Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản thịt gà đông lạnh sử dụng môi chất r22 \Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản thịt gà đông lạnh sử dụng môi chất r22 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản thịt gà đông lạnh sử dụng môi chất r22
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TÍNH DUNG TÍCH KHO LẠNH VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG 38 Dung tích kho lạnh .38 1.1 Thể tích kho bảo quản sản phẩm lạnh đông .38 1.2 Thể tích kho bảo quản sản phẩm làm lạnh .38 2.Diện tích kho lạnh 38 2.1 Diện tích kho bảo quản lạnh đông .39 2.2 Diện tích kho bảo quản sản phẩm làm lạnh 39 2.3 Tải trọng m2 buồng 39 2.4 Diện tích xây dựng thực tế buồng lạnh 39 2.4.1 Diện tích thực tế buồng bảo quản lạnh đông 40 2.4.2 Diện tích thực tế buồng bảo quản làm lạnh 40 2.5 Xác định số buồng cần xây 40 2.5.1 Số buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông 40 2.5.2 Số buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh 40 2.5.3 Buồng kết đông .40 CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT – CÁCH ẨM KHO LẠNH 41 2.1 Chọn panel 41 2.1.1 Tổng quát Panel .41 2.1.2 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản đông: 42 2.1.3 Chọn độ dày Panel cho buồng bảo quản lạnh ( nhiệt độ oC ) 43 2.1.4 Chọn độ dày Panel cho buồng kết đông ( nhiệt độ -30 oC ) .43 2.2 Kiểm tra thông số 43 Chương 3: TÍNH TỐN NHIỆT CHO KHO LẠNH 46 3.1 Tổng quát: 46 1|Page 3.2 Tính tốn cụ thể 48 3.2.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1+ 48 3.2.2 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa Q2 .52 3.2.3 Dịng nhiệt thơng gió buồng lạnh Q3 53 3.2.4 Các dòng nhiệt vận hành Q4 54 3.2.5 Dòng nhiệt hoa hô hấp Q5 .55 3.3 Tổng kết tính tốn xác định tải nhiệt cho thiết bị, máy nén 55 CHƯƠNG 4: 57 TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH TÍNH CHỌN MÁY NÉN 57 4.1 Chọn thông số chế độ làm việc .57 4.2 Tính tốn, lựa chọn kiểm tra máy nén cho phòng kho lạnh 58 4.2.1 Buồng kết đông 58 a) Tính tốn chế độ làm việc cho máy nén 58 b) Lựa chọn chu trình tính tốn thơng số 59 4.2.2 Buồng bảo quản đông bảo quản lạnh 63 a) Tính tốn chế độ làm việc cho máy nén 63 b) Lựa chọn chu trình tính tốn thơng số 63 CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN BÌNH NGƯNG, DÀN BAY HƠI 69 VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ 69 Thiết bị ngưng tụ 69 a) Xác định hiệu nhiệt độ trung bình logarit ứng với điều kiện khu vực Hà Nội 69 b) Xác định hệ số truyền nhiệt K 70 c) Xác định diện tích bề mặt F .70 d) Xác định lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ 70 Thiết bị bay 72 a Tính dàn bay cho buồng kết đông 72 b Tính dàn bay cho buồng bảo quản lạnh .73 c) Tính dàn bay cho buồng bảo quản đông 74 Thiệt bị phụ 75 2|Page a) Tính chọn tháp giải nhiệt 75 b) Bình tách dầu 77 * Với buồng kết đông .78 * Với Buồng bảo quản lạnh .78 * Với Buồng bảo quản đông 78 c) Chọn van tiết lưu 78 d) Bình chứa dầu 83 e) Bình trung gian 84 f) Bình chứa cao áp 84 a Tính với buồng bảo quản đông: 85 b Tính với cho buồng bảo quản lạnh : 85 c Tính với buồng kết đơng kết đơng : 85 g) Các thiết bị khác 86 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN VÀ CHỌN ĐƯỜNG ỐNG .87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 3|Page LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cám ơn Th.S Nguyễn Viết Thiệu tận tình hướng dẫn em bạn nhóm suốt thời gian thực đồ án Nhờ bảo hướng dẫn tận tình thầy mà em thêm phần hiểu bước thực hồn thiện tốt đồ án Nếu khơng có hướng dẫn bảo tận tình thầy đồ án em khó hồn thành cách chọn vẹn Một lần nữa, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy 4|Page LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cám đoan đồ án tơi tự tính tốn, thiết kế nghiên cứu hướng dẫn thầy giáo Th.S Nguyễn Viết Thiệu Để hoàn thành đồ án này, sử dụng tài liệu ghi mục tài liệu tham khảo phần Phụ Lục Ngồi khơng sử dụng tài liệu khơng ghi Nếu sai tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Sinh viên thực Nguyễn Thanh Nam Lại Hữu Mạnh Đàm Huy Long 5|Page MỞ ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, cơng nghiệp hố chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường 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 phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước Chính mà sinh viên ngành “Máy & Thiết bị nhiệt lạnh” Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nhà trường trang bị kiến thức kỹ thuật lạnh Đồ án môn học cách trang bị kiến thức tốt cho sinh viên kì học chúng em làm đồ án môn học kỹ thuật lạnh Đề tài em đồ án môn học “Thiết kế kho lạnh bảo quản thịt gà đông lạnh sử dụng môi chất R22” Do kiến thức hạn chế nên đồ án tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy cô giáo tất bạn để đồ án thêm hồn thiện 6|Page TÌM HIỂU TÀI LIỆU KỸ THUẬT ASHRAE 2010 Halocarbon 1.1 Quá trình làm lạnh q trình di chuyển mơi chất từ vị trí tới vị trí khác cách sử dụng mơi chất lạnh hệ kín Quản lý dầu, tách lỏng khí , lạnh ,sự nhiệt , đường ống môi chất lỏng khí ; dịng chảy pha phần trình làm lạnh Ứng dụng bao gồm điều hịa khơng khí ; lạnh cơng nghiệp; lạnh thương mại Các đặc tính làm lạnh hệ thống lạnh bao gồm :’ - Thiết bị hoạt động quanh năm, điều kiện mơi trường ngồi trời Có thể thay đổi tải trọng rộng ( thay đổi công suất 0- 100% ) khoảng thời gian ngắn mà không làm gián đoạn mức nhiệt độ yêu cầu Kiểm soát đọng sương chức hoạt đông liên tục Quản lý dầu phù hợp với môi chất khác dựa điều kiện tải nhiệt độ Có lựa chọn rộng phương pháp trao đổi nhiệt ( ví dụ ,,,, ) dụng chất làm mát thứ cấp nước muối , rượu , glycol Có tính hiệu cao , khả bảo trì đơn giản Áp lực vận hành tỷ lệ áp suất yêu cầu nhiều giai đoạn, xếp chồng lên … Một hệ thống làm lạnh hồn thiện hộ thống có đường ống tốt hiểu biết phụ kiện cần thiết Chương bao gồm nguyên tắc đường ống thiết bị phụ tùng hệ thống làm lạnh halocarbon Tài liệu ma sát đường ống dụng mơi chất halocarbon tìm thấy sổ tay cơng nghệ dầu khí Những nguyên tắc đường ống Việc thiết kế vận hành hệ thống đường ống dẫn môi chất : - Đảm bảo nguông cấp môi chất lạnh phù hợp với thiết bị bay 7|Page - Cung cấp kính thước đường ống mơi chất thực tế mà khơng có áp lực giảm q mức Ngăn chặn mắc kẹt dầu bơi trơn phận thiết bị Bảo vệ máy nén khỏi xâm nhập dầu bôi trơn Ngăn không cho môi chất lạnh dầu vào máy nén thời gian vận hành khơng dụng Duy trì hệ thống lạnh khô Lưu lượng môi chất lạnh Nhiệt độ dịng mơi chất Yếu tố kinh tế, giảm áp lực, tiếng ồn, dầu theo ảnh hưởng tới việc thiết lập vận tốc khả thi việc thiết kế đường dây chất tải lạnh ( bảng 1) Vận tốc khí cao đơi tìm thấy đường ống hút ngắn thiết bị điều hịa khơng khí ứng dụng khác mà thời gian vận hành từ 2000 đến 4000 năm mà chi phí ban đầu thấp hệ thống có đáng kể so với chi phí hoạt động thấp Các thiết bị làm lạnh cộng nghiệp thương mại, nơi mà thiết bị vận hành gần liên tục , nên thiết kế với vận tốc làm lạnh thấp để đạt hiệu hoạt động máy nén chị phí vận hành thấp Phân tích chi phí sở hữu vận hành cho thấy lựa chọn tốt cho kích cỡ đường ống Các dịng chất lỏng từ bình ngưng vào máy nén phải có kích thước 0.5 m/s để đảm bảo dịng chảy trọng lực dườn mà khơng cần phải lưu dòng chảy chất lỏng Các dòng chất lỏng từ máy nén tới thiết bị bay cần định cỡ để trì vận tốc 1.5m/s , để giảm thiểu ngăn ngừa Hammer sử dụng cuộn dây hình ống van điện tử khác Tốc độ môi chất lạnh Tốc độ môi chất lạnh cho R-22 R-134 hình Để có tốc độ dòng chảy hệ thống phải chọn tỷ lệ thích hợp nhân với dung lượng hệ thống Nhập đường cong dụng nhiệt độ môi trường bão hịa đầu nước nhiệt độ thực tế chảy vào thiết bị cấp chất lỏng (bao gồm làm mát lại bình ngưng phận hút chất lỏng, sử dụng) Bởi hình dựa nhiệt độ bay bão hòa , chúng cố thể cho thấy tốc độ làm lạnh chất lỏng cao chút thực tế có hiệu lực hút nóng lên điều kiện đề cập Tốc độ dòng lạnh giảm khoảng 0.5% lần gia tăng nhiệt độ mức K tron thiết bị bay 8|Page Không nên dụng nhiệt độ dòng chảy thiết bị bay tăng nhiệt từ nguồn bên ngồi để giảm lượng dịng chảy đánh giá , làm tăng lưu lượng thể tích vận tốc dịng đơn vị công suất bay hơi, tốc độ dịng chảy Nên cân nhắc định giá kích thước đường ống hút cho dầu phục hồi trở lại Hơi nhiệt từ việc sử dụng trao đổi nhiệt dạng hút nước có ảnh hưởng đến trở lại dầu tương tự dòng hút nhiệt Việc làm lạnh chất lỏng kết từ việc trao đổi nhiệt làm giảm lưu lượng khối lượng mơi chất lạnh Điều nhìn thấy hình nhiệt độ giảm chất lỏng cung cấp cho van nạp bay tính đến 1.2 Quá nhiệt gây nhiệt khơng gian có ý định làm mát ln ln có hại tỷ lệ lưu lượng thể tích tăng lên mà khơng có bù lại hiệu ứng làm lạnh Kích thước đường ống chất tải lạnh Trong việc xác định kích thước đường ống chất tải lạnh Các cân nhắc chi phí giúp tiết kiệm kích cỡ đường ống Tuy nhiên , áp suất hút dòng nước xả làm cho máy nén hoặt động làm tăng sử dụng điện Áp suất dịng chảy q mức gây môi chất lỏng di chuyển nhanh Dẫn đến khả xả van bị lỗi Hệ thống làm lạnh thiết kế cho tổn thất áp suất ma sát không vượt áp suất chênh lệch tương ứng với thay đổi tương ứng độ bão hịa nhiệt độ sơi Các biện pháp để xác định áp lực giảm thay đổi định nhiệt độ bão hòa Xem xét áp lực thả Áp suất giảm đường ống vận chuyển môi chất làm lạnh làm giảm hiệu hệ thống Việc xác định kích cỡ phải dựa việc giảm thiểu chi phí hiệu tối đa Bảng cho thấy tác động gần áp suất môi chất lạnh giảm xuống hệ thống R-22 hoạt động nhiệt độ bay bão hòa 5’C với nhiệt độ ngưng tụ bão hịa 40’C Tính tốn giảm áp xác định bao gồm tổn thất áp suất bình thường liên quan tới thay đổi nhiệt độ bão hịa mơi chất lạnh Thơng thường, hệ thống làm lạnh có kích cỡ cho tổn thất áp suất từ 1K trở xuống phân dòng xả , hút, chất lỏng Tại dòng chất lỏng Áp suất khơng nên lớn đến mức gây hình thành khí dịng chất lỏng , áp suất lỏng khơng đủ thiết bị cấp liệu lỏng , Các hệ 9|Page thống thường thiết kế cho áp lực dòng chất lỏng từ ma sát nằm khoảng 0.5-1K nhiệt độ bão hịa Xem bảng đến để biết thơng tin định cỡ đường Lỏng lạnh phương pháp để vượt qua áp suất đường ống lỏng để đảm bảo chất lỏng thiết bị mở rộng thiết bị bay Nếu lạnh không đủ, flashing xảy đường ống làm giảm hiệu hệ thống Áp suất ma sát giọt dòng chất lỏng gây phụ kiện từ van điện từ , máy sấy lọc van tay , đường ống phụ kiện thực tế đầu thu thiết bị cấp môi chất lạnh thiết bị bay Các ống dẫn dòng lỏng ngồn gây tổn thất áp lực thêm vào mát tổng thể dòng chất lỏng Mất gây ống dẫn xấp xỉ 11.3kPa/ mét Của thang máy lỏng Tổng tổn thất tổng tất thiệt hại ma sát cộng với áp lực giảm từ dịng chất lỏng Ví dụ Minh họa cho q trình xác định kính thược dịng chảy lỏng kiểm tra toàn yêu cầu lạnh Ví dụ Một hệ thống làm lạnh R-22 dụng ống đồng chạy thiết bị bay o C ngưng tụ 40’ C Cơng suất 14KW dịng có chiều dài 50m với chiều cao 6m Xác định kích thước đường dây tổng số yêu cầu lạnh Các hệ thống làm lạnh khơng có dịng chất lỏng máy bay bên bình ngưng máy thu có lợi từ áp suất gây trọng lượng lỏng chịu tổn thất ma sát lớn mà không cần flashing Bất kể việc định tuyến đường lỏng flash sảy ra, hiệu tổng thể bị giảm Hệ thống bị trục trặc Vận tốc chất lỏng để lại bình chữa đầy giới hạn chiều cao lỏng điểm mà đường chất lỏng rời khỏi tàu.cho dù chất lỏng bề mặt hạ thấp hay khơng Vì chất lỏng tàu có vận tốc thấp khơng , vận tốc V dịng chất lỏng V2= 2gh h chiều cao chất lỏng bình Áp suất khơng khí tăng lên tốc độ khí khơng chảy theo hướng Kết dịng khí dịng chảy chất lỏng qua đường ống , hạn chế tốc độ dòng chảy chất lỏng 1.3 Bảng 3: Hút, xả, đường ống dẫn lỏng tính theo cơng st kw mơi chat R22 Note: 1.năng st tính theo kw 10 | P a g e