10.8. Dụng cụ điều chỉnh áp suất bay hơi
* Nhiệm vụ:
- Khống chế áp suất bay hơi không đổi và qua đó khống chế khống chế nhiệt độ không đổi trên bề mặt dàn bay hơi.
- Đảm bảo áp suất hút không tụt xuống quá thấp. Van sẽ đóng lại khi áp suất bay hơi giảm xuống dưới mức qui định và lại mở van cho hơi về máy nén khi nào áp suất vượt quá mức qui định (giá trị đặt).
207
+ Cấu tạo của van điều chỉnh áp suất bay hơi của Danfoss kiểu KVP môi chất lạnh Freon (R22, 134a và 404):
Hình 10.18a. Kết cấu của van điều chỉnh áp suất bay hơi của Danfoss kiểu KVP 1 – Nắp bảo vệ; 2 – Đệm kín; 3 – Vít điều chỉnh; 4 – Lò xo chính;
5 – Thân van; 6 – Hộp xếp cân bằng; 7 – Tấm van; 8 – Đế van; 9 – Cơ cấu đệm; 10 – Đầu nối áp kế; 11 – Nắp; 12 – Đệm kín; 9 – Cơ cấu đệm; 10 – Đầu nối áp kế; 11 – Nắp; 12 – Đệm kín;
13 – Kim lót
* Nguyên lý làm việc:
Độ mở của van được quyết định bởi áp suất bay hơi vào van theo tỉ lệ, áp suất bay hơi càng lớn van mở càng to và áp suất bay hơi càng nhỏ van mở càng nhỏ và đóng khi áp suất bay hơi giảm xuống dưới mức qui định.
Lực đóng van là lực lò xo nén tác động từ trên xuống. Lực đóng van có thể điều chỉnh bằng vít 3. Lực mở van là áp suất bay hơi tác động lên diện tích tấm van từ dưới lên. Khi lực lò xo nén lớn hơn hoặc cân bằng với lực mở thì van đóng. Khi lực mở thắng lực lò xo nén van sẽ mở.
Năng xuất lạnh của van được coi là thông số kỹ thuật để chọn van phụ thuộc vào môi chất lạnh, nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, đặc tính làm việc của van và hiệu áp qua van.
* Ví dụ ứng dụng:
Tại dàn bay hơi nhiệt độ cao t0 = 60C được lắp một van điều chỉnh áp suất KVP để tránh đưa nhiệt độ dàn xuống ngang với dàn bay hơi nhiệt độ thấp t0 = - 40C vì áp suất hút về máy nén ở đây đều là Ph tương ứng với - 40C, nhiệt độ bay hơi của dàn lạnh nhất.
208
Van một chiều 5 được lắp trên đường hút cho dàn có nhiệt độ lạnh hơn để tránh tích lỏng trong dàn lạnh hơn khi máy nén dừng làm việc. Ngoài ra nên bố trí một van điện từ ngay sau bình chứa (BC) khóa lỏng khi máy nén dừng.
Hình 10.18b. Ứng dụng củavan điều chỉnh áp suất bay hơi của Danfoss kiểu KVP
10.9 Tự động hóa máy nén lạnh 10.9.1 Đóng ngắt máy nén 10.9.1 Đóng ngắt máy nén
Phương pháp đóng ngắt máy nén kiểu điều chỉnh hai vị trí ON – OFF thường sử dụng cho các hệ thống lạnh nhỏ và rất nhỏ, động cơ máy nén thường nhỏ hơn 20 kW. Ứng dụng đặc biệt rộng rãi cho các tủ lạnh gia đình, thương nghiệp, buồng lạnh lắp ghép, các loại máy điều hòa nhiệt độ phòng...
* Ưu điểm:
Đơn giản, rẻ tiền, lắp đặt bảo dưỡng sửa chữa dễ dàng.
* Nhược điểm:
Có tổn thất do khởi động động cơ nhiều lần; chỉ sử dụng cho các loại máy nén nhỏ. Độ dao động sai số lớn, không áp dụng được cho các yêu cầu chính xác cao.
Các dụng cụ điều chỉnh hai vị trí cho máy nén thường là rơ le nhiệt độ, rơ le áp suất thấp. Trong các hệ thống lạnh nhỏ mà thiết bị tiết lưu là ống mao thì rơ le nhiệt độ làm nhiệm vụ đóng ngắt trực tiếp máy nén còn đối với các hệ
209
thống có van tiết lưu và bình chứa thì rơ le nhiệt độ đóng ngắt van điện từ cấp lỏng và rơ le áp suất thấp làm nhiệm vụ đóng ngắt máy nén.
Hình 10.21 giới thiệu sơ đồ máy lạnh dùng trực tiếp rơ le nhiệt độ đóng ngắt máy nén lạnh.
Hình 10.22 là sơ đồ dùng gián tiếp rơ le nhiệt độ qua rơ le áp suất thấp. Khi nhiệt độ trong buồng lạnh đạt yêu cầu, rơ le nhiệt độ ngắt mạch van điện từ. Van điện từ đóng ngừng cấp lỏng cho dàn bay hơi, áp suất p giảm xuống nhanh chóng, rơ le áp suất ngắt máy nén.
Hình 10.19 Hình 10.20 Hình 10.19. Máy nén lạnh dùng rơ le nhiệt
độ trực tiếp đóng ngắt máy nén: MN – máy nén; M – động cơ (motor) máy nén; NT – Dàn ngưng tụ; TL – Tiết lưu (ống mao
dẫn); BH – Dàn bay hơi; BL – Buồng lạnh cách nhiệt;
Hình 10.20. Điều chỉnh năng suất lạnh qua rơ le áp suất thấp LP: ĐT – Van điện từ; BC – Bình chứa cao áp; TL – Van tiết lưu
nhiệt (các ký hiệu khác như hình 10.13) TC – Rơ le nhiệt độ (thermostat).
(TC = Temperature control).
Một vấn đề đặc biệt quan tâm khi sử dụng phương pháp điều chỉnh nhiệt độ này là phải tìm được vị trí thích hợp để đặt đầu cảm biến nhiệt độ để nhiệt độ đó phản ánh đúng nhiệt độ trung bình trong buồng lạnh.
Tránh để gần dàn lạnh và luồng gió lạnh thổi từ dàn. Đối với hệ thống lạnh điều chỉnh năng suất lạnh bằng cách đóng ngắt máy nén người ta thường quan tâm đến hệ số thời gian làm việc b. Hệ số thời gian làm việc là tỷ số giữa thời gian làm việc trên thời gian toàn bộ chu kỳ.
210
Trong đó: τlv: thời gian làm việc của một chu kì τn: thời gian của một chu kì
10.9.2 Tiết lưu hơi hút
Năng suất lạnh của máy nén được tính theo biểu thức:
Trong đó:
m - lưu lượng môi chất qua máy nén, kg/s λ: hệ số cấp
Vlt: thể tích hút lí thuyết của máy nén =
d - đường kính pitton, m s – khoảng chạy pitton, m z - số xi lanh,
n - tốc độ vòng quay trục khuỷu ,vg/s q0 – năng suất lạnh riêng khối lượng, kJ/kg
v1 - thể tích riêng hơi hút về máy nén,( trạng thái 1), m3/kg
Để điều chỉnh năng suất lạnh có thể thay đổi v1 và λ. Khi tiết lưu hơi hút tăng lên, λ giảm nên m giảm và Q0 giảm
Hình 10.21. Chu trình tiết lưu hơi hút biểu diễn trên đồ thị lgp – h;
1 – 1' quá trình tiết lưu hơi hút từ p0 xuống p0' p0'
Hình 10.22. Sơ đồ thiết bị chu trình tiết lưu hơi hút PC – Van ổn áp và điều chỉnh áp suất hút theo năng suất lạnh yêu cầu.
211
10.9.3 Xả hơi nén về phía hút