Giáo trình hình thành hệ thống ứng dụng đặc tính kỹ thuật của motur quạt dàn trong hệ số truyền nhiệt p1 pdf

- Hệ số dẫn nhiệt của gỗ, có thể tham khảo theo phụ lục 11 ở cuối
sách này, hoặc lấy khoảng 0,5 kCal/m
2
.h.K

3) Nhiệt truyền qua nền bể đá
Có thể tính tổn thất nhiệt qua nền bể đá theo nh tính cho nền kho
lạnh, cụ thể phân nền bể đá ra 4 vùng, và tổn thất nhiệt qua nền là:
mttFkQ
m
N
KKii
.).(.
13

= (3-14)
k
i
Hệ số truyền nhiệt của các vùng từ 1 đến 4, W/m
2
.K;
F
i
Diện tích tơng ứng của các vùng, m
2
.
Để tính toán dòng nhiệt vào qua sàn, ngời ta chia sàn ra các
vùng khác nhau có chiều rộng 2m mỗi vùng tính từ bề mặt tờng bao
vào giữa buồng.
Giá trị của hệ số truyền nhiệt quy ớc k
q

,W/m
2
K, lấy theo từng vùng
là:
- Vùng rộng 2m dọc theo chu vi tờng bao :
k
I
= 0,47 W/m
2
.K, F
I
=4(a+b)
- Vùng rộng 2m tiếp theo về phía tâm buồng:
k
II
= 0,23 W/m
2
.K, F
II
=4(a+b)-48
- Vùng rộng 2m tiếp theo:
k
III
= 0,12 W/m
2
.K, F
III
=4(a+b)-80
- Vùng còn lại ở giữa buồng lạnh: :
k

IV
= 0,07 W/m
2
.K, F
IV
=(a-12)(b-12)
Hệ số m đặc trng cho sự tăng trở nhiệt của nền khi có lớp cách
nhiệt:








++++
=
n
n
m






25,11
1
2

2
1
1
(3-15)

i
- Chiều dày của từng lớp của kết cấu nền, m;

i
- Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W/m.K;
Nếu nền không có cách nhiệt thì m = 1.
3.2.4.2 Nhiệt để đông đá và làm lạnh khuôn đá
Nhiệt đông đá và làm lạnh khuôn đá đợc tính nh sau:
Q
2
= Q
21
+ Q
22
(3-16)
Q
21
- Nhiệt làm lạnh nớc đá
Q
22
- Nhiệt làm lạnh khuôn đá

116
Giỏo trỡnh hỡnh thnh h thng ng dng c
tớnh k thut ca motur qut dn trong h s

truyn nhit
1) Nhiệt làm lạnh nớc đá

o
q
EQ .
21
= , W (3-17)
E - Năng suất bể đá, kg/mẻ
- Thời gian đông đá cho một mẻ, Giây. Thời gian đông đá phụ
thuộc vào nhiệt độ bể muối và kích thớc khuôn đá, có thể tra theo
bảng 3-6 hoặc tính toán theo công thức (3-8).
q
o
- Nhiệt lợng cần làm lạnh 1 kg nớc từ nhiệt độ ban đầu đến khi
đông đá hoàn toàn, J/kg.
Nhiệt làm lạnh 1 kg nớc từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đá hoàn
toàn q
o
đợc xác định theo công thức:
q
o
= C
pn
.t
1
+ r + C
pđ
.t
2

(3-18)
C
pn
- Nhiệt dung riêng của nớc : C
pn
= 4186 J/kg.K;
r - Nhiệt đông đặc : r = 333600 J/kg (80 Kcal/kg);
C
pđ
- Nhiệt dung riêng của đá: C
pđ
= 2090 J/kg.K (0,5 kCal/kg.K);
t
1
- Nhiệt độ nớc đầu vào, có thể lấy t
1
= 30
o
C;
t
2
- Nhiệt độ cây đá: t
2
= -5 ữ -10
o
C.
Thay vào ta có:
q
o
= 4186.t

1
+ 333600 + 2090.t
2
, J/kg (3-19)

2) Nhiệt làm lạnh khuôn đá

W
ttC
MQ
kkpK
,
).(
.
21
22


= (3-20)
M - Tổng khối lợng khuôn đá, kg.
Tổng khối lợng khuôn bằng số lợng khuôn nhân với khối
lợng một khuôn đá. Khối lợng khuôn đá tham khảo bảng 3-6. Khối
lợng khuôn 50 kg là 27,2 kg.
C
pk
- Nhiệt dung riêng của khuôn, Khuôn làm bằn tôn tráng kẽm.
t
K1
, t
K2

- Nhiệt độ khuôn ban đầu và khi đá đã hoàn thiện. Nhiệt độ
khuôn ban đầu có thể lấy tơng đơng nhiệt độ nớc, nhng nhiệt độ
khuôn khi kết thúc đông đá nhỏ hơn nhiệt độ trung bình của cây đá
khoảng 2ữ3
o
C.

3.2.4.3 Nhiệt do bộ cánh khuấy gây ra
Bộ cánh khuấy đợc bố trí bên ngoài bể muối. Vì vậy nhiệt năng do
bộ cánh khuấy tạo đợc xác định theo công thức sau đây:

117
Q
3
= 1000..N , W (3-21)
- Hiệu suất của động cơ điện.
N Công suất mô tơ cánh khuấy (kW), có thể tham khảo công suất
mô tơ của các bộ cánh khuấy của MYCOM (Nhật) cho ở bảng 3-8
dới đây

Bảng 3-8: Đặc tính kỹ thuật các bộ cánh khuấy MYCOM (Nhật)

Model Tốc độ,
(v/phút)
Lu lợng
(m
3
/phút)
Công suất
(kW)

Năng suất
bể đá
180 VGM
230 VGM
250 VGM
300 VGM
350 VGM
400 VGM


1000
v/phút
7,5
12,8
17,0
22,5
34,0
40,0

1,5
1,5
2,2
3,7
5,5
7,5
5 ữ 9
10 ữ 14
15 v 19
20 v 24
25 v 29

30 ữ 35

3.2.4.4 Nhiệt do nhúng cây đá
Tổn thất nhiệt do làm tan đá đợc coi là tổng công suất cần thiết để
làm lạnh khối đá đã bị làm tan nhằm rút đá ra khỏi khuôn.



oo
q
fn
q
gnQ
4
== , W (3-22)
n Số khuôn đá;
g Khối lợng phần đá đã tan, kg;
q
o
Nhiệt lợng cần thiết để làm lạnh 01 kg đá từ nhiệt độ ban đầu
đến nhiệt độ cây đá, J/kg;
f Diện tích bề mặt cây đá. Đối với loại 25kg f=0,75m
2
, đối với loại
50 kg f =1,25m
2
;
- Chiều dày phần đá đã tan khi nhúng, m. Để có thể rút đá ra khỏi
khuôn cần làm tan đá một lớp dày = 0,001m. Tuy nhiên cần lu ý,
khi thời gian sử dụng lâu, các khuôn đá có thể bị móp méo, thì độ dày

yêu cầu có thể cao hơn.
- Khối lợng riêng của đá: = 900 kg/m
3
;
- Thời gian đông đá, Giây.


118
3.2.4.5 Tổn thất nhiệt ở phòng bảo quản đá
Nếu hệ thống có sử dụng kho bảo quản đá cùng chung máy lạnh thì
cần phải xác định thêm tổn thất nhiệt ở kho bảo quản đá. Trờng hợp
kho bảo quản đá có hệ thống lạnh riêng, thì mọi tính toán sẽ đợc tiến
hành nh tính kho lạnh. Các tổn thất ở kho bảo quản đá bao gồm các
tổn thất giống nh kho lạnh, cụ thể nh sau:
- Tổn thất do truyền nhiệt qua kết cấu bao che.
- Tổn thất mô tơ quạt dàn lạnh
- Tổn thất do đèn chiếu sáng
- Tổn thất do vào ra nhập và xuất đá (tổn thất mở cửa).
- Tổn thất do ngời vận hành.
- Tổn thất do xả băng dàn lạnh.
* Diện tích phòng bảo quản đá:
F = G / (g..H) (3-23)
G Sức chứa yêu cầu của kho đá, tấn;
g Hệ số chất tải đá: g = 0,8 tấn/m
3
;
- Hệ số đầy = 0,85;
H Chiều cao kho chứa đá, m.

