a. Van EVM
Khái niệm: EVM là một loại van điện dùng để điều chỉnh lưu lượng môi chất qua van, ngoài ra nó còn có nhiệm vụ bật/tắt hoạt động của van chính được lắp đặt chung với nó nếu sử dụng dạng cụm van. Có hai loại van EVM là loại NO (thường mở) và loại NC (thường đóng), tuy nhiên loại NC thường được sử dụng phổ biến hơn, thường đóng có nghĩa là khi không có dòng điện chạy qua thì cửa van sẽ đóng và không cho môi chất đi qua. Van EVM có thể sử dụng cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều.
Cấu tạo:
1. Cuộn dây; 2. Phần ứng
3. Ống bao phần ứng; 6. Phốt 7. Gioăng cao su;
10. Thân van; 11. Đế van A1. Gioăng cao su chữ O A2. Phốt
Hình 4.20. Cấu tạo van EVM [12]
Nguyên lý hoạt động của van EVM cũng giống như nguyên lý hoạt động của các loại van điện từ thông thường.
78
Bảng 4.3. Các thông số kỹ thuật của van EVM hãng Danfoss [12]
Loại van Áp suất làm việc tối đa (bar)
Tốc độ dòng chảy qua van Kv/Cv (m3/h)
Dải nhiệt độ làm việc
(oC)
Dải áp suất làm việc (cài đặt) ở MOPD/MCDP (bar) EVM – NC 65 0,28 -60/+120 21 EVM – NO 52 0,12 -60/+120 19 EVM - NO 52 0,12 -60/+120 40 *Chú thích:
MOPD: Áp suất làm việc tối đa ở cuộn dây 10 W dòng xoay chiều
MCPD: Áp suất làm việc tối đa ở cuộn dây 10/12 W xoay chiều hoặc 20 W một chiều.
b. Cụm van ICLX
Khái niệm: ICLX là một loại van thuộc hệ van Danfoss ICV FlexineTM, van là loại van hoạt động nhờ cơ cấu servo 2 bước, được điều khiển bởi các van điện từ liên kết cùng. Van ICLX có các kích thước từ DN32 – DN150, sử dụng kết nối áp suất bên ngoài để mở/đóng van.
Van ICLX được sử dụng để điều chỉnh áp suất trong đường ống có sự chênh lệch áp suất cao, ví dụ như trước đầu hút máy nén hoặc sau khi xả băng bằng gas nóng.
Van ICLX được sử dụng rất nhiều trong điện lạnh công nghiệp có áp suất tối đa 52 bar, có thể sử dụng được với nhiều loại môi chất như HCFC, R717, HFC, CO2. Với ưu điểm là dễ sử dụng, kết nối hàn trực tiếp, trọng lượng thấp, thiết kế nhỏ gọn, độ chính xác cao.
79
Hình 4.21. Van ICLX
Cấu tạo:
Với: 1. Thân van; 2. Nắp trên; 3. Piston chính; 4. Piston hở; 5. Tấm lót chính; 6. Tấm lót hở; 7. Tấm đệm; 8. Trục mở bằng tay; 9. Miếng chèn kín; 10. Thép chèn; 11. Lò xo chính; 12. Lò xo hở phụ; 13 – 19. Vòng cao su; 20,21. Phốt; 23. EVM NC; 24. EVM NO; 25. Điểm kết nối áp suất bên ngoài.
80
Nguyên lý hoạt động: Van ICLX có 2 bước hoạt động, bước 1 có độ mở khoảng 10% sau khi van điện từ được cấp điện, bước 2 tự động mở khi chênh lệch áp suất trên van giảm xuống xấp xỉ 1,25 bar.
Hình 4.23. Hai bước hoạt động của van ICLX [11]
Van ICLX sử dụng để điều khiển hoặc làm giảm áp suất của đường ống được vận hành bởi một van khác tác động bên ngoài, có nghĩa là van vẫn hoạt động mà không có sự chênh lệch áp suất bên trong. Van được điều khiển bởi hai van EVM được gắn ở nắp trên bên ngoài vỏ và một cổng kết nối với áp suất bên ngoài, áp suất bên ngoài được kết nối với áp suất của hệ thống (p1) cao hơn ít nhất 1,5 bar so với áp suất đầu vào của van, sự chênh lệch này xác định độ mở của van chính.
Khi ở trạng thái không có điện thì hai van EVM sẽ có trạng thái ban đầu NO và NC, khi được cấp điện thì hai van đổi trạng thái cho nhau từ đó tác động kéo thanh điện cực lên, làm cho môi chất tràn vào rãnh. Sau đó môi chất bay hơi làm tăng áp suất đẩy hai lò xo lên, trong đó có một lò xo hở, môi chất sẽ đi qua lỗ hở đó tạo ra độ mở 10% ở bước thứ nhất. Khi áp suất chênh lệch xấp xỉ 0,25 bar thì lò xo sẽ tác động đủ mạnh lên van chính làm mở hoàn toàn (bước thứ 2). Khi ngắt điện thì van điện từ bên trái sẽ đóng không cho môi chất đi qua,
81 do đó sự chênh lệch áp suất bên ngoài sẽ đẩy piston đi xuống tác động làm đóng van chính lại và môi chất ngừng cấp.
Với cách hoạt động hai bước như thế này thì van có thể giúp hệ thống tránh được sự cố khi mở van hết công suất mà không gây ra hiện tượng tăng vọt áp suất. Vì vậy, van được sử dụng trong hệ thống xả băng bằng gas nóng.
Van ICLX có rất nhiều loại khác nhau về kích thước, mỗi loại sẽ có một tốc độ dòng chảy qua van riêng. Với hệ thống kho lạnh 4200MT của Tân Long, sử dụng các van ICLX 40 ở đầu hút máy nén và các van ICLX 32, 40, 50 ở các dàn lạnh để điều khiển việc xả băng.
Trong hệ thống trên, van ICLX 40 được lắp ở đầu hút máy nén với van EVM kết nối với đường ống đẩy của máy nén, điều này để điều khiển lượng môi chất về máy nén qua sự chênh lệch giữa áp suất đầu hút và đầu đẩy. Nếu áp suất tăng quá cao hoặc giảm quá thấp, độ chênh lệch sẽ làm cho van hoạt động và giúp áp suất được trở lại bình thường nhằm bảo hệ máy nén.
Đối với van ICLX 32, 40, 50 được lắp ở các dàn lạnh để giúp cho việc xả băng hiệu quả, van ICLX được gắn trên đường về của môi chất và van EVM kết nối với đường đi của môi chất nóng xả băng. Khi môi chất nóng xả băng xong ở dàn lạnh, sự chênh lệch áp suất sẽ được xác định bởi van và van sẽ điều khiển để cho hơi môi chất lạnh tiếp tục trở về máy nén. Tuy nhiên, không được mở van cho xả băng trước khi đóng van ICLX, nếu mở van cho môi chất nóng đi xả băng trong khi van ICLX mở thì có thể môi chất lỏng sẽ đi qua van và đi ngược trở về máy nén gây ra hiện tượng thủy kích nghiêm trọng.
Bảng 4.4. Thông số kỹ thuật và số lượng van ICLX trên bản vẽ
Loại van Tốc độ dòng chảy Kv (m3/h) Số lượng trên hệ thống
ICLX 32 22 3
ICLX 40 29 6
82
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận: Sau quá trình tính toán kiểm tra và nghiên cứu về hệ thống kho lạnh sử dụng máy nén trục vít kết hợp bộ Economizer của công ty cơ điện lạnh Tân Long, sự tính toán và so sánh này đem lại kết quả chính xác về hệ thống, hệ thống của công ty đề xuất và thực hiện hoạt động hiệu quả với đầy đủ thiết bị và máy móc. Tuy là chu trình mới nhưng hiệu quả nó mang lại thì không thể không bàn cãi. Tuy nhiên, quá trình tính toán và so sánh vẫn còn có những sự chênh lệch nhất định ở một số vị trí và thiết bị do cách tính chọn khác của những người thiết kế, hoặc phần lớn dựa vào kinh nghiệm trong thực tiễn của họ. Bên cạnh đó, quá trình tính toán đó còn chứng minh rằng, các quá trình tính toán lý thuyết phục vụ rất nhiều trong quá trình làm việc sau này và đó là một quá trình rất cần thiết đối với mọi hệ thống,
Kiến nghị:
- Nên tối ưu hóa hệ thống hơn nữa bằng cách chọn thiết bị phù hợp nhất, dự phòng thêm máy nén hoặc dàn lạnh nếu lỡ xảy ra trường hợp khẩn cấp.
- Các loại thiết bị có thiết kế giống nhau như bình chứa cần lựa chọn từ chung một hãng, điều đó cho phép sự đồng bộ giữa các thiết bị với nhau, tránh xảy ra trục trặc. Không nên sử dụng bình chứa có công suất bằng hoặc nhỏ hơn so với tính toán, có thể trừ hao và sử dụng loại lớn hơn.
- Sử dụng các loại phần mềm hỗ trợ trong quá trình thiết kế và tính toán để dễ dàng và hiệu quả hơn.
83
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Đức Lợi (2002), Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
[2] Nguyễn Đức Lợi & Phạm Văn Tùy, Giáo trình kỹ thuật lạnh cơ sở, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội.
[3] Hoàng Đình Tín & Bùi Hải (2015), Bài tập Nhiệt động học kỹ thuật và Truyền Nhiệt, NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.
[4] Hoàng Đình Tín (2013), Cơ sở Truyền nhiệt và Thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Đại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.
[5] Kang Li & những người khác, 2020, A Study of Optimal Refrigerant Charge Amount Determination for Air-Conditioning Heat Pump System in Electric Vehicles,
Switzerland.
[6] Thomas T.S Wan, 2008, Chapter – 6: Screw Compressor, Taiwan
[7] Jonny Malachi, IMPROVED BASIC COOLING CIRCUIT PERFORMANCE EFFICIENCY USING AN ECONOMISER, Mashav Refrigeration and Air Conditioning Engineering Ltd.
[8] Sven Jousson, 1988, Performance Simulations of Twin-Screw Compressors with Economizer, Purdue University.
[9] Refrigerant handbook, SWEP Company.
[10] Data Sheet of 2 – step solenoid valve Type ICLX 32 – 50, Danfoss. [11] Data Sheet of Pilot – operated servo valve Type ICS, Danfoss.
[12] Data Sheet of Pilot valve type CVP, CVPP, CVC, CVE, EVM and CVH, Danfoss. [13] Main Valves, Danfoss.
[14] Catalogue máy nén trục vít một cấp của MYCOM, Nhật Bản. [15] Catalogue dàn ngưng giải nhiệt gió của SCIROCCO, Ý. [16] Catalogue dàn lạnh NH3 của Guntner, Đức.
[17] Catalogue bình chứa cao áp của Frick, USA.
84 [19] Catalogue bình economizer dạng ống xoắn của Frick, USA
[20] Catalogue bơm dịch NH3 loại CAMR của HERMETIC, Đức.
[21] Bảng kích thước đường ống theo danh nghĩa, (hopnhatvn.com/NewsDetail/dn- tieu-chuan-kich-thuoc-ong-thep-astmansi-asme-156.gss).