Cấu tạo dàn bay hơi của tủ lạnh - GS.Nguyễn Đức Lợi

Dàn bay hơi

Định nghĩa

Dàn bay hơi là thiết bị trao đồi nhiệt chịu được áp suất cao và nhiệt độ thấp, giữa một bên là môi chất lạnh sôi và một bên là môi trường làm lạnh không khí, nước hoặc sản phẩm cần bảo quản lạnh.

Nhiệm vụ

Dàn bay hơi có nhiệm vụ thu nhiệt của môi trường lạnh cấp cho môi chất lạnh sôi ở nhiệt độ thấp để tạo ra và duy trì môi trường có nhiệt độ thấp.
Có thể phân loại theo cấu tạo và môi trường làm lạnh :

Phân loại

Môi trường làm lạnh là không khí đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức gọi là dàn lạnh hoặc dàn bay hơi.
- Môi trường làm lạnh là nước, nước muối hoặc chất lỏng có thể là dàn lạnh nước... hoặc bình bay hơi làm lạnh nước...
- Môi trường làm lạnh là sản phẩm có thể là dàn lạnh tiếp xúc.
Trong tủ lạnh gia đình và thương nghiệp phần lớn là loại dàn dạng không khí đối lưu tự nhiên và cưỡng bức. Các máy điều hòa nhiệt độ cửa sổ và loại bỏ thường sử dụng các dàn bay hơi đối lưu không khí cưỡng bức. Các máy điều hòa trung tâm hay sử dụng các bình bay hơi làm lạnh nước.

Yêu cầu

- Dàn bay hơi phải đảm bảo khả năng thu nhiệt của môi trường phù hợp với năng suất lạnh của máy ở điều kiện làm việc thiết kế.
- Bề mặt trao đổi nhiệt phải đủ;
- Tiếp xúc giữa sản phẩm bảo quản với dàn phải tốt;
- Tuần hoàn không khí tốt;
- Chịu áp suất không bị ăn mòn;
- Công nghệ chế tạo dễ dàng, bảo dưỡng, sửa chữa dễ dàng.

Vị trí lắp đặt

Dàn hay hơi được lắp sau ống mao hoặc van tiết lưu (theo chiều chuyển động của môi chất lạnh) và trước máy nén trong hệ thống lạnh.
Trong tủ lạnh dàn bay hơi được lắp phía trên bên trong tủ và được sử dụng như một ngăn bảo quản lạnh đông thực phẩm và đề làm nước đá.

Cấu tạo

Trong tủ lạnh gia đình, đại bộ phận dàn bay hơi là kiểu tấm có bổ các rãnh cho môi chất lạnh, không khí bên ngoài đối lưu tự nhiên, vật liệu là thép không gỉ hoặc nhôm. Nếu bằng nhôm hoặc vật liệu dễ ăn mòn người ta phủ một lớp bảo vệ không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản.
Dàn bay hơi kiểu tấm bằng nhôm cũng được chế tạo giống như dàn ngưng kiểu tấm bằng nhôm. Nhôm tấm được làm sạch bề mặt một cách hết sức cẩn thận và trên 1 tấm người ta dùng thuốc màu vẽ hình các rãnh môi chất theo yêu cầu. Mẫu vẽ chống được sự khuếch tán của nhôm vào nhau khi cán. Sau khi gia công, 2 tấm được chồng lên nhau và cho vào máy cán, do áp suất cán rất lớn, 2 tấm nhôm dính liền lại trừ các rãnh đã vễ bằng thuốc màu. Người ta đặt tấm nhôm đã cán vào khuôn và bơm vào rãnh chất lỏng có áp suất lớn (80÷100 at) rãnh sẽ nở ra có hình dáng và chiều cao theo yêu cầu.
Dàn bay hơi kiểu tấm bằng thép không gỉ có công nghệ gia công khác hẳn. Các tấm thép không gỉ được dập rãnh trước sau đó ghép vào nhau và hàn kín chung quanh chỉ chừa 2 lỗ cho ống mao vào ống hút. Ở giữa người ta hàn chấm từng đoạn, vì giữa các rãnh không yêu cầu kín hoàn toàn.
Tuy nhiên cũng có loại làm bằng ống đồng hoặc ống nhôm có bố trí cánh, nhưng loại này ít sử dụng. Hình 34 mô tả một số dạng dàn bay hơi.
Dàn bay hơi kiểu ống đứng (h. 34a) và ống xoắn (h.34b) phần lớn được sử dụng trong các bể kem, đá. Dàn bay hơi ống cánh (h. 34c) rất hay sử dụng ở các tủ lạnh hoặc máy điều hòa, nhiệt độ đối lưu không khí cưỡng bức. Dạng ống tấm (h. 34d) là loại dàn ống được cố định chặt lên 1 tấm tản nhiệt hay được sử dụng trong các tủ đá khô hoặc tủ đá tự tạo. Hình 34e và f mô tả cấu tạo của dàn bay hơi kiểu tấm bằng thép không gỉ và bằng nhôm.

Một số hư hỏng và cách khắc phục

Dàn bay hơi bị thủng, xì phát hiện chỗ thủng, xì bằng cách tìm vết dầu loang, bằng xà phòng (khi tủ không chạy) hoặc phải tháo dàn ra để bơm khi đến 10÷12 kg/cm²  và nhúng vào bể nước.
Nguyên nhân thủng, xì có thể do dùng các vật sắc như dao tuốc nơ vít để nậy đá và thực phẩm đông lạnh trên dàn, do dàn bị han gỉ từ bên ngoài hoặc từ bên trong.
Có 2 phương pháp khắc phục: dùng keo epoxi 2 thành phần phủ lên chỗ bị thủng hoặc hàn lại bằng hàn hơi. Dùng keo epoxi phải đánh sạch bề mặt, hòa trộn cẩn thận 2 thành phần keo rồi phủ lên vị trí thùng sau đó có thể kiểm tra lại bằng khí nén. Phương pháp này đơn giản không làm hỏng lớp phủ bảo vệ của các vị trí xung quanh. Phương pháp hàn có độ bền cao nhưng ngọn lửa hàn làm cháy mất lớp bảo vệ bề mặt trên dàn nhôm gây nội lực do dãn nở nhiệt không đều, dễ làm dàn thùng lại.
- Dàn bay hơi bị mục. Khi dàn thủng nhiều chỗ (trên 5 lỗ) có thể coi là dàn đã mục, cần phải thay dàn mới. Nếu không có dàn mới phải dùng ống đồng tự tạo một dàn phù hợp.
-Các trục trặc do vận hành như dàn bay hơi kém lạnh, mát lạnh, bám tuyết không đều, đóng đá quá dày.