Thiết bị phụ trong hệ thống lạnh

Thiết bị phụ hệ thống lạnh vai trò, vị trí thiết bị phụ hệ thống lạnh Trong hệ thống lạnh thiết bị bao gồm:máy nén, thiết bịngưng tụ thiết bị bay Tất thiết bị lại coi thiết bị phụ Như số lượng công dụng thiết bị phụ đa dạng, bao gồm: bình trung gian, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp, bình tách lỏng, bình tách dầu, bình hồi nhiệt, bình tách khí khơng ngưng, bình thu hồi dầu, bình giữ mức, thiết bị điều khiển, tự động vv… Các thiết bị phụ có hệ thống lạnh này, khơng có loại hệ thống khác, tuỳ thuộc vào yêu cầu hệ thống Tuy gọi thiết bị phụ, nhờ thiết bị mà hệ thống hoạt động hiệu quả, an toàn kinh tế hơn, số trường hợp bắt buộc phải sửdụng thiết bị phụ ThiếT Bị phụ hệ thống lạnh 2.1 Thiết bị trung gian Cơng dụng bình trung gian để làm mát trung gian cấp nén hệ thống lạnh máy nén nhiều cấp Thiết bị làm mát trung gian hệ thống lạnh gồm có dạng chủ yếu sau: - Bình trung gian kiểu đặt đứng có ống xoắn ruột gà sử dụng cho NH3và frêơn - Bình trung gian nằmngang sửdụng cho Frêơn - Bình trung gian kiểu 2.1.1 Bình trung gian đặt đứng có ống xoắn ruột gà Bình trung gian có ống xoắn ruột gà ngồi việc sử dụng để làm mát trung gian, bình có sử dụng để: - Tách dầu cho dòng gas đầu đẩy máy nén cấp - Tách lỏng cho ga hút máy nén cấp - Quá lạnh lỏng trước tiết lưu vào dàn lạnh nhằm giảm tổn thất tiết lưu 1- Hơi hút máy nén áp cao; 2- Hơi từ đầu đẩy máy nén hạ áp đến, 3- Tiết lưu vào; 4- Cách nhiệt; 5- Nón chắn; 6- Lỏng ra; 7- ống xoắn ruột gà; 8- Lỏng vào; 9- Hồi lỏng; 10- Xả đáy, hồi dầu; 11- Chân bình; 12- Tấm bạ; 13- Thanh đỡ; 14- ống góp lắp van phao; 15- ống lắp van AT, áp kế Hình 2.1 : Bình trung gian đặt đứng Bình trung gian có cấu tạo hình trụ, có chân cao, bên bình bốtrí ống xoắn làm lạnh dịch lỏng trước tiết lưu Bình có trang bị 02 van phao khống chế mức dịch, van phao nối vào ống góp 14 để lấy tín hiệu Van phao phía V bảo vệ mức dịch cực đại bình, nhằm ngăn ngừa hút lỏng máy nén cao áp Khi mức dịch bìnhdâng cao đạt mức cho phép van phao tác động đóng van điện từ ngừng cấp dịch vào bình Van phao V khống chế mức dịch cực tiểunhằm đảm bảo ống xoắn luôn ngập dịch lỏng Khi mức dịch hạ xuống thấp mức cho phép van phao V tác động mở van điện từ cấp dịch cho bình Ngồi van phao bình trang bị van an toàn đồng hồ áp suất lắp phía thân bình Ga từ máy nén cấp đến bình dẫn sục vào khối lỏng có nhiệt độ thấp trao đổi nhiệt cách nhanh chóng Phần cuối ống đẩy người ta khoan nhiều lổ nhỏ để sục xung quanh bình Phía thân bình có nón chắn có tác dụng nón chắn bình tách dầu tách lỏng Dòng lỏng tiết lưu hồ trộn với nhiệt cuối trình nén cấp 1, trước đưa vào bình ống hút máy nén cấp bố trí nằm phía nón chắn Bình trung gian bọc cách nhiệt, bên ngồi bọc tơn bảo vệ 2.1.2 Bình trung gian kiểu nằm ngang Các máy lạnh frêôn hãng MYCOM thường sử dụng bình trung gian kiểu nằm ngang Cấu tạo bình trung gian kiểu nằm ngang tương đối giống bình ngưng tụ, gồm: Thân hình trụ, hai đầu có mặt sàng, bên ống trao nđổi nhiệt Nguyên lý làm việc tương tự bình trung gian kiểu ống xoắn ruột gà Môi chất lạnh lỏng từ bình chứa cao áp đến đưa vào khơng gian ống trao đổi nhiệt thân bình Bên bình, mơi chất lỏng chuyển động theo đường dích dắc nhờ ngăn Hơi nhiệt từ máy nén cấp đến, sau hoà trộn với dòng sau tiết lưu vào bên ống trao đổi nhiệt theo hướng ngược chiều so với dịch lỏng Bình trung gian kiểu nằm ngang có kích thước không lớn, nên thường không trang bị thiết bị bảo vện hư van phao, van an toàn đồng hồ áp suất Bình trung gian kiểu nằm ngang sử dụng để làm mát trung gian nén cấp lạnh lỏng trước tiết lưu vào dàn lạnh Sử dụng bình trung gian kiểu nằm ngang có hiệu giải nhiệt tốt, chi phí rẻ so với bình trung gian kiểu đặt đứng cấu tạo nhỏ gọn, trang thiết bị kèm.Bình trung gian kiểu nằm ngang bọc cách nhiệt dày khoảng 50÷75mm,bên ngồi bọc inox tơn để bảo vệ 2.2 Bình tách dầu Các máy lạnh làm việc cần phải tiến hành bôi trơn chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiết bị Trong trình máy nén làm việc dầu thường bị theo môi chất lạnh Việc dầu bị theo mơi chất lạnh gây tượng: - Máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn khơng tốt nên chóng hư hỏng - Dầu sau theo môi chất lạnh đọng bám thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay làm giảm hiệu trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc toàn hệ thống Để tách lượng dầu bị theo dòng mơi chất máy nén làm việc, đầu đường đẩy máy nén người ta bố trí bình tá u Lượng dầu tách hồi lại máy nén đưa bình thu hồi dầu * Nguyên lý làm việc Nhằm đảm bảo tách triệt để dầu bịcuốn mơi chất lạnh, bình tách dầu thiết kế theo nguyên lý tách dầu sau: - Giảm đột ngột tốc độ dòng gas từ tốc độ cao (khoảng 18÷25m/s) xuống tốc độthấp 0,5÷1,0 m/s Khi giảm tốc độ đột ngột giọt dầu động rơi xuống - Thay đổi hướng chuyển động dòng mơi chất cách đột ngột Dòng mơi chất đưa vào bình thường khơng theo phương thẳng mà thường đưa ngoặt theo góc định - Dùng chắn khối đệm để ngăn giọt dầu Khi dòng mơi chất chuyển động va vào vách chán khối đệm giọt dầu bị động rơi xuống - Làm mát dòng mơi chất xuống 50÷60 oC ống xoắn trao đổi nhiệt đặt bên bình tách dầu - Sục nén có lẫn dầu vào mơi chất lạnh trạng thái lỏng * Phạm vi sử dụng Bình tách dầu sử dụng hầu hết hệ thống lạnh có cơng suất trung bình lớn, tất loại môi chất Đặc biệt môi chất khơng hồ tan dầu nhưNH3, hồ tan phần R22thì cần thiết phải trang bị bình tách dầu Đối với hệ thống nhỏ, hệ thống lạnh tủ lạnh, máy điều hồ sử dụng bình tách dầu * Phương pháp hồi dầu từ bình tách dầu - Xả định kỳ máy nén: Trên đường hồi dầu từ bình tách dầu cacte máy nén có bốtrí van chặn van điện từ Trong trình vận hành quan sát thấy mức dầu cacte xuống thấp tiến hành hồi dầu cách mở van chặn nhấn công tắc mởvan điện từ xả dầu - Xả tự động nhờ vào phao: sử dụng bình tách dầu có van phao tự động hồi dầu mức dầu bình dâng lên cao, van phao lên mở cửa thu hồi dầu máy * Nơi hồi dầu về: - Hồi trực tiếp cacte máy nén - Hồi dầu bình thu hồi dầu Cách hồi dầu thường sử dụng hệ thống amoniắc Bình thu hồi dầu khơng dùng thu hồi dầu từ bình tách dầu mà thu hồi dầu từ tất bình khác Để thu gom dầu, người ta tạo áp lực thấp bình nhờ đường thu hồi dầu với đường hút máy nén - Xả Trong số hệ thống, thiết bị nằm xa trường hợp dầu bị bẩn, việc thu gom dầu khó khăn, người ta xả dầu Sau xử lý sử dụng lại Hình 2.2 bình tách dầu 2.3 Bình tách lỏng Để ngăn ngừa tượng ngập lỏng gây hư hỏng máy nén, đường hút máy nén, người ta bố trí bình tách lỏng.Bình tác lỏng tách giọt ẩm lại dòng trước máy nén Các bình tách lỏng làm việc theo nguyên tắc tương tự bình tách dầu, bao gồm: - Giảm đột ngột tốc độdòng từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp cỡ0,5÷1,0 m/s Khi giảm tốc độ đột ngột giọt lỏng động rơi xuống đáy bình - Thay đổi hướng chuyển động dòng mơi chất cách đột ngột Dòng mơi chất đưa vào bình khơng theo phương thẳng mà thường đưa ngoặt theo góc định - Dùng chắn đển găn giọt lỏng Khi dòng mơi chất chuyển động va vào vách chắn giọt lỏng bị động rơi xuống - Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, môi chất trao đổi nhiệt bốc hoàn toàn * Phạm vi sửdụng Hầu hết hệ thống lạnh sử dụng bình tách lỏng Trong số hệ thống có số thiết bị có khả tách lỏng, khơng sử dụng bình tách lỏng Ví dụ hệ thống có bình chứa hạ áp, bình giữ mức, bình có cấu tạo để tách lỏng nên khơng sử dụng bình tách lỏng Trong hệ thống nhỏ nhỏ lượng gas tuần hồn khơng lơn nên người ta sử dụng bình tách lỏng * Cấu tạo Do nguyên lý tách lỏng giống nguyên tách dầu nên bình tách lỏng thường có cấu tạo tương tự bình tách dầu Điểm khác đặc biệt bình bình tách lỏng phạm vi nhiệt độ làm việc Bình tách dầu làm việc nhiệt độ cao bình tách lỏng làm việc phạmvi nhiệt độ thấp nên cần bọc cách nhiệt, bình tách dầu đặt đường đẩy,còn bình tách lỏng đặt đường ống hút Hình 2.3 bình tách lỏng 2.4 Bình giữ mức - tách lỏng Trong số hệ thống lạnh tiết lưu kiểu ngập người ta phải sử dụng bình giữ mức nhằm cung cấp trì mức dịch ln ngập thiết bị bay Ngoài nhiệm vụ giữ mức dịch cho thiết bị bay hơi, bình có chức tách lỏng hút vềmáy nén Vì gọi bình giữ mức – tách lỏng Bình giữ mức tách lỏng sử dụng nhiều hệ thống lạnh khác nhau:Tủ cấp đông, máy đá cây, máy đá vãy, tủ đơng gió vv… Về tên gọi có khác nhiên tính tác dụng giống Trên hình 8-9 8-10 trình bày cấu tạo nguyên lý lắp đặt bình giữ mức tách lỏng thường sử dụng cho hệ thống máy đá Về cấu tạo, bình gồm thân chân bình hình trụ, phía có chắn lỏng Các chắn đặt nghiêng góc 30o so với phương nằm ngang, có khoan lỗ cho qua Trên bình có gắn van phao để khống chế mức dịch cực đại bình nhằm tránh hút lỏng máy nén, van an toàn, áp kế đường ống vào Việc cấp dịch từ bình vào dàn lạnh thực nhờ cột áp thuỷ tĩnh Lỏng dàn lạnh trao đổi nhiệt với nước muối, hoá thoát ống nằm phía vào bình giữ mức Kết mức lỏng dàn bay tụt xuống lỏng từ bình giữ mức chảy vào dàn bay theo từ phía dưới, tạo nên vòng tuần hồn Sử dụng bình giữ mức để cấp dịch cho dàn lạnh có ưu điểm dàn bay luôn ngập đầy dịch lỏng nên hiệu trao đổi nhiệt lớn Tuy nhiên môi chất lỏng dàn lạnh hệ thống chuyển động đối lưu tự nhiên Tốc độ đối lưu phụ thuộc nhiều vào tốc độ hố nói chung tốc độ nhỏ, nên nhiều ảnh hưởng đến hiệu trao đổi nhiệt Muốn tăng cường trình trao đổi nhiệt phải thực đối lưu cưỡng bơm Hình 2.4 bình giữ mức tách lỏng 2.5 Bình tách khí khơng ngưng * Vai trò bình táchkhí khơng ngưng Khi để lọt khí khơng ngưng vào bên hệ thống lạnh, hiệu làm việc độ an tồn hệ thống lạnh giảm rỏrệt, thơng số vận hành có xu hướng hơn, cụ thể: - áp suất nhiệt độngưng tụtăng - Nhiệt độcuối trình nén tăng - Năng suất lạnh giảm Vì nhiệm vụ bình tách khí khơng ngưng hệ thống lạnh xả bỏ bên để nâng cao hiệu làm việc, độ an toàn hệ thống, đồng thời tránh không xả lẫn môi chất bên ngồi * Ngun nhân lọt khí khơng ngưng Khí khơng ngưng lọt vào hệ thống lạnh nhiều nguyên nhân khác nhau: - Do hút chân không không triệt để trước nạp môi chất lạnh, lắp đặt hệ thống - Khi sửa chữa, bảo dưỡng máy nén thiết bị - Khi nạp dầu cho máy nén - Do phân huỷdầu nhiệt độ cao - Do môi chất lạnh bị phân huỷ - Do rò rỉ phía hạ áp.Phía hạ áp nhiều trường hợp có áp suất chân khơng, nên có vết rò khơng khí bên ngồi lọt vào bên hệ thống * Cấu tạo nguyên lý hoạt động Hầu hết bình tách khí khơng ngưng hoạt động dựa nguyên tắc làm lạnh hổn hợp khí khơng ngưng có lẫn mơi chất đển gưng tụ hết mơi chất, trước xả khí bên ngồi Khí khơng ngưng thường tập trung nhiều thiết bị ngưng tụ Khi dòng mơi chất đến thiết bị ngưng tụ, môi chất ngưng tụvà chảy bình chứa cao áp Phần lớn khí khơng ngưng tích tụ thiết bị ngưng tụ, nhiên lẫn nhiều mơi chất lạnh chưa ngưng hết Vì người ta chuyển hỗn hợp khí đến bình tách khí khơng ngưng, tiếp tục làm lạnh nhiệt độ thấp để ngưng tụ hết mơi chất lạnh Khí khơng ngưng sau xả bên ngồi Hình 2.5 bình tách khí không ngưng 2.6 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 tròn 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 tròn 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, 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 có thểtháo để vệ sinh đáy tháp Thân tháp lắp ghép từ rời, vịtrí 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, bểtháp 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 Hình 2.6 tháp giải nhiệt 2.7 Van tiết lưu tự động Cấu tạo van tiết lưu tự động gồm phận sau: Thân van, chốt van, lò xo, màng ngăn bầu cảm biến Bầu cảm biến nối với phía màng ngăn nhờ ống mao.Bầu cảm biến có chứa chất lỏng dễ bay Chất lỏng sửdụng thường mơi chất lạnh sử dụng hệ thống Khi bầu cảm biến đốt nóng, áp suất bên bầu cảm biến tăng, áp suất truyền theo ống mao tác động lên phía màng ngăn ép lực ngược lại lực ép lò xo lên chốt Kết khe hở mở rộng ra, lượng môi chất qua van nhiều để vào thiết bị bay Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, bầu cảm biến ngưng lại phần, áp suất bầu giảm, lực lò xo thắng lực ép đẩy chốt lên phía Kết van khép lại phần lưu lượng môi chất qua van giảm Như trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở chốt thân van nhằm khống chế mức dịch vào dàn bay vừa đủ trì đầu thiết bay có độ nhiệt định Độquá nhiệt điều chỉnh cách tăng độcăng lò xo, độcăng lò xo tăng, độquá nhiệt tăng Van tiết lưu thiết bịquan trọng không thểthiếu hệthống lạnh Van tiết lưu tự động có02 loại : - Van tiết lưu tự động cân : Chỉ lấy tín hiệu nhiệt độ đầu thiết bị bay Van tiết lưu tự động cân có 01 cửa thông khoang môi chất chuyển động qua van với khoang màng ngăn - Van tiết lưu tự động cân ngồi: Lấy tín hiệu nhiệt độ áp suất đầu thiết bị bay Van tiết lưu tự động cân ngoài, khoang màng ngăn không thông với khoang môi chất chuyển động qua van mà nối thông với đầu dàn bay nhờ ống mao Hình 2.7 van tiết lưu tự động ... theo mơi chất lạnh đọng bám thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay làm giảm hiệu trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc toàn hệ thống Để tách lượng dầu bị theo dòng... hết hệ thống lạnh có cơng suất trung bình lớn, tất loại mơi chất Đặc biệt mơi chất khơng hồ tan dầu nhưNH3, hồ tan phần R22thì cần thiết phải trang bị bình tách dầu Đối với hệ thống nhỏ, hệ thống. .. giọt lỏng bị động rơi xuống - Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, mơi chất trao đổi nhiệt bốc hồn toàn * Phạm vi sửdụng Hầu hết hệ thống lạnh sử dụng bình tách lỏng Trong số hệ thống có số thiết bị có khả