Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh

Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh CHƯƠNG I: TỔNG QUAN - GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Từ xa xưa , loài người biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống , cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với vật lạnh dùng băng tuyết để bảo quản sản phẩm mà họ săn bắt được…đó phương pháp làm lạnh tự nhiên Nhưng muốn làm lạnh nhiệt độ tùy ý giữ nhiệt độ thời gian tùy ý cần dùng hệ thống làm lạnh nhân tạo.Cho đến kỹ thuật lạnh ngày phát triển mạnh mẽ ứng dụng rộng rãi 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 sản phẩm thuốc - Trong cơng nghiệp hố chất : điều khiển phản ứng hóa học - Trong lĩnh vực điều hồ khơng khí cho sản xuất đời sống 1.1 Mục đích cấp trữ, trữ đơng 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 thực phẩm nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 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 1.2 Nhiệm vụ đề tài Công suất: - Cấp đông: 2,5 [tấn/mẻ] - Trữ đông: 55 [tấn/mẻ] Sản phẩm: Thịt heo tươi Địa điểm lắp đặt: Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình Quy trình sản xuất: Gia cơng • • • Làm lạnh sơ tt Cấp đông Ở làm lạnh sơ bộ: nhiệt độ sản phẩm tsp = 18 ºC Ở q trình cấp đơng: tsp = -15 ºC Nhiệt độ tâm sản phẩm: t = -12 ºC Nhiệt độ bề mặt sản phẩm: t = -18 ºC Nhiệt độ trung bình sản phẩm: tsp = -15 ºC Ở q trình trữ đơng: Nhiệt độ phòng tf = -18 ºC Đóng gói Trữ đơng Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh CHƯƠNG II: TÍNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 1.3 Phòng trữ đơng 1.3.1 - Thơng số cho trước Cơng suất: E = 55 [ tấn] Sản phẩm: Thịt heo tươi 1.3.2 Tính tốn 1.3.2.1 Thể tích chất tải Theo cơng thức (2-1) trang 29 tài liệu [1], ta có: Vct = E gv , [ m3] Với: E [ ]: cơng suất chất tải phòng trữ đơng gv [ tấn/m3 ]: hệ số định mức chất tải thể tích Theo bảng (2-3) trang 28 tài liệu [1] thịt heo đơng lạnh, ta có: gv = 0,45 [ tấn/m3 ] Vct = =122,22 m3 Suy ra: 1.3.2.2 Diện tích chất tải Fct Theo cơng thức (2-2) trang 29 tài liệu [1], ta có: Vct h ct Fct = , [ m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, kho lạnh nói đến sử dụng phương tiện bốc xếp thủ công ( tay ) nên ta chọn hct = 2m Suy ra: Fct = 122, 22 = 61,11 m2 1.3.2.3 Diện tích phòng lạnh Ftr Theo cơng thức (2-4) trang 30 tài liệu [1], ta có: - Ftr = , [m2 βF: hệ số sử dụng diện tích phòng lạnh kể đến diện tích lắp đặt thiết bị lối Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Từ bảng (2-4) trang 30 tài liệu [1], với diện tích buồng lạnh từ (20 ÷ 100 ) m2 ta βF = 0,72 Ftr = = 84,87 m2 Suy ra: chọn: n=2 phòng 1.3.2.4 Chiều cao phòng lạnh hct htr = hct + ∆h , [m2] Ta có: Với: ∆h [m]: hệ số sử dụng chiều cao phòng lạnh kể đến khơng gian lắp đặt thiết bị lối gió lạnh, chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = + = m 1.3.2.5 Chọn kích thước phòng lạnh Để việc bảo quản thuận tiện, ta chọn kích thước phòng lạnh có: Rộng: × 1,2m = 7,2m Dài: × 1,2m = 7,2m Cao: 3m 1.4 1.4.1 Phòng cấp đơng Thơng số cho trước Công suất chất tải: E = 2,5 [tấn/m3] Sản phẩm: Thịt heo tươi 1.4.2 Tính tốn 1.4.2.1 Thể tích chất tải Vct Theo cơng thức (2-1) trang 29 tài liệu [1], ta có: E gv Vct = Với: E [ ]: cơng suất chất tải phòng cấp đông gv [ tấn/m3 ]: hệ số định mức chất tải thể tích , [ m3] Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Theo bảng (2-3) trang 28 tài liệu [1] thịt heo đơng lạnh, ta có: gv = 0,17 [ tấn/m3 ] Suy ra: Vct = = 14,71 m3 1.4.2.2 Diện tích chất tải Fct Theo cơng thức (2-2) trang 29 tài liệu [1], ta có: Vct h ct Fct = , [ m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, kho lạnh nói đến sử dụng phương tiện bốc xếp thủ công ( tay ) nên ta chọn hct = 2m Suy ra: Fct = = 7,355 m2 1.4.2.3 Diện tích phòng lạnh Ftr Theo cơng thức (2-4) trang 30 tài liệu [1], ta có: Ftr = , [m2] βF: hệ số sử dụng diện tích phòng lạnh kể đến diện tích lắp đặt thiết bị lối Từ bảng (2-4) trang 30 tài liệu [1], với diện tích buồng lạnh từ (0 ÷ 20 ) m2 ta βF = 0,54 Suy ra: Ftr = =13,6 m2 chọn : n=1 phòng 1.4.2.4 Chiều cao phòng lạnh htr htr = hct + ∆h , [m] Với: ∆h [m]: hệ số sử dụng chiều cao phòng lạnh kể đến không gian lắp đặt thiết bị lối gió lạnh, chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = + = m 1.4.2.5 Chọn kích thước phòng lạnh Để việc bảo quản thuận tiện, ta chọn kích thước phòng lạnh có: Dài: 5×1,2m = 6m Rộng: 5×1,2m = 6m Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Cao: 3m 1.5 Bố trí mặt kho lạnh 1.5.1 1.5.2 Yêu cầu Bố trí phải đảm bảo vị trí phòng lạnh theo chiều dày dây chuyền công nghê, tránh sản phẩm chồng chéo Giảm thiểu tối đa tổn thất lạnh môi trường Phải có hướng mở rộng mặt đáp ứng nhu cầu mở rộng sản xuất tương lai Bố trí mặt CHƯƠNG III: TÍNH CÁCH NHIỆT KHO LẠNH Chương nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt đảm bảo tiêu chí về: kinh tế, kĩ thuật tính tiện nghi ( dựa vào hệ số truyền nhiệt tối ưu); ngồi ra, phải đảm bảo khơng xảy tượng đọng sương mặt kết cấu Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp tính theo cơng thức (3-1) trang 64 tài liệu [1]: ktư =; vậy, suy chiều dày lớp cách nhiệt: (*) [W/m2K] Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh = δcn: độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt , m; λcn : hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt ,W/m.K; δi : độ dày lớp vật liệu cách nhiệt thứ i, m; λi : hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu cách nhiệt thứ i,W/m.K; ktư : hệ số truyền nhiệt vách phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh,W/m2.K; ∝1: hệ số tỏa nhiệt mơi trường bên ngồi (phía nóng) tới tường cách nhiệt, W/m2K; ∝2: hệ số tỏa nhiệt vách buồng lạnh vào buồng lạnh, W/m2K; 1.6 Phòng trữ đông 1.6.1 Thông số cho trươc Kho lạnh: panel lắp đặt Nhiệt độ phòng: tf = -18 °C 1.6.2 Tường phòng lạnh 1.6.2.1 Kết cấu Tol thép Foa m TT Lớp vật liệu δ (m) l Ghi Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Tol thép 0,001 (W/m.K) 58 Polyurethan cứng (Foam) Tol thép ? 0,041 0,001 58 theo dự thảo phụ lục A (QCVN09:2013/BXD) lấy theo thép theo bảng 3-1, tài liệu [1] ta sử dụng bọt xốp polyurethan cứng theo dự thảo phụ lục A (QCVN09:2013/BXD) lấy theo thép 1.6.2.2 Tính chiều dày cách nhiệt Từ cơng thức (*) ta có: Theo bảng (3-3) trang 63 tài liệu [1] ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu ktư vách bao nhiệt độ tf = - 18℃ là: ktư = 0,218, W/m2K Theo bảng (3-7) trang 65 tài liệu [1] ta có hệ số tỏa nhiệt bề mặt vách ( tường bao) bề mặt buồng lưu thơng khơng khí cưỡng vừa phải là: ∝1= 23,3 W/m2K ∝2= W/m2K Lấy số liệu từ phần kết cấu tường phòng lạnh, ta thay số liệu vừa dò vào cơng thức (*) tính độ dày u cầu lớp cách nhiệt : ()=0,182m=182mm 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 đây, chiều dày thực tế cách nhiệt là: = 190 (mm) Ứng với = 190 (mm) ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế là: ktt =,[ W/m2.K] ktt = =0,208 (W/m2K) Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh 1.6.2.3 Kiểm tra điều kiện đọng sương bề mặt tường kho lạnh Nếu bề mặt ngồi tường bao 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 ktt ≤ ks = 0,95.α1 , [W/m2K] Với: - ktt : 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= 38,2 0C : nhiệt độ mơi trường ngồi - ts = 32,30C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị h-x trang (9) ,tài liệu[1].với nhiệt độ môi trường tn=38,2 0C độ ẩm φ=72% Phòng trữ đơng có tf = -180C t n - ts tn - tf Suy ra: ; [W/m2K] ks = 0,95.α1 38, - 32,3 38, +18 ks= 0,95.23,3 = 2,32 W/m2K Mà có ktt = 0,208 < ks = 2,32 W/m2K Vậy khơng có tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng trữ đơng 1.6.3 Trần kho lạnh Do kho lạnh đặt phân xưởng có mái che nên theo trang (62) hệ số truyền nhiệt tối ưu trần kho lạnh ktư lấy tăng lên 10% so với ktư mái cho bảng [3-3] trang (63) tài liệu [1] Khi đó, nhiệt độ tf = -18℃ ta có: W/ Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Hệ số truyền nhiệt tối ưu ktư trần phòng lạnh là: ktư = 0,212 × 1,1 = 0,233 W/.K 1.6.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt δcn Từ cơng thức (*) ta có: ktư = 0,233, W/m2K Theo bảng (3-7) trang 65 tài liệu [1] ta có hệ số tỏa nhiệt bề mặt vách ( tường bao) mái bề mặt buồng lưu thơng khơng khí cưỡng vừa phải là: ∝1= 23,3 W/m2K ∝2= W/m2K Lấy số liệu từ phần kết cấu tường phòng lạnh, ta thay số liệu vừa dò vào cơng thức (*) tính độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt : 0.041( 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 đây, chiều dày thực tế cách nhiệt là: = 170 (mm) Ứng với = 170 (mm) ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế là: ktt =,[ W/m2.K] ktt = =0,232 (W/m2K) 1.6.3.2 Kiểm tra điều kiện đọng sương phía trần kho lạnh Nếu bề mặt ngồi trần đọng sương ẩm dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt Để tránh tượng đọng sương xảy nhiệt độ bề mặt ngồi trần 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 ktt ≤ ks = 0,95.