Tài liệu đồ án hệ thống lạnh cho nhà máy thủy sản, chương 2 ppt

CHƯƠNG 2 THI ẾT KẾ TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG/MẺ 2.1/ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG/MẺ - Vỏ tủ đông cách nhiệt chế tạo bằng nguyên vật liệu ngoại nhập trên dây chuy ền thiết bị công nghệ mới, đồng bộ của Italya, sản xuất theo công nghệ sạch ( CFC free ) bằng máy phun foam áp lực cao. - Vật liệu cách nhiệt là Polyurethane dày 150mm. Tỷ trọng đạt tiêu chu ẩn 40  42 kg/m 3 , hệ số dẫn nhiệt 02,0018,0   W/m.K có độ đồng đều và độ bám cao. Hai mặt của vỏ tủ được bọc bởi thép không rỉ INOX dày 0,6mm. - Khung đỡ ben bằng thép mạ kẽm được lắp ở mặt bên trên của tủ có kết cấu chịu lực để đỡ ben và bơm dầu thuỷ lực. - Ben thuỷ lực nâng hạ các tấm lắc đặt trên tủ. Pittông và cầu dẫn ben thuỷ lực làm bằng thép không rỉ đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Hệ thống có bệ phân phối dầu cho truyền động bơm thuỷ lực. - Các vật liệu bên trong tủ có khả năng tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm đều l à loại vật liệu không rỉ. - Khung cùm plate, ống dẫn hướng và các ống góp hút cấp dịch bằng INOX. - Các thanh đỡ của các tấm plate trên cùng và dưới cùng làm bằng nhựa PA. - Vỏ tủ đông được trang bị 1 bộ cửa kiểu bản lề ở cả 2 bên, một bên 2 cánh và m ột bên 4 cánh, vật liệu cách nhiệt là Polyurethane dày 150mm, 2 m ặt cửa bọc bằng thép không rỉ INOX. Các chi tiết bản lề, tay khoá cửa bọc bằng thép không rỉ Inox, roăn cửa bằng cao su chịu lạnh định hình đặc chủng với điện trở chống dịch . - Vỏ tủ đông được chế tạo nguyên khối, bọc bằng Inox có kết cấu chống bọt nước vào bên trong tủ. Khung sườn tủ bên trong cách nhiệt bằng các thanh thép chịu lực định hình và . gia cường, xương gổ khung tủ để tránh cầu nhiệt được làm bằng gổ satimex tẩm dầu nhờ đó mà tủ có độ bền và cứng vững rất cao trong suốt quá trình sử dụng. - Tấm trao đổi nhiệt dạng nhôm đúc có độ bền cơ học và chống ăn mòn cao, tiếp xúc 2 mặt. Các ống cấp dịch cho các tấm lắc bằng cao su chịu áp lực cao. - Tủ có trang bị nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ bên trong tủ trong quá trình vận hành. Hình 2-1 : Tủ cấp đông tiếp xúc 2.2/ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG/MẺ 2.2.1/ Kích thước số lượng khay v à các tấm lắc cấp đông Khi cấp đông các mặt hàng thuỷ sản và thịt, thường người ta cấp đôn g sản phẩm theo từng khay. - Kích thước khay cấp đông tiêu chuẩn như sau : + Đáy trên : 277 x 217 mm + Đáy dưới : 267 x 207 mm + Cao : 70 mm - Kích thước tấm lắc cấp đông tiêu chuẩn : 2200 x 1250 x 22 mm ( dài x r ộng x cao ) - Số lượng sản phẩm chứa trên một tấm lắc : 1 tấm lắc chứa được 36 khay sản phẩm, 1 khay chứa 2 kg sản phẩm. Như vậy : Khối lượng sản phẩm tr ên 1 tấm lắc là : 36 x 2 = 72 kg - Khối lượng trên một tấm lắc kể cả nước châm : m = kg103 %70 72  - Số lượng tấm lắc có chứa hàng : N 1 = 103 E m E  * Trong đó E là Năng suất tủ cấp đông ; E = 1.000 kg/mẻ  N 1 = 7,9 103 000.1  Chọn N 1 = 10 tấm lắc. - Số lượng tấm lắc thực tế : N = N 1 + 1 = 10 + 1 = 11 tấm lắc. 2.2.2/ Kích thước tủ cấp đông tiếp xúc Kích thước tủ cấp đông được xác định dựa vào kích thước và s ố lượng các tấm lắc. a/ Xác định chiều dài trên tủ - Chiều dài các tấm lắc L 1 = 2.200 mm - Chi ều dài tủ cấp đông : Chiều dài tủ cấp đông bằng chiều dài c ủa tấm lắc cộng với khoản hở hai đầu. - Khoảng hở hai đầu các tấm lắc vừa đủ để lắp đặt, xử lý các ống gas mềm v à các ống góp gas. Khoảng hở đó là 400 mm. V ậy chiều dài của tủ là : L 1 = 2.200 + 2 x 400 = 3.000 mm Chiều dài phủ bì là : L = 3.000 + 2 CN  Trong đó CN  : Chiều dày của lớp cách nhiệt. b/ Xác định chiều rộng bên trong tủ Chiều rộng bên trong tủ bằng chiều rộng của các tấm lắc cộng thêm kho ảng hở ở hai bên, khoảng hở mỗi bên là 125 mm. V ậy chiều rộng của tủ là : W 1 = 1250 + 2 x 125 = 1500 mm Chi ều rộng phủ bì là : W = 1500 + 2 CN  c/ Xác định chiều cao bên trong tủ Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc h max = 105 mm Chi ều cao bên trong tủ : H 1 = N 1 x 105 + h 1 + h 2 Trong đó : N 1 : Số tấm lắc chứa hàng . h 1 : Khoảng hở phía dưới các tấm lắc, h 1 = 100 mm h 2 : Khoảng hở phía trên, h 2 = 400  450 mm V ậy ta có : H 1 = 10 x 105 + 100 + 450 = 1600 mm Chi ều cao bên ngoài hay chiều cao phủ bì của tủ là : H = H 1 + 2 CN  = 1600 + 2 CN  Trong đó : CN  : Chiều dày của lớp cách nhiệt. 2.3/ CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ TÍNH CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT CỦA TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000 KG/MẺ 2.3.1/ Cấu trúc xây dựng - Vỏ tủ cấp đông có cấu tạo gồm các lớp : Lớp cách nhiệt poly- urethane dày 150 mm được chế tạo theo phương pháp rót ngập, có mật độ 40  42 kg/m 3 , có hệ số dẫn nhiệt  = 0,018  0,02 W/m.K , có độ đồng đều và độ bám cao, hai mặt được bọc bằng Inox dày 0,6 mm. Bảng 2-1 : Các lớp vỏ tủ cấp đông STT Lớp vật liệu Độ d ày mm Hệ số dẫn nhiệt W/m.K 1 Lớp Inox 0,6 22 2 Lớp poly urethane 150 0,018  0,02 3 Lớp Inox 0,6 22 - Khung sườn vỏ tủ được chế tạo từ thép chịu lực và gỗ để tránh cầu nhiệt. Để tăng tuổi thọ cho gỗ người ta sử dụng loại gỗ satimex có tẩm dầu. - Vật liệu bên trong tủ làm bằng thép không rỉ Inox, đảm bảo điều kiện vệ sinh thực phẩm cho h àng cấp đông. 2.3.2/ Xác định chiều dày cách nhiệt - Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k k = 2 1 1 11 1         cn cn i i n j , W/m 2 .K - Ta có th ể tính được chiều dày lớp cách nhiệt :                    n i i ik cncn 1 21 111     - Trong đó : cn  : độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, m cn  : hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W/m.K k : hệ số truyền nhiệt, W/m 2 .K 1  : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài ( phía nóng) tới tủ cấp đông, W/m 2 .K 2  : hệ số toả nhiệt của vách tủ cấp đông vào tủ cấp đông, W/m 2 .K - Tra b ảng 3.7/ Sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh (HDTKHTL) Trang 65 chọn : 1  = 23,3 W/ m 2 .K 2  = 10,5 W/ m 2 .K - Trang b ảng 3.3/ Sách HDTKHTL trang 63 chọn : k = 0,19 W/ m 2 .K i  : Bề dày của lớp vật liệu thứ i, m i  : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, W/mK - Vậy ta có : CN  =                  21 1 1 1 2 11     k CN = 0,02              5,10 1 22 6,0 2 3,23 1 19,0 1 = 0,1014 m. Ta ch ọn chiều dày cách nhiệt là CN  = 150 mm Lúc đó ta có hệ số truyền nhiệt thực là : k t = 5,10 1 02,0 15,0 22 6,0 2 3,23 1 1 1 2 1 1 21 1 1         CN CN = 0,13 W/m 2 .K 2.3.3/ Tính kiểm tra hiện tượng đọng sương Điều kiện để vách ngoài không đọng sương là : k t  k s - k s : Hệ số truyền nhiệt lớn nhất cho phép để bề mặt ngoài không b ị đọng sương k s = 0,95 21 1 1 tt tt S    Trong đó : t 1 : Nhiệt độ không khí bên ngoài 0 C t 2 : Nhiệt độ không khí bên trong tủ đông 0 C t S : Nhiệt độ đọng sương 0 C Tra b ảng 1.1/ Sách HDTKHTL _Trang 7 : Thì nhi ệt độ vào mùa hè ở Đà Nẵng là : t 1 = 38 0 C Độ ẩm là :  = 77% Ta tra đồ thị h-x/ Sách HDTKHTL _Trang 9 : Ta s ẽ tìm được : Nhiệt độ đọng sương t S = 34 0 C Nhi ệt độ nhiệt kế ướt t ư = 34,5 0 C M ặc khác ta có nhiệt độ bên trong tủ cấp đông là t 2 = -35 0 C Do đó : k s = 0,95. 23,3   2128,1 3538 3438    Ta thấy k t = 0,13 < k s = 1,2128 Như vậy vách ngoài không bị đọng sương 2.3.4/ Tính kiểm tra đọng ẩm - Đối với tủ cấp đông, vở tủ được bao bọc bằng Inox ở cả hai bên nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hi ện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu. . sau : + Đáy trên : 27 7 x 21 7 mm + Đáy dưới : 26 7 x 20 7 mm + Cao : 70 mm - Kích thước tấm lắc cấp đông tiêu chuẩn : 22 00 x 125 0 x 22 mm ( dài x r ộng x. cấp đông STT Lớp vật liệu Độ d ày mm Hệ số dẫn nhiệt W/m.K 1 Lớp Inox 0,6 22 2 Lớp poly urethane 150 0,018  0, 02 3 Lớp Inox 0,6 22 - Khung sườn vỏ tủ