Hình 3.17. Cấu tạo bên trong của van tiết lưu tựựộng
PT 1 2 3 PK 4 5 6 1 - Màng cảm biến 2 - Cửa van 3 - Phin lọc 4 - Lò xo 5 - Vắt hiệu chỉnh 6 - Bầu cảm nhiệt
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 100 Van tiết lưu cân bằng trong chỉ ựiều chỉnh cấp lỏng giữ cho ựộ quá nhiệt của hơi không ựổi chứ không giữ ựược ánh sáng và nhiệt ựộ sôi là hằng số. Mặt khác khi có tổn thất ánh sáng ựáng kể trong thiết bị bay hơi thì áp lực hơi ra sẽ giảm nhỏ nhiệt ựộ bão hoà ở lối ra thấp hơn ở lối vào ựể duy trì cân bằng lực P1 trong van.
3.5.2.2.Van chặn
Khi vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy lạnh cần thiết phải khoá hoặc mở dòng chảy môi chất lạnh trên vòng tuần hoàn môi chất lạnh. Các van khoá, van chặn ựảm ựương nhiệm vụ ựó.
Hình 3.18. Cấu tạo van chặn
3.5.2.3.Van 1 chiều
Trong một số hệ thống lạnh, người ta thiết kế chu trình chỉ cho dòng lỏng và hơi ựi theo một hướng nhất ựịnh và khi ựã ựi vào thiết bị thì không ựược phép quay trở lại. Van một chiều có nhiều loại khác nhau nhưng ựều làm việc dựa trên nguyên tắc chênh lệch áp suất. Khi áp suất ựầu vào lớn hơn, van tự ựộng mở cho dòng hơi hoặc lỏng ựi qua, nhưng khi áp suất dầu vào
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 101 giảm nhỏ hơn phắa ựầu ra, van sẽ tự ựộng ựóng lại. Hình 3.18 giới thiệu cấu tạo của van 1 chiều.
Hình 3.19. Van một chiều
3.5.2.4. Re le áp suất cao - thấp (Giơ le áp suất kép)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 102
3.5.2.5. Rele hiệu áp dầu
Hình 3.21. Rơle hiệu áp dầu
Re le hiệu áp dầu sử dụng trong kỹ thuật lạnh chủ yếu ựể bảo vệ sự bôi trơn hoàn hảo của máy nén do áp suất trong khoang tắc te máy nén luôn thay ựổi nên không thể ựảm bảo an toàn cho việc bôi trơn máy nén. Chắnh vì vậy hiệu áp suất dầu (trừ hiệu áp suất dầu trong các te hay P0 ) mới là ựại lượng ựánh giá chắnh xác chế ựộ bôi trơn yêu cầu của máy nén. Hiệu áp suất dầu cần
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 103 thiết do nhà chế tạo máy nén quy ựịnh p ≥ 0,7 bar. Khi hiệu áp suất dầu thấp hơn mức quy ựịnh thì Re le hiệu áp dầu ngắt mạch bằng fiơ le thời gian
3.5.2.6. Cảm biến nhiệt ựộ
Hình 3.22. Cảm biến nhiệt ựộ
3.5.2.7. Van ựiện từ
Là loại van chặn mà lực ựiều khiển là lực ựiện từ khi có ựiện cung cấp cho cuộn dây, cuộn dây sẽ sinh ra lực ựiện từ hút lõi thép và ựẩy van lên van ựiện từ mở ra và ngược lại. Hoạt ựộng ở hai chế ựộ ựóng hoàn toàn hay mở hoàn toàn. Trong hệ thống lạnh sử dụng loại van ựiện từ RVE 1250 BXF.
3.5.2.8. Rơle nhiệt ựộ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 104
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Sau khi nghiên cứu tắnh toán thiết kế và lựa chọn các thiết bị ựể hoàn chắnh một kho cấp ựông vấn ựề ựặt ra là chúng ta cần phải nghiên cứu kiểm tra sự hoạt ựộng của thiết bị và khả năng ựáp ứng của vật liệu so với tiêu chuẩn. đối với kho cấp ựông, sau khi tắnh toán thiết kế xong nghiên cứu kiểm tra chủ yếu thời gian cấp ựông, nhiệt ựộ ựạt ựược và tắnh cách ẩm, cách nhiệt của kết cấu bao che. Nếu các yêu cầu trên ựược ựáp ứng thì việc tắnh toán trên ựược chấp nhận.
4.1. KIỂM TRA THỜI GIAN LÀM đÔNG LẠNH SẢN PHẨM 4.1.1. điều kiện lạnh ựông
để ựảm bảo quá trình lạnh ựông tốt theo ựúng các tiêu chuẩn về lạnh ựông thì ựiều kiện của hệ thống thiết bị lạnh và sản phẩm phải có ựạt ựược các yêu cầu sau:
- Nhiệt ựộ không khắ trong buồng phải nhỏ hơn hoặc bằng -350C; - Vận tốc không khắ lưu thông v = 3 ựến 5 m/s;
- Kắch thước sản phẩm phải nhỏ, không ựược to quá sẽ ảnh hưởng ựến quá trình lạnh ựông và chất lượng sản phẩm;
- Quá trình ựóng băng sản phẩm xảy ra cùng lúc trong tế bào và ngoài gian bào ựể chuyển nước từ tế bào ra ngoài gian bào;
- Tổn hao khối lượng thịt từ 0,6 Ờ 2,6%; - Nhiệt ựộ tâm sản phẩm ựạt -180 ọ -240C;
4.1.2. Kiểm tra thời gian lạnh ựông
Theo tắnh toán lý thuyết ở phần trên thì thời gian lạnh ựông thịt gia cầm trong một mẻ là 7giờ. để kiểm tra ựặc tắnh hoạt ựộng của thiết bị, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thời gian lạnh ựông thực tế cho các mẻ.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 105 Chúng ta sẽ có bài toán xác ựịnh nhiệt ựộ tâm sản phẩm khi biết nhiệt ựộ không khắ là tb = -350C, nhiệt ựộ cần bảo quản ựạt ựược là -190C.
Ta xác ựịnh nhiệt ựộ bề mặt: tf = 0,53. tb = 0,53 ừ (-35) = -18,550C; Khi ựó nhiệt ựộ tâm sản phẩm sẽ là:
tt = (2 ừ ttb) - tf = 2 ừ (-19) Ờ (-18,55) = - 19,450C;
Phương pháp lấy các mẫu: theo thiết kế thời gian lạnh ựông là 7 giờ, qua thắ nghiệm chúng tôi lấy mẫu ở các thời ựiểm: 6 giờ, 6,5 giờ, 7 giờ và 7,5giờ. Ứng với từng thời ựiểm này, chúng tôi lấy các mẫu trong kho dùng nhiệt kế xuyên tâm ựo nhiệt ựộ ở tâm sản phẩm. Chọn các mẫu trong kho theo các vị trắ ựể ựảm bảo tắnh ngẫu nhiên khi lấy mẫu. Sau khi ựo ựạc xong, chúng tôi tiến hành xử lý số liệu ựược kết quả có trong bảng 4.1 và bảng 4.2.
Tuỳ từng loại sản phẩm và với thời gian cấp ựông khác nhau thì ta có nhiệt ựộ trong tâm sản phẩm là khác nhau.
Với ựùi gà ựược cắt ra thành từng cái một và xếp vào trong thùng carton, trọng lượng tịnh 16kg/thùng.
Bảng 4.1. Tốc ựộ lạnh ựông và nhiệt ựộ tâm thùng ựùi gà
Thời gian Nhiệt τ (h) ựộ tâm (0C) 6 6,5 7 7.5 tt1 - 17,32 - 18,13 - 19,4 -20,3 tt2 - 16,64 - 18,01 - 18, 93 -20,9 tt3 - 15,98 - 17,96 - 20,5 -21,0 tt4 - 16,04 - 18,0 - 19,7 -21,5 tt5 - 17,12 - 17,98 - 19,0 -20,8 ttb - 16,62 -18,016 -19,51 -20,9
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 106
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 107 đối với gà nguyên con chỉ bỏ ựầu, bỏ chân và ựược làm sạch hết nội tạng, xếp vào thùng carton với số lượng 11con/thùng.
Bảng 4.2. Tốc ựộ lạnh ựông và nhiệt ựộ tâm thùng gà nguyên con
Thời gian Nhiệt τ (h) ựộ tâm (0C) 6 6,5 7 7,5 tt1 - 17,24 - 18,06 - 19,32 -20,61 tt2 - 16,73 - 17,81 - 18, 89 -19,98 tt3 - 16,25 - 17,92 - 20,63 -20,24 tt4 - 16,04 - 17,98 - 20,05 -20,36 tt5 - 16,92 - 18,10 - 19,51 -20,41 ttb - 16,64 -17,98 -19,68 -20,32
Hình 4.2. Gà nguyên con cấp ựông
Qua kết quả kiểm tra ở trên cho ta thấy:
- Thời gian lạnh ựông ảnh hưởng rõ rệt ựến nhiệt ựộ tâm sản phẩm, thời gian cấp ựông càng ắt thì nhiệt ựộ tâm sản phẩm thấp, chưa ựạt ựược nhiệt
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 108 ựộ yêu cầu là -180C và ngược lại nếu thời gian cấp ựông lớn thì nhiệt ựộ tâm sản phẩm thấp hơn nhiệt ựộ yêu cầu.
- đối với từng loại sản phẩm kắch thước khác nhau thì thời gian lạnh ựông cũng rất khác nhau. Kắch thước sản phẩm càng lớn thì thời gian cấp ựông càng dài và ngược lại. Tuy nhiên khuyến cáo ựối với kho cấp ựông cho thịt gia cầm trong ựề tài nghiên cứu này, kắch thước của thùng carton không nên vượt quá D ừ R ừδừ = 0,7 ừ 0,5 ừ 0,1 m. Nếu vượt quá thì chất lượng sản phẩm sẽ bị kém ựi do không ựủ nhiệt ựộ ở tâm sản phẩm.
- đối với sản phẩm ựược ựóng vào thùng carton kắch thước như trên thì thời gian chạy cấp ựông ta chọn là τ = 7giờ, theo ựúng thiết kế ban ựâu. Tuy nhiên, nếu chạy cấp ựông sản phẩm có kắch thước nhỏ hơn thì thời gian cấp ựông có thể ngăn ựi ựể giảm chi phắ.
4.2. KIỂM TRA CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM
để kiểm tra xem sau khi ựã chọn vật liệu cách nhiệt và cách ẩm là tấm panel ở trên, chúng tôi tiến hành kiểm tra các thông số ựể kiểm tra tắnh cách ẩm và cách nhiệt của kho.
4.2.1. Kiểm tra cách ẩm
Kiểm tra ẩm ở ựây chủ yếu dùng quan sát bằng mắt. Cách quan sát: theo dõi các vị trắ ở ngoài tấm panel, gồm các vị trắ: góc, mép, giữa, chỗ nối giữa các panel theo từng thời ựiểm của nhiệt ựộ trong kho. Tổng hợp các vị trắ quan sát ta có bảng số liệu trong bảng 4.3.
Ở ựây, ghi đ là ựạt: dấu hiệu nhận biết không thấy có hiện tượng ẩm ướt, ựọng mồ hôi bên ngoài vách. Ghi Kđ thì thấy có hiện tượng nước bám trên bề mặt tấm hoặc có thấy hiện tượng ựọng mồ hôi trên tấm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 109
Bảng 4.3. Kết quả quan sát hiện tượng lọt ẩm
Vị trắ Nhiệt ựộ buồng (0C) Góc Giữa Chỗ nối Cạnh 20 đ đ đ đ 15 đ đ đ đ 10 đ đ đ đ 5 đ đ đ đ 0 đ đ đ đ -5 đ đ đ đ -10 đ đ đ đ -15 đ đ đ đ -20 đ đ đ đ -25 đ đ đ đ -30 đ đ đ đ -35 đ đ đ đ -40 đ đ đ đ
Qua bảng theo dõi trên, tất cả các vị trắ bên ngoài vách kho ựều không thấy có hiện tượng ẩm ướt hay ựọng sương trên bề mặt. Qua ựây, ta có thể kết luận ựược rằng tấm panel cách nhiệt ựã lựa chọn ựảm bảo yêu cầu cách ẩm.
4.2.2. Kiểm tra tắnh cách nhiệt
để kiểm tra tắnh cách nhiệt của panel ựã lựa chọn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quan sát và theo dõi nhiệt ựộ bên ngoài vách của tấm panel.
Phương pháp nghiên cứu: dùng các tấm dán ựể dán thiết bị ựo nhiệt ựộ trên mép ngoài vách, ở các vị trắ khác nhau tương ứng với từng nhiệt ựộ
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 110 môi trường và nhiệt ựộ kho khác nhau. Chúng tôi phân tắch và xử lý số liệu có kết quả trong các bảng 4.4
Bảng 4.4. Nhiệt ựộ (0C)vách và nhiệt ựộ buồng lạnh
Nhiệt ựộ ngoài Nhiệt ựộ buồng 32 30 28 26 30 32,0 30,01 28,01 26,02 20 31,9 30,05 27,99 25,96 10 31,93 29,96 28,02 25,98 0 32,0 29,98 27,98 26,01 -10 32,03 30,02 27,96 26,04 -20 32,01 30,0 28,0 26,0 -30 31,95 29,97 28,03 25,99 -40 31,98 29,99 28,01 26,01
Qua kết quả trên, chúng ta thấy nhiệt ựộ bên ngoài của tấm panel gần như sát với nhiệt ựộ của môi trường xung quanh mặc dù cho mặt bên trong của các tấm cách nhiệt này hoàn toàn khác nhau. đặc biệt khi nhiệt ựộ trong kho âm sâu xuống -300C và -400C nhưng nhiệt ựộ bên ngoài của các tấm cách nhiệt vẫn gần với nhiệt ựộ môi trường. điều ựó chứng tỏ tắnh cách nhiệt của tấm panel dùng ựể lắp ghép kho là tốt, phù hợp với tắnh toán lựa chọn ở phần trên.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 111
KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ
1. Kết luận
Việc nghiên cứu các thông số của kho lạnh ựông thịt gia cầm tại Công ty TNHH Nhà nước một thành viên đầu tư và Phát triển Nông nghiệp Hà Nội nhằm mục ựắch hoàn thiện qui trình khép kắn sản xuất và cung cấp thực phẩm an toàn cho Thủ ựô trong thời kỳ hội nhập.
Dựa vào kết quả nghiên cứu của ựề tài, có thể ựưa ra một số kết luận sau:
- đã tìm hiểu ựược công nghệ lạnh ựông thịt gia cầm nói chung và thịt gà nói riêng:
+ Các biến ựổi xảy ra trong quá trình cấp ựông;
+ Tắnh ựược thời gian cấp ựông cho thịt gà ựóng thùng carton là τ = 7 giờ khi ựó nhiệt ựộ tâm sản phẩm ựạt tT = -180C.
+ Tìm hiểu ựược công nghệ mạ băng thịt gà có rất nhiều ý nghĩa về chất lượng thực phẩm cũng như giá trị về kinh tế;
- đã tắnh toán, lựa chọn các thiết bị ựể thiết kế xây dựng hoàn thành kho cấp ựông thịt gà năng suất 4 tấn/mẻ với các thông số chắnh:
+ Cách nhiệt và ẩm bởi các tấm panel cách nhiệt polyurethane có hệ số dẫn nhiệt: K = 0,13 W/m2.ựộ;
+ Tắnh toán ựược máy nén phù hợp với các thông số: Năng suất lạnh: Q0 = 2 ừ 40 = 80 kW
Công nén: Ne = 2 ừ 32,5 = 65 kW
+ Tắnh toán và lựa chọn ựược một số thiết bị chắnh trong hệ thống: thiết bị ngưng tụ kiểu freron 10KTR; thiết bị bay hơiΓKT -140, tháp giải nhiệt RINKI kiểu FRK 8 và các thiết bị phụ.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 112
2. đề nghị
Nằm trong chủ trương chung của UBND TP Hà Nội, ựến năm 2010 Công ty sẽ hoàn thành tiếp 2 Nhà máy Giết mổ công suất rất lớn ở 2 cửa ngõ của Thủ ựô. để chuẩn bị tốt cho hệ thống lạnh nói chung và hệ thống kho cấp ựông trong 2 Nhà máy này, chúng tôi kiến nghị:
- Cần nghiên cứu cụ thể hơn nữa công nghệ lạnh ựông về thịt gia cầm; - Cần có thời gian ựể thắ nghiệm, nghiên cứu xác ựịnh các yếu tố chắnh của chế ựộ lạnh ựông tới năng suất lạnh ựông và chi phắ năng lượng riêng;
- Tìm các khoảng ựiều chỉnh thiết bị phù hợp, nghiên cứu kiểm tra xem thiết bị có ựáp ứng ựược không; từ ựó ựể có những kinh nghiệm ựể tắnh toán xây dựng các kho cấp ựông lớn tiếp theo.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. Tài liệu Tiếng Việt
[1]. Nguyễn Xuân Tiên (2003), Tắnh toán - thiết kế hệ thống lạnh, NXB Khoa học và kỹ thuật;
[2]. Nguyễn đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ (2002), Kỹ thuật lạnh cơ sở, NXB Giáo dục (tái bản lần thứ tư);
[3]. Nguyễn đức Lợi (1995), Kỹ thuật lạnh ứng dụng, NXB Giáo dục;
[4]. Nguyễn đức lợi, Phạm Văn Tuỳ (1999), Máy và thiết bị lạnh, NXB Giáo dục; [5]. Trần đức Ba, Phạm Văn Bôn, Nguyễn Văn Tài (1985), Kỹ thuật công nghiệp lạnh ựông, NXB Công nhân kỹ thuật;
[6]. Nguyễn đức Lợi, (2002), Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, NXB Khoa học và kỹ thuật;
[7]. Nguyễn đức Lợi, Vũ Diễm Hương, Nguyễn Khắc Xương (1998), Vật liệu kỹ thuật lạnh và kỹ thuật nhiệt, NXB Giáo dục Ờ Hà Nội;
[8]. Nguyễn đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ (1996), Môi chất lạnh, NXB Giáo dục (in lần thứ 2 có bổ sung, sửa chữa);
[9]. Nguyễn đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ (1998), Bài tập Kỹ thuật lạnh, NXB Giáo dục (in lần thứ 2 có bổ sung, sữa chữa);
[10]. Nguyễn đức Lợi (2000), Tự ựộng hoá hệ thống lạnh, NXB Giáo dục (in lần thứ 2 có bổ sung, sữa chữa);
B. Tài liệu nước ngoài
[11]. W. Maake; H.J. Eckert: Pohlmam Tachenbuch der Kaltetechnik; 17. Auflage Verlag C.F. Muller Karlsruhe 1988;
[12]. Roy J. Dossat: Principles of Refrigeration, John Wiley and Sons Ờ New York 1981;
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ.. ẦẦẦ 114 [13]. Plank, R: Handbuch der Kaltetechnik, Band 1-12 Springer Verlag, 1952 - 1988;
[14]. Breidenbach: Der junge Kalteanlagenbauer, Band 1,2 Verlag C.F. Muller, Karlsruhe 1984;
[15]. P.C. Koplet: Industrial Refrigeration MacMillan Press Ờ Hong Kong 1992; [16]. B.C.Langle: Refrigeration and Air Conditioning, Reston Publishing Company -1981;