ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHO KHO BẢO QUẢN LẠNH SỨC CHỨA 180 TẤN.

~

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 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
cơng 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, thơng 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 nơng sản. Q trình chuyển đổi cơng 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 vơ 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. Ngồi 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 tốn 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
u cầu cơng 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 tốn thiết kế kho bảo quản lạnh sức chứa 180 tấn, xả tuyết
bằng gas nóng, mơi chất R22 ” là một bài tập quan trọng cho sinh viên chuyên
ngành kỹ thuật nhiệt lạnh, giúp sinh viên có thể hồn thành một cơng trình trên mơ
hình lý thuyết có tính ứng dụng cao trong thực tế.
Đồ án gồm 5 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 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 tốn, 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.
Hà Nội , ngày 5 tháng 02 năm 2012
Sinh viên thực hiện

HOÀNG TUẤN TRANG

~ ii~

~

Chương 1.
TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT LẠNH
1.1.1 Lịch sử phát triển kỹ thuật lành
Từ trước công nguyên con người tuy chưa biết làm lạnh, nhưng đã biết đến tác
dụng của lạnh và ứng dụng chúng phục vụ trong cuộc sống. Họ đã biết dùng mạch
nước ngầm có nhiệt độ thấp chảy qua để chứa thực phẩm, giữ cho thực phẩm được lâu
hơn.
Người Ai cập cổ đại đã biết dùng quạt quạt cho nước bay hơi ở các bình gốm
xốp để làm mát khơng khí cách đây 2500 năm. Người Ấn Độ và người Trung Quốc
cách đây 2000 năm đã biết trộn muối với nước hoặc với nước đá để tạo nhiệt độ thấp
hơn.
Kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu phát triển khi giáo sư Black tìm ra ẩn nhiệt hố
hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 – 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng
cách cho bay hơi chất lỏng ở áp suất thấp.
Sau đó là sự hố lỏng được khí SO 2 vào năm 1780 do Clouet và Monge tiến
hành. Sang thế kỷ thứ XIX thì Faraday đã hố lỏng được hàng loạt các chất khí như :
H2S; CO2; C2H2; NH3 ; O2; N2; HCL.
Năm 1834 Jacob Perkins (Anh) đã phát minh ra máy lạnh nén hơi đầu tiên với
đầy đủ các thiết bị hiện đại gồm có máy nén, dàn ngưng, dàn bay hơi và van tiết lưu.
Sau đó có hàng loạt những phát minh của kỹ sư Carres (pháp) về máy lạnh hấp
thụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau.
Một sự kiện quan trọng của lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và
ứng dụng Freon ở Mỹ vào năm 1930. Freon là những chất lạnh có nhiều tính chất q
báu như khơng cháy, khơng nổ, khơng độc hại, phù hợp với chu trình làm việc của
máy lạnh nén hơi. Nó đã góp phần tích cực vào việc thúc đẩy kỹ thuật lạnh phát triển.

Nhất là kỹ thuật điều hồ khơng khí.
Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã phát triển rất mạnh, cùng với sự phát triển
của khoa học, kỹ thuật lạnh đã có những bước tiến vượt bậc.
1.1.2 Ứng dụng của kỹ thuật lạnh.

~ iii~


~
Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trị quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
cũng như trong khoa học kỹ thuật, kinh tế quan trọng: công nghệ thực phẩm, chế biến
thuỷ sản, rau quả, rượu bia, và nước giải khát, sinh học, hố lỏng hố chất và tách khí,
điện tử, cơ khí chính xác, y tế, điều hồ khơng khí...
Một trong những ứng dụng quan trọng đó là trong ngành Cơng Nghệ Thực
Phẩm, theo thống kê thì khoảng 80 % công nghệ lạnh được sử dụng trong công nghệ
thực phẩm.
Vi sinh vật và các enzyme nội tạng là nguyên nhân chính gây nên sự hư hỏng của thực
phẩm. Nhưng dưới tác dụng của nhiệt độ thấp thì chúng bị ngừng hoạt động hoặc bị ức
chế hoạt động, do đó sản phẩm ít bị biến đổi về chất lượng cũng như hương vị, sắc
màu, chất dinh dưỡng... Nhờ thế thời gian giữ sản phẩm lâu hơn tạo điều kiện tốt cho
quá trình chế biến, tiêu thụ sản phẩm.
1.1.3 Kho lạnh và phân loại kho lạnh.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế biến thuỷ sản. Kho lạnh đóng
vai trò quan trọng trong khâu bảo quản sản phẩm. Kho lạnh tạo ra môi trường giúp cho
sản phẩm bảo quản giữ được giá trị dinh dưỡng cũng như các giá trị khác như giá trị
bảm quan, hình dạng sản phẩm...
1.1.3.1 Phân loại kho lạnh.
1. Theo công dụng
a.

Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại
các nhà máy chế biến trước khi chuyển đến một khâu chế biến khác.

b. Kho chế biến: được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực
phẩm (nhà máy đồ hộp, nhà máy đóng bao bi cho sản phẩm nông sản ,nhà
máy sữa, nhà máy chế biến thủy sản, xuất khẩu thịt,…), thường có dung tích
lớn, phụ tải nhiệt lớn và ln thay đổi do xuất nhập hàng thường xuyên.
c. Kho lạnh phân phối: thường dùng điều hịa thực phẩm cho các khu vực đơng
dân cư, thành phố, các trung tâm công nghiệp và dự trũ lâu dài. Kho thường
có dung tích lớn và trữ nhiều mặt hàng khác nhau.
d. Kho lạnh trung chuyển: thường đặt ở các hải cảng, những điểm nút đường sắt,
bộ... dùng để bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại những nơi trung chuyển.
Kho lạnh trung chuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối và kho
lạnh thương nghiệp.

