Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP

Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KỸ THUẬT LẠNH CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH CƠ BẢN 1.1 Phương pháp bay khuếch tán Phương pháp dựa nguyên tắc: phun nước vào môi trường không khí làm thay đổi trạng thái không khí theo đường đẳng nhiệt Entanpi h=conts Trạng thái không khí thay đổi từ đến 2, độ ẩm không khí tăng từ ϕ1 đến ϕ2 nhiệt độ giảm từ t1 đến t2 h t1 t2 ts h1 ϕ1 ϕ2 =100% τ x1 x Hình 1.1: Đồ thò h - x không khí ẩm 1: Trạng thái đầu không khí 2: Trạng thái cuối không khí t1: Nhiệt độ khô t2: Nhiệt độ ướt ts: Nhiệt độ đọng sương Ngày số quạt gió làm mát không khí chế tạo dựa nguyên tắc 1.2 Phương pháp đổi pha vật chất Các chất biến đổi pha từ lỏng sang hơi, từ rắn sang lỏng từ rắn sang hấp thụ nhiệt lượng lớn gọi nhiệt ẩn - Khi vật chất chuyển từ lỏng sang hơi: Nhiệt ẩn hóa re - Khi vật chất chuyển từ rắn sang lỏng: Nhiệt ẩn hòa tan rm - Khi vật chất chuyển từ rắn sang hơi: Nhiệt ẩn thăng hoa rs Người ta sử dụng nhiệt ẩn re, rm, rs chất có nhiệt độ bốc hơi, hòa tan hay thăng hoa thấp điều kiện áp suất môi trường để làm lạnh Một số chất sử dụng thông dụng để làm lạnh thực tế sản xuất là: • Nước đá: nước đá tan chảy nhiệt độ 00C, tan chảy hấp thụ nhiệt lượng rm=333kj/kg • Đá khô: Đá khô CO2 thể rắn Đá khô sử dụng rộng rãi bảo quản thực phẩm vận chuyển Đá khô thăng hoa nhiệt độ -78.50C hấp thụ nhiệt lượng rm=572.2kj/kg • Nitơ lỏng: Trong điều kiện áp suất môi trường Nitơ lỏng hóa nhiệt độ -1960C hấp thu nhiệt lượng re=200kj/kg Hơi Nitơ tăng nhiệt độ từ -1960C lê đến 00C hấp thu nhiệt lượng 200kj/kg Nitơ lỏng sử dụng rộng rãi nước công nghiệp phát triển để đông lạnh nhanh thực phẩm Hệ trung cấp -1- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP • http://www.ebook.edu.vn Freon R12: R12 bay nhiệt độ -29.80C điều kiện áp suất môi trường hấp thu nhiệt lượng re=165.3kj/kg R12 sử dụng làm môi chất lạnh máy lạnh, mà sử dụng để đông lạnh nhanh thực phẩm phương pháp tưới hay nhún trực tiếp 1.3 Phương pháp hòa trộn Khi hòa trộn muối vào nước nước đá nhiệt độ hỗn hợp giảm xuống Hiệu ứng lạnh phương pháp phụ thuộc vào nồng độ nhiệt độ điểm tinh (eutectic point) củ hỗn hợp Ví dụ trộn 28.4g CaCl2 vào 100g nước đá nhiệt độ hỗn hợp giảm từ 00C xuống -43.60C Phương pháp lòai người sử dụng từ lâu ngày sử dụng rộng rãi để ướp cá đánh bắt xa bờ 1.4 Phương pháp giản nở khí sinh công Các chất khí dãn nở đọan nhiệt giảm nhiệt độ phần nội cuả chất khí dùng để sinh công Đây phương pháp làm lạnh sử dụng máy lạnh nén khí hình 1-2 Liên hệ nhiệt độ áp suất chất khí trình giãn nở đọan nhiệt: k −1 Bình làm mát Máy giãn nở Máy nén Pdn Pn tđ Buồng lạnh a) q0 to b) q S=const P=const S=const Trong đó: (1-1) Nhiệt độ T T1 ⎛ P1 ⎞ k =⎜ ⎟ T2 ⎜⎝ P2 ⎟⎠ k: Số mũ đọan nhiệt T: Nhiệt độ tuyệt đối [K] P: p suất [Pa] qm P0=const q0 Entropi S Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý máy lạnh nén khí a- Sơ đồ thiết bò b- Chu trình lạnh giản đồ T-S Hoạt động máy lạnh nén khí đặc trưng bởi: - trình nén giãn nở đọan nhiệt 1-2 3-4 với dq=0 - trình thu thải nhiệt đẳng áp 4-1 2-3 với dp=0 Phương pháp làm lạnh đạt đến độ lạnh sâu nên sử dụng kỹ thuật siêu lạnh Tuy nhiên thiết bò giãn nở cồng kềnh nên thiết bò lạnh sử dụng thực tế sản xuất Hệ trung cấp -2- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 1.5 Phương pháp tiết lưu không sinh công Phương pháp sử dụng nguyên lý hiệu ứng Joule - Thomson Giới hạn cân chất P2 C2 P1 C1 Cơ cấu tiết lưu Hình 1.3: Tiết lưu không sinh công dòng môi chất Tiết lưu trình giảm áp suất chất lỏng ( chất khí) chuyển động qua cửa ngẽn có tiết diện thu nhỏ đột ngột, làm môi chất thay đổi trạng thái từ đến Từ phương trình cân nhiệt động ta có: ω − ω12 q12 + l12 = h2 − h1 + (1-2) Vì trình tiết lưu đoạn nhiệt không sinh công, nên: - Nhiệt lượng tỏa (thu vào) q12 = -Công học sinh l12 = -Chênh lệch vận tốc dòng chảy nhỏ ω22 - ω12 =0 ⇒ h2 -h1 = hay h2 = h1 Như trình tiết lưu đoạn nhiệt không sinh công, entanpi môi chất lỏng không thay đổi, áp suất giảm nhiệt độ thay đổi Quan hệ thay đổi áp suất nhiệt độ trình tiết lưu biểu diễn hiệu ứng Joule -Thomson: ⎛ dT ⎞ α =⎜ ⎟ (1-3) ⎝ dP ⎠ h từ phương trình vi phân entanpi khí thực: ⎡ ⎛ ∂v ⎞ ⎤ dh = C p dT + ⎢T ⎜ (1-4) ⎟ − v ⎥ dP ⎢⎣ ⎝ ∂T ⎠ p ⎥⎦ dh = 0, nên ⎡ ⎛ dT ⎞ ⎛ ∂v ⎞ ⎤ ⎜ ⎟ = ⎟ ⎥ ⎢v − T ⎜ ⎝ dP ⎠ h C p ⎢⎣ ⎝ ∂T ⎠ p ⎥⎦ Từ ta suy ra: ⎡ ⎛ ∂v ⎞ ⎤ α= (1-5) ⎟ ⎥ ⎢v − T ⎜ C p ⎢⎣ ⎝ ∂T ⎠ p ⎥⎦ RT R ⎛ ∂v ⎞ khí lý tưởng: v = , hay ⎜ ⎟ = P ⎝ ∂T ⎠ p P ⇒ α = → dT = Như khí lý tưởng, nhiệt độ không thay đổi trình tiết lưu Tuy nhiên môi chất khác, tùy thuộc vào nhiệt độ ban đầu mà hệ số α có giá trò dương, âm hay Giá trò nhiệt độ ban đầu môi chất làm cho hệ số α = gọi nhiệt độ chuyển biến: v (1-6) Tcb = ∂v ∂T p ( Hệ trung cấp ) -3- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn Qua nguyên cứu cho thấy ứng với giá trò áp suất, khí thực có giá trò nhiệt độ chuyển biến nhiệt độ chuyển biến nhiệt độ chuyển biến lỏng, và: Thcb>Tlcb Như vật chất khí thực, nếu: • T1>Thcb: α0: Nhiệt độ môi chất tăng tiết lưu • T1= Thcb: α = dT=0: Nhiệt độ môi chất không đổi tiết lưu • T1< Thcb: α = dTTlcb nhiệt độ chất lỏng giảm sau qua tiết lưu Khi tiết lưu môi chất lỏng bảo hòa, nhiệt độ sôi phụ thuộc vào áp suất t0=f(P), nên tiết lưu, áp suất môi chất lỏng bảo hòa giảm làm cho nhiệt độ môi chất giảm theo Do sau tiết lưu, môi chất lỏng bão hòa biến thành môi chất trạng thái bão hòa ẩm có nhiệt độ thấp Hiệu ứng sử dụng rộng rãi kỹ thuật lạnh thông thường Phương pháp làm lạnh dựa nguyên lý tiết lưu sử dụng rộng rãi công nghiệp lạnh ngày van tiết lưu gọn nhẹ, đơn giản, dễ sử dụng họat động hiệu 1.6 Phương pháp hiệu ứng xoáy Phương pháp làm lạnh thực ống xóay đặc biệt, đơn giản hình 1.4 Hình 1.4: Ống xóay 1- Ống phun; 2- Van tiết lưu; - Cữa ngẽn Không khí nén đến áp suất khỏang atm, làm nguội đến nhiệt độ môi trường vào ống phun Ống phun tiếp tuyến với thành ống vuông gốc với trục ống Sau giãn nở, dòng khí tạo dòng xóay Tốc độ góc lớp khí ngòai nhỏ, tốc độ góc tâm lớn Khi dòng khí chuyển động đến van tiết lưu 2, tốc độ lớp bên tăng lên, lớp giảm tốc độ gây nên truyền động từ lớp cho lớp ngoài, làm tăng nhiệt độ lớp giảm nhiệt độ lớp Dòng khí lạnh qua cữa ngẽn với nhiệt độ đạt tới -100C ÷ -500C, Còn dòng khí nóng đạt tới 1000C ÷ 1300C Phương pháp làm lạnh có hệ số lạnh thấp nên ứng dụng thực tế Nhưng phương pháp làm lạnh đơn giản khởi động nhanh Việc áp dụng phương pháp làm lạnh mang tính chất tạm thời với công suất nhỏ, đặc biệt hiệu cho nơi có sẳn nguồn khí nén Hệ trung cấp -4- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 1.7 Phương pháp dùng hiệu ứng nhiệt điện, hiệu ứng Peltier Phương pháp dựa nguyên tắc dòng điện qua mạch gồm dây dẫn khác đầu nóng lên đầu lạnh Nhiệt lượng tỏa hay thu vào tỷ lệ với cường độ dòng điện I thời gian τ: Q= P.I.τ (1-7) Trong P hệ số Peltier, phụ thuộc vào tính chất cặp vật liệu mạch điện Kỹ thuật bán dẫn đưa phương pháp thành thực Người ta dùng pin nhiệt điện làm chất bán dẫn khác 2, nối qua kim lọai đồng (hình 1.5) Khi cho dòng điện chiều qua, đầu pin lạnh đến nhiệt độ t0 đầu nóng lên a) Q0 b) t0 t0 - + - tn + 3 tn Qn Hình 1.5: Làm lạnh hiệu ứng nhiệt - Hiệu ứng Peltier 1,2- chất bán dẫn; 3-lá đồng Phương pháp làm lạnh không gây tiếng ồn, không dùng môi chất, đơn giản, gọn nhẹ, linh động dễ sử dụng Nó mở hướng phát triển ngành kỹ thuật lạnh Tuy nhiên điều kiện kỹ thuật nay, phương pháp làm lạnh có hệ số làm lạnh nhỏ, tiêu hao nhiều điện có giá thành cao TÁC NHÂN LẠNH Môi chất lạnh chất tuần hòan hệ thống máy lạnh, nhận nhiệt từ đối tượng cần làm lạnh thải nhiệt môi trường bên Trong hệ thống máy lạnh nén hơi, môi chất lạnh tuần hòan thay đổi trạng thái từ lỏng sang nhận nhiệt lượng từ sang lỏng thải nhiệt lượng Trong hệ thống máy lạnh nén khí, môi chất lạnh trạng thái khí 2.1 Những yêu cầu môi chất lạnh Những yêu cầu môi chất lạnh chia làm nhóm chính: • Yêu cầu nhiệt động • Yêu cầu hóa lý • Yêu cầu sinh lý • Yêu cầu kinh tế • • • 2.1.1 Yêu cầu nhiệt động p suất cuối tầm nén không cao làm cho hệ thống thiết bò thêm nặng nề, phức tạp không an tòan Hệ số nén Π=Pk/P0 không cao để tăng hệ số cấp hiệu suất máy nén Nhiệt độ đông đặc phải nhỏ nhiệt độ tới hạn phải cao để tạo điều kiện thuận lợi cho họat động máy lạnh Hệ trung cấp -5- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP • • • • • • • • • • • • • • http://www.ebook.edu.vn Năng suất lạnh riêng thể tích qv phải lớn làm giảm đáng kể kích thước trọng lượng máy nén Nhiệt ẩn hóa phải lớn để giảm lượng tác nhân lạnh lưu thông hệ thống Trọng lượng riêng độ nhớt phải nhỏ để giảm tổn thất thủy lực đường ống tăng hệ số tỏa nhiệt α, từ tăng cường trình trao đổi nhiệt giảm diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Môi chất phải có nhiệt độ sôi thấp thấp điều kiện áp suất môi trường để ngăn ngừa rò rỉ, thâm nhập không khí vào hệ thống lạnh trình họat động máy 2.1.2 Yêu cầu hóa lý Môi chất lạnh phải bền áp suất nhiệt độ cao, không bò phân hủy polymer hóa Môi chất lạnh phải có tính trơ, không ăn mòn kim lọai vật liệu khác hệ thống lạnh Có thể hòa tan nước để tránh tượng đóng băng, gây tắc ngẽn van tiết lưu, thiết bò tự động hay đường ống hệ thống máy lạnh Hòa tan dầu để giảm tượng dầu bám bề mặt tỏa nhiệt, làm cho truyền nhiệt thiết bò trao đổi nhiệt tốt Không dẫn điện không cháy nổ Môi chất lạnh phải có mùi màu để dễ nhận biết rò rỉ 2.1.3 Yêu cầu sinh lý Môi chất lạnh phải không gây độc hại, không gây khó thở, tắc thở mờ mắt Không tạo khí độc tiếp xúc với lửa hàn, tạo khí độc nguy hiểm sữa chữa hệ thống máy Có mùi dễ chòu Không ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm bảo quản trường hợp bò rò rỉ 2.1.4 Yêu cầu kinh tế • Môi chất lạnh phải có giá rẻ, dễ tìm vận chuyển bảo quản dễ dàng Vì có nhiều yêu cầu với môi chất lạnh nên khó có môi chất thỏa mãn hầu hết tất yêu cầu Vì chọn môi chất phải dựa vào điều kiện cụ thể đặc điểm cấu tạo máy lạnh, điều kiện làm việc nhu cầu mục đích hệ thống máy lạnh 2.2 Các phương trình trạng thái đồ thò nhiệt động dùng cho môi chất lạnh 2.2.1 Các phương trình trạng thái Môi chất lạnh trạng thái khí xem khí thực Dó áp dụng phương trình trạng thái để xác đònh thông số môi chất thể khí chu trình lạnh sau: • Phương trình Van Der Waals: a ⎞ ⎛ (1-7) ⎜ P + ⎟.(v − b ) = RT v ⎠ ⎝ Với: 27 R Tk R.T a= b= k (1-8) Pk 64 Pk (Tk, Pk: Nhiệt độ áp suất môi chất trạng thái tới hạn) Hệ trung cấp -6- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP • http://www.ebook.edu.vn Phương trình Reddich -Kwong: ⎛ ⎞ a ⎜⎜ P + n ⎟.(v − b ) = RT T v(v + b ) ⎟⎠ ⎝ (1-9) Trong đó: - a, b số - n số hiệu chỉnh n = 0÷1.5 Các số phụ thuộc vào môi chất đònh 2.2.2 Áp suất bão hòa Các thông số trạng thái môi chất bão hòa xác đònh qua phương trình Clausius -Clayperon: dP Δh = (1-10) dT T Δv Đối với môi chất trạng thái bão hòa, ta có: + v' 9 dùng CO2 sục vào dung dòch để khử độ kiềm cao Hệ trung cấp - 10 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP Bảng 6.1: Sản phẩm - Thòt block - Thòt lóc http://www.ebook.edu.vn Khối lượng (kg) 0.5 m1 180 136 85 n1 0.8 0.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP RÃ ĐÔNG Phương pháp rã đông thường dùng thực tế sản xuấtnhất phương pháp nung nóng bề mặt sản phẩm Những phương pháp thực môi trường không khí, môi trường chất lỏng hay phương pháp tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao Khi rã đông môi trường khí (có tuần hoàn tự nhiên hay cưỡng bức), để giảm bốc nước từ sản phẩm (do đối lưu), cần phải trì ẩm độ cao phòng rã đông W = 90%, trình rã đông xảy chậm (do tăng cao nhiệt độ môi trường) Trong điều kiện độ ẩm cao, nhiệt độ môi trường rã đông nên trì nhiệt độ 200C Tại nhiệt độ này, mức độ họat động vi sinh vật chưa cao, nên đảm bảo chất lượng sản phẩm sau rã đông Tuy nhiên điều kiện kỹ thuật đại ngày nay, phòng rã đông trì nhiệt độ cao hơn, không khí tuần hoàn phải qua phận khử trùng tia cực tím Có tránh tượng nhiễm khuẩn bề mặt sản phẩm rã đông Hệ thống cung cấp nhiệt cho phòng rã đông calorifer dùng nước hay điện (điện trở) Ngoài phương pháp đây, sản phẩm thủy hải sản rã đông dung dòch nước muối NaCl 5% với vận tốc đối lưu 0.3m/s Quá trình rã đông thực nhiều phương pháp nhúng ngập tưới Hệ số tỏa nhiệt cao hiều so với rã đông môi trường không khí, rút ngắn thời gian rã đông Tuy nhiên, tương tác nước, nước muối thực phẩm vấn đề cần lưu ý, quan tâm đặc biệt Trong phương pháp rã đông tiếp xúc, bề mặt tiếp xúc nên có nhiệt độ 400C để tránh đốt nóng cục bề mặt sản phẩm làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm thực phẩm rã đông Các phương pháp rã đông nung nóng bề mặt ứng dụng rộng rãi thực tiễn sản xuất thiết bò đơn giản kiểm soát nhiệt độ sản phẩm trình rã đông Phương pháp rã đông nung nóng bên sản phẩm thực phẩm sử dụng sóng cao tầng lò viva dòng điện qua sản phẩm - Năng lượng sóng cao tầng cung cấp: E = U2.f.ε.tgδ (6-6) Trong đó: U: Hiệu điện cực (v) f: Tần số sóng điện từ (Hz) ε: Hệ số cách điện thực phẩm rã đông tgδ: Tang góc thất thoát năntg lượng Bảng 6.2: Các hệ số ε, tgδ ε tgδ Sản phẩm rã đông - Thòt bò 0.15 - Thòt heo 6.8 0.20 - Đậu Hà Lan 2.5 0.20 - Khoai tây 4.5 0.20 Hệ trung cấp - 110 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn - Năng lượng dòng điện cung cấp: (6-7) E = U2/R = I2.R Trong đó: U: hiệu ứng I: Cường độ dòng điện R: Điện trở sản phẩm đông lạnh Ưu điểm phương pháp rã đông nhanh, đều, thiết bò gọn nhẹ vệ sinh Tuy nhiên rã đông phương pháp khó kiểm soát nhiệt độ sản phẩm, thiết bò sóng cao tầng (lò viva) có giá đắt, nên sử dụng thực tế sản xuất Hệ trung cấp - 111 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn Chương 7: KHO LẠNH CÔNG NGHIỆP Kho lạnh đại thiết bò công nghiệp dùng để làm lạnh, đông lạnh bảo quản sản phẩm thực phẩm dễ hư hỏng Đặt điểm kho