Giáo trình Lựa chọn và lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh và các thiết bị liên quan (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN: LỰA CHỌN VÀ LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG DẪN MÔI CHẤT LẠNH VÀ CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN NGHÀNH/NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐHKK TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày tháng năm 2017 Hiệu trưởng Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình) 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 Lựa chọn lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh thiết bị liên quan mô đun chuyên môn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Kỹ thuật máy lạnh ĐHKK Mơ đun có ý nghĩa định đến việc tiếp thu kiến thức kỹ nghề nghiệp Giáo trình thiết kế theo mơ đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh ĐHKK cấp trình độ Cao đẳng nghề dùng làm giáo trình cho học viên khóa đào tạo Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Công việc lựa chọn lắp đặt, thiết bị hệ thống lạnh việc quan trọng đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật an toàn người trang thiết bị Mơ dun có ý nghĩa định để hình thành kỹ cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu kỹ cao như: Chẩn đoán khắc phục lỗi hệ thống máy lạnh điều hịa khơng khí Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Ninh Bình, ngày tháng năm 2019 Tham gia biên soạn Chủ biên: ………………… ………………………… CHƯƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mô đun: Lựa chọn lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh thiết bị liên quan Mã số mô đun: MĐ 26 Thời gian thực mô đun I Vị trí, tính chất mơ đun - Vị trí: Mơ đun thực sau học sinh, sinh viên học xong môn học, mô đun kỹ thuật sở chương trình - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc - Ý nghĩa: Trang bị cho sinh viên kiến thức thiết bị phụ hệ thống lạnh, phương pháp tính chọn đường ống thiết bị lạnh II Mục tiêu mơ đun - Về kiến thức: - Trình bầy nguyên lý làm việc ứng dụng thiết bị phụ đường ống hệ thống lạnh, thiết bị điều khiển phân phối dịng mơi chất lạnh lỏng, dịng mơi chất - Phân tích nguyên lý điều khiển hệ thống lạnh - Về kỹ năng: - Đọc vẽ thông số kỹ thuật - Lựa chọn lắp đặt đường ống hệ thống lạnh , thiết bị phụ điều khiển cho hệ thống làm lạnh điều hòa khơng khí theo quy định, tiêu chuẩn thơng số kỹ thụật - Về lực tự chủ trách nhiệm: - Đảm bảo an toàn lao động; - Cẩn thận, tỷ mỉ; - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm III Nội dung mô đun BÀI 1: HỆ THỐNG DƯỜNG ỐNG LẠNH Giới thiệu Xác định yêu cầu đường ống hệ thống lạnh vấn đề ln quan tâm q trình tính tốn thiết kế hay lắp đặt hệ thống lạnh Việc tìm hiểu giải vấn đề đường ống lạnh cách tối ưu giới chuyên môn quan tâm Mục tiêu - Xác định vị trí thiết bị đường ống hệ thống lạnh - Lắp đặt hệ thống đường ống - Đảm bảo an tồn lao động Nội dung chính: 1.1 Sắp xếp đường ống lạnh Hình 1.1 Sơ đồ đường ống lạnh điển hình Các thiết bị riêng lẻ nối với đường ống lạnh Đường hút nối thiết bị bay với máy nén, đường xả nối máy nén với thiết bị ngưng tụ, đường lỏng nối thiết bị ngưng tụ với thiết bị tiết lưu Thiết bị tiết lưu thường nằm cuối đường lỏng đầu thiết bị bay Có nhiều phương pháp thiết kế đường ống để vận chuyển môi chất thiết bị Các vấn đề vận hành gặp phải đường ống kết nối thiết kế lắp đặt không cách Khi hệ thống làm lạnh bao gồm đường ống lắp ráp để kết nối hai nhiều thiết bị với Mục tiêu thiết kế ban đầu nói chung tối đa hóa độ tin cậy hệ thống giảm thiểu chi phí lắp đặt Để hồn thành hai mục tiêu này, thiết kế đường ống dẫn chất làm lạnh phải đáp ứng yêu cầu sau: Hồi dầu máy nén mức thích hợp, điều kiện hoạt động Đảm bảo có chất làm lạnh lỏng (khơng có hơi) vào thiết bị tiết lưu Giảm thiểu tổn thất công suất hệ thống sụt áp môi chất qua đường ống phụ kiện Giảm tối đa tổng lượng chất làm lạnh hệ thống để nâng cao độ tin cậy giảm thiểu chi phí lắp đặt Bố trí đường ống nên dễ dàng lắp đặt dễ dàng tiếp cận để kiểm tra bảo trì Trong tất trường hợp, đường ống phải trình bày dáng gọn gàng Tất đường nên chạy dọi thẳng, song song với tường, ngoại trừ đường hút, đường xả ngang, đường bình ngưng tới bình chứa cần dốc theo hướng dịng chảy Vị trí thiết bị liên quan hệ thống đường ống Hình 1.2 Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống lạnh Bố trí thiết bị đường ống lạnh phù hợp đảm bảo cho hệ thống lạnh làm việc an toàn hiệu 1.3 Các yêu cầu đường ống chạy dọc ngang ( bố trí đương ống) Đường kính đường ống hút phải đủ nhỏ để vận tốc môi chất lạnh đủ lớn để kéo theo giọt dầu, tất chế độ làm việc máy nén Nếu vận tốc đường ống cao gây tiếng ồn Ngồi ra, đường kính ống lớn tốt để giảm thiểu áp lực giảm tối đa hóa cơng suất hiệu hệ thống Trong khứ, nhiều đường ống hút cho hệ thống hoạt động với định cỡ để đảm bảo vận tốc tối thiểu ống hút đứng lên lớn 1000 fpm (5 m / s), vận tốc tối thiểu cho đường ống nằm ngang lớn 500 fpm (2,5 m / s) Trên thực tế, vận tốc tối thiểu cho phép ống hút phụ thuộc vào đường kính ống Vận tốc tối thiểu cần thiết để đưa giọt dầu lên ống đứng cao cho đường ống có đường kính lớn Ví dụ vận tốc tối thiểu cho đường ống có đường kính 54mm 5m/s, đường ống có đường kính 28mm 3,6m/s Giới hạn vận tốc tối đa khuyến nghị 4.000 fpm (20 m / s), vận tốc cao gây tiếng ồn Giảm thiểu sụt áp ( không 3psi, 20KPa), điều hạn chế tối đa giảm công suất hiệu hệ thống 1.4 Các u cầu cho hồi dầu cơng tác phịng chống ngập lỏng Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống Trở lại sơ đồ hệ thống, giọt dầu bơm khỏi máy nén với mơi chất có nhiệt độ cao, áp suất cao Vận tốc môi chất lạnh bên đường xả phải đủ lớn để đưa giọt dầu nhỏ qua đường ống tới đầu thiết bị ngưng tụ Trong thiết bị ngưng tụ, môi chất ngưng tụ thành lỏng Môi chất lạnh lỏng dầu có lực (độ bám dính) với dầu dễ dàng di chuyển mơi chất lạnh lỏng Từ thiết bị ngưng tụ, hỗn hợp dầu môi chất lạnh lỏng qua đường lỏng đến thiết bị tiết lưu Tiếp theo, hỗn hợp dầu môi chất lạnh lỏng qua thiết bị tiết lưu vào thiết bị bay nơi môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt bay Một lần nữa, vận tốc môi chất bên đường hút phải đủ lớn để mang giọt dầu qua ống trở lại máy nén Ngồi việc trì áp suất chênh lệch áp suất cao (condenser) thấp (evaporator) hệ thống, van tiết lưu nhiệt (TXV) kiểm soát lưu lượng chất làm lạnh chất lỏng vào dàn bay Điều đảm bảo môi chất lạnh bay hoàn toàn thiết bị bay trì độ nhiệt cho hệ thống Đảm bảo lỏng không trở máy nén gây tượng ngập lỏng cho máy nén 1.5 Các kỹ thuật cho cơng tác phịng chống tiếng ồn độ rung Hầu hết trường hợp, độ rung tiếng ồn đường ống lạnh nguồn gốc không thân đường ống thiết bị kết nối Tuy nhiên, nguồn gốc, độ rung - tiếng ồn khó chịu liên đới với - giảm đáng kể thiết kế đường ống thích hợp Thơng thường, rung động tương đối nhỏ truyền tới đường ống từ thiết bị kết nối khuếch đại đường ống thiết kế không đến mức mà dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng cho đường ống / thiết bị kết nối Đối với hầu hết phần, rung động đường ống lạnh gây kết nối cứng nhắc đường ống đến máy nén pittơng, va đập khí đóng mở van máy nén piston, nhiễu loạn môi chất lạnh vận tốc cao Khi máy nén ly tâm ro to sử dụng, độ rung tiếng ồn đường ống lạnh thường vấn đề nghiêm trọng, nguyên nhân sau ba yếu tố Lý nằm chuyển động quay máy nén ly tâm rô to lưu thông suốt vào máy nén, so với dòng chảy rung động qua máy nén kiểu piston 1.6 Các yêu cầu cách nhiệt vật liệu Nói chung, loại vật liệu đường ống sử dụng cho đường ống lạnh phụ thuộc vào kích thước tính chất q trình lắp đặt, mơi chất lạnh sử dụng, chi phí nguyên vật liệu lao động Các vật liệu thường xuyên sử dụng cho ống lạnh thép đen, sắt rèn, đồng đồng thau Tất phù hợp để sử dụng với tất chất làm lạnh thông dụng, ngoại trừ việc đồng đồng thau khơng sử dụng với ammonia, vì, diện độ ẩm, amoniac ăn mòn kim loại màu Ống đồng có lợi có trọng lượng nhẹ hơn, khả chống ăn mòn, dễ dàng để lắp đặt sắt rèn thép đen Với tất môi chất lạnh trừ amoniac, đường mơi chất lạnh lên đến 100 mm OD đồng thép Tất đường kích thước nên thép Tuy nhiên, nói chung thực tế sử dụng tất ống thép lắp lắp đặt lượng đáng kể đường ống vượt 50 mm Ống đồng có sẵn đường kính khác độ dày khác Sử dụng cho hệ thống lạnh, ống phải hồn tồn khơng có bụi bẩn, cáu cặn oxit ống mà làm nhà sản xuất kết thúc mở mũ bảo quản khuyến khích 1.7 Kỹ thuật lắp đặt hệ thống đường ống Tất đường ống cần hỗ trợ móc treo trần thích hợp giá treo tường Hỗ trợ đủ gần với để ngăn ngừa đường ống võng hỗ trợ Như quy luật chung, hỗ trợ không nên cách khoảng cách nhiều m Hỗ trợ nên đặt không 200 mm xa từ thay đổi hướng, tốt cạnh chạy dài Tất van đường ống ngang nên lắp đặt với van bắt nguồn vị trí ngang Tất van ống đồng nhỏ 25 mm nên hỗ trợ cách độc lập với đường ống Ống đứng hỗ trợ từ sàn nhà từ trần nhà Khi đường ống phải qua sàn, tường, trần nhà, ống bọc làm chất liệu phù hợp nên đặt lỗ Ống bọc nên kéo dài 25 mm vượt lên bên khe hở cách nhiệt nên sử dụng xung quanh ống bọc lắp đặt tầng BÀI : PHỤ KIỆN ĐƯỜNG ỐNG LẠNH Giới thiệu: Trang bị cho sinh viên kiến thức thiết bị hệ thống lạnh Đưa yêu cầu lắp đặt thay thiết bị phụ hệ thống lạnh Mục tiêu : - Trình bày nguyên lý làm việc ứng dụng thiết bị phụ đường ống lạnh - Lắp đặt thiết bị phụ yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo an toàn lao động; - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm Nội dung chính: 2.1 Van điện từ 2.1.1 Khái niệm Van điện từ la thiết bị điện sử dụng để kiểm sốt dịng mơi chất lạnh lỏng điều khiển nguồ 220V 24V Van điện từ thường đặt trước van tiết lưu ngăn không cho dong môi chất lỏng vào dàn bay trường hợp pump down hệ thống 2.1.2 Phân loại a Theo chức - Van điện từ thường đóng: Là van trạng thái chưa cấp điện cho cuộn dây van ln đóng khơng cho dịng mơi chất chảy qua - Van điện từ thường mở: : Là van trạng thái chưa cấp điện cho cuộn dây van ln mở cho dịng mơi chất chảy qua b Theo vật liệu chế tạo Van điện từ đồng: loại phổ biến thông dụng gồm loại (PTC, STNC…) Van điện từ inox: Thường sử dụng cho mơi trường có tính chất đặc trưng Van điện từ nhựa: Thường dung cho mơi trường có tính ăn mịn cao dùng cho nước thải, hóa chất c Theo kiểu lắp: - Kiểu lắp ren – rắc co - kiểu lắp bích d Theo điện áp sử dụng Điệp áp 24V: Loại an toàn cho người vận hành Điện áp 220V: loại thông dụng nguồn điện cung câp tiện lợi Điện áp 110V: loại phổ biến khơng phù hơp điện áp 2.1.3 Cấu tạo Hình 2.1 Nguyên lý cấu tạo van điện từ thường đóng Thân van Môi chất Ống rỗng Vỏ cuộn hút Cuộn từ ( cuộn dây sinh từ) Dây điện kết nối nguồn bên Trục làm kín Lị xo Khe hở giúp lưu chất qua 2.1.4 Nguyên lý làm việc Khi van điện từ chưa cấp điện: Lực lò xo đẩy trục làm kín xuống phía ngăn khơng cho dịng mơi chất lỏng qua van Khi van điện từ cấp điện: Cuộn dây sinh lưc điện từ hút trục làm kín Trục