Bài giảng Điện lạnh cơ bản 2

n, ngăn chặn không cho khí trong xy lanh đi về các te và đầu hút máy nén. Để đảm bảo độ kín tốt thì mặt ngoài của xéc măng phải ép chặt vào mặt gương xy lanh tại mọi điểm và lực ép phải đều. Ở dạng tự do đường kính xéc măng phải lớn hơn đường kính xy lanh, khi lắp xéc măng vào xy lanh thì khe hở ở khoá xéc măng chừng vài dem (1 dem = 0,1 mm) chẳng hạn 1 dem. Độ cứng của xéc măng nhỏ hơn độ cứng của xy lanh. Bề dày của xéc măng nhỏ hơn khe lắp xéc măng ở piston tính bằng phần trăm mm chẳng hạn 0,03 mm. Đường kính trong của xéc măng sau khi lắp vào piston lớn hơn đường kính rãnh xéc măng thuộc piston. Các xéc măng khác nhau ở cấu tạo khoá. Hình 1.5: Các loại xéc măng khí và dầu. Độ kín kém nhất là khoá thẳng, khoá vuông có độ kín tốt hơn. Trong thực tế thường dùng khoá thẳng và khóa xiên vì dễ chế tạo. Xéc măng (và xy lanh) được chế tạo từ gang xám có độ cứng khoảng 91 -102 đơn vị Roxbery. Xéc măng dầu: Nhằm thoa 1 lớp dầu mỏng lên bề mặt xylanh và gạt dầu thừa ra khỏi xylanh về cácte. Xéc măng dầu được lắp ở phần dưới của piston. Xéc măng dầu có 2 loại: không có khe hở và loại có khe hở. Loại có khe hở tốt hơn song khó chế tạo hơn. Ở trạng thái bình thường đường kính xéc măng dầu nhỏ hơn đường kính xylanh một ít. Thanh truyền (tay biên; connecting rod). Thanh truyền nối trục khuỷu với piston; biến chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của piston. Thanh truyền máy nén loại nhỏ chỉ có một chi tiết liền khối. Thanh truyền máy nén loại lớn có hai phần và có thể có thêm hai miếng bạc đỡ trục cơ, đầu nối vào piston có ống lót. Các bạc đỡ có khía vạch cho dầu tụ vào, đảm bảo bô6i trơn tốt. Một đầu bạc có khe lồi ra làm rãnh định vị. Hình 1.6: Thanh truyền. Xy lanh (Cylinder sleeve): Hình 1.7: Xy lanh máy nén dòng không thẳng và dòng thẳng. Hình 1.8: Xy lanh máy nén dòng thẳng. Hình 1.9: Xy lanh máy nén dòng không thẳng. Xy lanh được chế tạo từ gang xám, có độ cứng không thua kém xéc măng khí. Mặt trong được doa bóng. Xy lanh máy nén dòng không thẳng là ống trụ. Xy lanh máy nén dòng thẳng có lỗ trên thành xy lanh cho hơi môi chất đi qua tới đĩa van hút trên đỉnh piston. Piston: Piston máy nén dòng thẳng trình bày ở hình 1.10. Hình 1.10: Piston máy nén dòng thẳng. 1. Đĩa lá van hút. 2. Piston. 3. Rãnh lắp xéc măng hơi. 4. Khe cho môi chất đi qua. 5. Rãnh lắp vòng chặn ắc piston. 6. Ắc piston. 7. Rãnh lắp xéc măng dầu. Piston náy nén dòng đổi trình bày ở hình 1.11. Hình 1.11: Piston máy nén dòng không thẳng. Đĩa van hút và đẩy (Valve plate): Đĩa van hút và đẩy làm việc tự động theo hiệu áp suất trong quá trình hút, đẩy. Tổn thất thể tích trong máy nén phụ thuộc lớn vào cấu tạo đĩa van. Các yêu cầu đối với cụm van hút đẩy là: Lỗ thông của van phải lớn, đảm bảo cho môi chất đi qua dễ dàng, tổn thất áp lực nhỏ. Thông thường độ chênh áp cho van hút lấy 0,3 bar, đẩy 0,7 bar. Khi đóng phải đảm bảo kín. Không gian chết do các van tạo ra càng bé càng tốt. Van có rất nhiều loại, có thể tạm chia làm hai: Loại có lá van đàn hồi (Reed valve) và loại lá van cứng lắp cùng lò xo dạng vành khăn (Discus valve plate). Hình 1.12: Đĩa van máy nén quặt dòng MYCOM Nhật Bản. 1. Lò xo an toàn đầu máy, 2. Ốc số 2, 3. Ốc số 1, 4. Đĩa đỡ van đẩy, 5. Bu loong, 6. Lò xo, 7. Lá van đẩy, 8. Đĩa định vị, 9. Đĩa tựa van đẩy 10. Đĩa van, 11. Lò xo, 12. Lá van hút, 13. Xéc măng khí, 14. Xy lanh, 15. Piston, 16. Thanh truyền, 17. Ắc piston, 18. Lò xo chốt nâng, 19. Chốt nâng, 20. Vòng cam, 21. Vòng chặn. Hình 1.13: Đĩa van có van hút dạng dải, van đẩy dạng miếng tròn. 1. Tấm đỡ, 2. Lá van hút, 3. Đĩa van, 4. Ống định hướng, 5. Lá van đẩy, 6. Lò xo, 7. Ống đỡ, 8. Lò xo chống thủy kích, 9. Tấm đỡ cụm van đẩy, 10. Bu lông. Hình 1.14: Đĩa van dạng dải (Reed valve plate). Đệm trục (Crankshaft seal): Đệm trục có nhiệm vụ bít kín cổ trục để môi chất không rò rỉ ra ngoài và không khí bên ngoài không lọt được vào trong máy, sử dụng cho máy nén loại hở, có trục cơ thò ra ngoài. Có nhiều loại đệm trục khác nhau nhưng phổ biến là loại đệm trục vòng ma sát trong dầu. Độ kín giữa các vòng đạt được nhờ độ đàn hồi của xy phông, lò xo hoặc màng đàn hồi; đồng thời nhờ dầu bôi trơn tạo thêm màng chắn thủy lực phụ thêm. Đệm trục máy nén không có con chạy được chia làm 2 loại: loại xy phông và loại lò xo. Hình 1.15: Đệm trục xy phông. Đệm trục xy phông với cặp vòng ma sát đồng – thép sử dụng cho các máy nén freon loại nhỏ có đường kính trục cơ tới 40 mm (Hình 1. 15)..Trên trục cơ được gá cứng vòng cao su đàn hồi 1, là cao su chuyên dụng chịu freon và dầu bôi trơn. Vòng thép 2 ép chặt vòng su 1. Hai vòng này quay cùng trục cơ. Tiếp theo trục cơ được lắp cụm cơ khí gồm xy phông 4, một đầu xy phông được hàn vòng đồng 3, đầu xy phông còn lại hàn vào cốc định hướng 6. Cốc định hướng 6 được ép chặt vào các te máy nén nhờ nắp 8 có lót gioăng, do đó vòng đồng cùng xy phông không chuyển động. Lò xo 5 lắp trên xy phông có 1 đầu tựa vào cốc định hướng, đầu còn lại đè lên vòng đồng và ép vòng đồng vào vòng thép quay 2. vòng đồng cố định 3 phải ép chặt và đều vào vòng thép quay 2. Độ kín dọc trục được đảm bảo nhờ vòng su 1. Không gian đệm trục được làm kín nhờ 2 bề mặt gương ép chặt vào nhau của vòng thép 2 và vòng đồng 3. Hộp đệm trục được điền đầy dầu để giảm ma sát và lấy nhiệt ma sát cho 2 vòng kim loại 2 và 3. Nhược điểm của đệm trục xy phông là độ bền của xy phông chưa thật cao, khi xy phông bị rách hỏng thì đệm trục sẽ bị hở. Hình 1.16: Đệm trục lò xo 2 phía. Đệm trục lò xo có loại làm kín 1 phía và 2 phía. Hình 1.16 thể hiện đệm trục lò xo làm kín 2 phía: không gian đệm trục kín về phía ngoài là môi trường xung quanh và kín về phía trong là các te máy nén. Hai vòng thép 1 cùng các vòng cao su đàn hồi 2 được lắp ép chặt trục cơ. Lò xo 5 được lồng vào trục cơ, giữa 2 vòng quay 1, tựa vào các lông đền 4. lò xo đè các vòng 1 ép chặt vào hai vòng các bon 3 (một ở nắp 8 và một ở ống lót 7). Khi máy nén làm việc vòng su và vòng thép quay cùng trục cơ, nắp máy nén 8 và ống lót 7 cùng các vòng thép các bon nằm yên. Độ kín dọc trục cơ đảm bảo nhờ các vòng cao su đàn hồi 2, độ kín buồng đệm trục nhờ độ kín các bề mặt ép chặt giữa các vòng thép 1 với các vòng các bon 3. Độ kín được tăng cường nhờ lớp dầu giữa các mặt ma sát. Dầu từ bơm dầu qua ống 9 vào không gian 6 của đệm trục, sau đó đi vào lỗ khoan trên trục cơ đi bôi trơn các ổ đỡ và cụm thanh truyền. Vòng các bon cũng hay được lắp làm vòng quay, khi này vòng cố định sẽ là vòng thép và được ép chặt vào nắp đệm trục. Hình 1.17: Đệm trục lò xo máy nén Mycom. Bơm dầu (Oil pump): Bơm dầu có nhiệm vụ bôi trơn các chi tiết chuyển động của máy nén, làm giảm ma sát, làm kín ổ đệm trục và đối với một số loại máy nén còn có nhiệm vụ điều chỉnh tải. Bơm dầu có 2 loại: Bơm dầu piston: máy nén công suất nhỏ và vừa. Bơm dầu bánh răng: máy nén công suất vừa và lớn. Đối với máy nén có bơm dầu loại bánh răng chiều quay của máy nén được cố định. Nếu máy nén có bơm dầu piston thì chiều quay của máy nén không quan trọng. Bơm dầu piston: Được lắp thẳng đứng từ trên xuống piston có các khe để giảm độ rò rỉ, các van hút và đẩy loại viên bi có chốt chặn ở trên. Dùng có các máy nén có vòng tua n £ 500¸700 v/ph do các van có độ trì trệ cao. p P Hình 4.1 - Sơ đồ làm việc của một bơm thể tích kiểu piston Khi piston 1 sang trái, thể tích buồng làm việc a tăng lên, áp suất ở đây giảm, nên chất lỏng từ ống hút 3 qua van một chiều 4 vào xilanh 2. Khi piston 1 sang phải, dưới áp lực P của piston, chất lỏng trong xilanh bị nén với áp suất p qua van một chiều 6 vào ống đẩy 5. Phần thể tích buồng làm việc thay đổi để hút và đẩy chất lỏng gọi là thể tích làm việc. Bơm dầu bánh răng: Thông thường có vòng tua ³ 1000 v/ph. a - Cấu tạo, nguyên lý làm việc Hình 2.: Sơ đồ cấu tạo bơm bánh răng. Cấu tạo của bơm có từ 2 bánh răng trở lên ăn khớp với nhau, có thể ăn khớp ngoài hoặc ăn khớp trong. Số răng thường gặp Z = 8 ¸ 12 răng. Sơ đồ kết cấu của 1 bơm bánh răng đơn giản nhất thường có 2 bánh răng như hình vẽ. Bánh răng chủ động 1 gắn liền trên trục chính của bơm ăn khớp với bánh răng bị động 2, cả 2 bánh răng đều đặt trong vỏ bơm 3. Khoảng trống A giữa vỏ bơm, miệng ống hút 4 và 2 bánh răng gọi là bọng hút; khoảng trống B giữa vỏ bơm, miệng ống đẩy và 2 bánh răng gọi là bọng đẩy. Khi bơm làm việc bánh răng chủ động quay, kéo bánh răng bị động quay theo chiều mũi tên (như hình vẽ), chất lỏng chứa đầy trong các rãnh a giữa các răng ngoài vùng ăn khớp được chuyển từ bọng hút qua bọng đẩy vòng theo vỏ bơm ( theo chiều chuyển động của bánh răng). Vì thể tích chứa chất lỏng trong bọng đẩy giảm khi các răng của cặp bánh răng vào khớp, nên chất lỏng bị chèn ép và dồn vào ống đảy 5 với áp suất cao. Quá trình này gọi là quá trình đẩy của bơm. Đồng thời với quá trình đẩy thì ở trong bọng hút xảy ra quá trình hút như sau: khi các răng ra khớp, thể tích chứa chất lỏng tăng, áp suất chất lỏng giảm xuống thấp hơn áp suất trên mặt thoáng của bể hút làm cho chất lỏng chảy qua ống hút 4 vào bơm. Quá trình hút và đẩy chất lỏng xảy ra đồng thời và liên tục. * Nếu trong bơm không có nhe hở thì áp suất chất lỏng chỉ tăng khi nào nó được chuyển đến bọng đẩy. Vậy áp suất do bơm tạo nên chỉ phụ thuộc vào áp suất phụ tải (áp suất trong ống đẩy). * Nhưng thực tế bao giờ cũng có khe hở: giữa đỉnh răng với vỏ bơm; giữa mặt đầu bánh răng với vỏ bơm; giữa các mặt răng. Do đó chất lỏng được tăng áp suất sớm hơn trước khi đến bọng đẩy. Chính các khe hở gây nên tổn thất lưu lượng trong bơm bánh răng ( chất lỏng theo khe hở chảy ngược trở về bọng hút) hạn chế khả năng tăng áp suất làm việc của bơm. Nếu áp suất phụ tải cao quá mức thì có thể lưu lượng của bơm hoàn toàn bị tổn thất. Vì vậy, để hạn chế áp suất làm việc tối đa, người ta bố trí van an toàn 6 trên ống đẩy. Hình 1. : Bơm dầu bánh răng ăn khớp trong. 7.2. Máy nén lạnh rotor. Máy nén rôtô là loại máy nén thể tích. Quá trình hút, nén và đẩy được thực hiện nhờ sự thay đổi thể tích của không khí giới hạn giữa pittông và xilanh. Điều khác biệt cơ bản của máy nén rôtô với máy nén pittông trượt là pittông lăn hoặc pittông quay. Có nhiều loại máy nén rôtô khác nhau, sau đây chúng ta sẽ khảo sát một số loại thường gặp. 7.2.1. Máy nén rôtô lăn Máy nén rôtô lăn có thân hình trụ đóng vai trò là xilanh. Pittông cũng có dạng hình trụ nằm trong xilanh. Nhờ có bánh lệch tâm, pittông lăn trên bề mặt của xilanh và luôn tạo ra 2 khoang hút và nén nhờ tấm ngăn. Chỉ khi pittông lăn trên vị trí tấm ngăn, khoang hút đạt thể tích tối đa, lúc đó chỉ có 1 khoang duy nhất giữa xilanh và pittông, quá trình hút kết thúc. Khi pittông lăn tiếp tục, quá trình nén bắt đầu và khoang hút mới lại hình thành. Cứ như vậy, khoang nén nhỏ dần lại và khoang hút lớn dần lên cho đến khi hơi nén được đẩy hết ra ngoài và khoang hút đạt cực đại, một quá trình hút và nén mới lại bắt đầu. Máy nén rôtô lăn có ưu điểm là ít chi tiết, rất gọn nhẹ chỉ có van đẩy không có van hút giảm được tổn thất tiết lưu nhưng cũng có nhược điểm là công nghệ chế tạo đòi hỏi rất chính xác, khó giữ kín khoang môi chất đặc biệt ở 2 đầu pittông, khó bôi trơn và độ mài mòn tấm trượt lớn. Máy nén rôtô lăn được sử dụng rộng rãi trong điều hòa không khí, năng suất lạnh nhỏ và trung bình dạng máy nén kín. Phần lớn các lọai máy điều hòa 1, 2 cục dùng loại máy nén này. 7.2.2. Máy nén rôtô tấm trượt Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nén rôtô tấm trượt cũng gần giống như máy nén rôtô lăn. Khác nhau cơ bản là các tấm trượt (tối thiểu là 2 tấm tối đa là 8 tấm) nằm trên pittông. Pittông không có bánh lệch tâm mà quay ở vị trí cố định. Pittông và xilanh luôn tiếp xúc với nhau ở một đường cố định phân cách điều giữa cửa hút và cửa đẩy. Cửa hút không có van, chỉ có cửa đẩy có bố trí van. Khi pittông quay, các tấm trượt văng ra do lực li tâm, quét trên bề mặt xilanh và tạo ra các khoang có thể tích thay đổi, thực hiện quá trình hút nén và đẩy. Nếu làm mát tốt, tỷ số nén có thể đạt 5-6, hiệu áp chỉ có thể đạt 3-5 bar. Lưu lượng thể tích có thể đạt 0,03 đến 1m3/s thuộc lọai năng suất trung bình và lớn và hay được sử dụng trong kỹ thuật kỹ thuật điều hòa không khí. Hình 1.: Máy nén roto dạng tấm phẳng 1. Vỏ, 2. Roto, 3. Các tấm phẳng, 4. Ống hút, 5. Ống đẩy Khi roto 2 quay, trong các rãnh dọc của roto, các tấm phẳng 3 có thể tự do di chuyển, khí được điền đầy trong khoảng không gian giữa các cánh được mang từ ống hút 4 đến ống đẩy 5 và được thải ra hệ thống ống dẫn. Trục roto của máy nén có thể nối với trục của động cơ khởi động một cách trực tiếp không cần bộ truyền động. Điều này làm cho máy giản tiện, dễ dùng và làm giảm khối lượng của máy. Máy nén rôtô tấm trượt có các ưu điểm: - Gọn nhẹ, ít chi tiết mài mòn. - Tự giảm tải vì lúc khởi động các tấm trượt chỉ văng ra thực hiện quá trình nén khi tốc độ pittông đủ lớn, lực li tâm đủ lớn. - Không có van hút nên không có tổn thất tiết lưu đường hút, hệ số cấp l lớn hơn so với máy nén pittông trượt. Nhược điểm: - Khó bịt kín hai đầu máy nén, - Độ mài mòn các chi tiết lớn, - Công nghệ gia công đòi hỏi cao. 7.3. Máy nén lạnh cánh xoắn. Hình 2. : Hình 2. : Hình 2. : 1 - Vỏ máy, 2 - Buồng đẩy, 3 - Cánh cố định, 4 - Cánh động, 5 - Không gian áp suất trung gian, 6 - Trụ cánh, 7 -Động cơ điện, 8 - Bầu chứa dầu, 9 - Trục lệch tâm, 10 -- Ổ đỡ, 11 - Lỗ xả, 12 - Trục quay Oldchema, 13 - Ống đẩy, 14 - Buồng hút, 15 - Ống hút, 16 - Lỗ đẩy. Máy nén cánh xoắn có 2 cánh, một cánh đứng yên, cánh còn lại chuyển động phẳng song song, khi đó mỗi điểm của cánh vẽ nên quỹ đạo là đường tròn (Đường đứt nét). Bề mặt giữa 2 cánh tạo ra các khoang có thể tích thay đổi thực hiện quá trình hút nén và đẩy. Máy nén cánh xoắn có ưu điểm là ít chi tiết, hệ số nạp l cao, độ tin cậy và hiệu quả cao, sử dụng trong máy lạnh thương nghiệp, các máy làm lạnh nước và chất lỏng dùng cho điều hòa không khí. 8.1. Thiết bị ngưng tụ 8.1.1. Phân loại thiết bị ngưg tụ 1) Phân loại theo môi trường giải nhiệt: Thiết bị ngưng tụ làm ngưng bằng nước (Bình ngưng tụ). Thiết bị ngưng tụ làm ngưng bằng không khí (Dàn ngưng tụ). Thiết bị ngưng tụ bốc hơi nước - không khí (Dàn ngưng tụ). Thiết bị ngưng tụ làm ngưng bởi sự sôi của một môi chất hoặc một sản phẩm công nghệ khác. 2) Phân loại theo bề mặt ngưng tụ: Môi chất ngưng tụ ở bề mặt trong của ống trao đổi nhiệt (ở dàn ngưng). Môi chất ngưng tụ ở bề mặt ngoài của ống trao đổi nhiệt (ở bình ngưng). 8.1.2. Bình ngưng làm ngưng tụ bằng nước: 1) Bình ngưng ống vỏ nằm ngang: Được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống lạnh công suất vừa và lớn. Hình 2.1: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang. 1 - Nắp chia đường nước, 2 - Vỏ bình, 3 - Ống trao đổi nhiệt, 4 - Đường cân bằng cao áp, 5 - Ống chỉ mức lỏng, 6 - Ống hơi môi chất vào bình ngưng, 7 - Áp kế, 8 - Van an toàn, 9 - Van xả khí đường nước, 10 - Ống lắp nhiệt kế, 11 - Van xả đáy đường nước, 12 - Ống dẫn lỏng môi chất đi, 13 - Van xả dầu, 14 - Bầu gom dầu. Nguyên lí làm việc: Hơi môi chất cao áp từ máy nén đi qua ống 6 vào phía trên bình và chiếm toàn bộ không gian giữa các ống trong bình. Trong bình các ống trao đổi nhiệt được hàn hoặc núc vào hai mặt sàng ống ở hai đầu của bình. Nước chảy trong các ống trao đổi nhiệt. Quá trình trao đổi nhiệt từ môi chất đến nước xảy ra và môi chất ngưng tụ lại ở bề mặt ngoài ống rồi chảy xuống dưới. Ở đáy bình có dầu lỏng môi chất đến bình chứa cao áp hoặc đến trạm phân phối tiết lưu. Các nhận xét: Nếu bình dài thì trong bình có một số mặt sàn đỡ ống cho ống khỏi cong. Hai ống chia đường nước có các vách ngăn phân lối cho nước chảy qua lại nhiều lần, chế độ chảy rối. Thông thường số đường nước là số chẵn. Bình ngưng có thể đảm đương luôn nhiệm vụ bình chứa cao áp. Khi này đường kính bình sẽ tăng lên và chiều cao 1/3 ¸ 1/4 đường kính bình từ dưới lên sẽ không lắp ống trao đổi nhiệt. Khi lắp đặt bình ngưng lưu ý có không gian để làm vệ sinh ống của bình. Số liệu nhiệt thực tế của bình cho môi chất NH3: k = 930 ¸ 1070 W/(m2.K); Dt = 5 ¸ 6 oC; qF = 4700 ¸ 5300 W/m2. Hình 2.2: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang môi chất freon loại có nắp. 1 – Vỏ bình; 2 – Mặt sàng lắp ống có cánh; 3 – Nắp; 4 – Gioăng; 5 – Bầu gom lỏng; 6 – Van cấp lỏng; 7 – Nút an toàn. Hình 2.3: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang môi chất freon loại hàn kín. 1 – Ống; 2 – Cánh; 3 - Vỏ bình; 4 – Nắp hàn; 5 – Ống lỏng ra; 6 – Ống hơi vào. 2. Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng: Hình 2.: Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng. 1 – Vỏ bình; 2 – Bình chứa cao áp; 3 – Kính báo mức lỏng; 4 – Đường cân bằng; 5 - Van an toàn; 6 – Ap kế; 7 – Bình chứa nước; 8 - Vành ống; 9 – Ống phân phối tạo xoáy; 10 – Ống nối với thiết bị tách khí không ngưng Nước chảy trong ống theo chế độ chảy màng, nhờ có các ống phân phối tạo xoáy nên nước phân bố đều cho các ống trao đổi nhiệt và chảy xoáy theo ống từ trên xuống. Bình ngưng thẳng đứng dùng cho các hệ thống lạnh lớn, được đặt ở ngoài trời. Thông số nhiệt cho môi chất NH3: k = 850 ¸ 950 W/(m2.oC). Dt = 4 ¸ 6 oC. qF = 4700 ¸ 5300 W/m2. 8.1.3. Dàn ngưng tụ: 1) Dàn ngưng kiểu ống lồng ống: Thông thường được sử dụng làm quá lạnh môi chất lỏng để tăng năng suất lạnh. Dàn ngưng gồm một dãy các ống lồng nhau. Nước và môi chất chuyển động ngược chiều nhau. Nước chảy ở trong còn môi chất chuyển động ở không gian giữa ống trong và ống ngoài. Người ta làm bích ở các đầu uốn của đường nước để tiện cho việc vệ sinh. Nhược: Chi phí kim loại cao, nhiều kết cấu rời nên dễ bị xì hở. Thông số cho môi chất NH3: k = 930 ¸ 1070 W/(m2.oC); Dt = 3 ¸ 5 oC. 2) Dàn ngưng kiểu tưới: Còn gọi là dàn ngưng bốc hơi (bay hơi) hoặc dàn ngưng hỗn hợp nước + không khí. Hình 2.: Dàn ngưng tụ bay hơi, có lấy lỏng ở giữa, đối lưu tự nhiên. 1 - Máng phân phối nước; 2 - Ống xả tràn có lưới chặn; 3 - Ống cân bằng; 4 – Lưới chặn; 5- Van xả khí đường kính 6 mm; 6 - Van xả dầu; 7 - Đường ống nước tuần hoàn; 8 - Ống nước mới; 9 - Bình phân phối nước. Hình 2.: Dàn ngưng tụ bay hơi, đối lưu cưỡng bức 1 – Dàn ống; 2 – Bơm nước; 3 – Dàn phun nước; 3 – Quạt gió; 5 – Bộ tách lỏng; 6 – Van phao. Dàn ngưng bốc hơi tự nhiên: không khí đi tự nhiên qua dàn. Nhược: tổn thất nước làm mát cao phụ thuộc vào gió tự nhiên. Ưu: đơn giản. Dàn ngưng đối lưu gió cưỡng bức: không khí được quạt đẩy qua dàn. Nhược: chế tạo tốn kém. Ưu: không phụ thuộc vào gió tự nhiên, tiết kiệm nước. Quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất với nước và nước với không khí (Môi trường xung quanh) xảy ra đồng thời. Một phần nước ở dạng sương mù bị cuốn theo gió. Đây là các dàn thông dụng. 3) Dàn ngưng dùng không khí giải nhiệt: Hình 2.: Dàn ngưng tụ đối lưu cưỡng bức. 1 – Vỏ dàn; 2 – Ống có cánh; 3 – Miệng thổi gió. Hình 2.: Dàn ngưng tụ đối lưu tự nhiên cho tủ lạnh. Ống có cánh là tấm phẳng; Ống có cánh là dây thép; Ống có cánh là tấm nhôm ép chặt ống. Dùng cho các máy lạnh có môi chất là freon. Dàn cấu tạo từ ống đồng có cánh nhôm. Dùng có các máy lạnh có công suất nhỏ và vừa. 8.2. Thiết bị bay hơi 8.2.1. Phân loại: 1. Thiết bị bay hơi nhận nhiệt từ chất lỏng: Bình bay hơi: + Môi chất sôi ngoài ống. + Môi chất sôi trong ống. Dàn bay hơi. 2. Thiết bị bay hơi nhận nhiệt từ không khí: Dàn bay hơi cưỡng bức. Dàn bay hơi tĩnh. 8.2.2. Thiết bị bay hơi nhận nhiệt từ chất lỏng: 1. Bình bay hơi ống vỏ kiểu bị ngập. a. Nguyên lý làm việc: Môi chất sôi ngoài ống, môi chất tải lạnh chảy trong ống. b. Cấu tạo: Hình 2.: Bình bay hơi NH3. 