Giáo trình Hệ thống máy lạnh công nghiệp 1 (Nghề Kỹ thuật máy lạnh và điều hòa không khí Trình độ CĐTC)

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 1.8 Cụm van hút Hình 1.7: Cụm van xả van hút, model WA gió tuần hồn với tốc độ lớn, nhiệt độ thấp, khoảng –35oC, thời gian làm lạnh ngắn Phương pháp cấp dịch cho tủ đơng gió từ bình trống tràn theo kiểu ngập dịch 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống Trên hình 9.7 sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh tủ đơng gió sử dụng mơi chất NH Đặc điểm sơ đồ sau: - Cấp dịch: Phương pháp cấp dịch, ngập lỏng từ bình trống tràn - Xả băng: nước nhờ hệ thống bơm riêng - Kiểu cấp đơng : đơng gió cưỡng - Nhiệt độ sản phẩm vào cấp đơng: + 10 ÷ 12oC - Nhiệt độ trung bình sản phẩm sau cấp đông: - 18oC - Nhiệt độ tâm sản phẩm sau cấp đông: - 12oC - Thời gian cấp đông : giờ/mẻ (tuỳ theo sản phẩm) - Sản phẩm cấp đông : Dạng rời tôm, cá qua chế biến - Số ngăn cấp đông: 2, 4, ngăn Mỗi ngăn chứa khoảng 50 62,5 kg Dưới công suất số ngăn tương ứng Bảng 9.2: Số lượng vách ngăn tủ đơng gió Số ngăn Cơng suất, kg/h 100 125 200 250 300 400 Tủ dụng tủ đơng gió giải pháp kinh tế dùng cấp đông sản phẩm đông lạnh rời cho doanh nghiệp nhỏ vừa chi phí đầu tư bé vận hành tiện lợi, chạy với số lượng hàng nhỏ nhỏ Chỉ trường hợp doanh nghiệp có vốn lớn, sản lượng khai thác chế biến nhiều thì cần đến dây chuyên cấp đông I.Q.F 131 1- Máy nén; 2- Tháp giải nhiệt; 3- Bình chứa; 4-Bình ngưng; 5- Bình tách dầu; 6Bình tách lỏng; – Bình trống tràn; 8- Tủ đơng gió; 9- Bình thu hồi dầu; 10- Bình trung gian; 11- Bể nước xả băng; 12- Bơm xả băng; 13- Bơm giải nhiệt Hình 9.7: Sơ đồ nguyên lý tủ đơng gió 2.2 Kết cấu đặc tính kỹ thuật tủ đơng gió Tủ đơng gió có cấu tạo dạng tủ chắn, dễ dàng vận chuyển nơi khác cần Tủ có cấu tạo sau: - Vỏ tủ: Cách nhiệt vỏ tủ polyurethan dày 150mm, có mật độ khoảng 40 ÷ 42 kg/m3, hệ số dẫn nhiệt l= 0,018 ÷ 0,020 W/m.K Các lớp bao bọc bên bên vỏ tủ inox dày 0,6mm Tủ có 02 buồng, có khả hoạt động độc lập, buồng có 02 cánh cửa cách nhiệt, kiểu lề, cánh tương ứng mở vào ngăn tủ Kích thước cánh tủ 800W x 1900H x 125T (mm) Hai mặt cánh tủ nox dày 0,6mm Cánh tủ có trang bị điện trở sấy chống đóng băng, lề, tay khố inox, roăn làm kín có khả chịu lạnh cao Khung vỏ tủ gia công từ thép chịu lực, mạ kẽm gỗ chống cầu nhiệt vị trí cần thiết - Dàn lạnh: Có dàn lạnh hoạt động độc lập Dàn lạnh có ống, cánh tản nhiệt vỏ thép nhúng kẽm nóng inox Dàn lạnh thiết kế để sử dụng cho môi chất NH3 Dàn lạnh đặt sàn tủ, xả băng nước Hệ thống đường ống xả băng, máng hứng nước thép mạ kẽm Mô tơ quạt loại chống ẩm ướt, cánh quạt loại hướng trục, có lồng bảo vệ chắn Lịng quạt máng hứng nước có trang bị điện trở chống đóng băng - Giá đỡ khay cấp đơng: Mỗi ngăn có 01 giá đỡ khay cấp đơng, giá có nhiều tầng để đặt khay cấp đơng, khoảng cách tầng hợp lý để đưa khay cấp đơng vào lưu thơng gió q trình chạy máy - Khay cấp đông: Khay chế tạo inox dày 2mm, có đục lổ bề mặt để khơng khí tuần hồn dễ dàng Khối lượng hàng khay tuỳ thuộc vào công suất tủ mà chọn cho hợp lý Bảng 9.3: Thông số kỹ thuật tủ đơng gió Năng suất cấp 100 200 300 400 đông (kg/giờ) Nhiệt độ sản phẩm +10o / vào/ra 18 C Rộng 2750 5450 8190 1086 Kích thước Sâu 1975 1975 1975 1975 (mm) Cao 2300 2300 2300 2300 Cách nhiệt Polyurethan dày 125/150mm Vỏ bọc Inox, dày 0,6mm Kích 800W x 1900H x 125T Cử thước a Số lượng Số lề Inox Kích 730L x 510W x 1900H thước 132 Kệ đựng hàng Khay Số lượng Số tầng Bước kệ Kích thước Số khay Vật liệu 25 25 50 75 100 50 75 Nhôm 100 70 750L x 500W x 60H 1- Dàn lạnh 2- Giá xếp khay sản phẩm 3- Bình trống tràn Hình 9.8: Cấu tạo tủ đơng gió 250 kg/mẻ 133 Hình 9.9: Cấu tạo bên tủ đơng gió 134 Hệ thống cấp đông I.Q.F 3.1 Khái niệm phân loại Hệ thống lạnh I.Q.F viết tắt từ chữ tiếng Anh Individual Quickly Freezer, nghĩa hệ thống cấp đông nhanh sản phẩm rời Một điểm đặc biệt hệ thống I.Q.F sản phẩm đặt băng chuyền, chuyển dộng với tốc độ chậm, q trình tiếp xúc với khơng khí lạnh nhiệt độ thấp nhiệt độ hạ xuống nhanh Buồng cấp đông kiểu I.Q.F chuyên sử dụng để cấp đông sản phẩm dạng rời Tốc độ băng tải di chuyển điều chỉnh tuỳ thuộc vào loại sản phẩm yêu cầu công nghệ Trong trình di chuyển băng chuyền sản phẩm tiếp xúc với khơng khí đối lưu cưỡng với tốc độ lớn, nhiệt độ thấp -35÷-43oC hạ nhiệt độ nhanh Vỏ bao che buồng cấp đông cách nhiệt polyurethan, hai mặt bọc inox Buồng cấp đơng I.Q.F có dạng sau đây: - Buồng cấp đơng có băng chuyền kiểu xoắn: Spiral I.Q.F - Buồng cấp đơng có băng chuyển kiểu thẳng: Straight I.Q.F - Buồng cấp đơng có băng chuyền siêu tốc: Impingement I.Q.F Đi đôi với buồng cấp đông hệ thống trang bị thêm băng chuyền khác băng chuyền hấp, băng chuyền làm nguội, băng làm khô, băng chuyền mạ băng, buồng tái đông 3.1.1 Hệ thống cấp đơng I.Q.F với buồng cấp đơng có băng tải dạng xoắn a Sơ đồ nguyên lý Trên hình 9.10 giới thiệu sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đơng IQF, có băng chuyền cấp đơng dạng xoắn, sử dụng môi chất NH3 Hệ thống cấp đông với buồng cấp đơng có băng tải dạng xoắn u cầu cơng suất lạnh tương đối lớn, thời gian đông lạnh ngắn nên thường sử dụng phương pháp cấp dịch bơm Thiết bị kèm băng chuyền cấp đông băng chuyền tái đông Người ta thường sử dụng nước để xả băng cho dàn lạnh băng chuyền cấp đông tái đông Để làm khô băng chuyền người ta sử dụng khí nén Các thiết bị khác bao gồm: Bình chứa cao áp, hạ áp , thiết bị ngưng tụ, bình tách dầu, bình trung gian, bình thu hồi dầu, bơm dịch, bơm nước giải nhiệt, xả băng bể nước xả băng 135 Hình 9.10: Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông I.Q.F dạng xoắn 1- Máy nén; 2- Bình chứa; 3- Dàn ngưng; 4- Bình tách dầu; 5- Bình chứa hạ áp; – Bình trung gian; 7- Buồng đông IQF; 8- Buồng tái đông; 9- Bình thu hồi dầu; 10- Bể nước xả băng; 11- Bơm xả băng; 12- Bơm giải nhiệt; 13- Bơm dịch b Kết cấu buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn Hình 9.11: Buồng cấp đơng dạng xoắn Trên hình 9.11 cấu tạo buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn Buồng có cấu tạo dạng khối hộp, vách cách nhiệt polyurethan dày 150mm, tỷ trọng 40 kg/m3, hai mặt inox Bên bố trí băng tải vận chuyển sản phẩm cấp đông theo dạng xoắn lị xo từ lên Dàn lạnh khơng khí đối lưu cưỡng với tốc độ cao nhiệt độ thấp, đạt –40 ÷ -30oC Buồng cấp đơng với băng tải kiểu xoắn có cấu tạo nhỏ gọn, nên tổn thất lạnh không 136 lớn, hiệu làm lạnh cao không gian lắp đặt bé Tuy nhiên việc chế tạo, vận hành sửa chữa phức tạp, cách bố trí băng tải Buồng có 04 cửa vào hai phía tiện lợi cho việc kiểm tra, vệ sinh bảo trì bảo dưỡng Nền buồng gia cố thêm lớp nhôm để làm sàn máng nước, nhơm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3mm Băng tải hàng làm vật liệu inox nhựa đặc biệt, điều chỉnh chuyển động nhanh chậm vơ cấp nhờ biến tần điện tử (Inverter) tương ứng kích cỡ sản phẩm khác Buồng có hệ thống rửa vệ sinh nước thổi khô băng tải khí nén Buồng cấp đơng có búa làm rung để chống sản phẩm dính vào vào băng tải Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3, ống trao đổi nhiệt vật liệu inox, cánh nhôm, xả băng nước Dàn lạnh có quạt kiểu hướng trục, mơ tơ chịu ẩm ướt Tất chi tiết băng chuyền cấp đông IQF như: Khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh làm vật liệu khơng rỉ Hình 9.12: Tuần hồn gió buồng 3.1.2 Hệ thống cấp đơng I.Q.F buồng cấp đơng có băng chuyền kiểu thẳng Trên hình 4-19 giới thiệu buồng cấp đơng I.Q.F có băng chuyền dạng thẳng Các dàn lạnh bố trí bên băng chuyền, thổi gió lạnh lên bề mặt băng chuyền có sản phẩm qua Vỏ bao che polyurethan dày 150mm, bọc inox hai mặt Toàn băng chuyền trải dài theo đường thẳng Băng chuyền dạng thẳng đơn giản dễ chế tạo, sản phẩm cấp đông đưa vào đầu đầu Để thời gian cấp đông đạt yêu cầu, chuyền dài băng chuyền lớn nên chiếm nhiều diện tích Để hạn chế tổn thất nhiệt cửa vào băng tải, khe hở vào hẹp Một số buồng cấp đơng có khe hở điều chỉnh tuỳ thuộc loại sản phẩm 137 Hình 9.13: Buồng cấp đơng I.Q.F có băng chuyền thẳng Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông I.Q.F với buồng cấp đơng có băng tải dạng thẳng khơng có khác so với sơ đồ hệ thống có băng tải dạng xoắn hình 9.10 3.1.3 Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc a Cấu tạo nguyên lý làm việc Cấu tạo: Về cấu tạo băng chuyền cấp đông IQF siêu tốc không khác so với băng chuyền dạng thẳng Bên bố trí băng tải sản phẩm có khả điều chỉnh tốc độ vô cấp, tuỳ theo yêu cầu cấp đông nhiều sản phẩm khác Các dàn lạnh xếp thành 02 dãy bên băng tải Để dịng khơng khí hướng tập trung vào sản phẩm băng tải, người ta lắp hệ thống ống hướng gió vật liệu thép khơng rỉ Buồng cấp đơng có bao che cách nhiệt polyurethan, dày 150 ÷ 200mm, hai bên lớp inox, phủ sơn nhựa thực phẩm màu trắng hai mặt Buồng cấp đơng có cửa vào kiểu kho lạnh với hệ thống điện trở nhiệt sưởi cửa, bên có hệ thống đèn chiếu sáng Hệ thống băng tải đơn giản thiết kế để giảm thiểu chi phí bảo dưỡng Tốc độ băng thay đổi cho loại sản phẩm cấp đông khác Băng tải cấp đông chuyển động điều chỉnh vơ cấp nhờ biến tần đạt tốc độ khoảng từ 0,5 ÷ 10 m/phút, cho thời gian cấp đông từ 0,5 phút đến 10 phút Khung đỡ băng tải thiết bị làm vật liệu inox Dàn lạnh làm thép không rỉ với cánh tản nhiệt nhôm thiết kế cho bơm cấp dịch tuần hoàn NH3/R22 bước cánh thiết kế đặc biệt để tăng hiệu truyền nhiệt vệ sinh dễ dàng Băng tải inox dạng lưới có kích cỡ M8 x 2,5 (bước 8mm inox cỡ 2,5mm) Chiều cao cho thông sản phẩm khoảng 50mm (tiêu chuẩn 35mm) 138 Vệ sinh băng tải nước có áp lực người sử dụng đấu vào hệ thống vòi phun đồng để rửa băng tải hệ thống xả tuyết để làm dàn Các phận bên máy xịt rửa thủ cơng nước có pha hố chất phù hợp Quạt gió kiểu ly tâm với mơ tơ nối trực tiếp, cánh quạt nhôm lồng dẫn khí vào trong, mơ tơ quạt hợp kim nhơm đặc biệt sơn phủ Buồng cấp đông thiết kế với nhiều băng tải thẳng xuyên suốt có nhiều cỡ rộng luồng gió khác Khu vực mở để tiếp nhận nguyên liệu đầu vào máy cấp đơng thay đổi dễ dàng để phù hợp với độ dày sản phẩm cấp đông Băng tải làm thép không rỉ Hệ thống thiết kế theo môđun lắp sẵn cho phép tăng giảm suất cấp đông dải rộng Mỗi mơđun có dàn lạnh, quạt làm nhơm lắp hồn chỉnh Hình 9.14 : Băng chun cấp đơng siêu tốc Tất bề mặt sàn kín nước, bên máy cấp đơng có độ dốc nghiêng để tháo nước dễ dàng Hệ thống xả tuyết dàn lạnh nước hoạt động tự động vào cuối ca sản xuất Những chức hệ thống - Các phân phối khí phía bên dễ dàng nâng lên hạ xuống để vệ sinh thường xuyên bảo dưỡng cho khu vực tiếp xúc để cấp đông sản phẩm - Dàn lạnh bố trí hở phía để kiểm tra dễ dàng dừng máy - Băng tải làm thép không rỉ thiết kế 01 lớp lưới inox đơn giản, để hạn chế việc sản phẩm kẹt trình sản xuất - Bảng điện điều khiển máy cấp đông điều chỉnh thời gian cấp đông chế độ vận 139 hành, vệ sinh xả tuyết dàn lạnh Việc điều chỉnh nhiệt độ giúp dễ dàng theo dỏi kiểm soát chất lượng sản phẩm Nguyên lý làm việc Trong suốt thời gian cấp đông, sản phẩm di chuyển xuyên qua buồng cấp đông băng chuyền, hàng ngàn tia khí lạnh với tốc độ cao hướng trực tiếp liên tục lên mặt mặt sản phẩm, thổi nóng bao bọc quanh sản phẩm đẩy nhanh trình trao đổi nhiệt Các tia khí lạnh làm lạnh đạt hiệu tương đương phương pháp nhúng nitơ lỏng Khi tia khí lạnh thổi qua bề mặt sản phẩm, bề mặt sản phẩm nhanh chóng tạo nên lớp băng mỏng bao bọc quanh sản phẩm, làm giảm nước giữ sản phẩm không bị biến dạng mặt học Hình dạng kích thước ban đầu sản phẩm trì suốt trình cấp đơng Có nhiều ưu điểm với kiểu thiết kế đặc biệt này: - Cùng thời gian cấp đông nhanh máy cấp đông sử dụng nitơ lỏng - Hạn chế nước tối thiểu ngang hay tốt cấp đơng ni tơ lỏng - Chi phí vận hành phân nửa so với phương pháp dùng ni tơ lỏng - Chất lượng sản phẩm tuyệt hảo, không bị cháy lạnh - Sản phẩm không bị dịch chuyển máy cấp đông - Không bị ảnh hưởng rung động di chuyển - Sản phẩm cấp đơng hồn tồn phẳng phiu, giữ ngun hình dạng ban đầu - Đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh công nghệp - Thiết kế theo kiểu khối hoàn chỉnh nên: + Lắp đặt nhanh + Xây lắp nhà máy theo tiêu chuẩn xây dựng chất lượng cao + Thiết kế tiêu chuẩn phù hợp với dây chuyền sản xuất khách hàng với bề rộng công suất tự chọn + Dễ dàng mở rộng khối bỏ sung để tăng công suất sau + Hệ thống lạnh NH3 Frêôn hợp nhất, tiêu chuẩn Hệ thống cấp đông siêu tốc thiết kế để chế biến loại sản phẩm mỏng, dẹt cá fillets, tôm loại bánh nướng, khoai sản phẩm trứng Các thông số làm việc buồng cấp đông siêu tốc: - Sản phẩm cấp đông: Tôm, cá loại, đặc biệt phù hợp dạng rời khơng bao gói - Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: +10oC ÷ +12oC - Nhiệt độ trung bình sản phẩm đầu ra: - 18oC - Nhiệt độ dàn lạnh/khơng khí: -43/-40oC - Thời gian cấp đông ngắn Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc có đặc điểm nhiệt độ khơng khí làm việc thấp 40oC tốc độ lưu động khơng khí mạnh tiếp xúc mặt sản phẩm nên thời gian cấp đông ngắn + Tôm vỏ 16/20 Không phút + Tôm luộc 31/40 Không phút - Môi chất lạnh NH3 có dùng bơm dịch tuần hồn 140 Tỷ lệ hao hụt sản phẩm bé Ví dụ, tôm loại dạng sơ chế, tỷ lệ hao hụt cấp đơng khoảng 0,6 ÷ 0,9%, nghĩa không vượt 1% Bảng 9.4: Thời gian cấp đông hao hụt nước Sản phẩm - Thị heo, lát, khô (60o) - Tôm 16/20 (tôm thịt) - Tôm 26-30 (tơm cịn vỏ) - Tơm luộc (cỡ 30/40 – 51/60) - Cá fillet (tuỳ theo cỡ) - Bánh kem xốp - Bánh pizza - Xúc xích, thịt heo Cấp đơng phẳng Thời Độ gian nƣớc 50 < giây 0,3% < 1% 4÷5 phút < 1% 3÷4 phút < 2÷3 0,9% phút < 2÷6 0,9% phút < 1% 4÷5 phút < 4÷5 0,5% phút phút < 1% Cấp đơng xoắn Thời gian Độ nƣớc 20÷25 phút 18÷20 phút 10÷15 phút 20÷40 phút 20÷30 phút 20÷30 phút 15÷20 