Cấu tạo tủ lạnh

TRƯỜNG ĐT, BỒI DƯỠNG CÁN BỘ CÔNG THƯƠNG TW
Khoa : CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
Cấu tạo tủ lạnh gia đình
II.1- Nguyên lý làm việc
II.1.1- Sơ đồ nguyên lý
Máy nén, nén hơi gas (thường là frêon 12) thành hơi quá nhiệt (hơi có áp suất cao, nhiệt độ cao) đẩy vào dàn ngưng. Tại dàn ngưng, hơi gas có áp suất cao, nhiệt độ cao nhờ môi trường không khí làm mát nên ngưng tụ thành lỏng, đến fin. Tại fin, lỏng gas được lọc sạch bẩn, ẩm và tập trung áp suất chuẩn bị phun, đến ống mao.
II.1.2- Nguyên lý làm việc:
Qua ống mao là đoạn đường ống có tiết diện nhỏ và dài, lỏng gas tăng tốc độ, giảm áp suất và giảm nhiệt độ đạt nhiệt độ bay hơi, đến dàn bay hơi. Tại dàn bay hơi, lỏng gas (có áp suất thấp và nhiệt độ thấp) sẽ thu nhiệt của vật và không gian xác định để sôi và bay hơi, hơi gas lạnh sẽ được máy nén hút về và lại nén thành hơi quá nhiệt đẩy vào dàn ngưng. thực hiện vòng tuần hoàn kín.
Vòng tuần hoàn của gas trong tủ lạnh là liên tục nên vật bị rút nhiệt liên tục, trở thành vật lạnh
II.1- Nguyên lý làm việc
II.1.1- Sơ đồ nguyên lý
II.1.2- Nguyên lý làm việc:
II.2- Cấu tạo tủ lạnh
II.2.1- Đặc điểm cấu tạo
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hỡnh 2. Cấu tạo tủ lạnh CAPATOB Liên Xô (cũ)

1- Vỏ cách nhiệt; 2- Cánh tủ; 3 - Ngan đông (có dàn bay hơi)
4- Giá để thực phẩm; 5- hộp đựng rau quả; 6- giá đựng chai lọ;
7- Dàn ngưng; 8- fin; 9- Blốc.
II.2- Cấu tạo tủ lạnh
II.2.1- Đặc điểm cấu tạo
Một tủ lạnh bao giờ cũng có hai phần chính là hệ thống máy lạnh và vỏ cách nhiệt.
Hai phần này được lắp ghép với nhau sao cho gọn gàng, tiện lợi nhất
Cách nhiệt gồm: Vỏ tủ cách nhiệt bằng polyurethan hoặc polystirol, vỏ ngoài bằng tôn sơn màu trắng hoặc sáng, bên trong là khung bằng nhựa. Trong tủ có bố trí các giá để thực phẩm. Cửa tủ cũng được cách nhiệt, phía trong tủ có bố trí các giá để đặt chai lọ, trứng, bơ. v. v.
Hệ thống máy lạnh của tủ lạnh gia đình kiểu nén hơi có nguyên lý hoạt động như đã trình bày ở hình 1. Các thành phần chủ yếu gồm lốc kín (máy nén và động cơ), dàn ngưng tụ, phin lọc, ống mao và dàn bay hơi. Môi chất lạnh (thường là freôn 12) tuần hoàn trong hệ thống
II.2.2 . Lốc
a. Nhiệm vụ
- Hút hết hơi môi chất lạnh tạo ra ở dàn bay hơi đồng thời duy trì áp suất cần thiết cho sự bay hơi ở nhiệt độ thấp;
- Nén hơi từ áp suất bay hơi lên áp suất ngưng tụ và đẩy vào dàn ngưng
b. Nguyên lý cấu tạo
- Máy nén của tủ lạnh gia đình chủ yếu là loại máy nén pittông 1 hoặc 2 xilanh.
1. Máy nén
1
1
2
3
a)
c)
b)
4
5
5
5
6
6
6
Hinh 3. Cấu tạo máy nén:
a) Máy nén pittông; b) Máy nén rôto lan; c) Máy nén rôto tấm trượt
1- Xi lanh; 2- pittông; 3- rôto lan; 4- rôto tấm trượt; 5- cửa hút; 6- cửa đẩy
1- Thân máy nén
2- Pittông
3- Xi lanh
4- Cửa hút có van hút
5- Cửa đẩy có van đẩy
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
Khi pittông lan trên xilanh luôn tồn tại 2 khoang, khoang hút có thể tích lớn dần khoang nén nhỏ dần. Có một thời điểm khi điểm cao của rôto nằm trên tấm trượt khoang nén = 0 khoang hút đạt cực đại. Khi pittông lan qua clapê hút lại xuất hiện (2) khoang hút và nén.
Máy nén rôto lan có cấu tạo như hinh 3b. Xilanh (1) hinh trụ đứng im. Rôto lệch tâm (3) lan trên bề mặt xilanh. Ngan cách gi?a khoảng hút và khoảng đẩy là tấm trượt.
Máy nén rôto tấm trượt (hình 3c). Xilanh 1 đứng im rôto lệch tâm không thay đổi vị trí. Trên rôto bố trí các cánh trượt. Các cánh văng ra do lực ly tâm. Sự thay đổi thể tích của các khoang thực hiện quá trình hút và nén hơi môi chất.
2. Động cơ điện trong lốc
- Động cơ điện trong lốc là loại động cơ 1 pha khởi động bằng tụ điện hoặc điện trở.
- Bộ dây chia làm 2 nhánh:
+ Nhánh các cuộn dây vận hành gọi là cuộn chạy, có tiết diện dây lớn - Ký hiệu là R
+ Nhánh các cuộn dây khởi động gọi là cuộn đề, có tiết diện dây nhỏ - Ký hiệu là S
3 - Dàn ngưng
* D?nh nghĩa: Dàn ngưng là thiết bị trao đổi nhiệt gi?a một bên là môi chất lạnh ngưng tụ và một bên là môi trường làm mát là nước hoặc không khí.

* Nhiệm vụ. Thải nhiệt của môi chất ngưng tụ ra ngoài môi trường.

* Vị trí lắp đặt. Một đầu (đầu vào) được lắp vào đầu đẩy của máy nén, đầu kia (đầu môi chất lỏng ra) được lắp vào phin sấy lọc trước khi nối với ống mao.
* Cấu tạo: Thường làm bằng sắt hoặc đồng, có cánh tản nhiệt

Hinh 4. Cấu tạo một số loại dàn ngưng tủ lạnh gia đinh
Dàn ngưng của tủ lạnh hấp thụ;
Dàn ống nằm ngang, cánh tản nhiệt bằng dây thép;
Dàn ngưng ống thép nằm ngang, cánh bằng tấm liền dập khe gió;
d) Dàn ngưng ống thép nằm ngang, cố định lên tấm tản nhiệt liền.
4 - Dàn bay hơi: (DBH)

* Dịnh nghĩa:
Là thiết bị trao đổi nhiệt gi?a một bên là môi chất lạnh sôi và một bên là môi trường cần làm lạnh

* Nhiệm vụ:
Thu nhiệt của môi trường lạnh cấp cho môi chất lạnh sôi ở nhiệt độ thấp

* Vị trí lắp đặt:
Lắp sau ống mao hoặc van tiết lưu và trước máy nén trong hệ thống lạnh.
Hinh 5 mô tả một số dạng dàn bay hơi.
Hinh 5. Các dạng dàn bay hơi: (DBH)
a) DBH kiểu ống đứng; b) DBH kiểu ống xoắn; c) DBH ống cánh; d) DBH dạng ống tấm; e,f) DBH kiểu tấm cuốn bằng thép không rỉ và bằng nhôm
* Cấu tạo:
Dại bộ phận dàn bay hơi là kiểu tấm có các rãnh cho môi chất lạnh tuần hoàn, vật liệu là thép không rỉ hoặc nhôm. Nếu bằng nhôm hoặc vật liệu dễ an mòn người ta phủ một lớp bảo vệ không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản.
Tuy nhiên cũng có loại làm bằng ống đồng hoặc ống nhôm có bố trí cánh, nhưng loại này ít sử dụng.
5- ống mao:
* Nhiệm vụ: Tiết lưu đoạn nhiệt
* Cấu tạo: Thường được làm bằng đồng hồ thau ?96 hoặc đồng M2 và M3. ống đảm bảo độ bền đến 50at và khả nang thông dòng được kiểm tra bằng lưu lượng kế.
Có đường kính rất nhỏ từ 0,6-2 mm và chiều dài lớn từ 0,5-5m nối gi?a dàn ngưng tụ và DBH.
* Cân cáp:
Phương pháp 1: Do trở lực không khí của ống mao và phin với chính lốc sẽ lắp với ống mao trong hệ thống. Nối ống mao vào phin và nối vào đầu đẩy của lốc. Trước phin lắp áp kế. Dầu hút của lốc để tự do hút không khí và đầu kia của ống mao cũng để tự do trong không khí như hinh 6
Fin
áp kế
P1
ống mao
Hinh 6. Phương pháp cân cáp thứ nhất
Cho lốc chạy, kim của áp kế sẽ từ từ tang lên đến một giá trị nào đó. Giá trị ổn định cao nhất mà kim đạt được p1 chính là trở kháng thuỷ lực của ống mao. So sánh với giá trị kinh nghiệm, nếu nhỏ phải nối thêm ống mao và lớn phải cắt bớt ống mao. đối với tủ lạnh thường, 1 sao, nhiệt độ - 60C p1= 130 ? 150 PSI. tủ 2 sao (- 120C): p1 = 150 ? 160 PSI và tủ 3 sao cũng như tủ kem, tủ bảo quản đông p1 = 160 ? 180 PSI. Lốc khoẻ nên lấy các giá trị trên còn lốc yếu nên lấy các giá trị dưới. Dây chỉ là các số liệu cho tủ có dàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên, theo kinh nghiệm nêu ra để cùng tham khảo.
Phương pháp 2 (hinh 7) đo trở lực không khí của ống mao trong hệ thống lạnh đã lắp hoàn chỉnh.
ống mao được lắp đặt vào hệ thống hoàn chỉnh. Dộ dài ống mao có thể lấy theo giá trị định hướng có thêm chiều dài dự tr? trước phin lọc (cũng có thể sau phin nếu coi tổn thất áp suất ở phin là không đáng kể) lắp áp kế để đo trở lực không khí. ống nạp để tự do trong không khí.

Dàn bay hơi
Dàn ngưng
ống mao
Lốc
Fin
áp kế
P1
Hinh 7. Phương pháp cân cáp thứ hai
Cho lốc chạy, không khí được hút vào lốc qua đường nạp, kim áp kế quay. Khi kim đạt vị trí ổn định (cao nhất) áp suất trong và ngoài lốc cân bằng, không khí không bị hút thêm vào lốc thi đọc trị số áp suất đạt được. Trị số này được coi là tiêu chuẩn đánh gía trở lực của ống mao. Nếu trị số quá nhỏ phải nối thêm ống và trị số quá lớn phải cắt bớt. Đối với tủ lạnh dàn ngưng đối lưu không khí tự nhiên p1 từ 150 đến 210 PSI. Nếu cần nhiệt độ bay hơi cao lấy trị số thấp và ngược lại.
Hinh 7. Phương pháp cân cáp thứ hai
6 - Phin sấy, phin lọc:
a. Phin sấy
Nhiệm vụ: Dể hút ẩm (hơi nước) còn sót lại trong vòng tuần hoàn của môi chất lạnh. ở tủ lạnh gia đình, chỉ 15mg ẩm cũng đủ gây tắc ẩm hoàn toàn.
Cấu tạo: Vỏ hinh trụ bằng đồng hoặc bằng thép, bên trong có lưới chặn, có thể thêm lớp nỉ hoặc dạ, gi?a là các hạt hoá chất có khả nang hút ẩm như silicagel hoặc zeôlit (h 8).
Hạt hút ẩm
Lưới lọc tinh
Lưới lọc thô
Dàn ngưng
ống mao
Hinh 8. Fin sấy
Phin sấy làm nhiệm vụ của cả phin lọc, thường được lắp ở dưới dàn ngưng trước bộ phận tiết lưu.
b. Phin lọc
Nhiệm vụ: Dùng để lọc bụi cơ học ra khỏi vòng tuần hoàn môi chất lạnh như cát, bụi, xỉ, vẩy hàn, mạt sắt. tránh tắc bẩn và tránh hỏng máy nén và các chi tiết chuyển động.
Cấu tạo: Vỏ hinh trụ, bên trong có bố trí lưới lọc hoặc một khối kim loại ggốm có khả năng lọc bụi (hinh 9).
ống nối với dàn ngưng
Vỏ phin
Khối kim loại gốm
ống mao
Hinh 9. Fin lọc