Tài liệu Đồ án thiết kế kho lạnh chế biến hải sản ở hải phòng, Chương 9 ppt

Chương 9:
TÍNH CHỌN MÁY
NÉN
3.2.1.Chọn môi chất lạnh cho hệ thống.
Môi chất lạnh thường dùng trong hệ thống lớn là NH
3
, NH
3
tuy có nhược điểm độc hại nhưng có ưu điểm về mặt kinh tế cũng
như tính chất nhiệt động, tổn thất áp suất tr
ên đường ống và các
c
ửa van nhỏ vì vậy ta chọn môi chất NH
3
cho hệ thống cấp đông ,
kho và máy đá vẩy.
3.2.2. Các thông số của chế độ làm việc và chọn chu trình lạnh của
hệ thống hai cấp
3.2.2.1. Nhiệt độ sôi của môi chất.
Bảng 3 – 17. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh ứng với từng hệ thống
kho
b
ảo
quản,
0
C
IQF,
0
C
Tủ đông
tiếp xúc,

0
C
Kho ch
ờ
đông,
0
C
C
ối đá
vẩy,
0
C
-33 -40 -40 -7 -25
3.2.2.2. Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất
Ta sử dụng thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước kiểu bay
hơi.
kwk
ttt 
2
- t
w2
: Nhiệt độ nước ra khỏi dàn ngưng
- t
k
: Hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, t
k
= 35
0
C
t

w2
= t
w1
+ 26
Do nhà máy s
ử dụng nước thành phố nên nhiệt độ sẽ lấy cao
hơn nhiệt độ trung b
ình năm 3
0
C.
Nhà máy xâ y d
ựng tại Hải Phòng Tra theo bảng 1 – 1[2] ta
có t
tb
= 23,5
0
C
t
w1
= 23,5 + 3 = 26,5
0
C
t
w2
= 26,5 +2,5 = 29
0
C
t
k
= 29 + 4 =33

0
C
T
ừ nhiệt độ t
k
= 33
0
C tra bảng hơi bão hoà NH
3
[2] p
k
= 1,27
MPa
3.2.2.3. Nhiệt độ quá lạnh.
Là nhiệt độ môi chất lạnh trước khi đi vào van tiết lưu. Nhiệt
độ quá lạnh c
àng thấp năng suất lạnh càng lớn do đó người ta hạ
được nhiệt độ quá lạnh xuống c
àng thấp càng tốt
t
ql
= t
w1
+ (3÷5) = 26,5 + 4 = 30,5
0
C
Nhiệt độ quá nhiệt.
Với tủ cấp đông t
qn
= - 40 + 10 = -30

0
C
V
ới máy đá t
qn
= -25 + 10 = -15
0
C
V
ới kho lạnh t
qn
= -33 +10 = -23
0
C
Chu trình lạnh
Đối với hệ thống cấp đông hai cấp chu trình lạnh là hệ thống
được chọn hai cấp b
ình trung gian có ống xoắn. Môi chất lạnh
lỏng quá lạnh trong ống xoắn nhiệt độ không hạ đến nhiệt độ trung
gian vì t
ồn tại hiệu nhiệt độ trao đổi nhiệt không thuận nghịch trong
ống xoắn nhiệt độ quá lạnh lớn hơn nhiệt độ trung gian khoảng 5
0
C.
Van điều áp
lgP
Hình 3.7. Sơ đồ chu trình lạnh.
1a’ – 1a: Quá nhiệt hơi hút ở hệ thống bay hơi – 40
0
C

1b’ – 1b: Quá nhi
ệt hơi hút ở hệ thống bay hơi – 33
0
C
1c’ – 1c: Quá nhi
ệt hơi hút ở hệ thống bay hơi - 25
0
C
1a –
2”: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 40
0
C
1b –
2’: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 33
0
C
1c –
2: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 25
0
C
3 – 2”; 3 – 2’; 3 –
2: Làm mát hơi quá nhiệt đến hơi bão hoà.
3 –
4 : Nén đoạn nhiệt cấp cao áp
4 – 5’: Làm mát bằng ngưng tụ
5’ – 5: Quá lạnh trong bình ngưng.
5 – 7: Tiết lưu vào bình trung gian hạ áp suất từ p
k
xuống p
tg

