Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
THIẾT KẾ KHO LẠNH
ĐỀ: Tính toán thiết kế hệ thống trữ đôngcho nhà máy thủy hải sản:
- Sản phẩm là cá.
- Công suất E=900T/mẻ.
- Nhiệt độ buồng =-20°C.
- Môi chất R22.
- Địa điểm Thành phố Hồ Chí Minh
Vẽ sơ đồ hệ thống lạnh và tính toán.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
1
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT
BẰNG KHO LẠNH.
1/Quy hoạch mặt bằng kho lạnh:
1.1/Yêu cầuu đối với quy hoạch mặt bằng kho lạnh 1 tầng:
- Phải bố trí các buồng lạnh phù hợp dây chuyền công nghệ. Sản phẩm
đi theo dây chuyền không gặp nhau. Các cửa ra buồng chứa phải quay ra
hành lang. Cũng có thể không cần hành lang nhưng sản phẩm theo dây
chuyề không được đi ngược.
- Quy hoạch phải đạt chi phí dầu tư là bé nhất. Cần phải sử dụng rộng
rãi các cấu kiện tiêu chuẩn, giảm đến mức thấp nhất các diện tích phụ
nhưng phải đảm bảo tiện nghi. Giảm công suất thiết bị đến mức thấp nhất.
- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo sự vận hành tiện lợi và rẻ
tiền.
- Quy hoạch mặt bằng cần phải đảm bảo lối đi và đường vận chuyển
thuận lợi cho vịec bốc xếp thủ công hoặc cơ giới đã thiết kế.
- Chiều rộng kho lạnh một tầng phải phù hợp với khoảng vượt lớn nhất
12m, thường lấy 12,24,36,48,60,72m.
- Mặt bằng kho lạnh phải phù hợp với hệ thống lạnh đã chọn. Điều này
đặc biệt quan trọng đối với kho lạnh 1 tầng vì phải đảm bảo luôn luôn đưa
được môi chất lạnh từ các thiết bị về hệ thống, do đó phải chuyển sang sơ
đồ lớn hơn với việc cấp lỏng từ dưới lên.
- Mặt bằng kho lạnh phải đảm bảo kĩ thuật an toàn phòng cháy chữa
cháy.
- Khi quy hoạch cũng cần tính toán đến khả năng phải mở rộng kho
lạnh.
1.2/ Nguồn nước .
Do nhiệt thải ở thiết bị ngưng tụ là rất lớnnê ngay từ khi xây dựng phải
đặc biệt chú ý đến nguồn nước. Ở đây ta sử dụng nước giếng khoan, và
trước khi vận hành phải bơm thử giếng khoan, xác định trữ lượng và chất
lượng nước.
1.3 /Nguồn điện.
Quan trọng tương tự là việc cấp điện đến công trình, giá điện và giá xây
lắp công trình. Phải chú ý làm sao giảm tiêu tốn điện năng đến mức thấp
nhất.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
2
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
1.4 /Nơi bốc xếp.
Trước sân phải chú ý thiết kế cho việc bốc dỡ hàng với số lượng cao
nhất. Đồng thơi đảm bảo đến các mặt hàng kho lạnh không ảnh hưởng đến
thời gian bốc xếp. Dọc theo chiều dài kho cần bố trí hiên tàu hỏa. Nếu kho
lạnh gần bến cảng phải bố trí thêm cầu cảng của kho để có thể bốc xếp trực
tiếp sản phẩm từ tầu vào kho tránh phải dùng phương tiện vận chuyển trung
gian.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
3
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Chương 2: Cấu Trúc Xây Dựng Và Cách
Nhiệt Kho Lạnh.
Nhiệm vụ thiết kế
Từ bảng 1-1[HDTTHTL -Nguyễn Đức Lợi 2005]ta có nhiệt độ và độ
ẩm Thành phố
Mùa hè: 37,3 oC; =74%
Mùa đông:17,4 oC; =74%
Nhiệt độ trung bình cả năm: t tb =27oC
2.1/Hệ thống trữ đông tôm:
Công suất E= 500tấn/mẻ
Nhiệt độ bảo quản sản phẩm t2 =-20 oC
2.2/Kích thước phòng trữ đông:
Kho Lạnh Trữ Đông:
Sản phẩm sau khi cấp đông trải qua quá trình mạ băng và đóng gói
sản phẩm, nhiệt độ trung bình của sản phẩm sẽ bị thay đổi. Do đó cần
qua thiết bị cấp đông bổ sung làm cho nhiệt độ trung bình của sản
phẩm đạt được -20oC. Sau đó sản phẩm được đưa vào kho trữ đông
để bảo quản được lâu dài.