~ iv~


~
e. Kho lạnh thương nghiệp: bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống
thương nghiệp, bảo quản tạm thời các mặt hàng đang được bán trên thị trường.
f. Kho lạnh vận tải: thực chất là ô tô lạnh, tầu hoả, tầu thuỷ hoặc máy bay lạnh.
Kho có dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính tạm thời, vận chuyển từ nơi
này sang nơi khác.
g. Kho lạnh sinh hoạt: là các loại tủ lạnh, tủ đông các cỡ khác nhau sử dụng trong
gia đình, khách sạn, nhà hàng để bảo quản một lượng hàng nhỏ thực phẩm.
Dung tích từ 50 lít đến 1 vài mét khối.
2. Theo nhiệt độ:
a. Kho bảo quản lạnh: nhiệt độ thường từ -20C÷ 50C. Chủ yếu bảo quản các mặt
hàng nông sản.

b. Kho bảo quản đông: bảo quản các mặt hàng đã 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.
3.
4.

Theo dung tích chứa: tính theo m3, lít, tấn.
Theo đặc điểm cách nhiệt:
a. Kho xây: là kho mà kết cấu là kiến trúc xây dựng và bên trong người ta tiến
hành bọc cách nhiệt. Nhược điểm là lắp đặt khó, giá thành cao, khó tháo dỡ,
không thẩm mỹ.
b. Kho panel: được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyruethan và ghép với
nhau bằng mộng âm dương hay khóa camlocking. Ưu điểm là đẹp, gọn, rẻ,
thuận lợi khi lắp đặt, tháo dỡ, và bảo quản sản phẩm.
Hầu hết các xí nghiệp cơng nghệ thực phẩm đều dùng kho panel để bảo quản
hàng hóa. Hiện nay nhiều doanh nghiệp trong nước đã sản xuất được các tấm
panel đạt tiêu chuẩn chất lượng cao.

1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH
1.2.1 Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản lạnh
1.2.1.1 Những biến đổi về vật lý.
a. Sự kết tinh lại của nước.

~ v~


~
Đối với các sản phẩm động lạnh trong quá trình bảo quản nếu chúng ta khơng

duy trì được nhiệt độ bảo quản ổn định sẽ dẫn đến sự kết tinh lại của nước đá. Đó là
hiện tượng gây nên những ảnh hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản. Kết tinh lại nước đá
xảy ra khi có sự dao động của nhiệt độ trong quá trình bảo quản. Do nồng độ chất tan
trong các tinh thể nước đá khác nhau nên nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy của
chúng cũng khác nhau.
Khi nhiệt độ tăng thì các tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiệt độ nóng
chảy thấp sẽ bị tan ra trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao. Khi
nhiệt độ hạ xuống trở lại thì quá trình kết tinh lại xảy ra, nhưng chúng lại kết tinh thể
nước đá lớn do đó làm cho kích thước tinh thể nước đá lớn ngày càng to lên. Sự tăng
về kích thước của các tinh thể nước đá sẽ ảnh hưởng xấu đến thực phẩm, cụ thể là các
cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi sử dụng sản phẩm sẽ mềm hơn hao phí chất dinh dưỡng
tăng do sự mất nước tự do tăng làm cho mùi vị sản phẩm giảm.
Để tránh hiện tượng kết tinh lại của nước đá thì trong quá trình bảo quản nhiệt
độ phải ổn định, mức dao động của nhiệt độ cho phép là ± 10C.
b. Sự thăng hoa của nước đá.
Trong quá trình bảo quản sản phẩm đơng do hiện tượng hơi nước trong khơng
khí ngưng tụ thành tuyết trên giàn lạnh làm cho lượng ẩm trong khơng khí giảm. Điều
đó dẫn đến sự chênh lệch áp suất bay hơi của nước đá ở bề mặt sản phẩm với môi
trường xung quanh. Kết quả là nước đá bị thăng hoa hơi nước đi vào mơi trường
khơng khí. Nước đá trên bề mặt bị thăng hoa, sau đó các lớp bên trong của thực phẩm
thăng hoa.
Sự thăng hoa nước đá của thực phẩm làm cho thực phẩm có cấu trúc xốp, rỗng.
Oxy khơng khí dễ xâm nhập và oxy hoá sản phẩm. Sự oxy hoá xảy ra làm cho sản
phẩm hao hụt về trọng lượng, chất tan, mùi vị bị xấu đi đặc biệt là quá trình oxy hoá
lipit.
Để tránh hiện tượng thăng hoa nước đá của sản phẩm thì sản phẩm đơng khi
đem đi bảo quản phải được bao gói kín và đuổi hết khơng khí ra ngồi, nếu có khơng
khí bên trong sẽ xảy ra hiện tượng hố tuyết trên bề mặt bao gói và q trình thăng hoa
vẫn xảy ra.
1.2.1.2 Những biến đổi về hố học.

