ÁN CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT LẠN potx

Độ ẩm không khí trong kho Độ ẩm không khí lạnh trong kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và cảmquan bề mặt của sản phẩm đông sau khi bảo quản.. Sản phẩm được bao gói bằng nhựa PE và giấy

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHO BẢO QUẢN CÁ ĐÔNG LẠNH

1.1. Tổng quan về kho lạnh bảo quản

Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản các loại thực phẩm,nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hoá chất, công nghiệp thựcphẩm, công nghiệp nhẹ vv…

Hiện nay kho lạnh được sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm rấtrộng rãi và chiếm một tỷ lệ lớn nhất Các dạng mặt hàng bảo quản bao gồm:

- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: Thịt, hải sản, đồ hộp

- Bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả

- Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu

- Kho bảo quản sữa

- Kho bảo quản và lên men bia

- Bảo quản các sản phẩm khác

1.2 Phân loại kho lạnh

1.2.1 Phân loại theo công dụng

có công suất lạnh lớn Chúng là mắt xích đầu tiên của dây chuyền lạnh Phụ tảicủa kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất nhập hàng thường xuyên

c Kho phân phối, kho trung chuyển

Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho các khu vực dân cư, thành phố và

dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng

và có ý nghĩa rất lớn đến đời sống sinh hoạt của cả một cộng đồng

d Kho thương nghiệp

Kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống thương nghiệp.Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được doanh nghiệp bán trên thịtrường.

e Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tầu hoả, xe ôtô, máy bay lạnh )

Đặc điểm của kho là dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời đểvận chuyển từ nơi này sang nơi khác

f Kho sinh hoạt

Đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn, nhà hàngdùng bảo quản một lượng hàng nhỏ Chúng được coi là mắt xích cuối cùng củadây chuyền lạnh

1.2.2 Phân loại theo nhiệt độ

a Kho bảo quản lạnh

Nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2 oC ÷ 5 oC Đối với một sốrau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối >10 oC, chanh > 4 oC).Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt hàng nông sản

b Kho bảo quản đông

Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đông Đó là hàngthực 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 cũng phải đạt-18 oC để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trongquá trình bảo quản

c Kho đa năng

Nhiệt độ bảo quản thường dược thiết kế ở -12 0C nhưng khi cần bảo quảnlạnh có thể đưa lên nhiệt độ bảo quản 00C hoặc khi cần bảo quản đông có thểđưa xuống nhiệt độ bảo quản -18 0C tùy theo yêu cầu công nghệ

d Kho gia lạnh

Nhiệt độ 0oC, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang khâu chếbiến khác

e Kho bảo quản nước đá

Nhiệt độ kho tối thiểu -4 0C

1.2.3 Phân loại theo dung tích chứa

Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó

Do đặc điểm về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm có khác nhau

Kho lạnh công nghiệp cá thường không phải là xí nghiệp độc lập mà nằmtrong tổ hợp công nghiệp cá có nơi tiếp nhận, xử lý và phân phối cá Thường 80

% dung tích kho lạnh dùng để bảo quản đông Dung tích còn lại là buồng bảo

quản vạn năng Kho lạnh công nghiệp cá có dung tích đến 20 ngàn tấn, bìnhthường dung tích từ 100 tấn 1000 tấn.

1.2.4 Phân loại theo đặc điểm cách nhiệt

a Kho xây

Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến hànhbọc các lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá thànhtương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển Mặt khác về mặt thẩm mỹ

và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt Vì vậy hiện nay ở nước ta người ta ít sửdụng kho xây để bảo quản thực phẩm

b Kho panel

Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được lắp ghép vớinhau bằng các móc khoá camlocking Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giáthành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàngthực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu Hiện nay nhiều doanh nghiệp ởnước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì thế hầu hếtcác xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều sử dụng kho panel để bảo quản hànghoá

CHƯƠNG II: THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH

2.1 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

2.1.1 Yêu cầu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh

Quy hoạch mặt bằng kho lạnh là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảoquản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ Để đạt đượcmục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu sau:

- Phải bố trí buồng lạnh phù hợp dây chuyền công nghệ Sản phẩm đi theodây chuyền không gặp nhau, không đan chéo nhau Các cửa ra vào buồng chứaphải quay ra hành lang Cũng có thể không cần hành lang nhưng sản phẩm theodây chuyền không đi ngược

- Quy hoạch cần phải đạt chi phí đầu tư bé nhất Cần sử dụng rộng rãi cáccấu kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảmbảo tiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất

- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và chi phíthấp.

+ Quy hoạch phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển thuận lợi cho việcbốc xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế

+ Chiều rộng kho lạnh nhiều tầng không quá 40m

+ Chiều rộng kho lạnh một tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất12m, thường lấy 12, 24, 36, 48, 60, 72m

+ Chiều dài của kho có đường sắt nên chọn để chứa được năm toa tàu lạnhbốc xếp cùng một lúc

+ Chiều rộng sân bốc dỡ đường sắt 6 ÷ 7,5 m; sân bốc dỡ ôtô cũng vậy.+ Trong một vài trường hợp kho lạnh có sân bốc dỡ nối liền rộng 3,5m,nhưng thông thường các kho lạnh có hành lang nối ra cả hai phía, chiều rộng6m

+ Kho lạnh thể tích tới 600 tấn không bố trí đường sắt, chỉ có một sân bốc

dỡ ôtô dọc theo chiều dài kho đảm bảo mọi phương thức bốc dỡ

+ Để giảm tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che, các buồng lạnh được nhómlại từng khối với một chế độ nhiệt độ

- Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống đã chọn Điều này đặc biệtquan trọng đối với kho lạnh một tầng vì không phải luôn luôn đảm bảo đượcmôi chất lạnh từ các thiết bị lạnh về, do đó phải chuyển sang sơ đồ lớn hơn vớiviệc cấp lỏng từ dưới lên

- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kỹ thuật, an toàn phòng cháy chữa cháy

- Khi quy hoạch cũng phải tính toán đến khả năng mở rộng kho lạnh Phải

để lại một mặt mút tường để có thể mở rộng kho lạnh

2.1.2 Yêu cầu buồng máy và thiết bị

Bố trí máy và thiết bị hợp lý trong buồng máy là rất quan trọng nhằm mụcđích sau:

- Vận hành máy thuận tiện

- Rút ngắn chiều dài đường ống: Giảm chi phí đầu tư và giảm tổn thất ápsuất trên đường ống

- Sử dụng thể tích buồng máy hiệu quả nhất, buồng máy gọn nhất

- Đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy, phòng nổ và vệ sinh công nghiệp

- Đảm bảo thuận tiện cho việc bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế máy với thiết bị.Buồng máy và thiết bị thường được bố trí vào sát tường kho lạnh để đườngnối ống giữa máy thiết bị và dàn lạnh là ngắn nhất, chiếm từ 5 ÷10% tổng diệntích kho lạnh

Buồng máy và thiết bị có thể nằm chung trong một khối nhà của kho lạnhhoặc tách rời Chiều rộng chính của lối đi trong buồng máy là 1,5m trở lên, cácmáy và thiết bị lớn đến 2,5m Khoảng cách này để đi lại, tháo lắp sửa chữa máy

dễ dàng Khoảng cách máy và thiết bị ít nhất là 1m, giữa thiết bị và tường là 0,8mnếu đây không phải là lối đi vận hành chính Các thiết bị có thể đặt sát tường nếuphía đó của thiết bị hoàn toàn không cần đến vận hành, bảo dưỡng Trạm tiết lưu

và bảng điều khiển với các dụng cụ đo kiểm và báo hiệu phải bố trí sao cho cóthể quan sát được dễ dàng từ bất kỳ vị trí nào trong buồng máy Trạm tiết lưu đặtcách máy ít nhất 1,5m

Buồng máy và thiết bị ít nhất phải có 2 cửa bố trí đối diện ở khoảng cách

xa nhất trong buồng máy, ít nhất có 1 cửa thông ra ngoài trời, các cánh cửa mở

ra ngoài Buồng máy phải có quạt thông gió thổi ra ngoài, mỗi giờ có thể thayđổi không khí trong buồng 3 ÷ 4 lần

2.2 Chọn phương án xây dựng kho lạnh

Chọn phương án thiết kế là kho lạnh lắp ghép, mặc dù kho lạnh lắp ghépgiá thành cao hơn khá nhiều so với kho lạnh xây Nhưng nó có những ưu điểmvượt trội so với kho lạnh xây như sau:

- Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạosẵn nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng trongmột vài ngày so với kho truyền thống phải xây dựng trong nhiều tháng, có khinhiều năm

- Có thể tháo lắp và di chuyển đến nơi mới khi cần thiết

- Không cần đến vật liệu xây dựng như kho xây trừ nền có con lươn đặtkho nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều

- Cách nhiệt là polyuretan có hệ số dẫn nhiệt thấp

- Tấm bọc ngoài của panel đa dạng từ chất dẻo đến nhôm tấm hoặc thépkhông gỉ…

- Hoàn toàn có thể sản xuất được trong nước

2.3 Chọn thông số thiết kế

2.3.1 Chọn nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ bảo quản sản phẩm đông theo lý thuyết nhiệt độ càng thấp thì chấtlượng sản phẩm càng tốt, thời gian bảo quản càng lâu nhưng tùy từng mặt hàng

cụ thể mà chúng có nhiệt độ bảo quản khác nhau Đối với các mặt hàng trữ đông

ở các nước châu Âu người ta thường chọn nhiệt độ bảo quản khá thấp từ -25 oC

÷ -30 oC Ở Việt Nam hiện nay, nhiệt độ bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnhquy định chung là -18 oC ÷ -25 oC.

Nguyên liệu chủ yếu được bảo quản trong kho lạnh là cá Basa Tôi chọnnhiệt độ bảo quản trong kho là: -20 ± 2 oC.

2.3.2 Độ ẩm không khí trong kho

Độ ẩm không khí lạnh trong kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng và cảmquan bề mặt của sản phẩm đông sau khi bảo quản Bởi vì nó liên quan đến hiệntượng thăng hoa của nước đá trong sản phẩm Do vậy tùy từng loại sản phẩm cụthể mà độ ẩm của không khí trong kho là khác nhau

Đối với sản phẩm đông không được bao gói cách ẩm thì độ ẩm không khílạnh là phải đạt 95% Còn đối với sản phẩm đã được bao gói cách ẩm thì độ ẩmcủa không khí lạnh khoảng 85 ÷ 90%

Sản phẩm được bao gói bằng nhựa PE và giấy catong khi đưa vào kho lạnhnên độ ẩm không khí lạnh trong kho ϕ = 85%

2.3.3 Tốc độ không khí trong kho lạnh

Không khí chuyển động trong kho có tác dụng lấy đi lượng nhiệt của sảnphẩm bảo quản, nhiệt truyền vào do mở cửa, do cầu nhiệt, do người lao động,

do máy móc thiết bị hoạt động trong kho Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đềunhiệt độ, độ ẩm và hạn chế nấm mốc hoạt động

Các sản phẩm được bao gói cách ẩm nên ta thiết kế không khí đối lưucưỡng bức bằng quạt gió với vận tốc v = 3 m/s

2.3.4 Các số liệu về khí tượng tại thành phố HỒ CHÍ MINH

Bảng 2.1 Các số liệu khí hậu tại thành phố HỒ CHÍ MINH

, 0

(m3)

2.4.2 Diện tích chất tải của kho lạnh F, m 2

Được xác định qua thể tích buồng lạnh và chiều cao chất tải:

h

V

F =

(m2) Trong đó:

F: Diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2

h: Chiều cao chất tải, m

Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụthuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc dỡ Chiều cao h có thể tính bằngchiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng khônggian cần thiết để chất hàng và dỡ hàng Chiều cao chất tải phụ thuộc vào chiềucao thực tế h1 của kho Chiều cao h1 được xác định bằng chiều cao phủ bì củakho lạnh trừ đi hai lần chiều dầy cách nhiệt của trần và nền kho lạnh:

h1 = H - 2δ (m)+ Chọn chiều cao phủ bì H = 3,6m là chiều dài lớn nhất của tấm panel.+ Chọn chiều dày cách nhiệt δ = 125 mm

Suy ra:

h1 = 3,6 – 2×0,125 = 3,35 (m)

Chiều cao chất tải thực h của kho bằng chiều cao phủ bì trừ đi khoảng hởphía trần để lưu thông không khí chọn là 0,5m và phía dưới nền lát tấm palêt là:0,1m

Suy ra:

h = 3,35 – (0,1 + 0,5) = 2,75 (m)

Diện tích chất tải lạnh :

43,24275

,2

67,

(m2)

2.4.3 Tải trọng của nền và của trần

Tải trọng nền được xác định theo công thức:

gf= gv.h = 0,45×2,75= 1.24 (tấn/m2)

Với tải trọng nền này thì panel sàn đủ điều kiện chịu được lực nén bởi vì

độ chịu nén của panel tiêu chuẩn là 0,2÷0,29 Mpa

2.4.4 Xác định diện tích kho lạnh cần xây dựng

Diện tích kho lạnh thực tế cần xây dựng phải tính đến đường đi, khoảng hởgiữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh, khoảng cách giữa các lô hàng đếntường bao Vì vậy diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện tích tính toán trên

và được xác định theo công thức:

f xd

f F

β

=(m2)Trong đó:

Fxd: diện tích kho lạnh cần xây dựng, m2

βF: hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và các diệntích giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bịnhư dàn bay hơi, quạt, βF phụ thuộc vào diện tích buồng và lấy theo bảng 2-5

Ta chọn; βF = 0,75 [T32-TL1]

24,32375

,0

43,242

=

=

=

f xd

f F

Z: số lượng buồng lạnh;

f : diện tích buồng lạnh quy chuẩn xác định theo hàng cột của kho, m2Diện tích buồng lạnh quy chuẩn tính theo hàng cột quy chuẩn cách nhau 6mnên f cơ sở là 36 m2 Các diện tích quy chuẩn khác nhau là bội số của 36 m2.Trong khi tính toán, diện tích lạnh có thể lớn hơn diện tích ban đầu 10÷15%, khichọn Z là một số nguyên.Kho lạnh được chọn có:

f = 6×12 = 72 (m2)

Số buồng lạnh là:

5,472

24,323

Chiều rộng: 12 m.

Chiều dài: 30 m

Chiều cao: 3,6 m

Diện tích thực của kho là: 12 x 30 = 360 (m2)

Dung tích thực tế của kho là:

Z

Z E

t = ×

(tấn)Trong đó:

,4

Do kho lạnh xây dựng theo phương án lắp ghép nên toàn bộ kho được đặttrên nền nhà xưởng Tải trọng của hàng bảo quản sẽ chi phối đến độ rắn chắccủa nền, khả năng chịu lún của nền Nếu tải trọng của hàng bảo quản càng lớn

2.5.3 Cấu trúc mái kho lạnh

Mái kho lạnh có nhiệm vụ bảo vệ cho kho trước những biến đổi của thờitiết như: nắng, mưa, đặc biệt là giảm bức xạ nhiệt của mặt trời vào kho lạnh.Mái kho đảm bảo che mưa che nắng tốt cho kho và hệ thống máy lạnh Máikhông được đọng nước, không được thấm nước Mái dốc về hai phía với độ dốc

Kho lạnh được thiết kế gồm 2 cửa trong đó có một cửa chính có kích thước

1600 x 2000(mm) và một cửa sổ có kích thước 600x600(mm) Hai cửa này đểtạo thuận lợi cho việc xuất, nhập hàng vào và ra khỏi kho

Hình 2-3: Cửa ra vào và cửa xuất nhập hàng của kho lạnh.

Bên trong cửa được bố trí màn chắn khí làm bằng nhựa dẻo để hạn chếdòng nhiệt tổn thất do mở cửa khi xuất nhập hàng Nhựa để chế tạo màn chắnkhí phải đảm bảo khả năng chịu lạnh tốt và có độ bền cao Màn được ghép từcác dải nhựa có chiều rộng 200 mm, dày 2 mm, chồng mí lên nhau là 50 mm

2.5.5 Khóa cam ( cam lock)

Hình 2-5 giới thiệu nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của khóa cam Cơ cấumóc bên trái nằm ở một mép panel, chốt ngang nằm ở một vị trí tương ứng ở

Hình 2-4:

Màn nhựa che cửa

ra vào và cửa xuất nhập hàng kho lạnh.

Nền đất đáBêtông sàn

mép panel cần ghép nối Khi đặt 2 panel cạnh nhau, dùng chìa khóa quay theochiều kim đồng hồ 1/4 vòng thì móc đã ăn khớp vào chốt của panel đối diện thì

cơ cấu cam kéo chốt về bên trái siết chặt 2 tấm panel vào với nhau

Hình 2-5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khóa cam

2.5.6 Mộng âm dương

Mộng âm dương thường được sử dụng kết hợp với khóa cam để tăng hiệuquả cách nhiệt Nguyên tắc cấu tạo là một cạnh panel bố trí lõm khe còn cạnhtương ứng của panel ghép có vấu lồi để ăn khớp hoàn toàn với nhau (xem hình2-5), qua đó tránh được khe hở ở mối ghép panel với nhau, nền…

Hình 2-6 Mộng âm dương của tấm panel

CHƯƠNG III: CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM KHO LẠNH

3.1 Vật liệu cách nhiệt :

Cách nhiệt có nhiệm vụ hạn chế dòng nhiệt tổn thất từ ngoài môi trường

có nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che Chấtlượng của vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của vật liệu cáchnhiệt theo các yêu cầu sau:

- Hệ số dẫn nhiệt λ nhỏ (λ→ 0);

- Khối lượng riêng nhỏ ;

- Độ thấm hơi nước nhỏ (µ→ 0);

- Độ bền cơ học và độ dẻo cao;

- Bền ở nhiệt độ thấp và không ăn mòn các vật liệu xây dựng tiếp xúc với nó;

- Không cháy hoặc không dễ cháy;

- Không bắt mùi và có mùi lạ;

- Không gây nấm mốc và phát sinh vi khuẩn, không bị chuột, sâu bọ đục phá;

- Không độc hại đối với cơ thể người;

- Không độc hại đối với sản phẩm bảo quản, làm biến chất và giảm chất lượngsản phảm;

- Vận chuyển, lắp ráp, sửa chữa, gia công dễ dàng;

- Rẻ tiền và dễ kiếm;

- Không đòi hỏi sự bảo dưỡng đặc biệt

Trên thực tế không có các vật liệu cách nhiệt lý tưởng đáp ứng đày đủ cácyêu cầu trên Mỗi vật việu cách nhiệt đều có ưu và nhược điểm cụ thể Khi chọnmột vật liệu cách nhiệt cho một trường hợp ứng dụng nào đó cần phải lợi dụngđược triệt để các ưu và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm của nó.Yêu cầu quan trọng đối với vật liệu cách nhiệt là hệ số dẫn nhiệt phải nhỏ.Vật liệu cách nhiệt phần lớn là các vật liệu kim loại vô cơ và hữu cơ ở dạng xốpngậm các bọt không khí hoặc ngậm các bọt khí nào đó

Hệ số dẫn nhệt λ của các vật liệu cách nhiệt có tính chất gần giống nhau vàphụ thuộc vào:

- Khối lượng riêng;

- Cấu trúc của bọt xốp (kiểu, độ lớn, cách xấp xếp của các lỗ chứa khí, thànhphần và cấu tạo của phần rắn và mối quan hệ qua lại của chúng);

- Nhiệt độ;

- Áp suất và chất khí ngậm trong bọt xốp;

- Độ ẩm và độ khuếch tán hơi nước và không khí trong thời gian sử dụng

Chất khí chứa trong các vật liện phần lớn là không khí ở áp suất thường.không khí ở áp suất khí quyển đứng im có hệ số dẩn nhiệt λ = 0,025 W/m.k đây

là hệ số dẫn nhiệt giới hạn mà vật liệu xốp cách nhiệt ngậm không khí có thể cóđược

Các vật liệu cách nhiệt là các chất vô cơ tự nhiên thường được gia côngtrước khi sử dụng như các loại sợi khoáng (thủy tinh bột, sợi amiăng hoặc sợigốm

Vật liệu cách nhiệt từ các chất hữu cơ nhân tạo ngày càng sử dụng nhiềuhơn Chúng có tính chất cách nhiệt tốt, sản xuất với quy mô công nghệ ổn định

về chất lượng, kích thước, gia công dễ dàng, lắp ghép và kinh tế hơn Các vậtliệu có ý nghĩa nhất hiện nay là polystirol (stirôpo), polyurethane, polyêtylen,polyvinylclorit, nhựa phenol và nhựa urê phormađêhit

Hiện nay polystirol và polyurethane được sử dụng rộng rãi nhất để cáchnhiệt các buồng lạnh

Tuy nhiên ở hai vật liệu trên, người ta quan sát thấy sự co rút kích thước donhiệt độ thấp sự co rút này có thể làm hở các mối ghép Để tránh các cầu nhiệt

do co rút kích thước nên thực hiện ít nhất hai lớp cách nhiệt với mối ghép sole

3.2 Vật liệu cách ẩm

Do sự chênh lệch nhiệt độ ở ngoài môi trường bên ngoài và nhiệt độ buồnlạnh, xuất hiện độ chênh áp suất hơi nước giữa ngoài và trong buồng lạnh Ápsuất hơi nước ngoài môi trường lớn Áp suất trong buồng lạnh nhỏ, do đó luôn

có dòng ẩm đi từ ngoài vào buồng lạnh Gặp nhiệt độ thấp, ẩm ngưng đọng lạitrong kết cấu cách nhiệt, phá hủy khả năng cách nhiệt gây nấm và thối rữa chovật liệu cách nhiệt Chính vì vậy, cách nhiệt lạnh bao giờ cũng phải đi đôi vớicách ẩm

Một số yêu cầu cần thiết với cách nhiệt và cách ẩm

- Nếu tính từ phía nóng vào phía lạnh thì vị trí lớp cách nhiệt ở trong và lớp cách

ẩm ở ngoài Nếu có nhiều lớp cách nhiệt dán chồng lên nhau thì cũng chỉ bố trímột lớp cách ẩm đủ dày ở phía ngoài cùng

- Lớp cách ẩm không cần dầy (2,5 ÷ 3 mm) nhưng phải liên tục, không nên dứtquãng hoặc tạo ra các vết nứt để làm càu cho ẩm thấm vào buồng

- Nhất thiết không được bố trí bất kỳ lớp cách ẩm nào phía trong lớp các nhiệt

3.3 Tính toán cách nhiệt, cách ẩm và kiểm tra đọng sương

3.3.1 Xác định chiều dày cách nhiệt

Chiều dày cách nhiệt được tính theo công thức:

11

1

αλ

δα

λδ

: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, w/mk

k: hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che, w/m2k

: hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK

Ở đây ta chọn vật liệu cách nhiệt cho kho là các tấm panel tiêu chuẩn(panel có tác dụng cách nhiệt, cách ẩm)

Bảng 2-2 Các thông số các lớp vật liệu của tấm panel tiêu chuẩn.

1 291 , 0

0005 , 0 2 36 , 45

0006 , 0 2 3 , 23

1 21 , 0

1 025 ,

+

cn i

K

1

1 1

1

α λ

δ λ

δ α

(W/m2.k)Thay số vào ta được:

194,09

1025,0

125,0291

,0

0005,0236

,45

0006,023,231

1

=++

×+

×+

=

K

(W/m2.k)

3.3.2 Tính kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài vách cách nhiệt

Điều kiện để vách ngoài không bị đọng sương là k ≤ ks

Hệ số truyền nhiệt đọng sương được tính theo công thức:

s

s

t t

t t K

95 ,

( W/m2K)

Trong đó:

α1: hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài bề mặt tường kho, W/m2K

t1: nhiệt độ không khí bên ngoài kho, t1 = 37,3 oC

t2: nhiệt độ không khí bên trong kho, t2 = -20 oC

ts: nhiệt độ điểm đọng sương, ts = 28,5 oC

4,3203,37

5,283,373,2395,095

,0

t t

(W/m 2 K)Nhận xét: ks > k

Vì vậy vách ngoài kho lạnh không bị đọng sương

CHƯƠNG IV: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH VÀ CHU TRÌNH

LẠNH

Việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trườngxâm nhập vào kho lạnh Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có

đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ

ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài

Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là để xác địnhnăng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt Nhiệt tải Q của kho lạnh sẽ được tínhtheo công thức sau:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 (W)Trong đó:

Q1: dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh

Q2: dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh

Q3 : dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh, ở đây

Q3 = 0 do kho bảo quản sản phẩm thủy sản không thông gió buồng lạnh

Q4: dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh

Q5: dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp, nó chỉ có ở kholạnh bảo quản rau quả, Q5 = 0

4.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q 1 :

Dòng nhiệt qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tườngbao, trần và nền do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bêntrong kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao vàtrần.

Dòng nhiệt Q1 được xác định theo công thức:

Q1 = Q11 + Q12 (W)Trong đó:

Q11: dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ

Q12: dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời.Kho lạnh được thiết kế vách và trần kho đều có tường bao và mái che nên

bỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời;

kt: hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dàicách nhiệt thực

F: diện tích bề mặt kết cấu bao che

t1: nhiệt độ môi trường bên ngoài kho, oC

t2: nhiệt độ không khí trong kho, oC

Chiều dài kho L1 =30 m

Chiều rộng kho L2 = 12 + 2.0,125 = 12,25 m

Chiều cao H = 3,6 + 0,125 = 3,725 m

4.1.1 Tính dòng nhiệt truyền qua vách

Q11 = kt.F.(t1 – t2) ( W) Trong đó :

kt : là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dầycách nhiệt thực; (W/m2k)

F: là diện tích bề mặt của kết cấu bao che; (m2)

t1: là nhiệt độ bên ngoài môi trường

t2: là nhiệt độ trong kho lạnh

Do kho lạnh được đặt trong xưởng chế biến có tường bao xung quanh và cómái che nên nhiệt độ không khí xung quanh kho lạnh sẽ lấy bằng nhiệt độ củakhu thành phẩm, t1= 26oC

Bảng 4-1 Dòng nhiệt truyền qua vách

Bao che ( W/mkt 2K)

F(m2)

Δt(oC)

Q11(W)

4.1.2 Dòng nhiệt truyền qua trần

Tương tự dòng nhiệt qua vách kho ta có :

Bảng 4-2 Dòng nhiệt truyền qua trần

( W/m2K)

F(m2)

Δt(oC)

Q11tr(W)

4.1.3 Dòng nhiệt truyền qua nền.

Nền không có sưởi nên dòng nhiệt qua sàn được xác định theo biểu thức:

Q11 = ∑kq.F.(t1 – t2)m (W)Trong đó:

kq: hệ số truyền nhiệt quy ước tương ứng với từng vùng nền

F: diện tích tương ứng với từng vùng nền

m: hệ số tính đến sự tăng tương đối trở nhiệt của nền khi có lớp cáchnhiệt

Để tính toán dòng nhiệt vào qua sàn, người ta chia sàn ra các vùng khácnhau có chiều rộng 2 m mỗi vùng tính từ bề mặt tường bao vào giữa buồng

Hình 4-1: Diện tích vùng nền

a = 30m

- Vùng I (vùng rộng 2 m dọc theo chu vi tường bao).

×+

=

n n

m

λ

δλ

δλ

2

2 1

1

25,11

1

Thay số liệu ta có:

138,036,45

0006,02291,0

0005,02025,0

125,025,11

Δt(oC)

Q11n(W)

b = 12m

Kết quả tính toán tổng dòng nhiệt qua kết cấu bao che

Vậy dòng nhiệt qua vách, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ là:

Q1= Q11+ Q12 (W)Với: Q11 = Q11v+ Q11tr + Q11n (W)

Bảng 4-4 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che

4.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q 2

Dòng nhiệt do bao bì và sản phẩm tạo ra xác định theo công thức:

Q2 = Q21 + Q22 (W)Trong đó:

Q21: dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra,W

Q22: dòng nhiệt do bao bì tỏa ra,W

4.2.1 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q 21

Được xác định theo công thức:

3600.24

1000

2 1

21 M i i

(W)Trong đó:

M: công suất buồng gia lạnh hay khối lượng hàng nhập vào kho bảo quảntrong một ngày đêm, tấn/ngày đêm

Lấy khối lượng hàng nhập trong một ngày đêm vào buồng bảo quản lạnh

và buồng bảo quản đông bằng 8% dung tích buồng nếu dung tích buồng nhỏhơn 200T và bằng 6% nếu dung tích buồng lớn hơn 200T

Vậy chọn M = 6%.300 = 18 (tấn/ngày đêm)

i1, i2: entanpi sản phẩm ở nhiệt độ vào và ở nhiệt độ bảo quản, J/kg

Cần lưu ý rằng đối với kho bảo quản đông, các sản phẩm khi đưa vào khobảo quản đã được cấp đông đến nhiệt độ bảo quản Tuy nhiên trong quá trình xử

lý đóng gói và vận chuyển nhiệt độ sản phẩm tăng lên, nên đối với sản phẩmbảo quản đông lấy nhiệt độ vào là -12 oC

Nhiệt độ sản phẩm trước khi vào kho bảo quản đông:

10000

2440018

Mb: khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm trong một ngày đêm,tấn/ngày đêm Ta lấy:

Ta lấy nhiệt độ bao bì trước khi đưa vào kho cùng sản phẩm bằng nhiệt độcủa khu thành phẩm, t1 = 26 0C, t2 = -20 0C

Suy ra:

3600.24

100020

2614608

,1

Q

(W)Vậy dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra:

Q2 = Q21 + Q22 = 5083,3 + 1399,2 = 6482,5 (W)

Các dòng nhiệt do vận hành Q4 gồm các dòng nhiệt do đèn chiếu sáng Q41,

do người làm việc trong các buồng Q42, do các động cơ điện Q43, do mở cửa Q44

A: nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2 buồng hay nền, với buồng bảoquản đông A = 1,2 W/m2

F: diện tích của buồng, m2

Suy ra:

Q41 = 1,2.360 = 432 (W)

4.3.2 Dòng nhiệt do người trong buồng làm việc tỏa ra Q 42

Được xác định theo biểu thức:

Q42 = 350.n (W)Trong đó:

350: nhiệt lượng do một người tỏa ra trong khi làm công việc nặng nhọc

350 W/người

n: số người làm việc trong buồng Nó phụ thuộc vào công nghệ gia công,chế biến, vận chuyển, bốc xếp Thực tế số lượng người làm việc trong buồng rấtkhó xác định và thường không ổn định Nếu không có số liệu cụ thể có thể lấycác số liệu định hướng sau đây theo diện tích buồng

Nếu buồng nhỏ hơn 200m2 : n = 2 ÷ 3 người

Nếu buồng lớn hơn 200m2 : n = 3 ÷ 4 người

Suy ra:

Q42 = 350×4 = 1400 (W)

4.3.3 Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra Q 43

Q43 = 1000.N (W)Trong đó:

N: Công suất động cơ điện

1000: Hệ số chuyển đổi từ KW ra W.

Tổng công suất của động cơ điện quạt dàn lạnh lắp đặt trong kho lạnh phảilấy theo thực tế thiết kế Tuy nhiên đến đây ta chưa chọn được dàn lạnh nênchưa biết cụ thể tổng công suất động cơ điện của quạt dàn lạnh, vì vậy có thểlấy theo định hướng như sau: N = 4 (KW)

Vậy dòng nhiệt do động cơ điện toả ra là:

Q43 = 1000.N = 1000×4 = 4000 (W)

4.3.4 Dòng nhiệt do mở cửa kho lạnh Q 44

Được xác định theo biểu thức:

Q44 = B.F (W)Trong đó:

F: diện tích của kho lạnh, m2

B: dòng nhiệt dung riêng khi mở cửa, W/m2

Dòng nhiệt khi mở cửa phụ thuộc vào diện tích buồng và chiều cao buồng.Với chiều cao buồng 6m lấy theo bảng sau:

Bảng 4-5 Dòng nhiệt riêng khi mở cửa [T117-TL1]

< 50 m2 50 ÷150 m2 > 150 m2

Với chiều cao buồng h = 3,6 m, diện tích > 150 m2 Sử dụng phương phápnội suy ta có B = 4,8 W/m2

Để xác định dòng nhiệt do xả băng dàn lạnh ta xác định theo mức độ tăngnhiệt độ không khí trong phòng sau khi xả băng Mức độ tăng nhiệt độ củaphòng phụ thuộc vào dung tích của kho lạnh Thông thường nhiệt độ không khísau khi xả băng tăng (4 ÷ 7) oC Dung tích càng lớn thì độ tăng nhiệt độ càng

t C V n

= ρ

(W)Trong đó:

n - số lần xả băng trong một ngày đêm, chọn n = 3

ρkk - khối lượng riêng của không khí, ρkk =1,2kg/m3

V - thể tích của kho lạnh,m3

CPkk - nhiệt dung riêng của không khí, CPkk = 1009 J/kgK

Δt - độ tăng nhiệt độ không khí trong kho lạnh sau khi xả băng dàn lạnhlấy = 4oC

Suy ra:

1,1123600

24

4,100967

,6662

,13

Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 + Q45 = 432 + 1400 + 4000 + 1382,4 + 112,1 = 7326,5 (w)

Bảng 4-6 Tổng hợp các kết quả tính toán nhiệt tải kho lạnh

4.4 Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị và máy nén

4.4.1 Phụ tải nhiệt của thiết bị

Phụ tải nhiệt của thiết bị là tải nhiệt dùng để tính toán bề mặt trao đổi nhiệtcần thiết của thiết bị bay hơi Công suất giải nhiệt yêu cầu của thiết bị bao giờcũng lớn hơn công suất của máy nén, phải có hệ số dự trữ nhằm tránh nhữngbiến động có thể xảy ra trong quá trính vận hành Vì thế tải nhiệt của thiết bịđược lấy bằng tổng của tất cả các tổn thất nhiệt của kho lạnh

Q0TB = Q1 + Q2 + Q4 = 20879,7 (W)

4.4.2 Phụ tải nhiệt của máy nén

Do các tổn thất trong các kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suấtnhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng của các tổn thất nhiệt Để tránh cho máynén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt máy nén cũng được tính toán từ các tảinhiệt thành phần nhưng tùy theo từng loại kho lạnh có thể chỉ lấy một phần tổngcủa nhiệt tải đó.

