1. Tự động điều chỉnh năng suất lạnh
1.1. Điều khiển tự động ngừng - chạy lại mỏy nộn . a. Dựng Thermostat.
- Phương phỏp này dựa vào tớn hiệu nhiệt độ buồng lạnh. Khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yờu cầu, cơ cấu điều khiển tự động (Thermostat) sẽ tỏc động cắt nguồn điều khiển làm cho MN ngừng chạy. khi nhiệt độ buồng lanh gia tăng, Thermostat tỏc động MN chạy lại.
- Nhược điểm của sơ đồ này là khi ngừng MN, tỏc nhõn lạnh vẫn tiếp tục vào dàn bay hơi (là nơi cú nhiệt độ, ỏp suất thấp nhất), khi khởi động lại, mỏy nộn chạy nặng tải, dễ bị va đập thủy lực vỡ lỏng bị hỳt về mỏy nộn. Sơ đồ này chỉ ỏpdụng cho những HTL cú Q0 nhỏ như tủ lạnh, mỏy ĐHKK gia dụng.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
- Để khắc phục hiện tượng quỏ tải khi MN khởi động lại, người ta lắp thờm 1 van điện từ trước van tiết lưu, khi thermostat cắt điện ngừng MN thỡ van điện từ đúng lại ngừng cấp lỏng cho DL.
* Mạch điện điều khiển dựng thermostat + van điện từ.
b. Dựng thermostat + van điện từ và relay thấp ỏp (LP).
Hoạt động- Khi buồng lạnh đạt yờu cầu, thermostat tỏc động ngắt điện van điện từ, ngừng cấp lỏng cho DL, ỏp suất hỳt Po ở DL tuột dần (do khụng được cấp lỏng nữa mà MN vẫn cũn chạy). Khi Po xuống đến 1 giỏ trị cài đặt trờn relay LP, relay sẽ tỏc động ngừng MN.
- Khi nhiệt độ phũng tăng, thermostat tỏc động van điện từ mở ra, cấp lỏng cho dàn lạnh, ỏp suất Po tăng lờn, relay LP tỏc động làm cho MN chạylại. Phương phỏp này cũn gọi là chế độ pump- down.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
1.2. Tự động giảm tải MN lỳc khởi động. a. Dựng van Bypass
- Phương phỏp này thực hiện được nhờ 1 van by pass (van tỏi tuần hoàn) đưa 1 phần hơi từ đầu đẩy sang đầu hỳt MN, lượng hơi này khụng tham gia vào quỏ trỡnh làm lạnh.
- Như vậy: Năng suất ngưng tụ (QK) sẽ bị giảm 1 lượng dẫn đến năng suất lạnh (Qo) giảm theo, trở lực đầu đẩy giảm làm cho sự khởi động MN dễ dàng thắng được ỏp lực ma sỏt tĩnh trong mỏy nộn.
- Phương phỏp này được ỏp dụng cho MN dạng nửa kớn, MN hở, khởi động 2 tốc độ (Υ/∆).
b. Mạch điều khiển khởi động Υ/∆ cú giảm tải.
- Ở chế độ khởi động Υ/∆, nếu bật cụng tắc sang AUTO, van by pass cú điện →MN giảm tải. Khi động cơ chuyển sang chế độ ∆, khởi động từ (D) cú điện ngắt tiếp điểm thường đúng làm van by pass mất điện → MN chạy đỳng tải.
- Trong trường hợp hệ thống lạnh bị ngập dịch, ngườicụng nhõn phải mở cưỡng bức van by pass ở chế độ MAN để giải quyết sự cố.
c. Giảm tải MN bằng cỏch mở cưỡng bức supắp hỳt.
* hoạt động - Phương phỏp này thường dựng cho MN piston hở bằng cỏch mở cưỡng bức sỳpắp hỳt nhờ vào 1 cơ cấu giảm tải, người ta sẽ vụ hiệu húa được 1 số xilanh trong MN dẫn đến giảm cụng suất MN.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LAẽNH
- Việc điều khiển cụng suất được thực hiện bằng cỏch: Đo ỏp suất hỳt về MN nhờ cỏc relay thấp ỏp (LP) điều khiển tự động chu kỳ đúng mở của van điện từ nối với piston chỉ huy trong cơ cấu giảm tải.
Kết luận: Để điều khiển tự động cụng suất mỏy nộn bằng cơ cấu giảm tải, người ta chỉ cần tỏc động mở cưỡng bức supắp hỳt (đội lờn), lỳc đú MNsẽ mất chu kỡ xả, dẫn tới giảm cơng suất.
d. Tự động ngừng MN khi động cơ quỏ tải.
* Nguyờn tắc hoạt động. người ta dựng 1 rơle nhiệt (over load) mắc bờn dưới contactơ để bảo vệ động cơ MN hở. Khi động cơ vận hành bỡnh thường, Iđm nhỏ, nhiệt khơng đủ núng: thanh lưỡng kim vẫn đúng kớn mạch điện. Khi đ/cơ quỏ tải, lưỡng kim bị núng lờn nhanh, làm hở tiếp điểm, ngắt mạch điện điều khiển, đ/cơ ngừng, đốn (cũi) bỏo động. Người vận hành ML sau khi xử lớ sự cố phải tỏc động lại (reset) mới khởi động MN lại được.
* Mạch điều khiển bỏo động sự cố (reset).
Tỏc động On, cuộn K cú điện, động cơ chạy. Khi cú sựcố ( q dịng) rơle nhiệt tỏc động, K mất điện, động cơ ngừng, đốn L sỏng. Người cụng nhõnvận hành xỏc định pan hư hỏng, bấm nỳt reset tắt đốn bỏo động. Sau khi sửa chữa xong, trả rơle nhiệt về vị trớ ban đầu rồi chạy lại đ/cơ.
2. Cỏc thiết bị bảo vệ chớnh
- Bảo vệ tự động MN là giữ an toàn cho MN khỏi bị sự cố, hư hỏng bất thường khi làm việc ở chế độ nguy hiểm. Hệ thống thiết bị thực hiện chứcnăng này gọi là hệ thống tự động bảo vệ ACC (Auto Compressor Control) - Hệ thống ACC chia làm 2 loại:
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
- Là loại hệ thống bảo vệ MN mà khi bất kỳ 1 relay bảo vệ nào trờn chuỗi bảo vệ mắc nối tiếp tỏc động, sẽ làm ngừng MN và hệ thống khụng thể khởi động lại được nếu người cụng nhõn vận hành khụng tỏc động lại ( reset ).
* ACC tự độngđúng lại ( khơng cần Reset ).
- Là hệ thống bảo vệ MN cú thể tự động đúng mạch trở lại sau 1 thời gian bị tỏc động, loại này thường được dựng cho cỏc hệ thống lạnh cú NSL nhỏnhư tủ lạnh, mỏy điều hịa khơng khớ, buồng lạnh thương nghiệp, thời gian ngừng hệ thống ngắn nờn khụng ảnh hưởng đến cụng nghệ bảo quản thực phẩm.
CÁC LOẠI HèNH BẢO VỆ MÁY NẫN
2.1. Bảo vệ ỏp suất đầu đẩy HPC (Hight Pressure Control) a.Mục đớch:
- Dựng để bảo vệ MN khi ỏp suất ngưng tụ PK tăng quỏ mức cho phộp. Thiết bị thường dựnglà relay ỏp suất cao (HP).
b. Relay ỏp suất cao (HP.)
- Cú nỳt reset - Thang đo lớn (đến 500psi) - Tiếpđiểm lấy thường đúng (Khi đấu mạch)
c. Cỏch cài đặt HP.
Plàm việc<Pcắt<Pvan a/t Vớ dụ: 1 MN làm việc bỡnh thường
cú PK là 14 kg/cm2 (210 PSI) Van an toàn (19 kg/cm2) thỡ ta phải cài đặt HP là 16 kg/cm2. Tức là PK đến 16 kg/cm2 thỡ relay HP tỏc động ngừng MN. Sau khi xử lý xong sự cố, tỏc động nỳt reset trờn HP thỡ MN mới khởi động lại được.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
2.2. Bảo vệ ỏp suất đầu hỳt LPC (Low Pressure Control). a.Mục đớch:
- Dựng để bảo vệ MN khụng cho làm việc ở chế độ ỏp suất đầu hỳt bị tụt giảm quỏ mức. Nguyờn nhõn làm cho ỏp suất đầu hỳt giảm là dochế độ cấp mụi chất cho dàn lạnh khụng bảo đảm, phụ tải nhiệt dàn lạnh giảm đột ngộtvỡ bơm nước muối hư hỏng, quạt giú hư, tuyết đúng quỏ dày. Thiết bị thường dựng là relay LP
b. Đặc điểm Relay (LP).
- Thang đo gồm 2 thang là CUT IN và CUT OUT.
- Khơng cú reset.
- Giỏ trị thang đo nhỏ (khụng lớn hơn 150 PSI).
c.Cỏch cài đặt LP.
Trong đú:
Pcut in : là ỏp suất để MN chạy lại.
Pcut out : độ sai lệch ỏp suất.( trong 1 vài loại rơle LP khỏc ghi là Difference ). Pcut : là ỏp suất làm ngừng MN.
Thớ dụ: Một mỏy lạnh khi vận hành bỡnh thường cú thơng số đọc trờn đồng hồ: P0 = 0,8 đến 1,8kg/cm2.
Như vậy, ta cài đặt cho LP như sau:
Pcut = 0,5 kg/cm2 ; Pcut in = 3 kg/cm2 ; Pcut out = 2,5 kg/cm2. d. Sơ đồ lắp đặt LP.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
Trong mạch điện điều khiển, khi đấu bảo vệ, ACC thường phải đấu nối tiếp nhau, để khi cú sự cố xảy ra ở một trong chuỗi ACC thỡ mạch sẽ tỏc động làm ngừng MN tức thỡ.
2.3. Tự động bảo vệ ỏp lực dầu bụi trơn. a. sơ đồ.
b.Hoạt động.
- Trong phương phỏp này, người ta dựng relay hiệu ỏp suất dầu. Một đầu của relay nối với họng hỳt của MN để lấy giỏ trị Po trong carte, 1 đầu relay cũn lại nối với đầu bơm dầu trong carte.
- Hiệu ỏp suất dầu được tớnh với cơng thức: ∆ P = POIL - P0 Trong đú:
Poil: Áp lực của đầu bơm dầu Po: Áp lực của carte MN
- Hiệu ỏp suất dầu ∆Poil lấy giỏ trị bảo vệ từ 1,2 → 2 kg/cm2, nếu vỡ 1 lý do nào đú ∆Poil nằm ngồi khoảng quy định này ( nhỏ hơn 1,2 kg/cm2 ) thỡ relay sẽ ngắt mạch, MN ngừng làm việc.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
- Bơm dầu bị trục trặc, Thiếu dầu trong carte, Lượcdầu bị nghẹt - Cỏc chi tiết cú độ rơ quỏ lớn, miểng dờn sắp bị lột.
2.4. Tự động bảo vệ nhiệt độ dầu trong carte mỏy nộn.
a. Trường hợp vận hành mỏy.
- Nhiệt độ dầu luụn luụn ≤70oC, người ta làm mỏt bằng 1 bỡnh ống xoắn, trong đú dầu di chuyển trong ống xoắn ngược chiều với nước làm mỏt bờn ngoài hoặc nếu khụng dựng nước, người ta dựng 1 van tiết lưu đưa gas lỏng vào bỡnh thu nhiệt của dầu bay hơi làm lạnh
b. Khi dừng mỏy nộn nhiều ngày.
- Trong carte MN, người lắp đặt 1 điện trở nung cú cơng suất khoảng 100 → 200W. Điện trở này cú nhiệm vụ nung dầu trong carte giữ cho nhiệt độ dầu luụn luụn ấm, đồng thời làm bay hơitỏc nhõn cịn sút lại trong dầu và giỳp khởi động lại MN dễ dàng. 2.5. Bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy mỏy nộn.
- Bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy MN nhằm khơng cho nhiệt độ đú vượt quỏ mức cho phộp, nếu khơng dầu bơi trơn cú thể bị chỏy và phõn hủy, mụi chất lạnh NH3 cũng tự phõn hủy khi nhiệt độ đầu đẩy đạt 136oC, chất lượng bụi trơn giảm, cỏc chi tiết MN bị mài mũn,sỳpắp dễ bị góy hoặc cong, vờnh và bị bỏm bụi than nhiều. Nhiệt độ quỏ cao ở đầu xilanh cịn gõy ra tỡnh trạng MN chạy tốn điện vỡ tỷ số nộn quỏ cao.
- Bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy đơn giản nhất là dựng thermistor cú đầu cảm nhiệt gắn trực tiếp ở họng đẩy. Phương phỏp này chỉ ỏp dụng cho MN cỡ trung và lớn.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
2.6. Bảo vệ nhiệt độ cuộn dõy động cơ.
- Khi làm việc quỏ tải, mất pha, lệch pha, cuộn dõy động cơ cần phải được bảo vệ khi nhiệt độ vượt quỏ mức cho phộp. Dạng bảo vệ này chỉ dựng cho MN kớn và nửa kớn. Dụng cụ thường dựng là PTC Thermistor cú đầu cảm nhiệt được gắn trực tiếp ỏp chặt vào bộ dõy quấn động cơ để lấy tớn hiệu kịp thời. Ngoài việc bảovệ nhiệt độ cuộn dõy, động cơ cũn được bảo vệ về điện như bảo vệ mất pha, mất đối xứngpha, quỏ tải, bằng cỏc khớ cụ điện như: Relay nhiệt, Aptomat, Cụng tắc tơ, Cầu chỡ ..v.v…
3.7. Bảo vệ ỏp lực nước.
- Ở cỏc mỏy lạnh cú TBNT giải nhiệt bằng nước và làm mỏt MN bằng nước, người ta thường dựng cơ cấu bảo vệ là relay ỏp lực nước (WP).
- Khi lưu lượng nước thiếu hoặc bơm nước bị trục trặcdẫn đến sự tụt giảm bất thường của ỏp lực nước, relay WP sẽ tỏc động trực tiếp vào mạchđiều khiển làm ngừng MN.
- Trong cụng tỏc vận hành mỏy lạnh, người cụng nhõnthường phải vận hành bơm nước và quạt giải nhiệt cho TBNT trước rồi sau đú mới khởi động MN được.
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
Chương 3: CƠ SƠ KỸ THUẬT ĐIỀU HềA KHƠNG KHÍ
Bài 1: KHễNG KHÍ ẨM
I. Cỏc thụng số vật lý của khơng khớ ẩm
1.1.1 Thành phần của khơng khớ ẩm
Khơng khớ xung quanh chỳng ta là hỗn hợp của nhiều chất khớ, chủ yếu là N2 và O2 ngồi ra cịn một lượng nhỏ cỏc khớ trơ, CO2, hơi nước . . .
- Khơng khớ khơ: Khơng khớ khơng chứa hơi nước gọi là khơng khớ khơ.Trong thực tế khơng cú khơng khớ khơ hồn tồn, mà khơng khớ lnln cú chứa một lượng hơi nước nhất định. Đối với khơng khớ khơ khi tớnh tốn thường người ta coi là khớ lý tưởng. Thành phần của cỏc chất khớ trong khơng khớ khơ đượcphõn theo tỷ lệ phần trăm sau đõy:
Bảng 1.1. Tỷ lệ cỏc chất khớ trong khơng khớ khơ
- Khơng khớ ẩm: Khơng khớ cú chứa hơi nước gọi là khơng khớ ẩm. Trong tự nhiờn chỉ cú khơng khớ ẩm và trạng thỏi của nú được chia ra cỏc dạng sau:
a) Khơng khớ ẩm chưa bóo hũa: Là trạng thỏi mà hơinước cũn cú thể bay hơi thờm vào được trong khơng khớ, nghĩa là khơng khớ vẫn cịntiếp tục cú thể nhận thờm hơi nước.
