Tải bản đầy đủ (.docx) (32 trang)

Hệ thống sản xuất nước đá tinh khiết

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (538.49 KB, 32 trang )

GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC

MỞ ĐẦU
Thế giới hiện nay đang phát triển về công nghệ- kỹ thuật và các lĩnh vực
nghiên cứu khoa học để phục vụ cho mục đích cuối cùng là đời sống con người.
Cùng với nhu cầu đó công nghệ lạnh cũng phát triển không ngừng cho đến nay.
Không chỉ dừng ở việc phục vụ cho ngành công nghiệp và sản xuất mà lạnh là
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
một yếu tố quan trọng không thể thiếu trong đời sống sinh hoạt hằng ngày của
con người như: máy làm lạnh, điều hòa không khí, tủ lạnh, hệ thống sản xuất
nước đá… Để nghiên cứu kỹ hơn về vấn đề này nhóm em sẽ nhận đề tài “Hệ
Thống Sản Xuất Nước Đá Tinh Khiết” mà đã, đang và sẽ là nhu cầu thiết yếu
cho con người hiện nay.
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ
Ngày nay, nhu cầu tiêu thụ ngày càng nhiều, chất lượng thành phẩm
không chỉ đòi hỏi ở số lượng, chất lượng, mà còn đòi hỏi cả hình thức mẫu mă,
kích thước gọn nhẹ đồng thời tiện sử dụng. Điều này đã khiến cho các ngành từ
nhỏ đến lớn đều phải có sự tương hổ nhau để cùng phát triển.
Hiện nay, trên thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng “ Hệ
thống sản xuất nước đá” có rất nhiều loại và đa dạng về sản phẩm cũng như chất
lượng sản phẩm.
1.1 PHÂN LOẠI VÀ CÔNG DỤNG
1.1.1 Màu sắc:
- Nước đá đục
Nước đá đục là nước đá có màu đục, không trong suốt, màu sắc như vậy
là do có tạp chất ở bên trong. Về chất lượng, nước đá đục không thể sử dụng vào
mọi mục đích được mà chỉ sử dụng trong kỹ thuật, công nghiệp nên gọi là nước
đá kỹ thuật. Các tạp chất trong nước đá đục có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí
- Nước đá trong


Nước đá trong là nước đá trong suốt, dưới tác dụng của các tia sáng phản
xạ màu xanh phớt. Để có nước trong suốt cần loại bỏ các chất tan, huyền phù và
khí trong nước. Vì vậy khi tan không để lại chất lắng.
Có thể loại bỏ các tạp chất ngay trong quá trình kết tinh của đá bằng cách
vớt bỏ tạp chất nổi trên bề mặt đá khi kết tinh, tránh cho không bị ngậm giữa các
lớp tinh thể.
- Nước đá pha lê
Khi nước được sử dụng để làm đá được khử muối và khí hoàn toàn thì đá
tạo ra là đá pha lê. Đá pha lê trong suốt từ ngoài vào tâm và khi tan không để lại
cặn bẫn. Nước đá pha lê có thể được sản xuất từ nước cất, nhưng như vậy giá
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
thành sản phẩm quá cao. Nước đá pha lê khi xay nhỏ ít bị dính nên rất được ưa
chuộng.
Nước đá pha lê có thể sản xuất ở các máy sản xuất đá nhỏ nhưng phải
đảm bảo tốc độ trên bề mặt đóng băng lớn và khử muối sạch.
Khối lượng riêng của đá pha lê cỡ 910 đến 920 kg/m
3
.
1.1.2 Hình dáng:
- Máy đá cây:
đá cây có dạng khối hộp, để thuận lợi cho việc lấy cây đá ra khỏi khuôn ít
khi người ta sản xuất dưới dạng khối hộp chữ nhật mà dưới dạng chóp phía đáy
thường nhỏ hơn phía miệng. Đá cây được kết đông trong các khuôn đá thường
có các cỡ sau: 5; 12,5 ; 24; 50 ; 100; 150 ; 200; 300 kg. Khi rót nước vào khuôn,
chỉ nên duy trì nước chiếm khoảng 90% dung tích khuôn, như vậy dung tích
thực sự của khuôn lớn hơn dung tích danh định khoảng 10%. Sở dỉ như vậy là vì
khuôn phải dự phòng cho sự giãn nở của đá khi đông và nước trong khuôn phải
đảm bảo chìm hoàn toàn trong nước muối. Máy đá cây có thời gian đông đá
tương đối dài vì khi đông đá, các lớp đá mới tạo thành là lớp dẫn nhiệt kém nên

hạn chế truyền nhiệt vào bên trong. Ví dụ máy đá với khuôn 50 kg có thời gian
đông đá khoảng 18 giờ.
Đá cây được sử dụng trong sinh hoạt để phục vụ giải khát, trong công
nghiệp và đời sống để bảo quản thực phẩm. Hiện nay một số lượng lớn đá cây
được sử dụng cho ngư dân bảo quản cá khi đánh bắt xa bờ và lâu ngày. Hiện nay
ở nước ta người dân vẫn quen sử dụng đá cây để cho giải khát với số lượng khá
lớn.
- Máy đá tấm:
Có dạng hình tấm được sản xuất bằng cách phun nước lên bề mặt dàn
lạnh dạng tấm. Kích cỡ của đá tấm: dài từ 3 đến 6 m, cao 2 đến 3 m, dày 250đến
300mm. Khối lượng từ 1,5 đến 2,5 tấn.
- Máy đá vảy:
Máy đá vảy có dạng không tiêu chuẩn, được cắt tách ra khỏi bề mặt tạo
đá của các thiết bị và gảy vỡ dước dạng các mãnh vỡ nhỏ.
Máy đá vảy được sản xuất nhờ các cối đá dạng hình trụ tròn. Nước được
phun lên bên trong hình trụ và được làm lạnh và đóng băng trên bề mặt trụ. Trụ
tạo băng có 2 lớp, ở giữa là môi chất lạnh.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Đá vảy được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến, đặc biệt ở các
nhà máy chế biến thực phẩm và thuỷ sản. Chúng được sử dụng để bảo quản thực
phẩm khi nhập hàng và trong quá trình chế biến. Ngày nay nó đã trở thành thiết
bị tiêu chuẩn, bắt buộc phải có ở các xí nghiệp đông lạnh, vì chỉ có sử dụng đá
vảy mới đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Ngoài ra đá vảy cũng có rất nhiều ưu điểm
khác như giá thành rẻ, chi phí vận hành, đầu tư nhỏ.
Nước đá vảy có chiều dày rất khác nhau từ 0,5 đến 5mm tuỳ thuộc vào
thời gian làm đá. Độ dày này có thể điều chỉnh được nhờ thay đổi tốc độ quay
của cối đá hoặc dao cắt đá.
- Máy đá viên (máy đá dạng ống):
Nước đá có dạng các đoạn hình trụ rỗng được sản xuất trong các ống

phi57 x 3,5 và phi38 x 3mm, nên đường kính của viên đá là phi50 và phi32. Khi
sản xuất đá tạo thành trụ dài, nhưng được cắt nhỏ thành những đoạn từ 30đến
100mm nhờ dao cắt đá. Máy đá viên được sử dụng khá phổ biến trong đời sống,
hiện nay nhiều quán giải khát, quán cà phê có sử dụng đá viên.
- Máy đá tuyết:
Đá sản xuất ra có dạng xốp như tuyết.
Đá tuyết có thể được ép lại thành viên kích thước phù hợp yêu cầu sử
dụng.
1.1.3 Nguồn nước
Theo nguồn nước sử dụng làm đá thì có hai loại máy: Làm đá từ nước
ngọt và nước mặn
- Đá nước ngọt :
Được sử dụng trong nhiều mục ích khác nhau: Bảo quản thực phẩm, giải
khát, sinh hoạt.
- Đá nước mặn:
Sử dụng bảo quản thực phẩm, đặc biệt sử dụng bảo quản cá khi đánh bắt
xa bờ. Nguyên liệu sản xuất đá là nước biển có độ mặn cao. Nhiệt độ đông đặc
khá thấp nên chất lượng bảo quản tốt và thời gian bảo quản có thể kéo dài hơn.
Để sản xuất đá mặn nhất thiết phải sử dụng phương pháp làm lạnh trực tiếp, vì
thế hạn chế tổn thất nhiệt năng.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
1.2 NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC
Hơi môi chất hút về máy nén là hơi quá nhiệt được máy nén, nén lên đến
nhiệt độ tk, áp suất pk đi vào bình tách dầu, ở đây dầu được lọc lại và đưa trở về
máy nén nhờ vào nguyên tắc chênh lệch áp suất. Còn hơi môi chất đưa đến thiết
bị ngưng tụ, tại bình ngưng tụ hơi môi chất thực hiện quá trình trao đổi nhiệt trở
thành lỏng. Sau khi môi chất trở thành lỏng được đưa vào bình chứa cao áp, rồi
đi qua phin lọc, phin lọc có nhiệm vụ lọc các cáu bẩn và hàm lượng ẩm trong
môi chất, sau đó môi chất đi qua bình quá lạnh góp phần tăng năng suất lạnh.

Môi chất lỏng tiếp tục đi qua kính xem lỏng, qua van điện từ và chia thành hai
đường vào qua van tiết lưu và đi vào bình chứa thấp áp, nhờ vào van tiết lưu mà
gas lòng được hạ nhiệt độ và suất trong xuống p0, to, van tiết lưu nhiệt điều
chỉnh lượng lỏng nhờ vào bầu cảm biến ở đầu ra của dàn lạnh. Từ bình chứa
thấp áp môi chất lỏng chảy vào dàn lạnh xương cá môi chất được bay hơi và trao
đổi nhiệt với dung dịch nước muối. Sau đó hơi lạnh trở về bình chứa thấp áp.
Hơi môi chất tiếp tục đi về bình tách lỏng, ở đây môi chất được tách lỏng, còn
hơi thì được máy nén hút về, kết thúc một quá trình và chu trình được lặp lại
1.3 CẤU TẠO CỦA MÁY SẢN XUẤT ĐÁ VIÊN
Máy sản xuất đá viên được thiết kế nhỏ gọn, chất lượng, hoạt động ổn
định, bền bỉ đem lại hiệu suất cao, tiết kiệm điện năng, dễ vận hành, đặt biệt giá
thành giảm so với máy nhập ngoại
Đá viên hiện nay được sử dụng rất nhiều, có thể sử dụng bảo quản thực
phẩm,….Máy sản xuẩt đá viên sử dụng dây chuyên lọc nước hiện đại sau đó sử
dụng để làm đá viên, nên hiện nay máy sản xuất đá viên được rất nhiều các
doanh nghiệp sử dung.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
1. Máy nén
2. Bình ngưng tụ
3. Bơm nước tháp giải nhiệt
4. Bơm nước lạnh
5. Motor giảm tốc
6. Cối làm đá( Inox)
7. Cụm vít tải ra sản phẩm
8. Motor vít tải

9. Tháp giải nhiệt
10. Bình chứa gas
11. Tủ điện điều khiển linh kiện
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC VÀ CÁCH NHIỆT CỐI ĐÁ
2.1 KÍCH THƯỚC MÁY LÀM ĐÁ.
● Thời gian làm đá t = 30 phút
● Kích thước viên đá mm.
● Số mẻ chọn: n
me
= 32 mẻ
● Chiều cao ống đá H= 1m
● Năng suất thiết kế G= 1500kg/24h
● Nhiệt lượng đông đặc đá:
r = 80 kcal/kg
● Nhiệt độ đá ra khỏi thiết bị t
2
= -5
0
C
● Nhiệt độ nước vào thiết bị t
1
= 5
0
C
● Nhiệt độ môi chất bốc hơi t
0
= -15
0

