Chương 1. TỦ LẠNH * Mục tiêu - Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của Tủ lạnh. - Trình bày được các bước vận hành và bảo quản Tủ lạnh. - xác định các nguyên nhân và sửa chữa hư hỏng và cách khắc phục các loại tủ lạnh.
Cấu tạo, nguyên lý làm việc 1. Đặc điểm, cấu tạo của tủ lạnh Tủ lạnh dân dụng là những hệ thống lạnh nhỏ sử dụng trong gia đình nhằm phục vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống. Phân loại: gồm 2 loại - Tủ lạnh làm lạnh trực tiếp (đối lưu tự nhiên) - Tủ lạnh làm lạnh gián tiếp (đối lưu cưỡng bức nhờ quạt) 1. Sơ đồ khối của tủ lạnh gia dụng Hình 1-1.
Sơ đồ khối của tủ lạnh Rơle thời gian và bộ xả đá tự động thường chỉ bố trí cho các tủ lạnh lớn hoặc các buồng lạnh lắp ghép từ vài ba khối đến vài chục khối. Ở các tủ lạnh lớn và các buồng lạnh lắp ghép thường có quạt gió, điện trở sưởi cửa, điện trở xả đá ở khay hứng nước, điện trở sưởi cửa gió v. Tủ lạnh xả đá tự động bằng điện trở có điện trở sưởi cửa gió 1W và điện trở sưởi cửa 13W luôn luôn mắc vào mạch điện. Điện trở xả đá chỉ làm việc khi rơle thời gian ngắt mạch vào động cơ máy nén để nối mạch cho nó.
Thermostat được đấu nối tiếp với mạch này. Công tắc của quạt và của đèn được bố trí để khi mở cửa thì quạt tắt và đèn sáng, khi đóng cửa đèn tắt quạt làm việc. Nối tiếp với đầu C của động cơ máy nén là rơle bảo vệ của máy nén. Nguyên lý làm việc của tủ lạnh 1.
Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh trực tiếp a) Sơ đồ nguyên lý: 1. Dàn ngưng tụ; 3. Phin sấy lọc 4. Dàn bay hơi Hình 1-2.
Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh trực tiếp b) Nguyên lý hoạt động: Hơi sinh ra ở dàn bay hơi được máy nén hút về và nén lên thành hơi có áp suất cao và nhiệt độ cao rồi đẩy vào dàn ngưng tụ. Trong dàn ngưng tụ, môi chất nóng thải nhiệt cho môi trường làm mát là không khí để ngưng tụ lại thành lỏng. Lỏng đi qua phin sấy lọc rồi vào ống mao. Khi qua ống mao áp suất bị giảm xuống áp suất bay hơi rồi tiếp tục đi vào dàn bay hơi.
Tại dàn bay hơi môi chất trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên với môi trường làm lạnh thu nhiệt của môi trường làm lạnh để sôi bay hơi môi chất và cứ như thế khép kín chu trình. Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh gián tiếp: a. Sơ đồ nguyên lý tủ lạnh gián tiếp b. Nguyên lý hoạt động: Hơi sinh ra ở dàn bay hơi được máy nén hút về và nén lên thành hơi có áp suất cao và nhiệt độ cao rồi đẩy vào dàn ngưng tụ.
Trong dàn ngưng tụ, môi chất nóng thải nhiệt cho môi trường làm mát là không khí để ngưng tụ lại thành lỏng. Lỏng đi qua phin sấy lọc sau đó vào ống mao. Khi qua ống mao áp suất bị giảm xuống áp suất bay hơi rồi tiếp tục đi vào dàn bay hơi. Tại dàn bay hơi môi chất trao đổi nhiệt đối lưu cưởng bức với môi trường làm lạnh thu nhiệt của môi trường làm lạnh để sôi bay hơi môi chất và cứ như thế khép kín chu trình.
