đồ án thiết kế hệ thóng lạnhcho kho bảo quản đông sức chứa 325 tấn môi chất r 404a; nhiệt độ không khí trong kho tk = 220c 20c, xả tuyết bằng ga nóng NGUYỄN hữu văn

“Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản đông sức chứa 325 tấn môi chất R404a; nhiệt độ không khí trong kho tk = 220C 20C, Xả tuyết bằng ga nóng” là một bài tập quan trọng cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên có thể hoàn thành một công trình trên mô hình lý thuyết có tính ứng dụng cao trong thực tế. Đồ án gồm 5 chương: Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Tính toán thiết kế kho lạnh. Chương 3: Tính nhiệt tải kho lạnh. Chương 4: Chu trình lạnh, tính chọn máy nén và thiết bị lạnh. Chương 5: Lắp đặttự động hóa và vận hành máy lạnh.

LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời từ cách lâu ứng dụng rộng rãi ngành kỹ thuật đời sống Hiện nay, kỹ thuật lạnh thâm nhập vào 70 ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành đó, đặc biệt ngành cơng nghệ thực phẩm, chề biến thịt cá, rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt xuất thủy sản, hải sản, sinh học, hóa chất, hóa lỏng tách khí, sợi dệt may mặc, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, thơng tin, máy tính, quang học, khí, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch, … Trong năm qua, ngành kỹ nghệ lạnh nước ta phát triển mạnh mẽ, đặc biệt ngành chế biến bảo quản thủy sản Q trình chuyển đổi cơng nghệ chế biến để đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế thay đổi môi chất lạnh tạo nên cách mạng thực cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta Nước ta có nguồn lợi vơ to lớn từ biển, đặc biệt thủy hải sản Hiện nay, kim ngạch xuất mặt hàng thủy hải sản chiếm tỉ trọng lớn kinh tế nước ta Các mặt hàng xuất chủ yếu mực, tôm, cá, Để đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường, thị trường khó tính EU, Mỹ, Nhật,… sản phẩm phải có chất lượng cao Ngồi yếu tố chất lượng ngun liệu ban đầu tốt vấn đề cấp đơng bảo quản đơng sản phẩm có ý nghĩa quan trọng, định chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng Vì vậy, việc xác định phương pháp, tính tốn thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thống cấp đông kho bảo quản đông cho đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đáp ứng u cầu cơng nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế hệ thống quan trọng Nắm yêu cầu cần thiết hệ thống kho bảo quản lạnh sản phẩm, đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản đông sức chứa 325 môi chất R-404a; nhiệt độ khơng khí kho tk = -220C �20C, Xả tuyết ga nóng” tập quan trọng cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên hồn thành cơng trình mơ hình lý thuyết có tính ứng dụng cao thực tế Đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tính tốn thiết kế kho lạnh Chương 3: Tính nhiệt tải kho lạnh Chương 4: Chu trình lạnh, tính chọn máy nén thiết bị lạnh Chương 5: Lắp đặt-tự động hóa vận hành máy lạnh Đồ án xây dựng sở tính tốn, tham khảo tài liệu chuyên ngành hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Tuy nhiên, đồ án có nhiều thiếu sót, kính mong thầy Trần Đại Tiến, giáo viên hướng dẫn, đóng góp ý kiến bổ sung để đồ án hoàn thiện Nha Trang, ngày 25 tháng năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Hữu văn Chương TỔNG QUAN 10 1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 10 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lành 10 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh 11 1.1.3 Phân loại kho lạnh 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG .13 Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO LẠNH 16 2.1 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT 16 2.2 TỐN TÍNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 16 2.2.1 Phương án xây dựng 16 2.2.2 Xác định tiêu chuẩn chất tải kho lạnh 17 2.2.3 Thể tích kho lạnh 17 2.2.4 Diện tích chất tải kho lạnh 17 2.2.5 Diện tích cần xây dựng .18 2.2.6 Tải trọng .18 2.3TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 19 2.3.1 Cách nhiệt 19 2.3.2 Cách ẩm 22 Chương 3: TÍNH TỐN NHIỆT TẢI, CHỌN MÁY NÉN LẠNH VÀ CÁC THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG LẠNH 24 3.1 Tính nhiệt tải .24 3.1.1 Mục đích 24 3.1.2.Tính nhiệt tải .24 3.1.3 Dòng nhiệt vận hành 28 3.1.4 Xác định phụ tải cho thiết bị cho máy nén 31 Chương CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ THIẾT BỊ LẠNH 32 4.1 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG LẠNH 32 4.1.1Chọn phương pháp làm lạnh 32 4.2 Tính chu trình máy lạnh .39 4.3 Tính chọn thiết bị .44 4.4 TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 45 4.5 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 52 4.6 TRANG BỊ ĐIỆN 76 Chương 5: LẮP ĐẶT - TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH MÁY LẠNH .78 5.1 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA .78 5.2 Trang bị tự động hóa vân hành hệ thống lạnh 80 5.2.1 Lắp đặt hệ thống điện 80 5.2.2 Mô tả Dixell XR160C 81 Chương TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lành Từ trước công nguyên người chưa biết làm lạnh, biết đến tác dụng lạnh ứng dụng chúng phục vụ sống Họ biết dùng mạch nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm lâu Người Ai cập cổ đại biết dùng quạt quạt cho nước bay bình gốm xốp để làm mát khơng khí cách 2500 năm Người Ấn Độ người Trung Quốc cách 2000 năm biết trộn muối với nước với nước đá để tạo nhiệt độ thấp Kỹ thuật lạnh đại bắt đầu phát triển giáo sư Black tìm ẩn nhiệt hố nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người biết làm lạnh cách cho bay chất lỏng áp suất thấp Sau hố lỏng khí SO vào năm 1780 Clouet Monge tiến hành Sang kỷ thứ XIX Faraday hố lỏng hàng loạt chất khí : H 2S; CO2; C2H2; NH3 ; O2; N2; HCL Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) phát minh máy lạnh nén với đầy đủ thiết bị đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay van tiết lưu Sau có hàng loạt phát minh kỹ sư Carres (pháp) máy lạnh hấp thụ chu kỳ liên tục với cặp môi chất khác Máy lạnh hấp thụ khuyếch tán Gerppt (Đức) đăng ký phát minh năm 1899 Platen Munter (Thuỵ Điển) hoàn thiện năm 1922 Máy lạnh Ejector nước Leiblane chế tạo năm 1910 Một kiện quan trọng lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh việc sản xuất ứng dụng Freon Mỹ vào năm 1930 Freon chất lạnh có nhiều tính chất q báu khơng cháy, khơng nổ, khơng độc hại, phù hợp với chu trình làm việc máy lạnh nén Nó góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển Nhất kỹ thuật điều hồ khơng khí Ngày kỹ thuật lạnh đại phát triển mạnh, với phát triển khoa học, kỹ thuật lạnh có bước tiến vượt bậc 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh Kỹ thuật lạnh ngày đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân khoa học kỹ thuật, kinh tế quan trọng: công nghệ thực phẩm, chế biến thuỷ sản, rau quả, rượu bia, nước giải khát, sinh học, hố lỏng hố chất tách khí, điện tử, khí xác, y tế, điều hồ khơng khí Một ứng dụng quan trọng ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm, theo thống kê khoảng 80 % công nghệ lạnh sử dụng công nghệ thực phẩm Vi sinh vật enzyme nội tạng nguyên nhân gây nên hư hỏng thực phẩm Nhưng tác dụng nhiệt độ thấp chúng bị ngừng hoạt động bị ức chế hoạt động, sản phẩm bị biến đổi chất lượng hương vị, sắc màu, chất dinh dưỡng Nhờ thời gian giữ sản phẩm lâu tạo điều kiện tốt cho trình chế biến, tiêu thụ sản phẩm 1.1.3 Kho lạnh phân loại kho lạnh Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành chế biến thuỷ sản Kho lạnh đóng vai trò quan trọng khâu bảo quản sản phẩm Kho lạnh tạo môi trường giúp cho sản phẩm bảo quản giữ giá trị dinh dưỡng giá trị khác giá trị cảm quan, hình dạng sản phẩm a Theo cơng dụng - Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển đến khâu chế biến khác - Kho chế biến: sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thủy sản, xuất thịt,…), thường có dung tích lớn, phụ tải nhiệt lớn thay đổi xuất nhập hàng thường xuyên - Kho lạnh phân phối: thường dùng điều hòa thực phẩm cho khu vực đông dân cư, thành phố, trung tâm công nghiệp dự trũ lâu dài Kho thường có dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng khác - Kho lạnh trung chuyển: thường đặt hải cảng, điểm nút đường sắt, dùng để bảo quản ngắn hạn sản phẩm nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển kết hợp làm với kho lạnh phân phối kho lạnh thương nghiệp - Kho lạnh thương nghiệp: bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp, bảo quản tạm thời mặt hàng bán thị trường - Kho lạnh vận tải: thực chất ô tô lạnh, tầu hoả, tầu thuỷ máy bay lạnh Kho có dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời, vận chuyển từ nơi sang nơi khác - Kho lạnh sinh hoạt: loại tủ lạnh, tủ đơng cỡ khác sử dụng gia đình, khách sạn, nhà hàng để bảo quản lượng hàng nhỏ thực phẩm Dung tích từ 50 lít đến vài mét khối b Theo nhiệt độ: - Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ thường từ -20C÷50C Chủ yếu bảo quản mặt hàng nông sản - Kho bảo quản đông: bảo quản mặt hàng cấp đông Nhiệt độ tối thiểu -180C - Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản -120C - Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C - Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu 40C c Theo dung tích chứa: tính theo m3, lít, d Theo đặc điểm cách nhiệt: - Kho xây: kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta tiến hành bọc cách nhiệt Nhược điểm lắp đặt khó, giá thành cao, khó tháo dỡ, khơng thẩm mỹ.ở Việt Nam tí dung kho xây để bảo quản thực phẩm - Kho panel: lắp ghép từ panel tiền chế polyruethan ghép với mộng âm dương hay khóa camlocking Ưu điểm đẹp, gọn, rẻ, thuận lợi lắp đặt, tháo dỡ, bảo quản sản phẩm Hầu hết xí nghiệp cơng nghệ thực phẩm dùng kho panel để bảo quản hàng hóa Hiện nhiều doanh nghiệp nước sản xuất panel đạt tiêu chuẩn chất lượng cao 1.2 TỔNG QUAN VỀ Q TRÌNH BẢO QUẢN ĐƠNG Những biến đổi thực phẩm q trình bảo quản đơng 1.2.1 Những biến đổi vật lý a Sự kết tinh lại nước Đối với sản phẩm động lạnh q trình bảo quản khơng trì nhiệt độ bảo quản ổn định dẫn đến kết tinh lại nước đá Đó tượng gây nên ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Kết tinh lại nước đá xảy có dao động nhiệt độ trình bảo quản Do nồng độ chất tan tinh thể nước đá khác nên nhiệt độ kết tinh nhiệt độ nóng chảy chúng khác Khi nhiệt độ tăng tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng chảy thấp bị tan trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại trình kết tinh lại xảy ra, chúng lại kết tinh thể nước đá lớn làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày to lên Sự tăng kích thước tinh thể nước đá ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể cấu trúc tế bào bị phá vỡ, sử dụng sản phẩm mềm hao phí chất dinh dưỡng tăng nước tự tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm Để tránh tượng kết tinh lại nước đá trình bảo quản nhiệt độ phải ổn định, mức dao động nhiệt độ cho phép  10C b Sự thăng hoa nước đá Trong trình bảo quản sản phẩm đơng tượng nước khơng khí ngưng tụ thành tuyết giàn lạnh làm cho lượng ẩm khơng khí giảm Điều dẫn đến chênh lệch áp suất bay nước đá bề mặt sản phẩm với môi trường xung quanh Kết nước đá bị thăng hoa nước vào mơi trường khơng khí Nước đá bề mặt bị thăng hoa, sau lớp bên thực phẩm thăng hoa Sự thăng hoa nước đá thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng Oxy khơng khí dễ xâm nhập oxy hố sản phẩm Sự oxy hoá xảy làm cho sản phẩm hao hụt trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đặc biệt q trình oxy hố lipit Để tránh tượng thăng hoa nước đá sản phẩm sản phẩm đơng đem bảo quản phải bao gói kín đuổi hết khơng khí ngồi, có khơng khí bên xảy tượng hố tuyết bề mặt bao gói trình thăng hoa xảy 1.2.2 Những biến đổi hố học Trong bảo quản đơng, biến đổi sinh hoá, hoá học diễn chậm Các thành phần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu… a) Sự biến đổi Protein Trong loại protein protein hồ tan nước dễ bị phân giải nhất, phân giải chủ yếu tác dụng enzyme có sẵn sản phẩm Sự khuếch tán nước kết tinh lại thăng hoa nước đá gây nên biến tính protein hoà tan Biến đổi protein làm giảm chất lượng sản phẩm sử dụng b) Sự biến đổi chất béo Dưới tác dụng enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào Đó điều kiện thuận lợi cho trình oxy hố chất béo xảy Q trình oxy hố chất béo sinh chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị sử dụng sản phẩm Nhiều trường hợp nguyên nhân làm hết thời hạn bảo quản sản phẩm Các chất màu bị oxy hoá làm thay đổi màu sắc sản phẩm 1.2.3 Sự biến đổi vi sinh vật Đối với sản phẩm bảo quản đơng có nhiệt độ thấp -18 0C bảo quản ổn định số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản Ngược lại sản phẩm làm đông không đều, vệ sinh không tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định làm cho sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm 1.2.4 Kết luận Kỹ thuật lạnh đóng vai trò quan trọng kinh tế xã hội Đặc biệt nước ta kinh tế chủ yếu sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, sản phẩm nơng nghiệp dồi Bên cạnh tiến trình phát triển kinh tế xã hội tiến dần lên cơng nghiệp hố đại hoá, sản phẩm xuất ngày chế biến tinh chế hơn, ngành chế biến nông sản, chế biến thuỷ sản ngày chiếm vị kinh tế xã hội Để phát triển ngành cơng nghệ lạnh đóng vai trò to lớn đặc biệt với ngành chế biến thuỷ sản xuất Do việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật lạnh vào nước ta cần thiết hướng để với xã hội đưa kinh tế lên Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO LẠNH 2.1 CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT Các thơng số thống kê nhiều năm, tính tốn để đảm bảo độ an tồn cao ta thường lấy giá trị cao (chế độ khắc nghiệt nhất) từ đảm bảo kho vận hành an tồn điều kiện xảy mà ta ước tính Các thơng số mơi trường bên ngồi kho lạnh trình bày theo bảng 2.1Em chọn phương án thiết kế kho bảo quản Nha Trang, có thơng số khí hậu sau: Bảng 2.1: Thơng số khí hậu Nha Trang [TL1-8] Nhiệt độ(0C) TB năm Mùa hè 26,5 36,6 Mùa đông 17,7 Độ ẩm tương đối(%) Mùa hè Mùa đông 79 78 Chọn nhiệt độ môi trường t = 36,60C nhiệt độ mơi trường để tính tốn 2.2 TỐN TÍNH KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 2.2.1 Phương án xây dựng Kho có dung tích 320 dựa vào phân tích ưu nhược điểm kho xây kho lắp ghép phân tích phần 1.2.3 Vì vậy, em chọn phương án xây dựng kho lạnh kho lắp ghép, tường trần ghép panel, bêtơng có cách nhiệt 2.2.2 Xác định tiêu chuẩn chất tải kho lạnh Tiêu chuẩn chất tải kho khối lượng hàng hóa chứa đơn vị thể tích, tấn/m3 Sản phẩm bảo quản kho loại cá đông lạnh nên tiêu chuẩn chất tải gv= 0,45 tấn/m3 Bảng 2.4 [TL1-32] 2.2.3 Thể tích kho lạnh Thể tích kho lạnh xác định theo cơng thức (m3) Trong đó: E: dung tích kho lạnh (tấn) gv: định mức chất tải (tấn /m3) V: thể tích kho lạnh (m3) Với E = 325tấn Ta có: (m3) 2.2.4 Diện tích chất tải kho lạnh Diện tích chất tải kho lạnh : (m2) Trong đó: F: diện tích chất tải (m2) h: chiều cao chất tải (m) Chiều cao chất tải phụ thuộc vào chiều cao kho lạnh khoảng hở trần hàng để lắp dặt dàn lạnh lưu thơng khơng khí Chiều cao kho lạnh chiều cao phủ bì kho lạnh trừ hai lần bề dầy panel Chọn panel tiêu chuẩn có chiều cao phủ bì 4,5m (m) Chọn h = 2.8 (m) Vậy ta có diện tích chất tải là: Chọn van: hãng sản xuất MBCO 4.5.13 Van xả gas (relief valve) - Vị trí lắp đặt van xả gas: bình chứa Chọn van MBCO 4.5.14 Chọn thiết bị bảo vệ: Rơle áp suất dầu, rơle áp suất đẩy, hút Hình 4.25 Rơle áp suất dầu Hình 4.26 Rơ le kép HP LP Danfoss 4.5.15 Van chặn – van tạp vụ + Nhiệm vụ van chặn vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh cần thiết phải khố mở dòng chảy mơi chất lạnh vòng tuần hồn Hình 4.30 Cấu tạo van chặn + Van tạp vụ lắp đầu máy nén đường hút đường đẩy Van tạp vụ có ngã Nhiệm vụ van tạp vụ để bảo dưỡng, sửa chữa, nạp dầu, nạp gas, hút chân không phục vụ cho việc đo đạc kiểm tra máy nén Cấu tạo van tạp vụ trình bày hình 4.13 Thân; Đế van; Tấm chặn dưới; Đệm kín trục; Đệm nắp; Nắp; Trục van; Hình 4.30 Cấu tạo van tạp vụ a Bốn bulông bắt lên máy nén; b Loại Bulông bắt lên máy nén; c Mặt cắt qua van tạp vụ; d Hình cắt phối cảnh; Đầu nối tín hiệu áp suất để hút chân khơng; Đầu nối vào dàn ngưng dàn bay hơi; 10 Tai cố định vào đầu máy nén; 11 Vòng xiết; 12 Đầu bu lông; 13 Tấm chặn trên; 14 Đầu nối vào máy nén; 4.5.16 Van điện từ Van điện từ van chặn điều khiển lực điện từ Khi có điện cuộn dây sinh lực điện từ hút lõi thép đẩy van lên, van điện từ mở dòng mơi chất qua, khơng có điện van điện từ đóng lại ngăn khơng cho dòng mơi chất qua Van có chế độ đóng mở Cấu tạo van điện từ thể hình 4.14 Hình 4.31Cấu tạo van điện từ Thân van; Vỏ; Cuộn dây điện từ; Đế van; Vít cố định; 10 Vòng đoản mạch chống ồn; Clăppê; 11 Dây tiếp điện; Ống dẫn hướng đồng thời ống ngăn cách khoang môi chất với bên ngồi; Lõi sắt; 12 Mũ ốc nối vít; Lõi cố định; 13 Lò xo; 4.5.17 Kính xem gas Trên đường ống cấp dịch hệ thống nhỏ trung bình thường có lắp đặt kính xem gas, mục đích báo hiệu lưu lượng lỏng chất lượng cách định tính Cụ thể sau: - Báo hiệu lượng gas chảy qua đường ống có đủ hay khơng Báo hiệu độ ẩm mơi chất Ngồi lỏng có lẫn tạp chất nhận biết qua mắt kính 4.6 Tính chọn đường ống dẫn mơi chất hệ thống Trong hệ thống lạnh gồm nhiều thiết bị riêng biệt, chúng liên kết với nhờ ống dẫn, phải tính tốn lựa chọn đường ống dẫn cho vừa đủ bền vừa tiết kiệm đường ống đảm bảo yêu cầu kĩ thuật kinh tế Cũng từ yếu tố như: tốc độ lưu động cho phép mơi chất, lưu lượng dòng mơi chất, khối lượng riêng mơi chất… Từ ta tính đường kính ống dẫn Đường kính ống xác định theo biểu thức: (m) [1, 345 ] Trong đó: m : Lưu lượng mơi chất (kg/s) Khối lượng riêng mơi chất (kg/m3) Tốc độ dòng chảy môi chất (m/s) Trong hệ thống lạnh ta cần xác định đường ống đường ống hút từ thiết bị bay máy nén, đường ống đẩy, đường ống dẫn lỏng a Đường ống hút từ dàn bay máy nén Ta có: m = 0,29 kg/s Theo ( Bảng 10 -1, [1,299] ) ta có: m/s nên chọn m/s v1 = 0,10303 m3/kg nên =9,7 Nên Theo ( Bảng 10-2, [1,300] ), em chọn ống thép có đường kính 100 mm b Đường ống đẩy máy nén từ máy nén đến thiết bị ngưng tụ Ta có: m m = 0,29 kg/s Theo (Bảng 10-1, [1,299] ) ta có: m/s nên chọn m/s v2 = 0,014 m3/kg nên Vậy Theo( Bảng 10-2, [1,300] ),em chọn ống thép có đường kính 27,5mm c Tính chọn đường ống dẫn lỏng từ bình ngưng bình chứa cao áp Ta có: m m = 0,29 kg/s Theo (Bảng 10-1, [1, 300] ) ta có: m/s nên chọn m/s = 995,4 kg/m3 Vậy Theo ( Bảng 10-2, [1, 346 ] ), em chọn ống thép có đường kính 27,5mm Đường ống Kích thước chọn Đường Đường kính Đường kính Tiết Khối lượng kính tính Ngồi diện 1m ống mm mm mm2, kg 1,65 Ống đẩy Mm 22 27,5 32 x 100 5,95 Ống hút 73 100 108 78,5 10,26 Ống dẫn 23 27,5 32 5,95 1,65 4.5 TRANG BỊ ĐIỆN Nguyên tắc chọn aptomat: IđmMCCB = (1,5÷2)Ilv Nguyên tắc chọn contactor: IđmCTT ≥ Ilv Nguyên tắc chọn Rơle nhiệt: IđmRLN = ( 1,2÷1,3)Ilv 4.6.1 Động máy nén Công suất động cần chọn Pđc ≥ 57,66 kW Dòng làm việc động chế độ Δ 57,66 A Iđm MCCB = 1,5Ilv= 57,66×1,5 = 86,49 4.6.2 Bơm nước bình ngưng + Cơng suất động cơ: 1,1kW Dòng điện Ibơm= (A) Chọn: + Aptomat: Iđm MCCB = 1,5Ibơm= 1,96× 1,5= 2,94A Dòng định mức: 5A 4.6.3 Quạt dàn lạnh Có dàn lạnh, dàn lạnh có quạt Mỗi quạt có: PFan= 570 W, IFan= 2,52 A Công suất (các quạt mắc song song): P = 2×570 =1140 W Dòng điện cụm: I = x 2,52 =5,04 A + Chọn aptomat cho cụm: IđmMCCB = 5,04 × 1,5 = 7,56A 4.6.4 Quạt tháp giải nhiệt: PQTGN = 0,32 kW IQTGN= A + Chọn aptomat ABE33 5A + Chọn contactor GMC 6M dòng A + Rơ le nhiệt bảo vệ: Iđm = 1,35×1.2=1,7 A 4.6.5 Bơm dịch dàn lạnh Cơng suất động cơ: 0,37kW, hiệu suất 93%, hệ số công suất cosφ=0,88, dòng I= 0,64A Iđm = 0,64,×1.3 =1,56= 0,84 A 4.6.6 Chọn MCCB tổng Dòng điện tổng: (A) Chương 5: LẮP ĐẶT - TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH MÁY LẠNH 5.1 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 5.1.1 Sơ đồ ngun lý hệ thống kho bảo quản đơng (hình A3) Ghi van ch?n SV2 SV2 van di?n t? AKV15-2 van tiêt luu di?n t? phin l?c van an toàn SV4 d?ng h? áp su?t FS công t?c phao HPS role áp su?t cao LPS role áp su?t th?p HFS role b?o v? m?c d?ch cao LFS role b?o v? m?c d?ch th?p AKV72A AKV15-2 HN SV1 TD HFS sv sv HPS LPS HPS LPS BTH KKN MN pd BNT LFS MN WPS TGN BCCA Ð? ÁN KHO L? NH tru?ng d?i h?c nha trang BTTD SO Đ? H? TH? NG SVTH nguy?n h?u van CBHD TS:Tr?n Ð?i Ti?n 51.2 Sơ đồ mạch điện động lực mạch điện điều khiển (hình A3) Thi?t k? h? th?ng cho kho l?nh SO Ð? NGUYÊN LÝ H? TH? NG L? NH Hình 4.14 so d? m?ch di?n di?u khi?n 51C N R 52C TR-2 MCB-2 AX L HPS AX L OPS L L 52P 51F 10 11 12 TR-2 b LPS 52 F L L Th 220V TR-1 51 C 49C TR L WPS 52F 52 P U K AX AX 51P L a SV XR160 C F AX 52 S 52 D TR L M1 SV L SV 52 FC L HFS M1 man TR3 BOM QU? T B? O V? ÁP SU? T D? U B? O V? ÁP SU? T HÚT KH? I Đ? NG SAO-TAM GIÁC TH? P,ÁP SU? T NÉN CAO X? TUY? T THÁP GI? I NHI? T QU? T DÀN L? NH auto cos Th L GI? M T? I MÁY NÉN off TR C? P D?CH VÀO DÀN L? NH SV C? P D?CH VÀO BTH GHI CHÚ MCB: Áp tô mát HPS: Role b?o v? áp su?t nén cao LPS: Role b?o v? áp su?t hút th?p F: C?u chì WPS: Role b?o v? áp su?t nu?c TR: Role th?i gian HFS, LFS: Công t?c phao OPS: Role b?o v? hi?u áp su?t d?u 52D : Công t?c to kh?i d?ng tam giác L: Đèn báo 52S : công t?c to kh?i d?ng SV : Van di?n t? TRU? NG Đ? I H? C NHA TRANG KHOA CH? BI? N-B? MÔN K? THU? T L? NH THI? T K? H? TH? NG L? NH CHO KHO B? O QU? N ĐÔNG Đ? ÁN MÔN H? C ? th : role nhi?t 52C : Công t?c to kh?i d?ng máy nén H? VÀ TÊN SVTH CBHD L? P NGUY? H? U VAN HN12NL1 TS.TR? N Đ? I TI? N KÝ DUY? T 5.1.3 Các ký hiệu vẽ : Cuộn dây contactor bơm nước làm mát dàn ngưng : Cuộn dây contactor quạt tháp giải nhiệt : Cuộn dây khởi động cho máy nén : Cuộn dây contactor khởi đông tam giác : Cuộn dây cotactor làm việc máy nén : Cuộn dây contactor bơm dịch TM1 TM2 : Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh : TR LFS/HFS :Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh : Cuộn dây rơ le thời gian : Rờ le phao bình chứa tuần hồn T? L? SO Đ? M? CH ĐI? N ĐI? U KHI? N B? N V? FS1/FS2 SV th : Rờ le phao cấp dịch bảo vệ mức dịch cao bình trung gian : Cuộn dây van điện từ : tiếp điểm rờ le nhiệt độ a - b : Tiếp điểm bảo vệ áp suất dầu L : Đèn báo làm việc RL : Đèn báo cố BZ : Chuông báo động cố; HPS/LPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ áp suất nén cao áp suất hút thấp OPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất dầu thấp WPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất nước : Tiếp điểm thường mở : Tiếp điểm thường đóng : Tiếp điểm thường mở đóng chậm : Tiếp điểm thường đóng mở chậm 5.2 Trang bị tự động hóa vân hành hệ thớng lạnh 5.2.1 Lắp đặt hệ thống điện 5.2.1.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống lạnh kho bảo quản đơng Hình 4.13 Sơ đồ mạch điện động lực hệ thống Hình 4.14 4.15 Sơ đồ mạch điện điều khiển mạch cố hệ thống 5.2.1.2 Thuyết minh mạch điện Bật cơng tắc cos1, cos2 vị trí auto Đóng áp tơ mát MCB-1, MCB-2, khơng có cố hệ thống vận hành hồn tồn tự động sau : Khi đóng MCB-2 cuộn dây SV/3 có điện làm cho van điện từ SV-3 có điện mở ra,máy nén sẵn sàng chạy giảm tải Khi mạch thơng sau : 51C, HPS, ab, LPS Cuộn dây 52/P 52/F có điện khởi động bơm, quạt dàn ngưng, đồng thời đóng tiếp điểm thường mở 52P 52F, đóng lại TR/1 có điện sau thời gian tiếp điểm thường đóng mở chậm TR1 đóng lại làm cho có điên vào mạch khởi động máy nén máy nén khởi động chế độ sao, sau 2-3 giây chuyển sang chế độ tam giác Song song lúc đó, cơng tắc F vị trí 1-3, tiếp điểm U, K đóng lại,cuộn dây SV/1 SV/4 có điện mở cấp dịch cho BTH ,cấp dịch dàn lạnh Rơle thời gian TR/3 có điện tính thời gian sau 2-3s đóng tiếp điểm mở đóng chậm TR-3 làm cuộn dây 52/C có điện khởi động quạt dàn lạnh Xả đá : mạch xả đá hoạt động sau : Khi xả đá tiếp điểm u,k mở lam cho cuôn dây 52/FC, SV/1, điện quạt dàn lạnh ngừng SV-1 đóng lại máy nén chạy Tiếp điểm F bật sang nối mạch cuộn dây SV/2 có điện : van SV2 mở cấp nóng từ phía nén cao áp vào dàn lạnh để phá băng Sau thoi gian xả tuyet đươc điều chỉnh Dĩell tiêp điểm F mở làm điện mạch xả tuyết SV/2 điện van điện từ SV-2 đóng lại ngừng cấp nóng cho dàn lạnh Tiếp điểm u,k đóng lại SV/1 có điện van điện từ sv-1 mở cung cấp dich cho, quạt dàn lạnh chua chạy dàn lạnh nóng , thời gian quạt chạy chậm điều chỉnh Dixell khoảng từ 3-5 phut u đóng lại , quạt dàn lạnh chạy Nếu thời gian xả tuyết mà nhiệt độ dan lạnh lớn thi tiếp điểm tdl cảm biến nhiệt độ dàn lạnh tac động làm cho tiếp điểm F mở kết thuc trinh xả tuyết tránh thời gian xả tuyết vơ ích Điều chỉnh nhiệt độ dàn lạnh : Trong trình làm việc nhiệt độ dàn lạnh đạt yêu cầu ( nhỏ nhiệt độ điều chỉnh Rơle nhiệt độ tiếp điểm Th mở ra, cuộn dây SV/4 điện ngừng cấp dịch vào dàn lạnh Khi máy nén chạy rút gas Sau thời gian áp suất cacte xuống thấp tiếp điểm LPS mở làm cho máy nén dừng, đồng thời bơm nước quạt tháp giải nhiệt dừng quạt dàn lạnh chạy Sau thời gian máy nén dừng, nhiệt độ phòng lạnh tăng lên lớn nhiệt độ điều chỉnh Rơle nhiệt tiếp điểm th đóng lại, cuộn dây SV/4 có điện cấp dịch vào dàn lạnh Sau thời gian áp suất cacte tăng lên, tiếp điểm LPS đóng lại khởi động lại hệ thống Quá tải cố : trình vận hành có cố áp suất dầu thấp,áp suất hút thấp,áp suất nén cao hay môtơ máy nén,bơm, quạt dàn ngưng,bơm dịch q nóng Rơle bảo vệ tải tác động ngắt mạch máy nén,cho máy nén dừng Đồng thời mạch báo cố có điện, đèn báo cố chng báo động reo lên Khi người vận hành ấn ALAM STOP ngắt mạch báo động tìm hiểu nguyên nhân Sau khắc phục cố người vận hành ấn Reset để hệ thống vận hành trở lại 5.2.2 Mô tả Dixell XR160C Tất thiết bị XR kết nối với hệ thống giám sát XJ500 thông qua ngõ nối tiếp RS485 Thiết bị XR 160C vi điều khiển ứng dụng lĩnh vực lạnh nhiệt độ thường nhiệt độ sâu XR 160C có tiếp điểm ngõ để điều khiển máy nén, xả tuyết ( điện trở gas nóng) quạt dàn lạnh XR 160C có đầu dò: dùng cho việc điều khiển nhiệt độ phòng, dùng cho điều khiển nhiệt độ dàn lạnh, đầu lại dùng cho ngõ tương tự ÷ 20mA, ngõ vào số khơng điện áp định cấu hình thơng qua thơng số còi báo hiệu bên thiết bị dùng cho cảnh báo Thiết bị lập trình phím cách dễ dàng Cài đặt thông số xả tuyết cho Dixell XR160C Khai báo : + Nhiệt độ phòng đạt độ : -22 0C + Xả tuyết gas nóng + Thời gian xả tuyết :30 phút + Chu kỳ xả tuyết :6h/lần +Quạt dàn lạnh trì hỗn phút Thao tác Điều chỉnh nhiệt độ : Nhấn Set cho đèn Led phải nhấp nháy, hiển thị nhiệt độ đồng hồ Điều chỉnh Up Down đến giá trị -20 C Ấn “ Hy ” ( Δt ) = 0C nhấn lúc Down + Set cho đèn Led phải trái sáng lên, hình khơng “Hy” ans Up Down để tìm “Hy” Sau ấn Set để hình dao động nhiệt độ, ấn Up down để cài đặt giá trị 4,sau ấn Set để lưu giá trị vừa cài đặt - Chọn kiểu xả tuyết TDF:Nhấn nút Set + Down sau chờ đèn Led trái phải nhấp nháy Sau ấn Set phần “ Hy ”, nhấn Up Down để chọn kiểu xả tuyết Chọn TDF ấn Set EL : xả tuyết điện trở IN : xả tuyết gas nóng Ta chọn IN nhấn nút Set để chọn - Chu kỳ xả tuyết IDF: Ấn Up Down để tìm IDF va ấn Set Sau chọn IDF nhấn nút Set ( thời gian cho chu kỳ xả tuyết lần ), ta ấn Up Down để nhập thời gian thích hợp cho hệ thống ( 6h ) nhấn nút Set để lưu giá trị cài đặt - Ở để dàn lạnh không xả tuyết đồng thời tránh cho nhiệt độ kho tăng cao, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, em cài đặt chu kỳ xả tuyết cho Dixell 5h, 6h, 7h - Chọn MDF ( thời gian xả tuyết chu kỳ tính bằn phút ), ta ấn Up hay Down để nhập thời gian xả tuyết chu kỳ 30 phút ấn Set để lưu giá trị vừa cài đặt - Chọn FCN ( kiểu hoạt động quạt ) nhấn nút Set, sau chọn: + C-N : Quạt chạy máy nén, tắt xả tuyết; + O-N : Chạy liên tục, tắt xả tuyết; + C-Y : Chạy máy nén, chạy xả tuyết; + O-Y : chạy liên tục, chạy xả tuyết Ta chọn O-N nhấn nút Set để lưu giá trị vừa cài đặt TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thieát keá hệ thoáng lạnh, Nhà xuaát Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2005.(TL1) Nguyễn Đức Lợi, Sổ tay kỹ thuật lạnh, thiết bị tiết lưu thiết bị phụ, Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2007 (TL2) 3.PGS TS Đinh Văn Thuận, TS Võ Chí Chính Hệ thoáng máy thieát bò lạnh, Nhà xuaát Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004 (TL3) Nguyễn Đức Lợi Tự động hoá hệ thoáng lạnh, Nhà xuaát Giáo dục, Ha øNội 2004.(TL4) Hoàng Đình Tín, Bùi Hải Giáo trình nhiệt kỹ thuật, Nhà xuaát Giáo dục Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ, Đinh Văn Thuận Kỹ thuật lạnh ứng dụng, Nhà xuaát Giáo dục, Hà Nội 2003 Trần Đại Tiến, Tài liệu tham khảo tự động hóa máy lạnh, Trường Đại học Nha Trang Phần mềm tính chọn máy nén, dàn ngưng, dàn lạnh BITZER ... 31 + 4= 35 oC c Nhiệt độ nhiệt (tqn) - Nhiệt độ nhiệt nhiệt độ môi chất trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sôi môi chất - Mục đích việc nhiệt hút để bảo vệ máy nén tránh không hút phải... loại môi chất máy nén mà có nhiệt độ q nhiệt khác Với mơi chất R404a độ nhiệt kho ng (20 25)oC Chọn tqn = 20 oC Nên tqn = to + tqn = -30 + 20 = -10oC d Nhiệt độ lạnh (tql) - Là nhiệt độ môi chất. .. tiết lưu t ql + Nhiệt độ hút máy nén ( nhiệt độ nhiệt ) tqn a Nhiệt độ sôi môi chất lạnh Nhiệt độ sôi môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ kho lạnh Có thể lấy sau: t0 = tb - t0, 0C Trong đó: [ 1,