lạnh công nghiệp là: - Bảo quản dài hạn sản phẩm thực phẩm có giá trò dễ hư hỏng chế độ nhiệt độ ẩm độ đònh, số trường hợp có đối lưu không khí - Được xây dựng từ vật liệu cách nhiệt cách ẩm, để tránh tổn thất nhiệt ẩm từ môi trường không khí bên ngòai - Được trang bò thiết bò bốc dỡ hàng nhanh - Có tiêu chuẩn vệ sinh cao PHÂN LOẠI KHO LẠNH CÔNG NGHIỆP Tùy theo mục đích sử dụng mà người ta phân lọai kho lạnh công nghiệp sau: 1.1 Kho tiền chế Đây loại kho lạnh dùng để bảo quản ngắn hạn nông sản thực phẩm dễ hư hỏng vùng sản xuất nguyên liệu Những kho lạnh tiền chế nhà máy lạnh độc lập, xây dựng vùng sản xuất nguyên liệu có công suất vừa nhỏ 1.2 Kho lạnh sản xuất Những kho lạnh xây dựng nhà máy chế biến thực phẩm phận nhà máy Các kho lạnh sản xuất thực trình xử lý nhiệt làm lạnh, đông lạnh bảo quản ngắn hạn nguyên liệu, bán thành phẩm, sản phẩm thực phẩm thành phẩm Ngoài ra, chúng tham gia vào trình công nghiệp chế biến nhà máy Do đặc điểm trên, kho lạnh sản xuất có diện tích nhỏ, công suất lạnh lớn máy lạnh hoạt động nhiệt độ sôi t0 sâu 1.3 Kho trữ lạnh Kho trữ lạnh dùng để bảo quản lạnh dài hạn sản phẩm thực phẩm từ (1) (2) nhằm tạo nguồn dự trữ bảo đảm liên tục trình chế biến cung cấp thực phẩm đến người tiêu dùng cách liên tục suốt năm Đặc điểm kho trữ lạnh có diện tích lớn, công suất lạnh nhỏ chế độ hoạt động ổn đònh 1.4 Kho chuyển tiếp Đây kho lạnh dùng để bảo quản ngắn hạn sản phẩm thực phẩm dễ hư hỏng chuyển tiếp từ thiết bò vận tải sang thiết bò vận tải khác Kho lạnh chuyển tiếp xây dựng bến cảng, ga tàu, Do đặc điểm nhiệm vụ trên, kho lạnh chuyển tiếp cần có không gian đủ lớn cho việc bốc dỡ hàng hóa việc bốc dỡ hàng hóa phải có mức độ giới hóa cao 1.5 Kho lạnh phân phối Loại kho lạnh xây dựng trung tâm tiêu thụ thực phẩm lớn nhằm mục đích đảm bảo việc cung cấp liên tục thực phẩm tiêu chuẩn chất lượng đến người tiêu dùng Hệ trung cấp - 112 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 1.6 Kho lạnh vận tải Thực chất kho lạnh nhỏ trang bò phương tiện vận tải với mục đích bảo đảm chế độ nhiệt độ thấp vận chuyển nguyên liệu nhà máy chế biến thực phẩm hay thành phẩm từ nhà máy chế biến đến kho lạnh phân phối trung tâm thương mại 1.7 Máy lạnh gia đình Đây công đoạn cuối hệ thống sử dụng lạnh, có nhiệm vụ bảo quản ngắn hạn sản phẩm thực phẩm gia đình Trong nhà máy chế biến sản xuất thực phẩm, máy lạnh loại dùng để bảo quản nước đá, kem, Ngoài cách phân loại đây, kho lạnh công nghiệp phân loại theo thể tích hay công suất suất làm lạnh Theo công suất kho lạnh, chúng phân thành lọai sau: - Rất nhỏ: Dưới 100 quy đổi - Nhỏ: Đến 500 quy đổi - Trung bình: Đến 3000 quy đổi - Lớn: Đến 10.000 quy đổi - Rất lớn : Trên 10.000 quy đổi Theo suất làm lạnh, kho lạnh phân lọai sau: - Nhỏ: Đến 20 tấn/ 24h - Trung bình: Đến 100 tấn/ 24h - Lớn: Trên 100 tấn/ 24h Ghi chú: Công suất kho lạnh khối lượng thực phẩm bảo quản thời gian Tuy nhiên, sản phẩm khác xếp bảo quản với khối lượng khác đơn vò thể tích Do đó, khái niệm " quy chuẩn"- tức thòt đông lạnh sử dụng để so sánh công suất kho lạnh với Khi thiết kế sơ đồ bố trí hệ thống kho lạnh nhà máy, cần ý đến yêu cầu sơ đồ kho lạnh công nghiệp sau: - Sơ đồ bố trí kho lạnh phải tương ứng đồng với quy trình công nghệ sản xuất nhà máy Bảo đảm tính chiều việc vận chuyển hàng hóa hệ thống lạnh nói riêng nhà máy nói chung - Sơ đồ bố trí kho lạnh phải tiết kiệm đến mức tối đa vốn đầu tư xây dựng ban đầu cách giảm tối đa diện tích phân xưởng phụ, lối đi, hành lang vận chuyển ứng dụng phương pháp xây dựng công nghiệp - Sơ đồ bố trí kho lạnh phải đảm bảo việc vận hành, an toàn, thuận tiện, giá thành vận hành thấp Đây yêu cầu quan trọng, phòng, kho lạnh cần bố trí để có thất thoát nhiệt nhỏ ( xem hình 7.1) kích thước phải tính tóan theo yêu cầu suất Đồng thời kích thước khác phải theo tiêu chuẩn xây dựng nhằm tạo điều kiện thuận lợi bảo đảm không gian cần thiết cho phương tiện vận tải, bốc dỡ hàng hóa hoạt động - Sơ đồ bố trí kho lạnh phải cần bảo đảm tiêu chuẩn kỹ thuật phòng cháy chữa cháy an tòan lao động - Sơ đồ bố trí kho lạnh phải có khả mở rộng tương lai - Khi xây dựng phóng lạnh có nhiệt độ thấp mặt đất, cần phải bố trí trước hệ thống hâm nóng đất nhằm ngăn ngừa tượng nước đóng băng đất Hệ trung cấp - 113 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn + + + + - - - - - - - - + + + + a) b) Hình 7.1: Cách bố trí phòng lạnh để giảm tổn thất nhiệt a-Mặt đứng; b- Mặt cắt ngang NGUYÊN LÝ KHO CẤP ĐÔNG Trên hình 6-2 sơ đồ nguyên lý kho cấp đông sử dụng môi chất R22 Hình 7.2: Sơ đồ hệ thống lạnh kho cấp đông môi chất R22 Hệ thống gồm thiết bò sau - Máy nén: Hệ thống sử dụng máy nén cấp - Bình trung gian : Đối với hệ thống lạnh cấp sử dụng freon nười ta thường sử dụng bình trung gian kiểu nằm ngang Bình trung gian kiểu gọn, thuận lợi lắp đặt, vận hành thiết bò phụ kèm Đối với hệ thống nhỏ sử dụng bình trung gian kiểu Đối với hệ thống NH3, người ta sử dụng bình trung gian kiểu đứng với đầy đủ thiết bò bảo vệ, an toàn - Bình tách lỏng hồi nhiệt Trong hệ thống lạnh thường thiết bò kết hợp hay nhiều công dụng Trong hệ thống freon người ta sử dụng bình tách lỏng khiêm chức hồi nhiệt Sự kết hợp thường làm tăng hiệu hai chức Hệ trung cấp - 114 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn - Vỏ kho: Vỏ kho lắp ghép từ panel polyurethan, dày 150mm Riêng kho không sử dụng panel mà xây bê tông có khả chòu tải trọng lớn Để gió tuần hoàn kho người ta làm trần giả tạo nên kênh tuần hoàn gió - Các thiết bò khác: Ngoài thiết bò đặt biệt đặt trưng cho hệ thống kho cấp đông sử dụng R22, thiết bò khác thiết bò ngưng tụ, bình chứa cao áp, tháp giải nhiệt, Không có điểm khác đặc biệt so với hệ thống khác Hình 7.3: Bố trí bên kho cấp đông ĐỊNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH Kích thước kho lạnh phụ thuộc vào loại, kết cấu công suất phòng lạnh, đồng thời phụ thuộc vào loại sản phẩm thực phẩm cần bảo quản hay xử lý nhiệt Việc xác đònh kích thước kho lạnh thực theo trình tự sau đây: 3.1 Thể tích hữu ích kho lạnh G Vn = y k [m3] (7-1) gv Với Gy: Công suất phòng trữ lạnh (t) Gv: tải trọng tiêu chuẩn (t/m3) K: Hệ số tải trọng 3.2 Diện tích hữu ích kho lạnh V [m2] Fn = n hc hc: Chiều cao chất tải , m Chiều cao chất tải thường thấp trần kho lạnh từ 0.2÷ 0.3m 3.3 Diện tích xây dựng kho lạnh 2.3.1 Đối với kho trữ lạnh kho trữ đông F [m2] Fc = n βf Với Hệ trung cấp βf: Hệ số sử dụng βf =0.50 ÷ 0.70 (7-2) (7-3) Fn < 20m2 - 115 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn βf =0.70 ÷ 0.75 Fn = 20 ÷ 100m2 βf =0.75 ÷ 0.80 Fn = 100 ÷ 400m2 βf =0.80 ÷ 0.85 Fn > 400m2 3.3.2 Đối với phòng lạnh phòng làm mát có đường ray xe đẩy M τ Fc = k [m2] (7-4) g1.24 Với M: Công suất sản xuất ngày đêm (t) g1: Tải trọng tiêu chuẩn 1m chiều dài, =0.25t/m K: Hệ số phụ tải an tòan =1.2 τ: Thời gian trình công nghệ (h) 3.3.3 Đối với phòng bảo quản lạnh sản phẩm thòt có đường ray G Fc = y k [m2] g1 (7-5) Với g1, k: công thức Gy: Công suất phòng lạnh (t) 3.3.4 Đối với khu lựa chọn vận chuyển 0.5M Fc = = 1.43M [m2] (7-6) 0.35 Với M: Khối lượng thực phẩm vào, ngày đêm (t) 0.35: Tải trọng tiêu chuẩn 1m2 0.5: Hệ số sử dụng 3.4 Số lượng khung hình chữ nhật n Khi xây dựng kho lạnh cần phải tuân thủ tiêu chuẩn xây dựng Do khoảng cách cột phải theo tiêu chuẩn xây dựng Do số khung hình chữ nhật cần thiết cho việc xây dựng kho lạnh là: F (7-7) n= c f f: Diện tích hình chữ nhật , m2 Sau tính n, cần chọn số nguyên dương N để đảm bảo tính khả thi việc xây dựng kho lạnh Kho đó, công suất thực kho lạnh là: N (7-8) Gtt = G y n TÍNH TOÁN NHIỆT CHO KHO LẠNH Kho lạnh muốn bảo đảm chất lượng bảo quản thực phẩm cần phải trì chế độ nhiệt độ ẩm độ thích hợp ổn đònh Muốn thiết bò làm lạnh (dàn lạnh) hệ thống máy lạnh cần phải lựa chọn, trang bò dựa sở tính toán tổn thất nhiệt kho lạnh từ tất nguồn khác Tổng tải nhiệt kho lạnh xác đònh sau: Q0 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 +Q5 [W] (7-9) Trong đó: - Q1: Tải nhiệt (tổn thất nhiệt) qua tường vách ngăn - Q2: Tải nhiệt xử lý nhiệt thực phẩm - Q3: Tải nhiệt thông thoáng không khí - Q4: Tải nhiệt vận hành - Q5: Tải nhiệt phản ứng sinh hóa thực phẩm Hệ trung cấp - 116 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 4.1 Tải nhiệt qua tường qua vách Q1 Q1 = Q11 + Q12 + Q13 [W] (7-10) Trong đó: - Q11: Tải nhiệt qua tường ngoài, vách ngăn, vách ngăn tầng trần - Q12: Tải nhiệt qua - Q13: Tải nhiệt xạ mặt trời Tải nhiệt qua tường ngoài, vách ngăn, vách ngăn tầng trần kho lạnh xác đònh sau: Q11 = k tt F (t ng − t tr ) [W] (7-11) ktt: Hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, vách ngăn, W/m2K F: Diện tích bề mặt tường ngăn,m2 Tng,ttr : Nhiệt độ phòng lạng, 0C Vì kho lạnh phải đảm bảo làm việc bình thường tháng nóng năm, tường ngăn ngoài, nhiệt độ tng xác đònh sau: Tng = 0.4.te +0.6.tmax (7-12) te: nhiệt độ trung bình tháng nóng năm Tmax: nhiệt độ cao tháng nóng năm Do hệ thống kho lạnh, chênh lệch nhiệt độ chế độ nhiệt độ bkhá lớn, Q1 phòng lạnh có giá trò âm, dương không Khi tính tổng tải nhiệt cho phòng lạnh điền vào bảng 6-1 cần lưu ý cộng giá trò dương cho tải nhiệt thiết bò lạnh (dàn lạnh), cộng tất giá trò cho tải nhiệt máy nén theo tỷ lệ phần