b) Khơng khớ ẩm bóo hịa: Là trạng thỏi mà hơi nước trong khơng khớ đó đạt tối đa và khụng thể bay hơi thờm vào đú được. Nếu tiếp tục cho bay hơi nước vào khơng khớ thỡ cú bao bao nhiờu hơi bay vào khơng khớ sẽ cú bấy nhiờuhơi ẩm ngưng tụ lại.
c) Khơng khớ ẩm q bóo hịa: Là khơng khớ ẩm bóo hịa và cịn chứa thờm một lượng hơi nước nhất định. Tuy nhiờn trạng thỏi quỏ bóo hồ là trạng thỏi khụng ổn
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LẠNH
định và cú xu hướng biến đổi đến trạng thỏi bóo hồ do lượng hơi nước dư bị tỏch dần ra khỏi khụng khớ .
Vớ dụ như trạng thỏi sương mự là khơng khớ q bóo hũa.
Tớnh chất vật lý và mức độ ảnh hưởng của khơng khớ đến cảm giỏc của con người phụ thuộc nhiều vào lượng hơi nước tồn tại trong khơng khớ.
Như vậy, mơi trường khơng khớ cú thể coi là hổn hợp của khơng khớ khơ và hơi nước. Chỳng ta cú cỏc phương trỡnh cơ bản của khơng khớ ẩmnhư sau:
- Phương trỡnh cõn bằng khối lượng của hổn hợp: G = Gk+ Gh
G, Gk, Gh
- Lần lượt là khối lượng khụng khớ ẩm, khơng khớ khơ và hơi nước trong khơng khớ, kg.
- Phương trỡnh định luật Dantơn của hổn hợp: B = Pk+ Ph B, Pk, Ph
– Áp suất khơng khớ, phõn ỏp suất khơng khớ khơ vàhơi nước trong khơng khớ, N/m2.
- Phương trỡnh tớnh tốn cho phần khơng khớ khơ: Pk.V = Gk.Rk.T V - Thể tớch hổn hợp, m3;
Gk- Khối lượng khơng khớ khụ trong V (m3) của hổn hợp, kg; Rk- Hằng số chất khớ của khơng khớ khơ, Rk= 287 J/kg.K T - Nhiệt độ hổn hợp, T = t + 273,15 , oK
- Phương trỡnh tớnh tốn cho phần hơi ẩm trong khơng khớ: Ph.V = Gh.Rh.T
Gh- Khối lượng hơi ẩm trong V (m3) của hổn hợp, kg; Rh- Hằng số chất khớ của hơi nước, Rh= 462 J/kg.K 1.1.2- Cỏc thụng số trạng thỏi của khơng khớ ẩm
1.1.2.1 Áp suất khơng khớ.
Ap suất khơng khớ thường được gọi là khớ ỏp, ký hiệulà B. Núi chung giỏ trị B thay
GIÁO TRèNH KỸ THUẬT LAẽNH
đổi theo khơng gian và thời gian. Đặc biệt khớ ỏp phụ thuộc rất nhiều vào độ cao, ở mức mặt nước biển, ỏp suất khớ quyển khoảng 1 at, nhưng ở độcao trờn 8000m của đỉnh Everest thỡ ỏp suất chỉ cịn 0,32 at và nhiệt độ sơi của nước chỉcịn 71oC (xem hỡnh 1-1). Tuy nhiờn trong kỹ thuật điều hịa khơng khớ giỏ trị chờnh lệch khơng lớn cú thể bỏ qua và người ta coi B khơng đổi. Trong tớnh tốn người ta lấy ở trạng thỏi tiờu chuẩn Bo= 760 mmHg.
Đồ thị I-d của khơng khớ ẩm thường được xõy dựng ở ỏp suất B = 745mmHg và Bo= 760mmHg.
1.1.2.2 Nhiệt độ.
- Nhiệt độ là đại lượng biểu thị mức độ núng lạnh. Đõy là yếu tố ảnh hưởng lớn