Giáo trình Lạnh cơ bản (Nghề: Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí - Trung cấp) được biên soạn dùng cho chương trình dạy nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí đáp ứng cho hệ Trung cấp. Giáo trình kết cấu gồm 9 bài và chia thành 2 phần, phần 1 trình bày những nội dung về: tổng quan các loại máy lạnh thông dụng; máy nén lạnh; thiết bị ngưng tụ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Máy lạnh hấp thụ
Máy lạnh nén hơi
Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
2.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng.
Các loại máy lạnh khác
Máy lạnh nhiệt điện
1.1 Định nghĩa và phân loại
1.2 Các dạng cấu tạo của máy nén
1.3 Các chi tiết của máy nén piston
2.1 Định nghĩa và phân loại
2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc
3.1 Định nghĩa và phân loại
3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc
4 Máy nén xoắn ốc (Scroll):
4.1 Định nghĩa và phân loại
4.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc
3 Bài 3 Thiết bị ngưng tụ
1 Vai trò và phận loại
2 TBNT làm mát bằng nước
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBNT làm mát bằng nước và không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 TBNT làm mát bằng không khí
4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 Bài 4 Thiết bị bay hơi
1 Vai trò và phân loại
2 TBBH làm lạnh chất lỏng
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBBH làm lạnh không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
5 Bài 5 Thiết bị tiết lưu
1 Vai trò và phân loại
2 Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
6 Bài 6 Thiết bị phụ trong hệ thống lạnh
2 Các thiết bị phụ của hệ thống lạnh
2.5 Bình tách khí không ngưng
2.8 Phin lọc và phin sấy
3 Dụng cụ trong hệ thống lạnh
7 Bài 7 Các thiết bị tự động hóa hệ thống lạnh
1 Rơ le hiệu áp suất dầu
2 Rơ le áp suất thấp
3 Rơ le áp suất cao
4 Rơ le áp suất kép
5 Các bộ biến đổi nhiệt độ
8 Bài 8 Kỹ thuật gia công đường ống
9 Bài 9 Kết nối mô hình hệ thống máy lạnh
1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh
2 Kết nối mô hình hệ thống lạnh
2.1 Kết nối hệ thống lạnh
3 Hút chân không, nạp gas – chạy thử
BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY LẠNH THÔNG DỤNG
Đoạn giới thiệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về các loại máy lạnh đang được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn sản xuất và đời sống, từ đó hình thành bức tranh toàn diện về nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí Bài viết chỉ ra sự ứng dụng thực tiễn của máy lạnh nén hơi—loại máy lạnh chủ yếu được nghiên cứu—nhờ tính đa dạng và tiện ích của nó, đồng thời phân tích các ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực công nghiệp và dân dụng nhằm giúp người đọc nắm bắt xu hướng thiết kế, vận hành và tối ưu hóa hệ thống điều hòa không khí.
Chương này trình bày các kiến thức cơ bản về các loại máy lạnh thông dụng, từ máy lạnh gia đình đến máy lạnh công nghiệp, đồng thời làm nổi bật ý nghĩa thực tế và sự ứng dụng rộng rãi của chúng trong sản xuất và đời sống Nội dung cung cấp cái nhìn tổng quan về nguyên lý hoạt động, các công nghệ phổ biến và tiêu chí lựa chọn máy lạnh phù hợp với nhu cầu sử dụng, giúp tối ưu hiệu suất làm lạnh và tiết kiệm chi phí vận hành Các loại máy lạnh được phân tích theo ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng và các lưu ý khi vận hành nhằm bảo đảm an toàn và độ bền cùng khả năng bảo quản môi trường Việc nắm bắt kiến thức căn bản về máy lạnh thông dụng mang lại lợi ích thiết thực cho người tiêu dùng và doanh nghiệp trong việc nâng cao chất lượng không gian sống và làm việc.
