Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh CHƯƠNG MỞ ĐẦU I Ý NGHĨA CỦA LẠNH Từ xa xưa, loài người biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống, cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với vật lạnh dùng băng tuyết để bảo quản sản phẩm mà họ săn bắt được…đó phương pháp làm lạnh tự nhiên Nhưng muốn làm lạnh nhiệt độ tùy ý giữ nhiệt độ thời gian tùy ý cần dùng hệ thống làm lạnh nhân tạo.Cho đến kỹ thuật lạnh ngày phát triển mạnh mẽ ứng dụng rộng rãi ngành kinh tế quan trọng hỗ trợ tích cực cho ngành : - Ngành công nghệ chế biến bảo quản thực phẩm - Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc - Trong y tế: chế biến bảo quản sản phẩm thuốc - Trong công nghiệp hoá chất : điều khiển phản ứng hóa học - Trong lĩnh vực điều hoà không khí cho sản xuất đời sống II MỤC ĐÍCH CẤP, TRỮ ĐÔNG Để giữ cho thực phẩm lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm nhiệt độ thấp (-180C ÷ -40 oC) Bởi nhiệt độ thấp vi sinh vật làm ôi thiu thực phẩm bị ức chế, trình phân giải diễn chậm Vì mà giữ cho thực phẩm không bị hỏng thời gian dài Phòng cấp đông , trữ đông có dạng hầm , tập hợp panel lắp ghép rộng từ m – 1,2 m dài tùy ý III NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN Thiết kế hệ thống cấp đông , trữ đông sản phẩm thịt Heo với thông số sau: Cấp đông : - Môi chất : NH3 - Sản phẩm bảo quản : Thịt heo - Công suất : E = tấn/mẻ - Nhiệt độ thịt đầu vào : = 18 oC - Nhiệt độ thịt đầu : ttb = -15 oC - Thời gian cấp đông : τ = 11 h - Nhiệt độ phòng cấp đông : = -35 oC Trữ đông : - Công suất - Nhiệt độ phòng trữ đông : : E = 55 = -18 oC Địa điểm lắp đặt hệ thống lạnh : Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Thành phố Đà Nẵng, từ bảng 1-1, trang 8, tài liệu [1], ta có thông số nhiệt, độ độ ẩm sau : Nhiệt độ, oC TB năm 25,6 Mùa hè 37,7 Mùa đông 14,9 Độ ẩm, % Mùa hè 77 Mùa đông 86 Quy trình công nghệ : Thịt Heo sau qua phân xưởng chế biến đưa vào phòng cấp đông có nhiệt độ : = - 35 oC Sau qua đóng gói đưa vào phòng trữ đông có nhiệt độ := -18 oC CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Chương nhằm mục đích xác định kích thước phòng kho lạnh để đảm bảo công suất lạnh yêu cầu bố trí hợp lí mặt kho lạnh 1.1 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG CẤP ĐÔNG  Thông số cho trước: Cho biết: - Sản phẩm : Thịt Heo - Công suất : E = tấn/mẻ  Tính toán Tính thể tích chất tải: Vct Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] : Vct= , [m3] Với: - E : công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn] - gv: hệ số định mức chất tải thể tích ,[t/m3] Để tính toán thể tích buông cấp đông dùng tiêu chuẩn chất tải theo mết chiều dài giá treo 0,25 t/m Nếu dùng xe đẩy có giá treo dùng tiêu chuẩn chất tải theo diên tích m2 Mỗi m2 xếp 0,6 đến 0,7 tương đương với 0,17 t/m3 Từ ta có gv = 0,17 [t/m3] Suy ra: Vct== 23,6 m3 Tính diện tích chất tải : Fct Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] : Fct = , [m2] Với: hct: chiều cao chất tải, [m] chọn hct= 2m Suy ra: Fct = = 11,8 m2 Diện tích phòng lạnh: Ftr Theo công thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] : Ftr= , [m2] Với : βF: hệ số kể đến đường lại, diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi,quạt Ở dây ta chọn βF = 0,55 theo bảng 2-5, tài liệu[1] trang 30 Suy ra: Ftr= = 21,5 m2 Chiều cao phòng cấp đông htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng, chọn ∆h = 1m Suy ra: htr= 2+1 = m Xác định số phòng cấp đông: Z Theo công thức (2-5)trang 34, tài liệu [1] : Z =, Với: f diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn f= 5x5 m2 Suy ra: Z = = 0,86 chọn Z=1 phòng => Cỡ buồng cấp đông là: Ftr = f = 5x5 m2 Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh 1.2 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG TRỮ ĐÔNG  Thông số: - Công suất: E =55  Tính toán Tính thể tích chất tải: Vct Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] : Vct = , [m3] Với: - E: Công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn] - gv= 0,45 [t/m3] : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu[1] thịt heo đông lạnh Suy ra: Vct == 122,22 m3 Tính diện tích chất tải : Fct Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] : Fct = , [m2] Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m Suy ra: Fct== 61,11 m2 Diện tích phòng lạnh: Ftr Theo công thức (2-4) trang 30, tài liệu [1] : Ftr= , [m2] Với : βF: hệ số kể đến đường lại, diện tích chiếm chỗ dàn bay hơi, quạt Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu [1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF=0,7 Suy ra: Ftr = = 87.3 m2 Chiều cao phòng cấp đông htr = hct+ ∆h , [m] Với: ∆h chiều cao kể đến gió đối lưu buồng chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = 2+1 = m Xác định số phòng cấp đông: Z Theo công thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] : Z = Với: f diện tích buồng lạnh quy chuẩn chọn f = 8x6 m2 Suy ra: Z = = 1,8 chọn Z = phòng => Cỡ buồng cấp đông là: Ftr = 8x6 m2 1.3 BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Yêu cầu: - Bố trí mặt kho lạnh cho tổn thất lạnh môi trường qua kết cấu bao che thấp - Bố trí mặt cho sản phẩm di chuyển không chồng chéo với - Lưu ý có hướng mở rộng mặt để sản xuất sau Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Bố trí mặt bằng: Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH Mục đích chương này: Nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt dựa hệ số truyền nhiệt panel (cân đối giửa tiêu kinh tế kỉ thuật ) Ngoài đảm bảo điều kiện không đọng sương bề mặt Thông số cho trước Tại Đà Nẳng : tn = 37,7 oC Tính chiều dày lớp cách nhiệt Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 85, tài liệu [1]  n δ δ 1 + ∑ i + cn + α n =1 λi λcn α Ktư = Suy chiều dày lớp cách nhiệt: , [W/m2K] n 1  δ i   − + +   ∑ α k λ  i =1 i α   δcn=λcn , [m] 2.1 Tính cách nhiệt tường kho lạnh - Tường ngăn giửa phòng lạnh dù có nhiệt độ phải cách nhiệt tường bao nhìu có phòng làm việc, phòng làm việc phòng nghỉ - Trên thực tế chiều dày lớp panel thường nên ta tính cấp nhiệt cho tường làm việc điều kiện khắc nghiệt 122 222 Trang : 322 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Kết cấu tường Lớp Vật liệu Tôn (Fe) Polyurethane Tôn (Fe) δ [m] 0,001 Cần tính 0,001 λ [W/m2K] 80,2 0,041 80,2 Ghi Bảng3.1TL1,trang81 1.Kho trữ đông + Ktư = 0,17 [W/m2K] (Được tra theo bảng 3.3 trang 64, TL1) + α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên (được tra bảng 3.7 trang 65 , TL1) + α2 = , [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu phòng (được tra bảng 3.7 trang 65, TL1) + λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] + δcn : Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m]  δcn= 0,041 []=0,182 [m] Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: δcn=0,25 m (Ta chọn theo chiều dày bề mặt tường có nhiệt độ khắc nghiệt , sau tính trần không phù hợp ta phải chọn lại.) Khi hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K] Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1] Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K] Với: - = -18oC : Nhiệt độ phòng trử đông - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao che - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường - ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=37,70C độ ẩm φ=77% Suy ra: ks= 0,95.23,3 = 2,07 W/m2K Mà có ktt = 0,16 < ks = 2,07 W/m2K Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Vậy tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng trữ đông