Tài liệu đồ án kỹ thuật lạnh, chương 3 ppt

ch-ơng 3: tính nhiệt kho lạnh I.Phụ tải cho các kho lạnh Q đ-ợc xác định theo biểu thức: Q = Q 1 + Q 2 +Q 3 + Q 4 +Q 5 trong đó: + Q 1 : các tổn thất lạnh qua t-ờng bao che xung quanh, trần và nền nhà + Q 2 : tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm + Q 3 : tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh + Q 4 : tổn thất lạnh do vận hành + Q 5 : tổn thất lạnh do sản phẩm thở II.Tính tổn thất nhiệt phòng bảo quản đông 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 1 : ta có: Q 1 = k.F.(t ng - t tr ) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (t-ờng bên trần hoặc nền) Diện tích t-ờng ngoài của buồng bảo quản đông tiếp xúc với không khí F 1 F 1 = (12.5.4 + 12.5.1) = 300 m 2 Diện tích t-ờng buồng bảo quản đông tiếp xúc với hành lang F 2 F 2 = 12.5.4 = 240 m 2 Diện tích t-ờng buồng bảo quản đông tiếp xúc với buồng phụ F 3 F 3 = 12.5= 60 m 2 Diện tích trần của buồng bảo quản đông F 4 F 4 = 12.12.4 = 576 m 2 Diện tích nền của buồng bảo quản đông F 5 F 5 = 12.12.4 = 576 m 2 + k : Hệ số truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt của buồng bqđ tiếp xúc với không khí : k 1 = 0,23 ( w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng bqđ tiếp xúc với hành lang : k 2 = 0,28( w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng phụ tiếp xúc với buồng bqđ k 3 = 0,21 ( w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt trần buồng bqđ tiếp xúc với không khí k 4 = 0,21 ( w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt nền buồng bảo quản đông k 5 = 0,21 (w/m 2 k) + t b : nhiệt độ trong phòng đ-ợc lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông t b = - 20 0 C nhiệt độ buồng phụ t b = -4 0 C + t ng : nhiệt độ không khí bên ngoài t ng = 38 0 C nhiệt độ hành lang t ng = 20 0 C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và t-ờng là: Q 1 = 0,23.300.(38 + 20) + 0,28.240.(20 + 20) + 0,21.60.(-4 + 20) + 0,21.576.(38 + 20) + 0,21.576.(38 + 20) = 20922,96 ( w) Nhiệt l-ợng do bức xạ mặt trời: Q bx = K.F.t bx Trong đó + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán + F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + t bx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời Đối với h-ớng đông ta có: Ct kmwK mF tb 0 2 2 1 10 /2,0 605.12 Đối với h-ớng tây ta có : Ct kmwK mF tb 0 2 2 2 12 /2,0 605.12 Đối với h-ớng nam ta có : Ct kmwK mF tb 0 2 2 3 2,3 /2,0 2404.5.12 Đối với trần phần bức xạ : Ct kmwK mF tb 0 2 2 5 19 /2,0 5764.12.12 Vậy Q bx = 60.0,2.10 + 60.0,2.12 + 240.0,2.3,2 + 576.0,2.19 = 2606,4 (w) Do đó tổng nhiệt Q 1 sẽ là: Q 1 = Q 1 + Q bx = 20922,96 + 2606,4 = 23529,36 (w) 23,5 (kw) 2.tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm Q 2 Ta có Q 2 = G nh (i 1 i 2 ) Trong đó + i 1 : entanpi của sản phẩm tr-ớc khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t 1 = - 8 0 C) ta có i 1 = 43,5 (kj/kg)} + i 2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t 2 = - 19 0 C) ta có i 2 = 5 (kj/kg)} + G nh : là l-ợng sản phẩm đ-a vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: G nh = 6%.1100 = 66 (tấn) Khi đó: Q 2 = 55,43 3600.24 10.66 ii. 3600.24 10.G 3 21 3 nh 29,4 (kw) 3.tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh Q 3 Đây là một kho lạnh cho bảo quản cá không cần thông gió nên Q 3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành Q 4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q 1 = A.F Trong đó - F : diện tích buồng bảo quản đông = 720 m 2 - A : số l-ợng nhiệt toả ra trên 1 m 2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,16 w/m 2 ) Vậy q 1 = 1,16.720 = 835,2 (w) Dòng nhiệt do ng-ời làm việc trong phòng toả ra q 2 = 230.n Trong đó - 230 : l-ợng nhiệt toả ra khi một ng-ời làm việc ở c-ờng độ bình th-ờng - n : số l-ợng ng-ời làm việc trong buồng chọn n = 3 Vậy q 2 = 230.3 = 690 (w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q 3 = 1000.N đ = 0 Trong đó - N đ : công suất của động cơ điện. Đây là phòng bảo quản nên N đ = 0 Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q 4 = B.F Trong đó - B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m 2 sàn (theo bảng 10 ta chọn B = 6) - F : diện tích phòng bảo quản đông = 720 m 2 Vậy q 4 = 6.720 = 4320 (w) Nh- vậy dòng nhiệt do vận hành Q 4 là: Q 4 = 835,2 + 690 + 0 + 4320 = 5845,2 (w) 5,85 (kw) Kết luận: Q = 17,9 + 29,4 + 0 + 5,85 = 53,2 (kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén Q mn = 80%Q 1 + Q 2 + Q 3 + (50 75)% Q 4 Thay số ta đ-ợc Q mn = 0,8.17,9 + 29,4 + 0 + 0,65.5,85 = 47,5 (kw) III.Tính tổn thất nhiệt phòng bảo quản lạnh 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 1 ta có: Q 1 = k.F.(t ng - t tr ) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (t-ờng bên trần hoặc nền) Diện tích t-ờng ngoài của buồng bảo quản lạnh tiếp xúc với không khí F 1 F 1 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích t-ờng buồng bảo quản lạnh tiếp xúc với hành lang F 2 F 2 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích t-ờng buồng bảo quản đông tiếp xúc với buồng bảo quản lạnh F 3 F 3 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích trần của buồng bảo quản lạnh F 4 F 4 = 12.12 = 144 m 2 Diện tích nền của buồng bảo quản lạnh F 5 F 5 = 12.12 = 144 m 2 + k : Hệ số truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với không khí bên ngoài k 1 = 0,27 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với hành lang k 2 = 0,27 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng bảo quản lạnh tiếp xúc với buồng bảo quản đông k 3 = 0,22 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt trần buồng bảo quản lạnh tiếp xúc với không khí k 4 = 0,22 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt nền buồng bảo quản lạnh k 5 = 0,29 (w/m 2 k) + t b : nhiệt độ trong phòng đ-ợc lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông t b = - 19 0 C nhiệt độ buồng bảo quản lạnh t b = 0 0 C + t ng : nhiệt độ không khí bên ngoài t ng = 37,6 0 C nhiệt độ hành lang t ng = 20 0 C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và t-ờng là: Q 1 = 0,27.48.37,6 + 0,27.48.20 + 0,22.48.(0 + 19) + 0,22.144.(37,6 - 0) + 0,29.144.(0 - 0) = 2138,3 ( w) Nhiệt l-ợng do bức xạ mặt trời: Q bx = K.F.t bx Trong đó: + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán + F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + t bx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời Đối với h-ớng đông ta có: C10t km/w2,0K m0F 0 tb 2 2 1 Đối với h-ớng tây ta có : C12t km/w2,0K m0F 0 tb 2 2 1 Đối với h-ớng nam ta có : C2,3t km/w2,0K m0F 0 tb 2 2 1 Đối với h-ớng bắc ta có : C0t km/w2,0K m484.12F 0 tb 2 2 1 Đối với trần phần bức xạ : C19t km/w2,0K m14412.12F 0 tb 2 2 1 Vậy Q bx = 144.0,2.19 = 547,2 (w) Do đó tổng nhiệt Q 1 sẽ là: Q 1 = Q 1 + Q bx = 2138,3 + 547,2 = 2685,5 (w) 2,69 (kw) 2.tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm Q 2 Ta có Q 2 = G nh (i 1 i 2 ) Trong đó + i 1 : entanpi của sản phẩm tr-ớc khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t 1 = 37,6 0 C) ta có i 1 = 395 (kj/kg)}. + i 2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t 2 = 0 0 C) ta có i 2 = 265,8 (kj/kg)}. + G nh : là l-ợng sản phẩm đ-a vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: G nh = 8%.120 = 9,6 (tấn) Khi đó: Q 2 = 5,143558,265395 4,86 10.6,9 ii. 4,86 10.G 3 21 3 nh (w) 14,4 (kw) 3.tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh Q 3 Đây là một kho lạnh cho bảo quản cá không cần thông gió nên Q 3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành Q 4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q 1 = A.F Trong đó - F : diện tích buồng bảo quản lạnh = 144 m 2 - A : số l-ợng nhiệt toả ra trên 1 m 2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,16 w/m 2 ) Vậy q 1 = 1,16.144 = 167,04 (w) Dòng nhiệt do ng-ời làm việc trong phòng toả ra q 2 = 230.n Trong đó - 230 : l-ợng nhiệt toả ra khi một ng-ời làm việc ở c-ờng độ bình th-ờng - n : số l-ợng ng-ời làm việc trong buồng chọn n = 3 Vậy q 2 = 230.3 = 690 (w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q 3 = 1000.N đ = 0 Trong đó - N đ : công suất của động cơ điện. Đây là phòng bảo quản nên N đ = 0 Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q 4 = B.F Trong đó - B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m 2 sàn (theo bảng 10 ta chọn B = 6) - F : diện tích buồng phòng bảo quản lạnh = 144 m 2 Vậy q 4 = 6.144 = 864 (w) Nh- vậy dòng nhiệt do vận hành Q 4 là: Q 4 = 167,04 + 690 + 0 + 864 = 1721,04 (w) 1,72 (kw) Kết luận: Q = 2,69 + 14,4 + 0 + 1,72 = 18,8 (kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén Q mn = 80%Q 1 + Q 2 + Q 3 + (50 75)% Q 4 Thay số ta đ-ợc Q mn = 0,8.2,69 + 14,4 + 0 + 0,7.1,72 = 17,8 (kw) IV.Tính tổn thất nhiệt phòng làm lạnh đông. 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che Q 1 : ta có: Q 1 = k.F.(t ng - t tr ) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (t-ờng bên trần hoặc nền) Diện tích t-ờng ngoài của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với không khí F 1 F 1 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích t-ờng buồng làm lạnh đông tiếp xúc với hành lang F 2 F 2 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích t-ờng buồng làm lạnh đông tiếp xúc với buồng bảo quản lạnh F 3 F 3 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích t-ờng buồng làm lạnh đông tiếp xúc với phòng máy F 4 F 4 = 4.12 = 48 m 2 Diện tích trần của buồng làm lạnh đông F 5 F 5 = 12.12 = 144 m 2 Diện tích nền của buồng bảo quản lạnh F 6 F 6 = 12.12 = 144 m 2 + k : Hệ số truyền nhiệt Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với không khí bên ngoài k 1 = 0,21 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với hành lang k 2 = 0,21 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với buồng bảo quản lạnh k 3 = 0,2 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt của buồng làm lạnh đông tiếp xúc với phòng máy k 4 = 0,2 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt trần buồng làm lạnh đông tiếp xúc với không khí k 5 = 0,22 (w/m 2 k) Hệ số truyền nhiệt nền buồng làm lạnh đông k 6 = 0,29 (w/m 2 k) + t b : nhiệt độ trong phòng đ-ợc lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông t b = - 19 0 C nhiệt độ buồng bảo quản lạnh t b = 0 0 C nhiệt độ buồng làm lạnh đông t b = - 33 0 C + t ng : nhiệt độ không khí bên ngoài t ng = 37,6 0 C nhiệt độ hành lang t ng = 20 0 C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và t-ờng là: Q 1 = 0,21.48.(37,6 + 33) + 0,21.48.(20 + 33) + 0,2.48.(0 + 33) + 0,2.48.(37,6 + 33) + 0,22.144.(37,6 + 33) + 0,29.114(- 33 + 33) = 4477 ( w) Nhiệt l-ợng do bức xạ mặt trời: Q bx = K.F.t bx Trong đó: + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán + F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + t bx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời Đối với h-ớng đông ta có: C10t km/w2,0K m0F 0 tb 2 2 1 Đối với h-ớng tây ta có : C12t km/w2,0K m0F 0 tb 2 2 1 [...]... bảng 9 (với nhiệt độ t1 = 37 ,6 0C) ta có i1 = 39 5 (kj/kg)} + i2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t2 = - 33 0C) ta có i2 = 0 (kj/kg)} + Gnh : là l-ợng sản phẩm đ-a vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: Gnh = 8 (tấn) Khi đó: Q2 = G nh 10 3 8.10 3 395 0 36 574 (w) 36 ,6 (kw) i 1 i 2 86 ,4 86 ,4 3. tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh Q3 Đây là một kho lạnh... quản cá không cần thông gió nên Q3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành Q4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q1 = A.F Trong đó - F : diện tích buồng làm lạnh đông = 144 m2 - A : số l-ợng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,16 w/m2) Vậy q1 = 1,16.144 = 167,04 (w) Dòng nhiệt do ng-ời làm việc trong phòng toả ra q2 = 230 .n Trong đó - 230 : l-ợng nhiệt toả ra khi một... = 6.144 = 864 (w) Nh- vậy dòng nhiệt do vận hành Q4 là: Q4 = 167,04 + 690 + 0 + 864 = 1721,04 (w) 1,72 (kw) Kết luận: Q = 5,02 + 36 ,6 + 0 + 1,72 43, 34 (kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén Qmn = 80%Q1 + Q2 + Q3 + (50 75)% Q4 Thay số ta đ-ợc Qmn = 0,8.5,02 + 36 ,6 + 0 + 0,7.1,72 = 41,8 (kw) ... trong phòng toả ra q2 = 230 .n Trong đó - 230 : l-ợng nhiệt toả ra khi một ng-ời làm việc ở c-ờng độ bình th-ờng - n : số l-ợng ng-ời làm việc trong buồng chọn n = 3 Vậy q2 = 230 .3 = 690 (w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q3 = 1000.Nđ = 0 Trong đó - Nđ : công suất của động cơ điện Đây là phòng bảo quản nên Nđ = 0 Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q4 = B.F Trong đó - B 6) : là dòng... F1 0 m 2 Đối với h-ớng nam ta có : K 0 ,2 w / m 2 k 0 t tb 3 ,2 C Đối với h-ớng bắc ta có F1 12.4 48 m 2 : K 0 ,2 w / m 2 k 0 t tb 0 C F1 12.12 144 m 2 Đối với trần phần bức xạ : K 0 ,2 w / m 2 k 0 t tb 19 C Vậy Qbx = 144.0,2.19 . là: Q 1 = 0,21.48. (37 ,6 + 33 ) + 0,21.48.(20 + 33 ) + 0,2.48.(0 + 33 ) + 0,2.48. (37 ,6 + 33 ) + 0,22.144. (37 ,6 + 33 ) + 0,29.114(- 33 + 33 ) = 4477 ( w) Nhiệt. (tấn) Khi đó: Q 2 = 55, 43 3600.24 10.66 ii. 36 00.24 10.G 3 21 3 nh 29,4 (kw) 3. tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh Q 3 Đây là một kho lạnh cho bảo