Thiết kế kho lạnh đông BQ thuỷ sản huynh thị nhị CNTP42

Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG LỜI MỞ ĐẦU Trong năm qua kỹ thuật lạnh có thay đổi quan trọng giới Việt Nam Nó thực sâu vào hầu hết tất kinh tế phát triển tích cực hỗ trợ cho nghành kinh tế Đặc biệt ngành công nghệ thực phẩm, chế biến bảo quản thịt cá, rau quả… Ngày trình độ khoa học kỹ thuật phát triển nhanh Những thành tựu khoa học kỹ thuật ứng dụng rộng rãi vào ngành công nghiệp nông nghiệp Do suất lao động ngày tăng, sản phẩm làm ngày nhiều mà nhu cầu tiêu thụ hạn chế dân đến sản phẩm dư thừa Để tiêu thụ hết sản phẩm dư thừa người ta phải chế biến bảo quản cách làm lạnh đông để xuất Nhưng nước ta kho ạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu Trước tình hình với kiến thức học với hướng dẫn tận tình thầy giáo Lê Thanh Long em xin làm đồ án với đề tài “Thiết kế kho lạnh đông bảo quản thủy sản với dung tích 350 tấn” đặt tỉnh Thừa Thiên Huế Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lê Thanh Long đa giúp đỡ em tận tình hoàn thành đồ án thời gian vừa qua Tuy nhiên kiến thức học kinh nghiệm thực tế với thời gian hạn hẹp, đồ án em tránh khỏi thiếu sót Em kính mong thầy cô có ý kiến để em hoàn thành đồ án tốt ! Huế ngày 12 tháng 12 năm 2011 Sinh viên thực Huỳnh Thị Nhị SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM ĐÔNG LẠNH: Làm đông thực phẩm: phương pháp làm lạnh đông, tức hạ nhiệt độ nguyên liệu xuống t < -80C, nhiệt độ phần lớn nước nguyên liệu kết tinh làm ngừng đến mức tối đa hoàn toàn hoạt động enzyme nội vi sinh vật xâm nhập vào gây thối rữa Tuy nhiên tuỳ vào thời gian bảo quản dài hay ngắn mà người ta bảo quản nguyên liệu nhiệt độ khác từ -180C ÷ -200C 1.2 Phân loại trình làm lạnh 1.2.1 Phân loại theo kho lạnh 1.2.1.1 Theo công dụng Người ta phân loại kho lạnh sau: - Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển sang khâu chế biến khác - Kho chế biến: Được sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất thịt - Kho phân phối, trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho khu dân cư, thành phố dự trữ lâu dài - Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp Kho dùng bảo quản tạm thời mặt hàng doanh nghiệp bán thị trường - Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô): Đặc điểm kho dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi đến nơi khác - Kho sinh hoạt: Đây loại kho nhỏ dùng hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản lượng hàng nhỏ 1.2.1.2 Theo nhiệt độ Người ta chia ra: - Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản nằm khoảng -2oC đến 5oC - Kho bảo quản đông: Kho sử dụng để bảo quản mặt hàng qua cấp đông - Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản -12oC, buồng bảo quản đa thường thiết kế -12oC cần bảo quản lạnh đưa lên nhiệt độ bảo SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG quản 0oC cần bảo quản đông đưa xuống nhiệt độ bảo quản -18oC tuỳ theo yêu cầu công nghệ Khi cần sử dụng buồng đa để gia lạnh sản phẩm Buồng đa thường trang bị dàn quạt trang bị dàn tường dàn trần đối lưu không khí tự nhiên - Kho gia lạnh: Được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh để gia lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông phương pháp kết đông pha - Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu -4oC 1.2.1.3 Theo dung tích chứa Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng Do đặc điểm khả chất tải cho loại thực phẩm khác nên thường quy dung tích thịt (MT – Meat Tons) Ví dụ: Kho 50 MT, kho 100 MT, 200 MT, 500 MT… kho có khả chứa 50, 100, 200, 500 thịt 1.2.1.4 Theo đặc điểm cách nhiệt Người ta chia ra: - Kho xây: Là kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta bọc lớp cách nhiệt - Kho panel: Được lắp ghép từ panel tiền chế polyuretan lắp ghép với móc khoá cam locking mộng âm dương 1.2.2 Phân loại theo buồng lạnh Thông thường người ta phân loại buồng sau: + Buồng bảo quản lạnh 0oC: Bảo quản sản phẩm có nhiệt độ từ -1.5 đến 0oC với độ ẩm tương đối 90 đến 95% Buồng lạnh trang bị dàn lạnh không khí gắn tường, treo trần đối lưu tự nhiên dùng quạt + Buồng bảo quản đông -18 đến -20oC: Dùng để bảo quản sản phẩm kết đông máy kết đông buồng kết đông Nhiệt độ buồng thường -18oC Nhưng thấp tuỳ vào yêu cầu sản phẩm Buồng bảo quản đông sử dụng dàn quạt treo tường treo trần + Buồng bảo quản đa -12oC: Buồng thiết kế -12oC cần bảo quản lạnh tăng nhiệt độ lên 0oC cần bảo quản đông đưa nhiệt độ xuống -18oC tuỳ theo yêu cầu + Buồng gia lạnh 0oC: Dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ bảo quản lạnh để gia lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông kết đông hai pha Buồng gia lạnh thường sử dụng dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh sản phẩm SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG + Buồng kết đông-35 oC: Dùng để kết đông sản phẩm Sản phẩm sau kết đông hoàn toàn cứng hoá nước dịch sản phẩm đóng băng Nhiệt độ bề mặt sản phẩm từ -18 đến -20oC, nhiệt độ tâm sản phẩm đạt khoảng -8oC Người ta sử dụng phương pháp kết đông pha hai pha để kết đông sản phẩm Ngoài có nhiều phương pháp kết đông đặc biệt dùng để kết đông cực nhanh sản phẩm + Buồng chất tải chất tháo tải 0oC: Có nhiệt độ buồng khoảng 0oC nhằm phục vụ cho buồng kết đông buồng gia lạnh Buồng tháo tải dùng để tháo sản phẩm kết đông nhằm chuyển qua buồng bảo quản đông Nhiệt độ buồng hạ xuống -5oC cần thiết + Buồng bảo quản đá -4oC: Có nhiệt độ không khí -4oC kèm theo bể đá khối Dung tích buồng tuỳ theo yêu cầu trữ đá Thường buồng trang bị dàn lạnh treo trần đối lưu tự nhiên + Buồng chế biến lạnh 15oC: Trong buồng có công nhân làm việc bên Nhiệt độ buồng tuỳ theo công nghệ chế biến từ 10 đến 18oC SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH 2.1 KHẢO SÁT MẶT BẰNG KHO VÀ CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ: 2.1.1 Chọn địa điểm xây dựng: Kho lạnh thiết kế xây dựng tỉnh Thừa Thiên Huế 2.1.2 Các thông số khí hậu: Các thông số thống kê nhiều năm, tính toán để đảm bảo độ an toàn cao ta thường lấy giá trị cao (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đảm bảo kho vận hành an toàn điều kiện xảy mà ta ước tính Bảng 2-1 Thông số khí hậu tỉnh Thừa Thiên Huế [1, tr8] Nhiệt độ, oC TB năm 25,2 Độ ẩm tương đối, % Mùa Hè Mùa Dông Mùa hè Mùa đông 37,3 13,1 73 90 Từ thông số khí hậu kết hợp với đồ thị Molier h – x không khí ẩm áp suất khí B = 760 mmHg ta có trạng thái không khí sau: tN = 37,30C nhiệt độ không khí trời φ = 73% độ ẩm không khí Thừa Thiên Huế tƯ = 330C nhiệt độ nhiệt kế