Thiết bị bảo quản, chế biến thủy sản

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Mục lục
Mở đầu...................................................................................................................................... 2
Chương I: Tổng quan về môi chất R22..................................................................3
Chương II: Tính toán các thông số cơ bản............................................................4
1. Thông số ban đầu............................................................................................................. 4
2. Tính toán.............................................................................................................................. 5
Chương III: Chọn các thiết bị cho dàn lạnh.........................................................7
1. Chọn máy nén..................................................................................................................... 7
2. Thiết bị ngưng tụ.............................................................................................................. 7
3. Thiết bị bay hơi
.......................................................................................................................................................
10
4. Tính đường kính ống
.......................................................................................................................................................
11
Chương IV: Bình chứa và các thiết bị phụ
.......................................................................................................................................................
11
1. Bình tách lỏng
.......................................................................................................................................................
11
2. Bình tách dầu
.......................................................................................................................................................
12
3. Bình chứa dầu
.......................................................................................................................................................
13
4. Tính chọn tháp giải nhiệt
.......................................................................................................................................................

13
Chương V: Các thiết bị đường ống
.......................................................................................................................................................
15
1. Van chặn
.......................................................................................................................................................
15
2. Van tiết lưu tự dộng
.......................................................................................................................................................
15
3. Van điện từ
.......................................................................................................................................................
16
1


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

4. Van 1 chiều
.......................................................................................................................................................
17
Chương VI: Tính điện năng tiêu thụ và công suất lắp đặt motor máy
nén
.....................................................................................................................................
18
Bảng thông số trong hệ thống lạnh Freon
.......................................................................................................................................................
18
Kết luận
.......................................................................................................................................................

19
Tài liệu tham khảo
.......................................................................................................................................................
20

2


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Mở đầu
Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh cách đây từ rất lâu. T ừ
trước thế kỷ XV, người ta biết dùng tuyết trong hang sâu để đi ều hòa
không khí. Sau đó người ta biết pha trộn tuyết với n ước muối đ ể tr ở thành
hơi bão hòa. Nhưng kỹ thuật lạnh phát triển từ những năm của th ế k ỷ 70,
con người biết làm lạnh bằng cách bay hơi chất lỏng ở áp suất th ấp. k ể từ
đó đến nay kỹ thuật hiện đại đã có một bước tiến xa, ph ạm vi nhiệt đ ộ
một nhiều hơn và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong đó lĩnh
vực được sử dụng rộng rãi nhất là bảo quản thực phẩm
Mục đích thiết kế đồ án: thiết kế hệ thống lạnh 1 cấp có hồi nhiệt
với MCL R22 có năng suất lạnh Q 0 = 150 kW, cũng như ôn lại kiến thức
tổng quan và tập hợp lại những kiến thức đã học trong các môn h ọc v ề h ệ
thống lạnh, đặc biệt là môn thiết bị bảo quản và chế biến thủy sản và giúp
chúng em làm quen được với thiết kế hệ thống lạnh ban đầu.
Đồ án môn học này nhằm tính toán và thiết kế các phần như: xác
định các hệ số ban đầu; chọn loại máy nén; tính toán diện tích và chọn giàn
ngưng; tính toán lưu lượng giàn ngưng; tính toán dàn lạnh và ch ọn ki ểu
dàn lạnh; tính đường kính ống và thiết bị phụ; tính điện năng tiêu th ụ và
công suất lắp đặt motor máy né; tính năng suất lạnh theo đi ều kiện cho;
lập sơ đồ hệ thống.

Trong quá trình tính toán thiết có nhiều nguyên nhân dẫn đến nh ững sai s ố
so với các bảng trong quá trình đối với một số thông số nh ư: áp suất;
entronpi; nhiệt độ; thể tích.

3


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Chương I. Tổng quan về môi chất R22
R22 là môi chất có độ hoàn thiện nhiệt động cao, ch ỉ xếp sau NH3, t ừng
dùng rộng rãi cho máy lạnh 1 và 2 cấp, nay bị hạn chế và ti ến t ới c ấm s ử
dụng do trong thành phần hóa học có Cl phá hủy tầng ozon khi rò rỉ.
Các tính chất về nhiệt động.
1) Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển thấp: p = 1 kgf/cm2 ; t = -40,8 .
2) Ở nhiệt độ môi trường áp suất ngưng tụ vừa phải: t = 40 ; p = 15 at.
3) Nhiệt độ tới hạn tương đối cao: tth = 96 ; pth = 50,33 at.
4) Nhiệt độ đông đặc điểm 3 pha thấp: tđđ = -160 .
5) Nhiệt ẩn hóa hơi tương đối lớn, ví dụ tại -15 thì r = 217kJ/kg.
6)Nhiệt dung riêng đẳng áp vừa phải.
7) Độ nhớt rất nhỏ, nhỏ hơn không khí nên R22 có th ể rò r ỉ qua các khe h ở
mà không khí không đi qua được, độ nhớt R22 lớn h ơn nit ơ m ột chút nên
thử kín phải dùng nitơ khô.
Các tính chất về hóa học.
8) Không gây cháy.
9) Không gây nổ; tuy nhiên ở nhiệt độ t>450 R22 phân hủy thành các chất
cực kỳ độc hại như HCl, HF (độc hại bảng 1). Do đó nghiêm cấm các v ật có
nhiệt độ bề mặt trên 400 trong phòng máy.
10) Dầu bôi trơn chuyên dụng; khối lượng riêng ρ của dầu nhỏ hơn khối
lượng riêng của lỏng R22 (Ví dụ tại -15 lỏng R22 có khối lượng riêng là

1335kg/m3 ), độ hòa tan dầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ bão hòa của
môi chất R22: ở nhiệt độ t<-45 hỗn hợp lỏng chia làm 2 lớp, l ớp trên là
dầu, lớp dưới là hỗn hợp dầu và R22.
11) Không ăn mòn kim loại; R22 là môi chất bền v ững v ề mặt hóa h ọc.
12) Không hòa tan được nước, lượng nước hòa tan tối đa là 0,0006% kh ối
lượng, cho phép làm việc là 0,0004%; do đó có th ể tách n ước ra kh ỏi R22
bằng các chất hút ẩm thông dụng. 13) Khi rò rỉ khó phát hiện: R22 không
màu, không mùi, không vị. 14) Khi rò rỉ không làm hỏng các s ản ph ẩm c ần
bảo quản lạnh.
Các tính chất về sinh lý.
15) Độc hại bảng 5; ở nồng độ 30% trong không khí gây váng v ất khó th ở
do thiếu ôxy (Nồng độ thể tích ôxy lúc này trong không khí còn 14%).
Các tính chất về kinh tế.
16) Tương đối rẻ tiền, dễ kiếm, dễ chế tạo
Các tính chất về môi trường.
17) Gây ô nhiễm môi trường: khi rò rỉ R22 bay dần lên tầng th ượng l ưu khí
quyển, gây hiệu ứng lồng kính, do có thành phần Cl nên R22 phá ho ại, làm
thủng tầng ozon.
4


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Chương II. Tính toán các thông số cơ bản
1.
•
•
•
•

•
•
•
•
•

Thông số ban đầu.
Môi chất lạnh : R22
Nhiệt độ sôi:
Nhiệt độ ngưng tụ:
Năng suất lạnh Q0 150 kW
Vận tốc MCL đường nén ω = 10 m / s
Vận tốc MCL đường hút ω = 8 m / s
Vận tốc MCL đường lỏng ω = 1 m / s
Tốc độ ω = 0,5 m / s (tách dầu và tách lỏng)

Tính toán:
Dựa vào đồ thị lgp-i của R22 tra được các thông số:
2.

5


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Sơ đồ có hồi nhiệt của chu trình lạnh freon một cấp
Chu trình máy lạnh Freon một cấp hoạt động như sau: hơi môi ch ất sinh ra
ở thiết bị bay hơi được quá nhiệt sơ bộ (do van tiết lưu nhiệt), đi vào thiết
bị hồi nhiệt, thu nhiệt của chất lỏng nóng, qua nhiệt đến t 1’ rồi được hút
vào máy nén. Qua máy nén hơi được nén đoạn nhiệt lên trạng thái 2’ và

