Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt-lạnh và điều hòa không khí (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Cao đẳng): Phần 1 - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

(NB) Giáo trình Cơ sở kỹ thuật nhiệt-lạnh và điều hòa không khí giúp học sinh, sinh viên có được kiến thức chung rất hữu ích khi cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu hơn. Mặc khác giáo trình cũng đã đưa vào các nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề khi va chạm trong thực tế. Mời các bạn cùng tham khảo phần 1 giáo trình.

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc 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 Giáo trình Cơ Sở Kỹ Thuật Nhiệt – Lạnh Và Điều Hịa Khơng Khí giáo trình đƣợc biên soạn dạng tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu Do có số nội dung mang tính chung khơng vào cụ thể Giáo trình giúp học sinh, sinh viên có đƣợc kiến thức chung hữu ích cần phải nghiên cứu chuyên ngành sâu Mặc khác giáo trình đƣa vào nội dung mang tính thực tế giúp học sinh, sinh viên gần gũi, dễ nắm bắt vấn đề va chạm thực tế Ngồi giáo trình sử dụng cho khối khơng chun muốn tìm hiểu thêm ngành nhiệt lạnh điều hịa khơng khí Xin trân cảm ơn Quý thầy cô Khoa Điện tử - Điện lạnh Trƣờng Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ hổ trợ để hoàn thành đƣợc giáo trình Giáo trình lần đƣợc biên soạn nên khơng tránh khỏi sai sót, mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý bạn đọc Hà Nội, ngày tháng năm 2019 BAN CHỦ NHIỆM BIÊN SOẠN GIÁO TRÌNH NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ MỤC LỤC Trang LỜI GIỚI THIỆU MỤC LỤC CHƢƠNG I : CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa: 1.1.2 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 10 1.1.3 Nhiệt dung riêng tính nhiệt lƣợng theo nhiệt dung riêng : 14 1.2 Hơi thông số trạng thái hơi: 15 1.2.1 Các thể (pha) vật chất: 15 1.2.2 Quá trình hố đẳng áp: 17 1.2.3 Các đƣờng giới hạn miền trạng thái nƣớc hơi: 18 1.2.4 Cách xác định thông số bảng đồ thị lgp-h: 19 1.3 Các trình nhiệt động hơi: 21 1.3.1 Các trình nhiệt động đồ thị lgp-h: 21 1.3.2 Quá trình lƣu động tiết lƣu: 23 1.3.2.1 Quá trình lƣu động 23 1.3.2.2 Quá trình tiết lƣu: 24 1.4 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt: 24 1.4.1 Khái niệm định nghĩa chu trình nhiệt động: 24 1.4.2 Chu trình nhiệt động máy lạnh bơm nhiệt: 28 1.4.3 Chu trình máy lạnh hấp thụ: 30 TRUYỀN NHIỆT: 31 2.1 Dẫn nhiệt: 31 2.1.1 Các khái niệm định nghĩa: 31 2.1.2 Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng vách trụ: 36 2.1.3 Nhiệt trở vách phẳng vách trụ mỏng ; 42 2.2 Trao đổi nhiệt đối lƣu: 42 2.2.1 Các khái niệm định nghĩa: 42 2.2.2 Các nhân tố ảnh hƣởng tới trao đổi nhiệt đối lƣu: 43 2.2.3 Một số hình thức trao đổi nhiệt đối lƣu thƣờng gặp: 44 2.2.4 Tỏa nhiệt sôi ngƣng hơi: 50 2.3 Trao đổi nhiệt xạ: 53 2.3.1 Các khái niệm định nghĩa: 53 2.3.2 Dòng nhiệt