Tính toán thiết kế, chế tạo và vận hành thử nghiệm hệ thống cấp đông i q f thẳng

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG BỘ MÔN ĐIỆN LẠNH - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ,CHẾ TẠO VÀ VẬN HÀNH THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG I-Q-F THẲNG GVHD: Ths NGUYỄN HỮU QUYỀN Ths NGUYỄN VĂN BẮC LỚP: CĐN-KTML 16B SVTH: HỒ TIẾN HIỆP TRẦN VĂN HÙNG PHAN CHÍ DŨNG ĐỖ NGUYỄN QUANG ĐIỀN Tp.Hồ Chí Minh - Tháng 8/2019 LỜI MỞ ĐẦU Trong q trình Cơng nghiệp hóa – Hiện đại hóa nay, muốn phát triển đất nước bắt buộc phải hội nhập với kinh tế giới Trong lĩnh vực Công nghệ thực phẩm vậy, muốn phát triển, muốn hội nhập, phải đưa sản phẩm thị trường giới Để công nghiệp bảo quản thực phẩm phải tốt phải đảm bảo chất lượng thị trường quốc tế đưa Chính thế, Ngành cơng nghệ kĩ thuật nhiệt –lạnh ngày phải quan tâm, trọng phát triển Trong đồ án tốt nghiệp lần này, em thầy cô giao cho đề tài “ Tính tốn thiết kế, chế tạo vận hành thử hệ thống cấp đông IQF thẳng” , với sản phẩm cấp đông cá basa phi lê – sản phẩm đặc hữu đồng sông Cửu Long Đồ án tốt nghiệp lần giúp em hiểu biết thêm củng cố thêm kiến thức phương pháp cấp đông hệ thống cấp đơng khác TP Hồ Chí Minh ,tháng năm 2019 LỜI CẢM ƠN Học tập q trình lâu dài, giai đoạn đóng vai trị quan trọng việc hình thành nhân cách, đạo đức người Từ ngày bước chân vào trường lúc hoàn thành luận văn này, em nhận quan tâm dẫn giúp đỡ tận tình thầy Qua q trình thực đồ án tốt nghiệp em xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến: • Ban giám hiệu trường CĐKT Cao Thắng • Tập thể giảng viên Khoa Điện-Điện Lạnh trường CĐKT Cao Thắng • Quý thầy tận tình dạy chúng em thời gian học tập trường • Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyên Hữu Quyền, thầy Nguyễn Văn Bắc, tận tình hướng dẫn em thời gian thực đồ án Tuy nhiên, hạn chế thời gian thực hiện, đề tài không tránh khỏi thiếu sót Mong nhận bảo góp ý q thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Chữ ký giáo viên nhận xét NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN Chữ ký giáo viên nhận xét MỤC LỤC ` CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiêu hệ thống kho cấp đông IQF thẳng 1.2 Hệ thống cấp đông băng chuyền thẳng 1.3 giới thiêu cá basa file: .10 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO LẠNH I-Q-F BĂNG CHUYỀN THẲNG 13 2.1 Tính chiều dài băng chuyền 13 2.2 Tính cách nhiệt cách ẩm 14 2.2.1 Cấu tạo tủ đông .14 2.2.2 Tính chiều dày cách nhiệt: 14 2.2.3 Kiểm tra đọng sương 16 2.2.4 Chọn kích thước kho 17 2.3 Tính tải nhiệt kho lạnh .18 2.3.1 Nhiệt lượng làm lạnh sản phẩm 18 2.3.2 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che : .18 2.3.3 Tổn thất nhiệt vận hành : 19 2.4 Tính tốn chu trình lạnh , chọn máy nén 22 2.4.1 Các thông số 22 2.4.2 Tính tốn chu trình , chọn máy nén 23 2.4.4 Thiết bị ngưng tụ 26 2.4.5 Tính chọn thiết bị bay 28 2.5 Tính chọn thiết bị phụ: 29 2.5.1 Bình trung gian ống xoắn .29 2.5.2 Tính chọn đường ống 31 2.5.3 Bình chứa cao áp 33 2.5.4 Bình tách lỏng hồi nhiệt: 35 2.5.10 Phin lọc .44 CHƯƠNG : CHẾ TẠO MƠ HÌNH – VẬN HÀNH THỰC NGHIỆM .47 3.1 Bản vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông IQF thẳng 47 3.4 Quy trình vận