trăm quy đònh Tải nhiệt qua kho lạnh xác đònh sau: Với Q11 = ∑ k i F1 (t ng −t tr ).m [W] (7-13) Trong đó: ki Là hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào vùng Fi diện tích vùng (hình 7.4) m hệ số trở nhiệt có cách nhiệt m= + 1.25(∑ δ i / λi ) 2m 2m F1 2m 2m 2m (7-14) F2 2m F3 F4 Hình 7.4: Phân bố diện tích tính công thức (7-13) Hệ số k1 có giá trò sau: -k1 = 0.47 W/m2K khoảng cách 2m từ tường (F1) -k2 = 0.23 W/m2K khoảng cách 2m đến 4m (F2) Hệ trung cấp - 117 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP lạnh http://www.ebook.edu.vn -k2 = 0.12 W/m2K khoảng cách 2m đến 6m (F3) -k2 = 0.07 W/m2K phần lại (F4) Lưu ý: Diện tích F1 cần cộng thêm 4m2 (phần gạch chéo) cho góc phòng Tải nhiệt xạ mặt trời Q13 = ktt.F.Δtbx [W] Δtbx chênh lệch nhiệt độ xạ mặt trời (7-15) 4.2 Tải nhiệt xử lý nhiệt Q2 Q2 = Q21 + Q22 + Q23 [W] (7-16) Trong : Q2 : Tải nhiệt làm lạnh đông thực phẩm Q22: Tải nhiệt đông lạnh thực phẩm Q23: Tải nhiệt từ bao bì Các tải nhiệt thành phần xác đònh sau: G.100 A Q21 = Δh.1000 [W] (7-17) 3600.24 100 - G: Công suất phòng lạnh t - A:% sản phẩm vào ngày đêm - Δh: Chênh lệch entanpi sản phẩm hi vào khỏi phòng lạnh, Kj/kg Phần trăm A lấy giá trò sau: - Kho lạnh có G< 200t A =8% - Kho lạnh có G> 200t A =6% - Kho lạnh bảo quản rau A =10% G 1000 [W] (7-18) Q22 = Δh.1000 3600.τ Với τ thời gian đông lạnh sản phẩm h G C (t − t ) [W] (7-19) Q23 = bb bb đ c 10 24.3600 Với -Cbb: Nhiệt dung riêng bao bì kj/kgK -Gbb: Khối lượng bao bì ,t Khối lượng bao bì thường 10 đến 30% khối lượng sản phẩm bảo quản Riêng bao bì thủy tinh lấy 100% khối lượng sản phẩm Đối với loại bao bì gỗ khối lượng bao bì chiếm 20% tổng khối lượng sản phẩm thực phẩm 4.3 Tải nhiệt thông thóang không khí Q3 Tải nhiệt tính cho kho bảo quản trái rau G [W] (7-20) Q3 = a (hng − htr ).1000 3600 Trong đó: -Ga: Lưu lượng không khí thông thoáng, kg/h -hng,htr: entanpi không khí phòng lạnh 4.4 Tải nhiệt vận hành Q4 Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 [W] (7-21) Trong đó: -Q4 : Tải nhiệt chiếu sáng Q41 = AF [W] (7-22) A-Tiêu chuẩn chiếu sáng kho lạnh, W/m Đ/v kho trữ lạnh A= 1W/m2 Hệ trung cấp - 118 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn Đ/v kho lạnh sản xuất A= 4W/m2 -Q4 : Tải nhiệt từ công nhân vận hành [W] Q42 = 300.n n- Số công nhân làm việc phòng lạnh n= 2÷3 người F < 200m2 n= 3÷4 người F 200m2 - Q43 : Tải nhiệt động quạt gió Nếu động quạt gió lắp phòng lạnh: Q43 = ∑ N eiϕ [W] (7-24) Nếu động quạt gió lắp phòng lạnh Q43 = ∑ N eiη i ϕ [W] (7-25) (7-23) Trong đó: Nei: Là công suất động quạt gió, W ηI hiệu suất động ϕ hệ số sử dụng đồng thời động - Q44: Tải nhiệt mở cửa kho lạnh Q44 = qF F [W] (7-26) Với qF: Tổn thất nhiệt tiêu chuẩn mở cửa, W/m F: Diện tích phóng lạnh, m2 4.5 Tải nhiệt phản ứng sinh hóa Q5 Tải nhiệt tính cho phòng bảo quản trái rau Q5 =q5’ M + q5” (G-M) [W] (7-27) Trong đó: -q5 ‘: tải nhiệt riêng phần thời gian làm lạnh, W/t q5” tải nhiệt riêng phần thời gian bảo quản, W/t G công suất phòng lạnh, t M khối lượng thực phẩm tối đa đưa vào kho lạnh ngày đêm,t Sau tính toán toàn tải nhiệt cho tất phòng lạnh, ta phân phòng lạnh theo chế độ nhiệt độ gần thành nhóm lập bảng sau: Bảng 7.1: Bảng tổng hợp tổng tải nhiệt tbbh máy nén Chế Phòng Nhiệt Q2 Q3 Q4 Q5 ΣQ độ lạnh độ Q1 nhiệt phòng TB MN TB MN TB MN TB MN TB MN TB MN 1 2 Các tải nhiệt tính 100% cho thiết bò bay theo tiêu chuẩn % cho máy nén sau: Hệ trung cấp - 119 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP Q1 Q2 http://www.ebook.edu.vn Bảng 7.2: Tiêu chuẩn tính tải nhiệt máy nén Tải nhiệt Loại phòng lạnh -Kho lạnh phân phối, kho lạnh chuyển tiếp, kho trữ trái - Kho trữ lạnh sản phẩm thòt, cá, ttr = 20% ttr = 0% ttr = 5% ttr = 12% - Máy lạnh sản xuất - Đông lạnh, làm lạnh - Bảo quản sản phẩm lạnh -Bảoquản sản phẩm đông lạnh Q3 Q4 Q5 % tải nhiệt cho máy nén 100% 80% 60% 50% 30% 75 ÷ 90% 100% 50% 50 ÷ 60 100% 50 ÷75% 100% Công thức lạnh máy nén xác đònh sau: ΣQMN Q0 = ϕ b Với b: Hiệu suất thời gian làm việc, b = 0.7đ/v hệ thống nhỏ b = 0.9 đ/v hệ thống lớn chế độ làm việc 22h/ ngày ϕ Hệ số tổn thất nhiệt lượng qua đường ống thiết bò khác Bảng 7.3 -400C -300C -100C T0 ϕ 0.91 0.94 0.95 (7-28) Đối với hệ thống gián tiếp, ϕ =0.89 Hệ trung cấp - 120 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn MỤC LỤC Chương 1: Đại cương kỹ thuật lạnh 1 Các phương pháp làm lạnh 1.1 Phương pháp bay khuếch tán 1.2 Phương pháp đổi pha vật chất 1.3 Phương pháp hòa trộn 1.4 Phương pháp giản nở khí sinh công 1.5 Phương pháp tiết lưu không sinh công 1.6 Phương pháp hiệu ứng xoáy 1.7 Phương pháp dùng hiệu ứng peltier Tác nhân lạnh 2.1 Những yêu cầu môi chất lạnh 2.2 Các phương trình trạng thái đồ thò nhiệt động dùng cho môi chất lạnh Chất tải lạnh Chương 2: Các thiết bò hệ thống lạnh 11 Thiết bò 11 1.1 Máy nén 11 1.1.1 Phân loại máy nén 11 1.1.2 Nguyên lý làm việc máy nén pittông 14 1.2.Thiết bò ngưng tụ: (Dàn ngưng, bình ngưng) 19 1.2.1 Đặc điểm chung 19 1.2.2 Các loại thiết bò ngưng tụ thường sử dụng 20 1.2.3 Tính toán thiết bò ngưng tụ 31 1.3 Thiết bò bay 33 1.3.1 Đặc điểm chung 33 1.3.2 Các loại thiết bò bay 34 1.3.3 Tính toán thiết bò bay 39 Thiết bò phụ 41 2.1 Thiết bò trung gian (bình trung gian) 41 2.1.1 Bình trung gian đặt đứng có ống xoắn ruột gà 41 2.1.2 Bình trung gian kiểu nằm ngang 42 2.1.3 Thiết bò trung gian kiểu 43 2.2 Bình tách dầu 43 2.2.1 Bình tách dầu kiểu nón chắn 44 2.2.2 Bình tách dầu có van phao thu hồi dầu 45 2.3 Bình tách lỏng 46 2.3.1 Bình tách lỏng kiểu nón chắn 46 2.3.2 Bình tách lỏng hồi nhiệt 47 2.4 Bình thu hồi dầu (bình chứa dầu) 47 2.5 Bình tách khí không ngưng 48 2.6 Bình chứa cao áp hạ áp 49 2.6.1 Bình chứa cao áp 49 2.6.2 Bình chứa hạ áp (bình chứa tuần hoàn) 50 2.7 Các loại van 51 2.7.1 Van tiết lưu tự động 51 Hệ trung cấp - 121 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 2.7.2 Van chặn 53 2.7.3 Van chiều 53 2.7.4 Van nạp gas 54 2.7.5 Van xả gas 54 2.8 Búp phân phối lỏng 54 2.9 Bộ lọc ẩm lọc khí 55 2.10 Đường ống 56 Chương 3: Hệ thống lạnh 57 Các yêu cầu hệ thống lạnh 57 Phân loại nguyên tắc hoạt động hệ thống lạnh 57 2.1 Phân loại hệ thống lạnh 57 2.1.1 Phân loại hệ thống lạnh theo môi chất sử dụng 57 2.1.2 Phân lọai theo phương pháp làm lạnh 57 2.1.3 Phân loại theo cách tuần hoàn môi chất 59 2.2 Nguyên tắc hoạt động hệ thống lạnh 60 2.2.1 Sơ đồ kết nối cụm máy nén 60 2.2.2 Sơ đồ cụm cấp dòch lỏng vào dàn bay 61 2.2.3.Sơ đồ cụm cấp chất tải lạnh 67 2.2.4 Sơ đồ cụm xả đá thu hồi môi chất 70 2.2.5 Sơ đồ kết nối thiết bò bay bình tách lỏng 73 2.2.6 Sơ đồ kết nối máy nén dàn bay 73 2.2.7 Sơ đồ kết nối máy nén dàn ngưng 76 2.2.8 Sơ đồ kết nối dàn ngưng với bình chứa cao áp thiết bò lạnh 77 Chương 4: Quá trình làm mát thiết bò làm mát 79 Cơ sở lý nhiệt trình làm mát 79 1.1 Đònh nghóa 79 1.2 Cơ sở lý nhiệt trình làm mát 79 1.3 Thời gian trình làm mát 80 Thiết bò làm mát 82 2.1 Thiết bò làm mát môi trường không khí 82 2.1.1 Phòng làm mát 83 2.1.2 Tunnel lạnh 85 2.2 Thiết bò làm mát môi trường chất lỏng 86 2.3 Thiết bò làm mát sử dụng chất tải lạnh rắn 87 2.4 Thiết bò làm mát chân không 88 Chương 5: Đông lạnh thiết bò đông lạnh 89 Cơ sở lý nhiệt trình đông lạnh 89 1.1 Đònh nghóa 89 1.2 Cơ sở lý nhiệt trình đông lạnh 90 1.2.1 Sự thay đổi nhiệt độ 90 1.2.2 Sự biến đổi thành nước đá trình đông lạnh 90 1.2.3 thay đổi khối lượng riêng:ρ(kg/m3) 91 1.2.4 Sự thay đổi nhiệt dung riêng 91 1.2.5 Sự thay đổi hệ số truyền nhiệt λ hệ số dẫn nhiệt a 92 1.2.6 Sự thay đổi entanpi h 93 1.2.7 Lượng nước bốc trình đông lạnh 94 Hệ trung cấp - 122 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn 1.2.8 Nhiệt lượng tỏa từ trình đông lạnh Ql 94 1.3 Thời gian trình đông lạnh 95 Thiết bò đông lạnh 98 2.1 Đông lạnh môi trường không khí 98 2.1.1 Hầm đông tuần hoàn không khí cưỡng 98 2.1.2 Tủ cấp đông gió99 2.1.3 Tunnel đông lạnh 100 2.1.4 Thiết bò đông lạnh băng tải 101 2.1.5 Thiết bò đông lạnh tầng sôi 103 2.2 Thiết bò đông lạnh môi trường chất lỏng 103 2.3 Thiết bò đông lạnh tiếp xúc 107 Chương :Quá trình rã đông thực phẩm 109 Cơ sở lý nhiệt trình rã đông 109 Các phương pháp rã đông 110 Chương 7: Kho lạnh công nghiệp 112 Phân loại kho lạnh công nghiệp 112 1.1 Kho tiền chế 112 1.2 Kho lạnh sản xuất 112 1.3 Kho trữ lạnh 112 1.4 Kho chuyển tiếp 112 1.5 Kho lạnh phân phối 112 1.6 Kho lạnh vận tải 113 1.7 Máy lạnh gia đình 113 Nguyên lý kho cấp đông 114 Đònh kích thước kho lạnh 115 3.1 Thể tích hữu ích kho lạnh 115 3.2 Diện tích hữu ích kho lạnh 115 3.3 Diện tích xây dựng kho lạnh 115 3.4 Số lượng khung hình chữ nhật n 116 Tính toán nhiệt cho kho lạnh 116 4.1 Tải nhiệt qua tường qua vách q1 117 4.2 Tải nhiệt xử lý nhiệt q2 118 4.3 Tải nhiệt thông thoáng không khí q3 118 4.4 Tải nhiệt vận hành q4 118 4.5 Tải nhiệt phản ứng sinh hóa q5 119 Mục lục 121 Tài liệu tham khảo 124 Hệ trung cấp - 123 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO  TS Nguyễn Văn Mười -Giáo trình "Kỹ thuật lạnh" -Trường Đại Học Cần Thơ KS Bùi Anh Việt -Giáo trình "Kỹ thuật lạnh ứng dụng công nghệ thực phẩm- Trường Đại Học Nông Lâm " Quá trình thiết bò" (tập 5) - Bộ môn công nghệ hóa học Nhà xuất Đại Học Bách Khoa TP HCM Hệ trung cấp - 124 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng [...]