ÁP SUẤT CAO, ÁP SUẤT THẤP VÀ HỆ THỐNG LÀM LẠNH NƯỚC HẤP THỤ
CHILLERS
As water flows through the evaporator section of the machine, it typically operates at a reduced capacity of 40% to 50% However, in mild weather conditions, the machine may need to function at even lower levels, operating at just 15% to 20% of its full capacity.
Các loại máy làm lạnh sử dụng công suất khác nhau, bao gồm điều chỉnh tốc độ và giảm tải máy nén, thường được gọi là máy nén chạy không tải Các nhà sản xuất thường đánh giá công suất của máy làm lạnh ở mức tải đầy đủ Tuy nhiên, với chi phí năng lượng ngày càng tăng, họ đang nỗ lực cải thiện hiệu quả hoạt động của thiết bị ở mức tải một phần Trước đây, thiết bị không hoạt động hiệu quả khi ở tải một phần, nhưng hiện nay nhiều công nghệ mới đang được áp dụng để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong mọi điều kiện tải.
MÁY LÀM LẠNH
Một máy làm lạnh nước tuần hoàn Khi nước đi qua khu vực bay hơi của máy, nhiệt độ nước được hạ xuống Sau đó nó
In a chilled-water system, water is cooled to a temperature of 45°F before being circulated throughout the building, where it absorbs heat The water that returns to the chiller from the building is typically at 55°F, indicating a heat gain of 10°F This heat is then removed at the chiller, allowing the water to be recirculated for continued cooling.
Water chillers are primarily used for comfort cooling in buildings, although their applications extend beyond this purpose This article will focus mainly on chillers designed for maintaining comfortable indoor temperatures, as a comprehensive exploration of all chiller applications would exceed the limits of this discussion.
Many manufacturers use chillers for process cooling For example, some chillers are designed to circulate glycol
(antifreeze) at temperatures well below freezing An example of a process-cooling application would be in the plasticmolding manufacturing business
The manufacturing of milk bottles involves injecting hot plastic into a mold, which requires cooling to solidify the material A water valve is activated to circulate coolant throughout the building, effectively transporting heat away The temperature is typically designed for the chilled water circulation system to ensure optimal cooling efficiency.
45 ° F nước được cấp cho cho tòa nhà và nước 55°F quay trở lại máy làm lạnh từ tòa nhà vì vậy nhiệt của tòa nhà thêm 10 °
F vào nước quay trở lại máy làm lạnh Ở đây nhiệt được lấy ra và nước được tuần hoàn
Làm mát các tòa nhà không chỉ phụ thuộc vào hệ thống điều hòa không khí sử dụng nước lạnh Chương này sẽ tập trung chủ yếu vào các thiết bị làm lạnh tiện nghi, trong khi các ứng dụng làm mát bằng nước sẽ không được đề cập chi tiết trong văn bản này.
Nhiều nhà sản xuất sử dụng thiết bị làm lạnh để làm mát quá trình sản xuất Chẳng hạn, một số máy làm lạnh được thiết kế để luân chuyển glycol ở nhiệt độ dưới mức đóng băng Trong ngành sản xuất nhựa đúc, quá trình làm mát là rất quan trọng; khi các chai sữa được sản xuất bằng công nghệ tiêm nhựa nóng vào khuôn, khuôn cần được làm mát để làm cứng nhựa Để đạt được điều này, một van nước sẽ mở ra vào thời điểm thích hợp.
The plastic milk bottle is cooled with chilled water until it solidifies before being ejected from the mold Once the bottle is removed, the flow of chilled water is halted, allowing the mold to prepare for the next bottle production This use of chilled water significantly accelerates the cooling process.
Textile mills rely heavily on chilled water to create the ideal temperature and humidity conditions necessary for efficient thread movement This advancement allows mills to maximize production year-round, whereas previously, they could only operate at full capacity for about three months annually By utilizing chilled water, mills can consistently maintain optimal conditions, significantly enhancing their operational efficiency.
24 hours a day for 365 days a year Many mills run 24 hours a day year-round, except during one week of maintenance
This is not an example of comfort cooling; the conditions are maintained for production
Chillers are primarily categorized into two types: compression cycle chillers and absorption chillers Compression chillers utilize a compressor to cool a refrigerant until it solidifies, which is then ejected from the mold Once this process is complete, the flow of chilled water ceases, and the mold is prepared for bottle production The presence of cold water significantly accelerates this process.
Các nhà máy dệt sử dụng nước lạnh để duy trì điều kiện tối ưu cho sợi chỉ, cho phép sản xuất diễn ra liên tục Trước đây, các nhà máy chỉ hoạt động hết công suất khoảng ba tháng mỗi năm do không có hệ thống làm mát hiệu quả Tuy nhiên, với việc áp dụng nước lạnh, điều kiện sản xuất được duy trì 24/7 suốt cả năm, chỉ ngừng lại trong một tuần để bảo trì Đây là một giải pháp quan trọng không chỉ để làm mát mà còn để đảm bảo hiệu suất sản xuất tối đa.
Có hai loại máy làm lạnh cơ bản: máy làm lạnh nước chu trình nén và máy làm lạnh nước hấp thụ Máy làm lạnh nước chu trình nén hoạt động bằng cách sử dụng một máy nén để tạo ra áp suất và nhiệt độ thấp, từ đó làm giảm nhiệt độ của nước Trong khi đó, máy làm lạnh nước hấp thụ sử dụng năng lượng nhiệt để làm lạnh, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu tiết kiệm năng lượng Cả hai loại máy đều có những ưu điểm và ứng dụng riêng trong ngành công nghiệp và hệ thống điều hòa không khí.
10 provide the pressure differences inside the chiller to boil and condense refrigerant
The absorption chiller uses a salt solution and water to accomplish the same results
These chillers are very different and are discussed separately.
COMPRESSION CYCLE CHILLERS
The compression cycle chiller consists of four essential components similar to those found in a standard air conditioner: a compressor, an evaporator, a condenser, and a metering device These components are typically larger in size to accommodate a greater volume of refrigerant and may utilize a different type of refrigerant for enhanced efficiency.
The heart of the compression cycle refrigeration system is the compressor As mentioned in Unit 3, ―Refrigeration and
Refrigerants are utilized in various types of compressors, with water chillers commonly featuring reciprocating, scroll, screw, and centrifugal compressors For visual references, photos of these compressor types are available in Unit 23, "Compressors."
The compressor functions as a vapor pump, playing a crucial role in varying pressure within refrigeration systems to facilitate the evaporation and condensation of refrigerants Refrigeration units utilize a mixture of salt and water to achieve similar cooling effects These refrigeration devices are diverse and warrant individual discussion.
MÁY LÀM LẠNH CHU TRÌNH NÉN
Máy làm lạnh chu kỳ nén bao gồm bốn thành phần cơ bản tương tự như điều hòa không khí: máy nén, máy bay hơi, bình ngưng, và thiết bị đo Tuy nhiên, các thành phần này thường lớn hơn để xử lý nhiều loại chất làm lạnh và có khả năng sử dụng các chất làm lạnh khác nhau.
Máy nén là trái tim của hệ thống làm lạnh chu kỳ nén, với nhiều loại khác nhau như máy nén pitong, máy nén xoắn ốc, máy nén trục vít và máy nén ly tâm Những loại máy nén này thường được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh nước Hình ảnh minh họa cho các loại máy nén này có thể được tìm thấy trong chương 23.
Máy nén, hay còn gọi là máy bơm hơi, là một thành phần quan trọng trong quá trình giảm áp suất và bay hơi đến điểm sôi Kỹ thuật viên cần nhận thức rõ vai trò của máy nén trong hệ thống này.
11 line that lowers the evaporator pressure to the desired boiling point of the refrigerant
Typically this is about 38°F for a chiller
The condenser increases pressure to allow vapor to condense into liquid for reuse in the evaporator, typically at a condensing temperature of 105°F Technicians can assess whether a chiller operates within design parameters by monitoring these temperatures Additionally, the compressor must be specifically designed to effectively pump and compress vapor to meet the requirements of the installation.
Compression cycle chillers may be classified as either high-pressure or low- pressure systems Following is a discussion of high-pressure refrigerant water chillers.
RECIPROCATING COMPRESSOR CHILLERS
Large reciprocating compressors utilized in water chillers operate similarly to other reciprocating compressor applications, with some notable exceptions Understanding the function of these compressors can be enhanced by reviewing Unit 23 These compressors vary in size based on the desired cooling capacity.
Thông thường, nhiệt độ hoạt động của máy làm lạnh là khoảng 38 °F Sau đó, áp suất trong bình ngưng tụ được giảm xuống, khiến hơi ngưng tụ thành chất lỏng để có thể tái sử dụng trong thiết bị bay hơi Nhiệt độ ngưng tụ điển hình là một yếu tố quan trọng trong quá trình này.
Nhiệt độ 105 °F có thể giúp kỹ thuật viên xác định xem máy làm lạnh đang hoạt động đúng theo thông số thiết kế Máy nén cần được thiết kế để bơm và nén hơi phù hợp với nhu cầu lắp đặt cụ thể.
Thiết bị làm lạnh chu kỳ nén được chia thành hai loại chính: hệ thống áp suất cao và hệ thống áp suất thấp Bài viết này sẽ tập trung vào việc thảo luận về máy làm lạnh nước thuộc hệ thống làm lạnh áp suất cao.
MÁY NÉN PITTONG TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH
Máy nén pittong công suất lớn được sử dụng trong máy làm lạnh nước, hoạt động tương tự như các máy nén khí khác, với một số ứng dụng đặc biệt Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của máy nén, bạn có thể tham khảo bài đánh giá trong chương 23 Công suất của những máy nén này dao động từ khoảng 1/2 hp đến khoảng.
12 from about 1/2 hp to approximately 150 hp, depending on the application
Manufacturers are increasingly opting for multiple smaller positive displacement compressors instead of a single large compressor in reciprocating chillers This shift is crucial as these compressors cannot safely pump liquid refrigerant without risking damage.
Several refrigerants have been used for reciprocating compressor chillers; R-500,
R-502, R-12, R-134a, and R-22 are the most common Because of the ozone depletion and global warming scares, environmentally friendly alternative refrigerants like R-134a and certain refrigerant blends are now being used
Large reciprocating compressors are designed with multiple cylinders, sometimes up to 12, to generate the necessary pumping capacity for transporting significant volumes of refrigerant However, this complexity introduces numerous moving parts and increased internal friction Consequently, a failure in any single cylinder can lead to the entire system being rendered inoperative.
With multiple compressors, if one compressor fails, the others can carry the
Công suất máy nén thường đạt 150 hp, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể Hiện nay, hầu hết các nhà sản xuất đã chuyển từ việc sử dụng máy nén công suất lớn sang áp dụng nhiều máy nén nhỏ hơn cho hệ thống làm lạnh Những máy nén này thuộc kiểu thể tích và không thể bơm môi chất lạnh lỏng mà không gây nguy hiểm cho thiết bị.
Một số môi chất lạnh thường được sử dụng trong máy nén pittong ; R-500, R-
Các chất làm lạnh phổ biến như 502, R-12, R-134a và R-22 đang dần được thay thế bởi những chất làm lạnh thân thiện với môi trường do tác động của sự suy giảm ozone và biến đổi khí hậu R-134a cùng với các chất làm lạnh khác đang được ưa chuộng trong nỗ lực bảo vệ môi trường.
Máy nén pittong công suất lớn thường có nhiều xi lanh, có thể lên đến 12 xi lanh, để tạo ra công suất bơm cần thiết cho việc vận chuyển lượng lớn môi chất lạnh Tuy nhiên, với nhiều bộ phận chuyển động, nếu một xi lanh gặp sự cố, toàn bộ hệ thống có thể bị tắt Để đảm bảo hoạt động liên tục, nhiều máy nén được sử dụng, cho phép các máy khác vẫn có thể vận chuyển tải nếu một máy nén bị hỏng.
13 load Multiple compressors give some backup from total failure For this reason and because of capacity control, many manufacturers use multiple compressors of a smaller size
To ensure optimal performance and longevity of large chillers, it is essential to implement a capacity control system, as relying solely on cycling the compressor on and off can lead to excessive wear during start-up A more effective design involves maintaining the compressor in operation while reducing its capacity, thereby minimizing wear and enhancing efficiency.
Reduced capacity operation also smooths out temperature fluctuations that occur from shutting off the compressor and waiting for the water to warm up to bring the compressor back on.
CYLINDER UNLOADING AND VARIABLE-FREQUENCY DRIVES
Reduced capacity for a reciprocating compressor is accomplished by cylinder unloading and variable-frequency drives
Variable Frequency Drives (VFDs) are essential for optimizing the performance of large chillers, such as a 100-ton compressor with eight cylinders, where each cylinder has a capacity of 12.5 tons When all cylinders are operational, the system can face failures that may lead to significant downtime To mitigate this, many manufacturers opt for multiple smaller compressors instead of a single large unit Additionally, all large water-cooling systems must incorporate a method for controlling capacity or implementing a compressor on-off cycle However, this approach can be inadequate since most wear and tear on compressors occurs during startup before adequate oil pressure is achieved A well-designed system should focus on keeping the compressor operational while running it at reduced capacity to enhance longevity and efficiency.
Giảm công suất hoạt động cũng làm biến động nhiệt độ ra xảy ra khi tắt máy và đợi nước ấm lên để bật lại máy nén.
GIẢM TẢI XI LANH VÀ CÁC THIẾT BỊ BIẾN TẦN
Giảm công suất cho máy nén pittong được thực hiện bằng cách giảm tải xylanh và sử dụng các bộ biến tần (VFDs) Chẳng hạn, một thiết bị làm lạnh nước cho văn phòng lớn có máy nén 100 tấn với tám xylanh, mỗi xylanh có công suất 12,5 tấn Khi tất cả tám xylanh hoạt động đồng thời, công suất của máy sẽ đạt tối đa.
The compressor has a pumping capacity of 100 tons (8 x 12.50), but this capacity decreases as cylinders are unloaded For instance, when unloading occurs in pairs, it results in a reduction of 25 tons per step The compressor is designed with four unloading stages, allowing for four distinct capacity levels.
100 tons (eight cylinders pumping), 75 tons (six cylinders pumping), 50 tons
(four cylinders pumping), and 25 tons
In the morning, the building requires only 25 tons of cooling, but as outdoor temperatures rise, the chiller automatically increases capacity by loading additional cylinders, reaching up to 100 tons If the building remains open at night, such as a hotel, the compressor will unload as temperatures decrease, reducing capacity back to 25 tons, and may shut off if this is still excessive Upon restarting, the chiller begins at a lower capacity, with the compressor capable of operating at four different load levels: 100 tons with eight cylinders, 75 tons with six cylinders, 50 tons with four cylinders, and 25 tons with two cylinders.
Vào buổi sáng, tòa nhà chỉ cần 25 tấn công suất làm mát khi hệ thống khởi động lần đầu Khi nhiệt độ bên ngoài tăng, máy nén tự động điều chỉnh tăng tải lên 50 tấn với hai xylanh hoạt động Nếu nhiệt tiếp tục tăng, máy nén có thể đạt tải tối đa 100 tấn Trong trường hợp tòa nhà vẫn hoạt động vào ban đêm, máy nén sẽ giảm tải xuống 25 tấn khi nhiệt độ bên ngoài hạ xuống Nếu công suất quá cao, hệ thống làm mát sẽ ngừng hoạt động và khi khởi động lại, nó sẽ bắt đầu với chế độ giảm tải.
A compressor cannot be completely unloaded to 0% capacity, as this would prevent the movement of refrigerant and the return of oil within the system Typically, compressors are designed to unload down to 25% capacity.
50% of their full-load pumping capacity
Cylinder unloading offers significant advantages by decreasing the power required to operate the compressor as its capacity is reduced Although power consumption does not directly correlate with compressor capacity, it is notably lower at part load This method not only lightens the workload by unloading the cylinders but also lowers the compression ratio; when a cylinder is unloaded, there is a slight rise in suction pressure and a slight decrease in head pressure Common methods of cylinder unloading include blocked suction and suction-valve-lift unloading.
Blocked suction is accomplished by placing a solenoid valve in the suction passage to the cylinder being unloaded,
If the refrigerant gas cannot reach the cylinder, the compressor will not pump any gas A compressor cannot reduce its pumping capacity to zero, as this would prevent the movement of refrigerant through the system, hindering oil return Typically, compressors reduce their capacity to between 25% and 50% of their maximum pumping power.
Một ưu điểm lớn của việc giảm tải xylanh là giảm nhu cầu năng lượng cho máy nén, dẫn đến giảm công suất Việc tiêu thụ điện năng không tỷ lệ thuận với công suất máy nén, nhưng giảm tải giúp giảm đáng kể điện năng tiêu thụ ở phần tải Khi giảm tải bằng cách giảm tải xylanh, tỷ lệ nén giảm, đồng thời áp lực hút tăng nhẹ và áp suất đầu giảm nhẹ Các phương pháp phổ biến để giảm tải xylanh bao gồm khóa giảm tải hút và van giảm tải đường hút.
Khóa đường hút được thực hiện bằng cách lắp đặt một van điện từ trên đường hút để giảm tải cho xylanh Nếu môi chất không tới được xylanh, quá trình bơm sẽ không diễn ra Đặc biệt, đối với máy nén có bốn
A 16-cylinder compressor experiences a 25% reduction in capacity when the suction gas is blocked to one of its cylinders, resulting in the compressor operating at 75% capacity Consequently, power consumption decreases by approximately 25%, which is directly related to the amperage draw of the compressor In field settings, amperage is typically measured using a clamp-on ammeter, and when the compressor operates at half capacity, the amperage will be around half of the full-load amperage Although the actual power consumption is measured in watts, using amperage as an indicator of compressor capacity is sufficient for field troubleshooting.
Việc chặn dòng chảy đến một trong các xylanh trong máy nén hồi chuyển sẽ làm giảm tải của xylanh đó, dẫn đến giảm công suất máy nén khoảng 25%, tức là máy nén sẽ hoạt động ở mức 75% công suất Điều này cũng đồng nghĩa với việc mức tiêu thụ điện năng giảm xấp xỉ 25% Mức tiêu thụ điện năng liên quan đến cường độ dòng điện của máy nén, thường được đo bằng ampe kìm Khi máy nén hoạt động ở một nửa công suất, cường độ dòng điện sẽ khoảng một nửa so với chế độ tải tối đa Để đo chính xác mức tiêu thụ điện của máy nén, cần sử dụng đơn vị watt, trong khi cường độ dòng điện có thể được sử dụng như một thước đo hiệu suất gần đúng để khắc phục sự cố.
Hình 48-3 Khoá dòng chảy của môi chất tới một trong các xylanh trong máy nén pittong để giảm tải xylanh cho hệ thống
If the suction valve is lifted off the seat of a cylinder while the compressor is pumping, this cylinder will quit pumping
During the upstroke, gas entering the cylinder is expelled back into the suction side of the system without any resistance, which means no energy is required for this process This results in reduced power consumption, similar to scenarios involving blocked suction Additionally, one key benefit of elevating the suction valve is that the gas entering the cylinder carries oil, ensuring effective lubrication of the cylinder even when it is not actively pumping.
Compressor unloading could be accomplished by letting hot gas back into the cylinder, but this is not practical because power reduction will not occur
After transferring gas from the low-pressure side to the high-pressure side of the system, the task is completed However, compressing the hot gas again can lead to overheating of the cylinder.
VAN GIẢM TẢI ĐƯỜNG HÚT
Khi van đường hút được nâng lên khỏi bệ của xylanh trong quá trình máy nén hoạt động, xylanh sẽ ngừng bơm, và môi chất trong xylanh sẽ được đẩy ra ngoài vào phía đường hút của hệ thống Lực cản với môi chất lạnh khi được bơm trở lại rất nhỏ, giúp tiết kiệm năng lượng Việc khóa đường hút cũng làm giảm mức tiêu thụ điện năng Một lợi ích quan trọng của van giảm tải đường hút là môi chất vào xylanh sẽ chứa dầu, giúp xylanh được bôi trơn tốt trong thời gian không bơm.
Giảm tải máy nén có thể thực hiện bằng cách cho gas nóng trở lại xylanh, nhưng giải pháp này không thực tế vì không giảm được nguồn ra Khi môi chất được bơm từ bên thấp áp sang bên cao áp, công việc hoàn thành, tuy nhiên, xylanh sẽ bị quá nóng do nén khí nóng một lần nữa.
Ngoại trừ giảm tải xylanh, máy nén
SCROLL COMPRESSOR CHILLERS
Scroll compressors are positive displacement devices commonly used in chillers, typically ranging from 10 to 25 tons in capacity Despite their larger size compared to smaller scroll compressors, they operate on the same principles, ensuring efficient performance in cooling applications.
Scroll compressors, as illustrated in Figure 48–6, are welded hermetic compressors commonly used in chillers These compressors maintain capacity control by cycling on and off in increments of 10 and 25 tons For instance, a 25-ton chiller typically incorporates a 10-ton and a 15-ton compressor, allowing for precise control at both 10 and 15 tons.
A 60-ton chiller may have four 15-ton compressors and be able to operate at
100% (60 tons), 75% (45 tons), 50% (30 tons), and 25% (15 tons)
Áp suất tại cửa vào của bơm dầu tương tự như áp suất hút của hệ thống trong cacte Sau đó, áp suất bơm dầu sẽ tăng lên cho đến khi đạt được áp suất đẩy của bơm.
MÁY NÉN XOẮN ỐC TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH
Máy nén cánh xoắn là loại máy nén kín có khả năng thay đổi thể tích, thường được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh nước lớn Các máy nén này có công suất từ 10 trở lên, mang lại hiệu quả cao trong việc điều hòa nhiệt độ và làm lạnh.
Máy nén 25 tấn hoạt động tương tự như các máy nén nhỏ hơn, với hình ảnh minh họa cho máy nén cánh xoắn Đây là loại máy nén kín, thường được sử dụng trong hệ thống làm lạnh nước Công suất của hệ thống được điều chỉnh thông qua chu trình ngừng hoạt động của máy nén, với các mức gia số từ 10 đến 25 tấn Chẳng hạn, một hệ thống làm lạnh nước 25 tấn sẽ bao gồm một máy nén 10 tấn và một máy nén 15 tấn, kèm theo bộ điều khiển công suất cho cả hai.
Một hệ thống 60 tấn có bốn máy nén 15 tấn và có thể hoạt động tại 100% tải (60 tấn), 75% tải (45 tấn), 50% tải (30 tấn) và 25% tải(15 tấn)
Some of the advantages of the scroll compressor include the following:
5 Can pump small amounts of liquid refrigerant without compressor damage
The scroll compressor minimizes resistance to refrigerant flow from the high side to the low side during the off cycle To prevent backward flow when the system is shut down, a check valve is installed.
The lubrication system of a scroll compressor is facilitated by an oil pump located at the bottom of the crankshaft, which effectively draws in oil to ensure that all moving components of the shaft are properly lubricated.
Figure 48–6 The check valve in a scroll compressor prevents discharge pressure from flowing back through the
Một số ƣu điểm của máy nén cánh xoắn:
3 Ít bộ phận chuyển động
4 Kích thước và khối lượng
5 Khả năng bơm một lƣợng nhỏ môi chất lỏng mà không gây hại cho máy nén
Máy nén cánh xoắn tạo ra lực kháng nhỏ, giúp chuyển dòng chảy môi chất lạnh từ phía cao áp sang bên thấp áp trong chu trình tắt Để ngăn chặn dòng chảy ngược chiều khi hệ thống tắt, một van kiểm tra được lắp đặt.
Bôi trơn cho máy nén cánh xoắn được thực hiện thông qua một bơm dầu nằm ở phía dưới trục quay Bơm dầu này cung cấp dầu để bôi trơn tất cả các bộ phận chuyển động trên trục, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của máy.
Hình 48-6 Van kiểm tra trong máy nén cánh xoắn ngăn áp suất đẩy từ phía sau qua máy nén khi tắt máy nén
22 compressor when the compressor is shut down Courtesy Trane Company
ROTARY SCREW COMPRESSOR CHILLERS
Leading manufacturers are increasingly producing rotary screw compressors designed for larger-capacity chillers that utilize high-pressure refrigerants These compressors efficiently manage substantial volumes of refrigerant with minimal moving parts As a type of positive displacement compressor, rotary screw compressors can also accommodate some liquid refrigerant without risking damage to the unit.
This is unlike the reciprocating compressor that cannot handle liquid refrigerant Rotary screw compressors are manufactured in sizes from about 50 to
700 tons of capacity These compressors are reliable and trouble-free
Manufacturers produce both semi-hermetic rotary screw compressors and open-drive compressors Open-drive compressors utilize a direct drive system and require a shaft seal to effectively contain refrigerant at the point where the shaft penetrates the housing.
MÁY NÉN TRỤC VÍT TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH
Máy nén trục vít được các nhà sản xuất lớn sử dụng cho hệ thống làm lạnh nước công suất lớn nhờ vào dung tích lớn và khả năng xử lý khối lượng lớn môi chất lạnh với ít bộ phận hơn Đây là loại máy nén thay đổi thể tích, có thể xử lý một số môi chất lỏng mà không gây hại cho thiết bị, khác với máy nén pittong Các máy nén trục vít có công suất từ 50 đến 700 tấn, hoạt động đáng tin cậy trong nhiều ứng dụng.
Các nhà sản xuất cung cấp cả máy nén trục vít nửa kín và máy nén hở Các model máy nén hở sử dụng hệ thống truyền động trực tiếp và yêu cầu có vòng đệm kín trục để ngăn chặn môi chất tại vị trí trục quay xuyên qua vỏ máy nén Loại máy nén này thường được sử dụng trong quá trình khởi động.
To maintain optimal performance, it is essential to regularly start open-drive compressors during the off-season This practice helps lubricate the shaft seal, preventing it from drying out due to inactivity.
Capacity control in rotary screw compressors can be achieved through a slide valve that restricts suction gas flow or by using variable frequency drive (VFD) for speed control The slide valve, typically actuated by differential pressure, can be set to a fully unloaded position before shutdown, minimizing inrush current during startup These compressors operate efficiently across a load range of 10% to 100%, thanks to the continuous adjustment provided by the slide valve unloader, unlike reciprocating compressors that utilize step capacity control by unloading one or two cylinders at a time.
Máy nén trục vít có khả năng bơm một lượng lớn dầu trong quá trình nén refrigerant, vì vậy chúng thường có hệ thống bôi trơn liên tục để giữ cho trục hoạt động hiệu quả Tuy nhiên, trục có thể trở nên khô nếu không quay đủ Việc điều khiển công suất cho máy nén trục vít có thể thực hiện thông qua van trượt, khóa đường hút trước khi vào trục vít, hoặc bằng bộ điều khiển tốc độ VFD Van trượt hoạt động dựa trên chênh áp trong hệ thống và có thể được điều chỉnh để giảm tải trước khi tắt, giúp giảm dòng khởi động khi khởi động lại máy nén Hầu hết các máy nén này có thể hoạt động từ 10% đến 100% tải với khả năng điều chỉnh liên tục, khác với máy nén pittong, nơi chỉ có thể giảm tải một hoặc hai xylanh tại một thời điểm.
Máy nén có chức năng bơm một lượng lớn dầu trong quá trình nén chất tải lạnh, do đó, thường được trang bị bộ tách dầu nhằm thu hồi tối đa dầu về bể chứa của máy.
24 separator to return as much oil to the compressor reservoir as possible, Figure
In a compressor, oil is transported to the rotating components through a pressure differential rather than an oil pump Gravity aids in moving the oil from reservoirs to the necessary lubrication points The rotating screws are positioned closely together without contact, with the gap sealed by oil that is injected as they rotate This oil is subsequently separated from the hot gas in the discharge line and directed back to the oil sump via an oil cooler.
Effective oil separation is crucial to prevent excessive oil from entering the system, which can lead to inefficient heat exchange in the evaporator and reduced capacity The optimal location for separating oil from refrigerant is within the discharge line.
Different manufacturers use different methods, but all of them have some means of oil separation nén càng tốt Hình 48-8
Dầu đƣợc chuyển tới các phần quay của máy nén bằng độ chênh áp trong máy nén thay vì sử dụng bơm dầu
Dầu được chứa trong khoang chứa và được bơm tới các bộ phận để bôi trơn bằng lực hút Các trục vít được đặt gần nhau nhưng không được chạm vào, với khoảng cách giữa chúng được lấp đầy bằng dầu khi quay Dầu được tách ra khỏi môi chất nóng trong đường ống đẩy và hồi về bể dầu qua một bộ làm mát dầu.
Việc tách dầu trong hệ thống là rất quan trọng để duy trì hiệu suất tối ưu, vì quá nhiều dầu có thể gây ra sự trao đổi nhiệt kém trong dàn bay hơi Quá trình tách dầu thường diễn ra tại đường đẩy, và các nhà sản xuất áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, nhưng đều sử dụng thiết bị tách dầu để thực hiện nhiệm vụ này.
Figure 48–7 Rotary screw compressor package chiller Reproduced courtesy of
Figure 48–8 An oil separator for a rotary screw compressor Reproduced courtesy of Carrier Corporation
CENTRIFUGAL COMPRESSOR CHILLERS (HIGH PRESSURE)
The centrifugal compressor uses only the centrifugal force applied to the refrigerant to move the refrigerant from the low- to the high-pressure side of the system,
Figure 48–9 It is like a large fan that creates a pressure difference from one
Hình 48-7 Trục vít của máy nén trục vít
Hình 48.8 Bình tách dầu trong một máy nén trục vít.
MÁY NÉN LY TÂM TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT CAO
Máy nén ly tâm sử dụng lực ly tâm để chuyển môi chất lạnh từ áp suất thấp sang áp suất cao trong hệ thống Thiết bị này hoạt động tương tự như một quạt lớn, tạo ra độ chênh áp giữa bên thấp áp của máy nén và các phần khác trong hệ thống.
Centrifugal compressors, designed for high-pressure systems, efficiently handle large volumes of refrigerant by creating a pressure difference between the evaporator and condenser These compressors operate at high speeds, typically around 3600 rpm for direct-drive reciprocating, scroll, and rotary screw models However, to achieve even faster speeds necessary for centrifugal systems, gearboxes are employed, allowing some single-stage centrifugal compressors to reach speeds of approximately 30,000 rpm.
When the head pressure rises excessively or the evaporator pressure drops too low, the compressor struggles to manage the pressure difference, leading to a halt in refrigerant movement from the low-pressure to the high-pressure side of the system Although the motor and compressor continue to operate, refrigerant circulation ceases, often resulting in a loud whistling noise from the compressor.
Mặc dù nó không tạo ra nhiều lực, nhƣng một số công ty sản xuất máy nén ly tâm để dùng cho các hệ thống áp lực cao
Máy nén ly tâm có khả năng xử lý lượng lớn chất làm lạnh, đặc biệt trong các hệ thống áp suất cao Chúng hoạt động với tốc độ quay nhanh thông qua bộ dẫn động hoặc máy nén nhiều cấp, nhằm tạo ra độ chênh áp giữa dàn bay hơi và dàn ngưng.
Tốc độ động cơ trong máy nén pittong, cánh xoắn và trục vít kiểu hở thường gần
Máy nén ly tâm hoạt động với tốc độ 3600 vòng/phút, sử dụng bộ dẫn động để tăng tốc độ quay khi cần thiết.
Một số máy nén ly tâm một giai đoạn sử dụng tốc độ khoảng 30.000 vòng/phút
Khi áp suất đầu vào quá cao hoặc áp suất dàn bay hơi quá thấp, máy nén ly tâm không thể vượt qua độ chênh áp và sẽ ngừng bơm Mặc dù động cơ và máy nén vẫn hoạt động, nhưng môi chất không còn di chuyển từ khu vực áp suất thấp sang khu vực áp suất cao, dẫn đến hiện tượng phát ra âm thanh lớn gọi là "va đập".
A surge is a loud noise that can occur in compressors and motors, but it typically does not cause damage unless it persists for an extended period Prolonged surges can lead to damage primarily affecting the thrust surface of the bearings or the high-speed gearbox.
The gearbox in a centrifugal compressor is essential for achieving high speeds, but it introduces friction that slightly reduces efficiency due to the horsepower required to operate the gears Typically, the gearbox consists of two gears: a larger drive gear and a smaller driven gear that rotates at higher speeds.
The clearances in the impeller of a centrifugal compressor are critical, Figure
48–11.The parts must be very close together, or refrigerant will bypass from the high-pressure side of the compressor to the low-pressure side
Lubrication is accomplished with a separate motor and oil pump This motor is a three-phase fractional horsepower
Mặc dù tiếng ồn lớn, nó thường không gây nguy hiểm cho máy nén hoặc động cơ trừ khi hoạt động liên tục trong thời gian dài Nếu có thiệt hại do va đập kéo dài, máy có thể chịu ảnh hưởng dọc bề mặt của các bạc đạn hoặc bộ dẫn động tốc độ cao.
Máy nén ly tâm sử dụng bộ dẫn động để đạt tốc độ cao, tuy nhiên điều này cũng làm tăng ma sát trong hệ thống, dẫn đến tổn thất hiệu suất do công suất cần thiết để xoay bánh răng Bộ dẫn động thường bao gồm hai bánh răng: bánh răng dẫn động lớn hơn và bánh răng bị dẫn nhỏ hơn, giúp chuyển động nhanh hơn.
Bài viết mô tả một bộ dẫn động của máy nén ly tâm, trong đó độ hở giữa các bánh công tác được giới hạn chặt chẽ Nếu các bộ phận không khít, môi chất sẽ bị rò rỉ từ bên áp suất cao sang bên áp suất thấp, ảnh hưởng đến hiệu suất của máy nén.
Một động cơ riêng biệt và bơm dầu để bôi trơn cho máy nén ly tâm Một động cơ ba pha có công suất phân đoạn (thường là
The oil pump, typically ranging from 1/4 hp to 3/4 hp, is situated within the oil sump and operates in a refrigerant and oil environment Utilizing a three-phase motor eliminates the need for an internal start switch found in single-phase motors, allowing the oil pump to initiate lubrication before the centrifugal motor and gearbox begin operation This design ensures that the oil pump continues to function during the coast down of the centrifugal impeller and gearbox when the machine is powered off, safeguarding against bearing and gear failure in the event of a power outage The gear-type positive displacement oil pump generally maintains a net oil pressure of about 15 psig, supplying oil to the bearings and, in some compressors, to an upper sump that feeds oil by gravity during coast down Proper oil routing is essential to ensure adequate pressure reaches the most distant bearings for effective circulation.
Động cơ ba pha, hoạt động trong bể chứa dầu, không có công tắc khởi động như động cơ một pha, cho phép bơm dầu khởi động trước động cơ ly tâm và bôi trơn trước khi máy nén và hộp số hoạt động Điều này giúp bơm dầu duy trì hoạt động như bánh công tác ly tâm, đảm bảo đủ dầu trong bể chứa để bảo vệ bạc đạn và bánh răng khỏi hư hỏng khi lực quán tính giảm do mất điện Bơm dầu, thường là bơm bánh răng, cung cấp áp suất dầu khoảng 15 psi cho các ổ bi và một số máy nén, với dầu được cung cấp từ bể chứa cao hơn để đảm bảo sự lưu thông dầu đến các ổ bi xa nhất Việc duy trì áp suất dầu là rất quan trọng để đảm bảo dầu có thể luân chuyển hiệu quả quanh các ổ bi.
Figure 48–9 Centrifugal action is used to compress refrigerant
The lubrication system features a heater in the oil sump designed to prevent liquid refrigerant from migrating into the oil sump when the system is inactive This heater generally maintains the oil sump temperature at approximately [insert specific temperature if known].
Maintaining a temperature of 140°F is crucial for preventing the oil from becoming saturated with liquid refrigerant Even when the heater is functioning, some liquid can still accumulate in the oil sump, which may lead to oil foaming for a few minutes when the compressor starts.
Hình 48-9 Lực ly tâm đƣợc dùng để nén môi chất lạnh
EVAPORATORS FOR HIGHPRESSURE CHILLERS
The evaporator is the component that absorbs heat into the system Liquid refrigerant is boiled to a vapor by the circulating water
The heat exchange surface is typically copper for water chillers Other materials may be used if corrosive fluids are circulated for manufacturing processes
Trong các hệ thống điều hòa không khí nhỏ, không khí có thể lưu thông xung quanh vỏ động cơ Đối với các động cơ kiểu hở, không khí trong phòng máy được sử dụng để làm mát động cơ Nhiệt lượng từ động cơ lớn cần được kiểm soát và trao đổi hiệu quả với không gian xung quanh.
. Hình 48-13 (A) máy nén ly tâm kiểu kín trong hệ thống làm mát
(B) máy nén ly tam kiểu hở trong hệ thống làm mát
DÀN BAY HƠI CHO HỆ THỐNG LÀM LẠNH NƯỚC ÁP SUẤT CAO
Dàn bay hơi là bộ phận quan trọng trong hệ thống hấp thụ nhiệt, nơi môi chất lỏng sôi chuyển thành hơi thông qua quá trình tuần hoàn nước Bề mặt trao đổi nhiệt thường được làm bằng đồng, tuy nhiên, các vật liệu khác cũng có thể được sử dụng để chống ăn mòn từ các chất lỏng trong quá trình sản xuất Trong các hệ thống điều hòa không khí nhỏ hơn, không khí được sử dụng để làm mát hiệu quả.
In heat exchange systems, air interacts with vapor refrigerant on one side and liquid refrigerant on the other The heat transfer rate between air and vapor refrigerant is moderate, while the exchange between air and liquid refrigerant is significantly more efficient However, the most effective heat exchange occurs between water and liquid refrigerant, optimizing overall system performance.
This is where the water chiller gets part of its versatility The heat exchange surface can be small and still produce the desired results
Các loại thiết bị bay hơi được sử dụng cho máy làm lạnh áp suất cao bao gồm thiết bị bay hơi kiểu mở và thiết bị bay hơi ngập Hệ số trao đổi nhiệt giữa không khí và hơi môi chất là tương đương, trong khi trao đổi nhiệt giữa không khí và môi chất dạng lỏng tốt hơn, và giữa nước và môi chất lỏng là tốt nhất Điều này cho phép cung cấp nước lạnh một cách linh hoạt cho các bộ phận của hệ thống Bề mặt trao đổi nhiệt có thể nhỏ nhưng vẫn đạt được hiệu quả mong muốn.
Dàn bay hơi trong hệ thống làm lạnh nước áp suất cao có thể được chia thành hai loại chính: dàn bay hơi giản nở trực tiếp và dàn bay hơi kiểu ngập.
Figure 48–14 A refrigerant-cooled hermetic centrifugal compressor motor Reproduced courtesy of Carrier Corporation
Hình 48-14 Máy nén ly tâm kiểu kín làm mát bằng môi chất
Figure 48–15 A direct-expansion chiller with an expansion device on the end of the chiller Courtesy York International
Figure 48–16 Water tubes submerged under the liquid refrigerant Courtesy
DIRECT-EXPANSION EVAPORATORS
Direct-expansion evaporators, commonly referred to as dry-type evaporators, feature a defined superheat at their outlet and typically employ thermostatic expansion devices to regulate refrigerant flow These evaporators are ideal for smaller chiller applications.
DÀN BAY HƠI GIÃN NỞ TRỰC TIẾP
Hình 48-16 Các ống nước chìm dưới môi chất lạnh
48.9 DÀN BAY HƠI GIÃN NỞ TRỰC TIẾP
Dàn bay hơi giãn nở trực tiếp, hay còn gọi là thiết bị bay hơi khô, có khả năng sử dụng nhiệt lượng quá nhiệt tại cửa ra Thiết bị này thường sử dụng bộ dãn nở nhiệt để đo môi chất lạnh Dàn bay hơi giãn nở trực tiếp thường được áp dụng trong các hệ thống làm lạnh nước nhỏ với công suất lớn.
Direct-expansion chillers can handle capacities ranging from approximately 41 tons for older models to about 100 tons for newer versions In these systems, the refrigerant is introduced at the end of the chiller barrel, while water is fed into the side of the shell.
In this heat exchange system, water flows around the outside of the tubes, with baffles designed to maximize contact for efficient heat transfer However, a significant drawback arises if the water side becomes fouled or dirty, as cleaning can only be performed using chemicals; traditional brush cleaning methods are not applicable for chillers.
These are different from chillers in which the water circulates in the tubes and the refrigerant circulates around the tubes-as with flooded chillers.
FLOODED EVAPORATOR CHILLERS
Flooded chillers operate by introducing refrigerant at the bottom of the chiller barrel, allowing water to circulate through the submerged tubes This design enhances heat exchange efficiency, as the tubes are fully immersed in refrigerant, optimizing thermal transfer.
Figure 48–16 The tubes may also be khoảng 150 tấn cho các loại cũ và khoảng
Hệ thống làm lạnh nước hiện đại yêu cầu 100 tấn cho hiệu suất tối ưu Môi chất trong hệ thống giãn nở trực tiếp được đưa vào cuối ống làm lạnh nước, trong khi nước được dẫn vào bên hông vỏ Nước bên ngoài ống tiếp xúc với nhiều bề mặt ống hơn để cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt Tuy nhiên, nếu nước bị cáu bẩn, việc làm sạch trở nên khó khăn, và phương pháp duy nhất là sử dụng hóa chất, vì không thể làm sạch bằng bàn chải Một số hệ thống làm lạnh nước khác cho phép nước chảy bên trong ống, trong khi môi chất lạnh tuần hoàn xung quanh các ống, như trong các dàn bay hơi kiểu ngập.
DÀN BAY HƠI KIỂU NGẬP
Hệ thống làm lạnh kiểu ngập cho phép môi chất lạnh được đưa vào từ phía dưới bình làm lạnh nước, trong khi nước di chuyển qua các ống Ưu điểm của cách sắp xếp này là các ống có thể hoàn toàn ngập trong môi chất lạnh, giúp tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt.
16 Những đường ống này cũng được làm
Evaporator tubes can be effectively cleaned using various methods, as illustrated in Figure 48–17, which depicts the use of a brush for cleaning Typically, the water side of an evaporator remains clean unless it is associated with an open process, like manufacturing Most chiller systems operate on a closed water circuit, which should maintain cleanliness unless there are significant leaks requiring frequent water replenishment.
Figure 48–17 Cleaning the tubes in a condenser by using a power brush and flushing with water Courtesy Goodway
Flooded chillers use much more refrigerant charge than direct-expansion chillers so leak monitoring must be part of regular maintenance with high-pressure systems
Khi nước được đưa vào hệ thống, nó có thể được làm sạch bằng nhiều phương pháp khác nhau Hình 48-17 minh họa quy trình làm sạch ống bằng bàn chải Nước bên hông của dàn bay hơi không nên bị ô nhiễm trong hệ thống này, trừ khi các hệ thống làm lạnh được sử dụng trong quy trình mở như trong sản xuất Hầu hết các hệ thống làm lạnh sử dụng hệ thống nước khép kín để duy trì nước sạch, trừ khi có rò rỉ và cần bổ sung nước liên tục.
Hình 48-17 Làm sạch các ống trong một bình ngƣng bằng cách sử dụng một bàn chải điện phun nước
Hệ thống làm lạnh kiểu ngập sử dụng nhiều môi chất lạnh hơn so với hệ thống làm lạnh trực tiếp, do đó việc giám sát và bảo trì các chi tiết thường xuyên là cần thiết, đặc biệt đối với hệ thống áp suất cao để đảm bảo an toàn và hiệu quả hoạt động.
Nước được đưa vào đoạn cuối của thiết bị
At the end of a chiller, water is stored in water boxes, which can be classified as marine water boxes when they feature removable covers When the piping is attached to the cover, it requires removal to access the water box, referred to as standard covers The water box serves the essential function of directing water for various applications, allowing it to pass through the chiller one to four times as needed This directional capability is achieved through the use of partitions, enabling manufacturers to utilize a single chiller with different combinations of water boxes and partitions for diverse applications.
Khoang chứa nước biển cho phép kỹ thuật viên vệ sinh các ống dẫn mà không cần phải tháo rời đường ống, như hình 48-18 cho thấy Trong khi đó, các khoang chứa nước tiêu chuẩn yêu cầu phải tách rời vỏ để loại bỏ, như hình 48-19 minh họa Khoang chứa nước được sử dụng để dẫn nước cho nhiều mục đích khác nhau, cho phép nước đi qua thiết bị làm lạnh một, hai, ba hoặc bốn lần để đạt được hiệu quả tối ưu Hệ thống khoang chứa nước với các phân vùng giúp nhà sản xuất có thể kết hợp với hệ thống làm lạnh để phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau.
Hình 48-18 Các hộp nước biển cho phép kỹ thuật viên làm sạch các đường ống bằng các tháo vỏ hộp nước; không cần phải ngắt kết nối ống
Figure 48–19 Standard water-box covers with piping connections Courtesy York
When water passes through a one-pass chiller, it is only in contact with the refrigerant for a short period of time
Using two, three, or four passes keeps the water in contact longer but also creates more pressure drop and more pumping horsepower, Figure 48–20
Figure 48–20 Heat exchangers for evaporators or condensers that are one-, two-, three-, and four-pass shells
Hình 48-19 Vỏ hộp nước tiêu chuẩn có đường nối ống
Khi nước đi qua máy làm lạnh, thời gian tiếp xúc với chất làm lạnh rất ngắn Để tăng thời gian tiếp xúc, có thể sử dụng từ hai đến bốn luồng dẫn, tuy nhiên, điều này sẽ làm giảm áp suất và tăng công suất bơm.
Hình 48-20 trao đổi nhiệt ở bình ngƣng hoặc bình bay hơi có một, hai, ba, bốn luồng
In a two-pass chiller system, the design water temperatures are generally set at 55°F for the inlet and 45°F for the outlet The refrigerant absorbs heat from the water, resulting in a temperature approximately 7°F cooler than the outgoing water, a measurement known as the approach temperature.
The approach temperature is crucial for technicians diagnosing chiller performance issues, as a rise in this temperature indicates poor heat exchange, often due to dirty chiller tubes Additionally, the approach temperature varies depending on the number of passes in the chiller system.
Direct-expansion chillers utilize a single pass of water, featuring baffles to enhance tube efficiency, resulting in an approach temperature of approximately 8°F In contrast, chillers equipped with three-pass evaporators achieve an approach temperature around 5°F, while those with four passes can reach temperatures as low as 3°F or 4°F The duration of refrigerant contact with water directly influences the approach temperature, with longer contact times yielding closer temperature alignment.
Trong hệ thống làm lạnh hai luồng, nhiệt độ thiết kế thường là 55 0 F cho cửa vào và
Nhiệt độ ở cửa ra là 45°F, trong khi môi chất hấp thụ nhiệt từ cửa nước vào và thường sôi ở 70°F, lạnh hơn so với nước ra Nhiệt độ ở cửa vào được gọi là nhiệt độ tiếp cận, đây là yếu tố quan trọng cho kỹ thuật viên trong quá trình sửa lỗi.
Nếu đường ống hệ thống làm lạnh trở nên dơ bẩn, nhiệt độ tiếp cận lớn hớn bởi vì hệ số trao đổi nhiệt sẽ giảm xuống
Nhiệt độ tiếp cận trong các hệ thống làm lạnh khác nhau tùy thuộc vào số luồng nước Đối với các hệ thống làm lạnh giản nở trực tiếp, chỉ có một luồng nước với các ống làm lạnh dài, nhiệt độ tiếp cận thường khoảng 8°F.
Hệ thống làm lạnh với dàn bay hơi có ba luồng sẽ có nhiệt độ tiếp cận khoảng 5 0 F, và hệ thống có bốn luồng thì nhiệt vào khoảng 3 0 F đến 4 0 F
Môi chất tiếp xúc lâu với nước, nhiệt độ tiếp cận có thể giảm xuống
Figure 48–21 Approach temperature for a two-pass chiller
Upon the initial startup of a chiller, it is essential to create an operating performance log that documents the machine's performance This log should be recorded while the chiller is under full load conditions to ensure accurate data collection.
Manufacturers typically prefer to initiate larger chillers instead of contractors due to warranty expenses They consistently record entries in an operational log, which is maintained for future reference An example of a manufacturer's log sheet can be seen in Figure 48–22.
Flooded chillers generally have a means of measuring the actual refrigerant temperature in the evaporator either with a thermometer well or a direct readout on the control panel
Direct-expansion chillers typically have a pressure gage on the low-pressure side of
Hình 48-21 nhiệt độ tiếp cận của một hê thống lạnh 2 luồng
Khi một hệ thống làm lạnh khởi động lần đầu, cần ghi lại một hồ sơ gọi là bản ghi hiệu suất hoạt động, với dữ liệu được thu thập khi hệ thống ở chế độ đầy tải Thông thường, các nhà sản xuất thiết bị sẽ khởi động hệ thống lớn thay vì nhà thầu thi công do chi phí bảo hành Họ sẽ cập nhật các mục trong nhật ký vận hành và lưu giữ chúng để tham khảo trong tương lai.
CONDENSERS FOR HIGHPRESSURE CHILLERS
The condenser is a crucial component in a cooling system, responsible for transferring heat away from the system High-pressure chillers can utilize either water-cooled or air-cooled condensers, both effectively expelling heat into the atmosphere In certain manufacturing processes, this heat can be recovered and repurposed for various applications, enhancing energy efficiency.
Các máy ngưng tụ làm mát bằng nước cho các máy làm lạnh áp suất cao thường là loại ống vỏ và ống, khác với hệ thống làm mát bằng không khí Do đó, việc bảo vệ chống đóng băng cho nước bên trong vỏ là rất cần thiết cho các thiết bị làm lạnh Các điện trở phá băng có thể được lắp đặt trong các ống làm lạnh nước bên dưới lớp cách nhiệt Những điện trở này được kết nối với mạch điều khiển của hệ thống và sẽ được kích hoạt bởi một rơ-le nhiệt khi nhiệt độ môi trường gần đạt đến mức đóng băng và nước không thể tuần hoàn.
48.11 DÀN NGƯNG TỤ CHO HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT CAO
Dàn ngưng là thiết bị chuyển nhiệt ra khỏi hệ thống, cho phép các hệ thống làm lạnh áp suất cao giải nhiệt bằng nước hoặc không khí Cả hai phương pháp này đều có khả năng hấp thụ nhiệt và thải ra khỏi hệ thống, thường ở áp suất khí quyển Trong một số quy trình sản xuất, nhiệt thu hồi có thể được tái sử dụng cho các mục đích khác.
48.12 DÀN NGƯNG GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC
Các dàn ngưng giải nhiệt bằng nước sử dụng cho hệ thống làm mát áp suất cao là
The condenser operates by circulating water through its tubes and refrigerant around them, requiring a shell designed to handle specific working pressures This includes a refrigerant pressure suitable for the system and a water-side pressure ranging from 150 to 300 psig, similar to the previously discussed evaporators Typically, the hot discharge gas is released at the top of the condenser.
The refrigerant is condensed into a liquid, collecting at the bottom of the condenser before draining into the liquid line To enhance heat exchange efficiency, extended surfaces can be utilized on the refrigerant side of the condenser tubes Additionally, grooving the interior of the condenser tubes, similar to evaporator tubes, can further improve heat exchange on the water side.
Condensers require a system for water to be directed into the shell, with two main types of connections to the water box attached to the condenser shell In a standard setup, the piping connects to a removable water box, necessitating the removal of some piping to access the inspection cover A marine condenser features a shell with circulating water within the tubes, while the refrigerant flows around the tubes The condenser shell must withstand working pressures compatible with the refrigerant used, typically ranging from 150 to 300 psi, similar to the evaporators mentioned earlier Hot refrigerant enters the top of the condenser, where it condenses into liquid and drips down to the bottom, collecting in the liquid line To enhance heat exchange, finned surfaces may be employed on the refrigerant side of the condenser tubes, and internal grooves are also present in the condenser tubes, akin to evaporator designs, to improve heat transfer on the water side.
Các dàn ngưng cần có phương thức kết nối ống nước với vỏ Có hai cách chính để liên kết với hộp nước gắn liền với dàn ngưng Trong một hộp nước tiêu chuẩn, ống nước được gắn cố định vào hộp có thể tháo rời, và một số ống cần được thay thế trước khi nắp kiểm tra ở cuối ống được tháo ra Hộp nước biển cũng có thiết kế tương tự.
54 water box has a removable cover for easy access to the piping end of the machine
Tube access is more important for the condenser than the evaporator in most installations because the open cooling tower provides greater potential for getting the tubes dirty
Certain comfort-cooling systems address simultaneous heating and cooling requirements In winter, the exterior of a building may require heating, while the interior generates heat from lighting and equipment that must be managed effectively.
These applications may have what is known as double-bundled condensers
There are two condensers in one shell
When utilizing heat for building perimeters, warm condenser water can be effectively circulated within the heating circuit Conversely, when heat needs to be expelled outdoors, an alternative condenser can be employed to transfer heat to the cooling tower This installation allows for accessible removable protection for easy access to the end of the equipment's piping Accessing the piping is crucial for condensers, as the water in the cooling tower is exposed to atmospheric pressure and is more likely to carry dirt and debris from the outside compared to evaporator systems.
Một số hệ thống lắp đặt làm mát tiện nghi có khả năng xử lý đồng thời nhu cầu làm mát và sưởi ấm Trong mùa đông, bên ngoài tòa nhà cần nhiệt, trong khi bên trong, nhiệt phát sinh từ bóng đèn và thiết bị cần được loại bỏ Các hệ thống này thường được gọi là dàn ngưng hai cụm, bao gồm hai dàn ngưng trong một vỏ Khi cần sưởi ấm, nước nóng từ dàn ngưng được tuần hoàn để sưởi ấm tòa nhà Ngược lại, khi cần chuyển nhiệt ra bên ngoài, dàn ngưng khác sẽ hoạt động và truyền nhiệt cho tháp giải nhiệt Để đảm bảo nhiệt độ nước từ dàn ngưng đủ nóng, cần sử dụng lò hơi để tăng nhiệt độ nước, giúp nước vào lò hơi được làm nóng sơ bộ.
The water temperature can be raised using a boiler, allowing it to be preheated with heat generated from the building's interior.
The optimal design condensing temperature for a water-cooled condenser is approximately 105°F when supplied with 85°F water and operating at full load At this temperature, the saturated liquid refrigerant reaches 105°F Additionally, many condensers incorporate subcooling circuits that further lower the liquid temperature below this level.
By allowing the entering water at 85°F to exchange heat with the saturated refrigerant, the liquid-line temperature can be lowered to 95°F This reduction significantly enhances the capacity of the evaporator, leading to improved system efficiency.
This subcooling can increase the machine capacity about 1%/°F of subcooling For a
300-ton chiller, 10°F subcooling would increase the capacity about 30 tons with very little energy use The only expense is the extra circuit in the condenser
To subcool refrigerant, it must be isolated from the condensing process with a bên trong toà nhà
Nhiệt độ ngƣng thiết kế cho một dàn ngưng giải nhiệt bằng nước là xung quanh
Trong một ngày với nhiệt độ lên đến 105°F, khi nước đến dàn ngưng đạt 85°F và hệ thống làm lạnh hoạt động ở chế độ tải tối đa, nhiệt độ của môi chất lỏng bão hòa sẽ là 105°F Nhiều dàn ngưng sử dụng các dòng quá lạnh để giảm nhiệt độ của lỏng xuống mức 105°F.
Nếu nhiệt độ nước vào đạt 85°F và có khả năng trao đổi nhiệt từ môi chất bão hòa, nhiệt độ đường lỏng có thể giảm xuống Khi nước giảm xuống 95°F, công suất có thể tăng lên khoảng 1% cho mỗi 0°F quá lạnh, giúp tăng hiệu suất thiết bị Đối với hệ thống làm lạnh 300 tấn, nếu quá lạnh 10°F, công suất sẽ tăng thêm khoảng 30 tấn với lượng năng lượng tiêu thụ không đáng kể Để đạt được mức quá lạnh, môi chất cần được cách nhiệt khỏi quá trình ngưng tụ thông qua một mạng lưới riêng biệt, điều này sẽ làm tăng chi phí cho dàn ngưng tụ.
WATER-COOLED CONDENSERS
Các bộ ngưng tụ làm mát bằng nước cho máy làm lạnh áp suất cao thường là loại ống vỏ và ống, tương tự như hệ thống làm lạnh bằng không khí Do đó, việc bảo vệ chống đóng băng cho nước bên trong vỏ là rất quan trọng Các điện trở phá băng có thể được lắp đặt trong các ống làm lạnh nước dưới lớp cách nhiệt Những điện trở này được kết nối với mạch điều khiển của hệ thống và sẽ được kích hoạt bằng một rơ-le nhiệt khi nhiệt độ môi trường gần đạt đến điểm đóng băng và nước không thể tuần hoàn.
48.11 DÀN NGƯNG TỤ CHO HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT CAO
DÀN NGƯNG GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC
Trong nhiều quy trình sản xuất, nhiệt thường được thải ra khỏi hệ thống ở áp suất khí quyển Tuy nhiên, có thể thu hồi nhiệt này để sử dụng cho các mục đích khác, mang lại hiệu quả kinh tế và tiết kiệm năng lượng.
48.12 DÀN NGƯNG GIẢI NHIỆT BẰNG NƯỚC
Các dàn ngưng giải nhiệt bằng nước sử dụng cho hệ thống làm mát áp suất cao là
The condenser operates by circulating water through its tubes while refrigerant flows around them It is designed to handle a working pressure suitable for the refrigerant, typically between 150 to 300 psig on the water side, similar to the previously discussed evaporators Generally, the hot discharge gas is released at the top of the condenser.
The refrigerant condenses into a liquid and collects at the bottom of the condenser, where it drains into the liquid line To enhance heat exchange efficiency, extended surfaces can be utilized on the refrigerant side of the condenser tubes Additionally, grooved interiors in the condenser tubes, similar to those in evaporator tubes, can further improve heat exchange on the water side.
Condensers require a method for water to be piped into the shell, typically through two basic types of connections to the water box attached to the condenser In a standard setup, piping connects to a removable water box, necessitating some disassembly before accessing the inspection cover Marine condensers utilize a shell-and-tube design with circulating water within the tubes and refrigerant flowing around them The shell must withstand working pressures compatible with the refrigerant, typically ranging from 150 to 300 psi, similar to the evaporators mentioned earlier Hot refrigerant enters the top of the condenser, where it condenses into liquid form and drips down to the bottom, collecting in the liquid line To enhance heat exchange, finned surfaces can be employed on the refrigerant side of the condenser tubes, while internal grooves, akin to those in evaporators, improve heat transfer on the water side.
Các dàn ngừng cần có cách thức kết nối ống nước vào vỏ, với hai phương pháp chính để kết nối với hộp nước Trong hộp nước tiêu chuẩn, đường ống được gắn cố định và một số ống cần thay thế trước khi có thể tháo nắp kiểm tra ở cuối đường ống Hộp nước biển cũng có thiết kế tương tự với các yêu cầu riêng.
54 water box has a removable cover for easy access to the piping end of the machine
Tube access is more important for the condenser than the evaporator in most installations because the open cooling tower provides greater potential for getting the tubes dirty
Certain comfort-cooling systems are designed to address simultaneous heating and cooling requirements For instance, during winter, the exterior of a building may require heating, while the interior or core generates excess heat from lighting and equipment that needs to be managed effectively.
These applications may have what is known as double-bundled condensers
There are two condensers in one shell
When utilizing heat for building perimeter heating, warm condenser water can be effectively circulated within the heating circuit Conversely, when heat needs to be expelled outdoors, an alternative condenser can transfer heat to the cooling tower This installation method allows for flexible temperature management of the condenser water Access to the condenser's piping is crucial, as it is more critical than access to the evaporator in most installations This is due to the fact that water in the cooling tower is exposed to atmospheric pressure, making it more susceptible to contamination from dust and debris.
Một số hệ thống lắp đặt làm mát tiện nghi có khả năng xử lý đồng thời nhu cầu làm mát và sưởi ấm Trong khi bên ngoài tòa nhà cần nhiệt vào mùa đông, bên trong lại phát sinh nhiệt từ bóng đèn và thiết bị Các hệ thống này thường được gọi là dàn ngưng hai cụm, bao gồm hai dàn ngưng trong một vỏ Khi cần sưởi ấm, nước nóng từ dàn ngưng được tuần hoàn để cung cấp nhiệt cho tòa nhà Ngược lại, khi cần loại bỏ nhiệt, dàn ngưng khác sẽ truyền nhiệt cho tháp giải nhiệt Tuy nhiên, nhiệt độ nước từ dàn ngưng có thể không đủ nóng, do đó cần được tăng lên bằng lò hơi, giúp nước vào lò được làm nóng sơ bộ từ nguồn nhiệt.
The water temperature can be increased using a boiler, ensuring it remains warm enough This process effectively preheats the water by utilizing heat from the building's interior.
CONDENSER SUBCOOLING
The design condensing temperature for a water-cooled condenser typically reaches approximately 105°F when supplied with 85°F water and operating at full load At this temperature, the saturated liquid refrigerant also measures 105°F Additionally, many condensers incorporate subcooling circuits that effectively lower the liquid temperature below this point.
To enhance evaporator capacity, reducing the liquid-line temperature from 105°F to 95°F is beneficial This can be achieved by allowing entering water at 85°F to effectively exchange heat with the saturated refrigerant.
This subcooling can increase the machine capacity about 1%/°F of subcooling For a
300-ton chiller, 10°F subcooling would increase the capacity about 30 tons with very little energy use The only expense is the extra circuit in the condenser
To subcool refrigerant, it must be isolated from the condensing process with a bên trong toà nhà
Nhiệt độ ngƣng thiết kế cho một dàn ngưng giải nhiệt bằng nước là xung quanh
Trong một ngày có nhiệt độ 105°F, khi nhiệt độ nước đến dàn ngưng đạt 85°F và hệ thống làm lạnh hoạt động ở chế độ tải tối đa, nhiệt độ môi chất lỏng bão hòa sẽ là 105°F Nhiều dàn ngưng sử dụng các dòng quá lạnh để giảm nhiệt độ của chất lỏng xuống 105°F.
Nếu nhiệt độ nước vào đạt 85°F và có thể trao đổi nhiệt từ môi chất bão hòa, nhiệt độ đường lỏng sẽ giảm xuống Khi nước giảm xuống 95°F, công suất có thể tăng lên khoảng 1% cho mỗi 0°F quá lạnh, đặc biệt trong một hệ thống làm lạnh 300 tấn, nếu quá lạnh 10°F, công suất sẽ tăng thêm khoảng 30 tấn với mức tiêu thụ năng lượng nhỏ Để đạt được mức quá lạnh này, môi chất cần được cách nhiệt khỏi quá trình ngưng và sử dụng một mạng lưới riêng biệt, điều này sẽ làm tăng chi phí cho dàn ngưng tụ.
The condenser, similar to the evaporator, exhibits a relationship between the refrigerant's condensing temperature and the water temperature exiting the system Most water-cooled condensers are designed as two-pass units, typically using 85°F entering water and 95°F leaving water, with a condensing temperature around 105°F, resulting in an important approach temperature of 10°F for technicians Other condenser configurations may include one-, three-, or four-pass systems with varying approach temperatures Extended contact time between the refrigerant and water leads to a closer approach temperature The original operating log can indicate the initial approach temperature, which should remain consistent under similar conditions if the tubes are kept clean.
Dàn ngưng giống như dàn bay hơi, có mối quan hệ giữa nhiệt độ môi trường ngưng tụ và nhiệt độ nước ra Phần lớn các dàn ngưng giải nhiệt bằng nước là dàn ngưng hai dòng, được thiết kế cho nhiệt độ nước vào.
Nhiệt độ nước ra là 95°F với nhiệt độ ngưng tụ khoảng 105°F, trong khi nhiệt độ tiếp cận là 10°F, điều này rất quan trọng đối với kỹ thuật viên Các dàn ngưng tụ có thể có cấu tạo một, ba hoặc bốn luồng với các nhiệt độ tiếp cận khác nhau Giống như các dàn bay hơi, môi chất lạnh sẽ tiếp xúc lâu hơn với nước, dẫn đến nhiệt độ tiếp cận thấp hơn Nhật ký hoạt động ban đầu sẽ ghi lại nhiệt độ tiếp cận khi khởi động, và điều này cần được duy trì trong các điều kiện tương tự trong những ngày tiếp theo, sau khi các ống cấp được làm sạch.
Figure 48–26 The approach temperature for a two-pass condenser
Because the condenser rejects heat from the system, its capacity to reject heat determines the head pressure for the refrigeration process
Hình 48-26 nhiệt độ tiếp cận của bình ngƣng 2 luồng
Bởi vì dàn ngƣng tụ loại bỏ nhiệt từ hệ thống, nó có khả năng loại bỏ nhiệt xác định áp suất ban đầu của quá trình làm lạnh
Figure 48–25 The subcooling circuit improves the efficiency of the chiller Courtesy York International
Hình 48-25 Tuần hoàn quá lạnh cải thiện hiệu suất của hệ thống làm lạnh
To ensure proper refrigerant flow through the expansion device, it is essential to maintain adequate pressure in the condenser Controlling the head pressure is crucial, as excessively low levels can lead to operational issues, particularly during startup or in cold weather conditions when air conditioning is still required.
When initiating a water-cooled chiller, cold water in the cooling tower can lead to a significant drop in head pressure, resulting in low suction pressure that may trigger the low-pressure control to trip.
Áp suất trong dàn ngưng tụ là yếu tố quan trọng để đẩy môi chất làm lạnh qua các bộ giản nở Việc kiểm soát áp suất ban đầu là cần thiết, vì nếu áp suất quá thấp, sẽ xảy ra các vấn đề trong quá trình khởi động, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết lạnh khi nhu cầu điều hòa không khí tăng cao.
Khi khởi động hệ thống làm lạnh nước, áp suất đầu có thể giảm xuống quá thấp, dẫn đến áp suất hút không đủ để điều khiển thiết bị làm lạnh giản nở trực tiếp hoặc gây ra tình trạng đóng băng ở dàn bay hơi.
Evaporator freeze control is crucial for flooded chillers, as prolonged operation can lead to oil migration in various machines To prevent nuisance shutdowns caused by cold condenser water, a bypass valve is typically installed in the condenser circuit, allowing water to be bypassed during startup This bypass valve can also be utilized during normal operation, as further detailed in Unit 49, "Cooling."
Water-cooled condensers transfer heat from the refrigerant to the circulating water in the condenser circuit, and this heat must subsequently be released into the atmosphere in standard installations.
This is done by means of a cooling tower,
Figure 48–27 These are discussed in Unit
Hệ thống làm lạnh kiểu ngập sẽ tiếp tục hoạt động, giúp dầu di chuyển nhiều trong máy Để ngăn ngừa việc ngắt nguồn do nước ngưng lạnh, một van phụ thường được lắp đặt trong sơ đồ dàn ngưng tụ nhằm bỏ qua nước trong quá trình khởi động Ngoài ra, nhánh phụ cũng có thể được sử dụng để bỏ qua nước trong quá trình hoạt động bình thường, như sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong chương 49 về tháp giải nhiệt và bơm.
Khi sử dụng dàn ngưng làm mát bằng nước, nhiệt từ chất làm lạnh sẽ được truyền vào nước tuần hoàn trong sơ đồ dàn ngưng tụ Để nhiệt này được chuyển tới khí quyển, một thiết bị thông thường là tháp giải nhiệt sẽ được sử dụng Chi tiết về tháp giải nhiệt sẽ được thảo luận trong chương 49.
Figure 48–27 Heat moves from the refrigerant to the water and then into the atmosphere from the cooling tower
Air-cooled condensers are generally constructed of copper tubes with the refrigerant circulating inside and with aluminum fins on the outside to provide a larger heat exchange surface, Figure 48–
28 These air-cooled heat exchange surfaces pressures found with water- cooled condensers Water-cooled condensers typically condense at about
105°F Air-cooled condensers condense at
20°F to 30°F higher than the enteringair temperature depending on the condenser
Hình 48-27 Nhiệt chuyển từ môi chất qua nước và sau đó đưa vào khí quyển bằng tháp giải nhiệt
48.14 DÀN NGƯNG GIẢI NHIỆT BẰNG KHÔNG KHÍ
AIR-COOLED CONDENSERS
Air-cooled condensers are generally constructed of copper tubes with the refrigerant circulating inside and with aluminum fins on the outside to provide a larger heat exchange surface, Figure 48–
28 These air-cooled heat exchange surfaces pressures found with water- cooled condensers Water-cooled condensers typically condense at about
105°F Air-cooled condensers condense at
20°F to 30°F higher than the enteringair temperature depending on the condenser
Hình 48-27 Nhiệt chuyển từ môi chất qua nước và sau đó đưa vào khí quyển bằng tháp giải nhiệt
48.14 DÀN NGƯNG GIẢI NHIỆT BẰNG KHÔNG KHÍ
Dàn ngưng giải nhiệt bằng không khí thường được cấu tạo từ ống đồng và các cánh nhôm bên ngoài, tạo ra bề mặt trao đổi nhiệt lớn Áp suất bề mặt trao đổi nhiệt của dàn ngưng giải nhiệt bằng không khí thường cao hơn so với dàn ngưng giải nhiệt bằng nước, với nhiệt độ ngưng tụ dao động từ 20°F đến 30°F, tùy thuộc vào diện tích bề mặt, trong khi dàn ngưng giải nhiệt bằng nước ngưng tụ tại khoảng 105°F.
The surface area per ton of a condenser is crucial for efficiency, with an R-22 system utilizing a water-cooled condenser exhibiting a head pressure of approximately 211 psig at 105°F In contrast, an air-cooled condenser on a 95°F day can experience head pressures ranging from 243 psig, factoring in additional temperature variations.
278 psig (95°F +30°F 5°F) This is a considerable difference in head pressure and will increase the operating cost of the chiller Air-cooled chillers are popular because there is less maintenance
Figure 48–28 (A) An air-cooled condenser coil
(B) An air-cooled chiller The condenser coils are at the top
Subcooling in an air-cooled condenser is just as important as in a water-cooled unit
Hệ thống R-22 với bình ngưng giải nhiệt bằng nước có thể đạt áp lực đầu khoảng 211 psig ở nhiệt độ 105°F Trong khi đó, dàn ngưng giải nhiệt bằng không khí vào ngày có nhiệt độ trên 95°F có áp suất đầu dao động từ 243 psi, tương ứng với nhiệt độ 115°F Việc nâng cao hiệu suất của hệ thống này giúp tăng cường khả năng làm việc của đơn vị, đạt được hiệu quả cao hơn trên mỗi tấn ngưng tụ.
Áp suất 275 psi (95°F + 30°F = 125°F) tạo ra sự khác biệt đáng kể trong áp lực đầu vào, dẫn đến việc tăng chi phí vận hành của máy làm lạnh Thiết bị làm mát bằng không khí trở nên phổ biến nhờ vào việc yêu cầu bảo trì ít hơn.
Hình 48-28 (A) một bộ trao đổi nhiệt dàn ngƣng giải nhiệt bằng không khí
(B) hệ thống làm lạnh giải nhiệt bằng không khí có dàn ngƣng đặt ở phía trên
Quá lạnh trong dàn ngƣng giải nhiệt bằng không khí cũng quan trọng nhƣ trong thiết bị giải nhiệt bằng nước Nó cung cấp cho
1%/°F of subcooling Subcooling is accomplished in an air-cooled condenser by means of a small reservoir in the condenser to separate the subcooling circuit from the main condenser, Figure
On a 95°F day, a condenser can achieve 10°F to 15°F of subcooling, typically by flooding the bottom of the condenser with refrigerant, similar to an overcharge but utilizing extra tubes for the added refrigerant Technicians must accurately charge the unit to the correct subcooling level to ensure it operates at rated capacity Manufacturers that incorporate a reservoir often use a sight glass to indicate the refrigerant level, while others may place sight glasses in the condenser end sheet to monitor the charge level.
Kỹ thuật viên cần sử dụng đầu đo nhiệt độ gắn vào ống dẫn chất lỏng để xác định nhiệt độ quá lạnh Quá trình này bao gồm việc chuyển đổi áp suất đầu ra thành nhiệt độ ngưng tụ, với mức tăng công suất khoảng 1% cho mỗi 0°F của chế độ quá lạnh Quá lạnh được thực hiện trong một bình ngưng làm mát bằng không khí, với một bình chứa nhỏ để tách mạch hạ nhiệt khỏi bình ngưng chính Một dàn ngưng hoạt động ở nhiệt độ trên 95°F có thể đạt được mức quá lạnh từ 10°F đến 15°F Nhiều thiết bị hoàn thành chu trình quá lạnh bằng cách làm ngập đoạn cuối của dàn ngưng với môi chất lạnh, tương tự như việc nạp thêm môi chất lạnh nhưng với ống giữ lượng nạp Kỹ thuật viên cần ước lượng chính xác lượng nạp để đảm bảo thiết bị hoạt động ở công suất định mức Các nhà sản xuất thường sử dụng kính nhìn trong bình chứa để theo dõi lượng nạp cho đến khi môi chất xuất hiện trong bình Một số nhà sản xuất cũng lắp đặt mắt kính ở bảng cuối của bình ngưng để hiển thị lượng nạp trong bình.
Kỹ thuật viên cần sử dụng chì nhiệt gắn vào đường ống để xác định nhiệt độ quá lạnh Quá trình này hoàn tất thông qua việc chuyển đổi áp suất đầu thành nhiệt độ ngưng tụ, đồng thời bổ sung môi chất cần thiết.
63 temperature and adding refrigerant until the liquid line is lower in temperature than the condensing temperature.For example, the condensing temperature may be
To achieve a subcooling of 15°F, the technician must charge the unit until the liquid-line temperature reaches 110°F, a process that is significantly longer and carries a higher risk of technician error compared to using a sight glass.
Figure 48–29 The subcooling circuit in an air-cooled condenser
The metering device regulates the flow of liquid refrigerant into the evaporator at the appropriate rate, ensuring efficient cooling There are four primary types of metering devices used in large chillers: thermostatic expansion valves, orifices, high- and low-side floats, and electronic expansion valves These devices play a crucial role in maintaining optimal performance by controlling the refrigerant's temperature and flow.
Khi nhiệt độ ngưng tụ đạt 125°F, kỹ thuật viên cần điều chỉnh nhiệt độ đường lỏng xuống 110°F bằng cách nạp thêm vào thiết bị Quá trình này thường tốn thời gian hơn so với việc sử dụng kính xem và có thể dẫn đến nhiều sai sót cho kỹ thuật viên.
Hình 48-29 sơ đồ quá lạnh trong một dàn bay hơi giải nhiệt bằng không khí
48.16 CÁC BỘ ĐỊNH LƯỢNG CHO
HỆ THỐNG LÀM MÁT ÁP SUẤT CAO
Bộ định lượng giữ môi chất lỏng quay lại và cung cấp cho dàn bay hơi với tốc độ thích hợp Trong các hệ thống làm lạnh lớn, có bốn loại thiết bị đo được sử dụng: van giãn nở tĩnh nhiệt, van cửa, van phao cao áp và hạ áp, cùng với van giãn nở điện tử.
The thermostatic expansion valve (TXV) was discussed in detail in Unit 24,
―Expansion Devices.‖ The TXVs used with chillers are the same type, only larger The TXV maintains a constant superheat at the end of the evaporator
Usually this is 8°F to 12°F of superheat
Increased superheat in an evaporator leads to a higher vapor presence, resulting in reduced heat exchange efficiency Conversely, a greater amount of liquid in the evaporator enhances heat transfer Consequently, TXV valves are typically utilized only in smaller chillers, generally those up to 150 tons.
The orifice metering device is a fixed- bore metering device that is merely a restriction in the liquid line between the condenser and the evaporator, Figure 48–
30 These are trouble free, because they have no moving parts
The flow of refrigerant through an orifice remains constant at a specific pressure drop, but an increased pressure difference results in a higher flow rate This enhanced flow during greater loads is achieved due to the greater pressure differential.
48.17 VAN GIÃN NỞ TĨNH NHIỆT
Van giãn nở tĩnh nhiệt, được trình bày chi tiết trong Chương 24 ―Các thiết bị giãn nở‖, là thiết bị quan trọng trong các hệ thống làm lạnh lớn hơn Chúng duy trì một hằng số quá nhiệt tại cuối dàn bay hơi, thường nằm trong khoảng 8 đến 12 độ F Khi nhiệt độ tăng, lượng hơi trong thiết bị bay hơi cũng tăng, dẫn đến việc giảm hiệu quả trao đổi nhiệt Để tối ưu hóa quá trình này, các môi chất lỏng trong dàn bay hơi cần có khả năng trao đổi nhiệt tốt hơn, do đó van giãn nở tĩnh nhiệt thường chỉ được sử dụng trong các hệ thống làm mát nhỏ hơn, với công suất tối đa khoảng nhất định.
Van cửa là thiết bị đo có lỗ cố định, đóng vai trò hạn chế dòng chất lỏng giữa dàn bay hơi và dàn ngừng Thiết bị này có ren hai đầu và không có các chi tiết động.
SUBCOOLING CIRCUIT
Subcooling in an air-cooled condenser is just as important as in a water-cooled unit
Hệ thống R-22 với bình ngưng giải nhiệt bằng nước có khả năng tăng cường công suất khoảng ngƣng tụ trên mỗi tấn ngƣng tụ Cụ thể, áp lực đầu vào của hệ thống này có thể đạt khoảng 211 psig (105 °F) Trong khi đó, một dàn ngưng giải nhiệt bằng không khí trong điều kiện nhiệt độ 95 °F có áp suất đầu dao động từ 243 psi (khi nhiệt độ cộng thêm 20 °F đạt 115 °F).
Áp suất 275 psi (95°F + 30°F = 125°F) cho thấy sự khác biệt đáng kể trong áp lực đầu, điều này sẽ làm tăng chi phí vận hành của máy làm lạnh Thiết bị làm mát bằng không khí được ưa chuộng do yêu cầu bảo trì thấp.
Hình 48-28 (A) một bộ trao đổi nhiệt dàn ngƣng giải nhiệt bằng không khí
(B) hệ thống làm lạnh giải nhiệt bằng không khí có dàn ngƣng đặt ở phía trên.
CHU TRÌNH QUÁ LẠNH
Quá lạnh trong dàn ngƣng giải nhiệt bằng không khí cũng quan trọng nhƣ trong thiết bị giải nhiệt bằng nước Nó cung cấp cho
1%/°F of subcooling Subcooling is accomplished in an air-cooled condenser by means of a small reservoir in the condenser to separate the subcooling circuit from the main condenser, Figure
On a 95°F day, a condenser can achieve 10°F to 15°F of subcooling, often utilizing the bottom of the condenser by flooding it with refrigerant This process resembles an overcharge but is designed to accommodate extra refrigerant through additional tubes Technicians must understand the subcooling circuit and charge the unit to the proper level; otherwise, it may not operate at its rated capacity Manufacturers that incorporate a reservoir typically include a sight glass, allowing technicians to add refrigerant until the desired level is reached Additionally, some manufacturers provide sight glasses in the condenser end sheet to indicate the refrigerant charge level.
Kỹ thuật viên cần sử dụng đầu dò nhiệt độ gắn vào đường ống lỏng để xác định nhiệt độ quá lạnh Quá trình này bao gồm việc chuyển đổi áp suất đầu vào thành nhiệt độ ngưng tụ, với khả năng đạt được 1% công suất cho mỗi 0°F của chế độ quá lạnh Quá trình này thường diễn ra trong một bình ngưng làm mát bằng không khí, nơi có một bình chứa nhỏ để tách mạch hạ nhiệt ra khỏi bình chính Một dàn ngưng hoạt động ở nhiệt độ trên 95°F có thể đạt được mức quá lạnh từ 10°F đến 15°F Nhiều thiết bị hoàn thành chu trình quá lạnh bằng cách làm ngập đoạn cuối của dàn ngưng bằng môi chất lạnh, tương tự như việc nạp thêm môi chất lạnh nhưng có thêm ống để giữ lượng nạp Kỹ thuật viên phải ước lượng chính xác lượng môi chất cần nạp vào thiết bị để đảm bảo hoạt động ở công suất định mức Các nhà sản xuất thường sử dụng kính nhìn trong bình chứa để theo dõi lượng nạp cho đến khi môi chất xuất hiện trong bình Một số nhà sản xuất cũng sử dụng mắt kính ở bảng cuối của bình ngưng để hiển thị mức nạp trong bình.
Kỹ thuật viên cần sử dụng chì nhiệt gắn vào đường ống để xác định nhiệt độ quá lạnh Quá trình này được thực hiện bằng cách chuyển đổi áp suất đầu thành nhiệt độ ngưng tụ và bổ sung môi chất cần thiết.
63 temperature and adding refrigerant until the liquid line is lower in temperature than the condensing temperature.For example, the condensing temperature may be
To achieve a subcooling of 15°F, the technician must charge the unit until the liquid-line temperature reaches 110°F, a process that is more time-consuming and prone to technician error compared to using a sight glass.
Figure 48–29 The subcooling circuit in an air-cooled condenser
METERING DEVICES FOR HIGHPRESSURE CHILLERS
The metering device regulates the flow of liquid refrigerant into the evaporator, ensuring it is delivered at the appropriate rate Large chillers typically utilize one of four types of metering devices: thermostatic expansion valves, orifices, high- and low-side floats, or electronic expansion valves This process continues until the liquid line temperature drops below the condensation temperature.
Nhiệt độ ngưng tụ có thể đạt 125°F, nhưng nếu quá lạnh 15°F, kỹ thuật viên cần nạp thêm vào thiết bị cho đến khi nhiệt độ đường lỏng đạt 110°F Quá trình này tốn thời gian hơn so với việc sử dụng kính xem và dễ xảy ra nhiều lỗi cho kỹ thuật viên.
Hình 48-29 sơ đồ quá lạnh trong một dàn bay hơi giải nhiệt bằng không khí
48.16 CÁC BỘ ĐỊNH LƯỢNG CHO
HỆ THỐNG LÀM MÁT ÁP SUẤT CAO
Bộ định lượng giữ môi chất lỏng quay lại và đưa vào dàn bay hơi với tốc độ phù hợp Trong các hệ thống làm lạnh lớn, có bốn loại thiết bị đo được sử dụng: van giãn nở tĩnh nhiệt, van cửa, van phao cao áp và hạ áp, cùng với van giãn nở điện tử.
The thermostatic expansion valve (TXV) was discussed in detail in Unit 24,
―Expansion Devices.‖ The TXVs used with chillers are the same type, only larger The TXV maintains a constant superheat at the end of the evaporator
Usually this is 8°F to 12°F of superheat
Higher superheat levels in the evaporator lead to increased vapor presence, resulting in reduced heat exchange efficiency Conversely, a greater quantity of liquid in the evaporator enhances heat exchange performance Consequently, TXV valves are typically utilized only in smaller chillers, generally up to 150 tons.
The orifice metering device is a fixed- bore metering device that is merely a restriction in the liquid line between the condenser and the evaporator, Figure 48–
30 These are trouble free, because they have no moving parts
The flow of refrigerant through an orifice remains constant at a specific pressure drop, with increased flow occurring when there is a greater pressure difference This enhanced flow at higher loads is achieved due to the increased pressure differential.
48.17 VAN GIÃN NỞ TĨNH NHIỆT
Van giãn nở tĩnh nhiệt, được trình bày chi tiết trong Chương 24 ―Các thiết bị giãn nở‖, được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh lớn hơn Chức năng của van này là duy trì một hằng số quá nhiệt tại đầu ra của dàn bay hơi, thường dao động từ 8 đến 12 độ F Khi nhiệt độ tăng, lượng hơi trong thiết bị bay hơi cũng tăng, dẫn đến việc giảm hiệu quả trao đổi nhiệt Đối với nhiều môi chất lỏng trong dàn bay hơi, khả năng trao đổi nhiệt tốt hơn khiến các van này chỉ phù hợp cho các hệ thống làm mát nhỏ hơn, tối đa khoảng một giới hạn nhất định.
Van cửa là một thiết bị đo lường với lỗ cố định, có chức năng hạn chế dòng chảy của chất lỏng giữa dàn bay hơi và dàn ngưng Thiết bị này thường có ren ở hai đầu và không có các bộ phận chuyển động.
Dòng môi chất chảy qua van cửa duy trì hằng số tại mức giảm áp suất nhất định Khi có chênh lệch áp suất lớn hơn, lưu lượng dòng chảy sẽ tăng lên Lưu lượng dòng chảy lớn hơn khi có tải trọng cao hơn, do áp lực tác động.
65 of a higher head pressure at greater loads
Allowing head pressure to rise increases flow in chillers equipped with an orifice metering device, which have a critical charge that must not be exceeded Overcharging can lead to liquid refrigerant entering the compressor inlet, posing risks especially for reciprocating compressors, making orifices unsuitable for these units However, small amounts of liquid refrigerant, typically as wet vapor, are generally safe for scroll, rotary screw, and most centrifugal compressors.
Figure 48–30 An orifice metering device
Float-type metering devices are categorized into two types: low-side float and high-side float The low-side float regulates refrigerant flow by rising and throttling back when the liquid refrigerant level increases in the chiller's low side It is crucial to maintain appropriate refrigerant levels, as overcharging can lead to liquid refrigerant entering the compressor, potentially damaging piston compressors Consequently, float valves are not suitable for these types of compressors However, small amounts of refrigerant, typically in vapor form, do not harm screw compressors, rotary compressors, or most centrifugal compressors.
Hình 48-30 một thiết bị định lƣợng dạng van cửa
48.19 CÁC BỘ ĐỊNH LƯỢNG KIỂU PHAO
Có hai loại thiết bị định lượng kiểu phao: phao hạ áp và phao cao áp Phao hạ áp hoạt động bằng cách nâng lên và điều tiết dòng môi chất phía sau khi mức môi chất lỏng tăng lên ở phía áp suất thấp của hệ thống làm lạnh.
Nó đƣợc đặt tại mức chính xác để điều
66 located at the correct level to produce the level of refrigerant required for the chiller
The high-side float is positioned in the liquid line that feeds into the evaporator When the refrigerant level in this line increases, it indicates that the evaporator requires more liquid refrigerant As a result, the float rises, permitting liquid refrigerant to flow into the evaporator.
Floats can cause issues if they rub against the side of the float chamber, leading to resistance, or if a hole forms in the float itself If a hole develops, the float will sink, which can impact the cooling process by affecting the necessary refrigerant flow.
Phao hạ áp được lắp đặt trong đường lỏng của môi chất vào dàn bay hơi, giúp điều chỉnh lượng môi chất Khi áp suất trong đường lỏng tăng, phao sẽ nâng lên, cho phép môi chất lỏng đi vào thiết bị bay hơi để đáp ứng nhu cầu của dàn bay hơi.
Phao cao áp có thể gặp sự cố nếu bị cọ sát bên hông buồng, dẫn đến lực cản hoặc ma sát, tạo ra lỗ hổng Khi lỗ hổng xuất hiện, phao sẽ bị ngập xuống.
THERMOSTATIC EXPANSION VALVE
The thermostatic expansion valve (TXV) was discussed in detail in Unit 24,
―Expansion Devices.‖ The TXVs used with chillers are the same type, only larger The TXV maintains a constant superheat at the end of the evaporator
Usually this is 8°F to 12°F of superheat
Increased superheat in the evaporator leads to a higher vapor presence, resulting in reduced heat exchange efficiency Conversely, a greater amount of liquid in the evaporator enhances heat exchange performance Therefore, TXV valves are primarily utilized in smaller chillers, typically those up to 150 tons.
The orifice metering device is a fixed- bore metering device that is merely a restriction in the liquid line between the condenser and the evaporator, Figure 48–
30 These are trouble free, because they have no moving parts
The flow of refrigerant through an orifice remains constant at a specific pressure drop, but an increase in pressure difference results in a higher flow rate This enhanced flow at greater loads is achieved due to the increased pressure differential.
VAN GIÃN NỞ TĨNH NHIỆT
Van giãn nở tĩnh nhiệt, được trình bày chi tiết trong Chương 24 ―Các thiết bị giãn nở‖, là thiết bị quan trọng trong các hệ thống làm lạnh lớn hơn Chức năng chính của van này là duy trì một hằng số quá nhiệt tại đoạn cuối của dàn bay hơi, thường dao động từ 8 đến 12 độ F Khi nhiệt độ tăng, lượng hơi trong thiết bị bay hơi cũng tăng theo, dẫn đến ít trao đổi nhiệt hơn Do đó, các môi chất lỏng trong dàn bay hơi có khả năng trao đổi nhiệt tốt hơn, khiến van giãn nở tĩnh nhiệt chủ yếu được sử dụng cho các hệ thống làm mát nhỏ hơn, tối đa khoảng một kích thước nhất định.
Van cửa là thiết bị đo có lỗ cố định, dùng để hạn chế dòng chất lỏng giữa dàn bay hơi và dàn ngưng Những thiết bị này thường có ren hai đầu và không có các chi tiết động, giúp đảm bảo tính ổn định và độ bền trong quá trình sử dụng.
Dòng môi chất chảy qua van cửa duy trì một hằng số ở mức giảm áp suất nhất định Khi chênh lệch áp suất tăng lên, lưu lượng dòng chảy cũng sẽ tăng theo Sự gia tăng dòng chảy khi tải lớn hơn diễn ra do áp lực tác động.
ORIFICE
The orifice metering device is a fixed- bore metering device that is merely a restriction in the liquid line between the condenser and the evaporator, Figure 48–
30 These are trouble free, because they have no moving parts
The flow of refrigerant through an orifice remains constant at a specific pressure drop, with increased flow occurring when there is a greater pressure difference This enhanced flow at higher loads is achieved due to the increased pressure differential.
48.17 VAN GIÃN NỞ TĨNH NHIỆT
Van giãn nở tĩnh nhiệt, được trình bày chi tiết trong Chương 24 ―Các thiết bị giãn nở‖, được sử dụng cho các hệ thống làm lạnh lớn hơn Chức năng của van này là duy trì một hằng số quá nhiệt tại cuối dàn bay hơi, thường dao động từ 8 đến 12 độ F Khi nhiệt độ tăng, lượng hơi trong thiết bị bay hơi cũng tăng, dẫn đến giảm hiệu quả trao đổi nhiệt Đối với nhiều môi chất lỏng trong dàn bay hơi, khả năng trao đổi nhiệt tốt hơn, do đó van giãn nở tĩnh nhiệt thường chỉ được áp dụng cho các hệ thống làm mát nhỏ hơn, tối đa khoảng.
VAN CỬA
Van cửa là thiết bị đo có lỗ cố định, giúp hạn chế dòng chất lỏng giữa dàn bay hơi và dàn ngừng Thiết bị này có hai đầu ren và không có các chi tiết động, đảm bảo tính ổn định trong quá trình vận hành.
Dòng môi chất chảy qua van cửa duy trì một hằng số tại mức giảm áp suất nhất định Khi chênh lệch áp suất tăng, lưu lượng chảy cũng tăng theo Dòng chảy lớn hơn xảy ra do áp lực cao hơn.
65 of a higher head pressure at greater loads
Allowing head pressure to rise increases flow in chillers equipped with an orifice metering device, which requires a critical charge Overcharging the unit can lead to liquid refrigerant entering the compressor inlet, posing risks, particularly for reciprocating compressors, making orifices unsuitable for their use However, small amounts of liquid refrigerant, typically in the form of wet vapor, are generally safe for scroll, rotary screw, and most centrifugal compressors.
Figure 48–30 An orifice metering device
FLOAT-TYPE METERING DEVICES
Float-type metering devices are categorized into two types: low-side float and high-side float The low-side float regulates refrigerant flow by rising when the liquid refrigerant level in the chiller's low side increases This mechanism is crucial, as an increase in allowable pressure leads to greater flow rates Any refrigeration system with a metering device has a maximum charge limit; overcharging can result in liquid refrigerant entering the compressor, potentially damaging piston compressors Therefore, these systems do not utilize metering devices However, small amounts of liquid refrigerant, typically in vapor form, do not harm rotary, screw, or most centrifugal compressors.
Hình 48-30 một thiết bị định lƣợng dạng van cửa
48.19 CÁC BỘ ĐỊNH LƯỢNG KIỂU PHAO
Có hai loại thiết bị định lượng kiểu phao: phao hạ áp và phao cao áp Phao hạ áp có chức năng nâng lên và điều tiết dòng môi chất phía sau khi mức chất lỏng tăng lên ở phía áp suất thấp của hệ thống làm lạnh.
Nó đƣợc đặt tại mức chính xác để điều
66 located at the correct level to produce the level of refrigerant required for the chiller
The high-side float, positioned in the liquid line leading to the evaporator, regulates the flow of refrigerant When the refrigerant level in the liquid line increases, it indicates that the evaporator requires more liquid refrigerant, causing the float to rise and permit the entry of liquid refrigerant into the evaporator.
Floats can cause issues if they come into contact with the sides of the float chamber, leading to resistance, or if they develop a hole A hole in the float will result in it sinking Additionally, it is crucial to adjust the throttle to ensure the proper amount of refrigerant is supplied for effective cooling.
Van phao hạ áp được lắp đặt trong đường lỏng của môi chất vào dàn bay hơi Khi lượng môi chất trong đường lỏng vượt quá yêu cầu, van phao sẽ nâng lên để cho phép môi chất lỏng đi vào thiết bị bay hơi, đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống.
Van phao cao áp Hình 48-32 có thể gặp sự cố nếu bị cọ sát ở bên hông buồng phao, dẫn đến lực cản hoặc ma sát tạo ra lỗ hổng Khi lỗ hổng xuất hiện, phao sẽ bị ngập xuống.
In the case of a lowside float, it opens fully, allowing unrestricted refrigerant flow to the evaporator, preventing any blockage in the liquid line or at the bottom of the condenser Conversely, if a hole develops in the high-side float, it will sink and obstruct liquid flow to the evaporator.
Maintaining the correct refrigerant charge is essential for the proper functioning of both low- and high-side floats An excessive refrigerant charge in a low-side float can lead to refrigerant backing up into the liquid line and condenser Similarly, overcharging a high-side float can cause flooding in the evaporator.
The electronic expansion valve for large chillers is similar to the one explained in
Unit 24 These valves operate with a thermistor to monitor the refrigerant temperature The liquid does not reach the sensing element; an electronic circuit checks the actual temperature This is much like a thermometer except it does not read out in temperature A pressure transducer may be used to give the electronic circuit a pressure reading that can be converted to temperature With the một lỗ hổng Trong trường hợp của các phao hạ áp, đường ống sẽ mở ra và cho phép dòng môi chất đầy chảy tới dàn bay hơi; không có môi chất lạnh phía sau từ đường lỏng và đáy của dàn ngưng Nếu lổ hổng bị mòn thì nó sẽ chìm xuống và khoá dòng môi chất lỏng tới dàn bay hơi
Khi sử dụng phao cao áp hoặc phao thấp áp, lượng môi chất nạp có giới hạn Nếu nạp quá nhiều với phao thấp áp, môi chất lỏng sẽ quay trở lại đường lỏng và dàn ngưng Ngược lại, đối với phao cao áp, việc nạp quá mức sẽ dẫn đến tình trạng ngập dàn bay hơi.
48.20 VAN GIÃN NỞ ĐIỆN TỬ
Van giãn nở điện tử được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh lớn, hoạt động dựa trên một điện trở nhiệt để theo dõi nhiệt độ của chất lạnh Chúng đảm bảo rằng chất lỏng không đến phần cảm biến, từ đó kiểm tra mạch điện một cách chính xác.
Bộ chuyển đổi áp suất hoạt động tương tự như nhiệt kế, nhưng không thể đo nhiệt độ trực tiếp Thay vào đó, nó cho phép mạch điện tử đọc áp suất và chuyển đổi thông tin này thành giá trị nhiệt độ.
Với sự đọc áp suất từ thiết bị bay hơi đƣợc
68 pressure reading from the evaporator converted to temperature and with the actual suction-line temperature, the real superheat can be determined and close control can be achieved
The electronic expansion valve looks much like a solenoid valve in the line,
Figure 48–33 The thermistor sensor can be inserted in the evaporator piping
The electronic expansion valve offers significant advantages due to its versatile electronic control circuit, enabling it to handle a broader range of loads compared to a traditional TXV Additionally, it facilitates increased refrigerant flow during low head pressure conditions, particularly beneficial for air-cooled units operating in cold ambient temperatures.
The large liquid handling capacity of the electronic expansion valve can allow maximum liquid refrigerant flow
These electronic expansion valves are often called stepcontrol valves because there can be so many increments of modulated flow with their controls Figure
The image 48–34 depicts a step-control expansion valve, illustrating the conversion to temperature By analyzing the actual suction line temperature, it becomes possible to accurately determine and achieve tight control over the system's temperature.
Trong van giãn nở điện tử, tương tự như van điện tử hình 48-33, cảm biến nhiệt điện trở có thể được lắp đặt bên trong ống dẫn của dàn bay hơi.
ELECTRONIC EXPANSION VALVE
The electronic expansion valve for large chillers is similar to the one explained in
Unit 24 These valves operate with a thermistor to monitor the refrigerant temperature The liquid does not reach the sensing element; an electronic circuit checks the actual temperature This is much like a thermometer except it does not read out in temperature A pressure transducer may be used to give the electronic circuit a pressure reading that can be converted to temperature With the một lỗ hổng Trong trường hợp của các phao hạ áp, đường ống sẽ mở ra và cho phép dòng môi chất đầy chảy tới dàn bay hơi; không có môi chất lạnh phía sau từ đường lỏng và đáy của dàn ngưng Nếu lổ hổng bị mòn thì nó sẽ chìm xuống và khoá dòng môi chất lỏng tới dàn bay hơi
Lượng môi chất nạp bị giới hạn khi sử dụng phao cao áp hoặc phao thấp áp Nếu nạp quá nhiều với phao thấp áp, môi chất lỏng sẽ quay lại đường lỏng và dàn ngưng Ngược lại, với phao cao áp, tình trạng này có thể dẫn đến việc ngập dàn bay hơi.
VAN GIÃN NỞ ĐIỆN TỬ
Van giãn nở điện tử là thiết bị quan trọng trong các hệ thống làm lạnh lớn, hoạt động dựa trên một điện trở nhiệt để theo dõi nhiệt độ của môi chất lạnh Tuy nhiên, chất lỏng không thể tiếp cận phần cảm biến, điều này dẫn đến việc cần có một mạch điện kiểm tra thực tế để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Bộ chuyển đổi áp suất tương tự như nhiệt kế, nhưng không đo nhiệt độ trực tiếp Thay vào đó, nó cho phép các mạch điện tử chuyển đổi áp suất thành giá trị nhiệt độ.
Với sự đọc áp suất từ thiết bị bay hơi đƣợc
68 pressure reading from the evaporator converted to temperature and with the actual suction-line temperature, the real superheat can be determined and close control can be achieved
The electronic expansion valve looks much like a solenoid valve in the line,
Figure 48–33 The thermistor sensor can be inserted in the evaporator piping
The electronic expansion valve offers significant advantages due to its versatile electronic control circuit, enabling it to handle a broader range of loads compared to traditional TXVs It effectively increases refrigerant flow during low head pressure conditions, particularly beneficial for air-cooled units operating in cold weather.
The large liquid handling capacity of the electronic expansion valve can allow maximum liquid refrigerant flow
These electronic expansion valves are often called stepcontrol valves because there can be so many increments of modulated flow with their controls Figure
The image 48–34 depicts a step-control expansion valve, illustrating the conversion to temperature By analyzing the actual suction temperature, precise temperature determination and tight control can be achieved.
Trong van giãn nở điện tử, tương tự như van điện tử hình 48-33, cảm biến nhiệt điện trở có thể được lắp đặt trong ống dẫn của dàn bay hơi.
Van giãn nở điện tử có ưu điểm nổi bật là tính linh hoạt của mạch điều khiển, cho phép xử lý sự thay đổi tải lớn hơn so với van giãn nở tĩnh nhiệt thông thường Thiết bị này cũng hỗ trợ nhiều chất làm lạnh chảy trong điều kiện áp suất đầu thấp, đặc biệt hữu ích cho các hệ thống giải nhiệt bằng không khí trong thời tiết lạnh Nhờ vào khả năng xử lý chất lỏng lớn hơn, van giãn nở điện tử có thể tối đa hóa dòng chất lỏng chảy qua, nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Van giãn nở điện tử, hay còn gọi là van điều chỉnh theo bậc, có khả năng điều chỉnh dòng chảy trong nhiều gia lượng khác nhau Hình 48-34 minh họa một van điều chỉnh từng bước, cho thấy trục quay của động cơ với mũi nhọn rõ ràng.
The motor operates a shaft that modulates flow through the valve seat, as depicted in Figure 48–35, which illustrates the valve's intricate components Figure 48–36 provides a wiring diagram that demonstrates how the valve is integrated into the circuit, featuring two thermistor sensors—one at the coil's inlet and another at the outlet Instead of a pressure connection for checking superheat, the system relies on temperature differences An optional pumpdown feature allows the valve to close when the thermostat is satisfied, enabling refrigerant to be pumped into the condenser This valve reopens at the start of the next cycle, facilitating natural refrigerant flow during the ON cycle The pumpdown cycle is crucial for systems at risk of liquid refrigerant entering the compressor when it has migrated to the evaporator during the OFF cycle.
Bài viết lưu ý rằng hệ thống có hai cảm biến nhiệt độ: một ở lối vào và một ở lối ra của bộ trao đổi nhiệt Thay vì sử dụng áp lực khớp nối để kiểm tra quá nhiệt, hệ thống dựa vào độ chênh nhiệt để thực hiện điều này Van của hệ thống có tính năng bơm xuống ngẫu nhiên và có khả năng đóng lại khi hệ thống rơle nhiệt được kích hoạt, cho phép môi chất được bơm vào dàn ngưng.
Mở lại van tại lúc bắt đầu của chu trình kế tiếp cho phép môi chất chảy tự nhiên trong chu trình ON
Chu trình bơm xuống trong nhiều hệ thống có thể gặp vấn đề nếu chất lỏng được bơm vào máy nén ngay khi bắt đầu chu trình mới, do chất lỏng sẽ di chuyển tới dàn bay hơi trong giai đoạn OFF.
Figure 48–33 An electronic expansion valve Courtesy Trane Company
Figure 48–34 (A) A step-motor-control expansion valve for large systems (B)
This illustration shows how the needle is threaded into the seat by means of the motor This device can provide an infinite number of steps of control (A and B)
Hình 48-33 van giãn nở điện tử
Bộ điều khiển bước động cơ của van giãn nở trong hệ thống làm lạnh lớn cho phép điều chỉnh chính xác, với khả năng cung cấp vô hạn các bước điều khiển Hình minh họa cho thấy cách mũi nhọn ép vào mặt tựa nhờ vào động cơ, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho hệ thống.
On cold days, maximizing airflow can significantly enhance a condenser's capacity, allowing it to effectively cool a building even when outside temperatures are around 40°F In such conditions, the condenser can condense refrigerant at temperatures between 60°F and 70°F, resulting in head pressures of 102 to 121 psig for R-22 Similar head pressures are observed for R-12 and R-500 at these temperatures, but this level may not suffice for typical operational requirements.
TXV But an electronic expansion valve
(because of its flow capability) can use this low pressure to feed the evaporator If the refrigerant is then subcooled 10°F more, the evaporator can be furnished
50°F to 60°F liquid refrigerant The compressor is only required to pump from an evaporator pressure of approximately
65.6 psig (corresponding to 38°F evaporator boiling temperature) to 121 psig maximum head pressure This is a big difference from a typical summer condition where the evaporator suction pressure may be 65.6 psig and the head pressure 278 psig (corresponding to a condensing temperature of 125°F) for R-
Khả năng cho phép dòng chảy tối đa trong một ngày lạnh giúp bình ngưng cung cấp nhiều công suất hơn cho hệ thống Chẳng hạn, khi nhiệt độ bên ngoài là 40°F và tòa nhà cần làm mát, bình ngưng có thể ngưng tụ môi chất ở mức tối ưu.
Áp suất đầu cho gas R-22 trong khoảng nhiệt độ từ 60°F đến 70°F dao động từ 102 đến 121 psi Đối với R-12 và R-500, áp suất đầu cũng tương ứng với nhiệt độ này, nhưng không đủ cho một van giãn nở thịnh nhiệt thông thường Ngược lại, van giãn nở điện tử có thể tận dụng áp suất thấp này để cung cấp cho dàn bay hơi Nếu môi chất lạnh hơn 10°F, dàn bay hơi có thể cung cấp nhiệt độ môi chất lỏng từ 50°F đến 60°F Máy nén chỉ cần bơm từ dàn bay hơi với áp suất khoảng 65.6 psi (tương ứng với nhiệt độ sôi 38°F) đến áp suất đầu tối đa 121 psi, điều này tạo ra sự khác biệt lớn so với điều kiện mùa hè thông thường khi áp suất hút tại dàn bay hơi cũng là 65.6 psi.
278 psi (so với nhiệt độ ngƣng tụ 125 0 F) cho gas R-22
Figure 48–35 This is an exploded view of the gears and motor that accomplish step control Courtesy Sporlan Division,
LOW-PRESSURE CHILLERS
Low-pressure chillers typically have used
R-11, R-113, or R-123 for their refrigerants Most small low-pressure chillers in the range up to approximately
150 tons have used R-113, and chillers above this range, R-11 Newer low- pressure chillers and those that have been converted are using R-123 Some use R-
114 for special applications As of July 1,
1992, it became unlawful to vent CFC and
HCFC refrigerants into the atmosphere
Hình 48-35 Đây là hình cho thấy phần khuất của các bánh răng và động cơ để thực hiện điều khiển các bước
CÁC HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT THẤP
Các thiết bị làm lạnh áp suất thấp thường sử dụng các chất làm lạnh như R-11, R-113 và R-123 Đối với các thiết bị nhỏ khoảng 150 tấn, R-113 và R-11 là lựa chọn phổ biến Trong khi đó, các thiết bị làm lạnh áp suất thấp mới hơn hoặc đã được chuyển đổi thường sử dụng R-123 Ngoài ra, R-114 cũng được sử dụng cho một số ứng dụng đặc biệt.
Figure 48–36 This wiring and piping diagram shows two temperature sensors and the wiring diagram that would be used for a step-control expansion valve
Hình 48-36 Sơ đồ dây dẫn và đường ống cho thấy hai cảm biến nhiệt và sơ đồ dây điện sử dụng trong van giãn nở điện tử
As of November 15, 1995, it became illegal to release HFC refrigerants and other alternative refrigerants into the atmosphere Additionally, the phaseout of CFC refrigerants commenced on January 1, 1996, prohibiting the manufacture of any CFC refrigerants, including R-11 and R-113.
114 are all low-pressure, CFC refrigerants R-123 is an HCFC refrigerant.Figure 48–37 shows a temperature/pressure chart for the above low-pressure refrigerants
Figure 48–37 A temperature/pressure chart that includes lowpressure refrigerants
Kể từ ngày 15 tháng 11 năm 1995, việc thải các chất làm lạnh HFC và các chất làm lạnh thay thế khác vào bầu khí quyển đã trở thành bất hợp pháp Bắt đầu từ ngày 1 tháng 1 năm 1996, việc sử dụng chất làm lạnh CFC cũng bị ngừng lại, dẫn đến việc sản xuất bất kỳ chất làm lạnh CFC nào trở thành hành vi vi phạm pháp luật.
Các chất làm lạnh R-113 và R-114 thuộc nhóm CFC có áp suất thấp, trong khi R-123 là chất làm lạnh HCFC Biểu đồ nhiệt độ/áp suất cho các chất làm lạnh áp suất thấp được thể hiện trong hình 48-37.
Hình 48-37 Bảng nhiệt độ/áp suất bao gồm các môi chất lạnh thấp áp
COMPRESSORS
Low-pressure chillers, along with certain high-pressure models, utilize centrifugal compressors These compressors operate at synchronous speeds for direct-drive systems and can reach very high speeds, typically around 10,000 RPM.
30,000 rpm) with gear-drive machines
The centrifugal compressor has an impeller that turns and creates the low- pressure area in the center where the suction line is fastened to the housing,
Figure 48–38 The compressed refrigerant gas is trapped in the outer shell known as the volute and guided down the discharge line to the condenser, Figure
Centrifugal compressors can achieve higher pressure levels through multistage configurations, where multiple compressors operate in series, or by increasing the speed of a single compression stage In a multistage setup, the discharge from one compressor serves as the suction for the subsequent compressor, enhancing overall efficiency and performance.
Figure 48–40 It is common for
MÁY NÉN (HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT THẤP)
Tất cả các máy làm lạnh áp suất thấp và một số máy làm lạnh áp suất cao sử dụng máy nén ly tâm Những máy nén này chuyển từ động cơ tốc độ đồng bộ sang tốc độ rất cao, khoảng 30.000 vòng/phút, thông qua hệ thống truyền động bằng bánh răng Quá trình quay của bánh công tác tạo ra khu vực áp suất thấp ở giữa, nơi đường hút được cố định vào cacte Hơi môi chất nén bị kẹt trong lớp vỏ bên ngoài, gọi là vòng xoắn ốc, và được dẫn xuống đường đẩy tới dàn ngưng tụ.
Các hệ thống máy nén ly tâm được thiết kế để tạo ra áp lực cao hơn bằng cách kết hợp nhiều máy nén hoạt động nối tiếp, được gọi là nhiều cấp hoặc hoạt động một cấp với tốc độ cao Trong hệ thống nhiều cấp, đầu đẩy của máy nén trước sẽ trở thành đầu hút của máy nén tiếp theo Các máy nén thường gặp trong ứng dụng điều hòa không khí có thể có đến ba cấp nén.
Modern air-conditioning applications utilize 76 compressors capable of three stages of compression A notable example is the three-stage compressor depicted in Figure 48–38, which is compatible with refrigerants R-11 and R-123 One key benefit of multistage operation is the ability to run the compressor at a reduced speed, typically around 3600 rpm, matching the motor's speed for enhanced efficiency.
Figure 48–38 A multiple-stage compressor and chiller Courtesy Trane
Refrigerant vapor can be extracted from the liquid exiting the condenser to subcool the liquid that enters the evaporator metering device This vapor is drawn off through the intermediate stages of the compressor, ensuring that the liquid temperature aligns with the pressure of the compressor's intermediate suction pressure, which is lower than the pressure associated with the condensing temperature A modern three-stage compressor can utilize refrigerants such as R-11 or R-123.
Một trong những ƣu điểm của hoạt động nhiều cấp là máy nén có thể vận hành ở tốc độ thấp, tốc độ thường của độ cơ, khoảng 3600 vòng/phút
Hình 48-38 Máy nén nhiều cấp và hệ thống làm lạnh
Hơi lạnh có thể được hút ra khỏi chất lỏng để ngưng tụ và hấp thụ vào bộ định lượng ở dàn bay hơi Hơi rút ra này được sử dụng giữa các cấp máy nén, do đó nhiệt độ của chất lỏng tương ứng với áp suất của đường hút trung gian sẽ thấp hơn so với áp suất tương ứng với nhiệt độ ngưng tụ.
Figure 48–39 The hot gas enters the top of the condenser through the discharge line Courtesy Trane Company
Hình 48-39 Hơi môi chất nóng đi vào ở phía trên của bình ngưng thông qua đường đẩy
The subcooling process gives the evaporator more capacity for its respective size at very little additional pumping cost This process is called an economizer cycle, Figure 48–40
Figure 48–40 A three-stage centrifugal chiller with two economizer cycles
Single-stage compression can be accomplished using a single compressor that turns at a high speed, up to about
30,000 rpm This is done by means of a
3600-rpm motor and a gearbox to step up the speed of the compressor, Figure 48–
10 The advantage of this compressor is size and weight
The required compression level varies based on the type of refrigerant utilized Typically, centrifugal compressors in chillers operate with two-pass evaporators and two-pass condensers For instance, if the evaporator has a 7°F approach temperature, it will boil effectively.
Quá trình quá lạnh giúp thiết bị bay hơi đạt công suất lớn hơn mà chỉ tốn chi phí bơm thêm rất ít Quy trình này được gọi là Chu trình tiết kiệm.
Hình 48-40 Hệ thống làm lạnh có máy nén ba cấp và hai bộ hâm nước
Chu trình nén một cấp có thể được thực hiện bằng máy nén đơn hoạt động ở tốc độ cao, đạt tới 30.000 vòng/phút Hệ thống dẫn động giúp nâng tốc độ của động cơ 3600 vòng/phút, mang lại thiết kế gọn nhẹ và hiệu quả.
Số lượng nén cần thiết phụ thuộc vào loại chất làm lạnh được sử dụng Chẳng hạn, máy nén ly tâm thường được áp dụng cho thiết bị làm lạnh với hệ thống bay hơi hai luồng và dàn ngưng hai luồng Nếu thiết bị bay hơi có nhiệt độ tiếp cận là 7 °F, thì chất làm lạnh sẽ bắt đầu sôi ở nhiệt độ 40 °F.
79 the refrigerant at 40°F for a chiller with
47°F leaving water NOTE: We are using
To achieve an evaporator temperature of 40°F using 47°F water, it is essential to refer to a typical temperature/pressure chart If the condenser operates with a 10°F approach temperature, receiving 85°F water from the tower and discharging 95°F water, it indicates that the refrigerant is condensing at approximately 105°F.
Figure 48–26 The compressor must overcome the following pressures to meet the requirement for this system:
Notice that the compressor has only to raise the pressure from 24.4 in Hg Vac to
6.4 in Hg Vac for R-113; this is only 18 in Hg Vac (or 18/2.036 = 8.84 psig) The compressor that has R-502 in the system would have to raise the pressure from
80.6 psig to 231.7 psig or 151.1 psig A different compressor would have to be used than the one for R-113 The compressors do not raise the pressure the máy làm lạnh nước ra với 47 ° F CHÚ THÍCH: Chúng tôi đang sử dụng nước 47 ° F để có nhiệt độ bốc hơi 40 ° F để sử dụng trên một biểu đồ nhiệt độ / áp suất thông thương Nếu dàn ngưng có nhiệt độ tiếp cận là 10 0 F thì nước từ tháp giải nhiệt có nhiệt độ là 85 0 F và nước ra là 95 0 F môi chất lạnh trong dàn ngƣng cần ngƣng tụ tại khoảng 105 0 F
Hình 48-26 Máy nén phải vƣợt qua các áp suất theo sai để đáp ứng các yêu cầu cho hệ thống này:
Máy nén chỉ tăng áp suất từ 24,4 inch Hg Vac lên 6,4 Hg Vac cho môi chất R-113, tương đương với 18 inch Hg Vac (hay 8.84 psig) Đối với môi chất R-502 trong hệ thống, áp suất được tăng từ 80,6 psi lên 231,7 psi, tương ứng với sự gia tăng 151,1 psi.
Một số máy nén khác phải sử dụng môi chất R-113 Máy nén khí không tăng cùng một lƣợng áp suất hoặc không hoạt động cùng một áp suất
Centrifugal compressors vary significantly in their operational characteristics and applications One type functions in a vacuum on both the high and low-pressure sides, while another operates under a discharge pressure of 231.7 psig Additionally, the physical thickness of the compressor shells can differ greatly, highlighting the diverse uses of centrifugal compressors in various systems.
Low-pressure centrifugal chillers share many features and operational characteristics with high-pressure units As illustrated in Figure 48–41, the design of a high-pressure chiller shell closely resembles that of most low-pressure chillers.
Figure 48–41 A cutaway of a high- pressure chiller shell Lowpressure shells are much like this Reproduced courtesy of Trane Company
Máy nén hoạt động trong môi trường chân không với áp suất cao và thấp, trong khi áp suất đẩy ở hai bên hệ thống đạt 231,7 psig Độ dày của vỏ giữa hai loại máy nén này có sự khác biệt rõ rệt Việc so sánh các loại máy nén sẽ cung cấp những ý tưởng hữu ích về ứng dụng của máy nén ly tâm cho các nhu cầu đa dạng.
CONDENSERS FOR LOWPRESSURE CHILLERS
The condenser is a crucial component that dissipates heat from the system, specifically in low-pressure chillers where water cooling is utilized Similar to high-pressure systems, this heat is typically released into the atmosphere However, in certain manufacturing processes, the heat can be reclaimed and repurposed for various applications.
Water-cooled condensers for low-pressure chillers are typically of the shell-and-tube design, where water circulates through the tubes while refrigerant flows around them The shell must withstand the refrigerant's working pressure, with a water-side pressure range of 150 to 300 psig Hot discharge gas enters through the compressor's suction line, and rupture discs are generally set at 15 psig on the suction side, operating under low pressure If the shell has been compromised or if excessive pressure is applied during leak testing, the rupture discs will blow out, protecting the shell from damage.
48.23 DÀN NGƯNG TRONG CÁC HỆ THỐNG LÀM LẠNH THẤP ÁP
Dàn ngưng là bộ phận quan trọng trong hệ thống loại bỏ nhiệt, thường sử dụng nước để giải nhiệt trong các hệ thống thấp áp Ngược lại, trong các hệ thống cao áp, nhiệt thường được chuyển giao qua không khí xung quanh Đặc biệt, trong một số quy trình sản xuất, nhiệt có thể được thu hồi và tái sử dụng cho các ứng dụng khác.
Dàn ngưng giải nhiệt bằng nước là thiết bị quan trọng trong hệ thống làm lạnh thấp áp, sử dụng loại ống vỏ với nước luân chuyển trong ống và môi chất chảy xung quanh Vỏ dàn ngưng cần có áp suất làm việc để điều tiết môi chất, với áp suất nước khoảng từ 150 đến 300 psi Môi chất nóng từ đường đẩy sẽ đi vào phía trên đỉnh của dàn ngưng, đảm bảo hiệu suất làm lạnh tối ưu.
83 top of the condenser, Figure 48–39
The condenser plays a crucial role in the refrigeration process by rejecting heat, which directly influences the head pressure Typically positioned above the evaporator in low-pressure chillers, the compressor elevates the refrigerant to the condenser in a vapor state Once condensed into a liquid, the refrigerant flows to the evaporator through the metering device, aided by gravity and minimal pressure difference It is essential to maintain the head pressure within the design parameters to prevent it from falling too low.
Water-cooled condensers often incorporate a subcooling circuit designed to reduce the temperature of the liquid refrigerant below its condensing temperature This process is achieved through a dedicated chamber at the bottom of the condenser, where incoming condenser water, typically around 85°F, effectively absorbs heat from the condensed liquid refrigerant.
105°F This gives the system more efficiency, Figure 48–25
Bình ngưng là thiết bị quan trọng trong hệ thống làm lạnh, có nhiệm vụ loại bỏ nhiệt và được xác định công suất dựa trên áp suất đầu Trong hệ thống thấp áp, bình ngưng thường được đặt trên bình bay hơi, nơi máy nén đưa môi chất ở dạng hơi vào Khi môi chất ngưng tụ thành lỏng, nó sẽ chảy đến bình bay hơi qua thiết bị định lượng với độ chênh áp nhỏ Việc kiểm soát áp suất đầu là cần thiết để đảm bảo không giảm quá thấp so với thiết kế.
Bình ngưng giải nhiệt bằng nước có thể sử dụng mạch quá lạnh để hạ nhiệt độ của môi chất xuống thấp hơn nhiệt độ ngưng tụ Mạch quá lạnh hoạt động thông qua một buồng phân chia ở đáy bình ngưng, nơi nước vào dàn ngưng ở nhiệt độ khoảng 85°F để loại bỏ nhiệt từ môi chất lỏng ngưng tụ ở khoảng 105°F Quá trình này giúp nâng cao hiệu suất của hệ thống.
The metering device is essential for regulating the flow of liquid refrigerant into the evaporator at the appropriate rate In low-pressure chillers, two common types of metering devices are utilized: the orifice and the high- or low-side float, both of which were previously covered in the context of high-pressure chillers.
In a centrifugal system utilizing low-pressure refrigerants, the low-pressure side operates under vacuum conditions For instance, when R-113 is employed, the entire system remains in a vacuum Consequently, any leaks in the machine allow air to infiltrate, posing potential operational issues.
Air can lead to various issues in refrigeration systems due to its oxygen and moisture content When mixed with refrigerant, it creates a mild acid that can damage motor windings, potentially resulting in motor burnout Additionally, while air can circulate to the condenser during operation, it does not condense, further exacerbating the problems within the system.
48.24 CÁC THIẾT BỊ ĐỊNH LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT THẤP
Thiết bị định lượng là yếu tố quan trọng trong hệ thống làm lạnh, giúp kiểm soát môi chất lỏng phía sau và định lượng lỏng vào bình bay hơi một cách chính xác Trong hệ thống áp suất thấp, hai loại thiết bị định lượng phổ biến là van cửa và phao cao hoặc hạ áp, đã được giới thiệu trong phần trước về hệ thống làm lạnh áp suất cao.
48.25 CÁC THIẾT BỊ XẢ KHÍ
Khi môi chất có áp suất thấp trong hệ thống ly tâm, áp suất bên thấp luôn là áp suất chân không Đặc biệt, nếu sử dụng môi chất R-113, toàn bộ hệ thống sẽ ở trạng thái chân không Điều này có nghĩa là bất kỳ lỗ rò rỉ nào cũng sẽ cho phép không khí xâm nhập vào thiết bị, gây ra nhiều sự cố nghiêm trọng Oxy và độ ẩm trong không khí có thể kết hợp với môi chất lạnh, tạo ra axít nhẹ, dẫn đến nguy cơ ăn mòn cuộn dây động cơ và thậm chí gây ra cháy nổ Trong quá trình hoạt động, không khí lọt vào sẽ di chuyển đến bình ngưng nhưng không ngưng tụ lại.
Excessive air intake into the system can lead to an increase in head pressure, potentially causing the machine to experience a surge or shut down due to high head pressure.
Figure 48–43 When a low-pressure chiller leaks while in a vacuum, atmosphere enters the chiller shell
When air enters the condenser, it accumulates at the top, occupying valuable space A purge system, which often includes a compressor, is utilized to collect and remove this air The purpose of the purge is to condense the substances at the top of the condenser in a separate unit If successful, the condensed product, identified as refrigerant, is returned to the system at the evaporator level Excessive air in the system can lead to increased pressure, potentially causing the machine to either "slug" or shut down due to high pressure.
Hình 48-43 khi một hệ thống lạnh áp suất thấp rò rỉ trong khi đang có áp suất chân không không khí sẽ đi vào hệ thống
METERING DEVICES FOR LOWPRESSURE CHILLERS
The metering device regulates the flow of liquid refrigerant into the evaporator, ensuring the correct rate is maintained For low-pressure chillers, two common types of metering devices are utilized: the orifice and the high- or low-side float, which were previously discussed in relation to high-pressure chillers.
In a centrifugal system utilizing low-pressure refrigerants, the low-pressure side operates under vacuum conditions For instance, when using R-113, the entire system remains in a vacuum Consequently, if a leak occurs, air can infiltrate the machine, potentially compromising its efficiency.
Air can lead to various issues in refrigeration systems, as it contains oxygen and moisture that mix with the refrigerant, creating a mild acid This acid can damage motor windings and potentially cause motor burnout While air can flow into the condenser during operation, it does not condense, leading to further complications in the system's performance.
CÁC THIẾT BỊ ĐỊNH LƢỢNG TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT THẤP
Thiết bị định lượng là phần quan trọng trong hệ thống làm lạnh, giúp giữ môi chất lỏng phía sau và điều chỉnh lượng lỏng vào bình bay hơi một cách chính xác Trong các hệ thống áp suất thấp, hai loại thiết bị định lượng phổ biến là van cửa và phao cao hoặc hạ áp, đã được đề cập trong phần trước của bài viết.
48.25 CÁC THIẾT BỊ XẢ KHÍ
Khi môi chất có áp suất thấp trong hệ thống ly tâm, áp suất bên thấp luôn là chân không Đối với hệ thống sử dụng môi chất R-113, toàn bộ hệ thống duy trì ở áp suất chân không Điều này có nghĩa là bất kỳ lỗ rò rỉ nào sẽ cho phép không khí xâm nhập, gây ra nhiều sự cố nghiêm trọng Sự hiện diện của khí oxy và độ ẩm trong không khí có thể phản ứng với môi chất lạnh, tạo ra axit nhẹ, dẫn đến ăn mòn cuộn dây động cơ và gây ra nguy cơ cháy nổ Trong quá trình hoạt động, không khí xâm nhập sẽ di chuyển đến bình ngưng nhưng không ngưng tụ lại.
PURGE UNITS
In a centrifugal system utilizing low-pressure refrigerants, the low-pressure side operates under vacuum conditions For instance, when R-113 is employed, the entire system remains in a vacuum Consequently, any leaks in the machine can lead to air infiltration, which poses operational risks.
Air can lead to various issues in refrigeration systems Its presence introduces oxygen and moisture, which combine with the refrigerant to form a mild acid that can damage motor windings and potentially result in motor burnout While air can flow into the condenser during operation, it fails to condense, exacerbating the problems within the system.
48.24 CÁC THIẾT BỊ ĐỊNH LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LÀM LẠNH ÁP SUẤT THẤP
Thiết bị định lượng giữ môi chất lỏng và định lượng lỏng vào bình bay hơi với độ chính xác cao Trong hệ thống áp suất thấp, hai loại thiết bị định lượng phổ biến là van cửa và phao cao hoặc hạ áp, đã được đề cập trong phần trước về hệ thống làm lạnh áp suất cao.
CÁC THIẾT BỊ XẢ KHÍ
Khi môi chất có áp suất thấp trong hệ thống ly tâm, khu vực áp suất thấp luôn duy trì chân không Đặc biệt, nếu hệ thống sử dụng môi chất R-113, toàn bộ hệ thống sẽ ở trong trạng thái chân không Điều này có nghĩa là bất kỳ lỗ rò rỉ nào sẽ cho phép không khí xâm nhập vào thiết bị, dẫn đến nhiều sự cố nghiêm trọng Sự có mặt của oxy và độ ẩm trong không khí sẽ tương tác với môi chất lạnh, tạo ra axít nhẹ, có khả năng ăn mòn cuộn dây động cơ và gây ra nguy cơ cháy nổ Trong quá trình hoạt động, không khí xâm nhập sẽ di chuyển đến bình ngưng nhưng không ngưng tụ, gây ra những vấn đề tiềm ẩn cho hệ thống.
Excessive air entering the system can lead to a significant increase in head pressure, potentially resulting in a surge or causing the machine to shut down due to high head pressure.
Figure 48–43 When a low-pressure chiller leaks while in a vacuum, atmosphere enters the chiller shell
Air entering the condenser accumulates at the top, occupying valuable space To manage this, a purge system, often equipped with a compressor, is utilized to collect and remove the air This system aims to condense the collected substance in a separate condenser; if successful, the condensed product, identified as refrigerant, is returned to the system at the evaporator level Excessive air ingress can lead to increased head pressure, potentially causing the machine to "slug" or shut down due to high pressure.
Hình 48-43 khi một hệ thống lạnh áp suất thấp rò rỉ trong khi đang có áp suất chân không không khí sẽ đi vào hệ thống
Khi không khí di chuyển tới bình ngưng, nó sẽ tích tụ ở đỉnh và tạo ra khoảng trống trong bình Khí này có thể được thu gom và loại bỏ bằng hệ thống xả khí, thường kết hợp với máy nén để thu thập mẫu vật ở đỉnh bình Nếu sản phẩm từ đỉnh bình có khả năng ngưng tụ, nó sẽ quay lại hệ thống qua ống cấp vào bình bay hơi.
44 If it cannot condense the sample, the purge pressure will rise and a relief valve will allow this sample to be exhausted to the atmosphere
Various purge systems are available, each designed to fulfill the same essential function, though their efficiency may vary Some of these systems leverage the pressure differential between the high-pressure and low-pressure sides to generate a similar pressure difference as a purge compressor Additionally, they utilize a condenser to effectively condense any refrigerant present in the sample.
Previous purging methods were ineffective, resulting in a significant portion of the released sample containing refrigerant This practice is now deemed inadequate due to environmental concerns and the financial implications of lost refrigerant.
Modern purges are designed for efficiency, allowing only a minimal loss of 1% during the relieving process As illustrated in Figure 48–45, contemporary purges release a negligible amount of refrigerant when relieving purge pressure This vapor is only released into the atmosphere in the presence of air, and if the pressure increases, a safety valve will discharge it to the environment.
Có nhiều loại hệ thống tác khí, nhưng tất cả đều thực hiện chức năng tương tự, với một số hệ thống hiệu quả hơn những hệ thống khác Một số hệ thống xả khí tận dụng sự chênh lệch áp suất giữa bên áp cao và bên áp thấp để tạo ra áp suất cần thiết, đồng thời sử dụng dàn ngưng để ngưng tụ môi chất trong mẫu vật.
Các hệ thống tách khí không ngừng cũ thường không hiệu quả, dẫn đến một tỷ lệ cao mẫu khí chứa môi chất lạnh bị thải ra môi trường Điều này được xem là vận hành kém do ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và chi phí cao của môi chất lạnh Hệ thống hiện đại ngày nay cần phải đạt hiệu suất cao, chỉ cho phép khoảng 1% môi chất thoát ra ngoài trong quá trình hoạt động Hình 48-45 minh họa rằng hệ thống tách khí không ngừng hiện đại chỉ cho phép một lượng nhỏ môi chất thất thoát khi giảm áp suất, và hơi chỉ được thải ra khí quyển khi khí là không khí Một hệ thống không bị rò rỉ sẽ không gây ra vấn đề này.
87 leak-free system will contain no air and the purge system will not have to function.
ABSORPTION AIR-CONDITIONING CHILLERS
Absorption refrigeration is a process that is considerably different from the compression refrigeration process discussed in the preceding paragraphs
The absorption process uses heat as the driving force instead of a compressor
Absorption cooling becomes an appealing option when heat is abundant or cost-effective, particularly as a by-product of other processes In manufacturing settings that utilize steam at 100 psig, the condensation of steam within the absorption system naturally lends itself to producing chilled water for air conditioning This method allows for economical chilled water production, primarily incurring costs related to pump operation since it eliminates the need for a compressor Additionally, during summer months, natural gas serves as an affordable fuel source, making absorption cooling systems even more viable.
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ LÀM MÁT KHÔNG KHÍ HẤP THỤ
Quá trình lạnh hấp thụ khác biệt rõ rệt so với quá trình nén, sử dụng nhiệt để phát động thay vì máy nén Khi nhiệt dư thừa hoặc là sản phẩm phụ từ các quá trình khác, lạnh hấp thụ trở nên hấp dẫn Ví dụ, trong sản xuất sử dụng hơi, hơi cần được ngưng tụ trước khi đưa vào nồi hơi Hệ thống lạnh hấp thụ có thể sử dụng nước giải nhiệt để ngưng tụ hơi, là lựa chọn tự nhiên cho điều hòa không khí Hệ thống này giúp tiết kiệm chi phí vận hành do không cần máy nén, và môi chất tự nhiên trở thành nguồn nhiên liệu rẻ trong mùa hè Các công ty khí đốt đang tìm cách tiếp thị môi chất này, vì hạn ngạch mùa đông phụ thuộc vào lượng môi chất tiêu thụ.
To effectively market gas during the summer, companies can implement various strategies, as their winter sales may hinge on summer performance Offering incentives for installing gas appliances that are used in off-peak summer months can boost sales Additionally, promoting absorption refrigeration equipment, which operates in a vacuum and uses non-CFC refrigerants, can attract environmentally conscious consumers.
Absorption system equipment resembles a boiler but includes additional chilled-water and condenser-water piping alongside steam or hot water connections If it's a direct-fired chiller, oil or gas burners are integrated into the system Various manufacturers produce these absorption systems, with smaller units classified as package machines, which are fully assembled and factory-tested before shipping as a single component This design limits the size range since they must be transported as one unit Additionally, some gas companies may offer installation incentives for gas equipment during peak summer months Notably, absorption chillers operate under vacuum pressure and utilize non-CFC refrigerants.
Hệ thống hấp thụ có thiết kế tương tự như lò hơi, với các ống làm lạnh nước và bình ngưng chứa nước bên trong Trong trường hợp hệ thống làm lạnh sử dụng nhiên liệu đốt trực tiếp, dầu hoặc khí đốt sẽ là một phần của hệ thống Các hệ thống nhỏ thường được chế tạo dưới dạng máy trọn bộ, được lắp ráp hoàn chỉnh và kiểm tra tại nhà máy trước khi vận chuyển Tất cả thiết bị được bố trí trong một vỏ hoặc một loạt các ngăn, do đó kích thước của chúng bị giới hạn để dễ dàng vận chuyển như một bộ phận đơn.
Figure 48–44 A simplified purge unit in operation
Hình 48-44 Một thiết bị tách khí không ngƣng đơn giản
Figure 48–45 A modern purge with features that reduce the amount of refrigerant that escapes with the noncondensable gases Courtesy Carolina Products, Inc
Hình 48-45 Một thiết bị tách khí không ngƣng hiện đại với các tính năng làm giảm môi chất thất thoát ra với khí không ngƣng
Machines are categorized by tonnage, with sizes ranging from around 100 to 1700 tons, making 1700-ton systems particularly large To facilitate rigging and transportation into machine rooms, these high-capacity machines are often produced in sections.
Figure 48–47 These sections are typically assembled in the factory for proper alignment except for the welds that must be accomplished in the field
Các máy được định mức trọng lượng từ 100 đến 1700 tấn, trong đó hệ thống 1700 tấn là cực kỳ lớn Để dễ dàng nâng lên và di chuyển vào phòng máy, các thiết bị trọng tải lớn được sản xuất từng phần Những phần này thường được lắp ráp tại xưởng để đảm bảo sự liên kết thích hợp, ngoại trừ các mối hàn được thực hiện tại công trường.
Hình 48-46 Các hệ thống lạnh hấp thụ
Figure 48–47 This absorption chiller is assembled after it is placed in the equipment room Reproduced courtesy of
The absorption process shares similarities with the compression cycle refrigeration process, but it also has distinct differences To grasp the absorption cycle effectively, it's beneficial to first understand the compression cycle In compression cycle chillers, the boiling temperature of the refrigerant is regulated by managing the pressure above the boiling liquid, with the compressor playing a crucial role in this control For instance, a refrigeration system utilizing water as the refrigerant requires the water to be boiled at specific pressures to function properly.
0.248 in Hg absolute or 0.122 psia to boil
Hình 48-47 Hệ thống làm lạnh hấp thụ này đƣợc lắp ra sau khi lắp đặt nó trong phòng máy
Quá trình hấp thụ có những điểm khác biệt so với chu trình nén trong hệ thống làm lạnh, nhưng cũng có nhiều điểm tương đồng Việc hiểu rõ chu trình nén là cần thiết trước khi nghiên cứu về chu trình hấp thụ Trong chu trình nén của thiết bị lạnh, nhiệt độ sôi của môi chất được điều chỉnh thông qua áp suất của chất lỏng sôi, và áp suất này được kiểm soát bởi máy nén Hệ thống lạnh sử dụng nước làm môi chất làm lạnh yêu cầu nước phải được làm sôi ở áp suất 0,248 in Hg hoặc 0,122 psi để đạt được nhiệt độ sôi ở 40°F.
The refrigeration cycle using water at 40°F presents challenges due to the excessive volume of vapor generated Specifically, for every pound of water boiled at this temperature, the compressor would need to handle 2,444 cubic feet of water vapor, making it impractical for refrigeration purposes Consequently, utilizing water as a refrigerant in such a system is not feasible.
Figure 48–48 Water can be used as a refrigerant when the pressure is lowered enough
Bảng nhiệt độ và áp suất giới hạn của nước (Hình 48-49) cho thấy rằng chu trình lạnh có thể thực hiện được với máy nén khí, ngoại trừ lượng hơi nước tăng từ nước sôi quá mức Để đạt hiệu quả, máy nén cần loại bỏ 2444 ft3 hơi nước cho mỗi pound nước sôi.
Nhiệt độ 40°F tương ứng với khối lượng riêng giới hạn của nước, như được thể hiện trong bảng 48-50 Việc sử dụng nước làm môi chất trong hệ thống lạnh sẽ không khả thi với máy nén.
Hình 48-48 Nước có thể được dùng như môi chất khi áp suất đủ thấp
Figure 48–49 A temperature/pressure chart for water
Figure 48–50 A specific-volume chart for water
The absorption machine uses water for the
Hình 48-49 Một bảng nhiệt độ/áp suất của nước
Hình 48-50 Bảng khối lƣợng riêng của nước
Thiết bị hấp thụ sử dụng nước như môi
The system utilizes refrigerant 95 without a compressor to generate pressure differences Instead, it leverages the strong attraction of certain salt solutions to water, which effectively creates the necessary pressure differential.
You may have noticed that a grain of salt on a hot humid day will attract moisture to the point that it will become wet,
Figure 48–51 This same concept is used in an absorption refrigeration system to reduce the pressure of the water to a point where it will boil at a low temperature
A type of salt solution called lithium- bromide (Li-Br) is used as the absorbent
Li-Br is a liquid solution commonly utilized in absorption cooling systems, where it is diluted with distilled water This mixture plays a crucial role as an attractant in the cooling process.
60% Li-Br and 40% water The term absorption means to attract moisture
Trong khí hậu ẩm ướt, một hạt muối sẽ thu hút nước, trở nên ẩm ướt do khả năng hấp thụ độ ẩm của nó Thay vì sử dụng máy nén để tạo ra độ chênh áp, hệ thống lạnh hấp thụ sử dụng dung dịch muối có khả năng hấp dẫn nước để giảm áp suất, giúp nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn Khái niệm này minh họa cách mà độ ẩm và áp suất tương tác trong các hệ thống lạnh.
