- Hệ thống lạnh khác. - Hệ thống lạnh trong nhà máy bia. - 5.1.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm. - Trong các nhà máy bia người ta sử dụng hệ thống lạnh trung tâm để làm lạnh các đối tượng sau. - Làm lạnh các tank lên men và tank thành phẩm - Làm lạnh tank men giống. - Làm lạnh nhanh nước 1 o C. - Làm lạnh nhanh dịch đường sau hệ thống nấu.. - Làm lạnh trung gian hệ thống CO 2. - Trên hình 5-1 là sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm sử dụng môi chất NH 3 ở nhà máy bia hiện đại. - Hệ thống lạnh sử dụng glycol và nước làm chất tải lạnh. - Do tính chất ăn mòn của nước muối ảnh hưởng quá lớn đến hệ thống các thiết bị nên hiện nay hầu hết đã được thay thế bằng chất tải lạnh glycol. - Các thiết bị chính bao gồm: Máy nén 1 cấp hiệu MYCOM, bình bay hơi làm lạnh glycol, dàn ngưng tụ bay hơi, các thùng chứa glycol và các thiết bị phụ khác của hệ thống lạnh.. - Thùng chứa glycol được chế tạo bằng inox, bên ngoài bọc cách nhiệt gồm 02 cái có nhiệt độ khác nhau, đảm bảo bơm glycol đã được làm lạnh đến các hộ tiêu thụ và bơm glycol sau khi sử dụng đến bình. - Hình 5-1 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh nhà máy bia. - 11- ống nối van phao Hình 5-2 : Bình bay hơi làm lạnh glycol. - Trên hình 5-2 trình bày cấu tạo của bình bay hơi làm lạnh glycol.. - 5.1.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh CO 2 Trong các nhà máy bia người ta thường sử dụng các hệ thống lạnh riêng để làm lạnh CO 2 vì chế độ nhiệt âm sâu.. - Máy lạnh sử dụng để làm lạnh CO 2 trong sơ đồ này là máy lạnh 2 cấp hoạt động hoàn toàn độc lập với hệ thống lạnh glycol bảo quản tank lên men và làm lạnh nhanh dịch nấu . - Trong một số trường hợp để nâng cao hiệu quả giải nhiệt, người ta trích glycol từ hệ thống lạnh bảo quản bia sang làm mát trung gian hơi CO 2 sau mỗi cấp nén. - Sơ đồ như vậy, tuy hiệu quả giải nhiệt tăng nhưng hệ thống thu hồi CO 2. - hoạt động phụ thuộc vào hoạt động của hệ thống làm lạnh glycol nên hiện nay ít sử dụng glycol để làm mát mà chuyển sang sử dụng nước.. - Hình 5-3: Sơ đồ nguyên lý hệ thống ngưng tụ CO2. - Nguyên lý thhoạt động của hệ thống thu hồi CO 2 như sau: Khí CO 2 từ các tank lên men được dẫn đến balon (1), sau đó được đưa qua tháp rửa (2), ở đây các bọt bia bị cuốn theo được rửa sạch, chỉ còn khí CO 2 và được dẫn sang bình tách lỏng để tách các giọt nước bị cuốn theo dòng. - ở bình ngưng tụ CO 2 được làm lạnh và ngưng tụ lại thành lỏng và chảy xuống bình chứa (13). - Hệ thống có trang bị 02 bộ bình hấp thụ và làm khô, mục đích là trong khi các bình (6) và (7) đang hoạt động thì các bình (8) và (9) tiến hành hoàn nguyên. - Hệ thống lạnh nhà máy bia có các tổn thất nhiệt chính sau đây:. - Tổn thất nhiệt do làm lạnh nhanh dịch đường húp lông hoá sau hệ thống nấu.. - Tổn thất nhiệt để làm lạnh các đối tượng khác.. - Bình bay hơi làm lạnh glycol;. - STT Tên lớp vật liệu Độ dày, mm Hệ số dẫn nhiệt W/m.K 1 Lớp inox vỏ ngoài Lớp polyurethan Lớp thân bên trong Tổn thất nhiệt do làm lạnh dịch đường. - Nhiệt cần làm lạnh dịch đường từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ bảo quản được thực hiện qua hai giai đoạn:. - Giai đoạn 1: Làm lạnh dịch bia sau hệ thống nấu (khoảng 80 o C) xuống 20 o C bằng nước lạnh 1 o C.. - Làm lạnh tiếp bằng glycol từ 20 o C xuống 8 o C. - Tất cả các tổn thất do làm lạnh này đều là phụ tải của máy nén lạnh do đó không cần phân biệt giai đoạn, mà được tính từ 80 o C xuống 8 o C:. - Việc tính phụ tải lạnh máy nén sẽ rất khác nhau tuỳ thuộc vào quan điểm và cách thiết kế hệ thống lạnh. - Để hạ nhanh dịch đường húp lông hoá sau hệ thống nấu nếu sử dụng phương pháp làm lạnh trực tiếp, sẽ đòi hỏi máy lạnh có công suất rất lớn. - Theo quan điểm này, phụ tải nhiệt cần thiết để làm lạnh dịch đường húp lông hoá được tính như sau:. - Vì vậy nhiệt dung riêng của dịch đường húp lông hoá không có giá trị cố định và chính xác cho tất cả các hệ thống. - t 1 , t 2 - Nhiệt độ của dịch đường trước và sau khi được làm lạnh. - Sau khi qua hệ thống nấu và được đưa húp lông hoá ở nhiệt độ sôi 100 o C, dịch đường được đưa sang thiết bị lọc và thùng lắng xoáy trước khi được làm lạnh, vì vậy nhiệt độ t 1 khoảng 80 o C, nhiệt độ đầu ra phải đạt nhiệt độ bảo quản trong tank lên men, tức t 2 = 8 o C.. - 5.1.2.3 Tổn thất nhiệt để làm lạnh các đối tượng khác.. - Tổn thất để làm lạnh trung gian trong hệ thống thu hồi CO 2 - Q 31. - trong hệ thống thu hồi khí này được thực hiện bằng nhiều phương pháp: Sử dụng nước hoặc glycol của hệ thống làm lạnh và bảo quản bia. - Trong trường hợp cuối, cần phải tính tổn thất này, khí tính phụ tải lạnh của máy làm lạnh glycol.. - Trong một số nhà máy, người ta tận dụng lạnh của hệ thống làm lạnh glycol để điều hoà cho một số khu vực nhất định của nhà máy, chẳng hạn như khu văn phòng, các phòng thí nghiệm, các phòng làm việc khác trong khu chế biến. - Hệ thống lạnh trong điều hoà không khí. - 5.2.1 Hệ thống lạnh máy điều hoà cỡ nhỏ. - Thiết bị quan trọng nhất trong một hệ thống điều hoà không khí đó chính là hệ thống lạnh . - Hình 5-4: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh máy điều hoà không khí công suất nhỏ. - Trên hình 5-4 là sơ đồ khai triển của hệ thống lạnh các máy điều hoà công suất nhỏ. - Mỗi hệ thống lạnh trong máy điều hoà đều bộ điều khiển. - 5.2.2 Hệ thống điều hoà công suất trung bình và lớn trong đời sống. - Hệ thống máy điều hoà cỡ lớn có nhiều loại: Máy điều hoà dạng tủ, máy điều hoà làm lạnh bằng nước, máy điều hoà VRV. - Hình 5-5: Sơ đồ hệ thống lạnh máy điều hoà công suất trung bình. - Trên hình 5- 5 là sơ đồ nguyên lý một hệ thống lạnh sử dụng trong điều hoà không khí công suất trung bình. - Trong hệ thống ngoài dàn lạnh và dàn ngưng, các thiết bị còn lại tương đối đơn giản gồm có van tiết lưu, bộ lọc ẩm và van điện từ.. - Hình 5-6 sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh trong các máy điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước (water chiller) với máy nén piston nửa kín và giải nhiệt bằng nước.. - Trong sơ đồ này cụm máy chiller được sử dụng để làm lạnh nước đến cỡ 7 o C, sau đó được các bơm dẫn đến các dàn lạnh gọi là các FCU (fan coil unit ) để làm lạnh không khí. - Hệ thống có thể là loại giải nhiệt bằng nước hoặc giải nhiệt bằng không khí. - Hình 5-6 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh của cụm water chiller 5.2.2.2 Tính chọn cụm water chiller. - 5.2.3 Hệ thống điều hoà gian chế biến nhà máy chế biến thực phẩm.. - 9- Bơm nước sử dụng. - 10- Dàn làm lạnh không khí. - Để điều hoà khu vực chế biến có thể sử dụng hệ thống điều hoà độc lập. - Tuy nhiên do trong nhà máy thường có sẵn các hệ thống lạnh khác, đặc biệt hệ thống làm lạnh nước chế biến có thể sử dụng để điều hoà cho gian chế biến. - Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu phương pháp sử dụng nước được làm lạnh từ cụm máy lạnh trung tâm để điều hoà gian chế biến.. - Về bản chất đây chính là hệ thống điều hoà kiểu làm lạnh bằng nước.. - Trên hình 5-7 là sơ đồ nguyên lý hệ thống điều hoà làm lạnh bằng nước trong các nhà máy chế biến thực phẩm. - Về mặt nguyên lý, hệ thống không khác hệ thống lạnh máy water chiller, ở đây chỉ có một số điểm khác là sử dụng dàn bay hơi kiểu tấm bản để làm lạnh nước.. - Nước sử dụng để chế biến xong, không thực hiện tuần hoàn ngược để làm lạnh mà được loại bỏ.. - Dàn lạnh không khí làm lạnh bằng nước được gọi là fan coi unit (FCU) có cấu tạo gồm : Dàn trao đổi nhiệt nước - không khí, ống đồng cánh nhôm (hoặc ống sắt cánh nhôm), quạt ly tâm tuần hoàn gió, máng hứng nước ngưng, vỏ bao che và lọc bụi.. - Hệ thống lạnh trong Tủ LạNH GIA ĐìNH Và THƯƠNG NGHIệP. - 5.3.1 Hệ thống lạnh tủ lạnh gia đình. - Hệ thống lạnh của tủ lạnh gia đình khá đơn giản. - Tuy hai ngăn có nhiệt độ khác nhau nhưng ở đây người ta không thiết kế hệ thống ở 2 nhiệt độ bay hơi mà chỉ có một chế độ với 02 dàn lạnh nối tiếp, dàn lạnh đông ở phía trước và có diện tích bề mặt lớn hơn so với dàn làm lạnh ở phía sau. - Điều căn bản tạo nên sự khác biệt về nhiệt độ trong các ngăn là công suất làm lạnh của các dàn lạnh. - Công suất làm lạnh ngăn đông lớn hơn nhiều so với ngăn lạnh.. - Hệ thống đóng ngắt tự động nhờ thermostat cảm biến nhiệt độ ngăn lạnh. - Hình 5-8 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh tủ lạnh gia đình. - 5.3.2 Hệ thống lạnh các buồng bảo quản thực phẩm thương nghiệp (Show case). - Hệ thống có trang bị đầy đủ các thiết bị bảo vệ và điều khiển.. - Hình 5-9 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh của tủ lạnh thương nghiệp (show case). - Trên hình 5-10 là sơ đồ hệ thống lạnh hoạt đông ở nhiều chế độ bay hơi khác nhau., thương được sử dụng cho các tủ lạnh thương nghiệp, để bảo quản các thực phẩm nông sản có nhiệt độ yêu cầu khác nhau.. - Hình 5-10 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh hoạt động ở nhiều chế độ bay hơi. - 5.3.3 Hệ thống lạnh xe tải lạnh. - Trên hình 5-11 giới thiệu sơ đồ hệ thống máy lạnh các xe tải lạnh.. - Máy được sử dụng làm lạnh không khí trong xe tải trong quá trình vận chuyển các mặt hàng tươi sống hoặc đông lạnh.. - Hệ thống gồm máy nén piston nửa kín, các dàn lạnh, dàn nóng, bình chứa gas dạng đứng, bộ lọc ẩm, bình hồi nhiệt. - Hệ thống cũng được trang bị các thiết bị bảo vệ và điều khiển đầy đủ.. - 7- Dàn lạnh, SV- Van điện từ Hình 5-11 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh của xe tải lạnh. - Hệ thống làm lạnh nước Chế biến. - 6- Bộ làm lạnh nước. - Về nguyên tắc có thể sử dụng cụm máy lạnh chiller để làm lạnh nước, tuy nhiên phương pháp này thường không kinh tế vì phải nhập nguyên cụm chiller khá đắt tiền. - Vì thế trên thực tế nhiều nhà máy chế biến lựa chọn phương án lắp đặt hệ thống rời bằng cách chỉ nhập máy nén lạnh và một số trang thiết bị đặc biệt còn các thiết bị khác chế tạo trong nước để giảm giá thành sản phẩm, nhưng vẫn đảm bảo hoạt động rất hiệu quả, bền và đẹp.. - Trên hình 5-12 là sơ đồ nguyên lý hệ thống làm lạnh nước chế biến. - Điểm đặc biệt trong sơ đồ này là dàn lạnh sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm bản của Alfalaval, cấp dịch theo kiểu ngập lỏng và do đó thời gian làm lạnh rất nhanh đảm bảo yêu cầu sản xuất và nhu cầu lớn về nước lạnh trong các nhà máy chế biến thực phẩm.. - 5.4.2 Tính toán công suất lạnh hệ thống. - Tổn thất nhiệt để làm lạnh nước. - Tổn thất nhiệt do làm lạnh nước là tổn thất lớn nhất trong hệ thống này và được xác định như sau:. - q n - Nhiệt làm lạnh 01 kg nước từ nhiệt độ t’ n đến t” n trong 1 giờ, J/kg.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt