TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG cấp ĐÔNG

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG
4.1. Hệ thống cấp đông
Vì ở đây sản phẩm là thịt heo đã được lát ra nên ta chọn phương pháp cấp đông
theo kiểu tiếp xúc
4.1.1. Tủ đông tiếp xúc
Yêu cầu của tủ đông tiếp xúc như sau:
Năng suất: 750 kg/mẻ
Thời gian : 2.5 giờ/mẻ
Sản phẩm: thịt heo
Nhiệt độ trong tủ: -350C.
Trong mục này, ta chọn tủ cấp đông có sẵn trên thị trường nên ta chỉ dựa vào năng
suất .Ta có thể chọn các thông số của tủ cấp đông tiếp xúc như sau
Năng suất

750kg/mẻ

Sản phẩm cấp đông

thịt heo

Thời gian cấp đông

2.5 giờ

Kiểu cấp đông

Tiếp xúc

Khối lượng khay cấp đông

2 kg

Phương pháp cấp dịch

Bơm

Nhiệt độ sản phẩm đầu vào

100C

Nhiệt độ trung bình sản phẩm sau cấp đông

-250C

Nhiệt độ tâm sản phẩm sau cấp đông

-200C

Kích thước khay cấp Đáy trên
đông tiêu chuẩn
Đáy dưới

290×210mm
280×200mm

Cao

70mm

Với năng suất 750kg/mẻ thì chọn 1 tủ cấp đông: tủ 750kg/mẻ

750kg/mẻ
Kích thước tủ cấp đông

Bên trong

3000×1500×1390 mm

Bên ngoài

3300×1660×1690 mm

Số lượng tấm lắc N

9

Công suất ben thuỷ lực(kW)

0.75

Diện tích tường, trần, nền tủ m2

18


Diện tích cửa tủ m2

11

Hình: Tủ đông tiếp xúc thực

Hình: Bố trí khay cấp đông trên các tấm lắc.


Ta thấy mỗi tấm lắc có 36 khay
Tủ đông tiếp xúc.

Chiều dày lớp cách nhiệt của tủ đông được cho ở bảng trên theo (Tr186HTM&TBL)
4.2.1Tính kiểm tra lớp cách nhiệt:
Tra bảng 3-3 trang 84 tài liệu HDTKHTL, hệ số truyền nhiệt k của vách ngoài phụ
thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh. Theo yêu cầu, nhiệt độ bên trong của tủ là -35 0C, ta chọn
được hệ số dẫn nhiệt là k = 0,19 W/m2.K
Với tủ cấp đông tiếp xúc chọn trước có chiều dày lớp cách nhiệt là δ cn=0,15m và
λcn=0,02 W/m.K. Ta tính được hệ số truyền nhiệt qua tủ như sau:
k

1
n

 
1
1
  i  cn 
 t i 1 i cn  n



1
W
0,13( 2 )
3

1
0,6 10
0,15 1
m K
2


23,3
22
0.02 8

-

Như vậy với chiều dày cách nhiệt δcn=0,15m thỏa được hệ số truyền nhiệt thực
nghiệm trong bảng 3-3.
4.2.2Tính kiểm tra đọng sương:
Cũng với thông số ngoài trời như trên (t1 = 36,80C, 1 = 74%) và nhiệt độ trong
buồng cấp đông là -350C, ta xác định được hệ số truyền nhiệt tối đa cho phép để không
đọng sương bề ngoài tủ như sau:
k s  0,95 n

t1  t s
36,8  31.39767
W
 0,95 �8 �
 0,572 ( 2 )
t1  t2
36,8  35
m K

Như vậy, với  = 0,15m thì thỏa mãn tủ không bị động sương bên ngoài (ks>k).
4.2.1.1.Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Qbc
Qbc  k v Fv  k c Fc  t .

Trong đó: Fv , Fc -diện tích bề mặt vách và cửa.
t t n  t t , với t n là nhiệt độ không khí bên ngoài tường tn  27.90 C .
t t là nhiệt độ không khí bên trong tủ cấp đông t t  35 0 C .
k v , k c -Hệ số truyền nhiệt qua vách và cửa tủ.

