THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH BẢO QUẢN CÁ TRA , BASA FILLET TẠI TP HỒ CHÍ MINH

ﾟ°☆────⋆✯✪✯⋆────☆°ﾟ ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống lạnh Nguyễn Anh Tuấn nguyenanhtuan98.hust@gmail.com Ngành Kỹ Thuật Nhiệt Chuyên Ngành Máy & Thiết Bị Nhiệt-Lạnh Giảng viên hướng dẫn: Chữ ký GVHD Bộ môn: Viện: Kỹ Thuật Lạnh & ĐHKK Khoa Học & Công Nghệ Nhiệt-Lạnh -ﾟﾟﾟﾟﾟ Hà Nội, 10/2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN KHO LẠNH Thiết kế hệ thống kho lạnh phân phối cá fillet T.P Hồ Chí Minh NGUYỄN ANH TUẤN nguyenanhtuan98.hust@gmail.com.vn Ngành Kỹ thuật nhiệt Chuyên ngành Máy thiết bị Lạnh Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đình Vịnh Bộ môn: Viện: Máy thiết bị Lạnh Khoa học Công nghệ Nhiệt-Lạnh HÀ NỘI, 1/2020 Chữ ký GVHD ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH BẢO QUẢN CÁ TRA , BASA FILLET TẠI TP.HỒ CHÍ MINH Thơng số đầu vào thiết kế: Dung tích kho bảo quản sản phẩm lạnh đơng : 1050 Dung tích kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : 1350 Năng suất thiết bị cấp đông : 18 tấn/mẻ Thời gian cấp đông sản phẩm : 0,25 giờ/mẻ Sản phẩm bảo quản : cá tra , basa fillet Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm lạnh đông : -20oC Nhiệt đô kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : oC Nhiệt độ thiết bị cấp đông : -40 oC Môi chất sử dụng hệ thống lạnh : NH3 Bơm mơi chất lạnh : Có Thiết bị cấp đơng : Cấp đông IQF Nền kho kết cấu bê tông , cách nhiệt , cách ẩm Hệ thống sử dụng: bơm mơi chất Các u cầu cần thực hiện: - Tính tốn dung tích kho lạnh bố trí mặt kho lạnh - Tính tốn cách nhiệt ẩm cho kho lạnh Tính phụ tải lạnh Chọn máy nén tính kiểm tra máy nén Tính chọn bình ngưng Chọn dàn bay Chọn thiết bị phụ cho kho lạnh Vẽ sơ đồ nguyên lý cho hệ thống lạnh Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Em xin chân thành cám ơn T.S Nguyễn Đình Vịnh tận tình hướng dẫn em bạn nhóm suốt thời gian thực đồ án Nhờ bảo hướng dẫn tận tình thầy mà em thêm phần hiểu bước thực hoàn thiện tốt đồ án Nếu khơng có hướng dẫn bảo tận tình thầy đồ án em khó hồn thành cách chọn vẹn Một lần nữa, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, cơng nghiệp hố chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv Ngày ngành kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước Chính mà sinh viên ngành “Máy & Thiết bị nhiệt lạnh” Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nhà trường trang bị kiến thức kỹ thuật lạnh Đồ án môn học cách trang bị kiến thức tốt cho sinh viên kì học chúng em làm đồ án môn học kỹ thuật lạnh Đề tài em đồ án môn học “Thiết kế kho lạnh cấp đông phân phối cá fillet đặt TP.Hồ Chí Minh sử dụng mơi chất R717” Do kiến thức hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy giáo tất bạn để đồ án thêm hoàn thiện Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Nguyễn Đình Vịnh tồn thể thầy giáo mơn Kỹ Thuật Lạnh Điều Hồ Khơng Khí giúp đỡ em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Anh Tuấn MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG 1.1 Tổng quan 1.1.1 Đặc điểm khí hậu địa lý khu vực thiết kế 1.1.1.1 Vị trí địa lý Lãnh thổ thành phố Hồ Chí Minh có tọa độ địa lý 10°22’33"- 11°22’17" vĩ độ bắc 106°01’25" - 107°01’10" kinh độ đông với điểm cực bắc xã Phú Mỹ (huyện Cần Giờ), điểm cực tây xã Thái Mỹ (Củ Chi) điểm cực đông xã Tân An (huyện Cần Giờ) Chiều dài thành phố theo hướng tây bắc - đông nam 150 km, cịn chiều tây - đơng 75 km Trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 59 km đường chim bay Thành phố có 12 km bờ biển, cách thủ Hà Nội 1.730 km (đường bộ) phía Nam Diện tích tồn Thành phố 2.056,5 km 2, nội thành 140,3km 2, ngoại thành 1.916,2km2 Độ cao trung bình so với mặt nước biển: nội thành m, ngoại thành 16 m 1.1.1.2 Khí hậu Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh mang tính chất cận xích đạo nên nhiệt độ cao ổn định năm Số nắng trung bình tháng đạt từ 160 đến 270 độ ẩm không khí trung bình 79,5% Nhiệt độ trung bình năm 27,55°C (tháng nóng tháng 4, nhiệt độ khoảng 29,3°C - 35°C) Thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng đến tháng 11, lượng mưa bình quân năm 1.979 mm số ngày mưa trung bình năm 159 ngày (lớn 90% lượng mưa tập trung vào tháng mùa mưa) Đặc biệt, mưa thường xảy vào buổi xế chiều, mưa to mau tạnh, mưa rả kéo dài ngày Mùa khơ từ tháng 12 năm đến tháng năm sau, nhiệt độ trung bình 27,55°C, khơng có mùa đơng Thời tiết tốt thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 11 đến tháng năm sau tháng trời đẹp Bảng 1.1: Thơng số khí hậu TP.Hồ Chí Minh Nhiệt độ ( ) Độ ẩm (%) TB năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 27,0 37.3 17.4 74 74 1.1.2 Tổng quan kho lạnh 1.1.1.1 Khái niệm kho lạnh Kho lạnh kho dùng để bảo quản bảo quản nông sản , bảo quản thủy hải sản, bảo quản thực phẩm, phần quan trọng doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm Kho lạnh công nghiệp áp dụng vào khu công nghiệp, chế biến thực phẩm bảo quản cáp đông thực phẩm tươi sống Đặc điểm kho lạnh phụ thuộc vào cảm biến Do có nhiều kho lạnh với mục đích sử dụng khác sử dụng loại cảm biến khác 1.1.1.2 Phân loại kho lạnh + Phân loại kho lạnh theo công dụng: • Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển sang khâu chế biến khác • Kho chế biến: Được sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất thịt,…) Các kho lạnh loại thường có dung tích lớn, cần phải trang bị hệ thống có cơng suất lạnh lớn Phụ tải kho lạnh thay đổi phải xuất nhập hàng thường xuyên • Kho phân phối, trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho khu dân cư, thành phố dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng có ý nghĩa lớn đời sống sinh hoạt cộng đồng • Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp Kho dùng bảo quản tạm thời mặt hàng doanh nghiệp bán thị trường • Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô): Đặc điểm kho dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi đến nơi khác • Kho sinh hoạt: Đây loại kho nhỏ dùng hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản lượng hàng nhỏ + Phân loại theo nhiệt độ: • Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản nằm khoảng -20C đến 50C Đối với số rau nhiệt đới cần bảo quản nhiệt độ cao (đối với chuối > 100C, chanh >40C) Nói chung mặt hàng chủ yếu rau mặt hàng nơng sản • Kho bảo quản đông: Kho sử dụng để bảo quản mặt hàng qua cấp đơng Đó hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật Nhiệt độ bảo quản tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu phải đạt -180C để vi sinh vật phát triển làm hư hại thực phẩm trình bảo quản • Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản -120C, buồng bảo quản đa thường thiết kế -120C cần bảo quản lạnh đưa lên nhiệt độ bảo quản 00C cần bảo quản đơng đưa xuống nhiệt độ bảo quản -180C tuỳ theo yêu cầu công nghệ Khi cần sử dụng buồng đa để gia lạnh sản phẩm Buồng đa thường trang bị dàn quạt trang bị dàn tường dàn trần đối lưu khơng khí tự nhiên • Kho gia lạnh: Được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh để gia lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông phương pháp kết đông pha Tuỳ theo u cầu quy trình cơng nghệ gia lạnh, nhiệt độ buồng hạ xuống -50C nâng lên vài độ nhiệt độ đóng băng sản phẩm gia lạnh Buồng gia lạnh thường trang bị dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm .Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu -40C + Phân loại theo đặc điểm cách nhiệt: • Kho xây : kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta tiến hành bọc lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn , lắp đặt khó , giá thành tương đối cao , khơng đẹp , khó tháo dỡ di chuyển Mặt khác mặt thẩm mỹ vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt Vì nước ta người ta sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm • Kho panel: lắp ghép từ panel tiền chế polyuretan lắp ghép với móc khóa cam locking Kho panel có hình thức đẹp, gọn giá thành tương đối rẻ, tiện lợi lắp đặt, tháo đỡ bảo quản mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu Hiện nhiều doanh nghiệp nước ta sản xuất panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì hầu hết xí nghiệp cơng nghiệp thực phẩm sử dụng kho panel để bảo quản hàng hóa 1.1.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trình bảo quản + Ảnh hưởng yếu tố bên ngồi • Mơi trường: nhiệt độ mơi trường có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm bảo quản nhiệt độ, độ ẩm,… làm ảnh hưởng đến thiết bị cấu trúc kho lạnh từ ảnh hưởng lên sản phẩm • Cấu trúc kho: cấu trúc kho cách nhiệt cách ẩm khơng tốt cấu trúc khơng hợp lý kho bị dao động nhiệt độ nhiều làm cho có tượng tan chảy tái kết tinh tinh thể nước đá làm cho sản phẩm bị giảm trọng lượng khối lượng • Chế độ vận hành máy lạnh: vận hành không hợp lý làm cho hệ thống máy lạnh hoat động không ổn định nhiệt độ dao động làm cho sản phẩm giảm khối lượng chất lượng nhiều • Chất lượng