D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG
B) NỘI DUNG: 6.1 Thiết bị ngưng tụ
6.4. Các thiết bị phụ
Bình tách dầu có nhiệm vụ tách dầu cuốn theo hơi nén, không cho dầu đi vào dàn ngưng mà dẫn dầu quay trở lại máy nén đối với freôn và đưa đến bình gom dầu đối với hệ thống lạnh NH3. Khi nhiệt độ cuối tầm nén lớn hơn 1200C, dầu ở bình tách dầu hệ thống NH3
hầu như đã bị biến chất nên phải đưa về bình gom, xả ra ngoài để hoàn nguyên rồi mới nạp cho máy nén.
Nguyên tắc làm việc của bình tách dầu:
- Nguyên tắc chủ yếu là giảm tốc độ dòng hơi từ 18 - 25 m/s xuống 0,5 - 1 m/s.
- Thay đổi hướng chuyển động bằng cách bố trí các tấm chặn vuông góc với dòng chảy hoặc xoắn kiểu xiclon để bụi dầu mất động năng tích tụ lại và chảy xuống đáy bình.
- Làm mát hơi nén xuống nhiệt độ thấp 50 - 600C bằng ống xoắn ruột gà cho nước làm mát chảy bên trong.
- Rửa hơi nén lẫn dầu bằng amoniắc lỏng đối với hệ thống lạnh amoniắc. 6.4.2. Bình chứa dầu
Bình chứa dầu dùng để gom dầu từ các thiết bị tách dầu, bầu dầu của bình ngưng, bình chứa, bình bay hơi, bình tách lỏng... để giảm tổn thất và giảm nguy hiểm khi xả dầu từ áp suất cao.
Bình chứa dầu là bình hình trụ đặt đứng hay nằm ngang, có đường nối với đường hút máy nén và đường nối với áp kế, nối với các đáy xả dầu và đường xả dầu ra ngoài.
Khi mở van nối đường hút, áp suất trong bình giảm xuống, môi chất lạnh được hút hết ra khỏi bình chứa dầu. Khi áp suất dư giảm xuống gần 0, có thể mở van xả dầu ra khỏi bình để đưa đi hoàn nguyên.
6.4.3. Bình chứa môi chất lạnh
a) Bình chứa cao áp
Bình chứa cao áp thường đặt bên dưới bình ngưng dùng để chứa lỏng đã ngưng tụ và giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu.
Bình chứa cao áp là một hình trụ đặt đứng (dùng cho các máy nhỏ) hoặc đặt nằm ngang (dùng cho các hệ thống lạnh lớn) có các đường nối phù hợp.
Bình chứa cao áp cho hệ thống lạnh NH3 lớn (hình 6.12) cần bố trí các đường ống nối lỏng vào từ bình bay hơi 8, đường lỏng dẫn đến trạm tiết lưu 2, đường cân bằng hơi nối với bình ngưng tụ 5, đường nối với bộ tách khí không ngưng 3, 4, đường nối áp kế 6 và đường nối van an toàn 7. Để kiểm tra mức lỏng cần có bộ chỉ thị mức lỏng (ống thủy 9), ngoài ra còn đường xả dầu 10 và xả cận 11, áp suất làm việc là 1,8 Mpa.
Hình 6.13. Bình chứa cao áp
Hình 6.12. Bình tách dầu có van phao hồi tự động
1 - thân bình; 2 - ống lỏng ra; 3 - ống xả khi không ngưng; 4 - ống hồi lỏng từ bộ xả khi; 5 - cân bằng hơi; 6 - áp kế; 7 - nối van an toàn; 8 - lỏng vào; 9 - ống thủy;
10 - xả dầu; 11 - xả cặn; 12 - chân. b) Bình chứa tuần hoàn
Bình chứa tuần hoàn dùng để chứa lỏng ở áp suất bay hơi trong các hệ thống lạnh lớn có bơm tuần hoàn môi chất lạnh lỏng cho các dàn bay hơi.
Bình chứa tuần hoàn là một hình trụ đặt đứng với các đường ống nối, lỏng từ van tiết lưu hoặc van phao vào, lỏng từ đáy bình đến bơm tuần hoàn, hỗn hợp hơi lỏng từ các dàn bay hơi trở lại bình và đường hơi hút về máy nén trên đỉnh bình. Bình chứa tuần hoàn đồng thời là bình tách lỏng. Bình phải chứa được 30% đối với hệ khô, 60% đối với hệ ngập và 50% VBH đối với dàn lạnh không khí.
Ngoài ra, bình chứa môi chất lạnh còn có bình chứa môi thu hồi, bình chứa dự phòng. 6.4.4. Bình tách lỏng
Bình tách lỏng có nhiệm vụ tách các giọt chất lỏng luồng hơi hút về máy nén tránh cho máy nén không hút phải lỏng gây va đập thủy lực làm hư hỏng máy nén.
Bình tách lỏng đơn giản là một hình trụ đặt đứng lắp đặt trên đường hút từ thiết bị bay hơi về máy nén.
6.4.5. Bình trung gian
Bình trung gian sử dụng trong máy lạnh 2 và nhiều cấp có làm mát trung gian nhờ tiết lưu môi chất lỏng. Bình trung gian có nhiệm vụ làm mát một phần hay toàn bộ hơi môi chất ra ở cấp nén áp thấp và để quá lạnh lỏng trước khi vào van tiết lưu bằng cách bay hơi một phần lỏng ở áp suất và nhiệt độ trung gian.
6.4.6. Bình quá lạnh lỏng
Bình quá lạnh lỏng dùng làm lạnh môi chất lạnh lỏng sau ngưng tụ (thường sử dụng cho môi chất amoniắc) trước khi đưa vào van tiết lưu để tăng hiệu suất lạnh chu trình.
6.4.7. Thiết bị hồi nhiệt
Thiết bị hồi nhiệt dùng để quá lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước khi vào van tiết lưu bằng hơi lạnh ra từ dàn bay hơi trước khi về máy nén trong các máy lạnh freôn nhằm tăng hiệu suất lạnh chu trình.
6.4.8. Bình tách khí không ngưng
Trong hệ thống lạnh (amoniắc) luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng với môi chất lạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, tăng áp suất ngưng tụ và nhiệt độ cuối tầm nén. Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ tách lượng khí không ngưng này ra khỏi hệ thống. 6.4.9. Phin sấy, phin lọc
Phin sấy và phin lọc có nhiệm vụ loại trừ các cặn bẩn cơ học và các chất hóa học đặc biệt là các axit ra khỏi vòng tuần hoàn môi chất lạnh. Phim sấy và phim lọc được lắp trên cả đường chất lỏng và đường hơi của hệ thống lạnh.
6.4.10. Mắt ga
Mắt ga là kính quan sát lắp trên đường lỏng (sau phim sấy lọc) để quan sát dòng chảy của môi chất lạnh. Ngoài việc chỉ thị dòng chảy, mắt ga còn có nhiệm vụ:
- Báo hiệu đủ ga không dòng ga không bị sùi bọt. - Báo hiệu thiếu ga khi dòng ga bị sùi bọt mạnh.
- Báo độ ẩm môi chất qua sự biến thiên của chấm màu trên mắt ga khi so sánh với màu xung quanh mắt ga (xanh: khô (dry)); vàng: thận trọng (caution); nâu: ẩm (wet). Nếu ga bị ẩm, nhất thiết phải thay phin sấy mới.
- Báo hiệu hạt hút ẩm bị rã khi thấy ga bị vẩn đục, khi đó cần phải thay phin sấy lọc đề phòng van tiết lưu và các đường ống bị tắc.
6.4.11. Đầu chia lỏng
Ở các dàn bay hơi lớn, để giảm tổn thất áp suất chỉ nên bố trí một ống xoắn từ đầu đến cuối dàn, người ta chia dàn bay hơi ra nhiều phần và mỗi phần là một ống xoắn chạy song song. Để đảm bảo phân phối lỏng cho đều các ống xoắn cần thiết phải có một đầu chia lỏng với các đoạn nối bằng nhau đến các ống xoắn.
6.4.12. Ống mềm
Khi làm việc, máy nén rung động nhưng ngược lại các chi tiết khác như dàn lạnh hoặc dàn nóng lại không rung động. Nếu lắp đặt đường ống cứng giữa các bộ phận với máy nén, ống có thể bị nứt, gãy. Để tránh hiện tượng đó người ta lắp ống mềm ở đầu hút và đầu đẩy của máy nén.
6.4.13. Ống tiêu âm
Máy nén pittông làm việc theo chu kỳ hút đẩy nên có xung động ở cả hai đường ống hút và đẩy gây tiếng ồn. Để tiêu âm cho đường ống hút và đẩy người ta bố trí các ống tiêu âm. Ống tiêu âm được lắp đặt ngay phía trước và phía sau máy nén trên đường hút và đẩy.
6.4.14. Van dịch vụ
Van dịch vụ là van lắp ngay trên đầu máy nén ở đường hút và đường đẩy, van dịch vụ là loại van ba ngả. Khi vặn hết xuống là đóng hơi từ dàn bay hơi hoặc dàn ngưng đến máy nén nhưng thông máy nén với đầu nối đầu nạp hoặc áp kế. Nếu vặn hết lên là đóng đường nối đầu nạp hoặc áp kế và thông máy nén với dàn. Nếu để van ở lưng chừng thì cả 3 ngả đều thông với nhau. Van dịch vụ dùng để bảo dưỡng, sửa chữa, nạp dầu, nạp ga, hút chân không cũng như để phục vụ cho việc đo đạc kiểm tra máy nén (kiểm tra áp suất nén và hút...).
6.4.15. Van một chiều
Van một chiều có nhiều loại khác nhau nhưng đều làm việc dựa trên nguyên tắc chênh lệch áp suất. Khi áp suất đầu vào lớn hơn, van tự động mở cho dòng hơi hoặc lỏng đi qua, nhưng khi áp suất đầu vào nhỏ hơn phía đầu ra, van sẽ tự động đóng lại.
6.4.16. Van khóa, van chặn
Khi vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy lạnh cần thiết phải cô lập bộ phận nào đó (ví dụ như dàn bay hơi, dàn ngưng, máy nén, van điện từ...) ra khỏi hệ thống. Các van khóa, van chặn đảm nhận nhiệm vụ này.
6.4.17. Van tiết lưu tay
Van tiết lưu tay là van tiết lưu được điều chỉnh bằng tay. Van có kết cấu tương tự như van chặn. Khác biệt cơ bản của van tiết lưu là nón van có kết cấu đặc biệt để có thể điều tiết được lưu lượng một cách rất chính xác do tiết diện mở của van có thể điều chỉnh rất chính xác. 6.4.18. Van đảo chiều
a) Van 3 ngả dùng cho van an toàn
Van an toàn thường phải định kỳ kiểm định lại. Để dễ dàng tháo khỏi hệ thống lạnh người ta thường dùng van 3 ngả. Nếu để van ở giữa, van thông cả 3 ngả nhưng có thể chặn ngả trái hoặc phải khi đóng chặt ngả đó.
Khi làm lạnh, hơi nén đi vào dàn ngưng tụ, hóa lỏng, qua tiết lưu vào dàn bay hơi và trở lại máy nén nhưng khi tác động van đảo chiều, cho máy hoạt động ở chế độ bơm nhiệt thì hơi nóng đi vào dàn bay hơi (dàn bay hơi trở thành dàn ngưng tụ) hóa lỏng qua tiết lưu vào dàn ngưng tụ (dàn ngưng tụ trở thành dàn bay hơi) rồi về máy nén.
6.4.19. Bơm
Trong kỹ thuật lạnh thường dùng:
- Bơm nước kiểu ly tâm để bơm nước giải nhiệt cho tháp giải nhiệt bình ngưng.
- Bơm chất tải lạnh (nước, nước muối, glycol...) kiểu ly tâm cho vòng tuần hoàn chất tải lạnh. - Bơm môi chất lạnh (amoniắc, freôn...) cho các hệ thống dùng bơm tuần hoàn cấp lỏng cho các dàn bay hơi.
6.4.20. Quạt
Quạt sử dụng trong kỹ thuậ lạnh chủ yếu bao gồm:
- Quạt hướng trục sử dụng cho các dàn lạnh, dàn ngưng tụ, tháp giải nhiệt để đối lưu cưỡng bức không khí.
- Quạt ly tâm khi cần cột áp cao hơn, dùng cho các buồng điều không, các dàn lạnh không khí hoặc để tuần hoàn vận chuyển và phân phối không khí đặc biệt trong các hệ thống điều hòa không khí.
- Quạt ly tâm trục cán là loại quạt ly tâm nhưng guồng cánh quạt nhỏ và dài có độ ồn rất nhỏ nên được sử dụng rộng rãi trong dàn lạnh trong nhà của hệ thống điều hòa không khí.
6.4.21. Áp kế
Áp kế dùng để đo và chỉ thị áp suất của môi chất ở đầu hút, đầu đẩy và chỉ thị hiệu áp suất dầu bôi trơn. Áp kế còn được sử dụng trong các đồng hồ nạp ga, trên bình ngưng, bình chứa, bình trung gian...
6.4.22. Đường ống
Đường ống dùng trong kỹ thuật lạnh là loại ống đồng freôn và ống thép không hàn. Việc tính toán kiểm tra sức bền là không cần thiết vì ống thường chịu được áp suất 3 MPa.
C) TÀI LIỆU HỌC TẬP
1. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (2005), Máy và thiết bị lạnh, Nhà xuất bản Giáo dục. 2. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (1996), Kỹ thuật lạnh cơ sơ, Nhà xuất bản Giáo Dục.
D) CÂU HỎI, BÀI TẬP, NỘI DUNG ÔN TẬP VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG
1. Nêu vai trò, vị trí của thiết bị trao đổi nhiệt trong hệ thống lạnh. 2. Nhiệm vụ của thiết bị ngưng tụ là gì?
3. Hãy vẽ cấu tạo và trình bày nguyên lý làm việc của bình ngưng ống vỏ nằm ngang.
4. Nhiệm vụ của thiết bị bay hơi là gì? Hãy vẽ và phát biểu nguyên tắc làm việc của bình bay hơi ống vỏ có bình tách lỏng nằm ngang?
5. Thế nào là dàn bay hơi làm lạnh không khí kiểu khô, kiểu ướt? Hãy so sánh ưu nhược điểm của dàn làm lạnh không khí kiểu khô và kiểu ướt.
6. Trình bày nhiệm vụ, nguyên tắc cấu tạo của tháp giải nhiệt. 7. Thảo luận