1. Thieỏt bũ chớnh
1.3.2.Caực loái thieỏt bũ bay hụi
1.3.2.1 Thieỏt bũ bay hụi laứm lánh chaỏt loỷng
A- Bỡnh bay hụi laứm lánh chaỏt loỷng * Caỏu táo vaứ nguyẽn lyự hoát ủoọng
Bỡnh bay hụi laứm lánh chaỏt loỷng coự caỏu táo tửụng tửù bỡnh ngửng tú oỏng chuứm naốm ngang. Coự theồ phãn bỡnh bay hụi laứm lánh chaỏt loỷng thaứnh 02 loái:
- Bỡnh bay hụi heọ thoỏng NH3 : ẹaởc ủieồm cụ baỷn cuỷa bỡnh bay hụi kieồu naứy laứ mõi chaỏt lánh bay hụi bẽn ngoaứi caực oỏng trao ủoồi nhieọt, tửực khoaỷng khõng gian giửừa caực oỏng, chaỏt loỷng cần laứm lánh chuyeồn ủoọng bẽn trong caực oỏng trao ủoồi nhieọt.
- Bỡnh bay hụi freon : Bỡnh bay hụi frẽõn ngửụùc lái mõi chaỏt lánh coự theồ sõi ụỷ bẽn trong hoaởc ngoaứi oỏng trao ủoồi nhieọt, chaỏt loỷng cần laứm lánh chuyeồn ủoọng dớch daộc bẽn ngoaứi hoaởc bẽn trong caực oỏng trao ủoồi nhieọt.
* Bỡnh bay hụi NH3
Trẽn hỡnh 2.19 trỡnh baứy bỡnh bay hụi NH3. Bỡnh sửỷ dúng caực trao ủoồi nhieọt laứ theựp aựp lửùc trụn C20 ủửụứng kớnh φ38x3, φ51x3,5 hoaởc φ57x3,5. Caực chuứm oỏng ủửụùc boỏ trớ so le, caựch ủều vaứ naốm trẽn caực ủổnh tam giaực ủều, maọt ủoọ tửụng ủoỏi daứy ủeồ giaỷm kớch thửụực bỡnh, ủồng thụứi giaỷm dung tớch chửựa NH3. Thãn vaứ naộp bỡnh baống theựp CT3. ẹeồ bỡnh coự hỡnh daựng ủép, hụùp lyự tyỷ soỏ giửừa chiều daứi vaứ ủửụứng kớnh cần duy trỡ trong khoaỷng L/D=5 ữ 8. Caực maởt saứng thửụứng ủửụùc laứm baống theựp cacbon hoaởc theựp hụùp kim vaứ coự ủoọ daứy khaự lụựn 20 ữ 30mm. Oỏng ủửụùc nuực chaởt vaứo maởt saứng hoaởc haứn. Khoaỷng hụỷ cần thieỏt nhoỷ nhaỏt giửừa caực oỏng ngoaứi cuứng vaứ maởt trong cuỷa thãn bỡnh laứ 15 ữ 20mm. Phớa dửụựi bỡnh coự theồ coự roỏn ủeồ thu hồi dầu, tửứ ủãy dầu ủửụùc ủửa về bỡnh thu hồi dầu. Mõi chaỏt ủửụùc tieỏt lửu vaứo bỡnh tửứ phớa dửụựi, sau khi trao ủoồi nhieọt hụi seừ ủửụùc huựt về maựy tửứ bỡnh taựch loỷng gaộn ụỷ phớa trẽn bỡnh bay hụi. ẹoỏi vụựi caực bỡnh cõng suaỏt lụựn, loỷng ủửụùc ủửa vaứo oỏng goựp rồi ủửa vaứo moọt soỏ oỏng nhaựnh daĩn vaứo bỡnh, phãn boỏ ủều theo chiều daứi. Hụi ra bỡnh cuừng ủửụùc daĩn ra tửứ nhiều oỏng phãn boỏ ủều trong khõng gian. Bỡnh bay hụi coự trang bũ van phao khoỏng cheỏ mửực loỷng traựnh huựt hụi aồm về maựy neựn. Van phao taực ủoọng ủoựng van ủieọn tửứ caỏp dũch khi mửực dũch vửụùt quaự mửực cho pheựp. Trửụứng hụùp muoỏn khoỏng cheỏ mửực dũch dửụựi coự theồ duứng thẽm van phao thửự 2 taực ủoọng mụỷ van ủieọn tửứ caỏp dũch khi lửụùng dũch quaự thaỏp.