C
● sản lượng một mẻ:
m
me
= kg/mẻ
● khối lượng 1 ống đá :
m
ong
= kg
● số ống đá cần thiết:
n
ong
= ống
- Thiết bị bốc hơi ống chùm, số ống là 125 ống, được bố trí theo các cạnh của hình lục giác đều
và trên các đỉnh của tam giác đều. theo cách bố trí này thì tổng các số ống chùm thỏa:
n = 0.75*( m
2
– 1) + 1
156 = 0.75*( m
2
– 1) + 1
m 14,5
Dựa vào bảng trang 127 , tài liệu kỹ thuật lạnh
chọn thiết bị bốc hơi là 169 ống, có số ống bố trí theo đường kính lớn nhất của hình lục
giác ngoài cùng: m=15
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Bước ống được xác định theo công thức
= 1.24 1.45
Chọn = 1.26

S = 1.26*0,02= 0.0252 m
Đường kính thiết bị
D = m*S
= 14,5*0.0252 0,378 m
2.2 TÍNH KẾT CẤU CÁCH NHIỆT CỐI ĐÁ
K – hệ số truyền nhiệt của cối đá W/m
2
.K
1
- hệ số tỏa nhiệt bên ngoài bể đá
- hệ số tỏa nhiệt bên trong cối đá
- chiều dày của các lớp còn lại của cối đá
- hệ số dẫn nhiệt của các lớp kết cấu W/m
2
.K
2.2.1 vật liệu cách nhiệt
Chọn vật liệu cách nhiệt là polyourthan cho máy làm đá, styropor là vật liệu cách
nhiệt cho buồng chứa đá. Cả 2 vật liệu này là vật liệu cách nhiệt tốt nhất thông dụng nhất hiện
nay. Styropor được tạo thành những tấm đúc rất dễ sử dụng, lắp đặt. Nó không bị thấm nước,
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
không bị mối mọt phá hoại,nhưng dễ cháy được chọn làm vật liệu cách nhiệt cho vách, trần
của kho và cách nhiệt cho kho đá.
2.2.2 chọn môi chất lạnh.
Ta nhận thấy tác nhân R22 là thích hợp nhất với hệ thống sản xuất nước đá công suất
nhỏ vì:
Có năng suất lạnh riêng nhỏ
Nhiệt độ đông đặc và bay hơi của R22 rất thấp
T
đđ

= - 160
0
C
T
bh
= - 40,8
0
C (đktc)
Với khoảng nhiệt độ này thì R22 không thể đông đặc trên đường ống gây tắt
nghẽn và nở đường ống tác nhân khi dùng sản xuất đá .
Vậy ta chọn tác nhân lạnh là R22.
2.2.3 Tính toán cách nhiệt
- Máy làm đá chỉ cách nhiệt thành bao quanh. Chọn máy làm đá có hình trụ tròn và có cấu tạo
thành bao quanh như sau:
Các thông số tra ở tài liệu [4] :
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
TT Vật liệu

( m )

Kcal/h.m.
k
g/m.h.mmH
g
1 Thép 0.,002 39
2 Bitum 0.001 0.18 0.000115
3 Styropore 0.047 0.006
- Chiều dày của tấm cách nhiệt được tính như sau:
K: hệ số truyền nhiệt K, W/m

2
k.
: hệ số tỏa nhiệt của vách bên ngoài
: hệ số tỏa nhiệt của vách bên trong thiết bị bay hơi.
: chiều dày chủa lớp vật liệu thứ i cách nhiệt m .
λ
i
: hệ số dẫn nhiệt của lớp thứ i; W/m.K
λ
cn
: hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt W/m.K.
δ
cn
: chiều dày lớp cách nhiệt (m)
K = 0,23 (chọn ở –15
0
C)
= 19,18 W/m
2
.độ
= 813,94 W/m
2
.độ
- Chiều dày lớp cách nhiệt :
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC


= 0,2013 m
- Chọn m theo tiêu chuẩn:

- Tính lại hệ số truyền nhiệt :
k =

= 0,198 m
- Kiển tra tính đọng sương trên bề mặt ngoài của đá:
- Điều kiện vách ngoài không đọng sương:
K<= K
S
K
S
= 0.95*ά
ng
t
s
:nhiệt độ đọng sương
- Nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất ở tphcm t=37.5
0
C
- Độ ẩm φ =74%
Tra đồ thị ta được:
t
s
=33
0
C
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Nhiệt độ trong thiết bị làm lạnh : t
tr
=-15

0
C
K
S
= 0.95*23.3* =2.088
K
s
=2.088 >K. Vật không đọng sương.
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
CHƯƠNG III: TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT CHO HỆ THỐNG
3.1 DÒNG NHIỆT TRUYỀN QUA KẾT CẤU BAO CHE
3.1.1 Dòng nhiệt truyền qua vách cối đá
Q
1

= K
T
. ∆t.F (W)
∆t = t
kk
N
– t
0
= 30+15 =45
0
C
t
kk
N

- Nhiệt độ không khí bên ngoài phòng; t
kk
N
= 30
0
C
t
0
- nhiệt độ sôi của môi chất lạnh bên trong, lấy t
0
= -15
0
C
F – Diện tích xung quanh bể
F = 2.3,14.r.h=2.3,14.0.19.1=1,2 m
2
h – chiều cao thân cối đá; h=1 m
α
1
– hệ số tỏa nhiệt giữa không khí và bề mặt bên ngoài cối đá, W/m
2
.K
α
2
– hệ số tỏa nhiệt khi sôi môi chất bên trong cối đá, W/m
2
.K
λ
i
– hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu

d
i,
d
i+1
– đường kính trong và ngoài của vật liệu W/m
2
.K
d
1,
d
2
– đường kính bề mặt vách tiếp xúc môi chất lạnh và bề mặt ngoài
ngoài cùng của cối đá, m
k
T
– hệ số truyền nhiệt vỏ trụ : theo công thức tính ở (*) ta được
k
T
=0,232 W/m

.K
Q
11

= K
T
. ∆t.F= 0,232.45.1,2=12,528 W
3.1.2 Dòng nhiệt do nước làm đá tỏa ra:
= kW
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN

HOÀNG VĂN TRẮC
M – khối lượng đá được sản xuất trong một ngày đêm, về giá trị đúng bằng năng
suất cối đá, kg.
t – thời gian sản xuất đá.
q
0
- nhiệt lượng của 1 kg nước tỏa ra khi làm lạnh từ nhiệt độ ban đầu đến khi
đông đá hoàn toàn, J/kg.
Giá trị q
0
được xác định theo công thức:
q
0
= C
pn
.t
1
+ r + C

.׀t
2
׀
C
pn
– nhiệt dung riêng của nước: C
pn
= 4186 J/kg.k
r – nhiệt đông đặc: r = 333600 J/kg
C


– nhiệt dung riêng của đá: C

= 2090 J/kg.K
t
1
– nhiệt độ nước đầu vào,
0
C. Nhiệt độ nước lạnh vào có thể lấy từ hệ
thống nước lạnh của nhà máy: t
1
= 5
0
C, hoặc từ mạng nước thường t
1
= 30
0
C, tùy
theo điều kiện cụ thể tại mỗi nhà máy. Tuy nhiên, ở các nhà máy hiện đại thường
có sẵn hệ thống nước lạnh.
t
2
– nhiệt độ đá tạo thành: t
2
= -5 ÷ - 8
0
C
Thay vào ta có: q
0
= 4186.t
1

+ 333600 + 2090.׀t
2
׀
= 4186.30+33360+2090.5= 469630 J/kg = 469,63 kJ/kg
3.1.3 NhiỆt Làm LẠnh Khuôn Đá