3.2.6 Các thiết bị phụ máy đá cây

3.2.5.1 Dàn lạnh bể đá
Dàn lạnh trong hệ thống máy đá cây đợc đặt chìm bên trong bể
muối. Các dàn lạnh đợc cung cấp dịch lỏng theo kiểu ngập, nớc
muối chuyển động cỡng bức qua dàn nhờ bộ cánh khuấy.
Dàn lạnh bể đá thờng đợc sử dụng có các dạng chủ yếu sau đây:
- Dàn lạnh kiểu panel
- Dàn lạnh kiểu xơng cá
- Dàn lạnh ống đồng (sử dụng trong hệ thống lạnh môi chất frêôn)

1) Dàn lạnh kiểu panel
Dàn lạnh kiểu bay hơi đợc sử dụng tơng đối nhiều tại Liên Xô
(cũ) để làm lạnh nớc muối.
Dàn gồm các ống góp trên và ống góp dới. Các ống trao đổi nhiệt
có dạng ống thẳng đứng nối giữa 2 ống góp. Dàn lạnh kiểu panel có u
điểm là dễ chế tạo, nhng chiếm thể tích tơng đối lớn làm cho kích
cỡ bể đá lớn làm tăng chi phí đầu t và vận hành.

119
Các thông số kỹ thuật của dàn lạnh pênl làm lạnh nớc muối nh
sau:
- Tốc độ nớc muối trong bể (qua dàn): 0,5ữ0,8 m/s.
- Hệ số truyền nhiệt : k = 460 ữ 580 W/m
2
.K.
- Độ chênh nhiệt độ : 5 ữ 6
o
K.
- Mật độ dòng nhiệt : q
kf
= 2900 ữ 3500 W/m

2
.
- Diện tích dàn : 20 ữ 320 m
2
.


1- Bình giữ mức-tách lỏng; 2- Hơi về MN; 3- ống góp hơi; 4- ống góp lỏng;
5- Lỏng vào; 6- Xả tràn; 7- Tháo nớc; 8- Xả cạn; 9- Lớp cách nhiệt; 10- Xả
dầu; 11- Van AT
Hình 3-6: Dàn lạnh panel
2) Dàn lạnh xơng cá
Trên hình 3-7 là cấu tạo dàn lạnh xơng cá đợc sử dụng rất rộng
rãi để làm lạnh chất lỏng. Dàn lạnh gồm các ống góp trên và dới,
các ống trao đổi nhiệt nối giữa các ống góp có dạng uốn cong giống
nh xơng cá. Với việc uốn cong ống trao đổi nhiệt nh vậy nên hạn
chế đợc chiều cao của bể nhng vẫn đảm bảo đờng đi của môi chất
đủ lớn để tăng thời gian tiếp xúc.

120
Đối với hầu hết các dàn lạnh xơng cá, phơng pháp cấp dịch là
kiểu ngập lỏng. Dịch lỏng cấp cho dàn lạnh đợc cấp từ bình giữ mức
và luôn duy trì ngập trong dàn lạnh.
Dàn lạnh xơng cá có nhợc điểm là chế tạo tơng đối khó so với
những kiểu khác nhất là các khâu uốn ống và hàn các ống vào ống
góp. Tuy nhiên cấu tạo dàn lạnh xơng cá gọn nên đợc sử dụng rất
phổ biến.
Dàn lạnh xơng cá đợc chế tạo theo từng mô đun nên có thể dễ
dàng tăng công suất của dàn. Mỗi mô đun gồm 01 ống góp trên và 01
ống góp dới, các ống trao đổi nhiệt có thể bố trí từ 3ữ5 dãy.

Hình 3-7: Cấu tạo dàn lạnh xơng cá

3.2.5.2 Bình giữ mức - tách lỏng
Trên hình 3-8 trình bày bản vẽ cấu tạo bình giữ mức - tách lỏng
thờng hay đợc sử dụng cho máy đá cây, bình này còn gọi là bình
giữ mức tách lỏng kiểu đuôi chuột vì có phần chân đế giống đuôi
chuột. Nhiệm vụ của bình trong hệ thống máy đá là:
- Chứa, cấp và duy trì dịch lỏng luôn ngập đầy trong dàn lạnh bể
đá.

121
- Tách lỏng cho môi chất hút về máy nén.
Mức dịch trong dàn lạnh đợc khống chế bằng van phao. Các tấm
chắn đợc làm từ tôn dày 3mm, trên các tấm chắn có khoan các lổ
6ữ8mm, cách đều 20mm, có tác dụng chắn lỏng, làm cho các hạt
lỏng không thể theo hơi hút về máy nén.
Bình giữ mức tách lỏng có trang bị van phao, van an toàn, đồng hồ
áp suất và đờng ống vào ra.

6
0
150
637 1733
216
B
15A
32A
C
32A

E
20A
G
15A
D
15A
F
20A
H
32A
A
TấM CHắN
CHÂN BìNH
MứC DịCH

A- ống hút về máy nén; B- ống lắp van an toàn và đồng hồ áp suất; C-
ống môi chất về dàn lạnh; D- ống cấp dịch vào; E- ống lỏng vào dàn
lạnh; F- ống hồi dầu; G,H- ống bắt van phao.
Hình 3-8: Bình tách giữ mức tách lỏng

3.2.7 Chọn máy nén lạnh
Máy lạnh MYCOM đợc sử dụng rất nhiều để trong kỹ thuật lạnh
Việt Nam. Dới đây chúng xin giới thiệu các thông số kỹ thuật của
máy lạnh MYCOM.

122
Trên bảng 3-9 là công suất nhiệt và công nén đoạn nhiệt của máy
nén MYCOM (Nhật). một trong những chủng loại máy đợc sử dụng
rất rộng rãi ở nớc ta. Máy nén MYCOM có đặc điểm bền, đẹp và rất
gọn.

Đối với các hệ thống lớn thờng sử dụng máy nén trục vít của
YORK - FRICK (Mỹ)



Hình 3-9: Máy nén lạnh MYCOM















123
0
0
C
11,6
30,6
45,8
61,0
62,3

93,4
124,5
155,7
11,9
31,7
47,5
63,3
68,4
102,6
136,8
171,1
12,5
33,5
50,3
66,9
73,4
110,1
146,8
183,5
-5
11,3
29,7
44,6
59,4
60,6
90,9
121,2
151,5
11,5
30,7

46,0
61,4
65,3
98,0
130,7
163,3
12,2
32,6
48,9
65,1
70,3
105,5
140,7
175,8
-10
10,7
28,3
42,4
56,4
57,6
86,4
115,2
144,0
10,9,02
29,1
43,7
58,4
61,2
91,8
122,4

153,0
11,7
31,1
46,6
62,2
66,2
99,3
132,4
165,4
-15
10,0
26,2
39,4
52,6
53,6
80,4
107,1
133,9
10,2
27,2
40,7
54,4
56,3
84,4
112,5
140,7
10,9
29,1
43,6
58,1

61,1
91,7
122,2
152,8
-20
9,1
23,9
35,9
47,8
48,8
73,2
97,6
122,1
9,3
24,9
37,2
49,7
50,7
76,0
101,3
126,7
10,0
26,7
40,0
53,3
55,3
83,0
110,6
138,3
Ne, kW

-25
8,1
21,4
32,0
42,8
43,6
65,4
87,2
109,0
8,4
22,2
33,4
44,5
44,6
66,8
89,1
11,4
9,0
23,9
35,9
47,8
49,0
73,4
97,9
122,4
0
0
C
61,3
161,6

242,3
323,1
329,4
494,1
658,7
823,4
62,1
163,9
245,8
327,7
334,2
501,2
688,3
835,4
63,1
166,3
249,4
332,7
339,1
508,7
678,3
847,8
-5
49,5
130,4
195,6
260,9
265,9
398,9
531,9

664,8
50,9
134,1
201,2
268,2
274,7
412,1
549,4
686,8
51,6
136,1
204,0
272,0
278,5
417,7
557,0
696,3
-10
39,3
103,7
155,5
207,4
211,4
317,1
422,7
528,4
41,1
108,3
162,6
216,7

223,1
334,6
446,2
557,8
41,6
109,7
164,7
219,6
225,9
338,9
451,9
564,8
-15
30,7
80,8
121,3
161,7
164,9
247,3
329,7
412,2
32,6
86,0
129,1
172,2
178,5
267,8
357,1
446,3
33,1

87,1
130,7
174,4
180,7
271,0
361,4
451,8
-20
23,4
61,6
92,3
123,1
125,6
188,4
251,2
313,9
25,4
67,1
100,5
134,0
140,3
210,5
280,6
350,8
25,7
67,9
101,7
135,7
142,0
213,0

284,0
354,9
Qo, kW
-25
17,3
45,4
68,3
91,0
92,8
139,1
185,5
231,9
19,3
50,7
76,1
101,6
107,8
161,7
215,6
269,4
19,5
51,5
77,2
103,0
109,1
163,6
218,2
272,8
ThÓ
tÝch

quÐt,
m
3
/h
71,0
187,2
280,7
374,2
381,0
572,6
764,1
954,3
71,0
187,2
280,7
374,2
381,0
572,6
764,1
954,3
71,0
187,2
280,7
374,2
381,0
572,6
764,1
954,3
Ký hiÖu
N2WA

N4WA
N6WA
N2WB
N4WB
N6WB
N8WB
N12WB
F2WA2
F4WA2
F6WA2
F2WB2
F4WB2
F6WB2
F8WB2
F12WB2
F2WA5
F4WA5
F6WA5
F2WB5
F4WB5
F6WB5
F8WB5
F12WB5
B¶ng 3-9: N¨ng suÊt nÐn vµ c«ng suÊt trªn trôc cña m¸y l¹nh MYCOM 1 cÊp
M«i
chÊt
R717
R22
R502

124
124WB
L12 / H4
1145
381
100,66,
33
55
125A
80A
125A
80A
2x80A
2x50A
2x80A
2x50A
3.100
62WB
L6 / H2
573
191
100, 66,
33
26,5
100A
65A
90A
65A
65A

50A
65A
50A
1.500
42WB
L4/ H-2
130
100
1200
381
191
100, 50
25
80A
65A
80A
65A
65A
50A
65A
50A
1.440
62WA
L-6/H-2
281
94
100,
66
,
33

17
65A
40A
65A
40A
50A
40A
50A
40A
840
42WA
L-4/H-2
95
76
1450
187
94
100, 50
ISO VG68 HOặC TƯƠNG ĐƯƠNG
14
50A
40A
50A
40A
50A
40A
50A
40A
720
12WB

12
1.145
100,
66, 33
52
125A
2 x
80A
2500
8WB
8
764
100, 75
50, 25
26
100A
125A
90A
100A
1150
6WB
6
573
100, 66,
33
25
90A
100A
80A
90A

1410
4WB
4
130
100
1200
381
100,
50
20
90A
80A
1100
8WA(J)
8
374
100, 75
50, 25
17
80A
90A
65A
80A
820
650
6WA(J)
6
281
100,66,
33

14
65A
80A
65A
700
560
4WWA
(J)
4
1450
187
100, 50
12
50A
65A
50A
580
500
2WA
NH3, R22, R502, R12, PROPANE
MáY NéN PISTON, KIểU Hở
2
95
76
1100
71
TRUYềN ĐộNG BằNG ĐAI HOặC TRựC TIếP
100

5

40A
40A
370
-
-
-
Mm
mm
V/phút
m
3
/h
-
%
-
Lit
NH3
R22, R502
NH3
R22, R502
kg
ốNG
HúT
ốNG
ĐẩY
A
J
Bảng 3-10: Thông số kỹ thuật của máy nén MYCOM
ĐạC TíNH
MÔI CHấT

DạNG
Số XI LANH
ĐƯờNG KíNH
HàNH TRìNH
tốC Độ MAX
Lu lợng ở
n
max
DẫN ĐộNG
mứC GIảM TảI
DầU LạNH
Số LƯợNG DầU
ĐƯờNG
ốNG VàO
RA
KHốI
LƯợNG

125