Ưu điểm của tủ cấp đông tiếp xúc - Cấp đông nhanh, hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm - Thời gian cấp đông nhanh, tiết kiệm điện - Các tấm lắc được làm bằng hợp kim nhôm.. Nhờ tiếp
GIỚI THIỆU
Nhiệm vụ đề tài và giới thiệu tủ cấp đông tiếp xúc
Tính toán thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc công suất 1,2 tấn/mẻ, dùng để cấp đông bạch tuộc
-Sản phẩm cấp đông: Bạch tuộc đã qua sơ chế - Công suất: 1,2 Tấn/mẻ
- Môi chất lạnh: R22 - Điều kiện khí hậu tại: Đà Nẵng - Thời gian cấp đông: 2h
- Nhiệt độ đầu vào của sản phẩm: 12 0 C - Nhiệt độ đầu ra của sản phẩm: -18 0 C - Nhiệt độ tâm sản phẩm: -12 0 C
Thành phố Đà Nẵng, từ bảng 1-1, sách HDTKHTL – Trang 7, ta có các thông số về nhiệt độ và độ ẩm như sau:
Bảng 1.1 Thông số về nhiệt độ và độ ẩm đà nẵng Địa phương
Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông Đà Nẵng 25.6 37.7 14.9 77 86
1.1.3 Khái niệm công nghệ cấp đông sản phẩm
Công nghệ cấp đông thủy sản là hạ nhiệt độ sản phẩm xuống thấp Làm chậm lại sự ươn hỏng và làm cho sản phẩm được tan gía sau thời gian bảo quản sản phẩm không bị biến đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi Phương pháp phổ biến được sử dụng để bảo quản các loại sản phẩm như thực phẩm, rau củ quả, thịt hải sản làm đông lạnh trong thời gian ngắn sau đó mới đưa vào kho lạnh để bảo quản
Cấp đông và bảo quản là 2 quá trình có tác dụng bảo vệ sản phẩm sau khi được chế biến và 2 quá trình này thường đi song song nhau Quá trình cấp đông được gọi là
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 3 quá trình lạnh đông sản phẩm Quá trình lạnh đông sản phẩm thường được áp dụng đối với sản phẩm là thủy sản xuất khẩu Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng đối với các nước phát triển do giá thành sản phẩm cao như cá lạnh đông, mang lại thu nhập cao kinh tế cao hơn so với các sản phẩm thủy sản tiêu thụ tại nội địa
Quá trình kết tinh nước trong thực phẩm của quá trinh làm đông: Khi hạ nhiệt độ của sản phẩm xuống dưới nhiệt độ quá lạnh, nước bắt đầu đóng băng Do hạ nhiệt độ xuống thấp thì chuyển động nhiệt của các phần tử trong môi trường lỏng giảm và tăng cường chuyển động tương hỗ Quá trình này làm tăng khả năng kết hợp giữa các phân tử nước lại với nhau để tạo thành mầm tinh thể Nếu tốc độ hạ nhiệt độ càng nhanh thì tinh thể được tạo ra càng mịn ít ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào Ngược lại nếu tốc độ hạ nhiệt chậm sẽ làm cho các tinh thể nước đá có kích thước lớn Làm rách màng tế bào dẫn đến chất lượng sản phẩm giảm khi rã đông
Tủ cấp đông tiếp xúc được sử dụng để cấp đông các mặt hàng dạng block Mỗi block thường có khối lượng 2kg Vỏ tủ có hai bộ cánh cửa ở 2 phía: bộ 4 cánh và bộ 2 cánh, cách nhiệt polyurethan dày 125÷150 mm, hai mặt bọc inox dày 0,6mm Khung sườn vỏ tủ được chế tọ từ thép chịu lực và gỗ để tránh cầu nhiệt Để tăng tuổi thọ cho gỗ người ta sử dụng loại gỗ satimex có thấm dầu Vật liệu bên trong tủ làm bằng thép không rỉ, đảm bảo điều kiện vệ sinh thực phẩm Tủ gồm có nhiều tấm lắc cấp đông
(freezer plates) bên trong, khoảng cách giữa các tấm có thể điều chỉnh được bằng ben thủy lực, thường chuyển dịch từ 50 – 105 mm Kích thước chuẩn của các tấm lắc là 2200L×1250W×22D (mm) Đối với tủ cấp đông lớn từ 2000 kg/mẻ trở lên, người ta sử dụng các tấm lắc lớn, có kích thước là 2400L×1250W×22D (mm) Sản phẩm cấp đông được đặt trong các khay cấp đông sau đó đặt trực tiếp lên các tấm lắc hoặc lên các mâm cấp đông, mỗi mâm có 4 khay Đặt trực tiếp khay lên các tấm lắc tốt hơn khi có khay vì hạn chế được nhiệt trở dẫn nhiệt Ben thủy lực nâng hạ các tấm lắc trên tủ cấp đông
Hệ thống cấp đông băng các sử dụng pít tông và cần dẫn được làm bằng thép không rỉ để đảm bảo vệ sinh Bộ phận phân phối dầu được tích hợp để vận hành bơm thủy lực Khi cấp đông, các ben thủy lực sẽ ép các tấm lắc, tạo điều kiện cho các khay tiếp xúc với tấm lắc trên hai mặt Quá trình truyền nhiệt diễn ra theo cơ chế dẫn nhiệt.
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 4
Hình 1.1 Tủ cấp đông tiếp xúc
Ứng dụng, ưu điểm và hạn chế của tủ cấp đông tiếp xúc
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 5
- Tủ cấp đông tiếp xúc bao gồm nhiều tấm lắc cấp đông bên trong Khoảng cách giữa các tấm này có thể điều chỉnh được bằng ben thuỷ lực, dịch chuyển được từ 50 - 150mm Bằng sự lấy nhiệt từ bề mặt trên và mặt dưới của khay, sau quá trình đông, nhiệt độ tâm sản phẩm phạt đạt tối thiểu là -18 0 C
1.2.2 Ưu điểm của tủ cấp đông tiếp xúc
- Cấp đông nhanh, hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm - Thời gian cấp đông nhanh, tiết kiệm điện
- Các tấm lắc được làm bằng hợp kim nhôm Các chi tiết bên trong bên ngoài tủ bằng inox SUS 304 và các loại vật liệu chống sét rỉ khác
- Cách nhiệt tốt bằng Polyurethane foam tỷ trọng 40-43kg/m 2 - Sản phẩm cấp đông phù hợp với tiêu chuẩn
- Dễ dàng cấp đông phù hợp với tiêu chuẩn HACC/FDA - Lắp ráp vận hành, vệ sinh cũng như bão trì bảo dưỡng rất dể dàng, đơn giản
1.2.3 Hạn chế của tủ cấp đông tiếp xúc
- Trong quá trình làm việc, khu vực nền và không gian xung quanh thường ẩm ướt do đó phải lắp đặt ở vị trí riêng biệt tách hẳn các công trình
- Do thiết bị đặt ngoài trời nên nếu không sử dụng bơm loại đặc biệt chống nước mưa thì động cơ sẽ nhanh hỏng và gấy sự cố
1.2 Các phương pháp làm lạnh
1.2.1 Lạnh đông bằng không khí Ở đây không khí làm lạnh được thổi liên tục qua sản phẩm
Ưu điểm nổi trội của phương pháp lạnh đông bằng không khí chính là tính linh hoạt của không khí Đặc tính này cho phép không khí thích ứng tốt với các sản phẩm có hình dạng bất thường Do đó, khi sản phẩm có kích thước và hình dạng thay đổi trong phạm vi rộng, thì phương pháp lạnh đông bằng không khí được coi là lựa chọn tối ưu nhất.
- Tốc độ dòng khí thổi 5m/s thường được áp dụng cho tất cả các hệ thống lạnh đông dạng không khí thổi Tuy nhiên con số này có thể thay đổi vượt định mức từ 10 -15m/s và mạng lại hiệu quả kinh tế cao
- Nhược điểm: phương pháp này có tốc độ dòng không khí thổi không đều trên bề mặt sản phẩm
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 6
Các sản phẩm được đặt trên các khay và được kẹp giữa các tấm lắc đông Nhờ tiếp xúc với các tấm lắc có nhiệt độ rất thấp, quá trình trao đổi nhiệt tương đối hiệu quả và thời gian làm đông được rút ngắn đáng kể so với làm đông dạng khối trong các kho cấp đông gió
Mức độ tiếp xúc và khả năng truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do - Nhiệt truyền qua lớp kim loại
- Các bề mặt tiếp xúc không phẳng
- Kích thước, hình dạng các khuôn đựng thực phẩm không đúng tiêu chuẩn
- Chiều cao khuôn và bề dày sản phẩm khác nhau
- Sự ép nén không đạt yêu cầu
Tăng khả năng truyền nhiệt của thực phẩm trong tủ đông tiếp xúc có các biện pháp sau:
- Thay khay đựng khuôn bằng khung ghép khuôn
- Dùng thép không rỉ làm khuôn
- Dùng nắp đậy khuôn phù hợp
- Đảm bảo lực ép nên đều và đủ cho dàn lạnh
1.3.4 Lạnh đông dạng phun và ngâm thẩm thấu
Dạng thiết bị lạnh đông này ít được sử dụng rộng rãi trong công nghệ chế biến mà chỉ thường được sử dụng để lạnh đông các sản phẩm đặt biệt hoặc sản phẩm có giá trị cao
- Cấp động dạng ngâm thẩm thấu
Sử dụng phương pháp cấp đông dạng ngâm phải đảm bảo sự tiếp xúc tốt giữa các bề mặt và môi trường làm lạnh đông để đảm bảo quá trình truyền nhiệt xảy ra được tốt
Lạnh đông dạng phun là phương pháp mà hơi lạnh được phun và sản phẩm và nhiệt tách ra làm thay đổi trạng thái môi trường lạnh
Với phương pháp này lạnh đông này CO2 lỏng được phun trên sản phẩm ngang qua các ống trên băng tải, phía dưới có các vòi phun CO2 sẽ thổi trạng thái khi ngang qua các vòi phun và hấp thụ một lượng nhiệt lớn Kết quả làm cho sản phẩm lạnh xuống nhanh
Phương pháp làm đông tiếp xúc thường được áp dụng cho các sản phẩm dạng khối
* Ảnh hưởng của mức độ tiếp xúc các bề mặt truyền nhiệt trong tủ đông tiếp xúc
- Mức độ tiếp xúc và khả năng truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 7
+ Nhiệt truyền qua nhiều lớp kim loại
+ Các bề mặt tiếp xúc không phẳng
+ Kích thước, hình dạng các khuôn đựng thực phẩm không đúng tiêu chuẩn
+ Chiều cao khuôn và bề dày sản phẩm khác nhau
+ Sự ép nén không đạt yêu cầu
- Biện pháp khắc phục: Để tăng khả năng truyền nhiệt của thực phẩm trong tủ đông tiếp xúc có thể áp dụng các biện pháp:
+ Thay khay đựng khuôn bằng khung ghép khuôn
+ Dùng thép không rỉ làm khuôn
+ Sử dụng các khuôn có kích thước phù hợp với sản phẩm trong khuôn, không để dư thể tích khuôn khi sản phẩm đã đóng băng
+ Dùng nắp đậy khuôn phù hợp
+ Đảm bảo lực ép nên đều và đủ cho dàn lạnh
+ Lạnh đông dạng phun và ngâm thẩm thấu
Dạng thiết bị lạnh đông này ít được sử dụng rộng rãi trong công nghệ chế biến cá lạnh đông mà chỉ thường được sử dụng để lạnh đông các sản phẩm đặc biệt hoặc sản phẩm có giá trị kinh tế cao
+ Cấp đông dạng ngâm thẩm thấu
Để cấp đông cá hiệu quả bằng phương pháp ngâm, cần đảm bảo bề mặt cá tiếp xúc tốt với môi trường lạnh Môi trường lạnh này thường sử dụng dung dịch muối NaCl, được làm lạnh ở nhiệt độ khoảng -15 độ C Trong quá trình vận chuyển cá đến kho bảo quản, nhiệt độ sản phẩm cần được duy trì ở mức thấp nhất có thể.
- Lạnh đông cá ngừ lớn trong dung dịch nước muối có thể kéo dài đến 3 ngày để đạt được quá trình lạnh đông hoàn toàn Sử dụng thiết bị lạnh đông dạng khí thổi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt từ -50 0 C đến -60 0 C, thời gian lạnh đông ít hơn 24 giờ Lạnh đông trong dung dịch nước muối trước kia được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp lạnh đông cá, ngày nay phương pháp lạnh đông này đã được thay thế bằng phương pháp lạnh đông dạng khí thổi
+ Lạnh đông dạng phun (cấp đông băng chuyền)
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 8
- Lạnh đông dạng phun là phương pháp mà hơi lạnh được phun vào sản phẩm và nhiệt tách ra làm thay đổi trạng thái môi trường lạnh
- Với phương pháp lạnh đông này CO2 lỏng được phun trên sản phẩm ngang qua các ống trên băng tải, phiá dưới có các vòi phun CO2 sẽ thay đổi trạng thái khi ngang qua các vòi phun và hấp thụ một lượng nhiệt lớn Kết quả làm cho sản phẩm lạnh xuống nhanh Trong một số hệ thống, các lớp CO2 rắn (nước đá khô) được đặt nằm dưới băng tải và sản phẩm được đặt nằm phiá trên CO2 lỏng sau đó được phun trên đầu; sự thăng hoa của nước đá khô xảy ra ở nhiệt độ -78 0 C
Làm lạnh đông xuống ít nhất -75 0 C Quá trình lạnh đông xảy ra trong những trường hợp này rất nhanh và sự mất dịch sẽ giảm xuống ít hơn 1%
- Trong trường hợp lạnh đông bằng N2 lỏng, khí hoá lỏng được phun lên sản phẩm thổi ngang qua băng tải đang chuyển động Khí N2 đi ngược chiều với băng tải Vì vậy sản phẩm nên được làm lạnh sơ bộ trước khi đưa đến phun N2 lỏng Ở áp suất bình thường, nitơ lỏng sôi ở -196 0 C, vì vậy nó cần được làm lạnh sơ bộ xuống trong đường ống trước để tránh cho sản phẩm bị nứt ra do quá trình làm lạnh xuống quá nhanh (tức thời) Sau khi phun, sản phẩm cần phải được để ổn định trước khi đưa ra khỏi băng tải của phòng lạnh đông Điều này có thể do ảnh hưởng của sự chênh lệch nhiệt độ từ môi trường bên ngoài với nhiệt độ tâm sản phẩm để đưa đến trạng thái cân bằng Sản phẩm sau khi đạt đến trạng thái cân bằng hoàn toàn được đưa đến phòng bảo quản lạnh
1.4 Những nhân tố ảnh hưởng tới sản phẩm trong quá trình cấp đông
1.4.1 Ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài
- Môi trường: nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm, … làm ảnh hưởng đến các thiết bị và cấu trúc kho cấp đông hay tủ đông
Kết cấu kho lạnh đông đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản sản phẩm đông lạnh Nếu kết cấu kho không cách nhiệt và cách ẩm tốt, đồng thời không hợp lý sẽ dẫn đến thời gian làm lạnh lâu, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bảo quản.
Những nhân tố ảnh hưởng tới sản phẩm trong quá trình cấp đông
1.4.1 Ảnh hưởng các yếu tố bên ngoài
- Môi trường: nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm, … làm ảnh hưởng đến các thiết bị và cấu trúc kho cấp đông hay tủ đông
- Cấu trúc kho lạnh đông: nếu cấu trúc kho cấp đông cách nhiệt và cách ẩm không tốt, cấu trúc không hợp lý thì sẽ lâu đạt nhiệt độ yêu cầu và chất lượng của sản phẩm sẽ giảm
- Chế độ vận hành máy lạnh: nếu vận hành không hợp lý làm cho hệ thống máy lạnh hoạt động không ổn định thời gian làm đông tăng lên sẽ làm cho sản phẩm bị giảm khối lượng và giảm chất lượng nhiều
- Chất lượng: của hệ thống máy lạnh và chế độ bảo trì hệ thống lạnh cũng ảnh hưởng lớn đến sản phẩm cấp đông
- Thời gian cấp đông sản phẩm: thời gian cấp đông sản phẩm càng dài thì khối lượng và chất lượng sản phẩm sẽ bị giảm sút
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 9
1.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố bên trong Để có sản phẩm có chất lượng tốt cần đảm bảo điều kiện bảo vệ môi trường trong kho được ổn định theo đúng quy trình công nghệ đề ra như:
- Nhiệt độ cấp đông: nhiệt độ cấp đông sản phẩm phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỹ thuật Nó phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và thời gian cấp đông sản phẩm đó
Thời gian cấp đông càng lâu thì chất lượng sản phẩm càng thấp Nhiệt độ sản phẩm sau cấp đông tối thiểu phải bằng nhiệt độ bảo quản sản phẩm đó Tránh hiện tượng sản phẩm bị vi sinh vật oxi hoá làm hư sản phẩm
Độ ẩm không khí trong quá trình đông lạnh đóng vai trò quan trọng vì liên quan mật thiết đến hiện tượng thoát ẩm của sản phẩm Tuỳ thuộc vào đặc tính của từng loại sản phẩm mà lựa chọn độ ẩm không khí phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm tối ưu.
- Tốc độ không khí trong quá trình lạnh đông: không khí chuyển động trong kho lạnh hay trong tủ đông có tác dụng lấy đi lượng nhiệt tỏa ra của sản phẩm, nhiệt truyền vào do mở cửa, do người lao động, do máy móc thiết bị hoạt động trong kho lạnh đông
Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều nhiệt độ, độ ẩm và hạn chế sự hoạt động của
1.4.3 Giới thiệu tổng quan về cách bảo quản thực phẩm đông lạnh
Biết cách bảo quản bạch tuộc đúng tiêu chuẩn
Trước tiên bạn cũng cần phải sơ chế cho bạch tuộc thật sạch bằng cách bỏ hết phần nội tạng và phần da (nếu cần) của bạch tuộc, rửa lại với nước sạch (không cần rửa nước muối)
Sau đó cho phần bạch tuộc vào túi nylon, túi zip hoặc túi cấp đông chuyên dụng
Nếu được, bạn nên hút chân không bên trong túi để không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của sản phẩm
Cho túi bạch tuộc vào ngăn đá của tủ lạnh hoặc tủ đông, nhiệt độ đảm bảo từ - 18 độ C trở xuống Với phương phàp này, phần bạch tuộc có thể sử dụng được trong vòng 4 - 5 tháng
Lưu ý khi bảo quản bạch tuộc bằng cách cấp đông:
Khi cấp đông bạch tuộc, hãy kiểm tra kỹ túi đựng Đảm bảo túi không bị rách hoặc hở, vì điều này có thể khiến bạch tuộc tiếp xúc với không khí, làm giảm chất lượng và hương vị sau khi bảo quản lạnh.
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 10
- Khi tủ lạnh, tủ động bị mất điện hoặc không hoạt động, bạn không được mở ngăn đá của tủ lạnh hoặc tủ đông Khi chúng hoạt động bình thường lại thì bạn mới mở tủ và kiểm tra lại nhiệt độ thích hợp
- Khi chế biến bạch tuộc được bảo quản đông lạnh thì bạn cần rã đông trước khi chế biến
- Một khi đã rã đông để chế biến thì không được cấp đông lại một lần nữa vì có thể kiến cho thực phẩm bị nhiễm khuẩn và gây hại cho sức khỏe.
Xác định các kích thước của tủ cấp đông tiếp xúc và diện tích trao đổi nhiệt
1.5.1.1 Cách xác định kích thước
Kích thước của tủ cấp đông phụ thuộc vào kích thước và số lượng hộp lắc, bao gồm cả khoảng hở cần thiết giữa các hộp lắc bên trong.
Kích thước, số lượng khay và các tấm lắc cấp đông:
Tủ cấp đông tiếp xúc được sử dụng để cấp đông các mặt hàng dạng block Mỗi block thường có khối lượng 2 kg
Kích thước khay cấp đông tiêu chuẩn đó như sau: Đáy trên: 290 × 210 mm Đáy dưới: 280 × 200 mm Cao: 70 mm
Kích thước tấm lắc cấp đông tiêu chuẩn:
(dài × rộng × cao) Ta chọn tấm lắc chứa 40 khay, mỗi khay chứa 2 kg sản phẩm
→ Khối lượng hàng trên 01 tấm lắc: 40 × 2 = 80 [kg]
Khối lượng trên 01 tấm lắc kể cả nước châm (khối lượng danh định) Tỷ lệ châm nước từ 25% – 30%, chọn 30%
Vậy khối lượng trên một tấm lắc kể cả nước châm là: m = 8070%= 114 kg Số lượng tấm lắc có chứa hàng:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 11
M: là công suất tủ cấp đông 1,2 tấn/mẻ Số lượng tấm lắc thực tế:
1.5.1.2 Chiều dài bên trong tủ
Chiều dài bên trong tủ cấp đông tiếp xúc bằng chiều dài tấm lắc cộng với khoảng hở hai đầu Khoảng hở hai đầu các tấm lắc vừa đủ để lắp đặt các ống góp, không gian lắp đặt và co giản các ống mềm và lắp các ống dẫn hướng tấm lắc Khoảng hở đó là 400 mm
Vậy chiều dài trong của tủ là:
L 1 = 2200 + 2 × 400 = 3000 mm Chiều dài phủ bì:
1.5.1.3 Chiều cao bên trong tủ
Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc hmax = 105 mm Chiều cao bên trong tủ:
N1: Số tấm lắc chứa hàng; h1: Khoảng hở phía dưới cùng các tấm lắc, h1 = 100 mm; h2: Khoảng hở phí trên, h2 = 400 ÷ 450 mm, chọn h2 = 450 mm
1.5.1.4 Chiều rộng bên trong tủ
Chiều rộng bên trong tủ bằng chiều rộng của các tấm lắc cộng thêm khoảng hở 2 bên (mỗi khoảng hở 125 mm)
Khi lắp các cánh cửa tủ, một phần 45 mm cánh lọt vào bên trong tủ và phần còn lại 80 mm nhô ra ngoài, vì vậy, kích thước bề rộng phủ bì là:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 12
Chiều dày lớp cách nhiệt của các tủ đông là 150 mm Vì vậy kích thước bên ngoài và bên trong của tủ cấp đông được xác định là:
Bên trong: (Dài × Rộng × Cao) = (3000 × 1500 × 1600) mm Bên ngoài: (Dài × Rộng × Cao) = (3300 × 1660 × 1900) mm
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 13
TÍNH CÁC LOẠI NHIỆT THỪA VÀ NHIỆT ẨM, CHỌN VẬT LIỆU THIẾT KẾ
Tủ cấp đông tiếp xúc
Cấu tạo của vỏ tủ cấp đông gồm các lớp như sau: lớp cách nhiệt polyurethan dày 150 mm, được chế tạo theo phương pháp rót ngập, có mật độ 40 – 42 kg/m3, có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,018 ÷ 0,020 W/m k, có độ đồng đều và độ bám cao, hai mặt trong và ngoài của vỏ tủ được bọc inox dày 0,6 mm Ngoài ra bên trong vỏ tủ là hệ thống khung chịu lực làm bằng thép có mạ kẽm và các thanh gỗ chống tạo cầu nhiệt
Bảng 2.1 Các lớp cách nhiệt tủ cấp đông
Thứ tự Lớp vật liệu Độ dày (mm) Hệ số dẫn nhiệt
Chiều dày cách nhiệt của tủ
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính theo hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp tính theo công thức (3-1) (3-2) trang 85 tài liệu k = 1
Công thức tính độ dày lớp cách nhiệt: δ CN = λ CN / k * (1/α 1 + 1/α 2) Trong đó:- δ CN: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt (m)- λ CN: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (W/m.K)- k: Hệ số truyền nhiệt vách ngoài (W/m 2 K)- α 1: Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài (phía nóng) (W/m 2 K)- α 2: Hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên trong (phía lạnh) (W/m 2 K)
- Tra bảng 3-7 tài liệu sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh trang 86 chọn: α1 = 23,3 (w/m2.k) α2 = 8 (w/m2.k)- Tra bảng 3-3 sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh trang 84 chọn: δi: Bề dày của lớp vật liệu thứ i, m λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/m.K=> δCN = λCN [1/(k−(1/(α1+2δCNλCN+1/α2)))]
8)] = 0,1019m Ta chọn chiều dày cách nhiệt là: δ cn = 150(mm)
Lúc đó ta có hệ số truyền nhiệt thực tế là: k t = 1 1
2.2.1 Tính kiểm tra hiện tượng đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương xác định theo công thức k t < k s = 0,95 × α 1 t 1 − t 2 t 1 − t 2 Trong đó:
K t : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường
K s : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương α 1 = 23,3 ( w m 2 k): hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che t 1 = 33,7 C 0 nhiệt độ không khí bên ngoài
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 15 t s : nhiệt độ đọng sương 0 C t 2 : nhiệt độ không khí bên trong tủ đông 0 C Tra bảng 1.1/ sách HDTKHTL – Trang 8:
Thì nhiệt độ vào mùa hè ở Đà Nẵng là: t 1 = 37,7 C 0 Độ ẩm là: 77%
Ta tra đồ thị Molier h-x/ sách HDTKHTL – Trang 9:
Nhiệt độ nhiệt kế ướt: t u = 33,5 C 0 Mặc khác ta có nhiệt độ bên trong tủ cấp đông là: t 2 = −35 C 0
Mà: kt = 0,130 < ks = 0,225 Như vậy vách ngoài không có hiện tượng đọng sương
2.2.2 Tính kiểm tra đọng ẩm Đối với tủ cấp đông, vỏ tủ được bọc bằng inox ở cả hai bên nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu.
Tính tổn thất nhiệt
2.3.1 Tính nhiệt tủ cấp đông tiếp xúc
Tổn thất nhiệt trong tủ cấp đông tiếp xúc gồm có:
- Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che - Tổn thất nhiệt do làm lạnh sản phẩm mang vào - Tổn thất nhiệt do khay lạnh cấp đông
- Tổn thất nhiệt do nước châm - Tổn thất nhiệt khi mở cửa
- Tổn thất truyền nhiệt qua kết cấu bao che (Q1)
Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che được định nghĩa là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền của tủ cấp đông do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường bên ngoài và bên trong tủ cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 16
Do tủ cấp đông được đặt trong nhà xưởng nên không chịu ảnh hưởng bởi bức xạ mặt trời Vì vậy, ta chỉ xét tổn thất nhiệt qua vách tủ, cửa tủ cấp đông
Tổn thất nhiệt qua thân tủ gồm vách tủ, cửa tủ được tính như sau:
Q = K F +K F t, w Trong đó: kv, kc: Hệ số truyền nhiệt qua vách và qua cửa tủ W m K 2 ; Fv, Fc: Diện tích của vách và cửa tủ m 2 ; t KK N : Nhiệt độ của không khí bên ngoài tủ 0 C ; t T KK : Nhiệt độ không khí trong tủ ở cuối quá trình cấp đông 0 C ; Ta có:
Diện tích của vách và cửa tủ là:
F c = 3,330 × 1,900 = 6,32[m 2 ] Bên ngoài: (Dài × Rộng × Cao) = 3330× 1660 × 1900 = [m²]
Nhiệt độ của không khí ngoài tủ:t KK N = 37,7 C 0 Nhiệt độ không khí trong tủ ở cuối quá trình cấp đông: 𝑡 𝐾𝐾 𝑇 = −35 𝐶 0 Hệ số truyền nhiệt qua vách và qua cửa tủ được tính theo công thức:
Trong đó: α1: Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường, 𝛼 1 = 23,3 ( 𝑤
𝑚 2 𝑘) α2: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên trong tủ, 𝛼 2 = 8 ( 𝑤
𝑚 2 𝑘) δi: Bề dày lớp cách nhiệt;
i : Hệ số dẫn nhiệt của các lớp cách nhiệt
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 17
22,3 +2 0,6×10−3 22 + 125×10−3 0,02 + 1 8 = 0,156 W/m 2 K Vậy: Tổn thất nhiệt qua thân tủ gồm vách tủ, cửa tủ là:
- Tổn thất do sản phẩm mang vào Q 21
- Tổn thất làm lạnh khay cấp đông Q 22
- Tổn thất do châm nước Q 23
Tổn thất do làm lạnh sản phẩm được tính theo công thức sau:
M: Khối lượng sản phẩm của một mẻ cấp đông [kg]; i1, i2: Entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ đầu vào và đầu ra của sản phẩm [J/kg]; τ: Thời gian cấp đông của một mẻ [giây] Thời gian cấp đông của tủ phụ thuộc phương pháp cấp dịch:
Cấp dịch bằng bơm τ = 2 giờ
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào lấy 10 0 C ÷ 12 0 C do sản phẩm đã được làm lạnh ở kho chờ đông
→ Chọn nhiệt độ đầu vào của sản phẩm là: 12 0 C Vậy ta cấp đông bạch tuộc:
→ i 1 = 290,0 [ kJ kg]vài 2 = 5 [ kJ kg], bảng 4.2 trang 110 tài liệu [1] HDHTL
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 18
2×3600 = 47,5 KW - Tổn thất do khay lạnh cấp đông
M kh : Tổng khối lượng khay cấp đông kg ;
C p : Nhiệt dung riêng của vật liệu khay cấp đông kJ kg k ; t t 1 , 2 : Nhiệt độ khay trước và sau cấp đông t 1 = 37,7, t 2 = −35[ C 0 ]; τ: Thời gian của một mẻ cấp đông
Khay được làm bằng nhôm có C p = 0,921 [ kJ kg.k];
Theo tính toán ở mục (2.1.1) thì số khay chứa sản phẩm sẽ là:
Có tổng số khay cấp đông là: 12 × 38 = 456(khay) Khối lượng của 456 khay là: 2 × 456 = 912(kg)
2×3600 = 8,25 KW - Tổn thất do nước châm
Mn: khối lượng nước châm, kg
Khối lượng nước châm chiếm khoảng 30% khối lượng hàng cấp đông, thường người ta châm dày khoảng 5mm
Theo tính toán ở mục (4.1.3) thì tổng số khay chứa sản phẩm là 456 khay, mà 1 khay chứa được 2 kg sản phẩm
Do đó khối lượng hàng cấp đông là: 456 × 2 = 912kg Khối lượng nước châm là:
100 = 360(kg) Thời gian cấp đông τ = 2 giờ q0: Nhiệt dung cần làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đã hoàn toàn, kJ/kg
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 19
- Nhiệt làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đá hoàn toàn qo được xác định theo công thức: q 0 = C pn × t 1 + r + C pd × |t 2 | Trong đó: cp n : Nhiệt dung riêng của nước; cp n = 4,186 [ kJ kg.k] r: Nhiệt đông đặc, kJ/kg r = 333,6 [ kJ kg] cp d: Nhiệt dung riêng của đá, kJ/kg.K cp d = 2,09 [ kJ kg.k] t 1 : Nhiệt độ nước đầu vào t 1 = 35 C 0 Nhiệt độ nước sau khi cấp đông: t 2 = −18 C 0 Thay vào ta có: q 0 = 4,186 × 35 + 333,6 + 2,09 × |−18| = 442,49[kJ/kg]
- Tổn thất nhiệt khi mở cửa Tổn thất nhiệt do mở cửa được tính theo công thức:
F: Diện tích của cửa tủ cấp đông [m 2 ]; F = 3,330 × 1,660 = 5,527[m 2 ]
B: Dòng nhiệt khi mở cửa, chọn B = 20 [W/m 2 ] bảng 4.4 trang 117 TL 3 HDTKHTL
- Tổng tổn thất nhiệt Tổng tổn thất nhiệt: Q tt = Q 1 + Q 2 + Q 3 = 0,287 + 77,87 + 0,1 = 78,257(kw)
Công suất lạnh yêu cầu của tủ cấp đông Do hệ thống lạnh chỉ có 1 tủ cấp đông nên công suất yêu cầu của tủ cấp đông
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 20
2.3.2 Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Công suất lạnh của máy nén được tính theo công thức:
Q 0 MN =∑ Q 0 × k b K: là hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thống lạnh
Theo sách HDTKHTL-Nguyễn Đức Lợi trang 92 tài liệu [3], đối với nhiệt độ cấp đông
35 0 t f = − C nên bằng phương pháp nội suy ta có, k = 1,065 b: hệ số kể đến thời gian làm việc ngày đêm của kho lạnh Dự tính kho làm lạnh là việc khoảng 22h/ngày đêm nên ta chọn b=0,9 theo trang 92 tài liệu [2] vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 21
CHU TRÌNH LẠNH VÀ TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT TOÁN MÁY NÉN 3.1 Tổng quát
Chọn môi chất lạnh
Môi chất được sử dụng trong hệ thống là R22 (CHCLF2) vì có những ưu điểm sau:
- Không độc hại - Không dễ cháy nổ - Không ăn mòn kim loại đen và kim loại màu - Khi rò rỉ không làm hỏng thực phẩm cần bảo quản - Có thể dùng cho máy nén hở và nửa kín
Chọn môi trường giải nhiệt
Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt vì so với không khí thì giải nhiệt bằng nước có những ưu điểm sau:
- Hệ số toả nhiệt cao hơn giải nhiệt tốt hơn, nhanh hơn - Ít chịu ảnh hưởng bởi thời tiết
Tủ cấp đông
Năng suất làm lạnh yêu cầu máy nén: Q 0 MN = 78,257(kw) Nhiệt độ đối tượng cần làm lạnh: t = − 35 0 C
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 22
Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt:
+ Nhiệt độ nước khi vào bình là:
Với t ư là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị i-d với t n 37,7 C 0 và độ ẩm φ= 77%, ta có t u ≈ 32 C 0 t w1 = 32 + (3 ÷ 4) C 0 = 36 C 0 t w2 = t w1 + (2 ÷ 6) C 0
Ta chọn bình ngưng ống chùm nằm ngang nên t w2 = t w1 + 5 C 0 = 36 + 5 = 41 C 0 Chọn nhiệt độ ngưng tụ: t k t w = t w1 +t w2
2 = 38,5 C 0 t k = t w + (4 ÷ 10) C 0 = 38,5 + 4,5 = 43 C 0 Chọn vì môi trường làm mát là nước Tra bảng hơi bão hoà R22 tra bảng 11 sách bài tập nhiệt động học kỹ thuật [2] ta có áp suất ngưng tụ p k = 16,483(bar)
Chọn nhiệt độ bay hơi t 0 = t f − (4 ÷ 10) C 0 = −35 − 9 = −44 C 0
Tra bảng bơi bão hoà R22 tra bảng 11 sách bài tập nhiệt động học kỹ thuật tài liệu [2] ta có áp suất bay hơi: p 0 = 0,86777 ( ) b ar
Tính toán chu trình
0,86777= 18,99⟩12 Vậy chọn chu trình máy nén 2 cấp, với áp suất trung gian: p tg = √pk× p 0 = √16,483 × 0,86777 = 3,78bar Tra bảng hơi bão hoà R22 với áp suất 3,78 bar ta được t tg = −8 0 C
3.3.2 Chọn kiểu chu trình lạnh
Chọn chu trình cho phòng cấp đông là chu trình máy lạnh 2 cấp làm mát trung gian hoàn toàn bình trung gian (BTG) có ống trao đổi nhiệt Bởi vì do trở lực của hệ thống dàn bay hơi trong phòng cấp đông khá lớn Nếu dùng BTG làm mát hoàn toàn thì môi chất cấp cho thiết bị ngưng tụ là ở áp suất trung gian không đủ lớn để đủ trở lực cấp đủ lỏng cho thiết bị bay hơi làm giảm công suất của thiết bị bay hơi, ảnh hưởng đến hiệu
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 23 suất của chu trình Do đó ta chọn chu trình máy lạnh 2 cấp dùng BTG có ống trao đổi nhiệt
3.3.3 Chọn nhiệt độ quá nhiệt, quá lạnh
3.3.3.1 Nhiệt độ quá lạnh t ql = t k − Δt ql = 43 − (5 ÷ 10) = 43 − 9 = 34 C 0
3.3.3.2 Nhiệt độ quá nhiệt Đối với máy nén sử dụng môi chất freon do nhiệt độ cuối tầm nén thấp nên độ quá nhiệt hơi hút có thể chọn rất cao Trong các máy nén freon, độ quá nhiệt hơi hút đạt được trong thiết bị hồi nhiệt t qn = t 0 + Δt qn = −44 + (20 ÷ 25) = −44 + 20 = −24 C 0
3.3.4 Xây dựng đồ thị và lập thông số các điểm nút
Hình 5 1 Sơ đồ nguyên lý của chu trình lạnh 2 cấp
Hình 3.1 Đồ thị T-S và Lgp-i
Đồ thị T-S và LgP-i của hệ thống nén lạnh mô tả quá trình làm lạnh theo từng giai đoạn: quá trình hút về máy nén hạ áp (1’-1), quá trình nén đoạn nhiệt trong máy nén hạ áp (1-2), quá trình làm mát đẳng áp hoàn toàn trong bình trung gian (2-3).
3-4: Nén đoạn nhiệt trong máy nén cao áp từ Ptg lên Pk 4-5: Ngưng tụ đẳng áp, đẳng nhiệt trong thiết bị ngưng tụ
5-5’: Tiết lưu từ Pk đến P0 5-6: Quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian
6-6’: Tiết lưu từ áp suất Pk xuống P0. 6’-1: Nhận nhiệt đối tượng cần làm lạnh hoá hơi đẳng nhiệt đẳng áp
Nguyên lý làm việc: hơi (1) sau khi qua bộ hồi nhiệt trở thành hơi quá nhiệt (1’) được hút về máy nên hạ áp nén đoạn nhiệt lên áp suất trung gian (2) rồi được sục vào bình trung gian và được làm mát hoàn toàn thành hơi bão hòa khô Hỗn hợp hơi bão hòa khô (3) được hút về máy nén cao áp và được nén đoạn nhiệt lên áp suất ngưng tụ Pk điểm (4) sau đó đi vào thiết bị ngưng tụ, nhả nhiệt cho môi trường làm mát, ngưng tụ thành lỏng cao áp (5) Tại đây lỏng cao áp được chia làm 2 dòng:
+ Dòng nhỏ đi qua van tiết lưu 1 (TL1), giảm áp xuống áp suất trung gian thành hơi (5') đi vào bình trung gian và được tách thành hơi bão hòa khô (3) Lượng hơi (3) này cùng với lượng hơi tạo thành do làm mát hoàn toàn hơi nén trung gian và do quá lạnh lỏng đi trong ống trao đổi nhiệt, được hút về máy nén cao áp
+ Phần lớn lỏng còn lại đi vào trong ống trao đổi nhiệt được quá lạnh đến (6), lỏng (6) đi qua van tiết lưu 2(TL2) giảm áp xuống áp suất bay hơi (6') rồi đi vào thiết bị bay hơi nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh hóa hơi đẳng áp đăng nhiệt thành hơi bão hòa khô (l') và chu trình cứ thể tiếp tục
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 25
Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lí tủ đông tiếp xúc
Bảng 3.1 Xác định thông số các điểm nút (Tra tài liệu Giáo Trình Kĩ Thuật Lạnh - Lê Xuân Hòa) Tỉ số Điểm t [0C] p [bar] v m kg 3
1’ -44 0,86777 0,25418 686,11 1,835 Hơi bão hoà khô 1 -24 0,86777 0,26744 699,44 1,883 Hơi quá nhiệt 2 42 3,78 0,07646 737,46 1,886 Hơi quá nhiệt 3 -8 3,78 0,05948 702,54 1,764 Hơi bão hoà khô 4 67 16,483 0,01651 739,51 1,703 Hơi quá nhiệt
5 43 16,483 0,00307 553,64 1,179 Lỏng sôi 5’ -8 3,78 0,02160 553,64 1,202 Hơi bão hoà ẩm
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 26
Chu trình được tính toán cho 1kg môi chất lạnh đi qua thiết bị bay hơi
Tính lượng hơi khô tạo thành do làm quá lạnh 1kg lỏng cao áp: γ = i 5 −i 6 i 3 −i 7 =553,64−543,03
Tính lượng hơi khô tạo thành do làm mát trung gian hoàn toàn 1kg hơi nén trung áp β = i 2 −i 3 i 3 −i 7=737,46−702,54
Lượng hơi khô tạo thành do van tiết lưu 1 α = (γ + β) × i 5′ −i 7 i 3 −i 5′ = (0,05 + 0,164) ×553,64−490,66
Nhiệt lượng nhận được thực tế tại thiết bị bay hơi: q 0 = i 1 ′ − i 6 ′ = 686,11 − 543,03 = 143,08kJ/kg
Nhiệt lượng thải ra cho môi trường làm mát ở thiết bị ngưng tụ: q k = (1 + α + γ + β) × (i 4 − i 5 ) = (1 + 0,09 + 0,05 + 0,164) × (739,51 − 553,64) = 242,37kJ/kg Lưu lượng thực tế qua máy nén hạ áp:
143,08= 0,54 kg/s Lưu lượng thực tế qua máy nén cao áp:
Công suất nhiệt của thiết bị ngưng tụ:
Q k = G CA × (i 4 − i 5 ) = 0,704 × (739,51 − 553,64) = 130,85kw Công nén máy nén hạ áp:
L NHA = G HA × (i 2 − i 1 ) = 0,54 × (737,46 − 699,44) = 20,53kw Công nén máy nén cao áp:
L NCA = G CA × (i 4 − i 3 ) = 0,704 × (739,51 − 702,54) = 26,02kw Công nén cho cả chu trình
L = L NCA + L NHA = 26,02 + 20,53 = 46,55kw Hiệu suất làm lạnh ε = Q 0 MN
Tính chọn máy nén và động cơ
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 27
Thể tích hút thực tế qua máy nén hạ áp và cao áp:
- Thể tích hút thực tế qua máy nén hạ áp:
V HA tt = G HA × V 1 = 0,54 × 0,26744 = 0,144 [m 3 s ] - Thể tích hút thực tế qua máy nén cao áp:
- Hệ số cấp máy nén của máy nén hạ áp và máy nén cao áp:
Tỉ số nén: π HA = p tg p 0 = 3,78
Tỉ số nén: π CA = p k p tg = 16,483
3,78 = 4,36 Tra đồ thị hình 7-4 Hệ số cấp của máy nén
Hình 3.2 Hệ số cấp của máy nén Nên Ta có: λ HA = 0,78 λ CA = 0,76 Lấy trung bình cả 2 cấp là: λ = 0,77 Thể tích hút lý thuyết (thể tích quét pitton) của máy nén hạ áp và máy nén cao áp - Thể tích hút lý thuyết qua máy nén hạ áp:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 28
- Thể tích hút lý thuyết qua máy nén cao áp:
0,77 = 0,05 [ m 3 s ] Hiệu suất nén hữu ích: η e = λ = 0,77
0,77 = 33,8(kW) Công suất máy nén với giả thiết hiệu suất động cơ d c = 0,90và hiệu suất truyền động đai t d = 0,95 :
0,95×0,9= 39,5(kW) Với N el là công suất đo được trên bảng bản đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp, đai, …
Tổng công nén yêu cầu nếu máy nén là loại 2 cấp:
N t = N elha + N elca = 31,1 + 39,5 = 70,6(kW) Vậy ta chọn máy nén: Chọn 2 tổ MYCOM 2 cấp kí hiệu F124B2 môi chất R22 (bảng 7-4 tài liệu 3)
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 29
TÍNH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THiẾT BỊ PHỤ
Tính các thiết bị phụ
- Để cấp lỏng ổn định cho van tiết lưu
- Để chứa lỏng môi chất từ các thiết bị khác về khi sửa chữa hệ thống
- Vị trí: đặt sau thiết bị ngưng tụ và trước van tiết lưu
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 33
Hình 4.2 Bình chứa cao áp
1 Áp kế, dưới áp kế có ống xiphông để chống rung cho kim áp kế
2 Van an toàn, dưới van an toàn có van chặn để cô lập khi sửa chữa hoặc khi van an toàn mất tác dụng
3 Đường vào của lỏng cao áp
4 Đường cân bằng với thiết bị ngưng tụ để lỏng từ bình ngưng chảy xuống bình chứa dễ dàng
5 Đường dự trữ hoặc làm đường xả khí không ngưng
6 Ống thuỷ sáng để quan sát mức lỏng trong bình
7 Đường ra của lỏng cao áp
4.2.3 Tính toán bình chứa cao áp
Ta chọn hệ thống lạnh môi chất Frêon chảy từ trên xuống nên thể tích chứa được tính theo công thức 8 -13, trang 306, tài liệu 3 ta có:
0,5 × 1,2 = 0.72V d Với hệ số an toàn là 1,2
V CA : Thể tích bình chứa cao áp
V d : Thể tích hệ thống dàn bay hơi Đối với dàn bay hơi Freon, chọn ống đồng đường kính là 0,018 m, dày 0,001m => đường kính ngoài của ống là d = 0,020 m
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 34
Chọn số ống trong dàn là 12, mỗi ống dài 2,5 m => Tổng chiều dài của các ống là:
Thể tích hệ thống dàn bay hơi:
V CA = 0,72 × 0,15 = 0.11(m 3 ) Chọn bình chứa cao áp nằm ngang theo bảng 8-17 trang 264 tài liệu 3, ta chọn bình 0.4PB với các thông số:
Thể tích bình V= 0.4 m 3 Đường kính ngoài Da= 800 mm
Bảng 4.2 thông số bình chứa cao áp Để tính toán môi chất cần nạp cho hệ thống Mỗi thiết bị lượng dịch sẽ chiếm một tỷ lệ phần trăm nào đó so với dung tích của chúng Chẳng hạn trên đường ống cấp dịch, khi hệ thống đang hoạt động thì chứa 100% dịch lỏng Lượng môi chất ở thể hơi không đáng kể, nên chỉ tính bổ sung thêm sau khi tính khối lượng toàn dịch lỏng của toàn bộ hệ thống Các số liệu định hướng về tỷ lệ phần trăm dịch lỏng trong các thiết bị cho ở chương 1 Hầu hết các hệ thống lạnh đều phải sử dụng bình chứa cao áp, trong một số trường hợp có thể sử dụng một phần bình ngưng làm bình chứa cao áp Đối với các hệ thống nhỏ, do lượng gas sử dụng rất ít (vài trăm mg đến một vài kg) nên người ta không sử dụng bình chứa mà sử dụng một đoạn ống góp hoặc phần cuối thiết bị ngưng tụ để chứa lỏng Khi dung tích bình quá lớn, nên sử dụng một vài bình sẽ an toàn và thuận lợi hơn Tuy nhiên giữa các bình cũng nên thông với nhau để cân bằng lượng dịch trong các bình.
Bình tách dầu
Các máy lạnh khi làm việc cần phải tiến hành bôi trơn các chi tiết chuyển động nhằm giảm má sát, tăng tuổi thọ thiết bị Trong quá trình máy nén làm việc dầu thường
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 35 bị cuốn theo môi chất lạnh Việc dầu bị cuốn theo môi chất lạnh có thể gây ra các hiện tượng:
- Máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn không tốt nên dẫn đến hư hỏng
- Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thiết bị trao đổi nhiệt như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc của toàn hệ thống Để tách lượng dầu bị cuốn theo dòng môi chất khi máy nén làm việc, ngay trên đầu ra đường đẩy của máy nén người ta bố trí bình tách dầu Lượng dầu được tách ra sẽ được hồi lại máy nén hoặc đưa về bình thu hồi dầu
Vị trí của bình tách dầu: đặt sau máy nén và trước bình ngưng tụ
Hình 4.3 Bình tách dầu Chú thích:
1,3- Đường vào và ra của hơi cao áp
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 36
Chỉ tính chọn bình tách dầu kiểu khô cho máy nén 2 cấp Đường kính ống: theo tài liệu 3 trang 312 ta có d = √4 × V h π × ϖ Trong đó:
: tốc độ môi chất ở ống nối vào bình tách dầu Chọn = 18 [m/s] (theo tài liệu 3 trang 123)
V h : thể tích thực tế của môi chất ra khỏi máy nén Đối với bình tách dầu dùng cho tủ cấp đông:
=> Chọn bình loại bình 100-MO
Bình tách dầu được sử dụng ở hầu hết các hệ thống lạnh có công suất trung bình, lớn và rất lớn, đối với tất cả các loại môi chất Đặc biệt các môi chất không hoà tan dầu như NH3, hoà tan một phần như R22 thì cần thiết phải trang bị bình tách dầu Đối với các hệ thống nhỏ, như hệ thống lạnh ở các tủ lạnh, máy điều hoà rất ít khi sử dụng bình tách dầu
* Phương pháp hồi dầu từ bình tách dầu
- Xả định kỳ về máy nén: Trên đường hồi dầu từ bình tách dầu về cacte máy nén có bố trí van chặn hoặc van điện từ Trong quá trình vận hành quan sát thấy mức dầu trong cacte xuống quá thấp thì tiến hành hồi dầu bằng cách mở van chặn hoặc nhấn công tắc mở van điện từ xả dầu
- Xả tự động nhờ van phao: sửa dụng bình tách dầu có van phao tự động hồi dầu khi mức dầu trong bình dâng lên cao, van phao nổi lên và mở cửa hồi dầu về máy nén
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 37
- Hồi trực tiếp về cacte máy nén
- Hồi dầu về bình thu hồi dầu Cách hồi dầu này thường được sử dụng cho hệ thống amôniac Bình thu hồi dầu không chỉ dùng thu hồi dầu từ bình tách dầu mà còn thu từ tất cả các bình khác Để thu gom dầu, người ta tạo áp lực thấp trong bình nhờ đường nối bình thu hồi dầu với đường hút máy nén
- Trong một số hệ thống, những thiết bị nằm ở xa hoặc trường hợp dầu bị bẩn, việc thu gom dầu khó khăn, người ta xả dầu ra ngoài Sau khi được xử lý có thể sử dụng lại
Nhằm đảo bảo tách triệt để dầu bị cuốn môi chất lạnh, bình tách dầu được thiết kế theo nhiều nguyên lý tách dầu như sau:
- Giảm đột ngột tốc độ dòng gas từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp Khi giảm tốc độ đột ngột các giọt dầu bị mất động năng và rơi xuống
- Thay đổi hướng chuyển động của dòng môi chất một cách đột ngột Dòng môi chất đưa vào bình không theo phương thẳng mà thường đưa ngoặt theo những góc nhất định
- Sục hơi nén có lẫn dầu vào môi chất lạnh ở trạng thái lỏng.
Bình chứa hạ áp
Bình chứa hạ áp có tác dụng chứa dịch môi chất nhiệt độ thấp để bơm cấp dịch ổn định cho hệ thống lạnh tách lỏng dòng gas hút về máy nén
Hình 4.4 Bình chưa hạ áp Chú thích:
1- Ống góp bắt van phao
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 38
2- Ống dịch tiết lưu vào 3- Ống lắp áp kế và van an toàn 4- Tách lỏng
5- Hơi về máy nén 6- Ống hơi vào 7- Đáy bình
Cấu tạo của 01 bình chứa hạ áp trong các hệ thống lạnh NH3, bình có thân trụ, hai nắp dạng elip Phía trên thân bình là cổ bình, cổ có tác dụng như một bình tách lỏng, trên cùng là ống hút hơi về máy nén Phía dưới thân bình là rốn bình, rốn bình được sử dụng trong hệ thống NH3 để gom và thu hồi dầu Bình chứa hạ áp có 03 van phao bảo vệ, các van phao được lắp trên ống góp 1 Bảo vệ mức cực đại, mức trung bình và mức cực tiểu Do làm việc ở nhiệt độ thấp nên bình chứa cao áp được bọc cách nhiệt polyurethan dày khoảng 150200mm, ngoài cùng bọc inox bảo vệ.
Bình trung gian
- Làm mát trung gian hoàn toàn hơi trung áp giữa các cấp nén trong hệ thống lạnh làm giảm công nén và nhiệt độ cuối tầm nén cho máy nén cao áp
- Tách lỏng, tách dầu ra khỏi hơi trung áp hút về máy nén cao áp
- Làm quá lạnh lỏng cao áp trước khi tiết lưu để giảm tổn thất lạnh do tiết lưu Ưu điểm:
- Là dầu ở máy nén cấp thấp không đi vào tuyến lỏng để vào thiết bị bay hơi, tạo lớp bẩn trên bề mặt thiết bị bay hơi
- Tiết lưu từ pk đến po nên có thể đưa đi xa vì hiệu áp lớn
- Lỏng vào bình bay hơi không bị lẫn dầu của hơi do máy nén hạ áp đem
- Năng suất lạnh riêng nhỏ hơn vì hiệu nhiệt độ quá lạnh không đạt được đến nhiệt độ trung gian
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 39
1 Đường vào của hơi nén trung áp 2 Đường lỏng cao áp tiết lưu vào bình 3 Đường ra của hơi trung áp
4 Các nón chắn 5 Ống thuỷ tối và van phao 6 Phin lọc
7 Ống xoắn TĐN 8 Đường xả bẩn 9 Đường tháo lỏng ra khỏi bình 10 Đường ra lỏng cao áp
11 Van an toàn 12 Áp kế 13 Lỗ cân bằng Bình trung gian có cấu tạo hình trụ, có chân cao, bên trong bình bố trí ống xoắn làm lạnh dịch lỏng trước tiết lưu Bình có trang bị 02 van phao khống chế mức dịch, các
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 40 van phao được nối vào ống góp 14 để lấy tín hiệu Van phao phía trên V1 bảo vệ mức dịch cực đại của bình, nhằm ngăn ngừa hút lỏng về máy nén cao áp Khi mức dịch trong bình dâng cao đạt mức cho phép van phao tác động đóng van điện từ ngừng cấp dịch vào bình Van phao dưới V2 khống chế mức dịch cực tiểu nhằm đảm bảo các ống xoắn luôn luôn ngập trong dịch lỏng Khi mức dịch dưới hạ xuống thấp quá mức cho phép van phao V2 tác động mở van điện từ cấp dịch cho bình Ngoài van phao bình còn được trang bị van an toàn và đồng hồ áp suất lắp ở phía trên thân bình Ga từ máy nén cấp 1 đến bình được dẫn sục vào trong khối lỏng có nhiệt độ thấp và trao đổi nhiệt một cách nhanh chóng Phần cuối ống đẩy 2 người ta khoan nhiều lổ nhỏ để hơi sục ra xung quanh bình đều hơn Phía trên thân bình có các nón chắn có tác dụng như những nón chắn trong các bình tách dầu và tách lỏng Dòng lỏng tiết lưu hoà trộn với hơi quá nhiệt cuối quá trình nén cấp 1, trước khi đưa vào bình ống hút hơi về máy nén cấp 2 được bố trí nằm phía trên các nón chắn Bình trung gian được bọc cách nhiệt, bên ngoài cùng bọc tôn bảo vệ
Diện tích truyền nhiệt của thiết bị trung gian:
Với: Q tg – Công suất nhiệt trao đổi ở bình trung gian:
Q ql : Công suất nhiệt quá lạnh của môi chất trước tiết lưu:
Q lm : Công suất nhiệt làm mát trung gian
Q lm = G cA × (i 2 − i 3 ) = 0,704 × (737,46 − 702,54) = 24,58 kw Suy ra: Q tg = Q ql + Q lm = 5,73 + 24,58 = 30,31 kw q F : Mật độ dòng nhiệt của thiết bị ngưng t q F = i 4 − i 5 = 739051 − 553,64 = 185,87(W/m 2 )
185,87= 16,31(m 2 ) Đường kính trong bình trung gian:
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 41
V: Lưu lượng thể tích trong bình, bằng lưu lượng hút của cấp nén cao áp
V = G CA × V 3 = 0,704 × 0,05948 = 0,04(m −3 /s) ω: Tốc độ gas trong bình, chọn ω = 0.5 m/s
Bình thu hồi dầu
Quá trình xả dầu từ các thiết bị cao áp có thể gây nguy cơ bỏng lạnh do dầu tràn ra ngoài Ngược lại, việc xả dầu từ các thiết bị chân không lại đòi hỏi quy trình phức tạp, làm tăng thêm sự khó khăn trong vận hành.
- Để thao tác xả dầu ra ngoài an toàn và thuận tiện người ta dùng bình gom dầu - Bình gom dầu được dùng trong hệ NH3
Hình 4.6 Bình thu hồi dầu
1.Các đường dầu về bình
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 42
2.Đường nối với đầu hút máy nén 3 Áp kế : Dưới áp kế có ống xi phông để chống rung kim áp kế
4 Đường xả dầu ra ngoài
- Xả dầu về bình gom dầu: Thao tác sao cho (dùng đường hút 2) để máy nén hút suất trong bình sao cho áp suất trong bình gom dầu nhỏ hơn áp suất trong thiết bị cần xả dầu, rồi mở van xả dầu
- Xả dầu từ bình ra ngoài : Có 2 trường hợp
+ Trường hợp 1: Áp suất trong bình gom dầu quá cao thì mở đường hút 2 để áp suất dầu trong bình chỉ cần dương một chút (cao hơn áp suất khí quyển) rồi mở van xả 4
+ Trường hợp 2: Áp suất trong bình là chân không mở đường xả dầu từ thiết bị cao áp chẳn hạn ở bình tách dầu để áp suất trong bình tăng lên đến dương một chút rồi mở xả van 4
- Bình này không cần thiết bị quan sát mức dầu vì nỏ chỉ là thiết bị trung gian để xả dầu ra ngoài an toàn, thuận tiện.
Tháp giải nhiệt
4.7.1 Mục đích Để giải nhiệt nước làm mát thiết bị ngưng tụ và máy nén về nhiệt độ ban đầu hệ thống lạnh của tháp hạ nhiệt được sử dụng để tách mức nhiệt lạnh và nóng riêng biệt
Trong hoạt động tách nhiệt của tháp hạ nhiệt, nhiệt độ thấp được tách ra để cung cấp nguồn nước mát cho hệ thống lạnh Đồng thời, nhiệt độ cao được truyền ra bên ngoài Quá trình này sản sinh một lượng nhiệt đáng kể, được truyền cho các bộ phận tải nhiệt, làm nóng nước và đưa trở lại hệ thống làm lạnh.
Chu trình làm mát mới sẽ tiếp tục được thực hiện lại Do đó nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là đẩy nhiệt lượng cuối cùng trong các chu 9trình trao đổi nhiệt Bởi vì các chất lạnh sẽ bị ngưng tụ ra bên ngoài môi trường, sau đó nguồn nước sẽ được đưa trở lại hệ thống làm mát
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 43
1 Đường vào của nước nóng 2 Van phun cấp nước bổ sung
3: Bộ phận làm tơi nước: Làm tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và không khí nhằm tăng hiệu quả làm mát nước
4: Dàn tưới nước: Gồm những ống phun nước (không dùng mặt sàn tưới vì khi đó sẽ bịt kín không cho gió đi) Các ống được khoan một dãy lỗ phun nghiêng 45° về cùng 1 phía để nhờ phản lực nước làm dàn ống phun xoay tròn Tưới đều nước trên toàn thiết diện tháp
5: Quạt gió: Là quạt hút để tạo trao đổi nhiệt cưỡng bức ngược chiều với nước tưới nhằm tăng hiệu qủa làm mát
6: Đường ra của nước lạnh được giải nhiệt
Trong các hệ thống lạnh sử dụng bình ngưng ống chùm, nước sau khi trao đổi nhiệt sẽ tăng nhiệt độ đáng kể Để giải quyết vấn đề này, tháp giải nhiệt được sử dụng để làm mát nước, giúp hệ thống làm lạnh hoạt động hiệu quả hơn.
Tháp có 02 loại: Tháp tròn và tháp dạng khối hộp, tháp dạng khối hộp gồm nhiều modul có thể lắp ghép để đạt công suất lớn hơn Đối với hệ thống trung bình thường sử dụng
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 44 tháp hình trụ tròn Tháp được làm bằng vật liệu nhựa composit khá bền, nhẹ và thuận lợi lắp đặt Bên trong có các khối nhựa có tác dụng làm tơi nước, tăng diện tích và thời gian tiếp xúc Nước nóng được bơm tưới từ trên xuống, trong quá trình phun, ống phun quay quanh trục và tưới đều lên trên các khối nhựa Không khí được quạt hút từ dưới lên và trao đổi nhiệt cưỡng bức với nước Quạt được đặt ở phía trên của tháp giải 310 nhiệt Phía dưới thân tháp có các tấm lưới có tác dụng ngăn không cho rác bên ngoài rơi vào bên trong bể nước của tháp và có thể tháo ra để vệ sinh đáy tháp Thân tháp được lắp ghép từ các tấm rời, vị trí lắp ghép tạo thành gân làm cho thân tháp vững chắc hơn Đối với tháp công suất nhỏ, đáy tháp được sản xuất nguyên tấm, đối với hệ thống lớn, bể tháp được ghép từ nhiều mãnh ống nước vào ra tháp bao gồm: ống nước nóng vào, ống bơm nước đi, ống xả tràn, ống xả đáy và ống cấp nước bổ sung
4.7.3 Tính toán tháp giải nhiệt
Ta có phụ tải nhiệt của bình ngưng tụ:
Q 0 = 130.85 kw Lưu lượng nước cần tuần hoàn:
Với C: Nhiệt dung riêng của nước, C=4,19 KJ/kg.k P: Khối lượng riêng của nước, p00 kg/m 3 t w : Độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ:
+ Nước nóng từ thiết bị ngưng tụ vào máy nén được đi vào tháp qua đường 6 nhờ dàn ống phun 1 nước được tưới đều trên toàn tiết diện tháp và được làm tơi nhờ bộ phần làm tơi nước 2 Nước giải nhiệt về nhiệt độ ban đầu nhờ 2 nguyên nhân
Giải nhiệt cho luồng không khí đối lưu ngược chiều bên trong ống nhờ đường nước lạnh bổ sung duy trì qua van phao 7 Đường nước này bù đắp lượng nước bốc hơi thoát theo luồng gió giúp làm mát hiệu quả, duy trì nhiệt độ ổn định và thoải mái trong không gian nội thất.
VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG
Quy trình vận hành của tủ cấp đông tiếp xúc
5.1.1 Nguyên tắc cơ bản trong vận hành tủ cấp đông tiếp xúc
Ngay cả những tủ ngừng hoạt động do không có sản phẩm đầu vào, áp suất dàn lạnh vẫn tăng Mức độ tăng tuỳ thuộc vào độ kín giữa các van Khi áp suất tăng cao sẽ gây ra nhiều nguy cơ mất an toàn và cần tiến hành chạy rút gas để hạ áp suất Bởi vậy, nguyên tắc đầu tiên trong vận hành tủ chính là theo dõi thường xuyên và tiến hành chạy rút gas khi áp suất tăng cao Thời gian chạy rút gas phụ thuộc vào chất lượng máy nén và độ hở các van Quá trình chạy rút gas cần đảm bảo thực hiện nghiêm túc đúng quy trình tránh để tăng áp dàn lạnh quá giới hạn gây nổ đường ống cao su bên trong thiết bị
Quy trình vận hành tủ đông bao gồm hai nhiệm vụ chính: cấp dịch và nâng dàn lạnh Cả hai công đoạn này đều được điều khiển ngay tại tủ nhờ hộp điều khiển được gắn bên ngoài tủ đông.
Trong đó, việc điều khiển cấp dịch thường theo chế độ tự động nhờ hệ thống phao và van điện từ tại bình chứa thấp áp đối với cấp dịch tràn hay bơm đối với cấp dịch từ bình tuần hoàn thấp áp
Để tối ưu hóa quá trình cấp đông thực phẩm, cần chạy thử tủ trước 20 phút Bước này cho phép tủ hạ nhiệt đến nhiệt độ làm việc, rút ngắn thời gian cấp đông và nâng cao giá trị sản phẩm Đồng thời, chạy thử 20 phút trước khi đưa thực phẩm vào cấp đông giúp máy hoạt động ổn định, đảm bảo hiệu quả cấp đông tối ưu.
Sau khi tủ chạy 20 phút, bề mặt các tấm lạnh bắt đầu có tuyết bám một lớp mỏng
Tủ được mở một phía Nhấn nút UP hay tay gạt để nâng ben lên vị trí mở tối đa Nhấn STOP hoặc gạt cần lại vị trí trung gian để dừng cấp hàng vảo tủ cấp đông một cách dể dàng Trong quá trình nhập hàng vảo tủ cấp đông, tránh để tuyết bám rơi xuống khay chứa thực phẩm Thao tác nhanh gọn để giảm thơi gian mở tủ tránh tổn thất nhiệt khi mở cửa Sau khi nhập hàng xong, nhấn DOWN hoặc cần gạt điều khiển để hạ ben
Quá trình cấp đông thực hiện giống với quá trình vận hành tủ lạnh thông thường, đồng thời cho máy nén hoạt động Theo dõi và kiểm soát nhiệt độ cấp đông theo giờ Khi cần mở cửa để châm nước vào khuôn trong quá trình cấp đông, hãy thực hiện nhanh chóng và tương tự như thao tác nhập hàng Thời gian cấp đông của mỗi tủ tùy thuộc vào các yếu tố như hệ thống thiết bị và kỹ thuật.
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 49
Sau khi sản phẩm được cấp đông đúng yêu cầu, tiến hành chạy rút gas dàn lạnh trước khi mở tủ Nâng ben từ từ từng tấm từ trên xuống để lấy hàng ra Thao tác lấy hàng ra cũng cần được thực hiện nhanh chóng và quá trình nâng ben thực hiện tương tự như nhập hàng vào kho
Lưu ý: Sưởi cửa chỉ được cấp điện trong thời gian cấp đông
Tủ cấp đông tiếp xúc sau mỗi lần hoạt động sẽ bị bám một lớp tuyết nên cần thực hiện xả tuyết dàn lạnh để tránh ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của mỗi lần sau đó
Trước khi tiến hành xả tuyết cần đảm bảo hệ thống được rút hết gas Trong quá trình xả tuyết, dàn lạnh ở vị trí để thao tác Rửa tủ bằng cách phun nước lạnh trực tiếp lên bề mặt dàn lạnh Việc nâng hạ các tấm ben trong quá trình sử dụng hoàn toàn do hệ thống ben thuỷ lực Hệ thống này hoạt động độc lập với hệ thống lạnh trong tủ cấp đông tiếp xúc
Chú ý: Mỗi tủ cấp đông tiếp xúc chỉ nên sử dụng để cấp đông một loại sản phẩm
Như vậy, chiều cao các khuôn mới đồng đều, đảm bảo khoảng cách tương đương giữa các dàn lạnh, giúp cho quá trình tiếp xúc giữa sản phẩm và dàn lạnh đạt hiệu quả tốt nhất.
Bão dưỡng hệ thống
- Bơm thuỷ lực: không có tiến kiêu lạ
- Ben thuỷ lực: tốc độ nâng hạ đều, khoảng cách hai đầu các tấm trao đổi nhiệt đều nhau
- Các bulon treo tấm trao đổi nhiệt không được lỏng
- Cánh cửa vị trí chắc chắn không bị xệ, cân chỉnh nếu cần thiết
- Vỏ tủ: có bị hư hỏng gì không
Xã dầu trong tấm trao đổi nhiệt
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 50
5.3 Xử lý các sự cố và hư hỏng 5.3.1 Xử lý những hư hỏng thường gặp
- Tủ có mùi hôi: Bạn hãy kiểm tra các thực phẩm được bảo quản trong tủ và vứt những thực phẩm đã hỏng đi Trước khi đặt thực phẩm vào tủ, bạn hãy bao gói hoặc đóng họp chúng cẩn thận Nên vệ sinh định kỳ:
- Đáy tủ có nước: Đây là hiện tượng do thực phẩm tiết ra nhiều nước, ống dẫn nước thải khi xả tuyết bị tắc
Trong quá trình làm việc, khu vực nền và không gian xung quanh thường ẩm ướt gây bất lợi cho việc lắp đặt tủ điện Vì vậy, tủ điện phải được lắp đặt ở vị trí riêng biệt, tách hẳn các công trình khác nhằm đảm bảo an toàn và tuổi thọ của tủ điện.
- Do thiết bị đặt ngoài trời nên nếu không sử dụng bơm loại đặc biệt chống nước mưa thì động cơ sẽ nhanh hỏng và gấy sự cố
5.3.2 Ngưng hoạt động tủ thời gian dài
Khi tủ không được sử dụng trong thời gian dài cần phải tiến hành các bước sau:
- Ngắt nguồn điện cung cấp cho tủ (bơm thuỷ lực, sưởi cửa)
- Tủ phải được vệ sinh kỹ càng
- Cửa tủ nên để mở để thông thoáng
- Trong thời gian này nên tiến hành công việc
Sinh viên thực hiện: Lê Hữu Phúc-Lê Hiếu Người hướng dẫn: TS Hồ Trần Anh Ngọc 51
Như vậy, trong đồ án này em đã tìm hiểu và đã tính toán được tủ cấp đông tiếp xúc 1,2 tấn/mẻ, dùng để cấp đông bạch tuộc cho xí nghiệp Thọ Quang
Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian và năng lực, vẫn còn nhiều phần em chưa thể tính toán chính xác cũng như hiểu rõ hết cấu tạo của tủ và quy trình hoạt động của tủ Qua đó em nhận thấy rằng mình phải cần cố gắng nhiều hơn nữa để hoàn thiện khả năng của bản thân trong quá trình nghiên cứu và công tác sau này
Nhân đây, một lần nữa em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô
Ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt – Điện Lạnh, đặc biệt là thầy TS Hồ Trần Anh Ngọc đã giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian hoàn thiện đồ án này
Em xin chân thành cảm ơn!