1 Tớnh toỏn chu trỡnh lnh, chn mỏy nộn v cỏc thit b ph 1.Chọn ph-ơng pháp làm lạnh 1.1.Làm lạnh trực tiếp Làm lạnh trực tiếp là môi chất sôi trực tiếp trong dàn lạnh .Môi chất lạnh lỏng sôi thu nhiệt của môi tr-ờng buồng lạnh. Dàn bay hơi có thể là các loại dàn đối l-u không khí tự nhiên hoặc c-ỡng bức bằng quạt gió. Hệ thống làm lạnh trực tiếp 1.Máy nén, 2. Bình ng-ng tụ, 3. Van tiết l-u, 4. Dàn bay hơi * Hệ thống làm lạnh trực tiếp có những -u điểm sau: - Thiết bị đơn giản vì không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ. - Tuổi thọ cao, tính kinh tế cao hơn vì không phải tiếp xúc với n-ớc muối là một chất gây han gỉ, ăn mòn rất mạnh. - ít tổn thất năng l-ợng về mặt nhiệt động. Vì hiệu nhiệt độ giữa buồng lạnh và dàn bay hơi trực tiếp bao giờ cũng nhỏ hơn hiệu nhiệt độ giữa buồng với nhiệt độ bay hơi gián tiếp qua n-ớc muối. - Tổn hao lạnh khi khởi động máy nhỏ, tức là thời gian từ khi mở máy đến khi buồng đạt nhiệt độ yêu cầu là ngắn hơn. * Nh-ng hệ thống lạnh trực tiếp cũng có một số nh-ợc điểm trong từng tr-ờng hợp cụ thể sau : - Khi là hệ thống lạnh trung tâm, có nhiều hộ sử dụng lạnh thì l-ợng môi chất nạp vào máy sẽ rất lớn, khả năng rò rỉ môi chất lớn nh-ng lại khó có khả năng dò tìm những chỗ rò rỉ để xử lý, khó hồi dầu đối với máy freôn khi dàn lạnh đặt quá xa và đặt thấp hơn vị trí máy nén. Với quá nhiều dàn lạnh việc bố trí phân phối đều môi chất cho các dàn lạnh cũng gặp khó khăn và khả năng nén rơi vào tình trạng ẩm. 2 1.2.Làm lạnh gián tiếp Làm lạnh buồng gián tiếp là làm lạnh buồng bằng các dàn n-ớc muối lạnh. Hệ thống làm lạnh gián tiếp 1. Máy nén, 2. Bình ng-ng tụ, 3. Bình bay hơi, 4. Van tiết l-u, 5. Bơm n-ớc muối, 6. Dàn lạnh n-ớc muối, 7. Bình dãn nở Thiết bị bay hơi đặt ngoài buồng lạnh. Môi chất lạnh lỏng sôi để làm lạnh n-ớc muối. * Làm lạnh gián tiếp qua môi chất lạnh có những -u điểm sau: - Có độ an toàn cao, chất tải lạnh là n-ớc muối nên không gây cháy nổ, không độc hại đối với cơ thể, không làm ảnh h-ởng đến chất l-ợng hàng hoá bảo quản. - Khi có vòng tuần hoàn n-ớc muối thì máy lạnh có cấu tạo đơn giản hơn, đ-ờng ống dẫn môi chất ngắn. Công việc lắp đặt, hiệu chỉnh, thử bền, thử kín, nạp gas, vận hành, bảo d-ỡng đều dễ dàng và đơn giản hơn. - Hệ thống dung dịch muối có khả năng trữ lạnh lớn nên sau khi máy lạnh ngừng làm việc, nhiệt độ buồng lạnh có khả năng duy trì đ-ợc lâu hơn. * Nh-ợc điểm của hệ thống lạnh gián tiếp là: - Năng suất lạnh của máy bị giảm ( tổn thất lạnh lớn ). - Hệ thống thiết bị cồng kềnh vì phải thêm một vòng tuần hoàn n-ớc muối gồm bơm, bình giản nở các đ-ờng ống và bình bay hơi làm lạnh n-ớc muối gây ăn mòn thiết bị vì có n-ớc muối. Từ những -u nh-ợc điểm của hai ph-ơng pháp làm lạnh trên nên chọn ph-ơng pháp làm lạnh trực tiếp có dàn quạt để làm lạnh cho kho lạnh th-ơng nghiệp. 3 2.Chọn các thông số của chế độ làm việc 2.1.Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh 0 t phụ thuộc vào nhiệt độ tủ lạnh. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế : 00 ttt b  b t -nhiệt độ buồng lạnh 0 t -hiệu nhiệt độ yêu cầu -Chọn hiệu nhiệt độ tối ưu: Ct 0 0 8 -Nhiệt độ buồng: Ct b 0 10 Suy ra : Ct 0 0 18810  2.2.Nhiệt độ ngưng tụ k t kmtk ttt  mt t -nhiệt độ ngoài môi trường (nhiệt độ trong siêu thị), Ctt mt 0 1 27 k t -hiệu nhiệt độ yêu cầu -Chọn hiệu nhiệt độ tối ưu: Ct k 0 8 Suy ra : Ct k 0 35827  3.Tính toán chu trình lạnh Chu trình khô lgp-h được biểu diễn như hình vẽ lgP 3 2 4 1 h 4 Trạng thái các điểm nút của chu trình tra được trên đồ thị: 1 2 3 4 P,bar 0,1448 0,8871 0,8871 0,1448 Ct 0 , -18 43 35 -18 kgkJh /, 686,5 727 548,75 548,75 kgmv /, 3 135,045.10 3 -Năng suất lạnh riêng khối lượng: 75,13775,5485,686 410  hhq kJ/kg -Công nén riêng: 5,405,686727 12  hhl kJ/kg - Lưu lượng nén qua máy nén: 03376,0 75,137 65,4 0 0  q Q m kg/s - Công nén đoạn nhiệt: 367,15,40.03376,0.  lmN s kW -Công nén ch ỉ thị: i s i N N   Trong đó : 81,0)18.(001,0 308 255 .001,0. 0 0 0  t T T tb k wi  Suy ra công nén chỉ thị: 688,1 81,0 367,1  i N kW -Công nén hi ệu dụng e N 957,159.10.045,135.03376,0688,1 3 1   msimsie pvmNNNN kW Ch ọn 59 ms p kPa -công su ất điện: 5 3,2 85,0 957,1  đc e đ N N  kW Ch ọn : 9,0 đc  -Công suất lắp đặt của máy nén: Chọn hệ số an toàn của máy nén:s=2,1 83,43,2.1,2  lđ N kW V ậy công suất của máy nén là 4,83 kW Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Đức Lợi. Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002. 2. PGS.TS Đinh Văn Thuận, TS Võ Chí Chính. Hệ thống máy và thiết bị lạnh, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004. 3. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy. Máy và thiết bị lạnh, NXB Giáo dục, Hà N ội, 2003. 4. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy. Kỹ thuật lạnh cơ sở, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2002. 5. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy, Đinh Văn Thuận, Kỹ thuật lạnh ứng dụng, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2003. 6. Nguyễn Đức Lợi, Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí, NXB khoa h ọc kỹ thuật, Hà Nội 2005. 6 Mục lục Lời nói đầu 1 Chương 1: Tổng quan về hệ thống lạnh 1.1.Tổng quan về kỹ thuật lạnh 2 1.1.1.L ịch sử phát triển ngành lạnh . 2 1.1.2. Ứng dụng của kỹ thuật lạnh . 3 1.1.3.H ầm đông. . 4 1.2.T ổng quan về công nghệ làm đông và bảo quản sản phẩm đông lạnh . 4 1.2.1.Tác d ụng của việc bảo quản lạnh . 4 1.2.2.M ột số biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản đông. . 5 1.3.T ổng quan về kho lạnh bảo quản. . 7 1.3.1. Kho l ạnh bảo quản 7 1.3.2 Phân lo ại kho lạnh . 8 1.4.Tính c ấp thiết của đề tài .10 1.5.K ết luận .11 Chương 2 : Thiết kế kết cấu tủ lạnh lạnh thương nghiệp 2.1.Các thông số ban đầu .12 2.2.K ết cấu của tủ 12 Chương 3: Tính toán cách nhiệt cách ẩm kho lạnh 3.1.Xác định chiều dầy cách nhiệt: . 13 3.2.Ki ểm tra đọng sương 14 3.3.Ki ểm tra đọng ẩm . 15 Chương 4: Tính năng suất lạnh của tủ lạnh 4.1.Dòng nhiệt qua kết cấu bao che 1 Q . 15 4.1.1.Dòng nhi ệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ 15 4.1.2. Dòng nhi ệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời . 15 4.2.Dòng nhi ệt tổn thất từ các nguồn nhau khi vận hành 2 Q . 15 4.2.1.dòng nhi ệt do chiếu sáng tủ 21 Q . 15 7 4.2.2.Dòng nhiệt do động cơ điện 22 Q . 16 4.3.Dòng nhi ệt do phần hở của tủ lạnh 3 Q 16 Chương 5: Tính toán chu trình lạnh, chọn máy nén và các thi ết bị phụ 5.1.Chän ph-¬ng ph¸p lµm l¹nh 16 5.1.1.Lµm l¹nh trùc tiÕp 16 5.1.2.Lµm l¹nh gi¸n tiÕp 17 5.2.Chọn các thông số của chế độ làm việc 19 5.2.1.Nhi ệt độ sôi của môi chất lạnh 0 t phụ thuộc vào nhiệt độ tủ lạnh. 5.2.2.Nhiệt độ ngưng tụ k t 19 5.3.Tính toán chu trình l ạnh 19 Tài liệu tham khảo .21 . 16 Chương 5: Tính toán chu trình lạnh, chọn máy nén và các thi ết bị phụ 5.1.Chän ph-¬ng ph¸p lµm l¹nh . -Công suất lắp đặt của máy nén: Chọn hệ số an toàn của máy nén: s=2,1 83,43,2.1,2  lđ N kW V ậy công suất của máy nén là 4,83 kW Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn