Tài liệu ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH - KHO LẠNH, chương VIII pdf

CHƯƠNG VIII:
CHỌN HỆ THỐNG LẠNH
3.2.1 Chọn phương pháp làm lạnh
Trong thực tế có nhiều phương pháp làm lạnh cho kho.
Nhưng có hai phương pháp thông dụng nhất l
à: làm lạnh trực tiếp
và làm lạnh gián tiếp.
Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm khác nhau
phù hợp với yêu cầu thiết bị, công nghệ của từng trường hợp cụ
thể. Đối với mỗi trường hợp đó người ta sẽ chọn phương pháp làm
lạnh sao cho phát huy tối đa ưu điểm và hạn chế đến mức thấp nhất
các nhược điểm.
1. Làm lạnh trực tiếp.
Là phương pháp làm lạnh kho bằng dan bay hơi đặt trong
kho lạnh, môi chất lạnh lỏng sôi thu nhiệt của môi trường cần làm
l
ạnh. Làm lạnh trực tiếp có thể là dàn lạnh đối lưu tự nhiên hoặc
đối lưu cưỡng bức.
Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản không cần thêm một vòng tuần hoàn phụ.
- Tuổi thọ cao kinh tế vì không phải tiếp xúc với nước muối
là một chất ăn mòn kim loại rất nhanh chóng.
- Đứng về mặt nhiệt động thì ít tổn thất năng lượng vì hiệu
nhiệt độ giữa kho lạnh và dàn bay hơi gián tiếp qua không khí.
- Tổn hao lạnh khi khởi động nhỏ nghĩa là khi làm lạnh trực
tiếp thời gian từ khi mở máy đến lúc kho lạnh đạt nhiệt độ yêu cầu
sẽ nhanh hơn.
- Nhiệt độ kho lạnh có thể giám sát theo nhiệt độ sôi của môi
chất, nhiệt độ sôi có thể xác định dễ dàng qua nhiệt kế của đầu hút
máy nén.
Nhược điểm

- Đối với hệ thống lạnh lớn thì lượng môi chất nạp vào máy
l
ớn, khả năng rò rỉ của môi chất lớn, khó có khả năng dò tìm được
chỗ rò rỉ để xử lý. Tổn thất áp suấp cho việc cấp cho những dàn
bay hơi ở xa có hồi dầu về nếu dùng môi chất Freon, máy nén dễ
hút ẩm, việc bảo vệ máy nén khó khăn.
- Trữ lạnh của dàn lạnh trực tiếp kém khi máy lạnh ngừng
hoạt động thì dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng.
2. Làm lạnh gián tiếp
Là phương pháp làm lạnh bằng các giàn chất tải lạnh như
nước muối, glycol,… thiết bị bay hơi đặt ở ngo
ài kho lạnh. Ở trong
buồng chất tải lạnh nóng lên do thu nhiệt của buồng lạnh. Sau đó
trở lại dàn bay hơi để hạ nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ yêu cầu và
c
ứ như vậy được tuần hoàn liên tục. Dàn lạnh gián tiếp cũng có thể
là dàn lạnh đối lưu tự nhiên hoặc đối lưu cưỡng bức.
Ưu điểm:
- Hệ thống lạnh có độ an toàn cao, chất tải lạnh không cháy,
không nổ, không độc hại với cơ thể sống và không làm ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm bảo quản. Nó l
à vòng tuần hoàn an toàn
và ngăn chặn sự tiếp xúc của môi chất độc hại đối với sản phẩm.
- Máy lạnh có cấu tạo đơn giản hơn, đường ống dẫn môi chất
hệ thống ngắn được chế tạo ở dạng tổ hợp hoàn chỉnh nên chất
lượng cao, độ tin cậy lớn, dễ d
àng kiểm tra lắp đặt và hiệu chỉnh.
- Dung dịch chất tải lạnh có khả năng trữ lạnh lớn sau khi
máy ngừng hoạt động, nhiệt độ kho có khả năng duy trì được lâu
hơn.

Nhược điểm
- Năng suất lạnh của máy bị giảm do chênh lệch nhiệt độ lớn.
- Hệ thống thiết bị cồng kềnh vè phải thêm vòng tuần hoàn cho
ch
ất tải lạnh.
- Tốn năng lượng bổ sung cho bơm hoặc cánh khuấy chất tải
lạnh.
Qua sự phân tích ưu nhược điểm của hai phương pháp làm lạnh
trên, tôi chọn phương pháp làm lạnh cho kho đang thiết kế là phương
pháp làm lạnh trực tiếp. Nó phù hợp với điều kiện của kho lạnh như:
hệ thống không cồng kềnh, dễ điều chỉnh nhiệt độ, tổn hao lạnh khị
khởi động nhỏ, chi phí đầu tư ban đầu không lớn.
3.2.2 Chọn môi chất lạnh.
Môi chất lạnh (còn gọi là tác nhân lạnh hay gas lạnh) là chất
môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để thu
nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp và thải nhiệt ra môi trường
có nhiệt độ cao hơn. Môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh nhờ
quá trình nén.
Ở máy lạnh nén hơi, sự thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ
thấp nhờ quá trình bay hơi ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, sự thải
nhiệt cho môi trường có nhiệt độ cao nhờ quá trình ngưng tụ ở áp
suất cao và nhiệt độ cao, sự tăng áp của quá trình nén hơi và giảm
áp.
Môi ch
ất lạnh sử dụng trong hệ thống lạnh cần đáp ứng các
yêu cầu sau:
1. Tính chất hoá học
- Môi chất cần bền vững về mặt hoá học trong phạm vi áp
suất và nhiệt độ làm việc, không được phân huỷ, không được
polyme hoá.

- Môi ch
ất phải trơ, không ăn mòn các vật liệu chế tạo máy,
dầu bôi trơn, oxy trong không khí và hơi ẩm.
- An toàn, không dễ cháy dễ nổ.
2. Tính chất lý học
- Áp suất ngưng tụ không được quá cao, nếu áp suất ngưng tụ
quá cao độ bền chi tiết y
êu cầu lớn, vách thiết bị dày, dễ rò rỉ môi
chất.
- Áp suất bay hơi không được quá nhỏ, phải lớn hơn áp suất
khí quyển để hệ thống không bị chân không, dễ rò lọt không khí
vào hệ thống.
- Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi nhiều và
nhi
ệt độ tới hạn phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều.
- Nhiệt ẩn hoá hơi (r) và nhiệt dung riêng (c) của môi chất
lỏng càng lớn càng tốt. Nhiệt ẩn hoá hơi càng lớn, lượng môi chất
tuần hoàn trong hệ thống càng nhỏ, năng suất lạnh riêng khối
lượng c
àng lớn.
- Năng suất lạnh riêng thể tích càng lớn càng tốt, máy nén và
thi
ết bị càng gọn.