Kỹ thuật lạnh thực phẩm máy đá vảy

Kỹ thuật lạnh thực phẩm máy đá vảy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KỸ THUẬT LẠNH THỰC PHẨM MÁY ĐÁ VẢY Họ tên sinh viên: Nguyễn Tấn Âu Trần Quốc Tiến Vũ Ngọc Hiển Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa: 2008 – 2012 08137050 08137008 08137002 ĐỀ TÀI: MÁY ĐÁ VẢY Nhóm thực hiện: NHÓM 10 Nguyễn Tấn Âu Trần Quốc Tiến Vũ Ngọc Hiển 08137050 08137008 08137002 Giáo viên hướng dẫn: GV: Nguyễn Thị Hoài Thu SĐT: 0974764103 SĐT: 01689949373 SĐT: 01687881902 LỜI MỞ ĐẦU Chương I MỞ ĐẦU 1.1 Lịch sử phát triển ngành lạnh 1.2 Mục đích đề tài Chương II HỆ THỐNG MÁY NƯỚC Đ Á 2.1 Hệ thống máy nước đá 2.1.1 Nồng độ tạp chất cho phép sản xuất nước đá .8 2.1.2 Ảnh hưởng tạp chất đến chất lượng nước đá 2.2 Phân loại nước đá .8 2.2.1 Phân loại theo màu sắc .8 2.2.1.1 Nước đá đục 2.2.1.2 Nước đá 2.2.1.3 Nước đá pha lê 2.2.2 Phân loại theo hình dạng 2.2.2.1 Máy đá 2.2.2.2 Máy đá .8 2.2.2.3 Máy đá vảy 2.2.2.4 Máy đá viên (máy đá dạng ống) 2.2.2.5 Máy đá tuyết .8 2.2.3 Phân loại theo nguồn nước sản xuất đá 2.2.3.1 Đá nước 2.2.3.2 Đá nước mặn Chương III MÁY ĐÁ VẢY 3.1.1 Cấu tạo 10 3.1.2 Nguyên lý hoạt động .11 3.1.3 Sơ đồ máy đá vảy .11 3.1.3.1 Máy nén lạnh .12 3.1.3.2 Cối đá vảy 12 3.1.3.3 Bình giữ nước tách lỏng 12 3.1.3.4 Kho chứa đá .12 3.1.3.5 Thiết bị ngưng tụ 12 3.1.3.2 Bình chứa 12 3.1.4 Ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng máy đá vảy 12 3.1.4.1 Ưu điểm 12 3.1.4.3 Phạm vi sử dụng 13 Chương IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÁ VẢY 13 4.1 Tính toán phụ tải nhiệt 13 4.1.1 Chi phí lạnh dùng để tạo đá .13 4.2.4 Chu trình lạnh .17 4.2.5 Tính chu trình lạnh 18 4.2.6 Tính chọn máy nén 18 4.3 Tính thiết bị 20 4.3.1 Tính Toán thiết bị ngưng tụ 20 4.3.2 Truyền nhiệt phía ống( phía nước giải nhiệt) 21 4.3.3Truyền nhiệt phía ống( phía môi chất ngưng tụ) 23 4.3.4 Chọn thiết bị ngưng tụ 24 4.3.5 Thiết bị bốc .24 4.3.6 Truyền nhiệt từ nước làm đá vào vách phía bốc 24 4.3.8 Xác định bề mặt truyền nhiệt 25 4.3.9 Tính thời gian tạo đá số vòng quay dao cạo đá .26 4.4 Tính cách nhiệt, cách ẩm 27 4.4.1 Tính cách nhiệt cách ẩm cho tang trống làm đá 27 4.4.2 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường kho trữ đá 28 4.4.3 Tính toán cách nhiệt 28 3.4.4 Tính toán kểm tra đọng ẩm .29 5.5 Cách nhiệt cách ẩm cho trần phong trữ đá .29 5.5.1 Tính toán cách nhiệt cho trần 29 5.5.2 Kiểm tra đọng ẩm cho trần 30 5.5.3 Tính cách nhiệt cách ẩm cho phòng trữ đá 31 5.5.4 Tính toán cách nhiệt cho 31 5.5.5 Kiểm tra đọng ẩm cho 32 Chương V KẾT QUẢ, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .32 5.2 Thảo luận 32 5.3 Đề nghị 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với công đổi công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, kỹ thuật lạnh phát triển mạnh Việt Nam Tủ lạnh, máy kem, máy đá, máy điều hòa nhiệt độ, trở nên quen thuộc đời sống ngày Các máy thiết bị lạnh công nghiệp phục vụ ngành chế biến, bia, rượu, sợi dệt, in ấn, thuốc lá, điện tử, vi điện tử, thông tin, bưu chính, y tế, thể dục thể thao, du lịch,… phát huy tác dụng thúc đẩy kinh tế phát triển Lĩnh vực ứng dụng quan trọng kỹ thuật lạnh dùng để bảo quản thực phẩm Theo thống kê khoảng 80% suất lạnh sử dụng công nghiệp bảo quản thực phẩm Thực phẩm hầu hết sản phẩm dễ ôi thui hư hỏng vi khuẩn gây Nước ta có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên ôi thui xảy nhanh chóng Để bảo quản thực phẩm, phương pháp sấy khô, phóng xạ, bao bì, xử lý khí,… phương pháp làm lạnh tỏ nhiều ưu điểm làm giảm chất lượng màu sắc, mùi vị thực phẩm nhiều tháng, chí nhiều năm bảo quản Ngày nay, công nghiệp thực phẩm xuất giữ vai trò qua trọng kinh tế nước ta công nghiệp chế biến thực phẩm thiếu trang thiết bị đại kỹ thuật lạnh Nước đá đóng vai trò quan trọng đời sống công nghiệp Trong công nghiệp người ta sử dụng nước đá để ướp lạnh bảo quản thực phẩm, rau chóng hư hỏng Trong đời sống vai trò nước đá quan trọng phục vụ giải khát, giải trí Nước đá có vai trò quan trọng tạo sân băng trượt băng nghệ thuật Trong công nghiệp chế biế thực phẩm nước đá thường sử dụng nhiều dạng: đá cây, đá vảy, đá tấm,… Chúng sử dụng để ướp đá thực phẩm trình chế biến Chương I MỞ ĐẦU 1.1 Lịch sử phát triển ngành lạnh Từ lâu, người biết làm lạnh sử dụng lạnh Cách khoảng 5000 năm, người bảo quản thực lương thực phẩm hang động nhiệt độ thấp mạnh nước ngầm nhiệt độ thấp chảy qua Cách 2000 năm người Ấn Độ Trung Quốc biết trộn muối vào nước nước đá để tạo nhiệt độ thấp Tuy nhiên, kỹ thuật lạnh đại kỷ 18 19 với kiện bật: 1834: Perkin đăng ký phát minh máy lạnh nén giới Hình 2: Máy nén kiểu kín môi chất SO2 Hình 1: Máy nén lạnh chạy ete 1987: Tạo nhiệt độ 1.10-5 K Beyreuth Máy lạnh nén kiểu kín môi chất SO2 hãng Singrun Brown Bovery( Mỹ) chế tạo Koảng năm 1912 giới thiệu máy lạnh dùng sức người để vận hạnh Ấn Độ làm lạnh nước muối để làm kem đá Hình 3: Máy kem, máy đá chạy sức người 1.2 Mục đích đề tài - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động máy đá vảy - Ưu, nhược điểm phạm vi sử dụng máy đá vảy - Sự cố máy đá vảy cách khắc phục - Tính toán thiết kế máy đá vảy Chương II HỆ THỐNG MÁY NƯỚC ĐÁ 2.1 Hệ thống máy nước đá 2.1.1 Nồng độ tạp chất cho phép sản xuất nước đá Bảng 1: Hàm lượng tạp chất nước đá công nhiệp TT Tạp chất - Số lượng vi khuẩn - Vi khuẩn đường ruột - Chất khô - Độ cứng chung nước - Độ đục - Hàm lượng sắt - pH Hàm lượng 100 con/ml con/l g/l mg/l 1,5 mg/l 0,3 mg/l 6,5- 9,5 2.1.2 Ảnh hưởng tạp chất đến chất lượng nước đá Tạp chất hòa tan nước làm cho chất lượng thẩm mỹ đá bị biến đổi Các tạp chất tạo màu sắc, màu đục không suốt Một số tạp chất làm cho đá dễ bị nức nẻ Một số tạp chất tách đông đá tạo thành cặn bã đáy, số không tách dược, số hòa tan vào nước làm cho trình đông khó 2.2 Phân loại nước đá 2.2.1 Phân loại theo màu sắc 2.2.1.1 Nước đá đục 2.2.1.2 Nước đá 2.2.1.3 Nước đá pha lê 2.2.2 Phân loại theo hình dạng 2.2.2.1 Máy đá 2.2.2.2 Máy đá 2.2.2.3 Máy đá vảy 2.2.2.4 Máy đá viên (máy đá dạng ống) 2.2.2.5 Máy đá tuyết 2.2.3 Phân loại theo nguồn nước sản xuất đá 2.2.3.1 Đá nước 2.2.3.2 Đá nước mặn Chương III MÁY ĐÁ VẢY 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy đá vảy 3.1.1 Cấu tạo Hình 4: Máy đá vảy Hình 5: Kho chứa đá vảy Hình 6: Hình chiếu máy đá vảy Hình 7: Cấu tạo cối đá vảy 10 Q 53,23 = = 0,36kg / s q0 148 Thể tích hút thực tế Vtt = G0.v1 = 0,36.0,11 = 0,039m3/s G0 = Hiệu suất thể tích máy nén Vtt Vlt theo Hình 4.7 trang 64 (1) với tỉ số nén 7,06 λ= ta có λ = 0,67 Thể tích hút lý thuyết (thể tích pittong quét) Vlt = Vtt 0,039 = = 0,058m3 / s = 209,55m / h λ 0,67 Công nén đoạn nhiệt: Ns = G0.l = 0,36.53 = 19,08 KW Công nén thị Ni = Ns ηi Tính λi theo công thức Levin T0 + 0,002.t0 = 0,85 Tk N 19,08 Ni = s = = 22,44kW ηi 0,85 ηi = λw' + bt0 = Trong đó: λw = T0/Tk, hệ số thực nghiệm b = 0,0025 freon Công suất hữu ích Ne = Ni + Nms Nms = Vtt*pms Vtt: thể tích hút thực tế pms : công suất ma sát riêng Do máy sử dụng freon có pms biến thiên từ 0,039 - 0,069 Mpa Chọn pms = 54 Kpa Nms = Vtt.pms = 0,039.54= 2,016 kW Ne = Ni + Nms = 22,44 + 2,016 = 24,456 kW Công suất động điện Ne N el = ηtđ ηel Hiệu suất truyền động htđ = 0,95 Hiệu suất động điện hel = 0,85 Suy 19 N el = Ne 24,456 = = 30,3kW ηtđ η el 0,95.0,85 Hiệu suất chung N s 19,08 = = 0,63 N el 30,3 Công suất lắp đặt đông phải lớn công suất động điện, ta chọn Nlđ = 1,5.Nel = 45,45 kW Từ thể tích hút lý thuyết tra bảng 4.3a (1) chọn máy nén F6WA2 hãng Mycom – Nhật Bản η= 4.3 Tính thiết bị 4.3.1 Tính Toán thiết bị ngưng tụ Chọn loại thiết bị ngưng tụ thiết bị ngưng tụ ống chùm nằm ngang, thông số sau Lượng nhiệt cần trao đổi (lượng nhiệt môi chất lạnh ngưng tụ tỏa cho chất giải nhiệt) Q = qk.G0 = 221.0,36 = 79,56 kW Chọn loại thiết bị ngưng tụ vỏ ống nằm ngang nước giải nhiệt ống, môi chất lạnh ống Chọn ống trao đổi nhiệt ống đồng có cánh: Đường kính ống dt = 14mm = 1,4.10-2m Đường kính ống (chân cánh tản nhiệt) dn = 16,5mm = 1,65.10-2m Đường kính cánh dc = 20mm = 2.10-2m Bước cánh Sc = 2mm = 2.10-3m Bề dày cánh đỉnh δd = 0,3mm = 3.10-4m Bề dày cánh gốc δ0 = 0,4mm = 4.10-4m Góc đỉnh cánhα= 350 Từ số liệu ta tính thông số cho 1m chiều dài ống Diện tích phần cánh đứng: π (d c2 − d ng2 ) fc = = 0,105 m / m α 2.sc cos( ) Diện tích bề mặt phần ống cánh : 20 f = πd ng (1 − δ0 δ ) + πδ d = 0,01 m / m sc sc Diện tích bề mặt bên ống truyền nhiệt: f ng = Fc + F0 = 0,115 m / m Diện tích bề mặt ống truyền nhiệt: 2 ftr = π.dtr = 0,0415 m /m Chiều cao dẫn xuất cánh : π (d c2 − d bg2 ) h' = = 0,005 m = 5.10 -3 m 4.d c Hệ số làm cánh : β = f ng/f tr = 2,63 Hiệu nhiệt độ trung bình logaritΔtlog ∆t log = ∆t max − ∆t ∆t ln max ∆t Với Δtmax = tk –tw1 = 45 – 38 = Δtmin = tk – tw2 = 45 - 42 = Suy ra: ∆t − ∆t − ∆t log = max = = 5,77 ∆t max ln ln ∆t 4.3.2 Truyền nhiệt phía ống( phía nước giải nhiệt) Nhiệt độ trung bình nước giải nhiệt ống t +t 42 + 38 t tb = w1 w = = 40 2 Các thông số phía nước giải nhiệt tra theo nhiệt độ trung bình STT Ý nghĩa Kí hiệu Giá trị Khối lượng riêng ρw (kg/m3) 991,5 Nhiệt dung riêng cpw (kJ/kg.K) 4,178 Hệ số dẫn nhiệt λw 102 (W/m.K) 63,61 Độ nhớt động học vw.106(m2/s) 0,642 Chuẩn số Prantl Prw 4,20 Lượng nước cần thiết để giải nhiệt: Qk 79,56 mw = = = 4,76kg / s c pw (t w − t w1 ) 4,178.(42 − 38) Chọn vận tốc nước ống  = m/s Số ống truyền nhiệt lối 21 4.mw 4.4,76 = = 15,06 991,5.2.π (1,4.10 −2 ) ρ w ω.π d t Chọn số ống lối 16 Tính lại vận tốc ống 4.mw 4.4,76 ω= = = 1,95m / s 991,5.15.π (1,4.10 −2 ) ρ w n.π d t Chuẩn số Reynolds v.d 1,95.1,4.10 −2 Re = = = 42305,3 ν 0,642.10 −6 Ta thấy Re = 52305,3 > 10000 chế độ chảy ống chảy rối Chuẩn số Nu Pr Nu = 0,021.ε Re 0,8 Pr 0, 43 ( ) 0, 25 Prt Với tỉ số Pr/Prt ảnh hưởng hướng dòng nhiệt, trình làm nguội ngưng tụ Pr/Prt < với chênh lệch nhiệt độ không lớn nhiệt độ thành ống nhiệt độ lưu chất bên nên ta coi Pr/Pr t = Và hệ số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng chiều dài đường kính ống 1, chọn 1 = 1,1 n= Nu = 0,021.1,1.423050,8.4,2 0, 43 = 215,14 Ta có Nu.λw 215,14.0,6361 = = 9775,04 dt 1,4.10 −2 Tính mật độ dòng nhiệt qua vách phía nước δ ∑ λi = 2,6.10 −4 (W / m K ) i Chọn tổng nhiệt trở vách cặn Vậy qw = A(Δt tb-Δtv) Với Δtv = tk – t v; tv nhiệt đô vách ống trao đổi nhiệt A= = 2760,1 (W/m K ) δi +∑ αw λi αw = Nên qw = 2760,1(Δ tb-Δt v) chọn sô :Δt v = 0,3Δt tb Nên : q’ w = 0,7.A.Δt tb = 11148,18 (W/m ) Ta chọn bố trí ống truyền nhiệt mặt sàn theo tam giác theo cạnh hình lục giác, nên số ống bố trí theo đường chéo lớn lục giác m Qk m = 0.753 q ' w S.d tr k k = l/D : tỉ số chiều dài đường kính TBNT; ta chọn giả sử k = -2 Chọn S = 1,3.d c = 1,3 2.10 = 0,026m 22 Từ công thức ta tính m = 10,58; làm tròn m đến số lẻ gần m = 11 Số hàng theo chiều ống đứng n z = m =11 4.3.3Truyền nhiệt phía ống( phía môi chất ngưng tụ) STT Ý nghĩa Nhiệt ngưng tụ Độ nhớt động học hệ số dẫn nhiệt Khối lượng riêng Ký hiệu r (kJ/kg) ν.106(m2/s) λ.102(W/m.K) ρ (kg/m3) Giá trị 160 0,196 7,67 1108 Bảng 3.3 : thông số vật lý môi chất lạnh R22 nhiệt độ ngưng tụ tk = 45 C Ta có công thức tính hệ số cấp nhiệt với môi chất ngưng tụ sau r.ρ λ3 g  n z  −0.167 α R = 0,72 β Ψc   υ d ng ∆t v   = 0,72.4 160.10 3.1108.0,0767 3.9,81  11    0,196.10 −6.0,0165 2 −0 ,167 2,63.1,7.∆t v−0, 25 = 9557,41.∆t v−0, 25 Với g = 9,81 m/s : gia tốc trọng trường Ψ c : hệ số kể tới điều kiện ngưng tụ khác mặt cánh đứng phần bề mặt ống nằm ngang cánh:  d ng  f f  + = 1,7 Ψc = 1.3 c E  f ng f ng  h'  β: hệ số tạo cánh (β= 2,63) ⇒ α R = 9557,41∆t v−0.25 ⇒ q R = α R ∆t v = 9557,41∆t v0.75 Như ta có hệ phương trình sau cho TBNT : q w = 2760,1 (5,77 − ∆t v )  0.75 q r = 9557,41.∆t v q = q R  w  ∆t v = 1,37 C  Giải ta  q w = q R = 12144,44W / m Ftr = QK = 7,58m qw Diện tích bề mặt truyền nhiệt phía Diện tích bề mặt truyền nhiệt phía F n =β Ftr = 2,63.7,58 = 20m Ftr 7,58 l= = = 2,82m π d tr n π 14.10 −3.61 Vậy chiều dài ống 23 4.3.4 Chọn thiết bị ngưng tụ Với Q k = 79,56 kW ta chọn thiết bị ngưng tụ KTP -25 có thông số Kiểu Bề mặt thực tế F ng,m Chiều dài ống,m Đường kính vỏ, mm Số ống Số lối Phụ tải lớn KTP-25 30 1,5 404 135 105 4.3.5 Thiết bị bốc Thiết bị bốc bình hai vỏ đứng, tiết diện phần môi chất lạnh tiết vành khăn Môi chất lạnh phía thu nhiệt làm kết đông đá, đá dao cạo cạo rơi xuống buồng chứa Tính chất vật lý nước đá: Khối lượng riêng 916,8kg/m ẩn nhiệt đóng băng r = 334,6 kJ/kg Nhiệt dung riêng nước đá C pđ = 2,09 kJ/kg Hệ số dẫn nhiệt nước đá λ = 2,22 W/m.K diện 4.3.6 Truyền nhiệt từ nước làm đá vào vách phía bốc Hệ số cấp nhiệt nước Các thông số vật lý nước 20 0C(nhiệt độ nước vào làm đá) STT Ý NGHĨA KÍ HIỆU GIÁ TRỊ Độ nhớt động học 1,00 νw.10 , m /s Khối lượng riêng 998,2 ρw, kg/m Chuẩn số Prantl Prw 7,02 Hệ số dẫn nhiệt 59,80 λw.10 , W/m.K Nhiệt dung riêng Cpw, kJ/kg.K 4,18 Ta có: Nu = α1 π Dtb z λ Trong : Dtb: đường kính trung bình tang trống, m Chọn sơ ban đầu D tb= 0,9m Z: số lưỡi dao cạo α1: hệ số cấp nhiệt cua nước vào vách bốc hơi, W/m 2.K α: hệ số dẫn nhiệt nước, W/m.K 0,164.Dtb2 n 0,164.0,9 2.5 Re = = = 664200 z.ν 1.10 −6 Với: n = vòng/ phút số vòng quay dao cạo đá v = 10-6 m2/s Độ nhớt động lực học nước làm đá Tính Nu phương trình chuẩn số thực nghiệm 24 Nu = 0,27 Re 0,652 Pr 0,333 = 0,27.6642000,652.7,020,333 = 3230 Nu.λ 3230.0,598 α1 = = = 683W / m K π Dtb π 0,9 z Tổng nhiệt trở lớp cáu δ −3 ∑ λi = ( , 45 − 0, ) × 10 m K / W i Chọn δ −3 ∑ λi = 0,5 × 10 m K / W i Mật độ dòng nhiệt truyền từ nước làm đá vào bề mặt bốc ∆t w q1 = = 754,74.∆t w = 509,13( 40 − ∆tv ) δi +∑ α1 λi ∆t w + ∆tv = t n − to = 20 − ( −20) = 40o C 4.3.7 Truyền nhiệt từ vách phía bốc vào môi chất lạnh Hệ số cấp nhiệt phía môi chất lạnh  λ2 α1 = b   ν σ Ts 1/   ∆t = 15,2.∆t  Trong   ρ"   b = 0,0751 + 10   = 0,081 ρ ' − ρ "    ρ '' = 10,762.10 −3 kg / l ρ ' = 1,3505kg / l o Với số liệu tra to=-20 C ν = 0,0225.10 −6 m / s σ = 39.10 −4 kg / m λ = 0,106W / mK TS = 273 − 20 = 253K Và q2 = α ∆t = 15,2.∆t 4.3.8 Xác định bề mặt truyền nhiệt Giải hệ phương trình 25 q1 = 509,13.( 40 − ∆tv )  q2 = 0,0423.∆tv q = q  ∆tv = 10,05  α = 1515,03W / m K  q1 = q2 = 15266W / m Chi phí lạnh sản xuất nước đá Q = 53,23 kW ta tính diện tích bề mặt truyền nhiệt F= Q 53,23.103 = = 3,48m q 15266 Chọn D = 1,2 m suy chiều cao H = 0,92m 4.3.9 Tính thời gian tạo đá số vòng quay dao cạo đá Thời gian đông đá τ =−  λd t  α1.t1.λM δ d r  ln 1 + δ d −  = 21,22 s α1t1  α1.t1  λd ( α1.t1δ M + λM t )   Trong Ẩn nhiệt đóng băng nước làm đá: r = 306.103kJ/m3 Nhiệt độ nước vào làm đá: t1= 20oC Nhiệt độ sôi môi chất lạnh: t2= - 20oC Hệ số dẫn nhiệt nước đá: λd= 2,22 W/mK Bề dày lớp đá: δd = 0,002m Hệ số dẫn nhiệt thép không rỉ: λM =17,5 W/mK Bề dày lớp thép không rỉ: δM = 0,006m Hệ số cấp nhiệt nước: α1 = 509,13 W/m2K Tốc độ quay dao cạo đá τ = 21,22 s, ta chọn số vòng quay n = 20s/vòng Góc tạo dạo cạo đá vòi phun nước α = 360 21,22 − 360 = 22 20 Dao cạo vòi phun nước quay vận tốc dao cạo phía trước cách vòi phun góc 22 26 4.4 Tính cách nhiệt, cách ẩm 4.4.1 Tính cách nhiệt cách ẩm cho tang trống làm đá δi Vật liệu (m) (W/mK) Thép 2x 0,002 46,5 Bitum 2x 0,001 0,18 Bọt xốp Polyurethan Thép Bitum λi δ cn Bitum Bitum Thép 0,023 Polyurethan rót ngập K= 0,26 (hệ số truyền nhiệt qua vách chọn theo to = -20°C ) α1 = 23,3 W/m2.K (hệ số cấp nhiệt từ môi trường đến vách) α2 = 1515,03 W/m2.K (hệ số cấp nhiệt phía môi chất sôi bay ) u 1  δ  δ cn = λcn  −  + ∑ i +  = 0,0897 m  K  α1 i =1 λi α  Chọn bề dày lớp polyurethan 0,1m = 100mm Tính lại hệ số truyền nhiệt tổng quát Kt = = 0,227W / m K δi +∑ + α1 i=1 λi α n t1 −t s k s = 0,95α1 t −t > k t Kiểm tra điều kiện đọng sương Vách không bị đọng sương nhiệt độ vách lớn nhiệt độ đọng sương môi trường hệ số truyền nhiệt đọng sương ks lơn kt t −ts −29 = 2,33 k s = 0,95α1 t1−t = 0,95.23,3 33 33 +5 Ta thấy ks > kt tượng đọng sương 27 4.4.2 Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường kho trữ đá SST 1,3,6 4 Vật liệu Vữa xi măng Tường gạch Bitum Styropor 4.4.3 Tính toán cách nhiệt Hệ số truyền nhiệt vách trong: Hệ số cấp nhiệt nhiệt δi λi µi (m) 0,01 0,1 0,003 W/.m.k 0,9 0,82 0,756 0,043 g/m.h.mmHg 0,012 0,014 0,000115 0,001 K = 0,28 W/m2 K α1 = 23.3 W/m2 K α2 = W/m2 K u 1  δ  δ cn = λcn  −  + ∑ i +  = 0,139m  K  α1 i =1 λi α  cn Chọn bề dày lớp Styropro δ = 0,15m Tính lại hệ số truyền nhiệt tổng quát Kt = = 0,262W / m K n δi 1 +∑ + α1 i=1 λi α Chọn cho tường 0,15m, chọn styropor dày 0,05m bề dày cách nhiệt Tính toán kiểm tra đọng sương Kho lạnh không bị đọng sương nhiệt độ vách kho lớn nhiệt độ đọng sương không khí bên Hay hệ số truyền nhiệt tổng quát nhỏ hệ số truyền nhiệt đọng sương k R n, tượng ngưng tụ ẩm tường 5.5 Cách nhiệt cách ẩm cho trần phong trữ đá 5.5.1 Tính toán cách nhiệt cho trần SST Vật liệu δ (m) λ W/m.K µ, g/m.h.mmHg 1, 3, Vữa xi măng Bê tông cốt thép 0.01 0.1 0.9 1.55 0,012 0,014 29 Bitum Styropor 0.003 0.756 0.043 0,000115 0,001 Hệ số truyền nhiệt vách ngoài: k = 0,26 W/m2 K Hệ số cấp nhiệt: α1 = 23,3 W/m2 K , α2 = W/m2 K Bề dày cách nhiệt: u 1  δ  δ cn = λcn  −  + ∑ i +   K  α1 i =1 λi α   0,01 0,1 0,003   δ cn = 0,043 − + + + +  = 0,153m , 26 23 , , , 55 , 765    Chọn bề dày tổng 0,15m, gồm lớp có bề dày 0,05m sử dụng cách nhiệt styropor 1m x 0.5m x 0.05m Hệ số truyền nhiệt thực: K= = 0,264 δi 1 +∑ + α1 λi α K R n, tượng ngưng tụ ẩm trần 30 5.5.3 Tính cách nhiệt cách ẩm cho phòng trữ đá Vật liệu i, m i ,W/mK 1.Lớp vữa 0,02 0,9 g/m.h.mm Hg 0,012 2.lớp bê tông 0,1 1,55 0,014 0,043 0,001 3.Lớp styropor 4.Bitum cách ẩm 0,003 0,765 0,000115 5.Bê tông móng 0,2 1,55 0,014 5.5.4 Tính toán cách nhiệt cho Hệ số truyền nhiệt qua vách K = 0,26 W/m K Hệ số cấp nhiệt qua vách α = W/m K Bề dày cách nhiệt: 1  u δ  δ cn = λcn  −  ∑ i +   K  i =1 λi α    0,02 0,1 0,003 0,2  δ cn = 0,043 − + + + +  = 0,156m  0,26  0,9 1,55 0,765 1,55  Chọn bề dày tổng 0,15m, gồm lớp có bề dày 0,05m sử dụng cách nhiệt styropor 1m x 0.5m x 0.05m Hệ số truyền nhiệt thực: 1 K= = = 0,261 δi 0,02 0,1 0,003 0,2 0,15 ∑ + + + + + + λi α 0,9 1,55 0,765 1,55 0,043 K R n, tượng ngưng tụ ẩm R= Chương V KẾT QUẢ, THẢO LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết Nhóm tính thành công mặt lý thuyết 5.2 Thảo luận Nhóm thống ý kiến thiết kế máy đá vảy 5.3 Đề nghị Do đá có nhiều nhược điểm không đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm nên nhóm đề nghị xí nhiệp chế biến thực phẩm sử dụng máy đá vảy để sản xuất đá phục vụ chế biến thực phẩm, đặc biệt xí nghiệp chế biến thủy sản yêu cầu đá chế biến lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi, “Hướng Dẫn Thiết Kế Hệ Thống Lạnh”, NXB Khoa học & Kỹ Thuật, Hà nội, 2002, 351 tr Trần Hùng Dũng-Trần Văn Nghệ, “Bài Tập Hướng Dẫn Thiết Kế Máy Lạnh Trạm Lạnh” Trần Văn Ba-Phạm Văn Bôn tác giả, “Công Nghệ Lạnh Nhiệt Đới”, NXB Nông Nghiệp, TPHCM, 1996, 400tr Trần Thanh Kỳ, “Máy lạnh”, NXB Giáo Dục, 632 tr Các tác giả, “Sổ Tay Tập 1,2 Quá Trình Và Thiết Bị Công Nghệ Hoá Chất”, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà nội, 1999, 447 tr 32 Nguyễn Đức Lợi-Phạm Văn Tùy-Đinh Văn Thụân, “Kỹ Thuật Lạnh Ứng Dụng”, NXB Giáo Dục, Thái Nguyên, 2002, 400 tr Nguyễn Đức Lợi, “Tự Động Hóa Hệ Thống Lạnh”, NXB Giáo Dục, Thái Nguyên, 2001, 331 tr Phạm Văn Bôn- Nguyễn Đình Thọ, “ Quá trình thiết bị công nghệ hóa & thực phẩm” tập 5, NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2006, 460tr Nguyễ Đức Lợi- Phạm Văn Tùy, “ Máy thiết bị lạnh”,NXB Giáo Dục,2009,291 tr 33 [...]... kế máy đá vảy như trên 5.3 Đề nghị Do đá cây có nhiều nhược điểm và không đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm nên nhóm chúng tôi đề nghị các xí nhiệp chế biến thực phẩm đều sử dụng máy đá vảy để sản xuất đá phục vụ chế biến thực phẩm, đặc biệt trong các xí nghiệp chế biến thủy sản yêu cầu đá chế biến rất lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Nguyễn Đức Lợi, “Hướng Dẫn Thiết Kế Hệ Thống Lạnh , NXB Khoa học & Kỹ Thuật, ... để giảm nhiệt độ đầu đẩy máy nén 3.1.3.2 Bình chứa Hệ thống máy đá vảy không cần bình chứa kích thước lớn vì thực tế hệ thống sử dụng môi chất không nhiều 3.1.4 Ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng máy đá vảy 3.1.4.1 Ưu điểm - Chi phí đầu tư khá nhỏ Hệ thống máy đá vảy không cần trang bị bể muối, hệ thống cẩu chuyển, bể nhúng, bàn lật, máy xay đá nên giá thành khá thấp so với máy đá cây - Chi phí vận hành... gạt đá 4 Hộp giảm tốc 5 Ống cấp nước 6 Động cơ 7 Bơm nước 8 Thùng nước 9 Tang trống 10 Trục quay dao Bề mặt tạo đá bằng thép không rỉ Dao gạt đá dạng răng lược giúp đá vảy được tách ra khỏi bề mặt tang dễ dàng Dao làm bằng thép không rỉ có độ cứng cao Lớp cách nhiệt bằng PU, vỏ cách nhiệt bằng thép không rỉ 3.1.2 Nguyên lý hoạt động Máy đá vảy là máy tạo đá có dạng mảnh nhỏ Quá trình tạo đá được thực. .. chuyển đi xa và bảo quản lâu ngày - Cối đá vảy là thiết bị khó chế tạo 3.1.4.3 Phạm vi sử dụng Chủ yếu dùng bảo quản thực phẩm trong dây chuyền công nghệ tại các xí nghiệp chế biến thực phẩm Chương IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÁ VẢY 4.1 Tính toán phụ tải nhiệt Tổng tổn thất lạnh được tính như sau: ∑ Q = Qđ + Q1 +Q 2 , kW Trong đó: Qđ: Chi phí lạnh dùng để tạo đá, kW Q1: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao... hơi,đó là cối đá Nước được bơm tuần hoàn từ bể chứa nước đặt phía dưới bơm lên khay chứa nước phía trên Nước từ khay đá qua hệ thống ống phun lên bề mặt bên trong của cối đá và được làm lạnh, một phần đông lại thành đá ở bên trong, phần dư chảy về bể và tiếp tục được bơm lên Khi đá đóng băng đủ dày thì được dao cắt cắt rơi xuống phía dưới kho chứa đá 3.1.3 Sơ đồ máy đá vảy 11 3.1.3.1 Máy nén lạnh Có thể... 3.1.3.1 Máy nén lạnh Có thể sử dụng máy nén lạnh 1 cấp, môi chất lạnh Freon Nếu sử dụng môi chất NH3, thì nhiệt độ cuối tầm nén cao nên hiện nay sử dụng máy nén 2 cấp cho cối đá vảy 3.1.3.2 Cối đá vảy Cối đá là một ống trụ có 2 lớp inox, ở giữa là môi chất lỏng bay hơi 3.1.3.3 Bình giữ nước tách lỏng Dùng để duy trì mức dịch luôn ngập trong cối đá và tách lỏng môi chất hút về máy nén Mức dịch trong bình giữa... và Hướng Dẫn Thiết Kế Máy Lạnh Trạm Lạnh 3 Trần Văn Ba-Phạm Văn Bôn và các tác giả, “Công Nghệ Lạnh Nhiệt Đới”, NXB Nông Nghiệp, TPHCM, 1996, 400tr 4 Trần Thanh Kỳ, Máy lạnh , NXB Giáo Dục, 632 tr 5 Các tác giả, “Sổ Tay Tập 1,2 Quá Trình Và Thiết Bị Công Nghệ Hoá Chất”, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật, Hà nội, 1999, 447 tr 32 6 Nguyễn Đức Lợi-Phạm Văn Tùy-Đinh Văn Thụân, Kỹ Thuật Lạnh Ứng Dụng”, NXB Giáo... nước Do hệ thống máy đá vảy rất đơn giản, ít trang thiết bị hơn máy đá cây rất nhiều nên chi phí vận hành cũng thấp 12 - Thời gian làm đá ngắn, thường sau 1 giờ đã có đá sử dụng - Đảm bảo vệ sinh và chủ động trong sản xuất Các khâu sản xuất và bảo quản đá điều được tiến hành rất đảm bảo yêu cầu vệ sinh nên chất lượng đá rất tốt - Tổn thất năng lượng nhỏ 3.1.4.2 Nhược điểm - Vì có dạng vảy, kích thước... suất lạnh của máy nén Qo = k ∑ Q = 1,06 50,22 = 53,23kW b 1 Trong đó: k: hệ số kể đến tổn thất đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh, nhiệt độ bốc hơi t0 = - 200C ta chọn k = 1,06 b: hệ số thời gian làm việc của kho lạnh, đối với máy đá vảy làm việc liên tục ta chọn b = 1 4.2 Tính toán chu trình và chọn máy nén 4.2.1 Chọn các thông số làm việc 4.2.2 Chọn tác nhân lạnh cho quá trình Chọn tác nhân lạnh. .. Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che Q2: Tổn thất nhiệt do vận hành 4.1.1 Chi phí lạnh dùng để tạo đá Qđ = G.q0 G: năng suất lạnh theo khối lượng sản phẩm nước đá kg/s q0: Nhiệt lượng cần làm lạnh 1kg nước xuống nhiệt độ yêu cầu Trong đó: Nhiệt độ nước vào t1 = 200C , nhiệt độ nước bắt đầu đông đặc t 0 = 00C, nhiệt độ đá thành phẩm t2 = -70C qo = Cpn.(t1-t0) +rđđ + Cpđ(t0 –t2) Cpn lấy tại nhiệt độ trung ... dạng 2.2.2.1 Máy đá 2.2.2.2 Máy đá 2.2.2.3 Máy đá vảy 2.2.2.4 Máy đá viên (máy đá dạng ống) 2.2.2.5 Máy đá tuyết 2.2.3 Phân loại theo nguồn nước sản xuất đá 2.2.3.1 Đá nước 2.2.3.2 Đá nước mặn... mặn Chương III MÁY ĐÁ VẢY 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy đá vảy 3.1.1 Cấu tạo Hình 4: Máy đá vảy Hình 5: Kho chứa đá vảy Hình 6: Hình chiếu máy đá vảy Hình 7: Cấu tạo cối đá vảy 10 1.Khung... máy đá vảy 5.3 Đề nghị Do đá có nhiều nhược điểm không đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm nên nhóm đề nghị xí nhiệp chế biến thực phẩm sử dụng máy đá vảy để sản xuất đá phục vụ chế biến thực phẩm,