Giới thiệu sơ đồ hệ thống lạnh dạng tổ hợp
Hệ thống lạnh tổ hợp là hệ thống lạnh sử dụng nhiều dàn lạnh và máy nén để làm lạnh cho nhiều khu vực hoặc kho lạnh khác nhau.
Tìm hiểu hệ thống lạnh tổ hợp
Do những ưu điểm nổi bật về lắp đặt, vận hành dễ dàng, độ tin cậy, tuổi thọ cao, phần lớn các máy lạnh có năng suất lạnh cỡ trung (cả cỡ lớn và rất lớn) được lắp ráp ở dạng tổ hợp hoặc nguyên cụm.
Có hai dạng tổ hợp hay gặp nhất là tổ máy nén bình ngưng là tổ hợp lạnh hoàn chỉnh làm lạnh trực tiếp và gián tiếp qua chất tải lạnh và nước muối hoặc nước. Các dạng tổ hợp đặc biệt được sử dụng khi các loại máy nén là loại đặc chủng như máy nén trục vít, máy nén ly tâm.
Các tổ hợp lạnh trực tiếp thường là các loại máy lạnh dùng cho một hộ tiêu thụ lạnh như các tổ lạnh dùng trên ôtô, tàu hoả và tàu thuỷ lạnh. Các tổ hợp gián tiếp dùng cho nhiều hộ tiêu thụ lạnh như các kho lạnh hoặc hệ thống điều hòa không khí.
Giới thiệu một số sơ đồ hệ thống lạnh tổ hợp
Sơ đồ hệ thống lạnh chất tải
Hình 1 giới thiệu sơ đồ đặc trưng của hệ thống lạnh dùng chất tải lạnh, máy nén ΦB22, ΦYY45, ΦYY90 của Nga năng suất lạnh 22000, 45000 và 90000 kcal/h với các thiết bị tự động điều khiển, điều chỉnh và bảo vệ, môi chất lạnh R22.
1. Máy nén; 2. Khớp nối: 3. Động cơ; 4. Bình ngưng: 5. Bình bay hơi; 6. Hồi nhiệt; 7. Phin sấy lọc; 8. Van tiết lưu; 9. Buồng lạnh; 10. Bơm nước muối; 11. Rơle áp suất 12. Bộ điều chỉnh cấp lỏng cho thiết bị bay hơi; 13. Van điện từ; 14. Rơle hiệu áp suất dầu: 15. Thermostat; 16. Van điện từ buồng lạnh
Nhiệt độ trong buồng lạnh được điều chỉnh theo cách thermostat đóng ngắt van điện từ cấp nước muối lạnh cho buồng lạnh. Các thermostat cùng điều khiển bơm nước muối hoạt động. Khi thermostat cuối cùng ngắt mạch van điện từ thì ngắt mạch luôn bơm, và khi một thermostat nào đó đóng mạch mở van điện từ thì cũng đồng thời đóng mạch cho bơm nước muối 10.
Sự làm việc của máy nén cũng được điều khiển bằng thermostat bố trí trên trạm tiết lưu và trên lối ra của nước muối, lấy tín hiệu từ nhiệt độ nước muối ra. Khi bơm ngừng làm việc thì máy nén cũng ngừng làm việc, và khi bơm hoạt động trở lại thì máy nén cũng được đóng mạch để hoạt động trở lại.
Môi chất lạnh freon được cấp vào bình bay hơi nhờ tổ hợp điều khiển nhiệt độ hai tiếp điểm bán dẫn vi sai và van điện từ. Tuỳ thuộc vào độ quá nhiệt của hơi mỗi chất lạnh hút về máy nén mà bộ điều khiển đóng ngắt van điện từ cấp lỏng hoặc ngừng cấp lỏng cho bình bay hơi. Van tiết lưu điều khiển bằng tay 8 lắp đặt phía sau van điện từ.
Rơle áp suất cao và thấp 11 bảo vệ máy nén khỏi áp suất quá cao phía đẩy và quá thấp phía hút. Trong các sơ đồ có bình bay hơi nước muối, rơle áp suất thấp rất quan trọng bảo vệ cho bình bay hơi không bị nước muối đóng băng trong các ống trao đổi nhiệt.
Hệ thống bôi trơn của máy nén được rơle hiệu áp suất dầu 14 kiểm tra và bảo vệ. Nếu hệ thống bôi trơn có trục trặc, áp suất dầu không đáp ứng yêu cầu bôi trơn thiết bị sẽ tác động ngừng máy nén.
Để tiết kiệm nước làm mát bình ngưng, người ta bố trí van điều chỉnh nước cùng van điện từ. Van điều chỉnh nước dùng để điều chỉnh áp suất ngưng tụ và van điện từ để đóng và mở nước đồng thời khi máy nén ngừng hoặc hoạt động trở lại.
Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp dùng cho điều hoà không khí
Hình 2 giới thiệu sơ đồ của một hệ thống lạnh một cấp dùng cho điều hoà không khí trên tàu thuỷ do Kuehlautomat Berlin Đức chế tạo.
Trên sơ đồ không biểu diễn các van chặn, các vị trí lắp nhiệt kế, áp kế chỉ thị các thông số làm việc, các ống dẫn nạp và xả, các van an toàn cũng như bình xả khí không ngưng cho bình ngưng và bình chứa mà công nghệ lắp ráp yêu cầu.
