Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình Hệ thống máy lạnh công nghiệp 1 gồm các nội dung chính như: Máy nén lạnh; Các thiết bị bảo vệ trong hệ thống lạnh; Chuỗi an toàn trong hệ thống; Hạn chế dòng khởi động máy nén; Điều khiển máy nén lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo!
UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN:HỆ THỐNG MÁY LẠNH CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP Ban hành theo Quyết định số 630/QĐ-CĐN ngày 05 tháng 04 năm 2022 Hiệu trưởng trường Cao đẳng nghề An Giang Tác giả: Văng Minh Khoa Năm ban hành: 2022 GIÁO TRÌNH MƠN HỌC HỆ THỐNG MÁY LẠNH CƠNG NGHIỆP (Lƣu hành nội bộ) LỜI GIỚI THIỆU Quyển giáo trình nối tiếp cho sinh viên học mô đun trước lạnh bản, lạnh dân dụng…Và tản để sinh viên học tập mô đun nâng cao thực tập sản xuất Quyển giáo trình giới thiệu sơ đồ hệ thống lạnh, sơ đồ mạch điện thực tế kho lạnh, bể đá cây; cách vận hành bảo dưỡng sửa chữa, nhằm trang bị cho sinh viên ngành kỹ thuật máy lạnh điều hịa khơng khí kiến thức, kỹ cần thiết ứng dụng thực tế Xin trân cảm ơn Quý thầy cô môn Điện lạnh Trường cao đẳng nghề An Giang hổ trợ để hoàn thành giáo trình này.Cuốn sách chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng tơi mong nhận ý kiến đóng góp để giáo trình chỉnh sửa hồn thiện An Giang, ngày… tháng… năm 2021 Biên soạn Văng Minh Khoa MỤC LỤC ĐỀ MỤC Trang Lời giới thiệu Mục lục Chƣơng trình mođun hệ thống máy lạnh công nghiệp Bài 1: Máy nén lạnh Bài 2: Các thiết bị bảo vệ hệ thống lạnh 30 Bài 3: Chuỗi an toàn hệ thống 35 Bài 4: Hạn chế dòng khởi động máy nén 38 Bài 5: Điều khiển máy nén lạnh 43 Bài 6: Hệ thống lạnh máy đá 46 Bài 7: Hệ thống lạnh kho trữ đông 69 Bài 8: Vận hành, sửa chữa hệ thống lạnh công nghiệp 98 Bài 9: Hệ thống lạnh cấp đông hai cấp nén 125 Tài liệu tham khảo 147 CHƢƠNG TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: HỆ THỐNG MÁY LẠNH CƠNG NGHIỆP Mã mơ đun: MĐ 24 Thời gian thực mô đun: 165 (Lý thuyết: 29 giờ, thực hành, thí nghiệm, thực tập: 116 giờ, kiểm tra: 20 giờ) I VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MƠ ĐUN Vị trí: Là mơn học kỹ thuật chun ngành, chuẩn bị kiến thức cần thiết cho học sinh trước trường Tính chất: Áp dụng kiến thức học để ứng dụng thực tế II MỤC TIÊU CỦA MÔ ĐUN Về kiến thức: Trình bày nguyên lý làm việc hệ thống máy lạnh Công nghiệp Về kỹ năng: Lắp đặt mạch điện điều khiển hệ thống máy lạnh Công nhiệp Về lực tự chủ trách nhiệm: Có khả tự xếp, tính tốn xác theo yêu cầu III NỘI DUNG MÔ ĐUN Nội dung tổng quát phân bố thời gian: TT Tên chƣơng, mục Tổng số Bài 1: Máy nén lạnh Bài 2: Các thiết bị bảo vệ hệ thống lạnh Bài 3: Chuỗi an toàn mạch điều khiển Bài 4: Hạn chế dòng khởi động máy nén lạnh Bài 5: Điều khiển máy nén lạnh Bài 6: Hệ thống lạnh nhà máy sản xuất nước đá Bài 7: Hệ thống lạnh cấp đông hai cấp nén Bài 8: Hệ thống lạnh kho bảo quản đông Thực tập doanh nghiệp Bài 9: Vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống lạnh công nghiệp 12 10 Thời gian (giờ) Thực hành, thí Lý nghiệm, thuyết thảo luận, tập Kiểm tra 8 16 12 16 12 20 12 16 12 48 44 4 4 11 Ôn tập 165 Cộng 29 116 20 IV NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ Nội dung: - Kiến thức: Trình bày nguyên lý làm việc hệ thống máy lạnh công nghiệp - Kỹ năng: Lắp đặt mạch điện hệ thống máy lạnh công nghiệp - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Học tập nghiêm túc cẩn thận tỉ mỉ q trình tính toán Phương pháp: Học sinh làm kiểm tra theo nội dung môn học, đánh giá thang điểm 10đ V HƢỚNG DẪN THỰC HIỆN MÔ ĐUN Phạm vi