Bài tập lớn tính toán, thiết kế bể đá cây

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KĨ THUẬT CAO THẮNG KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH BỘ MÔN: NHIỆT LẠNH BÀI TẬP LỚN KĨ THUẬT LẠNH ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BỂ ĐÁ CÂY GVHD: Lê Thái Sơn SVTH: Nhóm 12 CĐ NL 13 Lê Đức Hậu Nguyễn Lương Tùng Trần Văn Nghĩa Nhận xét giáo viên: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… LỜI MỞ ĐẦU Từ xa xưa người biết lấy loại nước đá thiên nhiên từ sông, suối, ao, hồ để sử dụng làm lạnh, dự trữ, nhà để mùa hè lại đem dùng Qúa trình hình thành đá thiên nhiên dựa vào lạnh thiên nhiên, nhiều nơi mùa đông không khí lạnh đến −20°C , −30° C làm cho nước ao, hồ, sông, suối, bị đóng băng Cho đến ngành lạnh đời, bắt đầu phát triển mạnh giới người sử dụng kĩ thuật lạnh vào nhiều mục đích khác mình, từ đơn giản tinh vi Một ứng dụng người sản xuất nước đá ( đá nhân tạo) nhiều dạng khác ( dạng khối, dạng viên, dạng vẩy, dạng bột, ) tùy theo yêu cầu sử dụng điều kiện thực tế Nước đá sử dụng rộng rãi làm lạnh, trữ cho vận chuyển, bảo quản nông thủy sản, thực phẩm, cho chế biến lạnh sản phẩm từ thịt, thủy sản cho sinh hoạt người dân Vì nước đá có ý nghĩa quan trọng đời sống, nên nhận đề tài ‘thiết kế bể đá cây, suất tấn/ ngày’ em cảm thấy thích thú Từ trước đến nay, nói đến nước đá biết, nói đến làm nước đá người ta nghỉ đơn giản hạ nhiệt độ xuống thấp để nước đóng băng, để làm điều đòi hỏi người kĩ sư phải tính toán thiết kế thiết bị làm lạnh, phải đảm bảo tiêu chuẩn nước đá Trên thực tế muốn xây dựng thành công nhà máy, để vào hoạt động có hiệu người kĩ sư có kiến thức kĩ thuật mà đòi hỏi phải tính đến tính kinh tế xây dựng phân xưởng Trong khuôn khổ đồ án môn học chắn em làm thiếu sót, thông qua đồ án em học nhiều kiến thức, đặc biệt phải biết cách ứng dụng học sách thực tế Trong thực đố án có kiến thức thực tế em không rõ, kinh nghiệm nhờ dẫn tận tình thầy LÊ THÁI SƠN đả giúp em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cám ơn thầy LÊ THÁI SƠN giúp đở chúng em Do thời gian kiến thức hạn chế nên không tránh khỏi sai sót vậy, kính mong thầy, cô đóng góp ý kiến quý báu để em hiểu biết thêm nhiều điều bổ ích CHƯƠNG 1: VÀI NÉT VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC ĐÁ 1.1 Tính chất vật lí nước: Ở áp suất thường nước có khối lượng riêng lớn 4°C Trong trình hạ nhiệt độ từ 4°C − 0°C khối lượng riêng giảm từ 1000-999,9 kg / m3 biến thành nước đá khối lựong riêng tiếp tục giảm tới 916,8 kg / m3 Nước có nhiệt dung riêng cao bất thường, Cnuoc = 4,18 kJ/kgK Từ thấy nước chất tỏa nhiệt tốt Nhiệt độ nóng chảy nước: λc = 334 kJ/kg Nhiệt độ hóa cuả nước: λh = 2253 kJ/kg 1.2 Tính chất vật lí nước đá: - Nhiệt độ nóng chảy t = 0°C - Khối lượng riêng nước đá: ρd = 916,8kg / m3 - Khối lượng riêng nước đá có quan hệ nhiệt độ sau: ρ d = 917(1 − 0, 00015t ) - Khi nước đóng băng thành nước đá thể tích tăng 9% - ẩn nhiệt đóng băng: r = 334 kJ/kg Khi nhiệt độ hạ 1°C r tăng 2,12 kJ/kg - Nhiệt dung riêng nước đá: Cd = 2,12 kJ/kg - Hệ số dẫn nhiệt: λd = 2, 22 W/mK 1.3 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 nứt nẻ Một số tạp chất tách đông đá tạo thành cặn bẩn nằm đáy, số không, có tạp chất hòa tan nước làm cho đá khó đông hơn, nhiệt độ đóng băng giảm Dưới ảnh hưởng số tạp chất đến chất lượng đá CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 2.1 Chọn phương án sản xuất Ngày khoa học kĩ thuật tiến nên nhiều loại máy sản xuất nước đá như: máy đá khối, máy đá vảy, máy đá viên, loại máy hoạt động liên tục gián đoạn, có loại làm nước đá trực tiếp, có loại gián tiếp qua nước muối Làm lạnh trực tiếp có ưu điểm tiêu kinh tế cao ( không thời gian nước muối môi chất lạnh) suất giới hạn, chế tạo máy móc thiết bị khó khăn nên vốn đấu tư cao Đối với đồ án suất thuộc loại nhỏ dạng nước đá sản xuất để tiêu dùng ( dạng 50 kg) nên em chọn phương án làm lạnh gián tiếp qua nước muối Phương pháp thuộc loại cổ điển, có nhiều nhược điểm tiêu kinh tế vệ sinh ưu điểm lớn đơn giản, dễ chế tạo, sử dụng cho suất lớn, thao tác sản xuất gọn, vốn đấu tư thấp Hiên hầu hết phân xưởng sản xuất nước đá nước ta chọn phương pháp Theo phương pháp hệ thống thiết bị bao gồm: máy nén, thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay ngâm bể nước muối, bình chứa cao áp, khuôn đá, thiết bị phụ khác, với suất lớn đòi hỏi sản xuất liên tục có cấu tự động đẩy khuôn đá, balance cẩu đá, máy rót nước vào khuôn Tuy nhiên với suất nhỏ phân xưởng thêm vào việc cung cấp sản phẩm với số lượng lớn đồng thời,nên em chọn sản xuất nước đá theo mẻ Em chia bể đá làm ngăn, ngày sẻ xuất đá làm đợt, lúc ta có đá dự trữ, đồng thời sau sản xuất đá lại tiếp tục châm đá nên mẻ lại có mẻ khác thay Do phân xưởng củng không xây thêm kho trữ đá vừa không tốn chi phí xây dựng kho trữ, vừa không tốn điện cho kho 2.2 Tác nhân lạnh: Trong phương pháp sản xuất nước đá bể đá khối hệ thống lạnh thường sử dụng máy nén cấp với tác nhân lạnh NH Ưu điểm: - Năng suất lạnh riêng khối lượng q0 (kJ/kg) lớn nên lưu lượng môi chất tuần hoàn hệ thống nhỏ, phù hợp cho máy lạnh có suất lớn - Năng suất lạnh riêng thể tích qv ( kJ / m3 ) tương đối nhỏ nên máy nén gọn nhẹ - Các tính chất trao đổi nhiệt tốt, hệ số tỏa nhiệt sôi ngưng tụ tương đương với nước nên không cần tạo cánh thiết bị trao đổi nhiệt với nước - Tính lưu động cao, tổn thất áp suất đường ống, cửa van nhỏ, nên thiết bị gọn nhẹ - Amoniac không ăn mòn thép, kim loại đen chế tạo máy ,nhưng ăn mòn đồng hợp kim đồng ( trừ hợp kim đồng có photpho ) nên không sử dụng đồng hợp kim đồng hệ thống lạnh amoniac - Có mùi khó chịu, dễ phát rò rỉ môi trường - Ít tan dầu bôi trơn, đỡ ảnh hưởng đến trình bôi trơn đở ảnh hưởng đến chất lượng tác nhân