Đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống đá ống công suất 10 tấnngày. Tìm hiểu thông kỹ thuật cần thiết để thiết kế hệ thống đá ống. Xác định kích thước phù hợp với công suất do đề án đề ra. Tính toán tải lạnh, cách nhiệt và cách ẩm cho hệ thống đá ống. Tính toán lựa chọn các thiết bị chính, thiết bị phụ của hệ thống đá ống như: Máy nén, thiết bị hồi nhiệt, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp…. Thiết kế hệ thống đá ống (bao gồm sơ đồ hệ thống nhiệt và bản vẽ thiết kế) Nội dung khoá luận: + Chương 1: Tổng quan + Chương 2: Cơ sở lý thuyết + Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống đá ống + Chương 4: Bản vẽ thiết kế hệ thống đá ống + Chương 5: Kết luận
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Tính tốn thiết kế hệ thống đá ống cơng suất 10 tấn/ ngày GVHD: Đặng Hùng Sơn SVTH: Đỗ Doãn Phương MSSV: 20147205 Tp Hồ Chí Minh, tháng…năm 2023 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Chuyên ngành: Công Nghệ Kĩ Thuật Nhiệt Nội dung : Tính tốn, thiết kế hệ thống đá ống công suát 10 tấn/ ngày GV hướng dẫn đánh giá: Đặng Hùng Sơn NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ: Ưu điểm: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Nhược điểm: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Nhận xét chung: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm số …… ( Điểm chữ……………………………………………… ) TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm… GIÁO VIÊN ĐÁNH GIÁ LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, nhóm chúng em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến thầy Đặng Hùng Sơn Thầy hỗ trợ tạo điều kiện, truyền đạt kiến thức quý báu suốt q trình thực đề tài “ Tính tốn, thiết kế hệ thống đá ống công suất 10 tấn/ ngày” Trong suốt thời gian làm đồ án em học tập nhiều kiến thức bổ trợ cho em mà học lý thuyết giảng đường từ làm cho em hiểu sâu thực tế Có kiến thức nhờ cơng lao thầy tận tình hướng dẫn dìu dắt em suốt thời gian làm đố án đến ngày hoàn thành Tuy nhiên, hạn chế thời gian khơng khỏi tránh sai xót trình thực Em mong nhận hướng dẫn góp ý thầy để đề tài nhóm hồn thiện tốt Em xin chân thành cảm ơn! TĨM TẮT Đề tài: Tính tốn thiết kế hệ thống đá ống cơng suất 10 tấn/ngày Tìm hiểu thông kỹ thuật cần thiết để thiết kế hệ thống đá ống Xác định kích thước phù hợp với cơng suất đề án đề Tính tốn tải lạnh, cách nhiệt cách ẩm cho hệ thống đá ống Tính tốn lựa chọn thiết bị chính, thiết bị phụ hệ thống đá ống như: Máy nén, thiết bị hồi nhiệt, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp… Thiết kế hệ thống đá ống (bao gồm sơ đồ hệ thống nhiệt vẽ thiết kế) Nội dung khoá luận: + Chương 1: Tổng quan + Chương 2: Cơ sở lý thuyết + Chương 3: Tính tốn thiết kế hệ thống đá ống + Chương 4: Bản vẽ thiết kế hệ thống đá ống + Chương 5: Kết luận MỞ ĐẦU Nước ta bước vào thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa nhằm đưa Việt Nam trở thành nước công nghiệp văn minh đại Trong năm qua, với phát triển kinh tế đất nước, ngành kỹ thuật lạnh có bước phát triển mạnh mẽ vượt bật, phạm vi ứng dụng ngày mở rộng Ngày nay, ứng dụng ngành lạnh trở nên quen thuộc, gần gũi đời sống Từ nhà máy, xí nghiệp, cao ốc, văn phịng đến hộ gia đình, phương tiện lại, phương tiện vận chuyển, có diện ngành lạnh Trong số nhà máy, xí nghiệp ứng dụng ngành lạnh trở nên thiếu Việc sử dụng lạnh để bảo quản thực phẩm, sản xuất nước đá để phục vụ cho nhu cầu người Khi sống người ngày cải thiện, mức sống người ngày nâng cao nhu cầu nước đá khơng cịn đơn mà phải sạch, đẹp, tiện sử dụng an toàn Đáp ứng cho nhu cầu này, đá viên tinh khiết đời nhanh chống chiếm thị phần thị trường, từ quán bar, nhà hàng, cà phê đến quán cốc vĩa hè, nơi đâu có mặt đá viên Để đáp ứng nhu cầu lớn đá viên, nên em làm tiểu luận nhằm tìm hiểu thiết kế “ Tính tốn & thiết kế hệ thống đá ống công suất 10 tấn/ngày” Do kiến thức em hạn chế nên tiểu luận khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy giáo để tiểu luận thêm hồn thiện CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển nghành lạnh [1] Thế kỉ XIX thời kì phát triển mạnh mẽ kỹ thuật lạnh Năm 1823 Faraday bắt đầu cơng bố cơng trình hố lỏng khí SO 4, H2S, CO2, N2O, C2H2, NH3, HCl Đến năm 1845, ơng hố lỏng hết tất loại khí O 2, N2, CH4, CO, NO, H2 Người ta cho chúng khí khơng hố lỏng ln ln thể khí nên gọi khí “ vĩnh cửu – permenant”, lí Natlerev (Áo) nén chúng tới áp lực cực lớn 3600 atm mà không hoá lỏng chúng Mãi tới năm 1869, Andrew (Anh) giải thích điểm tới hạn khí hố lỏng nhờ Cailletet Pictet (Pháp) hố lỏng khí “vĩnh cửu” O N2 năm 1877, Dewar (Anh) hoá lỏng H2 năm 188, Linde (Đức) hoá lỏng O2 N2 tách chưng cất, K.Onnes (Hà Lan) hoá lỏng Heli Năm 1834, J.Perkins (Anh) đăng kí phát minh máy lạnh nén với đầy đủ thiết bị máy lạnh nén đại gồm có máy nén, dàn ngưng tụ, dàn bay van tiết lưu Đến cuối kỉ XIX, nhờ có loạt cải tiến Linde (Đức)với việc sử dụng amoniac làm môi chất lạnh cho máy lạnh nén hơi, việc chế tạo sử dụng máy lạnh nén thực phát triển rộng rãi hầu hết ngành kinh tế quốc dân Ngày nay, kĩ thuật lạnh đại tiến bước xa, có trình độ khoa học kĩ thuật ngang với ngành kĩ thuật tiên tiến khác Phạm vi nhiệt độ kĩ thuật lạnh ngày mở rộng nhiều Người ta tiến dần đến nhiệt độ khơng tuyệt đối Phía nhiệt độ cao thiết bị ngưng tụ, nhiệt độ đạt 100 0C dùng cho mục đích bơm nhiệt sưởi ấm, chuẩn bị nước nóng, sấy…Đây ứng dụng bơm nhiệt góp phần thu hồi nhiệt thải, tiết kiệm lượng sơ cấp Công suất lạnh tổ hợp máy lạnh mở rộng: từ máy lạnh sử dụng giảm xuống rõ rệt Tuổi thọ độ tin cậy tăng lên Mức độ tự động hoá hệ thống lạnh máy lạnh tăng lên rõ rệt 1.2 Sự cần thiết sản xuất nước đá Từ xa xưa người biết lấy loại nước đá thiên nhiên từ sông, suối, ao, hồ để sử dụng làm lạnh, dự trữ nhà để mùa hè lại đem dùng Quá trình hình thành đá thiên nhiên dựa vào lạnh thiên nhiên, nhiều nơi mùa đơng khơng khí lạnh đến - 200C, -300C làm cho nước ao, hồ, sơng, suối, bị đóng băng Cho đến ngành lạnh đời, bắt đầu phát triển mạnh giới người sử dụng kỹ thuật lạnh vào nhiều mục đích khác mình, từ đơn giãn tinh vi Một ứng dụng người sản xuất nước đá( đá nhân tạo) nhiều dạng khác nhau( dạng khối, dạng viên, dạng vẩy, dạng bột .), tuỳ theo yêu cầu sử dụng điều kiện sản xuất thực tế Riêng ngành thủy sản nước ta nhu cầu nước đá lớn sở vật chất kỹ thuật thiếu thốn nên khơng thể áp dụng hồn tồn phương pháp tiên tiến nước để bảo quản thuỷ sản trình vận chuyển, chế biến, bảo quản lạnh Mặc khác phương pháp bảo quản nước đá lại đơn giản, tiện lợi, phù hợp với nguyên liệu thuỷ sản Chính mà phương pháp bảo quản ngun liệu thủy sản nước đá sử dụng phổ biến Ngành thủy sản nước ta phát triển rộng khắp miền đất nước nên nhu cầu nước đá ngày lớn 1.3 Mục đích chọn đề tài Nội dung mục đích nghiên cứu 1.3.1 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu cơng nghệ làm đá, phương pháp làm đá, thiết bị hệ thống đá viên dạng ống Tìm hiểu vai trị đá viên dạng ống đời sống ngày bảo quản thực phẩm, nơng sản Tính tốn kích thước