Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÔN HỌCTÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHO KHO BẢO QUẢN LẠNH SỨC CHỨA 180 TẤN.LỜI NÓI ĐẦUKỹ thuật lạnh ra đời từ cách đây rất lâu và hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kỹ thuật và đời sống. Hiện nay, kỹ thuật lạnh đã thâm nhập vào hơn 70 ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó, đặc biệt là các ngành công nghệ thực phẩm, chề biến thịt cá, rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt và xuất khẩu thủy sản, hải sản, sinh học, hóa chất, hóa lỏng tách khí, sợi dệt may mặc, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, thông tin, máy tính, quang học, cơ khí, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch, …Trong những năm qua, ngành kỹ nghệ lạnh nước ta phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt trong ngành chế biến các ngành nông sản. Quá trình chuyển đổi công nghệ chế biến để đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và thay đổi môi chất lạnh đã tạo nên một cuộc cách mạng thực sự cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta.Nước ta có nguồn lợi vô cùng to lớn từ đồi núi, nươc ta có nguồn hoa quả va rau củ quả rất lớn do nước ta nằm trong vung nhiệt đới.Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường, nhất là các thị trường khó tính như EU, Mỹ, Nhật,… thì sản phẩm phải có chất lượng cao. Ngoài yếu tố chất lượng nguyên liệu ban đầu tốt thì vấn đề bảo quản lạnh cho sản phẩm cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng, quyết định chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng.Vì vậy, việc xác định phương pháp, tính toán thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thống kho bảo quản lạnh cho từng đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đáp ứng yêu cầu công nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế của hệ thống là rất quan trọng.Nắm được yêu cầu cần thiết của hệ thống kho bảo quản lạnh đối với các sản phẩm, đồ án “ Tính toán thiết kế kho bảo quản lạnh sức chứa 180 tấn, xả tuyết bằng gas nóng, môi chất R22 ” là một bài tập quan trọng cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên có thể hoàn thành một công trình trên mô hình lý thuyết có tính ứng dụng cao trong thực tế. Đồ án gồm 5 chương: Chương 1: Tổng quan. Chương 2: Tính toán thiết kế kho lạnh. Chương 3: Tính nhiệt tải kho lạnh. Chương 4: Chu trình lạnh, tính chọn máy nén và thiết bị lạnh. Chương 5: Lắp đặt-tự động hóa và vận hành máy lạnh.Đồ án này được xây dựng trên cơ sở tính toán, tham khảo các tài liệu chuyên ngành và sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn. Tuy nhiên, đồ án vẫn có nhiều thiếu sót, kính mong thầy Trần Đại Tiến, giáo viên hướng dẫn, đóng góp ý kiến bổ sung để đồ án này được hoàn thiện hơn.
~ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG BỘ MÔN KỸ THUẬT LẠNH ĐỒ ÁN MƠN HỌC TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHO KHO BẢO QUẢN LẠNH SỨC CHỨA 180 TẤN GVHD:TRẦN ĐẠI TIẾN SVTH:HOÀNG TUẤN TRANG LỚP : HN 11 NL1 MSSV:11HN128 ~ i~ ~ LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật lạnh đời từ cách lâu ứng dụng rộng rãi ngành kỹ thuật đời sống Hiện nay, kỹ thuật lạnh thâm nhập vào 70 ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành đó, đặc biệt ngành công nghệ thực phẩm, chề biến thịt cá, rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt xuất thủy sản, hải sản, sinh học, hóa chất, hóa lỏng tách khí, sợi dệt may mặc, thuốc lá, chè, in ấn, điện tử, thông tin, máy tính, quang học, khí, y tế, văn hóa, thể thao, du lịch, … Trong năm qua, ngành kỹ nghệ lạnh nước ta phát triển mạnh mẽ, đặc biệt ngành chế biến ngành nông sản Q trình chuyển đổi cơng nghệ chế biến để đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế thay đổi môi chất lạnh tạo nên cách mạng thực cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta Nước ta có nguồn lợi vơ to lớn từ đồi núi, nươc ta có nguồn hoa va rau củ lớn nước ta nằm vung nhiệt đới Để đáp ứng nhu cầu ngày cao thị trường, thị trường khó tính EU, Mỹ, Nhật,… sản phẩm phải có chất lượng cao Ngoài yếu tố chất lượng nguyên liệu ban đầu tốt vấn đề bảo quản lạnh cho sản phẩm có ý nghĩa quan trọng, định chất lượng sản phẩm đến tay người tiêu dùng Vì vậy, việc xác định phương pháp, tính tốn thiết kế, lắp đặt, vận hành hệ thống kho bảo quản lạnh cho đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đáp ứng u cầu cơng nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế hệ thống quan trọng Nắm yêu cầu cần thiết hệ thống kho bảo quản lạnh sản phẩm, đồ án “ Tính tốn thiết kế kho bảo quản lạnh sức chứa 180 tấn, xả tuyết gas nóng, mơi chất R22 ” tập quan trọng cho sinh viên chuyên ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên hồn thành cơng trình mơ hình lý thuyết có tính ứng dụng cao thực tế Đồ án gồm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tính tốn thiết kế kho lạnh Chương 3: Tính nhiệt tải kho lạnh Chương 4: Chu trình lạnh, tính chọn máy nén thiết bị lạnh Chương 5: Lắp đặt-tự động hóa vận hành máy lạnh Đồ án xây dựng sở tính tốn, tham khảo tài liệu chuyên ngành hướng dẫn giáo viên hướng dẫn Tuy nhiên, đồ án có nhiều thiếu sót, kính mong thầy Trần Đại Tiến, giáo viên hướng dẫn, đóng góp ý kiến bổ sung để đồ án hoàn thiện Hà Nội , ngày tháng 02 năm 2012 Sinh viên thực HOÀNG TUẤN TRANG ~ ii~ ~ Chương TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH 1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lành Từ trước công nguyên người chưa biết làm lạnh, biết đến tác dụng lạnh ứng dụng chúng phục vụ sống Họ biết dùng mạch nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm lâu Người Ai cập cổ đại biết dùng quạt quạt cho nước bay bình gốm xốp để làm mát khơng khí cách 2500 năm Người Ấn Độ người Trung Quốc cách 2000 năm biết trộn muối với nước với nước đá để tạo nhiệt độ thấp Kỹ thuật lạnh đại bắt đầu phát triển giáo sư Black tìm ẩn nhiệt hố nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764 Con người biết làm lạnh cách cho bay chất lỏng áp suất thấp Sau hố lỏng khí SO vào năm 1780 Clouet Monge tiến hành Sang kỷ thứ XIX Faraday hố lỏng hàng loạt chất khí : H2S; CO2; C2H2; NH3 ; O2; N2; HCL Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) phát minh máy lạnh nén với đầy đủ thiết bị đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay van tiết lưu Sau có hàng loạt phát minh kỹ sư Carres (pháp) máy lạnh hấp thụ chu kỳ liên tục với cặp môi chất khác Một kiện quan trọng lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh việc sản xuất ứng dụng Freon Mỹ vào năm 1930 Freon chất lạnh có nhiều tính chất q báu khơng cháy, khơng nổ, khơng độc hại, phù hợp với chu trình làm việc máy lạnh nén Nó góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển Nhất kỹ thuật điều hồ khơng khí Ngày kỹ thuật lạnh đại phát triển mạnh, với phát triển khoa học, kỹ thuật lạnh có bước tiến vượt bậc 1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật lạnh ~ iii~ ~ Kỹ thuật lạnh ngày đóng vai trị quan trọng kinh tế quốc dân khoa học kỹ thuật, kinh tế quan trọng: công nghệ thực phẩm, chế biến thuỷ sản, rau quả, rượu bia, nước giải khát, sinh học, hoá lỏng hoá chất tách khí, điện tử, khí xác, y tế, điều hồ khơng khí Một ứng dụng quan trọng ngành Cơng Nghệ Thực Phẩm, theo thống kê khoảng 80 % cơng nghệ lạnh sử dụng công nghệ thực phẩm Vi sinh vật enzyme nội tạng nguyên nhân gây nên hư hỏng thực phẩm Nhưng tác dụng nhiệt độ thấp chúng bị ngừng hoạt động bị ức chế hoạt động, sản phẩm bị biến đổi chất lượng hương vị, sắc màu, chất dinh dưỡng Nhờ thời gian giữ sản phẩm lâu tạo điều kiện tốt cho trình chế biến, tiêu thụ sản phẩm 1.1.3 Kho lạnh phân loại kho lạnh Cùng với phát triển mạnh mẽ ngành chế biến thuỷ sản Kho lạnh đóng vai trị quan trọng khâu bảo quản sản phẩm Kho lạnh tạo môi trường giúp cho sản phẩm bảo quản giữ giá trị dinh dưỡng giá trị khác giá trị bảm quan, hình dạng sản phẩm 1.1.3.1 Phân loại kho lạnh Theo công dụng a Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ hay bảo quản tạm thời thực phẩm nhà máy chế biến trước chuyển đến khâu chế biến khác b Kho chế biến: sử dụng nhà máy chế biến bảo quản thực phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy đóng bao bi cho sản phẩm nơng sản ,nhà máy sữa, nhà máy chế biến thủy sản, xuất thịt,…), thường có dung tích lớn, phụ tải nhiệt lớn thay đổi xuất nhập hàng thường xuyên c Kho lạnh phân phối: thường dùng điều hịa thực phẩm cho khu vực đơng dân cư, thành phố, trung tâm công nghiệp dự trũ lâu dài Kho thường có dung tích lớn trữ nhiều mặt hàng khác d Kho lạnh trung chuyển: thường đặt hải cảng, điểm nút đường sắt, dùng để bảo quản ngắn hạn sản phẩm nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển kết hợp làm với kho lạnh phân phối kho lạnh thương nghiệp ~ iv~ ~ e Kho lạnh thương nghiệp: bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống thương nghiệp, bảo quản tạm thời mặt hàng bán thị trường f Kho lạnh vận tải: thực chất ô tô lạnh, tầu hoả, tầu thuỷ máy bay lạnh Kho có dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời, vận chuyển từ nơi sang nơi khác g Kho lạnh sinh hoạt: loại tủ lạnh, tủ đơng cỡ khác sử dụng gia đình, khách sạn, nhà hàng để bảo quản lượng hàng nhỏ thực phẩm Dung tích từ 50 lít đến vài mét khối Theo nhiệt độ: a Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ thường từ -20C÷ 50C Chủ yếu bảo quản mặt hàng nông sản b Kho bảo quản đông: bảo quản mặt hàng cấp đông Nhiệt độ tối thiểu -180C c Kho đa năng: nhiệt độ bảo quản -120C d Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C e Kho bảo quản nước đá: Nhiệt độ tối thiểu 40C Theo dung tích chứa: tính theo m3, lít, Theo đặc điểm cách nhiệt: a Kho xây: kho mà kết cấu kiến trúc xây dựng bên người ta tiến hành bọc cách nhiệt Nhược điểm lắp đặt khó, giá thành cao, khó tháo dỡ, khơng thẩm mỹ b Kho panel: lắp ghép từ panel tiền chế polyruethan ghép với mộng âm dương hay khóa camlocking Ưu điểm đẹp, gọn, rẻ, thuận lợi lắp đặt, tháo dỡ, bảo quản sản phẩm Hầu hết xí nghiệp cơng nghệ thực phẩm dùng kho panel để bảo quản hàng hóa Hiện nhiều doanh nghiệp nước sản xuất panel đạt tiêu chuẩn chất lượng cao 1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH 1.2.1 Những biến đổi thực phẩm trình bảo quản lạnh 1.2.1.1 Những biến đổi vật lý a Sự kết tinh lại nước ~ v~ ~ Đối với sản phẩm động lạnh trình bảo quản khơng trì nhiệt độ bảo quản ổn định dẫn đến kết tinh lại nước đá Đó tượng gây nên ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản Kết tinh lại nước đá xảy có dao động nhiệt độ trình bảo quản Do nồng độ chất tan tinh thể nước đá khác nên nhiệt độ kết tinh nhiệt độ nóng chảy chúng khác Khi nhiệt độ tăng tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng chảy thấp bị tan trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại trình kết tinh lại xảy ra, chúng lại kết tinh thể nước đá lớn làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày to lên Sự tăng kích thước tinh thể nước đá ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể cấu trúc tế bào bị phá vỡ, sử dụng sản phẩm mềm hao phí chất dinh dưỡng tăng nước tự tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm Để tránh tượng kết tinh lại nước đá trình bảo quản nhiệt độ phải ổn định, mức dao động nhiệt độ cho phép ± 10C b Sự thăng hoa nước đá Trong trình bảo quản sản phẩm đơng tượng nước khơng khí ngưng tụ thành tuyết giàn lạnh làm cho lượng ẩm khơng khí giảm Điều dẫn đến chênh lệch áp suất bay nước đá bề mặt sản phẩm với môi trường xung quanh Kết nước đá bị thăng hoa nước vào mơi trường khơng khí Nước đá bề mặt bị thăng hoa, sau lớp bên thực phẩm thăng hoa Sự thăng hoa nước đá thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng Oxy khơng khí dễ xâm nhập oxy hố sản phẩm Sự oxy hoá xảy làm cho sản phẩm hao hụt trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đặc biệt q trình oxy hố lipit Để tránh tượng thăng hoa nước đá sản phẩm sản phẩm đơng đem bảo quản phải bao gói kín đuổi hết khơng khí ngồi, có khơng khí bên xảy tượng hoá tuyết bề mặt bao gói q trình thăng hoa xảy 1.2.1.2 Những biến đổi hoá học ~ vi~ ~ Trong bảo quản đơng, biến đổi sinh hố, hố học diễn chậm Các thành phần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu… a) Sự biến đổi Protein Trong loại protein protein hoà tan nước dễ bị phân giải nhất, phân giải chủ yếu tác dụng enzyme có sẵn sản phẩm Sự khuếch tán nước kết tinh lại thăng hoa nước đá gây nên biến tính protein hồ tan Biến đổi protein làm giảm chất lượng sản phẩm sử dụng b) Sự biến đổi chất béo Dưới tác dụng enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào Đó điều kiện thuận lợi cho q trình oxy hố chất béo xảy Q trình oxy hố chất béo sinh chất có mùi vị xấu làm giảm giá trị sử dụng sản phẩm Nhiều trường hợp nguyên nhân làm hết thời hạn bảo quản sản phẩm Các chất màu bị oxy hoá làm thay đổi màu sắc sản phẩm 1.2.1.3 Sự biến đổi vi sinh vật Đối với sản phẩm bảo quản lạnh có nhiệt độ thấp 0C bảo quản ổn định số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản Ngược lại sản phẩm làm lạnh không đều, vệ sinh không tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định làm cho sản phẩm bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm làm giảm chất lượng sản phẩm 1.2.2 Kết luận Kỹ thuật lạnh đóng vai trị quan trọng kinh tế xã hội Đặc biệt nước ta kinh tế chủ yếu sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, sản phẩm nông nghiệp dồi Bên cạnh tiến trình phát triển kinh tế xã hội tiến dần lên công nghiệp hoá đại hoá, sản phẩm xuất ngày chế biến tinh chế hơn, ngành chế biến nông sản, chế biến thuỷ sản ngày chiếm vị kinh tế xã hội Để phát triển ngành cơng nghệ lạnh đóng vai trò to lớn đặc biệt với ngành chế biến thuỷ sản xuất Do việc nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật lạnh vào nước ta cần thiết hướng để với xã hội đưa kinh tế lên ~ vii~ ~ Chương TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHO LẠNH 2.1 CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT Nội dung yêu cầu: Thiết kế kho bảo quản lạnh sức chứa 180 tấn, nhiệt độ không khí kho 4oC ± 20C Mơi chất lạnh R22, xả tuyết gas nóng Em chọn phương án thiết kế kho bảo quản BẮC GIANG, có thơng số khí hậu sau: Bảng 2.1: Thơng số khí hậu Bắc Giang [TL1-8] Nhiệt độ(0C) TB năm Mùa hè 23,3 32,6 Mùa đông Độ ẩm tương đối(%) Mùa hè Mùa đông 13,3 83 77 Chọn nhiệt độ môi trường t = 32,6 0C nhiệt độ mơi trường để tính tốn Nhiệt phòng bảo quản lạnh 4oC ± 20C dộ ẩm 85% 2.2 TÍNH TỐN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH 2.2.1 Phương án xây dựng Kho có dung tích 180 tấn, hàng xếp ngăn gỗ cactong Vì vậy, em chọn phương án xây dựng kho lạnh kho lắp ghép, tường trần ghép panel, bêtơng có cách nhiệt 2.2.2 Xác định tiêu chuẩn chất tải kho lạnh Tiêu chuẩn chất tải kho khối lượng hàng hóa chứa đơn vị thể tích, tấn/m3 Sản phẩm bảo quản kho loại vải thiều số hoa qua cam , quý nên tiêu chuẩn chất tải gv = 0,30 tấn/m3.[tra bảng 2.3 tiêu chuẩn chất tải sách hướng dẫn thiết kế lạnh] 2.2.3Thể tích kho lạnh Thể tích kho lạnh xác định theo cơng thức V= E (m3) gv Trong đó: ~ viii~ ~ E: dung tích kho lạnh (tấn) gv: định mức chất tải (tấn /m3) V: thể tích kho lạnh (m3) Với E = 180 Ta có: V = 180 = 600 (m3) 0,30 2.2.4 Diện tích chất tải kho lạnh Diện tích chất tải kho lạnh : F= V (m2) h Trong đó: F: diện tích chất tải (m2) h: chiều cao chất tải (m) Chiều cao chất tải phụ thuộc vào chiều cao kho lạnh khoảng hở trần hàng để lắp dặt dàn lạnh lưu thơng khơng khí Chiều cao kho lạnh chiều cao phủ bì kho lạnh trừ hai lần bề dầy panel Chọn panel tiêu chuẩn có chiều cao phủ bì 6(m) Chọn h = (m) Vậy ta có diện tích chất tải là: F= 600 = 120 (m2) 2.2.5 Diện tích cần xây dựng Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở lơ hàng, diện tích lắp đặt dàn lạnh Vì diện tích cần xây dựng phải lớn diện tích tính tốn xác định theo công thức Fl = F (m2) βF Trong đó: Fl : diện tích cần xây dựng (m2) β F : hệ số sử dụng diện tích, tính đến diện tích đường lại, khoảng hở lô hàng ~ ix~ ~ Chọn hệ số sử dụng: β =0,82 [tra bảng 2.4 tl hướng dẫn thiết kế hệ F thống lạnh] Vậy diện tích cần xây dựng là: Fl = 120 = 146 (m2) 0,82 Kích thước kho 10 × 15 × m 2.2.6 Tải trọng Tải trọng xác định theo cơng thức gf = gv × h Trong đó: gf : tải trọng (tấn/m2) gv : tiêu chuẩn chất tải (tấn/m3) h : chiều cao chất tải, h = (m) gf = 0,30 x = 1,50 (tấn/m2) Vậy: Với tải trọng bêtông đủ khả chịu lực nén 2.3 TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 2.3.1 Cách nhiệt 2.3.1.1 Nhiệm vụ cách nhiệt Hạn chế dịng nhiệt tổn thất từ ngồi mơi trường có nhiệt độ cao vào buồng lạnh có nhiệt độ thấp qua kết cấu bao che Chất lượng vách cách nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất vật liệu cách nhiệt Để đảm bảo tốt hiệu cách nhiệt cấu trúc cách nhiệt phải có tính chất cách nhiệt số tính chất khác Trong tính tốn chiều dầy cách nhiệt phải xác kinh tế 2.3.1.2 Tính tốn chiều dày cách nhiệt Chiều dầy lớp cách nhiệt tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp k= => δcn 1 δ δ + ∑ i + cn + α λcn α i= λ 1 i n n 1 δ = λcn − +∑ i + k α1 i=1 λi α2 Trong : ~ x~ [ TL] (m) ~ Hơi Dầu Cấu tạo:Bình tách dầu: Đường kính bình tách dầu: Dt = 4V πω [TL2,310] V- lưu lượng thể tích dịng qua bình tách dầu V = m3.ν3 = 0,075× 0,27 = 0,02 (m3/s) ω – tốc độ dịng mơi chất bình ω = 0,5÷1 m/s Chọn ω = 0,8 m/s Vậy đường kính bình tách dầu là: Dt = 4V × 0,02 = = 0,18 (m) πω 3,14 × 0,8 Áp suất thiết kế bình tách dầu: Pk= 19,5 kG/cm2 Bình tách dầu lắp đường đẩy MN để dầu tách khỏi đường ống nén trước vào thiết bị ngưng tụ Bình tách dầu: Đường kính bình tách dầu: Dt = 4V πω [TL2,310] V- lưu lượng thể tích dịng qua bình tách dầu V = m3.ν3 = 1,75× 0,027 = 0,05 (m3/s) ω – tốc độ dịng mơi chất bình ω = 0,5÷1 m/s Chọn ω = 0,8 m/s Vậy đường kính bình tách dầu là: ~ xxxi~ ~ Dt = 4V × 0,05 = = 0,28 (m) πω 3,14 × 0,8 4.5.3 Bình tách lỏng 4.5.3.1 Nhiệm vụ cấu tạo a Nhiệm vụ Tách dọt môi chất lỏng khỏi buồng hút máy nén theo nguyên lý làm thay đổi theo hướng thay đổi giảm vận tốc dòng chảy MN không hút phải lỏng gây va đập thuỷ lực hư hỏng MN b Cấu tạo Bình tách lỏng lắp đường hút MN để bảo vệ MN không hút phải lỏng gây đập thuỷ lực - Do bình tách lỏng nằm TBBH máy nén lên để tránh tổn thất nhiệt cho hệ thống ta bọc lớp khí polistin để cách nhiệt cho bình tách lỏng 4.5.4 Xác định tháp giải nhiệt a cấu tạo P1 ~ xxxii~ 13 12 11 10 BNT ~ - Động quạt gió - Bơm nước - Vỏ thép - Đường nước lạnh cấp để mát bình ngưng - Chắn bụi nước - Đường nước nóng làm mát nhờ không - Dàn phun nước khí ngược chiều từ lên - Khối đệm 10 - Phin lọc nước - Cửa không khí vào 11 - Phễu cháy tràn 12 - Van xả đáy 13 - Cấp nước bổ sung (P1): áp kế Ta có suất nhiệt hệ thống là: Qk = 26,78 (kW) Quy suất nhiệt lạnh ta có: Qk = 26,78 kW = 26,78×860 = 23031 kcal/h = 23031 = lạnh 3900 Vậy ta chọn tháp giải nhiệt RINKI kiểu FRK [tra bảng 8-22] Bảng 4.3: Các thông số tháp giải nhiệt Lưu Kiểu lượn FRK Kích thước g (mm) Quạt gió Môtơ quạt Khối lượng (kg) dBA L/s Độ ồn, H D m3/ph Φ mm kW Khô Ướt 1,63 1600 930 70 530 0,20 40 130 46,0 Chương 5: LẮP ĐẶT - TỰ ĐỘNG HÓA VÀ VẬN HÀNH MÁY LẠNH 5.1 Các thiết bị tự động hoá - Để đảm bảo máy hệ thống hoạt động an toàn tin cậy Mặt khác để thực dễ dàng thao tác bảo dưỡng sửa chữa người ta lắp đặt thiết bị đơng hố cho HTL a Van tiết lưu cân ~ xxxiii~ ~ PT 1 - Màng cảm biến PK - Cửa van - Phin lọc - Lò xo - Vít hiệu chỉnh 6 - Bầu cảm nhiệt Van tiết lưu cân điều chỉnh cấp lỏng giữ cho độ nhiệt không đổi không giữ ánh sáng nhiệt độ sơi số Mặt khác có tổn thất ánh sáng đáng kể thiết bị bay áp lực giảm nhỏ nhiệt độ bão hoà lối thấp lối vào để trì cân lực P1 van b Re le áp suất cao - thấp (Giơ le áp suất kép) - Được tổ hợp chúng lại vỏ thực chức rơle ngắt điện cho máy nén lạnh áp suất cao vượt qua mức cho phép áp suất thấp hạ xuống mức cho phép - Việc đóng tiền cho MN áp suất cao giảm xuống áp suất thấp tăng lên phạm vi an toàn thực tự động tay với nút ấn Re sét ngồi tay với tay địn re sét phía vỏ mơ tả - Re le áp suất kép sản xuất cho môi chất frêôn amôniăc c Rele hiệu áp dầu Re le hiệu áp dầu sử dụng kỹ thuật lạnh chủ yếu để bảo vệ bôi trơn hoàn hảo MN áp suất khoang tắc te máy nén thay đổi nên đảm bảo an tồn cho việc bơi trơn MN Chính hiệu áp suất dầu (trừ hiệu áp suất dầu te hay P0 ) đại lượng đánh giá xác chế độ bơi trơn u cầu MN Hiệu áp suất dầu cần thiết nhà chế tạo MN quy định Ap ≥ 0,7 bar Khi hiệu áp suất dầu thấp mức quy định Re le hiệu áp dầu ngắt mạch fiơ le thời gian d Dụng cụ điều chỉnh áp suất bay Van điều chỉnh áp suất bay nắp đường hút sau dàn bay để thực nhiệm vụ: ~ xxxiv~ ~ - Khống chế áp suất bay khơng đổi qua khống chế nhiệt độ không đổi bề mặt dàn bay - Đảm bảo áp suất hút không tụt xuống thấp van đóng lại áp suất bay giảm xuống mức cho phép lại mở van cho máy nén áp suất mức quy định - Độ mở van quy định áp suất bay van theo tỷ lệ bay cao van mở lớn * Tính van điều chỉnh áp suất bay cho buồng bảo quản đơng buồng vạn R22 cần trì áp suất: 1,79 bar, tương đương với nhiệt độ bay - 28 0C áp suất hút 1,16 bar để tránh đóng băng dàn bay van điều chỉnh cần phải đóng mở 1,06 bar (-400C) suất lạnh Qc = 4,5kw nhiệt độ bay t0 = 280C nhiệt độ lỏng trước van tiết lưu t1 = 00C - Hiệu áp suất phía van: ∆P = 1m79 - 116 = 0,63 bar chọn van ổn áp KVp 28,35 Q0 max = 8,7 (kw) - Khi chọn van điều chỉnh cần chọn đường kính rãnh nghĩa 25,35 cho phù hợp với đường kính ống hút đường kính ống dàn bay * Tính van điều chỉnh áp suất bay cho buồng bảo quản lạnh buồng tháo tải chất tải R22 cần trì áp suất: 2,36 bar tương đương với t bay -210C áp suất hút 1,16 bar để tránh đóng băng dàn bay van điều chỉnh cần phải đóng mở 1,06 bar (∼ -400C) suất lạnh Q0 ≈ 4,5 (kw) chọn KVP: 0,5q e Van điện từ: Là loại van chặn mà lực điều khiển lực điện từ có điện cung cấp cho cuộn dây, cuộn dây sinh lực điện từ hút lõi thép đẩy van lên van điện từ mở ngược lại Hoạt động hai chế độ đóng hồn tồn hay mở hồn tồn Trong hệ thống lạnh sử dụng loại van điện từ RVE 1250 BXF f) Van chiều Van chiều thẳng dòng - Trong số hệ thống lạnh người ta thiết kế chu trình cho lỏng theo hướng định vào thiết bị khơng phép quay trở lại g) Van khoá - Van chặn Nhiệm vụ: ~ xxxv~ ~ - Khi vận hành sửa chữa máy nén lạnh cần phải khố mở dịng mơi chất đường vịng tuần hồn MCL Khố mở dịng tải lạnh vịng tuần hoàn chất tải lạnh h) Rơle nhiệt độ Rơle nhiệt độ hiệu nhiệt độ phụ thuộc vào cấu tạo cách lắp đặt có đầu cảm biến nhúng chìm đầu cảm biến đặt khơng khí + Vùng nhiệt độ điều chỉnh (-25 - 0C) phạm vi nhiệt độ mà rơle nhiệt độ làm việc đóng ngắt Các giá trị ghi phong chia nhiệt độ rơle - Vị trí hiệu nhiệt độ đóng ngắt mạch điện đặt vị trí nhiệt độ yêu cầu t2 = t1 + 0,63 (t2 - t1) i Chọn công tắc tơ, Re le nhiệt, Re le thời gian, áp tơ mát cầu chì I= P U cos ϕ S = 38,6.1000 = 69,074 (A) 380.0,85.173 * Chọn cầu chì B 11.14 số liệu kỹ thuật Điện áp cao kiểu cáp liên xô cũ sản xuất có: Igh = 1,5.69,074 = 103,6 (A) * áp tô mát theo bảng 26 số liệu kỹ thuật át tô mát kiểu A3100 chế tạo Liên Xơ - Kí hiệu theo kết cấu A3160 Igh = 103,6 (A) - Công tắc tơ: theo bảng 11.32 thơng số CTT sau: - Dịng điện sử dụng đến I = 103,5 (A) Dòng với cáp 4mm Công tắc tơ loại LC1 - F04 Nhiệt độ môi trường < 550C - Rơ le nhiệt loại HTF cần thêm nối dài đặt dịng q tải 90÷110(A) ~ xxxvi~ ~ - Rele thời gian: 3RD1 SiRuS3R (trong hộp 22MM) - Trong hộp tiêu chuẩn 22mm - Có chức thời gian - Khoảng thời gian điều chỉnh 0,5 ÷ 10min U = 220V; Iđm = 15 (A) Mã : 7Pu 4024 AN 20 j Động quạt: với tổng công suất 2,28 (kw) I= P 2,23.1000 3= = 6,89 (A) U cos ϕ 1,73.220.0,85 Cũng tra bảng ta có: Re le nhiệt có khoảng thời gian - (A) Cầu chì Iđm = (A) 5.2 trang bị điện cho cho hệ thống lạnh cho kho bảo quản lạnh xả thuyêt gas nóng 5.2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh ~ xxxvii~ ~ SV TL TD SV NT MN BH TD N SV Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh 5.2.2 sơ đồ mạch điện động lực mạch diều khiển kho bảo quản lạnh ~ xxxviii~ ~ S R T MCB-1 A A A A 52P 51C 52F 52FC 51P 52S 52D 52C 51F 51FC M M M Bom nu?c M Qu?t dàn l?nh Qu?t TGN Sơ đồ mạch điện động lực 52C MCB-2 51FC 23D 51C SV TR-2 lh L p TR-3 BZ HPS 0PS TR-1 52P 51F 51P a L b SV 52F 52 P LPS 52 C L TR 49C L 52 S TR Sơ đồ mạch điện điều khiển ~ xxxix~ TR 52 D ON 5.2.3 Các ký hiệu vẽ RL L WPS 52 F L 52 FC SV TR-2 OFF TS TM ~ 52 P : Cuộn dây contactor bơm nước làm mát dàn ngưng 52 F : Cuộn dây contactor quạt tháp giải nhiệt 52 S : Cuộn dây khởi động cho máy nén 52 D : Cuộn dây contactor khởi đông tam giác 52 C : Cuộn dây cotactor làm việc máy nén 52 pd : Cuộn dây contactor bơm dịch TM1 : Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh TM2 : :Rờ le thời gian xả tuyết cụm dàn lạnh TR : Cuộn dây rơ le thời gian LFS/HFS : Rờ le phao bình chứa tuần hoàn FS1/FS2 : Rờ le phao cấp dịch bảo vệ mức dịch cao bình trung gian SV : Cuộn dây van điện từ th : tiếp điểm rờ le nhiệt độ a-b : Tiếp điểm bảo vệ áp suất dầu L : Đèn báo làm việc RL : Đèn báo cố BZ : Chuông báo động cố; HPS/LPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ áp suất nén cao áp suất hút thấp OPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất dầu thấp ~ xl~ ~ WPS : Tiếp điểm rơ le bảo vệ hiệu áp suất nước : Tiếp điểm thường mở : Tiếp điểm thường đóng : Tiếp điểm thường mở đóng chậm : Tiếp điểm thường đóng mở chậm 5.2.4 Nguyên lý hoạt động Khi khởi động máy đóng cầu dao MCB – 1, MCB – khơng có cố máy chạy dừng hồn tồn tự động Đầu tiên có điện vào 52 52 , bơm nước quạt tháp giải nhiệt chạy trước P F Mạch thông sau: N – 51C – HPS – ab – LPS – 51P(52F) - điện vào cuộn dây dây 52 52 - R Do có P F 52 52 nên tiếp điểm thường mở 52P, 52F đóng lại cuộn P F TR có điện sau thời gian tiếp điểm thường đóng mở chậm TR1 đóng lại áp suất nước đủ làm cho có điện vào mạch khởi động máy nén máy nén khởi động chế độ sao, sau ÷ giây chuyển sang chế độ tam giác Nếu trình hoạt động có xảy cố: Bơm nước, quạt tháp giải nhiệt tải, quạt dàn lạnh qua tải, áp suất dầu thấp, áp suất nén cao máy nén dừng mạch báo cố hoạt động ~ xli~ ~ Đối với mạch cấp dịnh xả tuyết ,khi đóng atomat MCB-2 có điện cuận dây TD/TM tren dã diieeuf chỉnh chu kỳ xả tuyết thời gian xả tuyết chu kỳ Sau thơi gian đến chu kỳ xả tuyết tiếp điểm -4 mở – đóng lại làm cho hệ thống lạnh chuyển sang ché độ xả tuyết , lúc cuộn SV1 diện ngừng cấp dịch cho dàng bay SV2 có điện SV2 mở đưa gas nóng vào dàn lạnh để xả tuyết cho dàn lạnh sau thời gian xả tuyết dã điều chịnh rơ le thời gian xả tuyết , tiếp diểm – mở tiếp điểm – đóng lại làm cho có điiện vào van SV1 , cấp dịnh cho dàn lạnh ( quạt dàn lạnh chua chạy dàn cịn nóng ) thời gian quạt chạy chậm diều chỉnh TR3 ÷ phút cuộn dây SV1 có điện cuộn dây rơ le thời gian TR3 có diện , sau thời gian tiếp diểm thường mở đóng chẩm đóng lại cuộn dây AX có điện quạt chạy FC Nêu thời gian xả tuyết mà nhiệt độ dàn lạnh lớn tiếp điểm rơ le nhiệt độ 23D xẽ đóng lại , cuộn dây P có diện , tiếp điểm 3- mở tiếp điểm – địng lại kết thúc q trình xả tuyết để tránh nhiệt độ dàn lạnh lớn Nếu q trình làm việc mà nhiệt độ phịng dạt yêu cầu (nhỏ nhiệt độ điều chỉnh trện rơ le nhiệt độ ) tiếp điểm cuả rơ le nhiêtj độ th xẽ mở , cuộn dây SV1 điện ngừng cấp dịch vào dàn lạnh ,khi máy nén tiếp tục chạy rút gas Sau thời gian áp xuất tắc te xuống thấp tiếp diểm LPS mở làm cho máy nén dừng Đồng thời bơm nước tháp giải nhiệt dừng, quạt dàn lạnh chạy Sau thời gian máy nén dừng nhiệt độ phòng tăng lên , tăng lớn nhiệt độ diều chỉnh rơ le th tiếp điểm th đóng lại ,van diện từ SV1 có điện cấp dịch cho dàn lạnh Sau thời gian áp suất te tăng lên , tiếp điểm LPS đóng lại ,khởi động hệ thống Nếu trình hoạt động sảy cố ,Bơm nước , quạt tháp giải nhiệt tải, quạt dàn lạnh tải , áp suất dầu thấp , áp suất nén cao máy nén dừng hoạt động dồng thời RL ,BZ có diện báo cố Sau sử lý cố xong phải nhấn Reset với cố 5.2.5 Quy trình vận hành 5.2.5.1 Nhiệm vụ vận hành hệ thống lạnh: ~ xlii~ ~ Là trì làm việc bình thường hệ thống lạnh để đạt chế độ nhiệt độ, độ ẩm theo yêu cầu sử dụng Đảm bảo tiêu chuẩn, kinh tế kỹ thuật Đồng thời phát hỏng hóc, cố để khắc phục điều kiện cụ thể quy định quy trình vận hành kỹ thuật an toàn 5.2.5.2 Nguyên tắc chung trước khởi động hệ thống lạnh - Trước cho máy chạy phải xem số trực ca để biết nguyên nhân dừng máy lần trước - Nếu máy dùng bình thường nghỉ khơng qua ngày người vận hành khởi động máy - Nếu máy sửa chữa, bảo dưỡng nghỉ ngày phải có ý kiến cán kỹ thuật khởi động máy theo biên kiểm nghiệm bàn giao - Kiểm tra áp suất hệ thống tình trạng van, van chặn đường nén phải mở van chặn đường hút phải đóng - Kiểm tra tình trạng nước làm mát dầu bôi trơn - Xem xét không gian bên ngồi máy, phải đảm bảo khơng gian thuận tiện, khơng làm ảnh hưởng đến q trình chạy máy 5.2.5.3 Khởi động máy nén - B1: Kiểm tra tình trạng van - B2: Khởi động bơm, quạt tháp giải nhiệt, mở van nước làm mát máy - B3: Thực giảm tải cho MN tự động cấu nâng van hút mở van pypass - B4: Mở van chặn đường nén khởi động MN B5: Ngừng giảm tải cho MN, sau mở van chặn đường hút bên cao áp - B6: Mở van chặn đường hút ben thấp áp theo dõi tải đồng hồ áp suất hút - B7: Theo dõi áp suất dầu áp suất dầu không lớn áp suất hút 0,73 (bar) phải dừng MN - B8: Mở van cấp MC vào dàn lạnh ~ xliii~ ~ - B9: Quạt dàn lạnh chạy - B10: Theo dõi thông số làm việc máy: HP, LP,OP tải động MN ghi nhật ký vận hành 5.2.5.4 Dừng máy nén - B1: Đóng van cấp dịch để ngừng cấp mơi chất vào bình chứa thấp áp, sau thời gian ngưng cấp lỏng vào bình chứa thấp áp chạy máy chế độ rút gas - B2: Sau rút hết môi chất dàn bay áp suất hút giảm xuống chân không dừng máy đóng van chặn hút bên mát nén thấp áp - B3: Đóng van chặn nén - B4: Dừng bơm nước, quạt làm mát, vào lượng gas lỏng bình chứa cao áp - B5: Dừng quạt dàn lạnh - B6: Kiểm tra tình trạng van, thiết bị như: dầu cacte, mối lắp ghép, lượng gas bình chứa, ghi nhật ký vận hành lời kết Sau thời gian làm đồ án hướng dẫn tận tình thầy TRẦN ĐẠI TIẾN với giúp đỡ, đóng góp ỹ kiến bạn nhóm lỗ lực tìm hiểu nghiên cứu thân tới đồ án em hoàn thành với đầy đủ nội dung yêu cầu em hy vọng đồ án em nhận đóng góp ý kiến từ phía bạn đọc để đồ án hoàn thiện đạt kết cao Một lần en chân thành cảm ơn thầy giáoTRẦN ĐẠI TIẾN thầy cô môn bạn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2012 Học sinh Hoàng Tuấn Trang ~ xliv~ ~ TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lợi Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh NXB Khoa học & kỹ thuật-2006.[TL1] ĐinhVăn Thuận, Võ Chí Chính, Hệ thống máy thiết bị lạnh, NXB Khoa học & kỹ thuật-2007 [TL2] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy Bài tập kỹ thuật lạnh sở NXB Giáo dục – 2007.[TL3] Hoàng Hữu Thuận Cơ sở kỹ thuật điện, NXB Giao thông vận tải [TL4] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy – Đinh Văn Thuận Kỹ thuật lạnh ứng dụng NXB Giáo dục – 2007.[TL4] Nguyễn Đức Lợi Tự động hóa hệ thống lạnh NXB Giáo dục – 2007.[TL5] Trần Đại Tiến Bài giảng tự động hóa máy lạnh [TL6] Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy Môi chất lạnh NXB Giáo dục – 2006.[TL7] http://www.elektronika-sa.com.pl/tcline.php?line=XFCUE-CTE-2006 www.rinkivn.vn/ http://www.dongcodien.com www.mpd-pumpe.hr/CMS/0238/Default.aspx?EID=17 www.maybomnuoc.net www.techmartdaily.com/web www.google.com.vn ~ xlv~ ... quản lạnh cho đối tượng sản phẩm phải thật hợp lí, vừa đáp ứng u cầu cơng nghệ, vừa đáp ứng tính kinh tế hệ thống quan trọng Nắm yêu cầu cần thiết hệ thống kho bảo quản lạnh sản phẩm, đồ án “ Tính. .. Tole inox Kho bảo quản lạnh thiết kế với chế độ kho 40C ±20C Thiết kế kho để thoáng lươn nên hệ số toả nhiệt α1 hệ số truyền nhiệt K lấy giá trị so với trần vách kho lạnh Vậy ta có: Hệ số truyền... để bảo quản ngắn hạn sản phẩm nơi trung chuyển Kho lạnh trung chuyển kết hợp làm với kho lạnh phân phối kho lạnh thương nghiệp ~ iv~ ~ e Kho lạnh thương nghiệp: bảo quản mặt hàng thực phẩm hệ thống