Đồ án kỹ thuật lạnh hệ thống cấp trữ đông thịt heo
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (897.92 KB, 36 trang )
Đồ
ĐồánánKỹKỹThuật
ThuậtLạnh
Lạnh
GVHD
GVHD: Nguyễn
: NguyễnThànhVăn
ThànhVăn
4. Tính nhiệt kho lạnh.
MỤC LỤC
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC
SỐ LIỆU
BANCHU
ĐẦUTRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN
CHƯƠNG
4: LẬP
§4.1 Chọn môi chất
I. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống lạnh
§4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông
II. Nội dung và thông số
I. Thông số ban đầu
1. Cấp đông:
II. Tính toán chu trình
2. Trữ đông:
1. Chọn nhiệt độ bay hơi :
3. Thông số môi trường:
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ :
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
§1.1 3.
TínhTính
kíchcấp
thước
cấp
đông
nénphòng
của chu
trình
Tínhchu
thê trình
tích chất
4.1. Chọn
lạnhtải: Vct
Tínhđộ
diện
chất
: Fnhiệt
ct
5.2. Chọn
quátích
lạnh,
độtải
quá
Chiều
caođồtrong
cấp đông
6.3. Xây
dựng
thị vàcủa
lậpphòng
bảng thông
số các diêm nút
Chiều
phòng
7.4. Xác
địnhcao
lưutrong
lượngcủa
tuần
hoàncấp
quađông
hệ thống
Xáctảiđịnh
số của
phòng
8.5. Phụ
nhiệt
thiếtcấp
bị đông
ngưng: ntụ
§ 1.2 Tính kích thước phòng trữ đông
9. Xác định công của máy nén
1. Tính thể tích chất tải: vct
10. Tính chọn công suất lạnh
2. Tính diện tích chất tải : Fct
11. Hệ số làm lạnh
3. Chiều cao trong của phòng trừ đông
III. Chọn máy
4. Chiều cao trong của phòng trữ đông
nén
1 .Chọn máy nén
5. Xác định số phòng trữ đông: n
§1.3 2.
Bố Chọn
trí mặtđộng
bằngcơkho
kéolạnh
máy
§4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH
§2.1
cáchsốnhiệt
I. Tính
Thông
ban cho
đầu tường bao kho lạnh
Kettoán
cấu chu
và các
số liệu của nó
II. 1.Tính
trình
Tínhnhiệt
toánđộ bay hơi :
1.2. Chọn
Kiểmnhiệt
tra nhiệt
độ đọng
2.3. Chọn
độ ngưng
tụ :sương
§2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh
3. Tính cấp nén của chu trình
Nguyên
NguyênPhỉ
PhỉHùng
Hùng- Nhóm
- Nhóm10B
10B
Trang
Trang:2:/
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD ỉ Nguyên Thành Văn
§5.3 Tính chọn thiết bị phụ
1. Bình chứa cao áp
2. Bình tách lóng
3. Bình tách dầu
4. Bình gom dầu
Nguyễn Phi Hùng - Nhóm 10B
Trang :3
- Sản phâm bảo quản : Thịt heo
- Công suất:
- Nhiệt độ thịt Đồ
đầuán
vào:
Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
- Nhiệt độ thịt đầu ra:
- Thời gian cấp đông:
CHƯƠNG
MỞ ĐẦU
II. NỘI DUNG VÀ YÊU
CẦU THIẾT
KẾ: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
- Nhiệt độ phòng cấp đông:
I. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH
- Công suất:
- Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đòi sổng, bàng cách cho vật cần làm
- Nhiệt độ phòng
đông:
lạnhtrữtiếp
xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỳ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các
ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:
- Địa điểm xây dựng:
- Nhiệt độ môi trường:
• Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm
- Độ ẩm môi trường:
•
Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc
•
Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc
•
Trong công nghiệp hoá chất
•
Trong lĩnh vực điều hoà không khí
Quảng Bình
- Đóng vai trò quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm. Tuy nhiên để có thể giừ cho thực phẩm được lâu dài nhàm cung cấp, phân phối
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
:4
Trang :5
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD ĩ Nguyễn Thành Văn
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
Mục đích của chương này là xác định kích thước các phòng cấp đông , trừ đông và cách
bố trí cho chúng .
§1.1 Tính kích thước phòng cấp đông
Cho biết: - Công suất: E = 3 tấn/mẻ
- Sản phẩm: Thịt Heo
1. Tính thể tích chất tải: Vct
vct=— , [m3]
Với:
gv
- E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông
- gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích
Suy ra:
vct= —= 17,6 m3
0,17
2. Tính diện tích chất tải: Fct
V2
Fct= , , [m2]
Với:
K
hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
Chiều cao chất tải là chiều cao lô hàng chất trong kho, chiều cao này phụ thuộc vào bao
bì đựng hàng , phương tiện bổc xếp.
Suy ra:
FCị= — = 8,8 m2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr
c _ Fct r~.2n
Ftr= , [m ]
Pĩ
Với : |3F - là hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa, tính cả đường đi và diện tích
các lô hàng và lắp đặt thiết bị.
= 0,6 . Theo bảng 2-4 .Trang 30, tài liệu [1]
Suy ra:
Ftr=— = 14,7 m2
0,6
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :6
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
Cho biết:
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
§1.2 Tính kích thước phòng trữ đông.
- Công suất: E = 25 tấn
- Sản phẩm : Thịt Heo
1. Tính thể tích chất tải: vct
v«= — , [m’]
gv
Với : - E [tấn]: Công suất chất tải phòng trữ đông
- gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích , tra theo bảng 2 - 3 . Trang 28,
tài liệu [1] đối với thịt heo đông lạnh .
Suy ra:
vct= —= 55,56 m3
0,45
2. Tính diện tích chất tải: Fct
Fc,=^- ,[m2]
, h*
Với : hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
Suy ra : Fct= 55Ế6= 27,78 m2
3. Diện tích trong của phòng lạnh : Ftr
c _ Fct r~,2i
K= ^ , [m ]
pF
Với : Ị3p : là hệ số sử dụng diện tích phòng do kể đến lối đi lại giữa các kho hàng
và lắp đặt thiết bị.
Ớ dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[l| , trang 30 .
Với : f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn, chọn f = 4x5 m2
39 7
Suy ra: n=^- = 1,985
20
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang: 7
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
§1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh
• Yêu cầu :
- Bố trí mặt bàng thuận chiều đi của sản phẩm theo công nghệ.
- Hạn chế đến mức thấp nhất tổn thất lạnh ra môi trường.
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :8
Lớp
Vật liệu
Vừa trát xi măng
Gạch đỏ
Vừa trát xi măng
Bitum
Giấy dầu
Polystiron
Giấy dầu
Lưới mắt cáo,vữa
Móc sắt
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD ĩ: Nguyễn Thành
ThànhVăn
Văn
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH
Do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và kho lạnh là rất lớn. Do đó để giảm tối
đa tổn thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt. Biết ràng lớp cách nhiệt
măc càng
cao dày thì tổn thất nhiệt càng ít. Xác định chiều dày lóp cách nhiệt theo chỉ tiêu kinh tế
kỹ thuật và đảm bảo tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài kết cấu. Trong khuôn khổ đồ
án môn học chúng ta không cân tính lớp cách âm.
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phăng
nhiều lớp lấy từ công thức (3 -1) trang
1 64 tài liệu [11 .
ả+^+ị’
Ă: /L OL,
Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt:
( 1 \)
/=1 4;- GC-, J
k cầu của lớp cách nhiệt, [m]
- ôcn: Độ dày yêu
Với:
- xcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, [W/mK]
- k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K]
- (Xi: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt, [W/m2K]
§2.1 Tính cách nhiệt cho tưòng bao kho lạnh
Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc nghiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản:
2. Tính toán
Váchtrừ
ngoài
kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của
a.- Phòng
đông
lớp- cách
đủbềlớn
đểngoài
nhiệt của
độ bề
mặt vách
ngoài
hơn
nhiệt
độ 65,
đọng
Hệ nhiệt
số toảphải
nhiệt
mặt
tường
bao tra
theolớn
bảng
3 -7
trang
tài liệu
sương của môi trường ts
[1] có a, = 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức
vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có : a2 = 9 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 °c. Tra bảng 3-3 trang
63 tài liệu [11 với nhiệt độ phòng -18 °c tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua tường : ktư= 0,22 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
c
1
1
2.0,015 + 0,02 0,18
0,002 0,005 0,002 1
ỗcn = 0,047[—-- - -(—— +------—-------+ —+ — + — + — +-)]
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :10
:9
J
38,2 + 18
Lớp
Vật liệu
5[m]
Vừa trát xi măng
Bê tông Đồ
cốt
thép
Đồán
ánKỹ
KỹThuật
ThuậtLạnh
Lạnh
GVHD
GVHD::Nguyễn
NguyễnThànhVăn
ThànhVăn
Vữa trát xi măng
Bitum
ta sê tính được hệ số truyền
nhiệt
tế :
b. Phòng
cấpthực
đông
Giấy dầu
Phòng cấp đông có tf= -35°c
Polystiron
.=1
+ 0,0238,2 0,18
0,002 0,005 0,002 0,2 Ị_
k,H
= ra: k2.0,015
Giấy dầu
Suy
~32,5 = 1,72 W/m2K
s= 0,95.23,3.
0,18 0,15 0,15
Lưới mắt cáo,vữa
38,2 + 35
măc cao b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu
Móc sắt
Mà có kcđ= 0,146 < ks = 1,72 W/m2K
[11 có :
a,= 23,3 W/m‘K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[l| có : a2= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 °c. Tra báng 3-3 trang
63 tài liệu [11 với nhiệt độ phòng -35 °c tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua tường : ktu= 0,19 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trừ đông:
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuấn. Do đó
chiều dày thực tế của lóp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hon hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ớ đây chọn chiều dày thực tế của
tấm cách nhiệt là: ổ"n = 0,3 m
ứng với ố"n ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
1
ktd =
1
2.0,015 + 0,02 0,18 0,002 0,005 0,002
0,3
1
= 0,146 W/m2K
+
0,9
0,82 0,18 + 0,15
0,15 + 0,047+10,5
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Neu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì âm sê dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sưoưg xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 , tài liệuỊl].
k < ks = 0,95.01, ỈILZL , [W/m2K]
2. Tính toán
a Phòng trừ đông
K~tf
-Với:
Hệ số
bề mặtnhiệt
ngoài
củatếtường
bao tra[W/m
theo2bảng
- ktoả
: hệnhiệt
số truyền
thực
qua tường,
K] 3-7 trang 65,tài
2
liệu[1 ] có :
a,= 23,3W/m K
- Hệ số- toảksnhiệt
mặt trong
buồng
lạnh
lun thông
khí cường
bức
:hệ sốbềtruyền
nhiệtcủa
thực
tế qua
tường
khi bềkhông
mặt ngoài
là nhiệt
độ đọng
2
2
vừa phải
tra
theo
bảng
3
-7
trang
65,tài
liệuỊl]
có:
0b=9
W/m
K
sương, [W/m K]
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 °c. Tra bảng 3-3 trang
63, tài-liệuỊl]
với W/m
nhiệt2K
độ: phòng
-18nhiệt
°c tính
cho ngoài
mái bằng
. Ta cóbao
hệ che
sổ truyền
ai=23,3
hệ số toả
bề mặt
của từơng
nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,218 W/m2K
Thế số vào
ta nhiệt
tính được
chiều
dày lớp
cách
- tf:
độ trong
buồng
lạnh,
°c nhiệt tường phòng trừ đông:
38,2 32,522.0,015 + 0,02
_
1
,
1
A
A
/
f
r
ks= 0,95.23,3.
= 2,25 W/m2K 0,18 0,002 0,005 0,002 1
MàSuy
có kra:
0,218 23,3
0,9
0,82 0,18
0,15 0,15 9
Vậy không có=hiện
tượng
0,193
m đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trừ đông
NguyễnPhỉ
PhỉHùng
Hùng--Nhóm
Nhóm10B
10B
Nguyên
Trang
Trang:I2
ĩll
Lớp
Vật liệu
Đất nền
Bê tông sỏi
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
Vừa trát xi măng
Bitum
Giấy dầu
Trên
a. thực
Phòng
tế thìtrừ
chiều
đôngdày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn . Do đó chiều
Polystiron
Phòng
trừ cách
đôngnhiệt
có tf=cũng
-18°c
dày thực tế
của lóp
được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn
Giấy dầu
hơn hoặc bàng chiều dày đã xác định 38,2-32,5
được . Ở đây chọn2 chiều dày thực tế của tấm cách
Suy ra: ks= 0,95.23,3.
= 2,25 W/m K
Bê tông cốt thép
nhiệt là: (ỹ" = 0,2m
Vữa trát
38,2 + 18
10Ống PVC
ứng với 5"n ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế :
Ụ đờ bê tông
Mà có ktđ= 0,21 < ks = 2,25 W/m2K
12
ktd =
= 0,21 w/m K
1
2.0,015
+
0,02
0,18
0,002
0,002
0,2 trữ1đông
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt0,005
ngoài của
trần phòng
h. Phòng cấp đông
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài
Phòng cấp đông có tf= -35°c
liệuỊl] có : a,= 23,3 W/m2K
Suy ra : ks= 0,95.23,3. 38,2-32,5 = 1,72 W/m2K
38,2của
+ 35
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong
buồng lạnh lun thông không khí cưõng bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệuỊl] có : a2= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 °c. Tra bảng 3-3 trang
63 tài liệu [1 ] với nhiệt độ phòng -35 °c tính cho mái bàng .Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua tường : ktu = 0,17 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trừ đông:
- _AA/1„r 1
ôcn = 0,047[-í—
0,17
= 0,254 m
,1
++
23,3
2.0,015 + 0,02 0,18 0,002 0,005 0,002
+
0,9
0,82
0,18 0,15
1
+
+
0,15
10,5
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm
đó
1 cách nhiệt đều được quy chuẩn.= Do
0,146 W/m2K
1
2,0,015 + 0,02 0,18 0,002 0,005 0,002
0,3 J_
+
0,9
0,82 + 0,18 + 0,15 + 0,15 + 0,047 + 10,5
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Neu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điêu kiện đê không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang
66 tài liệu [1].
k < ks = 0,95.01, LL ĨỈ. [W/m2K]
Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K]
- ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m2K]
2. Tính toán
Đối với nền có sưởi thì ta2chỉ cần tính các lóp phía trên lớp có sưởi. Cụ thể ở đây trong
- (Xi= 23,3 W/m K : hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
lớp bê tông sói thường nguời ta thi công với chiều dày 300 mm. Nhưng do có sưởi nền
bàng khí trời
chiềuđộdày
tínhbuồng
toán khoảng
- nên
tf: nhiệt
trong
lạnh, °c100 mm tính từ mép trên ống thông gió đến
lớp vữa trát (3) do đó xem (Xi= 00
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
:Ĩ4
Trang :13
ktd
0,015 + 0,02
04
0,002
0,005 0,002
04
0,2 Ị_ °’217W/mK
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
a. Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lun thông không khí cuỡng bức
a2=9 W/m2K
vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có:
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 °c. Tra bảng 3-6 trang
64 tài liệu [11 với nhiệt độ phòng -18 °c tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền
2
ưu qua nền0,015
có sưởi
: ktư= 0,226
5 nhiệt
_ n n , _tối
+ 0.02
0,1 W/m
0,002K 0,005 0,002 0,1
r 1
0,
226
0,9
1,4
0,18
0,15
0,15 1,5
9
= 0,192 m
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lóp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuấn với điều kiện nó
ứng với ố"n ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
+
0,9
1,4 + 0,18 + 0,15 + 0,15 + 1,5 + 0,047 + 9
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lun thông không khí cưỡng bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có : a2= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 °c. Tra bảng 3-6 trang
64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 °c tính cho mái bằng . Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua tường : ktư= 0,17 W/m2K
,0,015 + 0,02
0,1
0,002
0,005 0,002 0,1
1 N1
+ — + ^—— +
0,15 0,15 1,5 10,5
0,17
0,9
1,4 0,18
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuấn. Do đó
chiều dày thực tế của lóp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuấn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ớ đây chọn chiều dày thực tế của
tấm cách nhiệt là : s".„ = 0,3 m
Úng với ỏ", ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
1
0,015 + 0,02 0,1 0,002 0,005 0,002
0,1
0,9
0,047
1,4
0,18
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
0,15
0,15
1,5
0,3
1
10,5
Trang ĩl5
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
§2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh
Đối với tuông ngăn giữa 2 phòng lạnh có nhiệt độ âm như nhau vẫn phải cách nhiệt với
7 Nhưng
6
5
4phân
3 lớp
2 cách nhiệt ra 2 bên như hình dưới:
chiều dày như tường bao8ngoài.
phải
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :Ĩ6
KetKích
cấu thước,
Tường AB 3,46
Tường AD 3,46
Tường BC3,46
Tường CD3,46
4,0
4,0
[m X m]
0,146
73,2
167,9
Đồ
Đồán
ánKỹ
KỹThuật
ThuậtLạnh
Lạnh 73,2
GVHD
GVHD:ĩNguyễn
NguyễnThànhVăn
Thành Văn
0,146
177,9
0,146
43,92
88,7
0,146
51,24
103,5
0,149
73,2
174,5
§3.1 Tính
nhiệtNHIỆT
cho phòng
cấp đông LẠNH
CHƯƠNG
3: TÍNH
HỆ THỐNG
0,146
73,2
- Chương này nhàm tính tổng tổn thất nhiệt của kho lạnh . Để từ đó tính ra công suất
883,5
yêu1.cầuTính
của tổn
máythất
lạnh.lạnh qua kết cấu bao che : Qi
Ta có:
Qi*=Q, +Qf
- Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức:
Trong đó:
9 = Q1 + Q2+Q3+Q4 + Q5, [W]
- Qf : Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
Trong đó:
Qi: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che, [W]
Qĩ = Iki .F,Ati;[W]
Q2: Tôn thất lạnh đê làm lạnh sản phâm và bao bì, [W]
- Q\x: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do bức xạ mặt trời. Vì kho
Q3che
: Tổn
thấtmưa
lạnhớdo
thông
này
các
lạnh có thiết kế thêm 1 mái
nắng
phía
trêngió.
trầnTổn
khothất
lạnh,
dochỉ
đó có
bứcđối
xạvới
từ mặt
phòng lạnh có phát sinh nguồn hôi thối hoặc các chất độc hại. Ớ đây sản phẩm bảo quản
trời vào kho lạnh là không có => Q * * = 0
là thịt heo đã qua chế biến nên không cần phải thông gió buồng lạnh => Q3=O
Q4: TổnVậy:
thất lạnh doQvận
hành
[W].Fj.Atị, [W]
,=Q
f = ,Xkj
Với:
- kf: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài,
trần, nền thì kj đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng
lạnh thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa
buồng cấp đông và trữ đông có : kBC = 0,47
- Fj: Diện tích bề mặt kết cấu bao che, [m2]
5660
K
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :I7
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
- ij; Entanpi của thịt Heo khi đưa vào. Ỏ nhiệt độ 18°c, tra bảng (4-2) trang 81 tài
liệu [ 11 ta có : ii = 266,2 kJ/kg
- i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra . Ở nhiệt độ -15°c, tra bảng (4-2) trang 81 tài
liệu [1] ta có : i2- 12,2 kJ/kg
- I =11 h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt
=> QT= 3'(266,2~12,2)'1QQQ = 19,242 kW= 19242 w
11.3600
b. Tỉnh Qf:
Ta có công thức tính ton thất lạnh do làm lạnh bao bì :
ọ;»=
“^-‘OOO [kW]
r.3600
Với: - Gb.' Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phấm,[t]. Do khối lượng bao bì
chiếm tới (10 ^ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên
lấy bàng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G.
- cb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bàng kim loại thì
cb=0, 45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1])
. t|: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bàng nhiệt độ đầu vào của sản phẩm
. t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bàng nhiệt độ của phòng cấp đông
. X = 1 lh thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phấm
=> Qf = Q’3.3.0,45.(18 + 35). 1000 = 0 542 kw = 542 w
11. 3600
Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là:
Q2= 19,242 + 0,542 = 19,784 kw = 19784 w
2.3. Tính
tổn
thất
lạnh
dodo
làm
sảnQphẩm
và bao bì: Q2
Tính
tổn
thất
lạnh
vậnlạnh
hành:
4
Ta
có:thất lạnhQdo
Q f +hành
Q Ỉ \Q[W]
2 = vận
Tổn
bao
gồm
các
tổn
thất lạnh do đèn chiếu sáng , do
4
người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Trong đó:
Q 4 = Q Ì + Q Ỉ + Q Ỉ + Q : ,[W]
- Ọ f : Tôn thất lạnh do làm lạnh sản phấm.
Với: - Q4: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- Qf: Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì.
- Q4: Tôn thất lạnh do người làm việc trong phòng
a. Tính Qịp :
Nguyên
NguyênPhỉ
PhỉHùng
Hùng--Nhóm
Nhóm10B
10B
Trang
Trang:I8
:19
KetKích
cấu thước,
[m X m]
0,21
56,2
163,3
Đồ
Đồ án
ánKỹ
Kỹ
Thuật
Thuật Lạnh
Lạnh 33,72
GVHD
GVHD ::Nguyễn
Nguyễn ThànhVăn
ThànhVăn
0,21
127,9
0,21
39,34
114,3
0,21
39,34
34,9
Phỏng
đônglàm
II: việc
GFKH
- n : sốtrữ
người
trong phòng . Vì phòng có diện tích < 200 m2 => chọn n = 2
0,21
33,72
k - hệ số kể đếnQltổn
thất lạnh
trênwđường ống và các thiết bị trong hệ thống lạnh.
= 350^2
= 700
0,21
56,2
Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -35°c nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn
0,217
243,9
c. , vạy
Tônchọn
thất klạnh
do56,2
các động
cưliệu
điện[1])
Q l:
t0= - 40°c
- 1,1
(trang
92 tài
1018,3
Ta biết ràng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
KếtKích
cấu thước,
b - hệ sổ kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
[m X+m]
khoảng
22h/l
ngày
=> nhiệt
chọn năng
b = 0,9
tài liệuxung
[1]) quanh. Do đó nếu động cơ
Một phần
biếnđêm
thành
toả(trang
ra môi92trường
Tường GH 3,46
0,21
56,2
181,3
đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tôn thất lạnh.
Tường GF 3,46
0,21
33,72
Vậy công suất lạnh
yêu cầu của máy127,9
nén là:
Tường HK 3,46
0,21lớn còn lại biến56,2
+ Phần
thành cơ năng có231,1
ích (như làm quay quạt thông gió, quay động
= 35098,7.1,1
= 42898
wtới môi trường sẽ cọ xát với không khí trong
Tường FK 3,46
39,34 cơ năng
cơ quạt0,21
dàn bay hơi...).
Nhưng
này126,9
0,9 gây ra tốn thất lạnh cho kho lạnh.
0,21biến thành nhiệt56,2
môi trường
năng
0,217
56,2
243,9
Tính
nhiệt
cho
phòng
đông
Tổn thất lạnh do các động§3.1
cơ điện
được
tính
theo
côngtrữ
thức:
1147,1
Tường4 BG
X 3,46
Tường
5,22GF
X 3,46
Tưòưg4 EF
X 3,46
Tường
1,22x3,46
EC
Tường4x3,46
BC
1. Tính tổn thất lạnh
bao che : Qi
Q qua
ỉ - 2 >kết
, . Ncấu
; ,[kW]
T
TaVới:
có : - ì] :Q,Hiệu
=QĨsuất
+ Qf
Qf = cơ
Zkị .Fj.Atj, [W]
của=động
Với:
- kị: hệ
thứ i.phòng
Đối với các vách bao bên ngoài, trần,
+ 7số/ =truyền
l : Neunhiệt
độngcủa
cơvách
đặt trong
+ JJ.= ĩ]dc : Neu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnh
nền thì kj đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh thì
với kphòng
đông
người
ta trang
định mức
công
điệnngăn
cho phòng
taĐối
chọn
tối ưucấp
theo
bảng
(3-5)
64 tài
liệusuất
[1].của
Đốiđộng
với cơ
tường
giữa 2cóbuồng trữ
2 : N = 4x2,2 kw
công
suất
E
=
2
tấn/mẻ
là
đông có: kGF= 0,58 W/m K
Ta có thể tính
công
suấttích
động
- Fj:
Diện
bề cơ
mặtđiện
kết của
cấu,phòng
[m2] cấp đông với công suất là 3 tấn/mẻ là:
4777
N*=
Phòng trữ đỏng
ĩ: BEFG’ = 13,2kW
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
QỈ = T|.N= 1.13,2 = 13,2 kw
( r\ = 1 chọn động cơ đặt trong phòng )
2. Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q\
Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
QỈ=B .F,[W]
Với: B - dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m2] .
Tra bảng (4 - 4) trang 87 - Tài liệu 1 - đối với phòng cấp đông có diện tích
F= 16 m2 < 50 m2 ta có : B = 32 w/m2
F= 4x4m2: diện tích buồng
=> Q j =16. 32 = 512 w
Nguyên
Nguyên Phỉ
Phỉ Hùng
Hùng --Nhóm
Nhóm 10B
10B
Trang :21
:20
Trang
cd
20
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD ĩ Nguyễn Thành Văn
=> thất
Tổn lạnh
thất lạnh
dođộng
độngcơ
cơđiện
điệnđược tính theo công thức:
Tôn
do các
Q ỉ = Ĩ|.N= 1.3,75= 3,75 kw = 3750 w
Qỉ= 2>,-N, , [kW]
( T| = 1 chọn đông cơ đặt trong phòng )
Với: - /7, : Hiệu suất của động cơ
4. Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q\
Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
+ 7,= 1 : Neu động cơ đặt trong phòng
Qj=B.F,[W]
+ ĩjị= r]dc : Ncu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnh
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mớ cửa, [W/m2]. Tra bảng (4 - 4) trang 87 đối với
Đối với phòng trừ đông người ta định mức công suất của động 2cơ điện cho
phòng có
phòng trữ đông có diện tích F= 20 m < 50 m2 ta có : B = 22 m2
công suất2 E = 20 tấn/mẻ là : N = 4 X 0,75 kw
F= 6x6m : diện tích buồng
Ta có thế tính công suất động cơ điện của phòng cấp đôngvới công suất là 25 tấn/mẻ là:
4 n 7S
= 20.22
= 440
w và bao bì Q2:
2. Tốn thất lạnh=>
doQỉ
làm
lạnh săn
phẩm
N*=
’
=3,75
Đối với phòng trừ đông Vậy
thì tổng
Q2 tổn
= thất
0 lạnh
đó là
do hành
nhiệtlà: độkwthịt đưa vào phòng trừ đông là - 15°c
do vận
, nhiệt độ thịt khi ra khỏi phòng là -12°c, như vậy còn 3°c ta dùng để làm lạnh cho bao bì
Q4 = 24 + 700 + 3750 + 440 = 4914 w
3. Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
4. Tính
Tổn thất lạnh do vận hành
Q 4 nhiệt
bao kho
gồmlạnh.
các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm
a. phòng,do
Đối phòngcác
trữđộng
đôngCO'
BEFG
việc trong
điện và do mớ cửa:
Qó
ọ4 =+Q
1018,3
Q A==QỊ
Q \++QÌ
l + Q : +4914
,[ W] = 5932,3 w
Với: - Qlị: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
b. Đối với phòng trữ đông FGHK
-Qoọ =QĨ
4: Tổn
lạnh do người làm việc trong phòng
+ Qthất
4 = 1147,1 +4914 = 6061,1 w
Q 4:lạnh
Tổn yêu
thất cầu
lạnhcủa
do các
5. Công- suất
máyđộng
nén C0’ điện
Ta thấy ràng ở 2 phòng trữ đông I và II đều có cùng 1 chế độ làm việc, về nguyên tắc ta
có thế sử dụng
mộtlạnh
1 hệdothống
lạnh riêng biệt. Tuy nhiên làm như thế là tốn
- mồi
Q 4 :phòng
Tổn thất
mở cửa
kém thêm 1 máy nén, tốn thêm nhiều thiết bị hơn, không tiện trong việc vận hành. Vậy ta
chọn 1 a.
hệ thống
lạnhlạnh
chung
cho chiếu
cả 2 phòng
Tôn thất
do đèn
sáng: trữ
Q4 đông.
Q 4 dược tính theo công thức (4 -17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Tổn thất nhiệt của hệ thống là:
4 = A . F, [W]
ịlQ=tlQ,+ỵQ
ấQ2+oj.ỵiQt
Ta lấy 0,7. là do có sự không đồng thời về vận hành. Mà ở đây chỉ có
2 phòng trừ
Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m2]
đông nên chọn 0,7. ^<24 .
F = 4x5 = 20 m'
=>
£ Ổ = X Ổ . + 0,7.X Ổ 4
1
=Q!
+Q
+ 0,tích
7. 2.buồng.
Ọ4
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu
sáng
lm!2 diện
Đối với phòng
=
1018,3
+
2 1147,1 +0,7.2.4914
bảo quản lạnh có A = 1,2 w/m
= 9045 w
=>
Q\= 1,2.20 = 24 w
Vậy công suất lạnh yêu cầu của hệ thống lạnh là:
b. Dòng nhiệt do người toả ra ọ 4:
trang 86 tài liệu [1 ] ta có:
a
Q dược tính theo công thức ( 4 - 1 8 )
=3Ẳ
4
Ọo
6
Q;=350.n,[W]
Nguyên
NguyênPhỉ
PhỉHùng
Hùng--Nhóm
Nhóm10B
10B
Trang
Trang:22
:23
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
Trong đó:
k - hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thông lạnh.
Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -18°c nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn
t0= - 23°c , vậy chọn k = 1,063 (trang 92 tài liệu [1])
b - hệ số kê đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
khoảng 22h/l ngày ^đêm
chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1])
_ =>
9045.1,063
10683,15 w
Qo=
0,9
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :24
Trạng Thái
f°C]
p
Bão ho à khô
-24
1,6
1651
Đồnhiệt
án Kỹ Thuật
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
Hơi quá
-20 Lạnh1,6
1659
Hơi quá nhiệt
157,7 16,9 0,1185
Chọn chu trình lạnh cho phòng trữ đông là chu trình máy lạnh 1 cấp dùng bình tách
Nước sôi
43
16,9 0,0022
625
lỏng . Mặc dù CHƯƠNG
là chu trình này
bị lệch
ra khỏi
chu VÀ
trìnhTÍNH
CacnoCHỌN
làm choMÁY
hệ sổNÉN
lạnh giảm
4: LẬP
CHU
TRÌNH
-24
1,6
0,175
625
xuống. Nhưng ngược lại nó tránh được hiện tượng ẩm về máy nén gây ra hiện tượng thuỷ
Chương
nhàm
dựng
và tính
toánthể
chudùng
trìnhchu
lạnh
củamáy
hệ thống
tù' đó
kích làm
hỏng này
máynhàm
nén. Và
tất xây
nhiên
ta cùng
không
trình
lạnh 1đổcấp
tính
ra công
nhiệt
cầu của
các thiết
bị trong
và tính
máy
dùng
thiết
bị hồisuất
nhiệt.