Bộ tích lỏng được bố trí ở cuối dàn bay hơi dùng để tránh cho máy nén hút phải lỏng trong trường hợp xả băng hoặc tải lạnh quá lớn, khi dàn bay hơi có quá nhiều lỏng 1. Hệ thống lạnh của tủ lạnh 1. Cấu tạo máy nén Gồm 2 phần: Động cơ điện và máy nén được bố trí trong một vỏ máy và được hàn kín Phần động cơ điện: Gồm stato và roto Stato được quấn bởi 2 cuộn dây: cuộn làm việc CR và cuộn khởi động CS -C.R là 3 chữ viết tắt từ tiếng Anh -C: Common -Chân chung -S: Start -Chân đề -R: Run -Chân chạy -Cuộn CS có điện trở lớn hơn cuộn CR -Roto là một lõi sắt được nối với trục khửu của máy nén Phần máy nén pittông: -Gồm xilanh, piston -Clape hút, clape đẩy -Tay biên và trục khuỷu Toàn bộ động cơ điện và máy nén được đặt trong một vỏ kim loại bọc kín trên 3 hoặc 4 lò xo giảm rung. Trên trục khửu có rãnh để hút dầu bôi trơn các chi tiết chuyển động Hình 1-5.
Nguyên lý làm việc pittong-xilanh Pittông chuyển động tịnh tiến qua lại được trong xilanh là nhờ cơ cấu tay quay thanh truyền hoặc trục khuỷu tay biên biến chuyển động quay từ động cơ thành chuyển động tịnh tiến qua lại. Khi pittông từ trên đi xuống, clapê hút 4 mở, clapê đẩy 5 đóng, máy nén thực hiện quá trình hút. Khi đạt đến điểm chết dưới quá trình hút kết thúc, pittông đổ hướng, đi lên, quá trình nén bắt đầu. Khi áp suất ở bên trong xilanh lớn hơn áp suất trong khoang đẩy 7, clapê đẩy 5 mở ra để pittông đẩy hơi nén vào khoang đẩy để vào dàn ngưng tụ.
Khi pittông đạt đến điểm chết trên, quá trình đẩy kết thúc, pittông lại đổi hướng đi xuống để thực hiện quá trình hút của chu trình mới. Dàn ngưng tụ Hình 1-6. Dàn ngưng tụ -Dàn ngưng tủ lạnh thường được làm bằng ống thép (Φ5) với cánh tản nhiệt bằng dây thép Φ 1.2 ÷ 2mm hàn đính lên ống thép. Hơi môi chất sau khi ra khỏi dàn bay hơi được máy hút về nén lên áp suất cao nhiệt độ cao ,sau đó đi vào thiết bị ngưng tụ, tại đây hơi môi chất trao đổi nhiệt với môi trường làm mát là nước hoặc không khí thải nhiệt ra môi trường bên ngoài, ngưng tụ thành lỏng.
Kết thúc quá trình ngưng tụ. Dàn bay hơi Trong tủ lạnh không quạt gió lạnh, dàn bay hơi là kiểu tấm có bố trí các rãnh cho ga lạnh tuần hoàn bên trong. Không khí đối lưu tự nhiên bên ngoài. Vật liệu là nhôm hoặc thép không gỉ.
Nếu là nhôm, dàn thường được phủ một lớp bảo vệ không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản. Chất lỏng cao áp sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ đi qua tiết lưu giảm áp xuống áp suất bay hơi rồi đi vào thiết bị bay hơi, tại đây lỏng môi chất nhận nhiệt của môi trường cần làm lạnh, sôi hoá hơi. Kết thúc quá trình làm lạnh 1. Bộ phận tiết lưu.
Đối với tủ lạnh gia đình có công suất nhỏ chế độ làm việc ổn định nên thay vì dùng van tiết lưu thì người ta sử dụng ống mao a) Cấu tạo: Ống mao đơn giản chỉ là một đoạn ống có đường kính rất nhỏ từ 0,6 đến 2mm với chiều dài từ 0,5 đến 5m b) Nhiệm vụ: -Giảm áp suất và nhiệt độ cung cấp đầy đủ lượng ga lỏng cho dàn bay hơi và duy trì áp suất bay hơi hợp lý, phù hợp với nhiệt độ bay hơi trong dàn lạnh. c) Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Thiết bị đơn giản. - Áp suất hai đầu ống mao tự cân bằng sau khi máy nén ngừng làm việc vài phút, nên máy nén khởi động lại rất dễ dàng. Nhược điểm: dễ tắc bẩn, tắt ẩm, khó xác định độ dài ống, không tự điều chỉnh được lưu lượng theo các chế độ làm việc khác nhau nên sử dụng cho các hệ thống lạnh có công suất nhỏ và rất nhỏ.
Phin lọc a) Cấu tạo: Vỏ hình trụ bằng đồng hoặc thép, bên trong có lưới chặn,có thể them lớp nỉ hoặc dạ,giửa là các hạt hoá chất có khả năng hút ẩm như silicagel hoặc zeolit. Pin lọc b) Nhiệm vụ: -Hút ẩm, đề phòng hiện tượng tắc ẩm trong hệ thống -Lọc cặn bẩn để tránh hiện tượng, tắc bẩn và ăn mòn thiết bị 1. Mạch điện của tủ lạnh 1. Sơ đồ nguyên lý a) Sơ đồ mạch điện trực tiếp Hình 1-9.
Sơ đồ mạch điện trực tiếp Ưu điểm - Không phải ngồi chờ như phương pháp xả đá thủ công - Xả đá xong mạch tự động cấp nguồn cho block hoạt động Nhược điểm: - Không tự động hoàn toàn - Nút nhấn dễ hư hỏng Vận hành mạch điện: Kiểm tra các mối nối dây điện và các rắc cắm vào lốc lại lần cuối cùng trước khi vận hành mạch điện Kẹp ampe kiềm vào chân C của lốc và cắm nguồn vào cho hệ thống hoạt động Khi vận hành cần quan sát dòng làm việc của máy Dòng điện định mức của tủ 220V khoảng 0.1A Dòng điện định mức của tủ 110V khoảng 1.8A Dòng điện định mức của tủ đá 220V khoảng 1 ÷ 2A b) Sơ đồ mạch điện gián tiếp xả đá tự động sử dụng timer loại 1 mắc nối tiếp: Hình 1-10. Sơ đồ mạch điện gián tiếp mắc nối tiếp Ưu điểm: - Có nhu cầu xả đá thì sò lạnh đóng lại mạch xả đá mới hoạt đông - Xả đá triệt để - Ở mạch này do có quá trình xả đá giả nên tủ lạnh xả đá triệt để và có một khoảng thời gian bảo ôn. Nhược điểm: -Khi mới cấp nguồn cho mạch, do timer mắc song song nên block hoạt động timer cũng hoạt động. Trường hợp sò lạnh đóng lại nhưng timer chưa đá tiếp điểm thì mạch không thực hiện được xả đá.
Vận hành mạch điện: -Kiểm tra các mối nối dây điện và các rắc cắm vào lốc lại lần cuối cùng trước khi vận hành mạch điện -Kẹp ampe kiềm vào chân C của lốc và cắm nguồn vào cho hệ thống hoạt động Khi vận hành cần quan sát dòng làm việc của máy -Dòng điện định mức của tủ 220V khoảng 0.1A -Dòng điện định mức của tủ 110V khoảng 1.8A -Dòng điện định mức của tủ đá 220V khoảng 1 ÷ 2A c) Sơ đồ mạch điện gián tiếp xả đá tự động sử dụng timer loại 1 mắc song song Hình 1-11. Sơ đồ mạch điện gián tiếp mắc song song Ưu điểm: -Xả đá hoàn toàn tự động, có nhu cầu xả đá thì mạch mới hoạt động Nhược điểm: -Xả đá không triệt để do xả đá chưa xong mà timer đếm hết thời gian đá tiếp điểm -Trong quá trình xả đá timer luôn hoạt động tiêu tốn một phần điện năng Vận hành mạch điện: Kiểm tra các mối nối dây điện và các rắc cắm vào block lại lần cuối cùng trước khi vận hành mạch điện Kẹp ampe kiềm vào chân C của block và cắm nguồn vào cho hệ thống hoạt động Khi vận hành cần quan sát dòng làm việc của máy -Dòng điện định mức của tủ 220V khoảng 0.1A -Dòng điện định mức của tủ 110V khoảng 1.8A -Dòng điện định mức của tủ đá 220V khoảng 1 ÷ 2A 1. Nguyên lý làm việc a) Nguyên lý làm việc của mạch điện trực tiếp Mắc nút nhấn vào mạch như hình 1-8.