Van tiết lưu và vấn đề nảy sinh với van tiết lưu

Van tiết lưu là gì ?

Van tiết lưu : tiết lưu là cái tên dặt cho một quá trình không thuận nghịch, trong đó dòng lưu chất chuyển động qua một lỗ bị thu hẹp đột ngột. Có thể xem quá trình tiết lưu là đoạn nhiệt vì quá trình này tiến hành rất nhanh, nhiệt lương trao đổi giữa chất môi giới và môi trường là rất bé, tuy nhiên vẫn có sự gia tăng entropy. Qúa trình này không sinh công.

Trong thực tế khi dòng môi chất đi qua các van trên đường ống, các cửa nghẽn trong các lưu lượng kế, các ống mao dẫn hoắc các van tiết lưu trong hệ thống lạnh… thì có thể xem như đã thực hiện quá trình tiết lưu. Khi đó áp suất chất môi giới bị giảm xuống do những dòng xoáy và ma sát mạnh được sinh ra. Độ giảm áp suất này phụ thuộc vào bẩn chất, trạng thái của chất môi giới, độ co hẹp của ống và tốc độ của dòng khí

Tốc độ dòng khí sẽ tăng lên trong lỗ. Sau khi đi qua hết lỗ, tốc độ khí lại giảm xuống, và áp suất tăng nhưng không bằng ban đầu. Vận tốc thay đổi sẽ dẫn đến khối lượng riêng của khí tăng vì áp suất giảm.

Các vấn đề gặp phải với van tiết lưu khi chạy giảm tải

Khi chạy máy ở chế độ giảm tải sẽ có một vấn đề cần giải quyết là

• Phạm vi làm việc của van tiết lưu : nhiều loại van tiết lưu chỉ có khả năng điều chỉnh năng suất ±20%. Chỉ một số loại đặc biệt mới có thể điều chỉnh năng suất van xuống 50% hoặc 25%. Do đó, để có thể hiệu chỉnh thấp hơn nửa, đôi khi phải chia làm 2 vòng tuần hoàn với 2 van điện từ đóng mở cho từng van. Chỉ có van tiết lưu điện từ với khả năng điều chỉnh năng suất lạnh từ 0 đến 100% là thích hợp nhất với yêu cầu chạy non tải.
• Khi điều chỉnh năng xuất lạnh kiểu ON – OFF máy nén thì có thể phát sinh hiện tượng ga lạnh bị dầu hấp thụ ở cacte máy nén do áp lực giữa dầu và ga lạnh. Khi máy nén khởi động trở lại, áp suất trong cacte giảm xuống đột ngột, ga lạnh bốc hơi, làm cho dầu sủi bọt mãnh liệt. Bọt ga dầu đi vào xilanh làm cho máy nén làm việc nặng nề và có thể gây va đạp thủy lực làm hư hỏng máy nén. Vì dầu đi vào xilanh nên trong cacte thiếu dầu bôi trơn. Điều này cũng làm cho máy nén thiếu bôi trơn và làm hư hỏng máy nén. Ở đây cũng lại xảy ra hiện tượng thiếu dầu trong máy nén, thừa dầu ở các thiết bị ngưng tụ, bay hơi, làm giảm quá trình trao đổi nhiệt.
• Khi chạy non tải, lượng ga giảm nên tốc độ ga trong đường ống nhỏ, cản trở sự tuần hoàn của dầu, đặc biệt với đường ống đứng đi lên, khả năng hồi dầu về máy nén kém, máy nén thiếu dầu, các thiết bị trao đổi nhiệt lại bị tràn ngập dầu cản trở quá trình trao đổi nhiệt.
• Các thiết bị làm việc không ổn định. Thông thường một thiết bị chỉ có một phạm vi làm việc hiệu quả, ngoài phạm vi đó, thiết bị sẽ làm việc không ổn định và dẫn đến cả hệ thống làm việc không ổn định. Ví dụ như van tiết lưu nhiệt đã nói ở phần trên là rõ ràng nhất, sau đó là việc hồi dầu cho máy nén… Một ví dụ khác là đầu chia lỏng. Khi chạy non tải, lưu lượng ga giảm sẽ làm cho đầu chia lỏng làm việc không hiệu quả, lỏng chỉ đi vào các lối phía dưới của dàn bay hơi còn phía trên chỉ có hơi…