Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án môn học ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH Yêu cầu thiết kế kho lạnh bảo quản đông Kho lạnh bảo quản đông Nhiệt độ 250 C Dung tích 1500 tấn Môi chất R404a Xả tuyết bằng điện trở MỤC LỤC 1 NỘ[.]
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH Yêu cầu: thiết kế kho lạnh bảo quản đông Kho lạnh bảo quản đơng Nhiệt độ:-250 C Dung tích 1500 Môi chất R404a Xả tuyết điện trở MỤC LỤC NỘI DUNG .TRANG Mục lục Lời nói đầu Chương I: Tổng quan kỹ thuật lạnh I.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh I.2 Yêu cầu thiết kế mặt kho lạnh Chương II: Thiết kế kho lạnh bảo quản đông 10 II.1 Khảo sát sơ đồ mặt lắp ghép kho lạnh 10 II.1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh 10 II.1.2 Các thơng số khí hậu 10 II.2.1 Chế độ bảo quản sản phẩm kho 10 II.2.2 Xác định số lượng kích thước buồng lạnh .11 II.2.3 Quy hoạch mặt kho lạnh .14 Chương III: Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh 16 I Cấu trúc xây dựng cách nhiệt kho lạnh 16 Mục đích việc cách nhiệt .16 Mục đích việc cách ẩm 16 II Cấu trúc cách nhiệt cách ẩm 17 III Phương pháp xây dựng kho bảo quản 18 IV Chọn mặt xây dựng 19 Yêu cầu buồng máy thiết bị 19 Bố trí mặt kho lạnh 19 Cấu trúc xây dựng cách nhiệt kho lạnh 21 3.1 Kết cấu móng kho lạnh 22 3.2 Cấu trúc vách trần kho lạnh 23 3.3 Cấu trúc mái kho lạnh 24 3.4 Cấu trúc cửa màng chắn khí 24 3.5 Cấu trúc cách nhiệt đường ống 25 Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho 25 4.1 Tính tốn chiều dày cách nhiệt 25 4.2 Kiểm tra đọng sương 27 4.3 Cấu trúc cách ẩm kho 27 ChươngIV: Tính phụ tải máy nén 29 I Mục đích tính tốn nhiệt kho lạnh .29 Xác định dòng nhiệt tổn thất xâm nhập vào kho lạnh 29 Xác định dòng nhiệt sản phẩm bao bì tỏa .32 Xác định dòng nhiệt vận hành 33 II Tính phụ tải nhiệt thiết bị 35 III Tính phụ tải nhiệt máy nén .36 IV Chọn môi chất cho hệ thống lạnh 36 A Chọn thông số làm việc 37 t0s, tk, tqn, tql 37 Chu trình lạnh .39 Biểu diễn chu trình đồ thị ( lg – i ) .40 B Tính tốn chu trình lạnh .42 Năng suất lạnh riêng .42 Lưu lượng môi chất qua máy nén 42 Năng suất thể tích thực tế máy nén 42 Hệ số cấp máy nén 42 Thể tích lí thuyết 42 Công nén đoạn nhiệt .42 Công nén thị 43 Công suất ma sát 43 Cơng suất hữu ích 43 10 Công suất điện .44 11 Công suất động lắp đặt 44 12 Phụ tải nhiệt dàn ngưng .44 C Chọn máy thiết bị .44 ChươngV: Lắp đặt hệ thống lạnh 63 V.1 Lắp đặt thiết bị .64 V.2 Thử bền thử kín hệ thống lạnh 66 V.3 Nạp gas cho hệ thống 68 Chương VI: Trang bị tự động hóa vận hành hệ thống lạnh 70 VI.1 Lắp đặt hệ thống điện .70 VI.2 Lắp đặt hệ thống bảo vệ an toàn .72 VI.3 Lắp đặt phần vận hành 74 Chương VII: Tính tốn sơ giá thành xây dựng hệ thống lạnh 78 Tài liệu tham khảo 84 Lời nói đầu Từ lâu người biết tận dụng lạnh thiên nhiên băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đời phát triển đến đỉnh cao khoa học kỹ thuật đại Ngày kỹ thuật lạnh sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học :cơng nghệ thực phẩm,cơng nghệ khí chế tạo máy, luyện kim, y học kỹ thuật điện tử Lạnh phổ biến gần gũi với đời sống người Các sản phẩm thực phẩm :thịt, cá, rau, nhờ có bảo quản mà vận chuyển đến nơi xa xôi bảo quản thời gian dài mà khơng bị hư thối Điều nói lên tầm quan trọng kỹ thuật lạnh đời sống người Nước ta có bờ biển dài nên tiềm thuỷ sản lớn, xí nghiệp đơng lạnh có mặt miền đất nước Nhưng để sản phẩm thuỷ sản đông lạnh Việt Nam có chỗ đứng vững vàng thị trường nội địa giới địi hỏi phải nâng cao chất lượng cơng nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp thay đổi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu Vì việc thiết kế hệ thống lạnh ngồi nghế nhà trường giúp chúng em cố kiến thức học, có thêm kinh nghiệm để trang bị hành trang vững vàng trường Do thời gian kiến thức có hạn, mẻ thiết bị chưa có kinh nghiệm thực tế nên trình tính tốn thiết kế chắn cịn nhiều thiếu sót Rất mong ý kiến đóng góp,chỉ dạy thầy Em xin chân thành cảm ơn thầy TRẦN ĐẠI TIẾN dạy hướng dẫn để đồ án hoàn thành Nha Trang, tháng năm 2010 Sv Nguyễn Thành Ghin CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH Kỹ thuật lạnh kỹ thuật tạo môi trường có nhiệt độ thấp nhiệt độ bình thường môi trường Giới hạn nhiệt độ lạnh nhiệt độ bình thường có nhiều quan điểm khác Nhưng nhìn chung giới hạn môi trường lạnh môi trường có nhiệt độ nhỏ 20 oC Trong môi trường lạnh chia làm hai vùng nhiệt độ Đó khoảng nhiệt độ dương thấp, khoảng có nhiệt độ từ 20 oC khoảng nhiệt độ lại gọi nhiệt độ lạnh đông sản phẩm Bởi khoảng nhiệt độ khoảng nhiệt độ đóng băng nước, tuỳ theo loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác I Lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh 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 hộp xốp để làm mát không 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 hoá nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người biết làm lạnh cách cho bay chất lỏng áp suất thấp Sau hoá lỏng khí SO2 vào năm 1780 Clouet Monge tiến hành Sang kỷ thứ XIX Faraday hoá 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 hoàn toàn chi tiết chuyển động Gerppt (Đức) đăng ký phát minh năm 1899 Platen Munter (Th Điển) hoàn thiện năm 1922 Máy lạnh Ejector nước Leiblane chế tạo năm 1910 Nó có cấu tạo đơn giản, lượng tiêu tốn nhiệt tận dụng nguồn phế thải Một kiện quan trọng lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh việc sản xuất ứng dụng Freon Mỹ vào năm 1930 Freon khí Hidrocarbon thay phần hay toàn nguyên tử Hydro nguyên tử gốc halogen ; Cl ; F ; Br 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 hoà không khí Ngày kỹ thuật lạnh đại phát triển mạnh, với phát triển khoa học, kỹ thuật lạnh có bước tiến vượt bậc + Phạm vi nhiệt độ kỹ thuật lạnh ngày mở rộng Người ta tiến dần nhiệt độ không tuyệt đối + Công suất lạnh máy mở rộng, từ máy lạnh vài mW sử dụng phòng thí nghiệm đến tổ hợp có công suất hàng triệu W trung tâm điều tiết không khí + Hệ thống lạnh ngày thay việc lắp ráp chi tiết, thiết bị lại với tổ hợp ngày hoàn thiện, trình lắp ráp, sử dụng thuận tiện chế độ làm việc hiệu + Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư chi phí cho đơn vị lạnh giảm xuống Tuổi thọ độ tin cậy tăng lên Mức độ tự động hoá hệ thống lạnh máy lạnh tăng lên rõ rệt Những thiết bị tự động hoàn toàn điện tử vi điện tử thay cho thiết bị thao tác tay II.Yªu cầu thiết kế mặt kho lạnh: 1.Yêu cầu chung mặt kho bảo quản: Quy hoạch mặt bố trí nơi sản xuất cho phù hợp với dây chuyền công nghệ, để đạt đợc mục tiêu cần phải phù hp yêu cầu sau: - Phải bố trí mặt kho bảo quản phù hợp với dây chuyền công nghệ, sản phẩm theo dây truyền không gặp nhau, không chồng chéo lên nhau, đan xen lẫn - Đảm bảo vận hành tiện lợi, dẻ tiền, chi phí đầu t thấp - Phải đảm bảo kỹ thuật an toàn, chống cháy nổ - Mặt quy hoạch phải tính đến khả mở rộng phân xởng xí nghiệp Quy hoạch mặt kho bảo quản cần phải đảm bảo việc vận hành xí nghiệp rẻ tiền thuận lợi Cơ sở để giảm chi phí vận hành giảm dòng nhiệt xâm nhập kho bảo quản, giảm thể tích giảm nhẹ công việc chồng chéo nhau, để giảm dòng nhiệt qua vách cần giảm diện tích xung quanh Không làm tăng tổn thất nhiệt qua vách, làm tăng chi phí nguyên vật liệu khác - Biện pháp để giảm dòng nhiệt xâm nhập vào kho bảo quản tìm cách ngăn chặn, mở cửa kho bảo quản kho tiếp xúc bên Pkkk < Pfkk Giảm dòng nhiệt xâm nhập mở cửa kho bảo quản thực cách sau: + Dùng màng che chắn việc lại, khó khăn làm việc + Xây dựng hành lang đêm, ®èi víi hƯ thèng kho b¶o qu¶n lín + Làm màng gió để chắn giú bờn ngoi xõm nhp vo phũng lnh (đặt quạt cửa) công tắc điện điều khiển quạt gắn liền với cánh cửa, cửa mở quạt chạy, ngợc lại đóng cửa quạt dừng Quy hoạch phải tính đến đặc điểm hệ thống lạnh Hệ thống lạnh kho bảo quản ®«ng nhiƯt ®é kh«ng khÝ kho rÊt thÊp nhiƯt ®é 25 0C Nền kho phải tiếp xúc với mặt đất sau thời gian dài làm cho nhiệt độ kho hạ thấp dần xuống nhiệt độ đất giảm xảy tợng nớc đất đóng băng Nền kho mặt lý thuyết đạt 0C nớc đất đóng băng chuyển pha từ lỏng sang rắn Do kho lồi lên dễ phá vỡ cấu trúc xây dựng kho Vì để tránh tợng ta làm nh sau : + Không nên bố trí kho bảo quản có nhiệt độ thấp sát mặt đất có, điều kiƯn nªn bè trÝ trªn cao + NỊn kho xây ống thông gió đờng kính 200 300 mm, đợc xây dựng cách 1,5 m tạo điều kiện cho không khí tuần hoàn qua hệ thống ống làm cho đất nhiệt độ không thay đổi + nớc ta thờng xảy lũ lụt kho bảo quản thờng đợc xây lắp cao mặt đất, khoảng trống dới kho khoảng thông gió + Sởi ấm sàn kho, kho cách lắp đặt dây điện trở, đờng kính dây điện trở 12 mm đặt vào điện trở điện áp U n»m 24 26 V, nhiƯt ®é ®iỊu khiển tự động không nhỏ 20C( lắp rơle nhiệt độ ) làm việc theo nguyên tắc thay đổi nhiệt độ, thay đổi vể giảm nở thay đổi nhiệt độ, thay đổi dịch chuyển đòn bẩy CHệễNG THIET KE KHO LẠNH BẢO QUẢN ĐÔNG II.1 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ MẶT BẰNG LĂÙP ĐẶT KHO LẠNH: 1.1 Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh Chọn địa điểm xây dựng kho lạnh công tác thiếu đóng vai trò quan trọng trình thiết kế xây đựng kho Khi chọn địa điểm ta biết thông số khí tượng thủy văn, địa lý… từ đề phương án thiết kế xây dựng kho cho thích hợp để làm cho công trình có giá thành thấp chất lượng công trình tốt nhất, né tránh thiên tai lũ lụt địa phương xây dựng kho 10