CHƯƠNG IV. TÍNH CHỌN THIẾT BỊ
4.4. Hệ thống cấp đông
4.4.1. Tính chọn thiết bị cấp đông [7]
Năng suất của một chu kỳ cấp đông:
Gcd = (kg).
Trong đó:
Gv: Năng suất công đoạn cấp đông; (kg). Gv= 25025 T1: Thời gian làm việc của một ngày đêm. T1= 16h Tc: Thời gian của một chu kỳ cấp đông; h
Thời gian của một chu kỳ cấp đông gồm:
Thời gian chạy vận hành: 20 phút Thời gian cấp đông: 15 phút
Thời gian gián đoạn khác là: 20 phút Vậy thời gian cần cho một chu kỳ cấp đông là:
Tc= 20+15+20= 55 (phút)= 0,917 (giờ) Gcd= = = 2359,56 (kg)
Vậy số liệu như trên ta chọn 5 thiết bị cấp đông IQF dạng thẳng của SEAREFICO, Model: S-IQF500T với các thông số kỹ thuật sau:
Bảng 4.3: Thông số kỹ thuật của thiết bị cấp đông IQF dạng thẳng của SEAREFICO, Model: S-IQF500T
Thông số Đơn vị
Công suất cấp đông Kg/h 500
Công suất lạnh Kcal/h 108500
Sản phẩm cấp đông Cá
Cỡ sản phẩm cấp đông Con/Ib 8/12-300/500
Nhiệt độ sản phẩm vào/ra +10/-18
Nhiệt độ không khí trong buồng -32-36
Phương pháp cấp dịch Bơm dịch hoặc tiết lưu trực tiếp
Môi chất lạnh NH3/R22
Băng tải Thép không rỉ
Chiều rộng băng tải Mm 1200
Chiều dày cách nhiệt buồng lạnh Mm 150
Chiều dài buồng cấp đông Mm 22000
Chiều rộng Mm 3000
Chiều cao Mm 3300
Thời gian cấp đông Phút 330
Phương pháp xả băng Bằng nước hoặc hơi nóng
Nguồn điện 3Ph/380V/50Hz
4.4.2. Tính chọn thiết bị mạ băng [7]
Thiết bị mạ băng có cấu tạo dạng băng chuyền, sản phẩm sau cấp đông chuyển động qua băng tải của thiết bị mạ băng và được phun nước lạnh để mạ băng.
Có 2 phương pháp mạ băng:
- Phun sương nước từ 2 phía trên xuống và dưới lên, thiết bị có cơ cấu điều chỉnh lưu lượng nước và tỉ lệ mạ băng.
- Nhúng nước bằng cách cho băng tải chuyển dịch qua bể nước. Phương pháp này có nhược điểm tổn hao lạnh nhiều nên ít được sử dụng.
Toàn bộ các chi tiết của thiết bị mạ như bể nước, hệ thống ống nước, khung, chân băng chuyền làm bằng vật liệu không rỉ. Băng tải kiểu lưới inox hoặc nhựa.
Việc truyền động của băng tải được thực hiện bằng mô tơ có hộp giảm tốc. Thiết bị mạ băng có bộ biến tần điện tử để điều khiển tốc độ băng chuyền vô cấp.
Ta chọn thiết bị mạ băng kiểu phun của Công Ty TNHH NĂM DŨNG.
