Tài liệu Chương IV: Tính phụ tải máy nén pptx

Ch-ơng IV
Tính phụ tải máy nén
I. Mục đích tính toán nhiệt kho lạnh :

Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi tr-ờng bên ngoài
đi vào trong kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh cần
phải đủ công suất để thải nó trở lại môi tr-ờng nóng đảm bảo sự chênh lệch
nhiệt độ buồng lạnh và không khí bên ngoài.
Mục đích cuối cùng của việc tính toán nhiệt kho lạnh là để xác định năng
suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt.
Khi đó dòng nhiệt tổn thất vào kho lanh Q, đựơc xác định bằng biểu thức:
Q=Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+Q
4
+Q
5
W (TL1)
Trong đó :
Q
1
: Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào buồng lạnh
Q
2
: Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh

Q

3
: Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh
Q
4
: Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh

Q
5
: Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp .
Đặc điểm của các dòng nhiệt là chúng thay đổi liên tục theo thời gian,
Q
1
phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ bên ngoài, nó thay đổi theo giờ trong
ngày và mùa trong năm. Q
2
phụ thuộc vào thời vụ . Q
3
phụ thuộc vào hàng
bảo quản. Q
4
phụ thuộc vào quy trình chế biến, bảo quản hàng và Q
5
phụ
thuộc vào biến đổi sinh hoá của sản phẩm .
Năng suất lạnh của hệ thống lạnh đ-ợc thiết kế theo phụ tải nhiệt lớn nhất
Q
max
mà ta nghi nhận đ-ợc ở một thời điểm nào đó trong năm .
1.Xác định các dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh
:

1.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q
1
vào phòng 1:
Ta có :
Q
1
= Q
11
+ Q
12
Trong đó:
Q
11
: Dòng nhiệt truyền qua t-ờng bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
Q
12
: Dòng nhiệt qua t-ờng bao và trần do ảnh h-ởng của bức xạ mặt trời
Trong tr-ờng hợp tổng quát ta có:
Q
1
=K
t
x F x t
Với:
K
t
: Hệ số truyền nhiệt (W/m
20
K)
F : Diện tích bề mặt kết cấu bao che (m

2
)

t : Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ bên ngoài và trong kho lạnh.
Trong đó : kích th-ớc t-ờng ngoài đ-ợc xác định nh- sau:
Đối với buồng cạnh kho lấy chiều dài từ giữ các trục tâm t-ờng găn.

Đối với buồng góc kho : lấy chiều dài từ mép t-ờng ngoài đến trục
tâm t-ờng ngăn.
Đối với chiều cao : từ mặt nền đến mặt trầm.
Kho lạnh có :H =6 m
R =6 m
D = 12 m
Khi cộng thêm phần xây dựng và cấu trúc cách nhiệt sẽ là:
H =6,77 m
R = 6,357 m với phòng cạnh R = 6,25 m
D = 12,464 m.
1. 2 Xác định dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che vào phòng 1
Ta có : Q
1
=Q
1
v
Q
t
1
Q
1
n
Q

1
bx
Trong đó:
Q
1
v
: Dòng nhiệt truyền qua vách vào kho;
Q
1
t
: Dòng nhiệt truyền qua trần;
Q
1
n
: Dòng nhiệt truyền qua nền vào kho;
Q
1
bx
: Dòng nhiệt do bức xạ mặt trời;
a. Xác định Q
1
v
:
Ta có: Q
1
v
=K
v
x F
v

x t
v
(TL1)
Với: K
v
=0,21 W/m
2 0
K (TL1)
F
v
= ( 12,464 x 6,67) ( 6,357 x 6,77 ) =107,48 m
2
t
v
= 37 (-18) =55
0
C
Vây: Q
1
v
= 0,21 x 170,48 x 55 =1969,1 W
b. Xác định Q
1
t
:
Ta có : Q
1
t
=K
t

x F
t
x t
t
(TL1)
Với: K
t
=0,2 W/m
20
K (TL1)
F
t
= ( 12,464 x 6,357) =79,23 m
2
t
t
= 37- (-18) = 55
0
C
Vậy: Q
1
t
= 0,2 x 55x 79,23 =871,57 W
c. Xác định Q
1
n
:
Ta có: Q
1
n

=K
n
x F
n
x t
n
(TL1)
Với : K
n
= 0,21 W/m
20
K (TL1)
F
n
= ( 12,464 x 6,357 ) =79,23 m
2
t
n
= 4-(-18) =22
0
C
Vậy: Q
1
n
= 0,21 x 79,23 x 22 =366 W
d. Xác định Q
1
bx
:
Ta có : Q

1
bx
= Q
1
bxt
+ Q
1
bxn
Trong đó :-
Q
1
bxv
: Dòng nhiệt bức xạ qua vách kho lạnh nó đ-ợc xác định qua biểu thức:
Q
1
bxv
=K
v
x F
v
x t
bxv
Với : t
bxv
: Hiệu nhiệt độ đặc tr-ơng, t
bxv
K
v
=0,21 W/m
20

K
F
v
=( 12,464 x 6,357 ) = 79,23 m
2
Với : T-òng h-ớng bắc thì Q
1
bxv
= 0
T-ờng h-ớng Tây giáp với phòng máy nên Q
1
bxv
= 0
T-ờng h-ớng Đông giáp với buồng số 2 nên Q
1
bxv
= 0
T-ờng h-ớng Nan:
Q
1
bxv
= 0,2 x (6,357 x 6,77 ) x 2 =17,21 W
Với :
t
bxv
=2 (TL1)

F
v
= (6,357 x 6,77) = 43,21 m

2
Q
1
bxt
: Dòng nhiệt bức xạ qua trần kho lạnh, nó đ-ợc xác định theo công
thức:
Q
1
bxt
=K
t
x F
t
x t
bxt
Với : t
bxt
: Hiệu nhiệt độ đặc tr-ơng kho lạnh, t
bxt
=16
0
C (TL1)
Vậy: Q
1
bxt
=0,2 x 79,23 x 16 =253,55 W
Nh- vậy tổng l-ợng nhiệt bức xạ vào phòng 1 là :
Q
1
bx

=253,55 + 17,21 =250,76 W
Trong tr-ờng hợp kho lạnh của ta chỉ làm việc với phòng số 1 thì khi đó phải
cộng thêm l-ợng nhiệt từ phòng số 2 đi vào khi đó:
Q
1
v
= K
v
x F
v
x t
v
Với :
K
v
=0,21 W/m
20
K (TL1)
F
v
= (12,464 x 6,77) =84,38 m
2
Vậy:

t = 37-(-18) =55
0
C
Q
1
v

=0,21 x 84,38 x 55 =682,21 W
Từ các kết quả tính toán tren ta co dòng nhiệt xâm nhập vào kết cấu bao che
là:
Q
1
=1969,1 + 871,57 + 366 + 250,76 + 682,21 =4139,6423 W
2. Xác định dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì toả ra :
Ta có :
Q
2
=Q
12
+ Q
22
Trong đó:
Q
12
: Dòng nhiệt toả ra từ sản phẩm;
Q
22
: Dòng nhiệt toả ra từ bao bì;
2.1 Xác định dòng nhiệt toả ra ở bao bì:
Dòng nhiệt toả ra từ sản phẩm đ-ợc xác định theo biểu thức:
Q
12
sảnphẩm
=M
sản phẩm
x (i
1

i
2
) x
360024
1000
x
(Tl1)
Trong đo:
M
sảnphẩm
: Khối l-ợng hàng nhập vào trong kho tấm trên/ngày.
i
1
: entampi của sản phẩm sau công đoạn bao gói, ứng với t
1
= -8
0
C tra bảng ta
có i
1
=64 kJ/ kg (TL1).
i
2
: entampi của sản phẩm sau công đoạn bảo quản, ứng với t
2
= -18
0
C tra
bảng ta có i
2

= 5kJ/kg (TL1).
Ta có:
M =
365
xBxmEx

=
365
5,2665,0350 xxx
=10 kg/s
Với :
E : Dung tích kho lạnh : E = 350 t;
B : Hệ số vòng quay chọn : B = 6 (TL1 );
m : Hệ số nhập hàng không kể đển m = 2,5 (TL1);

: Tỷ lệ hàng có nhiệt độ không cao 8
0
C đ-a trực tiếp vào trong kho
lạnh trong thời gian này hàng sẽ hạ nhiệt độ xuống nhiệt độ bảo quản.
Vậy:
Q
21
= 10 x (64-5) x
243600
1000
x
= 6,83 KW
2.2.Xác định dòng nhiệt do bao bì tảo ra:

Ta có :

Q
22
bb
= M
bb
x C
bb
x (t
1
t
2
) x
360024
1000
x
Trong đó:
M
bb
: Khối l-ợng bao bì đ-a vào cùng sản phẩm, chọn bao bì
bằng cát tông theo (TL1) ta có: