Đồ án tính toán thiết kế kho bảo quản đông 800 tấn, xả tuyết so le bằng gas nóng, môi chất nh3

1 LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời từ cách lâu ứng dụng rộng rãi ngành kỹ thuật đời sống Hiện nay, kỹ thuật lạnh thâm nhập vào 70 ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành đó, đặc biệt ngành công nghệ thực phẩm, chề biến thịt cá, rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt xuất thủy sản, hải sản, sinh học, hóa chất, hóa lỏng tách khí, sợi dệt may mặc, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, thơng tin, máy tính, quang học, khí, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch, … Trong năm qua, ngành kỹ nghệ lạnh nước ta phát triển mạnh mẽ, đặc biệt ngành chế biến bảo quản thủy sản Quá trình chuyển đổi công nghệ chế biến để đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế thay đổi môi chất lạnh tạo nên cách mạng thực cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta Nước ta có nguồn lợi vơ to lớn từ biển, đặc biệt thủy hải sản Hiện nay, kim ngạch xuất mặt hàng thủy hải sản chiếm tỉ trọng lớn kinh tế nước ta Các mặt hàng xuất chủ yếu mực, tôm, cá, Để đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường, thị trường khó tính EU, Mỹ, Nhật,… sản phẩm phải có chất lượng cao Ngồi yếu tố chất lượng nguyên liệu ban đầu tốt vấn đề cấp đơng bảo quản đơng sản phẩm có ý nghĩa quan trọng, định chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng Vì vậy, việc xác định phương pháp, tính tốn thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thống cấp đông kho bảo quản đông cho đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đáp ứng yêu cầu công nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế hệ thống quan trọng Nắm yêu cầu cần thiết hệ thống kho bảo quản lạnh sản phẩm, đồ án “ Tính tốn thiết kế kho bảo quản đơng 800 tấn, xả tuyết so le gas nóng, mơi chất NH3” tập quan trọng cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên hồn thành cơng trình mơ hình lý thuyết có tính ứng dụng cao thực tế Đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tính tốn thiết kế kho lạnh Chương 3: Tính nhiệt tải kho lạnh Chương 4: Chu trình lạnh, tính chọn máy nén thiết bị lạnh Chương 5: Lắp đặt-tự động hóa vận hành máy lạnh Đồ án xây dựng sở tính tốn, tham khảo tài liệu chuyên ngành hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Tuy nhiên, đồ án có nhiều thiếu sót, kính mong thầy Trần Đại Tiến, giáo viên hướng dẫn, đóng góp ý kiến bổ sung để đồ án hoàn thiện Nha Trang, ngày 10 tháng năm 2009 Sinh viên thực Huỳnh Trọng Hưng Mục lục Lời nói dầu Mục lục Trang Chương 1: TỔNG QUAN 1.1.TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh 1.1.3 Kho lạnh phân loại kho lạnh 1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN ĐÔNG .4 1.2.1.Những biến đổi thực phẩm q trình bảo quản đơng 1.2.2.Kết luận Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH 2.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 2.2 TÍNH TỐN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH .7 2.2.1 Phương án xây dựng 2.2.2 Xác định tiêu chuẩn chất tải 2.2.3 Thể tích kho lạnh 2.2.4 Diện tích chất tải 2.2.5 Diện tích xây dựng .8 2.2.6 Tải trọng 2.3 TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 2.3.1 Cách nhiệt 2.3.2 Cách ẩm 12 Chương : TÍNH NHIỆT TẢI KHO LẠNH 14 3.1 MỤC ĐÍCH 14 3.2 TÍNH NHIỆT TẢI CỦA KHO 14 3.2.1 Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che 14 3.2.2 Dòng nhiệt sản phẩm bao bì toả 16 3.2.3 Dòng nhiệt vận hành 17 3.2.4 Năng suất lạnh máy nén .19 Chương 4: CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ THIẾT BỊ LẠNH 20 4.1 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LẠNH 20 4.1.1 Chọn phương pháp làm lạnh 20 4.1.2 Chọn thông số chế độ làm việc 22 4.2 CHU TRÌNH LẠNH 23 4.2.1 Sơ đồ chu trình biểu diễn chu trình đồ thị lgp – i 23 4.2.2 Tính tốn chu trình lạnh 25 4.3 TÍNH NHIỆT CHO MÁY NÉN VÀ CHỌN MÁY NÉN .26 4.3.1 Tính cho cấp thấp: 26 4.3.2 Tính cấp cao áp: 28 4.3.3 Công suất cao áp hạ áp: 29 4.3.4 Nhiệt thải bình ngưng: 29 4.3.5 Chọn máy nén 30 4.3.6 Chọn động .30 4.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 30 4.4.1 Vai trị, vị trí đặc điểm thiết bị trao đổi nhiệt hệ thống lạnh 30 4.4.2 Thiết bị ngưng tụ 31 4.4.3 Thiết bị bay 38 4.5 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ .40 4.5.1 Tính chọn bình chứa cao áp 40 4.5.2 Tính chọn tháp giải nhiệt 41 4.5.3 Chọn bơm cho tháp giải nhiệt .42 4.5.4 Bình trung gian 43 4.5.5 Bình chứa tuần hồn 44 4.5.6 Tính chọn bơm dịch 45 4.5.7 Bình tách dầu 47 4.5.8 Bình tập trung dầu 47 4.5.9 Bình tách khí không ngưng 48 4.5.10 Tính chọn đường ống dẫn mơi chất 49 4.5.11 Phin lọc .52 4.5.12 Chọn van 53 4.6 TRANG BỊ ĐIỆN 57 4.6.1 Động máy nén 57 4.6.2 Bơm nước bình ngưng 58 4.6.3 Quạt dàn lạnh 58 4.6.4 Quạt tháp giải nhiệt .59 4.6.5 Bơm dịch dàn lạnh 59 4.6.6 Chọn aptomat tổng .59 Chương 5: LẮP ĐẶT - TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH MÁY LẠNH .61 5.1 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LẠNH 61 5.1.1 Yêu cầu lắp đặt 61 5.1.2 Công việc sau lắp đặt, đưa máy vào hoạt động 61 5.2 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 62 5.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống kho lạnh 63 5.2.2 Sơ đồ mạch điện động lực mạch điều khiển 64 5.2.3 Các kí hiệu vẽ 65 5.2.4 Nguyên lý hoạt động 66 5.3 VẬN HÀNH 68 5.3.1 Quy trình vận hành .68 5.3.2 Quy trình kỹ thuật vận hành .71 5.4 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Chương 1.2 TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lành Từ trước công nguyên người chưa biết làm lạnh, biết đến tác dụng lạnh ứng dụng chúng phục vụ sống Họ biết dùng mạch nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm lâu Người Ai cập cổ đại biết dùng quạt quạt cho nước bay bình gốm xốp để làm mát khơng khí cách 2500 năm Người Ấn Độ người Trung Quốc cách 2000 năm biết trộn muối với nước với nước đá để tạo nhiệt độ thấp Kỹ thuật lạnh đại bắt đầu phát triển giáo sư Black tìm ẩn nhiệt hố nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người biết làm lạnh cách cho bay chất lỏng áp suất thấp Sau hố lỏng khí SO2 vào năm 1780 Clouet Monge tiến hành Sang kỷ thứ XIX Faraday hố lỏng hàng loạt chất khí : H2S; CO2; C2H2; NH3 ; O2; N2; HCL Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) phát minh máy lạnh nén với đầy đủ thiết bị đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay van tiết lưu Sau có hàng loạt phát minh kỹ sư Carres (pháp) máy lạnh hấp thụ chu kỳ liên tục với cặp môi chất khác Máy lạnh hấp thụ khuyếch tán Gerppt (Đức) đăng ký phát minh năm 1899 Platen Munter (Thuỵ Điển) hoàn thiện năm 1922 Máy lạnh Ejector nước Leiblane chế tạo năm 1910 Một kiện quan trọng lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh việc sản xuất ứng dụng Freon Mỹ vào năm 1930 Freon chất lạnh có nhiều tính chất quý báu không cháy, không nổ, không độc hại, phù hợp với chu trình làm việc máy lạnh nén Nó góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển Nhất kỹ thuật điều hồ khơng khí Ngày kỹ thuật lạnh đại phát triển mạnh, với phát triển khoa học, kỹ thuật lạnh có bước tiến vượt bậc 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh Kỹ thuật lạnh ngày đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân khoa học kỹ thuật, kinh tế quan trọng: công nghệ thực phẩm, chế biến thuỷ sản, rau quả, rượu bia, nước giải khát, sinh học, hoá lỏng hố chất tách khí, điện tử, khí xác, y tế, điều hồ khơng khí Một ứng dụng quan trọng ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm, theo thống kê khoảng 80 % công nghệ lạnh sử dụng công nghệ thực phẩm Vi sinh vật enzyme nội tạng nguyên nhân gây nên hư hỏng thực phẩm Nhưng tác dụng nhiệt độ thấp chúng bị ngừng hoạt động bị ức chế hoạt động, sản phẩm bị biến đổi chất lượng hương vị, sắc màu, chất dinh dưỡng Nhờ thời gian giữ sản phẩm lâu tạo điều kiện tốt cho trình chế biến, tiêu thụ sản phẩm 1.1.3 Kho lạnh phân loại kho lạnh Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành chế biến thuỷ sản Kho lạnh đóng vai trò quan trọng khâu bảo quản sản phẩm Kho lạnh tạo môi trường giúp cho sản phẩm bảo quản giữ giá trị dinh dưỡng giá trị khác giá trị cảm quan, hình dạng sản phẩm 1.1.3.1 Phân loại kho lạnh a Theo công dụng - Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển đến khâu chế biến khác - Kho chế biến: sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thủy sản, xuất thịt,…), thường có dung tích lớn, phụ tải nhiệt lớn ln thay đổi xuất nhập hàng thường xuyên - Kho lạnh phân phối: thường dùng điều hòa thực phẩm cho khu vực đông dân cư, thành phố, trung tâm công nghiệp dự trũ lâu dài Kho thường có dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng khác - Kho lạnh trung chuyển: thường đặt hải cảng, điểm nút đường sắt, dùng để bảo quản ngắn hạn sản phẩm nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển kết hợp làm với kho lạnh phân phối kho lạnh thương nghiệp - Kho lạnh thương nghiệp: bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp, bảo quản tạm thời mặt hàng bán thị trường - Kho lạnh vận tải: thực chất ô tô lạnh, tầu hoả, tầu thuỷ máy bay lạnh Kho có dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời, vận chuyển từ nơi sang nơi khác - Kho lạnh sinh hoạt: loại tủ lạnh, tủ đông cỡ khác sử dụng gia đình, khách sạn, nhà hàng để bảo quản lượng hàng nhỏ thực phẩm Dung tích từ 50 lít đến vài mét khối b Theo nhiệt độ: - Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ thường từ -20C÷50C Chủ yếu bảo quản mặt hàng nơng sản - Kho bảo quản đông: bảo quản mặt hàng cấp đông Nhiệt độ tối thiểu -180C - Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản -120C - Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C - Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu 40C c Theo dung tích chứa: tính theo m3, lít, d Theo đặc điểm cách nhiệt: - Kho xây: kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta tiến hành bọc cách nhiệt Nhược điểm lắp đặt khó, giá thành cao, khó tháo dỡ, khơng thẩm mỹ.ở Việt Nam tí dung kho xây để bảo quản thực phẩm - Kho panel: lắp ghép từ panel tiền chế polyruethan ghép với mộng âm dương hay khóa camlocking Ưu điểm đẹp, gọn, rẻ, thuận lợi lắp đặt, tháo dỡ, bảo quản sản phẩm Hầu hết xí nghiệp công nghệ thực phẩm dùng kho panel để bảo quản hàng hóa Hiện nhiều doanh nghiệp nước sản xuất panel đạt tiêu chuẩn chất lượng cao 1.3 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG 1.2.3 Những biến đổi thực phẩm q trình bảo quản đơng 1.2.1.1 Những biến đổi vật lý a Sự kết tinh lại nước Đối với sản phẩm động lạnh trình bảo quản khơng trì nhiệt độ bảo quản ổn định dẫn đến kết tinh lại nước đá Đó tượng gây nên ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Kết tinh lại nước đá xảy có dao động nhiệt độ trình bảo quản Do nồng độ chất tan tinh thể nước đá khác nên nhiệt độ kết tinh nhiệt độ nóng chảy chúng khác Khi nhiệt độ tăng tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng chảy thấp bị tan trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại trình kết tinh lại xảy ra, chúng lại kết tinh thể nước đá lớn làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày to lên Sự tăng kích thước tinh thể nước đá ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể cấu trúc tế bào bị phá vỡ, sử dụng sản phẩm mềm hao phí chất dinh dưỡng tăng nước tự tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm Để tránh tượng kết tinh lại nước đá trình bảo quản nhiệt độ phải ổn định, mức dao động nhiệt độ cho phép  10C b Sự thăng hoa nước đá Trong q trình bảo quản sản phẩm đơng tượng nước khơng khí ngưng tụ thành tuyết giàn lạnh làm cho lượng ẩm khơng khí giảm Điều dẫn đến chênh lệch áp suất bay nước đá bề mặt sản phẩm với môi trường xung quanh Kết nước đá bị thăng hoa nước vào mơi trường khơng khí Nước đá bề mặt bị thăng hoa, sau lớp bên thực phẩm thăng hoa Sự thăng hoa nước đá thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng Oxy khơng khí dễ xâm nhập oxy hoá sản phẩm Sự oxy hoá xảy làm cho sản 10 phẩm hao hụt trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đặc biệt q trình oxy hố lipit Để tránh tượng thăng hoa nước đá sản phẩm sản phẩm đông đem bảo quản phải bao gói kín đuổi hết khơng khí ngồi, có khơng khí bên xảy tượng hố tuyết bề mặt bao gói q trình thăng hoa xảy 1.2.1.2 Những biến đổi hố học Trong bảo quản đơng, biến đổi sinh hoá, hoá học diễn chậm Các thành phần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu… a) Sự biến đổi Protein Trong loại protein protein hồ tan nước dễ bị phân giải nhất, phân giải chủ yếu tác dụng enzyme có sẵn sản phẩm Sự khuếch tán nước kết tinh lại thăng hoa nước đá gây nên biến tính protein hồ tan Biến đổi protein làm giảm chất lượng sản phẩm sử dụng b) Sự biến đổi chất béo Dưới tác dụng enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào Đó điều kiện thuận lợi cho q trình oxy hố chất béo xảy Q trình oxy hố chất béo sinh chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị sử dụng sản phẩm Nhiều trường hợp nguyên nhân làm hết thời hạn bảo quản sản phẩm Các chất màu bị oxy hoá làm thay đổi màu sắc sản phẩm 1.2.1.3 Sự biến đổi vi sinh vật Đối với sản phẩm bảo quản đơng có nhiệt độ thấp -180C bảo quản ổn định số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản Ngược lại sản phẩm làm đông không đều, vệ sinh không tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định làm cho sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm 1.2.2 Kết luận Kỹ thuật lạnh đóng vai trị quan trọng kinh tế xã hội Đặc biệt nước ta kinh tế chủ yếu sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, sản phẩm 63 IđmMCCB = 19,2 × 1,5 = 29 A Chọn MCB pha BKN-1P (2 tép) hãng LS-LG Dòng 32A + Chọn contactor: Chọn contactor GCM-22 hãng LS Dòng làm việc 22A +Rơ le nhiệt bảo vệ: Chọn GTH 40, dòng 18~40 A + Chọn dây dẫn cho quạt (I = 1,6A): tiết diện dây: 0,5mm2.[TL4,41] Chọn dây dẫn TAYA có tiết diện 1,25 mm2 + Chọn dây dẫn cho cụm quạt dàn lạnh 12 quạt : chọn tiết diện dây 2,5mm [TL4,41] Chọn dây dẫn TAYA có tiết diện 2,5 mm2 4.6.4 Quạt tháp giải nhiệt: PQTGN = 0,75 kW IQTGN= A + Chọn aptomat ABE33 5A + Chọn contactor GMC 6M dòng A + Rơ le nhiệt bảo vệ: Iđm = 1,35×1.2=1,7 A Chọn GTH-22 0,63~22 A + Chọn dây dẫn: tiết diện 0,5 mm2 Chọn dây dẫn TAYA có tiết diện 1,25 mm2 4.6.5 Bơm dịch dàn lạnh Công suất động cơ: 0,37kW, hiệu suất 93%, hệ số cơng suất cosφ=0,88, dịng I= 0,64A + Chọn aptomat ABE33 5A + Chọn contactor GMC 6M dòng A + Rơ le nhiệt bảo vệ: Iđm = 0,64,×1.3 =1,56= 0,84 A 64 Chọn GTH-22, dòng 0,63 ~ 22 A + chọn dây dẫn: + Chọn dây dẫn: tiết diện 0,5 mm2 Chọn dây dẫn TAYA có tiết diện 1,25 mm2 4.6.6 Chọn MCCB tổng Dịng điện tổng: (A) Vì mạch điện em chọn mạng 220/380, pha dây, nên em chọn MCCB pha cực Series 3VT SIEMENS model VT400, I = 400 A, lực cắt dòng: 50 kA, 50Hz a MCCB pha cực b MCCB pha cực c MCB pha cực hãng LS -LG hãng SIEMENS hãng LS d Contactor pha LS e Rơ le nhiệt LS f Dây điện TAYA 65 Hình 4.31 Một số thiết bị điện dùng hệ thống Chương 5: LẮP ĐẶT - TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH MÁY LẠNH 5.2 LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LẠNH 5.1.2 Yêu cầu lắp đặt Yêu cầu quan trọng trình lắp đặt phải thiết kế a) Đối với máy nén Khi lắp đặt máy phải đặt bệ phẳng phải ý đến khoảng cách với thiết bị khác b) Đối với dàn ngưng Đối với bình ngưng ống chùm nằm ngang đặt bệ bê tông hay kết cấu kim loại, có đặt bình chứa lỏng Khoảng trống hai đầu dàn ngưng phải đảm bảo khoảng cách để bảo dưỡng cọ rửa rút ống để thay Khoảng cách khơng nhỏ q 2m cho đầu dàn ngưng Đảm bảo bình ngưng đặt nằm ngang kiểm tra tháo lắp ni-vô với độ nghiêng khơng q 0,5mm/1m chiều dài Đường kính ống dẫn lỏng khơng nhỏ 50mm bình ngưng có bề mặt diện tích truyền nhiệt đến 200m2 khơng nhỏ 70mm với bình ngưng có bề mặt truyền nhiệt từ 200 đến 450m2 c) Đối với dàn lạnh Nên bố trí dàn lạnh dọc theo bề mặt tường phòng lạnh cách tường khoảng 120mm cách trần 300400mm Các dàn lạnh cấp lỏng từ lên 66 d) Đối với hệ thống đường ống Lắp đặt đường ống phải đảm bảo yêu cầu mối hàn phải đều, mối nối ren phải kín Với đường ống dài phải gắn lên trần tường phải thẳng e) Đối với loại bình Cần phải ý tới đường vào mơi chất vị trí lắp đặt Các bình đặt gối đỡ cố định bu lông đai ốc 5.2.2 Công việc sau lắp đặt, đưa máy vào hoạt động Sau lắp xong hệ thống phải tiến hành thử áp lực khí nén, kiểm tra độ kín Nạp dầu bơi trơn: Dầu bơi trơn có nhiệm vụ bơi trơn bề mặt ma sát, chi tiết chuyển động đệm kín máy nén Đối với q trình nạp dầu cho hệ thống đơn giản việc mở nắp te cho dầu vào theo quy định máy nén Nạp gas vào hệ thống mới: Khởi động máy nén chạy để đuổi khí hệ thống ngồi đạt đến độ chân khơng tiến hành nạp gas Kiểm tra hệ thống điện thiết bị bảo vệ tự động như: cầu dao điện, cơng tắc tơ, khí cụ điện, loại rơ le Chạy rà máy, q trình quan trọng ảnh hưởng lớn tới tuổi thọ máy thiết bị Nhằm làm mòn bề mặt đỉnh, loại bỏ độ nhám phần sai sót cơng nghệ ban đầu Sau chạy rà máy phải thay dầu để loại bỏ hạt bụi kim loại 5.3 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 5.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống kho bảo quản đơng (hình A3) 5.2.2 Sơ đồ mạch điện động lực mạch điện điều khiển (hình A3) 67 Sơ đồ nguyên lý hệ thống kho bảo quản đông 68 Sơ đồ mạch điện động lực mạch điện điều khiển 69 5.2.3 Các ký hiệu vẽ : Cuộn dây contactor bơm nước làm mát dàn ngưng : Cuộn dây contactor quạt tháp giải nhiệt : Cuộn dây khởi động cho máy nén : Cuộn dây contactor khởi đông tam giác : Cuộn dây cotactor làm việc máy nén : Cuộn dây contactor bơm dịch TM1 : Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh TM2 : :Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh TR : Cuộn dây rơ le thời gian LFS/HFS : Rờ le phao bình chứa tuần hồn FS1/FS2 : Rờ le phao cấp dịch bảo vệ mức dịch cao bình trung gian SV th : Cuộn dây van điện từ : tiếp điểm rờ le nhiệt độ a - b : Tiếp điểm bảo vệ áp suất dầu L RL : Đèn báo làm việc 70 : Đèn báo cố BZ : Chuông báo động cố; HPS/LPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ áp suất nén cao áp suất hút thấp OPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất dầu thấp WPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất nước : Tiếp điểm thường mở : Tiếp điểm thường đóng : Tiếp điểm thường mở đóng chậm : Tiếp điểm thường đóng mở chậm 5.2.4 Nguyên lý hoạt động Khi khởi động máy đóng cầu dao MCB – 1, MCB – khơng có cố máy chạy dừng hồn tồn tự động  Đầu tiên có điện vào , bơm nước quạt tháp giải nhiệt chạy trước Mạch thông sau: N – 51C – HPS – ab – LPS – 51P(52F) điện vào cuộn dây dây - R Do có nên tiếp điểm thường mở 52P, 52F đóng lại cuộn có điện sau thời gian tiếp điểm thường đóng mở chậm TR1 đóng lại áp suất nước đủ làm cho có điện vào mạch khởi động máy nén máy nén khởi động chế độ sao, sau giây chuyển sang chế độ tam giác Đồng thời lúc 71 SV-3 có điện, giảm tải cho máy nén khởi động Sau 30÷60 giây tiếp điểm thường đóng mở chậmTR2 mở ra, ngắt chế độ giảm tải, máy nén hoạt động bình thường  Đối với mạch cấp dịch: ta đưa công tắc vị trí auto việc cấp dịch cho bình tuần hồn van phao LFS HFS điều khiển Khi đóng MCB – 6, mức dịch bình chứa tuần hồn thấp tiếp điểm HFS rờ le phao đóng, điện vào cuộn dây van điện từ SV-2 cấp dịch cho bình chứa tuần hồn Đồng thời bơm dịch hoạt động cuộn dây van điện từ SV-4, SV-6 có điện cấp dịch cho dàn bay Khi mức dịch lên cao HFS ngắt điện SV-2 Nếu mức dịch xuống thấp LFS mở ra, ngắt điện bơm dịch  Ở bình trung gian (BTG): mức dịch cịn thấp điện vào cuộn dây van điện từ SV-1 cấp dịch cho BTG, mức dịch cao tiếp điểm FS2 rờ le phao đóng lại, cuộn dây AX-5 có điện làm tiếp điểm thường đóng AX-5 mở ra, cuộn dây SV-1 điện ngừng cấp dịch cho BTG  Nếu trình làm việc mà nhiệt độ phòng lạnh đạt yêu cầu (nhỏ nhiệt độ điều chỉnh rơle nhiệt độ) tiếp điểm rơle nhiệt độ th mở ra, bơm dịch điện ngừng cấp dịch vào dàn lạnh, máy nén tiếp tục chạy rút gas Sau thời gian áp suất cácte xuống thấp tiếp điểm LPS mở làm cho máy nén dừng Đồng thời bơm nước tháp giải nhiệt dừng, quạt dàn lạnh chạy Sau thời gian máy dừng nhiệt độ phòng lạnh tăng lên, tăng lớn nhiệt độ điều chỉnh rơle th tiếp điểm th đóng lại, bơm dịch có điện cấp dịch cho dàn lạnh Sau thời gian áp suất cácte tăng lên, tiếp điểm LPS đóng lại, khởi động lại hệ thống  Đối với mạch xả tuyết: đóng MCB – có điện vào cuộn dây TM điều chỉnh chu kỳ xả tuyết thời gian xả tuyết chu kỳ ví dụ xả lần, lần xả 40 phút Cài đặt hai cụm dàn lạnh xả tuyết so le + Đối với cụm dàn lạnh 1: dùng rơle thời gian TM1 Khi xả tuyết, tiếp điểm – mở – đóng lại làm cho hệ thống lạnh chuyển sang chế độ xả tuyết SV-4 điện, ngừng cấp dịch cho dàn lạnh, SV-5 có điện, mở cho gas nóng vào dàn lạnh Bơm dịch hoạt động cấp dịch cho dàn lạnh lại Sau thời gian xả tuyết – đóng lại, 72 – mở ra, có điện vào mạch cấp dịch, cấp dịch cho dàn bay hơi, (khi quạt dàn lạnh chưa chạy dàn lạnh cịn nóng) thời gian quạt chạy chậm điều chỉnh TR-3, phút Khi mạch cấp dịch có điện cuộn dây rờ le thời gian TR-3 có điện, sau thời gian tiếp điểm thường mở đóng chậm đóng lại, cuộn dây có điện cụm quạt dàn lạnh chạy Nếu thời gian xả tuyết mà nhiệt độ dàn lạnh lớn tiếp điểm Rơle nhiệt độ 23D đóng lại, cuộn dây P có điện, tiếp điểm – mở tiếp điểm – đóng lại kết thúc q trình xả tuyết để tránh cho nhiệt độ dàn lạnh lớn, tránh thời gian xả tuyết vơ ích + Đối với cụm dàn lạnh 2: dùng Rơ le thời gian TM2 Khi xả tuyết SV-6 đóng, SV-7 mở xả gas nóng vào dàn Dàn lạnh hoạt động Quy trình tiến hành xả tuyết giống dàn lạnh Rơ le thời gian TR4 điều khiển thời gian hoạt động trở lại cụm quạt dàn lạnh  Nếu q trình hoạt động có xảy cố: Bơm nước, quạt tháp giải nhiệt tải, quạt dàn lạnh qua tải, áp suất dầu thấp, áp suất nén cao máy nén dừng mạch báo cố hoạt động 5.3 VẬN HÀNH MÁY 5.3.2 Quy trình vận hành 5.3.2.1 Cơng tác chuẩn bị Trong vận hành máy lạnh cơng tác chuẩn bị định đến việc chạy máy sau (có thể cho khơng cho chạy máy) a Kiểm tra tình trạng máy thông qua nhật ký vận hành b Kiểm tra nguồn điện: Đủ pha, điện áp cao thấp so với định mức khơng chạy máy c Kiểm tra tình trạng van d Kiểm tra chướng ngại vật khu vực vận hành, đặc biệt gần khu vực máy móc chuyển động e Kiểm tra nước làm mát, dầu bôi trơn 5.3.1.2 Chạy máy giám sát 73 Trong trình trang bị tự động hóa trang bị thiết bị tự động khởi động bảo vệ cho hệ thống, nên muốn khởi động ta cần đóng aptomat MCCB-1 MCCB-2 hệ thống tự động khởi động từ bơm nước quạt dàn ngưng, máy nén, bơm dịch quạt dàn lạnh Các cố áp suất dầu thấp, áp suất nước không đạt, áp suất nén cao, bơm nước, quạt tháp giải nhiệt, quạt dàn lạnh, cuộn dây máy nén gặp cố có thiết bị bảo vệ Nhưng trình máy chạy cần phải giám sát cố bất thường thiết bị bảo vệ, tự động hóa bị hỏng Thường xuyên kiểm tra đồng hồ áp suất hút, áp suất đẩy, áp lực dầu, áp suất bình chứa cao áp, khống chế diều kiện làm việc Kiểm tra nhiệt độ kho định kỳ ghi tất thông số vào nhật ký vận hành 5.3.1.3 Dừng máy a Dừng máy khẩn cấp: Trong trường hợp điện pha, cố xẩy bất thường phải dừng máy khẩn cấp Cách dừng: - Cắt điện máy - Đóng nhanh van chặn hút; b Dừng máy chủ động: Là phương pháp dừng máy theo kế hoạch có trước Đây hệ thống lạnh trang bị tự động nên dừng máy ta đưa cos vị trí OFF làm điện van điện từ bơm dịch  ngừng cấp dịch Máy nén chạy rút gas, áp suất hút thấp so với cài đặt rơle bảo vệ áp suất thấp LPS mở tiếp điểm ngắt mạch điều khiển máy nén máy nén dừng, bơm quạt tháp giải nhiệt dừng Đóng van chặn hút Ghi nhật ký vận hành: Phải xác định thời gian dừng máy lý dừng máy 5.3.3 Quy trình kỹ thuật vận hành 5.3.3.1 Nạp gas bổ sung 74 a Nguyên tắc nạp gas: - Máy nén hoạt động - Áp suất chai gas lớn áp suất nơi nạp hệ thống - Thử kín cẩn thận trước sau nạp gas - Chai gas đặt nghiêng khoảng 300 b Quy trình nạp gas: - Nối chặt đầu dây nạp vào hệ thống hay chai gas, đầu nối lỏng để dung gas chai hay hệ thống đuổi khơng khí dây nạp Dây nạp phải dây cao su chịu lực - Mở từ từ van dầu dây nối cứng để đuổi khơng khí ống nạp ngồi Sau nhanh cóng xiết chặt đầu cịn lại, ý khơng để dây bị xoắn - Mở đầu van chai gas để tăng áp suất dây nạp, đồng thời thử kín hai đầu nối nạp c Nạp gas vào hệ thống: - Nạp trước tiết lưu: van cấp dịch từ bình chứa đến dàn lạnh phải đóng trước mở van nạp vào hệ thống - Nạp trực tiếp vào dàn lạnh hay bình chứa thấp áp 5.3.3.2 Rút gas a Nguyên tắc: - Áp suất chai chứa phải nhỏ áp suất nơi rút gas - Phải cho phép lãnh đạo - Máy ngừng hoạt động b Quy trình rút gas: - Lắp ống rút gas van rút bình chứa - Đuổi khí ống - Đóng van cấp dịch đến dàn lạnh, tiến hành chạy rut gas, gas nhốt vào bình chứa tháo ngồi - Xác định lượng gas rút cách cân chai gas trạng thái ống dẫn gas - Phải rút đến chân không, không rút hết phải xả bỏ 5.3.3.3 Nạp dầu bôi trơn a Nguyên tắc: 75 - Đúng loại dầu, chất lượng dầu đảm bảo - Áp suất cacte thấp áp suất khí - Số lượng dầu chuẩn bi phải lớn lượng dầu cần nạp b Cách nạp: - Chuẩn bị ống nạp dụng cụ mở van - Đóng bớt phần van chặn hút, áp suất hút 0Kg/cm 2mới mở van nạp - Đuổi khí ống dẫn dầu - Khi áp suất cacte đạt yêu cầu, từ từ mở van chặn nạp để hút dầu vào - Tránh để cặn bẩn khơng khí vào cacte - Nạp khoảng 1/3 kính xem mức - Đóng van chặn nạpvà mở dần van chặn hút cho máy chạy bình thường 5.3.3.4 Xả dầu - Nếu xả trực tiếp từ thiết bị ngồi phải xả từ từ - Nếu xả gián tiếp áp suất bình chứa dầu phải nhỏ áp suất thiết bị - Đối với hệ thống NH3 xả dầu ngồi phải chọn thời điểm thích hợp - Xả dầu gián tiếp có nhiều ưu điểm xả trực tiếp nên ứng dụng rộng rãi 5.3.4.5 Xả khí tạp a Nguyên tắc xả khí : dựa nguyên tắc hóa lỏng chất điều kiện b Các phương pháp xả:  Xả trực tiếp từ máy nén: - Đóng van chặn hút, van chặn nén - Mở van by-pass - Khởi động máy nén - Mở van xả khí máy nén  Xả trực tiếp từ dàn ngưng - Chạy pum-down ngưng máy - Tiếp tục bơm nước vào dàn ngưng - Đóng van cấp dịch từ dàn ngưng đến bình chứa - Mở van xả khí 76  Xả gián tiếp - Xả bình tách khí - Xả liên tục xả gián đoạn - Cách nhận biết hết khí bình tách khí: khơng cịn tượng sục khí thùng chứa nước áp suất trở lại bình thường 5.4 KẾT LUẬN Sau hồn thành đồ án mơn học, em thực việc tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản đơng sức chứa 800 tấn, tính nhiệt tải kho để chọn máy nén đủ suất lạnh công suất đảm bảo hệ thống hoạt động Chọn dàn ngưng giàn bay phù hợp, thiết bị phụ bình chứa cao áp, bình trung gian, bình chứa tuần hồn, tháp giải nhiệt, bơm nước, bơm dịch, đường ống, loại van, thiết bị điện…Từ em vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống, trang bị tự động hóa cho hệ thống làm việc cách tự động tự động bảo vệ cố xảy hệ thống hoạt động Qua việc thực đồ án môn học giúp em hiểu sâu kiến thức học rút kinh nghiệm để phục vụ tốt cho việc thiết kế hệ thống lạnh sau Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy Trần Đại Tiến để đồ án hồn thiện hơn, áp dụng vào thực tế 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh NXB Khoa học & kỹ thuật-2006.[TL1] ĐinhVăn Thuận, Võ Chí Chính, Hệ thống máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học & kỹ thuật-2007 [TL2] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy Bài tập kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo dục – 2007.[TL3] Hoàng Hữu Thuận Cơ sở kỹ thuật điện, NXB Giao thông vận tải [TL4] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy – Đinh Văn Thuận Kỹ thuật lạnh ứng dụng NXB Giáo dục – 2007.[TL4] Nguyễn Đức Lợi Tự động hóa hệ thống lạnh NXB Giáo dục – 2007.[TL5] Trần Đại Tiến Bài giảng tự động hóa máy lạnh [TL6] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy Môi chất lạnh NXB Giáo dục – 2006.[TL7] http://www.elektronika-sa.com.pl/tcline.php?line=XFCUE-CTE-2006 www.rinkivn.vn/ http://www.dongcodien.com www.mpd-pumpe.hr/CMS/0238/Default.aspx?EID=17 www.maybomnuoc.net www.techmartdaily.com/web www.google.com.vn ... Chủ yếu bảo quản mặt hàng nông sản - Kho bảo quản đông: bảo quản mặt hàng cấp đông Nhiệt độ tối thiểu -180C - Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản -120C - Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C - Kho bảo quản nước... cần thiết hướng để với xã hội đưa kinh tế lên 12 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO LẠNH 2.2 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT Nội dung yêu cầu: Thiết kế kho bảo quản đông sức chứa 800 tấn, nhiệt độ khơng khí kho. .. kho nhiệt độ bảo quản kho (J/kg) Hàng hoá bảo quản kho bảo quản cấp đông đến nhiệt độ bảo quản nhiên trình xử lý như: đóng gói, vận chuyển… nhiệt độ sản phẩm tăng lên nhiều nên sản phẩm bảo quản