Kho cấp đông + Ktư =0,19 [W/m2K] (Được tra theo bảng 3.3 trang 84, TL1) + α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên (tra bảng 3.7, TL1) + α2 = 10,5 [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu phòng (tra bảng 3.7, TL1) + λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] + δcn : Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m]  δcn= 0,041 []=0,21 [m] Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: δcn= 0,25 m Khi hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16[W/m2K] Kiểm tra nhiệt độ đọng sương: Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu [1] k ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K] Với: - = -35oC : Nhiệt độ phòng trử đông - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao che - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường - ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=37,70C độ ẩm φ=77% Suy ra: ks= 0,95.23,3 = 1,58 W/m2K Mà có ktt = 0,16 < ks = 1,58 W/m2K Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Vậy tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng cấp đông.2.2 Tính cách nhiệt trần kho  Kết cấu số liệu nó: Lớp Vật liệu Tôn (Fe) Polyurethane Tôn (Fe) δ [m] 0,001 Cần tính 0,001 λ [W/m2K] 80,2 0,041 80,2 Ghi Bảng3.1TL1,trang81 Tính toán 1.Trần kho trử đông + Ktư =0,17 x 1.1 = 0,212 [W/m2K] + α1 = 23.3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên (được tra bảng 3.7, TL1) + α2 = , [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu phòng (được tra bảng 3.7, TL1) + λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] + δcn : Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m]  δcn= 0.041 []=0,198[m] Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: δcn=0,25 m Khi hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K] Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1] Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K] Với: - = -18oC : Nhiệt độ phòng trử đông - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương,[W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao che Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường - ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=37,70C độ ẩm φ=77% Suy ra: ks= 0,95.23,3 = 2,07 W/m2K Mà có ktt = 0,16 < ks = 2,07 W/m2K Vậy tượng đọng sương bề mặt tường bao phòng trữ đông 2.Trần phòng cấp đông + Ktư =0,19 x 1,1 = 0,209 [W/m2K] + α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên (được tra bảng 3.7, TL1) + α2 = 10,5 [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu phòng (được tra bảng 3.7, TL1) + λcn: Hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt , [W/mK] + δcn : Độ dày yêu cầu lớp cách nhiệt, [m]  δcn= 0,041 []=0.19 [m] Trên thực tế chiều dày cách nhiệt quy chuẩn Do chiều dày thực tế lớp cách nhiệt chọn theo quy chuẩn với điều kiện phải lớn chiều dày xác định Ở chọn chiều dày thực tế cách nhiệt là: δcn=0,25 m Khi hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K] Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1] Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K] Với: - = -35oC : Nhiệt độ phòng trử đông - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường bề mặt nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt tường bao che - tf : nhiệt độ buồng lạnh, 0C - tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường - ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=37,70C độ ẩm φ=77% Suy ra: ks= 0,95.23,3 = 1,583 W/m2K Mà có ktt = 0,16 < ks = 1,583 W/m2K Vậy tượng đọng sương bề mặt trần phòng trữ đông 2.3 Tính cách nhiệt kho lạnh - Đối với kho lạnh có nhiệt độ âm sâu để đề phòng lớp cách nhiệt không dảm bảo làm đóng băng nước dản nở gây phá kết cấu kho Trang : 10 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Chú thích : Đường lỏng tiết lưu vào dàn Đường môi cất Ống góp Các ống trao đổi nhiệt Ống cân bằng, Đường xả dầu Quạt Nguyên lý làm việc Lỏng NH3 tiết lưu vào ống góp vào ống trao đổi nhiệt ngập khoản 2/3 chiều cao dàn, nhận nhiệt không khí cần làm lạnh đối lưu cưởng bên ống hóa thành theo ống góp Phụ tải nhiệt : qF = 170÷340 W/m2 Tính chọn thiết bị bay a.Hệ thống dàn bay cho phòng cấp đông - Năng suất lạnh phòng cấp đông: Q0 = 35,703 kW - Phòng cấp đông có nhiệt độ -35oC - Nhiệt độ không khí vào dàn lạnh lần lược tf1= -34oC, tf2= -36 oC Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt xác định theo công F= Trang : 35 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Với k hệ số truyền nhiệt dàn quạt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi môi chất lạnh NH3, xác định theo bảng tra trang 252 TL1, với nhiệt độ sôi NH3 to= -42 oC Ta có k =11,6 W/m2K - Hiệu nhiệt độ -34 + 42 = 8oC -36 + 40 = oC - Độ chênh nhiệt độ trung bình: = = 5,8 oC - Diện tích bề mặt truyền nhiệt F= ==530,66 m2 Tra bảng 8.13 trang 252 TL1 ta chọn dàn quạt BO-230 có diện tích bề mặt Fd=230 m/s, bước cánh 17,5, sức chứa NH3=60 lit b.Hệ thống dàn bay cho phòng trữ đông - Năng suất lạnh thiết bị bay : Qo= 12907,1 W o - Nhiệt độ phòng trử đông tf= -18 C Nhiệt độ không khí vào dàn lạnh lần lược tf1= -17oC, tf2= -19 oC Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt xác định theo công F= Với k hệ số truyền nhiệt dàn quạt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi môi chất lạnh NH3, xác định theo bảng tra trang 252 TL1, với nhiệt độ sôi NH3 to= -25 oC Ta có k =12,56 W/m2K - Hiệu nhiệt độ -17 + 25 = 8oC -19 + 25 = oC - Độ chênh nhiệt độ trung bình: = = 6,4 oC - Diện tích bề mặt truyền nhiệt F= ==160,56 m2 Tra bảng 8.13 trang 252 TL1 ta chọn dàn quạt BO-50 có diện tích bề mặt F d=50 m/s, bước cánh 13,4, sức chứa NH 3=22 lit Bố trí vào phòng trử đông phòng quạt 5.3 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ Bình chứa cao áp a Mục đích - Bình chứa cao áp mục đích để cấp lỏng ổn định cho van tiết lưu Chỉ có hệ thống lạnh trung bình lớn - Ngoài có nhiệm vụ chứa lỏng từ thiết bị khác sửa chữa hệ thống Vị trí : nằm sau thiết bị ngưng tụ trước van tiết lưu b Cấu tạo Trang : 36 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Chú thích : Áp kế Van an toàn 3.Đường cân 4.Đường vào lỏng cao áp 5.Đường xả khí không ngưng 6.Đường lỏng cao áp tới van tiết lưu 7.Ống thuỷ sáng Đường xả dầu rốn dầu Bình tách dầu a Mục đích -Để tránh dầu bám bẩn bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt ( thiết bị ngưng tụ ,bay hơi….) , làm giảm hiệu trao đổi nhiệt b Cấu tạo Chọn bình tách dầu kiểu ướt dùng chung cho máy nén lạnh Trang : 37 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Chú thích : 1.Đường vào cao áp Van an toàn Đường cao áp 4.Các nón chắn , thực tế dùng nón khoan lỗ ∅10mm, bước 20mm Miệng phun ngang Tấm chắn dầu khoan lỗ ∅40 mm Ở có mục đích để dòng không sục thẳng vào lớp dầu phía làm văng dầu dầu theo làm giảm hiệu suất tách dầu Đường xả dầu c.Nguyên lý làm việc: Dầu tách nhờ nguyên nhân: - Giảm vận tốc dòng từ ống nhỏ ống to làm lực quán tính giảm tác dụng trọng lực hạt dầu nặng rơi xuống - Do lực ly tâm ngoặt dòng hạt dầu nặng bị văng va đập vào thành bình rơi xuống -Do vận tốc đột ngột va đập vào chắn Các hạt dầu nặng giữ lại rơi xuống đáy bình d Tính chọn bình tách dầu Chỉ tính chọn bình tách dầu kiểu ướt Trang : 38 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh = 4Vh πϖ - Đường kính ống : theo tài liệu [2] trang 222 ta có: d Trong : +ω :tốc độ môi chất ống nối vào bình tách dầu Chọn ω = 18 [m/s] (theo tài liệu [2] trang 222) +Vh :thể tích riêng thực tế môi chất khỏi máy nén Vh = Vcd + Vtd = (0,053+ 0,015)+0,0097= 