Ưu điểm: thiết bị nhỏ gọn, thời gian làm đá nhanh. Do làm lạnh trực tiếp nên ít bị tổn thất lạnh, thiết bị ít bị hao mòn, sản phẩm làm ra sạch, dể sử dụng trong sinh hoạt nên rất được ưa chuộng. Thiết bị tự động hóa tuần hoàn nên không sử dụng công nhân nhiều. Nhược điểm: Thiết bị đắt tiền, sản phẩm làm ra phải sử dụng ngay, không bảo quản được lâu Các ống làm đá phải đầy, đảm bảo không bị rò rỉ để môi chất tràn vào gây nguy hiểm Nếu dao không được thiết kế hoàn hảo dễ gây vụn vỡ đá
Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÁ 1.1 Vai trò kỹ thuật lạnh kinh tế Việt Nam 1.2 Tính kinh tế lắp đặt máy đá: 1.3 Thiết bị máy làm đá: 1.4 Ưu nhược điểm máy làm đá viên: 1.5 Phương pháp xử lý nước: CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ 2.1 Tính tốn thời gian đơng đá 2.2 Tính kích thước khối đá: 2.3 Chọn kiểm nghiệm bề dày cối đá: CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN TỔN THẤT, CƠNG SUẤT MÁY NÉN 11 3.1 Tính tốn tổn thất nhiệt 11 3.2 Tính chu trình chọn máy nén 12 3.2.1 Sơ dồ nguyên lý giãn đồ lpP-i 12 3.2.2 Tính chu trình chọn máy nén: 13 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ 15 4.1 Tính chọn dàn ngưng: 15 4.2 Bình chứa cao áp: 15 4.3 Bình tách lỏng: 16 4.4 Bình chứa thu hồi: 16 4.5 Van tiết lưu: 17 4.6 Ống dẫn: 17 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG 19 5.1 Hệ thống mạch điện: 19 5.2 Sơ đồ hệ thống: 19 Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Lời mở đầu Thành phố Hồ Chí Minh thành phố lớn với số lượng dân từ tỉnh thành khác làm việc sinh sống, thành phố nằm khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa với phần lớn thời gian năm có khí hậu nóng nhiệt độ ban ngày trung bình từ 34-38oC Với tình yêu cầu sản lượng đá cung cấp cho việc bảo quản hoa quả, thủy sản,…ngày tăng Có nhiều loại đá để phục vụ cho đời sống ngày như: đá vảy, đá cây, đá bi… Cùng với tình hình làm đời nhiều loại thức uống nước giải khát ngày tăng nhu cầu cần cung cấp đá bi tăng theo Chính mà nhiều sở sản xuất kinh doanh đá viên đời, hệ máy làm đá viên đời khơng đáp ứng đủ số lượng, chất lượng đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm Nhận thấy nhu cầu tính kinh tế cao nên chúng em lựa chọn đề tài tính tốn thiết kế máy sản xuất đá bi (1x2) loại đá dùng để phục vụ nhà hàng, quán ăn, dùng cho loại nước giải khát… Ở đề tài chúng em tính tốn lựa chọn thiết bị phù hợp để phục vụ cho việc sản xuất đá bi như: tính tốn chọn kích thước cho cối đá, tính chọn máy nén, thiết bị ngưng tụ, chọn mơi chất phù hợp cho q trình làm đá vừa đảm bảo kinh tế vừa đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian kể từ chọn đề tài trình thực đề tài đến nay, chúng em nhận quan tâm, dẫn, giúp đỡ thầy cô bạn bè xung quanh Với lòng biết ơn vơ sâu sắc, nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến q thầy khoa cơng nghệ Nhiệt-Lạnh tận tình giúp đỡ nhóm em gặp khó khăn, truyền đạt cho chúng em vốn kiến thức vô quí báu suốt khoảng thời gian học tập trường đến Đặt biệt, nhóm em xin chân thành cảm ơn Thầy Trần Đình Anh Tuấn tận tình, tận tâm bảo, giúp đỡ, giải đáp thắc mắc, hỗ trợ kĩ thuật cho nhóm lớp em qua buổi học giúp nhóm em hồn thành tốt báo cáo Nhờ có hướng dẫn đó, báo cáo hồn thành cách tốt Tuy nhiên trình thực hiện, nhóm em khơng tránh khỏi sai sót sai số tính tốn, kiến thức nhóm em hạn chế, mong q thầy bạn đọc thơng cảm đóng góp giúp làm hồn thiện Nhóm em xin chân thành cảm ơn! Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY ĐÁ 1.1 Vai trò kỹ thuật lạnh kinh tế Việt Nam Ở Việt Nam, trải qua nhiều năm chiến tranh, nhà nước có ý mức việc phát triển kỹ thuật lạnh Từ chỗ Miền Bắc có vài trạm nhỏ, có hàng trăm sở, có sở trang bị máy lạnh với công suất hàng triệu Kcal/h, kể mạng lưới tồn quốc, nước ta có tới 400 sở lạnh lớn nhỏ Trên mặt đất nước (các tàu đánh bắt) Tổng cộng tất trạm lạnh nước ta công suất đạt tới 40 triệu kcal/h Nước ta có điều kiện địa lý thuận lợi với bờ biển trãi dài 3000 số, thuận lợi cho việc phát triển ngành lạnh ngành đánh bắt, nuôi trồng thuỷ hải sản Những năm gần nước ta nhu cầu làm lạnh ngày tăng nhanh Đã có hàng triệu phân xưởng đơng lạnh thực phẩm xuất : tôm, cá, thịt, rau, quả, đựơc xây dựng khắp miền đất nước Kỹ thuật lạnh thâm nhập 60 ngành kinh tế khác Với mở cửa liên doanh với nước ngoài, dịch vụ thương mại, du lịch phát triển mạnh với hình thành trung tâm văn hố, giao dịch quốc tế, đòi hỏi sử dụng nhiều kỹ thuật lạnh Hơn nữa, nước ta có khí hậu nhiệt đới quanh năm nóng bức, độ ẩm lại cao, việc điều hồ khơng khí, bảo quản thực phẩm giải khát nước đá nhu cầu thiết Tuy trình độ khoa học kỹ thuật nước ta non yếu, ngành lạnh Việt Nam nhỏ bé, chế tạo loại máy lạnh NH3 nhỏ, chưa chế tạo loại máy lạnh cỡ lớn, máy lạnh Freôn hay thiết bị tự động hoá Phần lớn thiết bị sử dụng với cơng st lớn nhập từ nước ngồi Do việc nghiên cứu tổ chức phát triển ngành lạnh nước ta cần thiết Và chắn mang lại hiệu kinh tế to lớn cho đất nước 1.2 Tính kinh tế lắp đặt máy đá: Ở khu vực phía nam nước Việt Nam, Thành Phố Hồ Chí Minh nơi có số dân phân bố đơng Bên cạnh Thành Phố Hồ Chí Minh nơi tập trung nhiều ngành khoa học kỹ thuật dịch vụ nước quốc tế Vì nhu cầu người thực phẩm, sinh hoạt, dịch vụ ngày gia tăng Với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm quanh năm khơng có mùa đơng Người dân có nhu cầu giải khát lớn Thị trường nước giải khát tràn ngập Thành Phố Hồ Chí Minh với sản phẩm : Cocacola, Pepsi,tripeco loại khác như: cafe, nước trái Tất loại nước giải khát người dân sử dụng với nước đá Do nước đá có vai trò quan trọng nhu cầu giải khát Cứ tính bình quân lượng nước đá sử dụng cho người ngày 100 gram với số dân triệu, Thành Phố Hồ Chí Minh tiêu thụ 800 nước đá ngày Con số thật lớn so với phần cung nước đá ỏ thành phố Chính việc xây dựng phân xưởng sản xuất nước đá tinh khiết ỏ Thành Phố Hồ Chí Minh thích hợp đáp ứng nhu cầu người dân thành phố số lượng lẫn chất lượng, nước đá tinh khiết bảo đảm vệ sinh cho người sử dụng, bảo đảm sức khoẻ người dân Chắc chắn dần thay nước đá cây, chiếm lĩnh thị trường thành phố Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn 1.3 Thiết bị máy làm đá: Có nhiều kiểu máy làm đá viên khác Vogt (Mỹ), Linde (Đức), Escher-Wyss (Mỹ), Astra (Đức), Trépaud (Pháp), Doelz (Đức) Tất chúng có chung nguyên lý làm việc theo chu kỳ, kết đông đá ống, môi chất lạnh sôi trực tiếp bên ngồi ống, kết đơng đến chiều dày cần thiết, đổi sang chu kỳ tan giá, ống đá rơi xuống dao cắt thỏi đá rộng 30 đến 50 mm dài 50 đến 100 mm Máy làm đá ống Vogt (Mĩ) có cấu tạo sau Máy gồm bình hình trụ đứng, bên bố trí nhiều ống làm đá (kết cấu tương tự bình ngưng ống võ đứng), bên thùng nước có phận phân phơi nước cho nước chảy lên bề mặt ống Phía có thùng hứng nước thừa không kết đông thành đá Khi độ dày ống đạt 10 15mm kết thúc trình làm đá để chuyển sang trình xả đá Ở trình xả đá, người ta dùng bơm nước, đóng van cấp lỏng đường hút sau mở van nóng cho nóng tràn vào, đẩy lỏng vào bình chứa thu hồi làm tan lớp băng ống đá Các ống đá rơi xuống dao cắt theo độ dài yêu cầu Sau q trình làm đá lại bắt đầu Lỏng từ bình chưa đưa dàn ống, van cấp lỏng van hút mở, bơm nước hoạt động trở lại Để giảm tổn thất xả đá ống khn giá phải có kích thước đồng đều, nhẳn, thẳng phía ống Để phân phối nước ống làm lạnh tức thời ta bố trí nút đậy xoắn ốc để nước chảy xuống theo thành ống làm lạnh nhanh Để đá không bị gãy vụn cắt thỏi, ta dùng dao cắt gồm hai hình bán nguyệt quay tròn theo hướng vng góc vói trục máy làm đá Vì làm lạnh trực tiếp nên cần lượng môi chất nhiều nên sử dụng mơi chất R404A vì: bền vững phạm vi nhiệt độ áp suất làm việc, không gây cháy nỗ, khơng ăn mòn kim loại, khơng gây độc hại với sống, không ảnh hưởng đến sản phẩm, không phá hủy tâng ozon không chứa Cl 1.4 Ưu nhược điểm máy làm đá viên: - Ưu điểm: thiết bị nhỏ gọn, thời gian làm đá nhanh Do làm lạnh trực tiếp nên bị tổn thất lạnh, thiết bị bị hao mòn, sản phẩm làm sạch, dể sử dụng sinh hoạt nên ưa chuộng Thiết bị tự động hóa tuần