Thiết kế hệ thống cấp đông công suất cao tại xí nghiệp đông lạnh F86-Đà Nẵng

MỤC LỤC

Thiết bị kết đông

Thiết bị kết đông kiểu băng chuyền IQF

Tại thiết bị cấp đông nhanh sản phẩm sẽ được hạ nhiệt đến nhiệt độ âm sâu ,sau khi đạt đến nhiệt độ cần thiết , sản phẩm theo băng chuyền đến thiết bị mạ băng phun hơi sương nước lạnh (nhiệt độ từ 2 đến 5 °C). - Băng chuyền cấp đông dạng xoắn có những đặc điểm riêng của nó chứng tỏ sự ưu việt, thiết kế các lớp băng tải chồng lên nhau, không thể có được ở các kiểu máy xoắn truyền thồng khác.

Tủ đông gió

Sau khi sản phẩm được đưa vào phòng tái đông ,ra khỏi phòng tái đông sản phẩm được bao bọc lớp băng mỏng bảo vê.Sử dụng IQF có những ưu nhượt điểm là. - Do kích cỡ lưới không đồng đều khi vận chuyển trong thiết bị: ô lưới gần tâm quay sẽ nhỏ hơn ô lưới xa tâm quay, gây nên khó khăn trong việc tính toán lựa chọn kích cỡ lưới.

Máy đá vảy 10 T/ngày Nguyễn Tấn Hùng 97N1

- Hệ thống này tạo thành khu vực cấp đông kín bảo đảm cấp đông liên tục, tính vệ sinh và chất lượng thực phẩm rất cao và công suất đạt được tối đa. Nước gặp lạnh đóng băng lại thành những miếng đá mỏng bám trên vách trụ và được dao gạt đá hình răng cưa quay tròn gạt lớp đá tạo thành dạng vảy rơi xuống phía dưới đi vào kho bảo quản đá.

THIẾT KẾ THỂ TÍCH, MẶTTHIẾT KẾ THỂ TÍCH, MẶT

ĐÔNG ĐÔNG

TIẾP XÚC, TỦ ĐễNG GIO ẽ,TIẾP XÚC, TỦ ĐễNG GIO ẽ,

DÂY CHUYỀN IQF, MÁY ĐÁ VẢYDÂY CHUYỀN IQF, MÁY ĐÁ VẢY

  • Thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc 1000kg/mẻ .1 Các thông số chi tiết
    • Thiết kế tủ đông gió 250kg/mẻ
      • Tính kho chứa đá vảy 1.Thông số kỹ thuât
        • Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho máy đá vảy và kho chứa đá vảy 1.Máy đá vảy

           Kiểm tra đọng sương : Điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là nhiệt độ bề mặt ngoài tw lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền nhiệt của vách kt phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức kt<ks. • Kiểm tra ngưng tụ ẩm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tấm panel có hai lớp thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu.

          Hình 3.1:Bố trí khay trên các tấm lăc
          Hình 3.1:Bố trí khay trên các tấm lăc

          TÍNH TOÁN TÍNH TOÁN

          CÂN BẰNG NHIỆTCÂN BẰNG NHIỆT

          • Tính nhiệt cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ 1.Dòng nhiệt tổn thất ra môi trường bên ngoài
            • Tính nhiệt cho tủ cấp đông gió 250 Kg/mẻ 1.Dòng nhiệt tổn thất ra môi trường bên ngoài
              • Tính nhiệt cho máy đá vảy

                Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó lại môi trường nóng. Do vậy năng suất lạnh của hệ thống được thiết kế theo phụ tải nhiệt lớn nhất Qmax ta ghi nhận ở thời điểm nào đó trong cả năm. Tải nhiệt cho thiết bị nhằm mục đích để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết cho thiết bị bay hơi.

