Chế độ làm việc của hệ thống lạnh đặc tr−ng bởi 4 nhiệt độ sau. - Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0.
- Nhiệt độ ng−ng tụ của môi chất tK.
- Nhiệt độ quá lạnh của lỏng tr−ớc van tiết l−u (TL). - Nhiệt độ hơi hút về máy nén (nhiệt độ quá nhiệt tqn).
a) Nhiệt độ t0.
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh tính nh− sau:
0 b 0
t =t − ∆t
Trong đó:
tb - Nhiệt độ buồng lạnh (0C)
∆t0 - Hiệu nhiệt độ yêu cầu (0C)
Đối với dàn bay hơi trực tiếp, nhiệt độ bay hơi lấy thấp hơn 8 - 130C. Đối với buồng riêng biệt khi cần duy trì từ độ ẩm thấp có thể lấy tới 150C. Nếu cần duy trì trong buồng ở độ ẩm cao, hiệu nhiệt độ chỉ là 5 - 60C. Hiệu nhiệt độ càng lớn, độ ẩm t−ơng đối trong buồng càng thấp.
Trong các hệ thống lạnh gián tiếp; nhiệt độ sôi môi chất lạnh lấy thấp hơn nhiệt độ n−ớc muối 5 ữ 60C, và nhiệt độ n−ớc muối lấy thấp hơn nhiệt độ buồng lạnh 8 - 100C.
b) Chọn nhiệt độ tK.
Chọn nhiệt độ ng−ng tụ tK phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr−ờng làm mát của thiết bị ng−ng tụ. 2 K w K t =t + ∆t Trong đó: 2 w t - Nhiệt độ n−ớc ra khỏi bình ng−ng
∆tK -Hiệu nhiệt độ ng−ng tụ bằng 3 - 50C. (Nghĩa là nhiệt độ ng−ng tụ cao hơn nhiệt độ n−ớc ra 3 - 50C).
Trong một số tr−ờng hợp ng−ời ta lấy chuẩn là nhiệt độ trung bình của n−ớc khi ra và vào bình ng−ng, hiệu nhiệt độ lấy 4 - 60C. Chọn hiệu nhiệt độ ng−ng tụ là bài toán kinh tế vì nếu ∆tK nhỏ, năng suất lạnh tăng, chi phí điện năng nhỏ, tiêu tốn n−ớc tăng.
Đối với máy lạnh freon chọn hiệu nhiệt độ lớn gấp đôi so với máy lạnh NH3 Phụ thuộc vào kiểu bình ng−ng, nhiệt độ n−ớc đầu vào và ra chênh nhau 2 - 60C.
( ) 2 1 0 2 6 w w t =t + ữ C ở đây: tw2 - Nhiệt độ n−ớc ra khỏi bình ng−ng. tw1 - Nhiệt độ n−ớc váo bình ng−ng. Đối với bình ng−ng vỏ - ống ∆tw = 50C.
Nhiệt độ n−ớc vào bình ng−ng khi dùng tháp giải nhiệt cao hơn nhiệt độ nhiệt kế −ớt 3 - 40C. Đối với dàn ng−ng làm mát bằng không khí, hiệu nhiệt độ trung bình giữa môi chất lạnh ng−ng tụ và
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật Lạnh & lạnh ủụng thực phẩm --- 38
không khí bằng 10 - 150C. Đối với dàn ng−ng t−ới, nhiệt độ n−ớc giữ nguyên và lấy bằng nhiệt
độ n−ớc tuần hoàn (bằng ( 0 )
3 4
t− + ữ C ).
Ng−ời ta có thể chọn nhiệt độ ng−ng tụ theo đồ thị d−ới.
Hình 3.1. Đồ thị xác định nhiệt độ ng−ng tụ cho dàn ng−ng t−ới
Ví dụ - Nhiệt độ không khi 300C, độ ẩm ϕ = 60% dóng xuống gặp đ−ờng nhiệt tải riêng của dàn ng−ng tụ qr = 1500 w/m2, dóng ngang ta đ−ợc nhiệt độ ng−ng tụ tK = 34,60C. Tr−ờng hợp các số liệu đZ cho có điểm giao nhau nằm ngoài đồ thị ta sử dụng ph−ơng pháp nội suy.
c/ Nhiệt độ quá lạnh tql: Là nhiệt độ môi chất tr−ớc khi vào van tiết l−u. Nhiệt độ tql càng thấp, năng suất lạnh càng cao. Tuy nhiên đối với máy lạnh 1 cấp không hồi nhiệt (NH3), thì nhiệt độ quá lạnh khi qua thiết bị trao đổi nhiệt ng−ợc chiều vẫn cao hơn nhiệt độ n−ớc vào 3 - 50C.
( ) 1 0 3 5 ql w t =t + ữ C
Việc quá lạnh th−ờng đ−ợc làm ngay trong thiết bị ng−ng tụ bằng cách để mức lỏng ngập vào ống d−ới cùng của dàn ống trong bình ng−ng ống chùm. N−ớc cấp vào bình sẽ đi qua các ống này tr−ớc để quá lạnh lỏng sau đó mới lên các ống trên để ng−ng tụ môi chất.
Thiết bị lạnh freon cũng không đ−ợc bố trí thiết bị quá lạnh. Việc quá lạnh thực hiện trong bình hồi nhiệt, giữa môi chất lỏng nóng tr−ớc khi vào van tiết l−u và hơi lạnh ở bình bay hơi ra, tr−ớc khi về máy nén.
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật Lạnh & lạnh ủụng thực phẩm --- 39
Nhiệt độ hơi hút là nhiệt độ của hơi tr−ớc khi vào máy nén. Nhiệt độ hơi hút luôn lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất. Hơi phải là hơi quá nhiệt, để không hút phải lỏng, ta bố trí bình tách lỏng. Đối với tách nhân NH3, nhiệt độ hơi hút: ( 0 )
0 5 15
h
t =t + ữ C
Để đạt đ−ợc quá nhiệt của hơi hút đối với máy lạnh NH3 ta có 3 cách:
• Quá nhiệt ngay trong dàn lạnh, khi dùng van tiết l−u nhiệt
• Quá nhiệt nhờ hoà trộn với hơi nóng trên đ−ờng về máy nén.
• Quá nhiệt do tổn thất lạnh trên đ−ờng ống từ thiết bị bay hơi về máy nén.
Đối với máy nén NH3 nhiệt độ cuối tầm nén khá cao, nên nhiệt độ càng nhỏ càng tốt. Đối với máy nén freon nhiệt độ cuối tầm nén thấp, nên độ quá nhiệt hơi hút có thể chọn cao. Với R12 độ quá nhiệt hơi hút đến 300C.
Với R22 khoảng 250C