... lỏng, 2,3- Chất tải lạnh vào, ra; 4- Van an toàn; 5- Hơi ra; 6- áp kế; 7- ống thuỷ b) Môi chất sôi trong ống (dạng chữ U) c) Tiết diện ống có cánh trong gồm 02 lớp: lớp ngoài là đồng niken, trong là nhôm B- Dàn lạnh panen Để làm lạnh các chất lỏng trong chu trình hở người ta sử dụng các dàn lạnh panen Hệ trung cấp - 35 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn... Trong đó: m: Lưu lượng khối lượng môi chất lạnh đi vào dàn ngưng [kg/s] Hệ trung cấp - 31 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn h2, h3: entanpi của môi chất lạnh khi vào và ra khỏi dàn ngưng [kj/kg] Ngoài ra, Qk còn có thể được xác đònh qua các biểu thức: [KW] (2-22) Q k = Q0 + Ns Trong đó: Qo: Công suất lạnh của hệ thống Ns: Công suất nén đoạn... và CaCl2 Khi làm lạnh muối NaCl và CaCl2 thì thiết bò chòu ăn mòn đặc biệt khi để lọt khí vào bên trong nên thực tế ít sử dụng Trường hợp này nên sử dụng các dàn lạnh kiểu hở khi bò hư hỏng dễ sửa chữa và thay thế Để làm lạnh nước và glycol người ta thường sử dụng bình bay hơi frêôn Ưu điểm của bình bay hơi là chất tải lạnh tuần hoàn trong hệ thống kín không lọt không khí vào bên trong nên giảm ăn... ống 1- Cấu tạo và nguyên lý làm việc Thiết bò ngưng tụ kiểu ống lồng ống cũng là dạng thiết bò ngưng tụ giải nhiệt bằng nước, chúng được sử dụng rất rộng rãi trong các máy lạnh nhỏ, đặc biệt trong các máy điều hoà không Hệ trung cấp - 24 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn khí công suất trung bình Thiết bò gồm 02 ống lồng vào nhau và thường được.. .Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn Chương 2: CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG LẠNH 1 THIẾT BỊ CHÍNH 1.1 Máy nén 1.1.1 Phân loại máy nén Máy nén là phần tử quan trọng nhất trong hệ thống lạnh với nhiệm vụ: Hút hơi sinh ra và duy trì áp suất P0 ở thiết bò bay hơi, sau đó nén hơi môi chất lên áp suất ngưng tụ Pk và đẩy hơi đến thiết bò ngưng tụ Đảm... kín Hở, nữa kín Trong thực tế của ngành kỹ thuật lạnh, máy nén pittông được ứng dụng rộng rãi nhất và chúng có rất nhiều chủng loại khác nhau Việc phân loại máy nén pittông dựa vào một số tiêu chuẩn kỹ thuật sau: - Môi chất sử dụng: Dựa vào môi chất sử dụng, máy nén pittông được chia thành 2 loại chính là máy nén amôniắc và máy nén freon - Cách bố trí xylanh: Dựa vào cách bố trí xylanh, máy nén pittông... điểm và tính chất sản phẩm cần làm lạnh Thiết bò bay hơi sử dụng trong các hệ thống lạnh rất đa dạng Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng khác nhau mà nên chọn loại dàn cho thích hợp Có nhiều cách phân loại thiết bò bay hơi - Theo môi trường cần làm lạnh: + Bình bay hơi, được sử dụng để làm lạnh chất lỏng như nước, nước muối, glycol vv + Dàn lạnh không khí, được sử dụng để làm lạnh không khí + Dàn lạnh kiểu... độ và bản chất vật lý của chất lỏng trong ống Đối với bình làm lạnh nước Hệ trung cấp - 34 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn o muối khi tốc độ v=1ữ1,5 m/s, độ làm lạnh nước muối khoảng 2 ÷ 3 C, hệ số truyền nhiệt k = 2 2 400 ÷ 520 W/m K; mật độ dòng nhiệt qof = 2000 ÷ 4500 W/m Chất lỏng thường được làm lạnh là nước, glycol, muối Nacl và CaCl2... chiều đường dầu Hệ trung cấp - 13 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn + Máy nén kín: Ở loại máy nén này, động cơ và phần máy nén được bố trí chung trong một vỏ hàn kín Loại máy nén này có công suất nhỏ dưới 10KW và được dùng cho môi chất freon - Công suất lạnh Q0: Dựa vào công suất lạnh của máy nén, người ta phân chúng thành 3 nhóm Máy nén công... với bình ngưng freôn thường sử dụng ống đồng có cánh về phía môi chất lạnh Hệ trung cấp - 20 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh và ứng dụng trong CNTP http://www.ebook.edu.vn 1- Bình ngưng ống chùm nằm ngang NH3 Trên hình 2.7 trình bày cấu tạo bình ngưng sử dụng trong các hệ thống lạnh NH3 Bình ngưng có thân hình trụ nằm ngang làm từ vật liệu thép CT3, bên trong là các ống trao đổi nhiệt ... sâu nên sử dụng kỹ thuật siêu lạnh Tuy nhiên thiết bò giãn nở cồng kềnh nên thiết bò lạnh sử dụng thực tế sản xuất Hệ trung cấp -2- Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn... Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn CHẤT TẢI LẠNH Chất tải lạnh môi chất trung gian nhận nhiệt lượng từ đối tượng cần làm lạnh chuyển tới thiết bò bay máy lạnh (hoặc) chuyển lạnh. .. ngang sử dụng để làm mát trung gian nén cấp lạnh lỏng trước tiết lưu vào dàn lạnh Hệ trung cấp - 42 - Trường Cao Đẳng Nghề sóc trăng Kỹ thuật lạnh ứng dụng CNTP http://www.ebook.edu.vn Sử dụng bình