làm kín lên phía mơi chất lỏng qua van điện từ thông qua khe hở 2.1.5 Vị trí lắp đặt Van điện từ thường đặt trước van tiết lưu ngăn không cho dong môi chất lỏng vào dàn bay trường hợp pump down hệ thống Hình 2.2 Vị trí lắp đặt van điện từ Các địa điểm cơng cộng tịa nhà, bệnh viện, tòa án, nhà tù, khách sạn, nhà ở, trường học, nhà hàng, nhà hát, điểm trung chuyển cơng cộng, giảng đường Hạng mục II Phịng, phận tòa nhà, tòa nhà nơi có số lượng người giới hạn xuất hiện, số người cần thiết phải có kiến thức chung bảo đảm an toàn sở kinh doanh Ví dụ: Văn phịng kinh doanh văn phịng chun mơn, cửa hàng, nhà hàng nhỏ, phịng thí nghiệm, nơi sản xuất đơn giản nơi làm việc nói chung Hạng mục III Phịng, phận tòa nhà tòa nhà nơi mà người ủy quyền vào, người có đầy đủ kiến thức chung chuyên môn bảo đảm an toàn nơi thực sản xuất, gia công bảo quản vật liệu sản phẩm Ví dụ: Các sở sản xuất gia cơng bao gồm loại hóa chất, thực phẩm, nước giải khát, đá sản phẩm từ sữa, kem, sản phẩm từ bơ sữa; lò mổ, sản phẩm từ thịt, phòng lạnh, khu vực riêng tư trung tâm mua sắm quan, địa điểm điển hình mà có giới hạn người phép vào 6.1.4 Các loại hệ thống làm lạnh Đối với hệ thống môi chất lạnh theo quy định AS1677.2 1998, loại hệ thống làm lạnh sau có liên quan nhiều đến lực Hệ thống trực tiếp – thiết bị bay làm lạnh trực tiếp bề mặt, có khơng khí mơi chất làm lạnh (điều hòa cục, phòng lạnh ) Hệ thống kín gián tiếp thiết bị bay lọai bỏ nhiệt từ môi chất lạnh thứ cấp mà di chuyển qua đoạn mạch kín có tiếp xúc trực tiếp với khơng khí mơi chất làm lạnh (hệ thống làm lạnh nước, máy lạnh glycol ) 6.2 Kỹ thuật lắp đặt 6.2.1 Uốn ống Hình 6.1 Uốn ống Tránh chỗ trũng võng đường hút Những chỗ trũng võng tạo thành bẫy mà dầu gom Hệ thống đường ống phải bố trí để tối ưu hóa việc hồi dầu Điều quan trọng với đường hút đường hút kéo dầu trở máy nén Đảm bảo đủ dầu bôi trơn máy nén Chỗ xoắn Nếu bạn uốn ống đồng mềm tay bạn vơ tình làm xoắn ống, cắt bỏ đoạn bị xoắn thử lại Việc khắc phục vấn đề lúc đơn giản nhiều so với khắc phục sau hệ thống hoạt động Khơng có lý cho phép giảm áp suất không cần thiết làm ảnh hưởng đến hệ thống toàn thời gian vận hành 6.2.3 Mối loe Hình 6.2 Yêu cầu với đầu nối loe Khi làm loe ống giữ thứ thẳng Luôn để lại đoạn ống thẳng gần chỗ loe để đai ốc loe lùi lại cách xa đầu nối ống Để lại đủ chỗ để cần làm loe lại ống sau Một khuôn loe cần kẹp vào đoạn ống thẳng Ghi chú: Các mối nối loe phải giảm đến mức tối thiểu có ưu tiên dùng mối nối hàn cứng/hàn mềm để giảm rủi ro chất làm lạnh 6.2.4 Doa/Bạt ba via Ln kht rộng đầu ống cắt Các dao lăn làm biến dạng ống phía tạo vết xước mà gây sụt giảm áp suất không cần thiết không mong muốn Nếu không doa đầu ống cắt, sụt giảm áp suất không mong muốn nhân lên với số lượng mối nối cắt đáng kể hệ thống Đồng thời cẩn thận gõ mạt khỏi đường ống trước lắp đầu nối ống 6.2.5 Nối ống chữ T Hình 6.3 Yêu cầu với lắp đầu T đầu đẩy Đầu nối ống chữ T đường dẫn ống đẩy đặt hướng theo cách thức này, dòng chảy đâm vào thành sau đầu nối ống chữ T Xung động máy nén đường dẫn ống đẩy đủ mạnh làm đầu nối ống hư hỏng gây rò rỉ Thậm chí khuỷu nối 90 º đặt sát với máy nén hỏng xung động máy nén Đường ống dẫn đẩy đường có hạn chế Phải có dung sai gắn đường ống vào vật rung máy nén Nếu bố trí đường ống có mối nối cứng nhắc với vật rung máy nén, việc xảy nứt gãy ứng suất đường ống mối hàn tăng rò rỉ vấn đề thời gian Với kích cỡ ống nhỏ tạo vòng rung (vibration loop) từ đồng mềm 6.2.6 bẫy dầu Bẫy dầu đặt phải có kích thước ngang ngắn tốt Bẫy đặt không tích tụ lượng lớn dầu Lượng lớn dầu tích tụ làm cho máy nén bị hư hỏng dầu cacte giảm, dẫn đến thiếu dầu bôi trơn phận chuyển động 6.2.7 Cách nhiệt đường ống Hình 6.4 Cách nhiệt đường ống Cách nhiệt đường ống Nên bố trí cách nhiệt tất đường hút bên ngồi khơng gian điều hòa Lý để giảm lượng nhiệt mà đường hút lạnh thu nhận Nhiệt lượng không mong muốn mà đường hút thu nhận giống cố gắng làm lạnh bên ngồi khơng gian điều hịa dự định Điều gây lãng phí lượng làm giảm hiệu suất hệ thống Thậm chí cịn ảnh hưởng tệ đường hút không cách nhiệt dài qua mơi trường đặc biệt ấm phịng khí nóng Các hệ thống nhiệt độ thấp tủ đơng có đường hút lạnh nên cách nhiệt đường hút có thành dày Một đường ống khác nên cách nhiệt đoạn đường ống dẫn lỏng trời bơm nhiệt hệ thống hai khối Trong trường hợp cố gắng tránh nhiệt vào khơng khí lạnh trời bơm nhiệt chế độ sưởi 6.3 Thông số kỹ thuật 6.3.1 Đường ống hút Đường hút đường ống quan trọng hệ ống ống đẫn Nó phải thiết kế cẩn thận để đảm bảo lượng quay lại môi chất khô dầu bôi trơn theo vào máy nén Nếu dịng mơi chất lỏng dầu tới máy nén, thiệt hại nghiêm trọng xảy hiệu ứng thủy lực tác dụng lên máy nén! Đường hút dầu dàn bay phải gắn bầu cảm nhiệt xa van dãn nở lắp thêm đường ống cân (nằm bên bầu cảm nhiệt) Đường hút thả dọc xuống từ dàn ngưng để rút hết dầu Đường hút thông thường nhiều dàn bay sử dụng bố trí khuỷu đôi để dẫn từ dàn bay để cách ly bầu cảm nhiệt đường ống cân để ngăn cảm phần ảnh hướng đến phần Nếu dàn bay nằm bên máy nén, phần ống nằm ngăng phải đặt dốc 12mm đoạn dài mét để giúp dầu quay trở lại máy nén Độ giảm vận tốc – áp suất đường hút Với đường ống đẩy, vận tốc tối thiểu 2.5m/s đường ống nằm ngang 5m/s đường ống dọc vận tốc tối đa 20m/s đường ống Sự sụt áp suất chấp nhận đường ống hút 21 kPa ga R22 13 kPa ga R134a Sự giảm áp suất mức đường ống đẩy hút làm tăng độ nén, giảm hiệu suất thể tích làm giảm công suất hệ thống 6.3.2 Đường ống dẫn đẩy Chức đường ống dẫn đẩy để mang môi chất lạnh nhiệt từ máy nén vào bình ngưng Ống phải đặt dốc xa khỏi máy nén để bảo đảm chất lỏng hình thành đường ống suốt ‘chu kỳ dừng máy’ máy nén không chảy ngược trở lại vào máy nén Sụt giảm áp suất đường ống dẫn đẩy Phải giữ mức sụt giảm áp suất đường ống dẫn đẩy mức tối thiểu (41kPa trường hợp R22) Bất kỳ điều làm cho áp suất đẩy tăng, liên quan đến áp suất hút, tăng tỉ số nén Khi tỉ số nén tăng, hiệu suất thể tích máy nén giảm làm giảm lượng mơi chất lạnh bơm qua máy nén Vận tốc đường ống dẫn đẩy Khi xác định kích cỡ đường ống dẫn đẩy, đặt đường ống có đường kính đủ nhỏ để tạo đủ vận tốc để mang dầu đến bình ngưng lựa chọn Tuy nhiên đường kính chọn phải đủ lớn để ngăn ngừa sụt giảm áp suất mức Trong đường ống nằm ngang vận tốc phải 2,5m/s để mang dầu theo hướng dịng mơi chất lạnh Trong ống thẳng đứng, u cầu vận tốc 5m/s để mang dầu theo hướng dịng mơi chất lạnh Đồng thời có vận tốc tối đa – hầu hết ứng dụng khơng nên vượt q 20m/s gây tiếng ồn độ rung q mức Ngồi ra, tạo sụt giảm áp suất mức Bài 7: Lựa chọn đường ống kích cỡ Giới thiệu Nội dung học giới thiệu phương pháp để tính chọn đường ống mơi chất lạnh Mục tiêu học: - Trình bày hệ số hiệu chỉnh đường ống lạnh - Lựa chọn đường ống yêu cầu kỹ thuật - Cẩn thận, tỷ mỉ; Nội dung bài: 7.1 Bảng tính đường ống Xác định kích cỡ đường ống Sau bước để lựa chọn đường kính đường ống thích hợp: Xác định tổng chiều dài đường ống hút Tính vận tốc môi chất lạnh công suất tối đa tối thiểu Chọn đường kính ống lớn dẫn đến vận tốc chất làm lạnh chấp nhận cơng suất tối đa tối thiểu Tính toán tổng chiều dài đường ống cách thêm chiều dài thực tế đường ống thẳng với chiều dài tương đương phụ kiện lắp đặt đường hút Xác định sụt áp (dựa tổng chiều dài tương đương) đường ống thẳng phụ kiện Thêm sụt áp phụ kiện lắp đặt đường hút Để bắt đầu, ống dẫn chất làm lạnh nên định tuyến theo cách ngắn đơn giản có thể, giảm thiểu tổng chiều dài đường ống Từ cách bố trí ban đầu, tổng chiều dài đo đường hút ước tính Vận tốc môi chất lạnh bên ống phụ thuộc vào tốc độ lưu lượng mơi lạnh, đường kính bên ống Hình 7.1 Đồ thị mối quan hệ vận tốc suất lạnh Đồ thị cho thấy vận tốc bên ống đường ống có đường kính khác điều kiện vận hành Hình 7.1 Bảng lựa chọn vận tốc tối thiểu Bảng cho biết vận tốc tối thiểu cho phép ống hút đứng ống hút nằm ngang cho đường kính ống tiêu chuẩn Đối với ví dụ này, đường kính 54mm sử dụng cho phần nằm ngang nằm dọc hệ thống ống có đường kính 42 mm sử dụng cho ống đứng Sự kết hợp đường ống đảm bảo vận chuyển dầu thích hợp công suất tối đa tối thiểu hệ thống, giảm thiểu tổng sụt áp cho đường hút Chọn kích cỡ ống đứng đơi Hình 7.2 Bảng lựa chọn ống đứng đôi Khi chọn ống hút đứng đơi, đường kính ống đứng nhỏ cần chọn để cung cấp vận tốc tối thiểu cho phép cơng suất tối thiểu Sau đó, đường kính ống đứng lớn nên lựa chọn cho tốc độ hai cực lớn vận tốc cho phép tối thiểu 4.000 fpm (20 m / s) Ví dụ hệ thống, đường kính ống đứng nhỏ 35mm, hệ thống làm việc với công suất tối thiểu tấn, vận tốc bên ống 35mm 5,8 m/s lớn vận tốc tối thiểu cho phép ống đứng đường kính Với cơng suất tối đa hệ thống 20 tấn, ống đứng nhỏ giả định để xử lý công suất tấn, ống đứng lớn phải xử lý cơng suất cịn lại với công suất 15 tấn, vận tốc môi chất lạnh ống 42 mm 12.4 m/s vận tốc tối đa tối thiểu cho đường kính ống Sau lựa chọn đường kính đường ống, tính tổng sụt áp thể đường hút Bước tính tốn tổng chiều dài "tương đương" đường hút Tổng chiều dài tương đương chiều dài đo thực tế đường ống thẳng cộng với sụt áp qua việc lắp đặt phụ kiện, chắng hạn T, cút sụt áp qua phụ kiện thể dạng chiều dài đường ống thẳng tạo giảm áp suất tương tự 7.2 Độ dài tương đương Trước hết cần xác định độ dài thực tế ống dẫn thiết bị bay máy nén, tính mét Tiếp theo, cần phải thêm ảnh hưởng tất uốn cong (khuỷu) van lắp đường ống Tất phụ kiện gây giảm áp lực, để thuận tiện, cho tương đương với chiều dài ống thẳng có kích thước Độ dài đường ống tương ứng tổng chiều dài thực chiều dài tương đương phụ kiện Tham chiếu đến bảng tra cho phép xác định bổ sung chiều dài tương đương van đường ống, uốn cong rãnh để tăng chiều dài thực tế Valve or Fitting Pipe Sizes – mm Type Kích cỡ ống - mm Loại van 12.7 15.9 22.2 28.6 34.9 41.3 54 66.7 phận nối 78 91 103 CO CO Valves Globe 5.2 5.5 6.7 8.8 12 13 17 21 26 30 37 60Y 2.4 2.7 3.4 4.6 6.1 7.3 9.1 11 13 15 18 45Y 1.8 2.1 2.1 3.7 4.6 5.5 7.3 8.8 11 13 14 Angle 1.8 2.1 2.1 3.7 4.6 5.5 7.3 11 13 14 Gate 0.2 0.2 0.3 0.3 0.5 0.5 0.7 0.9 1.2 1.4 Swing Check 1.5 1.8 2.4 3.0 4.3 4.9 6.1 7.6 9.1 10 12 Angle Lift check 1.8 2.1 2.1 3.7 4.6 5.5 7.3 8.8 11 13 14 GlobeA/ertical 5.2 5.5 6.7 12 13 17 21 26 30 37 Lift check Elbows 90° Std 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2 1.5 1.8 2.3 2.7 90° Long Rad 0.3 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 1.2 1.5 1.8 45° Std 0.2 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 180° Std 0.7 0.8 1.0 1.2 1.7 1.9 2.5 3.7 4.6 5.2 Tees Branch Flow 0.8 0.9 1.2 1.5 2.1 2.4 3.7 4.6 5.5 6.4 StrThr Flow 1:1 0.3 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 1.2 1.5 1.8 Str Thr Flow 1:4 0.4 0.4 0.6 0.7 0.9 1.1 1.4 1.7 2.1 2.4 2.7 (Red) Str Thr Flow 1:2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.2 1.5 1.8 2.3 2.7 (Red) Hình 7.3 Bảng lựa chọn chiều dài tương đương thiết bị lạnh CO CO 7.4 Sự sụt giảm áp suất Sụt áp tăng theo chiều dài đường ống sụt áp tăng làm xáo trộn dịng chảy ví dụ van, T, cút góc thiết bị khác Trong đường ống môi chất lạnh, sụt áp xảy đường đường lỏng sụt áp tác động đáng kể hiệu hệ thống tác động sụt áp phải dự đoán bù thiết kế tổng thể Bài 8: Điều khiển hệ thống lạnh Giới thiệu Nội dung học giới thiệu phương pháp điều khiền hệ thống lạnh theo yêu cầu vận hành Mục tiêu học: - Trình bày nguyên lý làm việc hệ thống điều khiển - Lựa chọn hệ thống lạnh yêu cầu kỹ thuật - Đảm bảo an toàn lao động; - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm Nội dung bài: 8.1 Mạch điều khiển pha với điều khiển RMD Hình 8.1 Mạch điều khiển pha với điều khiển RMD Nguyên lý mạch: Khi cấp nguồn quạt dàn lạnh hoạt động Nếu nhiệt độ phòng nằm giới hạn cài đặt nhiệt độ có quạt dàn lạnh làm việc Khi nhiệt độ phòng tăng lên cao giá trị làm việc, lúc quạt dàn ngưng máy nén làm việc Máy nén làm việc thông qua rơ le khởi động kiểu dòng điện tránh cho máy nén bị tải khởi động Công tắc sử dụng để đóng ngắt đèn phịng Rơ le nhiệt ngắt mạch điều khiển máy nén bị tải 8.2 Mạch pha với chu kỳ hút kiệt (pumdown) Hình 8.2 Mạch pha với chu kỳ hút kiệt (pumdown) Nguyên lý làm việc Quy trình chạy máy giống mục Trong mạch pumdown khác với mạch pha với điều chinh RMD trình dừng máy Khi nhiệt độ phòng đến giá trị cài đặt Rơ le nhiệt độ ngắt điện cho van điện từ, lúc van điện từ đóng dịng mơi chất lỏng áp suất hút hệ thống (LP) giảm xuống Áp suất giảm đến giá trị cài đặt ngắt máy (LP), rơ le áp suất thấp ngăt mạch, máy nen quạt dàn ngưng dừng hoạt động Mạch pumdown với động pha Hình 8.3 Mạch ba pha với chu kỳ hút kiệt (pumdown) Về nguyên lý hoạt động giống vơi mạch pumdown pha Đối với mạch pha, động máy nén dàn ngưng điều khiển thông qua công tăc tơ Khi công tăc tơ cấp điện, đóng tiếp điểm cấp điện cho máy nén quạt dàn ngưng làm việc Ngược lại, công tắc tơ điện, máy nén dàn ngưng dừng làm việc 8.4 Các thiết bị điều khiển 8.4.1Rơ le nhiệt độ (themostats) Mục đích đo nhiệt độ không gian làm lạnh Thermostat đếm thông số nhiệt độ đến phạm vi nhiệt độ hoạt động ứng dụng Điều khiển chu kỳ (tắt, bật máy nén, quạt…) cắt nhiệt độ cao/thấp kích hoạt báo động Hình 8.4 Các loại thermostat 8.4.2 Điều khiển áp suất thấp Khi áp suất giảm mạch mở Điều chỉnh điều khiển hiển thị theo bước: Cài đặt áp suất cut – in Cài đặt độ chênh lệch cut – out = áp suất cut – in trừ độ chênh lệch Hình 8.5 Sơ đồ đóng cắt rơ le áp suất thấp Áp suất hút hệ thống tác động lên hộp xếp rơ le Khi áp suất hút hệ thống cao giá trị cut-in, tiếp điểm (1-4) rơ le trạng thái đóng Khi áp suất hút bắt đầu giảm xuống, tiếp điểm (1-4) trạng thái đóng Tiếp điểm (1-4) mở áp suất hút giảm xuống đến giá trị cut-out Khi áp suất hút hệ thống giá trị cut-out, tiếp điểm (1-4) trạng thái mở Khi áp suất hút tăng lên, tiếp điểm (1-4) trạng thái mở Tiếp điểm (14) đóng áp suất hút tăng lên đến giá trị cut-in Khi hệ thống dừng làm việc, áp suất hút hệ thống tăng lên cân với áp suất đầu đẩy hệ thống Lúc tiếp điểm (1-4) trạng thái đóng 8.4.3 Điều khiển áp suất cao Rơ le áp suất cao Rơ le hoạt động áp suất ngưng tụ môi chất lạnh ngắt mạch điện áp suất vượt mức cho phép để bảo vệ máy nén Về nguyên tắc cấu tạo Rơ le áp suất cao tương tự Rơ le áp suất thấp tiếp điểm bố trí ngược lại Tuy nhiên tính chất an tồn (áp suất cao) nên Rơ le áp suất cao tác động ngắt khơng tự động đóng mạch lại (dù áp suất giảm xuống giá trị đặt trừ giá trị vi sai) mà cần phải tác động reset để đưa Rơ le trở lại trạng thái ban đầu Mức độ an tồn cịn phân biệt vị trí nút reset: reset ngồi vỏ Rơ le reset vỏ Rơ le Bài 9: Điều khiển công suất hệ thống Giới thiệu Nội dung học giới thiệu phương pháp điều chỉnh công suất hệ thống lạnh Mục tiêu học: - Trình bày phương pháp điều khiển cơng suất hệ thống lạn - Đảm bảo an toàn lao động; - Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm Nội dung bài: 9.1 Tại phải điều khiển suất hệ thống lạnh 95% tất hao mòn máy nén thành phần xảy khởi động Do điều quan trọng phải giữ cho máy nén hoạt động lâu tốt Máy nén dừng khởi động liên tục hệ thống sử dụng lượng điện nhiều Hầu hết cố hệ thống lạnh xảy việc dừng vàkhởi động máy liên tục Trong tất hệ thống điện lạnh công suất máy nén phải hút từ thiết bị bay mức tương tự lượng tạo thành từ hoạt động sôi môi chất lạnh lỏng Nếu môi chất lạnh bay nhanh so với lượng máy nén hút lượng dư thừa tích tụ thiết bị bay làm tăng áp suất thiết bị bay hơi, tăng nhiệt độ sôi môi chất lạnh Nếu công suất máy nén lớn hút nhiều từ thiết bị bay hơi, giảm nhanh nhiệt độ áp suất bay môi chất lạnh thiết bị bay Điều khiển suất hệ thống lạnh Có số phương pháp sử dụng để điều khiển công suất máy nén Như - Phân đoạn máy nén - Hệ thống nhiều máy nén - Giảm tải xi lanh máy nén - Hệ thống giảm tải theo khối - Đường tắt gas nóng - Phương pháp giảm tải khác cho loại máy nén khác - Điều khiển tốc máy nén 9.2 Phân đoạn máy nén Hình 9.1 Hệ thống nhiều máy nén Một số máy nén lắp song song, thường xuất thiết bị siêu thị, gọi Rack (khung giá) Khi tải thay đổi, máy nén đưa vào chu kỳ chạy chu kỳ dừng máy Nếu nhiều máy nén có cơng suất khác sử dụng, xuất nhiều giá trị tổng cơng suất máy nén cách kết hợp chu kỳ khác máy nén Kết hợp chu kỳ nhiều máy nén hình thức điều khiển Thông thường sử dụng cho hệ thống nhỏ lý lượng tiêu thụ gia tăng từ việc định chu kỳ máy nén 9.3 Đường tắt ga nóng Một phương pháp trì áp suất hút máy nén (tạo tải giả) q trình tải nhẹ, điều đạt cách sử dụng van điều chỉnh cho phép đường đẩy vào phía hạ áp hệ thống (ưu tiên vào dàn bay hơi) để giảm nhiệt đường hút Hình 9.2 Bypass đường gas nóng Nhược điểm phương pháp khơng có giảm tải giảm tải Không giảm bớt yêu cầu lượng máy nén không áp dụng gây nhiệt đường hút dẫn tới máy nén bị nóng Một phương pháp thay cho đường đẩy qua đường tắt trực tiếp vào đường hút thông qua van điều chỉnh Để giảm nhiệt hút, cần có phun chất lỏng 9.4 Giảm tải xi lanh máy nén Hoạt động giảm tải phát động áp suất đẩy Áp suất đẩy sử dụng để đẩy lưỡi gà van hút khỏi đĩa van Một phương pháp để giảm tải xy lanh ấn van hút xy lanh xy lanh tới trạng thái không nạp để chúng giữ vị trí mở suốt hành trình nén, cho phép hút hút vào xy lanh hành trình nén quay trở phía hút máy nén Các máy nén sử dụng phương pháp khởi động để giảm lượng dòng điện khởi động máy nén khởi động điều kiện không tải Hình 9.3 Giảm tải xi lanh máy nén Bộ giảm tải thủy lực Sử dụng áp suất dầu hệ thống để đẩy lưỡi gà van hút khỏi đĩa van Bộ giảm tải thủy lực sử dụng hệ thống phức tạp nâng đòn bẩy để nâng ống bao xy lanh van phép bên pittơng chảy ngược vào phía hạ áp/phía hút máy nén ... ống lạnh điển hình Các thiết bị riêng lẻ nối với đường ống lạnh Đường hút nối thiết bị bay với máy nén, đường xả nối máy nén với thiết bị ngưng tụ, đường lỏng nối thiết bị ngưng tụ với thiết bị. .. trí thiết bị liên quan hệ thống đường ống Hình 1.2 Sơ đồ bố trí thiết bị hệ thống lạnh Bố trí thiết bị đường ống lạnh phù hợp đảm bảo cho hệ thống lạnh làm việc an toàn hiệu 1.3 Các yêu cầu đường. .. THIỆU Lựa chọn lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh thiết bị liên quan mơ đun chun mơn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Kỹ thuật máy lạnh ĐHKK Mơ đun có ý nghĩa định đến việc tiếp thu kiến thức kỹ