Trong quá trình sử dụng cần lu ý, các mũi phun có kích thớc nhỏ nên dễ bị tắc bẩn. Khi một số mũi bị tắc thì một số vùng của cụm ống trao đổi nhiệt không đợc làm mát tốt, hiệu quả trao đổi nhiệt giảm rỏ rệt, áp suất ngng tụ sẽ lớn bất thờng. Vì vậy phải luôn luôn kiểm tra, vệ sinh hoặc thay thế các vòi phun bị hỏng. Cũng nh bình ngng, mặt ngoài các cụm ống trao đổi nhiệt sau một thời gian làm việc cũng có hiện tợng bám bẩn, ăn mòn nên phải định kỳ vệ sinh và sửa chữa thay thế. 258 2 Ưu điểm và nhợc điểm * Ưu điểm - Do cấu tạo dạng dàn ống nên công suất của nó có thể thiết kế đạt rất lớn mà không bị hạn chế vì bất cứ lý do gì. Hiện nay nhiều xí nghiệp chế biến thuỷ sản nớc ta sử dụng dàn ngng tụ bay hơi công suất đạt từ 600ữ1000 kW. - So với các thiết bị ngng tụ kiểu khác, dàn ngng tụ bay hơi ít tiêu tốn nớc hơn, vì nớc sử dụng theo kiểu tuần hoàn. - Các dàn ống kích cỡ nhỏ nên làm việc an toàn. - Dễ dàng chế tạo, vận hành và sửa chữa. * Nhợc điểm - Do năng suất lạnh riêng bé nên suất tiêu hao vật liệu khá lớn. - Các cụm ống trao đổi nhiệt thờng xuyên tiếp xúc với nớc và không khí, đó là môi trờng ăn mòn mạnh, nên chóng bị hỏng. Do đó bắt buộc phải nhúng kẽm nóng để chống ăn mòn. - Nhiệt độ ngng tụ phụ thuộc vào trạng thái khí tợng và thay đổi theo mùa trong năm. - Chỉ thích hợp lắp đặt ngoài trời, trong quá trình làm việc, khu vực nền và không gian xung quanh thờng bị ẩm ớt, vì vậy cần lắp đặt ở vị trí riêng biệt tách hẳn các công trình. 6.2.2.2 Dàn ngng kiểu tới 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc Trên hình 6-8 trình bày cấu tạo dàn ngng kiểu tới. Dàn gồm một cụm ống trao đổi nhiệt ống thép nhúng kẽm nóng để trần, không có vỏ bao che, có rất nhiều ống góp ở hai đầu. Phía trên dàn là một máng phân phối nớc hoặc dàn ống phun, phun nớc xuống. Dàn ống thờng đợc đặt ngay phía trên một bể chứa nớc. Nớc đợc bơm bơm từ bể lên máng phân phối nớc trên cùng. Máng phân phối nớc đợc làm bằng thép và có đục rất nhiều lổ hoặc có dạng răng c a. Nớc sẽ chảy tự do theo các lổ và xối lên dàn ống trao đổi nhiệt. Nớc sau khi trao đổi nhiệt đợc không khí đối lu tự nhiên giải nhiệt trực tiếp ngay trên dàn. Để tăng cờng giải nhiệt cho nớc ở nắp bể ngời ta đặt lới hoặc các tấm tre đan. Gas quá nhiệt đi vào dàn ống từ phía trên, ngng tụ dần và chảy ra ống góp lỏng phía dới, sau đó đợc dẫn ra bình chứa cao áp. ở trên cùng của dàn ngng có lắp đặt van an toàn, đồng hồ áp suất và van xả khí không ngng. 259 Dàn ngng tụ kiểu tới cũng có các ống trích lỏng trung gian để giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt phía dới , tăng hiệu quả trao đổi nhiệt. 6-8: Dàn ngng kiểu tới Trong quá trình hoạt động cần lu ý các h hỏng có thể xảy ra đối với dàn ngng kiểu tới nh sau: - Hiện tợng bám bẩn và ăn mòn bề mặt. - Cặn bẩn đọng lại trong bể hứng nớc cần phải xả bỏ và vệ sinh bể thờng xuyên. - Các lổ phun bị tắc bẩn cần phải kiểm tra và vệ sinh. - Nhiệt độ nớc trong bể tăng cao, ảnh hởng đến quá trình trao đổi nhiệt, nên luôn luôn xả bỏ một phần và bổ sung nớc mới lạnh hơn. 2 Ưu điểm và nhợc điểm * Ưu điểm - Hiệu quả trao đổi nhiệt cao, hệ số truyền nhiệt đạt 700 ữ 900 W/m 2 .K. Mặt khác do cấu tạo, ngoài dàn ống trao đổi nhiệt ra, các thiết bị phụ khác nh khung đỡ, bao che hầu nh không có nên suất tiêu hao kim loại nhỏ, giá thành rẻ. - Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, dễ chế tạo và có khả năng sử dụng cả nguồn nớc bẩn vì dàn ống để trần rất dễ vệ sinh. Vì vậy dàn ngng 260 kiểu tới rất thích hợp khu vực nông thôn, nơi có nguồn nớc phong phú, nhng chất lợng không cao. - So với bình ngng ống vỏ, lợng nớc tiêu thụ không lớn. Nớc rơi tự do trên dàn ống để trần hoàn toàn nên nhả nhiệt cho không khí phần lớn, nhiệt độ nớc ở bể tăng không đáng kể, vì vậy lợng nớc bổ sung chỉ chiếm khoảng 30% lợng nớc tuần hoàn. * Nhợc điểm - Trong quá trình làm việc, nớc bắn tung toé xung quanh, nên dàn chỉ có thể lắp đặt bên ngoài trời, xa hẳn khu nhà xởng. - Cùng với bình ngng ống vỏ, dàn ngng kiểu tới tiêu thụ nớc khá nhiều do phải thờng xuyên xả bỏ nớc. - Do tiếp xúc thờng xuyên với nớc và không khí, trong môi trởng ẩm nh vậy nên quá trình ăn mòn diễn ra rất nhanh, nếu dàn ống không đợc nhúng kẽm nóng sẽ rất nhanh chóng bị bục, h hỏng. - Hiệu quả giải nhiệt chịu ảnh hởng của môi trờng khí hậu. 6.2.3 Dàn ngng giải nhiệt bằng không khí 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc Dàn ngng không khí đợc chia ra làm 02 loại : đối lu tự nhiên và đối lu cỡng bức. * Dàn ngng đối lu tự nhiên Loại dàn ngng đối lu tự nhiên chỉ sử dụng trong các hệ thống rất nhỏ, ví dụ nh tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thơng nghiệp. Các dàn này có cấu tạo khá đa dạng. - Dạng ống xoắn có cánh là các sợi dây thép hàn vuông góc với các ống xoắn. Môi chất chuyển động trong ống xoắn và trao đổi nhiệt với không khí bên ngoài. Loại này hiệu quả không cao và hay sử dụng trong các tủ lạnh gia đình trớc đây. - Dạng tấm: Gồm tấm kim loại sử dụng làm cánh tản nhiệt, trên đó có hàn đính ống xoắn bằng đồng . - Dạng panel: Nó gồm 02 tấm nhôm dày khoảng 1,5mm, đợc tạo rãnh cho môi chất chuyển động tuần hoàn. Khi chế tạo, ngời ta cán nóng hai tấm lại với nhau, ở khoảng tạo rãnh, ngời ta bôi môi chất đặc biệt để 02 tấm không dính vào nhau, sau đó thổi nớc hoặc không khí áp lực cao (khoảng 40ữ100 bar) trong các khuôn đặc biệt, hai tấm sẽ phồng lên thành rãnh. 261 Hình 6-9 : Dàn ngng không khí đối lu tự nhiên Hệ số truyền nhiệt của thiết bị ngng tụ đối lu gió tự nhiên khoảng 6ữ7 W/m 2 .K. * Dàn ngng đối lu cỡng bức Dàn ngng tụ không khí đối lu cỡng bức đợc sử dụng rất rộng rãi trong đời sống và công nghiệp. Cấu tạo gồm một dàn ống trao đổi nhiệt bằng ống thép hoặc ống đồng có cánh nhôm hoặc cánh sắt bên ngoài, bớc cánh nằm trong khoảng 3ữ10mm. Không khí đợc quạt thổi, chuyển động ngang bên ngoài qua dàn ống với tốc độ khá lớn. Quạt dàn ngng thờng là quạt kiểu hớng trục. Mật độ dòng nhiệt của dàn ngng không khí đạt khoảng 180 ữ 340 W/m 2 , hệ số truyền nhiệt k = 30 ữ 35 W/m 2 .K, hiệu nhiệt độ t = 7ữ8 o C Trong quá trình sử dụng cần lu ý: Dàn ngng thờng bụi bám bụi bẩn, giảm hiệu quả trao đổi nhiệt nên thờng xuyên vệ sinh bằng chổi hoặc nớc. Khi khí không ngng lọt vào bên trong dàn sẽ làm tăng áp suất ngng tụ. Cần che chắn nắng cho dàn ngng, tránh đặt vị trí chịu nhiều bức xạ mặt trời ảnh hởng đến hiệu quả trao đổi nhiệt. 262 . 1900ữ2300 W/m 2 , hệ số truyền nhiệt k =450ữ600 W/m 2 .K. Trong quá trình sử dụng cần lu ý, các mũi phun có kích thớc nhỏ nên dễ bị tắc bẩn. Khi một số mũi bị tắc thì một số vùng của cụm ống. quá trình làm việc, khu vực nền và không gian xung quanh thờng bị ẩm ớt, vì vậy cần lắp đặt ở vị trí riêng biệt tách hẳn các công trình. 6.2.2.2 Dàn ngng kiểu tới 1. Cấu tạo và nguyên lý. cao, ảnh hởng đến quá trình trao đổi nhiệt, nên luôn luôn xả bỏ một phần và bổ sung nớc mới lạnh hơn. 2 Ưu điểm và nhợc điểm * Ưu điểm - Hiệu quả trao đổi nhiệt cao, hệ số truyền nhiệt đạt