Nhận dạng được các loại máy lạnh, các thiết bị chính của máy lạnh nén hơi ở các hệ thống lạnh trong thực tế;
Rèn luyện kỹ năng quan sát, ham học, ham hiểu biết, tư duy logic, kỷ luật học tập
1.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
Máy lạnh hấp thụ là máy lạnh sử dụng năng lượng dạng nhiệt để làm việc
Nó có các bộ phận ngưng tụ, tiết lưu, bay hơi như máy lạnh nén hơi Riêng máy nén cơ được thay bằng một hệ thống gồm: Bình hấp thụ, bơm dung dịch, bình sinh hơi và tiết lưu dung dịch
Hệ thống này hoạt động dựa trên nhiệt năng, từ nguồn hơi nước hoặc bộ đốt nóng, và đóng vai trò như một máy nén bằng cơ chế nén hơi sinh ra từ thiết bị bay hơi Hơi được hút từ thiết bị bay hơi và nén lên áp suất cao trước khi đẩy vào thiết bị ngưng tụ để thực hiện chu trình làm lạnh Quá trình nén hơi ở áp suất cao này tạo ra sự chuyển động của chất làm lạnh trong chu trình và làm ngưng tụ ở đầu ngược lại Vì cơ chế hoạt động bằng nhiệt năng và chu trình nén hơi, hệ thống này được gọi là máy nén nhiệt.
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ
1.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Trong hệ thống làm lạnh, ngoài môi chất lạnh còn có dung dịch hấp thụ đảm nhiệm nhiệm vụ đưa môi chất lạnh từ vị trí 1 đến vị trí 2 Dung dịch hấp thụ thông dụng được sử dụng là nước/amoniac và nước/lithium bromide, giúp chu trình làm lạnh diễn ra liên tục và hiệu quả.
Dung dịch loãng trong bình hấp thụ có khả năng hấp thụ hơi từ môi chất sinh ra ở bình bay hơi để tạo thành dung dịch đậm đặc Khi dung dịch đạt dạng đậm đặc, nó được bơm lên bình sinh hơi và gia nhiệt ở nhiệt độ cao (ví dụ với hệ amoniac/nước khoảng 130°C) Hơi amoniac thoát ra khỏi dung dịch và đi vào bình ngưng tụ, làm dung dịch trở nên loãng Dung dịch loãng đi qua van tiết lưu trở về bình hấp thụ để bắt đầu chu trình mới Nhờ hai vòng tuần hoàn rõ rệt — vòng tuần hoàn hấp thụ và vòng tuần hoàn bay hơi/sinh hơi — hệ thống hoạt động liên tục, liên kết qua van tiết lưu và bơm cao áp.
+ Vòng tuần hoàn dung dịch: HT – BDD – SH – TLDD và trở lại HT, + Vòng tuần hoàn môi chất lạnh 1 – HT - BDD – SH – 2 – 3 – 4 – 1
- ứng dụng: Ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp có nhiệt thải dạng hơi hoặc nước nóng
2.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
Máy lạnh nén hơi là hệ thống làm lạnh hoạt động dựa trên chu trình nén và bay hơi của môi chất lạnh Nó dùng máy nén cơ học hút hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ thấp từ thiết bị bay hơi, nén lên áp suất và nhiệt độ cao rồi đẩy vào thiết bị ngưng tụ để ngưng tụ thành chất lỏng và thải nhiệt ra môi trường Môi chất lạnh trong chu trình này trải qua sự biến đổi pha: bay hơi ở thiết bị bay hơi và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ, nhờ đó hấp thụ nhiệt từ không gian được làm lạnh và truyền nhiệt ra ngoài Sau đó, chất làm lạnh được giảm áp qua van tiết lưu và quay về trạng thái bay hơi, bắt đầu một chu trình làm lạnh mới.
2.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Trong thiết bị bay hơi, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) do thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sau đó được máy nén hút về và nén lên áp suất cao (PK), nhiệt độ cao (tK), đó là quá trình nén đoạn nhiệt 1 –
2 Hơi môi chất có áp suất cao và nhiệt độ cao được máy nén đẩy vào thiết bị ngưng tụ Tại đây hơi môi chất thải nhiệt (QK) cho môi trường làm mát và ngưng tụ lại, đó là quá trình ngưng tụ 2 – 3 môi chất biến đổi pha Lỏng môi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao qua van tiết lưu sẽ hạ áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) đi vào thiết bị bay hơi, đó là quá trình tiết lưu 3 – 4 Lỏng môi chất có áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) ở thiết bị bay hơi thu nhiệt (Q0) của môi trường cần làm lạnh sôi lên và bay hơi tạo ra hiệu ứng lạnh, đó là quá trình bay hơi 4 –
* Ứng dụng: Máy lạnh nén hơi được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế
3 Các loại máy lạnh khác
Là loại máy lạnh có máy nén cơ nhưng môi chất dùng trong chu trình luôn ở thể khí, không thay đổi trạng thái Máy lạnh nén khí có hoặc không có máy dãn nở
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh nén khí
- Nguyên lý làm việc, ứng dụng:
Một hệ thống gồm máy nén và máy dãn nở (thường là turbine) lắp trên cùng một trục Nó tiêu tốn công suất Nn để nén khí từ buồng lạnh ở trạng thái 1 lên áp suất và nhiệt độ cao ở trạng thái 2; khí sau đó được làm mát nhờ thải nhiệt cho nước làm mát Sau khi làm mát, khí nén được đưa vào máy dãn nở để giãn xuống áp suất và nhiệt độ thấp, rồi phun vào buồng lạnh.
Quá trình dãn nở trong máy dãn nở có sinh ngoại công có ích Sau khi thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, khí lại được hút về máy nén tiếp tục chu trình lạnh
Máy lạnh nén khí được sử dụng hạn chế trong một số công trình điều hòa không khí, nhưng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật lạnh sâu cryo dùng để hóa lỏng khí
3.2 Máy lạnh Ejecto Định nghĩa: Máy lạnh ejectơ là máy lạnh mà quá trình nén hơi môi chất lạnh từ áp suất thấp lên áp suất cao được thực hiện nhờ ejectơ Giống như máy lạnh hấp thụ, máy nén kiểu ejectơ cũng là kiểu “ máy nén nhiệt ” , sử dụng động năng của dòng hơi để nén dòng môi chất lạnh
Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh ejectơ hơi nước
- Nguyên lý làm việc, ứng dụng: Hơi có áp suất cao và nhiệt độ cao sinh ra ở lò hơi được dẫn vào ejectơ Trong ống phun, thế năng của hơi biến thành động năng và tốc độ chuyển động của hơi tăng lên cuốn theo hơi lạnh sinh ra ở bình bay hơi Hỗn hợp của hơi công tác (hơi nóng) và hơi lạnh đi vào ống tăng áp, ở đây áp suất hỗn hợp tăng lên do tốc độ hơi giảm Hỗn hợp hơi được đẩy vào bình ngưng tụ Từ bình ngưng tụ, nước ngưng được chia làm hai đường, phần lớn được bơm nén về lò hơi còn một phần nhỏ được tiết lưu trở lại bình bay hơi để bay hơi làm lạnh chất tải lạnh là nước Máy lạnh ejectơ có ba cấp áp suất Ph >
Pk > P0 là áp suất công tác, áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi
MÁY NÉN LẠNH
Máy nén piston
1.1 Định nghĩa và phân loại
1.2 Các dạng cấu tạo của máy nén
1.3 Các chi tiết của máy nén piston
Máy nén Roto
2.1 Định nghĩa và phân loại
2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
Máy nén trục vít
3.1 Định nghĩa và phân loại
3.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc.