hồn nên khơng sử dụng cơng nhân nhiều - Nhược điểm: + Thiết bị đắt tiền, sản phẩm làm phải sử dụng ngay, không bảo quản lâu + Các ống làm đá phải đầy, đảm bảo không bị rò rỉ để mơi chất tràn vào gây nguy hiểm + Nếu dao khơng thiết kế hồn hảo dễ gây vụn vỡ đá 1.5 Phương pháp xử lý nước: Quy trình sản xuất đá tinh khiết tiêu chuẩn nguồn nước lấy từ nước máy, nước giếng khoan, xử lý qua hệ thống lọc thẩm thấu ngược, diệt vi khuẩn tia cực tím Các phận khuôn đá, dao cắt đá, bồn cấp nước làm đá, cối lạnh gàu tải đá hệ thống máy sản xuất nước đá viên tinh khiết inox, không bị rỉ sét theo thời gian Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Chu trình sản xuất nước đá khép kín hồn tồn tự động, khơng có tiếp xúc trực tiếp với bàn tay người nước đá viên tinh khiết hoàn toàn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Nếu không thực biện pháp làm mềm nước: tách Cacbonnat canxi, Magze, sắt, nhơm khỏi nước vơi q trình hóa học giản đơn Ví dụ canxi: Ca(OH)2 + Ca(HC03) = 2CaC03 + 2H20 Khi chất hữu đọng lại với hợp chất cacbonat Sau nước gia cơng vơi, lọc qua cát thạch anh Đến nước đảm bảo số chung, chứa sắt Trước lọc cần bổ sung thêm vơi Khi cho nước ngậm khí, sắt thường kết hợp với C02 tạo thành cặn dể dàng bị tách Có thể lọc nước dể dàng cát thạch anh hay nhôm sunfat Phương pháp đảm bảo làm mềm nước tích tụ chất hữu vơi mà chuyển hóa bicasbonat thành sunfat, kết giảm tính dòn hạ nhiệt độ đóng băng Như cần giữ độ pH nước ỏ mức để giảm tính dòn nước đá Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ 2.1 Tính tốn thời gian đơng đá Với thiết bị bốc máy đá sản xuất đá viên – môi chất sơi phía ngồi ống, đá đơng phía ống, môi chất nhận nhiệt để bốc Thời gian đông đá phụ thuộc đường kính viên đá, hệ số cấp nhiệt chế độ ống Đối với trình sản xuất đá viên, ban đầu nước đông ống trạng thái chảy màng Sau nước đơng đá khối bình thường Để tính xác, thời gian đơng đá cho q trình phức tạp Với mức độ giới hạn độ ẩm này, ta chọn cơng thức gần để tính thời gian đông đá sau: r B1 A1 (1 + B1 ) δ2d τ= [ δ − ] [1] α1 t1 B1 − A1 d (B1 − A1 )2 rng Với: λ1 t • A1 = ; α1 t1 rng λd rng • B1 = ; λM t tr • Hệ số ẩn nhiệt nước đá: r = 306.10-3 kg/m3 = 85 kWh/m3; • λd: hệ số dẫn nhiệt nước đá; • t1: nhiệt độ thành ống; • t2: nhiệt độ mơi chất; • α1: hệ số cấp nhiệt nước vào thành ống; • rng : bán kính ngồi ống; • 𝛿 d : bề dày đá; • α1 : phụ thuộc vào đặc tính nước vận tốc chảy nước qua ống - Các thông số nước 0C ρ = 997.1 kg/m3; c = 4.2 kJ/kgC; λ = 2.22 W/m.K; α = 1.79.10-6 m2/s; μ = 1.790.10-3 Pa.S; Pr = 13.7 Pa.S; v = 0.5 m/s; Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Bề mặt truyền nhiệt ống trơn làm thép CT3 có đường kính dtr = 17mm đường kính ngồi dng = 21mm Re = v dtr 0,5.0,017 = = 4748,6 γ 1,79 10−6 Đây chế độ chảy rối nên: Nu = 0.021.Re0,8 Pr0.43.ɛ ɛ : hệ số hiệu chỉnh Chọn ɛ = Nu = 0.021.Re0,8.Pr0,43 = 0,021.4748,60.8.13,70.43 = 56,53 Hệ số cấp nhiệt từ sản phẩm vào môi trường: α1 = Nu λ 56,53.2,23 W = = 2521,24 dtr 0,05 m K Theo tài liệu công nghệ lạnh nhiệt đới, ta có: r = 306.103 kg/m3 = 85 kWh/m3 λd = 2,22 W/m.K t1 = 5oC t2 = -15oC d = 0,008 m 𝜆𝑀 = 39 W/m.K α1 = 2521,24 W/m2.K λ1 t 2,22.15 A1 = = 0.252 α1 t1 rng 2521,24.5.0,0285 λd rng 2,22 0.021 B1 = ln = ln = 0,012 λM rtr 39 0.017 Vậy thời gian đông đá là: r B1 A1 (1 + B1 ) δ2d τ= [ δ + ] α1 t1 B1 – A1 d (B1 – A1 )2 rng 85 103 0,012.0,008 0,252(1 + 0,012) 0,0082 = [ + ] 2521,24 0,012 + 0,252 (0,012 + 0,252)2 0,0115 = 0.43 h ≈ 26 phút Thời gian xả đá cộng cắt đá khoảng phút ⇒ Thời gian mẻ ≈ 35 phút Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng - - GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn 2.2 Tính kích thước khối đá: Thời gian làm đá: 35 phút/mẻ Đường kính ống đơng đá: = 17mm = 17.10-3 m Nhiệt lượng đông đặc đá: r = 333,6 kJ/kg Năng suất thiết kế: G = 250 kg/mẻ Chiều dài ống: h = 2m Khối lượng riêng nước đá: = 997 kg/m3 Khối lượng đá bám ống: d2 (17 10−3 )2 m = v ρ = π h ρ = π 2.997 = 0,453 (kg/ống) 4 Số ống cần thiết: 250 250 n= = = 551 (ống) m 0,453 Thiết bị bố chùm ống có 367 ống bố trí theo hình lục giác đỉnh tam giác điều - Số ống: n = 0,75.(a2 - 1) +1 551 = 0,75.(a2 - 1) +1 - a = 27 Bước ống xác định: S = 1,241,45 → chọn 1,25 dng S = dng.1,25 = 1,25.10-3.1,25 = 0,02625 (m) Vậy đường kính thiết bị là: D = a.S = 27.0,02625 = 0,70875 (m) 2.3 Chọn kiểm nghiệm bề dày cối đá: Máy làm đá cách nhiệt, cách ẩm thành bao quanh Chọn máy làm đá có hình trụ tròn có cấu tạo vỏ lớp sau: Trang Kỹ thuật lạnh ứng dụng - GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn TT Vật liệu i (mm) i (W/m.K) Thép 45,3 Bitum 0,18 Polyorethan rót ngập 19,5 0,047 Bitum 0,18 Thép 45,3 Tổng chiều dày khối đá là: = 25,5 mm Chọn 1 = 25 (W/m2.K): hệ số tỏa nhiệt vách bên ngồi với mơi trường Chọn 2 = 6000 (W/m2.K): hệ số tỏa nhiệt vách bên thiết bị bốc Nhiệt độ vách ngoài: t n − t w1 t w1 − t q= = δ ∑ i + α1 α2 λi 37.5 − t w1 t w1 − (−15) = 1 10−3 10−3 19,5 10−3 + + + 25 6000 45,3 0,18 0,047 t w1 = 32,998℃ ≈ 33℃ Tại TPHCM: { t mt = 37,5℃ φ = 70% t s = 31.05℃ Ta có tw1 ts thỏa mãn độ dày không bị đọng sương Vậy: Tổng chiều dày 25,5 mm hợp lý Trang 10 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN TỔN THẤT, CƠNG SUẤT MÁY NÉN 3.1 Tính tốn tổn thất nhiệt - Tổng tổn thất bao gồm: + Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che + Tổn thất nhiệt lấy nhiệt từ nước + Tổn thất nhiệt cho khuôn làm đá a Tổn thất qua kết cấu bao che Q1 = k.F.t Trong đó: • F: diện tích bên cối đá (thiết bị bay hơi) F = .d.h = .(0,70875 + 25,5.10-3.2).2 = 4,77 (m2) • k: hệ số trao đổi nhiệt 𝑘= 𝛿 1 + +∑ 𝑖 𝛼1 𝛼2 𝜆𝑖 = 1 10−3 10−3 19,5 10−3 + + + + 25 6000 45,3 0,18 0,047 = 0,8344 ( 𝑊 𝐾) 𝑚2 Q1 = 0,8344.4,77.(37,5 – (-15)) = 206,96 (W) b Tổn thất nhiệt lấy nhiệt từ nước Q2 = G.[ Cpw.(tnv - 0) + r + Cpd.(0 – tnr)] (kW) Trong đó: • • • • • • Năng suất làm đá: G = 428,57kg/h Nhiệt ẩn đông đặc đá: r = 334,864 kJ/kg Nhiệt dung riêng nước: Cpw = 4,18 kJ/kg.K Nhiệt dung riêng đá: Cpd = 2,09 kJ/kg.K Nhiệt độ nước vào: tnv = 28C Nhiệt độ đá ra: tnr = -5C 428,57 Q2 = [4,18 (28 − 0) + 334,864 + 2,09 (0 + 5)] = 55,04 (kW) 3600 Trang 11 Kỹ thuật lạnh ứng dụng c GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Tổn thất nhiệt cho khn làm đá G Q = g k 0,1 (t nv − t kh ) g Trong đó: • gk: khối lượng ống đá D2ng − D2tr g k = ρ h π ( ) (21 10−3 )2 − (17 10−3 )2 = 7900.2 π ( ) = 1,89 (kg) • • • • • Năng suất làm đá giờ: G = 250 kg/mẻ Khối lượng đá ống đá: g = 0,453 kg nhiệt độ nước vào: tnv = 28C Nhiệt độ khuôn: tkh = -10C 0,1: nhiệt dung khuôn đá 250 1,89.0,1 (28 + 10) 0,453 𝑘𝑐𝑎𝑙 kJ = 3963,58 ( ) = 16590,74 ( ) = 7,9 (kW) 𝑚ẻ mẻ Q3 = Tổng tổn thất : Q0 = Q1 + Q2 + Q3 = 206,96.10-3 + 55,04 + 7,9 = 63,15 (kW) 3.2 Tính chu trình chọn máy nén 3.2.1 Sơ dồ nguyên lý giãn đồ lpP-i • Sơ đồ nguyên lý Trang 12 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn • Giãn đồ lgP-i log p i Chọn thông số làm việc chế độ làm việc: - Nhiệt độ bay môi chất: t0 = -15C Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 45C Bảng thông số trang thái nhiệt động R134a: - - - Điểm t (C) p (bar) v (m3/kg) i (kJ/kg) s (kJ/kg.K) -15 3,624 0,05496 359,55 1,622 51,55 20,458 0,00926 394,08 1,622 45 20,458 0,00119 273,46 1,243 -15 3,624 0,02878 273,46 1,288 3.2.2 Tính chu trình chọn máy nén: Năng suất lạnh: Q0 = 63,15 (kW) Năng suất lạnh riêng: q0 = i1 – i4 = 86,09 kJ/kg Công tiêu hao: l = i2 – i1 = 34,53 kJ/kg Lưu lượng môi chất: Q 63,15 G= = = 0,73 kg/s q 86,09 Công nén đoạn nhiệt: NS = G.l12 = 0,73.34,53 = 25,3 kW Công nén thị Ni: To 273 + (−15) ηi = + 0,001 t = + 0,001 (−15) = 0,79632 Tk 273 + 45 Ns 25,3 Ni = = = 31,8 KW ηi 0,79632 Công nén hiệu dụng: Ne = Ni + Nms = 31,8 + 1,6 = 33,4 KW Trang 13 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Với: • Nms = Vtt Pms = 0,04 103 0,04 = 1,6 (kW) • Do máy sử dụng R410A nên áp suất dầu lấy theo: Pms = 0,019 ÷ 0,059 MPa = 0,04 MPa = 0,04 106 Pa • Vtt: thể tích hút thực tế m3 Vtt = G v1 = 0,73.0,05496 = 0,04 ( ) s - Công suất điện: Ne 33,4 