- Đối lưu tự nhiên Các dàn lạnh sử dụng phương pháp đối lưu tự nhiên ít gặp hơn nên ở đây chúng tôi không trình bày... Chương IX Qui hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thưc phẩm 9.1 Yêu
Trang 1α1, α2 – Hệ số toả nhiệt bên trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, W/m2.K;
d1, d2 - Đường kính trong và ngoài ống trao đổi nhiệt, mm;
λ - Hệ số dẫn nhiệt vật liệu ống, W/m.K
b Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình logarit
min max
min max
ln
t t
t t
t tb
∆
∆
∆
ư
∆
=
∆tmax, ∆tmin- Hiệu nhiệt độ lớn nhất và bé nhất ở đầu vào và ra của thiết
bị trao đổi nhiệt
c Xác định lưu lượng chất lỏng hoặc không khí làm lạnh
* Lưu lượng chất lỏng
Lưu lượng chất lỏng được làm lạnh ở thiết bị bay hơi được xác định theo công thức sau:
t C
Q
∆
= ρ , kg/s (7-4)
C – Nhiệt dung riêng của chất lỏng, J/kg.K;
ρ – Khối lượng riêng của chất lỏng, kg/m3;
∆t - Độ chênh nhiệt độ của chất lỏng vào ra thiết bị bay hơi, oC
* Lưu lượng không khí
Lưu lượng không khí làm lạnh được xác định theo công thức sau:
KK KK KK
o KK
t C
Q G
∆
=
.ρ , kg/s (7-5)
CKK – Nhiệt dung riêng của không khí, Cn = 1,0 kJ/kg.K;
ρKK – Khối lượng riêng của không khí , kg/m3, ρKK = 1,15ữ1,2 kg/m3;
∆tKK - Độ chênh nhiệt độ của không khí vào ra thiết bị bay hơi , oC
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
Trang 2n (7-6)
tr
q
C. 0,15(ω.ρ)
α =
ω - Tốc độ chuyển động của frêôn lỏng, m/s;
ρ - Khối lượng riêng của frêôn lỏng, kg/m3;
Trị số C và n được xác định như sau:
+ Đối với R12 : C = 23,4 và n = 0,47;
+ Đối với R22 : C = 32,0 và n = 0,47
Tuy nhiên công thức trên chỉ đúng khi mật độ dòng nhiệt q (W/m2) nhỏ tức là nhỏ hơn giá trị nằm trong bảng 7-2 dưới đây:
Bảng 7-2: Giới hạn mật độ dòng nhiệt, W/m 2
ω.ρ, Kg/m2
.s Môi
Trong trường hợp mật độ dòng nhiệt q lớn hơn trị số đã nêu trong bảng 7-2 thì hệ số toả nhiệt được xác định theo công thức sau đây:
2 , 0 6
,
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
d q
ρ ω
hay:
5 , 0 5
, 1 5 ,
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
d
trong đó: θ = tw – to
Hệ số A tra theo bảng 7-3 dưới đây:
Bảng 7-3 : Hệ số A
to , oC 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
α α
Trang 3αw – Hệ số toả nhiệt của lỏng NH3 khi chuyển động trong ống tính như chất lỏng thường chuyể động trong ống, W/m2.K
αp – Hệ số toả nhiệt trung bình của NH3 khi sôi mạnh, W/m2.K
0 , 7 0 , 21 (7-10)
2 ,
2 ng o
α hay
2 , 333 0 , 7 (7-11)
85 ,
α =
qng – Mật độ dòng nhiệt theo bề mặt ngoài của dàn lạnh, W/m2;
Po - áp suất sôi của NH3 , bar
* Sôi trong ống và rãnh đứng
- Đối với Frêôn
+ Khi sôi bọt ( x < 0,02)
31 , 0 1
"
'
25 ,
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
ư
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
σ ρ
ρ λ
tr o tr
x r
C d q Nu
+ Khi sôi vành khăn (x = 0,17 ữ0,89) thì:
16 , 1 1
, 0
1
1 79 , 3
⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
ư
+
=
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
x
x q
r
tr w
ρ ω α
α
(7-13)
trong đó hệ số toả nhiệt αw được tính theo tiêu chuẩn Nu như sau:
Nu = 0,023.Re0,8.Pr0,33 (7-14)
và vận tốc được xác định :
ρ π
ω
z d
x G
tr
) 1 (
4
2
ư
trong đó:
G – Lưu lượng tác nhân đi vào dàn lạnh, kg/s;
dtr - đường 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;
ρ, ρ’ – Khối lượng riêng của môi chất lỏng, kg/m3
; ρ” – Khối lượng riêng của hơi, kg/m3
; λ- Hệ số dẫn nhiệt của frêôn lỏng, W/m.K;
C – Nhiệt dung riêng của frêôn lỏng, J/kg.K;
Trang 4Po - áp suất sôi, bar;
σ- 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
0 , 45 0 , 24 (7-15)
)
04 , 0 3 , 27
α
7.3.2.2 Hệ số toả nhiệt về phía không khí
- Đối lưu cưỡng bức
Đại bộ phận các loại dàn lạnh đều có không khí và môi chất tải lạnh khác đối lưu cưỡng bức đi qua dàn lạnh Trong trường hợp này các tính toán cũng tương tự như tính toán cho dàn ngưng điều khác biệt duy nhất là phạm vi nhiệt độ làm việc của dàn lạnh khác dàn ngưng mà thôi
- Đối lưu tự nhiên
Các dàn lạnh sử dụng phương pháp đối lưu tự nhiên ít gặp hơn nên ở
đây chúng tôi không trình bày
* * *
Trang 5Chương IX
Qui hoạch mặt bằng nhà máy chế biến thưc 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 được 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, nhưng vẫn đảm bảo sao cho đường 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 hưởng 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 xưởng, 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 tư là bé nhất Cần sử dụng rộng rãi các cấu kiện tiêu chuẩn giảm
đến mức thấp nhất các diện tích phụ nhưng phải đảm bảo tiện nghi Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất
