Chương 5. KH ẢO SÁT HỆ THỐNG LẠNH TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN. 2.1. Sơ đồ hệ thống cấp đông băng chuyền thẳng IQF. 2.1.1. Sơ đồ hệ thống và nguyên lý làm vi ệc. a. Sơ đồ hệ thống. b. Nguyên lý làm việc. Hệ thống cấp đông băng chuyền thẳng sử dụng máy nén piston 2 c ấp nén có nguyên lý làm vi ệc như sau: - Môi ch ất lạnh ở dạng hơi quá nhiệt có áp suất 0,8Kg/cm 2 được máy nén hút v ề sau đó máy nén tầm thấp thực hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt tầm thấp từ áp suất 0,8Kg/cm 2 lên 3,52Kg/cm 2 vào bình trung gian. Môi chất sau nén t ầm thấp được làm mát t ại bình trung gian nhờ lượng môi chất lạnh lỏng từ bình chứa cao áp qua ti ết lưu vào. Sau đó máy nén tầm cao sẽ hút môi chất ở trạng thái hơi bão hoà khô. - Máy nén t ầm cao nén môi chất qua bình tách dầu,lúc này áp su ất môi chất lên rất cao 15,5Kg/cm 2 , tại đây các hạt dầu được tách ra còn môi ch ất được nén vào trong dàn ngưng. Ở dàn ngưng xảy ra quá trình trao đổi nhiệt giữa nước vào làm mát với môi chất ở dạng hơi. Môi ch ất nhả nhiệt cho nước làm mát và ngưng tụ đẳng áp thành lỏng chảy xuống bình chứa cao áp nằm phía dưới. - Môi ch ất lỏng từ bình chứa cao áp có áp suất cao và nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ ngưng được dẫn qua bộ lọc sau đó dẫn qua bộ bẫy dầu rồi qua thiết bị hoàn nhiệt. Tại đây môi chất lỏng trao đổi nhiệt với môi chất ra khỏi dàn bay hơi và được quá lạnh. Sau đó môi chất này được dẫn qua bộ phận tiết lưu vào bình tuần hoàn. - Môi ch ất lỏng ở áp suất và nhiệt độ thấp được bơm dịch bơm vào trong dàn bay h ơi. Tại dàn bay hơi môi chất ở áp suất 0,8Kg/cm 2 và nhi ệt độ -45 0 C trao đổi nhiệt với không khí trong tủ có nhiệt độ 20 0 C và bay hơi. Dòng không khí được làm lạnh có nhiệt độ rất thấp -38 0 C sẽ đi trao đổi nhiệt với sản phẩm để làm hạ nhiệt độ và làm đông sản phẩm. - H ơi môi chất sau khi ra khỏi dàn bay hơi được dẫn trở lại bình tu ần hoàn trước khi được máy nén hút về tiếp tục chu trình mới. 2.1.2. Sơ đồ nguyên lý và hoạt động. a. Sơ đồ nguyên lý. Hệ thống cấp đông băng chuyền thẳng sử dụng chu trình 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn bình trung gian không có ống xoắn. 5 NT 4 lg P TL1 6 M T C 3 7 5 4 BTG 6 3 2 2 MT A 1 7 8 1' 1 TL2 BH 8 1 ' i ( K j/ K g ) Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý và đồ thị b. Hoạt động. - 11’: Quá trình quá nhiệt của môi chất lạnh trước khi về máy nén để tránh hiện tượng máy nén hút phải dịch lỏng. - 12: Quá trình nén đoạn nhiệt xảy ra tại máy nén tầm thấp. Máy nén tiêu t ốn 1 công l 1 . Môi chất ở trạng thái 1 có áp suất P 0 nhiệt độ t 0 được nén lên trạng thái 2 có thông số P tg , t tg . - 23: Là quá trình môi chất nhả nhiệt và được làm mát đến trạng thái h ơi bão hoà khô. Máy nén t ầm cao hút môi chất về để thực hiện quá trình tiếp theo. - 34: Là quá trình nén đoạn nhiệt lần 2 xảy ra tại máy nén tầm cao. Máy nén tiêu t ốn một công l 2 . Môi chất từ trạng thái 3 có thông s ố P tg , t tg được nén lên trạng thái 4 có thông số P k , t k . - 45: Là quá trình môi chất nhả nhiệt cho nước và ngưng tụ thành l ỏng. - 56: Là quá trình môi ch ất tiết lưu lần một vào trong bình trung gian để làm mát h ơi môi chất nén tầm thấp. - 57: Là quá trình quá lạnh môi chất trong thiết bị hồi nhiệt. - 78: Là quá trình môi chất tiết lưu lần 2 đổ vào trong bình tuần hoàn để cấp cho dàn bay hơi. - 81’: Là quá trình môi ch ất trao đổi nhiệt trong dàn bay hơi và bay h ơi. 2.2. Các thiết bị chính trong hệ thống. 2.2.1 Máy nén. a. Công d ụng: Trong hệ thống lạnh máy nén là thiết bị quan trọng nhất. Môi chất lạnh tuần hoàn được trong hệ thống là do máy nén đảm nh ận. Máy nén hút hơi môi chất từ dàn lạnh ở nhiệt độ áp suất thấp sau đó ép nén lên dàn ngưng với áp suất và nhiệt độ cao. Hiện nay trên thế giới đang sử dụng rất nhiều loại máy nén khác nhau nh ư: máy nén piston, máy nén tr ục vít, máy nén rôto … b. Cấu tạo : Máy nén thực tế sử dụng cho băng chuyền thẳng. Hình 2.2: Cấu tạo của máy nén Các thông s ố kỹ thuật của máy nén F124WB. Công suất 150 Kw T ốc độ vòng quay 960 rpm S ố piston tầm th ấp 12chiếc Số piston tầm cao 4 chi ếc. Đường kính piston d = 130mm Hành trình piston S = 100mm Th ể tích quét 1223,3 m 3 /h - Thân máy: Còn được gọi là cacte, đây là chi tiết chính để lắp ráp tất cả các chi tiết còn lại thành một tổ hợp máy hoàn ch ỉnh. Thân máy thường được đúc bằng gang xám hay kim loại nhẹ có độ mịn tinh thể cao, có thấm sơn chống gỉ. Thân máy ph ải được chế tạo thật chính xác để đảm bảo sự làm việc tốt nhất của máy nén. Hai bên thân máy có cửa công nghệ để tháo lắp trục khuỷu, tay biên, piston. - Xilanh: Đây là chi tiết hình trụ để piston chuyển động lên xu ống thực hiện quá trình hút, nén môi chất, do đó xilanh là một chi tiết rất quan trọng cần được chế tạo chính xác và làm bằng v ật liệu chị mài mòn cao. Xilanh thường được đúc bằng gang ch ất lượng cao và được gia công chính xác sau khi đã xử lý nhiệt. - Piston: Có dạng hình trụ chuyển động tịnh tiến qua lại trong xilanh thực hiện quá trình hút, nén môi chất. Bề mặt ngoài c ủa piston do phải di chuyển qua lại với tốc độ cao trong xilanh nên đòi hỏi độ chính xác và độ bóng rất cao. Piston được nối với tay biên thông qua ch ốt piston. Lỗ tay biên có bạc lót và được bôi trơn nhờ ống dẫn dầu từ trục khuỷ qua bạc lót cổ trục., qua thân tay biên lên đến bạc lót chốt piston. - Tay biên: Là chi ti ết nối giữa piston và trục khuỷ để biến chuyển động quay của trục thành chuyển động tịnh tiến của piston trong xilanh. Tay biên làm việc với lực tải thay đổi nhanh nên c ần có độ dẻo cao. Thường tay biên được chế tạo bằng thép r èn, đôi khi được chế tạo bằng hợp kim nhôm để giảm trọng l ượng nhằm tăng tốc nhanh hơn trong qúa trình làm việc. - Trục khuỷu: Là một trong những chi tiết quan trọng nhất của máy nén. Trục có độ bền cơ học cao cứng, khó bị mài mòn. Tr ục khuỷu của máy nén lạnh thường chỉ có 2 khu ỷu lệch nhau 180 0 . Số tay biên được chia đều cho 2 khuỷu này. - Van hút, đẩy: Có rất nhiều van hút và đẩy khác nhau. Loại van được sử dụng nhiều nhất là loại van bố trí trên nắp của xilanh. Lá van được cố định một đầu còn đầu kia được đóng mở theo hiệu áp suất giữa hai phía của lá van. Các lá van đều có cữ để giữ cho chúng không bị uốn cong quá mức, như vậy chúng có th ể làm việc rất lâu bền tuổi thọ cao. . Chương 5. KH ẢO SÁT HỆ THỐNG LẠNH TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN. 2.1. Sơ đồ hệ thống cấp đông băng chuyền thẳng IQF. 2.1.1. Sơ đồ hệ thống và nguyên. ơi. 2.2. Các thiết bị chính trong hệ thống. 2.2.1 Máy nén. a. Công d ụng: Trong hệ thống lạnh máy nén là thiết bị quan trọng nhất. Môi chất lạnh tuần hoàn