1. Môi chất lạnh và xử lý môi chất lạnh
1.5.1. Nhiệm vụ của dầu bôi trơn
Dầu bôi trơn được sử dụng trong các hệ thống lạnh có máy nén cơ. Nhiệm vụ chủ yếu của dầu bôi trơn là:
- Bôi trơn các chi tiết chuyển động của máy nén, các bề mặt ma sát, giảm ma sát và tổn thất do ma sát gây ra. Riêng máy nén và máy dãn nở ôxy không có dầu bôi trơn vì khi nén, dầu gây ra cháy nổ và khi dãn nở, nhiệt độ hạ đột ngột và dầu đông cứng lập tức;
- Làm nhiệm vụ tải nhiệt từ các bề mặt ma sát pittông, xilanh, ổ bi, ổ bạc,… ra vỏ máy để tỏa ra môi trường, đảm bảo nhiệt độ ở các vị trí trên không quá cao; - Chống rò rỉ các môi chất cho các cụm bịt kín và đệm kín cổ trục;
- Giữ kín các khoang nén trong máy nén trục vít. 1.5.2. Yêu cầu đối với dầu bôi trơn:
Dầu bôi trơn nằm trong máy nén do đó dầu tham gia vào vòng tuần hoàn môi chất lạnh, đi qua tất cả các thiết bị chính và phụ của hệ thống. Chính vì vậy, dầu kỹ thuật lạnh có yêu cầu rất khắc khe:
48
- Có đặc tính chống mài mòn và chống sây sát bề mặt tốt; - Có độ nhớt thích hợp đảm bảo bôi trơn các chi tiết;
- Có độ tinh khiết cao, không chứa các thành phần có hại đối với hệ thống lạnh như: ẩm, axit, lưu huỳnh không được hút ẩm;
- Nhiệt độ bốc cháy phải cao, cao hơn nhiều so với nhiệt độ cuối quá trình nén; - Nhiệt độ đông đặc phải thấp, thấp hơn nhiều so với nhiệt độ tiết lưu và ở dàn bay hơi;
- Nhiệt độ lưu động phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi để đảm bảo tuần hoàn được trong hệ thống và có thể hồi dầu dễ dàng về máy nén (nếu dầu hòa tan hoàn toàn vào môi chất lạnh, việc tuần hoàn dầu càng dễ dàng);
- Không tạo lớp trở nhiệt trên bề mặt trao đổi nhiệt trong trường hợp này dầu phải hòa tan hoàn toàn vào môi chất;
- Không làm giảm nhiệt độ bay hơi, qua đó làm giảm năng suất lạnh, trong trường hợp này dầu không được hòa tan vào môi chất lạnh;
- Không được dẫn điện, có độ cách điện cao cả ở pha hơi và pha lỏng đặc biệt khi sử dụng cho hệ thống lạnh kín và nửa kín;
- Không gây cháy, nổ;
- Không phân hủy trong phạm vi nhiệt độ vận hành (thường từ -600C đến 1500C, đặc biệt cho máy lạnh ghép tầng -800C thậm chí -1100C);
- Không được tác dụng với môi chất lạnh, với các vật liệu chế tạo máy vô cơ và hữu cơ, dây điện, sơn cách điện, dây quấn động cơ, với vật liệu hút ẩm để tạo ra các sản phẩm có hại trong hệ thống lạnh, nhất là có hại cho động cơ và máy nén; - Tuổi thọ phải cao và bền vững, đặc biệt trong hệ thống lạnh kín, có thể làm việc liên tục từ 20 đến 25 năm ngang với tuổi thọ của lốc tủ lạnh;
- Phải không được độc hại; - Phải rẻ tiền và dễ kiếm;
Trong thực tế, tất nhiên không thể tìm được một loại dầu bôi trơn lý tưởng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu trên (các yêu cầu nhiều khi cũng mâu thuẫn nhau), ta chỉ có thể tìm được các loại dầu cho từng trường hợp ứng dụng cụ thể để phát huy được các ưu điểm và khắc phục được các nhược điểm của nó.
1.5.3. Phân loại dầu bôi trơn:
Dầu kỹ thuật lạnh có thể chia thành 02 nhóm chính là dầu khoáng và dầu tổng hợp. Ngoài ra còn một nhóm phụ nữa là dầu khoáng có phụ gia tổng hợp.
- Dầu khoáng: các loại dầu khoáng không có công thức hóa học cố định mà là hỗn hợp của nhiều thành phần gốc hyđrôcacbon từ dầu mỏ. Hiện nay dầu khoáng được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống lạnh.
- Dầu tổng hợp: Dầu tổng hợp được sản xuất từ các chất khác nhau như polyclycôl, các loại este, silicol hoặc các dầu tổng hợp gốc hyđrôcacbon. So với dầu khoáng, dầu tổng hợp có chất lượng bôi trơn tốt hơn khi hỗn hợp với môi chất lạnh, nhiệt độ đông đặc cũng thấp hơn, sự mài mòn chi tiết thấp hơn nhưng giá thành cao hơn.
- Dầu khoáng có phụ gia tổng hợp: để cải thiện một số tính chất của dầu khoáng, người ta cho thêm vào dầu khoáng một số phụ gia tổng hợp. Trên thực tế có thể sử dụng hỗn hợp dầu khoáng và dầu tổng hợp nhưng phải rất thận trọng vì có thể
49
hỗn hợp không phát huy được các đặc tính yêu cầu mà lại tăng thêm các nhược điểm. Chính vì vậy, phải tiến hành các thử nghiệm thận trọng trước khi sử dụng. - Dầu este là loại dầu đặc biệt dùng cho các môi chất freon không có clo.
1.5.4. Các tính chất cơ bản:
- Độ nhớt: Độ nhớt của dầu bôi trơn là thông số quan trọng nhất, quyết định chất lượng của việc bôi trơn, giảm tổn thất do ma sát, giảm mài mòn thiết bị, tăng cường độ kín cho đệm kín cổ trục, các đệm khác. Độ nhớt của dầu giảm đi khi bị môi chất lạnh hòa tan. Đặc biệt khi nhiệt độ bay hơi thấp cần có tỷ lệ hòa trộn thích hợp để đảm bảo dòng chảy, hồi lưu được dầu về máy nén.
- Khối lượng riêng: của dầu lạnh nằm trong khoảng 0,87 ÷ 1,01g/cm3, phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và hàm lượng cacbuahyđrô thơm.
- Nhiệt độ đông đặc và nhiệt độ lưu động: Nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ khi dầu đã hóa đặc. Nhiệt độ lưu động là nhiệt độ mà dầu còn có khả năng lưu động trong thiết bị và đường ống, bảo đảm vòng tuần hoàn của dầu bôi trơn trong hệ thống. Thường nhiệt độ lưu động cao hơn nhiệt độ đông đặc 3 ÷ 50C
- Nhiệt độ bốc cháy: phụ thuộc vào sự có mặt của nhóm dễ bay hơi trong dầu. Yêu cầu nhiệt độ bốc cháy của dầu khoáng là 160 ÷ 1800C trở lên.
- Tính axit của dầu lạnh phải thấp để tránh ăn mòn chi tiết, các hàm lượng lưu huỳnh tự do, các chất cặn như hắc ín phải nhỏ vì chúng là các thành phần cơ bản làm biến chất, lão hóa và tạo bùn của dầu.
- Hàm lượng nước và tính hút ẩm của dầu: Nước hòa tan ít trong dầu, tuy nhiên dầu lạnh có tính hút ẩm. Tính hút ẩm tăng khi nhiệt độ tăng. Nước có thể hòa tan trong dầu khoáng. Tốc độ hút ẩm của dầu phụ thuộc vào từng loại dầu.
- Sức căng bề mặt của dầu ảnh hưởng đến chất lượng bôi trơn và chống mài mòn của chúng. Sức căng bề mặt của dầu phụ thuộc vào nhiệt độ, loại dầu, độ hòa tan, loại môi chất lạnh và quyết định độ nhớt của dầu.
- Điểm anilin: là nhiệt độ tới hạn của sự hòa tan dầu vào anilin để tạo ra dung dịch đồng nhất. Điểm anilin dùng để định hướng đánh giá tính ổn định và sự hòa tan dầu trong môi chất lạnh.
- Màu sắc của dầu rất sáng hoặc có màu gián sáng. Căn cứ vào màu sắc có thể đánh giá được chất lượng dầu. Màu của dầu càng tốt chứng tỏ hàm lượng hắc ín trong dầu cao.
- Hình dạng của dầu đặc trưng cho sự trong suốt hay không trong suốt khi quan sát qua một chiều dày dầu nhất định. Dầu lạnh phải có độ trong suốt cao.
- Nhiệt dung riêng của các loại dầu lạnh nằm trong khoảng 1,6 ÷ 2,2 kJ/kgK - Độ dẫn điện: Đối với các máy lạnh kiểu kín và nửa kín, vì động cơ được bố trí nằm trong vỏ máy nén nên dầu có độ cách điện cao, điện áp xuyên thủng lớn để đảm bảo động cơ làm việc an toàn.
- Độ dẫn nhiệt: hệ số dẫn nhiệt của dầu tương đối nhỏ, nằm trong khoảng 0,1 ÷ 0,16W/mK. Trong hệ thống lạnh, hệ số dần nhiệt càng lớn càng thuận lợi cho các quá trình trao đổi nhiệt.
1.6. Quy trình thu hồivà tái chế 1.6.1. Định nghĩa 1.6.1. Định nghĩa
- Thu hồi: Chuyển môi ch
và bảo quản nó trong một bình ch hay xử lý nào khác.
-Tái chế: Quá trình xử lý l tính sản phẩm mới, có thể hóa học môi chất lạnh đó đ ứng. Thuật ngữ này thườ sẵn có ở nơi cơ sở vật chấ
- Lắng gạn: là việc chuyển môi ch về áp suất và nhiệt độ.
Trước khi bắt đầu quá trình thu h không và kết nối trực tiếp v
làm lạnh bình chứa thu hồ 1.6.2 Thu hồi môi chất lạnh
- Tất cả môi chất lạnh CFC, HCFC và HFC; và h CHC và HCFC PHẢI đượ
Có thể thực hiện việc này b
Máy thu hồi chỉ đơn giản là máy nén. Bơm ch Cửa nạp là phần hút của máy nén
Cửa xả hướng đến bể thu h
Bể thu hồi đóng vai trò là bình ch
50
n môi chất lạnh ở bất kỳ điều kiện nào từ một hệ t bình chứa bên ngoài mà không cần thiết ph
lý lại các môi chất lạnh đã được sử dụng đ ể gồm phương pháp chưng cất. Đòi hỏi ph nh đó để xác định được đặc tính sản phẩm phù h
ờng ám chỉ việc ứng dụng các quy trình và th ất phục vụ tái chế và sản xuất chuyên dụng
n môi chất lỏng vào một bình chứa nhờ vào chênh l u quá trình thu hồi, bình chứa thu hồi có thể đư
p với bình chứa thu nạp thông qua cổ góp có đ ồi sẽ thúc đẩy quá trình dịch chuyển môi ch
nh
nh CFC, HCFC và HFC; và hỗn hợp chứa môi ch ợc thu hồi mọi lúc từ hệ thống.
c này bằng cách sử dụng bơm hoặc máy thu hồ
Máy thu hồi
n là máy nén. Bơm chỉ bơm hơi nước. a máy nén
thu hồi
ò là bình chứa thu nhận.
ệ thống nào đó t phải kiểm tra
ng để có được đặc i phải phân tích m phù hợp phải đáp nh và thủ tục chỉ ng vào chênh lệch được hút chân góp có đồng hồ; n môi chất lạnh a môi chất lạnh ồi.
51
Bình chứa thu nhận gas
-Trong quá trình bảo dưỡng bạn có thể phải thu hồi những gì đã nạp cho hệ thống. Phải cực kỳ thận trọng khi làm việc với R410A trong quá trình này vì có thể gặp phải áp suất hoạt động lớn.
- Bảo quản tốt các tổ lạnh thu hồi [môi chất lỏng] (recovery units). Nếu máy nén cần dầu bôi trơn, hãy thay dầu thường xuyên. Hầu hết các tổ lạnh sẵn có hiện nay thường ít dầu.
- Nếu phù hợp, hãy thường xuyên hút các thiết bị tách dầu.
- Nếu phù hợp, thay bộ lọc/máy làm khô ở các tổ lạnh thu hồi, nhưng phải có áp suất đã định phù hợp với R410A.
- Đối với hầu hết các hệ thống lạnh và điều hòa không khí mà là đối tượng đang được xem xét để thu hồi triệt để môi chất lạnh, áp suất cố định của hệ thống lạnh phải nhỏ hơn -10kPa.
- Đối với các bộ làm lạnh, áp suất này phải được phục hồi cho đến khi áp suất trong của hệ thống giảm xuống 3kPaA cho các hệ thống hạ áp (ví dụ R123) hoặc ở mức 70kPaA (-30kPa gauge) đối với hệ thống áp suất dương (ví dụ R22, R134a
-Hệ thống khôi phục có thể thuộc loại phục hơi hoặc loại phục chất lỏng hoặc hệ thống tích hợp kết hợp cả hơi và chất lỏng.
- Không làm quá đầy xi lanh vì quá áp suất có thể dẫn đến nổ. Xi lanh nên được làm đầy đến 80% thể tích tối đa.
- Cổ góp có đồng hồ được nối với hệ thống theo cách thông thường, nối với cổng áp suất thấp đến phía thấp của hệ thống và cổng áp suất cao với phía cao của hệ thống.