Việc tính toán và thiết kế hệ thống trữ đông đóng vai trò quan trọng
trong dây chuyền chế biến và đông lạnh thuỷ sản. Quá trình bảo
quản thực phẩm làm cho thực phẩm kéo dài hạn sử dụng và giúp cho
quá trình điều phối sản phẩm một cách liên tục và bảo đảm trong
từng thời kỳ khác nhau.
1/Tải trọng sản phẩm:
Tiêu chuẩn xếp sản phẩm ở phòng bảo quản [Phụ Lục 3 - Công Nghệ
Lạnh Thuỷ Sản - Nguyễn Đức Ba - Nguyễn Văn Tài] ta có tải trọng
của sản phẩm:
gv 0,7 [tấn/m3]
2/Thể tích chất tải kho lạnh (V):
Từ (2-1) trang 55- [HTMVTBL]
Vct
E 500
714.285 m3 714 m3
g v 0, 7
Trong đó: E là dung tích chất tải kho lạnh [tấn]
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
4
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
3/Diện tích chất tải Fct:
[m2]
Kho trữ đông được lắp ghép từ những tấm panel tiêu chuẩn:
Kho trữ đông một tầng và việc lựa chọn chiều cao chất tải phụ thuộc
vào bề dày cách nhiệt và không gian lắp đặt cánh hướng gió để tuần
hoàn không khí lạnh nên ta chọn chiều cao kho lạnh là h = 6m và
chiều cao chất tải là hct = 5m.
Như vậy diện tích chất tải là:
Từ (2-2) trang 57-[HTMVTBL]
Fct
Vct 714
142,8 m 2 142 m 2
hct
5
4/Diện tích cần xây dựng FXD: [m2]
Vì tính đến đường đi, khoảng hở giữa các lô hàng ...nên diện tích kho
lạnh thực tế phải lớn hơn diện tích chất tải.
Từ (2-3) trang 58-[HTMVTBL]
FXD
Fct
T
m
2
Trong đó: T hệ số sử dụng diện tích. Tra bảng 2.4-[HDTKHTL] ta
được: T 0.75
Như vậy:
FXD
Fct
142
190 m 2
0.75
T
Ta chọn bước cột là : f 6 12 72m2
F
190
Số buồng lạnh cần xây dựng : z XD
2, 64
f
72
Chọn z 3
Vậy diện tích cần xây dựng là : 3 72 216 m2
Do việc sản xuất panel theo một dạng tiêu chuẩn nên ta chọn diện
tích kho lạnh là chiều dài x chiều rộng : 18 12 m
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
5
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Chương 3: Tính Toán Cách Nhiệt Cách Ẩm
3.1/Cách nhiệt cách ẩm kho trữ đông:
1/Tính cách nhiệt tường kho lạnh:
Số thứ tự
1
2
3
4
5
Tên vật liệu
Lớp vữa xi măng
Lớp gạch đỏ
Lớp cách ẩm
Lớp cách nhiệt polystyrol
Lớp vữa trát khô.sơ gỗ
Bề dày( ),m
1 0,02
2 0,2
3
4 0,005
5 0,2
Từ (3-1)-[Trang 85-HDTKHTL]ta có:
k
1
1
1
i cn 1
cn 2
i 1 i
n
n
1 1
1
cn cn i
k 1 i 1 i 2
Trong đó:
cn :độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt; m
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
6
Hệ số dẫn nhiệt( )
1 1,4
1,4
0,02
0,18
1,4
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
cn :hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt polystyrol.
K :hệ số truyền nhiệt; Hệ số truyền nhiệt k phụ thuộc vào nhiệt
của kho
lạnh, nhiệt độ của kho lạnh là -20oC nên theo bảng 3-3 [
HDTKHTL]ta chọn k = 0,21.
1 :hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách
nhiệt.
Từ bảng 3-7(Trang 86-HDTKHTL) ta có 1 23,3
W
m2 K
2 :hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh.
