Bài giảng Kiểm tra năng lượng - Chương 6: Quản lí sử dụng hệ thống làm lạnh

Quản lí sử dụng hệ thống làm lạnh
Khái niệm vê máy lạnh
KHÁI NIỆM VỀ MÁY LẠNH
Nhiệt thải ra môi trường bén ngoài
Dàn ngưng tụ
lưu
hệ thống thiết bị nhận nâng lượng (L) tứ bên ngoài để tải nhiệt lượng (QJ ở nguồn có nhiệt độ thâ'p(to) lên thải ra ỏ nhiệt độ môi trường (tc). Lượng nhiệt thải ra là (Qc> Quá trình trên thực hiện được nhờ môl chất lạnh tuần hoàn trong máy lạnh.
Máv lanh;
Máy nón
Công ngoải câp cho máy nén( điện năng)
Dàn bay hơi
o
Nhiệt nhận tử môi trường cân làm lạnh
Phương trình cân bằng
năng lương::
Chu trình lạnh
Cooling Tower
Chilled Water
Áp suất
Các thiết bị cơ băn & chu trình của máy lạnh
(3)
Entanpy
Công cáp Chữ mảy nén (điện năng)
X hiệi nhàn LỪ môi Lrường cân làm ]ạnh
Dáĩih giã hiệu suâ
jhiệt cúa máy lạ
van tiết lưu
(2) Giản
’tẹ.
ị|ci [hải ra môi
]g bửn ngoài
ngưng
áyjén
’(4) Giàn bay hơi
Nguyên lý hoạt động; QT bay hơi (A-B): tại giàn bay hơi (4)., môi chất lạnh ở dạng lỏng cỏ nhiệt độ và áp suất thấp PaJe nhận nhiệt từ vật cần làm lạnh1 hóa hơi, Hơi môi chất qua mảy nén (1) được nén lên áp suất và nhiệt độ cao hơn môi trướng (B-C), sau dó hơi môi chất đi qua giàn ngưng (2) nhả lượng nhiệt Qc ra môi trướng và ngưng tụ tại áp suất Pc. Môi chất lỏng có áp suất P2 đi qua van tiết lưu (3) hạ xuống áp suất P0JQ và di vào giàn bay hơi.
Nguyên tăc cơ bản
Khu vực
■ nóng (T/
Khu vực lạnh (TJ
Truyền nhiệt từ
nơi lạnh sang nơi
nóng với công là
đầu vào
Cơ sở vê chu trình lạnh
Bình ngưng (giàn nóng)
Môi chất (lỏng) cao áp
Ỷ 1*2 Môi chất (khí) I 1 cao áp
Van tiết lưu
Môi chất lỏnc và khí thấp I áp I
Nước hoặc không khí làm mát vào
Bộ bốc hơi (giàn lạnh)
ÍR
Máy nén
Nước hoặc không khí làm mát tuần hoàn ra
Các thiết bị chính của hệ thống
lạnh
■
Máy nén- máy nén hở
Các thiêt bị chính của hệ thông
lạnh
■
Thiết bị trao đổi nhiệt
« *
•Trong các hệ thống lạnh & ĐHKK các thiết bị trao đổi nhiệt đóng vai trò chuyển tải năng lượng giữa môi chất và môi trường
• Không có các thiết bị trao đổi nhiệt, chu trình lạnh bị phá vỡ các máy lạnh không thể hoạt động được
Thiêt bi trao đôi nhiêt
Bình ngưng ổng vó ngang NH5
I - nói van an loàn; 2 * ổng nối dưỉmg cân háng với binh chứa; 3 • ổng hơi NH; vào; 4 ■ áp kẽ;
5 - ổng nin van xả không ngưng; 6 - \an Xii không khi ớ tiiirig mrác: 7 - õng ruíóc lìưn mái ra; 8 • iMig 111
làm nái vào; 9 ’ van xá nu&; HI • óng hơi NH | lòng ra; 11 - xá dâu: 12 ■ bầu gom dầu: 13 - nãp Ị5ÍI
khoang cho các lôì nuóc làm mát diìm hảo lóc độ nước lôi ưu cho qiú (rình trao đói nhiỀl (ớ dãy fl 1
Các hệ thông lạnh trong nhà máy
thực phẩm (bia rượu)
Tên hệ thông
Yêu cầu cóng nghệ
Mục đích sử dụng
1
Hệ thống nhiệt độ thấp
Tc=-35-r -45°c. Máy Lạnh 2 cấp/ ghép tầng
Dùng đê cấp đông cho SP hoặc hóa lỏng CCh (bia +rưựu)
2
Hệ thống sản xuất đá cày, đá vảy
Tc=-18-r -25 °C. Máy
Lạnh 1 cấp
Sản xuất đá sử dụng trong quá trình bảo quản và chế biến
3
Hệ thống kho lạnh bảo quản
Te=-25-ỉ- -35°C Máy
Lạnh 1,2 cấp
Te=-5-ỉ—1 o°c
Bảo quản sản phẩm sau khi cấp đòng.
Bảo quản bia/ rượu
4
Hệ thống sản xuất nước lạnh/ Propylenglycol
Tc=-5-r-10°C. Máy
Lạnh 1 cấp
Sản xuất nước lạnh sử dụng trong các quá trình còng nghệ .
5
Hệ thống điểu hoà không khí
Te=5-e- 7°c. Máy
Lạnh 1 cấp
Dùng cho các phòng và các xưởng choc nănh và VP
Phân bô tiêu thụ năng lượng cùa
hệ thống lạnh
HT nhiệt độ thấp
HT nhiệt độ trung bình
11%
19%
òu ạt gián ngưng
■ Mày IÌẾIÌ lạnh
Tốn thát nhiệt
Quạt giàn lạnh
Phá bang
10%
8%
20%
51%
Quạtglàn ngưng
■ Mỏ-ỹ nến lạnh n Tản thát nhiệt
Quạt gián lạnh
Fhâ bồng
4%
18%
47%
Chi phí vòng đời của điêu hoà nhiệt độ
Năng suât lạnh
Được đo bằng tấn lạnh (TR) hoặc đơn vị nhiệt Anh Btu/h
1 tấn lạnh (1 TR) = 12.000 Btu/h
Là tồng lượng nhiệt được thải để làm lạnh 1 tấn nươc đáơ 0oC thành đá rắn ở 0oC trong thời gỉ an 24 gỉ ờ
Tương đương vói 3.000 kCal/h
Suất tiêu thụ năng lượng: kW/TR
Trong một máy lạnh hiện đại, suất tiêu thụ năng lượng sẽ vào khoảng 0.6 - 0.8 kW/TR
1. Thiết kế không đúng:
Chọn thiếu/ quá thừa công suất máy nén
Giàn bay hơi hoặc tháp giải nhiệt nước tính không đủ
Thiết kế không đúng dẫn tới máy chạy non tải trong khi không điều chỉnh được năng suất lạnh
Tính toán thiết kế sai hệ thống lạnh dùng môi chất trung gian
Chọn bơm quạt không đúng
2.
Nhiệt độ giàn ngưng cao
Chọn giàn ngưng và tháp giải nhiệt nước không đúng
Bình khử khí hoạt động tồi
Bình tách dầu hoạt động kém
Tháp giải nhiêt và đường ống bẩn, lưu lượng nước không đủ
Những nguyên nhân liên quan đến giàn lạnh, TB trao đổi nhiệt:
Diện tích trao đổi nhiệt của TB thiếu
Môi chất lạnh cấp qua các TB trao đổi nhiệt không đủ (tắc phin, phân phối không đều, bơm yếu, cuộn dây van từ bị cháy, van từ ba ngả bị hở)
Các tấm tản nhiệt bị hỏng
Dầu đọng trong TB bay hơi
Nhiệt độ trong buồng lạnh, hoặc thiết bị bay hơi để quá thấp
Ra vào sản phẩm trong buồng lạnh không hợp lý
Hỏng hệ thống điều khiển nhiệt độ
Các CO’ hội tiết kiệm năng lượng
Thường xuyên vệ sinh giàn ngưng
Đối với giàn ngưng giải nhiệt gió nên có mái che không để ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào giàn ngưng
Đối với giàn ngưng giải nhiệt nước thường phải bảo dưỡng thường xuyên giàn ngưng và tháp giải nhiệt
Giảm nhiệt hấp thụ từ mặt trời bằng cách sử dụng kính hai lớp chống nóng cho cửa sổ
Các CO’ hội tiết kiệm năng lượng
Sử dụng cách nhiệt thích đáng cho đường dẫn môi chất lạnh và cho tường phòng
Duy trì nhiệt độ các khu vực cần điều hoà ở mức cao nhất vẫn chấp nhận được. Tránh để quá thừa lạnh trong phòng, gây lãng phí
Thay thế bộ điều khiển nhiệt độ đã thấy hư hỏng hoặc tác động không đúng
Sử dụng bộ biến tần
Nguyên lý điều chỉnh nhiệt độ cho khối điều
hòa không khí
Nhiệt độ được điều khiển bằng cách mở van ba ngả cho nước lạnh đi tắt, không đi vào cuộn làm mát
Lắp biến tần VSD cho các khối điều khiển cung
cấp không khí
•Lắp 1 biến tần VSD với vòng điều khiển kín đo nhiệt độ phòng. •Tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ cho quạt lên tới khoảng 20%
Lắp biến tần VSD cho bơm nước làm mát
Đóng hoàn toàn cửa thứ 3 của van ba ngả
Khi mở van tắt, áp suất sẽ tăng
Do đó giảm tốc độ bơm cấp nước tuần hoàn để giữ áp suất không đổi
Tiết kiệm điện năng tiêu thụ lên tới 25%