- Công việc 1: Chuẩn bị dụng cụ đồ nghề để tiến hành hút chân không hệ thống - Công việc 2: Tiến hành hút chân không cho hệ thống
91
+ Bước 2: Tiến hành hút chân không hệ thống lần đầu để đạt được áp suất không lớn hơn 40mmHg. Sau đó khóa van và dừng máy hút chân không.
+ Bước 3: Sau 1 đến 2 giờ. Tiến hành hút chân không lần 2 để đạt được áp suất chân không.
+ Bước 4: Tiến hành ngâm hệ thông sau 24 giờ. Nếu áp suất không thay đổi là đạt yêu cầu.
+ Bước 5: Nếu chưa nạp Gas ngay thời điểm đó thì tiến hành bơm một lượng gas vào hệ thống để duy trì áp trong hệ thống lớn hơn 0 BarG. Tránh tình trạng không khí và ẩm bên ngoài lọt vào hệ thống.
- Công việc 3: Dọn dẹp vệ sinh khu vực làm việc
3.2.2.14 Tiến hành vận hành thử nghiệm và nạp gas cho hệ thống
- Công việc 1: Chuẩn bị dụng cụ đồ nghề vật tư để tiến hành nạp gas cho hệ thống - Công việc 2: Tiến hành nạp lỏng cho hệ thống
+ Bước 1: Kết nối bình gas vào bình chứa cao áp qua đồng hồ áp suất + Bước 2: Dùng môi chất đuổi hết không khí trong ống nối
+ Bước 3: Mở van và dốc ngược chai gas. Nếu được nên để chay gas cao hơn bình chứa.
+ Bước 4: Mở từ từ van nối để môi chất đi theo đường cấp dịch vào hệ thống + Bước 5: Sau khi nap đủ lượng môi chất xác định. Tiến hành khóa van chai gas để môi chất bên trong dây đẫn đi vào hệ thống
+ Bước 6: Khóa van đồng hồ áp suất. Ngắt kết nối hệ thống.
- Công việc 3: Tiến hành vận hành thử nghiệm hệ thống nạp bổ sung môi chất cho hệ thống nếu cần thiết
92
CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CHILLER
4.1 Xây dựng mô hình điều hòa không khí Water Chiller giải nhiệt nước 4.1.1 Thiết kế hệ thống nhiệt cho mô hình: 4.1.1 Thiết kế hệ thống nhiệt cho mô hình:
- Sơ đồ nguyên lý hệ thống nhiệt mô hình điều hòa không khí water chiller:
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lí hệ thống lạnh
- Nguyên lý hoạt động của mô hình điều hòa không khí water chiler: bao gồm 4 vòng tuần hoàn chính
+ Vòng tuần hoàn môi chất lạnh: Hơi môi chất sinh ra sau thiết bị bay hơi (11) được máy nén hút về đi qua bình tách lỏng (12) để tách lỏng ra khỏi dòng hơi môi chất môi chất sau khi đi qua bình tách lỏng đi về máy nén (1) tại máy nén môi chất sẽ được nén từ áp suất thấp nhiệt độ thấp lên thành hơi có áp suất cao nhiệt độ cao sau đó môi chất sẽ được đẩy vào bình ngưng (6) tại bình ngưng môi chất sẽ trao đổi nhiệt với nước giải nhiệt, do môi chất đang ở áp suất cao nhiệt độ cao nên môi chất sẽ tiến hành nhả nhiệt cho nước giải nhiệt để ngưng tụ lạnh thành lỏng cao áp. Sau khi ngưng tụ môi chất sẽ tiếp tục đi qua cụm phin lọc (7) để lọc sạch cặn bẩn sau đó tiếp tục đi qua
93
mắt xem gas (8), van điện từ (9) để đến van tiết lưu (10) tại van tiết lưu môi chất sẽ được tiết lưu giảm áp suất giảm nhiệt độ môi chất chuyển từ trạng thái lỏng cao áp ( có áp suất cao nhiệt độ cao) thành hơi bão hòa ẩm ( có áp suất thấp nhiệt độ thấp) sau đó môi chất tiếp tục đi vào bình bay hơi (11) tại đây do môi chất tiến hành trao đổi nhiệt với nước lạnh đi qua bình, do môi chất có áp suất thấp nhiệt độ thấp nên sẽ tiến hành nhận nhiệt của nước lạnh đi trong bình, sôi và hóa hơi sau đó dòng hơi môi chất lại được máy nén hút về khép kín chu trình. Chu trình cứ thế tiếp diễn.
+ Vòng tuần hoàn nước giải nhiệt: Nước giải nhiệt tại bể tháp giải nhiệt (21) được bơm (22) hút về và đẩy vào bình ngưng (6) tại bình ngưng nước giải nhiệt sẽ tiến hành giải nhiệt cho môi chất, nhận nhiệt của môi chất trở thành nước giải nhiệt có nhiệt độ cao. Sau đó tiếp tục được đẩy lên vòi phun của tháp giải nhiệt (21) tại đây nước giải nhiệt có nhiệt độ cao sẽ được vòi phun rưới đều lên các tấm lưới tản nhiệt. Nước giải nhiệt rơi từ trên xuống trao đổi nhiệt ngược chiều với không khí được quạt hút từ dưới lên. Nước giải nhiệt được hạ nhiệt độ xuống và rơi vào bể chứa. sau đó lại được bơm tiếp tục đưa đi giải nhiệt cho môi chất. Chu trình cứ thế tiếp diễn. + Vòng tuần hoàn nước lạnh: Nước lạnh tại các dàn FCU (19) được bơm (15) hút về và đẩy vào bình bay hơi (11) tại đây nước lạnh sẽ nhả nhiệt cho môi chất trở thành nước lạnh có nhiệt độ thấp ( khoảng 7oC) sau đó nước lạnh được đẩy vào các dàn FCU tại đây nước lạnh sẽ trao đổi nhiệt với không khí nhận nhiệt của không khí trong phòng tăng nhiệt độ lên thành nước lạnh có nhiệt độ cao (khoảng 12oC) sau đó lại tiếp tục được bơm hút về và đẩy vào bình ngưng khép kín chu trình. Chu trình cứ thế tiếp diễn. Khi nhiệt độ trong phòng đạt yêu cầu thì van 3 ngả sẽ tiến hành đóng lại bybass nước về lại bình bay hơi ngăn không cho nước vào dàn lạnh.
+ Vòng tuần hoàn không khí bên trong phòng: không khí bên trong phòng được quạt FCU (19) hút về và thổi qua dàn lạnh tại đây không khí sẽ trao đổi nhiệt với nước lạnh bên trong dàn, không khí được làm lạnh xuống nhiệt độ yêu cầu rồi sau đó đi theo hệ thống kênh gió đến các cửa gió (20) để thổi vào phòng. Sau khi được thổi vào phòng không khí sẽ tiến hành nhận nhiệt thừa ẩm thừa trong phòng sau đó lại được quạt FCU hút về. Chu trình cứ thế tiếp diễn.
94
Hình 4.2: Bản vẽ hình chiếu đứng khung mô hình
95
Hình 4.4: Bản vẽ hình chiếu bằng khung mô hình
96
Hình 4.6: Hình ảnh thực tế mô hình điều hòa không khí Water Chiller
4.1.3 Thiết kế hệ thống điện cho hệ thống:
- Hệ thống điện điều khiển được thiết kế thành 2 mạch:
+ Mạch điện điều khiển tự động: dùng để hoạt động hệ thống bình thường ổn định. Mạch điều kiển tự động được lắp đặt trên tủ điện điều khiển.
+ Mạch điều khiển bằng tay: dùng để hoạt động hệ thống khi cần kiểm tra thiết bị hoạt động riêng lẻ đồng thời dùng để test các sự cố trên hệ thống. Mạch điều khiển bằng tay được lắp đặt trên panel điều khiển và được kết nối bằng giắc ghim.
97
4.1.3.1 Mạch điện điều kiển tự động:
* Nguyên lý mạch điều khiển tự động:
+ Khi hệ thống khởi động bình thường: Sau khi nhấn ON cấp nguồn cho relay trung gian K1A, các tiếp điểm thường hở K1A đóng lại cấp nguồn cho Contactor K4 và Contactor K5 để khởi động Bơm nước lạnh và Quạt FCU. Sau một khoảng thời gian cài đặt tiếp điểm thường mở đóng chậm của ewelly sẽ đóng lại cấp nguồn cho van điện từ mở. Sau khi van điện từ mở áp suất bên phía hạ áp sẽ tăng lên giải phóng sự có áp suất thấp. Lúc này tiếp điểm relay áp suất thấp sẽ đóng lại cấp nguồn cho Contactor K1, Contactor K2, Contactor K3. Lúc này tiếp điểm động lực của Contactor đóng lại để cấp nguồn cho bơm nước giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt và máy nén lần lượt hoạt động. Kết thúc quá trình khởi động hệ thống.
+ Sự cố thiếu nước: Khi có sự cố thiếu nước giải nhiệt hoặc thiếu nước lạnh tiếp điểm relay dòng chảy sẽ đóng lại cấp nguồn cho Timer đếm thời gian. Sau một khoảng thời gian cài đặt Timer sẽ đá tiếp điểm để dừng bơm nước đồng thời đèn báo sự cố thiếu nước sẽ sáng. Sau khi khắc phục sự cố Timer sẽ mất nguồn tiếp điểm Timer sẽ đóng lại cấp nguồn cho bơm nước hoạt động bình thường.
+ Sự cố áp suất cao và sự cố quá dòng máy nén: Khi có sự cố áp suất cao hoặc sự cố quá dòng máy nén mạch sự cố sẽ đá tiếp điểm ngắt nguồn của toàn bộ hệ thống đồng thời đèn sự cố sẽ sáng và còi sự cố sẽ kêu. Sau khi khắc phục sự cố ta nhấn Reset để hệ thống hoạt động lại bình thường.
+ Khi nhiệt độ bình bay hơi đạt yêu cầu: Tiếp điểm Ewelly sẽ mở ra ngắt nguồn của van điện từ, hệ thống tiến hành hút kiệt sau khi hút kiệt. Sau khi hút kiệt xong tiếp điểm Relay áp suất thấp sẽ mở ra để dừng bơm nước giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt và máy nén. Khi nhiệt độ bình bay hơi tăng lên cao hơn khoảng cài đặt lúc này tiếp điểm Ewelly sẽ đóng lại cấp nguồn cho van điện từ mở. Giải phóng sự cố áp suất thấp, bơm nước giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt và máy nén hoạt động lại bình thường. + Dừng máy bình thường: Để dừng hê thống bình thường ta nhấp OFF, lúc này Relay trung gian sẽ mất nguồn tiếp điểm Relay trung gian mở ra ngắt van điện từ hệ thống tiến hành hút kiệt. Sau khi hút kiệt xong toàn bộ hệ thống sẽ dừng.
98
99
100
* Tủ điện điều khiển:
Hình 4.9: Bản vẽ thiết kế tủ điện điều khiển
101
Hình 4.11: Bố trí thiết bị trên cửa tủ điện
4.1.3.2 Mạch điện điều khiển bằng tay:
* Nguyên lý mạch điều khiển bằng tay:
- Khi hệ thống khởi động bình thường: Nhấn nút S0 để cấp nguồn cho relay trung gian K1A, các tiếp điểm thường hở K1A đóng lại cấp nguồn duy trì cho hệ thống.Sau đó nhấn nút S4, S5 để khởi động bơm nước lạnh và quạt FCU. Sau một khoảng thời gian cài đặt độ trễ thì tiếp điểm thường hở đóng chậm của Ewelly đóng lại cấp nguồn cho van điện từ cấp dịch mở ra giải phóng sự cố áp suất thấp và tiếp điểm LP đóng lại. Nhấn nút S1 để khởi động Bơm nước giải nhiệt, nhấn S2 khởi động Quạt tháp giải nhiệt, nhấn S3 khởi động Máy nén. Kết thức quá trình khởi động hệ thống. - Khi hệ thống đạt nhiệt nhiệt độ: Tiếp điểm Ewelly mở ra ngắt nguồn van điện từ cấp dịch, van điện từ cấp dịch đóng lại để máy nén tiến hành hút kiệt đến áp suất cài đặt thì tiếp điểm thường đóng LP mở ra dừng Máy nén, Quạt tháp giải nhiệt và Bơm
102
nước giải nhiệt. Khi nhiệt độ bình bay hơi tăng lên cao hơn khoảng cài đặt lúc này tiếp điểm Ewelly sẽ đóng lại cấp nguồn cho van điện từ mở. Giải phóng sự cố áp suất thấp, bơm nước giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt và máy nén hoạt động lại bình thường. + Sự cố thiếu nước: Khi có sự cố thiếu nước giải nhiệt hoặc thiếu nước lạnh tiếp điểm relay dòng chảy sẽ đóng lại cấp nguồn cho Timer đếm thời gian. Sau một khoảng thời gian cài đặt Timer sẽ đá tiếp điểm để dừng bơm nước đồng thời đèn báo sự cố thiếu nước sẽ sáng. Sau khi khắc phục sự cố Timer sẽ mất nguồn tiếp điểm Timer sẽ đóng lại cấp nguồn cho bơm nước hoạt động bình thường.
+ Sự cố áp suất cao và sự cố quá dòng máy nén: Khi có sự cố áp suất cao hoặc sự cố quá dòng máy nén mạch sự cố sẽ đá tiếp điểm ngắt nguồn của toàn bộ hệ thống đồng thời đèn sự cố sẽ sáng và còi sự cố sẽ kêu. Lưu ý trước khi khắc phục sự cố phải mở toàn bộ các nút nhấn điều khiển. Sau khi khắc phục sự cố ta nhấn khởi động hệ thống lại từ đầu để hệ thống hoạt động lại bình thường.
+ Dừng máy bình thường: Để dừng máy bình thường ta nhấn S4, S5 để đừng bơm nước giải nhiệt và quạt dàn lạnh. Sau đó ta nhấn S0 để hệ thống hút kiệt sau khi hút kiệt đạt áp suất yêu cầu. Relay áp suất thấp sẽ tác động dừng bơm nước giải nhiệt, quạt tháp giải nhiệt và máy nén.
103
104
105 * Bảng điện panel:
Hình 4.14: Bản vẽ thiết kế bảng điện panel
106
4.2 Xây dựng quy trình vận hành và bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí Water Chiller giải nhiệt nước: Water Chiller giải nhiệt nước:
Tuổi thọ và năng suất làm việc của hệ thống được chi phối bởi nhiều yếu tố từ chế tạo, lắp đặt, vận hành đến bảo trì, bão dưỡng mỗi khâu sẽ có tầm ảnh hưởng nhất định đến hệ thống. Tuy nhiên có thể nói quá trình vận hành có ảnh hưởng đến hệ thống nhiều nhất. Một quy trình vận hành đúng kỹ thuật sẽ mang lại hiệu quả hoạt động, cũng như tuổi thọ cho hệ thống và ngược lại nếu vận hành không đúng có thể sẽ gây ra hậu quả rất lớn đến hệ thống.
4.2.1 Công tác chuẩn bị khi đóng điện:
- Vệ sinh sạch sẽ tủ điện và thiết bị, kiểm tra các hư hỏng vật lí nếu có. - Kiểm tra cách điện từng thiết bị, dây dẫn.
- Kiểm tra lại các đấu nối dây dẫn động lực. - Kiểm tra cách điện của tủ điện.
4.2.2 Chuẩn bị vận hành:
- Kiểm tra điện áp nguồn không được sai lệch quá 5%
- Kiểm tra bên ngoài máy nén và các thiết bị chuyển động xem có vật gì cản trở sự làm việc bình thường của thiết bị không.
- Kiểm tra công tắc EMERGENCY STOP bảo đảm sự cung cấp nguồn điện. - Kiểm tra mức nước của Tháp giải nhiệt và mức nước lạnh.
- Kiểm tra các thông số cài đặt trên bộ điều khiển nhiệt độ và đồng hồ áp suất kép. - Kiểm tra mạch nối dây điện, mạch điện không có tín hiệu báo sự cố, đảm bảo
mạch sẵn sàng hoạt động.
- Kiểm tra tình trạng đóng mở của các van.
4.2.3 Điều kiện để vận hành hệ thống:
- Cung cấp nguồn điện liên tục và đảm bảo công suất.
- Điện áp và tần số ổn định, biến thiên trong giá trị cho phép. - Cung cấp nước đủ cho hệ thống giải nhiệt và hệ thống nước lạnh
4.2.4 Quy trình vận hành hệ thống điều hòa không khí Water Chiller giải nhiệt nước: nhiệt nước:
4.2.4.1 Trình tự quy trình vận hành bằng tay hệ thống điều hòa không khí chiller giải nhiệt nước: chiller giải nhiệt nước:
107
* Công việc 1: Kiểm tra trước khi vận hành ( Xem phần 4.2.2) * Công việc 2: Vận hành hệ thống ở chế độ bằng tay
- Bước 1: Mở CB động lực và CB điều khiển bằng tay. Bắt đầu nhấn nút S0 để cấp nguồn cho relay K1A.
- Bước 2: Nhấn nút S1 và S4 để cho bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt hoạt động. (Lưu ý việc khởi bông bơm nước lạnh và bơm nước giải nhiệt phải đươc thược hiện trước 30s sau khi nhấn nút S0. Nếu sau 30s Timer sẽ tác động ngắt tiếp điểm và bơm sẽ không hoạt động được)
- Bước 3: Nhấn nút S2 để tháp giải nhiệt hoạt động.
- Bước 4: Nhấn nút để quạt FCU và van bybass hoạt động.
- Bước 5: Nhấn nút S3 cho máy nén hoạt động, kiểm tra các van đóng mở tại đầu đẩy và đầu hút máy nén đồng thời kiểm tra đồng hồ áp suất đầu đẩy và đầu hút xem có bất thường để kịp xử lí.
- Bước 6: Lập bảng số liệu và đánh giá thông số vận hành * Công việc 3: Kết thúc vận hành
- Bước 1: Nhấn nút S4, S5 để dừng bơm nước lạnh , quạt dàn lạnh và van bybass - Bước 2: Nhấn nút S0 để ngắt nguồn van cấp dịch
- Bước 3: Đợi máy nén hút kiệt để relay áp suất thấp LP tác động dừng hệ thống.