hành : 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 ` Phụ lục bảng Bảng 1: thành phần dinh dưỡng 10 Bảng 2: Kích thước băng chuyền kho lạnh 13 Bảng 3: Vật liệu làm panel 14 Bảng 4: Một số mẫu panel tiêu chuẩn 16 Bảng 5Thông số panel 16 Bảng 6: Kích thước kết cấu bao che 17 Bảng 7: Tổn thất nhiệt kết cấu bao che 19 Bảng 8: thơng số chu trình lạnh .24 Bảng 9: Máy nén piston hãng Mitsubishi hai cấp nén , môi chất lạnh gas R22 .26 Bảng 10: Thông số máy nén 26 Bảng 11: Thơng số bình ngưng tiêu chuẩn 27 Bảng 12: Thơng số bình ngưng .28 Bảng 13: Thông số dàn bay tiêu chuẩn 28 Bảng 14: Thông số dan bay .29 Bảng 15: Thơng số số bình trung gian mẫu 30 Bảng 16: Thông số bình trung gian .31 Bảng 17: Ống đồng 32 Bảng 18: Thông số ống dẫn môi chất đường đẩy phía nén cao áp 32 Bảng 19: Thông số ống dẫn môi chất đường hút phía nén cao áp 32 Bảng 20: Thơng số đường ống đẩy mơi chất phía cấp nén hạ áp 33 Bảng 21: Thơng số đường ống hút mơi chất phía cấp nén hạ áp 33 Bảng 22: Thông số số loại bình chứa cao áp 35 Bảng 23: Thông số số loại bình chứa cao áp 35 Bảng 24: Thông số số bình tách lỏng mẫu 36 Bảng 25: Thơng số bình tách lỏng 36 Bảng 26: Thơng số số kích cỡ bình tách dầu 39 Bảng 27: Thơng số bình tách dầu 39 Bảng 28: Thông số kĩ thuật tháp giải nhiệt 40 Bảng 29: Một số loại tim van hãng Danfoss 42 Bảng 30: Một số loại tim van hãng Danfoss Error! Bookmark not defined Bảng 31: Thông số số loại van chặn 44 Bảng 32: Một số phin lọc hãng Castel 45 Bảng 33: Một số kích cỡ mắt xem gas 46 Phụ lục hình ảnh Hình 1: Hệ thống băng chuyền IQF Hình 2: Lát cá basa File 10 Hình 3: Tấm panel 14 Hình 4: Cấu tạo panel .15 Hình 5: Hình chiếu cạnh kết cấu bao che 17 Hình 6: Kích thước tường bao .19 Hình 7: Sơ đồ chuyển động băng tải kho lạnh 20 Hình 8: Sơ đồ nguyên lí 23 Hình 9: Đồ thị logp-h 23 Hình 10:Cấu tạo thiết bị ngưng tụ 26 Hình 11: Cấu tạo bình trung gian ống xoắn 29 Hình 12: Bình chứa cao áp 34 Hình 13: Bình tách lỏng 36 Hình 14: Bình tách dầu Error! Bookmark not defined Hình 15: Van tiết lưu nhiệt cân 41 Hình 16: Van tiết lưu nhiệt Danfoss .41 Hình 17: Van điện từ .43 Hình 18: Van chặn 44 Hình 19: Phin lọc 45 Hình 20: Mắt xem gas 46 Hình 21: Thử kín - thử bền hệ thống .54 Hình 22: Hút chân không hệ thống 54 Hình 23: Nạp gas lỏng cho hệ thống .55 Hình 24: Nạp gas động cho hệ thống 56 Sơ đồ hệ thống: 17 WP 16 HP 10 11 12 MP LP 13 18 14 15 49 Ghi chú: Máy nén Bình ngưng Bình chứa cao áp Bình trung gian ống xoắn Bình tách lỏng hồi nhiệt Bình bay Bình tách dầu Tháp giải nhiệt Phin lọc 10 Mắt xem gas 11 Van điện từ cấp dịch bình trung gian 12 Van tiết lưu nhiệt bình trung gian 13 Van điện từ cấp dịch bình bay 14 Van tiết lưu nhiệt bình bay 15 Băng tải 16 Bơm nước giải nhiệt 17 WB (Rơ le dòng chảy) 18 Van chặn 3.2 vẽ sơ đồ mạch điện hệ thống cấp đông IQF thẳng Mạch động lực: K2 K1 K5 K5 K4 FR MN 3~ QDL BN GN QT GN BT ÐTXB Mạch điều khiển: 50 L ON OFF K1A K2A K1T RESET STOP K2A K1A FR K5 HP K4 K2A K1 WP K2 K1T K3A K1T K1 K2 K3 K3 sw Ð3 K5 thermic LP Ð2 K2T Ð1 K2T Ð4 B2 SV2 K4 K5 Ð7 SV1 Ð8 SV2 SV1 K3T K3A K1A Ð6 K3T K4 Ð5 B1 K3T B1 K3A B1 B2 Quạt tháp giải nhiệt& K2 Quạt dàn lạnh K1 K1A N Ghi chú: 51 Bơm nước giải nhiệt K3 Băng tải K4 K5 Máy nén B1-B2 themostat FR Rơ le nhiệt LP Rơ le áp suất thấp SW Swich gạt HP Rơ le áp suất cao SV1 Van từ cấp dịch dàn bay SV2 Van từ cấp dich bình trung gian K1T Time thời gian K1A Rơ le trung gian K2T K2A K3T K3A WP Điện trở xả băng Rơ le dòng chảy Nguyên lý mạch điều kiển: Khi nhấn ON,rơ le trung gian K1A có điện,các tiếp điểm K1A thường mở đóng lại ,contactor K1 có điện, đồng thời van điện từ SV1,SV2 có điên, cấp dich cho thiết bị bay bình trung gian.K1T bắt đầu đếm thời gian,khi nước qua tiếp điểm van phao WP mở ngắt nguồn K1T,tiếp điểm thường đóng mở chậm K1T đóng lại cấp điện cho contactor K2 Rờ le thời gian K2T có điện, sau phút tiếp điểm đóng trễ K2T đóng lại ,contactor K5 có điện Khi có cố rơ le trung gian K2A có điện,tiếp điểm thường đóng K2A mở , mach điên, bảo vệ hệ thống Tiếp điểm thường mở K2A đóng lại đèn sáng còi kêu Sau khắc phục cố song nhấn nút RESET thiết bị (nếu có), RESET tủ điện , hệ thống hoạt động lại Nếu WP có áp suất nước, hệ thơng hoat động Nếu WP khơng có áp suất nước, tiếp điểm WP mở , hệ thống dừng Khi nhấn OFF, ro le trung gian K1A điện, đồng thời SV1 điện, máy nén hút kiệt đên rờ le áp suất thấp LP tác đông, hệ thống điện Khi đạt nhiệt độ tiếp điểm B1 mở ngắt van điện từ SV1,máy nén bắt kiệt Khi đạt trạng thái áp suất thấp tiếp điểm LP mở dừng máy nén.Khi nhiệt độ tăng lên đạt 52 ngưỡng cài đặt,tiếp điểm B1 đóng lại cấp nguồn cho van từ,hệ thống chênh lệch áp suất nên máy nén hoạt động trở lại Khi bật chế độ xả đá,tiếp điểm xả đá B1 đóng lại cấp điện cho K3T ,tiếp điểm thường đóng K3T mở ngắt SV1,máy thực hút kiệt ,đến thời gian cài đặt tiếp điểm thường mở đóng chậm K3T đóng lại,K4 có điện tiếp điểm thường đóng K4 mở làm dừng hệ thống Quạt dàn lạnh,quạt tháp,bơm nước,băng chuyền.Lúc điện trở xả đá hoạt động đến đạt nhiệt độ khống chế xả đá tiếp điểm xả đá B1 ngắt ra,K3T điện tiếp điểm thường đóng đóng lại cấp nguồn van điện từ chạy lại.K4 điện tiếp điểm thường đóng đóng lại hệ thống chạy lại 53 3.3 Thử kín – hút chân không – nạp gas cho hệ thống Thử kín – thử bền (kết nối hình vẽ) Hình 21: Thử kín - thử bền hệ thống Bước 1: Khóa van chặn đầu hút đầu đẩy máy nén, gắn đồng hồ nạp gas vào đầu dịch vụ bình ngưng Bước 2: Tiến hành nạp Nitơ vào hệ thống sau mở tất van, nạp Nitơ vào hệ thống khoảng 394 PSI,(Ấp suất thử bền= Pk×1,5, Pk=18,12 bar, 1,5 hệ số kinh nghiệm) Ngâm hệ thống 6-24 tiếng sau kiểm tra đồng hồ đo áp suất, áp suất khơng giảm tiến hành xả Nitơ Hút chân không : (kết nối hình vẽ) \ Hình 22Hút chân khơng hệ thống 54 Bước 1: Mở van điện từ, mở khóa van chặn đầu hút đầu đẩy máy nén Bước 2: Gắn đồng hồ đo áp suất vào đầu dịch vụ bình chứa cao áp vào máy hút chân khơng Bước 3: Cho máy hút chân không chạy đến -30 inHg tiếp tục chạy khoảng khóa van chặn đồng hồ , tắt máy hút chân không Nạp gas :gồm cách (kết nối hình vẽ): + Cách 1: Nạp tĩnh nạp lỏng vào đầu dịch vụ bình ngưng cho áp suất đồng hồ cao áp khoảng 10𝑘𝑔/𝑐𝑚2 , nạp đủ lượng lỏng khóa van dịch vụ bình ngưng lại cho máy nén chạy Hình 23Nạp gas lỏng cho hệ thống + Cách 2: Nạp động gắn đồng hồ đo áp suất vào đầu hút cấp máy nén, sau lượng gas từ từ vào máy nén đến đạt nhiệt độ yêu cầu ngưng nạp 55 Hình 24Nạp gas động cho hệ thống 3.4 Quy trình vận hành : Bước :Chuẩn bị -Kiểm tra điện áp nguồn 380V - Kiểm tra bên máy nén thiết bị chuyển động xem có vật gây trở ngại làm việc bình thường thiết bị không -Kiểm tra số lượng chất lượng dầu máy nén Mức dầu thường phải chiếm 2/3 mắt kính quan sát Mức dầu lớn bé không tốt -Kiểm tra thiết bị đo lường , điều khiển bảo vệ hệ thống -Kiểm tra hệ thống điện tủ điện, đảm bảo tình trạng hoạt động tốt -Kiểm tra tình trạng đóng mở van: Kiểm tra điện nguồn cấp ( không vượt ±5% điện định mức ) Kiểm tra số lượng chất lượng nước tháp giải nhiệt 56 Bước : vận hành: Bật aptomat tổng tủ điện động lực, bật aptomat mạch điện điền khiển Nhấn “ON” thiết bị hoạt động theo trình tự định Đầu tiên quạt dàn lạnh hoạt đông trước bơm nước giải nhiêt quạt tháp giải nhiệt hoạt động đồng thời , khơng có nước qua bơm, sau 10 giây bơm ngừng hoạt động Trong điều kiện làm việc bình thường sau phút máy nén làm việc Lắng nghe tiếng khởi động máy nén, có tiếng động lạ, kèm sương bám nhiều đầu hút dừng máy Theo dõi dịng điện máy nén Quan sát tình trạng bám tuyết cacte máy nén Tuyết không bám lên phần thân nhiều Kiểm tra áp suất hệ thống ,ghi chép toàn thơng số vào nhật kí vận hành Q trình phá băng: Khi bắt đầu trình phá băng, máy nén hút kiệt, kết thúc trình hút kiệt điện trở phá băng làm việc Sau phá băng xong ngắt điện trở phá băng QDL chạy trước Sau phút máy nén làm việc bình thường Khi có cố tải, áp suất đẩy cao, hệ thống báo cố cách báo đèn cố còi cố, đồng thời cho dừng hệ thống Khi đó, ta tắt cịi cố nút “STOP” khắc phục cố Sau khắc phục cố xong Nhấn “RESET” chạy lại hệ thống Bước :Dừng máy: Dừng máy bình thường: Nhấn “OFF”, van điện từ SV1, máy nén tiến hành hút kiệt, sau hút kiệt hệ thống dừng hoàn toàn Tắt CB nhánh, CB tổng Dừng máy có cố: - Khi có cố khẩn cấp cần tiến hành lập tức: Nút nhấn EMERENCY để đừng máy Tắt aptomat tổng tủ điện Đóng van chặn hút 57 - Nhanh chóng tìm hiểu khắc phục cố sau xử lý mong muốn phục hồi để chạy lại cần nhấn nút RESET tủ điện Hệ thống hoạt động lại Cần lưu ý: - - Trường hợp cố ngập lỏng khơng chạy lại Bạn sử dụng máy khác để hút kiệt môi chất máy ngập lỏng chạy lại tiếp Dừng máy lâu dài: Để dừng máy lâu dài cần tiến hành hút nhiều lần để hút kiệt môi chất đàn lạnh đưa bình chứa cao áp Sau tiến hành dừng máy tắt aptomat 58 BẢNG THỰC NGHIỆM THƠNG SỐ HỆ THỐNG Thời Dịng gian làm (phút) việc (A) Lần Hệ Lần chạy tải Lần Trung gian Cao áp Nhiệt độ kho IQF 25 15 380 12 56,1 250 -30 25 15 380 13,5 56 260 -33 25 15 380 13,6 56,2 262 -35 30 15 380 13,6 55,5 260 10 -13 -33 30 15 380 13,3 55,8 260 10 -15 -34 30 15 380 13,2 56 262 10 -15 -35 Kết luận thống Lần chạy có tải Hạ áp Nhiệt độ sản phẩm(0C) Chưa Sau cấp cấp đông đông Lần Hệ Áp suất hệ thống(psi) thống không Điện áp (V) Lần 59 Sản phẩm sau cấp đông thực tế: 60 Kết luận – kiến nghị 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu ([TL1]) : Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh –Nguyễn Đức Lợi , Nhà xuất giáo dục -2008 Tài liệu ([TL2]) : Giáo trình kỹ thuật lạnh – Lê Quang huy & Nguyên Thành Luân -Trường cao đẳng kỹ thuật cao thắng-2016 Tài liệu 3([TL3]) : Hệ thống máy thiết bị lạnh - Võ Chí Chính , Đinh Văn Thuận –Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật -2009 62 63