1 , 2 Hệ số toả nhiệt bên trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, W/m 2 .K; d 1 , d 2 - Đờng kính trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, mm; - Hệ số dẫn nhiệt vật liệu ống, W/m.K. b. Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình logarit min max minmax ln t t tt t tb = (7-3) t max , t min - Hiệu nhiệt độ lớn nhất và bé nhất ở đầu vào và ra của thiết bị trao đổi nhiệt. c. Xác định lu lợng chất lỏng hoặc không khí làm lạnh * Lu lợng chất lỏng Lu lợng chất lỏng đợc làm lạnh ở thiết bị bay hơi đợc xác định theo công thức sau: tC Q G o = , kg/s (7-4) C Nhiệt dung riêng của chất lỏng, J/kg.K; Khối lợng riêng của chất lỏng, kg/m 3 ; t - Độ chênh nhiệt độ của chất lỏng vào ra thiết bị bay hơi, o C. * Lu lợng không khí Lu lợng không khí làm lạnh đợc xác định theo công thức sau: KKKKKK o KK tC Q G = , kg/s (7-5) C KK Nhiệt dung riêng của không khí, C n = 1,0 kJ/kg.K; KK Khối lợng riêng của không khí , kg/m 3 , KK = 1,15ữ1,2 kg/m 3 ; t KK - Độ chênh nhiệt độ của không khí vào ra thiết bị bay hơi , o C. 7.3.2 Xác định hệ số toả nhiệt về phía các môi chất ở thiết bị bay hơi 7.3.2.1 Hệ số toả nhiệt khi sôi môi chất lạnh * Sôi trong ống và rãnh nằm ngang - Đối với Frêôn 288 (7-6) n tr qC ).(. 15,0 = - Tốc độ chuyển động của frêôn lỏng, m/s; - Khối lợng riêng của frêôn lỏng, kg/m 3 ; Trị số C và n đợc xác định nh sau: + Đối với R 12 : C = 23,4 và n = 0,47; + Đối với R 22 : C = 32,0 và n = 0,47. Tuy nhiên công thức trên chỉ đúng khi mật độ dòng nhiệt q (W/m 2 ) nhỏ tức là nhỏ hơn giá trị nằm trong bảng 7-2 dới đây: Bảng 7-2: Giới hạn mật độ dòng nhiệt, W/m 2 ., Kg/m 2 .s Môi chất 60 120 250 400 650 R12 1500 1800 2000 2500 3000 R22 1500 1800 2000 2500 3500 Trong trờng hợp mật độ dòng nhiệt q lớn hơn trị số đã nêu trong bảng 7-2 thì hệ số toả nhiệt đợc xác định theo công thức sau đây: 2,0 6,0 . = d qA tr (7-7) hay: 5,0 5,15,2 . = d A (7-8) trong đó: = t w t o . Hệ số A tra theo bảng 7-3 dới đây: Bảng 7-3 : Hệ số A to , o C Môi chất -30 -10 0 10 30 R12 0,85 1,045 1,14 1,23 1,47 R22 0,95 1,17 1,32 1,47 1,25 - Đối với NH 3 667,0 5,1 1. += w p w (7-9) 289 w Hệ số toả nhiệt của lỏng NH 3 khi chuyển động trong ống tính nh chất lỏng thờng chuyể động trong ống, W/m 2 .K. p Hệ số toả nhiệt trung bình của NH 3 khi sôi mạnh, W/m 2 .K. (7-10) 21,07,0 2,2 ongP Pq= hay (7-11) 7,0333,2 85,13 OP P = q ng Mật độ dòng nhiệt theo bề mặt ngoài của dàn lạnh, W/m 2 ; P o - áp suất sôi của NH 3 , bar. * Sôi trong ống và rãnh đứng - Đối với Frêôn + Khi sôi bọt ( x < 0,02) 31,0 . .1 " ' . .25,0 = trotrtr dP x r Cdq Nu (7-12) + Khi sôi vành khăn (x = 0,17 ữ0,89) thì: 16,1 1,0 1 1 .79,3 . + = x x q r trw (7-13) trong đó hệ số toả nhiệt w đợc tính theo tiêu chuẩn Nu nh sau: Nu = 0,023.Re 0,8 .Pr 0,33 (7-14) và vận tốc đợc xác định : zd xG tr )1.(.4 2 = , m/s (7-15) trong đó: G Lu lợng tác nhân đi vào dàn lạnh, kg/s; d tr - đờng kính trong của ống, m; x - độ khô của tác nhân lạnh vào ống, kg/kg; z- Số ống đặt song song của dàn lạnh; , Khối lợng riêng của môi chất lỏng, kg/m 3 ; Khối lợng riêng của hơi, kg/m 3 ; - Hệ số dẫn nhiệt của frêôn lỏng, W/m.K; C Nhiệt dung riêng của frêôn lỏng, J/kg.K; 290 P o - áp suất sôi, bar; - Sức căng bề mặt, N/m; r Nhiệt ẩn hoá hơi của frêôn, J/kg. Các trị số Re và Pr đều xác định theo frêôn lỏng - Đối với NH 3 (7-15) 24,045,0 .) 04,03,27( += trtro dqt 7.3.2.2 Hệ số toả nhiệt về phía không khí - Đối lu cỡng bức Đại bộ phận các loại dàn lạnh đều có không khí và môi chất tải lạnh khác đối lu cỡng bức đi qua dàn lạnh. Trong trờng hợp này các tính toán cũng tơng tự nh tính toán cho dàn ngng. điều khác biệt duy nhất là phạm vi nhiệt độ làm việc của dàn lạnh khác dàn ngng mà thôi. - Đối lu tự nhiên Các dàn lạnh sử dụng phơng pháp đối lu tự nhiên ít gặp hơn nên ở đây chúng tôi không trình bày. * * * 291 331 Chơng IX Qui hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thc phẩm 9.1 Yêu cầu khi qui hoạch mặt nhà máy chế biến thực phẩm 9.1.1 Yêu cầu chung khi qui hoạch nhà máy Các nhà máy chế biến thực phẩm, trong đó khâu chế biến, điều hoà, cấp đông, bảo quản lạnh và xuất hàng liên quan mật thiết với nhau. Vì thế khi thiết kế và qui hoạch mặt bằng nhà máy cần nắm rỏ qui trình công nghệ và yêu cầu về mọi mặt của các khâu trong dây chuyền đó. Qui hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thực phẩm là bố trí những nơi sản xuất, xử lý lạnh, bảo quản và những nơi phụ trợ phù hợp với dây chuyền công nghệ. Để đạt đợc những mục đích đó cần tuân thủ các yêu cầu cơ bản sau đây: 1) Bố trí các khâu phải hợp lý, phù hợp dây chuyền và qui trình công nghệ sản xuất, chế biến thực phẩm trong nhà máy. Dây chuyển phải đảm bảo sản phẩm đi theo một trình tự khoa học, không đan chéo, giao nhau, cản trở lẫn nhau, nhng vẫn đảm bảo sao cho đờng đi là ngắn nhất. Nói chung cần bố trí theo trình tự dây chuyền chế biến của mặt hàng chủ yếu của nhà máy. Các hệ thống thiết bị phụ trợ bố trí riêng rẽ tránh ảnh hởng đến dây chuyền chính. 2) Các khâu yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh phải cách ly với các khâu khác. Chẳng hạn khu vực nhập hàng, sơ chế và khu phân xởng, sửa chữa phải cách xa và tách biệt với khu tinh chế, đóng gói và bảo quản. Khi đi vào các khu đòi hỏi vệ sinh cao cần phải bố trí các hố chao chân khử trùng và phải mang dày ủng, áo quần bảo hộ đúng qui định. 3) Qui hoạch nhà máy chế biến thực phẩm cần phải đạt chi phí đầu t là bé nhất. Cần sử dụng rộng rãi các cấu kiện tiêu chuẩn giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhng phải đảm bảo tiện nghi. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất. . frêôn lỏng - Đối với NH 3 (7-15) 24,045,0 .) 04,03,27( += trtro dqt 7.3.2.2 Hệ số toả nhiệt về phía không khí - Đối lu cỡng bức Đại bộ phận các loại dàn lạnh đều có không khí và môi chất. hơi, o C. * Lu lợng không khí Lu lợng không khí làm lạnh đợc xác định theo công thức sau: KKKKKK o KK tC Q G = , kg/s (7-5) C KK Nhiệt dung riêng của không khí, C n = 1,0 kJ/kg.K;. khác đối lu cỡng bức đi qua dàn lạnh. Trong trờng hợp này các tính toán cũng tơng tự nh tính toán cho dàn ngng. điều khác biệt duy nhất là phạm vi nhiệt độ làm việc của dàn lạnh khác dàn ngng