KIỂM ĐỊNH HỆ THỐNG LẠNH
- Hệ thống lạnh là gì?
- Hệ thống làm lạnh là (hệ thống truyền nhiệt) tổ hợp các bộ phận chứa môi chất làm lạnh được nối với nhau tạo thành vòng tuần hoàn lạnh kín trong đó môi chất làm lạnh được lưu thông để hấp thụ và thải nhiệt. Nó truyền nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp (nguồn nhiệt) đến nơi có nhiệt độ cao (nơi thoát nhiệt), ngược lại với sự truyền nhiệt tự nhiên.
- Hệ thống làm lạnh đóng vai trò điều chỉnh nhiệt độ không gian kho, nhà máy xuống đúng mức nhiệt được yêu cầu trong bảo quản. Mỗi loại sản phẩm cần dùng mức nhiệt độ bảo quản khác nhau vì thế kết cấu hệ thống lạnh cũng có những khác biệt nhằm thực hiện đúng theo nhu cầu sử dụng. Dưới đây là những thông tin cấu tạo đề cập đến một vài thiết bị quan trọng nhất trong mỗi hệ thống.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh:
a. Cấu tạo:
Các bộ phận chính cấu thành hệ thống lạnh đều đảm nhận một nhiệm vụ riêng. Sau đây là từng bộ phận và nhiệm vụ cụ thể:
• Máy nén: Là bộ phận quan trọng nhất vì nó giúp duy trì hoạt động của hệ thống. Cụ thể, thiết bị này sẽ nén môi chất bay hơi ở dàn lạnh thành dạng hơi. Môi chất sau khi nén sẽ có nhiệt độ và áp suất cao. Ngoài ra, máy nén cũng giúp tuần hoàn môi chất trong hệ thống làm lạnh.
• Rơ le nhiệt: Linh kiện này có chức năng ngắt mạch điện khi máy nén có nhiệt độ quá cao.
• Cảm biến nhiệt: Đây là bộ phận dùng để đo nhiệt mà hầu hết hệ thống lạnh nào cũng có. Bộ phận này giúp kiểm soát hoạt động của hệ thống, thiếu lạnh thì hoạt động mà đủ lạnh thì ngắt.
• Ống dẫn gas: Đường ống này được nối từ dàn nóng đến dàn lạnh và các bộ phận khác. Kích thước của ống sẽ phụ thuộc vào công suất làm lạnh, đường đẩy hay đường hồi.
• Van tiết lưu: Bộ phận này sẽ chuyển môi chất từ từ thể lỏng thành thể khí. Cũng tại đây, nhiệt độ của môi chất sẽ bị giảm xuống rất thấp trước khi tới dàn lạnh.
• Tủ điều khiển: Nhiệm vụ chính của tủ là kiểm soát và điều chỉnh hoạt động trong cả hệ thống làm lạnh. Thiết bị sẽ điều phối hệ thống hoạt động theo thông số được cài đặt sẵn. Nó được gắn bộ phận báo hiệu để thông báo khi cần thiết.
Bộ phận dàn lạnh
• Quạt dàn lạnh: Nhiệm vụ chủ yếu của quạt là tạo luồng gió đi qua dàn lạnh để thực hiện trao đổi nhiệt. Đồng thời, nó cũng giúp luồng gió được lưu thông liên tục trong phòng.
• Dàn lạnh: Cấu tạo của chúng tương tự như dàn nóng. Tuy nhiên, dàn lạnh sẽ làm lạnh luồng không khí đi qua nó. Việc này được thực hiện bởi các môi chất lạnh trong ống đồng. Môi chất này sẽ hấp thụ nhiệt nóng trong không khí và làm hơi nước ngưng tụ thành giọt trên dàn lạnh. Điển hình cho bộ phận này là hệ thống chiller.
Bộ phận dàn nóng
• Dàn nóng: Được cấu thành từ các ống đồng dẫn ga, nằm song song và đan xen vào các lá nhôm dẫn nhiệt. Giữa các lá nhôm này có nhiều khe hở nhỏ giúp hiệu quả trao đổi nhiệt được tốt hơn. Bộ phận này có nhiệm vụ xả nhiệt ra ngoài môi trường để các môi chất bên trong được làm mát.
• Quạt dàn nóng: Bộ phận này chịu trách nhiệm thổi gió lạnh đi qua dàn nóng. Vì thế, môi chất đi qua dàn nóng sẽ được hạ nhiệt.
b. Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh trong một số thiết bị công nghiệp:
- Công nghệ đông lạnh được vận hành theo 2 nguyên lý: Làm lạnh bằng gió (dàn ngưng) và làm lạnh bằng nước (bình ngưng).
- Hiện nay, với khả năng giải nhiệt hiệu quả hơn nên hệ thống làm lạnh nước thường được dùng trong hệ thống làm lạnh quy mô lớn chẳng hạn như buidling được điều khiển bằng hệ thống bms
Nguyên lý công nghệ lạnh và lạnh đông thực phẩm trong kho bảo quản:
- Máy nén sẽ nén hơi môi chất lên bình tách dầu. Tiếp theo, theo nguyên tắc chênh lệch áp suất thì dầu sẽ được đưa trở về máy nén.
- Còn hơi môi chất sẽ được đưa đi giải nhiệt tại thiết bị ngưng tụ. Tại đây, chúng trao đổi nhiệt với tháp giải nhiệt và chuyển thành dạng lỏng. Nước sau khi làm mát được đưa đến bình ngưng rồi tiếp tục quay về tháp giải nhiệt để làm mát.
- Môi chất sau khi giải nhiệt sẽ có dạng lỏng rồi đưa đến bình chứa cao áp, qua phin lọc để lọc chất bẩn. Tiếp theo, nó sẽ đi qua bình hồi nhiệt để làm tăng độ lạnh.
- Môi chất tiếp tục đi vào dàn lạnh để hạ nhiệt độ và áp suất. Cùng lúc đó, van tiết lưu nhiệt thông qua bầu cảm biến để điều chỉnh lượng lỏng. Hơi lỏng này sẽ đưa đến bình hồi nhiệt và được tách lỏng. Lúc này, máy nén sẽ hút hơi về và quy trình tiếp tục được lặp lại.
Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong máy lạnh:
Công nghệ đông lạnh trong máy lạnh được tạo ra bằng 2 cách phổ biến như sau:
• Cho dòng khí cao áp hạ áp suất đột ngột bằng van hoặc máy dãn nở. Nếu sử dụng máy giãn nở thì sẽ tận dụng được công để bù năng lượng. Còn sử dụng van thì sẽ diễn ra quá trình tiết lưu để làm giảm áp của dòng lỏng hay khí một cách đột ngột. Dùng van thì sẽ không sinh thêm công. Khí sẽ trở nên lạnh hơn sau khi hạ áp suất.
• Làm mát nhờ phương pháp chuyển pha. Khi chuyển từ pha này sang pha khác thì vật chất sẽ thu một nhiệt lượng và gọi là nhiệt chuyển pha. Máy lạnh hơi được dùng phổ biến hiện nay cũng hoạt động theo nguyên lý này. Ga lỏng hóa hơi trong dàn lạnh sẽ hút nhiệt từ môi trường mà nó tiếp xúc.
Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh trong máy làm đá:
- Hơi được hút về máy nén rồi đi qua bình tách dầu. Tại đây, các bụi dầu được tách ra khỏi hơi môi chất rồi trở về bình ngưng để trao đổi và thải nhiệt. Khi nhiệt độ và áp suất giảm thì nó ngưng tụ thành dạng lỏng.
- Tiếp tục quy trình, môi chất lỏng sẽ được đưa đến thiết bị hồi nhiệt. Tại đây, nó sẽ được làm giảm xuống nhiệt độ thấp hơn.
- Sau đó, môi chất sẽ đi vào bình chứa áp cao, qua hệ thống tiết lưu để làm giảm áp suất xuống áp suất bay hơi. Tiếp theo, môi chất trên dàn bay hơi sẽ nhận nhiệt của nước đá rồi bay hơi.
- Phân loại hệ thống lạnh:
Điều hòa không khí là thiết bị được dùng trong hệ thống làm lạnh. Tùy vào mục đích và đặc điểm kiến trúc công trình để đưa ra phương án sử dụng bằng các hệ thống khác nhau. Điển hình như:
a. Hệ thống làm lạnh bằng nước
• Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.
• Hệ thống làm lạnh bằng nước, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió.
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm, các dàn trao đổi nhiệt, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng, các bơm nước, …
Nước lạnh sản xuất ra tại các máy lạnh trung tâm được cấp tới các dàn trao đổi nhiệt đặt tại các không gian điều hoà.
Tại đây, nước đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng. Sau khi thực hiện xong quá trình này, nước lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm và tiếp tục một chu trình mới.
Hệ thống này phù hợp với những yêu cầu điều hoà cho các không gian khác nhau có chế độ nhiệt độ – độ ẩm khác nhau.( ở mỗi không gian riêng biệt ta có thể lựa chọn một nhiệt độ – độ ẩm tuỳ thích, tuỳ thuộc vào cách khống chế tại không gian đó)
Yêu cầu về không gian lắp đặt cho hệ thống này không cao lắm. Khoảng cách giữa trần giả và đáy dầm khoảng từ 100 – 200 mm là có thể thực hiện được.
b. Hệ thống làm lạnh bằng gió
• Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng nước.
• Hệ thống làm lạnh bằng gió, giải nhiệt dàn ngưng bằng gió
Trong hệ thống này bao gồm các thiết bị chính như: máy lạnh trung tâm, các kênh dẫn gió và phân phối gió lạnh, thiết bị giải nhiệt dàn ngưng…
Khác với hệ thứ nhất, ở hệ này, máy lạnh trung tâm sản xuất ra gió lạnh và cấp tới các không gian điều hoà qua các kênh dẫn gió.
Tại đây, gió lạnh đóng vai trò là tác nhân trao đổi nhiệt, thực hiện quá trình nhận nhiệt từ môi trường trong phòng, làm giảm (tăng) nhiệt độ, độ ẩm trong phòng.
Sau khi thực hiện xong quá trình này, gió lạnh lại tuần hoàn về máy lạnh trung tâm qua một kênh dẫn gió khác (hoặc hồi trực tiếp về buồng máy) và tiếp tục một chu trình mới.
- Ưu điểm của hệ thống lạnh:
• Phù hợp với nhiều mô hình ứng dụng.
• Công suất làm lạnh thích hợp.
• Nhiệt độ ổn định.
• Tiết kiệm không gian lắp đặt
• Sử dụng và vận hành hệ thống dễ dàng
• Tiết kiệm điện năng, chi phí vậ hành
• Chi phí đầu tư thấp.
- Ứng dụng của hệ thống lạnh:
- Ứng dụng trong ngành chế biến và bảo quản thực phẩm
- Xử lý lạnh thực phẩm: Xử lý lạnh là làm lạnh các sản phẩm xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh yêu cầu
- Xử lý cấp đông là (làm lạnh đông) các sản phẩm. Sản phẩm hoàn toàn hóa cứng do hầu hết nước và dịch trong sản phẩm đã đóng thành băng
- Ứng dụng trong sản xuất bia, nước ngọt
- Ứng dụng trong công nghiệp chiết tách các chất khí khác nhau khỏi hỗn hợp khí
- Ứng dụng trong kỹ thuật đo và tự động
- Ứng dụng trong thể thao
- Ứng dụng điều hòa không khí dân dụng
6. Những lưu ý an toàn vận hành hệ thống lạnh:
Để đảm bảo hiệu quả vận hành cũng như độ an toàn cho quá trình sử dụng người dùng cần lưu ý một số điểm sau:
- Hệ thống lạnh phải được lắp đặt hoàn chỉnh, không được vận hành khi hệ thống có thiết bị lắp đặt không đúng vị trí.
- Người vận hành phải có kiến thức và kinh nghiệm trong vận hành hệ thống.
- Ngưng vận hành khi thấy có dấu hiệu khác thường
- Trước khi vận hành, người dùng cần kiểm tra, đảm bảo hệ thống được trang bị đủ các thiết bị an toàn như: áp kế, van an toàn. Trong quá trình vận hành, người dùng cần thường xuyên kiểm tra hoạt động của hệ thống và xử lý các tình huống mà hệ thống gặp phải.
- Vệ sinh và bảo dưỡng theo định kỳ, thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện và khắc phục các sự cố. Không nên tự ý sửa chữa nếu hệ thống xảy ra vấn đề.
7. Vì sao phải kiểm định hệ thống lạnh:
Ngoài đảm bảo vận hành an toàn, công tác kiểm định hệ thống lạnh còn có ý nghĩa:
• Tăng năng suất lao động do thời gian làm việc của thiết bị không bị gián đoạn
• Giảm các chi phí bồi thường do tai nạn lao động gây ra
• Giảm hao hụt môi chất lạnh đồng thời tăng khả năng bảo vệ môi trường
• Là bằng chứng pháp lý cần thiết cung cấp cho đơn vị bảo hiểm, khách hàng khi đánh giá
• Tuân thủ quy định pháp luật khi sử dụng thiết bị có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn.
Hệ thống lạnh được kiểm định dưới các hình thức sau:
• Kiểm định lần đầu: Sau khi lắp đặt hệ thống lạnh, trước khi đưa vào sử dụng
• Kiểm định định kỳ: Khi hết thời hạn kiểm định ghi trên phiếu kết quả kiểm định lần trước
• Chế độ kiểm định bất thường: hệ thống lạnh được kiểm định sau khi có cải tạo, sửa chữa lớn hoặc khi có sự cố và đã được khắc phục xong. Khi thay đổi vị trí lắp đặt hoặc ngưng sử dụng trên 12 tháng.
- Quy định về kiểm định hệ thống lạnh
- Theo Thông tư số 36/2019/TT-BLĐTBXH ngày 30 tháng 12 năm 2019 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội quy định thiết bị hệ thống lạnh yêu cầu bắt buộc phải kiểm định an toàn kỹ thuật. Hoạt động kiểm định an toàn hệ thống lạnh áp dụng đối với tất cả tổ chức sử dụng, vận hành thiết bị.
- Quy trình kiểm định kỹ thuật đối với hệ thống lạnh do Cục An toàn lao động ban hành kèm theo Thông tư số 54/2016/TT-BLĐTBXH ngày 28 tháng 12 năm 2016 của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội.
- Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, quy trình kiểm định áp dụng
• QCVN01:2008/BLĐTBXH, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn lao động nồi hơi và bình chịu áp lực
• QCVN21:2015/BLĐTBXH, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn lao động đối với hệ thống lạnh
• QTKĐ08:2016/BLĐTBXH, Quy trình kiểm định kỹ thuật an toàn hệ thống lạnh
• TCVN 8366:2010, Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn thiết kế, kết cấu, chế tạo
• TCVN6104:2015 (ISO 5149), Hệ thống lạnh và bơm nhiệt – Yêu cầu về an toàn và môi trường
• TCVN 6008:2010, Thiết bị áp lực – Mối hàn yêu cầu kỹ thuật và phương pháp kiểm tra
• TCVN9358:2012, Lắp đặt hệ thống nối đất thiết bị cho các công trình công nghiệp – Yêu cầu chung
• TCVN9385:2012, Chống sét cho công trình xây dựng – Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống
Khi tiến hành việc kiểm định phải đảm bảo các điều kiện sau:
- Hồ sơ, và các tài liệu của hệ thống lạnh phải đầy đủ.
- Các yếu tố về môi trường, thời tiết đảm bảo đủ điều kiện và không làm ảnh hưởng tới kết quả của việc kiểm định.
- Điều kiện về an toàn vệ sinh lao động để vận hành thiết bị.
9. Quy trình kiểm định hệ thống lạnh:
Quy trình kiểm định hệ thống lạnh được thực hiện tuần tự qua các bước cơ bản sau:
Bước 1: Kiểm tra hồ sơ kỹ thuật
• Kiểm tra hồ sơ lắp đặt
• Xem xét bản vẽ, lý lịch thiết bị
• Quy trình vận hành và giải quyết sự cố
• Nhật ký vận hành, bảo trì, sửa chữa (đối với kiểm định định kỳ, bất thường)
• Hồ sơ kiểm định lần trước
Bước 2: Kiểm tra kỹ thuật bên trong, bên ngoài
Kiểm tra bằng mắt:
• Xem xét các khuyết tật ăn mòn trên bề mặt kim loại. Các biến dạng hình học.
• Xem xét lớp bọc bảo ôn, cách nhiệt
• Kiểm tra cầu thang, sàn thao tác, điều kiện môi trường vận hành
Kiểm tra không phá hủy:
• Sử dụng các phương pháp siêu âm, chụp phim, thẩm thấu, bột từ để kiểm tra các khuyết tật ăn mòn trên kim loại cơ bản, đường ống các mối hàn.
Bước 3: Thử nghiệm
• Thử bền: Các thiết bị áp lực, đường ống được cô lập để thử nghiệm ở áp suất quy định.
• Thử kín: Kiểm tra rò rỉ ở áp suất làm việc cho phép trong thời gian tối thiểu là 24 giờ.
Các cơ cấu bảo vệ an toàn, các thiết bị đo lường gắn trên hệ thống phải được tháo ra và kiểm định khi kiểm định hệ thống lạnh:
• Kiểm định van an toàn
• Áp kế
• Rơ le nhiệt độ, áp suất
• Hệ thống nối đất, cách điện vỏ thiết bị
Bước 4: Kiểm tra vận hành hệ thống lạnh
Chỉ thực hiện khi các bước kiểm tra trên được coi là đạt yêu cầu. Kết nối các thiết bị phụ trợ, các cơ cấu an toàn… tiến hành chạy thử ở áp suất làm việc cho phép.
Bước 5: Xử lý kết quả kiểm định
• Lập biên bản kiểm định hệ thống lạnh. Ghi tóm tắt kết quả kiểm định vào lý lịch, dán tem kiểm định (khi đạt yêu cầu)
• Cấp giấy chứng nhận kết quả kiểm định hệ thống lạnh.
- Thời hạn kiểm định hệ thống lạnh
- Căn cứ vào QTKĐ: 08 – 2016/BLĐTBXH, hệ thống lạnh có thời hạn kiểm định định kỳ 03 năm. Đối với hệ thống lạnh có thời gian sử dụng trên 12 năm: Thời hạn kiểm định định kỳ là 2 năm. Đối với hệ thống lạnh có thời gian sử dụng trên 24 năm: Thời hạn kiểm định định kỳ là 1 năm.
- Hạn kiểm định định kỳ hệ thống lạnh có thể bị rút ngắn hơn do các quy định khác của nhà chế tạo hoặc yêu cầu đơn vị sử dụng
11. Kiểm định hệ thống lạnh ở đâu?
Công Ty CP Kiểm Định An Toàn Thiết Bị Công Nghiệp Thành Phố là một trong những đơn vị kiểm định hệ thống lạnh uy tín, trang thiết bị hiện đại, kiểm định chất lượng, giá cả hợp lý, thủ tục làm hồ sơ nhanh gọn, kiểm định hệ thống lạnh trong tất cả các tỉnh thành trong nước. Hãy liên hệ với chúng tôi để được hổ trợ và tư vấn tốt nhất.
