Giáo trình Lựa chọn và lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh và các thiết bị liên quan với mục tiêu giúp các bạn có thể trình bầy được nguyên lý làm việc và ứng dụng các thiết bị phụ trên đường ống hệ thống lạnh, các thiết bị điều khiển và phân phối dòng môi chất lạnh lỏng, dòng hơi môi chất - Phân tích được nguyên lý điều khiển hệ thống lạnh.
Trang 1BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN: LỰA CHỌN VÀ LẮP ĐẶT ĐƯỜNG ỐNG DẪN
MÔI CHẤT LẠNH VÀ CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN
NGHÀNH/NGHỀ: KỸ THUẬT MÁY LẠNH & ĐHKK
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-TCGNB ngày tháng năm 2017
của Hiệu trưởng Trường cao đẳng Cơ giới Ninh Bình)
Trang 2TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm
Trang 3LỜI GIỚI THIỆU
Lựa chọn và lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh và các thiết bị liên quan
là một trong những mô đun chuyên môn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Kỹ thuật máy lạnh và ĐHKK Mô đun này có ý nghĩa quyết định đến việc tiếp thu kiến thức cũng như kỹ năng nghề nghiệp Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Kỹ thuật máy lạnh và ĐHKK ở cấp trình độ Cao đẳng nghề và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo Ngoài ra, tài liệu cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các công nhân kỹ thuật, các nhà quản lý và người
sử dụng nhân lực tham khảo Công việc lựa chọn lắp đặt, các thiết bị trong hệ thống lạnh là một việc quan trọng đòi hỏi những yêu cầu về kỹ thuật và an toàn đối với người và trang thiết bị Mô dun này có ý nghĩa quyết định để hình thành
kỹ năng cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu các kỹ năng cao hơn như: Chẩn đoán và khắc phục lỗi trong hệ thống máy lạnh và điều hòa không khí Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn!
Ninh Bình, ngày tháng năm 2019
Tham gia biên soạn
1 Chủ biên: ………
2 ………
Trang 4CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Lựa chọn và lắp đặt đường ống dẫn môi chất lạnh và các thiết bị liên quan
Mã số mô đun: MĐ 26
Thời gian thực hiện mô đun
I Vị trí, tính chất của mô đun
- Vị trí: Mô đun được thực hiện sau khi học sinh, sinh viên học xong các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở chương trình
- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc
- Ý nghĩa: Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các thiết bị phụ trong hệ thống lạnh, phương pháp tính chọn đường ống và thiết bị lạnh
II Mục tiêu mô đun
- Về kiến thức:
- Trình bầy được nguyên lý làm việc và ứng dụng các thiết bị phụ trên đường ống hệ thống lạnh, các thiết bị điều khiển và phân phối dòng môi chất lạnh lỏng, dòng hơi môi chất
- Phân tích được nguyên lý điều khiển hệ thống lạnh
- Về kỹ năng:
- Đọc được các bản vẽ và thông số kỹ thuật
- Lựa chọn và lắp đặt được đường ống hệ thống lạnh , các thiết bị phụ và điều khiển cho hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí theo các quy định, tiêu chuẩn và thông số kỹ thụật
Trang 5BÀI 1: HỆ THỐNG DƯỜNG ỐNG LẠNH Giới thiệu
Xác định những yêu cầu đối với đường ống trong hệ thống lạnh là
một vấn đề luôn được quan tâm trong quá trình tính toán thiết kế hay lắp đặt
hệ thống lạnh Việc tìm hiểu và giải quyết những vấn đề về đường ống lạnh
một cách tối ưu luôn được giới chuyên môn quan tâm
Mục tiêu của bài