- Bộ phận phục hồi được gắn với kết nối phụ trợ trên cổ góp có đồng hồ
Chú ý: Khi cần thiết, phục hồi từ hai cổng phụ trợ phía cao và thấp trên hệ thống làm lạnh.Việc này sẽ đẩy nhanh tốc độ phục hồi
52
Phục hồi từ hai cổng phụ trợ phía cao và thấp
-Khi phục hồi môi chất lạnh từ bình ngưng nước lạnh hoặc thiết bị làm lạnh nước, máy bơm lưu thông phải hoạt động trong suốt quá trình phục hồi. Việc này ngăn chặn việc đóng băng và nổ của các đường ống,...
- Môi chất lạnh được cải tạo có thể được sử dụng lại nếu nó không bị ô nhiễm bởi tác nhân không ngưng tụ, từ bên ngoài hoặc dầu có tính axit
- Môi chất lạnh bị ô nhiễm nên được gửi lại cho nhà cung cấp trong một xi lanh được đánh dấu thích hợp.
- Sau đó, nhà buôn thu thập lại các xi lanh khí được trả lại hoặc được phục hồi và chắt môi chất lạnh vào xi lanh có dung tích 500kg được RRA cung cấp, tổ chức sau đó tổ chức thu thập các xi lanh này và chuyển chúng đến nơi xử lý - Xi lanh cải tạo nên được dành riêng cho môi chất lạnh được phục hồi (xem Bộ quy tắc thực hành tốt)
- Xi lanh có thể chứa dầu được chuyển từ hệ thống. Dầu này sẽ giảm số lượng của môi chất lạnh mà xi lanh có thể chứa
- Luôn kiểm tra xi lanh phục hồi thường xuyên về việc ăn mòn từ bên trong gây ra bởi axit và hơi ẩm có thể có trong môi chất lạnh phục hồi. Phương pháp thích hợp để phục hồi là sử dụng máy sấy loại bỏ axit có lõi có thể thay thế.
- Luôn kiểm tra áp suất cố định của xi lanh phục hồi trước khi sử dụng dung tích để nạp. Việc kiểm tra này cho phép bạn xác định tính nguyên vẹn của môi chất lạnh.
- Xi lanh lạnh trong suốt quá trình phục hồi có thể giảm thời gian phục hồi và bảo vệ bộ phận phục hồi và xi lanh khỏi áp suất cao.Điều này có thể đạt được bằng cách đặt xi lanh trong một thùng nước lạnh hoặc nước và đá vụn
- Ống đo phải ngắn như trong thực tế và nên có van vừa với đầu mút để giảm thiểu thất thoát. Chúng nên được kiểm tra thường xuyên cho các dấu hiệu rò rỉ và hư hại
2. Thử nghiệm áp suất và phát hiện rò
2.1. Thử nghiệm áp lực 2.1.1 Định nghĩa 2.1.1 Định nghĩa
53
- Tất cả các lắp đặt hệ thống mới phải được đo áp suất và kiểm tra rò rỉ trước khi bắt đầu.
- Bất kỳ hệ thống nào có các dấu hiệu thất thoát môi chất lạnh phải được kiểm tra rò rỉ và sửa lại trước khi thêm môi chất lạnh vào hệ thống
- Khi hệ thống được nối với một cổ góp có đồng hồ và nó được xác định rằng áp suất cố định dương (áp suất khi hệ thống không hoạt động trong một khoảng thời gian cho trước và các phía thấp và cao có giá trị bằng nhau và cao hơn áp suất đo gốc) nó có khả năng phát hiện rò rỉ.
- Có thể cần tăng áp suất của hệ thống để tìm rò rỉ.
- Có thể cần sử dụng đến Ni tơ hoặc CO2 khô có độ tinh khiết lên đến 99.9% hoặc hơn khi ở dạng khô
- Kiểm tra áp suất của hệ thống làm lạnh nên được tiến hành sau khi sửa hoặc thay thế một linh kiện trong một hệ thống và là một thủ tục có tính bắt buộc nếu một hệ thống mất đi nạp môi chất lạnh của nó.
- Cần có một áp suất kiểm tra tối thiểu với từng loại của hệ thống trong khi kiểm tra áp suất. Áp suất này liên quan đến áp suất vận hành tối đa và nhiệt độ thiết kế tối thiểu của hệ thống.
- Các giá trị này liên quan đến nhiệt độ bầu khô trong quá trình quan trọng vào mùa hè tại khu vực lắp đặt và loại môi chất lỏng đang được sử dụng (AS/NZ1677.2) Mục 5 - (5.1.2)
- Để kiểm tra linh kiện, đúc ít nhất 1.5 lần áp suất thiết kế linh kiện - Để kiểm tra linh kiện, đúc ít nhất 1.3 lần áp suất thiết kế linh kiện - Nói chung, các áp suất sau đây áp dụng trong lĩnh vực:
Hệ thống gia dụng 1,000kPa – 1,200kPa đến tối đa 1,400kPa