đề tài : Tính chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén

Lời nói đầu Từ xa xa để giữ thực phẩm đợc lâu theo phân huỷ thời gian ngời tìm nhiều cách Ví dụ: vùi tuyết, phơi khô cách tốn chi phí Ngày số phơng pháp đợc sử dụng nhng không nhiều mức độ nhỏ phụ thuộc nhiều vào yếu tố tự nhiên nh khí hậu Với nớc ta nớc có khí hậu nóng ẩm bốn mùa phơng pháp lại khó áp dụng vào sản xuất Chính ngày với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật việc áp dụng tiến khoa học kỹ thuật vào tất lĩnh vực đời sống để đáp ứng yêu cầu ngày cao ngời vấn đề thời Với nhu cầu với phát triển mạnh mẽ ngành hải sản với ngành chăn nuôi công nghệ sử lý sản phẩm sau thu hoạch lớn Trong ngành hải sản cá loại có suất lớn đồng thời loại thức ăn đợc a chuộng nớc châu Âu, châu Mỹ toàn giới Đây thị trờng lớn cần phải có đầu t công nghệ nh phơng diện mặt kỹ thuật để nâng cao mặt sản l ợng nh chất lợng sản phẩm Đồng thời để tận dụng phế thải xí nghiệp hải sản chế biến cho thức ăn gia súc Nội dung thuyết minh gồm phần sau: Chơng 1: Xác định dung tích bố trí mặt kho lạnh Chơng 2: Tính cách nhiệt cách ẩm buồng lạnh Chơng 3: Tính phụ tải lạnh Chơng 4: Tính chọn máy nén tính kiểm tra máy nén Chơng 5: Tính chọn bình ngng Chơng 6: Tính chọn thiết bị bay Chơng 7: Tính chọn thiết bị phụ đờng ống Chơng 8: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh Tuy nhiên lần đợc trực tiếp làm đồ án chuyên nghành lạnh nên đồ án dới không tránh khỏi thiếu sót em xin nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo Em mong thầy cô giáo xem xét giúp đỡ để em đạt đợc kết tốt Qua đây, em xin đợc cám ơn thầy cô giáo viện khoa học công nghệ nhiệt - lạnh Đinh Xuân Hiền giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội ngày 10/6/2004 Ngời thực Lê Mai Nam Chơng 1: tính kích thớc bố trí mặt kho lạnh I.Đặt vấn đề Kho lạnh dạng kho có cấu tạo kiến trúc đặc biệt dùng để bảo quản sản phẩm hàng hoá khác điều kiện nhiệt độ độ ẩm thích hợp Do chức kho lạnh trì nhiệt độ độ ẩm khác so với không khí bên nên cấu trúc xây dựng kết cấu cách nhiệt, cách ẩm có yêu cầu đặc biệt Ngày có nhiều loại kho lạnh lớn nhỏ khác nhau, phục vụ cho mục đích khác đóng góp phần không nhỏ vào việc bảo quản, dự trữ phân phối lơng thực, thực phẩm cách hiệu phạm vi toàn giới Hiện nớc ta có nhiều loại kho lạnh khác đợc xây dựng theo chức kho lạnh Ví dụ: kho lạnh dùng để phân phối, kho lạnh chế biến, kho lạnh trung chuyển, kho lạnh thơng nghiệp, kho lạnh dùng vận tải (tầu thuỷ, ôtô) Đối với kho lạnh lớn, kho lạnh phân loại buồng khác với chức nh: + Buồng bảo quản lạnh: thờng có nhiệt độ 0 C Các sản phẩm tôm cá, mực đợc xếp bao bì khác đặt giá + Phòng bảo quản đông: có nhiệt độ từ (- 18 C ữ - 22 C) Tuỳ theo yêu cầu buồng lạnh dùng để đa sản phẩm từ nhiệt độ môi trờng xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh Thiết bị kho lạnh nói chung cần đạt đợc tiêu chuẩn: + Phải đáp ứng đợc yêu cầu khắt khe sản phẩm xuất + Phải tiêu chuẩn hoá dạng kho lạnh + Phải có khả cớ giới cao việc bốc xếp hàng hoá + Vốn hợp lý, tính kinh tế, dùng thiết bị nớc Với yêu cầu ngời thiết kế cần đa phơng án thiết kế cụ thể phù hợp với điều kiện sẵn có i Xác định diện tích xây dựng 1.Thể tích chất tải buồng lạnh Dung tích kho lạnh : E =6400 Chọn dung tích buồng nh sau : Buồng BQĐ: 60% E bqd = 3840 Buồng vạn : 25% E bql = 1600 Buồng BQL : 15% E = 960 Thể tích chất tải đợc tính theo công thức: V= E gv Trong đó: - E : dung tích buồng lạnh g v : Mức độ chất tải Đối với sản phẩm thịt đông ta chọn g v = 0,35 tấn/m Khi đó: - V bqđ = V = V bql = E bqd gv Ebql gv = = 960 = 10971 (m ) 0,35 1600 = 4571 (m ) 0,35 E 960 = = 2743 (m ) gv 0,35 2.Diện tích chất tải Diện tích chất tải đợc tính theo công thức: F= V h Trong đó: V : thể tích chất tải buồng lạnh - h : chiều cao chất tải (chiều cao sản phẩm) ta dùng kho lạnh tầng với h =4 (m) Khi đó: + Diện tích chất tải cần bảo quản đông là: - F bqđ = Vbqd h = 10791 = 2743 (m ) nên chọn f =0,85 + Diện tích chất tải cần buồng vạn là: F = Vvn 4571 = = 1142 (m ) h nên chọn f =0,85 + Diện tích chất tải cần buồng buồng bảo quản lạnh là: F bql = Vbql h = 2743 = 686 (m ) nên chọn f =0,85 3.Kiểm tra phụ tải cho phép 1m diện tích sàn Ta có: g v h = 0,35.4.1000 = 1400 (kg/m ) < 4000 (kg/m ) Vậy yêu cầu toán đợc thoả mãn 4.Diện tích xây dựng buồng lạnh Ta có: F xd = F f Trong đó: - F : Diện tích chất tải (m ) - f : Hệ số sử dụng diện tích kho lạnh + Diện tích buồng BQĐ cần xây dựng là: F xd = + Diện tích buồng vạn cần xây dựng là: + Diện tích buồng BQL cần xây dựng là: Fbqd f F xd = F xd = = 2743 = 3327 m 0,85 Fbql f = 1142 = 1343 m 0,85 Fvn 686 = = 807 m f 0,85 + Diện tích buồng kết đông với suất G đ = 64T/24h Ta có: F lđ = M T k g v 24 Trong đó: - M : công suất buồng gia lạnh buồng kết đông - T : thời gian hoàn thành mẻ sản phẩm bao gồm thời gian xử lý lạnh, chất tải, tháo tải, phá băng cho dàn lạnh - g v :tiêu chuẩn chất tải 1m chiều dài giá treo, g v = 0,25 tấn/m - k : hệ số tính chuyển từ tiêu chuẩn chất tải 1m chiều dài 1m diện tích cần xây dựng, k = 1,2 Vậy: F lđ = 64.36 1,2 = 460.8 m 0,25.24 5.Đối với kho lạnh tầng ta chọn bớc cột 12 ì Khi số ô xây dựng là: n= F xd f Trong - f : Diện tích ô xây dựng = 72 m F xd : Diện tích xây dựng buồng lạnh m + Số ô xây dựng buồng bảo quản đông cần xây dựng là: - n1 = Fxdd 3327 = = 46,2 ta chọn 50 ô xây dựngbuồng bảo quản đông 72 72 + Số ô xây dựng buồng bảo quản lạnh cần xây dựng là: n2 = Fxdl 807 = = 11,2 ta chọn 14 ô xây dựng buồng bảo quản lạnh 72 72 + Số ô xây dựng buồng vạn cần xây dựng là: n3 = Fvn 1343 = = 18,6 ta chọn 19 buồng vạn 72 72 + Số ô xây dựng buồng kết đông cần xây dựng là: n4 = + + + + Flld 460,8 = = 4,3 ta chọn buồng kết đông 108 108 Chọn số buồng chất tải tháo tải buồng Chọn số buồng tiếp nhận buồng chứa phế phẩm buồng Số buồng bảo quản đá với suất 10 buồng Dung tích thực tế buồng bảo quản lạnh là: E ttđ = Ebqd ntt 14 = 807 = 1009 (tấn) n 11,2 + Dung tích thực tế buồng bảo quản đông là: E ttd = Ebqd ntt 50 = 3327 = 3617 (tấn) n 46,2 + Dung tích thực tế buồng vạn lạnh là: E ttvn = Evn ntt 19 = 1343 = 1371 (tấn) n 18,6 Chơng 2: tính kiểm tra cách nhiệt kiểm tra đọng sơng vách I.Đặc điểm cấu trúc kho lạnh Việc xây dựng kho lạnh đòi hỏi lợng vốn đầu t tơng đối lớn tổng đầu t cho hệ thống lạnh Đặc điểm buồng lạnh khó sửa chữa, thay trình sử dụng sau Do thiết kế, xây dựng kho lạnh phải bảo đảm khả làm việc liên tục thời gian dài sửa chữa thay Ngoài chất lợng kho lạnh chủ yếu chất lợng cách nhiệt, cách ẩm ảnh hởng lớn đến hiệu sử dụng hệ thống lạnh Nếu cách nhiệt, cách ẩm tốt chi phí vận hành giảm đáng kể, tuổi thọ máy móc thiết bị đợc tăng lên, chất lợng sản phẩm bảo quản đợc đảm bảo tốt Chất lợng cách nhiệt có tính chất định chất lợng kho lạnh Lớp cách nhiệt cách ẩm cần đáp ứng yêu cầu sau: - Hệ số dẫn nhiệt nhỏ - Khối lợng riêng nhỏ - Độ thấm nhỏ - Độ bền học cao Không ăn mòn không phản ứng với vật liệu tiếp xúc, chịu đợc nhiệt độ thấp nhiệt độ cao - - Không có mùi lạ, không cháy, không độc hại với ngời với sản phẩm bảo quản Dễ mua, rẻ, dễ gia công, vận chuyển, lắp đặt, không cần bảo dỡng cao Vật liệu chủ yếu để cách ẩm chủ yếu bitum, polistyrol dễ kiếm, dễ thi công, giá thành rẻ Chiều dày cách nhiệt phải đảm bảo để không cho phép bề mặt t ờng bị đọng sơng Do sau tính cách nhiệt, cách ẩm ta phải kiểm tra đọng sơng vách - II.Tính chiều dày lớp cách nhiệt Chiều dày lớp cách nhiệt đợc tính theo công thức: cn n i = cn k + + ; (m) tr n i =1 i (2.1) 1 Lớp vữa chát 2.Tờng gạch Lớp cách ẩm 4,5 Lớp cách nhiệt dạng lớp lới thép đợc trát vữa xi măng Các mạch ghép Trong đó: - K : hệ số truyền nhiệt kết bao che [w/m2k] - n : hệ số toả nhiệt từ không khí đến bề mặt tờng Đối với tờng n = 23,3 [w/m2k] - tr : hệ số toả nhiệt từ bề mặt đến không khí buồng Đối với tờng có tuần hoàn cỡng tr = [w/m2k] - cn, i : chiều dày lớp cách nhiệt lớp tờng (m) - cn, i : hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt lớp tờng (w/m.k) cấu 1.Tính chiều dày lớp cách nhiệt cách ẩm phòng bảo quản đông không khí bên *** bảng số liệu tính toán *** Thông số (m) (w/m.k) (g/m.h.MPa) Lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 Lớp gạch đỏ 0,2 0,82 105 Lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 Lớp cách ẩm bitum 0,009 0,3 0,86 Polystirol 0,047 7,5 cn = ? Lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 + Hệ số truyền nhiệt vách từ không khí vao buồng kết đông : k = 0,21 (w/m2k) a, Chiều dày lớp cách nhiệt là: 0,02 0,2 0,009 cn = 0,047. + + + + = 0,2m 0,88 0,82 0,3 0,21 23,3 Chọn cn = 0,2 m với lớp cách nhiệt lớp dày 0,1 m b, Hệ số truyền nhiệt thực tế là: Ta có : ktt = n i cntt + + tr cn i =1 i (2.2) n + Thay số ta đợc: ktt = 0,02 0,2 0,009 0,2 + + + + + 23,3 0,88 0,82 0,3 0,047 = 0,2 w/m2k c, Tính cách ẩm + Kiểm tra đọng sơng Theo bảng 1-1,nhiệt độ trung bình tháng nóng Hà Nội tf1 = 37,2 0C ; độ ẩm 13 = 83% nên tra đồ thị I-d ta đợc: ts = 34,6 0C t2 = tb = -20 0C => = 23,3 W/m2K Hệ số truyền nhiệt đọng sơng: 37,2 34,6 ks = 0,95.23,3 = 1,01 W/m2K 37,2 - (-20) Ta thấy kt = 0,2 < ks = 1,01 W/m2K => Vách không bị đọng sơng + Kiểm tra đọng ẩm cấu cách hiệt: Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt: q = ktt.(tkk- tb) (2.5) t = 37,2 C t b = 20 C ; = 83 % kk b = 90% cho trớc: kk Thay số ta đợc: q = 0,2.(37,2 + 20) = 11,44 (W/m2) + Xác định nhiệt độ bề mặt vách : t1 = t f q t i +1 = t i q1 i với i = i t f = t7 q Từ nhiệt độ tính dợc xác định phân áp suất bão hoà.Kết cho dới bảng sau : Bề mặt Nhiệt độ (0C) Px bão hòa (Pa) 36,71 6177 36,45 6090 31,15 4530 30,89 4464 30,73 4424 - 18,29 121 - 18,55 118 + Tính phân áp suất thực nớc Dòng nớc riêng qua kết cấu cách nhiệt : = 5265,5 93 Pkk Pb = 0,0397 10 = 0,1249 (g/m2.h) H đó: Pkk : phân áp suất không khí bên (với tkk = 37,20C Pkk = 5265,5 10 Pa) Q0tt = 166,624.50% + 166,624 = 249,94 kW Nh số lợng máy nén cần lắp đặt là: Z= Q0tt 217,08 = = 1,1 máy Q0 226,37 Chọn Z = máy dự phòng cho buồng bảo quản đông chơng 5: tính chọn bình ngng 1.Chọn thiết bị ngng tụ làm mát nớc (giải nhiệt nớc) bình ngng ống vỏ nằm ngang R22 2.Xác định diện tích trao đổi nhiệt 48 Ta có: Ký hiệu KTP-85 Trong đó: Diện tích bề mặt m2 92,5 Qk = k.F.ttb Đờng kính Chiều dài ống vỏ ống mm m 500 Số ống - Qk : phụ tải nhiệt thiết bị ngng tụ = 877,8 kw - F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt - ttb : hiệu nhiệt độ trung bình - tw1 : nhiệt độ nớc vào bình ngng = 37,60 - tw2 : nhiệt độ nớc khỏi bình ngng = 40,60 210 Tải nhiệt Số lối max kW 322 Tính hiệu nhiệt độ trung bình logarit t max t ttb = ln t max 0C t (Theo bảng 8-6 sách hớng dẫn thiết kế trang 231 ) Đối với bình ngng ống vỏ R22 nằm ngang ta chọn: + Hệ số truyền nhiệt k = 700 (w/m2k) Khi ta có: F= Qk 877,8.10 = = 250,8 m2 kt tb 700.5 Dựa vào bảng 8-3 ta chọn bình ngng ống chùm nằm ngang (ống cánh lăn hoa đồng 20x3 mm) 3.Tính chọn tháp giải nhiệt Lu lợng nớc làm mát cho bình ngng tụ lu lợng nớc qua tháp giải nhiệt cần phải xác định lu lợng nớc cần thiết : Phơng trình cân nhiệt viết dới dạng 49 Qk = C..V.(tw2 tw1) Trong đó: - Qk : nhiệt lợng thải bình ngng tụ = 877,8 kW - V : lu lợng nớc m3/s - tw1 : nhiệt độ nớc vào làm mát bình ngng tụ (ra khỏi tháp) tw1 = t + (3 ữ 0C) = 34,6 + = 37,6 0C - tw2 : nhiệt độ nớc khỏi bình ngng tụ (vào tháp) tw2 = tw1 + 3,5 0C = 37,6 + = 40,6 0C - C : nhiệt dung riêng nớc = 4,19 (kj/kg.k) - : khối lợng riêng nớc = 1000 (kg/m3) Vậy V= Qk 877,8 = = 0,06 m3/s C.( t w t w1 ) 1000.4,19.( 40 36,5) Công suất làm mát cần thiết: Q= Qk 877,8 = = 798 kW = 686280 Kcal/h 1,1 1,1 Chọn tháp giải nhiệt LBCS 200 có suất làm mát 907 W/h chơng 6: tính chọn Thiết bị bay 1.Tính chọn dàn bay cho phòng bảo quản đông Đối với phòng bảo quản đông ta có tất phòng nên: 144,719 = 72,259 kw - Q0 = - Hệ số truyền nhiệt k = 4,7 w/m2k - t : Hiệu nhiệt độ không khí buồng lạnh môi chất lạnh sôi ống = 10 K Vậy F= Q0 72259 = = 1537 m2 k t 4,7.10 Khi ta chọn 60 (cho hai buồng) dàn lạnh treo trần hãng Guntner cho môi chất lạnh R22 có thông số sau(Theo tài liệu sở kỹ thuật lạnh): - Model 030C/44 50 - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt = 52,0 m2 - Khối lợng dạng lắp đặt = 51,2 kg - Lu lợng không khí = 4000 m3/h - Bớc cánh = m - Kích thớc LxHxE = 2,6x0,32x2,430 m - Luồng khí thổi 14 - ống nối vào :16 mm - 28 mm - Thể tích ống 10,1 - Điện trở xả băng 4000 W 2.Tính chọn dàn bay cho phòng bảo quản lạnh Đối với phòng bảo quản lạnh ta có: - Q0 = 83120 W - Hệ số truyền nhiệt k = 5,9 w/m2k - t : Hiệu nhiệt độ không khí buồng lạnh môi chất lạnh sôi ống = 10 K Vậy F= Q0 83120 = = 1409 m2 k t 5,9.10 Khi ta chọn 27 dàn lạnh treo trần hãng Guntner cho môi chất lạnh R22 có thông số sau(Theo tài liệu sở kỹ thuật lạnh): - Model 030C/44 - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt = 52,0 m2 - Khối lợng dạng lắp đặt = 51,2 kg - Lu lợng không khí = 4000 m3/h - Bớc cánh = m - Kích thớc LxHxE = 2,6x0,32x2,430 m - Luồng khí thổi 14 - ống nối vào :16 mm - 28 mm - Thể tích ống 10,1 - Điện trở xả băng 4000 W 51 3.Tính chọn dàn bay cho phòng bảo quản đa Đối với phòng bảo quản lạnh ta có: - Q0 = 166624 W - Hệ số truyền nhiệt k = 4,7 w/m2k - t : Hiệu nhiệt độ không khí buồng lạnh môi chất lạnh sôi ống = 10 K Vậy F= Q0 166624 = = 3545 m2 k t 4,7.10 Khi ta chọn 68 dàn lạnh treo trần hãng Guntner cho môi chất lạnh R22 có thông số sau(Theo tài liệu sở kỹ thuật lạnh): - Model 030C/44 - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt = 52,0 m2 - Khối lợng dạng lắp đặt = 51,2 kg - Lu lợng không khí = 4000 m3/h - Bớc cánh = m - Kích thớc LxHxE = 2,6x0,32x2,430 m - Luồng khí thổi 14 - ống nối vào :16 mm - 28 mm - Thể tích ống 10,1 - Điện trở xả băng 4000 W 4.Tính chọn dàn bay cho phòng bảo quản đá Đối với phòng bảo quản lạnh ta có: - Q0 = 1748,4 W - Hệ số truyền nhiệt k = 5,9 w/m2k - t : Hiệu nhiệt độ không khí buồng lạnh môi chất lạnh sôi ống = 10 K Vậy F= Q0 1748,4 = = 29,6 m2 k t 5,9.10 52 Khi ta chọn dàn lạnh treo trần hãng Guntner cho môi chất lạnh R22 có thông số sau(Theo tài liệu sở kỹ thuật lạnh): - Model 030C/44 - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt = 52,0 m2 - Khối lợng dạng lắp đặt = 51,2 kg - Lu lợng không khí = 4000 m3/h - Bớc cánh = m - Kích thớc LxHxE = 2,6x0,32x2,430 m - Luồng khí thổi 14 - ống nối vào :16 mm - 28 mm - Thể tích ống 10,1 - Điện trở xả băng 4000 W chơng 7: tính chọn thiết bị phụ đờng ống Những thiết bị phụ hệ thống lạnh bao gồm:bình tách dầu, bình chứa dầu, loại bình chứa cao áp, hạ áp, tuần hoàn, loại bình trung gian, thiết bị hồi nhiệt, bình tách lỏng, phin lọc, phin sấy, thiết bị xả khí, bơm, quạt, thiết bị tuần hoàn chất tải lạnh dụng cụ nh van, clapê Kết hợp với thiết bị hệ thống lạnh nh máy nén, thiết bị ngng tụ, thiết bị bay van tiết lu, thiết bị phụ giúp cho hệ thống lạnh trờng hợp cụ thể làm việc với độ tin cậy cao hơn, an toàn hợp lý hơn, tính kinh tế cao hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành máy lạnh I.Tính chọn thiết bị phụ 1.Bình tách dầu Môi chất R22 hoà tan dầu hạn chế ,ở khoảng môi chất không hoà tan dầu từ - 400 đến 200 dầu có khả bám vào giàn bay làm cho máy nén thiếu dầu Do cần lắp bình tách dầu vào đờng đẩy máy nén R22 để tách dầu khỏi dòng nén trớc vào bình ngng tụ Xả dầu khỏi bình tách dầu hệ thống lạnh R22 nguy hiểm áp suất bình cao dẫn đến tổn thất môi chất ngời ta phải bố trí bình chứa dầu Bình tách dầu đợc chọn theo đờng kính bình đờng kính ống nối với máy nén d Đờng kính ống nối d đợc tính theo công thức: 53 d= 4.m v = 4.0 ,02.0 ,45 = ,02 (m) ,14.25 Trong đó: - m : lu lợng = 0,02 (kg/s) - v2 : thể tích riêng nén phía đầu đẩy máy nén = 0,45 m3/kg - : tốc độ ống nối vào bình tách dầu = 25 m/s Chọn bình tách dầu có ký hiệu: Nhãn hiệu 500 mm Kích thớc, mm DxS H h h1 h2 D1 d1 d2 l k m1 m c l1 273x8 1535 1175 700 610 375 50 20 110 125 120 100 40 - 2.Bình chứa dầu Bình chứa dầu nhằm mục đích gom dầu từ bình tách dầu bầu dầu toàn hệ thống, giảm nguy hiểm xả dầu giảm tổn thất môi chất xả dầu khỏi hệ thống lạnh Chon bình chứa dầu có thông số sau: Bình chứa dầu kích thớc (mm) thể tích (m3) khối lợng (kg) DxS B H 300CM 325x9 765 1270 0,07 92 3.Các loại bình chứa a.Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp đợc bố trí sau bình ngng tụ dùng để chứa lỏng môi chất áp suất cao, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngng tụ, trì cấp lỏng liên tục cho van tiết lu Thờng đợc đặt dới bình ngng đợc cân áp suất với bình ngng đờng ống cân lỏng Dung tích bình chứa cao áp đợc tính theo công thức: Vc = ,6.V BH ,2 ,5 Trong đó: - 0,5 : hệ số kể đến mức lỏng bình chứa vận hành (50% thể tích bình) - VBH : Tổng dung tích tất dàn bay = 0, m3 54 Vậy Vc = ,6.0 ,2 ,2 = ,29 (m3) ,5 bình chứa để bơm tuần hoàn môi chất lỏng lên giàn lạnh Bình chứa tuần hoàn làm việc dới áp suất thấp nên phải đợc bọc cách nhiệt b.Bình chứa thu hồi Bình chứa thu hồi dùng để chứa môi chất lỏng từ giàn bay phá băng nóng c.Bình chứa dự phòng Bình chứa dự phòng đơc sử dụng sơ đồ bơm đợc lắp đặt dới bình tách lỏng để chứa môi chất lỏng từ giàn lạnh phun trờng hợp phụ tải nhiệt tăng 4.Bình tách lỏng Bình tách lỏng đợc sử dụng máy lạnh R22 Nó có nhiệm vụ tách môi chất lỏng khỏi hút máy nén, đảm bảo hút máy nén trạng thái bão hoà khô, tránh nguy gây va đập thuỷ lực máy nén 5.Bình trung gian Đợc sử dụng máy nén nhiều cấp Bình trung gian dùng để làm mát trung gian môi chất sau cấp nén áp thấp để lạnh lỏng môi chất trớc vào van tiết lu cách bay phần môi chất lỏng dới áp suất trung gian Ngoài nhiệm vụ bình trung gian đóng vai trò bình tách lỏng bảo đảm hút máy nén cấp cao bão hoà khô Ưu điểm bình trung gian có ống xoắn dầu máy nén cấp thấp không vào tuyến lỏng để vào thiết bị bay hơi, tạo lớp bẩn bề mặt thiết bị bay phía môi chất Chọn bình trung gian có thông số sau: Bình trung Kích thớc, mm Diện tích bề mặt Thể tích Khối lợng, gian ống xoắn, m2 bình, m3 kg DxS d H 426x10 70 2390 1,75 0,22 330 40C3 6.Bình tách khí không ngng Cùng tuần hoàn với môi chất lạnh hệ thống lạnh có không khí loại khí không ngng Trong thiết bị ngng tụ, không khí tạo thành lớp bao quanh bề mặt trao đổi nhiệt làm tăng trở nhiệt ngng tụ làm xấu trình trao đổi nhiệt ngng, làm tăng áp suất ngng tụ, làm tăng lợng điện tiêu tốn cho máy nén làm giảm suất lạnh máy 55 Máy lạnh R22 thờng đợc xả định kỳ khí không ngng Phải xả không khí qua van xả vào bình nớc Bọt không khí lên mặt nớc R22 lẫn với không khí đợc nớc hấp thụ 7.Phin lọc phin sấy Trong trình chế tạo, lắp ráp, sửa chữa vận hành thiết bị lạnh dù cẩn thận có cặn bẩn nh đất, cát, gỉ sắt, vẩy hàn, xỉ, muộilọt vào hệ thống lạnh Nó tồn hệ thống cha vệ sinh, làm đầy đủ qua đờng nạp dầu, nạp môi chất, cặn bẩn tạo thành hệ thống phân huỷ dầu bôi trơn, môi chất chi tiết máy nén bị mài mòn, han gỉ phía hệ thống Để đảm bảo hệ thống lạnh làm việc an toàn có độ tin cậy cao, không bị trục trặc, cần phải có phin lọc bẩn hệ thống 8.Quạt Trong kỹ thuật lạnh dùng chủ yếu quạt hớng trục quạt ly tâm để tuần hoàn không khí buồng lạnh, cho giàn làm lạnh không khí, cho máy điều hoà nhiệt độ, cho dàn ngng làm mát không khí loại thiết bị ngng tu bay tháp làm mát nớc 9.Van khoá, van chặn 10.Van tiết lu điều chỉnh tay, van tiết lu điều chỉnh tự động 11.Van chiều van an toàn a.Van chiều Van chiều (còn gọi clapê chiều) cho dòng chẩy theo hớng Van chiều đợc lắp đặt đờng đẩy máy nén thiết bị ngng tụ, có nhiệm vụ ngăn không cho dòng môi chất từ thiết bị ngng tụ chẩy trở lại máy nén trờng hợp ngừng máy nén, sửa chữa máy nén máy nén bị cố b.Van an toàn Van an toàn khác van chiều chỗ hiệu áp suất đầu vào đầu phải đạt trị số định van mở Van an toàn đợc bố trí thiết bị có áp suất cao chứa nhiều môi chất lỏng nh thiết bị ngng tụ, bình chứanó dùng để đề phòng trờng hợp áp suất vợt định mức quy định 12.áp kế áp kế dùng để đo áp suất môi chất đờng ống thiết bị, áp kế đợc lắp đờng hút đờng đẩy máy nén, bình ngng, bình chứa II.Tính chọn đờng ống Yêu cầu việc tính toán lựa chọn đờng ống đủ độ bền cần thiết, tiết diện ống đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Ta tính đờng kính ống theo công thức: 56 di = 4.m . Trong - di : đờng kính ống dẫn, m - m : lu lợng kg/s - : tốc độ dòng chảy lấy theo bảng 10-1 tài liệu[1] : khối lợng riêng môi chất kg/m3 Lu lợng Tốc độ Khối lợng Đờng Đờng đẩy Đờng riêng hút dẫn lỏng Kg/s m/s Kg/m3 2,371 10 12,871 x 2,371 10 x - đờng kính mm 18 Chơng VI: tính toán thiết bị KếT ĐÔNG DàN LạNH Bể Đá Tính toán thiết bị kết đông cho buồng kết đông a Tính chọn buồng kết đông : Buồng kết đông đợc trang bị dàn lạnh ống cánh quạt gió dỡng mạnh để tăng cờng trao đổi nhiệt sản phẩm không khí dàn lạnh Xử lí lạnh đông kết đông làm lạnh đông sản phẩm Sản phẩm hoàn toàn hoá cứng toàn nớc dịch sản phẩm đóng thành băng Nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -80C, nhiệt độ bề mặt đạt từ -180C đến -120C Nh chọn phơng pháp kết đông sản phẩm kết đông nhanh hai pha tơng ứng có thông số : - Nhiệt độ không khí bồng kết đông : tb = -300C ; - Tốc độ chuyển động không khí : = ữ 4m / s ; Thời gian kết đông : 36h ; Từ thông số ta buồng kết đông kiểu Tunnel dùng để kết đông thịt lợn nửa Trên diện tích 6x6 m ngời ta bố trí tunnel (đờng hầm ) có đờng móc treo thịt Chất tải thảo tải đợc khí hoá Dọc theo tunnel ngời ta bố trí dàn lạnh ống xoắn có cánh áp tờng Trên vách ngăn tunnel ngời ta bố trí khe lu thông không khí Quạt gió bảo đảm lu thông không khí Quạt gió đảm bảo lu thông không khí với tốc độ trung bình đạt 3,5 m/s b Tính chọn thiết bị kết đông : Nh phần tính chọn dàn bay cho buồng kết đông ta chọn đợc dàn lạnh không khí loại CC - 57 - Nhiệt độ bay R22 to = -400C ; - Nhiệt độ không khí vào buồng : 40C ; Nhiệt độ không khí khỏi buồng : -80C ; Tra đồ thị i-d không khí ẩm với = 90% , i1 = 4kJ/kg ; i2 = kJ/kg ; - = 1,29kg / m (tra bảng thông số vật lý không khí ẩm ) Từ ta tính đợc lu lợng không khí dàn quạt : Vk = QoTB 45824 = = 0,986m / s (i1 i ) n 1,29 (4 0) 1000 Trong : QoTB Năng suất lạnh tính cho phụtải thiết bị buồng kết đông QoTB = 45824(W) ; n Số dàn lạnh không khí đợc chọn Dựa vào bảng 73(Hớng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Nguyên Đức Lợi -1995) ta chọn quạt hớng trục kí hiệu M Với lu lơng không khí Vk = 1m /s số quạt cần chọn quạt Tính chon dàn lạnh bể đá Nh ta có suất kho trữ đá 30 tấn/24h sau tính nhiệt ta tính đ ợc suất lạnh cho phụ tải thiết bị QoTB = 11937(W) ; Suy diện tích bề mặt trao đổi nhiệt dàn lạnh theo công thức : F= QoTB 11937 = = 121,81m ; k t o 9,8.10 Trong : k Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc nhiệt độ buồng Theo bảng 28[1], chọn loại dàn lạnh không khí kiểu treo trần , ta có: k =9,8W/m2.K t0 hiệu nhiệt độ không khí phòng môi chất là: t0 = 100C Dựa theo bảng 45(Hớng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Nguyên Đức Lợi -1995) ta chọn dàn lạnh không khí kí hiệu CC Với diện tích bề mặt môi dàn 69,5m 58 Chơng VIII tHUYếT MINH SƠ Đồ Hệ THốNG LạNH Sơ đồ hệ thống lạnh thể đơn giản hệ thống thiết bị đờng ống cho phép ta có hình dung tơng đối cụ thể máy móc, thiết bị, dụng cụ mối liên hệ chúng, cụ thể đờng ống Sơ đồ hệ thống lạnh phần lớn đợc biểu diễn theo sơ đồ nguyên lí nhng đợc biểu diễn theo sơ đồ không gian Sơ đồ nguyên lí cho ta nhìn tổng quát thiết bị đờng ống, sơ đồ không gian cho ta thấy rõ cách bố trí máy thiết bị, cách lắp đặt đờng ống, dụng cụ không gian cần thiết Sơ đồ cụm máy nén cấp nhiều nhiệt độ sôi Cụm máy nén gồm hai máy nén cấp phục vụ cho hai nhiệt độ sôi t o1 = -250C (Buồng kết đông ), to2 = -100C(Buồng bảo quản lạnh) t o2 = -100C(Kho trữ đá) Mỗi nhiệt độ bay có bình tách lỏng riêng máy nén riêng Tuy nhiên hai máy đợc nối vào ống góp chung đờng đẩy, van chặn đờng hút đảm bảo cho máy nén làm việc độc lập cho chế độ bay nhng cần sửa chữa, thay thế, máy nén chuyển sang làm việc cho chế độ bay khác cách nhanh chóng, nhờ đóng mở hợp lí van chặn Để đảm bảo lỏng không tràn máy nén gây va đập thuỷ lực ống nối từ hồi nhiệt đờng hút máy nén phải vòng lên phía Van chiều V1 làm cho máy nén chịu áp lực cao dừng máy, đảm bảo an toàn cho máy hầu hết môi chất lạnh lỏng có áp suất cao tập trung thiết bị sau máy nén Sau bình tách dầu bố trí đờng ống đến dàn bay để dùng nóng phá băng cho dàn Chu trình cấp frêôn Chu trình cấp frêôn cấp hoạt động nh sau : Hơi môi chất sinh bình bay đợc nhiệt sơ (do van tiết lu nhiệt ), vào thiết bị hồi nhiệt thu nhiệt môi chất lỏng nóng, nhiệt đến nhiệt độ t1 đợc hút vào hút máy nén Qua máy 59 nén đợc nén đoạn nhiệt lên trạng thái đợc đẩy vào bình ngng tụ Trong bình ngng tụ thải nhiệt cho nớc làm mát, ngng tụ lại thành lỏng đợc lạnh chút Độ lạnh nhỏ nên bỏ qua Lỏng đợc dẫn vào bình hồi nhiệt Trong bình hồi nhiệt lỏng thải nhiệt cho lạnh vừa từ bình bay Nhiệt độ hạ từ t xuống t3 Sau lỏng đợc đứa vào van tiết lu, tiết lu xuống trạng thái đợc đẩy vào thiết bị bay Trong thiết bị bay hơi, lỏng bay thu nhiệt môi trờng lạnh Hơi lại đợc máy nén hút sau qua thiết bị hồi nhiệt Nh vòng tuần hoàn môi chất đợc khép kín Sơ đồ cụm máy nén hai cấp nhiều nhiệt độ sôi Cụm máy nén gồm hai tổ hợp máy nén hai cấp (Cao áp Hạ áp) Đầu tiên lỏng môi chất từ bình chứa theo đờng lỏng cao áp đến đợc chia làm ba đờng Đờng thứ đợc đa vào lạnh bình trung gian vào ống góp trạm tiết lu nhiệt độ thấp, cấp lỏng cho dàn bay có nhiệt độ thấp Hơi sinh dàn đợc hút qua bình tách lỏng vào máy nén hạ áp Đờng thứ hai qua van điện từ ĐT1, qua van tiết lu vào bình trung gian Lơng lỏng đợc tiết lu vào vừa đủ để làm lạnh môi chất lỏng đởng thứ hạ nhiệt độ dòng nén từ máy nén hạ áp xuống đến trạng thái bão hoà khô trớc vào máy nén cao áp Mức lỏng bình trung gian đợc giữ ổn định nhờ rơle mức lỏng kết hợp với van điện từ ĐT1 Kỹ thuật an toàn đòi hỏi ngừng máy nén hai cấp áp suất bình trung gian phải đợc hạ thấp xuống đến áp suất dàn bay nhiệt độ thấp để khởi động máy sau đợc dễ dàng Bởi van đờng nối khởi động máy nén hạ áp cao áp cần phải mở máy nén ngừng làm việc Một số cấu tạo công dụng phận có sơ đồ - Bộ hồi nhiệt : Là thiết bị dùng để tiến hành trình trao đổi nhiệt môi chất lỏng sau ngng tụ với lạnh từ dàn hoá máy nén Nhiệt trao đổi môi chất nhả thu vào không nguồn , thiết bị có tên hồi nhiệt Chức : + Nâng cao hiệu nhiệt động chu trình lạnh : Đối với phần lớn môi chất việc hâm nóng môi chất hút máy nén làm tăng chút độ hiệu chu trình làm tốt đặc tuyến thể tích máy nén Bộ hồi nhiệt làm việc hiệu nhiệt độ sôi thấp + Làm lạnh (hạ thêm nhiệt độ) môi chất lỏng để phòng ngừa tạo trớc van tiết lu Điều cần thiết cho trờng hợp giảm áp suất nhiều tuyến lỏng ma sát đờng ống tăng lỏng cấp cho TBHH nằm cao bình chứa + Để hoá phần lỏng sót lại sau thiết bị hoá , ngăn ngừa lỏng tràn máy nén - Bình tách lỏng : Dùng để tách giọt lỏng sót lại dòng từ dàn lạnh máy nén nhằm tránh va đập thuỷ lực Nguyên lý tách lỏng giảm hẳn tốc độ thay đổi đổi ngột hớng dòng chảy, lỏng nặng rơi xuống đáy bình, khô từ phía Bình tách lỏng lắp đờng hút từ thiết bị hoá máy nén, để dùng để chứa lỏng hạ áp nhằm tái cấp lỏng cho hệ thống dàn lạnh 60 - Bình tách dầu : Là thiết bị có tác dụng đón giữ không cho dầu đến thiết bị sau máy nén Bình tách dầu đặt tuyến đẩy máy nén thiết bị ngng tụ Nguyên tắc tách dầu giảm đột ngột vận tốc đổi hớng dòng chảy hỗn hợp môi chất dầu - Bình chứa cao áp : Nằm dới sau thiết bị ngng tụ, bình chứa cao áp thựchiện nhiệm vụ sau : Giải toả bề mặt trao đổi nhiệt cho thiết bị ngng tụ, gom lỏng, trữ lỏng nhằm liên tục cấp lỏng cho hệ thống van tiết lu, nút thuỷ lực chặn phía hạ áp (van tiết lu) Bình chứa cao áp có áp suất ngng tụ, thiết bị ngng tụ với bình chứa cao áp có ống cân thông nhau, nhiệt độ gần ngang nhiệt độ môi trờng xung quanh nên không cần bọc cách nhiệt - Bình trung gian: + Bình trung gian sử dụng hệ thống lạnh nhiệt độ âm sâu nhiều cấp nén nhằm nâng cao hiệu làm việc máy thiết bị Bình trung gian thực chức sau : Hạ nhiệt độ sau cấp nén đến mức bão hoà khô Qúa lạnh môi chất lỏng trớc tiết lu vào dàn lạ tài liệu tham khảo Tính toán thiết kế hệ thống lạnh Tác giả Nguyễn Xuân Tiên nhà xuất khoa học kỹ thuật Hớng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Tác giả Nguyễn Đức Lợi nhà xuất khoa học kỹ thuật Kỹ thuật lạnh sở Tác giả Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy nhà xuất giáo dục 1995 Kỹ thuật lạnh ứng dụng Tác giả Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận nhà xuất khoa học kỹ thuật 1995 Môi chất lạnh Tác giả Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy nhà xuất giáo dục 1998 61 Bài tập kỹ thuật lạnh Tác giả Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy nhà xuất giáo dục Tự động hoá hệ thống lạnh Tác giả Nguyễn Đức Lợi nhà xuất giáo dục 2000 62 [...]... chơng 4: tính chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén I .Tính chọn máy nén cho buồng kết đông 1 .Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh 28 ta c : trong đ : t0 = tb - t0 - t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh - tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 30 0C - t0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 ữ 13 0C) chọn t0 = 10 0C vậy: t0 = - 30 - 10 = - 40 0C (tra bảng hơi bão hoà của R22 với t0 = - 40 0C P0 = 1,049 bar) 2 .Chọn nhiệt... trung gian ống xoắn, 2 tiết lu 29 (NT: ngng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL 1: tiết lu 1; TL 2: tiết lu 2 ) - 1 1 : quá trình quá nhiệt - 1 2 : quá trình nén hạ áp - 2 3 : quá trình làm mát trung gian - 3 4 : quá trình nén cao áp - 4 5 : quá trình ngng tụ trong thiết bị ngng tụ - 5 6 : tiết lu 1 - 7 8 : tiết lu 2 8 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay... số lợng máy nén cần lắp đặt l : Z= Q0tt 407,529 = = 2,612 máy Q0 155,97 Chọn Z = 3 máy II .Tính chọn máy nén cho buồng bảo quản đông 1 .Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh ta c : trong đ : t0 = tb - t0 - t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh - tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 20 0C - t0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 ữ 13 0C) chọn t0 = 10 0C vậy: 33 t0 = - 20 - 10 = - 30 0C (tra bảng hơi bão hoà của R22... tiết lu (NT: ngng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL 1: tiết lu 1; TL 2: tiết lu 2 ) - 1 1 : quá trình quá nhiệt - 1 2 : quá trình nén hạ áp - 2 3 : quá trình làm mát trung gian - 3 4 : quá trình nén cao áp - 4 5 : quá trình ngng tụ trong thiết bị ngng tụ 34 - 5 6 : tiết lu 1 - 7 8 : tiết lu 2 - 8 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi 6.Bảng thông... thể tích của máy nén hạ áp VTTNHA= v1.M1 = 0,22.1,446 = 0,318 (m3/s) 14.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp VTTNCA= v3.M3 = 0,053.2,371 = 0,126 (m3/s) 15.Hệ số cấp của máy nén hạ áp = f() P 4,317 tg = P = 1,05 = 4,111 Tra (hình 7 trang 48) ta đợc = 0,77 0 16.Hệ số cấp của máy nén cao áp = f() P 17,7 k = P = 4,317 = 4,1 Tra (hình 7 trang 48) ta đợc = 0,75 tg 31 kg/s 17.Thể tích nén lý thuyết... 47971+ 96740 +21913 = 166624 W 5 .Tính cho buồng bảo quản đá : - Tính nhiệt tổn thất qua vách Q1 : Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m : + Đối với tờng phía tây (có bức xạ) và phía đông :F = 36 5=180m2 + Đối với tờng phía bắc và phía nam : F = 60 5=300m2 +Đối với trần và nền(có sởi) : F = 60.36 12.24 = 1872m2 Với nhiệt độ buồng bảo quản đá tb = - 40 và nhiệtđộ môi trờng tf = 37,20(với... vận hành : Q4 = q1 + q 2 + q3 + q 4 trong đó : q1 :dòng nhiệt do chiếu sáng q1 = A.F q2 :dòng nhiệt do ngời tạo ra q3 :dòng nhiệt do động cơ diện làm viẹc toả ra q4 :dòng nhiệt khi mở cửa 5,Q5 dòng nhiệt do hoa quả hô hấp = 0 II .Tính tổn thất nhiệt từng phòng : 1 .Tính cho buồng bảo quản đông : -Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che Q1 : Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m : + Đối... 29319 + 25400 +29401 = 83120 W 4 .Tính cho buồng đa năng : - Tính nhiệt tổn thất qua vách Q1 : Diện tích bề mặt kết cấu bao che với chiều cao vách h = 5m : + Đối với tờng phía tây (có bức xạ) và phía đông :F = 36 5=180m2 + Đối với tờng phía bắc và phía nam : F = 60 5=300m2 +Đối với trần và nền(có sởi) : F = 60.36 12.24 = 1872m2 Với nhiệt độ buồng bảo quản đông t b = -200 và nhiệtđộ môi trờng tf = 37,20(với... suất hút thể tích của máy nén hạ áp VTTNHA= v1.M1 = 0,152.0,77 = 0,117 m3/s 35 14.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp VTTNCA= v3.M3 = 0,044.1,23 = 0,054 m3/s 15.Hệ số cấp của máy nén hạ áp = f() P 5,33 tg = P = 1,64 = 3,25 = 0,82 0 16.Hệ số cấp của máy nén cao áp = f() P 17,7 k = P = 5,33 = 3,32 Tra (hình 7 trang 48) ta đợc = 0,83 tg 17.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén hạ áp VLTNHA = V... bar) 2 .Chọn nhiệt độ ngng tụ tk của môi chất lạnh lấy bằng 460 nh đã chọn 3.Tỷ số nén của chu trình P 17,7 k = P = 1,6042 = 11,03 0 (ta thấy > 9 nên ta chọn máy lạnh 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lu) 4.áp suất trung gian đợc xác định theo công thức Ptg = Pk P0 = 17,7.1,6042 = 5,33 (bar) 5.Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lu (NT: ngng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén ... 96740 Máy đá 10%.Q2 59900 Bảo quản đá 1504 - Q4 W 21026 23929 29401 21913 5%.Q2 244,4 QW 271868 144719 83120 166624 68880 1748,4 chơng 4: tính chọn máy nén tính kiểm tra máy nén I .Tính chọn máy nén. .. (NT: ngng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL 1: tiết lu 1; TL 2: tiết lu ) - : trình nhiệt - : trình nén hạ áp - : trình làm mát trung gian - : trình nén. .. trình máy lạnh nén cấp có lạnh nhiệt (MN: máy nén; NT: ngng tụ; BH: bay hơi; TL: tiết lu) - : nhiệt thiết bị bay - : trình nén đoạn nhiệt máy nén - : trình ngng tụ thiết bị ngng tụ - : lạnh