Thiết kế hệ thống lạnh cho công ty cổ phần thủy sản và thương mại Thuận Phước Đà Nẵng

MỤC LỤC

Hầm đông gió với công suất 3000 kg/mẻ

Sản phẩm cấp đông được đặt tron khay bằng nhôm tấm dày 2mm được dập định hình, khay được thiết kế phù hợp với loại sản phầm cấp đông và kiểu đóng bao bì, dễ vệ sinh tránh được việc tạo ra các ổ vi sinh trong suốt quá trình sử dụng. Đối với thiết bị cấp đông này sản phẩm được chứa trong khay và ở dạng xếp rời trao đổi nhiệt trực tiếp với không khí lạnh được làm lạnh bằng dàn quạt đặt bên trong.

Tủ cấp đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ

    Các chi tiết bản lề, tay khoá cửa bọc bằng thép không rỉ Inox, roăng cửa bằng cao su chịu lạnh định hình đặc chủng với điện trở chống dịch. Khung sườn tủ bên trong cách nhiệt bằng các thanh thép chịu lực định hình và gia cường, xương gổ khung tủ để tránh cầu nhiệt được làm bằng gổ satimex tẩm dầu nhờ đó mà tủ có độ bền và cứng vững rất cao trong suốt quá trình sử dụng.

    Bảng 2.1: Các lớp vỏ tủ cấp đông:
    Bảng 2.1: Các lớp vỏ tủ cấp đông:

    Hầm đông gió 3000kg/mẻ

    Xác định kích thước hầm

      Bên dưới và bên trên lớp cách nhiệt được đổ hai lớp bê tông cốt thép dày 100mm để chịu được tải trọng của sản phầm. Bên dưới có bố trí hệ thống thông gió nền nhằm tránh hiện tượng co rút phá hỏng sàn hầm đông.

      Máy đá vảy năng suất 20Tấn/ngày

      Đặc tính kĩ thuật

      Nước được phun vào bề mặt ống tạo đá, tạo ra lớp đá trên bề mặt ống và nước còn dư sẽ rơi xuống khay hứng bên dưới bằng thép không rỉ, rồi được bơm tuần hoàn trở lại khay phun nước. Mô tơ dẫn động trục quay của máy đá vảy được trang bị bộ điều tốc để có thể điều khiển thay đổi tốc độ của mô tơ truyền động trục quay dao gạt đá để có thể làm ra đá vảy có kích thước dày mỏng theo ý muốn, giảm tải khi khởi động và tránh hỏng dao hoặc bộ truyền động khi lớp đá quá dày.

      Kết cấu và kích thước của cối đá vảy

      Máy đá vảy được thiết kế với cấu trúc để làm ra đá vảy khô đảm bảo hiệu quả làm lạnh cao nhất của đá vảy. Kèm theo thiết bị cối tạo đá vảy là bình giử mức ngập dịch, có trang bị van phao điện từ khống chế mức dịch, van điều chỉnh cấp dịch tự động.

      Dây chuyền cấp đông IQF

      TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM

      Tính toán cách nhiệt cách ẩm tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ

        Đối với tủ cấp đông, vở tủ được bao bọc bằng Inox ở cả hai bên 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.

        Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho hầm đông gió

          Tính toán cách nhiệt, cách ẩm máy đá vảy và kho chứa đá vảy năng suất.

          Tính toán cách nhiệt, cách ẩm máy đá vảy và kho chứa đá vảy năng suất 20T/ngày

          • Kho chứa đá vảy

            Các kho đá vảy ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm: hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal. Vỡ mặt ngoài cựng và trong cựng của thiết bị đều là thộp cú hệ số dẫn ẩm à = 0 m/mmHg nên thiết bị cách ẩm hoàn toàn.

            Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho buồng cấp đông và buồng tái đông của hệ thống băng chuyền IQF

              * 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. Đối với buồng cấp đông vật liệu cách nhiệt 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.

