Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv Ngày ngành kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi nlợny mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước Chính mà sinh viên ngành “Cơng nghệ Lạnh ĐHKK” Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nhà trường trang bị kiến thức kỹ thuật lạnh Đồ án môn học cách trang bị kiến thức tốt cho sinh viên kì học chúng em làm đồ án môn học kỹ thuật lạnh Đề tài em đồ án môn học “Thiết kế kho lạnh bảo quản phân phối thịt lợn đặt tỉnh Thanh Hố sử dụng mơi chất R507”
ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH ĐỒ ÁN II THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH BÙI VĂN TIẾN Tien.bv177048@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật Nhiệt- Lạnh Giảng viên hướng dẫn: TS Trịnh Quốc Dũng Bộ môn: Viện: Kỹ thuật lạnh & ĐHKK Khoa học & Công nghệ Nhiệt Lạnh Chữ ký GVHD HÀ NỘI, 01/2021 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, cơng nghiệp hố chất, cơng nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv Ngày ngành kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi nlợny mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước Chính mà sinh viên ngành “Cơng nghệ Lạnh ĐHKK” Viện KH&CN Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội nhà trường trang bị kiến thức kỹ thuật lạnh Đồ án môn học cách trang bị kiến thức tốt cho sinh viên kì học chúng em làm đồ án môn học kỹ thuật lạnh Đề tài em đồ án môn học “Thiết kế kho lạnh bảo quản phân phối thịt lợn đặt tỉnh Thanh Hố sử dụng mơi chất R507” Do kiến thức hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận góp ý thầy cô giáo tất bạn để đồ án thêm hoàn thiện Qua em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo Trịnh Quốc Dũng tồn thể thầy giáo mơn Kỹ Thuật Lạnh Điều Hồ Khơng Khí giúp đỡ em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 14 tháng 01 năm 2021 Sinh viên thực Bùi Văn Tiến SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG .1 1.1 1.2 Tổng quan .1 1.1.1 Đặc điểm khí hậu khu vực thiết kế 1.1.2 Tổng quan kho lạnh .1 1.1.3 Tổng quan bảo quản thịt lợn Tính dung tích kho lạnh 1.2.1 Thể tích kho lạnh 1.2.2 Diện tích kho lạnh 1.2.3 Tải trọng m2 buồng 10 1.2.4 Diện tích xây dựng thực tế buồng 10 1.2.5 Xác định số buồng cần xây .11 CHƯƠNG TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 13 2.1 Tổng quan Panel .13 2.2 Tính cách nhiệt cho tường bao trần 13 2.3 Chọn panel .14 2.3.1 Buồng kết đông 14 2.3.2 Phịng bảo quản lạnh đơng 14 2.3.3 Phòng bảo quản lạnh 15 2.4 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương .16 2.5 Kiểm tra đọng ẩm cấu cách nhiệt 16 2.6 Tính cách nhiệt cho 17 CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI LẠNH .19 3.1 Tổng quát 19 3.2 Tính tốn cụ thể .19 3.3 3.2.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 19 3.2.2 Dòng nhiệt sản phẩm tỏa Q2 22 3.2.3 Dịng nhiệt thơng gió buồng lạnh Q3 24 3.2.4 Các dòng nhiệt vận hành Q4 24 3.2.5 Dòng nhiệt toản hoa hô hấp Q5 .26 Tổng kết tính tốn 26 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG CHƯƠNG TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH – TÍNH CHỌN MÁY NÉN 27 4.1 Chọn thông số điểm làm việc .27 4.2 Tính tốn, lựa chọn kiểm tra máy nén cho phịng kho lạnh 28 4.2.1 Buồng kết đơng 28 4.2.2 Kho bảo quản đông 33 4.2.3 Kho bảo quản lạnh 36 CHƯƠNG TÍNH CHỌN BÌNH NGƯNG, DÀN BAY HƠI VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ .39 5.1 5.2 5.3 Thiết bị ngưng tụ 39 5.1.1 Xác định hiệu nhiệt độ trung bình logarit .39 5.1.2 Xác định hệ số truyền nhiệt K 40 5.1.3 Xác định diện tích bề mặt F 40 5.1.4 Xác định lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ 40 Thiết bị bay .41 5.2.1 Dàn bay cho buồng kết đông 41 5.2.2 Dàn bay cho buồng bảo quản đông 42 5.2.3 Dàn bay cho buồng bảo quản lạnh 42 Thiết bị phụ 44 5.3.1 Tháp giải nhiệt 44 5.3.2 Bình tách dầu 45 5.3.3 Chọn van tiết lưu 46 5.3.4 Bình chứa dầu 48 5.3.5 Thiết bị hồi nhiệt 49 5.3.6 Bình chứa cao áp 52 5.3.7 Bình chứa tuần hồn .53 5.3.8 Bình chứa thu hồi 53 5.3.9 Bình trung gian .54 5.3.10 Các thiết bị khác .54 5.3.11 Tính tốn đường ống 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 4.1 Chu trình cấp tiết lưu, có hồi nhiệt có bình q lạnh 29 Hình 4.2 Chu trình cấp có q lạnh q nhiệt hồi nhiệt 33 Hình 4.3 Chu trình cấp có lạnh nhiệt hồi nhiệt 36 Hình 5.1 Kết chọn dàn bay buồng kết đông 41 Hình 5.2 Kết chọn dàn bay cho buồng bảo quản đơng 42 Hình 5.3 Kết chọn dàn bay cho buồng bảo quản lạnh 43 Hình 5.4 Cấu tạo bình chứa dầu 49 Hình 5.5 Cấu tạo thiết bị hồi nhiệt 49 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG DANH MỤC HÌNH VẼ Bảng 1.1 Thơng số khí hậu tỉnh Thanh Hoá( tra theo số liệu[1]) Bảng 1.2 Khoảng cách tối thiểu phía Bảng 2.1 Kết tính tốn lựa chọn panel cho loại buồng 16 Bảng 2.2 Tổng hợp tính tốn .16 Bảng 2.3 Cấu trúc (theo bảng 3.1 tài liệu [1]) .17 Bảng 2.4 Chiều dày cách nhiệt 18 Bảng 3.1 Kết tính tốn buồng lạnh đơng 20 Bảng 3.2 Kết tính tốn buồng lạnh .21 Bảng 3.3 kết tính tốn buồng kết đông .21 Bảng 3.4 Kết tính tốn Q41 24 Bảng 3.5 Kết tính toán Q42 25 Bảng 3.6 Kết tính tốn Q44 25 Bảng 3.7 Tổng kết tính tốn phụ tải nhiệt 26 Bảng 4.1 Thông số điểm nút chu trình buồng kết đơng .29 Bảng 4.2 Bảng thơng số q trình bảo quản đông .34 Bảng 4.3 Bảng thong số trình bảo quản lạnh 37 Bảng 5.1 Bảng thông số tháp giải nhiệt .44 bảng 5.2 Thơng số kĩ thuật bình chứa dầu 49 Bảng 5.3 Thông số bình chứa cao áp 53 Bảng 5.4 Kết thể tích bình chứa tuần hồn 53 Bảng 5.5 Thơng số bình trung gian 54 Bảng 5.6 Tốc độ dịng chảy thích hợp .55 bảng 5.7 Đường kính ống kết nối theo tính tốn máy lạnh nén 55 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG 1.1 Tổng quan 1.1.1 Đặc điểm khí hậu khu vực thiết kế Thanh Hố nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa rõ rệt - Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1600-2300mm, năm có khoảng 90-130 ngày mưa Độ ẩm tương đối từ 85% đến 87%, số nắng bình quân khoảng 1600-1800 Nhiệt độ trung bình 23oC – 24oC, nhiệt độ giảm dần lên vùng núi cao - Hướng gió phổ biến mùa Đông Tây bắc Đông bắc, mùa hè Đơng Đơng nam Đặc điểm khí hậu thời tiết với lượng mưa lớn, nhiệt độ cao, ánh sáng dồi điều kiện thuận lợi cho phát triển sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp Bảng 1.1 Thông số khí hậu tỉnh Thanh Hố ( tra theo số liệu[1]) Nhiệt độ (0C) Độ ẩm tương đối (%) TB năm Mùa hè Mùa đông Mùa hè Mùa đông 23,6 37,5 10,1 82 84 1.1.2 Tổng quan kho lạnh 1.1.2.1 Khái niệm kho lạnh Kho lạnh kho dùng để bảo quản bảo quản nông sản, bảo