Bài tập lớn kĩ thuật lạnh

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN

BÀI TẬP LỚN
MÔN:KĨ THUẬT LẠNH

Giào viên hướng dẫn:Nguyễn Đức Nam
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Đình Chính
Mã sinh viên
Lớp

:1041080020
:KT Nhi ệt 1

1


NỘI DUNG
1.Tìm hiểu về thiết bị bay hơi trong hệ thống lạnh?
2.Tìm hiểu về thiết bị ngưng tụ trong hệ thống lạnh?
3.Tìm hiểu về phần mềm Coolpacl trong vẽ và tính toán chu
trình lạnh?
4.Tính toán chu trình lạnh ,sử dụng chu trình hồi nhiệt ,môi chất
lạnh R410A,năng suất lanh Qօ=155 kW ,nhiệt độ bay hơi tօ=
-15օ C. Đặt tại Hà Nội
a.tính toán chu trình
b.Tính choạn máy nén
c.Tính chọn TBNT và TBBH
Sản phẩm nộp: 01 bản in bìa mềm ,khổ giấy A4
01 slide thuy ết trình

Ngày hoàn thành :27/11/2017

I.

2


I.

Tìm hiểu về thiết bị bay hơi trong hệ
thống lạnh

1. Vai trò,vị trí và phân loại thiết bị bay hơi

Vai trò ,vị trí của thiết bị bay hơi

Thiết bị bay hơi là thiết bị trao đổi nhiệt giữa một bên là gas
lạnh sôi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp, một bên là môi
trường cần làm lạnh như không khí trong tủ lạnh hoặc th ực
phẩm cần bảo quản lạnh

Nhiệm vụ của thiết bị bay hơi:dàn bay hơi có nhiệm vụ thu
nhiệt của môi trường cần làm lạnh .Như gas lạnh sôi ở
nhiệt độ thấp và áp suất thấp để tạo ra và duy trì nhiệt độ
thấp cho môi trường cần làm lạnh.

2. Phân loại thiết bị bay hơi:

Thiết bị bay hơi sử dụng trong các hệ thống lạnh rất đa
dạng.Tùy thuộc và mục đích sử dụng khác nhau mà nên ch ọn

loại dàn cho thích hợp.

Dựa và tính chất của môi trường cần làm lạnh:

Bình bay hơi được sử dụng để làm lạnh chất lỏng.Nh ư
nước muối rượi ,bia

Dàn lạnh không khí để làm lạnh không khí

Dàn lạnh kiểu tấm có thể dùng để làm lạnh không khí
,chất lỏng hoặc các sản phẩm dạng đặc.

Dàn làm lạnh chất lỏng :Dàn lạnh xương cá ,panen trong
các hệ thống lạnh máy đá cây.

Theo mức độ choán chổ của môi chất lạnh

Thiết bị bay hơi kiểu ngập lỏng

Thiết bị kiểu không ngập lỏng

3. Tìm hiểu chi tiết về một số thiết bị bay hơi
Thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng

Bình bay hơi làm lạnh chất lỏng :

3









Thiết bị gồm vỏ làm bằng kim loại dày bên trong ch ứa
nhiều ống ,các ống nhỏ thường là các ống nhẵn hoặc là
ống có cánh gắn theo chu vi ngoài ống.Ống nhỏ có thể là
ống thẳng hoặc ghép thành hình chữ U được gắn vào
mặt sàng bằng phương pháp hàn hoặc núc ống.
Có thể phân chia bình bay hơi làm lạnh chất lỏng thành
hai loại:
Bình bay hơi hệ thống NH3

Bình bay hơi NH3 sử dụng các ống thép nhẵn là các
ống thép áp lực ,các chùm ống được bố trí so le
nhau cách đều và nằm treencacs đỉnh tam giác
đều,mật độ tương đối dày để giảm kích thước bình
đồng thời giảm dung tích NH3.Thân và nắp bình
bằng thép.Các mặt sàng thường được làm bằng
4






thép cacbon hoặc thép hợp kim và có độ dày khá lớn
20-30mm khoảng hở nhỏ nhất giữa chùm ống với

thành trong của thân bình là 15-20mm.
Bình bay hơi Freon

Với bình bay hơi Freon cấu tạo của bình làm lạnh
tương tụ như NH3 tuy nhiên ở bình làm lạnh Freon
có ưu điểm hơn so vơi NH3 la môi chất lạnh có thể
chạy trong hoặc ngoài ống mà không lo về vấn đề
ăn toàn về bảo quản.Tuy nhiên môi chất chạy trong
ống thường được sủ dụng để làm lạnh các môi chất
có nhiệt độ đóng băng cao như nước trong các hệ
thống điều hòa water chiller.
5


II.

6




Dàn lạn Panen

Để làm lạnh các chất lỏng trong chu trình hở người ta
sử dụng dàn lạnh Panen .Cấu tạo gồm hai ống góp lớn
nằm ở trên và ở dưới nối giữa hai ống góp là các ống
trao đổi nhiệt dạng ống trơ thẳng đứng.

Môi chất chuyển động và sôi trong các ống ,chất cần làm lạnh
chuyển động ngang qua các ống .Các dàn lạnh panen đ ược cấp

dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ bình giữ mức-tách lỏng.Môi ch ất
lạnh dfdi vào từ ống góp dưới và đi ra từ ống góp trên.
Dàn lạnh Panen có nhược điểm là quảng đường đi của dòng môi
chất trong các ống trao đổi nhiệt khá ngắn và kích th ước tương
đối cồng kềnh

Dàn lạnh xương cá

Dàn lạnh xương cá được sử dụng phổ biến trong hệ
thống làm lạnh nước mối.Ở thiết bị này các ống trao
đổi nhiệt được uốn cong do đó chiều dài của mỗi ống
được tăng lên đáng kể.

7


Các ống
trao đổi nhiệt được gắn vào các ống góp trong giống như xương

cá khổng lồ.

8


Đó là các ống thếp áp lực dạng trơ ,không cánh.Cấu tạo có nhiều
cụm môđun mỗi cụm có một ống góp trên và một ống góp
dưới,và hệ thống cụm có 2-4 ống trao đổi nhiệt.

Dàn lạnh tấm bản


Được sủ dụng để làm lạnh nhanh các chất lỏng.Cấu tạo
gồm các tấm trao đổi nhệt dạng phẳng được dập

phẳng được ghép với nhau bằng đẹm kín.
Hai đầu là các tấm khung dày,chắc chắn được giữ nh ờ thành
dằng và bu lông, đường chuyển động của môi chất và ch ất tải
lạnh ngược chiều và xen kẽ nhau.Tổng diện tích trao đổi nhiệt
lớn.

9


III.

Quá trình trao đổi nhiệt giữa hai môi chất th ực hiện qua vách
tương đối mỏng nên hiệu quả trao đổi nhiệt cao .Các lớp chất
tải lạnh khá mỏng nên quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh
chóng.

Nhược điểm của dàn lạnh tấm bản là:chế tạo phức
rạp nên chỉ có hãng nổi tiếng mới có khả năng chế
tạo.Do đó khi hư hỏng không có vật tư thay thế,sữa
chữa khó khăn.

10


Thiết bị bay hơi làm lạnh không khí.
Các thiết bị bay hơi dùng để làm lạnh không khí gồm 3
nhóm:Thiết bị làm lạnh không khí kiểu khô,kiểu ứt và kiểu hỗn

hợp.

Hệ thống điều hòa không khí kiểu khô.

Là kiểu thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt.Trong thiết
bị làm lạnh không khí kiểu khô ,không khí di chuy ển
ngang qua bề mặt ngoài của thiết bị trao đổi nhiệt và
thực hiện quá trình trao dổi nhiệt.

B
ề mặt ngoài có thể có cách hoặc không có cánh.Quá trình trao
đổi nhiệt thực hiện nhờ truyền nhiệt qua vách ngăn cách.

Phân loại hệ thống điều hòa không khí kiểu khô.

