Giáo trình vận hành hệ thống lạnh tàu cá

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

GIÁO TRÌNH
Mô đun

VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH
Mã số: MĐ04
NGHỀ: Máy Trưởng Tàu Cá Hạng 4
Trình độ: Sơ cấp nghề


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
MÃ TÀI LIỆU: MĐ04


1

LỜI GIỚI THIỆU
Giáo trình “Vận hành hệ thống lạnh trên tàu cá” cung cấp cho học
viên những kiến thức cơ bản về máy nén lạnh, động cơ điện, thiết bị lạnh; vận
hành hệ thống lạnh và động cơ điện; xử lý các sự cố về điện lạnh.
Được tạo điều kiện về nguồn lực và phương pháp làm việc từ Vụ Tổ
chức cán bộ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và lãnh đạo Trường
Trung học thủy sản; chúng tôi đã tiến hành biên soạn giáo trình mô đun Xây
dựng Vận hành hệ thống lạnh trên tàu cá dùng cho học viên. Giáo trình đã
được phản biện, nghiệm thu của hội đồng nghiệm thu do Bộ Nông nghiệp và

Phát triển nông thôn thành lập.
Giáo trình “Vận hành hệ thống lạnh trên tàu cá” được biên soạn dựa
trên chương trình chi tiết mô đun Vận hành hệ thống lạnh trên tàu cá, giới
thiệu về kiến thức và kỹ năng vận hành hệ thống lạnh. Nội dung giáo trình
gồm 7 bài:
Bài 1: Giới thiệu máy và thiết bị lạnh
Bài 2: Kiểm tra hệ thống lạnh
Bài 3: Vận hành khởi động hệ thống lạnh
Bài 4: Theo dõi hệ thống lạnh đang hoạt động
Bài 5: Vận hành dừng hệ thống lạnh
Bài 6: Xử lý khắc phục sự cố
Bài 7: Ghi nhật ký vận hành hệ thống lạnh
Trong quá trình biên soạn, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu, đi
thực tế tìm hiểu và được sự giúp đỡ, tham gia hợp tác của các chuyên gia, các
đồng nghiệp tại các đơn vị. Tuy nhiên cũng không tránh khỏi những thiếu sót,
rất mong được sự đóng góp ý kiến bổ sung của đồng nghiệp, người vận hành
máy cũng như bạn đọc để giáo trình này được hoàn chỉnh hơn trong lần tái
bản sau.
Nhóm biên soạn trân trọng cảm ơn Vụ Tổ chức cán bộ, Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn, lãnh đạo và giáo viên của trường Trung học
thủy sản, các chuyên gia và các đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ chúng tôi thực hiện Giáo trình này.
Tp. HCM, ngày .... tháng .... năm 2011
Tham gia biên soạn:


2

MỤC LỤC
ĐỀ MỤC

TRANG

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

2

LỜI GIỚI THIỆU

1

MỤC LỤC

2

MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH TRÊN TÀU CÁ

5

BÀI 1: GIỚI THIỆU MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH

6

1.

2.

3.

Máy nén lạnh

6

1.1.

Phân loại máy nén lạnh

6

1.2.

Máy nén piston

6

1.3.

Máy nén rô to

10

1.4.

Máy nén trục vít

12

1.5.

Máy nén xoắn ốc

14

Thiết bị ngưng tụ

14

2.1.

Phân loại thiết bị ngưng tụ

14

2.2.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị ngưng tụ

15

Thiết bị bay hơi

18

3.1.

Vai trò, vị trí của thiết bị bay hơi:

18

3.2.

Phân loại thiết bị bay hơi

18

3.3. Cấu tạo thiết bị ngưng tụ và nguyên lý làm việc của thiết bị bay
hơi làm lạnh gián tiếp bằng quạt gió
19
3.4.
4.

5.

Thiết bị bay hơi ống chùm nằm ngang

Van tiết lưu

19
19

4.1.

Nhiệm vụ của van tiết lưu nhiệt

19

4.2.

Cấu tạo

20

4.3.

Nguyên lý làm việc

21

Thiết bị phụ

22

5.1.

Bình tách lỏng

22

5.2.

Bình tách dầu

23

5.3.

Bình chứa cao áp

24

BÀI 2. KIỂM TRA HỆ THỐNG LẠNH

26


3

1.

