Thiết kế và lựa chọn bốn bộ phận của hệ thống kho lạnh: máy nén, bộ trao đổi nhiệt, van tiết lưu.

1. Máy nén:

Máy nén lạnh là một trong những thiết bị chính của kho lạnh. Việc lựa chọn đúng rất quan trọng. Công suất làm lạnh của máy nén lạnh và công suất của động cơ phù hợp có liên quan mật thiết đến nhiệt độ bay hơi và nhiệt độ ngưng tụ.

Nhiệt độ ngưng tụ và nhiệt độ bay hơi là các thông số chính của máy nén lạnh, được gọi là điều kiện làm lạnh. Sau khi tính toán tải làm lạnh của kho lạnh, có thể lựa chọn máy nén có công suất làm lạnh phù hợp.

Các loại máy nén lạnh được sử dụng phổ biến nhất trong hệ thống làm lạnh kho lạnh là máy nén kiểu piston và máy nén kiểu trục vít. Hiện nay, máy nén kiểu xoắn ốc đang dần trở thành loại máy nén được sử dụng phổ biến nhất trong các hệ thống kho lạnh quy mô nhỏ.

Nguyên tắc chung trong việc lựa chọn máy nén lạnh cho kho lạnh

1. Công suất làm lạnh của máy nén phải đáp ứng được yêu cầu tải trọng cao nhất của mùa sản xuất cao điểm tại kho lạnh, và nói chung là không sử dụng các thiết bị có công suất quá lớn.

2. Việc xác định công suất và số lượng của từng máy nén cần được xem xét dựa trên các yếu tố như sự thuận tiện trong việc điều chỉnh năng lượng và sự thay đổi điều kiện làm việc của đối tượng làm lạnh. Đối với các kho lạnh có tải trọng làm lạnh lớn, nên chọn máy nén công suất lớn để tránh số lượng máy quá nhiều. Việc lựa chọn số lượng máy nén cho kho lạnh công suất lớn không hề dễ dàng. Ngoài hai máy, có thể chọn một máy cho kho lạnh hoạt động trọn vòng đời.

3. Chọn máy nén phù hợp theo tỷ số nén đã tính toán. Đối với máy nén dùng môi chất lạnh Freon, sử dụng máy nén một cấp nếu tỷ số nén nhỏ hơn 10, và sử dụng máy nén hai cấp nếu tỷ số nén lớn hơn 10.

4. Khi lựa chọn nhiều máy nén, cần xem xét toàn diện khả năng dự phòng và thay thế linh kiện giữa các thiết bị. Các máy nén trong cùng một thiết bị nên cùng dòng hoặc cùng kiểu máy.

5. Điều kiện làm việc của máy nén lạnh cần đáp ứng tối đa các điều kiện thiết kế cơ bản, và không được vượt quá phạm vi hoạt động do nhà sản xuất máy nén quy định. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ điều khiển làm lạnh, cụm máy nén được điều khiển bằng vi tính là một lựa chọn lý tưởng.

6. Do đặc điểm cấu tạo của máy nén trục vít, tỷ số thể tích của nó thay đổi theo điều kiện hoạt động, do đó máy nén trục vít có thể thích ứng với các điều kiện hoạt động khác nhau. Tỷ số nén một cấp của máy nén trục vít lớn và có phạm vi hoạt động rộng. Trong điều kiện sử dụng bộ tiết kiệm nhiệt, hiệu suất hoạt động cao hơn có thể đạt được.

7. Nhờ hiệu suất vận hành cao, độ ồn thấp và hoạt động ổn định, máy nén xoắn ốc đã được chú ý nhiều hơn trong những năm gần đây và ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các dự án kho lạnh quy mô vừa và nhỏ.

Thiết bị trao đổi nhiệt: bình ngưng

Theo phương pháp làm mát và môi chất ngưng tụ, bình ngưng có thể được chia thành loại làm mát bằng nước, làm mát bằng không khí và làm mát hỗn hợp nước-không khí.

Nguyên tắc chung khi lựa chọn thiết bị ngưng tụ

1. Bộ ngưng tụ dạng đứng được bố trí bên ngoài phòng máy và phù hợp với những khu vực có nguồn nước dồi dào nhưng chất lượng nước kém hoặc nhiệt độ nước cao.