ướt tS = 320C nhiệt độ đọng sương Nhiệt độ nước vào: tw1 = tƯ + (3 ÷ 5) 0C = 33 + (3 ÷ 5) 0C = 36 ÷ 380C Ta chọn tw1 = 360C Nhiệt độ nước : tw2 = tw1 + = 36 + = 410C 2.1.3 Các chế độ bảo quản sản phẩm kho : 2.1.3.1 Chọn nhiệt độ bảo quản : Công ty chế biến thực phẩm đặt Thừa Thiên Huế chủ yếu chế biến mặt hàng cá thu đông lạnh xuất khẩu, thời gian bảo quản thường 10 tháng chọn nhiệt độ bảo quản -180C ÷ - 200C 2.1.3.2 Độ ẩm không khí kho lạnh: SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Đối với sản phẩm đông không bao gói cách ẩm độ ẩm không khí lạnh phải đạt 95% Còn sản phẩm bao gói cách ẩm độ ẩm không khí lạnh khoảng 85 ÷ 90% Kho thiết kế chủ yếu bảo quản sản phẩm cá bao gói nhựa PE giấy Carton đưa vào kho lạnh chọn độ ẩm không khí lạnh kho φ = 85% 2.1.3.3 Tốc độ không khí kho lạnh: Sản phẩm bao gói cách ẩm thiết kế không khí đối lưu cưỡng quạt gió với vận tốc v = m/s 2.2 TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH ĐÔNG: 2.2.1 Thể tích kho lạnh : 2.2.1.1 Tiêu chuẩn chất tải : Sản phẩm kho cá đông lạnh tiêu chuẩn chất tải g v = 0,7 tấn/m3 [1, tr28] 2.2.1.2 Tính thể tích kho lạnh : Thể tích kho lạnh xác định theo công thức: V = E ; gv m3 [1, tr29] (2.1) Trong đó: E - dung tích kho lạnh, tấn; gv - định mức chất tải, tấn/m3; V - thể tích kho lạnh, m3 Với E = 400 Ta có: V = 350 = 571 ; 0,7 (m3) 2.2.1.3 Diện tích chất tải kho lạnh : Diện tích chất tải kho lạnh tính theo công thức : F= V ; h (m2 ) [1, tr29] (2.2) Trong đó: F - diện tích chất tải, m2; h - chiều cao chất tải, m SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Chiều cao chất tải tính chiều cao buồng lạnh trừ phần trăm lắp đặt dàn lạnh treo trần khoảng không gian cần thiết để chất hàng dở hàng Kho lạnh thiết kế, bốc xếp thủ công nên đề tài chọn chiều cao chất tải 3,65 m (chiều cao xây dựng 4,5 m); trừ khoảng cách từ dàn lạnh đến sản phẩm 0,35 m khoảng cách móc treo từ dàn lạnh đến trần 0,5 m h= 4,5 - 0,35 - 0,5 = 3,65 m Vậy diện tích chất tải : F= 571 = 156 ; (m ) 3,65 2.2.1.4 Diện tích cần xây dựng: Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh Vì diện tích cần xây dựng phải lớn diện tích tính toán xác định theo công thức: Fxd = F βF ; (m2 ) (2.3) Trong đó: Fxd - diện tích cần xây dựng, m ; β F - hệ số sử dụng diện tích buồng chứa, tính đường diện tích lô hàng, lô hàng cột, tường, diện tích lắp đặt thiết bị dàn bay hơi, quạt β F phụ thuộc vào diện tích buồng, theo bảng - [1,tr30] với diện tích chất tải kho F = 156 tấn, chọn β F = 0,75 Vậy: Fxd = 156 = 208 ; (m ) 0,75 2.2.1.5 Số phòng lạnh cần xây dựng: Z= Fxd f (2.4) Trong đó: Z - số phòng tính toán xây dựng f : diện tích buồng lạnh quy chuẩn xác định theo hàng cột kho, m2 Diện tích buồng lạnh quy chuẩn tính theo hàng cột quy chuẩn cách 6m nên f sở 36m2 Các diện tích quy chuẩn khác bội số 36m2 Trong tính toán, diện tích lạnh lớn diện tích ban đầu 10 ÷ 15%, chọn Z số nguyên SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Kho lạnh chọn có: f = × 18 = 108 (m2) Số buồng lạnh là: Z= 208 = 1,93 phòng 108 Ta chọn Z = (phòng) Từ chọn kích thước thực kho lạnh là: Chiều rộng 12 m Chiều dài 24 m Chiều cao 4,5 m Diện tích thực kho là: 12 × 24 = 288 m2 2.2.1.6 Dung tích thực kho lạnh: Z Et = E × t = 400 × = 414,5 1,93 Z Trong đó: E - dung tích kho lạnh, Zt - số buồng lạnh thực xây dựng Z - số buồng tính toán xây dựng 2.2.1.7 Tải trọng nền: Tải trọng xác định theo công thức: g f = g v × h , tấn/m (2.5) Trong đó: gf - tải trọng nền, tấn/m2; gv - tiêu chuẩn chất tải, tấn/m3; h - chiều cao chất tải, h = 3,65 m Vậy gf = 0,7 × 3,65 = 2,555 tấn/m2 Với tải trọng panel sàn đủ điều kiện chịu lực nén, độ chịu nén panel tiêu chuẩn 0,2 ÷ 0,29 Mpa [3, tr40] 2.3 TÍNH CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH: 2.3.1 Tính cách nhiệt vật liệu: 2.3.1.1 Vật liệu cách nhiệt: Hiện nay, vật liệu cách nhiệt sử dụng phổ biến polystirol polyurethan Kho lạnh thiết kế chọn vật liệu cách nhiệt polyurethan, có ưu điểm tạo bọt không cần gia nhiệt nên dễ dàng tạo bọt thể tích SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG rỗng bất kỳ, độ bền tương đối lớn 0,1 - 0,2 N/mm2, hệ số dẫn nhiệt 0,023 ÷ 0,03 W/m.K Bên lớp polyurethan bọc lớp tôn inox lớp sơn cách ẩm Chọn hệ số dẫn nhiệt polyurethan λ CN = 0,025 (W/m.K) 2.3.1.2 Xác định chiều dày cách nhiệt: Tính chiều dày lớp cách nhiệt trải qua hai bước: Chiều dày lớp cách nhiệt tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp k = n [ 1, tr64 ] δ i δ cn +∑ + + α1 => δ cn i =1 λi λcn α2 n ⎡ ⎛ δ ⎞⎤ ⎜ ⎟⎟⎥ = λcn ⎢ − ⎜ +∑ i + k α λ α ⎠⎦ ⎝ i =1 i ⎣ Trong đó: α1 - hệ số toả nhiệt môi trường bên (phía nóng) tới vách cách nhiệt; (W/m2K) α2 - hệ số tỏa nhiệt vách buồng lạnh vào buồng lạnh; (W/m2K) δi - chiều dày lớp vật liệu thứ i; (m) λi - hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i; (W/mK) δcn- chiều dày lớp vật liệu cách nhiệt; (m) λcn - hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt; (W/mK) k - hệ số truyền nhiệt vách; (W/m2K) Bảng 2-2 Thông số lớp vật liệu panel tiêu chuẩn HS dẫn nhiệt Vật liệu Chiều dày (m) Số lớp (W/mK) Polyurethan 0,025 δcn Tôn inox 0,0005 45,36 Sơn bảo vệ 0,0005 0,291 Kho bảo quản đông thiết kế với nhiệt độ kho -200C Không khí đối lưu cưỡng vừa phải Tra bảng 3.7, [1, tr 65] ta có: - Hệ số toả nhiệt: α1 = 23,3; (W/m2K) SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG - Hệ số toả nhiệt: α2 = (W/m2K) Tra bảng 3.6, [1, tr 64] ta có: - Hệ số truyền nhiệt: k = 0,21 (W/m2K) Do trần mái che, có hệ thống lươn làm thoáng nên bề dày cách nhiệt mái, trần, tường giống nhau: Ta có : ⎡ × 0,0005 × 0,0005 ⎞⎤ ⎛ − ⎜ + + + ⎟⎥ = 0,115(m) = 115(mm) 45,36 0,291 ⎠⎦ ⎣ 0,21 ⎝ 23,3 δ cn = 0,025 × ⎢ Chiều dày panel phải chọn: δpanel = 0,115 + 2×0,0005 + 2×0,0005 = 0,117(m) = 117(mm) Chiều dày cách nhiệt thực panel tiêu chuẩn phải lớn chiều dày xác định Ta chọn chiều dày panel tiêu chuẩn: δ panelTC = 125 (mm) Từ tính hệ số truyền nhiệt thực là: kt = n δ δ + ∑ i + + CN α1 i=1 λ1 α λ CN kt = = 0,194 (W/m K) × 0,0005 × 0,0005 0,125 + + + + 23,3 45,36 0,291 0,025 2.3.1.3 Kiểm tra tính đọng sương: Để vách không đọng sương hệ số truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện sau: kt < ks Để an toàn kt < 0,95×ks ks: Là hệ số truyền nhiệt đọng sương, xác định theo biểu thức sau: ks = t1 − t s × α1 t1 − t [1, tr66] Trong đó: α : hệ số tỏa nhiệt từ môi trường bên tới bề mặt vách kho (W/m2K); α = 23,3 (w/m2K) t1 - nhiệt độ không khí môi trường: t1 = 37,3 0C t2 - nhiệt độ không khí kho lạnh: t2 = - 20 0C SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 