5 – 6: Quá lạnh lỏng tại bình trung gian.
6 – 10: Ti
ết lưu hạ từ p
k
xuống p
0
10a– 1a’; 10b – 1b’; 10c – 1c’: trao đổi nhiệt đẳng áp ở thiết
bị bay hơi
3.3.2. Tính chu trình lạnh và chọn máy nén.
3.3.2.1.Tính chu trình lạnh.
Ta có:
kTG
ppp .
0

- p
TG
: Áp suất trung gian
- p
0
: Áp suất ở thiết bi bay hơi -40
0
C, p
0
= 0,072 MPa
- p
k
: Áp suất ngưng tụ hệ thống, p
k
= 1,27 Mpa

302,027,1.072,0 
TG
p
Mpa
Tra b
ảng hơi bão hoà của NH
3
[2] ta được t
TG
= -9
0
C
Ch
ọn nhiệt độ quá lạnh trong ống xoắn là -4
0
C
T
ừ các thông số trên ta tra bảng hơi bão hoà và đồ thi lgP - I
c
ủa môi chất NH
3
ta được các thông số ở bảng dưới đây
Bảng 3 – 18. Các thông số đỉm nút của chu trình.
Điểm nút t,
0
C P, MPa h, kJ/kg v, m
3
/kg
1a’ -40 0,072 1720 1,75
1a -30 0,072 1735 1,8

1b’ -33 0,104 1730 1,2
1b -23 0,104 1745 1,3
1c’ -25 0,15 1740 0,8
1c -15 0,15 1750 0,85
2” 60 0,302 1920 0,53
2’ 50 0,302 1890 0,51
2 40 0,302 1860 0,5
3=8 -9 0,302 1750 0,4
4 90 1,27 1950 0,13
5 30,5 1,27 645
6 -4 1,27 490
7 -9 0,302 645
7’ -9 0,302 490
9 -9 0,302 455
10a -40 0,072 490
10b -33 0,104 490
10c -25 0,15 490
Năng suất lạnh riêng.
Năng suất lạnh riêng là năng suất của một kg chất lỏng ở áp
suất cao và nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình tiết lưu và bay hơi
hết trong thiết bị bay hơi thành hơi bão hòa khô ở nhiệt độ bay hơi
và áp suất bay hơi.
Với hệ thống cấp đông q
0
= i
a’
– i
10a
= 1720 – 490 =
1230 kJ/kg

V
ới kho lạnh bảo quản q
0
= i
1b’
– i
10b
= 1730 – 490 =
1240 kJ/kg
V
ới máy đá vẩy q
0
= i
1c’
– i
10c
= 1745 – 490 = 1255
kJ/kg
V
ới kho chờ đông q
0
= i
3
– i
7’
= 1750 – 490 = 1260
kJ/kg
Năng suất lạnh riêng thể tích.
Với hệ thống cấp đông
3,683

8,1
1230
1
0

v
q
q
v
kJ/m
3
Với kho lạnh
8,953
3,1
1240

v
q
kJ/m
3
Với máy đá vẩy
5,1476
85,0
1255

v
q
kJ/m
3
Với kho chờ đông

3150
4,0
1260

v
q
kJ/m
3
Công nén riêng
Cân bằng entanpi ở bình trung gian ta có:
m
1
.h
5
+ (m
3
– m
1
).h
7
+ m
1
.h
2
= m
3
.h
3
+ m
1

,h
6
73
6752
1
3
hh
hhhh
m
m



Công nén riêng
2
1
3
1
.l
m
m
ll 
Với hệ thống cấp đông
2
73
6"2
1
.l
hh
hh

ll



=
444)17501950.(
6451750
4901920
)17351920(




kJ/kg
V
ới kho lạnh bảo quản
4,389)17501950.(
6451750
4901890
)17451890(
2
73
6'2
1







 l
hh
hh
ll
kJ/kg
V
ới máy đá vẩy
358)17501950(
6451750
4901860
)17501860(.
2
73
62
1






 l
hh
hh
ll
kJ/kg