2. Máy làm lạnh nước phòng ngủ được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống Freon, thường được bố trí trong phòng máy tính, và phù hợp với những khu vực có nhiệt độ nước thấp và chất lượng nước tốt.

3. Hệ thống ngưng tụ bay hơi thích hợp cho những khu vực có độ ẩm không khí tương đối thấp hoặc thiếu nước, và cần được bố trí ở nơi thoáng khí ngoài trời.

4. Bộ ngưng tụ làm mát bằng không khí thích hợp cho các khu vực khan hiếm nguồn nước và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm lạnh Freon cỡ nhỏ và trung bình.

5. Tất cả các loại bình ngưng làm mát bằng nước đều có thể áp dụng phương pháp làm mát bằng nước tuần hoàn.

6. Đối với dàn ngưng tụ làm mát bằng nước hoặc bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ cần được lựa chọn theo tiêu chuẩn quốc gia trong quá trình thiết kế, nhưng không được vượt quá 40 °C.

7. Xét về chi phí thiết bị, chi phí của dàn ngưng tụ bay hơi là cao nhất. So với các kho lạnh cỡ lớn và trung bình, dàn ngưng tụ bay hơi và các hình thức kết hợp dàn ngưng tụ nước và tuần hoàn nước làm mát khác có chi phí xây dựng ban đầu tương đương, nhưng dàn ngưng tụ bay hơi tiết kiệm hơn trong vận hành sau này. Để tiết kiệm năng lượng nước, dàn ngưng tụ bay hơi chủ yếu được sử dụng cho các hệ thống làm lạnh ở các nước phát triển, nhưng ở những khu vực có nhiệt độ và độ ẩm cao, hiệu quả của dàn ngưng tụ bay hơi không lý tưởng.

Dĩ nhiên, sự lựa chọn cuối cùng về dàn ngưng tụ phụ thuộc vào điều kiện khí tượng của khu vực và chất lượng nước của nguồn nước địa phương. Nó cũng liên quan đến tải nhiệt thực tế của kho lạnh và các yêu cầu bố trí của phòng máy tính.

Van tiết lưu:

Cơ cấu điều tiết lưu lượng là một trong bốn thành phần chính của hệ thống làm lạnh trong kho lạnh, và là thành phần không thể thiếu để thực hiện chu trình làm lạnh bằng hơi. Chức năng của nó là giảm nhiệt độ và áp suất của chất làm lạnh trong bình tích áp sau khi điều tiết, đồng thời điều chỉnh lưu lượng chất làm lạnh theo sự thay đổi của tải.

Theo phương pháp điều chỉnh đang sử dụng, cơ cấu van tiết lưu có thể được chia thành: van tiết lưu điều chỉnh bằng tay, van tiết lưu điều chỉnh theo mực chất lỏng, cơ cấu van tiết lưu không điều chỉnh, van giãn nở điện tử điều chỉnh bằng xung điện tử và van giãn nở nhiệt điều chỉnh theo độ quá nhiệt của hơi nước.

Van giãn nở nhiệt là thiết bị điều tiết được sử dụng phổ biến nhất trong hệ thống làm mát của chính phủ. Nó điều chỉnh độ mở của van và điều chỉnh lượng chất lỏng cung cấp bằng cách đo độ quá nhiệt của không khí hồi lưu trên ống ra của dàn bay hơi thông qua cảm biến nhiệt độ, và thực hiện điều chỉnh tự động trong một phạm vi nhất định. Chức năng của van là điều chỉnh lưu lượng chất lỏng cung cấp, chức năng điều chỉnh lưu lượng chất lỏng cung cấp thay đổi theo sự thay đổi của tải nhiệt.

Van tiết lưu có thể được chia thành hai loại: loại cân bằng bên trong và loại cân bằng bên ngoài dựa theo cấu tạo của chúng.

Van giãn nở nhiệt cân bằng bên trong phù hợp với các hệ thống làm lạnh có công suất dàn bay hơi tương đối nhỏ. Nói chung, van giãn nở cân bằng bên trong được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh nhỏ hơn.

Khi dàn bay hơi có bộ tách chất lỏng hoặc đường ống bay hơi dài và có nhiều nhánh trong hệ thống làm lạnh với tổn thất áp suất lớn ở cả hai phía của dàn bay hơi, van giãn nở cân bằng ngoài được lựa chọn.

Có nhiều loại van giãn nở nhiệt, và các van giãn nở với các thông số kỹ thuật và kiểu dáng khác nhau thực tế có công suất làm lạnh khác nhau. Việc lựa chọn nên dựa trên công suất làm lạnh của hệ thống làm lạnh kho lạnh, loại môi chất lạnh, chênh lệch áp suất trước và sau van giãn nở, và kích thước của dàn bay hơi. Các yếu tố như tổn thất áp suất được lựa chọn sau khi hiệu chỉnh công suất làm lạnh định mức của van giãn nở.

Xác định loại van giãn nở nhiệt được sử dụng trong hệ thống kho lạnh bằng cách tính toán tổn thất áp suất và nhiệt độ bay hơi. Khi tổn thất áp suất nhỏ hơn giá trị quy định, có thể chọn van cân bằng bên trong, và khi giá trị lớn hơn giá trị trong bảng thì có thể chọn van cân bằng bên ngoài.

Thứ tư, thiết bị trao đổi nhiệt – thiết bị bay hơi

Bộ bay hơi là một trong bốn bộ phận quan trọng trong hệ thống làm lạnh của kho lạnh. Nó sử dụng chất làm lạnh dạng lỏng để bay hơi dưới áp suất thấp, hấp thụ nhiệt của môi chất cần làm lạnh và đạt được mục đích giảm nhiệt độ của môi chất cần làm lạnh.

Các thiết bị bay hơi được lắp đặt với nhiều dạng môi chất làm lạnh khác nhau và được chia thành hai loại: thiết bị bay hơi làm lạnh chất lỏng và thiết bị bay hơi làm lạnh khí.

Thiết bị bay hơi được sử dụng trong kho lạnh là thiết bị bay hơi dùng để làm lạnh khí.

Nguyên tắc lựa chọn hình dạng thiết bị bay hơi:

1. Việc lựa chọn thiết bị bay hơi cần được xác định một cách toàn diện dựa trên các yêu cầu công nghệ như chế biến thực phẩm, làm lạnh hoặc các yêu cầu khác.

2. Điều kiện sử dụng và tiêu chuẩn kỹ thuật của dàn bay hơi phải đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn của thiết bị làm lạnh hiện hành.

3. Thiết bị làm mát bằng quạt gió có thể được sử dụng trong phòng làm mát, phòng đông lạnh và phòng bảo quản lạnh.

4. Ống xả bằng nhôm, ống xả trên nóc, ống xả gắn tường hoặc bộ làm mát không khí đều có thể được sử dụng trong phòng đông lạnh cho các vật phẩm đông lạnh. Khi thực phẩm được đóng gói kỹ, có thể sử dụng bộ làm mát. Ống xả dạng ống dễ sử dụng hơn cho thực phẩm không cần đóng gói.

5. Do quy trình đông lạnh thực phẩm khác nhau, cần lựa chọn thiết bị đông lạnh phù hợp với tình hình thực tế, chẳng hạn như đường hầm đông lạnh hoặc giá đông lạnh dạng ống.

6. Thiết bị làm mát trong phòng đóng gói thích hợp sử dụng máy làm mát không khí khi nhiệt độ bảo quản cao hơn -5 °C, và thích hợp sử dụng dàn bay hơi dạng ống khi nhiệt độ bảo quản thấp hơn -5 °C.

7. Tủ đông thích hợp sử dụng các ống có bề mặt nhẵn ở hàng trên cùng.

Quạt kho lạnh có nhiều ưu điểm như khả năng trao đổi nhiệt lớn, lắp đặt tiện lợi và đơn giản, chiếm ít không gian, kiểu dáng đẹp, điều khiển tự động và khả năng rã đông hoàn toàn. Nó được nhiều dự án kho lạnh nhỏ, kho lạnh y tế và kho lạnh rau quả ưa chuộng.


Thời gian đăng bài: 18/11/2022