Tính toán thiết kế tủ cấp đông gió công suất 250kg mẻ đà nẵng

NGUYỄN HỮU CHUNG – HỒ ĐẮC QUANGTÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỦ CẤP ĐÔNG GIÓ CÔNG SUẤT 250KG/MẺ 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 TỦ CẤP ĐÔNG GIÓ CÔNG SUẤT 250KG/MẺ Người hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Chung - 1911504310104 : Hồ Đắc Quang - 1911504310138 Lớp : 19N1 Đà Nẵng, 12/2023 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 TỦ CẤP ĐÔNG GIÓ CÔNG SUẤT 250KG/MẺ Người hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Chung - 1911504310104 : Hồ Đắc Quang - 1911504310138 Lớp : 19N1 TÓM TẮT Tên đề tài: Tính toán thiết kế tủ cấp đông gió công suất 250kg/mẻ- Đà Nẵng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Chung Mã SV: 1911504310104 Hồ Đắc Quang Mã SV: 1911504310138 Lớp: 19N1 Đề tài: “Tính toán thiết kế tủ cấp đông gió công suất 250kg/mẻ - Đà Nẵng” gồm 5 chương với các nội dung chính sau: Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỦ CẤP ĐÔNG VÀ CÁC CÔNG NGHỆ LÀM LẠNH THỰC PHẨM Giới thiệu về khái niệm về làm lạnh, tổng quan về hệ thống tủ cấp đông và các công nghệ làm lạnh thực phẩm Chương 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỦ VÀ TÍNH TỔN THẤT CHO HỆ THỐNG Chương này nhằm tính toán các tổn thất nhiệt và tính chọn kích thước cho tủ cấp đông gió Chương 3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH VÀ CHỌN MÁY NÉN Thành lập sờ đồ nguyên lý và đồ thị T-S và Log P-I, tính toán chu trình, công suất và chọn mấy nén Chương 4: TÍNH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ Tính toán các thiết bị: ngưng tụ, bay hơi và các thiết bị phụ tải lạnh của tủ đông gió Chương 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG Tìm hiểu về nguyên lý vận hành và bảo trì tủ đông gió LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ và yêu cầu của sinh viên để kết thúc khóa học trước khi tốt nghiệp ra trường, đồng thời nó cũng giúp cho sinh viên tổng kết được những kiến thức đã học trong suốt quá trình học tập, cũng như phần nào xác định được công việc mà mình sẽ làm trong tương lai khi tốt nghiệp ra trường Với đề tài “Tính toán thiết kế tủ cấp đôn gió 250kg/mẻ”, sau khi tiềm hiểu và tiến hành làm đồ án, cùng với sự hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn, đề tài này đã đem lại cho em những kiến thức bổ ích và kinh nghiệm cho công việc tương lai sau này Trong suốt quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của cô: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung cùng với các thầy cô khác trong khoa đến nay đồ án của em đã được hoàn thành Mặc dù em đã cố gắng tìm tòi và học hỏi nhưng do kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu 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 Em xin chân thành cảm ơn cô: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung đã tận tình hướng dẫn em trong thời gian tìm hiểu và thực hiện đề tài tốt nghiệp này Sự hướng dẫn, góp ý tận tình của thầy đã là nguồn động viên to lớn giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài Và em cũng cảm ơn quý thầy cô trong khoa công nghệ nhiệt – điện lạnh đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập và thực hiện đề tài này Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy cô trong nghành nghệ kỹ thuật nhiệt thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau i CAM ĐOAN Bản đồ án này do tôi nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên: ThS Nguyễn Thị Hồng Nhung Để hoàn thành đồ án này tôi đã sử dụng những tài liệu ghi trong mục tài liệu tham khảo, ngoài ra không sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác mà không được ghi Nếu sai, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định Sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Chung Hồ Đắc Quang ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii DANH SÁCH BẢNG VẼ VÀ HÌNH ẢNH .vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TỦ CẤP ĐÔNG GIÓ VÀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐÔNG LẠNH THỰC PHẨM 2 1.1 Khái niệm về cấp đông: 2 1.2 Bảo quản thực phẩm: 2 1.3 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với thực phẩm: .3 1.4 Xử lý thủy sản sau khi đông lạnh .5 1.4.1 Mạ băng sản phẩm đông 5 1.4.2 Bao gói thực phẩm 6 1.4.3 Các công nghệ đông lạnh thực phẩm 6 1.5 Tổng quan về tủ cấp đông gió 7 1.5.1 Hệ thống tủ cấp đông gió 