Đồ án thiết kế kho lạnh 120 tấn chứa thịt bò

Chương 2 TÍNH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 2.1 THỂ TÍCH KHO LẠNH Thể tích kho được xác định theo công thức sau: V = E/m_v (m3) [2] Trong đó: E - Năng suất kho lạnh, [tấn] mV - Định mức chất tải của kho lạnh, [tấn/m3] Định mức chất tải của thịt bò (trích bảng 2- 1: Tài liệu 2) Sản phẩmTiêu chuẩn chất tải mv, t/m3 Thịt bò đông lạnh 1/4 con 1/2 con 1/4 và 1/2 con 0,4 0,3 0,35 Với kho lạnh chứa 120 tấn thịt bò ¼ con và ½ con, ta tính được thể tích kho lạnh là: V = E/m_v = 120/0,35 = 342,86 (m3)

July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN .5 1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KỸ THUẬT LẠNH TRONG THỰC PHẨM 1.1.1 Cơ sở lý thuyết làm lạnh thực phẩm .6 1.1.2 Môi chất lạnh .12 1.1.3 Kho lạnh – phòng lạnh 15 1.2 NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 17 Chương TÍNH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 19 2.1 THỂ TÍCH KHO LẠNH 19 2.2 TÍNH DIỆN TÍCH CHẤT TẢI HỮU ÍCH CỦA BUỒNG LẠNH F(M2) 20 2.3 TẢI TRỌNG ĐẶT TRÊN NỀN .20 2.4 DIỆN TÍCH LẠNH CẦN XÂY DỰNG (DIỆN TÍCH TỔNG THỂ) 20 Chương TÍNH CÁCH NHIỆT – CÁCH ẨM BUỒNG LẠNH .23 3.1MỤC ĐÍCH 23 3.2 GIỚI THIỆU VẬT LIỆU CÁCH NHIỆT – CÁCH ẨM .24 3.2.1 Vật liệu cách nhiệt .24 3.2.2 Vật liệu cách ẩm 25 3.3 TÍNH CÁCH NHIỆT – CÁCH ẨM 25 3.3.1 Một số thơng số cần chọn để tính tốn .25 3.3.2 Tính cách nhiệt – cách ẩm cho tường kho 26 3.3.4 Tính cách nhiệt – cách ẩm cho trần kho 29 Chương TÍNH NHIỆT KHO LẠNH (TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT) 31 4.1 TÍNH NHIỆT KHO LẠNH BẢO QUẢN .31 4.1.1 Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che kho lạnh Q1 32 4.1.2 Dòng nhiệt sản phẩm bao bì toả trình xử lý lạnh Q2 .36 4.1.3 Dòng nhiệt thơng gió buồng lạnh 38 GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] 4.1.4 Các dòng nhiệt vận hành .38 4.2 PHỤ TẢI NHIỆT THIẾT BỊ: 40 4.2.1 Phụ tải nhiệt máy nén 40 4.2.2 Năng suất lạnh máy nén: .41 Chương CHỌN MÁY NÉN LẠNH 42 5.1 THÔNG SỐ BAN ĐẦU 42 5.1.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh 43 5.1.2 Nhiệt độ (t0) ngưng tụ 43 5.1.3 Nhiệt độ lạnh 43 5.2 TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ CHU TRÌNH LẠNH 43 5.2.1 Xác định tỷ số nén .43 5.2.2 Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút 44 5.2.3 Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống .45 5.2.4 Chọn máy nén 46 Chương TÍNH THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 48 6.1 VAI TRÒ 48 6.2 CHỌN KIỂU DÀN NGƯNG 49 6.3 TÍNH TỐN DÀN NGƯNG 50 6.3.1 Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ 50 6.3.2 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 51 6.3.3 Tính lượng nước cần giải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ .52 Chương TÍNH THIẾT BỊ BAY HƠI 53 7.1 VAI TRÒ 53 7.2 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI: .54 7.2.1 Các thông số ban đầu: 54 7.2.2 Tính thiết bị bay 54 Chương TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 56 8.1 BÌNH TÁCH LỎNG 56 8.2 BÌNH CHỨA CAO ÁP 58 GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] 8.3 THÁP GIẢI NHIỆT .59 8.4 PHIN SẤY LỌC .61 8.5 VAN ĐIỆN TỪ 62 8.6 VAN TIẾT LƯU 63 8.7 MẮT GAS 64 Chương SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH .66 9.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH MÔI CHẤT R22 66 9.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LẠNH MÔI CHẤT R22 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] LỜI MỞ ĐẦU Trong xu hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa nay, bên cạnh phát triển ngành cơng nghiệp khác kĩ thuật lạnh có thay đổi quan trọng ứng dụng rộng rãi ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành: Ngành công nghệ chế biến bảo quản thực phẩm, công nghiệp nặng, y tế, công nghiệp hố chất, lĩnh vực điều hồ khơng khí cho sản xuất đời sống Chính nhờ phát triển vượt bậc ngành công nghệ công nghiệp nông nghiệp dẫn đến suất lao động ngày tăng, sản phẩm làm ngày nhiều, mà nhu cầu tiêu dùng hạn chế dẫn đến sản phẩm dư thừa Để tiêu thu tiếp tục sử dụng sản phẩm dư thừa đó, người ta bảo quản nhiều cách, sử dụng kho lạnh bảo quản phương pháp tốt Với kiến thức học hướng dẫn Th.S Đào Thanh Khê, nhóm chúng em chọn đề tài: “Thiết kế kho lạnh bảo quản đơng thịt bò với dung tích 120 tấn, sử dụng mơi chất R22 đặt TP Hồ Chí Minh” Trong q trình thực hiện, đồ án nhóm em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Chúng em kính mong thầy góp ý kiến để hồn thành đồ án với kết tốt GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Chương TỔNG QUAN GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] 1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ KỸ THUẬT LẠNH TRONG THỰC PHẨM 1.1.1 Cơ sở lý thuyết làm lạnh thực phẩm 1.1.1.1 Các nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm Có nhiều nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm, có ba nguyên nhân là: - Do tác dụng men thực phẩm - Do vi sinh vật từ bên - Do độc tố tiết từ loại vi sinh vật, nấm mốc từ thực phẩm Trong ba nguyên nhân nguyên nhân vi sinh vật xâm nhập lớn Vi sinh vật chia làm nhóm: ưa nóng (30 – 80 oC), ưa ấm (24 – 40oC) ưa lạnh (-10 – 25oC) Phổ biến loài ưa ấm lồi ưa nóng ưa lạnh phổ biến đâu tồn tất loài Tất nhiên, loại vi sinh vật phát triển tốt điều kiện nhiệt độ thích hợp Vượt ngồi phạm vi nhiệt độ chúng bị kìm hãm phát triển bi tiêu diệt Hình 1-1 biểu diễn phân bố số loài thể sống theo khoảng nhiệt độ Qua biểu đồ ta thấy khoảng nhiệt độ – 50oC, đặc biệt khoảng 20 – 30oC có nhiều loài thể sống hoạt động Vùng từ 50 – 150 oC vùng có số lượng loài thể sống hoạt động Các vi sinh vật hoạt động vùng phải chịu nhiệt độ cao Từ 150oC trở lên khơng có lồi vi sinh vật sống Bình thường, để tiêu diệt vi khuẩn vi trùng, ta cần đưa nhiệt độ thực phẩm lên đến 100 oC nhiệt độ nước sôi Khi cần trùng triệt để hơn, người ta tiệt trùng nồi hấp tiệt trùng có áp suất cao nhiệt độ đạt tới 130 – 150 oC Nhóm ưa nóng có khả chịu nhiệt độ cao dễ bị tiêu diệt nhiệt độ thấp Ngược lại, nhiệt độ thấp lại khó tiêu diệt loại vi sinh vật ưa lạnh Hình 1-1: phân bố loài thể sống theo khoảng nhiệt độ GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 a b c d e [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] Vùng nhiệt độ thể sống bị kìm hãm Vùng nhiệt độ thể sống bị kìm hãm hoạt động yếu, có số lồi tồn Vùng nhiệt độ thích hợp, có nhiều lồi thể sống hoạt động mãnh liệt Vùng nhiệt độ thể sống bị kìm hãm hoạt động yếu, có số lồi tồn Vùng nhiệt độ thể sống không tồn Trong việc bảo quản lạnh thực phẩm, loại vi sinh vật ưa lạnh thủ phạm chủ yếu làm giảm chất lượng sản phẩm Một vài loại tiêu biểu kể pseudomonas làm cho thực phẩm biến màu thành màu xanh màu sẫm tối, loại nấm mốc Penicilium mucor,…hoạt động nhiệt độ - 15 oC chí đến - 80oC, nấm men ưa lạnh phát triển nhiệt độ -2 đến oC môi trường chua Các loại vi sinh vật nấm mốc có khả phát triển tất loại thực phẩm bảo quản, đặc biệt bề mặt số trường hợp theo chiều sâu vào khối thực phẩm Nói tóm lại, nhiệt độ thấp khơng có khả tiêu diệt vi sinh vật Đối với vi sinh vật ưa ấm, chúng bi kìm hãm, chúng tạo vỏ bọc bảo vệ, nằm im nhiệt độ nâng lên chúng lại hoạt động trở lại Còn vi sinh vật ưa lạnh, chúng hoạt động bình thường nhiệt độ thấp Qua kết nghiên cứu người ta thấy cần phải hạ nhiệt độ thực phẩm bảo quản xuống đến - 18 oC hệ thống nấm men bị tiêu diệt phần lớn Tuy nhiên ,ở nhiệt độ có số loại nấm mốc phát triển Các độc tố nấm mốc số loại vi sinh vật tiết thực phẩm tạo khơng bị biến đổi bảo quản lạnh Chính nhược điểm chủ yếu việc bảo quản lạnh thực phẩm Để việc bảo quản lạnh thực phẩm đạt hiệu cao hơn, người ta thường kết hợp bảo quản lạnh với phương pháp bảo quản khác cho thêm hóa chất, chất sát trùng, chiếu xạ tia tử ngoại, tia X, tia phóng xạ tia siêu âm GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] 1.1.1.2 Các biến đổi q trình làm lạnh thực phẩm Trong trình làm lạnh bảo quản lạnh, nhiệt độ thấp có tác dụng ức chế, kìm hãm biến đổi sinh hóa, lí hóa,… Các q trình thực tế tiến triển nên chất lượng sản phẩm bị thay đổi  Biến đổi lý học Đó biến đổi hình dạng, màu sắc,…của thực phẩm, quan trọng khô hao thực phẩm Trong buồng bảo quản đông lạnh xảy di chuyển ẩm từ sản phẩm đến dàn bay dàn lạnh Do chênh lệch nhiệt độ dàn lạnh sản phẩm, ẩm từ bề mặt sản phẩm bay đến bám vào dàn lạnh làm cho bề mặt sản phẩm khô ráo, rau mau bị héo quắt Bị nước, bề mặt thịt trở nên tối sẫm, phần mao quản bị teo không phản quang, phần bề mặt thịt bị oxy hóa Sự bay chủ yếu phụ thuộc vào diện tích bề mặt bay hơi, độ chênh lệch nhiệt độ sản phẩm dàn, tốc độ gió phòng, tính chất sản phẩm, phương pháp bao gói sản phẩm, độ chín tới sản phẩm, đặc biệt loại rau Sự bay nguyên nhân gây tổn hao khối lượng bảo quản  Biến đổi hóa học Sự biến đổi hóa học bị kìm hãm nhiệt độ thấp khơng hồn tồn bị triệt tiêu, có biến đổi hóa học thực phẩm bảo quản nhiên không đáng kể  Biến đổi sinh lý Biến đổi sinh lý chủ yếu xảy với loại rau có hơ hấp bảo quản Đó q trình trao đổi chất tế bào thể sống: hấp thụ oxy, thải khí carbonic, nước nhiệt  Biến đổi sinh hóa Sau chết, nhiệt độ tế bào động vật tăng lên nhiều Nhiệt tỏa giai đoạn nhiều vật sống Ở cá ghi nhận thấy tượng này, làm lạnh sớm, kịp thời kìm hãm trình biến đổi sinh hóa Nói chung, động vật sau giết đem làm lạnh trải qua giai đoạn biến đổi sinh hóa là: - Giai đoạn tê cóng sau chết - Giai đoạn chín tới (chín hóa học) - Giai đoạn phân hủy sâu sắc (thối rữa) Giai đoạn tê cóng: giai đoạn biến đổi sinh hóa – lý – hóa học tế bào động vật chết, khác hẳn với tê cóng thể sống gặp lạnh Giai đoạn tùy thuộc nhiều GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] yếu tố khác như: lồi động vật, tuổi, nòi giống, điều kiện sống, nhiệt độ bảo quản,… cá vài phút; bò, lợn có vài hàng chục Trong giai đoạn tê cóng, độ bắp tăng, độ đàn hồi giảm, trở lực cắt tăng gấp đơi Do đó, đem chế biến thịt giai đoạn tê cóng ngon Giai đoạn chín tới: sau tê cóng, thịt bắt đầu mềm ra, lúc thịt chuyển sang giai đoạn chín tới Ở cá khơng có giai đoạn chín hóa học mà chuyển sang giai đoạn phân hủy sâu sắc hay thối rữa Các q trình sinh hóa xảy giai đoạn gần ngược lại với giai đoạn tê cóng Độ thịt giảm mạnh khoảng ngày sau giết thịt Thịt chín sinh học có độ tiêu hóa cao, ngon thịt tươi, chế biến thịt cho nhiều hương vị thơm ngon Thịt bảo quản lạnh, sau khoảng ngày có hương vị thơm ngon hơn, sau ngày hương vị tốt, sau 10-14 ngày hương vị dễ nhận rõ Vị thịt chủ yếu nhờ lượng acid glutamic muối tạo thịt Giai đoạn phân hủy sâu sắc: xảy sau q trình chín tới men thịt súc vật Nếu để thịt nhiệt độ thân nhiệt vật (36 – 37 oC), tốc độ phản ứng mãnh liệt thịt vật bắt đầu thối rữa 1.1.1.3 Phương pháp kết đông thực phẩm  Đại cương Sự khác làm lạnh kết đông: giới thiệu, làm lạnh hạ nhiệt độ thực phẩm xuống đến gần nhiệt độ đóng bang kết đơng Nhiệt độ thấp nhiệt độ đóng băng nước đá vài độ Bảo quản lạnh bảo quản nhiệt độ đóng băng thực phẩm, thường bảo quản nhiệt độ oC Ở nhiệt độ bảo quản ngắn ngày từ vài tuần đến tối đa hai tháng tùy loại thực phẩm Muốn bảo quản thực phẩm lâu dài (hai ba tháng trở lên), người ta phải kết đông bảo quản đông thực phẩm Kết đông làm lạnh đông thực phẩm xuống đến nhiệt độ đóng bang thực phẩm khơng có nghĩa tồn nước thực phẩm bị đóng băng Ví dụ thịt gồm 76% nước, -10oC có 84% nước đóng thành băng; -20 oC 90% -30oC 92% Chỉ đạt nhiệt độ -60oC tồn nước đóng băng GVHD: Th.S Đào Thanh Khê July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Thường nhiệt độ bề mặt sản phẩm (lợn nửa con) đạt -12 đến -18 oC, nhiệt độ tâm đạt -6 đến -8oC Bảo quản đông bảo quản thực phẩm kết đơng nhiệt độ -12; -18 -24oC… tùy theo yêu cầu loại thực phẩm: cá, tôm, gia cầm, rau, hoa quả,… Kết đông chậm: thời gian kết đông 15–20 tiếng, tốc độ kết đơng khoảng 0,1–0,5 cm/h Nhiệt độ khơng khí khoảng -25oC, tốc độ lưu thơng khơng khí khoảng m/s Do thời gian kết đông chậm, tinh thể đá kết tinh gian tế bào có kích thước lớn, phá vỡ làm rách màng tế bào, phá hủy mô tế bào sản phẩm Khi làm tan giá, dịch bào bị chảy màng bị rách nên thực phẩm giảm giá trị dinh dưỡng, dễ nhiễm trùng Ngày người ta không dử dụng phương pháp kết đông chậm để kết đông thực phẩm trừ số ứng dụng có mục đích đơng chậm loại thịt dai, già thịt trâu rau Thịt trâu già kết đông chậm, tinh thể đá làm rách màng tế bào, đem nấu, thịt mềm dễ ăn Rau cần ép nước, qua kết đông chậm, màng tế bào bị phá hủy nên công ép giảm xuống, suất ép có đạt 150% so với rau tươi không qua kết đông chậm Kết đông nhanh: thời gian kết đông nhanh hơn, tốc độ kết đông đạt khoảng 0,5 đến cm/h Có thể kết đơng nhanh mơi trường khơng khí chất tải lạnh lỏng Kết đơng phòng tunel u cầu nhiệt độ khơng khí đạt -35 oC, tốc độ khơng khí đến m/s Các máy kết đơng thực phẩm có nhiệt độ đối lưu khơng khí khác Nếu dùng chất tải lạnh, người ta nhúng trực tiếp sản phẩm chất tải lạnh nước muối môi chất lạnh sôi Hiệu thời gian kết đông đảm bảo yêu cầu phương pháp kết đông nhanh Kế đông nhanh làm cho tinh thể đá mịn hơn, không làm rách màng tế bào Khi làm tan giá, sản phẩm không bị chảy dịch bào, đảm bảo chất lượng sản phẩm Kết đông cực nhanh: phương pháp kết đông cực nhanh thường thực cách nhúng thực phẩm CO2 lỏng, nito lỏng khí hóa lỏng khác Thời gian kết đơng – 10 phút, 1/6 so với phương pháp kết đông nhanh Tốc độ kết đơng có đạt tới 300 đến 600 cm/h Kết đông cực nhanh cho phép bảo quản nguyên vẹn tính chất chất lượng sản phẩm, triển vọng phương pháp lớn Đặc biệt nito lỏng có GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 10 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Q0 tải nhiệt lạnh thiết bị bay hơi: Q0 = 11,043 kW K: hệ số truyền nhiệt w/m2k với dàn bay làm lạnh khơng khí mơi chất