Caực naộp bỡnh cuừng coự caực vaựch phãn doứng ủeồ chaỏt taỷi lánh chuyeồn ủoọng nhiều lần trong bỡnh, taờng thụứi gian laứm lánh vaứ toỏc ủoọ chuyeồn ủoọng cuỷa noự nhaốm nãng cao hieọu quaỷ trao ủoồi nhieọt.
Hỡnh 2-19: Bỡnh bay hụi NH3
1- naộp bỡnh; 2-Thãn bỡnh; 3-Taựch loỷng; 4- oỏng NH3 ra; 5- Taỏm chaộn loỷng; 6- oỏng TẹN; 7- oỏng loỷng ra; 8- oỏng loỷng vaứo; 9- Chãn bỡnh; 10- Roỏn bỡnh; 11- oỏng noỏi van phao
Cửụứng ủoọ trao ủoồi nhieọt trong thieỏt bũ phú thuoọc vaứo nhiều yeỏu toỏ nhử cheỏ ủoọ nhieọt, toỏc ủoọ chuyeồn ủoọng, nhieọt ủoọ vaứ baỷn chaỏt vaọt lyự cuỷa chaỏt loỷng trong oỏng. ẹoỏi vụựi bỡnh laứm lánh nửụực
muoỏi khi toỏc ủoọ v=1ửừ1,5 m/s, ủoọ laứm lánh nửụực muoỏi khoaỷng 2 ữ 3oC, heọ soỏ truyền nhieọt k = 400 ữ 520 W/m2.K; maọt ủoọ doứng nhieọt qof = 2000 ữ 4500 W/m2 .
Chaỏt loỷng thửụứng ủửụùc laứm lánh laứ nửụực, glycol, muoỏi Nacl vaứ CaCl2. Khi laứm lánh muoỏi NaCl vaứ CaCl2 thỡ thieỏt bũ chũu aờn moứn ủaởc bieọt khi ủeồ lót khớ vaứo bẽn trong nẽn thửùc teỏ ớt sửỷ dúng. Trửụứng hụùp naứy nẽn sửỷ dúng caực daứn lánh kieồu hụỷ khi bũ hử hoỷng deĩ sửỷa chửừa vaứ thay theỏ. ẹeồ laứm lánh nửụực vaứ glycol ngửụứi ta thửụứng sửỷ dúng bỡnh bay hụi frẽõn.
ệu ủieồm cuỷa bỡnh bay hụi laứ chaỏt taỷi lánh tuần hoaứn trong heọ thoỏng kớn khõng lót khõng khớ vaứo bẽn trong nẽn giaỷm aờn moứn.
* Bỡnh bay hụi freon
Trẽn hỡnh 2.20 giụựi thieọu 02 loái bỡnh bay hụi khaực nhau loái mõi chaỏt sõi ngoaứi oỏng vaứ bẽn trong oỏng trao ủoồi nhieọt. Bỡnh bay hụi freon mõi chaỏt sõi trong oỏng thửụứng ủửụùc sửỷ dúng ủeồ laứm lánh caực mõi chaỏt coự nhieọt ủoọ ủoựng baờng cao nhử nửụực trong caực heọ thoỏng ủiều hoaứwater chiller.
Khi xaỷy ra ủoựng baờng ớt nguy hieồm hụn trửụứng hụùp nửụực chuyeồn ủoọng bẽn trong oỏng. ẹoỏi vụựi bỡnh mõi chaỏt sõi trong oỏng khoỏi lửụùng mõi chaỏt giaỷm 2 ữ3 lần so vụựi sõi ngoaứi oỏng. ẹiều naứy raỏt coự yự nghúa ủoỏi vụựi heọ thoỏng freon vỡ giaự thaứnh freon cao hụn NH3 nhiều. ẹeồ nãng cao hieọu quaỷ trao ủoồi nhieọt ủoỏi vụựi bỡnh freon, ủaởc bieọt R12 ngửụứi ta laứm caựnh về phớa mõi chaỏt. Khi mõi chaỏt chuyeồn ủoọng bẽn trong ngửụứi ta cheỏ táo oỏng coự caựnh baống 02 lụựp vaọt lieọu khaực nhau, bẽn ngoaứi laứ ủồng, bẽn trong laứ nhõm.
Heọ soỏ truyền nhieọt bỡnh ngửng sửỷ dúng mõi chaỏt R12 khoaỷng 230 ữ 350 W/m2.K, ủoọ chẽnh nhieọt ủoọ khoaỷng 5 ữ 8K. ẹoỏi vụựi mõi chaỏt R22 oỏng trao ủoồi nhieọt coự theồ laứ oỏng ủồng nhaỹn vỡ heọ soỏ truyền nhieọt cuỷa noự cao hụn so vụựi R12 tửứ 20 ữ 30%.
Hỡnh 2.20: Bỡnh bay hụi freon
a) Mõi chaỏt sõi ngoaứi oỏng: 1) oỏng phãn phoỏi loỷng, 2,3- Chaỏt taỷi lánh vaứo, ra; 4- Van an toaứn; 5- Hụi ra; 6- aựp keỏ; 7- oỏng thuyỷ 4- Van an toaứn; 5- Hụi ra; 6- aựp keỏ; 7- oỏng thuyỷ
b) Mõi chaỏt sõi trong oỏng (dáng chửừ U)
c) Tieỏt dieọn oỏng coự caựnh trong gồm 02 lụựp: lụựp ngoaứi laứ ủồng niken, trong laứ nhõm
B- Daứn lánh panen
Caỏu táo cuỷa daứn gồm 02 oỏng goựp lụựn naốm phớa trẽn vaứ phớa dửụựi, noỏi giửừa hai oỏng goựp laứ caực oỏng trao ủoồi nhieọt dáng oỏng trụn thaỳng ủửựng. Mõi chaỏt chuyeồn ủoọng vaứ sõi trong caực oỏng, chaỏt loỷng cần laứm lánh chuyeồn ủoọng ngang qua oỏng. Caực daứn lánh panen ủửụùc caỏp dũch theo kieồu ngaọp loỷng nhụứ bỡnh giửừ mửực- taựch loỷng. Mõi chaỏt lánh ủi vaứo oỏng goựp dửụựi vaứ ủi ra oỏng goựp trẽn.
Toỏc ủoọ luãn chuyeồn cuỷa nửụực muoỏi trong beồ khoaỷng 0,5 ữ 0,8 m/s, heọ soỏ truyền nhieọt k=460 ữ 580 w/m2.K. Khi hieọu nhieọt ủoọ giửừa mõi chaỏt vaứ nửụực muoỏi khoaỷng 5 ữ 6K, maọt ủoọ doứng nhieọt cuỷa daứn bay hụi panen khaự cao khoaỷng 2900 ữ 3500 W/m2
Daứn lánh panen kieồu oỏng thaỳng coự nhửụùc ủieồm laứ quaỷng ủửụứng ủi cuỷa doứng mõi chaỏt trong caực oỏng trao ủoồi nhieọt khaự ngaộn vaứ kớch thửụực tửụng ủoỏi cồng kềnh. ẹeồ khaộc phúc ủiều ủoự ngửụứi ta laứm daứn lánh theo kieồu xửụng caự.
Hỡnh 2.21: Thieỏt bũ bay hụi kieồu panen
1- Bỡnh giửừ mửực-taựch loỷng; 2- Hụi về maựy neựn; 3- oỏng goựp hụi; 4- Goựp loỷng vaứo; 5- Loỷng vaứo; 6- Xaỷ traứn nửụực muoỏi; 7- Xaỷ nửụực muoỏi ; 8- Xaỷ cán; 9- Nền caựch nhieọt;
10- Xaỷ dầu; 11- Van an toaứn
C- Daứn lánh xửụng caự
Hỡnh 2.22: Daứn lánh xửụng caự
1- oỏng goựp ngang; 2- oỏng trao ủoồi nhieọt; 3- oỏng goựp dóc; 4- Kép oỏng; 5- Thanh ủụừ
Daứn lánh xửụng caự ủửụùc sửỷ dúng raỏt phoồ bieỏn trong caực heọ thoỏng laứm lánh nửụực hoaởc nửụực muoỏi, vớ dú nhử heọ thoỏng maựy ủaự cãy. Về caỏu táo, tửụng tửù daứn lánh panen nhửng ụỷ ủãy caực oỏng
trao ủoồi nhieọt ủửụùc uoỏn cong, do ủoự chiều daứi moĩi oỏng taờng lẽn ủaựng keồ. Caực oỏng trao ủoồi nhieọt gaộn vaứo caực oỏng goựp trõng gioỏng nhử moọt xửụng caự khoồng lồ. ẹoự laứ caực oỏng theựp aựp lửùc dáng trụn, khõng caựnh. Daứn lánh xửụng caự cuừng coự caỏu táo gồm ngiều cúm (mõủun), moĩi cúm coự 01 oỏng goựp trẽn vaứ 01 oỏng goựp dửụựi vaứ heọ thoỏng 2 ữ 4 daừy oỏng trao ủoồi nhieọt noỏi giửừa caực oỏng goựp.
