Thiết kế máy sản xuất nước đá dùng khuôn 2 vỏ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ môn Quá trình và Thiết bị KỸ THUẬT LẠNH BÀI TẬP LỚN Thiết kế máy sản xuất nước đá dùng khuôn 2 vỏ Cán bộ hướng dẫn: TS. TRẦN VĂN NGŨ Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Ngành: Quá trình và thiết bị Năm học: 2013-2014 Lời nói đầu Bài tập lớn kỹ thuật lạnh là cơ hội tốt giúp cho sinh viên nắm vững, tổng hợp kiến thức đã học; tiếp cận với thực tế thông qua việc tính toán, lựa chọn quy trình và các thiết bị với số liệu cụ thể. Đây là cơ sở để sinh viên dễ dàng nắm bắt công nghệ và giải quyết những vấn đề kỹ thuật tổng hợp một cách nhanh chóng, phục vụ cho công việc sau này. Đồng thời còn giúp sinh viên chuẩn bị tốt kiến thức để làm luận văn sau này. Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Ngũ đã chỉ dẫn tận tình trong quá trình em thực hiện bài tập lớn này. Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn đã giúp đỡ, cho em những ý kiến tư vấn bổ ích trong quá trình hoàn thành. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn hẹp nên còn khá nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp chỉ dẫn của thầy và các bạn. Mục lục Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Nước đá và tính chất vật lý của nước đá: Ở áp suất thường nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 3,98 o C. Trong quá trình hạ nhiệt độ của nước từ 3,98 o C đến 0 o C khối lượng riêng giảm từ 1000 kg/m 3 xuống còn 999,9 kg/m 3 ( khi đóng băng thể tích nước tăng 9%). Khối lượng riêng nước đá có quan hệ với nhiệt độ: ρ = 917.(1 – 0,00015t) Ẩn nhiệt đóng băng r = 334kJ/kg. Nhiệt dung riêng nước đá C đ = 2,12 kJ/(kg.K) và hệ số dẫn nhiệt đ = 2,22 W/(m.K) có quan hệ với nhiệt độ như sau : C đ = 2,12 + 0,00779t λ đ = 2,22(1 - 0,0015t) Nước đá có cấu tạo tinh thể, có những nhóm năm phân tử nước. Một phân tử nước làm trung tâm liên kết với bốn nguyên tử nước khác. Nguyên tử O của phân tử nước trung tâm liên kết với bốn nguyên tử O của bốn phân tử kia qua bốn nguyên tử H, rồi nguyên tử O của mỗi một trong bốn phân tử này lại tiếp tục làm trung tâm và liên kết với bốn nguyên tử H của các phân tử nước khác. Các tinh thể nước đá cấu tạo từ những tứ diện đều. Như vậy trong mỗi nguyên tử O liên kết với bốn nguyên tử H và mỗi nguyên tử H liên kết với hai nguyên tử O tạo nhiều lỗ hổng, do đó nước đá nhẹ hơn nước ở thể lỏng. Nước đá được sử dụng để làm lạnh vì có khả năng nhận nhiệt của môi trường xung quanh và tan thành nước ở thể lỏng ở nhiệt độ 0 o C. 1.2 Vai trò của việc sản xuất nước đá: Nước đá được sử dụng rộng rãi, phổ biến trong nhiều lĩnh vực như sử dụng trong làm lạnh, trữ lạnh cho vận chuyển, bảo quản nông thủy sản, thực phẩm, sử dụng cho chế biến lạnh các sản phẩm từ thịt, cho chế biến thủy hải sản, cho sinh hoạt, nhất là ở những vùng nhiệt đới để làm mát và giải khát. Trong đó, đá cây chiếm vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Hiện nay phương pháp bảo quản lạnh bằng nước đá được sử dụng rất phổ biến trong bảo quản các nguyên liệu thủy hải sản, do phương pháp này rất đơn giản, rẻ tiền và dễ sử dụng. Từ khi Bộ Y tế khuyến cáo các công ty, doanh nghiệp chế biến thủy hải sản không nên sử dụng hóa chất để bảo quản thì phương pháp bảo quản lạnh bằng nước đá được xem là tối ưu. Ngoài việc bảo quản nguyên liệu từ trạm thu mua trước khi đưa vào nhà máy sản xuất, nước đá còn có khả năng bảo quản thực phẩm đã chế biến kéo dài thời gian sử 4 dụng. Nếu bảo quản tốt và tùy theo từng loại sản phẩm thì thời gian sử dụng có thể kéo dài tới vài tháng. Ngoài ra, đá cây còn phục vụ cho ngành khai thác đánh bắt thủy hải sản gần và xa bờ. Hiện nay có rất nhiều loại tàu có trọng tải lớn để đánh bắt xa bờ, thời gian của mỗi chuyến đi kéo dài từ vài tuần đến vài tháng, do đó, lượng nước đá dự trữ trên tàu rất lớn, nhiều tàu còn trang bị hệ thống lạnh trên tàu để bảo quản nước đá và nguyên liệu đánh bắt. Như vậy, nước đá cây đóng vai trò quan trọng trong đời sống kinh tế, sản xuất nước đá cây không những tiện lợi cho việc sử dụng mà còn phù hợp với trình độ lắp đặt và chế tạo của chúng ta. 1.3 Một số phương pháp sản xuất nước đá: 1.3.1 Bể nước đá khối: Bể nước đá khối được sử dụng từ rất lâu và đến nay vẫn được sử dụng rộng rãi. Bể nước đá khối được chia làm hai ngăn, ngăn lớn để bố trí các khuôn đá và ngăn nhỏ để bố trí dàn bay hơi làm lạnh nước muối. Trong bể có bố trí một bơm nước muối tuần hoàn mạnh từ dàn bay hơi ra làm lạnh khuôn rồi quay lại dàn bay hơi. Dàn bay hơi kiểu ống đứng hoặc kiểu xương cá có khả năng tăng khả năng trao đổi nhiệt lên đáng kể. Các khuôn đá được ghép lại với nhau thành linh đá suốt chiều ngang của bể, thường từ 10 đến 15 khuôn. 1.3.2 Phương pháp Vilbushevich: Phương pháp này là phương pháp sản xuất nước đá khối nhanh, sử dụng môi chất lạnh sôi trực tiếp, rút ngắn đáng kể thời gian kết đông đá bằng cách bố trí một hoặc nhiều ống hai vỏ có mối chất lạnh sôi trực tiếp bên trong khối đá cần kết đông. 1.3.3 Phương pháp Fecher và Grasso:  Phương pháp Fecher: Các khuôn đá hình trụ được cố định trong bể nước được làm lạnh trực tiếp bằng môi chất lạnh. Đá được kết đông trên bề mặt khuôn hình trụ. Phía dưới khuôn bố trí các vòi phun không khí để sản xuất đá trong suốt. Khi khối đá đủ dày người ta ngừng cấp lỏng cho khuôn và chuyển sang chế độ làm tan giá, lớp băng bám vào khuôn tan ra, cây đá tự nổi lên phía trên. Để đề phòng cạnh cây đá mắc lại khuôn, người ta bố trí vòng tuần hoàn glycol nóng đi vòng quanh miệng khuôn khi chuẩn bị làm tan giá. 5  Phương pháp Grasso: 1 - Ống bay hơi; 2 - Ống hút; 3 – Đáy bể; 4 – Bể nước; 5 – Vòng làm nóng đáy bể; A - Ống góp lỏng NH 3 vào B - Ống góp hơi Thay bằng các khuôn hình trụ hai vỏ ở trên, Grasso chỉ làm các ống hai vỏ ở đáy bể nước. Các ống này tập trung lại thành từng nhóm. Nước đá sẽ đóng băng trên bề mặt ống. Khi các khối băng kết lại với nhau thành cây đá thì quá trình kết đông kết thúc và chuyển sang quá trình làm tan giá bằng hơi nóng. Cây đá sẽ nổi lên trên. Do không có khuôn bên ngoài nên cây đá sẽ không có hình dáng cố định và cũng không phẳng. 1.3.4 Máy làm đá mảnh Flak-Ice của Crosby Field: Máy gồm có một thùng quay hình trụ bên trong là nước muối lạnh hoặc môi chất lỏng sôi. Bên ngoài là thùng nước cũng là hình trụ. Thùng quay chuyển động theo chiều kim đồng hồ nhờ bộ truyền động bánh rang. Khí thùng quay nước sẽ đóng băng trên bề mặt thùng quay. Người ta có thể điều chỉnh được lớp bẳng nhờ điều chỉnh nhiệt độ nước muối hoặc điều chỉnh tốc độ thùng quay. 1.3.5 Máy làm đá tuyết Pak-Ice của Taylor: 6 Máy bao gồm một tang trống, hai đầu có hai nắp và phía ngoài có môi chất lạnh sôi, bên trong có hai lưỡi nạo quay với tốc độ 250 vòng/phút để nạo đá hình thành trên tang trống. Để tăng bề mặt trao đổi nhiệt phía nước, người ta tạo các đường dích dắc. 1.3.6 Máy làm đá mảnh của Short và Raver: Máy gồm một hình trụ hai vỏ đứng, môi chất lạnh sôi ở trong, bên ngoài cách nhiệt. Bên trên có bố trí bể nước và có vòi cho nước chảy đều lên bề mặt trong của hình trụ. Gặp lạnh, nước đóng băng lại và được hai lưỡi bào có răng cưa nạo khỏi bề mặt hình trụ khi hai lưỡi bào này quay. 1.3.7 Máy làm đá ống: Nguyên lý làm việc là theo chu kỳ, kết đông đá trong các ống, môi chất lạnh 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 thành từng thỏi đá rỗng Φ = 30 đến 50 mm dài 50 đến 100 mm. Có nhiều kiểu làm đá ống khác nhau như của Vogt (Mỹ), Linde (Đức), Escher –Wyss (Mỹ), Astra (Đức)… 1.3.8 Máy đá cỡ nhỏ: Các loại máy đá cỡ nhỏ vài chục kg đến vài tram kg đá/24h thường là các loại máy đá hoàn toàn tự động, sản xuất đá cục trong khay hoặc đá mảnh. Các loại máy này rất cần thiết phụ vụ cho các quán hang giải khát, quán ăn, nhà hang… Một phần nhu cầu này đã được đáp ứng bằng các tủ lạnh gia đình, tủ lạnh thương nghiệp nhưng các nhu cầu đối với các máy làm đá vẫn rất lớn, vì vậy có nhiều cơ sở sản xuất các máy đá, tủ đá nhỏ chuyên dùng. 7 Chương 2: SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1 Lựa chọn quy trình công nghệ: Sản xuất nước đá cây bằng phương pháp khuôn hai vỏ ống ở tâm. Hệ thống sản xuất nước đá cây dùng khuôn hai vỏ ( phương pháp làm lạnh trực tiếp) dựa trên phương pháp Vilbushevich, sử dụng môi chất lạnh sôi trực tiếp. Khuôn đá là một bình hai vỏ hình vuông hoặc hình chữ nhật, môi chất sôi trực tiếp. Bên dưới khuôn có một nắp cố định bằng đối trọng hoặc lò xo đảm bảo nước không bị rò rỉ ra khỏi khuôn. Ở giữa khuôn khuôn bố trí một hoặc nhiều ống hai vỏ ở tâm cho môi chất lanh sôi trực tiếp bên trong. Hơi tạo thành trong bình hai vỏ và ống hai vỏ được dẫn về máy nén. Sau khi làm lạnh vỏ, người ta cho một ít nước vào khuôn để nắp đóng băng chặt vào khuôn làm kín khuôn. Sau đó khuôn được đổ đầy nước đã được làm lạnh sơ bộ đến (3-4) 0 C. Do cách bố trí bề mặt bay hơi như vậy nên đá kết đông cả từ ngoài vào tâm và từ tâm ra ngoài nhằm tiết kiệm thời gian đông đá xuống. Khi tháo đá cần tháo toàn bộ lỏng môi chất lạnh vào bình chứa thấp áp, sau đó cho hơi nóng vào làm tan lớp băng dính khuôn. Sử dụng cơ cấu đối trọng, cây đá tự bật nắp và rơi xuống cơ cấu đón và lật đá. 2.1.1 Ưu nhược điểm của phương pháp dung khuôn hai vỏ có ống ở tâm :  Ưu điểm: - Rút ngắn thời gian đông đá, tiết kiệm thời gian tang hiệu quả kinh tế. - Có ý nghĩa kinh tế cao vì máy móc nhỏ gọn, vốn đầu tư thấp, chiếm ít chỗ (không cần diện tích mặt bằng quá lớn như ở phương pháp làm lạnh gián tiếp dùng bể nước muối). - Có thể bố trí máy sản xuất nước đá thành một cỗ máy độc lập, có thể di chuyển đến nơi khác khi cần thay đổi địa điểm sản xuất mà không cần đập phá bể đá hay tháo rời máy móc thiết bị như ở phương pháp dùng bể nước muối.  Nhược điểm: - Hình dáng bên ngoài cây đá không bằng phẳng, cây đá bị rỗng do dùng ống ở tâm. - Tuy tính cạnh tranh cao nhưng tốn kém chi phí đầu tư. 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý: Chọn chu trình lạnh có thiết bị hồi nhiệt và bình tách lỏng: - Bình tách lỏng được đặt sau van tiết lưu vừa là bảo đảm lỏng hoàn toàn đưa vào thiết bị bốc hơi và để phục vụ cho thao tác điều chỉnh mực lỏng tác nhân theo yêu cầu, đồng thời hơi tác nhân được tách ra khỏi lỏng tác nhân đưa về máy nén tránh hiện tượng va đập thủy lực cho máy nén và nâng cao hiệu suất lạnh. Bên cạnh đó, bình 8 tách lỏng còn kiêm nhiệm vụ của bình chứa thấp áp, nhằm mục đích thu hồi lỏng môi chất lạnh cho quá trình xả đá. - Thiết bị hồi nhiệt được đặt sau thiết bị ngưng tụ để tận dụng nguồn lạnh hơi tác nhân ra khỏi dàn lạnh, đặt sau bình tách lỏng, đồng thời làm quá nhiệt hơi môi chất lạnh trước khi được hút trở về lại máy nén để làm giảm tổn thất tiết lưu, tăng năng suất lạnh, tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt. 2.1.3 Quy trình sản xuất nước đá:  Quá trình tạo đá: - Tác nhân lạnh R22 ở dạng hơi quá nhiệt sau thiết bị hồi nhiệt được máy nén hút về sau đó được nén lên áp suất cao P k và dẫn đến thiết bị ngưng tụ. Tại đây hơi cao áp được hóa lỏng thành lỏng cao áp và tiếp tục được đưa về thiết bị hồi nhiệt và chất lỏng cao áp được làm quá lạnh để tăng năng suất lạnh, ngăn sự bốc hơi. - Lỏng quá lạnh được tiết lưu đến áp suất P o và được dẫn vào khuôn đá và ống hai vỏ ở tâm với nhiệt độ bốc hơi của tác nhân lạnh là -15 o C, bắt đầu tạo nước đá. - Sau đó, hơi tác nhân R22 đi ra khỏi dàn lạnh được đưa trở về lại bình tách lỏng, bình hồi nhiệt và được làm khô thành hơi quá nhiệt để hút về máy nén. - Trong quá trình sản xuất nước đá thì nước được bơm vào bình làm lạnh sơ bộ đến khoảng (3-4) 0 C, sau đó qua cơ cấu rót phân phối vào các khuôn đá để bắt đầu quá trình tạo đá.  Quá trình xả đá: - Sau khi quá trình kết đông kết thúc thì bắt đầu xả đá, toàn bộ tác nhân lạnh ở thiết bị bốc hơi được đưa về bình chứa thu hồi (trong trường hợp này bình tách lỏng kiêm vai trò bình chứa thu hồi). Hơi nóng tác nhân được trích sau đầu đẩy máy nén được đưa vào dàn lạnh để làm tan đá phần tiếp xúc với khuôn và ống ở tâm. 9 Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN ĐÁ 2.1 Tính kích thước khuôn đá Vật liệu chế tạo khuôn: Thép Inox 304 dày δ 6 mm, khuôn 2 vỏ có dạng hình chóp chụt đều hai đáy hình vuông có kích thước: - Vỏ trong: Đáy lớn dưới a 1 360 mm; đáy nhỏ trên a 2 280 mm. - Vỏ ngoài: Đáy lớn dưới b 1 412 mm; đáy nhỏ trên b 2 332 mm. - Chiều cao khuôn h = 1000 mm. - Bên trong bố trí 5 ống 2 vỏ ở tâm, ta bố trí 1 ống ở tâm, 4 ống còn lại cách đều ống ở tâm và nằm trên đường chéo của các đáy. - Chọn kích thước ống theo tiêu chuẩn: Ống trong: đường kính danh nghĩa 15 mm, đường kính ngoài 18 mm, đường kính trong 14 mm, chiều dày vách ống 2 mm, tiết diện ống 1,54 m 2 , khối lượng 1 m ống 0,789 kg. Ống ngoài: đường kính danh nghĩa 25 mm, đường kính ngoài 32 mm, đường kính trong 27,5 mm, chiều dày vách ống 2,25 mm, tiết diện ống 5,95 m 2 , khối lượng 1 m ống 1,65 kg. - Tổng thể tích chiếm chỗ của 5 ống 2 vỏ: V 1 = 5.3,14.d 2 .h.10 -9 /4 = 5.3,14.32 2 .1000.10 -9 /4 = 4,02.10 -3 m 3 - Thể tích thực của nước đá bên trong khuôn: V = (1/3).h.(S 1 +S 2 +(S 1 .S 2 ) 1/2 .10 -9 -V 1 = (1/3).1000.(360 2 + 280 2 +(360.280) 1/2 ) .10 -9 = 0,06542 m 3 - Do khi đông thành đá thì thể tích tang 9% nên thể tích thực của nước cho vào khuôn: V n = V.0,9 = 0,06542.0,9 = 0,0588 m 3 - Khối lượng cây đá thành phẩm m = ρ.V n = 900.0,0588 = 52,9902 kg - Như vậy, qua quá trình thất thoát trong vận chuyển, cây đá đến hộ tiêu thụ có khối lượng khoảng 50 kg. - Thể tích khuôn thép 2 vỏ: V = (b 1 +b 2 ).0,5.h.δ.4 + (a 1 +a 2 ).0,5.h. δ.4 + δ.(b 1 +b 2 ).10 -9 = (412+332).0,5.1000.6.4 + (360+280).0,5.1000.6.4 + 6.(412+332).10 -9 = 0,0183 m 3 . - Khối lượng thép khuôn hai vỏ: m v =V v .ρ t = 0,0183.7900 = 113,3 kg. - Khối lượng thép của khuôn 2 vỏ và 5 ống:. m tc = m v +m ố = 113,3 + 5.(0,789+1,65).1 = 156,67 kg 10 [...]... của nước trong bể F1 = 2. (W+L).H = 2. (1,5 +2) .1 ,2 = 8,4 m2 – Diện tích xung quanh bể F2 = W.L = 1,5 .2 = 3 m2 – Diện tích nền bể đá F3 = W.L = 1,5 .2 = 3 m2 – Diện tích nắp bể đá 3 Q1 = ∑ ki Fi ( t f − t p ) 24 = ( 0, 24 4.8, 4 + 0, 24 6.3 + 2, 12. 3 ) ( 36 − 11) 24 = 5488, 56 Vậy: 5 .2 i =1 kcal/ngày Tính Q2 – Dòng nhiệt làm đông đặc nước: Dòng nhiệt làm đông đặc nước trong quá trình sản xuất nước đá được... 0, 023 .Re0,8.Pr0,33 λ = 0,101 W/m.K l = dtd = Dtr – dng = 0, 021 2 – 0,0 12 = 0,00 92 m ν = 0 ,22 .10-6 m2/s 0,8 0,8  0, 09.0, 00 92   w.l  0,33 0,33 Nu = 0, 023  ÷ Pr = 0, 023  ÷ 3,177 = 24 , 43 −6 ν   0, 22 .10  Pr = 3,177 αw = Nu.λ 24 , 43.0,101 = = 26 8, 2 l 0,00 92 W/(m2.K)  2 = 1950 W/m2.K 12 rd = δ d + r1 = 0, 02 + 0,0111 = 0,0311  Xác định rd: với • m Khối lượng đá cần tạo được trước khi xả đá: ... 5, 42. 1,57.1011 > 109 - Chuẩn số Nu Nu = 0,15.(Gr.Pr)0,33.(Pr/Prt)0 ,25 = 0,15.(0,81.1011)0,33 = 129 7 (Pr/Prt)0 ,25 = 1 - Hệ số cấp nhiệt α = Nu.λ/l = 129 7.0,618/1 = 801,6 W/m2.K λ = 6,18.10 -2, hệ số dẫn nhiệt của nước ở 300C 2. 2 .2 Tính hệ số nhiệt tải riêng khuôn đá: Dòng nhiệt từ nước vào bề mặt đá: τ= r 2 r L  d ln d 2. (θo − t2 )  λd r2  1 r 1 1  2 2  − + ln 1 + ÷ ( rd − r1 )  2. λd λM r2 α 2. .. ở thiết bị ngưng tụ Qk 7.1.1 Qk = mtt qk Với: mtt = 0 ,28 kg/s qk = h2 – h3’ = 7 62 – 550 = 21 2 kJ/kg  Qk = mtt.qk = 0 ,28 21 2 = 59,36 kW Chọn thiết bị ngưng tụ 7.1 .2 Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước: thiết bị ngưng tụ vỏ - ống nằm ngang Thiết bị bao gồm:   Ống hơi freon vào  Áp kế  Ống nước làm mát ra  Ống nước làm mát vào  Van xả nước  7.1.3 Van an toàn Ống freon lỏng ra Tính toán thiết. .. khi xả đá phải tạo được cây đá 51 kg • Thể tích thực của cây đá: g 51 = = 0, 057 ρ d 900 Vda = • m3 Thể tích rỗng trong cây đá d2 0, 022 22 Vr = π h.16 = 3,14 .0,97.16 = 0,006 4 4 • m3 Thể tích toàn cây đá: V = Vđá + Vr = 0,057 + 0,006 = 0,063 m3 • Bề rộng cây đá: a= • V 0,063 = = 0, 025 h 1 m Bề dày lớp đá tạo được bởi ống: 13 δd = Vậy a − 4.d ng 8 = 0, 25 − 4.0, 022 2 = 0, 02 8 rd = δ d + r1 = 0, 02 + 0,0111... ẩn nhiệt đóng băng của nước theo thể tích θo = -8 oC nhiệt độ bề mặt nước đá t2 = - 15 oC, nhiệt độ sôi của môi chất lạnh R 22 rd, bán kính đá tạo thành r1 = 0,0111 m, bán kính ngoài của ống r2 = 0,0101 m, bán kính trong của ống λđ = 2, 22 W/(m.K), hệ số dẫn nhiệt của nước đá λM = 45,35 W/(m.K), hệ số dẫn nhiệt của inox 11 2, hệ số cấp nhiệt phía môi chất lạnh R 22  Xác định 2: 2 có thể xác định từ... 0,0111 = 0,0311 m = 20 mm m Từ đó ta tính được thời gian tạo đá: τ = 7930s = 2, 2 h Thời gian bù và thời gian xả đá: 0,8 h  Tổng thời gian sản xuất một cây đá 50kg là 3h Một ngày có thể sản xuất được 24 h/3h = 8 mẻ Mỗi mẻ 20 cây (1000kg) Mỗi ngày tạo được 8 tấn đá 14 Chương 3: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ 3.1 Kích thước bể đá:  Bể đá gồm 4 hàng, mỗi hàng 5 cây  Một mẻ được 20 cây đá  Chiều dài bể:... nhiệt qua bình hồi nhiệt: Vh = G 0, 28 = = 0,013 ρ 22 ,38 m3/s  Diện tích hình vành khăn bình hồi nhiệt: FHN = π 3,14 ( D2 2 − D 12 ) = (0, 127 2 − 0, 12 ) = 0, 0048 4 4 m2  Diện tích choán chỗ của cuộn ống xoắn: π π (0, 127 − 0, 003) 2 − (0,1 + 0, 003) 2  = (0, 124 2 − 0,10 32 ) = 3, 74.10−3   4 4 Fx = m2  Diện tích cho hơi quá nhiệt đi qua: Fh = FHN – Fx = 1,06.10-3 m2  Vận tốc hơi quá nhiệt đi qua... rộng cây đá, a = 0 ,25 m s - khoảng cách giữa hai cây đá và khoảng cách giữa cây đá và thành bể, chọn s = 0,07 m  L = 5.0 ,25 + 6.0,07 = 1,67 m  Chọn L = 2 m  Chiều rộng bể: W = 4a + 5s = 4.0 ,25 + 5.0,07 = 1,35 m  Chọn W = 1,5 m  Chiều cao bể:  Chọn H = 1 ,2 m  Diện tích bể: S = W.L = 1,5 .2 = 3 m2  Thể tích bể: Vbể = W.L.H = 1,5 .2. 1 ,2 = 3,6 m3 3 .2 Lượng nước cần cung cấp để sản xuất 8 tấn đá/ ngày.. .2. 2 Tính thời gian tạo đá 2. 2.1 Hệ số cấp nhiệt từ nước trong khuôn lên thành khuôn: - Chuẩn số Grashoft Gr = β.Δt.g.l3/v2 = 3.10-4.35.9,81.1/(0,865.10-6 )2 = 1,57.1011 β = 3.10-4 (1/K) hệ số giãn nở thể tích của nước ở 300C Δt = 30-(-5) = 35 K l = 1 m, kích thước hình học của khuôn, chiều dài khuôn v = 0,805.10-6 m2/s; độ nhớt động học của nước ở 300C - Chuẩn số Pr = 5, 42 ở 300C - Tích . (Đức)… 1.3.8 Máy đá cỡ nhỏ: Các loại máy đá cỡ nhỏ vài chục kg đến vài tram kg đá/ 24 h thường là các loại máy đá hoàn toàn tự động, sản xuất đá cục trong khay hoặc đá mảnh. Các loại máy này rất cần thiết. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2. 1 Lựa chọn quy trình công nghệ: Sản xuất nước đá cây bằng phương pháp khuôn hai vỏ ống ở tâm. Hệ thống sản xuất nước đá cây dùng khuôn hai vỏ ( phương pháp làm lạnh. khuôn 2 vỏ có dạng hình chóp chụt đều hai đáy hình vuông có kích thước: - Vỏ trong: Đáy lớn dưới a 1 360 mm; đáy nhỏ trên a 2 28 0 mm. - Vỏ ngoài: Đáy lớn dưới b 1 4 12 mm; đáy nhỏ trên b 2