Tài liệu ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - KHO LẠNH, chương XI docx

CHƯƠNG XI:
Chọn các thiết bị khác của hệ
thống lạnh
1. Chọn bình chứa cao áp
Công dụng:
Bình chứa cao áp được bố trí ngay sau bình ngưng tụ, dùng
để chứa lỏng môi chất ở áp suất cao, nhiệt độ cao giải phóng bề
mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục
cho van tiết lưu. Nó được đặt ngay dưới bình ngưng và được cân
bằng áp suất với bình ngưng bằng các đường cân bằng hơi và lỏng.
Nó có tác dụng chứa toàn bộ lượng gas trong hệ thống khi cần sửa
chữa bảo dưỡng.
Cấu tạo bình chứa cao áp:
Bình chứa cao áp nằm ngang cho môi chất ammoniac là một
hình trụ nằm ngang. Bình chứa cao áp được thiết kế để đảm bảo áp
suất làm việc là 1,8MPa.
76
8
9
5
3
4
21
10
Hình 3-9 Cấu tạo bình chứa cao áp
1 - Đường cân bằng áp suất với bình ngưng; 2 - Đường nối với thiết
bị tách khí không ngưng; 3 - Van an toàn ; 4 - Đồng hồ áp kế; 5 -
Đường lỏng từ bình ngưng xuống; 6 - Đường lỏng từ bình tách khí
không ngưng về; 7 – Đường cấp dịch,tiết lưu vào bình tách khí
không ngưng; 8 - Kính xem gas; 9 - Xả dầu; 10 - Ống xả đáy
Tính toán bình chứa cao áp:

Theo quy định về an toàn thì sức chứa của bình chứa cao áp
phải đạt 30% sức chứa của toàn bộ hệ thống bay hơi (bao gồm tất
cả các tổ dàn và thiết bị làm lạnh không khí) đối với hệ thống cấp
môi chất từ trên xuống. Ở đây ta sử dụng phương pháp cấp dịch
tiết lưu trực tiếp vào dàn bay hơi - cấp dịch từ trên xuống. Thể tích
bình chứa cao áp được xác định theo công thức sau:
BH
BH
BCCA
V
V
V 7,02,1.
5,0
.3,0

,m
3
Với V
BH
– dung tích hình học của hệ thống bay hơi, m
3
Thể tích của dàn bay hơi chính là thể tích phần trong của toàn
b
ộ ống thép mà môi chất chứa trong đó. Theo tính toán dàn bay
hơi:
+ Dàn bay hơi gồm 12 ống, mỗi ống d
ài 2,5m
+ G
ồm 6 dãy ống
Chiều dài tổng của ống thép trong 3 dàn lạnh là L = 600 m

Ta có
3
22
22,0600
4
0213,0.14,3
4
.
mL
d
V
BH



Theo kinh nghiệm thì lượng gas chứa trong dàn lạnh bằng
30% lựợng gas của toàn hệ thống. Do yêu cầu bình chứa cao áp
phải chứa được toàn bộ lượng gas của hệ thống trong khi sửa chữa
và bảo dưỡng. Vậy chọn bình chứa cao áp nằm ngang loại 0,75PB,
[TL2,310] với các thông số sau:
Bảng 3-11 Thông số kỹ thuật của bình chứa cao áp 0,75PB
Loại
bình
DxS
mm
L
mm
H
mm
Thể

tích
m
3
Khối
lư
ợng
kg
0.75PB 600x8 3190 500 0,75 430
2.Chọn bình trung gian ống xoắn
Công dụng:
Công dụng chính của thiết bị làm mát trung gian là làm mát
trung gian các c
ấp nén trong hệ thống lạnh máy nén nhiều cấp. Ở
đây ta sử dụng thiết bị l
àm mát trung gian là bình trung gian đặt
đứng có ống xoắn ruột g
à. Bình trung gian có ống xoắn ruột gà
ngoài vi
ệc sử dụng để làm mát trung gian, bình còn có thể sử dụng
để:
+ Tách dầu cho dòng gas đầu đẩy máy nén cấp 1.
+ Tách lỏng cho gas hút về máy nén cấp 2.
3
2
4
6
1
15
12
13

14
119
7
10
V
1
V
2
V
1
V
2
5
+ Quá lạnh cho lỏng trước khi tiết lưu vào dàn lạnh nhằm
giảm tổn thất tiết lưu.
Cấu tạo bình trung gian:
Hình 3-10 C
ấu tạo bình trung gian ống xoắn
9 - Hồi lỏng
10 – Xă đáy, hồi dầu
11 - Chân bình
12 – T
ấm bạ
13 – Thanh đỡ
14 - Ống góp lắp van phao
15 -
Ống lắp van an toàn, áp kế
1 – Hơi hút về máy nén áp cao
2 – H
ơi nén tầm thấp vào

3 - Ti
ết lưu vào
4 – Cách nhi
ệt bình trung gian
5 – Nón ch
ắn
6 - Lỏng ra
7 -
Ống xoắn ruột gà
8 - L
ỏng vào
Bình trung gian có cấu tạo hình trụ, có chân cao, bên trong
bình b
ố trí ống xoắn làm lạnh dịch lỏng trước tiết lưu. Bình có
trang b
ị hai công tắc phao khống chế mức dịch, các công tắc phao
được nối v
ào ống góp 14 để lấy tín hiệu. Công tắc phao trên V
1
bảo vệ mức dịch cực đại của bình, nhằm ngăn ngừa lỏng hút về
máy nén cao áp. Khi mức lỏng trong bình dâng cao đạt mức cho
phép, công tắc phao tác động đóng van điện từ 3 cấp dịch vào bình.
Công t
ắc phao phía dưới V
2
khống chế mức dịch cực tiểu nhằm
đảm bảo các ống xoắn luôn ngập trong dịch lỏng. Khi mức dịch
dưới hạ xuống thấp quá mức cho phép, công tắc phao V
2
tác động

mở van điện từ cấp dịch cho bình. Ngoài công tắc phao, bình còn
được trang bị van an toàn và đồng hồ áp suất lắp ở phía trên thân
bình.
Hoạt động:
Gas từ máy nén cấp 1 đến bình được dẫn sục vào khối lỏng có
nhiệt độ thấp và trao đổi nhiệt một cách nhanh chóng. Phần cuối ống
đẩy 2, người ta khoan nhiều lỗ nhỏ để hơi sục ra xung quanh đều
hơn. Phía trên th
ân bình có các nón chắn có tác dụng chắn không cho
lỏng hút lên phía trên để tránh hiện tượng hút lỏng về của máy nén
tầm cao. Dòng lỏng tiết lưu hòa trộn với hơi quá nhiệt cuối quá trình
nén t
ầm thấp, trước khi dưa vào bình. Ống hơi hút về máy nén cấp 2
được bố trí nằm phía tr
ên các nón chắn. Bình trung gian được bọc
cách nhiệt, bên ngoài cùng bọc lớp tôn bảo vệ.
Tính toán bình trung gian:
Tính toán bình trung gian bao gồm:
+ Ta tính diện tích truyền nhiệt của ống xoắn dựa vào bề mặt
truyền nhiệt bình trung gian thích hợp.
Ta có
2
47,0
9,13.6,0
96,3
.
m
tk
Q
F

tb
OX



Trong đó:
OX
Q
- Phụ tải nhiệt của ống xoắn, được tính như sau:
OX
Q
= m
1
(h
5
- h
6
) = 0,033(350-230) = 3,96
kW
k - Là h
ệ số truyền nhiệt của ống xoắn, k = 580 ÷
700W/m
2
K, lấy k=600W/m
2
K
tb
t
- Nhiệt độ trung bình logarit của bình trung gian,
được tính theo công thức:

9,13
5
30
ln
530
ln
min
max
minmax







t
t
tt
t
tb
với
Ct
0
max
30030 
;
Ct
0
min

505 

+ Đường kính bình trung gian đủ lớn để tốc độ môi chất
trong bình không lớn nhằm mục đích tách lỏng và tách dầu:
167,0
5,0.14,3
011,0.4
.
.4




V
D
t
m =167mm
Trong đó:
V - Lưu lượng thể tích trong bình, bằng lưu lượng hút
cấp 2,m
3
/s

- Tốc độ gas trong bình, chọn

=0,5m/s
Ta ch
ọn bình trung gian có kí hiệu 40

C

3
, [TL2,312].
Bảng 3-12 Thông số kỹ thuật của bình trung gian 40
3
C
Bình
TG
DxS
mm
d
mm
H
mm
Fox
m
2
V
bTG
m
3
M
kg
40

C
3
426x10 70 2390 1,75 0,22 330
Hình 3-11 Bình trung gian của Công ty SEAREE – Đà Nẵng
3. Chọn bình tách dầu:
Công dụng:

Các máy lạnh khi làm việc làm việc cần phải tiến hành bôi
trơn các chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiết
bị. Trong quá trình máy nén làm việc dầu thường bị cuốn theo môi
chất lạnh.Việc dầu bị cuốn theo môi chất lạnh có thể gây ra các
hiện tượng:
+ Máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn không tốt nên dễ cháy,
hư hỏng.
+ Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thiết bị
trao đổi nhiệt như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, làm giảm hiệu
quả trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc của toàn
h
ệ thống.
Vì vậy để tách lượng dầu cuốn theo môi chất khi máy nén
làm việc, ngay trên đầu ra của máy nén người ta bố trí bình tách
d
ầu. Lượng đầu được tách ra sẽ được đưa về bình thu hồi dầu.
Nguyên lý làm việc:
Nhằm đảm bảo tách triệt để dầu bị cuốn theo môi chất lạnh,
bình tách dầu được thiết kế theo nhiều nguyên lý khác nhau như
sau:
+ Gi
ảm đột ngột tốc độ dòng gas từ tốc độ cao (khoảng 18 ÷
25 m/s) xuống tốc độ thấp 0,5 ÷ 1m/s. Khi giảm tốc độ đột ngột
các giọt dầu mất động năng và rơi xuống.