Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p1

Mức lỏng của thiết bị bay hơi ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu năng lượng của máy lạnh. Phần lớn các thiết bị bay hơi đều có mức lỏng tiêu chuẩn. Thấp hơn hoặc cao hơn mức đó thì hiệu quả năng lượng sẽ giảm đi vì không sử dụng hết diện tích bề mặt trao đổi nhiệt hoặc sẽ dẫn tới chế độ làm việc nguy hiểm như nguy cơ lỏng lọt vào máy nén…
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p1 TÆÛ ÂÄÜNG HOÏA QUAÏ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁÖN IIIGiáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút lỏng (bằng tay horatự động) bởi vì chbịần một đại lượng nhiễu rất nhỏ tác ặc khỏi thiết ỉ c bay hơi động, như thay đổi phụ tải nhiệt, thay đổi nhiệt độ môi trường bên ngoài thì thiết bị bay hơi đã có thể bị ứ lỏng, dẫn đến nguy cơ máy nén hút phải lỏng gây ra va đập thuỷ lực cho máy nén. Mức lỏng của thiết bị bay hơi ảnh hưởng rất lớn đến chỉ tiêu năng lượng của máy lạnh. Phần lớn các thiết bị bay hơi đều có mức lỏng tiêu chuẩn. Thấp hơn hoặc cao hơn mức đó thì hiệu quả năng lượng sẽ giảm đi vì không sử dụng hết diện tích bề mặt trao đổi nhiệt hoặc sẽ dẫn tới chế độ làm việc nguy hiểm như nguy cơ lỏng lọt vào máy nén… Mức chứa lỏng của thiết bị bay hơi được đặc trưng bằng mức sử dụng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt nhưng việc xác định trực tiếp diện tích bề mặt trao đổi nhiệt đó khá khó khăn. Có ba chỉ tiêu gián tiếp cho phép đánh giá mức độ cấp lỏng cho thiết bị bay hơi là : - Độ quá nhiệt của hơi ra khỏi thiết bị bay hơi. - Mức lỏng của môi chất. - Áp suất bay hơi. Dụng cụ để thực hiện việc tự động cấp lỏng cho thiết bị bay hơi là dụng cụ điều chỉnh tự động. Có thể chia ra hai loại dụng cụ điều chỉnh cấp lỏng tự động là : - Dụng cụ điều chỉnh cấp lỏng theo dộ quá nhiệt hơi hút về máy nén. - Dụng cụ điều chỉnh mức lỏng. Ngoài ra có dụng cụ duy trì khống chế áp suất bay hơi không đổi. a) Điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút Điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút hiện nay là phương pháp phổ biến nhất vì độ quá nhiệt phản ánh đúng độ khô của hơi, một thông số quan trọng để lỏng không lọt vào máy nén, tuy nhiên độ khô của khô của hơi rất khó xác định và hầu như chưa có dụng cụ nào cấp lỏng dựa trên nguyên tắc này. Độ quá nhiệt hơi hút càng cao, càng đảm bảo an toàn cho máy nén. Nhược điểm của nó là kém hiệu quả trao đổi nhiệt. Lựa chọn độ quá nhiệt thích hợp cho mỗi hệ thống lạnh là nhiệm vụ rất quan trọng. Độ quá nhiệt hơi hút là hiệu nhiệt độ hơi hút và nhiệt độ sôi nên rất dễ xác định. Tuy nhiên, trên thực tế, luôn luôn tồn tại pha lỏng trong dòng hơi ra khỏi thiết bị (nhất là trong hệ thống lạnh freôn do môi chất hoà tan trong dầu), đồng thời, ngay trong thiết bị bay hơi do tổn thất thuỷ lực trong dòng chuyển động cưỡng bức, trong ống và cột lỏng, trong thể tích chất lỏng sôi nên độ chính xác của giá trị nhiệt độ sôi xác định được và độ quá nhiệt của hơi, còn phụ thuộc vào phương pháp đo lường áp dụng. Mặc dù vậy, độ quá nhiệt của hơi ở lối ra khỏi thiết bị bay hơi vẫn là chỉ tiêu để đánh giá mức độ cấp lỏng và có thể sử dụng với bất cứ môi chất lạnh nào, chỉ trừ các bình bay hơi không có thể tích cần thiết làm quá nhiệt hơi. b) Cấp lỏng theo mức Đối với các bình bay hơi kiểu ngập và các dàn không có phần làm quá nhiệt, chỉ tiêu cấp lỏng là mức lỏng trong thiết bị. Mức lỏng có thể được đo và được cấp theo nguyên lý bình thông nhau. Đối với môi chất freôn, do hoà tan dầu hoàn toàn, chế độ sôi màng mạnh, nhiều khi không tồn tại cả biên pha, nhiệt độ 167TÆÛ ÂÄÜNG HOÏA QUAÏ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁÖN III và áp lực sôi giảm, đặc tính thiết bị thay đổi nên khó sử dụng được nguyên lý bình thông nhau. Đối với freôn do đó thường cấp lỏng theo độ quá nhiệt. Thực tế, phần lớn các thiết bị bay hơi được cấp lỏng theo tín hiệu quá nhiệt có thể kết hợp với dụng cụ điều chỉnh 2 vị trí. Các bình bay hơi amoniăc thường dùng bộ điều chỉnh mức lỏng.3.4.2.1. Cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút Năng suất lạnh Q0 của thiết bị bay hơi được xác định theo biểu thức : Q0 = kF∆tb (3.4) trong đó : k - hệ số truyền nhiệt, W/m2K F - diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2 ∆tb - hiệu nhiệt độ trung bình logarit, K. Hiệu nhiệt độ trung bình logarit xác định theo biểu thức : ∆t max − ∆t min ∆tb = (3.5) ln(∆t max / ∆t min ) ∆t max và ∆t min là hiệu nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất giữa chất tải lạnh và môi chất lạnh sôi ở đầu vào và đầu ra thiết bị bay hơi. Giả sử diện tích bề mặt trao đổi nhiệt F = const, chỉ còn hệ số truyền nhiệt k phụ thuộc vào mức lỏng cấp trong thiết bị bay hơi hay độ quá nhiệt hơi hút về máy nén vì mức lỏng tỷ lệ nghịch với độ quá nhiệt hơi hút. Mức lỏng càng thấp, độ quá nhiệt càng cao và ngược lại mức lỏng càng cao độ quá nhiệt càng thấp. Không thể chọn độ quá nhiệt bằng không vì đó là chế độ làm việc nguy hiểm vậy độ quá nhiệt là bao nhiêu để hệ thống lạnh hoạt động an toàn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả truyền nhiệt cao. a. Ống mao Ống mao hay còn gọi là ống mao dẫn, ống kapile, cáp phun… đơn giản chỉ là một đoạn ống rất nhỏ có đường kính từ 0,6 đến 2mm và chiều dài từ 0,5 ÷5m nối giữa phin lọc dàn ngưng tụ và dàn bay hơi của hệ thống lạnh nhỏ. Ống mao có ưu điểm là rất đơn giản, không có chi tiết chuyển động nên làm việc đảm bảo độ tin cậy rất cao. Sau khi máy nén ngừng vài phút, áp suất 2 bên hút và đẩy sẽ cân bằng nên khởi động máy rất dễ dàng. Tuy nhiên ống mao cũng có nhược điểm ...