Với kho lạnh bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh thì:

QMN = 85%Q1 + 100%Q2 + 75%Q4 = 11569 (W)Năng suất lạnh của máy nén đối với mỗi nhóm buồng có nhiệt độ sôi giốngnhau xác định theo biểu thức:

b

Q k

0

(kW)Trong đó:

k: Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thốnglạnh, nó được xác đinh theo bảng sau:

Bảng 4.7 Hệ số k [T107-TL2]

to = -30 oC nên k = 1,07

b: Hệ số thời gian làm việc, thường lấy b = 0,9 (máy nén làm việc 22giờ/ngày do xả băng dàn lạnh và giảm tải cho máy nén)

ΣQMN: Tổng nhiệt tải của máy nén đối với một nhiệt độ bay hơi

Vậy năng suất lạnh của máy nén đối với mỗi nhóm buồng có nhiệt độ sôigiống nhau:

8,139

,0

6,1107,1

a Làm lạnh trực tiếp

Là phương pháp làm lạnh kho bằng dàn bay hơi đặt trong kho lạnh, môichất lạnh lỏng sôi thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh Làm lạnh trực tiếp cóthể là dàn lạnh đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức

Ưu điểm

- Thiết bị đơn giản không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ

- Tuổi thọ cao, kinh tế vì không phải tiếp xúc với nước muối là một chất ănmòn kim loại

- Đứng về mặt nhiệt động thì ít tổn thất năng lượng vì hiệu nhiệt độ giữakho lạnh và dàn bay hơi gián tiếp qua không khí

- Tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ nghĩa là khi làm lạnh trực tiếp thời gian

từ khi mở máy đến lúc kho lạnh đạt nhiệt độ yêu cầu sẽ nhanh hơn

- Nhiệt độ kho lạnh có thể giám sát theo nhiệt độ sôi của môi chất, nhiệt độsôi có thể xác định dễ dàng qua nhiệt kế của đầu hút máy nén

- Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng cách đóng ngắt máy nén (đối với máylạnh nhỏ và trung bình).

Nhược điểm

- Đối với hệ thống lạnh lớn thì lượng môi chất nạp vào máy lớn, khả năng

rò rỉ của môi chất lớn, khó có khả năng dò tìm được chỗ rò rỉ để xử lý

- Đối với dàn lạnh Freon, việc hồi dầu sẽ gặp khó khăn khi dàn lạnh đặtquá xa và thấp hơn vị trí của máy nén

- Với quá nhiều dàn lạnh việc bố trí phân phối môi chất lạnh đến cho cácdàn lạnh cũng gặp nhiều khó khăn và máy nén dễ hút ẩm, việc bảo vệ máy néncũng gặp khó khăn

- Trữ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém khi máy lạnh ngừng hoạt động thìdàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng

b Làm lạnh gián tiếp

Là phương pháp làm lạnh bằng các giàn chất tải lạnh như nước muối,glycol,… thiết bị bay hơi đặt ở ngoài kho lạnh Ở trong buồng chất tải lạnh nónglên do thu nhiệt của buồng lạnh Sau đó trở lại dàn bay hơi để hạ nhiệt độ xuốngbằng nhiệt độ yêu cầu và cứ như vậy được tuần hoàn liên tục Dàn lạnh gián tiếpcũng có thể là dàn lạnh đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức

Ưu điểm

- Hệ thống lạnh có độ an toàn cao, chất tải lạnh không cháy, không nổ,không độc hại với cơ thể sống và không làm ảnh hưởng đến chất lượng sảnphẩm bảo quản Nó là vòng tuần hoàn an toàn và ngăn chặn sự tiếp xúc của môichất độc hại đối với sản phẩm

- Máy lạnh có cấu tạo đơn giản hơn, đường ống dẫn môi chất hệ thốngngắn được chế tạo ở dạng tổ hợp hoàn chỉnh nên chất lượng cao, độ tin cậy lớn,

dễ dàng kiểm tra lắp đặt và hiệu chỉnh

- Dung dịch chất tải lạnh có khả năng trữ lạnh lớn sau khi máy ngừng hoạtđộng, nhiệt độ kho có khả năng duy trì được lâu hơn

Nhược điểm

- Năng suất lạnh của máy bị giảm do chênh lệch nhiệt độ lớn

- Hệ thống thiết bị cồng kềnh vì phải thêm vòng tuần hoàn cho chất tảilạnh

- Tốn năng lượng bổ sung cho bơm hoặc cánh khuấy chất tải lạnh

Qua sự phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp làm lạnh trên,phương pháp làm lạnh được chọn cho kho đang thiết kế là phương pháp làmlạnh trực tiếp Nó phù hợp với điều kiện của kho lạnh như: hệ thống không cồngkềnh, dễ điều chỉnh nhiệt độ, tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ, chi phí đầu tư banđầu không lớn

- Ở điều kiện làm mát bằng nước vào mùa hè ở Việt Nam ngưng tụ là 42

oC, áp suất ngưng tụ là 16,1 bar, là môi chất có áp suất ngưng tụ tương đối cao;

- Nhiệt độ cuối tầm nén thấp nên có thể dùng thiết bị hoàn nhiệt do đókhông cần thiết bị tách lỏng;

- Năng suất lạnh riêng thể tích lớn gần bằng NH3 nên máy tương đối gọn;

- Độ nhớt, tính lưu thông kém hơn NH3 nên các đường ống, cửa van đềuphải lớn hơn;

- Có thể hòa tan trong nước gấp 8 lần R12 nên máy ít có nguy cơ tắc ẩm;

- Phù hợp sử dụng máy nén kín, nửa kín

b Tính chất hóa học

- Bền ở phạm vi nhiệt độ và áp suất làm việc

- Khi có chất xúc tác là thép, bị phân hủy ở nhiệt độ 550 oC thành phần làphosgene rất độc

- Không tác dụng với kim loại, phi kim loại chế tạo máy

- Làm trương phồng cao su và một số chất dẻo đệm khí

b Tính cháy nổ

Không gây cháy nổ

c Tính sinh lý

- Không độc hại với cơ thể sống

- Không làm biến chất thực phẩm bảo quản

d Tính kinh tế

Đắt nhưng được sản xuất nhiều, vận chuyển và bảo quản dễ dàng

4.5.3 Chọn các thông số của chế độ làm việc

a Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh

Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ của phòng lạnh Đượctính theo công thức sau:

to = tb - Δt0 (0C)Trong đó :

Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết

bị ngưng tụ Thiết bị ngưng tụ của hệ thống lạnh được làm mát bằng nước lấy từnguồn nước thành phố tuần hoàn khép kín qua tháp giải nhiệt, được tính theocông thức:

tk = tw2 + Δtk (0C)Trong đó :

Δtk: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu , ∆t = 3 ÷ 5 có nghĩa là nhiệt độngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 ÷ 5 ; chọn Δtk = 5 oC

tw2: nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng;

Nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh nhau 2 ÷ 6 oC phụ thuộc vào kiểubình ngưng:

tw2 = tw1+ (2 ÷ 6) oCTrong đó:

tw2- nhiệt độ ra khỏi bình ngưng

tw1- nhiệt độ nước vào bình ngưng

Đối với bình ngưng ống vỏ nằm ngang chọn Δtw = 5 oC nghĩa là:

c Nhiệt độ quá nhiệt

Nhiệt độ quá nhiệt là nhiệt độ của môi chất trước khi vào máy nén Nhiệt

độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất

Mục đích của việc quá nhiệt hơi hút là để bảo vệ máy nén tránh không hútphải lỏng Tùy từng loại môi chất và máy nén mà có nhiệt độ quá nhiệt khácnhau

Ta có:

tqn = t0 + ∆tqn (0C)Trong đó :

∆tqn : là nhiệt độ quá nhiệt hơi hút, với môi chất R22 thì: ∆tqn = 20 oC

t0 : nhiệt độ sôi của môi chất

Vậy :

tqn = (-30) + 200C = -10 oC

d Nhiệt độ quá lạnh t ql

Là nhiệt độ của môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu Nhiệt độ quá lạnhcàng thấp thì năng suất lạnh càng lớn Vì vậy, người ta cố gắng hạ nhiệt độ quálạnh xuống càng thấp càng tốt

Đối với thiết bị Freon sự quá lạnh được thực hiện trong bình hồi nhiệt, giữamôi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu và hơi lạnh ở bình bay hơi ra trước khi

266,170

Vậy chọn máy nén một cấp có quá lạnh quá nhiệt.

4.6.2 Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị

Hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi được quá nhiệt sơ bộ (do van tiết

lưu), đi vào thiết bị hồi nhiệt, thu nhiệt của chất lỏng nóng, quá nhiệt đến t1 rồiđược hút vào máy nén Qua máy nén hơi được nén đoạn nhiệt lên trạng thái 2 vàđược đẩy vào bình ngưng tụ Trong bình ngưng tụ, hơi thải nhiệt cho nước làmmát, ngưng tụ lại thành lỏng và được quá lạnh chút ít Độ quá lạnh rất nhỏ nên

bỏ qua Lỏng được dẫn vào bình hồi nhiệt Trong bình hồi nhiệt, lỏng thải nhiệtcho hơi lạnh vừa từ bình bay hơi ra Nhiệt độ hạ từ t3, xuống t3 Sau đó lỏng đivào van tiết lưu, được tiết lưu xuống trạng thái 4 và được đẩy vào thiết bị bayhơi Trong thiết bị bay hơi, lỏng bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh Hơilạnh được máy nén hút về sau khi qua thiết bị hồi nhiệt Như vậy vòng tuầnhoàn môi chất được khép kín [1]

Các quá trình cơ bản của chu trình:

1’- 1: Quá nhiệt hơi hút trong thiết bị hồi nhiệt ở Po= const;

1 - 2 : Quá trình nén đoạn nhiệt hơi hút về (s1 = s2) từ áp suất thấp Po lên ápsuất cao Pk

2 - 2’: Làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống trạngthái bão hòa

2’- 3’: Ngưng tụ môi chất trong dàn ngưng tụ đẳng áp và đẳng nhiệt;

3’- 3: Quá lạnh lỏng đẳng áp trong hồi nhiệt ở Pk = const

3 - 4: Tiết lưu đẳng entanpi ở van tiết lưu i3 = i4

4 - 1’: Quá trình bay hơi trong bình bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt

Tra bảng và tính toán ta được bảng tổng kết các thông số trên các điểm nútcủa chu trình như sau:

Bảng 4-8 Tổng kết các thông số trên các điểm nút của chu trình

Điểm nút Nhiệt độ(oC)

Áp suất(bar)

Entanpi(kJ/kg)

Thể tíchriêng(m3/kg)

Trong đó:

i1’ : Entanpi của hơi bão hòa khô khi ra khỏi thiết bị

i4 : Entanpi của môi chất sau khi qua van tiết lưu

b Năng suất lạnh riêng thể tích q v

29,133117

,0

32,226

i1- Entanpi hơi hút về máy nén

i2- Entanpi của hơi quá nhiệt khi ra khỏi máy nén

f Hệ số lạnh của chu trình ε

1,394,72

32,226

0 0 0

0 100

T

T T

243

243318

1,

=

V