quản thủy hải sản, bảo quản thực phẩm, 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 cáp 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 1.1.2.2 Phân loại Phân loại kho lạnh theo công dụng: Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển sang khâu chế biến khác Kho chế biến: Được sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất thịt,…) Các kho lạnh loại thường có dung tích lớn, cần phải trang bị hệ SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG thống có cơng suất lạnh lớn Phụ tải kho lạnh thay đổi phải xuất nhập hàng thường xuyên Kho phân phối, trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho khu dân cư, thành phố dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng có ý nghĩa lớn đời sống sinh hoạt cộng đồng Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp Kho dùng bảo quản tạm thời mặt hàng doanh nghiệp bán thị trường Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tàu hoả, ôtô): Đặc điểm kho dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi đến nơi khác Kho sinh hoạt: Đây loại kho nhỏ dùng hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng bảo quản lượng hàng nhỏ -Phân loại theo nhiệt độ: Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản nằm khoảng -20C đến 50C Đối với số rau nhiệt đới cần bảo quản nhiệt độ cao (đối với chuối > 100C, chanh >40C) Nói chung mặt hàng chủ yếu rau mặt hàng nông sản Kho bảo quản đông: Kho sử dụng để bảo quản mặt hàng qua cấp đơng Đó hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật Nhiệt độ bảo quản tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên nhiệt độ bảo quản tối thiểu phải đạt -180C để vi sinh vật phát triển làm hư hại thực phẩm trình bảo quản Kho đa năng: Nhiệt độ bảo quản -120C, buồng bảo quản đa thường thiết kế -120C cần bảo quản lạnh đưa lên nhiệt độ bảo quản 00C cần bảo quản đơng đưa xuống nhiệt độ bảo quản -180C tuỳ theo yêu cầu cơng nghệ Khi cần sử dụng buồng đa để gia lạnh sản phẩm Buồng đa thường trang bị dàn quạt trang bị dàn tường dàn trần đối lưu khơng khí tự nhiên Kho gia lạnh: Được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường xuống nhiệt độ bảo quản lạnh để gia lạnh sơ cho sản phẩm lạnh đông phương pháp kết đơng pha Tuỳ theo u cầu quy trình cơng nghệ gia lạnh, nhiệt độ buồng hạ xuống -50C nâng lên vài độ nhiệt độ đóng băng sản phẩm gia lạnh Buồng gia lạnh thường trang bị dàn quạt để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu -40C -Phân loại theo đặc điểm cách nhiệt: Kho xây : kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta tiến hành bọc lớp cách nhiệt Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó, giá SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG thành tương đối cao, khơng đẹp, khó tháo dỡ di chuyển Mặt khác mặt thẩm mỹ vệ sinh kho xây khơng đảm bảo tốt Vì nước ta người ta sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm Kho panel : lắp ghép từ panel tiền chế polyuretan lắp ghép với móc khóa cam locking Kho panel có hình thức đẹp, gọn giá thành tương đối rẻ, tiện lợi lắp đặt, tháo đỡ bảo quản mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu Hiện nhiều doanh nghiệp nước ta sản xuất panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao Vì hầu hết xí nghiệp công nghiệp thực phẩm sử dụng kho panel để bảo quản hàng hóa Vì sản phẩm cần bảo quản đề tài đồ án thịt lợn nên cần chọn kho bảo quản đông, kho đa kho gia lạnh, kho lạnh có chế độ nhiệt nghiêm ngặt đối tượng bảo quản thực phẩm cần đảm bảo yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm nên chọn kho panel để thiết kế xây dựng 1.1.2.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trình bảo quản a,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 b,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 : - 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 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG - 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 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 cịn đảm bảo đồng nhiệt độ, độ ẩm hạn chế nấm mốc hoạt động 1.1.2.4 Các phương pháp xây dựng 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 cơng 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 :như xây dựng dân dụng, điểm khác phải có cách nhiệt, cách ẩm - Kho lắp ghép :xây+lắp ghép a,Phương án truyền thống Phương án kho lạnh xây dựng vật liệu xây dựng lớp cách nhiệt, cách âm gắn vào phía kho Q trình xây dựng phức tạp, qua nhiều công 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 công - Chất lượng cơng trình có độ tin cậy khơng cao b,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 SVTH: BÙI VĂN TIẾN MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Nhiệt độ buồng bảo quản lạnh: tb = oC Sử dụng phần mềm Guntner ta chọn dàn lạnh (2 dàn dự trữ) cho buồng bảo quản lạnh sau: Hình 5.6 Kết chọn dàn bay cho buồng bảo quản lạnh * Tính kiểm tra: Công suất hai dàn : 34,5.2= 69 kW > 63,56 kW => thỏa mãn 5.3 Thiết bị phụ 5.3.1 Tháp giải nhiệt Lưu lượng nước tuần hoàn : SVTH: BÙI VĂN TIẾN 49 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Vn = , m3/s Trong đó: Qk – Tải nhiệt thiết bị ngưng tụ, kW C – Nhiệt dung riêng nước làm mát, C = 4,186 kJ/kgK p – Khối lượng riêng nước, p = 1000 kg/m3 Δtw – Độ tăng nhiệt độ tháp giải nhiệt, Δtw = tw2 - tw1 = 34,5 - 30 = 4,5K Với tổng nhiệt thải bình ngưng tụ Qk1 = 295,696 kW Vn1 = = 0,016 m3/s Với tổng nhiệt thải bình ngưng tụ Qk2 = 119,169 kW Vn2 = = 0,006 m3/s Ta có thơng số độ ẩm tương đối nhiệt độ khu vực Thanh Hoávào mùa hè là: φ = 84 % t = 28,6 oC, tra Tư = 26,3oC Nhiệt độ nước vào bình ngưng chọn: tw1 = 30 oC Nhiệt độ nước khỏi bình ngưng chọn: tw2 = 34,5oC Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 39,3 oC Tính đổi: Q1 = 295,696 860 = 254298,56 kcal/= 254298,56 /3900 = 65,20 tôn Q2 = 119,169 860 = 102485,34 kcal/= 102485,34 /3900 = 26,27 tôn Theo bảng 8-22 tài liệu [1] ta chọn tháp giải nhiệt FRK80 FRK30 với thơng số kỹ thuật sau : Bảng 5.16 Bảng thông số tháp giải nhiệt Lưu lượng định mức Chiều cao tháp Đường kính tháp Đường kính ống nối nước vào Đường kính ống nối nước Đường chẩy tràn Đường xả Đường kính ống van phao Lưu lượng quạt gió Đường kính quạt gió Motor quạt SVTH: BÙI VĂN TIẾN 17,4 l/s 2487 mm 2230 mm 100 mm 100 mm 25 mm 25 mm 20 mm 450 m3/ph 1200 mm 1,50 kW 50 6,5 l/s 2032 mm 1400 mm 80 mm 80 mm 25 mm 25 mm 15 mm 230 m3/ph 760 mm 0,75 kW MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Khối lương tĩnh Khối lượng vận hành Độ ồn quạt 5.3.2 420 kg 1260 kg 58,5 dB 105 kg 315 