Giáo trình kỹ thuật điện lạnh cơ sở

Tài liệu : Kỹ thuật lạnh cơ sở - Phạm Văn Tùng , Nguyễn Đức Lợi . Kỹ thuật điện lạnh - Châu Ngọc Thạch. Khí cụ điện . Máy điện , Máy điện nhỏ . Thi : + Lý thuyết . + Bài tập : chủ yếu phần Máy điện . Bài mở đầu - Kỹ thuật nhiệt lạnh là hạ nhiệt độ của đối tượng để phục vụ đối tượng nào đó . - Ứng dụng : - Thực phẩm . - Công nghiệp : + Hóa chất . + Dệt may. + Công nghiệp thuốc lá . - Y học . - Sinh học: kỹ thuật công nghệ cayo ( lạnh sâu ) . - Đời sống hàng ngày . Chương I : Đại cương về kỹ thuật lạnh . § 1.1 : Các phương pháp làm lạnh cơ bản . 1, Bay hơi , khuếch tán → nhiệt độ môi trường bị hạ đi nếu cho chất lỏng bay hơi trường → phương pháp vừa kinh điển vừa hiện đại (như trong buồng hơi của máy lạnh). 2, Hòa trộn lạnh : - Nước lạnh + muối → nhiệt độ giảm. - Ứng dụng : dùng trong đánh cá biển . 3, Phương pháp giãn nở có sinh ngoại công - Dùng trong công nghiệp Nguyên lý máy lạnh nén khí ( khí không đổi pha – trạng thái ) Q0 Qm 1 2 4 3 Pn máy nén Buồng lạnh bình nóng Máy dãn nở Pdn Chu trình T-S - Dùng cho máy lạnh nén khí 4, Dùng tiết lưu ( hiệu ứng Jin-Thompson ) → Sử dụng thay cho máy dãn nở trong máy lạnh nén hơi 5, Dùng hiệu ứng điện nhiệt : Khi có I thì tạo nên 21 θθθ −= 6, Bay hơi chất lỏng : - Dùng trong máy lạnh nén hơi - Gas chuyển trạng thái từ dạng khí sang lỏng . 2 1 3 4 S( entanpy) T( nhiệt độ) Tn T0 Giảm tiết diện O1 e1 O2 1 3 4 tiết lưu 2 Bay hơi 1 môtơ điện máy nén ngưng tụ § 1.2 : Môi chất lạnh . Môi chất lạnh là chất chuyển động trong chu trình lạnh của thiết bị lạnh và thu nhiệt của đối tượng cần làm lạnh và tỏa nhiệt ra ở thiết bị ngưng tụ . Sự tuần hoàn của môi chất thực hiện bằng máy nén . 1, Yêu cầu vật lý : - Áp suất ngưng tụ không được quá cao → yêu cầu thiết bị phải có độ dày cao . - Áp suất bay hơi không được quá thấp vì dễ bị rò gỉ . - Năng suất lạnh riêng càng lớn càng tốt . - Hệ số dẫn nhiệt càng lớn càng tốt . - Tính hòa tan dầu và nước đều cao . 2, Yêu cầu hóa học : - Bền vững trong vùng nhiệt độ làm việc và trong chu trình . - Không được ăn mòn vật liệu trong hệ thống . - Khó cháy nổ . 3, Yêu cầu kinh tế : 4, Các môi chất thông dụng : a, Amoniắc NH3 (R717) : - Là chất không màu , có mùi , sôi ở nhiệt độ -33,350C , ngưng tụ ở 300C ( làm mát bằng nước ) , áp suất ngưng tụ là 1,2 Mpa . - Qv = 2165 (kg/m3) - nhiệt lạnh sâu theo thể tích . - Q0 = 1101 (kJ/kg) - năng suất lạnh riêng theo kim loại . - t2 = 1000C ( nhiệt độ nén ) - NH3 không hòa tan dầu nhưng hòa tan nước . - Không ăn mòn kim loại đen nhưng ăn mòn kim loại màu → dùng thép . - NH3 dẫn điện → không làm máy nén kín dược . - NH3 nếu gặp thuỷ ngân thì sẽ gây hỗn hợp nổ nguy hiểm → cấm không dùng Hg trong thiết bị có NH3 . - NH3 độc . - Rẻ tiền , dễ kiếm , dễ vận chuyển , dễ bảo quản . - Q0 , Qv lớn → kích thước gọn nhẹ . - Trong máy nén làm lạnh bằng nước → hạ nhiệt độ ngưng dưới 1000C . → làm máy lạnh nén hơi hở công suất từ lớn → rất lớn . →Máy lạnh hấp thụ NH3 , bốc hơi → hấp thụ t0 → làm lạnh ( gia dụng ) . b, Freon 12 ( R12 ) CCL2 F2 - Chất khí không màu có mùi thơm nhẹ , nặng hơn không khí khoảng 4 lần , nặng hơn nước khoáng 1,3 lần . -Ngưng tụ ở 300C nếu làm mát bằng nước , áp suất ngưng tụ 0,74 MPa , sôi ở -300C , q0 =117 kJ/kg , qv = 1779 kJ/m3 khả năng trao đổi nhiệt αT = 20 % αTH2O . - Q0 , QV bé → kỹ thuật thiết bị lớn . - Không hòa tan nước nhưng hòa tan dược dầu . - Không dẫn điện . - Chỉ dùng cho hệ thống các máy nén lạnh rất nhỏ và nhỏ . - Dùng được cho hệ thống máy nén kín . - Không độc hại . c, Freon 22 (R22) CHClF2 - là chất không khí , màu mùi thơm nhẹ . - t0 ngưng tụ 300C , Pngưng tụ =1,2 MPa , sôi ở -410C . - Năng suất lạnh riêng Q0 lớn hơn R12 khoảng 1,5 lần → kỹ thuật nhỏ hơn R12 . - Khả năng hòa tan gấp 5 lần R12 → không sợ bị tắc dường ống do đóng băng . - Không hòa tan dầu → bôi trơn phức tạp . - Không dẫn điện ở thể khí nhưng ở thể lỏng lại dẫn điện → trong máy nén kín không cho phần ga lỏng trong máy nén tồn tại . → Dùng máy làm lạnh nén hơi loại công suất trung bình , công suất lớn , điều tiết không khí . 5, Đồ thị nhiệt động : - Đồ thị lpP-H (1) P – áp suất [ kJ/kg ] H- Entanpi [ kJ/kg.K] - Đồ thị T-S (2) (1) : tính toán các quá trình nhiệt động . (2) : dùng so sánh . § 1.3 : Chất tải lạnh . - Là chất trung gian dùng thu nhiệt độ của môi trường cần làm lạnh truyền tới thiết bị bay hơi . - Các yêu cầu : + Điểm đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi . + Không dược ăn mòn thiết bị . + Không độc hại . + không cháy nổ . - Nước :dùng để tái lạnh những đối tượng lạnh trên 00C . - H20 + muối ( làm đá cây ) - Không khí : hằng số t0 kém → ít dùng . - Các hợp chất khí hữu cơ ≠ có thể để lạnh tới âm vài chục độ ( men tanol , etanol ) lạnh tới -600C . § 1.4 : Các đơn vị đo lường - Chiều dài : 1 inch = 0,0254 m 1 feet =0,3048 m đường bão hòa đường bão hòa lỏng ( X=0 ) vùng lỏng sôi K- điểm tới hạn Vùng hơi quá nhiệt S T rắn Vùng hơi ẩm lgP Vùng lỏng K Vùng hơi quá ẩm h Vùng hơi ẩm ngưng x=1 - Khối lượng : 1 lb (pound) = 0,4536 kg 1 ton (uskg)= 2240 lb = 1010 kg . 1ton (us short ) = 2000 lb = 907 kg . - Áp suất : 1kg/cm2 = 1 at = 0,981 bar 1bar = 100.000 N/m2 1mmH2O = 1 kg/m2 = 9,81 N/m2 =0,098 mbar 1mmHg = 1,332 mbar 1Pa = 1N/m2 = 0,01 mbar - Công nhiệt lượng : 1KWh= 3600 kJ 1kGn = 9,81 J 1kcal = 4,187 kJ 1BTU= 1,055 kJ - Công suất dòng nhiệt : 1kGm/s = 9,81 N= 9.81 J/s 1HP= 745,5 N 1kcal/h = 1,163 N 1BTU/h = 0,293 W 1USRT ( tấn lạnh Mỹ ) = 12000 BTU/h = 3516 W - Nhiệt độ : T0C = ( T0F - 32)*5/9 T0K = 273,15 + T0C Chương II : Các bộ phận chính của máy lạnh nén hơi . § 2.1 :Đại cương về máy lạnh hơi . 1 cấp nén → -200C bay hơi → thông dụng . 2 cấp nén → -350C÷400C → cấp đông . nhiều cấp → (-500C÷600C ) ↑ - Máy nén hơi từ thiết bị bay hơi , nén ga lên áp suất cao , t0 cũng tăng lên . - ( 1-2 ) ga chưa chuyển trạng thái , đến ngưng tụ nóng , chuyển thành dạng lỏng qua tiết liệu lạnh dần ,áp suất giảm → bay hơi trong thiết bị bay hơi → thu nhiệt của môi trường . - Ở ngưng tụ ó thể dùng hệ thống quạt gió hay làm mát bằng bơm nước do Đ kéo . § 2.2 : Máy nén pittông . Buồng lạnh Q0 2 1 máy nén 1 cấp nén 3 4 tiết lưu Qk - Máy nén dùng để hút môi chất ở buồng lạnh , ( áp suất thấp , nhiệt độ thấp ) nén lên áp suất cao , nhiệt độ cao → tuần hoàn môi chất . - Các loại máy nén : pittông trượt , pittông quay, nén trục vít , tuốc bin → gọi chung là máy nén thể tích cho 3 loại đầu ,loại 4 là máy nén động học. - So sánh các loại máy nén : Loại máy Đặc điểm nén Pittông trượt Trục vít Tua bin Năng suất lưu lượng ( 0,5 ÷ 5000 )m3/h rất bé, bé, trung bình ( 200÷ 10000 )m3/h ,trung bình , lớn ≥ 10000 m3/h , trung bình đến rất lớn Tỉ số nén cho 1 cấp 8 ÷ 12 20 Phụ thuộc môi chất và kết cấu Dạng nén Xung động Tương đối ổn định Ổn định Lưu lượng thể tích khi áp suất nén thay đổi Ít phụ thuộc Không phụ thuộc Rất phụ thuộc Khả năng đo năng suất nén Hạn chế theo nấc Vô cấp Vô cấp lỏng hút Va đập thủy lực Không trở ngại Ít trở ngaị Chi tiết mòn Nhiều Ít Rất ít Diện tích đặt của máy Nhiều hở ,nửa kín , kín Trung bình hở , nửa kín Ít hở , nửa kín * Máy nén pittôngtrượt là loại kinh điển , có nhiều loại xilanh đặt thẳng dứng hoặc hình chữ ‘V’ , số xilanh từ 1 đến nhiều , có một cấp hoặc 2 cấp nén trong cùng một máy + Môi chất có máy nén thuận dòng hoặc ngược dòng . + Kết cấu có kín ,hở , nửa hở . * Nguyên lý làm việc : - Hệ số cấp và tổn hao thể tích của máy nén : Van đóng Hơi ra Xi lanh pittông Van hút Hơi vào V 1 4 3 2 P nén đoạn nhiệt P + Hệ số cấp : lt tt V V =λ ( thực tế / lý thuyết ) Cho posprort máy krNtlC λλλλλλ ****= Trong đó : - Cλ là hệ số tính đến thể tích chết gây lên . - tlλ là tổn thất do tiết lưu ở van hút và đẩy gây ra . - wλ là tổn thất năng lượng do hơi hút vào xilanh bị đốt nóng . - rλ là tổn thất dorò rỉ môi chất từ khoang dẫn , hút do xecmăng , pittông và các van . - kλ là tổn thất khác . - Tổn thất năng lượng và công suất động cơ : + Công nén đoạn nhiệt : là công nén lý thuyết để né hơi môi chất từ P0 → Pk NS = ( H2- H7 ) m- năng suất khối lượng [ kg/s ], H [ kJ/kg ] – entanpi + Công nén chỉ thị : Ni = Fi *n*F Fi = S*Pi ; Fi – diện tích đồ thị nén , S- hành trình pittông ,Pi- áp suất nén . → Ni = Pi * Vlt ( áp suất * thể tích nén lý thuyết ) i s i N N =η Hiệu suất chỉ thị + Công suất hữu ích Nl – công suất cơ trên trục khuỷu + Công suất điện tiêu thụ Nll → lltd l cl NN ηη * = Cλ Vlt wλ rλ kλ tlλ truyền động điện + Công suất động cơ - điện : Nđc = Kdt *Nll ; Kdt=1,2 ÷ 1,0 Khi Mkdd ≈ Mmax → không cần hệ số dự trữ Q0 = m*q0 ( kW ) m- khối lượng [ kg ] q0- năng suất lạnh riêng của môi chất [ kJ/kg ] 01 0 * qV VQ ltλ= ; λ - hệ số cấp ; Vlt – thể tích nén lý thuyết ; V1 – thể tích riêng hơi hút vào máy nén; Q0 = λ *Vlt*qv ; nZSdVlt ***4 2pi = [ m3/s ] d – đường kính xi lanh . n- tốc độ vòng quay của trục khuỷu . Z - số xi lanh . S - hành trình pittông . - Ba chế độ lạnh chuẩn : Chế độ chuẩn Môi chất Sôi ts Quá nhiệt tqn Ngưng tụ tn= Quá nhiệt tql NH3 -15 -10 +30 + 25 Lạnh thường ( 1 cấp nén ) Freon -15 +15 +30 +25 Điều tiết không khí Freon +3 +15 +35 +30 NH3 -10 -30 +35 +30 Lạnh đông ( 2 cấp nén ) Freon -35 -20 +30 +25 - Các dạng may nén pittông trượt : + Máy nén thuận dòng ( 1 ) + Máy nén ngược dòng ( 2 ) SGK + Máy nén có con trượt ( 3 ) + Máy nén kín ( 4 ) + Máy nén nửa kín ( 5 ) + Máy nén hở ( 6 ) Đặc điểm : (1) Hay dùng NH3 , lớn . Bên ngoài xi lanh có vỏ nước do nhiệt độ cao . Quá nóng ( nhiệt) Quá lạnh nóng Lạnh (2) Nếu cải tiến → gọn nên dùng Freon . Bên ngoài xi lanh có cánh tản nhiệt . (3) Giống xi lanh tàu hỏa hoặc tàu hơi nước , dùng với công suất rất lớn . (4) Máy nén +Động cơ chung một vỏ → hàn kín ( dùng cho Freon → vì không dẫn điện , không ăn mòn , kim loại màu ) , dùng cho công suất bé và rất bé . Nhược điểm : khó sửa chữa . (5) Giồng kín nhưng chỉ khác nắp và thân tách rời nhau liên hệ qua gicăng và bulông , vì có gicăng liên kết giữa nắp và thân để thuận tiện cho sửa chữa → chỉ dùng cho công suất trung bình và lớn ( chục kW trở lên ) . (6) Máy nén là hộp kín + khớp nối + động cơ điện → mục đích là biến thiên tốc độ , dễ sửa chữa , bảo dưỡng . Nhược diểm : ga dễ bị rò rỉ qua trục máy nén đưa ra ngoài . → chủ yếu dùng cho NH3 . - Điều chỉnh năng suất lạnh của máy nén pittông trượt : Năng suất lạnh Q0 = 0 1 2 **** 4 * qnZS v dpiλ ; -d , S ,v1 không biến thiên dược . -Z biến thiên được bằng cách mở van khoảng hút và đẩy . -n – thay đổi được : + Máy nén hở : dùng puli + dây cozoa thay đổi tỉ số truyền . + Máy nén kín hoặc nửa kín có thể dùng Đ2 tốc độ + biến tần . Khi f biến thiên thì U/f = const → U tăng → I tăng → tổn hao thép → sinh nhiệt → đốt nóng cuộn dây . - Q0 biến thiên R12 ↔ R’22 - Cho thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại hoặc dùng nhiều tổ máy . § 2.3 : Thiết bị trao đổi nhiệt . - Giữ vai trò quan trọng : + Thiết bị ngưng tụ (1) + Thiết bị bay hơi (2) (1) môi chất ở Pk , Tk chuyển trạng thái hơi → lỏng , cần làm mát môi chất ( nóng ) . (2) môi chất lỏng → hơi P0 , T 0 ( P, T thấp ) , thu nhiệt cho đối tượng ( lạnh ). 1, Thiết bị ngưng tụ : + Phương pháp làm mát nước hỗn hợp nước + không khí không khí + Kết cấu : đứng ống lồng panen - Hệ số truyền nhiệt ( dẫn , đối lưu ) lớn . - Không bị đóng cặn nước do nước cứng . - Dễ bảo dưỡng . a, Làm mát bằn nước : - Hệ số truyền nhiệt lớn nên kích thước thiết bị bé lại → tốn nước - ST diện tích tỏa nhiệt , môi chất nằm trong thùng bao ống dẫn nước nằm trong . Dùng cho hệ thống lạnh vừa và lớn . - KT = 1400 W/m2K . * Ống lồng : + Công suất trung bình ( vài trăm kW ) + Dễ bảo dưỡng , sửa chữa . b, làm mát bằng nước và không khí : - Đỡ tốn nước → tháp làm mát - Hiệu quả cao ( tháp quá nhiệt ) - Dễ xử lý . c, Làm mát bằng không khí ; - Ứng dụng trong thiết bị lạnh gia dụng ( công suất bé , rất bé ) - Đối lưu tự nhiên ( tự lạnh ) : hàn các thanh kim loại ( đồng nhôm ) để tăng ST . - Đối lưu cưỡng bức : → điều hòa gia dụng , công suất khoảng vài kW ( vài chục nghìn BTU ) - Cưỡng bức bằng quạt gió nóng → áp lực gió , lưu lượng gió đủ lớn , áp lực gió đủ lớn và ổn định . - Thiết bị công suất lớn → không khí , kích thước ST lớn , dùng quạt li tâm . ga H2O vỏ thép tấm chặn giàn phun nước bổ xung gió trước ga giàn ngưng tụ ga bình góp quạt MB 2, Thiết bị bay bơi : - Môi chất chuyển trạng thái lỏng sang hơi , áp suất , nhiệt độ giảm , thu nhiệt đói tượng ; ngung tụ → tiết lưu → bay hơi ( máy dẫn nở ) → Pga → Yêu cầu : ST , KT lớn . Phân loại : + Bay hơi trực tiếp : điều hòa , tủ lạnh , gia dụng → không khíddoois lưu tự nhiên và cưỡng bức . + Bay hơi gián tiếp : nhờ vào chất tải lạnh ( ví dụ máy đá cây dùng nước muối ; điều hòa khách sạn dùng nước ) § 2.4 : Tiết lưu . - Là thiết bị đặt giàn bay hơi , sau giàn ngưng → để hạ áp suất môi chất . - Các dạng tiết lưu : + Thiết bị lạnh công suất rất bé ( tủ lạnh gia dụng , tủ kem ,…) tiết lưu nhờ hệ thống mao dẫn ( ống xoắn với tiết diện bé so với ống dẫn lỏng ) → Hiệu ứng tiết lưu không điều chỉnh dược . + Van tiết lưu tay : tiết lưu có thể điều chỉnh bằng tay ( giống van chặn ) . Khi đóng hết cỡ ( theo chiều khóa ) thì van không kín hoàn toàn được ( ống vãn hở ) . Điều chỉnh min → bé , ren vặn rất bé . → Dùng cho hệ thống lạnh công suất bé ( chục kW ) . + Van tiết lưu tự động nhiệt : Tự động cân bằng trong Tự động cân bằng ngoài . Van tiết lưu tự động căn bằng trong 1- màng mỏng 2- cửa van 3- phím lọc 4- lò xo 5- vật liệu chính 6- căn bằng nhiệt - Cửa van tự động mở nhờ P1 ,lấy tín hiệu nhiệt độ đầu ra của dàn bay hơi qua cân bằng nhiệt 6 . P0 = const → độ mở van không đổi → việc cấp lỏng cho dàn hơi là hằng . Dàn bay hơi pk Từ giàn ngưng p1 p0 p0 Plx 6 5 3 2 4 1 p0 Vào máy nén Vít 5 điều chỉnh ban đầu . § 2.5 : Các thiết bị phần tử phụ trong hệ thống lạnh . 1, Các loại bình chứa : - Bình chứa ga lỏng : dùng cho hệ thống lạnh lớn đặt sau vị trí : + Trước tiết lưu → dùng cho CA + Sau ngưng tụ → Bình chứa lỏng HA : dặt trước máy nén , sau bay hơi thu những ga bay hơi chưa hết . 2, Thiết bị quá lạnh và quá nhiệt : - Quá lạnh ; hạ nhiệt độ của chất lỏng sau ngưng tụ xuống vài 0C , hay kết hợp với CA tỏa nhiệt ( quá lạnh) . - Quá nhiệt : đặt sau bay hơi , trước máy nén dùng nâng cao nhiệt độ lên vài độ . 3 , Đường ống : - Liên kết các phần tử lại với nhau . - Tùy theo hướng nọi chất có đường kính thích hợp . 4, Các loại van : - Van chặn : tay , điều khiển điện từ ( Solenoid ) . -Van một chiều : van đẩy , hút . - Van tiết lưu . 5, Rơle áp suất , đồng hồ áp lực: - Đồng hồ áp lực dùng để chỉ thị - Rơle dùng để bảo vệ hệ thống khi áp lực trong hệ thống nằm ngoài phạm vi qui định . + Rơle áp lực thấp [ c ÷ d ] (1) → dưa tín hiệu cắt động cơ máy nén . + Rơle áp lực cao [ a ÷ b ] (2) (2) đặt ở đầu ra của máy nén (1) đặt ở đầu vào (hút) của máy nén . - Van an toàn theo áp lực . 6, Phin lọc và phin sấy : - Phin lọc: lọc bụi bẩn đặt trước tiết lưu . - Phin sấy : hút H2O ở dạng hơi làm bằng các hạt chống ẩm . 7, Mắt ga : - Linh kiện trong suất ( nhựa , thủy tinh ) để quan sát dòng chảy của ga lỏng vào thiết bị bay hơi → đặt sau tiết lưu , trước bay hơi → nhận biết việc cấp lỏng cho BH đã thích hợp , tối ưu chưa . Dòng chảy có bọt trắng thì chưa thích hợp . 8, Cảm biến nhiệt độ (Thermostart ) : - Đo nhiệt độ của đối tượng và điều khiển máy nén theo nhiệt độ đã đặt . - Cảm biến nhiệt kiểu áp kế → ga bão hòa bơm vào xemzow ( tương tự như van tiết lưu tự động theo nhiệt ) → màng áp suất → tác động vào công tắc hành trình , tủ lạnh . - Dùng sensor điện trở , mạch cầu → qua bộ khuếch đại tuyến tính .Gió đi là gió lạnh → thu nhiệt → gió hơi → - Công tắc thủy ngân + bimetal ( lưỡng kim ). Chương III : Các chu trình nhiệt của máy lạnh nén hơi . T Máy lạnh nén hơi thông dụng nhất → môi chất chuyển trạng thái : Ở phần hạ áp → hơi Ở phần cao áp → kỏng - Phương trình 1 cấp nén ( đến -200C ) → thông dụng nhất gồm các loại : * : -60C ** : -120C *** : -180C - 2 cấp nén đến -450C . - Nhiều cấp nén . § 3.1 : Chu trình nén hơi 1 cấp . 1, Chu trình cacno ngược : Đồ thị T-S → chu trình kín liên tục : 1-2 nén đoạn nhiệt 2-3 ngưng tụ đẳng nhiệt Chu trình lý tưởng , hiệu suất cao 3-4 giãn nở doạn nhiệt 4-1 bay hơi đẳng nhiệt Qk ,Tk Ngưng tụ 4 2 3 Bay hơi Máy nén Máy dãn nở Q0 ,T0 1 Entropy Đường bão hòa khô K K Tk T ( nhiệt độ) 2 1 4 6 5 [ kJ/kgK] Đường bão hòa hơi - Nhược điểm : Điểm 1 nằm trong vùng hơi ẩm → máy nén dễ hỏng do va đập thủy lực . 2, Chu trình khô : 1-2 : nén hơi đoạn nhiệt trong vùng hơi khô . 2-2’ : làm mát hơi quá nhiệt ở cuối tầm nén đến Tk . 2’-3 : ngưng tụ môi chất ở áp suất cao , nhiệt độ cao . 3-4 : tiết lưu chất lỏng khi nhiệt dộ cao , áp suất cao vuống nhiệt độ thấp , áp suất thấp . 4-1 : bay hơi chất lỏng đẳng nhiệt . Đặc điểm : - 1 nằm trên đường bão hòa khô → môi chất chạy vào máy nén không có chất lỏng → không bị va chạm thủy lực . - Công của chu trình bão hòa khô lớn hơn chu trình Cacnô ngược . 3, Chu trình quá lạnh và quá nhiệt : - Quá lạnh : giảm nhiệt độ ga lỏng trước khi vào tiết lưu vài độ ( từ 350C → 300C ) . - Quá nhiệt : tăng nhiệt độ của môi chất sau khi bay hơi , trước khi vào máy nén cho bay hơi hết các phần tử lỏng không cho vào máy nén . 4, Chu trình thực : khô + quá lạnh + quá nhiệt 5, Sự phụ thuộc năng suất lạnh vào Tk ,T0 ( nhiệt độ ngưng tụ và bay hơi ) Tk tăng → áp suất ngưng tụ cao → hiệu suất thấp ( do làm mát không đủ ) Q0 ,T0 1 Qk ,Tk Ngưng tụ Bay hơi Máy nén Máy nén 4 2 3 Entropy [ kJ/kgK] K T ( nhiệt độ) Điểm tới hạn 5 6 4’ 4 2” 2 2’ 3 1 S Đường bão hòa ẩm Đường bão hòa khô Tk giảm → áp suất thấp → Cấp lỏng thấp → Năng suất giảm . → Giữ Tk chuẩn . T0 thấp → giàn lạnh quá lạnh → hiệu suất thấp . T0 cao , tải của dàn bay hơi quá cao . → giữ T0 chuẩn . § 3.2 : Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp . Từ (-35÷45)0C - Khi hạ T0 xuống quá thấp cho 1 cấp nén thì hiệu suất lạnh rất bé . 1, Chu trình 2 cấp làm mát trung không hoàn toàn , 1 tiết lưu : → là chu trình đơn giản nhất về thết bị của 2 cấp nén . - So với cấp nén 1 cấp công nén ít hơn . 2, Chu trình nén 2 cấp : - Hai tiết lưu làm mát trung gian không hoàn toàn . - Hai tiết lưu làm mát trung gian hoàn toàn . QTG ( mát trung gian) Nén cao áp 4 6 1 2 5 3 Tiết lưu Q0 Nén hạ áp Ngưng tụ S 6 2’ 1 T0 Tk T 2 3 4 5 TG § 3.3 : Các loại máy lạnh khác . 1, Máy lạnh hấp thụ : - Tận dụng các năng lượng thừa . 2, Máy lạnh tjectơ : § 3.4 :Nguyên lý cấu tạo của thiết bị lạnh thông dụng . 1, Tủ lạnh gia dụng : - Ống mao thay cho tiết lưu . - Bầu lọc → lọc bụi , bẩn , hơi nước . - R12 – môi chất năng suất riêng bé . - Máy nén kiểu kín ( mô tơ điện + máy nén ). - Mô tơ điện 1 pha có cuộn khởi động ( + tụ khởi động ) - Tủ lạnh làm việc tốt nhất khi ga bay hơi trong giàn lạnh . - Đuôi chuột để sửa chữa , nạp ga. 2, Máy lạnh có van tiết lưu : - Công suất 250W ÷ 1kW - Tiết lưu tự động ( có phản hồi ) → tạo nên chu trình với hiệu suất cao . - MN QN → Động cơ diện là động cơ 1 pha lồng sóc với những phương pháp QL hoạt động khác nhau . - Hai quạt gió có tụ làm việc QN ,QL có thể điều chỉnh tốc độ bằng cách biến đổi số vòng dây . Máy nén không thay đổi dược tốc độ . - QL chạy đầu tiên → QN → MN . ống mao đuôi chuột Máy nén Ngưng tụ ( giàn nóng ) Bầu lọc Bay hơi ( giàn lạnh) 3 , Trạm điều hòa không khí trung tâm ( trực tiếp ): - Ngưng tụ - làm lạnh bằng nước , làm mát bằng tháp giải nhiệt . - Trước và sau thiết bị có van chặn , dễ bị rò ga . Nước nóng được làm mát bằng gió , , ngưng tụ bơm tuần hoàn lên . Phần điện máy nén , QN ,QL : công suất lớn nhất là máy nén → QL → bơm nước → QN ( 3 pha ) . Máy nén điều khiển bởi Therniostat Bơm nước bảo vệ bằng Rơle áp lực nước . Thứ tự chạy QL → QN → Bơm nước → Máy nén , QL có thể chạy độc lập . → Các động cơ 3 pha không dược quay ngược chiều . Tiết lưu Quạt lạnh Dàn lạnh bay hơi Bầu cân bằng nhiệt ga lỏng Quạt nóng Bình chứa CA 300C Máy nén ga lỏng , 350C Bình lọc Dàn lỏng hỗ trợ t0 cho Bình chứa hạ áp Van chặn Tháp giải nhiệt Mắt ga Rơle áp lực thấp Giàn lạnh Thermostat QL ga nước Ngưng tụ H2O Rơle áp lực cao Van an toàn Quạt nóng Nước nóng có Bầu lọc § 3.5 : Các vấn đề về tự động hóa hệ thống lạnh . - Tự động hóa → vận hành với mục đích : Hiệu quả lớn nhất Tổn hao min liên quan đén điều khiển dòng điện . - Khi cần Q0 lớn thì các động cơ đầy tải . - Khi cần Q0 bé thì các động cơ non tải . - Vậy tín hiệu nào để biết Q0 và phương pháp điều khiển các động cơ điện Máy biến áp I0 = ? Iđm Động cơ - Các phương pháp điều khiển Q0 → QN, QL , Bơm nước . § 3.6 : Các vấn đề tính toán hệ thống lạnh . - Cho Q0 – năng suất lạnh , và đối tượng làm lạnh là ( điều hòa không khí ) [ kW , Ton , BTU/h ] → Tính toán chọn máy nén , giàn bay hơi , gian ngưng tụ ( lựa chọn phương pháp làm mát ) , thiết bị phụ . - Tính toán cung cấp điện , thiết kế phần điều khiển và bảo vệ các động cơ điện . Bài tập dài : - Tình bày các phương pháp thay đổi Q0 , với từng phương pháp trình bày các thiết bị cần gì . Phần 2 : Phần điện trong hệ thống lạnh . Chương IV : Các động cơ điện trong hệ thống lạnh . § 4.1 : Dại cương về loại động cơ điện . 1, Động cơ điệ một chiều : - Đặc điểm : - Phạm vi sử dụng . - Công suất động cơ - Phân biệt vành trượt – cổ góp → đổi chiều . 2, Động cơ đồng bộ : - n = const khi f= const - KDDBDĐĐ ηη > nhưng cấu tạo động cơ đồng bộ phức tạp . 3, Động cơ không đồng bộ : - Cảm ứng . - Động cơ không đồng bộ dùngcho máy mômen cản tính lớn ( Mkdd max ) - Động cơ lồng sóc độ tin cậy tốt . § 4.2 : Động cơ lồng sóc 1 pha . 1, Động cơ vành chập : n 0 nth nđm M 0.8 - Vành chập tạo từ trường quay . - Thay đổi chiều quay ? - Đặc điểm : + Đơn giản , hiệu suất thấp . + Imin bé → quá tải tốt . + Thường dùng cho cá hộ công suất bé ( P< 1kW ) → Phạm vi sử dụng quạt gió công suất bé . 2, Động cơ có dây quấn khởi động : K- Công tắc tự động đóng cắt trong quá trình khởi động . Mkd tương đối lớn . K – đóng cắt theo I-RI ,W → công tắc li tâm dùng nút ấn . Mlv không lớn : - Dùng cho động cơ đủ lạnh gia dụng P <200W - Rlv < Rkd . - Đảo chiều quay : đảo thứ tự đầu cuối của một trong hai cuộnj dây . 3, Động cơ có tụ làm việc : R Wlv U ~ Clv Wkd ( phụ) S l C S’ R’ R Wlv U ~ K Wkd d S l C 2p = 2 n0 = 3000v/p - Mlv lớn ( do Wlv ,Wph ) → hiệu suất động cơ cao hơn 2. - Mkd bé hơn so với 2 . → Dùng cho quạt 1 pha trong thiết bị lạnh MC = f(n) N = 0 → MC rất thấp → thay đổi tốc độ : bằng cách biến đổi U ••• += Qphng UUU Dùng : Cuộn kháng ( nhảy cấp ) Điều chỉnh góc pha ( vô cấp ) Thay đổi số vòng dây giữa cuộn khởi động và làm việc ( dùng cho quạt bàn) 4, Động cơ có tụ khởi động : - Mkd lớn , Ckd – tụ hóa có trị số lớn ( 100µF ) . - Mlv không lớn → dùng cho các máy nén của tụ lạnh gia dụng P < HP4 1 , khởi động bằng rơle dòng CĐ . 5, Động cơ có tụ làm việc và tụ khởi động : Ung Uply UQ Q L 0 1 2 3 C Wphụ Wlv ~ Wphụ Wlv K Ckđ Clv Mkđ lớn vì có Ckđ Dùng cho công suất Mlv lớn vì có Clv P = 200W → vài nghàn W → Máy nén điều hòa công suất trung bình , rơle dòng điện cực đại không dùng cho đóng cắt Ckđ vì I lớn dễ hàn dính → dùng rơle điện áp . § 4.3 : Động cơ lồng sóc 3 pha . - Độ tin cậy cao , M khởi động lớn . KMkđ = 2= đm kd M M KmớiMkđ = 2,2 max = M M kđ KI = đm kđ I I ( 4 ÷7,5 ) - Ba pha → việc đảo chiều quay dễ dàng . Ở máy nén → bơm dầu không được phép quay ngược . Ở bơm nước → đa phần dùng bơm li tâm → không dùng . Ở quạt gió → Không cho phép quay ngược → cần có thiết bị bảo vệ chống đảo pha . - Vấn đề khởi động các động cơ công suất lớn :phức tạp + Không được khởi động đồng thời . + Giảm công suất khởi động bằng khởi động Y/< , biến áp tự ngẫu , cuộn kháng góc pha . * Bảo vệ mất pha : + Lưới ( cầu chì ) + Tx của KĐT → Động cơ không khởi động được → I lớn : dùng bảo vệ nhiệt ( có trễ ) → chập mạch → Inm cực lớn → bảo vệ từ ( tức thời ) . Khi mất pha số chỉ Vôn met ≠ 0 - Đang quay → vẫn quay nhưng + Bị quá tải nếu mang đầy tải . + Nếu non tải thì không sao . - Có thể dùng rơle dòng chuyển đổi Khi khởi động không dùng RI ; tuy nhuên bây giờ không dùng → dùng R điện áp . Nguyên nhân V * Động cơ 2 tốc độ : thay đổi số đôi cực 1 pha và 3 pha → thay đổi chiều dòng điện trong nửa bối dây RI RI τ τ τ X2 τ 2p = 4 X2 X1 A2 A1 A1 X1 A2 X2 X A 2p = 2 ( nối tiếp ) τ τ τ τ A1 X1 A2 X2 X A 2p =2 ( song song ) A B C n M = const → Xác định xem động cơ có một hay 2 tốc độ . * Động cơ 1 pha : Cuộn Wlv có hai nửa tốc độ chậm → nối tiếp nhiệt độ nhanh →song - Có 2 cuộn khởi động Wkđ1 – cho tốc độ chậm , số vòng lớn ; Wkđ2 – cho tốc độ nhanh , số vòng bé . Tụ làm việc và khởi động chung cho cả hai tốc độ . → vẽ sơ đồ khởi động của động cơ 1 pha 2 tốc độ cho phép dùng các thiết bị bảo vệ . Chương V : Các thiết bị bảo vệ và điều khiển trong hệ thống lạnh . § 5.1 : Bảo vệ theo dòng điện . A B C B C A A B C C Wkđ2 S1 S2 R1 Wkđ1 Wlv Wlv R2 P = const M n 1, Cầu chì : - Bảo vệ quá tải lớn và nhắn mạch I* =1 thì θ = θcp I* =1,3 thì θ = 1,69θcp Không bỏa vệ quá tải bé vì khi đó nhiệt độ không đủ làm đứt cầu chì nhưng làm hỏng cầu đu. Chọn : Iđmcc = ( 1,5 ÷ 2,5 )Iđmtải 2, Rơ le nhiệt : - Bảo vệ quá tải cho động cơ ở lưới từ kiểu lưỡng kim : Chọn Iđm R = Iđm dòng điện của động cơ cần bảo vệ Dòng tiếp điểm : Itđ = ( 1,2 ÷ 1,3 )Iđm - Tác động trong một vùng ( 16 ÷ 26 )A ; Itđ sát Iđm → bảo vệ quá tải bé được . - Nhiệt độ tác động của Rơ le chỉ khoảng hơn 1000C nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy một chiều . - Phân loại : + Hai , ba phần tử cho 3 pha Nếu thiết bị có trung tính nối đất phải dùng 3 . Nếu thiết bị không có trung tính nối đất có thể dùng 2. Vì nếu có trung tính nối dất thì dòng ngắn mạch sẽ chảy thănhgr xuống đất , không qua 2 pha nữa . - Khi Iđm >200A để giảm kích thước Rơle nhiệt và tổn hao , ta dùng ( BI , R ) . - Tiếp điểm hở thường dùng để báo tín hiệu quá tải . - Tại sao không dùng Rơ le nhiệt để bảo vệ ngắn mạch . - Khi khởi động kẹt roto hay mất pha thì tác dụng đóng cắt nào xảy ra trước . Từ At tô mát( AT ) Rơle nhiệt( RN ) Khi kẹt thì I≈ Ikđ = ( 4 ÷ 7 )Iđm chỉ là khởi động bình thường vì vậy AT không nhảy nhưng nhiệt độ tăng → RN tác động . Nếu đang chạy mất pha → động cơ đang đầy tải thì sẽ quá tải → RN tác động . 3, Rơle kiểu cực đại kiểu điện từ :→ ít dùng t KJ Phân tử đốt nóng ( mạch lực) Tiếp điểm ( mạch điều khiển ) 5A , 400V - Bảo vệ khi I > Iđặt . - Tác động tức thời . - Cuốn dây : Q nửa bằng nhau ; song song hay nối tiếp → chỉnh định về dòng điện . - Có thể dùng cả một chiều và xoay chiều , giá trị Φ hiệu dụng như nhau . - Chỉ yếu để bảo vệ ngắn mạch . - RI dùng bảo vệ quá tải lớn tuy nhiên khi khởi động thì loại tải RI ra . Mạch điều khiển : 4, ATM , MCCB : Iđm = ( 1,25 ÷ 1,5 )Itt - Ngắn mạch máy biến áp : Un =5% I I2 t I1 K RN K RI1 RI2 quá tải ngắn mạch KI Inm t 1 Đặc tính bảo vệ RI từ t0 có tải Nguyên lý cấu tạo - Iđm phụ thuộc giá trị của tải tải nhỏ 5Iđm ( tải điện trở , khởi động Y/< ) tải vừa 10Iđm tải nặng 18Iđm 5, Rơle bảo vệ quá dòng kiểu điện từ : - Chức năng ( cho mạch 3 pha ) + Bảo vệ quá dòng ( chỉnh I và t ) + Mất pha , mất dòng 0,55 ( khôn chỉnh ) Đảo pha + Đặt thởi gian khởi động . + Đặt dòng cảnh báo . + Hiển thị dòng các pha . § 5.2 : Bảo vệ điện áp toàn công nghiệp . - Đầu vào : điện áp - Đầu ra : tiếp điểm 1, Rơle kiểu điện áp kiểu điện từ : - Mạch từ giống như rơle dòng điện kiểu điện từ . - Cuộn dây : một chiều ( có chỉnh lưu và điện trở pha ) - Tác động tức thời : bns = 0,9 . Thởi gian khởi động cảnh báo I T Nguồn nuôi Tiếp điểm Cảnh báo BI Uv r2 r1 Hai điện trở song song , nối tiếp . - Dùng cho cả xoay chiều , một chiều . - Nhược điểm : tác động cả khi nhiễu . → Bài tập : Bảo vệ mạch khi U = ( 180 ÷ 245 ) → B chết . 2, Rơle điện áp kiểu điện từ ( 3 pha ) : - Chức năng : bảo vệ mạch 3 pha - Quá áp Umax có chỉnh thời gian - Thấp áp Umin - Mất pha , ngược pha 0,5 (s) → không chỉnh . - Tương tự Chỉnh tương tự - Số - Nếu lưới bình thường 1 ( dẫn ) O A B C 2500W ZA 60W ZB ZA U ZB ZA << ZB đầu ra Reset từ xa 5A,250VAC R S T Umax Umax Umin Umin tUmin tUmin Reset tại chỗ 3,2 pha ngược , mất pha § 5.3 : Các thiết bị điều khiển . 1, Khởi động từ : - Dùng để bảo vệ quá tải và đóng cắt tải từ xa . Chọn khởi động từ : Uđmkđt ≥ Uđm tải Iđmkđt = kdự trữ * Iđmtải ( kdựtrữ =1,7 ÷ 1,8) → Thế nào là tải nặng , tải nhẹ ? → Nếu là tải một chiều thì sử dụng chọn kdt 3 pha ra sao ? Iđm một chiều phải lấy thấp hơn kdựtrữ = ( 1,1÷ 1,8 ) bé với tải nhẹ dùng cho mạch một chiều , lớn với tải nặng . Uđm = 690V ( ~ ) Iđm = 100A U~I- =U-I~ → 690 100*220* _ ~ ~ == − U IU I ~3 1 II = − ; 2, Rơle dòng điện khởi động động cơ 1 pha : - Dùng cho tủ lạnh gia dụng , công suất < 200W . RA RU MN QL BN QN 1,5kW 3kW 40kW 100kW QN BN QL MN Qua bộ biến đổi Y/< Biến đổi thẳng Rtg Sơ đồ điện : Khi đóng điện cho qua tải → dòng điện khởi động lớn ( chạy ưua cuộn Ri nối tiếp với cuộn làm việc ) , sức từ động lớn →lực điện tè hút lõi thép , làm tiếp điểm đóng → tụ Ckđ nối tiếp với Wtđ tạo mômen khởi động → động cơ chạy , khi tốc độ đủ lớn thì I giảm , lực điện từ giảm → tiếp điểm mở → cắt tụ . Mạch tè hở ( không có gông ) để hệ số nhả lớn . Nhược điểm : tiếp điểm chịu dòng điện lớn nên lực cắt không lớn vì nhờ khối lượng lõi thép phàn động dễ bị kẹt nếu chiều lắp không thẳng → vì vậy chỉ dùng cho công suất bé . 3, Rơle điện áp khởi động động cơ 1 pha : - Dùng cho động cơ 1 pha công suất lớn hơn 200W ( điều hòa gia dụng , tủ lạnh thương nghiệp ) loại này có tụ làm việc và tụ khởi động . - Cuộn dây RU đấu song song với Wkđ . Tiêpa điểm TĐ ( NC ) đấu nối tiếp Ckđ . Mạch từ của RU dạng kín , như của Rơle trung gian ZRu >>ZWkđ . - Nguyên lý làm việc : Khi đóng điện cho máy nén , điến áp phân bố trên mạch khởi động biến thiên ban đầu . Khi động cơ quay → UWkđ tăng đến khi đủ lớn → cắt tụ khởi động . Cuộn dây dòng điện Lõi thép Lò xo tiếp điểm Dẫn hướng → tiếp điểm chữ nhật → chống tiếp điểm động xoay chiều ~ Wkđ Wlv Ckđ C S R RI RI - Ưu điểm : Dòng qua tụ Ckđ lớn nhưng tiếp điểm TĐ nên không có hồ quang . - Khi UWkđ đủ lớn , lực điện từ của RU lớn cắt dòng tụ Ckđ với vận tốc lớn → khả năng cắt lớn . - Chú ý : mỗi loại Rơle điện áp khởi động chỉ thích hợp cho loại máy nén cho trước ( không dùng lẫn loại này với loại khác ) . Loại RU chỉ dùng cho động cơ có cả 2 loại tụ Ckđ và Clv . § 5.4 : Một số mạch thông dụng trong điện lạnh . 1, Mạch có kiểm tra điện áp và kiểm tra dòng điện : Bảo vệ điện áp dùng Rơle điện từ kiểu điện từ . U2 Wkđ Wlv Ckđ C S R RI Clv RU máy nén YS V EVR K A A A Đ1 M RN K K CC Dòng chảy RN Bảo vệ thấp áp ,có thể mất pha , ngược pha 0 0 AB, BC,CA,O → Vị trí UAO ,UBO ,UC chuyển mạch Đ1 – chờ ( xanh ) ; Đ2 – cháy ( đỏ ) ; Đ3 – quá tải ( vàng ) Mạch đang chạy , sau đó bị dừng . Nguyên nhân : - Ngắn mạch → áp tô mát nhảy . - Quá tải → Đ3 sáng . - Mất pha , ngược pha đèn lét trên EVR ( Rơle điện áp áp ) sáng . - Đứt cầu chì mạch điều khiển ( Đ1 tắt ) Chú ý : trước khi cho chạy , kiểm tra điện áp lưới khi chạy → kiểm tra dòng 3 pha . 2, Sơ đồ điều khiển tự động và bằng tay : Dùng chuyển mạch 2 ngả Chú ý : với mạch tự động không dùng nút ấn có duy trì vì khi mất điện không tự chạy lại được . - Nếu cần khống chế nhiều tải dùng Rơle trung gian . Dùng Rơle trung gian 1 tiếp điểm → khống chế 1 mạch từ 3, Ví dụ về sơ đồ tự động bơm nước nhà cao tầng : Căn hộ 22 tàng ; 200 hộ Bơm nước bể ngầm 100 m3/lần , bể ( trên tầng 23 ) 60 m3 Động cơ máy bơm 55kW , 1480 v/phút , lưới điện 380 V . Thiết kế phần điện : bơm tự động bằng tay P = 55kW , 1480v/phút , η = 92,5% ,cosφ =0,9 ; Mmax /Mđm =2,2 ; Mkđ/Mđm =2 ; Iđm/Iđm = 6,5 ; điện áp : 220/380 ,380/660 ; dòng điện : 173/100 , 100/58 . Yêu cầu : - Bảo vệ ngắn mạch : áp tô mát ( mạch lực ) , cầu chì ( điều khiển ) - Bảo vệ quá tải : Rơle nhiệt của khởi động từ . - Bảo vệ ngược pha , mất pha ,áp cao , áp thấp : Rơle điện áp điện tử EVR . - Bảo vệ áp lực nước khôn đủ : Rơle áp lực ( l=22*3,5 = 80 m → 8at ) - Khống chế mực nước : công tắc phao . - Điện an toàn tới công tắc phao 24V cách ly. RU K Khống chế 1 tải BT Chuyển mạch 0 TĐ RN RU 1 TĐ BT - Khởi động Y/< để giảm công suất khởi động . - Có đầy đủ hiển thị điện áp , dòng điện . Các đèn báo trạng thái và 2 bể nước . → Khống chế mực nước . Dùng công tắc và điện trở trung gian có nhiều tiếp điểm để điều khiển và đèn hiệu . Bằng tay do 2 vận hành ấn nút : Tự động : Chạy khi bể trên cạn và bể dưới đủ nước . Dùng khi bể tren đầy hoặc bể dưới cạn . Chọn sơ đồ để khởi động Y/< với lưới 380V Chú ý : Động cơ chạy < thì mới khởi động Y/< dược vì lưới cho 380V . Vậy chọn < 380/660 → Iđm = 100A Sơ đồ điện : RT 24V Bể trên RD 24V Bể dưới EVR YS 0 C A B V AS KL KY KL K< T1 KL T1 RT RD Reset CC EVR RN T1 KL TD RD RT RAN 8 at BT 15s T2 - + 24V KY K< T2 T2 K< KY T2 220/24 Đ4 RT RT Đ5 Đ7 RD Đ6 RD 24V + - Đầy Đầy Cạn Cạn Báo mức nước các bể STT Tên Danh mục ,quy cách Thiết bị Ghi chú 1 Cáp lực 600,3*35+1*16 2 ATM 3 pha // 660V , 120A 1 3 Biến dòng 600V , 150/5 3 4 AS+Amp 5A 1 5 VS + V 600V 1 6 EVR 380V 1 7 KĐT 600/120A 3 Uđt = 220V 8 Timer 220V , 30s 2 9 BA + CL 10VA , 220/24 1 10 Cầu chì 5A, 400V 1 11 Chuyển mạch 5A , 250 V 1 12 Nút ấn 5A , 250V 3 13 Công tắc phao 10A , 250V 2 14 Rơle trung gian 24V ,4 cặp 2 tiếp điểm 15 Đèn hiệu 220V , 4W 3 16 Đèn hiệu 24V , 1W 4 17 Rơle áp lực nước 10 at ,5A ,20V 1 18 Dây điề khiển 0,5 mm2 , 400V, 100m 19 Vỏ tủ điện Chú ý : Xem kỹ mạch TĐ có Rơle áp lực nước và T1 . Số tiếp điểm phụ của K2 không đủ → có thể dùng 1 Rơle trung gian 220V đấu song song cuộn hút KL . Ví dụ : Cho trạm điều khiển K2 trung tâm biết Q0 =260kW , dung cho ngành dệt may. - Chọn các thiết bị nhiệt lạnh . - Tính toán cung cấp điện . - Lập sơ đồ điều khiển . - Chọn thiết bị điện . Giải : → Ngành dệt may cho không khí thổi trực tiếp . - Công suất tính toán : QTT = kdt*Q0 = 1,1*260 = 186 kW Q0 = q0*m ( kW ) ; [ kJ/kg] *[ kg/s ] → kW điện năng( công suất máy nén <Q0) - QTT = 286kW → các phương án chọn thiết bị nhiệt lạnh : + Chọn 1 tổ hợp ( 1 cụm ) → số thiết bị ít , vận hành đơn giản , diệntichs lắp đặt bé . + Nhược điểm : Độ tin cậy thấp . Vận hành không kinh tế . Cosφ thấp khi nhiệt độ thấp . + Chọn nhiều tổ hợp nhỏ : 2 hay 3 Chọn n = 3 == 3 ttQQ 95kW = 27 vsTon → Chọn máy nén kiểu pittông Carrier 50BP340 có Q0 = 96,6 kW = 27,6 VST Kiểu nửa kín → Iđm = 42A , U = 380V → P = 22 kW ; 1500 v/p ; η = 90% ; cosφ = 0,88 ; kI = 7,5 ; kMkđ = 2,0 . → Chọn máy nén như trên . - Dàn bay hơi → giàn lạnh Q0 = 27,6 UST , kích tước của lưu lượng gió 4250 l/s, áp suất gió 200 Pa → Quạt . → Chọn quạt ly tâm có thông số thích hợp . P = 5,50kW ; U = 380V ; n = 1000v/phút η = 85% ; cosφ = 0,82 ; KI = 7,3 ; KMkđ = 1,9 ; Iđm = 12A - Ngưng tụ : Q0 = 27,6 UST , làm mát bằng hỗn hợp : nước + không khí . → Chọn tháp giải nhiệt Q0 = 30 UST Bơm nước làm mát : 6,5 lít /s ≈ 234 m3/h , H = 20 m → Chọn máy bơm : ly tâm P = 2,2kW ,1500 v/phút , Iđm = 5A , η = 81% ; cosφ = 0,82 ; kI = 5,4 ; kMkđ = 2,3 . - Quạt tháp giải nhiệt ( quạt nóng ) → quạt hướng trục 230 m3/min ; n = 1500 v/phút , P = 1,5kW ; Iđm = 3,7A , η = 78% ; cosφ = 0,8 ; kI = 5,2 ; kMkđ = 2,3 . - Lựa chọn cáp dựa vào : U, I∑ = 63 A Tiết diện Ikt =( 1,5 ÷ 3 ) A/mm2 - Vỏ động cơ nối đất , dây nối động cơ chọn cáp 3 sợi vì vỏ nối chung đất 1 đường về thanh nối . - Chọn AT IđmAT = ( 1,05 ÷ 1,5 ) Iđm - Chọn khởi động từ Iđmkđt = ( 1,05 ÷ 1,8 ) Iđm - Cần 3 biến dòng đề phòng trường hợp ccacs vòng chạm chập . Để chọn dựa vào : U, I1, I2 , cấp chính xác . - Bảo vệ : + Quá tải → Rơle nhiệt của khởi động từ AII AIII Chiếu sáng A4 K4 RN4 M4 A3 K3 RN3 M3 A2 K2 RN2 M2 A1 K1 RN1 M1 AI A X cosφ Sơ đồ cấp điện 3*90 +1*60 A0 + Ngắn mạch → ATM + Chống đảo pha → EVR ( mất pha , áp cao , áp thấp ) . + Bảo vệ áp lực dùng 1EVR + Rơle thời gian . - Điều khiển : + Có mạch tự động hoặc bằng tay . +Với máy nén điều khiển áp suất ga cao , thấp nối tiếp với cân bằng nhiệt Thermotat . -Lập sơ đồ điều khiển : QL chạy thông gió → độc lập Bơm nước → làm mát Chạy liên tục QN → làm mát nửa nóng . Máy nén → ngắn hạn lặp lại . Dùng biến tần điều khiển nhiệt độ máy nén → giảm bơm nước ,QN nhưng tốn kém . → Sơ đồ điều khiển dùng Rơle , công tắc tơ . Ưu điểm : rẻ , tin cậy . RTG RTĐ K1 T1 RTĐ RBT K2 T2 RTĐ RBT TN T1 K2 V K1 V BT V K4 V RBT T2 K2 V K3 V K3 T3 RTĐ RBT T3 K4 V RTĐ K3 V K4 RAC RN KAT reset RAN TN Thermostart RN3 RN1 RN2 OFF ON Bảo vệ áp lực nước EVR BT V TĐ V Rsấy dầu RNS0 5A 220 ~ Dừng khẩn cấp 0 1 2 Rsấy dầu : để dầu không đặc , dễ bôi trơn Từ K4 → có thể khởi động Y/< cho máy nén TN - Rơ le thời gian bảo vệ khi mất nước mới . - Rơle nhiệt 50 : Nhiệt độ nhỏ hơn 500C thì mở đóng lại thì sấy dầu . - Lưới sự cố RTG , RTĐ không hút . → Tủ lạnh hỏng đa phần do khởi động . Thi : Lý thyết : Kỹ thuật lạnh ( kT lạnh cơ sở ) Bài tập : Phần điện ( Chọn thiết bị , điều khiển , chọn tính toán ) Trình bày nguyên lý làm việc của các thiết bị : + Bơm nước . T4 KY K< K4 K< KY T4 T4 2 0 1 220V