0,0777[m/3s] ⇒ d = = = 0,0742 m = 74,2mm => Chọn loại bình 100-MO + 100: đường kính ống nối vào đầu đẩy máy nén + MO: loại bình Thiết bị tách khí không ngưng: a Mục đích: Nhằm loại khí không ngưng khỏi thiết bị ngưng tụ để tăng diện tích trao đổi nhiệt b Cấu tạo Chú thích : - Đường hạ áp 2- Đường vào hỗn hợp khí không ngưng cao áp -Đường lỏng cao áp tiết lưu vào ống 4- Đường tiết lưu lỏng cao áp ngưng tụ -Đường xả khí không ngưng Trang : 39 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh c Nguyên lý làm việc: Hỗn hợp cao áp khí không ngưng từ thiết bị ngưng tụ qua bình chứa cao áp vào không gian hai ống nhả nhiệt cho môi chất lạnh lỏng cao áp tiết lưu vào ống (3) Hơi cao áp ngưng lại thành lỏng chảy xuống qua van tiết lưu (4) vào lại ống Khí không ngưng tụ lại phía qua đường (5) xả 4.Bình tách lỏng a Mục đích: Tách giọt lỏng từ giàn bay trước máy nén để tránh tượng thủy kích làm hỏng máy nén b Cấu tạo: Có loại: Bình tách lỏng kiểu ước bình tách lỏng kiểu khô Chú thích: Đường vào hạ áp Áp kế Đường hạ áp Nón tách lỏng Miệng phun ngang Đưởng xả lỏng Đường lỏng tiết lưu vào ống thủy tối cà van phao ốc xả bẩn c.Nguyên lí làm việc Lỏng tách nhờ nguyên nhân: Trang : 40 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh - Giảm vận tốc dòng từ ống nhỏ ống to làm lực quán tính giảm tác dụng trọng lực hạt lỏng nặng rơi xuống - Do lực ly tâm ngoặt dòng hạt lỏng nặng bị văng va đập vào thành bình rơi xuống -Do vận tốc đột ngột va đập vào chắn Các hạt lỏng nặng giữ lại rơi xuống đáy bình Tính chọn bình tách lỏng  Bình tách lỏng kiểu ước: Bình tách lỏng kiểu ước sử dụng dàn bay phòng cấp đông loại khống chế mức lỏng dàn bay làm tăng hiệu trao đổi nhiệt - Lưu lượng khối lượng môi chất qua bình G = GHA= 0,029 kg/s - Thể tích riêng trạng thái qua bình tách lỏng, trạng thái hút vào máy nén v1 =1,823 m3/kg - Lưu lượng thể tích vào máy nén V = G v1 = 0,029 1,823=0,053 m3/s Để tách lỏng khỏi luồn tốc độ dòng phải đủ nhỏ khoản 0,5 m/s, trang 170, TL[2] => - Đường kính bình Di = = = 0,367 m Vậy chọn bình tách lỏng có kí kiệu 70-0Ѫ (theo bảng 18.8 trang 265 TL1 có: Đường kính ngoài: Da=426mm Đường kính trong: Di=406mm Chiều cao H= 1750mm  Tính chọn bình tách lỏng kiểu khô Bình tách lỏng sử dụng dàn bay phòng trử đông công suất dàn lạnh bé, yêu cầu cấp lỏng ổn định Do ta chọn loại có cấu tạo đơn giảm, gọn nhẹ, dễ chế tạo không ciếm diện tích mặt - Lưu lượng khối lượng môi chất qua bình G = Gtđ= 0,0125 kg/s - Thể tích riêng trạng thái qua bình tách lỏng, trạng thái hút vào máy nén v1 =0,78 m3/kg - Lưu lượng thể tích vào máy nén V = G v1 = 0,0125 0,78=0,0098 m3/s Để tách lỏng khỏi luồn tốc độ dòng phải đủ nhỏ khoản 0,5 m/s, trang 170, TL[2] => - Đường kính bình Di = = = 0,158 m Vậy chọn bình tách lỏng có kí kiệu 70-0Ѫ (theo bảng 18.8 trang 265 TL1 có: d Trang : 41 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Đường kính ngoài: Da=426mm Đường kính trong: Di=406mm Chiều cao H= 1750mm Bình gom dầu a Mục đích -Để tránh nguy hiểm xả dầu từ thiết bị có áp suất cao -Để dễ thao tác thu hồi dầu từ thiết bị có áp suất chân không b Cấu tạo: Áp kế Đường cân Đường vào dầu Đường xả dầu c Nguyên lý làm việc - Để xả dầu từ thiết bị bình gom thao tác cho áp suất bình gom dầu thấp áp suất thiết bị cần xả cách mở van - Để xả dầu từ bình gom có trường hợp: + Áp suất bình gom cao: Mở van để áp suất bình cao khí 1chút + Áp suất bình chân không: Thì ta mở van xả dầu bình tách dầu để nâng cao áp suất bình lên cao áp suất khí chút - Bình làm nhiệm vụ trung gian để xả dầu cho thuận tiện an toàn nên không cần ống thuỷ để xem mức dầu d Tính toán bình chứa dầu Chọn bình chứa dầu có ký hiệu 150CM ( loại bình tiêu chuẩn bé phạm vi tài liệu [1] bảng 8-20 trang 267 ) với thông số sau : Trang : 42 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh DxS = 159 x 4,5 mm B = 600 mm H = 770 mm Bình trung gian a Mục đích - Làm mát trung gian hoàn toàn trung áp cấp nén hệ thống lạnh làm giảm công nén nhiệt độ cuối tầm nén cho máy nén cao áp - Tách lỏng, tách dầu khỏi trung áp hút máy nén cao áp - Làm lạnh lỏng cao áp trước tiết lưu để giảm tổn thất lạnh tiết lưu b Cấu tạo Đường vào nén trung áp Đường lỏng cao áp tiết lưu vào bình Đường trung áp Các nón chắn Ống xoắn trao đổi nhiệt đường vào lỏng cao áp Trang : 43 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Đường xả dầu Đường tháo lỏng Đường lỏng cao áp 10 Ống thủy tối van phao 11 Áp kế 12 Van an toàn 13 Lỗ cân c Tính chọn bình trung gian Ta tính chọn bình trung gian theo bước trích mục 8.2.1.4 trang 296÷298 tài liệu [3]: -Diện tích truyền nhiệt thiết bị trung gian Qtg Ftg = qf Với : +Qtg – Công suất nhiệt trao đổi bình trung gian Qtg = Qql + Qlm + Qql : Công suất nhiệt lạnh môi chất trước tiết lưu Qql = GHA.( i5 - i6 ) = 0,029.(396 – 179,4) =6,23 kW + Qlm : Công suất nhiệt làm mát trung gian Qlm = GCA.( i2 - i3 ) = 0,04.(1626 –1454) = 6,88 kW =>Qtg = 6,23 + 6,88 = 13,11 kW qF – Mật độ dòng nhiệt thiết bị ngưng tụ qF = i4 - i5 = 1676 - 396 =1280 W/m2 Suy Ftg = = =10,24 m2 - Đường kính bình trung gian : Di = 4.V π ω Trong đó: + V: Lưu lượng thể tích bình, lưu lượng hút cấp nén cao áp V = GCA v3 = 0,04.0,37= 0,0148 m3/s + ω : Tốc độ gas bình, chọn ω = 0,6 m/s Suy ra: Di = = = 0,177 m Chọn bình trung gian chế tạo sẵn, (Tra bảng 8-19 trang 266-TL [1] ) π π Chọn loại 40 C3 có ký hiệu 40 C3 với thông số kỹ thuật + Đường kính : Da = 426mm Trang : 44 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh + Đường kính : + Đường kính ống xoắn: + Chiều cao: + Diện tích bề mặt ống xoắn: + Thể tích bình: Di = 406 mm d = 70 mm H = 2390mm F = 1,75 m2 V = 0,22 m3 Tính chọn tháp giải nhiệt a Mục đích: Để giải nhiệt cho nước làm mát thiết bị ngưng tụ máy nén b Cấu tạo Chú thích: 1.Quạt hút 2.Tấm chắn để nước khỏi văng Dàn phun nước Bộ phận làm tươi nước 5.Van phao cấp nước bổ sung 6.Đường vào nước làm mát 7.Máng nước Bơm Trang : 45 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh c Nguyên lý làm việc: Nước nóng từ thiết bị ngưng tụ vào tháp tưới toàn diện tích tháp nhờ ống tưới nước Sau nước làm tơi nhờ phận làm tơi nứơc nhả nhiệt cho gió chuyển động cưỡng từ lên, nguội trở lại nhiệt độ ban đầu chảy xuống máng bơm trở lại thiết bị ngưng tụ Lượng nước hao hụt theo gió phần nước bốc bổ sung qua đường van phao d.Tính chọn tháp giải nhiệt: Ta có phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Q k = 1750.0,04+18,3=88,3kW Ta quy suất lạnh ton Theo tiêu chuẩn CTI ton nhiệt tương đương 3900 kcal/h => Qk =76048 kcal/h = 19,5 ton ⇒V= Qk C.ρ (t w − tw1 ) = = 0,0053 [m3 /s] = 5,3[l/s] Tra bảng 8- 22 trang 272 tài liệu [1] chọn tháp giải nhiệt FRK25 với thông số : + Lưu lượng nước định mức + Chiều cao tháp + Đường kính tháp + Đường kính ống nối dẫn vào + Đường kính ống nối dẫn + Đường chảy tràn + Đường kính ống van phao + Lưu lượng quạt gió + Đường kính quạt gió + Mô tơ quạt 5,4 l/s 1932 mm 1400 mm 80 mm 80 mm 25 mm 15 mm 200 m3/ph 760 mm 0,75 kW Các thiết bị khác Chọn thiết bị khác bao gồm: Van chiều, van chặn, van tiết lưu, van diện từ ta chọn theo đường kính hệ thống đường ống nối chúng Tài liệu tham khảo : [1]- Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh - Nguyễn Đức lợi [2]- Bài tập kỹ thuật Lạnh - Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ [3]- Hệ thống máy thiết bị lạnh - Võ Chí Chính [4] - Kỹ thuật lạnh ứng dụng - Nguyễn Đức lợi, Phạm Văn Tuỳ, Đinh Văn Thuận [5] – Môi chất lạnh – Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy Trang : 46 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh MỤC LỤC Trang 2 Chương MỞ ĐẦU І Ý nghĩa lạnh ІІ Mục đích cấp trữ đông III Nhiệm vụ đồ án Cấp đông: Trữ đông: Địa điểm lắp đặt Qui trình công nghệ Chương 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 1.1 Tính kích thước phòng cấp đông Tính thể tích chất tải: Vct Tính diện tích chất tải : Fct Chiều cao phòng cấp đông Chiều cao phòng cấp đông Xác định số phòng cấp đông: Z 1.2 Tính kích thước phòng trữ đông Tính thể tích chất tải: Vct Tính diện tích chất tải : Fct Chiều cao phòng trữ đông Chiều cao phòng trữ đông Xác định số phòng trữ đông: Z 1.3 Bố trí mặt kho lạnh Chương 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH 2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh Kết cấu số liệu 2.Tính toán Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh Kết cấu thông số 2.Tính toán Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.3 Tính cách nhiệt kho lạnh 12 Kết cấu thông số 2.Tính toán Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh 15 Chương 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH 3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông 17 Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 Trang : 47 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Tính tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì: Q2 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 Tính nhiệt kho lạnh Công suất lạnh yêu cầu máy nén 3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 Tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm bao bì Q2: 3.Tính tổn thất lạnh vận hành: Q4 Tính nhiệt kho lạnh Công suất lạnh yêu cầu máy nén Chương 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 4.1 Tổng quát 4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông І Thông số ban đầu ІІ Tính toán chu trình Chọn nhiệt độ bay : Chọn nhiệt độ ngưng tụ : Tính cấp nén chu trình Chọn chu trình lạnh Chọn độ lạnh, độ nhiệt Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống Phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ Xác định công máy nén 10 Tính chọn công suất lạnh 11 Hệ số làm lạnh Ш Chọn máy nén 1.Chọn máy nén Chọn động kéo máy 4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông І Thông số ban đầu ІІ Tính toán chu trình Chọn nhiệt độ bay : Chọn nhiệt độ ngưng tụ : Tính cấp nén chu trình Chọn chu trình lạnh Chọn độ lạnh, độ nhiệt Xây dựng đồ thị lập bảng thông số điểm nút Tính toán chu trình Ш Tính chọn máy nén động kéo Tính chọn máy nén 2.Chọn động cho máy nén Trang : 48 21 25 25 30 Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Chương 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ 5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ Chọn thiết bị ngưng tụ Mục đích thiết bị ngưng tụ Cấu tạo Tính chọn thiết bị ngưng tụ Nguyên lý làm việc 5.1 Tính chọn thiết bị bay Chọn thiết bị bay Mục đích thiết bị bay Cấu tạo Nguyên lý làm việc Tính chọn thiết bị bay 5.3 Tính chọn thiết bị phụ Bình chứa cao áp Bình tách dầu Thiết bị tách khí không ngưng Bình hồi nhiệt Bình gom dầu Bình trung gian 7.Tính chọn tháp giải nhiệt Tài liệu tham khảo Trang : 49 36 37 39 48 ... mặt để sản xuất sau Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh Bố trí mặt bằng: Trang : Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH Mục đích chương này: Nhằm xác định chiều dày... cửa: Q4= + + + , [W] Với: - : Tổn thất lạnh đèn chiếu sáng buồng lạnh - : Tổn thất lạnh người làm việc phòng - : Tổn thất lạnh động điện - : Tổn thất lạnh mở cửa a Tổn thất lạnh đèn chiếu sáng:... c : = A F, [W] Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m2] F = 4x4=16 m2 - A: Nhiệt lượng toả chiếu sáng 1m diện tích buồng Đối với phòng bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2 Trang : 19 Đồ án môn học : Kĩ Thuật