Q2=Q2sp+Q2bb (TL1 trang 78) Trong đĩ :
Q2sp: Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm Q2bb : Lượng nhiệt cấp cho bao bì 5.1.2.1.Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm
Q2sp=G2sp.(i′sp-i′′sp)/τ
Với i′sp: Entanpi của sản phẩm trước khi gia lạnh i′′sp: Entanpi của sản phẩm sau khi gia lạnh Tra bảng (4-2) trang 81 TL1 ta cĩ
i′sp=314,4KJ/Kg i′′sp=5,0 KJ/Kg
τ : thời gian cấp đơng τ =2h
G2sp=1000kg :khối lượng sản phẩm Vậy Q2sp= 42,97 3600 . 2 ) 5 4 , 314 .( 1000 − = (KW)
5.1.2.2.Lượng nhiệt cấp cho bao bì
Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các tấm plate và các khay nhơm Q2bb=(Mkhay.CAl+Mplate. CAl)(t′-t″)/τ
Với t′ : nhiệt độ trước khi làm lạnh của bao bì 15°C t″ : nhiệt độ sau khi làm lạnh của bao bì -18°C
CAl=0,22kcal=0,921kj/kg :Nhiệt dung riêng của nhơm ρ=2670 kg/m3 Khối lượng riêng của nhơm Mplate=Vplate.ρ
Mà Vplate=2,2.1,25.0,022m3
→ Mplate=11.(2,2.1,25.0,022).2670=1776,8kg Số khay trên 1 tấm plate là 36 khay mỗi khay 2 kg
Mkhay=Vkhay. ρ
Vkhay=0,29.0,21.0,06.0,5=1,827.10-3m3
→ Mkhay=1,827.10-3.2670=4,87kg Do đĩ lượng nhiệt cấp cho bao bì :
Q2bb=(4,87.0,921+1776,8.0,921)(15+18)/2.3600 Q2bb=7,52(KW)
Vậy lượng nhiệt cấp cho bao bì và sản phẩm là : Q2= Q2sp+ Q2bb
= 42,97+7,52=50,5(KW) 5.1.3.Tổn thất nhiệt do thơng giĩ
Tủ đơng tiếp xúc khơng cĩ thơng giĩ nên Q3=0 5.1.4.Tổn thất do vận hành
Q4=Q41+Q42+Q43+Q44(KW) (TL1 trang 87) 5.1.4.1.Tổn thất do chiếu sáng tủ
Q41=0
5.1.4.2. Dịng nhiệt do người toả ra Q42=0
5.1.4.3.Dịng nhiệt do các động cơ điện Q43=0
Q44=B.F (W)
B : dịng nhiệt tổn thất khi mở cửa Tra bảng (4-4)TL1 → B=32W/m2
F : Diện tích nền tủ
F=1,8.3,3=5,94m2
→ Q44=32.5,94=0,19(KW) Vậy Q4=0,19(KW)
5.1.5.Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén 5.1.5.1. Xác định tải nhiệt cho thiết bị
Tải nhiệt cho thiết bị nhằm mục đích để tính tốn 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 tốn tải nhiệt cho thiết bị là tổng các giá trị thành phần cĩ giá trị cao nhất.
Q = Q1 + Q2 + Q4 , KW
⇔ Q = 0,29+50,5+0,19 = 50,98K W 5.1.5.2. Xác định tải nhiệt cho máy nén
QMN= 80%Q1 + 100%Q2 + 75%Q4
⇔ QMN= 0,8.0,29 + 50,5 + 0,75.0,19 = 50,8(KW)
5.1.5.3Năng suất lạnh của máy nén : được xác định theo biểu thức (4-24)TL1
b Q k Q = ∑ MN 0 , W Trong đĩ:
k = 1,1 Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh
b= 0,9: Hệ số thời gian làm việc.
ΣQMN: Tổng tải nhiệt của máy nén đối với một nhiệt độ bay hơi.
= = 9 , 0 8 , 50 . 1 , 1 o Q 62,1 KW
5.2.Tính nhiệt cho tủ cấp đơng giĩ 250 Kg/mẻ
5.2.1.Dịng nhiệt tổn thất ra mơi trường bên ngồi
Q1=Q11+Q12 (KW) (TL1 trang 77) Trong đĩ :
Q11: Dịng nhiệt qua tường , trần , nền do chênh lệch nhiệt độ Q12 : Dịng nhiệt qua tường , trần do bức xạ mặt trời
Q11=ktF.(t1-t2) (KW) (TL1 trang 77) Trong đĩ
kt:Hệ số truyền nhiệt thực tế qua kết cấu bao che đã xác định ở chương 4 F :Diện tích bề mặt của kết cấu bao che
t1:Nhiệt độ bên ngồi phịng t1=25°C t2: nhiệt độ bên trong phịng t2=-35°C Theo các phần tính tốn trước ta cĩ :
kt=0,162W/m2.°K
FT,TR,N=2(5,6+2,2).2,4+2.5,6.2,2=62,08m2
Q11=ktF.(t1-t2)=0,162.62,08.(25+35)=603,4 (W) Q11=0,6(KW)
*Tính Q12 : Do tủ đặt trong nên khơng bị bức xạ mặt trời Q12=0 Vậy Q1=0,6(KW)
5.2.2. Dịng nhiệt do sản phẩm toả raQ2=Q2sp+Q2bb Q2=Q2sp+Q2bb
Trong đĩ :
Q2sp: Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm Q2bb : Lượng nhiệt cấp cho bao bì 5.2.2.1.Lượng nhiệt cấp cho sản phẩm Q2sp=G2sp.(i′sp-i′′sp)/τ
Với i′sp: Entanpi của sản phẩm trước khi gia lạnh i′′sp: Entanpi của sản phẩm sau khi gia lạnh
Tra bảng (4-2) trang 81 TL1 ta cĩ i′sp=314,4KJ/Kg
i′′sp=5,0 KJ/Kg
τ : thời gian cấp đơng τ =2h G2sp=250kg :khối lượng sản phẩm Vậy Q2sp= 10,74 3600 . 2 ) 5 4 , 314 .( 250 − = (KW) 5.2.2.2.Lượng nhiệt cấp cho bao bì
Lượng nhiệt cấp cho bao bì bao gồm các 4 giá và các khay nhơm Q2bb=1000(Mkhay.CAl+Mgia. CAl)(t′-t″)/24.3600 Với t′ : nhiệt độ trước khi làm lạnh của bao bì 15°C
t″ : nhiệt độ sau khi làm lạnh của bao bì -18°C
CAl=0,22kcal=0,921kj/kg :nhiệt dung riêng của nhơm ρ=2670 kg/m3 Khối lượng riêng của nhơm Khay 810 x 500 x50mm
→ Mgia=4.(0,5.0,81.1.75).2670=7569,4kg Tủ đơng giĩ 250kg/mẻ ta chọn 4 giá →mỗi giá
4 250
=62,5kg Mỗi giá đặt 25 khay nên mỗi khay sẽ chứa 2,5
25 5 , 62 = kg Mkhay=Vkhay.ρ mà Vkhay=0,5.0,81.0,002 → Mkhay=0,5.0,81.0,002.2670=2,16kg Do đĩ lượng nhiệt cấp cho bao bì :
Q2bb=(7569,4+2,16).0,921.(15+18)/2.3600 Q2bb=3,19(KW)
Vậy lượng nhiệt cấp cho bao bì và sản phẩm là : Q2= Q2sp+ Q2bb
=10,74+3,8=14,54(KW) 5.2.3.Tổn thất nhiệt do thơng giĩ
Tủ đơng giĩ khơng cĩ thơng giĩ nên Q3=0
5.2.4.Tổn thất do vận hành
Q4=Q41+Q42+Q43+Q44(KW) (4-21)TL1 5.2.4.1.Tổn thất do chiếu sáng tủ
Q41=0
5.2.4.2. Dịng nhiệt do người toả ra Q42=0
5.2.4.3.Dịng nhiệt do các động cơ điện Q43=1000.N (W)
1000 hệ số chuyển đổi từ KW ra W
Trong tủ đơng giĩ cĩ 4 quạt cơng suất mỗi quạt 0,78KW Vậy N = 4.0,78=3,12(KW)
→ Q43=1000.3,12=3120W 5.2.4.4.Dịng nhiệt do mở cửa
Q44=B.F (W)
B : dịng nhiệt tổn thất khi mở cửa Tra bảng (4-4)TL1
→B=32W/m2
F : Diện tích nền tủ
F=2,2.5,6=12,32m2
→ Q44=32.12,32=0,394(KW) Vậy Q4=3,12+0,394=3,514(KW)
5.2.5.Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén 5.2.5.1. Xác định tải nhiệt cho thiết bị
Tải nhiệt cho thiết bị nhằm mục đích để tính tốn 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 tốn tải nhiệt cho thiết bị là tổng các giá trị thành phần cĩ giá trị cao nhất.
