Đang tải... (xem toàn văn)
Trái cây là loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày. Đây là nguồn cung cấp vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể . Nước ta là một nước nhiệt đới với đủ loại cây trái quanh năm . Tuy nhiên chính thời tiết nóng ẩm lại là nguyên nhân làm cho trái cây rất dễ bị hư hỏng khi tiến hành thu hoạch theo thời vụ. Do đó vấn đề đặt ra là làm sao bảo quản sản phẩm trái cây được lâu dài . Phương pháp hiệu quả nhất hiện nay là bảo quản trái cây trong phòng lạnh . Theo phương pháp này , trái cây sau thời gian dài bảo quản vẫn còn giữ được chất lượng tương đối tốt . Đề tài “ Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản trái cây quả năng suất 120 tấn”. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi nhiều sai sót . Em rất mong nhận được những đóng ý kiến của các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BỘ MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ -🙞🙜🕮🙞🙜 - ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHO LẠNH BẢO QUẢN TRÁI CÂY NĂNG SUẤT 120 TẤN GVHD : TH.S ĐÀO THANH KHÊ SVTH : NGUYỄN HOÀNG LINH MSSV : 2004110090 LỚP : 02DHHH1 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 Tp.Hồ Chí Minh - Tháng 6/2014 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 LỜI MỞ ĐẦU 🙡🙣🙡🙣 Trái loại thực phẩm thiếu đời sống hàng ngày Đây nguồn cung cấp vitamin khoáng chất cần thiết cho thể Nước ta nước nhiệt đới với đủ loại trái quanh năm Tuy nhiên thời tiết nóng ẩm lại ngun nhân làm cho trái dễ bị hư hỏng tiến hành thu hoạch theo thời vụ Do vấn đề đặt bảo quản sản phẩm trái lâu dài Phương pháp hiệu bảo quản trái phòng lạnh Theo phương pháp , trái sau thời gian dài bảo quản giữ chất lượng tương đối tốt Đề tài “ Thiết kế hệ thống kho lạnh bảo quản trái suất 120 tấn” Do thời gian kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi nhiều sai sót Em mong nhận đóng ý kiến thầy để đề tài hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2014 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 LỜI CẢM ƠN 🙡🙣🙡🙣 Sau thời gian nghiên cứu tham khảo để hoàn thành đồ án, em xin chân thành cảm ơn: Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt sở vật chất kĩ thuật, trang thiết bị để chúng em hồn thành đồ án thời gian ngắn Thư viện trường cung cấp tư liệu có giá trị, tài liệu khảo tốt quý báu Đặc biệt gửi lời cảm ơn đến thầy Đào Thanh Khê, người trực tiếp hướng dẫn tận tình để nhóm chúng em hồn thành đồ án thời hạn TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2014 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 LỜI NHẬN XÉT CỦA GVHD 🙡🙣🙡🙣 Chữ ký giáo viên nhận xét GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 LỜI NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN 🙡🙣🙡🙣 Chữ ký giáo viên nhận xét GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH 1.2 NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN KHO LẠNH 2.1 TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH 2.2 DIỆN TÍCH CHẤT TẢI TRONG KHO LẠNH 2.3 TẢI TRỌNG NỀN 10 2.4 DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG 10 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM 11 3.1 TÍNH TỐN CHO VÁCH KHO LẠNH 11 3.1.1 Kết cấu tường bao 11 3.1.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt 11 3.1.3 Kiểm tra đọng sương 12 3.2 CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO NỀN 12 3.2.1 Kết cấu cách nhiệt 12 3.2.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt 13 3.3.1 Kết cấu cách nhiệt trần 14 3.3.2 Xác định bề dày lớp cách nhiệt 14 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT 14 4.1 TÍNH DỊNG NHIỆT TỔN THẤT 15 4.1.1 Tính nhiệt thất qua vách 15 4.1.2 Tính dịng nhiệt sản phẩm tạo 16 4.1.3 Dòng nhiệt vận hành kho 18 4.1.4 Dịng nhiệt thơng gió buồng lạnh 19 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI NHIỆT CHO THIẾT BỊ VÀ MÁY NÉN CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN 5.1 CHỌN CÁC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 20 21 21 5.1.1 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh 21 5.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ 21 5.1.3 Nhiệt độ hút (th) 22 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 5.1.4 Nhiệt độ q lạnh (tql) 23 5.2 TÍNH TỐN CHU TRÌNH LẠNH 24 5.2.1 Năng suất lạnh riêng khối lượng 24 5.2.2 Lưu lượng môi chất qua máy nén 24 5.2.3 Năng suất thể tích thực tế máy nén 24 5.2.4 Hệ số cấp máy nén 24 5.2.5 Thể tích hút lý thuyết 25 5.2.6 Cơng nén đoạn nhiệt 25 5.2.7 Công nén thị 26 5.2.8 Cơng suất ma sát 26 5.2.9 Cơng suất hữu ích 26 5.2.10 Công suất điện 27 5.2.11 Công suất động lắp đặt 27 5.2.12 Phụ tải nhiệt dàn ngưng 27 5.3 TÍNH CHỌN MÁY NÉN 27 5.4 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 28 5.5 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 31 CHƯƠNG 6: CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG 6.1 BÌNH CHỨA CAO ÁP 33 33 6.1.1 Công dụng 33 6.1.2 Cấu tạo 33 6.2 THÁP GIẢI NHIỆT 34 6.2.1 Mục đích 34 6.2.2 Cấu tạo 34 6.2.3 Ngun lý 35 6.2.4 Tính tốn 35 6.3.1 Mục đích 36 6.3.2 Cấu tạo 36 6.3.3 Nguyên lý làm việc 37 6.4 BÌNH CHỨA DẦU 37 6.4.1 Nhiệm vụ 37 6.4.2 Cấu tạo 37 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.5 BÌNH TRUNG GIAN 38 6.5.1 Mục đích 38 6.5.2 Cấu tạo 38 6.6.1 Mục đích 39 6.6.2 Cấu tạo 39 6.7 PHIN SẤY LỌC 40 6.8 MẮT GAS 40 6.9 VAN 41 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 F= Q0/ k × Δttb Với: Q0: tải nhiệt lạnh thiết bị bay hơi, Q0=21.133 kW k: hệ số truyền nhiệt với môi chất R22, chọn k= 17.5 Δttb: hiệu nhiệt độ trung bình logarit mơi chất chất tải lạnh Δt max= tb1-t0 = 7-(-9) = 16 Δt = tb2-t0 = 1-(-9) = 10 (Vì nhiệt độ bảo quản sản phẩm 40C nên chọn tb1=70C, tb2=10C) => =>F= 21133/ 17.5×12.8=94.34 m2 Chọn kho lạnh có dàn lạnh suất dàn phải đạt 10.57 kW ❖ Chọn dàn lạnh Friga-Bohn: Model: KB 2100 Năng suất: 15,44kW Bước cánh: 7mm Chiều dài: 1753mm Chiều cao: 680mm Chiều sâu: 720mm Năng suất quạt: 520 W Khối lượng: 98 kg GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 36 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 37 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 CHƯƠNG 6: CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG 6.1 BÌNH CHỨA CAO ÁP 6.1.1 Cơng dụng Bình chứa cao áp bố trí sau thiết bị ngưng tụ dùng để chứa lỏng môi chất áp suất cao, nhiệt độ cao giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, trì cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu Nó đặt bình ngưng cân áp suất với bình ngưng đường cân lỏng Nó có tác dụng chứa tồn lượng gas hệ thống cần sửa chữa bảo dưỡng 6.1.2 Cấu tạo Bình chứa cao áp nằm ngang mơi chất NH3 hình trụ nằm ngang, thiết kế đảm bảo áp suất làm việc 1.8 MPa Hình 6.1: Bình chứa cao áp Chú thích Áp kế Van an toàn Đường vào cảu lỏng cao áp từ thiết bị ngưng tụ Đường cân với thiết bị ngưng tụ Đường lỏng cao áp phía bình Ơng thủy sáng mức lỏng bình chứa Đường xả dầu GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 38 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 Rốn dầu 6.2 THÁP GIẢI NHIỆT 6.2.1 Mục đích Giải nhiệt tồn loại nhiệt mơi chất lạnh ngưng tụ nhả Lượng nhiệt thải môi trường nhờ chất tải nhiệt trung gian nước 6.2.2 Cấu tạo Hình 6.2: Tháp giải nhiệt Chú thích 1- Động quạt gió 2- Chắn bụi nước 3- Dàn phun nước 4- Khối đệm 5- Cửa không khí vào 6- Bể nước 7- Đường nước lạnh cấp để làm mát bình ngưng 8- Phin lọc nước 9- Phểu chảy tràn 10- Van xả đáy GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 39 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 11- Đường cấp nước van phao 12,13 – Đường nước nóng từ bình ngưng đưa vào dàn phun để làm mát xuống nhờ khơng khí ngược từ lên 6.2.3 Ngun lý Nước nóng từ bình ngưng nước làm mát máy nén theo đường (12) vào dàn phun nước (3) giải nhiệt nhờ khơng khí từ lên (chuyển động cưỡng nhờ động quạt gió) rơi xuống bể, theo đường vào thiết bị ngưng tụ làm mát máy nén Van phao có nhiệm vụ khởi động động bơm nước cấp nước cho tháp mực nước thấp giá trị cho phép 6.2.4 Tính tốn Diện tích tiết diện tháp giải nhiệt: Chọn tháp giải nhiệt có quạt gió qF = 40 kW/m2 Chọ tháp giải nhiệt => Các thông số: - Lưu lượng nước: 1.11 (l/s) o - ∆t nước: C - Lưu lượng không khí: 1.11 (m ) - Vịng quay: 23.3 (vịng/s) - Nhiệt tải: 23.2 (kW) GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 40 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 - Diện tích tiết diện tháp: 0.44 (m ) - Kích thước(mm): + Mặt bằng: 848 x 848 + Thân tháp: 660 x 736 + Chiều cao: 1600 - Khối lượng: 232 (kg) GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 41 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.3 BÌNH TÁCH DẦU Chọn bình tách dầu kiểu nón chặn 6.3.1 Mục đích Hơi mơi chất sau nén khỏi máy nén thường bị bẩn theo hạt dầu bôi trơn máy nén Lượng dầu đến bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị thiết bị ngưng tụ, bay làm cản trở trình trao đổi nhiệt làm giảm hiệu thiết bị Do cần phải tách dầu bôi trơn khỏi luồng cao áp luồng nén Vị trí: sau máy nén trước thiết bị ngưng tụ 6.3.2 Cấu tạo Chú thích 1- Đường vào cao áp 2- Van an toàn 3- Đường cao áp 4- Các chắn, thực tế thường dùng chắn có bước lổ φ10mm bước lỗ 20mm 5- Miệng phun ngang 6- Tấm ngăn có lỗ φ40mm 7- Đường xả dầu Hình 6.3: Bình tách dầu GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 42 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.3.3 Nguyên lý làm việc Dầu tách nhờ nguyên nhân: + Nhờ giảm vận tốc đột ngột từ ống nhỏ bình nên lực qn tính giảm đột ngột + Nhờ lực ly tâm ngoặc dòng nên hạt dầu nặng bị văng rơi xuống đáy + Nhờ chắn (4): dòng bị va đập vào chắn bị vận tốc đột ngột hạt dầu giữ lại rơi xuống đáy bình 6.4 BÌNH CHỨA DẦU 6.4.1 Nhiệm vụ Dùng để gom dầu từ thiết bị bình tách dầu, bầu dầu bình ngưng, bình chứa, bình bay hơi, bình tách lỏng, để giảm tổn thất giảm nguy hiểm xả dầu từ áp suất cao 6.4.2 Cấu tạo Bình chứa dầu bình hình trụ đặt đứng hay nằm ngang có đường nối với đường hút máy nén đường nối với áp kế, nối với đáy xả dầu đường xả dầu ngồi Chú thích: 1- Vỏ thiết bị 2- Đường vào từ bình tách dầu 3- Van xả dầu 4- Chân thiết bị Hình 6.4: Bình chứa dầu GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 43 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.4.3 Nguyên lý Khi mở van nối đường hút, áp suất bình giảm xuống, mơi chất lạnh thu hồi Khi áp suất dư giảm gần 0, mở van xả để xả dầu khỏi bình Hồi dầu từ bình bình chứa dầu nhờ chênh lệch áp suất 6.5 BÌNH TRUNG GIAN 6.5.1 Mục đích Dàn lạnh cấp có bình trung gian làm mát hồn tồn có nhiệm vụ làm mát trung gian phần hay tồn phần mơi chất cấp nén áp thấp để lạnh lỏng trước vào van tiết lưu cách bay phần lỏng áp suất nhiệt độ trung gian 6.5.2 Cấu tạo Chú thích: 1- Vỏ thiết bị 2- Lớp cách nhiệt 3- Chân thiết bị 4- Van xả dầu 5- Đường chất lỏng 6- Hơi vào từ bình chứa cao áp 7- Hơi từ máy nén 8- Hơi từ máy nén Hình 6.5: Bình trung gian GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 44 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 45 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.6 BÌNH TÁCH LỎNG 6.6.1 Mục đích Để ngăn ngừa tượng ngập lỏng gây hư hỏng máy nén, đường hút máy nén, người ta bố trí bình tách lỏng Bình tách lỏng tách giọt ẩm lại dòng trước máy nén Các bình tách lỏng làm việc theo nguyên tắc tương tự bình tách dầu, bao gồm: - Giảm đột ngột tốc độ dòng từ tốc độ cao xuống tốc độ thấp Khi giảm tốc độ đột ngột giọt lỏng động rơi xuống đáy bình - Thay đổi hướng chuyển động dịng mơi chất cách đột ngột Dịng mơi chất đưa vào bình khơng theo phương thẳng mà thường đưa ngoặt theo góc định - Dùng chắn để ngăn giọt lỏng Khi dịng mơi chất chuyển động va vào vách chắn giọt lỏng bị động rơi xuống - Kết hợp tách lỏng hồi nhiệt, môi chất trao đổi nhiệt bốc hồn tồn 6.6.2 Cấu tạo Chú thích 1- Lỏng vào từ bình trung gian 2- Áp kế 3- Hơi máy nén 4- Tấm chắn 5- Đường ống 6- Hơi vào dàn lạnh 7- Chân thiết bị 8- Vỏ thiết bị 9- Lớp cách nhiệt Hình 6.6: Bình tách lỏng GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 46 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.7 PHIN SẤY LỌC Phin sấy thiết bị phụ hệ thống lạnh thiết bị phụ quan trọng đảm bảo cho hệ thống lạnh hoạt động bình thường với độ tin cậy tuổi thọ cao Phin sấy ống hình trụ bên có chứa hạt chất rắn có tính chất hấp thụ, hấp phụ giữ lại ẩm chất có hại cho hệ thống lạnh số axit khí lạ Phin có hai đầu nối cho mơi chất lạnh qua Phin sấy kết hợp với phin lọc gọi phin sấy lọc, phin bố trí thêm loại lưới thép, lưới đồng, dạ, len, nĩ…để giữ lại vật lạ bụi, gỉ sắt, vẫy hàn vịng tuần hồn mơi chất lạnh, tránh hỏng hóc cho máy nén tránh tắc cho cửa thoát van đường ống 6.8 MẮT GAS Là van chặn, lắp đặt van chặn đường nén lẫn đường hút hệ thống vị trí gần máy nén Khi có van chặn cơng việc bảo trì, sửa chữa trở nên đơn giản tiết kiệm gas lạnh nhiều Mắt gas GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 47 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 6.9 VAN Van chiều bố trí đường đẩy máy nén thiết bị ngưng tụ, khơng cho dịng mơi chất từ thiết bị ngưng tụ chảy trở lại máy nén dừng máy nén Van an toàn lắp thiết bị cao áp chứa nhiều mơi chất lỏng, dùng để đề phịng trường hợp áp suất vượt mức qui định xả thiết bị áp suất thấp trực tiếp vào khơng khí Van tiết lưu nhiệt cân bố trí trước dàn bay để điều chỉnh lượng lỏng cung cấp cho dàn Van khoá lắp thiết bị (đầu vào ra) GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 48 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 KẾT LUẬN Trong sản xuất chế biến thực phẩm, bảo quản lạnh đóng vai trị quan trọng, làm tăng thời gian bảo quản thực phẩm, phục vụ cho điều hòa, dự trữ nguyên liệu, kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp Do vấn đề xây dựng kho lạnh điều tất yếu cần thiết Để có hiệu kinh tế cao xây dựng kho lạnh, trình thiết kế kho lạnh, việc xác định nhiệt tải kho lạnh cần phải xác, cẩn thận sở để tính chọn thiết bị Nếu kết tính tốn nhiệt tải kho lạnh nhỏ kết thực tế dẫn đến khơng kinh tế Vì kiến thức thực tế cịn nhiều hạn chế nên tính tốn thiết kế khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong q thầy bảo thêm, đồ án em hoàn thiện GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 49 Đồ án thiết kế kho lạnh bảo quản trái suất 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 🙡🙣🙡🙣 [1] Nguyễn Đức Lợi, “Môi chất lạnh”, Nhà xuất Giáo dục, 1998 [2] Nguyễn Đức Lợi, “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh”, Nhà xuất Giáo dục, 1999 [3] Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, “Kỹ thuật lạnh sở”, Nhà xuất Giáo dục,2003 [4] Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, “Bài tập kỹ thuật lạnh”, Nhà xuất Giáo dục,1998 [5] Nguyễn Đức Lợi - Phạm Văn Tùy, “Máy thiết bị”, Nhà xuất Giáo dục, 2005 GVHD: Th.s Đào Thanh Khê Trang 50