áp dụng mô đun: Ứng dụng lắp mạch điện thực tế Hướng dẫn phương pháp giảng dạy, học tập mô đun: - Đối với giáo viên, giảng viên: Hướng dẫn, giảng dạy theo phương pháp tập trung - Đối với người học: Theo hướng dẫn tự học, tìm hiểu tài liệu internet Những trọng tâm cần ý: Tài liệu tham khảo: Tự động hóa hệ thống lạnh - Nguyễn Đức Lợi- NXB Khoa học kỹ thuật Bài 1: MÁY NÉN LẠNH Mục tiêu: - Biết cấu tạo loại máy nén lạnh; - Tháo lắp vận hành máy nén lạnh Nội dung bài: Tháo máy 1.1 Ngƣng vận hành Có lý để tháo máy : Một kiểm tra định kỳ, hai sửa chữa 1.1.1 Kiểm tra định kỳ Nói chung, kiểm tra định kỳ hoạch định nhằm giới hạn thời gian chết máy nén để bảo trì kiểm tra an tồn Nó phải đảm bảo vận hành thơng suốt thời kỳ kiểm tra nên số chi tiết thay sửa chữa Trước tiên, cho máy ngừng môi chất lạnh bên thấp áp tập trung lại bình chứa dịch Nếu đơn vị hệ thống nhiều máy nén kiểm tra giống ngừng tạm ngừng vận hành tạm thời đóng van chặn hút ,tháo môi chất lạnh khỏi các-te Sau ngừng máy, đóng van chặn xả gas cụm xả thoát qua bên thấp áp qua đường ống tuần hồn Nếu máy nén có mạch điều khiển tự động hoạt động áp suất hút để giảm tải, ngừng máy chẳng hạn phải chuyển mạch sang mạch không tự động hay làm mạch tắt (short or circuit) Nếu amơniắc cịn sót lại gây mùi khó chịu Vì cố xả cho thật Nếu Frêon, giảm áp suất từ từ kg/cm2 ngừng lại Chờ lúc áp suất lại lên, làm lại thao tác vài lần áp suất không lên 1.1.2 Sửa chữa Khi cần tháo sửa có cố phải ngừng máy nén lại giống nói trước có thời gian Trong trường hợp khơng có thời gian ngừng lại ngasy thấy tượng bất thường Tuy nhiên ngừng máy nén lại không quên điều chỉnh van cho khơng làm thiết bị tình trạng nguy hiểm 1.1.3 Tháo môi chất lạnh Gas Amôniắc phải xả vào nước Nước hấp thụ thể tích 600 lần nên bình chứa nhỏ hấp thụ lượng gas lớn Trong trường hợp này, nhớ cẩn thận đừng để nước lọt vào máy nén Nếu mơi chất lạnh Frê-on xả vào khơng khí chổ khơng thơng gió phải dùng ống xả ngồi cửa Gas frê-on nặng khơng khí nên đọng laị sàn làm cho khơng thể dùng đèn cị để kiểm tra Nếu bị ngập dịch nặng nên phế bỏ mơi chất lạnh dầu vào bình chứa 1.2 Chuẩn bị tháo a Khi máy nén ngừng lại, te tình trạng chân khơng nên cần đưa đến áp suất khơng khí Tháo dầu te qua van xả dầu cách tháo nút cho dầu qua lổ nhịm, tháo qua đường ống đồng hồ thấp áp Nếu máy nén trang bị hệ thống cấp dầu tự động đừng qn đóng tất van hệ thống lại Thao tác áp dụng phân ly dầu kiểu tự động cho dầu b Trong tháo cần tắt tất công tắc điện c Tháo nước khỏi áo nước Vịi xả nằm bên hơng te tản dầu d Mở dây belt hay khớp nối tháo mặt bích puly hình 1.1 & 1.2 e Cả puly khớp bích tháo phía máy nén, nới lỏng chút tháo Hình 1.2 : Trục khuỷu tháo puly Hình 1.1: Cách tháo puly 1.3 Những điều ý tháo Hình 1.3 : Hệ thống đƣờng ống nƣớc giải nhiệt tiêu chuẩn a Dụng cụ phải luôn giữ b Các phụ tùng tháo lau chùi xếp thứ tự ngăn nắp bàn để khỏi bị trầy trụa c Dùng cồn, xăng hay dầu nhẹ để rửa phụ tùng Cũng dùng dầu máy lạnh làm nóng (45 đến 500C) Sau rửa sạch, bôi lớp dầu máy lạnh lên mặt Các phụ tùng bị rỉ sét khơng có lớp dầu bảo vệ d Trước lắp lại, cần chùi phụ tùng nén, miếng xốp hay miếng vải Tránh dùng giẻ lau sơ vải làm tắc nghẽn ống dầu e Khi lắp miếng đệm nên quét dầu máy lạnh có trộn bột than (graphite) hay lớp bao bì khơng khơ lên mặt để lần tới tháo dễ dàng f Khi tháo xy lanh, xy lanh nên để riêng theo thứ tự Cẩn thận đừng để lẫn truyền 1.4 Tháo đƣờng ống nƣớc a Hệ thống đường ống nước giải nhiệt tiêu chuẩn minh họa hình 1.3 b Các model sử dụng bờ dùng ống ny lơng, nên tháo lỏng đai giữ ống c Các moden dùng tàu dùng ống sắt nên tháo bích 1.5 Tháo nắp máy a Có loại nắp máy: loại có áo nước (water jacket) loại khơng có b Đối với máy nén moden WB, trước tiên thay bu lông đối xứng bu lông dài hộp đồ nghề, tháo lỏng tất bu lông khác ra, nắp bung lên sức đẩy lò xo Cuối tháo lỏng bu lơng dài lị xo hết dãn tháo nắp c Nếu miếng đệm (gassket) dính chặt vào thân hay nắp máy, lúc vừa nới lỏng bu lông cuối cùng, dùng vồ gổ gõ vào bên nắp máy hay dùng đục dẹp (felt chisel) tuốc-nơ-vít để nậy Nhớ cẩn thận đừng để làm gãy miếng đệm Hình 1.4 : Nắp áo nƣớc, model WB 1.6 Tháo lị xo giảm xung (head spring) Hình 1.5 : Sau tháo nắp Như hình 1.5, lị xo giảm xung nằm ép mặt sau nắp máy cụm van xả định vị ổ đỡ (seat) vịng cách (cage) Có thể dùng tay lấy dễ dàng Tuy nhiên có than bám vào cụm van xả theo ln Chú ý lấy lị xo thơi, đừng để than rơi vào xy lanh Hình 1.6 : Cách lấy cụm van xả 1.7 Cụm van xả a Vì cụm van xả giữ dẫn vòng cách (cage guide) nên dùng tay nhấc lên lấy (hình 1.6) Tuy nhiên có than hay xỉ bám phải cẩn thận để than khỏi rơi vào xy lanh b Tránh tháo rời chi tiết cịn tốt, ví dụ: van khơng mịn, lị xo khơng gẫy, khơng có than bám Gặp trường hợp bắt buột phải tháo làm cẩn thận dụng cụ hộp đồ nghề c Thứ tự tháo rời: Tháo phần khơng có bu lơng chi tiết đai ốc hãm, dùng êtô (vise) để tháo cách dùng buá miếng gỗ lót, cẩn thận đừng làm trầy mặt ổ tựa Kéo bu lông (112) Khi kéo bu lông ra, ổ tựa van xả (111), van xả (110) lò xo van xả (116) rời Chú ý đừng làm lị xo chúng nhỏ Hình 1.7: Cụm van xả van hút, model WA 1.8 Cụm van hút Lớp hắc ín quét liên tục Lớp giấy dầu chống thấm Lớp giấy dầu chống thấm Lớp thép Hình 6.2: Kết cấu cách nhiệt tường bể đá 2.2.2 Kết cấu cách nhiệt Trên hình 6.3 mơ tả kết cấu chi tiết lớp kết cấu bể đá, đặc điểm lớp bảng 6.5 Lớp thép Lớp giấy dầu chống thấm Lớp cách nhiệt Lớp giấy dầu chống thấm Lớp hắc ín quét liên tục Lớp đá làm đất đầm kỹ Hình 6.3: Kết cấu cách nhiệt bể đá Bảng 6.5: Các lớp cách nhiệt bể đá Chiều dày (mm) TT Lớp vật liệu Lớp thép Lớp cát lót mỏng Lớp bê tơng cốt thép Lớp giấy dầu chống thấm Lớp cách nhiệt Lớp giấy dầu chống thấm 54 Hệ số dẫn nhiệt, (W/m.K) 45,3 5÷6 0,19 10 ÷ 15 1,28 60 ÷ 100 0,175 1÷2 100 ÷ 200 0,018 ÷ 0,020 0,175 1÷2 Lớp hắc ín qt liên tục Lớp bê tơng đá dăm M200 Lớp đá làm đất đầm kỹ 0,1 150 ÷ 200 0,7 1,28 - 2.2.3 Kết cấu nắp bể đá Để tiện lợi cho việc vào đá, nắp bể đá đậy đanh gỗ dày 30mm, λ = 0,2 W/m.K, phủ thêm lớp vải bạt Do tổn thất nhiệt nắp bể lớn 2.2.4 Xác định chiều dày cách nhiệt kiểm tra đọng sương tường bể đá a Chiều dày cách nhiệt bể đá Chiều dày lớp cách nhiệt xác định theo phương trình: ∑ ] [ (6-1) k - Hệ số truyền nhiệt bể đá, W/m2.K Hệ số truyền nhiệt k xác định sở tính tốn kinh kế - kỹ thuật Có thể lấy hệ số truyền nhiệt k tương đương hệ số truyền k kho lạnh a1 - Hệ số toả nhiệt bên ngồi bể đá, từ khơng khí lên tường bể muối, W/m2.K a2 - Hệ số toả nhiệt bên bể đá, toả nhiệt nước muối chuyển động ngang qua vách đứng, W/m2.K δi - Chiều dày lớp lại tường bể đá, mm(xem bảng 6.4) λi – Hệ số dẫn nhiệt lớp lại, W/m.K b Kiểm tra điều kiện đọng sương Sau xác định chiều dày cách nhiệt, tiến hành chọn chiều dày theo kích cỡ tiêu chuẩn Chiều dày tiêu chuẩn lớp cách nhiệt 25, 50, 75, 100, 125, 150, 175 200mm Sau chọn chiều dày cách nhiệt theo bề dày tiêu chuần, phải xác định hệ số truyền nhiệt thực tường theo kích thước lựa chọn để từ xác định xem có khả đọng sương khơng làm sở tính tốn tổn thất truyền nhiệt: ∑ Để không đọng sương bề mặt bên bể đá, hệ số truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện sau: Trong đó: t1 - Nhiệt độ khơng khí bên ngồi tường oC t2- Nhiệt độ nước muối bể, oC tS - Nhiệt độ đọng sương ứng với trạng thái khơng khí bên ngồi tường, oC 55 2.3 Xác định kích thƣớc bể đá Để xác định kích thước bể đá phải vào số lượng, kích thước đá, linh đá (tổ hợp từ đến khuôn đá), dàn lạnh cách bố trí dàn lạnh, loại khn đá, hệ thống tuần hoàn nước muối bên bể 2.3.1 Xác định số lượng kích thước khn đá Số lượng khn đá xác định dựa vào suất bể đá khối lượng đá: đó: M – Khối lượng đá bể ứng với mẻ, kg; Khối lượng đá bể suất bể đá ngày Vì ngày người ta chạy 01 mẻ (hết 18 giờ), thời gian lại dành cho việc đá nạp nước cho khuôn đá m - Khối lượng đá, kg * Cần lưu ý tỷ số M/m số nguyên ta lấy N= M/m, tỷ số khơng phải số ngun lấy phần nguyên tỷ số cộng Đá thường sản xuất với loại khn kích thước chuẩn sau đây: Bảng 6.6: Kích thước khn đá Khối lượng đá ( kg ) 3,5 12,5 25 Khối lượng khuôn ( kg ) 3,0 8,6 11,5 50 27,2 Kích thước khn, mm Thời Thời gian Chiều Đáy Đáy gian nhúng ( cao ( lớn bé ( đông đá Phút ) mm ) (mm) mm ) ( Giờ ) 300 340x60 320x40 1115 190x110 160x80 2-4 1115 260x130 280x11 12 1115 380x190 340x16 16 2.3.2 Xác định số lượng kích thước linh đá Đối với đại đa số máy đá công suất lớn từ Tấn/ngày trở lên sử dụng khuôn loại 50 kg Các khn đá bố trí thành linh đá, linh đá có từ khn Trên hình (6.4) biểu thị cách lắp đặt linh đá có khn đá, kiểu hay sử dụng Số lượng khuôn đá xác định: N - Số khuôn đá, n1 - Số khuôn đá 01 linh đá Khoảng cách khuôn đá linh đá 225mm, 02 khuôn hai đầu cách 40mm để móc cẩu Khoảng hở hai đầu cịn lại 75mm Vì chiều dài linh đá xác định sau l = n1 x 225 + 2x75 + 2x40= n1 x 225 + 230 Ví dụ: - Linh đá có khn: l = 1355 mm 56 - Linh đá có khn: l = 1580 mm - Linh đá có khn: l = 1805 mm - Linh đá có khn: l = 2030 mm - Linh đá có khn: l = 2255 mm Chiều rộng linh đá 425mm, chiều cao linh đá 1150mm 2.3.3 Xác định kích thước bên bể đá Kích thước bể đá phải đủ để bố trí khn đá, dàn lạnh, cánh khuấy khe hở cần thiết để nước muối chuyển động tuần hồn Có cách bố trí dàn lạnh: Bố trí dàn lạnh giữa, hai bên có 02 dãy khn đá bố trí dàn lạnh bên, khn đá bên Cách bố trí dàn lạnh giữa, hai bên có 02 dãy khn đá có ưu điểm hiệu truyền nhiệt cao tốc độ nước muối chuyển động toàn bể đồng hơn, hay lựa chọn 1) Xác định chiều rộng bể đá: W = 2.l + 4d + A (3-6) l - Chiều dài 01 linh đá d - Khe hở linh đá vách bể đá d = 25mm A - Chiều rộng cần thiết để lắp dàn lạnh xương cá: A = 600 ÷ 900mm Ví dụ: Bề rộng bể xác định tuỳ thuộc vào số khuôn đá 01 linh đá cụ thể sau: - Linh đá có khn: W = 2810 + A mm - Linh đá có khn: W = 3260 + A mm - Linh đá có khn: W = 3710 + A mm - Linh đá có khn: W = 4160 + Amm - Linh đá có khn: W = 4610 + Amm 2) Xác định chiều dài bể đá Chiều dài bể đá xác định theo công thức: L = B + C + m2.b (3-7) B - Chiều rộng đoạn hở lắp đặt cánh khuấy tuần hoàn nước: B = 600mm C - Chiều rộng đoạn hở cuối bể: C = 500mm b - khoảng cách linh đá, xác định sở độ rộng linh đá khoảng hở chúng b = 425 + 50mm = 475mm m2 - Số linh đá dọc theo chiều dài (trên dãy) Như vậy: L = m2.475 + 1100 mm 3) Xác định chiều cao bể đá Chiều cao bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết đáy khuôn đá bể Mặt khác phía linh đá khoảng hở cỡ 100mm, sau lớp gỗ dày 30mm Tổng chiều cao bể h = 1250mm Dưới kích thước bể đá sử dụng khn đá 50 kg, linh đá khuôn, dàn lạnh xương cá đặt giữa, linh đá bố trí thành 02 dãi bên, chiều rộng đặt dàn lạnh xương cá A khác dùng tham khảo Bảng 6.7: Thông số bể đá 57 Bể đá Số khuôn đá, N Tổng linh đá, m1 Số linh đá dãi m2 B Dài ề (mm) rộng A, mm 660 4.900 - Bể Tấn 100 15 - Bể 10 Tấn - Bể 15 Tấn - Bể 20 Tấn - Bể 25 Tấn - Bể 30 Tấn - Bể 35 Tấn - Bể 40 Tấn 200 29 15 700 8.225 300 43 22 800 11.550 400 58 29 860 14.875 500 72 36 900 18.200 600 86 43 900 21.525 700 100 50 1000 24.850 800 115 58 1000 28.650 Rộn Cao g (mm) (m m) 4.37 4.41 4.51 4.57 4.61 4.61 4.71 4.71 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 Kích thước bể xác định kích thước bên trong, muốn xác định kích thước bên ngồi phải cộng thêm chiều dày kết cấu cách nhiệt 2.4 Thời gian làm đá Thời gian làm đá phụ thuộc nhiều yếu tố, chủ yếu yếu tố sau: - Khối lượng kích thước đá Cây đá có kích thước khối lượng nhỏ thời gian làm đá nhanh ngược lại - Nhiệt độ nước muối Nhiệt độ nước muối khoảng –10oC Khi giảm nhiệt độ nước muối thời gian giảm đáng kể Tuy nhiên nhiệt độ thấp tiêu tốn điện tổn thất nhiệt tăng - Tốc độ tuần hồn nước muối Thường tốc độ khơng lớn lắm, tiết diện ngang bể lớn, tốc độ tuần hồn khoảng ÷ m/s 2.5 Các thiết bị phụ máy đá 2.5.1 Dàn lạnh bể đá Dàn lạnh hệ thống máy đá đặt chìm bên bể muối Các dàn lạnh cung cấp dịch lỏng theo kiểu ngập, nước muối chuyển động cưỡng qua dàn nhờ cánh khuấy Dàn lạnh bể đá thường sử dụng có dạng chủ yếu sau đây: - Dàn lạnh kiểu panel - Dàn lạnh kiểu xương cá - Dàn lạnh ống đồng (sử dụng hệ thống lạnh môi chất frêôn) 1) Dàn lạnh kiểu panel Dàn lạnh kiểu bay sử dụng tương đối nhiều Liên Xô (cũ) để làm lạnh nước muối Dàn gồm ống góp ống góp Các ống trao đổi nhiệt có dạng ống 58 thẳng đứng nối ống góp Dàn lạnh kiểu panel có ưu điểm dễ chế tạo, chiếm thể tích tương đối lớn làm cho kích cỡ bể đá lớn làm tăng chi phí đầu tư vận hành Các thông số kỹ thuật dàn lạnh pênl làm lạnh nước muối sau: - Tốc độ nước muối bể (qua dàn): 0,5 ÷ 0,8 m/s - Hệ số truyền nhiệt : k = 460 ÷ 580 W/m K o - Độ chênh nhiệt độ : ÷ K - Mật độ dịng nhiệt : qkf = 2900 ÷ 3500 W/m - Diện tích dàn : 20 ÷ 320 m2 1- Bình giữ mức-tách lỏng; 2- Hơi MN; 3- ống góp hơi; 4- ống góp lỏng; 5- Lỏng vào; 6- Xả tràn; 7- Tháo nước; 8- Xả cạn; 9- Lớp cách nhiệt; 10- Xả dầu; 11- Van AT Hình 3-6: Dàn lạnh panel 2) Dàn lạnh xương cá Trên hình 3-7 cấu tạo dàn lạnh xương cá sử dụng rộng rãi để làm lạnh chất lỏng Dàn lạnh gồm ống góp dưới, ống trao đổi nhiệt nối ống góp có dạng uốn cong giống xương cá Với việc uốn cong ống trao đổi nhiệt nên hạn chế chiều cao bể đảm bảo đường môi chất đủ lớn để tăng thời gian tiếp xúc Đối với hầu hết dàn lạnh xương cá, phương pháp cấp dịch kiểu ngập lỏng Dịch lỏng cấp cho dàn lạnh cấp từ bình giữ mức ln trì ngập dàn lạnh Dàn lạnh xương cá có nhược điểm chế tạo tương đối khó so với kiểu khác khâu uốn ống hàn ống vào ống góp Tuy nhiên cấu tạo dàn lạnh xương cá gọn nên sử dụng phổ biến 59 Dàn lạnh xương cá chế tạo theo mơ đun nên dễ dàng tăng công suất dàn Mỗi mô đun gồm 01 ống góp 01 ống góp dưới, ống trao đổi 1733 nhiệt bố trí từ 3á5 dãy Hình 6.7: Cấu tạo dàn lạnh xương cá 2.5.2 Bình giữ mức - tách lỏng Trên hình 6.8 trình bày vẽ cấu tạo bình giữ mức - tách lỏng thường hay sử dụng cho máy đá cây, bình cịn gọi bình giữ mức tách lỏng kiểu chuột có phần chân đế giống chuột Nhiệm vụ bình hệ thống máy đá là: - Chứa, cấp trì dịch lỏng ngập đầy dàn lạnh bể đá - Tách lỏng cho môi chất hút máy nén Mức dịch dàn lạnh khống chế van phao Các chắn làm từ tôn dày 3mm, chắn có khoan lổ Φ6 ÷ 8mm, cách 20mm, có tác dụng chắn lỏng, làm cho hạt lỏng theo hút máy nén Bình giữ mức tách lỏng có trang bị van phao, van an toàn, đồng hồ áp suất đường ống vào 60 A- ống hút máy nén; B- ống lắp van an toàn đồng hồ áp suất; C- ống môi chất dàn lạnh; D- ống cấp dịch vào; E- ống lỏng vào dàn lạnh; F- ống hồi dầu; G,H- ống bắt van phao Hình 6.8: Bình tách giữ mức tách lỏng hệ thống Máy đá vảy 3.1 Nguyên lý làm việc máy đá vảy Do máy đá có nhiều nhược điểm không đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm, nên hầu hết xí nghiệp chế biến thực phẩm sử dụng máy đá vảy để sản xuất đá phục vụ chế biến thực phẩm, đặc biệt xí nghiệp chế biến thuỷ sản, yêu cầu đá chế biến lớn Máy đá vảy máy tạo đá có dạng mảnh nhỏ Quá trình tạo đá thực bên ống trụ có lớp, mơi chất lạnh lỏng bay hơi, cối đá Cối đá có dạng hình trụ trịn chế tạo từ vật liệu inox, có lớp lớp mơi chất lạnh lỏng bão hoà Nước bơm tuần hoàn bơm từ bể chứa nước đặt phía bơm lên khay chứa nước phía Nước từ khay chảy qua hệ thống ống phun lên bề mặt bên trụ làm lạnh, phần đông lại thành đá bề mặt bên trong, phần dư chảy bể tiếp tục bơm lên Khi đá đơng đủ độ dày hệ thống dao cắt cắt rơi đá xuống phía Phía cối đá kho chứa đá Người sử dụng việc mở cửa xúc đá sử dụng Trong nhà máy chế biến thuỷ sản, kho cối đá đặt khu chế biến Có 02 phương pháp cắt đá: Phương pháp cắt hệ thống dao quay phương pháp cắt nhờ dao cắt kiểu xoắn cố định Dao cắt quay gắn trục quay đồng trục với cối đá xoay nhờ mô tơ đặt phía Tốc độ quay điều chỉnh được, đá cắt có kích thước khác tuỳ thuộc vào tốc độ quay Khi cắt dao tỳ lên bề mặt đá để cắt nên ma sát lớn Tốc độ quay trục tương đối chậm nhờ hộp giảm tốc Đối với cối đá có dao cắt cố định, dao cắt có dạng trục vít Khi trục trung tâm quay dao gạt đá lăn bề mặt trống vừa ép vỡ đá tạo bề mặt cối đá rơi xuống kho Do dao lăn bề mặt nên ma sát giảm xuống đáng kể, tăng độ bền cối, giảm mô 61 men quay Cấu tạo cối đá vảy giới thiệu hình 6.10 1- Dao cắt đá; 2- Vách lớp; 3- 1- Bể nước tuần hoàn; 2- Bơm Hộp nước; 3- Cối đá; 4- Máng nước inox; 4- Tấm gạt nước; 5- phân phối nước; 5- Bề mặt tạo đá; 6- Vách lớp; 7- Dao cắt Vành chống tràn nước; 6- Lớp đá; 8- Hộp giảm tốc cách nhiệt Hình 6.10: Cấu tạo bên cối đá vảy 3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy đá vảy Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy đá vảy trình bày hình 6.11, bao gồm thiết bị sau đây: - Máy nén lạnh: Có thể sử dụng máy nén cấp, đặc biệt trường hợp sử dụng môi chất Frêơn Nếu sử dụng mơi chất NH3 nhiệt độ cuối tầm nén cao nên người ta thường sử dụng máy nén cấp, cho cối đá vảy hệ thống NH3 - Bình giữ mức tách lỏng: Bình giữ mức tách lỏng có vai trị giống bình giữ mức tách lỏng máy đá vừa sử dụng để trì mức dịch ngập cối đá tách lỏng môi chất hút máy nén Mức dịch bình mức tách lỏng khống chế nhờ van phao trì mức định đảm bảo cối đá luôn ngập dịch 62 1- Máy nén; 2- Bình chứa CA; dàn ngưng; 4- Bình tách dầu; 5- Cối đá vảy; 6Bình giữ mức- tách lỏng; 7- Bơm nước tuần hồn; 8- Kho đá vảy Hình 6.11: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy đá vảy Dịch lỏng từ bình chứa cao áp tiết lưu vào bình tách lỏng-giữ mức Trong bình bão hồ hút máy nén, cịn lỏng bão hồ chảy vào cối đá làm lạnh nước, hiệu trao đổi nhiệt bên cối đá cao Hệ thống sử dụng van tiết lưu tay - Kho chứa đá: Kho chứa đá đặt cối đá, thường lắp ghép từ polyurethan dày 100mm Riêng bề mặt đáy lót thêm 01 lớp inox bảo vệ panel Hiện nước ta chưa có tiêu chuẩn để tính tốn dung tích kho chứa đá vảy Dung tích kho chứa đá lớn nhỏ cịn phụ thuộc vào hình thức vận hành sử dụng nhà sản xuất Nếu không cần dự trữ nhiều đá sử dụng kho có dung tích nhỏ, thời gian tạo đá nhanh, không thiết dự trữ nhiều đá kho Dưới kích cỡ số kho bảo quản đá thường sử dụng Việt Nam + Đối với cối đá - 10 Tấn ngày kích cỡ kho đá là: 2400W x 4000D x 3000H (mm) + Đối với cối đá 15-20 Tấn/ngày kích cỡ kho đá 3600Wx600D x 3000H (mm) Kho chứa đá có 01 cửa kích cỡ 1980H x 980W x 100T (mm) - Thiết bị ngưng tụ: Trong trường hợp sử dụng mơi chất R22 sử dụng dàn ngưng khơng khí ống đồng cánh nhôm Khi sử dụng NH3 nên sử dụng thiết bị ngưng tụ giải nhiệt nước: dàn ngưng bay hơi, kiểu tưới bình ngưng, để giảm nhiệt độ đầu đẩy máy nén - Bình chứa: Nói chung hệ thống máy đá vảy khơng cần bình chứa kích thước lớn thực tế hệ thống sử dụng số lượng mơi chất không nhiều * Đặc điểm hệ thống máy đá vảy Ưu điểm: - Chi phí đầu tư nhỏ Hệ thống máy đá vảy không cần trang bị bể muối, hệ thống cẩu chuyển, bể nhúng, bàn lật, kho chứa đá máy xay đá nên giá thành thấp 63 so với máy đá - Chi phí vận hành nhỏ: Chi phí vận hành bao gồm chi phí nhân cơng, điện nước Do hệ thống máy đá vảy đơn giản, trang thiết bị máy đá nhiều phí vận hành thấp - Thời gian làm đá ngắn, thường sau khoảng chưa đầy có đá sử dụng - Đảm bảo vệ sinh chủ động sản xuất Các khâu sản xuất bảo quản đá điều tiến hành đảm bảo yêu cầu vệ sinh, nên chất lượng đá tốt - Tổn thất lượng nhỏ Ngày sử dụng đá vảy để chế biến thuỷ sản điều bắt buộc xí nghiệp chế biến thuỷ sản muốn cấp code E.U để nhập hàng vào thị trường E.U Nhược điểm: - Vì có dạng vảy, kích cỡ nhỏ nên sử dụng chổ chủ yếu, khó vận chuyển xa bảo quản lâu ngày - Cối tạo đá vảy thiết bị khó chế tạo, giá tương đối cao - Phạm vi sử dụng: chủ yếu dùng bảo quản thực phẩm dây chuyền cơng nghệ xí nghiệp chế biến thực phẩm 3.3 Cấu tạo, kích thƣớc cách nhiệt cối đá vảy 3.3.1 Cấu tạo cối đá vảy Hình 6.12: Cối đá vảy Trên hình 6.12 giới thiệu máy đá vảy hãng Geneglace (Pháp) Cối đá có 02 dạng loại rời loại kèm hệ thống lạnh hoàn chỉnh Cối đá Genglace thường sử dụng dao cắt đá dạng trục vít 3.3.2 Xác định kích thước cối đá vảy Kích thước cối đá vảy xác định theo diện tích u cầu Diện tích trao đổi nhiệt u cầu cối đá xác định theo suất cối tham khảo theo liệu cối đá vãy Fuji (Nhật) sau: Bảng 6.11: Diện tích yêu cầu cối đá Năng suất, 0,3 0,5 3,5 7,5 10 15 20 33 t Diện tích, 0,1 0,1 0,3 0,43 0,73 1, 2,1 2,8 4,2 5,5 9,4 m2 5 64 Diện tích trao đổi nhiệt cối đá xác định: F = p.Dt.ht (6.24) Dt - Đường kính cối đá, m; ht- Chiều cao bên cối đá, m; Chọn kích thước Dt, ht ta xác định kích thước cịn lại 3.3.3 Kết cấu cách nhiệt Kết cấu vách cối đá vảy trình bày hình 6.13 Tổn thất lạnh mơi chất sơi diễn phía bên bên ngồi cối đá Tuy nhiên, khơng khí bên cối đá sau thời gian làm việc định giảm xuống đáng kể nên bỏ qua tổn thất Lớp vỏ inox dày 0,5á0,6mm Lớp giấy dầu chống thấm 1á2mm ch nh =50 5mm Lớp inox dày 4á5mm Môi chất lạnh Lớp inox dày 4á5mm a1 d2 d1 Hình 6.13: Cách nhiệt cối đá vảy Phía nắp cối đá khơng có bề mặt tạo đá nên có lớp đầu giống vách trụ cối Q trình trao đổi nhiệt phía nắp cối đá từ khơng khí bên ngồi vào khơng khí bên cối đá Phía đáy cối đá bể nước tuần hồn, q trình trao đổi nhiệt nước cối đá nói chung có ích nên khơng tính Bể nước tuần hồn làm từ vật liệu inox, bên bọc mút cách nhiệt Chiều dày lớp mút khoảng 30á50mm Nhiệt độ nước bể tuần hoàn tuỳ thuộc vào thời điểm làm việc, giai đoạn đầu khởi động nhiệt độ cao, sau hệ thống vào ổn định, nhiệt độ nước bể thấp, tính tốn lấy trung bình khoảng 3á5oC 3.4 loại máy đá kiểu khác Ngoài hai dạng máy đá sử dụng phổ biến nêu trên, đời sống dây dụng người ta sử dụng nhiều loại máy đá khác Tuy nhiên dạng thường có cơng suất nhỏ, sách không sâu nghiên cứu dạng máy Dưới xin giới thiệu sơ lược hai chủng máy đá công suất nhỏ thường 65 sử dụng máy đá