CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ

Chơng I
NHU CU TIấU TH V MT S CCH SN XUT NC
1.1 nhu cầu tiêu thụ.

Ngày nay ,nhu cầu tiêu thụ ngay càng nhiều , chất lợng thành phẩm
không chỉ đòi hỏi ở số lợng ,chất lợng ,mà còn đòi hỏi cả hình thức mẫu
mă ,kích thớc gọn nhẹ đồng thời tiện sử dụng điều này đã khiến cho các
ngành từ nhỏ đến lớn đều phải có sự tơng hổ nhau để cùng phát triển .
Hiện nay ngành máy lạnh và thiết bị lạnh đă thâm nhâp vào tất cả các ngành
nghề trong cuộc sống .Để bảo quản có nhiều cách sấy: (sấy nóng , sấy
lạnh ) ,chế biến Những thực phẩm tơi ,sống nh: thịt cá ,rau, quả. đòi hỏi
phải gữu nguyên dạng trớc khi chế biến hay bảo quản thì ớp đá có nhiều u
điểm và rất tiện dụng.Đặc biệt đối với việc đánh bắt hải sản xa bờ mới đảm
bảo đợc .Vì vậy ,vai trò của nớc đá rất quan trọng và nhu cầu ngày càng tăng .
Rất nhiều khi lạnh đợc sử dụng một cách ồ ạt ,tức thời với một số lợng lớn ở
khoảng nhiệt độ 0oC, Ví dụ cấp đá cho cả đoàn tàu đánh cá ,một đoàn tàu lạnh
Với nhiệt ẩm hoá hơi 334 kJ/kg ,nớc đá đợc coi là một chất tải lạnh lý tởng
cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau với hiệu quả kinh tế kịp thời và nhanh
chóng .
Nớc đá dợc sử dụng trong rất nhiều trong các ngành kinh tế khác nhau :
Công nghiệp rợu bia , chế biến sữa và nớc giải khát .
Ngành chế biến và đánh bắt hải sản ,và chế biến gia cầm , thịt .
Ngành chế biến thành phẩm nói chung
Công nghiêp hoá học để điều khiển tồc độ phản ứng.
Công nghiêp xây dựng( thu nhiệt của của vữa bê tông.)
Y tế ,thể dục ,thể thao.
Đặc biệt ,với các loại đá cây ,nhu cầu tiêu thụ càng cao , bình quân mỗi năm
tiêu thu khoảng 50 % tổng số đá tiêu thụ , sử dụng chủ yếu vào các ngành
giải khát,bảo quản thực phẩm và đặc biệt để ớp cá biểm .
1.2 .một số cách sản xuất nớc đá:
Có rất nhiều cách sản xuất nớc đá, ở đây ta chỉ giới thiệu một số máy với

đặc tính kỹ thuật cơ bản sau :
1.2.1. Bể đá khối
(25kg hoặc 50kg) dùng nớc muối tuy có nhiều nhợc điểm là công suất
công kềnh, chiềm nhiều diện tích ,nớc muối gây han rỉ nhng do công
nghệ chế tạo dễ dàng, cây đá phù hợp với việcmang theo ra tầu biển


đánh bắt hải sản ,lâu tan nên vẫn đợc sử dụng nhiều ở nớc ta . Nhà máy
chế tạo chế tạo thiết bị lạnh Long Biên- Hà Nội chế tạo một lạot bể
đátiêu chuẩn với máy nén amôniăc từ 3,5,10,15,20.tấn /ngày đêm. Khi
ghép nối hoặc tổ hợp lại có thể đạt năng suất cao hơn nếu cần .Hình 1.1
giới thiệu nguyên tắc cấu tạo và làm việc của một bể đákhối .

-

Cha có hình:

Hình 1.1 _ Bể đá khối :
1. ống cân bằng : 2 . Bơm nớc muối ; 3 .Khuôn đá ; 4 . Dàn bay hơi ống đứng ; 5 . Bể nớc
muối ; 6 . Bể tan giá ; 7 . Cơ cấu lật ; 8. Linh đá ; 9 . Bàn trợt đá ; 10 . Máng rót nớc ;
11 . Cầu trục chạy điện .

Bể nớc muối đợc chia làm hai ngăn ,ngăn lớn để bố trí các khuôn đá ,còn ngăn
nhỏ để bố trí dàn bay hơi làm lạnh nớc muối .Trong bể có bố trí một nớc
muối tuần hoàn mạnh từ dàn bay hơi ra làm lạnh khuôn ,rồi quay trở lại dàn
bay hơi.Bơm nớc muối bố trí thẳng đứng để tránh rò rỉ nớc muối ra ngoài
.Dàn bay hơi kiểu ống đứng hoặc kiểu xơng cá có khả năng trao đổi nhiệt lên
đáng kể . Các khuôn đá đợc ghép lại với nhau thành linh đá suốt chiều ngang
của bể ,thờng từ 10ữ 15 khuôn . Các linh đá không phải đứng im trong bể mà
chuyển động từ đầu này đến đầu kia của bể nhờ cơ cấu chuyển động của đích .

Khi một linh đá kết đông song và đợc nhắc ra khỏi bể thì cơ cấu xích chuyển
động dồn tất cả các linh đá lên chứa ra phía cuối bể một khoảng hở vừa đủ để
đặt đã đổ đầy nớc mới vào . Chuyển động giữa nớc muối tuần hoàn và linh đá
là ngợc chiều.
Khi đá đã kết đông trong khuôn , toàn bộ linh đá đợc cầu trục nâng ra khỏi bể
và thả vào bể làm tan giá.Các khuôn đá nóng nên,lớp băng dính khối đá khuôn
tan ra,cầu trục sẽ nâng linh đá lên đặt vào cơ cấu lật.Do tự động,linh đá lật và

2


các khối đá trợt lên bàn trợt đá để vào kho chứa đá đợc cầu trục đa đến máng
rót nớc .Máng rót nớc tự động nhiều và cố định lợng rót đồng thời cho tất cả
các khuôn đá lợng nớc đã định trớc.Sau khi rót nớc xong linh đá đợc đặt vào
đầu bể vị trí mà cơ cấu động xích,vừa đẩy toàn bộ các linh đá dịch ra.Hìn 1.2
giới thiệu cơ cấu rót.Đoạn ống cong có tác dụng giữ nớc đẩy máng khi bình
nằm ngang và rót toàn bộ nớc trong bình ra khi máng lệch nghiêng một góc
nhỏ.

Hình 1.2 : Cơ cấu rót
1 Máng nớc ; 2 Vòi rót .

1-2-2- Phơng pháp vilbusheuch .

