Thiết kế hệ thống lạnh cho tủ đông tiếp xúc bán phần công suất 400kg/mẻ
MỤC LỤC
Xác định các thông số thiết kế
Xác định địa điểm lắp đăt tủ đông
Vùng lãnh hãi thuộc địa phận Sóc Trăng khá rộng hình thành nhiều ngư trường với nguồn lợi thủy sản đa dạng và phong phú. - Đi cùng với kết quả khai thác hải sản tự nhiên tăng đều đặn, việc nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm sú đang phát triển mạnh ở các huyện ven biển với hơn 60 nghìn ha nuôi tôm các loại.
Các thông số về địa lý và khí tượng tại nơi lắp đặt tủ đông bán tiếp xúc
Năm 2009 nghề nuôi tôm ở Sóc Trăng đạt hiệu quả khá cao với sản lượng 54 nghìn tấn tôm tạo nguồn nhiên liệu dồi dào.
Phương pháp chọn tủ đông
Chiều rộng tủ đông: w + Chiều rộng của tấm plate: 1250 (mm)
Tính kiểm tra đọng sương
Mục đích của việc tính nhiệt tải cho tủ đông
Đây là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó ra môi trường bên ngoài đảm bảo sự chênh lệch sự ổn định giữa buồng lạnh và môi trường không khí bên ngoài. 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.
Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra
Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các tấm plate và các khay nhôm Q2bb=(Mkhay.CAl+Mplate.
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
Phụ tải nhiệt cho và thiết bị máy nén
- Tải nhiệt của máy nén cũng được tính toán từ tất cả các tải nhiệt thành phần nhưng tùy theo từng loại kho lạnh mà ta có thể lấy một phần của tải nhiệt đó. - Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt, để tránh lựa chon máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén cũng được tính toán từ tất cả các tải nhiệt thành phần, nhưng đối với kho bảo quản sản phẩm thuỷ sản đông lạnh thì lấy 80%Q1, 100%.
TÍNH TOÁN CHỌN CHU TRÌNH LẠNH TÍNH TOÁN CHỌN MÁY NÉN
- Các thông số làm việc của hệ thống
- Công nén riêng
- Chọn nhiệt độ ngưng tụ thực ra là một bài toán tối ưu về kinh tế và kỹ thuật, để đạt giá thành một đơn vị lạnh là nhỏ nhất, nếu hiệu nhiệt độ ngưng tụ nhỏ, nhiệt độ ngưng tụ thấp, năng suất lạnh tăng nhưng phải tăng chi phí cho điện năng chạy bơm nước giải nhiệt. - Hơi môi chất sau khi ra khỏi dàn bay hơi thì bị quá nhiệt trên đường ống, hơi được máy nén hạ áp hút về và nén từ trạng thái 1 có áp suất p0 và nhiệt độ tqn lên 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. 5-7 : quá trình môi chất lỏng tiết lưu đẳng entanpi qua van TL1 Vào bình trung gian; phần hơi có entanpi là i3 được hút về máy nén cao áp.
Công suất điện Nel là công suất đo được trên bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp , đai. Công suất điện Nel là công suất đo được trên bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp , đai.
TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ
Tính toán
- Tính chọn bơm nước
Chọn ống thép để thiết kế thiết bị vì ống thép không bị ăn mòn bởi NH3. Tiết diện miệng hơi môi chất được tính như phần tính toán miệng của ống cong hay ống dẫn nước. Để đơn giản thì ta chọn kích thướt miệng vào và ra môi chất của thiết bị bằng kích thướt đường ống môi chất lạnh luôn.
Do vậy phầm này để sang phần tính toán kích thướt đường ống cho hệ thống. Trong hệ thống lạnh này, phương pháp xử lý lạnh là bay hơi trực tiếp, các khay cấp đông tiếp xúc trực. Không khí chuyển động cưỡng bức qua các tấm plate lấy nhiệt nhờ các quạt gió.
Do vậy ta chỉ cần chọn quạt cho tủ đông để tăng hệ số trao đổi nhiệt trong tủ.
Tính trở lực của thiết bị: ΔP TB
- Tính chọn bình tuần hoàn
- Tính chọn bình tách dầu
- Tính toán bình tập trung dầu
- Tính toán chọn đường ống dẫn môi chất
Bình tuần hoàn hay bình chứa hạ áp được sử dụng trong các máy lạnh NH3 theo sơ đồ có sử dụng để cung cấp NH3 lỏng cho các dàn lạnh và được bố trí về phía hạ áp. Trong bình chứa luôn luôn có một lượng lỏng NH3 nhất định để đảm bảo sự làm việc an toàn cho bơm NH3 lỏng. Bơm dịch dùng dùng để bơm dịch từ bình tuần hoàn vào dàn lạnh, giúp tăng tốc độ môi chất trong dàn lạnh tăng quá trình trao đổi nhiệt.
Trong hệ thống lạnh có bơm tuần hoàn người ta sử dụng bơm điện kiểu kín để tuần hoàn cưỡng bức môi chất lỏng amoniac qua dàn lạnh. Nó có nhiệm vụ tách những hạt dầu ra khỏi hỗn hợp ra khỏi môi chất tránh cho dầu bám vào thành các thiết bị truyền nhiệt làm giảm hệ số truyền nhiệt. Nguyên tắc làm việc của bình tách dầu là làm đổi hường và làm giảm tốc độ chuyển động của hỗn hợp gas và dầu làm cho động năng giảm và không thể vượt qua thiết bị và bị giữ lại.
Bình tập trung dầu được lắp đặt tại vị trí thấp nhất so với tất cả các thiết bị có dầu và áp suất trong nó cũng thấp hơn tất cả các thiết bị đó để dầu có thể chảy vào bình một cách dễ dàng. Việc lựa chọn đường kính ống là một bài toán tối ưu gần giống như các bài toán tối ưu khi thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt hoặc lựa chọn chiều dày cách nhiệt cho buồng lạnh. Đường ống sử dụng trong hệ thống lạnh frêon thường là loại ống đồng hoặc ống thép nhưng người ta thường lắp đặt ống đồng cho hệ thống nhỏ còn với hệ thống trung bình và lớn thường sử dụng ống thép.
Van điện từ thương được lắp trên đường dịch sau thiết bị phin lọc, trước van tiết lưu để điều chỉnh lượng dịch vào bình trung gian và dàn bay hơi.
MỘT SỐ LƯU Ý KHI LẮP ĐẶT HỆ THỐNG
- Lắp đặt hệ thống lạnh
- Lắp đặt máy nén
- Lắp đặt đường ống dẫn nước
- Sơ đồ mạch điện
- Mạch điện báo động sự cố của hệ thống
- Khi lắp đặt thiết bị ngưng tụ cần lưu ý đến vấn đề giải nhiệt của thiết bị, ảnh hưởng của thiết bị ngưng tụ đến xung quanh, khả năng thoát môi chất lỏng về bình chứa để giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt. - Để môi chất lạnh sau khi ngưng tụ có thể tự chảy về bình chứa cao áp, thiết bị ngưng tụ thường được lắp đặt trên cao ngay trên bình chứa cao áp thành một cụm gọi là condensing unit. Nếu vì một lý do nào đó như: hỏng bơm dầu, nghẹt đường ống dẫn dầu, nghẹt phin lọc dầu…làm cho áp lực dầu tụt xuống vượt quá dưới hạn cho phép, không đủ áp lực để đẩy dầu đi bôi trơn các bộ phận chuyển động của máy nén thì tiếp điểm của rơ le áp lực dầu.
OPS đóng lại, cung cấp điện cho dây điện trở nung nóng thanh lưỡng kim, làm mở tiếp điểm thường đóng của rơ le áp lực dầu OPS, cuộn mất điện, tiếp điểm thường mở AX3 mở ra làm cho cuộn. Trong khoảng thời gian đó nếu áp suất dầu tăng lên đến mức đạt yêu cầu thì lúc đó tiếp điểm của OPS sẽ tự mở ra làm cho dây điện trở không được đốt nóng và tiếp điểm thường đóng của OPS vẫn đóng, cuộn AX3 vẫn có điện , tiếp điểm thường đóng AX3 của mạch báo động sự cố vẫn mở cho nên mạch báo động sự cố không hoạt động. Khi cuộn mất điện sẽ làm cho tiếp điểm thường mở 52MX mở ra để ngắt diện cho động cơ máy nén, làm máy nén dừng đồng thời các tiếp điểm của mạch báo động sự cố sẽ làm việc ứng với từng sự cố.
+ Trường hợp công tắt COS1 ở vị trí AUTO, hoạt động của mạch điều chỉnh năng suất lạnh của máy nén bằng van điện từ như sau: khi áp suất hút thấp hơn giá trị được điều chỉnh trong rơ le áp suất thấp. LPS thì tiếp điểm của LPS mở ra, cuộn dây của van điện từ mất điện, đóng đường dầu về caste máy nén, cho dầu vào piston giảm tải, máy nén lại mang tải bình thường đồng thời đèn báo giảm tải tắt do không có điện vào. Khi mức dịch trong bình trung gian cao quá mức cho phép thì công tắc phao hoạt động, tiếp điểm của FS2 sẽ đóng lại , cuộn có điện sẽ đóng tiếp điểm thường mở AX4 đưa điện vào mạch báo sự cố mức dịch cao ở bình trung gian, đèn đỏ sáng, chuông kêu.
Trong quá trình hoạt động của hệ thống, nếu có những sự cố xảy ra như: áp suất nước quá thấp, mức dịch trong bình trung gian quá cao, áp suất nén quá cao, áp suất dầu quá thấp thì các cuộn , , , sẽ điều khiển các tiếp điểm tương ứng đóng mạch báo sự cố làm đèn đỏ sáng , chuông reo.