http://www.ebook.edu.vn
Tài liệu : Kỹ thuật lạnh cơ sở - Phạm Văn Tùng , Nguyễn Đức Lợi .
Kỹ thuật điện lạnh - Châu Ngọc Thạch.
Khí cụ điện .
Máy điện , Máy điện nhỏ .

Thi : + Lý thuyết .
+ Bài tập : chủ yếu phần Máy điện .
Bài mở đầu

- Kỹ thuật nhiệt lạnh là hạ nhiệt độ của đối tượng để phục vụ đối tượng nào đó .
- Ứng dụng : - Thực phẩm .
- Công nghiệp : + Hóa chất .
+ Dệt may.
+ Công nghiệp thuốc lá .
- Y học .
- Sinh học: kỹ thuật công nghệ cayo ( lạnh sâu ) .
- Đời sống hàng ngày .
Chương I : Đại cương về kỹ thuật lạnh .
§ 1.1 : Các phương pháp làm lạnh cơ bản .
1, Bay hơi , khuếch tán → nhiệt độ môi trường bị hạ đi nếu cho chất lỏng bay hơi
trường → phương pháp vừa kinh điển vừa hiện đại (như trong buồng hơi của máy lạnh).
2, Hòa trộn lạnh :
- Nước lạnh + muối → nhiệt độ giảm.
- Ứng dụng : dùng trong đánh cá biển .

Buồng lạnh
bình nóng
Máy
dãn
nở
P
dn

http://www.ebook.edu.vn Chu trình T-S
- Dùng cho máy lạnh nén khí
4, Dùng tiết lưu ( hiệu ứng Jin-Thompson )

→ Sử dụng thay cho máy dãn
nở trong máy lạnh nén
hơi

3
4
S( entanpy)
T( nhiệt độ)
T
n
T
0
Giảm tiết diện
O
1

e
1
O
2

1
3
4
tiết
lưu
2
Bay hơi
1

môtơ điện
máy nén
ngưng tụ
http://www.ebook.edu.vn

) - nhiệt lạnh sâu theo thể tích .
- Q
0
= 1101 (kJ/kg) - năng suất lạnh riêng theo kim loại .
- t
2
= 100
0
C ( nhiệt độ nén )
- NH
3
không hòa tan dầu nhưng hòa tan nước .
- Không ăn mòn kim loại đen nhưng ăn mòn kim loại màu → dùng thép .
- NH
3
dẫn điện → không làm máy nén kín dược .
- NH
3
nếu gặp thuỷ ngân thì sẽ gây hỗn hợp nổ nguy hiểm → cấm không dùng Hg
trong thiết bị có NH
3
.
- NH
3
độc .
- Rẻ tiền , dễ kiếm , dễ vận chuyển , dễ bảo quản .
- Q
0
, Q
v

= 20 % α
TH2O
.
- Q
0
, Q
V
bé → kỹ thuật thiết bị lớn .
- Không hòa tan nước nhưng hòa tan dược dầu .
- Không dẫn điện .
- Chỉ dùng cho hệ thống các máy nén lạnh rất nhỏ và nhỏ .
- Dùng được cho hệ thống máy nén kín .
- Không độc hại .
c, Freon 22 (R22) CHClF
2

http://www.ebook.edu.vn
- là chất không khí , màu mùi thơm nhẹ .
- t
0
ngưng tụ 30
0
C , P
ngưng tụ
=1,2 MPa , sôi ở -41
0
C .
- Năng suất lạnh riêng Q
0
lớn hơn R12 khoảng 1,5 lần → kỹ thuật nhỏ hơn R12 .

- Các yêu cầu :
+ Điểm đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi .
+ Không dược ăn mòn thiết bị .
+ Không độc hại .
+ không cháy nổ .
- Nước :dùng để tái lạnh những đối tượng lạnh trên 0
0
C .
- H
2
0 + muối ( làm đá cây )
- Không khí : hằng số t
0
kém → ít dùng .
- Các hợp chất khí hữu cơ ≠ có thể để lạnh tới âm vài chục độ ( men tanol , etanol )
lạnh tới -60
0
C .

§ 1.4 : Các đơn vị đo lường
- Chiều dài :
1 inch = 0,0254 m
1 feet =0,3048 m

đường bão hòa
đường bão hòa
lỏng ( X=0 )
vùng
lỏng
sôi

- Áp suất :
1kg/cm
2
= 1 at = 0,981 bar
1bar = 100.000 N/m
2

1mmH
2
O = 1 kg/m
2
= 9,81 N/m
2
=0,098 mbar
1mmHg = 1,332 mbar
1Pa = 1N/m
2
= 0,01 mbar
- Công nhiệt lượng :
1KWh= 3600 kJ
1kGn = 9,81 J
1kcal = 4,187 kJ
1BTU= 1,055 kJ - Công suất dòng nhiệt :
1kGm/s = 9,81 N= 9.81 J/s
1HP= 745,5 N
1kcal/h = 1,163 N
1BTU/h = 0,293 W

1 cấp nén → -20
0
C bay hơi → thông dụng .
2 cấp nén → -35
0
C÷40
0
C → cấp đông .
nhiều cấp → (-50
0
C÷60
0
C ) ↑
- Máy nén hơi từ thiết bị bay hơi , nén ga lên áp suất cao , t
0
cũng tăng lên .
- ( 1-2 ) ga chưa chuyển trạng thái , đến ngưng tụ nóng , chuyển thành dạng lỏng qua
tiết liệu lạnh dần ,áp suất giảm → bay hơi trong thiết bị bay hơi → thu nhiệt của
môi trường .
- Ở ngưng tụ ó thể dùng hệ thống quạt gió hay làm mát bằng bơm nước do Đ kéo . § 2.2 : Máy nén pittông .
Buồng lạnh
Q
0

2
1
máy nén 1 cấp nén

bình đến rất lớn
Tỉ số nén cho 1 cấp 8 ÷ 12 20 Phụ thuộc môi chất
và kết cấu
Dạng nén Xung động Tương đối ổn định

Ổn định
Lưu lượng thể tích khi
áp suất nén thay đổi
Ít phụ thuộc Không phụ thuộc Rất phụ thuộc
Khả năng đo năng suất
nén
Hạn chế theo nấc Vô cấp Vô cấp
lỏng hút Va đập thủy lực Không trở ngại Ít trở ngaị
Chi tiết mòn Nhiều Ít Rất ít
Diện tích đặt của máy Nhiều
hở ,nửa kín , kín
Trung bình
hở , nửa kín
Ít
hở , nửa kín

* Máy nén pittôngtrượt là loại kinh điển , có nhiều loại xilanh đặt thẳng dứng hoặc hình
chữ ‘V’ , số xilanh từ 1 đến nhiều , có một cấp hoặc 2 cấp nén trong cùng một máy
+ Môi chất có máy nén thuận dòng hoặc ngược dòng .
+ Kết cấu có kín ,hở , nửa hở .
* Nguyên lý làm việc :



P

nén đoạn nhiệt
P

http://www.ebook.edu.vn
+ Hệ số cấp :

lt
tt
V
V
=
λ
( thực tế / lý thuyết )
Cho posprort máy

krNtlC
λλλλλλ
****=
Trong đó : -
C
λ
là hệ số tính đến thể tích chết gây lên .
-
tl
λ
là tổn thất do tiết lưu ở van hút và đẩy gây ra .
-

+ Công nén đoạn nhiệt : là công nén lý thuyết để né hơi môi chất từ P
0
→ P
k

N
S
= ( H
2
- H
7
) m- năng suất khối lượng [ kg/s ], H [ kJ/kg ] – entanpi
+ Công nén chỉ thị :
N
i
= F
i
*n*F
F
i
= S*P
i
; F
i
– diện tích đồ thị nén , S- hành trình pittông ,P
i
- áp suất nén .
→ N
i
= P


C
λ

V
lt

w
λ

r
λ

k
λ

tl
λ

truyền động điện
http://www.ebook.edu.vn + Công suất động cơ - điện :
N
đc
= K
dt
*N
ll

– thể tích nén lý thuyết ;
V
1
– thể tích riêng hơi hút vào máy nén;
Q
0
=
λ
*V
lt
*q
v
;
nZS
d
V
lt
***
4
2
π
=
[ m
3
/s ]
d – đường kính xi lanh .
n- tốc độ vòng quay của trục khuỷu .
Z - số xi lanh .
S - hành trình pittông .
- Ba chế độ lạnh chuẩn :
- Các dạng may nén pittông trượt :
+ Máy nén thuận dòng ( 1 )
+ Máy nén ngược dòng ( 2 ) SGK
+ Máy nén có con trượt ( 3 )
+ Máy nén kín ( 4 )
+ Máy nén nửa kín ( 5 )
+ Máy nén hở ( 6 )
Đặc điểm :
(1)
Hay dùng NH
3
, lớn . Bên ngoài xi lanh có vỏ nước do nhiệt độ cao .
Quá nóng ( nhi
ệt)
Quá lạnh
nóng
Lạnh
http://www.ebook.edu.vn
(2) Nếu cải tiến → gọn nên dùng Freon . Bên ngoài xi lanh có cánh tản nhiệt .
(3) Giống xi lanh tàu hỏa hoặc tàu hơi nước , dùng với công suất rất lớn .
(4) Máy nén +Động cơ chung một vỏ → hàn kín ( dùng cho Freon → vì không dẫn
điện , không ăn mòn , kim loại màu ) , dùng cho công suất bé và rất bé .
Nhược điểm : khó sửa chữa .
(5) Giồng kín nhưng chỉ khác nắp và thân tách rời nhau liên hệ qua gicăng và bulông
, vì có gicăng liên kết giữa nắp và thân để thuận tiện cho sửa chữa → chỉ dùng

+ Máy nén kín hoặc nửa kín có thể dùng Đ
2
tốc độ + biến tần . Khi f biến
thiên thì U/f = const → U tăng → I tăng → tổn hao thép → sinh nhiệt → đốt
nóng cuộn dây .
- Q
0
biến thiên R
12
↔ R
’
22

- Cho thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại hoặc dùng nhiều tổ máy . § 2.3 : Thiết bị trao đổi nhiệt .
- Giữ vai trò quan trọng :
+ Thiết bị ngưng tụ (1)
+ Thiết bị bay hơi (2)
(1) môi chất ở P
k
, T
k
chuyển trạng thái hơi → lỏng , cần làm mát môi chất ( nóng ) .
(2) môi chất lỏng → hơi P
0
, T
0
( P, T thấp ) , thu nhiệt cho đối tượng ( lạnh ).


+ D
ễ bảo dưỡng , sửa chữa .
b, làm mát bằng nước và không khí :
- Đỡ tốn nước → tháp làm mát
- Hiệu quả cao ( tháp quá nhiệt ) - D

quạt
MB
http://www.ebook.edu.vn
2, Thiết bị bay bơi :
- Môi chất chuyển trạng thái lỏng sang hơi , áp suất , nhiệt độ giảm , thu nhiệt đói
tượng ; ngung tụ → tiết lưu → bay hơi
( máy dẫn nở ) → P
ga

→ Yêu cầu : S
T
, K
T
lớn .
Phân loại :
+ Bay hơi trực tiếp : điều hòa , tủ lạnh , gia dụng → không khíddoois lưu tự nhiên
và cưỡng bức .
+ Bay h
ơi gián tiếp : nhờ vào chất tải lạnh ( ví dụ máy đá cây dùng nước muối ;
điều hòa khách sạn dùng nước )

§ 2.4 : Tiết lưu .
- Là thiết bị đặt giàn bay hơi , sau giàn ngưng → để hạ áp suất môi chất .
- Các dạng tiết lưu :
+ Thiết bị lạnh công suất rất bé ( tủ lạnh gia dụng , tủ kem ,…) tiết lưu nhờ hệ thống
mao dẫn ( ống xoắn với tiết diện bé so với ống dẫn lỏng ) → Hiệu ứng tiết lưu
không điều chỉnh dược .
+ Van tiết lưu tay : tiết lưu có thể điều chỉnh bằng tay ( giống van chặn ) . Khi đóng
hết cỡ ( theo chiều khóa ) thì van không kín hoàn toàn được ( ống vãn hở ) .
Điều chỉnh min → bé , ren vặn rất bé .

Dàn bay hơi
p
k
Từ giàn
ngưng
p
1
p
0
p
0
P
lx
6
5
3
2
4
1
p
0
Vào máy nén
http://www.ebook.edu.vn
Vít 5 điều chỉnh ban đầu .

§ 2.5 : Các thiết bị phần tử phụ trong hệ thống lạnh .
1, Các loại bình chứa :
- Bình chứa ga lỏng : dùng cho hệ thống lạnh lớn đặt sau vị trí :
+ Trước tiết lưu → dùng cho CA
+ Sau ngưng tụ

7, Mắt ga :
- Linh kiện trong suất ( nhựa , thủy tinh ) để quan sát dòng chảy của ga lỏng vào thiết bị
bay hơi → đặt sau tiết lưu , trước bay hơi → nhận biết việc cấp lỏng cho BH đã thích hợp
, tối ưu chưa .
Dòng chảy có bọt trắng thì chưa thích hợp .
8, Cảm biến nhiệt độ (Thermostart ) :
- Đo nhiệt độ của đối tượng và điều khiển máy nén theo nhiệt độ đã đặt .
- Cảm biến nhiệt kiểu áp kế → ga bão hòa bơm vào xemzow ( tương tự như van tiết lưu
tự động theo nhiệt ) → màng áp suất → tác động vào công tắc hành trình , tủ lạnh .
- Dùng sensor điện trở , mạch cầu → qua bộ khuếch đại tuyến tính .Gió đi là gió lạnh →
thu nhiệt → gió hơi →
- Công tắc thủy ngân + bimetal ( lưỡng kim ). Ch
ương III : Các chu trình nhiệt của máy lạnh nén hơi .
T
http://www.ebook.edu.vn

Máy lạnh nén hơi thông dụng nhất → môi chất chuyển trạng thái :
Ở phần hạ áp → hơi
Ở phần cao áp → kỏng
- Phương trình 1 cấp nén ( đến -20
0
C ) → thông dụng nhất gồm các loại :
* : -6
0
C
** : -12
0


Đồ thị T-S
→ chu trình kín liên tục :
1-2 nén đoạn nhiệt
2-3 ngưng tụ đẳng nhiệt Chu trình lý tưởng , hiệu suất cao
3-4 giãn nở doạn nhiệt
4-1 bay h
ơi đẳng nhiệt
Q
k
,T
k

Ngưng tụ
4
2
3
Bay hơi
Máy nén
Máy dãn
nở

1-2 : nén h
ơi đoạn nhiệt trong vùng hơi khô .
2-2’ : làm mát hơi quá nhiệt ở cuối tầm nén đến T
k
.
2’-3 : ngưng tụ môi chất ở áp suất cao , nhiệt độ cao .
3-4 : tiết lưu chất lỏng khi nhiệt dộ cao , áp suất cao vuống nhiệt độ thấp , áp suất thấp .
4-1 : bay hơi chất lỏng đẳng nhiệt .
Đặc điểm : - 1 nằm trên đường bão hòa khô → môi chất chạy vào máy nén không có

Ngưng tụ
Bay hơi
Máy nén Máy nén
4
2 3
Entropy
[ kJ/kgK]
K
T ( nhiệt độ)
Điểm tới hạn
5 6
4’ 4
2”
2
2’
3
1
S
Đường
bão hòa
ẩm
Đường bão hòa khô