Tủ cấp đông băng chuyền

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM BỘ CÔNG THƯƠNG KHOA THỦY SẢN TRƯỜNG ĐẠI HỌC _ CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA THỦY SẢN ĐỒ ÁN HỌC PHẦN MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH THỦY SẢN ĐỒ ÁN HỌC PHẦN TÍNH THIẾT KẾ TỦSẢN CẤP MÁYTOÁN VÀ THIẾT BỊ LẠNH THỦY ĐÔNG BĂNG CHUYỀN CHO SẢN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỦ CẤP PHẨM CÁ TRA FILLET ĐÔNG LẠNH ĐÔNG BĂNG CHUYỀN CHO SẢN IQF CÔNG SUẤT 500KG/ GIỜ PHẨM CÁ TRA FILLET ĐÔNG SVTH: NGUYỄN PHẠM THỊ MỸ DUYÊN Mã số SV: 2006140059 Lớp: 05DHTS2 LẠNH IQF CÔNG SUẤT 500KG/ GIỜ Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Th.S.THI THANH TRUNGGIÁO VIÊN HƯỚNG NGUYỄN DẪN PHẠM THỊ MỸ DUYÊN Th.S.THI THANH TRUNG Mã số SV: 2006140059 Lớp: 05DHTS2 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2017 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2017 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần với công đổi mới, công nghệ hóa, đại hóa đất nước, kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ Việt Nam Nó thật xâm nhập vào 70 ngành kinh tế quan trọng có đóng góp tích cực cho ngành Các sản phẩm thực phẩm như: thịt, cá, rau, quả…nhờ có bảo quản lạnh mà vận chuyển đến nhiều nơi xa xôi bảo quản thời gian dài mà không bị hư thối Điều nói lên tầm quan trọng kỹ thuật lạnh đời sống người Nước ta có tiềm thủy sản lớn, xí nghiệp đông lạnh có mặt khắp miền đất nước Nhưng để sản phẩm đông lạnh Việt Nam có chỗ đứng vững vàng thị trường nội địa giới đòi hỏi phải nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp thay đổi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên, đồng thời giúp cho thân trang bị kiến thức sau trường làm quen với công tác khoa học, tiếp cận thực tế sản xuất áp dụng kiến thức học vào thực tiễn Cùng với cho phép thầy giáo hướng dẫn nên em chọn đề tài “Tính toán thiết kế tủ cấp đông băng chuyền cho sản phẩm cá tra fillet đông lạnh IQF công suất 500 kg/giờ.” Do thời gian kiến thức có hạn, mẻ thiết bị chưa có kinh nghiệm thực tế nên trình thực đồ án chắn nhiều thiếu sót Rất mong ý kiến đóng góp, dạy Thầy bạn Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô khoa thủy sản đặc biệt thầy THI THANH TRUNG tận tình dạy giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án thời hạn TP.HCM, Ngày 10 Tháng Năm 2017 Sinh viên thực Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản MỤC LỤC Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản DANH MỤC HÌNH ẢNH Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản DANH MỤC BẢNG Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nhận xét: Kết luận: TP.HCM, Ngày Tháng Năm 2017 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký tên) Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản 1.1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Tổng quan kỹ thuật lạnh giới Việt Nam: 1.1.1 Tổng quan kỹ thuật lạnh giới: Lịch sử phát triển loài người cho thấy từ người biết sử dụng lạnh thiên nhiên: sử dụng băng,tuyết hầm sâu đất để bảo quản thực phẩm Cách 2000 năm người Ấn Độ Trung Quốc biết trộn muối nước nước đá để hạ nhiệt độ xuống tháp 0C.Vào kỹ 19 máy lạnh công nghiệp đời, từ người ta tìm phát mới, sau áp dụng vào ngành lạnh cách có hiệu 1852:Thomson (Kelvin) phát minh bơm nhiệt 1856-1859:Harrison hoàn thiện máy nén môi chất etylete 1861:Mort Nicolle xây dựng máy kết đông thịt Sydney 1865:Xây dựng kho lạnh Mỹ 1869:Andrew lần cắt nghĩa điểm tới hạn 1871:Tellier chế tạo máy lạnh nén chạy metyl ete 1873: Vanderwals công bố phương trình trạng thái… Như qua ta thấy phát triển kỹ thuật lạnh giới nhanh, người không ngừng tìm phương pháp, định luật mới…đưa ngành lạnh tiến lên tầm cao mới, mà ứng dụng không nhỏ người 1.1.2 Tổng quan kỹ thuật lạnh Việt Nam: Ở Việt Nam năm gần nhu cầu lạnh ngày tăng nhanh Hiện nước có nhiều nhà máy đông lạnh thực phẩm Cùng với việc mở cửa liên doanh với nước ngoài, dịch vụ thương mại du lịch phát triển đồi hỏi nhu cầu sử dụng lạnh việc cải tiến hệ thống lạnh lớn Nhưng nước sản xuất chế tạo thiết bị: dàn bay hơi, dàn ngưng…còn số thiết bị như: van tiết lưu, máy nén…ta phải nhập 1.2 Tổng quan kỹ thuật lạnh đông: 1.2.1 Mối quan hệ phương pháp cấp đông chất lượng sản phẩm: 1.2.1.1 Nước thủy sản: Nước chiếm đa phần thể thủy sản đến khoảng 80% Tùy mức độ liên kết nước thủy thể thủy sản, mà người ta phân chia làm hai loại: + Nước tự + Nước liên kết Nước tự do: phân tử nước có cấu trúc mô thủy sản có tính chất cấu trúc giống nước thường Loại nước linh động, dễ dịch chuyển tới dùng khác, điểm đống băng -1÷-1,50C SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản 1.2.1.2 Nước liên kết: nước trì tổ chức mô, tế bào lực liên kết dững với chất vô cơ, hửu Năng lượng để hình thành liên kết lớn khó tách khỏi mô tế bào, bền vững điểm đóng băng thấp Cơ chế đóng băng việc làm lạnh đông: Ta biết nước nguyên chất đóng băng 0C Nước tự tế bào thủy sản không giống nước nguyên chất Cho nên, điểm đóng băng phải 00C.Tùy theo nồng độ chất tan nước mà có điểm đóng băng khác  Điểm lạnh: Ở nhiệt độ 00C mà nước chưa kết tinh thành đá gọi tượng lạnh Hiện tượng lạnh phụ thuộc vào chất tan, cấu tạo màng tế bào độ hạ nhiệt môi trường xung quanh Môi trường lỏng luôn chuyển động nhiệt (chuyển động Brao )và chuyển động tương hổ nhằm tăng cường khả kết hợp với để kết tinh thành đá Nước nguyên chất 00Cchuyển đông nhiệt bé lực tương tác đủ để tạo thành tinh thể Đối với nước tế bào hạ nhiệt độ xuống 0C chưa đóng băng chất tan nhiệt độ 00, phải hạ nhiệt độ xuống đến nhiệt độ lạnh để môi chất đạt 00C hay thấp sinh mần tinh thể Điểm lạnh nhiệt độ lạnh thấp để có kết tinh đá Ở thủy sản điểm lạnh bình quân -50C Các tinh thể đá xuất điểm lạnh tỏa nhiệt ẩn đóng băng làm tăng nhiệt độ sản phẩm (do tốc độ thải nhiệt không kiệp với tốc độ sinh nhiệt tạo mần tinh thể đá).Ở điểm nước tự cấu trúc bị tách kết tinh, nhiệt độ sản phẩm tăng lên đến mức cao dừng lúc để hoàn thành trình đóng băng (đây điểm đóng băng ) sau tiếp tục giảm nhiệt độ  Cơ chế đóng băng thủy sản: Khi hạ nhiệt độ 00C dạng nước thủy sản đóng băng dần tùy mức độ liên kết chúng tế bào, liên kết yếu nhiệt độ lạnh đong cao, liên kết mạnh nhiệt độ lạnh đong thấp Tổng quát: Nươc tự _cấu trúc: tql= -1 ÷ -1,5oC Nước bất động :tql= -1,5 ÷ -200C Nước liên kết :tql= -20 ÷ -650C Trước tiên điểm lạnh làm xuất mần tinh thể đá gian bào (khoảng trống tế bào) mà không xuất tế bào nồng độ chất tan nước tự gian bào thấp so với tế bào Khi đến điểm đóng băng, đa phần nước tự gian bào kết tinh làm tăng nồng độ chất tan lên cao nồng độ chất tan tế bào.Do áp suất thẩm thấu tăng lên làm cho nước tế bào gian bào qua màng bán thấm tế bào Nếu tốc độ thoát nhiệt kết tinh thấp mức độ vận chuyển SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản 1.2.1.3 nước (tức độ hạ nhiệt độ chậm) có sinh dưỡng, nghĩa tạo thành tinh thể mà nước từ tế bào gian bào làm tinh thể lớn lên.Ứng với mức độ hạ nhiệt ngày thấp, tượng đóng băng nước tự gian bào tiếp tục tinh thể đá ngày lớn hơn,vì nồng độ chất tan gian bào thấp tế bào điểm đóng băng gian bào luôn cao hon tế bào nhiệt độ lạnh khó xâm nhập vào tế bào Nếu tốc độ thoát nhiệt lớn, tinh thể đá tạo thành tế bào gian bào tinh thể đá nhuyễn khắp.Vì vật hạ nhiệt độ với tốc độ chậm làm tế bào nước, tinh thể đá to gian bào chèn ép làm rách tế bào, cấu tạo mô bị biến dạng, giảm sút phẩm chất sản phẩm Khi nước tự đóng băng hết tới nước liên kết đóng băng, nước có liên kết yếu tới nước liên kết mạnh Các yếu tố ảnh hưởng đến kết tinh nước thủy sản:  Nồng độ chất tan: Trong thủy sản, nước hòa tan chất vô ,hữu chất đạm, đường, chất béo…tạo thành dung dịch dạng kẹo Khi nước muối kết tinh, phải thoát liên kết với thành phần chất tan Vì vậy, nhiệt độ kết tinh phụ thuộc vào nồng độ chất tan Độ giảm nhiệt độ tính theo công thức: Δt = -1,84n (n:nồng độ phân tử gram chất tan) Khi nhiệt độ kết tinh giảm tốc độ kết tinh tăng số tinh thể Nhờ giảm tác động xấu đến cấu trúc tế bào thực phẩm Người ta phân chia tinh thể nước đá làm mức sau: +Tinh thể lớn: 0,2÷0,6mm +Tinh thể trung bình: 0,1÷0,2mm +Tinh thể nhỏ < 0,1mm Kích thươc đá phụ thuộc vào nhiệt độ +Ở khoảng -1÷ -2oC: tinh thể đá tạo thành với kích thước lớn +Ở khoảng -10÷-20oC: tinh thể đá tạo thành với kích thước nhỏ đều, số lượng lớn  Tốc độ làm đông: Tốc độ làm đông dựa vào kết tinh nước (V.cm./h) Nó tỷ lệ với tốc độ trao đổi nhiệt thủy sản với môi trường lạnh Nước bắt đầu kết tinh bề mặt sản phẩm +Nếu V100cm/h gọi trình làm đông cực nhanh, tinh thể đá nhỏ, chất lượng sản phẩm không thay đôi Mặt khác tốc độ làm đông phụ thuộc vào yếu tố sau: SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản +Loại máy thiết bị làm đông +Nhiệt độ vận hành máy +Tốc độ gió +Diện tích tiếp xúc sản phẩm môi trường lạnh mật độ sản phẩm +Nhiệt độ ban đầu sản phẩm nhiệt độ yêu cầu sản phẩn cuối trình làm đông +Bao gói sản phẩm +Loại sản phẩm 1.2.1.4 Thời gian làm đông: Xác định thời gian làm đông sở tính toán nhiệt, tổ chức trình sản xuất đồng thời cho biết yếu tố tác động để làm giảm thời gian làm đông cách hợp lý Trong trình làm đông có tượng kết tinh nước.Vì vậy, xác định thời gian làm đông dựa vào việc kết tinh nước thực phẩm 1.2.2 Những biến đổi thủy sản trình làm đông: 1.2.2.1 Biến đổi vật lý: Trong trình làm đông cấu trúc sản phẩm thủy sản trở nên rắng chắc, màu sắc thay đổi oxy hóa, nước Những biến đổi phụ thuộc vào mức độ biến tính chất tan mức độ nước thủy sản Các chất tan biến tínhvà cấu trúc nước có màu trắng đục, trọng lượng thủy sản giảm sút, mùi vị đặc trưng thủy sản giảm đi, hao phí chất dinh dưỡng hòa tan trình làm tan băng cấu trúc thủy sản sau làm tan băng trở nên mềm nhão hậu trình kết tinh nước làm thể tích tăng lên, tinh thể đá chèn ép làm cấu trúc tế bào mô Quá trình kết tinh nước diễn từ bề mặt có xu hướng thu hút nước vị trí nước chưa kết tinh, chuyển động nước diễn từ bề mặt có xu hướng thu hút nước vị trí nước chưa kết tinh, chuyển động nước chênh lệch nhiệt độ dẫn tới chênh lệch áp suất nước, nước chuyển động từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp Ở vị trí kết tinh nồng độ chất tan tăng lên dẫn tới chênh lệch áp suất thẩm thấu với vị trí xung quanh Những tác động hướng cho nước tế bào chuyển động ngoài, nước trạng thái kết hợp cao đến nơi có trạng thái tự Trong trình co rút cấu trúc, biến tinh chất tan làm cho nước chuyển động thuận nghịch Khi tan băng phần cùa nước không quay lại trạng thí ban đầu dẫn đến tỷ lệ nước tự tăng lên làm cho chúng dễ thoát đem theo chất hòa tan làm giảm trọng lượng mùi vị thủy sản SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 10 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Nguyên lý làm việc bình tách khí tách hỗn hợp không khí-hơi môi chất trạng thái hơi, có chất giống Để làm việc tách không khí khỏi hỗn hợp ta lợi dụng nhiệt độ lỏng chúng để tách chúng khỏi Dùng nhiệt độ thấp để ngưng tụ môi chất thành lỏng không khí trạng thái không ngưng đưa Theo Catalogue thiết bị chịu áp lực hệ thống lạnh công ty kỹ nghệ lạnh SEAREFICO ta chọn bình tách khí không ngưng có thông số kỹ thuật sau: Bảng 4.3 Các thông số kỹ thuật bình tách khí không ngưng Ký Đường kính bình Chiều cao bình Chiều dày bình Khối lượng bình hiệu (mm) (mm) (mm) (Kg) SG-2 318 800 4.2.5 Bình trung gian 4.2.5.1 Vị trí lắp đặt nhiệm vụ bình trung gian: Bình trung gian đặt đường nén thấp áp đường hút cao áp, có nhiệm vụ làm mát nén thấp áp, giảm thể tích hình học hút, trước phía cao áp hút nén lên lạnh lỏng sau ngưng tụ Một số thông số kỹ thuật bình trung gian: + Bề dài bị ngập lỏng ống dẫn vào bình khoảng 200÷250mm + Vận tốc theo tiếp diện cắt ngang bình 0,5÷0,8m/s + Vận tốc gas lỏng NH3 ống xoắn 0,4÷0,7 m/s + Hệ thống truyền nhiệt ống xoắn, K=580700w/m2k SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 53 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Hình 4.5 Bình trung gian 4.2.5.2 Tính chọn bình trung gian : a.Diện tích trao đổi nhiệt ống xoắn Trong đó: Qtg: phụ tải nhiệt chùm ống xoắn K=580÷700W/m2K hệ số truyền nhiệt ống xoắn , chọn K=580W/m2K Δttb: độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit bình trung gian Vậy diện tích trao đổi nhiệt ống xoắn là: b.Tổng chiều dài ống xoắn bình trung gian Trong đó: SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 54 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Dtr đường kính ống xoắn Ở ta chọn ống xoắn trơn có đường kính 25х20mm Vậy Ta chọn bình trung gian có thông số kỹ thuật sau: Bảng 4.4 Các thông số kỹ thuật bình trung gian Ký hiệu 120ΠC3 Kích thước bình (mm) DxS 1200x1 d 300 Diện tích bề mặt(m2) Thể tích bình(m3) Khối lượng(Kg) 10 3,3 1973 H 4.2.6 Bình chứa cao áp: 4.2.6.1 Vị trí lắp đặt nhiệm vụ bình chứa cao áp: Bình chứa cao áp đặt sau dàn ngưng tụ để chứa môi chất ngưng tụ dàn ngưng về, trì cấp lỏng liên tục cho cho dàn lạnh chứa toàn môi chất hệ thống cần thiết – Đường lỏng – Thân bình – Nơi lắp van an toàn - Ống thủy sáng – Nơi lắp áp kế – Rốn dầu – Đường lỏng vào – Đế bình – Đường cân Hình 4.6 Bình chứa cao áp 4.2.6.2 Tính chọn bình chứa cao áp: SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 55 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản + Thể tích bình chứa cao áp: Trong đó: Vd:Thể tích hệ thống bay Thể tích dàn lạnh tính sau: Trong đó: d : đường kính ống inox, d=0,0204(m) L : chiều dài toàn số ống (m) Ta có 10 dàn lạnh dàn có: số ống theo hàng dọc 12 ống, số ống theo hàn ngang 10 ống, chiều dài ống l = 5,06 m Vậy chiều dài toàn ống L=12x10x5,06x10=6072(m) Vậy => Ta chọn bình cao áp với thông số sau: Bảng 4.5 Các thông số kỹ thuật bình cao áp Ký Kích thước Thể tích Khối lượng hiệu (mm) (m ) (Kg) DxS L H 3,5PB 1000x1 4890 950 3,5 1455 4.2.7 Tính chọn đường ống, bơm, quạt 4.2.7.1 Tính chọn đường ống Từng phần riêng biệt hệ thống lạnh liên kết với đường ống, hệ thống lạnh NH3 người ta thường sử dụng loại ống thép kéo liền Đường kính ống dẫn xác định theo công thức sau: [1] Trong đó: G : lưu lượng tác nhân lạnh ống, Kg/s SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 56 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản ρ : khối lượng riêng tác nhân lạnh, Kg/m3 ω : vận tốc chuyển động tác nhân lạnh, m/s Ta chọn vận tốc sau: Bảng 4.6 Vận tốc đường ống Tên đường ống Tác nhân lạnh Đường hút (hơi) Đường đẩy (hơi) NH3 Đường lỏng từ dàn ngưng đến bình chứa cao áp Đường lỏng từ bình chứa cao áp đến van tiết lưu ω (m/s) 10÷20 12÷25 0,6 0,5÷1,25 *Lưu lượng khối lượng môi chất qua phần thấp áp: Từ ta có kích thước đường ống theo tiêu chuẩn là: Bảng 4.7 Kích thước đường ống Tên đường ống ω (m/s) ρ (Kg/m3) dtr (mm) dng(mm) Đường hút 10÷20 0,823 100 114 Đường đẩy 12÷25 8,3 27,5 32 Đường lỏng từ dàn ngưng đến 0,6 11,75 69 76 bình chứa cao áp Đường lỏng từ bình chứa cao áp 0,5÷1,25 11,75 69 76 đến van tiết lưu ddn (mm) 100 25 70 70 4.2.7.2 Tính cách nhiệt đường ống: 1.Ống dẫn môi chất 1.?ng d?n môi ch?t 2.Lớp poryurethane 2.l?p poryurethane SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 57 3.l?p tôn b?c 3.Lớp tôn bọc Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Hình 4.7 Cấu tạo ống dẫn *Yêu cầu cách nhiệt đường ống dẫn môi chất thõa mãn hai điều kiện : + Không đọng sương bề mặt đường ống + Chọn chiều dày cách nhiệt tối ưu * Tính chiều dày cách nhiệt đường ống hút Từ biểu thức tính hệ số truyền nhiệt qua vách trụ có bọc cách nhiệt: (w/mK) Trong đó: d1đường kính ống d2 đường kính ống dc đường kính ống có bọc lớp cách nhiệt λc hệ số truyển nhiệt vật liệu cách nhiệt => => dc=d4=0,351 (m) d3 đường kính ống có bọc lớp cách nhiệt d3=0,11+2δ2=0,11+2x0,12=0,35(m) d4 đường kính ống có bọc lớp cách nhiệt lớp inox d4= d3+2δ3 =0,35+2x0,0005=0,351(m) => d3=0,35m Ta có: d3=0,11+2δ2=0,35(m) => δ2=0,12 * Tính hệ số truyền nhiệt thực Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ tính theo công thức (w/mK) Trong đó: d1 đường kính ống, d1=0,1 m d2 đường kinh ống d2=0,11+2δ1=0,1+2x0,005=0,11 m λ: hệ số truyền nhiệt ,w/m.K λ1= 46,5 w/m.K ; λ2= 0,026w/m.K ; λ3= 64w/m.K ; α1 hệ số tỏa nhiệt từ môi chất đến bề mặt ống, w/m2.K Tính α1: SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 58 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Nhiệt độ trung bình NH3 ống t1 = -400C Tra bảng 23/351TL[1] , thông số vật lý NH3 λ = 1,76.10-2 w/m.k ; V =12,41.10-6 m2/s Tốc độ trung bình tác nhân lạnh ống, ta lấy ω = 15 m/s * α2 Hệ số tỏa nhiệt từ không khí bên đến bề mặt ống bọc cách nhiệt, ( w/m2.K) Lấy α2 =23,3( w/m2.K) Thay vào ta : Kt=0,137( w/m.K) Mật độ dòng nhiệt : q=Kt(t1-t2)=α2 π d 4(tw2-t2) => Điều kiện đọng sương tw2 > ts Nếu thay ts vào công thức ta được: Tính thay hệ số an toàn ta có : Trong đó: ts =29,5oC ; t1 =-40oC ; t2 =33oC ; ( w/m.K) Kết luận: Kt < ks Vậy ống cách nhiệt tốt 4.2.7.3.Tính chọn bơm nước cho dàn ngưng: Để tuần hoàn nước cho dàn ngưng ta chọn bơm ly tâm Công suất bơm nước ta tính theo công thức sau: Trong : N: Công suất yêu cầu ,(Kw) SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 59 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản V:Năng suất bơm (lưu lượng),(m3/h) H : Tổng trở lực (Pa) η :Hiệu suất bơm, bơm nhỏ η =0,6÷0,7, bơm lớn η = 0,8÷0,9 H=Hh+Hd+h+hf mH2o Trong đó: + Hh chiều cao hút bơm + Hd chiều cao đẩy bơm + h trở lực đường ống + hf Tổn thất áp suất đường phun tháp giải nhiệt chọn hf= 0,65.105 Pa hf = 6,626 mH2O h = hms + hcb (Pa) + Hh =2 mH2O = 19620(Pa) + Hd =0,3 mH2O =2943(Pa) * Tính hms ω(m/s L(m Re λ( w/m.K) di (m) hms(Pa) ) ) 96026,32 0,037 0,082 2,08 2912,57 Tính hcb Đường ống có phim lọc: ζ = 6; môt van chiều ζ = 2; hai van chặn ζ = 2x5=10; hai cút ζ = 2x0,5=1 Vậy tổng hệ số trở khoáng cục : ζ = 6+2+10+1 =19 Ta có bảng tính toán: ζ ω (m/s) ρ (Kg/m3) hcb (Pa) 19 2,08 994,65 40880,91 Vậy tổng cột áp bơm là: H = 19620+2943+2912,57+40880 =66356,48 Pa = 6,76 mH2O Vậy: 4.2.7.4 Tính chọn quạt cho dàn lạnh: Theo tính toán nhiệt chương III ta có tổng thể tích tủ là:V= 47,502m3 Vậy lưu lượng thể tích không khí qua quạt dàn lạnh V=47,502m3/s (Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh) ta chọn 10 quạt hút ly tâm SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 60 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản + Năng suất quạt là: V=5(m3/s) + Cột áp, H= 785(Pa) + Hiệu suất , η =75% + Tốc độ quay, n=12(v/s) + Công suất quạt : Để an toàn ta nhân với hệ số dự trữ , K=1,5 Vậy công suất động quạt Nđc = N x K=5,23 x 1,5= 7,85(Kw) Trong hệ thống cấp đông ta thiết kế có lắp miệng thổi không khí trực tiếp lên sản phẩm nhằm tăng cường hiệu kết đông sản phẩm Diện tích mặt cắt xác định theo công thức sau: Trong đó: F:diện tích mặt cắt miệng thổi, m2 V:Lưu lượng không khí qua miệng thổi, m3/s ω: Vận tốc không khí, m/s Ở miệng thổi ống dẫn không khí lạnh làm tôn nên vận tốc không khí lấy từ đến 30 m/s, ta chọn ω =30 m/s Ta chọn kích thước miệng thổi a x b = 500 x 400mm với đường kính tương đương 440 mm CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 5.1 Vận hành hệ thống: 5.1.1 Chuẩn bị vận hành hệ thống - Kiểm tra điện áp nguồn 380V(cho phép sai lệch 5%) - Kiểm tra nguồn điện điều khiển cung cấp cho CPIII, tủ điều khiển - Kiểm tra mức dầu bôi trơn bình chứa - Kiểm tra nước cung cấp cho dàn ngưng - Đảm bảo tín hiệu cố - Kiểm tra tình trạng đóng mở van toàn hệ thống cho phù hợp SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 61 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Đối với van điều chỉnh: van tiết lưu vào bình tuần hoàn, van tiết lưu vào dàn lạnh Chỉ có người có trách nhiệm điều chỉnh - Phải đóng kín buồng quạt dàn lạnh, cá lỗ thoát nước bên tủ cửa tủ - Bảo đảm toàn hệ thống hoạt động sẵn sang 5.1.2 Vận hành: 5.1.2.1 Vận hành máy nén trục vít: a) Chế độ Auto: - Bật công tắc CONDENSER FAN sang vị tí Auto - Bật công tắc CONDENSER PUMP sang vị tí Auto - Bật công tắc LIQUIT PUMP sang vị trí Auto - Bật công tắc SURGE DRUM sang vị trí Auto - Bậc công tắc POWER ang vị trí ON - Điều khiển chạy máy nén hình CPIII sau: + Bấm phấm số để chon chế độ chạy máy (MODE SELECT).Dùng hai phím mủi tên phím TAB để chuyển đến vị trí Auto chon phím ENTER + Sau chọn Auto, chuyển đến chọn ON vị trí hàng Máy nén bắt đầu khởi động + Bấm phím ESC bấm phím 1(MONITOR) để theo dõi thống số hành máy + Mở van hút từ từ hút + Máy tự động mang tải 100% b) Chế độ Man: - Bật công tắc CONDENSER FAN sang vị tí Auto - Bật công tắc CONDENSER PUMP sang vị tí Auto - Bật công tắc POWER sang vị trí ON - Điều khiển chạy máy nén hình CPIII sau:Bấm phím số để vào MODE SELECT Sau chọn MANUAL Chọn ON vị trí COMPRESSOR bấm phím START/STOP máy bắt đầu khởi động Mở van hút cho máy nén mang tải từ từ 100% (bấm phím mủi tên lên để tăng tải, bấm phím mủi tên xuống để giảm tải ) - Bật công tắc SURGE DRUM sang vị trí MAN - Bật công tắc LIQUIT PUMP sang vị trí MAN 5.1.2.2 Vận hành tủ cấp đông Sau chạy máy ổn đình nhiệt độ bình tuần hoàn ≤ -400C khởi động tủ - Đầu tiên ta gạt MCB đến vị trí ON SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 62 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản - Đèn báo nguồn đỏ sáng nút OF, sau nhấn nút ON đèn xanh sáng cấp nguồn cho mạch điều khiển máy trạng thái chờ hoạt động - Khi cấp nguồn ta nhấn nút START máy hoạt động băng tải hoạt động đèn sáng sau bơm khí hoạt động đèn sáng đến băng tải nạp nguyên liệu cuối quạt dàn lạnh chạy (khi quạt hoạt động cửa phải đóng kín ) Nhiệt độ buồng hiển thị đồng hồ nhiệt E5CK Đồng thời ta chỉnh thời gian biến trở cho băng tải chạy theo thời gian mà yêu cầu, hiển thị màng hình biến tần - Khi mở hai cửa tất quạt ngưng hoạt động, đóng cửa hệ thống hoạt động bình thường hoạt làm việc đèn sáng - Khi máy bị cố motor băng tải, toàn hệ thống còi hú đèn báo, báo cố đèn báo cố Còn bị có quạt máy hoạt báo còi hú báo đèn xoay hệ thống hoạt động.Khi nhấn nút RESET còi hú ngắt,đèn báo cố ta khắc phục ngắt đèn báo cố - Khi hệ thống hoạt động không nên mở cửa tủ điện tránh ẩm vào tủ, gây hỏng hóc thiết bị điện Kiểm tra hoạt động băng chuyền định kỳ theo ca trực, vệ sinh máy, mở bơm nước để xả nước vào nhiệt độ phải lớn -10 oC cho nước vào với mục đích để bảo vệ hệ thống lạnh - Khi ngưng hoạt động nên nhấn nút OFF (đèn đỏ sáng ) để cắt nguồn cho hệ thống 5.1.2.3 Dừng máy a) Dừng máy chế độ Auto: - Từ hình hiển thị thông số hành hệ thống, bấm phím ESC bấm phím số 2; chọn OFF bấm phím nút START/STOP - Máy tự động giảm tải tắc - Đóng van hút - Bơm quạt dàn ngưng tự động tắc sau 30 phút b) Dừng máy chế độ MAN: - Bật công tắc SURGE DRUM sang vị trí OFF - Bật công tắc LIQUIT PUMP1 LIQUIT PUMP2 sang vị trí OFF - Ở hình CPIII áp suất hút ≤ -0,5 Kg/Cm2 bắt đầu giảm tải 0% - Chọn OFF từ chế độ MODE SELECT bấm START/STOP để tắc máy - Đóng van hút - Tiếp tục cho bơm nước quạt dàn ngưng chạy 15÷20 phút, sau bậc công tắc CONDENSER FAN bơm CONDE NSER PUMP sang vị trí OFF 5.1.2.4 Dừng máy cố: SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 63 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản - Trong trình hoạt động, máy nén tự động kiểm tra cá thông số Khi thông số thay đổi gần đến giá trị không cho phép (giá trị cài đặt trước) máy báo tín hiệu còi hú cho người vận hành biết để khắc phục cố + Nếu sau khắc phục xong bấm CLEAR ALARM, tín hiệu cố không lập lại, tức cố khắc phục, máy nén hoạt động trở lại bình thường + Nếu sau khắc phục xong bấm CLEAR ALARM, mà tín hiệu báo lập lại, không khắc phục thời gian thông số thay đổi đến giá trị không cho phép máy tự động tắc - Phải nhanh chóng xử lý cố để giảm tổn thất đến mức thấp - Trong trường hợp phải dừng máy khẩn cấp, nhấn nút EMERGENCY STOP * Những ý vận hành : - Trong trình vận hành máy phải thường xuyên theo dõi ghi lại thông số vào sổ vận hành - Trong lúc khởi động máy, phải thường xuyên theo dõi thông số là:OP, SP, OT, mức độ mang tải máy để kịp thời xử lý - Khi chạy chế độ MAN bị cố dừng máy Sau xử lý cố xong phải cho bơm, quạt dàn ngưng chạy Sau giảm tải chế độ 0% cho máy chạy lại - Khi máy chạy chế độ AUTO bị cố dừng máy Máy khởi động lại sau hết thời gian chống khởi động lập lại - Khi máy dừng cố, phải cho bơm dầu, bơm quạt dàn ngưng chạy đến 10 phút khởi động lại cho máy nén - Phải kiểm tra xác công tắc điều khiển bơm dịch tương đương với loại để mở van phù hợp - Khi bơm dịch có tín hiệu như: áp lực bơm không lên, phỉa kích bơm cách đóng van hút - Màn hình CPIII hoạt động bình thường mức độ tương phản 30 (Contrast level: 30) 5.2 Một số biện pháp xử lý cố thường gặp: Nếu máy tự động dừng chuông báo cố tắc chuông ấn nút ALARM RESET để phục hồi mạch điện điều khiển ý đền báo cố hoạt động để kiểm tra khắc phục Nếu đồng hồ thị áp lực bôi trơn, đồng thời khiểm soát dầu tác động làm dừng máy, phải đóng van chặn cô lập máy nén, xả gá, dầu carte thùng chứa chuyên dùng tháo phim lọc thô, lọc tinh kiểm tra vệ sinh (trong trường hợp bơm dầu tốt) SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 64 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản Ngập dịch nhẹ: sương bám thân máy, đóng van tiết lưu, khống chế van chặn hút, mở điều khiển van thông áp by pass để đưa nóng từ cao áp sang thấp áp giữ nhiệt độ hút ts< 400C đến thân máy nén hết đọng sương, máy hoạt động bình thường an toàn Ngập dịch nặng: dịch vào carte, qua mắt kính thấy dịch NH thành tầng Lập tức đóng van tiết lưu, dừng máy nén thực ba bước sau: a Đóng van chặn xả, van chặn bình thường thấp áp bình tách lỏng dùng máy nén tách dịch NH3 lại khỏi dầu carte b Nếu máy độc lập, xả gas NH máy nén gas xả khí tạp để tách từ từ đến hết dịch lỏng carte (phương pháp tốn thời gian lâu ) máy nén hút chuyên dùng c Xả dầu carte máy nén thùng chuyên dùng thay nhớt Hệ thống điện có cố bấc thường, phát điện giật, phải bình tỉnh nhanh chóng đến trạm điện liên quan gần để cắt điện phát dùng bình cứu dập tắt Khi thiết bị hệ thống lạnh xì gas mạnh, nhanh chóng đeo mặt nạ phòng độc đến van chặn có liên quan, có tác dụng chặn cô lập tốt đóng lại Để khắc phục, hàn lại thiết bị Nếu máy nén có tiếng va đập khí mạnh cao áp bât thường vượt giá trị cho phép vận hành đồng thời van an toàn tác động, khẩn cấp dừng máy nén, đóng van chặn trước tiết lưu, đóng van chặn hút van chặn xả để hạn chế tổn thất thấp Quá trình sửa chữa hệ thống máy lạnh phải thường xuyên kiển tra áp lực hệ thống để có hướng xử lý kịp thời SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 65 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận Nội dung thực đồ án gồm chương : Chương 1: Tổng quan Chương 2: Quy trình chế biến cá tra fillet đông lạnh Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống cấp đông băng chuyền IQF công suất 500kg/h Chương 4: Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị phụ Chương 5: Tự động hóa, vận hành bảo dưỡng Qua phần nghiên cứu trên, em thực được: -Tìm hiểu ngành công nghệ lạnh phương pháp làm lạnh thực phẩm -Tìm hiểu quy trình chế biến cá tra fillet đông lạnh IQF sản phẩm cá tra -Biết cách tính toán thiết kế hệ thống hiểu đặc tính thiết bị phụ hệ thống Đề xuất: Những em tìm hiểu lý thuyết, chưa thực tế vào nhà máy tham quan quy trình sản xuất, quy trình chế biến chưa vận hành thiết bị Đây thiếu sót e Vì em mong hỗ trợ thầy cô để chúng em có hội tham quan nhà máy nhiều Do thời gian hạn chế, nên em chưa thể nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến suất lạnh hệ thống số biện pháp làm giảm thời gian cấp đông để nâng cao chất lượng sản phẩm suất Vì em đề nghị nghiên cứu tiếp phần vừa nêu để hệ thống hoàn thiện SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 66 Báo cáo đồ án học phần –Máy thiết bị lạnh thủy sản TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đức Lợi – Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội – 2002 [2] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy – Kỹ thuật lạnh sở - NXB Giáo dục – 2007 [3] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy – Máy thiết bị lạnh -NXB Giáo dục – 2005 [4] SVTH: Nguyễn Phạm Thị Mỹ Duyên 67 ... vận chuyển đến tủ đông Trước cấp đông ta phải vệ sinh tủ: dùng vòi nước áp lực cao xịt vào để vệ sinh Cho tủ chạy đến nhiệt độ tủ đạt -18 ÷ -20oC Đối với cá đông IQF nhiệt độ tủ đạt theo yêu... Bên băng chuyền làm lạnh chất tải lạnh: CaCl hay NaCl tuần hoàn qua thiết bị bay kiểu ống chùm vỏ bọc nằm làm lạnh sau phun lên bề mặt băng chuyền phẳng, làm lạnh băng chuyền sản phẩm đặt băng chuyền, ... ĐÔNG BĂNG CHUYỀN IQF CÔNG SUẤT 500 KG/H 3.1 Tính chọn băng chuyền 3.1.1 Tính chiều dài băng chuyền Ở ta thiết kế hệ thống cấp đông băng chuyền phẳng lạnh siêu tốc cho cá tra philê với chiều dài