Tính toán và thiết kế hệ tống sản xuất nước lạnh

ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN LẠNH  ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT NƯỚC LẠNH Đề tài : Tính toán thiết kế hệ tống sản xuất nước lạnh - Năng suất : 10 ( m /h) - Nhiệt độ : 12 ºC - Hệ thống đặt Quãng Ngãi - Môi chất sử dụng: NH3 GVHD: LÊ QUANG HUY NHÓM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Nhận xét đánh giá giáo viên hướng dẫn …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………… NHÓM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY BẢNG CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT KÝ HIỆU CHÚ THÍCH ĐƠN VỊ t1 Nhiệt độ mơi trường bên ngồi (nhiệt độ trung bình địa phương vào mùa hè) ºC ϕ1 Độ ẩm trung bình địa phương vào mùa hè % k Hệ số dẫn nhiệt W/m2 K α1 , α Hệ số tỏa nhiệt W/m2 K λi Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i δi Chiều dày lớp vật liệu thứ i λcn hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt δ cn Chiều dày lớp cách nhiệt W/m.K m W/m.K m W/m2 K kt Hệ số dẫn nhiệt thực tế tường bao quanh bể ts Nhiệt độ đọng sương ks Hệ số truyền nhiệt lớn cho phép để tường ngồi khơng bị đọng sương W/m2 K knền Hệ số dẫn nhiệt thực tế bể nước W/m2 K knắp Hệ số dẫn nhiệt thực tế nắp bể nước W/m2 K ºC a Chiều dài bể m b Chiều rộng bể m h Chiều cao bể m V Thể tích bể m3 Q0 Tổng tổn thất nhiệt bể nước kW Q1 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che kW Q2 Tổn thất nhiệt để làm lạnh nước kW Q3 Tổn thất nhiệt từ khơng khí bên ngồi thơng gió buồng lạnh kW NHÓM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Q4 Tổn thất nhiệt vận hành kW Q5 Tổn thất nhiệt từ sản phẩm toả sản phẩm hô hấp kW Q11 Tổn thất nhiệt qua tường bể nước W Q12 Tổn thất nhiệt qua bể nước W Q13 Tổn thất nhiệt qua nắp bể nước W Ft Diện tích tường bao quanh bể nước m2 Fn Diện tích bể nước m2 Cn Nhiệt dung riêng nước, C n = 4,18 Gn Khối lượng nước cần làm lạnh kg tb Nhiệt độ bể nước ºC τ Thời gian làm lạnh nước t0 Nhiệt độ bay môi chất ºC ∆t Hiệu nhiệt độ bay yêu cầu ºC tư Nhiệt độ nhiệt kế ướt ºC t w1 Nhiệt độ nước vào bình ngưng ºC t w2 Nhiệt độ nước khỏi bình ngưng ºC tk Nhiệt độ ngưng tụ môi chất ºC t qn Nhiệt độ nhiệt ºC th Nhiệt độ hút máy nén ºC t ql Nhiệt độ lạnh ºC p0 Áp suất bay môi chất bar pk Áp suất ngưng tụ môi chất bar q0 Năng suất lạnh riêng kJ/kg qv Năng suất lạnh riêng thể tích kJ/ m NHĨM 12 kJ/kg K TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH l GVHD: LÊ QUANG HUY Công nén riêng kJ/kg qk Năng suất thải nhiệt riêng kJ/kg ε Hệ số lạnh chu trình υ Hiệu suất Exergy mn Năng suất khối lượng thực tế máy nén kg/s Vtt Năng suất thể tích thực tế máy nén m3 /s λ Hệ số cấp máy nén λi Hệ số thị λ w' Hệ số đốt nóng chung máy nén thuận dòng NH c Tỉ số thể tích chết Vlt Thể tích lý thuyết Z MN Số lượng máy nén Ns Công nén đoạn nhiệt kW Ni Công nén thị kW N ms Công suất ma sát kW p ms Áp suất ma sát riêng MPa Ne Công nén hiệu dụng kW N el Công suất điện kW N dc Công suất động lắp đặt kW η td Hiệu suất truyền động đai, khớp …, η el Hiệu suất động N dc Công suất động lắp đặt kW Qk Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ kW ρ Khối lượng riêng nước, ρ = 1000 NHÓM 12 m3 /s kg/ m TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH k GVHD: LÊ QUANG HUY Hệ số truyền nhiệt W/ m K ∆t tb Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit Vn Lưu lượng nước cần làm lạnh ∆t n Hiệu niệt độ nước vào khỏi thiết bị bay ºC Vh Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách lỏng m3 /s mtt Lưu lượng thực tế qua máy nén kg/s v1 Thể tích riêng hút máy máy nén ω Tốc độ mơi chất bình m/s Vd Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách dầu m3 /s v2 Thể tích riêng môi chất đầu đẩy máy nén d ih Đường kính đường ống hút ρh Khối lượng riêng môi chất đầu hút máy nén d id Đường kính đường ống đẩy ρd Khối lượng riêng môi chất đầu đẩy máy nén kg/ m ω NH Tốc độ dòng chảy ống, mơi chất NH Thể tích bình chứa cao áp Thể tích thiết bị bay m/s VCA V BH ºC m /h m /kg m3 /kg mm kg/ m mm m3 m3  BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC CHỮ VIẾT TẮT [TL1] [TL2] [TL3] CT NHĨM 12 GIẢI THÍCH Tài liệu : Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh Tài liệu : Hệ thống máy thiết bị lạnh Tài liệu : Kỹ thuật lạnh sở Công thức TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY  CÁC BẢNG SỐ LIỆU CHƯƠNG : CHƯƠNG : Bảng 2.1 : Các lớp cách nhiệt tường bao quanh bể Bảng 2.2 : Các lớp cach nhiệt bể CHƯƠNG : CHƯƠNG : Bảng 4.1 : Thông số trạng thái điểm nút CHƯƠNG : Bảng 5.1 : Thơng số bình ngưng Bảng 5.2 : Thơng số bình bay CHƯƠNG : Bảng 6.1 : Thơng số bình chứa cao áp Bảng 6.2 : Thơng số bình tách lỏng Bảng 6.4 : Thơng số bình chứa dầu Bảng 6.5 : Thông số thiết bị giải nhiệt Bảng 6.6.1 : Thông số đường ống hút Bảng 6.6.2 : Thơng số đường ống đẩy MỤC LỤC NHĨM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh ngành khoa học quan trọng ngày ứng dụng rộng rãi sống: công việc, nghiên cứu vui chơi giải trí NHĨM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Kỹ thuật lạnh đại tiến bước xa, có trình độ khoa học kỹ thuật ngang với ngành khoa học kỹ thuật khác Có nhiều lĩnh vực cơng nghiệp khơng phát triển khơng có hỗ trợ kỹ thuật lạnh Như ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm phát triển Thì nhiều ngành cơng nghiệp khác cụ thể ngành công nghiệp xây dựng giải trí có bước đầu ứng dụng kỹ thuật lạnh để phát triển tốt Yêu cầu phải sử dụng tới nước lạnh Đồ án giúp em nhận thức hiểu biết rõ công nghệ lạnh ngành học Nó bước khởi đầu cho chúng em việc xâm nhập với thực tế để sau trường bỡ ngỡ hơn.Và tạo cho em vốn kiến thức định thiết kế tính tự lực trách nhiệm công việc Đồ án quan tâm đến qui trình thiết bị mà khơng xét tính kinh tế q trình thiết kế hệ thống số điểm chưa hợp lý Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp để đồ án ngày hoàn thiện CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC LẠNH 1.1 Mục đích làm lạnh nước Nước chất tải lạnh lý tưởng đáp ứng hầu hết yêu cầu chất tải lạnh nhiên có nhược điểm đơng đặc 0°C Vì lý nước sử dụng cho mục đích điều hồ khơng khí hay bảo quản thực phẩm nhiệt độ thấp số mục đích khác Mới nhằm mở NHÓM 12 TRANG ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY rộng thêm số ứng dụng chất tải lạnh giới sử dụng nước làm lạnh dùng trực tiếp để làm mát bê tông nhằm phục vụ cho nghành xây dựng nâng cao chất lượng cơng trình Nước sau làm lạnh sử dụng phổ biến việc chế biến thuỷ hải sản rửa , trùng sản phẩm trước hoàn thiện sản phẩm Trong công nghệ thực phẩm ứng dụng thực tế lớn phục vụ làm lạnh sơ sản xuất bia , sản xuất đá thiếu nước làm lạnh 0°C (Khi làm lạnh với hệ thống làm lạnh với vật liệu đảm bảo ) 1.2 Quy trình sản xuất nước lạnh Nước cấp từ TP Xử lý nước Cấp nước vào bể chứa Làm lạnh nước Lấy nước khỏi bể 1.3 Môi chất sử dụng hệ thống - Môi chất sử dụng hệ thống NH - Ưu nhược điểm NH : + Ưu điểm :  Khơng gây ăn mòn thiết bị chế tạo từ thép, kim loại đen chế tạo máy ăn mòn đồng hợp kim đồng Vì khơng sử dụng đồng hợp kim đồng hệ thống amoniac  Có mùi đặc trưng nên dễ phát rò rỉ  Khơng hòa tan dầu bơi trơn máy nén  Rẻ tiền, dễ kiếm, vận chuyển bảo quản + Nhược điểm :  Độc hại người môi trường  Trong khơng khí chứa lượng NH bắt lửa gây nổ, hỏa hoạn 1.4 Nhiệm vụ đồ án * Tính tốn thiết kế hế thống sản xuất nước lạnh - Năng suất : 10 ( m /h) - Nhiệt độ : 12 ºC - Các số liệu khơng khí bên ngồi Qng Ngãi + Nhiệt độ mơi trường bên ngồi t1 = 37,8 ºC (nhiệt độ trung bình vào mùa hè) + Độ ẩm ϕ1 = 85 % (độ ẩm trung bình vào mùa hè) NHĨM 12 TRANG 10 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY q = h1 – h4 = 1762,3 – 690 = 1072,3 (kJ/kg) - Năng suất lạnh riêng thể tích : q0 1072,3 q v = v1' = 0,3 = 3574,33 (kJ/ m3 ) -Công nén riêng : h h l = – 1' = 1960 – 1760 = 200 (kJ/kg) - Năng suất thải nhiệt riêng : q k = h2 – h3 = 1960 – 711,8 = 1248,2 (kJ/kg) - Hệ số lạnh chu trình : q0 1072,3 ε = l = 200 = 5,36 - Hiệu suất Exergy : Tk − T0 318 − 275 υ = ε T0 = 5,36 275 = 0,84 4.2 Tính chọn máy nén - Năng suất khối lượng thực tế máy nén Q0 88,629 mn = q = 1072,3 = 0,08 (kg/s) - Năng suất thể tích thực tế máy nén Vtt = mn v1' = 0,08 0,3 = 0,024 ( m3 /s) - Hệ số cấp máy nén p0 − ∆ p λi = p0   p + ∆ pk − c  k  p0    m p0 − ∆ p   − p0      0,46 − 0,01 , 78 + , 01 0,46 − 0,01    − 0,05   −  0,46  0,46 0,46     = = 0,873 Trong : + ∆p = ∆p k = 0,005 ÷ 0,01 MPa, chọn ∆p = ∆p k = 0,01 + m = 0,95 ÷ 1,1 máy nén NH , chọn m = + c = 0,03 ÷ 0,05, chọn c = 0,05 + p = 4,63 (bar) = 0,46 (MPa) + p k = 17,832 (bar) = 1,78 (MPa) NHÓM 12 TRANG 22 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH λ w' GVHD: LÊ QUANG HUY T0 273 + = λ w λr = Tk = 273 + 45 = 0,86 => λ = λi λ w' = 0,873 0,86 = 0,75 - Thể tích lý thuyết: Vtt 0,024 Vlt = λ = 0,75 = 0,032 ( m3 /s) = 115,2 ( m3 /h) (Tra bảng 7-2, trang 222 - TL1) Ta chọn máy nén pittông MYCOM cấp nén ký hiệu N2WA, thể tích quét VMN = 187,2 ( m3 /h) = 0,052 ( m3 /s) - Số lượng máy nén Z MN Vlt 0,032 = VMN 0,052 = 0,61  Vậy chọn máy nén - Công nén đoạn nhiệt: N s = m l = 0,08 200 = 16 (kW) Trong đó: + m = mn = 0,08 (kg/s) + l = 200 (kJ/kg) - Công nén thị: Ns Ns 16 N i = η i = λ w' + b.t = 0,86 + 0,001.2 = 18,56 (kW) Trong : + b = 0,001 + t0 = ºC - Công suất ma sát : N ms = Vtt p ms = 0,024 0,059 10 = 1416(N.m/s) = 1,416 (kW) Trong : + Vtt = 0,024 ( m /s) + p ms = 0,049 ÷ 0,069 (MPa) máy nén thuận dòng NH , chọn p ms = 0,059 (MPa) - Công nén hiệu dụng: N e = N i + N ms = 18,56 + 1,416 = 19,976 (kW) - Công suất điện: Ne 19,976 N el = η td η el = 0,95 + 0,85 = 11,09 (kW) NHÓM 12 TRANG 23 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Trong : + ηtd = 0,95 + η el = 0,80 ÷ 0,95, chọn η el = 0,85 - Công suất động lắp đặt: N dc = (1,1 ÷ 2,1) N el = 2,1 11,09 = 23,289 (kW) CHƯƠNG V : TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 5.1 Thiết bị ngưng tụ 5.1.1 Mục đích Ngưng tụ môi chất thành lỏng 5.1.2 Lựa chọn thiết bị ngưng tụ - Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát nước : bình ngưng ống vỏ nằm ngang amoniac - Ưu điểm: + Thiết bị gọn nhẹ, chắn, phụ tải nhiệt lớn + Dễ dàng vệ sinh bề mặt trao đổi nhiệt + Do làm mát nước nên chịu ảnh hưởng thời tiết - Nhược điểm: + Tốn thêm hệ thống tháp giải nhiệt, làm tăng thêm chi phí lắp đặt + Cơng nghệ chế tạo phức tạp 5.1.3 Tính tốn nhiệt thiết bị ngưng tụ - Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Qk = Q0 + N i = 88,629 + 18,56 = 107,189 (kW) - Diện tích trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ NHÓM 12 TRANG 24 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Tra bảng – 6, trang 263 - TL1, bình ngưng ống vỏ nằm ngang ammoniac, mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ q kF = 3500 ÷ 5200 (W/ m ), ta chọn q F = 4000 (W/ m ) Ftbnt Qk 107,189.1000 4000 = q kF = = 26,79 ( m ) - Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ Qk 107,189 Vn = C n ρ ∆t w = 4,18.1000.3 5,08 10 −3 ( m /s) = 30,78 ( m /h) Trong : + C n = 4,18 (kJ/kg K) (Trang 319 - TL2) + ρ = 1000 kg/ m + ∆t w : độ tăng nhiệt độ thiết bị ngưng tụ, ∆t w = t w - t w1 = 40,8 – 37,8 = ºC Tra bảng – 1, trang 249 - TL1 Ta chọn bình ngưng ống vỏ nằm ngang ammoniac ký hiệu KTP - 20 Bảng 5.1 Ký hiệu bình ngưng KTP 40 Diện tích bề mặt, m2 40 Kích thước phủ bì, mm Số ống Kích thước ống nối, mm Thể tích ống, m3 Đường kính D 600 Dài L 352 Rộng B Cao H 910 1000 216 Hơi d Lỏng d1 Nước d2 70 25 80 0,53 5.2 Thiết bị bay 5.2.1 Mục đích - Thiết bị bay nơi trao đổi nhiệt môi chất lạnh đối tượng cần làm lạnh 5.2.2 Lựa chọn thiết bị bay - Chọn thiết bị bay : bình bay ống vỏ nằm ngang NH 5.2.3 Tính tốn nhiệt thiết bị bay - Diện tích trao đổi nhiệt thiết bị NHÓM 12 Khối lượng, kg TRANG 25 1550 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH Ftbbh GVHD: LÊ QUANG HUY Q0 88,629.1000 500.5 = k ∆t tb = = 35,45 ( m ) Trong : + Q0 = 88,629 (kW) + k = 460 ÷ 580, chọn k = 500 (W/ m K) + ∆t tb = ÷ 6, chọn ∆t tb = ºC (k ∆t tb tra bảng – 1, trang 288 – TL2) - Lưu lượng nước cần làm lạnh Q0 88,629 Vn = C n ρ ∆t n = 4,18.1000.25,8 = 8,22 10 −4 (kg/s) = 2,96 ( m /h) Trong : + Q0 = 88,629 (kW) + Cn = 4,18 (kJ/kg K) (Trang 319 - TL2) + ρ = 1000 (kg/ m ) + ∆t n = t1 – t b = 37,8 – 12 = 25,8 ºC - Chọn thơng số bình bay ống vỏ nằm ngang NH Bảng 5.2 Thiết bị bay Diện tích bề mặt, m2 ИKT-40 NHĨM 12 40,7 Kích thước phủ bì, mm Đường kính, mm 600x8 Dài Rộng Cao 3580 1075 1590 Số lượng ống 216 Thể tích khơng gian ống, m 0,52 TRANG 26 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY CHƯƠNG VI : TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 6.1 Bình chứa cao áp 6.1.1 Mục đích sử dụng bình chứa cao áp - Để cấp lỏng liên tục cho tiết lưu dàn bay - Chứa lỏng môi chất từ thiết bị khác hệ thống phải sửa chữa 6.1.2 Cấu tạo 10 NHÓM 12 TRANG 27 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY 1- Ống lắp áp kế 2- Ống lắp van an toàn 3- Đường dự trữ 4- Đường lỏng cao áp vào 5- Đường cân với thiết bị ngưng tụ 6- Đường lỏng cao áp 7- Kính xem gas 8- Xả cặn 9- Xả dầu 10- Chân bình NHÓM 12 TRANG 28 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY 6.1.3 Tính chọn bình chứa cao áp Thể tích bình chứa cao áp tính theo CT 8-14 sách “HỆ THỐNG MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH” –Nguyễn Đức Lợi VCA = 1,45 V BH = 1,45 0,52 = 0, 754 ( m ) Trong : V BH = 0,52 ( m ) Tra bảng – 17, trang 310 - TL1, ta chọn bình cứa cao áp nằm ngang loại 0,75PB Bảng 6.1 Loại bình 0,75PB Kích thước, mm DxS L 600 x 3190 Dung tích, H 500 m 0,75 Khối lượng, kg 430 6.2 Bình tách lỏng 6.2.1 Mục đích sử dụng bình tách lỏng - Bình tách lỏng sử dụng cho hệ thống máy đá nhằm tách lỏng hồn tồn khỏi dòng mơi chất tách lỏng bình giữ mức Tránh tượng máy nén hút phải lỏng gây va đập thủy lực bình giữ mức tách khơng hết lỏng 6.2.2 Cấu tạo 1- ống môi chất vào 2- gia cường 3- ống môi chất 4- nón chắn 5- cửa xả 6- đường lỏng khỏi bình NHĨM 12 TRANG 29 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY 6.2.3 Nguyên lý hoạt động Lỏng tách nguyên nhân : + Dòng mơi chất từ ống nhỏ bình lớn nên vận tốc giảm, lực quán tính giảm nên lỏng bị rơi xuống + Do hạt lỏng va đập với chắn rơi xuống đáy bình trọng lực 6.2.4 Tính chọn bình tách lỏng Đường kính bình tách lỏng xác định theo CT 8-8, trang 305 – TL2 Dt = 4.Vh π ω - Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách lỏng Vh = mtt v1 = 0,08 0,3 = 0,024 ( m3 /s) Trong : + mtt = mn = 0,08 (kg/s) + v1 = 0,3 ( m /kg) 4.Vh π ω = 4.0,024 π 0,8 = 0,19 (m) = 190 (mm) => Dt = Trong : + ω = 0,5 ÷ (m/s), chọn ω = 0,8 (m/s) + Vh = 0,024 ( m /s) Tra bảng – 18, trang 311 - TL1, ta chọn bình tách lỏng loại 70-0 Bảng 6.2 Bình tách lỏng 70-0 Khối lượng, kg Kích thước, mm DxS 426 x 10 d 70 B 890 H 1750 210 6.3 Bình tách dầu 6.3.1 Mục đích sử dụng bình tách dầu - Bình tách dầu lắp vào đường đẩy máy nén amoniac để tách dầu khỏi dòng mơi chất, tránh dầu đến bán vào bề mặt bình ngưng tụ làm giảm trình trao đổi nhiệt 6.3.2 Cấu tạo Lựa chọn bình tách dầu kiểu nón chắn NHĨM 12 TRANG 30 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY 1- Đường vào môi chất 2- Ống lắp van an toàn 3- Đường mơi chất 4- Các nón chắn 5- Miệng phun ngang 6- Nón chắn dầu 7- Đường xả dầu 6.3.3 Nguyên lý hoạt động Dầu tách nhờ nguyên nhân: + Do dòng mơi chất từ ống nhỏ bình to, vận tốc giảm, lực qn tính giảm tác dụng trọng lực hạt dầu nặng rơi xuống + Do hạt dầu va đập vào thành bình rơi xuống + Do vận tốc đột ngột va đập vào chắn tác dụng trọng lực hạt dầu nặng rơi xuống đáy bình 6.3.4 Tính tốn bình tách dầu - Đường kính bình tách dầu dược xác định theo CT 8-5 (trang 300 TL2) Dt = 4.Vd π ω -Lưu lượng thể tích mơi chất qua bình tách dầu Vd = mtt v = 0,08 0,1 = 10 −3 ( m3 /s) Trong : + mtt = mn = 0,08 (kg/s) + v = 0,1 ( m /kg) 4.8.10 -3 π 0,8 = 0,113 (m) = 113 (mm) 4.Vh π ω = => Dt = Trong : + ω = 0,5 ÷ (m/s), chọn ω = 0,8 (m/s) + Vd = 10 NHÓM 12 −3 ( m /s) TRANG 31 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY Vậy ta chọn bình tách dầu có đường kính Dt ≥ 113 (mm) 6.4 Bình chứa dầu 6.4.1 Mục đích sử dụng bình chứa dầu -Nếu xả dầu trực tiếp từ bình tách dầu ngồi vừa có áp suất cao vừa có lỏng mơi chất nguy hiểm Do để đơn giản ta dùng bình chứa để gom dầu từ thiết bị khác trước xả 6.4.2 Cấu tạo - thân bình - ống lấy dầu - lọc dầu - đường nối ống hút - đường nối máy nén 10 - đường nối dầu vào - đường nối áp kế - mức (ống thủy) - xả cặn 10 - chân bình 6.4.3 Nguyên lý hoạt động - Dầu hồi từ thiết bị khác máy nén nhờ nguyên lý chênh lệch áp suất Khi mở van nối với đường hút, áp suất bình giảm xuống môi chất lạnh thu hồi - Khi xả dầu ngồi, áp suất bình phải cao áp suất khí chút 6.4.4 Chọn thiết bị Tra bảng – 20, trang 313 - TL1,ta chọn bình chứa dầu loại 300 CM Bảng 6.4 Bình chứa dầu 300 CM NHĨM 12 Kích thước, mm DxS B 325 x 765 Thể tích, H 1270 m 0,07 Khối lượng, kg 92 TRANG 32 ĐAKTL SX NƯỚC LẠNH GVHD: LÊ QUANG HUY 6.5 Thiết bị giải nhiệt 6.5.1 Mục đích - Nhiệm vụ tháp giải nhiệt thải tồn nhiệt lượng mơi chất lạnh ngưng tụ tỏa nhờ chất tải nhiệt trung gian nước 6.5.2 Cấu tạo ⇑ ⇑ 15 13 12 11 10 14 1- Động quạt gió 2- Vỏ tháp 3- Chắn bụi nước 4- dàn phun nước 5- Khối đệm 6- Cửa khơng khí vào 7- Bể nước 8- Đường nước lạnh để làm mát bình ngưng 9- Đường nước từ bình ngưng 10- Lọc nước 11- Phễu chảy tràn 12- Van xả đáy 13- Đường cấp nước 14- Bơm nước 15- Bình ngưng NHĨM 12 TRANG 33 6.5.3 Nguyên lý hoạt động - Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt độ ban đầu t w1 nhận nhiệt môi chất ngưng tụ tăng lên khoảng ÷ ºC, khỏi bình ngưng có nhiệt độ t w2 Nước nóng đưa sang tháp giả nhiệt phun thành giọt nhỏ Nước nóng chảy theo khối đệm xuống, trao đổi nhiệt với khơng khí ngược dòng từ lên nhờ quạt gió cưỡng Nhiệt độ nước giảm nguội nhiệt độ ban đầu 6.5.4 Chọn thiết bi giải nhiệt - Nhiệt lượng thải thiết bị ngưng tụ : Qk = 107,189 (kW) - Theo tiêu chuẩn CTI tôn nhiệt lượng tương đương 3900 kcal/h Vậy Qk = 107,189 (kW) = 92315,88 (kcal/h) = 23,67 (tôn) Tra bảng – 22, trang 318 - TL1, ta chọn tháp giải nhiệt kiểu FRK25 Bảng 6.5 Kiểu FRK Lưu lượng , l/s 25 Kích thước, mm 5,4 Kích thước ống nối, mm H D in ou t 193 140 80 of dr fv 5 q s Mơt quạt Quạt gió m /ph 200 φ, Khối lượng, kg m m kW kh ô ướt dBA 760 0,75 97 23 55 6.6 Tính chọn đường ống mơi chất 6.6.1 Tính chọn đường ống hút d ih 4.m ρ h π ω = Trong : = 4.0,08 3,33.π 18 = 0,041 (m) = 41 (mm) + m = mn = 0,08 (kg/s) 1 ρ + h = ν 1' = 0,3 = 3,33 (kg/ m ) + ω NH = 15 ÷ 20 (m/s) ω chọn NH = 18 (m/s) (Tra bảng 10 – 1, trang 345 - TL1) Tra bảng 10 – 2, trang 346 - TL1, ta chọn ống thép ký hiệu TOCT-301-50 Bảng 6.6.1 Đường kính Đường kính Đường kính danh nghĩa Da , d i , Dy mm mm , mm 50 57 50 Chiều dày vách ống, mm 3,5 Độ ồn Tiết diện ống, 100 mm 37,4 Khối lượng 1m ống, kg 6,26 6.6.2 Tính chọn đường ống đẩy 4.m ρ d π ω d id = Trong : = 4.0,08 10.π 20 = 0,022 (m) = 22 (mm) + m = mn = 0,08 (kg/s) + + ρd 1 = ν = 0,1 = 10 (kg/ m ) ω NH chọn = 15 ÷ 25 (m/s) ω NH = 20 (m/s) (Tra bảng 10 – 1, trang 345 - TL1) Tra bảng 10 – 2, trang 346 - TL1, ta chọn ống thép ký hiệu TOCT-301-50 Bảng 6.6.2 Đường kính Đường kính Đường kính danh nghĩa ngồi Da , d i , Dy mm mm , mm 25 32 27,5 Chiều dày vách ống, mm 2,25 Tiết diện ống, 100 mm 5,95 Khối lượng 1m ống, kg 1,65 TÀI LIỆU THAM KHẢO TL1 : Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi (Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005) TL2 : Hệ thống máy thiết bị lạnh – Đinh Văn Thuận & Võ Chí Chính (Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005) TL3 : Kỹ thuật lạnh sở – Nguyễn Đức Lợi & Phạm Văn Tùy (Nhà xuất giáo dục Hà Nội, 2005) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn dẫn nhiệt tình thầy trực tiếp hướng dẫn Lê Quang Huy thầy cô khoa Nhiệt - Điện Lạnh giúp đỡ bạn lớp CĐNL 11 để giúp em hoàn thành đồ án ... đá thiếu nước làm lạnh 0°C (Khi làm lạnh với hệ thống làm lạnh với vật liệu đảm bảo ) 1.2 Quy trình sản xuất nước lạnh Nước cấp từ TP Xử lý nước Cấp nước vào bể chứa Làm lạnh nước Lấy nước khỏi... TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC LẠNH 1.1 Mục đích làm lạnh nước Nước chất tải lạnh lý tưởng đáp ứng hầu hết yêu cầu chất tải lạnh nhiên có nhược điểm đơng đặc 0°C Vì lý nước sử dụng cho mục... làm lạnh sử dụng phổ biến việc chế biến thuỷ hải sản rửa , trùng sản phẩm trước hoàn thiện sản phẩm Trong công nghệ thực phẩm ứng dụng thực tế lớn phục vụ làm lạnh sơ sản xuất bia , sản xuất