Sơ đồ hệ thống lạnh: Ký hiệu, cách đọc và yêu cầu

Sơ đồ hệ thống lạnh đóng vai trò thiết yếu trong việc thiết kế, lắp đặt và vận hành các hệ thống làm lạnh công nghiệp và thương mại. Việc hiểu rõ và áp dụng đúng sơ đồ này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh mà còn đảm bảo an toàn và độ bền cho toàn bộ hệ thống. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết hơn về ký hiệu, cách đọc và một số yêu cầu với sơ đồ hệ thống lạnh.

Ký hiệu và cách đọc sơ đồ hệ thống lạnh

Sơ đồ nguyên lý hệ thống kho lạnh

Sơ đồ nguyên lý (còn gọi là sơ đồ quá trình hay sơ đồ công nghệ). Sơ đồ nguyên lý phải cung cấp đầy đủ các thông tin về thiết bị và đường ống nối giữa chúng, thí dụ tên gọi kích thước, năng suất, tốc độ vòng quay, áp suất, nhiệt độ làm việc, vật liệu.

Các thông tin cơ bản có thể bao gồm:

• Toàn bộ các máy và thiết bị cần thiết cho quá trình công nghệ và các đường ống chính nối giữa chúng. 
• Ký hiệu chất vào, chất ra (thí dụ: sản phẩm lạnh, nước làm mát…)
• Thông số của mỗi chất lạnh và chất tải lạnh.

Các thông tin phụ có thể là về các điều kiện cũng như đặc tính vận hành (có thể do thỏa thuận giữa bên chủ đầu tư và bên nhận thầu) sau đây:

• Đặt tên và ký hiệu các chất trong quy trình công nghệ, ghi chú về lưu lượng cũng như khối lượng.
• Các loại dụng cụ chủ yếu.
• Các yêu cầu về đo đếm, điều khiển, điều chỉnh, an toàn, bảo vệ.
• Các điều kiện vận hành phụ
• Các số liệu cơ bản và thông số kỹ thuật của mạng thiết bị, có cho trong bảng riêng kèm theo.

Sơ đồ đường ống và dụng cụ

Sơ đồ đường ống và dụng cụ (còn gọi là sơ đồ P + I hoặc sơ đồ tự động hóa). Sơ đồ P + I cho ta thêm các đặc tính vận hành tự động cũng như các thiết bị tự động trang bị cho các thiết bị của hệ thống như thế nào.

Các sơ đồ P+ I cần cung cấp các thông tin chính và phụ cũng như cần mô tả được trang thiết bị công trình. 

Các thông tin chính:

• Toàn bộ máy và thiết bị kể cả các máy truyền động và các đường ống dần cũng như các đường vận chuyển, các dụng cụ và thiết bị an toàn.
• Kích thước danh nghĩa đường ống, đường kính, chiều dày, chiều dài
• Biểu diễn cách nhiệt thiết bị, máy và dụng cụ, đường ống,
• Yêu cầu về độ, điều khiển, điều chỉnh và an toàn,
• Nếu ra các đại lượng và chỉ tiêu kỹ thuật của máy, thiết bị, nếu cần phải thống kê trong một bản riêng.

Các thông tin phụ (có thể được thỏa thuận giữa chủ đầu tư và nhà thầu): 

• Ghi chú mỗi chất lạnh, chất tải lạnh, lưu lượng, khối lượng…
• Các dụng cụ quan trọng trong hệ thống đo kiểm, điều khiển, điều chỉnh, an toàn,
• Các ghi chú và yêu cầu hướng dẫn lắp đặt thiết bị, đường ống, dụng cụ, cách nhiệt. Nếu cần, phải thống kê trong một bản danh sách riêng.

Trên hình ta thấy các ký hiệu tự động hoá là các chữ và các con số trong các vòng tròn. Đó cũng là ký hiệu tự động hoá tiêu chuẩn ISO. Các vòng tròn có đường kính khoảng 10mm, nét mảnh 0,25mm, nếu không có gạch ngang là dụng cụ tự động lắp đặt tại chỗ còn có gạch ngang là chỉ báo ở trung tâm điều khiển. Các con số dưới gạch ngang là chỉ vị trí ở trung tâm.

Các chữ cái có các ý nghĩa khác nhau, sau đây là một số kí hiệu thường:

• PI – áp kế (Pressure Indicator)
• TI – Nhiệt kế (Temperature Indicator)
• LI – ống thủy, mức lỏng kế, bộ chỉ báo mức lỏng (Level Indicator)
• PC – Rơle áp suất (Pressure Controller)
• TC – Rơle nhiệt độ (Temprature Controller)
• LC – Rơle mức lỏng (Level Controller)
• PIC – Rơle áp suất và áp kế
• TIC – Rơle nhiệt độ và nhiệt kế
• LIC – Rơle mức lỏng kèm chỉ báo mức lỏng
• PDC – Rơle hiệu áp (dầu) (Pressure Difference Controller)
• PZA – Khống chế áp suất, ngắt mạch khẩn cấp và báo động (Alarm) 
• LZA⁺ – Khống chế mức lỏng max, ngắt mạch khẩn cấp và báo động
• LZA^– – Khống chế mức lỏng min, ngắt mạch khẩn cấp và báo động 
• PAH – Khống chế áp suất có báo động, đóng mạch lại bằng tay (Hand)
• LAH⁺ – Khống chế mức lỏng max có báo động, đóng mạch lại bằng tay.

Hệ thống kí hiệu tự động này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau từ hoá chất đến khai thác mỏ, xử lý nước… Hình 3 và 4 giới nhiều 2 ví dụ ứng dụng trong kỹ thuật lạnh. Máy nén 1 cấp ở hình 5-4 có 1 áp kế đường hút, 1 áp kế đường đẩy, 2 rơle áp suất để khống chế áp suất cao đều có đèn báo hiệu hoặc báo động khi rơle tác động và 1 rơle có cơ cấu an màn chỉ khi nào người công nhân kiểm tra và ấn lại nút reset (tái cài đặt) của cơ cấu an toàn thì máy nén mới có thể hoạt động trở lại.

Ở đây, máy nén không có rơle hiệu áp dầu. Bình chứa cao áp chỉ có 1 van an toàn và 1 ống màu (bộ chỉ báo mức lỏng) LI. Bình chứa tuần hoàn đồng thời là bình tách lỏng có 1 bộ chỉ báo mức lỏng LI và 1 rơle mức lỏng để khống chế mức lỏng men có chức năng báo hiệu, báo động (Alarm) và sau khi tác động phải cho tác động lại bằng tay (sau khi kiểm tra, xử lý sự cố phải ấn nút reset). Tất cả các thiết bị đo kiểm và tự động báo hiệu bảo vệ được bố trí ở trung tâm điều khiển. 

Sơ đồ không gian

Bên cạnh sơ đồ nguyên lý máy và sơ đồ P + I đôi khi người ta còn thiết lập sơ đồ không gian. Sơ đồ không gian có thể cho ta thấy rõ hơn về cách bố trí máy và thiết bị, cách lắp đặt các đường ống và dụng cụ trong không gian cần thiết.

Yêu cầu đối với sơ đồ hệ thống lạnh

Sơ đồ hệ thống lạnh cần đáp ứng những yêu cầu sau:

• Đảm bảo duy trì được chế độ nhiệt độ đã cho trong buồng lạnh, vận hành dễ dàng, cần phải dự tính khả năng chuyển máy và thiết bị dự phòng làm việc một cách nhanh chóng, cho phép thay đổi các điều kiện làm việc, đảm bảo thay thế trong trường hợp có sự cố và sửa chữa.
• Cần phải đơn giản, tiện lợi cho việc lắp đặt vận hành, bảo dưỡng, không gây chi phí lớn.
• Cần có số lượng đường ống, chiều dài đường ống và các phụ tùng, dụng cụ là ít nhất.
•  Đảm bảo an toàn cho công nhân vận hành.
•  Đảm bảo độ tin cậy và tuổi thọ quy định của thiết bị.
• Cần lắp đặt sử dụng hiệu quả các thiết bị tự động báo hiệu, điều chỉnh, điều khiển và bảo vệ cho hệ thống.