Bởiyêu
vì nếu
sử dụng
chu trình
nàyhệ
thìthống
nhiệt lạnh
độ cuối
tầm chọn
nén sẽ
rất nén.
cao có thể gây ra hiện tượng cháy dầu bôi trơn làm hỏng máy nén.
§4.1 Chọn môi chất
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
Môi
chấtđộ
sửquá
dụng
trong
hệ =
thống
lạnh do
là NH
vì nó
có nhiều
ưu điểm
: Rẻ tách
tiền, lỏng
- Chọn
nhiệt
Atqn
(3 - 5)°c
tổn 3thất
nhiệt
trên đường
ốngnhư
từ bình
không
hoà
tan
dầu
bôi
trơn
,
tan
vô
hạn
trong
nước
nên
không
có
khả
năng
đóng
băng
gây
đến đầu hút của máy nén .
tắc nghẽn hệ thống . Amoniac là chất không màu nhưng nó có mùi khai nên rất dễ phát
rò ri . Ưu diêm lớn nhất so với Freon là nó không phá huỷ tầng Ôzôn . Bên cạnh
+ 4 = -24 +hiện
4 = khi
-20°c
đó thì Amoniac còn có 1 số nhược điểm :
- Chọn độ quá lạnh Àtqi = 0°c
- NH3 là chất rất độc, hít nhiều có thể xiu, hoặc có thể gây tử vong.
- Dễ gây cháy nổ . Ở nồng độ (16 -ỉ- 25)% thề tích không khí sẽ gây nổ.
MN: Máy nén
NT: Bình ngưng tụ
Khitiết
xì hở
TL:- Van
lưulàm hỏng sản phẩm.
BH: Dàn bay hơi
- Khi
thìlỏng
ăn mòn kim loại màu như : Cu, Zn và hợp kim của chúng.
BTL:
Bìnhâm
tách
MN
Nhưng các nhược điềm này ta có thể hạn chế được . Do đó chọn NH3 là phù hợp.
§4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông
I.
h. Đồ thị
Thông số ban đầu
- Năng suất lạnh yêu cầu Qo= 10683W = 10,683 kw
- Nhiệt độ và trạng thái của đối tượng làm lạnh : tf= - 18°C
- Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt:
+ Nhiệt độ nước khi vào bình là:
tu,1=tư+(3-4)°C
Với: tư - là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị I - d với
c. Lập hảng thông sổ các điếm nút
= 38,2°C và độ ẩm (p = 72% , ta có: tư = 33,5°C
=> tvvl = 33,5 + 3 = 36,5°C
+ Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng:
C=twl+(2-*)°C
Ớ đây chọn bình ngưng ống chùm nằm ngang nên
tw2 = tH, + 5 °c = 36,5 + 5 =41,5 °C
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :25
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
7. Xác định lưu lượng tuần hoàn10,683
qua hệ thống
G=
-Ễe-=
= 0,0104 kg/s
qữ i\-i4
1651-625
8. Nhiệt lượng nhả ra tại thiết bị ngưng tụ
Qk = G.qk = G.(i2-ủ) = 0,0104.(2030,3 - 625) = 14,6 kw
Đẻ làm cơ sở cho việc tính chọn thiết bị ngưng tụ.
9. Công cấp cho chu trình
L = G.l = G.(i2- ii) = 0,0104.( 2030,3 - 1659) = 3,86 kw
Đẻ làm cơ sở cho việc tính chọn động cơ máy nén.
10. Tính chọn công suất lạnh
- Công suất lạnh phòng trữ đông:
QỈ = 5932,3 kw
Qĩ = 6061,1 kw
- Công suất lạnh của máy nén lạnh trong phòng trữ đông
Qo= 10,683 kW
11. Hệ số làm lạnh
r = g ọ = 1651-625 =
/
2030,3-1659
III. Chọn máy nén
1. Chọn máv nén
a. Thê tích hút thực tê
3
y = G. V, = 0,0104. 0,73 = 0,0076 m /s
h. Hệ số cấp Ả
tt
Có tỉ số nén : JI = — =
10,56 . Tra đồ thị hình 7- 4 trang 168 tài liệu [1] với
Po !>6
máy nén kiêu hiện đại ta có: X = 0,52
c. Thê tích hút lý thuyết
Vit = — =
= 0,015 m3/s
Ẳ 0,52
Chọn máy nén piston MYCOM 1 cấp có ký hiệu N2WA , với các số liệu cho trong bảng
7-2 trang 175 tài liệu [ 11 như sau:
Số xi lanh : 2
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :26
:27
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
Suy ra:
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
Ndc = 2,l.Nel = 2,1. -
n
Trong đó: L-công nén của máy nén
r\- Tổn thất năng lượng trong máy nén
TI = r|i.T|e.ìltđ.ĩ|el
Với: T|i— hệ số hiệu suất chỉ thị do quá trình nén đoạn nhiệt thực tế
không phải là quá trình nén đoạn nhiệt thuận nghịch, r|j được tính theo công thức (7-21)
trang 170 tài liệu [1] :
ìli= ậ- + 0,001.to = — +0.001.(-24) = 0,764
Tk
316
qe - Hệ số hiệu suất co học do tổn thất ma sát tại các bề mặt chuyển động (do
nhà chế tạo quy định), chọn T|e = 0,95
qtđ - Hệ số hiệu suất truyền động giữa máy nén và động cơ, vì máy nén hở
truyền động đai nên chọn r|tđ = 0,98
ĩ|ci - Hệ số hiệu suất của động cơ điện, chọn r|ci =0,9 theo trang 171 tài liệu
Suy ra :
ĩ\ = 0,764.0,95.0,98.0,9 = 0,64
Vậy công suất động cơ kéo máy nén:
Ndc = 2,l.^= 12,7 kw
0,64
I.
§4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông
Thông số ban đầu
- Năng suất lạnh yêu cầu Qo= 42898 w = 42,9 kw
- Nhiệt độ và trạng thái của đối tượng làm lạnh : tf= - 35°c
- Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt:
+ Nhiệt độ nước khi vào bình là:
t„, =t„ + (3^4)°c
Với: tu - là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị I - d với
= 38,2°c và độ ẩm (p = 72%, ta có: tư = 33,5°c
=> t J = 33,5 + (3+4)°C = 36,5°c
3. Tính cấp nén của chu trình
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :28
Trạng Thái
[°C]
[m3/kg] [kJ/kg]
Tsố
Bão hoà khô
-40
0,72
1626
Kỹ Thuật
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
Hơi Đồ
quá án
nhiệt
-35Lạnh
0,72
1,59
1637
Hơi quá nhiệt
66
3,5
1844,7
Ta có tỉ số nén của chu trình:
Hơi bão hoà khô
-5,2 3,5
0,35
1672
c. Lập bảng thông sổ các] điêm nút
Hơi quá nhiệt
110 JI=
16,9
-^-= 23,47 > 12 1907
Lỏng sôi
43
16,9p0 0,72
625
Hơi bão hoà âm
-5,2
3,5
625
Vậy chọn-5,2
chu trình
lỏng sôi
3,5 máy nén 2 cấp , với
403áp suất trung gian được chọn tối ưu sao cho
số nén
các cấp. Vậy áp suất
lỏng tỉchưa
sôi bằng -nhau
2 , 2 giữa
16,9
410trung giancủa chu trình:
p
g
=
Vp
.p
=
^ỊÕJ2Ã6^
=
3,5
bar
t
0
k
Hơi bão hoà âm
-40
0,72
410
Suy ra: ttg = -5,2°c
4. Chọn chu trình lạnh
Chọn chu trình lạnh cho phòng cấp đông là chu trình lạnh 2 cấp dùng bình trung gian
có ống xoắn trao đổi nhiệt. Bởi vì do trở lực của hệ thống dàn bay hơi trong phòng cấp
đông khá lớn (> 0,3kg/cm2). Nếu dùng bình trung gian làm mát hoàn toàn thì có thể hệ số
làm lanh cao hơn nhưng áp suất trung gian không đủ mạnh đề cấp đủ lỏng cho dàn bay
hơi
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
- Chọn độ quá nhiệt Atqn= 5°C do hơi bão hoà khô nhận nhiệt từ môi trường khi đi từ
bình tách lỏng vê khoang hút của máy nén .
Suy ra: th = to + 5 = - 40 + 5 = - 35°c
- Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn trao đổi nhịêt của bình trung gian lớn
NCA
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
NHA
Trang :29
n
v
ư
r
tt
_ 0,056
0,75
_ 0,017 Đồ
Đồán
ánKỹ
KỹThuật
ThuậtLạnh
Lạnh
0,75
= — = — = 784,5 kJ/kg
GVHD
GVHD::Nguyễn
NguyễnThànhVăn
ThànhVăn
TrạngTsố
Thái
[°C] LNCA= GCA.( Ì4 -Ì3) = 0,048.( 1907 - 1672) = 11,28 kw
Bảng thông
số của chu trình lạnh tiêu
chuẩn
: cho cả chu trình
Điêrn^\
i. Công nén
Bão hoà khô
-40
0,72 L = LNHA+LNCA 1626
= 7,3 + 11,28 = 18,58 kW
Lỏng sôi
35
13,5
583
lạnh
Lởng chưa sôi k. Hệ-5sổ làm 13,5
396
Hơi bão hoà ẩm
-40
0,72 £ = f t = i ^ = 2 , 3396
L 18,58
h. Năng suất lạnh riêng thê tích:
III. Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó
1. Tính chọn máy nén
7. a.Tính
trìnhtế qua mảy nén hạ áp và cao áp
Thêtoán
tích chu
hút thực
3
GHAbị.V,
=0,035.
a. Xét Ikg môi chất qua=thiết
bay
hơi 1,59 = 0,056 m /s
- _Tính
hơi= tạo
quá
lỏng cao
GCAthành
.v3 _= do
0,048.0,35
m3áp
/s đi trong ống trao đổi nhiệt
,
P' 3lượng
5 V"
, lạnh=0,017
y
1672-403
Có tỉ sô nén : JI = —— = -:2—= 4,86 . Tra đô thi hình 7- 4 trang 168 tài liêu [11 với máy
72
- Tính
lượng
hơi
tạo
thành do làm mát hoàn toàn lkg hơi tmng
Po °>
áp
nén kiểu hiện đại ta có : X \ = x 2 = 0,75
|3 = ilXẤ= 1844,7 =-1672
0,075
mk3/s
= 0 136
625
403
1672-403
3
=
0,023
m
/s
1672-625
h~f5
Lưu lượng
thựcnhu
tể qua
nén hạ
Chọnb.
1 máy
nén 2 cấp
vậymáy
ta không
thểápbiết đuợc thể tích hút lý thuyết của loại
- Qochỉ
- biết thê42,9
máy nén này là bao nhiêur>, mà
tích hút_ lý thuyết trong từng cấp của máy nén.
ƯHA —— ------------------------Do đó ta chọn chu trình lạnh quyqchuân
và xác định máy nén cho chu trình lạnh quy
0 1626-410
chuẩn đó làm máy nén chạy trong hệ thống lạnh thực tế.
c. Liru lượng thực tế qua máy nén cao áp
=
GCA lanh
( 1+tiêu
ot +chuẩn
y +ị3:). GHA = (1+ 0,065 + 0,136 + 0,17).0,035
- Xác định chu trình
* = 0,048 kg/s
Theo bảng (7-1) trang 172 tài liệu [1] chọn chế độ lạnh đông 2 cấp NH3 thì có các
thông số sau:d. Nhiệt lượng nhận được thực tế tại thiết bị bay hơi
c. Nhiệt lượng thải ra cho môi trường làm mát ở thiết bị ngưng tụ:
to=-40°C => po = 0,72
qk =bar
( 1+a + y + P ) . ( Ì 4- Ì 5)
tk = 35°c => pk = 13,5 bar
= (1+0,065 + 0,136+ 0,17).( 1907-625)
tqn== 1757,6 kJ/kg
30°c
Suy ra: Qf =tqlqk=.G30°c
CA = 1757,6.0,048 = 84,4 kw
Suy
áp suât
trungtủa
gian
chu
trình:
f. raNhiệt
lượng
ra của
trong
quả
trình quả lạnh ổng trao đôi nhiệt
qqi = i5 - i6 = 625 -410 = 215 kJ/kg
g. Công nén mảy hạ áp
LNHA- GHA-( Ì2 - Ĩ | ) = 0,035.( 1844,7 - 1637) = 7,3 kw
i3-i7
—
—
Nguyễn
Nguyên Phi
Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :30
:31
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
ĩ|e - Hệ Số hiệu suất cơ học do tổn thất ma sát tại các bề mặt chuyển động (do
nhà chế tạo quy định), chọn ì]e = 0,92
r|tđ - Hệ số hiệu suất truyền động giữa máy nén và động cơ, vì máy nén hở
truyền động đai nên chọn \]ịă = 0,98
Tịci
suất của động cơ= điện,
Suy ra
: - Hệ SốTỊhiệu
= 0,7.0,95.0,98.0,9
0,59 chọn TỊei =0,9 theo trang 171 tài
Vậy công suất động cơ kéo máy nén:
1 X S8
- Năng suất lạnh riêng khối luợng tiêu chuẩn
qotc= i;r - 1*= 1626 -396 = 1230 kJ/kg
- Năng suât lạnh riêng thê tích tiêu chuân
qv,c = — = TỈ7 = 793,5 kj/kg
, v1Vc 1,55
- Hệ số cấp ở điều kiện tiêu chuẩn
Có tỉ số nén : JI = — =
= 4,33 . Tra đồ thi hình 7- 4 trang 168 tài liêu [1] với
Po °’72
máy nén kiểu hiện đại ta có: Ả = 0,78
- Năng suất lạnh tiêu chẩn Qotc
Qo,c = Q o . j ^ = 42,97f/_ữ’7S =45,13 kw
qv.Ằ
784,5.0,75
Chọn máy nén pitton MYCOM Amoniac N42B có năng suất lạnh tiêu chuấn
QoT = 49,78 kw ( = 42,8.1000 kcal/h ) > Qotc lắp đặt
- Số máy nén lắp đặt:
2 = Qo* =
QOT 49,78
=09
’
=> Chọn z = 1 máy
2. Chọn động CO’ cho máy nén
Công suất động cơ điện kéo máy nén được tính theo công thức (7-25) trang 171 tài
liệu [1]
Ndc = (l,R2,l).Nel
Đối với các máy lạnh nhỏ chế độ làm việc dao động lớn, điện lưới lên xuống phập phù
nên chọn hệ số an toàn = 2,1
Nguyên
NguyênPhỉ
PhỉHùng
Hùng- -Nhóm
Nhóm10B
10B
Trang
Trang:33
:32
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
CHƯƠNG 5 : TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐÓI NHIỆT VÀ
THIẾT BỊ PHỤ
§5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ
1. Chọn thiết bị ngưng tụ
Chọn thiết bị ống chùm nằm ngang có nước làm mát tuần hoàn. Bởi vì loại thiết bị này
có phụ tải nhiệt khoảng 4500-^5500 w/m2 nên nó ít tiêu hao kim loại, thiết bị gọn nhẹ,
chăc chăn.
2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ
2. Van an toàn
3. Đường cân bàng
4. Đường vào hơi cao áp
5. Đường dự trữ hoặc đường xả khí không ngưng
6,7. Đường xả khí và xả bân về phía nước làm mát
8. Rốn dầu
9. Đường xả dầu
10. Đường ra của lỏng cao áp
11. Ống thép trao đổi nhiệt
12. 13. Đường ra và vào của nước làm mát
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :34
v
n
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
t„,- Nhiệt
vào:
độ
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
=36°c
nước
- Nhiệt độ nước ra:
t»2 = 41°c
tk = 43 °c
Atmax = tk- tlvl = 43 - 36 = 7 c
Atmjn = tk - t w2 = 43 - 41 = 2°c
- Hiệu nhiệt độ trung bình logarit
=
4c
A/
min
Đối với hệ số truyền nhiệt k ta tra bảng 8-6 trang 217 tài liệu [1] với bình ngưng ống
vỏ nằm ngang Amoniac, chọn k = 900 W/m2K
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt F:
_ Qk
k.At
C.pAt
lh 900.4
Với: c- Nhiệt dung riêng của nước
c = 4,19 kJ/kg.K
Theo bảng 8 -ĩ trang 203 tài liệu [1] chọn bình ngưng KTF25 với các thông số:
Đường pkính
- Khối
D = 500
lượng
mmriêng của nước p = 1000 kg/m3
Rộng
B = 810 mm
Atw - Độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ
Dài Atw tw2- twl = 41L=
363430
= 5 cmm
Số ống
n = 144 ống
Cao
H = 910 mm
- Lượng nước tiêu tốn làm mát bình ngưng
V = -SL_____
106,8
§5.1 Tính chọn thiết bị bay hoi
1. Chọn thiết bị bay hoi
Chọn thiết bị bay hơi kiểu dàn làm lạnh không khí đối lưu cường bức . Vì nó được sử
dụng đê làm lạnh trực tiếp không khí mà không cần phải làm lạnh gián tiếp qua các chất
tải lạnh . Hơn nữa loại này dễ vệ sinh và tránh được hiện tượng nứt ống do chất lỏng
đóng băng
2. Mục đích của thiết bị bay hoi
Dùng đề tải nhiệt từ đổi tượng cần làm lạnh ra ngoài
3. Cấu tạo
1. Đường lỏng tiết lưu vào dàn
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :35
Đồ án Kỹ Thuật Lạnh
GVHD : Nguyễn ThànhVăn
5. Quạt
6. Ống thép trao đôi nhiệt
4. Nguyên lý làm việc.
Lỏng môi chất tiết lun vào dàn theo ống góp dưới ngập 1 phần dàn bay hơi nhận nhiệt
của chất khí chuyển động đối lưu cường bức qua dàn, hoá hơi rồi theo ổng góp trên ra
ngoài
5. Tính chọn thiết bị bay hoi
a. Hệ thong dàn bay hơi cho phòng cấp đông
Phòng cấp đông có
Qo = 42,9 kw
Nhiệt độ phòng :
tf = - 35°c
Lấy nhiệt độ vào dàn lạnh là :
tf, = -34°c
Lấy nhiệt độ ra dàn lạnh là :
to = -36°c
Diện tích bề mặt trao đổi nhịêt của dàn được xác định theo công thức
p = gọ
k.At
Với: k - Hệ số truyền nhiệt của dàn quạt phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của môi
Hiệu nhiệt độ :
Atmax = tfi - to = - 34 + 40 — 6 c
At j = to - t() = - 36 + 40 = 4°c
m n
Nguyên Phỉ Hùng - Nhóm 10B
Trang :36