~ vi~


~
Trong bảo quản đơng, các biến đổi về sinh hố, hoá học diễn ra chậm. Các
thành phần dễ bị biến đổi là: protein hoà tan, lipid, vitamin, chất màu…
a) Sự biến đổi của Protein.
Trong các loại protein thì protein hồ tan trong nước dễ bị phân giải nhất, sự
phân giải chủ yếu dưới tác dụng của enzyme có sẵn trong sản phẩm.
Sự khuếch tán nước do kết tinh lại và thăng hoa nước đá gây nên sự biến tính
của protein hoà tan.
Biến đổi của protein làm giảm chất lượng sản phẩm khi sử dụng.
b) Sự biến đổi của chất béo.
Dưới tác dụng của enzyme nội tạng làm cho chất béo bị phân giải cộng với quá
trình thăng hoa nước đá làm cho oxy xâm nhập vào. Đó là điều kiện thuận lợi cho q
trình oxy hố chất béo xảy ra. Q trình oxy hố chất béo sinh ra các chất có mùi vị
xấu làm giảm giá trị sử dụng của sản phẩm. Nhiều trường hợp đây là nguyên nhân
chính làm hết thời hạn bảo quản của sản phẩm.
Các chất màu bị oxy hoá cũng làm thay đổi màu sắc của sản phẩm.
1.2.1.3 Sự biến đổi về vi sinh vật.
Đối với sản phẩm bảo quản lạnh có nhiệt độ thấp hơn 2 0C và được bảo quản ổn
định thì số lượng vi sinh vật giảm theo thời gian bảo quản. Ngược lại nếu sản phẩm
làm lạnh không đều, vệ sinh không đúng tiêu chuẩn, nhiệt độ bảo quản không ổn định
sẽ làm cho các sản phẩm đã bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động gây thối rữa sản phẩm
và làm giảm chất lượng sản phẩm.
1.2.2 Kết luận.
Kỹ thuật lạnh đóng vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế xã hội. Đặc biệt là
đối với nước ta nền kinh tế chủ yếu là sản xuất nông nghiệp, ngư nghiệp, sản phẩm
nơng nghiệp của chúng ta dồi dào. Bên cạnh đó trong tiến trình phát triển nền kinh tế

xã hội chúng ta đang tiến dần lên cơng nghiệp hố hiện đại hoá, sản phẩm xuất đi
ngày càng chế biến tinh chế hơn, các ngành chế biến nông sản, chế biến thuỷ sản ngày
càng chiếm vị thế trong nền kinh tế xã hội. Để phát triển được các ngành này thì cơng
nghệ lạnh đóng vai trị to lớn đặc biệt là với ngành chế biến thuỷ sản xuất khẩu. Do đó
việc nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật lạnh vào nước ta là rất cần thiết và đúng hướng
để cùng với xã hội đưa nền kinh tế đi lên.

~ vii~


~
Chương 2
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 khơng khí trong kho là
4oC ± 20C. Môi chất lạnh là R22, xả tuyết bằng gas nóng.
Em chọn phương án thiết kế kho bảo quản tại BẮC GIANG, có các thơng số
khí hậu như sau:
Bảng 2.1: Thơng số về khí hậu ở Bắc Giang [TL1-8]
Nhiệt độ(0C)
TB cả 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 là t = 32,6 0C là nhiệt độ mơi trường để tính tốn. Nhiệt
trong phịng bảo quản lạnh 4oC ± 20C. dộ ẩm là 85%
2.2 TÍNH TỐN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH
2.2.1 Phương án xây dựng
Kho có dung tích 180 tấn, hàng được sắp xếp bằng các trong ngăn gỗ cactong .
Vì vậy, em chọn phương án xây dựng kho lạnh là kho lắp ghép, tường và trần được
ghép bằng các tấm panel, nền bằng bêtông có cách nhiệt.
2.2.2 Xác định tiêu chuẩn chất tải của kho lạnh.
Tiêu chuẩn chất tải của kho là khối lượng hàng hóa chứa trong một đơn vị thể
tích, tấn/m3.
Sản phẩm bảo quản trong kho là các loại vải thiều và một số hoa qua cam , quý
nên tiêu chuẩn chất tải là 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 được 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 tấn.
Ta có:
V =

180
= 600 (m3)
0,30

2.2.4 Diện tích chất tải của kho lạnh.
Diện tích chất tải của 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 và khoảng hở giữa trần và
hàng để lắp dặt dàn lạnh và lưu thơng khơng khí. Chiều cao kho lạnh bằng chiều cao

phủ bì kho lạnh trừ đi hai lần bề dầy tấm panel.
Chọn tấm panel tiêu chuẩn có chiều cao phủ bì là 6(m)
Chọn h = 5 (m)
Vậy ta có diện tích chất tải là:
F=

600
= 120 (m2)
5

2.2.5 Diện tích cần xây dựng.
Diện tích kho lạnh thực tế cần tính đến đường đi, khoảng hở giữa các lơ hàng,
diện tích lắp đặt dàn lạnh. Vì vậy diện tích cần xây dựng phải lớn hơn diện tích tính
tốn ở trên và được xác định theo cơng 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 đi lại, khoảng hở giữa

các 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 × 6 m
2.2.6 Tải trọng nền.
Tải trọng nền được xác định theo cơng thức.
gf = gv × h

Trong đó:
gf : tải trọng nền (tấn/m2)
gv : tiêu chuẩn chất tải (tấn/m3)
h : chiều cao chất tải, h = 5 (m)
gf = 0,30 x 5 = 1,50 (tấn/m2)

Vậy:

Với tải trọng nền như vậy thì nền bêtơng đủ khả năng chịu được 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 dòng 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 của vách cách nhiệt phụ thuộc
chủ yếu vào tính chất của vật liệu cách nhiệt. Để đảm bảo tốt hiệu quả cách nhiệt thì

cấu trúc cách nhiệt phải có tính chất cách nhiệt và một số tính chất khác. Trong tính
tốn chiều dầy cách nhiệt phải chính xác và kinh tế.
2.3.1.2 Tính tốn chiều dày cách nhiệt.
Chiều dầy lớp cách nhiệt được tính từ biểu thức hệ số truyền nhiệt k cho vách
phẳng nhiều lớp.

k=

=>

δcn

1
1
δ
δ
1
+ ∑ i + cn +
α
λcn
α
i= λ
1
1
i
2
n

n
1  1

δ
1 


= λcn  − 
+∑ i +
k  α1 i=1 λi α2 



Trong đó :

~ x~

[ TL]

(m)


~
α1 : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngồi ( phía nóng) tới vách cách
nhiệt (W/m2K)
α2 : là hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh và buồng lạnh (W/m 2K)
δi : là chiều dày của lớp vật liệu thứ i (m)
λi : là hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i (W/mK)
δcn : là chiều dày của lớp vật liệu cách nhiệt (m)
λcn : là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt (W/mK)
K : là hệ số truyền nhiệt của vách (W/m2K)
Bảng 2.2: Thông số các lớp vật liệu của panel tiêu chuẩn.
Vật liệu

Chiều dày
(m)

Hệ số dẫn nhiệt
λ(W/mK)

Polyurethan
Ton inox

δcn
0,0005

0,047
45,36

Hình 2.1 Cấu tạo panel
1: Polyurethan; 2. Tole inox
Kho bảo quản lạnh được thiết kế với chế độ trong kho là 40C ±20C.
Thiết kế nền kho được để thoáng bằng các con lươn nên hệ số toả nhiệt α1 và hệ
số truyền nhiệt K được lấy bằng giá trị so với trần và vách kho lạnh. Vậy ta có:
Hệ số truyền nhiệt K = 0,52 (W/m2K).

[tra bảng 3.5 TL TKHTL]

Hệ số toả nhiệt

α1 = 23,3 (W/m2K).

[tra bảng 3.7 TL TKHTL]

Hệ số toả nhiệt

α2 = 9 (W/m2K)

[tra bảng 3.7 TL TKHTL]

Ta có bề dày cách nhiệt của vách và trần.
 1
2 × 0,0005 1 
 1
δ cn = 0,047 × 
−
+
+  = 0,0831 (m)
45,36
9 
 0,52  23,3

Trong thực tế, ta chọn chiều dày tấm Panel là 200 mm
~ xi~


~
δcn = 200 - 2×0,5 = 199 mm
Ta có hệ số truyền nhiệt thực:
k t=

1
= 0,2279

1
2 × 0,0005 0,199 1
(W/m2K)
+
+
+
23,3
45,36
0,047 9

Bảng 2.3: Cấu trúc nền bằng bêtông
Các lớp

Chiều dày (m)

Hệ số dẫn nhiệt
λ(w/mK)

Nền nhẵn (vữa trát

0,015

0,88

ximăng)
Bêtông
Polyurethane cứng

0,15
δcn2

1,2
0,041

Bitum
Bêtông cốt thép

0,002
0,2

0,18
1,6

chịu lực

123456-

1
2
3
4
5

Nền nhẵn
Bêtơng
Hình 2.2 Cấu tạo
Polyurethane
Bitum kho lạnh
nền
Bêtơng cốt thép chịu lực

Tương tự như tính
Kênh thơng gió

tốn đối với panel, ta có:

6

n
1  1
δ
1 
δcn 2 = λcn  −  + ∑ i + 


 k  α1 i =1 λi α2 

 1
0,15 0,002 0,2 0,015 1 
 1
δ cn 2 = 0,041 × 
−
+
+
+
+
+  = 0,162 (m)
0,2279  23,3 1,2
0,18 1,6 0,88 9 


Chọn lớp cách nhiệt có chiều dày 162 mm, gồm 2 lớp: 100 mm và 62mm
Ta có hệ số truyền nhiệt thực của nền:

~ xii~


~
kn =

1
= 0,228
1
0,15 0,162 0,002 0,2 0,015 1
(W/m2K)
+
+
+
+
+
+
23,3 1,2 0,041 0,18 1,6 0,88 9

2.3.2 Cách ẩm
2.3.2.1 Nhiệm vụ cách ẩm
- Ngăn cản dịng ẩm từ ngồi mơi trường vào panel và vào trong kho.
2.3.2.2 Cấu trúc cách ẩm của kho.
Cấu trúc cách ẩm đóng vai trị quan trọng đối với kho lạnh. Nó có nhiệm vụ
ngăn chặn dịng ẩm xâm nhập từ bên ngồi mơi trường, vào trong kho lạnh qua cấu
trúc bao che. Nếu không tiến hành cách ẩm cho cấu trúc bao che thì dịng ẩm từ mơi
trường bên ngoài sẽ xâm nhập vào cấu trúc cách nhiệt theo sự chênh lệch nhiệt độ nó

làm cho hàm ẩm trong cấu trúc cách nhiệt tăng lên dẫn đến hệ số dẫn nhiệt của cấu
trúc cách nhiệt tăng và hệ số truyền nhiệt của cấu trúc bao che tăng lên, thậm trí khơng
cịn khả năng cách nhiệt đó là điều chúng ta không mong muốn.
Đối với kho lạnh lắp ghép cấu trúc cách ẩm là lớp tôn bọc lớp cách nhiệt, tơn
là vật liệu có hệ số dẫn ẩm nhỏ gần như bằng khơng do đó việc cách ẩm đối với kho
lạnh lắp ghép là rất an tồn.
2.3.2.3 Tính kiểm tra đọng sương.
Để vách khơng đọng sương thì hệ số truyền nhiệt thực phải thoả mãn điều kiện
sau: kt < ks. Để an tồn thì kt < 0,95ks.

[TL1,86]

ks: Là hệ số truyền nhiệt đọng sương nó được xác định theo biểu thức sau.
ks =

t1 − t s
α1
t1 − t 2

Trong đó :
t1 : là nhiệt độ khơng khí ngồi mơi trường . t1 = 32,6 0C
t2 : là nhiệt độ khơng khí trong kho lạnh

t2 = 2 0C;

ts : là nhiệt độ điểm sương của khơng khí ngồi mơi trường (0C)
Từ đồ thị (T_d) và t1 = 32,6 0C ; ϕ = 0,85% => ts = 28,5 0C.
Vậy ta có:

~ xiii~

~
k s = 0,95 × 23,3 ×

32,6 − 28,5
= 2,965 (W/m2K)
32,6 − 2

kt= 0,2279 < ks = 2,965
và

kn = 0,228 < ks = 2,965

vậy : kho đảm bảo không bị đọng sương.