              Tính nhiệt cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ

              • Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén

                Đây chính là dòng nhiệt mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, để đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữ buồng lạnh và 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.

                Tính nhiệt cho hầm cấp đông gió 3000 Kg/mẻ

                • Tổn thất nhiệt do vận hành Q 3
                  • Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt
                    • Tải nhiệt cho thiết bị

                      Xe chất hàng là xe dùng để đỡ khay cấp đông sản phầm bên trong hầm cấp đông, xe được làm bằng vật liệu thép không rỉ Inox định hình dày 2 mm cho mỗi ngăn. Bánh xe chế tạo bằng vật liệu chịu được nhiệt độ âm sâu và tải trọng chất hàng, khoảng cách giữa các khay được bố trí một cách hợp lý nhằm tăng khả năng lưu thông gió trong tủ. Trong quá trình vận hành kho cấp đông, người vận hành trong nhiều trường hợp cần phải mở cửa vào kiểm tra hàng và các thiết bị nên một lượng nhiệt và ẩm thâm nhập vào phòng gây ra tổn thất lạnh.

                      + Ở vách đứng, nhiệt truyền từ môi trường không khí bên ngoài vào môi chất lạnh + Ở nắp, nhiệt truyền từ môi trường bên ngoài vào không khí bên trong cối đá. Phần băng chuyền ở bên ngoài nhận được nhiệt của môi trường và khi chuyển động vào bên trong nhả nhiệt cho không khí lạnh, làm tổn thất đi một lượng nhiệt.

                      Tính toán cho tủ đông tiếp xúc 1000 kg/mẻ

                      • Chọn các thông số của chế độ làm việc
                        • Thành lập sơ đồ và tính toán chu trình lạnh

                          Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi được máy nén hạ áp nén đoạn nhiệt đến áp suất trung gian (điểm 2) rồi được sục vào bình trung gian và được làm mát hoàn toàn thành hơi bão hoà khô, hỗn hợp hơi bão hoà khô tạo thành ở bình trung gian được máy nén cao áp hút về và nén đoạn nhiệt đến áp suất ngưng tụ PK (điểm 4). Tại đây nó chia ra làm 2 dòng, một dòng nhỏ thì đi qua van tiết lưu 1 giảm áp suất đến áp suất trung gian Ptg (điểm 7) rồi đi vào bình trung gian. Tại đây lượng hơi tạo thành do van tiết lưu 1 cùng với lượng hơi tạo thành do làm mát hoàn toàn hơi nén trung áp và lượng hơi tạo thành do làm quá lạnh lỏng cao áp trong ống xoắn được hút về máy nén cao áp.

                          Một dòng lỏng cao áp còn lại đi vào trong ống xoắn của bình trung gian và được quá lạnh đẳng áp đến điểm 6 sau đó đi qua van tiết lưu 2 giảm áp suất đến áp suất bay hơi (điểm 10). Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn bình trung gian t6= -5oC cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian 3oC, do đó nhiệt độ trong bình trung gian sẽ là t9 = - 8oC.

                          Hình 5-1 : Chu trình hai cấp nén bình trung gian có ống xoắn
                          Hình 5-1 : Chu trình hai cấp nén bình trung gian có ống xoắn

                          Tính toán cấp hạ áp

                          • Lập sơ đồ, tính toán chu trình lạnh và chọn máy nén cho hầm đông gió
                            • Lập sơ đồ, tính toán chu trình lạnh và chọn máy nén máy đá vảy 20 T/ngày

                              Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn bình trung gian: t6= -5 oC cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian 3 oC. Theo yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế thì nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế là: to = - 23 oC. Nhiệt độ ngưng tụ tk phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ: tk = tw + ∆tk, oC.

                              Do sử dụng môi chất là NH3 nên nhiệt độ cuối tầm nén khá cao vì vậy người ta sử dụng máy nén 2 cấp cho cối đá vảy trong hệ thống NH3. Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn bình trung gian t6 = -5oC cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian 3oC, do đó nhiệt độ trong bình trung gian sẽ là : t8.

