Tính toán thiết kế kho bảo quản lạnh kiểu lắp ghép 2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỶ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG KHOA ĐIỆN LẠNH MÔN:THIẾT KẾ LẮP ĐẶT TRẠM LẠNH Đề tài:Tính toán thiết kế kho bảo quản lạnh kiểu lắp ghép • • • • Địa điểm: kho đặt thành phố hồ chí minh Dung tích: 30 hàng Trữ: thịt bò Xã băng: điện trở Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng Lớp 11cdnl2 Giáo viên hướng dẫn:Trần Đình Khoa Nhận xét giáo viên …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… MỤC LỤC I.XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC BUỒNG LẠNH……….trang4 1.Những thông số khí tượng 2.Chế độ bảo quản sản phẩm 3.Chọn dung tích 4.Kiểm tra tải trọng trần 5.Xác định buồng lạnh phải xây dựng 6.Dung tích thực kho lạnh 7.Chọn paner 8.Xác định chiều dày paner II.NHIỆT TỔN THẤT QUA KHO LẠNH………………………………trang8 1a.Tổn thất nhiệt qua tường kho BQĐ (không tính chung) 1b.Tổn thất nhiệt qua trần kho BQĐ 1c.Tổn thất nhiệt qua vách chung 2a.Dòng nhiệt sản phẩm sinh 2b.Dòng nhiệt bao bì sinh 3.Nhiệt thông gió buồng lạnh 4.Các tổn thất nhiệt vận hành 4a.tổn thất nhiệt đèn chiếu sáng 4b.tổn thất nhiệt người tỏa 4c.tổn thất nhiệt động điện 4d.tổn thất nhiệt mở cửa kho 4e.tổn thất nhiệt xả băng III.XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN………….trang11 1.tải nhiệt cho thiết bị 2.tải nhiệt cho máy nén 3.năng suất lạnh nhóm buồng có nhiệt độ sôi giống IV.CHỌN THÔNG SỐ CƠ BẢN………………………………………trang12 1.chọn nhiệt độ bay 2.chọn nhiệt độ ngưng tụ 3.Chọn nhiệt độ lạnh 4.Chọn nhiệt độ nhiệt 5.Thành lập sơ đồ tính toán V.CHU TRÌNH CẤP………………………………………………….trang14 I.XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ KÍCH THƯỚC BUỒNG LẠNH 1.Những thông số khí tượng • • • Bức xạ mặt trời:ảnh hưởng đến nhiệt độ phòng Gió:ảnh hưởng đến trạng thái dòng không khí Lượng mưa :ảnh hưởng đến độ ẩm phòng Tra bảng 1.1 Nhiệt độ ,0c Địa phương TP.HCM Độ ẩm ,% Trung bình năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 27,0 37,3 17,4 74 74  Nhiệt độ trời TN=37,3 c,độ ẩm trời ϕ =74% N Vì kho lạnh thường đặt nhà nên nhiệt độ tính toán thấp (5-70c) 0  Nhiệt độ phòng:TN-5 c=37,3-5=32,3 c, ϕ =74% N 2.Chế độ bảo quản sản phẩm Nhiệt độ 0c Sản phẩm Thịt bò -20 Độ ẩm không khí % 80-85 • Phương pháp trữ: trữ đông • Bốc dở: bốc dở thủ công Chế độ thông gió đóng Thời gian bảo quản 10-15 ngày 3.Chọn dung tích Vì buồng bảo quản đông nên E=100% trữ đông ⇒ E=1.30=30 hàng Bảng 3.3:định mức chất tải thể tích Tiêu chuẩn chất tải gv,t/m3 0,40 Sản phẩm bảo quản Thịt bò đông lạnh ¼ a.Thể tích buồng bảo quản Buồng bảo quản đông: V= E gV 30 0, 40 = =75(m3) b.Diện tích chất tải Kết cấu kho lạnh gồm paner,tiêu chuẩn có chiều cao H=3m (phủ bì), • khoảng cách từ dàn lạnh đến sản phẩm 0,2m • từ dàn lạnh từ trần 0,5m • paner có độ dày δ = 50mm δ • chiều cao buồng lạnh h1=H-2 =3000-2.50=2,900mm=2,9 (m) h=h1-(0,2+0,5)=2,9-(0,2+0,5)=2,2 (m) Diện tích chất tải buồng bảo quản đông: F= V 75 = h 2, =34,09 m2 4.Kiểm tra tải trọng trần Nền trần ghép từ paner chịu lực từ (0,2-0,29 Mpa)  gv.h=0,40.2,2=0,88 (tấn/m3) ⇒ chịu lực 5.Xác định buồng lạnh phải xây dựng Bảng 3.4:hệ số dụng diện tích theo buồng Diện tích buồng lạnh ,m2 βr 36 0,70-0,75 a.Diện tích xây dựng buồng bảo quản đông Fxd = F 34, 09 = β r 0, 70  =48,7(m2) b.Số buồng bảo quản đông cần phải xây dựng số buồng lạnh quy chuẩn f=36 (m2) Z= Fxd f =  48, 36 =1,35 ⇒ chọn Z=2 buồng 6.Dung tích thực kho lạnh E = E0 Z = 30 = 44, 44 Z0 1,35  (tấn hàng) 7.Chọn paner: F xd 1, = 48, = 40,58 1, ⇒ chọn 41 (tấm)  48,7m2 chon 41 paner, vách chung  Tổng cộng co 45 paner 8.Xác định chiều dày paner Bảng 4.1:Thông số hệ số truyền nhiệt k,độ dày polyuretgan Bề dày lớp cách nhiệt (mm) 100 Hệ số k [W/m2.k] 0,19 Chênh lệch nhiệt độ [k] 45 Nhiệt độ kho lạnh [0c] -20 a.Kiểm tra động sương K s = 0,95.α ⇒ TN − Ts 32 − 28 = 0,95 = 2, 44 > k TN − TT 0, 03 32 + 20 không đọng sương b.Tấm tiếp xúc Bảng 4.2:Hệ số tỏa nhiệt đối lưu kho Vách phía kho α Vách phía kho α Tiếp xúc với không khí bên 0,03 Đối lưu cưỡng 0,06 ⇒ Vì có buồng đông lạnh nên độ chênh lệch nhiệt độ  Kho tiêu chuẩn  Vẽ buồng : chiều dài 6(m),chiều rộng 4,25 (m).chiều cao 3(m) II.NHIỆT TỔN THẤT QUA KHO LẠNH 1a.Tổn thất nhiệt qua tường kho BQĐ (không tính chung)  Q11BQĐ=2.K.F tường VT =2.0,19.6.4,25.4.(32+20)=2015,52 (w) 1b.Tổn thất nhiệt qua trần kho BQĐ VT  Q12BQĐ=2.2.k.F =2.2.[0,19.6.4,25.(32+20)]=1007,76 (w) BQĐ BQĐ BQĐ  Q = Q11 + Q12 =2015,52+1007,76=3023,28(w) 2a.Dòng nhiệt sản phẩm sinh Khối lượng sản phẩm nhập vào kho lạnh  M=(10-15%).E =0,1.30=3.103 (kg) Enthanpy sản phẩm vào khỏi kho lạnh kj/kg • Ispv=22 kj/kg • Do -20oc • Ispr=0 kj/kg ⇒ M ( I spv − I spr ).1000 Q BQĐ 21 =2 86400 = 3.103.(22 − 0).1000 = 763,88 86400 (w) 2b.Dòng nhiệt bao bì sinh Nhiệt độ bao bì sinh buồng bảo quản đông không  Q22BQĐ=0 ⇒ Q2BQĐ=Q21BQĐ+Q22BQĐ=763,88+0=763,88 (w) 3a.Nhiệt thông gió buồng lạnh Một buồng bảo quản thịt bò  Q3BQĐ=0 (w) 4.Các tổn thất nhiệt vận hành 4a.tổn thất nhiệt đèn chiếu sáng =  Q41BQĐ • • A.F ψ 86400 A:nhiệt lượng tỏa A=1,2w/m2 F:diện tích buồng m2 ψ • • ⇒ :thời gian làm việc đèn chiếu sang ngày ,chọn 8h/ngày Có buồng ta nhân cho Q41BQĐ=2 1, 2.(6.4, 25).8 = 10, 2(W ) 24 4b.tổn thất nhiệt người tỏa =  Q42BQĐ 350.n.ψ 24 Buồng nhỏ 200m2 số người kho :3 người 350:nhiệt lượng người tỏa làm công việc nặng nhọc ψ • :thời gian làm việc đèn chiếu sang ngày ,chọn 8h/ngày • • ⇒ Q42BQĐ=2 350.2.8 = 466, 66(W ) 24 4c.tổn thất nhiệt động điện =  Q43BQĐ 1000.ψ ΣN 24 N:công suất điện 1000:hệ số chuyển đổi từ kw w Σ N = (1 − 4) kw • buồng bảo quản đông , ta chọn kw • Do quạt động làm việc 24/24 nên chọn 24h • • ⇒ Q43BQĐ=2 1000.24.2 = 4000(W ) 24 4d.tổn thất nhiệt mở cửa kho =  Q44BQĐ B.F ψ 86400 B:dòng nhiệt riêng mở cứa w/m2, (tra bảng phụ lục) ψ • :thời gian mở cửa kho ngày ,khoảng 1h/ngày • 10 • ⇒ Chọn ống chùm nằm ngang TW2=35+5=400c ⇒ T K = 40 + = 45 c 3.Chọn nhiệt độ lạnh 3a.đối với giải nhiệt nước Tql=TW1+(3-5)0c ⇒ Tql=35+3=380c 3b.đối với giải nhiệt không khí Tql=TK+(4-7)0c ⇒ Tql=45+4= 490c 4.Chọn nhiệt độ nhiệt Th=T0+ • ⇒ T ∆ Tqn R22 BQĐ h ⇒ ∆ Tqn =T0+ ∆ =250c Tqn =-29+25=-40c 5.Thành lập sơ đồ tính toán 14 • Từ nhiệt độ ngưng tụ,nhiệt độ bay hơi,môi chất chọn Tra bảng: TK=45 c T0=-290c ⇒ ⇒ π Tỷ số nén: = p p pK=17,266 bar ⇒ p0=1,712 bar 17, 266 = 10, 08 1, 712 K ⇒ = >10 Chọn hệ thống lạnh cấp,làm mát trung gian hoàn toàn,bình trung gian ống xoắn V.CHU TRÌNH CẤP 15 16 Bảng thông số: T P H S V -4 1,712 708,5 1,860 141,06 5,4 739,74 1,860 3 5,4 705,56 1,7449 45 17,266 555,97 1,1860 17,266 734,00 1,7449 5,4 555,97 7 17,266 508,30 102,96 -29 4,367 508,30 5,4 503,09 Năng suất lạnh riêng:q0=h1-h8=708,5-508,30=200,2 Năng suất lạnh thể tích: qv= ε = h7 −h h −h β= α= h −h h −h = = h −h 0 GCA=(1+ = = =1419,2 705,38 − 739, 74 = 0,169 503, 09 − 705, 56 ( β + ε )(h − h 6) Q q 200, −3 141, 06.10 508,30 − 555,97 = 0, 23 503, 09 − 705,56 G TA = q v = (0,169 + 0, 23)(503, 09 − 555,97) = 0,141 555,97 − 705,56 6599, 35 = 32,96 200, β +α +ε) GTA 17 10 38 17,266 546,76 =(1+0,169+0,141+0,23).32,96=51,65 Công nén riêng: lTA=(h2-h1).GTA=(739,74-708,5).32,96=1029,67(kj/kg) lCA=(h4-h3).GCA=(733,85-705,56) 51,65=1456,02 (kj/kg) ⇒ L=lTA+lCA=1029,67+1456,02 =2485,68 (kj/kg) • Năng suất nhiệt riêng: Qk=GCA.(h4-h5)= 51,65.(733,85-508,30)=11649,65 • Khối lượng thực tế máy nén: ⇒ G=GTA+GCA =32,96+51,65=84,61 (kj/s) Thể tích thực tế máy nén: Vtt=G.v1=84,61.141,06.10-3=12(m3/s) Hệ số cấp máy nén: λi = λ = λ i.λ w p − ∆p p 0 p − C.[( k +∆p p ⇒ ) m − p −∆ p p ] Đối với máy nén Freon:m=0,90-1,01 C:tỉ số thể tích chết,tùy theo loại máy nén:C=0,03-0,05 • • λ k w =T0 = T λi = k −29 = 0, 64 45 1, 712 − 0,1 17, 266 + 0,1 − 0, 03[( ) 1, 712 1, 712 0.90 − 1, 712 − 0,1 1, 712 =0,57 ⇒ Hệ số cấp máy nén: λ = λ i.λ w =0,57.0,64=0,36 18 Thể tích lý thuyết ( piton quét được): • v tt L ⇒ = 12 = 2485, 68 4,1.10-3 Vlt= Hiệu suất máy nén: η i • :Hệ số kể đến tổn thất trong,còn gọi hiệu suất thị trình η =λ i η • η η = η i.η C.η td.η cl C td • w + b.T =0,64+0,001.(-29)=0,611 η :Hệ số kể đến tổn thất ma sát chi tiết máy nén kín nửa kín, cl • ⇒η = • ⇒ • ⇒ =1 :Hệ số kể đến tổn thất truyền động,khớp nối ,đai truyền… máy nén η η C td =1 η :Hiệu suất động điện,tùy theo loại động điện, cl = 0,8 − 0,95 0,611.1.1.0,9=0,55 Công nén đoạn nhiệt,hay gọi công lý thuyết: Ns=G.L=84,61.2485,68 =210313,4 Công nén thị:là công nén thực trình nén lạnh khỏi trình đoạn nhiệt Ni = N η s i = 210313, = 344211, 0, 611 19 Công nén hiệu dụng công có tính đến tổn thất ma sát chi tiết máy nén piton,xilanh,tay biên,trục khuỷu công đo trục khuỷu máy nén  Áp suất ma sát riêng chọn sau: • Đối với máy Freon thẳng dòng:0,039-0,059 mpa • ⇒ ⇒ • Nms=Vtt.pms=12.0,039=0,468 Ne=Ni+Nms=344211,7+0,468=344212,168 Công suất điện:là công suất đo bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động,khớp đai( máy kín nửa kín tổn thất 0) hiệu suất động điện η • • • Hiệu suất truyền động khớp đai: Hiệu suất động ⇒ η cl = 0,95 = 0,8 − 0, 95 N η η = e td • • td cl 344212,168 = 430265, 21 1.0,8 Nel= Công suất động lắp đặt ⇒ Ndc=2.Nel=2.430265,21 =860530,42(kw) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [...]... = 2  Q45BQĐ ⇒ ⇒ ⇒ = 2 Q45BQĐ a.Q xb 86400 1.669600 = 15,5(W ) 86400 Q Q4BQĐ= Q41BQĐ+Q42BQĐ +Q43BQĐ +Q44BQĐ+ BQD 45 Q4BQĐ=10 ,2+ 466,66+4000+46,75+15,5=4539,11(w) 11 III.XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN 1.tải nhiệt cho thiết bị QTB BQĐ=Q1BQĐ+Q2BQĐ+Q3BQĐ+Q4BQĐ=3 023 ,28 +763,88+0+4539,11=8 326 ,27 (w) 2. tải nhiệt cho máy nén Loại kho Kho lạnh bảo quản và kho phân phối Kho bảo quản thịt Kho bảo quản. .. chọn k =1, 12 • Nhiệt độ kho lạnh là – 20 0c ⇒ K= 1,07 + 1, 05 = 1, 06 2 12 ⇒ 1, 06.5603, 22 3 = 6599,35(W ) 0,9 Q0 BQĐ= IV.CHỌN THÔNG SỐ CƠ BẢN 1.chọn nhiệt độ bay hơi  T0=Tb- ⇒ ∆T 0 • Tb:nhiệt độ buồng ,chọn -20 0c • Làm lạnh trực tiếp ∆T 0 =8-10 0c T0BQĐ= -20 -9= -29 0c 2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ 2a.Đối với giàn ngưng giải nhiệt bằng nước Tk=Tw2+ • ∆T ∆T W K W K :độ chênh nhiệt độ giữa nước ra khỏi thiết bị... cửa theo chiều cao của buồng và diện tích buồng B,w/m2 Đối với F,m2 Đến 50m2 22 Tên buồng Buồng bảo quản đông ⇒ Q44BQĐ =2 22. (6.4, 25 ).1 = 46,75(W ) 24 4e.tổn thất nhiệt do xả băng a.xác định theo tỷ lệ nhiệt xã băng  Xả băng bằng điện trở P:công suất điện trở xả băng p=31-36 (w/m) n:số lần xả băng 2- 4 lần /24 h ψ • :thời gian xả băng ,mõi lần xả kho ng 30 phút • Qxb:tổng lượng nhiệt xả băng,phụ thuộc... TK=45 c T0= -29 0c ⇒ ⇒ π Tỷ số nén: = p p pK=17 ,26 6 bar ⇒ p0=1,7 12 bar 17, 26 6 = 10, 08 1, 7 12 K 0 ⇒ = >10 Chọn hệ thống lạnh 2 cấp,làm mát trung gian hoàn toàn,bình trung gian ống xoắn V.CHU TRÌNH 2 CẤP 15 16 Bảng thông số: T P H S V 1 -4 1,7 12 708,5 1,860 141,06 2 3 5,4 739,74 1,860 3 3 5,4 705,56 1,7449 4 5 45 17 ,26 6 555,97 1,1860 17 ,26 6 734,00 1,7449 6 3 5,4 555,97 7 7 17 ,26 6 508,30 1 02, 96 8 -29 4,367... Hiệu suất truyền động của khớp đai: Hiệu suất động cơ ⇒ η cl = 0,95 = 0,8 − 0, 95 N η η = e td • • td cl 34 421 2,168 = 43 026 5, 21 1.0,8 Nel= Công suất động cơ lắp đặt ⇒ Ndc =2. Nel =2. 