Chương 3.
TÍNH NHIỆT TẢI KHO LẠNH
3.1 MỤC ĐÍCH
Tính nhiệt tải kho lạnh là tính tốn các dịng nhiệt khác nhau đi từ ngồi mơi
trường vào trong kho lạnh và các nguồn nhiệt khác nhau trong kho lạnh sinh ra. Đây
chính là dịng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ cơng suất để thải nó ra mơi
trường, để đảm sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và khơng khí bên
ngồi.
Mục đích tính nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy nén.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q, được xác định bằng biểu thức:
5

Q = ∑ Q i = Q1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 (W)
i =1

Trong đó:
Q1 : dịng nhiệt xâm nhập vào qua kết cấu bao che của buồng lạnh (W)
Q2 : dịng nhiệt do sản phẩm toả ra trong q trình xử lý lạnh (W)
Q3 : dịng nhiệt từ bên ngồi do thơng gió buồng lạnh (W)
Q4 : dịng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lành (W)
Q5 : dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp (W)
Đối với kho bảo quản lạnh thiif các sản phẩm vải thiều,cam, quý dều là sản
phẩm có sự hơ hấp
Đặc điểm của các dịng nhiệt này là thay đổi liên tục theo thời gian.
Q1. phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ bên ngoài thay đổi theo giờ, ngày,
mùa.
Q2. phụ thuộc vào thời vụ.

~ xiv~


~
Q3 .phụ thuộc vào loại hàng bảo quản. có hơ hấp và khơng hơ hấp
Q4. phụ thuộc vào quy trình công nghệ chế biến và bảo quản.
Q5 . phụ thuộc vào biến đổi sinh học của sản phẩm ( hô hấp )
3.2 TÍNH NHIỆT TẢI CỦA KHO
3.2.1 Dịng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che.
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua vách,
trần và nền kho. Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa mơi trường bên ngồi và bên trong,
cộng với các dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua vách kho.
Dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che xác định theo công thức.
Q1 = Q11+ Q12 (W)
Trong đó :

Q11 : dịng nhiệt qua tường bao, trần, nền do chênh lệch nhiệt độ (W)
Q12 : dòng nhiệt qua tường bao, trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt
trời (W). trong đó Q12= 0, vì kho đặt trong nhà có mái che.

Bảng 3.1: Bảng kích thước kho lạnh
Kích thước tính tốn
Tường bao
Nền và trần

Dài
15
15

Rộng
10
10

Cao
6

Tính dịng nhiệt truyền qua vách, trần và nền kho lạnh do chênh lệch nhiệt độ.
T

TR

N

Q11 = Q11 +Q11 +Q11 (W)

Ta có :

Q11T,Tr,N = kt.F.∆t (W)
Trong đó :
kt : là hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định theo chiều
dầy cách nhiệt thực (W/m2k), (kt = 0,2279 W/m2k)
F : là diện tích bề mặt của kết cấu bao che (m2)
∆t : là độ chênh lệch nhiệt độ trong kho và ngoài kho
∆t = t1 – t2 = 32,6 – 2 = 30,6 0C
t1 : là nhiệt độ bên ngồi mơi trường, t1 = 32,6 0C;
t2 : là nhiệt độ trong kho lạnh, t2 = 2 0C.
Dịng nhiệt truyền qua tường:
QT = k1× F1× ∆t = 0,2279× (146×6) × 30,6 = 6109 (W)
Dịng nhiệt truyền qua trần:

~ xv~


~
QTR = ktr.F.∆t = 0,2279× 146 × 30,6 = 1018,2 (W)
Dịng nhiệt truyền qua nền:
QN= kn.Fn.∆t = 0,228×146×30,6 = 1018,6 (W)
Vậy: dòng nhiệt qua kết cấu bao che gồm:
Q1 = Q11= QT+ QTR+ QN
=6109 + 1018,2 + 1018,6 = 8145,8 (W)
3.2.2 Khi tính nhiệt tải cho thiết bị: Q2
bb
Q2 = Q2sp + Q2 (W)

Ta có:

Dịng nhiệt do sản phẩm toả ra gồm có.
Q sp : Dịng nhiệt do chính sản phẩm toả ra (W
2
Q bb : Dòng nhiệt do bao bì mang vào (W)
2

a) Tính dịng nhiệt do sản phẩm toả ra.
Ta có:
Q sp = M đ (i đ − i c )
2

1000
(W)
24.3600

Trong đó:
Mđ : là khối lượng hàng hố nhập vào kho bảo quản lạnh (t/24h)
Vì hoa quả có thời vụ nên đối với kho lạnh xử lý và bảo quản hoa quả, khối lượng
hàng nhập vào trong một ngày đêm tính theo cơng thức
M =

E × B × m 180 × 9 × 2,5
=
= 33,75 (t/24h)
120
120

E : dung tích kho lạnh
B : hệ số quay vịng hàng B = 8 -10
m : hệ số nhập hàng không đồng dều m = 2 -2,5

120 số ngày nhập hàng trong một năm
iđ, ic : là Entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ vào kho và nhiệt độ bảo quản
trong kho (J/kg)
Hàng hoá bảo quản trong kho bảo quản lanh đến nhiệt độ bảo quản tuy nhiên
trong quá trình xử lý như: đóng gói, vận chuyển… nhiệt độ sản phẩm tăng lên ít nhiều
nên đối với sản phẩm bảo quản lanh lấy nhiệt độ tâm sản phẩm là 0 oc, ta có.[Tra bảng
4.2 TL TKHTL]:
iđ = 274000 (J/kg) , ic = 271700 (J/kg)

