Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm. Từ thế kỷ thứ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát triển đến đỉnh cao của khoa học kỹ thuật hiện đại.Ngày nay kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như : Công nghệ thực phẩm, công nghệ cơ khí chế tạo máy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ thuật điện tử...... Lạnh đã được phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người. Các sản phẩm thực phẩm như : Thịt, cá, rau, quả, tôm, mực.... nhờ có bảo quản mà có thể vận chuyển đến nơi xa xôi hoặc bảo quản trong thời gian dài mà không bị hư thối. Điều này nói lên được tầm quan trọng của kỹ thuật lạnh trong đời sống con người.Sau một thời gian nghiên cứu và tham khảo để hoàn thành đồ án, em xin chân thành cảm ơn:Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để em có thể hoàn thành đồ án trong thời gian ngắn.Thư viện trường đã cung cấp những tư liệu hết sức có giá trị, là tài liệu thanh khảo tốt và quý báu.
Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC -o0o - BÁO CÁO ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ ĐỀ TÀI : TÍNH TỐN THIẾT KẾ TỦ CẤP ĐÔNG ĐỐI LƯU CƯỠNG BỨC SỬ DỤNG CẤP ĐÔNG TÔM CÔNG SUẤT 2500KG/MẺ LẮP ĐẶT TẠI BẠC LIÊU GVHD : TS.ĐỖ HỮU HOÀNG SVTH : NGUYỄN THỊ HỒNG HÂN MSSV : 2004180339 LỚP : 09DHHH5 Tp.Hồ Chí Minh ,Tháng… /2021 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học LỜI CẢM ƠN Từ lâu người biết tận dụng lạnh thiên nhiên băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ kỷ thứ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đời phát triển đến đỉnh cao khoa học kỹ thuật đại Ngày kỹ thuật lạnh sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học : Công nghệ thực phẩm, cơng nghệ khí chế tạo máy, luyện kim, y học kỹ thuật điện tử Lạnh phổ biến gần gũi với đời sống người Các sản phẩm thực phẩm : Thịt, cá, rau, quả, tơm, mực nhờ có bảo quản mà vận chuyển đến nơi xa xơi bảo quản thời gian dài mà không bị hư thối Điều nói lên tầm quan trọng kỹ thuật lạnh đời sống người Sau thời gian nghiên cứu tham khảo để hoàn thành đồ án, em xin chân thành cảm ơn: Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để em hồn thành đồ án thời gian ngắn Thư viện trường cung cấp tư liệu có giá trị, tài liệu khảo tốt quý báu Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy ĐỖ HỮU HỒNG người trực tiếp hướng dẫn tận tình để em hồn thành đồ án thời hạn TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 ii Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Hân MSSV : 2004180339 Nhận xét : …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Điểm đánh giá: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Ngày…….,tháng…….năm 2021 (ký tên ghi rõ họ tên) iii Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN Sinh viên : Nguyễn Thị Hồng Hân MSSV : 2004180339 Nhận xét : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Điểm đánh giá: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ngày…….,tháng…….năm 2021 (ký tên ghi rõ họ tên) iv Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH LẠNH 1.1 Lịch sử phát triển ngành kỹ thuật lạnh 1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh vào sống 1.2.1 Ứng dụng điều hòa khơng khí 1.2.2 Ứng dụng vào chế biến bảo quản thực phẩm 1.2.3 Ứng dụng sản xuất bia 1.2.4 Ứng dụng công nghiệp hóa chất 1.3 Ứng dụng kỹ thuật lạnh cho tôm Việt Nam 1.3.1 Ngành " tôm " Việt Nam 1.3.1.1 Sản lượng 1.3.1.2 Chế biến xuất 1.3.1.3 Phát triển bền vững 1.3.1.4 Ngành công nghiệp tôm Bạc Liêu 1.4 Cấp đông 10 1.4.1 Cấp đơng ? 10 1.4.2 Phân loại phương pháp cấp đông 10 1.5 Hệ thống trữ đông 14 1.5.1 Hệ thông trữ đông ? 14 1.5.2 Phân loại hệ thống trữ đông 14 1.6 Hệ thống bảo quản lạnh 14 1.6.1 Hệ thống bảo quản ? 14 1.6.2 Phân loại hệ thống bảo quản lạnh 14 CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 17 2.1 Thông số công nghệ 17 2.1.1 Tôm 17 2.1.2 Qui trình công nghệ tôm 22 v Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thuyết minh quy trình cơng nghệ 23 2.1.3 Phân tích lựa chọn phương án bảo quản 25 2.2 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế hệ thống lạnh 29 2.2.1 Yêu cầu nhiệt động 29 2.2.2 Tính chất hóa lý 30 2.2.3 Yêu cầu sinh lý 30 2.2.4 Các yêu cầu kinh tế 30 2.2.5 Các u cầu an tồn mơi trường 30 2.2.6 Một số loại môi chất lạnh 31 2.3 Tính tốn thiết kế phịng lạnh 33 2.3.1 Phân tích lựa chọn tính tốn chiều dày vật liệu cách nhiệt – vật liệu cách ẩm 33 2.3.2 Tính tốn thiết kế thể tích phịng lạnh 34 2.4 Tính tốn tổn thất nhiệt tủ cấp đơng 35 2.4.1 Tổn thất nhiệt kết cấu bao che 36 2.4.2 Tổn thất nhiệt sản phẩm mang vào 37 2.4.3 Tổn thất động quạt 37 2.4.4 Xác định tải nhiệt cho thiết bị máy nén 37 2.5 Thiết bị 38 2.5.1 Máy nén 38 2.5.2 Thiết bị ngưng tụ 50 2.5.3 Thiết bị bay 59 2.5.4 Thiết bị tiết lưu 69 CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT NHIỆT – XÂY DỰNG CHU TRÌNH HỆ THỐNG LẠNH 71 3.1 Xác định thông số làm việc 71 3.1.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh 71 3.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk 71 3.1.3 Nhiệt độ lạnh tql 72 3.1.4 Nhiệt độ hút th 73 3.2 Thành lập sơ đồ tính tốn chu trình lạnh 73 3.3 Thiết bị phụ 78 vi Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học 3.3.1 Tháp giải nhiệt 78 3.3.2 Bình chứa cao áp 79 3.3.3 Bình chứa hạ áp 79 3.3.4 Bình thu hồi dầu 80 3.3.5 Bình tách dầu 80 3.3.6 Bình tách lỏng 81 3.3.7 Bình chống tràn 82 3.3.8 Bình trung gian 82 3.3.9 Ống Dẫn 82 3.3.10 Các loại van 83 3.3.10.1 Van tiết lưu tự động (van tiết lưu điện tử) 83 3.3.10.2 Van đóng mở 84 3.3.10.3 Van chiều 84 3.3.10.4 Van an toàn 84 3.3.10.5 Van chặn 84 vii Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học HÌNH ẢNH THAM KHẢO Hình 1.0-1 Xuất tơm từ 2008-2018 Hình 0-2 Tỷ lệ xuất tơm so với xuất thủy hải sản Việt Nam Hình 0-3 Các chứng nhận dành cho Tôm Việt Nam Hình 0-4 Tủ cấp đông tiếp xúc 10 Hình 0-5 Tủ cấp đơng gió 11 Hình 1.0-6 Máy sấy đơng khơ 13 Hình 0-7 Làm đơng cách phun nito lỏng 13 Hình 0-8 Kho bảo quản lạnh sử dụng panel PU 14 Hình 2.0-1 Sơ đồ hệ thống cấp đơng gió 26 Hình 2.0-2 Sơ đồ hệ thống cấp đông nhanh IQF 27 Hình 2.0-3 Sơ đồ hệ thống đông tiếp xúc 28 Hình 2.0-4 Cấu tạo máy nén pittong 40 Hình 2.0-5 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nén pittong 41 Hình 2.0-6 Cấu tạo máy nén roto lăn 42 Hình 2.0-7 Cấu tạo máy nén roto quay 43 Hình 2.0-8 Cấu tạo máy nén trục vít 44 Hình 2.0-9 Cấu tạo máy nén xoắn ốc 48 Hình 2.0-10 Cấu tạo bình ngưng ống nước nằm ngang NH3 53 Hình 2.0-11 Cấu tạo bình ngưng ống nước nằm ngang cho freon 53 Hình 2.0-12 Cấu tạo dàn ngưng xối tưới 55 Hình 2.0-13 Cấu tạo dàn ngưng bay 56 Hình 2.0-14 Cấu tạo dàn ngưng đối lưu tự nhiên 58 Hình 2.0-15 Cấu tạo dàn ngưng đối lưu cưỡng 58 Hình 2.0-16 Cấu tạo bình bốc freon 63 Hình 2.0-17 Cấu tạo bình bốc NH3 64 Hình 2.0-18 Cấu tạo dàn lạnh Panel 65 Hình 2.0-19 Cấu tạo dàn lạnh xương cá 66 Hình 2.0-20 Cấu tạo dàn lạnh 66 Hình 2.0-21 Cấu tạo dàn lạnh đối lưu tự nhiên 67 Hình 2.0-22 Cấu tạo dàn lạnh đối lưu cưỡng 68 Hình 3.0-1 Cấu tạo tháp giải nhiệt 79 Hình 3.0-2 Cấu tạo bình chứa cao áp 79 Hình 3.0-3 Cấu tạp bình chứa hạ áp 80 Hình 3.0-4 Cấu tạo số loại bình tách dầu 81 Hình 3.0-5 Cấu tạo số loại bình tách lỏng 81 Hình 3.0-6 Cấu tạo bình chống tràn 82 viii Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Hình 3.0-7 Cấu tạo bình trung gian 82 Hình 3.0-8 Cấu tạo van tiết lưu điện tử 84 ix Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học TÀI LIỆU THAM KHẢO Máy lạnh, Trần Thanh Kỳ NXB Đại học quốc gia TP.HCM Giáo trình Kỹ Thuật Lạnh, Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nguyễn Đức Lợi, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Kỹ thuật lạnh thực phẩm, Ts Nguyễn Xuân Phương, NXB Khoa Học Kỹ Thuật 2002 ASHRAE Refrigeration Handbook (SI) chapter 8,9,10 x Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học CHƯƠNG TÍNH TỐN TỔN THẤT NHIỆT – XÂY DỰNG CHU TRÌNH HỆ THỐNG LẠNH 3.1 Xác định thông số làm việc Chế độ làm việc hệ thống lạnh đặc trưng bốn nhiệt độ sau : - Nhiệt độ sôi môi chất lạnh to - Nhiệt độ ngưng tụ môi chất tk - Nhiệt độ lạnh lỏng trước van tiết lưu tql - Nhiệt độ hút máy nén ( nhiệt độ nhiệt) tqn Khí hậu Bạc Liêu Nhiệt độ Độ Ẩm Nhiệt độ trung bình năm Độ ẩm trung bình năm cao cao Thường vào khoảng 82% Thường dao động từ 25-27oC 80-85% 27-28oC Tháng nóng khoảng 35-36oC Bảng 3.0-1 Khí hậu Bạc Liêu 3.1.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh Nhiệt độ sôi mơi chất lạnh dùng để tính tốn thiết kế lấy sau : to = tmt - ∆t tmt : Nhiệt độ tủ cấp đông tmt = - 350C ∆t : hiệu nhiệt độ yêu cầu ,oC Theo sách HDTKHTL trang 158 ta có Chọn = 6oC Vậy ta có : to = -35–6 = -41oC 3.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát thiết bị ngưng tụ dạng bình ngưng ống nước nằm ngang 71 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM tk = ∆𝑡𝑡𝑡𝑡 Khoa Công Nghệ Hóa Học 𝑡𝑡𝑡𝑡2 𝑥𝑥 𝑒𝑒 𝜃𝜃𝜃𝜃 −𝑡𝑡𝑡𝑡1 ∆𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑒𝑒 𝜃𝜃𝜃𝜃 −1 , oC Trong : tw : Nhiệt độ nước tuần hoàn, oC Do thiết bị ngưng tụ chọn để thiết kế hệ thống lạnh thiết bị ngưng tụ dạng bình ngưng ống nước nằm ngang Vì nhiệt độ giải nhiệt vào thiết bị ngưng tụ tw1 = tư + ( 3-5 oC ) Mà tư = 25.5o C ==> tw1 = 25.5 + = 28.5oC Nhiệt độ giải nhiệt khỏi thiết bị ngưng tụ tw2 = tw1 +6 = 28.5 + = 34.5 oC ∆ tw : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, oC ∆ tw = 3-6 oC 𝜃𝜃m = 4-6 oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất lạnh tk = ∆𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑡𝑡𝑡𝑡2 𝑥𝑥 𝑒𝑒 𝜃𝜃𝜃𝜃 −𝑡𝑡𝑡𝑡1 ∆𝑡𝑡𝑡𝑡 𝑒𝑒 𝜃𝜃𝜃𝜃 −1 = 34.5 𝑥𝑥 𝑒𝑒 −28.5 3.1.3 Nhiệt độ lạnh tql 𝑒𝑒 −1 = 38 oC Là nhiệt độ môi chất lỏng trước vào van tiết lưu tql = tw1 + (3-5 oC ) Trong : tw1 : nhiệt độ nước vào dàn ngưng, oC tw1 = 28.5oC Thay vào ta có : tql = 28.5 + ( 3-5 oC) Chọn tql = 33.5 oC 72 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 3.1.4 Nhiệt độ hút th Là nhiệt độ trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sôi môi chất Với môi chất NH3, Nhiệt độ hút cao nhiệt độ sôi từ đến 15oC, nghĩa độ nhiệt hút ∆ th = 5-15K đảm bảo độ an toàn cho máy làm việc th = to + ( 5-15)oC = -41oC + ( 5-15)oC Chọn th = -31oC 3.2 Thành lập sơ đồ tính tốn chu trình lạnh Ta có : Po ( to = - 41oC ) = 0,068 MPa Pk ( tk = 38oC) = 1,4709 MPa Do ta có : Tỷ số nén 𝜋𝜋 = 𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 1.4709 0.068 = 21.63 Ta thấy tỷ số nén π = 21.63 > Vì ta chọn chu trình lạnh máy nén cấp Chu trình nén cấp, tiết Chu trình nén cấp, tiết lưu Chu trình nén cấp với BTG lưu cấp lạnh trung cấp lạnh trung gian có TBTĐN gian khơng hồn tồn hồn tồn Sơ Đồ Cấu Thiết bị ngưng tụ: thiết bị trao đổi nhiệt; nơi môi chất lạnh trạng thái nhiệt tạo có nhiệt độ áp suất cao từ máy nén cao áp vào thải nhiệt cho tác nhân giải nhiệt (nước,KK) để trở thành trạng thái lỏng sôi chưa sôi điều kiện áp suất 73 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thiết bị lạnh: thiết bị trao đổi nhiệt, mơi chất lạnh thực q trình trao đổi nhiệt với môi trường ( p =const) để giảm nhiệt độ môi chất – môi chất lạnh trước vào tiết lưu Bộ phận tiết lưu: hệ thống lạnh hai cấp nén làm mát trung gian khơng hồn tồn q trình tiết lưu chia thành hai cấp Thiết bị bay hơi: môi chất lạnh trao đổi nhiệt với môi trường lấy từ môi trường cần làm lạnh nhiệt lượng Q0 để biến đổi môi chất lạnh sang trạng thái hút vào máy nén hạ áp (XHA) Máy nén chia thành hai cấp: Tại máy nén hạ áp (XHA): môi chất lạnh nén đoạn nhiệt (s= const) để thay đổi thông số môi chất lạnh từ áp suất bay p0 đến áp suất trung gian ptg Máy nén cao áp (XCA): sau môi chất lạnh khỏi máy nén hạ áp làm lạnh trung gian (đẳng áp) để giảm nhiệt độ thiết bị làm lạnh trung gian sau dịng náy vào bình trung gian để hịa trộn với môi chất lạnh sau TL1và hút vào máy nén cao áp Tại máy nén cao áp, môi chất lạnh nén đoạn nhiệt từ áp suất trung đến áp suất ngưng tụ pk, khỏi máy nén, môi chất lạnh TBNT thực trình ngưng tụ Nguyên Môi chất lạnh khỏi Môi chất lạnh khỏi máy Hơi môi chất lạnh sau lý hệ máy nén cao áp đến thiết nén cao áp đến thiết bị khỏi máy nén cao áp vào thống bị ngưng tụ để thực ngưng tụ để thực thiết bị ngưng tụ, môi q trình thải nhiệt nóng trình thải nhiệt nóng ngồi chất lạnh thải nhiệt cho mơi ngồi mơi trường môi trường ngưng tụ từ trường ngưng tụ thành ngưng tụ từ quá nhiệt sang lỏng sau lỏng hoàn toàn Tại thiết bị nhiệt sang lỏng qua thiết bị lạnh để lạnh môi chất lạnh qua thiết bị lạnh để làm giảm nhiệt độ môi chất trạng thái lỏng làm làm giảm nhiệt độ môi lạnh trước vào tiết lưu lạnh trước vào tiết lưu, chất lạnh trước để giảm áp suất đột ngột từ khỏi bình lạnh vào vào tiết lưu để giảm áp làm giảm nhiệt độ đột bình trung gian dịng, suất đột ngột từ làm ngột vào bình trung dịng G1 qua 74 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học giảm nhiệt độ đột ngột gian Sau qua bình trung chùm ống xoắn bình trung vào bình trung gian mơi chất lạnh chia gian làm lạnh Dòng G2 gian Sau qua bình làm đường : tiết lưu tiết lưu sau trung gian môi chất lạnh Một lượng mơi chất lạnh vào bình trung gian để chia làm đường vào bình trung gian để làm làm lạnh môi chất lạnh đi : lạnh môi chất lạnh từ Một lượng mơi chất lạnh máy nén hạ áp vào bình ống xoắn từ máy nén quay lại máy nén cao áp trung gian sau quay lại hạ áp vào bình trung gian lượng mơi chất lạnh máy nén cao áp, lượng Lượng mơi chất lạnh cịn lại đến tiết lưu để tiếp môi chất lạnh đến tiết lưu sau khỏi ống xoắn tục giảm tiết diện đột để tiếp tục giảm tiết diện tiết lưu tiết lưu ngột làm giảm nhiệt độ đột ngột làm giảm nhiệt độ để giảm nhiệt độ sau sau qua thiết bị bay sau qua thiết bị bay vào thiết bị bay Tại để trao đổi nhiệt với để trao đổi nhiệt với môi môi chất lạnh thu nhiệt từ môi trường thu nhiệt trường thu nhiệt lượng môi trường làm lạnh lượng môi trường hút máy nén hạ áp Như môi trường cần làm lạnh cần làm lạnh để biến môi để biến môi chất lạnh thành dịng mơi chất lạnh chất lạnh thành trạng trạng thái hút khơng bị tiết lưu thái hút vào vào máy nén hạ áp để nén tiết lưu 1, mà làm lạnh máy nén hạ áp để nén đoạn nhiệt môi chất trong ống xoắn đoạn nhiệt môi chất máy nén hạ áp làm tăng áp Tại máy nén hạ áp, môi máy nén hạ áp làm suất môi chất lên tiếp tục chất lạnh nén đoạn tăng áp suất môi chất lên cho mơi chất qua LTG để nhiệt sau làm lạnh tiếp tục cho môi chất làm giảm nhiệt độ môi chất LTG trước vào qua nơi làm lạnh trung lạnh Sau qua LTG bình trung gian Tại bình gian để làm giảm nhiệt máy nén hạ áp môi chất lạnh trung gian, môi chất lạnh độ môi chất lạnh trước vào bình trung gian Tại qua máy nén cao bình trung gian, mơi chất trộn với môi chất lạnh sau áp Sau qua nơi lạnh đến từ máy nén hạ áp đến từ máy nén hạ áp hòa tiết lưu 1, sau hòa trộn, môi 75 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học làm lạnh trung gian hịa trộn với môi chất lạnh chất lạnh trạng thái dịng mơi chất lạnh hịa trung gian dịng mơi chất bão hịa khơ hút trộn lại với trước lạnh hòa trộn lại với máy nén cao áp Tại máy qua máy nén cao trước qua máy nén nén cao áp môi chất lạnh áp Tại máy nén cao áp cao áp Tại máy nén cao áp nén đoạn nhiệt môi chất lạnh môi chất lạnh nén vào thiết bị ngưng tụ thực nén đoạn nhiệt vào đoạn nhiệt vào thiết bị TBNT thực ngưng tụ thực trình trình ngưng tụ ngưng tụ trình ngưng tụ Bảng 3.0-2 Một số loại chu trình nén cấp Chọn chu trình nén cấp với BTG TBTĐN T (0C) p(bar) V(m3/kg) h(kJ/kg) S(kJ/kg.K) x 102.942 14.705 0.116830 1675.984 5.7223 38.0 14.705 0.00172 376.90 1.600 5’ 33.5 14.705 355.586 5’’ -7.925 3.161 355.586 0.150 -7.925 14.705 163.922 6’ -41 0.680 0.17528 163.922 0.911 0.107 -41 0.680 1.63105 1405.77 6.259 1’ -31 0.680 1.708 1427.726 6.3517 72.735 3.161 0.524 1642.520 6.3517 -7.925 3.161 0.386 1451.765 5.7223 Bảng 3.0-3 Số liệu chu trình 76 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học ttg = -7.925℃ h7 = htg = h6’ = 163.922 kJ/kg Qo = K × QMN b (W) Trong đó: - K: Hệ số lạnh tính đến tổn thất đường ống thiết bị hệ thống lạnh Từ tài liệu HDTKHTL, trang 121, tra K = 1,1 - b: Hệ số thời gian làm việc Từ tài liệu HDTKHTL, trang 121, chọn b = 0,7 - QMN: Tổng nhiệt tải máy nén Theo tính tốn mục 2.4, ta có QMN = 36.438 kW = 36438W Thay vào biểu thức ta có: Qo = K × QMN b = 1,1 × 36438 0,7 = 57259.71 (W) ≈ 57.259 (kW) Lượng tác nhân lạnh qua XHA: 77 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM G1 = 𝑄𝑄𝑄𝑄 ℎ1−ℎ6′ Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 57.259 = 0.046 (kg/s) ℎ2−ℎ3 = 0.046 x 1642.52−1451.765 = 8.005x10-3 (kg/s) ℎ5′−ℎ7 = 0.046 x 355.586−163.922 = 8.043x10-3 (kg/s) = 1405.77−163.922 Lượng tác nhân lạnh cần thiết để làm lạnh trung gian hơi: G’2 = G1x ℎ3−ℎ5′′ 1451.765−355.586 Lượng tác nhân lạnh cần thiết để làm lạnh chất lỏng ống xoắn: G’’2 = G1x ℎ3−ℎ5′′ 1451.765−355.586 Lượng tác nhân lạnh vào XCA : G = G1 + G2 = G1 + G2’ + G2’’ = 0.046 +8.005x10-3 + 8.043x10-3 = 0.062 (kg/s) Nhiệt lượng môi chất lạnh thải TBTN Qk Qk = G x (h4 - h5) = 0.062 x (1675.984-376.9) = 80.543 (kW) Nhiệt lượng môi chất lạnh thải QL Qql Qql = G x (h5 - h5’) = 0.062 x (376.9 - 355.586) = 1.32 (kW) Công suất nén hạ áp : WXHA = G1 x (h2 - h1’) = 0.046 x (1642.52 - 1427.726) = 9.881 (kW) Công suất nén cao áp : WXCA = G x (h4 – h3) = 0.062 x (1675.984 – 1451.765) = 13.902 (kW) Hệ số lạnh COP = 𝑄𝑄𝑄𝑄 𝑊𝑊𝑊𝑊ℎ𝑎𝑎+𝑊𝑊𝑊𝑊𝑊𝑊𝑊𝑊 = 3.3 Thiết bị phụ 3.3.1 Tháp giải nhiệt 57.259 9.881+13.902 = 2.408 Là thiết bị trao đổi nhiệt dùng để làm mát nước tuần hồn cho bình ngưng cách bay phần nước vào khơng khí cho nước tiếp xúc trực tiếp với khơng khí mơi trường 78 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Hình 3.0-1 Cấu tạo tháp giải nhiệt 3.3.2 Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp có chức chứa lỏng nhằm cấp dịch ổn định cho hệ thống, đồng thời giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt cho thiết bị ngưng tụ Khi sửa chữa bảo dưỡng bình chứa cao áp có khả chứa tồn lượng mơi chất hệ thống Hình 3.0-2 Cấu tạo bình chứa cao áp 3.3.3 Bình chứa hạ áp Bình chứa hạ áp có nhiệm vụ sau: - Tách lỏng dịng gas hút máy nén Trong hệ thống lạnh có sử dụng bơm cấp dịch lượng lỏng sau dàn bay lớn, sử dụng bình tách lỏng khơng có khả tách hết, dễ gây ngập lỏng Vì người ta đưa trở bình chứa hạ áp, lỏng rơi xuống phía dưới, phía hút máy nén 79 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học - Chứa dịch môi chất nhiệt độ thấp để bơm cấp dịch ổn định cho hệ thống lạnh Hình 3.0-3 Cấu tạp bình chứa hạ áp 3.3.4 Bình thu hồi dầu Trong hệ thống lạnh NH3 , dầu thu gom bình thu hồi dầu Để thu hồi dầu từ thiết bị bình thu hồi dầu, trước hết cần tạo áp suất thấp bình nhờ đường nối thơng ống hút máy nén Sau mở van xả dầu thiết bị để dầu tự động chảy bình Dầu sau xả đem xử lý loại bỏ, trước xả dầu nên hạ áp suất bình xuống xấp xỉ áp suất khí 3.3.5 Bình tách dầu Các máy lạnh làm việc cần phải tiến hành bôi trơn chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiết bị Trong trình máy nén làm việc dầu thường bị theo môi chất lạnh Việc dầu bị theo mơi chất lạnh gây tượng dầu sau theo môi chất lạnh đọng bám thiết bị trao đổi nhiệt làm giảm hiệu trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc toàn hệ thống, máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn khơng tốt nên chóng hư hỏng 80 Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học Hình 3.0-4 Cấu tạo số loại bình tách dầu 3.3.6 Bình tách lỏng Bình tách lỏng tách giọt ẩm lại dòng trước máy nén Hình 3.0-5 Cấu tạo số loại bình tách lỏng 81 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 3.3.7 Bình chống tràn Hình 3.0-6 Cấu tạo bình chống tràn 3.3.8 Bình trung gian Cơng dụng bình trung gian để làm mát trung gian cấp nén hệ thống lạnh máy nén nhiều cấp Hình 3.0-7 Cấu tạo bình trung gian 3.3.9 Ống Dẫn Tên gọi đường ống Đường hút (hơi) Đường đẩy (hơi) Đường lỏng từ bình ngưng đến bình chứa cao áp Đường lỏng từ bình chứa cao áp đến van tiết lưu Tác nhân lạnh NH3 NH3 NH3 ω (m/s) 10 ÷ 20 12 ÷ 25 0,6 NH3 0,5 ÷ 1,25 Bảng 3.0-4 Thơng số ống dẫn 82 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 3.3.10 Các loại van 3.3.10.1 Van tiết lưu tự động (van tiết lưu điện tử) Cấu tạo van tiết lưu tự động gồm phận sau: Thân van A, chốt van B, lị xo C, màng ngăn D bầu cảm biến E Bầu cảm biến nối với phía màng ngăn nhờ ống mao Bầu cảm biến có chứa chất lỏng dễ bay Chất lỏng sử dụng thƣờng 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 phía Kết van khép lại phần lưu lượng môi chất qua van giảm Như trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở chốt thân van nhằm khống chế mức dịch vào dàn bay vừa đủ trì đầu thiết bay có độ nhiệt định Độ nhiệt điều chỉnh cách tăng độ căng lò xo, độ căng lò xo tăng, độ nhiệt tăng Van tiết lưu thiết bị quan trọng thiếu hệ thống lạnh Van tiết lưu tự động có loại : - Van tiết lưu tự động cân : Chỉ lấy tín hiệu nhiệt độ đầu thiết bị bay Van tiết lưu tự động cân có cửa thơng khoang mơi chất chuyển động qua van với khoang màng ngăn - Van tiết lưu tự động cân ngoài: Lấy tín hiệu nhiệt độ áp suất đầu thiết bị bay Van tiết lưu tự động cân ngồi, khoang màng ngăn khơng thơng với khoang mơi chất chuyển động qua van mà nối thông với đầu dàn bay nhờ ống mao 83 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học Hình 3.0-8 Cấu tạo van tiết lưu điện tử 3.3.10.2 Van đóng mở Van đóng mở có thân gang đúc, ti van gang có cánh hướng tự treo trục van Các van tiết lưu van đóng mở phải lắp đặt cho tác nhân lạnh phải từ lên lớp chèn ti van chịu áp lực lớn, khơng bị hư hại cách nhanh chóng 3.3.10.3 Van chiều Loại van bố trí đầu đẩy máy nén để ngăn chặn chảy ngược tác nhân lạnh từ bình ngưng trở trường hợp máy nén bị cố trường hợp máy nén tự động ngừng lại Cấu tạo van chiều đảm bảo tác nhân lạnh chuyển động theo chiều từ máy nén đến bình ngưng 3.3.10.4 Van an tồn Trong thiết bị có lắp đặt thiết bị chịu áp lực cần sử dụng van an tồn loại lị xo, để áp suất bình vượt giá trị cho phép van an toàn mở xả phần tác nhân lạnh ngồi trời xả phía hạ áp 3.3.10.5 Van chặn Van chặn có nhiều loại tuỳ thuộc vị trí lắp đặt, chức năng, cơng dụng, kích cỡ, mơi chất, phƣơng pháp làm kín, vật liệu chế tạo Theo chức van chặn chia làm: Van chặn hút, chặn đẩy, van lắp bình chứa, van góc, van lắp máy nén, Theo vật liệu : Có van đồng, thép hợp kim gang 84 Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học 85 ... lựa chon thiết kế hệ thống cấp đông để cấp đông cho tôm 2500kg/mẻ lắp đặt Bạc Liêu 2.1.3 Phân tích lựa chọn phương án bảo quản Một số loại hệ thống cấp đơng • Hệ thống cấp đơng gió Kho cấp đơng... để cấp đông sản phẩm Tủ cấp đơng gió: Tủ cấp đơng gió sử dụng chủ yếu để bảo quản sản phẩm đơng rời có khối lượng nên phù hợp với xí nghiệp trung bình nhỏ Tủ cấp đơng gió sử dụng phương pháp cấp. .. loại phương pháp cấp đông • Cấp đông tiếp xúc Tủ cấp đông tiếp xúc thường sử dụng cho mặt hàng dạng block Khối lượng trung bình block vào khoảng 2kg Nguyên lý cấp đông: Sản phẩm đặt khay nhơm có