Các phương pháp làm lạnh cơ bản

                Các phương  pháp làm lạnh cơ bản .

Trung tâm Điện lạnh Quang Trung chuyên sửa điều hòa ,bảo dưỡng điều hòa tại hà nội 

 1, Bay hơi , khuếch tán → nhiệt độ môi trường bị hạ đi nếu cho chất lỏng bay hơi trường → phương pháp vừa kinh điển vừa hiện đại (như trong buồng hơi của máy lạnh).

 2, Hòa trộn lạnh :

     - Nước lạnh + muối → nhiệt độ giảm.

     - Ứng dụng : dùng trong đánh cá biển .

 3, Phương pháp giãn nở có sinh ngoại công

    - Dùng trong công nghiệp

-          Dùng cho máy lạnh nén khí

 4, Dùng tiết lưu ( hiệu ứng Jin-Thompson )            

                                                                                              → Sử dụng thay cho máy dãn

                                                                                                    nở trong máy lạnh nén

                                                                                                    hơi

 5, Dùng hiệu ứng điện nhiệt :

1

O2

 6, Bay hơi chất lỏng :

   - Dùng trong máy lạnh nén hơi

-          Gas chuyển trạng thái từ dạng khí sang lỏng .

 Môi chất lạnh .

    Môi chất lạnh là chất chuyển động trong chu trình lạnh của thiết bị lạnh và thu nhiệt của đối tượng cần làm lạnh và tỏa nhiệt ra ở thiết bị ngưng tụ . Sự tuần hoàn của môi chất thực hiện bằng máy nén .

1, Yêu cầu vật lý :

  - Áp suất ngưng tụ không được quá cao → yêu cầu thiết bị phải có độ dày cao .

  - Áp suất bay hơi không được quá thấp vì dễ bị rò gỉ .

  - Năng suất lạnh riêng càng lớn càng tốt .

  - Hệ số dẫn nhiệt càng lớn càng tốt .

  - Tính hòa tan dầu và nước đều cao .

2, Yêu cầu hóa học :

  - Bền vững trong vùng nhiệt độ làm việc và trong chu trình .

  - Không được ăn mòn vật liệu trong hệ thống .

  - Khó cháy nổ .

3, Yêu cầu kinh tế :

4, Các môi chất thông dụng :

a, Amoniắc NH₃  (R717) :

 - Là chất không màu , có mùi , sôi ở nhiệt độ -33,35⁰C , ngưng tụ ở 30⁰C ( làm mát bằng nước ) , áp suất ngưng tụ là 1,2 Mpa .

 - Q_v = 2165 (kg/m³) - nhiệt lạnh sâu theo thể tích .

 - Q₀ = 1101 (kJ/kg)  - năng suất lạnh riêng theo kim loại .

 - t₂ = 100⁰C ( nhiệt độ nén )

 - NH₃ không hòa tan dầu nhưng hòa tan nước .

 - Không ăn mòn kim loại đen nhưng ăn mòn kim loại màu → dùng thép . 

 - NH₃ dẫn điện  → không làm máy nén kín dược .

 - NH₃ nếu gặp thuỷ ngân thì sẽ gây hỗn hợp nổ nguy hiểm  → cấm không dùng Hg trong thiết bị có NH₃ .

 - NH₃ độc .

 - Rẻ tiền , dễ kiếm , dễ vận chuyển , dễ bảo quản .

 - Q₀ , Q_v lớn  → kích thước gọn nhẹ .

 - Trong máy nén làm lạnh bằng nước  →  hạ nhiệt độ ngưng dưới 100⁰C .

      → làm máy lạnh nén hơi hở công suất từ lớn → rất lớn .

       →Máy  lạnh hấp thụ NH₃ , bốc hơi → hấp thụ t⁰ → làm lạnh ( gia dụng ) .

b,  Freon 12 ( R12 ) CCL₂ F₂

- Chất khí không màu có mùi thơm nhẹ , nặng hơn không khí khoảng 4 lần , nặng hơn nước khoáng 1,3 lần .

-Ngưng tụ ở 30⁰C nếu làm mát bằng nước , áp suất ngưng tụ 0,74 MPa , sôi ở -30⁰C , q₀ =117 kJ/kg , q_v = 1779 kJ/m³ khả năng trao đổi nhiệt α_T = 20 % α_TH2O .

- Q₀ , Q_V bé  → kỹ thuật thiết bị lớn .

- Không hòa tan nước nhưng hòa tan dược dầu .

- Không dẫn điện .

- Chỉ dùng cho hệ thống các máy nén lạnh rất nhỏ và nhỏ .

- Dùng được cho hệ thống máy nén kín .

- Không độc hại .

c, Freon 22 (R22) CHClF₂

- là chất không khí , màu mùi thơm nhẹ .

- t⁰ ngưng tụ 30⁰C , P_{ngưng tụ} =1,2 MPa , sôi ở -41⁰C .

- Năng suất lạnh riêng Q₀ lớn hơn R12 khoảng 1,5 lần  → kỹ thuật nhỏ hơn R12 .

- Khả năng hòa tan gấp 5 lần R12  → không sợ bị tắc dường ống do đóng băng .

- Không hòa tan dầu  → bôi trơn phức tạp .

- Không dẫn điện ở thể khí nhưng ở thể lỏng lại dẫn điện  → trong máy nén kín không cho phần ga lỏng trong máy nén tồn tại .

   → Dùng máy làm lạnh nén hơi loại công suất trung bình , công suất lớn , điều tiết không khí .

5, Đồ thị nhiệt động :

- Đồ thị lpP-H (1)  P – áp suất  [ kJ/kg ]

                              H- Entanpi  [ kJ/kg.K]

- Đồ thị T-S  (2)

(1) : tính toán các quá trình nhiệt động .

(2) : dùng so sánh .

 

 

  

                                Chất tải lạnh . 

-          Là chất trung gian dùng thu nhiệt độ của môi trường cần làm lạnh truyền tới thiết bị bay hơi .

-          Các yêu cầu :

          + Điểm đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi .

          + Không dược ăn mòn thiết bị .

          + Không độc hại .

          + không cháy nổ .

-          Nước :dùng để tái lạnh những đối tượng lạnh trên 0⁰C .

-          H₂0 + muối ( làm đá cây )

-          Không khí : hằng số t⁰  kém  →  ít dùng .

-          Các hợp chất khí hữu cơ ≠ có thể để lạnh  tới âm vài chục độ ( men tanol , etanol ) lạnh tới -60⁰C .

 Các đơn vị đo lường

-          Chiều dài :

1 inch = 0,0254 m

1 feet =0,3048 m

 -     Khối lượng :

         1 lb (pound) = 0,4536 kg

        1 ton (uskg)= 2240 lb = 1010 kg .

        1ton (us short ) = 2000 lb = 907 kg

.

-          Áp suất :

1kg/cm² = 1 at = 0,981 bar

1bar = 100.000 N/m²

1mmH₂O = 1 kg/m² = 9,81 N/m² =0,098 mbar

1mmHg = 1,332 mbar

1Pa = 1N/m² = 0,01 mbar

-          Công nhiệt lượng :

1KWh= 3600 kJ

1kGn = 9,81 J

1kcal = 4,187 kJ

1BTU= 1,055 kJ

-          Công suất dòng nhiệt :

1kGm/s = 9,81 N= 9.81 J/s

1HP= 745,5 N

1kcal/h = 1,163 N

1BTU/h = 0,293 W

1USRT ( tấn lạnh Mỹ ) = 12000 BTU/h = 3516 W

-          Nhiệt độ :

T⁰C = ( T⁰F - 32)*5/9

T⁰K = 273,15 + T⁰C