Model: MMBP-1800CBW-2600 có các thông số sau:
Bảng 4.4: Thông số kỹ thuật của thiết bị mạ băng của Công Ty TNHH NĂM DŨNG, Model: MMBP-1800CBW-2600
Thông số Đơn vị
Công suất mạ băng Kg/h 500
Sản phẩm mạ băng Cá
Loại băng tải Lưới
Vật liệu Thép không rỉ
Chiều rộng băng tải Mm 1800
Tỷ lệ mạ băng % 15-20%
Nhiệt độ nước mạ băng 3-5
Điện năng tiêu thụ Kw 2
Nguồn điện 3Ph/380V/50Hz
4.4.3. Tính chọn thiết bị tái đông [7]
Về cấu tạo, bố trí thiết bị và chế độ nhiệt rất giống buồng cấp đông IQF dạng thẳng, nhưng kích thước ngắn hơn. Buồng tái đông có cấu tạo dạng khối hộp, được lắp ghép bằng panel cách nhiệt, polyurethane dày 150mm. Hai mặt panel bọc tole phủ PVC. Vỏ buồng tái đông có 2 cửa ra vào để kiểm tra, làm vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị. Bên trong buồng là băng chuyền dạng thẳng đơn, vật liệu chế tạo băng chuyền là inox hoặc nhựa giống như băng chuyền IQF dạng thẳng, dàn lạnh và quạt đặt phía trên các băng tải.
Nếu buồng được gia cố thêm lớp nhôm để làm sàn và máng thoát nước, nhôm đúc có gân dạng chân chim chống trượt dày 3 mm.
Băng chuyền được điều chỉnh tốc độ vô cấp nhờ bộ điều tốc điện tử. Dàn lạnh sử dụng môi chất NH3 được làm bằng inox cánh nhôm xả băng bằng nước.
Quạt dàn lạnh là loại hướng trục, mô tơ quạt là loại kín chống thấm nước.
Tất cả các chi tiết bên trong như khung đỡ băng chuyền, khung đỡ dàn lạnh, vỏ che dàn lạnh đều làm bằng vật liệu không rỉ.
Thông số kỹ thuật của buồng tái đông 500kg/h - Công suất tái đông: 500kg/h
- Kích thước: 6000mm 3000mm 3000mm - Công suất lạnh của dàn: 35kW
- Môi chất lạnh: NH3
-Phương pháp xả đá: Bằng nước
- Quạt dàn lạnh: 32,2kW- 3Ph/380V/50Hz - Dẫn động bằn mô tơ: 0,25kW
4.4.4. Xác định các thông số làm việc của hệ thống
Việc chọn các thông số làm việc của hệ thống lạnh rất quan trọng vì nếu chọn được một chế độ làm việc hợp lý, đúng đắn sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao, tăng năng suất lạnh.
Chế độ làm việc của hệ thống lạnh được đặc trưng bởi 4 yếu tố sau:
- Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh to
- Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk
- Nhiệt độ quá lạnh tql
- Các thông số ban đầu
4.4.4.1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0
Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế :
0 = − ∆b 0
t t t Trong đó:
tb: nhiệt độ tủ đông, chọn tb = –40ºC.
∆to: Hiệu nhiệt độ yêu cầu, ∆t0 = 5÷6ºC Chọn ∆t0 = 5ºC
Vậy ta có: t0 = -40-5 = - 45ºC 4.4.4.2. Nhiệt độ ngưng tụ tk
Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ. Nếu thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước thì:
w2 [1,125]
k= +∆k
t t t
Trong đó:
tw2: nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng.
tk: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu.
tk = 3 ÷ 5ºC có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3÷5ºC, chọn tk = 4ºC.
Do ta sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt ta lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ nhiệt kế ước 3 ÷ 4ºC, ta chọn 3ºC.
tw1 = tư + 3ºC
Nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh lệch nhau 2 ÷ 6ºC và phụ thuộc vào kiểu bình ngưng:
tw2 = tw1 + (2 ÷ 6ºC) Trong đó:
tw2: nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng.
tw1: nhiệt độ nước vào bình ngưng.
Đây là bình ngưng ống vỏ nằm ngang nên chọn tw = 2ºC, nghĩa là:
tw2 = tw1 + 2ºC
Phân xưởng xây dựng ở Cần Thơ, nhiệt độ tính theo điều kiện khác nghiệt nhất với t1=37,30C tra đồ thị h-x của không khí ẩm ở áp suất khí quyển B=
760mmHg, với t1=37,30C, ϕ=78% được tư = 34ºC Vậy tw1 = 34 + 3 = 37ºC
tw2 = 37 + 2= 39ºC tk = 39 + 4 = 43ºC
4.4.4.3. Nhiệt độ quá lạnh tql
Nhiệt độ quá lạnh là nhiệt độ môi chất lỏng trước khi đi vào van tiết lưu.
Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng cao, vì vậy người ta cố gắng hạ nhiệt độ quá lạnh xuống càng thấp càng tốt.
Ngày nay do thiết bị quá lạnh làm cho máy lạnh thêm cồng kềnh, tiêu tốn vật tư lại cho hiệu quả không cao, nên các máy lạnh hầu như không trang bị thiết bị quá lạnh. Việc quá lạnh được thực hiện ngay trong thiết bị ngưng tụ bằng cách để mức lỏng ngập vài ống dưới cùng của dàn ống trong bình ngưng ống chùm.
Nước cấp vào bình sẽ đi qua các ống này trước để quá lạnh lỏng sau đó mới lên ống để ngưng tụ môi chất.
5
NHA
NT NCA
Qk
6
5’
6’
BH
2 3
4
7
tql = tw1 + (3 ÷ 5ºC) tql = 37 +3 = 40ºC 4.4.4.4. Nhiệt độ quá nhiệt
Là nhiệt độ của hơi nước khi vào máy nén. Nhiệt độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất.
Với môi chất amoniac, nhiệt độ hơi hút cao hơn nhiệt độ sôi từ 5ºC đến 15ºC, nghĩa là độ quá nhiệt hơi hút ∆th = 5÷15ºClà có thể đảm bảo độ an toàn cho máy khi làm việc.
Chọn Δth = 5ºC Th= t0 + 5ºC
= -45 + 5ºC = -40ºC Vậy th = -40ºC
4.4.5. Chu trình làm việc của hệ thống cấp đông 4.4.5.1. Chọn chu trình lạnh
Ta có: t0 = - 45ºC, tk = 43ºC
Tra bảng Thông số vật lý NH3 bão hòa ta có:
p0 = 0,055 Mpa, pk = 1,69 Mpa Áp suất trung gian toàn hệ thống:
= = 0,31 MPa Suy ra ttg = - 8ºC
Suy ra tỉ số nén: Π = = = 30,72 >9
Chọn quy trình công nghệ là chu trình hai cấp bình trung gian có ống xoắn.
4.4.5.2. Chu trình nguyên lý [2]
Hình 6.2 mô tả sơ đồ thiết bị đơn giản cuả chu trình máy lạnh hai cấp được biểu diễn trên đồ thị entropi T-S và áp suất entanpi Ipg-h.
Sơ đồ biểu diễn chu trình trên đồ thị T-S, Ipg-h
50 50
T
S 2
3 1
4
5
6
5’
6’
7
Chu trình biểu diễn trên đồ thị T - S Pk
Ptg
P0
h lgp
1a 3 2 5 4
6
5’
6’
7
51 51
Hình 4. 1: Chu trình 2 cấp nén bình trung gian có ống xoắn
Thuyết minh chu trình
Hơi môi chất sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi có nhiệt độ là to, áp suất Po
(1) được máy nén hạ áp hút về và nén đoạn nhiệt đến áp suất trung gian Ptg (2) rồi được sục vào bình trung gian và được làm mát hoàn toàn về trạng thái hơi bão hòa khô (3) do hòa trộn với lượng hơi ẩm (5’).
Hỗn hợp hơi bão hòa tạo thành ở bình trung gian được máy nén cao áp hút về và nén đoạn nhiệt đến áp suất ngưng tụ Pk (4) rồi đi vào bình ngưng, tại đây môi chất được làm mát và ngưng tụ (5). Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ vào bình chứa cao áp thì môi chất lỏng chia làm 2 nhánh, một nhánh nhỏ đi qua van tiết lưu TL1 giảm áp suất đến áp suất trung gian Ptg (5’) rồi đi vào bình trung gian để làm mát hơi về máy nén cao áp xuống trạng thái hơi bão hòa khô (3).
Còn một nhánh chính được dẫn qua ống xoắn của bình trung gian và được quá lạnh từ (5) đến (6). Sau đó vào van tiết lưu TL2 giảm áp suất đến áp suất Po để cấp cho giàn bay hơi.
- Các quá trình của chu trình:
+ 1 – 2: nén đoạn nhiệt cấp hạ áp từ Po lên Ptg.
Hình 4.2: Chu trình biểu diễn trên đồ thị T-S, Ipg-h
+ 2 – 3: làm mát hơi nén hạ áp xuống đường hơi bão hòa x=1.
+ 3 – 4: nén đoạn nhiệt cấp cao áp từ Ptg lên Pk.
+ 4 – 5: làm mát và ngưng tụ đẳng áp trong thiết bị ngưng tụ.
+ 5 – 5’: tiết lưu từ Pk về Ptg để làm mát hơi nén hạ áp và quá lạnh môi chất trong ống xoắn.
+ 5 – 6: quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian.
+ 6 – 6’: tiết lưu từ Pk về Po cấp cho dàn bay hơi.
+ 6’– 10: bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh.
4.4.6. Tính toán chu trình 2 cấp bình trung gian có ống xoắn
4.4.6.1. Xác định các thông số trạng thái các điểm nút của chu trình Bảng 4.5: Các thông số trạng thái tại các điểm nút của chu trình
Điểm nút Nhiệt độ (ºC)
Áp suất (Mpa)
Entanpi (kJ/kg)
Thể tích riêng (m3/kg)
1’ -45 0,055 1619 2,005
1 -35 0,055 1635 1,8
2 80 0,29 1872 -
3=8 -10 0,29 1671 0,42
4 105 1,56 1928 -
5’ 40 1,56 609 -
5 38 1,56 610 -
6 -6 1,56 392 -
7 -10 0,29 610 -
9 -10 0,29 372 -
10 -45 0,055 392
4.4.6.2. Tính toán nhiệt cho hệ thống cấp đông IQF - Tổn thất nhiệt trong tủ cấp đông gồm có:
+ Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che của buồng cấp đông.
+ Tổn thất nhiệt do làm lạnh sản phẩm.
+ Tổn thất nhiệt do động cơ quạt và truyền động của băng chuyền.
+ Tổn thất do lọt không khí qua cửa vào ra hàng.
Mặc dù có trang bị hệ thống xả băng, nhưng trong quá trình cấp đông người ta không xả băng, mà chỉ xả băng sau mỗi mẻ cấp đông nên ở đây không tính tổn thất nhiệt do xả băng .
- Tổn thất nhiệt do kết cấu bao che Q1 = k. F.
Trong đó:
F: Tổng diện tích 6 mặt của buồng cấp đông, (m2)
= tkkn – tkkt
Tkkn: Nhiệt độ không khí bên ngoài ), thường tủ đông được đặt đặt trong khu chế biến có nhiệt độ khá thấp do có điều hòa không khí, ta lấy tkkn=20.
Tkkt: Nhiệt độ không khí bên trong kho cấp đông (), lấy tkkt= -35.
K: Hệ số truyền nhiệt (W/m2.K)
k= (W/m2.K)
α1: Hệ số tỏa nhiệt bên ngoài tường, α1= 23,3 (W/m2.k)
α2: Hệ số tỏa nhiệt bên trong. Tốc độ đối lưu cưỡng bức không khí trong buồng rất mạnh nên lấy α2= 10,5(W/m2.k)
Các lớp vật liệu của panel tường, trần.
Bảng 4.6: Các lớp cách nhiệt buồng IQF
TT Lớp vật liệu Độ dày (mm) Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)
1 Lớp inox 0,5 0,6 22
2 Lớp polyurethane 150 0,018 0,020
3 Lớp inox 0,5 0,6 22
Suy ra: k
2 v
k 1 0,13 W / m k
1 0,15 0,0012 1 23,3 0,02 22 8
= =
+ + +
F = 2.(6,8+3,6).3,6+2.6,8.3,6 = 123,84 ; m2 Vậy Q1= 0,131.123,84.(20-(-35))= 892,267 ; W - Tổn thất do làm lạnh sản phẩm
+ Do nguyên liệu
Q2= E.(i1-i2) E: Năng suất cấp đông, E=500 kg/h.
i1, i2: Entanpy của sản phẩm ở đầu vào và đầu ra, j/kg;
Chọn nhiệt độ sản phẩm vào là 10 Chọn nhiệt độ sản phẩm ra là -18
Tra bảng 4-2 Entanpi của sản phẩm dựa vào yếu tố nhiệt độ [8,110] ta có:
i1= 301.103 J/kg, i2= 5.103 j/kg.
Vậy Q21= 500.(301.103-5.103)= 41111,11 W= 41,11 KW + Do băng tải
Q22= Mbc. C. (t1-t2) Trong đó:
C: nhiệt dung riêng của lưới thép; C= 0,45 kj/kg.
Mbc: Khối lượng băng chuyền đi vào tủ.
Mbc = 1030M (Chọn 20%) Mbc= = 0,028
T1: Nhiệt độ băng chuyền vào, t1 = 5 T2: Nhiệt độ băng chuyền ra, t2 = -25
Vậy Q22 = 0,028.0,45.(5-(-25)) = 0,378 (Kw) Như vậy tổn thất do sản phẩm là:
Q2= 41,11 + 0,378 = 41,488 (Kw)
- Tổn thất do động cơ điện + Tổn thất nhiệt do quạt
Quạt dàn lạnh đặt trong buồng cấp đông nên dòng nhiệt do các động cơ quạt dàn lạnh có thể xác định theo biểu thức:
Q31= n.N ;W
Trong đó N: Công suất động cơ của quạt, N= 500 W/động cơ.
n: Số quạt của buồng cấp đông, n= 4.
Vậy:
Q31= 500.4= 2000W= 2KW + Do động cơ băng tải
Động cơ băng tải nằm ở bên ngoài buồng cấp đông, biến điện năng thành cơ năng làm chuyển động băng tải. Trong quá trình băng tải chuyển động sinh ra công và tỏa nhiệt ra bên trong môi trường buồng. Có thể tính tổn thất nhiệt do động cơ băng tải gây ra như sau:
Q32= .N2 ; W
: Hiệu suất động cơ của băng tải, = 0,9.
N2: Công suất điện mô tơ băng tải, N2= 10 Kw.
Vậy:
Q32= 0,9.10= 9 kW Suy ra:
Q3 = 11 kW
- Tổn thất do khí bên ngoài lọt vào [8, 229]
Q4= Gkk. Gpkk. (t1-t2) Trong đó:
Gkk: Lưu lượng không khí lọt vào; kg/s Gkk = ..F
Với : Khối lượng riêng của không khí; kg/m3. Chọn = 1,18.
F: Tổng diện tích khoảng hở cửa vào và và cửa ra của băng tải (m2). Diện tích khoảng hở được xác định căn cứ vào khoảng hở giữa băng tải và chiều rộng
của nó. Khoảng hở khoảng 35-50mm. Chọn 50mm= 0,05 m. Chiều rộng băng tải R= 3 m
: Tốc độ của băng tải (m/s). Trong đó chiều dài băng tải 22m
= = = 0,024 (m/s)
F = ( 0,05. 0,024).2= 0,0024 (m2) Như vậy:
Gkk = 1,18. 0,024. 0,0024= 6,8.10-5(kg/s) Suy ra:
CPKK nhiệt dung riêng trung bình của không khí (-4020) Chọn CPKK = 1,0048 kj/kg.độ
T1, t2: Nhiệt độ không khí bên ngoài và trong buồng. Chọn t1= 20, t2= -35.
