Giáo Trình Kỹ Thuật Điện Lạnh _ www.bit.ly/taiho123

Tài liệu
Kỹ thuật điện lạnh - Nguyễn Văn Định
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
Qm

3
Máy
Pdn
dãn
nở
4

bình nóng

2

Pn
máy nén

Buồng lạnh
1
Q0

Nguyên lý máy lạnh nén khí ( khí không đổi pha
– trạng thái )

T( nhiệt độ)
2
1
Tn

T0

3
4

S( entanpy


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

Giảm tiết diện

5, Dùng hiệu ứng điện nhiệt :
O2

1

Khi có I thì tạo nên

θ = θ1 − θ 2

e1

O1

6, Bay hơi chất lỏng :
- Dùng trong máy lạnh nén hơi
3

ngưng tụ

2
môtơ điện
máy nén

tiết
lưu
4

Bay hơi

1


- Gas chuyển trạng thái từ dạng khí sang lỏng .
§ 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 .
lgP

T
K- điểm tới
vùng
lỏng

sôi
hạn
Vùng hơi
Vùng hơi
ẩm
quá nhiệt
rắn

đường bão hòa
lỏng ( X=0 )

đường bão hòa

S

Vùng
lỏng

K
ngưng
Vùng hơi
quá ẩm
Vùng
hơi ẩm x=1
h


-

-

§ 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 :

- Chiều dài :
1 inch = 0,0254 m
1 feet =0,3048 m
-

Khối lượng :

Các đơn vị đo lường
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

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

- Công suất dòng nhiệt :
- 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 .
Qk
3

2
máy nén 1 cấp nén

tiết
lưu

Buồng lạnh
4

1
Q0

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 .
- 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 :
Pittông
Trục vít
Tua bin
Loại máy
trượt
Đặc điểm

nén
Năng suất lưu ( 0,5 ÷ 5000 )
( 200÷
≥ 10000
lượng
m3/h rất bé,
10000 )
m3/h , trung
bé, trung
m3/h ,trung
bình đến rất
bình
bình , lớn
lớn
Tỉ số nén cho
8 ÷ 12
20
Phụ thuộc môi
1 cấp
chất và kết
cấu
Dạng nén
Xung động
Tương đối
Ổn định


Lưu lượng thể Ít phụ thuộc
tích khi áp
suất nén thay

đổi
Khả năng đo Hạn chế theo
năng suất nén
nấc
lỏng
hút
Va đập thủy
lực
Chi tiết mòn
Nhiều
Diện tích đặt
Nhiều
của máy
hở ,nửa kín ,
kín

ổn định
Không phụ
thuộc

Rất phụ thuộc

Vô cấp

Vô cấp

Không trở
ngại
Ít
Trung bình

hở , nửa kín

Ít trở ngaị
Rất ít
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 :
PP

2

3

nén đoạn nhiệt
1

4

V

Hơi ra

Van đóng

Hơi vào Van hút

Xi lanh

pittông


- Hệ số cấp và tổn hao thể tích của máy nén :
+ Hệ số cấp :
λ=

Vtt
Vlt

( thực tế / lý thuyết )

Cho posprort máy

λ = λC * λtl * λ N * λ r * λ k

Trong đó : - λ là hệ số tính đến thể tích chết gây lên .
- λ là tổn thất do tiết lưu ở van hút và đẩy gây
ra .
- λ là tổn thất năng lượng do hơi hút vào xilanh
bị đốt nóng .
- λ là tổn thất dorò rỉ môi chất từ khoang dẫn ,
hút do xecmăng , pittông
và các van .
- λ là tổn thất khác .
C

tl

w

r

k

K1
Vlt

λC
λtl

λw


λr
λk
Vlt

- 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
N S = ( H 2- H 7 )
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 )
ηi =

Ns
Ni

Hiệu suất chỉ thị

+ Công suất hữu ích
Nl – công suất cơ trên trục khuỷu
+ Công suất điện tiêu thụ
Nll →

N cl =

truyền động

Nl
η td *η ll
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 ]
Q0 =

λ * Vlt
V1 q 0

;

λ-

hệ số cấp ;

Vlt – thể tích nén lý thuyết ;
V1 – thể tích riêng hơi hút vào máy
nén;
πd
V =
* S * Z * n [ m3/s ]
Q0 = λ *Vlt*qv ;
4
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
Môi
Sôi ts
Quá Ngưng Quá

chuẩn
chất
nhiệt tụ tn= nhiệt
tqn
tql
Lạnh thường NH3
-15
-10
+30
+ 25
( 1 cấp nén ) Freon
-15
+15
+30
+25
Điều tiết
Freon
+3
+15
+35
+30
không khí
Lạnh đông
NH3
-10
-30
+35
+30
( 2 cấp nén ) Freon
-35

-20
+30
+25
2

lt

Quá lạnh

nóng

Lạnh
Quá nóng ( nhiệt)


- 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 .
(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
πd 2
λ
*
Q0 = 4v1 * S * Z * n * q0

;

-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 )
ga

H2O
quạt
vỏ thép
tấm chặn

+ Dễ bảo dưỡng , sửa chữa .
giàn
b,phun
làm mát bằng nước và không khí :
- ga
Đỡ tốn nước

→ tháp làm mát
- Hiệu quả cao
( tháp quá nhiệt )
giàn ngưng tụ
gió trước

ga
bình góp

nước bổ xung


MB

- 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 .


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 ) .
1
Điều chỉnh minp→ bé p, ren Dàn
vặnbay
rấthơibé .
→ Dùng cho hệ thống lạnh công suất bé ( chục kW ) .
Từ giàn
P
p

ngưng
+ Van tiết lưu
tự động
nhiệt :
p cân bằng trong
Tự động
2 bằng ngoài .
Tự động cân
1

lx

0

0

k

3

4

5
6
Vào máy nén

p0


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 .
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
T
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 .
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 .

Q ,T
1, Chu trình cacno ngược :
k

k

3

2

Ngưng tụ
Máy dãn

Máy nén

nở
Bay hơi
4

1

Q0 ,T0

T ( nhiệt độ)

Tk

Đường bão hòa
hơi

K

Đường bão hòa khô
2

4
5

1
6

K [ kJ/kgK]

Entropy

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
- Nhược điểm : Điểm 1 nằm trong vùng hơi ẩm → máy
nén dễ hỏng do va đập thủy lực .
2, Chu trình khô :
Qk ,Tk
3

2
Ngưng tụ

Máy nén

Máy nén
Bay hơi

4

1

Q0 ,T0

T ( nhiệt độ)
K Điểm tới hạn

Đường
bão hòa
ẩm
3

2
2”

2’

4’

5

1

4

Đường bão hòa khô
S
[ kJ/kgK]
6

Entropy


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 )
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 :
4
Ngưng tụ

5

Nén cao áp

Tiết lưu
3
2

Nén hạ áp
QTG ( mát trung gian)

6

1
Q0

T

2’
4

Tk

2

5
3
TG

T0

6

1
S