Thiết kế bể đá cây, năng suất 5 tấn/ngày

MỞ ĐẦU Từ xa xưa con người đã biết lấy các loại nước đá thiên nhiên từ sông, suối, ao, hồ để sử dụng làm lạnh, dự trữ trong nhà để mùa hè lại đem ra dùng. Quá trình hình thành đá thiên nhiên dựa vào lạnh của thiên nhiên, nhiều nơi mùa đông không khí lạnh đến -20 độ C, -30 độ C làm cho nước trong ao, hồ, sông, suối, bị đóng băng. Cho đến khi ngành lạnh ra đời, và bắt đầu phát triễn mạnh ở trên thế giới thì con người sử dụng kỹ thuật lạnh vào trong nhiều mục đích khác nhau của mình, từ đơn giản cho đến tinh vi. Một trong những ứng dụng đầu tiên của con người chính là sản xuất ra nước đá( đá nhân tạo) ở nhiều dạng khác nhau( dạng khối, dạng viên, dạng vẩy, dạng bột, .), tuỳ theo yêu cầu sử dụng và điều kiện sản xuất thực tế. Nước đá được sử dụng rộng rãi trong làm lạnh, trữ cho vận chuyển, bảo quản nông thuỷ sản, thực phẩm, cho chế biến lạnh các sản phẩm từ thịt, thuỷ sản và cho sinh hoạt của người dân. Vì nước đá có ý nghĩa quan trọng trong đời sống, nên khi nhận được đề tài “thiết kế bể đá cây, năng suất 5 tấn/ngày” em cảm thấy rất thích thú. Từ trước đến nay, nói đến nước đá ai cũng biết,nói đến làm nước đá thì người ta chỉ nghĩ đơn giản là hạ nhiệt độ xuống thấp để nước đóng băng, nhưng để làm được điều đó thì đòi hỏi người kỹ sư phải tính toán và thiết kế ra được những thiết bị làm lạnh, và phải đảm bảo những tiêu chuẩn của nước đá. Trên thực tế nếu muốn xây dựng thành công một nhà máy, để nó đi vào hoạt động có hiệu quả thì người kỹ sư không phải chỉ có kiến thức về kỹ thuật mà đòi hỏi phải tính đến tính kinh tế khi xây dựng một phân xưởng. Trong khuôn khổ đồ án môn học này chắc chắn những gì em làm vẫn còn nhiều thiếu sót, nhưng thông qua đồ án này em cũng đã học được rất nhiều kiến thức, đặt biệt là phải biết cách áp dụng những gì mình đã học trên sách vỡ vào thực tế. 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 LÊ QUANG HUY đã giúp em hoàn thành đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn thầy Quang Huy 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. MỤC LỤC MỞ ĐẦU trang 3 Chương 1: VÀI NÉT VỀ NƯỚC VÀ NƯỚC ĐÁ 1.1 Tính chất vật lý của nước 4 1.2 Tính chất vật lý của nước đá 4 1.3 Cơ sở vật lý của quá trình đông đá 4 Chương 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 2.1 Chọn phương án sản xuất 5 2.2 Chọn nồng độ muối NaCl 5 2.3 Chọn tác nhân lạnh 6 2.4 Bể nước đá khối 6 2.5 Quy trình làm nước đá 7 2.6 Giải thích quy trình 8 Chương 3: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM VÀ KẾT CẤU BỂ ĐÁ 3.1 Tính cách nhiệt cách - ẩm cho bể đá 13 3.2 Xác định kích thước bể đá 17 3.3 Tính nhiệt bể dá 19 Chương 4: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH, TÍNH CHỌN MÁY NÉN 4.1 Chọn các thông số của chế độ làm việc 23 4.2 Chu trình máy nén một cấp 24 4.3 Tính chọn máy nén một cấp 25 Chương 5: TÍNH CÁC THIẾT BỊ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LẠNH 5.1 Tính toán thiết kế thiết bị ngưng tụ 28 5.2 Tính toán thiết bị bay hơi 31 Chương 6: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 6.1 Bình tách dầu 32 6.2 Bình hồi dầu 33 6.3 Bình chứa cao áp 33 6.4 Bình tách lỏng 34 6.5 Bình tách khí không ngưng 35 6.6 Bình tách lỏng giữ mức 35 6.7 Quạt khuấy bể đá 36 6.8 Hệ thống đường ống 36 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG BỂ ĐÁ CÂY 37 KẾT LUẬN: 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 40

doc41 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 12/06/2013 | Lượt xem: 3076 | Lượt tải: 19download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế bể đá cây, năng suất 5 tấn/ngày, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
trieãn maïnh ôû treân theá giôùi thì con ngöôøi söû duïng kyõ thuaät laïnh vaøo trong nhieàu muïc ñích khaùc nhau cuûa mình, töø ñôn giaûn cho ñeán tinh vi. Moät trong nhöõng öùng duïng ñaàu tieân cuûa con ngöôøi chính laø saûn xuaát ra nöôùc ñaù( ñaù nhaân taïo) ôû nhieàu daïng khaùc nhau( daïng khoái, daïng vieân, daïng vaåy, daïng boät,….), tuyø theo yeâu caàu söû duïng vaø ñieàu kieän saûn xuaát thöïc teá. Nöôùc ñaù ñöôïc söû duïng roäng raõi trong laøm laïnh, tröõ cho vaän chuyeån, baûo quaûn noâng thuyû saûn, thöïc phaåm, cho cheá bieán laïnh caùc saûn phaåm töø thòt, thuyû saûn vaø cho sinh hoaït cuûa ngöôøi daân. Vì nöôùc ñaù coù yù nghóa quan troïng trong ñôøi soáng, neân khi nhaän ñöôïc ñeà taøi “thieát keá beå ñaù caây, naêng suaát 5 taán/ngaøy” em caûm thaáy raát thích thuù. Töø tröôùc ñeán nay, noùi ñeán nöôùc ñaù ai cuõng bieát,noùi ñeán laøm nöôùc ñaù thì ngöôøi ta chæ nghó ñôn giaûn laø haï nhieät ñoä xuoáng thaáp ñeå nöôùc ñoùng baêng, nhöng ñeå laøm ñöôïc ñieàu ñoù thì ñoøi hoûi ngöôøi kyõ sö phaûi tính toaùn vaø thieát keá ra ñöôïc nhöõng thieát bò laøm laïnh, vaø phaûi ñaûm baûo nhöõng tieâu chuaån cuûa nöôùc ñaù. Treân thöïc teá neáu muoán xaây döïng thaønh coâng moät nhaø maùy, ñeå noù ñi vaøo hoaït ñoäng coù hieäu quaû thì ngöôøi kyõ sö khoâng phaûi chæ coù kieán thöùc veà kyõ thuaät maø ñoøi hoûi phaûi tính ñeán tính kinh teá khi xaây döïng moät phaân xöôûng. Trong khuoân khoå ñoà aùn moân hoïc naøy chaéc chaén nhöõng gì em laøm vaãn coøn nhieàu thieáu soùt, nhöng thoâng qua ñoà aùn naøy em cuõng ñaõ hoïc ñöôïc raát nhieàu kieán thöùc, ñaët bieät laø phaûi bieát caùch aùp duïng nhöõng gì mình ñaõ hoïc treân saùch vôõ vaøo thöïc teá. Trong khi thöïc hieän ñoà aùn naøy coù nhöõng kieán thöùc thöïc teá em khoâng roõ, khoâng coù kinh nghieäm cuõng nhôø coù söï chæ daãn taän tình cuûa thaày LEÂ QUANG HUY ñaõ giuùp em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Quang Huy vaø caùc thaày trong boä moân ÑIEÄN LAÏNH ñaõ giuùp ñôõ em. Do thôøi gian vaø kieán thöùc coøn haïn cheá neân khoâng traùnh khoûi nhieàu sai soùt. Vì vaäy, kính mong caùc thaày, coâ goùp nhöõng yù kieán quyù baùu ñeå em coù theå hieåu bieát theâm nhieàu ñieàu boå ích. CHÖÔNG 1: VAØI NEÙT VEÀ NÖÔÙC VAØ NÖÔÙC ÑAÙ Tính chaát vaät lyù cuûa nöôùc : Ôû aùp suaát thöôøng nöôùc coù khoái löôïng rieâng lôùn nhaát ôû 4°C .Trong quaù trình haï nhieät ñoä töø 4°C - 0°C khoái löôïng rieâng giaûm töø 1000-999.9 kg/m3 vaø khi bieán thaønh nöôùc ñaù khoái löôïng rieâng tieáp tuïc giaûm tôùi 916.8 kg/m3 Nöôùc coù nhieät dung rieâng cao baát thöôøng, Cnöôùc =4.18kJ/kgK.Töø ñoù coù theå thaáy nöôùc laø moät chaát toaû nhieät raát toát. Nhieät noùng chaûy cuûa nöôùc : lc = 334 kJ/kg Nhieät hoaù hôi cuûa nöôùc : lh = 2253 kJ/kg Ñöùng veà phöông dieän khoa hoïc maø nhaän xeùt thì nöôùc roõ laø moät chaát loûng coù nhöõng ñieåm baát thöôøng : Khoái löôïng rieâng ôû 4°C laø khoái löôïng rieâng cöïc ñaïi, ñaùng leõ ra khoái löôïng rieâng cuûa theå raén phaûi lôùn hôn khoái löôïng rieâng ôû theå loûng. Coù nhieät dung rieâng raát lôùn vaø lôùn hôn so vôùi nhieät dung rieâng cuûa nhieàu chaát loûng khaùc. Tính chaát vaät kyù cuûa nöôùc ñaù: Nhieät ñoä noùng chaûy t = 0°C Khoái löôïng rieâng nöôùc ñaù : rñ = 916.8 kg/m3 Khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc ñaù coù quan heä nhieät ñoä nhö sau: rñ =917(1-0.00015t) Khi nöôùc ñoùng baêng thaønh nöôùc ñaù thì theå tích noù taêng 9% AÅn nhieät ñoùng baêng: r = 334 kJ/kg. Khi nhieät ñoä haï 1°C thì r taêng 2.12 kJ/kg Nhieät dung rieâng cuûa nöôùc ñaù : Cñ =2.12kJ/kg Heä soá daãn nhieät : lñ = 2.22 W/mK Cô sôû vaät lyù cuûa quaù trình ñoâng ñaù: Khi haï nhieät ñoä thì theå tích khoái nöôùc giaûm, ñeán 3.98°C thì baét ñaàu hình thaønh caáu truùc môùi ñaëc tröng cuûa tinh theå nöôùc ñaù.Coù nhöõng nhoùm 5 phaân töû nöôùc (H2O)5, Moãi nhoùm ñöôïc taïo thaønh baèng caùch moät phaân töû nöôùc laøm trung taâm lieân keát vôùi 4 phaân töû khaùc baèng lieân keát hydro, roài moät nguyeân töû oxi cuûa moãi phaân töû nöôùc naøy laïi tieáp tuïc laøm taâm vaø lieân keát vôùi 4 ngueân töû hydro cuûa cuûa caùc phaân töû nöôùc khaùc. Keát quaû laø tinh theå nöôùc ñaù coù caáu taïo laø töù dieän ñeàu. Giöõa chuùng coù nhieàu loã hoång neân nöôùc ñaù nheï hôn nöôùc loûng. Trong laøm laïnh ñoâng khi nhieät ñoä ñeán döôùi O°C maø vaãn chöa coù söï ñoùng baêng, ñoù laø hieän töôïng chaäm ñoùng baêng( söï quaù laïnh). Söï chaäm ñoùng baêng do söï chaäm taïo thaønh taâm keát tinh vaø do hieän töôïng chuyeån ñoäng nhieät Bô-rau-nô vaø chuyeån ñoäng töông hoå( keát hôïp). Khi laøm laïnh ñeán moät nhieät ñoä thaáp naøo ñaáy maø heä thoáng chuyeån ñoäng ñöôïc caân baèng löïc theo phöông trình: Pkeát hôïp = Pñaåy + Pch.d.nhieät thì xuaát hieän taâm keát tinh cuûa maïng löôùi tinh theå, luùc naøy töông töï nhö xaûy ra phaûn öùng toång hôïp: caùc phaàn töû loûng lieân keát vôùi maïng tinh theå hieän coù thaønh moät khoái nöôùc ñaù vaø toaû aån nhieät ñoùng baêng ra. Aån nhieät ñoùng baêng toaû ra qua lôùp nöôùc ñoùng baêng tôùi moâi tröôøng toû laïnh hoaëc tröïc tieáp hoaëc qua nhieät trôû cuûa thaønh. CHÖÔNG 2: QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT Choïn phöông aùn saûn xuaát Ngaøy nay khoa hoïc kyõ thuaät tieán boä neân coù nhieàu loaïi maùy saûn xuaát nöôùc ñaù nhö : maùy ñaù khoái, maùy ñaù vaûy, maùy ñaù vieân,….Caùc loaïi maùy treân coù theå hoaït ñoäng lieân tuïc hoaëc giaùn ñoaïn, coù loaïi laøm nöôùc ñaù tröïc tieáp, coù loaïi giaùn tieáp qua nöôùc muoái.Laøm laïnh tröïc tieáp coù öu ñieåm laø chæ tieâu kinh teá cao( do khoâng maát thôøi gian giöõa nöôùc muoái vaø moâi chaát laïnh) nhöng naêng suaát giôùi haïn, cheá taïo maùy moùc thieát bò khoù khaên neân voán ñaàu tö cao. Ñoái vôùi ñoà aùn naøy thì naêng suaát thuoäc loaïi nhoû vaø daïng nöôùc ñaù saûn xuaát ñeå tieâu duøng (daïng caây 50 kg) neân em choïn phöông aùn laøm laïnh giaùn tieáp qua nöôùc muoái. Phöông phaùp naøy thuoäc loaïi coå ñieån, coù nhieàu nhöôïc ñieåm veà chæ tieâu kinh teá cuõng nhö chæ tieâu veä sinh nhöng ñöôïc coù öu ñieåm lôùn laø ñôn giaûn, deã cheá taïo, söû dung cho naêng suaát lôùn, thao taùc trong saûn xuaát goïn, voán ñaàu tö thaáp. Hieän nay thì haàu heát caùc phaân xöôûng saûn xuaát nöôùc ñaù ôû nöôùc ta ñeàu choïn phöông phaùp naøy. Theo phöông phaùp naøy thì heä thoáng thieát bò bao goàm: maùy neùn, thieát bò ngöng tuï, thieát bò bay hôi ngaâm trong beå nöôùc muoái, bình chöùa cao aùp, khuoân ñaù, caùc thieát bò phuï khaùc,…Vôùi naêng suaát lôùn ñoøi hoûi saûn xuaát lieân tuïc thì coøn coù cô caáu töï ñoäng ñaåy khuoân ñaù, balance caåu ñaù, maùy roùt nöôùc vaøo khuoân.Tuy nhieân vôùi naêng suaát nhoû nhö phaân xöôûng naøy theâm vaøo ñoù laø vieäc cung caáp saûn phaåm vôùi soá löôïng lôùn ñoàng thôøi, neân em choïn saûn xuaát nöôùc ñaù theo töøng meû, phaân phoái saûn phaåm ñoàng thôøi neân khoâng caàn phaûi coù heä thoáng cô giôùi hoaù. Em seõ chia beå ñaù laøm hai ngaên, moãi ngaøy seõ xuaát ñaù laøm hai ñôït, nhö theá thì luùc naøo ta cuõng coù ñaù ñeå döï tröõ, ñoàng thôøi sau khi xuaát ñaù laïi tieáp tuïc chaâm ñaù neân cöù nhö theá meû naøy ra laïi coù meû khaùc thay theá. Do ñoù phaân xöôûng cuõng seõ khoâng xaây theâm kho tröõ ñaù vì nhö theá vöøa khoâng toán chi phí xaây döïng kho tröõ , vöøa khoâng toàn ñieän naêng cho kho. Choïn noàng ñoä muoái NaCl: Duøng nöôùc muoái ñeå taûi laïnh coù nhöõng öu ñieåm: Coù heä soá truyeàn nhieät lôùn: a = 200-400(kcal/m2hK) tröôøng hôïp chaát loûng chuyeån ñoäng vôùi vaän toác 5m/s thì a = 400000 (kcal/m2hK). Vì theá neân coù lôïi veà maët kinh teá laø ruùt ngaén thôøi gian saûn xuaát, thôøi gian phuïc vuï. Duøng muoái NaCl (muoái aên) reû tieàn, deã kieám, deã baûo quaûn vaø söû duïng . Khoâng ñoäc haïi, khoâng gaây noå, khoâng baét löûa. Nhieät ñoä ñoùng baêng thaáp: NaCl 23.1% khoái löôïng coù nhieät ñoä Ôtectic -21.2°C Ñoä nhôùt nhoû neân giaûm ñöôïc coâng suaát cuûa bôm vaø trôû löïc thuyû löïc.: NaCl 20% coù m = 4.08 PaS ôû -10° Nhöôïc ñieåm: Tính aên moøn kim loaïi cao, laøm cho thieát bò choáng ræ, choáng muïc. Ñeå khaéc phuïc ta coù theå söû duïng chaát choáng aên moøn nhö : 1m3 dung dòch pha 3.2 kg Na2Cr2O7 (coù theâm 0.27 kg NaOH cho 1kg Na2Cr2O7) vaø tröôùc ñoù phaûi ñöa dung dòch veà pH = 7. Moãi naêm cuõng coù moät laàn phaûi theâm ½ löôïng Na2Cr2O7 vaø kieàm ban ñaàu. Cuõng coù theå duøng 1.6 kg Na2HPO4.12H20 cho 1 m3 dung dòch NaCl (theâm vaøo haøng thaùng). Duøng moâi tröôøng nöôùc muoái ñeå taûi laïnh coù theå gaëp phaûi nguy hieåm vì hieän töôïng chaát taûi laïnh ñoùng baêng. Vì theá phaûi thöôøng xuyeân kieåm tra noàng ñoä nöôùc muoái vaø thöôøng choïn noàng ñoä nöôùc muoái coù khoaûng nhieät ñoä döï tröõ ñeå khi coù haï nhieät ñoä döôùi yeâu caàu vaãn chöa laøm ñoùng baêng dung dòch ñöôïc. Tính chaát cuûa dung dòch NaCl, ta coù theå choïn NaCl 23% coù Tñb = -20°C, nhieät dung rieâng ôû 0°C: c= 0.794 kcal/kgK, heä soá daãn nhieät ôû -10°C: l = 0.434 kcal/kgK. Khi ñoù choïn nhieät ñoä cuûa nöôùc muoái trong beå ñaù laø -10°C. Taùc nhaân laïnh: Trong phöông phaùp saûn xuaát nöôùc ñaù baèng beå ñaù khoái thì heä thoáng laïnh thöôøng söû duïng maùy neùn moät caáp vôùi taùc nhaân laïnh laø NH3. Öu dieåm cuûa NH3: Naêng suaát laïnh rieâng khoái löôïng q0 (kJ/kg) lôùn neân löu löôïng moâi chaát tuaàn hoaøn trong heä thoáng nhoû, raát phuø hôïp cho caùc maùy laïnh co ùnaêng suaát lôùn. Naêng suaát laïnh rieâng theå tích qv (kJ/m3) töông ñoái nhoû neân maùy neùn goïn nheï. Caùc tính chaát trao ñoåi nhieät toát, heä soá toûa nhieät khi soâi vaø ngöng tuï töông ñöông vôùi nöôùc neân khoâng caàn taïo caùnh trong caùc thieát bò trao ñoåi nhieät vôùi nöôùc. Tính löu ñoäng cao, toån thaát aùp suaát treân ñöôøng oáng, caùc cöûa van nhoû, neân caùc thieát bò naøy khaù goïn nheï. Amoniac khoâng aên moøn theùp, caùc kim loaïi ñen cheá taïo maùy, nhöng aên moøn ñoàng vaø caùc hôïp kim cuûa ñoàng (tröø hôïp kim ñoàng coù photpho) neân khoâng söû duïng ñoàng vaø caùc hôïp kim cuûa ñoàng trong heä thoáng laïnh amoniac. Coù muøi khoù chòu, deã phaùt hieän roø ræ ra ngoaøi moâi tröôøng. Ít tan trong daàu boâi trôn, ñôõ aûnh höôûng ñeán quaù trình boâi trôn vaø ñôõ aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa taùc nhaân. Nhöôïc ñieåm cuûa NH3: Trong khoâng khí chöùa moät löôïng NH3 nhaát ñònh coù theå baét löûa, gaây noå, hoaû hoaïn, khoâng an toaøn cho thieát bò vaø ngöôøi. Amoniac ñoäc haïi ñoái vôùi cô theå con ngöôøi gaây kích thích nieâm maïc cuûa maét, daï daøy, gaây co thaét cô quan hoâ haáp, laøm boûng da. Tuy ñoäc haïi, nhöng amoniac laø moâi chaát laïnh reû tieàn, deã kieám, vaän chuyeån, baûo quaûn töông ñoái deã daøng, nöôùc ta saûn xuaát ñöôïc neân noù vaãn ñöôïc söû duïng. Beå nöôùc ñaù khoái: Khuoân ñaù tieâu chuaån khoái löôïng 50kg coù: Tieát dieän treân: 380x190(mm) Tieát dieän döôùi: 340x160(mm) Chieàu cao: chieàu cao chuaån: 1101(mm), chieàu cao toång:1115(mm) Beå ñaù tieâu chuaån ñoái vôùi caây 50kg: Daøi : 4900 mm Roäng :4370mm Toång soá khuoân ñaù : 8 khuoân x 7 daõy x 2 ngaên Khoaûng caùch giöõa caùc khuoân trong moät daõy : 30 mm Khoaûng caùch giöõa caùc daõy khuoân : 70 mm Qui trình laøm nöôùc ñaù: Nöôùc caáp töø TP Nöôùc Caën baõ Muoái Xöû lyù nuôùc Caáp nuôùc vaøo beå chöùa Hoa tan trong beå Ñoùng baêng Naâng linh ñaù ra khoûi beå Laáy ñaù ra Beå tan ñaù Cho vaøo beå ñaù Roùt nöôùc vaøo khuoân Giaûi thích qui trình Nguoàn nöôùc söû duïng: Söû duïng nguoàn nöôùc caáp töø thaønh phoá. Öu ñieåm: Nguoàn nöôùc naøy ñaõ qua xöû lyù, do ñoù seõ tieát kieäm ñöôïc chi phí xöû lyù nöôùc. ÔÛ qui moâ nhaø maùy naøy coù naêng suaát nhoû neân duøng nguoàn nöôùc naøy tieän hôn neáu phaûi xaây döïng theâm moät coâng trình caáp nöôùc. Nhöôïc ñieåm: Chi phí cho vieäc söû duïng nöôùc nhieàu. Ñoâi khi cung caáp khoâng oån ñònh. Xöû lyù nöôùc: Maëc duø nöôùc caáp töø thaønh phoá ñaõ qua xöû lyù sô boä tuy nhieân do nöôùc ñaù duøng ñeå uoáng, baûo quaûn thöïc phaåm phaûi ñaûm baûo yeâu caàu veä sinh nhö ñoái vôùi caùc thöïc phaåm tieâu duøng tröïc tieáp vì vaäy caàn phaûi ñöôïc xöû lyù tröôùc khi ñöa vaøo saûn xuaát. Trong coâng ngheä saûn xuaát nöôùc ñaù töø nöôùc ngoït, ngöôøi ta ñoøi hoûi nhöõng yeâu caàu ñaëc bieät ñoái vôùi nguyeân lieäu (nöôùc) vaø saûn phaåm (nöôùc ñaù), thieát bò vaø quaù trình saûn xuaát. Thoâng thöôøng nguoàn nöôùc phaûi ñaûm baûo caùc yeâu caàu sau: Soá löôïng vi khuaån trong nöôùc phaûi nhoû hôn: 100 con/ml Vi khuaån ñöôøng ruoät phaûi nhoû hôn: 3con/l Chaát khoâ cho pheùp: 1g/l Ñoä cöùng chung cuûa nöôùc: < 7mg/l Ñoä ñuïc theo haøm löôïng caùc haït lô löûng khoâng quaù 1.5mg/l Haøm löôïng saét: < 0.3mg/l pH= 6.5-9.5 Yeâu caàu ñoái vôùi nöôùc ñaù : Baûng 1: Haøm löôïng taïp chaát ñoái vôùi nöôùc ñaù trong saûn xuaát ôû -10°C Taïp chaát Haøm löôïng toái ña Haøm löôïng muoái chung, mg/l 250 Sulfat +0.75 clorua +1.25 natri cacbonat, mg/l 170 Muoái cöùng taïm thôøi, mg/l 70 Saét, mg/l 0.04 Tính oxi hoaù O2 , mg/l 3 pH 7 Baûng 2: AÛnh höôûng cuûa taïp chaát tôùi chaát löôïng nöôùc ñaù Taïp chaát Aûnh höôûng ñeán chaát löôïng nöôùc ñaù Keát quaû cheá bieán nöôùc CaCO3 Taïo chaát laéng baån ôû phaàn döôùi vaø giöõa caây ñaù laøm nöùt ôû nhieät ñoä thaáp Taùch ra ñöôïc MgCO3 Taïo chaát laéng baån, boït khí, laøm nöùt ôû nhieät ñoä thaáp Taùch ra ñöôïc Oxit saét Cho chaát laéng maøu vaøng (naâu) vaø nhuoäm maøu chaát laéng canxi vaø magie Taùch ra ñöôïc Oxit silic vaø oxit nhoâm Cho chaát laéng baån Taùch ra ñöôïc Chaát lô löûng Cho caën baån Taùch ra ñöôïc Sulfat natri clorua, sulfat canxi Taïo caùc veát traéng ôû loõi, keùo daøi thôøi gian ñoùng baêng , khoâng coù chaát laéng Khoâng thay ñoåi Clorua canxi vaø sulfat magie Cho chaát laéng xanh nhaït ôû loõi, keùo daøi thôøi gian ñoùng baêng Bieán ñoåi thaønh sulfat canxi Clorua magie Bieåu hieän döôùi daïng veát traéng khoâng coù caën Bieán ñoåi thaønh clorua canxi Cacbonat natri Laøm nöùt ñaù, taïo veát maøu traéng ôû loõi, keùo daøi thôøi gian ñoùng baêng, taïo ñoä ñuïc cao khoâng coù caën Bieán ñoåi thaønh cacbonat canxi Caáp nöôùc vaøo beå chöùa: Nöôùc sau khi qua xöû lyù seõ ñöôïc bôm bôm vaøo beå chöùa ñeå cung caáp cho saûn xuaát vaø sinh hoaït. Tính theå tích beå ñaù: V Löôïng nöôùc duøng ñeå saûn xuaát 100 caây ñaù(caây 50 kg) trong ngaøy: V1= G.g/ r (2-1) Trong ñoù: G : 100 caây/ngaøy g : khoái löôïng moät caây ñaù, g= 50 kg r : khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc, r = 999 kg/m3 ÞV1 = 100x50/999 = 5m3/ngaøy Löôïng nöôùc döï tröõ: V2 =1m3 Vaäy theå tích beå chöùa laø: V = V1 + V2 = 5 + 1 = 6m3 Kích thöôùc beå chöùa: daøi x roäng x cao = 2 x 2 x1.75=7m3 Caáp nöôùc vaøo khuoân: Vì heä thoáng khoâng söû duïng maùy roùt nöôùc neân cöù sau moãi meû coâng nhaân laáy ñaù ra seõ gaén voøi nöôùc vaøo caùc oáng caáp nöôùc ñöôïc thieát keá phía treân beå ñaù chuyeàn xuoáng chaâm nöôùc vaøo khuoân. Khi chaâm nöôùc phaûi chaâm möïc nöôùc trong khuoân thaáp hôn möïc nöôùc muoái ñeå laøm laïnh ñoâng ñieàu vaø nhanh. Ñoàng thôøi, möïc nöôùc trong khuoân phaûi thaáp hôn mieäng khuoân ñeå traùnh khi ñoâng theå tích cuûa nöôùc ñaù taêng 9%, traøo ra ngoaøi laøm giaûm noàng ñoä cuûa nöôùc muoái. Quaù trình ñoâng ñaù: Sau khi chaâm nöôùc vaøo khuoân, thì cho vaøo beå ñaù, thöïc hieän quaù trình ñoâng ñaù. Nöôùc muoái ñöôïc hoaø tan trong beå vôùi noàng ñoä choïn tröôùc, seõ ñöôïc laøm laïnh bôûi daøn bay hôi oáng ñöùng tôùi nhieät ñoä -10°C vaø chuyeån ñoäng trong beå nhôø caùc maùy khuaáy. Khi ñoù quaù trình truyeàn nhieät giöõanöôùc muoái laïnh vaø nöôùc loûng qua vaùch khuoân. Nöôùc loûng seõ giaûm nhieät ñoä cho tôùi nhieät ñoä ñoùng baêng (nhoû hôn 0°C) thöôøng laø -5°. t1 > t2 dd dM dd t1, a1 t2, a2 ld lM qo Hình 1: Sô ñoà cuûa quaù trình ñoâng ñaù Beà maët truyeàn nhieät laø vaùch khuoân ñaù, vôùi beà daøy cuûa thaønh laø dM (m), heä soá daãn nhieät cuûa thaønh kim loaïi laø lM( W/mK). Thaønh ñöôïc tieáp xuùc vôùi nöôùc coù nhieät ñoä t1 > 0°C, heä soá caáp nhieät töø phía nöôùc vaøo ñaù laø a1 ( W/m2K). Nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng taûi laïnh laø t2, heä soá caáp nhieät töø vaùch phaúng vaøo moâi tröôøng laø a2 ( W/m2K). Heä soá daãn nhieät cuûa nöôùc ñaù laø lñ ( W/mK) , cuûa thaønh kim loaïi laø lM( W/mK). dd beà daøy thaønh nöôùc ñaù taïo thaønh, q0 nhieät ñoä vaùch nöôùc ñaù vöøa ñoâng (°C). Ta coù, doøng nhieät töø nöôùc vaøo beà