trao đổi xạ vật: 58 2.3.3 Bức xạ mặt trời (nắng) : 60 2.4 Truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt: 61 2.4.1 Truyền nhiệt tổng hợp: 61 2.4.2 Truyền nhiệt qua vách: 62 2.4.3 Truyền nhiệt qua vách phẳng vách trụ: 62 2.4.4 Truyền nhiệt qua vách có cánh: 63 2.4.5 Tăng cƣờng truyền nhiệt cách nhiệt: 64 2.4.6 Thiết bị trao đổi nhiệt: 65 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH 68 KHÁI NIỆM CHUNG: 68 1.1 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh đời sống kỹ thuật: 68 1.2 Các phƣơng pháp làm lạnh nhân tạo: 70 MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH: 73 2.1 Các môi chất lạnh thƣờng dùng kỹ thuật lạnh: 73 2.2 Chất tải lạnh 77 2.3 Bài tập môi chất lạnh chất tải lạnh 78 CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG: 79 3.1 Hệ thống lạnh với cấp nén: 79 3.1.1 Sơ đồ cấp nén đơn giản: 79 3.1.2 Sơ đồ có nhiệt hút, lạnh lỏng hồi nhiệt: 80 3.2 Sơ đồ cấp nén có làm mát trung gian: 83 3.3 Các sơ đồ khác: 86 3.4 Bài tập : 87 MÁY NÉN LẠNH: 88 4.1 Khái niệm: 88 4.1.1 Vai trò máy nén lạnh: 88 4.1.2 Phân loại máy nén lạnh: 88 4.1.3 Các thông số đặc trƣng máy nén lạnh: 89 4.2 Máy nén pittông: 92 4.2.1 Máy nén lí tƣởng cấp nén (khơng có khơng gian thừa): 92 4.2.2 Cấu tạo chuyển vận: 92 4.2.3 Các hành trình đồ thị P-V: 94 4.2.4 Máy nén có khơng gian thừa: 95 4.2.5 Năng suất nén V có khơng gian thừa: 95 4.2.6 Máy nén nhiều cấp có làm mát trung gian: 96 4.2.7 Cấu tạo nguyên lý làm việc: 96 4.2.8 Đồ thị P-V: 97 4.2.9 Tỉ số nén cấp: 97 4.2.10 Lợi ích máy nén nhiều cấp: 98 4.2.11 Bài tập tính tốn máy nén piston: 98 4.3 Giới thiệu số chủng loại máy nén khác: 99 4.3.1 Máy nén rô to: 99 4.3.2 Máy nén scroll (đĩa xoắn): 100 4.3.3 Máy nén trục vít: 102 CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG LẠNH: 103 5.1 Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu: 103 5.1.1 Thiết bị ngƣng tụ: 103 5.1.2 Vai trò thiết bị hệ thống lạnh: 103 5.1.3 Các kiểu thiết bị ngƣng tụ thƣờng gặp: 103 5.1.4 Tháp giải nhiệt: 110 5.1.5 Thiết bị bay hơi: 110 5.1.6 Vai trò thiết bị hệ thống lạnh: 110 5.1.7 Các kiểu thiết bị bay thƣờng gặp: 110 5.2 Thiết bị tiết lƣu (giảm áp): 115 5.2.1 Giảm áp ống mao: 116 5.2.2 Van tiết lƣu: 116 5.3 Thiết bị phụ, dụng cụ đƣờng ống hệ thống lạnh: 120 5.3.1 Thiết bị phụ hệ thống lạnh: 120 5.3.2 Dụng cụ hệ thống lạnh: 125 5.3.3 Đƣờng ống hệ thống lạnh: 126 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 128 KHƠNG KHÍ ẨM: 128 1.1 Các thơng số trạng thái khơng khí ẩm: 128 1.1.1 Thành phần khơng khí ẩm: 128 1.1.2 Các thông số trạng thái khơng khí ẩm: 129 1.2 Đồ thị I - d d - t khơng khí ẩm: 132 1.2.1 Đồ thị I – d: 132 1.2.2 Đồ thị t – d: 134 1.3 Một số q trình khơng khí ẩm ĐHKK: 134 1.4 Bài tập sử dụng đồ thị: 139 KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ: 139 2.1 Khái niệm thông gió ĐHKK: 139 2.1.1 Thơng gió gì? 139 2.1.2 Khái niệm ĐHKK: 140 2.1.3 Khái niệm nhiệt thừa tải lạnh cần thiết công trình: 140 2.2 Bài tập tính toán tải lạnh đơn giản: 142 2.3 Các hệ thống ĐHKK: 144 2.3.1 Các khâu hệ thống ĐHKK: 144 2.3.2 Phân loại hệ thống ĐHKK: 145 2.4 Các phƣơng pháp thiết bị xử lý khơng khí: 145 2.4.1 Làm lạnh khơng khí: 147 2.4.2 Sƣởi ấm: 148 2.4.3 Khử ẩm: 149 2.4.4 Tăng ẩm: 149 2.4.5 Lọc bụi tiêu âm: 150 HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHƠNG KHÍ: 152 3.1 Trao đổi khơng khí phịng: 152 3.1.1 Các dịng khơng khí tham gia trao đổi khơng khí phịng: 153 3.1.2 Các hình thức cấp gió thải gió: 158 3.1.3 Các kiểu miệng cấp miệng hồi: 161 3.2 Đƣờng ống gió: 162 3.2.1 Cấu trúc hệ thống: 163 3.2.2 Các loại trở kháng thủy lực đƣờng ống: 165 3.3 Quạt gió: 166 3.3.1 Phân loại quạt gió: 166 3.3.2 Đƣờng đặc tính quạt điểm làm việc mạng đƣờng ống: 166 CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐHKK: 169 4.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm phòng: 169 4.1.1 Tự động điều chỉnh nhiệt độ: 169 4.1.2 Tự động điều chỉnh độ ẩm số hệ thống ĐHKK công nghệ: 172 4.2 Lọc bụi tiêu âm ĐHKK: 172 4.2.1 Tác dụng lọc bụi: 172 4.2.2 Tiếng ồn có ĐHKK- nguyên nhân tác hại: 174 4.3 Cung cấp nƣớc cho ĐHKK: 175 4.3.1 Các sơ đồ cung cấp nƣớc lạnh cho hệ thống Water Chiller: 175 4.3.2 Cung cấp nƣớc cho buồng phun: 176 TÀI LIỆU THAM KHẢO 181 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN Tên mơn học/mơ đun: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH VÀ ĐHKK Mã mơn học/mơ đun: MH ĐL 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: - Vị trí: Là mơn học sở ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho môn học, mơ đun kỹ thuật chun ngành - Tính chất: Là môn học kỹ thuật sở - Ý nghĩa vai trị mơn học/mơ đun: Cung cấp tổng quát cho học sinh, sinh viên ngành lạnh từ kiến thức kiến thức chuyên sâu hệ thống máy lạnh ĐHKK - Mục tiêu mơn học/mơ đun: - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc kiến thức kỹ thuật Nhiệt - Lạnh điều hịa khơng khí, cụ thể là: Các hiểu biết chất môi giới hệ thống máy lạnh ĐHKK, cấu tạo nguyên lý hoạt động máy lạnh, cấu trúc hệ thống máy lạnh ĐHKK; - Về kỹ năng: + Tra bảng đƣợc thông số trạng thái môi chất, sử dụng đƣợc đồ thị, biết chuyển đổi số đơn vị đo giải đƣợc số tập đơn giản; - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Rèn luyện khả tƣ logic sinh viên; ứng dụng thực tế vận dụng để tiếp thu kiến thức chuyên ngành Nội dung môn học/mô đun: Nội dung tổng quát phân bố thời gian: Thời gian Tên chƣơng, mục TT Thực hành, Thi/ Tổng Lý thí nghiện, Kiểm số thuyết thảo luận, tra tập Mở đầu 1 Chƣơng 1: Cơ sở nhiệt động kỹ 31 19 10 Nhiệt động kỹ thuật 15 Truyền nhiệt 16 10 Chƣơng 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh: 20 16 1 Khái niệm chung 2 Môi chất lạnh chất tải lạnh 1 Các hệ thống lạnh dân dụng 4 Máy nén lạnh 5 Các thiết bị khác hệ thống 5 thuật truyền nhiệt lạnh Kiểm tra Chƣơng 3: Cơ sở kỹ thuật điều hồ 22 14 Khơng khí ẩm 2 Khái niệm điều hịa khơng 3 1 khơng khí khí Hệ thống vận chuyển phân phối khơng khí Các phần tử khác hệ thống điều hịa khơng khí Kiểm tra 1 Thi kết thúc mô đun 1 Cộng 75 Nội dung chi tiết: 50 20 CHƢƠNG I: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT MH ĐL 08 - 01 Giới thiệu: Chƣơng cung cấp cho sinh viên học sinh kiến thức ban đầu sở nhiệt động truyền nhiệt: khái niệm nhiệt động bản, thông số hơi, chu trình nhiệt động nhƣ quy luật hình thức truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt Mục tiêu: - Hiểu đuợc kiến thức chung kỹ thuật Nhiệt-Lạnh - Nắm rõ khái niệm nhiệt động lực học - Hơi thơng số trạng thái - Các q trình nhiệt động - Các chu trình nhiệt động - Trình bày dẫn nhiệt truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt - Phân tích đựoc trình, nguyên lý làm việc máy lạnh quy luật truyền nhiệt nói chung; - Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tƣ logic, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV Nội dung chính: NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT: 1.1 Chất môi giới thông số trạng thái chất môi giới: 1.1.1 Các khái niệm định nghĩa: a) Thiết bị nhiệt : loại thiết bị có chức chuyển đổi nhiệt Thiết bị nhiệt đƣợc chia thành nhóm: động nhiệt máy lạnh  Động nhiệt: Có chức chuyển đổi nhiệt thành nhƣ động nƣớc, turbine khí, động xăng, động phản lực, v.v  Máy lạnh: có chức chuyển nhiệt từ nguồn lạnh đến nguồn nóng 113 Dàn lạnh panen kiểu ống thẳng có nhƣợc điểm quảng đƣờng dịng mơi chất ống trao đổi nhiệt ngắn kích thƣớc tƣơng đối cồng kềnh Để khắc phục điều ngƣời ta làm dàn lạnh theo kiểu xƣơng cá * Dàn lạnh xương cá: Dàn lạnh xƣơng cá đƣợc sử dụng phổ biến hệ thống làm lạnh nƣớc, nƣớc muối đƣợc sử dụng nhiều sản xuất đá Hình 2.48: Dàn lạnh xương cá Về cấu tạo, tƣơng tụ dàn lạnh panen nhƣng ống trao đổi nhiệt đƣợc uốn cong, chiều dài ống tăng lên đáng kể Các ống trao đổi nhiệt gắn vào ống góp trơng giống nhƣ xƣơng cá khổng lồ Đó ống thép áp lực dạng trơn, khơng cánh Dàn lạnh xƣơng cá có cấu tạo gồm nhiều cụm (mơđun), cụm có ống góp ống góp dƣới hệ thống 24 dãy ống trao đổi nhiệt nối ống góp Mật độ dịng nhiệt dàn bay xƣơng cá tƣơng đƣơng dàn lạnh kiểu panen tức khoảng 29003500 W/m2 * Dàn lạnh bản: Hình 2.49: Dàn lạnh 114 Ngoài dàn lạnh thƣờng đƣợc sử dụng trên, cơng nghiệp ngƣời ta cịn sử dụng dàn bay kiểu để làm lạnh nhanh chất lỏng Ví dụ hạ nhanh dịch đƣờng glycol công nghiệp bia, sản xuất nƣớc lạnh chế biến nhà máy chế biến thực phẩm Cấu tạo dàn lạnh kiểu hoàn toàn giống dàn ngƣng bản, gồm trao đổi nhiệt dạng phẳng có dập sóng đƣợc ghép với đệm kín Hai đầu khung dày, chắn đƣợc giữ nhờ giằng bulông Đƣờng chuyển động môi chất chất tải lạnh ngƣợc chiều xen kẻ Tổng diện tích trao đổi nhiệt lớn Q trình trao đổi nhiệt hai mơi chất thực qua vách tƣơng đối mỏng nên hiệu trao đổi nhiệt cao Các lớp chất tải lạnh mỏng nên trình trao đổi nhiệt diễn nhanh chóng Dàn lạnh NH3 đạt k = 25004500 W/m2K làm lạnh nƣớc Đối với R22 làm lạnh nƣớc hệ số truyền nhiệt đạt k = 15003000 W/m2K Đặc điểm dàn lạnh kiểu thời gian làm lạnh nhanh, khối lƣợng môi chất lạnh cần thiết nhỏ Nhƣợc điểm chế tạo phức tạp nên có hãng tiếng có khả chế tạo Do hƣ hỏng, khơng có vật tƣ thay thế, sửa chữa khó khăn Thiết bị bay làm lạnh khơng khí: * Thiết bị bay làm lạnh khơng khí kiểu khô: Là thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt, khơng khí (lƣu động ngồi chùm ống) thải nhiệt cho môi chất sôi ống cho chất tải lạnh chảy ống Nếu khơng khí đƣợc làm lạnh truyền nhiệt cho môi chất sôi ống ta gọi thiết bị làm lạnh trực tiếp, khơng khí đƣợc làm lạnh truyền nhiệt cho nƣớc hay chất tải lạnh lỏng ống đƣợc gọi thiết bị làm lạnh gián tiếp Hình 2.50: Dàn lạnh khơng khí * Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu ướt: 115 Hình 2.51: Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu ướt – máng chắn nƣớc ; – buồng phun ; – quạt gió ; – động ; - cửa gió lạnh; – van phao ; – đáy nƣớc ; - ống xả đáy ; - ống dẫn nƣớc lạnh ; 10 - ống xả tràn ; 11 – vòi phun nƣớc Đƣợc sử dụng rộng rãi điều hồ khơng khí, khơng khí đƣợc làm lạnh nhờ tiếp xúc trực tiếp với nƣớc nƣớc muối lạnh phun từ vòi phun nhờ quạt.* Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu hỗn hợp: Hình 2.52: Thiết bị làm lạnh khơng khí kiểu hỗn hợp – khơng khí lạnh – quạt gió – chắn nƣớc - dàn phun nƣớc – dàn bay - khơng khí tuần hồn – bể chứa nƣớc Khơng khí phịng qua cửa gió tiếp xúc với dàn lạnh truyền nhiệt cho môi chất sôi ống hạ nhiệt độ xuống lại đƣợc làm lạnh nhờ đƣợc tiếp xúc trực tiếp với nƣớc lạnh phun từ ống phun nƣớc Tấm chắn giữ không cho nƣớc bay theo vào phòng 5.2 Thiết bị tiết lƣu (giảm áp): Quá trình tiết lƣu trình giảm áp suất ma sát mà không sinh ngoại công mơi chất chuyển động qua chỗ có trở lực cục đột ngột 116 5.2.1 Giảm áp ống mao: Ống mao (cáp tiết lƣu) đƣợc sử dụng hệ thống lạnh nhỏ nhƣ: tủ lạnh dân dụng, thƣơng mại, máy điều hịa f Hình 2.53: Cáp tiết lưu (ống mao) 5.2.2 Van tiết lưu: Van tiết lưu tay: Van tiết lƣu tay van tiết lƣu đƣợc điều chỉnh tay Van có kết cấu tƣơng tự van chặn Khác biệt van tiết lƣu ren ti van mịn so với van chặn nhằm điều chỉnh lƣu lƣợng cách xác Hình 2.54: Van tiết lưu tay Van tiết lưu nhiệt: Van tiết lƣu nhiệt van tiết lƣu điều chỉnh tự động nhờ độ nhiệt hút máy nén Van tiết lƣu nhiệt có loại van: van tiết lƣu nhiệt cân van tiết lƣu nhiệt cân ngồi 117 Hình 2.55: Van tiết lưu nhiệt cân – thân van ; – màng đàn hồi ; – mũ van ; – đế van ; – kim van ; – lò xo nén; – vít điều chỉnh độ nhiệt ; – nắp ; - ống nối ; 10 – đầu cảm nhiệt ; 11- dàn bay Hình 2.56: Van tiết lưu nhiệt cân 13 – ống nối với đƣờng hút máy nén ; 14 – chặn Van tiết lƣu nhiệt gồm khoang áp suất nhiệt p1 có màng đàn hồi, đầu cảm nhiệt 10, ống nối Phía khoang đƣợc nạp mơi chất dễ bay (thƣờng mơi chất sơi sử dụng hệ thống lạnh) Nhiệt độ nhiệt (cao nhiệt độ sôi to) đƣợc đầu cảm 10 biến thành tín hiệu áp suất để làm thay đổi vị trí màng đàn hồi Màng đàn hồi đƣợc gắn với kim van nhờ truyền 12 nên màng co dãn, kim van trực tiếp điều chỉnh cửa thóat phun mơi chất lỏng vào dàn Van tiết lƣu nhiệt hoạt động nhƣ sau: Nếu tải nhiệt dàn tăng hay mơi chất vào dàn ít, độ q nhiệt hút tăng, áp suất p1 tăng, màng dãn ra, đẩy kim van xuống dƣới, cửa thóat mơi chất mở rộng cho môi chất lỏng vào nhiều Khi môi chất lạnh vào nhiều, độ nhiệt hút giảm, p1 giảm, màng bị kéo lên khép 118 bớt cửa mơi chất vào độ nhiệt lại tăng, chu kỳ điều chỉnh lặp lại, dao động quanh vị trị đặt Độ q nhiệt điều chỉnh nhờ vít Khi vặn vít thuận chiều kim đồng hồ tƣơng ứng độ nhiệt tăng, ngƣợc chiều kim đồng hồ độ nhiệt giảm Khi điều chỉnh hết mức, thay đổi 20% suất lạnh van Van tiết lƣu nhiệt cân sử dụng cho loại máy lạnh nhỏ, dàn bay bé, tổn thất áp suất không lớn Khi cần giữ áp suất bay nhiệt độ bay ổn định, dàn lạnh có cơng suất lớn tổn thất áp suất lớn ngƣời ta phải sử dụng loại van tiết lƣu nhiệt cân Van tiết lƣu nhiệt cân ngồi có thêm ống nối 13 lấy tín hiệu áp suất hút gần đầu máy nén (bố trí gần đầu máy nén tốt) Áp suất phía dƣới màng đàn hồi khơng cịn áp suất po mà áp suất hút ph Do tổn thất áp suất dàn bay thay đổi theo tải nên áp suất hút ph tín hiệu cấp lỏng bổ sung để hoàn thiện chế độ cấp lỏng cho dàn bay Hình 2.57: Van tiết lưu nhiệt 119 Van tiết lưu nhiệt điện: Hình 2.58: Van tiết lưu nhiệt điện Van tiết lưu điện tử: Hình 2.59: Van tiết lƣu điện tử Van phao tiết lưu: Hình 2.60: Van phao tiết lưu 120 5.3 Thiết bị phụ, dụng cụ đƣờng ống hệ thống lạnh: 5.3.1 Thiết bị phụ hệ thống lạnh: Bình chứa cao áp: Bình chứa cao áp có chức chứa lỏng nhằm cấp dịch ổn định cho hệ thống, đồng thời giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt cho thiết bị ngƣng tụ Khi sửa chữa bảo dƣỡng bình chứa cao áp có khả chứa tồn lƣợng mơi chất hệ thống Hình 2.61: Cấu tạo bình chứa cao áp – kính xem ga ; - ống lắp van an toàn ; - ống lắp áp kế ; - ống lỏng về; - ống cân ; - ống cấp dịch ; - ống xả đáy Bình chứa hạ áp: Nhiều hệ thống lạnh địi hỏi phải sử dụng bình chứa hạ áp, đặc biệt hệ thống lạnh cấp có bơm cấp dịch Bình chứa hạ áp có nhiệm vụ sau: - Chứa dịch môi chất nhiệt độ thấp để bơm cấp dịch ổn định cho hệ thống lạnh - Tách lỏng dòng gas hút máy nén Trong hệ thống lạnh có sử dụng bơm cấp dịch lƣợng lỏng sau dàn bay lớn, sử dụng bình tách lỏng khơng có khả tách hết, dễ gây ngập lỏng Vì ngƣời ta đƣa trở bình chứa hạ áp, lỏng rơi xuống phía dƣới, phía đƣợc hút máy nén Hình 2.62: Bình chứa hạ áp 121 Bình chứa dầu: Trong hệ thống lạnh NH , dầu đƣợc thu gom bình thu hồi dầu 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 thƣờng bị theo môi chất lạnh Việc dầu bị theo môi chất lạnh gây tƣợng: - Máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn không tốt nên chóng hƣ hỏng - Dầu sau theo mơi chất lạnh đọng bám thiết bị trao đổi nhiệt nhƣ thiết bị ngƣng tụ, thiết bị bay làm giảm hiệu trao đổi nhiệt, ảnh hƣởng chung đến chế độ làm việc toàn hệ thống Để tách lƣợng dầu bị theo dịng mơi chất máy nén làm việc, đầu đƣờng đẩy máy nén ngƣời ta bố trí bình tách dầu Lƣợng dầu đƣợc tách đƣợc hồi lại máy nén đƣa bình thu hồi dầu Hình 2.63: Bình tách dầu Bình tách lỏng: Để ngăn ngừa tƣợng ngập lỏng gây hƣ hỏng máy nén, đƣờng hút máy nén, ngƣời ta bố trí bình tách lỏng Bình tách lỏng tách giọt ẩm lại dòng trƣớc máy nén Các bình tách lỏng làm việc theo nguyên tắc tƣơng tự nhƣ bình tách dầu, bao gồm: - Giảm đột ngột tốc độ dòng từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp cỡ 0,5†1,0 m/s Khi giảm tốc độ đột ngột giọt lỏng động rơi xuống đáy bình 122 - Thay đổi hƣớng chuyển động dịng mơi chất cách đột ngột Dịng mơi chất đƣa vào bình khơng theo phƣơng thẳng mà thƣờng đƣa ngoặt theo góc định - Dùng chắn để ngăn giọt lỏng Khi dịng mơi chất chuyển động va vào vách chắn giọt lỏng bị động rơi xuống - Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, mơi chất trao đổi nhiệt bốc hồn tồn Hình 2.64: Bình tách lỏng Bình tách khí khơng ngưng: Khi để lọt khí khơng ngƣng vào bên hệ thống lạnh, hiệu làm việc độ an toàn hệ thống lạnh giảm rỏ rệt, thơng số vận hành có xu hƣớng hơn, cụ thể: - Áp suất nhiệt độ ngƣng tụ tăng - Nhiệt độ cuối trình nén tăng - Năng suất lạnh giảm Vì nhiệm vụ bình tách khí khơng ngƣng hệ thống lạnh xả bỏ bên để nâng cao hiệu làm việc, độ an toàn hệ thống, đồng thời tránh khơng đƣợc xả lẫn mơi chất bên ngồi Hầu hết bình tách khí khơng ngƣng hoạt động dựa nguyên tắc làm lạnh hổn hợp khí khơng ngƣng có lẫn mơi chất để ngƣng tụ hết mơi chất, trƣớc xả khí bên ngồi 123 Hình 2.65: Cấu tạo bình tách khí khơng ngưng Bình 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 NH frêơn - Bình trung gian nằm ngang sử dụng cho Frêơn - Bình trung gian kiểu * Bình trung gian đặt đứng có ống xoắn ruột gà Bình trung gian có ống xoắn ruột gà việc sử dụng để làm mát trung gian, bình có sử dụng để : - Tách dầu cho gas đầu đẩy máy nén cấp 1, tách lỏng cho gas hút máy nén cấp - Quá lạnh lỏng trƣớc tiết lƣu vào dàn lạnh nhằm giảm tổn thất tiết lƣu * Bình trung gian kiểu nằm ngang: Hình 2.66: Bình trung gian nằm ngang 124 Hình 2.67: Bình trung gian đặt đứng Thiết bị hồi nhiệt: Thiết bị hồi nhiệt sử dụng máy lạnh freôn Thiết bị hồi nhiệt dùng để lạnh lỏng môi chất sau ngƣng tụ trƣớc vào van tiết lƣu lạnh từ dàn bay trƣớc máy nén nhằm tăng hiệu suất lạnh chu trình Hình 2.68: Bình hồi nhiệt a) nguyên lý cấu tạo ; b) bình hồi nhiệt Danfoss (Đan Mạch) – vào, ; – lỏng vào, ; – không gian bên ; - không gian vỏ Bộ lọc ẩm lọc khí: Trong trình chế tạo, lắp ráp, sửa chữa vận hành thiết bị lạnh, dù cẩn thận có cặn bẩn nhƣ đất, gỉ sắt…lọt vào hệ thống Ẩm nƣớc tạp chất gây nhiều vấn đề hệ thống lạnh Hơi ẩm đơng đá làm tắc van tiết lƣu, gây ăn mòn chi tiết kim loại, 125 làm ẩm cuộn dây mơ tơ máy nén nửa kín, làm cháy mơ tơ dầu Các tạp chất làm bẩn dầu máy nén làm cho thao tác van khó khăn Có nhiều dạng thiết bị đƣợc sử dụng để khử nƣớc tạp chất Dạng thƣờng gặp phin lọc ẩm kết hợp lọc khí (filter – drier) Nó chứa lỏi xốp đúc Lỏi có chứa chất hấp thụ nƣớc cao, chứa tác nhân axit trung hoà để loại bỏ tạp chất Để bảo vệ van tiết lƣu van cấp dịch, lọc đƣợc lắp đặt đƣờng cấp dịch trƣớc thiết bị Hình 2.69: Phin lọc 5.3.2 Dụng cụ hệ thống lạnh: Van chặn: Van chặn có nhiều loại tuỳ thuộc vị trí lắp đặt, chức năng, cơng dụng, kích cỡ, mơi chất, phƣơng pháp làm kín, vật liệu chế tạo … Theo chức van chặn chia làm: Van chặn hút, chặn đẩy, van lắp bình chứa, van góc, van lắp máy nén Theo vật liệu : Có van đồng, thép hợp kim gang Hình 2.70: Các loại van chặn Van điện từ: Hình 2.71: Van điện từ 126 Van chiều: Trong hệ thống lạnh để bảo vệ máy nén, bơm ngƣời ta thƣờng lắp phía đầu đẩy van chiều Van chiều cho chất lỏng theo chiều định Hình 2.72: Van chiều Kính xem ga: Trên đƣờng ống cấp dịch hệ thống nhỏ trung bình, thƣờng có lắp đặt kính xem ga, mục đích báo hiệu lƣu lƣợng lỏng chất lƣợng cách định tính Hình 2.73: Kính xem ga Ngồi cịn có thiết bị khác áp kế, thermostat ,ống tiêu âm : Hình 2.74: Áp kế, thermostat 5.3.3 Đường ống hệ thống lạnh: Yêu cầu việc tính tốn lựa chọn đƣờng ống đủ độ bền cần thiết, tiết diện ống đảm bảo yêu cầu kỹ thuật kinh tế Các đƣờng ống sử dụng kỹ thuật lạnh thƣờng ống thép, ống đồng ống nhơm Việc tính tốn kiểm tra sức bền không cần thiết Thƣờng ống chịu đến áp lực 3MPa 127 Việc lựa chọn đƣờng kính ống toán kinh tế tối ƣu Khi tiết diện ống tăng lên, khối lƣợng ống khối lƣợng kim loại tăng lên làm tăng giá thành nhƣng tổn thất đƣờng ống chi phí vận hành giảm xuống Do thơng thƣờng ngƣời ta lựa chọn đƣờng ống theo kinh nghiệm Công thức xác định đƣờng kính ống:  m 4.m   F   d [2-42] Trong đó: ω – tốc độ dịng chảy, m/s m – lƣu lƣợng khối lƣợng, kg/s ρ – khối lƣợng riêng môi chất, kg/m3 d – đƣờng kính ống, m Các đƣờng ống hệ thống lạnh cần phải bố trí cho có đƣờng ngắn Chú ý đƣờng ống dẫn lỏng khơng có vị trí tạo thành túi khí đƣờng ống dẫn khí khơng có vị trí túi lỏng trừ trƣờng hợp túi dầu Cấn phải bố trí đƣờng ống cho thiết bị bay đƣợc phân bố lỏng tái tuần hoàn dầu từ thiết bị bay máy nén đƣợc đảm bảo Từ yêu cầu ngƣời ta qui định tốc độ tối thiểu đƣờng ống hút thẳng đứng để đảm bảo dầu tuần hoàn đƣợc máy nén ... đầu 1 Chƣơng 1: Cơ sở nhiệt động kỹ 31 19 10 Nhiệt động kỹ thuật 15 Truyền nhiệt 16 10 Chƣơng 2: Cơ sở kỹ thuật lạnh: 20 16 1 Khái niệm chung 2 Môi chất lạnh chất tải lạnh 1 Các hệ thống lạnh. .. p2.v2) – (i1 – p1.v1) [ 1- 2 1a] - Cơng q trình: l =  p.dv = p(v2 – v1) [ 1- 2 1b] - Nhiệt lƣợng tham gia trình: Δq = Δu + l = i2 – i1 [ 1- 2 1c] c) Quá trình đẳng nhiệt (t = const) Hình 1. 15: Đồ thị... Hình 1. 16: Đồ thị biểu diễn trình đoạn nhiệt - Nội năng: Δu = u2 – u1 = (i2 – p2.v2) – (i1 – p1.v1) [ 1- 2 3a] - Nhiệt lƣợng tham gia q trình: q = [ 1- 2 3b] - Cơng trình: l = q – Δu = - Δu [ 1- 2 3c] - Cơng