                Để đảm bảo được nhiệt trong buồng ở những điều kiện bất lợi nhất, người ta phải tính toán tải nhiệt cho thiết bị là tổng các giá trị thành phần có giá trị cao nhất. Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các 4 giá và các khay nhôm Q2bb=1000(Mkhay.CAl+Mgia. Nguyễn Tấn Hùng 97N1. Xác định tải nhiệt cho thiết bị. Tải nhiệt cho thiết bị nhằm mục đích để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết cho thiết bị bay hơi. Để đảm bảo được nhiệt trong buồng ở những điều kiện bất lợi nhất, người ta phải tính toán tải nhiệt cho thiết bị là tổng các giá trị thành phần có giá trị cao nhất. Xác định tải nhiệt cho máy nén. k = 1,1 Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh. ΣQMN Tổng tải nhiệt của máy nén đối với một nhiệt độ bay hơi. Nguyễn Tấn Hùng 97N1. Nguyễn Tấn Hùng 97N1. Q1:Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che. M :Công suất máy đá vảy với. Các động cơ bên trong máy đá vảy gồm : dao cắt đá, bơm nước với công suất như đã trình bày ở trên, nên :. Như vậy tổng phụ tải nhiệt cho thiết bị là :. Tải nhiệt cho máy nén. Năng suất lạnh của máy nén :. a) Tổn thất do chênh lệch nhiệt độ Q11. b) Tổn thất nhiệt do bức xạ mặt trời :. a) Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra Q2sp. b) Dòng nhiệt do thiết bị vận chuyển (băng chuyền) mang vào Q2bc.

                TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀTÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ

                CHỌN MÁY NÉNCHỌN MÁY NÉN

                Tính chu trình máy nén cho tủ đông gió, tủ đông tiếp xúc, IQF 1.Nhiệt độ sôi của môi chất

                  Hơi môi chất từ thiết bị bay hơi được máy nén hạ áp hút về và nén từ trạng thái 1’ có áp suất p0 và nhiệt độ tqnlên trạng thái 2 có áp suất ptg và nhiệt độ t2. Hơi ở trạng thái 3 được máy nén cao áp hút về và nén đoạn nhiệt lên trạng thái 4 có áp suất pk, rồi được đẩy vào thiết bị ngưng tụ lại thành lỏng. Một phần nhỏ qua tiết lưu thứ nhất vào bình trung gian để làm mát hơi hút về máy nén cao áp đến trạng thái bão hoà khô.

                  Hơi hình thành trong giàn bay hơi được máy nén hạ áp hút về, như vậy vòng tuần hoàn môi chất được khép kín. 5’-6 : quá trình môi chất lỏng tiết lưu đẳng entanpi qua van TL Vào bình trung gian; phần hơi có entanpi là i7 được hút về máy nén cao áp.

                  Sơ đồ nguyên lý.
                  Sơ đồ nguyên lý.

                  Tính toán chu trình

                  • Tính toán IQF
                    • Tính chu trình cho máy đá vảy .1.Nhiệt độ sôi của môi chất

                      Lượng hơi qua cấp nén cao áp gồm lượng hơi tạo thành sau van tiết lưu 1(α) và lượng hơi tạo thành do quá lạnh lỏng từ điểm 5 xuống điểm 5’ (ξ) và lượng hơi để làm mát hoàn toàn giữa 2 cấp nén. +Lượng hơi tạo thành do làm quá lạnh lỏng từ điểm 5 xuống 5’. +Lượng hơi tạo thành để làm mát hoàn toàn giữa 2 cấp nén 16. +Lượng hơi tạo thành sau van tiết lưu. Vậy lượng hơi qua cấp nén cao áp là. Nguyễn Tấn Hùng 97N1. 8) Nhiệt lượng toả ra ở thiết bị ngưng tụ Qk:. Nguyễn Tấn Hùng 97N1. 12)Hiệu suất chỉ thị. Lượng hơi qua cấp nén cao áp gồm lượng hơi tạo thành sau van tiết lưu 1(α). Sau đó đẩy vào bình trung gian có ống xoắn, miệng ống đẩy được sục xuống dưới mức lỏng.

                      Còn ống chính được đẩy qua ống xoắn của bình trung gian được làm quá lạnh đến trạng thái 9. Trong thiết bị bay hơi lỏng môi chất bay hơi thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh.

                      Sơ đồ nguyên lý.
                      Sơ đồ nguyên lý.