maët ñaù q1 phuï thuoäc vaøo t1-q0 : q1 = a1(t1-q0) (W/m2) Khi ôû beà maët thaønh coù lôùp ñaù daøy dd, heä soá truyeàn nhieät töø maët thaønh vaøo moâi tröôøng taûi laïnh: (2-2) Khaâu taùch khuoân : Thôøi gian ñoâng ñaù laø 19giôø, sau ñoù laáy khuoân ñaù ra khoûi beå. Ñeå taùch khuoân ta cho khuoân ñaù vaøo beå tan ñaù, roài duøng doøng nöôùc chaûy coù nhieät ñoä khoaûng 25-30°C cho chaûy xung quanh khuoân khoaûng 3-4 phuùt thì löôïng nöôùc tan ra khoaûng 1mm beà daøy. Khi ñoù ta coù theå taùch ñaù ra khoûi khuoân roài cho chaát leân xe chuyeân chôû phaân phoái ñeán nôi tieâu thuï. Sau khi taùch ñaù ra khoûi khuoân thì tieán haønh chaâm nöôùc vaøo khuoân roài cho vaøo beå ñaù tieáp tuïc thöïc hieän meû môùi. CHÖÔNG 3: TÍNH CAÙCH NHIEÄT, CAÙCH AÅM VAØ KEÁT CAÁU BEÅ ÑAÙ Vaät lieäu caùch nhieät: Ñeå haïn cheá toån thaát laïnh, do söï cheânh leäch nhieät ñoä giöõa beå ñaù, kho tröõ ñaù (nhieät ñoä thaáp) vaø moâi tröôøng beân ngoaøi (nhieät ñoä cao ) neân gaây ra toån thaát laïnh. Khi choïn vaät lieäu caùch nhieät cho moät tröôøng hôïp öùng duïng naøo ñoù caàn phaûi lôïi duïng trieät ñeå caùc öu ñieåm vaø haïn cheá ñeán möùc thaáp nhaát caùc nhöôïc ñieåm cuûa noù. Ta phaûi duøng keát caáu bao che ñeå giaûm toån thaát laïnh, beå ñaù vaø phoøng tröõ caàn phaûi ñöôïc caùch nhieät thaät toát, chaát löôïng vaùch caùch nhieät phuï thuoäc chuû yeáu vaøo tính chaát cuûa vaät lieäu keát caáu lôùp caùch nhieät caàn coù caùc tính chaát sau: Heä soá daãn nhieät nhoû. Khoái löôïng rieâng nhoû. Ít bò huùt aåm. Khoâng muøi, khoâng chaùy, khoâng bò naám boác. Tuoåi thoï keùo daøi. Reû tieàn. Vaät lieäu caùch nhieät thöôøng duøng hieän nay laø polystyrol xoáp vaø polyuretan. Loaïi vaät lieäu naøy coù nhöôïc ñieåm laø deã co ruùt do nhieät ñoä thaáp, söï co ruùt naøy coù theå laøm hôû caùc moái gheùp do ñoù ta phaûi duøng hai lôùp caùch nhieät vôùi moái gheùp so le. Vaät lieäu caùch aåm: Hôi aåm beân ngoaøi luoân coù xu höôùng thaâm nhaäp vaøo beân trong lôùp caùch nhieät. Lôùp caùch nhieät bò aåm öôùt seõ giaûm khaû naêng caùch nhieät vaø do ñoù seõ laøm taêng toån thaát laïnh vaø lôùp caùch nhieät mau hö hoûng. Vì theá, vieäc caùch nhieät luoân ñi keøm vôùi caùch aåm. Ñeå giöõ gìn lôùp caùch nhieät khoâng bò aåm öôùt ngöôøi ta söû duïng caùc loaïi vaät lieäu caùch aåm phuû leân maët ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät. Vaät lieäu caùch aåm thöôøng duøng laø: keo, bitum, giaáy daàu, giaáy nhöïa, giaáy kim loaïi… Keát caáu lôùp caùch nhieät phaûi ñaûm baûo yeâu caàu sau : Beà daøy lôùp caùch nhieät phaûi tính sao cho heä soá truyeàn nhieät K cuûa vaùch bao che coù giaù trò toái öu. Beà daøy lôùp caùch nhieät ñuû lôùn ñeå ngaên chaën hieän töôïng ngöng tuï hôi nöôùc treân beà maët ngoaøi vaùch phoøng laïnh. Lôùp caùch nhieät phaûi lieân tuïc, lieân keát chaët cheõ vôùi keát caáu xaây döïng. Ñoái vôùi beå ñaù vaø phoøng tröõ ñaù ta duøng vaät lieäu caùch nhieät laø polystyrol vaø caùch aåm laø giaáy daàu. Tính caùch nhieät - caùch aåm cho beå ñaù : Vaùch beå ñaù : Giöõa caùc lôùp giaáy daàu, töôøng vaø lôùp caùch nhieät coù queùt Bitum noùng chaûy ñeå daùn dính chuùng laïi. Choïn keát caáu vaùch beå ñaù nhö hình veõ: Hình 2: keát caáu vaùch caùch nhieät: Baûng 3: thoâng soá caùc lôùp caùch nhieätvaùch beå ñaù. STT Vaät lieäu Beà daøy di (m) Heä soá daãn nhieät li (W/mK) 1 2 3 4 5 6 7 Vöõa xi maêng Gaïch Vöõa ximaêng Giaáy daàu Polystyrol Löôùi theùp Vöõa traùt 0.02 0.025 0.02 0.004 d CN 0.006 0.02 0.88 0.82 0.88 0.18 0.047 45 0.88 Heä soá truyeàn nhieät qua vaùch: (3-1) Töø ñoù: (3-2) Trong ñoù: a1 : heä soá toaû nhieät cuûa moâi tröôøng beân ngoaøi (phía noùng) tôùi töôøng (W/m2K) Baûng 3-7/tr86 [3] : choïn a1 = 23.3 (W/m2K) a2 : heä soá toaû nhieät cuûa vaùch vaøo trong beå nöôùc muoái, choïn a2 = 8 (W/m2K) dcn : chieàu daøy lôùp caùch nhieät (m) lcn : heä soá daãn nhieät cuûa vaät lieäu caùch nhieät. K : heä soá truyeàn nhieät cuûa beå ñaù W/m2.K. heä soá truyeàn nhieät K ñöïoc xaùc ñònh treân cô sôû tính toaùn kyõ thuaät. Coù theå laáy heä soá truyeàn nhieät K tuông ñöông vôùi heä soá truyeàn nhieät cuûa kho laïnh. Theo baûng 3-5/tr84 : ta coù k = 0.58 (W/m2K) Vaäy : Þ choïn dcn = 0.1 m Khi ñoù: (W/m2K) Vaäy chieàu daøy cuûa vaùch beà ñaù laø: d=194mm Kieåm tra ñoïng söông cuûa vaùch caùch nhieät: t1 : nhieät ñoä ngoaøi khoâng khí, t1 = 37.3°C t2 : nhieät ñoä trong beå ñaù, t2 = -10°C ts : nhieät ñoä ñoïng söông, tra giaûn ñoà traïng thaùi khoâng khí aåm( vôùi khoâng khí coù nhieät ñoä 37.3°C vaø ñoä aåm 75%) ta coù; ts = 31°C t1 tw1 tw2 q t2 Hình 3: Söï truyeàn nhieät qua vaùch (3-3) Ñieàu kieän khoâng ñoïng söông laø: tw1 > ts (3-4) Thöïc teá ngöôøi ta laáy: (W/m2K) Ñeå vaùch ngoaøi khoâng ñoïng söông k = 0.46 < ks = 2.94 (thoûa) Kieåm tra ñoïng aåm cuûa vaùch caùch nhieät: tf2 t8 t7 t6 t5 t4 t3 t1 t2 tf1 Hình 4: cô caáu truyeàn nhieät qua vaùch Từ bảng 3-7: 1 = 23,3 W/m.K; 2 = 8 W/m.K Maät ñoä doønh nhieät qua keát caáu caùch nhieät: q = Kt.t = 0.46.(37.3+10) = 21.758 W/m2K Xaùch ñònh nhieät ñoä beà maët caùc lôùp vaùch: q = 1(tf1- t1) => t1 = tf1 - = 37.3 – = 36.40 C t2 = t1- = 36,4- = 360 C t3 = t2 - = 36 - = 35 OC t4 = t3 - = 35 – = 34.5 OC t5 = t4 - = 34.5 - = 34 OC t6 = t5 - = 34 - = -12 OC t7 = t6 - = -12 - = -12 OC t8 = t7 - = -12 - = -12.5 OC Vaäy tf2 - = -12.5- = -15.2OC Neàn beå ñaù. Keát caáu caùch nhieät neàn beå ñaù nhö hình veõ: Hình 5 : keát caáu caùch nhieät neàn beå ñaù Baûng 4: Thoâng soá lôùp caùch nhieät neàn beå ñaù. STT Vaät lieäu di (m ) li (kcal/m. h ñoä) 1 2 3 4 5 6 7 Lôùp Theùp Lôùp Vöõa xi maêng Lôùp Beâ toâng Lôùp caùch nhieät(Xæ loø cao) Lôùp caùch aåm(Bitum & giaáy daàu) Lôùp Beâ toâng ñaát Lôùp Ñaù daêm kín 0,006 0,02 0,2 d CN 0,003 0,2 0,1 45 0,88 1,4 0,19 0,15 1,4 0,45 Töø coâng thöùc (3-1): (m) Choïn dcn = 230mm Keát caáu naép beå ñaù: Ñeå thuaän tieän cho vieäc ra vaøo ñaù, ta neân duøng goã ñeå ñaäy, treân cuøng phuû theâm lôùp vaûi baïc neân toån thaát nhieät ôû naép beå khaù lôùn . Naép duøng goã coù l = 0.15 (W/m2K) Heä soá truyeàn nhieät qua naép : k = 2.32 Töø coâng thöùc (3-2):(m) Choïn dcn = 50mm Xaùc ñònh kích thöôùc cuûa beå ñaù Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc beå ñaù phaûi caên cöù vaøo soá löôïng, kích thöôùc cuûa caây ñaù, linh ñaù (toå hôïp töø 5÷10 khuoân ñaù), daøn laïnh vaø caùch boá trí daøn laïnh, loaïi khuoân ñaù, heä thoáng tuaàn hoaøn nöôùc muoái beân trong beå. Xaùc ñònh soá löôïng vaø kích thöôùc khuoân ñaù Soá löôïng khuoân ñaù : N = M = 5 taán / meû laø naêng suaát beå ñaù m = 50 kg laø khoái löôïng caây ñaù Vaäy N = = 100 (khuoân) Kích thöôùc khuoân ñaù choïn theo tieâu chuaån ôû baûng( 6 – 12)/tr192: Cao : 1115 mm Ñaùy lôùn : 380x190 mm Ñaùy beù : 340x160 mm Khoái löôïng khuoân : 27,5 kg Thôøi gian ñoâng ñaù : = 19 h Xaùc ñònh soá löôïng vaø kích thöôùc linh ñaù Ta choïn soá khuoân ñaù treân 1 linh ñaù laø 8 khuoân. Soá linh ñaù ñöôïc xaùc ñònh: Sl = N = 100 laø soá khuoân ñaù n =7 laø soá khuoân ñaù treân 1 linh Vaäy Sl = = 12.5 ta choïn Sl = 16 linh Chieàu roäng cuûa moät khuoân ñaù laø 225 mm, 2 khuoân ñaù cuoái cuûa hai ñaàu caùch nhau 40 mm ñeå moùc caåu, khoaûng hôû hai ñaàu coøn laïi laø 75 mm. Vì vaäy chieàu daøi cuûa linh ñaù ñöôïc xaùc ñònh : L = 7x225 + 2x75 + 2x40 = 1805 mm Chieàu cao cuûa linh ñaù laø 1150 mm Chieàu roäng cuûa linh ñaù laø 425 mm Hình 6 :  keát caáu linh ñaù coù 7 khuoân ñaù . Xaùc ñònh kích thöôùc beân trong beå ñaù: Kích thöôùc beå ñaù phaûi ñuû lôùn ñeå boá trí caùc khuoân ñaù, daøn laïnh, boä caùnh khuaáy: khe hôû caán thieát ñeå nöôùc muoái chuyeån ñoäng tuaàn hoaøn . Ta choïn caùch boá trí daøn laïnh ôû giöõa, hai beân laø hai daõy linh ñaù: moät beân 8 linh, Xaùc ñònh chieàu roäng beå ñaù : R = 2xL + 4 + A + 60 L = 1805mm laø chieàu daøi linh ñaù : khe hôû giöõa caùc linh ñaù vaø vaùch trong cuûa beå ñaù. Choïn = 25mm A : chieàu roäng ñeå laép daøn laïnh . Tra baûng( 6 – 13)tr/194 ta ñöôïc A = 660 mm Vaäy R = 2x1805 + 4x25 +660 = 4370 mm Xaùc ñònh chieàu daøi beân trong beå ñaù : D = B + C + m.b B:laø chieàu roäng ñoaïn hôû ñaàu beå ñeå laép boä caùnh khuaáy. B = 600 mm C :Chieàu roäng ñoaïn hôû cuoái beå: C = 500mm m: Soá linh ñaù doïc theo chieàu daøi (treân moät daõy). 8 b: khoaûng caùch giöõa caùc linh ñaù, ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû ñoä roäng cuûa linh ñaù vaø khoaûng hôû giöõa chuùng b = 425 + 50mm = 475mm D = 600 + 500 + 8x475 = 4900 mm Xaùc ñònh chieàu cao beå ñaù Chieàu cao beå ñaù phaûi ñuû lôùn ñeå coù khoaûng hôû giöõa ñaùy khuoân ñaù vaø beå ñaù. Tra baûng 6 – 13/tr194 ta coù chieàu cao H = 1250 mm Hình 7: keát caáu beå ñaù. Tính nhieät beå ñaù Q0: Q1 - doøng nhieät toån thaát qua keát caáu bao che vaøo beå, ôû ñaây laø thaønh, ñaùy vaø naép beå. Q2 - doøng nhieät thu cuûa nöôùc laøm ñaù töø 300C xuoáng 00C. Q3 - doøng nhieät do thoâng gioù, ôû ñaây laáy baèng 0. Q4 - doøng nhieät do vaän haønh nhö bôm khuaáy nöôùc muoái, laáy ñaù ra khoûi khuoân. Q5 - doøng nhieät do saûn phaåm hoâ haáp, ôû ñaây laáy baèng 0. Nhieät truyeàn qua keát caáu bao che beå ñaù : Q1 Beå ñaù ñöôïc ñaët trong nhaø xöôûng neân khaû naêng bò böùc xaï tröïc tieáp raát ít vì vaäy nhieät truyeàn qua keát caáu bao che beå ñaù chæ do ñoä cheânh leäch nhieät ñoä giöõa nöôùc muoái trong beå vaø khoâng khí beân ngoaøi. Goàm 3 thaønh phaàn : Nhieät truyeàn qua töôøng beå ñaù Q11 = Kt . Ft . tt Kt :laø heä soá truyeàn nhieät cuûa töôøng ñaù. K = 0.49 W/m2K Ft : Dieän tích töôøng beå ñaù, m2. Dieän tích töôøng ñöôïc xaùc ñònh töø chieàu cao vaø chu vi cuûa beå. Chieàu cao tính töø maët neàn ngoaøi beå ñeán thaønh beå. Chu vi ñöôïc tính theo kích thöôùc beân ngoaøi cuûa beå. Ft = 2x( D+R)x1250 R =4370 mm laø chieäu roäng beå ñaù H = 1250 mm laø chieàu cao beå ñaù D = 4900 mm laø chieàu daøi beå ñaù Ft = 2x( 4900+4370)x1250 = 24300000mm2 = 24.3 m2 tt = t1 – t2 = 37,3 – (-10) = 47,3 oC Vaäy Q11 = 0.49x24.3x47.3 = 556.248 W Nhieät truyeàn qua naép beå ñaù : Q12 = Kn.Fn.tn Fn : Dieän tích naép beå ñaù ñöôïc xaùc ñònh theo kích thöôùc chieàu daøi vaø chieàu roäng beân trong beå ñaù (m2) Fn = D.R = 4370 . 4900 = 21413000 mm2 tn = t1 – 13 t1 = 37,3 oC nhieät ñoä khoâng khí beân ngoaøi t3 : nhieät ñoä khoâng khí ôû beân döôùi naép beå ñaù thöôøng cheânh leäch 56 oC so vôùi nöôùc muoái trong beå. Ta choïn t3 = -5oC tn = 37.3 – (- 5) = 42,3oC Kn : heä soá truyeàn nhieät ôû naép beå ñaù (W/m2K) : Kn = (W/m2K) Tra baûng 3 – 7/tr86 ta coù1vaø 2 : 1= 23.3 W/m2K. Heä soá toûa nhieät beân ngoaøi. 2 = 8 W/m2K. Heä soá toûa nhieät beân trong . = 50 mm. Chieàu daøy naép beå = 0,23 W/mK. Heä soá daãn nhieät cuûa goã. Kn = = 2.6W/m2K Vaäy Q12 = 2.6x24.3x42.3 = 2672.514 W Nhieät truyeàn qua neàn ñaù Do neàn coù söôûi neân doøng nhieät qua saøn coù theå xaùc ñònh theo bieåu thöùc : Q13 = q . F. (t1 - t2) .m t1 = 37,3oC laø nhieät ñoä khoâng khí beân ngoaøi t2 = -10oC laø nhieät ñoä nöôùc muoái trong beå Kq : Heä soá truyeàn nhieät qui öôùc töông öùng vôùi töøng vuøng F : Dieän tích töông öùng vôùi töøng vuøng neàn Ñeå tính toaùn doøng nhieät vaøo qua saøn, ngöôøi ta chia saøn ra caùc vuøng khaùc nhau coù chieàu roäng 2m moãi vuøng tính töø beà maët töôøng bao vaøo giöõa buoàng. Giaù trò cuûa heä soá truyeàn nhieät quy öôùc kq,W/m2K, laáy theo töøng vuøng laø: Vuøng roäng 2m doïc theo chu vi töôøng bao Kq= 0,47 W/m2.K F = 2. = 2. = 42,16 m2 Vuøng coøn laïi ôû giöõa beå ñaù : Kq= 0,07 W/m2.K F = (D-4)(R-4) = (4.9-4)(4.37-4) = 0,333 m2 Heä soá tính ñeán söï gia taêng töông ñoái trôû nhieät cuûa neàn khi coù lôùp caùch nhieät m = Töø baûng 4 ta coù :  : Chieàu daøy cuûa töøng lôùp keät caáu neàn (m)  : Heä soá daãn nhieät cuûa töøng lôùp vaät lieäu (W/m.K) m = = 0.175 Vaäy Q13 = (0.47+0.07)x(42.16+0.333)x(37.3+10)x0.175 = 190W Q1 = Q11 + Q12 + Q13 = 556.248+2672.514+190 = 3148.762 W Nhieät ñeå ñoâng ñaù vaø laøm laïnh khuoân ñaù :Q2 Nhieät laøm laïnh nöôùc vaø ñoâng ñaù : Q21 = E .  ; w E = 5000 (kg/meû) naêng suaát beå ñaù = 19.3600 = 68400 (giaây) thôøi gian ñeå ñoâng ñaù cho moät meû. q0 : Nhieät löôïng laøm laïnh 1 kg nöôùc ñaù töø nhieät ñoä ban ñaáu ñeán khi ñoâng ñaù hoaøn toaøn . q0 = Cpn . t1 + r +Cpñ|t2| (J/kg) Cpn = 4186 J/kg.K. Nhieät dung rieâng cuûa nöôùc r = 333600 J/kg. Nhieät ñoâng ñaëc (80 Kcal/kg) Cpñ = 2090 J/kg.K(0,5 kCal/kg.K) t1 = 30oC. Nhieät ñoä nöôùc ñaàu vaøo t2 = -8oC. Nhieät ñoä caây ñaù. q0 = 4186x30 + 333600 + 2090x8= 475900 J/kg Vaäy Q21 = 5000. = 34788 W Nhieät laøm laïnh khuoân ñaù: Q22 = M . = 68400 giaây M - Toång khoái löôïng khuoân ñaù, kg. Toång khoái löôïng khuoân baèng soá löôïng khuoân nhaân vôùi khoái löôïng moät khuoân ñaù. Khoái löôïng khuoân ñaù tham khaûo baûng 3-6. Khoái löôïng khuoân 50 kg laø 27,2 kg. M = 112x27,5 = 3080(kg) Cpk = 390 J/kg.K. Nhieät dung rieâng cuûa khuoân (Khuoân laøm baèng toân keõm) tk1 = 30oC. Nhieät ñoä khuoân ban ñaàu ta laáy baèng nhieät ñoä nöôùc tk2 = -10oC. Nhieät ñoä cuûa nöôùc muoái Q22 = 3080. = 702 W Q2 = Q21 + Q22 = 34788 + 702 = 35490 W Doøng nhieät do vaän haønh nhö bôm khuaáy nöôùc muoái, laáy ñaù ra khoûi khuoân Q4 Nhieät do boä caùnh khuaáy gaây raQ41: Do naêng suaát beå ñaù laø 5 taán neân ta choïn boä caùnh khuaáy coù haõng MYCOM coù MODEL laø 180 VGM coù toác ñoä 1000 V/P, löu löôïng 7,5 m3/p, coâng suaát = 1,5 KW, hieäu suaát =0,9. Boä caùnh khuaáy ñöôïc boá trí beân ngoaøi beå muoái vì vaäy nhieät naêng do boä caùnh khuaáy taïo ra ñöôïc xaùc ñònh: Q41 = 1000..N = 1000.0,9.1,5 = 1350 W Nhieät do nhuùng caây ñaù Q42: Toån thaát nhieät do laøm tan ñaù ñöôïc coi laø toång coâng suaát caàn thieát ñeå laøm laïnh khoái ñaù ñaõ bò laøm tan nhaèm ruùt ñaù ra khoûi khuoân. n = 112 laø soá khuoân ñaù g: khoái löôïng phaàn ñaù tan raõ, kg g = f. f = 1,25m2 laø dieän tích beà maët caây ñaù : chieàu daøi phaàn ñaù ñaõ tan khi nhuùng. Ñeå coù theå ruùt ñaù ra khoûi khuoân caaøn laøm tan ñaù moät lôùp = 0,001 m = 900 kg/m3 laø khoái löôïng rieâng cuûa ñaù. g = 1,25 . 0,001 . 900 = 1,125 kg qo: nhieät löôïng caàn thieát ñeå laøm laïnh 1 kg ñaù töø nhieät ñoä ban ñaàu ñeán khi ñoâng ñaù hoaøn toaøn. Qo = 480080 J/kg. = 68400 giaây thôøi gian ñoâng ñaù Q42 = 112x1.25x0.001x900. = 884.358 W Q4 = Q41 + Q42 = 1350 + 884.358 =2234.358 W Vaäy doøng nhieät toån thaát töø beå ñaù laø: = 3.1 + 35 + 0 + 2.2 + 0 = 40.3KW CHÖÔNG 4: TÍNH TOAÙN CHU TRÌNH, TÍNH CHOÏN MAÙY NEÙN Choïn caùc thoâng soá cuûa cheá ñoä laøm vieäc: Cheá ñoä laøm vieäc cuûa heä thoáng laïnh ñöôc ñaëc tröng bôûi 4 nhieät ñoä sau: Nhieät ñoä soâi cuûa moâi chaát laïnh to. Nhieät ñoä ngöng tuï cuûa moâi chaát laïnh tk. Nhieät ñoä quaù laïnh cuûa loûng tröôùc van tieát löu: tql Nhieät ñoä cuûa hôi huùt veà maùy neùn (cheá ñoä quaù nhieät):tqn Nhieät ñoä soâi cuûa moâi chaát laïnh to : to = tb - Dto tb - nhieät ñoä buoàng laïnh. tb= -100C t – hieäu nhieät ñoä yeâu caàu. Trong caùc heä thoáng laïnh giaùn tieáp, nhieät ñoä soâi cuûa moâi chaát laáy thaáp hôn nhieät ñoä cuûa nöôùc muoái 560C vaø nhieät ñoâ cuûa nöôùc muoái laáy thaáp hôn nhieät ñoä buoàng laïnh töø 8100C Choïn Dto = 13°C Þ to = -23°C Nhieät ñoä ngöng tuï cuûa moâi chaát laïnh : phuï thuoäc vaøo moâi tröôøng laøm maùt cuûa thieát bò ngöng tuï. tk = tw2 + Dtk Trong ñoù : Dtk : hieäu nhieät ñoä ngöng tuï yeâu caàu, choïn Dtk = 5° C tw2 : nhieät ñoä nöôùc ra khoûi bình ngöng tw2 = tw1 + (26) 0C tw1 : nhieät ñoä nöôùc vaøo bình ngöng.ta laáy laø 350C Þ tw2 = 35+6=41°C Þ tk = 41+5 =46°C Nhieät ñoä quaù laïnh tql : laø nhieät ñoä cuûa hôi moâi chaát laïnh tröôùc khi vaøo van tieát löu Ñoái vôùi maùy laïnh moät caáp khoâng coù hoài nhieät thì: tql = tw1 + Dtql (35) 0C choïn Dtql = 4°C Þ tql = 35 + 4 = 39°C Nhieät ñoä hôi huùt veà maùy neùn th: th = to + Dth(515) 0C choïn Dth = 8°C Þ th = -23 +8 = -15°C tk = 46oC=>Pk = 1,83 Mpa to = -23oC=> Po=0,16 Mpa tæ soá neán = = = 8,7 chu trình maùy neùn hôi moät caáp: Sô ñoà vaø chu trình 1 caáp söû duïng moâi chaát NH3: Hình 8: Sô ñoà maùy neùn 1 caáp moâi chaát NH3 Sô ñoà: MN. Maùy neùn; NT. Bình ngöng tuï; TL. Van tieát löu; BH. Bình bay hôi Hình 9: Chu trình bieåu dieãn treân ñoà thò lgP-h vaø T-s. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa heä thoáng laïnh nhö sau: hôi moäi chaát sinh ra ôû thieát bò bay hôi ñöôïc maùy neùn huùt veà vaø neùn leân ôû aùp suaát ñaåy cao vaøo bình ngöng tuï. Ôû bình ngöng hôi moâi chaát thaûi nhieät cho nöôùc laøm maùt vaø ngöng tuï laïi thaønh loûng. Loûng coù aùp suaát cao ñi qua van tieát löu vaøo bình bay hôi. Ôû bình bay hôi, loûng moâi chaát soâi ôû aùp suaát thaáp vaø nhieät ñoä thaáp thu nhieät cuûa moâi tröôøng caàn laøm laïnh. Hôi laïi ñöôïc huùt veà maùy neùn, nhö vaäy voøng tuaàn hoaøn cuûa moâi chaát ñöôïc kheùp kín . Tính toaùn caùc thoâng soá: Döïa vaøo ñoà thò logp-h cuûa NH3 . Ta xaùc ñònh ñöôïc chu trình maùy laïnh moät caáp amoniac: 1-2-2’-3’-3-4-1’-1 Baûng 5: thoâng soá traïng thaùi ôû caùc ñieåm nuùt: Thoâng soá t (0C) P(bar) h(kJ/kg) v(m3/kg) Traïng thaùi 1’ -23 0.16 1732 - Hôi baõo hoaø 1 -7 0.16 1752 0.51 Hôi quaù nhieät 2 130 1.86 2031 0.1 Hôi quaù nhieät 2’ 46 1.83 1787 - Hôi baõo hoaø 3’ 46 1.83 716 - Loûng baõo hoaø 3 39 1.83 683 - Loûng quaù laïnh 4 -15 0.16 683 - Hôi aåm suaát laïnh rieâng q0, kJ/kg: qo = h1’–h4 = 1732 – 683 = 1049 kJ/kg (7-1) Naêng Naêng suaát laïnh rieâng theå tích qv ,kJ/m3: qv == = 2057 kJ/m3 (7-2) Coâng neùn rieâng l, kJ/kg: l = h2 – h1= 2031 – 1752 = 279 kJ/kg (7-3) Naêng suaát laïnh nhieät rieâng qk, kJ/kg: qk = h2 – h3 = 2031 – 683 = 1384 kJ/kg (7-4) Heä soá laïnh cuûa chu trình : ==3.7 (7-5) Hieäu suaát exergi v; n= = = 0.985 (7-6) Tính choïn maùy neùn moât caáp: Naêng suaát khoái löôïng thöïc teá cuûa maùy neùn: = = 0.038 kg/s (7-7) Naêng suaát theå tích thöïc cuûa maùy neùn: Vtt = mtt .v1 = 0.038 x 0.51 = 0.018 m3/ (7-8) Heä soá caáp cuûa maùy neùn l : l = lc.ltl.lk.lw.lr = li.lw’ (7-9) lc : heä soá tính ñeán theå tích cheát. ltl : heä soá keå ñeán toån thaát do tieát löu. lw: toån thaát do hôi huùt vaøo xilanh buoàng ñoát. lr : toån thaát do roø ræ moâi chaát qua pittong. li = lc.ltl.lk : heä soá chæ thò (7-13) Choïn: m=1 : cho maùy neùn ammoniac C = 0.05 : tæ soá theå tích cheát cuûa maùy neùn lw’ = lw.lr : heä soá ñoát noùng chung maùy neùn amoniac thuaän doøng : lw’ = = (7-14) Vaäy: l = li.lw’= 0.44 x 0.8 = 0..35 Theå tích lyù thuyeát: m3/s (7-15) Hieäu suaát chæ thò cuûa quaù trình neùn: hi = lw’ + b.to = 0.8 + 0.001.|-23| = 0.823 (7-18) b = 0.001 Coâng neùn chæ thò Ni : Laø coâng neùn thöïc do quaù trình neùn leäch khoûi quaù trình neùn ñoaïn nhieät lyù thuyeát Ni = kW (7-20) trong ñoù: NS : coâng neùn ñoaïn nhieät (hay coâng neùn lyù thuyeát) NS = m. l = 0.038 x 279 = 10.6 kW (7-19) Þ Ni = kW Coâng suaát sinh ra do ma saùt Coâng suaát ma saùt: Nms = Vtt . Pms Pms: AÙp suaát ma saùt rieâng. Ñaây laø maùy neùn NH3 thaúng doøng neân choïn Pms = 0.059 Mpa Nms = 0.059x106x0.018 = 1062N.m/s = 1.06 KW =1317 N.m/s = 1.317 KW Coâng neùn hieäu duïng: Ne = Ni + Nms = 13 + 1.06 = 14.06KW (7-22) Công suất ñieän Nel . Nel = 0,95 0,9 =>Nel = = 16.4 KW Coâng suaát ñoäng cô laép ñaët. Nđc = (1,1 2.1) Nel =1.5x16.4=24.6 KW Choïn maùy neùn: Ta thaáy maùy neùn trong nuôùc cuõng ñaùp öùng ñöôïc caùc thoâng soá kyõ thuaät treân. Neân ta choïn maùy neùn trong nuôùc kí hieäu 4AV95 do cty Long Bieân Haø Noäi saûn xuaát: Thoâng soá kyõ thuaät baûng 7-7/tr227. Soá xilanh 4 Ñöôøng kính xilanh (mm) 95 Haønh trình pittong (mm) 70 Naêng suaát laïnh tieâu chuaån (kW) 52 Voøng quay truïc khuyûu (vg/p) 960 Coâng suaát ñoäng cô maùy neùn (kW) 22 Ñieän aùp ,taàn soá (V , vg/p) 220/380 , 50Hz Toác ñoä (vg/p) 1440 Khoái löôïn naïp NH3 (kg) 75 Daàu boâi trôn + khoái luôïng (kg) XA, 12 Naêng suaát laøm ñaù (taán/24h) 5 CHÖÔNG 5: TÍNH CAÙC THIEÁT BÒ CHÍNH TRONG HEÄ THOÁNG LAÏNH Tính toaùn thieát keá thieát bò ngöng tuï: Choïn thieát bò ngöng tuï laø thaùp ngöng tuï giaûi nhieät baèng nuôùc vaø khoâng khí. Nhieät taûi ngöng tuï (keå caû quaù laïnh moâi chaát loûng) : Qk = Q0 + Ni = 40.3 + 13 = 53.3(kW) (3-2) Choïn Qk = 55(kW) vì coù bao goàm luoân toån thaát trong, maø toån thaát trong naøy seõ ñöôïc thaûi ra döôùi daïng nhieät ôû thieát bò ngöng tuï . Xaùc ñònh dieän tích beà maët trao ñoåi nhieät cuûa thaùp ngöng: Ñoái vôùi thaùp ngöng qF = 15002100 W/m2. Choïn qF = 1800 W/m2 (baûng 8-6/tr263) m2 Ta choïn thaùp ngöng cuûa Nga kyù hieäu HK-60, dieän tích trao ñoåi nhieät 60m2. nhieät ñoä laøm vieäc leân ñeán 500C, aùp suaát laøm vieäc 20 bar. Moâi chaát NH3, khoái luôïng toaøn boä 2800kg. Beà maët trao ñoåi nhieät: beà maët nhaün cuûa oáng theùp trôn ñeå cheá taïo daøn ngöng ammoniac: A5 vôùi ñöôøng kính trong daøy di dn = 32mm di = 27.5mm Löu luôïng khoâng khí Khoái löôïng rieâng cuûa khoâng khí. = 0.0269 kg hôi nuôùc/kg khoâng khí khoâ; = 9.81x104N/m2; = 287J/kg.K; = t1+273 = 37.3+273=310.30K = 1.084 kg/m3 Vaäy Entanpi cuûa khoâng khí ra. Tra baûng h1 =126kJ/kg Heä soá toaû nhieät ra phía ngoaøi Trong ñoù: 0.85 – heä soá töôùi khoâng ñeàu; 9750 – heä soá thöïc nghieäm; m1 = 0.05 kg/m.s – löu löôïng nuôùc töôùi treân 1m chieàu daøi oáng theo kinh nghieäm Löôïng nöôùc phun Luôïng nuôùc phun mWP ñöôïc choïn theo kinh nghieäm, phuï thuoäc vaøo phuï taûi nhieät Qk. Theo kinh nghieäm, löôïng nöôùc phun cho moãi 100 kW taûi nhieät laø 2,3 kg/s. Vaäy: kg/s Löôïng nöôùc bay hôi vaø bò cuoán theo gioù. Löôïng nöôùc bay hôi mbh; Tra ñoà thò h –x. = 34.5 g/kg khoâng khí khoâ = 44.5g/kg khoâng khí khoâ kg/s =72kg/h Löôïng nöôùc cuoán theo: theo kinh nghieäm löôïng nöôùc cuoán theo baèng löôïng nöôùc bay hôi mc = mbh =72kg/h Caùc kích thöôùc cô baûn cuûa thaùp Toång chieàu daøi moät haøng oáng treân maët caét ngang cuûa thaùp: m Soá oáng treân maët caét ngang cuûa thieát bò Z khi choïn chieàu daøi moãi oáng thaúng l=2.8m Choïn Z=5m Beà roäng thaùp. B=ZxS2=5x0.2=1m Soá oáng trong moät ñôn nguyeân ( 2 daõy sole thaúng ñöùng ) Choïn 20 oáng. Chieàu cao daøn H: H=S1.ndn=0.0609x20 = 1.218m Tieát dieän töï do ñeå khoâng khí qua: Fkk = l.(B –da.Z)=2.8(1-0.032x5)=2.35 m2 Toác ñoä thöïc teá cuûa khoâng khí trong thaùp: m/s Toång soá oáng N N=ndn.Z = 20x5 = 100 oáng Daøn phun nöôùc Dieän tích maët caét ngang cuûa thieát bò: S = B.l = 1x2.8 = 2.8 m2 Maät doä muõi phun: 20 muõi/1m2 Soá muõi phun n= 20x2.8 = 56 muõi Hình 10: thaùp ngöng tuï 1 – quaït huùt ; 2 – taám chaén ; 3 – daøn ngöng ; 4 – van phao caáp nöôùc boå sung ; 5 – khoâng khí vaøo ; 6 – loûng moâi chaát ra ; 7 – hôi moâi chaát vaøo ; 8 – maùng nöôùc ; 10 – voøi phun . Tính toaùn thieát bò bay hôi : Ta choïn thieát bò bay hôi laø daøn laïnh xöông caù . Daøn laïnh goàm caùc oáng goùp treân vaø döôùi, caùc oáng trao ñoåi nhieät noái giöõa caùc oáng goùp coù daïng uoán cong gioáng nhö xöông caù. Phöông phaùp caáp dòch cho daøn laø kieåu ngaäp loûng. Dòch naøy ñöôïc caáp töø bình giöõ möùc vaø luoân duy trì ngaäp trong daøn laïnh. Daøn laïnh xöông caù ñöôïc cheá taïo theo töøng moâñun neân coù theå deã daøng taêng coâng suaát cuûa daøn . Moãi moâñun goàm 1 oáng goùp treân vaø 1 oáng goùp döôùi, caùc oáng trao ñoåi nhieät coù theå boá trí töø 3 ÷ 5 daõy . Daøn laïnh ñöôïc nhuùng trong dung dòch nöôùc muoái vaø ñaët trong beå. Trong beå coù boá trí maùy khuaáy ôû goùc coù nhieäm vuï tuaàn hoaøn dung dòch muoái, ñeå dung dòch chuyeån ñoäng roái qua daøn bay hôi laøm taêng heä soá truyeàn nhieät, taêng hieäu quaû trao ñoåi nhieät. Caùc thoâng soá cuûa daøn laïnh xöông caù Baûng 6: thoâng soá daøn laïng xöông caù: Caùc thoâng soá Dieän tích beà maët (m2) Soá löôïng toå daøn Kích thöôùc phuû bì (mm) 40ИΠ 40 8x5 3470 735 1050 Hình 11: caáu taïo daøn laïnh xöông caù: CHÖÔNG 6: TÍNH CHOÏN THIEÁT BÒ PHUÏ Bình taùch daàu : Caáu taïo bình taùch daàu. 1 – hôi vaøo 2 – vaønh gia cöôøng 3 – hôi ra 4 – noùn chaén treân 5 – cöûa hôi xaû vaøo bình 6 – noùn chaén döôùi 7 – daàu ra Hình 12: caáu taïo bình taùch daàu: Coâng duïng: bình taùch daàu duøng ñeå taùch daàu ra khoûi hôi moâi chaát, ñeå daàu khoûi ñi vaøo thieát bò trao ñoåi nhieät. Tính choïn: bình taùch daàu choïn theo ñöôøng kính: Tieát dieän cuûa bình : m2 (7-1) mtt : löu löôïng taùc nhaân ( kg/s) v2 : theå tích rieâng cuûa ga sau quaù trình neùn, v2 = 0.128 m3/kg w : vaän toác ga vaøo bình taùch daàu.Qui öôùc: w £ 0.5m/s, choïn w = 0.5 m/s. m2 m = 113mm Choïn bình taùch daàu hieäu 100-M0 : Ñöôøng kính 150mm Chieàu cao 550 mm Chieàu cao phuû bì 900mm Ñöôøng kính ga vaøo 40 mm Ñöôøng kính ga ra 40 mm Ñöôøng kính oáng daàu 15 mm Nguyeân lyù hoaït ñoäng: daàu ñöôïc taùch ra laø nhôø Giaûm toác ñoä ñoät ngoät laøm daàu thay ñoåi ñoäng naêng vaø rôi xuoáng. Thay ñoåi höôùng chuyeån ñoäng ñoät ngoät. Duøng taám chaén. Laép ñaët: bình taùch daàu laép vaøo ñöôøng ñaåy maùy neùn amoniac ñeå taùch daàu ra khoûi doøng hôi neùn tröôùc khi vaøo thieát bò ngöng tuï . Bình hoài daàu : Caàu taïo: Hình 13: caáu taïo bình hoài daàu: 1 – Thaân bình. 2 – Oáng laáy daàu. 3 – Boâ loïc daàu. 4 – Ñöôøng noái veá oáng huùt. 5 – Ñöôùng noái veá maùy neùn. 6 – Ñöôùng noái daàu vaøo. 7 – Aùp keá . 8 – Kính thuyû. 9 – Xaû ñaùy Coâng duïng: Bình hoài daàu nhaèm muïc ñích gom daàu töø caùc bình taùch daàu vaøtöø caùc baàu daàu cuûa toaøn boä heä thoáng ñeå cung caáp laïi cho maùy neùn ñaûm baûo maùy neùn coù ñuû daàu boâi trôn , giaûm nguy hieåm vaø toån thaát moâi chaát khi xaû daàu khoûi heä thoáng laïnh. Choïn bình chöùa daàu hieäu 150CM, theå tích 0.008 m3( baûng 8-20/tr313) coù: Kích thöôùc : D x S = 159x4.5 mm B = 600 mm H = 770 mm Nguyôøn lyù hoaït ñoäng: Daàu ñöôïc hoài töø caùc thieát bò khaùc veà maùy neùn nhôø nguyeân lyù cheânh leäch aùp suaát Khi môû van noái vôùi ñöôøng huùt, aùp suaát trong bình giaûm xuoáng moâi chaát laïnh ñöôïc thu hoài. Khi xaû daàu ra ngoaøi, aùp suaát trong binh phaûi cao hôn aùp suaát khí quyeån. Bình chöùa cao aùp: Caáu taïo: Hình 14: caáu taïo bình chöùa cao aùp. 1 thaân bình: 2 oáng loûng ra: 3 oáng xaû khí khoâng ngöng: 4 oáng hoài loûng töø boä xaû khí: 5 caân baèng hôi: 6 aùp keá: 7 noái van an toaøn: 8 loûng vaøo: 9 oáng thuûy: 10 xaû daàu: 11 xaû caën: 12 thaân bình. Coâng duïng: bình chöùa cao aùp duøng ñeå chöùa loûng moâi chaát ôû aùp suaát cao, giaûi phoùng beà maët trao ñoåi nhieät cuûa thieát bò ngöng tuï, duy trì caáp loûng lieân tuïc cho van tieát löu. Tính choïn bình chöùa cao aùp: Bình chöùa cao aùp thöôøng ñöôïc tính toaùn ñeå laøm vieäc vôùi aùp suaát 1.8 Mpa Theo qui ñònh veà an toaøn thì bình chöùa cao aùp phaûi chöùa ñöôïc 30% theå tích cuûa toaøn boä heä thoáng daøn bay hôi. Thieát bò bay hôi coù daøn oáng ñöùng coù ñöôøng kính f 38x3.5 mm, dieän tích beà maët trao ñoåi nhieät F = 40 m2 neân chieàu daøi toång coäng : m Theå tích 1m oáng : m3/m dung tích cuûa daøn bay hôi: VBH = L.v = 398x8x10-4 = 0.3184m3 Söùc chöùa cuûa bình chöùa cao aùp (ñoái vôùi heä thoáng caáp moâi