R22, chọn K0 = 12,8 (W/m2k) ttb : hiệu nhiệt độ trung bình logarit mơi chất chất tải lạnh Vậy Ftổng = = 120,7 (m2)  chọn Ftổng = 120 (m2) 7.2.2.2 Tính chọn thiết bị bay - Chọn buồng lạnh bố trí dàn Mỗi dàn có diện tích truyền nhiệt F1dàn = = = 20 (m2) Ta chọn chiều dài ống L = 1960 mm = 1,96 m Ta chọn đường kính ống d1/d2 = 30/34 (mm) Vậy diện tích trung bình ống (m2) Ta tính số ống dàn lạnh khơng khí (ống)  Chọn số ống dàn lạnh là: 102 ống Chọn số quạt dàn quạt với công suất quạt 100W GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 50 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] Chương TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 8.1 BÌNH TÁCH LỎNG 8.1.1 Nhiệm vụ Bình tách lỏng có nhiệm vụ tách giọt chất lỏng khỏi luồng hút máy nén, tránh cho máy nén không hút phải lỏng gây va đập thủy lực làm hư hỏng máy nén.[3] 8.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động  Cấu tạo: Bình tách lỏng đơn giản bình hình trụ đặt đứng lắp đặt đường hút từ thiết bị bay máy nén Do bình tách lỏng nằm dàn bay máy nén GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 51 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] nên để tránh tổn thất lạnh cho hệ thống ta bọc lớp polystirol để cách nhiệt cho bình tách lỏng [3] Bình tách lỏng – thân bình hình trụ – đường + ẩm từ dàn bay – đường khô máy nén – đường lỏng từ van tiết lưu vào – đường lỏng dàn bay – xả dầu  Ngun lý hoạt động: bình tách lỏng có khả tách giọt môi chất lỏng cách làm thay đổi hướng chuyển động làm giảm vận tốc dòng chảy 8.1.3 Tính tốn Ta có Trong đó: m – lưu lượng môi chất lạnh, m = 0,122 (kg/s) v – thể tích riêng mơi chất lạnh nhiệt độ bay Tra bảng 2.4 Bảng bão hòa R22 (trang 57_ [3] ) nhiệt độ bay R22 -25oC  v = 0,11195 m3/kg ω – vận tốc môi chất lạnh (m/s), chọn ω = 0,7 m/s Dựa vào bảng 8.18 – [1] : Chọn thiết bị 150 - 0Ж 8.2 BÌNH CHỨA CAO ÁP GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 52 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] 8.2.1 Nhiệm vụ - Bình chứa cao áp dùng để chứa lỏng ngưng tụ giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt - thiết bị ngưng tụ Bình chứa cao áp trì cấp lỏng ổn định cho van tiết lưu Chỉ có hệ thống lạnh trung bình lớn 8.2.2 Cấu tạo Bình chứa cao áp lắp đặt bên thiết bị ngưng tụ trước van tiết lưu Bình chứa cao áp bình hình trụ đặt đứng (dùng cho máy nhỏ) đặt nằm ngang (dùng cho hệ thống lạnh lớn) có đường nối phù hợp Bình chứa cao áp – thân bình; - ống lỏng ra; - ống xả khí khơng ngưng; - ống hồi lỏng từ xả khí; – cân hơi; – áp kế; – nối van an toàn; - ống lỏng vào; - ống thủy; 10 – ống xả dầu; 11 - ống xả cặn; 12 – chân thiết bị 8.2.3 Tính toán - Với hệ thống cấp lỏng từ xuống (kiểu khơ), bình phải chứa 30% tồn thể - tích dàn bay Do đó, VBCK 0,6 VBH Với hệ thống cấp lỏng từ lên (kiểu ngập), bình phải chứa 60% tồn thể - tích bình dàn bay Do đó, VBCN 1,2 VBH Lấy hệ số an tồn 1,2  Bình chứa kiểu khô: VBCK 1,2 0,6 VBH = 0,72 VBH GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 53 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] July 18, 2013  Bình chứa kiểu ngập: VBCN 1,21,2 VBH = 1,44 VBH Trong đó: VBCK – thể tích bình chứa cao áp kiểu khơ VBCN – thể tích bình chứa cao áp kiểu ướt VBH – tổng thể tích dàn bay - Chọn bình chứa cao áp kiểu khơ Bình bay nhóm thiết kế có kích thước 1,96 x 0,97 x 0,42  VBH = dài x rộng x cao = 1,96 x 0,97 x 0,42 = 0,8 (m3) - Dàn bay hệ thống lạnh có tổng thể tích (6 dàn)  VBH (tổng) = số dàn VBH(1 dàn) = x 0,8 = 4,8 (m3) - Bình chứa cao áp kiểu khơ tích VBCK 1,2 0,6 VBH = 0,72 VBH  VBCK = 0,72 x 4,8 = 3,456 (m3) 8.3 THÁP GIẢI NHIỆT 8.3.1 Nhiệm vụ Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ giải nhiệt cho nước làm mát thiết bị ngưng tụ máy nén 8.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động  Cấu tạo 6 78 13 a) 12 11 10 B× nh ngung tô P1 b) c) Tháp giải nhiệt – quạt; – thân tháp; – nước; - ống tưới nước; – áo nước; – khơng khí vào; – bể nước; - ống hút; - ống đẩy; 10 – lọc nước; 11 – chảy tràn; 12 – van xả; 13 – cấp nước bổ sung GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 54 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ]  Ngun lý hoạt động Nước vào bình ngưng có nhiệt độ tw1 nhận nhiệt ngưng tụ tăng thêm – 3oC Nước khỏi thiết bị ngưng tụ có nhiệt độ t w2 đưa qua tháp giải nhiệt Tại đây, nước phu thành giọt nhỏ trao đổi nhiệt với khơng khí ngược dòng nhờ quạt gió thổi cưỡng Một phần nước hóa theo khơng khí mơi trường, mang theo lượng nhiệt nước tỏa Sau khỏi tháp, nước giảm nhiệt độ xuống đến nhiệt độ ban đầu tw1 8.3.3 Tính tốn - Ta có phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Q k = 20,604 kW Ta quy suất lạnh ton Theo tiêu chuẩn CTI ton nhiệt tương đương 3900 kcal/h Qk =20,604 Kw = 17728 kcal/h = 4,55 ton  Tra bảng 8.22[1] chọn tháp giải nhiệt FRK8 với thông số sau: Tên Lưu lượng FRK (l/s) 1,63 Kích thước H 1600 D 930 Khối lượng Khơ Ướt 40 130 8.4 PHIN SẤY LỌC 8.4.1 Nhiệm vụ Phin sấy lọc có nhiệm vụ loại trừ cặn bẩn học tạp chất hóa học đặc biệt nước acid khỏi vòng tuần hồn mơi chất lạnh Phin sấy lọc lắp đường lỏng đường hệ thống lạnh Cặn bẩn học đất cát, gỉ sắt, vẩy hàn, mạt kim loại Các cặn bẩn đặc biệt nguy hiểm cho máy nén chúng lọt vào xylanh chi tiết chuyển động Các cặn bẩn gây nguy hiểm với van, đặc biệt van tiết lưu Chúng gây tắc bẩn GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 55 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Các tạp chất hóa học đặc biệt ẩm (nước) acid tạo thành vòng tuần hồn làm han rỉ, ăn mòn chi tiết máy Nước đơng đá bịt kín van tiết lưu gây tắc ẩm 8.4.2 Cấu tạo Trong phin lọc dùng cho môi chất Freon cỡ nhỏ cỡ trung, phận lọc sấy đơn giản khối xeolit định hình keo dính đặc biệt đặc vỏ hàn kín Phin lọc hệ thống lớn thường có thân hình trụ thép hàn đúc, bố trí đường vào cho lỏng Một đầu hình trụ có bố trí nắp để dễ dàng tháo phin vệ sinh Nếu có chức sấy, người ta bố trí thêm hạt hút ẩm tương ứng (zeolite, silicagel,…) vào bên lưới lọc [3] 8.4.3 Vị trí lắp đặt Phin sấy lọc đường thường bố trí đầu hút máy nén để loại trừ cặn bẩn vào máy nén, đường lỏng thường lắp trước van điện từ (nếu có) đặc biệt van tiết lưu để giữ cho van hoạt động bình thường khơng bị tắc 8.5 VAN ĐIỆN TỪ 8.5.1 Nhiệm vụ 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 Khi khơng có điện , van điện từ đóng lại, ngừng cấp dịch Van có chế độ đóng mở 8.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Chọn van điện từ gián tiếp  Cấu tạo GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 56 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Van điện từ gián tiếp – cuộn dây điện để tạo lực từ trường; – vỏ nhiễm từ; – ti van (thanh sắt từ); – cửa van chính; – cửa van phụ; – lò xo  Ngun lý hoạt động Khi có dòng điện qua cuộn dây, tác dụng lực từ trường nhờ tiết diện nhỏ nên cửa van phụ mở ra, cao áp tràn xuống phía cân áp lực đè lên van Do đó, cửa van nâng lên mở rộng Khi ngắt điện, từ trường tác dụng trọng lực, ti van van rơi xuống đóng lại cửa van cửa van phụ, nhờ độ chênh lệch áp lực mà đóng kín cửa van [3] 8.6 VAN TIẾT LƯU 8.6.1 Nhiệm vụ Van tiết lưu thiết bị hệ thống lạnh Nó có nhiệm vụ giảm áp suất môi chất lỏng từ nhiệt độ cao áp suất cao đến áp suất bay mơi chất Nó làm nhiệm vụ điều chỉnh lượng môi chất cấp vào thiết bị bay 8.6.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Chọn van tiết lưu tự động cân  Cấu tạo GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 57 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] P0 Pk – đường vào lỏng cao áp; – màng đàn hồi; – van tiết lưu; – lò xo; – vít điều chỉnh lực lò xo; – bầu cảm biến ống xi phông; – đường hạ áp  Nguyên lý hoạt động Bầu cảm biến nối với phía ngăn nhờ ống mao Trong bầu cảm biến có chứa chất lỏng dể bay hơi, thơng thường môi chất lạnh sử dụng hệ thống Khi bầu cảm biến đốt nóng, áp suất bên bầu cảm biến tăng, áp suất truyền theo ống mao tác động lên phía màng ngăn, ép lực ngược lại lực ép lò xo lên chốt Kết khe hở mở rộng ra, lượng môi chất qua van nhiều để vào thiết bị bay Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, bầu cảm biến ngưng lại phần, áp suất bầu giảm, lực lò xo thắng lực ép đẩy chốt lên Kết van khép lại phần lưu lượng môi chất qua van giảm Như vậy, trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở chốt thân van, nhằm khống chế mức dịch vào dàn lạnh cơng nghiệpvừa đủ trì đầu thiết bị bay có độ nhiệt định Độ nhiệt điều chỉnh cách tăng độ căng lò xo, căng lò xo tăng, độ nhiệt tăng [3] 8.6.3 Lắp đặt Van tiết lưu lắp đặt đường lỏng sau thiết bị bay hơi, trước bình tách lỏng dàn lạnh khơng khí 8.7 MẮT GAS GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 58 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] 8.7.1 Nhiệm vụ Mắt gas kính quan sát lắp đường lỏng (sau phi sấy lọc) để quan sát dòng chảy mơi chất lạnh Ngồi việc thị dòng chảy, mắt gas có nhiệm vụ: - Báo hiệu đủ gas dòng qas khơng bị - sủi bọt Báo hiệu thiếu gas dòng gas sủi bọt - mạnh Báo hết gas xuất vệt dầu - kính Báo độ ẩm mơi chất Báo hiệu hạt hút ẩm bị rã thấy gas bị vẩn đục 8.7.2 Cấu tạo Mắt gas có thân hình trụ, phía kín phía có lắp k1inh để quan sát dòng gas chảy bên 8.7.3 Lắp đặt Mắt gas lắp đặt đường lỏng, sau phin sấy lọc, trước van tiết lưu GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 59 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Chương SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 60 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] 9.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG LẠNH MÔI CHẤT R22 9.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG LẠNH MÔI CHẤT R22 Máy nén hút môi chất R22 áp suất bay nhiệt độ bay nén lại để R22 đạt áp suất ngưng tụ nhiệt độ T cao nhiệt độ ngưng tụ Sau đó, máy nén đẩy R22 đến thiết bị ngưng tụ dạng ống vỏ nằm ngang Tại đây, R22 phía vỏ thiết bị, bao phủ khơng gian ống dẫn nước lạnh truyền nhiệt cho nước lạnh để ngưng lại thành lỏng Môi chất sau ngưng tụ thành dạng lỏng dẫn ngồi chứa bình chứa cao áp Nếu bình chứa cao áp có phần R22 chưa ngưng phần dẫn sang bình ngưng phụ để tiếp tục ngưng tụ thành lỏng R22 dẫn trở bình chứa cao áp Lỏng R22 bình chứa cao áp dẫn đến hệ thống van tiết lưu Hệ thống van tiết lưu chuyển lỏng R22 từ áp suất ngưng tụ nhiệt độ ngưng tụ xuống áp suất bay nhiệt độ bay Kế đến, lỏng R22 dẫn đến bình tách lỏng từ bình tách lỏng tới dàn lạnh khơng khí Lỏng R22 dẫn vào ống trao đổi nhiệt dàn lạnh, hấp thu nhiệt lượng khơng khí buồng lạnh (chuyển động cưỡng tác dụng quạt dàn lạnh) để chuyển thành dạng dẫn trở lại bình tách lỏng Bình tách lỏng tách giọt chất lỏng sót lại luồng R22 trước R22 máy nén hút bắt đầu chu trình GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 61 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] KẾT LUẬN Sau thực xong đồ án Kỹ thuật thực phẩm với đề tài “Tính tốn thiết kế kho lạnh 120 dùng để trữ đơng thịt bò”, chúng em thu nhận nhiều điều bổ ích Ngồi việc củng cố thêm kiến thức học, chúng em ứng dụng lý thuyết vào thực tế Thịt bò thực phẩm có tầm quan trọng lớn, việc sản xuất bảo quản thịt bò quan tâm Tính toán để thiết kế kho lạnh phù hợp với số lượng thực phẩm bảo quản, đảm bảo chất lượng sản phẩm mà tiết kiệm diện tích, chi phí nhiệm vụ quan trọng, góp phần giúp cho ngành công nghệ thực phẩm ngày đại Hy vọng tương lai không xa, ngành công nghiệp thực phẩm nước ta ngày phát triển GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 62 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, NXB KH-KT, 2011 [2]: Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh ứng dụng, NXB GD, 2000 [3]: Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, Máy thiết bị lạnh, NXB GD, 2007 [4]: Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, Kỹ thuật lạnh sở, NXB GD, 2006 [5]: Trần Đức Ba, Kỹ thuật lạnh đại cương, ĐHBK Tp.HCM, 1994 [6] http://khotailieu.com/luan-van-do-an-bao-cao/ky-thuat-cong-nghe/ky-thuat-dien-dientu/tinh-toan-thiet-ke-kho-lanh-dung-tich-500-tan-bao-quan-thit-bo.html http://s1.luanvan.net.vn/7jualxv1sn0jtyx3rglnxsvjin0ydlrl/swf/2013/04/30/do_an_thiet_k e_he_thong_kho_lanh_lap_chu_trinh_ti.0T362uj7yG.swf http://www.slideshare.net/datdeptrai/do-an-totnghiep http://luanvan.net.vn/luan-van/do-an-thiet-ke-he-thong-kho-lanh-lap-chu-trinh-tinh-chonmay-nen-va-chon-thiet-bi-trao-doi-nhiet-21305/ http://luanvan.co/luan-van/thiet-ke-kho-lanh-1935/ http://thietkekholanh.org/thiet-ke-cau-truc-kho-lanh-thiet-ke-kho-lanh.html http://cnx.org/content/m30562/latest/ GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 63 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-tinh-toan-thiet-ke-kho-lanh-dung-tich-500-tan-bao-quanthit-bo-2918/ http://cnx.org/content/m30521/latest/ http://www.chothuekholanh.com/tin-tuc/cam-nang-dien-lanh/35-cam-nang-dienlanh/179-kich-thuoc-kho-bao-quan-tieu-chuan.html http://www.voer.edu.vn/module/khoa-hoc-va-cong-nghe/he-thong-va-thiet-bi-kho-lanhbao-quan.html GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 64 ... 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BÒ] Chương GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 16 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] TÍNH VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 2.1 THỂ TÍCH KHO LẠNH ... KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] Theo cơng dụng kho, người ta phân loại sau: kho lạnh chế biến, kho lạnh phân phối, kho lạnh trung chuyển, kho lạnh thương nghiệp, kho lạnh vận tải, kho lạnh sinh... tích kho lạnh 120 m2 Chọn kích thước kho lạnh: dài x rộng x cao = 15 x x (m) Bố trí sơ đồ mặt kho lạnh GVHD: Th.S Đào Thanh Khê 19 July 18, 2013 [THIẾT KẾ KHO LẠNH 120 TẤN CHỨA THỊT BỊ] QUỐC LỘ Kho