đồ án tự động hóa Thiết kế máy đá vảy 10t24h lắp trên tàu đánh cá xa bờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI Độc Lập - Tù Do - Hạnh Phóc ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1. Đề tài đồ án: Thiết kế mỏy đỏ vảy 10t/24h lắp trên tàu đánh cá xa bê. Số liệu ban đầu: - Nhiệt độ nước 30 0 C, nhiệt độ nước làm mát 30 0 C, nhiệt độ bay hơi –20 0 C, môi chất lạnh R22 trực tiếp 2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Mở đầu mục đích và ý nghĩa. - Tổng quan các phương pháp sản xuất nước đá và ứng dụng nước đá. - Nhu cầu mỏy đỏ vảy lắp trên tàu đánh cá xa bê. - Tính cân bằng nhiệt, tính chu trình lạnh, tính chọn máy nén và dàn ngưng - Tính toán thiết kế trống làm đá. - Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, tự động hóa. - Kết luận. 3. Các bản vẽ và đồ thị (Trích từ đồ án, phóng to). - Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh - Bản vẽ thiết kế trống làm đá 4. Ngày giao đề tài đồ ỏn:……………. 5. Ngày sinh viên phải hoàn thành đồ án: 08 - 05 - 2004 TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 2 cán bộ hướng dẫn 1cán bộ hướng dẫn 2 (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PGS.TS NGUYỄN ĐỨC LỢI Ngày bảo vệ:Ngày… thỏng… năm… Ngày… tháng… năm… - Điểm HD: ……… Điểm duyệt:…… Sinh viờn đó hoàn thành và nép toàn Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 - Điểm bảo vệ:……. Điểm chung:…… bộ đồ án cho Bộ môn Chủ tịch hội đồngTrưởng bộ môn Trưởng bộ môn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của đất nước, ngành Nhiệt – Lạnh cũng đó đúng một vai trò quan trọng trong công cuộc thúc đẩy phát triển kinh tế, đưa nền kinh tế nước nhà hội nhập vào nền kinh tế thế giới. Một trong những lĩnh vực qua trọng của ngành Nhiệt – Lạnh là kĩ thuật sản xuất mỏy đỏ vảy phục vụ cho tầu đánh cá xa bê. Ở nước ta trước đây công nghệ sản xuất mỏy đỏ vảy còn khá mới mẻ đối với các ngư dân. Nhưng ngày nay, nhờ vào sự tiện Ých và tính kinh tế cao nú đó được các chủ tàu nhanh chóng áp dụng được đưa vào sản xuất để dần thay thế đỏ cõy xay nhá . Chớnh vì lý do trên mà đây cũng là nội dung của đồ án tốt nghiệp do em tớnh toỏn: Thiết kế mỏy đỏ vảy có công suất 10tấn/24h trên tàu đánh cá xa bê. Nội dung đồ án gồm 4 chương: Chương I: Giới thiệu chung. ChươngII: Tính cân bằng nhiệt Chương III: Tính chọn máy nén và thiết bị Chương IV: Thiết kế trống tạo đá. Chương V: Tự động hóa, lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự quan tâm và hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS TS Nguyễn Đức Lợi và sự giúp đỡ của bạn bè. Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót, rất mong được sự góp ý của các thầy, cô và các bạn để bản đồ án này được hoàn chỉnh hơn. Hà Nội tháng 5 năm 2004. Sinh viên Trần Văn Vân ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 Chương 1 Giới Thiệu chung 1.1. Mục đích, ý nghĩa của nước đá. Theo xu hướng phát triển của nền kinh tế thì ngành kỹ thuật lạnh cũng đã có mặt ở hầu hết các lĩnh vực, đưa ứng dụng của nó vào làm thay đổi hẳn một số ngành kinh tế quan trọng, như chế biến thuỷ sản, đánh bắt xa bờ, công nghệ sản xuất bia, thực phẩm, y tế, sinh học, văn hoá, thể thao…Một trong những ngành quan trọng của kỹ thuật lạnh là kỹ thuật sản xuất nước đá. Trong công nghiệp sản xuất, nước đá dùng để bảo quản thực phẩm, khi đó thực phẩm khi chế biến ra sẽ bảo quản được lâu hơn thuận tiện cho công việc chuyên chở, phân phối đảm bảo cân bằng giữa cung và cầu trên thị trường. Ngoài ra khi pha trộn nước đá vào muối ăn với tỉ lệ thích hợp ta sẽ được nước đỏ cú độ lạnh thấp hơn và bảo quản được dài ngày hơn. Trong công nghệ đánh bắt thuỷ sản đánh bắt xa bờ thì nước đá chiếm một vai trò cực kì quan trọng. Đá được xay nhá ra và ướp lẫn với cá khi đánh bắt được, có tác dụng bảo quản cá được tươi lâu hơn, không thối rữa giúp cho các tàu đánh cá được dài ngày hơn, năng suất đánh bắt cao hơn. Trong sinh hoạt hàng ngày, nước đá được sr dông nh mét loại thực phẩm để làm lạnh trực tiếp hoặc gián tiếp các loại đồ uống. Đặc biệt khi thời tiết nóng bức, nhu cầu về nước giải khát rất lớn cần rất nhiều nước đá. Chính vì thế, sự có mặt của nước đá nước giải khát trở nên hấp dẫn hơn vì có tác dụng giải nhiệt nhanh. Tuy nhiên so với nước đá công nghiệp thì nước đá phục vụ cho sinh hoạt có độ sạch cao hơn, yêu cầu về tiêu chuẩn vệ sinh khắt khe hơn rất nhiều. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 Nhìn chung nhu cầu sử dụng nước đá rất đa dạng nờn đó có rất nhiều loại máy sản xuất nước đá ra đời để đáp ứng tối đa nhu cầu kinh tế. Tuỳ theo nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng ta có thể lùa chọn các loại mỏy đỏ thích hợp. Các loại nước đá: a. Nước đá đục. Nước đá đục còn gọi là nước đá kỹ thuật. Nước đá đục (không trong suốt) là do trong nước có tạp chất. Những tạp chất này có thể là những chất khí, rắn và lỏng. Ở nhiệt độ 0 0 C và áp suất 0,98bar, nước có thể hoà tan tổng cộng 29,2mg/l, nghĩa là trong nước có thể hoà tan tới 0,03% thể tích không khí. Khi đóng băng những chất khí tách ra tạo thành các bọt khí và bị ngậm giữa các tinh thể đá. Mặc dù không khí trong suốt nhưng do bị phản xạ toàn phần nên nước đá không trong suốt mà có màu trắng đục. Nước thường chứa các loại muối hoà tan, chủ yếu là muối Ca và Mg. Ngoài ra cũn cú cỏc tạp chất rắn không hoà tan trong nước nh cỏt, bùn nằm lơ lửng trong nước, chúng cũng nằm trong nước đá. Khi đóng băng, các tinh thể có xu hướng đẩy các cặn bẩn và không khí ra, càng vào giữa cỏc cõy đỏ tạp chất càng nhiều và dần chúng bị ngậm giữa các tinh thể đá làm cho nước đá có mầu trắng đục như sữa hoặc màu trắng nhạt. b. Nước đá trong suốt. Quá trình nước đóng băng có hiện tượng tự làm sạch nước nghĩa là nước trước khi đóng băng có sảy ra quá trình tỏch cỏc cặn bẩn và các thành phần khác ra khỏi các tinh thể đá đang hình thành. Nếu các tạp chất này được lấy ngay khỏi bề mặt tinh thể thì có thể loại trừ được những tạp chất đú khỏi bị ngậm giữa cỏc lớp đỏ đang hình thành. Khi đó nước đá sẽ trong suốt, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5 người ta sử dụng phương pháp thổi khí vào đỏy khuụn đỏ. Riêng phần tõm cõy đỏ vẫn bị đục vì bẩn đọng lại. c. Nước đá pha lê. Nước đá pha lê (tinh thể) được sản xuất từ nước đã được khử muối hoàn toàn và khử khí cẩn thận trước khi tạo đá. Trước đây người ta chỉ sản xuất nước đá pha lê từ nước cất. Ngày nay nước đá pha lê được sản xuất từ nước khử muối hoàn toàn bằng các phương pháp hoá học nhờ các thiết bỉ trao đổi ion. Khối nước đá pha lê hoàn toàn trong suốt cho đến tâm. Khi tan nước đá không để lại cặn bẩn vì toàn bộ khối đá là đồng nhất và không có cặn bẩn. Chớnh vỡ nước đá pha lê được ưa chuộng sử dụng khi nước đá tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm bảo quản. Nước đá pha lê khi xay nhỏ rất dễ lấy vì Ýt bị dính. Nước đá pha lê ngày nay có thể sản xuất ngay ở cỏc mỏy đỏ nhỏ với điều kiện tốc độ nước trên bề mặt đóng băng đủ lớn và được khử muối đạt yêu cầu. Khối lượng riêng của nước đá pha lê vào khoảng 910kg/m 3 đến 920kg/m 3 . d. Nước đá thực phẩm. Nguyên liệu là nước đảm bảo tiêu chuẩn thực phẩm về tạp chất và về vi khuẩn, đặc biệt vi khuẩn đường ruột. Ngoài ra khi sản xuất nước đá thực phẩm phải đảm tất cả các yêu cầu về vệ sinh thực phẩm. Nước đá pha lê và nước đá trong suốt được ưa chuộng hơn nước đá đục. e. Nước đá khử trùng. Được sản xuất từ nước đã được khử trùng bằng hoá chất như hypoclorit canxi, nitrat natri…Đụi khi người ta cho thờm cỏc chất kháng sinh như clotetracylin 0,001 đến 0,005%. Nước đá khử trùng dùng chủ yếu trong công nghiệp cá để chuyên chở và bảo quản cá tươi. Dùng nước đá khử trùng có kháng sinh có thể tăng thời hạn bảo quản cỏ nờn 1,5 lần. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6 f. Nước đá từ nước biển. Được sản xuất từ nước biển có nồng độ cao chủ yếu sử dụng trong cụnh nghiệp cá để chuyên chở và bảo quản cá tươi khi đánh bắt ngoài biển. Nhờ độ mặn cao nên nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 0 0 C nên chất lượng bảo quản cá cao hơn và thời hạn bảo quản kéo dài có khi từ 2 đến 3 lần. 1.2. Tổng quan về các phương pháp sản xuất đá và ứng dông . 1.2.1. Bể sản xuất nước đá. Bể sản xuất nước đá đục thường sản xuất ra các khối đá có khối lượng từ 5kg đến 200 kg với nhiều hình dạng và kích thước. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng khác nhau mà ta có thể lùa chọn kích thước các khối đá sao cho phù hợp. Khi có nhu cầu về sử dụng nước đá trong suốt thì người ta sẽ tiến hành sử lý nước trước khi tiến hành vào làm đá và bố trí các cơ cấu lắc để đuổi khí ra khỏi nước. Thông thường bể sản xuất nước đá khối được chia làm hai ngăn. Ngăn to dùng để xếp các khay đá, ngăn nhỏ dùng để đặt dàn lạnh làm lạnh nước muối và dùng bơm hoặc càng khuấy để tuần hoàn nước muối từ ngăn to sang ngăn nhỏ. Nước muối dùng để làm lạnh thường là muối ăn NaCl. Phương pháp làm đá kiểu này có thể là gián đoạn hoặc liên tục. Sơ đồ bể sản xuất nước đá: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7 2 4 7 8 9 8 10 11 1 3 5 6 Hình 1.1 Bể đá khối. 1: Èng cân bằng, 2: Bơm nước muối, 3: Khuụn đỏ, 4: Dàn bay hơi ống đứng, 5: Bể nước muối, 6: Bể tan giá, 7: Cơ cấu lật, 8: Linh đá, 9: Bàn trượt đá, 10: Máng rót nước, 11: Cầu trục chạy điện. Bể sản xuất đá khối thường được lắp tại những trạm xí nghiệp chế biến thuỷ sản. Với phương pháp sản xuất này thì công đoạn tiếp theo là đá sẽ được xay nhỏ để ướp lẫn với sản phẩm cần bảo quản, ngoài ra nú cũn phục vụ cho tàu đánh cá xa bê trong điều kiện ngắn ngày và vốn đầu tư Ýt. 1.2.2. Phương pháp Vilbushevich. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8 4 0 4 l áng r22 Hình 1.3 Một loại khuụn đỏ để sản xuất cõy đỏ hình trụ rỗng kiểu Vilbushevich Đặc điểm: - Phương phỏp sản xuất đá khối nhanh. - Môi chất lạnh sôi trực tiếp không qua chất tải lạnh, gồm một hay nhiều ống hai vỏ có môi chất lạnh sôi trực tiếp bên trong khối đá cần kết đông dẫn đến thời gian làm đá được rút ngắn. Nước đá được làm lạnh từ hai phía (trong và ngoài), phía dưới khuôn có nắp và đối trọng. Khuụn đá được làm lạnh từ xung quanh nhờ môi chất lạnh sôi. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9 Cõy đá được dốc ngược. Khuụn có một hoặc nhiều cõy đỏ. Thao tác: Cho mét Ýt nước trong khuôn để khuôn được làm kín nhờ lượng nước trỏng khuụn đông đặc. Nước 4 0 C cho vào đầy khuôn. Khi thực hiện xong quá trình làm đá, dừng cấp lỏng, cấp hơi nóng để làm tan líp băng giá trờn khuụn đỏ tỏch khuụn ngồi nên nắp thắng lực đối trọng rơi xuống. Cõy đá 25kg (rỗng giữa) thời gian làm đá từ 2-5h (đỏ cõy thường 19h). Phương pháp sản xuất này rút ngắn được thời gian làm đá mà không cần bể nước muối. 1.2.3 Phương pháp sản xuất đá ống. Hình 1- 4 Nguyên lý làm việc của máy làm đá ống củaVogt (Mĩ) 1-Vá ngoài; 2- Các ống làm đá; 3- thùng mước phía trên với bộ phân phối nước; 4- Bơm nước tuần hoàn; 5 - Thùng nước phía dưới; 6 - Bình chứa thu hồi R22; 7 - Cơ cấu cắt đá ống; 8- Lưới thoát nước; 9 - Van tiết lưu; 10 - Đường hơi nóng vào làm tan giá; 11 - Hộp tốc độ của dao cắt ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 [...]... tip bờn ngoi ng, khi ó kt ụng n chiu dy cn thit, i sang chu k tan gi, cc ng ỏ ri xung v c dao ct ỏ ra tng thi ỏ rng 1.2.4.Mỏy sn xut ỏ c nhỏ Cỏc loi mỏy ny cú cụng sut t vi chc n vi trm Kilgam Ch yu phc v cho nh hng, khỏch sn Mt phn nhu cu ny c ỏp ng bng cỏc t lnh gia ỡnh, t lnh thng nghip -My ỏ nh lm vic liờn tc Cách nhiệt H2O Môi chất lạnh Đá ống xoắn dàn bay hơi Trục vít Sensor Thùng chứa đá Đá. .. mtor ko hp gim tc iu chnh tc Cm mỏy nộn, bỡnh ngng lm mỏt bng nc hoc lm mỏt bng khụng khớ t cỏch xa b lm ỏ Ni gia hai phn l ng ng gas i, v v cỏc thit b cng nh t ng iu khin, iu chnh my ng dng ca my vy: Dng cho cỏc trm thu mua, ch bin thu hi sn v cỏc tu ỏnh cỏ xa bờ 1.3 Nhu cu my vy lp t trờn tu ỏnh cỏ xa bờ 1.3.1 Gii thiu v my vy Mỏy sn xut ỏ vy hay cũn gi l mỏy sn xut ỏ mnh ụi khi cũn c gi l nc ỏ... trng nm ngang, vi ba b phn chớnh : N TT NGHIP 13 H thng lnh, b lm ỏ vy v kho cha ỏ My ỏ vy kiu tch dng lp t ti ch hoc lp t trờn tu ỏnh cỏ xa bờ u im so b lm ỏ l gn nh tn ít din tớch lp t Tang trng c ch to bng mt loi thộp khụng r bờn trong cú b trớ gin bay hi ng xon, bờn ngoi l khay nc Khi trng quay trờn b mt trng hỡnh thnh mt lp dy 0,5-1,5 mm v c no ra bi mt li dao c nh ỏ c no ra ri vo mỏng xung bung... quay ca dao no phun nc lờn thnh trng Loi tang trng hỡnh tr t ng cú dao no t ngoi Loi ny tang trng quay, dao no ỏ, v vũi phun nc c gn c nh 1.3.2 Nhu cu lp t my vy trờn tu ỏnh cỏ xa bờ Hin nay cựng vi s phỏt trin v s lng tu ỏnh cỏ xa b, nht thit phi cú s phỏt trin song song, ng b ca cỏc dnh v hu cn, c bit l cỏc nh mỏy cung cp nc ỏ cho cỏc tu ỏnh cỏ ra khi Tuy nhiờn do nhiu nguyờn nhõn m hu ht cỏc tnh ven... tiờu hao lóng phớ do b tan chy ỏ nh cỏc tu phi mang ỏ i theo - Lp my ỏ vy trờn tu xa b cn cú th lm dch v cung cp ỏ cho tu bn trờn ng trng hoc lm cụng tỏc chuyờn ch dch v thu mua trờn bin Do cú nhng u im, li ích to ln, nờn vic lp t my vy trờn tu ỏnh bt xa b l mt hng i ỳng n ng b vi s phỏt trin s lng cht lng h thng tu ỏnh bt xa b nú ỏp ng c nhu cu cn thit v tng doanh thu rỳt ngn c thi gian hon vn V cú hiu... 30) = 3,9kg / s n n" õy ta tớnh chn bỡnh ngng ng v Vỡ h thng to nhit khi ngng ca hi Freon cú giỏ tr nh hn ca nc chy trong ng nờn õy ta cú th lm cỏnh bờn ngoi ng nh bng ng Thit b gm v bng kim loi khụng g bờn trong ng nh bng ng cú cỏnh õy hi R22 cho ngng bờn ngoi ng nh cú th to bt mt phn nhit qua vỏ ra ngoi mụi trng, nc lm mỏt chy trong cac ng nh (d v sinh lm sch) Cn xỏc nh din tớch b mt truyn nhit... khụng gian lp t trờn tu v d dng sa cha bo dng Xut phỏt t nhng yờu cu trờn ta s tớnh toỏn v chn thit b ngng t kiu ng v nm ngang Loi bỡnh ngng ny phự hp vi yờu cu iu kin mụi trng lm vic trờn tu ỏnh cỏ xa bờ 3.2.2 Tớnh chn bỡnh ngng Thụng s xỏc nh theo phn trờn tớnh chu trỡnh tk= 400C t tn t tn Hỡnh 3-2 Ta cú: tn = 300 C, nhit nc vo; tn = 350 C, nhit nc ra; tk = 400 C, nhit ngng tụ ; N TT NGHIP 26... 0,021.(19,36 104)0,8 (5,42)0,43 = 736,823 N TT NGHIP 28 H s to nhit i lu ca nc: K = Nu ù n 0,618 = 736,823 = 14229,89 W/m2K d1 0,032 tớnh h s to nhit khi ngng hi R22 bờn ngoi ng nm ngang K = 1,2 N ,w/m2K: õy cú th dựng cụng thc ngng mng bờn ngoi ng nm ngang ca Nusselt: k = 1,2N , W/m2k N = 0,728 3 3 g r ,W/m2K àtd N : H s to nhit khi ngng ca Nusselt; : H s dn nhit,W/mK : Khi lng riờng, kg/m3 : nhớt... liu iu kin, rt phự hp vi tớnh toỏn N TT NGHIP 25 Cho nờn ừychn 2 mỏy nộn Model: F4WA2 trong ú cú 1 mỏy d phũng 3.2 Tớnh chn bỡnh ngng 3.2.1 c im v yờu cu i vi mỏy sn sut nc ỏ vy c lp t trờn tu ỏnh cỏ xa b, thỡ vic gii nhit cho phn thit b ngng t c s dng bng chớnh ngun nc bin cú sn l gii phỏp ti u Chớnh vỡ vy yờu cu t ra vi thit b ngng t l vt liu ch to phi chu v chng li c s n mũn v phỏ hu ca nc bin khi... 7: Lp mng, 8: Khuụn hỡnh tr, 9: Lp ỏ dy, 10: Thựng nc mui, 11: Chiu quay, 12: Trc quay Nguyờn lý lm vic ca mỏy lm ỏ mnh Flak - Ice ca Crosby Fielk do hóng Yolk ca M ch to Mỏy gm cú cc hnh quay hỡnh tr bờn trong l nc mui lnh ( hoc mụi cht lnh si ) Bn ngoi l thựng nc cng l hỡnh tr Thựng quay chuyn ng theo kim ng h nh b chuyn ng bỏnh rng Khi thựng quay, nc s úng bng lờn b mt thựng quay v trớ 7 ó xut . vẩy: Dựng cho các trạm thu mua, chế biến thuỷ hải sản và các tàu đánh cá xa bê. 1.3. Nhu cầu mỏy đỏ vẩy lắp đặt trên tàu đánh cá xa bê. 1.3.1. Giới thiệu về mỏy đỏ vẩy. Máy sản xuất đá vẩy hay. định. 1.3.2. Nhu cầu lắp đặt mỏy đỏ vẩy trên tàu đánh cá xa bê. Hiện nay cùng với sự phát triển về số lượng tàu đánh cá xa bờ, nhất thiết phải có sự phát triển song song, đồng bộ của các dịnh vụ hậu. lớn, nên việc lắp đặt mỏy đỏ vẩy trên tàu đánh bắt xa bờ là một hướng đi đúng đắn đồng bộ với sự phát triển số lượng chất lượng hệ thống tàu đánh bắt xa bờ nó đáp ứng được nhu cầu cần thiết và tăng