Từ xưa, con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh phục vụ đời sống hằng ngày. Các nhà khảo cổ học đã phát hiện ra những hang động có mạch nước ngầm nhiệt độ thấp chảy qua dùng để chứa thực phẩm và lương thực từ hơn 5000 năm trước. Những kĩ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phải kề từ khi giáo sư Black tìm ra nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp. Xuất phát từ nguyên lí đó, các nhà khoa học đã phát triển và tối ưu hoá qua từng thời kì. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật việc ứng dụng kỹ thuật lạnh đóng vai trò rất quan trọng đối với nền kinh tế nước ta, kỹ thuật lạnh được sử dụng rộng rãi như trong lĩnh vực điều hoà không khí, ngành công nghiệp hoá chất, và đặc biệt quan trọng đối với ngành chế biến và bảo quản thực phẩm. Các thực phẩm như thịt, cá, rau củ,… là những sản phẩm cần được bảo quản lạnh để giữ lâu hơn thuận tiện phục vụ cho việc sản xuất cũng như vận chuyển. Với sự quan trọng đó của ngành Kỹ thuật lạnh cùng với nhu cầu cấp thiết như hiện nay đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống tủ đông tiếp xúc với năng suất 2000kgmẻ sản phẩm cá hồi đặt tại Long An sử dụng môi chất R22” đề tài này sẽ tìm hiểu kĩ hơn về kĩ thuật cấp đông, cũng như cấu tạo của các thiết bị, tính toán và thiết kế một hệ thống tủ đông hoàn chỉnh.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO - - BÁO CÁO ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO CẤP ĐƠNG TIẾP XÚC CHO CÁ HỒI VỚI CÔNG SUẤT 2000KG/MẺ MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ý nghĩa mục đích hệ thống lạnh 1.2 Các phương pháp làm lạnh 1.3 Phân loại kho lạnh, buồng lạnh 1.3.1 Phân loại kho lạnh 1.4 Giới thiệu tủ đông tiếp xúc 1.4.1 Các dạng tủ đông tiếp xúc 1.4.2 Các thông số thiết kế CHƯƠNG XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ CÁCH NHIỆT CHO TỦ ĐƠNG 2.1 Xác định kích thước tủ đơng tiếp xúc 2.1.1 Kích thước số lượng khay lắc 2.1.2 Kích thước tủ cấp đơng tiếp xúc 2.2 Xác định chiều dày cách nhiệt tính kiểm tra động sương 2.2.1 Xác định chiều dày cách nhiệt 2.2.2 Tính kiểm tra động sương 11 CHƯƠNG TÍNH TẢI NHIỆT CHO TỦ CẤP ĐƠNG 12 3.1 Tính nhiệt tủ cấp đông 12 3.1.1 Tổn thất truyền nhiệt qua kết cấu bao che 12 3.1.2 Tổn thất sản phẩm mang vào 13 3.2 Năng suất lạnh yêu cầu máy nén 15 CHƯƠNG :TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 16 4.1 Chọn thông số làm việc 16 4.1.1 Chọn nhiệt độ bay 16 4.1.2 Chọn nhiệt độ ngưng tụ 16 4.1.3 Nhiệt độ lạnh 17 4.1.4 Nhiệt độ nhiệt 17 4.2 Tính tốn chu trình 17 4.2.1 Ngun lí hoạt động chu trình 19 4.2.2 Tính tốn thơng số điểm nút 20 4.3 Tính chọn máy nén 22 CHƯƠNG TÍNH CHỌN THIẾT BỊ VÀ ĐƯỜNG ỐNG 28 5.1 Tính tốn chọn thiết bị 28 5.1.1 Thiết bị ngưng tụ 28 5.2 Tính toán chọn thiết bị phụ 31 5.2.1 Bình chứa cao áp 31 5.2.2 Bình tách dầu 33 5.2.3 Bình trung gian 34 5.2.4 Tháp giải nhiệt 37 5.2.5 Bình chứa hạ áp 40 5.3 Tính chọn đường ống 41 5.3.1 Tính chọn đường ống hút ( từ buống cấp đông đến đầu hút máy nén hạ áp) 41 5.3.2 Tính chọn đường ống đẩy ( từ đầu đẩy máy nén hạ áp đến bình trung gian) 42 5.3.3 Tính chọn đường hút cho máy nén cao áp ( từ BTG đến đầu hút máy nén cao áp) 42 5.3.4 Tính chọn đường đẩy cho máy nén cao áp ( từ máy nén cao áp đến TBNT) 43 5.3.5 Tính chọn đường lỏng vào Tiết lưu 43 5.3.6 Tính chọn đường lỏng từ Tiết lưu vào bình trung gian 44 5.3.7 Tính chọn đường lỏng từ TBNT vào bình trung gian theo đường cịn lại 44 5.3.8 Tính đường lỏng từ bình trung gian vào van tiết lưu 44 5.3.9 Tính đường lỏng hạ áp (từ van tiết lưu đến buồng cấp đơng) 45 5.4 Tính chọn van 46 5.4.1 Van tiết lưu cho hệ thống cấp đông 46 Tài liệu tham khảo: 50 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ý nghĩa mục đích hệ thống lạnh Từ xưa, người biết làm lạnh sử dụng lạnh phục vụ đời sống ngày Các nhà khảo cổ học phát hang động có mạch nước ngầm nhiệt độ thấp chảy qua dùng để chứa thực phẩm lương thực từ 5000 năm trước Những kĩ thuật lạnh đại bắt đầu phải kề từ giáo sư Black tìm nhiệt ẩn hố nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người biết làm lạnh cách bay chất lỏng áp suất thấp Xuất phát từ nguyên lí đó, nhà khoa học phát triển tối ưu hố qua thời kì Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật việc ứng dụng kỹ thuật lạnh đóng vai trị quan trọng kinh tế nước ta, kỹ thuật lạnh sử dụng rộng rãi lĩnh vực điều hồ khơng khí, ngành cơng nghiệp hố chất, đặc biệt quan trọng ngành chế biến bảo quản thực phẩm Các thực phẩm thịt, cá, rau củ,… sản phẩm cần bảo quản lạnh để giữ lâu thuận tiện phục vụ cho việc sản xuất vận chuyển Với quan trọng ngành Kỹ thuật lạnh với nhu cầu cấp thiết đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống tủ đông tiếp xúc với suất 2000kg/mẻ sản phẩm cá hồi đặt Long An sử dụng mơi chất R22” đề tài tìm hiểu kĩ kĩ thuật cấp đông, cấu tạo thiết bị, tính tốn thiết kế hệ thống tủ đơng hồn chỉnh 1.2 Các phương pháp làm lạnh Hiện nay, có nhiều phương pháp làm lạnh buồng xử lí sản phẩm như: + Làm lạnh buồng trực tiếp: làm lạnh buồng dàn bay đặt buồng lạnh Môi chất lạnh nhận nhiệt buồng Dàn bay loại dàn đối lưu khơng khí tự nhiên cưỡng quạt gió + Làm lạnh buồng gián tiếp: làm lạnh buồng lạnh dàn nước muối lạnh Thiết bị bay đặt buồng lạnh Môi chất lạnh sôi để làm lạnh nước muối Nước muối lạnh bơm tuần hoàn bơm đến dàn lạnh Sau trao đổi nhiệt với không khí buồng lạnh, nước muối nóng đưa trở lại thiết bị bay để làm lạnh xuống đến trạng thái ban đầu Các dàn nước muối bố trí buồng có hai loại đối lưu: − Đối lưu khơng khí tự nhiên(dàn tĩnh): + Dàn ống trơn gắn tường gắn trần + Dàn ống cánh gắn tường gắn trần + Dàn gắn tường gắn trần − Đối lưu khơng khí cưỡng bức(dàn quạt): + Dàn quạt loại tổ dàn quạt hướng trục ly tâm + Các loại dàn trực tiếp gián tiếp bố trí buồng lạnh, loại dàn quạt gió cưỡng bố trí ngồi buồng lạnh Khi đó, người ta phải bố trí kênh hút gió kênh thổi gió để phân phối khơng khí lạnh cho buồng Dàn quạt phải cách nhiệt đặt buồng cách nhiệt 1.3 Phân loại kho lạnh, buồng lạnh 1.3.1 Phân loại kho lạnh Tuỳ thuộc vào chức mục đích sử dụng phân loại kho lạnh theo loại sau: 1.3.1.1 Kho lạnh thương nghiệp Dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm đưa thị trường tiêu thụ Nguồn hàng chủ yếu kho lạnh từ kho lạnh phân phối Kho lạnh thương nghiệp chia làm hai loại theo dung tích: Kho lạnh lơn có dung tích từ 10-15 dùng cho trung tâm công nghiệp, thị xã,…kho lạnh nhỏ có dung tích đến 10 tần dùng cho cửa hàng, quầy hàng thương nghiệp, khách sạn,… thời hạn bảo quản vòng 20 ngày 1.3.1.2 Kho lạnh vận tải Hiện oto lạnh, tàu hoả, tàu thuỷ máy bay lạnh dùng để vận tải sản phẩm bảo quản lạnh Các khoang lạnh chiến toàn phần khoang hàng phương tiện vận tải 1.3.1.3 Buồng bảo quản đông -18oC÷-20oC Được dùng để bảo quản sản phẩm cấp đông Nhiệt độ thông thường -18oC, có u cầu đặc biệt giảm nhiệt độ xuống -23oC để đáp ứng nhiệt độ bảo quản sản phẩm Buồng thường dùng dàn quạt làm lạnh không khí cưỡng dùng dán tường dàn trần đối lưu khơng khí tự nhiên 1.3.1.4 Buồng bảo quản đa -12oC Buồng thiết kế nhiệt độ -12oC cần bảo quản lạnh hạ nhiệt độ xuống -18oC lên 0oC, cần bảo quan đông tuỳ theo yêu cầu công nghệ Khi cần dùng buồng đa để gia lạnh sản phẩm Buồng thường dùng dàn quạt làm lạnh cưỡng dán tường dàn trần đối lưu khơng khí tự nhiên 1.3.1.5 Buồng gia lạnh 0oC Dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh làm lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông phương pháp cấp đông pha.Nhiệt độ buồng hạ xuống -5oC nâng lên nhiệt độ đóng băng sản phẩm gia lạnh Buồng trang bị dàn quạt đối lưu cưỡng để tăng tốc độ làm lạnh sản phẩm 1.3.1.6 Buồng chất tải tháo tải 0oC Buồng có nhiệt độ khơng khí khoảng 0oC phục vụ cho buồng cấp đông gia lạnh Đối với buồng chất tải, sản phẩm (ở sản phẩm thịt) treo vào móc xe cấp đơng giá xe để chuẩn bị đưa vào buồng cấp đông Buồng tháo tải dùng để tháo sản phẩm kết đông chuyển qua buồng bảo quản đông Nhiệt độ xuống 5oC để gia lạnh sơ cho sản phẩm cần thiết 1.3.1.7 Buồng bảo quản đá -4oC Nhiệt độ khơng khí khoảng -4oC kèm bể đá khối Dung tích buồng tuỳ theo yêu cầu trữ đá, thường dự trữ từ đến lần suất ngày đêm bể đá Buồng bảo quản nước đá thường trang bị dàn lạnh treo trần đối lưu khơng khí tự nhiên 1.3.1.8 Buồng chế biến lạnh 15oC Buồng chế biến lạnh xí nghiệp chế biến thực phẩm có cơng nhân làm việc bên Nhiệt độ tuỳ theo yêu cầu công nghệ chế biến thường từ 10oC đến 18oC 1.3.1.9 Buồng cấp đơng -35oC÷-40oC Dùng để kết đơng sản phẩm Cấp đông pha nhiệt độ sản phẩm vào buồng khoảng 37oC, cấp đơng pha nhiệt độ sản phẩm vào buồng khoảng 4oC sản phẩm làm lạnh sơ Nhiệt độ sản phẩm có nhiệt độ tâm thịt khoảng -8oC nhiệt độ bề mặt tuỳ theo chiều dày đạt từ -18oC đến -12oC Sản phẩm dần đạt nhiệt độ bảo quản buồng bảo quản đông Cấp đông pha có nhiều ưu điểm người ta thiết kế buồng kết đông pha cho kho lạnh để đảm bảo chất lượng sản phẩm giúp giảm tiêu hao khơ ngót sản phẩm Buồng kết đơng pha có nhiệt độ khơng khí đạt -35oC, tốc độ chuyển động khơng khí từ 1÷2m/s có lên đến 5m/s Các thiết bị cấp đông thường dùng thiết bị cấp đơng gió, thiết bị cấp đơng tiếp xúc (sử dụng lắc) Đối với sản phẩm cá hồi cần nhiệt độ cần để cấp đông cho cá nhiệt độ 40oC nhiệt độ bảo quản nhiệt độ -18oC.Nên sử dụng tủ đông cấp tiếp xúc qua lắc để đạt nhiệt độ yêu cầu cấp đông sản phẩm 1.4 Giới thiệu tủ đông tiếp xúc Đối với hệ thống tủ cấp đông gió hệ thống dây chuyền làm lạnh IQF thường sử dụng cho sản phẩm rời, tủ đơng tiếp xúc sử dụng cho mặt hàng dạng Block block cấp đông thường có khối lượng khoảng 2kg 1.4.1 Các dạng tủ đông tiếp xúc Dựa vào yếu tố nguyên lý cấp dịch, hệ thống lạnh tủ đơng tiếp xúc chia thành dạng sau: − Cấp dịch nhờ bơm dịch: Với hệ thống tủ kiểu này, môi chất chuyển động vào lắc dạng cưỡng nhờ bơm giúp tăng tốc độ chuyển động Nhờ đó, thời gian cấp đông giảm nhiều, mẻ cần khoảng thời gian từ 30 phút đến 30 phút Đây cách cấp dịch thường xuyên sử dụng thực tế − Cấp dịch từ bình chống tràn giữ mức tách lỏng: Trong kiểu tủ cấp đông tiếp xúc cấp dịch dạng này, dịch lỏng chuyển dần vào lắc nhờ chênh lệch cột áp thủy tĩnh, tốc độ chuyển động thời gian cấp đông chậm, mẻ phải từ đến để hoàn tất cấp đông − Tủ đông tiếp xúc cấp dịch tiết lưu trực tiếp: Ngoài hai cách cấp dịch phổ biến trên, cịn có cấp dịch tiết lưu trực tiếp Với cách này, môi chất bên lắc bão hòa ẩm nên hiệu truyền nhiệt không cao, thời gian cấp đông lâu làm lạnh Ở bên tủ có cùm ben giá nâng lắc ép ben ép lắc xuống Để lắc cố định hạn chế di chuyển chuyển động, lắc cịn có gắn phận định hướng hỗ trợ chuyển động hiệu Còn bên tủ, cịn có ống góp cấp lỏng Vì lắc ln di chuyển, nên đường ống mơi chất nối từ ống góp vào ống nối mềm cao su chịu áp lực cao, bên ngồi có lưới inox bảo vệ Bình chống tràn đặt lên tủ cấp đông, hệ thống máy nén thủy lực ben nhiều trang thiết bị khác Vỏ tủ có khung sườn chê tạo từ thép chịu lực gỗ để tránh cầu nhiệt Bên cạnh đó, để tăng tuổi thọ cho gỗ, người ta sử dụng loại gỗ có tẩm dầu Bên tủ, vật liệu làm thép không gỉ giúp đảm bảo vệ sinh an tồn Vỏ tủ có hai cánh cửa hai phía, hai cánh bốn cánh 1.4.2 Các thông số thiết kế Hệ thống lắp đặt Long An có thơng số khí tượng sau: − t1= 31oC (TL1,tr8) − Độ ẩm khơng khí: φ= 74% Dựa vào đồ thị (t-d) để xác định nhiệt kế ướt nhiệt độ động sương: − tư= 27oC − tđs= 26oC 5.2.3.3 Tính chọn bình trung gian Diện tích truyền nhiệt bình trung gian: Ftg = Q tg 14966 = = 1,24 m2 qf 12000 Trong đó: Qtg – Cơng suất trao đổi nhiệt bình trung gian, kW Q tg = Q ql + Q lm = 11,542 + 3,424 = 14,966 kW Qql – Công suất nhiệt lạnh môi chất trước van viết lưu Q ql = m2 (h5 − h6 ) = 0,232 (245,71 − 195,96) = 11,542 kW Qlm – Công suất nhiệt làm mát trung gian Q lm = m1 (h2 − h3 ) = 0,16 (424,37 − 402,97) = 3,424 kW qf – Mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ qf = k ∆t tg = 800.15 = 12000 W m2 Nhiệt độ bình trung gian ttg = - 6,463℃ Nhiệt độ trước vào bình trung gian t5 = 37 oC Nhiệt độ lạnh sau qua ống xoắn t6 = -3,463oC ∆t tg = ∆t max − ∆t (37 + 6,463) − (−3,463 + 6,463) = = 15°C ∆t (37 + 6,463) ln max ln ∆t (−3,463 + 6,463) Chọn bình trung gian theo bảng 8-19 (TL1,tr312), Mẫu 40C3 với thơng số kỹ thuật: + Đường kính ngồi: D x S= 1000 x 10 (mm) + Đường kính ống xoắn: 70 mm 36 + Chiều cao: H = 2340 mm + Diện tích bề mặt ống xoắn: F = 1,75 m2 + Thể tích bình: V = 0,22 m3 + Khối lượng: M = 330 kg 5.2.4 Tháp giải nhiệt 5.2.4.1 Mục đích Nhiệm vụ tháp giải nhiệt thải tồn lượng nhiệt mơi chất lạnh ngưng tụ tỏa Lượng nhiệt thải môi trường nhờ chất tải nhiệt trung gian nước Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt độ tw1, nhận nhiệt ngưng tụ tăng lên khoảng ÷ ℃, khỏi bình ngưng có nhiệt độ tw2 Nước nóng tw2 đưa sang tháp giải nhiệt phun thành giọt nhỏ Nước nóng chảy theo khối đệm trao đổi nhiệt chất với khơng khí ngược dịng từ lên nhờ quạt gió cưỡng Qúa trình trao đổi nhiệt chất chủ yếu trình bay phần nước vào khơng khí Nhiệt độ nước giảm nhiệt độ ban đầu tw1 5.2.4.2 Cấu tạo Hình 5.5 Tháp giải nhiệt 37 Động quạt gió Chắn bụi nước Dàn phun nước Khối đệm Van phao Bể nước Đường nước nóng từ bình ngưng đưa vào Bơm nước vào bình ngưng 5.2.4.3 Tính chọn tháp giải nhiệt Lưu lượng nước tuần hoàn: Qk 44,2888 m3 V= = = 0,0035 c ρ (t w2 − t w1 ) 4,18.1000 (35 − 32) s = 210 ( l ) Năng suất làm mát cần thiết: Q= Q k 44,2888 = = 49,209 kW = 42312,2 kcal/h k 0,9 Trong đó: Dựa vào hình 8-29 (TL1,tr 320), tra hệ số hiệu chỉnh k = 0.9 Với Q = 42312,2 kcal/h đổi sang tôn lạnh: 𝑄 = 42312,2 3900 = 10,85 tôn lạnh tư = 27oC Chọn tháp giải nhiệt hãng Liang Chi Model: LBC-20 với thông số kỹ thuật: 38 + Lưu lượng nước: 260 l/min + Chiều cao tháp: 1940 mm + Đường kính tháp:1170 mm + Đường kính ống nối dẫn vào: 50 mm + Đường kính ống nối dẫn ra:50 mm + Đường chảy tràn: 25 mm + Đường kính ống xả: 25 mm + Đường kính ống van phao: 15mm + Lưu lượng quạt gió: 180 m3/ph + Đường kính quạt gió: 630 mm 39 + Động quạt: 0,375 kW 5.2.5 Bình chứa hạ áp 5.2.5.1 Mục đích Bình tuần hồn đứng khơng có bình tách lỏng làm thêm nhiệm vụ bình tách lỏng cách bố trí ống vào Bình chứa tuần hồn phải chứa tồn mơi chất lỏng dàn lạnh nhiệt độ sôi cho với điều kiện độ chứa lỏng hệ thống đạt 20-30% hệ thống cấp lỏng từ 5.2.5.2 Tính chọn bình chứa hạ áp Thể tích bình chứa hạ áp: VBCHA = (Vdt k1 + Vdq k ) k k k k k = (1,386.0,7) 0,3.1,1.1,2.1,45.1,2 = 668,5 dm3 Trong đó: Tra liệu bảng 8-16 (TL1,tr307) Vdt – Thể tích dàn tĩnh, Vdt = 1,386 𝑚3 Vdq – Thể tích dàn quạt, Vdq = k1 – Sự điền đầy dàn tĩnh (khơng có bơm) , k1 = 0,7 k2 – Sự điền đầy dàn quạt, k3 – Lượng lỏng khỏi dàn, k3 =0,3 k4 – Sức chứa ống góp đường ơng, k4 = 1,1 k5 – Sự điền đẩy lỏng bình chứa làm việc để đảm bảo bơm hoạt động, k5 = 1,2 k6 – Mức lỏng cho phép, k6 = 1,45 k7 – Hệ số an toàn, k7 = 1,2 Chọn bình chứa hạ áp hãng Shanghai Wanxiang với mẫu DXZ-1.5 có cách thơng số kỹ thuật sau: 40 5.3 Tính chọn đường ống Tính tốn đường kính ống theo biểu thức: di = √ m ρ π ω Trong đó: m – Lưu lượng, kg/s - Khối lượng riêng môi chất , kg/m3 ω – Tốc độ dòng chảy ống, m/s Theo bảng 10-1, (TL1,tr345) chọn tốc độ dòng chảy cho hệ thống sử dụng môi chất R22: + Đường hút máy lạnh nén ωh = 12 m/s + Đường đẩy máy lạnh nén ωđ = 15 m/s + Đường dẫn lỏng máy lạnh nén ωl = m/s 5.3.1 Tính chọn đường ống hút ( từ buống cấp đông đến đầu hút máy nén hạ áp) dhHA = √ m1 4.0,16 =√ = 0,061 m = 61mm ρ1 π ωh π 12 0,222 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 70 mm + Đường kính ngồi: 76 mm 41 + Đường kính trong:69 mm + Chiều dày vách ống: 3,5 mm + Tiết diện ống: 37,4 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 6,26 kg 5.3.2 Tính chọn đường ống đẩy ( từ đầu đẩy máy nén hạ áp đến bình trung gian) dđHA = √ m1 = ρ2 π ωđ √ 4.0,16 = 0,030 m = 30mm π 15 0,06681 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 40 mm + Đường kính ngồi: 45 mm + Đường kính trong: 40,5 mm + Chiều dày vách ống: 2,25 mm + Tiết diện ống: 12,8 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 2,37 kg 5.3.3 Tính chọn đường hút cho máy nén cao áp ( từ BTG đến đầu hút máy nén cao áp) dhCA = √ m2 4.0,232 =√ = 0,037 m = 37mm ρ3 π ωh π 12 0,057 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 40 mm + Đường kính ngồi: 45 mm + Đường kính trong:40,5 mm + Chiều dày vách ống: 2,25 mm + Tiết diện ống: 12,8 (100mm2) 42 + Khối lượng 1m ống: 2,37 kg 5.3.4 Tính chọn đường đẩy cho máy nén cao áp ( từ máy nén cao áp đến TBNT) dđCA = √ m2 = ρ4 π ωđ √ 4.0,232 = 0,018 m = 18mm π 15 0,01748 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 32 mm + Đường kính ngồi: 38 mm + Đường kính trong: 33,5 mm + Chiều dày vách ống: 2,25 mm + Tiết diện ống: 8,8 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 1,98 kg 5.3.5 Tính chọn đường lỏng vào Tiết lưu dTL1 = √ (m2 − 𝑚1 ) (0,232 − 0,16) =√ = 0,008 m = 8mm ρ5 π ω𝑙 π 0,00085 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: mm + Đường kính ngồi: 12 mm + Đường kính trong: mm + Chiều dày vách ống: mm + Tiết diện ống: 0,503 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 0,493 kg 43 5.3.6 Tính chọn đường lỏng từ Tiết lưu vào bình trung gian d5−7 = √ (m2 − 𝑚1 ) (0,232 − 0,16) =√ = 0,036 m = 36mm ρ7 π ω𝑙 π 0,0149 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 40 mm + Đường kính ngồi: 45 mm + Đường kính trong: 40,5 mm + Chiều dày vách ống: 2,25 mm + Tiết diện ống: 12,8 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 2,37 kg 5.3.7 Tính chọn đường lỏng từ TBNT vào bình trung gian theo đường lại d5−6 = √ 𝑚1 = ρ5 π ω𝑙 √ 4.0,16 = 0,013 m = 13mm π 0,000858 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 15 mm + Đường kính ngồi: 18 mm + Đường kính trong: 14 mm + Chiều dày vách ống: mm + Tiết diện ống: 0,785 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 0,592 kg 5.3.8 Tính đường lỏng từ bình trung gian vào van tiết lưu d6−10 = √ 𝑚1 = ρ6 π ω𝑙 √ 4.0,16 = 0,013 m = 13 mm π 0,00077 44 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 20 mm + Đường kính ngồi: 22 mm + Đường kính trong: 18 mm + Chiều dày vách ống: mm + Tiết diện ống: 2,53 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 0,986 kg 5.3.9 Tính đường lỏng hạ áp (từ van tiết lưu đến buồng cấp đông) d10−1 = √ m1 = ρ10 π ωl √ 4.0,16 = 0,053 m = 53mm π 0,0138 Tra bảng 10-2 (TL1, tr346), Chọn đường kính ống thép: + Đường kính danh nghĩa: 70 mm + Đường kính ngồi: 76 mm + Đường kính trong: 69 mm + Chiều dày vách ống: 3,5 mm + Tiết diện ống: 37,4 (100mm2) + Khối lượng 1m ống: 6,26 kg 45 Bảng 5.3 Số liệu tính chọn đường ống Đường ống Đường kính Đường kính Đường kính Chiều dày vách danh nghĩa (mm) (mm) ống (mm) (mm) Hút hạ áp 70 76 69 3,5 Đẩy hạ áp 40 45 40,5 2,25 Hút cao áp 40 45 40,5 2,25 Đẩy cao áp 32 38 33,5 2,25 Lỏng vào TL1 12 TL1 vào BTG 40 45 40,5 2,25 TBNT vào BTG 15 18 14 BTG vào TL2 20 22 18 Lỏng hạ áp 70 76 69 3,5 5.4 Tính chọn van 5.4.1 Van tiết lưu cho hệ thống cấp đông − Nhánh 1: Lỏng mơi chất TBNT qua bình trung gian tới VTL để cấp cho dàn lạnh + Năng suất lạnh: Qo = 30,928 kW + Nhiệt độ bay hơi: to = -40oC + Nhiệt độ lạnh: t6 = -3,463 oC + Độ lạnh: ∆t ql = t k − t = 40 − (−3,463) = 43,463 K 46 Tra catalog Danfoss, ta chọn hệ số điều chỉnh lạnh van tiết lưu fsub = 1,68 Chọn tổn thất áp suất ∆p = bar nhiệt độ bay tính tốn -40 oC Theo catalog Danfoss Chọn fp = 0,92 Năng suất tiết lưu: Q tl = Qo 30,928 = = 20,01 kW fsub fp 1,68.0,92 47 Tra catalog với Qtl = 20,01 kW to = -40oC Ta chọn van tiết lưu TE kim phun số 04 − Nhánh 2: Lỏng môi chất TBNT tới VTL để cấp lỏng mơi chất cho bình trung gian Năng suất lạnh BTG Q o = m1 (h3 − h7 ) = 0,16 (402,97 − 245,71) = 25,1616 kW Nhiệt độ bay bình trung gian t7 = -6,463 oC Nhiệt độ sau lạnh TBNT: t5 = 37oC Độ lạnh: ∆t ql = t k − t = 40 − (37) = K Tra catalog Danfoss, ta chọn hệ số điều chỉnh lạnh van tiết lưu fsub = 1,00 Chọn tổn thất áp suất ∆p = bar nhiệt độ bay bình trung gian tính tốn -6,109 oC Theo catalog Danfoss Chọn fp = 0,89 Năng suất tiết lưu: Q tl = Qo 30,928 = = 34,75 kW fsub fp 1,00.0,89 48 Tra catalog với Qtl = 35,307 kW to = -6,463oC Ta chọn van tiết lưu TE 12 kim phun số 07 49 Tài liệu tham khảo: 1- Nguyễn Đức Lợi-Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh -NXB Khoa học Kỷ thuật,2006(in lần thứ có bổ sung sữa chữa) 2- Nhiệt động 3- Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ - Kỹ thuật lạnh sở 4- Võ Chí Chính - Hệ thống máy thiết bị lạnh-NXB Khoa học kỷ thuật 50 ... 1÷2m/s có lên đến 5m/s Các thiết bị cấp đông thường dùng thiết bị cấp đơng gió, thiết bị cấp đơng tiếp xúc (sử dụng lắc) Đối với sản phẩm cá hồi cần nhiệt độ cần để cấp đơng cho cá nhiệt độ 40oC nhiệt... thời gian cấp đơng giảm nhiều, mẻ cần khoảng thời gian từ 30 phút đến 30 phút Đây cách cấp dịch thường xuyên sử dụng thực tế − Cấp dịch từ bình chống tràn giữ mức tách lỏng: Trong kiểu tủ cấp đông. .. tiếp xúc cấp dịch dạng này, dịch lỏng chuyển dần vào lắc nhờ chênh lệch cột áp thủy tĩnh, tốc độ chuyển động thời gian cấp đông chậm, mẻ phải từ đến để hoàn tất cấp đông − Tủ đông tiếp xúc cấp dịch