Từ bảng 3-7(Trang 86-HDTKHTL) ta có 2 8
W
m2 K
i , i bề dày và hệ số dẫn nhiệt của tấm panel thứ i.
Như vậy:
1
0, 02 0,38 0, 004 0, 02 1
1
2
0,1865m 0, 2m
0.88 0,82 0,18 0, 21 8
0, 21 23,3
cn 0, 047
Chọn chiều dày cách nhiệt là 200mm.
Hệ số truyền nhiệt thực tế của vách :
kt
1
i cn 1
cn 2
i 1 i
n
1
1
Kt 0, 2(
1
W
0, 2 2
1
0, 2
0, 02 0,38 0, 004 0, 02 1
m K
2
23,3 0, 047
0,88 0,82 0,18 0, 21 8
W
)
m2 K
Kiểm tra động sương cho tường kho lạnh:
Khi nhiệt độ bên ngoài nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không
khí thì bề mặt ngoài của vách sẽ bị đọng sương. Để tránh hiện
tượng đọng sương bên ngoài vách thì nhiệt độ bên ngoài vách
phải thoả mãn điều kiện sau: t s t w1 . Trong đó tw1 là nhiệt độ bề
mặt ngoài của vách. Hay ta có:
k 0,951
t1 t s
ks
t1 t 2
Trong đó:
t1 , t 2 :nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh.
t s :nhiệt độ điểm sương của không khí bên ngoài ứng với nhiệt độ
t1 và độ ẩm ư1.
Nhiệt độ và độ ẩm tháng nóng nhất của Thành Phố HCM là
37,3oC; 74%. Tra dồ thị I-d không khí ẩm ta xác định được nhiệt
độ điểm sương của không khí là:31oC.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
7
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
ks 0,95.23,3
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
37,3 31
W
2, 43 2
37,3 20
mK
Như vậy ta có k t k s nên vách ngoài kho lạnh không bị đọng
sương.
**Kiểm tra đọng ẩm cho cơ cấu cách nhiệt :
Ta có mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt
: q k t k t1 t2 0, 2 37,3 20 11, 46
W
m2
Xác định nhiệt độ bề mặt các lớp vách :
q 1 t f 1 t1
t1 t f 1
q
1
37,3
11, 46
36,8 C
23,3
1
0, 02
36,8 11, 46
36.54 C
1
0,88
0,38
t3 t2 q 2 36,54 11, 46
31.23 C
2
0,82
0, 02
t4 t3 q 3 31, 23 11, 46
30.97 C
3
0,88
0, 004
t5 t4 q 4 30.97 11, 46
30, 7 C
4
0,18
0, 2
t6 t5 q 5 30, 7 11, 46
18.1 C
5
0, 047
0, 02
t7 t6 q 6 18,1 11, 46
19,1 C
6
0, 21
Vậy : t2 t1 q
t f 2 t7
q
11, 46
19,1
20 C
2
8
2/tính cách nhiệt cho mái kho lạnh :
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
8
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Bề dày( ),m
Số thứ tự Tên vật liệu
Hệ
số
nhiệt( )
1 0.3
Lớp phủ đồng thời là lớp cách 1 0, 015
ẩm bằng VLXD và bitum
2 0, 05
Lớp bê tông rằng có cốt pha
1,5
Lớp cách nhiệt điền đầy :VL 3 ?
0,09
chịu lửa xốp
4 0,004
Lớp cách ẩm bitum dầu lửa
0,18
5 0, 25
Lớp bê tông cốt thép chịu lực
1,5
Vì mái bằng và tb 20 C .Từ bảng 3-3 (HDTKHTL) ta
1
2
3
4
5
có:K=0.2
Từ bảng 3-7 ta có : 1 23,3 ; 2 7
k
1
1
1
i cn 1
cn 2
i 1 i
n
n
1 1
1
cn cn i
k 1 i 1 i 2
1 1
0, 015 0, 05 0, 004 0, 25 1
0, 09
0.4m
0,3
1,5
0,18
1,5 7
0.2 23,3
Với 0, 4m Tính lại K 0,156
W
W
K s 2, 43 2
2
mk
mk
Vậy mái không bị đọng sương.
3/Tính cách nhiệt, cách ẩm nền kho lạnh:
Do nhiệt độ trong buồng là -20oC nên nền dễ bị đóng băng do dó ta
chọn nền có sưởi.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
9
dẫn
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Cấu tạo nền kho lạnh:
Số thứ Tên vật liệu
tự
1
Nền nhẵn bằng các tấm bê tông
lát
2
Lớp bêtông
3
Lớp cách nhiệt sỏi và đất sét xốp
4
Lớp bê tông có sưới điện
5
Lớp cách ẩm
6
Lớp bê tông đá dăm làm nền đất
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
10
Bề dày( ),m
1 0, 05
2 0,15
3 ?
4 0,12
Hệ số dẫn
nhiệt( )
1 1,5
1,5
0,2
1.4
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Tính bề dày lớp cách nhiệt 3 :
Khi tính toán nền có sưởi ta chỉ cần tính lớp phía trên có sưởi.
W
; 1 0; 2 9
m2 k
n
1
i
i 1 i 2
Từ (3-6) và (3-7) [HDTKHTL]: K 0.21
1
3 3
k
Hay:
1
0, 05 0,15 1
0,9035 m
1,5 9
0, 21 1,5
3 0, 2
(Vì nền có sưởi điện nên ta chỉ tính các lớp phái trên lớp có sưởi)
Vậy chiều dày lớp cách nhiệt có thể chọn 1000mm.
Hệ số truyền nhiệt thực của nền :
kt
1
n
i
i 1
i
3 1
3 2
W
0, 2 2
0, 05 0,15 1 0,12 1
m K
1,5
1,5 0, 2 1, 4 9
1
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
11
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Chương 4: Tính Toán Cân Bằng Nhiệt
4.1/Tính nhiệt kho trữ đông:
Tính nhiệt kho lạnh:
Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài
đi vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có
đủ công suất để thải nó lại môi trường nóng, đảm bảo cho sự chênh lệch
nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không
khí bên ngoài.
Mục đích của việc tính toán nhiệt này là để xác định năng suất lạnh
của máy nén lạnh cần lắp đặt.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định bằng biểu thức sau:
W
Q Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
Trong đó:
Q1 là dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh;
Q2 là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý;
Q3 là dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh;
Q4 là dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh;
Q5 là dòng nhiệt toả ra khi sản phẩm hô hấp;
1.1/Dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh Q1:
Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất
qua tường bao che, trần và nền,do sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi
trường bên ngoài và bên trong cộng với các dòng nhiệt tổn thất do
bức xạ mặt trời qua tường bao và trần.
Q1 Q11 Q12
Trong đó:
Q11 là dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt
độ.
Q12 là dòng nhiệt qua tường bao và trần do bức xạ mặt trời.
Như vậy:
1
Q11 Q11
Q112 Q113
Trong đó:
1
Q11
là dòng nhiệt qua vách tường bao kho lạnh;
2
Q11 là dòng nhiệt qua trần kho lạnh;
Q113 là dòng nhiệt qua nền kho lạnh.
1.2/Dòng nhiệt qua vách tường bao kho lạnh:
W
1
Q11
k t .F .t1 t 2
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
12
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Trong đó:
W
kt 0, 2 2 là hệ số truyền nhiệt thực tế của vách kho lạnh.
m K
F 2 6 15 2 24 6 468 m2 là diện tích tường kho lạnh.
t1 37 0 C là nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở Thành Phố
HCM.
t2 200 C là nhiệt độ bên trong kho lạnh.
Do đó:
Q111 kt .F. t1 t2 0, 2 468 37 20 5335.2
1.3/Dòng nhiệt qua trần kho lạnh:
W
W
Q112 k t .F .t1 t 2
Trong đó:
W
kt 0,156 2 là hệ số truyền nhiệt thực tế của trần kho lạnh.
m K
F 24 15 360 m 2 là diện tích trần kho lạnh.
t1 37 0 C là nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở HCM
t2 200 C là nhiệt độ bên trong kho lạnh.
Do đó:
Q112 kt .F. t1 t2 0,156 360 37 20 3201,12
W
1.4/Dòng nhiệt qua nền kho lạnh:
Do nền kho lạnh được sưởi nên dòng nhiệt qua nền kho lạnh
đựơc tính theo công thức sau:
Q113 k t .F t n t 2
Trong đó:
W
kt 0, 2 2 là hệ số truyền nhiệt thực tế của nền kho lạnh.
m K
F 360 m 2 là diện tích nền kho lạnh
tn 400 C là nhiệt độ trung bình của nền kho lạnh khi có sưởi.