                              5.2.2.2. Bảng kết quả tính toán:  Bảng 5.3
                              5.2.2.2. Bảng kết quả tính toán: Bảng 5.3

                              Tính toán cấp cao áp

                              • Chọn các thông số của chế độ làm việc 1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
                                • Thành lập sơ đồ và tính toán chu trình lạnh
                                  • Tính chọn dàn lạnh cho băng chuyền tái đông 650 kg/h
                                    • Tính chọn đường ống cho tủ cấp đông tiếp xúc
                                      • Tính chọn đường ống cho hầm cấp đông gió
                                        • Khởi động và ngừng hệ thống hai cấp
                                          • Bảo dưỡng hệ thống lạnh

                                            Do đây là hệ thống chung cho tủ cấp đông tiếp xúc, hầm cấp đông gió, cối đá vảy và hệ cấp đông IQF nên phụ tải nhiệt để tính cho tháp ngưng tụ là tổng nhiệt thải ngưng tụ của tủ cấp đông tiếp xúc, hầm cấp đông gió và cối đá vảy. Ở dây ta chọn kiểu dàn lạnh quạt đặt ngay trên sàn bên trong hầm cấp đông, mô tơ quạt dàn lạnh loại hoàn toàn kín nước và chống ẩm, quạt gió hướng trục thổi ngang, độ ồn thấp, hút gió ngang qua dàn lạnh, quạt gió được lắp lồng bao che bảo vệ. Bình trung gian được chọn ở đây dùng chung cho cả hệ thống lạnh, tức là dùng chung cho cả tủ cấp đông tiếp xúc, hầm cấp đông gió và máy đá vảy .Bình trung gian được chọn để dùng trong hệ thống lạnh này là bình trung gian có ống xoắn.

                                            Nó được đặt dưới bình ngưng và được cân bằng áp suất với bình ngưng bằng các đường ống cân bằng hơi và lỏng .VớI môi chất NH3 dùng bình chứa nằm ngang hình trụ có 2 ống nối cho môi chất lỏng vào và ra , một ống nối đường cân bằng áp suất hơi với bình ngưng tụ. Các chỉ tiêu này có liên quan mật thiết với các chỉ tiêu kỹ thuật như hạ nhiệt độ nước làm mát, làm quá lạnh lỏng, xả khí, xả hợp lý và thu hồi dầu, cung cấp lạnh hợp lí về số lượng, chất lượng ( nhiệt độ ) .v.v..sẽ giảm các chi phí sản xuất và vận hành. Các phương tiẹn ổ trợ cho công nhân trực máy lạnh lá các sơ đồ bố trí máy, thiết bị, sơ đồ điện, sơ đồ ống dẫn môi chất, các quy trình hướng dẫn vận hành máy và thiết bị, các quy trình xử lý sự cố, quy định vệ sinh an toàn, phòng chống cháy, nổ, cấp cứu người bị nạ, sổ theo dừi vận hành và cỏc phương tiẹn đú kiểm, cỏc phụ tựng thay thế và cả tủ thuốc cấp cứu .v.v.

                                            Với hệ thống máy lạnh amoniăc, nhiệt độ đầu đẩy máy nén một cấp duy trì phụ thuộc nhiệt độ sôi và nhiệt độ ngưng tụ nhưng không cao quá 1450C, với máy nén hai cấp, nhiệt độ đầu đẩy của xi lanh hạ áp thay đổi trong khoảng 60 ÷ 800C, còn của xi lanh cao áp phụ thuộc nhiệt độ hơi trong bình trung gian và nhiệt độ ngưng tụ, nhưng không cao quá 1150C.

                                            Bảng 5 - 10: K ết quả tính toán :
                                            Bảng 5 - 10: K ết quả tính toán :