Dung dịch muối liti-brom (Li-Br) là chất hấp thu nước trong hệ thống lạnh hấp thụ, được sử dụng trong các hệ thống làm mát Li-Br là một dung dịch lỏng, thường được pha loãng với nước cất, với tỷ lệ khoảng 60% Li-Br và 40% nước Thuật ngữ "hấp thụ" ám chỉ khả năng thu hút độ ẩm.
Hình 48-51 Tinh thể muối trong không khí ẩm sẽ hút nước
SOLUTION STRENGTH
The performance of a machine is significantly influenced by the concentration strength of its solutions A greater difference between dilute and strong solutions enhances the machine's capacity to reduce pressure and effectively absorb water from the evaporator However, if the concentrated solution exceeds optimal levels, it may crystallize into rock salt, potentially obstructing the flow and halting the cooling process This phenomenon is referred to as the solution having "become solid."
To effectively dissolve hard salt crystals in crystallized systems, a careful balance of water and lithium bromide (Li-Br) solutions is essential The start-up technician is responsible for adjusting the concentrations of these solutions, ensuring optimal performance Additionally, some machines may arrive without a charge, requiring the technician to add the Li-Br, which is typically shipped in steel drums for this purpose.
Initially, the estimated quantity of Li-Br is introduced, followed by the addition of distilled water as the refrigerant charge Once the charge is properly adjusted, the technician refers to this process as the trim, which is essential for optimizing the performance of the compression system.
NỒNG ĐỘ DUNG DUNG
Nồng độ đậm đặc của dung dịch là yếu tố quyết định hiệu suất của hệ thống làm lạnh hấp thụ Để hấp thụ nước từ bình bay hơi, cần giảm áp suất thấp khi khoảng cách giữa dung dịch loãng và dung dịch đậm đặc lớn hơn Nếu dung dịch cô đặc quá đậm đặc, sẽ xuất hiện hạt muối kết tinh nhỏ, dẫn đến việc dòng dung dịch có thể bị chặn hoặc ngừng hoàn toàn, gây ra sự cố trong quá trình làm lạnh Khi đó, dung dịch được xem là "trở nên rắn" và cần thực hiện quy trình bảo dưỡng để hòa tan các tinh thể muối cứng Việc duy trì sự cân bằng giữa nước và Li-Br là một thách thức, và kỹ thuật viên cần điều chỉnh nồng độ dung dịch Một số thiết bị được vận chuyển miễn phí, trong khi Li-Br được đóng trong thùng thép để bổ sung Kỹ thuật viên sẽ ước lượng lượng Li-Br cần thêm và sau đó thêm nước cất làm môi chất nạp Khi việc nạp được điều chỉnh, kỹ thuật viên sẽ gọi đó là vi chỉnh, giúp hệ thống nén và hấp thụ hoạt động hiệu quả hơn.
103 cycle system and trim an absorption system
Typically, a technician trims the machine with the approximate correct amount of
Li-Br and water, then starts the machine
The machine is gradually brought to full load, which is assessed by monitoring the temperature drop across the evaporator and achieving full steam pressure, typically ranging from 12 to 14 psig This process is similar for hot water or direct-fire equipment.
When full load is obtained, the technician pulls a sample of dilute and strong solution and measures the specific gravity using a hydrometer, Figure 48–59
Specific gravity measures a substance's weight relative to an equal volume of water Technicians refer to the manufacturer's literature or a Li-Br temperature/pressure chart to determine the appropriate specific gravity readings To achieve the correct specific gravity, water is either added or removed as needed.
This may be a relatively long process in some cases because the technician cannot always obtain full-load operation at startup The machine may have to be
Khi khởi động máy, kỹ thuật viên chỉnh sửa lượng Li-Br và nước theo ước tính, sau đó máy sẽ dần đạt đến chế độ đầy tải Đầy tải được xác định qua sự giảm nhiệt độ tại bình ngưng và áp suất hơi, thường dao động từ 12 đến 14 psi Khi máy đạt chế độ đầy tải, kỹ thuật viên sẽ lấy mẫu dung dịch lỏng đặc và đo tỷ trọng riêng bằng tỷ trọng kế.
Tỷ trọng riêng là khối lượng của một chất so với khối lượng của cùng một thể tích nước Kỹ thuật viên có thể xác định tỷ trọng riêng phù hợp từ tài liệu của nhà sản xuất hoặc bảng nhiệt độ/áp suất của Li-Br Để đạt được tỷ trọng riêng chính xác, nước có thể được thêm vào hoặc loại bỏ.
Quá trình này có thể kéo dài trong một số trường hợp, do kỹ thuật viên không thể khởi động chế độ hoạt động đầy tải Máy có thể cần phải được kiểm tra kỹ lưỡng để xác định nguyên nhân gây ra sự cố.
104 trimmed to an approximate trim and finished later when full load can be achieved Some manufacturers furnish a trim chart for a partial load
Figure 48–59 A hydrometer for measuring the specific gravity of absorption solutions.
SOLUTIONS INSIDE THE ABSORPTION SYSTEM
The absorption system utilizes corrosive solutions, leading to rust formation due to oxidation when corrosive materials encounter oxygen Constructed primarily from steel, the absorption machine is filled with a saltwater solution that can corrode in the presence of air It is nearly impossible to create a system that entirely prevents oxygen exposure to its operational components Some manufacturers offer an adjustment table for partial loads to manage this issue effectively.
Hình 48-59 một tỷ trọng kế đo khối lƣợng riêng của các môi chất hấp thụ
DUNG DỊCH BÊN TRONG HỆ THỐNG HẤP THỤ
Dung dịch trong hệ thống hấp thụ là chất ăn mòn, và quá trình gỉ sét xảy ra do oxi hóa tại các điểm bị ăn mòn Máy hấp thụ thường được sản xuất từ thép và chứa dung dịch nước muối, dễ bị ăn mòn khi có không khí Hơn nữa, việc sản xuất và duy trì hệ thống để ngăn không khí và khí oxi xâm nhập vào các bộ phận hoạt động là rất khó khăn.
To ensure optimal performance, it is essential to circulate solutions through the system while maintaining cleanliness The circulation must pass through narrow passages, such as the spray heads in the absorber, which can easily become clogged Manufacturers employ various methods to eliminate solid materials, including filters to capture solid particles and magnetic devices to attract steel debris Despite the presence of filtration in liquid circuits, the solutions in an absorption machine may still become discolored over time.
When assessing machine fluids, a technician might initially conclude that the equipment should be replaced However, despite their rusty appearance, these fluids can still function effectively, as discoloration is a common occurrence and does not necessarily indicate a decline in machine performance.
CIRCULATING PUMPS FOR ABSORPTION SYSTEMS
The solutions must be circulated throughout the various parts of the absorption system There are two distinct fluid flows: the solution flow and the refrigerant flow Some absorption
Hệ thống cần được giữ sạch sẽ, đặc biệt là dung dịch tuần hoàn, để tránh tắc nghẽn ở các bộ phận nhỏ như vòi phun trong khoang hấp thụ Các nhà sản xuất áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để loại bỏ vật liệu rắn gây tắc nghẽn, bao gồm việc sử dụng bộ lọc để chặn hạt rắn và thiết bị từ tính để hút các hạt thép Mặc dù các mạch lỏng đã được trang bị bộ lọc, nhưng dung dịch trong máy hấp thụ vẫn có thể bị mất màu theo thời gian.
Khi kiểm tra chất lỏng trong máy, kỹ thuật viên thường nghĩ đến việc thay thế máy mới Tuy nhiên, màu sắc của nước gỉ có thể không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của máy Việc chất lỏng bị biến màu là điều bình thường và không nhất thiết phải lo lắng.
CÁC BƠM LUÂN CHUYỂN TRONG HỆ THỐNG HẤP THỤ
Các dung dịch phải được lưu thông trong các phần khác nhau của hệ thống hấp thụ
Có hai dòng chất lỏng riêng biệt : dòng dung dịch và dòng môi chất Một số hệ thống hấp thụ sử dụng hai bơm luân
106 machines use two circulating pumps,
Figure 48–60, and some use three, depending on the manufacturer One manufacturer uses one motor with three pumps on the end of the shaft
Centrifugal pumps share common characteristics, including the need for corrosion-resistant materials for the impeller and shaft to ensure serviceability after operation These pumps are driven by a motor, and it is crucial to prevent atmospheric entry during the pumping process to maintain efficiency and functionality.
The motor is typically hermetically sealed, allowing it to operate solely within its designated atmosphere While the pump is immersed in the solution to be pumped, the motor windings remain isolated in a separate environment, preventing any system solution from infiltrating.
These motors must be cooled so cold refrigerant water from the evaporator or normal supply water is used in a closed circuit for this purpose
Động cơ cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hiệu suất hoạt động Thời gian bảo trì có thể kéo dài từ 48-60 tháng, tùy thuộc vào nhà sản xuất Một số nhà sản xuất sử dụng động cơ với ba bơm trên trục, nhưng tất cả các loại bơm đều tương tự nhau, chủ yếu là bơm ly tâm Bánh công tác và trục của bơm phải được làm từ vật liệu chống ăn mòn, nhằm đảm bảo rằng bơm có thể hoạt động mà không cần bảo trì sau khi bị ăn mòn Cần đặc biệt chú ý không để không khí xâm nhập vào động cơ bơm trong quá trình hoạt động, vì các động cơ này thường kín và chỉ hoạt động trong môi trường hệ thống Bơm thường được ngập trong dung dịch cần bơm, trong khi cuộn dây động cơ được bảo vệ trong không gian kín, ngăn không cho dung dịch lọt vào.
Các động cơ này cần đƣợc làm mát, môi chất nước lạnh từ bình bay hơi hoặc nước thường trong một mạch đóng được dùng trong mục đích này
Trong một khoảng thời gian động cơ phải đƣợc bảo dƣỡng Nhà sản xuất khuyến cáo
Regular servicing of motors is essential, typically recommended every 107 hours by manufacturers due to the presence of moving parts and bearings While different manufacturers have varying procedures, servicing is significantly easier when the solution does not need to be removed If removal is necessary, the process involves pressurizing the system with dry nitrogen to expel the solution, followed by a lengthy nitrogen removal process after servicing Finally, the system must be recharged to ensure optimal performance.
CAPACITY CONTROL
The capacity can be controlled for a typical absorption system by throttling the supply of heat to the concentrator A typical system that operates on steam uses
12 to 14 psig of steam at full load and 6 psig at half capacity The steam can be controlled with a modulating valve,
Việc bảo dưỡng động cơ và bộ truyền động sau nhiều năm là rất quan trọng, mặc dù yêu cầu cuối cùng có thể bao gồm việc tháo các bộ phận có liên quan Các nhà sản xuất khác nhau có quy trình bảo trì khác nhau, nhưng việc không loại bỏ dung dịch sẽ giúp dễ dàng hơn trong quá trình bảo dưỡng Nếu dung dịch cần được loại bỏ, quy trình này sẽ liên quan đến việc sử dụng khí nitơ khô để tạo áp lực cao hơn áp suất khí quyển nhằm đẩy dung dịch ra Sau khi hoàn tất bảo dưỡng, khí nitơ cần phải được loại bỏ, điều này có thể mất thời gian, và sau đó hệ thống phải được nạp lại.
ĐIỀU CHỈNH CÔNG SUẤT
Công suất của hệ thống hấp thụ điển hình có thể được điều chỉnh thông qua việc tiết lưu phía sau nhiệt cấp đến bộ tập trung Trong điều kiện hoạt động tối đa, hệ thống sử dụng áp suất hơi từ 12 đến 14 psi, trong khi ở chế độ tải một nửa, áp suất giảm xuống còn 6 psi Việc điều chỉnh hơi nước được thực hiện bằng cách sử dụng van tiết lưu.
Figure 48–60 A two-pump absorption machine application Reproduced courtesy of Carrier Corporation
Hình 48-60 Một máy hấp thụ sử dụng hai bơm
Hot water and direct-fired machines can be managed similarly, although different manufacturers may implement various controls for capacity management These controls often regulate the internal fluid flow within the machine For instance, directing a diluted solution to the concentrator is effective, as it allows for less solution to be concentrated during periods of reduced load.
Máy nước nóng và máy đốt trực tiếp có thể được điều khiển tương tự nhau Một số nhà sản xuất cung cấp các phương pháp điều chỉnh công suất khác, chẳng hạn như điều chỉnh dòng chất lỏng bên trong máy Việc giảm lưu lượng dung dịch loãng tới bộ tập trung là một biện pháp điều chỉnh thực tế, vì trong chế độ giảm tải, dung dịch loãng cần phải được cô đặc.
Figure 48–61 Capacity control using a modulating steam valve Courtesy York International
Hình 48-61 Sử dụng một van điều biến hơi để kiểm soát công suất
CRYSTALLIZATION
The use of a salt solution in absorption cooling can lead to crystallization if the solution becomes overly concentrated, potentially reverting to rock salt This issue often arises when the cooling tower water is excessively cooled while the system operates at full load, causing the condenser to remove too much water from the concentrate Consequently, the resulting strong solution lacks sufficient water, leading to crystal formation in the heat exchanger that restricts flow If not addressed, this can cause a complete blockage and halt the cooling process To mitigate this challenge, manufacturers have implemented various preventive measures, such as monitoring pressure drops in the strong solution across the heat exchanger and adjusting system valves to maintain proper fluid circulation.
SỰ KẾT TINH
Việc sử dụng dung dịch muối để hấp thụ làm mát có thể dẫn đến tình trạng dung dịch quá đậm đặc và quay trở lại muối đá, một quá trình gọi là kết tinh Điều này xảy ra khi máy hoạt động trong điều kiện không phù hợp, chẳng hạn như khi nước tháp giải nhiệt quá lạnh, khiến tụ điện loại bỏ quá nhiều nước khỏi dung dịch Kết quả là dung dịch mạnh với quá ít nước, dẫn đến việc chuyển đổi thành tinh thể khi đi qua bộ trao đổi nhiệt, gây hạn chế dòng chảy và có thể dẫn đến tắc nghẽn hoàn toàn, làm ngừng hoạt động của máy Để ngăn chặn tình trạng này, các nhà sản xuất đã phát triển nhiều phương pháp, trong đó có việc sử dụng áp suất giảm trong các dung dịch mạnh khi trao đổi nhiệt Một hành động khả thi là mở van giữa mạch làm lạnh và mạch hấp thụ để làm loãng dung dịch yếu trong một khoảng thời gian nhất định.
111 make the weak solution very weak for long enough to relieve the problem
When the situation is corrected, the valve is closed and the system resumes normal operation Another manufacturer may shut the machine down for a dilution cycle when overconcentration occurs
Crystallization can happen for various reasons, including the use of cold condenser water and unexpected machine shutdowns due to power failures during full load operation An orderly shutdown requires solution pumps to run for several minutes post-shutdown to dilute the concentrated solution, but in the event of a power failure, this process is disrupted, leading to potential crystallization.
Because the machine operates in a vacuum, atmospheric air can be pulled into the machine at any point where a leak occurs Air in the system can also cause crystallization.
PURGE SYSTEM
The purge system removes noncondensables from the absorption machine during the operating cycle
Tất cả các hệ thống hấp thụ hoạt động trong chân không, và bất kỳ nguồn rò rỉ nào sẽ cho phép không khí xâm nhập Một loại nước giải khát có thể giảm thiểu vấn đề này Khi tình hình được điều chỉnh, van sẽ đóng lại và hệ thống sẽ hoạt động bình thường Một nhà sản xuất khác có thể tạm ngừng máy để giảm bớt tình trạng quá đặc Sự kết tinh có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, trong đó có nước ngưng tụ lạnh và việc mất điện khi vận hành quá tải Để tắt máy một cách có trật tự, cần phải cho máy bơm dung dịch hoạt động thêm vài phút sau khi tắt máy nhằm làm giảm bớt dung dịch mạnh Trong trường hợp mất điện, việc tắt máy không được thực hiện một cách trật tự và có thể dẫn đến hiện tượng kết tinh.
Máy hoạt động trong môi trường chân không, khiến không khí từ khí quyển có thể bị hút vào máy tại các điểm rò rỉ Sự hiện diện của không khí trong hệ thống cũng có thể dẫn đến hiện tượng kết tinh.
HỆ THỐNG XẢ KHÍ
Hệ thống tách khí loại bỏ các chất không ngƣng tụ khỏi máy hấp thụ trong suốt chu kỳ hoạt động
Tất cả các hệ thống hấp thụ hoạt động trong chân không Nếu có nguồn rò rỉ, không khí sẽ đi vào Thậm chí lƣợng khí
A 112-bottle filled with air in a 500-ton machine can significantly impact its capacity, as the air expands dramatically when subjected to a vacuum Therefore, it is crucial for these machines to be completely leak-free To ensure this, all piping connections are factory-welded wherever possible When a typical packaged absorption machine is assembled, it undergoes stringent leak testing known as mass spectrum analysis During this test, the machine is enveloped in helium, and the system is placed under a deep vacuum while the exhaust from the vacuum pump is analyzed for any traces of helium.
48–62 Helium is a gas with very small molecules that will leak in at any leak source
Figure 48–62 Leak checking an absorption machine in the factory
Việc tạo chân không trong máy có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của máy 500 tấn, khi không khí giãn nở khi hút vào chân không Để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả, cần phải giữ cho nó hoàn toàn không rò rỉ, với tất cả các đường ống được kết nối bằng máy hàn nếu có thể Khi máy hấp thụ được lắp ráp tại nhà máy, nó sẽ trải qua nhiều bài kiểm tra rò rỉ, gọi là phân tích phổ khối lượng, trong đó hệ thống được bao quanh bởi một lớp heli Hệ thống này sẽ được kéo vào một chân không sâu và ống xả của bơm chân không sẽ được phân tích bằng máy phân tích quang phổ khối lượng để phát hiện bất kỳ rò rỉ nào, vì heli là khí có phân tử rất nhỏ và dễ dàng rò rỉ qua bất kỳ nguồn rò rỉ nào.
Hình 48-62 Kiểm ra rò rỉ trong nhà máy Một bơm chân không đƣợc đặt vào máy đƣợc bọc kín khí hêli Sức hút của bơm
113 is enclosed in a helium atmosphere The vacuum pump’s exhaust is checked for helium with a spectrum analyzer Helium has very small molecules and will easily leak through a very small hole
Despite strict leak-check and welding protocols, leaks can still occur during transportation to the job site and may also arise after years of operation and maintenance.
When a leak occurs, the noncondensables must be removed
Absorption systems produce small quantities of noncondensables, such as hydrogen gas, during normal operation due to internal components While additives help minimize their formation, it remains the operator's responsibility to ensure the purge system effectively removes these noncondensables to maintain optimal machine performance.
Absorption cooling equipment utilizes two types of purge systems: nonmotorized and motorized The nonmotorized purge system relies on the system pumps to generate a flow of noncondensable gases to a vacuum test using helium and a spectroscopic analyzer Helium, being a very small molecule, can easily penetrate even the tiniest leaks.
Dù đã thực hiện các thủ tục kiểm tra và hàn rò rỉ kỹ lưỡng, hệ thống vẫn có thể bị rò rỉ trong quá trình vận chuyển đến nơi làm việc Ngoài ra, rò rỉ cũng có thể phát sinh sau nhiều năm hoạt động và bảo trì Khi xảy ra rò rỉ, cần phải loại bỏ ngay lập tức các chất không ngừng tụ.
Hệ thống hấp thụ tạo ra một lượng nhỏ các chất không bị ngưng tụ trong quá trình hoạt động bình thường, do các sản phẩm phụ từ các bộ phận bên trong, bao gồm khí hydro Mặc dù được giữ ở mức tối thiểu nhờ vào chất phụ gia, sự hiện diện của chúng vẫn là điều không thể tránh khỏi, và trách nhiệm của người tách khí và người vận hành là đảm bảo không có chất không ngưng tụ trong hệ thống Có hai loại hệ thống tách khí được sử dụng cho thiết bị làm mát hấp thụ: tách khí không có động cơ và tách khí có động cơ Tách khí không có động cơ sử dụng máy bơm hệ thống để tạo ra dòng vật phẩm không ngưng tụ.
114 chamber where they are collected and then bled off by the machine operator,
The purge system functions effectively during machine operation; however, it may be less beneficial if the machine requires servicing and is vented to the atmosphere with nitrogen The manufacturer provides an optional motorized purge designed to efficiently eliminate significant quantities of noncondensables.
Figure 48–63 A collection chamber for noncondensable gasses
The motorized purge is a two-stage vacuum pump designed to extract gas samples from the absorber and release them into the atmosphere These vapors are environmentally safe, as they primarily consist of non-condensables or water vapor due to the low vacuum operation of the absorber While this gas separation process is effective during machine operation, it may be less utilized when the machine requires servicing and is pressurized with nitrogen The manufacturer offers a motorized cleaning device to efficiently remove significant amounts of non-condensable substances.
Hinh 48-63 Một bình thu gom khí không ngƣng
Việc tách khí có động cơ chủ yếu sử dụng máy bơm chân không hai giai đoạn để loại bỏ mẫu khí trong chất hấp thụ và bơm vào khí quyển Những hơi này không gây hại cho môi trường Do chất hấp thụ hoạt động ở chân không thấp, mẫu khí chỉ chứa các chất không ngưng tụ hoặc hơi nước.
The motorized purge system necessitates regular maintenance due to the corrosive vapors processed by the vacuum pump To avoid costly vacuum pump failures, it is essential to change the vacuum pump oil regularly Proper maintenance is crucial, as vacuum pumps represent a significant investment.
Figure 48–64 The vapors purged from an absorption machine are nonpolluting.
ABSORPTION SYSTEM HEAT EXCHANGERS
Absorption machines utilize multiple heat exchangers, including the evaporator, absorber, concentrator, condenser, and first-stage heat exchanger in two-stage systems, similar to those found in compression cycle chillers While they share similarities with compression cycle heat exchangers, there are key differences that distinguish them.
Máy bơm chân không có các ống dẫn cần bảo trì thường xuyên do tính chất ăn mòn của hơi Việc thay dầu cho máy bơm chân không là cần thiết để tránh sự cố và đảm bảo hiệu suất hoạt động Để duy trì tuổi thọ và hiệu quả của máy bơm chân không, việc bảo dưỡng đúng cách là rất quan trọng, đặc biệt vì đây là thiết bị có giá trị cao.
Hình 48-64 Các hơi xả ra từ máy hấp thụ không gây ô nhiễm môi trường.
HỆ THỐNG TRAO ĐỔI NHIỆT HẤP THỤ
Máy hấp thụ sử dụng bộ trao đổi nhiệt tương tự như máy làm lạnh chu kỳ nén, nhưng có nhiều loại thiết bị trao đổi nhiệt khác nhau như thiết bị bay hơi, chất hấp thụ, thiết bị khử trùng, thiết bị làm ngưng tụ và bộ trao đổi nhiệt giai đoạn đầu cho hệ thống hai giai đoạn Mặc dù chúng có sự tương đồng với bộ trao đổi nhiệt chu kỳ nén, nhưng vẫn tồn tại một số khác biệt đáng chú ý Các thiết bị này cũng bao gồm các ống làm bằng đồng hoặc cupronickel.
116 either copper or cupronickel (a tube made of copper and nickel)
Chilled-water heat exchange tubes efficiently transfer heat from building water to refrigerant, operating within a typically closed circuit This design minimizes maintenance needs, with the primary requirement being regular water treatment.
At the end of the tube bundle, a flange provides access to the absorption system, which features either marine or standard water boxes To prevent heat transfer from the equipment room to the cold machine parts, this section is often insulated or constructed with double walls Similar to compression cycle chillers, absorption chillers maintain an approach temperature of about 2°F to 3°F between the boiling refrigerant and the outgoing chilled water, ensuring efficient heat exchange.
65 đồng và niken) Ống trao đổi nhiệt nước làm lạnh loại bỏ nhiệt từ nước và thêm vào chất làm lạnh (nước) Mạch nước làm lạnh thường là mạch kín, do đó các ống hiếm khi cần phải bảo trì ngoại trừ việc xử lý nước Một mặt bích ở phần cuối của bó ống cho phép lối vào
Các máy làm lạnh thường sử dụng hộp nước biển hoặc nước bình thường để vào hệ thống Phần hấp thụ của hệ thống cần có biện pháp ngăn chặn nhiệt từ phòng thiết bị truyền vào máy lạnh Một số hệ thống được cách nhiệt trong khu vực này, trong khi một số khác có cấu trúc hai bức tường nhằm giảm thiểu sự trao đổi nhiệt.
Giống nhƣ thiết bị làm lạnh chu kỳ nén, có một nhiệt độ tiếp cận giữa chất làm lạnh sôi và nước làm lạnh để lại
Cách tiếp cận này có thể là 2 ° F hoặc 3 °
F đối với máy làm lạnh hấp thụ vì sự trao đổi nhiệt này là tốt, Hình 48-65
Figure 48–65 The approach temperatures for an absorption chiller are very close
The absorber heat exchanger facilitates the transfer of heat between the absorber solution and the water returning from the cooling tower, which operates at a design temperature of 85°F during peak load in hot weather.
The heated water from the heat exchange process flows into the condenser, where the refrigerant vapor is condensed for reuse in the evaporator On a hot day at full load, the exiting water temperature typically ranges from 95°F to 103°F.
The other heat exchange for standard equipment is between the heating
Hình 48-65 Các nhiệt độ tiếp cận của một máy hấp thụ là rất khít
Bộ trao đổi nhiệt hấp thụ thực hiện quá trình trao đổi nhiệt giữa dung dịch hấp thụ và nước từ tháp giải nhiệt, được thiết kế để hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ 85 °F trong điều kiện thời tiết nóng Nước từ bộ trao đổi nhiệt tiếp tục được dẫn đến bình ngưng, nơi hơi nước lạnh được ngưng tụ để tái sử dụng trong thiết bị bay hơi Nước thải trong những ngày nóng có thể đạt nhiệt độ từ 95 °F đến 103 °F khi hoạt động ở tải đầy.
Hình 47-67 Sơ đồ tháp giải nhiệt
Việc trao đổi nhiệt khác cho các thiết bị tiêu chuẩn nằm giữa môi trường sưởi ấm:
The tube bundle in a heating system, which utilizes steam, hot water, or flue gases, may initially be at room temperature before operation begins Once the system is activated and hot water or steam enters the bundle, significant thermal expansion occurs, with manufacturers noting that a tube can expand in length by as much as 1/4 inch Different manufacturers have various approaches to managing this stress caused by temperature differences.
48–67 shows a tube bundle that has the capability of floating to minimize problems
Figure 48–67 The tubes in the absorption chiller are subject to great expansion due to significant temperature differences
Special methods are used to allow for tube expansion
Các nhà sản xuất thiết bị hấp thụ cung cấp các giếng nhiệt kế nằm trong hơi, nước nóng, hoặc khí lò và chất làm lạnh Bó ống này có thể chịu được nhiều mức nhiệt độ khác nhau, từ nhiệt độ phòng đến khi hệ thống bắt đầu hoạt động với nước nóng hoặc hơi nước Tại thời điểm này, có rất nhiều căng thẳng xảy ra ở các điểm nối ống Các nhà sản xuất cho biết rằng một ống có thể nối thêm chiều dài lên đến 1/4 inch trong quá trình này Mỗi nhà sản xuất xử lý căng thẳng này theo những cách khác nhau, và hình 48-67 minh họa một bó ống có khả năng nổi để giảm thiểu các vấn đề.
Các ống trong hệ thống lạnh hấp thụ có khả năng co giãn tốt nhờ vào sự chênh lệch nhiệt độ Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, các phương pháp đặc biệt được áp dụng cho ống co giãn trong hệ thống này.
Các nhà sản xuất thiết bị hấp thụ cung cấp các lỗ nhiệt kế đặt tại các điểm chiến lƣợc
To assess machine performance and identify potential tube contamination, it is essential to monitor 119 strategic locations for solution temperatures Manufacturers supply the appropriate temperature ranges and differential readings specific to their machines, ensuring accurate evaluations.
DIRECT-FIRED SYSTEMS
Certain manufacturers offer direct-fired equipment that utilizes gas or oil as a heat source This system can also be designed as a dual-fuel machine, making it suitable for applications where a secondary fuel may be necessary due to gas demand.
These machines have capacities ranging from approximately 100 to 1500 tons and can provide either heating or cooling by supplying hot or chilled water They can often replace older boilers and absorption machines in existing installations, streamlining equipment use Direct-fired equipment from various manufacturers is shown in Figure 48–68 Additionally, manufacturers offer precise temperature readings and differences to assess machine performance and determine if the pipes are dirty.
HỆ THỐNG ĐỐT TRỰC TIẾP
Một số nhà sản xuất cung cấp thiết bị đốt trực tiếp sử dụng khí hoặc dầu làm nguồn nhiệt Hệ thống này có thể được trang bị máy nhiên liệu kép, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu nguồn cung cấp khí và nhiên liệu thứ hai.
Những máy này có công suất khoảng từ
Các thiết bị có trọng lượng từ 100 đến 1500 tấn có khả năng sưởi ấm hoặc làm mát nhờ vào hệ thống nước nóng hoặc lạnh Chúng có thể được sử dụng để thay thế nồi hơi và máy hấp thu cũ trong các cài đặt trước đó Hình 48-68 minh họa thiết bị được sản xuất bởi hai công ty khác nhau.
Figure 48–68 Direct-fired absorption chillers (A) Courtesy Trane Company
MOTORS AND DRIVES FOR COMPRESSION CYCLE CHILLERS
High-efficiency three-phase motors power both high-pressure and low-pressure chillers, generating heat during operation To prevent overheating and potential damage, it's crucial to dissipate this heat effectively Some manufacturers opt for ambient cooling, which helps minimize the load on the refrigeration system.
Hình 48-68 Các hệ thống làm lạnh hấp thụ đốt trực tiếp.
ĐỘNG CƠ VÀ BỘ DẪN ĐỘNG CHO HỆ THỐNG LÀM LẠNH
Tất cả các động cơ điều khiển thiết bị làm lạnh, bao gồm động cơ áp suất cao và áp suất thấp, đều là động cơ ba pha có hiệu suất cao Trong quá trình vận hành, những động cơ này sinh ra nhiệt, và nhiệt độ này cần được kiểm soát để tránh quá nhiệt và cháy Một số nhà sản xuất lựa chọn giữ động cơ trong môi trường khí quyển để làm mát, giúp giảm tải cho hệ thống làm lạnh.
121 system These motors are air cooled and give off heat to the equipment room,
To prevent overheating in a room, it is essential to remove excess heat, typically achieved through an exhaust fan system Additionally, a compressor must be equipped with a shaft seal to prevent refrigerant leaks into the atmosphere Historically, leaks were a common issue, but advancements in modern seals and proper shaft alignment have significantly enhanced the reliability of open-drive compressors.
Máy nén khí được thiết kế với động cơ làm mát bằng không khí và có hệ thống truyền động trực tiếp, như hình 48-69 Nhiệt sinh ra từ máy nén cần được loại bỏ để tránh tình trạng phòng thiết bị bị quá nóng, thường được thực hiện bằng cách sử dụng quạt thông gió Để ngăn chặn chất làm lạnh rò rỉ ra ngoài không khí, máy nén này được trang bị trục khằng, như hình 48-70 Trong quá khứ, đã xảy ra tình trạng rò rỉ, nhưng với sự phát triển của các trục khằng hiện đại và độ chính xác cao, vấn đề này đã được cải thiện đáng kể ở các máy nén nén mở.
Hình 48-69 Một động cơ máy nén truyền động trực tiếp làm mát bằng không khí
Figure 48–70 The shaft seal for a gear- drive compressor
Suction-cooled compressors utilize vapor refrigerant from the evaporator to cool their motors, and they can be classified as either hermetic or semi-hermetic Fully hermetic compressors, typically found in smaller sizes, can be sent back to the factory for rebuilding, while semi-hermetic compressors allow for on-site motor or compressor rebuilding.
Compressor motors can be effectively cooled using liquid refrigerant, which is introduced into a jacket surrounding the motor housing This liquid refrigerant does not come into direct contact with the motor or its windings, ensuring safe and efficient cooling.
Phốt làm kín cho máy nén khí truyền động bằng bánh răng là một phần quan trọng trong thiết kế Động cơ của máy nén khí có thể được làm mát bằng chất làm lạnh hơi, tạo ra thiết bị bay hơi, và những máy nén này được gọi là máy nén làm mát bằng hút khí, thuộc loại kín hoặc bán kín Máy nén kín hoàn toàn có kích thước nhỏ gọn và có thể được gửi trở lại nhà máy để tái chế, trong khi máy nén bán kín có thể có động cơ hoặc máy nén được xây dựng lại tại chỗ Ngoài ra, động cơ máy nén khí cũng có thể được làm mát bằng chất lỏng, cho phép chất lỏng lưu thông quanh động cơ mà không tiếp xúc trực tiếp với động cơ hoặc cuộn dây.
To ensure optimal performance, motors require a reliable, leak-free electrical power connection, typically provided through a nonconductive terminal block made from phenolic or plastic materials This design allows the motor terminals to extend through both sides of the block, facilitating efficient power delivery.
The motor terminals are securely fastened on one side, while the field connections are on the opposite side, utilizing O rings for sealing, as shown in Figure 48–71 A gasket on the terminal board ensures a proper seal with the compressor housing It is essential to periodically check the terminal block for the tightness of the field connections, as any looseness can lead to melting of the board and potential leaks.
Chiller motors are costly investments, prompting manufacturers to design them for optimal protection in a secure operating environment To ensure longevity, it's essential to implement an effective start-up procedure for these motors.
Để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả, một lượng lớn điện năng phải được cung cấp qua một kết nối kín, thường thông qua khối thiết bị cuối tầm không dẫn điện làm từ phenol hoặc nhựa Các động cơ được gắn ở một bên và kết nối với nhau bằng vòng O để đảm bảo độ kín, với bảng cuối quá trình có miếng đệm gắn vào vỏ máy nén Khối thiết bị này cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo không có rò rỉ, vì kết nối lỏng có thể gây hỏng bo mạch Động cơ được sử dụng trong thiết bị làm lạnh thường rất tốn kém, vì vậy các nhà sản xuất thiết kế chúng để hoạt động trong môi trường được bảo vệ Để kéo dài tuổi thọ của động cơ, quy trình khởi động đúng cách là rất quan trọng.
Figure 48–71 The terminal block for a hermetic compressor motor
A large motor is usually started with a group of components called a starter
There are several types of starters A motor draws about five times as much amperage at locked rotor on start-up as at full-load amperage If a motor draws 200
At full load, a motor can draw around 1000 A during start-up, leading to significant inrush current that may disrupt electrical services To mitigate these issues, manufacturers implement various motor starting methods, such as part-winding, autotransformer, and wye-delta configurations, to reduce inrush current and stabilize power-line fluctuations.
Hình 48–71 Hộp đấu dây của một động cơ máy nén kín
Một động cơ lớn thường được khởi động bằng một bộ khởi động, bao gồm nhiều thành phần khác nhau Khi khởi động, động cơ có thể tiêu thụ khoảng năm lần cường độ dòng điện so với khi rotor bị khóa, so với cường độ dòng điện ở chế độ đầy tải Ví dụ, nếu một động cơ rút ra 200
Khi động cơ A khởi động, nó sẽ tiêu thụ khoảng 1000 A, gây ra sự gia tăng dòng điện có thể ảnh hưởng đến dịch vụ điện Để giảm thiểu sự xâm nhập của dòng điện này, các nhà sản xuất áp dụng nhiều phương pháp khởi động khác nhau, trong đó phổ biến nhất là sử dụng phần quanh co và biến áp tự động.
125 star-delta), and electronic start.
PART-WINDING START
Manufacturers typically utilize part-winding start motors for compressor motors that reach approximately 25 hp These versatile motors usually feature nine leads and can operate at two different voltages, allowing compressor manufacturers to standardize their products across various applications.
The motor in question is designed for both 208/230-V and 460-V applications by adjusting the terminal arrangement Essentially, it functions as two 50-hp motors combined into one 100-hp compressor When configured for 208/230-V use, the motors are connected in parallel and started sequentially, utilizing two motor starters with a time delay of approximately one second between the starts.
When the first motor is activated, its shaft begins to rotate, subsequently initiating the second motor, which accelerates the compressor to its optimal speed of approximately 1800 or 3600 rpm, depending on the motor's specifications.
This only imposes the inrush current of a áp, sao tam giác (thường được gọi là sao- tam giác), và bắt đầu điện tử.
BỘ KHỞI ĐỘNG BIẾN ÁP CUỘN DÂY
Khi động cơ máy nén đạt khoảng 25 mã lực, các nhà sản xuất thường chọn động cơ khởi động part-winding, linh hoạt và có chín dẫn Động cơ này có thể hoạt động với hai điện áp khác nhau, cho phép sử dụng cùng một máy nén cho 208/230-V và 460-V bằng cách thay đổi cấu hình Ví dụ, một máy nén 100 mã lực thực chất có hai động cơ 50 mã lực bên trong Khi kết nối với ứng dụng 208/230-V, hai động cơ được nối song song và khởi động riêng biệt với một khoảng thời gian chậm trễ khoảng một giây Khi động cơ đầu tiên khởi động, trục động cơ bắt đầu quay và động cơ thứ hai sẽ đưa máy nén lên tốc độ tối đa, khoảng 1800 hoặc 3600 vòng/phút, tùy thuộc vào tốc độ định mức của động cơ.
50-hp motor on the line because when the second motor is energized, the shaft is turning, and the inrush current is less
Figure 48–72 Nine-lead, dual-voltage motor connections
Figure 48–73 The wiring of a part- winding start motor wired for 208/230-V application
Khi sử dụng động cơ 50 mã lực với điện áp 460-V, việc kích hoạt động cơ thứ hai sẽ làm trục quay, dẫn đến dòng điện khởi động thấp hơn.
Hình 48-72 Chín đường dây, kết nối động cơ hai điện áp
Hình 48-73 Phần cuộn dây khởi động nối dây với điện áp 208/230 V
Khi động cơ đƣợc sử dụng cho ứng dụng
In applications involving motors wired in series, multiple motors can be started simultaneously across the line, as illustrated in Figure 48–74 This configuration benefits from a higher voltage, which significantly reduces inrush current during startup Such motors are commonly utilized in compressors with power ratings of up to approximately 150 horsepower.
Figure 48–74 The two motors are now in series for the 460-V application.
AUTOTRANSFORMER START
An autotransformer start installation provides a reduced voltage start for motors by using a transformer-like coil positioned between the motor and the starter contacts During the start-up phase, the voltage supplied to the motor is delivered through this transformer, ensuring a smooth and controlled initiation of motor operation.
This reduces the voltage to the motor until the motor is up to speed, Figure 48–
Động cơ 460-V được kết nối và khởi động qua đường line, như thể hiện trong Hình 48-74 Khi khởi động, điện áp cao hơn giúp giảm thiểu sự xâm nhập Những động cơ này thường được sử dụng trên các máy nén có công suất lên đến 150 mã lực.
Hình 48–74 Hai động cơ đấu nối tiếp trong ứng dụng có điện áp 460V.
BỘ KHỞI ĐỘNG BIẾN ÁP TỰ NGẪU
Cài đặt bắt đầu tự động của biến áp thực sự là một phương pháp giảm điện áp khởi động cho động cơ Biến áp được đặt giữa động cơ và các điểm tiếp xúc khởi động, cung cấp điện áp cho động cơ trong quá trình khởi động Điều này giúp giảm điện áp cho động cơ cho đến khi động cơ đạt được tốc độ tối ưu.
75 When the motor is up to speed, a set of contacts close that short around the transformer to run the motor at full voltage The contacts that direct power through the transformer will then open so that current does not go through the transformer when the motor is running
Để giảm thiểu nhiệt trong khu vực của máy biến áp, một tập hợp các tiếp xúc khép kín được sử dụng để điều khiển động cơ đạt đến tốc độ tối đa Khi động cơ hoạt động ở điện áp đầy đủ, các tiếp xúc này sẽ mở ra để ngăn dòng điện đi qua máy biến áp, giúp duy trì hiệu suất hoạt động và giảm thiểu sự gia tăng nhiệt độ.
Autotransformer starting is primarily used in specific applications due to the motor's low starting torque when operating at reduced voltage This method is particularly common for large compressors, such as centrifugal compressors, which require minimal starting torque In these systems, pressures are equalized during the off cycle, and compression only commences once the compressor reaches operational speed and the vanes begin to open.
WYE-DELTA
Wye-delta start is often called star-delta start and is used with large motors with six leads and a single voltage When the
Bộ khởi động sử dụng biến áp tự ngẫu giúp động cơ khởi động với mômen rất nhỏ, nhờ vào việc bắt đầu từ điện áp giảm Loại khởi động này thường được áp dụng trong các máy nén lớn, như máy nén ly tâm, nơi yêu cầu mômen khởi động thấp Trong quá trình hoạt động, áp lực được cân bằng hoàn toàn trong chu kỳ khép kín, và quá trình nén chỉ bắt đầu khi máy nén đạt tốc độ tối ưu và van mở.
MẠCH SAO-TAM GIÁC
Mạch sao- tam giác bắt đầu thường được gọi là bắt đầu mạch khởi động tam giác và đƣợc sử dụng với động cơ lớn với sáu dây
130 motor is starting in the wye configuration, it typically draws only about 33% of the current that it would draw starting in the delta configuration,
Figure 48–76 After the motor is up to speed, a transition to a delta connection is made where the motor pulls the load and does the work more efficiently,
The transition from star to delta configuration in motor operation involves a sequence utilizing three interlocked contactors Initially, two contactors are energized in the wye (star) configuration for startup, allowing the motor to draw approximately 33% of the current it would in delta mode The duration of this wye operation is contingent upon the time required for the compressor, particularly large centrifugal types, to reach full speed, which can take a minute or more Once the desired speed is achieved, one contactor is disengaged, and the other is engaged to switch to delta operation.
Sau khi động cơ tăng tốc, một chuyển đổi sang kết nối tam giác được thực hiện, giúp động cơ kéo tải và làm việc hiệu quả hơn Quá trình chuyển đổi từ sao sang tam giác sử dụng một chuỗi khởi động với ba bộ tiếp xúc khác nhau, được khóa bằng điện và cơ học Trong mạch sao, động cơ khởi động trước, sau đó một bộ tiếp xúc sẽ bỏ và một bộ khác sẽ tham gia vào hoạt động tam giác Thời gian động cơ hoạt động trong kết nối wye phụ thuộc vào thời gian cần thiết để máy nén đạt tốc độ, với các máy nén ly tâm lớn có thể mất một phút hoặc hơn để đạt tốc độ trong mạch sao trước khi chuyển sang tam giác.
Figure 48–76 Starting a motor using a wye-delta circuit The motor in this diagram is connected in the wye configuration
Figure 48–77 Once the motor is up to speed, it is changed over to the delta connection shown in this diagram
Hình 48-76 Dùng mạch sao để khởi động động cơ Động cơ trong sơ đồ này đƣợc kết nối với mạch sao
Hình 48-77 Một động cơ tăng tốc lên, nó sẽ chuyển sang kết nối tam giác thể hiện trong sơ đồ trên
When a motor starter transitions from wye to delta, the wye connection is electrically disconnected using a contactor, with this disconnection verified both electrically through auxiliary contacts and mechanically via interlocking levers Following this, the delta connection is established The electrical and mechanical interlock is crucial to prevent simultaneous connections of wye and delta, which could cause a phase-to-phase short circuit, potentially damaging the starter components.
Figure 48–78 When too many of the contacts are closed, a short occurs This diagram shows a short from line 2 to line 3 because the wye contacts
Khi chuyển đổi công tắc động cơ từ chế độ sao sang tam giác, kết nối wye được ngắt điện thông qua một bộ tiếp xúc Việc ngắt này được đảm bảo bởi thời gian tiếp xúc phụ trợ và một bộ đinh bấm khớp nhau Sau đó, kết nối tam giác được thực hiện Sự đồng bộ giữa tính năng điện và cơ khí là rất quan trọng, vì nếu hai kết nối này xảy ra đồng thời, sẽ dẫn đến hiện tượng chết ngắn giữa các giai đoạn, có thể gây hư hỏng cho các thành phần khởi động.
Hình 48–78 Khi quá nhiều điểm tiếp xúc đóng, sẽ có ngắn mạch
When a delta connection is established, it draws a significant amount of current as the motor transitions from a disconnected to a connected state, potentially causing voltage issues nearby, such as in a computer room sharing the same service To mitigate this, many manufacturers provide a wye-delta closed transition starter, which includes a set of resistors that act as a load during the transition from wye to delta Without these resistors, the starter operates as a wye-delta open transition Larger motors are more likely to utilize a closed transition starter to minimize electrical disturbances.
All of the above starters use open contactors to start and stop the motors
When contacts are engaged to start a motor, they experience significant stress due to the inrush current Upon disconnection from the power line, an electrical arc attempts to sustain the circuit, resembling an electrical welding arc, which leads to damage of the contactor with each load disconnection.
Khi kết nối tam giác được thực hiện, một lượng điện lớn được rút ra khi động cơ ngắt kết nối hoàn toàn và sau đó nối lại, gây ra mức tăng đột biến có thể ảnh hưởng đến điện áp trong khu vực lân cận, như phòng máy tính gần đó Nhiều nhà sản xuất cung cấp bộ khởi động động cơ với điện trở được kết nối, hoạt động như tải trong quá trình chuyển đổi từ sao sang tam giác, được gọi là khởi động chuyển khép kín sao-tam giác Các khởi động cũng có thể là sao-tam giác mở mà không có điện trở Đối với động cơ lớn, việc sử dụng khởi động chuyển khép kín là cần thiết.
Tất cả các bộ khởi động sử dụng tiếp xúc mở để khởi động và dừng động cơ Khi các tiếp xúc này kết hợp để khởi động động cơ, chúng phải chịu căng thẳng từ dòng điện chập chờn Khi động cơ bị ngắt khỏi đường dây, một cung điện cố gắng duy trì đường điện, tương tự như cung hàn điện, dẫn đến thiệt hại cho contactor mỗi lần tải bị ngắt kết nối.
134 contacts become pitted due to this arc
Contacts in a motor's circuit can only interrupt the load a finite number of times before they need to be replaced As illustrated in Figure 48–79, there is a noticeable difference between new and old contacts in a medium-sized contactor.
Figure 48–79 New and old sets of contacts The old ones are pitted from many motor starts
The starter contacts are equipped with an arc shield designed to contain the arc generated when opening the contacts, preventing it from affecting adjacent phases It is crucial for this arc shield to be properly positioned during motor start-up and shutdown to avoid potential severe damage.
When operating a large motor, it is crucial to prioritize safety by never starting or stopping the motor with the starter door open, as this can release significant electrical energy within the starter cabinet If any issues arise inside the contactor, it may only interrupt the motor's load a limited number of times before requiring replacement Figure 48-79 illustrates both a new and an old contactor assembly for a medium-sized contactor.
Hình 48–79 Các tiếp điểm mới và cũ
Trong bộ khởi động, các điểm tiếp xúc được trang bị lá chắn cong nhằm ngăn chặn sự lây lan của các vòng khi mở các điểm tiếp xúc Việc đặt khung cong đúng vị trí là rất quan trọng trong quá trình khởi động và dừng động cơ; nếu không, có thể dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng.
Để đảm bảo an toàn khi khởi động và ngừng một động cơ lớn, cần lưu ý rằng quá trình này tiêu tốn một lượng điện năng lớn trong cabin khởi động Người vận hành tuyệt đối không nên bật hoặc tắt động cơ khi cửa cabin đang mở, vì điều này có thể gây ra sự cố nghiêm trọng bên trong bộ khởi động.
During start-up, a significant amount of energy from the 135 starter can be converted into heat energy, potentially causing molten metal to be ejected towards the door To prevent accidents and ensure safety, it is crucial to keep the door shut.
ELECTRONIC STARTERS
Inrush current for a motor can reach up to five times its full-load current, but this can be significantly minimized by utilizing electronic starters, also known as soft starters These advanced devices employ electronic circuits to lower the voltage and adjust the frequency during the motor's start-up process.
A motor that usually requires 1000 A at locked rotor can now start with just 100 A, significantly easing the strain on components and minimizing power line voltage fluctuations as it accelerates to full speed.
Electronic starters are significantly smaller and more compact than conventional starters, allowing them to replace multiple components, such as autotransformers or wye-delta starters, with just one unit During the startup process, most of the electrical energy is converted into thermal energy, which can lead to metal melting and ejection from the enclosure, highlighting the importance of maintaining proper closure.
BỘ KHỞI ĐỘNG ĐIỆN TỬ
Dòng khởi động tức thời cho động cơ có thể gấp năm lần cường độ dòng ở chế độ tải tối đa, nhưng có thể giảm bằng cách sử dụng bộ khởi động điện tử hay khởi động mềm Những bộ khởi động này điều chỉnh điện áp và tần số động cơ khi khởi động, giúp giảm cường độ dòng khởi động xuống khoảng 1000A tại rotor bị hãm Quá trình khởi động này không chỉ dễ dàng hơn mà còn giảm dao động dòng điện, đồng thời các bộ khởi động điện tử nhỏ gọn hơn nhiều so với bộ khởi động truyền thống Khi thay thế biến áp tự ngẫu hoặc khởi động sao – tam giác bằng bộ khởi động điện tử, chỉ cần một không gian nhỏ để lắp đặt.
The electronic contactor is essential for controlling motor operation, as it enables a soft start and gradual stopping, which reduces inrush current and prevents voltage spikes during shutdown Additionally, bypass contacts are activated during the running cycle to relieve the load on the electronic contactor.
The electronic starter uses electronic switching devices inside—typically
SCRs enable switching without the need for electrical open contacts, as explained in Unit 17 After the motor reaches its optimal speed and stabilizes, it is essential to remove the load from these devices to prevent local generation.
Hình 48-80 Contactor khởi động mềm
Bộ tiếp điện tử giúp dừng và khởi động động cơ một cách hiệu quả, cung cấp khả năng khởi động mềm và dừng chậm Điều này giúp giảm thiểu dòng điện chập chốt và ngăn ngừa sự gia tăng điện áp đột ngột khi động cơ dừng Trong suốt quá trình hoạt động, một bộ các địa chỉ liên lạc thông thường được kích hoạt để lấy tải ra khỏi bộ tiếp xúc điện tử.
Bộ khởi động điện tử sử dụng thiết bị chuyển mạch điện tử, như SCRs, để thực hiện chuyển đổi mà không cần tiếp xúc điện Sau khi động cơ đạt tốc độ ổn định, các thiết bị này cần phải được lấy tải ra để tránh tạo ra nhiệt trong khu vực xung quanh.
137 heat This is accomplished with a set of open contacts that are switched on very quickly after the motor is up to speed
These contacts will close, which effectively provides a circuit around the
When it is time to stop the motor, the
SCRs enable a smooth motor shutdown with a soft coast-down, which is crucial for protecting electrical circuits from damage caused by abruptly cutting off a large electrical load An immediate shutdown can lead to voltage spikes, as regulated by power companies, highlighting the importance of controlled shutdown processes.
The SCRs can be used for shutdown by opening the bypass contactor contacts and then ramping the SCRs down with the electronics in the circuit
In the event of a power failure, the system just shuts down by means of the bypass contactor The particular manufacturer’s procedures must be used to troubleshoot all electronic equipment
Troubleshooting should follow a specific sequence, as starters often display an error code associated with a blinking LED, indicating a fault This process involves rapidly activating an open contact set after the motor reaches its operational speed These contacts then close, effectively creating a circuit around the SCR, as illustrated in Figure 48-80.
Việc tắt một lƣợng điện tải lớn trong mạch điện có thể gặp khó khăn khi hoạt động ở chế độ tải tối đa Hệ thống điều chỉnh của công ty điện lực có thể dẫn đến việc tăng vọt điện áp do bộ tắt đột ngột Khi cần tắt động cơ, SCRs có thể được sử dụng để giảm tải một cách mềm mại bằng cách mở các tiếp điểm của contactor phân dòng, từ đó làm giảm độ biến đổi của SCRs và điện trong mạch.
Trong trường hợp mất điện, hệ thống tắt máy bằng contactor phân dòng
Các quy trình của nhà sản xuất cần được áp dụng cụ thể để khắc phục sự cố thiết bị điện tử Việc xử lý sự cố yêu cầu một trình tự nhất định Các bộ khởi động thường hiển thị mã lỗi thông qua đèn LED nhấp nháy, giúp kỹ thuật viên nhận biết lỗi đã xảy ra Chẳng hạn, đèn có thể nhấp nháy ba lần, sau đó một lần để chỉ ra loại lỗi cụ thể.
When diagnosing issues, a light may blink a specific sequence, such as three times followed by one, indicating a fault code of 31 Technicians can then reference this code to identify the underlying problem.
Usually the only tools the technician needs in order to troubleshoot these devices is a good VOM (volt-ohm- milliammeter) and a clampon ammeter for checking line amperage for the motor.
MOTOR PROTECTION
The compressor motor is typically the most costly part of the system, with larger motors requiring greater investment and enhanced protection In contrast, small hermetic compressors found in household refrigerators usually have minimal protective measures.
Motors used in small chillers will have motor protection like that covered in
Unit 19, ―Motor Controls.‖ Here we discuss only the motor protection used for large chillers such as rotary screw or centrifugals
The protection required for a system varies based on its size and the equipment utilized Recent advancements in electronic devices have enhanced the monitoring of voltage, heat, and amperage Technicians can identify faults by searching for specific error codes, such as code 31 Typically, the essential tools needed for technicians to troubleshoot these devices include a quality VOM (voltage-ohm-milliammeter) and an ammeter to measure the current in motors.
BẢO VỆ ĐỘNG CƠ
Động cơ đẩy máy nén là thành phần tốn kém nhất trong hệ thống làm lạnh, với chi phí tăng theo kích thước động cơ Trong khi máy nén kín nhỏ trong tủ lạnh gia dụng thường ít được bảo vệ, các động cơ cho thiết bị làm lạnh lớn như máy nén vít quay hoặc ly tâm cần được bảo vệ tốt hơn Bài viết này sẽ tập trung vào các biện pháp bảo vệ động cơ cho những thiết bị làm lạnh quy mô lớn.
Loại bảo vệ hệ thống và thiết bị phụ thuộc vào kích cỡ và tính chất của chúng Những tiến bộ trong công nghệ điện tử đã nâng cao khả năng giám sát điện áp, nhiệt độ và cường độ dòng điện, từ đó cải thiện hiệu quả bảo vệ hiện tại.
139 improved the protection offered today compared with the protection offered several years ago However, older motor protectors are still in use and will be for many years to come.
LOAD-LIMITING DEVICES
Motors used on rotary screw and centrifugal chillers use load-limiting devices to control the motor amperage
The load-limiting device ensures optimal motor performance by monitoring the current draw during operation and regulating refrigerant flow to the compressor's suction inlet This mechanism prevents the motor from exceeding its full-load amperage, effectively controlling the slide valve in rotary screw compressors or the prerotation vanes in centrifugal compressors.
This precision device is calibrated during start-up to prevent future issues, serving as the primary safeguard against motor overload It is specifically set to the full-load amperage, ensuring optimal protection and performance.
Full-load amperage can be adjusted to a lower value in high-voltage systems, meaning that relying solely on nameplate amperage may not be accurate It's essential to consult the start-up log for the derated amperage While newer protective measures have been proposed in recent years, older motor protection systems continue to be utilized and will remain in use for many years to come.
THIẾT BỊ GIỚI HẠN TẢI
Các động cơ trên ốc vít và máy làm lạnh ly tâm sử dụng thiết bị hạn chế tải để kiểm soát lượng điện động cơ, theo dõi dòng điện trong quá trình vận hành Thiết bị này giảm áp suất làm lạnh tới đầu hút của máy nén nhằm ngăn động cơ hoạt động ở cường độ cao hơn so với mức tối đa cho phép Nó điều khiển van trượt trên ốc vít hoặc các van đầu trước trên máy ly tâm, đảm bảo chính xác khi khởi động mà không gây ra sự cố trong tương lai Đây là biện pháp đầu tiên để ngăn ngừa quá tải động cơ, được cài đặt chính xác theo lượng amper đầy tải Cần lưu ý rằng cường độ dòng đầy tải có thể làm giảm hiệu suất cho hệ thống điện áp cao, do đó, kỹ thuật viên không thể luôn dựa vào cường độ dòng ghi trên nhãn và nên tham khảo nhật ký khởi động để có thông tin chính xác.
Figure 48–81 (A) A slide valve capacity control (B) Prerotation guide vanes used for capacity control
The load limiter may also have a feature that allows the operator to operate the chiller at reduced load manually
Typically for rotary screw chillers this load may be varied from 10% to 100%
For centrifugal chillers it may be from
Hình 48–81 (A) van trƣợt, (B) cánh van dẫn hướng dùng để kiểm soát công suất động cơ
Bộ giới hạn tải có thể cho phép người vận hành hệ thống làm lạnh hoạt động ở chế độ giảm tải Đối với hệ thống làm lạnh sử dụng máy nén cánh xoắn, tải có thể điều chỉnh từ 10% đến 100% Trong khi đó, với hệ thống lạnh sử dụng máy nén ly tâm, tải cũng có thể thay đổi từ 20%.
Buildings are typically billed for electrical power based on the highest demand recorded over a specific period, usually between 15 to 30 minutes, known as the billing demand power charge, which is monitored by a demand meter To minimize costs, it is advantageous to operate equipment below this billing demand whenever possible For instance, if an office building waits until the end of the month to cool down, activating the chiller at full capacity can significantly spike the demand meter, resulting in higher charges for the entire month as if the building had been operating at full load consistently Instead, an operator could manage the system to run at a partial load, such as 40%, allowing for a gradual temperature reduction without incurring excessive charges.
Hầu hết các tòa nhà tính phí điện năng dựa trên mức rút ra cao nhất trong tháng, thường kéo dài từ 15 đến 30 phút, gọi là phí điện năng yêu cầu thanh toán, được đo bằng đồng hồ nhu cầu Việc vận hành thiết bị dưới mức phí yêu cầu là điều mong muốn Chẳng hạn, nếu một cao ốc văn phòng không làm mát cho đến cuối tháng và khởi động máy lạnh ở chế độ đầy tải, sẽ dẫn đến việc tòa nhà bị tính phí như thể đã hoạt động ở mức tối đa trong suốt tháng Sự dƣ thừa này có thể tránh được nếu nhà khai thác giữ hệ thống hoạt động ở phần tải thấp, giúp giảm nhiệt độ trong tòa nhà hiệu quả hơn.
Ví dụ, máy làm lạnh có thể có tính năng mà sẽ cho phép nó chạy ở 40% và mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành nhiệm vụ
Many buildings utilize computer-controlled power management systems to optimize energy consumption, particularly during peak-load conditions For instance, if a building reaches its peak power demand early in the month, but requires additional air conditioning later, the system can mitigate excess costs by reducing the chiller's capacity This process, known as load shedding, allows for a slight increase in temperature throughout the building instead of incurring higher power bills By employing electronic circuits, these systems effectively manage energy use, prioritizing cost efficiency without significantly compromising comfort.
The load limiter is set at motor full-load amperage For example, assume a motor
Nhiều tòa nhà hiện nay sử dụng hệ thống quản lý điện năng điều khiển bằng máy tính, cho phép kiểm soát hiệu quả hoạt động của máy làm lạnh Hệ thống này có khả năng vận hành máy làm lạnh với công suất giảm trong những thời điểm cao điểm Chẳng hạn, nếu nhu cầu điện năng tiêu thụ đạt mức tối đa vào ngày 15 của tháng, thì vào ngày 30, khi cần tải điều hòa không khí cao, hệ thống sẽ được phép hoạt động vượt mức yêu cầu cao điểm để đảm bảo sự thoải mái cho người sử dụng.
Việc thanh toán hóa đơn điện năng cao hơn cho cả tháng là điều không hiếm gặp Để giảm mức tiêu thụ điện năng, có thể điều chỉnh công suất của hệ thống điều hòa không khí hoặc máy làm lạnh Giải pháp này có thể thực hiện dễ dàng thông qua các mạch điện tử Thay vì phải trả một hóa đơn điện năng cao, việc cho phép tăng nhiệt độ một vài độ trong toàn bộ tòa nhà sẽ hiệu quả hơn Đây được gọi là đổ tải, nhằm giảm tải và tính phí nhu cầu.
Bộ giới hạn tải đƣợc đặt ở tốc độ dòng điện đầy tải động cơ Ví dụ, giả sử động
143 has a full-load amperage of 200 A
The load-limiting device will be set not to exceed full-load amperage, or 200 A.
MECHANICAL- LECTRICAL MOTOR OVERLOAD PROTECTION
All motors require overload protection to prevent damage Operating a motor beyond its full-load amperage for extended periods can lead to overheating and harm the motor windings.
Different motors have different types of protection Overload protection for smaller motors, typically up to about 100 hp, was discussed in Unit 19, ―Motor
Mechanical-electrical overload protection for large rotary screw or centrifugal compressors can utilize a simple dashpot overload device This device functions based on electromagnetic principles, where a coil of wire wound around an iron core causes the core to move when electric current flows In the dashpot system, either the motor's current or a portion of it passing through the coil activates the iron core, resulting in its upward movement.
Figure 48–82 cơ có cường độ dòng điện toàn tải là 200
A Thiết bị giới hạn tải sẽ đƣợc đặt không vượt quá cường độ dòng điện đầy tải, hoặc
THIẾT BỊ CƠ HỌC – ĐIỆN TỬ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ QUÁ TẢI
Tất cả các động cơ cần có hệ thống bảo vệ quá tải để tránh hư hỏng cuộn dây do nhiệt khi hoạt động quá dòng điện đầy tải Các loại bảo vệ quá tải khác nhau được áp dụng cho các động cơ khác nhau, đặc biệt là cho động cơ nhỏ hơn, thường có công suất lên tới 100 mã lực, như đã được đề cập trong bài 19.
Bảo vệ quá tải cơ điện cho máy nén trục vít hoặc máy nén ly tâm có thể là loại thiết bị quá tải
Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý điện từ, trong đó một cuộn dây được quấn quanh lõi sắt Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, lõi sắt sẽ di chuyển Sự điều chỉnh bằng nút vặn hoặc dòng điện từ động cơ sẽ làm tăng cường lực tác động lên lõi sắt, như hình 48-82 minh họa.
Figure 48–82 An iron core and current flow in a compressor overload
Large motor overload protectors are designed to interrupt power to the motor when the current exceeds 105% of its full-load rating For instance, if a motor is rated at 200 A, the overload device will be configured to trip when the current reaches 210 A.
The motor should operate at an amperage of 210 A (200x1.05) for a few minutes to avoid unnecessary overload trips before it is stopped Equipped with a load-limiting device, these motors ensure that the amperage remains within safe limits, reacting quickly to prevent excessive current Consequently, the amperage should not exceed the full load during normal operation, as long as the overload device is functioning properly.
Hình 48–82 Lõi sắt và dòng điện tức thời trong một máy nén quá tải
Các bộ phận bảo vệ quá tải động cơ được thiết lập để dừng động cơ khi dòng điện tăng lên 105% tổng tải, ví dụ, với động cơ 200 A, thiết bị sẽ kích hoạt ở 210 A Động cơ có thể hoạt động ở mức này trong vài phút để tránh dừng đột ngột Hệ thống giới hạn tải giúp kiểm soát lượng điện tiêu thụ, đảm bảo rằng điện áp không vượt quá mức tải tối đa cho phép.
Lý do thiết bị quá tải này đƣợc gọi là dash-pot là bởi vì nó có thời gian trễ để
A dash-pot, which is essential for motor operation, incorporates a time delay to prevent the inrush current from tripping the device This delay is achieved through a piston moving through a thick fluid before triggering the trip mechanism The overload mechanism is integrated into the main control circuit to halt the motor when tripped For larger motors, this overload protection requires manual resetting, ensuring that the operator is alerted to any issues.
Figure 48–83 A dash-pot of oil gives the overload the time delay needed for motor start-up.
ELECTRONIC SOLID-STATE OVERLOAD DEVICE PROTECTION
These protective devices are integrated into the system to enable the motor to start Without a time delay, the inrush current flows directly to the equipment The time delay is achieved through a dash-pot mechanism, which uses a piston and thick fluid that the piston must displace before reducing the motor's speed.
Cơ chế quá tải được kết nối với mạch điều khiển chính nhằm dừng động cơ khi có sự cố ngắt Đối với động cơ lớn, bảo vệ quá tải sử dụng loại reset bằng tay, giúp người vận hành nhận biết và xử lý kịp thời các vấn đề phát sinh.
Hình 48–83 Bộ giảm chấn của dầu có độ trễ thời gian quá tải cần thiết để động cơ khởi động.
THIẾT BỊ BẢO VỆ QUÁ TẢI DẠNG RẮN
Những thiết bị bảo vệ này đƣợc nối vào
146 the control circuit like the dash-pot but act and react as an electronic control
Motor protection devices are essential for starting motors and closely monitoring full-load motor amperage Typically found in the starter cabinet between the starter and the motor, these devices serve as the final line of defense against overloads They are more compact than traditional dash-pot overloads and offer enhanced features for precise control of motor overcurrent.
These electronic overloads often have features such as the following:
■ Phase failure (single-phase) protection
■ Manual and automatic reset, often from a remote location
■ Trouble codes, much like the electronic contactors
Some of these features are discussed in more detail in the next portion of the text.
ANTI-RECYCLE CONTROL
All large motors require protection from excessive starting within a specified time frame The anti-recycle timer functions similarly to a dash-pot but operates with electronic control, allowing for precise monitoring of the motor under full load Typically located in the starter enclosure between the starter and the motor, these timers serve as a crucial last line of defense They are significantly smaller than traditional dash-pot overloads and offer enhanced features for managing near overload conditions Electronic overloads often include advanced functionalities for improved performance and safety.
■ Bảo vệ động cơ quá tải
■ Bảo vệ đảo ngƣợc giai đoạn
■ Bảo vệ chống mất cân bằng điện áp
■ Thiết lập lại định kì và tự động, thường là từ một vị trí từ xa
■ Mã vấn đề, giống nhƣ bộ tiếp xúc điện tử Một số tính năng này đƣợc thảo luận chi tiết hơn trong phần tiếp theo của văn bản.
ĐIỀU KHIỂN CHỐNG LẬP LẠI
Tất cả các động cơ lớn cần đƣợc bảo vệ từ khi bắt đầu quá thường xuyên trong một thời gian nhất định Các bộ đếm thời gian
A motor protection device ensures that the motor does not restart until it has sufficiently cooled down from its previous operation The required cooling time varies among manufacturers and is generally longer for larger motors For instance, many centrifugal motors require a cooling period of 30 minutes; if the motor has not been started or attempted to start within this timeframe, it is deemed ready for a restart.
Check the manufacturer’s literature for the recycle time for a specific chiller.
PHASE FAILURE PROTECTION
Large motors all use three-phase power
The typical voltages are 208, 230, 460, and 575 V Higher voltages are used for some applications, such as 4160 V or
13,000 V Whatever the voltage, all three phases must be furnished or the motor will overload immediately Electronic phase protection monitors the power and ensures that all three phases are present
Điện áp cung cấp cho máy nén cần được cân bằng trong các giới hạn nhất định, với mức không cân bằng tối đa thường là 2% theo quy định của nhà sản xuất Thiết bị chống tái chế có chức năng ngăn chặn động cơ khởi động lại cho đến khi nó đã đủ thời gian chạy hoặc nghỉ để làm mát sau lần khởi động trước Thời gian này có thể khác nhau tùy thuộc vào từng nhà sản xuất, và thường thì động cơ lớn cần thời gian dài hơn Ví dụ, nhiều máy ly tâm yêu cầu thời gian tái chế lên đến 30 phút Nếu động cơ chưa được khởi động hoặc cố gắng khởi động trong khoảng thời gian này, nó sẽ sẵn sàng cho một lần khởi động mới Hãy kiểm tra tài liệu của nhà sản xuất để biết thời gian tái chế cụ thể cho từng máy làm lạnh.
BẢO VỆ HỎNG PHA
Động cơ lớn đều sử dụng ba pha nguồn điện Các điện áp điển hình là 208, 230,
460 và 575 V Các điện áp cao hơn đƣợc sử dụng cho một số ứng dụng, ví dụ nhƣ
Điện áp 4160 V hoặc 13,000 V đều yêu cầu cả ba pha phải được trang bị đầy đủ, nếu không động cơ sẽ bị quá tải Hệ thống bảo vệ điện tử sẽ giám sát điện năng và đảm bảo rằng cả ba pha đều có mặt.
ĐIỆN ÁP KHÔNG CÂN BẰNG
Không cân bằng pha xảy ra khi tải điện trong tòa nhà không đồng đều hoặc khi công ty điện lực cung cấp điện áp không ổn định Để đảm bảo hiệu suất hoạt động, điện áp cung cấp cho máy nén cần phải được duy trì ở mức cân bằng.
Maximum deviation from average voltage Voltage unbalance
For example, a technician measures the voltage on a nominal 460-V system to be
The maximum deviation from average is:
Voltage unbalance can lead to motor overheating, exceeding the maximum limits set by some manufacturers It is crucial for operating technicians to monitor voltage levels, as sophisticated electronic systems may include built-in voltage unbalance protection In the absence of such features, it falls to the equipment operator to ensure proper voltage balance to prevent potential damage.
Phase unbalance occurs when the electrical load in a building is uneven or when the power supply from the utility company is inconsistent Typically, the maximum allowable voltage imbalance is 2% The formula for calculating voltage imbalance is: Voltage Imbalance = (Maximum Deviation from Average Voltage) / (Average Voltage).
Ví dụ, một kỹ thuật viên đo điện áp bình thương trên hệ thống 460 V là
Pha 1 tới pha 2 475V Pha 1 tới pha 3 448V Pha 2 tới pha 3 461V Điện áp trung bình là:
3 Độ lệch tối đa từ điện áp trung bình là:
475 V – 461.3 V = 13.7 V Điện áp không cân bằng là:
Độ lệch điện áp là 2.97%, vượt quá giới hạn cho phép của nhiều nhà sản xuất Kỹ thuật viên cần theo dõi tình trạng mất cân bằng điện áp để tránh quá nhiệt cho động cơ Một số hệ thống điện tử hiện đại có tính năng bảo vệ chống mất cân bằng điện áp, đồng thời hỗ trợ người vận hành theo dõi thiết bị hiệu quả hơn.
Sự mất cân bằng pha xảy ra khi tải điện trong tòa nhà không đồng đều hoặc khi điện áp từ công ty cung cấp điện không ổn định.
149 supply voltage being out of balance.
PHASE REVERSAL
Three-phase motors operate in the direction they are wired; reversing the phases will also reverse the motor's rotation, which can be harmful to many compressors While reciprocating compressors can function in either direction due to their bidirectional oil pumps, scroll, rotary screw, and centrifugal compressors must rotate correctly Phase protection is often included in the control package for these compressors, as any compressor with a separate oil pump, like centrifugal types, will fail to start if the phases are reversed It's not uncommon for power companies or electricians to unintentionally reverse phases, making it essential for building technicians to monitor for phase reversals after electrical service A phase meter is an effective tool for verifying the correct phasing of the power supply, particularly in heavy commercial applications.
ĐẢO PHA
Động cơ ba pha quay theo hướng của dây nối; nếu đảo ngược các pha, động cơ sẽ quay ngược lại, điều này có thể gây hại cho nhiều loại máy nén Máy nén piston hoạt động bình thường ở cả hai hướng nhờ bơm dầu hai chiều, trong khi các loại máy nén như cuộn, vít quay và ly tâm cần phải xoay đúng hướng Bảo vệ pha thường được tích hợp trong bộ điều khiển máy nén, và bất kỳ máy nén nào có bơm dầu riêng, như máy nén ly tâm, sẽ không khởi động nếu đảo chiều, vì bơm dầu sẽ không hoạt động.
Việc đảo ngược các pha điện trong một tòa nhà không phải là hiếm gặp, cả từ các công ty điện lực lẫn thợ điện Kỹ thuật viên xây dựng cần phải cảnh giác với bất kỳ sự đảo ngược pha nào sau khi hệ thống điện đã được lắp đặt Để xác định đúng giai đoạn cung cấp điện, một mét pha là công cụ hữu ích Đồng hồ đo này rất cần thiết cho các kỹ thuật viên trong lĩnh vực thương mại và công nghiệp nặng.
■ The compression cycle chiller has the same four basic components as other refrigeration systems discussed previously in this text: the compressor, evaporator, condenser, and metering device
■ R-22, R-134a, and other refrigerants which are environmentally friendly alternatives are used in reciprocating compressor chillers
■ Cylinder unloading is used to control the capacity of a reciprocating compressor
■ Rotary screw compressors are used for larger-capacity chillers using high- pressure refrigerants
■ These compressors are lubricated with an oil pump and separate motor
■ The evaporators used for high-pressure chillers are either direct-expansion or flooded evaporators
■ The condenser for high-pressure chillers may be either water or air cooled
■ Một hệ thống làm lạnh luân chuyển nước
Chu trình nén của hệ thống làm lạnh bao gồm bốn bộ phận cơ bản: máy nén, bình bay hơi, bình ngưng và thiết bị định lượng Những bộ phận này tương tự như các thiết bị lạnh khác, đảm bảo quá trình làm lạnh diễn ra hiệu quả.
■ R-22, R-134a và các môi chất lạnh khác thân thiện với môi trường được dùng trong các hệ thống làm lạnh sử dụng máy nén pittong
■ Giảm tải xylanh đƣợc dùng để kiểm soát công suất của một máy nén pittong
■ Các máy nén trục vít đƣợc dùng trong các hệ thống làm lạnh có công suất lớn sử dụng các môi chất lạnh áp suất cao
■ Các máy nén trục vít đƣợc bôi trơn bằng một bơm dầu và động cơ riêng
■ Các bình bay hơi sử dụng trong các hệ thống lạnh áp suất cao là một trong hai loại giãn nở trực tiếp hoặc bình bay hơi kiểu ngập
■ Các bình ngƣng trong hệ thống làm lạnh áp suất cao có thể giải nhiệt bằng nước hoặc bằng không khí
■ Nhiều bình ngƣng có mạch quá lạnh để
151 circuits that reduce the liquid temperature
■ The condenser, like the evaporator, has an approach relationship between the refrigerant condensing temperature and the leaving-water temperature
■ Air-cooled condensers eliminate the need for using water towers
■ Centrifugal compressors may be manufactured so that they can be operated in series; this is called multistage operation
■ For prelubrication of the bearings, the oil pump on a centrifugal compressor is energized before the compressor is started
■ The orifice or the high- or low-side float metering device is typically used for low-pressure chillers
■ When a centrifugal uses a low-pressure refrigerant, the lowpressure side is always in a vacuum If there is a leak, air will enter the system
■ Absorption refrigeration is a process that uses heat as the driving force rather than a compressor
■ The absorption chiller uses water as the refrigerant
■ The absorption chiller uses a salt giảm nhiệt độ của môi chất lỏng
■ Trong bình ngƣng, nhƣ trong bình bay hơi, có quan hệ tiếp cận giữa nhiệt độ môi chất ngưng tụ và nhiệt độ nước ra vào
■ Dàn ngƣng tụ giải nhiệt bằng không khí không cần thấp nước giải nhiệt
■ Các máy nén ly tâm có thể đƣợc sản xuất để chúng có thể hoạt động đồng loạt; việc này đƣợc gọi là hoạt động nhiều cấp
■ Để bôi trơn lại cho các ổ bi, bơm dầu trên một máy nén ly tâm đƣợc kích hoạt trước khi máy nén khởi động
■ Các van cửa hoặc van phao cao áp hoặc thấp áp thường dùng trong các hệ thống lạnh áp suất thấp
Khi một môi chất lạnh áp suất thấp được sử dụng trong máy nén ly tâm, khu vực áp suất thấp luôn ở trong môi trường chân không Nếu xảy ra rò rỉ, không khí sẽ xâm nhập vào hệ thống.
■ Hệ thống lạnh hấp thụ là một quá trình sử dụng nhiệt nhƣ lực dẫn động thay vì một máy nén
■ Nước là môi chất lạnh trong một hệ thống làm lạnh hấp thụ
■ Hệ thống lạnh hấp thụ sử dụng một
152 solution consisting of lithium-bromide
(Li-Br) as the attractant in the refrigeration process
■ These solutions are corrosive, and air must be kept from them
■ The absorption chillers also have a purge system
■ Many motor controls include motor overload protection devices, load-limiting devices, anti-recycle control, phase failure protection, voltage unbalance, and phase reversal protection
1 When a chiller is used, the secondary refrigerant that circulates in the building is
2 What are the two basic categories of chillers?
3 Three types of compressors are used for chillers:
4 Blocked suction cylinder unloading is accomplished by
A keeping the suction valve closed
C closing the suction service valve
D using a device in the low-pressure side of the system to close it off
5 True or False: The capacity control for dung dịch muối bao gồm liti và brom (Li- Br) nhƣ lực hút trong quá trình hấp thụ
■ Dung dịch muối làm ăn mòn, và không khí phải đƣợc giữ xac chúng
■ Các hệ thống lạnh hấp thụ có có hệ thống xả khí không ngƣng
Điều khiển động cơ bao gồm nhiều thiết bị quan trọng như bảo vệ quá tải, giới hạn tải, kiểm soát chống lặp, và bảo vệ hỏng pha Ngoài ra, còn có bảo vệ điện áp không cân bằng và bảo vệ đảo pha, giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả cho hệ thống động cơ.
1 Khi một hệ thống lạnh đƣợc sử dụng, môi chất lạnh thứ hai luân chuyển trong tòa nhà là _
2 Có hai loại hệ thống làm lạnh cơ bản nào?
3 Ba loại máy nén đƣợc dùng trong các hệ thống lạnh:
4 Khóa xylanh đường hút không tải đƣợc hoàn tất bằng cách
A Giữ van đường hút đóng
C Đóng van dịch vụ đường hút
D Sử dụng một thiết bị ở bên thấp áp của hệ thống để đóng kín nó
5 Đúng hay sai: kiểm soát công suất
153 a screw compressor is accomplished with cylinder unloading
6 Which of the following methods are used to control the capacity of a centrifugal compressor?
D High- to low-side bypass
7 Describe a direct-expansion versus a flooded evaporator
8 What is the purpose of multiple passes in an evaporator in a chiller?
9 The approach temperature for the evaporator is
A the difference between the suction and head pressure converted to temperature
B the difference between the refrigerant boiling temperature and the suction-line temperature
C the difference between the refrigerant boiling temperature and the inlet water temperature
D the difference between the refrigerant boiling temperature and the leaving-water temperature
10 What type of water-cooled condenser is used in large chillers? cho máy nén cánh xoắn đƣợc hoàn tất bới việc giảm tải xylanh
6 Với những cách thức sau đƣợc dủng để kiểm soát công suất của một máy nén ly tâm?
D Rẽ nhánh bên cao áp và thấp áp
7 Mô tả một bình ngƣng giãn nở trực tiếp so với một bình ngƣng kiểu ngập
8 Mục đích của nhiều đường ống trong một bình bay hơi của hệ thống làm lạnh là gì?
9 Nhiệt độ tiếp xúc của bình bay hơi là
A Độ chênh áp giữa đường hút và áp suất đầu chuyển đổi thành nhiệt độ
B Sự khác biệt giữa nhiệt độ sôi của môi chất và nhiệt động đường hút
C Sự khác biệt giữa nhiệt độ sôi của môi chất và nhiệt độ nước ở cửa vào
D Sự khác biệt giữa nhiệt độ sôi của môi chất và nhiệt độ nước ở cửa ra
10 Loại bình ngƣng giải nhiệt bằng nước nào được dùng trong các hệ thống
11 The compressor used in low-pressure chillers is the
12 List the types of metering devices used with highpressure chillers
13 The subcooling temperature in a condenser can be measured by taking the difference between the
A suction pressure converted to temperature and the boiling refrigerant
B boiling temperature and the condensing temperature
C condensing temperature and the leavingrefrigerant temperature
D condensing temperature and the enteringrefrigerant temperature
14 What causes a surge in a centrifugal chiller?
15 Why is it important to keep an operating log on a chiller?
16 Which of the following metering devices is used on low-pressure chillers? làm lạnh lớn?
11 Máy nén sử dụng trong các hệ thống làm lạnh thấp áp là
12 Danh sách các loại thiết bị định lƣợng dùng trong các hệ thống làm lạnh áp suất cao
13 Nhiệt độ quá lạnh trong một bình ngƣng có thể đƣợc do bằng sự khác nhau giữa
A Áp suất hút chuyển đổi thành nhiệt độ và nhiệt độ sôi của môi chất
B Nhiệt độ sôi và nhiệt độ ngƣng tụ
C Nhiệt độ ngƣng tụ và nhiệt độ môi chất ra
D Nhiệt độ ngƣng tụ và nhiệt độ môi chất vào
14 Nguyên nhân nào gây ra đột biến trong máy nén ly tâm?
15 Tại sao việc lưu giữ nhật ký vận hành của một hệ thống làm lạnh lại quan trọng?
16 Những thiết bị định lƣợng nào sau đây đƣợc dùng trong các hệ thống lạnh thấp áp?
A A low- or high-side float
17 The purge unit on a low-pressure chiller removes
18 In an absorption chiller, is used to create the difference in pressures
19 The types of energy used to power a typical absorption refrigeration machine are and
20 True or False: Some absorption machines are directly fired with gas or oil
21 What is the common refrigerant used in absorption refrigeration machines?
22 How is capacity control accomplished with a steamdriven absorption refrigeration machine?
23 True or False: Single-phase induction run-repulsion start motors are used with centrifugal machines
24 Describe how a wye-delta motor is started and runs
25 Why is it important to have phase protection for large motors?
A Phao cao áp và phao thấp áp
C Van giãn nở tự động
17 Thiết bị xả khí trong thiết bị lạnh thấp áp loại bỏ
A Lƣợng môi chất nạp thừa
18 Trong một hệ thống lạnh hấp thụ, đƣợc dùng để tạo độ chênh áp
19 Các loại năng lƣợng đƣợc dùng là nguồn trong máy lạnh hấp thụ là _ và _
20 Đúng hay sai: một số máy hấp thụ đốt trực tiếp khí hoặc dầu
21 Môi chất lạnh phổ biến thường dùng trong máy lạnh hấp thụ?
22 Làm sao kiểm soát công suất với một hơi dẫn hướng trong máy lạnh hấp thụ?
23 Đúng hay sai: một pha cảm ứng, lực đẩy khởi động động cơ sử dụng với các máy nén ly tâm
24 Mô tả các khởi động và hoạt động của động cơ sao – tam giác
25 Tại sao điều quan trọng là phải bảo vệ pha choc ac động cơ lớn