lạnh Nhược điểm: - Trong không khí chứa lượng NH định bắt lửa, gây nổ, hỏa hoạn, không an toàn cho thiết bị người - Amoniac độc hại thể người gây kích thích niêm mạc mắt, dày, gây co thắt quan hô hấp, làm bỏng da Tuy độc hại amoniac môi chất lạnh rẻ tiền, dễ kiếm, vận chuyển, bảo quản tương đối dể dàng, nước ta sản xuất nên sử dụng 2.3 Bể nước đá khối: Khuôn đá tiêu chuẩn khối lượng 50 kg có: - Tiết diện trên: 380 × 190 (mm) - Tiết diện dưới: 340 × 160 (mm) - Chiều cao: tiêu cao chuẩn: 1101 mm,chiều cao tổng 1115 mm Bể đá tiêu chuẩn 50 kg: - Dài : 4900 mm - Rộng: 4370 mm Tổng số khuôn đá: khuôn × dãy × ngăn - Khoảng cách khuôn dãy: 30 mm - Khoảng cách dãy khuôn: 70 mm 2.4 Quy trình xử lí nước Mặc dù nước cấp từ thành phố qua xử lí sơ nhiên nước đá dùng để uống, bảo quản thực phẩm phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh thực phẩm tiêu dùng trực tiếp cần phải xử lí trước đưa vào sản xuất Trong công nghệ sản xuất nước đá từ nước ngọt, người ta đòi hỏi nhửng yêu cầu đặc biệt nguyên liệu ( nước) sản phẩm (nước đá), thiết bị trình sản xuất Thông thường nguồn nước phải đảm bảo yêu cầu sau: - Số lượng vi khuẩn nước phải nhỏ 100 con/ml - Vi khuẩn đường ruột phải nhỏ con/l - Chất khô cho phép: g/l - Độ cứng chung nước: < mg/l - Độ đục theo hàm lượng hạt lơ lửng không 1,5 mg/l - Hàm lượng sắt < 0,3 mg/l - pH = 6,5 ÷ 9,5 2.5 Cấp nước vào bể chứa: Nước sau xử lí đưa vào bơm để cung cấp cho sản xuất sinh hoạt  Tính thể tích bể đá: V Lượng nươc dùng để sản xuất 100 đá ( 50 kg) ngày: V1 = G.g / ρ (2 − 1) Trong đó: G: 100 cây/ ngày g: khối lượng đá g= 50 kg ρ : khối lượng riêng nước, ρ = 999kg / m3  V1 = 100 × 50 / 999 = 5m3 / Lượng nước dự trữ : V2 = 1m3 Vậy thể tích bể chứa là: V = V1 + V2 = + = 6m3 Kích thước bể chứa: dài × rộng × cao = 2.2.1,75=7 m3 CHƯƠNG 3: TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM VÀ KẾT CẤU BỂ ĐÁ Vật liệu cách nhiệt: Để hạn chế tổn thất lạnh, chênh lệch nhiệt độ bể đá, kho trữ đá môi trường bên nên gây tổn thất lạnh Khi chọn vật liệu cách nhiệt cho trường hợp ứng dụng cần phải lợi dụng triệt để ưu điểm hạn chế đến mức thấp nhược điểm Ta phải dùng kết cấu bao che đế giảm tồn thất lạnh, bể đá phòng trữ cần phải cách nhiệt thật tốt, chất lượng vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất vật liệu kết cấu lớp cách nhiệt cần có tinh chất sau: - Hệ số dẫn nhiệt nhỏ - Khối lượng riêng nhỏ - Ít bị hút ẩm - Không mùi, không cháy, không bị nấm bốc - Tuổi thọ kéo dài - Rẻ tiền Vật liệu cách nhiệt thường dùng polystyrol xốp polyuretan Loại vật liệu có nhược điểm dễ co rút nhiệt độ thấp, co rút làm hở mối ghép ta phải thường dùng lớp cách nhiệt với mối ghép so le Vật liệu cách ẩm: Hơi ẩm bên có xu hướng thâm nhập vào bên lớp cách nhiệt Lớp cách nhiệt ẩm ướt giảm khả cách nhiệt làm tăng tổn thất lạnh lớp cách nhiệt mau hư hỏng Vì thế, việc cách nhiệt kèm với cách ẩm Để giữ gìn lớp cách nhiệt không bị ẩm ướt người ta sử dụng loại vật liệu cách ẩm phủ lên mặt lớp cách nhiệt Vật liệu cách ẩm thường dùng là: keo, giấy dầu, giấy nhựa 3.1 Tính cách nhiệt – cách ẩm cho bể đá: 3.1.1 Vách bể đá: Giữa cách lớp giấy dầu, tường lớp cách nhiệt có quét Bitum nóng chảy để dán dính chúng lại Chọn kết cấu vách bể đá hình vẽ: Hình 1: kết cấu vách cách nhiệt Bảng 1: thông số lớp cách nhiệt vách bể đá Bề dày Hệ số dẫn nhiệt δ i (m) λi (W/mK) STT Vật liệu Vữa xi măng 0,02 0,88 Gạch 0,025 0,82 Vữa xi măng 0,02 0,88 Giấy dầu 0,004 0,18 Polystyrol δ CN 0,047 Lưới thép 0,006 45 Vữa trát 0,02 0,88 Hệ số truyền nhiệt qua vách: 10 Hình tháp ngưng tụ 1- Quạt hút; 2- chắn; 3- dàn ngưng; 4- van phao cấp nước bổ sung; 5không khí vào; 6- lỏng môi chất ra; 7- môi chất vào; 8- máng nước; 10- vòi phun 5.2 Tính toán thiết bị bay Ta chọn thiết bị bay dàn lạnh xương cá Dàn lạnh gồm ống góp , ống trao đổi nhiệt nối ống góp có dạng uốn cong giống xương cá Phương pháp cấp dịch cho dàn kiểu ngập lỏng Dịch cấp từ bình giữ mức trì ngập dàn lạnh Dàn lạnh xương cá chế tạo theo mô đun nên dễ dàng tăng công suất dàn Mỗi mô đun gồm ống góp ống góp dưới, ống trao đổi nhiệt bố trí ÷ dãy 36 Dàn lạnh nhúng dung dịch nước muối đặt bể Trong bể có bố trí máy khuấy góc có nhiệm vụ tuần hoàn dung dịch muối, để dung dịch chuyển động rối qua dàn bay làm tăng hệ số truyền nhiệt, tăng hiệu trao đổi nhiệt Các thông số dàn lạnh xương cá Bảng 3: thông số dàn lạnh xương cá: Các thông số 40 Diện tích Số lượng Kích thước phủ bì Tổ dàn (mm) bề mặt ( m2 ) 40 8× 3470 735 Hình 10: cấu tạo dàn lạnh xương cá CHƯƠNG 6: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 37 1050 6.1 Bình tách dầu Cấu tạo bình tách dầu Hình 11: cấu tạo bình tách dầu: Công dụng: bình tách dầu dùng để tách dầu khỏi môi chất, để dầu khỏi vào thiết bị trao đổi nhiệt Tính chọn: bình tách dầu chọn theo đường kính: Tiết diện bình : F = mtt υ2 m ω (7-1) mtt : lưu lượng tác nhân (kg/s) v2 : thể tích riêng ga sau trình nén, v2 = 0,128m3 / kg ω : vận tốc ga vào bình tách dầu Qui ước: ω ≤ 0,5m / s , chọn ω = 0,5m / s  F=  D= 0, 038.128 = 0, 01m 0,5 4F 4.0, 01 = = 0,113m = 113mm π π Chọn bình tách dầu hiệu 100 - M0: - Đường kính 150 mm 38 - Chiều cao 550 mm - Chiều cao phủ bì 900 mm - Đường kính ga vào 40 mm - Đường kính ga 40 mm - Đường kính ống dầu 15 mm Nguyên lí hoạt động: dầu tách tách nhờ - Giảm tốc độ đột ngột làm dầu thay đổi động rơi xuống - Thay đổi hướng chuyển động đột ngột - Dùng chắn Lắp đặt: bình tách dầu lắp vào đường đẩy máy nén amoniac để tách dầu khỏi dòng nén trước vào thiết bị ngưng tụ 6.2 Bình hồi dầu: Cấu tạo: Hình 12: cấu tạo bình hồi dầu 1- Thân bình; 2- ống lấy dầu; 3- lọc dầu; 4- đường nối ống hút; 5dường nối máy nén; 6- đường nối dầu vào; 7- áp kế; 8- kính thủy; 9xả đáy 39 Công dụng: bình hồi dầu nhằm mục đích gom dầu từ bình tách dầu từ bầu dầu toàn hệ thống để cung cấp lại cho máy nén đảm bảo máy nén có đủ dầu bôi trơn, giảm nguy hiểm tổn thất môi chất xả dầu khỏi hệ thống lạnh Chọn bình chứa dầu hiệu 150CM, thể tích 0,008 m3 ( bảng 820/tr313) có: Kích thước: D × S = 159.4,5 mm B = 600 mm H = 770 mm Nguyên lí hoạt động: Dầu hồi từ thiết bị khác máy nén nhờ nguyên lí chênh lệch áp suất Khi mở van nối với đường hút, áp suất bình giảm xuống môi chất lạnh thu hồi Khi xả dầu ngoài, áp suất bình phải cao áp suất khí 6.3 Bình chứa cao áp: Cấu tạo: Hình 13: cấu tạo bình chứa cao áp 40 1- Thân bình; 2- ống lỏng ra; 3- ống xả khí không ngưng; 4ống hồi lỏng từ xả khí; 5- cân hơi; 6- áp kế; 7- nối van an toàn; 8- lỏng vào; 9- ống thủy; 10- xả dầu; 11- xả cặn; 12- thân bình Công dụng: bình chứa cao áp dùng để chứa lỏng môi chất áp suất cao, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, trì cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu Tính chọn bình chứa cao áp: Bình chứa cao áp thường tính toán để làm việc với áp suất 1,8 Mpa Theo quy định an toàn bình chứa cao áp phải chứa 30% thể tích toàn hệ thống dàn bay Thiết bị bay có dàn ống đứng có đường kính Φ 38 × 3,5 mm, diện tích bề mặt trao đổi nhiệt F = 40 m nên chiều dài tổng cộng: L= F 40 = = 398m π d a π 0, 032 Thể tích 1m ống: v = π d a2 = 8.10−4 m3 / m  Dung tích dàn bay hơi: VBH = L.v = 398.8.10−4 = 0,3184m3 Sức chứa bình chứa cao áp ( hệ thống cấp môi chất từ xuống): VBC ≥ 0, 7VBH = 0, 7.0,585 = 0, 2m3 Theo bảng 8-17/tr310: 41 Chọn bình chứa cao áp nằm ngang hiệu 0,4 PB có dung tích 0,4 m3 , khối lượng 410 kg có kích thước: D × S = 426 ×10mm L=3620 mm H = 570 mm Lắp đặt: bình chứa cao áp bố trí sau thiết bị ngưng tụ , thường đặt thiết bị ngưng tụ, cân với áp suất với bình ngưng đường ống cân lỏng 6.4 Bình tách lỏng: Cấu tạo: Hình 14: cấu tạo bình tách lỏng 1- Hơi vào; 2- vành gia cường; 3- cửa ra; 4- nón chắn; 5-hơi xả vào; 6- xả đáy Công dụng: tách môi chất lỏng khỏi hút máy nén, đảm bảo hút máy nén trạng thái bão hòa khô, tránh gây va đập thủy lực máy nén 42 Chọn bình tách lỏng hiệu 70-0 ℑℵ có đường kính ống hới 70 mm, kích thước: D × S = 426 × 10; B= 890; H= 1750 (bảng 8-18/tr279) Lắp đặt: bình tách lỏng bố trí đường hút máy nen để bảo vệ máy nén không hút phải lỏng 6.5 Bình tách khí không ngưng: Cấu tạo: Hình 15: cấu tạo bình tách khí không ngưng 1- Nối vào đồng hồ cao áp; 2- khí không ngưng; 3- gas ra; 4- khí không ngưng vào; 5- lỏng tiết lưu vào; 6- xả đáy Công dụng: tách khí không ngưng khỏi hệ thống để đảm bảo hiệu làm việc độ an toàn cho hệ thống Nguyên lí: hổn hợp khí không ngưng môi chất đưa vào bình để làm lạnh Khí không ngưng đưa nhờ ống số 6.6 Bình tách lỏng giữ mức: Cấu tạo: 43 Hình 16: cấu tạo bình tách lỏng giữ mức 1- Đầu hút máy nén; 2- lắp van an toàn áp kế; 3- lắp van phao; 4- môi chất từ dàn lạnh về; 5- ống cấp dịch; 6- lỏng vào dàn lạnh; 7xả đáy hồi dầu Công dụng: bình tách lỏng giữ mức có nhiệm vụ là:  Cung cấp trì mức dịch gập thiết bị bay  Tách lỏng hút máy nén 6.7 Quạt khuấy bể đá: Quạt khuấy nước muối dùng để khuấy trộn tuần hoàn nước muối bể Mục đích tăng cường trao đổi nhiệt nước muối dàn lạnh, tăng cường trao đổi nhiệt bề mặt khuôn đá nước muối, làm đồng nhiệt độ bể nước muối, làm đồng đông đá khuôn đặt vị trí khác bể Yêu cầu thiết kế cách khuấy cho công suất nhỏ đạt tuần hoàn nước muối tốt nhất, nhiệt độ nước muối đồng Để đảm bảo nước muối chảy cưởng bể đá ta dùng quạt khuấy quạt khuấy thằng đứng 44  Ưu điểm: dể lắp đặt, sửa chửa không cần chèn kín, giá thành thấp  Nhược điểm: hiệu suất không cao  Phạm vị sử dụng: dùng cho bể có chiều sâu lớn hẹo bề rộng Nếu thiết kế ống dẫn hướng nước muối, đặt cánh khuấy vào góc bể Hình 17: cấu tạo quạt khuấy 6.8 Hệ thống đường ống: Tính chọn đường ống amoniac: • Đường kính ống dẫn: dt = 4m ρπω (10-1) m – lưu lượng khối lượng môi chất Kg/s ρ - khối lượng riêng môi chất, kg/ m3 ω - tốc độ dòng chảy, m/s • Đường hút máy nén NH : ω = 20m / s Theo bảng 10-1/tr345; ρ−10°C = 2, 4kg / m3 45  dt = 4.0, 038 = 0, 032 m 2, 4.π 20 Theo bảng 10-2/346 chọn ống thép có đường kính 33,5mm, đường kính 38 mm • Đường đẩy máy nén NH : ω = 25 m/s (bảng 10-1/345) ρ130°C = 158,5kg / m3  dt = 4.0,038 158,5.π 25 = 0, 0035 m Theo bảng 10-2/346: chọn ống thép có đường kính 6mm, đường kính 10 mm SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HỆ THỐNG 46 Hình 19: sơ đồ nguyên lí 1- Máy nén; 2- bình tách dầu; 3- tháp ngưng; 4- bình chứa cao áp; 5- bình tách khí không ngưng; 6- bình tách lỏng giữ mức; 7- dàn lạnh xương cá; 8- bình tách lỏng; 9- bình hồi dầu; 10- phin lọc Nguyên lí hoạt động: 47 Hơi môi chất hút máy nén nhiệt máy nén nén lên đến nhiệt độ tk , áp suất pk vào bình tách dầu Tại dầu giữ lại đưa máy nén nhờ vào nguyên tắc chênh lệch áp suất Còn môi chất đưa đến thiết bị ngưng tụ ,tại bình ngưng tụ môi chất thực trình trao đổi nhiệt trở thành lỏng Sau môi chất trở thành lỏng đưa vào bình chứa cao áp, qua phin lọc, phin lọc có nhiệm vụ lọc cặn bẩn hàm lượng ẩm môi chất, sau môi chất đưa qua bình lạnh lỏng góp phần tăng suất lạnh Môi chất lỏng tiếp tục qua kình xem lỏng, van điện từ chia thành hai đường vào van tiết lưu vào bình chứa thấp áp, nhờ van tiết lưu mà ga lỏng hạ nhiệt độ áp suất xuống t0 , p0 Van tiết lưu nhiệt điều chỉnh lượng lỏng nhờ vào bầu cảm biến đầu dàn lạnh Từ bình chứa thấp áp môi chất lỏng chảy vào dàn lạnh xương cá, môi chất bay trao đổi nhiệt với nước muối Sau lạnh bình chứa thấp áp Hơi môi chất tiếp tục vào bình tách lỏng, môi chất tách lỏng máy nén hút về, chu trình tuần hoàn khép kín tiếp tục KẾT LUẬN 48 Trong thời gian thực tập lớn môn kĩ thuật lạnh ửng dụng cúng em củng cố lại kiến thức học tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích khác Ngoài việc củng cố mặt lí thuyết môn học Kĩ thuật Lạnh, chúng em đươc tìm hiểu kĩ công nghệ Kĩ thuật lạnh thực tế Qua tạo cho chúng em hiểu biết rõ ràng nghiên cứu lí thuyết Tuy nhiên số liệu mà chúng em tính toán đưa góc độ sử dụng tư liệu , loại sách hướng dẫn chắn gặp phải điều không thực tế Do trình làm đồ án tránh khỏi sai sót, mong thầy cô dẫn thêm Cuối xin chân thành cám ơn thầy Lê Thái Sơn thầy cồ môn Điện Lạnh tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành tập lớn TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 NGUYỄN ĐỨC LỢI – PHẠM VĂN TÙY Kĩ Thuật Lạnh Cơ Sở - Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội, 2005 NGUYỄN ĐỨC LỢI – PHẠM VĂN TÙY Máy Thiết Bị Lạnh – Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội, 2003 NGUYỂN ĐỨC LỢI Hướng dẫn Thiết kế Hệ Thống Lạnh – Nhà xuất Khoa học Kĩ Thuật, Hà Nội, 2005 50 [...]... đá, được xác định trên cơ sở độ rộng của linh đá và khoảng hở giữa chúng b = 425 + 50 = 475 mm D = 600 + 500 + 8.475 = 4900 mm Xác định chiều cao bể đá Chiều cao bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở giữa đáy khuôn đá và bể đá Tra bảng 6-13/tr 194 ta có chiều cao H = 1250 mm Hình 6: kết cấu bể đá 3.3 Tính nhiệt bể đá Q0 Q0 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , kW Q1 : dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che vào bể, ... Chiều cao của linh đá là 1150 mm 15 Chiều rộng của linh đá là 425 mm Hình 5: kết cấu linh đá có 7 khuôn đá 3.2.3 Xác định kích thước bên trong bể đá: Kích thước bể đá phải đủ lớn để bố trí các khuôn đá, dàn lạnh, bộ cánh khuấy: khe hở cần thiết để nước muối chuyển động tuần hoàn Ta chọn cách bố trí dàn lạnh ở giữa, hai bên là hai dãy linh đá: một bên 8 linh Xác định chiều rộng bể đá: R = 2L+4 δ + A... kích thước của cây đá, linh đá, dàn lạnh và cách bố trí dàn lạnh, loại khuôn đá, hệ thống tuần hoàn nước muối bên trong bể 3.2.1 Xác định số lượng và kích thước khuốn đá Số lượng khuôn đá: N= M m M = 5 tấn/ mẻ là năng suất bể đá m = 50 kg là khối lượng cây đá vậy N = 5000 = 100 khuôn 50 kích thước khuôn đá chọn theo tiêu chuẩn ở bảng (6-12) tr192: cao: 1115 mm đáy lớn: 380 × 190 mm đáy bé: 340 × 160... bao che bể đá chỉ do chênh lệch nhiệt độ giữa nước muối trong bể và không khí bên ngoài Gồm 3 thành phần: Nhiệt truyền qua tường bể đá Q11 = K t Ft ∆tt K t : hệ số truyền nhiệt của tường đá K= 0,49 W / m 2 K Ft : diện tích tường bể đá, m 2 diện tích tường được xác định từ chiều cao và chu vi của bể Chiều cao tính từ mặt nền ngoài bể đến thành bể Chu vi được tính theo kích thước bên ngoài của bể Ft =... R).1250 R = 4370 mm là chiều rộng bể đá H = 1250 mm là chiều cao bể đá D = 4900 mm là chiều dài bể đá Ft = 2(4900 + 4370).1250 = 24300000 mm 2 = 24,3 m 2 ∆tt = t1 − t2 = 37,3 - (-10) = 47,3 ° C Vậy Q11 = 0,49.24,3.47,3 = 556,248 W Nhiệt truyền qua nắp bể đá: Q12 = K n Fn ∆tn 18 Fn : diện tích nắp bể đá xác định theo kích thước chiều dài và chiều rộng bên trong bể đá ( m 2 ) Fn = D.R = 4370.4900 = 21413000... do làm tan đá được coi là tổng công suất cần thiết để làm lạnh khối đá bị làm tan nhằm rút đá ra khỏi khuôn Q42 = n.g q0 q = n f δ ρ 0 τ τ n = 112 là số khuôn đá g: khối lượng phẩn đá tan rã, kg g = f δ ρ F = 1,25 m 2 là diện tích bề mặt cây đá δ : chiều dài phần đá đã tan khi nhúng Để có thể rút đá ra khỏi khuôn cần làm tan đá một lớp δ = 0,001 m ρ = 900 kg / m3 là khối lượng riêng của đá g = 1,25.0,001.900... đông đá: τ = 19h 3.2.2 Xác định số lượng và kích thước linh đá Ta chọn số khuôn đá trên 1 linh đá là 8 khuôn Số linh đá được xác định: S1 = N trong đó: n N= 100 số khuôn đá n = 7 là số khuôn đá trên 1 linh vậy S1 = 100 = 12,5 ta chọn S1 = 16 linh 7 Chiều rộng của 1 khuôn đá là 225 mm, khoảng cách 2 khuôn đá gần nhau 40 mm, khoảng hở hai đầu ngoài của khuôn đá là 75 mm Vì vậy chiều dài của linh đá được... −12,5 − 2 21, 758 = −15, 2°C 8 3.1.2 Nền bể đá Kết cấu cách nhiệt nền bể đá như hình vẽ: Hình 4: kết cấu cách nhiệt nền bể đá 13 Bảng 2: thông số lớp cách nhiệt nền bể đá STT Vật liệu δ1 (m) λi (kcal/m.h độ) 1 Lớp thép 0,006 45 2 Lớp vữa xi măng 0,02 0,88 3 Lớp bê tông 0,2 1,4 4 Lớp cach nhiệt δ cn 0,19 5 Lớp cách ẩm 0,003 0,15 6 Lớp bê tông đất 0,2 1,4 7 Lớp đá dăm kín 0,1 0,45 Từ công thức (3-2) :... thành , đáy và nắp bể Q2 : dòng nhiệt thu của nước làm đá từ 30 ° C xuống 0 ° C Q3 : dòng nhiệt do thông gió, ở đây lấy bằng 0 17 Q4 : dòng nhiệt do vận hành như bơm khuấy nước muối, lấy đá ra khỏi khuôn Q5 : dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp, ở đây lấy bằng 0 3.3.1 Nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá: Q1 Bể đá được đặt trong nhà xưởng nên khả năng bị bức xạ trực tiếp rất ít vi vậy nhiệt truyền qua kết... mm 3.1.3 Kết cấu nắp bể đá: Để thuận tiện cho việc ra vào đá, ta nên dùng gổ để đậy, trên cùng phủ thêm lớp vải bạc nên tổn thất nhiệt ở nắp bể khá lớn Nắp dùng gỗ có λ = 0,15 ( W / m 2 K ) Hệ số truyền nhiệt qua nắp: k= 2,32 Từ công thức (3-2)  1 1   1 − +   = 0, 039 (m)  2,32  23,3 8    δ cn = 0,15  Chọn δ cn = 50mm 3.2 Xác định kích thước của bể đá 14 Để xác định kích thước bể đá phải ... Xác định chiều cao bể đá Chiều cao bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở đáy khuôn đá bể đá Tra bảng 6-13/tr 194 ta có chiều cao H = 1250 mm Hình 6: kết cấu bể đá 3.3 Tính nhiệt bể đá Q0 Q0 = Q1 + Q2... mm Chiều cao linh đá 1150 mm 15 Chiều rộng linh đá 425 mm Hình 5: kết cấu linh đá có khuôn đá 3.2.3 Xác định kích thước bên bể đá: Kích thước bể đá phải đủ lớn để bố trí khuôn đá, dàn lạnh, cánh... α = −12,5 − 21, 758 = −15, 2°C 3.1.2 Nền bể đá Kết cấu cách nhiệt bể đá hình vẽ: Hình 4: kết cấu cách nhiệt bể đá 13 Bảng 2: thông số lớp cách nhiệt bể đá STT Vật liệu δ1 (m) λi (kcal/m.h độ)