Tính toán thiết kế hệ thống lạnh máy đá viên năng suất 2,5 tấn ngày đêm

Nội dung chính của đồ án: - Giới thiệu tổng quan các loại máy làm đá và loại nước đá hiện nay có trên thực tế; - Tính các loại nhiệt thừa, ưu điểm và hạn chế của nước cối đá viên; - Xác

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH MÁY

ĐÁ VIÊN NĂNG SUẤT 2,5 TẤN / NGÀY ĐÊM

Người hướng dẫn : ThS Nguyễn Công Vinh Sinh viên thực hiện : Lê Thanh Sơn

Đỗ Văn Trường

Mã sinh viên : 1911504310144 1911504310163

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH MÁY

ĐÁ VIÊN NĂNG SUẤT 2,5 TẤN / NGÀY ĐÊM

Người hướng dẫn : ThS Nguyễn Công Vinh Sinh viên thực hiện : Lê Thanh Sơn

: Đỗ Văn Trường

Mã sinh viên : 1911504310144 1911504310163 Lớp : 19N1

Đà Nẵng, 01/2024

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

TÓM TẮT

Tên đề tài: Tính Toán Thiết kế hệ thống lạnh máy đá viên năng suất 2,5 tấn/ ngày đêm.

Sinh viên thực hiện : Lê Thanh Sơn Mã SV : 1911504310144

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CỐI ĐÁ VÀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

Từ cách thông số tính thời gian đông đá, xác định kích thước của cối đá và tínhcác tổn thất năng lượng

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN

Thành lập sơ đồ, nguyên lý làm việc và tính toán các chu trình và chọn máy nén,động cơ cho hệ thống máy đá

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ

Tính chọn ra các thiết bị của hệ thống như: Thiết bị bay hơi, thiết bị ngưng tụ,tháp giải nhiệt và các thiết bị phụ của hệ thống

CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG.

Dựa trên cơ sở tính toán sơ đồ, tiến hành lắp đặt và vận hành hệ thống với cácthao tác thường gặp khi vận hành Đồng thời liệt kê các sự cố thường xảy ra trong hệthống để tiến hành khắc phục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Công Vinh

Sinh viên thực hiện: - Lê Thanh Sơn Mã SV: 1911504310144

1 Tên đề tài:

Thiết kế hệ thống lạnh máy đá viên công suất 2,5 tấn/ngày đêm

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Đá ống cắt ra thành từng viên phục vụ nhu cầu sinh hoạt, nhiệt độ đá đông -80C;

- Sử dụng môi chất lạnh R134a, hệ thống lạnh một cấp nén;

- Khu vực đặt máy đá tại Đà Nẵng

3 Nội dung chính của đồ án:

- Giới thiệu tổng quan các loại máy làm đá và loại nước đá hiện nay có trên thực tế;

- Tính các loại nhiệt thừa, ưu điểm và hạn chế của nước cối đá viên;

- Xác định các kích thước của cối đá và diện tích trao đổi nhiệt của dàn bay hơi;

- Thành lập sơ đồ, vẽ đồ thị và tính toán các đại lượng nhiệt của thiết bị;

- Tính chọn và bố trí các thiết bị phụ, các thao tác vận hành cối đá, vào và ra khuôn đá;

- Thiết lập bản vẽ thể hiện nguyên lý, bố trí các thiết bị trong hệ thống lạnh đá viên

4 Các sản phẩm dự kiến

- Bản thuyết minh mô tả đầy đủ phương pháp tính toán thiết kế hệ thống lạnh đá viên;

- Các bản vẽ thể hiện được sơ đồ nguyên lý, cấu tạo và lắp đặt các thiết bị;

- Sinh viên trình bày rõ ràng, đầy đủ các nội dung trong đề tài trước Hội đồng bảo vệ

5 Ngày giao đồ án: 28/08/2023

6 Ngày nộp đồ án: 03/01/2024

Đà Nẵng, ngày 28 tháng 08 năm 2023

ThS Nguyễn Công Vinh ThS Nguyễn Công Vinh

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ và yêu cầu của giảng viên hướng dẫn giao cho sinhviên nhằm giúp sinh viên xác định được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khitốt nghiệp ra trường

Với đề tài “ Tính toán thiết kế hệ thống lạnh máy đá viên năng suất 2,5 tấn/ngàyđêm” hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn, đề tài này đã đem lại cho emnhững kiến thức bổ ích cùng với kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này

Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự giúp đỡcủa các thầy cô đến nay đồ án của em đã được hoàn thành Mặc dù em đã cố gắng tìmtòi và học hỏi nhưng do kinh nghiệm, kiến thức còn hạn hẹp, không thể tránh khỏithiếu sót trong quá trình làm đồ án Em rất mong nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô

và các bạn để em hoàn thiện hơn về kiến thức chuyên môn

Xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nguyễn Công Vinh đã hỗ trợ em trong quátrình thực hiện đề tài Và cũng cảm ơn quý thầy cô đã giúp đỡ em rất nhiều trong quátrình học tập và thực hiện đề tài này

Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy cô Bộ môn Cơ nhiệt điện lạnh thật dồi dàosức khỏe, niềm tin để tiếp tục công việc của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệmai sau

Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.

Sinh viên thực hiện

Lê Thanh Sơn - Đỗ Văn Trường

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ii

TÓM TẮT iii

LỜI NÓI ĐẦU v

CAM ĐOAN vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG xii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ xiii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH MÁY ĐÁ VÀ CÁC LOẠI NƯỚC ĐÁ 1

1.1 Tổng quan về hệ thống lạnh 1

1.1.1 Lịch sử phát triển của ngành lạnh 1

1.1.1 Ứng dụng của kỹ thuật lạnh 2

1.1.2 Vai trò của kỹ lạnh đối với nền kinh tế Việt Nam 3

1.2 Hệ thống lạnh máy đá 3

1.2.1 Nồng độ tạp chất cho phép 3

1.2.2 Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá 5

1.3 Phân loại nước đá 6

1.3.1 Phân loại theo màu sắc 6

a Nước đá đục 6

b Nước đá trong 6

c Nước đá pha lê 6

1.3.2 Phân loại theo hình dạng 6

a Máy đá cây 6

b Máy đá vảy 7

c Máy đá viên 8

d Máy đá tuyết 9

1.3.3 Phân loại theo nguồn nước sản xuất nước đá 9

1.4 Một số phương pháp sản xuất nước đá 9

1.4.1 Bể nước đá khối 9

1.4.2 Sản xuất nước đá trong suốt 10

1.5 Các loại thiết bị máy đá 11

1.5.1 Máy làm đá mảnh của Short và Raver 11

1.5.2 Máy làm đá tuyết Pak-Ice của Taylor 11

1.5.3 Máy làm đá cỡ nhỏ 11

1.5.4 Máy làm đá viên 12

1.6 Ưu nhược điểm của máy làm đá viên 13

1.7 Mục đích của việc sử dụng cách nhiệt 13

1.7.1 Những yêu cầu của vật liệu cách nhiệt 13

1.7.2 Vật liệu cách nhiệt 13

1.7.2 Vật liệu cách ẩm 14

1.8 Môi chất lạnh 14

a Môi chất lạnh R134a 14

b Môi chất lạnh R22 15

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CỐI ĐÁ VÀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG 17

2.1 Tính thời gian đông đá 17

2.2 Tính toán kích thước cối đá 19

2.3 Xác định kích thước cối đá 21

2.4 Các thiết bị phụ trong máy đá 21

2.4.1 Thùng chứa nước ở phía trên 21

2.4.2 Thùng chứa nước ở phía dưới 22

2.4.3 Lưới thoát nước 23

2.4.4 Dao cắt 23

2.4.5 Núm phân phối nước 23

2.4.6 Van điện từ cấp dịch 24

2.4.7 Van điện từ xả đá 24

2.5 Tính tổn thất năng lượng của máy làm đá 25

2.5.1 Năng lượng tiêu tốn làm lạnh đông và quá lạnh đá (Q 1 ) 25

2.5.2 Năng lượng tiêu tốn bộ phận lạnh khuôn (Q 2 ) 25

2.5.3 Tổn thất khi đã tách khuôn (Q 3 ) 26

2.5.4 Tổn thất do truyền nhiệt ra ngoài (Q 4 ) 26

2.5.5 Tổng tổn thất khi làm đá (Q 0 ) 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN 27

3.1 Tính chọn thông số của chế độ làm việc 27

3.1.1 Chọn nhiệt độ ngưng tụ ( t k ) 27

3.1.2 Chọn nhiệt độ bay hơi ( t 0 ) 27

3.1.3 Tính cấp nén của chu trình 27

3.2 Tính toán chu trình 28

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị 28

a Sơ đồ nguyên lý 28

b Đồ thị 29

c Lập bảng thông số các điểm nút 30

3.2.2 Năng suất lạnh riêng 30

3.2.3 Năng suất lạnh riêng thể tích 30

3.2.4 Công nén riêng 30

3.2.5 Lượng nhiệt nhận được ở thiết bị ngưng tụ 30

3.2.6 Hệ số làm lạnh 30

3.2.7 Hiệu xuất exergy của chu trình 31

3.3 Chọn máy nén 31

3.3.1 Lưu lượng môi chất qua máy nén 31

3.3.2 Thể tích hút thực tế 31

3.3.3 Hệ số cấp 31

3.3.4 Thể tích quét lý thuyết 31

3.3.5 Số lượng máy nén 31

3.3.6 Công nén đoạn nhiệt 32

3.3.7 Hiệu suất chỉ thị 32

3.3.8 Công nén chỉ thị 32

3.3.9 Công suất ma sát 32

3.3.10 Công nén hiệu dụng 32

3.3.11 Công suất tiếp điểm 32

3.3.12 Nhiệt thải ra ở bình ngưng 32

CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ 33

4.1 Thiết bị ngưng tụ 33

4.1.1 Chọn thiết bị ngưng tụ 33

4.1.2 Mục đích của thiết bị ngưng tụ 33

4.1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 33

4.1.4 Tính thiết bị ngưng tụ: 34

4.2 Thiết bị bay hơi 35

4.2.1 Chọn thiết bị bay hơi 35

4.2.2 Mục đích của thiết bị bay hơi 35

4.2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 35

4.3 Bình chứa cao áp 36

4.3.1 Mục đích 36

4.3.2 Cấu tạo 36

4.3.3 Tính chọn thiết bị 37

4.4 Bình tách lỏng 38

4.4.1 Mục đích 38

4.4.2 Cấu tạo 38

4.4.3 Tính chọn thiết bị 39

4.5 Bình tách dầu 39

4.5.1 Mục đích 39

4.5.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 40

4.5.3 Tính chọn thiết bị 41

4.6 Tháp giải nhiệt 41

4.6.1 Mục đích 41

4.6.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 41

4.6.3 Tính chọn thiết bị 42

4.7 Các thiết bị đường ống 43

4.8.1 Van điện từ 43

a Mục đích 43

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 44

4.8.4 Van 1 chiều 45

a Mục đích 45

b Cấu tạo 45

CHƯƠNG 5 : VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 46

5.1 Vận hành máy đá 46

5.1.1 Kiểm tra trước khi khởi động 46

5.1.2 Bật máy 46

5.1.3 Tắt máy 48

5.2 Những sự cố khi vận hành máy có thể gặp và cách xử lý 48

5.2.1 Máy nén, bơm không chạy, đèn nguồn sáng, đèn sự cố không sáng 48

5.2.2 Máy nén ngưng hoạt động và rơ le áp suất dầu nháy 48

5.2.3 Đèn nguồn sáng, đèn sự cố tắt 48

5.2.4 Máy xả đá liên tục 49

5.2.5 Máy chạy rất lâu nhưng không thấy ra đá 49

5.3 Kiểm tra và bảo trì hệ thống 49

5.3.1 Hệ điện 49

5.3.2 Hệ gas và dầu 50

5.3.3 Hệ nước 50

5.3.4 Hệ các chi tiết cơ khí và truyền động 50

KẾT LUẬN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 53

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Hàm lượng tạp chất trong nước đá công nghiệp 4

Bảng 1.2 Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá 5

Bảng 3.1 Các thông số trạng thái ở các điểm nút 30

Bảng 4.1 Thông số của bình ngưng freôn KTP-12 34

Bảng 4.2 Thông số của bình chứa cao áp 0,4PB 37

Bảng 4.3 Thông số bình tách lỏng 70-0k 39

Bảng 4.4 Thông số của tháp giải nhiệt kiểu FRK8 43

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Ứng dụng trong kỹ thuật lạnh 2

Hình 1.2 Đá cây 7

Hình 1.3 Đá vảy 8

Hình 1.4 Đá viên 8

Hình 1.5 Đá tuyết 9

Hình 1.7 Một số loại vật liệu cách nhiệt 13

Hình 1.8 Môi chất lạnh R134a 19

Hình 1.9 Môi chất lạnh R22 19

Hình 2.1 Máy sản xuất đá viên 19

Hình 2.2 Thùng chứa nước phía trên 22

Hình 2.3 Thùng chứa nước phía dưới 22

Hình 2.4 Dao cắt đá 23

Hình 2.5 Núm phân phối nước 24

Hình 2.6 Van điện từ cấp dịch 24

Hình 2.7 Van điện từ xả đá 25

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy đá viên 28

Hình 3.2 Đồ thị LgP-i 29

Hình 3.3 Đồ thị T-s 29

Hình 4.1 Cấu tạo của thiết bị ngưng tụ 33

Hình 4.2 Cấu tạo của thiết bị bay hơi 35

Hình 4.3 Cấu tạo bình chứa cao áp 36

Hình 4.4 Bình tách lỏng kiểu nón chắn 38

Hình 4.5 Bình tách dầu kiểu nón chắn 40

Hình 4.6 Cấu tạo tháp giải nhiệt 42

Hình 4.7 Cấu tạo van điện từ 44

Hình 4.8 Cấu tạo van 1 chiều 45

Hình 5.1 Hệ thống điện tự động của máy đá 45

MỞ ĐẦU

Trong những năm qua, ngành kỹ thuật lạnh nước ta đã phát triển rất mạnh mẽ,đặc biệt là trong ngành chế biến và bảo quản thủy hải sản Quá trình thay đổi và ứngdụng các công nghệ mới để đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế và thay đổi môi chất lạnh mới

đã tạo ra một sự chuyển biến mạnh mẽ theo hướng tích cực cho ngành kỹ thuật lạnhnước ta

Kỹ thuật lạnh ra đời đã hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trongnhiều ngành kỹ thuật khác nhau như: công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm,công nghiệp hóa chất, công nghiệp rượu, bia, y học

Ngày nay kỹ thuật lạnh phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với rất nhiều mụcđích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành một nghành kỹ thuật vôcùng quan trọng

Một trong những ứng dụng của kỹ thuật lạnh mà con người đã sử dụng từ rấtlâu đó là sản xuất nước đá Nước đá có thể được sản xuất dưới nhiều dạng khác nhautùy theo nhu cầu, mục đích sử dụng và điều kiện thực tế

Nước đá được sử dụng rộng rãi từ dân dụng đến trong công nghiệp đặc biệt lànước đá viên

Trên thực tế nếu muốn xây dựng một nhà máy sản xuất nước đá viên và hoạtđộng có hiệu quả thì cần phải trải qua rất nhiều giai đoạn và các yếu tố như điều kiệnkinh tế, nhu cầu sử dụng

Trong khuôn khổ đồ án môn học này những số liệu mà chúng em tính toán vàđưa ra sẽ không tránh khỏi sai sót Nhưng thông qua đồ án môn học này chúng em đãđược bổ sung thêm rất nhiều kiến thức cần thiết để áp dụng vào thực tế sau này

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LẠNH MÁY ĐÁ VÀ CÁC

1.1.1 Lịch sử phát triển của ngành lạnh

Kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ nhất là vào thế kỉ 19 Năm 1823 Faraday bắtđầu công bố những công trình về hoá lỏng khí SO2, H2S, CO2, N2O, C2H2 và HCL.Đến 1845, ông đã hoá lỏng hầu hết các loại khí kể cả etylen (C2H4), nhưng vẫn chưahoá lỏng được các khí : O2, N2, CH4, CO, NO, H2, vì thế người ta cho rằng chúng luônluôn ở thể khí và được gọi là các khí”vĩnh cữu – Permanari” Bởi vì Natlerev (Ao) đãnén chúng đến một áp lực cực lớn mà vẫn không hoá lỏng được Mãi tới 1869,Andrew (Anh) giải thích được điểm tối hạn của khí hóa lỏng và nhờ đó mà Cailletet

và Pictet (Pháp) hoá lỏng được O2, N2 vào năm 1877, Dewar (Anh) hoá lỏng H2 năm

1898, Linde (Đức) hoá lỏng O2 và N2 và tách bằng chưng cất, K.Onnes (Hà Lan) hoálỏng được Heli

Từ khi một số Freôn bị cấm do phá hủy tầng ozôn, gây hiệu ứng lồng kính, thì

NH3 đã lấy lại chỗ đứng, và người ta bắt đầu nghiên cứu lại NH3 mặc dù nó có nhiềunhược điểm như cháy nổ, độc hại…

Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoahọc kỹ thuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác Người ta đang tiến dần tớinhiệt độ không tuyệt đối Nhiệt độ ở dàn nóng có thể đạt tới 1000C dùng cho mục đíchcủa bơm nhiệt như sưởi ấm, cô đặc, sấy…

Công suất của tổ hợp máy cũng được mở rộng Ở các trung tâm điều tiết không khícông suất có thể lên tới vài triệu Oat.

Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và các chi phí năng lượng chomột đơn vị lạnh giảm xuống rõ rệt Tuổi thọ và độ tin cậy tăng lên Mức độ tự độnghoá của các hệ thống lạnh và máy lạnh tăng lên rõ rệt, những thiết bị lạnh tự động hoáhoàn toàn bằng điện tử và vi điện tử, dần dần thay thế các thiết bị thao tác bằng tay

1.1.1 Ứng dụng của kỹ thuật lạnh

Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dâncũng như trong khoa học kỹ thuật Đã thâm nhập vào hơn 70 ngành kinh tế quan trọngnhư: Công nghệ thực phẩm, chế biến thủy sản rau quả, rượu bia và nước giải khát,sinh học, hóa lỏng hóa chất và tách khí, điện tử, cơ khí chính xác, y tế, điều hòa khôngkhí… Ứng dụng vào trong nhiều lĩnh vực, một trong những ngành ứng dụng quantrọng đó là ngành công nghệ thực phẩm, theo thống kê thì khoảng 80% công nghệlạnh được sử dụng trong công nghệ thực phẩm Các sản phẩm được bảo quản như thịt

cá sữa…là những thực phẩm dễ bị hư hỏng do tác dụng của vi sinh vật và các enzymenội tạng có trong thực phẩm, vì vậy mà nó cần được bảo quản lạnh tránh gây ra những

hư hỏng thực phẩm Nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ thấp thì chúng bị bất hoạt hoặc

bị ức chế hoạt động, do đó sản phẩm của chúng ta ít bị biến đổi về chất lượng cũngnhư hương vị mầu sắc, chất dinh dưỡng…nhờ thế thời gian giữ sản phẩm lâu hơn taođiều kiện tốt cho quá trình chế biến, tiêu thụ sản phẩm

Hình 1.1 Ứng dụng trong kỹ thuật lạnh

1.1.2 Vai trò của kỹ lạnh đối với nền kinh tế Việt Nam

Ở Việt Nam, mặc dù đã trãi qua nhiều năm chiến tranh, nhưng nhà nước đã cónhững chú ý đúng mức về việc phát triển kỹ thuật lạnh Từ chỗ Miền Bắc chỉ có vàitrạm nhỏ, nay đã có hàng trăm cơ sở, có những cơ sở trang bị máy lạnhvới công suấthàng triệu Kcal/h, kể cả mạng lưới trong toàn quốc, thì nước ta đã có tới trên 400 cơ

sở lạnh lớn nhỏ Trên mặt đất cũng như dưới nước (các tàu đánh bắt) Tổng cộng tất

cả các trạm lạnh ở nước ta thì công suất đạt được tới 40 triệu Kcal/h

Nước ta có điều kiện địa lý thuận lợi rất thuận lợi cho việc phát triển ngànhlạnh đi đôi với ngành đánh bắt, nuôi trồng thuỷ hải sản

Những năm gần đây ở nước ta nhu cầu làm lạnh ngày càng tăng nhanh Đã có hàngtriệu phân xưởng đông lạnh thực phẩm xuất khẩu như: tôm, cá, thịt, rau, quả,… đựơcxây dựng trên khắp mọi miền đất nước Kỹ thuật lạnh đã thâm nhập hơn 60 ngànhkinh tế khác nhau Với sự mở cửa liên doanh với nước ngoài, các dịch vụ thương mại,

du lịch phát triển mạnh với sự hình thành các trung tâm văn hoá, giao dịch quốc tế,đòi hỏi sử dụng rất nhiều kỹ thuật lạnh Hơn nữa nước ta có khí hậu nhiệt đới quanhnăm nóng bức, độ ẩm lại cao, cho nên việc điều hoà không khí, bảo quản thực phẩm

và giải khát bằng nước đá là nhu cầu bức thiết hiện nay

Tuy vậy trình độ khoa học kỹ thuật của nước ta còn non yếu, ngành lạnh ở ViệtNam chúng ta hiện nay là quá nhỏ bé, chúng ta chỉ chế tạo được các loại máy lạnh

NH3 nhỏ, chưa chế tạo được các loại máy lạnh cỡ lớn, máy lạnh Freôn hay các thiết bị

tự động hoá Phần lớn thiết bị sử dụng hiện nay với công suất lớn đều nhập từ nướcngoài

Do vậy việc nghiên cứu và tổ chức phát triển ngành lạnh ở nước ta là sự cầnthiết Và chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế to lớn cho đất nước

1.2 Hệ thống lạnh máy đá

1.2.1 Nồng độ tạp chất cho phép

Nước đá có vai trò rất quan trong trong đời sống và công nghiệp Trong côngnghiệp người ta sử dụng nước đá để ướp lạnh bảo quản thực phẩm, rau quả chống hưhỏng Trong đời sống vai trò nước đá càng quan trọng hơn như phục vụ giải khát

Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, nước đá thường sử dụng dưới nhiềudạng: đá cây, đá vảy, đá tấm… Chúng đều được sử dụng để ướp lạnh thực phẩm trongquá trình chế biến

Chất lượng nước đá chịu tác động của rất nhiều yếu tố: các thành phần trongnước, phướng pháp làm lạnh Thông thường nước đá được lấy từ mạng nước thủy cục,các tạp chất và vi sinh vật không được vượt quá các giá trị quy định ở bản dưới đây:

Bảng 1.1 Hàm lượng tạp chất trong nước đá công nghiệp

Để đảm bảo chất lượng nước đá làm bằng nước có tạp chất lớn, nên tăng cường

độ chuyển động của nước lên (2  3) lần, nâng nhiệt độ đóng băng lên - 60C đến

-80C, tốt nhất là làm sạch bằng phương pháp kết tinh chậm ở - 20C đến - 40C

Nếu không thực hiện được các biện pháp trên thì có thể làm mềm nước: táchCacbonnat canxi, Magze, sắt, nhôm ra khỏi nước bằng vôi là quá trình hóa học giảnđơn

Khi đó các chất hữu cơ sẽ đọng lại cùng với hợp chất cacbonat Sau đó nước đãđược gia công bằng vôi, được lọc qua cát thạch anh Đến đây nước đã đảm bảo các chỉ

số chung, nhưng còn chứa sắt

Trước khi lọc cần bổ sung thêm một ít vôi nữa Khi cho nước ngậm khí, sắtthường kết hợp với CO2 tạo thành cặn và dể dàng bị tách ra

Có thể lọc nước dể dàng bằng cát thạch anh hay bằng nhôm sunfat Phươngpháp này không những đảm bảo làm mềm nước tích tụ các chất hữu cơ và vôi mà cònchuyển hóa bicasbonat thành sunfat, kết quả là giảm được tính giòn và do đó có thể hạđược nhiệt độ đóng băng

Như vậy cần giữ độ pH trong nước ở mức 7 để giảm tính giòn của nước đá

1.2.2 Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá

Tạp chất hòa tan trong nước làm ảnh hưởng đến chất lượng nước đá và thẩm

mỹ đá bị biến đổi Các tạp chất có thể tạo ra màu sắc, màu đục không trong suốt Một

số tạp chất làm cho đá dễ bị nứt nẻ Một số tạp chất tách ra được khi đông đá tạothành cặn bẩn nằm ở đáy, có một số tạp chất lại không tách ra được trong quá trìnhđóng băng, có tạp chất khi hòa tan trong nước làm cho đá khó đông hơn do nhiệt độđóng băng giảm

Bảng 1.2 Ảnh hưởng của tạp chất đến chất lượng nước đá

MgCo3

Tạo thành chất lắng bẩn và bọt khí, làm

nhuộm màu chất lắng canxi và magie Tách ra đượcOxyt silic và oxyt

Biến đổi thành Canxi sunfua

canxi clorua

Natri cacbonat

Chỉ cần một lượng nhỏ cũng làm nứt đá ở nhiệt độ dưới - 9°C Tạo vết màu trắng ở lõi, kéo dài thời gian đóng băng Tạo đực cao và không có cặn

Biến đổi thành natri cacbonat

1.3 Phân loại nước đá

1.3.1 Phân loại theo màu sắc

a Nước đá đục

Nước đá đục là nước đá có màu đục, không trong suốt, màu sắc như vậy là do

có các tạp chất bên trong Về chất lượng, nước đá không thể sử dụng vào mọi mụcđích được mà chỉ sử dụng trong kỹ thuật, công nghiệp nên gọi là nước đá kỹ thuật.Các tạp chất trong nước đá đục có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí

b Nước đá trong

Nước đá trong là nước đá trong suốt, dưới tác động của cá tia sáng phản xạmàu xanh phớt Để có nước trong suốt cần loại bỏ các chất tan, huyền phù và khítrong nước Vì vậy khi tan không để lại chất lắng Để sản xuất nước đá trong suốt bắtbuộc phải sử dụng nguồn nước chất lượng tốt thỏa mãn các chất lượng trong bảng 1.1

c Nước đá pha lê

Khi nước được sử dụng để làm đá được khử muối và khí hoàn toàn thì đá tạo ra

là đá pha lê Đá pha lê trong suốt từ ngoài vào trong và khi tan không để lại cặn bẩn.Nước đá pha lê có thể được sản xuất từ nước cất, nhưng như vậy giá thành sản phẩm

sẽ cao Nước đá pha lê khi xay nhỏ ít bị dính nên rất ưa chuộng Nước đá pha lê có thểsản xuất ở các máy sản xuất nhỏ nhưng phải đảm bảo tốc độ trên bề mặt đóng bănglớn và khử muối sạch

1.1.1 Phân loại theo hình dạng

a Máy đá cây

Đá cây có dạng khối hộp, để thuận lợi cho việc lấy cây đá ra khỏi khuôn ít khingười ta sản xuất dạng khối hộp chữ nhật mà dưới dạng chóp phía đáy dưới thườngnhỏ hơn phía miệng Đá cây được kết đông trong các khuôn đá thường có các kích cỡsau: 5 ; 12,5 ; 24 ; 50 ; 100

Máy đá cây có thời gian đông đá khá dài vì khi đông đá các lớp đá mới tạo thành

là lớp dẫn nhiệt kém nên hạn chế truyền nhiệt vào bên trong

Đá cây được phục vụ trong sinh hoạt để phục vụ giải khát, trong công nghiệp vàđời sống để bảo quản thực phẩm Hiện nay một số lượng lớn đá cây được sử dụng chongư dân bảo quản cá khi đánh bắt cá xa bờ Hiện nay ở nước ta vẫn còn sử dụng đácây để giải khát

Hình 1.2 Đá cây

b Máy đá vảy

Máy đá vảy có dạng không tiêu chuẩn, được tách ra khỏi bề mặt tạo đá của cácthiết bị và gãy vỡ dưới dạng các mãnh vỡ nhỏ Máy đá vảy được sản xuất nhờ các cối

đá dạng hình trụ tròn Nước được phun lên bên trong hình trụ và được làm lạnh vàđóng băng trên bề mặt trụ Trụ tạo băng có hai lớp, ở giữa là môi chất lạnh

Đá vảy được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến, đặc biệt ở các nhàmáy chế biến thực phẩm và bảo quản Chúng được sử dụng để bảo quản thực phẩmkhi nhập hàng và trong quá trình chế biến Ngày nay đã trở thành thiết bị tiêu chuẩn,bắt buộc phải có ở các xí nghiệp đông lạnh, vì chỉ sử dụng đá vảy này thì mới đảmbảo yêu cầu về vệ sinh

Nước đá vảy có chiều dày rất khác nhau, từ 0,5 đến 5 mm tùy thuộc vào thờigian làm đá Độ dày này có thể điều chỉnh dược nhờ thay đổi tốc độ quay của cối đáhoặc cối đá Máy đá vảy có ưu điểm như giá thành rẻ, chi phí vận hành và đầu tư nhỏ

Hình 1.3 Đá vảy

c Máy đá viên

Nước đá có dạng các đoạn hình trụ rỗng được sản xuất trong các ống ∅57 x 3,5

và ∅38 x 3 mm, nên đường kính của cá viên đá là ∅50 và ∅32 Khi sản xuất đá tạohình trụ dài, nhưng được cắt nhỏ thành những đoạn từ (30 ÷ 100) mm nhờ dao cắt đá.Máy đá viên được sử dụng phổ biến trong đời sống, hiện nay đá viên được sử dụngphổ biến ở các quán giải khát và các quán cà phê

1.3.2 Phân loại theo nguồn nước sản xuất nước đá

Theo nguồn nước sử dụng làm đá thì có hai loại máy: Làm đá từ nước ngọt vànước mặn

Đá nước ngọt được sử dụng trong nhiều mục đích khác nhau như bảo quảnthực phẩm, giải khát, sinh hoạt

Đá nước mặn sử dụng để bảo quản thực phẩm, đặc biệt sử dụng bảo quản cákhi đánh bắt xa bờ Nguyên liệu sản xuất đá là nước mặn có độ mặn cao Nhiệt độđông đặc khá thấp nên chất lượng bảo quản tốt và thời gian bảo quản có thể kéo dàihơn

1.4 Một số phương pháp sản xuất nước đá

1.4.1 Bể nước đá khối

Bể nước muối được chia làm hai ngăn, ngăn lớn được bố trí các khuôn đá cònngăn nhỏ để bố trí các dàn bay hơi làm lạnh nước muối Trong bể có bố trí một bơmnước muối tuần hoàn mạnh từ dàn bay hơi ra làm lạnh khuôn rồi lại quay lại dàn bayhơi Dàn bay hơi kiểu ống đứng hoặc kiểu xương cá có khả năng tăng khả năng traođổi nhiệt lên đáng kể Các khuôn đá được ghép lại với nhau thành các linh đá suốtchiều ngang của bể thường từ 10 đến 15 khuôn Các linh đá không phải đứng im trong

bể mà chuyển động từ đầu này đến đầu kia của bể nhờ cơ cấu chuyển động xích Khimột linh đá đã kết đông xong và được nhắc ra khỏi bể thì cơ cấu xích chuyển độngdồn tất cả các linh đá chừa ra phần cuối bể một khoảng hở vừa đủ để đặt linh đá đã đổđầy nước mới vào Chuyển động giữa nước muối tuần hoàn và linh đá là ngược chiều Khi đá đã kết đông trong khuôn, toàn bộ lênh đá được cầu trục nâng ra khỏi bể

và thả vào bể làm tan giá Các khuôn đá nóng lên, lớp băng dính khối với khuôn tan

ra, cầu trục sẽ nâng linh lên và đặt vào cơ cấu lật Do trọng lực, linh đá lật các khối đá

ra và các khối đá trượt lên bàn trượt đá để vào kho chứa đá, còn linh đá được cầu trụcđưa đến máng rót nước Máng rót nước tự động nhiều vòi có định lượng rót đồng thờicho tất cả các khuôn đá lượng nước đã định trước Sau khi rót nước xong linh đá đượcđặt vào đầu bể vị trí mà cơ cấu xích vừa đẩy toàn bộ các linh đá dịch ra

1.4.2 Sản xuất nước đá trong suốt

Ngoài tiêu chuẩn về nước, muốn sản xuất nước đá trong suốt cần phải khuấy đểcặn bẩn và bọt khí bám trên bề mặt hình thành đá tách ra Có 3 phương pháp khuấy bềmặt kết đông đá để sản xuất đá trong suốt.

Phương pháp áp thấp là sử dụng khí nén ở áp suất 0,2 đến 0,25 bar áp suất dư,thổi vào giữa khuôn và khi đá đông gần đến giữa khuôn phải rút ống phun khí ra Khiđầu ống bị đống băng phải dùng nước nóng hoặc hơi phun vào để nhổ ống ra

Phương pháp áp cao là sử dụng khí nén ở áp suất cao từ 1,5 đến 2 bar áp suất

dư Sử dụng phương pháp này ta khắc phục được nhược điểm là phải rút ống phun rakịp thời của phương pháp áp thấp Tuy nhiên do phải thổi khí vào từ đáy khuôn lênnên ở đây lại xuất hiện nhược điểm là mũi phun nằm trong nước muối rất dể tắc donước ẩm trong khí nén đóng băng bịt kín Do đó khí nén áp cao phải được khử ẩmtriệt để

Phương pháp thứ 3 tương đối đơn giản là dùng một que gỗ khuấy Các cơ cấukhuấy được bố trí cho tất cả các khuôn của một linh đá Hai đầu được lắp vào hai quelắc truyền động từ một cơ cấu lắc Khi đá kết đông gần đến tâm thì cơ cấu lắc phảiđược lấy ra khỏi khuôn đá để không bị đóng băng vào khuôn đá Khoảng nước đá cònlại ở tâm là nước đá đục Có thể cải thiện lượng nước đá này bằng cách tháo lượngnước còn lại đó ra và thay vào lượng nước sạch mới

1.1 Các loại thiết bị máy đá

1.4.1 Máy làm đá mảnh của Short và Raver

Máy gồm hai hình trụ hai võ đứng, môi chất lạnh sôi ở trong, bên ngoài cáchnhiệt, bên trên có bố trí bể nước và có vòi cho nước chảy đều lên bề mặt trong củahình trụ Gặp lạnh nước đóng băng lại và được hai lưỡi bào có răng cưa nạo ra khỏi bềmặt hình trụ khi hai lưỡi bào này quay Đá mảnh được thu ở phía dưới còn nước thừađược bơm trở lại bể trên cao Hiện nay phương pháp này được sử dụng rộng rãi vìchúng rất kinh tế Máy hiện đại được cải tiến chút ít ví dụ trục quay ở giữa chỉ mangmột dao cắt còn phía đối diện là vòi phun nước Nước phun đóng băng quay khi gặp

bề mặt lạnh và được dao nạo ra Do nước đá có nhiệt độ rất thấp nên nó bóc ra khỏitang trống rất dể dàng, chúng rất dòn và có khả năng bảo quản lâu

1.4.2 Máy làm đá tuyết Pak-Ice của Taylor

Máy bao gồm một tang trống, hai đầu có hai nắp và phía ngoài có môi chấtlạnh sôi, bên trong có hai lưỡi dao nạo quay với tốc độ 250 v/ph để nạo đá hình thànhtrên tang trống Để tăng bề mặt trao đổi nhiệt phía nước người ta tạo các đường díchdắc Nước sẽ được cấp vào một nắp và hỗn hợp nước và đá vụn ra phía nắp kia Đểnạo được toàn bộ đá hình thành trên bề mặt trong của tang trống, tất nhiên hai lưỡidao nạo cũng phải có hình dích dắc tương ứng với bề mặt trong của tang trống Hỗnhợp nước và đá vụn được đưa qua một lưới lọc để lọc lấy đá còn nước lại được đưatrở lại máy Nước cấp cho máy phải có nhiệt độ gần 00C nên phải được làm lạnh sơ bộtrước Loại đá tuyết này thường chỉ sử dụng để làm lạnh trực tiếp chất lỏng Để bảoquản, vận chuyển và sử dụng dể dàng hơn, Taylor đã phát minh thêm một loại máy épviên đá tuyết thành các cục đá dạng quả bàng loại 230 (g) và 450 (g).

1.4.3 Máy làm đá cỡ nhỏ

Các loại máy đá cở nhỏ vài chục kg đến vài trăm kg đá/24h thường là các loạimáy đá hoàn toàn tự động, sản xuất đá cục trong khay hoặc đá mãnh Các loại máynày rất cần thiết phục vụ cho các quán hàng giải khác, quán ăn nhà hàng, khách sạn,cho mục đích tiêu dùng, phục vụ đời sống, y tế, các bệnh viện và trong cả các xínghiệp…

Một phần nhu cầu này đã được đáp ứng bằng các tủ lạnh gia đình, tủ lạnhthương nghiệp nhưng nhu cầu đối với các máy đá vẫn rất lớn, chính vì vậy đã cónhiều cơ sở sản xuất máy đá, tủ đá nhỏ chuyên dùng Hình dưới mô tả một tủ đáchuyên dùng để sản xuất các khay đá nhỏ Đây là dạng tủ đá đơn giản nhất Các giáđặt khay đều là dàn bay hơi kiểu tấm hoặc tấm có ống bay hơi đặt phía dưới để thunhiệt của khay qua sự truyền nhiệt trực tiếp từ khay sang tấm đở đến dàn

Ngày nay, các loại máy đá công suất nhỏ rất phong phú và đa dạng đặc biệt ở

Mỹ Các máy này làm việc theo hai phương pháp liên tục và chu kì Máy làm việctheo phương pháp liên tục chủ yếu là sản xuất đá mãnh, nguyên lí làm việc là chonước chảy trên bề mặt ngoài hoặc bề mặt trong một ống bay hơi hình trụ Đá hìnhthành trên đó được một dao nạo kiểu trục vít hoặc cánh quay nạo ra khỏi bề mặt bayhơi, và đẩy vào thung chứa

1.4.4 Máy làm đá viên

Có rất nhiều kiểu máy làm đá viên (ống) khác nhau như của Vogt (Mỹ), Linde(Đức), Escher-Wyss (Mỹ), Astra (Đức), Trépaud (Pháp), Doelz (Đức) Tất cả chúngđều có chung nguyên lý là làm việc theo chu kỳ, kết đông đá trong các ống, môi chấtlạnh sôi trực tiếp bên ngoài ống, khi đã kết đông đến chiều dày cần thiết, đổi sang chu

kỳ tan giá, các ống đá rơi xuống và được dao cắt ra từng thỏi đá rộng ( 30 ÷ 50) mmdài 50 đến 100 mm

Máy làm đá ống Vogt (Mĩ) có cấu tạo gồm một bình hình trụ đứng, bên trong

bố trí nhiều ống làm đá (kết cấu tương tự bình ngưng ống võ đứng), bên trên là thùngnước có bộ phận phân phối nước cho nước chảy đều lên bề mặt của ống Phía dưới cóthùng hứng nước thừa không kết đông được thành đá Khi độ dày ống đạt (10 15)mm thì kết thúc quá trình làm đá để chuyển sang quá trình tan giá

Ở quá trình xả đá, người ta dùng bơm nước, đóng van cấp lỏng và đường hútsau đó mở van hơi nóng cho hơi nóng tràn vào, đẩy lỏng vào bình chứa thu hồi vàlàm tan lớp băng của các ống đá Các ống đá rơi xuống và được dao cắt ra theo độ dàiyêu cầu Sau đó quá trình làm đá lại bắt đầu Lỏng từ bình được đưa về dàn ống, vancấp lỏng và van hút mở, bơm nước hoạt động trở lại

Thời gian làm đá tùy theo độ dày đá, nhiệt độ bay hơi, còn thời gian tan đákhoảng 2 phút và độ dày tổn thất khi tan giá là 0,5mm Để giảm tổn thất khi tan giácác ống khuôn giá phải có kích thước đồng đều, nhẳn, thẳng ở phía trong ống

Để phân phối nước đều trong các ống phía bên đầu ống ta bố trí các nút đậy cócác ren xung quanh Để đá không bị gãy vụn khi cắt ra từng thỏi, ta dùng dao cắt gồmhai hình bán nguyệt và quay tròn theo hướng vuông góc vói trục của máy làm đá Vìlàm lạnh trực tiếp nên cần lượng môi chất nhiều nên sử dụng NH3 vì nó rẻ, dễ tìm

1.5 Ưu nhược điểm của máy làm đá viên

 Ưu điểm: Thiết bị nhỏ gọn, thời gian làm đá nhanh Do làm lạnh trực tiếp nên

ít bị tổn thất lạnh, thiết bị ít bị hao mòn Sản phẩm làm ra sạch, dễ sử dụng trong sinhhoạt nên rất được ưa chuộng Thiết bị tự động hóa tuần hoàn nên không sử dụng côngnhân nhiều

