THIẾT KẾ THỂ TÍCH & DIỆN TÍCH THÙNG BẢO ÔN

Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN
1.1.MÔI CHẤT LẠNH R134a:
Môi chất lạnh R134a có công thức CH
2
F - CF
3
là môi chất lạnh có chỉ số phá huỷ tầng
ozon bằng 0, dùng để thay thế cho R12 ở dãy nhiệt độ cao và trung bình, đặc biệt trong điều
hoà không khí. Ở dãy nhiệt độ thấp R134a không có những đặc tính thuận lợi, hiệu quả
năng lượng thấp.
Trong hệ thống điều hoà không khí thường dùng loại dầu bôi trơn PAG-
polyalkylenglycol hoà tan hoàn toàn trong môi chất R134a.
R134a phù hợp với hầu hết các kim loại, hợp kim, và phi kim loại chế tạo máy, trừ kẽm,
nhôm, magie, chì ,hợp kim nhôm với thành phần magie lớn hơn 2% khối lượng.
R134a có chỉ số làm nóng đòa cầu bằng 90% của R12 và cũng có nhiều đặc tính giống
R12 như :
 Không cháy nổ
 Không độc hại, không ảnh hưởng xấu đến cơ thể sống
 Tương đối bền vững hoá và nhiệt
 Có các tính chất tốt với kim loại chế tạo máy
 Có tính chất nhiệt động và vật lý phù hợp
1.2. Ô TÔ LẠNH:
Tuỳ thuộc vào tải trọng và công dụng ô tô lạnh có thể chia thành các loại như sau: loại
tải trọng nhẹ (0.5-1.5 tấn) sử dụng trong nội thành, loại tải trong trung bình (2.5-5 tấn) được
sử dụng trong nội thành và giữa các thành phố, loại tải trong nặng (8 -22 tấn) được sử dụng
giữa các thành phố và có thể giữa các quốc gia.
Ô tô lạnh thường có cấu tạo như sau: đối với tải trọng nhẹ thì phần đầu kéo và buồng
lạnh là một khối thống nhất; đối với loại tải trọng trung bình và lớn thì có đầu kéo riêng và
buồng lạnh được đặt trên rơ mooc 2 cầu với hệ thống lạnh độc lập, còn đối với tải trọng lớn

thì có đầu kéo riêng và buồng lạnh được đặt trên loại rơ mooc 1 cầu.
Ô tô lạnh có thân bằng gỗ hoặc bằng kim loại được cách nhiệt cẩn thận và đặt trên
khung xe. Nhiệt độ bên trong buồng lạnh có thể đạt từ +12 đến -20
0
C. Ô tô lạnh dùng để
vận chuyển các loại thực phẩm làm mát thì có lớp cách nhiệt bình thường với hệ số truyền
nhiệt không lớn hơn 0.7W/m
2
K, còn nếu vận chuyển các loại thực phẩm đông lạnh thì phải
được cách nhiệt tốt hơn với hệ số truyền nhiệt không lớn hơn 0.4W/m
2
K. Ô tô lạnh cũng
được cách nhiệt bằng vật liệu mốp xốp.
1.3. HỆ THỐNG LẠNH TRÊN Ô TÔ LẠNH:
Hệ thống lạnh trên ô tô lạnh với tải trọng trung bình và nhẹ thường bao gồm những thiết
bò sau:
 Máy lạnh nén hơi
 Dàn lạnh bay hơi trực tiếp làm lạnh sản phẩm nhờ dàn quạt đối lưu cưỡng bức.
 Dàn nóng giải nhiệt bằng quạt gió.
 Van tiết lưu
 Thiết bò hồi nhiệt.
 Bình chứa cao áp.
- Trang 1-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
 Phin sấy lọc.
 Mắt ga.
 Rơle nhiệt độ.
 Rơle áp suất thấp.
 Rơle áp suất cao.
Chức năng, cấu tạo của các thiết bò:

