Sơ Đồ Hệ Thống Lạnh 1 Cấp Và Nguyên Lý Hoạt Động

1. Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp – những điều cần biết

Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp là hệ thống chỉ có 1 cấp nén, hơi môi chất ở thiết bị bay hơi được máy nén nén trực tiếp lên thiết bị ngưng tụ. 

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cấp lạnh 1 nén

Hệ thống lạnh nén hơi thực hiện tuần hoàn môi chất lạnh theo 4 quá trình làm việc chính thông qua 4 bộ phận chính trong hệ thống lạnh 1 cấp là: máy nén, thiết bị bay hơi, thiết bị tiết lưu và thiết bị ngưng tụ.

  • Hơi môi chất sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi được máy nén hút về; nén thành hơi có nhiệt độ, áp suất cao rồi đi vào thiết bị ngưng tụ.
  • Tại thiết bị ngưng tụ, hơi cao áp nhả nhiệt cho môi trường làm mát (khí, nước hoặc cả nước và khí) ngưng tụ thành chất lỏng cao áp và chuyển đến thiết bị tiết lưu.
  • Tại thiết bị tiết lưu, chất lỏng cao áp được tiết lưu để giảm áp suất; nhiệt độ xuống thành chất lỏng hạ áp và đi vào thiết bị bay hơi.
  • Tại thiết bị bay hơi, môi chất nhận nhiệt từ môi trường cần làm lạnh; sôi hoá hơi và được máy nén hút về, tiếp tục quá trình tuần hoàn trên.

Môi trường lạnh được tạo ra bằng cách nào?

  • Cho dòng khí cao áp đột ngột hạ áp: Để làm việc này, hệ thống lạnh cần sử dụng van hoặc máy làm dãn nở. Nếu dùng máy dãn nở thì công được dùng để bù lại năng lượng. Còn nếu dùng van thì phải thực hiện quá trình tiết lưu để giảm áp đột ngột cho dòng lỏng hay khí mà không sinh ra công. Sau khi hạ áp, khí sẽ trở lạnh. 
  • Chuyển pha làm lạnh: Khi chuyển từ pha này sang pha khác, vật chất sẽ đi vào một nhiệt lượng nhất định gọi là nhiệt chuyển pha. Lợi dụng tính chất này; máy lạnh hơi được chế tạo và sử dụng phổ biến ngày nay. Khí ga lỏng hóa hơi ở bên trong dàn lạnh sẽ hút nhiệt từ môi trường tiếp xúc, sinh ra khí lạnh.

sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp

Các loại máy làm đá đều sử dụng hệ thống làm lạnh 1 cấp

Như vậy, có 2 dạng môi trường làm lạnh là không khí và nước. Đây cũng là 2 dạng hệ thống lạnh 1 cấp được áp dụng trong hệ thống lạnh của kho lạnh, máy lạnh hay máy làm đá,… Với môi trường giải nhiệt bằng gió (không khí) được gọi là dàn ngưng. Giải nhiệt bằng nước gọi là bình ngưng. Kiểu giải nhiệt bằng gió trước đây được sử dụng khá phổ biến. Nhưng theo thực tế, vào điều kiện thời tiết nắng nóng; hệ thống cấp lạnh phải ngưng tụ áp suất cao; thậm chí là máy tự động ngắt vì hoạt động quá công suất. Do đó, ngày nay, người ta chuyển sang giải nhiệt bằng bình ngưng trong hệ thống cấp lạnh quy mô lớn. 

Xem thêm: Quy Trình Sản Xuất Nước Đá Cây Đã “Lỗi Thời”

2. Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp thực tế 

Các bộ phận chính của sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp

sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp

Các kho bảo quản lạnh thường sử dụng hệ thống lạnh 1 cấp

Sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp thường được sử dụng trong các kho bảo quản lạnh của các xí nghiệp chế biến thủy hải sản hiện nay bao gồm: 

  • Máy nén lạnh
  • Bình ngưng
  • Dàn lạnh
  • Bình tách lỏng
  • Tháp  giải nhiệt
  • Bơm giải nhiệt
  • Kho lạnh

Đặc biệt trong sơ đồ cấp lạnh này, bình ngưng kiêm luôn chức năng của bình cao áp. Các ống trao đổi nhiệt chỉ được bố trí ở phần trên của bình. Việc sử dụng loại bình ngưng này giúp hệ thống trở nên đơn giản và gọn gàng hơn. Đồng thời cũng cắt giảm được một phần chi phí. Nhưng ngược lại, nhiệt độ lỏng của bình lại bị cao hơn so với hệ thống có bình cao áp riêng. 

Nguyên lý hoạt động của sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp

Hơi môi chất quá nhiệt được hút về máy nén và nén lên bình tách dầu. Sau đó, dầu được lọc lại và đưa trở lại máy nén nhờ nguyên tắc chênh lệch áp suất. Hơi môi chất được tiếp tục đưa đến thiết bị ngưng tụ. Tại đây, nó được giải nhiệt thành chất lỏng nhờ sự trao đổi nhiệt của tháp giải nhiệt. Nước được làm mát sau đó được đưa vào bình ngưng. Tiếp đến được đưa trở lại tháp giải nhiệt để tiếp tục làm mát. 

Sau khi môi chất được giải nhiệt thành lỏng thì tiếp tục được đưa vào bình cao áp. Tiếp theo, nó đi qua phin lọc để loại bỏ cặn bẩn và hơi. Sau đó, môi chất đi qua bình hồi nhiệt để làm tăng lại độ lạnh. 

Môi chất lỏng tiếp tục đi qua kính xen lỏng tạo thành 2 đường vào dàn lạnh. Các van tiết lưu sẽ làm hạ nhiệt và áp suất của gas lỏng trong dàn lạnh.  Chúng tự điều chỉnh lượng lỏng nhờ vào bầu cảm biến. Hơi lỏng sau đó tiếp tục đi vào bình hồi nhiệt, môi chất được tách lỏng. Cuối cùng máy nén hút hơi về và quy trình tiếp tục được lặp lại. 

3. Nguyên lý cấp lạnh của máy làm đá

sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấpMáy nén – bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống làm lạnh 1 cấp của máy làm đá

Máy làm đá cũng áp dụng hệ thống lạnh này để thực hiện việc cấp khí lạnh cho các dàn lạnh để làm lạnh khoang chứa tạo đông đá. Hơi môi chất được hút về máy nén dưới dạng hơi áp thấp. Sau đó được nén thành nhiệt độ cao và áp suất cao. Hơi tiếp tục đi qua bình tách dầu để tách bụi dầu khỏi hơi môi chất; rồi quay về bình ngưng để trao đổi và thải nhiệt, hạ nhiệt độ và áp suất trở thành dạng lỏng.

Môi chất dạng lỏng tiếp tục đi qua thiết bị hồi nhiệt và bị hạ tiếp nhiệt độ. Sau đó, môi chất lỏng được đưa vào bình chứa áp suất cao. Dòng môi chất đi qua hệ thống tiết lưu được giảm áp suất trở thành khí bay hơi. Môi chất bay lên dàn bay hơi nhận nhiệt lượng từ nước đá và được máy nén hút trở lại, tiếp tục vòng tuần hoàn cho đến khi được ngắt điện.

Hiện nay, các model máy làm đá của Tập đoàn Hải Âu đều được trang bị các linh kiện trong sơ đồ hệ thống lạnh 1 cấp nhập khẩu trực tiếp từ các nước có nền công nghiệp hiện đại, đạt tiêu chuẩn chất lượng quốc tế. Có thể kể đến như:

  • Van tiết lưu được nhập khẩu từ Nhật Bản, giúp điều chỉnh lưu lượng của dòng nước.
  • Quạt dàn lạnh được nhập khẩu từ Đức, giúp tản nhiệt hệ thống khi hoạt động, nâng cao tuổi thọ máy.
  • Bơm kháng khuẩn nhập khẩu từ Hàn Quốc giúp bơm và tuần hoàn nước.
  • Máy nén hay lock của Châu Âu máy giúp kiểm soát năng suất làm lạnh, nâng cao hiệu quả hoạt động.
  • Bộ lọc thô được nhập khẩu từ Mỹ giúp đảm bảo độ tinh khiết cho đá thành phẩm.

Xem thêm: Để Thành Công Với Mô Hình Kinh Doanh Nước Đá Viên Cần Những Gì?

 

 

 

 

 

 

 

 

Bình luận