 Nhược điểm: Thiết bị đắt tiền, sản phẩm làm ra giá thành cao nên khó tiêu thụ.Sản phẩm làm ra phải sử dụng ngay, không bảo quản lâu được vì chúng dễ bị kết dínhvào bị hao tốn nhiều Các ống làm đá phải đầy, đảm bảo không bị rò rỉ để môi chất

tràn vào trong ống đá gây nguy hiểm Nếu dao không được thiết kế hoàn hảo dễ gây

vỡ đá

1.6 Mục đích của việc sử dụng cách nhiệt

Cách ẩm cách nhiệt là một việt hết sức quan trọng trong việc thiết kế phânxưởng lạnh Nó góp phần giảm bớt sư thất thoát nhiệt ra môi trường xung quanh.Ngăn dòng nóng từ ngoài xâm nhập vào phòng lạnh, làm giảm năng suất lạnh

1.6.1 Những yêu cầu của vật liệu cách nhiệt

1.7.2 Vật liệu cách nhiệt

- Phải có hệ số dẫn nhiệt nhỏ

- Có khối lượng riêng không lớn lắm, độ hút ẩm bé, không dể cháy, bền đối vớitác động của môi trường

- Chịu được nhiệt độ thấp, có độ bền cơ học cao, chịu được khi va chạm

- Không sinh mùi lạ hoặc hút mùi của môi trường xung quanh

- Không độc hại đối với sức khỏe con người

- Dể gia công, lắp đặt, giá thành rẻ …

Hình 1.7 Một số loại vật liệu cách nhiệt

a Môi chất lạnh R134a

Hình 1.8 Môi chất lạnh R134aMôi chất lạnh sử dụng trong máy đá viên là R134a

Ở điều kiện bình thường, R134a là chất lỏng, không màu, và có mùi nhẹ Độ tinhkhiết lên đến 99,8% Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng cho nhiềuứng dụng làm lạnh

Môi chất không gây hại cho tầng ozone, điều này đóng góp vào việc bảo vệ môitrường và lớp ozon bảo vệ trái đất Ngoài việc thay thế cho CFCs, R134a cũng có thểthay thế cho HCFCs và thấy tính đa dụng của R134a trong nhiều ứng dụng côngnghiệp và gia đình

R134a không cháy, an toàn khi sử dụng trong đời sống đòi hỏi tính an toàn cao.Môi chất có độ ổn định nhiệt cao, không ăn mòn các vật liệu và ít gây độc hại, đảmbảo hiệu suất và an toàn cho người sử dụng

b Môi chất lạnh R22

Hình 1.9 Môi chất lạnh R22

Là chất khí không màu, có mùi nhẹ, nặng hơn không khí, sôi ở áp suất khíquyển ở nhiệt độ - 40,8 0C Được ứng dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp,đặc biệt trong lĩnh vực điều hòa không khí, do có ảnh hưởng xấu đến môi trường (pháhủy tần ôzôn) nên cũng chỉ được phép sử dụng cho đến 2020

Tính chất vật lý: Có áp suất ngưng tụ cao tương tự amôniac, nhiệt độ ngưng tụ

42 0C, áp suất ngưng tụ 16.1 atm Áp suất bay hơi thường cao hơn áp suất khí quyển,năng suất lạnh riêng thể tích gần bằng amôniac nên máy nén lạnh tương đối gọn

Độ nhớt lớn, tính lưu động kém hơn amôniac nên đường ống, cửa van lớn hơn.Hòa tan dầu hạn chế nên gây khó khăn cho bôi trơn, đặc biệt trong khoảng nhiệt độ từ

- 20 0C đến - 40 0C, R22 không hòa tan dầu nên người ta tránh không cho hệ thốnglạnh dùng R22 làm việc ở chế độ nhiệt độ này

Không hòa tan nước nên có nguy cơ tắc ẩm Không dẫn điện nên sử dụng tốtcho máy nén kín và nửa kín, cần lưu ý lỏng R22 dẫn điện nên không để lỏng lọt vềmáy nén tiếp xúc với phần điện của động cơ

Tính chất hóa học: Phân hủy ở nhiệt độ 550 0C khi có chất xúc tác là thép, ởnhiệt độ cao hơn R22 sẽ tự phân hủy thành những chất rất độc hại Không tác dụng vớikim loại và phi kim loại chế tạo máy nhưng gây trương phồng một số các chất hữu cơnhư cao su và chất dẻo

Tính an toàn: Không cháy nổ nhưng khi phân hủy ở nhiệt độ cao sẽ sinh ra cácsản phẩm rất độc hại

Tính chất sinh lý: Không độc hại cũng không sử dụng duy trì sự sống Khônglàm biến chất sản phẩm bảo quản

Tính kinh tế: Đắt, nhưng dễ kiếm, vận chuyển, bảo quản dễ.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CỐI ĐÁ VÀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

2.1 Tính thời gian đông đá

Với thiết bị bốc hơi của máy đá sản xuất đá viên - môi chất sôi phía ngoài ống,

đá đông phía trong ống, môi chất nhận nhiệt từ nước để sôi và hóa hơi

Thời gian đông đá phụ thuộc đường kính viên đá, hệ số cấp nhiệt cũng như chế

độ ống

Đối với quá trình sản xuất đá viên, ban đầu nước đông trong ống khi đang ởtrạng thái chảy màng

Sau đó nước đông như đá khối bình thường Để tính chính xác, thời gian đông

đá cho quá trình này là rất phức tạp

Với mức độ giới hạn của độ ẩm này, ta chọn công thức gần đúng để tính thờigian đông đá như sau:

Theo tài liệu 1, [TL1] ta có:

-α1: phụ thuộc vào đặc tính của nước cũng như vận tốc chảy qua ống

 Ta có các thông số của nước:

- Khối lượng riêng của nước: ρ = 997.1 ; kg/m3

- Nhiệt dung riêng của nước: C = 4.2 ; kJ/kgK

-Hệ số dẫn nhiệt của nước đá: λd = 2.22 ; W/m.K

-Hệ số trao đổi (tỏa) nhiệt đối lưu: α = 1.79*10-6 ; Wm2/K

-Độ nhớt động lực học của nước:  = 1.790*10-3 ; Ns/m2

- Hệ số dẫn nhiệt của nước: λd = 2.22 ; W/m.K.

- Nhiệt độ nước vào thiết bị (bằng nhiệt độ môi trường khoảng): t1 = 30 oC

- Nhiệt độ đá ra khỏi thiết bị: t2 = -15oC