Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản thịt heo với năng suất cấp đông 5 tấn mẻ sử dụng môi chất lạnh NH3 đặt tại Quảng Trị

Kiểm tra nhiệt độ đọng sương CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH 1.. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 5.. Tính chọn máy nén 2.Chọn động cơ c

MỤC LỤC

TrangCHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

ІІ Nội dung và thông số

1 Cấp đông:

2 Trữ đông:

3 Thông số môi trường:

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH

1 Tính thể tích chất tải: Vct

2 Tính diện tích chất tải : Fct

3 Chiều cao trong của phòng cấp đông

4 Chiều cao trong của phòng cấp đông

5 Xác định số phòng cấp đông: n

1 Tính thể tích chất tải: Vct

2 Tính diện tích chất tải : Fct

3 Chiều cao trong của phòng trữ đông

4 Chiều cao trong của phòng trữ đông

5 Xác định số phòng trữ đông: n

CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH

3 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương

CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH

1 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1

§3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông 18

1 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1

2 Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2:

3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4

4 Tính nhiệt kho lạnh

5 Công suất lạnh yêu cầu của máy nén

CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN

5 Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt

6 Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút

7 Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống

8 Phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ

9 Xác định công của máy nén

5 Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt

6 Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút

7 Tính toán chu trình

Ш Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó

1 Tính chọn máy nén

2.Chọn động cơ cho máy nén

CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ

1 Chọn thiết bị bay hơi

2 Mục đích của thiết bị bay hơi

7 Thiết bị tách khí không ngưng

8 Van tiết lưu tự động cân bằng trong

9 Van điện từ

10 Van một chiều

11 Van an toàn

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU

І Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH

- Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:

 Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm

 Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc

 Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc

 Trong công nghiệp hoá chất

 Trong lĩnh vực điều hoà không khí

- Đóng vai trò quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho nền kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở 1 nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 400C) Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi thiuthực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm Vì vậy mà có thể giữ cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài

II NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ

1 Cấp đông:

- Sản phẩm bảo quản: Thịt Heo

- Nhiệt độ thịt đầu vào: 180C

- Nhiệt độ thịt đầu ra: ttb = -150C

- Nhiệt độ phòng cấp đông: -350C

2 Trữ đông:

- Nhiệt độ phòng trữ đông: -180C

3 Thông số môi trường:

- Nhiệt độ môi trường: tn = 37,10C ( Mùa hè )

- Độ ẩm môi trường: φn = 74%

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH

Mục đích của chương này là xác định kích thước từng phòng kho lạnh và bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh

- gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích Tra bảng 2.3 sách tài liệu [1]

Ở dây ta chọn βF = 0,7 Tra bảng 2.4 sách tài liệu [1]

25

5 , 24

= 0,98chọn n =1 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: Ftr = f = 5x5 m2

- gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu [1] đối

với thịt heo đông lạnh

Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF=0,7

TĐ (-18°C)

CĐ (-35°C)

CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH

Do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và kho lạnh là rất lớn Do đó để giảm tối

đa tổn thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt Biết rằng lớp cách nhiệt

càng dày thì tổn thất nhiệt càng ít Nhưng chiều dày của nó phải đảm bảo tối ưu hoá giữa chi phí đầu tư và tiết kiệm năng lượng khi vận hành Mục đích của chương này là để giải quyết vấn đề đó Trong khuôn khổ đồ án môn học chúng ta không cần tính lớp cách ẩm.Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng

nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64 tài liệu [1]

ktư =

2 1

1

1 1

Với: - δcn: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]

- λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]

- k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K]

- α1: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt, [W/m2K]

- α2: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K]

- δi: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m]

- λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK]

§2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh

Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc nghiệt.Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản:

- Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường ts.

- Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất

1 Kết cấu và các số liệu của nó

6 5 4 3 2

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K

- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C Tra bảng 3-3 trang

63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao ngoài Ta có hệ số truyềnnhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,22 W/m2K

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

δcn = 0,047[

)]

9

1 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 180 , 0

002 , 0 82 , 0

2 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3

2 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 82 , 0

2 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3 , 23 1

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K

- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C Tra bảng 3-3 trang

63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao ngoài Ta có hệ số truyềnnhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,19 W/m2K

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

δcn = 0,047[

)]

5 , 10

1 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 180 , 0

002 , 0 82 , 0

2 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3

kcd =

5 , 10

1 047 , 0

3 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 82 , 0

2 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3 , 23 1

3 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương

Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường Điều kiện để không xảy ra hiện tượng

đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1].

k ≤ ks = 0,95.α1 n f

s n

t t

t t





, [W/m2K]

Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K]

- ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K]

- α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che

- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C

- tn= 37,10C : nhiệt độ môi trường ngoài

- ts =320C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt

7

9

2

4 5 3 1

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2=9 W/m2K

- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C Tra bảng 3-3 trang

63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho mái bằng Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,218 W/m2K

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

9

1 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 180 , 0

002 , 0 5 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3 , 23

1 ( 218 , 0

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K

- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C Tra bảng 3-3 trang

63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng.Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

δcn = 0,047[

)]

5 , 10

1 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 180 , 0

002 , 0 5 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3

1 047 , 0

3 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 5 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2 9 , 0

02 , 0 3 , 23 1

Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường Điều kiện để không xảy ra hiện tượng

đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1].

k ≤ ks = 0,95.α1 n f

s n

t t

t t





, [W/m2K]

Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K]

- ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K]

- α1= 23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che

- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C

- tn= 37,10C : nhiệt độ môi trường ngoài

- ts = 320C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=37,10C và độ ẩm φ=74%

8 7 6 5 9

a Phòng trữ đông

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K

- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C Tra bảng 3-6 trang

63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho nền có sưởi Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua nền có sưởi: ktư = 0,226 W/m2K

Thay số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:

9

1 5 , 1

1 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 180 , 0

002 , 0 4 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2 ( 226 , 0

2 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 4 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2

- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức

mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α2= 10,5 W/m2K

- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C Tra bảng 3-6 trang

64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng Ta có hệ số truyền nhiệttối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K

Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:

5 , 10

1 5 , 1

1 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 4 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2 ( 17 , 0

1 5 , 1

1 , 0 047 , 0

3 , 0 15 , 0

002 , 0 15 , 0

005 , 0 18 , 0

002 , 0 4 , 1

1 , 0 9 , 0

015 , 0 2

§2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh

Đối với tường ngăn giữa 2 phòng lạnh có nhiệt độ âm như nhau vẫn phải cách nhiệt với chiều dày như tường bao ngoài Nhưng phải phân lớp cách nhiệt ra 2 bên như hình dưới:

2 4

6 7

9

A

TĐ (-18°C)

TĐ (-18°C)

CĐ (-35°C)

300

100

200 100

§3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông

1 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q 1

Ta có : Q1 = Qdl

1 + Qbx

1Trong đó:

1 = 0Vậy: Q1 = Qdl

1 = ∑ki Fi.∆ti , [W]

Với: - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i Đối với các vách bao bên ngoài, trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2 Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng

lạnh thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1] Đối với tường ngăn giữa

buồng cấp đông và trữ đông có: kBC=0,47

- Chiều cao tính toán phòng lạnh là: htt = 3,6 m

Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:

[m x m]

ki [W/m2K]

∆ti[0C]

Qi[W]

) (1 2



i i

, [kW]

Với : - E: Công suất cấp đông, [t]

- i1: Entanpi của thịt Heo khi đưa vào Ở nhiệt độ 180C, tra bảng (4-2)

trang 81 tài liệu [1] ta có : i1 = 266,2 kJ/kg

- i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra Ở nhiệt độ -150C, tra bảng (4-2) trang

1000 ).

.(



t t C

, [kW]

Với: - Gb: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[t] Do khối lượng bao bì

chiếm tới (10 ÷ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên

lấy bằng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G

- Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì Cb

= 45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1])

- t1: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt đầu vào của sản phẩm

- t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phòng cấp đông

- τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm => Qbb

2 =

3600 11

1000 ).

35 18 (

45 , 0 5 3 ,

= 0,903 kWVậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là:

Q2= 32,070 + 0,903 = 32,973 kW

3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q 4

Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng, do người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:

Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc

- n là số người làm việc trong phòng Vì phòng có diện tích < 200 m2 => chọn n = 2

Q2

4 = 350.2 = 700 W

4 :

Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:

+ 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh Do đó nếu động cơ đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh

+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay động

cơ quạt dàn bay hơi…) Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với không khí trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh

Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức:

Q3

4 = i.Ni , [kW]

Với: - i :Hiệu suất của động cơ

+ i= 1: Nếu động cơ đặt trong phòng+ i= dc : Nếu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnhĐối với phòng cấp đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng có công suất E=2 tấn/mẻ là : N = 4x2,2 kW

Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng cấp đông với công suất là 5tấn/mẻ là:

Ndc

cd =

2

5 2 , 2 4

= 22kW

=> Tổn thất lạnh do động cơ điện

Q3

4 = η.N= 1.11= 22kW( η=1 chọn đông cơ đặt trong phòng )

Q4 = 30 + 700 + 22000 + 800 = 23530 W

4 Tính nhiệt kho lạnh

Đối với hệ thống lạnh cấp đông thì tổng tổn thất nhiệt cấp cho phòng này là:

Q = Q1 + Q2 + Q4 = 1676 + 32973 + 23530 = 58179 W = 58,179kW

5 Công suất lạnh yêu cầu của máy nén

Công suất nhiệt yêu cầu của máy nén phải đảm bảo bù lại tổn thất nhiệt cấp cho phòng

Q Nhưng vì khi môi chất đi từ máy nén đến dàn lạnh thì sẽ có các tổn thất trên đường ống và tổn thất tại các thiết bị trong hệ thống Bên cạnh đó thì máy nén không thể vận hành liên tục 24h trong 1 ngày được vì nếu như thế sẽ gây ra ứng suất mỏi làm hỏng máy nén Vì vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén được xác định như sau:

Q0 = Q. b kTrong đó:

k- hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thông lạnh Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -350C nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn

t0= - 400C , vậy chọn k = 1,1 (trang 92 tài liệu [1])

b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén Dự tính máy nén làm việc

khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])

Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:

Q0 = 58179.1,10,9 = 71108 W

§3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông

1 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q 1

∆ti[0C]

Qi[W]

∆ti[0C]

Qi[W]

Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làmviệc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:

Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc

- n là số người làm việc trong phòng ,vì phòng có diện tích < 200 m2 => chọn n = 2

Q2

4 = 350.2 = 700 W

4 :

Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:

+ 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh Do đó nếu động cơ đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh

+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay động

cơ quạt dàn bay hơi…) Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với không khí trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh

Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức:

Q3

4 = i.Ni , [kW]

Với: - i :Hiệu suất của động cơ

+ i= 1: Nếu động cơ đặt trong phòng+ i= dc : Nếu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnhĐối với phòng trữ đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng có công suất E=20 tấn/mẻ là : N = 4 x 0,75 kW

Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng cấp đôngvới công suất là 45 tán/mẻ là:

4

Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]

Q4

4 = B.F , [W]

Với: B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m2] Tra bảng (4-4) trang 87 đối với phòng trữ đông có diện tích F= 36 m2 < 50 m2 ta có: B = 22 m2

F= 6x6m2: diện tích buồng

=> Q4

4 = 36.22 = 792 W Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:

5 Công suất lạnh yêu cầu của máy nén

Ta thấy rằng ở 2 phòng trữ đông І và ІІ đều có cùng 1 chế độ làm việc Về nguyên tắc ta

có thể sử dụng mỗi phòng một 1 hệ thống lạnh riêng biệt Tuy nhiên làm như thế là tốn kém thêm 1 máy nén, tốn thêm nhiều thiết bị hơn, không tiện trong việc vận hành Vậy tachọn 1 hệ thống lanh chung cho cả 2 phòng trữ đông

b

k Q.

Trong đó:

k- hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thông lạnh Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -180C nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn

t0= - 240C , vậy chọn k = 1,064 (trang 92 tài liệu [1])

b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén Dự tính máy nén làm việc

khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])

Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:

Q0 = 15938.1,064

CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN

Chương này nhằm tính toán chu trình lạnh của hệ thống để từ đó tính ra công suất nhiệt yêu cầu của các thiết bị trong hệ thống

§4.1 Chọn môi chất

Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh là NH3 vì nó có nhiều ưu điểm như: Rẻ tiền, không hoà tan dầu bôi trơn, tan vô hạn trong nước nên không có khả năng đóng băng gây tắc nghẽn hệ thống Amoniac là chất không màu nhưng nó có mùi khai nên rất dễ phát hiện khi rò rỉ Ưu điểm lớn nhất so với Freon là nó không phá huỷ tầng Ôzôn Bên cạnh

đó thì Amoniac còn có 1 số nhược điểm nhưng các nhược điểm đó ta có thể hạn chế được Do đó chọn NH3 là phù hợp

§4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông

І Thông số ban đầu

- Năng suất lạnh yêu cầu Q0 = 18842 W = 18,842 kW

- Nhiệt độ và trạng thái của đối tượng làm lạnh : tf = - 180C

- Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt :

+ Nhiệt độ nước khi vào bình là:

t w1 = tư + (3÷4)0CVới: tư- là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị i-d với tn=37,10C và độ ẩm φ = 74% ,ta có: tư = 320C

p0 = 1,6 bar (= 0,16 Mpa )

2 Chọn nhiệt độ ngưng tụ :

tk = (tw1+tw2 )/2 + (4 ÷10)0C = (36+41)/2 + 4,5 = 430C Chọn ∆tk = 4,50C vì môi trường làm mát là nước Tra bảng hơi bão hoà của NH3 trang

322 tài liệu [1] ta có áp suất ngưng tụ là: pk = 16,9 bar ( = 1,69 Mpa )

4 Chọn chu trình lạnh

Chọn chu trình lạnh cho phòng trữ là chu trình máy lạnh 1 cấp dùng bình tách lỏng Mặc dù là chu trình này bị lệch ra khỏi chu trình Cacno làm cho hệ số lạnh giảm xuống Nhưng ngược lại nó tránh được hiện tượng ẩm về máy nén gây ra hiện tượng thuỷ kích làm hỏng máy nén Và tất nhiên ta cũng không thể dùng chu trình máy lạnh 1 cấp dùng thiết bị hồi nhiệt Bởi vì nếu sử dụng chu trình này thì nhiệt độ cuối tầm nén sẽ rất cao có thể gây ra hiện tượng cháy dầu bôi trơn làm hỏng máy nén