43 026 5 ,21 =860530, 42( kw) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 ... 100% Q2 100% Q3 85%-90% Q4 50% QMNBQĐ=85%Q1BQĐ+Q2BQĐ+Q3BQĐ+50%Q4BQĐ =0,85.3 023 ,28 +763,88+0+0,5.4539,11=5603 ,22 3(w) 3.năng suất lạnh đối với mỗi nhóm buồng có nhiệt độ sôi giống nhau Q 0 = K ΣQ MN b Q0:hệ số tính toán đến tổn thất trên đường ống và thiết bị hệ thống lạnh • b :hệ số thời gian làm việc • kho lớn: b =0,9 • kho nhỏ:b =0,7 • Bảng hệ số dự trữ k: T,0c K -40 1,1 -30 1,07 -10 1,05 Chú ý:làm lạnh. .. 503,09 Năng suất lạnh riêng:q0=h1-h8=708,5-508,30 =20 0 ,2 Năng suất lạnh thể tích: qv= ε = h7 −h 5 9 3 h −h β= α= h −h h −h 3 2 9 3 = = h −h 0 0 GCA=(1+ = 1 = =1419 ,2 705,38 − 739, 74 = 0,169 503, 09 − 705, 56 ( β + ε )(h 9 − h 6) Q q 20 0, 2 −3 141, 06.10 0 508,30 − 555,97 = 0, 23 503, 09 − 705,56 6 G TA = q v 3 = (0,169 + 0, 23 )(503, 09 − 555,97) = 0,141 555,97 − 705,56 6599, 35 = 32, 96 20 0, 2 β +α +ε) GTA... 32, 96 20 0, 2 β +α +ε) GTA 17 10 38 17 ,26 6 546,76 =(1+0,169+0,141+0 ,23 ). 32, 96=51,65 Công nén riêng: lTA=(h2-h1).GTA=(739,74-708,5). 32, 96=1 029 ,67(kj/kg) lCA=(h4-h3).GCA=(733,85-705,56) 51,65=1456, 02 (kj/kg) ⇒ L=lTA+lCA=1 029 ,67+1456, 02 =24 85,68 (kj/kg) • Năng suất nhiệt riêng: Qk=GCA.(h4-h5)= 51,65.(733,85-508,30)=11649,65 • Khối lượng thực tế của máy nén: ⇒ G=GTA+GCA = 32, 96+51,65=84,61 (kj/s) Thể tích thực... của môi chất kho ng 3-5 0c ∆T W • • TW2: nhiệt độ nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ =TW1+ TW1: nhiệt độ nước vào khỏi thiết bị ngưng tụ • Ống vỏ nằm ngang • Thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi • • • Lạnh thương nghiệp và dân dụng =8-10 0c TW1=Tư+(3-40c) Tư: nhiệt độ nhiệt kế ước bầu nước (tra theo nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời) 37,3 0c , ϕ = 74% ∆T W =50c ∆T W =4-80c ∆T W Tra đồ thị: Tư= 320 c ⇒ Tw1= 32+ 3=35 0c 13... Nms=Vtt.pms= 12. 0,039=0,468 Ne=Ni+Nms=34 421 1,7+0,468=34 421 2,168 Công suất điện:là công suất đo được trên bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động,khớp đai( nếu máy kín và nửa kín tổn thất này bằng 0) và hiệu suất của chính động cơ điện η • • • Hiệu suất truyền động của khớp đai: Hiệu suất động cơ ⇒ η cl = 0,95 = 0,8 − 0, 95 N η η = e td • • td cl 34 421 2,168 = 43 026 5, 21 1.0,8 Nel= Công suất động cơ lắp đặt