Nguyên lý hoạt động của tủ đông – tủ lạnh công nghiệp

Nhằm mang lại cho các bạn các thông tin chi tiết hơn về những thiết bị bếp chuyên dụng cho doanh nghiệp đặc thù là tủ đông, bàn mát, bàn lạnh… Hôm nay chúng tôi xin được gửi đến quý khách vài thông tin về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của các chiếc tủ đông, tủ lạnh, bàn mát công nghiệp. Để từ sở hữu khách hàng có thể biết rõ thông tin và sử dụng và bảo quản tủ đúng phương pháp nhằm làm tủ vận hành ổn định và kéo dài tuổi đời vật dụng hơn.

Cấu tạo của tủ lạnh công nghiệp kể chung

Hệ thống lạnh của tủ lạnh phải mang 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 sản xuất thành hai lớp, giữa hai lớp với đệm chất bí quyết 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:
- - loại nén khí,
- - dòng hấp thụ
- - mẫu cặp nhiệt điện

Nguyên lý hoạt động của tủ lạnh công nghiệp

sử dụng hai chất bán dẫn: 1 chất bán dẫn với tính dẫn điện là điện tử (-) và một chất bán dẫn mang tính dẫn điện là lỗ trống (+), chúng được nối có 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 dòng điện đi qua cặp nhiệt điện
T1: nhiệt độ đầu lạnh.
Áp dụng nguyên lý này, có thể ghép nhiều cặp bán dẫn khác loại mang nhau, đưa đa số những đầu lạnh về 1 phía (dàn lạnh), những đầu nóng về một phía (dàn nóng) để cung ứng thành tủ lạnh.

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

những thành phần cơ bản cấu tạo nên một loại tủ lạnh công nghiệp

- Dàn bay tương đối
- Quạt dàn bay khá
- Gioăng cửa cao su
- Bộ nhiệt phá băng
- điều chỉnh nhiệt độ
- Máng chứa ẩm ướt
- Núm điều 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 tương đối, môi chất lạnh lỏng sôi ở áp suất phải chăng (từ 0 đến 1 at – áp suất dư) và nhiệt độ phải chăng (từ -29 tới -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 đến 11 at, tương ứng có nhiệt độ ngưng tụ là 330C tới 500C. Nhiệt độ ngưng tụ thường lớn hơn nhiệt độ không khí bên ngoài từ 15 đến 170C trong điều kiện dàn ngưng ko sở hữu quạt gió.
Ở dàn ngưng, môi chất thải nhiệt cho ko 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 khá.
Vì ống mao mang tiết diện vô cùng nhỏ và chiều dài lớn nên có khả năng duy trì sự chênh lệch áp suất cần phải có giữa dàn ngưng tụ và dàn bay khá, giống như van tiết lưu. Lượng môi chất lỏng phun qua ống mao cũng phù hợp với năng suất nén của máy nén.

Tủ lạnh công nghiệp thường tiêu dùng khí freôn 12 (R12) – CCl2F2. R12 là khí không màu, mang mùi thơm hết sức nhẹ, ko độc ở nồng độ phải chăng. R12 chỉ độc khi nồng độ trong ko 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 không tác dụng có bất kì một kim dòng nào, không dẫn điện, khả năng rò rỉ qua những lỗ nhỏ trong kim dòng cao hơn ko khí nhiều. R12 sở hữu khả năng hoà tan các hợp chất hữu cơ và rộng rãi dòng sơn, do đó dây quấn động cơ điện phải dùng loại sơn bí quyết điện đặc biệt, không hoà tan trong R12.
R12 ko hoà tan trong nước, lượng nước cho phép trong tủ lạnh công nghiệp không quá 0,0006% theo trọng lượng.

Ở điều kiện bình thường, R12 không độc, ko tác động gì tới chất lượng thực phẩm, thế nhưng ở nhiệt độ cao hơn 4000C, R12 tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa sẽ bị phân huỷ thành hydrôclorua và hydrôflorua hết sức độc.
R12 hoá lỏng và dầu bôi trơn hoà tan vào nhau không mang giới hạn, thế nhưng tương đối R12 và dầu bôi trơn hoà tan vào nhau sở hữu 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 hơi R12 trong dầu tăng.
Dầu bôi trơn trong máy nén và động cơ của tủ lạnh công nghiệp không thể thay thế, 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 thấp, nhiệt độ đông đặc độ làm đục thấp. 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 ko 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 sử dụng.

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 hơi ở nhiệt độ phải chăng.
Nén môi chất ở trạng thái khá từ áp suất bay tương đối đến áp suất ngưng tụ và đẩy vào dàn ngưng.
Phải đủ năng suất, trọng lượng, lưu lượng môi chất qua máy nén, phù hợp có tải nhiệt của dàn bay tương đối và dàn ngưng tụ.

Yêu cầu của máy nén

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

Phân chiếc máy nén

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

Nguyên lý làm việc

Máy nén pittông tiêu 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 giai đoạn hút. Khi pittông đạt điểm chết dưới, giai đoạn hút kết thúc, pittông đổi hướng chuyển động lên trên thực hiện quá trình 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. Giai đoạn đẩy tương đối môi chất kết thúc khi xilanh đạt điểm chết trên. Quá trình hút và nén lại lặp lại.
Ưu điểm: của máy nén kiểu pittông: kỹ thuật gia công đơn giản, dễ dàng bôi trơn, sở hữu thể đạt tỉ số nén pittông n = Pk/P0 ≈ 10 sở hữu 1 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: sở hữu rộng rãi 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 với 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 trang 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 hơi thu ở trong tủ (để làm lạnh) cộng với điện năng tiêu tốn cho máy nén.

Dàn bay hơi

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 tương đối được lắp ở phía trên bên trong tủ (hình 2-2) và được dùng như 1 ngăn bảo quản lạnh đông thực phẩm và để làm nước đá.
Cấu tạo: Dàn bay khá phổ biến là kiểu tấm có bố trí các rãnh cho môi chất lạnh tuần hoàn. Không khí bên ngoài đối lưu tự nhiên, vật 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.

1 số hư hỏng của dàn bay tương đối và phương pháp khắc phục

Dàn bay hưoi bị thủng, xì. Phát hiện chỗ thủng, xì bằng bí quyết chọn vết dầu loang, bằng xà phòng (khi tủ không chạy) hoặc phải tháo dàn ra để bơm khí tới 10 ÷ 12at và nhúng vào bể nước.
Nguyên nhân: mang thể do sử dụng 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 tương đối.
Khi tiêu dùng keo êpôxi phải đánh sạch bề mặt, hoà trộn chu đáo hai thành phần keo rồi phủ lên vị trí thủng, sau đó sở hữu thể kiểm tra bằng khí nén. Phương pháp tiêu dùng keo đơn giản, không làm hỏng lớp phủ bảo vệ của những vị trí xung quanh.
bí quyết 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 dàng làm dàn thủng lại.

Bài viết liên quan

>>> Bếp á quạt thổi là gì và cách chọn mua như thế nào cho phù hợp?