10 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Tổng hợp nghiên cứu tài liệu kỹ thuật lý lịch máy, thuyết minh kỹ thuật, hướng dẫn lắp ráp vận hành máy nén, bơm, thiết bị vẽ thi công, lắp ráp thiết bị Kiểm tra chất lượng máy nén thiết bị Lập kế hoạch thi công gồm: - Biểu đồ kế hoạch lắp ráp nêu rõ tình hình, khối lượng, thời hạn, chất lượng phương pháp thi công lắp ráp - Những dẫn cần thiết kế đặc điểm mặt phòng máy, sơ đồ đường ống, vẽ thi công, diện tích lắp đặt, tình trạng vật tư thiết bị - Các biện pháp an toàn, nội quy an toàn lao động, tài liệu hướng dẫn an toàn, phòng độc hại, chống cháy nổ 2.7.2 Tiến hành lắp ráp hệ thống: 2.7.2.1 Lắp đặt máy nén: Máy nén lắp bệ bê tông có chiều cao 0,2m Máy cố định bệ bê tông đai ốc bulong Khoảng cách máy tường 0,8m 2.7.2.2 Lắp đặt bình ngưng: Bình ngưng tụ lắp đặt bệ bê tông có chiều cao 1m Bình đặt dọc theo chiều dài kho, cách tường 0,8m, cách máy nén bình chứa 1m Bình cố định đai ốc bulong Để thuận tiện cho trình vệ sinh thiết bị đầu thiết bị quay phía bên ngoài, nơi có không gian rộng rãi 2.7.2.3 Lắp đặt dàn bay hơi: Dàn bay gắn tên khung đỡ phía trần kho bulong chịu lực nâng đỡ dàn cách tường 0,4m, cách trần 0,1m SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 23 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG CHƯƠNG III CHỌN HỆ THỐNG LẠNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 3.1 CHỌN HỆ THỐNG LẠNH: 3.1.1 Làm lạnh trực tiếp: Là phương pháp làm lạnh kho dàn bay đặt kho lạnh, môi chất lạnh lỏng sôi thu nhiệt môi trường cần làm lạnh Làm lạnh trực tiếp dàn lạnh đối lưu tự nhiên đối lưu cưỡng Ưu điểm: - Thiết bị đơn giản không cần thêm vòng tuần hoàn phụ - Tuổi thọ cao, kinh tế tiếp xúc với nước muối chất ăn mòn kim loại nhanh chóng - Đứng mặt nhiệt động tổn thất lượng hiệu nhiệt độ kho lạnh dàn bay gián tiếp qua không khí - Tổn hao lạnh khởi động nhỏ nghĩa làm lạnh trực tiếp thời gian từ mở máy đến lúc kho lạnh đạt nhiệt độ yêu cầu nhanh - Nhiệt độ kho lạnh giám sát theo nhiệt độ sôi môi chất, nhiệt độ sôi xác định dễ dàng qua nhiệt kế đầu hút máy nén - Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ cách đóng ngắt máy nén (đối với máy lạnh nhỏ trung bình) Nhược điểm: - Đối với hệ thống lạnh lớn lượng môi chất nạp vào máy lớn, khả rò rỉ môi chất lớn, khó có khả dò tìm chỗ rò rỉ để xử lý - Đối với dàn lạnh Freon, việc hồi dầu gặp khó khăn dàn lạnh đặt xa thấp vị trí máy nén - Với nhiều dàn lạnh việc bố trí phân phối môi chất lạnh đến cho dàn lạnh gặp nhiều khó khăn máy nén dễ hút ẩm, việc bảo vệ máy nén gặp khó khăn - Trữ lạnh dàn lạnh trực tiếp máy lạnh ngừng hoạt động dàn lạnh hết lạnh nhanh chóng 3.1.2 Chọn môi chất lạnh: Chọn môi chất lạnh tuần hoàn hệ thống R22 Nó có đặc điểm sau: Ø Tính chất R22: - Công thức hoá học: CHClF2 SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 24 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG - Là chất khí không màu, có mùi thơm nhẹ - Nếu làm mát nước nhiệt độ ngưng tụ 30C áp suất ngưng tụ 1,19Mpa (gần 12kG/cm²), làm mát không khí nhiệt độ ngưng tụ 420C, áp suất ngưng tụ 1,6Mpa (gần 16,5kG/cm²) - Nhiệt độ sôi áp suất khí -40,80C nên áp suất bay thường lớn áp suất khí - R22 có áp suất trung bình giống amoniac có ưu điểm có tỷ số nén thấp với máy nén hai cấp đạt nhiệt độ đến -60 ÷ 700C Nhiệt độ hóa rắn R22 thấp - R22 không hòa tan hạn chế dầu gây khó khăn phức tạp cho việc bôi trơn, khoảng môi chất không hòa tan dầu (khoảng từ -40 ÷ -200C) dầu có nguy bám lại dàn bay làm cho máy nén thiếu dầu Thường người ta tránh không cho máy lạnh làm việc chế độ - R22 có tính rửa bẩn, cát thành máy nén thiết bị - R22 không dẫn điện thể dẫn điện thể lỏng nên tuyệt đối không để lỏng lọt động máy nửa kín kín - R22 bền vững phạm vi nhiệt độ áp suất làm việc Có chất xúc tác thép, R22 phân hủy nhiệt độ 5500C có thành phần clo phosgen độc - R22 không tác dụng với kim loại phi kim loại chế tạo máy hòa tan làm trương phồng số chất hữu - R22 sử dụng cho máy lạnh có suất trung bình, lớn lớn R22 có ưu nhược điểm sau: a Ưu điểm: - Không độc thể sống, hàm lượng cao không khí gây ngạt thở thiếu ôxy - Không làm biến chất thực phẩm bảo quản - Năng suất lạnh riêng khối lượng lớn nên khối lượng môi chất tuần hoàn hệ thống - Không có mùi, không gây nổ - Năng suất lạnh riêng thể tích lớn nên máy nén thiết bị hệ thống gọn nhẹ - Khả trao đổi nhiệt lớn Trong thiết bị trao đổi nhiệt với nước bố trí cánh tản nhiệt phía môi chất R22 Các thiết bị trao đổi nhiệt gọn - Khả lưu động môi chất lớn đường ống nhỏ - Không dẫn điện, dễ vận chuyển bảo quản SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 25 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG b Nhược điểm: - Giá cao - Hoà tan dầu hạn chế, gây khó khăn cho việc bôi trơn - Không hoà tan nước nên khả bị tắc ẩm cao làm cho nhiệt độ bay nhiệt độ ngưng tụ giảm, làm giảm lượng tác nhân lạnh từ làm giảm suất lạnh - Ẩn nhiệt hoá R22 nhỏ NH3 đến lần nên sử dụng cho hệ thống vừa nhỏ Tuy có giá cao xét chung mặt kinh tế kỹ thuật hệ thống cấp đông bảo quản đông sử dụng môi chất R22 đáp ứng vấn đề kinh tế kỹ thuật Sử dụng R22 máy nén có tỉ số nén thấp NH3, vận hành thiết bị đơn giản an toàn 3.2 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CHO HỆ THỐNG: 3.2.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh; t0: [1, tr 171] Nhiệt độ sôi môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ kho lạnh bảo quản Nhiệt độ sôi môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế lấy sau: t0 = tb - ∆t0 = -20 - 10 = -300C Trong : tb: nhiệt độ kho bảo quản,0C ∆t0: hiệu nhiệt độ nhiệt độ sôi môi chất lạnh nhiệt độ không khí kho Đối với dàn lạnh bay trực tiếp ∆t0 = ÷ 130C Chọn ∆t0 = 100C 3.2.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk: [1, tr71] Nhiệt độ ngưng tụ môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát thiết bị ngưng tụ Thiết bị ngưng tụ hệ thống lạnh có tác nhân làm mát nước lấy từ nước thành phố tuần hoàn khép kín qua tháp giải nhiệt Và xác định theo biểu thức: tk = tw2 + ∆tk (4.1) Trong đó: tw2 : nhiệt độ nước khỏi bình ngưng, 0C ∆tk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, 0C ∆tk = ÷ 50C có nghĩa nhiệt độ ngưng tụ cao nhiệt độ nước từ ÷ 50C, chọn ∆tk = 50C SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 26 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Nhiệt độ nước đầu vào đầu chênh 2÷ 60C phụ thuộc vào kiểu bình ngưng: tw2 = tw1 + ( ÷ 60C ) Trong đó: tw2 : nhiệt độ nước khỏi bình ngưng, 0C tw1 : nhiệt độ nước vào bình ngưng, 0C Đây bình ngưng ống vỏ nằm ngang nên chọn ∆tw = 50C, nghĩa là: tw2 = tw1 + 50C Do ta sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt ta lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao nhiệt độ nhiệt kế ước ÷ 40C, ta chọn 30C tw1 = tư + 30C Kho lạnh xây dựng Thừa Thiên Huế, nhiệt độ tính theo điều kiện khắc nghiệt với t1 = 37,30C tra đồ thị h – x không khí ẩm áp suất khí B = 760mmHg; với t1 = 37,3 oC, ϕ = 73 % tư = 33oC Vậy : tw1 = 33 + = 360C tw2 = 36 + = 410C tk = 41 + = 460C 3.2.3 Nhiệt độ nhiệt tqn (nhiệt độ hút): Nhiệt độ nhiệt nhiệt độ môi chất trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sôi Mục đích việc nhiệt hút để bảo vệ máy nén tránh không hút phải lỏng Tùy loại môi chất máy nén mà có nhiệt độ nhiệt khác Nhiệt độ hút xác định theo biểu thức: th = to+ Δtqn (4.2) Trong đó: to: Nhiệt độ sôi môi chất; 0C Δtqn: Độ nhiệt, Δtqn = 5oC Suy ra: tqn = th = -30 + = -25oC 3.2.4 Nhiệt độ lạnh, tql: Nhiệt độ lạnh nhiệt độ môi chất lỏng trước vào van tiết lưu Nhiệt độ lạnh thấp suất lạnh cao Đối với thiết bị Freon lạnh thực bình hồi nhiệt, môi chất lỏng trước vào van tiết lưu lạnh bình bay trước máy nén SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 27 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Từ nhiệt độ bay nhiệt độ nhiệt Tra đồ thị lgp-I môi chất R22 ta được: [ 1, tr340] t = −30 C ⇒ h1ʹ′ = 690 (kJ/kg); t qn = −25 C ⇒ h1 = 699(kJ/kg); t k = 46 C ⇒ h3ʹ′ = 558 (kJ/kg); h1 – h1, = h3, – h3 ⇒ h3 = h3, – (h1 - h1,) = 558 - (699 - 690) = 549 (kJ/kg) Với h3 = 549 (kJ/kg), tra đồ thị lgP-I tql = 34oC 3.2.5 Các thông số ban đầu: Môi chất lạnh : R22; Nhiệt độ bay môi chất : to = -30oC; Áp suất bay : Po = 0,163 Mpa = 1,63bar; Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 46oC; Áp suất ngưng tụ : Pk = 1,77Mpa = 17,7bar; Nhiệt độ hút máy nén : th = -25oC; Nhiệt độ lạnh : tql = 34oC; 3.3 CHU TRÌNH LẠNH: 3.3.1 Chọn chu trình lạnh: t0 = -300C " p0 = 0,163 Mpa tk = 460C " pk = 1,77 Mpa Ta có: Tỷ số nén: Π = pk 1,77 = = 10,85 [...]... độ; (W) Q12 - dòng nhiệt qua tường bao, trần, do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời; (W) SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 11 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Kích thước tính toán: Chiều dài của kho lạnh: L = 24 m Chiều rộng của kho lạnh: R = 12 m Chiều cao của kho lạnh: H = 4,5 m Kho lạnh được thiết kế vách và trần kho đều có tường bao và mái che nên bỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của bức xạ... phía trên trần kho và các bulong chịu lực nâng đỡ dàn cách tường là 0,4m, cách trần là 0,1m SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 23 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG CHƯƠNG III CHỌN HỆ THỐNG LẠNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 3.1 CHỌN HỆ THỐNG LẠNH: 3.1.1 Làm lạnh trực tiếp: Là phương pháp làm lạnh kho bằng dàn bay hơi đặt trong kho lạnh, môi chất lạnh lỏng sôi thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh Làm lạnh trực tiếp... HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 34 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Model Nước sản xuất Kiểu máy Tác nhân lạnh Số xilanh Tốc độ vòng quay Công suất động cơ Số cấp nén Đường kính pittông Vlt Năng suất lạnh Số máy ΠБ110 Nga Nửa kín R22 4 1440 vòng/phút 42,5 kW 1 115mm 0,09 (m3/s) 128 kW 1 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 35 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Với nhiệm vụ đồ án môn học Thiết kế kho lạnh. .. suất lạnh của máy nén Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức: Q= 5 ∑Q i = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , (W) [1, tr75] (3.1) 1 Trong đó: Q1- dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho lạnh, (W) Q2- dòng nhiệt do sản phẩm tạo ra trong quá trình xử lý lạnh, (W) Q3- dòng nhiệt từ bên ngoài do thông gió buồng lạnh, (W) Q4- dòng nhiệt tỏa ra khi vận hành kho lạnh, (W) Q5- dòng nhiệt từ sản. .. với dàn lạnh Freon, việc hồi dầu sẽ gặp khó khăn khi dàn lạnh đặt quá xa và thấp hơn vị trí của máy nén - Với quá nhiều dàn lạnh việc bố trí phân phối môi chất lạnh đến cho các dàn lạnh cũng gặp nhiều khó khăn và máy nén dễ hút ẩm, việc bảo vệ máy nén cũng gặp khó khăn - Trữ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém khi máy lạnh ngừng hoạt động thì dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng 3.1.2 Chọn môi chất lạnh: Chọn... hàng thứ hai với cách lắp tương tự như trên SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 21 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH LONG Hình 5-6 Kết cấu kho lạnh panel 2.6.2.2 Cửa và màn chắn khí: Cửa và khóa có nhiều loại khác nhau Cửa kho lạnh là một panel cách nhiệt xung quanh nơi tiếp giáp với vách có đệm kín bằng cao su, bên ngoài là khung nhôm chịu lực Cửa đang thiết kế có cửa lắc, dùng 3 bản lề cho cửa lớn và 2 bản lề cho... thực của kết cấu bao che xác định theo chiều dày cách nhiệt thực; kt = 0,194 (W/m²K) F: Diện tích bề mặt kết cấu bao che; (m²) t1: Nhiệt độ môi trường bên ngoài kho, 0C t2: Nhiệt độ không khí trong kho, 0C Do kho lạnh được đặt trong xưởng chế biến có tường bao xung quanh và có mái che nên nhiệt độ không khí xung quanh kho lạnh sẽ lấy bằng nhiệt độ của khu thành phẩm, t1 = 260C Chỉ có trần kho lạnh có... Lượng hàng nhập vào kho bảo quản đông ngày và đêm; t/ngày đêm Et: Dung tích buồng bảo quản lạnh 1000 : Hệ số chuyển đổi từ tấn/24h sang kg/s 24 × 3600 ⇒ Μ = 414,5 × 0,06 = 24,87 (tấn/ngày đêm) h1, h2: Entanpi của sản phẩm trước và sau khi xử lý lạnh; (kJ/kg) [1, tr81] Nhiệt độ sản phẩm trước khi vào kho bảo quản đông: t1 = - 12oC suy ra h1 = 24,4 (kJ/kg) Nhiệt độ của sản phẩm trong kho bảo quản: t2 =... 3.2.1 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh; t0: [1, tr 171] Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ của kho lạnh bảo quản Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế có thể lấy như sau: t0 = tb - ∆t0 = -20 - 10 = -300C Trong đó : tb: nhiệt độ kho bảo quản,0C ∆t0: hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ sôi của môi chất lạnh và nhiệt độ không khí trong kho Đối với dàn lạnh bay hơi trực tiếp ∆t0 =... = -30 + 5 = -25oC 3.2.4 Nhiệt độ quá lạnh, tql: Nhiệt độ quá lạnh là nhiệt độ của môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng cao Đối với thiết bị Freon sự quá lạnh được thực hiện trong bình hồi nhiệt, giữa môi chất lỏng trước khi vào van tiết lưu và hơi lạnh ở bình bay hơi ra trước khi về máy nén SVTH: HUỲNH THỊ NHỊ_CNTP42A 27 Đồ án môn học GVHD: LÊ THANH