TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
Siêu thị Metro Hải Phòng, thuộc mạng lưới bán sỉ của Metro Việt Nam, tọa lạc tại số 2A, đường Hồng Bàng, phường Sở Dầu, quận Hồng Bàng, thành phố Hải Phòng Đây là một siêu thị tổng hợp cung cấp đa dạng hàng hóa, đáp ứng nhu cầu mua sắm của mọi khách hàng Tại Metro Hải Phòng, người tiêu dùng có thể tìm thấy hầu hết các loại hàng hóa cần thiết cho sinh hoạt và cuộc sống hàng ngày.
Hình 1.1 Siêu thị Metro Hồng Bàng Hải Phòng
Với diện tích 9.240m², siêu thị cần lắp đặt nhiều hệ thống để hoạt động hiệu quả và bảo vệ con người cùng hàng hóa, bao gồm hệ thống cung cấp điện, chiếu sáng, camera giám sát, làm lạnh, cứu hỏa, thông gió và làm mát.
1.1.2 Giới thiệu một số hệ thống trong siêu thị Metro a Hệ thống camera giám sát
Hệ thống camera giám sát tại siêu thị được lắp đặt ở nhiều vị trí quan trọng như sân bãi, nhà chứa xe, nhà kho và các gian hàng trưng bày Hệ thống này bao gồm thiết bị lưu trữ, điều khiển và hiển thị, cho phép truyền hình ảnh liên tục về phòng an ninh Tại đây, dữ liệu hình ảnh được lưu trữ và hiển thị trên màn hình, giúp nhân viên an ninh theo dõi một cách hiệu quả Nhờ vào hệ thống camera, siêu thị có thể kiểm soát chặt chẽ khu vực bảo vệ, ngăn ngừa mất mát hàng hóa Siêu thị Metro Hải Phòng đã được trang bị một số dòng camera hiện đại để nâng cao khả năng giám sát.
Camera PZ6122 sở hữu chức năng xoay 4 chiều, giúp mở rộng tầm nhìn và cho phép thiết lập các vị trí quan sát chỉ bằng một cú click chuột Với tính năng zoom quang 10x, camera này hỗ trợ việc quan sát chi tiết đối tượng ở cả khoảng cách gần và xa Được lắp đặt tại các vị trí trọng yếu trong trung tâm siêu thị, PZ6122 có khả năng bao quát toàn cảnh và phóng to để theo dõi từng khách hàng một cách hiệu quả.
Hình 1.1.a Camera dùng trong siêu thi Metro
Camera IP7131 là loại camera cố định, được lắp đặt tại các vị trí chiến lược trong siêu thị như dọc kệ hàng và lối đi, giúp kiểm soát tốt hành vi của khách hàng khi họ chọn lựa sản phẩm Thiết bị này không chỉ dễ dàng nhận diện kẻ xấu có ý định trộm cắp mà còn hỗ trợ hệ thống báo động trong siêu thị, nâng cao hiệu quả bảo vệ an ninh.
Tại siêu thị Metro Hải Phòng, hệ thống còi báo cháy được lắp đặt ở mọi gian hàng và kho hàng Khi có sự cố, nhân viên và khách hàng có thể ấn nút báo động, tín hiệu sẽ được gửi đến phòng điều khiển để xử lý tình huống Ở các vị trí còi báo động, có tủ chứa cuộn vòi và thiết bị bảo hộ, giúp xử lý đám cháy ngay tại chỗ.
Hình 1.1.b Chuông báo động sự cố cháy của siêu thị
Chuông báo động và hệ thống phun nước chữa cháy được thiết kế đặc biệt để ngăn chặn báo động giả, tránh hư hỏng thiết bị và hàng hóa Nước chỉ được phun ra với áp lực lớn khi nhiệt độ tăng cao do cháy, làm vỡ các đầu Sprinkler, nhằm dập tắt đám cháy hiệu quả tại khu vực được bảo vệ.
Ngoài ra, trong siêu thị còn có các chuông báo động bị đột nhập, báo động kẻ xấu lấy cắp đồ.
CUNG CẤP ĐIỆN CỦA SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
1.2.1 Mặt bằng cung cấp điện
Hình 1.2: Sơ đồ mặt bằng cung cấp điện siêu thị Metro Hải Phòng
1.2.2 Một số yêu cầu về cung cấp điện trong siêu thị
Hệ thống cung cấp điện là yếu tố quyết định cho sự hoạt động của siêu thị, đặc biệt là siêu thị Metro Hải Phòng Độ tin cậy trong cung cấp điện là rất quan trọng, vì nếu lưới điện quốc gia bị mất, cần có nguồn phát dự phòng để đảm bảo các hệ thống an ninh, chiếu sáng, bảo quản lạnh và cứu hỏa vẫn hoạt động Việc mất điện có thể dẫn đến hư hỏng hàng hóa và đình trệ quá trình bán hàng, thậm chí gây ra thiệt hại lớn trong trường hợp cháy nổ Do đó, yêu cầu về sự ổn định và liên tục trong cung cấp điện là vô cùng cần thiết.
Chất lượng điện được đánh giá qua hai thông số chính: tần số (f) và điện áp (U), và các trị số này cần nằm trong phạm vi cho phép Trung tâm điều độ quốc gia cùng với các trạm điện có trách nhiệm duy trì sự ổn định của các thông số này.
+ Tần số f đƣợc giữ 50± 0.5Hz
Điện áp yêu cầu độ lệch |δU| không được vượt quá 5% Uđm, với δU = U – Uđm Cần phân biệt giữa độ lệch điện áp và tổn thất điện áp, vì tổn thất điện áp là hiệu số điện áp giữa đầu và cuối nguồn cùng cấp điện áp Việc kiểm soát độ lệch điện áp cũng góp phần vào tính kinh tế của hệ thống điện.
Tính kinh tế của một phương án cung cấp điện thể hiện qua 2 chỉ tiêu: vốn đầu tƣ và chi phí vận hành
Vốn đầu tư cho một công trình điện bao gồm chi phí mua vật tư và thiết bị, chi phí vận chuyển, thí nghiệm và thử nghiệm, cũng như chi phí mua đất đai, đền bù, khảo sát thiết kế, lắp đặt và nghiệm thu.
Phí tổn vận hành trong công trình điện bao gồm các khoản chi như lương cho cán bộ quản lý, kỹ thuật và vận hành, chi phí bảo dưỡng, sửa chữa, cũng như chi phí cho các thử nghiệm và tổn thất điện năng.
Hai loại chi phí thường mâu thuẫn nhau trong việc cấp điện Giải pháp tối ưu là cân bằng giữa hai chi phí này, nhằm đạt được chi phí hàng năm thấp nhất Đồng thời, cần đảm bảo tính an toàn trong quá trình cấp điện.
An toàn là yếu tố quan trọng hàng đầu trong thiết kế, lắp đặt và vận hành các công trình điện Đảm bảo an toàn không chỉ cho cán bộ vận hành mà còn cho thiết bị, công trình, khách hàng và các công trình lân cận.
Người thiết kế và vận hành công trình điện phải tuyệt đối tuân thủ các quy định an toàn điện
1.2.3 Cung cấp điện cho trạm bơm cứu hỏa của siêu thị Metro Hải Phòng Siêu thị Metro Hải Phòng được cấp điện từ đường dây 110kV của lưới điện quốc gia Nguồn điện này qua điểm đấu điện dẫn đến 2 máy biến áp hạ thấp điện áp xuống và phân chia tới các phụ tải trong siêu thị a.Máy biến áp số 1
Chú thích các phần tử trong hình 1.3:
+ SUPPLY TRANSFORMER1: nguồn ra thứ cấp của máy biến áp số 1 có công suất là 800kVA, điện áp dây là 400V, điện áp pha là 230V, tần số 50Hz
+ T1,T2,T3,T4: là các biến dòng, dòng sơ cấp 1250A, dòng thứ cấp 5A
+ Q1,Q2: Aptomat có chức năng đóng cắt mạch điện, bảo vệ ngắn mạch và quá tải
+ F1: là cầu chì bảo vệ ngắn mạch
+ H1,H2,H3: Các đèn màu xanh báo pha
+ A1: Tủ điều khiển cho máy biến áp số 1
Các biến dòng T1, T2, T3, T4 có dòng sơ cấp định mức 1250A và dòng thứ cấp 5A, có chức năng chuyển đổi dòng điện từ mức cao xuống mức thấp để phục vụ cho việc đo lường Đầu ra thứ cấp của biến dòng T1 được kết nối với rơ le A4, biến dòng T2 kết nối với rơ le A5, và biến dòng T3 kết nối với rơ le A6, tất cả đều nhằm bảo vệ quá dòng cho máy biến áp Cuối cùng, đầu ra thứ cấp của biến dòng T4 được nối với rơ le A3.
Trong quá trình vận hành hệ thống điện, có thể xảy ra sự cố và chế độ làm việc không bình thường, dẫn đến hiện tượng dòng điện tăng cao và điện áp giảm thấp Những tình trạng này có thể khiến thiết bị bị quá nhiệt và hư hỏng, đồng thời làm gián đoạn hoạt động bình thường của các hệ thống trong siêu thị Thiết bị bảo vệ rơle đóng vai trò quan trọng trong việc tự động phát hiện và điều chỉnh hệ thống khi sự cố xảy ra, đảm bảo an toàn cho hoạt động Tủ A1 có chức năng điều chỉnh điện áp khi điện áp vượt quá hoặc thấp hơn mức cho phép, được điều khiển bởi bộ PLC-2.
Máy biến áp số 1 cung cấp điện áp thứ cấp qua máy cắt Q1 đến các phụ tải, với dòng định mức 1250A để đóng cắt điện, bảo vệ quá tải và ngắn mạch Từ Q1, nguồn điện tiếp tục được đưa đến tủ điện của hệ thống lạnh qua máy cắt Q3 có dòng định mức 1000A, cung cấp tổng công suất 452kW cho hệ thống Trong bản vẽ số 34, hai quạt M1 và M2 được cung cấp năng lượng bởi động cơ xoay chiều một pha, với cầu chì F6 và F7 có dòng định mức 10A để bảo vệ ngắn mạch và quá tải Cầu chì F8 có dòng định mức 6A bảo vệ bộ chỉnh lưu 230V/24VDC-5A.
Thiết bị chống sét (Overvoltage arrester) trong bản vẽ số 40 phụ lục 1 có nhiệm vụ bảo vệ thiết bị điện khỏi quá điện áp do sét gây ra Thiết bị này được kết nối với ba đường dây và nối đất, không cho dòng điện đi qua ở điện áp định mức, nhưng nhanh chóng dẫn dòng điện xuống đất khi có điện áp cao, ngăn chặn ảnh hưởng đến các thiết bị khác Các cầu chì tự rơi Q9, Q10, Q11, Q12, Q13, Q14 đảm bảo bảo vệ ngắn mạch, trong đó cầu chì Q12 cung cấp nguồn cho tủ điện hệ thống thông gió (SS2 VENTILATION), cầu chì Q13 cấp nguồn cho quầy làm lạnh thực phẩm (CHILLER NON-FOOD) công suất 115kW, và cầu chì Q10, Q14 cung cấp nguồn cho các tủ dự phòng nhằm phục vụ cho nhu cầu mở rộng trong tương lai.
Máy cắt Q1 cung cấp nguồn cho tủ điện SDB-7 MEAT thông qua cầu chì tự rơi Q15 với dòng điện định mức 315A Đồng thời, cầu chì tự rơi Q16 với thông số dòng định mức 250A cấp nguồn cho khu vực quầy thu ngân.
4 CASHIER AREA ), qua cầu chì tự rơi Q17 còn bố trí thêm tủ dự phòng ( bản vẽ số 41 phụ lục 1)
Máy biến áp số 1 đƣợc hòa chung với máy biến áp số 2 (bản vẽ số 45 và 50 phụ lục 1) b.Máy biến áp số 2
Máy biến áp số 2 có công suất 800 kVA đƣợc hòa đồng bộ với máy biến áp số 1 Điện áp ra thứ cấp là 3x400/230V/50Hz
Chú thích các phần tử trong hình 1.4:
Máy biến áp số 2 (SUPPLY TRANSFORMER 2) có công suất 800kVA, với điện áp dây 400V, điện áp pha 230V và tần số 50Hz Các biến dòng T5, T6, T7, T8 có dòng sơ cấp 1250A và dòng thứ cấp 5A.
+ Q1,Q2: Aptomat có chức năng đóng cắt mạch điện, bảo vệ ngắn mạch và quá tải
+ F2: là cầu chì bảo vệ ngắn mạch và quá tải cho tủ điều khiển A2
+ H4,H5,H6: Các đèn màu xanh báo pha
Tủ điều khiển cho máy biến áp số 2 được thiết kế để bảo vệ quá dòng, với đầu ra thứ cấp của các biến dòng T5, T6, T7 và T8 được kết nối đến các rơ le A4, A5, A6 và A3 tương ứng Cụ thể, đầu ra của biến dòng T5 được đưa đến rơ le A4, T6 đến A5, T7 đến A6, và T8 đến A3, theo bản vẽ số 32.
Tủ A2 có chức năng điều chỉnh điện áp ổn định khi điện áp tăng quá cao hoặc quá thấp thông qua rơle B và rơle C
TRANG THIẾT BỊ ĐIỆN CỦA SIÊU THỊ METRO
1.3.1 Cảm biến đo áp suất
Trong hệ thống bơm cứu hỏa, rơle áp suất đóng vai trò quan trọng trong việc đo áp suất lưu lượng nước trong đường ống, giúp giám sát và điều khiển hoạt động của hệ thống một cách an toàn Khi áp suất giảm xuống dưới 7kg/cm², bơm bù áp Jockey sẽ tự động khởi động để bổ sung lượng nước bị thiếu Ngược lại, khi áp suất vượt quá ngưỡng 7kg/cm², các bơm sẽ ngừng hoạt động để đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Hình 1.6 Rơle áp suất dùng trong hệ thống cứu hỏa của siêu thị Metro
Trong hệ thống cứu hỏa, các đầu Sprinkler được trang bị một bầu thủy tinh chứa thủy ngân dài khoảng 2.5mm Khi xảy ra hỏa hoạn, bầu thủy tinh hấp thụ nhiệt, khiến chất lỏng bên trong giãn nở và tăng áp lực Khi đạt đến nhiệt độ khoảng 68°C, áp lực vượt quá giới hạn chịu đựng của bầu thủy tinh, dẫn đến việc bầu vỡ Kết quả là nước trong ống được phun ra với áp lực lớn, giúp dập tắt đám cháy hiệu quả.
PHÂN TÍCH TRANG BỊ ĐIỆN HỆ THỐNG LẠNH TRONG SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH TRONG SIÊU THỊ
2.1.1 Khái quát chung về hệ thống lạnh
Hệ thống lạnh tại siêu thị Metro Hải Phòng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản thực phẩm như rau quả, thịt cá, kem và sữa Nhờ vào công nghệ làm lạnh tiên tiến, thực phẩm được giữ lâu dài và đảm bảo chất lượng Tùy thuộc vào yêu cầu về nhiệt độ và thời gian bảo quản, hệ thống lạnh sẽ áp dụng các phương pháp làm lạnh phù hợp.
Hệ thống lạnh tự động hóa được thiết kế để vận hành toàn bộ hoặc từng phần thiết bị một cách an toàn, đáng tin cậy và hiệu quả mà không cần sự can thiệp trực tiếp của công nhân.
Trong quá trình vận hành trạm lạnh, nhiệt độ của đối tượng cần làm lạnh thường bị biến động do ảnh hưởng của các dòng nhiệt từ bên ngoài hoặc bên trong buồng lạnh Nhiệm vụ của hệ thống điều chỉnh máy lạnh là duy trì nhiệt độ ổn định trong phạm vi cho phép Đôi khi, việc điều chỉnh các quá trình công nghệ lạnh cần phải thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và các đại lượng vật lý khác theo một chương trình nhất định.
Hệ thống tự động điều khiển hoạt động của máy lạnh, đảm bảo vận hành tối ưu và giảm thiểu tổn hao sản phẩm trong các yếu tố như độ ẩm, lưu lượng và mức lỏng Đồng thời, hệ thống cũng cần bảo vệ thiết bị khỏi các chế độ làm việc nguy hiểm, đáp ứng yêu cầu bảo vệ hệ thống tự động.
Trạm lạnh được lắp đặt tự động hóa mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với điều khiển bằng tay, như duy trì chế độ làm việc ổn định liên tục Điều này giúp tăng thời gian bảo quản, nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tiêu hao điện năng, và kéo dài tuổi thọ cũng như độ tin cậy của máy móc Hơn nữa, việc tự động hóa còn giúp giảm chi phí nước làm mát, chi phí vận hành và chi phí lạnh cho mỗi đơn vị sản phẩm, từ đó góp phần hạ giá thành sản phẩm Bên cạnh đó, quá trình bảo vệ tự động được thực hiện nhanh chóng, đảm bảo và đáng tin cậy hơn so với thao tác của con người.
2.1.2 Một số phương pháp làm lạnh
Có nhiều phương pháp làm lạnh buồng và xử lý sản phẩm
Các loại dàn trực tiếp hoặc gián tiếp đều đặt trong buồng lạnh còn loại dàn quạt gió cƣỡng bức có thể đặt ngoài buồng lạnh
Xử lý lạnh trực tiếp là phương pháp gia lạnh hoặc kết đông sản phẩm bằng cách sử dụng các dàn lạnh với môi chất lạnh sôi Quá trình này thường áp dụng các tổ dàn quạt gió có tốc độ trung bình để đảm bảo hiệu quả Ngoài ra, có thể sử dụng dàn bay hơi trực tiếp hoặc nhúng sản phẩm vào freôn đang sôi để đạt được nhiệt độ mong muốn.
Xử lý lạnh gián tiếp qua nước muối yêu cầu sử dụng hệ thống tuần hoàn nước muối giữa các máy lạnh và sản phẩm Trong quá trình này, sản phẩm sẽ thải nhiệt gián tiếp qua nước muối, chuyển nhiệt độ tới môi chất lạnh đang sôi.
Làm lạnh buồng trực tiếp là phương pháp sử dụng dàn bay hơi đặt trong buồng lạnh để làm lạnh không khí Môi chất lỏng lạnh sôi sẽ thu nhiệt từ môi trường bên trong buồng lạnh, với dàn bay hơi có thể là loại đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt gió Nhiệt độ trong dàn lạnh đối lưu tự nhiên thường thấp hơn nhiệt độ trong buồng khoảng 10 độ C Trong hệ thống này, môi chất lạnh lỏng từ thiết bị ngưng tụ sẽ đi qua van tiết lưu để vào dàn lạnh, và dàn lạnh được đặt trong buồng cách nhiệt để tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh.
Môi chất lạnh lỏng sôi trong dàn, thu nhiệt từ không khí và sau đó được máy nén hút về, nén lên áp suất cao và đẩy trở lại thiết bị ngưng tụ.
Hệ thống làm lạnh trực tiếp có các ƣu điểm sau :
- Thiết bị đơn giản vì không cần một vòng tuần hoàn phụ
- Tuổi thọ cao, kinh tế hơn vì không phải tiếp xúc vơi chất gây han rỉ (nước muối)
Tổn thất năng lượng trong hệ thống làm lạnh là thấp hơn khi so sánh giữa buồng lạnh và dàn bay hơi trực tiếp, do hiệu nhiệt độ giữa chúng luôn nhỏ hơn so với hiệu nhiệt độ giữa buồng lạnh và nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua nước muối.
- Tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ Thời gian từ lúc mở máy tới lúc đạt nhiệt độ yêu cầu sẽ nhanh hơn
- Nhiệt độ của phòng lạnh có thể đƣợc giám sát qua nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
- Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách đóng ngắt máy nén
Nhƣợc điểm của hệ thống làm lạnh trực tiếp :
Hệ thống làm lạnh trung tâm với nhiều hộ sử dụng đòi hỏi lượng môi chất lạnh nạp vào máy lớn, dẫn đến nguy cơ rò rỉ cao Ngoài ra, việc cung cấp lỏng cho dàn bay hơi ở khoảng cách xa gặp khó khăn do tổn thất áp suất.
- Trữ lạnh của hệ thống kém, khi ngừng hoạt động máy nén thì hệ thống sẽ mất lạnh một cách nhanh chóng b Làm lạnh gián tiếp
Làm lạnh buồng gián tiếp sử dụng các dàn chất tải lạnh như nước muối, với thiết bị bay hơi đặt ngoài buồng lạnh Môi chất lạnh lỏng sôi giúp làm lạnh nước muối, sau đó nước muối được bơm tuần hoàn đến các dàn lạnh Sau khi trao đổi nhiệt với không khí trong buồng lạnh, nước muối nóng lên sẽ trở lại dàn bay hơi để tiếp tục quá trình làm lạnh Các dàn nước muối trong buồng lạnh có thể hoạt động theo cơ chế đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức.
- Vòng tuần hoàn môi chất lạnh có tác dụng làm lạnh nước muối
Vòng tuần hoàn nước muối đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải nhiệt từ buồng lạnh đến bình bay hơi, giúp duy trì nhiệt độ ổn định Quá trình này diễn ra khi nước muối được cấp lạnh từ dàn bay hơi đến buồng lạnh, đảm bảo hiệu suất làm lạnh tối ưu.
Nếu nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh đạt 5oC, chất tải lạnh sử dụng là nước Khi nhiệt độ bay hơi tăng lên 18oC, chất tải lạnh chuyển sang dung dịch NaCl Đến nhiệt độ bay hơi 45oC, chất tải lạnh được sử dụng là dung dịch khác.
CaCl2 Trong hệ thống điều hòa không khí chất tải lạnh là nước
Bình giãn nở đƣợc dùng để cân bằng dung dịch khi bị giãn nở vì nhiệt đảm bảo sự hoạt động bình thường của bơm
Nhiệt độ của môi chất lạnh thấp hơn nhiệt độ nước muối từ 4-6°C, trong khi nhiệt độ nước muối lại thấp hơn nhiệt độ không khí trong buồng từ 8-10°C khi sử dụng dàn đối lưu tự nhiên Phương pháp làm lạnh gián tiếp mang lại nhiều ưu điểm.
+ Độ an toàn cao Chất tải lạnh là nước muối không cháy nổ, không độc hại với cơ thể sống
HỆ THỐNG LẠNH SÂU CỦA SIÊU THỊ METRO HẢI PHÒNG
2.2.1 Cấu trúc chung của hệ thống lạnh hệ sâu
Hình 2.1 Cấu trúc của hệ thống lạnh hệ âm trong siêu thị Metro Hải Phòng
Hệ thống là một hệ kín sử dụng công chất lỏng dễ bay hơi, trong đó công chất sẽ thu nhiệt từ buồng lạnh khi chuyển từ dạng lỏng sang hơi Máy nén đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Máy nén là thiết bị sử dụng bơm piston để hút công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi, nén để tạo áp suất cao Sau đó, công chất này được làm mát qua bình ngưng, biến thành dạng lỏng và cung cấp cho dàn bay hơi Khi công chất lỏng đi qua van tiết lưu, nó sẽ chuyển đổi trở lại thành dạng hơi Máy nén trong hệ thống lạnh có thể là loại một xi lanh hoặc nhiều xi lanh, tùy thuộc vào công suất và nhiệt độ làm lạnh yêu cầu.
Thông số của máy nén: Gồm có 03 máy nén loại pittong 2 cấp
+ Điện áp cấp cho động cơ: Điện áp 3 pha 380V, tần số 50Hz
+ Số vòng quay của trục khửu: 1450 ( vòng/phút )
+ Áp suất làm việc: 25 bar
Máy nén lạnh là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh Máy lạnh có nhiệm vụ :
- Liên tục hút hơi sinh ra ở thiết bị bay hơi
- Duy trì áp suất P và nhiệt độ t cần thiết
- Nén hơi lên áp suất cao tương ứng với môi trường làm mát để đẩy vào thiết bị ngƣng tụ
Chất lỏng được đưa qua thiết bị tiết lưu đến thiết bị bay hơi, tạo ra vòng tuần hoàn kín cho môi chất lạnh trong hệ thống, giúp thu nhiệt từ môi trường lạnh và thải nhiệt ra môi trường nóng.
Máy nén giữ vai trò quyết định với:
- Suất tiêu hao điện năng
- Tuổi thọ, độ tin cậy và an toàn của hệ thống lạnh
Chính vì vậy, tự động hóa máy nén lạnh đóng vai trò quan trọng nhất đối với việc tự động hóa hệ thống lạnh
Tự động hóa máy nén lạnh yêu cầu:
- Điều chỉnh tự động năng suất lạnh
- Điều khiển và bảo vệ động cơ máy nén
Bảo vệ máy nén là rất quan trọng để ngăn chặn các chế độ làm việc nguy hiểm, bao gồm áp suất đầu đẩy quá cao, áp suất hút quá thấp, hiệu áp suất dầu không đủ, nhiệt độ đầu đẩy và nhiệt độ dầu quá cao, cũng như mức dầu trong cácte không đạt yêu cầu.
Máy nén đóng vai trò quan trọng trong hệ thống lạnh, vì chất lượng, độ tin cậy và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến toàn bộ hệ thống Do cấu tạo phức tạp với nhiều bộ phận chuyển động, hiệu suất lạnh của hệ thống chủ yếu phụ thuộc vào máy nén.
Hình 2.2 Tủ điều khiển và hệ thống máy nén b Bình ngưng
Bình ngưng (Condenser) được lắp đặt trên mái nhà của siêu thị, có chức năng làm mát hơi công chất sau máy nén có áp suất và nhiệt độ cao Để chuyển đổi hơi công chất thành dạng lỏng, cần phải lấy nhiệt từ hơi công chất, và quá trình này được thực hiện bằng cách sử dụng quạt gió để thổi không khí vào, giúp làm mát hiệu quả.
Thông số của quạt nhiệt dàn ngƣng
+ Tốc độ quay của trục: 480-760 ( vòng/phút)
+ Đường kính quạt: 800mm cBình chứa lỏng ( liquid receiver ): Chứa công chất hóa lỏng sau khi ngƣng tụ c Van tiết lưu
Van tiết lưu (Expansion valve) là thiết bị quan trọng trong hệ thống lạnh, giúp giảm áp suất của công chất lỏng, khiến nó chuyển từ trạng thái lỏng sang hơi Quá trình bay hơi này làm giảm nhiệt độ, thu nhiệt từ vật cần làm lạnh Van tiết lưu không chỉ điều chỉnh áp suất mà còn kiểm soát lưu lượng chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi, đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Dàn bay hơi (Evaporator ): Là nơi công chất lỏng bay hơi, thu nhiệt từ các vật cần làm lạnh trong buồng lạnh Có hai phương pháp để làm lạnh:
Làm lạnh trực tiếp: Dàn bay hơi đặt trực tiếp ngay trong buồng lạnh, trao đổi nhiệt trực tiếp với thực phẩm
Làm lạnh gián tiếp là phương pháp sử dụng một công chất trung gian, như không khí hoặc nước muối, để truyền nhiệt từ dàn bay hơi vào buồng lạnh Phương pháp này thường được áp dụng trong các gian hàng bảo quản thực phẩm đông lạnh tại siêu thị.
Công chất R22 là một loại khí không màu, có mùi thơm nhẹ, dễ dàng tìm thấy và bảo quản Tuy nhiên, việc sử dụng R22 sẽ bị cấm từ năm 2030 do tác động tiêu cực của nó đến tầng ôzôn và hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
2.2.2 Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lạnh sâu trong siêu thị Metro a.Thông số kĩ thuật của hệ thống:
+ Máy nén: 3 máy nén pittong, loại S6F-30.2
+ Công suất làm lạnh: 62.76 kW
+ Nhiệt độ thấp nhất ở dàn bay hơi: -39.5 0 C
+ Nhiệt độ khi ngƣng tụ: +50 0 C
+ Pos.:1.2 Ice-Machine: Máy làm đá vẩy công suất 1500kg/ngày
+ Pos.:1.2 Ice-Machine: Máy làm đá vẩy công suất 700kg/ngày
+ Pos.:1.18: Kho đông bảo quản cá
+ Pos.:1.17.1, Pos1.17.2: Kho đông bảo quản thịt
+ Pos.:1.10.1, Pos.:1.10.2, Pos.:1.12.2: Khu bảo quản sữa, bơ có chung bộ điều khiển
Khu bảo quản có chung bộ điều khiển được phân chia thành nhiều vị trí, bao gồm Pos.:1.11.1, Pos.:1.11.2, và Pos.:1.12.1, cùng với các vị trí Pos.:1.13.1, Pos.:1.13.2, và Pos.:1.16 Ngoài ra, các vị trí Pos.:1.14.1, Pos.:1.14.2, và Pos.:1.15 cũng thuộc khu bảo quản này Bài viết sẽ giải thích chi tiết các phần tử trong sơ đồ.
+ Shut off valve: Van chặn
+ Solenoid valve: Van điện từ
+ Expansions valve nozzle: Van tiết lưu
+ Evaporator pressure controller: Van điều chỉnh áp lực
+ Sight glass: Mắt ga dùng để xem trạng thái của công chất lạnh
+ Pipe dimension: đường kính ống
+ Liquid collector: bình trung gian
+ Cabinets: Buồng lạnh c Nguyên lí vận hành hệ thống lạnh sâu của siêu thị Metro Hải Phòng
Hệ thống lạnh sâu tại siêu thị Metro Hải Phòng được thiết kế hiện đại và tự động hóa, cho phép nhân viên vận hành theo dõi trạng thái làm việc của từng khu vực qua máy vi tính Nhờ vào khả năng phát hiện sự cố kịp thời, hệ thống có thể nhanh chóng được sửa chữa và thay thế, đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.
Hệ thống bao gồm 3 máy nén bơm pittong 2 cấp, nén công chất ở dạng hơi với áp suất cao qua ống 35mm đến bình ngưng trên mái siêu thị, nơi làm mát bằng quạt gió Sau đó, công chất lỏng áp suất cao được dẫn xuống bình chứa lỏng qua ống 35mm và phân phối đến các dàn bay hơi tại khu đông lạnh.
Từ bình ngưng, công chất được dẫn qua đường ống có hai van chặn SOV 28, là van tác động bằng tay để đóng đường ống khi cần thay thế bộ lọc dầu và mắt ga (Sight glass 28) Trước khi đến các dàn bay hơi, công chất được lọc dầu bôi trơn từ máy nén nhằm đảm bảo không ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và đồng thời được sấy khô Mắt ga (Sight glass 28) cho phép quan sát trạng thái của công chất, kiểm tra xem có hiện tượng sổi bọt hay không và áp suất có ổn định, cao hay thấp quá mức.
Sau khi sấy khô và lọc dầu, công chất được phân phối đến các dàn bay hơi của từng khu vực làm lạnh qua ống có đường kính 28mm Công chất này được chia cho từng khu vực để điều khiển, với mỗi khu vực được quản lý bởi một bộ điều khiển riêng, kết nối với bộ điều khiển trung tâm.
Khu vực 1 công chất nén ở dạng lỏng được đưa theo đường đẩy có đường kính ống là 15mm:
Trong hệ thống kho đông lạnh, công chất được đưa qua ống Φ15 vào van chặn SOV và bộ lọc F15 để lọc dầu bôi trơn trước khi vào van tiết lưu, nơi áp suất giảm mạnh khiến công chất chuyển từ dạng lỏng sang dạng hơi cấp cho dàn bay hơi Tại dàn bay hơi, công chất bay hơi làm giảm nhiệt độ, làm lạnh không khí và hơi nước xung quanh, trong khi quạt hút hơi lạnh thổi xuống làm lạnh phòng kho đông Van chặn SOV 15 luôn mở, nhưng có thể đóng tay khi có sự cố áp suất cao hoặc cần bảo trì Van điện từ SV 6 tự động đóng khi nhiệt độ kho đông đạt yêu cầu, ngừng cấp ga cho dàn bay hơi, và mở lại khi nhiệt độ tăng Sau khoảng 4 giờ làm việc, van điện từ tự đóng để xả băng, nâng cao nhiệt độ công chất trước khi đưa vào ống 76mm hồi về máy nén ở dạng khí Van chặn SOV 54 cũng luôn mở và có thể đóng tay khi cần thiết.
Hệ thống lạnh duy trì thực phẩm trong siêu thị Metro
2.3.1 Cấu trúc chung của hệ thống lạnh duy trì thực phẩm
Hệ thống lạnh dương có cấu trúc tương tự như hệ thống lạnh sâu, nhưng được thiết kế để bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp hơn Trong khi hệ thống lạnh âm chủ yếu dùng cho thực phẩm đông lạnh và làm đá bảo quản thủy hải sản, hệ thống lạnh dương trong siêu thị có công suất lớn hơn, phục vụ cho việc bảo quản đa dạng các loại thực phẩm.
Hệ thống sử dụng 06 máy nén bơm pittong một cấp để hút công chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi, nén tạo áp suất cao và qua bình ngưng làm mát, biến thành công chất lỏng cung cấp cho dàn bay hơi Tất cả các máy đều được làm mát bằng quạt.
Thông số của máy nén:
+ Điện áp cấp cho động cơ: Điện áp 3 pha 380V, tần số 50Hz
+ Số vòng quay của trục khửu: 1550( vòng/phút )
+ Áp suất làm việc: 28 bar b Bình ngưng
Hơi công chất sau máy nén có áp suất và nhiệt độ cao qua bình ngƣng đƣợc làm mát thành dạng lỏng
- Thông số của dàn ngƣng:
+ Áp suất làm việc lớn nhất cho phép: 28 bar
- Thông số quạt dàn ngƣng:
+ Nguồn cấp: 3pha, điện áp 400V, nối sao tần số 50Hz
+ Đường kính quạt: 900 mm c Dàn bay hơi ( dàn lạnh )
Là nơi công chất lỏng bay hơi, thu nhiệt từ của các vật cần làm lạnh trong buồng lạnh
- Thông số dàn lạnh quầy cá: Số lƣợng 03 dàn
+ Áp suất lớn nhất cho phép khi làm việc: 28 bar
- Thông số quạt dàn lạnh:
+ Nguồn cấp: điện áp 230V, tần sô 50Hz
+ Nguồn cấp: Điện áp 230V, tần số 50Hz
2.3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống lạnh duy trì thực phẩm của siêu thị Metro a.Thông số kĩ thuật của hệ thống:
+ Máy nén: 06 máy nén pittong, loại 6F-40.2Y
+ Công suất làm lạnh: 366.16 kW
+ Nhiệt độ thấp nhất ở dàn bay hơi: -13.5 0 C
+ Nhiệt độ khi ngƣng tụ: +53 0 C
+ Pos.:2.3: khu để thịt bò
+ Pos.:2.14: khu bán rau củ quả
+ Pos.:2.16: khu pha nóc chuẩn bị thịt
+ Pos.:2.18: khu nhập hàng sữa đông lạnh
+ Pos.:2.19: khu nhập hàng cá
+ Pos.:2.20: khu nhạp hàng rau và hoa quả
+ Pos.:2.30,2.31,2.32: khu bán sũa twoi, phomát, bơ, xúc xích + Pos.:2.33: khu bán bánh bao, trứng
+ Pos.:2.34: khu bán đồ cá tươi b.Giải thích các phần tử trong sơ đồ:
+ Shut off valve: Van ngắt
+ Solenoid valve: Van điện từ
+ Expansions valve nozzle: Van tiết lưu
+ Evaporator pressure controller: Bộ điều khiển áp lực
+ Sight glass: Kính thủy dùng để xem mực chất lỏng
+ Pipe dimension: đường kính ống
+ Liquid collector: bình trung gian
+ Cabinets: Buồng lạnh c Nguyên lí vận hành hệ thống lạnh duy trì thực phẩm
Hệ thống bao gồm 06 máy nén bơm pittong 1 cấp, nén công chất ở dạng hơi với áp suất cao qua ống đường kính 35mm Công chất được dẫn đến bình ngưng trên mái siêu thị, nơi được làm mát bằng quạt gió, trước khi chuyển xuống bình chứa lỏng qua ống cùng đường kính Từ bình chứa lỏng, công chất ở dạng lỏng áp suất cao được phân phối tới các dàn bay hơi trong các khu làm lạnh.
Công chất từ bình ngưng được dẫn qua đường ống có hai van chặn SOV 54, là van tác động bằng tay để đóng đường ống khi cần thay thế bộ lọc dầu và mắt ga (Sight glass 54) Trước khi đến các dàn bay hơi, công chất được lọc dầu bôi trơn từ máy nén để đảm bảo không ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và được sấy khô Mắt ga (Sight glass 54) giúp quan sát trạng thái của công chất, kiểm tra xem có bị sổi bọt hay không và áp suất có ổn định, cao hay thấp.
Công chất từ đường ống chung Φ54 sẽ được phân phối tới các khu vực cần làm lạnh
Khu vực để thịt bò sử dụng công chất ở dạng lỏng áp suất cao được truyền qua ống Φ12 vào van chặn SOV 12, tiếp theo là bộ lọc dầu F 12 và van tiết lưu NO 03 để giảm áp suất Khi áp suất giảm, công chất sẽ đi vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt hút hơi lạnh và thổi vào khu vực làm lạnh thịt Van chặn SOV 12 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa thiết bị Van điện từ SV 6 hoạt động tự động: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại để ngừng cấp công chất, và khi nhiệt độ tăng, van sẽ tự mở cho công chất vào dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được đưa trở lại máy nén để nén và tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 28 luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi được tác động bằng tay.
Khu vực để hàng tươi sử dụng công chất ở dạng lỏng với áp suất cao, được dẫn qua ống Φ10 vào van chặn SOV 10 Qua bộ lọc dầu F 10, công chất tiếp tục đến van tiết lưu NO 02 để giảm áp suất Khi áp suất giảm, công chất sẽ thu nhiệt từ không khí xung quanh dàn bay hơi, và quạt sẽ hút hơi lạnh này để làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 có thể được đóng bằng tay để khóa ga khi cần thay thế hoặc sửa chữa thiết bị Van điện từ SV 3 hoạt động tự động: khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu, van sẽ đóng lại để ngừng cấp công chất, và sẽ tự mở khi nhiệt độ tăng lên để cung cấp công chất cho dàn lạnh.
Sau khi thu nhiệt của buồng lạnh công chất sẽ đƣợc hồi về máy nén để nén lại tiếp tục chu trình làm việc khép kín
+ Pos.:2.5: khu bảo quản hàng thịt Công chất ở dạng lỏng áp suất cao qua đường ống Φ10 vào van chặn SOV 10 qua bộ lọc dầu F 10 tới van tiết lưu NO
Để giảm áp suất, áp suất của công chất sẽ giảm mạnh vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh và thổi theo chiều mũi tên để làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa các thiết bị phía sau van.
SV 3 tác động bằng điện, khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu van sẽ tự động đóng lại ngừng cấp công chất cho dàn bay hơi, khi nhiệt độ buồng lạnh tăng lên van sẽ tự mở cho công chất vào dàn lạnh
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được hồi về máy nén để tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 18 luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi được tác động bằng tay Trong khi đó, van EPC 22 có chức năng tự xả công chất khi áp suất vượt quá mức cho phép.
Khu bảo quản thịt hoạt động với công chất dạng lỏng áp suất cao được đưa qua ống Φ10 vào van chặn SOV 10, sau đó qua bộ lọc dầu F 10 tới van tiết lưu NO 01 để giảm áp suất Khi áp suất giảm, công chất đi vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh và thổi ra để làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 có thể được đóng tay khi cần thay thế hoặc sửa chữa thiết bị phía sau, trong khi van điện từ SV 3 tự động điều chỉnh dòng công chất dựa trên nhiệt độ trong buồng lạnh, đóng khi đạt yêu cầu và mở khi nhiệt độ tăng.
Sau khi thu nhiệt từ buồng lạnh, công chất sẽ được hồi về máy nén để nén lại, tiếp tục chu trình làm việc khép kín Van chặn SOV 18 luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi được tác động bằng tay.
Khu vực pha nóc có nhiệm vụ chuẩn bị thịt, nơi công chất ở dạng lỏng được đưa vào qua đường ống Φ10 Dòng chất lỏng này đi qua van chặn SOV 10, sau đó được lọc qua bộ lọc dầu F 10 trước khi đến van tiết lưu NO.
Để giảm áp suất, công chất sẽ giảm mạnh khi vào dàn bay hơi, thu nhiệt từ không khí xung quanh Quạt sẽ hút hơi lạnh và thổi theo chiều mũi tên để làm lạnh thịt Van chặn SOV 10 được đóng bằng tay khi cần khóa ga để thay thế hoặc sửa chữa các thiết bị phía sau van.
SV 3 tác động bằng điện, khi nhiệt độ buồng lạnh đạt yêu cầu van sẽ tự động đóng lại ngừng cấp công chất cho dàn bay hơi, khi nhiệt độ buồng lạnh tăng lên van sẽ tự mở cho công chất vào dàn lạnh