Tài liệu đồ án Tính toán, thiết kế hệ thống bể đá cây công suất 10 tấn mẻ sử dụng môi chất lạnh

EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Đồ án chuyên ngành KTL-DHKK ĐỀ TÀI:Tính toán, thiết kế hệ thống bể đá cây công suất 10 tấn/mẻ Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : : Lớp : Khóa : Nguyễn Trung Kiên Trần Văn Dũng – 10051511 Nguyễn Thế Năng – 10291991 CDNL12 2010 - 2013 TPHCM, 2012 EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Đồ án chuyên ngành KTL-DHKK ĐỀ TÀI: Tính toán, thiết kế hệ thống bể đá cây công suất 10 tấn/mẻ Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : : Lớp : Nguyễn Trung Kiên Trần Văn Dũng – 10051511 Nguyễn Thế Năng – 10291991 CDNL12 TPHCM, 2012 EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM KHOA CN NHIỆT - LẠNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc ---o0o---  NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN HỌC PHẦN Họ Và Tên : Trần Văn Dũng – Nguyễn Thế Năng MSSV : 10051511 10291991 Khoa : Công Nghệ Nhiệt - Lạnh Niên khoá : 2010 – 2013 Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống bể đá cây công suất 10 tấn/mẻ 1. Số liệu cho trước: - Công suất10 tấn/mẻ - Nhiệt độ bể : -10o c - Sản phẩm : Đá cây - Môi chất : NH3 2. Nội dung thực hiện: - Sơ lược máy đá cây - Các yêu cầu bố trí mặt bằng và kết cấu bể đá - Xác định kích thước bể đá - Tính nhiệt bể đá - Tính toán chu trình và chọn máy nén - Tính chọn các thiết bị trao đổi nhiệt -Sơ đồ hệ thống và nguyên lý làm việc 3. Các bản vẽ: - Sơ đồ hệ thống, mặt cắt tường bao, mặt cắt nền bể, kích thước linh đá 7 khuôn 50kg, bình chứa cao áp, dàn lạnh xương cá, bình giữ mức tách lỏng, bình tách lỏng, bình tách khí không ngưng, bình chứa cao áp, bình tách dầu, bình chứa dầu, tháp giải nhiệt, van chặn, van tiết lưu tay, van điện từ, rờle mức lỏng, van 1 chiều 4. Ngày giao nhiệm vụ: 5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 4/11/2012 6. Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Trung Kiên Khoa CN Nhiệt - Lạnh Giảng viên hướng dẫn Th.s Nguyễn Trung Kiên EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP LỜI CÁM ƠN Trong khi thực hiện đồ án này có những kiến thức thực tế em không rõ, không có kinh nghiệm cũng nhờ có sự chỉ dẫn tận tình của thầy NGUYỄN TRUNG KIÊN đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy và các thầy trong bộ môn ĐIỆN LẠNH đã giúp đỡ em. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi nhiều sai sót. Vì vậy, kính mong các thầy, cô góp những ý kiến quý báu để em có thể hiểu biết thêm nhiều điều bổ ích. EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP MỤC LỤC MỞ ĐẦU.........................................................................................................................................1 CHƯƠNG I : SƠ LƯỢC NƯỚC ĐÁ CÂY.....................................................................................2 I. Phương án sản xuất...................................................................................................................2 II. Chất tải lạnh............................................................................................................................3 III. Môi chất sử dụng trong hệ thống:..........................................................................................3 CHƯƠNG II: CÁC YÊU CẦU BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ KẾT CẤU BỂ ĐÁ.............................4 I. Bố trí mặt bằng xưởng làm nước đá.........................................................................................4 II. Kết cấu tường ,nền và nắp bể đá.............................................................................................4 III. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt và kiểm tra đọng sương:.................................................8 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ.....................................................................10 I.Xác định số lượng và kích thước khuôn đá............................................................................10 II. Xác định số lượng –kích thước linh đá.................................................................................11 III. Xác định các kích thước bên trong bể đá.............................................................................12 IV. Xác định thời gian làm đá ...................................................................................................14 CHƯƠNG IV: TÍNH NHIỆT BỂ ĐÁ...........................................................................................15 I. Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che..................................................................................15 II. Nhiệt để đông đá và làm lạnh khuôn đá : Q2 ....................................................................17 III. Dòng nhiệt do vận hành: Q4 ............................................................................................18 IV. Xác định tải nhiệt cho thiết bị, máy nén và năng suất lạnh của máy nén............................19 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN.............................................21 I. Tính chọn các thông số của chế độ làm việc..........................................................................21 II. Tính toán chu trình................................................................................................................23 III. Chọn máy nén......................................................................................................................26 CHƯƠNG VI: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT.............................................29 I. Thiết bị ngưng tụ....................................................................................................................29 II. Thiết bị bay hơi.....................................................................................................................31 III. Các thiết bị phụ khác...........................................................................................................33 IV. Các thiết bị đường ống........................................................................................................43 CHƯƠNG VII: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG....................................48 I. Sơ đồ hệ thống........................................................................................................................48 II. Nguyên lý hoạt động.............................................................................................................48 KẾT LUẬN...................................................................................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................................51 EBOOKBKMT.COM – HỖ TRỢ TÀI LIỆU HỌC TẬP BẢNG KÝ HIỆU VÀ CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT.......................................................................52 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng MỞ ĐẦU Trong những năm qua, ngành kỹ thuật lạnh nước ta đã phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt là trong ngành chế biến và bảo quản thủy hải sản. Quá trình thay đổi và ứng dụng các công nghệ mới để đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế và thay đổi môi chất lạnh mới đã tạo ra một sự chuyển biến mạnh mẽ theo hướng tích cực cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta. Kỹ thuật lạnh ra đời đã hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều ngành kỹ thuật khác nhau như: công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hóa chất, công nghiệp rượu, bia, y học.... Ngày nay kỹ thuật lạnh phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với rất nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành một nghành kỹ thuật vô cùng quan trọng. Một trong những ứng dụng của kỹ thuật lạnh mà con người đã sử dụng từ rất lâu đó là sản xuất nước đá. Nước đá có thể được sản xuất dưới nhiều dạng khác nhau tùy theo nhu cầu, mục đích sử dụng và điều kiện thực tế. Nước đá được sử dụng rộng rãi từ dân dụng đến trong công nghiệp đặc biệt là nước đá cây. Trên thực tế nếu muốn xây dựng một nhà máy sản xuất nước đá cây và hoạt động có hiệu quả thì cần phải trải qua rất nhiều giai đoạn và các yếu tố như điều kiện kinh tế, nhu cầu sử dụng... Trong khuôn khổ đồ án môn học này những số liệu mà chúng em tính toán và đưa ra chắc chắn sẽ có rất nhiều sai sót. Nhưng thông qua đồ án môn học này chúng em đã củng cố được rất nhiều kiến thức cần thiết để áp dụng vào thực tế sau này. Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 1 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng CHƯƠNG I : SƠ LƯỢC NƯỚC ĐÁ CÂY Nước đá cây có vai trò quan trọng trong đời sống và trong công nghiệp.Trong công nghiệp người ta sử dụng nước đá cây để bảo quản ướp lạnh thực phẩm , dùng cho các tàu đánh bắt thủy hải sản ...., trong đời sống nước đá được sử dụng để phục vụ cho nhu cầu giải khát, giải trí ... Trong công nghiệp chế biến nước đá, nước đá thường được sản xuất dưới nhiều dạng tùy theo nhu cầu sử dụng như : đá cây, đá vảy, đá tấm ...ở đây chúng ta chỉ nghiên cứu hệ thống sản xuất đá cây. Phương pháp sản xuất đá cây là một phương pháp đã dược ứng dụng từ lâu và có những ưu nhược điểm nhất định sau đây : Ưu điểm: Vì có dạng khối lớn nên có khả năng tích trữ lâu,tiện lợi cho việc vận chuyển đi xa và dùng để bảo quản thực phẩm lâu ngày.Phương pháp sản xuất đơn giản, các thiết bị dùng cho hệ thống có thể chế tạo được ở trong nước và không đòi hỏi các thiết bị đặc biệt. Nhược điểm : chi phí vận hành lớn do phải trải qua nhiều khâu trung gian như: vào nước,ra đá,vận chuyển...chi phí nhân công lao động ...chi phí đầu tư ban đầu lớn :chi phí xây dựng bể đá, bể nhúng ,kho bảo quản sản phẩm...Tổn thất nhiệt lớn do quá trình từ sản xuất đến sử dụng phải trải qua nhiều khâu trung gian. I. Phương án sản xuất: Ngày nay do kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ nên có nhiều loại nước đá được sản xuất cũng như có nhiều phương pháp, máy móc thiết bị khác nhau để sản xuất chúng. Đối với hệ thống sản xuất nước đá cây có hai phương pháp sản xuất chủ yếu đó là làm lạnh trực tiếp và làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh là dung dịch nước muối. Hệ thống làm lạnh trực tiếp có ưu điểm là thời gian sản xuất nhanh nhưng năng suất bị giới hạn, chỉ thích hợp với những hệ thống có công suất nhỏ. Do yêu cầu của đồ án với bể đá có công suất 10 tấn/ mẻ nên chúng em chọn phương án: làm lạnh gián tiếp qua nước muối. Phương pháp này có ưu điểm lớn là cấu tạo, vận hành đơn giản. Hiện nay hầu hết các cơ sở sản xuất nước đá cây đều chọn phương pháp này. Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 2 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng II. Chất tải lạnh: Nước muối NaCl2 Ưu điểm: Hệ số truyền nhiệt lớn. Rẻ tiền, dễ kiếm, không gây độc hại cho con người và môi trường. Khuyết điểm: Dễ gây ăn mòn thiết bị. Phải thường xuyên kiểm tra nồng độ nước muối của dung dịch để tránh hiên tượng đóng băng chất tải lạnh. III. Môi chất sử dụng trong hệ thống: NH3 Ưu điểm: Không gây ăn mòn thiết bị chế tạo từ thép, kim loại đen chế tạo máy nhưng ăn mòn đồng và các hợp kim của đồng. Vì vậy không sử dụng đồng và các hợp kim của đồng trong hệ thống amoniac. Có mùi đặc trưng nên dễ phát hiên khi rò rỉ. Không hòa tan dầu bôi trơn máy nén. Rẻ tiền, dễ kiếm, vận chuyển và bảo quản. Nhược điểm: Độc hại đối với con người và môi trường. Trong không khí nêu có chứa một lượng NH3 nhất định có thể bắt lửa gây nổ, hỏa hoạn. Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 3 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng CHƯƠNG II: CÁC YÊU CẦU BỐ TRÍ MẶT BẰNG VÀ KẾT CẤU BỂ ĐÁ I. Bố trí mặt bằng xưởng làm nước đá: Cần tính toán sao cho tiết kiệm được diện tích mặt bằng, vốn đầu tư là thấp nhất nhưng hiệu quả sử dụng là cao nhất. Bố trí hợp lý mặt bằng phân xưởng, máy và thiết bị, bể đá, kho bảo quản ( nến có), hiên ô tô xuất đá đáp ứng được các yêu cầu về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ, khả năng xử lý khi xảy ra sự cố .... Khoảng cách lắp đặt các thiết bị, máy móc phải thuân tiện cho việc vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa. Mặt bằng bố trí thiết bị phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: công suất của bể đá, kích thước của bể đá và các phòng chức năng như: phòng máy, hiên ô tô xuất đá... II. Kết cấu tường ,nền và nắp bể đá : 1. Kết cấu sơ bộ và quy trình sản xuất: bể đá gồm 1 bể nước muối dược chia làm 2 ngăn : 1 ngăn đặt dàn lạnh còn 1 một ngăn đặt các khuôn làm đá.Nước muối tuần hoàn trong bể nhờ bơm tuần hoàn .Nước muối từ trong ngăn cây đá được bơm đẩy vào ngăn có dàn bay hơi (dàn lạnh xương cá hoặc dàn lạnh ống đứng ).Ở đây nước muối được làm lạnh và được đẩy vào ngăn cây đá .Các cây đá thường được bố trí thành các linh đá ,các linh đá có từ 5 đến 7 khuôn đá tùy theo cỡ bể . Các linh đá chuyển động trong bể nhờ hệ thống vít đẩy và chuyển động ngược chiều với nước muối .Khi đã thành đá ,cả linh đá sẽ được cầu trục nâng lên khỏi bể đưa sang nhúng vào bể tan giá trong khoảng từ 2 đến 4 phút sau đó được đưa lên bàn lật để tháo khuôn .Khuôn đá được đưa đến hệ thống vòi rót tự động.Nước được đổ đầy khoảng 90% khuôn(khi làm lạnh nước giãn nở không tràn ra bể làm giảm nồng độ nước muối dẫn đến tổn thất nhiệt) rồi linh đá được đưa đến đầu kia của bể ,khi linh đá chuyển động hết chiều dài của bể là đã sẵn sàng để ra khuôn. 2. Kết cấu tường bao : Bể thường được xây bằng gạch đỏ sau đó được bọc cách ẩm và cách nhiệt,lớp trong cùng là lớp thép tấm dày từ 5 đến 6mm.Có thể bố trí các lớp kết cấu theo sơ đồ sau: Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 4 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng TT Lớp vật liệu Độ dầy δ(mm) Hệ số dẫn nhiệt λ (w/m.k) Hệ số dẫn ẩm μ (g/mhMpa) 1 Lớp vữa xi măng 10 0,93 90 2 Tường gạch 110 0,82 105 3 Lớp vữa xi măng 10 0,93 90 4 Lớp hắc ín quét liên tục 1 0,18 0,86 5 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0,18 1,35 6 Lớp cách nhiệt (polystirol) 0,047 7,5 7 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0,18 1,35 8 Lớp thép tấm 5 45,3 Mặt cắt tường bao : Chú thích : 1.lớp vữa xi măng 2.lớp tường gạch 3.lớp hắc ín dán giấy dầu 4.lớp cách nhiệt polystirol 5.lớp thép tấm Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 5 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng Tổng chiều dày các lớp của kết cấu tường: ∑ δ=δi +δcn =[ ( 2. 0 , 01 ) +0 , 11+0 , 001+( 2 .0 , 02 ) +0 , 005 ] +0,2=0 , 34 m =340 mm 3. Kết cấu cách nhiệt nền : Nền bể được kết cấu như sau :dưới cùng là lớp đá làm nền và đất đầm kỹ sau đó là lớp bê tông đá dăm M200 dày 150 ¿ 200 mm,lớp cách ẩm bằng hắc ín dày 1mm,lớp giấy dầu dày 1 ¿ 2 mm ,lớp cách nhiệt polystirol ,lớp giấy dầu dày 1 2 mm,lớp bê tông cốt thép dày 66 100 mm,lớp cát lót mỏng dày từ 10 ¿ 15 mm và cuối cùng là lớp vỏ bể bằng thép tấm dày 5 ¿ 6 mm. TT Lớp vật liệu Chiều dày (mm) Hệ số dẫn nhiệt λ (w/m.k) Hệ số dẫn ẩm(g/mhMPa ) 1 Lớp thép tấm 5 2 Lớp cát lót mỏng 10 3 Lớp bê tông cốt thép 100 1,6 30 4 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0,18 1,35 5 Lớp cách nhiệt 0,047 7,5 6 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0,18 1,35 7 Lớp hắc ín quét liên tục 1 0,18 0,86 8 Lớp bê tông đá dăm 150 9 Đá làm nền và đất đầm kỹ Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 30 Trang 6 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng Mặt cắt nền bể: Chú thích : 1. lớp thép tấm 2. lớp cát lót mỏng 3. lớp bê tông cốt thép 4. lớp giấy dầu 5. lớp cách nhiệt polystirol 6.lớp hắc ín dán giấy dầu 7.lớp bê tông đá dăm M200 8.lớp đá làm nền và đất đầm kỹ Tổng chiều dày của các lớp kết cấu nền : ∑ δ=δi + δcn =( 5+10+100+2+2+1+150 ) +200=470 Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 mm = 0,47 m Trang 7 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng 4.Kết cấu nắp bể đá : Để tiện lợi cho việc ra đá ,nắp bể đá được đậy bằng các tấm gỗ dày 30 mm .trên cùng được phủ lớp vải bạt do đó tổn thất nhiệt qua nắp bể đá khá lớn. III. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt và kiểm tra đọng sương: 1. Tính chiều dày lớp cách nhiệt: Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k cho vách phẳng nhiều lớp : n 1 +∑ k= α 1 i=1 1 δ i δ cn 1 + + λi λcn α 2 δ cn= λcn ⇒ n δi 1 1 1 − +∑ + k α 1 i =1 λi α 2 [ ( )] (m) Trong đó : K: hệ số truyền nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh ,tra bảng 3-3 sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” –Nguyễn Đức Lợi, chọn k = 0,23 (w/m2.k) λ cn :hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu cách nhiệt ,đối với vật liệu là polystirol tra bảng 3-1 ta tìm được λ cn =0,047 w/m2.k α 1 : hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài (phía nóng)tới tường cách nhiệt .Tra bảng 3-7 sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” chọn α 1= 23,3 (W/m.k) α 2 :hệ số tỏa nhiệt bên trong bể đá ,tỏa nhiệt khi nước muối chuển động ngang qua vách đứng .Tra bảng 3-7 chọn α 2 = 8 W/m2.k δ i :bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i (m). λi : hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ i. ⇒ δ cn=0 ,047 1 1 2 . 0 , 01 0 , 11 0 , 001 2 .0 , 002 0 ,005 1 − + + + + + + =0 , 18 0 , 23 23 ,3 0 , 93 0 , 82 0 , 18 0 ,18 45 , 3 8 (m) [ ( Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 )] Trang 8 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng Chiều dày lớp cách nhiệt phải lấy lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã tính được theo kích thước tiêu chuẩn .Ta chọn tổng chiều dày lớp cách nhiệt là 200 mm với 2 lớp x 100 . Tổng chiều dày của tường bao: ∑δ =δi +δcn = ( 2. 0 , 01+0 , 11+0 , 001+2. 0 , 002+0 , 005 ) +0,2=0 ,34 ⇒ m Hệ số truyền nhiệt thực kt qua các lớp : kt= 1 n δ i δ cn 1 1 +∑ + + α 1 i=1 λ i λcn α 2 = 1 ≈0,2 ƯW / m2 . k 1 0 , 04 0 , 22 0 ,001 0 ,004 0 , 05 0,2 1 + + + + + + + 23 , 3 0 , 93 0 , 82 0 ,18 0 , 18 45 , 3 0 , 047 8 2. Tính kiểm tra đọng sương : Tra bảng 1-1 sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” – Nguyễn Đức Lợi ,ta tìm được nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất ở TP.HCM là 37,2oC, độ ẩm trung bình φ =74% .Tra đồ thị h-x ta sẽ tìm được : ts =31,5oC và tư =33oC. Để không đọng sương bề mặt bên ngoài bể đá hệ số truyền nhiệt thực phải thỏa mãn điều kiện sau: k t ≤0 , 95. α 1 Trong đó : t 1 −t s t 1 −t 2 t1 nhiệt độ không khí bên ngoài ,t = 37,2oC 1 t 2 nhiệt độ bể ,t =-10oC 2 t s nhiệt độ đọng sương ứng với t = 37,2oC 1 ⇒ k t ≤0 , 95 .23 , 3 . 37 ,2−31 ,5 ⇔k t ≤2, 67 37 ,2−(−10 ) Với kt =0,2 đã tính được ở trên ,vậy vách ngoài của bể đá không bị đọng sương. Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 9 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BỂ ĐÁ Để xác định được kích thước của bể đá phải căn cứ vào số lượng ,kích thước của cây đá ,linh đá,dàn lạnh và cách bố trí dàn lạnh ,loại khuôn đá ,hệ thống tuần hoàn nước muối trong bể ... I.Xác định số lượng và kích thước khuôn đá: Số lượng khuôn đá dược xác định dựa vào năng suất bể đá và khối lượng cây đá : M N= m Trong đó : M :khối lượng đá trong bể ứng với một mẻ (kg) chính là năng suất của bể :M =10000 kg m: khối lượng của mỗi cây đá (kg). N: số lượng khuôn đá . Kích thước và khối lượng khuôn đá có thể lấy theo kích thước tiêu chuẩn theo bảng 6-12 sách “HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH” – Nguyễn Đức Lợi: Khối lượng cây đá Khối lượng khuôn Kích thước khuôn cao Đáy lớn Đáy bé Thời gian đông đá Kg Kg mm Mm mm h 3,5 3 300 340x60 320x40 4 12,5 8,6 1115 190x110 160x80 8 25 11,5 1115 260x130 280x110 12 50 27,5 1115 380x190 340x160 16 Đối với các hệ thống máy đá cây có công suất lớn (trên 5 tấn / mẻ )đều sử dụng khuôn đá loại 50 kg/cây đá . M 10000 = =200 N = m 50 khuôn Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 10 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng II. Xác định số lượng –kích thước linh đá: Các khuôn đá được bố trí thành các linh đá , mỗi linhđá gồm có nhiều khuôn . ở đấy chúng ta sử dụng loại linh đá có 7 khuôn đá x50kg/cây đá . Số lượng linh đá được xác định: m1= N n1 với m1 :số lượng linh đá n1 :số khuôn trên 1 linh đá N :số khuôn đá m1= 200 =28 , 57 7 chọn m1=29 Khoảng cách giữa các khuôn đá tronh linh đá lá 225 mm,hai khuôn hai đầu cách nhau 40 mm để móc cẩu,25 mm hai đầu là khoảng cách từ linh đá đến thành trong của bể . Chiều dài mỗi linh đá : L=n1 . 225+2 .75+ 2. 40=7 .225+150+80=1805 mm Chiều rộng của linh đá :425 mm Chiều cao của linh đá:1150 mm 25 75 40 225 225 225 25 225 40 75 2 425 3 225 1 1805 Kích thước linh đá có 7 khuôn 50 kg 1. khung linh đá Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 11 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng 2. vị trí móc cẩu 3. khuôn đá 50 kg III. Xác định các kích thước bên trong bể đá : Kích thước bể đá phải đủ để bố trí các linh đá,dàn lạnh, bộ cánh khuấy và các khe hở cần thiết để nước muối chuyển động tuần hoàn .Có hai cách để bố trí dàn lạnh :bố trí dàn lạnh một bên, khuôn đá một bên và cách thứ hai hay được sử dụng hơn đó là bố trí dàn lạnh ở giữa bể (có độ rộng từ 600900mm)hai bên bố trí hai dãy linh đá đối xứng,cách này có ưu điểm là có hiệu quả truyền nhiệt cao và tốc độ nước muối chuyển động cũng đồng đều hơn . 1. Xác định chiều rộng bể đá: ƯW=2. L+4 δ+ A ƯW :Chiều rộng của bể. L :Tổng chiều dài của hai linh đá bố trí hai bên dàn lạnh (mm) δ :Khe hở giữa linh đá và vách trong của bể đá (mm) A :Chiều rộng cần thiết để lắp đặt dàn lạnh,từ 600-900mm,đối với bể đá có công suất 10 tấn/mẻ chon A = 700 mm. ⇒ƯW =2 .1805+4 . 25+700=4410 (mm) 2.Xác định chiều dài bể đá : l=B+C+m2 . b B :Chiều rộng các đoạn hở lắp đặt bộ cánh khuấy và và tuần hoàn nước, chọn B =600 mm C: Chiều rộng đoạn hở cuối bể,C = 500 mm. b :Khoảng cách giữa các linh đá được xác định dựa trên độ rộng của linh đá và khoảng hở giữa chúng :b = 425+50=475 mm m2 :Số linh đá dọc theo chiều dài trên một dãy , với m1=29 linh đá, bố trí dàn lạnh ở giữa,các linh đá được bố trí thành hai dãy đối xứng vậy số linh đá trên một dãy m2=15 ⇒l=600+500+15 . 475=8225 mm 3. Xác định chiều cao của bể đá : chiều cao của bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết giữa đáy khuôn đá và bể. Mặt khác phía trên linh đá là một khoảng hở cỡ 100mm, sau đó là Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 12 GVHD: Nguyễn Trung Kiên SVTH:Trần Văn Dũng Nguyễn Thế Năng lớp gỗ dày 30mm dùng làm nắp bể.Đối với các bể có công suất từ 5 tấn/mẻ trở lên thường có tổng chiều cao là 1250 mm. Bảng thông số kích thước bên trong của bể: Số khuôn đá 200 Tổng số linh đá 29 Số dãy linh đá 2 Số linh đá trên một dãy 15 Độ hở giữa các linh đá (mm) 50 Bề rộng A (mm) 700 Chiều dài (mm) 8225 Chiều rộng (mm) 4410 Chiều cao (mm) 1250 Kích thước linh đá : Số khuôn/linh đá 7 Bề dài (mm) 1805 Bề rộng (mm) 425 Chiều cao (mm) 1150 Kích thước khuôn đá : Khối lượng cây đá (kg) 50 Khối lượng khuôn đá (kg) 27,2 Chiều cao (mm) 1115 Đáy lớn (mm) 380 x 190 Đáy bé (mm) 340 x 160 Đồ án môn học KỸ THUẬT LẠNH ỨNG DỤNG LỚP CDNL12 Trang 13