1. Máy nén; 2. Bình ngưng ống chùm; 3. Dàn bay hơi; 4. Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài, 5. Bộ điều chỉnh áp suất hút gồm một van chính trên đường hút một van điều khiển; 6. Bình chứa, 7. Van điện từ; 8. Phin lọc; 9. Bình tách dầu với thiết bị hồi dầu; 10. Phin sấy, 11. Mắt ga với bộ chỉ thị độ ẩm của ga; 12. Rơle áp suất cao và thấp; 13. Bộ điều chỉnh năng suất lạnh 1/3, 2/3 Q0 bằng cách nâng clapê hút xilanh; 14. Rơle áp suất dầu: 15. Van điều chỉnh nước tự động lấy tín hiệu từ áp suất ngưng tụ; 16. Đường nối với tổ dự phòng hoặc song song: 17. Đường cân bằng áp suất, 18. Van chặn.
Năng suất lạnh của máy Qo = 150 kW, nhiệt độ không khí ra là 11°C và nhiệt độ ngưng tụ là 40°C. Máy nén pittông 1 được trang bị các thiết bị bảo vệ 12 đến 14 nén hơi môi chất lạnh vào bình ngưng 2.
Áp suất ngưng tụ được giữ ổn định nhờ van điều chỉnh tự động nước 15. Nếu có thiết bị lắp song song có thể nói chung đường từ bình chứa ra qua van trên đường nối 16. Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài điều chỉnh việc cấp lỏng cho dàn bay hơi.
Để đạt được nhiệt độ ổn định của không khí lạnh ra người ta sử dụng bộ điều chỉnh áp suất hút gồm một van chính lắp trên đường hút và một van điều chỉnh lấy tín hiệu nhiệt độ không khí ra để điều chỉnh áp suất hút. Van điện từ 7 mở khi máy nén hoạt động và đóng khi máy nén ngừng hoạt động.
Sơ đồ tổ hợp lạnh 2 cấp nén, môi chất lạnh là NH3
Hình 3 giới thiệu sơ đồ đơn giản của một tổ hợp lạnh hai cấp nén, môi chất lạnh là NH3 của nhà máy chế tạo thiết bị lạnh Halle (Đức). Đây là tổ hợp hoàn chỉnh, khi mua về chỉ cần nối với các dàn bay hơi là máy có thể hoạt động được ngay. Tổ hợp có năng suất lạnh từ 65 đến 220 kW ở nhiệt độ -30°C hoặc từ 25 đến 95 kW ở nhiệt độ -45/+35°C.
1. Máy nén hạ áp; 2. Máy nén cao áp; 3. Động cơ; 4. Bình trung gian; 5. Bình ngưng, 6. Bình tách lỏng: 7. Van tiết lưu kiểu phao áp suất cao; 8. Bơm tuần hoàn NH3 ; 9. Bình tách dầu và thiết bị hồi dầu; 10. Phin lọc; 11. Rơle áp suất dầu; 12. Rơle áp suất cao; 13. Van khởi động; 14. Van điện từ để điều chỉnh năng suất lạnh; 15. Xả dầu và nạp ga, 16. Rơle nhiệt độ tác động van điện từ để điều chỉnh Q0; 17. Van an toàn; 18. Rơle mức lỏng đóng ngắt trực tiếp động cơ máy nén.
Sơ đồ máy lạnh trục vít dùng cho các tàu đánh cá lớn
Hình 4 giới thiệu sơ đồ máy lạnh trục vít của nhà máy Kuehlautomat Berlin dùng cho các tàu đánh cá lớn.
1. Máy nén trục vít với các thiết bị bảo vệ nhiệt độ đầu đẩy quá cao, áp suất quá cao và quá thấp (P), hiệu áp suất dầu ΔP = 0,2 MPa; Bình tách dầu/Bình làm mát dầu, OK và cơ cấu hồi dầu để bôi trơn ổ đỡ và để tràn dầu, đường chảy tràn với van an toàn kiểu lò xo; 2. Bình ngưng ống chùm; 3. Bình chứa; 4. Dàn lạnh quạt; 5. Bình quá lạnh; 6. Van tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài; 7. Bộ điều chỉnh áp suất hút; 8. Van tiết lưu tay: 9. Bình đo nhiệt độ để tạo ra nhiệt độ tương ứng với áp suất hút; 10. Phin lọc; 11. Phin sấy; 12. Mắt gas có chỉ thị độ ẩm; 13. Van điện từ đóng khi hệ thống ngừng làm việc; 14. Bộ điều chỉnh điện tử.
Năng suất lạnh Q0 = 130 kW, nhiệt độ sôi -40°C, nhiệt độ ngưng tụ +36°C, nhiệt độ môi chất ở bình quá lạnh từ -15 đến -20°C, nhiệt độ bay hơi ở bình quá lạnh -25°C. Nhiệt độ bay hơi thấp hơn nhiệt độ môi chất lỏng quá lạnh là 5 K.
Ở chế độ lạnh bình thường, môi chất lạnh sau khi qua máy nén sẽ đi vào bình ngưng 2, bình chứa 3, dàn lạnh 4. Năng suất của máy lạnh được điều chỉnh qua bình đo nhiệt độ (bình bay hơi phụ) 9, và bộ điều chỉnh nhiệt độ đi kèm 14. Ở bình đo nhiệt độ 9, có bố trí một đầu cảm nhiệt để nhận tín hiệu nhiệt độ tỷ lệ tương ứng với áp suất bay hơi. Bộ điều chỉnh ba điểm này điều khiển một hệ van trong hệ thống thuỷ lực điều chỉnh năng suất máy nén.
Chỉ khi nhiệt độ bay hơi tăng lên, nghĩa là cần phải tăng năng suất lạnh của máy, thì thiết bị tiết lưu áp suất hút 7 bắt đầu điều khiển nâng tải máy nén (cho hút hơi ở áp suất trung gian). Qua đó lỏng ngưng tụ ở bình trao đổi nhiệt 5 được quá lạnh. Bằng cách này, năng suất lạnh của máy lạnh có thể tăng lên đến 40%.