7 1.5.2 Kết cấu và đặc tính kỹ thuật của tủ cấp đông gió 7 1.5.3 Nguyên lý làm việc: 8 1.6 Hệ thống cấp đông IQF 9 1.6.1 Khái niệm và phân loại 9 1.6.2 Những chức năng của hệ thống .9 1.7 Nhiệm vụ đồ án 10 Chương 2: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỦ VÀ TÍNH TỔN THẤT CHO HỆ THỐNG 12 2.2 Tính kích thước tủ đông gió .12 2.2.1 Chiều cao 12 2.2.2 Chiều rộng 12 2.2.3 Chiều dài 12 iii MỤC LỤC 2.1.2 Kích thước của tủ 12 2.3 Cách nhiệt cách ẩm cho tủ đông gió 13 2.4 Kiểm tra đọng sương 14 2.5 Tính nhiệt cho tủ cấp đông gió 14 2.5.1 Dòng nhiệt tổn thất ra môi trường bên ngoài 14 2.5.2 Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra .15 2.5.3 Tổn thất nhiệt do thông gió 16 2.5.4 Tổn thất do vận hành .16 2.5.5 Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén 17 Chương 3: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH VÀ CHỌN MÁY NÉN 18 3.1 Chọn môi chất lạnh và thông số kĩ thuật 18 3.1.1 Môi chất lạnh 18 3.1.2 Yêu cầu của môi chất lạnh .18 3.1.3 Chọn môi chất lạnh 19 3.1.4 Chọn môi trường giải nhiệt 19 3.2 Thông số ban đầu 19 3.2.1 Nhiệt độ sôi của môi chất .20 3.2.2 Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất 21 3.2.3 Nhiệt độ hơi hút về máy nén 21 3.2.4 Nhiệt độ quá lạnh 21 3.3 Tính toán chu trình 22 3.3.1 Chọn cấp của chu trình 22 3.3.2 Chọn kiểu chu trình .22 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý và đồ thị .22 3.4 Tính toán chu trình 25 3.5 Chọn máy nén 28 Chương 4: TÍNH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ 32 4.1.1 Đặc điểm 32 4.1.2 Lựa chọn thiết bị ngưng tụ 32 iv MỤC LỤC 4.1.3 Cấu tạo 32 4.1.4 Nguyên lý làm việc 33 4.1.5 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 33 4.2 Thiết kế thiết bị bay hơi 36 4.2.1 Khái niệm về thiết bị bay hơi 36 4.2.2 Lựa chọn thiết bị 37 4.2.3 Cấu tạo 37 4.2.4 Nguyên lý làm việc 37 4.2.5 Tính chọn thiết bị bay hơi .38 4.3 Các thiết bị phụ 38 4.3.1 Bình chứa cao áp 38 4.3.2 Bình tách lỏng 40 Chú thích: 40 4.3.3 Bình tách dầu 41 4.3.4 Bình trung giang 42 4.3.5 Tháp giải nhiệt .45 4.3.6 Bình thu hồi dầu .46 4.3.7 Các thiết bị khác 48 Chương 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ HỆ THỐNG 49 5.1 Vận hành: 49 5.2 Bảo trì 50 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 v DANH SÁCH BẢNG VẼ VÀ HÌNH ẢNH Hình 1.1: Tủ đông gió 8 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý .22 Hình 3.2: Đồ thị T-S và Lgp-i 23 Hình 3.3: Giao diện của phần mền BITZER SOFTWARE 28 Hình 3.4: Nhập thông số chọn máy nén 29 Hình 3.5: Kết quả thông số máy nén 29 Hình 3.6: Bản vẽ chi tiết và kích thước của máy nén 30 Hình 3.7: Thông số kỹ thuật của máy nén .30 Hình 4.1: Cấu tạo của thiết bị ngưng tụ 36 Hình 4.2: Dàn bay hơi 37 Hình 4.3: Bình chứa cao áp .38 Hình 4 4: Bình tách lỏng 40 Hình 4.5: Bình tách dầu 41 Hình 4.6: Bình trung giang .43 Hình 4.7: Tháp giải nhiệt 45 Bảng 1.1: Số ngày bảo quản phụ thuộc vào nhiệt độ đối với cá, thịt bò, gia cầm .2 Bảng 1.2: Khả năng phân giải phụ thuộc vào nhiệt độ 3 Bảng 1.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến vi sinh vật 4 Bảng 3.1: Thông số các điểm nút 24 Bảng 4.1: Thông số bình ngưng 36 Bảng 4.2: Thông số bình trung gian .44 Bảng 4.3:Các đặc tính kỹ thuật cơ bản tháp RINKI .48 vi DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: t1: nhiệt độ môi trường bên ngoài t2: nhiệt độ môi trường bên trong ts :nhiệt độ đọng sương 1: hệ số toả nhiệt về phía không khí Q11: Dòng nhiệt qua tường , trần , nền do chênh lệch nhiệt độ Q12 : Dòng nhiệt qua tường, trần do bức xạ mặt trời kt: Hệ số truyền nhiệt thực tế qua kết cấu bao che F : Diện tích bề mặt của kết cấu bao che Q2sp: Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm Q2bb : Lượng nhiệt cấp cho bao bì isp: Entanpi của sản phẩm trước khi gia lạnh isp: Entanpi của sản phẩm sau khi gia lạnh B : dòng nhiệt tổn thất khi mở cử Q1, Q2, Q3 - Nhiệt do đèn, người, máy tỏa ra K: là hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thống lạnh b: hệ số kể đến thời gian làm việc ngày đêm của kho lạnh tw2: Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng tw1: Nhiệt độ nước khi vào bình ngưng Q0 - Năng suất làm lạnh của máy nén Fkk : diện tích để không khí đi qua V : Thể tích của bình chứa cao áp, m3 G : Lượng tác nhân lạnh đi qua bình chứa cao áp v : Thể tích riêng của chất lỏng ở nhiệt độ tK V : lưu lượng thể dòng hơi đi qua bình tách dầu vii