D. Các buồng phụ trợ
8.3. Tính chọn thiết bị bay hơi cho buồng kết đông
Tính chọn thiết bị bay hơi theo công thức: F = QTB0
K. t∆
TB 0
Q - Năng suất lạnh của thiết bị: TB 0
Q = 72,068 (kW).
K - hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi môi chất theo tài liệu (1). Đối với dàn quạt amoniắc ở nhiệt buồng - 350C ta có K = 11,6 W/m2K.
∆t - Hiệu nhiệt độ trung bình logarit giữa môi chất lạnh sôi trong ống và không khí trong buồng. Đối với dàn lạnh quạt môi chất NH3 ta chọn ∆t = 50C.
Ta có: F = 72,068.103
11,6.5 = 1242 m
2.
ở đây buồng kết đông có diện tích là 120m2 mà buồng kết đông cần năng suất lạnh ở dàn lớn vì vậy ta bố trí cho buồng 6 dàn bay hơi.
Vậy diện tích của mỗi dàn là: f0 = 1242
6 = 207 m
2.
Theo bảng 8-13 tài liệu [1] ta chọn dàn quạt loại BOΠ-230 với diện tích bề mặt của mỗi tổ dàn là 230 m2. Quạt có công suất 4kW; lu lợng là 4,7m3/s; vòng quay 25 vg/s; đờng kính: 800 mm.
Chơng 9: Tính chọn các thiết bị phụ 9.1. Tính chọn các thiết bị phụ.
Trong hệ thống lạnh ngoài các thiết bị chỉnh còn có các thiết bị phụ nh là: bình chứa cao áp, bình tách lỏng, bình trung gian, bình tách dầu, bình thu hồi dầu, các đờng ống…
9.1.1. Bình chứa cao áp.
a. Công dụng: Duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lu, giải phóng bề mặt của thiết bị ngng tụ, đợc lắp sau thiết bị ngng tụ, nó đợc cân bằng áp suất với thiết bị ngng tụ.
b. Cấu tạo: Bình hình trụ nằm ngang có ống nối lỏng vào và ra.
Hình 9.1: Bình chứa cao áp.
1- Đờng lỏng vào; 2 - Đờng cân bằng ; 3 - đờng lỏng tới van tiết lu; 4 - áp kế; 5 - mức lỏng kế; 6 - Xả dầu; 7 - Đờng lắp an toàn.
- Dung tích bình chứa cao áp đợc tính nh sau: VCA = 0,3.VBH
.1,2 0,5
Trong đó: VBH: - Thể tích toàn bộ hệ thống bay hơi. BBH = L. V. a
L - Chiều dài ống dàn bay hơi, chọn L = 3 (m)
V - Dung tích trên một (m) ống. (từ bảng 18, 19) tài liệu [11]: Chọn V = 1,98 lít = 1,98 . 10-3 (m3).
a. Mức độ chứa đầy:
Chọn bình chứa cao áp có nhãn hiệu 0,75 PB ⇒ a = 430.
Kích thớc: D x S = 600 x 8 ; L = 3190 (mm); H = 500; Dung tích 0,75m3; Khối lợng 700kg. Vậy: VBH = 3. 1,98 . 10-3 . 430 = 2,5542 (m3).
⇒ VCA = 0,3.2,5542.1,2
0,5 = 1,839 (m3).
9.1.2. Bình chứa tuần hoàn.
a. Công dụng: Có nhiệm vụ tách môi chất lỏng ra khỏi hơi hút về máy nén, đảm bảo hơi hút về máy nén ở trạng thái bão hoà khô, tránh nguy cơ va đập thủy lực ở máy nén và có nhiệm vụ nữa là chứa lỏng ở hạ áp và dùng bơm để đa lỏng lên dàn bay hơi.
b. Cấu tạo: Bình chứa tuần hoàn gồm có các đờng: hơi ẩm vào, hơi boã hoà ra, đờng lỏng về dàn bay hơi.
Hình 9-2: Bình chứa tuần hoàn
1 - Đờng hơi ẩm vào; 2- Đờng hơi về máy nén, 3 - đờng lỏng về dàn bay hơi; 4 - Đờng lỏng từ bình trung gian về.
c. Vị trí mắc: Bình chứa tuần hoàn đợc mắc trớc máy nén và sau dàn bay hơi để tách lỏng không hoá hơi hết tránh về máy nén, chọn bình chứa tuần hoàn theo bảng (8-17) [1]
Chọn bình chứa tuần hoàn đặt đứng kí hiệu 1,5 ДB có kích thớc: D x S = 800 x 8mm; H = 3880mm; B = 1116mm.
