Tài liệu đồ án môn học thiết bị bảo quản, chế biến thủy sản

ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Mục lục Mở đầầu........................................................................................................................................... 2 Chương I: Tổng quan vềầ môi chầất R22......................................................................3 Chương II: Tính toán các thông sôấ cơ bản...............................................................4 1. Thông sôố ban đầầu................................................................................................................... 4 2. Tính toán................................................................................................................................... 5 Chương III: Chọn các thiềất bị cho dàn lạnh............................................................7 1. Chọn máy nén.......................................................................................................................... 7 2. Thiếốt bị ngưng tụ................................................................................................................... 7 3. Thiếốt bị bay hơi ............................................................................................................................................................ 10 4. Tính đường kính ôống ............................................................................................................................................................ 11 Chương IV: Bình chứa và các thiềất bị phụ ............................................................................................................................................................ 11 1. Bình tách lỏng ............................................................................................................................................................ 11 2. Bình tách dầầu ............................................................................................................................................................ 12 3. Bình chứa dầầu ............................................................................................................................................................ 13 4. Tính chọn tháp giải nhiệt ............................................................................................................................................................ 13 Chương V: Các thiềất bị đường ôấng ............................................................................................................................................................ 15 1. Van chặn ............................................................................................................................................................ 15 2. Van tiếốt lưu tự dộng ............................................................................................................................................................ 15 3. Van điện từ ............................................................................................................................................................ 16 1 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 4. Van 1 chiếầu ............................................................................................................................................................ 17 Chương VI: Tính điện năng tiều thụ và công suầất lăấp đặt motor máy nén ......................................................................................................................................... 18 Bảng thông sôố trong hệ thôống lạnh Freon ............................................................................................................................................................ 18 Kếốt luận ............................................................................................................................................................ 19 Tài liệu tham khảo ............................................................................................................................................................ 20 2 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Mở đầầu Con người đã biếốt làm lạnh và sử dụng lạnh cách đầy t ừ rầốt lầu. T ừ trước thếố kỷ XV, người ta biếốt dùng tuyếốt trong hang sầu đ ể điếầu hòa không khí. Sau đó người ta biếốt pha trộn tuyếốt với nước muôối để tr ở thành h ơi bão hòa. Nhưng kyỹ thuật lạnh phát triển từ những năm của thếố kỷ 70, con ng ười biếốt làm lạnh băầng cách bay hơi chầốt lỏng ở áp suầốt thầốp. k ể t ừ đó đếốn nay kyỹ thuật hiện đại đã có một bước tiếốn xa, phạm vi nhi ệt đ ộ m ột nhiếầu h ơn và ứng dụng rộng rãi trong nhiếầu lĩnh vực, trong đó lĩnh v ực đ ược s ử d ụng rộng rãi nhầốt là bảo quản thực phẩm Mục đích thiếốt kếố đôầ án: thiếốt kếố hệ thôống lạnh 1 cầốp có hôầi nhiệt với MCL R22 có năng suầốt lạnh Q0 = 150 kW, cũng như ôn lại kiếốn thức tổng quan và tập hợp lại những kiếốn thức đã học trong các môn h ọc vếầ h ệ thôống lạnh, đặc biệt là môn thiếốt bị bảo quản và chếố biếốn th ủy s ản và giúp chúng em làm quen được với thiếốt kếố hệ thôống lạnh ban đầầu. Đôầ án môn học này nhăầm tính toán và thiếốt kếố các phầần nh ư: xác đ ịnh các hệ sôố ban đầầu; chọn loại máy nén; tính toán di ện tích và ch ọn giàn ngưng; tính toán lưu lượng giàn ngưng; tính toán dàn l ạnh và ch ọn ki ểu dàn lạnh; tính đường kính ôống và thiếốt bị phụ; tính đi ện năng tiếu th ụ và công suầốt lăốp đặt motor máy né; tính năng suầốt lạnh theo điếầu ki ện cho; l ập s ơ đôầ hệ thôống. Trong quá trình tính toán thiếốt có nhiếầu nguyến nhần dầỹn đếốn nh ững sai sôố so với các bảng trong quá trình đôối với m ột sôố thông sôố nh ư: áp suầốt; entronpi; nhiệt độ; thể tích. 3 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Chương I. Tổng quan vềầ môi chầất R22 R22 là môi chầốt có độ hoàn thiện nhiệt động cao, chỉ xếốp sau NH3, t ừng dùng rộng rãi cho máy lạnh 1 và 2 cầốp, nay bị hạn chếố và tiếốn tới cầốm s ử d ụng do trong thành phầần hóa học có Cl phá hủy tầầng ozon khi rò r ỉ. Các tính chầất vềầ nhiệt động. 1) Nhiệt độ sôi ở áp suầốt khí quyển thầốp: p = 1 kgf/cm2 ; t = -40,8 . 2) Ở nhiệt độ môi trường áp suầốt ngưng tụ vừa phải: t = 40 ℃ ; p = 15 at. 3) Nhiệt độ tới hạn tương đôối cao: tth = 96 ℃ ; pth = 50,33 at. 4) Nhiệt độ đông đặc điểm 3 pha thầốp: tđđ = -160 ℃ . 5) Nhiệt ẩn hóa hơi tương đôối lớn, ví dụ tại -15 ℃ thì r = 217kJ/kg. 6)Nhiệt dung riếng đẳng áp vừa phải. 7) Độ nhớt rầốt nhỏ, nhỏ hơn không khí nến R22 có thể 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 nến th ử kín phải dùng nitơ khô. Các tính chầất vềầ hóa học. 8) Không gầy cháy. 9) Không gầy nổ; tuy nhiến ở nhiệt độ t>450℃ R22 phần hủy thành các chầốt cực kỳ độc hại như HCl, HF (độc hại bảng 1). Do đó nghiếm cầốm các v ật có nhiệt độ bếầ mặt trến 400℃ trong phòng máy. 10) Dầầu bôi trơn chuyến dụng; khôối lượng riếng  của dầầu nhỏ hơn khôối lượng riếng của lỏng R22 (Ví dụ tại -15 ℃ lỏng R22 có khôối lượng riếng là 1335kg/m3 ), độ hòa tan dầầu bôi trơn phụ thuộc vào nhiệt độ bão hòa c ủa môi chầốt R22: ở nhiệt độ t<-45℃ hôỹn hợp lỏng chia làm 2 lớp, lớp trến là dầầu, lớp dưới là hôỹn hợp dầầu và R22. 11) Không ăn mòn kim loại; R22 là môi chầốt bếần v ững vếầ m ặt hóa h ọc. 12) Không hòa tan được nước, lượng nước hòa tan tôối đa là 0,0006% khôối lượng, cho phép làm việc là 0,0004%; do đó có thể tách n ước ra kh ỏi R22 băầng các chầốt hút ẩm thông dụng. 13) Khi rò rỉ khó phát hi ện: R22 không màu, không mùi, không vị. 14) Khi rò rỉ không làm h ỏng các s ản ph ẩm cầần bảo quản lạnh. Các tính chầất vềầ sinh lý. 15) Độc hại bảng 5; ở nôầng độ 30% trong không khí gầy váng vầốt khó th ở do thiếốu ôxy (Nôầng độ thể tích ôxy lúc này trong không khí còn 14%). Các tính chầất vềầ kinh tềấ. 16) Tương đôối rẻ tiếần, dếỹ kiếốm, dếỹ chếố tạo Các tính chầất vềầ môi trường. 17) Gầy ô nhiếỹm môi trường: khi rò rỉ R22 bay dầần lến tầầng th ượng l ưu khí quyển, gầy hiệu ứng lôầng kính, do có thành phầần Cl nến R22 phá ho ại, làm thủng tầầng ozon. 4 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Chương II. Tính toán các thông sôấ cơ bản 1.          Thông sôấ ban đầầu. Môi chầốt lạnh : R22 Nhiệt độ sôi: t s=−16 ℃ Nhiệt độ ngưng tụ: t n=40℃ Năng suầốt lạnh Q0 ¿ 150 kW ∆ tql=10o C Vận tôốc MCL đường nén  10 m / s Vận tôốc MCL đường hút  8 m / s Vận tôốc MCL đường lỏng  1 m / s Tôốc độ  0,5 m / s (tách dầầu và tách lỏng) 2. Tính toán: Dựa vào đôầ thị lgp-i của R22 tra được các thông sôố: 5 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Sơ đôầ có hôầi nhiệt của chu trình lạnh freon một cầốp Chu trình máy lạnh Freon một cầốp hoạt động như sau: h ơi môi chầốt sinh ra ở thiếốt bị bay hơi được quá nhiệt sơ bộ (do van tiếốt lưu nhi ệt), đi vào thiếốt b ị hôầi nhiệt, thu nhiệt của chầốt lỏng nóng, qua nhiệt đếốn t 1’ rôầi được hút vào máy nén. Qua máy nén hơi được nén đoạn nhiệt lến trạng thái 2’ và đ ược đẩy vào bình ngưng tụ. Trong bình ngưng t ụ, h ơi th ải nhi ệt cho n ước làm mát, ngưng tụ lại thành lỏng và được quá lạnh chút ít. Đ ộ qúa l ạnh ở đầy rầốt nhỏ nến bỏ qua. Lỏng được dầỹn vào bình hôầi nhiệt. Trong bình hôầi nhi ệt, lỏng thải nhiệt cho hơi lạnh vừa từ bình bay hơi ra. Nhi ệt độ h ạ t ừ t 3 xuôống t3’. Sau đó lỏng đi vào van tiếốt lưu, được tiếốt lưu xuôống tr ạng thái 4 và đ ược đầốy vào thiếốt bị bay hơi. Trong thiếốt bị bay hơi, lỏng bay h ơi, thu nhi ệt c ủa môi trường lạnh. Hơi lạnh được máy nén hút vếầ sau khi qua thiếốt b ị hôầi nhiệt. Như vậy vòng tuầần hoàn môi chầốt được khép kín. 0 ∆ tql=10 C → t 3 =t 3−10 C Ta có t3= 40o→ t3 =30 C → h3 ' =536,57 kj/kg t3= 40o→ h3=549,55 kj/kg ' ' 0 t 1=−16 C → h1=700,1 kj/kg h1 ' −h 1=h3−h3 → h1 =713,1kj /kg ' ' 0 → t 1 ' =2 C 6 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 1 Nhiệt độ, ℃ Áp suầốt(bar) Entanpy, KJ/kg Thể tích riếng m3/kg Trạng thái 1’ 2’ 2 3’ 3 4 -16 2 78℃ 40℃ 30 ℃ 40 ℃ -16 ℃ 3,06 3,06 15,33 15,3 3 15,33 15,33 3,06 700,1 713,1 753 743 536,5 7 549,55 536,57 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 Bão hòa lỏng Hơi ẩm Công nén đoạn nhiệt: l=i 2 ' −i 1 =753−713,1=39,9 kJ /kg Năng suầốt lạnh riếng: q 0=i 1−i4 =700,1−536,57=163,53 kJ /kg ' q l 163,53 =4,098 Hệ sôố lạnh: ε = 0 = 39,9 pk 15,33 Tỉ sôố nén: π= p = 3,06 =5,009 0 Ta có năng suầốt lạnh của hệ thôống: Q0 = 150 kW Vậy lưu lượng khôối lượng môi chầốt lạnh tuầần hoàn G là: m= Q0 150 = =0,917 kg /s=3301 kg/ h q0 163,53 Từ bảng trến ta có: v1 = 0,075 m3/kg Thể tích hút của máy nén: 3 V h=v 1 . M =0,075.3301=247,57 m /h Trao đổi nhiệt tại ngưng tụ Gas thải, nước thu nhiệt. Qthải = Qthu Mà Qthải = λ . 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 sôố  0.7 0.8 => chọn  = 0.75 theo tài liệu “Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh / Nguyếỹn Đức Lợi” => λ . Qk = Cw. Mw. ∆ tw λ.Qk 0,75 .671522,43 => Mw = C . ∆ = 4,192. 5 =24028 kg /h = 24,028 m3/kg w tw Vậy lưu lượng làm mát dàn ngưng Mw =24,028 m3/h Công suầốt đoạn nhiệt: M .l Nk = 3600 = 3301 . 39,9 =36,8 kW/h 3600 7 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN ta có: M: lưu lượng khôối lượng M=3301 kg/h l: công nén đoạn nhiệt l= 39,9 kJ/kg Công suầốt động cơ điện: Nk Ne = η đc ηi . ηcơ . ηtđ . η đc Ta chọn ηi =0,8,η tđ=1, ηđc =0,85, ηcơ =0,9 36,8 → N đc = =60,1 kW 0,8.1 .0,85 .0,9 N đc = Chương III. Chọn các thiềất bị cho dàn lạnh 1. Chọn máy nén Ta có: Vh=247 m3/h = Vtt mà Vlt= V tt 247 = = 330 m3/h λ 0,75 Tra từ bảng 7-5 tài liệu “Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh / Nguyếỹn Đức Lợi”) => ta chọn được máy nén piston MYCOM 1 cầốp nén lo ại W (hãng Mayekaw Nhật) kí hiệu máy F8WA2 có thể tích hút Vlt = 374,2m3/h và các thông sôố khác như sau: Qo=172,2 kW ; Ne = 54,4 kW Tính chọn sôố lượng máy nén. V Z MN  lt VMN ZMN: sôố lượng máy nén Vlt: thể tích hút lý thuyếốt Vlt= 330 m3/h Vmn: Thể tích của máy nén VMN = 374.2 m3/h V 330 ¿ Zmn= V = 374,2 =0,88 mn Chọn ZMN = 1 Vậy có hệ thôống có một máy nén piston MYCOM 1 cầốp nén lo ại W (hãng Mayekaw Nhật) kí hiệu máy F8WA2 có thể tích hút Vlt = 374,2 m3/h 2. Thiềất bị ngưng tụ 2.1 Tính toán và lựa chọn thiếốt bị: Vậy công suầốt nhiệt Qk (kW)là: Qk = 671522,43 kj/kg = 186,5 kW Nước được sử dụng cho thiếốt bị ngưng tụ là nước được lầốy từ thành phôố Nha Trang: có nhiệt độ trung bình năm t = 26,5 ℃ . Theo tài liệu “Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh c ủa Nguyếỹn Đ ức L ợi” ta tính toán được nhiệt độ tw1 và tw2. tw1 = t + (3 – 5)℃ = 26,5 + 4 = 30,5℃ 8 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN t tw2 - tw1 50 C vậy tw2 = 35,5℃ 0 mà nhiệt độ tk 40 C = tngưng theo đếầ bài cho. Hiệu nhiệt độ trung bình logarit: ttb  tmax  tmin ; tmax ln tmin 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 bếầ mặt truyếần nhiệt của bình ngưng ôống v ỏ năầm ngang là (k lầốy theo bảng 8-6 tài liệu “Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh / Nguyếỹn Đức Lợi”) hệ sôố truyếần nhiệt k = 800 W/m2.K Diện tích bếầ mặt truyếần nhiệt là: F= Qk 186,5.1000 = =34,79m2 k . ∆ t tb 800.6,7 Theo bảng 8-3 tài liệu “Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh / Nguyếỹn Đức Lợi”) ta chọn bình ngưng ôống vỏ năầm ngang KTP-35 có bếầ m ặt trao đ ổi nhi ệt là 40 m2 Diện tích bếầ Đường kính Chiếầu dài ôống vỏ, mặ ngoài, m2 ôống vỏ, mm m 40 404 2 Sôố ôống Tải nhiệt max, kW 135 140 Nước tiếu tôốn để làm mát bình ngưng: V n= Qk 186,5 = =0,009 m3 /s=32,4 m3 /h 4,19.1000 .5 4,19.1000 ( t w 2−t w 1 ) Chọn thiếốt bị ngưng tụ làm mát băầng nước : Bình ngưng ôống v ỏ Freon năầm ngang. 