Thiết kế hệ thống lạnh kho bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh sức chứa 500 tấn
MỤC LỤC
TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu… Hiện nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt tiêu chuẩn cao. Xuất phát từ những yêu cầu trên mà tôi quyết định chọn đề tài: Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh sức chứa 500 tấn tại công ty TNHH Minh Đăng – Sóc Trăng, với thời gian lưu kho tối đa 15 ngày.
TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH
Ngoài ra còn phải nằm ở vị trí gần đường giao thông, có thể lùi xe để bốc hàng mà không ảnh hưởng đến các khâu khác…Đặc biệt vị trí xây dựng kho lạnh phải phù hợp dây chuyền công nghệ: Sản phẩm sau khi cấp đông được chuyển sang bao gói và chuyển vào kho lạnh ngay, tránh trường hợp phải vận chuyển xa có thể làm cho sản phẩm bị dã đông và làm tăng chi phí vận hành của kho lạnh. Về phía công ty, do đang trong quá trình xây dựng và đang hướng mở rộng sản xuất các mặt hàng mới với các thị trường như Nhật, Hàn Quốc, Mĩ…Vì vậy công ty rất cần một kho lạnh có thể đáp ứng được các đòi hỏi khắt khe của các thị trường khó tính nhất.
TÍNH NHIỆT TẢI, CHỌN MÁY NÉN VÀ CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG LẠNH
TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI
Các dòng nhiệt do vận hành bao gồm các dòng nhiệt do đèn chiếu sáng Q41, do người làm việc trong buồng Q42, do các động cơ điện Q43, do mở cửa kho lạnh Q44 và dòng nhiệt do xả băng dàn lạnh Q45. Để tránh cho máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt máy nén cũng được tính toán từ các tải nhiệt thành phần nhưng tùy theo từng loại kho lạnh có thể chỉ lấy một phần tổng của nhiệt tải đó.
CHỌN HỆ THỐNG LẠNH .1 Chọn phương pháp làm lạnh
- Hệ thống lạnh có độ an toàn cao, chất tải lạnh không cháy, không nổ, không độc hại với cơ thể sống và không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bảo quản. - Máy lạnh có cấu tạo đơn giản hơn, đường ống dẫn môi chất hệ thống ngắn được chế tạo ở dạng tổ hợp hoàn chỉnh nên chất lượng cao, độ tin cậy lớn, dễ dàng kiểm tra lắp đặt và hiệu chỉnh. Qua sự phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp làm lạnh trên, tôi chọn phương pháp làm lạnh cho kho đang thiết kế là phương pháp làm lạnh trực tiếp.
Nó phù hợp với điều kiện của kho lạnh như: hệ thống không cồng kềnh, dễ điều chỉnh nhiệt độ, tổn hao lạnh khị khởi động nhỏ, chi phí đầu tư ban đầu không lớn. Môi chất lạnh (còn gọi là tác nhân lạnh hay gas lạnh) là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn. Ở máy lạnh nén hơi, sự thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp nhờ quá trình bay hơi ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, sự thải nhiệt cho môi trường có nhiệt độ cao nhờ quá trình ngưng tụ ở áp suất cao và nhiệt độ cao, sự tăng áp của quá trình nén hơi và giảm áp.
Tính chất hoá học
Amoniac có nhiệt ẩn hoá hơi lớn thích hợp cho hệ thống lạnh có công suất lớn do lượng môi chất tuần hoàn nhỏ, lượng nạp nhỏ, máy nén và các thiết bị gọn, rẻ tiền, dễ kiếm, vận chuyển và bảo quản dễ dàng, nước ta sản xuất được. Hơi môi chất sinh ra ở thiết bị bay hơi có nhiệt độ t0, áp suất p0 có trạng thái 1’ và được quá nhiệt do: qua nhiệt trong thiết bị bay hơi nhờ van tiết lưu nhiệt và do tổn thất trên đường ống hút từ dàn lạnh về máy nén đến trạng thái quá nhiệt 1 có nhiệt độ th, po và được máy nén tầm thấp hút về và được đẩy vào bình trung gian. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ vào bình chứa cao áp thì môi chất lỏng chia làm hai nhánh: một nhánh nhỏ đi qua van tiết lưu thứ nhất vào bình trung gian để làm mát hơi về máy nén tầm cao xuống trạng thái hơi bão hoà khô 3.
Thiết bị ngưng tụ trong hệ thống lạnh là các thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt, trong đó môi chất lạnh có áp suất cao, nhiệt độ cao sau máy nén được làm mát bằng không khí, nước hay chất lỏng nhiệt độ thấp khác để ngưng tụ thành lỏng. Quá trình ngưng tụ luôn kèm theo hiện tượng tỏa nhiêt, nói cách khác nếu không được làm mát liên tục thì quá trình ngưng tụ sẽ dừng lại, mục đích biến hơi môi chất lạnh thành lỏng cũng không thực hiện được. Bình chứa cao áp được bố trí ngay sau bình ngưng tụ, dùng để chứa lỏng môi chất ở áp suất cao, nhiệt độ cao giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu.
+ Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thiết bị trao đổi nhiệt như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc của toàn hệ thống. Bình thu hồi dầu có cấu tạo giống bình chứa cao áp gồm các bộ phận sau: thân bình dạng trụ, các đáy elip, trên có lắp bộ ống thủy xem mức dầu, van an toàn, đồng hồ áp suất, đường dầu thu hồi về, đường nối về ống hút và xả đáy bình.
LẮP ĐẶT HỆ THỐNG LẠNH
- LẮP ĐẶT MÁY NÉN
1 - Thanh treo dàn lạnh;2 - Panel tường; 3 – Dàn lạnh; 4 - Ống dẫn nước ngưng Đối với bình ngưng tụ nằm ngang có cấu tạo tương đối gọn, tuy nhiên khi lắp đặt cần lưu ý để dành các khoảng hở ở hai đầu bình đủ để có thể vệ sinh bình trong thời kỳ bảo dưỡng. Kiểm tra trước khi lắp đặt van: Ở nhiệt độ bình thường nếu bầu cảm biến, ống mao và môi chất nạp trong đó ở trạng thái bình thường thì van tiết lưu phải mở và có thể thổi thử , van cho khí qua tự do, nếu không là van hỏng. Lắp đặt van chặn: Các van chặn hệ thống lạnh cần đựơc lắp đặt tại vị trí dễ thao tác, vận hành, có thể nằm trên đường nằm ngang hoặc thẳng đứng, khi nằm trên các đoạn ống nằm ngang thì phải lắp các tay van lên phía trên khoảng hở của các van đủ để thao tác sửa chữa, tháo lắp van khi cần.
Lắp đặt phin sấy, phin lọc: Phin sấy lỏng đường hơi thường hay bố trí ngay ở đầu hút của máy nén để loại trừ cặn bẩn đi vào máy nén, trên đường lỏng thường lắp trước van điện từ và đặc biệt là van tiết lưu để giữ cho các van này hoạt động bình thường không bị tắc. - Nếu nạp môi chất quá ít: Môi chất không đủ cho hoạt động bình thường của hệ thống dẫn đến dàn lạnh không đủ môi chất, năng suất lạnh của hệ thống giảm, chế độ làm lạnh không đạt (thời gian kéo dài, nhiệt độ không đạt,…). - Nạp môi chất quá nhiều: Bình chứa không chứa hết môi chất, dẫn đến một lượng lỏng sẽ nằm trong thiết bị ngưng tụ, làm giảm diện tích trao đổi nhiệt, áp suất ngưng tụ tăng, máy nén có thể bị quá tải.
TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HểA VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG LẠNH
- Các bước vận hành bằng tay (MANUAL)
Khi nhiệt độ phòng lạnh đạt yêu cầu(bằng nhiệt độ cài đặt của thermostat), thermostat tác động đóng van điện từ ngừng cấp dịch cho dàn lạnh, máy tiếp tục hoạt động nên áp suất hút hạ xuống, sau đó một thời gian khi áp suất hút xuống thấp, rơle áp suất thấp tác động dừng máy. Mạch điện động lực: còn gọi là mạch điện nguồn là mạch điện cấp điện nguồn để chạy các thiết bị: Máy nén, bơm, quạt,… Đối với động cơ và thiết bị điện của hệ thống lạnh do công suất lớn nên việc đóng mở các động cơ được thực hiện bằng các khởi động từ. Khi xảy ra quá nhiệt (do máy quá nóng hay dòng điện quá lớn) thì cơ cấu lưỡng kim của rơle quá nhiệt OCR nhảy và đóng mạch đèn báo hiệu sự cố báo hiệu sự cố đồng thời cuộn (AX) mất điện và đồng thời các khởi động từ của động cơ máy nén mất điện và máy dừng.
Khi áp suất dầu nhỏ hơn giá trị định sẵn, dòng điện qua điện trở sấy dầu của rơle và bắt đầu đốt nóng cơ cấu lưỡng kim, khi cơ cấu lưỡng kim nhả ra cuộn dây rơle trung gian (OP) mắc nối tiếp với nó mất điện, kéo theo các tiếp điểm thường đóng OP đóng lại, cuộn dây rơle trung gian (OPX) và đèn (L) có điện. Sau khi nhấn nút START trên mạch khởi động nếu không có bất cứ sự cố nào thì cuộn (AX) có điện đồng thời đóng tiếp điểm AX cấp điện cho các cuộn dây của các khởi động từ (MCP1), (MCP2), (MCCF1) và (MCCF2) của bơm, quạt giải nhiệt và bơm, quạt hoạt động. Bảo vệ quá dòng bơm, quạt giải nhiệt: Khi một trong các thiết bị gồm bơm giải nhiệt máy nén, bơm giải nhiệt và các quạt giải nhiệt dàn ngưng bị quá dòng, rơle nhiệt nhảy khỏi vị trí thường đóng và đóng mạch điện cuộn dây rơle trung gian (AUX) và đèn sang báo sự cố.