hệ thống máy lạnh chế độ bảo trì hệ thống lạnh ảnh hường lớn đến sản phẩm bảo quản • Thời gian bảo quản sản phẩm: thời gian bảo quản sản phẩm dài khối lượng chất lượng sản phẩm bị giảm sút + Ảnh hưởng yếu tố bên Để có sản phẩm có chất lượng tốt cần đảm bảo điều kiện bảo môi trường kho ổn định theo quy trình cơng nghệ đề : • Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải lựa chọn sở kinh tế kỹ thuật Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm thời gian bảo quản sản phẩm Thời gian bảo quản lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản thấp Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản nhiệt độ nhiệt độ sản phẩm sau cấp đông tránh không để xảy trình tan chảy tái kết tinh lại tinh nước đá làm giảm trọng lượng chất lượng sản phẩm • Độ ẩm khơng khí kho lạnh: độ ẩm khơng khí kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm sử dụn Bởi độ ẩm khơng khí kho có liên quan mật thiết đến tượng thăng hoa nước đá sản phẩm Do tùy từng loại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm khơng khí cho thích hợp • Tốc độ khơng khí kho lạnh: khơng khí chuyển động kho có tác dụng lấy lượng nhiệt tỏa sản phẩm bảo quản , nhiệt truyền vào mở cửa, cầu nhiệt, người lao động, máy móc thiết bị hoạt động kho Ngồi cịn đảm bảo đồng nhiệt độ, độ ẩm hạn chế nấm mốc hoạt động 1.1.1.4 Các phương pháp xây dựng kho lạnh Hiện nay, ngành chăn nuôi nước ta phát triển mạnh, để phục vụ cho trình chế biến bảo quản chăn phục vụ cho cơng tác xuất Vì vậy, kho lạnh có cơng suất vừa nhỏ xây dựng tương đối nhiều Việt Nam Để xây dựng trạm lạnh kho lạnh thực tế nước ta sử dụng phương pháp sau: - Kho xây: xây dựng dân dụng, điểm khác phải có cách nhiệt, cách ẩm - Kho lắp ghép: xây+lắp ghép + Phương án truyền thống Phương án kho lạnh xây dựng vật liệu xây dựng lớp cách nhiệt, cách ẩm gắn vào phía kho Q trình xây dựng phức tạp, qua nhiều cơng đoạn • Ưu điểm: - Kho xây ta tận dụng nguyên vật liệu có sẵn địa phương - Có thể sử dụng cơng trình kiến trúc có sẵn để chuyển thành kho - Giá thành xây dựng rẻ • Nhược điểm: - Khi cần di chuyển kho lạnh khó khăn, bị phá hỏng - Cần nhiều thời gian nhân lực thi công - Chất lượng cơng trình có độ tin cậy khơng cao + Phương án đại Đó phương án xây dựng kho cách lắp panel tiêu chuẩn nền, khung mái kho • Ưu điểm: - Các cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp đặt lắp đặt nhanh chóng - Khi cần di chuyển kho lạnh dễ dàng, không bị hư hỏng - Kho cần khung mái che nên khơng cần đến vật liệu xây dựng việc xây dựng đơn giản • Nhược điểm : - Giá thành đắt kho xây Trên sở phân tích ưu nhược điểm hai phương án phương án đại giá thành cao, chất lượng kho đảm bảo giảm chi phí vận hành chất lượng sản phẩm bảo quản tốt hơn, phương án đại chọn xây dựng kho panel tiêu chuẩn 1.1.1.5 Một số vấn đề thiết kế, lắp đặt sử dụng kho lạnh + Hiện tượng lọt ẩm - Khơng khí kho lạnh có nhiệt độ thấp , tuần hồn qua dàn lạnh lượng nước đáng kể kết ngừng lại, phân áp suất nước khơng khí bng nhỏ so với bên ngồi Kết ẩm có xu hướng thẩm thấu vào phịng qua kết cấu bao che - Đối với kho xây, ẩm xâm nhập làm ẩm ướt lớp cách nhiệt làm tính chất cách nhiệt lớp vật liệu Vì kho lạnh xây cần phải quét hắc ín lót giấy dầu chống thấm Giấy dầu chống thấm cần lót hai lớp, lớp chồng mí lên phải dán băng keo kín, tạo cách ẩm liên tục tồn diện tích kho - Đối với kho panel bên bên kho có lớp tơn nên khơng có khả lọt ẩm Tuy nhiên cần tránh vật nhọn làm thủng vỏ panel dẫn đến làm ẩm ướt lớp cách nhiệt Vì kho lạnh người ta thường làm hệ thống palet gỗ để đỡ cho panel tránh xe đẩy, vật nhọn đâm vào trình vận chuyến lại Giữa panel có lắp ghép có khe hở nhỏ cần làm kín silicon, scalant Bên kho nhiều nhà máy người ta chọn dãy cột cao khoảng 0.8m phòng ngừa xe chở hàng va đập vào kho lạnh gây hư hỏng + Hiện tượng cơi băng Nhiệt độ nước khỏi bình ngưng chọn: tw2 = 36oC Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 38 oC => Hiệu nhiệt độ nước làm mát: Δtw = tw2 - tw1 = 36 - 34 = K Δtmax = tk – tw1 = 38 - 34 = K Δtmin = tk – tw2 = 38 - 36 = K Vậy: Δttb = = = 2,88 K 3.1.1.2 Xác định hệ số truyền nhiệt K Ở ta chọn thiết bị ngưng tụ tháp ngưng ứng với môi chất NH Theo bảng 8-6 tài liệu [1], ta có: k = 700 W/m2K 3.1.1.3 Xác định diện tích bề mặt F m2 Hình 5.9:Dàn ngưng tụ kiểu bay  Chọn dàn ngưng + dàn dự phịng có model ИK-125 Nga với cơng suất 315kW (TL1 trang 258 ) Kích thước phủ bì dài x rộng x cao 4380 x 4560 x 5720 mm Khối lượng 6870 kg 3.2 Thiết bị bay 1.1.28 Dàn bay cho buồng kết đông IQF Ta có số liệu: • Năng suất lạnh buồng : Qo = 61,74 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -45 oC • Nhiệt độ buồng bảo quản đông: tb = -40oC Sử dụng phần mềm Guntner ta chọn dàn lạnh cho máy kết đơng với Model : S-AGHN 050.2H/26-A0J/16P.M Hình 5.10:Thơng số dàn lạnh * Tính kiểm tra: Cơng suất lạnh giàn: 4.16 = 64 kW > 61,74 kW => Thỏa mãn 1.1.29 Dàn bay cho buồng tái đơng Ta có số liệu: • Năng suất lạnh buồng : Qo = 16,586 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -45 oC • Nhiệt độ buồng bảo quản đông: tb = -40oC Sử dụng phần mềm Guntner ta chọn dàn lạnh cho máy tái đông với Model : S-AGHN 080.2F/16-A0U/18P.M Hình 5.11:Thơng số dàn lạnh * Tính kiểm tra: Công suất lạnh giàn: 17 kW > 16,586 kW => Thỏa mãn 1.1.30 Dàn bay cho buồng bảo quản đơng Ta có số liệu: • Năng suất lạnh buồng : Qo = 40,02 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -30 oC • Nhiệt độ buồng bảo quản đông: tb = -20oC • Diện tích buồng : Fb = 648 m2 Sử dụng phần mềm Guntner ta chọn dàn lạnh dàn dự phịng cho buồng bảo quản đơng với Model : AGHN 045.2D/14-A0W/24P.M Hình 5.12:Thơng số dàn lạnh * Tính kiểm tra: Cơng suất lạnh giàn: 4.11 = 44 kW > 40,02 kW => Thỏa mãn 1.1.31 Dàn bay cho buồng bảo quản lạnh ta có số liệu: • Năng suất lạnh buồng : Qo = 27,7 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -5 oC • Nhiệt độ buồng bảo quản đơng: tb =5oC • Diện tích buồng Sử dụng phần mềm Guntner ta chọn dàn lạnh dàn dự phòng cho buồng bảo quản lạnh với Model : AGHN 040.2H/110-A0W/40P.M Hình 5.13:Thơng số dàn lạnh * Tính kiểm tra: Cơng suất lạnh giàn: 3.10 = 30 kW > 27,7 kW => Thỏa mãn 3.3 Thiết bị tiết lưu Van tiết lưu thiết bị hệ thống lạnh, có nhiệm vụ làm giảm áp suất mơi chất áp suất cao, nhiệt độ cao xuống áp suất bay mơi chất Nó cịn dùng để điều chỉnh lượng môi chất cấp vào dàn bay Ở đây, ta lựa chọn van tiết lưu nhiệt cho toàn hệ thống lạnh 1.1.32 Với buồng kết đông: Ta có: • Qo = 77,57 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -45oC • Nhiệt độ ngưng tụ mơi chất: tk = 38oC • Δql = 0oC, Δqn = 0oC Sử dụng phần mềm chọn van tiết lưu Danfoss, ta chọn van tiết lưu phù hợp van có thơng số hình Hình 5.14:Van tiết lưu nhiệt chọn từ phần mềm hãng Danfoss 1.1.33 Với buồng bảo quản đơng Ta có: • Qo = 40 kW • Nhiệt độ sôi mơi chất: t0 = -30oC • Nhiệt độ ngưng tụ mơi chất: tk = 38oC • Δql = 0oC, Δqn = 0oC Sử dụng phần mềm chọn van tiết lưu Danfoss, ta chọn van tiết lưu phù hợp van có thơng số hình Hình 5.15:Van tiết lưu nhiệt chọn từ phần mềm hãng Danfoss 1.1.34 Với buồng bảo quản lạnh Ta có: • Qo = 27 kW • Nhiệt độ sơi mơi chất: t0 = -5oC • Nhiệt độ ngưng tụ mơi chất: tk = 38oC • Δql = 0oC, Δqn = 0oC Sử dụng phần mềm chọn van tiết lưu Danfoss, ta chọn van tiết lưu phù hợp van có thơng số hình Hình 5.16:Van tiết lưu nhiệt chọn từ phần mềm hãng Danfoss 3.4 Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp vừa dùng để chứa mơi chất lỏng sau bình ngưng ,vừa dự trữ lỏng để cấp ổn định liên tục cho dàn bay hơi,vừa để giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt bình ngưng Hệ thống dùng bơm cấp môi chất cấp lỏng từ lên Sức chứa bình chứa cao áp tính theo cơng thức: VCA = = 1,45.Vd Trong : VCA – Thể tích bình chứa cao áp Vd – Tổng thể tích hệ thống bay 1,2 – hệ số an toàn 3.1.3 Tính cho buồng kết đơng IQF Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa NH dàn bay máy IQF 8.4.42 = 1344 lít = 1,344 m3 Theo cơng thức ta có: VCA = 1,45.Vd = 1,45.1,344 = 1,95 m3 3.1.4 Tính cho buồng tái đơng Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa NH dàn bay cho máy tái đông 8.44,1 = 352,8 lít = 0,3528 m3 Theo cơng thức ta có: VCA = 1,45.Vd = 1,45 0,3528 = 0,5 m3 3.1.5 Tính cho buồng bảo quản đơng Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa NH dàn bay buồng 4.9,1 = 36,4 lít = 0,0364 m3 Theo cơng thức ta có: VCA = 1,45.Vd = 1,45 0,0364 = 0,05278 m3 3.1.6 Tính cho buồng bảo quản lạnh Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa NH dàn bay buồng 3.12,3 = 36,9 lít = 0,0369 m3 Theo cơng thức ta có: VCA = 1,45.Vd = 1,45 0,0369 = 0,053505 m3 Theo bảng 8-17: ta chọn bình chứa cao áp nằm ngang ΣVCA = VCA.IQF + VCA.TĐ +VCA.BQĐ + VCA.BQL = 1,95 + 0,5 + 0,05278 + 0,053505 = 2,5 m3 Bảng 5.29:Thơng số bình chứa cao áp kho lạnh ( TL[1]-310 ) Loại bình 2,5PB Kích thước,mm DxS L 800x8 5790 H 810 Dung tích, m3 2,5 Khối lượng, kg 1035 3.5 Bình chứa tuần hồn Bình chứa tuần hồn dùng để chứa lỏng áp suất bay hệ thống lạnh lớn có bơm tuần hồn cấp dịch lỏng cho dàn bay Thể tích bình chứa tuần hồn VTH xác định theo cơng thức : VTH = ( Vdt.k1 + Vdq.k2).k3.k4.k5.k6.k7 Trong : Vdt : thể tích dàn tĩnh Vdq : thể tích dàn quạt Bảng 5.30:Hệ số k ( TL[1]- 307 ) Hệ số k1 k2 k3 k4 Sự điền đầy dàn tĩnh Sự điền đầy dàn quạt Lượng lỏng tràn khỏi dàn Sức chứa ống góp đường ống k5 Sự điền đầy lỏng bình chứa làm việc để đảm bảo bơm hoạt động Bình ngang Bình dứng k6 k7 Mức lỏng cho phép Bình gang Bình đứng Hệ số an tồn Có bơm cấp lỏng Dưới Trên lên xuống 0,7 0,25 0,7 0,5 0,3 1,2 1,2 Không bơm 0,7 0,7 0,3 1,1 1,25 1,55 1,25 1,55 1,25 1,55 1,25 1,45 1,2 1,25 1,45 1,2 1,25 1,45 1,2 1.1.35 Tính cho buồng kết đông Hệ thống kết đông gồm máy IQF, máy tái đơng IQF có dàn lạnh, tái đơng có dàn lạnh Theo cơng thức ta có : VTHKĐ= Vdq.k2.k3.k4.k5.k6.k7 = (8.4.42+8.44,1).0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 1,15 m3 Tính cho phịng bảo quản đơng Buồng bảo quản đông gồm dàn lạnh Theo công thức ta có : VTHBQĐ= Vdq.k2.k3.k4.k5.k6.k7 = 4.9,1.0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 0,025 m3 1.1.36 Tính cho phịng bảo quản lạnh Buồng bảo quản đông gồm dàn lạnh Theo công thức ta có : VTHBQL= Vdq.k2.k3.k4.k5.k6.k7 = 3.12,3.0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 0,025 m3 Theo bảng 8-17: ta chọn bình chứa tuần hồn đứng ΣVCA = VTHKĐ+ VTHBQĐ +VTHBQL=1,15+0,025+0,025=1,2 m3 Bảng 5.31:Thơng số bình chứa tuần hồn kho lạnh ( TL[1]-310 ) Loại bình 1,5PB Kích thước,mm DxS H 800x8 3880 Dung tích, m3 1,68 B 1116 Khối lượng, kg 785 3.6 Bình trung gian Bình trung gian sử dụng máy lạnh hai nhiều cấp Bình trung gian để làm mát môi chất sau nén cấp áp thấp để lạnh lỏng môi chất trước vào van tiết lưu cách bay phần lỏng áp suất nhiệt độ trung gian Bình trung gian chọn theo đường kính ống hút vào máy nén cấp áp cao Khi tốc độ bình theo tiết diện ngang không 0,5 m/s, tốc độ lỏng ống xoắn từ 0,4 đến 0,7 m/s, hệ số truyền nhiệt ống xoắn 580÷700 W/m2K 1.1.37 Buồng kết đơng Đường kính ống hút vào máy nén cao áp: d = = = 0,0544 m Bảng 5.32:Thông số bình trung gian ( TL[1]-bảng 8-19 ) Kích thước mm Bình trung gian 40ПC3 DxS d H 426 x 10 70 2390 1.1.38 Phịng bảo quản đơng Đường kính ống hút vào máy nén cao áp: d = = = 0,032 m Diện tích bề mặt ống soắn, m2 1,75 thể tích bình , m3 khối lượng kg 0,22 330 Bảng 5.33: Thơng số bình trung gian ( TL[1]-bảng 8-19 ) Kích thước mm Bình trung gian 40ПC3 DxS d H 426 x 10 70 2390 Diện tích bề mặt ống soắn, m2 1,75 thể tích bình , m3 khối lượng kg 0,22 330 3.7 Bình chứa thu hồi Bình chứa thu hồi dùng để chứa chất lỏng xả từ dàn bay tiến hành phá băng nóng Ta chọn bình chứa thu hồi nằm ngang Thể tích bình chứa thu hồi xác định thơng qua biểu thức: VT = 1,2 Do tồn hệ thống lạnh, ta không sử dụng dàn lạnh tĩnh mà sử dụng toàn dàn lạnh quạt nên thể tích bình xác định qua biểu thức sau: VT = 1,5.Vdq.max Trong hệ thống có dàn lạnh phịng bảo quản đơng sử dụng phương pháp xả băng gas nóng ->Vdq = 4.9,1 = 0,0364 m3 Vậy ta có: VT = 1,5.0,123 = 0,1845 (m3) Bảng 5.34:Thơng số bình chứa thu hồi ( TL[1]-264 ) Loại bình 2,5PB Kích thước,mm DxS L 800 x 5790 H 810 Dung tích, m3 2,5 Khối lượng, kg 1035 3.8 Bình chứa dầu Bình chứa dầu dung để gom dầu từ bình tách dầu, từ bầu dầu thiết bị bình chứa cao áp Dầu xả bình chênh lệch áp suất áp suất bình hút giảm xuống khi mở van đường nối với ống hút Khi xả dầu ngồi áp suất bình phép cao áp suất chút Áp suất cho phép cao bình 1,8MPa ,nhiệt độ từ -40 ÷ 150 C Bảng 5.35:Thơng số bình chứa dầu (TL[1]-bảng 8-20 ) Bình chứa dầu 300CM Kích thước mm DxS B 325x9 765 H 1270 thể tích bình 0,07 khối lượng kg 92 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN ĐƯỜNG ỐNG 4.1 Tính tốn đường ống Để tính tốn đường kính ống dẫn, theo tài liệu [1, Tr 345], ta áp dụng công thức: di = = , ( m) (6.1) Trong đó: di – Đường kính ống dẫn; m – Lưu lượng , kg/s; – Tốc độ dòng chảy ống, m/s v – thể tích riêng m3/kg Bảng 6.36:Tốc độ dịng chảy thích hợp ( TL[1]-bảng 10-1 ) Đường hút máy lạnh nén (m/s) 15 Đường đẩy máy lạnh nén (m/s) 15 Đường dẫn lỏng máy lạnh nén (m/s) 1.1.39 Kết tính đường ống chế độ bay Bảng 6.37:Kết tính tốn Tên phịng Ống Lưu lượng (kg/s) Thể tích riêng (m3/kg) Vận tốc dịng chảy (m/s) Đường kính (m) Bảo quản lạnh Ống hút 0,025 0,35 15 0,0272 Ống đẩy 0,025 0,11 15 0,0153 Ống hút HA Ống đẩy HA Ống hút CA Ống đẩy CA Ống hút HA Ống đẩy HA Ống hút CA Ống đẩy CA 0,033 0,033 0,041 0,041 0,064 0,064 0,083 0,083 0,97 0,36 0,29 0,11 2,0 0,57 0,42 0,12 15 15 15 15 15 15 15 15 0,0521 0,0317 0,0317 0,0195 0,104 0,0556 0,0544 0,0291 Bảo quản đông Kết đông 1.1.40 Chọn ống Bảng 6.38:Thơng số ống Tên phịn g Ống Đường kính danh nghĩa (mm) Đường kính ngồi (mm) Đường kính (mm) Chiều dày vách ống (mm) Tiết diện ống (mm2) Khối lượng 1m ống (kg) Bảo quản lạnh Ống hút 32 38 33,5 2,25 8,8 1,98 Ống đẩy Ống hút HA Ống đẩy HA Ống hút CA Ống đẩy CA Ống hút HA Ống đẩy HA Ống hút CA Ống đẩy CA 15 18 14 1,54 0,789 70 76 69 3,5 37,4 6,26 32 38 33,5 2,25 8,8 1,98 32 38 33,5 2,25 8,8 1,98 20 22 18 2,53 0,986 125 133 125 123 12,73 70 76 69 3,5 37,4 6,26 70 76 69 3,5 37,4 6,26 32 38 33,5 2,25 8,8 1,98 Bảo quản đông Kết đông TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lợi - Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật - Hà Nội năm 2011 [2] Nguyễn Đức Lợi Máy thiết bị lạnh Nhà xuất giáo dục Việt Nam Hà Nội năm 2014 ... 0,5 4 2,8 1 2,8 1 2,8 1 1 4,7 1 4,7 2,8 1 2,8 1 1 4,7 0,5 4 0,5 4 Enthanpy (kJ/kg) Entropy (kJ/kg.K) Thể tích riêng (m3/kg ) 1398 1616 1564 1448 1680 378 378 155 177 177 155 6,3 33 6,3 33 6,1 7 5,7 5 5,7 5 2,0 0... (m3/kg ) -30 53 38 88 38 0 1,2 4,2 4,2 4,2 1 4,7 1 4,7 4,2 4,2 1420 1593 1556 1460 1636 378 378 200 6,0 6 6,0 6 5.94 5,6 1 5,6 1 0,9 7 0,3 6 0,3 4 0,2 9 0,1 1 10 1 4,7 11 -30 1.2 11’ -30 1.2  Tính tốn chọn... chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu m? ?, chế tạo vật liệu, dụng c? ?, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể