THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG LẠNH

Thử bền

Thử bền hệ thống được tiến hành như sau :

- Chuẩn bị thử : Cô lập máy nén, ngắt áp kế đầu hút, mở van (trừ van xả), nối bình khí (hoặc N₂) qua van giảm áp.

- Nâng áp suất hệ thống từ từ lên áp suất thử bền cho phía cao áp và hạ áp

- Duy trì áp suất thử trong vòng 5 phút rồi giảm dần tới áp suất thử kín

Tuy nhiên cần lưu ý, máy nén và thiết bị đã được thử bền tại nơi chế tạo rồi nên có thể không cần thử bền lại lần nữa, mà chỉ thử hệ thống đường ống, mối hàn.

Thử kín

- Nâng áp suất lên áp suất thử kín.

- Duy trì áp lực thử trong vòng 24 giờ. Trong 6 giờ đầu áp suất thử giảm không quá 10% và sau đó không giảm.

- Tiến hành thử bằng nước xà phòng. Khả năng rò rỉ trên đường ống nguyên rất ít xảy ra vì thế nên kiểm tra ở các mối hàn, mặt bích, nối van trước. Nếu đã thử hết mà không phát hiện vết xì hở mà áp suất vẫn giảm thì có thể kiểm tra trên đường ống.

Khi không phát hiện được chổ rò rỉ cần khoanh vùng để kiểm tra.

Một điều cần lưu ý là áp suất trong hệ thống phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ môi trường, tức là phụ thuộc vào giờ trong ngày, vì vậy cần kiểm tra theo một thời điểm nhất định trong ngày.

Khi phát hiện rò rỉ cần loại bỏ áp lực trên hệ thống rồi mới xử lý. Tuyệt đối không được xử lý khi áp lực vẫn còn.

Chỉ sau khi đã thử xong hoàn chỉnh không phát hiện rò rỉ mới tiến hành bọc cách nhiệt đường ống và thiết bị.

Xác định số lượng môi chất cần nạp

Để nạp môi chất trước hết cần xác định lượng môi chất cần thiết nạp vào hệ thống. Việc nạp môi chất quá nhiều hay quá ít đều ảnh hưởng đến năng suất và hiệu quả của hệ thống.

- Nếu nạp môi chất quá ít : Môi chất không đủ cho hoạt động bình thường của hệ thống dẫn đến dàn lạnh không đủ môi chất, năng suất lạnh hệ thống giảm, chế độ làm lạnh không đạt (thời gian kéo dài, nhiệt độ không đạt..). Mặt khác, nếu thiếu môi chất lưu lượng tiết lưu giảm do đó độ quá nhiệt tăng làm cho nhiệt độ đầu đẩy tăng lên.

- Nếu nạp môi chất quá nhiều: bình chứa không chứa hết dẫn đến một lượng lỏng sẽ nằm ở thiết bị ngưng tụ, làm giảm diện tích trao đổi nhiệt, áp suất ngưng tụ tăng, máy có thể bị quá tải.

Có nhiều phương pháp xác định lượng môi chất cần nạp. Tuy nhiên trên thực tế cách xác định hợp lý và chính xác nhất là xác định lượng môi chất trên từng thiết bị khi hệ thống đang hoạt động. Ở mỗi một thiết bị môi chất thường tồn tại ở 2 trạng thái : Phía trên là hơi, ở dưới là lỏng, rỏ ràng khối lượng môi chất ở trạng thái lỏng mới đáng kể còn khối lượng môi chất ở trạng thái hơi không lớn, nên chỉ cần xác định lượng lỏng ở thiết bị khi hệ thống đang hoạt động ở chế độ nhiệt bình thường. Sau đó có thể nhân thêm 1015% khi tính đến môi chất ở trạng thái hơi.

Theo kinh nghiệm số lượng phần trăm chứa môi chất lỏng trong các thiết bị cụ thể như sau :

- Bình chứa cao áp : 20%

- Bình trung gian nằm ngang : 90%

- Bình trung gian kiểu đứng : 60%

- Bình tách dầu : 0%

- Bình tách lỏng : 20%

- Dàn lạnh làm việc theo chế độ ngập lỏng : 80  100%

- Dàn lạnh cấp dịch theo kiểu tiết lưu trực tiếp : 30%

- Thiết bị ngưng tụ : 10%

- Bình chứa hạ áp : 60%

- Đường cấp dịch : 100%

- Bình giữ mức lỏng : 60%

Khối lượng môi chất ở trạng thái lỏng trên toàn hệ thống :

G₁ = Σa_i.V_i.p_i (11-3)

a_i - Số lượng phần trăm không gian chứa lỏng ở từng thiết bị, %

V_i - Dung tích của thiết bị thứ i, m³

p_i - Khối lượng riêng của môi chất lỏng ở trạng thái của thiết bị thứ i, kg/m³

Khối lượng môi chất của hệ thống nhiều hơn lượng môi chất G₁ do còn một lượng môi chất ở trạng thái hơi ở các thiết bị, lượng này chiếm 10  15% lượng lỏng. Vì thế lượng môi chất cần nạp là :

G = G₁. k (11-4)

k - Hệ số dự phòng tính tới lượng môi chất ở trạng thái hơi ở các thiết bị.

Nạp môi chất cho hệ thống lạnh

Có 02 phương pháp nạp môi chất : Nạp theo đường hút và nạp theo đường cấp dịch

Nạp môi chất theo đường hút

Nạp môi chất theo đường hút thường áp dụng cho hệ thống máy lạnh nhỏ. Phương pháp này có đặc điểm :

- Nạp ở trạng thái hơi, số lượng nạp ít, thời gian nạp lâu.

- Chỉ áp dụng cho máy công suất nhỏ.

- Việc nạp môi chất thực hiện khi hệ thống đang hoạt động.

Các thao tác :

- Nối bình môi chất vào đầu hút máy nén qua bộ đồng hồ áp suất

- Dùng môi chất đuổi hết không khí trong ống nối

- Mở từ từ van nối để môi chất đi theo đường ống hút và hệ thống.

Hình 1-8 : Sơ đồ nạp môi chất dạng hơi theo đường hút

Theo dỏi lượng băng bám trên thân máy, kiểm tra dòng điện của máy nén và áp suất đầu hút không quá 3 kG/cm². Nếu áp suất hút lớn thì có thể quá dòng

Khi nạp môi chất chú ý không được để cho lỏng bị hút về máy nén gây ra hiện tượng ngập lỏng rất nguy hiểm. Vì thế đầu hút chỉ được nối vào phía trên của bình, tức là chỉ hút hơi về máy nén, không được dốc ngược hoặc nghiêng bình trong khi nạp và tốt nhất bình môi chất nên đặt thấp hơn máy nén.

Trong quá trình nạp có thể theo dỏi lượng môi chất nạp bằng cách đặt bình môi chất trên cân đĩa.

Nạp môi chất theo đường cấp dịch

Việc nạp môi chất theo đường cấp dịch được thực hiện cho các hệ thống lớn. Phương pháp này có các đặc điểm sau :

- Nạp dưới dạng lỏng, số lượng nạp nhiều, thời gian nạp nhanh

- Sử dụng cho hệ thống lớn.

Trên hình 11-9 là sơ đồ nạp môi chất theo đường cấp dịch, được sử dụng rất phổ biến trên thực tế.

a)- Bình môi chất; b- Bộ đồng hồ nạp môi chất; c- Bình chứa; d- Bộ lọc ẩm

Hình 11-9 : Sơ đồ nạp môi chất dạng lỏng theo đường cấp dịch

- Bình thường các van (1), (2) và (3) mở, các van (4) và (5) đóng, môi chất được cấp đến dàn bay hơi từ bình chứa cao áp.

- Khi cần nạp môi chất, đóng van (1) và (4), môi chất từ bình môi chất đi theo van (5), (2) vào bộ lọc, ra van (3) đến thiết bị bay hơi.

- Khi thay thế, sửa chữa hoặc bảo dưỡng bộ lọc, hệ thống vẫn hoạt động được, đóng các van (2), (3) và (5) môi chất từ bình chứa qua van (1) và van (4) đến dàn bay hơi.

Trong trường hợp này vẫn có thể nạp thêm môi chất bằng cách đóng các van (1), (2) và (3), mở các van (4) và (5). Môi chất từ bình nạp đi qua van (5) và (4) vào hệ thống.

Chuẩn bị vận hành

- Kiểm tra điện áp nguồn không được sai lệch định mức 5% :

360V < U < 400V

- Kiểm tra bên ngoài máy nén và các thiết bị chuyển động xem có vật gì gây trở ngại sự làm việc bình thường của thiết bị không.

- Kiểm tra số lượng và chất lượng dầu trong máy nén. Mức dầu thường phải chiếm 2/3 mắt kính quan sát. Mức dầu quá lớn và quá bé đều không tốt.

- Kiểm tra mức nước trong các bể chứa nước, trong tháp giải nhiệt, trong bể dàn ngưng đồng thời kiểm tra chất lượng nước xem có đảm bảo yêu cầu kỹ thuật không. Nếu không đảm bảo thì phải bỏ để bố sung nước mới, sạch hơn.

- Kiểm tra các thiết bị đo lường, điều khiển và bảo vệ hệ thống

- Kiểm tra hệ thống điện trong tủ điện, đảm bảo trong tình trạng hoạt động tốt.

- Kiểm tra tình trạng đóng mở của các van :

+ Các van thường đóng : van xả đáy các bình, van nạp môi chất, van by-pass, van xả khí không ngưng, van thu hồi dầu hoặc xả bỏ dầu, van đấu hoà các hệ thống, van xả air. Riêng van chặn đường hút khi dừng máy thường phải đóng và khi khởi động thì mở từ từ.

+ Tất cả các van còn lại đều ở trạng thái mở. Đặc biệt lưu ý van đầu đẩy máy nén, van chặn của các thiết bị đo lường và bảo vệ phải luôn luôn mở.

+ Các van điều chỉnh : Van tiết lưu tự động, rơ le nhiệt, rơ le áp suất vv... Chỉ có người có trách nhiệm mới được mở và điều chỉnh.

Vận hành

Tuỳ thuộc vào từng hệ thống cụ thể mà qui trình vận hành có khác nhau. Tuy nhiên trong hầu hết các hệ thống lạnh được thiết kế thường có 02 chế độ vận hành : Chế độ vận hành tự động (AUTO) và chế độ vận hành bằng tay (MANUAL).

- Chế độ tự động: Hệ thống hoạt động hoàn toàn tự động, trình tự khởi động đã được người thiết kế định sẵn. Chế độ này có ưu điểm hạn chế những sai sót của người vận hành. Tuy nhiên ở chế độ tự động các thiết bị ảnh hưởng, khống chế qua lại với nhau nên không thể tuỳ tiện thay đổi được.

- Chế độ bằng tay: Người vận hành cho chạy độc lập các thiết bị . Khi chạy ở chế độ này, đòi hỏi người vận hành phải có kinh nghiệm. Chế độ chạy bằng tay chỉ nên sử dụng khi cần kiểm tra hiệu chỉnh các thiết bị hoặc khi cần chạy một thiết bị riêng lẻ nào đó mà thôi.

Dừng máy

Xả băng dàn lạnh

Khi băng bám ở dàn lạnh quá nhiều hiệu quả làm lạnh kém do băng tạo nên lớp cách nhiệt, đường gió đi bị tắc, làm cháy quạt gió, làm ngập lỏng máy nén. Vì vậy phải thường xuyên xả băng cho dàn lạnh.

Để xả băng có 2 phương pháp: Quan sát trực tiếp trên dàn lạnh nếu thấy băng bám nhiều thì tiến hành công việc xả băng, quan sát dòng điện quạt dàn lạnh, nếu lớn hơn trị số quy định thì thực hiện xả băng.

Có 3 phương thức xả băng : Dùng điện trở, môi chất nóng và dùng nước

Quá trình xả băng qua 3 giai đoạn :

Rút môi chất dàn lạnh

Rút kiệt môi chất trong dàn lạnh: điều này rất quan trọng, vì nếu môi chất còn tồn đọng nhiều trong dàn lạnh, khi xả băng sẽ bốc hơi về đầu hút máy nén và ngưng tụ lại ở đó thành lỏng, khi khởi động máy lại sẽ gây ra hiện tượng ngập lỏng, rất nguy hiểm.

Rút môi chất cho tới khi áp suất trong dàn bay hơi đạt độ chân không P_ck = 600mmHg thì có thể coi đạt yêu cầu. Thời gian xả băng đã được đặt sẵn nhờ rơ le thời gian, đối với mỗi một hệ thống nên quan sát và đặt cho phù hợp để vừa hút kiệt môi chất là được.

Xả băng

Quá trình xả băng dàn lạnh diễn ra trong vòng 15  30 phút tuỳ thuộc vào từng thiết bị cụ thể và phương thức xả băng. Trong giai đoạn này có thể quan sát thấy nước băng tan chảy ra ống thoát nước dàn lạnh.

Trong quá trình xả băng các quạt dàn lạnh phải dừng tránh thổi bắn nước xả băng tung toé trong buồng lạnh. Thời gian xả băng cũng cần chỉnh lý cho phù hợp thực tế, không nên kéo dài quá lâu, gây tổn thất lạnh không cần thiết. Có thể ngừng giai đoạn xả băng bất cứ lúc nào để chuyển sang giai đoạn sau bằng cách nhấn nút dừng xả băng trên tủ điện.

Làm khô dàn lạnh

Sau khi xả băng xong, dàn lạnh vẫn còn bị ướt, nhất là khi dùng nước để xả băng. Nếu cho hệ thống hoạt động lại ngay nước bám trên dàn lạnh sẽ lập tức đông lại tạo nên một lớp băng mới. Vì vậy cần tiến hành làm khô dàn lạnh trước khi khởi động lại. Giai đoạn này các quạt dàn lạnh làm việc, hệ thống xả băng dừng. Thời gian làm khô thường đặt 10 phút.

Xả khí không ngưng

Khí không ngưng lọt vào hệ thống làm cho áp suất ngưng tụ cao ảnh hưởng đến độ bền và hiệu qủa làm việc của hệ thống.

Khi quan sát thấy áp suất ngưng tụ cao hơn bình thường, kim đồng hồ áp suất rung mạnh thì trong hệ thống đã bị lọt khí không ngưng.

Khí không ngưng có thể lọt vào hệ thống do rò rỉ phía hạ áp hoặc lọt vào các thiết bị trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng.

Việc xả khí không ngưng trong hệ thống có trang bị bình xả khí không ngưng khác với trong hệ thống không trang bị thiết bị này.

Khí không ngưng thường tích tụ nhiều nhất tại thiết bị ngưng tụ, mặt khác nhờ quá trình giải nhiệt ở đó, nên quá trình tách khí đã diễn ra ít nhiều ở thiết bị này. Khí không ngưng có lẫn môi chất được lấy từ thiết bị ngưng tụ dẫn lên bình tách khí không ngưng. Ở đây hổn hợp được làm lạnh để tách phần môi chất còn lẫn trước khi xả khí không ngưng ra ngoài.

Ngập lỏng và xử lý ngập lỏng

Phần lớn các sự cố máy nén là do ngập lỏng.

ngập lỏng : Ngập lỏng là hiện tượng hút dịch lỏng về máy nén. Do ở trạng thái lỏng không thể nén được nên nếu máy nén hút lỏng vào xi lanh thì khi nén máy nén sẽ bị hỏng, như gãy tay quay, vỡ xi lanh vv..

Nguyên nhân của ngập lỏng là do :

- Phụ tải nhiệt quá lớn quá trình sôi ở dàn lạnh mãnh liệt và hơi cuốn lỏng về máy nén

- Van tiết lưu mở quá lớn hoặc không phù hợp.

- Khi mới khởi động, do có lỏng nằm sẵn trên ống hút hoặc trong dàn lạnh.

- Van phao khống chế mức dịch dàn lạnh hỏng nên dịch tràn về máy nén.

- Môi chất không bay hơi ở dàn lạnh được : do bám tuyết nhiều ở dàn lạnh, nhiệt độ buồng lạnh thấp, quạt dàn lạnh hỏng...