Máy nén xoắn ốc
4.1 Định nghĩa và phân loại
4.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc
3 Bài 3 Thiết bị ngưng tụ
1 Vai trò và phận loại
2 TBNT làm mát bằng nước
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBNT làm mát bằng nước và không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 TBNT làm mát bằng không khí
4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 Bài 4 Thiết bị bay hơi
1 Vai trò và phân loại
2 TBBH làm lạnh chất lỏng
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBBH làm lạnh không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
5 Bài 5 Thiết bị tiết lưu
1 Vai trò và phân loại
2 Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
6 Bài 6 Thiết bị phụ trong hệ thống lạnh
2 Các thiết bị phụ của hệ thống lạnh
2.5 Bình tách khí không ngưng
2.8 Phin lọc và phin sấy
3 Dụng cụ trong hệ thống lạnh
7 Bài 7 Các thiết bị tự động hóa hệ thống lạnh
1 Rơ le hiệu áp suất dầu
2 Rơ le áp suất thấp
3 Rơ le áp suất cao
4 Rơ le áp suất kép
5 Các bộ biến đổi nhiệt độ
8 Bài 8 Kỹ thuật gia công đường ống
9 Bài 9 Kết nối mô hình hệ thống máy lạnh
1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh
2 Kết nối mô hình hệ thống lạnh
2.1 Kết nối hệ thống lạnh
3 Hút chân không, nạp gas – chạy thử
BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY LẠNH THÔNG DỤNG
Trong bài viết này, chúng ta có cái nhìn tổng quan về các loại máy lạnh được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cũng như trong đời sống hàng ngày, nhằm hình thành một bức tranh tổng thể về vai trò của máy lạnh trong Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí Bên cạnh đó, bài viết nhấn mạnh sự ứng dụng thực tiễn của máy lạnh nén hơi — loại máy lạnh chủ yếu được nghiên cứu vì tính đa dạng và tiện ích của nó — từ các hệ thống công nghiệp cho đến các thiết bị dân dụng, đồng thời phân tích nguyên lý vận hành và những yếu tố thực tiễn cần cân nhắc khi thiết kế, lắp đặt và bảo trì.
Bài viết trình bày các kiến thức cơ bản về các loại máy lạnh phổ biến, nhấn mạnh ý nghĩa thực tế và sự ứng dụng rộng rãi của chúng trong sản xuất và đời sống Người đọc sẽ nắm được đặc điểm nổi bật của từng loại máy lạnh từ dân dụng đến công nghiệp, cũng như nguyên lý hoạt động và cách lựa chọn sao cho hiệu quả về chi phí và năng lượng Các nội dung liên quan đến thiết kế, vận hành và tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng được trình bày dễ hiểu, giúp áp dụng ngay vào thực tế sản xuất và sinh hoạt hàng ngày Nhờ tính thực tiễn cao, máy lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong tối ưu hóa quy trình làm việc, bảo quản hàng hóa và cải thiện điều kiện sống.
Nhận dạng được các loại máy lạnh, các thiết bị chính của máy lạnh nén hơi ở các hệ thống lạnh trong thực tế;
Rèn luyện kỹ năng quan sát, ham học, ham hiểu biết, tư duy logic, kỷ luật học tập
1.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
Máy lạnh hấp thụ là máy lạnh sử dụng năng lượng dạng nhiệt để làm việc
Nó có các bộ phận ngưng tụ, bay hơi và tiết lưu như máy lạnh nén hơi, nhưng thay vì dùng máy nén cơ, hệ thống này vận hành theo chu trình hấp thụ với các thành phần gồm bình hấp thụ, bơm dung dịch, bình sinh hơi và tiết lưu dung dịch.
Hệ thống này vận hành bằng nguồn nhiệt như hơi nước hoặc bộ đốt nóng, thực hiện chức năng tương tự máy nén cơ học bằng cách hút hơi từ thiết bị bay hơi và nén ở áp suất cao để đẩy vào thiết bị ngưng tụ Vì vậy, nó được gọi là máy nén nhiệt và là thành phần then chốt trong chu trình làm lạnh hoặc sưởi ấm, nơi quá trình nén và ngưng tụ diễn ra nhờ sự chuyển đổi nhiệt năng.
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ
1.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Trong hệ thống làm lạnh hấp thụ, ngoài môi chất lạnh còn có dung dịch hấp thụ đảm nhiệm nhiệm vụ đưa môi chất lạnh từ vị trí 1 đến vị trí 2 trong chu trình Dung dịch hấp thụ được sử dụng phổ biến gồm hai cặp: Amoniac/Nước và Nước/LiBr (lithium bromide), tương ứng với các phương pháp làm lạnh khác nhau và cách thiết kế hệ thống.
Trong hệ thống hấp thụ amoniac–nước, dung dịch loãng ở bình hấp thụ hấp thụ hơi từ bình bay hơi và chuyển thành dung dịch đậm đặc Dung dịch đậm đặc được bơm lên bình sinh hơi và ở đây được gia nhiệt ở nhiệt độ cao (khoảng 130°C đối với hệ amoniac/nước), khiến hơi amoniac thoát ra khỏi dung dịch và đi vào bình ngưng tụ Do sự thoát hơi, dung dịch trở nên loãng và đi qua van tiết lưu trở về bình hấp thụ để tiếp tục chu trình Nhờ đó hình thành hai vòng tuần hoàn rõ rệt: vòng tuần hoàn dung dịch (loãng–đậm đặc) giữa bình hấp thụ và bình sinh hơi, và vòng tuần hoàn hơi amoniac giữa bình sinh hơi và bình ngưng tụ, giúp duy trì sự trao đổi nhiệt và sự lặp lại của chu trình.
+ Vòng tuần hoàn dung dịch: HT – BDD – SH – TLDD và trở lại HT, + Vòng tuần hoàn môi chất lạnh 1 – HT - BDD – SH – 2 – 3 – 4 – 1
- ứng dụng: Ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp có nhiệt thải dạng hơi hoặc nước nóng
2.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
Máy lạnh nén hơi là hệ thống làm lạnh dùng máy nén cơ để hút hơi môi chất lạnh có áp suất thấp và nhiệt độ thấp ở thiết bị bay hơi, sau đó nén lên áp suất cao và nhiệt độ cao để đẩy vào thiết bị ngưng tụ Trong chu trình lạnh, môi chất lạnh có sự biến đổi pha từ hơi ở thiết bị bay hơi sang dạng ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ nhờ quá trình nén và tuần hoàn Quá trình ngưng tụ làm chất lỏng ở áp suất cao, sau đó đi qua van tiết lưu hạ thấp áp suất và đưa vào thiết bị bay hơi, nơi nó hấp thụ nhiệt và quay trở lại trạng thái hơi để tiếp tục chu trình nén.
2.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Trong thiết bị bay hơi, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) do thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sau đó được máy nén hút về và nén lên áp suất cao (PK), nhiệt độ cao (tK), đó là quá trình nén đoạn nhiệt 1 –
2 Hơi môi chất có áp suất cao và nhiệt độ cao được máy nén đẩy vào thiết bị ngưng tụ Tại đây hơi môi chất thải nhiệt (QK) cho môi trường làm mát và ngưng tụ lại, đó là quá trình ngưng tụ 2 – 3 môi chất biến đổi pha Lỏng môi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao qua van tiết lưu sẽ hạ áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) đi vào thiết bị bay hơi, đó là quá trình tiết lưu 3 – 4 Lỏng môi chất có áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) ở thiết bị bay hơi thu nhiệt (Q0) của môi trường cần làm lạnh sôi lên và bay hơi tạo ra hiệu ứng lạnh, đó là quá trình bay hơi 4 –
* Ứng dụng: Máy lạnh nén hơi được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế
3 Các loại máy lạnh khác
Đây là loại máy lạnh có máy nén cơ học, nhưng môi chất làm lạnh trong chu trình luôn ở thể khí, không đổi trạng thái Máy lạnh nén khí có hoặc không có van giãn nở.
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh nén khí
- Nguyên lý làm việc, ứng dụng:
Máy nén và máy dãn nở thường là kiểu turbín lắp trên một trục Quá trình bắt đầu khi máy nén tiêu tốn công nén Nn để hút khí từ buồng lạnh, nén lên áp suất cao và nhiệt độ cao ở trạng thái 2 Khí nén sau đó được làm mát nhờ thải nhiệt cho nước làm mát Sau khi làm mát, khí nén được đưa vào máy dãn nở và giãn nở xuống áp suất thấp và nhiệt độ thấp, rồi phun vào buồng lạnh.
Quá trình giãn nở trong máy giãn nở có sinh công ngoại ích cho chu trình lạnh Khi khí lạnh giãn nở, nó hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh, làm cho nhiệt độ của chất làm lạnh giảm và cung cấp lạnh cho tải nhiệt Khí sau đó được hút về máy nén để nén lên áp suất và tiếp tục chu trình lạnh, tạo thành vòng tuần hoàn liên tục giúp hệ thống làm lạnh vận hành hiệu quả.
Máy lạnh nén khí có ứng dụng hạn chế trong một số công trình điều hòa không khí, nhưng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật lạnh sâu cryo để hóa lỏng khí.
3.2 Máy lạnh Ejecto Định nghĩa: Máy lạnh ejectơ là máy lạnh mà quá trình nén hơi môi chất lạnh từ áp suất thấp lên áp suất cao được thực hiện nhờ ejectơ Giống như máy lạnh hấp thụ, máy nén kiểu ejectơ cũng là kiểu “ máy nén nhiệt ” , sử dụng động năng của dòng hơi để nén dòng môi chất lạnh
Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh ejectơ hơi nước
Nguyên lý làm việc của máy lạnh ejector dựa trên việc hơi có áp suất và nhiệt độ cao được sinh ra ở lò hơi và dẫn vào ejector Trong ống phun, thế năng của hơi biến thành động năng khiến vận tốc hơi tăng và kéo theo hơi lạnh sinh ra ở bình bay hơi Hỗn hợp của hơi công tác (hơi nóng) và hơi lạnh đi vào ống tăng áp; ở đây áp suất hỗn hợp tăng lên do tốc độ hơi giảm Hỗn hợp hơi được đẩy vào bình ngưng tụ Từ bình ngưng nước ngưng được chia làm hai đường: phần lớn được bơm nén về lò hơi còn một phần nhỏ được tiết lưu trở lại bình bay hơi để bay hơi làm lạnh chất tải lạnh là nước Máy lạnh ejector có ba cấp áp suất.
Pk > P0 là áp suất công tác, áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi
THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Vai trò và phân loại
2 TBBH làm lạnh chất lỏng
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBBH làm lạnh không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
TBNT làm mát bằng nước và không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
THIẾT BỊ BAY HƠI
TBBH làm lạnh chất lỏng
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
THIẾT BỊ TIẾT LƯU
ứng dụng
3 TBNT làm mát bằng nước và không khí.
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 TBNT làm mát bằng không khí
4.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
4 Bài 4 Thiết bị bay hơi
1 Vai trò và phân loại
2 TBBH làm lạnh chất lỏng
2.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
3 TBBH làm lạnh không khí
3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
THIẾT BỊ PHỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH
Tháp giải nhiệt
Các thiết bị phụ của hệ thống lạnh
2.5 Bình tách khí không ngưng
2.8 Phin lọc và phin sấy
3 Dụng cụ trong hệ thống lạnh
CÁC THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG HOÁ HỆ THỐNG LẠNH
Rơ le hiệu áp suất dầu
Rơ le áp suất thấp
Rơ le áp suất cao
Rơ le áp suất kép
Các bộ biến đổi nhiệt độ
KỸ THUẬT GIA CÔNG ĐƯỜNG ỐNG
Uốn ống
KẾT NỐ MÔ HÌNH HỆ THỐNG MÁY LẠNH
Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh
Kết nối mô hình hệ thống lạnh
2.1 Kết nối hệ thống lạnh
3 Hút chân không, nạp gas – chạy thử
BÀI 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY LẠNH THÔNG DỤNG
Bài viết giới thiệu tổng quan về các loại máy lạnh được sử dụng trong thực tiễn sản xuất và đời sống, nhằm tạo một bức tranh toàn diện về nghề kỹ thuật lạnh và điều hòa không khí và làm rõ vai trò của máy lạnh nén hơi, loại máy lạnh được nghiên cứu chủ yếu nhờ tính đa dạng và tiện ích của nó cho các hệ thống lạnh công nghiệp và dân dụng.
Bài viết trình bày các kiến thức cơ bản về các loại máy lạnh phổ biến và nêu bật ý nghĩa thực tế cùng với ứng dụng rộng rãi của chúng trong sản xuất và đời sống hàng ngày Nội dung tập trung vào nguyên lý hoạt động, đặc điểm kỹ thuật và các chức năng chính của mỗi loại máy lạnh, từ máy điều hòa không khí gia đình đến máy lạnh công nghiệp, nhằm giúp người đọc nhận diện được sự khác biệt và chọn lựa phù hợp Việc nắm vững các yếu tố như hiệu suất làm lạnh, tiêu thụ điện năng, độ bền và chi phí bảo trì cho phép tối ưu hóa quy trình sản xuất, bảo quản thực phẩm, sức khỏe và tiện nghi sinh hoạt Bài viết kết hợp ví dụ thực tế và phân tích ưu nhược điểm để người đọc có thể đưa ra quyết định thông minh, đồng thời nhấn mạnh các tiêu chí đánh giá khi mua sắm máy lạnh để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm chi phí vận hành.
Nhận dạng được các loại máy lạnh, các thiết bị chính của máy lạnh nén hơi ở các hệ thống lạnh trong thực tế;
Rèn luyện kỹ năng quan sát, ham học, ham hiểu biết, tư duy logic, kỷ luật học tập
1.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
Máy lạnh hấp thụ là máy lạnh sử dụng năng lượng dạng nhiệt để làm việc
Trong hệ thống được mô tả, các thành phần ngưng tụ, bay hơi và tiết lưu vẫn giống như ở máy lạnh nén hơi, nhưng máy nén cơ được thay thế bằng một hệ thống hấp thụ gồm bình hấp thụ, bơm dung dịch, bình sinh hơi và van tiết lưu dung dịch Quá trình làm lạnh diễn ra qua chu trình ngưng tụ và bay hơi của chất làm lạnh được điều khiển bằng sự hấp thụ và sinh hơi, giúp duy trì sự chênh lệch áp suất mà không cần nén cơ học Dòng dung dịch được bơm từ bình hấp thụ lên bình sinh hơi để giải phóng chất làm lạnh, sau đó quay lại qua van tiết lưu và tiếp tục vòng tuần hoàn.
Hệ thống vận hành dựa trên nhiệt năng từ hơi nước hoặc nguồn đốt nóng, thực hiện chức năng của một máy nén cơ học bằng cách hút hơi từ thiết bị bay hơi, nén ở áp suất cao và đẩy vào thiết bị ngưng tụ, nên được gọi là máy nén nhiệt.
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh hấp thụ
1.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Bên cạnh môi chất lạnh, hệ thống còn có dung dịch hấp thụ đảm nhận nhiệm vụ đưa môi chất lạnh từ vị trí 1 sang vị trí 2 Dung dịch này thường được chọn là amoniac/nước hoặc nước/lithibromua (LiBr).
Dung dịch loãng trong bình hấp thụ có khả năng hấp thụ hơi môi chất sinh ra ở bình bay hơi để trở thành dung dịch đậm đặc Khi dung dịch trở thành đậm đặc sẽ được bơm dung dịch bơm lên bình sinh hơi Ở đây dung dịch được gia nhiệt đến nhiệt độ cao (đối với dung dịch amoniac/nước khoảng 130 0 C) và hơi amoniac sẽ thoát ra khỏi dung dịch đi vào bình ngưng tụ Do amoniac thoát ra, dung dịch trở thành loãng, đi qua van tiết lưu dung dịch về bình hấp thụ tiếp tục chu trình mới Do vậy ở đây có hai vòng tuần hoàn rõ rệt:
+ Vòng tuần hoàn dung dịch: HT – BDD – SH – TLDD và trở lại HT, + Vòng tuần hoàn môi chất lạnh 1 – HT - BDD – SH – 2 – 3 – 4 – 1
- ứng dụng: Ứng dụng rộng rãi trong các xí nghiệp có nhiệt thải dạng hơi hoặc nước nóng
2.1 Định nghĩa, sơ đồ nguyên lý
- Định nghĩa: Máy lạnh nén hơi là loại máy lạnh có máy nén cơ để hút hơi môi chất có áp suất thấp và nhiệt độ thấp ở thiết bị bay hơi và nén lên áp suất cao và nhiệt độ cao đẩy vào thiết bị ngưng tụ Môi chất lạnh trong máy lạnh nén hơi có biến đổi pha (bay hơi ở thiết bị bay hơi và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ) trong chu trình máy lạnh
2.2 Nguyên lý làm việc và ứng dụng
Trong hệ thống làm lạnh bằng thiết bị bay hơi, môi chất lạnh ở trạng thái lỏng sôi ở áp suất thấp P0 và nhiệt độ t0 do thu nhiệt từ môi trường cần làm lạnh Môi chất sau đó được máy nén hút vào và nén lên áp suất cao PK cùng nhiệt độ cao tK, đây là quá trình nén đoạn nhiệt 1 của chu trình lạnh và đẩy chất làm lạnh vào giai đoạn ngưng tụ ở phần sau.
2 Hơi môi chất có áp suất cao và nhiệt độ cao được máy nén đẩy vào thiết bị ngưng tụ Tại đây hơi môi chất thải nhiệt (QK) cho môi trường làm mát và ngưng tụ lại, đó là quá trình ngưng tụ 2 – 3 môi chất biến đổi pha Lỏng môi chất có áp suất cao, nhiệt độ cao qua van tiết lưu sẽ hạ áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) đi vào thiết bị bay hơi, đó là quá trình tiết lưu 3 – 4 Lỏng môi chất có áp suất thấp (P0) và nhiệt độ thấp (t0) ở thiết bị bay hơi thu nhiệt (Q0) của môi trường cần làm lạnh sôi lên và bay hơi tạo ra hiệu ứng lạnh, đó là quá trình bay hơi 4 –
* Ứng dụng: Máy lạnh nén hơi được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế
3 Các loại máy lạnh khác
Đây là loại máy lạnh có máy nén cơ học, trong chu trình môi chất lạnh luôn ở thể khí và không trải qua biến đổi trạng thái Máy lạnh nén khí có thể có hoặc không có thiết bị dãn nở.
Sơ đồ nguyên lý máy lạnh nén khí
- Nguyên lý làm việc, ứng dụng:
Máy nén và máy dãn nở thường là loại turbin lắp trên một trục Cần tốn một công nén Nn để nén khí từ buồng lạnh 1 lên áp suất cao và nhiệt độ cao ở trạng thái 2, sau đó khí được làm mát nhờ thải nhiệt cho nước làm mát Khi đã làm mát, khí nén được đưa vào máy dãn nở để giãn xuống áp suất và nhiệt độ thấp, rồi được phun vào buồng lạnh.
Quá trình giãn nở trong van giãn nở mang lại hạ nhiệt và công suất lạnh hữu ích cho chu trình làm lạnh Sau khi thu nhiệt từ môi trường, môi chất lạnh được hút về máy nén để tiếp tục chu trình làm lạnh.
Máy lạnh nén khí đóng vai trò hạn chế trong một số công trình điều hòa không khí, nhưng được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực kỹ thuật lạnh sâu cryo để hóa lỏng khí.
3.2 Máy lạnh Ejecto Định nghĩa: Máy lạnh ejectơ là máy lạnh mà quá trình nén hơi môi chất lạnh từ áp suất thấp lên áp suất cao được thực hiện nhờ ejectơ Giống như máy lạnh hấp thụ, máy nén kiểu ejectơ cũng là kiểu “ máy nén nhiệt ” , sử dụng động năng của dòng hơi để nén dòng môi chất lạnh
Sơ đồ nguyên lý của máy lạnh ejectơ hơi nước
Nguyên lý làm việc và ứng dụng của máy lạnh ejector dựa trên việc hơi có áp suất và nhiệt độ cao được sinh ra ở lò hơi và dẫn vào ejector Trong ống phun, thế năng của hơi biến thành động năng khiến tốc độ hơi tăng lên và kéo theo hơi lạnh hình thành ở bình bay hơi Hỗn hợp của hơi công tác (hơi nóng) và hơi lạnh đi vào ống tăng áp; ở đây áp suất hỗn hợp tăng lên do tốc độ hơi giảm Hỗn hợp này được đẩy vào bình ngưng tụ Từ bình ngưng tụ, nước ngưng được phân thành hai dòng: phần lớn được bơm nén về lò hơi, phần nhỏ được tiết lưu trở lại bình bay hơi để hơi hóa làm lạnh chất tải lạnh là nước Máy lạnh ejector có ba cấp áp suất.
Pk > P0 là áp suất công tác, áp suất ngưng tụ và áp suất bay hơi