Kiểm tra nguồn điện:

26

1.1.

Kiểm tra điện áp nguồn và các pha

26

1.2.

Kiểm tra tần số

26

1.3.

Kiểm tra cầu dao tổng và khí cụ điện

27

2.

Kiểm tra máy nén

27

3.

Kiểm tra hầm đông

30

BÀI 3. VẬN HÀNH KHỞI ĐỘNG HỆ THỐNG LẠNH
1.

2.

3.

Giới thiệu về hệ thống lạnh

32

1.1.

Sơ đồ hệ thống lạnh

32

1.2.

Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh

32

Khởi động bơm nước

34

2.1.

Khởi động bơm nước giải nhiệt dàn ngưng tụ

34

2.2.

Khởi động bơm nước muối

35

Khởi động máy nén

BÀI 4. THEO DÕI HỆ THỐNG LẠNH ĐANG HOẠT ĐỘNG
1.

32

Theo dõi máy nén

35
38
38

1.1.

Theo dõi áp suất làm việc

38

1.2.

Theo dõi dòng điện làm việc

39

2.

Theo dõi nhiệt độ của sản phẩm

39

3.

Theo dõi bơm nước giải nhiệt dàn ngưng tụ, bơm nước muối

40

BÀI 5: VẬN HÀNH DỪNG HỆ THỐNG LẠNH

41

1.

Ngưng cấp dịch

41

2.

Tắt máy nén

41

3.

Tắt bơm nước giải nhiệt, bơm nước muối

43

BÀI 6: XỬ LÝ KHẮC PHỤC SỰ CỐ

44

1. Các thông số và các dấu hiệu báo cho biết các hệ thống lạnh đang hoạt
động bình thường
44

2.

1.1.

Hệ thống kho lạnh

44

1.2.

Hệ thống máy đá cây

44

1.3.

Hệ thống 2 cấp chạy tủ cấp đông

44

Xử lý áp lực nén quá cao
2.1.

Nguyên nhân dẫn đến áp lực nén quá cao

45
45


4

2.2.
3.

4.

Cách xử lý

Xử lý áp lực dầu

45
46

3.1.

Nguyên nhân dẫn đến áp lực dầu quá thấp

46

3.2.

Cách xử lý

46

3.3.

Thao tác điều chỉnh áp lực dầu

46

Nạp gas bổ sung cho hệ thống

47

4.1.

Dụng cụ đồ nghề, vật tư

47

4.2.

Thao tác nạp gas

48

5.

Nạp bổ sung dầu bôi trơn cho máy nén

50

6.

An toàn điện – lạnh

50

6.1.

Thực hành an toàn điện

50

6.2.

Cấp cứu người bị điện giật

51

BÀI 7: GHI NHẬT KÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH
1.

Những vấn đề cơ bản của người vận hành máy

59
59

1.1.

Những yêu cầu cơ bản của việc vận hành

59

1.2.

Tổ chức vận hành máy lạnh

59

1.3.

Nhiệm vụ của tổ trưởng vận hành

60

1.4.

Nhiệm vụ của người công nhân vận hành

60

2.

Ghi sổ nhật ký khi nhận ca

61

3.

Ghi thông số hoạt động của máy

61

4.

Lập biên bản sự cố, bảo dưỡng, sửa chữa

62

5.

Giao ca trực

63

HƯỚNG DẪN GIẢNG DẠY MÔ ĐUN

64

DANH SÁCH BAN CHỦ NHIỆM XÂY DỰNG

72

DANH SÁCH HỘI ĐỒNG NGHIỆM THU CHƯƠNG TRÌNH

72


5

MÔ ĐUN VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH TRÊN TÀU CÁ
MÃ MÔ ĐUN: MĐ04
Giới thiệu mô đun
Mô đun Vận hành hệ thống lạnh trên tàu cá là mô đun chuyên môn
nghề, mang tính tích hợp giữa kiến thức và kỹ năng thực hành vận hành hệ
thống lạnh; nội dung mô đun trình bày cách vận hành hệ thống lạnh, xử lý sự
cố về điện lạnh, ghi nhật ký vận hành. Đồng thời mô đun cũng trình bày hệ
thống các bài tập, bài thực hành cho từng bài dạy và bài thực hành khi kết
thúc mô đun.

Học xong mô đun này, học viên có được những kiến thức cơ bản và kỹ
năng thực hành các bước công việc vận hành hệ thống lạnh, vận hành động cơ
điện, xử lý sự cố về điện lạnh, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, hiệu quả và an toàn.


6

BÀI 1: GIỚI THIỆU MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH
Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống lạnh
- Rèn luyện tính cẩn thận, nhanh nhẹn, có ý thức trách nhiệm trong công
việc.
A. Nội dung
1. Máy nén lạnh
1.1. Phân loại máy nén lạnh
- Máy nén Pit tông
- Máy nén rô to
- Máy nén trục vít
- Máy nén xoắn ốc
1.2. Máy nén piston
1.2.1. Cấu tạo
a. Máy nén kiểu hở

Hình 1.1. Máy nén kiểu hở
Là loại máy nén có đầu trục khuỷu nhô ra ngoài thân máy nén để nhận truyền
động từ động cơ, có cụm bịt kín cổ trục. Nhiệm vụ bịt kín khoang môi chất
(carte) trên chi tiết chuyển động quay (cổ trục khuỷu).
Lượng môi chất thất thoát qua cụm bịt kín cổ trục đối với các máy lớn từ 10 15gam/ngày.
Công suất trung bình và lớn được bố trí thêm van an toàn và van giảm tải.

7

v Ưu điểm:
Điều chỉnh vô cấp năng suất lạnh nhờ điều chỉnh vô cấp tỷ số đai truyền.
Bảo dưỡng, sữa chữa dễ dàng, tuổi thọ cao.
Dễ gia công các chi tiết thay thế hoặc chế tạo toàn bộ vì công nghệ chế tạo
đơn giản.
Sử dụng động cơ điện, xăng, Diesel để truyền động cho máy nén.
v Nhược điểm:
Tốc độ thấp, vòng quay nhỏ nên máy nén rất cồng kềnh, chi phí vật liệu cho 1
đơn vị lạnh cao
Dễ rò rĩ môi chất lanh qua cụm bịt kín cổ trục.
Công nghệ chế tạo đơn giản
b. Máy nén kiểu nửa kín

Hình 1.2. Máy nén kiểu nửa hở
Máy nén nửa kín là loại máy nén có động cơ lắp chung trong vỏ máy nén.
Đệm kín khoang môi chất là đệm tĩnh điện đặt trên bích sau nắp động cơ, siết
chặt bằng bulôngg.
v Ưu điểm:
Loại trừ được nguy cơ hỏng hóc và sự rò rĩ của cụm bịt kín cổ trục ở máy nén
hở. Máy nén gần như kín môi chất lạnh.
Gọn nhẹ, tiết kiệm diện tích lắp đặt.
Không có tổn thất truyền động do trục khuyủ máy nén gắn trực tiếp lên trục
động cơ, tốc độ vòng quay có thể đạt 3600vg/p nên năng suất lạnh lớn mà
máy nén vẫn gọn nhẹ.
v Nhược điểm:

8

Chỉ sử dụng cho các môi chất lạnh không dẫn điện như Freon.
Không sử dụng được cho NH3
Khó điều chỉnh được năng suất lạnh vì không có puli điều chỉnh vô cấp. Có
thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi qua số cặp cực rất hạn chế, khó thực
hiện.
Khó sữa chữa bão dưỡng động cơ do động cơ nằm trong vòng tuần hoàn môi
chất lạnh.
Động cơ cháy toàn bộ hệ thống bị nhiễm bẩn nặng nề, phải tẩy rửa cẩn thận.
Đối với máy nén hở chỉ cần thay thế động cơ cùng loại tiêu chuẩn dễ dàng.
Độ quá nhiệt hơi hút cao vì sử dụng hơi hút làm mát động cơ và máy nén.
Để khắc phục nhược điểm trên, người ta bố trí vách ngăn kín giữa đ/c và máy
nén và không dùng hơi hút làm mát nhưng như vậy khó làm mát động cơ hơn.
c. Máy nén kiểu kín

Hình 1.3. Máy nén pit tông kiểu kín
Máy nén kín là máy nén và động cơ điện được bố trí trong 1 vỏ máy bằng
thép hàn kín.
Toàn bộ máy nén, động cơ đặt trên 3 lò so giảm rung trong vỏ máy, vỏ máy
được hàn kín hầu như không ồn.
Trục đ/c và máy nén lắp liền nhau nên có thể đạt tối đa 3600vg/p (60Hz), gọn
nhẹ, ít tốn diện tích lắp đặt.
Bôi trơn: máy nén có trục đặt đứng bố trí các rãnh dầu xoắn quanh trục với
đường thông qua tâm trục xuống đáy để hút dầu.
Khi trục quay, dầu được hút lên nhờ lực ly tâm và đưa các vị trí cần bôi trơn.
Trục chỉ quay theo 1 hướng nhất định. Các lốc sử dụng động cơ điện 1 pha
chiều quay đã được cố định qua cuộn khởi động. Lốc lớn sử dụng động cơ
điện 3 pha, công suất 2,5 kW trở lên. Đối với các lốc này các đầu dây đã được

9

đánh dấu để đảm bảo chiều quay đúng của trục.
Làm mát máy nén: bằng hơi môi chất lạnh được hút từ dàn bay hơi về.
Dầu bôi trơn sau khi bôi trơn các chi tiết nóng lên văng ra vỏ, dầu truyền nhiệt
cho vỏ để thải trực tiếp cho không khí đối lưu tự nhiên bên ngoài. Sơn vỏ màu
đen để vỏ bức xạ nhiệt ra môi trường bên ngoài. Hoặc bố trí 1 vài vòng ống
xoắn làm mát máy nén gián tiếp qua làm mát dầu. Hơi nóng làm mát ở dàn
ngưng tụ được đưa qua vòng ống xoắn làm mát dầu sau đó trở lại dàn ngưng
tụ
v Ưu điểm:
Hoàn toàn kín môi chất lạnh do vỏ được hàn kín.
Không có tổn thất truyền động do trục đ/c liền với trục máy nén.
Có thể đạt tốc độ cao nhất 3600vg/p (60 Hz).
Gọn nhẹ, hiệu suất cao, dể lắp đặt.
v Nhược điểm:
Thay đổi năng suất lạnh qua thay đổi số cặp cực khó khăn. Năng suất lạnh và
công suất động cơ nhỏ nên có thể áp dụng phương pháp ngắt máy đơn giản.
Năng suất lạnh nhỏ, rất nhỏ, ít máy nén kiểu trung chế tạo theo kiểu kín.
Độ quá nhiệt hơi hút cao
Hệ thống bị nhiễm bẩn nếu cháy động cơ.
Công nghệ gia công đòi hỏi khắc khe.

1.2.2. Nguyên lý làm việc của máy nén piston

1. Xy lanh
2. Piston
3. Tay biên
4. Trục khuỷu

5. Các te
6. Clape hút
7. Clape nén

Hình 1.4. Máy nén piston


10

Máy nén piston gồm có các thiết bị chính là xy lanh, Clape hút và nén lắp trên
đầu xy lanh, piston chuyển động trong xy lanh. Piston chuyển động tịnh tiến
được trong xy lanh là nhờ cơ cấu trục khuỷu tay biên chuyển động quay của
động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston.
v Nguyên lý hoạt động:
Khi trục khuỷu quay một vòng thì piston thực hiện 2 quá trình, đó là hút và
nén.
Quá trình hút: Piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới. Lúc này thể
tích trong xy lanh tăng nên áp suất trong xy lanh giảm, do đó Clape hút tự
động mở ra cho môi chất đi vào trong xy lanh để thực hiện quá trình hút.
Quá trình nén: Piston đi từ điểm chết dưới lên điểm chết trên. Lúc này áp suất
trong xy lanh tăng lên nên Clape hút đóng lại. Khi áp suất trong xy lanh lớn
hơn áp suất ở khoan nén thì Clape nén mở ra cho môi chất ra khỏi xy lanh để
thực hiện quá trình nén.
1.3. Máy nén rô to

Hình 1.5. Máy nén rô to
Máy nén rôtô là loại máy nén thể tích. Qúa trình hút, nén và đẩy được thực
hiện nhờ sự thay đổi thể tích của không khí giới hạn giữa pit tông và xy lanh.
Khác biệt cơ bản của máy nén rôtô với máy nén pit tông trượt là pit tông lăn
hoặc pit tông quay. Có nhiều loại máy nén rôtô khác nhau.

1.3.1. Máy nén rôtô lăn:

1.lò xo
2.tấm chắn cố định


11

3. Xi lanh
4. Rô to lăn
5.supap nén
6.cửa hút
7.cửa xả.

Hình 1.6. Máy nén rô to lăn
Máy nén rôtô lăn có thân hình trụ đóng vai trò là xylanh. Pittông cũng có
dạng hình trụ nằm trong xylanh. Nhờ có bánh lệch tâm, pittông lăn trên bề
mặt của xylanh 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 xylanh 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 và 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 của Nhật, Mỹ các lọai phần lớn điều được dùng các loại máy nén này.
1.3.2. Máy nén rô to tấm trượt
1. Xi lanh
2. Rô to quay
3. Supap nén
4. Cửa hút
5. Tấm trượt

Hình
1.7. Máy nén rô to tấm trượt


12

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 xylanh luôn tiếp xúc với nhau ở một đường cố định
phân cách đều 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 xylanh
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 điều hòa không khí.
v 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 khôngốo tổn thất tiết lưu đường hút, hệ số cấp λ lớn

hơn so với máy nén pittông trượt.
v Nhược điểm
Khó bịt kín hai đầu máy nén,
Độ mài mòn các chi tiết lớn,
Công nghệ gia công đòi hỏi cao.
1.4. Máy nén trục vít
1.4.1. Cấu tạo

Hình 1.8. Máy nén trục vít
Có nhiều dạng cấu tạo nhưng máy nén trục vít loại 2 vít hiện nay được sử
dụng nhiều nhất.
Hai trục này cấu tạo không giống nhau mà có một trục chính và một trục phụ.
Trục chính có 4 răng lồi là trục chủ động, trục này còn được gọi là trục đực.
Trục phụ có 6 răng lõm là trục phụ và còn được gọi là trục cái. Hai trục này


13

ăn khớp với nhau và với thân máy khi trục quay và tạo ra các khoang hút, nén
và đẩy, tuy nhiên các bề mặt không tiếp xúc với nhau.
Để làm kín các khoang người ta bố trí các lỗ phun dầu trên thân. Dầu tràn vào
các khoang và do có độ nhớt cao, dầu làm kín các khe giữa các bề mặt tiếp
xúc Ngoài máy nén trục vít kiểu 2 vít người ta còn chế tạo loại trục vít loại 1
vít.
1.4.2. Nguyên lý làm việc của máy nén trục vít
Bánh răng hình sao bố trí 2 bên sườn của trục vít để tạo ra các khoang có thể
tích thay đổi lớn dần trong quá trình hút và bé dần trong quá trình nén và đẩy.
Trục vít chế tạo bằng thép nhưng các bánh răng thường chế tạo bằng chất dẻo
nhưng chỉ cần thay thế sau khỏang 25.000h vận hành.
Máy nén trục vít giữ vị trí quan trọng trong kỹ thuật lạnh có nhiều ưu điểm so

với máy nén pittông trượt. Máy nén trục vít được thiết kế, chế tạo với năng
suất hút lý thuyết từ 400m3/h đến khoảng 5000m3/h cho tất cả các lọai môi
chất lạnh R12, R502, R22 và NH3. Hoặc máy nén nhỏ có áp suất 84m3/h.
v Máy nén trục vít có các ưu điểm nổi bật sau:
Cấu tạo đơn giản,
Số lượng chi tiết chuyển động ít,
Các bề mặt chuyển động giữa hai vít và

thân không tiếp xúc với nhau,

Độ kín giữa các khoang nén được giữ bằng lớp dầu phun, do đó hầu như
không có sự mài mòn chi tiết.
Độ tin cậy cao, tuổi thọ cao.
Máy nén gọn gàng, chắc chắn, có khả năng chống va đập cao.
Giảm chi phí sửa chữa, bảo dưỡng, thường chỉ phải bả dưỡng sau 40.000h vận
hành.
Dễ lắp đặt, nền móng yêu cầu không cao do truyền động quay ổn định hơn
nhiều so với truyền động xung quanh qua lại của pittông trục khuỷu.
Năng suất lạnh có thể điều chỉnh từ 100% xuống đến 10% vô cấp và tiết kiệm
được công nén.
Nhiệt độ cuối tầm nén thấp hơn.
Tỷ số nén cao hơn, có thể đạt tới Π = Pk/P0 = 20
Hiệu áp suất pk- po có thể đạt đến 20 bar ở bất kì tỷ số nén nào.
Có thể đạt nhiệt độ sôi thấp mà với máy nén pittông nhất thiết phải dùng chu
trình 2 cấp.


14

Không có van hút và đẩy nên không có tổn thất tiết lưu, hiệu suất nén cao hơn

nhiều so với máy nén pittông.
Máy làm việc ít xung động hơn.
Năng suất lạnh của máy nén trục vít có thể lớn gấp rưỡi máy nén pittông lớn
nhất.
Dầu phun tràn trong máy nén ngoài tác dụng làm kín, bôi trơn, hấp thụ nhiệt
của quá trình nén còn có tác dụng làm giảm tiếng ồn.
Hầu như không có ảnh hưởng khi hút phải lỏng.
v Nhược điểm chủ yếu của máy nén trục vít là:
Công nghệ gia công phức tạp.
Giá thành cao và cần có thêm hệ thống phun dầu, bơm dầu, làm mát dầu kèm
theo.
1.5. Máy nén xoắn ốc

Hình 1.9. Máy nén xoắn ốc
Máy nén rô to kiểu xoắn ốc (Trane, Mỹ) thiết kế, chế tạo. Xi lanh cũng như
pittông đều có dạng băng xoắn. Xylanh đứng im còn pittông chuyển động
quay. Bề mặt của pittông và xi lanh tạo ra các khoang có thể tích thay đổi
thực hiện quá trình hút nén và đẩy.
Máy nén xoắn ốc có ưu điểm là ít chi tiết, λ 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.
Máy nén xoắn ốc tách vỏ. Khoang hút ở phía dưới, động cơ được làm mát
bằng hơi lạnh hút về. Khoang đẩy nằm trên đỉnh máy nén. Hai vòng xoắn ốc
ngay dưới khoang đẩy.
2. Thiết bị ngưng tụ
2.1. Phân loại thiết bị ngưng tụ


15

Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng không khí
Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng nước
Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt hỗn hợp bằng nước và không khí
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị ngưng tụ
2.2.1. Vai trò,vị trí của thiết bị ngưng tụ:
Thiết bị trao đổi nhiệt quan trọng nhất trong hệ thống lạnh là thiết bị ngưng tụ
cũng là 1 trong 4 phần tử cơ bản của hệ thống lạnh.
Thiết bị ngưng tụ là thiết bị trao đổi nhiệt để biến đổi hơi môi chất lạnh có
áp suất và nhiệt độ cao sau quá trình nén thành trạng thái lỏng. Trong thiết bị
ngưng tụ có thể xảy ra quá trình quá lạnh lỏng tức là hạ nhiệt độ lỏng ngưng
tụ thấp hơn nhiệt độ ngưng tụ. Môi trường nhận nhiệt trong thiết bị gọi là môi
trường làm mát.
2.2.2. Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng không khí

Hình 1.10. Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng không khí
Đây là thiết bị ngưng tụ: Hơi môi chất đi trong ống xoắn tỏa nhiệt cho không
khí bên ngoài ống để ngưng thành lỏng. Sự chuyển động của không khí nhờ
quạt gió
Dàn ngưng tụ không khí cưỡng bức gồm các ống xoắn có cánh tản nhiệt
được xếp trong nhiều dãy và dùng quạt để chuyển dộng không khí. Nó gồng
những ống thẳng hoặc ống chữ U nối thông với nhau, mỗi dàn có thể có hai
hay nhiều dãy, nối song song qua ống góp. Vật liệu của ống thường làm bằng
đồng, còn các cánh tản nhiệt được làm bằng nhôm.


16

2.2.3. Thiết bị ngưng tụ ống chùm nằm ngang

Hình 1.11. Thiêt bị ngưng tụ ống chùm nằm ngang

1. Nắp chia đường nước;

2.Vỏ bình;

4. Đường cân bằng cao áp;
lỏng;

3.Ống trao đổi nhiệt;
5.

Ống

chỉ

mức

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

Thiết bị ngưng tụ gồm một bình hình trụ nằm ngang chứa bên trong nhiều ống

trao đổi nhiệt có đường kính nhỏ
Hơi môi chất cao áp từ máy nén đi 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 đúc vào hai mặt sàn ống ở hai đầu của bình. Nước chảy trong các ống
trao đổi nhiệt.
Quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất với nước xảy ra và môi chất ngưng tụ
lại ở bề mặt ngoài ống rồi chảy xuống dưới. Ở đáy bình có ống dẫn lỏng môi
chất đến bình chứa cao áp.
2.2.4. Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt hỗn hợp bằng nước và không khí


17

Hình 1.12. Thiết bị ngưng tụ giải nhiệt hỗn hợp bằng nước và không khí
Còn gọi là thiết bị ngưng tụ bay hơi nước hoặc thiết bị ngưng tụ hỗn hợp nước
+ không khí.
Các thiết bị chính được đặt trong một vỏ kín chỉ có các cửa đưa gió vào và
miệng thổi của quạt là thông với môi trường bên ngoài.
Hơi môi chất đi trong ống trao đổi nhiệt truyền nhiệt cho nước chảy thành
màng ngoài ống do thiết bị phân phối nước đặt ở phía trên phun xuống. nước
nóng lên và bay hơi một phần. Nước này gặp gió hút từ dưới lên qua cửa gió
nhờ quạt hút đặt phía trên thiết bị và được gió làm mát rồi rơi xuống đáy và
lại được bơm nước bơm lên thiết bị phân phối.
2.2.5. Tháp giải nhiệt:

Hình 1.13. Tháp giải nhiệt
v Nhiệm vụ
Tháp giải nhiệt phải thải nhiệt toàn bộ lượng nhiệt do quá trình ngưng tụ của
môi chất lạnh trong thiết bị ngưng tụ tỏa ra

18

Chất tải nhiệt trung gian là nước. Nhờ quạt gió và dàn phun nước, nước bay
hơi một phần và giảm nhiệt độ xuống đến mức yêu cầu để được bơm trở lại
thiết bị nưng tụ nhận nhiệt ngưng tụ
v Nguyên lý hoạt động
Tháp giải nhiệt là thiết bị dùng để làm mát nước tuần hoàn, giải nhiệt cho máy
nén và thiết bị ngưng tụ kiểu bình ngưng ống trùm nằm ngang.
Nước có nhiệt độ môi trường từ bể nước 7 được bơm vào TBNT, giải nhiệt
cho hơi môi chất theo đường 8 , sau đó đi ra theo đường số 9 (có nhiệt độ cao
hơn lúc đầu từ 3- 50C) lên dàn phun 4 tưới xuống.
Không khí được quạt hút 1 hút theo cửa số 6 đi lên ngược chiều với nước
chảy xuống qua khôi đệm 5 làm hạ nhiệt độ cho nước.(nước đi trong khối
đệm theo kiểu zích zắc vì vậy thời gian nước lưu trong khối đệm lâu hơn và
quá trình trao đổi nhiệt được tăng cường).
Tấm chắn 3 gạt các bụi nước nhằm làm giảm long nước hao hút. Nước bổ
sung được cấp theo đường 13 nhờ van phao. Để thay nước tháp, dùng van 12
xả nước cũ
3. Thiết bị bay hơi
3.1. Vai trò, vị trí của thiết bị bay hơi:
Thiết bị trao đổi nhiệt quan trọng nhất trong hệ thống lạnh là thiết bị bay hơi
cũng là 1 trong 4 phần tử cơ bản của hệ thống lạnh.
Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt thu nhiệt từ môi trường làm lạnh tuần
hoàn giữa thiết bị bay hơi và đối tượng làm lạnh để nhận nhiệt và làm lạnh
đối tượng làm lạnh.
3.2. Phân loại thiết bị bay hơi
Thiết bị bay hơi làm lạnh nước
Thiết bị bay hơi làm lạnh gián tiếp bằng quạt gió
Thiết bị bay hơi làm lạnh trực tiếp