Do đó:
Q113 kt .F tn t2 0, 2 360 40 20 4320
W
Q11 Q111 Q112 Q113 5335, 2 3201,12 4320 12856,32
Tính Q12 :
Dòng nhiệt bức xạ mặt trời qua tường bao Q121 K .F .t
k 0, 2
w
; F 6 15 90m2
m2 k
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
13
W
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Chọn kho lạnh được xây dựng ở hướng đông vữax thấm màu . Tra
bảng4-1(HDTKHTL) .Chọn t 10 C Q121 0, 2 90 10 180 w
W
Dòng nhiệt bức xạ qua trần : kt 0,156 2 ; F 24 15 360 m 2
m K
Trần màu xám : t 19 C trang 79 sách HDTKHTL .
Q122 0,165 360 19 1128,6 w
Q12 1128,6 180 1308,6 w
Vậy Q1 Q11 Q12 12856,32 1308,6 14164.92 w
2/Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý Q2:
Q2 Q21 Q22
W
Trong đó:
Q21 là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra.
Q 22 là dòng nhiệt do bao bì toả ra.
2.1/Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra:
Q21 M h1 h2 .
1000
24 x3600
W
Trong đó:
M (0,027 0,035) E 0.03 900 27 T / 24h là khối lượng hàng
nhập kho bảo quản trong một ngày đêm, tấn/ngày đêm.(bảng 4-9
HDTKHTL)
1000/(24x3600) là hệ số chuyển đổi từ tấn/ngày đêm ra kg/s
h1, h2 là entanpyl của nhiệt độ vào và ở nhiệt độ bảo quản, J/kg
Ta chọn nhiệt độ nhập vào buồng là :-8 oC .Nhiệt độ sản phẩm xuất
ra khỏi buồng = với nhiệt độ trong buồng là -20 oC.Tra bảng 4-2 sách
HDTKHTL .ta có
h1 43.5 kj / kg ; h2 0
Như vậy:
Q21 M h1 h2 .
1000
1000
27 43,5 0 103.
13600 W
24 3600
24 3600
2.2/Dòng nhiệt do bao bì toả ra:
Dòng nhiệt toả ra từ bao bì:
Q22 M b .C b .t1 t 2 .
1000
24 x3600
W
Trong đó:
Mb là khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm, tấn/ngày đêm
M b 20%E 0, 2 900 180 tấn/ngày đêm.
Cb là nhiệt dung riêng của bao bì.
J
Chọn bao bì là bìa cactông nên Cb 450
kg.K
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
14
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
t1, t2 là nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh bao bì;
t1 8; t2 200 C
Như vậy:
Q22 M b .Cb . t1 t2 .
1000
1000
450 8 20
26250
24 3600
24 3600
W
Vậy dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý:
Q2 Q21 Q22 26250 13600 39850
W
3/Dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh Q3:
Vì sản phẩm bảo quản là tôm nên không cần thông gió vì vậy Q3 = 0.
4/Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh Q4:
W
Q4 Q41 Q42 Q43 Q44 Q45
Trong đó:
4.1/Dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q41 :
W
Q41 A.F
Với F 24 15 360 m là diện tích của buồng,
2
W
A 1,2 2 là nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích
m
buồng.
Như vậy:
Q41 A.F 1, 2 360 432
4.2/Dòng nhiệt do người toả ra Q :
2
4
Q42 350.n
W
W
Diện tích phòng 360m nên ta chọn 4 người làm trong phòng.[Trang
86- HDTKHTL]
Như vậy:
2
Q42 350.n 350 4 1400
W
4.3/Dòng nhiệt do các động cơ điện Q :
3
4
Q43 1000.N
W
N là công suất động cơ điện. Lấy theo giá trị định hướng[Trang 87 HDTKHTL] ta có:
N 4
kW
Như vậy:
Q43 1000.N 1000 x4 4000
4.4/Dòng nhiệt khi mở cửa Q :
4
4
Q44 B.F
W
W
Với B 8; F 360m là dòng nhiệt riêng khi mở cửa;[Bảng 4-4 HDTKHTL].
Như vậy:
2
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
15
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
W
Q4 432 1400 4000 2880 8712 W
Q44 B.F 360 8 2880
5/Dòng nhiệt toả ra khi sản phẩm hô hấp Q5:
Do sản phẩm là tôm nên Q5 = 0.
Vậy dòng nhiệt tổn thất ở kho trữ đông là:
Q Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 14164.92 39850 8712 62726,9 W
6/Phụ tải nhiệt thiết bị:
Tải nhiệt cho thiết bị là tải nhiệt dùng để tính toán diện tích bề mặt
trao đổi nhiệt thiết bị bay hơi. Công suất giải nhiệt yêu cầu của thiết
bị bao giờ cũng phải lớn hơn công suất máy nén, phải có hệ số dự trữ
nhằm tránh những biến động có thể xảy ra trong quá trình vận hành.
Vì thế tải nhiệt cho thiết bị được lấy bằng tổng của tất cả các tổn thất
nhiệt:
W
Q0TB Q 62726,9
7/Phụ tải nhiệt cho máy nén:
Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công
suất nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt. Để tránh
lựa chọn máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén
được tính theo "Tiêu chuẩn thiết kế kho lạnh" như sau:
QMN 90%Q1 100%Q2 75%Q4
90
75
14165 39850
8712 59132.5
100
100
W
(Theo sách HDTKHTL trang 90-91)
Năng suất lạnh cho máy nén:
Q0
k . QMN
b
W
Trong đó:
b = 0,9 là hệ số thời gian làm việc của kho lạnh [Trang 92 –
HDTKHTL]
k :là hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ
thống lạnh:
k =1,07 [trang 92 sách HDTKHTL ]
Như vậy:
Q0
k . QMN
b
1, 07 59132,5
70300
0,9
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
16
W 70,3 KW
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
Chương 5: Tính Chu Trình Và Chọn Máy Nén
5.1/Tính toán chu trình lạnh và chọn máy
nén cho hệ thống trữ đông .
Môi chất sử dụng là R22.
I . Choïn phöông phaùp laøm laïnh .
Coù nhieàu phöông phaùp laøm laïnh buoàng vaø xöû lyù saûn
phaåm , ñoái vôùi phoøng laøm ñoâng, ñeå hôïp lyù nhaát ta choïn phöông
phaùp laøm laïnh tröïc tieáp , töùc laø laøm laïnh buoàng laïnh baèng daøn
bay hôi ñaët tröïc tieáp trong daøn laïnh . Moâi chaát laïnh loûng soâi thu
nhieät cuûa moâi tröôøng caàn laøm laïnh ñeå haï nhieät ñoä cuûa moâi
tröôøng caàn laøm laïnh xuoáng nhieät ñoä yeâu caàu . Ñeå giaûm aûnh
höôûng ñeán saûn phaåm khi laøm laïnh ta choïn daøn bay hôi laø loaïi
daøn ñoái löu khoâng khí töï nhieân.
* Caùc öu nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng laøm laïnh tröïc tieáp .
a . Öu ñieåm.
- Thieát bò ñôn giaûn vì khoâng caàn voøng tuaàn hoaøn phuï .
- Tuoåi thoï cao vì khoâng phaûi tieáp xuùc vôùi chaát taûi laïnh gaây aên
moøn, han ræ .
- Toån thaát naêng löôïng nhoû .
- Toån hao laïnh khi khôûi ñoäng nhoû ,nghĩa la ølaøm laïnh tröïc tieáp
thôøi gian töø khi môû maùy ñeán luùc nhieät ñoä ñaït yeâu caàu nhanh
hôn .
- Coù theåû giaùm saùt nhieät ñoä buoàng laïnh qua nhieät ñoä soâi cuûa
moâi chaát .
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
17
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
b. nhöôïc ñieåm.
Ngoaøi nhöõng öu ñieån ñaõ noùi ôû treân thì phöông phaùp laøm
laïnh tröïc tieáp cuõng coù nhöõng nhöôïc ñieåm nhö sau:
- Laø heä thoáng laïnh trung taâm phaân boá ra nhieàu phoøng söû duïng
laïnh neân löôïng moâi chaát naïp vaøo maùy seõ phaûi lôùn , khaû naêng
roø ræ moâi chaát lôùn maø khaû naêng tìm ra choã roø ræ ñeå xöû lyù laïi
khoù khaên .
- Do caùc daøn bay hôi boá trí ôû caùc phoøng laïnh xa nhau neân khoù
khaên cho vieäc caáp loûng vaø toån thaát aùp suaát lôùn .
- Vôùi nhieàu daøn laïnh neân vieäc phaân phoái ñeàu moâi chaât gaëp
khoù khaên , khaû naêng maùy rôi vaøo haønh trình aåm cao .
- khaû naêng tröõ laïnh cuûa daøn laïnh keùm hôn so vôùi laøm laïnh
giaùn tieáp , khi maùy döøng hoaït ñoäng thì daøn laïnh cuõng heát laïnh
nhanh choùng.
II . Moâi chaát söû duïng trong heä thoáng laïnh .
Moâi chaát ñöôïc choïn söû duïng trong heä thoáng laïnh cuûa kho baûo
quaûn ñoâng naøy laø R22 , coù coâng thöùc hoùa hoïc laø CHClF2.Môi
chất R22 (HCF22)là một trong những gas lạnh truyền thống quan trọng
nhất dược sử dụng rộng raãi trong các máy lạnh công nghiệp và đặc biệt là
điều hòa không khí, thuộc nhóm HCFC, có ODP và GWP nhỏ nên được
xem là gas lạnh quá độ.Ở nước ta R22 được sử dụng đến năm 2040 ,các
máy nạp R22 được sử dụng đến hết tuổi thọ máy.Trong tương lai R22 dự
định được thay thế bởi R407C, R410A.
Caùc tính chaát cuûa R22.
-Ở áp suất khí quyển (750mmHg) sôi ở nhiệt độ –40,80C,có áp suất
trung bình giống amoniac nhưng ưu điểm là có tỷ số nén nhỏ hơn.Với hai
cấp nén có thể đạt nhiệt độ sôi từ -60 đến -750C.Có thể sử dụng cho các loai
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
18
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
máy nén piston, trục vít, roto và xoắn ốc. Ở nhiệt độ thấp có thể dùng cho
máy nén tuabin. Trong thực tế R22 không những được sử dụng cho các hệ
thống máy lạnh mới mà còn dùng để thay thế cho các hệ thống R12 và
R502. Khi thay thế cho R12 năng suất lạnh tăng 60%,còn với R502 thì
giảm 20%.
-R22 là môi chất lạnh an toàn, không cháy, không nổ, ổn định về
nhiệt động và hóa học, phù hợp với hầu hết các vật liệu chế tạo máy như
kim loại đen, kim loại màu, và các phi kim loại. Tuy nhiên nó làm trương
phồng các plastic, elastome, các loại cao su tổng hợp nên phải thận trọng
khi sử dụng.
-R22 hòa tan được các dầu khoáng.Nhưng ở nhiệt độ thấp có khoảng
nó không hòa tan hoàn toàn,nên phải trang bị thêm bình tách dầu hoặc dùng
các loại dầu bán tổng hợp thích hợp.
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
19
Đồ Án Thiết Kế Hệ Thống Lạnh
GVHD:Nguyễn Thị Kim Liên
1/Thông số tính toán:
TBNT
TBHN
2
3
1'
1
lgp
Po
TBBH
4
VTL
3'
PK
M aù
y neù
n
2
Pk
T
3'
3
2
1
4
1'
3
3'
Tk
To
Po
4
1
s
h
Nhiệt độ ngưng tụ:
Thiết bị ngưng tụ được làm mát bằng nước nên:
t k t w2 t k
Vì tại TP HCM có :t=37.3 oC ; =74% .tra đồ thị I-d
: tu 33 C; ts 31 C
Trong đó:
t k 3 5 0 C là hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu, ta chọn 5oC.
t w2 là nhiệt độ trung bình của nước ra khỏi bình ngưng.
tw 2 tw1 2 6 C
0
tw1 tu 2 4 C 33 3 360 C
0
tw 2 36 4 400 C
Như vậy:
tk tw 2 tk 40 5 450 C
pk 17, 286
bar [Môi chất lạnh]
Nhiệt độ bay hơi:
t0 tb t0
Trong đó:
tb nhiệt độ phòng tb 200 C
SVTH: Nguyễn Phương Sơn
20
1'
- Xem thêm -
.PDF 
39 
63 
99 