Maọt ủoọ doứng nhieọt cuỷa daứn bay hụi xửụng caự tửụng ủửụng daứn lánh kieồu panen tửực khoaỷng 2900 ữ3500 W/m2
D- Daứn lánh taỏm baỷn
Ngoaứi caực daứn lánh thửụứng ủửụùc sửỷ dúng ụỷ trẽn, trong cõng nghieọp ngửụứi ta coứn sửỷ dúng daứn bay hụi kieồu taỏm baỷn ủeồ laứm lánh nhanh caực chaỏt loỷng.Vớ dú há nhanh dũch ủửụứng vaứ glycol trong cõng nghieọp bia, saỷn xuaỏt nửụực lánh cheỏ bieỏn trong nhaứ maựy cheỏ bieỏn thửùc phaồm vv..
Caỏu táo daứn lánh kieồu taỏm baỷn hoaứn toaứn gioỏng daứn ngửng taỏm baỷn, gồm caực taỏm trao ủoồi nhieọt dáng phaỳng coự daọp soựng ủửụùc gheựp vụựi nhau baống ủeọm kớn. Hai ủầu laứ caực taỏm khung daứy, chaộc chaộn ủửụùc giửừ nhụứ thanh giaống vaứ bu lõng. ẹửụứng chuyeồn ủoọng cuỷa mõi chaỏt vaứ chaỏt taỷi lánh ngửụùc chiều vaứ xen keỷ nhau. Toồng dieọn tớch trao ủoồi nhieọt raỏt lụựn. Quaự trỡnh trao ủoồi nhieọt giửừa hai mõi chaỏt thửùc hieọn qua vaựch tửụng ủoỏi moỷng nẽn hieọu quaỷ trao ủoồi nhieọt cao. Caực lụựp chaỏt taỷi lánh khaự moỷng nẽn quaự trỡnh trao ủoồi nhieọt dieĩn ra nhanh choựng. Daứn lánh taỏm baỷn NH3 coự theồ ủát k =2500 ữ4500 W/m2.K khi laứm lánh nửụực. ẹoỏi vụựi R22 laứm lánh nửụực heọ soỏ truyền nhieọt ủát k =1500 ữ3000 W/m2.K. ẹaởc ủieồm cuỷa daứn lánh kieồu taỏm baỷn laứ thụứi gian laứm lánh raỏt nhanh, khoỏi lửụùng mõi chaỏt lánh cần thieỏt nhoỷ.
Nhửụùc ủieồm laứ cheỏ táo phửực táp nẽn chổ coự caực haừng noồi tieỏng mụựi coự khaỷ naờng cheỏ táo. Do ủoự khi hử hoỷng, khõng coự vaọt tử thay theỏ, sửỷa chửừa khoự khaờn.
Hỡnh 2.23: Daứn lánh kieồu taỏm baỷn
1.3.2.2 Thieỏt bũ bay hụi laứm lánh khõng khớ
A- Daứn lánh ủoỏi lửu tửù nhiẽn
Daứn lánh ủoỏi lửu tửù nhiẽn khõng duứng quát ủửụùc sửỷ dúng ủeồ laứm lánh khõng khớ trong caực buồng lánh. Daứn coự theồ ủửụùc laộp ủaởt aựp trần hoaởc aựp tửụứng, oỏng trao ủoồi nhieọt laứ oỏng theựp trụn hoaởc oỏng coự caựnh bẽn ngoaứi. Caựnh taỷn nhieọt sửỷ dúng laứ caựnh thaỳng hoaởc caựnh xoaộn.
ẹoỏi vụựi daứn oỏng trụn thửụứng duứng laứ oỏng theựp φ57x3,5, bửụực oỏng tửứ 180 ữ 300mm. Daứn oỏng coự heọ soỏ truyền nhieọt khoaỷng k=7 ữ10 W/m2.K
ẹoỏi vụựi daứn oỏng coự caựnh cuỷa Nga ủửụùc laứm tửứ caực oỏng trao ủoồi nhieọt φ38x3, caựnh taỷn nhieọt dáng xoaộn theựp daứy 0,8 ữ1,0mm, chiều roọng laự theựp laứ 45mm, bửụực caựnh khoaỷng 20 ữ 30mm.