Nel = = = 39,06 (kW) ηtd ηel 0,95.0,9 Với: • tđ = 0,95: hiệu suất truyền động • el = 0,8 0,95 = 0,9: hiệu suất động - Công suất lắp đặt: Nđc = (1,1 ÷ 2,1) Nel = 1,2.39,06 = 46,872 (kW) Dựa vào phần mềm Bitzer, chọn máy nén piston kiểu kín loại 6FE-44Y-40P với thơng số sau: Sử dụng nguồn điện pha (380-420V) Công suất lạnh: 65,6 kW Công suất dàn bay hơi: 65,5 kW Công suất dàn ngưng: 98,3 kW Trang 14 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ 4.1 Tính chọn dàn ngưng: - Phụ tải bình ngưng: Qk = qk.G =G.(i2 – i3) = 88 KW Chọn dàn ngưng hãng ZHONGLI, KEWELY có model FNF-60.0/210, có thơng số sau: Năng suát lạnh: 60 Kw Diện tích trao đổi nhiệt: 210 m2 Kích thước: 1390x220x1330 (mm) Kích thước quạt: 4x500 (mm) Do R404A hòa tan dầu bơi trơn nên khơng cần có bình tách dầu 4.2 Bình chứa cao áp: - Theo quy định an tồn sức chứa bình chứa cao áp phải đạt 30% sức chứa toàn hệ thống bay hệ thống cấp môi chất từ xuống Ta có sức chứa bình bay (cối đá): d2ng d2 h − n π .h 4 (21 10−3 )2 0,708752 = π − 551 π = 0,41 (m3 ) 4 V𝐁𝐇 = VCĐ − VOĐ = π Với: • VBH: thể tích bình bay thực • VCĐ: thể tích ngồi cối đá • VOĐ: thể tích ống đá Từ đó, ta xác định bình chứa cao áp: VBCCA = 0,3VBH 0,3.0,41 1,2 = 1,2 = 0,3 (m3 ) 0,5 0,5 (Chọn hệ số an toán 1,2) Trang 15 [2] Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Theo bảng 8-17 [2] chọn bình chứa cao áp loại 0,4PB với thơng số sau: Dung tích: 0,4 m3 Kích thước: (mm) DxS = 426x10 L = 3620 H = 570 Khối lượng: 410 kg 4.3 Bình tách lỏng: ❖ Nhiệm vụ: tách lỏng khỏi từ dàn lạnh để trở máy nén, để đảm bảo hành trình khơ cho máy nén Thể tích hút bình tách lỏng: V = G.v2 = 0,73.0,00926 = 6,76.10-3 (m3) Diện tích mặt cắt bình tách lỏng: F= V 6,76 10−3 = = 0,0676 (m2 ) ω 0,1 (chọn vận tốc bình: = 0,1 m/s) Đường kính bình tách lỏng: D=√ F 4.0,0676 =√ = 0,29 (m) π π Theo bảng 8-18 [2] chọn bình tách lỏng loại 300-0 với thơng số sau: Kích thước: DxS = 1200x12 mm d = 300 mm B = 1772 mm H = 2975 mm Khối lượng: 1370 kg 4.4 Bình chứa thu hồi: ❖ Nhiệm vụ: dùng để chứa môi chất lỏng xả từ thiết bị làm đá trước đưa nóng vào để xả đá Chọn bình chứa dạng hình trụ nằm ngang Trang 16 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn Thể tích bính chứa thu hồi: VCĐ − VOĐ [2] VT = 1,2 = 1,5(VCĐ − VOĐ ) 0,8 D2 d2ng n 0,708752 (21 10−3 )2 VT = 1,5 π ( − ) h = 1,5 π ( − ) 1,75 4 4 = 1,035 (m)3 Với: • • • • • Mức cho phép hình chứa thu hồi: 0,8 Hệ số an tồn: 1,2 D: đường kính máy làm đá h: chiều cao ngập lỏng dng: đường kính ngồi ống làm đá Chọn bình chứa thu hồi nằm ngang theo bảng 8-17 [2], có model 1,5P với thơng số: Dung tích: 1,5 m3 Kích thước: DxS = 800x8 mm L = 3600 mm H = 810 mm