Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I. Ý NGHĨA CỦA LẠNH
Từ xa xưa, loài người đã biết sử dụng lạnh để phục vụ cho đời sống, bằng
cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn như dùng băng tuyết để
bảo quản sản phẩm mà họ săn bắt được…đó là phương pháp làm lạnh tự nhiên.
Nhưng muốn làm lạnh ở nhiệt độ tùy ý và giữ nhiệt độ đó trong một thời gian tùy ý
thì cần dùng hệ thống làm lạnh nhân tạo.Cho đến nay kỹ thuật lạnh ngày càng phát
triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quan trọng và
hỗ trợ tích cực cho các ngành như :
- Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm
- Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc
- Trong y tế: chế biến và bảo quản các sản phẩm thuốc
- Trong công nghiệp hoá chất : điều khiển các phản ứng hóa học
- Trong lĩnh vực điều hoà không khí cho sản xuất và đời sống.
II. MỤC ĐÍCH CẤP, TRỮ ĐÔNG
Để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho nền
kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở một
nhiệt độ thấp (-180C ÷ -40 oC). Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm
ôi thiu thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm. Vì vậy
mà có thể giữ cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài.
Phòng cấp đông , trữ đông có dạng hầm , tập hợp các tấm panel lắp ghép rộng
từ 1 m – 1,2 m dài tùy ý .
III. NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN.
Thiết kế hệ thống cấp đông , trữ đông sản phẩm thịt Heo với các thông số như
sau:
1. Cấp đông :
- Môi chất
: NH3
- Sản phẩm bảo quản

: Thịt heo
- Công suất
: E = 4 tấn/mẻ
- Nhiệt độ thịt đầu vào
: = 18 oC
- Nhiệt độ thịt đầu ra
: ttb = -15 oC
- Thời gian cấp đông
: τ = 11 h
- Nhiệt độ phòng cấp đông : = -35 oC
2. Trữ đông :
- Công suất
- Nhiệt độ phòng trữ đông

:
:

E = 55 tấn
= -18 oC

3. Địa điểm lắp đặt hệ thống lạnh :
Trang : 1


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Thành phố Đà Nẵng, từ bảng 1-1, trang 8, tài liệu [1], ta có các thông số về nhiệt,
độ và độ ẩm như sau :
Nhiệt độ, oC
TB cả năm
25,6

Mùa hè
37,7

Mùa đông
14,9

Độ ẩm, %
Mùa hè
77

Mùa đông
86

4. Quy trình công nghệ :
Thịt Heo sau khi qua phân xưởng chế biến được đưa vào phòng cấp đông
có nhiệt độ là : = - 35 oC. Sau đó qua đóng gói rồi đưa vào phòng trữ đông có
nhiệt độ là := -18 oC.

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT
BẰNG KHO LẠNH
Trang : 2


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Chương này nhằm mục đích là xác định kích thước phòng kho lạnh để đảm
bảo công suất lạnh yêu cầu và bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh.
1.1 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG CẤP ĐÔNG
 Thông số cho trước:
Cho biết:

- Sản phẩm : Thịt Heo
- Công suất : E = 4 tấn/mẻ
 Tính toán
1. Tính thể tích chất tải: Vct
Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] :
Vct= , [m3]
Với: - E : là công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn]
- gv: là hệ số định mức chất tải thể tích ,[t/m3]
Để tính toán thể tích của buông cấp đông có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo
một mết chiều dài giá treo là 0,25 t/m. Nếu dùng xe đẩy có giá treo có thể
dùng tiêu chuẩn chất tải theo diên tích m2 . Mỗi 1 m2 có thể xếp được 0,6
đến 0,7 tấn tương đương với 0,17 t/m3
Từ đó ta có gv = 0,17 [t/m3].
Suy ra:
Vct== 23,6 m3
2. Tính diện tích chất tải : Fct
Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] :
Fct = , [m2]
Với: hct: là chiều cao chất tải, [m] chọn hct= 2m
Suy ra:
Fct = = 11,8 m2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr
Theo công thức (2-4)trang 30, tài liệu [1] :
Ftr= , [m2]
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay
hơi,quạt. Ở dây ta chọn βF = 0,55 theo bảng 2-5, tài liệu[1] trang 30
Suy ra:
Ftr= = 21,5 m2
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
htr= hct+ ∆h , [m]

Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng, chọn ∆h = 1m
Suy ra:
htr= 2+1 = 3 m
5. Xác định số phòng cấp đông: Z
Theo công thức (2-5)trang 34, tài liệu [1] :
Z =,
Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f= 5x5 m2
Suy ra:
Z = = 0,86
chọn Z=1 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: Ftr = f = 5x5 m2
Trang : 3


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

1.2 TÍNH KÍCH THƯỚC PHÒNG TRỮ ĐÔNG.
 Thông số:
- Công suất: E =55 tấn
 Tính toán
1. Tính thể tích chất tải: Vct
Theo công thức (2-1)trang 29, tài liệu [1] :
Vct = , [m3]
Với: - E: Công suất chất tải phòng cấp đông , [tấn]
- gv= 0,45 [t/m3] : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu[1]
đối với thịt heo đông lạnh
Suy ra:
Vct == 122,22 m3
2. Tính diện tích chất tải : Fct
Theo công thức (2-2)trang 29, tài liệu [1] :
Fct = , [m2]

Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
Suy ra:
Fct== 61,11 m2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr
Theo công thức (2-4) trang 30, tài liệu [1] :
Ftr= , [m2]
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi,
quạt. Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu [1] với diện tích buồng lạnh từ
20÷100 m2 có βF=0,7
Suy ra:
Ftr = = 87.3 m2
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
htr = hct+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m
Suy ra:
htr = 2+1 = 3 m

5. Xác định số phòng cấp đông: Z
Theo công thức (2-5)trang 30, tài liệu [1] : Z =
Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f = 8x6 m2
Suy ra:
Z = = 1,8
chọn Z = 2 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: Ftr = 8x6 m2
1.3 . BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
1. Yêu cầu:
- Bố trí mặt bằng kho lạnh sao cho tổn thất lạnh ra môi trường qua kết cấu bao che
là thấp nhất.
- Bố trí mặt bằng sao cho sản phẩm di chuyển không đi chồng chéo với nhau.
- Lưu ý có hướng mở rộng mặt bằng để sản xuất sau này.
Trang : 4

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

2. Bố trí mặt bằng:

Trang : 5


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH
Mục đích chương này: Nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt dựa trên hệ số
truyền nhiệt của panel (cân đối giửa chỉ tiêu kinh tế và kỉ thuật ). Ngoài ra còn đảm
bảo điều kiện không đọng sương bề mặt ngoài.
Thông số cho trước
Tại Đà Nẳng :
tn = 37,7 oC
Tính chiều dày lớp cách nhiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách
phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 85, tài liệu [1]


1
n
δ δ
1
1
+ ∑ i + cn +
α 1 n =1 λi λcn α 2

Ktư =
Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt:

, [W/m2K]

n
1  1
δ i 1 

−
+
+ 

∑
α
k
λ
 1 i =1 i α 2 


δcn=λcn
, [m]
2.1. Tính cách nhiệt tường kho lạnh.
- Tường ngăn giửa 2 phòng lạnh dù có nhiệt độ bằng nhau cũng phải cách nhiệt
như tường bao ngoài vì nhìu khi chỉ có 1 phòng làm việc, 1 phòng làm việc 1
phòng nghỉ.
- Trên thực tế chiều dày lớp panel thường bằng nhau nên ta chỉ tính cấp nhiệt
cho tường làm việc ở điều kiện khắc nghiệt nhất.
122

222

Trang : 6

322


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

Kết cấu tường.
Lớp Vật liệu
1
Tôn (Fe)
2
Polyurethane
3
Tôn (Fe)

δ [m]
0,001
Cần tính
0,001

λ [W/m2K]
80,2
0,041
80,2

Ghi chú

Bảng3.1TL1,trang81

1.Kho trữ đông.
+ Ktư = 0,17 [W/m2K] (Được tra theo bảng 3.3 trang 64, TL1)
+ α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên ngoài (được tra ở bảng 3.7 trang
65 , TL1)
+ α2 = 9 , [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu trong phòng (được tra ở bảng 3.7 trang
65, TL1)
+ λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
+ δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
 δcn= 0,041 []=0,182 [m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế
của tấm cách nhiệt là: δcn=0,25 m (Ta chọn theo chiều dày bề mặt tường có nhiệt độ
khắc nghiệt nhất , sau khi tính trần nếu không phù hợp thì ta phải chọn lại.)
Khi đó hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K]
Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1].
Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K]
Với: - = -18oC : Nhiệt độ trong phòng trử đông
- 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]
- α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che.
- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d
với nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
Suy ra:

ks= 0,95.23,3. = 2,07 W/m2K
Mà có
ktt = 0,16 < ks = 2,07 W/m2K
Trang : 7


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng
trữ đông
2. Kho cấp đông
+ Ktư =0,19 [W/m2K] (Được tra theo bảng 3.3 trang 84, TL1)
+ α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên ngoài (tra ở bảng 3.7, TL1)
+ α2 = 10,5 [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu trong phòng (tra ở bảng 3.7, TL1)
+ λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
+ δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
 δcn= 0,041 []=0,21 [m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế
của tấm cách nhiệt là: δcn= 0,25 m
Khi đó hệ số dẩn nhiệt:
ktt = = 0,16[W/m2K]
Kiểm tra nhiệt độ đọng sương:
Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu [1].
k ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K]
Với: - = -35oC : Nhiệt độ trong phòng trử đông
- 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]
- α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che.

- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d
với nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
Suy ra:
ks= 0,95.23,3. = 1,58 W/m2K
Mà có
ktt = 0,16 < ks = 1,58 W/m2K

Trang : 8


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng
cấp đông.2.2. Tính cách nhiệt trần kho
 Kết cấu và các số liệu của nó:
1
2
3

Lớp
1
2
3

Vật liệu
Tôn (Fe)
Polyurethane
Tôn (Fe)

δ [m]
0,001
Cần tính
0,001

λ [W/m2K]
80,2
0,041
80,2

Ghi chú
Bảng3.1TL1,trang81

Tính toán
1.Trần kho trử đông.
+ Ktư =0,17 x 1.1 = 0,212 [W/m2K]
+ α1 = 23.3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên ngoài (được tra ở bảng 3.7, TL1)
+ α2 = 9 , [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu trong phòng (được tra ở bảng 3.7, TL1)
+ λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
+ δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]


δcn= 0.041 []=0,198[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế
của tấm cách nhiệt là: δcn=0,25 m
Khi đó hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K]
Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1].

Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K]
Với: - = -18oC : Nhiệt độ trong phòng trử đông
- 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]
- α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che.
Trang : 9


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với
nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
Suy ra:
ks= 0,95.23,3. = 2,07 W/m2K
Mà có
ktt = 0,16 < ks = 2,07 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng
trữ đông
2.Trần phòng cấp đông
+ Ktư =0,19 x 1,1 = 0,209 [W/m2K]
+ α1 = 23,3 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên ngoài (được tra ở bảng 3.7, TL1)
+ α2 = 10,5 [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu trong phòng (được tra bảng 3.7, TL1)
+ λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
+ δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
 δcn= 0,041 []=0.19 [m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế

của tấm cách nhiệt là: δcn=0,25 m
Khi đó hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K]
Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Theo công thức (3-7) trang 65,tài liệu[1].
Ktt ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K]
Với: - = -35oC : Nhiệt độ trong phòng trử đông
- 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]
- α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che.
- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d
với nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
Suy ra:
ks= 0,95.23,3. = 1,583 W/m2K
Mà có
ktt = 0,16 < ks = 1,583 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của trần phòng trữ đông
2.3. Tính cách nhiệt nền kho lạnh.
- Đối với nền kho lạnh có nhiệt độ âm sâu để đề phòng lớp cách nhiệt không
dảm bảo làm đóng băng nước ở dưới nền dản nở gây phá vở kết cấu nền kho
Trang : 10


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

-



lạnh.Do đó đối với kho lạnh có nhiệt độ âm sâu thì nền kho lạnh phải được
sưởi ấm.
Đối với các nước ôn đới và hàn đới người ta sưởi ấm nền bằng hơi, bằng dầu
nóng... Nhưng đối với các nước nhiệt đới như Việt Nam thì cần thông gió là
đủ.
Kết cấu nền:

1

2
3

1.Phòng trữ đông
+ Ktư = 0,226 , tra bảng 3.6 trang 84 TL1
+ α1 = 7 [W/m2K] : hệ số toả nhiệt đối lưu bên ngoài (được tra ở bảng 3.7, trang
65, TL1)
+ α2 = 9 , [W/m2K] :hệ số toả nhiệt đối lưu trong phòng (được tra ở bảng 3.7, trang
65, TL1)
+ λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
+ δcn : Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
 δcn= 0,041 []=0,171 [m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều
dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế
của tấm cách nhiệt là: δcn=0,25 m
Khi đó hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16[W/m2K]
Kiểm tra đọng sương:
Theo công thức (3-7) trang 65 tài liệu [1].
k ≤ ks = 0,95.α1, [W/m2K]

Trang : 11


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
- 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]
- α1= 7 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che.
- tf = -18 : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d
với nhiệt độ môi trường t1=37,30C và độ ẩm φ=73%
Suy ra: ks= 0,95.7. = 0,62 W/m2K
Mà có
ktt = 0,16 < ks = 0,62 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của trần phòng trữ đông
Với:

2. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65, tài
liệu[1] có :
α1= 6 W/m2K
- 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 [1] có: α2= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-6 trang
64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K
Suy ra: δcn= 0,041 []=0,23 [m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện

nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực
tế của tấm cách nhiệt là: = 0,25 m
Khi đó hệ số dẩn nhiệt: ktt = = 0,16 [W/m2K]
Kiểm tra đọng sương:
Theo công thức (3-7) trang 65ư tài liệu [1].
k ≤ ks = 0,95.α1, [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]
- α1= 6 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che.
- tf = -35 : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 37,70C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts = 32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d
với nhiệt độ môi trường t1=37,30C và độ ẩm φ=73%
Suy ra: ks= 0,95 . 6 . = 0,4 W/m2K
Mà có
ktt = 0,17 < ks = 0,4 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của trần phòng trữ đông
Trang : 12


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
CHƯƠNG 3 : TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH
- Chương này nhằm tính tổng tổn thất nhiệt của kho lạnh . Để từ đó tính ra công
suất yêu cầu của hệ thống.
- Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức 4-1,
trang 104, tài liệu [1] :
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , [W]
Trong đó:
+Q1: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che, [W]

+Q2: Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm và bao bì, [W]
+Q3: Tổn thất lạnh do thông gió. Tổn thất này chỉ có đối với
các phòng lạnh có phát sinh nguồn hôi thối hoặc các chất độc
hại. Ở đây sản phẩm bảo quản là thịt heo đã qua chế biến nên
không cần phải thông gió buồng lạnh => Q3=0
+Q4: Tổn thất lạnh do vận hành , [W]
+Q5: Tổn thất lạnh do sản phẩm thở (Rau, hoa quả…), ở đây
sản phẩm là thịt heo => Q5 = 0
=> Tổn thất lạnh của kho lạnh thiết kế dược tính theo công thức:
Q = Q1 + Q2 + Q4 , [W]
- Các số liệu và cách bố trí buồng :
4000

A

K

B

TÐ (-18°C)

6000
C

TÐ (-18°C)

7000

4000

CÐ (-35 °C)

6000

4000 G
3000

H

F

6000

E

Trang : 13

6000

D


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

3.1 TÍNH NHIỆT CHO PHÒNG TRỮ ĐÔNG
1. Thông số cho trước.
Số liệu cho trước : E = 55 tấn , tf = -180C, t2= -15 0C, tn=37,7 0C
2.Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
Vì 2 phòng trữ đông có công suất như nhau nên ta chỉ tính cho phòng BCDE là
phòng làm việc khắc nghiệt nhất .

Ta có : = + = = ∑ki .Fi.∆ti , [W]
Tổn thất nhiệt đối lưu qua kết cấu bao che
Với : - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài,
trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2. Đối với tường ngăn giữa 2 buồng trữ
đông có: kBE = 0,58 W/m2K. đối với tường ngăn giữa các phòng cấp đông và hành
lang kDE= 0,29 chọn k bằng phương pháp nội suy theo bảng (3-5) trang 84 tài liệu
[1].
- Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2]
- ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với môi trường ngoài
∆tBC=∆tCD = (tn−tf) = 37,7 −(− 18) = 55,70C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với phòng đệm:
∆tED = 0,7( tn−tf) = 0,7[37,7 −(− 18)] = 38,90C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa 2 phòng trữ đông :
∆tBE = 0,6( tn−tf) = 0,6[37,7 −(− 18)] = 33,420C
- Chiều cao tính toán phòng lạnh là: htt = 3 m
- Kích thước chiều dài tường ngoài : theo mục a), trang 77, tài liệu [1]
+ Đối với buồng góc kho: lấy chiều dài từ mép tường ngoài đến trục tâm tường
ngăn
=> chiều dài tường BC = DE = 6m
- Kích thước chiều dài tường ngăn : tính từ bề mặt trong của tường
ngoài đến tâm của tường ngăn
=> chiều dài tường GF = HK=7m,
- Kích thước chiều dài nền và trần tính từ bề mặt trong của tường
ngoài đến tâm của tường ngăn
=> chiều dài nền và trần = 7x6m.

Trang : 14

Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Phòng trữ đông II: BCDE
Kết cấu
Kích
Diện tích
ki
thước,
F,
[W/m2K]
[m x m]
[m2]
Tường BC
6x3
18
0,199
Tường CD
7x3
21
0,199
Tường DE
6x3
18
0,29
Tường EB
7x3
21
0,22
Nền
6x7

42
0,195
Trần
6x7
42
0,199
Tổng

∆ti
[0C]

Qi
[W]

55,7
55,7
38,99
33,42
55,7
55,7

199,5174
232,7703
203,5278
154,4004
456,183
465,5406
1964,5

3. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2:

Đối với phòng trữ đông thì Q2 = 0 đó là do nhiệt độ thịt đưa vào phòng trữ đông là
– 150C nhiệt độ thịt khi ra khỏi phòng là -12 0C, như vậy còn 30C ta dùng để làm
lạnh cho bao bì
4.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
Tổn thất lạnh do vận hành Q 4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do
người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Q4= + + + , [W]
Với: - : Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- : Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- : Tổn thất lạnh do mở cửa
a.Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng:
dược tính theo công thức (4-17) trang 115 tài liệu [1] ta có:
= A . F, [W]
Với:
- F: diện tích phòng lạnh , [m2]
F = 6 x 7 = 42 m2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m 2 diện tích buồng. Đối với
phòng bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2
=>
= 1,2 .42 = 50,4 W
b.Dòng nhiệt do người toả ra :
2
4

Q dược tính theo công thức (4-18) trang 115 tài liệu [1] ta có:
Trang : 15


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh

= 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phòng ,vì phòng có diện tích < 200 m 2
=> chọn n = 2
=> = 350.2 = 700 W
c.Tổn thất lạnh do các động cơ điện :
Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh. Do đó nếu động
cơ đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió,
quay động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ
cọ xát với không khí trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất
lạnh cho kho lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức (4-19), trang 87, tài
liệu [1]:
= Ni , [kW]
Với:
- Hiệu suất của động cơ
Đối với phòng trữ đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho
phòng có công suất E=20 tấn là : N = 4 x 0,75 kW
Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng trữ đôngvới công suất là 55
tán/mẻ là:
N== 8,25 kW
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện: = N= 8,25 kW
d.Tính dòng nhiệt khi mở cửa:
Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 116 tài liệu [1]
= B.F , [W]
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m 2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối
với phòng trữ đông có diện tích F= 42 m2 < 50 m2 ta có: B = 22 m2
F= 6x7m2: diện tích buồng

=> = 42.22 = 924 W
Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q4 = 50,4+ 700 + 8250 + 924 = 9924,4W
5. Tính nhiệt kho lạnh.
=(0,850,9).+ (0,5) . ( vì = 0)

Trang : 16


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Ta lấy (0,850,9) là do không kể đến tổn thất lạnh qua các tường ngăn khi tính
các phòng đều cùng hoạt động. Ở đây ta chọn 0,9 . Do có 2 phòng trử đông nên
=2.
Ta lấy 0,75. là do có sự không dồng thời về vận hành. Mà ở đây chỉ có 2 phòng
trữ đông nên chọn 0,75..
=> =0,9.2. + 0,75.
= 0,9.2.1964,5 + 0,75.9924,4
= 10979,5 W
= 10,9795 kW
6. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Công suất lạnh yêu cầu của hệ thống lạnh là:
= (công thức 4.24 trang 120, TL1)
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 -180C nên bằng
phương pháp nội suy ta tính được k = 1,058 (trang 121 tài liệu [1])
b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc
khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 121 tài liệu [1])
Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
= = 12907,1 W

3.2 TÍNH NHIỆT PHÒNG CẤP ĐÔNG
1.Thông số cho trước.
Số liệu cho trước :E = 2,5 t/ mẻ, t1 = 18 0C, t2 = −150C , tf = −350C
2.Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
Ta có : Q1 = +
Trong đó:
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
= ∑ki .Fi.∆ti , [W]
- : Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do bức xạ mặt trời. Vì kho lạnh có thiết
kế thêm 1 mái che nắng mưa ở phía trên trần kho lạnh do đó bức xạ từ mặt
trời vào kho lạnh là không có => = 0
Vậy:
Q1 = = ∑ki .Fi.∆ti , [W]
Với:
- ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài, trần, nền
thì ki 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 84 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa
Trang : 17


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
buồng cấp đông và trữ đông có: kAG=0,47 [W/m2K]. Đối với tường HG ngăn phòng
cấp đông với hành lang ta tra bảng 3-4,trang 84 , tài liệu [1] bằng phương pháp nội
suy ta được kHG= 0.265 [W/m2K].
- Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2]
- ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với môi trường ngoài :
∆tKA = ∆tHK = tn− tf = 37,7− (−35) = 72,7 0C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với phòng đệm:
∆tGH = 0,7( tn− tf) = 0,7[37,7− (−35)] = 50,29 0C

+ Độ chênh nhiệt độ giữa phòng cấp đông với phòng trữ đông qua tường ngăn là :
∆tAG = 0,6(tn – tf) = 0,6[37,7− (−35)] = 43,62 0C
- Chiều cao tính toán phòng lạnh: tính từ mặt nền đến mặt trên của trần cấp đông :
htt = 3m
- Kích thước chiều dài tường ngoài phòng cấp đông:
=> chiều dài tường AK = KH = 4 m
- Kích thước chiều dài tường ngăn : tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm
của tường ngăn => chiều dài tường AG = GH = 4m
- Kích thước chiều dài nền và trần tính từ bề mặt trong của tường ngoài đến tâm
của tường ngăn => chiều dài nền và trần = 4m.
Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Kết cấu
Tường AG
Tường GH
Tường HK
Tường KA
Nền
Trần
Tổng

Kích
Diện tích F,
thước,
[m2]
[m x m]
4,0 x 3
12
4,0 x 3
12
4,0 x 3

12
4,0 x 3
12
4,0 x 4,0 16
4,0 x 4,0 16
Q1 = ∑ Qi

ki
[W/m2K]

∆ti
[0C]

Qi
[W]

0,47
0,265
0,16
0,16
0,13
0,199

43,6
50,3
72,7
72,7
72,7
72,7

245,904
159,954
139,584
139,584
151,216
231,4768
1067,719

2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2
Ta có :
Q2 = + , [W]
Trong đó: - : Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm
- : Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì
a.Tính :
Ta có công thức tính : theo trang 80, tài liệu [1]
=, [kW]
Trang : 18


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Với : - E: Khối lượng sản phẩm đưa vào cấp đông 1 mẻ, [t]
- i1: Entanpi của thịt Heo khi đưa vào ở nhiệt độ 18 0C, tra bảng (4-2)
trang 81 tài liệu [1] , bằng nội suy ta có : i1 = 266,2 kJ/kg
- i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra ở nhiệt độ −15 0C, tra bảng (42) trang 81 tài liệu [1] ta có : i2 = 12,2 kJ/kg
- τ =11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt
=> = = 16,035 kW
b. Tính :
Ta có công thức tính tổn thất lạnh do bao bì:
= , [kW]
Với: - Gb: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[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 bằng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G.
- Cbb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì :
Cbb = 0,45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1])
- t 1: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt đầu vào của sản
phẩm
- t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phòng cấp đông
- τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm
0,3.2,5.0, 45.[18 − ( −15)].1000
11.3600

=> =
= 0,281 kW
Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là:
Q2= 16,035 + 0,281 = 16,316 kW
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng ,
do người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa:
Q4= + + + , [W]
Với: - : Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- : Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- : Tổn thất lạnh do mở cửa
a. Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng:
được tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
= A . F, [W]
Với:
- F: diện tích phòng lạnh , [m2]
F = 4x4=16 m2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m 2 diện tích buồng. Đối với

phòng bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2
Trang : 19


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
=>
= 1,2 .16 = 19,2 W
b. Dòng nhiệt do người toả ra :
dược tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:
= 350.n , [W]
Với:
- 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phòng . Vì phòng có diện tích < 200 m 2
=> chọn n = 2
= 350.2 = 700 W
c. Tổn thất lạnh do các động cơ điện :
Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh. Do đó nếu động cơ
đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay
động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với
không khí trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho
lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức (4-19), trang 87, tài
liệu [1]:

∑η .
i

=

i

N , [kW]

ηi :

Với: Hiệu suất của động cơ
Đối với phòng cấp đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho
phòng có công suất E=2 tấn/mẻ là : N = 4x2,2 kW
Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng cấp đông với công suất là
2,5tán/mẻ là:
dc
cd

N = =11kW
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
3
4

dc
cd

Q = N = 11kW
4
4

d. Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q
Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
4

4

Q = B.F , [W]
Với: B- dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m 2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối
với phòng cấp đông có diện tích F= 16 m2 < 50 m2 ta có: B = 32 m2
Trang : 20


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
F= 4x4m2: diện tích buồng
4
4

=> Q = 16.32 = 512 W
Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
Q4 = 19,2 + 700 + 11000 + 512 =12231,2 W
4. Tính nhiệt kho lạnh
Đối với hệ thống lạnh cấp đông thì tổng tổn thất nhiệt cấp cho phòng này là:
Q0 = Q1 + Q2 + Q4 = 1067,72 +16316,2 + 12231,2 = 29615,5W = 29,6155 kW
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
Công suất nhiệt yêu cầu của máy nén phải đảm bảo bù lại tổn thất nhiệt cấp cho
phòng Q. Nhưng vì khi môi chất đi từ máy nén đến dàn lạnh thì sẽ có các tổn thất
trên đường ống và tổn thất tại các thiết bị trong hệ thống. Bên cạnh đó thì máy nén
không thể vận hành liên tục 24h trong 1 ngày được vì nếu như thế sẽ gây ra ứng
suất mỏi làm hỏng máy nén. Vì vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén được xác
định như sau:
=

Q.k
b

Trong đó:
k : hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thống
lạnh. Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là −35 0C nên dùng nội suy ta tính
được nhiệt độ dàn bay hơi k = 1,085 (trang 92, tài liệu [1])
b : hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm
việc khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 121, tài liệu [1])
Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là:
= = 35703,16 W

Trang : 21


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
CHƯƠNG 4 : LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN
Mục đích chương này nhằm tính chọn chu trình của hệ thống lạnh để tính công
suất yêu cầu của thiết bị trong hệ thống lạnh từ đó làm cơ sở để tính chọn các thiết
bị này .
 Chọn môi chất lạnh
Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh là NH 3 vì nó có những ưu nhược điểm
sau: Rẻ tiền, không hòa tan dầu bôi trơn, hòa tan nước nên không sợ xãy ra hiện
tượng đóng băng gây vở ống hoặc tắc ngẻn hệ thống, NH 3 là chất khí không màu
nhưng có mùi khai nên dể phát hiện khi bị rò rỉ. Ưu điểm lớn nhất so với Freon là
NH3 là không phá hủy tần ozon. Bên cạnh đó NH 3 còn có một số nhược điểm
nhưng các nhược điểm đó có thể hạn chế được nên lựa chọn môi chất lạnh là NH 3
là phù hợp.
 Chọn môi trường giải nhiệt
Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp trao đổi nhiệt vì so
với không khí thì nước làm mát có những ưu điểm sau :
+ Hệ số tỏa nhiệt cao hơn nên làm mát tốt hơn

+ Ít chịu ảnh hưởng của thời tiết
- Chọn môi trường giải nhiệt là nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt :
+ Nhiệt độ nước khi vào bình theo trang 159, tài liệu [1] :
= tư + (3÷4)0C
Với: tư : là nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí được tra theo đồ thị i-d với t n=
37,30C và độ ẩm φ = 73% ,ta có: tư = 32,50C
=> = 32.5 + (3÷4)0C = 360C
+ Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng:
= + (2÷6)0C
Ở đây chọn bình ngưng ống chùm nằm ngang nên
= + 40C = 36 + 4 = 400C
4.1. HỆ THỐNG LẠNH TRỮ ĐÔNG
I. Thông số ban đầu
- Nhiệt độ và trạng thái của đối tượng làm lạnh : tf = - 180C
- Năng suất lạnh yêu cầu = 18102,3 W = 18,1023 kW
II. Tính toán.
1. Chọn nhiệt độ bay hơi to và áp suất bay hơi p0
t0 = tf – (4 ÷10)0C = -18 – (4 ÷10) = - (22÷28)0C
Chọn to = -250C tra bảng hơi bão hoà của NH 3 trang 318 tài liệu [5], ta được áp
suất bay hơi là : p0 = 1,5 bar
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk và áp suất ngưng tụ pk
tk = (+)/2 + (4÷6)0C = (36+40)/2 + 4= 420C
Trang : 22


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
Chọn ∆tk = 40C vì môi trường làm mát là nước. Tra bảng hơi bão hoà của NH 3
trang 320 tài liệu [5] ta có áp suất ngưng tụ là: pk = 16,4bar
3. Tính cấp nén của chu trình
Ta có tỉ số nén của chu trình:

Л = == 10,9 < 12
Vậy chọn chu trình máy nén 1 cấp
4. Chọn chu trình lạnh
Chọn chu trình lạnh cho phòng trữ là chu trình máy lạnh 1 cấp dùng thiết bị tách
lỏng. Mặc dù là chu trình này bị lệch ra khỏi chu trình Cacno làm cho hệ số lạnh
giảm xuống. Nhưng ngược lại nó tránh được hiện tượng ẩm về máy nén gây ra
hiện tượng thuỷ kích làm hỏng máy nén. Không thể dùng thiết bị hồi nhiệt vì dùng
thiết bị hồi nhiệt thì nhiệt độ cuối tầm nén sẻ rất cao gây nguy cơ cháy dầu bôi
trơn.
a. Sơ đồ nguyên lý của chu trình lạnh 1 cấp dùng bình tách lỏng:
qk
3

2
NT
MN

1
TL

BTL
BH

4
qo

Chú thích:
- BH: Thiết bị bay hơi
- NT: Thiết bị ngưng tụ
- MN: Máy nén

- TL: Van tiết lưu
b. Biểu diển đồ thị T-S , Log p-i

Trang : 23


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
T

log p
2
3

Pk,tk

4

3

Po,to
1

1'

4

Pk,tk

Po,to

2

1 1'

s

i

Các quá trình:
- 1-1’ là quá trình quá nhiệt hơi từ bình tách lỏng đến khoan hút máy nén
- 1’-2 là quá trình nén đoạn nhiệt
- 2-3 quá trình ngưng tụ đẳng áp
- 3-4 là quá trình tiết lưu trong van tiết lưu nhiệt
- 4-1 quá trình bay hơi đẳng áp đẳng nhiệt trong dàn bay hơi
c.Nguyên lí làm việc:
Hơi ẩm sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi được đi vào bình tách lỏng và tách thành
hơi bảo hòa khô (điểm 1) hút về máy nén và được nén đoạn nhiệt lên áp suất ngưng
tụ (điểm 2) rồi đi vào thiết bị ngưng tụ nhả nhiệt đẳng áp, ngưng thành lỏng sôi 3
sau đó đi qua van tiết lưu giảm áp xuống áp suất bay hơi rồi đi vào thiết bị bay hơi:
nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh hóa hơi đẳng áp đẳng nhiệt thành hơi ẩm và
cứ thế tiếp tục.
5. Chọn độ quá nhiệt – quá lạnh
- Độ quá lạnh ∆tql = 00C
- Độ quá nhiệt ∆tqn = ( 0C (Do hơi bảo hòa khô từ bình tách lỏng nhận nhiệt trên
đường ống từ bình tách lỏng đến máy nén và khoan hút của máy nén)
Chọn ∆tqn = 40C => tqn = t0 + ∆tqn = -25 + 4 = -210C
6. Tính thông số tại các điểm nút.
(tra bảng hơi bảo hòa và bảng hơi quá nhiệt của NH3, TL5 trang 318,323)
Điể
m

1

Trạng thái

Hơi bão hoà khô
(x=1)

Ap suất
P(bar)

Nhiệt
độ
t (0C)

1,5

-25

Trang : 24

Thể
tích
v(m3/kg
)

Entanpi
i(kJ/kg)

1431

Entropi
s(kJ/kgK)


Đồ án môn học : Kĩ Thuật Lạnh
1’
2
3
4

Hơi quá nhiệt
Hơi quá nhiệt
Lỏng sôi (x=0)
Hơi bão hòa ẩm

1,5
16,4
16,4
1,5

-21
178
42
-25

0,78

1440,7
1863

400,6
400,6

6,13
6,13

7. Tính toán chu trình.
a. Năng suất lạnh riêng khối lượng qo.
qo = i1 – i4 = ) = kJ/kg
b. Xác định lưu lượng môi chất tuần hoàn qua hệ thống
G ==== 0,0125 kg/s
c. Tính công suất nhiệt của thiết bị ngưng tụ.
Qk = G.qk = G.(i2 – i3) = 0,0125 (1863 – 400,6 ) = 18,3 kW
d. Xác định công suất của máy nén
- Động cơ máy nén:
L = G.l = G.(i2 – i1’) = 0,0125.(1863 – 1440,7) = 5,29 kW
- Công suất lạnh của máy nén lạnh trong phòng trữ đông
= 12,9 kW
e. Hệ số làm lạnh
ε = = = 2,66
III. Chọn máy nén
1.Chọn máy nén
a. Thể tích hút thực tế
Vtt = G. v1 = 0,0125 . 0,78 = 0,0097 m3/s
b. Hệ số cấp λ
Có tỉ số nén : Л = = = 10,9. Tra đồ thị hình 7- 4 trang 168 tài liệu [1] với máy
nén kiểu hiện đại ta có: λ = 0,51
c. Thể tích hút lý thuyết
Vlt = = = 0,019 m3/s
Tra bảng 7-2 trang 175 tài liệu [1] chọn :

+ Máy nén piston MYCOM 1 cấp có ký hiệu F2WA2( hãng Mayekawa Nhật),
+ = 17,3 kW > lắp đặt
+ Thể tích hút lý thuyết: Vlt = 71 m3/h = 0,0197 m3/s
+ Số xi lanh: 2
+ Loại xi lanh kiểu đứng máy nén hở.
d. Số lượng máy nén
ZMN = = = 0,75 => Chọn Z = 1
=> Vậy dùng 1 máy nén.
2. Chọn động cơ kéo máy
Trang : 25