Chương 10 hệ thống điều hòa

Chơng X Máy lạnh tàu thuỷ 10-1 kháI niệm chung máu lạnh tàu thuỷ Nhiệm vụ thiết bị lạnh mang nhiệt lợng hàng hoá vật dùng mà cần cất giữ chúng điều kiện nhiệt độ nhỏ nhiệt độ môi trờng khỏi chúng nhả cho môi trờng chung quanh I ng dụng máy lạnh tàu thuỷ Máy lạnh tàu thuỷ đợc dùng dới dạng: máy lạnh thực phẩm, điều hoà không khí, làm lạnh hầm hàng, hƯ thèng l¹nh container HƯ thèng l¹nh thùc phÈm: Có nhiệm vụ cất giữ, bảo quản thực phẩm, phục vụ sống biển thuyền viên (đợc lắp hầu hết tàu biển xa) Hệ thống lạnh hầm hàng: Chỉ lắp tàu đánh cá, tàu đông lạnh chuyên dụng để chở thịt, cá, rau với mục đích bảo quản hàng Hệ thống container lạnh: Trên container có gắn máy lạnh để chứa hàng cần bảo quản H thng iu hũa khụng khớ: Ngoài dới tàu biển gặp thiết bị lạnh dới dạng máy điều hoà không khí độc lập, buồng điều khiển tủ lạnh, thiết bị làm lạnh nớc uống II Các phơng pháp làm lạnh tàu thuỷ Làm lạnh cách biến đổi pha c«ng chÊt: Cho c«ng chÊt ë láng tiÕp xóc (trục tiếp hay gián tiếp) với vật thể hay môi trờng cần làm lạnh, nhận nhiệt chúng để công chất chuyển sang pha đối tợng cần làm lạnh có nhiệt độ giảm Làm lạnh cách tiết giÃn nở công chất - Bố trí cho công chất với áp suất cao giÃn nở thiết bị đặc biệt nhờ nhiệt độ áp suất thân công chất giảm xuống Công chất sau giÃn nở đợc đa đến thiết bị thu nhiệt để làm lạnh chúng Bản thân công chất nhận nhiệt v tăng nhiệt độ 186 - Tiết lu c«ng chÊt ë thĨ láng, khÝ cho c«ng chÊt qua van tiết lu để giảm nhiệt độ chúng Quá trình giÃn nở công chất đợc tin hành thiết bị tit lu, không thu công có ích Làm lạnh phơng pháp điện tử: - Dùng hiệu ứng nhiệt điện cách cho dòng điện chiều chạy qua dây dẫn gồm hai đoạn làm vật liệu khác để thu đợc đầu nối nóng đầu nối lạnh Đầu nối lạnh dùng để thu nhiệt gây hiệu làm lạnh - Dùng phơng pháp nhiệt từ III Công chất dùng máy lạnh Những chất dùng để vận tải nhiệt từ đối tợng làm lạnh (hàng hoá, thực phẩm buồng lạnh ) truyền môi trờng xung quanh đợc gọi công chất Mỗi loại công chất thờng dùng cho loại máy lạnh riêng biệt Công chất phân loại thành nhóm sau Yờu cu i vi cụng chất lạnh - Áp suất sôi công chất dàn bay không thấp áp suất không khí - Năng suất làm lạnh đơn vị phải lớn - Nhiệt dung riêng công chất phải nhỏ - Nhiệt độ đông đặc phải thấp,nhiệt độ tới hạn phải cao - Không độc hại, không cháy nổ, không ăn mòn kim loại chất hữu làm gioăng đệm - Rẻ tiền,thành phần hóa học ổn định thời gian dài.Khơng hịa tan dầu bơi trơn hịa tan dầu bơi trơn Nhãm c«ng chÊt cỉ điển: ợc phát đợc sử dụng từ thời kỳ đầu kỹ thuật làm lạnh gå Am«niac ( NH ), bon nic (CO2)… Trong nhãm nµy hiƯn chØ dïng NH tính u việt Các loại khác không dùng * Đc im ca amụniac (NH3): 187 - Nồng độ NH3 khơng khí từ 11÷ 14 % có khả cháy tiếp xúc với lửa trần Nồng độ NH3 khơng khí đạt từ ÷25% tạo thành hỗn hợp nổ nguy hiểm - NH3 độc có mùi khai,ở dạng tinh khiết NH trơ với kim loại,nhưng có ẩm NH3 tác dụng nước tạo thành muối gốc a xÝt ăn mòn hợp kim kẽm đồng - NH3 hòa tan dầu bơi trơn, hịa tan tốt nước - Nhiệt độ sôi NH3 -40oC Nhóm Freon: Là công chất làm lạnh đại phát sau đa sử dụng ngày cành rộng rái Các công chất thuộc nhóm Freon chất gốc cỏc bua hydro kết hợp với nguyên tố hoá học nhóm Halogen (F ,CL,Br ) * Đặc điểm freon: - Freon khơng hịa tan nước, độ nhớt lớn trọng lượng riêng lớn - Freon khơng có mùi, khơng bắt lửa độc hại a Freon-12 Cơng thức hóa học : CF2CL2 viết tắt F12 - Nhiệt độ sôi -25 oC,nhiệt độ ngưng tụ dướ 60 oC Khi mật độ F12 khong khí lớn 20 % cảm nhận mùi Khi xả mụi trng cú tỏc hi phỏ hng tng Ôzôn b Freon-22: Công thức CHF2CL viết tắt F22 -Nhiệt độ sơi -80oc,nhiệt độ ngưng tụ 40 oc.Hịa tan dầu bơi trơn,hịa tan tốt nước Hơi nớc, không khí: t độc hại nên có xu hớng dùng li IV Chu trình Cacnô ngợc chiều ứng dụng cho máy lạnh Các thiết bị làm lạnh có nhiệm vụ lấy nhiệt liên tục môi trờng cần làm lạnh có nhiệt độ thấp nhiệt độ môi trờng nhả môi trờng Theo định luật nhiệt đông II: "nhiệt lợng từ nã trun tõ vËt cã nhiƯt ®é thÊp sang vËt có nhiệt độ cao" Nguyên lý làm việc thiết bị lạnh đạt đợc ta đa thêm công bên vào chu trình 188 Chu trình lý thuyết sở máy lạnh chu trình Cacnô ngợc chiều gồm hai trình đẳng nhiệt hai trình đoạn nhiệt xen kẽ nhau, tiến hành ngợc chiều kim đồng hồ - Quá trình 2: trình nén đoạn nhiệt máy nén (công chất nén đoạn nhiệt máy nén tiêu tốn công L1) - Quá trình 3: trình nhả nhiệt đẳng nhiệt (công chất đợc ngng tụ bình ngng, nhả nhiệt lợng qk) - Quá trình 4: trình giÃn nở đoạn nhiệt (công chất thực giÃn nở đoạn nhiệt máy giÃn nở van tiết lu để sinh công l2) - Quá trình 1: trình thu nhiệt đẳng nhiệt (công chất thu nhiệt lợng đối tợng làm lạnh qo) 10-2 Máy lạnh tàu thuỷ dùng chu trình Đây chu trình làm lạnh mà hiệu làm lạnh đợc tạo nhờ bay công chất nhiệt độ thấp Trong chu trình đơn giản có thiết bị máy nộn (MN) bình ngng (BN), van tiết lu (VTL) máy giÃn nở, dàn bay hơi(DBH) Bốn thiết bị đợc nèi víi b»ng hƯ thèng èng hỵp lý kÝn hoàn toàn Trong hệ thống kín đựơc nạp công chất lạnh chất lỏng sôi nhiệt độ thÊp nh am«niac ( NH3) Freon - 22, Freon - 12 Sơ đồ hệ thống 189 H×nh 10-1: Sơ đồ hệ thống lạnh dùng chu trình Máy nén Nước biển vào làm mát bình ngưng Bình ngưng Nước biển Van tiết lưu Hơi công chất khỏi máy nén Giàn bay Phin lọc ẩm Hơi công chất khỏi van tiết lưu 10 Đầu cảm ứng nhit ca van tit lu Nguyên lý hoạt động Máy nén nén công chất dới dạng thể khí từ buồng lạnh đẩy chúng tới bầu ngng để công chất nhả nhiệt cho nớc làm mát (thờng dùng nớc biển nớc muối) ngng tụ chuyên sang dạng thể lỏng Công chất chuyển tới van tiết lu (hoặc máy giÃn nở) trạng thái lỏng với áp suất cao chuyển dần sang trạng thái khí áp suất thấp hơn, thể tích nhiều hơn, nhiệt độ thấp Công chất dạng tới dàn bay để làm lạnh khoang lạnh cần thiết Tại khoang lạnh công chất thu nhiệt lợng cña thùc phÈm Sau khỏi dàn bay nhiệt độ công chất tăng lại máy nén hút tạo thành vịng kín Đầu cảm ứng 10 cảm ứng nhiệt độ công chất khỏi dàn bay để đóng mở van tiết lưu Phin lọc ẩm có tác dụng hút nước lẫn cơng cht 190 Mỗi máy nén cấp thờng làm việc với tỷ số nén < Trờng hợp cần làm lạnh nhiệt độ thấp, nhiệt độ môi trờng bên hầu nh không đổi dùng máy nén cấp gây tổn thất lợng lớn Trong trờng hợp ngời ta chuyểnt sang dùng máy nén hai hay nhiều cấp, kết hợp làm mát trung gian sau cấp nén để giảm tiờu tốn công nén thờng tính toán cho nhiệt độ vào cấp nhau, tỷ số nén cấp nhau: Chu trình nhiều cấp nén dïng mét cỈp tiÕt lu hc hay nhiỊu cấp tiết lu, kết hợp với làm mỏt cụng cht trớc tiết lu giảm đợc tổn thất công thuận nghịch trình tiết lu - Khi cn làm lạnh nhiệt độ thấp ngời ta dựng chu trình ghép, tức ghép nhỏ chu trình tầng lại với thành chu trình ghép có tính nối tiếp cho buồng lạnh chu trình (có nhiệt độ thấp hơn) Công chất chu trình độc lập khác nhau, phù hợp với điều kiện công tác giới hạn riêng Việc ghép chu trình nh nâng cao mức độ hoàn hảo chu trình tầng, làm việc giới hạn nhiệt độ Các chu trình làm lạnh nói chung đa dạng, trờn õy nêu chu trình kiểu đơn giản Các loại khác xem tài liệu máy lạnh 191 10-3 Khai thác bảo dỡng hệ thống lạnh I Quy trình vận hành khai thác Quy trình dừng hệ thống lạnh Mục đích để sau dừng hệ thống công chất lỏng không dàn bay làm gây khó khăn cho lần khởi động công chất khó rũ lọt qua phần thấp áp Các bớc cho dng: - Đóng van cấp lỏng (để máy nén hút hết công chất phần thấp áp dồn bình ngng, bình chứa) - Đóng van chặn đờng ống hút trớc máy nén - Tắt động lai máy nén - Đóng van chặn đơng ống dẩy - Tắt quạt gió buồng lạnh - Tắt bơm nớc làm mát bình ngng Quy trình khởi động - Kiểm ta xem có vật lạ xung quanh máy nén, dây cua roa không Kiểm tra nguồn điện máy nén, mức dầu nhờn te máy nén Nếu có hõm dầu hâm tríc khëi ®éng (15 - 30 phót) - Kiểm tra van máy nén bình ngng xem đà mở cha, yêu cầu tất van phải mở trớc bật động lai máy nén - Bật bơm nớc làm bình ngng - Bật công tắc khởi động động lai máy nén - Theo dõi áp suất dầu nhờn bôi trơn, lắng nghe tiếng động lạ - Mở từ từ van đờng ống hút theo dõi xem máy nén có bị ngập lỏng không Nếu bị ngập lỏng đóng van chặn lại sau lúc lại mở lại thật từ tõ h¬n - ChØnh van tiÕt lu, më van cÊp lỏng, theo dõi thông số nh áp suất hút, áp suất đẩy, áp suất dầu theo ỳng hng dn nhà chế tạo - BËt qu¹t giã buång l¹nh 192 Theo dõi việc vận hành hệ thống lạnh Phải chấp hành theo hớng dẫn nhà chế tạo a Kiểm tra thờng xuyên - Các thông số áp kế (áp suất hút trung gian, áp suất xả, áp suất dầu) Nhiệt kế (nhiệt độ hút, cửa xả nhiệt độ nớc vào, nớc ) ampe kế (dòng điện máy nộn, bơm, quạt), vôn kế - Nhiệt độ xi lanh, gối đỡ, làm kín đầu trục - Mức dầu te - Mức độ công chất lỏng cấp vào dầu bay h¬i - Mức cơng chất bình ngưng b Kiểm tra định kỳ - Trạng thái piston, xi lanh, xộc măng, bạc trục, bạc biên, dây cua roa, khớp nối, clape hút, clape xả lò xo, môtơ điện, bơm, quạt gió - Độ kín cá van, cá cổ van, mối nối, mối hàn - Độ sạch, độ kớn thiết bị trao đổi nhiệt - Trạng thái cách nhiệt, cách ẩm, gioăng, đệm, cánh cửa buồng lạnh - Mức độ thừa thiếu công chất, dầu nhờn - Độ xác thiết bị đo II Bảo dỡng hệ thống lạnh Phá băng dàn bay Mc đích nhiệt cho dàn bay để tan băng tuyết dàn bay + Có thể điện trở sấy + Có thể cơng chất khỏi máy nén quay lại dàn bay - Khi thấy dàn bay băng tuyết bám nhiều, nhiệt độ buồng lnh tăng, băng tuyết bám máy nén phải phá băng dàn bay Cách phá băng phụ thuộc vào cấu tạo hệ thống nhng nguyên tc chung trớc lúc phá băng, cần đóng van cấp lỏng van tiết lu 193 dàn bay Cần phá băng thời gian đủ lâu để máy nén hút hết công chất lỏng có sẵn dàn bay 194 Xả không khí (xả Air) Trong trình hoạt động hệ thống lạnh ta thÊy cã nhiỊu dÊu hiƯu chøng tá sù cã không khí hệ thống nh nhiệt độ buồng lạnh tăng, công nén lớn ta phải tiến hành xả không khí Nạp bổ sung dầu nhờn Nếu qua kiểm tra ta thấy te máy nén thiếu dầu nhờn ta phải nạp bổ sung dầu nhờn Nạp bổ sung công chất Khi hệ thống chứng tỏ thiếu công chất nh áp suất hút, xả giảm nhiệt độ buồng lạnh tăng , ta tiến hành dò tìm chỗ hở làm kín lại tiến hành nạp bổ sung công chất (cách nạp giống nh nạp sau lắp ráp, sửa chữa) Vệ sinh bầu ngng Khi có dấu hiệu chứng tỏ bầu ngng bị bẩn (áp suất ngng tụ cao, độ chênh lệch nhiệt độ nớc thấp) dừng hệ thống vệ sinh bầu ngng Xả dầu nhờn Trong hệ thống lạnh, dầu nhờn công chất, lợng dầu nhờn lắng đọng nhiều thiết bị tuỳ theo mức độ hoàn thiện hÃng chế tạo Biện pháp xả nên kết cấu loại thiết bị Vệ sinh phin lọc Định kỳ cần vệ sinh phin läc Èm sau b×nh ngng, phin läc bÈn tríc nÐn 195 ... với hệ thống ống hợp lý kín hoàn toàn Trong hệ thống kín đựơc nạp công chất lạnh chất lỏng sôi nhiệt độ thấp nh amôniac ( NH3) Freon - 22, Freon - 12 Sơ đồ hệ thống 189 Hình 10- 1: Sơ đồ hệ thống. .. loại khác xem tài liệu máy lạnh 191 10- 3 Khai thác bảo dỡng hệ thống lạnh I Quy trình vận hành khai thác Quy trình dừng hệ thống lạnh Mục đích để sau dừng hệ thống công chất lỏng không dàn bay... ngng bị bẩn (áp suất ngng tụ cao, độ chênh lệch nhiệt độ nớc thấp) dừng hệ thống vệ sinh bầu ngng Xả dầu nhờn Trong hệ thống lạnh, dầu nhờn công chất, lợng dầu nhờn lắng đọng nhiều thiết bị tuỳ