Tài liệu thiết kế hệ thống lạnh, chương 4 doc

C
C
H
H
Ư
Ư
Ơ
Ơ
N
N
G
G
I
I
V
V
C
C
Á
Á
C
C
H
H
N
N
H
H
I
I
Ệ

Ệ
T
T
,
,
C
C
Á
Á
C
C
H
H
Ẩ
Ẩ
M
M
4.1.Tính toán cách nhiệt cách ẩm cho máy đá vảy và kho chứa đá vảy
4.1.1.Máy đá vảy :
Phía bên trong của 2 lớp vỏ hình trụ đứng của cối đá vảy được phun
polyurethane có độ d
ày : 
CN
= 0,2m nên hoàn toàn cách nhiệt.
Hệ số truyền nhiệt thực qua vách trụ đứng của cối đá được tính theo biểu
thức :
KmW
Ln
dd
d

Ln
d
k
t
./453,1
9,0.8.14,3.2
1
9,0
1
.14,3.2
3,23.14,3.2
1
1
2
1
2
2
1
1
2
221
2
11









theo TL6
* Ki
ểm tra đọng sương
Để vách ngo
ài và trần không bị đọng sương thì :k
t
< k
s
Mà
21
1
1
95,0
tt
tt
k
s
s




W /m
2
k (TL1trang 66)
V
ới : t
1
: nhiệt độ môi trường bên ngoài

t
2
:nhiệt độ môi trường bên trong
t
s
:nhiệt độ đọng sương

1

:hệ số toả nhiệt về phía không khí
Máy đá vảy đặt trong ph
òng điều hoà nên t
1
=25 C

 =70%

 t
s
=18C
Nên ta có
16,5
5
25
1825
.3,23.95,0





s
k 7 W /m
2
k

 k
t
< k
s
Như vậy không xảy ra hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài thiết bị.
4.1.2.Kho chứa đá vảy
Các kho đá vảy ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai
lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal
1,2 : Tole Colorbond dày 0.6mm
3 : Lớp cách nhiệt

4.1.2.1 Tính chiều dày cách nhiệt của vách
Vách bao và trần kho lạnh có chung kết cấu, được lắp ghép bằng các tấm
panel, được xác định theo biểu thức sau :

















21
111




i
i
CNCN
k
, m (TL1 trang 64)
Trong đó : 
CN
: chiều dày của lớp cách nhiệt.

CN
: hệ số đẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.

1
: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài vách cách nhiệt.

2
: hệ số toả nhiệt của vách vào buồng lạnh.
k : hệ số truyền nhiệt lấy theo tiêu chuẩn.


i
: chiều dày của lớp vật liệu thứ i.

i
: hệ số đẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i.
mm
cn
08,85
8
1
35,45
0006,0.2
3,23
1
28,0
1
025,0 















 Chọn mm
cn
100

 Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt :
KmWk
t
t
CN
CN
v




./24,0
35,45
0006,0.2
8
1
025,0
1,0
3,23
1
1
11
1
2
2






2
1
3
K
v
=0,24W/m
2
.K
 Kiểm tra đọng sương :
Kho đá vảy đặt trong phòng có điều hoà nhiệt độ
- Nhiệt độ bên ngoài kho : t
1
=25C, =70%  t
s
=18C
- Nhi
ệt độ trong kho : t
2
=-5C  k=0,28 W /m
2
k
16,5
)5(25
1825
.3,23.95,0 95,0

21
1
1







tt
tt
k
s
s

W/m
2
.K
So sánh k
s
> k
t
nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ.
4.1.2.2.Bề dày cách nhiệt trần
Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức



















21
111




i
i
CNCN
k
(TL1 trang 64)
L
ập luận tương tự
Ta có 
CN
= 0,1m.

k
t
t
=0,24 W/m
2
.K
 Kiểm tra đọng ẩm vách, trần kho lạnh :
Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn ẩm
= 0 m/mmHg nên thiết bị cách ẩm hoàn toàn.
4.1.2.3 Tính chiều dày cách nhiệt nền kho đá vảy
Chiều dày cách nhiệt nền tính theo công thức


















21

111




i
i
CNCN
k
(TL1 trang 64)
L
ập luận tương tự
Ta có 
CN
= 0,1m.
k
n
t
=0,24 W/m
2
.K
 Kiểm tra đọng ẩm vách, trần kho lạnh :
Vì mặt ngoài cùng và trong cùng của thiết bị đều là thép có hệ số dẫn ẩm
= 0 m/mmHg nên thiết bị cách ẩm hoàn toàn.
4.2. Cách nhiệt cách ẩm cho tủ đông tiếp xúc 1000Kg/mẻ:
Các tủ đông ngày nay thường được làm bằng các tấm panel gồm : hai lớp
thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt polyuretal
 Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua
các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài
Nhi

ệt độ buồng : t
2
= -35C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m
2
.K
 Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có
- B
ề mặt ngoài của tường không đón gió 
ng
=23,3W/m
2
.K
- B
ề mặt trong tủ đối lưu tự nhiên 
tr
=8W/m
2
.K
 Chiều dày cách nhiệt
Đối với tủ đông tiếp xúc th
ì chiều dày cách nhiệt của vách, trần, nền
như sau :


















21
111




i
i
CNCN
k
= (TL1 trang64)
m1273,0
8
1
35,45
0006,0.2
3,23
1
19,0
1
.025,0 














Chọn 
CN
= 150mm
 Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt
KmWk
t
t
CN
CN
t




 ./162,0
35,45
0006,0.2

8
1
025,0
15,0
3,23
1
1
11
1
2
21





 Kiểm tra đọng sương : Điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là
nhiệt độ bề mặt ngoài t
w
lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền
2
1
3
1,2 :Tole dày 0,6mm
3 : L
ớp cách nhiệt
nhiệt của vách k
t
phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức
k

t
<k
s
Mà
21
1
1
95,0
tt
tt
k
s
s




W/m
2
.W/m
2
.K (TL1 trang 66)
t
1
:nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C
t
2
: nhiệt độ môi trường bên trong t
2
=-35C

t
s
:nhiệtđộ đọng sương

1
:hệ số toả nhiệt về phía không khí 
1
=23,3
T
ủ đông tiếp xúc đặt trong phòng điều hoà nên t =25C

=70%
t
s
=18C
k
= 58,2
)35(25
1825
.3,23.95,0 


W/m
2
.K
So sánh k
s
> k
t
nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ.

 Kiểm tra ngưng tụ ẩm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tấm panel có hai
lớp thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách
nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết
cấu
4.3. Cách nhiệt cách ẩm cho tủ đông gió 250Kg/mẻ
Tượng tự tủ đông tiếp xúc các tủ đông gió ngày nay thường được làm bằng
các tấm panel gồm : hai lớp thép cacbon bên ngoài và ở giữa là lớp cách nhiệt
polyuretal

 Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : Coi hệ số truyền nhiệt qua
các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài.
Nhi
ệt độ buồng : t
2
= -35C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m
2
.K
 Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có
- B
ề mặt ngoài của tường không đón gió 
ng
=23,3W/m
2
.K
- B
ề mặt trong tủ đối lưu cưỡng bức mạnh 
tr
=10,5W/m
2
.K

 Chiều dày cách nhiệt
Đối với buồng n
ày chiều dày cách nhiệt của vách, trần, nền như sau :

















21
111




i
i
CNCN
k

= (TL1 trang 64)
m128,0
5,10
1
35,45
0006,0.2
3,23
1
19,0
1
.025,0 













Chọn 
CN
= 150mm
 Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt :
2
1

3
1,2 :Tole dày 0,6mm
3 : L
ớp cách nhiệt
KmWk
t
t
CN
CN
t




 ./162,0
35,45
0006,0.2
5,10
1
025,0
15,0
3,23
1
1
11
1
2
21






Kiểm tra đọng sương :điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương là nhiệt
độ bề mặt ngo
ài t
w
lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số truyền nhiệt của
vách k
t
phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương tức k
t
<k
s
Mà
21
1
1
95,0
tt
tt
k
s
s




W/m
2

.W/m
2
.K (TL1 trang 64)
t
1
:nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C
t
2
: nhiệt độ môi trường bên trong t
2
=-35C
t
s
:nhiệtđộ đọng sương

1
:hệ số toả nhiệt về phía không khí 
1
=23,3
T
ủ đông gió đặt trong phòng điều hoà t =25C

=70%

t
s
=18C
k
= 58,2
)35(25

1825
.3,23.95,0 


W/m
2
.K
So sánh k
s
> k
t
nên đảm bảo không đọng sương trên bề mặt tủ.
 Kiểm tra ngưng tụ ẩm : Đối với tủ cấp đông có kết cấu tấm panel có hai
lớp thép cacbon ở hai phía nên hoàn toàn không có ẩm lọt vào lớp cách
nhiệt nên hoàn toàn không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết
cấu
4.4. Cách nhiệt cách ẩm IQF
Buồng IQF được lắp ghép bằng các panel có kết cấu như ở kho đá vảy đã
trình bày
ở phần trên.
Nhi
ệt độ không khí ngoài buồng : t
1
= 25 C (vì đặt trong nhà kín có điều
hoà không khí ).
 Chọn hệ số truyền nhiệt k qua vách ngoài : coi hệ số truyền nhiệt qua
các mặt tủ bằng nhau và bằng vách bao ngoài
Nhi
ệt độ buồng : t
2

= -40C nên ta tra bảng (3-3) TL1k=0,19W/m
2
.K
 Chọn hệ số toả nhiệt trong và ngoài vách tra bảng (3-7) TL1 ta có
- B
ề mặt ngoài của tường không đón gió 
ng
=23,3W/m
2
.K
- Bề mặt trong tủ đối lưu cưỡng bức 
tr
=10,5W/m
2
.K
* Chi
ều dày cách nhiệt
Vách bao, trần và nền có chung kết cấu nên chiều dày cách nhiệt được tính
chung như sau.

















21
111




i
i
CNCN
k
=
=
m128,0
5,10
1
35,45
0006,0
.2
3,23
1
19,0
1
025,0 














Chọn 
CN
= 150mm
 Hệ số truyền nhiệt thực qua vách tủ
KmWk
t
t
CN
CN
t




 ./1629,0
35,45
0006,0
.2
5,10

1
025,0
15,0
3,23
1
1
.2
11
1
2
2





KiKiểm tra đọng sương : Điều kiện để mặt ngoài không bị đọng sương
là nhiệt độ bề mặt ngoài t
w
lớn hơn nhiệt độ đọng sương hoặc hệ số
truyền nhiệt của vách k
t
phải nhỏ hơn hệ số truyền nhiệt đọng sương
tức k
t
<k
s
Mà
21
1

1
95,0
tt
tt
k
s
s




W/m
2
.W/m
2
.K (TL1 trang66)
t
1
:nhiệt độ môi trường bên ngoài t =25C
t
2
: nhiệt độ môi trường bên trong t
2
=-40C
t
s
:nhiệt độ đọng sương

1
:hệ số toả nhiệt về phía không khí 

1
=23,3
t
s
s
kKmW
tt
tt
k 





 ./021,1
)40(25
1825
.3,23.95,0 95,0
2
21
1
1

Vậy bề mặt tủ không đọng sương