TÍNH CHỌN THIẾT bị TRAO đổi NHIỆT

TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 5.1.1 Chọn thiết bị ngưng tụ cho bể đá Chọn thiết bị ngưng tụ cho máy nén kho lạnh thuộc kiểu dàn ngưng bay nước, nhiệt độ ngưng tụ môi chất t k = 350C, nhiệt độ nước vào dàn ngưng khơng đổi Như vậy, độ chênh nhiệt độ trung bình ∆tk Hơi o Nướ c phun Lỏ ng Ố ng TĐN o vàra ngưng tụsơ Lướ i bả o vệlấ y gió Chắ n nướ c Quạt gió Van an n Cấu tạo dàn ngưng bay nước Trong phần IV tính tốn chu trình thu kết sau: Khối lượng mơi chất tuần hồn qua dàn ngưng: G = 0.50498(kg/s) Nhiệt nhả cho thiết bị ngưng tụ ứng với kg môi chất qk =1332.942 (kJ/kg) ⇒ Nhiệt lượng cần lấy từ thiết bị ngưng tụ bể đá: Qk = G.qk = 0.50498 x1332.942= 673.109 (kW) Hệ số truyền nhiệt dàn ngưng theo kinh nghiệm cho bảng Giá trị kinh nghiệm hệ số truyền nhiệt k (W/m2K) Kiểu thiết bị ngưng tụ Bình ngưng ống vỏ Nằm ngang NH3  Thẳng đứng NH3  Nằm ngang Freon  Dàn ngưng xối tưới Tháp ngưng (dàn ngưng bay nước) Hệ số truyền nhiệt k (W/m2K) 700 ÷ 1000 800 700 700 ÷ 930 500 ÷ 700 Dàn ngưng khơng khí 30 K =600W/m2.k : Hệ số truyền nhiệt tra theo bảng với môi chất NH tháp ngưng tụ ∆ T : Hiệu nhiệt độ trung bình logarit ∆T = ∆t max − ∆t ∆t ln max ∆t Trong đó: ∆ t max : hiệu nhiệt độ lớn ( phía nước vào) ∆t : Hiệu nhiệt độ bé (ở phía nước ra) Mặt khác; ∆ t max = tk - tw ∆t =tk - tw Trong đó: tw : Nhiệt độ nước vào bình ngưng tw2 : Nhiệt độ nước khỏi bình ngưng Mà tw1 = tư + 30C Hệ thống đặt Mỹ Tho có nhiệt độ môi trường t = 29.8 0C, ϕ = 74% Tra đồ thị I – d khơng khí ẩm ( mơi chất lạnh), ta có tư = 230C ⇒ tw1 = tư + 30C = 260C tw2 = tw1 + = 300C vậy: ∆t max = tk - tw = 35 – 26 = 90C ∆t =tk - tw = 35 – 30 = 50C ∆t max − ∆t 9−5 ∆t ⇒∆ T = = = 6.810C ln max ln ∆t Ta tính diện tích: Qk = K.F.T 673,109 103 Qk F= = = 198(m2) k∆T 500.6,81 Vậy ta chọn dàn ngưng bay nước có diện tích trao đổi nhiệt F ≥ 200m2 Theo tài liệu HDTK HTL trang 249 ta chọn bình ngưng ống vỏ nằm ngang amoniac có thơng số kỹ thuật sau Diện tích bề mặt: 250 m2 Dài: 5845 mm Rộng: 1520 mm Cao: 1940 mm Khối lượng: 9360 kg 5.1.2 Chọn thiết bị ngưng tụ cho kho lạnh tủ đông: Do đồ án môn học, để đơn giản việc tính tốn nên ta họn thiết bị ngưng tụ chung cho hai hệ thống cấp đông trữ đông Các thơng số tính phần có lượng môi chất nhiệt nhả thiết bị ngưng tụ thay đổi : Lưu lượng môi chất tuần hoàn qua thiết bị: G = GCACĐ + GCATĐ = 0.020496 + 0.025723 = 0,046219 kg/s Nhiệt nhả thiết bị ngưng tụ ứng với kg môi chất: qK = qkcđ + qktđ = 1212.437 +1709.559 = 2921.996 Kj/Kg ⇒ Nhiệt lượng cần lấy từ thiết bị ngưng tụ hai hệ thống: Qk = G x qk = 0,047219 x2921.996 = 137.974 KW Ta tính diện tích: Qk = K.F.T Qk 137.974 x 103 F= = = 40.52 (m2) k∆T 500.6.81 Căn vào diện tích trao đổi nhiệt phụ tải nhiệt ta chọn dàn ngưng bay với thông số sau: Ký hiệu:KT-50 Diện tích bề mặt:50 m2 Dài: 4520 mm Rộng: 910 mm Cao: 1000 mm Khối lượng:1980 kg 5.2 Tính chọn thiết bị bay hơi: Thiết bị bay có nhiệm vụ hóa gas bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh Như với thiết bị ngưng tụ, máy nén thiết bị tiết lưu, thiết bị bay thiết bị quan trọng thiếu hệ thống lạnh Quá trình làm việc thiết bị bay ảnh hưởng đến thời gian hiệu làm lạnh Đó mục đích hệ thống lạnh Vì vậy, dù trang thiết bị hệ thống có tốt đến đâu thiết bị bay làm việc hiệu tất trở nên vơ ích Khi q trình trao đổi nhiệt thiết bị bay thời gian làm lạnh tăng, nhiệt độ phòng khơng đẩm bảo u cầu, số trường hợp không bay hết lỏng dàn lạnh dẫn tới máy nén hút ẩm gây ngập lỏng Ngược lại thiết bị bay có diện tích q lớn so với u cầu chi phí đầu tư cao đồng thời làm cho độ nhiệt thiết bị lớn Khi độ nhiệt lớn nhiệt độ cuối tầm nén cao, tăn công suất nén Lựa chọn thiết bị bay dựa nhiều yếu tố như: hiệu làm việc, đặc điểm tính chất sản phẩm cần làm lạnh 5.2.1 Thiết bị bay bể đá: Chọn thiết bị bay cho bể đá dàn lạnh xương cá: Diện tích trao đổi nhiệt: Q0bd 466.961x1000 F= = = 145.925m qF 3200 Trong qF = 2900 đến 3500 W/m2, mật độ dòng nhiệt Theo bảng 10-2,trang 314 [TL] Ta chọn: Đường kính ngồi ống: dng = 0,038, m Đường kính ống: dtr = 0,032, m Ống trao đổi nhiệt bố trí so le: s1 = s2 = 0,088 m Φ = 0,108 m Đường kính ống góp: Chiều dài ống góp: L = 8,1 m Chiều dài ống uốn cong: L1 = 1,2 m Số ống uốn cong dàn: n = 100 ống Diện tích trao đổi nhiệt dàn: Fd = π x n x L1 x dng + x L x Φ x π = 3,14 x 100 x 1,2 x 0,038 + x 8,1 x 0,108 x3,14 = 19,81 m2 Số dàn lạnh cần lắp đặt: n= F 145.925 = = 7.366 dàn Fd 19,81 Vậy số dàn bể là: n1 = n / = 3,683 dàn Chọn bể dàn π π x n x L1 x dtr2 + x L x Φ 2x 4 π π = x 100 x 1.2 x 0.0322 + x 8,1 x 0,12 x 4 = 0,22374 m Với bể ta có V =0,22374 x = 1.78992 m3 hút MN Thể tích dàn: V = cấp lỏng xả dầu Hình Dàn lạnh xương cá 5.2.2 Thiết bị bay kho trữ đông: Thiết bị bay kiểu treo trần Chọn dàn lạnh cho kho lạnh thuộc kiểu dàn quạt, nhiệt độ bay t o = -280C, nhiệt độ phòng bảo quản tf = -180C Độ chênh nhiệt độ bay ∆t = 100C Năng suất lạnh thiết bị bay dược tính phần trước: Q = 24.8501 Hệ số truyền nhiệt dàn quạt ống cánh chọn bảng bên [TL2] Bảng hệ số truyền nhiệt dàn lạnh quạt thay đổi theo nhiệt độ bay Nhiệt độ bay to (0C) Hệ số truyền nhiệt k (W/m2K) -40 11.6 -20 12.8 -15 14.0 lớn 17.5 Nhiệt độ bay của kho lạnh – 28 0C, ta chọn hệ số k thông qua nội suy giá trị bảng ⇒ k = 12.08 (W/m2K) Như vậy, diện tích trao đổi nhiệt dàn quạt là: Q 24,22025x103 ⇒F= = = 514.28 m k ∆t 12.08 x Một số thông số kỹ thuật dàn lạnh quạt NH cho bảng [theo bảng -13 TL2] Đặc tính kỹ thuật dàn lạnh quạt NH3 Diện Quạt Sức tích Bước Kí hiệu dàn chứa Đường Lưu truyền cánh Vòng quay quạt NH3 SL kính lượng nhiệt (mm) (vòng/s) (lit) (mm) (m3/s) m BOΠ - 50 50 13.4 22 400 16.7/25 0.67/0.95 BOΠ - 75 75 8.6 22 400 16.7/25 0.67/0.95 BOΠ - 100 100 17.5 30 600 16.7/25 1.38/20.7 BOΠ - 150 150 11.3 30 600 16.7/25 1.38/2.07 BOΠ - 200 200 17.5 30 600 16.7/25 1.82/2.72 BOΠ - 230 230 17.5 60 800 25 4.7 Như vậy, ta phải chọn diện tích trao đổi nhiệt dàn lạnh quạt F /520 m2 Do đó, dựa vào bảng ta chọn dàn quạt: - Hai dàn ký hiệu BOΠ – 150 với thông số kỹ thuật bảng - Một dàn ký hiệu BOΠ – 230 với thông số kỹ thuật bảng 5.2.3 Thiết bị bay cho tủ đông: Tuy tủ đông tiếp xúc chọn dựa vào suất cấp đông phần II catalog tủ đơng khơng cho biết sức chứa dàn Do để thuận tiện cho việc tính chọn bình chứa lỏng chương tiếp theo, phần ta dựa vào kết cấu có sẵn tủ để tính sức chứa NH3 plate Tấm plate có cấu bên ống zic – zắc với kích thước chọn hình vẽ, với cách bố trí ta tính : Chiều dài ống zíc – zắc: l = 2000 – 2x10 = 1800 (mm) Khoảng cách hai ống δố = (mm) ⇒ Bước ống S = 15+7 = 22 (mm) Số ống plate: n = 1250/22 = 56.8 ≈ 57 (ống) Không gian chứa mơi chất plate: d2 0.015 Vố = π l.n = π 1.8 x57 = 0.01813 (m ) 4 Dàn bay tủ đông tiếp xúc có sức chứa là: Vtđ = 11.Vố = 11x0.01813 = 0.19943 (m3) ≈ 200 (lit) Kích thước ống zíc – zắc bên tấmplate ... bay hơi: Thiết bị bay có nhiệm vụ hóa gas bão hòa ẩm sau tiết lưu đồng thời làm lạnh môi trường cần làm lạnh Như với thiết bị ngưng tụ, máy nén thiết bị tiết lưu, thiết bị bay thiết bị quan trọng... độ nhiệt thiết bị lớn Khi độ nhiệt lớn nhiệt độ cuối tầm nén cao, tăn cơng suất nén Lựa chọn thiết bị bay dựa nhiều yếu tố như: hiệu làm việc, đặc điểm tính chất sản phẩm cần làm lạnh 5.2.1 Thiết. .. phần có lượng mơi chất nhiệt nhả thiết bị ngưng tụ thay đổi : Lưu lượng mơi chất tuần hồn qua thiết bị: G = GCACĐ + GCATĐ = 0.020496 + 0.025723 = 0,046219 kg/s Nhiệt nhả thiết bị ngưng tụ ứng với