BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN VI KHÍ HẬU – MTXD MÔN HỌC KĨ THUẬT LẠNH BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT LẠNH Sinh viên thực hiện Họ tên LÊ VĂN NAM Lớp 64HKC2 MSSV 139664 GVHD Nguyễn Văn Hùn[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MƠN VI KHÍ HẬU – MTXD MƠN HỌC: KĨ THUẬT LẠNH BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT LẠNH Sinh viên thực hiện: Họ tên: LÊ VĂN NAM Lớp: 64HKC2 MSSV: 139664 GVHD : Nguyễn Văn Hùng BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 MỤC LỤC I CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN 1.1 Nhiệt độ độ ẩm 1.2 Thơng số kích thước kho lạnh 1.3 Chọn vật phẩm thông số tương ứng 1.4 Thể tích chất tải .5 II TÍNH TỐN CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT .6 2.1 Chọn kết cấu cách nhiệt cách ẩm Kết cấu thông số lựa chọn tương ứng ( , , ) thể bảng .6 2.2 Tính chiều dày cách nhiệt kết cấu bao che Chiều dày cách nhiệt cho tường mái: 2.3 Kiểm tra đọng sương bề mặt kết cấu 12 2.4 Kiểm tra đọng ẩm lòng kết cấu 12 a Đối với tường 13 b Kiểm tra đọng ẩm mái 16 III TÍNH NHIỆT CHO KHO LẠNH 19 3.1 Tính tốn tải trọng lạnh 19 3.1.1 Tính tổn thất lạnh truyền qua kết cấu bao che 19 3.1.2 Tính tổn thất lạnh để bảo quản vật phẩm 22 3.1.3 Lượng lạnh mát thơng gió 24 3.1.4 Tính tổn thất lạnh mát trJnh vânL hành .24 3.2 Tổng kết dòng nhiệt tải thiết bị máy nén 26 IV CHỌN PHƯƠNG ÁN, TÍNH TỐN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN 26 4.1 Chọn phương án 26 4.2 Tính tốn chu trJnh chọn thiết bị .26 BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 4.2.1 Chọn thông số chế độ làm việc .26 4.2.2 Tính tốn chu trJnh 27 4.2.3 Chọn máy nén 31 a) Cơ sở lựa chọn 31 V TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ 33 5.1 Thiết bị ngưng tụ 33 5.2 Thiết bị bay .34 5.3 Tính chọn tháp giải nhiệt 37 5.4 Tính chọn thiết bị hồi nhiệt 39 VI TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 40 6.1 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BÌNH CHỨA CAO ÁP 40 6.2 Tính chọn bơm máy cho hệ thống 42 6.3 Tính chọn thiết bị phin lọc 42 6.4 Các loại van 43 VII TÍNH TOÁN LỰA CHỌN ĐƯỜNG ỐNG 43 7.1 Tính chọn đường ống dẫn mơi chất lạnh 43 Tính tốn chọn đường ống đẩy .44 Tính tốn chọn đường ống hút 46 Tính chọn đường ống dẫn nước làm mát thiết bị ngưng tụ .49 BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 I CHỌN THƠNG SỐ TÍNH TỐN 1.1 Nhiệt độ độ ẩm Nhiệt độ ngồi trời tính toán : tN = (1- x).ttbmax+x.tmax (Nguồn tài liệu tham khảo: 02:2009/BXD Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng) Địa điểm xây dựng Hải Phòng nên theo QCVN 02:2009/BXD ta lấy thông số nhiệt độ theo trạm Phù Liễn ( Hải Phịng ) Nhiệt độ trung bình cực đại tháng cao (tháng 7) : t tbmax = 32,1 °C (bảng 2.3) Nhiệt độ cực đại tuyệt đối (tháng 7) : tmax = 38,5 C (bảng 2.5) x : hệ số an toàn định đến thời gian bảo đảm chế nhiệt phòng tác động biến đổi khơng khí ngồi nhà Lấy x = (0,4) Độ ẩm trung bình tháng nóng (tháng 7) : φ = 85,8 (bảng 2.10) φ Độ ẩm trung bình lúc 13h tháng nóng nhất: 13tb = 77 % (bảng 2.13) Nhiệt độ khơng khí tính tốn bên phòng máy: tTpm= tNTG + (1 – 3) oC tTpm = 32,1+1,9 = 34 oC Trong đó: tTpm: Nhiệt độ tính tốn bên phịng máy ( oC) ● tNTG: Nhiệt độ tính tốn khơng ngồi trời lấy theo hướng dẫn tính tốn tổ chức thơng gió ( oC) Nhiệt độ ngồi trời tính tốn: t N = (1- x).ttbmax+x.tmax =(1-0,4).32,1+0,4.38,5 = 34,6 oC 1.2 Thông số kích thước kho lạnh ● Bảng 1.1 Diện tích phòng Phòng Chiều dài (m) Phòng lạnh 28 18 504 Phòng máy 10 6 36 Chiều rộng (m) Chiều cao (m) Diện tích (m2) STT Diện tích cửa: Cửa ngồi cửa nhau: FCng= FCtr=2,2 2,8= 6,16 (m2) Để tránh tổn thất nhiệt xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào phịng lạnh làm tiêu tốn thêm cơng suất lạnh, ta chọn vị trí đặt phịng máy sát tường hướng Tây kho lạnh 1.3 Chọn vật phẩm thông số tương ứng Bảng 1.2 Các thông số vật phẩm chọn BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 Nhiệt độ bảo STT Phòng Thời gian bảo Sản phẩm Độ ẩm quản (oC) Lạnh Thịt lợn ướp lạnh quản 85 10-12 Thông số nhiệt độ bảo quản, độ ẩm thời gian bảo quản tra Bảng 1.2 1.4 “ Hướng dẫn thiết kế HTL – Nguyễn Đức Lợi ” 1.4 Thể tích chất tải V = F hi h (m3) Trong : h : chiều cao chất tải (m) h = – 0,9 = 5,1 (m) (0,9m chiều cao dàn lạnh, lớp cách nhiệt khoảng không gian cần thiết để không khí lưu thơng dỡ chất hàng ) F hi : diện tích chất tải hữu ích F XD F hi = F F XD : diện tích XD kho bao gồm diện tích chất tải tồn diện tích cịn lại : hệ số sử dụng diện tích cho vật phẩm bảo quản F F < 1, giá trị phụ thuộc vào diện tích phịng Phịng lạnh có F 400 (m2 ) nên ta chọn = 0,85 (Theo bảng 2-5 “Hướng dẫn thiết kế HTL – Nguyễn Đức Lợi”) F Hệ số sử Diện tích Diện tích Phịng F dụng XD diện chất (m ) tích Lạnh 504 tải hữu Chiều hi F 0,85 ích F 428,4 cao Thể tích chất chất tải h (m) tải V(m3) 5,1 2184,84 ( m2) 1.5 Dung tích kho E=gv V ( ) Trong : E : dung tích kho (tấn) V : thể tích chất tải kho (m3) gv : tiêu chuẩn chất tải (tấn/m3) khơng có kể đến bao bì tùy theo loại mặt hàng thông số tra “ Bảng 2.4 trang 32 Hướng dẫn thiết kế HTL – Nguyễn Đức Lợi” Bảng 1.4 Tính tốn dung tích kho ( ) BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 Dung tích E STT Phịng Sản phẩm Lạnh Thịt lợn gv (tấn/m3) V(m3) (tấn) II 0,45 2184,84 983,2 TÍNH TỐN CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT Khi tính tốn chiều dày cách nhiệt cho kết cấu kho cần đảm bảo yêu cầu sau: 2.1 -Đảm bảo độ bền lâu dài -Chống ẩm đọng lại lòng kết cấu -Tránh đọng sương bề mặt kết cấu -Đảm bảo quy tắc phòng cháy nổ, an toàn cho người, hàng bảo quản -Thuận tiện cho việc bóc dỡ hàng giới -Đảm bảo tối ưu kinh tế Chọn kết cấu cách nhiệt cách ẩm Kết cấu thông số lựa chọn tương ứng ( , , ) thể bảng Trong : ● : độ dày lớp kết cấu (m) ● : hệ số truyền nhiệt lớp kết cấu (W/m.K) ● : hệ số khuyếch tán ẩm vật liệu (g/ m.h.MPa) n R= i i i (m2.K/W) Lớp cách nhiệt chọn polystirol Các số liệu , tra theo bảng 3.1 3.2 trang 81, 83 sách “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi”; phụ lục _Trang 377 ÷ 379 _ sách ‘‘ Kĩ thuật Thơng gió_GS.Trần Ngọc Chấn’’ phụ lục VII_sách “Các giải pháp kiến trúc khí hậu Việt Nam’’ Bảng 2.1 Kết cấu thông số lựa chọn kết cấu BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 δ Kết cấu (m) R(m2.K/W) (W/m.K) (g/mh.MPa) Tường 2.Vữa 1.Vữa măng xi 0.015 0.9 90 0.22 0.82 105 0.01 0.9 90 0.003 0.18 0.86 _ 0.047 7.5 0.02 0.9 90 0.015 0.9 90 0.11 0.82 105 0.01 0.9 90 0.003 0.18 0.86 _ 0.047 7.5 0.02 0.9 98 0.02 0,81 105 măng trát 2.Gạch tường 3.Vữa trát xi măng 4.Bitum cách ẩm 5.Lớp cách nhiệt polystirol 6.Vữa thường có lưới thép Tường 1.Vữa trát xi măng 2.Gạch xây dựng 3.Vữa xi măng 4.Bitum cách ẩm 5.Lớp cách nhiệt polystirol 6.Vữa thường có lưới thép Nền nhà 1.Gạch nem xi 0.015 0.9 BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 90 (Chưa kể lớp cách nhiệt) 0.2 0.33 Bê tơng 2.2 Tính chiều dày cách nhiệt kết cấu bao che Chiều dày cách nhiệt cho tường mái: Chiều dày lớp cách nhiệt : cn cn Trong : i K hl ● cn n i : chiều dày lớp cách nhiệt yêu cầu (m) : Hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt (W/m K) ● cn ● i : chiều dày lớp vật liệu thứ i (m) ● i : hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i (W/m K) : Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bề mặt (W/m 2.oK) (bảng 3.7 trang 86 “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi”) ● K ● tra Khl hl : hệ số truyền nhiệt hợp lý toàn kết cấu (W/m2.oK) Từ nhiệt độ phịng Khl: tính tốn dựa vào độ chênh nhiệt độ ∆t = (tN - tT) × Ψ Ψ: hệ số kể đến ảnh hưởng kết cấu bao che (Tra bảng 3.3_SGT Thơng gió Hồng Thị Liên thầy Bùi Sỹ Lý ) Dựa vào bảng sau: Bảng 2.2: Sự phụ thuộc K hl vào ∆t ∆t (°C) Khl (W/m K) 50÷35 35÷30 30÷25 25÷20 20÷15 15÷10 < 10 0,23 ÷0,35 0,41 0,49 0,58 0,63 0,72 0,78 Bảng 2.3 Xác định Khl cho tường mái phòng lạnh Phòng Tường tn(°C) tt(°C) Ψ ∆t(°C) Đông 34,6 34,6 0,41 0,41 lạnh Khl Tây 34,6 34,6 Nam 34,6 34,6 0,41 Bắc 34,6 34,6 0,41 Mái 34,6 34,6 0,41 BTL-KTL-Lê Văn Nam-139664 (m) Cửa 34,6 34,6 0,41 Tây (giáp phòng máy) 34 34 0,41 Hệ số truyền nhiệt thực kết cấu: 1 in cn i chon K th i cn (W/m.K) Dựa vào công thức tính tốn ta xác định chiều dày cách nhiệt hệ số truyền nhiệt thực cho phòng lạnh cửa sau: (Lưu ý chọn chiều dày cách nhiệt phải lớn chiều dày tính tốn Nếu sử dụng polystirol thJ nên chọn chiều dày cách nhiệt theo bội số chiều dày cách nhiệt 0,05;0,10;0,15;0,20;0,25 m Bảng 2.4.Tính tốn chiều dày cách nhiệt hệ số truyền nhiệt thực KCBC Đơn vị Khl, kThực, α (W/m2.K) Tên i Kết cấu chon cn phịng th cn Khl (Thịt K cn i Đơng 23,3 0,41 0,33 0,047 0,092 0,1 0,383 Tây 23,3 0,41 0,33 0,047 0,092 0,1 0,383 Nam 23,3 0,41 0,33 0,047 0,092 0,1 0,383 Bắc 23,3 0,41 0,33 0,047 0,092 0,1 0,383 Mái 23,3 0,41 1,14 0,047 0,054 0,1 0,292 0,15 0,3 0,1 0,383 lợn) Cửa 23,3 0,41 3,45x10-5 0,047 0,107 Tây (giáp 23,3 0,41 0,33 0,047 0,09 phòng máy) Đối với nền: Chiều dày cách nhiệt cho tính theo cơng thức: n nen ( i K hlnen cncn i1 Nhận xét: Khl lớp kết cấu ≥ Kthực nên chọn chiều dày lớp cách nhiệt sau: Từ đây, ta có bảng chọn chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt kết cấu là: Bảng 2.5 Chiều dày cách nhiệt cho kết cấu STT Kết cấu cn cn chon (m) K th i cn