Trong đó:
Số ống đá trong một mẻ n
ong
= 156
Khối lượng của một khuôn đá g
k
= 0,3 Kg
Nhiệt dung riêng của thép (vật liệu làm khuôn) C
k
= 0,418 kJ/kg.độ
Nhiệt độ của nước khi đưa vào khuôn t
f
= 30
o
C
Nhiệt độ ống t
m
= -10
o
C
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
= 156.0,3.0,418.40=782,496 W
3.1.4 NhiỆt TỔn ThẤt Khi Tách Đá KhỎi Khuôn

Trong đó
Diện tích xung quanh của cây đá F= 0,06 m
2
Bề dày lớp đá tan để có thể tách đá ra khỏi khuônδ = 0,001 m
Khối lượng riêng của nước đá ρ

= 900Kg/m
3
=156.0,06.0,001.900.80= 673,92 W
 Tổng tổn thất khi làm đá
Q=Q
1
+Q
2
+Q
3
+Q
4
=12,528+1570+782,496+673,92=3038.944 W =3.39 Kw
3.2 TÍNH TOÁN CHU TRÌNH.
Ta có :

GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
t
0
C
p
bar
h

kJ/kg
υ
m
3
/kg
s
kJ/kg
1' -15 2,95 399,49 0,0773 1,775
1 -10 2,95 403,57 0,0809 1,792
2 65,732 13,685 442,12 0,02043 1,787
2' 35 13,685 415,8 0,0017 1,706
3' 35 13,685 243,05 0,00326 1,146
3 30 13,685 236,75 NA 1,126
4 -15 2,95 236,75 0,02318 1,145
h
Năng suất lạnh riêng:
403,57-236,75=166,82 kJ/kg
LgP
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Công nén riêng
l = h
2
– h
1
= 442,12 – 403,57 = 38,55
Năng suất nhiệt riêng
q
k
= h

2
– h
3
= 442,12 – 236,75 = 205,37 kJ/kg
- Chọn cấp máy nén
Ta có tỷ số nén
Chọn chu trình lạnh một cấp nén.
CHƯƠNG IV CHỌN THIẾT BỊ THEO NĂNG SUẤT TÍNH ĐƯỢC
4.1 THIẾT BỊ BỐC HƠI
Với thiết bị bốc hơi của máy đá sản xuất đá viên – môi chất sôi phía ngoài ống,
đá đông phíatrong ống, môi chất nhận nhiệt từ nước để bốc hơi.
Thời gian đông đá phụ thuộc đường kính viên đá, hệ số cấp nhiệt cũng như chế
độ ống.
Đối với quá trình sản xuất đá viên, ban đầu nước đông trong ống khi đang ở trạng
thái chảy màng.
Sau đó nước đông như đá khối bình thường. Để tính chính xác, thời gian đông đá
cho quá trình này là rất phức tạp. Với mức độ giới hạn của độ ẩm này, ta chọn
công thức gần đúng để tính thời gian đông đá như sau:
Thời gian đông đá 25 phút
Thời gian xả đá cộng cắt đá khoảng 5 phút
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Thời gian 1 mẻ 30 phút.
Theo tính toán ở chương II ta chọn thiết bị bay hơi có D= 40cm
4.2 CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRONG THIẾT BỊ BỐC HƠI.
4.2.1 Thùng Chứa Nước Ở Trên:
- Thùng chứa nước trên có nhiệm vụ phân phối nước cho các thùng
làm đá
- Kích thước:
• Chiều cao: 1,2 m

• Chiều rộng: 0,5m
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
thể tích chứa 0,1 m
3
= 100 kg . Đáp ứng tốt cho nhu cầu làm đá
với năng suất 47kg/mẻ
4.1.2 Thùng Chứa Nước Ở Phía Dưới:
Chứa nước từ máy lọc bơm sang và nước không đóng băng từ bồn chảy
xuống. Nhiệm vụ là cung cấp nước cho thùng phía trên, đảmbảo nước cho chu
kỳ làm đá. Kích thước 0,7m
4.1.3 Dao Cắt:
Nhiệm vụ dao cắt là cắt những viên đá rơi xuống, đồng thời giữ khoảng cách cố đỉnh của
viên đá,. Do bố trí tấm chặng nghiêng, cho phép cắt đá thành từng đoạn như mong muốn.
Lưỡi dao quay nhờ một mô tơ điện, có hộp số, thiết kế cánh quạt có đường kính bằng
đường kính thiết bị bốc hơi.
4.3 THIẾT BỊ NGƯNG TỤ
Thông số khí hậu ở Tp.HCM:
Do dự định đặt máy đá tại Tp.HCM nên các điều kiện chọn để làm máy đá được lấy tại
đây.
t
1
= 37.5
o
C
Độ ẩm = 74%
Tra đồ thị ta được nhiệt độ ướt kế: 32.5
o
C
Nhiệt độ nước ra tính theo nhiệt độ nước vào:

t
w2
= t
w1
+ 2.5
t
w1
= t
ư
+ 2 = 32.5 + 2
= 34.5
o
C
t
w2
= 34.5 + 2.5 = 37
o
C
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Nhiệt độ ngưng tụ:
t
c
= 37 + 3 = 40
o
C
Sử dụng đồ thị lgp – I ta xác định
q
k
= h

2
– h
3
= 442,12 – 236,75 = 205,37 kJ/kg
Từ số liệu trên ta xác định được nhiệt tải riêng của TBNT:
Q
k
= = 27,21Kw
Ta chọN nhiệt tải riêng của thiết bị q
F
= 4000 W/m
2
Bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ là:
F =
Dựa vào bảng 6-2 kỹ thuật lạnh ta được các thông số kỹ thuật do hang sản xuất liên xô chế
tạo :
Dựa vào phụ tải nhiệt Q
k
= 27,21 kw ta chọn tương ứng với model KT10 có các thông số
sau:
• F
ng
=6,8m
2
• Chiều dài ốngl = 1,8m
• D = 0,48m
• Số ống n= 99
• Lối=10
4.4 TÍNH VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ
4.4.1 Tháp Giải Nhiệt

* Nhiệm vụ: Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ thải toàn bộ lượng nhiệt do môi chất lạnh ngưng tụ
tỏa ra. Tháp giải nhiệt hoạt động theo nguyên tắc bay hơi bề mặt. Theo TL [2].
Phương trình cân bằng nhiệt:
Q
K
= C.đ.G
n
.t
W

Trong đó:
Q
K
: Nhiệt ngưng tụ
Q
K
=27,21 (KW)= tân lanh
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
C: Nhiệt dung riêng của nước
C = 4,18 (KJ/KG.độ)
đ: khối lượng riêng của nước
đ = 995 (kg/m
3
)
t
w
: độ chênh lệch nhiệt độ của nước vào và ra khối tháp.
t
w

= 37,5 – 34.5 = 2.5K
Chọn tháp giải nhiệt theo FRK8 cataloge của TL[2]:
- Lưa lượng: G= 1,63 l/s
- Kiểu FRK8
- Kích thước:
+ Chiều cao: H = 1,6m
+ Đường kính: D = 0,93m
+ Đường kính nối vào: d
v
= 40 mm
+ Đường kính nối ra: d
r
= 40 mm
+ Đường kính ống chảy tràn: 25
+ Đường kính xả: 25
+ Đường kính quạt gió: 530 mm
+ Lưu lượng quạt gió: 70 m
3
/ph
+ Môtơ quạt: 0,2 KW
+ Khối lượng tĩnh: 40 (Kg)
+ Khối lượng vận hành: 130(Kg)
4.4.2 Bình Tách Dầu:
Nhiệm vụ bình tách dầu là tách dầu bôi trơn ra khỏi tác nhân lạnh. Vì nếu không tách ra
dầu dễ tạo thành 1 lớp cáu bẩn trên bề mặt truyền nhiệt của các thiết bị truyền nhiệt làm giảm
hệ số truyền nhiệt.
Nguyên tắc làm việc :
Khi hỗn hợp hơi và dầu vào bình tách dầu , dòng hỗn hợp sẽ bị giảm vận tốc một cách đột
ngột ( 1 m/s ) , và thay đổi chiều chuyển động . Dầu sau khi tách ra lắng xuống đáy và đưa
về bình chứa dầu .

GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Tính toán :
- Lưu lượng tác nhân lạnh : G = 0,113 kg/s .
- Thể tích riêng phía đầu đẩy máy nén :
V
2
= 0.14 m
3
/kg .
- Diện tích tiết diện bình :
F = = =0.0175 m
2
- Đường kính ống :
D = = 32 mm
Theo TL [11] chọn bình tách dầu hiệu M1952
Đường kính D = 300 mm
Chiều cao H = 500 mm
Chiều cao phủ bì Dp = 1100 mm
Đường kính ga vào d
v
= 50 mm
Đường kính ga ra d
r
= 50 mm
Đường kính ống dầu d
d
= 15 mm
Khối lượng m = 60 kg
Kiểm tra bền khi bề dày thiết bị S = 9 mm

S + c
- p = 15 bar = 1.5 Mpa .
- Với thép cT3 : [ ] = 135 N/mm
2
- Hệ số bền mối hàn : = 1
- Hệ số bổ sung : c = 0,002 mm
S + 0.002 = 0.0032 mm
Mà S =9mm nên thoả điều kiện.
4.4.3 Bình Chứa Dầu :
Nhiệm vụ : xã dầu ra khỏi bình tách ở áp suất ngưng tụ rất nguy hiểm . Vì cùng với dầu
một lượng tác nhân lạnh cũng bị xã theo . Do đó phải lắp đặt thêm bình chứa dầu đê3
tập trung dầu từ bình tách dầu và từ các nơi khác trở về từ đó mới xã ra ngoài .
GVHD: LÊ TRẦN CẢNH ĐOÀN TRUNG TÍN
HOÀNG VĂN TRẮC
Bình chứa dầu có gắn các van để nối với bình tách dầu , đầu hút của máy nén . Van xã
dầu được gắn ở đáy bình xã dầu và xã ra ngoài ở áp suất thấp ( 1.2- 1.3 at ) sau khi hút
hết NH
3
ra khỏi bình . Hơi R22 hút ra khỏi bình nhờ nối với đầu hút của máy nén .
Tính toán :
Dựa vào chế độ làm việc ta chọn bình có thể tích khoảng 50 l
Theo TL[2]/281 chọn bình chứa dầu như sau :
- Loại 300 CM
- Đường kính 325*9 mm
- Cao H = 1270 mm
- Rộng B =765 mm
- Khối lượng m = 92 kg
4.4.5 Bình Chứa Cao Áp :
Nhiệm vụ : chứa lỏng cao áp sau thiết bị ngưng tụ và cung cấp đồng đều lượng lỏng cho
van tiết lưu . Ngoài ra bình chứa cao áp còn là nơi tập trung dầu và khí không ngưng , là bình

dự trữ cho hệ thống làm việc bình thường .
Theo TL[4]/303 ta có :
Đối với R22 không bơm ta có :
V= (1500 2250 )*G*V
G: lượng tác nhân lạnh qua bình chứa cao áp
G = 0.1325 kg/s
V : thể tích riêng ở nhiệt độ t
k
v= 1.726*10
-3
m
3
/kg
V= 2200*0.1325*1.726*10
-3

= 0.38m
3
Theo TL[4] chọn bình chứa có :
V= 0.4m
3
D = 400*10 mm
L =3620 mm
.
4.4.6 Bình Tách Lỏng :
Nhiệm vụ : tách lỏng ra khỏi hơi từ dàn lạnh trở về máy nén để đảm bảo hành trình khô
cho máy nén .
Công thức tính đường kính cho bình tách lỏng :

×