Theo đặc điểm của thiết bị xử lí nhiệt ẩn

Hệ thống điều hòa cục bộ

Hệ thống điều hòa kiểu phân tán

Hệ thống điều hòa trung tâm

Theo đặc điểm môi chất giải nhiệt dàn ngưng

Hệ thống điều hòa giải nhiệt bằng nước

Hệ thống điều hòa giải nhiệt bằng không khí

Theo khả năng xử lí không khí


Máy điều hòa một chều lạnh

Máy điều hòa hai chiều nóng lạnh

11


Hệ thống điều hào không khí kiểu hỗn hợp

Là hệ thống có sự kết hợp giữa hai hình th ức truy ền
nhiệt qua bề mặt và do tiếp xúc.Tức là thiết bị này làm
lạnh không khí theo hình thức nhờ môi chất lạnh sôi
trong ống và nhờ tiếp xúc với nước lạnh tưới trên bề
mặt ngoài của ống

Hệ thống điều hòa kiểu ướt

Trong các thiết bị làm lạnh không khí kiểu tiếp xúc thì
không khí được làm lạnh nhờ tiếp xúc trực tiếp với
nước hoặc nước muối.Nước hoặc nước muối lạnh được
phun qua các vòi phun hoặc tưới vào dàn không khí
,thiết bị này được dùng trong điều hòa không khí do ở
đây yêu cầu cả làm lạnh và điều chỉnh độ ẩm của không


khí.

12



Ưi điển của nó là thực hiện trao đổi nhiệt ở độ chênh
nhiệt độ nhỏ giữa không khí và chất lỏng tưới do đó mà
có khả năng tăng hiệu quả làm lạnh cũng như hạ nhiệt
độ của không khí thấp hơn.

4. Yêu cầu dàn bay hơi:
- Dàn bay hơi phải đảm bảo khả năng trao đổi nhiệt độ phù
hợp với blốc và dàn ngưng, nghĩa là phải có năng suất lạnh đ ảm
bảo theo thiết kế hay nói cách khác là có đủ diện tích trao đ ổi
nhiệt cần thiết.
- Tuần hoàn không khí tốt.
- Chịu áp suất tốt, không bị ăn mòn bởi thực phẩm bảo quản.
- Công nghệ chế tạo dễ dàng, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng.
5. Vị trí lăp đặt dàn bay hơi:
-Dàn bay hơi được lắp sau ống mao (hoặc van tiết lưu) theo
chiều chuyển động của gas lạnh và trước máy nén. Trong tủ lạnh
dàn bay hơi được lắp phía trên tủ và thường được sử dụng nh ư
một ngăn bảo quản đông lạnh thực phẩm và dễ làm nước đá.
Trong các tủ lạnh dùng quạt gió, dàn bay hơi được lắp dựng
đứng phía sau tủ.

6. Cấu tạo dàn bay hơi:
-Trong tủ lạnh loại không có quạt gió, dàn bay h ơi là ki ểm t ấm
có bố trí các rảnh cho gas lạnh tuần hoàn bên trong. Không khí
đối lưu tự nhiên bên ngoài. Vật liệu là nhôm hoặc thép không
gỉ. Nếu là nhôm, dàn thường được phủ một lớp bảo vệ không
ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản.

Tuy nhiên dàn đối lưu tự nhiên cũng rất đa dạnh, có th ể là ống
xoắn có cánh, ống xoắn vào tấm kim loại hoặc đơn giản ống
xoắn gắn ngay vào thành trong của tủ lạnh.

7. Vận hành
-Ngay sau khi rời ống mao, ga lỏng bị giảm áp suất đột ngột, và
bay ở đầu dàn bay hơi, ga đã bị hơi hóa một phần, hòa tr ộn v ới
lỏng thành hỗn hợp hơi lỏng, có nhiệt độ thấp tương ứng với
áp suất thấp, đi vào dàn bay hơi theo các kênh đã bố trí sẵn.
13


Cuối cùng, hơi ga đi vào bầu tích lỏng, bầu tích lỏng ch ỉ cho
phép hơi đi vào máy nén, Lỏng được tích lại ở đây đề phòng va
đập thủ lực cho máy nén.

8.Một số hư hỏng và cách khắc phục
- Dàn bay hơi bị thủng, xì: Phát hiện chỗ thủng, xì bằng cách
tìm vết dầu loang, bằng xà phòng (khi tủ không chạy) hoặc
phải tháo dàn ra bơm khí đến 10 - 12at và nhúng vào bể nước.
- Có hai phương pháp khắc phục: Dùng keo êpoxi hai thành
phần phủ lên chỗ bị thủng hoặc hàn lại bằng hàn hơi. Dùng
keo êpoxi phải đánh sạch bề mặt, hào trộn cẩn thận hai thành
phần keo rồ phủ lên vị trí thủng sau đó có thể kiểm tra lại
bằng khí nén. Phương pháp này đơn giản không làm h ỏng l ớp
phủ bảo vệ của các vị trí xung quanh. Phương pháp hàn có đ ộ
bền cao nhưng ngọn lửa hàng làm cháy mất lớp bảo vệ bề mặt
trên của dàn nhôm, gây nội lực do dãn nở nhiệt không đều, dễ
làm dàn thủng lại.
- Dàn bay hơi bị mục: Khi dàn thủng nhiều chỗ (trên 5 lỗ) có

thể coi là dàn đã mực, cần phải thay dàn mới. Nếu có dàn m ới
phải dùng ống đồng tự tạo một dàn phù hợp.
- Các trục trặc khác như dàn bay hơi kém lạnh, mất lạnh, bám
tuyết không đều, đóng băng quá dày, lúc có lạnh lúc m ất lạnh
xem trong phần sửa chữa tủ lạnh.

14


THIẾT BỊ NGƯNG TỤ TRONG HỆ THỐNG LẠNH
I VAI TRÒ CỦA THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Thiết bị ngưng tụ có nhiệm vụ ngưng tụ gas quá nhiệt sau máy nén
thành môi chất lạnh trạng thái lỏng. Quá trình làm việc c ủa thi ết b ị
ngưng tụ có ảnh hưởng quyết định đến áp suất và nhiệt độ ngưng
tụ và do đó ảnh hưởng đến hiệu quả và độ an toàn làm việc của toàn
hệ thống lạnh. Khi thiết bị ngưng tụ làm việc kém hiệu quả, các
thông số của hệ thống sẽ thay đổi theo chiều hướng không tốt, cụ
thể là:
Năng suất lạnh của hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng.
Nhiệt độ cuối quá trình nén tăng.
Công nén tăng, mô tơ có thể quá tải
Độ an toàn giảm do áp suất phía cao áp tăng, rơ le HP có th ể tác đ ộng
ngừng máy nén, van an toàn có thể hoạt động.
Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến dầu bôi trơn như cháy dầu.
II PHÂN LOẠI THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Dựa vào môi trường làm mát, có thể chia các thiết bị ngưng tụ thành 4
nhóm
 Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước
1- Ống trao đổi nhiệt; 2- Dàn phun nước; 3- Lồng quạt; 4- Mô
tơ quạt; 5- Bộ chắn nước;6-Ống gas vào; 7-Ống góp; 8-Ống

cân bằng; 9-Đồng hồ áp suất; 10- Ống lỏng ra; 11- Bơm nước;
12-Máng hứng nước; 13- Xả đáy bể nước; 14- Xả tràn



Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước-không khí (làm mát
bay hơi)

15




Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí

Dàn ngưng tủ lạnh



Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng môi chất sôi hay các s ản
phẩm công nghệ

Theo đặc điểm của quá trình ngưng tụ môi chất có thể chia
các thiết bị ngưng tụ thành hai nhóm
 Thiết bị ngưng tụ có môi chất ngưng ở mặt ngoài của bề mặt
trao đổi nhiệt.
 Thiết bị ngưng tụ có môi chất ngưng trên bề mặt trong của bề
mặt trao đổi nhiệt.
 Theo đặc điểm của quá trình chảy của môi trường làm mát
qua bề mặt trao đổi nhiệt có thể chia thiết bị ngưng tụ

thành các nhóm:
 Thiết bị ngưng tụ có môi trường làm mát tuần hoàn tự nhiên.
 Thiết bị ngưng tụ có môi trường làm mát tuần hoàn cưỡng
bức.
 Thiết bị ngưng tụ có tưới chất lỏng làm mát
III TÌM HIỂU CHI TIẾT MỘT SỐ LOẠI THIẾT BỊ NGƯNG TỤ THƯỜNG GẶP
BÌNH NGƯNG TỤ KIỂU CHÙM NẰM NGANG
 Bình ngưng ống chùm nằm ngang là thiết bị ngưng tụ đ ược s ử
dụng rất phổ biến cho các hệ thống máy và thiết bị lạnh hiện nay
trong các hệ thống lạnh năng suất vừa và lớn (khoảng 1,5 đến
3.500 kW). Môi chất sử dụng có thể là amôniắc hoặc frêôn. Đối
bình ngưng NH3 các ống trao đổi nhiệt là các ống thép áp l ực C20


16


còn đối với bình ngưng frêôn thường sử dụng ống đồng có cánh
về phía môi chất lạnh.

1- Nắp bình, 2,6- Mặt sàng; 3- ống
TĐN; 4- Lỏng ra; 5- Không gian giứa
các ống

Hơi môi chất của máy nén được đưa vào phần bên trên của bình
ngưng qua các đường ống vào và điền đầy không gian giữa các chùm
ống,tỏa nhiệt cho ước làm mát nước đi trong ống và ngưng tụ lại.
Môi chất lỏng ngưng tụ lại được khống chế ở chiều cao cột lỏng
khoảng 50 đến 70 mm với bình ngưng loại vừa và 100 mm v ới bình
ngưng loại lớn (khoảng 15 đến 20% đường kính trong ). Lỏng đ ược

lấy ra phía dưới bình ngưng đi vào bình chứa và trạm điều chỉnh.
Bình ngưng có nắp ở hai đầu, các ống dẫn nước vào và ra được hàn
vào nắp trong nắp có các tấm chia dòng để tạo số hành trình c ần
thiết cho nước chảy.
Bình ngưng ống chùm nằm ngang NH3
 Bình ngưng có thân hình trụ nằm ngang làm từ vật liệu thép CT 3,
bên trong là các ống trao đổi nhiệt bằng thép áp lực C 20 ,các ống là
các ống dạng thẳng hoặc hình chữ U và được núc vào mặt sàng
đầu của bình ngưng. Đường kính ống d=25*2,5 mm và được bố trí
theo đỉnh tam giác đều cạnh 34mm. ở các thiết vị đặt dưới tàu
chiều dày ống của những bình ngưng này tăng đến 3-4mm.

1- Nắp bình; 2- Ống xả khí không ngưng; 3- Ống Cân bằng; 4- Ống trao đổi
nhiệt; 5- Ống gas vào; 6- Ống lắp van an toàn; 7- Ống lắp áp kế ; 8- Ống xả
air của nước; 9- Ống nước ra; 10- Ống nước vào; 11- Ống xả cặn; 12- Ống
lỏng về bình chứa

17


IV

18


Nguyên lý làm việc của bình như sau: Gas từ máy nén đ ược đ ưa vào
bình từ 2 nhánh ở 2 đầu và bao phủ lên không gian giữa các ống trao
đổi nhiệt và thân bình. Bên trong bình gas quá nhiệt trao đổi nhi ệt v ới
nước lạnh chuyển động bên trong các ống trao đổi nhiệt và ngưng tụ
lại thành lỏng. Lỏng ngưng tụ bao nhiêu lập tức ch ảy ngay về bình ch ứa

đặt bên dưới bình ngưng. Một số hệ thống không có bình ch ứa cao áp
mà sử dụng một phần bình ngưng làm bình chứa. Trong trường hợp này
người ta không bố trí các ống trao đổi nhiệt phần dưới của bình. Đ ể
lỏng ngưng tụ chảy thuận lợi phải có ống cân bằng nối phần h ơi bình
ngưng với bình chứa cao áp.
Bình ngưng ống chùm nằm ngang Frêôn
 Bình ngưng có ống trao đổi nhiệt bằng thép có th ể s ử d ụng cho
hệ thống frêôn, nhưng cần lưu ý là các chất frêôn có tính tẩy r ửa
mạnh nên phải vệ sinh bên trong đường ống rất sạch sẽ và hệ
thống phải trang bị bộ lọc cơ khí.
 Đối với frêôn an toàn và hiệu quả nhất là sử dụng bình ngưng
ống đồng, vừa loại trừ vấn đề tắc bẩn, vừa có khả năng trao đổi
nhiệt tốt hơn, nên kích thước bình gọn.

a): Kiểu mặt bích: 1- Vỏ; 2- Mặt sàng; 3- Nắp; 4- Bầu gom
lỏng; 5-Van lấy lỏng; 6- Nút an toàn. b) Kiểu hàn : 1- ống trao
đổi nhiệt có cánh; 2- Cánh tản nhiệt; 3- Vỏ; 4- Vỏ hàn vào ống
xoắn; 5- Lỏng frêôn ra; 6- Hơi frêôn vào

19


V

20


 Ưu điểm
 Bình ngưng ống chùm nằm ngang, giải nhiệt bằng n ước nên
hiệu quả giải nhiệt cao, mật độ dòng nhiệt khá lớn q = 3000 

6000 W/m2, k= 8001000 W/m2.K, độ chênh nhiệt độ trung
bình delta t = 56 K. Dễ dàng thay đổi tốc độ nước trong bình
để có tốc độ thích hợp nhằm nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt,
bằng cách tăng số pass tuần hoàn nước.
 Hiệu quả trao đổi nhiệt khá ổn định, ít phụ thuộc vào nhiệt độ
môi trường.
 Cấu tạo chắc chắn, gọn và rất tiện lợi trong việc lắp đặt trong
nhà, có suất tiêu hao kim loại nhỏ, khoảng 40 45 kg/m2 diện
tích bề mặt trao đổi nhiệt, hình dạng đẹp phù h ợp v ới yêu cầu
thẩm mỹ công nghiệp.
 Dễ chế tạo, lắp đặt, vệ sinh, bảo dưỡng và vận hành.
 Có thể sử dụng một phần của bình để làm bình chứa, đặc biệt
tiện lợi trong các hệ thống lạnh nhỏ, ví dụ như hệ thống kho
lạnh.
 Ít hư hỏng và tuổi thọ cao: Đối với các loại dàn ngưng tụ ki ểu
khác, các ống sắt thường xuyên phải tiếp xúc môi trường n ước
và không khí nên tốc độ ăn mòn ống trao đổi nhiệt khá nhanh.
Đối với bình ngưng, do thường xuyên chứa nước nên bề mặt
trao đổi nhiệt hầu như luôn luôn ngập trong n ước mà không
tiếp xúc với không khí. Vì vậy tốc độ ăn mòn diễn ra chậm h ơn
nhiều.
Nhược điểm
 Đối với hệ thống lớn sử dụng bình ngưng không thích h ợp vì
khi đó đường kính bình quá lớn, không đảm bảo an toàn. N ếu
tăng độ dày thân bình sẽ rất khó gia công chế tạo. Vì v ậy các
nhà máy công suất lớn, ít khi sử dụng bình ngưng.
 Khi sử dụng bình ngưng, bắt buộc trang bị thêm hệ thống
nước giải nhiệt gồm: Tháp giải nhiệt, bơm nước giải nhiệt, hệ
thống đường ống nước, thiết bị phụ đường nước vv… nên tăng
chi phí đầu tư và vận hành. Ngoài buồng máy, yêu cầu ph ải có

không gian thoáng bên ngoài để đặt tháp giải nhiệt. Quá trình
làm việc của tháp luôn luôn kéo theo bay hơi nước đáng k ể,
nên chi phí nước giải nhiệt khá lớn, nước th ường làm ẩm ướt
khu lân cận, vì thế nên bố trí xa các công trình.
21


 Kích thước bình tuy gọn, nhưng khi lắp đặt bắt buộc phải đ ể
dành khoảng không gian cần thiết hai đầu bình để vệ sinh và
sửa chữa khi cần thiết.
 Quá trình bám bẩn trên bề mặt đường ống tương đối nhanh,
đặc biệt khi chất lượng nguồn nước kém.
 Khi sử dụng bình ngưng ống vỏ nằm ngang cần quan tâm chú
ý hiện tượng bám bẩn bề mặt bên trong các ống trao đổi
nhiệt, trong trường hợp này cần vệ sinh bằng hoá chất ho ặc
cơ khí. Thường xuyên xả cặn bẩn đọng lại ở tháp giải nhiệt và
bổ sung nước mới. Xả khí và cặn đường nước.
Bình ngưng tụ ống chùm thẳng đứng
 Thiết bị loại này có vỏ trụ tròn đặt thẳng đứng,có mặt sàng được
liên kết chắc với vỏ. Để tiết kiệm diện tích lắp đặt người ta s ử
dụng bình ngưng ống vỏ đặt đứng. Cấu tạo tương t ự bình ngưng
ống chùm nằm ngang, gồm có: vỏ bình hình trụ thường được chế
tạo từ thép, bên trong là các ống trao đổi nhiệt thép áp l ực, kích
cỡ 57x3,5, bố trí đều, được hàn hoặc núc vào các mặt sàng.

1- Ống cân bằng, 2- Xả khí
không ngưng, 3- Bộ phân phối
nước, 4- Van an toàn; 5- Ống
TĐN, 6- áp kế, 7- Ống thuỷ, 8Bể nước, 9- Bình chứa cao áp

 Nước được bơm bơm lên máng phân phối nước ở trên cùng và
chảy vào bên trong các ống trao đổi nhiệt. Ở đây n ước không
chứa toàn bộ ống mà chảy thành lớp mỏng ở bề mặ trong của
22


ống dưới tác dụng của trọng lực. Để nước chảy theo thành ống
trao đổi nhiệt, ở phía trên các ống trao đổi nhiệt có đ ặt các ống
hình côn và đặt thêm bình cấp nước,các ống hình côn th ường
được tạo rãnh xoán để nước chuyển động vòng theo bề mặt
nhằm tăng cường truyền nhiệt. Phía dưới bình có máng h ứng
nước. Nước sau khi giải nhiệt xong th ường được xả bỏ. Hơi quá
nhiệt sau máy nén đi vào bình từ phía trên. Lỏng ng ưng t ụ ch ảy
xuống phần dưới của bình giữa các ống trao đổi nhiệt và ch ảy ra
bình chứa cao áp. Bình ngưng có trang bị van an toàn, đồng hồ áp
suất, van xả khí, kính quan sát mức lỏng.


Trong quá trình sử dụng bình ngưng ống vỏ thẳng đứng c ần l ưu ý
những hư hỏng có thể xảy ra như sự bám bẩn bên trong các ống
trao đổi nhiệt, các cửa nước vào các ống trao đ ổi nhiệt khá h ẹp
nên dễ bị tắc, cần định kỳ kiểm tra sửa ch ữa. Việc vệ sinh bình
ngưng tương đối phức tạp. Ngoài ra khi lọt khí không ng ưng vào
bình thì hiệu quả làm việc giảm, áp suất ngưng tụ tăng vì vậy
phải



tiến hành xả khí không ngưng thường xuyên. Bình ngưng ống v ỏ
thẳng đứng ít sử dụng ở nước ta do có một số nh ược đi ểm quan

trọng. Hệ số truyền nhiệt của bình ngưng ống chùm th ẳng đ ứng
khoảng 700-900W/m2 k.



Ưu điểm:
 của thiết bị này là có kết cấu chắc chắn và dẽ phá cặn cho nên
có thể sử dụng các nguồn nước có chất lượng thấp hoặc
không qua xử lí. Bình ngưng tụ loại này thường được sử dụng
cho NH3.



Nhược điểm:
 Vận chuyển, lắp đặt, chế tạo, vận hành tương đối ph ức tạp.
 Lượng nước tiêu thụ khá lớn nên chỉ thích h ợp nh ững n ơi có
nguồn nước dồi dào và rẻ tiền.
 Đối với hệ thống rất lớn sử dụng bình ngưng kiểu này không
thích hợp, do kích thước cồng kềnh, đường kính bình quá l ớn
không đảm bảo an toàn

Thiết bị ngưng tụ kiểu phần tử và kiểu ống lồng
 Thiết bị kiểu phân tử là thiết bị có nhiều phần tử liên kết v ới
nhau thành một cụm lớn. Cứ mỗi phần tử được xem như là
bình ngưng tụ nhỏ được liên kết với nhau theo đường ống hơi
môi chất và ghép song song theo đường ống làm mát. Đ ường
23


kính vỏ của các phần tử thường là 255x6.5 mm hay 232 x 6.6

mm. Trong mỗi phần tử có 3,7,14 hay 19 ống truy ền nhiệt
đường kính 31 x 3.5 mm hay 38 x 3.5 mm.




VI

 Trong mỗi phần tử,hơi môi chất được đưa vào không gian gi ữa
các ống và được ngưng tụ lại do thải nhiệt cho nước làm mát
đi trong các ống trao đổi nhiệt. Nước được đưa vào từ ống góp
phía dưới và chảy song song qua các phần tử rồi đi ra ở ống
góp trên,còn hơi môi chất được đưa vào từ phần tử phía trên
cùng. Vì vậy, điều kiện trao đổi nhiệt trong thiết bị nay gần
với thiêt bị trao đổi nhiệt ngược chiều.
 Các thiết bị lợi này thương có hệ số truyền nhiệt k=930-1000
W/m2 K, mật đọ dòng nhiệt q=4700-6000 W/m2 và độ chênh
lệch nhiệt độ trung bình khoảng 5-6 K. Với thiết bị này có thể
sử dụng cho hệ thống có công suất trung bình và lớn.
Ưu điểm:
 gọn nhẹ chắc chắn
Nhược điểm:
 khó làm sạch cáu cặn, tỉ số giữa chiều dài l và đường kính D
của loại này khá lớn ( khoảng 15-20) nên giá trị t ương đ ối c ủa
khối lượng vỏ và nắp so với khối lượng toàn bộ là khá l ớn,do
đó tiêu hao nhiều kim loại.

24

Thiết bị kiểu ống lồng.
 Thiết bị ngưng tụ kiểu ống lồng ống cũng là dạng thi ết b ị ng ưng
tụ giải nhiệt bằng nước, chúng được sử dụng rất rộng rãi trong
các máy lạnh nhỏ, đặc biệt trong các máy điều hoà không khí
công suất trung bình. Thiết bị gồm 02 ống lồng vào nhau và
thường được cuộn lại cho gọn. Ơ đây ông ngoài có đường kính

57x3.5 mm và bên trong chỉ có một ống nhỏ có đường kính 38x4
mm.



Nước chuyển động ở ống bên trong, môi chất lạnh chuy ển động
ngược lại ở phần không gian giữa các ống. Ống th ường sử dụng là
ống đồng (hệ thống frêôn) và có thể sử dụng ống thép.



Ưu điểm và nhược điểm:
 Có hiệu quả trao đổi nhiệt khá lớn, gọn . Tuy nhiên chế tạo
tương đối khó khăn, các ống lồng vào nhau sau đó đ ược cu ộn
lại cho gọn, nếu không có các biện pháp chế tạo đ ặc bi ệt, các
ống dễ bị móp, nhất là ống lớn ở ngoài, dẫn đến tiết diện bị co
thắt, ảnh hưởng đến sự lưu chuyển của môi chất bên trong.
Do môi chất chỉ chuyển động vào ra một ống duy nhất nên lưu
25