Vậy Q4= 6,8.10-5. 1,0048.(20-(-35)) = 0,0037 (Kw) - Tải nhiệt cho thiết bị
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 0,892 + 41,488 + 11 + 0,0037 = 53, 38 Kw.
- Tải nhiệt cho máy nén
= 85% Q1+ Q2+ 75% Q3+ Q4
= 0,7582+ 41,488+ 8,25+ 0,0037 = 50,5 Kw.
- Năng suất của máy nén Qo = ; Kw Trong đó:
k: Hệ số lạnh, chọn k= 1,1
b: Hệ số thời gian làm việc, chọn b= 0,9
Như vậy:
Qo = = 61,72 (Kw)
4.4.7. Tính công suất động cơ máy nén
- Năng suất lạnh riêng khối lượng:
qo = i’1 - i10 = 1619 – 392 = 1227 (kj/kg)
- Lưu lượng nước thực tế qua máy nén hạ áp và cao áp:
m1 = = = 0,05 kg/s
m3 = m1. = 0,05. = 0,07 kg/s
- Thể tích hút thực tế qua máy nén hạ áp và cao áp:
VttHA= m1.V1 = 0,05.1,8 = 0,09 m3/s VttCA = m3.V3 = 0,07.0,42 =0,029 m3/s - Hệ số cấp của máy nén:
= f(=Ptg/Po) Với = = 5,273
Tra đồ thị 7-4 [8] ta có = 0,75
- Thể tích hút lý thuyết của máy nén hạ áp và cao áp:
VltHA= = = 0,12 m3/s VltCA= = = 0,039 m3/s
- Công đoạn nén nhiệt của cấp hạ áp và cao áp:
NsHA = m1. I1= m1.(i2-i1) = 0,05.(1872-1635)= 11,85 Kw NSca = m3.I3 = m3.(i4-i3) = 0,07.(1928-1671)= 17,99 Kw - Hiệu suất chỉ thị của cấp hạ áp và cao áp:
= + bto= + b.to = + 0,001.(-45) = 0,814
= + bto= + b.ttg = + 0,001.(-10) = 0,83 - Công suất chỉ thị của cấp cao áp và hạ áp:
NiHA = = = 14,56 Kw NiCA = = = 21,67 Kw
- Công suất ma sát của cấp hạ áp và cao áp:
NmsHA = VttHA. Pms = 0,09.0,59.102 = 5,31 Kw NmsCA = VttCA. Pms = 0,029.0,59.102 = 1,711 Kw Chọn Pms = 0,59 at [8]
- Công suất hữu ích của cấp hạ áp:
NeHA= NiHA + NmsHA = 14,56 + 5,31 = 19,87 Kw
NeCA= NiCA + NmsCA = 21,67 + 1,711 = 23,381 Kw - Công suất tiếp điện của cấp hạ áp và cao áp:
NelHA = = = 23,24 Kw
NelCA = = = 23,35 Kw
Vậy tổng công suất hạ áp và cao áp là:
Nel = NelHA + NelCA = 23,24 + 23,35 = 46,59 Kw Để đảm bảo an toàn, tránh tình trạng quá tải, chọn K= 1,2
Ndc = K.Nel = 1,2. 46,59 = 55,9 Kw
Trên cơ sở tính toán đó, tôi chọn máy nén piston hãng MYCOM 2 cấp N62B Bảng 4.7: Các thông số kỹ thuật của máy nén N62B
Ký hiệu
Pistong và S
Số xilanh
Tốc độ (vòng/phút)
Thể tích quét (m3/s)
Qo
(1000kcal/h)
Ne
(Kw)
TK
()
N62B 130X100 6+2 1000 637,1 55,15 38,9 36
4.4.8. Tính thiết bị ngưng tụ
4.4.8.1. Chọn kiểu thiết bị và chế độ làm việc của nó
Chọn loại thiết bị ngưng tụ kiểu ống chùm vỏ bọc nằm ngang sử dụng cho môi chất NH3 giải nhiệt bằng nước qua tháp giải nhiệt với các chế độ làm việc:
- Nhiệt độ nước vào bình ngưng tw1 = 37ºC - Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng tw2 = 39ºC - Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk = 43ºC
4.4.8.2. Tính diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ - Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt
Ta có: Qk= K.F.ttb
Trong đó:
Qk: Nhiệt tải của thiết bị ngưng tụ
Qk = m3.l3 = m3.i3= m3.(i4-i5) = 0,07.(1928-610) = 92,26 kW K: Hệ số truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ, chọn K= 800 W/m2. K ttb: Hiệu nhiệt độ trung bình logarit.