được đẩy vào bình ngưng tụ. Trong bình ngưng tụ, h ơi th ải nhiệt cho n ước
làm mát, ngưng tụ lại thành lỏng và được quá lạnh chút ít. Đ ộ qúa l ạnh ở
đây rất nhỏ nên bỏ qua. Lỏng được dẫn vào bình hồi nhiệt. Trong bình h ồi
nhiệt, lỏng thải nhiệt cho hơi lạnh vừa từ bình bay hơi ra. Nhiệt độ h ạ từ t 3
xuống t3’. Sau đó lỏng đi vào van tiết lưu, được tiết lưu xuống tr ạng thái 4
và được đấy vào thiết bị bay hơi. Trong thiết bị bay h ơi, lỏng bay h ơi, thu
nhiệt của môi trường lạnh. Hơi lạnh được máy nén hút về sau khi qua
thiết bị hồi nhiệt. Như vậy vòng tuần hoàn môi chất được khép kín.
Ta có t3= 40ot3= 40o

6


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

1’

1
Nhiệt độ,
Áp
suất(bar)
Entanpy,
KJ/kg
Thể tích
riêng
m3/kg
Trạng
thái

2

2’

40
15,3
3

3’

3

4

40

-16

15,33

15,33

3,06

549,55

536,57

Bão
hòa
lỏng

Hơi ẩm

-16

2

78

3,06

3,06

15,33

700,1

713,1

753

743

536,5
7

0,075

0,044

0,02

0,03

0,019

Bão
hòa
khô

Hơi quá
nhiệt

Hơi
quá
nhiệt

Bão
hòa
khô

Lỏng
quá
lạnh

Công nén đoạn nhiệt:
Năng suất lạnh riêng:
Hệ số lạnh:
Tỉ số nén:
Ta có năng suất lạnh của hệ thống: Q0 = 150 kW

Vậy lưu lượng khối lượng môi chất lạnh tuần hoàn G là:
Từ bảng trên ta có: v1 = 0,075 m3/kg
Thể tích hút của máy nén:
Trao đổi nhiệt tại ngưng tụ Gas thải, nước thu nhiệt.
Qthải = Qthu
Mà Qthải = . Qk
Qk = m. qk
ta có: qk = q0 + l = 163,53 + 39,9 = 203,43 kj/kg
=> Qk = 3301.203,43= 671522,43 kj/kg
Hệ số λ = 0.7 ÷ 0.8 => chọn λ = 0.75 theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ
thống lạnh / Nguyễn Đức Lợi”
=> . Qk = Cw. Mw.
=> Mw = = 24,028 m3/kg
Vậy lưu lượng làm mát dàn ngưng Mw =24,028 m3/h
Công suất đoạn nhiệt:
Nk = kW/h
ta có:
M: lưu lượng khối lượng M=3301 kg/h
l: công nén đoạn nhiệt l= 39,9 kJ/kg
Công suất động cơ điện:
7


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Ta chọn
Chương III. Chọn các thiết bị cho dàn lạnh
1.
Chọn máy nén
Ta có: Vh=247 m3/h = Vtt

mà Vlt== 330 m3/h
Tra từ bảng 7-5 tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh / Nguyễn Đức
Lợi”)
=> ta chọn được máy nén piston MYCOM 1 cấp nén loại W (hãng Mayekaw
Nhật)
kí hiệu máy F8WA2 có thể tích hút V lt = 374,2m3/h và các thông số khác
như sau:
Qo=172,2 kW ; Ne = 54,4 kW
Tính chọn số lượng máy nén.

Z MN =

Vlt
VMN

ZMN: số lượng máy nén
Vlt: thể tích hút lý thuyết Vlt= 330 m3/h
Vmn: Thể tích của máy nén VMN = 374.2 m3/h
Zmn=
Chọn ZMN = 1
Vậy có hệ thống có một máy nén piston MYCOM 1 cấp nén loại W (hãng
Mayekaw Nhật) kí hiệu máy F8WA2 có thể tích hút Vlt = 374,2 m3/h
2.
Thiết bị ngưng tụ
2.1 Tính toán và lựa chọn thiết bị:
Vậy công suất nhiệt Qk (kW)là:
Qk = 671522,43 kj/kg = 186,5 kW
Nước được sử dụng cho thiết bị ngưng tụ là nước được lấy t ừ thành ph ố
Nha Trang: có nhiệt độ trung bình năm t = 26,5 .
Theo tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh của Nguyễn Đức Lợi” ta

tính toán được nhiệt độ tw1 và tw2.
tw1 = t + (3 – 5) = 26,5 + 4 = 30,5
∆t = tw2 - tw1 = 50 C

vậy tw2 = 35,5

mà nhiệt độ tk = 40 C = tngưng theo đề bài cho.
Hiệu nhiệt độ trung bình logarit:
0

∆ttb =

∆tmax − ∆tmin
;
∆tmax
ln
∆tmin

8


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

∆tmax = 40 − 30,5 = 9,50 C
∆tmin = 40 − 35,5 = 4,50 C
∆ttb =

9,5 − 4,5
= 6, 7 K
9,5

ln
4,5

Diện tích bề mặt truyền nhiệt của bình ngưng ống vỏ nằm ngang là (k lấy
theo bảng 8-6 tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh / Nguyễn Đức
Lợi”)
hệ số truyền nhiệt k = 800 W/m2.K
Diện tích bề mặt truyền nhiệt là:
Theo bảng 8-3 tài liệu “Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh / Nguyễn Đức
Lợi”) ta chọn bình ngưng ống vỏ nằm ngang KTP-35 có bề mặt trao đổi
nhiệt là 40 m2
Diện tích bề

Đường kính

Chiều dài ống vỏ,

mặ ngoài, m2

ống vỏ, mm

m

40

404

2

Số ống

Tải nhiệt max, kW

135

140

Nước tiêu tốn để làm mát bình ngưng:
Chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước : Bình ngưng ống v ỏ Freon nằm
ngang.

1- Nắp bình, 2,6- Mặt sàng; 3- ống TĐN; 4- Lỏng ra; 5- Không gian giữa các
ống

9


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

a): Kiểu mặt bích: 1- Vỏ; 2- Mặt sàng; 3- Nắp; 4- Bầu gom lỏng; 5-Van
lấy lỏng; 6- Nút an toàn. b) Kiểu hàn : 1- ống trao đổi nhiệt có cánh; 2Cánh tản nhiệt; 3- Vỏ; 4- Vỏ hàn vào ống xoắn; 5- Lỏng frêôn ra; 6Hơi frêôn vào
Ưu điểm:
- Dễ dàng thay đổi tốc độ nước trong bình để có tốc đ ộ thích h ợp nh ằm
nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt, bằng cách tăng số pass tuần hoàn n ước.
- Hiệu quả trao đổi nhiệt khá ổn định, ít phụ thuộc vào nhiệt đ ộ môi
trường.
- Cấu tạo chắc chắn, gọn và rất tiện lợi trong việc lắp đặt trong nhà, có
suất tiêu hao kim loại nhỏ, khoảng 40 ÷45 kg/m2 diện tích bề mặt trao đổi
nhiệt, hình dạng đẹp phù hợp với yêu cầu thẩm mỹ công nghiệp.
- Dễ chế tạo, lắp đặt, vệ sinh, bảo dưỡng và vận hành.

- Có thể sử dụng một phần của bình để làm bình ch ứa, đặc bi ệt tiện l ợi
trong các hệ thống lạnh nhỏ, ví dụ như hệ thống kho lạnh.
- Ít hư hỏng và tuổi thọ cao.
Nhược điểm:
10


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

- Đối với hệ thống lớn sử dụng bình ngưng không thích h ợp vì khi đó
đường kính bình quá lớn, không đảm bảo an toàn. N ếu tăng đ ộ dày thân
bình sẽ rất khó gia công chế tạo. Vì vậy các nhà máy công suất l ớn, ít khi s ử
dụng bình ngưng.
- Kích thước bình tuy gọn, nhưng khi lắp đặt bắt buộc ph ải đ ể dành
khoảng không gian cần thiết hai đầu bình để vệ sinh và s ửa ch ữa khi c ần
thiết.
- Quá trình bám bẩn trên bề mặt đường ống tương đối nhanh, đ ặc bi ệt khi
chất lượng nguồn nước kém.
3.
Thiết bị bay hơi:
1. Lựa chọn thiết bị bay hơi:

Chọn thiết bị bay hơi kiểu dàn lạnh xương cá.
Ưu điểm:
Các ống góp trên và dưới được nối với các ống trao đổi nhiệt có d ạng
uốn cong nên hạn chế được chiều cao của dàn mà vẫn bảo đảm đ ường đi
của môi chất đủ lớn để tăng thời gian tiếp xúc và diện tích trao đổi nhiệt.
Cấu tạo gọn, được chế tạo theo từng modun nên dễ dàng tăng công
suất của dàn.
Nhược điểm:

Chế tạo khó khăn.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
a. Cấu tạo:
2
3

4

1

Dàn lạnh xương cá
1. lỏng tiết lưu vào
2. đường ra của hơi hạ áp
3. ống góp trên dưới
4. ống trao đổi nhiệt
b. Nguyên lý hoạt động:
Đây là thiết bị bay hơi theo kiểu ngập dịch, được đặt chìm trong
bên trong bể muối. Lỏng môi chất được cấp vào dàn trao đổi nhiệt v ới
nước muối qua các ống trao đổi nhiệt, sau đó môi chất sôi và hóa h ơi
được hút trở về máy nén.
11


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

IV. Tính đường kính ống
Đường kính ống hút máy nén.
Đường kính ống hút được tính:
Dhút = = = 0,104 m= 104 mm
- M: Lưu lượng gas về 1 máy nén; M = 3301kg/h

- ω1 : Vận tốc hơi môi chất về máy nén.
Chọn sơ bộ ω1 = 8 m/s
- v1 : Thể tích riêng của hơi hút, v = 0,075 m3/kg.
1

Đường kính ống nén máy nén:
Dnén = = = 0,059 m= 59 mm
- có M = 3301 kg/h
- ω2 : Vận tốc gas đi. Chọn sơ bộ ω2 = 10 m/s

- v 2 : Thể tích riêng của hơi nén, v2 = 0,03 m3/kg.
Chương 4: Bình chứa và các thiết bị phụ:
1. Bình tách lỏng:

Hình 4. 3:Bình tách l ỏng
Cấu tạo bính tách lỏng
1- ống ga vào;
5- Cửa xả h ơi;
2- Tấm gia cường;
6- Lỏng ra
3- ống ga ra; 4- Nón chắn
- Bình tách lỏng được lắp trên đường hút về của mỗi máy nén đ ể b ảo v ệ
máy nén không hút phải lỏng, tránh va đập thủy lực. Bình tách lỏng làm
việc theo nguyên lý đổi dòng chuyển động và giảm tốc độ (xuống còn 1
m/s) của dòng môi chất nên giọt lỏng và bụi lỏng được tách ra.
- Hơi môi chất từ van tiết lưu tới bình tách lỏng vào ống vào dàn l ạnh. Sau
khi bay hơi môi chất được hút về và đi quay lại bình tách lỏng. T ại đây l ỏng
được tách ra và rơi xuống đi vào dàn lạnh còn hơi đi v ề máy nén.
12

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN
5.2.1

Tính đường kính bình tách lỏng

Dtách lỏng = = 0,418 m =418mm
• M: lưu lượng khối lượng M = 3301kg/h
• V1: thể tích riêng của hơi MCl qua bình tách lỏng, tr ạng thái đó t ương
ứng với trạng thái hút của máy nén =0,075m3/kg
• tốc độ hơi MCL qua bình m/s
2. Bình tách dầu

4

3

5

* Khái niệm
Các máy lạnh khi làm việc cần phải tiến hành bôi trơn các chi tiết chuy ển
động nhằm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiết bị. Trong quá trình máy nén
làm việc dầu thường bị cuốn theo môi chất lạnh. Việc dầu bị cuốn theo
môi chất lạnh có thể gây ra các hiện tượng:
- Máy nén thiếu dầu, chế độ bôi trơn không tốt nên chóng h ư hỏng.
- Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thi ết bị trao đ ổi nhi ệt
như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi làm giảm hiệu quả trao đ ổi nhiệt,
ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc của toàn hệ thống.
Để tách lượng dầu bị cuốn theo dòng môi chất khi máy nén làm vi ệc, ngay
trên đầu ra đường đẩy của máy nén người ta bố trí bình tách d ầu. L ượng

dầu được tách ra sẽ được hồi lại máy nén hoặc đưa về bình thu h ồi d ầu.
Bình tách dầu làm việc trên nguyên lý thay đổi đột ngột dòng chuy ển
động và làm giảm tốc độ của dòng môi chất để tách các hạt dầu (dạng
sương) có trong dòng hơi môi chất và giữ nó lại.
Tính đường kính bình tách dầu
Dtáchdầu = =0,264m= 264 mm
•
•

M: lưu lượng khối lượng G = 3301 kg/h
V2: thể tích riêng của hơi MCL qua bình tách dầu, trạng thái đó t ương
ứng với trạng thái đầu đẩy của máy nén hút m3/kg
13


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN
•

ω1 : tốc độ MCL trong bình vách ω1 = 0,5 m / s
3.

Bình chứa dầu

Bình chứa dầu dùng để gom dầu từ các bình tách dầu, từ các bầu d ầu
của các thiết bị. bình chứa dàu có dạng hình trụ đặt đứng, có đ ường n ối v ới
đường xả dầu của các thiết bị, đường nối với ống hút về máy nén và
đường xả dầu được trang bị áp kế. dầu được xả về bình nh ờ chênh l ệch áp
suất. áp suất trong bình hút giảm khi mở van trên đường nối v ới ống hút.
Khi xả dầu ra ngoài, áp suất trong bình chỉ được phép cao h ơn áp su ất hi
quyển chút ít. Áp suất cao nhất cho phép của bình là 1,8 MPa, nhi ệt đ ộ t ừ

-40 đến 1500C
Số lượng bình chứa dầu được xác đình theo số lượng và kích th ước các
thiết bị. tỏng các hệ thống lạnh lớn, nên bố trí một bình ch ứa d ầu cho m ỗi
hệ thống giàn bay hơi.
Bình chứa
Kích
Thể tích Khối
dầu
thước mm
m3
lượng,
kg
D× S
B
H
325 × 9
300 CM
765
1270
0,07
92
Tính chọn tháp giải nhiệt:
Mụcđích
Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là thải toàn bộ nhiệt l ượng do môi
chất lạnh ngưng tụ tỏa ra nhờ chất tải nhiệt trung gian là n ước.
Cấu tạo:
4.

a.

b.

1
2

⇑

⇑

3
4
5
6
9

13
7

12

11

8

10

tháp giải nhiệt
14

14

15


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

1.

Động cơ quạt gió; 2. Vỏ tháp; 3. Chắn bụi nước; 4. dàn phun n ước; 5.
Khối đệm; 6. Cửa không khí vào; 7. Bể nước; 8. Đường n ước lạnh đ ể
làm mát bình ngưng; 9. Đường nước ra từ bình ngưng; 10. L ọc n ước;
11. Phễu chảy tràn; 12. Van xả đáy; 13. Đường cấp n ước; 14. B ơm
nước; 15. Bình ngưng.

c. Nguyên lý hoạt động
Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt độ ban đầu là t w1 nhận nhiệt của môi
chất ngưng tụ tăng lên khoảng 4 ÷ 5 oC, ra khỏi bình ngưng có nhiệt độ t w2 .
Nước nóng được đưa sang tháp giả nhiệt và phun thành các giọt nhỏ. N ước
nóng chảy theo khối đệm xuống, trao đổi nhiệt với không khí đi ng ược
dòng từ dưới lên trên nhờ quạt gió cưỡng bức. Nhiệt đ ộ n ước gi ảm đi và
nguội như nhiệt độ ban đầu.
d. Tính chọn thiết bị:
Từ tính toán ở trên ta có năng suất lạnh:
Q0 = 150 kW = 150.860 = 129000 kcal/h
Theo tiêu chuẩn CTI 1 tấn nhiệt lượng tương đương 3900 kcal/h v ậy:
tôn
Tra bảng 8-22 sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” –Nguy ễn
Đức Lợi, chọn tháp giải nhiệt ký hiệu FRK60 với các thông số kỹ thuật
chính như sau:
- Lưu lượng định mức:8,67l/s

- Chiều cao tháp: 2052 mm.
- Đường kính ngoài của tháp: 1580 mm.
- Đường kính ống nối nước vào: 80 mm
- Đường kính ống nối nước ra: 80 mm.
- Đường chảy tràn: 25 mm.
- Đường xả: 25 mm.
- Đường kính ống van phao: 15 mm.
3
- Lưu lượng quạt gió: 290 m /ph
- Đường kính quạt gió : 920 mm.
- Công suất động cơ quạt: 1,5 kW.
- Khối lượng tĩnh: 128kg.
- Khối lượng vận hành: 384 kg.
- Độ ồn của quạt: 57 dB.
V. Các thiết bị đường ống
5.1 Van chặn

15


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

a. Mục đích
Van khóa, van chặn có nhiệm vụ khóa hoặc mở dòng môi chất lạnh
khi vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống.
b. Cấu tạo
7
8
6

9

5

10
11

4

12
3
2
1

Van chặn
Thân van; 2- Đế van; 3- Nón van; 4- Nắp van; 5- Đệm kín ti van; 6Ti van; 7- tay van; 8- Chèn đệm
9- Bulông; 10 – Ren của ti van; 11- Vòng đệm kín; 12- Đệm kín
ngược.
1-

5.2

Van tiết lưu tự động
a. Nguyên lý làm việc của van

Bầu cảm biến được nối với phía trên màng ngăn nh ờ một ống mao.
Bầu cảm biến có chứa chất lỏng dễ bay h ơi. Chất l ỏng đ ược s ử d ụng
thường chính là môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống.
Khi bầu cảm biến được đốt nóng, áp suất hơi bên trong bầu c ảm
biến tăng, áp suất này truyền theo ống mao và tác động lên phía trên màng

ngăn và ép một lực ngược lại lực ép của lò xo lên thanh ch ốt. K ết qu ả khe
hở được mở rộng ra, lượng môi chất đi qua van nhiều h ơn đ ể vào thi ết b ị
bay hơi.
Khi nhiệt độ bầu cảm biến giảm xuống, hơi trong bầu cảm biến ngưng l ại
một phần, áp suất trong bầu giảm, lực do lò xo thắng l ực ép của h ơi và đ ẩy
thanh chốt lên phía trên. Kết quả van khép lại một phần và lưu lượng môi
chất đi qua van giảm.
Như vậy trong quá trình làm việc van tự động điều chỉnh khe h ở gi ữa
chốt và thân van nhằm khống chế mức dịch vào dàn bay hơi vừa đủ và duy
trì hơi đầu ra thiết bay hơi có một độ quá nhiệt nhất định. Đ ộ quá nhi ệt
này có thể điều chỉnh được bằng cách tăng độ căng của lò xo, khi đ ộ căng lò
xo tăng, độ quá nhiệt tăng.
16


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Van tiết lưu là một trong 4 thiết bị quan trọng không th ể thiếu đ ược
trong các hệ thống lạnh.
b.

Cấu tạo

Cấu tạo chính: Cấu tạo van tiết lưu tự động gồm các bộ phận chính
sau: Thân van A, chốt van B, lò xo C, màng ngăn D và bầu c ảm bi ến E .
Van tiết lưu tự động cân bằng trong : Chỉ lấy tín hiệu nhiệt độ đầu ra
của thiết bị bay hơi. Van tiết lưu tự động cân bằng trong có 01 c ửa thông
giữa khoang môi chất chuyển động qua van với khoang dưới màng ngăn.

Hình 6-2: van tiết lưu tự động

5.3

Van điện từ

Van điện từ (Solenoid Valve) là van hoạt động điện cơ. Van được điều
khiển bởi dòng điện thông qua tác dụng của lực điện từ để đóng m ở van .
Cấu tạo: Về cơ bản các van điện từ hoạt động theo một nguyên lý
chung đó là có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi s ắt và 1 lò xo nén vào lõi s ắt
đó, lõi sắt đó lại tỳ vào đầu 1 gioăng cao su
Chọn van điên từ tác động gián tiếp dùng cho hệ thống có công su ất
trung bình và lớn.
5.3.1 Cấu tạo

17


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN
1
2
3

B

5

4
6
A

7

Hình 6-3: van điện từ

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
5.3.2

cuộn dây điện từ.
lõi sắt động.
clappê van phụ bằng cao su.
màng cao su.
clapê van chính.
lò xo.
vít điều chỉnh.
Nguyên lý hoạt động

Khi van không có điện, van phụ đóng. Môi chất đi vào khoang B thì
không ra được. Khi đó trọng lượng lỏng trên màng và trọng l ượng b ản
thân cụm van chính cùng với lực lò xo sẽ giữ chặt clapê chính trên c ửa
thoát. Van chính đóng.
Khi cuộn dây có điện, van phụ mở, môi chất từ trong khoang B ch ảy
qua lỗ nối thông với cửa ra của van. Áp suất trên màng van chính giảm
xuống và do tác dụng của áp suất môi chất t ừ phía d ưới lên màng
thắng lực lò xo nên van chính mở.
5.4 Van một chiều

Tác dụng:
Giữ cho môi chất chỉ đi theo một chiều định sẵn và không có chiều
ngược lại.
Cấu tạo:

18


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Chiều ngược
bị chặn

Chiều thuận

VI. Tính điện năng tiêu thụ và công suất lắp đặt motor máy nén
Ta đã có Nđc = 60,1 kW
Tính chọn mô tơ cho máy nén.
- Công suất mô tơ lắp đặt, được xác định :
Nld = k.Nđc
Với : Nđc là công suất điện năng tiêu thụ ( Nđc = 60,1 kW).
K là hệ số an toàn (1,2 ÷ 1,8), chọn k = 1,2.
Nld = 1,2 . 60,1 = 72,12 kW.
Vậy công suất lắp đặt motor máy nén Nmt = Nld = 72,12 kW
Chọn động cơ điện có kiểu A0π2-94– 4, (theo Bảng 7 – 10, Hướng dẫn
thiết kế hệ thống lạnh, Nguyễn Đức Lợi). Với các thông số sau:
Ký hiệu động cơ điện
A0π2-94– 4
Công suất

75 kW

Vòng quay

1480v/ph

Dài

2330 mm

Rộng

1215 mm

Cao

1300 mm

Chiều dài lắp đặt

3010 mm

Đường kính ống hút

100 mm

Đường kính ống đẩy

100 mm

Bảng thông số trong hệ thống lạnh R22
STT
Thiết bị
Quy cách

1

kg/h

Máy nén

19

Số lượng

1


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Qk = 186,5 kW
F = 40 m2
Vn = 32,4 m3/h
D = 404 mm
L = 2000 mm
Số ống = 135

2

Bình ngưng tụ

3

1

4

Bình bay hơi
Tiết lưu

5

Bình tách lỏng

1

6

Bình tách dầu

1

7

Bình chứa dầu

D x S =325 x 9 mm

Tháp giải nhiệt

Mw = 8,67 l/s
H = 2052 mm.
dngoài của tháp = 1580mm
d ống nối nước ra = 80 mm
Lưu lượng quạt gió =
290 m3/ph
Nđc = 1,5 kW

8

9

1

1

1

1

Đường kính ống

1

10
11
12
13
14
15

16

Van áp suất
Van chặn bình chứa
Van an toàn
Van dịch
Van chặn nén
Van xả dầu
Van xả khí

Φ 21
Φ 21

Φ 21

Φ34
Φ 21
Φ 21
Φ 21

7
2
3
1
4
3
2

Kết luận
Như vậy, trong đồ án này em đã lựa chọn được máy và các thiết bị

phù hợp với hệ thống dàn lạnh môi chất R22. Và hệ th ống này đ ược ứng
dụng tương đối trong nhiều ngành khác nhau như: chế biến; bảo quản
thực phẩm; công nghiệp hoá chất…
Tuy nhiên, do hạn chết về mặt thời gian và hiểu biết, vẫn còn nhi ều
chỗ em tính toán chưa triệt để cũng như chưa tính toán, thiết kế, cũng nh ư
chưa hiểu sâu hết được vấn đề. Qua đó em nhận thấy rằng mình còn cần
20


ĐỒ ÁN THIẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN THỦY SẢN

cố gắng nhiều hơn nữa để hoàn thiện khả năng của bản thân trong quá
trình nghiên cứu và công tác sau này. Nhân đây, một lần nữa em xin g ửi l ời
cám ơn sâu sắc tới cá nhân Lê Văn Kh ẩn đã giúp đỡ em, cung cấp cho chúng
em những kiến thức cũng như những tài liệu quan trọng để hoàn thành đ ồ
án này.

21