1 - Ống cấp lỏng; 2 - Ống hơi ra; 3 - Đầu vào môi chất tải lạnh; 4 - Đầu ra môi chất tải lạnh; 5 - Ống xả khí không ngưng; 6 - Van an toàn; 7 - Ống xả dầu. Hình 2.: Bình bay hơi freon, môi chất sôi ngoài ống: 1 – Vỏ bình, 2 – Bộ cắt ẩm, 3 – Ống, 4 – Mặt sàng ống, 5 – Nắp bình, 6 - Ống trao đổi nhiệt với freon lỏng. Van phao điều khiển van điện từ để khống chế mức lỏng trong bình. c. Đặc điểm, thông số: Mức lỏng cao: máy nén NH3 lỏng chiếm 0,6 ¸ 0,8 chiều cao bình; máy nén F lỏng chiếm 0,5 ¸ 0,7 chiều cao bình. Tốc độ môi chất tải lạnh: 1 ¸ 2 m/s. Cho NH3 dòng nhiệt qF = 5800 ¸ 7000 W/m2. d. Ưu nhược điểm: Ưu: thiết bị bay hơi gọn, hệ số truyền nhiệt k cao. Nhược: có khả năng môi chất tải lạnh bị đóng băng trong ống trao đổi nhiệt, làm vỡ ống gây hỏng bình. 2. Thiết bị bay hơi ống vỏ có môi chất sôi trong ống: Hình 2.: Bình bay hơi freon, môi chất sôi trong ống: 1 – Vỏ bình, 2 – Vách ngăn, 3 - Ống trao đổi nhiệt, 4 – Nắp bình. Hình 2.: Thiết bị bay hơi - Thiết bị ngưng tụ. 1 – Ống hơi R13 vào, 2 – Ống xả khí không ngưng, 3 – Ống hơi R22 ra, 4 – Van chặn áp kế, 5 – Van an toàn, 6 – Ống lỏng R13 ra, 7 – Ống xả dầu, 8 – Ống lỏng R22 vào. Ưu: - Hệ số truyền nhiệt k cao, thiệt bị gọn, độ kín lớn. - Khả năng môi chất tải lạnh đóng băng ít nguy hiểm hơn thiết bị bay hơi bị ngập do có không gian lớn hơn. Chú ý: Lựa chọn môi chất sôi trong hay ngoài ống phụ thuộc vào mức độ gây bẩn của môi chất tải lạnh, nếu môi chất tải lạnh có khả năng gây bẩn lớn thì phải cho môi chất tải lạnh đi trong ống để dễ vệ sinh. 3. Dàn bay hơi: Hình 2.: Dàn bay hơi bể nước muối 1 – Bể thép, 2 – Cách nhiệt, 3 – Dàn bay hơi,4 – Bình tách lỏng, 5 – Bầu gom dầu, 6 – Cánh khuấy.. Được sử dụng rộng rãi trong hệ thống lạnh sản xuất đá cây. Mức lỏng 50-80% chiều cao dàn (50% khi không có bình tách lỏng). Với các dàn bay hơi công suất lớn thì bình tách lỏng được chế tạo riêng, lắp rời khỏi dàn cho đỡ chiếm không gian dàn bay hơi và tăng hiệu suất tách lỏng. Khi có cùng diện tích thì dàn đuôi cá là tốt nhất, rồi đến dàn xương cá cuối cùng là dàn thẳng đứng do có nhiều chỗ quặt dòng làm tăng khả năng trao đổi nhiệt. 8.2.3. Thiết bị bay hơi nhận nhiệt từ không khí: Phần lớn các dàn này đều có cánh về phía không khí để tăng hệ số truyền nhiệt k. 1. Dàn bay hơi làm lạnh không khí cưỡng bức: Hình 2.: Dàn bay hơi đối lưu cưỡng bức. a) Dàn công suất 9 kW, b) Dàn công suất 18 kW: 1 – Cụm ống có cánh, 2 – Bộ phân phối lỏng, 3 – Ống góp hơi, 4 – Quạt gió, 5 – Động cơ điện. c) Dàn công suất 27 kW: 1 - Động cơ điện, 2 – Ống tăng áp, 3 - Cụm ống có cánh, 4 – Quạt gió, 5 – Khung đỡ, 6 – Van tiết lưu, 7 - Động cơ điện. Thông thường môtơ lắp trước hay sau dàn bay hơi tính theo đường gió để tránh bị ẩm. Đối với dàn bay hơi môi chất là freon thông thường thì lỏng đưa vào phía trên; hơi lấy ở phía dưới để dầu đi về máy nén được dễ dàng; đường xả dầu không có. Dàn bay hơi tĩnh: a) b) Hình 2.: Dàn bay hơi tĩnh. 1 - Ống, 2 – Cánh, 3- Ống góp, 4 - Ống vào, 5 – Giá đỡ, 6 – Thanh giằng, 7 - Máng hứng. Hình 2. : Dàn bay hơi tủ lạnh. Thường được treo ở tường, đôi khi treo ở trên trần. Treo ở trên trần tạo trường nhiệt độ tốt hơn song phải chú ý các biện pháp an toàn chống rơi. Thường chỉ có một hàng ống. Lưu ý: Đôi khi có dùng các dàn bay hơi hỗn hợp lỏng – không khí giống như dàn ngưng tụ bốc hơi nước – không khí. 8.3. Bơm cánh dẫn Nguyên lý làm việc và cấu tạo chung Bộ phận quan trọng và điển hình nhất của bơm cánh dẫn là bánh công tác. Bánh công tác được cấu tạo từ các bản cánh thường có dạng mặt cong gọi là cánh dẫn và các bộ phận cố định chúng. Trong bánh công tác các cánh dẫn được ghép chặt với trục, khi làm việc bánh công tác quay trong môi trường chất lỏng. Bánh công tác của bơm quay được là nhờ động cơ kéo bên ngoài và trong qúa trình đó, do có các cánh dẫn mà cơ năng của động cơ truyền được cho chất lỏng, tạo nên dòng chảy liên tục qua bánh công tác. Chênh lệch năng lượng thuỷ động của chất lỏng ở lối ra và lối vào của bánh công tác chính bằng cơ năng của bơm đã truyền cho chất lỏng ( chưa kể tới tổn thất). Mặt cắt của một bánh công tác cánh dẫn: Hình 3.3 – Mặt cắt của bánh công tác 1.Bánh công tác 2.Đĩa trước (đĩa phụ) 3.Cánh dẫn 4.Đĩa sau (đĩa chính) 5.Rãnh cánh Sơ đồ kết cấu của một bơm ly tâm đơn giản biểu thị trên hình 3.5 6 5 a 4 3 2 1 Pd 4 2 1 3 5 Hình 3.5 – Sơ đố kết cấu của bơm ly tâm. Bơm ly tâm gồm các bộ phận chủ yếu sau: 1 - Bánh công tác 2 - Trục bơm 3 - Bộ phận dẫn hướng vào 4 - Bộ phận dẫn hướng ra ( còn gọi là buồng xoắn ốc) 5 - Ống hút 6 -Ống đẩy Trước khi cho bơm làm việc cần phải làm cho thân bơm trong đó có bánh công tác và ống hút được điền đầy chất lỏng, gọi là quá trình mồi bơm. Quá trình làm việc: Khi bơm làm việc, bánh công tác quay, các phần tử chất lỏng ở trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị dồn từ trong ra ngoài chuyển động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đẩy của bơm. Đồng thời ở lối vào của bánh công tác tạo nên một vùng có áp suất chân không, và dưới tác dụng của áp suất ở bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào của bơm, chất lỏng ở bể hút liên tục bị hút vào bơm theo ống hút. Đó là quá trình hút của bơm. Quá trình hút và đẩy của bơm là các quá trình liên tục, tạo nên dòng chảy liên tục qua bơm. Bộ phận dẫn hướng ra, có dạng xoắn ốc nên gọi là buồng xoắn ốc là để dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đẩy được điều hoà, ổn định và còn có tác dụng biến một phần động năng của dòng chất lỏng thành áp năng cần thiết. Đường đặc tính thực nghiệm Việc xây dựng đường đặc tính tính toán rất phức tạp khó khăn, bởi vậy trong kỹ thuật thường xây dựng các đường đặc tính bằng các số liệu đo được khi khảo nghiệm trên các máy cụ thể – đó là đường đặc tính thực nghiệm. Sơ đồ hệ thống thí nghiệm bơm ly tâm biểu thị trên hình (3.16). 1 2 3 4 5 C A 1- Bể hút 2, 4- Khoá 3- Bơm 5- Lưu lượng kế C- Chân không kế A- Ap kế Hình 3.16 - Sơ đồ hệ thống thí nghiệm bơm ly tâm Đường đặc tính thực nghiệm có dạng như sau: Hình 3.17 - Đường đặc tính thực nghiệm Công dụng của đường đặc tính làm việc của bơm: - Qua các đường đặc tính H-Q, h-Q, N-Q ta thấy được khu vực làm việc có lợi nhất ứng với hiệu suất cao nhất [ hmax hoặc h = (hmax – 7%)] - Qua hình dạng của đường đặc tính ta biết được tính năng làm việc của bơm để sử dụng bơm cho hợp lý. - Đường đặc tính [HCK] = f(Q) để tính toán ống hút và xác định vị trí đặt bơm một cách hợp lý. Kiểm tra bơm Chọn bơm đúng yêu cầu kỹ thuật, dựa vào đường đặc tính của bơm, trong đó đặc biệt chú ý đường đặc tính cơ bản (H-Q). Các thiết bị và đồng hồ đo áp suất, đo chân không, đo điện cần có đầy đủ. Cần lắp van một chiều ở ống hút và ống đẩy để dễ dàng khi mồi và khởi động bơm. Trước khi cho bơm làm việc phải mồi bơm Trước khi bơm khởi động phải kiểm tra dầu mỡ trong bơm và động cơ, các mối ghép bulông, hệ thống điện. Khi khởi động bơm, cho động cơ quay ổn định rồi mới từ từ mở khoá ở ống đẩy (nhưng với bơm áp suất thấp thì ngược lại, mở khoá ở ống đẩy rồi mới khởi động nếu không động cơ khó khởi động và dễ bị quá tải). Khi bơm làm việc, cần theo dõi đồng hồ đo, chú ý nghe tiếng máy để kịp thời phát hiện những bất thường để xử lý kịp thời. Khi chuẩn bị tắt máy, làm thứ tự động tác ngược với khi cho máy chạy: đóng van ở ống đẩy trước, tắt máy sau. Khi bơm làm việc chất lỏng không lên hoặc lên ít, cần dừng máy và kiểm tra lại: Các van hoặc khoá ở ống đẩy và ống hút. Lưới chắn rác có bị lấp kín hoặc miệng ống hút không ở đúng độ sâu cần thiết cách mặt thoáng của bể hút. Bánh công tác quay ngược (bơm điện có thể bị đấu dây ngược pha). Điều chỉnh chế độ làm việc của bơm H HA QA Q A Hl - Q HB - Q Hình 3.20 – Điểm làm việc Điểm làm việc của bơm là giao điểm của hai đường đặc tính của bơm và của hệ thống trong cùng một hệ toạ độ. Quá trình thay đổi điểm làm việc của bơm theo một yêu cầu nào đó gọi là quá trình điều chỉnh. Có hai phương pháp điều chỉnh: a- Điều chỉnh bằng khoá H HA QA Q A Hl - Q (zA) HB - Q B HB QB Hl - Q (zB) Hình 3.21 - Điều chỉnh bằng khoá Điều chỉnh bằng khoá tạo nên sự thay đổi đường đặc tính lưới bằng cách điều chỉnh (đóng hoặc mở) khoá ở ống đẩy để thay đổi lưu lượng của hệ thống (không điều chỉnh ở ống hút vì dễ gây ra hiện tượng xâm thực). Khi mở khoá hoàn toàn ta có điểm làm việc A (HA, QA). Khi đóng bớt khoá lại thì tổn thất khoá sẽ tăng lên (zAÞ zB), lưu lượng của hệ thống giảm, nghĩa là đường đặc tính lưới sẽ thay đổi dốc hơn, trong khi đặc tính bơm không đổi. Do đó điểm làm việc từ A chuyển đến B (HB, QB). Phương pháp này đơn giản, thuận tiện nhưng không kinh tế vì gây thêm tổn thất. b- Điều chỉnh bằng thay đổi số vòng quay của trục bơm H HA QA Q A Hl - Q HB – Q (nA) B HB QB C HB – Q (nB >nA) HB – Q (nC < nA) QC HC Hình 3.22 - Điều chỉnh bằng thay đổi số vòng quay Nội dung của phương pháp này là thay đổi đường đặc tính riêng của bơm bằng cách thay đổi số vòng quay của trục bơm. Điểm làm việc A(HA,QA) ứng với số vòng quay làm việc nA. Khi tăng số vòng quay đến nB > nA thì đường đặc tính của bơm sẽ khác đi trong khi đó đường đặc tính lưới không thay đổi, điểm làm việc từ A chuyển đến B (HB, QB). Phương pháp này dùng cho bơm có thiết bị thay đổi số vòng quay. Phương pháp này kinh tế hơn so với phương pháp trên. Nhưng đối với bơm không có thiết bị thay đổi số vòng quay làm việc thì phương pháp trên thông dụng hơn. Đôi khi người ta kết hợp cả hai phương pháp trên. Ghép bơm ly tâm Có hai cách ghép bơm: ghép song song và ghép nối tiếp. a- Ghép song song: (khi hệ thống có yêu cầu lưu lượng lớn hơn lưu lượng của một bơm) Điều kiện để các bơm ghép có thể làm việc được là: - Các bơm phải làm việc với cùng cột áp: H1 = H2 = = Hi - Để xác định lưu lượng của bơm ghép song song làm việc trong một hệ thống, ta cần xây dựng đường đặc tính chung của các bơm ghép (H-QC) và biết đường đặc tính lưới (Hlưới-Q). Đường đặc tính chung của các bơm ghép song song (H-QC) trong hệ thống được xây dựng bằng cách cộng các lưu lượng với cùng một cột áp (cộng các hoành độ trên cùng tung độ). Ví dụ: Kháo sát hai bơm có đường đặc tính khác nhau: (H1-Q) và (H2-Q) ghép song song, ta thấy với mọi cột áp H > HB trong hệ thống chỉ có bơm 2 làm việc. Khi H = HB cả hai bơm đều cùng làm việc nhưng lưu lượng của hệ thống chỉ bằng lưu lượng của bơm 2 ứng với điểm B (QB = Q2) (hình 3.24) Điểm C là điểm làm việc của các bơm ghép trong hệ thống. Khi đó bơm 1 làm việc với , bơm 2 làm việc với . Vậy: Tổng lưu lượng của hai bơm ghép song song trong hệ thống nhỏ hơn tổng lưu lượng của hai bơm đó khi làm việc riêng rẽ cũng trong hệ thống đó. (vì hệ thống làm việc với nhiều bơm ghép song song có cột áp lớn hơn do lưu lượng trong hệ thống tăng lên so với khi từng bơm riêng rẽ làm việc trong hệ thống). HB H Q1 Q Hl-Q HB1-Q B Q2 HB2-Q (nB>nA)\\\\ HC -Q 1 2 C QC < Q1+Q2 QB = Q2 Q1C Q2C 1 2 Hình 3.24 - Ghép song song Nhận xét: - Điều chỉnh hệ thống có các bơm ghép song song tương đối phức tạp khi các bơm ghép có đường đặc tính khác nhau nhiều Þ Do vậy cần ghép các bơm có đường đặc tính gần giống nhau. - Ghép bơm song song có hiệu quả lớn khi đường đặc tính của chúng thoải (có độ dốc nhỏ) và đường đặc tính của lưới không dốc lắm Þ Ta cần ứng dụng ghép song song trong các hệ thống bơm cần có cột áp thay đổi ít khi lưu lượng thay đổi nhiều. - Số lượng bơm ghép song song để tăng lưu lượng có giới hạn nhất định, được xác định bởi đường đặc tính chung và đường đặc tính lưới. b- Ghép nối tiếp: (khi hệ thống có yêu cầu cột áp lớn hơn cột áp của một bơm) HB1 - Q HB2 - Q HC - Q HC = H1C + H2C Q H Hlưới - Q A 1 2 H1C H2C QC 1 Hình 3.25 – Ghép nối tiếp Điều kiện ghép nối tiếp: - Các bơm ghép phải làm việc với lưu lượng như nhau: - Cột áp làm việc khi Q = const: - Đường đặc tính chung của các bơm ghép (HC - Q) được xây dựng bằng cách cộng các cột áp của riêng từng bơm với cùng một lưu lượng (cộng các tung độ trên cùng một hoành độ) - Khảo sát hai bơm 1, 2 có đường đặc tính khác nhau ghép nối tiếp làm việc trong một hệ thống. - Điểm A (giao điểm của đường đặc tính chung và đường đặc tính lưới) là điểm làm việc của các bơm ghép trong hệ thống, xác định lưu lượng Q và cột áp H của hai bơm ghép. - Khi ghép nối tiếp nên chọn bơm và hệ thống có đường đặc tính dốc nhiều mới có hiệu quả cao, vì khi thay đổi lưu lượng ít đã tăng được cột áp theo yêu cầu. Chú ý: Khi ghép hai bơm 1 và 2 nối tiếp liền nhau cần chú ý là bơm 2 phải làm việc với áp suất cao hơn bơm 1, vì vậy nếu không đủ sức bền bơm sẽ bị hỏng. Do đó phải chọn trên đường ống đẩy của bơm 1 điểm nào có áp suất không gây nguy hiểm cho bơm 2 để ghép. 9. Thiềt bị phụ 9.1 Van chặn: Hình a Hình b Hình c Hình d Hình e Hình f van chặn van chặn gĩc van tiết lưu (1 – thân van; 2- đế van; 3- cửa van; 4- nắp; 5 – jiont đệm; 6- tấm xiết chặt; 7 – ti van; 8- tay van) d) van mng gĩc freon (1- thn van; 2 – đĩa van; 3 –lị xo nng đĩa van;4 – màng đàn hồi; 5- Ốc đè chặt; 6 – tay van; 7 – ti van) e) van freon 2 ng (1 – thn van; 2 – đĩa van; 3 – joint chặn; 4- oc xiết joint; 5- joint đệm; 6 – nắp chụp; 7 – ti van; 8 – chạt ba; 9 – đai ốc; 10- lỗ thoát) f ) van chặn môi chất tải lạnh (1- thân van; 2- đĩa van; 3- chốt ép; 4- ti van; 5- joint; 6 – tay van) Cấu trúc các van chặn phụ thuộc vào đường kính và tiết diện qui ước. Theo hướng chuyển động môi chất, chia ra van chặn thẳng và van chặn góc. Van chặn góc thay đổi hướng chuyển động 90o trong thn van 1 cĩ cửa van 2, lỗ thoát cửa van 2 được đóng kín bằng đĩa van 3 (hình a v b). Đĩa van 3 dịch chuyển được nhờ ti van 7 và tay van 8. Joint chèn 5 và đĩa chèn joint 6 làm kín đầu thị ra của ti van. Van chặn đường kính nhỏ (6, 10 và 15 mm) có thân van bằng thép đĩa van chính là ti van. một đầu được gia công có hình nĩn (hình b). Thân van chặn amôniắc đường kính lớn được chế tạo từ gang chất lượng cao, phương pháp đúc với lỗ thoát ở dưới cửa van. Các loại van gang với các ren dẫn hướng được lắp tự do trên ti van (đĩa van tự lựa) và ép kín lên đĩa van. Joint chèn kín ti van làm từ vật liệu mềm đàn hồi và được ép chặt nhờ các đai ốc. Các van chặn freon được sử dụng là loại có màng đàn hồi hoặc bộ chèn kín siphon để lèn kín ti van hoặc loại có bộ chèn kín bằng cao su chuyn dụng. Van chặn góc freon loại màng đàn hồi (hình e) cĩ 2 khơng gian được chia bởi màng đàn hồi 4. Màng đàn hồi được ép chặt trên các joint chèn kín nhờ đai ốc 5. Khi quay tay van 6 theo chiều quay kim đồng hồ, ti van 7 đi xuống làm uốn cong màng đàn hồi và đè lên đĩa van 2 làm đĩa van 2 đi xuống, tiến lại gần cửa van và khép bớt cửa van lại. Khi vặn tay van ngược chiều quay kim đồng hồ, tác động của ti van 7 lên đĩa van giảm dần, sau đó chấm dứt tác động, dưới tác động lị xo van, đi van nng ln, lỗ thông van được mở ra. Trn hình f, trình by van chặn freon 2 ng khơng cĩ tay van cng với ti van loại kín, van ny được lắp trên đầu hút và đầu đẩy các máy nén lạnh freon loại nhỏ. Trn thn van 1, cĩ ng ba 8 để nối các thiết bị tự động và áp kế. Đĩa van là một đầu có ti van 7, được gia công hình nĩn về 2 phía. Đầu cịn lại của ti van được gia công hình vuơng cho khố van. thn van cĩ 2 cửa van cho đĩa van côn 2. Khi quay ti van theo chiều quay kim đồng hồ đến hết mức, đĩa van đi về phía cửa van nối với đường ống và đóng kin van này, cịn ng ba nối về phía my nn thì mở thơng. Khi quay ti van ngược chiều kim đồng hồ thì đĩa van tiến về phía van cịn lại v đóng kín lối thoát đi về phía chạt ba, cịn đầu rỗng về đường ống và máy nén được mở thông. Khi lm việc, đĩa van phải ở vị trí lưng chừng giữa 2 cửa van. Trong thực tế, ti van được vặn ra đến hết mức rồi sau đó vặn theo chiều quay kim đồng hồ ½ vịng để đưa áp suất hơi tới chạt ba. Ti van được chèn kín bởi joint 3, joint gồm có vịng đệm từ cao su chuyên dụng và đai ốc 4. Trục vặn 6 và joint lót cao su 5 được sử dụng để tăng cường độ kín của van. Van tiết lưu tay hình b van ny khc van chặn bởi hình dng van. Đĩa van 3 được kéo dài có hình trụ, trn hình trụ được phay 3 rnh nghing tiết diện tam gic. Đĩa van tự lựa vào ti van 7 có đường ren và lắp vào nắp 4. Do cĩ cc rnh ở đuôi đĩa van cho phép lỗ thoát van tăng từ từ. Điều này cho phép điều chỉnh cấp lỏng được mịn. độ nâng lá van được đảm bảo bởi tay van 8 lắp trên ti van 7. Ti van 7 được chèn kín bởi joint 5 và bích đè 6. Trên đường ống đường kín bé (6, 10 và 15 mm) các van hiệu chỉnh chuyên dụng không được lắp đặt mà được sử dụng các van chặn góc có đường kính tương ứng với đường ren mịn trên ti van. Van chặn mơi chất tải lạnh (hình f ), cc van ny được lắp đặt trên đường môi chất tải lạnh và đường nước với đường kính qui ước không dưới 50 mm. Lỗ thoát của van được đóng nhờ đĩa 2, đĩa 2 này ép chặt vào các đầu của lỗ thoát trong thân van nhờ chốt 3. Trong đĩa van đựơc lắp vịng từ vật liệu chống trượt để đảm bảo độ bám chắc các bề mặt. Khi quay tay van 6, lắp trên ti van 4 , đĩa van 2 từ từ nâng lên mở thông lối thoát cho dịng chất lỏng. Ti van được làm kín bởi joint 5. Van loại ny rất gọn, thuận tiện, rẻ tiền, khơng tạo trở lực lớn. Tuy nhin nĩ khơng đảm bảo chắc chắn kín, do đó chúng không được sử dụng cho môi chất lạnh. 9.2. Van tiết lưu: Van tiết lưu nhiệt đảm bảo nhiệt độ và áp suất bay hơi ở điều kiện tối ưu, tránh cho máy nén không bị hút hơi ẩm.van tiết lưu nhiệt được chia ra làm 3 loại: - Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong. - Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài. - Van phao tiết lưu. 9.2.1 Van tiết lưu nhiệt cân bằng trong: 1/ Sử dụng: cho các thiết bị bay hơi có độ chênh áp đầu vào và ra khỏi thiết bị nhỏ: Dpo £ 0,3 kg/cm2. 2/ Cấu tạo nguyn lý: Hình: sơ đồ nguyên lý van tiết lưu nhiệt cân bằng trong. 1. balơng cảm biến nhiệt; 2. ống mao; 3. màng đàn hồi; 4. thanh truyền; 5. van; 6. lị xo; 7. vít hiệu chỉnh. 3/ Nguyn lý lm việc: Van tiết lưu nhiệt làm việc dựa vào sự thay đổi nhiệt độ của môi chất sau thiết bị bay hơi, nghĩa là dựa vào sự thay đổi phụ tải lạnh của thiết bị bay hơi. Thông thường mơi chất chứa trong ống balơng cảm biến nhiệt 1 v ống mao dẫn 2 l mơi chất lạnh hoặc môi chất tương tự mơi chất lạnh trong hệ thống lạnh; hoặc l cc mơi chất r12, r134a, r22, r502 để chế tạo ống mao dẫn và balơng cảm biến nhiệt 1 bằng hợp kim đồng hoặc hợp kim nhôm để đam bảo dẫn nhiệt nhanh nhất. khối lượng ga nạp được tính toán chính xác cho thể tích của ống mao dẫn 2 v balơng cảm biến nhiệt 1. Do đó các van tiết lưu thuộc loại không sửa chữa được. Qu trình thay đổi của mơi chất trong balơng cảm biến nhiệt 1 xem l qu trình đẳng tích. Khi nhiệt độ môi chất lạnh sau thiết bị bay hơi cao hơn mức quy định, mơi chất trong balơng cảm biến nhiệt 1 nóng lên làm tăng áp suất ép lên màng đàn hồi 3, đẩy ty van 4 xuống làm tiết diện mở của van 5 tăng lên, lượng môi chất lạnh đi qua van tăng lên. Lượng lạnh cấp cho bay hơi tăng lên. Độ qu nhiệt cng cao cửa van mở càng lớn, khi nhiệt độ môi chất sau thiết bị bay hơi giảm xuống, nhiệt độ mơi chất trong balơng cảm biến nhiệt giảm xuống, áp suất đè lên màng đàn hồi 3 giảm xuống, thanh truyền 4 đi lên, van 5 đóng bớt lại, lượng môi chất lạnh đi qua van 5 giảm xuống. Khi nhiệt độ môi chất bằng nhiệt độ quy định (độ quá nhiệt chuẩn) cửa van 5 mở ở vị trí định mức. Do đó ta thấy van tiết lưu ơ dải nhiệt độ quanh vị trí định mức không đóng kín hoàn toàn. Khi van tiết lưu nhiệt cân bằng trong làm việc; lực tác động lên thanh truyền 4 gồm có: áp lực môi chất phía trên màng đàn hồi 3; áp lực môi chất lạnh phía dưới màng đàn hồi(2 áp lực này chống lại nhau – cân bằng nhau); lực nén lị xo 6; lực đàn hồi của màng đàn hồi 3. Khi van tiết lưu lấy áp lực môi chất lạnh phía dưới màng đàn hồi ngay trong van thì gọi l van tiết lưu nhiệt cân bằng trong. Muốn thay đổi độ mở van 5 người ta vặn vít 7 để thay đổi lực nén lị xo 6. Khi lực nn lị xo 6 tăng thì lưu lượng môi chất lạnh qua van tiết lưu giảm. 9.2.2. Van tiết lưu cân bằng ngoài: 1/ Sử dụng: Đối với các dàn bay hơi có tổn thất áp suất đầu vào và đầu ra lớn (chẳng hạn:Dp ³ 0,3 bar) thì nhiệt độ sau thiết bị bay hơi không phản ảnh chính xác áp suất môi chất sau tiết lưu, do đó nếu sử dụng van tiết lưu nhiệt cân bằng trong tạo nên sai số lớn, lưu lượng môi chất lạnh cấp cho thiết bị bay hơi sẽ nhỏ hơn cần thiết. Trong trường hợp này ta sử dụng van tiết lưu cân nhiệt bằng ngoài. 2/ Cấu tạo: Hình: sơ đồ nguyên lý van tiết lưu nhiệt cân bằng ngồi. 1. balơng cảm biến nhiệt; 2. ống mao; 3. màng đàn hồi; 4. thanh truyền; 5. van; 6. lị xo; 7. vít hiệu chỉnh; 8. vch ngăn; 9. ống nối truyền áp lực mơi chất lạnh. 3/ Nguyn lý lm việc: Các lực tác động lên màng đàn hồi gồm có 4 lực sau: áp lực của môi chất trong balông cảm biến nhiệt (lấy theo nhiệt độ của môi chất lạnh sau thiết bị bay hơi), áp lực của môi chất lạnh sau thiết bị bay hơi, áp lực của lị xo, lực đàn hồi của màng đàn hồi. tác động của van tiết lưu cân bằng ngoài như van tiết lưu cân bằng trong. 9.2.3. Cách lắp đặt, ký hiệu: Hệ freon thường cấp lỏng từ trên xuống; hệ amoniac từ dưới lên. a) b) c) Hình: ký hiệu lắp đặt. a) van tiết lưu cân bằng trong; b) van tiết lưu cân bằng ngoài; c) van ổn áp phía sau 9.3. Van điện từ: 9.3.1. Cấu tạo: Hình: Van điện từ loại mở trực tiếp bằng từ trường. 1. cuộn ht; 2. li sắt từ; 3. vỏ cch ly; 4. cửa van. 9.3.2. Nguyên lý làm việc: khi cĩ dịng điện vào cuộn dây 1 thì li sắt từ 2 được hút lên, do lỗ thoát bé nên lực từ trường thắng lực ép của áp lực môi chất trước van, cửa van 4 được mở thông hoàn toàn và môi chất đi qua van. khi ngắt điện dưới tác động của lực trọng trường li thp rơi xuống đóng van lại, áp lực sau van giảm nên van được ép chặt nhờ áp lực môi chất trước van. Ký hiệu Hình: Van điện từ loại trực tiếp. 9.4. Bình tách dầu Máy lạnh cần có dầu bôi trơn để bôi trơn các bề mặt ma sát, trong đó có bề mặt xy lanh và xecmăng. Khi máy nén làm việc luôn có một lượng dầu bị cuốn theo hơi môi chất vào đường đẩy rồi vào bình ngưng tạo một lớp trở nhiệt trên bề mặt trao đổi nhiệt của bình ngưng, bình bay hơi,... làm giảm hiệu suất máy lạnh, đặc biệt đối với loại môi chất không hoà tan dầu như amoniăc. Để tránh hiện tượng trên người ta bố trí bình tách dầu lắp đặt trên đường hơi từ máy nén đến bình ngưng. Hình 2. : Một số bình tách dầu với nguyên lý làm việc khác nhau: a- kiểu tấm chặn đổi hướng b - kiểu xyclon c - kiểu khối đệm và làm mát bằng nước d - kiểu rửa hơi trong amôniac lỏng 1 – cửa hơi vào; 2 – cửa hơi ra; 3 – tấm chắn; 4 – tấm dẩn hướng; 5 – tấm chặn luồng hơi; 6 – khối đệm; 7 – ống xoắn làm mát bằng nước; 8 – bình giữ mức lỏng; 9 – ống chảy tràn; 10 – bình chứa; 11 – bình ngưng. Nguyên tắc làm việc: Đột ngột giảm tốc độ dòng hơi từ 18 ÷ 25m/s xuống 0,5 ÷ 1m/s; Thay đổi hướng chuyễn động bằng cách bố trí các tấm chặn vuông góc với dòng chảy hoặc xoắn kiểu zyclon để các bụi dầu mất động năng tích tụ lại và chảy xuống đáy bình. Làm mát hơi nén xuống nhiệt độ thấp 50 ÷ 60oC bằng ống xoắn lò xo cho nước làm mát chảy bên trong. Rửa hơi nén lẫn dầu bằng amôniac lỏng đối với hệ thống lạnh amôniac. Hình 2. : Bình tách dầu có van phao hồi dầu tự động. Ứng dụng: Bình tách dầu sử dụng chủ yếu cho các hệ thống lạnh có môi chất không hoà tan dầu như amôniac, R13 và các môi chất hoà tan dầu hạn chế như R22 có khi cả R12. Bình tách dầu chỉ sử dụng trong các hệ thống lạnh lớn, rất lớn và có nhiều máy nén mắc song song. Rất ít sử dụng cho các hệ thống lạnh trung bình và nhỏ. Bình tách dầu thường sử dụng cho các hệ thống lạnh có đường ống dẫn từ máy nén đến thiết bị ngưng tụ xa. 9.5. Bình tách lỏng: Nhiệm vụ: Bình tách lỏng có nhiệm vụ tách các giọt chất lỏng khỏi luồng hơi hút về máy nén, tránh cho máy nén không hút phải lỏng gây va đập thuỷ lực làm hư hỏng máy nén. Cấu tạo: Bình tách lỏng đơn giản là một bình hình trụ đặt đứng lắp đặt trên đường hút từ thiết bị bay hơi về máy nén. Hình 2. : Bình tách lỏng. 1 – Ống dẫn môi chất từ van tiết lưu tới, 2 - Ống môi chất lỏng quay về thiết bị bay hơi, 3 – Ống hơi môi chất vào từ thiết bị bay hơi, 4 – Ống hơi khô về máy nén, 5 - Ống lắp đường cân bằng, 6 & 7 - Ống lắp van phao, 8 - Ống lắp áp kế. Ở các máy nén nhỏ người ta sử dụng bình tách lỏng ở đầu hút máy nén để tách lỏng và dầu ra khỏi hơi môi chất đi về máy nén, sau đó cho bay hơi dần về máy nén vừa tránh va đập thuỷ lực, vừa hạ được nhiệt độ cuối tầm nén. Bình tách lỏng được sử dụng cho các loại máy lạnh với môi chất NH3 và freon, đặt biệt các máy cở nhỏ có bố trí phá băng bằng hơi nóng. Khi phá băng bình tách lỏng kiêm luôn chức năng bình chứa thu hồi. 9.6. Lọc ẩm, lọc