hiết kế, chế tạo thiết bị ổn nhiệt nước biến trong nuôi trồng thủy sản phục vụ đào tạo

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG II THIẾT KẾ, CHẾ TAO THIẾT BỊ ỔN NHIỆT Nước BIỂN TRONG NUÔI TRỔNG THỦY SẢN PHỤC vụ ĐÀO TẠO Huỳnh Văn Thạo *, Lương Đức Vũ *, LỀ Dửc Tài *, Nguyễn Trọng Quỳnh * ABSTRACT This paper presents the results ofdesigning and manufacturing a model of a seawater/brine thermostatic system for training and scientific research of students majoring in Thermal Engineering and Aquaculture students, Nha Trang University The system is built for training and research purposes, so it is very flexible in operating and measuring parameters on the system Keywords: Thermostatic system, brine, aquaculture Received: 20/12/2021; Accepted: 02/01/2022; Published: 05/01/2022 Đặt vấn đề Thủy sản mặt hàng có giá trị kinh tể cao tiêu thụ xuất Việt Nam Theo Hiệp hội chế biến xuất khấu thủy sản Việt Nam sản lượng xuất hải sản tăng theo năm điển ốc, cá, tơm Trong năm gần đây, tôm ngày chiếm tỷ trọng lớn hom tổng kim ngạch xuất thuỷ sản Việt Nam Năm 2020, tôm chiếm 44% xuất thuỷ sản với 3,7 tỷ USD Năm 2021, tính đến hết 31/10, xuất tơm chiếm 45% với 3,2 tỷ USD Với nhu cầu ngày cao, dẫn tới mật độ quy mô nuôi trồng thủy, hải sản nước ta ngày tăng Chính vi điều này, vấn đề cải thiện công nghệ, kỹ thuật qui trình ni mấu chốt ngành thủy, hải sản De sv tiếp cận hiểu rõ hom hệ thống, thiết bị ổn định nhiệt độ nước tác động đến môi trường nuôi nào, điều khiển cho phù hợp Nhóm tác giả nghiên cứu chế tạo mơ hình hệ thống ổn nhiệt sử dụng cho nước biển điều khiển linh hoạt với hàng loạt cảm biến đo lường để người vận hành quan sát, phân tích hệ thống, thiết bị đúng, xác trường hợp thay đổi chế độ hay nhiệt độ môi trường Hệ thống ứng dụng phục vụ thực hành, thực tập cho sv ngành Kỹ thuật nhiệt sv nuôi trồng thủy sản, Trường Đại học Nha Trang Nội dung nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu báo thiết bị on nhiệt nước biển nuôi trồng thủy sản phục vụ đào tạo Nhiệt độ ln trì ổn định trì phạm * ThS Trường Đại học Nha Trang vi 26-29°C 2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Thiết bị kiểm sốt nhiệt độ mơi trường nước biển có đặc thù dàn trao đổi nhiệt tiếp xúc trực tiếp với nước biến nên vật liệu dàn trao đổi nhiệt chọn loại thép titan (5), sau phân tích sơ đồ hệ thống lạnh hệ thống bơm nhiệt chọn sơ đồ hệ thống kiểm soát nhiệt độ nước biển (hình 2.1) Vào mùa nóng nhiệt độ nước bể nuôi tăng cao làm cho vi sinh vật có hại phát triển ảnh hưởng đến mơi trường sống vật nuôi, cần làm mát nước bể nuôi cách điều khiển van đảo chiều (2) trạng thái thông a - b c - d lúc dàn trao đổi nhiệt (4) đóng vai trị dàn ngưng, dàn trao đổi nhiệt (5) đóng vai trị dàn lạnh có nhiệm vụ thu nhiệt từ nước biển (làm lạnh nước) Vào mùa lạnh nhiệt độ nước bể nuôi xuống thấp điều khiển van đảo chiều (2) hoạt động đảo chiều thơng vị trí a - d b - c lúc (4) dàn lạnh (5) dàn ngưng thải nhiệt cho nước biển nhận nhiệt (gia nhiệt nước) Chú thích: Máy nén 2, Van đảo chiều Quạt Dàn trao đồi nhiộtkhơng khí Dàn trao dổi nhiệtvậtliệu titan Bề nuôi f Cám biền đo nhiệt dộ Ỹ Dồng hồ đo áp suất Đường môi chất làm lạnh nước —► Đường môi chất gia nhiệt nước txj Van chặn N Van chiều Tj Van tiết lưu Phin lọc (5) Bom nước Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống ổn nhiệt TẠP CHÍ THIẾT BỊ GIÁO DỤC - số 257 KỲ -1/2022 • II NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 2.3 Kết tính toán, chế tạo thiết bị Thiết bị ổn nhiệt nước biển có thơng số kỹ thuật thể (bảng 2.1) Bảng 2.1 Các thông số kết tính tốn nhiệt hệ thơng ơn nhiệt Thơng số Làm lạnh Gia nhiệt Tồng thể tích, V, lít 500 500 Nhiệt độ nước vào, t °C 30 24 Nhiệt độ nước ra, tr, °C 26 28 Nhiệt độ ngưng tụ, tk, °C 45 45 5 Nhiệt độ bay hơi, to, °C Độ nhiệt, At , °C 10 10 Khối lượng riêng nước biển, p, kg/m3 1050 1050 Nhiệt dung riêng nước biển, c, kJ/kgK 3,85 3,85 Nhiệt lượng cần thiết, Q = Vp(tr - tv), kJ 8085 8085 a b Hình 2.2a Sơ đồ nguyên lý làm việc cùa chu trình máy lạnh làm lạnh Hình 2.2b Sơ đồ nguyên lý làm việc chu trình máy lạnh gia Hệ thống thiết bị ổn nhiệt làm lạnh nguồn nhiệt sử dụng dàn lạnh, cần gia nhiệt nguồn nhiệt cần sử dụng dàn ngưng, van đào chiều điều khiển nên điểm nút thiết bị làm lạnh tương đồng với điểm nút gia nhiệt biểu diễn trinh làm việc đồ thị Igp-h (hình 2.3) Bảng 2.2 Kết xác định thơng số trạng thải cìia mơi chat R410A điếm nút đồ thị Ig p-h “5 "I Nhiệt độ, t, °C Áp suất, p, bar *2 15 70,8 80,64 45 5 9,303 27,24 27,24 27,24 9,303 9,303 Entanpy, h, kJ/kg 294,1 325,2 330,7 135,4 135,4 282,8 ■Cêt tính tốn nhiệt thu đượAWXEc thông số hệ thống (bảng 2.3) Bảng 2.3 Ket tính tốn thơng số làm việc hệ thống Stt Thơng số Cịng suất tiêu thụ Hiệu suất máy nén Năng suất lạnh Công suất nhiệt Lưu lượng môi chất Hệ số làm lạnh Hệ số bơm nhiệt Ký hiệu N n Q„ Qi m e