9.1.3. Bình trung gian.
a. Công dụng: Làm mát hơi về máy nén cấp cao áp; làm quá lạnh lỏng môi chất trớc khi qua van tiết lu vào dàn bay hơi.
b. Cấu tạo: Đây là bình trung gian có ống xoắn.
Hình 9-3: Bình trung gian.
1- Đờng hơi hút về máy nén cao áp; 2 - Đờng nối van an toàn; 3- Hơi đến từ máy nén hạ áp; 4- Lỏng tiết lu vào; 5- áp kế; 6,8 - Đờng cân bằng hơi và lỏng
với van phao; 7- Nói chặn lỏng; 9- Xả lỏng; 1- - Lỏng vào quá lạnh ở ống xoắn; 11 - lỏng ra từ ống xoắn; 12 - Xả dầu; 13 - ống thuỷ; 14 - Lỗ cân bằng .
Chọn bình trung gian của hệ thống lạnh này là bình trung gian có ống xoắn, đợc chọn theo đờng kính ống hút về máy nén câp cao áp: d = 32mm.
Theo [1] bảng (8-19) chọn bình 40 ΠC3 có kích thớc
D x S = 426 x 10 ; d = 70mm; H =2390mm; Khối lợng 330kg Thể tích bình: 0,22 (m3).
9.1.4. Bình tách dầu.
a. Công dụng: Bình tách dầu có nhiệm vụ tách dầu cuốn theo hơi nén thông cho dầu đi vào dàn ngng mà dẫn dầu quay trở lại máy nén hoặc bình chứa dầu.
b. Cấu tạo: Bình có hình trụ đứng.
Hình 9-4: Bình tách dầu
1 - ống hơi vào; 2 - ống hơi ra; 3 - tấm chắn, 4 - ống thải dầu ra.
9.1.5. Bình thu hồi dầu.
a. Công dụng: Bình chứa dầu dùn để gom dầu từ các thiết bị nh bình tách dầu, bầu dầu của dàn ngng, bình chứa, dàn bay hơi… để gảm tổn thất môi chất và giảm nguy hiểm khi xả dầu từ áp suất cao.
b. Cấu tạo: Bình có hình trụ, có đờng nối với đờng xả dầu của các thiết bị, có đờng nối với đờng hút máy nén và đờng nối với áp kế.
Hình 9-5: Bình thu hồi dầu
1 - Thân bình; 2 - ống thuỷ; 3- Bộ lọc dầu; 4 - Đờng ống về ống hút; 5- Đờng nối về ống đẩy; 6 - Đờng nối dầu vào; 7 - áp kế;
8- Bộ chỉ mức, 9- Xả cặn, 10 - Chân bình
9.1.6. Bình chứa thu hồi.
Bình chứa thu hồi dùng để chứa chất lỏng xả ra từ các dàn bay hơi khi tiến hành phá băng hơi nóng. Bình chứa thu hồi có 2 loại bình hình trụ đặt đứng và đặt ngang.
9.1.7. Tính chọn đờng ống.
9.1.7.1. Đờng ống hệ thống lạnh của buồng bảo quản lạnh. a. Đờng kính ống hút.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống hút ω = 15m/s lu l- ợng qua máy nén m = 0,009 (kg/s). Thể tích riêng hơi hút V = 0,42 m3/kg (đợc xác định ở mục 6.1.2).
Tính đờng kính ống hút: di = 4.m.v 4.0,009x0,42
. = 3,14.15
π ω = 0,017 m.
Theo bảng 10-2 tài liệu [1] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 20mm, dn=22mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 2 2
i
4.m.v 4.0,009.0,42 .d = 3,14.(0,02)
π = 12,6 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
Theo bảng 10-1 tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω=20m/s - Đờng kính ống đẩy: di = 4.m.v 4.0,009.0,42 . = 3,14.20 π ω = 0,015 m.
Theo bảng 10-2 tài liệu [1] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 15mm, dn=18mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 2 2
i
4.m.v 4.0,009.0,42 .d =3,14.(0,015)
π = 21,6 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
c. Đờng kính ống dẫn lỏng.
Theo bảng 10-1 tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy
ω=1m/s
- Đờng kính ống dẫn lỏng: di = 4.m.v 4.0,009.0,42
. = 3,14.1
π ω = 0,069 m.
Theo tài liệu [1] bảng 10-2 ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 70mm, dn=76mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 2 2
i
4.m.v 4.0,009.0,42 .d = 3,14.(0,07)
π = 0,98 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
9.1.7.2. Đờng ống hệ thống lạnh của buồng bảo quản đông. a. Đờng kính ống hút hạ áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 15m/s , lu l- ợng qua máy nén m1 = 0,1 kg/s (đợc xác định ở mục 6.2.2).
Thể tích riêng hơi hút V1 = 1 m3/kg. - Tính đờng kính ống hút:
di = 4.m .v1 1 4.0,1.1
. = 3,14.15
π ω = 0,092 m.
Theo tài liệu [1] bảng 10-2 ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 100mm, dn=108mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 12 1 ( )2 i
4.m .v 4.0,1.1
.d =3,14. 0,1
π = 12,7 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
b. Đờng kính ống đẩy hạ áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 20m/s. - Tính đờng kính ống đẩy:
di = 4.m .v1 1 4.0,1.1
. = 3,14.20
π ω = 0,079 m.
Theo tài liệu [1] bảng 10-2 ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 80mm, dn=89mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 12 1 2 i
4.m .v 4.0,1.1
.d =3,14.(0,08)
π = 20 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
c. Đờng kính ống hút cao áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 15m/s , lu l- ợng qua máy nén m3 = 1,116 kg/s (đợc xác định ở mục 6.2.2). Thể tích riêng hơi hút V3 = 0,3 m3/kg. - Tính đờng kính ống hút: di = 4.m .v3 3 4.1,116.0,3 . = 3,14.15 π ω = 0,05 m.
Theo tài liệu [1] bảng 10-2 ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 50mm, dn=57mm.
ω = 32 3 2 i
4.m .v 4.1,116.0,3 .d = 3,14.(0,05)
π = 17,7 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
d. Đờng kính ống đẩy cao áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 20m/s. - Tính đờng kính ống đẩy:
di = 4.m .v3 3 4.0,116.0,3
. = 3,14.20
π ω = 0,04 m.
Theo tài liệu [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 40mm, dn=45mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 32 3 2 i
4.m .v 4.0,116.0,3 .d = 3,14.(0,04)
π = 27,8 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
e. Đờng kính ống dẫn lỏng.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống dẫn lỏng ω = 1m/s. - Tính đờng kính ống dẫn lỏng:
di = 4.m .v3 4.0,116.0,3
. = 3,14.1
π ω = 0,2 m.
Theo tài liệu [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 200mm, dn=219mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 2 2 i
4.m.v 4.0,116.0,3 .d = 3,14.(0,2)
π = 1,1 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
9.1.7.3. Đờng ống hệ thống lạnh của buồng kết đông. a. Đờng kính ống hút hạ áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 15m/s , lu l- ợng qua máy nén m1 = 0,05 kg/s (đợc xác định ở mục 6.2.3).
Thể tích riêng hơi hút V1 = 1,8 m3/h. - Tính đờng kính ống hút:
di = 4.m .v1 1 4.0,05.1,8
. = 3,14.15
π ω = 0,087 m.
Theo tài liệu [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 100mm, dn=108mm.
- Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 12 1 2 i
4.m .v 4.0,05.1,8 .d =3,14.(0,1)
π = 11,5 m
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
b. Đờng kính ống đẩy hạ áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 20m/s. - Tính đờng kính ống đẩy:
di = 4.m .v1 1 4.0,07.1,8
. = 3,14.20
π ω = 0,075 m.
Theo tài liệu [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 100mm, dn = 108mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 12 1 2 i
4.m .v 4.0,05.1,8 .d =3,14.(0,1)
π = 11,5 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
c. Đờng kính ống hút cao áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 15m/s , lu l- ợng qua máy nén m3 = 0,059 kg/s (đợc xác định ở mục 6.3.2). Thể tích riêng hơi hút V3 = 0,38 m3/kg. - Tính đờng kính ống hút: di = 4.m .v3 3 4.0,059.0,38 . = 3,14.15 π ω = 0,043 m.
Theo tài liệu [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 50mm, dn= 57mm.
ω = 32 3 2 i
4.m .v 4.0,059.0,38 .d = 3,14.(0,07)
π = 11,4 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
d. Đờng kính ống đẩy cao áp.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống đẩy ω = 20m/s. - Tính đờng kính ống đẩy:
di = 4.m .v3 3 4.0,059.0,38
. = 3,14.20
π ω = 0,038 m.
Theo [1] bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 40mm, dn=45mm. Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 32 3 2 i
4.m .v 4.0,059.0,38 .d = 3,14.(0,05)
π = 11,4 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
e. Đờng kính ống dẫn lỏng.
Theo tài liệu [1] chọn tốc độ môi chất đi trong ống dẫn lỏng ω = 1m/s. W = 1m/s.
- Tính đờng kính ống dẫn lỏng: di = 4.m .v3 3 4.0,059.0,38
. = 3,14.1
π ω = 0,168 m.
Theo 1 bảng [10-2] ta chọn ống theo tiêu chuẩn di = 200mm, dn=219mm.
Tốc độ thực của dòng môi chất đi trong ống.
ω = 32 3 2 i
4.m .v 4.0,059.0,38 .d = 3,14.(0,2)
π = 0,71 m/s
Tốc độ ω nằm trong phạm vi cho phép nên đờng kính đã chọn là thích hợp.
9.1.8. Tính chọn bơm Amoniắc.
Trong các hệ thống lạnh có bơm tuần hoàn ngời ta sử dụng bơm điện kiểu kín để tuần hoàn cớng bức môi chất lỏng Amoniắc qua dàn lạnh. Nhiệm vụ của bơm là bơm lỏng lên dàn bay hơi đặt cao. Bơm đợc đặt càng gần bình chứa tuần hoàn càng tốt. Mục đích là tránh lỏng bay hơi tạo nút hơi, gián đoạn
lỏng trên đờng ống hút theo bảng 10-7 tài liệu [1] chọn bơm amoniắc kiểu kín chạy điện: Kíhiệu: 1,5 XΓ - 6 x 3 - 2,8 - 2 (ЦНГ = 70M - 3). Thông số kỹ thuật: Năng suất: 5,5 ữ 12 (m3/h). Cột áp: 45 ữ 55 m NH3 lỏng. Số cấp: 3 Tốc độ vòng quay: 49,5 V/s. Công suất 2,8 kW.
Chơng 10: Trangbị hệ thống thiết bị đo kiểm, bảo vệ.
10.1. Các loại van.
1. Van tiết lu nhiệt.
Van tiết lu nhiệt là van đóng mở tự động nhờ sự quá nhiệt hơi môi chất lạnh hút về máy nén.
Có 2 loại van:
- Van tiết lu nhiệt cân bằng trong và van tiết lu nhiệt cân bằng ngoài. - Van tiết lu nhiệt cân bằng trong: Sử dụng do dàn bốc hơi có tổn thât áp suất ít.
- Van tiết lu nhiệt cân bằng ngoài: Sử dụng cho dàn bốc hơi có tổn thất áp suất lớn.
Van tiết lu nhiệt đợc sử dụng cho máy lạnh trung bình, lớn nhng cũng đợc dùng cho máy lạnh nhỏ nh máy lạnh thơng nghiệp, máy điều hoà nhiệt độ.
2. Van điện từ:
Đợc đặt trên đờng ống dẫnlỏng hoặc hơi môi chất lạnh để đóng mở cửa thoát trong van nhờ cuộn dây điện từ.
3. Van một chiều.
Đợc lắp trên đờng ống đẩy của máy nén đề phòng khả năng môi chất lạnh ở bình ngng quay về máy nén khi máy nén bị hỏng. Ngoài ra van một chiều còn đợc lắp trớc thiết bị ngng tụ cho toàn bộ hệ thống.
4. Van chặn.
Đợc lắp trên đờng ống đẩy của máy nén có nhiệm vụ chặn dầu lại tránh trờng hợp dầu cùng với hơi môi chất đi ra từ máy nén, đi vào các thiết bị khác làm h hỏng các thiết bị khác.
5. Van an toàn.
Là van điều chỉnh các mức lỏng, hơi của các bình chứa tránh trờng hợp hơi hoặc lỏng có áp suất cao quá hoặc thấp quá thì van sẽ tự động ngắt, các loại van đợc chọn theo đờng kính danh nghĩa của các đờng ống đợc sử dụng.
- Dùng các loại van chặn có ký hiệu 15KЧ49P có đờng kính danh nghĩa phù hợp với đờng kính - danh nghĩa của đờng ống tại vị trí lắp đặt van.
- Dùng các loại van 1 chiều có ký hiệu OKД với đờng kính danh nghĩa phù hợp với đờng ống hút của máy nén.