7.1/ Thiết bị ngưng tụ( TBNT): 1) Phân loại:
- Theo tính chất của mơi trường làm mát: + TBNT làm mát bằng nước.
+ TBNT làm mát bằng khơng khí.
+ TBNT làm mát bằng nước và khơng khí. + TBNT làm mát bằng các tác nhân khác. - Theo vị trí ngưng với bề mặt TĐN
+ TBNT mơi chất ngưng bên ngồi ống TĐN. + TBNT mơi chất ngưng bên trong ống TĐN. - Theo hướng chuyển động của mơi trường làm mát: + TBNT làm mát mơi trường tự nhiên.
+ TBNT làm mát mơi trường chuyển động cưỡng bức. + TBNT làm mát mơi trường chuyển động kiểu tưới 2) Thiết bị ngưng tụ ống chùm nằm ngang:
a) Cấu tạo: 14 7 8 12 13 11 10 9 1- Aïp kế và ống xiphơng 2- Van an tồn.
Dưới áp kế và van an tồn buộc phải cĩ van chặn để cơ lập khi sữa chữa hoặc khi van an tồn mất tác dung.
3- Đường vào của hơi cao áp.
4- Đường cân bằng với bình chứa cao áp để lỏng chảy về bình chứa dễ dàng. 5- Đường dự trữ hoặc dùng làm đường xả khí khơng ngưng.
7- Nắp bình, là nắp phẳng vì khơng chịu áp lực, trong nắp cĩ các vách chia để tạo hướng đi cho dịng nước.Tốc độ dịng chảy càng lớn TĐN càng tăng nhưng tăng độ mài mịn,rung và ồn.
9- Đường xả dầu. 10- Rốn dầu.
11- Đường ra của lỏng cao áp. 12- Ống trao đổi nhiệt
+ Đối với Amơniăc : Ống thép trơn. + Đối với Frêon : Ống đồng cĩ cánh.
Các ống được lắp vào mặt sàn bằng phương pháp hàn hoặc đúc. Trong trường hợp ống q dài thì cĩ thêm các tấm ngăn để đở.
13,14- Đường vào và ra của nước làm mát. Nước đi từ dưới lên để cĩ thể bao phủ hết bề mặt trao đổi nhiệt.
b) Nguyên lý:
Đây là thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước chuyển động cưỡng bức bên trong ống. Hơi cao áp đi vào phía đỉnh bình và chiếm tồn bộ khơng gian bên ngồi. Nhả nhiệt cho nước làm mát chuyển động cưỡng bức bên trong ống, ngưng tụ thành lỏng chảy xuống dưới theo đường 11 ra ngồi.
Phụ tải nhiệt; qF =
F
QK = 4500 ÷ 5500 W/ m2 . c) Ưu và nhược điểm:
* Ưu điểm:
+ Phụ tải nhiệt lớn nên tiêu hao ít kim loại , thiết bị gọn nhẹ, chắc chắn. + Dễ vệ sinh về phía nước làm mát.
+ Làm mát bằng nước nên chịu ảnh hưởng ít bởi thời tiết(do nhiệt độ nước dao động từ 24 ->25 °C,dù nhiệt độ mơi trường cĩ thay đổi như thế nào) .
* Nhược điểm:
+ Cần phải cĩ một hệ thống giải nhiệt nước. + Chế tạo phức tạp,đắt tiền.
d) Lưu ý:
Đối với một số bình ngưng tụ nhỏ cĩ khi người ta kết hợp ln bình ngưng với bình chứa cao áp. Khi đĩ, ống trao đổi nhiệt khơng chiếm hết mặt sàn mà chừa 1 khoảng trống phía dưới để chứa lỏng cao áp.
1615 15
15:Ống thủy sáng để quan sát mức lỏng trong bình
16:Cụm van ống thuỷ của thiết bị lạnh cĩ cấu tạo đặc biệt, cĩ viên bi để bịt kín lổ van khi thiết bị bị vỡ.
3) Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới: a) Cấu tạo: 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7
1- Đường cân bằng với bình chứa cao áp để lỏng chảy về bình chứa dễ dàng. 2- Đường vào của hơi cao áp.
3- Đường dự trữ và xả khí khơng ngưng. 4- Dàn tưới nước.
5- Ống trao đổi nhiệt: Ống thép trơn đối với NH3, ống đồng trơn đối với Frêon. 6- Bơm nước.
7- Bể chứa.
8- Van phao cấp nước bổ sung. 9- Đường xả dầu ( đối với NH3 ). 10- Đường ra lỏng cao áp
b) Nguyên lý làm việc:
Đây là thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước tưới bên ngồi ống.
Hơi cao áp đi vào ống gĩp trên rồi vào các ống, trao đổi nhiệt với nước làm mát phun bên ngồi, ngưng tụ thành lỏng chảy xuống dưới theo ống gĩp dưới ra ngồi. * Nước làm mát trở lại nhiệt độ ban đầu nhờ 3 ngun nhân:
- Nhả nhiệt cho khơng khí, vì ở đây khơng khí đối lưu tự nhiên nên thiết bị được đặt nơi thống giĩ.
- Do một phần nước bốc hơi làm nhiệt độ giảm xuống,
- Do một phần nước bị văng ra ngồi và đựơc bù bằng lượng nước lạnh qua van phao.
qF = 1400 ÷ 1500 W/ m2.
Lưu ý: Khoản cách giửa bình và dàn ống phải lớn,khoảng 1,2m. c) Ưu và nhược điểm:
* Ưu điểm:
- Dễ vệ sinh về phía mơi trường làm mát
- Làm mát bằng nước và khơng khí nên cịu ảnh hưởnh tương đối về thời tiết. * Nhược điểm:
- Phụ tải nhiệt khơng lớn nên thiết bị tương đối cồng kềnh. - Tiêu tốn nhiều nước.
- Mất vệ sinh, ẩm ướt, rêu mốc, mất thẩm mỹ. 4) Thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi:
a) Cấu tạo: 6 5 4 3 2 1 10 9 8 7 1112 13
1- Đường cân bằng với bình chứa cao áp để lỏng chảy về bình chứa dễ dàng. 2- Đường vào của hơi cao áp.
3- Đường dự trữ và xả khí khơng ngưng. 4- Dàn tưới nước.
5- Ống trao đổi nhiệt: Ống thép cĩ cánh đối với NH3, ống đồng cĩ cánh đối với Frêon.
6- Bơm nước. 7- Máng nước.
8- Van phao cấp nước bổ sung. 9- Đường xả dầu ( đối với NH3 ). 10- Đường ra lỏng cao áp
11- Vỏ bao che để tạo lối đi cho dịng khí và để tránh nước văng ra ngồi 12- Bộ chắn nước để tách nước cuốn theo dịng khí ra ngồi.
13- Quạt: Cĩ 2 loại
- Quạt hút: Giĩ sẽ đi đều hơn trong tháp, áp suất trong tháp âm nên hạn chế nước văng ra ngồi. Động cơ làm việc trong điều kiện khắc nghiệt, bị nĩng và rất ẩm nên địi hỏi phải là động cơ chuyên dụng.
- Quạt đẩy: b) Nguyên lý:
Đây là thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước tưới bên ngồi ống.
Hơi cao áp đi vào ống gĩp trên rồi vào các ống, trao đổi nhiệt với nước làm mát phun bên ngồi, ngưng tụ thành lỏng chảy xuống dưới theo ống gĩp dưới ra ngồi.
Nước làm mát sau khi nhận nhiệt của hơi cao áp được làm nguội ngay về nhiệt độ ban đầu nhờ 2 nguyên nhân:
+ Nhã nhiệt cho khơng khí chuyển động cưỡng bức trong tháp + Một phần nước nhận nhiệt bốc hơi làm nước nguội đi
qF = 1400 ÷ 1900 W/m2. c) Ưu và nhược điểm:
* Ưu điểm:
- Đỡ tốn lượng nước làm mát.
- Khơng tạo ẩm mốc, rêu nên ĩc thể đặt ở những nơi kín giĩ. * Nhược: Cấu tạo phức tạp, đắt tiền.
5) TBNT kiểu dàn làm mát bằng khơng khí: a) Cấu tạo: 3 2 1 10 9 5 4 6
1- Đường cân bằng với bình chứa cao áp để lỏng chảy về bình chứa dễ dàng. 2- Đường vào của hơi cao áp.
3- Đường dự trữ và xả khí khơng ngưng.
4- Ống trao đổi nhiệt: Ống thép cĩ cánh đối với NH3, ống đồng cĩ cánh đối với Frêon về phía khơng khí.
5- Quạt.
6- Vỏ bao che.
9- Đường xả dầu ( đối với NH3 ). 10- Đường ra lỏng cao áp
6- Quạt giĩ.
( Chỉ cĩ đối với dàn ngưng làm mát bằng khơng khí đối lưu cưỡng bức ). b) Nguyên lý:
Hơi cao áp đi vào ống gĩp phía trên vào trong ống TĐN nhã nhiệt cho khơng khí đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức bên ngồi ống,ngưng tụ thành lỏng,chảy xuống dưới ra ngồi
qF = 140 ÷ 230 W/ m2 ( tự nhiên ). qF = 170 ÷ 340 W/ m2 ( cưỡng bức ). c) Ưu và nhược điểm:
* Ưu điểm:
- Gọn gàng do khơng cần thiết bị giữ nhiệt độ nước và thích hợp cho những nơi khĩ khăn về nguồn nước.
- Dễ vệ sinh về phía mơi trường làm mát. * Nhược điểm:
- Ồn và rung.
- Làm mát bằng khơng khí nên chịu ảnh hưởng lớn về thời tiết. - Phụ tải nhiệt nhỏ nên tốn nhiều kim loại, thiết bị cồng kềnh. -Chế tạo khĩ
7.2/ Thiết bị bay hơi: 1) Phân loại:
- Theo tính chất của mơi trường làm lạnh: lỏng, khí,chất rắn . - Theo mức độ chiếm chỗ của mơi chất lạnh:
+ Thiết bị bay hơi kiểu ngập: Lỏng mơi chất lạnh bao phủ tồn bộ bề mặt trao đổi nhiệt.
+ Thiết bị bay hơi kiểu khơng ngập: Lỏng mơi chất lạnh chỉ chiếm một phần bề mặt trao đổi nhiệt.
2) Thiết bị bay hơi kiểu ống chùm nằm ngang,kiểu ngập: a) Cấu tạo:
1- Aïp kế và ống xiphơng 2- Van an tồn.
Dưới áp kế và van an tồn buộc phải cĩ van chặn để cơ lập khi sữa chữa hoặc khi van an tồn mất tác dung.
3- Đường ra của hơi cao áp. 4- Bình tách lỏng.
5- Đường dự trữ hoặc dùng làm đường xả khí khơng ngưng 6, 8- Đường xả khí và xả bẩn ( phía nước làm mát ).
7- Nắp bình, là nắp phẳng vì khơng chịu áp lực, trong nắp cĩ các vách chia để tạo hướng đi cho dịng nước.Tốc độ dịng chảy càng lớn TĐN càng tăng nhưng tăng độ mài mịn,rung và ồn.
9- Đường xả dầu. 10- Rốn dầu.
Đối với Frêon đường 9 nằm ở phía trên và khơng cĩ rốn dầu 10 vì Frêon nặng hơn dầu.
Đối với NH3 đường 9 nằm ở phía dưới và cĩ rốn dầu 10 vì NH3 nhẹ hơn dầu. 11-Van tiết lưu.
14 7 7 8 12 13 9 1 2 3 5 15 11 10
12- Ống trao đổi nhiệt
+ Đối với Amơniăc : Ống thép trơn. + Đối với Frêon : Ống đồng cĩ cánh.
Các ống khơng chiếm đày mặt sàn mà chứa 1 khoảng trống phía trên để tạo mặt thĩang thĩat hơi
13,14- Đường vào và ra của nước làm mát. Nước đi từ dưới lên để cĩ thể bao phủ hết bề mặt trao đổi nhiệt.
15- Ống thuỷ tối và van phao, bằng Inox, chỉ thị mức lỏng qua lớp tuyết bám bên ngồi,van phao khống chế mức lỏng trong bình.
* Bình được bọc cách nhiệt trừ ống thủy tối. b) Nguyên lý làm việc:
Đây là thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng kiểu ngập.
Lỏng mơi chất tiết lưu vào phía dưới bình , ngập đầy các ống trao đổi nhiệt, nhận nhiệt của chất lỏng cần làm lạnh chuyển động cưỡng bức bên trong để hố hơi, đi qua bình tách lỏng 4 thành hơi bão hồ khơ và được hút về máy nén. * Phụ tải nhiệt: qF = 4500 ÷ 5500 W/ m2.
c) Ưu và nhược điểm: * Ưu điểm:
- Phụ tải nhiệt lớn nên tiêu tốn ít kim loại, thiết bị gọn nhẹ, chắc chắn. - Dễ vệ sinh về phía chất lỏng cần làm lạnh.
* Nhược điểm:
Cĩ khả năng nứt ống trao đổi nhiệt do chất lỏng cần làm lạnh đĩng băng. Cho nên phải cĩ thiết bị khống chế nghiêm ngặt nhiệt độ của chất lỏng cần làm lạnh.
3) Thiết bị bay hơi ống chùm kiểu khơng ngập. a) Cấu tạo: