0.6 Thiết bị bay hơi

Các nắp bình cũng có các vách phân dòng để chất tải lạnh chuyển động nhiều lần trong bình, tăng thời gian làm lạnh và tốc độ chuyển động của nó nhằm nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt.

1- Nắp bình; 2-Thân bình; 3-Tách lỏng; 4- Ống NH3 ra; 5- Tấm chắn lỏng; 6- Ống TĐN; 7- Ống lỏng ra; 8- Ống lỏng vào; 9- Chân bình; 10- Rốn bình; 11- Ống nối van phao

Hình 7-1: Bình bay hơi NH3

Cường độ trao đổi nhiệt trong thiết bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chế độ nhiệt, tốc độ chuyển động, nhiệt độ và bản chất vật lý của chất lỏng trong ống. Đối với bình làm lạnh nước muối khi tốc độ v=11,5 m/s, độ làm lạnh nước muối khoảng 23oC, hệ số truyền nhiệt k = 400520 W/m2.K; mật độ dòng nhiệt qof = 20004500 W/m2 .

Chất lỏng thường được làm lạnh là nước, glycol, muối Nacl và CaCl2. Khi làm lạnh muối NaCl và CaCl2 thì thiết bị chịu ăn mòn đặc biệt khi để lọt khí vào bên trong nên thực tế ít sử dụng. Trường hợp này nên sử dụng các dàn lạnh kiểu hở khi bị hư hỏng dễ sửa chữa và thay thế. Để làm lạnh nước và glycol người ta thường sử dụng bình bay hơi frêôn.

Ưu điểm của bình bay hơi là chất tải lạnh tuần hoàn trong hệ thống kín không lọt không khí vào bên trong nên giảm ăn mòn.

* Bình bay hơi frêôn

Trên hình 7-2 giới thiệu 02 loại bình bay hơi khác nhau loại môi chất sôi ngoài ống và bên trong ống trao đổi nhiệt. Bình bay hơi frêôn môi chất sôi trong ống thường được sử dụng để làm lạnh các môi chất có nhiệt độ đóng băng cao như nước trong các hệ thống điều hoà water chiller.

1. Môi chất sôi ngoài ống: 1) Ống phân phối lỏng, 2,3- Chất tải lạnh vào, ra; 4- Van an toàn; 5- Hơi ra; 6- áp kế; 7- Ống thuỷ
2. Môi chất sôi trong ống (dạng chữ U)
3. Tiết diện ống có cánh trong gồm 02 lớp: lớp ngoài là đồng niken, trong là nhôm

Hình 7-2: Bình bay hơi frêôn

Khi xảy ra đóng băng ít nguy hiểm hơn trường hợp nước chuyển động bên trong ống. Đối với bình môi chất sôi trong ống khối lượng môi chất giảm 2 3 lần so với sôi ngoài ống. Điều này rất có ý nghĩa đối với hệ thống frêôn vì giá thành frêôn cao hơn NH3 nhiều. Để nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt đối với bình frêôn, đặc biệt R12 người ta làm cánh về phía môi chất. Khi môi chất chuyển động bên trong người ta chế tạo ống có cánh bằng 02 lớp vật liệu khác nhau, bên ngoài là đồng, bên trong là nhôm.

Hệ số truyền nhiệt bình ngưng sử dụng môi chất R12 khoảng 230350 W/m2.K, độ chênh nhiệt độ khoảng 58K. Đối với môi chất R22 ông trao đổi nhiệt có thể là ống dồng nhẵn vì hệ số truyền nhiệt của nó cao hơn so với R12 từ 2030%.

Dàn lạnh panen

Để làm lạnh các chất lỏng trong chu trình hở người ta sử dụng các dàn lạnh panen

Cấu tạo của dàn gồm 02 ống góp lớn nằm phía trên và phía dưới, nối giữa hai ống góp là các ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thẳng đứng. Môi chất chuyển động và sôi trong các ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động ngang qua ống. Các dàn lạnh panen được cấp dịch theo kiểu ngập lỏng nhờ bình giữ mức- tách lỏng. Môi chất lạnh đi vào ống góp dưới và đi ra ống góp trên.

Tốc độ luân chuyển của nước muối trong bể khoảng 0,50,8 m/s, hệ số truyền nhiệt k=460580 w/m2.K. Khi hiệu nhiệt độ giữa môi chất và nước muối khoảng 56K, mật độ dòng nhiệt của dàn bay hơi panen khá cao khoảng 29003500 W/m2