Heọ soỏ truyền nhieọt tớnh theo dieọn tớch maởt ngoaứi coự caựnh ủoỏi vụựi daứn aựp tửụứng k=3 ữ4,5 W/m2.K vaứ daứn aựp trần k =4 ữ 5,5 W/m2.K . Nhửụùc ủieồm cuỷa daứn lánh ủoỏi lửu tửù nhiẽn laứ hieọu quaỷ trao ủoồi nhieọt thaỏp, nẽn thửùc teỏ ớt sửỷ dúng.
ẹoỏi vụựi daứn oỏng cuỷa Nga ngửụứi ta thửụứng cheỏ táo theo caực kieồu nhử sau: Daứn oỏng coự 01 oỏng goựp (hỡnh 2.24a), daứn oỏng xoaộn ủầu (2.24b), daứn oỏng xoaờn ủuõi (2.24c) vaứ daứn oỏng coự 02 oỏng goựp (2.24d)
Hỡnh 2.24: Daứn lánh ủoỏi lửu tửù nhiẽn coự caựnh
1- oỏng trao ủoồi nhieọt; 2- Caựnh taỷn nhieọt; 3- oỏng goựp; 4- Thanh ủụừ
B- Daứn lánh ủoỏi lửu cửụừng bửực
Daứn lánh ủoỏi lửu khõng khớ cửụừng bửực ủửụùc sửỷ dúng raỏt roọng raừi trong caực heọ thoỏng lánh ủeồ laứm lánh khõng khớ nhử trong caực kho lánh, thieỏt bũ caỏp ủõng, trong ủiều hoaứ khõng khớ vv
Daứn lánh ủoỏi lửu cửụừng bửực coự 02 loái : Loái oỏng ủồng vaứ oỏng saột. Thửụứng caực daứn lánh ủều ủửụùc laứm caựnh nhõm hoaởc caựnh saột. Daứn lánh coự voỷ bao bóc, lồng quat, oỏng khuyeỏch taựn gioự, khay hửựng nửụực ngửng. Vieọc xaỷ nửụực ngửng coự theồ sửỷ dúng baống nhiều phửụng phaựp, nhửng phoồ bieỏn nhaỏt laứ duứng ủieọn trụỷ xaỷ baờng.
Daứn lánh oỏng trụn NH3 coự k = 35 ữ 43 W/m2.K. ẹoỏi vụựi daứn lánh frẽõn k = 12 W/m2.K
Hỡnh 2.25: Daứn lánh ủoỏi lửu cửụừng bửực
Daứn lánh sửỷ dúng trong caực kho lánh coự caỏu táo vụựi chiều roọng khaự lụựn, traỷi daứi theo chiều roọng kho lánh.
Moĩi daứn coự tửứ 1 ữ 6 quát, caực daứn lánh ủaởt phớa trửụực moĩi daứn, huựt khõng khớ chuyeồn ủoọng qua caực daứn. Daứn lánh coự bửụực caựnh tửứ 3 ữ8mm, tuyứ thuoọc mửực ủoọ thoaựt aồm cuỷa caực saỷn phaồm trong kho. Voỷ bao che cuỷa daứn lánh laứ tõn má keừm, phớa dửụựi coự maựng hửựng nửụực ngửng. Maựng hửựng nửụực nghiẽng về phớa sau ủeồ nửụực ngửng chaỷy keọt, traựnh ủóng nửụực trong maựng, nửụực ủóng coự theồ ủoựng baờng laứm taộc ủửụứng thoaựt nửụực. Daứn gồm nhiều cúm oỏng ủoọc laọp song song dóc theo chiều cao cuỷa daứn, vỡ vaọy thửụứng coự caực buựp phãn phoỏi ga ga ủeồ phãn boỏ dũch loỷng ủều cho caực cúm.
Hỡnh 2.26: Daứn lánh trong caực kho lánh
1- Quát daứn lánh; 2- oỏng mõi chaỏt vaứo, ra; 3- Hoọp ủaỏu dãy; 4- oỏng xaỷ nửụực ngửng; 5- Maựng nửụực ngửng; 6- Baựch treo