Thiết kế hệ thống làm lạnh và bảo quản thực phẩm tàu 14500 tấn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA MÁY TÀU BIỂN TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM LẠNH VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM TÀU 14500 TẤN Sinh viên : Hà Quang Thành Giáo viên hƣớng dẫn: Nguyễn Mạnh Thƣờng Lớp : MTT52-ĐH2 MSV :42361 HẢI PHÒNG – 2015 MỤC LỤC Tên chương mục MỞ ĐẦU Trang số 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Phương pháp phạm vi nghiên cứu đề tài Ý nghĩa thực tế đề tài nghiên cứu CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung tàu 1.1.1 Loại tàu, công dụng 1.1.2 Vùng hoạt động, cấp thiết kế 1.2 Công dụng yêu cầu chung thiết kế hệ thống lạnh tàu thủy 1.2.1 Các yêu cầu 1.2.2 Công dụng hệ thống làm lạnh tàu thủy 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng 10 1.3.1 Các thông số cần đảm bảo 10 1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới công việc thiết ké 11 1.4 Nội dung thiết kế hệ thống lạnh 1.5 Giới thiệu buồng lạnh thiết bị CHƢƠNG THIẾT KẾ BUỒNG LẠNH 2.1 Yêu cầu lượng lương thực thực phẩm 12 16 17 2.1.1 Thời gian để bảo quản lương thực thực phẩm 17 2.1.2 Lương thực phẩm cần bảo quản 17 2.2 Chọn chế độ bảo quản 18 2.3 Vị trí kho lạnh thực phẩm 25 2.3.1 Vị trí buồng bảo quản 25 2.3.2 Các kích thước buồng bảo quản 26 2.4 Giới thiệu kết cấu cách nhiệt 2.4.1 Các yêu cầu vật liệu cách nhiệt 2.4.2 Lựa chọn kết cấu, vật liệu cách nhiệt CHƢƠNG TÍNH TỐN NĂNG SUẤT LẠNH, LỰA CHỌN TRANG THIẾT BỊ 30 3.1 Xác định hệ số truyền nhiệt 31 3.1.1 Xác định chiều dày cách nhiệt 31 3.1.2 Lựa chọn phương pháp tính 33 3.1.3 Xác định hệ số truyền nhiệt 33 a) Kết cấu cách nhiệt cảu sàn 34 b) Kết cấu cách nhiệt vách ngăn 37 c) Kết cấu cách nhiệt trần vách bao xung quanh buồng lạnh d) Hệ số truyền nhiệt thực tế vách 3.2 Xác định sản lƣợng lạnh hệ thống 38 41 41 3.2.1 Chi phí lạnh nhiệt xâm nhập qua kết cấu cách nhiêt 41 3.2.2 Chi phí lạnh làm lạnh thực phẩm 47 3.2.3 Chi phí lạnh cho thơng gió 48 3.2.4 Chi phí lạnh cho thiết bị, người chui vào 49 3.2.5 Chi phí lạnh nhiệt thải rau, hoa 50 3.2.6 Tổng chi phí lạnh cho bảo quản 50 3.2.7 Tổng chi phí lạnh cho làm lạnh bảo quản thực phẩm 51 3.3 Tính chọn máy nén 52 3.3.1 Lựa chọn công chất làm lạnh 53 3.3.2 Sơ đồ hệ thống 53 3.3.3 Tính chọn máy nén 55 3.3.3.1 Các thơng số ban đầu tính chọn máy nén 55 3.3.3.2 Chu trình lạnh điều kiện tiêu chuẩn máy nén 58 3.3.3.3 Tính nghiệm máy nén điều kiện làm việc 62 3.3.4 Nghiệm công suất động lai 3.4 Tính chọn bầu ngƣng 77 76 3.4.1 Giới thiệu bầu ngưng tàu thủy 77 3.4.2 Phụ tải bầu ngưng 78 3.4.3 Tính nghiệm bầu ngưng 78 3.4.3.1 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình nhiệt độ nước làm mát nhiệt độ ngưng tụ 3.4.3.2 Hệ số truyền nhiệt bầu ngưng 3.4.3.3 Kiểm nghiệm nhiệt độ trung bình thành ống nhiệt tải bầu ngưng 3.5 Tính chọn dàn bay 78 79 81 83 3.5.1 Chọn kiểu dàn bay 84 3.5.2 Tính chọn dàn bay buồng 85 3.5.2.1 Các thông số ban đầu 85 3.5.2.2 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình 85 3.5.2.3 Xác định sơ thiết bị làm lạnh khơng khí 3.5.2.4 Hệ số trao đổi nhiệt khô đối lưu từ khơng khí đến bề mặt cánh 3.5.2.5 Hệ số tách ẩm 3.5.2.6 3.5.2.7 3.5.2.8 Hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ khơng khí đến bề mặt cánh Hệ số trao đổi nhiệt từ khơng khí ẩm tính cho bề mặt ống Hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ống đến công chất sôi 3.5.2.9 Tổng nhiệt trở 3.5.2.10 Kiểm tra nhiệt độ trung bình bề mặt ngồi ống 3.5.2.11 Hệ số truyền nhiệt tính cho diện tích tính cho bề mặt phẳng ống 85 87 88 88 89 91 92 92 93 3.5.2.12 Nhiệt tải dàn bay 93 3.5.2.13 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn 93 3.5.3 Tính chọn dàn bay buồng 94 3.5.3.1 Các thông số ban đầu 94 3.5.3.2 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình 94 3.53.3 Xác định sơ thiết bị làm lạnh khơng khí 95 3.5.3.4 Hệ số trao đổi nhiệt khơ đối lưu từ khơng khí đến bề mặt cánh 3.5.3.5 Hệ số tách ẩm 3.5.3.6 3.53.7 Hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ không khí đến bề mặt cánh Hệ số trao đổi nhiệt từ khơng khí ẩm tính cho bề mặt ngồi ống 96 97 97 98 3.5.3.8 Hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ống đến công chất sôi 3.5.3.9 Tổng nhiệt trở 3.5.3.10 Kiểm tra nhiệt độ trung bình bề mặt ngồi ống 3.5.3.11 Hệ số truyền nhiệt tính cho diện tích tính cho bề mặt phẳng ống 100 101 101 102 3.5.3.12 Nhiệt tải dàn bay 102 3.5.3.13 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn 102 3.5.4 Tính chọn dàn bay buồng 103 3.5.4.1 Các thông số ban đầu 103 3.5.4.2 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình 104 3.5.4.3 Xác định sơ thiết bị làm lạnh khơng khí 104 3.5.4.4 Hệ số trao đổi nhiệt khơ đối lưu từ khơng khí đến bề mặt cánh 3.5.4.5 Hệ số tách ẩm 3.5.4.6 3.5.4.7 3.5.4.8 Hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ khơng khí đến bề mặt cánh Hệ số trao đổi nhiệt từ khơng khí ẩm tính cho bề mặt ngồi ống Hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ống đến công chất sôi 3.5.4.9 Tổng nhiệt trở 3.5.4.10 Kiểm tra nhiệt độ trung bình bề mặt ngồi ống 3.5.4.11 Hệ số truyền nhiệt tính cho diện tích tính cho bề mặt phẳng ngồi ống 104 106 106 107 108 109 110 110 3.5.4.12 Nhiệt tải dàn bay 110 3.5.4.13 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn 111 CHƢƠNG QUY TRÌNH KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ 4.1 Quy trình khai thác 4.2 Một số thao tác vận hành CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG Trang 1.1 Giới thiệu chung tàu 1.1.1 Loại tàu, công dụng Tàu hàng 14500 loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn điện hồ quang, boong chính, boong dâng lái boong dâng mũi.Tàu thiết kế trang bị 01 diesel kì truyền động trực tiếp cho 01 hệ trục chân vịt Tàu thiết kế để chở hàng hạt, hàng tổng hợp, thép cuộn… 1.1.2 Vùng hoạt động , cấp thiết kế Tàu hàng 14500 thiết kế thỏa mãn Cấp không hạn chế theo quy phạm phân cấp đóng tàu vỏ thép – 2003 (TCVN6259 : 2003), Bộ Khoa học Công Nghệ môi trường ban hành Tàu hoạt động vùng biển Đơng Á 1.2 CƠNG DỤNG VÀ CÁC YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH TRÊN TÀU THỦY 1.2.1 Các yêu cầu Việc thiết kế kho lạnh cần phải đảm bảo số yêu cầu sau: Cần đáp ứng yêu cầu khắt khe thơng số nhiệt độ, độ ẩm, thơng gió ứng với loại sản phẩm cần bảo quản Đối với buồng chứa thực phẩm thịt, cá có nhiệt độ từ(-23  -15) oC, độ ẩm từ (70  95) %, chế độ thơng gió đóng Đối với buồng chứa rau, hoa tươi thường có nhiệt từ (2 8)0C, độ ẩm từ (85  95) %, chế độ thông gió mở Khi thiết kế buồng lạnh tàu phải cố gắng đạt tỉ lệ kích thước tối ưu điều kiện cho phép Theo thực tế cho thấy lượng nhiệt xâm nhập qua cách nhiệt chiếm phần lớn sản lượng hệ thống làm lạnh Vì vậy, thiết kế buồng lạnh ta cố gắng thiết kế cho chúng đạt thể tích lớn có diện tích xung quanh nhỏ Hình dạng kích thước buồng lạnh phụ thuộc vào hình dạng kích thước kết cấu vỏ tàu Trang Khi bố trí buồng lạnh cần bố trí xa vị trí gần nguồn có nhiệt độ cao như: buồng máy, nồi hơi, …tránh cho nhiệt độ cao từ khu vực xâm nhập vào buồng lạnh, ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm Phải đảm bảo tính kinh tế Sử dụng rộng rãi loại vật liệu cách nhiệt đảm bảo yêu cầu cách nhiệt lạnh, thuận tiện lắp ghép, giá thành rẻ.Loại bỏ kết cầu thừa, không cần thiết đảm bảo tiện nghi lắp đặt trang thiết bị, đường ống buồng Yêu cầu bố trí buồng máy lạnh thiết bị: bố trí cho việc vận hành máy thuận tiện, chiều dài ống nối ngắn tốt để giảm chi phí đầu tư giảm tổn thất áp suất đường ống Do khối lượng vận chuyển hàng hóa lớn, thời gian bảo quản dài ngày nên hệ thống làm lạnh tàu thủy yêu cầu phải có độ tin cậy, an tồn cao so với loại phương tiện vận tải khác Khi chọn hệ thống làm lạnh cần phải tính đến hàng loạt yếu tố khai thác kinh tế Tính kinh tế hệ thống lạnh xác định chế độ nhiệt độ, độ chênh nhiệt độ công chất thiết bị trao đổi nhiệt Tính kinh tế phụ thuộc vào độ dài đường ống dẫn, số lượng cơng chất hệ thống tính chất nó.Yếu tố khai thác có liên quan tới phương pháp điều chỉnh sản lượng lạnh 1.2.2 Công dụng hệ thống làm lạnh tàu thủy 1.2.2.1 Bảo quản chế biến thực phẩm Thực tế cho thấy biện pháp hoàn thiện tối ưu phù hợp cho loại thực phẩm bảo quản vận chuyển lâu ngày làm lạnh làm đông Khi giảm nhiệt độ phát triển vi khuẩn phân hủy phần tử sản phẩm chậm lại đồng thời giữ chất lượng, vị ngon loại Vitamin tốt Làm lạnh làm đông phương pháp làm giảm nhiệt độ sản phẩm bảo quản 1.2.2.2 Sản xuất nƣớc đá nhân tạo Trên số tàu vận tải tàu khách tàu hàng- khách người ta sử dụng hệ thống làm lạnh để sản xuất nước đá nhân tạo từ nước phục vụ nhu cầu sinh Trang Lấy: tk = 0,5.( tk1 + tk2) = 0,5.(6 + 4) = (0C) - Nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống tT tT = ts1 + ∆tT Theo trang 74 Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT ta có ∆tT = (0,5÷3,2) (0C) Vậy ta chọn sơ ∆tT = 2,85( 0C) → tT = + 2,85 = 2,85 (0C) - Công chất khỏi thiét bị trạng thái bão hoà khô: + Nhiệt độ: t0III = 0(0C) + Độ khô: x=1 3.5.4.2 Hiệu nhiệt độ logarit trung bình - Theo công thức (7-30)- Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT có: tb  tk  tk 64  = 4,933 (0C) tk  t s 60 ln ln 40 tk  t s 3.5.4.3 Xác định sơ thiết bị làm lạnh khơng khí(kiểu dàn quạt) - Dàn quạt Frêon cỡ nhỏ: ts3 = (0C) - Chọn hệ số truyền nhiệt từ khơng khí đến bề mặt thành ống Với dàn lạnh ống có cánh bay trực tiếp, theo phụ lục ( Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT) có: k = (3045) W/m2.độ, chọn k = 30 (W/m2.độ) - Diện tích trao đổi nhiệt cần thiết: F= III Qlyc k tb  440, 73 = 30.4,933 2,978 (m2) - Sơ chọn dàn quạt: CLD- 4,6B - Các thông số dàn quạt CLD- 4,6B theo lý lịch sau: +Tổng diện tích trao đổi nhiệt: F = 4,6 + Vật liệu chế tao ống cánh: Đồng (m2) + Kích thức ống: - Đường kính: 18x1 - Chiều dài: l = 1190 + Số ống: (mm) 14 ống Trang 81 + Bố trí ống kiểu ô vuông: - Bước ống: S = 45 - Số ống theo chiều đứng: n1 = - Số ống theo chiều ngang: n2 = (mm) + Số cách: - Bước cánh: t = 1,25 (mm) - Chiều dày:  = 0,4 (mm) - Chiều cao: h = 13,5 (mm) + Diện tích cánh: Fc = 3,8232 (m2) + Diện tích phần ống cánh: F0 = 0,805367 (m2) B = 5,3 + Sản lượng quạt: V = 0,07 (m3/s) + Diện tích thống gió: Ftg = 0,03262 (m2) S r R h + Hệ số cách: S Hình 6.3 Chùm ống kiểu vng với cánh hình vng 3.5.4.4 Hệ số trao đổi nhiệt khơ đối lưu từ khơng khí đến bề mặt cánh - Ống bố trí kiểu vng theo cơng thức(7-61)- Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT có:  k  0,21. k  k d n dn ( vk ) 0,65 ( W/m K) Trang 82 +  - hệ số kẻ đến ảnh hưởng số dãy ống theo đường khơng khí theo trang72 có:  = (n-0,5)/n; với dàn CLD- 4,6B có n = n2 = =>  = 0,75 + dn - Đường kính ngồi ống: dn = 0,018 (m) +  k - tốc độ khơng khí cưỡng qua dàn  k  V Ftg Sản lượng quạt: V = 0,07 (m3/s) Diện tích thống gió: Ftg = 0,03262 (m2) =>  k = 2,146 (m/s) + Nhiệt độ trung bình khơng khí vào khỏi thiết bị tk =0,5.(tk1 + t k2) = (0C) Xác định  k , v k theotk tra bảng 19 (Sách tính chất vật lí nhiệt động CCLL) +  k - Hệ số dẫn nhiệt khơng khí  k = 2,475 10-2 (W/m.K) + v k - Độ nhớt động lực học không khí nhiệt độ tk v k = 13,72 10 Vậy   k'  0, 21.0, 75 -6 2, 475.102 2,146.0, 018 0,65 ( )  37,83 0, 018 13, 72.106 (m2/s) (W/m2.K) 3.5.4.5 Hệ số tách ẩm Theo công thức trang 70 (Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT) ta có:    2880 d1  d tk  tk (W/m2.K) + tk1; tk2 - nhiệt độ không khí vào khỏi dàn bay + d1; d2 - độ chứa khơng khí tương ứng với nhiệt độ tk1 tk2 tk1 = 0C  = 90 % tk2 = 0C  = 90 % d 1bh ,d bh2 Lần lượt độ chứa khơng khí bão hòa tương ứng với nhiệt độ tk1 tk2 Tra bảng 20 (Sách tính chất vật lí nhiệt động CCLL) d 1bh = 0,5868.10-3 (kg/kg) Trang 83 d bh2 = 0,5098.10-3 (kg/kg) → d = d 1bh   = 0,5868.10-3  0,9 = 0,5281.10-3 (kg/kg) → d = d bh2   = 0,5098.10-3  0,9 = 0,4588.10-3 (kg/kg) Vậy =>    2880 d1  d 0,5281.103 0, 4588.103   2880 = 1,9979 tk  tk 64 3.5.4.6 Hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ khơng khí đến bề mặt cánh Theo cơng thức (7-57) – Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT ta có: (W/m2.K)  c    k'  b +  : Hệ số tách ẩm +  k' : Hệ số trao đổi nhiệt khô đối lưu từ khơng khí đến bề mặt cánh +  b : Hệ số trao đổi nhiệt xạ Do ta chọn kiểu dàn quạt đối lưu khơng khí cưỡng nên tính tốn ta bỏ qua giá trị  b (vì hệ số trao đổi nhiệt xạ không lớn) Vậy => c  1,9979  37,83  75,5714 (W/m2.K) 3.5.4.7 Hệ số trao đổi nhiệt từ khơng khí ẩm tính cho bề mặt (ngồi) ống Theo công thức (7-40) – Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT ta có: k  F F ( c E  T ) F  Rr F  c   (W/m2.K) + Theo lí lịch dàn CLD-4,6B có: (m2) F = 4,6 Fc = 3,8232 (m2) FT = 0,805367 (m2) +  c - Hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ khơng khí đến bề mặt cánh +   - Hệ số tính đến trao đổi nhiệt không theo chiều cao cánh:   = 0,85 (Theo trang 68 sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT) + E - hệ số hiệu cánh: E = th(m.h') m.h' Trang 84 - m - hệ số: m = 2. c  c -  c - hệ số quy ước trao đổi nhiệt ướt từ khơng khí đến bề mặt  c = 75,5714 cánh (W/m2.K) -  - Chiều dày cánh:  = 0,4 mm - c - Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cánh (Đồng): c = 390 =>m = (W/m.K)  75,5714 = 31,13 0, 103  390 - h’ – Chiều cao quy ước cánh Theo công thức 7-54 Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT có h '  r.