Hệ thống máy và thiết bị lạnh pot

CHơNG I vai trò hệ thống lạnh kinh tế quốc dân Kỹ thuật lạnh đà đời hàng trăm năm đợc sử dụng rộng rÃi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rợu, bia, sinh học, đo lờng tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv Ngày ngành kỹ thuật lạnh đà phát triển mạnh mẽ, đợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đợc đời sống kỹ thuật tất nớc Dới trình bày số ứng dơng phỉ biÕn nhÊt cđa kü tht l¹nh hiƯn 1.1 ứng dụng ngành chế biến bảo quản thực phẩm 1.1.1 Tác dụng nhiệt độ thấp thực phẩm Năm 1745 nhà bác học Nga Lômônôxốp luận án tiếng Bàn nguyên nhân nóng lạnh đà cho rằng: Những trình sống thối rửa diễn nhanh nhiệt độ cao kìm hÃm chậm lại nhiệt độ thấp Thật vậy, biến đổi thực phẩm tăng nhanh nhiệt độ 40ữ50oC nhiệt độ thích hợp cho hoạt hoá men phân giải (enzim) thân thực phẩm vi sinh vật nhiệt độ thấp phản ứng hoá sinh thực phẩm bị ức chế Trong phạm vi nhiệt độ bình thờng giảm 10oC tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3 lần Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động men phân giải nhng không tiêu diệt đợc chúng Nhiệt độ xuống dới 0oC, phần lớn hoạt động enzim bị đình Tuy nhiên mét sè men nh− lipaza, trypsin, catalaza ë nhiƯt ®é -191oC không bị phá huỷ Nhiệt độ thấp khả phân giải giảm, ví dụ men lipaza phân giải mỡ Khi nhiệt độ giảm hoạt động sống tế bào giảm do: - Cấu trúc tế bào bị co rút - Độ nhớt dịch tế bào tăng - Sự khuyếch tán nớc chất tan tế bào giảm - Hoạt tính enzim có tế bào giảm Bảng 1-1: Khả phân giải phụ thuộc nhiệt độ Nhiệt độ, oC Khả phân giải, % 40 11,9 10 3,89 2,26 -10 0,70 Các tế bào thực vật có cấu trúc đơn giản, hoạt động sống độc lập với thể sống Vì khả chịu lạnh cao, đa số tế bào thực vật không bị chết nớc cha đóng băng Tế bào động vật có cấu trúc hoạt động sống phức tạp, gắn liền với thể sống Vì khả chịu lạnh Đa số tế bào động vật chết nhiệt độ giảm xuống dới 4oC so với thân nhiệt bình thờng Tế bào động vật chết chủ yếu độ nhớt tăng phân lớp chất tan thể Một số loài động vật có khả tự điều chỉnh hoạt động sống nhiệt độ giảm, thể giảm hoạt động sống đến mức nhu cầu bình thờng điều kiện môi trờng khoảng thời gian định Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống chúng phục hồi, điều đợc ứng dụng vận chuyển động vật đặc biệt thuỷ sản dạng tơi sống, đảm bảo chất lợng tốt giảm chi phí vận chuyển * ảnh hởng lạnh vi sinh vật - Khả chịu lạnh loài vi sinh vật có khác Một số loài chết nhiệt độ 20ữ0oC Tuy nhiên số khác chịu nhiệt độ thấp Khi nhiệt độ hạ xuống thấp nớc tế bào vi sinh vật đông đặc làm vỡ màng tế bào sinh vật Mặt khác nhiệt độ thấp, nớc đóng băng làm môi trờng khuyếch tán chất tan, gây biến tính nớc làm cho vi sinh vật chết Trong tự nhiên có loại vi sinh vật thờng phát triển theo chế độ nhiệt riêng Bảng 1-2: ảnh hởng nhiệt độ đến vi sinh vËt Vi khuÈn - Vi khuÈn −a l¹nh (Psychrophiles) - Vi khuÈn −a Êm (Mesophiles) - Vi khuÈn −a nãng (Thermopphiles) NhiƯt ®é thÊp nhÊt 0oC NhiƯt ®é thÝch hợp 15 ữ 20oC Nhiệt độ cao 30oC 10 ÷ 20oC 20 ÷ 40oC 45oC 40 ÷ 90oC 50 ữ 55oC 50 ữ 70oC Nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, nhng nhiệt độ -10oC hầu hết ngừng hoạt động trừ loài Mucor, Rhizopus, Penicellium Để ngăn ngừa mốc phải trì nhiệt độ dới -15oC Các loài nấm sống nơi khan nớc nhng tối thiểu phải đạt 15% nhiệt độ -18oC, 86% lợng nớc đóng băng, lại 14% không đủ cho vi sinh vật phát triển Vì để bảo quản thực phẩm lâu dài cần trì nhiệt độ kho lạnh -18oC Để bảo thực phÈm ng−êi ta cã thĨ thùc hiƯn nhiỊu c¸ch nh−: Phơi, sấy khô, đóng hộp bảo quản lạnh Tuy nhiên phơng pháp bảo lạnh tỏ có u điểm bật vì: - Hầu hết thực phẩm, nông sản thích hợp phơng pháp - Việc thực bảo quản nhanh chóng hữu hiƯu phï hỵp víi tÝnh chÊt mïa vơ cđa nhiỊu loại thực phẩm nông sản - Bảo tồn tối đa thuộc tính tự nhiên thực phẩm, giữ gìn đợc hơng vị, màu sắc, vi lợng dinh dỡng thực phẩm 1.1.2 Các chế độ xử lý lạnh thực phẩm Thực phẩm trớc đợc đa vào kho lạnh bảo quản, cần đợc tiến hành xử lý lạnh để hạ nhiệt độ thực phẩm từ nhiệt độ ban đầu sau đánh bắt, giết mổ xuống nhiệt độ bảo quản Có hai chế độ xử lý lạnh sản phẩm xử lý lạnh xử lý lạnh đông a) Xử lý lạnh làm lạnh sản phẩm xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh yêu cầu Nhiệt độ bảo quản phải nằm điểm đóng băng sản phẩm Đặc điểm sau xử lý lạnh, sản phẩm mềm, cha bị hóa cứng đóng băng b) Xử lý lạnh đông kết đông (làm lạnh đông) sản phẩm Sản phẩm hoàn toàn hóa cứng hầu hết nớc dịch sản phẩm đà đóng thành băng Nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -80C, nhiệt độ bề mặt đạt từ -180C đến -120C Xử lý lạnh đông có hai phơng pháp: a) Kết đông hai pha Thực phẩm nóng đợc làm lạnh từ 370C xuống khoảng 40C sau đa vào thiết bị kết đông để nhiệt độ tâm khối thực phẩm đạt -80C b) Kết đông pha Thực phẩm nóng đợc đa vào thiết bị kết đông để hạ nhiệt độ tâm khối thực phẩm xuống đạt dới -80C Kết đông pha có nhiều u điểm so với kết đông hai pha tổng thời gian trình giảm, tổn hao khối lợng khô ngót giảm nhiều, chi phí lạnh diện tích buồng lạnh giảm Đối với chế biến thịt thờng sử dụng phơng pháp 01 pha Đối với hàng thuỷ sản phải qua khâu chế biến tích trữ kho chờ đông nên thực tế diễn pha Các loại thực phẩm khác có chế độ bảo quản (bảng 1-3 1-4) đông lạnh thích hợp khác (bảng 1-5) chế độ bảo quản lạnh giai đoạn đầu trình kết động hai pha, ngời ta phải gia lạnh sản phẩm Thông thờng thực phẩm đợc gia lạnh môi trờng không khí với thông số sau: - Độ ẩm không khí buồng: 85 ữ 90% - Tốc độ không khí đối lu tự nhiên: 0,1 ữ 0,2 m/s; đối lu cỡng cho phép 0,5 m/s (kể rau quả, thịt, cá, trứng ) - Giai đoạn đầu, nhiệt độ sản phẩm cao, ngời ta giữ nhiệt độ không khí gia lạnh thấp nhiệt độ đóng băng sản phẩm chừng ữ 0C Nhiệt độ đóng băng số sản phẩm nh sau: thịt -1,2 0C, cá từ 0,6 ữ -20C, rau - 0,84 -4,20C Nhiệt độ không khí gia tăng 20C thời gian gia nhiệt kéo dài thêm 5h Sau tăng nhiệt độ sản phẩm đạt 348oC, nhiệt độ không khí tăng lên -1400C Tóm lại, cần tăng tốc độ gia lạnh nhng phải tránh đóng băng sản phẩm Bảng 1-3 Chế độ bảo quản rau tơi Nhiệt độ Độ ẩm Chế độ Thời gian bảo Sản phẩm - B−ëi - Cam - Chanh - Chuèi chÝn - Chuối xanh - Dứa chín - Dứa xanh - Đào - Táo - Cà chua chín - Cà chua xanh - Cà rốt - Da chuột - Đậu tơi - Hành - Khoai tây - Nấm tơi - Cải bắp, súp lơ - Su hào - Dừa - Xoài - Hoa nãi chung - Cóc - H - Phong lan C 045 0,54 14 14416 11,54 13,5 447 10 041 043 042 5415 041 -18 -18 - 29 044 10 042 -18 -240 -18 -140,5 13 143 1,6 1,6 4,5 kh«ngkhÝ,% th«ng giã 85 Më 85 “ 85 “ 85 “ 85 “ 85 85 85490 90495 85490 85490 90495 90 90 90 90 75 85490 80490 90 90 90 85490 85 85490 85490 80 80 80 “ “ “ “ “ “ “ §ãng “ “ Më “ “ “ §ãng “ “ “ “ “ “ “ “ “ quản 142 tháng 142 tháng 142 tháng 5410 ngày 3410 tuần 34 tuần 446 tháng 446 tháng 3410 tháng 146 Tuần 144 Tuần 143 Tháng 12418 Tháng Tháng Năm 344 Tuần 142 Năm 8410 Tháng 0,543 Tháng 10412 Tháng 247 Tuần 243 Tuần - Hoa hồng 4,5 80 Bảng 1-4: Chế độ bảo quản sản phẩm động vật Sản phẩm Thịt bò, hơi, nai, cừu Thịt bò gầy Gà, vịt, ngan, ngỗng mổ sẵn Thịt lợn tơi ớp lạnh Độ ẩm Chế độ Thời gian Nhiệt độ không khí thông bảo quản C gió % §ãng 10415 ngµy -0,540,5 82485 ‘’ ‘’ 040,5 80485 ‘’ -140,5 85490 044 80485 Thịt lợn tơi ớp đông -1,84-23 80485 Thịt đóng hộp kín Cá tơi ớp đá từ 50 đến 100% lợng cá Cá khô (W=14417%) Cá thu muối, sấy Lơn sống 042 -1 75480 100 ‘’ §ãng 244 244 243 243 -1411 243 243 12415 -144 -184-20 1,544 7415 0410 042 50 75480 854100 854100 854100 854100 Mở 12 Tháng Vài tháng Vài tháng 75480 75480 75480 70 80485 75480 75480 75480 Më ‘’ ‘’ ‘’ ‘’ §ãng 15430 ngày Vài ngày Vài ngày 38 Tuần 12 Tuần 36 Tuần 4412 Tháng ngày 346 Tháng Tháng Ngày ốc sống Sò huyết Tôm sống Tôm nấu chín Bơ muối ngắn ngày Bơ muối lâu ngày Bơ muối lâu ngày Pho mát cứng Pho mát nhÃo Sữa bột đóng hộp Sữa đặc có đờng Sữa tơi 10412 Tháng 12418 Tháng 6412 Ngày Trong kho lạnh có buồng gia lạnh riêng biệt Song sử dụng buồng bảo quản lạnh để gia lạnh Khi đó, số lợng sản phẩm đa vào phải phù hợp với suất lạnh buồng Các sản phẩm nóng phải bố trí cạnh dàn lạnh để rút ngắn thời gian gia lạnh Sản phẩm gia lạnh xong phải thu dọn xếp vào vị trí hợp lý buồng để tiếp tục gia lạnh đợt Bảng 1-5 Các thông số phơng pháp kết đông Phơng pháp kết đông Kết đông hai pha - Chậm - Tăng cờng - Nhanh Kết đông pha - Chậm - Tăng cờng - Nhanh Nhiệt độ tâm thịt, C Ban ®Çu Cuèi 4 -8 -8 -8 37 37 37 Th«ng sè kh«ng Tèn khÝ buång kÕt Thêi hao gian đông khối kết Tốc độ lợng, Nhiệt đông chun % ®é, 0C ®éng, m/s 2,58 -18 2,35 40 0,140,2 -23 2,20 26 0,540,8 -15 16 344 -8 -8 -8 -23 -30 -35 0,140,2 0,540,8 142 36 24 20 1,82 1,60 1,20 1.2 ứng dụng ngành khác Ngoài ứng dụng kỹ thuật chế biến bảo quản thực phẩm, kỹ thuật lạnh đợc ứng dụng rÊt réng r·i rÊt nhiỊu ngµnh kinh tÕ, kü thuật khác Dới ứng dụng thông dơng nhÊt 1.2.1 øng dơng s¶n xt bia, n−íc Bia sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống độ cồn thấp, thu nhận đợc cách lên men rợu nhiệt độ thấp dịch đờng (từ gạo, ngô, tiểu mạch, đại mạch vv ), nớc hoa húp lông Qui trình công nghệ sản xuất bia trải qua nhiều giai đoạn cần phải tiến hành làm lạnh đảm bảo yêu cầu Đối với nhà máy sản xuất bia đại, lạnh đợc sử dụng khâu cụ thể nh sau: 1.2.1.1 Sử dụng để làm lạnh nhanh dịch đờng sau nấu Dịch đờng sau trình húp lông hoá có nhiệt độ khoảng 80oC cần phải tiến hành hạ nhiệt độ cách nhanh chóng xuống nhiệt độ lên men 6ữ8oC Tốc độ làm lạnh khoảng 30ữ45 phút Nếu làm lạnh chậm số chủng vi sinh vật có hại cho trình lên men kịp phát triển làm giảm chất lợng bia Để làm lạnh dịch đờng ngời ta sử dụng thiết bị làm lạnh nhanh Quá trình đợc thực qua hai giai đoạn: - Dùng nớc 1oC hạ nhiệt độ dịch đờng từ 80oC xuống khoảng 20oC - Sử dụng glycol (hoặc nớc muối) có nhiệt độ thấp khoảng -8oC để hạ nhiệt độ dịch đờng từ 20oC xuống 8oC Kỹ thuật lạnh đại sử dụng glycol để làm lạnh nớc muối gây ăn mòn h hỏng thiết bị điện Nh trình hạ nhiệt đòi hỏi phải sử dụng lợng lạnh lớn Tính trung bình nhà máy bia công suất 50 triệu lít/năm ngày phải nấu khoảng 180m3 dịch đờng Lợng lạnh dùng để hạ nhiệt lớn 1.2.1.2 Quá trình lên men bia Quá trình lên men bia đợc thực phạm vi nhiệt độ định khoảng 6ữ8oC Quá trình lên men giai đoạn định để chuyển hoá dịch đờng houblon hoá thành bia dới tác động nấm men thông qua hoạt động sống chúng Trong trình lên men dung dịch toả lợng nhiệt lớn Quá trình lên men đờng houblon hoá diễn qua hai giai đoạn: - Lên men chính: Kéo dài từ ữ 12 ngày loại bia vàng 12 ữ 18 ngày loại bia đen Nhiệt độ lên men ữ 8oC - Lên men phụ tàng trữ: Kéo dài tuần tất loại bia Nhiệt độ lên men phụ ữ 2oC Nhiệt độ có ảnh hởng lớn đến trình lên men chất lợng sản phẩm Khi nhiệt độ cao dẫn đến tác động nh sau: + Thời gian lên men nhanh + Mật độ tối đa đạt đợc cao nhiệt độ thấp + Lên men triệt để nhng hàm lợng sản phẩm bậc hai (đặc biệt diaxetyl) tạo nhiều 10 + Lợng sinh khối tạo nhiều nhng lợng tế bào chết lại nhiều tốc độ suy giảm đặc tính công nghệ nhanh + Tỷ lệ cấu tử bia không cân đối, chất lợng bia giảm Mỗi loại nấm men có nhiệt độ thích hợp cho phát triển lên men Khi không đảm bảo yêu cầu nhiệt độ kết nhận đợc chất lợng 1.2.1.3 Bảo quản nhân men giống Một khâu vô quan trọng cần lạnh nhà máy bia khâu bảo quản nhân men giống Men giống đợc bảo quản tank đặc biệt nhiệt độ thấp Tank có cấu tạo tơng tự tank lên men, có thân hình trụ bên có áo dẫn glycol làm lạnh Tuy nhiên kích thớc tank men nhỏ tank lên men nhiều, nên lợng lạnh cần thiết cho tank men giống không lớn 1.2.1.4 Làm lạnh đông CO2 Trong trình lên men nhờ trình thuỷ phân mà tank lên men sinh nhiều khí CO2 Quá trình phát sinh khí CO2 thể phản ứng dới Kết cuối trình chuyển hoá (lên men) từ đờng hexoza đến rợu etylic khí cácbonic biểu diễn phơng trình tổng quát cña Gay - Lussac nh− sau: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 Khí CO2 lại cần cho qui trình công nghệ bia nh khâu chiết rót xử lý công nghệ tank lên men Khí CO2 thoát từ tank lên men trình sinh hoá cần phải đợc thu hồi, bảo quản để sử dụng vào dây chuyền công nghệ Để bảo qu¶n CO2 tèt nhÊt chØ cã thĨ ë thĨ láng, nhiệt độ bình thờng áp suất ngng tụ CO2 đạt gần 100at Vì để giảm áp suất bảo quản CO2 xuống áp suất dới 20 kG/cm2 cần thiết phải hạ nhiệt độ bảo quản xuống thấp cỡ -30 ữ -35oC Dới trình bày sơ đồ làm lạnh CO2: 11 Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thu hồi CO2 1.2.1.5 Làm lạnh nớc 1oC Nớc lạnh đợc sử dụng nhà máy bia với nhiều mục đích khác nhau, đặc biệt đợc sử dụng để làm lạnh nhanh dịch đờng sau đợc houblon hoá đến khoảng 20oC Việc sử dụng nớc 1oC giải pháp hữu hiệu kinh tế nhà máy bia đại Phụ tải nhiệt mẻ nấu theo thời gian ngày không liên tực mà có dạng hình xung Khi mẻ nấu hoàn thành yêu cầu phải tiến hành làm lạnh nhanh Rõ ròng sử dụng làm lạnh trực tiếp công suất máy lạnh lớn Việc sử dụng nớc lạnh 1oC để hạ lạnh nhanh dịch đờng cho phép trữ lợng lạnh đáng kể để làm lạnh dịch đờng mẻ nấu cách nhanh chóng Điều cho phép không cần có hệ thống lạnh lớn nhng đảm bảo yêu cầu Nớc đợc làm lạnh nhờ glycol đến khoảng 1oC qua thiết bị làm lạnh nhanh kiểu 1.2.1.6 Làm lạnh hầm bảo quản tank lên men điều hoà Trong số nhà máy công nghệ cũ, bia đợc bảo quản lạnh hầm làm lạnh, trờng hợp cần cung cấp lạnh để làm lạnh hầm bảo quản 12 1.2.9.1 Làm lạnh bê tông đập chắn nớc 1.2.9.2 Kết đông móng 1.2.10 ứng dụng công nghiệp chế tạo vật liệu dụng 1.2.10.1 Kim lo¹i 1.2.10.2 VËt liƯu phi kim lo¹i vật liệu khác 1.2.11 ứng dụng khác 1.2.11.1 Các phòng thử nghiệm 1.2.11.2 Làm mát động máy phát 1.2.11.3 Xử lý lạnh sản phẩm khác CHơNG II Hệ THốNG Và THIếT Bị KHO LạNH BảO QUảN 2.1 Khái niệm, phân loại chọn nhiệt độ bảo quản 2.1.1 Kho lạnh bảo quản 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Chọn nhiệt độ bảo quản 2.2 Kết cấu, lắp đặt tính toán dung tích kho lạnh 2.2.1 Kết cấu kho lạnh 2.2.2 Tính toán dung tích kho l¹nh 2.2.2.1 