Từ bảng 4.12 [Tr191-HTM&TBL] ta xác định được


Fv  18
Fc  11

Và k v k c 0.13 W m 2 K như tính toán ở phần trước.

Qbc   kv Fv  kc Fc  �t  0.13 � 18  11 � 27.9   35    237  W 

4.2.1.2.Dòng nhiệt tiêu tốn trong quá trình làm đông sản phẩm Qcđ
Tủ cấp đông với năng suất 750kg/mẻ tức là mỗi lần nhập khuôn ta xếp 750
kg vào tủ. Nhưng khi kết đông, để tránh mất nước gây hao hụt khối lượng_do
nước bay hơi người ta phải châm thêm nước vào sản phẩm và trong thực tế lượng
nước châm vào trong một mẻ sản phẩm được tính như sau:
Số khay tổng cộng là : 36 �9  324 khay
Khối lượng một khay là:

750
 2,315kg .
324

Vậy một mẻ phải châm thêm:  2,315  2   315  gH 2O 
Như vậy trong một mẻ cấp đông 750kg có:
648 kg thịt
102 kg nước
Dòng nhiệt tiêu tốn trong quá trình cấp đông được tính theo công thức sau:
Qcđ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 +Q6 + Q7 + Q8
[kW]
Trong đó:
Q1 là lượng nhiệt cần lấy đi để hạ thấp nhiệt độ của thực phẩm từ nhiệt độ
ban đầu cho tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông. Q 1 được xác định như
sau:
Q1 = C1.G.t
[kW]
Với

C1 2,98 KJ

kgK là nhiệt dung riêng của thịt heo.(Tr73-

HTM&TBL)
G = 648 kg/mẻ – khối lượng thịt nhập vào một mẻ cấp đông
(thời gian một mẻ cấp đông là 2h30’)
t = t1 – t2 = 5+20=300C
t1=100C là nhiệt độ thịt ban đầu nhập vào tủ lấy bằng nhiệt độ
trong phòng chờ đông
t2 = -200C là nhiệt độ trung bình sản phẩm cuối quá trình cấp đông)
Q1 

2,98 �648 �30

 6.4368  kW 
9000


Q2 là nhiệt lượng cần lấy đi để làm kết tinh nước trong thực phẩm. Q 2 được
xác định theo công thức sau:
Q2 G.L. . [kW]
Với L 335 KJ kg là nhiệt đông đặc của nước
 = 70% là hàm lượng nước trong thực phẩm (độ ẩm)
 = 89% là tỷ lệ đóng băng ở -200C
Q2  G.L. . 

648 �335 �0, 7 �0,89
 15.027 [kW]
9000

Q3 là lượng nhiệt cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước kết tinh xuống
tới nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông. Q 3 được xác định theo công thức
sau:

Q3 G. ..C 3  t db  t 2  [kW]
Với C 3 2,1 KJ kgK – là nhiệt dung riêng của nước đá.(Tr80-CNL)
tđb = -10C – là nhiệt độ đóng băng của nước

Q3  G. ..C3  tdb  t2  

648 �0, 7 �0,89 �2,1�19
 1.79 [kW]
9000

Q4 là nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của thành phần nước
không đóng băng xuống nhiệt cuối cùng của quá trình cấp đông. Q 4 được xác
định theo công thức sau:
Q4 = G..(1 - ).C4.(tđb – t2) [kW]
Với C 4 2,9 KJ kgK – là nhiệt dung riêng của thành phần nước không
đóng băng trong thực phẩm
Q4 

2,9 �648 �0, 7 � 1  0,89  �19
9000

 0,305 [kW]

Q5 là nhiệt lượng lấy đi để hạ thấp nhiệt độ của thành phần chất khô trong
thực phẩm đến nhiệt độ cuối quá trình cấp đông. Q5 được xác định như sau:
Q5 = G.(1 - ).C5.(tđb – t2) [kW]
Với C 5 1,3
Q5 

KJ
- là nhiệt dung riêng của chất khô
kgK

1,3 �648 � 1  0, 7  �19
9000

 0,533 [kW]

Q6 là nhiệt lượng cần lấy đi để làm đông đặc nước châm khuôn. Q 6 bal gồm
các thành phần sau:

Thành phần nhiệt lượng lấy đi để làm lạnh nước từ nhiệt độ ban đầu
xuống nhiệt độ nước bắt đầu kết tinh Ql


Thành phần nhiệt lấy đi để làm nước đông đặc Qđ
Thành phần nhiệt lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước đóng băng đến
nhiệt độ của cuối quá trình cấp đông Qđb
Như vậy, Q6 được xác định như sau:
Q6 = Ql + Qđ + Qđb
[kW]
Với Ql = Gn.Cn.(tbđ – tđb)
Trong đó: Gn = 102 kg/mẻ – khối lượng thành phần nước châm
trong một mẻ cấp đông.
C n 4,19

KJ
kgK

- là nhiệt dung riêng của nước châm

tbđ = 50C –là nhiệt độ ban đầu của nước châm vào
khuôn (lấy nhiệt độ của nước đã qua làm lạnh sơ bộ).
tđb = -10C – là nhiệt độ kết tinh của nước.
Ql 

102 �4,19 � 5   1 
9000

 0, 28 [kW]

Qđ = L.Gn
Trong đó: L =335 kJ/kg – là nhiệt đông đặc của nước
Qd 

335 �102
 3.8 [kW]
9000

Qđb = Gn.Cnđ.(tđb – t2)
Trong đó: C nd 2,1
Qdb 

KJ
là nhiệt dung riêng của nước đá
kgK

2,1�102 � 1   20  
9000

 0.452 [kW]

 Q6 = Ql + Qđ + Qđb = 4.53 (kW)
Q7 là nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ khuôn đựng sản
phẩm xuống đến nhiệt độ của cuối quá trình cấp đông. Q 7 được xác định như
sau:
Q7 = Gkh.N.Ckh.(t1 – t2)
[kW]
Với Gkh = Vkh.kh
Trong đó: kh = 7230 kg/m3 – khối lượng riêng của thiếc
Khuôn có kích thước: (290x280 - 210 x200)x70, bề dầy khuôn

1mm. Do đó, thể tích của một khuôn được tính như sau:
Vkh  290  280  70 1   210  200  70 1  280 200 1 124,6 10  6 m 3

 Gkh = 124,6x10-6x7230 =0.9 (kg)


N = 9×36=324 khuôn – là số khuôn nhập vào trong một mẻ sản
phẩm
Ckh = 0.054 kJ/kgđộ – nhiệt dung riêng của thiết.
t1 = 250C –nhiệt độ ban đầu của khuôn nhập vào
t2 = -350C – nhiệt độ khuôn cuối quá trình cấp đông (lấy bằng nhiệt
độ trong tủ do khuôn tiếp xúc trực tiếp với không gian tủ)
Q7 

0,9 �324 �0, 054 � 25   35  
9000

 0,105 [kW]

Q8 là nhiệt cần lấy đi làm giảm nhiệt độ không khí trong môi trường
cấp đông. Q8 được xác định theo công thức sau:
Q8 = Gkk.(i1 – i2)
[kW]
2
3

Với G kk  V.  kk là khối lượng không khí trong tủ cấp đông
Trong đó: V = 3×1,5×1.39 m3 – là thể tích của môi trường cấp đông và
thông thường thể tích không khí chiếm 2/3 thể tích của môi trường cấp đông
nên thể tích không khí trong tủ là 2/3V.

kk = 1.453 kg/m3 là khối lượng riêng trung bình của không khí trong
quá trình cấp đông (và ở đây lấy khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ
tâm sản phẩm cuối quá trình cấp đông là -200C)
2
2
Gkk  V . kk  �3×1,5×1.39 �1, 453  6.059  kg 
3
3

i1 = 112.8748 kJ/kg là entalpy của không khí ở trạng thái ban đầu
( điều kiện nhiệt độ t = 27.90C,  = 74% - tra đồ thị I – d )
i2 = -31,5 kJ/kg là entalpy của không khí ở trạng thái cuối quá trình cấp
đông ( điều kiện nhiệt độ t = -300C,  = 98% - tra bảng)
Q8 

6.059 � 112.8748  31,5 
9000

 0, 097 [kW]

Như vậy, tổng dòng nhiệt tiêu tốn trong quá trình cấp đông là:
Qcđ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 +Q7 + Q8
= 6.4368  15.027  1.79  0.305  0.533  4.53  0.105  0.097
= 28.824 [kW]
4.2.1.3.Dòng nhiệt vận hành Qvh
Khi cấp đông có thể thực hiện châm nước một lần hoặc hai lần. Châm nước
một lần sẽ có ưu điểm là tiết kiệm lao động và thời gian cấp đông ngắn hơn nhưng
có khuyết điểm là dễ làm xê dịch bề mặt Còn châm nước hai lần có ưu điểm
không làm xê dịch bề mặt nhưng thời gian cấp đông sẽ lâu hơn và hao tổn khối
lượng nhiều hơn. Với thời gian cấp đông là 2 giờ 30 phút là dạng cấp đông nhanh

nên chọn phương thức châm nước một lần vì vậy dòng nhiệt do vận hành khi cấp
đông Qvh = 0.
4.2.1.4Xác định tải nhiệt cho máy nén, thiết bị
Tải nhiệt cho thiết bị dùng để tính toán diện tích trao đổi nhiệt cần thiết
cho thiết bị bay hơi. Để đảm bảo được nhiệt độ trong tủ ngay trong những
điều kiện bất lợi nhất, người ta tính tải nhiệt cho thiết bị là tổng các tải nhiệt
thành phần có giá trị cao nhất. Như vậy, tải nhiệt cho thiết bị bay hơi xác định
như sau:
Q0TB = Qbc + Qcđ + Qvh = 60,2018+0,237 + 0 = 29.601 (kW).
Nhiệt lượng này là dùng để tính diện tích trao đổi nhiệt, nhưng thực tế ta
đã chọn tủ rồi nên lượng nhiệt này dùng để tính thử lại diện tích trao đổi nhiệt.
Tải nhiệt cho máy nén dùng để chọn công suất máy nén cho tủ cấp
đông, nếu công suất máy nén không đủ thì thời gian cấp đông sẽ kéo dài gây
ra sự giảm chất lượng của thực phẩm thẩm chí còn không thể hạ nhiệt độ sản
phẩm đến nhiệt độ cuối của quá trình cấp đông theo yêu cầu. Để đảm bảo
được thời gian cấp đông, người ta tính tải nhiệt cho thiết bị là tổng các tải
nhiệt thành phần có giá trị cao nhất. Như vậy, tải nhiệt cho máy nén được xác
định như sau:
Q0MN = Qbc + Qcđ + Qvh = 29.601 (kW).
Ngoài ra, tải nhiệt cho máy nén còn tính thêm nhiệt lượng do quá nhiệt
đầu hút và nhiệt lượng này sẽ được cộng vào ở phần lập chu trình và tính
chọn máy nén.
5.2. Tủ cấp đông.
5.2.1.Chọn thông số của chế độ làm việc
5.2.1.1.Nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh t0
Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t0 phụ thuộc vào nhiệt độ trong tủ cấp
đông và phương pháp làm lạnh. Với phương pháp làm lạnh trực tiếp thì t 0
được xác định như sau:

t0 = tf - t0 [0C]
Trong đó: tf = -350C – là nhiệt độ trong tủ cấp đông theo yêu cầu.
t0 = 50 - 120C – hiệu nhiệt độ yêu cầu (theo [7/ 171])
 t0 = -33 – 5 = -400C
5.2.1.2.Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh tk
Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của
thiết bị ngưng tụ và loại thiết bị ngưng tụ. Với dàn ngưng kiểu tưới thì t k được
xác định như sau:
tk = tw + tk [0C]


Trong đó: tw = tư + tw = 24+3 =27 0C – là nhiệt độ nước tuần hoàn (t ư
là nhiệt độ ướt ứng với thông số nhiệt độ và độ ẩm môi trường, tw = 3 ÷ 40C,
ở đây chọn tw = 40C). Với thông số môi trường t1 = 27.90C, 1 = 74% và tra
đồ thị I – d ( hình 1-1 tài liệu [7/9]), ta được tư = 240C.
tk = 50C – hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu (theo [7/172])
t2=tw+3=27+3=30
 tk = t2 + 5 = 350C
5.2.2.Lập chu trình và chọn máy nén
5.2.2.1.Chọn chu trình
Nhiệt độ bay hơi t0 = -400C, tra bảng hơi bão hoà R22 ta được
p0  0.71591  bar 

Nhiệt độ ngưng tụ tk = 350C, tra bảng hơi bão hoà R22 ta được
pk  13.525

Gọi

 bar 

 là tỷ số nén, ta có:  

pk 13.525

 18.9  9
p0 0.71591

Với tỷ số nén này ta phải sử dụng chu trình hai cấp nén.

ptg 

pk . p0  13,525.0.71591  3,1 bar 

Chọn chu trình hai cấp nén, bình trung gian có ống trao đổi nhiệt, làm mát trung gian
hoàn toàn, có sơ đồ nguyên lý, đồ thị T– s, lgp – h
MNCA
MNTA

2

4

1

TBNT

TBBH

3
Qk

Q0

5

6 9
VTL1

BTG
7 VTL2


lgP

4

7 5

Pk
P tg
P0

Pk

T
6

9
10

3

8

2
1

h

Tk

P tg

9

T0

4

5
7

2
6

10 8

P0

3

1

s

THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CÁC ĐIỂM NÚT (NH3)
Điểm T(oC)
p(bar)
v(dm3/kg)
h(kJ/kg)
s(kJ/kg.K)
1
-40.000000 0.715910
1555.100000 1327.648000 3.798900
2
57.619470 3.111701
508.138400 1524.046000 3.798900
3
-8.352886 3.111701
390.936200 1370.773000 3.282956
4
99.993930 13.525000 126.397300 1584.484000 3.282956
5
35.000000 13.525000 1.703070
288.452000 -0.867870
6
-8.352886 3.111701
63.858580 288.452000 -0.804448
7
-5.352886 13.525000 1.548330
96.386260 -1.530314

8
-40.000000 0.715910
178.849500 96.386260 -1.482049
9
-8.352886 3.111701
1.538748
82.231610 -1.583243
10
-40.000000 0.715910
1.448980
-62.325000 -2.162770
Chu trình được tính cho 1kg môi chất lạnh đi qua thiết bị bay hơi hạ áp
Lượng lỏng trung áp bay hơi để làm quá lạnh 1kg lỏng cao áp ở bình trung gian (Psi)
bằng:
Psi = 0.149057
Lượng lỏng trung áp bay hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi quá nhiệt trung áp ở bình
trung gian (Beta) bằng:
Beta = 0.118951
Lượng hơi sau van tiết lưu 1 (Anpha) bằng:
Anpha = 0.051065
Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ (kJ/kg):
qc = 1709.559000
Nhiệt lượng nhận được ở thiết bị bay hơi:
qe = 1231.262000 kJ/kg qev = 791.757300kJ/m3
Công cấp cho máy nén áp thấp (kJ/kg):
lnat = 196.397900
Công cấp cho máy nén áp cao (kJ/kg):
lnac = 281.899700

Công cấp cho máy nén (kJ/kg):
l = 478.297600
Hệ số làm lạnh:
epxilon = 2.574259
Khối lượng tuần hoàn giờ qua máy nén thấp áp (kg/h):
Ghnta = 86.54829
Khối lượng tuần hoàn giờ qua máy nén cao áp (kg/h):
Ghnca = 114.16344
Thể tích tuần hoàn giờ qua máy nén thấp áp (m3/h):
Vhnta = 134.59125
Thể tích tuần hoàn giờ qua máy nén cao áp (m3/h):
Vhnca = 44.63062
5.2.2.2.Tính toán chu trình:
Chu trình được tính cho 1kg môi chất lạnh đi qua thiết bị bay hơi hạ áp
Lượng lỏng trung áp bay hơi để làm quá lạnh 1kg lỏng cao áp  :


h5  h7
 0.149057  kg 
h3  h9

Lượng lỏng trung áp bay hơi để làm mát hoàn toàn 1kg hơi quá nhiệt trung áp  :


h2  h3
 0.118951 kg 
h3  h9

Lượng hơi bão hoà khô trung áp trung áp tạo thành sau van tiết lưu :
      .

h6  h9
 0.051065  kg 
h3  h6

Công cấp cho máy nén thấp áp:
l NAT  h2  h1  196.3979  kJ kg 

Công cấp cho máy nén cao áp:
l NCA   1        .  h4  h3   281.8997  kJ kg 

Công cấp cho chu trình:
l  l NCA  lNAT  478.2976  kJ kg 

Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ:
qk   1        .  h4  h5   1709.559  kJ kg 

Nhiệt nhận được ở thiết bị bay hơi(3 dàn )
q0  h1  h8  1231.262  kJ kg 

Hệ số làm lạnh:




q0
 2.574259
l

Năng suất lạnh riêng thể tích:

qev 

q0
 791.7573 �
kJ m3 �
�
�
v1

Năng suất lạnh yêu cầu của thiết bị là: Q0  29.601kW
Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén thấp áp:
GNAT 

Q0
29.601

 0.024  kg s   86.54829[kg/h]
q0 1231.262

Lượng môi chất tuần hoàn qua máy nén cao áp:
GNCA   1        GNAT  114.16344[kg/h]=0.031 kg s 

Thể tích hút của máy nén thấp áp:
Vh , NAT  GNAT .v1  134.59125 �
m3 h �
�
�

Thể tích hút của máy nén cao áp:
Vh , NCA  GNCA .v3  44.63062 �

m3 h �
�
�

Thể tích hút máy nén:
VMN  VNAT  134.59125 �
m3 h �
m3 s �
�
� 0.0498 �
�
�

Tính chọn máy nén
Tính cấp nén hạ áp
Hệ số nạp thấp áp:
 HA c .tl . k . w . r i . w'
Trong đó:
c là hệ số tính đến thể tích chết.
tl là hệ số kể đến tổn thất do tiết lưu.
 w tổn thất do hơi hút vào xylanh bị đốt nóng.
 r tổn thất do rò rỉ môi chất qua piston, secmang và van từ khoang nén về

khoang

hút.


 p tg  p tg
p 0  p 0

i c .tl . k 
 c 

p0
p0


1

 m p 0  p 0 
 

p0



Trong đó:
p 0 0,005
ptg 0,01

 MPa 0,05  bar 
 MPa 0,1  bar 


m 1
c 0,04

Do đó:
i  c tl k 

�
0.715910  0, 05
�3.111701  0,1 � 0.715910  0, 05 �
 0, 04 �
 0,926
�
�
0.715910
0.715910 �
� 3.111701 �
�
�

w '  w .r 

273   40 
T0

 0,8804
Ttg 273   -8.352886 

Như vậy:
HA   i w '  0,926 �0,8804  0.815
Thể tích hút lý thuyết cấp thấp áp:
VTAlt 

Vh , NAT

HA



0.03739
 0, 0459 �
m3 s �
�
�
0.815

- Công suất đoạn nhiệt Ns:

 h   0.0374  kg s  : lưu lượng khối lượng qua máy nén thấp áp.
 196.3979  KJ  : công nén đoạn nhiệt cho 1 kg môi chất qua máy nén thấp áp.
kg

GNAT  134.59125 kg
l NAT

1
 N s  GNAT �l NAT  0.0374 �196.3979  7.343  kW 

Công nén chỉ thị: là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn
nhiệt lý thuyết.
N i1 

N s1
i

 kW 

Trong đó:
i  w  b.t0 

T0
273  40
 b.t0 
 0, 001.  40   0.84
TTG
273  8.352886

Do đó:
Ni1 

N s1 7.343

 8.737
i
0.84

-

 kW 

Công suất ma sát Nms:
1
N ms
 Vh , NAT �pms  0.03739 �50  1.87  kW 

-

(Chọn pms = 50 kPa – theo [7])
Công suất hữu ích Ne:
1
N e1  Ni1  N ms
 8.737  1.87  10.607  kW 

Công suất tiếp điện N HA :


Chọn hiệu suất truyền động td  0.95
Hiệu suất động cơ:el  0.95
 N HA 

N e1
10.607

 13.136  kW 
td �el 0.95 �0.85

Tính cho nén cao áp.
Hệ số nạp cao áp:
CA  c .tl .k .w .r  i .w '
Trong đó:
c là hệ số tính đến thể tích chết.
tl là hệ số kể đến tổn thất do tiết lưu.
 w tổn thất do hơi hút vào xylanh bị đốt nóng.
 r tổn thất do rò rỉ môi chất qua piston, secmang và van từ khoang nén về

khoang
i c .tl . k 

hút.

ptg  p tg
p tg


 p  p k
 c  k

ptg


1

 m ptg  ptg 
 


p tg



Trong đó:

 MPa 0,1  bar 
0,01  MPa 0,1  bar 

ptg 0,1
p k

m 1
c 0,04

Do đó:
i c .tl . k 

w '  w .r 

CA

Ttg
Tk

 16,023  0,1  4,1  0,1
4,1  0,1
 0,04 

 0,857
4,1
4,1
4,1 





273  6
 0,848
273  42

Như vậy:
i  w' 0,857 0,848 0.727
Thể tích hút lý thuyết cấp cao áp:

VCAlt 

Vh , NCA

CA



0, 0124
 0, 0171 �
m3 s �
�
�
0, 727


-

Công suất đoạn nhiệt Ns:

 s  : lưu lượng khối lượng qua máy nén cao áp.
 281.8997  KJ  : công nén đoạn nhiệt cho 1 kg môi chất qua
kg

GNCA  0.0317 kg

l NCA

máy nén cao áp.
2
 N s  GNCA �lNCA  0.0317 �281.8997  8.936  kW 

Công nén chỉ thị: là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn
nhiệt lý thuyết.
N i2 

N s2
i

 kW 

Trong đó:
i  w  b.t0 

TTG
273  8.352886
 b.tTG 
 0, 001.  8.352886   0.851
Tk
273  35

Do đó:
Ni2 

N s2 8.936


 10.501
i 0.851

-

 kW 

Công suất ma sát Nms:
2
N ms
 Vh , NAT �pms  0.0374 �50  1.869  kW 

-

(Chọn pms = 50 kPa – theo [7])
Công suất hữu ích Ne:
2
N e2  N i2  N ms
 10.501  1.869  12.37  kW 

Công suất tiếp điện N HA :
Chọn hiệu suất truyền động td  0.95
Hiệu suất động cơ:el  0.95
 NCA

N e2
12.37


 15.319  kW 

td �el 0.95 �0.85

Tổng công suất tiếp điện của động cơ là:
N e  N e1  N e2  10.607  12.37  22.977  kW 

5.2.2.3.Chọn máy nén:
Do chế độ làm việc của máy nén tủ cấp đông trùng với chế độ lạnh tiêu
chuẩn nên ta chọn máy nén.



Chọn máy nén
Theo TL2 trang 223 ta chọn máy nén có các thông số sau:
Ký hiệu N42A
Số xy lanh: 4+2
Qo=32.9 kcal/h