Tính toán, thiết kế, sửa chữa mô hình hệ thống cấp đông hai cấp tại xưởng nhiệt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, SỬA CHỮA MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG HAI CẤP TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: NGUYỄN HUỲNH GIA KHÁNH MSSV: 13147027 SVTH: ĐẶNG THÁI SANG MSSV: 13147051 SVTH: THIỀU HOÀNG SANG MSSV: 13145053 GVHD: TH.S LẠI HỒI NAM Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt Tên đề tài TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, SỬA CHỮA MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG HAI CẤP TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: NGUYỄN HUỲNH GIA KHÁNH MSSV: 13147027 SVTH: ĐẶNG THÁI SANG MSSV: 13147051 SVTH: THIỀU HOÀNG SANG MSSV: 13145053 GVHD: TH.S LẠI HỒI NAM Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CỘNG HỊA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP Hồ Chí Minh, ngày… tháng …năm…… NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: MSSV: MSSV: MSSV: Chuyên ngành: Mã ngành đào tạo: Hệ đào tạo: .Mã hệ đào tạo: Khóa: Lớp: Tên đề tài Nhiệm vụ đề tài: Sản phẩm đề tài: Ngày giao nhiệm vụ đề tài: Ngày hoàn thành nhiệm vụ: TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tên đề tài: Họ tên Sinh Viên: .MSSV: MSSV: MSSV: I NHẬN XÉT 1.Về hình thức trình bày tính hợp lý cấu trúc đề tài: 2.Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu khhuyết điểm giá trị thực tiễn) II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH BỔ SUNG III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1.Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): 2.Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 20… Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tên đề tài: Họ tên Sinh Viên: .MSSV: MSSV: MSSV: I NHẬN XÉT 1.Về hình thức trình bày tính hợp lý cấu trúc đề tài: 2.Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu khhuyết điểm giá trị thực tiễn) II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH BỔ SUNG III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1.Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): 2.Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 20… Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN Tên đề tài: Họ tên Sinh Viên: .MSSV: MSSV: MSSV: Ngành: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Sau tiếp thu điều chỉnh theo góp ý Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện thành viên Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp hoàn chỉnh theo yêu cầu nội dung hình thức Chủ tịch hội đồng: _ Giảng viên hướng dẫn: _ _ Giảng viên phản biện: _ _ Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 20… LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm đồ án em học tập nhiều kiến thức giúp em hiểu rõ kiến thức học giảng đường từ biết rõ việc vận dụng kiến thức vào thực tế Đó hành trang q giá để em chuẩn bị bước vào đời làm cho em tự tin làm việc dễ dàng Có kiến thức phần lớn nhờ công lao thầy tận tình hướng dẫn em suốt thời gian làm đồ án ngày hoàn thành Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến với người giảng viên hướng dẫn em tận tình suốt thời gian làm đồ án thầy Lại Hoài Nam q thầy mơn cơng nghệ kỹ thuật nhiệt giúp em có kiến thức đầy đủ hoàn thành đồ án cách tốt hiệu Và em xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp giúp đỡ, động viên q trình làm đồ án mơn học hồn thành đồ án mơn học MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC .ii TÓM TẮT iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .v DANH MỤC CÁC HÌNH .vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH KỸ THUẬT LẠNH 1.1 Tổng quan kỹ thuật lạnh 1.2 Lịch sử phát triển ngành lạnh 1.3 Ứng dụng kỹ thuật lạnh 1.4 Lý chọn đề tài: .3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM ĐÔNG LẠNH .4 2.1 Các vấn đề cấp đông sản phẩm .4 2.2 Một số biến đổi thực phẩm q trình cấp đơng 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian cấp đông 13 2.4 Các phương pháp thiết bị cấp đông thực phẩm 14 2.5 Xử lý thực phẩm sau cấp đông 17 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CẤU TRÚC MƠ HÌNH TỦ CẤP ĐƠNG .19 3.1 Các thông số ban đầu mô hình 19 3.2 Tính tốn nhiệt chu trình 21 3.3 Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt 24 3.3.1 Tính tốn thiết bị ngưng tụ 24 3.3.2 Tính tốn thiết bị bay 30 3.4 Tính chọn đường ống thiết bị phụ 31 3.4.1 Tính chọn đường ống 31 3.4.2 Thiết bị phụ .33 3.5 Tính tốn cách nhiệt cách ẩm 39 3.5.1 Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu vật liệu cách nhiệt, cách ẩm 39 3.5.2 Trình tự tính tốn 40 3.5.3 Kiểm tra tượng đọng sương ngưng tụ ẩm 42 3.6 Tính khối lượng sản phẩm cấp đông 44 3.6.1 Tổn thất lạnh môi trường xung quanh : .44 3.6.2 Tổn thất làm lạnh sản phẩm: 46 3.6.3 Dòng nhiệt thơng gió buồng lạnh .47 3.6.4 Tổn thất lạnh vận hành .47 3.6.5 Dòng nhiệt hoa hô hấp Q5 48 3.6.6 Năng suất lạnh máy nén 48 3.6.7 Phụ tải nhiệt cho máy nén: 48 CHƯƠNG 4: SỬA CHỮA, HOÀN THIỆN HỆ THỐNG SẴN CÓ 49 4.1 Thay dàn lạnh hệ thống 49 4.2 Thử kín, nạp ga cho hệ thống 49 CHƯƠNG 5: VẬN HÀNH TỦ ĐÔNG HAI CẤP CÔNG SUẤT 03 HP 50 5.1 Vận hành tủ cấp đông hai cấp 50 5.2 Các thông số vận hành thực tế hệ thống cấp đông cho máy chạy thời gian 50 5.3 Các cố phương án sử lý cố hệ thống tủ cấp đông 51 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 52 Tài liệu tham khảo 53 TÓM TẮT Từ lâu người biết tận dụng lạnh thiên nhiên băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ kỉ 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, công 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, Nhờ có bảo quản mà vận chuyển đến nơi xa xôi bảo quản thời gian dài mà khơng bị hư thối Điều nói lên tầm quan trọng kỹ thuật lạnh đời sống người Nước ta có bờ biển dài nên tiềm thuỷ sản lớn, xí nghiệp đơng lạnh có mặt miền đất nước Nhưng để sản phẩm thuỷ sản đông lạnh Việt Nam có chỗ đứng vững vàng thị trường nội địa giới đòi hỏi phải nâng cao chất lượng cơng nghệ làm lạnh nên nhiều xí nghiệp thay đổi công nghệ làm lạnh nhằm đáp ứng nhu cầu Dựa vào số liệu cho trước chúng em tính tốn hồn thiện hệ thống có sẵn so sánh với thực nghiệm Van chặn đường ống đẩy Ta có:Tốc độ dòng chảy ống  = 12m/s Dựa vào phần mềm Coolselector2 Danfoss ta chọn : Bảng 3.6: Thông số kỹ thuật van chặn đường ống đẩy Kiểu Kích thước Tổn thất áp suất Tổn thất nhiệt Vận tốc Lưu van danh nghĩa (Pa) độ vào lượng tối 90,4 (0C) 0,0 (m/s) 1,09 đa (m3/s) 0,00005 GBC 6s Van chặn đường ống hút Ta có:Tốc độ dòng chảy ống  = 10m/s Dựa vào phần mềm Coolselector2 Danfoss ta chọn : Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật van chặn đường ống hút Kiểu van Kích thước danh Tổn thất áp Tổn thất Vận tốc Lưu nghĩa suất nhiệt độ vào lượng (Pa) (0C) (m/s) tối đa 6,45 (m3/s) 0,00021 GBC 10s 10 114,2 0,0 Van chặn đường ống dẫn lỏng Ta có:Tốc độ dòng chảy ống  = 0,5m/s Dựa vào phần mềm Coolselector2 Danfoss ta chọn : Bảng 3.8: Thông số kỹ thuật van chặn đường ống dẫn lỏng Kiểu van GBC 10s Kích thước Tổn thất áp suất Tổn thất Vận tốc Lưu lượng danh nghĩa (Pa) nhiệt độ vào tối đa 11,01 (0C) (m/s) 0,42 (m3/s) 0,0002091 10 3.5 Tính tốn cách nhiệt cách ẩm 3.5.1 Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu vật liệu cách nhiệt, cách ẩm Mục đích, ý nghĩa: 40 Đối với kho lạnh có nhiệt độ thấp có tổn thất lượng lạnh mơi trường xung quanh Dòng nhiệt truyền qua trần, tường, kho lạnh Để giảm bớt tổn thất lạnh môi trường xung quanh, người ta tiến hành bọc cách nhiệt kho lạnh Các thiết bị phần hạ áp nằm trời lạnh bọc cách nhiệt Qua tường chắn kho lạnh còn có dòng ẩm xâm nhập vào kho phần áp suất nước khí thường cao phần áp suất nước kho nhiệt độ môi trường xung quanh lớn Hơi nước thẩm thấu vào lớp cách nhiệt, làm tăng khả dẫn nhiệt, phá huỷ lớp cách nhiệt Nếu nhiệt độ tường thấp nhiệt độ đọng sương nước chuyển thành lỏng, nhiệt độ tường t w < 00C gây tượng đóng băng, đặc biệt lớp cách nhiệt, phá hủy kho lạnh Do ta phải tiến hành cách ẩm cho kho lạnh, bảo vệ cho lớp cách nhiệt khơng bị ẩm xâm nhập Mục đích tính tốn cách nhiệt, cách ẩm xác định chiều dày lớp cách nhiệt  cn , chiều dày lớp cách ẩm  ca Các yêu cầu vật liệu cách nhiệt, cách ẩm Các yêu cầu vật liệu cách nhiệt:  Dẫn nhiệt  Khối lượng riêng bé  Bền vững với nhiệt độ thấp  Không có mùi vị  Khơng bị nấm mối phá hoại, khơng bị mục  Khơng cháy khó cháy  Tương đối bền vững học  Khả chứa ẩm, hút ẩm, thẩm thấu ẩm  Dễ chế tạo, rẻ tiền Các yêu cầu vật liệu cách ẩm:  Ẩm trở lớn  Không hút ẩm  Bền vững nhiệt dải làm việc  Không mùi 41  Dễ kiếm, rẻ tiền 3.5.2 Trình tự tính tốn Cấu trúc xây dựng tường, trần, dùng panel cách nhiệt cấu trúc hình vẽ sau: dùng panel nên chiều dày lớp cách nhiệt tường, trần, nền, Thiết bị khối lập phương nên mặt Inox Polyurethan STT Tên vật liệu cách Chiều dày vật liệu  0.5 Hệmm số dẫn nhiệt độ  nhiệt (w/mk) (m) Inơx 0,0005 45,3 mm 50÷200 Polyurethane ? 0,041 Inơx 0,0005 45,3 0.5 mm Hình 3.11: Kết cấu panel  1  cn  cn �[  (  � i  )] k 1 i  [Theo TL1 tr 85] k - Hệ số truyền nhiệt vách phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh k = 0,19 [Tra bảng 3.3 TL1 tr 84] W m K [Tra bảng 3.7 TL1 tr 86] α2 - Hệ số toả nhiệt bên phòng W 1  23,3 m K [Tra bảng 3.7 TL1 tr 86] α1 - Hệ số truyền nhiệt bên phòng   10,5 Hai lớp Inox   0.5mm [Theo TL1 tr10] Một lớp Polyurethan có hệ số dẫn nhiệt 0,041 W/m2.K [Theo TL1 tr 81] Do chiều dày lớp cách nhiệt là: n � �  �1 �  cn  cn ��  �  � i  � � k � 1 i 1 i  � � � �1 � 0, 0005 � �1  0, 041��  �  2�  � 0,199( m) � 0,19 �23,3 45,3 10,5 � � � Chọn chiều dày lớp cách nhiệt  cn = 0,20 m = 200mm Như hệ số truyền nhiệt thực tế ktt : 1 m �1   cn � ktt  �  � i   � 1 i 1 i  cn � � 42 1 0, 0005 0, 20 � �1 �  2�   45,3 10,5 0, 041 � �23,3 �  0,199 (W / m K ) 3.5.3 Kiểm tra tượng đọng sương ngưng tụ ẩm Kiểm tra tượng đọng sương Nếu phía ngồi kết cấu bao che có nhiệt độ nhỏ nhiệt độ điểm sương khơng khí ngưng tụ bề mặt kết cấu Để bề mặt kết cấu không bị đọng sương gây mục nát hư hỏng vật liệu điều kiện sau phải thoả mãn t s < tvách (t  t ) k tt  k s 0,95  ng  s (t1  t ) [Theo TL1 tr 87] Hay Trong đó: 0,95: hệ số dự trữ;  ng : hệ số toả truyền nhiệt phía ngồi buồng lạnh; t1 : nhiệt độ bên buồng lạnh,℃; t2 : nhiệt độ buồng lạnh; ts : nhiệt độ điểm sương Nơi đặt kho lạnh Thành phố Hồ Chí Minh, tra bảng 1-1 [Theo TL1] ta chọn thơng số ngồi trời sau: Nhiệt độ trung bình năm 270C, Nhiệt độ trung bình tháng nóng mùa hè 37,30C, Độ ẩm tương đối mùa hè 74% Gọi t1, 1 t2 nhiệt độ, độ ẩm tương đối trời nơi đặt kho lạnh nhiệt độ phòng kho lạnh, ta có: t1 = 37,30C, 1 = 74%, t2 = −30C Dùng đồ thị I – d, ta xác định nhiệt độ đọng sương tương ứng với trạng thái trời ts = 32℃ Như ta xác định hệ số truyền nhiệt lớn cho phép để khơng gây đọng sương bề mặt ngồi lớp cách nhiệt là: Kiểm tra đọng sương bề mặt tường Nhiệt độ phòng cấp đông t2 = -350C ktt = 0,199 W/m2.K Nhiệt độ bên phòng: t1 = 37,3oC Điều kiện để bề mặt ngồi kết cấu khơng bị đọng sương: (t  t ) ktt  k s  0,95 � ng � s (t1  t2 ) 43 (t  t ) 37,3  32 k s  0,95 � ng � s  0,95 �23,3 � (t1  t2 ) 37,3  ( 35)  1,59 (W / m2 K ) Kết luận: Vậy kt < ks nên không xảy tượng đọng sương bề mặt tường bao Kiểm tra ngưng tụ ẩm Như biết dòng ẩm từ phía có nhiệt độ cao vào kết cấu cách nhiệt dạng mao dẫn Do vùng có nhiệt độ cao phân áp suất nước lớn vùng có nhiệt độ thấp Chính chênh lệch áp suất mà lực dẫn qua kết cấu cách nhiệt Nếu khu vực kết cấu mà áp suất riêng phần nước nhỏ áp suất bảo hòa nước, xảy ngưng tụ ẩm Nếu tổng trở dẫn kết cấu Rn mà nhỏ lực tổng trở lực dẫn ẩm vật liệu lòng kết cấu : H n   i  cn   i  cn khơng có tượng ngưng tụ ẩm lòng kết cấu i Nghĩa là:  i   cn 1,6 Pmt  Pf  cn  Trong đó:  i - Độ dẫn ẩm vật liệu; Pmt - Phân áp suất nước khơng khí; Pf - Phân áp suất nước phòng lạnh Do kết cấu bao che phòng lạnh làm vật liệu Inox nên hòan tòan dòng ẩm vào kết cấu (  = 0) Nên ta không kiểm tra tượng ngưng tụ ẩm cho kho lạnh 44 3.6 Tính khối lượng sản phẩm cấp đông Khối lượng sản phẩm yếu tố quan trọng việc định công suất lạnh, tính nhiệt kho lạnh thời gian làm lạnh Dựa vào phần tính nhiệt kho lạnh ta tính đượng khối lượng sản phẩm cấp đơng cách xác Tính nhiệt kho lạnh tính tốn dòng nhiệt từ mơi trường bên ngồi vào kho lạnh Đây dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ cơng suất để thải lại mơi trường nóng, đảm bảo cho chênh lệch nhiệt độ ổn định buồng lạnh khơng khí bên Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh xác định biểu thức sau: Q  Q1  Q2  Q3  Q4  Q5 , W [Theo TL1 tr 104] Trong đó: Q1 - Dòng nhiệt qua kết cấu bao che buồng lạnh; Q2 - Dòng nhiệt sản phẩm toả trình xử lý; Q3 - Dòng nhiệt từ khơng khí bên ngồi thơng gió buồng lạnh; Q4 - Dòng nhiệt từ nguồn khác vận hành kho lạnh; Q5 - Dòng nhiệt toả sản phẩm hô hấp 3.6.1 Tổn thất lạnh môi trường xung quanh : Q1  Q1n  Q1t  Q1tr  Q1bx , W [Theo TL tr 105] Trong đó: Q1n - Tổn thất lạnh qua nền; Q1tr - Tổn thất lạnh qua trần; bx Q - Tổn thất lạnh xạ mặt trời; Q1t - Tổn thất lạnh qua tường Kho lạnh hình vng cạnh 0,8m n Xác định Q1 : Q1n  kn �Fn �t , W [Theo TL1 tr 106] Trong đó: kn - Hệ số truyền nhiệt kn = 0,199 W/m2.K; Fn - Diện tích nền, Fn = 0,8 ×0,8 = 0,64 m2; t - Độ chênh lệch nhiệt đo bên ngồi phòng trữ đơng t  37,3  (35)  72,3� C 45 Vậy: Q1n  kn �Fn �t  0, 64 �0,199 �72,3  9, W tr Xác định Q1 : Q1tr  ktr �Ftr �t , W [Theo TL1 tr 106] Trong đó: ktr - Hệ số truyền nhiệt trần ktr = 0,199 W/m2.K; Ftr - Diện tích trần, Ftr = 0,8 ×0,8 = 0,64 m2; t - Độ chênh lệch nhiệt đo bên phòng trữ đông t  37,3  (35)  72,3� C Vậy: Q1tr  ktr �Ftr �t  0, 64 �0,199 �72,3  9, W t Xác định Q1 : Q1t  kt �Ft �t , W [Theo TL1 tr 106] Trong đó: kt - Hệ số truyền nhiệt tường kt = 0,199 W/m2.K; Ft - Diện tích tường, Ft = 4(0,8 ×0,8) = 2,56 m2; t - Độ chênh lệch nhiệt đo bên phòng trữ đông t  37,3  (35)  72,3� C Vậy: Q1t  kt �Ft �t  2,56 �0,199 �72,3  36,8W bx Xác định Q1 : Q1bx - Là tổn thất lạnh xạ, thiết kế trần tường có kết cấu bao bx che, nên Q1  Như tổng tổn thất lạnh môi trường xung quanh là: Q1  Q1n  Q1t  Q1tr  Q1bx  9,  9,  36,8   55, 2W 46 3.6.2 Tổn thất làm lạnh sản phẩm: �Q  Q2 sp  Q2 bb , W Trong đó: Q2sp - Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm; Q2bb - Tổn thất lạnh để làm lạnh bao bì Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm Q2sp, W Q2 sp  Gsp �( h1  h2 ) 3, � , kW [Theo TL1 tr 109] Trong đó: h1, h2 - Entanpi sản phẩm trước sau làm lạnh, kJ /kg; - Thời gian trữ đông sản phẩm, h; Gsp - Khối lượng sản phẩm cần làm lạnh, Gsp = M, Hàng thực phẩm nhập vào số kho lạnh thương nghiệp, ta chọn nhiệt độ sản phẩm vào kho lạnh t1 = 4oC, nhiệt độ t2 = −18oC [Theo TL1 Tr 112] Tra bảng 4.2 TL1 Tr 110 ta được: h1 = 245,5 kJ/kg, h2 = 4,6 kJ/kg Hay dùng công thức sau: Q2 sp  M  h1  h2  1000 ,W  �3600  �3600 hệ số chuyển đổi đơn vị kg/s Q2 sp  M  245,5  4,  �1000  33, 46M , W �3600 Tổn thất lạnh để làm lạnh bao bì Q2bb, W Q2bb  M b Cb  t1  t2  1000 ,W  �3600 [Theo TL1 tr 113] Trong đó: Mb - Khối lượng bao bì đưa vào sản phẩm t/ngày.đêm; Cb - Nhiệt dung riêng bao bì, khay thiết lấy Cb = 0,21 kJ/kgK; 1000:(24.3600) - Hệ số chuyển đổi từ t/24h sang kg/s; t1, t2 - Nhiệt độ trước sau làm lạnh bao bb́ì, oC Ở ta chọn sản phẩm thịt tôm xếp lớp khay, khay chọn theo kích thước chuẩn 277×217×70,267×207 bề dày khn 1m nên thể tích tính sau: Vkh   277  217  �70 �1   267  207  �70 �1  277 �217 �1  127,87 �106 m3 Khối lượng bao bì: Chọn khay 47 M b  �Vkh �  �127,87 �106 �7230  5,52kg Trong   7230kg / m , khối lượng riêng thiếc t1 = 37,3oC t2 = − 35oC Ở ta chọn thịt sau xử lý cho vào khay, nhiệt độ lấy nhiệt độ môi trường nhiệt độ lấy nhiệt độ phòng 0, 21�1000 Q2bb  5,52 � 37,3   35   �  11,7 M , W �3600 Vậy Q2  Q2bb  Q2 sp  33, 46 M  11,7 M  45,16 M , W 3.6.3 Dòng nhiệt thông gió buồng lạnh Vì sản phẩm bảo quản thịt tơm nên khơng cần thơng gió Q3 = 3.6.4 Tổn thất lạnh vận hành �Q  Q41  Q42  Q43  Q44 Trong đó: Q41 - Tổn thất lạnh chiếu sáng; Q42 - Tổn thất lạnh người làm việc phòng; Q43 - Tổn thất lạnh động tỏa ra; Q44 - Tổn thất lạnh mở cửa phòng lạnh Tổn thất lạnh chiếu sáng Q41, W: Q41 = A × F [Theo TL1 tr 115] Trong đó: A - Nhiệt lượng tỏa chiếu sáng 1m2 diện tích buồng hay diện tích nền; F - Diện tích Do diện tích buồng nhỏ nên khơng cần chiếu sáng vậy: Q41 = Tổn thất lạnh người làm việc phòng Q42 , W: Q42 = 350 × n [Theo TL1 tr 115] Trong đó: 350 - Nhiệt lượng người thải làm việc nặng nhọc, W/người; n - Số người làm việc Do diện tích buồng nhỏ nên khơng cần người làm việc phòng vậy: Q42 = Tổn thất lạnh động tỏa Q43 [W] Q43 = 1000 × N, W [Theo TL1 tr 116] Q43 = 1000 × 0,085 × = 170W 48 Tổn thất lạnh mở cửa phòng lạnh Q44 [W]: Q44 = B×F = 32 × 0,64 = 20,48W [Theo TL1 tr 116] Trong đó: B - Dòng nhiệt riêng mở cửa, W/m2, Chọn B = 32 W/m2; F - Diện tích buồng, m2 Vậy: Q Q41  Q42  Q43  Q44 = + + 170 + 20,48 = 190,48W 3.6.5 Dòng nhiệt hoa hô hấp Q5 Do sản phẩm tơm nên khơng có hơ hấp Q5 = Vậy tổng tổn thất lạnh phòng trữ đông là: Q  Q1  Q2  Q3  Q4  Q5  55,  45,16 M  190, 48    245, 68  45,16 M , W 3.6.6 Năng suất lạnh máy nén Q0 mn  k �Qmn b [Theo TL1 tr 120] Trong đó: k - Hệ số tính đến tổn thất đường ống thiết bị hệ thống lạnh t0 = − 450C nên k = 1,115 dùng phương pháp nội suy [Theo TL1 Tr 121]; b - Hệ số thời gian làm việc Chọn b = 0,7 [Theo TL1 Tr 121]; Qmn - Tổng nhiệt tải máy nén chế độ nhiệt độ bay Qmn  b �Q0 mn 0,7 �2112   1326W k 1,115 3.6.7 Phụ tải nhiệt cho máy nén: QMN  Q1  Q2  Q4  245,68  45,16 M   1326W Vậy công suất M = 23,92 kg/mẻ 49 CHƯƠNG SỬA CHỮA, HOÀN THIỆN HỆ THỐNG SẴN CÓ 4.1 Thay dàn lạnh hệ thống Thay dàn lạnh cơng nghiệp có công suất 1,5HP Thay máy nén cao áp Đi lại đường ống, thử kín thử xì đường ống 4.2 Thử kín, nạp ga cho hệ thống Kiểm tra thử kín Hệ thống cân chỉnh dụng cụ đo đạt kiểm tra chuyên dùng nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động với yêu cầu đề thiết kế Kiểm tra độ kín, độ rò rỉ hệ thống đường ống ga, đường ống nước Kiểm tra khả chịu áp lực hệ thống ống ga, ống nước Các bước kiểm tra phải tuân thủ an toàn kỹ thuật hệ thống lạnh Kiểm tra độ cách điện, rò rỉ điện thiết bị điện, hệ thống cáp dây điện Kiểm tra nguồn điện pha từ tủ điện nhà máy cung cấp vào hệ thống lạnh Kiểm tra chiều quay mô tơ điện hệ thống Kiểm tra độ kín giữ lạnh tủ cấp đơng gió, tủ cấp đơng tiếp xúc kho lạnh Kiểm tra thiết bị bảo vệ hệ thống lắp đặt đúng, chắn, đấu nối đường dây điện, đường tín hiệu Hệ thống sau lắp đặt tiến hành thử kín tồn khí nén Đồng thời kiểm tra độ tin cậy sau lắp đặt thông qua việc thử bền tồn hệ thống khí nén Q trình thử kín: tăng dần áp suất đồng thời quan sát đường ống thiết bị, đạt đến trị số 0,6 áp suất thử khơng tăng để quan sát Sau tăng áp suất đến trị số áp suất thử bên thấp áp để kiểm tra độ kín bên thấp áp Tiếp tục tăng áp suất đến trị số áp suất thử bên cao áp để kiểm tra độ kín bên cao áp Cuối giữ trị số áp suất thử thời gian 24 giờ, đầu áp suất giảm xuống không 10%, cuối áp suất phải khơng thay đổi 50 CHƯƠNG VẬN HÀNH TỦ ĐƠNG HAI CẤP CÔNG SUẤT 03 HP 5.1 Vận hành tủ cấp đông hai cấp Sau cấp nguồn cho hệ thống đèn báo pha rơ le nhiệt sáng lên báo hiệu có tín hiệu điện áp Ấn cơng tắc ON khóa K1 để cấp nguồn cho mạch điều khiển quạt dàn ngưng, dàn bay hơi, máy nén cao áp, máy nén thấp áp Bật công tắt xoay 10 để khởi động quạt dàn ngưng, dàn bay làm tiếp điểm thường mở K4 đóng lại Sau bật công tắt xoay điều khiển máy nén cao áp làm, tiếp điểm thường đóng K6 K7 K8 K9 làm kín mạch bảo vệ áp suất cao 11 12 áp suất thấp 13 14, tiếp điểm thường mở K2 đóng lại Tiếp đến bật cơng tắt điều khiển máy nén thấp áp làm tiếp điểm thường mở K3 đóng lại van điện từ hoạt động Khi có cố áp suất dầu máy nén cao áp khóa K6 K7 nhả tiếp điểm dừng máy nén Cho đến xử lý xong cố ấn nút RESET để khôi phục mạch Thứ tự mở hệ thống mở quạt dàn ngưng dàn bay sau máy nén cao áp cuối máy nén thấp áp Khi tắt máy nén cao áp máy nén thấp áp tắt theo Mạch điều khiển dàn ngưng dàn bay hoạt động độc lập so với mạnh điều khiển máy nén cao áp, thấp áp 5.2 Các thông số vận hành thực tế hệ thống cấp đông cho máy chạy thời gian Bảng 5.1: Thông số vận hành thực tế hệ thống Nhiệt độ Áp suất thấp ℃ áp (bar) -10 1,2 -17 0,6 -19 0,3 -20 0,2 -23 0,2 -25 0,2 -28 0,2 -29 0,2 -30 0,2 -31 0,2 -32 0,2 -33 0,1 -34 0,1 -35 0,1 Áp suất trung áp (bar) 4,2 3,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 Áp suất cao Dòng máy Dòng máy áp (bar) cao áp (A) thấp áp (A) 14 3,3 3,5 13 3,1 3,1 12,2 2,9 2,9 12,2 2,9 2,9 12,2 2,9 2,9 12,2 2,9 2,9 12 2,9 2,9 12 2,8 2,9 12 2,8 2,8 12 2,8 2,8 12 2,8 2,8 12 2,8 2,8 12 2, 2,7 12 2,8 2,7 51 5.3 Các cố phương án sử lý cố hệ thống tủ cấp đông Nếu máy tự động dừng chng báo cố tắc chuông Ấn nút reset để phục hồi mạch điện điều khiển ý đèn báo cố hoạt động để kiểm tra khắc phục cố Ngập dịch nhẹ: sương bám thân máy, đóng van tiết lưu, khống chế van chặn hút, mở điều khiển van thơng áp by pass để đưa nóng từ cao áp sang thấp áp giữ nhiệt độ hút ts< 400C đến thân máy nén hết đọng sương, máy hoạt động bình thường an tồn Ngập dịch nặng: dịch vào carte, qua mắt kính thấy dịch thành tầng Lập tức đóng van tiết lưu, dừng máy nén thực biện pháp sau:  Đóng van tiết lưu tắt van điện từ cấp dịch  Sử dụng van by-pass máy nén, dùng máy nén không ngập lỏng hút hết môi chất máy ngập lỏng  Xả dầu carte máy nén thùng chuyên dùng thay nhớt Hệ thống điện có cố bấc thường, phát điện giật, phải bình tỉnh nhanh chóng đến trạm điện liên quan gần để cắt điện phát dùng bình cứu dập tắt Khi thiết bị hệ thống lạnh xì gas mạnh, nhanh chóng đeo mặt nạ phòng độc đến van chặn có liên quan, có tác dụng chặn lập tốt đóng lại Để khắc phục, hàn lại thiết bị 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN Trong khoảng thời gian làm đồ án xưởng nhiệt trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh chúng em hoàn thành nội dung đồ án tốt nghiệp giao học nhiều kiến thức bổ ích phục vụ cho sau Hệ thống tủ cấp đơng xưởng nhiệt có ưu điểm sau: Thiết kế nhỏ gọn, khơng chiếm nhiều diện tích Thời gian cấp đơng ngắn có lợi cho sản phẩm tạo cho nhà sản suất Thông số hệ thống gần với chu trình tính tốn Đề suất ý kiến: Sau thời gian làm việc học tập, em có số ý kiến nhằm nâng cao hiệu quả, giảm chi phí lắp đặt vận hành hệ thống tủ đơng:  Quy trình thiết kế lắp đặt phải theo yêu cầu kỹ thuật  Lắp đặt hệ thống cấp đông phù hợp với khả sản xuất để tránh chi phí khơng cần thiết  Trong xưởng cần phải niêm yết sơ đồ hệ thống máy, sơ đồ điều khiển, nội quy vận hành, trang thiết bị cấp cứu cần thiết  Cần phải kiểm tra bảo dưỡng hệ thống thường xuyên để kiệp thời phát cố  Đảm bảo hệ thống chạy an toàn điều chỉnh xuất hệ thống, tránh gây lãng phí 53 Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 2011 [2] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy Máy thiết bị lạnh, Nhà xuất Giáo dục, 2006 [3] Hồng Đình Tín Cơ sở truyền nhiệt thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2013 [4] Nguyễn Đức Lợi Kỹ thuật lạnh sở [5] T.s Lê Xuân Hòa Máy nén thiết bị hệ thống lạnh, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, Lưu hành nội [6] T.s Hoàng An Quốc, T.s Lê Xuân Hòa Kỹ thuật lạnh, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2013 [7] GS.Ts Trần Đức Ba Giáo trình cơng nghệ lạnh thủy sản, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM [8] T.s Lê Xn Hòa Phần mền tính tốn chu trình hai cấp [9] https://123doc.org 54 ... ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt Tên đề tài TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, SỬA CHỮA MƠ HÌNH HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG HAI CẤP TẠI XƯỞNG NHIỆT SVTH: NGUYỄN HUỲNH GIA KHÁNH MSSV: 13147027... sau:  Cấp đông chậm: Khi tốc độ cấp đông 0,5cm/h thời gian cấp đông lớn 10  Cấp đông nhanh: Khi tốc độ cấp đông từ đến cm/h thời gian cấp đông từ đến  Cấp đông cực nhanh: Khi tốc độ cấp đông. .. Re Pr G  Nhiệt độ Độ ẩm Chiều dày cách nhiệt Hệ số tỏa nhiệt Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt Hệ số truyền nhiệt Dòng nhiệt Diện tích Entanpi Khối lượng Nhiệt dung riêng Dòng nhiệt riêng