Máy nén lạnh được đánh giá là một thiết bị vô cùng quan trọng đối với các hệ thống lạnh công nghiệp. Chúng được trang bị trong các loại tủ lạnh hay tủ đông bảo quản thông thường, cho đến các hệ thống làm mát, làm lạnh cho các công trình quy mô lớn. Mặc dù sở hữu vai trò quan trọng như vậy, nhưng nhiều người tiêu dừng vẫn chưa thật sự hiểu rõ về sản phẩm hiện đại này. Trong bài viết dưới đây, Ánh Sáng sẽ đem đến những thông tin chi tiết nhất về khái niệm máy nén lạnh là gì cũng như cấu tạo và công dụng thực tiễn hiện nay.
1. Máy nén lạnh là gì?
Máy nén lạnh là dòng thiết bị có khả năng quan trọng trong việc đáp ứng điều hòa không khí và làm lạnh cho các không gian thiết bị hay công trình có quy mô lớn. Máy có tác dụng nén môi chất lạnh từ áp suất thấp sau đó lên áp suất cao và nhiệt độ cao. Song song với quá trình này còn loại bỏ hơi ra khỏi dàn bay hơi. Chính vì vậy, phần lớn các loại thiết bị máy nén lanh ngày nay còn được gọi là máy nén môi chất lạnh và thường thường có kích thước khá lớn. Chúng có vai trò như là trái tim của một hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí được viết tắt là HVAC ( heating, ventilating and air conditioning).
2. Cơ chế máy nén lạnh
Chức năng của chính của máy nén lạnh được sử dụng rộng rãi là khả năng làm tăng áp suất, tăng nhiệt độ bão hòa tương đương (điểm sôi) của môi chất lạnh đến mức cao đủ để chất làm lạnh có thể ngưng tụ lại bằng cách loại bỏ nhiệt độ của nó. Cụ thể, chu trình hay cơ chế hoạt động của máy nén khí hiện nay được biểu thị bằng sơ đồ kỹ thuật dưới đây. Có thể hiểu đơn giản, thiết bị nén lạnh hoạt động làm việc bằng cách lấy gas lạnh ở áp suất thấp ở đầu, sau đó nén nó như một cái máy ép ở nhiệt độ và áp suất cao. Tuy nhiên, những cách nén khác nhau sẽ cho ra những loại máy nén có công năng khác nhau.
Có thể bạn quan tâm: máy nén danfoss sm148t4vc
Từ A-D trong hình vẽ bao gồm nhiều thiết bị khác nhau trong hệ thống làm lạnh. Trong đó, từ số 1-5 chỉ ra nhiều trạng thái vật lý của dòng môi chất lạnh di chuyển trong hệ thống này:
- Trạng thái 1 là khi môi chất lạnh di chuyển đi qua dàn bay hơi (D), nơi đây không khí nóng sẽ trao đổi nhiệt với môi chất lạnh và chuyển hóa chúng thành thể hơi.
- Trạng thái 2 là sau khi môi chất lạnh di chuyển qua máy nén (A), nơi đây áp suất và nhiệt độ của nó được tăng lên đến tối đa và hơi quá nhiệt.
- Trạng thái 3 và 4 là khi môi chất di chuyển ngang qua dàn ngưng tụ (B), nơi đây sẽ trao đổi nhiệt với môi trường và ngưng tụ thành thể lỏng.
- Trạng thái 5 là sau khi môi chất di chuyển qua hệ thống van tiết lưu (C), nơi giảm áp suất đột ngột của môi chất lạnh. Từ đó, hạ nhiệt độ của môi chất và biến chúng thành hỗn hợp lỏng/hơi (hơi bão hòa ẩm).
3. Chu trình hoạt động máy nén lạnh
Chu kỳ nén hơi của thiết bị máy nén lạnh cần 5 thành phần cơ bản để di chuyển nhiệt từ trong ra ngoài. Cụ thể:
1. Đầu tiên là chất làm lạnh, đó là dòng chất lỏng làm việc di chuyển nhiệt xung quanh hệ thống.
2. Thứ hai là thiết bị bay hơi. Đây chính là một bộ trao đổi nhiệt bên trong hệ thống làm lạnh. Chất làm lạnh được trang bị bên trong bộ trao đổi nhiệt và nhận nhiệt từ không khí. Do ảnh hưởng của nhiệt độ thay đổi từ nóng đến lạnh, nhiệt độ môi chất lạnh linh động xấp xỉ 10F (5C) so với nhiệt độ mong muốn của thiết bị. Chính vì vậy, để làm cho quá trình này hiệu quả hơn, chất làm lạnh gần bão hoà (điểm sôi) để có thể hấp thụ nhiệt, chất làm lạnh lúc này sẽ bốc hơi (hoặc sôi) từ chất lỏng đến hơi nước ở nhiệt độ thấp.
3. Thứ ba, thiết bị nén hơi đó đến áp suất cao. Nhờ nhiệt độ bão hòa liên quan trực tiếp đến áp lực cũng như công việc nén được truyền lên hơi, hơi lạnh ở nhiệt độ cao hơn nhiều.
4. Thứ tư, hơi nhiệt độ cao di chuyển vào bình ngưng ở nhiệt độ cao hơn 10F (5C) so với nhiệt độ môi trường xung quanh. Bằng cách này, không khí trong hệ thống có thể được truyền qua bộ trao đổi nhiệt của bình ngưng để loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh. Điều này cũng cho phép chất làm lạnh ngưng tụ với áp suất cao và hình thành chất lỏng ấm.
5. Thứ năm, chất lỏng ấm này đi qua một thiết bị mở rộng, giảm áp suất. Lúc này cũng là thời điểm giảm nhiệt độ bão hòa xuống đến mức mà chất làm lạnh đã sẵn sàng để vào thiết bị bay hơi.
4. Phân loại máy nén lạnh
Trong kĩ thuật lạnh nói chung và thiết kế kho lạnh bảo quản nói riêng, người ta thường sử dụng tất cả các kiểu máy nén với các nguyên lý làm việc khác nhau. Tuy nhiên, các loại máy nén lạnh được sử dụng phổ biến nhất hiện nay chính là máy nén pittong có trục vít, rô to xoắn ốc làm việc theo nguyên lí nén thể tích và máy nén tuabin làm việc dựa theo nguyên lý động học.
Xét theo nguyên lý nén thể tích, quá trình nén từ áp suất thấp lên áp suất cao nhờ vào sự thay đổi thể tích của khoang hơi giữa pittong và xilanh. Chính vì vậy máy nén thể tích pittong làm việc theo chu kì và không liên tục. Lúc này, hơi được hút và nén theo những phần riêng biệt, do đó đường hút và đẩy có hiện tượng xung động mạnh mẽ.
Trái lại, trong các máy nén lạnh làm việc theo nguyên lý động học như máy nén tuabin, áp suất của dòng hơi tăng lên là do động năng biến thành thế năng. Quá trình làm việc nhóm thiết bị này sẽ chia làm 2 giai đoạn, giai đoạn đầu dòng hơi được tăng tốc nhanh chóng nhờ đĩa quay và cánh quạt. Giai đoạn 2 dòng hơi có động năng lớn sẽ được dẫn đến buồng khuếch tán, mà ở đó động năng biến thành thế năng và áp suất tăng dần. Do vậy, đặc trưng của máy nén động học sẽ làm việc liên tục và không có van.
Khi so sánh máy nén thể tích với máy nén động học, có thể thấy rõ ràng dòng máy nén thể tích có khả năng tạo ra áp suất lớn chỉ với khối lượng hơi nhỏ. Ngược lại, máy nén động học đòi hỏi dòng hơi và lưu lượng hơi rất lớn, trong khi đó tỉ số áp suất đạt được qua mỗi tầng cánh quạt lại tương đối hạn chế, đồng thời phụ thuộc nhiều và tính chất của từng môi chất riêng.
5. Ứng dụng của máy nén lạnh
Như đã phân tích ở trên, công dụng chính của thiết bị máy nén lạnh chính là làm lạnh cho cả hệ thống, kho xưởng với quy mô lớn. Bởi lẽ nếu muốn xây dựng hệ thống điều hòa làm lạnh cho một khu công nghiệp lớn, thì cần phải sử dụng lượng chiếc máy lạnh, máy điều hòa lớn mới có thể đáp ứng hiệu suất làm việc. Do vậy mà máy nén lạnh công nghiệp là lựa chọn tối ưu nhất. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các trường hợp như:
- Máy nén lạnh sử dụng nhằm điều hòa không khí trong các tòa nhà hay các trung tâm thương mại,…
- Máy nén lạnh sử dụng trong các tủ lạnh trong nước và thương mại, kho chứa quy mô lớn để bảo quản thực phẩm như rau củ, thịt ướp lạnh, vắc xin,…
- Máy nén lạnh sử dụng trong các loại xe tải lạnh, xe lửa tại các công ty, xí nghiệp,…
- Trong nhà máy lọc dầu, hóa dầu và chế biến hóa học, chế biến khí tự nhiên thường sử dụng các hệ thống máy nén lạnh lớn.
Khi bạn có nhu cầu vui lòng liên hệ
CÔNG TY TNHH CƠ ĐIỆN LẠNH BẮC NINH
- Địa Chỉ: Số 3 khu phố Dương Lôi, phường Tân Hồng, thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh
- Hotline: 0983066469
- Website: https://codienlanhbacninh.com
Bài viết trên đã tổng hợp những thông tin hữu ích xung quanh vấn đề “Máy nén lạnh là gì?” mà bạn đọc cần biết. Nếu có nhu cầu mua hay có bất kỳ thắc mắc nào khác liên quan đến dòng thiết bị làm lạnh, hãy để lại bình luận phía bên dưới để được chúng tôi giải đáp nhanh chóng nhé. Cảm ơn bạn đã theo dõi!
Ý kiến bạn đọc (0)