Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ đông – tủ lạnh công nghiệp

Nhằm đem đến cho khách hàng những thông tin chi tiết hơn về các thiết bị sản phẩm dùng cho nhà hàng đặc thù là tủ đông, bàn mát, bàn lạnh… Hôm nay chúng tôi xin được gửi tới người dùng vài thông tin về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của những loại tủ đông, tủ lạnh, bàn mát công nghiệp. Để từ mang khách hàng có thể hiểu rõ thông tin và dùng và bảo quản tủ đúng bí quyết nhằm làm tủ vận hành ổn định và kéo dài tuổi đời thiết bị hơn.

Cấu tạo của tủ lạnh công nghiệp nói chung

Hệ thống lạnh của tủ lạnh phải có hai phần trao đổi nhiệt: bộ phận thu nhiệt trong tủ (dàn lạnh) và bộ phận toả nhiệt ở bên ngoài tủ (dàn nóng).
Vỏ tủ lạnh được phân phối thành hai lớp, giữa hai lớp mang đệm chất phương pháp nhiệt để giảm thiểu trao đổi nhiệt giữa trong và ngoài tủ.
Theo nguyên tắc thu nhiệt và toả nhiệt, tủ lạnh chia thành 3 loại:
- - chiếc nén khí,
- - loại hấp thụ
- - mẫu cặp nhiệt điện

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh công nghiệp

dùng hai chất bán dẫn: 1 chất bán dẫn sở hữu tính dẫn điện là điện tử (-) và một chất bán dẫn sở hữu tính dẫn điện là lỗ trống (+), chúng được nối mang nhau bằng thanh đồng, chúng tạo thành cặp nhiệt điện. Nếu cho dòng điện đi từ tấm bán dẫn (-) sang tấm bán dẫn (+) thì đầu nối giữa hai tấm bán dẫn hấp thụ nhiệt (lạnh đi), còn đầu kia toả nhiệt. Lượng nhiệt mà đầu lạnh hấp thụ được (Qt) được xác định theo công thức:
Qt = (U1 – U2)IT1
Trong đó: U1, U2: hệ số Peltier
I: cường độ mẫu điện đi qua cặp nhiệt điện
T1: nhiệt độ đầu lạnh.
Áp dụng nguyên lý này, mang thể ghép nhiều cặp bán dẫn khác loại có nhau, đưa mọi các đầu lạnh về một phía (dàn lạnh), những đầu nóng về 1 phía (dàn nóng) để cung ứng thành tủ lạnh.


Ưu điểm: không gây tiếng ồn, gọn nhẹ, dễ dàng sở hữu xách vận chuyển, ko có môi chất lạnh, với thể chuyển từ tủ lạnh sang tủ nóng dễ dàng (thay đổi phương pháp đấu điện), tiện dụng cho du lịch vì dùng điện ăcquy.
Nhược điểm: hệ số lạnh phải chăng, tiêu tốn điện năng cao, giá cả cao, không với khả năng trữ lạnh.
Do nhược điểm này mà hiện nay tủ lạnh công nghiệp hoạt động theo nguyên lý này không rộng rãi tại Việt Nam.

các thành phần cơ bản cấu tạo nên 1 dòng tủ lạnh công nghiệp

- Dàn bay khá
- Quạt dàn bay khá
- Gioăng cửa cao su
- Bộ nhiệt phá băng
- tùy chỉnh nhiệt độ
- Máng chứa ẩm ướt
- Núm tùy chỉnh thời gian tan băng
- Dàn ngưng
- Lốc máy
- Quạt dàn ngưng
- Đường môi chất lỏng
- Hoạt động của hệ thống làm lạnh

Trong dàn bay hơi, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất phải chăng (từ 0 đến 1 at – áp suất dư) và nhiệt độ rẻ (từ -29 đến -130C) để thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sau đó được máy nén hút về và nén lên áp suất cao đẩy vào dàn ngưng tụ. Tuỳ theo nhiệt độ môi trường, áp suất ngưng tụ có thể từ 7 tới 11 at, tương ứng với nhiệt độ ngưng tụ là 330C đến 500C. Nhiệt độ ngưng tụ thường lớn hơn nhiệt độ không khí bên ngoài từ 15 tới 170C trong điều kiện dàn ngưng ko sở hữu quạt gió.
Ở dàn ngưng, môi chất thải nhiệt cho không khí làm mát và ngưng tụ lại, sau đó đi qua ống mao trở lại dàn bay tương đối, thực hiện vòng tuần hoàn kín: nén – hoá lỏng – bay tương đối.
Vì ống mao với tiết diện vô cùng nhỏ và chiều dài lớn nên mang khả năng duy trì sự chênh lệch áp suất cần thiết giữa dàn ngưng tụ và dàn bay tương đối, giống như van tiết lưu. Lượng môi chất lỏng phun qua ống mao cũng thích hợp với năng suất nén của máy nén.

Tủ lạnh công nghiệp thường tiêu dùng khí freôn 12 (R12) – CCl2F2. R12 là khí ko màu, sở hữu mùi thơm hết sức nhẹ, ko độc ở nồng độ tốt. R12 chỉ độc khi nồng độ trong không khí lớn hơn 20% thể tích. Ở áp suất khí quyển 1 at, R12 sôi ở nhiệt độ -29,80C và đông thành đá ở -1550C.
R12 hầu như ko tác dụng có bất kì một kim loại nào, ko dẫn điện, khả năng rò rỉ qua các lỗ nhỏ trong kim mẫu cao hơn không khí phổ biến. R12 với khả năng hoà tan các hợp chất hữu cơ và đa dạng chiếc sơn, do đó dây quấn động cơ điện phải sử dụng mẫu sơn cách điện đặc biệt, không hoà tan trong R12.
R12 không hoà tan trong nước, lượng nước cho phép trong tủ lạnh công nghiệp không quá 0,0006% theo khối lượng.

Ở điều kiện bình thường, R12 không độc, ko ảnh hưởng gì tới chất lượng thực phẩm, thế nhưng ở nhiệt độ cao hơn 4000C, R12 tiếp xúc trực tiếp sở hữu ngọn lửa sẽ bị phân huỷ thành hydrôclorua và hydrôflorua cực kỳ độc.
R12 hoá lỏng và dầu bôi trơn hoà tan vào nhau không có giới hạn, thế nhưng tương đối R12 và dầu bôi trơn hoà tan vào nhau với giới hạn. Khi R12 hoà tan trong dầu bôi trơn, độ nhớt của dầu giảm xuống. Khi áp suất và nhiệt độ giảm thì độ hoà tan của khá R12 trong dầu tăng.
Dầu bôi trơn trong máy nén và động cơ của tủ lạnh công nghiệp chẳng thể thế chỗ, bổ xung định kì được. Dầu bôi trơn làm việc trong điều kiện R12 hoà tan nên phải thoả mãn các yêu cầu đặc biệt: độ ổn định và độ nhớt cao, độ ẩm tốt, nhiệt độ đông đặc độ làm đục tốt. Độ ổn định của dầu bôi trơn là khả năng chống ôxy hoá của dầu, đây là yêu cầu đặc biệt quan trọng.
Dầu bôi trơn khô hút ẩm mạnh và dễ hấp thụ nước trong không khí, do đó khi bảo quản, vận chuyển dầu phải chứa trong thùng kín. Trước khi cho dầu vào tủ lạnh cần phải sấy dầu và kiểm tra kĩ đúng loại dầu tiêu dùng.

Nhiệm vụ của máy nén

Hút hết môi chất lạnh tạo ra ở dàn bay khá, đồng thời duy trì áp suất thiết yếu cho sự bay khá ở nhiệt độ tốt.
Nén môi chất ở trạng thái khá từ áp suất bay tương đối tới áp suất ngưng tụ và đẩy vào dàn ngưng.
Phải đủ năng suất, trọng lượng, lưu lượng môi chất qua máy nén, phù hợp sở hữu tải nhiệt của dàn bay khá và dàn ngưng tụ.

Yêu cầu của máy nén

Làm việc chắc chắn, ổn định, mang tuổi thọ caovà độ tin cậy cao, sở hữu khả năng sản xuất hàng loạt.
Hiệu suất làm việc cao.
Khi làm việc không rung, không ồn.

Phân dòng máy nén

Máy nén tủ lạnh công nghiệp chủ yếu là dòng máy nén pittông 1 hoặc 2 xilanh. Ngoài ra còn máy nén rôto thế nhưng chủ yếu tiêu dùng trong máy điều hoà nhiệt độ, hiếm thấy trong tủ lạnh công nghiệp.

Nguyên lý làm việc

Máy nén pittông dùng cơ cấu tay quay thanh truyền biến chuyển động quay của động cơ điện thành chuyển động tịnh tiến qua lại của pittông.
Máy nén pittông làm việc như sau: Pittông chuyển động lên xuống trong xilanh. Khi pittông di chuyển từ trên xuống dưới, áp suất trong khoang hút giảm, clapê hút tự động mở ra do chênh lệch áp suất, máy nén thực hiện quá trình hút. Khi pittông đạt điểm chết dưới, giai đoạn hút kết thúc, pittông đổi hướng chuyển động lên trên thực hiện giai đoạn nén. Khi áp suất trong xilanh cao hơn áp suất trong khoang đẩy, clapê đẩy tự động mở ra cho môi chất đi vào khoang đẩy. Công đoạn đẩy tương đối môi chất kết thúc khi xilanh đạt điểm chết trên. Công đoạn hút và nén lại lặp lại.
Ưu điểm: của máy nén kiểu pittông: khoa học gia công đơn giản, dễ dàng bôi trơn, sở hữu thể đạt tỉ số nén pittông n = Pk/P0 ≈ 10 mang một cấp nén, trong đó Pk là áp suất trên dàn ngưng, P0 là áp suất sau ống mao dẫn (dàn bay hơi).
Nhược điểm: của máy nén pittông: với đa dạng chi tiết và cặp ma sát nên dễ dàng bị mài mòn. Máy nén pittông ứng dụng rộng rãi trong tủ lạnh công nghiệp và cả máy lạnh có công suất lớn.
- Xi lanh
- Clapê hút
- Tấm phẳng đặt van
- Clapê đẩy
- Nắp xilanh
- Píttông
- Chốt
- Thanh truyền
- Khuỷu
- Gối đỡ trục
- Dàn ngưng

Dàn ngưng

Là thiết bị trao đổi nhiệt giữa 1 bên là môi chất lạnh ngưng tụ và 1 bên là môi trường làm mát (nước hoặc không khí).
Thải nhiệt của môi chất ra ngoài môi trường xung quanh. Lượng nhiệt thải qua dàn ngưng đúng bằng nhiệt lượng mà dàn bay khá thu ở trong tủ (để làm lạnh) cộng có điện năng tiêu tốn cho máy nén.

Dàn bay tương đối

Dàn bay khá được lắp sau ống mao hoặc van tiết lưu (theo chiều chuyển động của môi chất lạnh) và trước máy nén trong hệ thống lạnh.
Trong tủ lạnh, dàn bay hơi được lắp ở phía trên bên trong tủ (hình 2-2) và được tiêu dùng như 1 ngăn bảo quản lạnh đông thực phẩm và để làm nước đá.
Cấu tạo: Dàn bay tương đối phổ biến là kiểu tấm sở hữu bố trí các rãnh cho môi chất lạnh tuần hoàn. Ko khí bên ngoài đối lưu tự nhiên, nguyên liệu là thép ko gỉ hoặc nhôm. Dàn bay hơi kiểu tấm bằng nhôm được phân phối giống như dàn ngưng kiểu tấm bằng nhôm.

một số hư hỏng của dàn bay hơi và cách xử lý và khắc phục

Dàn bay hưoi bị thủng, xì. Phát hiện chỗ thủng, xì bằng phương pháp tậu vết dầu loang, bằng xà phòng (khi tủ không chạy) hoặc phải tháo dàn ra để bơm khí đến 10 ÷ 12at và nhúng vào bể nước.
Nguyên nhân: mang thể do tiêu dùng các vật sắc như dao, tuốc nơ vit để lấy đá và thực phẩm đông lạnh trên dàn, do dàn bị han gỉ từ bên ngoài hoặc từ bên trong.
phương pháp khắc phục: dùng keo êpôxi hai thành phần phủ lên chỗ bị thủng, hàn lại bằng hàn khá.
Khi dùng keo êpôxi phải đánh sạch bề mặt, hoà trộn kỹ lưỡng hai thành phần keo rồi phủ lên vị trí thủng, sau đó có thể kiểm tra bằng khí nén. Cách sử dụng keo đơn giản, ko làm hỏng lớp phủ bảo vệ của các vị trí xung quanh.
phương pháp hàn với độ bền cao thế nhưng ngọn lửa hàn làm cháy lớp bảo vệ bề mặt trên dàn nhôm, gây nội lực do dãn nở nhiệt không đều, dễ làm dàn thủng lại.

Bài viết liên quan

>>> Ưu nhược điểm của dòng thiết bị bàn mát công nghiệp

Nhận xét