Q = Q1 + Q2 + Q4 , KW
⇔ Q = 0,6+14,54+3,514=18,69 KW 5.2.5.2. Xác định tải nhiệt cho máy nén QMN= 80%Q1 + 100%Q2 + 75%Q4
⇔ QMN= 0,8.0,6 + 14,54 + 0,75.3,514 = 17,65(KW)
5.2.5.3Năng suất lạnh của máy nén : được xác định theo biểu thức (4-24)TL1
b Q k Q = ∑ MN 0 , W Trong đĩ:
k = 1,1 Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh
b= 0,9 Hệ số thời gian làm việc.
ΣQMN Tổng tải nhiệt của máy nén đối với một nhiệt độ bay hơi.
= = 9 , 0 65 , 17 . 1 , 1 MN Q 21,58 KW
5.3.Tính nhiệt cho máy đá vảy
Q = Q1 + Q2 + Q4 , kW. Q1:Dịng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Q2:Dịng nhiệt để làm đơng nước từ 28°C đến -5°C Q3: Dịng nhiệt tổn thất do vận hành 5.3.1.Dịng nhiệt để làm đơng đá Q2 ( ) ( ) [ 1 2 ] 2 M.C t 0 q C 0 t Q = pw − + r + pđ − , kW. M :Cơng suất máy đá vảy với
s kg M 0,116 / 3600 . 24 10000 = =
Cpw:Nhiệt dung riêng đẳng áp của nước Cpw=4,18 kj/kg qr: Nhiệt đơng đặc của nước đá qr=333,6kj/kg Cpd: Nhiệt dung riêng của nước đá Cpd=2,09kj/kg t1= 28°C : nhiệt độ nước cấp.
t2 = -5°C : nhiệt độ nước đá.
Vậy : Q2 =0,116.[4,18(28−0)+333,6+2,09(0−( )−5)]=53,486kW. 5.3.2.Dịng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q1
Q1 = 10%Q2 = 10%.53,486 = 5,348 kW. 5.3.3.Dịng nhiệt tổn thất do vận hành Q4
Q4 = ΣNi , kW.
Các động cơ bên trong máy đá vảy gồm : dao cắt đá, bơm nước với cơng suất như đã trình bày ở trên, nên :
Q4 = 370 + 100 = 470 W = 0,47 KW. Như vậy tổng phụ tải nhiệt cho thiết bị là :
QTB = 53,486 + 5,349 + 0,47 = 59,305 kW. Tải nhiệt cho máy nén
ΣQMN = 80%Q1 + Q2 + 75%Q4
= 0,8.5,348 + 53,486 + 0,75.0,47 = 58,1169 kW. Năng suất lạnh của máy nén :
∑ = b k Q Q0 MN. , W
Trong đĩ : k = 1,06 : hệ số kể đến tổn thất đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh.
Như vậy : 61,604 1 06 , 1 . 1169 , 58 0 = = Q kW.