( R R L  1).[1  0,35.ln(1, 28 (  0, 2) r r R L = R = 22,5 (mm) - nửa khoảng cách ống r = dt/2 = (mm) - bán kính ngồi ống  h '  9.( 22,5 22,5 22,5  1).[1  0,35.ln(1, 28 (  0, 2) = 18,46 mm 9 22,5 th(m.h') = 0,903 m.h' Thay giá trị ta => E = + Rr - nhiệt trở lớp rỉ Theo bảng 7-6 ta có: Rr = 0,17.10-3 Vậy =>  k  Fc F E  o ) F  Rt  Rr F 1  c   = (m2.K/W) ( 1 0,17.103 77,92  0,85 = 58,797 ( 3,8232 0,805367  0,903  ) 4, 4, (W/m2.K) 3.5.4.8 Hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ống đến công chất sôi Theo công thức trang 77 ( Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT) ta có: Trang 85 t  A.qF0,6 (a  )0,2 dt0,2 (W/m2.K) + d t : Đường kính ống, d t = 16 (mm) + A: Hệ số thực nghiệm A = 5,4 + a   4.Ga ( Theo công thức trang 77) 3600.z. dt2 a : Vận tốc công chất ống, (m/s)  : Khối lượng riêng công chất, (kg/m3) Ga : Lưu lượng công chất qua dàn bay (kg/h) Ga  Qlyc q3  Qlyc i5  i4  440, 73.3, = 9,32 (kg/h) 424, 61  254, 47 z : Số cửa song song dẫn công chất chảy vào ống làm lạnh khơng khí Chọn z = n1 = ống => a  a  4.Ga 4.9,32  = 1,84 3600.z. dt2 3600.7. 0, 0162 + qF : Dòng nhiệt đơn vị qua bề mặt làm lạnh làm lạnh khơng khí Theo cơng thức 7.68 (Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT) ta có: qF   K (tk  tT ) (W/m2)  k : Hệ số trao đổi nhiệt từ khơng khí ẩm tính cho bề mặt (ngồi) ống:  k = 58,797 (W/m2.K) tk: Nhiệt độ trung bình khơng khí qua làm lạnh tk = (0C) tT : Nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống Ta chọn sơ tT = 2,85 (0C) => qF   K (tk  tT ) = 58,797.(5-2,85) = 126,41 Vậy => (W/m2) t  A.qF0,6 (a  a )0,2 dt0,2  5, 4.126,410,6 1,84 0,2 160,2 = 63,9261 (W/m2.K) Trang 86 3.5.4.9 Tổng nhiệt trở i  R   i   o  d 0, 001 0, 00005    o d 390 0,13956 = 0,36.10-3 (m2.K/W) o - chiều dày thành ống: o = 0,1 (mm) o - hệ số dẫn nhiệt ống: o = 390 (W/m.K) d - chiều dày lớp màng dầu bám thành ống d = 0,05 0,08 (mm) Chọn d = 0,05 (mm) d - hệ số dẫn nhiệt lớp màng dầu bôi trơn: d = 0,13956 (W/m.K) 3.5.4.10 Kiểm tra nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống Theo cơng thức (7-70) – Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT ta có: t T'  tk   ts 1  (0C) + tT’: Nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống tính lại + tT: Nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống chọn sơ (0C) tT = 2,85 (0C) + ts: Nhiệt độ sôi công chất, ts = +  : Tỷ số nhiệt trở từ phía khơng khí mơi chất làm lạnh  => t T'  k t R t t  58, 797 0, 003  0,36.103  0, 46 63,9261 = 0,755 tk   ts  0, 755   = 2,8489 (0C) 1   0, 755 ( 0C) Vậy | tT’- tT |= | 2,8489 2,85| = 0,001 < 0,1 => Thỏa mãn điều kiện nhiệt độ trung bình mặt ngồi ống 3.5.4.11 Hệ số truyền nhiệt tính cho diện tích bề mặt phẳng ngồi ống k Theo cơng thức (7-49) – Sách thiết kế HTLL tái ngưng tụ KHLTT ta có: k 1 k R t  1  0,36.103  58, 797 63,9261 = 30,293 (W/m2.K) Trang 87 3.5.4.12 Nhiệt tải dàn bay CLD-4,6B chế độ công tác - Phụ tải nhiệt yêu cầu buồng I: QlycIII = 440,73 (W) - Nhiệt tải làm lạnh chế độ công tác Q0TB = k.F  = 30,293.4,6.4,933 = 687,35 (W) > QlycIII = 440,73 (W) Vậy dàn BO-8C thoả mãn yêu cầu tải nhiệt 3.5.4.13 Kiểm nghiệm lưu lượng khơng khí qua dàn CLD-4,6B - Theo cơng thức (7-19) ta có: Vk = III Qlyc  (i1  i2 ) (m3/h) +  - Khối lượng riêng khơng khí tra theo nhiệt độ trung bình khơng khí qua làm lạnh tk: (kg/ m3) tk = 0C =>  = 1,249 (kg/ m3) + i1; i2 - entanpi khơng khí tương ứng với nhiệt độ tk1; tk2 + tk1; tk2 - nhiệt độ khơng khí vào khỏi dàn bay tk1 = 0C  = 90 % tk2 = 40C  = 90 % + d1; d2 - độ chứa khơng khí tương ứng với tk1; tk2 Theo tính tốn mục (6.2.5) có: => d = 0,5281.10-3 (kg/kg) d = 0,4588.10-3 (kg/kg) → i1=tk1 + (2500 + 1,93.tk1).d1 = 19,264 (kJ/kg) → i2=tk2 + (2500 + 1,93.tk2).d2 = 15,506 (kJ/kg) Vk = III Qlyc 440,73  (i1  i2 ) 1, 249  (19, 264  15,506 )  3600) = = 0,026 (m3/s) < VTB = 0,07 (m3/s) Vậy thông số nhiệt độ, độ ẩm ban đầu chọn hợp lý Trang 88 CHƢƠNG : QUY TRÌNH KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Trang 89 4.1 Quy trình khai thác 1.Chuẩn bị vận hành - Kiểm tra điện áp nguồn không sai lệch định mức 5% - Kiểm tra bên máy nén thiết bị chuyển động xem có vật gây trở ngại làm việc bình thường thiết bị khơng - Kiểm tra số lượng chất lượng dầu máy nén Mức dầu thường phải chiếm 2/3 mắt kính quan sát Mức dầu lớn bé không tốt - Kiểm tra thiết bị đo lường, điều khiển bảo vệ hệ thống - Kiểm tra hệ thống điện tủ điện, đảm bảo tình trạng hoạt động tốt - Kiểm tra tình trạng đóng mở van : + Các van thường đóng: van xả đáy bình, van nạp mơi chất, van bypass, van xả khí khơng ngưng, van thu hồi dầu xả bỏ dầu, van xả air Riêng van chặn đường hút dừng máy thường phải đóng khởi động mở từ từ + Tất van lại trạng thái mở Đặc biệt lưu ý van đầu đẩy máy nén, van chặn thiết bị đo lường bảo vệ phải luôn mở + Các van điều chỉnh: Van tiết lưu tự động, rơ le nhiệt, rơ le áp suất vv Chỉ có người có trách nhiệm mở điều chỉnh 2.Vận hành Tuỳ thuộc vào hệ thống cụ thể mà qui trình vận hành có khác Tuy nhiên hầu hết hệ thống lạnh thiết kế thường có 02 chế độ vận hành: Chế độ vận hành tự động (AUTO) chế độ vận hành tay (MANUAL) - Chế độ tự động: Hệ thống hoạt động hồn tồn tự động, trình tự khởi động người thiết kế định sẵn Chế độ có ưu điểm hạn chế sai sót người vận hành.Tuy nhiên chế độ tự động thiết bị ảnh hưởng, khống chế qua lại với nên tuỳ tiện thay đổi - Chế độ tay: Người vận hành cho chạy độc lập thiết bị Khi chạy chế độ này, đòi hỏi người vận hành phải có kinh nghiệm Chế độ chạy Trang 90 taychỉ nên sử dụng cần kiểm tra hiệu chỉnh thiết bị cần chạy thiết bị riêng lẻ mà thơi Các bước vận hành tự động: - Bật Aptomat tổng tủ điện động lực, aptomat tất thiết bị hệ thống cần chạy - Bật công tắc chạy thiết bị sang vị trí AUTO - Nhất nút START cho hệ thống hoạt động Khi thiết bị hoạt động theo trình tự định - Từ từ mở van chặn hút máy nén Nếu mở nhanh gây ngập lỏng, mặt khác mở q lớn dòng điện mơ tơ cao q dòng, khơng tốt - Lắng nghe tiếng nổ máy, có tiếng gõ bất thường, kèm sương bám nhiều đầu hút dừng máy - Theo dõi dòng điện máy nén Dòng điện khơng lớn q so với qui định Nếu dòng điện lớn q đóng van chặn hút lại thực giảm tải tay - Quan sát tình trạng bám tuyết carte máy nén Tuyết không bám lên phần thân máy nhiều Nếu lớn đóng van chặn hút lại tiếp tục theo dõi - Tiếp tục mở van chặn hút mở hồn tồn dòng điện máy nén khơng lớn quy định, tuyết bám thân máy không nhiều trình khởi động xong - Bật công tắc cấp dịch cho dàn lạnh - Kiểm tra áp suất hệ thống: - Ghi lại toàn thông số hoạt động hệ thống Cứ 30 phút ghi 01 lần Các số liệu bao gồm: Điện áp nguồn, dòng điện thiết bị, nhiệt độ đầu đẩy, đầu hút nhiệt độ tất thiết bị, buồng lạnh, áp suất đầu đẩy, đầu hút, áp suất trung gian, áp suất dầu, áp suất nước So sánh đánh giá số liệu với thông số vận hành thường ngày Các bước vận hành tay: Trang 91 - Bật Aptomat tổng tủ điện động lực, aptomat tất thiết bị hệ thống cần chạy - Bật công tắc để chạy thiết bị bơm, quạt dàn lạnh, vv sang vị trí MANUAL Tất thiết bị chạy trước - Bậc công tắc giảm tải máy nén sang MANUAL để giảm tải trước chạy máy - Nhấn nút START cho máy nén hoạt động - Mở từ từ van chặn hút quan sát dòng điện máy nén nằm giới hạn cho phép - Bật công tắc cấp dịch dàn lạnh đồng thời quan sát theo dõi thông số chế độ AUTO - Sau mở hoàn tồn van chặn hút, thơng số dòng điện, áp suất hút, độ bám tuyết bình thường tiến hành ghi lại thông số vận hành, 30 phút ghi 01 lần 5.Dừng máy 5.1 Dừng máy bình thường: - Tắt tất cơng tắc cấp dịch cho dàn lạnh - Đợi cho rơle áp suất thấp LP tác động dừng máy - Đóng van chặn hút máy nén - Sau máy ngừng hoạt động cho bơm nước làm mát chạy thêm phút để giải hết nhiệt cho dàn ngưng cách bật cơng tắc chạy bơm, sang vị trí MANUAL - Ngắt aptomat thiết bị - Đóng cửa tủ điện 5.2 Dừng máy cố: Khi có cố khẩn cấp cần tiến hành lập tức: - Nhất nút EMERENCY STOP để dừng máy - Tắt aptomat tổng tủ điện - Đóng van chặn hút Trang 92 - Nhanh chóng tìm hiểu khắc phục cố * Cần lưu ý: + Các cố áp suất xảy ra, sau xử lý xong, muốn phục hồi để chạy lại cần nhấn nút RESET tủ điện + Trường hợp cố ngập lỏng không chạy lại Cần phải xử lý ngập lỏng trước cho máy nén chạy lại 5.3 Dừng máy lâu dài: Để dừng máy lâu dài cần tiến hành hút nhiều lần để hút kiệt môi chất dàn lạnh đưa bình chứa cao áp Sau tiến hành dừng máy, tắt aptomat nguồn khố tủ điện 4.2.MỘT SỐ THAO TÁC TRONG Q TRÌNH VẬN HÀNH Xả băng dàn lạnh Khi băng bám dàn lạnh nhiều hiệu làm lạnh băng tạo nên lớp cách nhiệt, đường gió bị tắc, làm cháy quạt gió, làm ngập lỏng máy nén Vì phải thường xuyên xả băng cho dàn lạnh Để xả băng có phương pháp: Quan sát trực tiếp dàn lạnh thấy băng bám nhiều tiến hành cơng việc xả băng, quan sát dòng điện quạt dàn lạnh, lớn trị số quy định thực xả băng Có phương thức xả băng: Dùng điện trở, mơi chất nóng dùng nước Đối với hệ thống lạnh tàu 34000 tấn, ta sử dụng hệ thống xả băng cuộn điện trở đặt dàn bay Quá trình xả băng qua giai đoạn: 2.Rút môi chất dàn lạnh Rút kiệt môi chất dàn lạnh: điều quan trọng, mơi chất tồn đọng nhiều dàn lạnh, xả băng bốc đầu hút máy nén ngưng tụ lại thành lỏng, khởi động máy lại gây tượng ngập lỏng, nguy hiểm Rút môi chất áp suất dàn bay đạt độ chân khơng Trang 93 Pck = 600mmHg coi đạt yêu cầu Thời gian xả băng đặt sẵn