Professional Documents
Culture Documents
Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản 250 tấn tôm
Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản 250 tấn tôm
HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
LỚP: 05DHHH1
MSSV: 2004140146
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến
và sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến Th.S Đào Thanh Khê, giảng viên Bộ môn Quá trình và thiết bị trường đại
học Công Nghiệp Thực Phẩm người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá
trình làm đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường đại học Công
Nghiệp Thực Phẩm nói chung, các thầy cô trong khoa Công Nghệ Hóa Học nói riêng
đã dạy dỗ cho em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành,
giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá
trình học tập.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án. Đồ
án còn nhiều sai sót mong thầy cô bỏ qua.
bao gồm nước liên kết (nghĩa là nước liên kết hóa học với những phần tử đặc biệt như
carbonyl, nhóm amino của protein và liên kết hydro). Vì vậy không bao giờ có điểm
lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần nước lớn (khoảng 75 – 80%) được đông kết ở nhiệt
độ -100C và -500C. Khoảng nhiệt độ này được gọi là điểm tới hạn hay vùng lạnh đông.
Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống dưới điểm
lạnh đông của nước (00C). Khi đó lượng nhiệt yêu cầu tách ra lớn trong giai đoạn 2 để
chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, sự thay đổi nhiệt độ rất ít và giai đoạn
này được gọi là giai đoạn ngưng nhiệt. Có khoảng 3/4 nước được chuyển đổi tạo thành
nước đá, nhiệt độ một lần nữa bắt đầu giảm và trong suốt giai đoạn thứ 3 này hầu như
lượng nước còn lại đóng băng. Một lượng nhỏ nhiệt đã được tách ra trong suốt giai
đoạn 3 này.
Sự ươn hỏng tiếp tục giảm nhanh ở nhiệt độ dưới 00C. Đây là điểm quan trọng
để chuyển nhanh đến điểm tới hạn lạnh đông. Tuy nhiên, quá trình lạnh đông chậm cho
kết quả sản phẩm có chất lượng kém và đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân giải
protein.
Khi nhiệt độ của sản phẩm giảm xuống dưới 00C, dung dịch đầu tiên được làm
lạnh xuống nhanh, sau đó dung dịch bắt đầu kết tinh hoặc hình thành kết tủa và tinh thể
nước đá hình thành ở giai đoạn 2. Đầu tiên có một ít phân tử, đó là những phân tử nhỏ
của chất lơ lửng không hòa tan trong chất lỏng hoặc sự kết hợp ngẫu nhiên của các
phân tử nước để tạo thành tinh thể nước đá theo tiêu chuẩn.
Tuy nhiên, vách tế bào của cá được xem như là lớp màng elastic để chống lại sự
phá vỡ vách tế bào từ sự hình thành tinh thể nước đá lớn để giảm sự mất dịch khi tan
giá cá lạnh đông. Thực tế, phần lớn lượng nước được liên kết trong cấu trúc của protein
và sẽ không bị mất đi do sự rò rĩ khi tan giá. Lượng nước liên kết này có thể được xác
định khi ép mô cơ cá tươi bằng tay và không thấy có chất lỏng thoát ra.
Tuy nhiên, sự tan giá của bất kỳ loại sản phẩm cá nào cũng có sự mất chất dịch
từ phần thịt cá, được giải thích thông qua sự phân giải protein trong suốt tiến trình lạnh
đông gây nên sự biến đổi protein làm mất khả năng liên kết nước. Sự phân giải protein
dựa trên nồng độ enzym (và các thành phần khác) và nhiệt độ. Sự gia tăng nồng độ
enzym làm gia tăng tốc độ phân giải. Sự phân giải này sẽ giảm khi nhiệt độ hạ thấp. Dĩ
nhiên, khi nhiệt độ hạ thấp, một lượng nước lớn sẽ chuyển thành nước đá và nồng độ
của enzym trong dung dịch tăng lên. Vì vậy dưới điểm lạnh đông của nước, nồng độ và
nhiệt độ có mối quan hệ rất gần nhau.
Khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân giải protein từ -100C đến -200C. Vì
vậy để giảm sự rò rĩ chất dịch khi tan giá đến mức thấp nhất, thời gian để nhiệt độ sản
phẩm nằm trong khoảng nhiệt độ này trong suốt quá trình lạnh đông phải càng ngắn
càng tốt. Sự phân giải protein dẫn đến sự mất nước trong suốt quá trình bảo quản lạnh
đông.
Lạnh đông nhanh là dạng phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các
tiến trình lạnh đông thực phẩm. Trong lạnh đông nhanh có khái niệm lạnh đông IQF
hay còn gọi là lạnh đông rời. Lạnh đông nhanh rất khó để xác định. Mặc dù ở Anh đã
có đề nghị rằng tất cả các loài cá nên giảm nhiệt độ từ 00C đến -500C trong 2 giờ hoặc
ít hơn. Tuy nhiên, 2 giờ vẫn bị xem là thời gian quá dài cho các sản phẩm.
Như đã chỉ ra ở trên, sự hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng. Hơn thế
nữa, khi lượng nước trong cá đông đặc nó sẽ trở nên dạng liên kết. Vì vậy giảm độ hoạt
động của nước (aw) và cũng giảm được sự phát triển của vi khuẩn. Vì vậy có thể nói
- Kho lạnh sơ bộ: Dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại
các nhà máy chế biến trước khi chuyển sang một khâu chế biến khác.
- Kho chế biến: Được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực
phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy sữa, nhà máy chế biến thuỷ sản, nhà máy xuất
khẩu thịt vv..) Các kho lạnh loại này thường có dung tích lớn cần phải trang bị
hệ thống có công suất lạnh lớn. Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải xuất
nhập hàng thường xuyên.
- Kho phân phối, kho trung chuyển: Dùng điều hoà cung cấp thực phẩm cho
các khu vực dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân phối thường có
dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đến đời sống sinh hoạt
của cả một cộng đồng.
- Kho thương nghiệp: Kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ
thống thương nghiệp. Kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được
doanh nghiệp bán trên thị trường.
- Kho vận tải (trên tàu thuỷ, tầu hoả, xe ôtô ): đặc điểm của kho là dung tích
lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời để vận chuyển từ nơi này sang nơi
khác.
- Kho sinh hoạt: đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khách sạn,
nhà hàng dùng bảo quản một lượng hàng nhỏ.
Theo nhiệt độ người ta chia ra:
- Kho bảo quản lạnh: Nhiệt độ bảo quản thường nằm trong khoảng -2oC đến
5oC. Đối với một số rau quả nhiệt đới cần bảo quản ở nhiệt độ cao hơn (chuối
> 10oC, chanh > 4oC). Nói chung các mặt hàng chủ yếu là rau quả và các mặt
hàng nông sản.
- Kho bảo quản đông: Kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua
cấp đông. Đó là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ bảo quản
tuỳ thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản. Tuy nhiên nhiệt độ bảo
SVTH: Lâm Thu Mai Page 5
Khoa công nghệ hóa học GVHD: Đào Thanh Khê
quản tối thiểu cũng phải đạt -18 C để cho các vi sinh vật không thể phát triển
o
- Kho xây: Là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta
tiến hành bọc các lớp cách nhiệt. Kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó,
giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển. Mặt khác về
mặt thẩm mỹ và vệ sinh kho xây không đảm bảo tốt. Vì vậy hiện nay ở nước
ta người ta ít sử dụng kho xây để bảo quản thực phẩm.
- Kho panel: Được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan và được
lắp ghép với nhau bằng các móc khoá camlocking. Kho panel có hình thức
đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo
quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu vv... Hiện
nay nhiều doanh nghiệp ở nước ta đã sản xuất các tấm panel cách nhiệt đạt
tiêu chuẩn cao. Vì thế hầu hết các xí nghiệp công nghiệp thực phẩm đều sử
dụng kho panel để bảo quản hàng hoá.
Môi chất lạnh (còn gọi là tác nhân lạnh, ga lạnh, hay môi chất lạnh) là chất mô
giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu nhiệt của môi trường có
nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn, môi chất lạnh tuần
hoàn trong hệ thống nhờ quá trình nén được thực hiện bởi máy nén.
─ Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển phải thấp: tránh cho thiết bị bay hơi khỏi phải
làm việc với áp suất chân không.
─ Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ phải thấp, song phải cao hơn áp suất
khí quyển: giảm chiều dày các thiết bị, đường ống trong hệ thống lạnh.
─ Nhiệt độ tới hạn phải cao: tăng dải làm việc cho máy lạnh.
─ Nhiệt độ điểm 3 pha phải thấp: tăng dải làm việc cho máy lạnh.
─ Nhiệt ẩn hóa hơi lớn: lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống nhỏ.
─ Nhiệt dung riêng đẳng áp phải lớn: các đường đẳng áp càng nằm ngang thì chu
trình càng gần về chu trình ngược Carnot.
─ Độ nhớt vừa phải: độ nhớt lớn làm tăng công tiêu tốn vô ích cho ma sát, độ
nhớt nhỏ thì môi chất dễ rò rỉ qua khe hở.
E
V= (m3) (CT 2-1,Tr 29,[1])
gV
Trong đó:
gv – Mức độ chất tải, tấn/m3. Kho được thiết kế với mặt hàng tôm đông lạnh
trong thùng cactong gv = 0,45 tấn/m3
250
𝑉 = 𝑔𝐸 = 0,45 = 555,5 (𝑚3 ).
𝑣
Trong đó:
F: diện tích chất tải hoặc diện tích hàng chiếm trực tiếp, m2.
h: chiều cao chất tải, m.
Trong đó:
𝐹𝑡 : Diện tích lạnh cần xây dựng (m2)
𝛽𝑓 : Hệ số sử dụng diện tích các buồng, được tính cho cả đường đi và diện tích
giữa các lô hàng, giữa lô hàng và cột, tường, các diện tích lắp đặt thiết bị như
dàn bay hơi, quạt. 𝛽𝑓 phụ thuộc diện tích buồng và lấy theo bảng 1.
f: diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn xác định qua các hàng cột kho.
chọn 𝑍1 =3. Với diện tích tổng cộng 18x12x6
Do nguồn thải ở thiết bị ngưng tụ là rất lớn nên ngay từ khi thiết kế phải tính toán đến
nguồn nước. Có thể sử dụng nước thành phố, tuy nhiên nếu có khả năng tự khai thác là
Quan trọng tương tự là việc cấp điện đến công trình, giá điện giá xây lắp công trình
điện. Ngoài nước thì điện là hạng mục có ảnh hưởng lớn đến vốn đầu tư xây dựng đặc
biệt là vận hành sau này nên cần được quan tâm thích đáng khi chon mặt bằng xây
dựng.
Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị:
Buồng máy và thiết bị thường được bố trí vào sát tường kho lạnh để đường ống giữa
máy thiết bị và dàn lạnh là ngắn nhất, chiếm từ 5 đến 10% tổng diện tích kho lạnh.
PHẦN 3. CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ CÁCH NHIỆT KHO LẠNH TRUYỀN
THỐNG
3.1. Kho lạnh truyền thống
3.1.4. Mái
Các kho lạnh có các tấm mái tiêu chuẩn đi kèm với cột, rầm, xà tiêu
chuẩn. Mái kho lạnh không được đọng nước, phải không bị thấm nước . Kho
lạnh có chiều rộng lớn nên làm mái dốc về hai phía và có độ nghiêng 2% .
Chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu . Chống bức xạ mặt trời bằng cách
phủ lên trên một lớp sỏi trắng có kích thước 5 ÷ 15 mm .
3.1.5. Nền
Kết cấu của nền phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Nhiệt độ phòng lạnh.
- Tải trọng của kho bảo quản.
- Dung tích kho lạnh.
Yêu cầu của nền là phải có độ vững chắc cần thiết, tuổi thọ cao, vệ sinh sạch
sẽ, không thấm ẩm . Theo tiêu chuẩn của Nga nền của kho lạnh có nhiệt độ
dương không cần cách nhiệt
Do chênh lệnh nhiệt độ giữa kho lạnh và môi trường rất lớn. Do đó để giảm tối đa tổn
thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt. Biết rằng lớp cách nhiệt càng
dày thì
tổn thất nhiệt càng ít. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt theo chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật và
đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu. Trong khuôn khổ đồ án
chúng ta không cần tính lớp cách ẩm.
cn
5 Cách nhiệt polystirol 0,047 7,5
Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp:
1
k= ( CT (3-1), trang 64, [1])
1 n
1
i CN
1 i 1 i CN 2
1 1 n
1
suy ra: CN = CN i (m) ( CT (3-2), trang 64, [1])
k 1 i 1 i 2
Với:
Chọn chiều dày cách nhiệt là 0,2m, có 2 lớp mỗi lớp dày 0.1m
Hệ số truyền nhiệt thực tế :
1
𝐾𝑡 = 1 0,02 0,38 0,005 0,2 1 = 0,2 (W/m2.K).
+3. + + + +
23,3 0,92 0,82 0,18 0,047 9
Kiểm tra đọng sương vách ngoài tường bao
Điều kiện để vách ngoài của kho lạnh không bị đọng sương:
t1 t s
k s 0.95 1 (W / m 2 .K ) (CT 3-7,Tr66,[1])
t1 t 2
Trong đó:
t1: nhiệt độ bên ngoài kho bảo quản lạnh đông (oC)
ts: nhiệt độ đọng sương của không khí bên ngoài (oC)
0.95 : hệ số an toàn
Theo (bảng 1-1,Tr7,[1]), thì nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở TP.HCM là
37.30C; độ ẩm 74%. Tra đồ thị h-x (hình1-1,Tr9,[1]), ta được ts = 320C .Nhiệt độ
buồng lạnh t2 = -180C : α1 = 23,3 W/m2.K ( Tra bảng 3-7,Tr65,[1]).
Điều kiện để ẩm không đọng lại trong cơ cấu cách nhiệt là áp suất riêng hơi nước thực
tế luôn phải nhỏ hơn áp suất bão hoà hơi nước ở mọi điểm trong cơ cấu cách nhiệt.
Mật độ dòng qua mọi điểm trong vách là như nhau và bằng mật độ dòng nhiệt
qua tường bao vây ta có:
1=23,3 W/m2K
q 11,06
t1= tf1 - 37,3 36,8 0 C
1 23,3
q 1 11,06.0,02
Vậy t2 = t1 - 36,8 36,550 C
1 0,92
Tương tự ta có:
2 0,38
t3 = t2 -q = 36,55 – 11,06 = 31,42 0C
2 0,82
3 0,02
t4 = t3 - q 31,42 11,06 31,17 0 C
3 0,92
5 0,2
t6 = t5 - q 30,86 11,06 16,2 0 C
5 0,047
6 0,02
t7 = t6 - q 16,2 11,06. 16,450 C
6 0,92
Ta có : q=𝛼 2(t7-tf2)
q 11,06
tf2 = t7 - 16,45 17,7 0 C
2 9
Theo bảng 7-10 "Tính chất vật lý của không khí ẩm" Ta có bảng áp suất hơi
Vách 1 2 3 4 5 6 7
(5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 367.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
= 0,14.
i
Pi = Ph1 -
i
𝛿1 0,02
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5 0,14. 6
𝜇1 90 .10 = 5233,2 Pa.