                      TÍNH TOÁN THIẾT KẾTÍNH TOÁN THIẾT KẾ

                      THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

                      Tính thiết kế dàn bay hơi tủ đông gió 250kg/mẻ

                      Vì số ống trên mặt cắt ngang quá lớn sẽ không đảm bảo cho nước phun tưới đều đồng thời gây khó khăn cho vệ sinh nên ta chia làm 2 dàn ngưng, nên mỗi dàn gồm z= 14 ống. Trong hệ thống lạnh này ta chọn phương pháp xử lý lạnh là bay hơi trực tiếp, không khí chuyển động cưỡng bức qua dàn lạnh nhờ các quạt gió. Môi chất NH3 sôi trong các dàn ống thép có cánh tản nhiệt để tăng cường khả năng trao đổi nhiệt của thiết bị.

                      Đăc tính của bề mặt truyền nhiệt: các ống trao đổi nhiệt dàn lạnh, làm bằng thép có cánh phẳng tỏa nhiệt hình tròn. Hệ số tỏa nhiệt về phía không khí được quy đổi theo bề mặt trong của ống αq2 = αq1 .

                      Hình 7 - 2: ĐỒ THỊ I-d BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI  KHÔNG KHÍ TRONG BUỒNG LẠNH
                      Hình 7 - 2: ĐỒ THỊ I-d BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI KHÔNG KHÍ TRONG BUỒNG LẠNH

                      TÍNH THIẾT KẾ VÀ TÍNH THIẾT KẾ VÀ

                      • Tính toán thiết kế bình trung gian có ống xoắn .1. Nhiệm vụ của bình trung gian
                        • Tính toán và chọn bình chứa cao áp
                          • Bình tách dầu

                            Bình chứa cao áp được bố trí ngay sau dàn ngưng tụ dùng để chứa lỏng cao áp, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt cho dàn ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu. Theo qui định về an toàn thì bình chứa cao áp phải chứa được 60% thể tích của toàn bộ hệ thống dàn bay hơi cấp lỏng từ dưới lên đối với hệ thống lạnh có dùng bơm cấp môi chất lỏng. Do môi chất và dầu bôi trơn không hòa tan được với nhau, khi dầu bôi trơn rơi vào các thiết bị trao đổi nhiệt tạo thành một lớp dầu bám tên bề mặt trao đổi nhiệt làm giảm hệ số truyền nhiệt của chúng.

                            Do vậy để giảm lượng dầu rơi vào các thiết bị trao đổi nhiệt, trên đầu đẩy giữa bình ngưng và máy nén, giữa bình trung gian và máy nén ta phải bố trí một bình tách dầu. Để tránh hiện tượng dầu trung áp vào bình trung gian và bám trên bề mặt ống xoắn làm hệ số trao đổi nhiệt giữa lỏng quá lạnh và lỏng trung áp, thì hơi trung áp trước khi đi vào bình trung gian ta bố trí một bình tách dầu.

                            KIỂM TRA THỬ KÍN KIỂM TRA THỬ KÍN

                            Kiểm tra thử kín

                            -Kiểm tra độ cách điện, sự rò rỉ điện của các thiết bị điện, hệ thống cáp và dây điện. -Kiểm tra các thiết bị bảo vệ trong hệ thống đã được lắp đặt đúng, chắc chắn, đã được đấu nối đường dây điện, đường tín hiệu. Đồng thời được kiểm tra độ tin cậy sau khi lắp đặt thông qua việc thử bền toàn bộ hệ thống bằng khí nén.

                            -Quá trình thử kín : tăng dần áp suất đồng thời quan sát đường ống và thiết bị, khi đạt đến trị số 0.6 áp suất thử thì không tăng nữa để quan sát. Cuối cùng giữ trị số áp suất thử này trong thời gian 24 giờ, trong 6 giờ đầu áp suất có thể giảm xuống không quá 10 %, trong các giờ cuối áp suất phải không thay đổi.

                            Thử bền

                            Kiểm tra nguồn điện 3 pha từ tủ điện chính của nhà máy cung cấp vào hệ thống lạnh. -Kiểm tra độ kín giữ lạnh của tủ cấp đông gió, tủ cấp đông tiếp xúc và kho lạnh. -Hệ thống sau khi lắp đặt được tiến hành thử kín toàn bộ bằng khí nén.

                            Sau đó 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.