CHƯƠNG1 LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT Trang 1 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin chân thành cảm ơn các thầy ngành Nhiệt Lạnh đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí báu cho em nói riêng và các bạn trong[.]
Trang LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy ngành Nhiệt Lạnh truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quí báu cho em nói riêng bạn lớp nói chung, trang bị cho em kiến thức trước bước vào đời Nó tảng vững cho bước phát triển em nghiệp sống , em xin ghi nhớ cơng ơn Nhân em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc em đến Ban Giám Đốc Công Ty, cô chú, anh, chị tất Phịng Ban Cơng Ty TNHH Tư Vấn Kỹ Thuật Công Nghệ Tân Tiến, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi, tận tình dẫn suốt q trình thực tập Cơng Ty , khơng mặt kiến thức chuyên môn mà kiến thức xã hội bổ ích cho nghề nghiệp tương lai sau Và đặc biệt thầy Khổng Trung Thắng tận tình hướng dẫn em hồn thành đồ án tốt nghiệp Trang MỤC LỤC MỤC LỤC .1 LỜI CÁM ƠN LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG : LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết đời nhà máy chế biến thuỷ sản xuất Cần Thơ 1.2 Các yêu cầu kinh tế kỹ thuật .7 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN MẶT BẰNG KHO LẠNH .9 2.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ MẶT BẰNG LẮP ĐẶT KHO LẠNH 2.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh .9 2.1.2 Các thơng số khí hậu 2.1.3 Các điều kiện bảo quản kho .9 2.2 TÍNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 10 2.2.1 Dung tích kho lạnh 10 2.2.2 Diện tích chứa sản phẩm kho 11 2.2.3 Tải trọng trần .11 2.2.4 Diện tích cần xây dựng 11 2.3 TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM .12 2.3.1 Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm 12 2.3.2 cấu trúc kho lạnh 13 2.3.3 Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh 14 2.4 CẤU TRÚC KHO LẠNH 17 2.4.1 Cấu trúc kho lạnh 18 2.4.2 Cấu trúc vách trần kho 18 2.4.3 Cấu trúc mái kho 18 2.4.4 Cửa kho 19 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN NHIỆT TẢI VÀ CHỌN HỆ THỐNG .20 3.1 TÍNH NHIỆT TẢI .20 Trang 3.1.1 Mục đích 20 3.1.2 Tính nhiệt tải 20 3.1.3 Xác định tải nhiệt suất lạnh cho máy nén 26 3.2 CHỌN CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 27 3.2.1 Chọn chế độ làm việc 27 3.2.2 Tính chu trình máy lạnh 31 3.2.3 Tính chọn thiết bị 35 Chọn cụm máy nén dàn ngưng .35 Chọn dàn lạnh 36 Tính chọn thiết bị phụ .36 Tính chọn đường ống dẫn môi chất hệ thống .43 3.3 BỐ TRI MÁY VÀ THIẾT BỊ 45 CHƯƠNG 4: THI CÔNG LẮP ĐẶT 47 4.1 GIA CỐ VÀ XÂY DỰNG NỀN MÓNG 47 4.1.1 Đúc khung kho bê tông cốt thép 47 4.1.2 Dựng khung đỡ mái lợp mái 47 4.2 LẮP ĐẶT KHO LẠNH, 47 4.2.1 Công tác chuẩn bị 47 4.2.2 Thi công lắp đặt 47 4.3 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LẠNH 54 4.3.1 Lắp đặt cụm dàn ngưng, máy nén .54 4.3.2 Lắp đặt cụm dàn lạnh 55 4.3.3 Lắp đặt đường ống hút máy nén, đường ống từ bình chưa cao áp đến dàn lạnh, bình tách lỏng van tiết lưu .56 4.4 ĐUỔI BỤI VÀ THỬ XÌ, HÚT CHÂN KHƠNG VÀ NẠP GAS HỆ THỐNG 59 4.4.1 Quy trình đuổi bụi hệ thống .59 4.4.2 Thử xì hệ thống 60 4.4.3 Hút chân không hệ thống 60 4.4.4 Nạp gas cho hệ thống 61 Trang 4.5 MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC VÀ ĐIỀU KHIỂN CỦA HỆ THỐNG 62 4.6 VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH 65 Công tác chuẩn bị 65 Vận hành hệ thống 65 Dừng máy 66 4.7 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 67 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 Trang LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh ngành mẻ nước ta, năm gần phát triển ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống người Đặc biệt ngành công nghiệp chế biến thực phẩm Đối với công nghiệp chế biến thuỷ sản yêu cầu sử dụng lạnh tất yếu, việc thiết kế hệ thống lạnh hoạt động hiệu yêu cầu cấp thiết nhà máy chế biến thủy sản Được phân công nhà trường, khoa chế biến môn kỹ thuật lạnh thực đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế lắp đặt kho bảo quản đông sức chứa 400 tấn” với nội dung dung sau: Chương 1: Luận chứng kinh tế – kỹ thuật Chương 2: Tính tốn mặt kho lạnh Chương 3:Tính tốn nhiệt tải chon hệ thống Chương 4: Thi công lắp đặt kho lạnh Chương 5: Kết luận Trong q trình thực đồ án tơi có cố gắng, kinh nghiệm kiến thức có hạn nên chắn khơng tránh khỏi sai sót định Kính mong dẫn qúy thầy Sinh viên thực Đinh Trung Định Trang CHƯƠNG : LUẬN CHỨNG KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết đời nhà máy chế biến thuỷ sản xuất Cần Thơ Khi định xây dựng nhà máy chế biến thuỷ sản người ta phải vào nhiều khả năng, khả đầu vào nguồn nguyên liệu đầu sản phẩm, khả mặt xây dựng nhà máy, khả giao thông, đường xá, điện nước, lực lượng lao động giải việc làm cho người lao động, cuối khả vốn đầu tư xây dựng nhà máy Sự cần thiết để xây dựng nhà máy chế biến thuỷ sản Thiên Mã xuất phát từ nhiều yếu tố: Thứ xuất phát từ khả cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình chế biến, nhà máy chế biến thuỷ sản Thiên Mã xây dựng Cần Thơ cung cấp nguồn nguyên liệu từ nội tỉnh tỉnh lân cận Sự đời nhà máy chế biến thuỷ sản người ta quan tâm thứ nguồn nguyên liệu cung cấp cho trình chế biến, có đủ ngun liệu nhà máy hoạt động ổn định lâu dài có lợi nhuận Nguồn nguyên liệu cá tra - cá basa nuôi nhiều tỉnh miền Tây Nam bộ, theo số liệu thống kê hàng năm sản lượng diện tích ni trồng cá tra cá basa tỉnh Tây Nam không ngừng tăng lên hàng năm, khả nguyên liệu cung cấp đủ cho q trình chế biến, khơng khí hậu quanh năm ổn định ni cá quanh năm được, nên nguồn nguyên liệu dáp ứng quanh năm Thứ hai xuất phát từ thị trường tiêu thụ, hay đầu sản phẩm lớn đến nhà máy, định đến việc tồn phát triển nhà máy Cùng với phát triển ngành thuỷ sản nói chung ngành cơng nghiệp chế biến thuỷ sản nói riêng thị trưịng tiêu thụ sản phẩm chế biến từ thuỷ sản ngày mở rộng nước giới Các sản phẩm xâm nhập vào thị trường khó tính giới chấp nhận đánh giá cao, thị trường EU, Nhật, Mỹ… Muốn xâm nhập vào thị trường chất lượng sản phẩm phải có giá trị chất lượng cao đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm Vấn đề liên quan đến công nghệ, trang thiết bị phục vụ cho trình chế biến Trang Thứ ba xuất phát từ khả giải việc làm cho lao động, nhà máy chế biến thuỷ sản cần nhiều cơng nhân phục vụ cho q trình chế biến Miền Tây Nam có nguồn lao động dồi nên đáp ứng đủ cho nhà máy chế biến Trong ngồi lao động cung cấp từ nội tỉnh cịn có nhiều lao động đến từ tỉnh lân cận Như nhà máy chế thuỷ sản giải khơng việc làm cho người lao động, nguồn lao động bị dư thừa Như với phân tích đời nhà máy chế biến thuỷ sản cần thiết hợp lí Nó khơng thúc đẩy nghề nuôi cá địa phương tỉnh lân cận khác, tạo việc làm, tăng thu nhập cho người lao động 1.2 Các yêu cầu kinh tế kỹ thuật Sự đời nhà máy chế biến thuỷ sản ln kèm theo u cầu có tính bắt buộc, có liên quan đến khả hoạt động phát triển nhà máy, yêu cầu như: giao thông, điện, nước, nguồn nhân công… Khi xây dựng nhà máy ta phải xem xét khả đáp ứng chúng đến đâu Yêu cầu vị trí xây dựng đặc điểm thiên nhiên Yêu cầu mặt xây dựng nhà máy chế biến thuỷ sản phải tương đối lớn, thứ nhà máy chế biến thuỷ sản Thiên Mã nằm khu công nghiệp Trà Nóc nên cách xa khu dân cư tránh ảnh hưởng đến khu dân cư độ ồn ô nhiễm … Thứ hai địa điểm xây dựng phải tương đối thuận lợi giao thông, cấp điện cấp nước u cầu giao thơng, điện , nước, nhân công Yêu cầu giao thông, thơng thường có hai loại hình giao thơng đường thủy giao thông đường bộ, Cần Thơ giao thông đường thủy chủ yếu đường sông, đường tương đối thuận lợi Khu cơng nghiệp Trà Nóc nằm thành phố Cần Thơ nên gần dịng sơng Hậu nên thuận tiện cho việc ln chuyển giao thông đường thuỷ, mà giao thơng đường thuận lợi Vì vấn đề giao thông đường luân chuyển tương đối thuận lợi Yêu cầu điện, nước, nhà máy chế biến thủy sản vấn đề điện nước hai yếu tố quan trọng thiếu, khả đáp ứng hai yếu tố thuận lợi Do khu công nghiệp gần trạm cung cấp điện cho toàn thành phố Trang nên vấn đề điện thuận lợi Còn vấn đề nước dùng nguồn cung cấp nước thành phố nên yếu tố bận tâm u cầu nhân cơng, nhân cơng có hai dạng nhân công kỹ thuật lao động phổ thông, nhân công kỹ thuật đào tạo trường lớp, u cầu có chun mơn cao cung cấp từ trường đại học Thủy Sản, Nông Lâm Như phân tích nguồn lao động phổ thông dồi dào, cung cấp từ thành phố tỉnh lân cận Như yêu cầu nguồn nhân công đáp ứng Trang CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN MẶT BẰNG KHO LẠNH 2.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ MẶT BẰNG LẮP ĐẶT KHO LẠNH 2.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh Chọn địa điểm kho lạnh công tác thiếu đóng vai trị quan trọng q trình thiết kế xây dựng kho Khi chọn địa điểm ta phải biết thơng số khí tượng thuỷ văn, địa lí… Từ đề phương án thiết kế xây dựng kho cho thích hợp để làm cho cơng trình có giá thành thấp chất lượng cơng trình tốt nhất, tránh rủi ro thiên tai gây thiên tai, lũ lụt… địa phương xây dựng kho Nhà máy chế biến thuỷ sản Thiên Mã nằm khu cơng nghiệp Trà Nóc – Thành phố Cần Thơ nên chọn địa điểm xây dựng đảm bảo yêu cầu 2.1.2 Các thông số khí hậu Các thơng số khí hậu thống kê, tính tốn đảm bảo độ an tồn ta phải lấy giá trị cao nhất, tức giá trị khắc nghiệt để đảm bảo độ an toàn cho máy lạnh tránh cố đáng tiếc xảy Tra bảng 1-1 sách HDTKHTL ta có Bảng 2-1 Thơng số khí hậu Cần Thơ Nhiệt độ, 0C Độ ẩm tương đối, % TB năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 26,7 37,3 17,4 78 82 2.1.3 Các điều kiện bảo quản kho Chế độ bảo quản sản phẩm kho điều kiện môi trường kho mà ta phải tạo để trì sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao a Chọn nhiệt độ bảo quản Trang 10 Nhiệt độ bảo quản thực phẩm phụ thuộc vào loại sản phẩm thời gian bảo quản chúng Thời gian bảo quản lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản thấp Ở nhà máy chế biến thuỷ sản Thiên Mã chủ yếu chế biến mặt hàng cá tra – cá basa đông lạnh nên thời gian bảo quản thường 10 tháng nên chọn nhiệt độ bảo quản –200C b Độ ẩm khơng khí kho lạnh Độ ẩm khơng khí kho ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm sử dụng Bởi độ ẩm khơng khí kho liên quan đến tượng thăng hoa nước đá sản phẩm Vì tuỳ loại sản phẩm mà ta chọn độ ẩm không khí cho thích hợp Sản phẩm nhà máy chế biến bao gói nhựa polyetylen bìa cáctong nên ta chọn độ ẩm khơng khí kho > 80% c Tốc độ khơng khí kho lạnh Khơng khí chuyển động kho có tác dụng lấy nhiệt lượng sản phẩm bảo quản, nhiệt mở cửa, cầu nhiệt, người lao động kho Ngồi cịn phải đảm bảo đồng nhiệt độ, độ ẩm hạn chế nấm mốc hoạt động Ở nhà máy Thiên mã sản phẩm bao gói cách ẩm nên ta thiết kế khơng khí đối lưu cưỡng quạt gió với vận tốc v = 3m/s 2.2 TÍNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 2.2.1 Dung tích kho lạnh Được xác định theo cơng thức E = V × gV → V = E gV E : Dung tích kho lạnh (tấn), dung tích kho lạnh cho trước 400 V : Thể tích kho lạnh (m3), gV :Tiêu chuẩn chất tải (t/m3), hàng thuỷ sản đơng lạnh gV = 0,45 t/m3 →V = ( ) 400 = 888,89 m 0,45 Trang 23 i1 , i2 : Entalpi sản phẩm nhiệt độ vào kho nhiệt độ bảo quản kho Kj/kg M: Khối lượng hàng hoá nhập vào kho bảo quản ngày đêm Đối với kho bảo quản M = 6% × E = 6% × 400 = 24 t/ngày đêm Chú ý: hàng hố bảo quản kho bảo quản cấp đơng đến nhiệt độ bảo quản Tuy nhiên thời gian xử lí đóng gói, vận chuyển, nhiệt độ sản phẩm tăng lên nhiều nên sản phẩm bảo quản đông lấy nhiệt độ vào kho tâm sản phẩm -170C Như cá tra thuộc dòng cá béo nên (tra bảng 4-2 sách Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh) ta có i1 = 8100 j/kg (dùng phương pháp nội suy cá béo nhiệt độ -170C) i1 = t2 = -200C Do Q21 = M × ( i1 − i ) × 1000 1000 = 24 × ( 8100 − 0) × = 2250( W ) 24 × 3600 24 × 3600 Dịng nhiệt bao bì toả Dịng nhiệt bao bì toả tính theo cơng thức: Q22 = M b × C b × ( t1 − t ) × 1000 ( W) 24 × 3600 Trong đó: M b : Khối lượng bao bì đưa vào kho sản phẩm M b = 10% × M = 10% × 24 = 2,4 (t/ngày đêm) C b : Nhiệt dung riêng bao bì Cb = 1460( j / kgK ) (do bao bì cacton) t1, t2: Nhiệt độ trước sau làm lạnh bao bì Ta chọn t1 = 80C (do ta chọn khoảng ( ÷ 80 C ) t2 = -200C Vậy ta có Trang 24 Q22 = M b × C b × ( t1 − t ) × 1000 1000 = 1,8 × 1460 × ( + 20 ) × = 1135,56( W ) 24 × 3600 24 × 3600 Vậy dịng nhiệt sản phẩm bao bì toả là: Q2 = Q21 + Q22 = 2250 + 1135,56 = 3385,56[ W ] c Dòng nhiệt vận hành Q3: Được xác định theo công thức: Q3 = Q31 + Q32 + Q33 + Q34 + Q35 ( W ) Trong đó: Q31 : Dịng nhiệt đèn chiếu sáng (W) Q32 : Dòng nhiệt người làm việc toả kho (W) Q33 : Dòng nhiệt động điện toả (W) Q34 : Dòng nhiệt mở cửa (W) Q35 : Dòng nhiệt xả tuyết (W) Dòng nhiệt đèn chiếu sáng toả Q31 Dòng nhiệt đèn chiếu sáng toả xác định theo cơng thức: Q31 = A × F( W ) F: Diện tích buồng F = 468m2 A: Nhiệt lượng toả chiếu sáng 1m2 diện tích buồng W/m2 Chọn A = 1,2 W/m2 ( kho bảo quản đông ) Vậy Q31 = A × F = 1,2 × 468 = 561,6( W ) Dòng nhiệt người toả Q32 Dịng nhiệt người toả xác định theo cơng thức: Q32 = 350 × n( W ) Nhiệt lượng người toả làm việc nặng nhọc 350W/người n: số người làm việc buồng Ta chọn người làm việc buồng Vậy Q32 = 350 × n = 350 × = 1400( W ) Dòng nhiệt động điện toả Trang 25 Q33 = 1000 × N (W) N – Công suất động điện 1000 – Hệ số chuyển đổi từ KW W Tổng công suất động điện quạt dàn lạnh lắp đặt kho lạnh phải lấy theo thực tế thiết kế Tuy nhiên đến ta chưa chọn dàn lạnh nên chưa biết cụ thể tổng công suất động điện quạt dàn lạnh, lấy theo định hướng sau: Đối với kho bảo quản đông lấy N = KW Vậy dòng nhiệt tổn thất động quạt dàn lạnh tỏa ra: Q33 = 6KW = 6000 W Vậy dòng nhiệt động điện toả là: Q33 = 1000 × N = 1000 × = 6000 W Dịng nhiệt mở cửa Q34 Dòng nhiệt mở cửa xác định theo cơng thức Q34 = B × F (W) Trong đó: B: Dịng nhiệt mở cửa, ta chọn dịng nhiệt mở cửa B = 8( W/m ) F: Diện tích buồng lạnh F = 450m2 Vậy Q34 = B × F = × 450 = 3600( W ) Dòng nhiệt xả tuyết Q35 Trong kho lạnh xả tuyết ta thực dàn lạnh nên ta việc tính tốn cho dàn lạnh Dòng nhiệt xả tuyết xác định theo công thức: Q35 = ρ kk × V × C ρ kk × ∆t 24 × 3600 (W) Trong đó: ρ kk = 1,2kg / m : Khối lượng riêng khơng khí V: Dung tích kho lạnh V = 30 × 15 × = 1350m C ρ kk = 1,009 × 1000 = 1009 j / kgK Nhiệt dung riêng khơng khí Trang 26 ∆t = C Nhiệt độ chênh lệch trước sau xả tuyết Vậy Q35 = ρ kk × V × C ρ kk × ∆t 24 × 3600 = 1,2 × 1350 × 1009 × = 170,27 (W) 24 × 3600 Vậy dòng nhiệt vận hành Q3 là: Q3 = Q31 + Q32 + Q33 + Q34 + Q35 = 561,6 + 1400 + 6000 + 3600 + 170,27 = 11731,87 (W) Bảng 3-2: Bảng tổng kết nhiệt tải Dòng nhiệt Trị số Kết cấu bao che Q1 W Sản phẩm toả Máy Q2 W thiết bị 11937,082 3385,56 ∑Q W Q3 W 11731,87 27054,51 3.1.3 Xác định tải nhiệt suất lạnh cho máy nén Tải nhiệt máy nén tính tốn từ dòng nhiệt thành phần tuỳ theo loại kho lạnh lấy phần tổng tải nhiệt Đối với kho lạnh bảo quản ta có ∑Q MN = 85%Q1 + 100%Q2 + 75%Q3 → ∑ QMN =0,85 × 11937,082 + 3385,56 + 0,75 × 11731,87 = 22330,981 W Năng suất lạnh cho máy nén tính theo cơng thức Q0 = k ∑Q MN b Trong đó: Q0 : Năng suất lạnh máy nén (W) k: Hệ số tính đến tổn thất đường ống thiết bị hệ thống lạnh Chọn k = 1,07 b: Hệ số thời gian làm việc (chọn b = 0,9) Trang 27 Vậy Q0 = k ∑Q MN b = 1,07 × 22330,981 = 26549,054 (W) ≈ 27KW 0,9 3.2 CHỌN CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC VÀ CHỌN THIẾT BỊ 3.2.1 Chọn chế độ làm việc Chọn phương pháp làm lạnh: Có hai phương pháp làm lạnh ta chọn phưương pháp làm lạnh trực tiếp cho kho bảo quản thuỷ sản đông lạnh so với phương pháp làm lạnh gián tiếp phương pháp có ưu nhược điểm tốt hẳn Làm lạnh buồng trực tiếp làm lạnh dàn bay đặt buồng lạnh Môi chất lạnh lỏng sôi thu nhiệt môi trường buồng lạnh Dàn bay dàn đối lưu khơng khí tự nhiên cưỡng quạt Ưu điểm hệ thống làm lạnh trực tiếp: − Thiết bị đơn giản khơng cần thêm vịng tuần hồn phụ − Tuổi thọ cao, kinh tế đơn giản khơng cần phải tiếp xúc với nước muối chất gây han gỉ ăn mòn nhanh − Tổn hao lạnh khởi động nhỏ − Ít tổn thất lượng − Nhiệt độ buồng lạnh giám sát qua nhiệt độ sôi môi chất lạnh Nhiệt độ sơi xác định dễ dàng qua áp kế đầu hút máy nén − Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ cách đóng ngắt máy nén.(Máy lạnh nhỏ trung bình) Chọn mơi chất lạnh Môi chất lạnh môi chất dùng chu trình nhiệt động ngược chiều để hấp thụ nhiệt mơi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp thải nhiệt mơi trường có nhiệt độ cao Môi chất lạnh sử dụng phổ biến hệ thống lạnh chủ yếu Amoniac Freon Do vấn đề lựa chọn hai mơi chất lạnh tuỳ Trang 28 thuộc vào suất hệ thống lạnh, so sánh tính kinh tế kỹ thuật với chế độ vận hành mà lựa chọn hợp lý Chọn mơi chất lạnh tuần hồn hệ thống R22 - Cơng thức hố học CHCLF2 chất khí khơng màu, có mùi thơm nhẹ - Nhiệt độ sơi áp suất khí - 40.80C - Áp suất ngưng phụ thuộc nhiệt độ ngưng R22 sử dụng cho máy lạnh có suất trung bình, lớn lớn, R22 khơng độc thể sống, không làm biến chất thực phẩm bảo quản, ứng dụng cho nhiều mục đích khác đặc biệt kỹ thuật điều hồ khơng khí Nó có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm - Năng suất lạnh riêng khối lượng lớn nên khối lượng mơi chất tuần hồn hệ thống - Ít độc hại, khơng có mùi, khơng gây nổ - Năng suất lạnh riêng thể tích lớn nên máy nén máy nén thiết bị hệ thống gọn nhẹ - Khả trao đổi nhiệt lớn Trong thiết bị trao đổi nhiệt với nước bố trí cánh tản nhiệt phía mơi chất R22 Các thiết bị trao đổi nhiệt gọn - Khả lưu động môi chất lớn đường ống nhỏ - Không dẫn điện, dễ vận chuyển bảo quản Nhược điểm - Giá cao - Hoà tan dầu hạn chế, gây khó khăn cho việc bơi trơn - Khơng hồ tan nước nên khả bị tắc ẩm cao làm cho nhiệt độ bay nhiệt độ ngưng tụ giảm, làm giảm lượng tác nhân lạnh từ làm giảm suất lạnh - Ẩn nhiệt hoá R22 nhỏ NH3 đến lần nên sử dụng cho hệ thống vừa nhỏ Trang 29 Tuy có giá cao xét chung mặt kinh tế kỹ thuật hệ thống cấp đông bảo quản đơng sử dụng mơi chất R22 đáp ứng vấn đề kinh tế kỹ thuật Sử dụng R22 máy nén có tỉ số nén thấp NH 3, vận hành thiết bị đơn giản an tồn Chọn thơng số làm việc Chế độ làm việc hệ thống lạnh đặc trưng yếu tố sau: - Nhiệt độ sôi môi chất lạnh t0 - Nhiệt độ ngưng tụ môi chất tk - Nhiệt độ lạnh tql - Nhiệt độ hút máy nén hay nhiệt độ nhiệt tqn , th Chọn nhiệt độ sôi môi chất lạnh t0 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh Nhiệt độ sôi môi chất lạnh lấy sau: t0 = tb − ∆t Trong : tb: Nhiệt độ buồng lạnh tb = -200C ∆t : Hiệu nhiệt độ yêu cầu ∆t = ÷ 130 C Chọn ∆t = 80 C → t0 = −20 − = −280 C Chọn nhiệt độ sôi môi chất –280C Nhiệt độ ngưng tụ tk Do dàn ngưng giải nhiệt khơng khí nên hiệu nhiệt độ trung bình mơi chất lạnh ngưng tụ khơng khí ÷ 15 C Chọn 30C t k = t kk + ∆t k Trong t kk = 37,3 C Đây nhiệt độ khơng khí lấy trung bình năm Cần Thơ (tra bảng 1-1 SHDTKHTL) t k = t kk + ∆t k = 37,3 + = 40,3 C Nhiệt độ nhiệt tqn Là nhiệt độ môi chất trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sôi Trang 30 tqn = t0 + ÷ 150 C chọn chênh lệch 100C Vậy t qn = t + = −28 + 10 = −18 C Ta chọn nhiệt độ nhiệt khơng có thiết bị q nhiệt mà q nhiệt tổn thất nhiệt đường ống hút từ thiết bị bay máy nén Nhiệt độ lạnh tql Đây nhiệt độ môi chất lỏng trước vào van tiết lưu Do trình lạnh nhiệt xảy tự nhiên nên ta có phương trình sau: i3 = i3' + i1' + i1 ' ' Trong i3 , i3 , i1 , i1 entalpi điểm nút sơ đồ sau tql 3' Pk, Tk P0, T0 1' tqn i(kJ/kg) Biểu diễn thông số đồ thị lgP–i Do tqn =50C Và to = -200C Nên tra đồ thị lgP-i ta có i1 = 698kj / kg i1' = 700kj / kg Từ tk= 400C ta tra đồ thị lgP – i ta có i 3' = 548kj / kg Trang 31 Thay vào phương trình ta có i3 = i3' + i1' + i1 = 548 + 694 − 700 = 542kj / kg Tra đồ thị có tql = 350C Vậy nhiệt độ lạnh 350C 3.2.2 Tính chu trình máy lạnh Chu trình máy lạnh P(bar) Dàn ngưng tql Van tiết lưu Pk,Tk 3' Po,To 1' tqn Biểu diễn đồ thị P-i Thuyết minh hệ thống Hơi mơi chất sau sinh thiết bị bay hơi, có nhiệt độ t áp suất P0, lượng bị tổn thất nhiệt đường ống dẫn gas nên nhiệt độ tăng lên nhiệt độ t áp suất P1 Sau máy nén hút nén nên đến nhiệt độ áp suất t P2 Sau qua dàn ngưng thiết bị ngưng tụ môi chất giải nhiệt hệ thống quạt dàn ngưng môi chất thực nhiệm vụ chuyển pha từ pha sang pha lỏng hạ nhiệt độ xuống t k giữ nguyên áp suất Pk Sau lạnh tiếp xúc với đường ống hút máy nén nên nhiệt độ gas giảm xuống t3 Sau gas qua thiết bị van tiết lưu van tiết lưu làm nhiệm vụ hạ nhiệt độ đồng thời hạ áp suất gas lỏng xuống vị trí (t 4, P4) Sau qua Trang 32 dàn bay trao đổi nhiệt với sản phẩm để chuyển pha từ pha lỏng sang pha Sau đước máy nén hút tiếp tục hành trình khép kín Sự thay đổi mơi chất hệ thống 1’ – 1: Q trình nhiệt hút 1-2: Quá trình nén đoạn nhiệt từ áp suất P0 đến Pk 2-3’: Quá trình ngưng tụ 3’ – 3: Q trình q lạnh mơi chất trước vào van tiết lưu 3’ – 4: Quá trình tiết lưu đẳng entalpi – 1: Quá trình bay đẳng áp Bảng 3-3: Các tổng hợp thơng số điểm nút chu trình Thơng số Áp suất Entalpy Thể tích riêng C MPa Kj/kg m3/kg 1’ -28 0,18 694 0,14 –18 0,18 700 0,142 80 1,5 754 0,02 3’ 40,3 1,5 548 ……… 35 1,5 542 -28 1,5 542 - Điểm nút Nhiệt độ Tính chu trình máy lạnh Qua việc tính tốn nhiệt kho lạnh ta xác định nhiệt tải Q 0MN Đây suất lạnh mà máy nén phải đạt để trì nhiệt độ lạnh yêu cầu buồng lạnh Từ suất lạnh Q 0MN = 27(KW) ta phải tính nhiệt chọn máy nén theo bước sau Năng suất lạnh riêng q0 (kj/kg) q = i1' − i (kj/kg) Trang 33 Trong đó: q0: Năng suất lạnh riêng (kj/kg) i1' ,i4 : Entalpi điểm 1’ điểm chu trình ⇒ q = i1' − i = 694 − 542 = 152 (kj/kg) Lưu lượng môi chất mtt (kg/s) mtt = Q0 MN 27000 = = 0,178 (kg/s) q0 152 × 10 Thể tích hút thực máy nén Vtt (m3/s) Vtt = mtt × v1 = 0,178 × 0,142 = 0,0253 (m3/s) Hệ số cấp λ Ta có Π = Pk 1,5 = = 8,33 P0 0,18 P + ∆Pk P0 − ∆P0 λ = λ c × λlt × λ k = − c k P0 P0 m P0 − ∆P0 − P0 Trong đó: λ: Hệ số cấp máy nén P0 , Pk : Áp suất hút ngưng hệ thống MPa ∆P0 = ∆Pk = 0,005 ÷ 0,01MPa : Ta chọn ∆P0 = ∆Pk = 0,005 MPa m = 0,9 ÷ 1,05 Ta chọn m = c: tỷ lệ thể tích chết c = 0,03 ÷ 0,05 Ta chọn c = 0,04 P + ∆Pk P0 − ∆P0 λ = λ c × λlt × λ k = − c k P0 P0 m P0 − ∆P0 − P0 0,18 − 0,005 1,5 + 0,005 0,18 − 0,005 = − 0,04 − = 0,68 0,18 0,18 0,18 Thể tích hút lý thuyết Vlt Vlt = Vtt 0,0253 = = 0,0372 (m3/s) λ 0,68 Trang 34 Công nén đoạn nhiệt N s N s = mtt × l = mtt × ( i2 − i1 ) = 0,178 × ( 754 − 700 ) = 9,612 KW Hiệu suất thịη i ηi = T0 273 − 28 + bt = + 0,001 × ( − 28) = 0,75 Tk 273 + 40,3 Trong T0 λw –Là hệ số tổn thất không thấy λw = T k b = 0,001 Công suất thị N i Ni = N s 9,612 = = 12,816 (KW) ηi 0,75 Công suất ma sát Công suất ma sát sinh ma sát chi tiết chuyển động máy nén, công suất phụ thuộc vào kích thước chế độ hoạt động máy nén Ta có Nms = Vtt x Pms, KW Pms: với máy nén freon ngược dòng Pms = (0,019 ÷ 0,034)MPa Ta chọn Pms =0,02 MPa Vậy Nms= 0,0215 x 0,02 x 106 = 430 (W) = 0,43KW Cơng suất hữu ích Ta có: Ne = Ni + Nms = 12,816 + 0,43 = 13,246 KW Công suất điện Công suất điện Nel cơng suất đo bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động, khớp, đai … hiệu suất động Ta có N el = Ne , KW η td × η el Trong đó: ηtd - hiệu suất truyền động đai ηtd = 0,95 ηel - hiệu suất động ηel =0,8ữ0,95 Trang 35 13,246 Vy: N el = 0,95 ì 0,9 = 15,49 KW Công suất chọn động Ta có: Ndc = (1,1 ÷ 2,1 ) x Nel KW; Chọn hệ số an toàn 1,2 Nên ta có Ndc = 1,2 x 15,49 = 18,59 KW Nhiệt thải thiết bị ngưng tụ Qk = Q0 + N i = 27 + 12,816 = 39,816 (W) Tải FULL (71 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 3.2.3 Tính chọn thiết bị Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Chọn cụm máy nén dàn ngưng Do q trình tính tốn tính Qo = 27KW công suất động N dc = 18,59 KW nên ta chọn hệ thống máy nén dàn ngưng nguyên cụm hãng Bitzer Đức sản xuất với thơng số sau: Model: LH135/4N.2-S Thể tích quét: 56,1 m3/h Công suất động cơ: 11 KW Năng suất lạnh: 11,2 KW Ghi chú: LH135 - Kiểu dàn ngưng 4N.2 - Kiểu dàn lạnh Hình 3-1: Cụm máy nén dàn ngưng Đây máy nén cấp Với thông số để phục vụ cho kho lạnh 400 ta phải cần hệ thống cụm máy nén dàn ngừng đảm bảo bảo suất lạnh Trang 36 Chọn dàn lạnh Dàn lạnh thiết bị trao đổi nhiệt gas lỏng thu hồi nhiệt để bốc Dàn lạnh chọn dàn lạnh không đối lưu cưỡng bức, tốn diện tích kho, nhiệt độ buồng đều, hệ số trao đổi nhiệt lớn, nhược điểm ồn tốn lượng cho quạt dàn lạnh Tải FULL (71 trang): https://bit.ly/3fQM1u2 Dự phòng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Do Qo = 27KW mà kho lạnh có dàn lạnh nên dàn phải đạt suất 9KW Nên ta chọn dàn lạnh hãng Gao Xiang Trung quốc sản xuất Dàn lạnh chọn với thơng số sau: Kí hiệu GX-LE403- Năng suất Diện tích lạnh trao đổi KW 9,2 nhiệt m Lưu lượng m3/h 12705 57,3 Khoảng thổi m 15 Thông số quạt Điện trở sưởi Cơng suất, dịng điện, nguồn điện V/Hz W A V/Hz KW 230-400/50 450 1,65 200/50 9,96 1500 Ghi chú: GX-LE 40 3-1500 Công suất động máy nén kèm 15HP Số quạt gió Đường kính quạt Φ 400 Hình3–2: Dàn bay Tính chọn thiết bị phụ a Tính chọn van tiết lưu Dàn bay có nhiều ống nhánh phân phối môi chất mức độ tổn thất áp suất dàn bay lớn nên để đảm bảo cung cấp đủ môi chất cho dàn lạnh nên chọn việc chọn van tiết lưu tự động cân ngồi cho kho bảo quản đơng vào thông số sau: Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 40,30C Nhiệt độ lạnh: tql = 35 0C Trang 37 Nhiệt độ bay hơi: ts = -28 0C Năng suất lạnh: Qo = 27 KW - Xác định áp suất đầu vào van tiết lưu: Áp suất ngưng tụ 40,3 0C là: 1,5 MPa = 217,5 PSI Trừ tổn thất áp suất đường cấp lỏng: PSI Trừ tổn thất cột p thủy tĩnh 10 feet: PSI ⇒ Áp suất đầu vào van tiết lưu: 224,5 PSI - Xác định áp suất đầu van tiết lưu: Áp suất R22 –28 0C 0,18 MPa = 26,1 PSI Cộng tổn thất áp suất đường hút: PSI Cộng tổn thất áp suất đường hút: 20 PSI ⇒Áp suất đầu van tiết lưu: 48,1 PSI -Xác định hiệu áp suất: ∆P = 224,5 – 48,1 = 176,4 PSI Theo bảng 8.2 [1 ] ta chọn van TCL – 700H tiết lưu van tiết lưu cân Cấu tạo van tiết lưu sau: 1: Nắp chụp 2: Vít điều chỉnh P1 = f(tqn) 3: Môi chất lạnh vào thiết bị bay 10 4: Lò xo Ph 5: Ty van 6: Nối với đường cân 12 áp suất 11 7: Màng xếp R 8: Bầu cảm biến 9: Ống mao 10: Ty van 11: Dịch vào Hình 3–3: Cấu tạo van tiết lưu 12: Phin lọc Van tiết lưu màng mở trạng thái môi chất lạnh khỏi thiết bị bay trạng thái nhiệt Gọi f diện tích bề mặt màng xếp Nếu nhiệt độ khỏi môi chất nhiệt tqn > t0 nhiệt độ môi chất 4149060 ... nhiệt độ vào kho nhiệt độ bảo quản kho Kj/kg M: Khối lượng hàng hoá nhập vào kho bảo quản ngày đêm Đối với kho bảo quản M = 6% × E = 6% × 400 = 24 t/ngày đêm Chú ý: hàng hoá bảo quản kho bảo quản. .. lượng cao a Chọn nhiệt độ bảo quản Trang 10 Nhiệt độ bảo quản thực phẩm phụ thuộc vào loại sản phẩm thời gian bảo quản chúng Thời gian bảo quản lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản thấp Ở nhà máy chế... thiết kế hệ thống lạnh hoạt động hiệu yêu cầu cấp thiết nhà máy chế biến thủy sản Được phân công nhà trường, khoa chế biến môn kỹ thuật lạnh thực đồ án tốt nghiệp: ? ?Thiết kế lắp đặt kho bảo quản