Tính toán và thiết kế hệ thống kho trữ đông thu nhỏ bằng phương pháp làm lạnh trực tiếp sử dụng khí ga R22

MỤC LỤC

Tính toán cân bằng nhiệt 1. Tính nhiệt kho trữ đông

Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó lại môi trường nóng, đảm bảo cho sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài. Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao che, trần và nền,do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần.

Tính toán chu trì lạnh và chọn máy nén 1. Chọn phương pháp làm lạnh

Các ưu điểm, nhược điểm của hệ thống làm lạnh trực tiếp

Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt. Môi chất R22 (HCF22)là một trong những gas lạnh truyền thống quan trọng nhất dược sử dụng rộng raãi trong các máy lạnh công nghiệp và đặc biệt là điều hòa không khí, thuộc nhóm HCFC, có ODP và GWP nhỏ nên được xem là gas lạnh quá độ.Ở nước ta R22 được sử dụng đến năm 2040 các máy nạp R22 được sử dụng đến hết tuổi thọ máy.Trong tương lai R22 dự định được thay thế bởi R407C, R410A.

Các tính chất khí ga R22

- Khả năng trữ lạnh của dàn lạnh kémhơn so với làm lạnh gián tiếp, khi máy dừng hoạt động dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng. Môi chất được chọn sử dụng trong hệ thống lạnh cuûa kho baỏ quản đông này là R22 , có công thức hóa học là CHClF2.

Lựa chọn các thiết bị cho hệ thống tủ đông 1. Máy nén

Theo quy định về an toàn thì bình chứa cao áp phải chứa được 30% thể tích của toàn bộ hệ thống dàn bay hơi (tất cả dàn tĩnh và dàn quạt)trong hệ thống lạnh có môi chất cấp từ trên và 60% thể tích dàn trong hệ thống lạnh cấp lỏng từ dưới lên .khi vận hành mức lỏng của bình cao áp chỉ được phép choán 50% thể tích bình. Bình tách dầu được bố trí trước đầu đẩy của máy nén nhằm tách dầu cuốn theo hơi nén.không cho dầu đi vào dàn ngưng mà dẫn dầu đi vào máy nén hoặc bình gom dầu. Trong các hệ thống lạnh hiện đại ,bình tách lỏng được trang bị các thiết bị tự động ngắt mạch, ngừng máy nén khi mức lỏng trong bình lên đến mức nguy hiểm.

Trong hệ thống lạnh có bơm tuần hoàn va không bơm tuần hoàn khi cấp lỏng cho các dàn lạnh bằng tín hiệu hơi quá nhiệt thì trong bình tác lỏng không có lỏng vì toàn bộ lỏng rơi vào bình sẽ chảy về bình chứa. Có nhiệm vụ chính là quá lạnh lỏng môi chất sau khi ngưng tụ, trước khi vào van tiết lưu bằng hơi lạnh ra từ dàn bay hơi trước khi hồi về máy nén. Phin lọc đường hơi được bố trí ngay đầu máy nén để loại trừ cặn bẩn đi vào máy nén.Trên dương ống thường lắp đặt các van điện từ .Đặc biệt là van tiết lưu giữ cho các van hoạt động bình thường không bị tắc.

Là van tiết lưu có bầu cảm ứng nhiệt nối với van để tín hiệu và tự điều chỉnh lượng môi chất đi qua,bấu cảm ứng nhiệt được đặt áp sát đường ống vừa ra khỏi thiết bị bay hơi về máy nén. Chỉ cho chất lỏng và hơi di theo 1 hướng nhất địnhvà không cho đi theo chiều ngược lại nhằm để phòng máy nén, bơm hỏng đột ngột do hút phải dầu hoăc lỏng. - Dùng để đo áp suất của môi chất trong đường ống và thiết bị, áp kế được lắp đặt trên đường hút, đường đẩy, trên các bình ngưng bìng chứa ….

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

Thiết kế thể tích và mặt bằng kho lạnh

    Dòng sản phẩm vách cách nhiệt kho lạnh được sản xuất với dây chuyền công nghệ hiện đại. *Do kiến thức còn hạn hẹp, lên chúng em vẫn chưa thể làm hoàn chỉnh kho lạnh được hoàn hảo đến mức tối đa mong thầy (cô) thông cảm. Chuẩn bị đồ đạc cần thiết như: máy cắt, máy bắn vít, máy hàn, Silicon(súng), ống đồng, tay cắt ống đồng, đồ loe ống đồng, ampe kìm, đồng hồ đo ga, máy hút chân không, búa, kìm, clee …v.v.

    Sau khi đã chuẩn bị đủ đồ dùng cần thiết ta tiến hành thi công lắp đặt tủ cấp đông - Tính toán sử dụng công cụ để cắt tấm cách nhiệt làm 6 tấm đảm bảo không gian. - Sử dụng bông thủy tinh, silicon để đảm bảo kho lạnh không bị hở, khí được đảm bảo không bị lọt ra ngoài. Dàn lạnh là nơi gas lạnh hóa lỏng từ dàn nóng đi qua hệ thống van tiết lưu được dẫn tới để bay hơi.

    Sau khi thiết kế được vỏ tủ đông, chúng ta tiến hành thiết kế dàn lạnh bên trong tut đông. Quạt dàn lạnh là một trong những linh kiện vô cùng quan trọng trong cấu tạo của máy lạnh, đóng vai trò là hệ thống làm mát nằm sau tấm lưới sắt chỉnh hướng gió, chạy dọc theo dàn lạnh có tác dụng thổi hơi lạnh ra ngoài giúp làm mát căn phòng. - Lựa chọn quạt có đủ sức gió để có thể phá đá của dàn lạnh, cũng như thổi hơi lạnh ra ngoài giúp làm mát căn phòng.

    Hình 2.9 Phần 3: Thiết kế lắp đặt dàn lạnh trong tủ cấp đông
    Hình 2.9 Phần 3: Thiết kế lắp đặt dàn lạnh trong tủ cấp đông

    Lắp đặt các thiết bị máy nén, quạt dàn nóng, bình ngưng tụ, phin lọc Quy trình đường đi

    Không khí lạnh tuần hoàn cưỡng bức trong kho lưu thông qua các khe hở giữa các khay và trao đổi nhiệt cả hai phía, phía trên trao đổi trực tiếp với sản phẩm- phía dưới trao đổi qua khay cấp đông và dẫn nhiệt lạnh vào sản phẩm. Khi áp suất giảm khiến các khí gas ở trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái khí và hấp thụ nhiệt xung quanh xảy ra tại dàn lạnh bên trong tủ đông. Bình chứa cao áp thường được lắp đặt sau thiết bị ngưng tụ với mục đích để chứa lỏng đã ngưng tụ và giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng ổn định cho van tiết lưu trong hệ thống lạnh trung bình và lớn.

    Khi gas tuần hoàn đến van tiết lưu, do các nguyên nhân như: công suất giải nhiệt, thời tiết, dàn nóng bị bẩn, bám bụi nên không ở trạng thái lỏng 100%, để đảm bảo lỏng 100% khi đến van tiết lưu thì cần có bình chứa cao áp chứa lỏng. Phin lọc là một linh kiện quan trong trong tủ kho lạnh dùng để loại trừ các cặn bã cơ học và các tạp chất hóa học đặc biệt là nước và các axit ra khỏi vòng tuần hoàn môi chất lạnh. Dụng cụ yêu cầu đều phải chuẩn bị đúng và đủ để khi bắt đầu nối hàn ống đồng không bị ngắt quãng vì thiếu dụng cụ, ảnh hưởng chất lượng mối hàn.

    - Kết nối đầu đẩy của máy nén vào với dàn nóng, từ dàn nóng về phin lọc, phin lọc đi qua bình chứa cao áp về dàn lạnh, từ dàn lạnh đi thẳng về máy nén bắt đầu 1 tru trình mới. Khi áp suất của máy nén khí giảm xuống quá giá trị mà máy cho phép thì rơ le có nhiệm vụ ngắt điện của máy nén khí để có thể bảo vệ và duy trì cho máy và toàn hệ thống hoạt động ổn định. Hoạt động của rơ le dành cho máy nén khí: khi ở trạng thái bình thường thì 2 tiếp điểm của rơ le sẽ luôn bị đóng, máy nén khí sẽ hoạt động hoàn toàn bình thường cho đến khi áp suất của máy nén khí bị tụt xuống thấp làm cho bộ phận màng xếp của máy bị co lại.

    Rơ le sẽ bảo vệ máy nén khí khi áp suất của máy cao vượt quá mức cho phép Khi áp suất của máy đạt tới giá trị max thì rơ le sẽ tự động ngắt nguồn điện để có thể đảm bảo an toàn và hạn chế xảy ra những sự cố đối với máy nén khí. Khi máy hoạt động trong trạng thái bình thường thì rơ le sẽ đóng- tuy nhiên khi áp suất của máy đã lên cao tới một giá trị được cài đặt sẵn thì màng xếp trong rơ le bị giãn ra sẽ có lực lớn hơn lực căng của lò xo tác động lên các tiếp điểm và bị tách ra.

    KẾT QUẢ VÀ ỨNG DỤNG 4.1. Kết quả

    Nạp ga cho máy nén 5 bước nạp ga điều hòa đơn giản

    Bạn cũng có thể nhận biết bằng cách quan sát dàn lạnh của máy, mặc dù có thoát ra hơi gió nhưng không lạnh hoặc rất ít lạnh. - Nếu nạp thừa gas sẽ khiến lượng gas lỏng ở dàn nóng tăng lên khiến áp suất gas cũng tăng, tạo thêm áp lực nén cho máy nén. - Sau hơn 1 tiếng đồng hồ ta có thể thấy sản phẩm trong kho lạnh đã đông đá Như vậy kho lạnh đã có thể bảo quản được sản phẩm khỏi những vi khuẩn vi rút, đưa tới chúng ta những sản phẩm tốt nhất.