ThĨ tÝch kho l¹nh 2.2.2.2 DiƯn tÝch chÊt tải 2.2.2.3 Diện tích cần xây dựng 2.2.3 Một số vấn đề thiết kế, lắp đặt sử dụng kho lạnh 2.2.3.1 Hiện tợng lọt ẩm 2.2.3.2 Hiện tợng cơi băng 2.2.3.3 Hiện tợng lọt không khí 2.2.3.4 Tuần hoàn gió kho lạnh 2.2.3.5 Xả băng dàn lạnh 2.3 Tính phụ tải nhiệt kho lạnh 2.3.1 Tính nhiệt kho lạnh bảo quản 2.3.1.1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che 2.3.1.2 Dòng nhiệt sản phẩm bao bì toả 2.3.1.3 Dòng nhiệt thông gió buồng lạnh 2.3.1.4 Các dòng nhiệt vận hành 2.3.1.5 Dòng nhiệt hoa hô hấp 467 2.3.2 Xác định phụ tải thiết bị, máy nén tổng hợp kết 2.3.2.1 Phụ tải nhiệt thiết bị 2.3.2.2 Phụ tải nhiệt máy nén 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh cấu tạo thiết bị 2.4.1 Sơ đồ nguyên lý 2.4.2 Chọn thiết bị 2.4.2.1 Chọn máy nén 2.4.2.2 Thiết bị ngng tụ 2.4.2.3 Thiết bị bay 2.4.2.4 Cụm máy nén - bình ngng, bình chứa 2.4.2.5 Môi chất, đờng ống Chơng III hệ thống lạnh máy đá 3.1 Một số vấn đề cần quan tâm sản xuất nớc đá 3.1.1 Nồng độ tạp chất cho phép 3.1.3 Phân loại nớc đá 3.1.3.1 Phân loại theo màu sắc 3.1.3.2 Phân loại theo hình dạng 3.1.3.3 Phân loại theo nguồn nớc sản xuất đá 3.2 Hệ thống máy đá 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống máy đá 3.2.2 Kết cấu bể đá 3.2.2.1 Kết cấu cách nhiệt tờng 3.2.2.2 Kết cấu cách nhiệt 3.2.2.3 Kết cấu nắp bể đá 3.2.2.4 Xác định chiều dày cách nhiệt kiểm tra đọng sơng tờng bể đá 3.2.3 Xác định kích thớc bể đá 3.2.3.1 Xác định số lợng kích thớc khuôn đá 3.2.3.2 Xác định số lợng kích thớc linh đá 3.2.3.3 Xác định kích thớc bên bể đá 3.2.4 Thời gian làm đá 3.2.5 Tính nhiệt bể đá 468 3.2.4.1 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá 3.2.4.2 Nhiệt để đông đá làm lạnh khuôn đá 3.2.4.3 Nhiệt cánh khuấy gây 3.2.4.4 Nhiệt nhúng đá 3.2.4.5 Tổn thất nhiệt phòng bảo quản đá 3.2.6 Các thiết bị phụ máy đá 3.2.5.1 Dàn lạnh bể đá 3.2.5.2 Bình giữ mức - tách lỏng 3.2.7 Chọn máy nén lạnh 3.3 Hệ thống máy đá vảy 3.3.1 Nguyên lý làm việc máy đá vảy 3.3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy đá vảy 3.3.2 Cấu tạo, kích thớc cách nhiệt cối đá vảy 3.3.2.1 Cấu tạo cối đá vảy 3.3.2.2 Xác định kích thớc cối đá vảy 3.3.2.3 Kết cấu cách nhiệt 3.3.3 Tính nhiệt hệ thống cối đá vảy 3.3.3.1 Tổn thất nhiệt truyền nhiệt 3.3.3.2 Nhiệt để làm lạnh đá 3.3.3.3 Nhiệt mô tơ dao cắt đá tạo 3.3.3.4 Tổn thất nhiệt bơm nớc tuần hoàn 3.3.3.5 Tổn thất nhiệt kho chứa đá 3.3.4 Chọn cối đá vảy 3.4 Các loại máy đá kiểu khác 3.4.1 Máy đá viên 3.4.2 Máy đá tuyết Chơng IV hệ thống THIếT Bị CấP ĐÔNG 4.1 Các vấn đề cấp đông thực phẩm 4.1.1 Mục đích ý nghĩa 4.1.1.1 Phân loại giới hạn làm lạnh 4.1.1.2 Mục đích ý nghÜa 4.1.2 Sù kÕt tinh cđa n−íc thùc phÈm 469 4.1.2.1 N−íc thùc phÈm 4.1.2.2 C¬ chÕ đóng băng thực phẩm cấp đông 4.1.2.3 Tác ®éng cđa sù kÕt tinh cđa n−íc ®èi víi thùc phẩm 4.1.2.4 Các yếu tố ảnh hởng đến kết tinh cđa n−íc thùc phÈm 4.1.3 Sù biÕn ®ỉi thực phẩm trình kết đông 4.1.3.1 Biến ®ỉi vỊ nhiƯt vËt lý 4.1.3.2 BiÕn ®ỉi ho¸ häc 4.1.3.3 Biến đổi vi sinh 4.1.4 Thời gian làm lạnh đông thực phẩm 4.1.4.1 Xác định thời gian kết tinh nớc thực phẩm 4.1.4.2 Các yếu tố ảnh hởng đến thời gian kết đông 4.1.5 Các phơng pháp thiết bị kết đông thực phẩm 4.1.5.1 Làm đông thực phẩm không khí lạnh 4.1.5.2 Làm đông tiếp xúc 4.1.5.3 Làm đông cực nhanh 4.1.5.4 Làm đông hổn hợp đá muối 4.1.5.5 Làm đông nớc muối lạnh 4.1.6 Xử lý thực phẩm sau cấp đông 4.1.6.1 Mạ băng sản phẩm đông 4.1.6.2 