𝛿 0,38
Px3 = Px2 𝜔 𝜇2 = 5233,2 0,1453. 105 .106 = 4607,4 Pa.
2
𝛿 0,02
Px4 = Px3 𝜔 𝜇3 = 4607,4 0,1453.
90
.106 = 4525,1 Pa.
3
𝛿4 0,005
Px5 = Px4 𝜔 = 4675,1 0,1453. .106 = 3999,3 Pa.
𝜇4 0,86
𝛿5 0,2
Px6 = Px5 𝜔 = 3999,3 0,1453. .106 = 124,6 Pa.
𝜇5 7,5
𝛿6 0,02
Px7 = Px6 𝜔 = 124,6 0,1453. .106 = 92,3 Pa.
𝜇6 90
Chiều dày của lớp cách nhiệt được xác định từ phương trình truyền nhiệt k
1
Ta có k = (W/m2K )
1 n
1
i CN
1 i 1 i CN 2
Trong đố:
k = 0,21 W/m2K
1 = 23,3 W/m2K
2 = 9 W/m2K
Ta có chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt như sau:
= 0,195(m)
Ta có mật độ dòng nhiệt qua cơ cấu cách nhiệt của trần là:
q
q =q1= 1 (tf1 - t1) t1 =t f1 -
1
11,06
Vậy t1 = 37.3 - 36,8 0 C
23,3
Tương tự ta có:
1 0,01
t2 = t1 - q 36,8 11,06. 36,67 0 C
1 0,92
2 0,04
t3 = t2 - q 36,67 11,06 36,36 0 C
2 1,4
3 0,01
t4 = t3 - q 36,36 11,06 35,74 0 C
3 0,18
4 0,2
t5 = t4 - q 35,74 11,06 35,12 C
4 0.047
5 0,2
t6 = t5 - q 14,92 11,06 16,50 C
5 0,15
6 0.01
t7 = t6 - q 16,5 11,06 16,630 C
6 0.92
q 11,06
tf2 = t7 - 16,63 17,95 0 C
2 9
Vách 1 2 3 4 5 6 7
(5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 465.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
=0,11 (g/m2h).
i
Pi = Ph1 -
i
𝛿1 0,01
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5 0,11. 6
𝜇1 90 .10 = 5253,2 Pa.
𝛿 0,04
Px3 = Px2 𝜔 𝜇2 = 5253,2 0,11.
30
.106 = 3997,8 Pa.
2
𝛿 0,2
Px5 = Px4 𝜔𝜇4 = 4039,84 0,11.
7,5
.106 = 153 Pa.
24
𝛿 0,2
Px6 = Px5 𝜔 𝜇5 = 4033,95 0,11.
30
.106 = 120 Pa.
5
𝛿 0,1
Px7 = Px6 𝜔 𝜇6 = 4033,95 0,11.
90
.106 = 93 Pa.
6
Xác định chiều dày của lớp cách nhiệt nền kho.
1
k=
1 n
1
i CN
1 i 1 i CN 2
CN: Chiều dày lớp cách nhiệt của lớp bê tông bọt ( sỏi, đất sét).(m)
CN : hệ số dẫn nhiệt của lớp bê tông bọt, W/mK (bảng 3-1)[1].
K: hệ số truyền nhiệt , ứng với kho nhiệt độ -180C ta có:
1=23,3 W/m2K
𝑞 12,7
t1 = tf1 − = 37,3 − = 36,750C.
𝛼1 23,3
𝛿2 0,6
t3 = t2 – 𝑞 = 35,96 − 12,7 × = -14,830C.
𝜆2 0,15
𝛿3 0,03
t4 = t3 – 𝑞 = -14,83− 12,7 × = -15,120C.
𝜆3 1,6
𝛿4 0,02
t5 = t 4 – 𝑞 = -15,12− 12,7 × = -16,460C.
𝜆4 1,4
𝛿5 0,01
t6 = t 5 – 𝑞 = -16,46− 12,7 × = -16,650C.
𝜆5 0,92
𝛿6 0,32
t7 = t 6 – 𝑞 = -16,650C.− 12,7 × = -17,30C.
𝜆6 0,15
Từ nhiệt độ đã tính ở trên tra bảng 7-10 "Tính chất lý của không khí ẩm" (TL7) ta
được phân áp suất bão hoà theo nhiệt độ.
Vách 1 2 3 4 5 6 7
Nhiệt
độ t0c 36,75 35,96 -14,83 -15,12 -16,46 -16,65 -17,5
( 5265,5−112,18).10−6 𝑀𝑃𝑎.𝑔
𝜔= 233.10−4 𝑚2 .ℎ.𝑀𝑃𝑎
= 0,22 (g/m2h).
i
Pi = Ph1 -
i
𝛿1 0,4
Px2 = Ph1 − 𝜔 = 5265,5 0,22. 6
𝜇1 30 .10 = 2332,1 Pa.
𝛿 0,005
Px3 = Px2 𝜔 𝜇2 = 2332,1 0,22.
0,86
.106 = 160,4 Pa.
2
𝛿3 0,32
Px4 = Px3 𝜔 = 2402,1 0,22. .106 = 159,8 Pa.
𝜇3 244
𝛿4 0,04
Px5 = Px4 𝜔 = 2071,6 0,22. .106 = 153,4 Pa.
𝜇24 30
𝛿 0,02
Px6 = Px5 𝜔 𝜇5 = 1735,6 0,22.
30
.106 = 146.8 Pa.
5
𝛿 0,01
Px7 = Px6 𝜔 𝜇6 = 1567,5 0,22.
90
.106 = 134,5 Pa.
6
Trong đó:
Q11: Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
Q12: Dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời
Tổng 8952,34
Q11
Dòng nhiệt qua tường do bức xạ mặt trời
𝑄12
𝑇
= 𝑘 𝑇 . 𝐹𝑇 . ∆𝑡𝑏𝑥𝑇 (CT 4-6,Tr78,[1])
- Dòng nhiệt toả ra do sản phẩm được xác định qua biểu thức sau:
Q21 M h1 h2
1000
(kW) (CT 4-7,Tr80,[1])
24.3600
Trong đó:
Mb : khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm ,t/24h
Ta có: Mb = 10%M = 0,125= 2,5(kg/s)
Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì
ở đây ta sử dụng thùng cactong:
Cb= 1,46 kJ/kgK
𝑄42 = 350. 𝑛
Trong đó: n: số người làm việc trong phòng lạnh
350: nhiệt lượng do 1 người thải ra khi làm công việc nặng nhọc,
350W/người
Dựa vào diện tích buồng lạnh ta chọn số người làm việc trong buồng là 3
người ( Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - trang 86)
→ 𝑄42 = 350.3 = 1050𝑊
Q43: dòng nhiệt do các động cơ điện (dàn lạnh, quạt thông gió)
K .Q MN
Q0 (CT 4-24,Tr91,[1])
b
Trong đó: K: hệ số lạnh kể đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh.
Chọn k = 1,034(tra Tr92,[1])
b: hệ số thời gian làm việc với kho 250 tấn lấy b = 0,9 (tra Tr92,[1])
Vậy ta có:
1,034.26345,12
Q0 = 30267,6 (w)
0,9
Q0 30,2676
mtt = 0,223KJ / s
q0 132,05
Năng suất thể tích thực của máy nén:
Công nén đoạn nhiệt của chu trình được tính theo công thức sau:
𝑁𝑠 = 𝑚. 𝑙 = 𝑚(ℎ2 − ℎ1 ) = 0,223( 428 − 386,55) = 9,24335 (𝐾𝑊 ) (7-19),[1].
Công suất chỉ thị:
Là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn nhiệt lý thuyết.
𝑁𝑠
𝑁𝑖 = (7-20),[1].
𝜂𝑖
𝑇0 253
𝜂𝑖 = + 𝑏. 𝑡0 = + 0,001.(-20) =0,788 (7-21/170)[1].
𝑇𝑘 313
𝑁𝑠 9,24335
𝑁𝑖 = 𝜂𝑖
= 0,788
= 11,73 (KW).
Là công nén có tính đến tổn thất ma sát của các chi tiết máy và được xác định
bằng công thức:
𝑁𝑒 = 𝑁𝑖 + 𝑁𝑚𝑠 (7-22),[1].
= 11,34 + 1,561 = 12,901 (KW).
Công suất điện :
12,901
= = 15,08 KW.
0,95.0,9
Công suất động cơ lắp đặt:
𝑁đ𝑐 = (1,1 ÷ 2,1). 𝑁𝑒𝑙 = 1,1.15,08 = 16,588(𝐾𝑊) (công thức 7-25)[1].
Phụ tải nhiệt dàn ngưng
Qk = Q 0 + N i (kW)
Với Q0: năng suất của máy nén
Ni : công nén chỉ thị (kW)
Qk = 30,2676 + 11,34 = 41,6 (kW)
5.2. Tính toán thiết bị ngưng tụ
Trong đó:
Q0: Năng suất lạnh, Q0 = 30,2676 kW
K: Hệ số truyền nhiệt.
Tra bảng 8-7 [1]: k = 500 W/m2.K
ttb : hiệu nhiệt độ trung bình logarit giữa môi chất lạnh và chất
Đối với bình bay hơi ống xoắn freon sôi trong ống ∆t tb = 10oC
Chú thích :
Bình tách lỏng đơn giản là một bình hình trụ đặt đứng lắp đặt trên đường hút từ
thiết bị bay hơi về máy nén. Do bình tách lỏng nằm giữa dàn bay hơi và máy nén nên
để tránh tổn thất lạnh cho hệ thống thì ta bọc một lớp polystirol để cách nhiệt cho bình
tách lỏng.
Bình tách lỏng có khả năng tách các giọt môi chất lỏng bằng cách làm thay đổi hướng
chuyển động và làm giảm vận tốc dòng chảy.
2 3
4 9
5
BN
P1
6
13
8
12
5.6.1. Cấu tạo 11 10
1 – đường vào của lỏng cao áp; 2 – màng đàn hồi; 3 – lá van tiết lưu; 4 – lò xo; 5 –
vít điều chỉnh lực lò xo; 6 – bầu cảm biến và ống xi phông; 7 – đường ra của hơi hạ
áp.
Nguyên lý hoạt động:
Bầu cảm biến được nối với phía trên màn ngăn nhờ một ống mao. Trong bầu
cảm biến có chứa 1 chất lỏng dể bay hơi, thông thường chính là môi chất lạnh
sử dụng trong hệ thống.
- Khi bầu cảm biến được đốt nóng, áp suất bên trong bầu cảm biến tăng, áp suất này
truyền theo ống mao và tác động lên phía trên màng ngăn, ép một lực ngược lại lực ép
của lò xo lên thanh chốt. Kết quả khe hở được mở rộng ra, lượng môi chất đi qua van
nhiều hơn để vào thiết bị bay hơi.
- Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, hơi trong bầu cảm biến ngưng lại một phần,
áp suất trong bầu giảm, lực lò xo thắng lực ép của hơi và đẩy thanh chốt lên trên. Kết
quả van khép lại một phần và lưu lượng môi chất đi qua van giảm
- Như vậy, trong quá trình làm việc van tự động điều chỉnh khe hở giữa chốt và thân
van, nhằm khống chế mức dịch vào dàn lạnh công nghiệpvừa đủ và duy trì hơi đầu ra
thiết bị bay hơi có một độ quá nhiệt nhất định. Độ quá nhiệt này có thể điều chỉnh được
bằng cách tăng độ căng của lò xo, khi căng lò xo tăng, độ quá nhiệt tăng.