Giáo trình phân tích sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm với thông số kỹ thuật p10 pps

ống góp lỏng trung gian cũng đợc sử dụng làm nơi đặt ống cân
bằng.
Trớc đây ở nhiều xí nghiệp đông lạnh nớc ta thờng hay sử dụng
các dàn ngng tụ bay hơi sử dụng quạt ly tâm đặt phía dới. Tuy nhiên
chúng tôi nhận thấy các quạt này có công suất mô tơ khá lớn, rất tốn
kém.
1
2
34
5
6
7
8
10
11
12
9
13
14

1- ống trao đổi nhiệt; 2- Dàn phun nớc; 3- Lồng quạt; 4- Mô tơ quạt;
5- Bộ chắn nớc;6-ống gas vào; 7-ống góp; 8-ống cân bằng; 9-Đồng
hồ áp suất; 10- ống lỏng ra; 11- Bơm nớc; 12-Máng hứng nớc;
13- Xả đáy bể nớc; 14- Xả tràn
Hình 6-7: Thiết bị ngng tụ bay hơi

Năng suất nhiệt riêng của dàn ngng kiểu tới không cao lắm,
khoảng 1900ữ2300 W/m
2
, hệ số truyền nhiệt k =450ữ600 W/m
2

.K.
Trong quá trình sử dụng cần lu ý, các mũi phun có kích thớc nhỏ
nên dễ bị tắc bẩn. Khi một số mũi bị tắc thì một số vùng của cụm ống
trao đổi nhiệt không đợc làm mát tốt, hiệu quả trao đổi nhiệt giảm rỏ
rệt, áp suất ngng tụ sẽ lớn bất thờng. Vì vậy phải luôn luôn kiểm tra,
vệ sinh hoặc thay thế các vòi phun bị hỏng. Cũng nh bình ngng,
mặt ngoài các cụm ống trao đổi nhiệt sau một thời gian làm việc cũng
có hiện tợng bám bẩn, ăn mòn nên phải định kỳ vệ sinh và sửa chữa
thay thế.


258
2 Ưu điểm và nhợc điểm
* Ưu điểm
- Do cấu tạo dạng dàn ống nên công suất của nó có thể thiết kế đạt
rất lớn mà không bị hạn chế vì bất cứ lý do gì. Hiện nay nhiều xí
nghiệp chế biến thuỷ sản nớc ta sử dụng dàn ngng tụ bay hơi công
suất đạt từ 600ữ1000 kW.
- So với các thiết bị ngng tụ kiểu khác, dàn ngng tụ bay hơi ít tiêu
tốn nớc hơn, vì nớc sử dụng theo kiểu tuần hoàn.
- Các dàn ống kích cỡ nhỏ nên làm việc an toàn.
- Dễ dàng chế tạo, vận hành và sửa chữa.
* Nhợc điểm
- Do năng suất lạnh riêng bé nên suất tiêu hao vật liệu khá lớn.
- Các cụm ống trao đổi nhiệt thờng xuyên tiếp xúc với nớc và
không khí, đó là môi trờng ăn mòn mạnh, nên chóng bị hỏng. Do đó
bắt buộc phải nhúng kẽm nóng để chống ăn mòn.
- Nhiệt độ ngng tụ phụ thuộc vào trạng thái khí tợng và thay đổi
theo mùa trong năm.
- Chỉ thích hợp lắp đặt ngoài trời, trong quá trình làm việc, khu vực

nền và không gian xung quanh thờng bị ẩm ớt, vì vậy cần lắp đặt ở
vị trí riêng biệt tách hẳn các công trình.
6.2.2.2 Dàn ngng kiểu tới
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Trên hình 6-8 trình bày cấu tạo dàn ngng kiểu tới. Dàn gồm một
cụm ống trao đổi nhiệt ống thép nhúng kẽm nóng để trần, không có
vỏ bao che, có rất nhiều ống góp ở hai đầu. Phía trên dàn là một máng
phân phối nớc hoặc dàn ống phun, phun nớc xuống. Dàn ống thờng
đợc đặt ngay phía trên một bể chứa nớc. Nớc đợc bơm bơm từ bể
lên máng phân phối nớc trên cùng. Máng phân phối nớc đợc làm
bằng thép và có đục rất nhiều lổ hoặc có dạng răng c
a. Nớc sẽ chảy
tự do theo các lổ và xối lên dàn ống trao đổi nhiệt. Nớc sau khi trao
đổi nhiệt đợc không khí đối lu tự nhiên giải nhiệt trực tiếp ngay trên
dàn. Để tăng cờng giải nhiệt cho nớc ở nắp bể ngời ta đặt lới hoặc
các tấm tre đan.
Gas quá nhiệt đi vào dàn ống từ phía trên, ngng tụ dần và chảy ra
ống góp lỏng phía dới, sau đó đợc dẫn ra bình chứa cao áp. ở trên
cùng của dàn ngng có lắp đặt van an toàn, đồng hồ áp suất và van xả
khí không ngng.

259
Dàn ngng tụ kiểu tới cũng có các ống trích lỏng trung gian để
giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt phía dới , tăng hiệu quả trao đổi
nhiệt.

6-8: Dàn ngng kiểu tới

Trong quá trình hoạt động cần lu ý các h hỏng có thể xảy ra đối
với dàn ngng kiểu tới nh sau:

- Hiện tợng bám bẩn và ăn mòn bề mặt.
- Cặn bẩn đọng lại trong bể hứng nớc cần phải xả bỏ và vệ sinh bể
thờng xuyên.
- Các lổ phun bị tắc bẩn cần phải kiểm tra và vệ sinh.
- Nhiệt độ nớc trong bể tăng cao, ảnh hởng đến quá trình trao đổi
nhiệt, nên luôn luôn xả bỏ một phần và bổ sung nớc mới lạnh hơn.

2 Ưu điểm và nhợc điểm
* Ưu điểm
- Hiệu quả trao đổi nhiệt cao, hệ số truyền nhiệt đạt 700 ữ 900
W/m
2
.K. Mặt khác do cấu tạo, ngoài dàn ống trao đổi nhiệt ra, các
thiết bị phụ khác nh khung đỡ, bao che hầu nh không có nên suất
tiêu hao kim loại nhỏ, giá thành rẻ.
- Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, dễ chế tạo và có khả năng sử dụng cả
nguồn nớc bẩn vì dàn ống để trần rất dễ vệ sinh. Vì vậy dàn ngng

260
kiểu tới rất thích hợp khu vực nông thôn, nơi có nguồn nớc phong
phú, nhng chất lợng không cao.
- So với bình ngng ống vỏ, lợng nớc tiêu thụ không lớn. Nớc
rơi tự do trên dàn ống để trần hoàn toàn nên nhả nhiệt cho không khí
phần lớn, nhiệt độ nớc ở bể tăng không đáng kể, vì vậy lợng nớc bổ
sung chỉ chiếm khoảng 30% lợng nớc tuần hoàn.
* Nhợc điểm
- Trong quá trình làm việc, nớc bắn tung toé xung quanh, nên dàn
chỉ có thể lắp đặt bên ngoài trời, xa hẳn khu nhà xởng.
- Cùng với bình ngng ống vỏ, dàn ngng kiểu tới tiêu thụ nớc
khá nhiều do phải thờng xuyên xả bỏ nớc.

- Do tiếp xúc thờng xuyên với nớc và không khí, trong môi
trởng ẩm nh vậy nên quá trình ăn mòn diễn ra rất nhanh, nếu dàn
ống không đợc nhúng kẽm nóng sẽ rất nhanh chóng bị bục, h hỏng.
- Hiệu quả giải nhiệt chịu ảnh hởng của môi trờng khí hậu.

6.2.3 Dàn ngng giải nhiệt bằng không khí
1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Dàn ngng không khí đợc chia ra làm 02 loại : đối lu tự nhiên
và đối lu cỡng bức.
* Dàn ngng đối lu tự nhiên
Loại dàn ngng đối lu tự nhiên chỉ sử dụng trong các hệ thống rất
nhỏ, ví dụ nh tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thơng nghiệp. Các dàn này có
cấu tạo khá đa dạng.
- Dạng ống xoắn có cánh là các sợi dây thép hàn vuông góc với các
ống xoắn. Môi chất chuyển động trong ống xoắn và trao đổi nhiệt với
không khí bên ngoài. Loại này hiệu quả không cao và hay sử dụng
trong các tủ lạnh gia đình trớc đây.
- Dạng tấm: Gồm tấm kim loại sử dụng làm cánh tản nhiệt, trên đó
có hàn đính ống xoắn bằng đồng .
- Dạng panel: Nó gồm 02 tấm nhôm dày khoảng 1,5mm, đợc tạo
rãnh cho môi chất chuyển động tuần hoàn. Khi chế tạo, ngời ta cán
nóng hai tấm lại với nhau, ở khoảng tạo rãnh, ngời ta bôi môi chất
đặc biệt để 02 tấm không dính vào nhau, sau đó thổi nớc hoặc không
khí áp lực cao (khoảng 40ữ100 bar) trong các khuôn đặc biệt, hai tấm
sẽ phồng lên thành rãnh.


261

Hình 6-9 : Dàn ngng không khí đối lu tự nhiên

Hệ số truyền nhiệt của thiết bị ngng tụ đối lu gió tự nhiên khoảng
6ữ7 W/m
2
.K.

* Dàn ngng đối lu cỡng bức
Dàn ngng tụ không khí đối lu cỡng bức đợc sử dụng rất rộng
rãi trong đời sống và công nghiệp. Cấu tạo gồm một dàn ống trao đổi
nhiệt bằng ống thép hoặc ống đồng có cánh nhôm hoặc cánh sắt bên
ngoài, bớc cánh nằm trong khoảng 3ữ10mm. Không khí đợc quạt
thổi, chuyển động ngang bên ngoài qua dàn ống với tốc độ khá lớn.
Quạt dàn ngng thờng là quạt kiểu hớng trục. Mật độ dòng nhiệt
của dàn ngng không khí đạt khoảng 180 ữ 340 W/m
2
, hệ số truyền
nhiệt k = 30 ữ 35 W/m
2
.K, hiệu nhiệt độ t = 7ữ8
o
C
Trong quá trình sử dụng cần lu ý: Dàn ngng thờng bụi bám bụi
bẩn, giảm hiệu quả trao đổi nhiệt nên thờng xuyên vệ sinh bằng chổi
hoặc nớc. Khi khí không ngng lọt vào bên trong dàn sẽ làm tăng áp
suất ngng tụ. Cần che chắn nắng cho dàn ngng, tránh đặt vị trí
chịu nhiều bức xạ mặt trời ảnh hởng đến hiệu quả trao đổi nhiệt.

262