3.4.4.1.. Nguyên tắc cấu tạo và làm việc
* Nguyên tắc cấu tạo
Hình 3.9 giới thiệu nguyên tắc cấu tạo của tháp giải nhiệt thường dùng trong hệ thống lạnh cùng với bơm và bình ngưng tụ của hệ thống lạnh.
* Nhiệm vụ:
- Tháp giải nhiệt phải thải ñược toàn bộ lượng nhiệt do quá trình ngưng tụ của môi chất lạnh trong bình ngưng toả ra.
- Chất tải nhiệt trung gian là nước. Nhờ quạt gió và dàn phun mưa, nước bay hơi 1 phần và giảm nhiệt ñộ xuống tới mức yêu cầu ñể ñược bơm trở lại bình ngưng nhận nhiệt ngưng tụ.
* Nguyên tắc làm việc
Nước nóng ra từ bình ngưng ñược phun ñều lên khối ñệm. Nhờ khối ñệm nước chảy theo các ñường zic zắc với thời gian lưu lại khá lâu trong khối ñệm. Không khí ñược hút từ dưới lên nhờ quạt. Cũng nhờ khối ñệm, diện tích
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 92 tiếp xúc giữa nước và không khí tăng lên gấp bội và nhờ ñó quá trình trao ñổi chất và trao ñổi nhiệt ñược tăng cường. Nước bay hơi vào không khí. Quá trình bay hơi nước gắn liền với quá trình thu nhiệt của môi trường, do ñó nhiệt ñộ của nước giảm xuống. Ngoài nhiệt ẩn do hơi nước mang ñi vẫn có thể có một dòng nhiệt hiện troa ñổi giữa không khí và nước. Dòng nhiệt này yếu hay mạnh tuỳ thuộc vào trạng thái không khí vào tháp và trạng thái nước phun. ðây là một quá trình trao ñổi nhiệt và chất phức tạp chúng ta không ñi sâu nghiên cứu.
Hình 3.9. Nguyên tắc cấu tạo của tháp giải nhiệt
a) Tháp giải nhiệt; b) Bơm nước tuần hoàn; c) Bình ngưng tụ của máy lạnh 1-ðộng cơ quạt gió; 2-Vỏ tháp; 3-Chắn bụi nước; 4-Dàn phun nước; 5-Khối ñệm; 6-Cửa không khí vào; 7-Bể nước; 8-ðường nước lạnh cấp ñể làm mát bình ngưng;
9-ðường nước nóng từ bình ngưng ra ñưa vào dàn phun ñể làm mát xuống nhờ
không khí ñi ngược chiều từ dưới lên; 10-Phin lọc; 11-Phễu chảy tràn; 12-Van xả ñáy; 13-ðường nước cấp với van phao; PI-áp kế
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 93 Quá trình TðN diễn ra càng mạnh, hiệu quả TðN càng lớn, năng suất giải nhiệt của tháp càng tăng khi:
- ðộ ẩm tương ñối của không khí càng thấp (nếu ñộ ẩm ϕ = 100% thì nước ngừng bay hơi và chỉ còn lại quá trình trao ñổi nhiệt hiện. Khi ñó nếu nhiệt ñộ không khí thấp thì nước truyền nhiệt cho không khí, nếu nhiệt ñộ không khí cao hơn thì không khí truyền nhiệt cho nước thậm chí một phần hơi nước ngưng ñọng vào nước).
- Tốc ñộ không khí càng cao;
- Bề mặt TðN giữa nước và không khí càng lớn.
3.4.4.2. Tính toán và chọn tháp giải nhiệt. a. Tính lưu lượng cần thiết W k M t . . C Q V ∆ ρ = (3-28) Trong ñó: C: Nhiệt dung riêng của nước: C = 4,186 (Kj/kg ñộ)
ρ: khối lượng riêng của nước: ρ = 1000kg/m3
∆tw: ñộ chênh lệch nhiệt ñộ của nước vào và ra
∆tw = Tw2 - Tw1 = 35 - 33 = 20C Vậy, thay số vào ta ñược:
95 , 0 2 . 1000 . 186 , 4 7961 = = M V l/s b. Tính diện tích tiết diện tháp giải nhiệt F = f k q Q (3-29) q- tải nhiệt riêng = 45 kw/m2
⇒) 0,18 45 7961 = = F m2
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 94 Lưu lượng nước cần thiết 1,63 l/s; kích thước H×D = 1600×930mm; quạt gió n=70 m3/phút; môtơ quạt N = 0,20kW. Cơ sở ñể chọn tháp giải nhiệt này là vì tháp này có các thông số gần với tính toán nhất.
