Bài giảng Vật liệu nhiệt lạnh - Chương 5: Vật liệu chế tạo thiết bị lạnh - Hà Anh Tùng

Nội dung text: Bài giảng Vật liệu nhiệt lạnh - Chương 5: Vật liệu chế tạo thiết bị lạnh - Hà Anh Tùng

1. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM PHẦN 2: VẬT LIỆU KỸ THUẬT LẠNH Chương 5: VẬT LIỆU CHẾ TẠO THIẾT BỊ LẠNH 5.1 Giới thiệu một số hệ thống lạnh 5.2 Các loại kim loại thường sử dụng trong hệ thống lạnh 5.3 Vật liệu phi kim loại p.1
2. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 5.1 Giới thiệu một số hệ thống lạnh ¾ Máy lạnh – Tủ lạnh gia đình p.2
3. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Hệ thống điều hòa không khí kiểu trung tâm cho các cao ốc Máy lạnh làm lạnh làm lạnh làm lạnh Nước Không khí PHÒNG trung tâm Gió hồi Gió thải Gió tươi Gió cấp p.3
4. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM Gioùù töôi OÁÁng gioùù meààm OÁÁng gioùù caááp Mieääng thoååi Gioùù hoàài AHU p.4
5. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Nhà máy sản xuất nước đá p.5
6. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM HỆ THỐNG LẠNH BAO GỒM: -Hệ thống thiết bị lạnh (máy nén, bình ngưng, bình bay hơi, tháp giải nhiệt, vv .) -Môi chất lạnh (vd: NH3, các loại Frêon như R22, R502, vv ) Hệ thống ống dẫn môi chất lạnh -Chất tải lạnh (vd: nước, nước đá, không khí, vv ) Hệ thống ống dẫn chất tải lạnh - Không gian cần làm lạnh (phòng, vách với yêu cầu cách nhiệt, cách ẩm, vv ) p.6
7. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 5.2 Các loại kim loại thường sử dụng trong hệ thống lạnh a) Nhiệm vụ: Chế tạo máy và thiết bị lạnh Chế tạo ống dẫn môi chất lạnh, chất tải lạnh Một số kết cấu xây dựng trong không gian làm lạnh b) Yêu cầu: -Phải đủ bền, hoạt động ổn định tại nhiệt độ và áp suất vận hành -Phải trơ hóa học với các chất mà kim loại tiếp xúc như: môi chất lạnh, chất tải lạnh, dầu bôi trơn, ẩm, chất hút ẩm, vv -Phải rẻ tiền, dễ gia công chế tạo, p.7
8. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM c) Mộtsố Kim loại thường sử dụng trong hệ thống lạnh: ™ Sắt và các hợp kim của sắt: Chế tạo máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, tháp giải nhiệt, đường ống dẫn môi chất lạnh, các thiết bị phụ, vv . TÍNH CHẤT: -Sử dụng đuợc cho tất cả các loại môi chất lạnh - Bị ăn mòn khi có sự xuất hiện của nước (hơi ẩm) Phải hạn chế sự có mặt của nước (hơi ẩm) trong hệ thống - Bị ăn mòn mạnh khi tiếp xúc với chất tải lạnh là nước muối Pha thêm các chất ức chế có thành phần crôm Cr vào chất tải lạnh - Ở nhiệt độ thấp: tính chống ăn mòn tăng lên, độ giãn nở giảm, hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ giảm p.8
9. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ™ Đồng và các hợp kim của đồng: nhờ tính chất có hệ số dẫn nhiệt lớn, tính dẻo tốt Chế tạo các ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị ngưng tụ, bay hơi, các miếng đệm, ổ bạc, ổ đỡ, vv TÍNH CHẤT: - KHÔNG sử dụng cho môi chất amoniắc(NH3) vì bị ăn mòn. - Bị ăn mòn khi có sự xuất hiện của nước (hơi ẩm) Phải hạn chế sự có mặt của nước (hơi ẩm) trong hệ thống - Ở nhiệt độ thấp: tính chống ăn mòn tăng lên, độ bền dẻo va đập tăng, độ giãn nở giảm, hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ giảm - Do đồng mắc tiền hơn nên xu hướng sử dụng nhôm và các hợp kim nhôm để thay thế p.9
10. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ™ Nhôm và các hợp kim của nhôm: nhờ tính chất có hệ số dẫn nhiệt tốt (thua đồng nhưng hơnsắt), tính dẻo tốt, nhẹ Chế tạo các ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị ngưng tụ, bay hơi, vỏ máy nén, chi tiết động cơ, cánh tản nhiệtvv TÍNH CHẤT: - Thậntrọng khi sử dụng với môi chấtlạnh là các loại Frêon. - Bị ăn mòn khi có sự xuất hiện của nước (hơi ẩm) Phải hạn chế sự có mặt của nước (hơi ẩm) trong hệ thống - Không sử dụng cho chất tải lạnh là nước muối - Ở nhiệt độ thấp: tính chống ăn mòn tăng lên, độ bền dẻo va đập tăng, độ giãn nở giảm, hệ số dẫn nhiệt tăng khi nhiệt độ giảm p.10
11. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM 5.3 Vật liệu phi kim loại trong hệ thống lạnh CAO SU Làm gioăng, đệm kín, vv CHẤT DẺO (Polymers) Làm gioăng, đệm kín, sécmăng, vv THỦY TINH Kính quan sát mức dầu Ngoài ra các vật liệu phi kim loại còn dùng nhiều làm VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM Æ sẽ trình bày trong Chương 6 p.11
12. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Tác động qua lại giữa các chất/vật liệu trong hệ thống lạnh Vật liệu chế tạo máy Môi chất lạnh/ (Kim loại và phi kim loại) Chất tải lạnh Không khí và Ẩm (nước) Dầu bôi trơn Cần phải thải những chất - Định kỳ thay thế dầu bôi trơn có hại ra khỏi vòng tuần -Xả định kỳ các khí không ngưng hoàn môi chất lạnh -Kiểm tra chất lượng môi chất nạp, vv p.12
13. Người soạn: TS. Hà anh Tùng 2/2010 ĐHBK tp HCM ¾ Một số tính chất của các VL phi kim loại + Hầu như không bị ăn mòn bởi Amoniắc (NH ) - Độ bền hóa học: 3 + Có thể bị trương phồng/hòa tan bởi các loại Freôn + Chất dẻo: lớn hơn kim loại vài lần - Hệ số dãn nở nhiệt: + Thủy tinh: nhỏ hơn kim loại - Hệ số dẫn nhiệt λ: chỉ khoảng từ 0,15 – 0,5 W/(m.độ), nghĩa là bằng 1/100 đến 1/1000 hệ số dẫn nhiệt trung bình của kim loại. Tính lão hóa nhanh, độ mài mòn lớn - Độ bềncơ học: Trở nên giòn khi nhiệt độ giảm p.13