bẩn (phin sấy, phin lọc): Nhiệm vụ: Lọc ẩm và lọc bẩn có nhiệm vụ loại trừ các cặn bẩn cơ học và các tạp chất hoá học đặc biệt nước và các acid ra khỏi vòng tuần hoàn của môi chất lạnh. Lọc ẩm và lọc bẩn được lắp cả trên đường lỏng và đường hơi của hệ thống lạnh. Cấu tạo: Bộ phận lọc và hút ẩm đơn giản là một khối zeolit định hình bằng keo dính đặt biệt đặt trong 1 lớp vỏ hàn kín. Vị trí lắp đặt: Lọc ẩm,bẩn đường hơi thường bố trí ngay ở đầu hút máy nén để loại trừ cặn bẩn đi vào máy nén. Trên đường lỏng thường lắp trước các van điện từ (nếu có) và đặt biệt là van tiết lưu để giữ cho các van này hoạt động bình thường; không bị tắc. Hình 2. : Phin sấy lọc nước cho máy lạnh freon cỡ nhỏ và cỡ trung. Hình 2. : Phin sấy lọc nước cho máy lạnh freon cỡ lớn. 1 - Zeolit hoặc silica gel, 2 - Vải lọc, 3 - Lưới lọc bẩnkim loaị, 4 - Lò xo. Hình 2. : Mắt ga (Sign glass) Hình 2. : Phin lọc bẩn đường hơi môi chất. 1 - Thân phin, 2 - Lưới lọc, 3 - Nắp Hình 2. : Phin lọc bẩn đường môi chất lỏng. 1 - Thân phin, 2 - Lưới lọc, 3 - Nắp 9.7. Bình chứa cao áp: Nhiệm vụ: Bình chứa cao áp thường đặt bên dưới bình ngưng dùng để chứa lỏng đã ngưng tụ và giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu. Cấu tạo: Bình chứa cao áp là một bình hình trụ đặt đứng hoặc ngang có các đường nối phù hợp. Bình chứa cao áp cần bố trí các đường ống nối lỏng từ bình bay hơi đến 8, và đường lỏng dẫn đến trạm tiết lưu 2, đường cân bằng hơi với bình ngưng tụ 5, đường nối với bộ tách khí không ngưng 3, 4, đường nối áp kế 6 và đường nối van an toàn 7. Để kiểm tra mức lỏng cần có bộ chỉ thị mức lỏng (ống thuỷ 9), ngoài ra còn có đường xả dầu 10 và xả cặn 11, áp suất làm việc là 1,8MPa. Hình 2. : Bình chứa cao áp. 1 – Ống môi chất vào; 2 – Thiết bị tách khí không ngưng, 3 – Ống lắp đường cân bằng, 4 – Ống môi chất ra, 5 - Van an toàn, 6 – Bộ chỉ mức lỏng, 7 – Ap kế. Hình 2. : Bình chứa cao áp đứng môi chất freon. 1 – Ống môi chất ra, 2 – Vỏ bình, 3 – Phin lọc, 4 – Van môi chất lỏng, 5 – Chân đỡ. 9.8. Thiết bị hồi nhiệt: Nhiệm vụ: Thiết bị hồi nhiệt dùng quá lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước khi vào van tiết lưu bằng hơi lạnh ra từ dàn bay hơi trước khi về máy nén trong các máy lạnh frêon nhằm tăng hiệu suất lạnh chu trình. Cấu tạo: Hồi nhiệt có nhiều dạng khác nhau nhưng đều chung nguyên tắc là một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, trong đó hơi đi phía ngoài ống xoắn, lỏng đi trong ống xoắn. Để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt, có thể tăng diện tích trao đổi nhiệt bằng cách bố trí nhiều tầng ống xoắn phía trong. Hình 2. : Thiết bị hồi nhiệt. Hình 2. : Thiết bị hồi nhiệt – tách lỏng. 1 – Ống môi chất lỏng từ bình chứa cao áp vào, 2 - Ống ra hơi môi chất và dầu, tới máy nén, 3 - Ống hơi môi chất vào, chữ U, 4 - Ống hơi môi chất ẩm từ thiết bị bay hơi về, 5 - Ống môi chất lỏng ra, tới van tiết lưu, 6 – Thân bình, 7 – Phin lọc dầu, 8 – Vỏ áo cho môi chất lỏng. 2.9. Các loại van. 9.10 Rơle áp suất thấp, áp suất cao. Công dụng: Rơ le áp suất thấp hoặc bảo vệ máy nén tránh làm việc với áp suất hút thấp hơn mức quy định, hoặc điều khiển mạch giảm tải máy nén. Rơ le áp suất cao bảo vệ máy nén tránh làm việc với áp suất đẩy cao quá mức quy định. Về mặt cấu tạo lý thuyết các rơ le áp suất cao và thấp chỉ khac nhau ở chế độ áp suất làm việc và nhóm công tắc đóng ngắt. Cấu tạo nguyên lý: Hình: Relay áp suất. 1,10,16. Lò xo. 2. Giá đỡ đòn gánh vi sai. 3. Đòn gánh vi sai. 4,17. Trục quay. 5. Lò xo vi sai. 6. Thang vi sai. 7. Vít điều chỉnh vi sai. 3. Thang điều chỉnh áp lực làm việc. 11. Thanh đảo mạch. 12. Khung công tắc di động. 13. Lò xo chính. 14. Tay đòn góc. 15. Vít hiệu chỉnh. 18. Thanh chuyền. 19. Xi phông. 20. Vỏ xi phông Nguyên lý làm việc: -Rơ le hạ áp: Hơi môi chất theo đường ống đi vào xi phông được lấy từ phần hạ áp, thông thường được lấy ở đầu hút máy nén. Khi áp suất môi chất tăng lên, xi phông 19 bị ép lại, đẩy thanh truyền 18 đi lên, chống lại lực nén lò xo chính 13. Khi tay đòn góc 14 đi đến phần trên của tay đòn chữ U 3 thì lực kéo lò xo vi sai 5 tác động lên tay đòn góc 14. Tay đòn góc 14 quay theo chiều kim đồng hồ, khi trục của lò xo 10 cắt qua trục thanh đảo mạch 11 thì khung công tắc làm việc và cắt (đóng) tiếp điểm dứt khoát. Lò xo đảo mạch 10 nối vào tay đòn góc bằng khớp cầu, nối vào khung đảo mạch bằng khe có sẵn. Khi áp suất môi chất giảm xuống, xi phông dãn ra, thanh truyền đi xuống. Tay đòn góc đi ngược chiều kim đồng hồ. Khi trục lò xo 10 cắt qua trục khung đảo mạch 11 công tắc điện đóng (cắt) dứt khoát. Lò xo chính xác định áp suất đóng (cắt) tiếp điểm điện, lò xo vi sai quyết định áp suất cắt (đóng) tiếp điểm điện (bằng tổng áp suất của thang chính và thang vi sai). Điều chỉnh áp suất đóng, cắt nhờ các vít điều chỉnh 7 và 9. Lò xo 1 có tác dụng làm cho thanh chuyền luôn luôn tì sát vào tay đòn góc. Rơ le cao áp: Lò xo cao áp về cấu tạo khác lò xo hạ áp là không cần lò xo 1 vì làm việc với áp suất cao nên thanh chuyền luôn luôn tì sát vào tay đòn góc. Khi áp suất tăng thì nhóm công tắc cắt mạch, khi áp suất giảm thì nhóm công tắc đóng mạch. Do đó lò xo chính điều chỉnh áp suất đóng mạch, lò xo vi sai điều chỉnh áp suất cắt mạch (bằng tổng áp suất của thang chính và thang vi sai). Sử dụng: Lắp ở đầu hút và đẩy của máy nén, công tắc điện được mắc nối tiếp với cuộn hút của khởi động từ môtơ máy nén hoặc mắc vào rơle trung gian rồi rơle trung gian điều khiển cuộn hút máy nén. 9.11. RƠ LE HIỆU ÁP SUẤT. Công dụng: Dùng để đảm bảo luôn luôn có dầu bôi trơn máy nén. Khi dầu bôi trơn không đủ áp lực, chế độ bôi trơn không đạt yêu cầu khi dừng máy nén. Cấu tạo: Hình: Rơ le hiệu áp suất – rơ le áp suất dầu 1, 8: Xi phông. 2, 9: Tay đòn. 3, 10, 15: Lò xo. 4: Đai ốc. 5: Kim thang. 6: Thang đo. 7: Vít điều chỉnh. 11, 15: Vít hiệu chỉnh. 12, 13: Thanh đảo mạch. 14: Công tắc. p1 – áp suất dầu, p2 – áp suất po Nguyên lý làm việc: Tác động lên tay đòn góc gồm 2 lực: Lực lò xo 3 và lực do hiệu áp suất pd – po = Dpd. Khi Dpd lớn hơn mức quy định thì các tiếp điểm đóng mạch. Khi Dpd giảm, thanh truyền đi xuống, khi Dpd giảm nhỏ quá mức quy định thì lò xo đảo mạch cắt thanh đảo mạch, tiếp điểm bị cắt. Sử dụng: Tiếp điểm relay áp suất dầu mắc vào mạch bảo vệ máy nén.