nhờ rơ le thời gian, hệ thống nên quan sát đặt cho phù hợp để vừa hút kiệt môi chất 3.Xả băng Quá trình xả băng dàn lạnh diễn vòng 15 ÷ 30 phút tuỳ thuộc vào thiết bị cụ thể phương thức xả băng Trong giai đoạn quan sát thấy nước băng tan chảy ống nước dàn lạnh Trong q trình xả băng quạt dàn lạnh phải dừng tránh thổi bắn nước xả băng tung toé buồng lạnh Thời gian xả băng cần chỉnh lý cho phù hợp thực tế, không nên kéo dài lâu, gây tổn thất lạnh khơng cần thiết Có thể ngừng giai đoạn xả băng lúc để chuyển sang giai đoạn sau cách nhấn nút dừng xả băng tủ điện 4.Làm khô dàn lạnh Sau xả băng xong, dàn lạnh bị ướt Nếu cho hệ thống hoạt động lại nước bám dàn lạnh đông lại tạo nên lớp băng Vì cần tiến hành làm khơ dàn lạnh trước khởi động lại.Giai đoạn quạt dàn lạnh làm việc, hệ thống xả băng dừng.Thời gian làm khô thường đặt khoảng 10 phút 5.Ngập lỏng xử lý ngập lỏng Phần lớn cố máy nén ngập lỏng 5.1.Ngập lỏng: Ngập lỏng tượng hút dịch lỏng máy nén Do trạng thái lỏng nén nên máy nén hút lỏng vào xi lanh nén máy nén bị hỏng, gãy tay quay, vỡ xi lanh vv… Nguyên nhân ngập lỏng : - Phụ tải nhiệt q lớn q trình sơi dàn lạnh mãnh liệt lỏng máy nén - Van tiết lưu mở lớn không phù hợp - Khi khởi động, có lỏng nằm sẵn ống hút dàn lạnh Trang 94 - Môi chất không bay dàn lạnh được: bám tuyết nhiều dàn lạnh, nhiệt độ buồng lạnh thấp, quạt dàn lạnh hỏng 5.2.Xử lý ngập lỏng: a, Ngập lỏng nhẹ: - Đóng van tiết lưu tắt cấp dịch dàn lạnh kiểm tra tình trạng ngập lỏng, đồng thời kiểm tra nguyên nhân gây ngập lỏng.Khi biết nguyên nhân phải khắc phục Trong trường hợp nhẹ mở van xả khí nạp cho môi chất bốc sau làm nóng cácte lên 300C, sau vận hành trở lại Trường hợp nặng hơn, sương bắt đầu bám thân te, nhiệt độ đầu hút thấp nhiệt độ bơm dầu 30 oC thí áp dụng cách sau: + Đóng van tiết lưu tắt van điện từ cấp dịch.Cho máy chạy tiếp tục + Khi áp suất hút xuống thấp mở từ từ van chặn hút quan sát tình trạng Qua 30 phút dù mở hết van hút áp suất không tăng chứng tỏ dịch dàn lạnh bốc hết + Mở van tiết lưu cấp dịch cho dàn lạnh để hệ thống hoạt động lại quan sát b, Ngập lỏng nặng: Khi quan sát qua kính xem mơi chất thấy dịch cácte thành tầng lúc ngập nặng Lập tức cho máy ngập lỏng dừng thực biện pháp sau: - Đóng van tiết lưu tắt van điện từ cấp dịch - Đóng van xả máy ngập lỏng - Dùng máy nén khác hút xả hết môi chất máy ngập lỏng - Khi áp suất xuống thấp làm nóng te máy ngập lỏng cho bốc hết môi chất bên - Quan sát qua kính xem dầu mơi chất lạnh bên cácte - Rút bỏ dầu cácte - Nạp dầu làm nóng lên 35÷40 oC - Khi hồn tất mở van xả cho máy hoạt động lại, theo dõi kiểm tra Trang 95 ... thiệu buồng lạnh thiết bị CHƢƠNG THIẾT KẾ BUỒNG LẠNH 2.1 Yêu cầu lượng lương thực thực phẩm 12 16 17 2.1.1 Thời gian để bảo quản lương thực thực phẩm 17 2.1.2 Lương thực phẩm cần bảo quản 17 2.2... lượng lạnh 1.2.2 Công dụng hệ thống làm lạnh tàu thủy 1.2.2.1 Bảo quản chế biến thực phẩm Thực tế cho thấy biện pháp hoàn thiện tối ưu phù hợp cho loại thực phẩm bảo quản vận chuyển lâu ngày làm lạnh. .. bố trí buồng lạnh) 1.4 NỘI DUNG THIẾT KẾHỆ THỐNG LẠNH Công việc thiết kế hệ thống lạnh bao gồm cơng nhỏ thực theo trình tự sau: a Thu thập số liệu ban đầu để thiết kế Tầm hoạt động tàu khoảng 12000