19

3.3. Cấu tạo thiết bị ngưng tụ và nguyên lý làm việc của thiết bị bay hơi
làm lạnh gián tiếp bằng quạt gió

cánh tản nhiệt
bằng nhôm

ống trao đổi nhiệt
bằng đồng

Hinh 1.14. Thiết bị bay hơi giải nhiệt bằng không khí
Môi chất lỏng có áp suất thấp trong thiết bị bay hơi sẽ sôi và thu nhiệt của
không khí, nhiệt độ của không khí giảm xuống
Không khí được quạt gió hút qua thiết bị bay hơi để truyền nhiệt vào môi chất
do đố nhiệt độ của không khí được hạ xuống để đi làm lạnh sản phẩm cần làm
lạnh
3.4. Thiết bị bay hơi ống chùm nằm ngang

Hinh 1.15. Thiết bị bay hơi ống chùm nằm ngang
4. Van tiết lưu
4.1. Nhiệm vụ của van tiết lưu nhiệt
Tiết lưu môi chất lỏng từ áp suất cao xuống áp suất thấp cấp cho thiết bị bay
hơi và cấp lỏng liên tục hoạt động theo tín hiệu độ quá nhiệt ở cuối thiết bị
bay hơi.


20

4.2. Cấu tạo

Hình 1.16. Van tiết lưu cân bằng trong

Hình 1.17. Van tiết lưu cân bằng ngoài


21

4.3. Nguyên lý làm việc
4.3.1. Nguyên lý làm việc của van tiết lưu cân bằng trong

Hình 1.18. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu cân bằng trong
Van tiết lưu làm việc dựa vào sự thay đổi nhiệt độ của môi chất ở cuối dàn
bay hơi, nghĩa là dựa vào sự thay đổi phụ tải lạnh của dàn bay hơi. Môi chất
chứa trong ống xi phông và ống mao dẫn là ga lạnh F12 và F22 .
Vật liệu làm ống mao dẫn, ống xiphong bằng đồng. Khối lượng ga nạp được
tính toán chính xác cho thể tích của ống mao dẫn và ống xi phông. Do đó các
van tiết lưu thuộc loại không sửa chữa được. Quá trình thay đổi của ga là quá
trình đẳng tích. Khi nhiệt độ môi chất sau dàn bay hơi cao hơn mức quy định,
ga nóng lên làm tăng áp suất ép lên màng đàn hồi, đẩy ty van xuống làm tiết
diện cửa van tăng lên, lượng môi chất đi qua van tăng lên.
4.3.2. Nguyên lý làm việc của van tiết lưu cân bằng ngoài


22

Hình 1.19. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu cân bằng ngoài
Các lực tác động lên màng đàn hồi gồm có 3 lực sau: Áp lực của ga ống xi

phông (lấy theo nhiệt độ của môi chất cuối dàn bay hơi), áp lực của môi chất
cuối dàn bay hơi, áp lực của lò xo. Tác động của van tiết lưu cân bằng ngoài
như van tiết lưu cân bằng trong.
5. Thiết bị phụ
5.1. Bình tách lỏng
5.1.1. 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 thủy lưc làm hư hỏng
máy nén.

5.1.2. Cấu tạo:


23

Hình 1.20. Bình tách lỏng
Bình tách lỏng đơn giản là một bình hình trụ đặt đứng được lắp đặt trên đừng
ống hút từ thiết bị bay hơi về máy nén
Ở các máy nén nhỏ người ta sử dụng bình tách lỏng để tích lỏng và dầu về
đột ngột sau đó tiết lưu dần về máy nén vừa tránh được va đập thủy lực, và hạ
được nhiệt độ cuối tầm nén
Bình tách lỏng sử dụng được cho tất cả các loại máy lạnh với môi chất NH 3
và Freon, đặc biệt các máy cỡ nhỏ có bố trí xả tuyết bằng hơi nóng. Khi xả
tuyết , bình tách lỏng kiêm thêm chức năng bình chứa thu hồi.
5.1.3. Nguyên tắc làm việc
Nguyên tắc chủ yếu là giảm tốc độ dòng hơi để tách các hạt lỏng
Thay đổi hướng chuyển động bằng cách bố trí các tấm chặn vuông góc với
dòng chảy để các bụi lỏng mất động lực tích tụ lại và chảy xuống đáy bình
5.2. Bình tách dầu
5.2.1. Nhiệm vụ

Bình tách dầu có nhiệm vụ tách dầu cuốn theo hơi nén, không cho dầu đi vào
dàn ngưng mà dẫn dầu quay lại máy nén

5.2.2. Cấu tạo