Phơng pháp Vilbushevich là phơng pháp sản xuất nớc đá khối nhanh sử dụng
mối chất lạnh sôi chất lạnh,rút ngắn đáng kể thời gian kết đông bằng cách bố
trí một hoặc nhiều ống hai vỏ có môi chất lạnh sôi trực tiếp trong khối đá cần
kết đông. Hình 1.3 giới thiệu nguyên tắc sản xuất đá khối theo phơng pháp
Vilbushevich.

Hình 1.3 : Nguyên lý sản xuất nhanh đá khối của Vilbushivich .
1 Khuôn đá ; 2 Nắp đáy ; 3 - Đối trọng ; 4 Vỏ ngoài ; 5 ống hai vỏ ; 6 ống
cấp lỏng ; 7 Tách lỏng ; 8 ống hút về máy nén .

3

-


-

Hình vẽ 1 ở tờ giấ:y
Nguyên tắc sản suất đá khối sẽ giớ thiệu kỹ hơn ở chơng II.
1.2.3-Máy sản suất đá mảng Flak-Ice :
Hình 1.3 giới thiệu nguyên lý làm việc của máy làm đá mảnh Flak-Ice

Hình 1.3 : Nguyên lý làm việc của máy đá mảnh Flak-Ice .
1 Cách nhiệt ; 2- Vỏ tôn ; 3 Mực nớc ; 4 - Đá bị lột khỏi bề mặt biếm dạng ;
5 Tấm trợt ; 6 - Đến kho đá ; 7 Lớp đá mỏng ; 8 Khuôn hình trụ ; Lớp đá dầy ; 10
Thùng nớc muối ; 11- Chiều quay ; 12- Trục quay .

Cấu tạo : máy gồm có một thùng quay hình trụ bên trong là nớc muối lạnh
( hoăc môi chất lỏng sôi ).bên ngoài là thùng nớc cũng là hình trụ .Thùng
quây chuyển động theo kim đồng hồ nhờ bộ truyền động bánh răng ,Khi
thùng quay ,nớc sẽ đóng băng lên bề mặt thùng quay . ởvị trí 7 đã xuất hiện
một
lớp đá mỏng sang vị trí 9,lớp băng đã dày lên ,khi ra khỏi bề mặt nớc
,lớp băng đã đủ đầy lên, vì bề mặt thùng bị biến dạng nhờ trục quay 12 , lớp
băng bị bóc ra và trợt lên tấm trợt 5 để vào kho đá . Bề mặt đã giải phóng băng
4

lại tiếp xúc với nớc và lớp băng mới lại hình thành .Ngời ta có thể điều chỉnh
đợc lớp băng nhờ điều chỉnh nhiệt độ nớc muối hoặc điều chỉnh thùng quay
.Nếu điều chỉnh mực nớc thấp xuống ,ta có thể sản xuất nớc đá khô (không có
nớc ) và quá lạnh (nhiệt độ xuống dới 0oc).
1.2.4- Máy làm đá ống:
Hình 4.1 Giới thiệu kết cấu máy làm đá ống của Vog
HINHVE186/KTLUD

-

Hình vẽ 3 ở tờ giấy

Hình 4.2 : Nguyên lý làm việc của máy đá ống của Vogt (Mỹ) .
1 Vỏ ngoài ; 2 Các ống làm đá ; 3 Thùng nớc phía trên với bộ phân phối nớc ;
4 Bơm nớc tuần hoàn ; 5 Thùng nớc phía dới ; 6 Bình chứa thu hồi amoniăc ; 7
Cơ cấu cắt đá ống ; 8 Lới thoát nớc ; 9 Van tiết lu phao ; 10 - Đờng hơi nóng vào làm
tan giá ; 11 Hộp tốc độ của dao cắt .

Cấu tạo :
Máy gồm một bình hình trụ đứng ,bên trong bố trí nhiều ống làm đá (kết cấu
tơng tự bình ngng ống vỏ đứng )bên trên là thùng nớc có bộ phận phân phối
nớc cho nớc chảy đều đợc thành đá .Khi độ dày ống đã đạt 10ữ 15 phần
mềm ,thì kết thúc quá trình làm đá để chuyển sang quá trình tan giá.
ở quá trình tan giá , ngời ta dùng bơm nớc ,đóng van cấp lỏng và đờng hút
sau đó mở van hơi nóng lo cho hơi nóng tràn vào ,đẩy lỏng vào bình voa bình
chứa thu hồi 6 va làm tan lớp bă ng của các ống đá .Các ống đá rơi xuống và
đợc dao cắt ra theo độ dài yêu cầu . Sau đó quá trình làm tan giá lại bắt đầu
.Lỏng tf bình chứa 6 đợc đa về dàn ống van cấp lỏng và van hút mở ,bơm nớc

hoạt động trở lại
Kết luận :
Trên đây là những phơng pháp làm đá nổi bật và đợc sử dụng phổ biến
nhất hiện nay . Vì chúng có những u điểm nổi bật là gọn nhẹ , tốn ít diện tích
lắp đặt và có công suất lớn .

5


-

Chơng II
sản xuất nớc đá bằng cách cho môi chất lạnh
bay hơi trực tiếp

giới thiệu kết cấu và cách làm việc

Máy làm nớc đá khối theo phơng pháp bay hơi trực tiếp. Sản xuất nớc đá
khối trong các bể muối có rất nhiều nhợc điểm và bất tiện. Phơng pháp bay
hơi trực tiếp sau đây có một số u điểm nổi trội, cụ thể là tốc độ làm đá nhanh
hơn. Nét chung của các kết cấu máy sản xuất đá là làm nhanh qúa trình đông
đá bằng cách giảm chiều dày khối đá.Ngoài ra cũng có thể tăng nhanh quá
trình này bằng cách cho môi chất lạnh bay hơi trực tiếp thu nhiệt của khối nớc.Phơng pháp này sẽ giảm đợc tiêu hao điện năng và tăng thời gian phục vụ
của các khay đá .Ngoài ra , cách làm này đòi hỏi và cho phép dễ dàng tự động
hoá hoàn toàn quá trình sản xuất, nhờ vậy năng suất lao động tăng cao và
giảm đợc chi phí sản xuất. Dới đây thể hiện một trong những cách sản xuất
6


-

trên:Giữa thế kỷ XX nhà kỹ thuật lạnh Thuỵ Điển Vilbushevich đã đề xuất
một kết cấu máy sản xuất nớc đá tốc độ nhanh (nh trên hình vẽ), nớc đông
cứng nhờ tiếp xúc trực tiếp với ammoniac lỏng sôi trong áo 2 (gọi là sơ mi
lỏng) bao bọc xung quanh khay 1 có tiết diện hình chữ nhật .Điều độc đáo ở
đây là trong lòng khối đá còn có một hoặc vài bộ trao đổi nhiệt 3 dạng ống
lồng ống, môi chất lỏng vừa sôi vừa chảy trong khoảng không giữa các ống,
lỏng cấp vào ống trong rồi thoát ra miệng ống ngoài.
Khi chỉ có một bộ TĐN thì chiều dầy khối nớc đá giảm khoảng 2 lần, nếu
có 5 bộ thì giảm 5 lần. Ví dụ: cây đá 25kg làm trong bể nớc muối mất 16 giờ,
nhng nếu làm theo cách này khi có một bộ thì chỉ mất khoảng 4 ữ 4,5 giờ, có
5 bộ thì mất 2ữ2,5 giờ. Bộ TĐN chỉ chiếm 3% thể tích cây đá, không đáng kể.
ống ngoài thờng là 16ì2 hoặc 14ì2, ống trong 7ì1 hoặc 6ì1.
Khay 1 có nắp mở lên trên, còn phía dới có nắp 4 đợc khối nặng 6 đè ép
vào vỏ khay. Lỏng NH3 từ cụm ngng tụ chảy vào bình chứa tuần hoàn 10 (đó
cũng là bình tách lỏng). Qua van phao điều chỉnh cao áp 9 rồi từ đó nhờ bơm
8 cấp vào khay đá.
Máy làm việc theo 2chu kỳ: Cấp và Xả
- Chu kỳ cấp : Chu kỳ này sẽ làm cho khối nớc trong khay1 đông cứng. Các
van điện từ SV1 & SV2 mở, môi chất từ khay đá đi qua ống góp về bình tách
lỏng. Khi nớc đã hoàn toàn đông cứng thì nắp 4 sẽ khẽ mở vì băng trơng
phồng. Rơle thời gian đã ấn định trớc thời gian đông cứng nớc nên ra lệnh
đóng các van điện từ SV1&SV2, mở van điện từ SV3 và SV4 .
- Chu kỳxả băng: Khi van điện từ SV3 đợc lệnh mở thì hơi cao áp cấp vào
khay đá để xả băng. Van SV4 thông với khay đá với bình chứa thu hồi 7. Hơi
ép môi chất ra khỏi sơ mi và ống thăm, đẩy vào bình chứa thu hồi 7 để tách
khối nớc đá ra khỏi vách khay và bộ TĐN ống kép. Trọng tải 6 chỉ tính để cân
bằng trọng lợng của nắp 4. Vì vậy, khối nớc đá sẽ tự rơi xuống băng chuyền 5
hoặc xe đẩy đá vào kho tích trữ. Sau đó nắp 4 lại tự đóng nhờ trọng tải 6 . Thời
gian xả băng khoảng 15ữ20 phút, sau đó rơle thời gian lệnh cho các van điện

từ xử lý đóng mở theo chu kỳ. Lỏng môi chất bị ép từ bình chúa vào bình tách
lỏng để từ đó cấp lại cho các khay.
Sau khi các van xử lý đóng mở, chu kỳ làm lạnh lặp lại. Những giọt nớc
đọng trên vách sau khối đá tách ra sẽ chảy xuống dới rồi đóng băng làm kết
dính nắp với vỏ khuôn. Từng ấy cũng đủ để giữ cho cửa nằm yên dới sức đè
của khối nớc lã. Nớc từ bể góp lại đợc bơm cấp cho khay qua van điện từ SV5
đóng mở nhờ rơle thời gian. Rơle này cho van SV5 đóng muộn hơn một chút
để có thời gian kết dính nắp 4 vào vỏ khay.
Các khay gộp lại thành từng nhóm (hay gọi là linh) mỗi linh có 5ữ 10
khay cùng chu kỳ hoạt động . Mỗi máy có một số linh làm việc theo chu kỳ
lệch nhau để tạo sự đồng đều cho máy lạnh.
Ưu điểm nổi bật của máy làm nớc đá kiểu này là nhanh và gọn. Cùng
một năng suất, máy này chiếm diện tích ít hơn 4-5 lần so với bể nớc đá.
Nhợc điểm của máy này là chi phí kim loại lớn, vách khuôn phải dầy hơn
nhiều để chịu áp lực tơng đối lớn bên trong sơ mi, nơi môi chất lỏng sôi.
Khay có thể làm lạnh bằng nớc muối, nh vậy trọng lợng khay sẽ giảm.
Tuy nhiên ở đây cũng sẽ gặp lại những nhợc điểm của cách làm lạnh bằng nớc
muối, chủ yếu là kim loại bị ăn mòn rất nhanh.
2-2. Tính toán máy làm nớc đá bay hơi trực tiếp

7


-

1- Dữ kiện: Theo đề bài, mỗi cây nớc đá trọng lợng 25kg, tiết diện trên
190x 190mm, tiết diện dới 160x160mm, chiều cao cây đá 1000mm (xem hình
1a). Mặt cắt của một bộ phận khuôn đá đợc thể hiện trên (hình 1b) .
- Năng suất đá: Gđ = 6 tấn/ 24h .
- Nhiệt độ nớc cấp tw = 12oC ;

- Nhiệt độ của nớc đá tđ = -4 oC.
2- Tính toán:
1- Khối lợng cây đá trong khuôn:
gk = Vk d

0,190 + 0,160 2

0,014 2
0,95917 =
=
1,0 5
2
4




= ( 0,0306 0,00073). 917=0,0299 . 917 = 27,5 (kg)
trong đó: d = 917 kg/m3 - khối lợng riêng nớc đá;
2- Cho rằng khi giải đông sẽ làm tan một lớp đá dày 1mm ở mặt bên toàn
phần khay đá ( mặt bên, đáy và đỉnh).
0,190 + 0,160



1,0 + 0,19 2 + 5 0,015.0,95 x0,001.917
Vậy: gk = vk. d 4
2

=(0,7 + 0,0361 + 0,224)0,917 = 0,9 kg
Khối lợng thực của cây nớc đá gđ = 27,5 0,9 = 26,6 kg. Vì có thể có
sự chênh lệch khối lợng giữa tính toán và thực tế, và vì sẽ có những tổn thất
không tránh khỏi khi vận chuyển cây đá đến kho tích trữ, từ đây ta sẽ cho rằng
cây đá có khối lợng chuẩn là 25 kg.
Lợng nớc đá bị tổn hao do tan băng:

y=

g d 0,9
=
= 0,036 = 36%
gd
25

Tỉ trọng thể tích bị các ống kép choán chỗ:

0,016 2
5
0,95.100
0,00096.100
4
=
= 3,2%
2
Vô =
0,0296
0,188 + 0,158

0,99

2



3. Năng suất yêu cầu của máy đá:
Gđ = Gđ (1+y) = 6(1+0,036) = 6,2 (T/ngày).
4.Thời gian đông đá xác định gần đúng theo công thức Plank (tuy rằng áp
dụng vào trờng hợp này cha phải là đúng đắn ).
=

qd d
1
R
+ P
t kd t 0 d


,h

ở đây qđ - lợng nhiệt cần lấy ra khỏi 1 kg nớc để biến nó từ nhiệt độ ban đầu
đến nhiệt độ tđ của đá.
qđ = cw tw + rđ - cđ tđ = 4,19. 12 +335+ 2,095 . 4 = 393,7 kJ / kg.
ta - nhiệt độ của môi trờng làm lạnh ; trong trờng hợp này dùng môi chất
lỏng sôi rực tiếp làm lạnh, vì vậy nhiệt độ đó chính là nhiệt độ sôi: ta = to =
-10oC. Biết rằng nớc đóng băng ở tkđ = 0oC nên hiệu nhiệt độ tkđ - ta =10oC.
- chiều dày lớp băng; trong trờng hợp này quãng thời gian kết đông nớc
xác định theo khoảng cách giữa vách bên đến trục ống kép ở ngoài cùng, bởi

8

chiều dày của lớp này là lớn nhất có thể cho nên lớp ấy sẽ đông cứng sau
cùng: theo hình 1 thì = 65mm = 0,065m.
P & R-các hệ số, giá trị của chúng tuỳ thuộc vào hình dạng vật đông
cứng vào kiểu tải nhiệt; khi tải nhiệt qua các mặt bên tấm phẳng dày =
b

-

190

65mm và rộng b = 190mm, nghĩa là tỉ số = =
= 3 thì P = 0,3750 và R

65
= 0,1009 []
đ - hệ số dẫn nhiệt của nớc đá;
đ = 2,21 (W/m2K)
- hệ số toả nhiệt từ mặt khuôn đến môi trờng làm lạnh; khi mật độ
dòng nhiệt không lớn lắm thì hệ số toả nhiệt của amoniac sôi có thể lấy

2
= 581 W/m K.
=

94.917
0,065
1

0,065 0,1009

+ 0,3750
= 560(0,00345 + 0,00074) = 2,45
10
1,9
500


h

5- Nếu kể cả thời gian để giải đông đá cây, để nạp nớc vào khay và cho
những thao tác phụ khác trong quãng thời gian b (có thể kéo dài đến 20-30
(phút) thì thời gian chu trình làm việc của máy đá là:
c = +b = 2,45 +0,5 = 3 giờ
6- Số khuôn cần có trong máy nớc đá:
nkhay =

Gd'' ct 1000
,
zg d

trong đó z - số giờ làm việc của máy trong một ngày một đêm; cho rằng máy
làm việc 2 ca, nghĩa là z = 14 h,
Vậy

3
nk = 6,2.3.10 = 53 khuôn.

14.25

Cho rằng máy đá có 6 linh, mỗi linh có 9 khuôn, vậy tổng số khuôn là

6x9= 54 khay.
7- Trọng lợng mỗi linh gồm:
- Trọng lợng của khay với nắp đáy:
[(4

0,160 + 0,190
1,0+ 0,1902). 0,006. 7800].9 =34,5.9=310 kg
2

- Trọng lợng của các vách dọc mặt bên áo lỏng:
2[9.0,19+ 10 (0,03+ 2. 0,006)]. 1,0. 0,006. 7800 = 200 (kg)
- Trọng lợng của tấm trênvà dới áo:
2(0,19 +2 . 0,036) 1,0. 0,006 . 7800 = 24,5 (kg).
- Trọng lợng của các tấm trên và dới sơ mi:
2[(9.0,19 +10.0,042)(0,19 + 2.0,042) - 9.0,175.0,175]x0,006x7800
= 28,8 kg
- Tổng trọng lợng của linh:
310+ 200+ 24,5+ 28,8= 563,3(kg)
Thêm 10% bởi cha tính đến những phần tử cấu trúc (nh mép uốn, đồ gá
đỡ, đờng ống và những thứ khác.v.v...).
Vậy trọng lợng của linh là: 1,1. 563,3 = 620 (kg).
Tổng trọng lợng của máy sản xuất nớc đá cây : Gm = 6. 620= 3720 (kg).

9


-

8- Năng suất lạnh Q0 cần thiết bao gồm những dòng hữu ích và các dòng
nhiệt tổn thất:

Qo = Qđ +Qm+Qxq
ở đây :
Qđ - dòng nhiệt từ nớc đóng băng (là dòng hữu ích)
Qm - dòng nhiệt từ các chi tiết kim loaị bị làm lạnh
Qxq - dòng nhiệt từ môi trờng xung quanh vào máy.
- Dòng nhiệt hũ ích
Qđ =

3
Gd
103qđ = 6,2.10 .94 = 48500 W;
z
14

- Dòng của kim loại:
Qm =

Gm
cm(t2-ta)
ct

ở đây cm - nhiệt dung của các chi tiết máy đá bị đốt nóng khi giải đông; đối với
thép : cm = 0,41 (kJ/kg K)
t2 - nhiệt độ của các chi tiết ở cuối giải đông, cho rằng t2 = 20oC
Qm =

3720
0,461(20+10) = 4750 W;
3

Cho rằng dòng nhệt từ môi trờng xung quanh Qxq = (5 ữ10% ) Qđ
nghĩa là :
Qxq= 0,05Qđ = 0,05. 48500 = 2425W;
Vậy năng suất lạnh cần thiết:
Qo = 48500 + 4750
+ 2425=
55675
W 55,7 kW
Năng suất này chỉ áp dụng cho trờng hợp tải đồng đều đối với thiết bị
lanh khi các linh khay làm việc lệch pha. Nếu máy đa các linh ra cùng một lúc
thì năng suất lạnh Qo phải lớn hơn Qo.
Qo =

3,0
ct
(Qđ + Qm) + Qxq =
( 48500 + 4750) + 2425
2,45


= =

67625 W 67,6 kW

9 - Năng suất lạnh thực tế ứng với 1 kg nớc đá:
55675.14
470 kJ/kg
qđ.th =
=
hoặc

qđ.th =

6000

67625.14
=
6000

570(kJ/kg)

10


-

Chơng III
tính toán máy làm nớc đá bay hơi thông trực tiếp
3.1 - Những thông số ban đầu.
3.1.1-Nơi thiết kế và lắp đặt:
Sản xuất đá tại Hà Nội nên các thông số đợc lấy tại đây tra bảng 1.1_ [1] đợc :ttb0 =23,40C ; t0h = 37,20C; độ ẩm cao nhất hè =83%.
3.1.2-Nớc làm mát:
Để làm mát bình ngng và máy nén ,ta có thể dùng nhiều nguồn nớc khác nhau
,các phơng án nh:
1. Dùng nớc thành phố không tuần hoàn:
Nếu : Nớc thành phố là nớc giếng khoan :tw1 = ttb0
Nớc thành phố là nớc mặt: tw1 = t
2. Dùng nớc giếng khoan không tuần hoàn:tw1 = ttbmăn
3. Dùng nớc tuần hoàn qua tháp giải nhiệt :tw1 =t + (3ữ 5)0C.

Ơ đây ta áp dụng phơng án 3,từ hè = 83% tra đồ thị hình 1_2b_[1] đợc :

tw1 =34,6 + (3 ữ 5)0C = (37,6 + 39,6 )0C
Chọn tw1 =37,60C , tw2 = tw1 + ( 2ữ 6)0C = (39,6 ữ 43,6)0C
Chọn tw2 = 400C
Suy ra :
tw = tw2 tw1 = 40 37,6 =2,40C
Chọn hiệu nhiệt độ tối thiểu :tmim= tk tw2 = 2k nên
tk = tw2 + 2k = 40 + 2 =420C
Vậy nhiệt độ ngng tụ là:

tk=+420C

3.1.3 .Tính toán nhiệt độ bay hơi :
Theo dữ liệu bài ra ta có nhiệt độ nớc đá là : tđ = - 40C
Với môi chất lạnh Amôniac (NH3) máy sản xuất nớc đá cây theo phơng pháp
bay hơiâytrực tiếp
t0 = tđ - (8ữ 13)0C

11


-

= - 4 (8ữ 13) C = ( - 10 ữ - 17) C
0

ddVậy chọn nhiệt độ sôi là:

0

t0 =-100C

3.2. Tính nhiệt :
3.2.1 . Kích thớc:
Khuôn đá hình vuông _ từ dữ liệu bài ra ta có bảng sau :Bảng 3.1:
Khối lợng

Tiết diện trên Tiết diện dới

kg
25

mm ì mm
190 ì 190

mm ì mm
160 ì 160

Chiều
cao
chuẩn
mm
1000

Chiều cao
tổng
mm
1115

Hình 3.2 - Máy đá cây Vilbushevich.
(a) Kích thớc của khay đá ; (b) Mặt cắt của một bộ phận khay đá

12


-

Kho bảo quản đá : Thờng kho quản đá có dung tích gấp (2ữ 5) lần năng
suất ngày đêm của bể đá , ở đây ta lấy 5 lần , kho này thờng đợc trang bị dàn
lạnh treo trần , đối lu không khí tự nhiên . Kho bảo quản có các kích thớc sau :
L2 = 5,0m

; B2 = 5,0 ;

H 2 = 2,5m .

Hình 3.3
Mặt bằng kho sản xuất đá

1-Máy đá , 2- kho bảo quản , 3- phòng máy , 4- dàn ngng ,5- bể trữ nớc
làm đá ,6- phòng vận hành , 7- phòng dụng cụ sửa chữa và thay thế , 8phòng xuất đá.
3.2.2 - Tính cấu trúc kho bảo quản đá:
Để cách nhiệt giữa kho bảo quản đá với môi trờng bên ngoài , ta phải tính
chiều dày cách nhiệt bên ngoài của tờng bao và đáy
Cấu trúc có thể xây nh sau:
Tờng bao xung quanh :
Hình 3-4 Cấu trúc cánh nhiệt tờng bao kho bảo quản đá

13

-

1. Tôn đen dày 5mm hàn kín.

2. Polỷuethan + Giấy dầu.
3. Tờng gạch
4. vữa ximang.
tinh hệ số truyền nhiệt k :
Vách phẳng nhiều lớp : k: đợc xác dịnh theo công thức sau :

1



1
k= 1
+ cn + cn +
1 i =1 i
cn 2
n

w / m2

k

( )

Suy ra :
n
1 1

1
cn = cn + i +
k 1 i =1 i 2

(1)

Trong đó :
1 Hệ số toả nhiệt từ môi trờng bên ngoài tới mặt tờng , tra bảng
3.7_[1] ta đợc : 1 = 23,3 W/m2k .
2 Hệ số toả nhiệt từ mặt phía trong , đối lu tự nhiên :
2 = 8 w/m2k
cn - Độ dầy yêu cầu của lớp cách nhiệt Polỷuethan rót ngập
đợc tra bảng 3.1 _[1] đợc cn = 0,22

14


-

cn - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , cn = 0,0047 w/mk
i - Độ dầy yêu cầu của lớp vật liệu thứ i , i = 0,015 m
cn - Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu thứ i 0,9 w/mk .
Hệ số truyền nhiệt của tờng với bên ngoài phụ thuộc vào nhiệt độ đá , theo
1.1.3 ta có tđ = - 40C tra Bảng 3.3_[1] đợc : kt = 0,28(w/m2k)
Tên lớp
Vữa ximăng
Gach đỏ
Vữa ximang
Cách ẩm

Cách nhiệt
Tôn đen

,m
0.015
0.22
0.015
0.003
0,005

, w/mk
O,9
0,82
0,9
0,18
0,047
-

Thay vào (3) đợc :

cn = 0,145m

chọn : cn = 0,15m

Hệ số truyền nhiệt thực kt sẽ là :

(

)

1
= 0,272 w / m 2 k
kt = 1 + 0,015 + 0,22 + 0,015 + 0,003 + 0,15 + 1
)
23,3
0,9
0,82
0,9
0,18 0,047 8

Kiểm tra động sơng tờng ngoài :
Hình 3.3 mô tả quá trình truyền nhiệt qua vác

15


-

Mật độ dòng q1 phải bằng q2 ; q1 = q2
Trong đó :
q1 = 1(t1 tw1).
q2 = k (t1 t2).
t1 Nhiệt độ không khí bên ngoài .
t2 Nhiệt độ không khí bên trong .
Từ đó rút ra công thức :

t1 t w1
.
t1 t 2

k = 1

Đều kiện để vách ngoài không động sơng là : k < ks

( )

ks : Xác định theo công thức :
ks = 0,95. 1

t1 t s
( 2)
t1 t 2

Nhiệt độ đọng sơng ts tra theo nhiệt độ môi trờng tại Hà Nội ,từ đồ thị Molier
Bảng 1.1_[1] và t1 = 37,2 0C , hè = 83% đợc ts = 34,6 0C thay vào ( 2) ta có :
ks = 0,95.23,3.

37,2 34,6
= 1,397 w / m 2 k
37,2 ( 4 )

(

)

Thấy lớn hơn kt = 0 ,272 w/m2k nên không bị động sơng
Với cấu trúc tờng nh trên ta không cần kiểm tra đọng sơng chi tiết cho lớp
cách nhiệt .
3.2.2.2 Nền và trần :
Trần kho bảo quản đá có cấu trúc nh tờng bao quanh .

Nền :
Kết cấu nền của kho bảo quản đá (xem hình vẽ ) chịu tác động của
nhiều yếu tố :
k2 cũng đợc tính theo (1) ,nhng các thành phần và số liệu nh sau :
1. Hệ số toả nhiệt từ bể đá (đối lu cỡng bức mạnh ) tới nền :
1 = 10,5( w / m 2 K )

2. Lớp cách nhiệt Polyurethan : cn=0.047 W/mk , cn phải tính Bitum
+Giấy dầu nhằm cách ẩm cho Polyurethan.
3. Vữa ximăng ,cn=0,05 m ,3=0,9 W/mk .

16


-

4. Bê tông đá nền bảo quản 1ì2 ,M200, cốt thép 12.
4=1,5 w/mk ; 4=0,3 m
5. Lớp xây đá của nền kho : 5=1,3w/mk ; 5=0,3 m
Hệ số truyền nhiệt nền k2 xác định từ Bảng 3.6 _[1] kn=0,25 W/m2K.
Tên lớp

i,m

Cách nhiệt
Cách ẩm
Vữa ximăng
Bê tông nền bảo quản

?

0,003
0,015
0,2

i,
W/mK
0,047
0.18
0,9
1,5

Thay các số liệu vào (1) :
1
0,2 0,05 0,1
1
cn = 0,047

+
+
+
= 0,171( m ) .
0,25 10,5 1,5 0,9 1,3

lấy tròn : cn = 0,2( m ).
Hệ số truyền nhiệt thực của nền :
k nt =

(

)

1
= 0,2166 w / m 2 K
1
0,2 0,05
0,2
0,1
.
+
+
+
+
10,5 1,5 0,9 0,047 1,3

3-2-3- Tính nhiệt
Dữ kiện: Theo đề bài, mỗi cây nớc đá trọng lợng 25kg, tiết diện trên
190x 190mm, tiết diện dới 160x160mm, chiều cao cây đá 1000mm (xem hình
1a). Mặt cắt của một bộ phận khuôn đá đợc thể hiện trên (hình 1b) .
- Năng suất đá: Gđ = 6 tấn/ 24h .
- Nhiệt độ nớc cấp tw = 12oC ;
- Nhiệt độ của nớc đá tđ = -4 oC.
2- Tính toán:
1- Khối lợng cây đá trong khuôn:
0,190 + 0,160 2

0,014 2
0,95917 =
1,0 5
2
4

gk = Vk d =

= ( 0,0306 0,00073). 917=0,0299 . 917 = 27,5 (kg)
trong đó: d = 917 kg/m3 - khối lợng riêng nớc đá;
2- Cho rằng khi giải đông sẽ làm tan một lớp đá dày 1mm ở mặt bên toàn
phần khay đá ( mặt bên, đáy và đỉnh).
0,190 + 0,160

1,0 + 0,19 2 + 5 0,015.0,95 x0,001.917
2



Vậy: gk = vk. d 4

17


-

=(0,7 + 0,0361 + 0,224)0,917 = 0,9 kg
Khối lợng thực của cây nớc đá gđ = 27,5 0,9 = 26,6 kg. Vì có thể có
sự chênh lệch khối lợng giữa tính toán và thực tế, và vì sẽ có những tổn thất
không tránh khỏi khi vận chuyển cây đá đến kho tích trữ, từ đây ta sẽ cho rằng
cây đá có khối lợng chuẩn là 25 kg.
Lợng nớc đá bị tổn hao do tan băng:

y=

g d 0,9
=
= 0,036 = 36%
gd
25

Tỉ trọng thể tích bị các ống kép choán chỗ:

0,016 2
0,95.100
0,00096.100
4
=
= 3,2%
2
Vô =
0,0296
0,188 + 0,158

0,99
2


5

3. Năng suất yêu cầu của máy đá:
Gđ = Gđ (1+y) = 6(1+0,036) = 6,2 (T/ngày).
4.Thời gian đông đá xác định gần đúng theo công thức Plank (tuy rằng áp

dụng vào trờng hợp này cha phải là đúng đắn ).
=

qd d
1
R
+ P
t kd t 0 d


,h

ở đây qđ - lợng nhiệt cần lấy ra khỏi 1 kg nớc để biến nó từ nhiệt độ ban đầu
đến nhiệt độ tđ của đá.
qđ = cw tw + rđ - cđ tđ = 4,19. 12 +335+ 2,095 . 4 = 393,7 kJ / kg.
ta - nhiệt độ của môi trờng làm lạnh ; trong trờng hợp này dùng môi chất
lỏng sôi rực tiếp làm lạnh, vì vậy nhiệt độ đó chính là nhiệt độ sôi: ta = to =
-10oC. Biết rằng nớc đóng băng ở tkđ = 0oC nên hiệu nhiệt độ tkđ - ta =10oC.
- chiều dày lớp băng; trong trờng hợp này quãng thời gian kết đông nớc
xác định theo khoảng cách giữa vách bên đến trục ống kép ở ngoài cùng, bởi
chiều dày của lớp này là lớn nhất có thể cho nên lớp ấy sẽ đông cứng sau
cùng: theo hình 1 thì = 65mm = 0,065m.
P & R-các hệ số, giá trị của chúng tuỳ thuộc vào hình dạng vật đông
cứng vào kiểu tải nhiệt; khi tải nhiệt qua các mặt bên tấm phẳng dày =
b

190

65mm và rộng b = 190mm, nghĩa là tỉ số = =
= 3 thì P = 0,3750 và R

65
= 0,1009 []
đ - hệ số dẫn nhiệt của nớc đá;
đ = 2,21 (W/m2K)
- hệ số toả nhiệt từ mặt khuôn đến môi trờng làm lạnh; khi mật độ
dòng nhiệt không lớn lắm thì hệ số toả nhiệt của amoniac sôi có thể lấy

= 581 W/m2K.
=

94.917
0,065
1

0,065 0,1009
+ 0,3750
= 560(0,00345 + 0,00074) = 2,45
10
1,9
500


h

18


5- Nếu kể cả thời gian để giải đông đá cây, để nạp nớc vào khay và cho
những thao tác phụ khác trong quãng thời gian b (có thể kéo dài đến 20-30

(phút) thì thời gian chu trình làm việc của máy đá là:
c = +b = 2,45 +0,5 = 3 giờ

-

6- Số khuôn cần có trong máy nớc đá:
nkhay =

Gd'' ct 1000
,
zg d

trong đó z - số giờ làm việc của máy trong một ngày một đêm; cho rằng máy
làm việc 2 ca, nghĩa là z = 14 h,
3
nk = 6,2.3.10 = 53 khuôn.

Vậy

14.25

Cho rằng máy đá có 6 linh, mỗi linh có 9 khuôn, vậy tổng số khuôn là
6x9= 54 khay.
7- Trọng lợng mỗi linh gồm:
- Trọng lợng của khay với nắp đáy:
[(4

0,160 + 0,190
1,0+ 0,1902). 0,006. 7800].9 =34,5.9=310 kg
2

- Trọng lợng của các vách dọc mặt bên áo lỏng:
2[9.0,19+ 10 (0,03+ 2. 0,006)]. 1,0. 0,006. 7800 = 200 (kg)
- Trọng lợng của tấm trênvà dới áo:
2(0,19 +2 . 0,036) 1,0. 0,006 . 7800 = 24,5 (kg).
- Trọng lợng của các tấm trên và dới sơ mi:
2[(9.0,19 +10.0,042)(0,19 + 2.0,042) - 9.0,175.0,175]x0,006x7800
= 28,8 kg
- Tổng trọng lợng của linh:
310+ 200+ 24,5+ 28,8= 563,3(kg)
Thêm 10% bởi cha tính đến những phần tử cấu trúc (nh mép uốn, đồ gá
đỡ, đờng ống và những thứ khác.v.v...).
Vậy trọng lợng của linh là: 1,1. 563,3 = 620 (kg).
Tổng trọng lợng của máy sản xuất nớc đá cây : Gm = 6. 620= 3720 (kg).
8- Năng suất lạnh Q0 cần thiết bao gồm những dòng hữu ích và các dòng
nhiệt tổn thất:
Qo = Qđ +Qm+Qxq
ở đây :
Qđ - dòng nhiệt từ nớc đóng băng (là dòng hữu ích)
Qm - dòng nhiệt từ các chi tiết kim loaị bị làm lạnh
Qxq - dòng nhiệt từ môi trờng xung quanh vào máy.
- Dòng nhiệt hũ ích
Qđ =

3
Gd
103qđ = 6,2.10 .94 = 48500 W;
z
14

- Dòng của kim loại:
Qm =

Gm
cm(t2-ta)
ct

ở đây cm - nhiệt dung của các chi tiết máy đá bị đốt nóng khi giải đông; đối với
thép : cm = 0,41 (kJ/kg K)
t2 - nhiệt độ của các chi tiết ở cuối giải đông, cho rằng t2 = 20oC
19


-

Qm =

3720
0,461(20+10) = 4750 W;
3

Cho rằng dòng nhệt từ môi trờng xung quanh Qxq = (5 ữ10% ) Qđ
nghĩa là :
Qxq= 0,05Qđ = 0,05. 48500 = 2425W;
Vậy năng suất lạnh cần thiết:
Qo = 48500 + 4750
+ 2425=
55675
W 55,7 kW
Năng suất này chỉ áp dụng cho trờng hợp tải đồng đều đối với thiết bị

lanh khi các linh khay làm việc lệch pha. Nếu máy đa các linh ra cùng một lúc
thì năng suất lạnh Qo phải lớn hơn Qo.
Qo =

3,0
ct
(Qđ + Qm) + Qxq =
( 48500 + 4750) + 2425
2,45


= =

67625 W 67,6 kW

9 - Năng suất lạnh thực tế ứng với 1 kg nớc đá:
55675.14
470 kJ/kg
qđ.th =
=
hoặc
qđ.th =

6000

67625.14
=
6000

570(kJ/kg)

Chơng IV

Tính chọn máy nén
4.1. Dựng chu trình lạnh

20


-

Số liệu ban đầu :
Nhiệt độ sôi : t0 = -100C
Nhiệt độ ngng tụ : tk = 420C
Nhiêt độ nớc vào :tw1 = 370
pk

Suy ra : p0 = 0,29 Mpa.
pk =1,64 Mpa.

1,64

Tỷ số nén : = p = 0,29 = 5,65 < 9
0
Suy ra : Với = 5,65 < 9 : Ta chọn chu trình một cấp nén .
Nhiệt độ quá lạnh: tql là nhiệt độ môi chất lỏng trớc khi vào van tiết lu, tql càng
thấp thì năng suất lạnh càng lớn, vì vậy ngời ta cố gắng hạ nhiệt độ quá lạnh
xuống càng thấp càng tốt. Tuy nhiên, đối với máy lạnh một cấp không có hồi
nhiệt NH3 thì ta có thể tính theo công thức:
tql = tw1 + (3 ữ 5)0C = 37 + (3 ữ 5)0C = (40 ữ 42)0C

Chọn tql = 400C.
Nhiệt độ hơi hút: th là nhiệt độ của hơi trớc khi hút về máy nén, để đảm bảo
máy nén không hút phải lỏng, ngời ta bố chí bình tách lỏng trên đờng hút gần
máy nén. Độ quá nhiệt ở từng loại máy nén và đối với từng loại môi chất có
khác nhau.
Với NH3: th = t0 + (5 ữ 15)0C tức là nhiệt độ hơi hút cao hơn nhiệt độ sôi từ (5
ữ 15)0C.
th = - 10 + (5 ữ 15)0C = (-5 ữ 5)0C : chọn th = 00C.

Sơ đồ nguyên lý và đồ thị lgp-h nh hình 4.1 dới đây
3

3

Nớc
làm
mát

Lg p
2

NT

1TL
4

tql

2

3
MN

BH
Sơ đồ nguyên lý (a)

Pk ,tk

2

P0 ,t0
1

1

3

4

1 1

h
Chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp - h(b)
21


-

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý và chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp-h.
Sự thay đổi trạng thái môi chất trong chu trình nh sau :

1, 1 quá nhiệt hơi hút ;
1 2 nén đoạn nhiệt hơi hút từ áp suất thấp p 0 lên áp suất cao p k .
2 2 , làm mát đẳng áp hơi môi chất từ trạng thái quá nhiệt xuống trạng

thái bão hòa ;
2 , 3, ngng tụ môi chất đẳng áp và đẳng nhiệt ;
3, 3 quá lạnh môi chất lỏng đẳng áp ;
34

quá trình tiết lu đẳng entapi ở van tiết lu h3 = h4 ;

4 1, quá trính bay hơi trong bay hơi dẳng áp và đẳng nhiệt p 0 = const và
t 0 = const. ;

Nguyên lý hoạt động: hơi NH3 từ thiết bị bay hơi đợc máy nén hút và nén
lên áp suất cao rồi đẩy vào bình ngng tụ, tại đây hơi quá nhiệt NH3 thải nhiệt
cho nớc làm mát và ngng thành lỏng ở áp suất cao, lỏng này qua van tiết lu sẽ
hoá hơi dần trong dàn bay hơi có áp xuất thấp, hơi lại đợc máy nén hút về, sau
đó chu trình đợc lặp lại.
Bảng thông số các điểm nút của chu trình lạnh :
Thông
số
4
3
2
1
1

t,0C

P, MPa

-19
40
130
-10
0

0,29
1,08
1,08
0,29
0,29

h,
KJ/Kg
460
460
2040
1750
1775

v, m3/Kg
0,419
0,209

Trạng thái điển 2 đợc xác định thông qua Bảng Phụ lục [1] (là giao điển của
đờng 1-2 với đờng s=const)
4.2 Tính chọn máy nén:
Quá trình tính nhiệt và chọn máy nén theo trình tự sau :

1. Năng suất lạnh riêng : q0= h1,- h4 = 1750 460 =1290 (kJ/kg) .
2. Lu lợng thực môi chất qua máy nén :
mtt =

Q0
=
q0

55,7
= 0,043( kg / s ) .
1290

3. Thể tích hút thực tế: Vtt=mtt..v1=0,043 . 0,419 = 0,018 (m3/s).
22


v
4 . Thể tích hút lý thuyết : vlt = tt .


Với _ Hệ số nạp chọn máy nén Mycom một cấp nén, môi chất NH3, có =
5,65 tra đồ thị hình 4.1 [2] đợc: = 0,7.
Nên : Vlt =

(

)

(

)

0,018
= 0.026 m 3 / s = 93 m 3 / h .
0,7

.
Hay : vly = 99,7( m 3 / h ) .
5. Chọn máy nén:

Với Vlt = 93( m 3 / h ) : ta chọn máy MYCOM theo bảng 7 2 _[1] chọn 2 máy
nén một cấp có ký hiệu N2WA có các thông số kỹ thuật sau :
v h = 71,0( m 3 / h ) .

Thể tích hút :
Năng suất lạnh:

Q0 MN = 71,0( k Ư W ) .

Và công xuất trên trục là : Ne = 10,7( kw) .
Hệ số dự trữ :
=

2.Vh Vlt
2.71,0 99,7
ì 100% =
ì 100% = 42%
Vlt
99,7

Tuy nhiên năng suất lạnh là ở điều kiện tiêu chuẩn của nhà máy vì điều kiện
làm việc của ta là : t0 = -100C ; tk =+ 420C .Nên năng suất lạnh trên phải quy
đổi sang chế độ làm việc :
Tính đổi năng suất lạnh ở chế chế độ làm việc :
q vlv .lv
Q = Q tc tc
q v .
lv
0

(3).

tc
0

Để tìm đợc các thông số .qvtc và tc thì ta phải tính theo chu trình tiêu
chuẩn nh sau :
Nhiệt độ bay ngng tụ : tk = 350C thì nhiệt độ quá lỏng tql = tk 50C =
300C
Nhiệt độ bay hơi : t0 = - 100C , t qn = 0 0 C.
Lgp

Vẽ đồ thị lgp- h của chu trình ở chế độ tiêu chuẩn :
3
3
4

tk

3,

to

2
1

23
h


-

3

1

Bảng 4.1-Tra thông số các điểm nút .
Đại lợng
i, kJ/kg
v,m3/kg
p,MPa

1,
1750
-

1
1775
0,429
0,29

2
2000
-

3,
650
-

3
644
1,08

4
644
-

Tính theo chu trình tiêu chuẩn:
Năng suất lạnh riêng : q0 = i1 i4 = 1750 644 = 1106( kJ / kg ).
,

Với tỷ số nén : =

p kc,
1,35
=
= 4,7. tra đồ thị hình 4-2_[2]đợc :
p 0 0,29

tc = 0.73 .

Thay các số liệu vào (3) ta có :
Q0lv = 39,9.

0,7.1290
= 44( kw) .
0,73.1106

Kết luận: So với năng suất lạnh yêu cầu là Q0 = 55,7 (kW) xem trang [] với
năng suât lạnh ở điều kiện làm việc tính ra đủ đáp ứng yêu cầu .
Sau đây là phần tính và kiểm tra công suất tiêu thụ điện của máy nén
6. Công nén riêng : l = h2- h1 = 2040 1775 = 265 KJ/Kg.
7. Công nén đoạn nhiệt: Ns= mtt.l = 0,018.265 = 4,77 KJ/Kg.
8. Công suất chỉ thị:

Ni =

Ns
i

Với = 5,65 tra theo đồ thị 4-2_[2]đợc:
i = 0,81.

24


11,4
= 14,07( kw)
Nên N i =
0,81

9.Công suất ma sát:
Nms = Vtt.Pms = 0,018.0,059.106 = 10, 62 Nm/s = 1,06( kw) :trong đó với máy
nén NH3,có :
Pms = 0,049 MPa ữ 0,069 Mpa : ta chọn ,Pms = 0,059 MPa = 0,059.106
N/m3.
10. Công suất hữu ích :
Ne= Ni + Nms= 14,07 + 1,06 = 15,13 ( kw)
Kết luận : So với công suất trên trục cơ đã chọn là Ne =10,7 ì 2 =21,4 thì công
suất hữu ích đòi hỏi nhỏ hơn là đạt yêu cầu.
11. Công suất tiếp điện: N el =

Ne
15,13
=
= 18,7( kw)
el . td 0,95.0,85

Trong đó:
td Hiệu suất truyền động của khớp đai truyền: td = 0,95
el Hiệu suất của động cơ : el = 0,85.
12. Nhiệt thải ra ở bình ngng: Qk = Q0 + Ni =55,7 + 14,07 =69,77 (kW).
Tóm lại:
Trong chơng này đã chọn đợc hai máy nén mỗi chiếc có các thông số kỹ
thuật sau:
Sốmáy Kýhiệu
số
vòngquay đờngkính
Vlt
Q0MN

Ne
máy
xilanh
xi ì lanh
Chiếc
vòng/phú
mm
m3/h
kW
kW
t
2
N2WA
4
1100
95
71,0
39,3
10,7
Khi làm việc với nhiệt độ ngng tụ tk =420C thì năng suất lạnh giảm :
Q% =

55,7 44
.100% = 26% .
44

Công suất động cơ tăng lên :
N% =

13,4 10,7

.100% = 20% .
10,7

Chơng IV
tính toán thiết bị ngng tụ

25