~ xvi~


~
sp
Q2 = 33,75 × (274000 − 271700)

Do đó:

1000
= 898,44 (W)
24.3600

b) Tính dịng nhiệt do bao bì toả ra.
Dịng nhiệt do bao bì toả ra tính theo cơng thức:
Q bb = M bb .C bb .( t 1 − t 2 )
2

1000
(W)
24.3600

Trong đó :
Mbb : là khối lượng bao bì đưa vào kho cùng sản phẩm (tấn/ngày đêm)
Mbb = 10%Mđ = 0,1 . 33,75 = 3,375 (tấn/ngày đêm)
Cbb : là nhiệt dung riêng của bao bì. Cbb = 2500 (J/kgK) đối với bao bì gỗ
t1, t2: nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì (0C)
Chọn: t1 = 12 0C ; t2 = 2 0C
Vậy ta có:
bb
Q2 = 3,375 × 2500 × (12 − 2) ×

1000
= 976,56(W )
24.3600

Vậy dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra là :
Q2 = Q sp + Q bb =898,44 + 976,56 = 1875 (W)
2
2
3.2.3

Dịng nhiệt do thơng gió buồng lạnh Q3

Dịng nhiệt Q dược xác định theo công thức
Q = M k × ( i 1 – i2 )
Xác dịnh theo cơng thức M k =
-

V ×α × ρk
kg/s

24 × 3600

V thể tích buồng bảo quản cần thống gió m
V = 10 ×15 × 6 = 900 m3

-

α bội số tuần hồn hay số lần thay đổi khơng khí trong một ngày
đêm lần/24h

-

ρk khối lượng riêng của khơng khí ở nhiệt độ và độ ẩm tương
đối của khơng khí trong buồng bảo quản

Mk =

900 × 1,2 × 4
V ×α × ρk
=
= 0,05 (m3/s)
24 × 3600
24 × 3600

i1 và i2 entanpicuar khơng khí ở ngồi và ở trong buồng kj/kg
i2 = 8 kj/kg
i1 = 93 kj/kg

~ xvii~

~
 Q3 = Mk × ( i1 – i2 ) = 0,05 × ( 93 – 8 ) = 4,25 (W)
3.2.4

Dòng nhiệt do vận hành
Q 4 = Q1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 ( W )
4
4
4
4

Các dòng nhiệt do vận hành gồm :
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng Q1
4
Dòng nhiệt do người làm việc trong kho Q 2
4
Dòng nhiệt do động cơ điện Q 3
4
Dòng nhiệt do mở cửa Q 4
4
a) Tính dịng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra:
Dòng nhiệt do đèn chiếu sáng toả ra xác định theo công thức:
Q1 = A.F( W )
4

Trong đó:
F : là diện tích buồng, F = 146 (m2)
A: là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng trên 1m2 diện tích (W/m2)
Chọn A = 1,2 (W/m2).

[TL1-86]

1
Q4 = 1,2 × 146 = 175,2(W )

Vậy

b) Dịng nhiệt do người toả ra.
Tính theo biểu thức:
2
Q4 = 350.n (W)

Trong đó :
Nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc là 350 (W/người)
n : Là số người làm việc trong buồng. Chọn n = 3 người.
2
Q4 = 350 × 3 = 1050 (W)

Vậy

c) Dòng nhiệt do các động cơ điện toả ra.
Động cơ làm việc trong kho lạnh chỉ có động cơ quạt dàn lạnh.
Dòng nhiệt này được xác định theo công thức:
Q 3 = 1000.N( W )
4

N: Là công suất động cơ điện quạt dàn lạnh (W), N chọn theo gía trị định
hướng :
N = 4 (kW)

~ xviii~


~
3
Q4 = 1000 × 4 = 4000 (W)

Vậy :

d) Dịng nhiệt do mở cửa.
Dòng nhiệt này được xác định theo cơng thức.
4
Q4 = B.F (W)

Trong đó :
B - là dịng nhiệt khi mở cửa. Chọn B = 15 (W/m2).[TL1-117]
4
Q4 = 15 × 146 = 2190 (W)

Vậy:

1
3
Kết luận: Q4 = Q4 + Q42 + Q4 + Q44 = 175,2 + 1050 + 4000 + 2190 = 7415,2

3.2.5 Dòng nhiệt toả ra khi hoa quả hơ hấp Q5
- Dịng nhiệt cho hoa quả hơ hấp được tính theo biểu thức:
Q5 = E (0,1qn + 0,9qbq), ω (TL1)
Trong đó:

E: dung tích kho lạnh: E = 180t (bài cho).
qn: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi đưa vào kho với t = 50C ta có:
qn = 65 (ω/t) (TL1)
qbq: Dịng nhiệt do sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp ở chế độ bảo quản;
Với t = 00C ta có: qbq = 21 (ω/t)

(TL1)

(sản phẩm được tính ở đây là mận)

(TL1)

Vậy Q5 =180 × (6,5 + 18,9 ) = 4572 (ω)
:Tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén
QTB = Q 1+ Q2 + Q3 +Q4 + Q5 = 8145,8 +1875 + 4,25 +7415,2 + 4572= 22012,25 (W)

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp kết quả tính tốn tải nhiệt
Q1(W)
8145,8
Trong đó:

Q2 (W)
1875

Q3 (W)
4,25

Q4 (W)
7415,2

Q5 (W)
4572

QTB (W)
22012,25

QMN = 100%Q1 + 100%Q3 + 75%Q4 +100% Q5 = 18283,45 (W)
= 18,28 kW

~ xix~

QMN(W)
1828,45


~
3.3 Xác định năng suất lạnh của MN
- Khi xác định năng suất lạnh của máy nén cần phải tính đến thời gian làm việc
của MN và các tổn thất trên đường ống của hệ thống lạnh do đó ta phải nhận thêm hệ
số an tồn k, ta có:

Q0 =

K.Q MN
b

Trong đó: K: hệ số kể đến tổn thất trên đường ống của thiết bị.
Chọn k = 1,05 (TL1)
b: hệ số thời gian làm việc với kho 180T lấy
b = 0,9 (TL1)

Vậy ta có:
Q0 =

1,05 × 18,28
= 21 (kw)
0,9

3.4 Phương pháp làm lạnh
Theo đề tài của em thì phương pháp làm lạnh trực tiếp là làm lạnh dàn bay hơi
đặt trong kho và tại đây lỏng môi chất sẽ nhận nhiệt của môi trường làm lạnh và rồi lên
dàn bay hơi dàn khơng khí. Khơng khí được đối lưu cưỡng bức nhờ quạt
* Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản vì khơng cần vịng tuần hồn phụ
- Tuổi thọ cao, kinh tế hơn vì khơng phải tiếp xúc với nước
Muối là chất gây ăn mịn, han rỉ
- ít tổn thất năng lượng ứng về mặt nhiệt động
- Vì nhiệt độ giữa kho bảo quản lạnh và dàn bay hơi trực tiếp bao giờ cũng nhỏ
hơn nhiệt độ buồng và nhiệt độ bay hơi gián tiếp.
- Tổn thất hao lạnh nhỏ khi khởi động, khi làm mát trực tiếp. Thời gian từ khi
mở máy đến lúc kho bảo quản đạt nhiệt độ yêu cầu sẽ nhanh hơn.
- Nhiệt độ của kho lạnh bảo quản có thể giám sát qua nhiệt độ của mơi chất.
Nhiệt độ sơi có thể xác định để dịng qua áp bể ở đầu hút máy nén.
* Nhược điểm:
- Trừ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém hơn do đó khi máy nén ngừng hoạt động
thì dàn lạnh cũng hết lạnh

~ xx~


~

- Đối với dàn lạnh mà môi chất frêon việc hơi dầu sẽ khó khăn hơn khi mà dàn
lạnh đặt xa máy nén.
- Với nhiều dàn lạnh việc bố trí phân bố môi chất lạnh đến các dàn lạnh cũng
gặp khó khăn và khả năng MN rơi vào tình trạng ầm rất lớn.
* Hệ thống lạnh trực tiếp thường được tự động hoá bao gồm: tự động điều
khiển và tự động điều chỉnh, tự động báo hiệu và bảo vệ theo nhiệt độ kho bảo quản và
theo chế độ an tồn của máy nén.
3.5 Chọn mơi chất cho hệ thống lạnh kho bảo quản lạnh
- Trong thực tế bảo quản đối với các hệ thống lạnh dùng cho các kho bảo quản
người ta thường dùng môi chất lạnh là các loại khí frêon vì nó khơng độc hại với
người và thực phẩm rau quả. Tuy nhiên các loại khí frêon có mơi chất thay thế nó đảm
bảo các tính chất nhiệt động học tương tự dùng kho bảo quản do dố ta chọn mơi chất
lạnh là frêon 22 (R22)
* Tính chất của frêon 22 (R22)
- Cơng thức hố học CHIF2
- Kí hiệu: R22
- Là chất khí khơng màu có mùi thơm nhẹ.
- Nếu ngưng tụ bằng nước thì nhiệt độ ngưng tụ là t k = 300C ; áp suất ngưng tụ
Pk = 14 ÷ 13 atm (Kg/cm2)
- Nhiệt đội sôi tiêu chuẩn rất tốt nhiệt độ = -40,80C
- Chỉ khi nài nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ sôi tiêu chuẩn thì áp suất sơi (bay
hơi) mới đạt được áp suất chân khơng nhỏ hơn áp suất khí quyển.
- Đối với kim loại nó khơng ăn mịn kim loại làm chương nó cao su và chất dẻo.
- Các hệ số trao đổi nhiệt kém hơn nước cho nên trong thiết bị người ta phải
làm cánh cho thiết bị về phía mơi chất đi.
- Đối với dầu bơi trơn thì nó hồ tan hạn chế khi nhiệt độ của nó mơi chất từ -40
÷ -200C thì mơi chất và dầu khơng hồ tan với nhau mà nó phân pha liên tục dầu nổi
lên trên, mơi chất cìm xuống dưới và khi đó người ra tìm cách nơi kéo dầu về máy
nén.
- Frêon 22 (R22) khơng hồ tan với nước do đó dễ gây tắc ẩm van tiết lưu.

- Prn 22 có tính tẩy rửa, cặn bẩn ở thành thiết bị R 22: Không dẫn điện ở thể
hơi nhưng dẫn điện ở thể lỏng cho nên khơng để máy nén kín hút phải lỏng.

~ xxi~


~
- Nó bền vững ở nhiệt độ và áp suất làm việc tuy nhiên khi nhiệt độ lớn hơn
5000C nó bị phân huỷ thành chất phốtghen
- R22 không gây cháy nổ, an tồn khi sử dụng, khơng độc hại với cơ thể sống và
thực phẩm. Nhưng ở nồng độ cao trong khơng khí gây chết ngạt.
* Phạm vi ứng dụng:
- R22: được sử dụng trong các máy lạnh nén hơi 1 cấp và 2 cấp và các máy lạnh
ghép tầng.
- R22 được sử dụng trong các máy lạnh làm đông sản phẩm, sản xuất nước đá,
máy làm kem, sản xuất rượu bia, các kho bảo quản hoa quả và cả trong lĩnh vực điều
hồ khơng khí.
- R22 làm giảm tầng ôzôn cho nên sử dụng đến năm 2020.

chương 4
Tính chọn máy nén, thiết bị bay hơi và hiết bị ngưng tụ
4. 1 Chọn các thông số làm việc
- Chế độ làm việc của 1 hệ thống lạnh được đặc trưng bởi nhiệt độ sau:
- Nhiệt đội sôi của môi chất lạnh T0
- Nhiệt độ ngưng Tk
- Nhiệt độ quá nhiệt của môi chất hút về máy nén tan
4.1.1 Nhiệt độ sôi của MCL nhiệt độ sôi phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
- Nhiệt độ sôi của MCL dùng để tính tốn thiết kế có thể lấy như sau:
t0 = t0 - ∆t0
- tb: nhiệt độ buồng lạnh theo tính toán ta chọn tb 200C

- ∆t0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu cho ∆t0
- Đối với giàn bay hơi trực tiếp, nhiệt độ bay hơi lấy thấp hơn nhiệt độ buồng từ
8-130C. Vậy
t0 = 0 - 10 = -100C
4.1.2. Nhiệt độ (t0) ngưng tụ

~ xxii~


~
- Phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ theo đền tài
của em, em chọn dàn ngưng giải nhiệt bằng nước.
tk = tw2 + ∆tk
Trong đó: tw2 là t0 nước ra khỏi thiết bị ngưng tụ
∆tk: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu ∆tk = 3÷50C
- Nhiệt độ nước đầu ra và đầu vào chênh lệch nhau từ 2 ÷ 60C và phụ thuộc vào
kiểu bình ngưng. Theo đề tài của em, em chọn là các loại bình ngưng ống vỏ nằm
ngang:
∆tw = 40C
∆tw2 = tw1 + 40C
- t0 nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt lấy t0 nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt
độ bể nước từ 3 ÷ 40C
tw1 = tư + 3
Với t1 = 32,60C; ϕ = 83% tra đồ thị h-x hình 1-1 (TL1) có tư = 300C
⇒

tw1 = 30 + 3 = 330C
tw2 = 33 + 4 = 370C
tk = 37 + 3 = 400C

4.1.3. Nhiệt độ quá nhiệt của MM chất
Nhiệt độ của môi chất trước khi hút về MM nhiệt độ này bao giờ cũng lớn hơn
nhiệt độ sơi của mơi chất.
ta có: tqn = t0 + ∆tqn
∆tqn: là nhiệt độ quá nhiệt hơi hút với môi chất là R22 thì
∆tqn = 250C (TL1)
t0 : nhiệt độ sôi của môi chất
Vậy tqn = -10 + 25 = 150C
4.2. Tính chọn máy nén
4.2.1. Xác định tỷ số nén
Các thông số đã chọn ở trên tra bảng hơi bão hoà R22 ta được:
Với

tk = 400C ⇒ Pk = 15,3 (bar)
t0 = -100C ⇒ P0 = 3,56 (bar)

Vậy tỷ số nén là:

~ xxiii~


~
π=

Pk 15,3
=
= 4,3 < 9
P0 3,56

Vậy em chọn máy nén 1 cấp cho hệ thống lạnh chọn chu trình hồi nhiệt.

4.2.2 Xây dựng chu trình trên đồ thị Log - h
Kẻ 2 đường Pk; P0 // với trục hoành xác định được 3 điểm
- Điểm 1' là điểm P0 cắt đường bão hồ khơ
- Điểm 3' là điểm Pk cắt đường bão hoà lỏng
- Từ điểm 1 kẻ đường cong S1 = S2 = const. Vậy điểm 2 là điểm cắt của P k và S
= const
- Điểm 1 là điểm cắt của P0 và đường t = 150C
Do khoảng cách 1'1 = 3'3 hay Dh 1'1 = Dh 3'3 được điểm 3 trên đồ thị mà
khơng thể tính tốn được do rất phức tạp.
- Điểm 4 được xác định kẻ h3 = const // với trục tung cắt P0 tại 4.
- Từ các thông số trạng thái.
∆h1'1 = h1 - h1' = 712 - 706 = 6 (Kj/kg)
∆h3'3 = h3 - h3' = h1 - h1' = 6 (Kj/kg)

~ xxiv~


~
⇒ h3 = h3'' - Dh11' = 548 -6 = 542 (kj/kg)
Bảng
Điểm nút
t0C
P MQa
h Kj/kg
1'
-10
0,356
706
1

15
0,356
712
2
72
1,53
748
3'
40
1,53
548
3
27
1,53
542
4
-10
0,356
542
4.2.3 Xác định chu trình hồi nhiệt

V m2/kg
0,06

1. Năng suất lạnh riêng khối lượng
q0 = h'1 - h4 = 706 - 542 = 164 (kj/kg)
2. Năng suất lạnh riêng thể tích
qr = q0/v1 =

164

= 2733,3 (kj/m3)
0,06

3. Lưu lượng nén qua máy nén
m=

Q0
21
=
= 0,13 kj/s
q 0 164

4. Công nén riêng:
l = h2 - h1 = 748 - 712 = 36 (kj/kg)
5. Hệ số lạnh: ε =

q o 164
=
= 4,56
l
36

6. Độ hồn thiện chu trình
γ=ε

Tk .t 0
50
= 5,139. = 5,139
T0
36

7. Năng suất nhiệt riêng khối lượng
qk = h2 - h3 = 748 - 542 = 206 (kj/kg)
Qk = m.qk = 0,13×206 = 26,78 (kw)
từ π =

Pk
= 4,3
P0

Tra đồ thị 3-4 (TL5)
Có λ = 0,62
Nhiệt thải ra từ thiết bị hồi nhiệt
Qql = m × (h1-h'1) = 0,13×6 = 0,78 (kw)

~ xxv~

Trạng thái
Hơi bão hồ khơ
Hơi q nhiệt
Hơi q nhiệt
Lỏng bão hoà
Lỏng quá bão hoà
Hơi ấm