Giáo trình phân tích sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm với thông số kỹ thuật p3

Tham khảo tài liệu ''giáo trình phân tích sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm với thông số kỹ thuật p3'', công nghệ thông tin, kỹ thuật lập trình phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Hơi nuớc Nuớc ngung Không khí TI PI TI PI PI LS- LS+ PI PI PI PI PI CO2 tõ TANK ®Õn 11 N−íc s¹ch 10 12 PI PI 21 14 19 PI CO2 đến hộ tiêu thụ ghi chú: Van chặn Fin lọc cặn Van điện từ Van tiết l−u 20 13 15 Van an toµn Van mét chiỊu Đồng hồ áp suất Van ngả 16 17 18 1- Ba lông CO2; Tháp rửa; 3- Máy nén CO2; 4,5- Bình làm mát cấp cấp 2; 6,8- Tháp hấp thụ; 7,9- Tháp làm khô; 10Bảo vệ ba lông; 11- Tách lỏng hệ CO2; 12- Hoá CO2; 13- B×nh chøa CO2 láng; 14- B×nh ng−ng CO2; 15- Tách lỏng HT lạnh; 16- Tách dầu; 17- Máy lạnh; 18- Bộ làm mát trung gian HT lạnh; 19- Bình ngng; 20- Bình chứa; 21- Tháp GN Hình 5-3: Sơ ®å nguyªn lý hƯ thèng ng−ng tơ CO2 223 Nguyªn lý thhoạt động hệ thống thu hồi CO2 nh sau: Khí CO2 từ tank lên men đợc dẫn đến balon (1), sau đợc đa qua tháp rửa (2), bọt bia bị theo đợc rửa sạch, khí CO2 đợc dẫn sang bình tách lỏng để tách giọt nớc bị theo dòng Khí CO2 đợc nén qua cấp, cấp đợc làm mát nớc bình 4, Khí CO2 đợc đa qua bình hấp thụ (6) để hấp thụ hết mùi chất cặn bẩn sau đến bình làm khô (7) để làm khô trớc đa đến làm lạnh b×nh ng−ng tơ CO2 (14) ë b×nh ng−ng tơ CO2 đợc làm lạnh ngng tụ lại thành lỏng chảy xuống bình chứa (13) Trong trình bảo quản, CO2 bình hoá bốc lên phía đợc làm lạnh ngng chảy lại xuống bình Khi cần sử dụng, lỏng CO2 đợc dẫn sang dàn hoá (12) để hoá trớc đa đến hộ tiêu thụ Hệ thống có trang bị 02 bình hấp thụ làm khô, mục đích bình (6) (7) hoạt động bình (8) (9) tiến hành hoàn nguyên Để hoàn nguyên ngời ta sử dụng từ lò vào phần vỏ bên bình để sấy khô bình nhằm thực hoàn nguyên 5.1.2 Tính toán nhiệt nhà máy bia Hệ thống lạnh nhà máy bia có tổn thất nhiệt sau đây: - Tổn thất truyền nhiệt qua tất thiết bị sử dụng bảo quản lạnh - Tổn thất nhiệt làm lạnh nhanh dịch đờng húp lông hoá sau hệ thống nấu - Tổn thất nhiệt để làm lạnh đối tợng khác 5.1.2.1 Tổn thất nhiệt truyền nhiệt thiết bị sử dụng bảo quản lạnh Tổn thất nhiệt tất thiết bị làm lạnh, bao gồm: - Các tank lên men tank thành phẩm; - Bình bay làm l¹nh glycol; - Thïng glycol; - Thïng n−íc 1oC; - C¸c thïng men gièng; 224 ViƯc tÝnh tỉn thÊt nhiƯt thiết bị có đặc điểm tơng tự nhau, tổn thất nhiệt chủ yếu qua vách có dạng hình trụ, bên tiếp xúc không khí, bên môi trờng lạnh (Môi chất lạnh, glycol, dịch bia nớc lạnh) Khi tính tổn thất nhiệt qua kÕt cÊu bao che cđa tank lªn men, tank thành phẩm thùng men giống gặp khó khăn vấn đề : - Dọc theo bề mặt bên tank có vị trí tiếp xúc víi dÞch bia, cã vÞ trÝ tiÕp xóc víi glycol có nơi tiếp xúc với không khí nên khó xác định hệ số toả nhiệt bên Vì vậy, cách gần coi nh tổn thất từ dịch bia môi trờng xung quanh - Phần thân hình trụ, phần đáy đỉnh hình côn hình elip khó xác định Để đơn giản toán tạm qui đổi diện tích toàn dạng hình trụ bên coi nh tiếp xúc với môi trờng lạnh định Tỉn thÊt trun nhiƯt qua th©n trơ cã thĨ đợc tính theo công thức sau : Q = k.h.t (5-1) ®ã: k= d 1 ln i +1 + +∑ π d α 2.π λi di π d α , W/m2.K (5-2) h - Chiều cao hay dài qui đổi bình, m; d1, d2 đờng kính cïng cđa líp vËt liƯu vá, m; α1 - HƯ số toả nhiệt bên trong, W/m2.K; - Hệ số toả nhiệt bên ngoài, W/m2.K; t = t1 - t2 : Hiệu nhiệt độ không khí bên môi chÊt bªn trong; λi - HƯ sè dÉn nhiƯt cđa lớp vật liệu, W/m.K Bảng 5-1: Các thông số thiết bị Thiết bị Môi chất bên Tank lên men, thành Dịch bia đứng yên phẩm, men gièng Thïng glycol Glycol cã chun ®éng 225 NhiƯt độ 8oC Cách nhiệt 100mm -5oC 150mm Bình bay Thùng nớc 1oC Lỏng NH3 sôi Nớc lạnh đứng yên -15oC 1o C 150mm 100mm Bảng 5-2 :Thông số cách nhiệt thiết bị STT Tên lớp vật liệu Độ dày, mm 0,5 ữ 0,6 100 ữ 150 3ữ4 Lớp inox vỏ Lớp polyurethan Lớp thân bên Hệ số dẫn nhiệt W/m.K 45,3 0,018 ÷ 0,020 45,3 5.1.2.2 Tỉn thÊt nhiƯt làm lạnh dịch đờng Nhiệt cần làm lạnh dịch đờng từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ bảo quản đợc thực qua hai giai đoạn: - Giai đoạn 1: Làm lạnh dịch bia sau hệ thống nấu (khoảng 80oC) xuống 20oC nớc lạnh 1oC - Làm lạnh tiếp glycol từ 20oC xuống 8oC Tất tổn thất làm lạnh phụ tải máy nén lạnh không cần phân biệt giai đoạn, mà đợc tính từ 80oC xuống 8oC: Việc tính phụ tải lạnh máy nén khác tuỳ thuộc vào quan điểm cách thiết kế hệ thống lạnh Để hạ nhanh dịch đờng húp lông hoá sau hệ thống nấu sử dụng phơng pháp làm lạnh trực tiếp, đòi hỏi máy lạnh có công suất lớn Ngợc lại sử dụng nớc lạnh 1oC để làm lạnh, nhờ trình tích lạnh công suất lạnh yêu cầu bé nhiều Theo quan điểm này, phụ tải nhiệt cần thiết để làm lạnh dịch đờng húp lông hoá đợc tính nh sau: Q2 = G d C p (t1 − t ) 24 x3600 ,W (5-3) + Gd Lợng dịch đờng húp lông hoá ngày đêm, kg/ngày đêm; + Cp Nhiệt dung riêng dịch đờng húp lông hoá Dịch đờng sau húp lông hoá hỗn hợp phức tạp phụ thuộc vào loại nguyên liệu thiết bị công nghệ sản xuất Vì nhiệt dung riêng dịch đờng húp lông hoá giá trị cố định xác cho tất hệ thống Một cách gần lÊy theo nhiƯt dung riªng cđa n−íc; 226 + t1, t2- Nhiệt độ dịch đờng trớc sau đợc làm lạnh Sau qua hệ thống nấu đợc đa húp lông hoá nhiệt độ sôi 100oC, dịch đờng đợc đa sang thiết bị lọc thùng lắng xoáy trớc đợc làm lạnh, nhiệt độ t1 khoảng 80oC, nhiệt độ đầu phải đạt nhiệt độ bảo quản tank lên men, tức t2 = 8oC 5.1.2.3 Tổn thất nhiệt để làm lạnh đối tợng khác Trong nhà máy bia công suất lạnh máy lạnh tạo đợc sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ thuộc thực tế nhà máy cần phải đợc tính đến, cụ thể là: Tổn thất để làm lạnh trung gian hệ thống thu hồi CO2 Q31 Việc làm mát trung gian sau c¸c cÊp nÐn cđa m¸y nÐn CO2 hệ thống thu hồi khí đợc thực nhiều phơng pháp: Sử dụng nớc glycol hệ thống làm lạnh bảo quản bia Trong trờng hợp cuối, cần phải tính tổn thất này, khí tính phụ tải lạnh máy làm lạnh glycol Trong trờng hợp này, cách gần lấy công suất lạnh cần thiết để làm mát trung gian cấp, tổng công suất nhiệt làm mát trung gian ë c¸c cÊp cđa m¸y nÐn CO2 : (5-4) Q31 = Qtg1 + Qtg2, W Q31- Tỉn thÊt nhiƯt ®Ĩ làm mát trung gian, W Qtg1, Qtg2 Công suất làm mát trung gian máy nén CO2, W Bảo quản hoa Q32 Hoa húp lông sâu sấy đợc tiến hành phân loại sau xông SO2 Công việc xông đợc tiến hành buồng kín Liều lợng lu huỳnh đem sử dụng khoảng 0,5 ữ1 kg /100 kg hoa Mục đích để hạn chế trình ôxi hoá phát triển vi sinh Sau xông hoa đợc ép chặt thành bánh xếp vào túi polyetylen, hàn kín cho vào thùng kim loại đem bảo quản Hoa húp lông đợc bảo quản chế độ nhiệt độ khoảng 0,5 ữ 2oC Tổn thất nhiệt kho bảo quản hoa húp lông bao gồm tất tổn thất tơng tự nh kho bảo quản khác Điều hoà không khí Q33 227 ... kế hệ thống lạnh Để hạ nhanh dịch đờng húp lông hoá sau hệ thống nấu sử dụng phơng pháp làm lạnh trực tiếp, đòi hỏi máy lạnh có công suất lớn Ngợc lại sử dụng nớc lạnh 1oC để làm lạnh, nhờ trình. .. - Hệ số toả nhiệt bên trong, W/m2.K; - Hệ số toả nhiệt bên ngoài, W/m2.K; t = t1 - t2 : Hiệu nhiệt độ không khí bên môi chất bên trong; i - Hệ số dẫn nhiệt lớp vật liệu, W/m.K Bảng 5-1: Các thông. .. 20oC nớc lạnh 1oC - Làm lạnh tiếp glycol từ 20oC xuống 8oC Tất tổn thất làm lạnh phụ tải máy nén lạnh không cần phân biệt giai đoạn, mà đợc tính từ 80oC xuống 8oC: Việc tính phụ tải lạnh máy