phút Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Khoảng 1,5% Hình 9.15 : Bố trí thiết bị bên buồng cấp đông siêu tốc 3.2 Các băng chuyền thƣờng kèm buồng cấp đông I.Q.F 3.2.1 Thiết bị hấp Thiết bị hấp có cấu tạo dạng băng chuyền, sử dụng nước nóng để hấp chín thực phẩm trước đưa vào cấp đơng, đóng gói Cấu tạo gồm băng tải, hệ thống phun 141 kết cấu bao che Nhìn bên ngồi trơng giống băng chuyền cấp đông thẳng Sản phẩm hấp đặt trực tiếp băng tải khay Tốc độ chuyển động băng tải điều chỉnh vơ cấp nhờ biến tần tuỳ theo loại sản phẩm Hình 9.16 băng chuyền hấp thực phẩm, chế tạo vật liệu inox Cấu tạo dễ dàng vệ sinh bên Hơi hút xả nhờ kênh gió quạt hút, áp lực khoang hấp áp lực âm, tránh rò khu vực chế biến - Nhiệt độ hấp 100oC (p = at) - Hệ thống cấp có van điều chỉnh lưu lượng cho phép khống chế lưu lượng - Cấu tạo dễ rửa vệ sinh bên - Áp suất lị : ÷ bar Hình 9.16: Băng chuyền hấp 3.2.2 Thiết bị làm mát sau hấp Bộ phận thiết bị làm mát sau hấp băng tải inox nhựa đặc biệt bể nước inox Thiết bị làm mát bố trí nối tiếp sau thiết bị hấp để làm mát sản phẩm nhằm đảm bảo chất lượng, mùi vị sản phẩm tỉ lệ hao hụt thấp Sản phẩm sau hấp đưa lên băng tải thiết bị làm mát, trình băng tải chuyển động, sản phẩm nhúng nước lạnh bể làm nguội Sản phẩm sau khỏi mặt nước rửa lại nước lạnh phun Nước phun nước lạnh lấy từ nước chế biến với nhiệt độ cỡ + 3á5oC Hệ thống đường ống cấp nước cho bể nước phun ống inox Nước bể làm lạnh trực tiếp dàn lạnh NH3 đặt bể Hệ thống băng tải điều chỉnh vơ cấp đảm bảo sản phẩm làm mát đạt yêu cầu đầu tuỳ theo loại sản phẩm khác 142 3.2.3Nồi băng chuyền hấp Để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho nhà máy chế biến thực phẩm, người ta sử dụng lò đốt dầu D.O để cung cấp cho băng chuyền hấp Hệ thống đường ống dẫn inox có độ dày đảm bảo yêu cầu Công suất yêu cầu cho băng chuyền khơng lớn (khoảng 100 ÷ 750 kg/ hơi/giờ tuỳ thuộc băng chuyền) nên người ta thường sử dụng lò dạng đứng Lò trang bị đầy đủ thiết bị điều khiển, bảo vệ, hệ thống xử lý nước, hoàn nguyên đầy đủ - Áp suất : kG/cm2 - Nhiên liệu : Dầu D.O 3.2.4 Thiết bị mạ băng Thiết bị mạ băng có cấu tạo dạng băng chuyển, sản phẩm sau cấp đông chuyển động qua băng tải thiết bị mạ băng phương nước lạnh để mạ băng Có phương pháp mạ băng: - Phun sương nước từ phía: xuống lên Thiết bị thường có cấu điều chỉnh lưu lượng nước tỉ lệ mạ băng - Nhúng nước cách cho băng tải chuyển dịch qua bể nước Phương pháp có nhược điểm tổn hao lạnh nhiều nên sử dụng Toàn chi tiết thiết bị mạ bể nước, hệ thống ống nước, khung, chân băng chuyền làm vật liệu không rỉ Băng tải kiểu lưới inox nhựa Việc truyền động băng tải thực mơ tơ có hộp giảm tốc Thiết bị mạ băng có biến tần điện tử để điều khiển tốc độ băng chuyền vô cấp - Tỷ lệ mạ băng : 10 ÷ 15% (tuỳ theo sản phẩm) - Nhiệt độ nước mạ băng : + ÷ oC - Bề rộng băng chuyền khoảng 1200 ÷ 1500mm 3.2.5 Băng chuyền làm cứng Sau mạ băng xong sản phẩm đưa qua băng chuyền để hố cứng lớp băng mạ Băng chuyền có mô tơ truyền động qua hộp giảm tốc Thiết bị mạ băng có biến tần điện tử để điều khiển tốc độ băng chuyền vơ cấp Tồn chi tiết thiết bị vật liệu không rỉ Băng tải kiểu lưới 3.2.6 Buồng tái đông Về cấu tạo, bố trí thiết bị chế độ nhiệt giống buồng cấp đơng I Q.F dạng thẳng, kích thước ngắn Buồng tái đơng có cấu tạo dạng khối hộp, lắp ghép 143 panel cách nhiệt, polyurethan dày 150mm Hai mặt panel bọc tole phủ PVC Vỏ buồng tái đơng có 02 cửa vào để kiểm tra, làm vệ sinh bảo dưỡng thiết bị Bên buồng băng chuyền dạng thẳng đơn, vật liệu chế tạo băng chuyền inox nhựa giống băng chuyên I.Q.F dạng thẳng Dàn lạnh quạt đặt phía băng tải Nền buồng gia cố thêm lớp nhơm để làm sàn máng nước, nhơm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày mm Băng chuyền điều chỉnh tốc độ vô cấp nhờ điều tốc điện tử Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3 làm inox cánh nhôm xả băng nước Quạt dàn lạnh loại hướng trục, mơ tơ quạt loại kín chống thấm nước Tất chi tiết bên khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh làm vật liệu không rỉ Thông số kỹ thuật buồng tái đông 500 kg/h - Công suất tái đơng : 500 kg/h - Kích thước : 6.000mmLx3000mmW x 3000mmH - Công suất lạnh dàn : 35 kW (te/Dt = -40oC/7oC) - Môi chất lạnh : NH3 (cấp dịch bơm) - Phương pháp xả đá : Bằng nước - Quạt dàn lạnh : x 2,2 kW - 380V/3Ph/50Hz - Dẫn động mô tơ : 0,25 kW 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy.2005 Máy thiết bị lạnh Nhà xuất giáo dục, Hà Nội [2] Nguyễn Đức Lợi.2002 Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận.2002 Kỹ thuật lạnh ứng dụng Nhà xuất giáo dục, Hà nội [4] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy.2005 Kỹ thuật lạnh sở Nhà xuất giáo dục, Hà Nội [5] Trần Thanh Kỳ.1996 Máy lạnh Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Đức Lợi.2004 Tự động hóa hệ thống lạnh Nhà xuất giáo dục [7] Nguyễn Đức Lợi, Vũ Diễm Hương, Nguyễn Khắc Xương.1998 Vật liệu kỹ thuật lạnh kỹ thuật nhiệt Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 145 ... Q’ty 12 WB & 12 -4WB Q’ty 1 1 6 1 1 1 1 12 6 1 10 10 1 1 1 10 1 1 6 1 1 1 R (12 ) N(8) 1 1 Hình 1. 21: Bộ đệm kín tháo nắp Hình 1. 22: Cách tháo đai ốc hãm Hình 1. 23: Cách tháo vành bịt trục Hình 1. 24:... 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 PHÁP ĐÁNH GIÁ Nội dung: - Kiến thức: Trình bày nguyên lý làm việc hệ thống máy lạnh công nghiệp - Kỹ năng:... 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