Bài giảng máy và thiết bị lạnh

MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH Tính chất vật lý:  Nhiệt ẩn hóa hơi lớn  Độ nhớt nhỏ  Hệ số dẫn nhiệt  và hệ số tỏa nhiệt  lớn  Hòa tan tốt trong nước để tránh bị tắc ẩm cho bộ phậ

Trang 1

MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH

Trang 2

MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH

 Môi chất lạnh/tác nhân lạnh/ga lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao (nước, không khí).

Trang 3

 Yêu cầu của môi chất lạnh (MCL)

 Tính chất hóa học: Bền hóa học, không bị phân hủy, không

bị polymer hóa ở nhiệt độ và áp suất làm việc Môi chấtphải trơ, không ăn mòn vật liệu, không phản ứng với dầubôi trơn,…

 Tính chất vật lý:

 Áp suất ngưng không quá cao

 Áp suất bay hơi không quá nhỏ

 Nhiệt độ đông đặc thấp hơn nhiều so với nhiệt độ bay

Trang 4

 Tính chất vật lý:

 Nhiệt ẩn hóa hơi lớn

 Độ nhớt nhỏ

 Hệ số dẫn nhiệt () và hệ số tỏa nhiệt () lớn

 Hòa tan tốt trong nước để tránh bị tắc ẩm cho bộ phậntiết lưu

 Không dẫn điện (máy nén kín và bán kín)

Trang 5

 Tính chất sinh lý:

 Không độc đối với con người

 Không phản ứng với cơ quan hô hấp

 Có mùi đặc biệt để dễ nhận biết khi rò rỉ (có thể bổ sungchất mùi)

 Không tác dụng xấu đến sản phẩm khi tiếp xúc trực tiếp

 Tính kinh tế:

 Giá thành thấp

 Dễ kiếm, dễ vận chuyển và bảo quản



Trang 6

 Ký hiệu MCL Freon

 Bắt đầu bằng chữ cái R (Refrigerant) sau đó là 3 chữ số

Chữ cái đầu của Refrigerant

Số lượng nguyên tử Carbon - 1

Số lượng nguyên tử Hydro + 1

Số lượng nguyên tử Flo

Trang 7

 Ký hiệu MCL Freon

 Số nguyên tử Chlo được xác định bằng cách tính hóa trị

 Nếu trong phân từ có 1 nguyên tử carbon thì số hạng đầutiên trong công thức là 1 – 1 = 0, ta không cần viết Đây làcác dẫn xuất của mêtan (R11, R12, R13, R14)

 Các đồng phân của MCL có thêm ký hiệu a, b để phân biệt

Ví dụ: Công thức hóa học của MCL là: CCl2F2

Số thứ nhất: 1 – 1 = 0

Số thứ 2: 0 + 1 = 1

Số thứ 3: 2 = 2

R12

Trang 8

 Ký hiệu MCL là chất vô cơ

 Bắt đầu là chữ R

 Tiếp theo là số 7 chỉ môi chất vơ cơ

 Sau số 7 là phân tử lượng của chất vô cơ

Ví dụ: R717 là NH3; R718 là H2O; R729 là không khí

Trang 9

 Chất tải lạnh là môi chất trung gian, nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh và chuyển đến thiết bị bay hơi.

 Hệ thống lạnh sử dụng chất tải lạnh là hệ thống làm lạnh gián tiếp.

 Chất tải lạnh được sử dụng khi:

 Khó sử dụng trực tiếp dàn lạnh (dàn bay hơi) để làm lạnhthực phẩm

 Môi chất lạnh độc, có ảnh hưởng không tốt đến môi trường

và sản phẩm

 Vị trí làm lạnh ở xa nơi cung cấp lạnh

Trang 10

 Một số yêu cầu của chất tải lạnh (CTL):

 Điểm đông đặc phải nhỏ hơn nhiệt độ bay hơi của môi chất(ít nhất 5 C)

 Nhiệt độ sôi cao

 Không ăn mòn thiết bị

 Không cháy nổ

 Rẻ tiền, dễ kiếm

 Hệ số dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng lớn

 Độ nhớt nhỏ

Trang 12

DẦU BÔI TRƠN

Trang 13

HỆ THỐNG LẠNH CHO LÀM LẠNH VÀ BQ ĐÔNG

 Chu trình có thiết bị hồi nhiệt: Dùng cho gas Freon

 Chu trình có quá lạnh/quá nhiệt môi chất: Dùng cho gas Freon

Trang 14

Trang 15

Trang 16

 Nguyên nhân quá lạnh:

 Bố trí thêm TBQL môi chất lỏng sau khi ngưng

 TBNT là TBTĐN ngược chiều nên môi chất lỏng được quálạnh

Trang 17

 Nguyên nhân quá nhiệt:

 Sử dụng van tiết lưu nhiệt (làm quá nhiệt hơi môi chất)

 Do tải nhiệt (Qo) quá lớn và thiếu lỏng cấp cho TBBH

 Do tổn thất lạnh trên đường ống từ TBBH đến máy nén

Trang 18

tqn

Trang 19

3

1' 1

qo tql

tqn

Trang 20

 Chu trình có thiết bị hồi nhiệt dùng cho gas Freon

1'

2 3

Trang 21

 Chu trình có thiết bị hồi nhiệt dùng cho gas Freon

Trang 22

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH MỘT CẤP

 Xác định thông số làm việc:

 Xác định các thông số môi trường (nhiệt độ, độ ẩm,…)

 Năng suất lạnh Qo

 Chọn chu trình máy lạnh và môi chất lạnh sử dụng

 Nhiệt độ sôi của môi chất trong TBBH

 Làm lạnh trực tiếp bằng không khí: to = tkk – (8-10oC)

 Làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh: to = ttl – (5-7oC)

 Nhiệt độ ngưng tụ: tk = tnước ngưng + (8-10oC)

 Nhiệt độ quá lạnh: tql = tnước làm mát + (3-4oC)

Trang 23

2 3

4

Pk, Tk

Po, To

2' 3'

4'

Trang 24

TÍNH TOÁN HỆ THỐNG LẠNH MỘT CẤP

 Năng suất lạnh riêng khi có quá lạnh: qo = i1 – i4’

 Trong trường hợp không quá lạnh: qo = i1 – i4

 Công ép nén lý thuyết: l = i2 – i1

 Nhiệt nhả ra từ TBNT: qk = i2 – i3

Hay qk = qo + l

 Hệ số chu trình lạnh:  = qo/l

Trang 25

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT LẠNH

 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngưng tụ tk

Trang 26

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT LẠNH

 Ảnh hưởng của nhiệt độ bay hơi to

LgP

i 1'

l1 1

2

l2 To

To’

Trang 27

HỆ THỐNG LẠNH CHO TỦ CẤP ĐÔNG

 Chu trình máy lạnh nén hơi hai cấp nén

 Tại sao phải dùng máy nén hơi hai cấp nén?

Nếu ta cần hạ nhiệt độ bay hơi

xuống (to)

 Giảm năng suất lạnh riêng qo

 Tăng công nén riêng (l)

 Tăng tỷ số nén (pk/po)

Khi tỷ số nén  9 (NH3) và  13

(gas Freon)  Dùng máy nén

hai cấp, hoặc nhiều cấp

l1 1

2

l2

To To’

i

Trang 28

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn

Trang 29

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn

Trang 30

 Nguyên lý hoạt động

 Máy nén tầm thấp (MN1) hút hơi môi chất ở trạng thái hơibão hòa khô và thực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 12,tăng áp suất từ po đến ptg, nhiệt độ tăng từ t1 đến t2 Môichất chuyển từ hơi bão hòa khô thành hơi quá nhiệt

 Hơi nén tầm thấp được hòa trộn với hơi tạo ra do hiệu ứngtiết lưu (VTL1) từ bình trung gian và được làm mát đếnđiểm 3 (hơi quá nhiệt), sau đó được máy nén tầm cao(MN2) hút về

 Máy nén tầm cao thực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 34,

Trang 31

 Hơi nén tầm cao được đưa qua thiết bị ngưng tụ (TBNT) đểhóa lỏng sau đó đi qua VTL1, qua BTG Lỏng từ BTG đượctiết lưu lần hai (VTL2) trước khi đi vào thiết bị bay hơi(TBBH)

 Tại TBBH môi chất lỏng có nhiệt độ (to), áp suất thấp (po)

sẽ nhận nhiệt của sản phẩm hóa hơi và được MN1 hút vềthực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 12

Trang 32

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian không có ống xoắn

Trang 33

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian không có ống xoắn

Trang 34

 Máy nén tầm thấp (MN1) hút hơi môi chất ở trạng thái hơibão hòa khô và thực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 12,tăng áp suất từ po đến ptg, nhiệt độ tăng từ t1 đến t2 Môichất chuyển từ hơi bão hòa khô thành hơi quá nhiệt vàđược đưa trực tiếp vào bình trung gian (BTG)

 Tại bình trung gian (BTG) hơi nén tầm thấp thải nhiệt chomôi chất lạnh sau khi đi ra khỏi VTL1 và chuyển về hơi bãohòa khô, sau đó được máy nén tầm cao (MN2) hút về

Trang 35

 Hơi môi chất do máy nén tầm cao hút về bao gồm:

 Hơi nén tầm thấp

 Hơi tạo ra do hiệu ứng tiết lưu của VTL1

 Một phần lỏng sau tiết lưu nhận nhiệt từ hơi nén tầmthấp bay hơi

 Máy nén tầm cao hút trực tiếp hơi môi chất từ BTG để thựchiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 34, tăng áp suất từ ptgđến pk, nhiệt độ tăng từ ttg đến t4

Trang 36

 Hơi nén tầm cao được đưa qua thiết bị ngưng tụ (TBNT) đểhóa lỏng sau đó đi qua VTL1, qua BTG và VTL2 và thiết bịbay hơi (TBBH)

 Tại TBBH môi chất lỏng có nhiệt độ (to), áp suất (po) thấp

sẽ nhận nhiệt của sản phẩm hóa hơi và được MN1 hút vềthực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 12

Trang 37

 VTL2 phải nằm thấp hơn mức lỏng trong BTG

 Dầu và chất bẩn ở BTG có thể đi vào TBBH

Trang 38

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian có ống xoắn

Trang 39

 Chu trình hai cấp nén, hai tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn, bình trung gian có ống xoắn

Trang 40

MÁY NÉN PISTON

 Cấu tạo máy nén piston

Trang 41

MÁY NÉN PISTON

Trang 42

MÁY NÉN PISTON

Trang 43

MÁY NÉN PISTON

Trang 44

MÁY NÉN PISTON

 Carte (Block-carte)

 Carte của máy nén

có nhiều loại, được

Trang 45

MÁY NÉN PISTON

Trang 46

MÁY NÉN PISTON

 Trục khuỷu (cốt máy)

 Trục khuỷu là bộ phận quan trọng của máy nén

 Chịu ma sát lớn, mài mòn lớn và chịu tác dụng của hầu hếtcác chi tiết chuyển động trong máy nén

Trang 47

MÁY NÉN PISTON

 Xi lanh

 Xi lanh máy nén phải đảm bảo độ bóng bề mặt cao, không

bị méo hay ôvan

 Cấu tạo của xi lanh khác nhau tùy từng loại máy nén

 Xi lanh của máy nén có thể được đúc liền với carte carte) hoặc xi lanh rời

Trang 48

(block-MÁY NÉN PISTON

 Piston

 Có nhiều loại piston

 Chịu áp lực của hơi môi chất và phản lực từ ắc của piston,

xi lanh

 Tùy theo kích thước và tốc độ vòng quay của trục khuỷu mà

có rãnh xéc măng hay không

Trang 49

MÁY NÉN PISTON

Trang 50

MÁY NÉN PISTON

Trang 51

MÁY NÉN TRỤC VÍT

 Cấu tạo máy nén trục vít

Trang 52

Trang 53

Trang 55

 TBNT làm mát bằng không khí

 TBNT làm mát bằng nước và không khí: TBNT kiểu bay hơi

 TBNT làm mát bằng môi chất sôi hay các sản phẩm côngnghệ

Trang 57

THIẾT BỊ NGƯNG TỤ

 TBNT kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang:

Trang 58

Trang 59

Trang 60

Trang 61

 TBNT kiểu xối/tưới:

Trang 62

 TBNT kiểu bay hơi:

Trang 63

Trang 64

1- Ống trao đổi nhiệt; 2- Dàn phun nước; 3- Lồng quạt; 4- Mô tơ

Trang 65

Trang 66

Trang 67

Trang 68

 TBNT bằng không khí đối lưu tự nhiên

Trang 69

 TBNT bằng không khí đối lưu tự nhiên

Trang 70

 TBNT bằng không khí đối lưu cưỡng bức

Trang 71

 TBNT bằng không khí:

Trang 72

 TBNT bằng không khí:

Trang 73

THIẾT BỊ BAY HƠI

 Tác dụng: Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt, có nhiệm vụ hoá hơi môi chất bão hoà ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh.

Trang 74

 Thiết bi bay hơi làm lạnh không khí

Trang 75

Trang 76

Trang 77

 Thiết bi bay hơi làm lạnh chất lỏng

Trang 78

 Thiết bi bay hơi làm lạnh chất lỏng

Trang 79

 Thiết bị bay hơi ống chùm hở kiểu xương cá

Trang 80

 TBBH kiểu tấm

Trang 81

Trang 82

Trang 83

VAN TIẾT LƯU

 Van tiết lưu là một trong 4 thiết bị quan trọng không thể thiếu được trong các hệ thống lạnh.

 Tác dụng: Làm giảm áp, giảm nhiệt độ của môi chất sau khi ngưng để đưa quaTBBH hoặc đi vào BTG.

Trang 84

VAN TIẾT LƯU

 VTL màng

Trang 87

5 Lỏng tiết lưu vào

6 Gas lỏng ra

7 Ống xoắn

Trang 95

CHU TRÌNH HỆ THỐNG LẠNH

 Hệ thống cho kho bảo quản đông

Trang 96

 Hệ thống cho kho bảo quản đông

Trang 97

 Hệ thống cho cối đá vảy

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	3,32 MB