ĐỒ ÁN LẠNH MÔI CHẤT R22 BKĐN

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Ý NGHĨA CỦA LẠNH Từ xa xưa , loài người biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống , cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với vật lạnh dùng băng tuyết để bảo quản sản phẩm mà họ săn bắt được…đó phương pháp làm lạnh tự nhiên Nhưng muốn làm lạnh nhiệt độ tùy ý giữ nhiệt độ thời gian tùy ý cần dùng hệ thống làm lạnh nhân tạo.Cho đến kỹ thuật lạnh ngày phát triển mạnh mẽ ứng dụng rộng rãi ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành như: - Ngành cơng nghệ chế biến bảo quản thực phẩm - Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc - Trong y tế: chế biến bảo quản sản phẩm thuốc - Trong cơng nghiệp hố chất : điều khiển phản ứng hóa học - Trong lĩnh vực điều hồ khơng khí cho sản xuất đời sống II MỤC ĐÍCH CẤP, TRỮ ĐƠNG Để giữ cho thực phẩm lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho kinh tế quốc dân,thì phải cấp đơng trữ đơng nhằm giữ cho thực phẩm nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 40 C) Bởi nhiệt độ thấp vi sinh vật làm thiu thực phẩm bị ức chế, trình phân giải diễn chậm Vì mà giữ cho thực phẩm không bị hỏng thời gian dài III NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống cấp đông , trữ đông sản phẩm thịt Heo với thông số sau: Cấp đông : - Môi chất - Sản phẩm bảo quản - Công suất : : : R22 Thịt Heo E = 2,5 tấn/mẻ - Nhiệt độ thịt đầu vào : vao t sp = 18 0C - Nhiệt độ thịt đầu - Thời gian cấp đông : : ttb = -15 0C τ = 11 h - Nhiệt độ phòng cấp đông : Trữ đông : - Công suất : - Nhiệt độ phịng trữ đơng : t cd f = -35 C E = 35 t tdf = -18 0C Địa điểm lắp đặt hệ thống lạnh : SVTH : Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Thành phố Huế, từ bảng 1-1, trang 8, tài liệu [1],ta có thơng số nhiệt độ độ ẩm sau : Nhiệt độ, 0C Mùa hè 37,3 TB năm 25,2 Mùa đông 13,1 Độ ẩm, % Mùa hè Mùa đơng 73 90 Quy trình công nghệ : Thịt Heo sau qua phân xưởng chế biến đưa vào phịng cấp đơng có cd nhiệt độ : t f = - 35 0C Sau qua đóng gói đưa vào phịng trữ đơng có nhiệt độ td : t f = -18 0C PHỊNG MÁY C? P ÐƠNG TR? ÐÔNG TR? ÐÔNG ÐG SP SO CH? ÐI VÀO SVTH : HÀNH LANG Trang : SP L? NH ÐI ÐĨNG GĨI Đồ án mơn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Chương nhằm mục đích xác định kích thước phịng kho lạnh để đảm bảo công suất lạnh yêu cầu bố trí hợp lí mặt kho lạnh 1.1 TÍNH KÍCH THƯỚC PHỊNG CẤP ĐƠNG Cho biết: - Cơng suất : E = 2,5 tấn/mẻ - Sản phẩm: Thịt Heo Tính thể tích chất tải: Vct Theo cơng thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] : E , [m3] gv Vct= Với: - E : công suất chất tải phịng cấp đơng , [tấn] - gv: định mức chất tải thể tích ,[t/m3] Theo trang 29 , tài liệu [1] m2 xếp 0,6 đến 0,7t (tương đương 0,7t/m3) ta có : gv = 0,17 [t/m3] Suy ra: 2,5 = 14,7 m3 0,17 Vct= Tính diện tích chất tải : Fct Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] : Fct= Vct , [m2] hct Với: hct: chiều cao chất tải, [m] chọn hct= 2m Suy ra: Fct= 14,7 = 7,35 m2 Diện tích phịng lạnh: Ftr Theo cơng thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] : Ftr= Fct , [m2] βF Với : βF: hệ số kể đến đường lại,diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi,quạt Ở dây ta chọn βF = 0,54 theo bảng 2-4, tài liệu[1] Suy ra: Ftr= 7,35 = 13,6 m2 0,54 Chiều cao phịng cấp đơng htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng, chọn Suy ra: htr=2+1= m Xác định số phịng cấp đơng: Z SVTH : Trang : ∆h = 1m Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Theo công thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] : Z = Ftr , f Với: f diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn f= 4x4 m2 Suy ra: Z= 13,6 = 0,85 16 chọn Z=1 phịng => Cỡ buồng cấp đơng là: Ftr = f = 4x4 m2 1.2 TÍNH KÍCH THƯỚC PHỊNG TRỮ ĐƠNG Cho biết: - Cơng suất: E = 35 Tính thể tích chất tải: Vct Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] : Vct = E , [m3] gv Với: - E: Công suất chất tải phịng cấp đơng , [tấn] - gv= 0,45 [t/m3] : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu [1] thịt heo đông lạnh Suy ra: Vct = 35 = 77,77 m3 0, 45 Tính diện tích chất tải : Fct Theo cơng thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] : Fct = Vct , [m2] hct Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m Suy ra: Fct= 77, 77 = 38,88 m2 Diện tích phịng lạnh: Ftr Theo công thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] : Ftr= Fct , [m2] βF Với : βF: hệ số kể đến đường lại, diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi, quạt Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF=0,7 Suy ra: Ftr = 38,88 = 55,54 m2 0, Chiều cao phòng cấp đông htr = hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng chọn Suy ra: htr = 2+1 = m Xác định số phịng cấp đơng: Z Theo cơng thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] : Z= Ftr , f Với: f diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn f = 6x6 m2 SVTH : Trang : ∆h = 1m Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Suy ra: GVHD : Nguyễn Thành Văn Z= 55,54 = 1,54 36 chọn Z = phòng => Cỡ buồng cấp đông là: Ftr = f = 6x6 m2 1.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH PX CHÃÚ BIÃÚ N C WC GIN MẠY P TRỈÛ SVTH : CÂ TÂ TÂ HAÌNH LANG Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH Mục đích chương : nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt kết cấu kho lạnh thỏa mãn điều kiện tối ưu kinh tế kĩ thuật (thỏa mãn tối ưu lượng lạnh tiết kiệm với vốn đầu tư ) đảm bảo tránh tượng đọng sương Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo cơng thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64, tài liệu [1] k = + δ i + δ cn + , [W/m2K] ∑ α n =1 λi λcn α n Suy chiều dày lớp cách nhiệt: n 1  δi  δcn=λcn  −  + ∑ +  , [m]  k  α i =1 λi α  Với: - δcn: Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m] - λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] - k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m - α1: hệ số toả nhiệt mơi trường bên ngồi tới tường cách nhiệt, [W/m2K] - α2: hệ số toả nhiệt vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K] - δi: Bề dày yêu cầu lớp vật liệu thứ i, [m] - λi: Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu thứ i, [W/mK] 2.1 TÍNH CÁCH NHIỆT CHO TƯỜNG BAO KHO LẠNH Chúng ta tính cách nhiệt chung cho tường tính cho tường khắc nghiệt Chiều dày lớp cách nhiệt xác định theo yêu cầu bản: - Vách ngồi kết cấu bao che khơng phép đọng sương, nghĩa độ dày lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngồi lớn nhiệt độ đọng sương mơi trường ts - Chọn chiều dày cách nhiệt cho giá thành đơn vị lạnh rẻ SVTH : Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Kết cấu số liệu tf tn Lớp 9 Vật liệu Vữa trát xi măng Lớp Gạch Vữa trát xi măng Bitum Giấy dầu Xốp Giấy dầu Lưới mắt cáo,vữa mắc cao Móc sắt ∅ δ [m] 0,015 0,200 0,005 0,002 0,005 0,002 0,020 λ [W/m2K] 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 2.Tính tốn a Phịng trữ đơng - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao tra theo bảng 3-7, trang 65, tài liệu [1] có α1 = 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K SVTH : Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn - Đối với phịng trữ đơng nhiệt độ tron g phòng -18 0C Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao ngồi Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,22 W/m2K Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng trữ đơng: δcn = 0,047[ 1 0, 015 0, 0, 005 0, 002 0, 005 0, 002 0, 02 −( + + + + + + + + )] 0, 22 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 = 0,19 m Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế tt cách nhiệt là: δ cn = 0,2 m tt Ứng với δ cn ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế: ktd = + 0, 015 + 0, + 0, 005 + 0, 002 + 0, 005 + 0, + 0, 002 + 0, 02 + = 0,2 W/m2K 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0, 047 0,15 0,9 b Phịng cấp đơng - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K - Đối với phịng cấp đơng nhiệt độ phòng -35 0C Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao ngồi Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,19 W/m2K Thế số vào ta tính chiều dày lớp cách nhiệt tường phịng cấp đơng: δcn = 0,047[ 1 0, 015 0, 0, 005 0, 002 0, 005 0, 002 0, 02 −( + + + + + + + + )] 0,19 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0,15 0,9 10,5 = 0,22 m Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: δ cntt = 0,3 m Ứng với δ cntt ta tính hệ số truyền nhiệt thực tế: kcd = 0, 015 0, 0, 005 0, 002 0, 005 0,3 0, 002 0, 02 = 0,145 + + + + + + + + + 23,3 0,9 0,82 0,9 0,18 0,15 0, 047 0,15 0,9 10,5 W/m2K Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Nếu bề mặt tường bao đọng sương ẩm dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt Để tránh tượng đọng sương xảy nhiệt độ bề mặt tường bao phải lớn nhiệt độ đọng sương môi trường Điều kiện để không xảy tượng đọng sương xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1] k ≤ ks = 0,95.α1 SVTH : Trang : tn − ts tn − t f , [W/m2K] Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt từơng bao che - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,30C : nhiệt độ môi trường - ts = 320C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ mơi trường t1=37,30C độ ẩm φ=73% a Phịng trữ đơng Phịng trữ đơng có tf= -180C Suy ra: ks= 0,95.23,3 37,3 − 32 = 2,13 W/m2K 37,3 − (−18) Mà có ktđ = 0,2 < ks = 2,13 W/m2K Vậy khơng có tượng đọng sương bề mặt ngồi tường bao phịng trữ đơng b Phịng cấp đơng Phịng cấp đơng có tf= -350C Suy ra: ks= 0,95.23,3 37,3 − 32 = 1,6 W/m2K 37,3 − (−35) Mà có kcđ= 0,145< ks = 1,6 W/m2K Vậy khơng có tượng đọng sương bề mặt ngồi tường bao phịng cấp đơng 2.2 TÍNH CÁCH NHIỆT TRẦN KHO LẠNH Kết cấu thông số SVTH : Trang : Đồ án mơn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn tn tf Lớp Vật liệu Vữa trát xi măng Bê tông cốt thép Vữa trát xi măng Bitum Giấy dầu Xốp Giấy dầu Lưới mắt cáo,vữa mắc cao Móc sắt ∅ δ [m] 0,015 0,100 0,005 0,002 0,005 0,002 0,020 λ [W/m2K] 0,9 1,5 0,9 0,18 0,15 0,047 0,15 0,9 Tính tốn a Phịng trữ đơng - Hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt buồng lạnh lưu thơng khơng khí cưỡng vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= W/m2K SVTH : Trang : 10 Đồ án môn học : Kĩ Thut Lnh GVHD : Nguyn Thnh Vn BầNH CHặẽA CAO AÏP Chú thích : Áp kế , áp kế có ống xiphơng để giảm rung cho kim áp kế Van an tồn, van an tồn có van chặn để cô lập sữa chữa van an toàn tác dụng Đường vào lỏng cao áp Đường cân với thiết bị ngưng tụ để lỏng từ bình ngưng chảy xuống bình chứa dễ dàng Đường dự trữ làm đường xả khí khơng ngưng Ống thuỷ sáng để quan sát mức lỏng bình Đường lỏng cao áp tới van tiết lưu c Tính tốn bình chứa cao áp Ta chọn hệ thống lạnh môi chất Frêon chảy từ xuống nên thể tích chứa tính theo cơng thức -13, trang 260, tài liệu [1] ta có : VCA = Với : 0,3.Vd 1, = 0,72Vd 0,5 1,2 – Hệ số an toàn VCA – Thể tích bình chứa cao áp Vd – Thể tích hệ thống dàn bay Bình tách dầu a Mục đích -Để tránh dầu bám bẩn bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt ( thiết bị ngưng tụ ,bay hơi….) , làm giảm hiệu trao đổi nhiệt b Cấu tạo Chọn bình tách dầu kiểu ướt dùng chung cho máy nén lạnh SVTH : Trang : 41 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Chú thích : 1.Đường vào cao áp Van an tồn Đường cao áp 4.Các nón chắn , thực tế dùng nón khoan lỗ ∅10mm, bước 20mm Miệng phun ngang Tấm chắn dầu khoan lỗ ∅40 mm Ở có mục đích để dịng khơng sục thẳng vào lớp dầu phía làm văng dầu dầu theo làm giảm hiệu suất tách dầu Đường xả dầu c.Nguyên lý làm việc: Dầu tách nhờ nguyên nhân: - Giảm vận tốc dòng từ ống nhỏ ống to làm lực quán tính giảm tác dụng trọng lực hạt dầu nặng rơi xuống - Do lực ly tâm ngoặt dòng hạt dầu nặng bị văng va đập vào thành bình rơi xuống -Do vận tốc đột ngột va đập vào chắn Các hạt dầu nặng giữ lại rơi xuống đáy bình d Tính chọn bình tách dầu Chỉ tính chọn bình tách dầu kiểu ướt - Đường kính ống : theo tài liệu [2] trang 222 ta có: SVTH : Trang : 42 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn d= 4Vh πϖ Trong : +ω :tốc độ mơi chất ống nối vào bình tách dầu Chọn ω = 18 [m/s] (theo tài liệu [2] trang 222) +Vh :thể tích riêng thực tế môi chất khỏi máy nén Vh = Vcd + Vtd = (0,056+ 0,018)+0,0066= 0,0806[m/3s] ⇒ d= 4Vh 0, 0806 = = 0, 0716 m = 71,6[mm] πϖ 3,14.20 => Chọn loại bình 100-MO + 100: đường kính ống nối vào đầu đẩy máy nén + MO: loại bình Thiết bị tách khí khơng ngưng: a Mục đích: Nhằm loại khí khơng ngưng khỏi thiết bị ngưng tụ để tăng diện tích trao đổi nhiệt b Cấu tạo Chú thích : - Đường hạ áp trước máy nén phải qua bình hồi nhiệt để tránh tượng thuỷ kích 2- Đường vào hỗn hợp khí khơng ngưng cao áp lấy từ bình chứa cao áp thiết bị ngưng tụ -Đường lỏng cao áp tiết lưu vào ống 4- Đường tiết lưu lỏng cao áp ngưng tụ -Đường xả khí khơng ngưng c Nguyên lý làm việc: SVTH : Trang : 43 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Hỗn hợp cao áp khí khơng ngưng từ thiết bị ngưng tụ qua bình chứa cao áp vào không gian hai ống nhả nhiệt cho môi chất lạnh lỏng cao áp tiết lưu vào ống (3) Hơi cao áp ngưng lại thành lỏng chảy xuống qua van tiết lưu (4) vào lại ống Khí khơng ngưng tụ lại phía qua đường (5) xả ngồi 4.Bình hồi nhiệt: a Mục đích: - Dùng đểp nhiệt dòng hút máy nén nhằm tránh tượng thủy kích - Qúa lạnh lỏng cao áp trước vào tiết lưu nhằm giảm tổn thất lạnh tiết lưu Thiết bị đặt sau thiết bị bay hơi,trước máy nén b Cấu tạo: 1và 3: Đường vào hạ áp : Lõi sắt bịt hai đầu nhằm để hướng đường dòng tiếp xúc với ống xoắn(6) vừa làm tăng tốc độ dòng nhằm tăng cường trình trao đổi nhiệt và5: Đường vào lỏng cao áp : Ống xoắn c Nguyên lý làm việc: Hơi hạ áp vào phía bình trao đổi nhiệt với lỏng cao áp ống xoắn trở thành nhiệt hút máy nén.Hơi phải lấy từ phía để hút dầu máy nén.Lỏng cao áp ống xoắn ngược với chiều dòng để tăng cường qúa trình trao đổi nhiệt.Bình bọc cách nhiệt Bình gom dầu a Mục đích -Để tránh nguy hiểm xả dầu từ thiết bị có áp suất q cao ngồi -Để dễ thao tác thu hồi dầu từ thiết bị có áp suất chân không b Cấu tạo SVTH : Trang : 44 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyn Thnh Vn BầNH CHặẽA Dệ U Đường vào dầu; Đường cân bằng; Áp kế Đường xả dầu c Nguyên lý làm việc - Để xả dầu từ thiết bị bình gom thao tác cho áp suất bình gom dầu thấp áp suất thiết bị cần xả cách mở van - Để xả dầu từ bình gom ngồi có trường hợp: + Áp suất bình gom cao: Mở van để áp suất bình cao khí 1chút + Áp suất bình chân khơng: Thì ta mở van xả dầu bình tách dầu để nâng cao áp suất bình lên cao áp suất khí chút - Bình làm nhiệm vụ trung gian để xả dầu cho thuận tiện an tồn nên khơng cần ống thuỷ để xem mức dầu d Tính tốn bình chứa dầu Chọn bình chứa dầu có ký hiệu 150CM ( loại bình tiêu chuẩn bé phạm vi tài liệu [1] bảng 8-20 trang 267 ) với thông số sau : DxS = 159 x 4,5 mm B = 600 mm , H = 770 mm ,Thể tích 0,008 m3 ,Khối lượng 18,5 kg Bình trung gian a Mục đích - Làm mát trung gian hoàn toàn trung áp cấp nén hệ thống lạnh làm giảm công nén nhiệt độ cuối tầm nén cho máy nén cao áp - Tách lỏng, tách dầu khỏi trung áp hút máy nén cao áp - Làm lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu để giảm tổn thất lạnh tiết lưu b Cấu tạo SVTH : Trang : 45 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn 1 Đường vào nén trung áp Đường lỏng cao áp tiết lưu vào bình Đường trung áp Các nón chắn Ống thuỷ tối van phao Phin lọc Ống xoắn TĐN Đường xả dầu Đường tháo lỏng khỏi bình 10 Đường lỏng cao áp 11 Van an toàn 12 Áp kế 13 Lỗ cân 11 13 11 c Tính chọn bình trung gian Ta tính chọn bình trung gian theo bước trích mục 8.2.1.4 trang 296÷298 tài liệu [3]: -Diện tích truyền nhiệt thiết bị trung gian Ftg = Qtg qf Với : Qtg – Công suất nhiệt trao đổi bình trung gian Qtg = Qql + Qlm Qql : Công suất nhiệt lạnh môi chất trước tiết lưu Qql = GHA.( i5 - i6 ) = 0,18.(549,34 – 495,83) =9,63 kW Qlm : Công suất nhiệt làm mát trung gian Qlm = GCA.( i2 - i3 ) = 0,29.(746,54 –702,51) = 12,76 kW Suy ra: Qtg = 9,63 + 12,76 = 22,39 kW qF – Mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ qF = 5000 W/ m2 Suy Ftg = Qtg qf 22,39.103 = = 4,48 m2 191, 48 - Đường kính bình trung gian : Di = Trong đó: SVTH : Trang : 46 12 4.V π ω Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn + V: Lưu lượng thể tích bình, lưu lượng hút cấp nén cao áp V = GCA v3 = 0,29.0,0636= 0,018 m3/s + ω : Tốc độ gas bình, chọn ω = 0,6 m/s Suy ra: Di = 4.0, 018 = 0,19 m 3,14.0, 4.V = π ω Chọn bình trung gian chế tạo sẵn, (Tra bảng 8-19 trang 266-Tài liệu [1] ) Chọn loại 40 π C3 có ký hiệu 40 π C3 với thơng số kỹ thuật + Đường kính ngồi : Da = 426mm + Đường kính : Di = 406 mm + Đường kính ống xoắn: d = 70 mm + Chiều cao: H = 2390mm + Diện tích bề mặt ống xoắn: F = 1,75 m2 + Thể tích bình: V = 0,22 m3 + Khối lượng: m = 330 kg Tính chọn tháp giải nhiệt a Mục đích: Để giải nhiệt cho nước làm mát thiết bị ngưng tụ máy nén b Cấu tạo Chú thích : SVTH : Trang : 47 Đồ án mơn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn 1.Quạt hút 2.Tấm chắn để nước khỏi văng Dàn phun nước gồm ống khoan lỗ nghiêng góc 45 đối gắn vàomột ổ xoay để phun nước quay tròn tưới toàn thiết bị Bộ phận làm tươi nước nhằm làm tăng bề mặt tiếp xúc với không khí để tăng hiệu qủa làm mát 5.Van phao cấp nước bổ sung (để bù kượng nước bị gió ngoài) 6.Đường vào nước làm mát 7.Máng nước Đường vào nước làm mát c Nguyên lý làm việc: Nước nóng từ thiết bị ngưng tụ vào tháp tưới tồn diện tích tháp nhờ ống tưới nước Sau nước làm tơi nhờ phận làm tơi nứơc nhả nhiệt cho gió chuyển động cưỡng từ lên, nguội trở lại nhiệt độ ban đầu chảy xuống máng bơm trở lại thiết bị ngưng tụ Lượng nước hao hụt theo gió phần nước bốc bổ sung qua đường van phao d.Tính chọn tháp giải nhiệt: Ta có phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Qk = 55,52 kW Ta quy suất lạnh ton Theo tiêu chuẩn CTI ton nhiệt tương đương 3900 kcal/h Qk =55,52 kW ⇒V = Qk 57,548 = = 0,0034 [m3 /s] = 3,4[l/s] C.ρ (tw − tw1 ) 4,187.1000.4 Tra bảng 8- 22 trang 272 tài liệu [1] chọn tháp giải nhiệt FRK20 với thông số : + Lưu lượng nước định mức 4,4 l/s + Chiều cao tháp 1845 mm + Đường kính tháp 1170 mm + Đường kính ống nối dẫn vào 50 mm + Đường kính ống nối dẫn 50 mm + Đường chảy tràn 25 mm + Đường kính ống van phao 15 mm + Lưu lượng quạt gió 170 m3/ph + Đường kính quạt gió 760 mm + Mô tơ quạt 0,37 kW + Khối lượng tĩnh 58kg Các thiết bị khác Chọn thiết bị khác bao gồm: Van chiều, van chặn, van tiết lưu, van diện từ ta chọn theo đường kính hệ thống đường ống nối chúng SVTH : Trang : 48 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Tài liệu tham khảo : [1]- Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nguyễn Đức lợi [2]- Bài tập kỹ thuật Lạnh - Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ [3]- Hệ thống máy thiết bị lạnh - Võ Chí Chính [4] - Kỹ thuật lạnh ứng dụng - Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ, Đinh Văn Thuận SVTH : Trang : 49 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn MỤC LỤC Chương MỞ ĐẦU І Ý nghĩa lạnh ІІ Mục đích cấp trữ đơng III Nhiệm vụ đồ án Cấp đông: Trữ đơng: Địa điểm lắp đặt Qui trình cơng nghệ Chương 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 1.1 Tính kích thước phịng cấp đơng Tính thể tích chất tải: Vct Tính diện tích chất tải : Fct Chiều cao phịng cấp đơng Chiều cao phịng cấp đơng Xác định số phịng cấp đơng: Z 1.2 Tính kích thước phịng trữ đơng Tính thể tích chất tải: Vct Tính diện tích chất tải : Fct Chiều cao phịng trữ đơng Chiều cao phịng trữ đơng Xác định số phịng trữ đơng: Z 1.3 Bố trí mặt kho lạnh Trang 2 3 5 Chương 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH 2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh Kết cấu số liệu 2.Tính tốn Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh Kết cấu thông số 2.Tính tốn Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.3 Tính cách nhiệt kho lạnh Kết cấu thơng số 2.Tính tốn Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh 12 15 Chương 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH 3.1 Tính nhiệt cho phịng cấp đông SVTH : Trang : 50 17 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 Tính tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì: Q2 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 Tính nhiệt kho lạnh Công suất lạnh yêu cầu máy nén 3.2 Tính nhiệt cho phịng trữ đơng Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 Tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì Q2: 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 Tính nhiệt kho lạnh Cơng suất lạnh u cầu máy nén 21 Chương 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 4.1 Tổng quát 4.2 Hệ thống lạnh cho phịng trữ đơng І Thơng số ban đầu ІІ Tính tốn chu trình Chọn nhiệt độ bay : Chọn nhiệt độ ngưng tụ : Tính cấp nén chu trình Chọn chu trình lạnh Chọn độ lạnh, độ nhiệt Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Xác định cơng máy nén 10 Tính chọn công suất lạnh 11 Hệ số làm lạnh Ш Chọn máy nén 1.Chọn máy nén Chọn động kéo máy 4.3 Hệ thống lạnh cho phịng cấp đơng І Thơng số ban đầu ІІ Tính tốn chu trình Chọn nhiệt độ bay : Chọn nhiệt độ ngưng tụ : Tính cấp nén chu trình Chọn chu trình lạnh Chọn độ lạnh, độ nhiệt Xây dựng đồ thị lập bảng thơng số điểm nút Tính tốn chu trình Ш Tính chọn máy nén động kéo Tính chọn máy nén 2.Chọn động cho máy nén Chương 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ SVTH : Trang : 51 25 25 30 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh 5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ Chọn thiết bị ngưng tụ Mục đích thiết bị ngưng tụ Cấu tạo Tính chọn thiết bị ngưng tụ Nguyên lý làm việc 5.1 Tính chọn thiết bị bay Chọn thiết bị bay Mục đích thiết bị bay Cấu tạo Nguyên lý làm việc Tính chọn thiết bị bay 5.3 Tính chọn thiết bị phụ Bình chứa cao áp Bình tách dầu Thiết bị tách khí khơng ngưng Bình hồi nhiệt Bình gom dầu Bình trung gian 7.Tính chọn tháp giải nhiệt Tài liệu tham khảo SVTH : Trang : 52 GVHD : Nguyễn Thành Văn 36 37 39 48 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Contents CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Ý NGHĨA CỦA LẠNH .1 II MỤC ĐÍCH CẤP, TRỮ ĐƠNG III NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN 1 Cấp đông : Trữ đông : Địa điểm lắp đặt hệ thống lạnh : .1 Quy trình cơng nghệ : CHƯƠNG : XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 1.1 TÍNH KÍCH THƯỚC PHỊNG CẤP ĐƠNG 3 Diện tích phòng lạnh: Ftr 1.2 TÍNH KÍCH THƯỚC PHỊNG TRỮ ĐƠNG Xác định số phịng cấp đơng: Z 1.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH Kết cấu số liệu .7 2.Tính tốn Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.2 TÍNH CÁCH NHIỆT TRẦN KHO LẠNH Kết cấu thông số Tính tốn 10 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 11 2.3 TÍNH CÁCH NHIỆT NỀN KHO LẠNH 12 Kết cấu số liệu 12 Tính tốn 13 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 14 2.4 BỐ TRÍ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH 14 CHƯƠNG : TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH 15 3.1 TÍNH NHIỆT PHỊNG CẤP ĐƠNG .17 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 17 Tính tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì: Q2 18 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 19 Tính nhiệt kho lạnh 20 Công suất lạnh yêu cầu máy nén .20 3.2 TÍNH NHIỆT CHO PHỊNG TRỮ ĐÔNG 21 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 21 Tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì Q2: 22 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 22 Tính nhiệt kho lạnh 23 Công suất lạnh yêu cầu máy nén 23 CHƯƠNG : LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN .25 4.1 TỔNG QUÁT 25 1.Chọn môi chất lạnh 25 Chọn môi trường giải nhiệt .25 4.2 HỆ THỐNG LẠNH TRỮ ĐÔNG .25 I Thông số ban đầu .25 SVTH : Trang : 53 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn II Tính tốn chu trình 26 Chọn nhiệt độ bay : 26 Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 26 Nhiệt độ nhiệt 26 Nhiệt độ lạnh 26 Tính cấp nén chu trình 26 Chọn chu trình lạnh 26 Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút 26 Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ 28 Nhiệt lượng qua thiết bị hồi nhiệt 28 10 Xác định công máy nén 28 11 Tính chọn cơng suất lạnh 28 12 Hệ số làm lạnh .28 III Chọn máy nén 29 1.Chọn máy nén 29 Chọn động kéo máy 30 4.3 HỆ THỐNG LẠNH CẤP ĐÔNG 30 I Thông số ban đầu .30 II Tính tốn chu trình 31 Chọn nhiệt độ bay : 31 Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 31 Nhiệt độ lạnh tql : .31 Nhiệt độ nhiệt: 31 Tính cấp nén chu trình 31 Chọn chu trình lạnh 32 Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút 32 III Tính chọn máy nén động kéo 34 Tính chọn máy nén 34 2.Chọn động cho máy nén 36 CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ 37 5.1 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 37 Chọn thiết bị ngưng tụ 37 Mục đích thiết bị ngưng tụ .37 Cấu tạo .37 Nguyên lý làm việc 38 Tính chọn thiết bị ngưng tụ .38 5.2 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 38 Chọn thiết bị bay .38 Mục đích thiết bị bay 38 Cấu tạo Chú thích : 39 Nguyên lý làm việc 39 Tính chọn thiết bị bay .40 5.3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ .40 Bình chứa cao áp .40 Bình tách dầu 41 Thiết bị tách khí khơng ngưng: 43 4.Bình hồi nhiệt: 44 Bình gom dầu 44 Bình trung gian a Mục đích 45 Tính chọn tháp giải nhiệt 47 SVTH : Trang : 54 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh GVHD : Nguyễn Thành Văn Các thiết bị khác Chọn thiết bị khác bao gồm: Van chiều, van chặn, van tiết lưu, van diện từ ta chọn theo đường kính hệ thống đường ống nối chúng 48 Tài liệu tham khảo : 49 SVTH : Trang : 55 ... nhiễm môi trường (phá hủy tầng ơzơn gây hiệu ứng nhà kính) Nói chung R22 có độ hồn thiện nhiệt động cao nên sử dụng rộng rãi Vì chọn mơi chất R22 phù hợp Chọn môi trường giải nhiệt Chọn môi trường... thiết bị hệ thống lạnh từ làm sở để tính chọn thiết bị 4.1 TỔNG QUÁT 1.Chọn môi chất lạnh Môi chất sử dụng hệ thống lạnh R22 có ưu nhược điểm sau: −Ưu điểm : + Không độc hại + Không dễ cháy, dễ... t0 + ∆tqn Với : ∆tqn :độ nhiệt hút , môi chất lạnh R22 : ∆tqn=250C ⇒ tqn = -45 + 25 = -200C Là nhiệt độ nước trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sôi môi chất Để đảm bảo máy nén không hút