ttb = = = 4,93
Với = tk - tw1 = 43-37 = 6 = tk - tw2 = 43-39 = 4 Vậy: F= = =23,39 m2
Trên cơ sở các thông số trên, dựa vào bảng các thông số kĩ thuật thiết bị ngưng tụ nằm ngang amoniac [8,249], ta chọn được thiết bị ngưng tụ KTT-25 với các thông số kỹ thuật sau
Bảng 4.8: Các thông số kỹ thuật của giàn ngưng KTT-25 Kí hiệu Diện tích bề mặt
(m2)
Đường kính ngoài (mm)
Số lối (mm)
Số ống
Thể tích giữa các ống (m3)
KTT-25 25 500 8 144 0,39
4.4.9. Tính toán kích thước kho lạnh
4.4.9.1. Thể tích của kho lạnh
Kho lạnh đuợc sử dụng để bảo quản thành phẩm trong thời gian khoảng 45-50 ngày. Với năng suất 25 tấn sản phẩm/ngày nên ta chọn kho lạnh có dung tích 1125 tấn.
Thể tích kho lạnh được tính theo công thức: [8,33]
V = ; m3 Trong đó:
E: Dung tích kho lạnh, tấn;
Gv: Định mức chất tải, tấn/m3, chọn gv=0,45 V: Thể tích kho lạnh, m3.
V = = 2500 (m3) 4.4.9.2. Diện tích chất tải
Diện tích chất tải kho lạnh được tính theo công thức: [8,33]
F = ; m2 Trong đó:
F: Diện tích chất tải, m2; h: Chiều cao chất tải, m.
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ thuộc vào bao bì đựng hàng, phương tiện bốc xếp. Chiều cao h có thể tính bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng không gian cần thiết để chất hàng và dỡ hàng.
Kho lạnh thường có chiều cao từ 4,5-5m. Trong bài thiết kế này chọn chiều cao xây dựng của kho lạnh là 5m. Vậy chiều cao chất tải bằng chiều cao xây dựng trừ đi khoảng hở phía trần để không khí lưu thông là 0,5m và phía dưới nền lát tấm panel là 0,1m.
Suy ra: h= 5 – 0,3 – 0,5 – 0,1 = 4,1 m Vậy diện tích chất tải là: F= = 610 (m2) 4.4.9.3. Tải trọng nền
Tải trọng nền được xác định théo công thức : [8,33]
gf gv.h (tấn/m2) Trong đó:
gf: Tải trọng nền (tấn/m2).
gv: Tiêu chuẩn chất tải (tấn/m3) h: Chiều cao chất tải (m).
Vậy:
Gf = 0,45.4,1 = 1,845 (tấn/m2) 4.4.9.4. Diện tích cần xây dựng
Diện tích kho lạnh thực tế cần tính tới đường đi, khoảng hở giữa các lô hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh. Vì vậy diện tích xây dựng cần phải lớn hơn diện tích tính toán ở trên và được xác định theo công thức: [8,34]
Fxd = (m2) Trong đó:
Fxd: Diện tích cần xây dựng, m2.
F: Hệ số sử dụng diện tích buồng chứa, tính cả đường đi và diện tích giữa các lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như dàn bay hơi, quạt.
F= 0,8