Hình 3.10. Tháp giải nhiệt RINKI kiểu FRK 8
3.5. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ
3.5.1. Bình chứa cao áp
3.5.1.1. Nhiệm vụ
Bình chứa cao áp dùng ñể chứa môi chất sau khi ngưng dàn ngưng và giải phóng bề mặt trao ñổi nhiệt thiết bị phụ duy trì cấp lỏng liên tụ cho van tiêu vị trí lắp ñặt sau dàn ngưng và trước tiết lưu.
3.5.1.2. Cấu tạo
Bình chứa cao áp ñược lắp ñặt sau dàn ngưng và trước van tiết lưu theo quy ñịnh về an toàn thì bình chừa cao áp phải chứa ñược 30% thể tích của toàn bộ hệ thống dàn bay hơi (tất cả dàn tĩnh và dàn quạt) trong hệ thống lạnh có bồn cấp môi chất lạnh từ trên là 60% thể tích dàn trong hệ thống lạnh cấp môi chất lạnh từ dưới lên khi vận hành chất lỏng của bình chứa cao áp ñồng bộ với hệ thống lạnh là loại nằm ngang cấu tạo như hình vẽ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 95
Hình 3.11. Bình chứa cao áp
1-Kính xem ga; 2-Ống lắp van an toàn; 3-Ống lắp áp kế; 4-Ống lỏng về; 5-Ống cân bằng; 6-Ống cấp dịch; 7-Ống xảñáy
3.5.2. Bình chứa hạ áp:
3.5.2.1. Nhiệm vụ
- Chứa dịch môi chất nhiệt ñộ thấp ñể bơm cấp dịch ổn ñịnh cho hệ thống lạnh.
- Tách lỏng dòng gas hút về máy nén. Trong các hệ thống lạnh có sử dụng bơm cấp ñịnh lượng lỏng sau dàn bay hơi khá lớn. Bình tách lỏng ñưa lỏng về bình hạ áp, hơi phía trên ñược hút về máy nén.
3.5.2.2.. Cấu tạo
Hình 3.12. Bình chứa hạ áp
1-Ống góp bắt van phao; 2-Ống dịch tiết lưu vào; Ống lắp áp kế và van AT; 4-Tách lỏng; 5-Hơi về máy nén; 6-Ống hơi vào; 7-ðáy bình; 8-Ống xả dầu; 9-Cấp dịch
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 96
3.5.3. Bình tách dầu
3.5.3.1. Nhiệm vụ
Tác dầu cuốn theo hơi nén không cho dầu ñi vào bình ngưng mà dẫn dầu quay trở lại máy nén.
3.5.3.2.Cấu tạo
Hình 3.13. Bình tách dầu
1-Hơi vào; 2-Vành gia cường; 3-Hơi ra; 4-Nón chắn trên; 5-Cửa hơi xả vào bình; 6-Nón chắn dưới; 7-Dầu ra.
3.5.4. Bình tách lỏng
3.5.4.1. Nhiệm vụ
Tách các dọt môi chất lỏng khỏi buồng hơi hút về máy nén theo nguyên lý làm thay ñổi theo hướng thay ñổi và giảm vận tốc dòng chảy ñể cho máy nén không hút phải lỏng và gây va ñập thuỷ lực hư hỏng máy nén.
3.5.4.2. Cấu tạo
Bình tách lỏng ñược lắp trên ñường hút của máy nén ñể bảo vệ máy nén không hút phải lỏng và gây ra ñập thuỷ lực.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……….. ……… 97
Hình 3.14. Bình tách lỏng kiểu nón chắn
1-Ống ga vào; 2-Tấm gia cường; 3-Ống ga ra; 4-Nón chắn; 5-Cửa xả hơi; 6-Lỏng ra
- Do bình tách lỏng nằm giữa thiết bị bay hơi và máy nén lên ñể tránh tổn thất nhiệt cho hệ thống thì ta bọc 1 lớp khí polistin ñể cách nhiệt cho bình tách lỏng.