kg 56,0 dB Bình tách dầu R507 mơi chất hịa tan dầu nên cần sử dụng bình tách dầu Bình tách dầu dùng để tách dầu khỏi mơi chất để khơng vào thiết bị trao đổi nhiệt bay ngưng tụ.Từ máy nén dầu bị theo môi chất dạng bụi dầu, nhiệt độ 80 đến 150oC dầu bị hóa phần (từ đến 30%) Bình tách dầu làm việc theo nhiều nguyên lý thay đổi hướng tốc độ chuyển động, nhờ khối lượng riêng bụi dầu môi chất khác nhau, làm mát để ngưng tụ dầu… 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 R507 tốc độ nằm khoảng – 15 m/s, ta chọn tốc độ 10m/s, Catalogue Với buồng kết đơng Đường kính ống đẩy môi chất khỏi máy nén cao áp : d = = = 0,050 m theo catalogue ta chọn bình có nhãn nhiệu CAT.II SD7 (2 1/8”) Với buồng bảo quản đơng Đường kính ống đẩy mơi chất khỏi máy nén cao áp : d = = = 0,020 m SVTH: BÙI VĂN TIẾN 51 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG theo catalogue ta chọn bình có nhãn nhiệu CAT.I SD4( 1/8”) Với buồng bảo quản lạnh Đường kính ống đẩy mơi chất khỏi máy nén : d = = = 0,027 m theo catalogue ta chọn bình có nhãn nhiệu CAT.I SD4( 1/8”) 5.3.3 Chọn van tiết lưu a,Với buồng kết đơng: Ta có: Qo = 200,08 kW Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -39oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC Δql = Δqn = 15oC Xả băng gas nóng, ta chọn van REG 25-A angle b,Với buồng bảo quản đơng: Ta có: Qo = 21,62 kW SVTH: BÙI VĂN TIẾN 52 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -26oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC Δql = Δqn = 15oC Xả băng ga nóng, ta chọn REG 15-A angle c,Với buồng bảo quản lạnh Ta có: Qo = 63,56 kW Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -6oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC Δql = Δqn = 15oC Xả băng ga nóng, ta chọn REG 40-A angle SVTH: BÙI VĂN TIẾN 53 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH 5.3.4 GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG 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… Dầu xả bình chênh lệch áp suất, áp suất bình hút giảm xuống khi mở van đường nối với ống hút Khi xả dầu ngồi áp suất bình phép cao áp suất chút Áp suất cho phép cao bình 1,8MPa, nhiệt độ từ -40 ÷ 150 C Cấu tạo: SVTH: BÙI VĂN TIẾN 54 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Hình 5.7 Cấu tạo bình chứa dầu Theo bảng 8-20 tài liệu [CITATION sách \l 1033 ]ta chọn bình chưa dầu sau : bảng 5.17 Thơng số kĩ thuật bình chứa dầu Kích thước mm Bình chứa dầu DxS B H 300 CM 325x9 765 1270 5.3.5 thể tích bình khối lượng m3 kg 0,07 92 Thiết bị hồi nhiệt Thiết bị hồi nhiệt dùng để lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước vào van tiết lưu lạnh từ dàn bay trước máy nén máy lạnh Freon nhằm tăng hiệu suất lạnh chu trình Thiết bị hồi nhiệt trao đổi nhiệt ngược dịng, phía ngồi ống xoắn, lỏng phía ống xoắn Hình 5.8 Cấu tạo thiết bị hồi nhiệt SVTH: BÙI VĂN TIẾN 55 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG a,Với buồng kết đơng: Ta có: Qo = 200,082 kW Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -39oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC Δql = Δqn = 15oC Xử dụng phần mềm hãng danfoss ta chọn thiết bị hồi nhiệt HE 8.0 b,Với buồng bảo quản đơng: Ta có: Qo = 21,62 kW Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -26oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC SVTH: BÙI VĂN TIẾN 56 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Δql = Δqn = 15oC Xử dụng phần mềm hãng danfoss ta chọn thiết bị hồi nhiệt HE 4.0 c,Với buồng bảo quản lạnh Ta có: Qo = 63,56 kW Nhiệt độ sôi môi chất: t0 = -6oC Nhiệt độ ngưng tụ môi chất: tk = 39,3 oC Δql = Δqn = 15oC Xử dụng phần mềm hãng danfoss ta chọn thiết bị hồi nhiệt HE 4.0 SVTH: BÙI VĂN TIẾN 57 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH 5.3.6 GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Bình chứa cao áp Bình chứa cao áp vừa dùng để chứa môi chất lỏng sau bình ngưng,vừa dự trữ lỏng để cấp ổn định liên tục cho dàn bay hơi,vừa để giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt bình ngưng Hệ thống không dùng bơm cấp môi chất nên cấp lỏng từ Sức chứa bình chứa cao áp tính theo cơng thức : VCA = 0,72,VBH Trong : VCA – Thể tích bình chứa cao áp VBH – Tổng thể tích hệ thống bay a,Tính với buồng bảo quản đơng: Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa R507 dàn bay phòng 27,5 l = 0,0275 m3 Theo cơng thức ta có: VCA = 0,72,Vd = 0,72,0,0275 = 0,0198 m3 b,Tính với buồng bảo quản lạnh: Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa R507 dàn bay phòng 39 l = 0,039 m3 SVTH: BÙI VĂN TIẾN 58 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG Theo công thức ta có: VCA = 0,72,Vd = 0,72,0,039 = 0,0280 m3 a,Tính với buồng kết đơng: Theo tính tốn phần thiết bị bay ta tích chứa R507 dàn bay phòng 4.59,3 l = 237,2 l = 0,2372 m3 Theo công thức ta có: VCA = 0,72,Vd = 0,72,0,2372 = 0,171 m3 Theo bảng 8-17 tài liệu [CITATION sách \l 1033 ]: ta chọn bình chứa cao áp nằm ngang ΣVCA = VCABQD + VCABQL + VCABKD = 0,0198 + 0,0280 + 0,171 = 0,218 m3 Chọn bình chứa cao áp cho hệ thống kho lạnh với thơng số bảng sau: Bảng 5.18 Thơng số bình chứa cao áp Loại bình 0,4PB 5.3.7 Kích thước,mm DxS L H 426 x 362 570 10 Dung tích, m3 Khối lượng, kg 0,4 410 Bình chứa tuần hồn Bình chứa tuần hồn bình trụ nằm ngang đứng lắp đặt phía hạ áp, dùng để chứa lỏng hạ áp tách lỏng Ta chọn bình đặt đứng, thể tích bình chứa tuần hồn tính sau: Vth = (Vdt,k1 + Vdq,k2),k3,k4,k5,k6,k7 ,m3 Vdt – Thể tích dàn tĩnh = Vdq – Thể tích dàn quạt k1…,,k7 – tra theo bảng 8-16 tài liệu [CITATION sách \l 1033 ] Hệ thống khơng có bơm chọn k1…,,k7 sau: k1= 0,7 ; k2 = 0,7 ; k3 =0,3 ; k4 = 1,1 ; k5 = 1,2 ; k6= 1,45 ; k7 = 1,2 k3,k4,k5,k6,k7 = 0,689=> VTH = Vdq.0,482 Bảng 5.19 Kết thể tích bình chứa tuần hồn Buồn g BQL SVTH: BÙI VĂN TIẾN Thể tích dàn, m3 0,039 59 Thể tích bình chứa tuần hoàn, m3 0,018 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH BQĐ BKĐ 5.3.8 GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG 0,027 0,237 0,013 0,114 Bình chứa thu hồi Bình chứa thu hồi dùng để chứa chất lỏng xả từ dàn bay tiến hành phá băng nóng Chọn bình chứa thu hồi nằm ngang Theo cơng thức 8-16 tài liệu [1] có: VT= 1,5 Vdt = 1,5.0,303= 0,454 m3 Trong đó: VT: thể tích bình chứa thu hồi( m3) Vdt: thể tích dàn lạnh(m3) = 0,039+ 0,027+0,237 = 0,303 m3 5.3.9 Bình trung gian Bình trung gian sử dụng máy lạnh hai nhiều cấp Bình trung gian để làm mát mơi chất sau nén cấp áp thấp để lạnh lỏng môi chất trước vào van tiết lưu cách bay phần lỏng áp suất nhiệt độ trung gian Bình trung gian chọn theo đường kính ống hút máy nén cấp cao Buồng kết đơng Đường kính ống hút vào máy nén cao áp : d = = = 0,08 m Theo bảng 8-19 tài liệu [1 ], ta chọn bình sau : Bảng 5.20 Thơng số bình trung gian Kích thước mm Bình trung gian DxS D H 60ПC3 600 x 150 2800 Diện tích bề mặt ống xoắn, m2 thể tích bình , m3 khối lượng kg 4,3 0,67 570 5.3.10 Các thiết bị khác Van chiều: theo quy định an toàn máy lạnh phải lắp vam chiều đường đẩy máy nén, ngồi cịn lắp van chiều chung cho tồn hệ thống trước thiết bị ngưng tụ Van an toàn: khác van chiều chỗ hiệu áp suất đầu vào đầu phải đạt số định van mở, van an tồn bố trí SVTH: BÙI VĂN TIẾN 60 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG thiết bị có áp suất cao chứa nhiều môi chất lỏng thiết bị ngưng tụ, bình chứa … để đề phịng áp suất vượt mức quy định Áp kế : dùng để đo áp suất môi chất đường ống, thiết bị áp kế lắp đường hút đường đẩy máy nén, bình ngưng bình chứa Van điện từ: dùng để điều chỉnh tự động thay cho van tiết lưu tay 5.3.11 Tính tốn đường ống Để tính tốn đường kính ống dẫn, theo tài liệu [1], ta áp dụng cơng thức: di = , m Trong đó: di – Đường kính ống dẫn v – thể tích riêng m3/kg m lưu lượng khối lượng 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 5.21 Tốc độ dịng chảy thích hợp Đường hút máy lạnh nén 10 Đường đẩy máy lạnh nén 10 Đường dẫn lỏng máy lạnh nén 0,7 * Đối với đường kính ống đầu đẩy đầu hút máy nén:Tra theo bảng 10-2 tài liệu tham khảo [CITATION sách \l 1033 ] SVTH: BÙI VĂN TIẾN 61 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG bảng 5.22 Đường kính ống kết nối theo tính tốn máy lạnh nén Tên phịng Bảo quản đơng Kết đơng Bảo quản lạnh Ống Ống hút Ống đẩy Ống hút HA Ống đẩy HA Ống hút CA Ống đẩy CA Ống hút Ống đẩy Thể tích riêng Lưu lương G, (kg/s) Lưu lượng V, (m3/s) Vận tốc dòng chảy (m/s) Đường kính (m) Đường Đường Đường kính Chiều kính kính danh dày ngồi nghĩa (mm) (mm) (mm) (mm) 0,082 0,263 0,022 10 0,053 70 76 69 3,5 37,4 0,012 0,263 0,003 10 0,019 20 22 18 2,53 0,137 1,410 0,193 10 0,157 200 219 207 337 0,043 1,410 0,060 10 0,087 100 108 100 78,5 0,042 1,906 0,080 10 0,101 125 133 125 123 0,012 1,906 0,022 10 0,053 70 76 69 3,5 37,4 0,041 0,521 0,021 10 0,052 70 76 69 3,5 37,4 0,011 0,521 0,006 10 0,027 32 38 33,5 2,25 8,8 CHƯƠNG SVTH: BÙI VĂN TIẾN 62 MSSV: 20177048 Tiết diện ống, (mm2) ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH GVHD: T.S TRỊNH QUỐC DŨNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi - Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nhà xuất Khoa Học Kĩ Thuật - Hà Nội năm 2011 TCVN 5687-2010 SVTH: BÙI VĂN TIẾN 63 MSSV: 20177048 ... -Buồng bảo quản lạnh Bảng 3.7 Kết tính tốn buồng lạnh SVTH: BÙI VĂN TIẾN 23 MSSV: 20177048 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH Buồng Buồng bảo quản lạnh Buồng bảo quản lạnh Buồng bảo quản lạnh Buồng bảo quản lạnh. .. sử dụng kho panel để bảo quản hàng hóa Vì sản phẩm cần bảo quản đề tài đồ án thịt lợn nên cần chọn kho bảo quản đông, kho đa kho gia lạnh, kho lạnh có chế độ nhiệt nghiêm ngặt đối tượng bảo quản. .. học chúng em làm đồ án môn học kỹ thuật lạnh Đề tài em đồ án môn học ? ?Thiết kế kho lạnh bảo quản phân phối thịt lợn đặt tỉnh Thanh Hố sử dụng mơi chất R507? ?? Do kiến thức hạn chế nên đồ án khơng