Tính toán thiết kế kho lạnh trữ đông thịt lợn năng suất 100 tấn

Đề tài Tính toán thiết kế kho lạnh trữ đông thịt lợn năng suất 100 tấn MỤC LỤC PHẦN 1 TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH CHƯƠNG 1 Tính toán cách nhiệt cho hệ thống lanh CHƯƠNG 2 Tính toán cân bằng nhiệ.

Đề tài : Tính tốn thiết kế kho lạnh trữ đông thịt lợn suất 100 MỤC LỤC PHẦN : TÍNH TỐN NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH CHƯƠNG 1: Tính tốn cách nhiệt cho hệ thống lanh CHƯƠNG 2: Tính tốn cân nhiệt hệ thống lạnh CHƯƠNG 3: Tính tốn chu trình lạnh thiết bị CHƯƠNG : CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU I Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH - Từ xa xưa người biết sử dụng lạnh cho đời sống, cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với vật lạnh Sau kỹ thuật lạnh đời thâm nhập vào ngành kinh tế quan trọng hổ trợ tích cực cho ngành như: • Ngành cơng nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm • Trong cơng nghiệp nặng:làm nguội khng đúc • Trong y tế: chế biến bảo quản máu, thuốc • Trong cơng nghiệp hóa chất • Trong lĩnh vực sinh hoạt đời sống: điều hịa khơng khí - Đóng vai trị quan trọng ngành cơng nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm Tuy nhiên, để giữ cho thực phẩm lâu dài để cung cấp, phân phối cho kinh tế quốc dân, phải bảo quản đơng nhằm giữ cho thực phẩm nhiệt độ thấp (-12°C ÷ -30°C) Bởi nhiệt độ thấp vi sinh vật làm oi thiu thực phẩm bị ức chế, trình phân giải diễn chậm Vì mà giữ cho thực phẩm không bị hỏng thời gian dài II NỘI DUNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ Bảo quản đông - Sản phẩm bảo quản: thịt lợn - Dung tích : E = 100 -Nhiệt độ kho lạnh bảo quản đông : -30°C - Nhiệt độ ngưng tụ: 40°C Thông số môi trường - Nhiệt độ môi trường : 𝑡𝑛 = 37,3°C - Độ ẩm môi trường : 𝜑𝑛 =73% Môi chất lạnh - Môi chất lạnh sử dụng kho lạnh bảo quản đơng R22 CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH Giả sử thịt lợn đựng ngăn gỗ kích thước 440x310x250mm Mỗi chồng xếp cao ngăn Chiều cao chất hàng 4.00mm.Tiêu chuẩn chất tải 0,425t/𝑚3 Thể tích chất tải E=V.𝑔𝑣 Trong : E dung tích kho lạnh V: thể tích kho lạnh 𝑔𝑣 : định mức chất tải thể tích(𝑔𝑣 = 0,425t/𝑚3 ) Suy thể tích kho lạnh: V= 𝐸 = 100 𝑔𝑣 0,425 = 235,2941176 𝑚3 Chiều cao chất tải H= 5- (0,35 + 0,2 ) = 4,45 m Trong : 0,35 khoảng cách treo dàn bay trần 0,2 khoảng cách từ dàn bay tới sản phẩm Chiều cao tính tốn lớn chiều cao chất tải thực 4m phù hợp Diện tích chất tải F= 𝑉 ℎ Trong : F thể tích chất tải 𝑚3 h chiều cao chất tải m Suy : F = 235,2941176 = 58,8235294 𝑚2 Tải trọng 1m diện tích buồng 0,425.4 = 1,7 tấn/𝑚2 Nhỏ mức định tải cho phép Nếu lấy diện tích sử dụng diện tích 𝛽𝐹 = 0,7 diện tích lạnh cần xây dựng 𝐹𝐿 = 𝐹 𝛽𝐹 𝑚2 𝐹𝐿 : Diện tích lạnh cần xây dựng 𝛽𝐹 : hệ số sử dụng diện tích buồng chứa 𝐹𝐿 = 58,8235294 0,7 = 84 𝑚2 Số lượng buồng lạnh Z= 𝐹𝐿 𝑓 f: diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn xác định(6m.12m) Z= 84 72 = 1,16 Chọn buồng lạnh, buồng 6x12m Thêm gian máy, buồng phụ trợ hành lang ô tơ Dung tích thực tế kho lạnh : 𝑍′ 𝑍 0,58 𝐸𝐿 = E = 100 =172, 413 Đề có hướng mở rộng kho lạnh gấp đơi chọn mặt xây dựng 30x24m Có hành lang rộng 6m để phương tiện bốc xếp giới lại dễ dàng CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM 1) Tính cách nhiệt tường trần Cấu trúc xây dựng tường ngồi kho lạnh hình Tường gạch dày 380mm Hai mặt bên phủ lớp vữa xi măng dày 20mm Lớp gạch ẩm dày 7mm Lớp cách nhiệt xốp polystirol Lớp lớp vữa xi măng có lưới thép dày 20mm Tra bảng ta có: K = 0,21 w/𝑚2 k ∝1 = 23,3 w/𝑚2 k ∝2 = w/𝑚2 k Lớp vữa xi măng 𝛿 = 0,02 m λ = 0,88 w/mk µ=90 g/mh MP λ = 0,82 w/mk µ=105 g/mh MP λ = 0,3 w/mk µ=0,86 g/mh MP Lớp gạch đỏ 𝛿 = 0,38 m Lớp cách ẩm 𝛿 = 0,007 m Lớp cách nhiệt λ = 0,047 w/mk µ=7,5 g/mh MP Lớp vữa trác lưới thép 𝛿 = 0,002 m λ = 0,88 w/mk µ=90 g/mh MP Chiều dài cách nhiệt tính theo cơng thức 1 𝑘 𝛼1 𝛿𝐶𝑁 = λ 𝐶𝑁 [ − ( = 0,047.[ 0,21 + ∑𝑛𝑖=1 − ( 23,3 𝛿𝑖 λ𝑖 + + 𝛼2 0,02 0,88 )] + 0,38 0,82 + 0,07 0,3 + )] = 0,19m Chọn 𝛿𝐶𝑁 = 0,2m Hệ số truyền nhiệt thực kết cấu bao che 𝐾𝑡 = 𝛿𝑖 𝛿𝐶𝑁 +∑𝑛 + 𝑖=1λ +λ 𝛼1 𝐶𝑁 𝛼2 𝑖 = 1 0,02 0,38 0,007 +3 + + + 23,3 0,88 0,82 0,3 = 0,2 w/𝑚2 k Kiểm tra đọng sương tháng nóng TP HCM Với φ = 74% 𝑡1 = 37,3°C 𝑡2 = 29,5°C 𝐾𝑠 = 0,95.𝛼2 ( 𝑡1 − 𝑡𝑠 𝑡1 − 𝑡2 )= 0,95.23,3( 37,3−29,5 37,3+18 ) = 3,12 w/𝑚2 k Thõa mãn vách ngồi khơng đọng sương Kiểm tra đọng ẩm cấu cách nhiệt Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu bao che q= k.∆𝑡= 0,2.(37,3 + 18) = 11,6 w/𝑚2 Xác định nhiệt độ lớp vách q= 𝛼1 (𝑡𝑓𝑙 - 𝑡𝑤𝑙 ) 𝑡𝑤𝑙 = 𝑡1 = 𝑡𝑓𝑙 – 𝑞1 /𝛼1 = 37,3 – 11,6/23,3 = 36,82°C λ q= 1.( 𝑡𝑤𝑙 − 𝑡2 ) 𝛿1 𝑡2 = 𝑡𝑤𝑙 − 𝑡3 = 𝑡2 − 𝑡4 = 𝑡2 − 𝑡5 = 𝑡4 − 𝑡6 = 𝑡5 − 𝑡7 = 𝑡6 − 𝛿2 𝑞 λ1 𝛿1 𝑞 λ2 𝛿3 𝑞 λ2 𝛿4 𝑞 λ4 𝛿5 𝑞 λ5 𝛿6 𝑞 𝑡𝑓2 = 𝑡7 − λ6 𝑞 λ2 = 36,8 −11,6 0,02 0,88 = 36,56°C 0,38 = 36,53 − 11,06 = 31,43°C 0,82 = 31,21− 11,06 0,02 0,88 = 31,17°C 0,007 = 30,94 – 11,06 =30,67 – 11,06 0,2 0,047 = –18,19 – 11,06 = – 16,4 – 11,46 = 31,91°C 0,3 = – 16,15°C 0,02 0,88 = – 16,4°C = – 17,78°C Kết tính phù hợp với 𝑡𝑓2 = – 20°C Tra bảng áp suất bão hịa nước Px ,ta có: Bề mặt vách Nhiệt độ °C 36,80 36,56 31,43 31,17 30,91 - -16,4 16,15 Áp suất bão hòa 6213 6127 4604 4535 4468 152 156 Pa Tính áp suất thực nước Dịng thẩm thấu qua kết cấu bao che 𝑃ℎ1 −𝑃ℎ2 𝜔= 𝐻 = 4733−99 = 0,119 g/ 𝑚2 /h 0,039 𝑃ℎ1 , 𝑃ℎ2 : Phần áp suất khơng khí bên ngồi phịng 𝑃ℎ1 = 𝑃𝑥" (𝑡1 = 37,3°C).𝜑1 = 6397.0,74 = 4733 Pa 𝑃ℎ2 = 𝑃𝑥" (t = -18°C).𝜑2 = 124.0,80 = 99 Pa H = ∑𝑛𝑖=1 𝛿𝑖 λ𝑖 = 0,02 90 + 0,38 105 + 0,2 7,5 0,007 + 86 = 0,039 𝑚2 h Mpa/g Phần áp suất thực bề mặt 𝑃𝑥2 =𝑃ℎ1 − 𝜔 𝛿1 𝜇1 𝑃𝑥3 =𝑃𝑥2 − 𝜔 𝑃𝑥4 =𝑃𝑥3 − 𝜔 𝑃𝑥5 =𝑃𝑥4 − 𝜔 𝑃𝑥6 =𝑃𝑥5 − 𝜔 𝑃𝑥7 =𝑃𝑥6 − 𝜔 𝛿2 𝜇2 𝛿3 𝜇3 𝛿4 𝜇4 𝛿5 𝜇5 𝛿6 𝜇6 = 4733 – 0,119 0,02 = 4706 – 0,119 = 4275 – 0,119 = 4248 – 0,119 90 106 = 4706 Pa 0,38 105 0,02 90 106 = 4275 Pa 106 = 4748 Pa 0,007 0,86 106 = 3279 Pa 0,2 = 3279 – 0,119 .106 = 105 Pa 7.5 = 105 – 0,119 0,02 90 106 = 78 Pa Phương án đạt yêu cầu tất phân áp suất thực nhỏ phân áp suất bão hịa Tính mái kho lạnh Chiều dài hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu sau: Lớp phũ mái đồng thời lớp cách ẩm: 𝛿1 =0,012m λ = 0,3 w/m.k Lớp bê tơng giằng có cột: 𝛿2 = 0,04m λ = 1,4 w/m.k Lớp cách điện đẩy: λ = 0,2 w/m.k Tấm cách nhiệt xốp striropo: 𝛿4 = 0,01m λ = 0,047 w/m.k Lớp bê tông cốt thép chịu lực: 𝛿5 =0,22m λ = 1,5 w/m.k Tra bảng K = 0,20 w/𝑚2 k 𝛼1 = 23,3 w/𝑚2 k 𝛼2 = w/𝑚2 k 1 𝐾 𝛼1 𝛿𝑐𝑛 = λ 𝑐𝑛 [ − ( + ∑𝑛𝑖=1 𝛿𝑖 λ𝑖 + 𝛼2 )]= 0,2[ 0,2 −( 23,3 + 0,012 0,04 0,3 1,4 + 0,05 0,047 + 0,22 1,5 + )] = 0,7m Tính chịu lực Lớp nhẵn bê tông: 𝛿1 =0,04m λ =1,4 w/𝑚2 k Lớp bê tông: 𝛿2 =0,1m λ = 1,4 w/𝑚2 k λ = 0,2 w/𝑚2 k Lớp cách nhiệt sôi đất sét xốp: Lớp bê tơng có sưởi: 𝛿4 =0,1m Lớp cách ẩm: Lớp bê tông đá dăm làm kín đất: Lớp đất: Tra bảng k = 0,21 w/𝑚2 k 𝛿𝑐𝑛 = 0,2[ 0,21 − ( 0,04 1,4 + 0,1 1,4 + )]= 0,91m 10,5 Chọn 𝛿𝑐𝑛 = 1m CHƯƠNG 4: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH Q= 𝑄1 +𝑄2 + 𝑄3 +𝑄4+ 𝑄5 Kw Với 𝑄1 : Dòng nhiệt tổn thất kết cấu bao che 𝑄2 : Dòng nhiệt sản phẩm tạo 𝑄3 : Dịng nhiệt thơng gió 𝑄4 :Dịng nhiệt vận hành 𝑄5 : Dòng nhiệt sản phẩm thở Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che 𝑄1 =𝑄11 + 𝑄12 𝑄11 :Tổn thất qua tường, trần 𝑄12 :Ảnh hưởng xạ mặt trời 𝑄11 =k.F.(𝑡𝑓1 − 𝑡𝑓2 ) k: hệ số truyền nhiệt thực qua kết cấu bao che (k = 0,20 w/𝑚2 k) F: diện tích bề mặt kết cấu bao che 𝑡𝑓1 :nhiệt độ môi trường 𝑡𝑓2 :nhiệt độ kho lạnh F = (12+6+12+6).6= 216 𝑚2 Tưởng bao: 𝑄11𝑡𝑏 =0,2.216.(37,3+18) = 2381w Trần: 𝑄11𝑡 = 0,2.(6.12).55,3=796,32 w Nền: 𝑄11𝑛 = 0,21.(6.12)16 = 214 w Tính xạ cho tường : 𝑄11𝑏𝑡𝑥 =0,21.72.10 = 151,2 w Bức xạ cho mái: 𝑄11𝑏𝑥𝑚 = 0,2.72.19= 273,6 w Q= 2381 + 796,32 + 241 + 151,2 + 273,6 = 3843 w Dòng nhiệt sản phẩm tạo 𝑄2 = 𝑄2𝑠 + 𝑄2𝑏 𝑄2𝑠 : Dòng nhiệt sản phẩm tỏa 𝑄2𝑏 : Dịng nhiệt bao bì tỏa Giả sử thịt trước đưa vào kho lạnh kết đông tới nhiệt độ tâm thịt -8°C Khi đưa vào kho lạnh để bảo quản thịt hạ xuống -20°C 𝑄2𝑠 = M(ℎ1 − ℎ2 ) M: Lượng hàng nhập tấn/ngày đêm M =6.16 kg/s ℎ1 , ℎ2 : entanpy trước sau đưa vào bảo quản lạnh M= 𝐸1.𝛽.𝑚 365 = 100.24.1,5 365 = 9,86 kg/s 𝐸1 : Dung tích buồng lạnh : 100 𝛽: Hệ số quay vòng : 24 M = hệ số nhập hàng không đồng : 1,5 𝑄2𝑠 = 9,86.(34,8 − 4,6) 𝑄2𝑏 =𝑀𝑏 𝐶𝑏 (𝑡2 − 𝑡1 ) 1000 24.3600 1000 24.3600 =3,44 kw kw 𝑀𝑏 : Lượng bao bì nhập sản phẩm Chọn bao bì cactong 10% lượng hàng nhập 𝑀𝑏 = 2,464 kg/s 𝐶𝑏 : Nhiệt dung riêng bao bì 𝐶𝑏 = 1,46 kj/kg.k 𝑄2𝑏 = 2,464.1,46.(-8+18) 1000 24.3600 = 0,4163 kw 𝑄2 = 1,723 + 0,4163 = 2139,3 w Các dòng nhiệt vận hành 𝑄4 = 𝑄41 + 𝑄42 + 𝑄43 + 𝑄44 Dòng nhiệt chiếu sáng: 𝑄41 = F.H = (6.12).1,2= 86,4w Dòng nhiệt người tỏa 𝑄42 = 350.n= 350.3 = 1050 w n:Số người làm việc buồng Dòng nhiệt động tỏa 𝑄43 : 1000w : xe rùa bốc xếp Dòng nhiệt mở cửa 𝑄44 : B.F = 12.6.12=864w 𝑄4 = 86,4 + 1050 + 1000 + 864 = 3000,4 w Dịng nhiệt thơng gió, sản phẩm thở Q= 100%.𝑄1 + 100%.𝑄2 + 100%.𝑄4 =3843,06 + 2139,3 + 3000,4 = 8,982 kw Phụ tải máy nén thường nhỏ phụ tải thiết bị Tuy nhiên kho lạnh bảo quản nhỏ chọn phụ tải máy nén phụ tải thiết bị 𝑄0𝑀𝑁 =9 Kw CHƯƠNG 5: CHỌN MÁY NÉN Môi chất sử dụng hệ thống : R22 Nhiệt độ ngưng tụ 𝑡𝑘 : ta chọn dàn ngưng giải nhiệt nắng gió nên nhiệt độ ngưng tụ chọn cao nhiệt độ trung bình mơi trường từ 10 - 15°C 𝑡𝑘 = 45°C Nhiệt độ bay 𝑡0 𝑡0 = 𝑡𝑏 - ∆𝑡0 Với 𝑡𝑏 : Nhiệt độ buồng lạnh ∆𝑡0 : hệ số nhiệt yêu cầu ( từ 8°C - 13°C) Chọn ∆𝑡0 = 8°C 𝑡0 = -18 – = -26°C Tra bảng bảo hịa 𝑅22 theo nhiệt độ ta thơng số sau: 𝑡𝑘 = 45°C Pk=17,286 bar 𝑡0 = -26°C 𝑃0 = 1,9291 bar Tỷ số nén: Π = 𝑃𝑘 𝑃0 = 17,286 1,9291 = 8,9 < 13 Ta chọn chu trình cấp bố trí thiết bị hồi nhiệt 10 Xác định chu trình Trước hết ta xác định điểm nút chu trình, dễ dàng