hệ thống đá ống Tính tốn cách nhiệt cách ẩm tính tải cho hệ thống đá ống Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị phụ trợ cho hệ thống đá ống 1.3.2 Mục đích nghiên cứu Em chọn làm sản xuất đá ống nhu cầu thị trường mặt giải khát miền năm cao, chọn làm máy đá ống thay máy đá khác máy đá viên, máy đá ống có cơng suất cao đáp ứng nhu cầu khu vực cung ứng, đá ống có kích thước nhỏ thuận tiện cho việc đóng gói sản phẩm vận chuyển cịn có độ tan chảy thấp đá viên, khối đá giữ nguyên dáng trụ tròn thời gian dài bên ngồi mơi trường khơng khí, nhờ cấu trúc chúng khiến lạnh tương hỗ cho trụ rỗng, giúp làm chậm trình tan chảy 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Tính tốn, thiết kế hệ thống đá ống công suất 10 tấn/ngày 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Báo cáo đồ án thực trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Chương II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phân loại nước đá [2] Nước đá có vai trị quan trọng đời sống ngành công nghiệp Trong công nghiệp người ta thường sử dụng nước đá để ướp lạnh bảo quản thực phẩm, rau củ chống hư hỏng Còn đời sống vai trò nước đá quang trọng phục vụ giải khát, giải trí,cho nghệ thuật trượt băng, Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm nước đá sử dụng nhiều dạng ,nhiều loại đá cây, đá vảy,đá tấm,đá viên,…Chúng sử dụng để ướp đá bảo quản thực phẩm trình chế biến sử dụng ngành thủy hải sản bảo quản cá, mực,cua,… Chất lượng nước đá chịu tác động nhiều yếu tố: thành phần nước, phương pháp làm lạnh Thông thường nước đá lấy từ mạng nước thủy cục,các tạp chất vi sinh vật nước không vượt giá trị qui định Các lại nước đá như: Hì Hình 2.2: Nước đá pha lê nh 2.1: Nước đá Hình 2.3: Nước đá đục suốt Nước đá dùng để uống phải đảm bảo điều kiện vệ sinh thực phẩm tiêu dùng trực tiếp Đối với nước đá sản xuất nhiệt độ -10 0C hàm lượng tạp chất cho phép cho phép giới thiệu ảnh hưởng tạp chất đến chất lượng nước đá giới thiệu bảng Bảng 2.1: Hàm lượng tạp chất nước đá sản xuất nhiệt độ -100C Tạp chất Hàm lượng muối chung Hàm lượng tối đa 250 mg/l Sunfat + 0,75 clorua + 1,25 natri cacbonat Muối cứng tạm thời 170 mg/l 70 mg/l Hàm lượng sắt Tính oxy hố O2 Độ pH 0,04 mg/l mg/l Bảng 2.2: Ảnh hưởng tạp chất đến chất lượng nước đá Tạp chất Ảnh hưởng đến chất lượng nước đá Kết chế biến nước Canxi cacbinat CaCO3 Tạo thành chất lắng bẩn thường phần đá làm nứt nhiệt độ thấp Tách Magiê cacbonat MgCO2 Tạo thành chất lắng bẩn bọt khí Làm nứt nhiệt độ thấp Tách Sắt oxít Cho chất lắng màu vàng hay màu nâu nhuộm màu chất lắng canxi magiê Tách Silíc oxít nhơm oxít Cho chất lắng bẩn Tách Chất lơ lửng Cho cặn bẩn Tách Sunfat natri clrua sunfat canxi Tách vết trắng, tập trung lõi, làm cho lõi đục kéo dài thời gian đóng băng Khơng có chất lắng Khơng thay đổi Clorua canxi sunfat magiê Thường biểu dạng vết trắng, khơng có cặn Biến dổi thành sunfat clorua Magiê clorua Thường biểu vết trắng khơng có cặn Biến đổi thành canxi clorua 2.1.1 Nước đá suốt Nước đá nước đá suốt, tác dụng tia sáng phản xạ màu xanh phớt Để có nước suốt cần loại bỏ chất tan, huyền phù khí nước Vì tan khơng để lại chất lắng Có thể loại bỏ tạp chất nguy trình kết tinh đá cách vớt bỏ tạp chất bề mặt đá kết tinh, tránh cho không bị ngậm lớp tinh thể Để sản xuất đá bắt buộc phải sử dụng nguồn nước chất lượng tốt 2.1.2 Nước đá pha lê Khi nước sử dụng để làm khử muối khí hồn tồn đá tạo đá pha lê Đá pha lê suốt từ vào tâm tan không để lại bắn Nước đá pha lê sản xuất 10