Tài liệu thiết kế hệ thống lạnh, chương 4 doc

C C H H Ư Ư Ơ Ơ N N G G I I V V C C Á Á C C H H N N H H I I Ệ Ệ T T , , C C Á Á C C H H Ẩ Ẩ M M 4.1.Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho máy đá vảy và kho chứa đá vảy 4.1.1.Máy đá vảy : Phía bên trong của 2 lớp vỏ hình trụ đứng của cối đá vảy được phun polyurethane có độ d ày :  CN = 0,2m nên hoàn toàn cách nhiệt. Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ đứng của cối đá được tính theo biểu thức : KmW Ln dd d Ln d k t ./453,1 9,0.8.14,3.2 1 9,0 1 .14,3.2 3,23.14,3.2 1 1 2 1 2 2 1 1 2 221 2 11         theo TL6 * Ki ểm tra đọng sương Để vách ngo ài và trần không bị đọng sương thì :k t < k s Mà 21 1 1 95,0 tt tt k s s     W /m 2 k (TL1trang 66) V ới : t 1 : nhiệt độ môi trường bên ngoài t 2 :nhiệt độ môi trường bên trong t s :nhiệt độ đọng sương 1  :hệ số toả nhiệt về phía không khí Máy đá vảy đặt trong ph òng điều hoà nên t 1 =25 C  =70%  t s =18C Nên ta có 16,5 5 25 1825 .3,23.95,0     s k 7 W /m 2 k  k t < k s Như vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài thiết bị. 4.1.2.Kho chứa đá vảy Các kho đá vảy ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal 1,2 : Tole Colorbond dày 0.6mm 3 : Lớp cách nhiệt 4.1.2.1 Tính chiều dày cách nhiệt của vách Vách bao và trần kho lạnh có chung kết cấu, được lắp ghép bằng các tấm panel, được xác định theo biểu thức sau :                 21 111     i i CNCN k , m (TL1 trang 64) Trong đó :  CN : chiều dày của lớp cách nhiệt.  CN : hệ số đẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.  1 : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài vách cách nhiệt.  2 : hệ số toả nhiệt của vách vào buồng lạnh. k : hệ số truyền nhiệt lấy theo tiêu chuẩn.  i : chiều dày của lớp vật liệu thứ i.  i : hệ số đẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i. mm cn 08,85 8 1 35,45 0006,0.2 3,23 1 28,0 1 025,0                 Chọn mm cn 100   Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt : KmWk t t CN CN v     ./24,0 35,45 0006,0.2 8 1 025,0 1,0 3,23 1 1 11 1 2 2      2 1 3 K v =0,24W/m 2 .K  Kiểm tra đọng sương : Kho đá vảy đặt trong phòng có điều hoà nhiệt độ - Nhiệt độ bên ngoài kho : t 1 =25C, =70%  t s =18C - Nhi ệt độ trong kho : t 2 =-5C  k=0,28 W /m 2 k 16,5 )5(25 1825 .3,23.95,0 95,0 21 1 1        tt tt k s s  W/m 2 .K So sánh k s > k t nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ. 4.1.2.2.Bề dày cách nhiệt trần Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức                   21 111     i i CNCN k (TL1 trang 64) L ập luận tương tự Ta có  CN = 0,1m. k t t =0,24 W/m 2 .K  Kiểm tra đọng ẩm vách, trần kho lạnh : Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn ẩm = 0 m/mmHg nên thiết bị cách ẩm hoàn toàn. 4.1.2.3 Tính chiều dày cách nhiệt nền kho đá vảy Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức                   21 111     i i CNCN k (TL1 trang 64) L ập luận tương tự Ta có  CN = 0,1m. k n t =0,24 W/m 2 .K  Kiểm tra đọng ẩm vách, trần kho lạnh : Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn ẩm = 0 m/mmHg nên thiết bị cách ẩm hoàn toàn. 4.2. Cách nhiệt cách ẩm cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ: Các tủ đông ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal  Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài Nhi ệt độ buồng : t 2 = -35C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m 2 .K  Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có - B ề mặt ngoài của tường không đón gió  ng =23,3W/m 2 .K - B ề mặt trong tủ đối lưu tự nhiên  tr =8W/m 2 .K  Chiều dày cách nhiệt Đối với tủ đông tiếp xúc th ì chiều dày cách nhiệt của vách, trần, nền như sau :                 21 111     i i CNCN k = (TL1 trang64) m1273,0 8 1 35,45 0006,0.2 3,23 1 19,0 1 .025,0               Chọn  CN = 150mm  Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt KmWk t t CN CN t      ./162,0 35,45 0006,0.2 8 1 025,0 15,0 3,23 1 1 11 1 2 21       Kiểm tra đọng sương : Điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là nhiệt độ bề mặt ngoài t w lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền 2 1 3 1,2 :Tole dày 0,6mm 3 : L ớp cách nhiệt nhiệt của vách k t phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k t <k s Mà 21 1 1 95,0 tt tt k s s     W/m 2 .W/m 2 .K (TL1 trang 66) t 1 :nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C t 2 : nhiệt độ môi trường bên trong t 2 =-35C t s :nhiệtđộ đọng sương  1 :hệ số toả nhiệt về phía không khí  1 =23,3 T ủ đông tiếp xúc đặt trong phòng điều hoà nên t =25C =70% t s =18C k = 58,2 )35(25 1825 .3,23.95,0    W/m 2 .K So sánh k s > k t nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ.  Kiểm tra ngưng tụ ẩm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tấm panel có hai lớp thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu 4.3. Cách nhiệt cách ẩm cho tủ đông gió 250Kg/mẻ Tượng tự tủ đông tiếp xúc các tủ đông gió ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal  Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : Coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài. Nhi ệt độ buồng : t 2 = -35C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m 2 .K  Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có - B ề mặt ngoài của tường không đón gió  ng =23,3W/m 2 .K - B ề mặt trong tủ đối lưu cưỡng bức mạnh  tr =10,5W/m 2 .K  Chiều dày cách nhiệt Đối với buồng n ày chiều dày cách nhiệt của vách, trần, nền như sau :                 21 111     i i CNCN k = (TL1 trang 64) m128,0 5,10 1 35,45 0006,0.2 3,23 1 19,0 1 .025,0               Chọn  CN = 150mm  Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt : 2 1 3 1,2 :Tole dày 0,6mm 3 : L ớp cách nhiệt KmWk t t CN CN t      ./162,0 35,45 0006,0.2 5,10 1 025,0 15,0 3,23 1 1 11 1 2 21      Kiểm tra đọng sương :điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là nhiệt độ bề mặt ngo ài t w lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền nhiệt của vách k t phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k t <k s Mà 21 1 1 95,0 tt tt k s s     W/m 2 .W/m 2 .K (TL1 trang 64) t 1 :nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C t 2 : nhiệt độ môi trường bên trong t 2 =-35C t s :nhiệtđộ đọng sương  1 :hệ số toả nhiệt về phía không khí  1 =23,3 T ủ đông gió đặt trong phòng điều hoà t =25C =70% t s =18C k = 58,2 )35(25 1825 .3,23.95,0    W/m 2 .K So sánh k s > k t nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ.  Kiểm tra ngưng tụ ẩm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tấm panel có hai lớp thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu 4.4. Cách nhiệt cách ẩm IQF Buồng IQF được lắp ghép bằng các panel có kết cấu như ở kho đá vảy đã trình bày ở phần trên. Nhi ệt độ không khí ngoài buồng : t 1 = 25 C (vì đặt trong nhà kín có điều hoà không khí ).  Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài Nhi ệt độ buồng : t 2 = -40C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m 2 .K  Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có - B ề mặt ngoài của tường không đón gió  ng =23,3W/m 2 .K - Bề mặt trong tủ đối lưu cưỡng bức  tr =10,5W/m 2 .K * Chi ều dày cách nhiệt Vách bao, trần và nền có chung kết cấu nên chiều dày cách nhiệt được tính chung như sau.                 21 111     i i CNCN k = = m128,0 5,10 1 35,45 0006,0 .2 3,23 1 19,0 1 025,0               Chọn  CN = 150mm  Hệ số truyền nhiệt thực qua vách tủ KmWk t t CN CN t      ./1629,0 35,45 0006,0 .2 5,10 1 025,0 15,0 3,23 1 1 .2 11 1 2 2      KiKiểm tra đọng sương : Điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là nhiệt độ bề mặt ngoài t w lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền nhiệt của vách k t phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k t <k s Mà 21 1 1 95,0 tt tt k s s     W/m 2 .W/m 2 .K (TL1 trang66) t 1 :nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C t 2 : nhiệt độ môi trường bên trong t 2 =-40C t s :nhiệt độ đọng sương  1 :hệ số toả nhiệt về phía không khí  1 =23,3 t s s kKmW tt tt k        ./021,1 )40(25 1825 .3,23.95,0 95,0 2 21 1 1  Vậy bề mặt tủ không đọng sương . nhiệt. Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ đứng của cối đá được tính theo biểu thức : KmW Ln dd d Ln d k t . /45 3,1 9,0.8. 14, 3.2 1 9,0 1 . 14, 3.2 3,23. 14, 3.2 1 1 . :                 21 111     i i CNCN k , m (TL1 trang 64) Trong đó :  CN : chiều dày của lớp cách nhiệt.  CN : hệ số đẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.  1 : hệ số toả nhiệt của môi