Bao gói thực phẩm 4.1.6.3 Tái đông thực phẩm 4.2 Hệ thống kho cấp đông 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý 4.2.2 Kết cấu cách nhiệt kích thớc kho cấp đông 4.2.2.1 Kích thớc kho cấp đông 4.2.2.2 Kết cấu cách nhiệt kho cấp đông 4.2.3 Tính nhiệt kho cấp đông 4.2.3.1 Tổn thÊt trun nhiƯt qua kÕt cÊu bao che 4.2.3.2 Nhiệt làm lạnh sản phẩm 4.2.3.3 Tổn thất nhiệt vận hành 4.2.4 Cấu tạo số thiết bị chÝnh 4.2.4.1 B×nh trung gian kiĨu n»m ngang 4.2.4.2 B×nh hồi nhiệt tách lỏng 4.3 Hệ thống tủ cấp đông tiếp xúc 4.3.1 Cấu tạo tủ cấp đông 4.3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh 470 4.3.2.1 Sơ đồ nguyên lý tủ cấp đông cấp dịch từ bình trống tràn 4.3.2.2 Sơ đồ nguyên lý tủ cấp đông cấp dịch nhờ bơm 4.3.3 Cấu tạo kích thớc tủ cấp đông 4.3.3.1 Cấu cách nhiệt vỏ tủ cấp đông 4.3.3.2 Xác định kích thớc tủ cấp đông 4.3.4 Tính nhiệt tủ cấp đông 4.3.4.1 Tổn thất truyền nhiệt qua kÕt cÊu bao che 4.3.4.2 Tỉn thÊt s¶n phẩm mang vào 4.3.4.3 Tổn thất làm lạnh thiết bị tủ 4.3.5 Cấu tạo số thiết bị 4.4 Hệ thống tủ cấp đông gió 4.4.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống 4.4.2 Kết cấu đặc tính kỹ thuật tủ đông gió 4.4.3 Tính nhiệt tủ đông gió 4.4.3.1 Tổn thất truyền nhiệt qua kết cấu bao che 4.4.3.2 Tổn thất làm lạnh sản phẩm 4.4.3.3 Tổn thất xả băng Q3 4.4.3.4 Tổn thất động quạt 4.5 Hệ thống cấp đông I.Q.F 4.5.1 Khái niệm phân loại 4.5.2 Hệ thống cấp đông I.Q.F với buồng cấp đông có băng tải dạng xoắn 4.5.2.1 Sơ đồ nguyên lý 4.5.2.2 Kết cấu buồng cấp đông I.Q.F dạng xoắn 4.5.3 Hệ thống cấp đông I.Q.F buồng cấp đông có băng chuyền kiểu thẳng 4.5.3.1 Cấu tạo băng chuyền dạng thẳng 4.5.3.2 Thông số kỹ thuật buồng cấp đông I.Q.F kiểu thẳng 4.5.4 Hệ thống cấp đông I.Q.F siêu tốc 4.5.4.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc 4.5.4.2 Thông số kỹ thuật số buồng cấp đông siêu tốc 4.5.5 Các băng chuyền thờng kèm buồng cấp đông I.Q.F 4.5.5.1 Thiết bị hấp 4.5.5.2 Thiết bị làm mát sau hấp 471 4.5.5.3 Nồi băng chuyền hấp 4.5.5.4 Thiết bị mạ băng 4.5.5.5 Băng chuyền làm cứng 4.5.6 Tính toán nhiệt hệ thống cấp đông I.Q.F 4.5.6.1 Tổn thất trun nhiƯt qua kÕt cÊu bao che 4.5.6.2 Tỉn thÊt làm lạnh sản phẩm 4.5.6.3 Tổn thất động điện 4.6 Chọn máy lạnh Chơng V hệ thống lạnh khác công nghiệp đời sống 5.1 Hệ thống lạnh nhà máy bia 5.1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm 5.1.2 Tính toán nhiệt nhà máy bia 5.1.2.1 Tổn thất nhiệt truyền nhiệt thiết bị sử dụng bảo quản lạnh 5.1.2.2 Tổn thất nhiệt làm lạnh dịch đờng 5.1.2.3 Tổn thất nhiệt để làm lạnh đối tợng khác 5.2 Hệ thống lạnh điều hoà không khí 5.2.1 Hệ thống lạnh máy điều hoà cỡ nhỏ 5.2.2 Hệ thống điều hoà công suất trung bình lớn đời sống 5.2.2.1 Sơ đồ nguyên lý 5.2.2.2 Tính chọn cụm water chiller 5.2.3 Hệ thống điều hoà gian chế biến nhà máy chế biến thực phẩm 5.2.3.1 Sơ đồ nguyên lý 5.2.3.2 Dàn lạnh không khí 5.3 Hệ thống lạnh tủ lạnh gia đình thơng nghiệp 5.3.1 Hệ thống lạnh tủ lạnh gia đình 5.3.2 Hệ thống lạnh buồng bảo quản thực phẩm thơng nghiệp (Show case) 5.3.3 Hệ thống lạnh xe tải lạnh 5.4 Hệ thống làm lạnh nớc chế biến 5.4.1 Sơ đồ nguyên lý 5.4.2 Tính toán công suất lạnh hệ thống 472 5.4.2.1 Tổn thất nhiệt để làm lạnh nớc 5.4.2.2 Tổn thất nhiệt qua bình trữ nớc lạnh Chơng VI Thiết bị NGƯNG Tụ 6.1 Vai trò, vị trí thiết bị trao đổi nhiệt hệ thống lạnh 6.1.1 Vai trò thiết bị ngng tụ 6.1.2 Phân loại thiết bị ngng tụ 6.2 Thiết bị ngng tụ 6.2.1 Bình ngng giải nhiệt nớc 6.2.1.1 Bình ngng ống chùm nằm ngang 6.2.1.2 Bình ngng ống vỏ thẳng đứng 6.2.1.3 ThiÕt bÞ ng−ng tơ kiĨu èng lång èng 6.2.1.4 ThiÕt bị ngng tụ kiểu 6.2.2 Thiết bị ngng tụ giải nhiệt nớc không khí 6.2.2.1 Thiết bị ngng tụ kiểu bay 6.2.2.2 Dàn ngng kiểu tới 6.2.3 Dàn ngng giải nhiệt không khí 6.3 Tính toán thiết bị ngng tụ 6.3.1 Các bớc tính toán thiết bị ngng tụ 6.3.2 Xác định hệ số toả nhiệt môi trờng 6.3.2.1 Xác định hệ số toả nhiệt ngng tụ môi chất thiết bị ngng tụ 6.3.2.2 Xác định hệ số toả nhiệt phía môi trờng giải nhiệt Chơng VII Thiết bị bay 7.1 Vai trò, vị trí phân loại thiết bị bay 7.1.1 Vai trò, vị trí thiết bị bay 7.1.2 Phân loại thiết bị bay 7.2 Thiết bị bay 7.2.1 Thiết bị bay làm lạnh chất lỏng 473 7.2.1.1 Bình bay làm lạnh chất lỏng 7.2.1.2 Dàn lạnh panen 7.2.1.3 Dàn lạnh xơng cá 7.2.1.4 Dàn lạnh 7.2.2 Thiết bị bay làm lạnh không khí 7.2.2.1 Dàn lạnh đối lu tự nhiên 7.2.2.2 Dàn lạnh đối lu cỡng 7.3 Tính toán thiết bị bay 7.3.1 Các bớc tính toán dàn lạnh 7.3.2 Xác định hệ số toả nhiệt phía môi chất thiết bi bay 7.3.2.1 Hệ số toả nhiệt sôi môi chất lạnh 7.3.2.2 Hệ số toả nhiệt phía không khí Chơng VIIi Thiết bị phụ hệ thống lạnh 8.1 Vai trò, vị trí thiết bị phụ hệ thống lạnh 8.2 Thiết bị phụ hệ thống lạnh 8.2.1 Thiết bị trung gian 8.2.1.1 Bình trung gian đặt đứng có ống xoắn ruột gà 8.2.1.2 Bình trung gian kiĨu n»m ngang 8.2.1.3 ThiÕt bÞ trung gian kiĨu tÊm 8.2.1.4 Tính toán bình trung gian 8.2.2 Bình tách dầu 8.2.2.1 Bình tách dầu kiểu nón chắn 8.2.2.2 Bình tách dầu có van phao thu hồi dầu 8.2.3 Bình tách lỏng 8.2.3.1 Bình tách lỏng kiểu nón chắn 8.2.3.2 Bình tách lỏng hồi nhiệt 8.2.3.3 Bình tách lỏng kiểu khác 8.2.4 Bình giữ mức - tách lỏng 8.2.5 Bình thu hồi dầu 8.2.6 Bình tách khí không ngng 474 8.2.7 Bình chứa cao áp hạ áp 8.2.7.1 Bình chứa cao áp 8.2.7.2 Bình chứa hạ áp 8.2.8 Tháp giải nhiệt 8.2.9 Van tiết lu tự động 8.2.10 Búp phân phối lỏng 8.2.11 Bộ lọc ẩm lọc khí 8.2.12 Các thiết bị đờng ống 8.2.12.1 Van chặn 8.2.12.2 Van chiÒu 8.2.12.3 KÝnh xem ga 8.2.12.4 èng tiêu âm 8.2.12.5 Van nạp ga 8.2.12.6 Van xả gas (relief valve) Chơng IX Qui hoạch mặt nhà máy chế biến thc phẩm 9.1 Yêu cầu qui hoạch mặt nhà máy chế biến thực phẩm 9.1.1 Yêu cầu chung qui hoạch nhà máy 9.1.2 Yêu cầu gian máy lạnh, phân xởng khí sửa chữa, lò 9.1.2.1 Yêu cầu gian máy lạnh 9.1.2.2 Yêu cầu phân xởng khí gian lò 9.1.3 Yêu cầu đối khu vực chế biến 9.1.4 Yêu cầu đối khu vực cấp đông 9.1.5 Yêu cầu khu vực bảo quản 9.2 Qui trình sản xuất số hàng thực phẩm 9.2.1 Qui trình chế biến loại thuỷ sản 9.2.1.1 Tiếp nhận nguyên liệu, rửa bảo quản sơ 9.2.1.2 Khâu chế biến 9.2.1.3 Chờ đông cấp đông 9.2.2 Qui trình chế biến thịt thức ăn chín 9.2.2.1 Thịt sản phẩm từ thịt động vật 475 9.2.2.2 Thịt gà vịt 9.2.2.3 Thực phẩm chế biến sẵn thức ăn chín 9.2.3 Qui trình chế biến sữa sản phẩm từ sữa 9.2.4 Qui trình chế biến loại rau 9.3 Quy hoạch Mặt nhà máy chế biến thuỷ sản 9.3.1 Các để qui hoạch mặt nhà máy chế biến thực phẩm 9.3.2 Một số số liệu qui hoạch mặt nhà máy chế biến thực phẩm 9.3.3 Qui hoạch mặt nhà máy chế biến thuỷ sản Chơng X hệ thống ĐIệN ĐộNG LựC, ĐIềU KHIểN Và BảO Vệ CủA Hệ THốNG LạNH 10.1 Các thiết bị điện thờng hay sử dụng hệ thống lạnh 10.1.1 Các thiết bị điều khiển 10.1.1.1 Aptomat (MCCB) 10.1.1.2 Rơ le nhiệt bảo vệ dòng nhiệt (OCR) 10.1.1.3 Công tắc tơ rơ le trung gian 10.1.2 Rơ le bảo vệ áp suất thermostat 10.1.2.2 Rơ le áp suất cao HP rơ le áp suất thấp LP 10.1.2.3 Thermostat 10.1.2.4 Rơ le bảo vệ áp suất nớc (WP) rơ le lu lợng (Flow Switch) 10.1.3 Các ký hiệu vẽ 10.2 Điều khiển bảo vệ thiết bị lạnh 10.2.1 Bảo vệ máy nén 10.2.2 Điều khiển mức dịch bình trung gian 10.2.3 Điều khiển mức dịch bình mức 10.2.4 Điều khiển mức dịch bình chứa hạ áp 10.2.5 Điều khiển nhiệt độ phòng lạnh 10.3 Mạch điện động lực điều khiển máy nén 10.3.1 Mạch động lực máy nén, bơm quạt 10.3.2 Mạch khởi động - tam giác 476 10.3.2.1 Dòng điện khởi động 10.3.2.2 Các phơng pháp khởi động 10.3.2.3 Mạch khởi động tam giác 10.4 Các mạch điện khác hệ thống lạnh 10.4.1 Mạch bảo vệ áp suất dầu 10.4.2 Mạch giảm tải 10.4.3 Mạch bảo vệ áp suất cao 10.4.4 Mạch bảo vệ dòng 10.4.5 Mạch điều khiển bảo vệ bơm, quạt giải nhiệt 10.4.6 Mạch bảo vệ áp suất nớc 10.4.7 Mạch cấp dịch điều khiển quạt dàn lạnh 10.4.8 Mạch xả băng ba giai đoạn Chơng XI THIếT Kế, lắp đặt, THử NGHIệM vận hành hệ thống lạnh 11.1 Những vấn đề cần quan tâm thiết kế hệ thống lạnh 11.1.1 Chọn phơng pháp cấp dịch dàn lạnh 11.1.2.1 Phơng pháp cấp dịch tiết lu trực tiếp 11.1.2.2 Phơng pháp cấp dịch kiểu ngập lỏng từ bình giữ mức 11.1.2.3 Phơng pháp cấp dịch bơm cấp dịch 11.1.2 Lựa chọn thiết bị ngng tụ 11.1.3 Chọn môi chất lạnh 11.1.4 Chọn dầu máy lạnh 11.2 Lắp đặt hệ thống lạnh 11.2.1 Lắp đặt thiết bị 11.2.1.1 Lắp đặt máy nén lạnh 11.2.1.2 Lắp đặt panel kho lạnh, kho cấp đông 11.2.1.3 Lắp đặt thiết bị ngng tụ 11.2.1.4 Lắp đặt thiết bị bay 11.2.1.5 Lắp đặt thiết bị khác 11.2.2 Lắp đặt đờng 11.2.2.1 Lắp đặt đờng ống môi chất 477 11.2.2.2 Lắp đặt đờng ống nớc 11.2.3 Lắp đặt thiết bị phụ, đo lờng, điều khiển bảo vệ 11.2.3.1 Lắp đặt van chặn 11.2.3.2 Lắp đặt van điện từ 11.2.3.3 Lắp đặt van tiết lu tự động 11.3 Thử nghiệm hệ thống lạnh 11.3.1 áp suất thư 11.3.2 Qui tr×nh thư nghiƯm 1.3.2.1 Thư bỊn 1.3.2.2 Thử kín 11.3.3 Hút chân không 11.4 Nạp môi chất cho hệ thống lạnh 11.4.1 Xác định số lợng môi chất cần nạp 11.4.2 Nạp môi chất cho hệ thống lạnh 11.4.2.1 Nạp môi chất theo đờng hút 11.4.2.2 Nạp môi chất theo đờng cấp dịch 11.5 Vận hành hệ thống lạnh 11.5.1 Chuẩn bị vận hành 11.5.2 Vận hành 1.5.2.1 Các bớc vận hành tự động AUTO 1.5.2.2 Các bớc vận hành tay (MANUAL) 11.5.3 Dừng máy 1.5.3.1 Dừng máy bình thờng 1.5.3.2 Dừng máy cố 1.5.3.3 Dừng máy lâu dài 11.6 Một số thao tác trình vận hành 11.6.1 Xả băng dàn lạnh 1.6.1.1 Rút môi chất dàn lạnh 1.6.1.2 Xả băng 1.6.1.3 Làm khô dàn lạnh 11.6.2 Xả khí không ngng 1.6.2.1 Hệ thống bình xả khí không ngng 1.6.2.2 Hệ thống có bình xả khí không ngng 11.6.3 Ngập lỏng vµ xư lý ngËp láng 11.6.3.1 NgËp láng 11.6.3.2 Xư lý ngập lỏng 478 Chơng XII bảo dỡng, sửa chữa khắc phục cố hệ thống lạnh 12.1 Bảo dỡng hệ thống lạnh 12.1.1 Bảo dỡng máy nén 12.1.2 Bảo dỡng thiết bị ngng tụ 12.1.2.1 Bảo dỡng bình ngng 12.1.2.2 Bảo dỡng dàn ngng tụ bay 12.1.2.3 Dàn ngng kiểu tới 12.1.2.4 Bảo dỡng dàn ngng tụ không khí 12.1.3 Bảo dỡng thiết bị bay 12.1.3.1 Bảo dỡng dàn bay không khí 12.1.3.2 Bảo dỡng dàn lạnh xơng cá 12.1.3.3 Bảo dỡng bình bay 12.1.4 Bảo dỡng tháp giải nhiệt 12.1.5 Bảo dỡng bơm 12.1.6 Bảo dỡng quạt 12.2 Các cố thờng gặp, nguyên nhân triệu chứng 12.2.1 Mô tơ máy nén không quay 12.2.2 áp suất đẩy cao 12.2.3 áp suất đẩy thấp 12.2.4 áp suất hút cao 12.2.5 ¸p st hót thÊp 12.2.6 Cã tiÕng l¹ ph¸t từ máy nén 12.2.7 Carte bị nhiệt 12.2.8 Dầu tiêu thụ nhiều 12.2.9 Nhiệt độ buồng lạnh không đạt 12.2.10 Các trục trặc thờng gặp máy nén PHụ LụC Tài liệu tham khảo MụC LụC 479 *** 480 481