Đề tài Hệ thống lạnh trong nhà máy nước đá

HỆ THỐNG LẠNH TRONG NHÀ MÁY NƯỚC ĐÁ

I. Giới thiệu chung.
Nước đá có vai trò rất quan trọng trong đời sống và trong công nghiệp.
Trong công nghiệp người ta sử dụng nước đá để ướp lạnh bảo quản thực phẩm,
rau quả chống hư hỏng. Trong đời sống vai trò nước đá càng quan trọng hơn
như phục vụ giải khát, giải trí…Nước đá còn có vai trò quan trọng như tạo sân
băng trượt băng nghệ thuật.
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm nước đá thường được sử dụng dưới
nhiều dạng: đá cây, đá vảy, đá tấm,…Trong đời sống người ta thường sử dụng
nước đá cây hoặc nước đá viên, nước đá viên dần dần được thay thế nước đá cây
vì nó đảm bảo an toàn vệ sinh hơn.
II. Một số vấn đề cần quan tâm khi sản xuất nước đá
1. Nồng độ tạp chất cho phép.
Chất lượng nước đá chịu tác động của rất nhiều yếu tố: Các thành phần
trong nước, phương pháp làm lạnh. Thông thường nước đá được lấy từ mạng
nước thủy cục, các tạp chất và vi sinh vật trong nước không được vượt quá giá
trị qui định ở các bảng dưới đây.

Hình 1- Hàm lượng tạp chất trong công nghiệp
2. Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá.
Các tạp chất có thể tạo ra màu sắc, màu đục không trong suốt. Một số tạp chất
làm cho đá dễ bị nứt nẻ. Một số tạp chất tách ra được khi đông đá tạo thành cặn bẫn
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


nằm ở đáy, nhưng một số tạp chất lại không tách ra được trong quá trình đóng băng, có
tạp chất khi hòa tan trong nước làm cho đá khó đông hơn, do nhiệt độ đóng băng giảm.
Dưới đây là ảnh hưởng của một số tạp chất đến chất lượng nước đá.

3. Phân loại nước đá:

a. Phân loại theo màu sắc:
Theo màu sắc người ta phân ra 3 loại đá: đá cục, đá trong và đá pha lê.
b. Phân loại theo hình dạng
Theo hình dạng có thể phân ra nhiều loại đá khác nhau như: máy đá cây,
máy đá tấm, máy đá vảy, máy đá viên, máy đá tuyết…
c. Phân loại theo nguồn nước sản xuất đá
Theo nguồn nước sử dụng làm đá thì có hai loại máy: làm đá từ nước ngọt
và nước mặn.
III. Hệ thống lạnh máy nước đá.
1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây.
Trên hình 3 là sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh máy đá cây được sử dụng
phổ biến nhất hiện nay. Hệ thống có các thiết bị chính sau:
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


1.
Máy nén: máy nén 1 cấp, sử dụng môi chất NH3 hoặc R22.
2.
Bình chứa cao áp.
3.
Dàn ngưng: Có thể sử dụng dàn ngưng tụ bay hơi, bình ngưng, dàn
ngưng tụ kiểu tưới và có thể sử dụng dàn ngưng không khí.
4.
Bình tách dầu.
5.

Bình tách khí không ngưng.
6.
Bình thu hồi dầu (sử dụng trong hệ thống NH3).
7.
Bình tách lỏng.
8.
Bình giữ nước-tách lỏng.
9.
Bể nước muối làm đá, cùng bộ cánh khuấy và dàn lạnh kiểu xương
cá.
Trong hệ thống lạnh máy đá có 2 thiết bị có thể coi là đặc thù của hệ thống. đó là
dàn lạnh xương cá và bình giữ nước-tách lỏng.

Hình 3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây

2. Nguyên lý hoạt động:
Hơi môi chất hút về máy nén là hơi quá nhiệt được máy nén, nén lên đến
nhiệt độ tk, áp suất pk đi vào bình tách dầu, ở đây dầu được lọc lại và đưa trở về
máy nén nhờ vào nguyên tắc chênh lệch áp suất.
Còn hơi môi chất đưa đến thiết bị ngưng tụ, tại bình ngưng tụ hơi môi
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


chất thực hiện quá trình trao đổi nhiệt trở thành lỏng.
Sau khi môi chất trở thành lỏng được đưa vào bình chứa cao áp, rồi đi qua
phin lọc, phin lọc có nhiệm vụ lọc các cáu bẩn và hàm lượng ẩm trong môi chất,
sau đó môi chất đi qua bình quá lạnh góp phần tăng năng suất lạnh.
Môi chất lỏng tiếp tục đi qua kính xem lỏng, qua van điện từ và chia thành