chaát töø treân xuoáng) : VBC ³ 0.7 VBH = 0.7x0.585 = 0.2 m3 Theo baûng 8-17/tr310: Choïn bình chöùa cao aùp naèm ngang hieäu 0.4PB coù dung tích 0.4 m3, khoái löôïng 410kg vaø coù kích thöôùc: D x S = 426 x 10 mm L = 3620 mm H = 570 mm Laép ñaët:bình chöùa cao aùp ñöôïc boá trí ngay sau thieát bò ngöng tuï, thöôøng ñöôïc ñaët döôùi thieát bò ngöng tuï, vaø ñöôïc caân baèng vôùi aùp suaát vôùi bình ngöng baèng caùc ñöôøng oáng caân baèng hôi vaø loûng. Bình taùch loûng : Caáu taïo: Hình 15: caáu taïo bình taùch loûng 1 – hôi vaøo; 2 – vaønh gia cöôøng; 3 – cöûa hôi ra; 4 – noùn chaén; 5 – hôi xaû vaøo; 6 – xaû ñaùy Coâng duïng: taùch moâi chaát loûng ra khoûi hôi huùt veà maùy neùn, ñaûm baûo hôi huùt veà maùy neùn ôû traïng thaùi baõo hoaø khoâ, traùnh gaây va ñaäp thuyû löïc ôû maùy neùn. Choïn bình taùch loûng hieäu 70-0 coù ñöôøng kính oáng hôi laø 70 mm, kích thöôùc: D x S = 426x10 ; B = 890; H = 1750 ( baûng 8-18/279 [3]) Laép ñaët: Bình taùch loûng ñöôïc boá trí treân ñöôøng huùt veà maùy neùn ñeå baûo veä maùy neùn khoâng huùt phaûi loûng. Bình taùch khí khoâng ngöng: Caáu taïo: Hình 16: caáu taïo bình taùch khí khoâng ngöng. 1 – noái vaøo ñoàng hoà cao aùp; 2 – khí khoâng ngöng ra; 3 – gas ra; 4 – hôi vaø khí khoâng ngöng vaøo; 5 – loûng tieát löu vaøo; 6 – xaû ñaùy; Coâng duïng: taùch khí khoâng ngöng ra khoûi heä thoáng ñeå ñaûm baûo hieäu quaû laøm vieäc vaø ñoâ an toaøn cho heä thoáng. Nguyeân lyù: Hoãn hôïp khí khoâng ngöng vaø moâi chaát ñöa vaøo bình ñeå laøm laïnh. Khí khoâng ngöng seõ ñöïôc ñöa ra ngoaøi nhôø oáng soá 2 Bình taùch loûng giöõ möùc: Caáu taïo: Hình 17: caäu taïo bình taùch loûng giöõ möùc. 1 – ñaàu huùt veà maùy neùn; 2 – laép van an toaøn vaø aùp keá; 3 – laép van phao; 4 – moâi chaát töø daøn laïnh veà; 5 – oáng caáp dòch; 6 – loûng vaøo daøn laïnh; 7 – xaû ñaùy hoài daàu Coâng duïng: Bình taùch loûng giöõ möùc coù 2 nhieäm vuï chính laø: Cung caáp vaø duy trì möùc dòch luoân gaäp ôû thieát bò bay hôi. Taùch loûng hôi huùt veà maùy neùn. Quaït khuaáy beå ñaù: Quaït khuaáy nöôùc muoái duøng ñeå khuaáy troän vaø tuaàn hoaøn nöôùc muoái trong beå. Muïc ñích taêng cöôøøng trao ñoåi nhieät giöõa nöôùc muoái vaø daøn laïnh, taêng cöôøng trao ñoåi nhieät giöõa beà maët khuoân ñaù vaø nöôùc muoái, laøm ñoàng ñeàu nhieät ñoä trong beå nöôùc muoái, laøm ñoàng ñeàu söï ñoâng ñaù trong khuoân khi ñaët ôû caùc vò trí khaùc nhau trong beå. Yeâu caàu thieát keá caùch khuaáy sao cho coâng suaát laø nhoû nhaát nhöng ñaït ñöôïc söï tuaàn hoaøn nöôùc muoái toát nhaát, nhieät ñoä nöôùc muoái ñoàng ñeàu nhaát. Ñeå ñaûm baûo nöôùc muoái chaûy cöôõng böùc trong beå ñaù ta duøng quaït khuaáy quaït khaáy thaüng ñöùng. Öu ñieåm: Deã laép ñaët söûa chöõa khoâng caàn cheøn kín, giaù thaønh thaáp. Nhöôïc ñieåm: Hieäu suaát khoâng cao. Phaïm vi söû duïng: Duøng cho caùc beå coù chieàu saâu lôùn nhöng heïp beà roäng. Neáu khoâng phaûi thieát keá oáng daãn höôùng nöôùc muoái, khi ñoù coù theå ñaët caùnh khuaáy vaøo moät goùc beå. Hình 18: caáu taïo quaït khuaáy Heä thoáng ñöôøng oáng: Tính choïn ñöôøng oáng amoniac: Ñöôøng kính trong oáng daãn : (10-1) m : löu löôïng khoái löôïng cuûa moâi chaát, kg/s r : khoái löôïng rieâng cuûa moâi chaát, kg/m3 w : toác ñoä doøng chaûy, m/s Ñöôøng huùt maùy neùn hôi NH3 : w = 20 m/s Theo baûng 10-1/tr345 ; r-10°C = 2.4 kg/m3 ( phuï luïc 1b/293) m Theo baûng 10-2/346 : choïn oáng theùp coù ñöôøng kính trong 33.5 mm, ñöôøng kính ngoaøi 38 mm. Ñöôøng ñaåy cuûa maùy neùn hôi NH3 : w = 25 m/s (Theo baûng 10-1/tr345 ) ; r130°c = 158.5 kg/m3 (phuï luïc 1b/293) m Theo baûng 10-2/346: choïn oáng theùp coù ñöôøng kính trong 6 mm, ñöôøng kính ngoaøi 10 mm. SÔ ÑOÀ NGUYEÂN LYÙ HEÄ THOÁNG Hình 19: sô ñoà nguyeân lyù 1 – maùy neùn 2 – bình taùch daàu 3 – thaùp ngöng 4 – bính chöùa cao aùp 5 – bình taùch khí khoâng ngöng 6 – bình taùch loûng giöõ möùc 7 – daøn laïnh xöông caù 8 – bình taùch loûng 9 – bình hoài daàu 10 – phin loïc Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Hôi moâi chaát huùt veà maùy neùn laø hôi quaù nhieät ñöôïc maùy neùn neùn leân ñeán nhieät ñoä tk, aùp suaát Pk ñi vaøo bình taùch daàu ôû nay daàu ñöôïc giöõ laïi vaø ñöa ñöôïc veà maùy neùn nhôø vaøo nguyeân taéc cheânh leäch aùp suaát. Coøn hôi moâi chaát ñöa ñeán thieát bò ngöng tuï, taïi bình ngöng tuï hôi moâi chaät ñöôïc thöïc hieän quaù trình trao ñoåi nhieät trôû thanh loûng. Sau khi moâi chaát trôû thaønh loûng ñöôïc ñöa vaøo bình chöùa cao aùp, roài ñi qua phin loïc, phin loïc coù nhieäm vuï loïc caùc caën baûn vaø haøm löôïng aåm trong moâi chaát, sau ñoù moâi chaát ñöôïc ñöa qua bình quaù laïnh loûng goùp phaàn taêng naêng suaát laïnh Moâi chaát loûng tieáp tuïc ñi qua kính xem loûng, van ñieän töø vaø chia thaønh hai ñöôøng vaøo qua van tieát löu vaø ñi vaøo bình chöùa thaáp aùp, nhôø vaøo van tieát löu maø gas loûng ñöôïc haï nhieät ñoä vaø aùp suaát xuoáng t0,p0. Van tieát löu nhieät ñieáu chænh luôïng long nhôø vaøo baàu caûm bieàn ôû ñaàu ra cuûa daøn laïnh Töø bình chöùa thaáp aùp moâi chaát loûng chaûy vaøo daøn laïnh xöông caù, moâi chaátñöôïc bay hôi vaø trao ñoåi nhieät vôùi nuôùc muoái Sau ñoù hôi laïnh trôû veá bình chöùa thaáp aùp. Hôi moâi chaát tieáp tuïc ñi veà bình taùch loûng, ôû nay moâi chaát ñöôïc taùch loûng coøn hôi thì ñöôïc huùt veà , keát thuùc moat quaù trình vaø chu trình ñöôïc laëp laïi. KẾT LUẬN Trong thời gian thực hiện đồ án môn học Kỹ Thuật Lạnh Ứng Dụng chúng em đã được củng cố lại các kiến thức đã học và tiếp thu được nhiều kiến thức bổ ích khác. Ngoài việc củng cố về mặt lý thuyết môn học Kỹ Thuật lạnh, chúng em còn được tìm hiểu kỹ hơn về công nghệ Kỹ thuật lạnh trong thực tế. Qua đó tạo cho chúng em sự hiểu biết rõ ràng hơn khi nghiên cứu lý thuyết. Tuy nhiên các số liệu mà chúng em tính toán và đưa ra chỉ ở góc độ sử dụng tư liệu, các loại sách hướng dẫn do vậy chắc chắn sẽ gặp phải những điều không thực tế. Do đó trong quá trình làm đồ án chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em mong được thầy cô chỉ dẫn thêm. Cuối cùng chúng em xin chân thành cám ơn thầy Lê Quang Huy và các thầy cô khác trong bộ môn Điện Lạnh đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án môn học này. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. NGUYỄN ĐỨC LỢI – PHẠM VĂN TÙY Kỹ Thuật Lạnh Cơ Sở- Nhà xuất bản Giáo Dục,Hà Nội, 2005. 2. NGUYỄN ĐỨC LỢI – PHẠM VĂN TÙY Máy Và Thiết Bị Lạnh - Nhà xuất bản Giáo Dục,Hà Nội, 2003. 3. NGUYỄN ĐỨC LỢI Hướng Dẫn Thiết Kế Hệ Thống Lạnh – Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội, 2005

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế bể đá cây, năng suất 5 tấn-ngày.doc
Luận văn liên quan