viên máy đá tuyết 3.4.1 Máy đá viên Máy đá viên sử dụng để sản xuất đá dạng viên trụ trịn rỗng dùng sinh hoạt Có nhiều hãng khác sản xuất máy đá viên, phổ biến hãng Linde, Doelz Astra (Đức), Vogt Escher (Mỹ), Trépaud (Pháp) Tuy cấu tạo có khác số điểm nguyên lý chung giống Đá sản xuất ống có kích thước thường sử dụng F57 Mơi chất lạnh sơi bên ngồi ống, q trình làm việc mơi chất lạnh ngập bên ngồi ống Q trình làm việc máy theo chu kỳ chia thành giai đoạn: giai đoạn kết đông đá giai đoạn tan giá Hình 6.14 giới thiệu cấu tạo máy đá viên Vogt (Mỹ) Cấu tạo giống bình ngưng ống chùm đặt đứng gồm bình, bên có nhiều ống, bên bố trí khay chứa nước, nước từ khay chảy bên ống làm lạnh đóng băng lên bề mặt bên ống Theo thời gian, chiều dày lớp đá tăng lên Lượng nước thừa 01 thùng đặt phía hứng tiếp tục bơm bơm lên khay cấp nước phía để tiếp tục đơng đá Khi độ dày đá đạt 10-15mm kết thúc q trình đơng đá chuyển sang trình tan giá Để trình tan giá thuận lợi dễ dàng lấy đá khỏi ống tạo đá, ống phải có bề mặt bên nhẵn, phẵng Để làm tan giá người ta sử dụng ga nóng vào bình đẩy lỏng bình vào bình chứa thu hồi làm tan 01 lớp mỏng đá rời khỏi ống rơi xuống Khi rơi xuống dao cắt thành đoạn ngắn theo yêu cầu Sau tiếp tục thực q trình đơng đá Trong q trình tan giá bơm nước ngừng hoạt động Thời gian làm đá phụ thuộc vào độ dày đá, nhiệt độ bay Thời gian tan đá khoảng phút độ dày đá tan 0,5mm Hiện đá viên sử dụng kinh doanh giải khát phổ biến nước ta Đá viên vừa thẩm mỹ vừa đảm bảo vệ sinh nên ưa chuộng Mặt khác máy làm đá viên có kích cỡ nhỏ phù hợp với thương mại đời sống, thời gian làm đá ngắn, nên chủ động Máy đá viên thường có cơng suất khơng lớn, u cầu sử dụng thực tế vừa phải 66 3.1.1 Máy đá tuyết Hình 6.14: Máy đá viên Máy sản xuất đá dạng giống tuyết, sau ép thành cục lớn nhờ máy ép Trên hình 6.15 giới thiệu máy đá tuyết hãng Taylor (Mỹ) Máy gồm tang trống, hai đầu có nắp mơi chất lạnh sơi bên ngồi tang trống Bên tang trống có hai lưỡi dao nạo đá quay với tốc độ nhanh 250 vòng/phút Để tăng tiết diện tạo đá, bề mặt bên tang trống có dạng dích dắc Nước đưa vào tạo đá từ phía tang trống nắp lại Khi nạo, đá rơi vào nước lọc giữ lại nhờ lưới, nước đưa trở lại để tiếp tục tạo đá 67 Hình 6.15: Máy đá tuyết Do bề mặt tạo đá bên có dạng dích dắc nên lưỡi dao phải có biên dạng tương tự Nước cấp cho máy đá phải làm lạnh sơ đạt nhiệt độ khoảng gần oC Do tốc độ lưỡi dao tương đối lớn nên bề mặt bên tang trống luôn tiếp xúc với nước lạnh để tạo đá, hệ số truyền nhiệt lớn, khoảng 1600 W/m2.K Do kích thước máy đá gọn.Để bảo quản, vận chuyển sử dụng dễ dàng người ta ép viên đá thành cục lớn loại 230g 450g Lực ép lớn, khoảng 70 bar Để tiện lợi cho việc thay đổi công suất tạo đá người ta chế tạo tang trống thành đơn nguyên Khi muốn tăng công suất người ta nối tiếp thêm vài đơn nguyên Mỗi đơn nguyên thường có suất khoảng tấn/ngày nhiệt độ bay môi chất -15oC *** 68 ... Crankshaft BB Model WA Model WB Q’ty Q’ty 12 WB & 12 -4 WB Q’ty 1 1 6 1 1 1 1 12 6 1 10 10 1 1 1 10 1 1 6 1 1 1 N(8) R (12 ) 1 1 Hình 1. 21: Bộ đệm kín tháo nắp Hình 1. 22: Cách tháo đai ốc hãm Hình 1. 23:... dưỡng hệ thống lạnh công nghiệp 12 10 Thời gian (giờ) Thực hành, thí Lý nghiệm, thuyết thảo luận, tập Kiểm tra 8 16 12 16 12 20 12 16 12 48 44 4 4 11 Ôn tập 16 5 Cộng 29 11 6 20 IV NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG... Tự động hóa hệ thống lạnh - Nguyễn Đức Lợi- NXB Khoa học kỹ thuật Bài 1: MÁY NÉN LẠNH Mục tiêu: - Biết cấu tạo loại máy nén lạnh; - Tháo lắp vận hành máy nén lạnh Nội dung bài: Tháo máy 1. 1 Ngƣng