α1 , [W/m2K] Với: - ktt : hệ số truyền nhiệt thực tế qua trần, [W/m2K] Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua trần bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt trần - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 38,2 0C : nhiệt độ mơi trường ngồi - ts = 32,30C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị h-x trang (9) ,tài liệu[1].với nhiệt độ môi trường tn=38,2 0C độ ẩm φ=72% Phòng trữ đơng có tf = -180C t n - ts tn - tf Suy ra: ; [W/m2K] ks = 0,95.α1 38, - 32,3 38, +18 ks= 0,95.23,3 = 2,32 W/m2K Mà có ktt = 0,232 < ks = 2,32 W/m2K Vậy khơng có tượng đọng sương phía ngồi trần phòng trữ đơng 1.6.4 Nền kho lạnh Đối với nhiệt độ âm sâu, đặt trực tiếp lên bê tơng, đất, dễ có nguy đóng băng lớp nước nền, giãn nở gây phá vỡ kho lạnh Vì vậy, phải sưởi ấm kho lạnh có nhiệt độ âm sâu Đối với nước nhiệt đới Việt Nam cần thơng gió tự nhiên đủ 1.6.4.1 Kết cấu Sử dụng số liệu từ mục 3.1.2.1 Kết cấu tường phòng lạnh Tol thép Foam Bệ bê tơng (15×30)mm Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh 1.13.1 Lựa chọn thiết bị Chọn thiết bị ống chùm nằm ngang có nước làm mát tuần hồn Bởi loại thiết bị có phụ tải nhiệt lớn (qF = 4500÷ 5500 W/m2) nên tiêu hao kim loại, thiết bị gọn nhẹ, chắn, làm mát nước nên chịu ảnh hưởng thời tiết dễ vệ sinh phía nước làm mát 1.13.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc 6 12 11 10 Chú thích: - Áp kế, áp kế có ống xi phông để giảm rung cho kim áp kế Ống xi phông dùng môi chất ngưng lại thành lỏng nên áp kế lỏng môi chất không chịu nén, giãn nở nên thay đổi áp suất tác động trực tiếp lên kim áp kế Còn bình thường, áp kế khơng khí chịu nén, chịu giãn nở nên thay đổi áp suất gây dao động làm rung kim áp kế - Van an toàn Dưới áp kế van an tồn phải có van chặn để lập sửa chữa van an toàn tác động - Đường vào cao áp - Đường cân với bình chứa lỏng cao áp để lỏng bình ngưng chảy bình chứa dễ dàng - Đường dự trữ đường xả khí không ngưng Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh 6,8 - Đường xả khí, xả bẩn nước làm mát - Nắp bình nắp phẳng nước khơng có áp lực Trong nắp có vách phân chia để tạo lối cho dòng nước Số lối dựa vào tốc độ tối ưu dòng chảy khoảng 1,5m/s ( tốc độ chậm TĐN kém, tốc độ nhanh trở lực lớn, mài mòn, rung) - Đường lỏng cao áp 10 - Ống trao đổi nhiệt ống đồng có cánh Frêon, ống lắp chiếm đầy mặt sàng phương pháp hàn núc 11,12 - Đường vào nước làm mát, vào để đảm bảo bao phủ toàn bề mặt trao đổi nhiệt 1.13.3 Nguyên lý làm việc: Đây thiết bị ngưng tụ làm mát nước chảy cưỡng bên ống Hơi cao áp vào phía đỉnh bình, bao phủ tồn bề mặt ngồi ống trao đổi nhiệt, nhả nhiệt cho nước làm mát chuyển động cưỡng bên ống, ngưng tụ thành lỏng chảy xuống ngồi 1.13.4 Tính chọn thiết bị ngưng tụ - Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ: td k Qk = Q cd k +Q = 42,33 + 102,18 = 144,51kW - Lấy phụ tải nhiệt: qF = 5000W/m2 - Diện tích bề mặt truyền nhiệt F Theo công thức (8-1) trang 214 tài liệu [1] Qk qF Fk = = = 28,9m2 Theo bảng 8-3, trang 204 tài liệu [1] chọn bình ngưng với thơng số: Kí hiệu KTP-25 Diện tích bề mặt ngồi, m2 30 Đường kính ống vỏ, mm Chiều dài ống , m Số ống Tải nhiệt max, kW Số lối 404 1,5 135 105 Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh 1.14 Thiết bị bay Dùng để hóa hơi bão hòa ấm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môit trường cần làm lạnh 1.14.1 Lựa chọn thiết bị Do Frêon hòa tan dầu vào dàn bay hơi, Frêon hóa dầu lại Do dãy nhiệt độ từ (-20 ÷ -40)℃ R22 khơng hòa tan dầu dầu nhẹ lỏng Frêon nên tạo lớp váng dầu mặt thống Frêon, tiết diện ống trao đổi nhiệt nhỏ nên lớp váng dầu cản trở bố Frêon làm giảm hiệu dàn bay hơi.Vì vậy, dàn bay Frêon nguwọc lại với nguyên lý nhiệt động: lỏng frêon vào dươi Chọn thiết bị bay kiểu dàn làm lạnh khơng khí đối lưu cưỡng Vì sử dụng để làm lạnh trực tiếp khơng khí mà khơng cần phải làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh Hơn nữa, loại dễ vệ sinh tránh tượng nứt ống chất lỏng đóng băng 1.14.2 Cấu tạo Yêu cầu: lỏng Frêon phải chia cho tất vỉ,, không vỉ mà lỏng qua nhiều đến hết vỉ lại lỏng dễ xảy nguy hút lỏng máy nén ; vỉ Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh mà lỏng qua q, vào vỏ mà hóa hồn tồn thành phần ống lại giá trị Chú thích: 1- Đường lỏng tiết lưu vào dàn Yêu cầu: đoạn thẳng trước van tiết lưu phải đủ dài ≥300mm để đủ trở lực cân lực ly tâm để lỏng toàn tiết diện ống 2- Búp chia: phải đặt thẳng đứng ( đặt nằm ưu tiên lỗ phía trọng lực, đặt hướng xuống ưu tiên lỗ Dàn có vỉ búp chia có nhiêu lỗ, lỗ phải nằm vị trí “ bình đẳng” với búp chia 3- Các ống chia: ống chia phải dài tránh tạo khác biệt trở lực cục 4- Các ống trao đổi nhiệt ống đồng có cánh dàn bay làm lạnh chất khí, chiều dài vỉ ống tính tốn cho lỏng frêon đến hết đoạn cuối vỉ phải hóa hồn tồn thành 5- Quạt 6- Ống góp 7- Bẫy dầu: tạo chỗ trũng đường ống để dầu đọng lại, ngập đầy tiết diện chỗ trũng sẽđược hút máy nén 8-Đường hạ áp 1.14.3 Nguyên lý làm việc Đây thiết bị bay kiểu khơng ngập làm lạnh chất khí chuyển động cưỡng bên ống Lỏng Frêon tiết lưu vào dà từ phía nhờ búp chia ống chia, chia cho vỉ ống vào ống trao đổi nhiệt nhận nhiệt chất khí chuyển động đối lưu cưỡng bên ống, đến đoạn cuối vỉ hóa hồn tồn thành theo ống góp ngồi Phụ tải nhiệt: qF = 170÷340 W/m2 1.14.4 a - - Tính chọn thiết bị bay Hệ thống dàn bay cho phòng cấp đơng Năng suất lạnh phòng cấp đông: Q0 = 58,12kW Chọn phụ tải nhiệt thiết bị bay hơi: qF = 300W/m2 Q0 qF Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: F = = = 193,73m2 Tra bảng 8-14 trang 251 tài liệu [1] chọn dàn quạt kiểu 2B020 có: - Diện tích bề mặt ngoài: Fd = 20m2 Tải nhiệt ∆t = 10K: 2320W Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh - Công suất quạt: 100W - Kích thước phủ bì: Dài× Rộng × Cao = 630mm×765mm×465mm b Hệ thống dàn bay co phòng trữ đơng Năng suất lạnh thiết bị bay hơi: Q0 = 29,86kW Chọn phụ tải nhiệt thiết bị bay hơi: qF = 300W/m2 Q0 qF - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: F= = = 99,53m2 Tra bảng 8-14 trang 251 tài liệu [1] chọn dàn quạt kiểu 2B020 có: - Diện tích bề mặt ngoài: Fd = 20m2 Tải nhiệt ∆t = 10K: 2320W Cơng suất quạt: 100W Kích thước phủ bì: Dài× Rộng × Cao = 630mm×765mm×465mm 1.15 Tính chọn thiết bị phụ 1.15.1 Bình chứa cao áp 1.15.1.1 Mục đích - Để cấp lỏng cao áp ổn định cho van tiết lưu - Chứa lỏng môi chất từ thiết bị khác sửa chữa hệ thống lạnh Vị trí: nằm sau thiết bị ngưng tụ trước van tit lu 1.15.1.2 Cu to BầNH CHặẽA CAO AẽP Chú thích: 1- Áp kế, áp kế có ống xi phông để chống rung kim áp kế ( môi chất ngưng lại thành lỏng nên áp kế lỏng môi chất không chịu nén hay giãn nở, nên thay đổi áp suất tác động trực tiếp lên kim áp kế Còn bình thường, áp kế khơng khí chịu nén, chịu giãn nở gây dao động làm rung kim áp kế 2- Van an tồn Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Dưới áp kế van an toàn buộc phải có van chặn để lập sửa chữa van an toàn tác động 3- Đường vào lỏng cao áp 4- Đường cân với thiết bị ngưng tụ để lỏng từ thiết bị ngưng tụ chảy xuống bình chứa cao áp dễ dàng 5- Đường xả khí khơng ngưng 6- Ống thủy tối van phao Ống thủy tối đoạn ống inox thị mức lỏng qua lớp tuyết bám bên ống, vật liệu inox để giảm ăn mòn làm việc điều kiện ẩm ướt 7- Đường lỏng cao áp đặt phía phía bình Nếu phía ống phải cắm sát đáy bình, cách từ 30-50mm miệng phải vát 45° để hút lỏng theo phương ngang tránh hút phải bẩn 1.15.2 Bình tách dầu 1.15.2.1 Mục đích Dùng để tách dầu khỏi luồng nén nhằm tránh dầu đến bám bẩn bề mặt truyền nhiệtcủa thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay làm giảm hiệu truyền nhiệt Vị trí: sau máy nén trước thiết bị ngưng tụ 1.15.2.2 Cấu tạo Chọn bình tách dầu kiểu khơ R22 hòa tan dầu nên hệ thống dầu cần tách dầu đưa máy nén để đảm bảo đủ dầu cấp cho máy nén Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Chú thích: 1- Đường vào cao áp 2- Van an toàn 3- Đường cao áp 4- Các nón chắn để tách dầu 5- Miệng phun ngang 6- Van phao 7- Đường xả dầu Bình tách dầu kiểu ướt khơng cần kính xem mức dầu, dầu định kì lấy cần phải nạp dầu lại vào máy nén bình tách dầu bị rung lượng dầu nhiều 8- Van phao dùng để lập áp suất ngưng tụ bình tách dầu áp suất bay caste máy nén Khi dầu tách đủ nhiều nhờ lực nâng acsimet phao nâng lên, dầu chảy xuống caste, lực nâng đi, tác dụng áp lực Pk phao đóng lại 1.15.2.3 Nguyên lý Dầu tách khỏi dòng từ nguyên nhân: Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh - Khi từ ống nhỏ bình to, vận tốc “giảm” đột ngột , 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 va đập vào chắn, dòng bị “mất” vận tốc đột ngột, hạt dầu giữ lại rơi xuống đáy bình 1.15.2.4 Tính chọn bình tách dầu Chỉ tính chọn bình tách dầu kiểu khơ cho máy nén hai cấp: Theo tài liệu [3] trang 310 ta có: Đường kính bình là: Dt = 4.Vh π ω ,m Với: Vh : lưu lượng thể tích dòng qua bình tách dầu, m3/s; Vh = G.v = 0,97.0,01495 = 0,0145 m3/s; G: lưu lượng khối lượng mơi chất qua bình, G = GHA + GCA = 0,41 + 0,56 = 0,97 kg/s v: thể tích riêng trạng thái qua bình, v = v4 = 0,01495 m3/kg ω: tốc độ môi chất bình, m/s Tốc độ bình đủ nhỏ để tách hạt dầu, chọn ω = 1,0 (m/s) Dt = = 136( mm) Ta chọn loại bình 100-MO 1.15.3 Thiết bị tách khí khơng ngưng 1.15.3.1 Mục đích Nhằm loại khí khơng ngưng khỏi thiết bị ngưng tụ để tăng diện tích trao đổi nhiệt 1.15.3.2 Cấu tạo Thiết bị tách khí khơng ngưng có nhiều kiểu phổ biến kiểu ống lồng ống Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Chú thích: - Đường hạ áp - Hỗn hợp khí không ngưng cao áp 3, 4- Đường lỏng cao áp tiết lưu vào bình Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh - Đường xả khí khơng ngưng Bình khơng cần bọc cách nhiệt thời gian hoạt động 1.15.3.3 Nguyên lý làm việc Khí khơng ngưng tập trung chủ yếu thiết bị ngưng tụ vào bình chứa cao áp Hỗn hợp khí khơng ngưng cao áp vào khơng gian hai ống, nhận lạnh lỏng tiết lưu vào ống trong, cao áp ngưng tụ lại thành lỏng chảy xuống qua van tiết lưu tiết lưu lại vào ống trong, khí khơng ngưng tụ lại phía qua van xả ngồi Thao tác xả khí khơng ngưng phải xả nhiều lần, tối thiểu từ 3-5 lần 11 12 13 11 1.15.4 Bình trung gian 1.15.4.1 Mục đích - Làm mát trung gian hoàn toàn hai cấp máy nén để giảm công nén nhiệt độ cuối tầm nén - Tách lỏng khỏi luồng hút máy nén cao áp nhằm tránh hiệt tượng thủy kích - Quá lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu 1.15.4.2 Cấu tạo Chú thích: 1- đường vào trung áp, ống bịt đầu khoan lỗ xung quanh phần ngập lỏng mục đích để chia nhỏ dòng nhằm tăng cường hiệu làm mát 2- Đường lỏng tiết lưu vào bình, lỏng tiết lưu trực tiếp vào ống để dòng làm mát ống 1, nghiêng 45° để giảm trở lực 3- Đường trung áp 4- Các nón chắn để tách lỏng 5- Ống thủy tối van phao 6- Phin lọc Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh 7- Ống trao đổi nhiệt để lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu ống đồng trơn, ống trao đổi nhiệt bố trí từ xuống để tạo trao đổi nhiệt ngược chiều nhằm tăng hiệu truyền nhiệt 8- Đường xả dầu 9- Đường tháo lỏng bình sửa chữa, ta đóng van 11 mở van 9, xem bình trung gian giống bình chứa cao áp phụ cấp lỏng trung áp cho van tiết lưu dồn bình chứa cao áp 6-11: đường vào - lỏng cao áp 11- ống xi phông 12- van cân 13- lỗ cân để tránh lỏng bình trung gian chảy ngược máy nén hạ áp máy nén dừng 1.15.4.3 Tính chọn bình trung gian Q tg qF Diện tích truyền nhiệt bình trung gian là: Ftg = , m2 Với Qtg : Công suất nhiệt trao đổi bình trung gian,W Qtg = Qql + Qlm = GHA.(i5 - i6) + GCA.(i2 - i3) = 0,41.(259,11 - 244,12) + 0,56.(439,23 - 402,51) = 26,71 kW qF: Mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ , W/m2 qF = 5000W/m2 Ftg = = 5,34 m2 Đối với bình trung gian đặt đứng, có đường kính đủ lớn để tốc độ mơi chất bình khơng lớn nhằm tách lỏng tách dầu: Dt = 4.Vh π ω với: Vh - lưu lượng thể tích bình lưu lượng hút cấp nén cao áp Vh = GCA.v3 = 0,56 0,05997 = 0,0335 m3/s; ω- tốc độ gas bình, chọn ω = 0,6 m/s; Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Dt = = 0,27m Chọn bình trung gian chế tạo sẵn, (Tra bảng 8-19 trang 266-Tài liệu [1] ) π π Chọn loại 40 C3 có ký hiệu 40 C3 với thơng số kỹ thuật + Đường kính ngồi : + Đường kính : + Đường kính ống xoắn: + Chiều cao: + Diện tích bề mặt ống xoắn: + Thể tích bình: + Khối lượng: Da = 426mm Di = 300 mm d = 70 mm H = 2390mm F = 1,75 m2 V = 0,22 m3 m = 330 kg 1.15.5 Tháp giải nhiệt 1.15.5.1 Mục đích Giải nhiệt cho nước làm mát thiết bị ngưng tụ máy nén 1.15.5.2 Cấu tạo 1- Quạt hút để tạo trao đổi nhiệt ngược chiều nhằm tăng cường hiệu trao đổi nhiệt 3- Giàn phun nước gồm ống khoan lỗ nghiêng góc 45° đối gắn vào ổ xoay để phun nước quay tròn tưới tồn thiết bị Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh 4- Bộ phận làm tơi nước nhằm tăng diện tích tiếp xúc nước khơng khí để tăng hiệu làm mát nước 5- Van phao cấp nước bổ sung (để bù lượng nước bị gió ngoài) 6- Đường vào tháp từ thiết bị ngưng tụ 7- Máng nước 8- Đường nước bơm đến thiết bị ngưng tụ 1.15.5.3 Nguyên lý làm việc Nước nóng từ thiết bị ngưng tụ dẫn vào tháp qua ống đến giàn phun nước Nhờ phản lực nước, giàn phun xoay tròn tưới nước toàn tiết diện tháp Và nước làm tơi nhờ phận làm tơi nước Nước làm mát lại nhiệt độ ban đầu nhờ ngun nhân: - Nhả nhiệt cho khơng khí chuyển động cưỡng từ lên Lượng nước bổ sung qua van phao để bù lượng nước bốc lượng nước văng 1.15.5.4 Tính chọn tháp giải nhiệt Ta có phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Qk = 144,51 kW Ta quy suất lạnh Ton Theo tiêu chuẩn CTI Ton nhiệt tương đương 3900 kcal/h Qk =144,51 kW =124285,92kcal/h == 31,87 Ton Qk Cn ρ (tw − tw1 ) ⇒V= = = 6,9.10-3 [m3 /s] = 6,9[l/s] Tra bảng 8- 22 trang 272 tài liệu [1] chọn tháp giải nhiệt FRK40 với thông số : Lưu lượng nước định mức: 8,67(l/s) Chiều cao tháp: 2052mm Đường kính tháp: 1580 Đường kính ống nối dẫn vào: 80 mm Đường kính ống nối dẫn ra: 80 mm Đường chảy tràn: 25 mm Đường kính ống van phao: 15 mm Lưu lượng quạt gió: 290(m3/ph) 1.15.6 Bình hồi nhiệt 1.15.6.1 Mục đích Để q nhiệt hạ áp trước hút máy nén để tránh tượng thủy kích Đồ án mơn học: Kĩ thuật lạnh Quá lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu để giảm tổn thất lạnh tiết lưu 1.15.6.2 Cấu tạo 1-3: Đường vào hạ áp, đường phải sát mép đáy để hút dầu máy nén 2- Ống bị đầu nhằm hướng tồn dòng qua tiếp xúc với ống trao đổi nhiệt , đồng thời tăng tốc độ dòng để tăng cường hiệu trao đổi nhiệt 4-5: Đường vào lỏng cao áp để tạo trao đổi nhiệt ngược chiều nhằm tăng hiệu trao đổi nhiệt 6: ống trao đổi nhiệt đồng trơn Bình bọc cách nhiệt 1.15.7 Các thiết bị khác Chọn thiết bị khác bao gồm: Van chiều, van chặn, van tiết lưu, van diện 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 Văn Thuận Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh ... cách bố trí buồng: dl Q0 = ∑Q + ∑Q2 + ∑Q4 Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh 1.8 Kho trữ đông 1.8.1 - Thông số cho trước Công suất: E = 55... đồ thị 1.11.1.6 Chọn độ nhiệt độ lạnh a Độ nhiệt ∆tqn = t1’ - t1 = 25℃ theo trang 161 tài liệu [1] b Độ lạnh Chọn độ lạnh : ∆tql = 4℃ ⟹ tql = tw1 + ∆tql = 38 + = 42℃ Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh. .. gian làm việc ngày đêm kho lạnh Dự tính kho lạnh làm việc khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 ( theo trang 92 tài liệu [1] ) Đồ án môn học: Kĩ thuật lạnh Vậy công suất lạnh yêu cầu máy nén là: