Thiết kế hệ thống lạnh cho kho cấp đông, kho phân phối đặt tại kiên giang

Thiết kế hệ thống lạnh cho kho cấp đông, kho phân phối đặt Kiên Giang với thông số sau: Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh đông : 800 Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh : 1300 Năng suất cấp đông : 17 tấn/mẻ Thời gian cấp đông sản phẩm : 18 giờ/mẻ Sản phẩm : 1/4 bò Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm đông lạnh : -18 oC Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm lạnh : oC Nhiệt độ cấp đông : -30 oC Môi chất sử dụng hệ thống lạnh : NH3 Bơm môi chất lạnh (có/khơng) : Có () / Khơng (X) Thiết bị cấp đông : Cấp đông hầm Nền kho kết cấu bê tông, cách nhiệt, cách ẩm Các yêu cầu thực hiện: - Tính tốn dung tích kho lạnh bố trí mặt kho lạnh - Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh - Tính tốn phụ tải lạnh - Tính chọn máy nén tính kiểm tra máy nén - Tính chọn thiết bị ngưng tụ, bay hơi, tiết lưu

GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống lạnh cho kho cấp đông, kho phân phối đặt Kiên Giang Phạm Thanh Minh minh.pt175415@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật nhiệt Chun ngành Lạnh Điều hịa khơng khí Giảng viên hướng dẫn: Th.S Vũ Tuấn Anh Bộ môn: Viện: Kỹ thuật lạnh điều hịa khơng khí Khoa học & Công nghệ Nhiệt-Lạnh HÀ NỘI, 11/2020 Chữ ký GVHD GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Thanh Minh Mã số SV: 20175415 Lớp-Khóa: KTN.04-K62 Nội dung đồ án môn học: Thiết kế hệ thống lạnh cho kho cấp đông, kho phân phối đặt Kiên Giang với thông số sau: Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh đông : 800 Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh : 1300 Năng suất cấp đông : 17 tấn/mẻ Thời gian cấp đông sản phẩm : 18 giờ/mẻ Sản phẩm : 1/4 bò Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm đông lạnh : -18 oC Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm lạnh : oC Nhiệt độ cấp đông : -30 oC Môi chất sử dụng hệ thống lạnh : NH3 Bơm môi chất lạnh (có/khơng) : Có () / Khơng (X) Thiết bị cấp đông : Cấp đông hầm Nền kho kết cấu bê tông, cách nhiệt, cách ẩm Các yêu cầu thực hiện: - Tính tốn dung tích kho lạnh bố trí mặt kho lạnh - Tính tốn cách nhiệt cách ẩm cho kho lạnh - Tính tốn phụ tải lạnh - Tính chọn máy nén tính kiểm tra máy nén - Tính chọn thiết bị ngưng tụ, bay hơi, tiết lưu… - Chọn thiết bị phụ cho hệ thống lạnh Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Lời cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn thầy Vũ Tuấn Anh tận tình hướng dẫn em bạn trọng nhóm suốt thời gian thực đồ án Nhờ bảo dạy dỗ thầy mà em thêm phần hiểu bước thực hoàn thiện đồ án Có hơm q trình làm em thắc mắc nhắn tin thầy lúc khuya thầy tận tình trả lời cho em hiểu cặn cẽ vấn đề Nếu khơng có hướng dẫn bảo tận tình thầy đồ án em khó hồn thành cách chọn vẹn Một lần nữa, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh LỜI NÓI ĐẦU Từ lâu người biết tận dụng nhiệt lạnh thiên nhiên băng tuyết để ướp lạnh bảo quản thực phẩm Từ năm kỷ XIX phương pháp làm lạnh nhân tạo đời phát triển đến đỉnh cao khoa học kỹ thuật đại Ngày trình độ khoa học kỹ thuật phát triển nhanh Những thành tựu khoa học kỹ thuật, ứng dụng rộng rãi vào ngành công nghiệp, nơng nghiệp Do suất lao động ngày tăng, sản phẩm làm ngày nhiều, mà nhu cầu tiêu dung hạn chế dẫn đến sản phẩm dư thừa Để tiêu thụ hết sản phẩm dư thừa người ta phải chế biến bảo quản nó, cách làm lạnh đơng để xuất Nhưng nước ta kho lạnh bảo quản, không đáp ứng đủ nhu cầu Áp dụng kiến thức học, em xin làm đồ án với đề tài “Thiết kế hệ thống lạnh cho kho lạnh phân phối thịt bò đông lạnh sử dụng môi chất NH3” Với tư cách sinh viên chun ngành Lạnh điều hịa khơng khí, mơn học giúp cho sinh viên có nhìn thực tế người kỹ sư gặp vấn đề thiết kế xây dựng kho lạnh Trong trình hồn thành đồ án em hướng dẫn thầy Vũ Tuấn Anh Em xin chân thành cảm ơn mong nhận góp ý giúp đỡ đồ án hoàn thành tiến độ đạt nôi dung yêu cầu đặt Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh MỤC LỤC GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh DANH MỤC HÌNH VẼ GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh DANH MỤC BẢNG GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG 1.1 Tổng quan Đặc điểm khí hậu địa lí khu vực thiết kế 1.1.1.1 Vị trí địa lý Kiên giang có tọa độ • Kiên Giang nằm tận phí Tây Nam Việt Nam, lãnh thổ bao gồm đất liền hải đảo Phần đất liền nằm tọa độ từ 9°23'50 10°32'30 vĩ Bắc từ 104°26'40 - 105°32'40 kinh Đơng • Phía Bắc giáp tỉnh Kampot Campuchia • Phía Nam giáp tỉnh Bạc Liêu, Cà Mau • Phía Tây giáp vịnh Thái Lan • Phía Đơng tiếp giáp với tỉnh An Giang, Hậu Giang thành phố Cần Thơ • Cực Bắc thuộc địa phận xã Tân Khánh Hồ, huyện Giang Thành • Cực Nam nằm xã Vĩnh Phong, huyện Vĩnh Thuận • Cực Tây phường Mỹ Đức, thành phố Hà Tiên • Cực Đơng nằm xã Hồ Lợi thuộc địa phận huyện Giồng Riềng 1.1.1.2 Khí hậu Kiên Giang có khí hậu Do nằm vĩ độ thấp giáp biển nên Kiên Giang có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm quanh năm nhiệt độ trung bình hàng tháng từ 27 – 27,5 0C Kiên Giang không chịu ảnh hưởng trực tiếp bão lượng nước mưa bão chiếm tỷ trọng đáng kể, vào cuối mùa mưa Mùa mưa tháng đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.600 – 2.000 mm đất liền 2.400 – 2.800 mm vùng đảo Phú Quốc Khí hậu Kiên Giang thiên tai, khơng rét, khơng có bão đổ trực tiếp, ánh sáng nhiệt lượng dồi dào, nên thuận lợi cho nhiều loại trồng vật nuôi sinh trưởng GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Tổng quan kho lạnh Khái niệm kho lạnh Kho lạnh kho dùng để bảo quản sản phẩm nông sản, thủy hải sản, thực phầm Kho lạnh phần quan trọng doanh nghiệp hoạt động lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm Kho lạnh công nghiệp áp dụng vào khu công nghiệp, chế biến thực phẩm bảo quản cấp đông thực phẩm tươi sống Đặc điểm kho lạnh phụ thuộc vào cảm biến Do có nhiều kho lạnh với mục đích sử dụng khác sử dụng loại cảm biến khác • • • • • 1.1.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trình bảo quản Ảnh hưởng yếu tố bên ngồi Mơi trường: nhiệt độ mơi trường có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm bảo quản nhiệt độ, độ ẩm, … Làm ảnh hưởng đến thiết bị cấu trúc kho lạnh từ ảnh hưởng lên sản phẩm Cấu trúc kho: cấu trúc kho cách nhiệt cách ẩm không tốt cấu trúc khơng hợp lý kho bị dao động nhiệt độ nhiều làm cho có tượng tan chảy tái kết tinh tinh thể nước đá làm cho sản phẩm bị giảm trọng lượng khối lượng Chế độ vận hành máy lạnh: vận hành không hợp lý làm cho hệ thống máy lạnh hoat động không ổn định nhiệt độ dao động làm cho sản phẩm giảm khối lượng chất lượng nhiều Chất lượng hệ thống máy lạnh chế độ bảo trì hệ thống lạnh ảnh hường lớn đến sản phẩm bảo quản Thời gian bảo quản sản phẩm: thời gian bảo quản sản phẩm dài khối lượng chất lượng sản phẩm bị giảm sút Ảnh hưởng yếu tố bên Để có sản phẩm có chất lượng tốt cần đảm bảo điều kiện bảo môi trường kho ổn định theo quy trình cơng nghệ đề như: • Nhiệt độ bảo quản: nhiệt độ bảo quản thực thẩm phải lựa chọn sở kinh tế kỹ thuật Nó phụ thuộc vào loại sản phẩm thời gian bảo quản sản phẩm Thời gian bảo quản lâu đòi hỏi nhiệt độ bảo quản thấp Các mặt hàng trữ đông cần bảo quản nhiệt độ nhiệt độ sản phẩm sau cấp đông tránh không để xảy trình tan chảy tái kết tinh lại tinh nước đá làm giảm trọng lượng chất lượng sản phẩm • Độ ẩm khơng khí kho lạnh: độ ẩm khơng khí kho có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm sử dụnG Bởi độ ẩm khơng khí kho có liên quan mật thiết đến tượng thăng hoa GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh nước đá sản phẩm Do tùy loại sản phẩm cụ thể mà ta chọn độ ẩm khơng khí cho thích hợp • Tốc độ khơng khí kho lạnh: khơng khí chuyển động kho có tác dụng lấy lượng nhiệt tỏa sản phẩm bảo quản, nhiệt truyền vào mở cửa, cầu nhiệt, người lao động, máy móc thiết bị hoạt động kho Ngồi đảm bảo đồng nhiệt độ, độ ẩm hạn chế nấm mốc hoạt động 1.1.1.4 Một số vấn đề thiết kế, lắp đặt sử dụng kho lạnh Hiện nay, ngành chăn nuôi nước ta phát triển mạnh, để phục vụ cho trình chế biến bảo quản chăn phục vụ cho cơng tác xuất Vì vậy, kho lạnh có công suất vừa nhỏ xây dựng tương đối nhiều Việt Nam Để xây dựng trạm lạnh kho lạnh thực tế nước ta sử dụng phương pháp sau: • Kho xây: xây dựng dân dụng, điểm khác phải có cách nhiệt, cách ẩm • Kho lắp ghép: xây+lắp ghép Phương án truyền thống Phương án kho lạnh xây dựng vật liệu xây dựng lớp cách nhiệt, cách ẩm gắn vào phía kho Q trình xây dựng phức tạp, qua nhiều cơng đoạn • Ưu điểm: - Kho xây ta tận dụng nguyên vật liệu có sẵn địa phương - Có thể sử dụng cơng trình kiến trúc có sẵn để chuyển thành kho - Giá thành xây dựng rẻ • Nhược điểm: - Khi cần di chuyển kho lạnh khó khăn, bị phá hỏng - Cần nhiều thời gian nhân lực thi cơng - Chất lượng cơng trình có độ tin cậy khơng cao Phương án đại Đó phương án xây dựng kho cách lắp panel tiêu chuẩn nền, khung mái kho • Ưu điểm: - Các cấu trúc cách nhiệt, cách ẩm tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên dễ dàng vận chuyển đến nơi lắp đặt lắp đặt nhanh chóng - Khi cần di chuyển kho lạnh dễ dàng, không bị hư hỏng - Kho cần khung mái che nên không cần đến vật liệu xây dựng việc xây dựng đơn giản • Nhược điểm: - Giá thành đắt kho xây 10 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh 38Buồng bảo quản lạnh Dựa tính tốn chương trước ta có: • Năng suất lạnh buồng bảo quản lạnh: Q0 = 146,96 (kW) • Số lượng dàn lạnh: 10 dàn • Năng suất lạnh dàn: 15 (kW) • Nhiệt độ bay mơi chất: t0= -9°C • Nhiệt độ ngưng tụ mơi nhất: tk= 40°C • Độ lạnh, nhiệt: Δql = 5oC, Δqn = 0oC • Bơm mơi chất lạnh: Khơng có • Loại van tiết lưu: Van tiết lưu nhiệt Sử dụng phần mềm chọn van tiết lưu Danfoss, ta chọn van tiết lưu có moden: TEA 20 - phù hợp van có thơng số sau: Hình 5.18 Thơng số thiết bị tiết lưu nhiệt buồng bảo quản lạnh 4.4 Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp thường đặt bên bình ngưng tụ dùng để chứa lỏng ngưng tụ giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, trì cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu 70 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Hình 5.19 Bình chứa cao áp Tính chọn thể tích bình theo tài liệu (Kĩ thuật lạnh-trang 180): Với hệ thống cấp lỏng từ xuống (kiểu khơ), bình phải chứa 30% tồn thể tích dàn bay đó: VBCK ˃ 0,6.VBH Với hệ thống cấp lỏng từ lên (kiểu ngập), bình phải chứa 60% tồn thể tích dàn bay đó: VBCN ˃ 1,2.VBH Trong • VBCK – thể tích bình chứa cao áp kiểu khơ • VBCN – Thể tích bình chứa cao áp kiểu ngập • VBH – thể tích hệ thống bay Ở đồ án ta chọn bình chứa cao áp kiểu ngập lấy hệ số an tồn 1,2 thì: Bình chưa kiểu khô: PT 5.26 VBCK ˃ 1,2.1,2.VBH = 1,44.VBH 39Buồng kết đông Theo kết chọn thiết bị bay buồng kết đơng (bảng chương 5.2.4), tích chứa NH3 thiết bị bay buồng kết đơng là: VBH=4.46,9=187,6 (lít) = 0,1876 (m3) Theo cơng thức (5.4) ta xác định sức chứa bình cao áp: VCAKĐ = 1,44.Vd = 1,44 0,1876 = 0,27 (m3) Từ sức chứa bình cao áp ta chọn loại bình chứa cao áp theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh-Nguyễn Đức Lợi-trang 310): 71 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Bảng 5.24 Thơng số bình chứa cao áp buồng kết đơng Loại bình 0,4PB Kích thước,mm DxS L 426 x 10 3620 H 570 Dung tích, Khối lượng, m3 kg 0,4 410 40Buồng bảo quản “BQĐ+QBL” Ta chọn bình chứa cao áp cho hệ thống bảo quản đông bảo quản lạnh Theo kết chọn thiết bị bay (bảng chương 5.2.4) ta có: a) Thể tích NH3 chứa thiết bị bay buồng bảo quản đơng: VBHbqđ = 6.9,1 = 54,6 (lít) = 0,0546 (m3) b) Thể tích NH3 chứa 10 thiết bị bay buồng bảo quản lạnh: VBHbql = 4.46,9 = 115 (lít) = 0,115 (m3) ΣVBH = VBHbqđ + VBHbql = 0,0546 + 0,115 = 0,1696 (m3) Theo công thức (5.4) ta xác định sức chứa buồng cao áp: VCAbqq = 1,44.∑VBH = 1,44 0,1696 = 0,24 (m3) Từ sức chứa bình cao áp ta chọn loại bình chứa cao áp theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh-Nguyễn Đức Lợi-trang 310): Bảng 5.25 Thơng số bình chứa cao áp buồng bảo quản Loại bình 0,4PB Kích thước,mm DxS L 426 x 10 3620 H 570 Dung tích, Khối lượng, m3 kg 0,4 410 4.5 Bình tách lỏng Nhiệt vụ Bình tách lỏng có nhiệm vụ tách giọt chất lỏng khỏi luồng hút máy nén, tránh cho máy nén không hút phải lỏng gây va đâp thủy lực làm hư hỏng máy nén Bình tách lỏng thường dùng cho NH3 Cấu tạo Bình tách lỏng đơn giản bình trụ đặt đứng lắp đặt đường hút từ thiết bị bay máy nén 72 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Hình 5.20 Cấu tạo bình tách lỏng Trong hệ thống lạnh đại, bình tách lỏng trang bị thiết bị tự động ngắt mạnh, ngừng máy nén mức lỏng bình lên mức nguy hiểm Khi cấp lỏng cho dàn lạnh tín hiệu nhiệt bình tách lỏng khơng có lỏng cho dàn lạnh tín hiệu q nhiệt bình tách lỏng khơng có lỏng Ở chết độ làm việc máy nén yêu cầu nhiệt độ phịng cần bình tách lỏng Để an toàn tuyệt đối ta đầu tư thêm hệ thống bình chứa dự phịng phần (CHƯƠNG 5.7) 41Buồng kết đơng Xác định bình tách lỏng dựa vào ống nối đường hút máy nén hạ áp Vì catalog hãng (MYCOM) khơng hiển thị đường kính cửa hút cửa đẩy máy nén Nên theo sách (Thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 345) ta có cơng thức tính đường kính: PT 5.27 Trong đó: • Lưu lượng khối lượng mơi chất vào máy nén hạ áp: m1=0,096 (kg/s) • Thể tích riêng mơi chất vào máy nén hạ áp: v1=1,548 (m3/kg) • chọn theo mơi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) 73 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Thay vào công thức 5.6 ta xác định đường kính cửa hút vào máy nén hạ áp: Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 311) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.26 Thơng số bình tách lỏng buồng kết đơng Bình tách lỏng 125-0Жr Kích thước, mm D B DxS 600x8 125 1080 H 2100 Khối lượng, Kg 313 42Buồng bảo quản đông Đường kính cửa hút máy nén buồng bảo quản đơng: Trong đó: • Lưu lượng khối lượng mơi chất vào máy nén hạ áp: m1=0,041 (kg/s) • Thể tích riêng mơi chất vào máy nén hạ áp: v1=0,985 (m3/kg) chọn theo môi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) Thay vào công thức ta được: Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 312) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.27 Thơng số bình tách lỏng buồng bảo quản đơng Bình tách lỏng 70-0Жr DxS 426x10 Kích thước, mm D B 70 890 H 1750 Khối lượng, Kg 210 43Buồng bảo quản lạnh Đường kính cửa hút máy nén buồng bảo quản đơng: Trong đó: • Lưu lượng khối lượng mơi chất vào máy nén hạ áp: m1=0,135 (kg/s) • Thể tích riêng mơi chất vào máy nén hạ áp: v1=0,412 (m3/kg) chọn theo môi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) Thay vào công thức ta được: 74 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 312) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.28 Thơng số bình tách lỏng buồng bảo quản lạnh Bình tách lỏng 70-0Жr DxS 426x10 Kích thước, mm D B 70 890 H 1750 Khối lượng, Kg 210 4.6 Bình chứa dự phịng Bình chứa dự phòng sử dụng hệ thống lạnh amoniac khơng có bơm tuần hồn mơi chất lắp bình tách lỏng kiểu hình trụ để chứa môi chất lỏng từ dàn lạnh phun trường hợp phụ tải nhiệt tăng Ở chế độ làm việc bình thường: • Bình chứa cao cáp chứa 50% dung tích • Bình chứa tuần hồn chứa 30% dung tích (khơng có) • Bình chứa thu hồi dự phịng để trống Khi bình chứa dự phịng đặt đứng đảm nhiệm ln chức bình tách lỏng Thể tích bình chứa lỏng tính theo biển thức: Đối với bình chứa dự phịng nằm ngang: PT 5.28 VDP = 0,35.VD Trong đó: • VDP – Thể tích bình hứa dự phịng • VD – Thể tích hệ thống thiết bị bay 44Buồng kết đơng Theo kết chọn thiết bị bay buồng kết đơng (bảng chương 5.2.4), tích chứa NH3 thiết bị bay buồng kết đơng là: VBH=4.46,9=187,6 (lít) = 0,188 (m3) Theo cơng thức (5.4) ta xác định sức chứa bình cao áp: VDP = 1,44.VBH = 1,44 0,1876 = 0,27 (m3) 45Buồng bảo quản “Đông+Lạnh” Theo kết chọn thiết bị bay buồng bảo quản (bảng chương 5.2.4), tích chứa NH3 thiết bị bay buồng bảo quản đông 10 thiết bị bay buồng bảo quản lạnh là: VBH = 6.9,1 + 10.11,5=169,6 (lít) = 0,17 (m3) Theo công thức (5.4) ta xác định sức chứa bình cao áp: VDP = 1,44.VBH = 1,44 0,17 = 0,25 (m3) 75 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh 4.7 Bình chứa thu hồi Bình thu hồi dùng để chứa môi chất lỏng từ dàn bay phá băng nóng phun Bình hình trụ nằm ngang thẳng đứng Bình có đường nối với dàn bay vị trí xả lỏng cấp nóng phá băng có đường nối với nén để ép lỏng trở lại bình chứa cao áp trạm tiết lưu Bình thu hồi cần phải chứa tồn thể tích dàn lạnh lớn với hệ số chứa 80% Và lấy hệ số an toàn (1,2) Như thể tích bình chứa thu hồi xác định công thức: PT 5.29 VTH ≥ = 1,5.VDmax Trong đó: • VDmax thể tích bên dàn bay lớn • VTH thể tích bình chứa thu hồi 46Buồng kết đơng Xác định VDmax từ chương chọn thiết bị bay hơi: VDmaxKĐ =46,9 (lít) = 0,047 (m3) Vậy từ cơng thức 5.6 ta xác định thể tích bình chứa thu hồi: VTH = 1,5.0,1876=0,07 (m3) Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi) ta chọn bình thu hồi: Bảng 5.29 Thơng số bình chứa thu hồi buồng kết đơng Loại bình 0,75PB Kích thước, mm DxS L H 600 x 3000 500 Dung tích, m3 0,75 Khối lượng, kg 430 47Buồng bảo quản “Đông+Lạnh” Xác định VDmax từ chương chọn thiết bị bay hơi: VDmaxBBQ = 11,5 (lít) = 0,0115 (m3) Vậy từ cơng thức 5.6 ta xác định thể tích bình chứa thu hồi: VTH = 1,5.0,0115=0,01725 (m3) Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi) ta chọn bình thu hồi: Bảng 5.30 Thơng số bình chứa thu hồi buồng bảo quản Loại bình 0,75PB Kích thước, mm DxS L H 600 x 3000 500 Dung tích, m3 0,75 Khối lượng, kg 430 76 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh 4.8 Bình trung gian Nhiệm vụ Bình trung gian sử dụng máy lạnh nhiều cấp có làm mát trung gian nhờ tiết lưu phần mơi chất lỏng Bình trung gian có nhiệm vụ làm mát trung gian phần hay hồn tồn mơi chất cấp nén áp thấp để lạnh lỏng trước vào van tiết lưu cách bay phần lỏng áp suất nhiệt độ trung gian Cấu tạo Hai loại bình trung gian sử dụng chủ yếu bình trung gian làm mát tồn phần hút máy nén cao áp đặc biệt loại có ống xoắn Hình 5.21 Bình làm mát trung gian đặt đứng ống xoắn mơi chất NH3 Bình trung gian chọn theo đường kính ống hút vào máy nén cấp áp cao Khi tốc độ bình theo tiết diện ngang không 0,5 m/s, tốc độ lỏng ống xoắn từ 0,4 đến 0,7 m/s, hệ số truyền nhiệt ống xoắn 580÷700 W/m2K 48Buồng kết đơng Vì catalog hãng (MYCOM) khơng hiển thị đường kính cửa hút cửa đẩy máy nén pittong Nên theo sách (Thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 345) ta có cơng thức tính đường kính: PT 5.30 Trong đó: 77 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh • Lưu lượng khối lượng mơi chất vào máy nén cao áp: m3=0,109 (kg/s) • Thể tích riêng môi chất vào máy nén cao áp: v3=0,366 (m3/kg) • chọn theo mơi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) Thay vào công thức (5,8) ta được: Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 312) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.31 Thơng số bình trung gian buồng kết đơng Kích thước mm Bình trung gian 60ПC3 DxS 600 x d 150 H 2800 Diện tích bề mặt ống soắn, m2 6,3 thể tích bình , m3 khối lượng kg 1,15 800 49Buồng bảo quản đơng Đường kính cửa hút máy nén buồng bảo quản lạnh: PT 5.31 Trong đó: • Lưu lượng khối lượng môi chất vào máy nén cao áp: m3=0,05 (kg/s) • Thể tích riêng mơi chất vào máy nén cao áp: v3=0,275 (m3/kg) • chọn theo môi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) Thay vào công thức (5,8) ta được: Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 312) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.32 Thơng số bình trung gian buồng bảo quản đơng Kích thước mm Bình trung gian 40ПC3 DxS 426x10 d 70 H 2390 Diện tích bề mặt ống soắn, m2 1,75 thể tích bình , m3 khối lượng kg 0,22 330 50Buổng bảo quản lạnh Đường kính cửa hút máy nén buồng bảo quản lạnh: 78 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Trong đó: • Lưu lượng khối lượng môi chất vào máy nén cao áp: m1=0,135 (kg/s) • Thể tích riêng mơi chất vào máy nén cao áp: v1=0,412 (m3/kg) • chọn theo môi chất NH3 (bảng 10-1 trang 345): =15 (m/s) Thay vào công thức ta được: Theo tài liệu (thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi – trang 312) ta chọn moden bình trung gian: Bảng 5.33 Thơng số bình trung gian buồng bảo quản lạnh Kích thước mm Bình trung gian 80ПC3 DxS 800x8 d 150 H 2920 Diện tích bề mặt ống soắn, thể tích bình , m3 khối lượng kg 0,67 570 m2 4,3 4.9 Tháp giải nhiệt Nhiệm vụ Tháp giải nhiệt thải toàn lượng nhiệt q trình ngưng tụ mơi chất lạnh bình ngưng tỏa Chất tải nhiệt trung gian nước Nhờ quạt gió dàn phun mưa, nước bay phần giảm nhiệt độ xuống tới mức yêu cầu để bơm trở lại bình ngưng nhận nhiệt ngưng tụ Hình 5.22 Cấu tạo thiết bị tháp giải nhiệt Ở đồ án tính tốn cho hệ thống kết đông bảo quản riêng biệt Nên chọn hệ thống tháp giải nhiệt riêng biệt Từ chương trước ta xác định nhiệt độ nước vào tháp giải nhiệt vào bình ngưng tụ Nhiệt thải ngưng tụ buồng kết đông: 79 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh QkKĐ = 140,6 (kW) = 39 (ton) Nhiệt thải ngưng tụ buồng bảo quản “BQĐ+BQL”: QkBBQ = QkBQĐ + QkBQL = 239,15 (kW) = 68 (ton) Theo tài liệu (Thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi): Từ nhiệt thải ngưng tụ chọn thiết bị tháp giải nhiệt phù hợp: Bảng 5.34 Thông số tháp giải nhiệt Tháp giải nhiệt Thông số Buồng kết đông (Qk=39 ton) Buồng bảo quản (Qk=68 ton) 8,67 2067 1910 80 80 330 1,5 17,4 2487 2230 100 100 450 1,5 Số lượng (Chiếc) Lưu lượng nước (l/s) Chiều cao tháp (mm) Chiều rộng tháp (mm) Đường nước vào (mm) Đường nước (mm) Lưu lượng gió (m3/ph) Cơng suất quạt (kW) 4.10 Bình chứa dầu Bình chứa dầu dung để gom dầu từ bình tách dầu, từ bầu dầu thiết bị bình chứa cao áp, bình chứa tuần hồn, bình trung gian để giảm tổn thất nguy hiểm xả dầu từ áp suất cao Bình chứa dầu có dạng hình trụ đặt đứng, có đường nối với đường xả dầu thiết bị, đường nối với ống hút máy nén đường xả dầu phải trang bị áp kế Dầu xả bình chênh lệch áp suất, áp suất bình hút giảm xuống mở van đường nối với ống hút Khi xả dầu ngồi áp suất bình phép cao áp suất khí chút Áp suất cho phép cao bình 1,8MPa, nhiệt độ từ -40 ÷ 150°C Theo bảng 8-20 tài liệu (Thiết kế hệ thống lạnh – Nguyễn Đức Lợi) ta chọn thiết bị chứa dầu: Bảng 5.35 Thơng số bình chứa dầu Bình chứa dầu 150CM Kích thước, mm DxS B 159x4,5 600 H 770 Thể tích bình, m3 Khối lượng, kg 0,008 18,5 4.11 Bình tách dầu NH3 mơi chất hịa tan dầu tốt Bình tách dầu dùng để tách dầu khỏi môi chất để khơng vào thiết bị trao đổi nhiệt bay ngưng tụ 80 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Bình tách dầu làm việc theo nhiều nguyên lý thay đổi hướng tốc độ chuyển động… Việc chọn bình tách dầu vào đường ống đẩy môi chất khỏi máy nén Với tốc độ lưu lượng đầu đẩy máy nén sử dụng mơi chất NH3 tốc độ nằm khoảng 15 – 25 m/s (chọn 15m/s) Lưu lượng • Với buồng kết đơng Đường kính ống đẩy môi chất khỏi máy nén cao áp: PT 5.32 Theo tài liệu [1], ta chọn bình tách dầu 60 – MO • Với buồng bảo quản đơng Đường kính ống đẩy mơi chất khỏi máy nén cao áp: Theo tài liệu [1], ta chọn bình tách dầu 40 – MO • Với buồng bảo quản lạnh Đường kính ống đẩy mơi chất khỏi máy nén cao áp: Theo tài liệu [1], ta chọn bình tách dầu 70 – MO 4.12 81 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ CHỌN ĐƯỜNG ỐNG Để tính tốn đường kính ống dẫn, theo tài liệu [1], ta áp dụng công thức: PT 6.33 Trong đó: di – Đường kính ống dẫn; V – Lưu lượng thể tích, m3/s; w – Tốc độ dòng chảy ống, m/s Dựa theo bảng 10-1 tài liệu [1], ta chọn vận tốc dòng chảy sau: Bảng 6.13 Tốc độ dòng chảy theo trường hợp Đường hút máy lạnh nén 15 Đường đẩy máy lạnh nén 15 Đường dẫn lỏng máy lạnh nén * Đối với đường kính ống dẫn từ dàn đến bình tuần hồn Dựa vào phần tính tốn lựa chọn dàn lạnh chương V, ta có thơng số đường kính ngồi kết nối vào dàn lạnh Dựa vào bảng 10-2 tài liệu [1], ta tra thơng số đường kính ngồi quy chuẩn kích thước quy chuẩn tương ứng kèm Áp dụng cơng thức 6.1, ta có: PT 6.34 Áp dụng cơng thức 6.2 với kích thước đường kính vừa tra được, kết hợp với bảng 6.1, ta tìm lưu lượng thể tích qua dàn Từ giá trị lưu lượng thể tích vừa tìm được, áp dụng cơng thức 6.1 kết hợp bảng 6.1, ta tìm đường kính ống dẫn Lặp lại bước làm tương tự, ta có bảng giá trị đường ống dẫn từ dàn lạnh đến bình tuần hồn theo buồng sau: * Đối với đường kính ống đầu đẩy đầu hút máy nén Dựa theo catalog kĩ thuật phụ lục II, ta tra thông số sau: 82 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh Bảng 6.36 Thơng số đường kính ống Tên phịng Loại máy nén Kết đơng cấp BQĐ cấp BQL cấp Ống Thể tích riêng (m3/kg ) Lưu lượng G (kg/s) Lưu lượng V (m3/s) Vận tốc dịng chảy (m/s) Đường kính sơ (m) Đường kính danh nghĩa (mm) Đường kính ngồi (mm) Đường kính (mm) Chiều dày (mm) Hút HA 1,548 0,487 0,366 0,111 0,002 0,901 0,367 0,275 0,106 0,0017 0,412 0,112 0,0017 0,096 0,096 0,109 0,109 0,109 0,041 0,041 0,05 0,05 0,05 0,135 0,135 0,135 0,1486 0,0468 0,0399 0,0121 0,0002 0,0369 0,0150 0,0138 0,0053 0,0001 0,0556 0,0151 0,0002 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 0,1123 0,0630 0,0582 0,0320 0,0167 0,0560 0,0357 0,0342 0,0212 0,0104 0,0687 0,0358 0,0171 125 70 70 32 20 70 40 40 25 15 70 40 20 133 76 76 38 22 76 45 45 32 18 76 45 22 125 69 69 33,5 18 69 40,5 40,5 27,5 14 69 40,5 18 3,5 3,5 2,25 3,5 2,25 2,25 2,25 3,5 2,25 Đẩy HA Hút CA Đẩy CA Lỏng CA Hút HA Đẩy HA Hút CA Đẩy CA Lỏng CA Hút Đẩy Lỏng CA 83 GVHD: Vũ Tuấn Anh SVTH: Phạm Thanh Minh TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh (Thầy nguyễn Đức Lợi) Giáo trình kỹ thuật lạnh sở ứng dụng (Thầy Nguyễn Đức Lợi) Máy thiết bị lạnh (Thầy Nguyễn Đức Lợi Thầy Phạm Văn Tùy) TCVN 5687 2010 Về thiết kế hệ thống điều hịa khơng khí 84 ... 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 24, 43 24, 43 Q (kW) 0,696 0, 232 0,696 0,214 0,870 1,0 83 0, 533 0,240 0, 533 0, 533 0,720 1,998 1,8 23 0, 533 0,720 0, 533 0,720 1,998 1,802 0, 533 0,720 0, 533 0,799 1,998 1, 833 ... học: Thiết kế hệ thống lạnh cho kho cấp đông, kho phân phối đặt Kiên Giang với thông số sau: Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh đông : 800 Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh : 130 0 Năng suất cấp. .. 24, 43 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 24, 43 20,24 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 20,24 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 20,24 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 20,24 24, 43 24, 43 24, 43 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 ,38 5 0,577 0 ,31 6