- Xác định được vị trí của các thiết bị trên đường ống hệ thống lạnh
cuối đường lỏng và đầu thiết bị bay hơi
Có nhiều phương pháp thiết kế đường ống để vận chuyển môi chất giữa các thiết bị Các vấn đề về vận hành có thể gặp phải nếu đường ống kết nối được
thiết kế hoặc lắp đặt không đúng cách
Khi một hệ thống làm lạnh bao gồm các đường ống được lắp ráp để kết nối hai hoặc nhiều thiết bị với nhau Mục tiêu thiết kế ban đầu nói chung là tối đa hóa độ tin cậy của hệ thống và giảm thiểu chi phí lắp đặt Để hoàn thành hai
mục tiêu này, thiết kế đường ống dẫn chất làm lạnh phải đáp ứng các yêu cầu
sau:
Trang 6Hồi dầu về máy nén ở mức thích hợp, ở mọi điều kiện hoạt động
Đảm bảo chỉ có chất làm lạnh lỏng (không có hơi) đi vào thiết bị tiết lưu
Giảm thiểu tổn thất công suất hệ thống do sụt áp khi môi chất đi qua đường ống và các phụ kiện
Giảm tối đa tổng lượng chất làm lạnh trong hệ thống để nâng cao độ tin cậy
và giảm thiểu chi phí lắp đặt
Bố trí đường ống nên dễ dàng lắp đặt và dễ dàng tiếp cận để kiểm tra và bảo trì Trong tất cả các trường hợp, đường ống phải trình bày một dáng gọn gàng Tất cả các đường nên được chạy dọi và thẳng, và song song với bức tường, ngoại trừ đường hút, đường xả ngang, và đường bình ngưng tới bình chứa cần dốc theo hướng dòng chảy
2 Vị trí của thiết bị liên quan hệ thống đường ống
Hình 1.2 Sơ đồ bố trí các thiết bị trên hệ thống lạnh
Bố trí các thiết bị trên đường ống lạnh phù hợp sẽ đảm bảo cho hệ thống lạnh làm việc an toàn và hiệu quả
1.3 Các yêu cầu đối với đường ống chạy dọc và ngang ( bố trí đương ống)
Đường kính của đường ống hút phải đủ nhỏ để vận tốc môi chất lạnh đủ lớn
để kéo theo các giọt dầu, ở tất cả các chế độ làm việc của máy nén Nếu vận tốc trên đường ống cao quá có thể gây ra tiếng ồn Ngoài ra, đường kính ống càng lớn càng tốt để giảm thiểu áp lực giảm và do đó tối đa hóa công suất và hiệu quả của hệ thống
Trong quá khứ, nhiều đường ống hút cho các hệ thống hoạt động với đã được định cỡ để đảm bảo rằng vận tốc tối thiểu trong một ống hút đứng lên lớn hơn
1000 fpm (5 m / s), và vận tốc tối thiểu cho đường ống nằm ngang lớn hơn 500 fpm (2,5 m / s) Trên thực tế, vận tốc tối thiểu cho phép trong một ống hút phụ thuộc vào đường kính của ống
Vận tốc tối thiểu cần thiết để đưa các giọt dầu lên một ống đứng cao hơn cho đường ống có đường kính lớn hơn Ví dụ vận tốc tối thiểu cho đường ống có đường kính 54mm là 5m/s, đường ống có đường kính là 28mm là 3,6m/s
Trang 7Giới hạn vận tốc tối đa khuyến nghị là 4.000 fpm (20 m / s), nếu vận tốc cao hơn
Tiếp theo, hỗn hợp dầu và môi chất lạnh lỏng được đi qua thiết bị tiết lưu vào thiết bị bay hơi nơi môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt và bay hơi Một lần nữa, vận tốc của hơi môi chất bên trong đường hút phải đủ lớn để mang các giọt dầu qua ống trở lại máy nén
Ngoài việc duy trì áp suất chênh lệch giữa áp suất cao (condenser) và thấp (evaporator) của hệ thống, van tiết lưu nhiệt (TXV) cũng kiểm soát lưu lượng chất làm lạnh chất lỏng đi vào dàn bay hơi Điều này đảm bảo môi chất lạnh bay hơi hoàn toàn trong thiết bị bay hơi và duy trì độ quá nhiệt cho hệ thống Đảm bảo lỏng không trở về máy nén gây hiện tượng ngập lỏng cho máy nén
1.5 Các kỹ thuật cho công tác phòng chống tiếng ồn và độ rung
Hầu hết các trường hợp, độ rung và tiếng ồn trong đường ống lạnh nguồn gốc không ở bản thân đường ống nhưng ở thiết bị kết nối Tuy nhiên, bất kể nguồn gốc, độ rung - và tiếng ồn khó chịu liên đới với nó - sẽ giảm đáng kể bởi thiết kế đường ống thích hợp Thông thường, những rung động tương đối nhỏ truyền tới đường ống từ thiết bị kết nối được khuếch đại bởi đường ống được thiết kế không đúng đến mức mà dẫn đến thiệt hại nghiêm trọng cho đường ống
và / hoặc thiết bị kết nối
Đối với hầu hết các phần, rung động trong đường ống lạnh được gây ra bởi sự kết nối cứng nhắc đường ống đến một máy nén pittông, bởi va đập khí do sự đóng mở của các van trong máy nén piston, và bởi sự nhiễu loạn trong hơi môi
Trang 8chất lạnh do vận tốc cao Khi máy nén ly tâm và ro to được sử dụng, độ rung và tiếng ồn trong đường ống lạnh thường không phải là một vấn đề nghiêm trọng, nguyên nhân sau cùng chỉ bởi của ba yếu tố trên Lý do nằm trong chuyển động quay của máy nén ly tâm và rô to và trong lưu thông suốt của hơi vào và ra của máy nén, so với dòng chảy rung động đi qua máy nén kiểu piston
1.6 Các yêu cầu cách nhiệt và vật liệu
Nói chung, các loại vật liệu đường ống sử dụng cho đường ống lạnh phụ thuộc vào kích thước và tính chất của quá trình lắp đặt, môi chất lạnh được sử dụng, và các chi phí nguyên vật liệu và lao động
Các vật liệu thường xuyên nhất được sử dụng cho ống lạnh là thép đen, sắt rèn, đồng và đồng thau Tất cả đó là phù hợp để sử dụng với tất cả các chất làm lạnh thông dụng, ngoại trừ việc đồng và đồng thau không được sử dụng với ammonia, vì, trong sự hiện diện của độ ẩm, amoniac ăn mòn kim loại màu Ống đồng có lợi thế là có trọng lượng nhẹ hơn, khả năng chống ăn mòn, và dễ dàng hơn để lắp đặt hơn hoặc sắt rèn hoặc thép đen Với tất cả các môi chất lạnh trừ amoniac, đường môi chất lạnh lên đến 100 mm OD có thể bằng đồng hoặc thép Tất cả các đường ở trên kích thước này nên bằng thép Tuy nhiên, nói chung thực tế là sử dụng tất cả các ống thép trong bất kỳ lắp lắp đặt ở đó một lượng đáng kể các đường ống vượt quá 50 mm
Ống đồng có sẵn đường kính khác nhau và độ dày khác nhau
Sử dụng cho hệ thống lạnh, ống phải được hoàn toàn không có bụi bẩn, cáu cặn
và oxit ống mới mà đã được làm sạch bởi các nhà sản xuất và kết thúc mở mũ bảo quản sạch sẽ được khuyến khích
cả các van ở ống đồng nhỏ hơn 25 mm nên được hỗ trợ một cách độc lập với đường ống Ống đứng có thể được hỗ trợ hoặc từ sàn nhà hoặc từ trần nhà
Khi đường ống phải đi qua sàn, tường, hoặc trần nhà, ống bọc ngoài làm bằng chất liệu phù hợp nên được đặt trong các lỗ Ống bọc ngoài nên kéo dài 25
mm vượt lên trên mỗi bên của khe hở và cách nhiệt nên được sử dụng xung quanh ống bọc ngoài lắp đặt tại các tầng
Trang 9BÀI 2 : PHỤ KIỆN ĐƯỜNG ỐNG LẠNH Giới thiệu:
Trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản về các thiết bị trong hệ thống lạnh Đưa ra những yêu cầu lắp đặt và thay thế các thiết bị phụ trong
hệ thống lạnh
Mục tiêu của bài :
- Trình bày được nguyên lý làm việc và ứng dụng của các thiết bị phụ trên đường ống lạnh
- Lắp đặt được các thiết bị phụ đúng yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo an toàn lao động;
- Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm Nội dung chính:
2.1 Van điện từ
2.1.1 Khái niệm
Van điện từ la thiết bị cơ điện được sử dụng để kiểm soát dòng môi chất lạnh lỏng được điều khiển bởi nguồ 220V hoặc 24V Van điện từ thường được đặt trước van tiết lưu và ngăn không cho dong môi chất lỏng vào dàn bay hơi trong trường hợp pump down hệ thống
Van điện từ inox: Thường được sử dụng cho môi trường có tính chất đặc trưng
Van điện từ nhựa: Thường được dung cho môi trường có tính ăn mòn cao hoặc dùng cho nước thải, hóa chất
c Theo kiểu lắp:
- Kiểu lắp ren – rắc co
- kiểu lắp bích
d Theo điện áp sử dụng Điệp áp 24V: Loại này an toàn cho người vận hành Điện áp 220V: là loại thông dụng do nguồn điện cung câp tiện lợi Điện áp 110V: loại này ít phổ biến do không phù hơp điện áp 2.1.3 Cấu tạo
Trang 10Hình 2.1 Nguyên lý cấu tạo của van điện từ thường đóng
1 Thân van
2 Môi chất
3 Ống rỗng
4 Vỏ ngoài cuộn hút
5 Cuộn từ ( cuộn dây sinh từ)
6 Dây điện kết nối nguồn bên ngoài
Khi van điện từ cấp điện: Cuộn dây 5 sinh ra lưc điện từ hút trục làm kín
7 Trục làm kín 7 đi lên phía trên môi chất lỏng đi qua van điện từ thông qua khe
Trang 112.2 Phin sấy lọc
2.2.1 Khái niệm
Phin lọc gas có nhiệm vụ khử ẩm, axit các cặn bẩn trong hệ thống lạnh đảm bảo cho máy nén làm việc tin cậy, tuổi thọ cao, tránh hỏng hóc, han gỉ cho máy nén và thiết bị, tránh các phản ứng hóa học giữa ga lạnh và dầu bôi trơn, hơi nước và tạp chất trong hệ thống, tránh cho máy nén khỏi bị bào mòn vì các cặn bẩn rắn như mạt kim loại, vảy hàn
2.2.2 Phân loại
- Phin lọc thay thế được
- Phin lọc không thay thế được
- Phin sấy lọc 2 chiều
- Phin sấy lọc sau cháy block
- Phin sấy lọc kết hợp bình chứa cao áp
Trang 12Hình 2.4 Vị trí lắp đặt phin lọc DML 2.2.5 Lựa chọn phin lọc
Hãy chọn phin sấy lọc cho biết gas lạnh R134a, năng suất lạnh Q0 = 20
kW, lượng nạp 25kg, độ ẩm ban đầu 1050 ppm, cuối 60 ppm
Lựa chọn: Theo lượng nạp gas là 25 kg (để tính được lượng gas lạnh trong hệ thống lạnh xem bài viết tính toán đường đồng), độ ẩm ban đầu
1050ppm, cuối 60ppm ta phải chọn loại 16 Vì ga lạnh là HFC (134a) nên kiểu phin là DML và ống nối chọn theo đường kính ống dẫn lỏng, ở đây chọn loại 3
là 3/8 in, vậy phin lọc được chọn là: DML 163 hay DML 163s
Trang 13Hình 2.6: Cấu tạo mắt gas
Thân van được làm bằng đồng thau Mắt gas được kết nối vơi hệ thống bang mối loe hoặc hàn
2.3.4.Nguyên lý
- Mắt gas chỉ báo tình trạng gas trên đường lỏng
Khi thấy trong suốt: đủ gas
Khi thấy sủi bọt mạnh: thiếu gas, cần nạp bổ xung
Khi thấy vết dầu trên kính: hết gas, kiểm tra rò rỉ, nạp gas lại
Khi thấy vẩn đục: hạt hút ẩm bị rã, thay thế phin lọc
Chỉ bào hàm lượng ẩm trong gas lạnh: chính giữa mắt gas có một núm biến đổi màu theo hàm lượng ẩm Xung quanh có màu chỉ thị để so sánh
Xanh lá cây: khô, vàng: ẩm, nâu : thận trọng Nếu xem giữa màu nâu và vàng thì cần phải thay thế phin lọc và nạp lại gas
2.3.5 Lựa chọn mắt gas
Trước khi lựa chọn mắt ga có chỉ báo độ ẩm cần phải lưu ý như sau:
- Loại gas lạnh
- Khả năng hòa tan của nước trong ga lạnh
- Hàm lượng ẩm nguy hiểm mà mắt ga cần cảnh báo
Trang 14Cần biết rằng daầu lạnh PO ester, POE dùng cho các loại ga HFC như R134a, 404a, 407C phản ứng thủy phân với nước sinh ra trong axit và rượu
2.4 Bình tách dầu
2.4.1 Khái niệm
Bình tách dầu để tách dầu khỏi dòng hơi nóng ra từ đầu máy nén Bên trong bình có một van phao cao áp nên đầu được tách ra xả trực tiếp về các te máy nén ngăn không cho dầu đi cùng gas lạnh trong hệ thống lạnh
2.4.2 Cấu tạo
Bình tách dầu trên hình vẽ có cấu tạo khá đơn giản Bên trong bình tách dầu ở đầu nối ống hơi vào và ra người ta gắn các bao lưới kim loại với thước lổ lưới rất nhỏ Các lưới chắn có tác dụng tách dầu khá hiệu quả Đối với dòng hơi vào, bao lưới có tác dụng cản và giảm động năng các giọt dầu, đối với ống hơi ra bao lưới có tác dụng ngăn không cho cuốn dầu ra khỏi bình Khi lượng dầu trong bình đủ lớn, van phao sẽ mở cửa cho dầu thoát ra ngoài
Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của bình tách dầu 2.4.3 Nguyên lý làm việc
Nhằm đảm bảo tách triệt để dầu bị cuốn môi chất lạnh, bình tách dầu được thiết kế theo nguyên lý tách dầu như sau:
Giảm đột ngột tốc độ dòng gas từ tốc độ cao (khoảng 18 - 25 m/s) xuống tốc độ thấp 0,5 - 1,0 m/s Khi giảm tốc độ đột ngột các giọt dầu mất động năng
và rơi xuống
Thay đổi hướng chuyển động của dòng môi chất một cách đột ngột Dòng môi chất đưa vào bình không theo phương thẳng mà thường đưa ngoặt theo những góc nhất định
Khi mức dầu trong bình tách dầu tăng, nó sẽ đẩy van phao và dầu sẽ được hồi về các te máy nén
Trang 15Dùng các tấm chắn hoặc khối đệm để ngăn các giọt dầu Khi dòng môi chất chuyển động va vào các vách chắn, khối đệm các giọt dầu bị mất động năng
và rơi xuống
2.4.5 Vị trí
Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của bình tách dầu Bình tách dầu được lắp đặt ngay sau đầu đẩy của máy nén và thường lắp đặt ở trên cao trong phòng máy Nhiệt độ bình rất cao nên lắp đặt bình ở vị trí thoáng gió để giải nhiệt được tốt
Trang 16Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý của bình tích lỏng Hơi môi chất và dầu đi vào bình tích lỏng sẽ giảm vận tốc một cách đột ngột Khi giảm tốc độ đột ngột các giọt lỏng mất động năng và rơi xuống đáy bình Hơi và dầu sẽ được đi vào đầu ra của bình và trở về máy nén Môi chất lỏng rơi xuống đáy bình và được tiết lưu qua lỗ tiết lưu Môi chất đi qua lỗ tiết lưu được dòng hơi môi chất cuốn theo trở về máy nén
Trang 17Bài 3: Điều khiển lưu lượng và phân phối môi chất lạnh lỏng
Giới thiệu
Thiết bị tiết lưu là một trong bốn thiết bị chính của hệ thống lạnh Nó có ý
nghĩa rất lớn trong điều khiển lưu lượng và phân phối môi chất lạnh lỏng
Mục tiêu của bài
- Trình bày được nguyên lý làm việc và ứng dụng của thiết bị tiết lưu, van phao, bộ điều chỉnh áp suất
- Lựa chọn thiết bị đúng yêu cầu kỹ thuật
- Cài đặt được các thiết bị theo yêu cầu kỹ thuật
- Đảm bảo an toàn lao động;
- Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp, biết làm việc theo nhóm
Nội dung bài:
3.1 Van tiết lưu tay
3.1.1 Cấu tạo:
Là van tiết lưu được điều chỉnh bằng tay, van có kết cấu tương tự như van chặn Khác biệt là nón van có kết cấu đặc biệt để có thể điều tiết được lưu lượng môi chất đi qua một cách rất chính xác
Hình 3.1a Van tiết lưu tay Hình 3.1b Cấu tạo van tiết lưu tay
1 – Cửa vào; 2 – Cửa ra; 3 – Đế van; 4 – Kim van; 5 – Thân van;
6 – Đệm kín; 7 – Tay quay; 8 – Trục; 9 – Chèn đệm; 10 – Thân van
3.1.2 Nguyên lý làm việc:
Tấm van 3 dạng hình trụ kéo dài có xẻ rãnh, khi trục van kéo tấm van lên xuống, tiết diện tiết lưu môi chất thay đổi dễ dàng và chính xác Tấm van 3 được gắn vào trục van 8 sao cho khi trục van quay, tấm van chỉ chuyển động lên xuống mà không cần xoay theo Trục van 8 có thể chuyển động lên xuống mà
Trang 18không cần xoay theo Trục van 8 có thể chuyển động lên xuống trong thân van 5 nhờ khớp ren giữa 2 chi tiết
3.2 Ống mao (cáp phun):
3.2.1 Cấu tạo:
Hay còn gọi là cáp tiết lưu có cấu tạo đơn giản là một đoạn ống đồng có đường kính rất nhỏ từ 0,6 đến 2mm và chiều dài từ 0,5 đến 5m nối giữa thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi
Ống mao là thiết bị tiết lưu cố định, không thay đổi được lưu lượng môi chất lạnh
+ Chỉ sử dụng cho các hệ thống lạnh có công suất nhỏ và vừa như tủ lạnh
và máy điều hòa có công suất nhỏ;
3.2.2 Nguyên lý làm việc:
Các kích thước chủ yếu sử dụng cho hệ thống lạnh ở Việt Nam theo tiêu chuẩn của Liên Xô làm bằng đồng thau hoặc đồng M2 và M3 có đường kính trong: 0,8 ÷ 0,82, đường kính ngoài 2,1 ± 0,1 mm, độ ô van;
Ống đảm bảo độ bền đến 50at và khả năng thông dòng được kiểm tra bằng lưu lượng kế;
Lưu lượng môi chất chảy qua ống phụ thuộc vào áp suất ngưng tụ, áp suất bay hơi và nhiệt độ quá lạnh lỏng môi chất;
Ngoài ra còn phụ thuộc vào kích thước của ống mao như chiều dài, đường kính ống Năng suất hút của máy nén tỉ lệ nghịch với tỉ số nén ∏ = pk/po
Trang 19Hình 3.3 Hệ thống lạnh sử dụng ống mao
* Cân cáp:
Cân cáp là từ các thợ sửa chữa hệ thống lạnh dùng để nói việc sửa lại ống mao cho phù hợp với hệ thống lạnh sau khi sửa chữa hoặc khi dựng lại máy kem, máy đá Khi sửa chữa và dựng máy để đạt độ lạnh yêu cầu thường người ta phải cân cáp vì ống mao cũ không còn phù hợp, vì bị dập, bẹp, tắc, vì block đã
Cho block chạy kim sẽ từ từ tăng lên đến một giá trị nào đó Giá trị ổn định cao nhất mà kim đạt được p1 chính là trở kháng thủy lực của ống mao So sánh với các giá trị kinh nghiệm để điều chỉnh độ dài của ống mao
+ Đối với tủ lạnh thường, 1 sao, nhiệt độ - 60C p1 = 130 - 150 psi đối với
tủ lạnh 2 sao là 150 - 160 psi, đối với tủ lạnh 3 sao là 160 - 180 psi
* Phương pháp thứ hai:
Đo trở lực không khí khi hệ thống đã lắp hoàn chỉnh Ống mao được lắp vào hệ thống hoàn chỉnh độ dài của ống mao được lấy theo giá trị định hướng và cộng thêm chiều dài dự trữ
+ Đối với tủ lạnh dàn ngưng đối lưu không khí tự nhiên p1 = 150 - 210psi
Trang 20+ Đối với bể kem bể đá dàn ngưng có quạt gió thì p1 = 75 - 140 psi
* Khi chọn ống mao cần lưu ý một số nguyên tắc sau:
- Để tránh tắc ẩm và tắc bẩn nên chọn ống mao có đường kính lớn;
- Không tìm cách tăng trở lực ống mao bằng cách kẹp ống lại;
- Trở lực ống mao càng lớn độ lạnh càng sâu, nhưng năng suất lạnh của hệ thống nhỏ vì vậy cân cáp cho vừa đạt độ lạnh là được
* Một số sai hỏng:
- Ống mao có tiết diện rất nhỏ nên dễ bị tắc ẩm và tắc bẩn một phần hoặc toàn phần Khi tắc toàn phần hệ thống sẽ mất lạnh, máy nén chạy không tải, dòng điện có trị số thấp, không nge thấy tiếng xì gas vào dàn lạnh;
- Ống mao là ống rất nhỏ và mỏng nên dễ bị móp méo gãy xì Khi thấy tủ kém lạnh hoặc mất lạnh thì hãy kiểm tra tình trạng ống mao
3.3 Van tiết lưu nhiệt TEV(còn gọi là van tiết lưu tự động)
Van tiết lưu nhiệt có khả năng tự điều chỉnh được lưu lượng môi chất qua
đó điều chỉnh năng suất lạnh của hệ thống phù hợp với tải lạnh
Cấu tạo van tiết lưu tự động gồm các bộ phận chính sau: Thân van, chốt van, lò xo, màng ngăn và bầu cảm biến E
Trang 21Hình 3.4a Cấu tạo bên ngoài của van tiết lưu tự động
Hình 3.4b Cấu tạo bên trong của van tiết lưu tự động
Bầu cảm biến được nối với phía trên màng ngăn nhờ một ống mao Bầu cảm biến có chứa chất lỏng dễ bay hơi Chất lỏng được sử dụng thường chính là môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống
Khi bầu cảm biến được đốt nóng, áp suất hơi bên trong bầu cảm biến tăng, áp suất này truyền theo ống mao và tác động lên phía trên màng ngăn và ép một lực ngược lại lực ép của lò xo lên thanh chốt Kết quả khe hở được mở rộng
ra, lượng môi chất đi qua van nhiều hơn để vào thiết bị bay hơi hạ nhiệt độ dàn bay hơi giảm xuống
Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, hơi trong bầu cảm biến ngưng lại một phần, áp suất trong bầu giảm, lực do lò xo thắng lực ép của hơi và đẩy thanh chốt lên phía trên Kết quả van khép lại một phần và lưu lượng môi chất đi qua van giảm đưa nhiệt độ dàn bay hơi tăng lên
Như vậy trong quá trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở giữa chốt
và thân van nhằm khống chế mức dịch vào dàn bay hơi vừa đủ và duy trì hơi đầu ra thiết bay hơi có một độ quá nhiệt nhất định Độ quá nhiệt này có thể điều chỉnh được bằng cách tăng độ căng của lò xo, khi độ căng lò xo tăng, độ quá nhiệt tăng
3.4 Van tiết lưu nhiệt
3.4.1 Khái niệm
Van tiết ltru nhiệt có tên đầy đủ là van tiết lưu tĩnh nhiệt (tiếng Anh là Thermostatic Expansion Valve, viết tắt là TEV) Van tiết lưu nhiệt là loại van
Trang 22điều chỉnh tự động nhờ độ quá nhiệt hơi hút về máy nén Là loại van tiết lưu được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay bởi hiệu suất cao cũng như khả năng ứng dụng đa dạng cùa nó trong rất nhiều máy lạnh trong các lĩnh vực khác nhau 3.4.2 Phân loại
- Theo cấu tạo :
+ Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong
+ Van tiết lưu tĩnh nhiệt cân bằng ngoài
- Theo môi chất sử dụng : R22, R134a…
3.4.3 Cấu tạo
Hình 3.5 Cấu tạo bên trong của van tiết lưu nhiệt cân bằng trong
- Thân van: Được làm băng đồng hoặc thép chống gỉ Thân van dùng để giữ các bộ phận khác của van Thân van kết nối với thiết bị khác của
hệ thống bằng mối loe, hàn hoặc mặt bích
- Màng đàn hồi: Là tấm thép mỏng và linh hoạt, nó nằm phía trên của van Được sử dụng để đóng mở kim van thông qua thanh truyền
- Bầu cảm biến và cáp tiết lưu: Bầu cảm biến được đặt cuối dàn bay hơi, trong bầu cảm biến chứa môi chất lỏng ( thường là loại môi chất cùng loại với môi chất của hệ thống) Nhiệt độ cuối dàn bay hơi sẽ làm môi chất trong bầu cảm biến dãn nở, qua cáp tiết lưu nó tác động một lực lên phía trên màng đàn hồi
- Lò xo và vít điều chỉnh: Lò xo tạo lực tác dụng lên kim van để đóng
mở van Vít điều chỉnh sử dụng để điều chỉnh độ quá nhiệt của van
- Đường cân bằng trong: Môi chất tại áp suất bay hơi đi qua đường cân bằng, tạo ra áp lực tác dụng phía dưới màng đàn hồi
3.4.4 Nguyên lý làm việc
- Khi tải ổn định: Lực tác dụng của bầu cảm biến lên màng đàn hồi cân bằng với lực lò xo và lực của áp suất bay hơi tác dụng lên màng Van ở vị trí cân
Trang 23bằng và độ quá nhiệt ở giá trị cài đặt Lượng môi chất lạnh qua van duy trì ổn định
P1 = P2 +P3
Hình 3.6 Nguyên lý làm việc của VTL ở chế độ tải cân bằng
Khi tải dàn lạnh tăng: độ quá nhiệt dàn bay hơi tăng, lực của bầu cảm biến tác dụng lên màng đàn hồi tăng Lúc này lực P1 > P2 + P3 màng đàn hồi đi xuống đẩy kim van đi xuống van tiết lưu mở rộng, lượng môi chất đi qua van tăng lên
Hình 3.7 Nguyên lý làm việc của VTL ở chế độ tải tăng
Khi tải dàn lạnh giảm: độ quá nhiệt dàn bay hơi giảm, lực của bầu cảm biến tác dụng lên màng đàn hồi giảm Lúc này lực P1 < P2 + P3 màng đàn hồi đi lên phía trên kéo kim van đi lên van tiết lưu đóng nhỏ lại , lượng môi chất đi qua van giảm xuống
Trang 24Hình 3.8 Nguyên lý làm việc của VTL ở chế độ tải giảm
3.4.5 Điều chỉnh van tiết lưu
Muốn tăng độ quá nhiệt, vặn vít điều chỉnh theo chiều kim đồng hồ Muốn giảm độ quá nhiệt, vặn vít điều chỉnh ngược chiều kim đồng hồ
Khi điều chỉnh van tiết lưu, mỗi lần điều chỉnh không quá ¼ vòng Khi điều chỉnh đợi hệ thống làm việc ổn định sau đó xác định độ quá nhiệt Nếu các thông số chưa đạt theo yêu cầu tiếp tục điều chỉnh
3.4.6 Vị trí
Hình 3.9 Sơ đồ vị trí van tiết lưu
Để van làm việc tin cậy và hiệu quả, van tiết lưu nhiệt lắp đặt càng gần dàn bay hơi càng tốt Tuy nhiên, do có đầu chia lỏng, cần phải bô' trí van với đầu chia lỏng cho hợp lý, đảm bảo chia lỏng đểu cho các lối của dàn bay hơi
3.5 Van tiết lưu điện tử
3.5.1 Khái niệm
Van tiết lưu điện tử EEV (Electronic Expansion Valve) không phụ thuộc vào gas lạnh nghĩa là có thể sử dụng cho bất kỳ loại ga nào và được sử dụng cho dàn bay hơi trực tiếp (còn gọi là dàn bay hơi khô) Độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi dàn bay hơi có thể điều chỉnh được Nếu như xảy ra trường hợp giá trị cài đặt độ quá nhiệt của van gây ra những dao động trong vận hành với những tải lạnh nào
đó của dàn bay hơi thì hệ thống có thể tự động hiệu chỉnh lại độ quá nhiệt vận hành cho phù hợp
3.5.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Trang 253.10 Cấu tạo van tiết lưu điện tử
Van tiết lưu bao gồm kim phun cấp lỏng vào dàn bay hơi, trên đó có ống chụp 3 Khi ống chụp 3 di chuyển lên xuống sẽ tạo ra sự thay đổi thiết diện thoát lỏng và qua đó điều chỉnh lưu lượng qua van Sự di chuyển lên xuống của ống chụp 3 được thực hiện nhờ một vít dẫn gắn với mô-tơ làm việc theo bước tuyến tính Vít dãn có nhiệm vụ truyền chuyển động quay của mô-tơ thành chuyển động tịnh tiến của ống chụp Khi ống chụp chuyển động lên trên, van mở rộng cửa thoát cho ga lỏng vào nhiều hơn Khi ống chụp chuyển động xuống, van khép bớt cửa thoát, ga lỏng vào ít hơn và khi ống chụp chuyển động xuống vị trí thấp nhất van sẽ đóng hoàn toàn cửa thoát
Qua việc chuyển động lên xuống của mô-tơ bước tuyến tính và vít dẫn van có thể đóng mở 760 bước hay 760 vị trí khác nhau Mô-tơ bước như đã nêu được điều khiển bởi một bộ vi xử lý MPS Bộ vi xử lý sẽ duy trì độ quá nhiệt 8.3
K (15˚F) của hơi hút tại cửa hút vào xilanh máy nén Điều đó có thể thực hiện được nhờ đo đạc nhiệt độ của ga lạnh ở cửa vào dàn bay hơi và hơi ga sau khi đã
đi qua cuộn dây của động cơ của máy nén vì đây là loại máy nén kín hoặc nửa kín làm mát bằng ga lạnh Độ quá nhiệt ở đây là độ tăng nhiệt độ của hơi ra từ dàn bay hơi đến cửa hút vào xilanh máy nén khi đã đi qua vòng dây động cơ để làm mát Động cơ máy nén gây ra độ quá nhiệt khoảng 8.3 đến 11.1K Bằng cách đo đạc và điều chỉnh độ quá nhiệt hơi hút sau động cơ ở khoảng 8.3K thì
độ quá nhiệt hiệu quả ở sau dàn bay hơi giảm xuống chỉ còn 1.1 đến 1.7K Điều
đó có nghĩa hiệu suất trao đổi nhiệt của dàn bay hơi tăng lên và năng suất lạnh của dàn bay hơi tăng lên Chúng ta biết rằng, độ quá nhiệt của van tiết lưu nhiệt thông thường là 4.5 đến 5.6K
Các thermistor đo đạc các nhiệt độ đó sẽ báo về cho bộ vi xử lý biết độ quá nhiệt thực đã vượt 8.3K là bao nhiêu cũng như tốc độ biến thiên độ quá nhiệt là bao nhiêu Từ các thông tin đó, bộ vi xử lý sẽ đưa ra các xung (các lệnh) điều chỉnh kim van thích hợp Vị trí kim van được hiệu chỉnh lại sau mỗi 3 giây
Bộ vi xử lý và van tiết lưu điện tử giới hạn độ quá nhiệt khoogn vượt quá 30.5K