hai đường vào qua van tiết lưu và đi vào bình chứa thấp áp, nhờ vào van tiết lưu
mà gas lòng được hạ nhiệt độ và suất trong xuống p0, to, van tiết lưu nhiệt điều
chỉnh lượng lỏng nhờ vào bầu cảm biến ở đầu ra của dàn lạnh.
Từ bình chứa thấp áp môi chất lỏng chảy vào dàn lạnh xương cá môi chất
được bay hơi và trao đổi nhiệt với dung dịch nước muối.
Sau đó hơi lạnh trở về bình chứa thấp áp. Hơi môi chất tiếp tục đi về bình
tách lỏng, ở đây môi chất được tách lỏng, còn hơi thì được máy nén hút về, kết
thúc một quá trình và chu trình được lặp lại.
3.Đặc điểm hệ thống máy đá cây:
Ưu điểm:
Vì có dạng khối lớn nên có khả năng tích trữ lâu, rất tiện lợi cho việc vận
chuyển đi xa và dùng bảo quản thực phẩm lâu ngày.

Dễ dàng chế tạo, các thiết bị của hệ thống có thể chế tạo trong nước,
không đòi hỏi phải có thiết bị đặc biệt.
Nhược điểm:
Chi phí vận hành lớn: Chi phí nhân công vận hành, vào nước, ra đá, vận chuyển
đá, xay đá, chi phí điện năng (motor khuấy, cẩu đá, máy xay đá).

Chi phí đầu tư lớn: Bể đá, cẩu đá, bể nhúng nước, bàn lật, hệ thống cấp
vào nước khuôn đá, kho bảo quản đá, máy xay đá…
Thời gian làm đá lâu nên không chủ động sản xuất và chế biến.
Khi xuất đá thì đá ra hàng loạt nên cần kho bảo quản.
Không bảo đảm vệ sinh: Bể muối và khâu xay đá.
Tổn thất nhiệt lớn: Quá trình từ sản xuất đến sử dụng qua rất nhiều khâu
nên tổn thất nhiệt lớn, ngoài ra khi xay đá và nhúng khuôn đá còn gây ra mất
mát cơ học.
Do có nhiều nhược điểm như vậy nên hiện nay người ta ít sử dụng máy
đá cây trong để chế biến thực phẩm, mà chủ yếu sản xuất để bán cho ngư dân
đánh cá và cho sinh hoạt. Đối với các xí nghiệp chế biến thủy sản một trong

những điều kiện để được cấp code EU nhập hàng vào các nước E.U thì phải sử
dụng đá vảy để chế biến.

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


IV. Kết cấu tường, nền và nắp bể đá.
1. Kết cấu tường bao:
Mặt cắt tường bao :

Chú

thích :
1. Lớp vữa xi măng
2. Lớp tường gạch
3. Lớp hắc ín dán giấy dầu
4. Lớp cách nhiệt polystirol
5. Lớp thép tấm

∑δ = δ

i

+ δ cn = [ ( 2.0,01) + 0,11 + 0,001 + ( 2.0,02) + 0,005] + 0,2 = 0,34

Tổng chiều dày các lớp của kết cấu tường: m =340 mm
2. Kết cấu cách nhiệt nền:
Mặt cắt nền bể:

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


Chú thích :
1. Lớp thép tấm
2. Lớp cát lót mỏng
3. Lớp bê tông cốt thép
4. Lớp giấy dầu
5. Lớp cách nhiệt polystirol
6. Lớp hắc ín dán giấy dầu
7. Lớp bê tông đá dăm M200
8. Lớp đá làm nền và đất đầm kỹ
Tổng chiều dày của các lớp kết cấu nền :
mm = ∑ δ = δ i + δ cn = ( 5 + 10 + 100 + 2 + 2 + 1 + 150 ) + 200 = 470
0,47 m
3.Kết cấu nắp bể đá :
Để tiện lợi cho việc ra đá, nắp bể đá được đậy bằng các tấm gỗ dày 30 mm.
Trên cùng được phủ lớp vải bạc do đó tổn thất nhiệt qua nắp bể đá khá lớn.
V. Xác định số lượng và kích thước linh đá:
Các khuôn đá được bố trí thành các linh đá, mỗi linh đá gồm có nhiều
khuôn. Ở đấy chúng ta sử dụng loại linh đá có 7 khuôn đá x50kg/cây đá. Số
lượng linh đá được xác định:
m N
với :số lượng linh đá
m1 =1
n1 n1 trên 1 linh đá
:số khuôn

N
:số khuôn đá
200= 29
m
chọn
m1 = 1 = 28,57
7
Khoảng cách giữa các
khuôn đá tronh linh đá lá 225 mm, hai khuôn hai đầu cách nhau 40 mm để móc
cẩu, 25 mm hai đầu là khoảng cách từ linh đá đến thành trong của bể .
Chiều dài mỗi linh đá :
L = n1 .225 + 2.75 + 2.40 = 7.225 + 150 + 80 = 1805
mm
Chiều rộng
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


của linh đá :425 mm
Chiều cao của linh đá:1150 mm
25

75

40

225

225

225

25

225

225

75

2

425

3

40

1

1805

1.
2.
3.

Khung linh đá
Vị trí móc cẩu
Khuôn đá 50 kg

1. Xác định chiều rộng bể đá:
W = 2.L + 4δ + A
W
: Chiều rộng của bể.
: Tổng chiều dài của hai linh đá L bố trí hai bên dàn lạnh (mm)
: Khe hở giữa linh đá và vách δ trong của bể đá (mm)
: Chiều rộng cần thiết để lắp đặt A dàn lạnh, từ 600-900mm, đối với bể đá
có công suất 10 tấn/mẻ chọn A = 700 mm.
⇒ W = 2.1805 + 4.25 + 700 = 4410
(mm)

2.Xác định chiều dài bể đá :
l = B + C + m2 .b

B: Chiều rộng các đoạn hở lắp đặt bộ cánh khuấy và tuần hoàn nước, chọn
B =600 mm
C: Chiều rộng đoạn hở cuối bể, C = 500 mm.
425 + 50
b = 475
: Khoảng cách giữa các
linh đá được xác định dựa trên độ rộng của linh đá và khoảng hở giữa chúng: b
= mm
29 trên một dãy, với linh đá, bố trí dàn
: Số linh đá dọc theo chiều dài m12m==2 15
lạnh ở giữa, các linh đá được bố trí
thành hai dãy đối xứng vậy số linh
đá trên một dãy
⇒ l = 600 + 500 + 15.475 = 8225
mm

3. Xác định chiều cao của bể đá :
Chiều cao của bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết giữa đáy khuôn
đá và bể. Mặt khác phía trên linh đá là một khoảng hở cỡ 100mm, sau đó là lớp
gỗ dày 30mm dùng làm nắp bể. Đối với các bể có công suất từ 5 tấn/mẻ trở lên
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


thường có tổng chiều cao là 1250 mm.
Bảng thông số kích thước bên trong của bể:
Số khuôn đá
200
Tổng số linh đá
29
Số dãy linh đá
2
Số linh đá trên một dãy
15
Độ hở giữa các linh đá (mm)
50
Bề rộng A (mm)
700
Chiều dài (mm)
8225
Chiều rộng (mm)
4410
Chiều cao (mm)
1250

Kích thước linh đá :
Số khuôn/linh đá
Bề dài (mm)
Bề rộng (mm)
Chiều cao (mm)
Kích thước khuôn đá :
Khối lượng cây đá (kg)
Khối lượng khuôn đá (kg)
Chiều cao (mm)
Đáy lớn (mm)
Đáy bé (mm)

7
1805
425
1150

1925

A

1925

50
27,2
1115
380 x 190
340 x 160

600

m2 x 425

500

Bố trí bể đá với linh đá 7 khuôn đá
4. Xác định thời gian làm đá :
Thời gian làm đá cây được xác định theo công thức:
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


τ=

A
.b0 .( b0 + B )
tm

τ

Trong đó:

: Thời gian làm đá (giờ)
t m (oC) ,chọn = -10oC
: Nhiệt độ trung bình trong bể
b0 cạnh ngắn nhất của tiết diện lớn nhất
: Chiều rộng khn đá (m),lấy
của khn. = 0,19 m
a380

A, B là các hằng số phụ
⇒n= 0 =2
thuộc vào tỉ số n = , là tỉ số giữa
b190
0
cạnh dài và cạnh ngắn của đáy lớn
khn đá .Với n = 2 chọn A = 4540 và
B = 0,026
4540
giờ
⇒τ =
.0,19.( 0,19 + 0,26) = 18,6
− 10
VI. Chu trình trao
đổi nhiệt
1. Sơ đồ ngun lý :

3

3'

NT

2

TL

BH: thiết bị
hơi
NT: thiết bị

ngưng tụ
MN: máy nén
TL: thiết bị tiết

MN bay

4
BH

1'

1

lưu.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh như sau: hơi mơi chất sinh ra
ở thiết bò bay hơi được máy nén hút về và nén lên ở áp suất đẩy cao vào bình
ngưng tụ. Ở bình ngưng hơi môi chất thải nhiệt cho nước làm mát và ngưng tụ
lại thành lỏng. Lỏng có áp suất cao đi qua van tiết lưu vào bình bay hơi. Ở
bình bay hơi, lỏng môi chất sôi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp thu nhiệt của
môi trường cần làm lạnh. Hơi lại được hút về máy nén, như vậy vòng tuần
hoàn của môi chất được khép kín .
2. Đồ thị:

GVTH: ĐỒN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


- Đồ thị lgp-h:
lgp

k

- Đồ thị T-s:

tql

3

T

3'

4

2

Pk,tk

P0,t0
1'

1
tqn

2

tql

h

3'

Pk,tk

tqn

3

1
P0,t0
4

1'

S

Quá
trình 1’-1:
quá nhiệt
hơi hút về
máy nén.
Quá
trình 1-2 :
nén đoạn
nhiệt
Quá
trình 2-3’ :
quá trình
ngưng tụ
nhả nhiệt

đẳng áp cho môi trường làm mát trong thiết bị ngưng tụ.
Quá trình 3’-3: quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp.
Quá trình 3-4: tiết lưu ở van tiết lưu giảm áp suất từ pk xuống p0.
Quá trình 4-1’: bay hơi thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh.
Các thông số trạng thái của các điểm nút cơ bản :
VII. Chọn máy nén:
Q0 = 63604
Q0 ,07
Nhiệt tải của máy nén: (w)
=63,6 (kw)
q 0 = 1035,6
Năng suất lạnh riêng: (kJ/kg)
mtt

1. Lưu lượng môi chất qua máy
nén:
Q
63,6
(kg/s)
m = 0 =
= 0,0614
tt

q0

1035,6

2. Thể tích hút thực

tế :
Vtt = mtt .v1 = 0,0614.0,7 = 0,042
λ

3. Hệ số cấp :

(m3/s)

λ = λi .λ w
λi =

p0 − ∆ p 0
p0

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG


 p k + ∆ pk
− c 

p0


1
( công thức 7
 m p0 − ∆ p 0 
 −
13 sách “HƯỚNG

p

0



SVTH: PHẠM BÁ THIỆN

Vtt


DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” –Nguyễn Đức Lợi chọn:
∆ p 0 = ∆ pk = 0,05 ÷ 0,01
Mpa chọn bằng 0,01
m =m
0,95
= 1÷ 1,1
, đối với máy nén
amoniac chọn .
: tỉ số thể tích chết,= chọn = 0,03 ÷c 0,05
0,03
T
250
λw = 0 =
= 0,79
⇒ λi =T0k,64.316
0,79 = 0,511
0,16 − 0,01
1,6895 + 0,01 0,16 − 0,01
⇒ λi =
− 0,03
−

= 0,64
0,16
0,16
0,16 


4. Thể tích quét lý thuyết:
V
0,042
(m3/s).
vlt = tt =
= 0,084
Tra bảng 7-2 sách
λ 0,511
“HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ
HỆ THỐNG LẠNH” –Nguyễn Đức Lợi chọn máy nén MYCOM ký hiệu
N8WA có thể tích quét 374,2 m3/h = 0,1039 m3/s.

Máy nén lạnh MYCOM

5. Số lượng máy nén:
Chọn 1 máy.
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

Z mn =

vlt
v mn

Z mn

0,084
=
= 0,8
0,1039

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


VIII. Các thiết bị trao đổi nhiệt.
1. Thiết bị ngưng tụ.
a. Mục đích:
Ngưng tụ hơi môi chất thành lỏng.
b. Lựa chọn thiết bị:
Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước: Bình ngưng ống vỏ nằm ngang.
Ưu điểm:
Thiết bị gọn nhẹ, chắc chắn, phụ tải nhiệt lớn.
Dễ dàng vệ sinh bề mặt trao đổi nhiệt.
Do làm mát bằng nước nên ít chịu ảnh hưởng của thời tiết.
Nhược điểm:
Tốn thêm hệ thống tháp giải nhiệt, làm tăng thêm chi phí lắp đặt.
Công nghệ chế tạo phức tạp.
1.Đường nối vào áp kế.
c. Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
2.Nối van an toàn.
Cấu tạo:
3.Hơi NH vào.
3

1

2

3

4

5

6

11

10

9
12

8
7

Bình chứa cao áp

4.Đường cân bằng với bình chứa
cao áp.
5.Đường dự trữ.
6.Van xả khí phía nước.
7.Van xả nước.
8.Xả dầu.
9.Lỏng NH3 ra.
10. Đường vào của tháo giải

nhiệt.
11. Đường ra của tháp giải
nhiệt.
12. Chân bình.

Nguyên lý làm việc:
Đây là thiết bị trao đổi nhiệt bằng nước chuyển động cưỡng bức trong ống
trao đổi nhiệt. Hơi cao áp đi vào từ phía trên bao phủ toàn bộ bề mặt trao đổi
nhiệt cho nước làm mát chuyển động cưỡng bức trong ống trao đổi nhiệt ngưng
tụ thành lỏng cao áp rồi được đưa ra ngoài.
2. Thiết bị bay hơi:
a. Mục đích:
Thiết bị bay hơi là nơi trao đổi nhiệt giữa môi chất lạnh và đối tượng cần
làm lạnh.
b. Lựa chọn thiết bị bay hơi:
Chọn thiết bị bay hơi kiểu dàn lạnh xương cá.
Ưu điểm:
Các ống góp trên và dưới được nối với các ống trao đổi nhiệt có dạng uốn
cong nên hạn chế được chiều cao của dàn mà vẫn bảo đảm đường đi của môi
chất đủ lớn để tăng thời gian tiếp xúc và diện tích trao đổi nhiệt.
Cấu tạo gọn, được chế tạo theo từng modun nên dễ dàng tăng công suất
của dàn.
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


Nhược điểm:
Chế tạo khó khăn.
c. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Cấu tạo:
2
3

4

1

Dàn lạnh xương cá
1.
Lỏng tiết lưu vào
2.
Đường ra của hơi hạ áp
3.
Ống góp trên dưới
4.
Ống trao đổi nhiệt
Nguyên lý hoạt động:
Đây là thiết bị bay hơi theo kiểu ngập dịch, được đặt chìm trong bên trong
bể muối. Lỏng môi chất được cấp vào dàn trao đổi nhiệt với nước muối qua các
ống trao đổi nhiệt, sau đó môi chất sôi và hóa hơi được hút trở về máy nén.
XIX. Các thiết bị khác:
1. Bình giữ mức – tách lỏng:
a. Mục đích:
Vì hệ thống sử dụng dàn bay hơi theo kiểu ngập dịch nên ta phải sử dụng
bình giữ mức để cung cấp và duy trì mức dịch luôn ngập ở thiết bị bay hơi.
Ngoài ra bình còn có chức năng tách lỏng khỏi dòng hơi hút về máy nén.

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


b. cấu tạo:
5

4

6
7

3
2
1

8
9

1.
lạnh
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

Ống lỏng cấp vào dàn
Ống tiết lưu vào
Ống môi chất vào
Ống lắp van an toàn,
Đồng hồ áp suất
Ống hút về máy nén
Tấm chắn lỏng
Ống lắp van phao
Ống hồi dầu, xả đáy.
Chân bình

10

Bình giữ mức tách
lỏng
c. Nguyên lý hoạt động:
÷ khống chế bằng van phao. Các tấm
Mức dịch trong dàn lạnh được
chắn được làm từ tôn dày 3 mm, trên các tấm chắn được khoan lỗ φ 68mm, cách
đều 20 mm có tác dụng chắn lỏng làm cho các hạt lỏng không thể theo hơi hút
về máy nén.
2. Bình tách lỏng:
a. Mục đích:
Bình tách lỏng được sử dụng cho hệ thống may đá cây nhằm tách lỏng
hoàn toàn khỏi dòng môi chất đã được tách lỏng ở bình giữ mức. Tránh được
hiện tượng máy nén hút phải lỏng gây va đập thủy lực khi bình giữ mức tách
không hết lỏng.
b. Cấu tạo:
2

3

Bình tách lỏng

1.
2.
3.
4.
5.
6.

4

5

Ống môi chất vào.
Tấm gia cường.
Ống môi chất ra.
Nón chắn.
c. Nguyên lý hoạt
Cửa xả hơi.
động:
Lỏng ra.
1

Lỏng được tách ra do 2
nguyên nhân chính:
- Dòng môi chất đi từ ống nhỏ ra bình lớn nên vận tốc giảm, lực quán tính
giảm nên lỏng bị rơi xuống.
- Do các hạt lỏng va đập với các tấm chắn và rơi xuống đáy bình do trọng

lực.
6

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


3. Bình tách khí không ngưng:
a. Tác hại của khí không ngưng:
Khí không ngưng làm tăng áp suất ngưng tụ do nó chiếm một phần thể tích
của thiết bị ngưng tụ và làm giảm diện tích trao đổi nhiệt.
Làm tăng nhiệt độ cuối tầm nén dễ làm cháy dầu bôi trơn, do đó phải tách
khí không ngưng ra khỏi hệ thống.
b. Nhận biết khí không ngưng:
Áp suất ngưng tụ tăng
Kim của đồng hồ áp kế bị rung.
c. Nguyên nhân gây khí không ngưng:
Hệ thống lúc lắp đặt ban đầu hút chân không không hết.
Do rò rỉ ở những phần làm việc với áp suất chân không (phía hạ áp).
Do dầu bôi trơn bị cháy hoặc do môi chất bị phân hủy hình thành nên khí
không ngưng.
d. Cấu tạo:
2

1

3

1- Nối van an toàn và đồng

hồ áp suất.
2- Khí không ngưng ra.
3- Đường môi chất ra.
4- Hỗn hợp hơi môi chất và
7
khí không ngưng vào.
5- Lỏng tiết lưu vào.
6- Môi chất lỏng ra.

4

5

6

Bình tách khí không ngưng
e. Nguyên lý hoạt động:
Khí không ngưng thường tập trung nhiều nhất ở thiết bị ngưng tụ. Khi
dòng môi chất đến thiết bị ngưng tụ và chảy qua bình chứa cao áp, phần lớn khí
không ngưng sẽ tích tụ lại ở thiết bị ngưng tụ. Tuy nhiên vẫn còn lẫn rất nhiều
môi chất lạnh chưa ngưng tụ hết vì vậy ta phải chuyển hỗn hợp khí đó vào bình
tách khí không ngưng. Khí không ngưng được tách ra dựa trên nguyên tắc: hỗn
hợp khí không ngưng và môi chất sẽ được làm lạnh xuống nhiệt độ thấp. Môi
chất sẽ ngưng tụ lại còn khí không ngưng sẽ được xả ra ngoài.
4. Bình chứa cao áp:
a. Mục đích:
Để cấp lỏng liên tục cho tiết lưu của dàn bay hơi.
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN

Chứa lỏng môi chất từ các thiết bị khác của hệ thống khi phải sửa chữa.
b. Cấu tạo:
1

3

2

4

5

6

7

9

12345678910-

8

10

Ống lắp áp kế.
Ống lắp van an toàn.
Đường dự trữ.
Đường lỏng cao áp vào.

Đường cân bằng với thiết bị
ngưng tụ.
Dường ra của lỏng cao áp.
Kính xem gas.
Xả cặn.
Xả dầu.
Chân bình.

5. Bình tách dầu:
a. Mục đích:
Bình tách dầu được lắp vào đường đẩy của máy nén amoniac để tách dầu
ra khỏi dòng hơi môi chất, tránh dầu đến bám vào bề mặt của bình ngưng tụ làm
giảm quá trình trao đổi nhiệt.
b. Cấu tạo:
Lựa chọn bình tách dầu kiểu nón chắn.
2

3

1

1- Đường vào của môi chất.

4

c.2-Nguyên
hoạt
Ống lắplý
van
an toàn.

động:
3- Đường ra của môi chất.
Các nón
Dầu4-được
táchchắn.
nhờ 3
5Miệng
phun
ngang.
nguyên nhân:
Nón chắn
dầu. đi
- Do6- dòng
môi chất
7- Đường xả dầu.
từ ống nhỏ ra bình to, vận tốc
giảm, lực quán tính giảm dưới tác dụng của trọng lực các hạt dầu nặng rơi
xuống.
- Do các hạt dầu va đập vào thành bình rơi xuống.
- Do sự mất vận tốc đột ngột khi va đập vào các tấm chắn dưới tác dụng
của trọng lực các hạt dầu nặng rơi xuống đáy bình.
5

6

7

6. Bình chứa dầu:
a. Mục đích:
Nếu xả dầu trực tiếp từ bình tách dầu ra ngoài vừa có áp suất cao vừa có

lỏng môi chất rất nguy hiểm. Do đó để đơn giản ta dùng bình chứa để gom dầu
từ các thiết bị khác trước khi xả ra ngoài.
b. Cấu tạo:
6

5
4

7
8

3
2
1

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

9

10

SVTH: PHẠM

1- Thân bình.
2- Ống lấy dầu.
3- Bộ lọc dầu.
4- Đường nối về ống hút.
5- Đường nối về máy nén.
6- Đường nối dầu vào.
7- Đường nối áp kế.

8- THIỆN
Bộ chỉ mức( ống thủy).
BÁ
9- Xả cặn.
10- Chân bình


c. Nguyên lý hoạt động:
Dầu được hồi từ các thiết bị khác về máy nén nhờ nguyên lý chênh lệch áp
suất.
Khi mở van nối với đường hút, áp suất trong bình giảm xuống môi chất
lạnh được thu hồi.
Khi xả dầu ra ngoài, áp suất trong bình phải cao hơn áp suất khí quyển một
chút.
7. Tháp giải nhiệt:
a. Mục đích:
Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là thải toàn bộ nhiệt lượng do môi chất lạnh
ngưng tụ tỏa ra nhờ chất tải nhiệt trung gian là nước.
1
b. Cấu tạo:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

2

⇑

⇑

3
4
5
6
9

15

9.

13

10.
11.
12.
13.
14.
15.

7

12

11

8

10

14

Động cơ quạt gió.
Vỏ tháp.
Chắn bụi nước.
Dàn phun nước.
Khối đệm.
Cửa không khí vào.
Bể nước.
Đường nước lạnh để làm
mát bình ngưng.
Đường nước ra từ bình
ngưng.
Lọc nước.
Phễu chảy tràn.
Van xả đáy.
Đường cấp nước.
Bơm nước.
Bình ngưng.

c. Nguyên lý hoạt động:
Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt ÷t w512 độ ban đầu là nhận nhiệt của môi chất
ngưng tụ tăng lên khoảng 4 oC, ra
khỏi bình ngưng có nhiệt độ . Nước
nóng được đưa sang tháp giả nhiệt và phun thành các giọt nhỏ. Nước nóng chảy
theo khối đệm xuống, trao đổi nhiệt với không khí đi ngược dòng từ dưới lên

trên nhờ quạt gió cưỡng bức. Nhiệt độ nước giảm đi và nguội như nhiệt độ ban
đầu.
X. Các thiết bị đường ống:
1. Van chặn:
a. Mục đích:
Van khóa, van chặn có nhiệm vụ khóa hoặc mở dòng môi chất lạnh khi vận
hành, sửa chữa, bảo dưỡng
hệ thống.
b. Cấu tạo:
7

8

Van chặn
1-Thân van; 2- Đế van; 3Nón van; 4- Nắp van; 5- Đệm kín

6

9

5

10

4

11

12
3

2

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG1

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


ti van; 6- Ti van; 7- tay van; 8- Chèn đệm
9- Bulông; 10 – Ren của ti van; 11- Vòng đệm kín; 12- Đệm kín ngược.

2. Van tiết lưu tay:
a. Mục đích:
Van tiết lưu tay là van có thể điều chỉnh được lưu lượng bằng tay một cánh
rất chính xác do tiết diện mở của van có thể điều chỉnh chính xác.
b. Cấu tạo:
Về mặt cấu tạo, van tiết lưu tay có cấu tạo giống như van chặn, van khóa.
Khác biệt cơ bản của van tiết lưu tay là nón van có kết cấu đặc biệt để có thể
điều chỉnh chính xác lưu lượng và ren của ti van tiết lưu tay là loại mịn hơn so
với van chặn.
Nón van dạng
parabol

Van tiết lưu tay
3. Van điện từ kết hợp
với rơ le mức lỏng:
a. Van điện từ:
Chọn van điên từ tác
động gián tiếp dùng cho hệ thống có công suất trung bình và lớn.
Cấu tạo:
1

1. Cuộn dây điện từ.
2. Lõi sắt động.
2
3
3. Clappê van phụ bằng
cao su.
B
4. Màng cao
su.
4
5. Clapê van chính.
6. Lò xo.
A
7. Vít điều chỉnh.

Nguyên lý
5
hoạt động:
Khi van
không có điện, 6
van phụ đóng.
Môi chất đi vào
7
khoang B thì
không ra được.
Khi đó trọng
lượng lỏng trên
màng và trọng
lượng bản thân cụm van chính cùng với lực lò xo sẽ giữ chặt clapê chính trên

cửa thoát. Van chính đóng.
Khi cuộn dây có điện, van phụ mở, môi chất từ trong khoang B chảy qua lỗ
nối thông với cửa ra của van. Áp suất trên màng van chính giảm xuống và do tác
dụng của áp suất môi chất từ phía dưới lên màng thắng lực lò xo nên van chính
mở.
b. Rơ le mức lỏng:
Rơle mức lỏng có một buồng phao được nối thông với thiết bị bay hơi hoặc
bình giữ mức bằng một ống cân bằng hơi và một ống cân bằng lỏng. Khi đó mức
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


lỏng của bình cũng là mức lỏng của buồng phao theo nguyên lý bình thông
nhau.
Khi mức lỏng trong buồng phao tăng, phao nổi lên và cho tín hiệu ngắt van
điện từ đóng lại không cho môi chất vào. Khi mức lỏng hạ xuống van phao hạ
xuống, van điện từ nhận được tín hiệu mở ra. Lỏng tiếp tục được cấp trở lại.
Bố trí:
1

1. bình giữ mức tách
3
lỏng.
4. Van một chiều:
LC
6
5
4
2. ống cân bằng hơi.

Tác dụng:
7 3. rơle mức lỏng.
Giữ cho môi chất chỉ đi theo một chiều định
sẵn và không có chiều ngược
4.
ống cân bằng lỏng.
lại.
5. van chặn.
Cấu tạo:
6. van điện từ.
7. lỏng về thiết bị bay
hơi.
2

Chiều
ngược bị
chặn

Chiều thuận

\

Mục Lục
I. Giới thiệu chung............................................................................................................1
II. Một số vấn đề cần quan tâm khi sản xuất nước đá......................................................1
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN

1. Nồng độ tạp chất cho phép.......................................................................................1
2. Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá.....................................................1
3. Phân loại nước đá:.....................................................................................................2
a. Phân loại theo màu sắc:.........................................................................................2
b. Phân loại theo hình dạng.......................................................................................2
c. Phân loại theo nguồn nước sản xuất đá................................................................2
III. Hệ thống lạnh máy nước đá........................................................................................2
1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá cây......................................................................2
2. Nguyên lý hoạt động:................................................................................................3
3.Đặc điểm hệ thống máy đá cây:.................................................................................4
IV. Kết cấu tường, nền và nắp bể đá................................................................................5
1. Kết cấu tường bao:....................................................................................................5
2. Kết cấu cách nhiệt nền:.............................................................................................5
3.Kết cấu nắp bể đá :.....................................................................................................6
V. Xác định số lượng và kích thước linh đá:....................................................................6
1. Xác định chiều rộng bể đá:.......................................................................................7
2.Xác định chiều dài bể đá :..........................................................................................7
3. Xác định chiều cao của bể đá :.................................................................................7
4. Xác định thời gian làm đá :.......................................................................................8
VI. Chu trình trao đổi nhiệt...............................................................................................9
1. Sơ đồ nguyên lý :......................................................................................................9
2. Đồ thị:....................................................................................................................9
VII. Chọn máy nén:.........................................................................................................10
1. Lưu lượng môi chất qua máy nén:..........................................................................10
2. Thể tích hút thực tế :...............................................................................................10
3. Hệ số cấp :...............................................................................................................10
4. Thể tích quét lý thuyết:...........................................................................................11
5. Số lượng máy nén:..................................................................................................11
VIII. Các thiết bị trao đổi nhiệt.......................................................................................12
1. Thiết bị ngưng tụ.....................................................................................................12

a. Mục đích:.............................................................................................................12
b. Lựa chọn thiết bị:................................................................................................12
c. Cấu tạo và nguyên lý làm việc:...........................................................................12
2. Thiết bị bay hơi:......................................................................................................12
a. Mục đích:.............................................................................................................12
b. Lựa chọn thiết bị bay hơi:...................................................................................12
c. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:........................................................................13
XIX. Các thiết bị khác:...................................................................................................13
1. Bình giữ mức – tách lỏng:......................................................................................13
a. Mục đích:.............................................................................................................13
b. cấu tạo:................................................................................................................14
c. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................14
2. Bình tách lỏng:........................................................................................................14
a. Mục đích:.............................................................................................................14
b. Cấu tạo:...............................................................................................................14
c. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................14
3. Bình tách khí không ngưng:....................................................................................15
a. Tác hại của khí không ngưng:.............................................................................15
GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN


b. Nhận biết khí không ngưng:...............................................................................15
c. Nguyên nhân gây khí không ngưng:...................................................................15
d. Cấu tạo:...............................................................................................................15
e. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................15
4. Bình chứa cao áp:....................................................................................................15
a. Mục đích:.............................................................................................................15
b. Cấu tạo:...............................................................................................................16

5. Bình tách dầu:.........................................................................................................16
a. Mục đích:.............................................................................................................16
b. Cấu tạo:...............................................................................................................16
c. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................16
6. Bình chứa dầu:........................................................................................................16
a. Mục đích:.............................................................................................................16
b. Cấu tạo:...............................................................................................................16
c. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................17
7. Tháp giải nhiệt:.......................................................................................................17
a. Mục đích:.............................................................................................................17
b. Cấu tạo:...............................................................................................................17
c. Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................17
X. Các thiết bị đường ống:..............................................................................................17
1. Van chặn:................................................................................................................17
a. Mục đích:.............................................................................................................17
b. Cấu tạo:...............................................................................................................17
2. Van tiết lưu tay:.......................................................................................................18
a. Mục đích:.............................................................................................................18
b. Cấu tạo:...............................................................................................................18
3. Van điện từ kết hợp với rơ le mức lỏng:................................................................18
a. Van điện từ:.........................................................................................................18
b. Rơ le mức lỏng:...................................................................................................18
4. Van một chiều:........................................................................................................19

GVTH: ĐOÀN PHÚ CƯỜNG

SVTH: PHẠM BÁ THIỆN