Thuyết minh đồ án Đồ án lạnh

ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG I: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU І Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH: - Từ xa xưa người biết sử dụng lạnh cho đời sống, cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với vật lạnh Sau kỹ thuật lạnh đời thâm nhập vào ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành như: • Ngành công nghệ chế biến bảo quản thực phẩm • Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc • Trong y tế: chế biến bảo quản thuốc • Trong công nghiệp hoá chất • Trong lĩnh vực điều hoà không khí - Đóng vai trò quan trọng ngành công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm Tuy nhiên để giữ cho thực phẩm lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông trữ đông nhằm giữ cho 0 thực phẩm nhiệt độ thấp (-18 C ÷ - 40 C) Bởi nhiệt độ thấp vi sinh vật làm ôi thiu thực phẩm bị ức chế, trình phân giải diễn chậm.Vì mà giữ cho thực phẩm không bị hỏng thời gian dài II NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ: Cấp đông: - Sản phẩm bảo quản Gia Cầm - Công suất: E = 1,5 tấn/mẻ - Nhiệt độ thịt đầu vào: 180c - Nhiệt độ thịt đầu ra: ttb = -150c - Thời gian cấp đông: 11giờ - Nhiệt độ phòng cấp đông: -350c Trữ đông: - Công suất : E = 30 - Nhiệt độ phòng trữ đông: -180c Thông số môi trường: - Địa điểm xây dựng: Đà Nẵng Nhiệt Độ ( C) Độ ẩm (%) TB năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 25,6 37,7 14,9 77 86 Qui trình chế biến sản phẩm: thịt bò sau qua phân xưởng chế biến đưa vào phòng cấp đông có nhiệt độ là: tcdf = -350C Sau qua đóng gói đưa vào phòng trữ đông có nhiệt độ là: ttdf = -180C SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Mục đích chương xác định kích thước phòng lạnh cấp đông trữ đông kho lạnh ,xác định số lượng phòng lạnh cách bố trí hợp lí mặt kho lạnh §2.1 Tính kích thước phòng trữ đông Cho biết: - Công suất : E = 30 tấn/mẻ - Sản phẩm: thịt bò ½ Tính thể tích chất tải: Vct E gv Vct= , [m3] Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phòng trữ đông - gv= 0,3 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích- theo bảng 2-3 – trang 28tài liệu [1] Suy ra: Vct= = 100 [m3] Tính diện tích chất tải : Fct Vct hct Fct= , [m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m Suy ra: Fct= = 50 [m2] Diện tích phòng lạnh: Ftr Ftr= , [m2] Với : βF: hệ số kể đến đường lại, diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi, quạt Ở dây ta chọn theo bảng 2-4-trang 30 tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF=0,72 Chọn số phòng n=2 phòng Suy ra: Ftr == 34.72 [m2] Chiều cao phòng trữ đông htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = 2+1 = m Xác định số phòng trữ đông: n = Diện tích buồng lạnh quy chuẩn lấy theo kích thước panel phòng lạnh SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Với diện tích buồng lạnh quy chuẩn Buồng lạnh quy chuẩn,(m) 3,6x3,6 4,8x4,8 6x6 Diện tích (Ftr), m2 12,96 23,04 36 Vậy ta chọn kích thước phòng trữ đông là: 4,8x4,8 [m] §2.2 Tính kích thước phòng cấp đông Cho biết: - Công suất : E = 1,5 tấn/mẻ - Sản phẩm: Thịt bò đông lạnh ½ Tính thể tích chất tải: Vct E gv Vct= , [m3] Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông - gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích- theo bảng 2-3 – tr28-tài liệu [1] Suy ra: Vct= = 8,82m3 Tính diện tích chất tải : Fct Vct hct Fct= , [m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m Suy ra: Fct= = 4,41 [m2] Diện tích phòng lạnh (diện tích lạnh cần xây dựng): Ftr Ftr= , [m2] Với : βF: hệ số kể đến đường lại,diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi,quạt Ở dây ta chọn βF = 0,5 - theo bảng 2-4 -tr30 - tài liệu[1] Suy ra: Ftr== 8,82 [m2] Chiều cao phòng cấp đông htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng, chọn ∆h = 1m Suy ra: htr=2+1= m Xác định số phòng cấp đông: n=1 Với diện tích buồng lạnh quy chuẩn Buồng quy chuẩn,(m) 2,4x2,4 SVTH: Trang Diện tích(Ftr), m2 5,76 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn 2,4x3,6 3,6x3,6 Vậy ta chọn phòng : 3,6x3,6 8,64 12,96 (Thỏa mãn Ftr 8,823m2và không lớn quá) §2.3 Bố trí mặt kho lạnh SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH Do chênh lệch nhiệt độ môi trường kho lạnh lớn Do để giảm tối đa tổn thất nhiệt môi trường phải bọc cách nhiệt Biết lớp cách nhiệt dày tổn thất nhiệt ít.Nhưng chiều dày phải đảm bảo tối ưu hoá chi phí đầu tư tiết kiệm lượng vận hành Mục đích chương để giải vấn đề 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] δ δ 1 + ∑ i + cn + α n =1 λi λcn α n ktư= Suy chiều dày lớp cách nhiệt: , [W/m2K] n 1  δi    − + +  ∑ α k λ α i = 1 i    Với: - δcn=λcn , [m] - δcn: Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m] λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K] α1: hệ số toả nhiệt môi trường bên tới tường cách nhiệt, [W/m2K] α2: hệ số toả nhiệt vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m K] δi: Bề dày yêu cầu lớp vật liệu thứ i, [m] λi: Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i, [W/mK] §3.1 Tính cách nhiệt cho phòng tường bao kho lạnh Mục đích: Chúng ta tính cách nhiệt chung cho tường tính cho tường khắc nghiệt Chiều dày lớp cách nhiệt xác định theo yêu cầu bản: a) Vách kết cấu bao che không phép đọng sương, nghĩa độ dày lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài lớn nhiệt độ đọng sương môi trường ts b) Chọn chiều dày cách nhiệt cho giá thành đơn vị lạnh rẻ SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Kết cấu số liệu: a) Kết cấu b) Số liệu: STT LỚP VẬT LIỆU (m) (W/m) Tol sắt 0,002 86,5 Polyurethane cứng 0,041 Tol sắt 0,002 86,5 Tính toán: a Phòng trữ đông: - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao α1 : α1 = 23,3 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức: α2=9 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Đối với phòng trữ đông nhiệt độ phòng -18 0C - Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,22 W/m2K Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: n 1  δi    − + +  ∑   k  α i =1 λi α  δcn=λcn , [m] δcn = 0,041 [- (++ )] = 0,18 [m] -Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: Ứng với δ δ cntt = 0,2 m tt cn ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế: n δ δ 1 + ∑ i + cn + α n =1 λi λcn α tư k = ⇒ ktd = = 0,2 [W/m2K] b Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao α1 : α1 = 23,3 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức: α2=10,5 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Đối với phòng cấp đông nhiệt độ phòng -35 0C.Tra bảng 3-3 trang 63- tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,19 W/m2K Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn=λcn n 1  δi  − + +  ∑   k  α i =1 λi α    , [m] δcn = 0,041[ -(++)] = 0,21 m Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: Ứng với SVTH: δ tt cn δ cntt = 0,25 m ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn ktư = n δ δ 1 + ∑ i + cn + α n =1 λi λcn α kcd = = 0,16 [W/m2K] Kiểm tra nhiệt độ đọng sương: Nếu bề mặt tường bị đọng sương ẩm dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt.Để tránh tượng đọng sương xảy nhiệt độ bề mặt tường bao phải lớn nhiệt độ đọng sương môi trường Điều kiện để không xảy tượng đọng sương xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1] tn − ts tn − t f k ≤ ks = 0,95.α1 , [W/m K] Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt từơng bao che - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường - ts= 300C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị h-x trang 9,tài liệu[1].với nhiệt độ môi trường t1=37,70C độ ẩm φ=77% a Phòng trữ đông Phòng trữ đông có tf = -180C Suy ra: ks = 0,95.23,3 = 3.06 W/m2K Mà có ktđ= 0,2 < ks = 3.06 W/m2K Vậy tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng trữ đông b Phòng cấp đông Phòng cấp đông có tf= -350C Suy ra: ks= 0,95.23,3 = 2.34 W/m2K Mà có kcđ= 0,16< ks = 2.34 W/m2K Vậy tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng cấp đông SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn §3.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh Kết cấu thông số nó: a Kết cấu: b Số liệu: STT LỚP VẬT LIỆU Tol sắt Polyurethane cứng Tol sắt (m) 0,002 0,002 (W/m) 86,5 0,041 86,5 Tính toán a Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao α1 : α1 = 23,3 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức: α2=9 W/m2K - tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] - Đối với phòng trữ đông nhiệt độ phòng -18 0C Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho mái Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,242 W/m2K (trần có mái che nên hệ số ktư lấy tang 10% so với k mái là: ktư = 0,22 W/m2K) SVTH: Trang ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn=λcn n 1  δi    − + +  ∑   k  α i =1 λi α  , [m] δcn = 0,041 [- (++ )] = 0,163 m Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: Ứng với δ tt cn δ cntt = 0,2 m ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế: n δ δ 1 + ∑ i + cn + α n =1 λi λcn α ktư= ⇒ ktd = = 0,2 [W/m2K] b Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K Đối với phòng cấp đông nhiệt độ phòng -35 0C Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,187 W/m2K (trần có mái che nên hệ số ktư lấy tang 10% so với k mái : ktư = 0,17 W/m2K) Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: δcn=λcn n 1  δ   +∑ i +  −   k  α i =1 λi α  , [m] δcn = 0,041[ -(++)] = 0,21 m SVTH: Trang 10 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn 6,8 Đường xả khí xả bẩn phía nước làm mát Nắp bình , áp lực nên làm đáy phẳng nắp có phân chia để tạo lối cho dòng nước Đường lỏng cao áp 10 Ống trao đổi nhiệt ống đồng có cánh phía Frêon Frêon trao đổi nhiệt nước, ống gắn đầy mặt sàn phương pháp hàn núc 11, 12.Đường vàovà nước làm mát ,vào để đảm bảo bao phủ toàn bề mặt trao đổi nhiệt Nguyên lý làm việc Đây thiết bị ngưng tụ làm mát nước chuyển động đối lưu cưỡng bên ống Hơi cao áp vào bình từ phía theo đường (3), chiếm đầy không gian thể tích bình Tại nhả nhiệt cho nước làm mát chuyển động cưỡng bên ống, ngưng tụ thành lỏng cao áp, chảy xuống qua đường (9)đi Tính chọn thiết bị ngưng tụ - Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ : 1c k 2c k Qk = Q + Q =21,8+56,1=77,9 kw - Nhiệt độ nước vào: t w1 = 360C w2 - Nhiệt độ nước ra: t = 400C - Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 420C - Hiệu nhiệt độ : ∆tmax = tk - t ∆tmin = tk - t - Hiệu nhiệt độ trung bình logarit w1 w2 = 43- 36= 60C = 42- 40 = 20C ∆t max − ∆t ∆t ln max ∆t 6−2 ln ∆ttb = = = 40C Đối với hệ số truyền nhiệt k ta tra bảng 8-6 trang 250 tài liệu [1] với bình ngưng ống vỏ nằm ngang Freon, chọn k = 700 W/m2K - Diện tích bề mặt truyền nhiệt F: theo công thức (8-1) trang 214 , tài liệu [1] Qk qF 77, × 103 700 × Fk = = = 27,82 m2 Theo bảng 8-3 ,trang 204,tài liệu [1] chọn bình ngưngvới thông số SVTH: Trang 38 ĐỒÁN Lạnh Kí hiệu KTP-25 GVHD: Nguyễn Thành Văn Diện tích bề mặt ngoài, m2 30 Đường kính ống vỏ, mm 404 Chiều dài ống , m Số ống Tải nhiệt max, kW Số lối 1,5 135 105 - Lượng nước tiêu tốn làm mát bình ngưng Qk C × ρ × ∆tw Vn = Với: C- Nhiệt dung riêng nước C = 4,19 kJ/kg.K ρ- Khối lượng riêng nước ρ = 1000 kg/m3 ∆tw -Độ tăng nhiệtđộ thiết bị ngưng tụ ∆tw = tw2- tw1 = 40- 36 = 40C 77,9 4,19 ×1000 × Suy : Vn = = 0,0046 m3/s §6.2 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI Chọn thiết bị bay Do Frêon hòa tan dầu nên dùng dàn thông thường môi chất bay lại lớp dầu(vì nhiệt độ -20÷-400C, Frêon lại không hòa tan dầu) bề mặt thoáng lỏng môi chất ống trao đổi nhiệt làm ngăn cản trình bay môi chất dẫn đến ngăn cản trình trao đổi nhiệt Do dàn bay Frêon phải chấp nhận từ xuống để tránh tượng để dầu lại cacte máy nén Chọn thiết bị bay kiểu dàn làm lạnh không khí đối lưu cưỡng Vì sử dụng để làm lạnh trực tiếp không khí mà không cần phải làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh Hơn loại dễ vệ sinh tránh tượng nứt ống chất lỏng đóng băng Mục đích thiết bị bay Dùng để hóa hơi bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh SVTH: Trang 39 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Cấu tạo Chú thích : Đường lỏng tiết lưu vào dàn Búp chia : đặt thẳng đứng, dàn có vĩ ống búp chia có nhiêu lỗ Các ống chia: phải có chiều dài để phân phối lỏng cho Các vĩ ống trao đổi nhiệt : ống đồng có cánh làm lạnh chất khí Ống góp Bẫy dầu để tạo chỗ đọng dầu chạy trở máy nén Đường hạ áp Dàn phun nước để xả tuyết Nguyên lý làm việc Đây thiết bị bay kiểu không ngập làm lạnh chất khí chuyển động cưỡng bên ống Lỏng Freon tiết lưu vào dàn từ phía nhờ búp chia ống chia nên lỏng Freon chia cho vĩ ống nhận nhiệt chất khí chuyển động đối lưu cưỡng bên ống hóa Chiều dài vĩ ống phải tính toán cho freon đến đoạn cuối ống phải hoàn toàn thành vào ống góp Phụ tải nhiệt : qF = 170÷340 W/m2 Tính chọn thiết bị bay a.Hệ thống dàn bay cho phòng cấp đông Năng suất lạnh phòng cấp đông: Q0 = 34,571 kW Nhiệt độ phòng : tf = - 350C SVTH: Trang 40 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Lấy nhiệt độ vào dàn lạnh : tf1 = -360C Lấy nhiệt độ dàn lạnh : tf2 = -340C Diện tích bề mặt trao đổi nhịêt dàn xác định theo công thức Q0 k ∆t F= Với: k- Hệ số truyền nhiệt dàn quạt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi môi chất R22, xác định theo bảng 8-7 trang 236 tài liệu [1] với nhiệt độ sôi R22 t0 = -450C Ta có k = 400 W/m2K ∆t-Hiệu nhiệt độ trung bình logarit ∆ttb = ∆t max − ∆t ∆t ln max ∆t Hiệu nhiệt độ : ∆tmin = tf1 - t0 = -36 + 45 = 90C ∆tmax = tf2- t0 = -34 + 45 = 110C 11 − 11 ln Suy ra: ∆ttb = = 9,96 0C Suy ra:Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: Q = k ∆t 34,571.103 400.9,96 F = = 8,7 m2 Tra bảng 8-14 trang 251 tài liệu [1] chọn quạt kiểu 2B09 có diện tích bề mặt Fd = 9,6 m2 - Tải nhiệt: 1160W - Số lượng quạt: - Công suất quạt: 50W - Kích thước phủ bì: l = 530mm R =445mm H =465mm b.Hệ thống dàn bay cho phòng trữ đông Ι Phòng trữ đông có: Q = 8299,92 W ΙΙ Phòng trữ đông có: Q = 8299,92 W Nhiệt độ phòng : tf = - 180C Lấy nhiệt độ vào dàn lạnh : tf1 = -190C Lấy nhiệt độ dàn lạnh : tf2 = -170C Diện tích bề mặt trao đổi nhịêt dàn xác định theo công thức SVTH: Trang 41 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Q0 k ∆t F= Với: k- Hệ số truyền nhiệt dàn quạt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi môi chất R22, xác định theo bảng 8.7 trang 236 tài liệu [1] với nhiệt độ sôi R22 t0 = -250C Ta có k = 350W/m2K ∆t-Hiệu nhiệt độ trung bình logarit ∆ttb = ∆t max − ∆t ∆t ln max ∆t Hiệu nhiệt độ : ∆tmin = tf1 - t0 = -19 + 25 = 60C ∆tmax = tf2- t0 = - 17 + 25 = 80C 8−6 ln Suy ra: ∆ttb = = 70 C Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt dàn lạnh đặt phòng lạnh 1: Q0Ι k ∆t 8299,92 350.7 Q0ΙΙ k ∆t 8299,92 350.7 FІ = = = 3.4 m2 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt dàn lạnh đặt phòng lạnh 1: FІІ = = = 3,4 m2 Ta thấy FІ = FІІ Theo bảng 8.14 trang 251 tài liệu [1].Nên chọn loại dàn quạt có ký hiệu 2B07 với thông số chọn + Diện tích bề mặt ngoài: F = 6,5 [m2] + Số lượng quạt: + Công suất quạt: 50[W] Dài x rộng x cao = 555 x 445 x 465 [mm] §6.3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ Bình chứa cao áp a Mục đích SVTH: Trang 42 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn - Bình chứa cao áp mục đích để cấp lỏng ổn định cho van tiết lưu Chỉ có hệ thống lạnh trung bình lớn - Ngoài có nhiệm vụ chứa lỏng từ thiết bị khác sửa chữa hệ thống Vị trí : nằm sau thiết bị ngưng tụ trước van tiết lưu b Cấu tạo Chú thích : Áp kế, áp kế có ống xiphông để giảm rung cho kim áp kế Van an toàn,dưới van an toàn có van chặn để cô lập sữa chữa van an toàn tác dụng Đường vào lỏng cao áp Đường cân với thiết bị ngưng tụ để lỏng từ bình ngưng chảy xuống bình chứa dễ dàng Đường dự trữ làm đường xả khí không ngưng Cụm van ống thủy sáng Ống thuỷ sáng để quan sát mức lỏng bình Đường lỏng cao áp tới van tiết lưu c Tính toán bình chứa cao áp Ta chọn hệ thống lạnh môi chất Frêon chảy từ xuống nên thể tích chứa tính theo công thức -13, trang 260, tài liệu [1] ta có : 0,3.Vd 1, 0,5 VCA = = 0,72Vd Với : 1,2 – Hệ số an toàn VCA – Thể tích bình chứa cao áp Vd – Thể tích hệ thống dàn bay SVTH: Trang 43 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Thể tích dàn bay thể tích phần toàn ống đồng mà môi chất chứa Theo tính toàn dàn bay • Dàn bay gồm 12 ống, ống dài 2,5m • Gồm dãy ống Chiều dài tổng ống đồng dàn lạnh L=600m π ×d2 π × 0, 02132 Vd = ×L = × 600 = 0, 22m Ta có Theo kinh nghiệm lượng gas chứa dàn lạnh 30% lượng gas toàn hệ thống Do yêu cầu bình chứa cao áp phải chứa toàn lượng gas hệ thống sửa chữa bảo dưỡng Chọn bình chứa cao áp nằm ngang theo bảng 8-17 trang 264 tài liệu [1], ta chọn bình 0,75PB với thông số Thể tích bình V= 0,75 m3 Đường kính Di= 584 mm Đường kính Da= 600 mm Chiều dài L = 3190 mm Chiều cao H = 500 mm Bình tách dầu a Mục đích Tách dầu khỏi buồng nén nhằm tránh dầu bám bẩn bề mặt trao đổi nhiệtcủa thiết bị trao đổi nhiệt ( thiết bị ngưng tụ ,bay hơi….) ,làm giảm hiệu trao đổi nhiệt b vị trí Sau máy nén trước thiết bị ngưng tụ b Cấu tạo Chọn bình tách dầu kiểu khô SVTH: Trang 44 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Chú thích : 1.Đường vào cao áp Van an toàn Đường cao áp 4.Các nón chắn để tách dầu Miệng phun ngang có mục đích để dòng không sục thẳng vào lớp dầu phía làm văng dầu dầu theo làm giảm hiệu tách dầu, tránh dòng khí thổi thẳng vào van phao làm sai lệch van phao Van phao ngăn áp suất ngưng tụ Pk bình tách dầu ngăn áp suất bay Po cacte máy nén Khi dầu tách bình đủ nhiều, nhờ lực acsimet phao nâng lên, dầu chẩy máy nén, hết dầu lực acsimet đi, tác dụng lực P k phao ép chặt cửa dầu Đường xả dầu c.Nguyên lý làm việc: Dầu tách nhờ nguyên nhân: - Giảm vận tốc dòng từ ống nhỏ ống to làm lực quán tính giảm tác dụng trọng lực hạt dầu nặng rơi xuống - Do lực ly tâm ngoặt dòng hạt dầu nặng bị văng va đập vào thành bình rơi xuống -Do vận tốc đột ngột va đập vào chắn Các hạt dầu nặng giữ lại rơi xuống đáy bình Thiết bị tách khí không ngưng: a Mục đích: Nhằm loại khí không ngưng khỏi thiết bị ngưng tụ để tăng diện tích trao đổi nhiệt b Cấu tạo: Chú thích : SVTH: Trang 45 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn - Đường hạ áp trước máy nén phải qua bình hồi nhiệt để tránh tượng thuỷ kích 2- Đường vào hỗn hợp khí không ngưng cao áp lấy từ bình chứa cao áp thiết bị ngưng tụ -Đường lỏng cao áp tiết lưu vào ống 4- Đường tiết lưu lỏng cao áp ngưng tụ -Đường xả khí không ngưng c Nguyên lý làm việc: Hỗn hợp cao áp khí không ngưng từ thiết bị ngưng tụ qua bình chứa cao áp vào không gian hai ống nhả nhiệt cho môi chất lạnh lỏng cao áp tiết lưu vào ống (3) Hơi cao áp ngưng lại thành lỏng chảy xuống qua van tiết lưu (4) vào lại ống Khí không ngưng tụ lại phía qua đường (5) xả 4.Bình hồi nhiệt: a Mục đích: - Dùng để nhiệt dòng hút máy nén nhằm tránh tượng thủy kích - Qúa lạnh lỏng cao áp trước vào tiết lưu nhằm giảm tổn thất lạnh tiết lưu Thiết bị đặt sau thiết bị bay hơi,trước máy nén b Cấu tạo: 3: Đường vào hạ áp : Ống trụ bịt hai đầu nhằm để hướng đường dòng tiếp xúc với ống xoắn (6) vừa làm tăng tốc độ dòng nhằm tăng cường trình trao đổi nhiệt và5: Đường vào lỏng cao áp Bố trí ngược chiều để tăng cường trao đổi nhiệt : Ống xoắn trao đổi nhiệt, ống đồng trơn c Nguyên lý làm việc: Hơi hạ áp vào phía bình trao đổi nhiệt với lỏng cao áp ống xoắn trở thành nhiệt hút máy nén.Hơi phải lấy từ phía để hút dầu máy nén.Lỏng cao áp ống xoắn ngược với chiều dòng để tăng cường qúa trình trao đổi nhiệt.Bình bọc cách nhiệt SVTH: Trang 46 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Bình trung gian a Mục đích - Làm mát trung gian hoàn toàn nén cấp nén hệ thống lạnh làm giảm công nén nhiệt độ cuối tầm nén cho máy nén cao áp - Tách lỏng khỏi buồng hút máy néncao áp tránh gây thủy kích - Làm lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu để giảm tổn thất lạnh tiết lưu b Cấu tạo Chú thích 1.Đường vào nén trung áp bịt đầu khoan lỗ xung quanh phần ống ngập lỏng mục đích chia nhỏ dòng hơi, tăng diện tích tiếp xúc, tăng hiệu làm lạnh Đường lỏng tiết lưu vào bình, tiết lưu trực tiếp vào ống 1, tăng hiệu làm lạnh, nghiêng 450 để giảm trở lực Đường trung áp Nón chắn để tách lỏng Ống thủy tối van phao SVTH: Trang 47 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Phin lọc Ống xoắn trao đổi nhiệt Bu lông cấy xả bẩn Đường tháo lỏng khỏi bình 10 Đường lỏng cao áp 11 Áp kế 12 Van an toàn 13 Lỗ cân bằng, cân áp suất ống để lỏng bình không chảy ngược máy nén hạ áp máy nén dừng  Bình bọc cách nhiệt trừ ống thủy tối c Tính chọn bình trung gian Ta tính chọn bình trung gian theo bước trích mục 8.2.1.4 trang 296÷298 tài liệu [3]: -Diện tích truyền nhiệt thiết bị trung gian Qtg qf Ftg = Với : Qtg – Công suất nhiệt trao đổi bình trung gian Qtg = Qql + Qlm Qql : Công suất nhiệt lạnh môi chất trước tiết lưu Qql = GHA.( i5 - i6 ) = 0,2.(255-193) =12,4 kW Qlm :Công suất nhiệt làm mát trung gian Qlm = GCA.(i2 - i3) = 0,3.(435 - 402) = 9,9 kW Suy ra: Qtg = 12,4 + 9,9 = 22,3 kW qF – Mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ qF = i4 - i5 =442 – 255 =187 W/ m2 Qtg qF 22, 3.103 187 Suy Ftg = = - Đường kính bình trung gian : = 119 m2 4.V π ω Di = Trong đó: + V: Lưu lượng thể tích bình, lưu lượng hút cấp nén cao áp V = GCA v3 = 0,3.0,063 = 0,0189 m3/s SVTH: Trang 48 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn + ω : Tốc độ gas bình, chọn ω = 0,6 m/s 4.V π ω × 0, 0189 3,14 × 0, Suy ra: Di = = = 0,2 m Chọn bình trung gian chế tạo sẵn, (Tra bảng 8-19 trang 266-Tài liệu [1] ) π Chọn loại cóký hiệu 40 C3 với thông số kỹ thuật + Đường kính : Da = 426mm +Đường kính : Di = 406 mm + Đường kính ống xoắn: d = 70 mm + Chiều cao: H = 2390mm + Diện tích bề mặt ống xoắn: F = 1,75 m2 + Thể tích bình: V = 0,22 m3 + Khối lượng: m = 330 kg Tính chọn tháp giải nhiệt a Mục đích: Để giải nhiệt cho nước làm mát thiết bị ngưng tụ lại nhiệt độ ban đầu b Cấu tạo Chú thích : 1.Quạt hút để tạo trao đổi nhiệt ngược chiều 2.Tấm chắn để nước khỏi văng Dàn phun nước gồm 2,4,6 ống khoan lỗnghiêng góc 45 đối gắn vàomột ổ xoay để phun nước quay tròn tưới toàn tiết diện tháp Bộ phận làm tơi nước nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúc với không khí để tăng hiệu làm mát 5.Van phao cấp nước bổ sung (để bù lượng nước bị gió ngoài) 6.Đường vào nước làm mát từ thiết bị ngưng tụ 7.Máng nước 8.Bơm nước đến thiết bị ngưng tụ SVTH: Trang 49 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn 9.Lưới bao che, ngăn rác bẩn lọt vào c Nguyên lý làm việc: Nước nóng từ thiết bị ngưng tụ vào tháp tưới toàn diện tích tháp nhờ ống tưới nước Sau nước làm tơi nhờ phận làm tơi nước nhả nhiệt cho gió chuyển động cưỡng từ lên, nguội trở lại nhiệt độ ban đầu chảy xuống máng bơm trở lại thiết bị ngưng tụ Lượng nước hao hụt theo gió phần nước bốc bổ sung qua đường van phao c Tính chọn tháp giải nhiệt: Ta có phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Qk = 77,9 kW Ta qui suất lạnh ton Theo tiêu chuẩn CTI ton nhiệt tương đương 3900 kcal/h Qk =77,9 kW ⇒V = Qk C.ρ (t w − t w1 ) = 77,9 4,187 ×1000 × = 0,0047[m3 /s] = 4,7[l/s] Tra bảng 8- 22 trang 272 tài liệu [1] chọn tháp giải nhiệt FRK25 với thông số : + Lưu lượng nước định mức 5,4 (l/s) + Chiều cao tháp 1932(mm) + Đường kính tháp 1400 (mm) + Đường kính ống nối dẫn vào 80 (mm) + Đường kính ống nối dẫn 80 (mm) + Đường chảy tràn 25 (mm) + Đường kính ống van phao 15 (mm) + Lưu lượng quạt gió 200 (m3/ph) + Đường kính quạt gió 760 (mm) + Mô tơ quạt 0,75(kW) + Khối lượng tĩnh 97 (kg) Các thiết bị khác Chọn thiết bị khác bao gồm: Van chiều, van chặn, van tiết lưu, van điện từ ta chọn theo đường kính hệ thống đường ống nối chúng Tài liệu tham khảo : [1]- Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nguyễn Đức lợi [2]- Bài tập kỹ thuật Lạnh - Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ [3]- Hệ thống máy thiết bị lạnh- Võ Chí Chính [4] - Kỹ thuật lạnh ứng dụng- Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ, Đinh VănThuận SVTH: Trang 50 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn PHỤ LỤC………………………………………………………………………… CHƯƠNG I: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU……….………………… 1.1 / Ý nghĩa mục đích hệ thống lạnh ….……………………….………….1 1.2/ Nội dung yêu cầu thiết kế……… ………………………………………1 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH ………………………………………………… ………………2 2.1/ Tính kích thước phòng trữ đông… ………………………………………….2 2.2/ Tính kích thước phòng cấp đông…………………………………………… 2.3/ Bố trí mặt kho lạnh………………………………………………………4 CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH………… 3.1/ Tính cách nhiệt cho phòng tường bao kho lạnh……………………………….5 3.1.1/ Mục đích…………………………………………………………………….5 3.1.2/ Kết cấu số liệu……………………………………………………………5 3.1.3/ Tính toán…………………………………………………………………….6 3.1.4/ Kiểm tra nhiệt độ đọng sương……………………………………………….8 3.2/ Tính cách nhiệt trần kho lạnh………………………………………………….9 3.2.1/ Kết cấu thông số………………………………………………………….9 3.2.2/ Tính toán…………………………………………………………………….9 3.2.3/ Kiểm tra nhiệt độ đọng sương…………………………………………… 11 3.3/ Tính cách nhiệt kho lạnh…………………………………………………12 3.3.1/ Đặt vấn đề………………………………………………………………… 12 3.3.2/ Kết cấu…………………………………………………………………… 12 3.3.3/ Tính toán……………………………………………………………………12 CHƯƠNG IV: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH…………………………… 14 4.1/ Tính nhiệt cho phòng trữ đông……………………………………………….15 4.1.1/ Các thông số cho trước…………………………………………………… 15 4.1.2/ Tính tổn thất phòng lạnh……………………………………………….15 4.1.2.1/ Tổn thất qua kết cấu bao che…………………………………………… 15 4.1.2.2/ Tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì………………………… 16 4.1.2.3/ Tổn thất lạnh vận hành……………………………………………… 16 4.1.3/ Tính tổn thất lạnh kho lạnh…………………………………………….17 4.1.4/ Công suất máy nén…………………………………………………… 17 SVTH: Trang 51 ĐỒÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn 4.2/ Tính nhiệt cho phòng cấp đông………………………………………………18 4.2.1/ Các thông số cho trước…………………………………………………… 18 4.2.2/ Tổn thất lạnh phòng lạnh………………………………………………18 4.2.2.1/ Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che……………………………………….18 4.2.2.2/ Tổn thất lạnh làm lạnh bao bì sản phẩm………………………… 19 4.2.2.3/ Tổn thất lạnh vận hành……………………………………………… 20 4.2.3/ Tổn thất lạnh kho lạnh……………………………………………… 21 4.2.4/ Công suất yêu cầu máy nén……………………………………………21 CHƯƠNG V: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN……………….22 5.1/ Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông………………………………………… 22 5.1.1/ Thông số ban đầu………………………………………………………… 22 5.1.2/ Tính toán chu trình…………………………………………………………22 5.1.3/ Tính chọn máy nén…………………………………………………………25 5.2/ Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông………………………………………… 28 5.2.1/ Thông số ban đầu………………………………………………………… 28 5.2.2/ Tính toán chu trình…………………………………………………………28 5.2.3/ Chọn động cho máy nén……………………………………………… 34 CHƯƠNG VI: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ……………………………………………………………………………….35 6.1/ Tính chọn thiết bị ngưng tụ………………………………………………… 35 6.2/ Tính chọn thiết bị bay hơi……………………………………………… ….37 6.3/ Tính chọn thiết bị phụ……………………………………………………… 40 6.3.1/ Bình chứa cao áp………………………………………………………… 40 6.3.2/ Bình tách dầu………………………………………………………………41 6.3.3/ Thiết bị tách khí không ngưng…………………………………………… 42 6.3.4/ Bình hồi nhiệt………………………………………………………………43 6.3.5/ Bình trung gian…………………………………………………………….44 6.3.6/ Tính chọn tháp giải nhiệt………………………………………………… 46 6.3.7/ Các thiết bị khác……………………………………………………………47 SVTH: Trang 52 ... lạnh đèn chiếu sáng buồng lạnh Q42: Tổn thất lạnh người làm việc phòng - Q43: Tổn thất lạnh động điện - Q44 : Tổn thất lạnh mở cửa SVTH: Trang 16 Đ ÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn * Tổn thất lạnh. .. Trang 20 Đ ÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Với: - Q : Tổn thất lạnh đèn chiếu sáng buồng lạnh - Q : Tổn thất lạnh người làm việc phòng - Q : Tổn thất lạnh động điện 4 - Q : Tổn thất lạnh mở cửa... đông: n = Diện tích buồng lạnh quy chuẩn lấy theo kích thước panel phòng lạnh SVTH: Trang Đ ÁN Lạnh GVHD: Nguyễn Thành Văn Với diện tích buồng lạnh quy chuẩn Buồng lạnh quy chuẩn,(m) 3,6x3,6