9 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 1- Năốp bình, 2,6- Mặt sàng; 3- ôống TĐN; 4- L ỏng ra; 5- Không gian giữa các ôống a): Kiểu mặt bích: 1- Vỏ; 2- Mặt sàng; 3- Năốp; 4- Bầầu gom l ỏng; 5-Van lầốy lỏng; 6- Nút an toàn. b) Kiểu hàn : 1- ôống trao đ ổi nhi ệt có cánh; 2Cánh tản nhiệt; 3- Vỏ; 4- Vỏ hàn vào ôống xoăốn; 5- Lỏng frếôn ra; 6- H ơi frếôn vào Ưu điểm: 10 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN - Dếỹ dàng thay đổi tôốc độ nước trong bình để có tôốc độ thích h ợp nhăầm nầng cao hiệu quả trao đổi nhiệt, băầng cách tăng sôố pass tuầần hoàn n ước. - Hiệu quả trao đổi nhiệt khá ổn định, ít phụ thuộc vào nhiệt độ môi tr ường. - Cầốu tạo chăốc chăốn, gọn và rầốt tiện lợi trong vi ệc lăốp đ ặt trong nhà, có suầốt tiếu hao kim loại nhỏ, khoảng 40 45 kg/m2 diện tích bếầ mặt trao đổi nhiệt, hình dạng đẹp phù hợp với yếu cầầu thẩm myỹ công nghiệp. - Dếỹ chếố tạo, lăốp đặt, vệ sinh, bảo dưỡng và vận hành. - Có thể sử dụng một phầần của bình để làm bình ch ứa, đ ặc bi ệt ti ện l ợi trong các hệ thôống lạnh nhỏ, ví dụ như hệ thôống kho l ạnh. - Ít hư hỏng và tuổi thọ cao. Nhược điểm: - Đôối với hệ thôống lớn sử dụng bình ngưng không thích h ợp vì khi đó đ ường kính bình quá lớn, không đảm bảo an toàn. Nếốu tăng đ ộ dày thần bình seỹ rầốt khó gia công chếố tạo. Vì vậy các nhà máy công suầốt l ớn, ít khi s ử d ụng bình ngưng. - Kích thước bình tuy gọn, nhưng khi lăốp đặt băốt bu ộc ph ải đ ể dành kho ảng không gian cầần thiếốt hai đầầu bình để vệ sinh và sửa ch ữa khi cầần thiếốt. - Quá trình bám bẩn trến bếầ mặt đường ôống tương đôối nhanh, đ ặc bi ệt khi chầốt lượng nguôần nước kém. 3. Thiềất bị bay hơi: 1. Lựa chọn thiềất bị bay hơi: Chọn thiếốt bị bay hơi kiểu dàn lạnh xương cá. Ưu điểm: Các ôống góp trến và dưới được nôối với các ôống trao đ ổi nhi ệt có d ạng uôốn cong nến hạn chếố được chiếầu cao của dàn mà vầỹn b ảo đ ảm đ ường đi của môi chầốt đủ lớn để tăng thời gian tiếốp xúc và di ện tích trao đ ổi nhi ệt. Cầốu tạo gọn, được chếố tạo theo từng modun nến dếỹ dàng tăng công suầốt của dàn. Nhược điểm: Chếố tạo khó khăn. 2. Cầấu tạo và nguyền lý hoạt động: a. Cấấu tạo: 11 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 2 3 4 1 Dàn lạnh xương cá 1. lỏng tiếốt lưu vào 2. đường ra của hơi hạ áp 3. ôống góp trến dưới 4. ôống trao đổi nhiệt b. Nguyên lý hoạt động: Đầy là thiếốt bị bay hơi theo kiểu ngập dịch, được đặt chìm trong bến trong bể muôối. Lỏng môi chầốt được cầốp vào dàn trao đổi nhi ệt v ới n ước muôối qua các ôống trao đổi nhiệt, sau đó môi chầốt sôi và hóa h ơi đ ược hút trở vếầ máy nén. IV. Tính đường kính ôấng Đường kính ôống hút máy nén. Đường kính ôống hút được tính: Dhút = √ 4 M . v1 = 3600. π .❑1 √ 4 . 3301.0,075 = 0,104 m= 104 mm 3600.8 π - M: Lưu lượng gas vếầ 1 máy nén; M = 3301kg/h - 1 : Vận tôốc hơi môi chầốt vếầ máy nén. Chọn sơ bộ 1 = 8 m/s - v 1 : Thể tích riếng của hơi hút, v1 = 0,075 m3/kg. Đường kính ôống nén máy nén: Dnén = √ 4. M . v 2 = 3600. π .❑2 √ 4 . 3301.0,03 = 0,059 m= 59 mm 10 π .3600 - có M = 3301 kg/h - 2 : Vận tôốc gas đi. Chọn sơ bộ 2 = 10 m/s - v 2 : Thể tích riếng của hơi nén, v 2 = 0,03 m3/kg. Chương 4: Bình chứa và các thiềất bị phụ: 12 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 1. Bình tách lỏng: Hình 4. 3:Bình tách l ỏng Cầốu tạo bính tách lỏng 1- ôống ga vào; 5- C ửa x ả h ơi; 2- Tầốm gia cường; 6- Lỏng ra 3- ôống ga ra; 4- Nón chăốn - Bình tách lỏng được lăốp trến đường hút vếầ của môỹi 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 nguyến lý đổi dòng chuyển động và giảm tôốc độ (xuôống còn 1 m/s) của dòng môi chầốt nến giọt lỏng và bụi lỏng được tách ra. - Hơi môi chầốt từ van tiếốt lưu tới bình tách l ỏng vào ôống vào dàn l ạnh. Sau khi bay hơi môi chầốt được hút vếầ và đi quay lại bình tách l ỏng. T ại đầy l ỏng được tách ra và rơi xuôống đi vào dàn lạnh còn h ơi đi vếầ máy nén. 5.2.1 Tính đường kính bình tách lỏng Dtách lỏng = √ 4. M . v 1 4.3301.0,075 = = 0,418 m =418mm 3600. π .❑tách lỏng 3600. π .0,5 √  M: lưu lượng khôối lượng M = 3301kg/h  V1: thể tích riếng của hơi MCl qua bình tách lỏng, tr ạng thái đó t ương ứng với trạng thái hút của máy nén v1=0,075m3/kg  ❑táchlỏng :tôốc độ hơi MCL qua bình ❑táchlỏng =0,5 m/s 2. Bình tách dầầu 13 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 4 3 5 * Khái niệm Các máy lạnh khi làm việc cầần phải tiếốn hành bôi trơn các chi tiếốt chuy ển động nhăầm giảm ma sát, tăng tuổi thọ thiếốt bị. Trong quá trình máy nén làm việc dầầu thường bị cuôốn theo môi chầốt lạnh. Việc dầầu b ị cuôốn theo môi chầốt lạnh có thể gầy ra các hiện tượng: - Máy nén thiếốu dầầu, chếố độ bôi trơn không tôốt nến chóng h ư h ỏng. - Dầầu sau khi theo môi chầốt lạnh seỹ đọng bám ở các thiếốt b ị trao đ ổi nhi ệt như thiếốt bị ngưng tụ, thiếốt bị bay hơi làm giảm hiệu quả trao đ ổi nhi ệt, ảnh hưởng chung đếốn chếố độ làm việc của toàn hệ thôống. Để tách lượng dầầu bị cuôốn theo dòng môi chầốt khi máy nén làm vi ệc, ngay trến đầầu ra đường đẩy của máy nén người ta bôố trí bình tách dầầu. L ượng dầầu được tách ra seỹ được hôầi lại máy nén hoặc đưa vếầ bình thu hôầi dầầu. Bình tách dầầu làm việc trến nguyến lý thay đổi đột ng ột dòng chuy ển động và làm giảm tôốc độ của dòng môi chầốt để tách các h ạt dầầu (d ạng sương) có trong dòng hơi môi chầốt và giữ nó lại. Tính đường kính bình tách dầầu Dtáchdầầu = √ 4. M . v 2 4.3301 .0,03 = =0,264m= 264 mm 3600. π .❑tách dầu 3600.0,5 . π √  M: lưu lượng khôối lượng G = 3301 kg/h  V2: thể tích riếng của hơi MCL qua bình tách dầầu, tr ạng thái đó t ương ứng với trạng thái đầầu đẩy của máy nén hút v 2=0,03 m3/kg  1 : tôốc độ MCL trong bình vách 1 0,5 m / s 3. Bình chứa dầầu Bình chứa dầầu dùng để gom dầầu từ các bình tách dầầu, t ừ các bầầu dầầu c ủa các thiếốt bị. bình chứa dàu có dạng hình trụ đặt đứng, có đ ường nôối v ới đường xả dầầu của các thiếốt bị, đường nôối với ôống hút vếầ máy nén và đ ường xả dầầu được trang bị áp kếố. dầầu được xả vếầ bình nh ờ chếnh l ệch áp suầốt. áp 14 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN suầốt trong bình hút giảm khi mở van trến đường nôối với ôống hút. Khi x ả dầầu ra ngoài, áp suầốt trong bình chỉ được phép cao hơn áp suầốt hi quy ển chút ít. Áp suầốt cao nhầốt cho phép của bình là 1,8 MPa, nhiệt đ ộ t ừ -40 đếốn 150 0C Sôố lượng bình chứa dầầu được xác đình theo sôố lượng và kích th ước các thiếốt bị. tỏng các hệ thôống lạnh lớn, nến bôố trí một bình ch ứa dầầu cho môỹi h ệ thôống giàn bay hơi. Bình chứa Kích Thể tích Khôối dầầu thước mm m3 lượng, kg D S B H 325 9 300 CM 765 1270 0,07 92 4. Tính chọn tháp giải nhiệt: a. Mụcđích Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là thải toàn bộ nhiệt lượng do môi chầốt lạnh ngưng tụ tỏa ra nhờ chầốt tải nhiệt trung gian là nước. b. Cầốu tạo: 1 2 3   4 5 6 9 15 13 7 12 11 8 10 14 tháp giải nhiệt 1. Động cơ quạt gió; 2. Vỏ tháp; 3. Chăốn bụi nước; 4. dàn phun n ước; 5. Khôối đệm; 6. Cửa không khí vào; 7. Bể nước; 8. Đ ường n ước l ạnh đ ể làm mát bình ngưng; 9. Đường nước ra từ bình ngưng; 10. L ọc n ước; 11. Phếỹu chảy tràn; 12. Van xả đáy; 13. Đường cầốp n ước; 14. B ơm nước; 15. Bình ngưng. 15 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN c. Nguyến lý hoạt động Nước vào bình ngưng tụ có nhiệt độ ban đầầu là t w1 nhận nhiệt của môi chầốt ngưng tụ tăng lến 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 gi ọt nh ỏ. Nước nóng chảy theo khôối đệm xuôống, trao đổi nhiệt với không khí đi ng ược dòng từ dưới lến trến nhờ quạt gió cưỡng bức. Nhiệt độ nước giảm đi và nguội như nhiệt độ ban đầầu. d. Tính chọn thiếốt bị: Từ tính toán ở trến ta có năng suầốt lạnh: Q0 = 150 kW = 150.860 = 129000 kcal/h Theo tiếu chuẩn CTI 1 tầốn nhiệt lượng tương đương 3900 kcal/h v ậy: → Q 0= 129000 =33,07tôn 3900 Tra bảng 8-22 sách “HƯỚNG DẪẪN THIẾẾT KẾẾ HỆ THỐẾNG L ẠNH” –Nguyếỹn Đức Lợi, chọn tháp giải nhiệt ký hiệu FRK60 với các thông sôố kyỹ thu ật chính như sau: - Lưu lượng định mức:8,67l/s - Chiếầu cao tháp: 2052 mm. - Đường kính ngoài của tháp: 1580 mm. - Đường kính ôống nôối nước vào: 80 mm - Đường kính ôống nôối nước ra: 80 mm. - Đường chảy tràn: 25 mm. - Đường xả: 25 mm. - Đường kính ôống van phao: 15 mm. - Lưu lượng quạt gió: 290 m3/ph - Đường kính quạt gió : 920 mm. - Công suầốt động cơ quạt: 1,5 kW. - Khôối lượng tĩnh: 128kg. - Khôối lượng vận hành: 384 kg. - Độ ôần của quạt: 57 dB. V. Các thiếốt bị đường ôống 5.1 Van chặn a. Mục đích Van khóa, van chặn có nhiệm vụ khóa hoặc mở dòng môi chầốt l ạnh khi vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thôống. 16 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN b. Cầốu tạo 7 8 6 9 5 10 11 4 12 3 2 1 Van chặn 1- Thần van; 2- Đếố van; 3- Nón van; 4- Năốp van; 5- Đ ệm kín ti van; 6Ti van; 7- tay van; 8- Chèn đệm 9- Bulông; 10 – Ren của ti van; 11- Vòng đệm kín; 12- Đ ệm kín ng ược. 5.2 Van tiếốt lưu tự động a. Nguyến lý làm việc của van Bầầu cảm biếốn được nôối với phía trến màng ngăn nhờ một ôống mao. Bầầu cảm biếốn có chứa chầốt lỏng dếỹ bay hơi. Chầốt lỏng được s ử d ụng th ường chính là môi chầốt lạnh sử dụng trong hệ thôống. Khi bầầu cảm biếốn được đôốt nóng, áp suầốt hơi bến trong bầầu c ảm biếốn tăng, áp suầốt này truyếần theo ôống mao và tác động lến phía trến màng ngăn và ép một lực ngược lại lực ép của lò xo lến thanh chôốt. Kếốt qu ả khe hở được mở rộng ra, lượng môi chầốt đi qua van nhiếầu hơn để vào thiếốt b ị bay h ơi. Khi nhiệt độ bầầu cảm biếốn giảm xuôống, hơi trong bầầu c ảm biếốn ng ưng l ại một phầần, áp suầốt trong bầầu giảm, lực do lò xo thăống l ực ép c ủa h ơi và đ ẩy thanh chôốt lến phía trến. Kếốt quả van khép lại một phầần và l ưu l ượng môi chầốt đi qua van giảm. Như vậy trong quá trình làm việc van tự động điếầu chỉnh khe h ở gi ữa chôốt và thần van nhăầm khôống chếố mức dịch vào dàn bay h ơi v ừa đ ủ và duy trì hơi đầầu ra thiếốt bay hơi có một độ quá nhiệt nhầốt định. Độ quá nhi ệt này có thể điếầu chỉnh được băầng cách tăng độ căng của lò xo, khi đ ộ căng lò xo tăng, độ quá nhiệt tăng. Van tiếốt lưu là một trong 4 thiếốt bị quan trọng không th ể thiếốu đ ược trong các hệ thôống lạnh. b. Cầốu tạo Cầốu tạo chính: Cầốu tạo van tiếốt lưu tự động gôầm các bộ phận chính sau: Thần van A, chôốt van B, lò xo C, màng ngăn D và bầầu c ảm biếốn E . 17 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Van tiếốt lưu tự động cần băầng trong : Chỉ lầốy tín hi ệu nhi ệt đ ộ đầầu ra của thiếốt bị bay hơi. Van tiếốt lưu tự động cần băầng trong có 01 c ửa thông giữa khoang môi chầốt chuyển động qua van với khoang d ưới màng ngăn. Hình 6-2: van tiếốt lưu tự động 5.3 Van điện từ Van điện từ (Solenoid Valve) là van hoạt động điện c ơ. Van đ ược điếầu khiển bởi dòng điện thông qua tác dụng của lực điện từ để đóng m ở van . Cầốu tạo: Vếầ cơ bản các van điện từ hoạt động theo một nguyến lý chung đó là có 1 cuộn điện, trong đó có 1 lõi săốt và 1 lò xo nén vào lõi săốt đó, lõi săốt đó lại tỳ vào đầầu 1 gioăng cao su Chọn van điến từ tác động gián tiếốp dùng cho hệ thôống có công suầốt trung bình và lớn. 5.3.1 Cầốu tạo 1 2 3 B 5 4 6 A 7 Hình 6-3: van điện từ 1. cuộn dầy điện từ. 2. lõi săốt động. 3. clappế van phụ băầng cao su. 18 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN 4. 5. 6. 7. màng cao su. clapế van chính. lò xo. vít điếầu chỉnh. 5.3.2 Nguyến lý hoạt động Khi van không có điện, van phụ đóng. Môi chầốt đi vào khoang B thì không ra được. Khi đó trọng lượng lỏng trến màng và trọng lượng b ản thần cụm van chính cùng với lực lò xo seỹ giữ chặt clapế chính trến c ửa thoát. Van chính đóng. Khi cuộn dầy có điện, van phụ mở, môi chầốt từ trong khoang B ch ảy qua lôỹ nôối thông với cửa ra của van. Áp suầốt trến màng van chính gi ảm xuôống và do tác dụng của áp suầốt môi chầốt từ phía dưới lến màng thăống lực lò xo nến van chính mở. 5.4 Van một chiếầu Tác dụng: Giữ cho môi chầốt chỉ đi theo một chiếầu định săỹn và không có chiếầu ngược lại. Cầốu tạo: Chiềều ngược bị chặn Chiềều thuận VI. Tính điện năng tiều thụ và công suầất lăấp đặt motor máy nén Ta đã có Nđc = 60,1 kW Tính chọn mô tơ cho máy nén. - Công suầốt mô tơ lăốp đặt, được xác định : Nld = k.Nđc Với : Nđc là công suầốt điện năng tiếu thụ ( Nđc = 60,1 kW). K là hệ sôố an toàn (1,2 ÷ 1,8), chọn k = 1,2. Nld = 1,2 . 60,1 = 72,12 kW. Vậy công suầốt lăốp đặt motor máy nén Nmt = Nld = 72,12 kW 19 ĐỒỒ ÁN THIẾẾT BỊ BẢO QUẢN, CHẾẾ BIẾẾN THỦY SẢN Chọn động cơ điện có kiểu A0π2-94– 4, (theo Bảng 7 – 10, Hướng dầỹn thiếốt kếố hệ thôống lạnh, Nguyếỹn Đức Lợi). Với các thông sôố sau: Ký hiệu động cơ điện A0π2-94– 4 Công suầốt 75 kW Vòng quay 1480v/ph Dài 2330 mm Rộng 1215 mm Cao 1300 mm Chiếầu dài lăốp đặt 3010 mm Đường kính ôống hút 100 mm Đường kính ôống đẩy 100 mm Bảng thông sôấ trong hệ thôấng lạnh R22 STT Thiếốt bị Quy cách Sôố lượng 3 1 V h=247,57 m /h Q0=150 kW M =3301 kg/h N k =36,8 kW N đc =60,1 kW Máy nén Qk = 186,5 kW F = 40 m2 Vn = 32,4 m3/h D = 404 mm L = 2000 mm Sôố ôống = 135 1 2 Bình ngưng tụ 3 4 Bình bay hơi Tiếốt lưu 5 Bình tách lỏng d tách lỏng=418 mm 1 6 Bình tách dầầu d tách dầu =264 mm 1 7 Bình chứa dầầu D x S =325 x 9 mm 8 Tháp giải nhiệt Q0=33,07tôn 1 1 1 Mw = 8,67 l/s H = 2052 mm. dngoài của tháp = 1580mm d ôống nôối nước ra = 80 mm 20 1