xác định thông số 1’ 3’ Các điểm cịn lại cần phải tính tốn qua thiết bị hồi nhiệt ta xác định Cân nhiệt thiết bị hồi nhiệt 𝑄𝑙ỏ𝑛𝑔 = 𝑚1 𝐶𝑝𝑙 (𝑡3′ - 𝑡3 ) = 𝑄ℎ𝑜𝑖 = 𝑚ℎ 𝐶𝑝ℎ (𝑡1 - 𝑡1′ ) Do 𝑚1 = 𝑚ℎ nên 𝐶𝑝𝑙 (𝑡3′ - 𝑡3 ) = 𝐶𝑝ℎ (𝑡1 - 𝑡1′ ) Do : 𝐶𝑝𝑙 > 𝐶𝑝ℎ nên (𝑡1 - 𝑡1′ ) > (𝑡3′ - 𝑡3 ) Như nhiệt độ bé ∆𝑡𝑚𝑖𝑛 = 𝑡3′ - 𝑡1′ = 5k Vì nhiệt độ bay thấp, mơi chất sử dụng R22 Nên ta chọn hệ số ∆𝑡𝑚𝑖𝑛 dẫn đến nhiệt độ cuối tầm nén môi chất cao Ta xác định trạng thái số 1: Độ nhiệt van tiết lưu nhiệt 5°C 𝑡1′ - 𝑡1′′ = 5°C => 𝑡1′ = -26 + = -21°C Độ nhiệt thiết bị hồi nhiệt hút 𝑡1 - 𝑡1′ = 20°C Suy 𝑡1 = 20 – 21 = -1°C 𝑡1 = -1°C => h1 = 704 kg/kJ 𝑡1′ = -21°C => h1’ = 696 kg/kJ 𝑡3′ = 45°C => h3’ = 556,23 kg/kJ ∆ℎ11′ = ∆ℎ33′ =>h3 = 548,23 , t3 = 40°C Các điểm nút chu trình 11 Điểm 1’’ 1’ 3’ Nhiệt độ -26 -21 -1 105 45 40 -26 H,kJ/kg 659,01 696 701 782 556,23 548,23 548,23 p.bar 1,9291 1,9291 1,9291 17,286 17,286 17,286 1,9291 0,165 0,022 v.𝒎𝟑 /kg 0,004 Năng suất lạnh riêng khối lượng 𝑞0 = h1’ – h4 =696 – 548,23 = 147,8 kJ/kg Lượng thực tế qua máy nén 𝑚𝑡𝑡 = 𝑄0 𝑞0 = 147,8 = 0,66 kg/kJ Năng suất thể tích thực tế máy nén 𝑉𝑡𝑡 = 𝑚𝑡𝑡 𝑉1 =0,06.0,165 = 9.9.10−3 𝑚3 /s Hệ số cấp máy nén λ Hệ số cấp máy nén tỷ số thể tích thực tế 𝑉𝑛 thể tích nén lý thuyết 𝑉𝑙𝑡 máy nén Ta xác định λ theo biểu thức: λ= λ1 λ𝑤 Trong : λ𝑖 =λ𝑐 λ𝑡𝑙 λ𝑘 = 𝑃0 − ∆P0 𝑃0 – c.[( 𝑃𝑘 +∆𝑃𝑘 𝑃𝑘 )− 𝑃0 − ∆P0 𝑃0 ] λ𝑐 : hệ số tính đến thể tích chết λ𝑡𝑙 : hệ số tổn thất tiết lưu λ𝑘 : hệ số tính đến tổn thất khác (thường lấy = 1) Lấy ∆𝑃0 =∆𝑃𝑘 =0,005 Chọn 0,005 Mpa =0,05 bar.m= 0,9 Đối với máy nén Freon chọn Tỉ số thể tích chết: C= 0,03 0,05 tùy theo loại máy nén Chọn C= 0,05 λ𝑤′ =λ𝑤 λ𝑟 λ𝑤 : Tổn thất hút vào xi lanh bị đốt nóng λ𝑟 : Tổn thất rị rỉ mơi chất qua pittong, xilanh,secmang λ𝑤′ = λ =[( 1,9291−0,05 1,9291 𝑇0 𝑇𝑘 ) − 0,05 [( 17,286+0,05 1,9291−0,05 17,286 1,9291 )−( )]] 247 318 = 0,755 Thể tích hút lý thuyết pittong hút quét được: 12 𝑉 0,0099 𝑙 0,755 𝑉𝑙𝑡 = 𝑡𝑡= =0,013 𝑚3 /s Thể tích máy nén lắp đặt 𝑉𝑙𝑡𝑚𝑛 = 𝜋.𝑑2 s.z.n 𝑚3 /s d:đường kính pittong (m) s: khoảng chạy pittong (m) z: số lượng pittong (chiếc) n:số vòng quay (vòng/s) Chọn máy nén Chọn máy nén pittong NGA ký hiệu ∏20, với thông số sau: Số xi lanh z=4 Số vịng quay: 24 vịng 2s Thể tích qt:0,0154 𝑚3 /s Khoảng chạy pittong S=0,0145 m - Tính kiểm tra máy nén: 𝑉𝑙𝑡𝑚𝑛 = 𝜋.(67,5.10−3 )2 0,045.4.24=0,0154 𝑚3 /s Năng suất lạnh 𝑄0𝑀𝑁 : 𝑉𝑙𝑡𝑚𝑛 = 𝑉𝑡𝑡𝑚𝑛 λ 𝑉𝑡𝑡𝑚𝑛 = λ.𝑉𝑙𝑡𝑚𝑛 =0,755.0,0154 =0,011627 𝑚3 /s Việc lựa chọn máy nén công suất phù hợp với thực tế Số lượng máy nén yêu cầu: 𝑍𝑚𝑛 = 𝑉𝑙𝑡 = 𝑄0 𝑉𝑡𝑡𝑚𝑛 𝑄0𝑚𝑛 =0,86.Vậy ta chọn Công nén đoạn nhiệt Cơng nén đoạn nhiệt chu trình tính theo công thức 𝑁𝑠 =m.l 𝑁𝑠 : công nén lý thuyết m:lưu lượng khối lượng qua máy nén kg/s l: công nén riêng kJ/kg l= h2 – h1 = 782 – 704 = 78 kJ/kg 𝑁𝑠 = m.(h2 – h1) = 0,007.78 = 5,46 kw 13 10 Công nén thị 𝑵𝒊 Công nén thị công nén thực trình nén lệch khỏi trình nén đoạn nhiệt lý thuyết 𝑁𝑖 = 𝑁𝑠 𝑛𝑖 Kw Trong : 𝑛𝑖 hiệu suất thị 𝑛𝑖 =λ𝑤 +b.𝑡0 𝑇 λ𝑤 = = 247 𝑇𝑘 318 =0,776 b=0,001 𝑡0 nhiệt độ sôi= -26°C 𝑛𝑖 =0,776+0,001.(-26)=0,75 𝑁𝑖 = 5,46 0,75 = 7,28 kw 11 Công hiệu dụng Ne ghi catalogue máy :9,1 kw 12 Công suất điện công suất động lắp đặt 0, máy nén kín CHƯƠNG : TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ I.Tính chọn dàn ngưng Chọn kiểu dàn ngưng -Việc chọn thiết bị ngưng tụ thực chất xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt với đề tài em chọn kiểu bình ngưng giải nhiệt nước với thiết bị gọn nhẹ, lắp đặt phòng máy Xác định nhiệt tải dàn ngưng - Nhiệt tải dàn ngưng dọc xác định theo biểu thức: 𝑄𝑘 =K.F.∆𝑡𝑡𝑏 (TL1) Với 𝑄𝑘 : Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ(kw) F: diện tích bề mặt trao đổi nhiệt ∆𝑡𝑡𝑏 :hiệu nhiệt độ trung bình logarit k Ta có 𝑄𝑘 =G 𝑞𝑘 =0,246.212=52,15 kw 𝑇𝑤1 = 35°C, 𝑇𝑤2 =37°C 14 ∆𝑡𝑡𝑏 = 𝑇𝑤2− 𝑇𝑤1 = 40−35 𝑙𝑛 40−37 𝑙𝑛 =3,91°C Vậy diện tích truyền nhiệt bình ngưng ống chùm ngang là: Tra bảng ta có: K=700(w/𝑚2 k)  F= 𝑄𝑘 𝑘.∆𝑡𝑡𝑏 = 52,15.1000 42520 700.3,91 = 2737 =19,05 𝑚2 Tăng lên (2 ÷ 3)°C Nước khỏi thiết bị ngưng tụ 𝑇𝑤2 đưa qua tháp giải nhiệt, nước phun dạng giọt nhỏ trao đổi nhiệt với khơng khí ngược dịng nhờ quạt gió thổi cưỡng Một phần nước hóa theo khơng khí mơi trường, mang theo lượng nhiệt nước tỏa Sau khỏi tháp nước giảm nhiệt xuống nhiệt độ ban đầu 𝑇𝑤1 a) Cấu tạo 1.Quạt 7.Bể nước 13.Cấp nước bổ xung 2.Tháp giải nhiệt 8.Ống hút a) bể nước 3.Hơi nước 9.Ống đẩy b) bơm nước 4.Ống tới nước 10.Lọc nước c) bình ngưng tụ 5.Lưới 11.Chảy tràn 6.Khơng khí vào 12,Van xả b) Tính lưu lượng cần thiết 𝑉𝑁 = 𝑄𝑘 /C.ƿ ∆𝑡𝑡𝑤 Trong đó: C: nhiệt dung riêng nước = 4,186 Ƿ: khối lượng riêng nước = 1000 15 ∆𝑡𝑡𝑤 : độ chênh lệch nhiệt độ nước vào ∆𝑡𝑡𝑤 = 𝑡𝑤2 − 𝑡𝑤1 = 37 − 35 = 2°C 16 CHƯƠNG 7: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG LẠNH I Sơ đồ hệ thống lạnh cấp môi chất R22 II.Nguyên lý làm việc Hỗn hợp lỏng môi chất lạnh R22 sau khỏi dàn bay vào bình tách lỏng hồi nhiệt (5), lỏng tách cấp nhiệt từ lỏng môi chất lạnh trở thành nhiệt máy nén hạ áp hút về, nén lên áp suất trung gian vào bình trung gian đặt nằm ngang (9) để làm mát máy nén cao áp hút nén lên áp suất cao vào bình tách dầu (4), dầu tách nước đẩy vào bình ngưng tụ (3), nhã nhiệt cho nước làm mát ngưng tụ lại thành lỏng Lỏng chảy xuống bình chứa cao áp (2), từ bình chứa, lỏng qua phin sấy lọc chia thành đường: - Qua cụm van tiết lưu (15) giảm áp suất trung gian vào bình trung gian (9) để làm mát đến từ máy nén hạ áp - Qua ống xoắn bình trung gian nhã nhiệt cho lỏng bên bình để lạnh lỏng lần thứ vào bình tách lỏng hồi nhiệt (5) để lạnh lỏng lần thứ 2, lỏng qua cụm van tiết lưu (6), giảm áp suất đến áp suất thấp vào dàn lạnh (7) 17 hầm cấp đông nhận nhiệt sản phẩm cần cấp đơng hóa hơi, hỗn hợp phần lỏng kéo theo vào bình tách lỏng hồi nhiệt (5) ,lỏng tách gia nhiệt trở thành nhiệt máy nén hạ áp hút Nước làm mát bơm (8) đẩy vào làm mát bình ngưng tụ máy nén, nước sau khỏi bình ngưng tụ máy nén nóng lên vào tháp giải nhiệt (13) để hạ nhiệt độ nước xuống nhiệt độ ban đầu quay lại bơm nước Dàn lạnh kho cấp đông thường bám tuyết nhiều, sản phẩm cấp đơng cịn tươi, nên phải xả băng thường xun Tuy nhiên khơng nên lạm dụng xả băng, lần xả băng kèm theo tổn thất nhiệt định, đồng thời quạt dàn lạnh ngừng hoạt động nên thời gian xả băng bị kéo dài Người ta thường chọn giải pháp xả băng nước cho dàn lạnh kho cấp đông Nước dùng để xả băng bơm (12) bơm từ bể chứa (11) đến dàn lạnh để làm tan băng bên dàn lạnh sau thải ngồi đường ống (16) Rơ le áp suất nước (14) ngừng bơm bơm hoạt động mà khơng cịn bơm nước III Quy trình vận hành a)Nhiệm vụ vận hành hệ thống lạnh Là trì làm việc bình thường hệ thống lạnh để đạt chế độ nhiệt độ, độ ẩm theo yêu cầu sử dụng Đảm bảo tiêu chuẩn kinh tế kỹ thuật Đồng thời phát hỏng hóc , cố để khắc phục điều kiện cụ thể quy định quy trình vận hành kỷ thuật an toàn b)Nguyên tắc chung trước khởi động hệ thống lạnh - Máy dừng bình thường nghỉ khơng q ngày người vận hành khởi động máy - Nếu máy nghĩ để bảo dưỡng, sửa chữa nghĩ ngày phải phải có ý kiến cán kỹ thuật khỏi động máy theo biên kiểm nghiệm bàn giao - Kiểm tra áp suất hệ thống tình trạng van, van chặn đầu nén phải mở van chặn đầu hút phải đóng - Kiểm tra tình trạng nước làm mát dầu bơi trơn - Xem xét khơng gian bên ngồi máy, phải đảm bảo không gian thuận tiện,không làm ảnh hưởng đến trình chạy máy 18 IV Khởi động máy nén - B1: Kiểm tra tình trạng van - B2: Khởi động bơm, quạt tháp giải nhiệt, mở van nước làm mát máy - B3: Thực giảm tải cho máy nén tự động cấu nâng van hút mở van pypass - B4: Mở van chặn đông nén khởi động máy nén - B5: Ngừng giảm tải cho máy nén, sau mở van chặn đông, hút bên cao áp - B6: Mở van chặn đông hút bên thấp áp theo dõi tải đồng hồ áp suất hút - B7: Theo dõi áp suất dầu áp suất dầu không lớn áp suất hút 0,73 bar phải dừng máy nén - B8 : Mở van cấp môi chất vào dàn lạnh - B9 : Quạt dàn lạnh chạy - B10: Theo dõi thông số làm việc máy: HP, LP, OP tải động máy nén ghi nhật ký vận hành V Dừng máy nén - B1: Đóng van cấp dịch để ngừng cấp môi chất lỏng vào bình chứa thấp áp, sau thời gian ngừng cấp lỏng vào bình chứa thấp áp chạy máy chế độ rút gas - B2 : Sau rút hết môi chất dàn bay áp suất hút giảm xuống áp suất chân khơng dừng máy đóng van chặn hút bên ngồi máy nén thấp áp - B3: Đóng van chặn nén - B4: Dừng bơm nước, quạt làm mát, vào lượng gas lỏng bình chứa cao áp - B5: Dừng quạt dàn lạnh - B6 : Kiểm tra tình trạng van, thiết bị như: dầu cacte, mối lắp ghép, lượng gas bình chứa ghi nhật ký vận hành 19 KẾT LUẬN Trong sản xuất chế biến thực phẩm, bảo quản lạnh đóng vai trị quan trọng, làm tăng thời gian bảo quản thực phẩm, phục vụ cho điều hòa, dự trữ nhiên liệu, kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp Do vấn đề xây dựng kho lạnh điều cần thiết tất yếu Để có hiệu kinh tế cao xây dựng kho lạnh, trình thiết kế kho lạnh, việc xác định nhiệt tải kho lạnh cần phải xác, cẩn thận sở để tính chọn thiết bị Nếu kết tính tốn nhiệt tải kho lạnh nhỏ kết thực tế dẫn đến làm hư hỏng sản phẩm bảo quản Kho lạnh thiết kế kho lạnh xây, nên tận dụng nhiên liệu vật liệu nước Nhưng làm cách để tính tốn kho tốt giá rẻ cần phải tính tốn lại Vì kiến thức thực tế cịn hạn chế nên tính tốn thiết kế khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong thầy bảo thêm để có đồ án hồn thiện CÁC TÀI LIỆU KHAM KHẢO Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh 20 ... định nhiệt tải kho lạnh cần phải xác, cẩn thận sở để tính chọn thiết bị Nếu kết tính tốn nhiệt tải kho lạnh nhỏ kết thực tế dẫn đến làm hư hỏng sản phẩm bảo quản Kho lạnh thiết kế kho lạnh xây, nên... - Độ ẩm môi trường :