by Tổng quan về thiết bị tiết lưu
a.Định nghĩa
Quá trình tiết lưu là quá trình giảm áp suất do ma sát không sinh ngoại công khi môi chất chuyển động qua vị trí có trở lực cục bộ đột ngột.
b.Phân loại
1. Cáp tiết lưu (Capillary Tubes)Cáp tiết lưu (ống mao) thường là đoạn ống đồng có đường kính 0,5 ÷ 2 mm được sử dụng trong hệ thống lạnh nhỏ như: tủ lạnh dân dụng, thương mại, máy điều hòa.
Đặc điểm cáp tiết lưu cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt tuy nhiên không điều chỉnh được quá trình tiết lưu.
2. Thiết bị tiết lưu tay (Manual Throttles)
Thiết bị tiết lưu tay là thiết bị tiết lưu được điều chỉnh bằng tay. Van có kết cấu tương tự van chặn. Khác biệt cơ bản của thiết bị tiết lưu là bước ren của ti van mịn hơn so với van chặn nhằm điều chỉnh lưu lượng một cách chính xác.
3. Thiết bị tiết lưu nhiệt (Thermal Expansion Valve)
Đây là thiết bị tiết lưu điều chỉnh lượng môi chất vào thiết bị bay hơi dựa vào tín hiệu độ quá nhiệt (chênh lệch nhiệt độ môi chất ở vị trí lấy tín hiệu và nhiệt độ bão hòa ở cùng áp suất). Theo đặc điểm cấu tạo thiết bị tiết lưu nhiệt có 2 loại van: thiết bị tiết lưu nhiệt cân bằng trong và thiết bị tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài.
a. Thiết bị tiết lưu nhiệt cân bằng trong
Nguyên lý làm việc:
Màng đàn hồi (5) được cân bằng bởi áp suất môi chất (Pmc) trong khoang được hình thành bởi thân van, màng đàn hồi, đầu cảm nhiệt, ống nối và tổng áp suất do lò xo (Plx) (tương ứng độ quá nhiệt cài đặt yêu cầu) và áp suất bay hơi (Po) gây ra. Khi phụ tải nhiệt thiết bị bay hơi thay đổi dẫn đến thay đổi nhiệt độ quá nhiệt hơi ra khỏi thiết bị bay hơi, đầu cảm (9) nhận tín hiệu nhiệt độ quá nhiệt biến thành tín hiệu áp suất so sánh với tổng áp suất lò xo (Plx) và áp suất bay hơi (Po) từ đó làm thay đổi vị trí của màng đàn hồi (5). Màng đàn hồi được gắn với kim van (4) nhờ thanh truyền (6) nên khi màng co dãn, kim van (4) trực tiếp điều chỉnh cửa van, từ đó điều chỉnh lưu lượng môi chất vào thiết bị bay hơi để đảm bảo duy trì độ quá nhiệt yêu cầu khi phụ tải thay đổi.
b. Thiết bị tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài
Trong trường hợp trở lực thiết bị bay hơi lớn tín hiệu độ quá nhiệt không chính xác dẫn đến việc điều chỉnh của van không chính xác vì vậy trong trường hợp này người ta sử dụng thiết bị tiết lưu cân bằng ngoài. Đặc điểm thiết bị tiết lưu nhiệt cân bằng ngoài có bố trí thêm đường cân bằng ngoài do đó màng đàn hồi (5) được cân bằng bởi áp suất môi chất (Pmc) trong khoang được hình thành bởi thân van, màng đàn hồi, đầu cảm nhiệt, ống nối và tổng áp suất do lò xo (Plx) và áp suất môi chất sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi (Po’) vì vậy việc điều chỉnh kim van (4) chính xác, từ đó điều chỉnh lưu lượng môi chất vào thiết bị bay hơi để đảm bảo duy trì độ quá nhiệt yêu cầu khi phụ tải thay đổi.
4. Thiết bị tiết lưu điện tử (Electronic Expansion Valve)
Thiết bị tiết lưu điện tử thường được sử dụng trong hệ thống điều hòa Inverter để điều chỉnh tự động dòng môi chất. Do đó, hệ thống điều hòa không khí làm việc tối ưu và kiểm soát nhiệt độ chính xác, tiêu thụ năng lượng thấp.., vv van này cũng có thể được sử dụng để điều khiển khác. Van này có thể đảo ngược và có thể kiểm soát dòng môi chất theo một trong hai điều kiện làm mát hoặc sưởi ấm.
Dòng thiết bị tiết lưu điện tử cấu tạo chủ yếu gồm thân van và cuộn dây. Các bộ điều khiển trong hệ thống điều hòa không khí có thể điều khiển động cơ bước của van để chuyển đổi chuyển động quay của bánh răng để thay đổi các khu vực dòng chảy và lưu lượng môi chất phù hợp
5. Thiết bị tiết lưu phao (Float Expansion Valve )
Theo nguyên lý làm việc thiết bị tiết lưu phao chia làm hai loại là thiết bị tiết lưu phao mức thấp (Low-Side Float Expansion Valve) và thiết bị tiết lưu phao mức cao (High-Side Float Expansion Valve). Thiết bị tiết lưu phap mức thấp điều chỉnh mức lỏng liên tục cho bình bay hơi kiểu ngập làm việc theo nguyên lý bình thông nhau van phao mở khi mức lỏng hạ và đóng lại khi mức lỏng dâng cao quá mức cho phép.
Thiết bị tiết lưu phao mức cao cũng làm việc theo nguyên lý bình thông nhưng ngược lại mở khi mức lỏng tăng cao và đóng lại khi mức lỏng hạ.
6. Chọn thiết bị tiết lưu
Việc chọn thiết bị tiết lưu tự động căn cứ vào các thông số sau:
- Môi chất sử dụng
- Năng suất lạnh
- Phạm vi nhiệt độ làm việc : Nhiệt độ bay hơi.
- Độ giảm áp suất qua thiết bị tiết lưu.
Ví dụ 9.1: Cho một hệ thống lạnh có năng suất lạnh Qo = 50 kW sử dụng môi chất R22. Nhiệt độ ngưng tự 450C, nhiệt độ bay hơi -200C. Tổn thất áp suất qua dàn bay hơi là ΔP0=10 Bar , qua đường hút là ΔP1= 0,15 Bar và đường cấp dịch là ΔP2= 0,5 Bar. Tính độ giảm áp suất qua thiết bị tiết lưu.
Bài giải
Áp suất ngưng tụ môi chất R22 ứng với tk=450C: Pk=17,3 (Bar)
Áp suất bay hơi môi chất R22 ứng với t0=-200C: P0=2,454 (Bar)
Áp suất đầu vào thiết bị tiết lưu: Pv=Pk-ΔP2=16,8 (Bar)
Áp suất đầu ra thiết bị tiết lưu: Pr=P0+ΔP0+ΔP1=12,604 (Bar)
Độ giảm áp suất qua thiết bị tiết lưu: ΔP= Pv- Pr=4,196 (Bar)=60,84 (Psi)
0 comments: