Thiết kế kho làm đông với nhiệt độ 18oc

Trong đồ án này thiết kế kho làm đông với nhiệt độ yêu cầu trong phòng làm đông là .Cá ngừ được đưa vào phòng làm đông với mục đích hạ thấp nhiệt độ xuống nhiệt độ tại tâm khoảng-18 độ c .

Đồ án máy lạnh LỜI NÓI ĐẦU 1 Đồ án máy lạnh Phần 1 : TÍNH TỐN THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH. Trong đồ án này thiết kế kho làm đông với nhiệt độ yêu cầu trong phòng làm đông là C 0 25 − .Cá ngừ được đưa vào phòng làm đông với mục đích hạ thấp nhiệt độ xuống nhiệt độ tại tâm khoảng-18 độ c . I.Dung tích và tiêu chuẩn chất tải kho lạnh. Chỉ tiêu cơ bản để đánh giá kho lạnh là dung tích.Dung tích là khối lượng hàng hố có thể đồng thời làm đông trong kho, trong đồ án này dung tích kho làm đông là30 tấn. Kho làm đông sản phẩm cá ngừ, từ bảng 2-3 [1]. Ta có tiêu chuẩn chất tải 45.0 = v g tấn/ 3 m , hệ số thể tích 78.0 = α . II.Xác định số lượng, kích thước kho bảo quản đông. Xác định các thông số cần thiết dựa vào dung tích của kho. 1.Xác định thể tích kho. Với E là dung tích kho lạnh, V là thể tích kho lạnh . v g là tiêu chuẩn chất tải. Ta có 3 33,333 45.0 150 m g E V v ≈== 2. Xác định diện tích chất tải. Thực phẩm được đựng trong ngăn gỗ kích thước 400300500 ×× mm, xếp 8 ngăn thành một chồng ,vậy chiều cao chất tải là h= 3,2m. Với F là diện tích chất tải, h là chiều cao chất tải ta có: 2 16,104 2,3 33,333 m h V F ≈== 3.Định mức chất tải trên 1 mét vuông nền . 2 tan/44,12,3.45,0. mhgg vF === Với F g là định mức chất tải theo diện tích 4. Xác định diện tích lạnh thực tế cần xây dựng 2 Đồ án máy lạnh F t F F β = với t F diện tích lạnh thực tế cần xây dựng, F β hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa Theo bảng 2-4 [1].Ta tra được 76.0 = F β 2 05,137 76.0 16,104 m F F F t ≈==⇒ β Theo [1] Diện tích buồng lạnh quy chuẩn tính theo hàng cột quy chuẩn cách nhau 6m nên f cơ sở là 36m.Các diện tích quy chuẩn khác nhau la bội của 36.Trong khi tính tốn,diện tích lạnh có thể lớn hơn diện tích ban đầu10 đến 15%,khi chọn Z là một số nguyên. 5. So lượng buồng lạnh cần xây dựng . Buồng lạnh đông bố trí trong kho lạnh một tầng , chiều cao kho đến xà ngang là 6m. Số lượng buồng cần thiết phải xây dựng là f F Z 1 = Với Z là số lượng buồng lạnh phải xây dựng f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn. Bố trí mạng lưới cột một chiều cách nhau là 6m , một chiều cách nhau là 6m, và 2 3666 mf =×= ⇒ số lượng buồng lạnh 80,3 36 05,137 1 === f F Z Vậy lấy Z= 4 buồng ⇒ kích cỡ kho lạnh sẽ là 16 9 × hoặc 246 × hoặc 12X12. Vậy dung tích thực tế của buồng lạnh sẽ là: 89,157 80,3 4 150 ≈×= E tấn III . Sơ đồ quy hoạch mặt bằng kho lạnh. Với 1, 2, 3, 5, 6, 7 : Các phòng làm đông 4 : Phòng bố trí buồng máy , buồng điều khiển, máy phát điện…. 8: Phòng vệ sinh, thay quần áo…. 9 : Hành lang lạnh. 3 Đồ án máy lạnh Chiều dài các tường phòng bảo quản đông là 12m, chiều rộng là 6m. Kích thước phòng 4 và phòng 8 là 12 × 8m. Phần 2 : CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH. I. Cấu trúc xây dựng. Cấu trúc kho lạnh phải có cấu tạo đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu như : phải có tuổi tho ïcao, chịu được tải trọng của bản thân và sản phẩm bảo quản trong kho , phải chống được nhiệt xâm nhập , không đọng sương, phải có cấu trúc cách nhiệt tốt phải đảm bảo an tồn cho người và phương tiện, cuối cùng là phải kinh tế. Các kho lạnh thường được xây dựng bằng bêtông cốt thép , tường bao và tường ngăn xây dựng bằng gạch đỏ, trên đó bố trí cách nhiệt và cách ẩm . Móng phải chịu tải trọng của tồn bộ kết cấu vì vậy phải kiên cố , vững chắc, móng đổ bằng bê tông cót thép và đổ cột chịu lực. Mái kho lạnh phải không đọng nước và thấm nước, chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu, chống bức xạ mặt trời bằng lớp sỏi trắng phủ lên trên . Kết cấu nền phụ thuộc nhiều yếu tố như nhiệt độ phòng , tải trọng…nền phải có yêu cầu vững 4 Hình 1 : Sơ đồ quy hoạch mặt bằng kho lạnh. ỏn mỏy lnh chc ,khụng thm m , lp cỏch nhit thng l x chu c ti trng ln v phi b trớ dõy in tr t núng trỏnh úng bng . Ca kho lnh l mt tm cỏch nhit, xung quanh cú m kớn bng cao su gim tn tht nhit . II. Tớnh tn cỏch nhit . Gi s ta tớnh tn , thit k cho kho bo qun ụng xõy dng ti thnh ph H Chớ Minh , theo bng 1-1 [1] ti thnh ph H Chớ Minh cú nhit trung bỡnh thỏng núng nht t =37,3 0 C , m = 73% 1.Tớnh chiu dy cỏch nhit gia phũng bo qun ụng v khụng khớ bờn ngi. Cụng thc tớnh : ++= = n i i i CNCN k 1 21 111 Trong ú : CN - dy lp cỏch nhit, m NC - h s dn nhit ca vt liu cỏch nhit, W/mK k h s truyn nhit 1 -h s to nhit ca mụi trng bờn ngi, KmW 2 / 2 - h s to nhit ca vỏch bung lnh vo bung lnh. i -b dy ca lp vt liu xõy dng th i ,m i - h s dn nhit ca lp vt liu xõy dng th i , kmw 2 / Hỡnh 2 : Cu trỳc tng Tng ngn gia phũng v khụng khớ bờn ngi gm : 1- lp va ximng - 1 =0.02m , 1 =0.88W/mK, 1 à =90 g/mhMPa 2 lp gch - 2 =0.38m , mKW /82.0 2 = , mkMPag /105 2 = à 3- lp cỏch m m008.0 3 = , mKW /3.0 2 = , mkMPag /86.0 3 = à 4- lp cỏch nhit , mKW CN /047.0 = , mkMPag CN /5.7 = à 5-lp va trỏt v li thộp , m aù 02.0 = , mKW /88.0 5 = mkMPag /90 5 = à Lp cỏch nhit l polystirol. Bung bo qun ụng cú Ct 0 25 = Tra bng 3-3 v 3-7 sỏch HDTKHTL cú k= 0.21 KmW 2 / 5 Đồ án máy lạnh 3.23 1 = α KmW 2 / , KmW 2 2 /8 = α ⇒ 047.0 = CN δ 189.0 8 1 82.0 38.0 3.0 008.0 88.0 02.0 3 3.23 1 21.0 1 =             ++++− Theo tiêu chuẩn lấy m CN 2.0 = δ ⇒ KmWk t 2 /2,0 726,0 047,0 2,0 1 ≈ + = * Kiểm tra đọng sương. Theo bảng 1-1 [1]có nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tại TPHCM là Ct 0 3.37 = , độ ẩm %74 = ϕ Tra đồ thị h-x có Ct s 0 8.30 = ⇒ 3,2 253,37 8,303,37 3,2395,095.0 21 1 1 ≈ + − ××= − − ×= tt tt k s s α So sánh thấy s k > t k , vậy vách ngồi không bị đọng sương. * Kiểm tra đọng ẩm. Mật đọ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt ( ) 2 /46,12253,372,0 mWtkq ≈+×=∆×= Xác định nhiệt độ bề mặt các lớp vách. ( ) 11 ttq f −= α ⇒ Ct 0 1 8.36 ≈ ⇒ t 2 =t 1 - 5.36 88.0 02.046,12 8.36 1 11 = × −= λ δ q 0 C Tương tự ta có : 6 Đồ án máy lạnh Ct Ct Ct Ct Ct Ct f 0 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 25 8 46,12 2,23 2,23 88,0 02,046,12 9,22 9,22 047,0 2,046,12 11,30 11.30 3.0 008.046,12 44,30 44.30 88.0 02.046,12 72,30 72,30 82,0 38,046,12 5,36 2 −≈−−=⇒ −= × −−= −= × −= = × −= = × −= = × −= Từ các nhiệt độ trên tra bảng “ tính chất vật lý của không khí ẩm “, (bảng 7-10 sách môi chất lạnh) có : vách 1 2 3 4 5 6 7 Nhiệt độ, t( 0 C) 36.8 36,5 30,72 30,44 30,11 -22,9 -23,2 P h 6178 6090 4530 4460 4424 80,5 76,5 Tính phân áp suất thực của hơi nước. Dòng hơi ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che: H pp hh 21 − = ω Trong đó : PaCtpp PaCtpp xh xh 57%9063)25( 5.4694%746344)3.37( 2 0 1 0 2 1 ≈×=×−== =×=×== ϕ ϕ ghMPamH i i /04.0 86.0 008.0 5.7 2.0 105 38.0 90 02.0 3 2 =+++== ∑ µ δ ⇒ hmg 2 6 /115.0 04.0 10)575.4694( = − = − ω ⇒ 7 Đồ án máy lạnh Papp hx 466910 90 02.0 115.05.4694 6 1 1 12 =−=−= µ δ ω Papp xx 4.425610 105 38.0 115.04669 6 2 2 23 =−=−= µ δ ω Tương tự ta có: Pap Pap Pap Pap x x x x 8.68 87,79 3164 4231 7 6 5 4 = = = = So sánh ta thấy các i x p < i h p vậy vách không bị đọng ẩm. 2. Tính bề dày cách nhiệt giữa tường ngăn của các phòng. Tường ngăn giữa hai buồng có nhiệt độ và độ ẩm bằng nhau nên thường được xây dựng và cách nhiệt bằng bêtông bọt. Tra bảng 3-5 [1] có k= 0.58W/m 2 K Tra bảng 3-7 có 8 21 == αα W/m 2 K Tra bảng 3-1 có mKW CN /15.0 = λ ⇒ m CN 0221 8 2 58.0 1 15.0 =       −= δ theo tiêu chuẩn lấy m CN 25.0 = δ Vậy k t =0.52W/m 2 K Do chênh lệch nhiệt độ giữa các phòng là bằng 0 nên không có hiện tưọng đọng sương và đọng ẩm. 3. Tính bề dày cách nhiệt giữa phòng làm đông và hành lang. Kết cấu các lớp của tường ngăn giống như ở phần 1 ( tường ngăn giữa phòng làm đông và không khí bên ngồi). Lớp cách nhiệt là polystyrol. Tra bảng 3-4 sách HDKTHTL với t=-25 0 C ta có k=0.28W/m 2 K ⇒ m CN 133.0 8 1 3.0 008.0 82.0 38.0 88.0 02.0 3 3.23 1 28.0 1 047.0 =             ++++−= δ 8 Đồ án máy lạnh Theo tiêu chuẩn chọn m CN 15.0 = δ ⇒ 255.0 726.0 047.0 15.0 1 = + = t k W/m 2 K *Kiểm tra đọng sương trên vách . Tại hành lang có nhiệt độ là t=37,3.60% =22 0 C , và độ ẩm là %74 = ϕ Tra đồ thị h-x có t s =17 0 C ⇒ Ck s 0 35,2 2522 1722 3,2395,0 = + − ××= > k t vậy vách không bị đọng sương. *Kiểm tra đọng ẩm. Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách ẩm: tkq ∆×= = 0.255(22+25)=12 W/m 2 . Nhiệt độ bề mặt các lớp vách: C q tt C q ttttq ff 0 1 1 12 0 1 111 22,21 88,0 02,0.12 5,21 . 5,21)( 11 =−=−= =−=⇒−= λ δ α α Tương tự ta có Ct CtCt CtCt 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 5,23 88,0 02,0.12 23,23 23,23 047,0 15,0.12 06,15,06,15 3,0 008,0.12 4,15 4,15 88,0 02,0.12 66,15,66,15 82,0 38,0.12 22,21 −=−−= −=−==−= =−==−= Ct f 0 25 8 12 5,23 2 −=−−= Tra bảng “tính chất vật lý của không khí ẩm”, Bảng 7-10 sách môi chất lạnh có: 9 Đồ án máy lạnh Tính phân áp suất thực của hơi nước Dòng hơi thẩm thấu qua bao che: Ta có: Papp MPaPaCpp xh xh 57%90.63).20( 10.19551955%74.4,2642).22( 2 6 1 0 2 1 ==−= ==== − ϕ ϕ 0335,0 86,0 008,0 5,7 15,0 105 38,0 90 02,0 .3 =+++== ∑ i i H µ δ ⇒ 0566,0 0335,0 10).571955( 6 21 = − = − = − H pp hh ω Aùp suất riêng phần hơi nước thực tế: Pap Pap Pap Pap Papp Papp x x x x xx hx 5,5710 90 02,0 0566,070 7010 5,7 15,0 0566,01202 120210 86,0 008,0 0566,06,1728 6,172810 90 02,0 0566,02,1741 2,174110 105 38,0 0556,04,1942 4,194210 90 02,0 0566,01955 6 6 6 6 6 2 2 6 1 1 7 6 5 4 23 12 =−= =−= =−= =−= =−=−= =−=−= µ δ ω µ δ ω So sánh các i h p và i x p ta thấy i h p > i x p vậy vách không bị đọng ẩm. 4.Tính bề dày cách nhiệt của trần kho làm đông . Cấu trúc của trần kho bảo quản đông: 1 – lớp phủ mái đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng là bitum,δ 1 =0,012m ,λ 1 =0,3W/mK Vách 1 2 3 4 5 6 7 Nhiệt độ,t 21,5 21,22 15,66 15,4 15,06 -23,23 -23,5 p h 2564 2538 1761 1720 1704 76,55 73,15 10 [...]... thông số của chế độ làm việc Chế độ làm việc của hệ thống lạnh được đặc trưng bởi 4 yếu tố sau : - Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0 - Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk - Nhiệt độ quá lạnh tql - Nhiệt độ hơi hút về máy nén, hay nhiệt độ quá nhiệt tqn , th a Nhiệt độ sôi t0 t0 dùng để tính tốn thiết kế , t0 = tBQĐ -∆t0 Đối với dàn bay hơi trực tiếp lấy hiệu nhiệt độ yêu cầu ∆t0 =100C ⇒ t0 = -35-10... =0,093 MPa b .Nhiệt độ ngưng tụ tk Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước thì : tk =tW2+ ∆tk tW2 – nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng ∆tk – hiệu nhiệt độ yêu cầu, lấy ∆tk=50C Đối với hệ thống lạnh sử dụng bình ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang thì : tW2 = tW1+5K , với tW1 nhiệt độ nước vào bình ngưng Sử dụng nước tuần hồn qua tháp giải nhiệt ta lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt 40C... 24.3600 M- lượng hàng nhập vào phòng làm đông h1 , h2 – entanpycủa sản phẩm trứơc và sau khi vào phòng làm đông 1000/24.3600- hệ số chuyển đổi từ t/ngày đêm ra đơn vị kg/s Với phòng làm đông ta có M =6%.Eđ , với Eđ là dung tích thực tế của kho lạnh M =6% 546 =32,76tấn/24h Đồ án máy lạnh 16 Nhiệt độ sản phẩm trước khi vào phòng làm đông lấy t = -8 0C , sau khi vào phòng làm đông đạt –250C , nội suy gần đúng... 37,5 ∆t12 19 5 8 8 5 6 6 Q12, W 1642 78 60 60 78 45 45 ⇒ nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q1=2008+17137=19145W 2.Tính dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q2 Là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi giảm nhiệt độ trong phòng làm đông , dòng nhiệt Q2 bao gồm nhiệt do sản phẩm toả ra và nhiệt do bao bì toả ra , vì vậy cần tính cả hai dòng nhiệt này * Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra được tính theo biểu thức : Q2... dòng nhiệt tổn thất qua tường bao , trần , nền do chênh nhiệt độ Với: kt là hệ số truyền nhiệt thực F – diện tích bề mặt kết cấu bao che, bao gồm diện tích của nhiều bức tường khác nhau và trần kho lạnh t1 - nhiệt độ môi trường bên ngồi t 2 - nhiệt độ trong phòng lạnh Theo sơ đồ bố trí mặt bằng kho lạnh ta tính được diện tích các tường ngồi , diện tích tường hành lang, diện tích nền , trần Dòng nhiệt. .. trình Tốc độ VquétHA VquétCA Môi Loại (VltMNCA) chất máy piston piston N62WA 95mm 76mm 6 + 2 1000÷1200 3 281m /h 3 94m /h nén R717 hở Đồ án máy lạnh 27 Phần 5 : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT I Tính tốn thiết kế thiết bị ngưng tụ Thiết bị ngưng tụ là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó hơi môi chất thải nhiệt cho môi trường và chuyển đổi trạng thái từ hơi sang lỏng Có nhiều loại thiết bị... lỏng Có nhiều loại thiết bị ngưng tụ có kết cấu và nguyên tắc hoạt động khác nhau, nhưng phù hợp và hiệu quả nhất ở kho lạnh làm đông này ta chọn loại bình ngưng ống chùm vỏ bọc nằm ngang Dựa vào các thông số của máy nén , nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt độ bay hơi , nhiệt độ nước vào và ra đã tính tốn được ở các phần trên ta tính tốn thiết bị ngưng tụ Các thông số cần thiết như sau :đường kính piston D=95mm... chiều dày cách nhiệt của cả lớp polystyrol và lớp diền đầy là 0,6m Hệ số truyền nhiệt thực: kt=0,199W/m2K 5.Tính cách nhiệt nền kho Khi kho lạnh được đưa vào sử dụng, nhiệt độ trong kho xuống tới –250C, khi đó sẽ có băng tích tụ dưới nền kho Nền kho sẽ bị trương phồng lên do thể tích riêng của băng tăng , dẫn đến nền và cấu trúc kho lạnh bị biến dạng , pha huỷ Vì vậy trong cấu trúc nền kho bố trí dây... Minh với nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tmax =37,30C nhiệt độ trung bình năm ttb =270C , độ ẩm ϕ= 74% , vậy nhiệt độ không khí bên ngồi được xác định tKK = ttb +0,125tmax = 27 + 0,125.37,3 = 320C Từ tKK= 320C , ϕ= 74% tra đồ thị I – d có tư = 260C ⇒ tW1 =26 +4 = 300C , tW2 = tW1+5K = 350C ⇒ tk = 26+ 4 + 5+ 5 =400C c .Nhiệt độ quá nhiệt tqn Tra bảng hơi bão hồ có Pk=1,55 MPa Đồ án máy lạnh 21 Là nhiệt. .. nên có thể lấy Q43=0 c Dòng nhiệt do mở cửa phòng Q44=B.F ,W B – dòng nhiệt riêng khi mở cửa , theo bảng 4-4 sách HDTKHTL lấy B=12W/m2 F – diện tích kho lạnh Q44=72 12= 864W ⇒ Q4 =86,4 + 700 +864=1650,4 kW Xác định nhiệt tải cho thiết bị và máy nén Xác định nhiệt tải cho thiết bị là để tính tốn diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết cho thiết bị bay hơi Để đảm bảo nhiệt độ trong phòng bảo quản đạt . T NH NHI T KHO L NH T nh nhi t kho l nh thực ch t l t nh t n các d ng nhi t tổn th t từ m i trư ng bên ng i v o kho l nh , d ng nhi t do sản ph m toả. ti trng ln v phi b trớ dõy in tr t n ng trỏnh ng bng . Ca kho lnh l mt tm cỏch nhit, xung quanh cú m k n bng cao su gim tn tht nhit . II. T nh tn cỏch