Khối lượng: 700 kg 4.5 Van tiết lưu: ❖ Nhiệm vụ: van tiết lưu dùng để tiết lưu lỏng tác nhân lạnh từ áp suất cao xuống áp suất thấp điều chỉnh việc cung cấp lỏng cho hệ thống ❖ Để dễ dàng cho việc vận hành tự động hoá ta chọn van tiết lưu tự động điều chỉnh nhiệt cho kho trữ đá Nếu nhiệt độ cao van mở thêm, ngược lại nhiệt độ thấp van tự động đóng bớt lại Đối với thiết bị làm đá ta sử dụng van tiết lưu phao theo mực lỏng thiết bị làm đá Với nhiệt độ môi chất - 15C ta chọn van tiết lưu hãng DANFOSS với model 2TES20(01) 4.6 Ống dẫn: ❖ Nhiệm vụ: Từng phần riêng biệt hệ thống liên lạc với ống có đường kính khác Đường kính ống đẩy hơi: - Chọn vận tốc khỏi máy nén: = 10 m/s - G = 0,73 kg/s: lưu lượng môi chất Trang 17 Kỹ thuật lạnh ứng dụng - GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn v2 = 0,00926 m3/kg: thể tích riêng điểm 𝑑đ = √ 𝐺 𝑣2 4.0,73.0,00926 =√ = 0,029 (𝑚) 𝜋 𝜔1 𝜋 10 Đường kính ống đẩy hơi: dđ =30 mm Đường kính ống đầu hút: - Chọn vận tốc đầu hút: = 10 m/s v1 = 0,05496 m3/kg: thể tích riêng điểm 𝑑ℎ = √ 𝐺 𝑣1 4.0,73.0,05496 =√ = 0,071 (𝑚) 𝜋 𝜔2 𝜋 10 Đường kính ống hút hơi: dh =76 mm Trang 18 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG 5.1 Hệ thống mạch điện: OFF X2 AX X1 TR1 X2 AX ON X2 TR2 Auto man TR1 AX X1 TR2 X2 SV1 Sơ đồ mạch điện hệ thống máy đá khối 5.2 Sơ đồ hệ thống: Bình thu hồi nhiệt Trang 19 Auto man cos cos L1 SV2 L2 Kỹ thuật lạnh ứng dụng GVHD: TS Trần Đình Anh Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trân Đức Ba, Phạm văn Bôn, Nguyễn Văn Tài, Trần Thu Hà, Hồ Đắc Lộc, CHOUMAK.I.G, CHEPURHENCO V.P, PARKHLADZE E.G – “Công nghệ lạnh nhiệt đới” – NXB Nông nghiệp Tp.HCM, 1994 [2] Nguyễn Đức Lợi – “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh” – NXB giáo dục, 1996 [3] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận – “Kỹ thuật lạnh ứng dụng” – NXB giáo dục, 2000 [4] Nguyễn Đức Lợi – “Kỹ thuật lạnh sở” - NXB giáo dục [5] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy – “Môi chất lạnh” – NXB giáo dục, 1994 Trang 20 ... thiết kế máy sản xuất đá bi (1x2) loại đá dùng để phục vụ nhà hàng, quán ăn, dùng cho loại nước giải khát… Ở đề tài chúng em tính toán lựa chọn thiết bị phù hợp để phục vụ cho việc sản xuất đá. .. KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ 2.1 Tính tốn thời gian đơng đá Với thiết bị bốc máy đá sản xuất đá viên – mơi chất sơi phía ngồi ống, đá đơng phía ống, mơi chất nhận nhiệt để bốc Thời gian đơng đá phụ thuộc... 34-38oC Với tình yêu cầu sản lượng đá cung cấp cho việc bảo quản hoa quả, thủy sản,…ngày tăng Có nhiều loại đá để phục vụ cho đời sống ngày như: đá vảy, đá cây, đá bi Cùng với tình hình làm đời