 Máy nén: hút hơi ra khỏi dàn lạnh nhằm duy trì áp suất không đổi trong bình bốc hơi
và nén hơi đến áp suất ngưng tụ trong dàn nóng. Thường dùng máy nén nửa kín
 Dàn lạnh: dùng để làm lạnh không khí. Thường dùng loại dàn lạnh làm lạnh trực
tiếp, có cánh tản nhiệt loại cánh phẳng, đối lưu cưỡng bức nhờ quạt gió. Quạt hoạt
động nhờ sự truyền động của động cơ diesel qua đai truyền.
 Dàn nóng: dùng để truyền nhiệt lượng của tác nhân lạnh cho môi trường giải nhiệt.
Thường dùng là loại chùm ống có cánh tản nhiệt dạng cánh phẳng, đối lưu cưỡng
bức nhờ quạt gió, hoạt động nhờ sự truyền động của động cơ diesel qua đai truyền.
 Van tiết lưu: để tiết lưu chất lỏng tác nhân lạnh từ áp suất ngưng tụ đến áp suất sôi
và điều chỉnh việc cung cấp lỏng cho hệ thống dùng.
 Thiết bò hồi nhiệt: dùng để trao đổi nhiệt giữa lỏng tác nhân từ bình chứa đến van
tiết lưu và hơi tác nhân lạnh đi ra khỏi dàn lạnh nhằm tận dụng nhiệt để quá nhiệt
hơi hút. Thường dùng là loại ống xoắn ruột gà lồng trong ống.
 Bình chứa cao áp: được bố trí về phía cao áp sau thiết bò ngưng tụ để chứa lỏng tác
nhân lạnh sau ngưng tụ nhằm giải phóng bề mặt truyền nhiệt cho thiết bò ngưng tụ
đồng thời dự trữ một lượng lỏng đảm bảo cho sự hoạt động bình thường của hệ
thống.
 Phin sấy lọc: được bố trí trên đường ống dẫn lỏng trước tiết lưu và trên đường dẫn
hơi về máy nén nhằm loại ẩm và các tinh thể đá tạo thành, tránh hiện tượng tắc ẩm
cho van tiết lưu và ẩm xâm nhập vào máy nén.
 Mắt gas: là kính quan sát lắp trên đường lỏng (sau phin sấy) để quan sát dòng chảy
của môi chất lạnh.
 Rơle nhiệt độ: có nhiệm vụ điều khiển tự động quá trình đóng mở cho hệ thống hoạt
động hoặc ngưng hoạt động nhằm ổn đònh nhiệt độ làm lạnh theo giá trò đònh trước.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Máy nén hút hơi ở áp suất thấp, nhiệt độ thấp từ thiết bò hồi nhiệt nén lên tới nhiệt độ
và áp suất cao rồi đẩy hơi môi chất lạnh này vào thiết bò ngưng tụ. Tại thiết bò ngưng tụ hơi
môi chất lạnh được giải nhiệt bởi không khí và ngưng tụ thành lỏng. Lỏng môi chất lạnh
được đưa vào bình chứa cao áp. Từ bình chứa cao áp lỏng được đưa vào thiết bò hồi nhiệt và
trao đổi nhiệt với hơi môi chất đến từ dàn lạnh để thành lỏng quá lạnh. Lỏng quá lạnh được

đưa qua phin sấy lọc để loại trừ các tạp chất cơ học và ẩm. Lỏng này tiếp tục được đưa qua
van tiết lưu, qua đó áp suất được giảm đột ngột từ áp suất cao (áp suất ngưng tụ) đến áp suất
thấp (áp suất bốc hơi). Lỏng áp suất thấp này được đưa vào thiết bò bốc hơi, ở đó lỏng môi
chất lạnh thu nhiệt của buồng trữ đông để sôi và hoá hơi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp.
Hơi ra khỏi thiết bò bốc hơi qua thiết bò hồi nhiệt trở thành hơi quá nhiệt và tiếp tục được
máy nén hút trở lại rồi tiếp tục một chu trình kín.
Hệ thống điều khiển đảm bảo ổn đònh nhiệt độ buồng trữ đông: khi nhiệt độ thùng xe hạ
xuống dưới mức quy đònh thì rơle nhiệt độ sẽ ngắt mạch bộ ly hợp từ tính của máy nén, máy
- Trang 2-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
nén sẽ chạy không tải. Sau một khoảng thời gian nhiệt độ trong thùng xe tăng, rơle nhiệt độ
lại đóng mạch bộ ly hợp từ tính của máy nén cho hệ thống hoạt động trở lại bình thường.
- Trang 3-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
CHƯƠNG II:
THIẾT KẾ THỂ TÍCH & DIỆN TÍCH THÙNG BẢO ÔN
Ta chọn sản phẩm lạnh đông cần bảo quản và vận chuyển là bắp cải.
 Đònh mức thể tích sản phẩm: g
v
= 0,3 tấn/m
3
. [2]
 Thể tích sản phẩm chứa trong thùng bảo ôn:
5
16,67
0,3
sp
v
G
V

g
= = =
(m
3
)
 Diện tích sản phẩm trong thùng bảo ôn:
16,67
9,26
1,8
sp
sp
sp
V
F
h
= = =
(m
2
)
Với: h
sp
là chiều cao của sản phẩm trong thùng bảo ôn. Chọn h
sp
= 1,8 (m).
 Diện tích thực cần thiết kế cho thùng bảo ôn:
9,26
0,85
sp
l
F

F
F
β
= = =
10,88(m
2
)
Với β
F
là hệ số sử dụng của thùng bảo ôn. Chọn β
F
= 0,85 với thùng bảo ôn có
F
l
<20m
2
 Thùng xe chuẩn theo thiết kế của Công ty kỹ nghệ lạnh Seaprodex Saigon
Searefico với năng suất 5 tấn có kích thước bề mặt ngoài:
5,000(m) x 2,350(m) x 2,150(m).
=> kích thước bề mặt trong của thùng bảo ôn là:4,790(m)x2,140(m) x1,938(m).
=>F
l
=4,790x2,140=10,25 có thể xem
≈
10,88(m) nên thoả yêu cầu.
 Vậy thùng bảo ôn có kích thước như thùng xe chuẩn của Công ty kỹ nghệ
lạnh Seaprodex Saigon Searefico:
dài x rộng x cao
5,000(m) x 2,350(m) x 2,150(m).

- Trang 4-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
CHƯƠNG III:
TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM
3.1. TÍNH BỀ DÀY LỚP CÁCH NHIỆT
3.1.1. Trần:
Với:
 δ
1
: bề dày lớp nhôm bảo vệ trong và ngoài
 δ
2
: bề dày lớp Bimut cách ẩm
 δ
cn
: bề dày lớp cách nhiệt mốp xốp làm từ polyurethan
Trần được gia cố vững chắc bằng những thanh gỗ liên kết .
 Bề dày tự chọn và hệ số dẫn nhiệt cho trong bảng sau:
STT VẬT LIỆU δ

(m) λ (W/mK)
1 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
2 Lớp Bitum cách ẩm 0,003 0,18
3 Lớp polyurethan cách nhiệt δ
cn
0,0325
4 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
Σδ
0,005 + δ
cn

 Công thức xác đònh bề dày lớp cách nhiệt δ
cn
:
1 1 1
i
cn cn
ng i tr
K
δ
δ λ
α λ α
 
 
= − + +
 
 ÷
 ÷
 
 
 
∑
(m)
Với:
 λ
cn
: hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt, W/mK
 K: hệ số truyền nhiệt trên 1m
2
bề mặt của các vách bao che thùng bảo ôn, W/m
2

K.
Trong vận chuyển sản phẩm lạnh đông thì hệ số K không lớn hơn 0,4W/m
2
K.
 δ
i
, λ
i
: bề dày (m) và hệ số dẫn nhiệt (W/mK) của các lớp cách ly (trừ lớp cách
nhiệt).
 α
ng
: hệ số tỏa nhiệt từ không khí đến mặt ngoài của vách bao che, W/m
2
K
 α
tr
: hệ số tỏa nhiệt từ mặt trong của vách bao che đến không khí trong thùng bảo
ôn, W/m
2
K. Chọn α
tr
= 8 (W/m
2
K) [1]
 α
ng
được tính theo công thức sau:
ωα
11594 ,,

+=
ng
Với ω: vận tốc xe lạnh chuyển động, m/s.
Chọn ω = 45km/h = 12,5 m/s, thế vào công thức ta có:
- Trang 5-
δ
1
δ
1
δ
1
δ
2
δ
CN
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
35851211594 ,,,,
≈+=
ng
α
(W/m
2
K)
Vậy:
1 1 0,001 0,003 1
0,0325 2 0,0761( )
0,4 58,3 203,8 0,18 8
cn
m
δ

 
 
= − + + + ≈
 
 ÷
 
 
Làm tròn δ
cn
= 0,1 (m) = 10 (cm).
Bọt polyurethen được phun trực tiếp vào khoang cách nhiệt, để tránh hiện tượng co
rút kích thước do nhiệt độ người ta làm ít nhất hai lớp cách nhiệt với mối ghép so le.
 Tổng bề dày của trần thùng bảo ôn là:
Σδ = δ
2
+ δ
cn
+ 2δ
1
= 2.0,001 + 0,1 + 0,003 = 0,105 (m).
3.1.2. Vách bao che:
Với:
 δ
1
: bề dày lớp nhôm bảo vệ trong và ngoài
 δ
2
: bề dày lớp Bimut cách ẩm
 δ
cn

: bề dày lớp cách nhiệt mốp xốp làm từ polyurethan
Để đảm bảo vách được vững chắc người ta dùng những tấm nhôm
sóng vuông và gia cố bằng những thanh gỗ liên kết.
Bề dày tự chọn và hệ số dẫn nhiệt cho trong bảng sau:
STT VẬT LIỆU
δ

(m)
λ
(W/mK)
1 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
2 Lớp Bitum cách ẩm 0,003 0,18
3 Lớp polyurethan cách nhiệt δ
cn
0,0325
4 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
Σδ
0,005 + δ
cn
 Bề dầy lớp cách nhiệt δ
cn
:
1 1 1
i
cn cn
ng i tr
K
δ
δ λ
α λ α

 
 
= − + +
 
 ÷
 ÷
 
 
 
∑
1 1 0,001 0,003 1
0,0325 2 0,0761( )
0,4 58,3 203,8 0,18 8
m
 
 
= − + + + ≈
 
 ÷
 
 
Làm tròn δ
cn
= 0,1 (m) = 10 (cm)
3.1.3. Sàn thùng bảo ôn:
- Trang 6-
δ
1
δ
2

δ
CN
δ
1
δ
1
δ
1
δ
3
δ
2
δ
CNN
δ
3
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
Với:
 δ
1
: bề dày lớp nhôm bảo vệ trong và ngoài
 δ
2
: bề dày lớp Bimut cách ẩm
 δ
3
: bề dày lớp thép không rỉ
 δ
cn
: bề dày lớp cách nhiệt mốp xốp làm từ polyurethan

Để tăng cứng người ta dùng những tấm nhôm dạng sóng vuông và gia cố bằng những
thanh gỗ chòu lực. Đồng thời dạng sóng vuông giúp thoát nước dễ dàng.
Bề dày tự chọn và hệ số dẫn nhiệt cho trong bảng sau:
STT VẬT LIỆU δ

(m) λ (W/mK)
1 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
2 Thép không rỉ X25T 0,001 16,7
3 Lớp Bitum cách ẩm 0,003 0,18
4 Lớp polyurethan cách nhiệt δ
cn
0,0325
5 Thép không rỉ X25T 0,001 16,7
6 Lớp nhôm bảo vệ 0,001 203,8
Σδ
0,007 + δ
cn
 Bề dày lớp cách nhiệt δ
cn
1 1 1
i
cn cn
ng i tr
K
δ
δ λ
α λ α
 
 
= − + +

 
 ÷
 ÷
 
 
 
∑

1 1 0,001 0,003 0,001 1
0,0325 2 2 0,0761( )
0,4 58,3 16,7 0,18 203,8 8
m
 
 
= − + + + + ≈
 
 ÷
 
 
Làm tròn δ
cn
= 0,1 (m) = 10 (cm)
 Tổng kết:
Bề dày từng phần của kết cấu bao che được cho trong bảng sau:
STT Phần bao che δ

(m)
1 Trần 0,105
2 Vách 0,105
3 Sàn 0,107

3.2. KIỂM TRA ĐỌNG SƯƠNG:
Để đảm bảo không đọng sương, hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che phải thỏa
điều kiện:
0,95
ng S
th ng s
ng tr
t t
K K
t t
α
−
≤ =
−
(1)
Với :
 0,95: hệ số dự trư.õ
 α
ng
: hệ số tỏa nhiệt về phía có nhiệt độ cao hơn, W/m
2
K.
 t
ng
: nhiệt độ không khí bên ngoài thùng bảo ôn,
0
C.
 t
tr
: nhiệt độ không khí bên trong thùng bảo ôn,

0
C.
 t
s
: nhiệt độ điểm sương của không khí bên ngoài,
0
C.
- Trang 7-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
 Hệ số truyền nhiệt thực tính theo tường (do K
th (vách/trần)
> K
th (sàn)
nên nếu vách/trần
thoả biểu thức (1) thì sàn cũng thoả):
2
1
1 1
1
0,31 < 0,4 (W/m2K)
1 0,1 0,001 0,003 1
2
58,3 0,0325 16,7 0,18 8
th
cn i
ng cn i tr
K
W
m K
δ δ

α λ λ α
=
+ + +
 
= ≈
 ÷
 
+ + + +
∑
 Xác đònh K
s
:
Thông số khí tượng các tỉnh thành như sau:
Chọn t
ng
=37,3 (
0
C)
t
tr
= -18(
0
C)
ϕ =90%.
Dùng giản đồ I-d của không khí ẩm với t
ng
= 37,3
0
C và ϕ
tb

= 90%, ta tìm được nhiệt
độ điểm sương t
s
= 33,5
0
C.
Vậy
37,3 33,5
0,95 58,3
37,3 ( 18)
s
K x x
−
= =
− −
3,806(W/m
2
K)
 Do K
th
< K
s
nên vách ngoài của kết cấu bao che không bò đọng sương.
Tỉnh thành Nhiệt độ cao nhất(
0
C) Độ ẩm%
Mùa hè Mùa đông
Hà Nội 37,2 83 80
Huế 37,3 73 90
Tp Hồ Chí Minh 37,3 74 74

Chọn giá trò cao nhất 37,3 90
- Trang 8-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
CHƯƠNG IV:
TÍNH TỔN THẤT NHIỆT THÙNG BẢO ÔN
Tổng dòng nhiệt tổn thất :
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+Q
5
Với:
 Q
1
: tổn thất lạnh ra môi trường xung quanh, W.
 Q
2
: tổn thất lạnh làm lạnh sản phẩm, W.
 Q
3
: tổn thất lạnh để thông gió, W.
 Q
4
: tổn thất lạnh trong vận hành, W.
 Q

5
: tổn thất lạnh do sản phẩm hô hấp, W
Ô tô lạnh chỉ vận chuyển sản phẩm đã được làm lạnh đông từ trước nên không tính đến
tổn thất do làm lạnh sản phẫm Q
2
= 0
Do không có sự thông dòng không khí nóng từ bên ngoài vào buồng lạnh nên không có
tổn thất lạnh để thông gió Q
3
= 0.
Dòng nhiệt Q
5
chỉ xuất hiện ở các kho lạnh bảo quản rau quả hô hấp đang trong quá
trình sống, ô tô lạnh bảo quản ở nhiệt độ -18
0
C nên không có quá trình hô hấp Q
5
=0
 Vậy tổng thất lạnh thực tế cần phải tính toán cho thùng bảo ôn là:
Q = Q
1
+ Q
4
, W.
4.1. DÒNG NHIỆT QUA KẾT CẤU BAO CHE Q
1
:
Q
1
= Q

'
1
+ Q
''
1
+ Q
'''
1
, W.
Với :
 Q
'
1
: tổn thất lạnh qua các vách và mái, W.
 Q
''
1
: tổn thất lạnh qua sàn, W.
 Q
'''
1
: tổn thất lạnh do bức xạ, W.
4.1.1.Dòng nhiệt tổn thất qua các vách và trần Q
'
1
:
Q
'
1
= K.F

V
(t
ng
- t
tr
).
Với :
 K: hệ số truyền nhiệt của vách và trần
 F
V
: diện tích tính toán của các vách và mái, m
2
.
 t
ng
: nhiệt độ không khí bên ngoài
 t
tr
: nhiệt độ không khí bên trong buồn lạnh
 Tổng diện tích mặt ngoài của các vách và mái:
F
n
= 2 (5,0 x 2,15) + 2(2,35x 2,15) + 5,0x2,35 = 43,355 (m
2
).
 Tổng diện tích mặt trong của các vách và mái:
F
t
= 2(4,79x 1,938) + 2(2,14 x 1,938) + 4,79x2,14 = 37,11 (m
2

).

43,355 37,11
2 2
ng tr
V
F F
F
+
+
⇒ = =
=40,2325(m
2
).
 Phòng lạnh tiếp xúc với ngoài trời:
t
ng
=t
tb
+0,25t
max
=37,3+0,25x39= 47
0
C [1]
Với:
 t
tb
: nhiệt trung bình tháng nóng nhất = 37,3
0
C.

- Trang 9-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
 t
max
:nhiệt độ cực đại ở nước ta = 39
0
C
 t
tr
: nhiệt độ không khí bên trong thùng bảo ôn= -18
0
C.
 Vậy :
Q
1
' = 0,31 x 40,2325 x (47 -(-18)) = 810,685 (W) .
4.1.2.Dòng nhiệt qua sàn thùng bảo ôn Q
1
'':
Q
1
''
= K.F
s
(t
ng
- t
tr
).
Với :

 K: hệ số truyền nhiệt của sàn, (K=0,31W/mK)
 F
s
: diện tích tính toán của sàn, m
2
.
 t
ng
, t
tr
: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong thùng bảo ôn,
0
C.
 Diện tích mặt ngoài của sàn thùng bảo ôn:
F
ng
= 5,0 x 2,35 ≈ 11,75 (m
2
).
 Diện tích mặt trong của sàn thùng bảo ôn:
F
tr
= 4.79 x 2,14 = 10,25 (m
2
)
11,75 10, 25
2 2
ng tr
V
F F

F
+
+
⇒ = =
=11(m
2
)
 Vậy :
Q
1
'' = 0,31 x 11 x (47 -(- 18))= 221,65(W).
4.1.3.Dòng nhiệt do bức xạ Q
1
''':
Q
1
''' = K.F
V
.
∆
t
Cv
+ K.F
m
.
∆
t
Cm
[2]
Với :

 K: hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che, W/m
2
K.

∆
t
C
:hiệu nhiệt độ đặc trưng ảnh hưởng của bức xạ mặt trời vào mùa hè.
 F
V
: diện tích vách bao che bò bức xạ mặt trời, m
2
.
Chỉ tính cho vách có diện tích lớn nhất và phần mái:
 Vách: F
v
=5,0x2,15=10,75m
2
,
 Mái: F
m
=5,0x2,35=11,75m
2

 Đối với mái màu sáng:
∆
t
Cm
=16
0

C,
 Vách màu sáng và hướng chiếu nắng phía tây chòu tổn thất nhiều nhất :

∆
t
Cv
=8
0
C [2]
 Vậy:
Q1''' = 0,31x(10,75x8 + 11,75x16)= 84,94 (W).
4.2. DÒNG NHIỆT TỔN THẤT TRONG VẬN HÀNH:
Tính tổn thất lạnh trong vận hành do dùng động cơ điện, quạt gió và do thất thoát khi
mở cửa:
Q
4
= β.Q
1
[2]
Với:
Q
1
là tổn thất lạnh qua kết cấu bao che
Đối với phòng lạnh thương nghiệp và đời sống chọn β = 0,4.
 Vậy: Q
4
= 0,4 x (810,685 + 221,65 + 84,94 ) = 446,91(W).
- Trang 10-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
Kết quả tổng tổn thất lạnh:

SST LOẠI TỔN THẤT Q (W)
1 Tổn thất qua vách và mái Q
1
'. 810,685
2 Tổn thất qua sàn Q
1
''. 221,65
3 Tổn thất do bức xạ Q
1
'''. 84,94
4 Tổn thất do vận hành Q
4
. 446,91
5
Tổng tổn thất Q 1564,185
Khi tác nhân lạnh vận chuyển trong hệ thống sẽ bò tổn thất thêm 1 phần nữa, năng suất
lạnh Q
0
được tính như sau:
b
Qk
Q
.
=
0
(W)
Với :
 k: hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bò. Đối với dàn lạnh trực
tiếp với t= -10
0

C đến -30
0
C : k = 1,07.
 b: hệ số thời gian làm việc của thiết bò lạnh nhỏ, chọn b = 0,7.
0
1,07 1564,185
0,7
x
Q = ≈
2390,97(W)
- Hệ thống lạnh sử dụng máy nén độc lập để làm lạnh thùng bảo ôn nên Q
0
= Q
MN

- Trang 11-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
CHƯƠNG V:
TÍNH CHỌN MÁY NÉN
5.1.CÁC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC:
5.1.1.Nhiệt độ sôi của tác nhân lạnh:
t
0
= t
b
- ∆t
0
[3]
Với :
 t

b
: nhiệt độ trong thùng bảo ôn.
 ∆t
0
: hiệu nhiệt độ yêu cầu. Đối với thiết bò lạnh thương nghiệp và đời sống ngày
nay hiệu nhiệt độ chọn từ 8-13
0
C. Chọn ∆t
0
= 8
0
C
t
0
= -18 - 8= -26 (
0
C).
5.1.2.Nhiệt độ ngưng tụ của tác nhân:
Các ô tô lạnh thường tận dụng vận tốc gió do xe chuyển động để giải nhiệt dàn
ngưng. Nhiệt độ ngưng tụ (t
k
) của hơi tác nhân giải nhiệt bằng không khí được xác đònh
bằng công thức:
t
k
= t
kkra
+ ∆t
k
Với :

 t
kkra
: nhiệt độ không khí ra khỏi bình ngưng,
0
C. Chọn độ chênh giữa nhiệt độ không
khí vào và ra khỏi bình ngưng là 8
0
C. Nhiệt độ không khí vào ở trung bình trên
toàn đất nước = 37,3
0
C
 ∆t
k
: hiệu nhiệt độ trung bình giữa môi chất lạnh ngưng tụ và không khí giải nhiệt.
∆t
k
có giá trò trong khoảng 10 -:- 15
0
C. Chọn ∆t
k
= 10
0
C;
 Vậy :
t
k
= 37,3 + 8 + 10 = 55,3 (
0
C).
5.1.3.Độ quá nhiệt, quá lạnh :

Chọn độ quá nhiệt của hơi hút đối với R134a = 20
0
C (freon)
t
h
= t
0
+∆t
qn
= -26 +20= -6(
0
C).
Trong thiết bò hồi nhiệt lượng nhiệt quá lạnh bằng lượng nhiệt quá nhiệt trao đổi:
h
1
- h
1'
= h
3'
- h
3
=> h
3
= h
3'
+ h
1'
- h
1
.

11'
hh
33'
h
h
11'
33'
h
P
o
o
t
,
,
t
k
k
P
P
4
3
3'
2'
2
1'
1
- Trang 12-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
Trong đó:
 1' -1: Quá nhiệt hơi hút: ∆t

qn
= t
h
- t
0
, t
h
: nhiệt độ hơi hút vào máy nén.
 1 - 2 : Nén đoạn nhiệt hơi hút từ áp suất thấp P
0
đến áp suất cao P
k
, đẳng entropi.
 2 - 2': Làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống trạng thái bão
hòa.
 2' - 3': Ngưng tụ môi chất đẳng áp, đẳng nhiệt.
 3' - 3: Quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp.
 3 - 4: Quá trình tiết lưu đẳng entalpi ở van tiết lưu.
 4 - 1': Quá trình bay hơi trong dàn bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt
Tra bảng ta có:[7]
Điểm t (
0
C) P (bar) h (kJ/kg) v (m
3
/kg)
1 -6 1,020 403 0,21
1' -26(t
0
) 1,020 383 0,18
2 88 12,2135 460 0,0205

3' 55,3(t
k
) 12,2135 270 0,0009
3 35 12,2135 250
4 -26 1,020 250
5.2. TÍNH CHỌN MÁY NÉN VÀ ĐỘNG CƠ MÁY NÉN:
5.2.1.Tính chọn máy nén:
Q
0MN
= 2390,97(W) = 2,39097(kJ/s).
Năng suất lạnh riêng khối lượng:
q
o
= h
1'
- h
4
= 383 - 250 = 133(kJ/kg).
Năng suất khối lượng thực tế của máy nén (lưu lượng môi chất nén qua máy nén):
0
0
2,39097
133
MN
tt
Q
m
q
= = ≈
0,01798(kg/s)

Năng suất thể tích thực tế của máy nén:
tt
V
=
tt
m
.v
1
= 0,01798 x 0,21 ≈ 0,00378 (m
3
/s).
Hệ số cấp của máy nén:
λ = λ
c
. λ
tl
. λ
k
. λ
w.
λ
r
[3]
Với :
 λ
c
: hệ số tính đến thể tích chết.
 λ
tl
: hệ số tính đến tổn thất nhiệt do tiết lưu.

 λ
w
: hệ số tính đến tổn thất do hơi hút vào xi-lanh bò đốt nóng.
 λ
r
: hệ số tính đến tổn thất do rò rỉ môi chất qua pittông, xi-lanh, secmăng và van từ
khoang nén về khoang hút.
Công thức trên có thể được viết gọn lại thành:
λ = λ
i
. λ
w'
Với :










∆−
−









∆+
−
∆−
==
0
00
1
00
00
P
PP
P
PP
C
P
PP
m
kk
ktlci
λλλλ
..
 Lấy ∆P
0
= ∆P
k
= 10kPa = 10000Pa[3]
 P

0
= 102000Pa
 P
k
= 1221350Pa
 m = 1 đối với máy nén freon. [3]
- Trang 13-
Đồ án môn học QTTB GVHD: TS.Trần Văn Ngũ
 C = 0,04: tỉ số thể tích chết.[3]
1
1
102000 10000 1221350 10000 102000 10000
0,04
102000 102000 102000
0, 455
i
λ
 
− + −
 
 
= − −
 ÷
 
 
 
≈
λ
w'
=

0
273 26
273 47,3
k
T
T
−
=
+
=0,7711[2]
Vậy: λ = λ
i
. λ
w'
= 0,455 x 0,7711≈ 0,3508
Thể tích lý thuyết do pittông quét được:
0,00378
0,3508
tt
lt
V
V
λ
= = ≈
0,01078(m
3
/s)
Hệ số lạnh của chu trình:
0
2 1

133
460 403
q
h h
ε
= = =
− −
2,333
Tỉ số nén:
0
12,2135
1,020
k
P
P
Π = = ≈
11,974
 Chọn máy nén pittông IIБ14 1 cấp của Nga có:
V
ltMN
= 0,0111(m
3
/s)
Số xi-lanh: z = 1
Đường kính pittông: d = 67,5 (mm)
Số vòng quay: n = 24 (vòng/s)
Số lượng máy nén yêu cầu:
0,01078
0,0111
lt

MN
ltMN
V
Z
V
= = =
0,97117
Chọn Z = 1 máy nén.
5.2.2. Tính động cơ lắp sẵn:
Động cơ lắp vào máy nén phải có đủ công suất để bù đắp cho tất cả các tổn thất xảy ra
trong quá trình vận hành. Các tổn thất công suất được cho trong sơ đồ sau:
- Trang 14-