Đồ án Thiết kế hệ thống lạnh liên hoàn cho nhà máy chế biến thuỷ sản xuất khẩu Hải Phòng

ên nhiệt độ sẽ lấy cao hơn nhiệt độ trung bình năm 30C. Nhà máy xâ y dựng tại Hải Phòng Tra theo bảng 1 – 1[2] ta có ttb = 23,50C tw1 = 23,5 + 3 = 26,50C tw2 = 26,5 +2,5 = 290C tk = 29 + 4 =330C Từ nhiệt độ tk = 330C tra bảng hơi bão hoà NH3 [2] pk = 1,27 MPa 3.2.2.3. Nhiệt độ quá lạnh. Là nhiệt độ môi chất lạnh trước khi đi vào van tiết lưu. Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng lớn do đó người ta hạ được nhiệt độ quá lạnh xuống càng thấp càng tốt tql = tw1 + (3÷5) = 26,5 + 4 = 30,50C Nhiệt độ quá nhiệt. Với tủ cấp đông tqn = - 40 + 10 = -300C Với máy đá tqn = -25 + 10 = -150C Với kho lạnh tqn = -33 +10 = -230C Chu trình lạnh Đối với hệ thống cấp đông hai cấp chu trình lạnh là hệ thống được chọn hai cấp bình trung gian có ống xoắn. Môi chất lạnh lỏng quá lạnh trong ống xoắn nhiệt độ không hạ đến nhiệt độ trung gian vì tồn tại hiệu nhiệt độ trao đổi nhiệt không thuận nghịch trong ống xoắn nhiệt độ quá lạnh lớn hơn nhiệt độ trung gian khoảng 50C. Van điều áp lgP h Hình 3.7. Sơ đồ chu trình lạnh. 1a’ – 1a: Quá nhiệt hơi hút ở hệ thống bay hơi – 400C 1b’ – 1b: Quá nhiệt hơi hút ở hệ thống bay hơi – 33 0C 1c’ – 1c: Quá nhiệt hơi hút ở hệ thống bay hơi - 250C 1a – 2”: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 400C 1b – 2’: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 330C 1c – 2: Nén đoạn nhiệt cấp hạ áp ở - 250C 3 – 2”; 3 – 2’; 3 – 2: Làm mát hơi quá nhiệt đến hơi bão hoà. 3 – 4 : Nén đoạn nhiệt cấp cao áp 4 – 5’: Làm mát bằng ngưng tụ 5’ – 5: Quá lạnh trong bình ngưng. 5 – 7: Tiết lưu vào bình trung gian hạ áp suất từ pk xuống ptg 5 – 6: Quá lạnh lỏng tại bình trung gian. 6 – 10: Tiết lưu hạ từ pk xuống p0 10a– 1a’; 10b – 1b’; 10c – 1c’: trao đổi nhiệt đẳng áp ở thiết bị bay hơi 3.3.2. Tính chu trình lạnh và chọn máy nén. 3.3.2.1.Tính chu trình lạnh. Ta có: pTG: Áp suất trung gian p0: Áp suất ở thiết bi bay hơi -400C, p0 = 0,072 MPa pk: Áp suất ngưng tụ hệ thống, pk = 1,27 Mpa Mpa Tra bảng hơi bão hoà của NH3 [2] ta được tTG = -90C Chọn nhiệt độ quá lạnh trong ống xoắn là -40C Từ các thông số trên ta tra bảng hơi bão hoà và đồ thi lgP - I của môi chất NH3 ta được các thông số ở bảng dưới đây Bảng 3 – 18. Các thông số đỉm nút của chu trình. Điểm nút t,0C P, MPa h, kJ/kg v, m3/kg 1a’ -40 0,072 1720 1,75 1a -30 0,072 1735 1,8 1b’ -33 0,104 1730 1,2 1b -23 0,104 1745 1,3 1c’ -25 0,15 1740 0,8 1c -15 0,15 1750 0,85 2” 60 0,302 1920 0,53 2’ 50 0,302 1890 0,51 2 40 0,302 1860 0,5 3=8 -9 0,302 1750 0,4 4 90 1,27 1950 0,13 5 30,5 1,27 645 6 -4 1,27 490 7 -9 0,302 645 7’ -9 0,302 490 9 -9 0,302 455 10a -40 0,072 490 10b -33 0,104 490 10c -25 0,15 490 Năng suất lạnh riêng. Năng suất lạnh riêng là năng suất của một kg chất lỏng ở áp suất cao và nhiệt độ cao tạo ra trong quá trình tiết lưu và bay hơi hết trong thiết bị bay hơi thành hơi bão hòa khô ở nhiệt độ bay hơi và áp suất bay hơi. Với hệ thống cấp đông q0 = ia’ – i10a = 1720 – 490 = 1230 kJ/kg Với kho lạnh bảo quản q0 = i1b’ – i10b = 1730 – 490 = 1240 kJ/kg Với máy đá vẩy q0 = i1c’ – i10c = 1745 – 490 = 1255 kJ/kg Với kho chờ đông q0 = i3 – i7’ = 1750 – 490 = 1260 kJ/kg Năng suất lạnh riêng thể tích. Với hệ thống cấp đông kJ/m3 Với kho lạnh kJ/m3 Với máy đá vẩy kJ/m3 Với kho chờ đông kJ/m3 Công nén riêng Cân bằng entanpi ở bình trung gian ta có: m1.h5 + (m3 – m1).h7 + m1.h2 = m3.h3 + m1,h6 Công nén riêng Với hệ thống cấp đông = kJ/kg Với kho lạnh bảo quản kJ/kg Với máy đá vẩy kJ/kg Kho chờ đông kJ/kg Năng suất nhiệt riêng Với hệ thống cấp đông. kJ/kg Với kho lạnh bảo quản. kJ/kg Với máy đá vẩy. kJ/kg kho chờ đông. kJ/kg Tính hạ áp. Lưu lượng hơi thực tế qua máy nén hạ áp Với hệ thống cấp đông kg/s Với kho lạnh kg/s Với máy đá kg/s Với kho chờ đông Thể tích hút thực tể của máy nén hạ áp Với hệ thống cấp đông m3/s Với kho lạnh m3/s Với máy đá vẩy m3/s Với kho chờ đông Hệ số cấp nén hạ áp l = lc.ltl .lk .lW .lr - lc: Hệ số tính đến thể tích chết - ltl: Hệ số tính đến tổn thất do tiết lưu - lw: Hệ số tính đến tổn thất do hơi hút vào xilanh bị đốt nóng, lw = 0,95 - lr: Hệ số tính đến tổn thất do rò rỉ môi chất qua piston, xilanh. Chọn lr = 0,97 Có thể rút gọn thành. l = li.lw’ lw’ = 0,97.0,95 = 0,92 Với máy nén amoniac m = 0,95¸1,1 chọn m = 1 - c: Tỉ số thể tích chết, c = 0,03 ÷ 0,05 chọn c = 0,04 Þ 0,92 Thường lấy Dp0=5.103 Pa, Dptg=10.103 Pa. Với hệ thông cấp đông: Với kho lạnh bảo quản: Với máy đá vẩy: Với kho chờ đông: Ở kho chờ đông làm việc ở áp suất trung gian và đưa vào bình trung gian nên lHA = 0 Thể tích hút lý thuyết cấp hạ áp Với hệ thống cấp đông: Với kho lạnh bảo quản: Với máy đá vẩy: Công nén đoạn nhiệt. Với hệ thống cấp đông NsHA = m1.l1 = 0,192.(1920 – 1735) = 35,52 kW Với kho lạnh bảo quản. NsHA = m1.l1 = 0,0075.(1890 – 1745) = 1,087 kW Với máy đá vẩy NsHA = m1.l1 = 0,034.(1860 – 1750) = 3,74 kW Kho chờ đông : NsHA = m1.l1 = 0 HIệu suất chỉ thị Với hệ thống cấp đông: Với kho lạnh: Với máy đá vẩy: Với kho chờ đông: Công suất chỉ thị. Với hệ thống cấp đông. Với kho lạnh bảo quản. Với máy đá vẩy: Với kho chờ đông: Công suất ma sát. pms: là áp suất riêng ma sát, pms = 49 ÷ 69 Pa, chọn pms = 59Pa Với hệ thống cấp đông. Với kho lạnh bảo quản: Với máy đá vẩy: kW Với kho chờ đông: Công suất hữu ích NeHA =Ni + Nms Với hệ thống cấp đông: NeHA = 42,28 + 20,06 = 63,34 kW Với kho lạnh bảo quản NeHA = 1,25 + 0,57 = 1,82 kW Với máy đá vẩy NeAH = 4,11 + 1,71= 5,82 kW Với kho chờ đông NeHA = 0 Công suất tiếp điện cấp hạ áp. ηtd: Hiệu suất ctruyền động của khớp, đai ηtd = 0,95 ηel: Hiệu suất động cơ, ηel = 0,85 Với hệ thống cấp đông: kW Với hệ thống kho lạnh bảo quản: kW Với máy đá vẩy: kW Tính cấp cao áp. Lưu lượng hơi thực tế qua máy nén cao áp Với hệ thống cấp đông: kg/s Với hệ thống kho lạnh: kg/s Với máy đá vẩy: kg/s Với kho chờ đông: kg/s Thể tích hút thực tế cấp cao áp. Với hệ thống cấp đông: VttCA= m3.v3 = 0,4.0,25 = 0,1m3/s Với kho lạnh bảo quản: VttCA = 0,4.0,0095 = 0,0038 m3/s Với máy đá vẩy: VttCA = 0,4.0,042 = 0,017 m3/s Với kho chờ đông: VttCA = 0,4.0,002 = 0,0008 m3/s Hệ số cấp của cấp cao áp. Thể tích hút lý thuyết cao áp. Với hệ thống cấp đông: m3/s Với kho lạnh bảo quản: m3/s Với máy đá vẩy: m3/s Với kho chờ đông: Công nén đoạn nhiệt cấp cao áp Với hệ thống cấp đông: kW Với kho lạnh bảo quản: kW Với máy đá vẩy: kW Với kho chờ đông: kW Hiệu suất chỉ thị cấp cao áp. Công suất chỉ thị cấp cao áp. Với hệ thống cấp đông: kW Với kho lạnh bảo quản: kW Với máy đá vẩy: kW Với kho chờ đông: kW Công suất ma sát cao áp. Với hệ thống cấp đông: NmsCA =VttCA .pms = 0,1.59 = 5,9 kW Với kho lạnh bảo quản: NmsCA = 0,0038.59 = 0,22 kW Với máy đá vẩy: NmsCA = 0,017.59 = 1,003 kW Với kho chờ đông: NmsCA = 0,0008.59 = 0,047 kW Công suất hữu ích. Với hệ thống cấp đông: NeCA = Ni +Nms = 58,5 + 5,9 = 64,4 kW Với kho lạnh bảo quản: NeCA = 2,23 + 1,9 = 4,13 kW Với máy đá vẩy: NeCA = 10 +8,4 = 18,4 kW Với kho chờ đông: NeCA = 0,47 + 0,047 = 0,52 kW Công suất tiếp điện cấp cao áp. Với hệ thống cấp đông: kW Với kho lạnh bảo quản: kW Với máy đá vẩy: kW Với kho chờ đông: kW Tổng công suất điện cấp hạ áp và cao áp. Với hệ thống cấp đông: Nel = 77,2 + 80 = 157,2 kW Với kho lạnh bảo quản: Nel = 5,1 + 2,25 = 7,35 kW Với máy đá vẩy: Nel = 7,2 +23 = 30,2 kW Với kho chờ đông: Nel = 0,64 kW Công suất động cơ lắp đặt. Để cho máy nén hoạt động an toàn, công suất động cơ lắp đặt phải lớn hơn công suất tiếp điện, do đó ta nhân thêm hệ số an toàn k. Với hệ thống cấp đông: NĐC = 1,3.157,2 = 204,3kW Với kho lạnh bảo quản: NĐC = 1,8.7,35 = 13,23 kW Với máy đá vẩy: NĐC = 1,5.30,2 = 45,3 kW Với kho chờ đông: NĐC = 1,9.0,64 = 1,22 kW 3.3.2.2. chọn máy nén Máy nén được sử dụng trong hệ thống là máy nén piston MYCOM sản xuất tại Nhật Bản. Máy nén được chọn theo thể tích hút, theo tính thể tích hút của máy nén các loại ở trên thì đối với hệ thống cấp đông ta chọn loại có tỉ lệ xilanh cao áp và thấp áp là 1:3 còn kho lạnh bảo quản (ở đây kho chờ đông quá nhỏ nên ta chọn chung với kho lạnh) và máy đá vẩy là 1: 2. Tổng thể tích hút cao áp và thấp áp của hệ thống: Với hệ thống cấp đông: Vlt = 0,45 + 0,126 = 0,576 m3/s Với kho lạnh và chờ đông Vlt = 0,012+0,006 = 0,018 m3/s Với máy đá vẩy: Vlt = 0,034 + 0,021 = 0,055 m3/s Theo bảng 7 – 3 [2] ta chọn máy nén như sau: Chọn 3 máy nén loại N124B cho hệ thống cấp đông, các thông số như sau: Bảng 3 – 19. Thông số máy nén của hệ thống cấp đông. STT Các thông số Đặc tính 1 Ký hiệu N124B 2 Số xilanh 12+4 3 Kích thước piston và khoảng chạy 130x100 4 Tốc độ quay 870vòng/phút 5 Thể tích quét 1108,6m3/h 6 Năng suất lạnh 129kW 7 Công suất dầu trục 79 Kiểm tra lại với năng suất lạnh yêu cầu thấy chấp nhận được, công suất đông cơ máy N124B có thể chọn là NĐC ≥1/3.236 = 78,6 kW Vậy ta chọn động cơ có công suất ≥80kW. Chọn một máy nén N42A cho các kho và một máy nén N42A cho máy đá vẩy Theo bảng 7 – 3 [2] ta chọn máy nén kho lạnh bảo quản như sau: Bảng 3 – 20.Thông số máy nén kho lạnh. STT Các thông số Đặc tính 1 Ký hiệu N42A 2 Số xilanh 4+2 3 Kích thước piston và khoảng chạy 95´76 4 Tốc độ vòng quay 1000vòng/phút 5 Thể tích quét 193,9 m3/h 6 Năng suất lạnh( theo nhiệt độ sôi) 22,4 kW 7 Công suất đầu trục 14 Kiểm tra lại với năng suất lạnh yêu cầu thấy chấp nhận được, công suất động cơ máy N42A chọn bằng 22kW Theo bảng 7 – 3 [2] ta chọn máy nén cho máy đá vẩy như sau: Bảng 3 -21. Thông số máy nén đá vẩy STT Các thông số Đặc tính 1 Ký hiệu N42A 2 số xilanh 4+2 3 Kích thước piston và khoảng chạy 95x76 4 Tốc độ vòng quay 1200vòng/phút 5 Thể tích quét 232,7 6 Năng suất lạnh( theo nhiệt độ sôi) 46kW 7 Công suất đầu trục 21,1 Kiểm tra lại với năng suất lạnh yêu cầu thấy chấp nhận được, công suất động cơ máy N42A là 45,3kW. Chọn ≥ 50kW. 3.3.2.3. Tính nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng tụ. Nhiệt lượng ở thiết bị ngưng tụ là nhiệt lượng mà nước và gió làm mát lấy đi để môi chất ngưng tụ, tính nhiệt ở thiết bị ngưng tụ để tính công suất của thiết bị ngưng tụ. Qk = ∑Q0 +Ns Trong đó: Q0: Năng suất lạnh của máy nén Ns: Công nén đoạn nhiệt, xác đinh như sau: Ns = Nehe Ne: Công suất đầu trục he: Hiệu suất hiệu dụng [8] chọn he = 0,65 Với hệ thống cấp đông: Qk = 129.3+ 0,65.79.3 = 541 kW Với kho lạnh bảo quản: Qk = 22,4 + 0,65.14 = 31,5 kW Với máy đá vẩy: Qk = 42,7 + 0,65.21,1 = 56,4 kW 3.3.TÍNH CHỌN THIẾT BỊ. 3.3.1.Tính chọn thiết bị ngưng tụ. 3.3.1.1.Vai trò thiết bị ngưng tụ. Thiết bị ngưng tụ có nhiệm vụ: khi máy nén nén môi chất từ trạng hơi báo hòa thành hơi quá nhiệt và được thiết bị ngưng tụ làm môi chất chuyển sang trạng thái lỏng. Thiết bị ngưng tụ có ảnh hưởng đến áp suất và nhiệt độ của chu trình lạnh do đó ảnh hưởng đến hiệu quả và độ an toàn của hệ thống. Khi thiết bị ngưng tụ làm việc kém hiệu quả thì các thông số của hệ thống sẽ bị thay đổi theo chiều hướng xấu như: Năng suất lạnh hệ thống giảm, tổn thất tiết lưu tăng. Nhiệt độ cuối quá trình nén tăng. Công nén tăng, động cơ có thể quá tải. Độ an toàn giảm do áp suất phía cao tăng, rờle HP có thể tác động dừng máy nén… Nhiệt độ cao ảnh hưởng đến độ nhớt của dầu, dẫn tới cháy dầu… 3.3.1.2.Cấu tạo và nguyên lý làm việc của thiết bị ngưng tụ o 3 Cấu tạo. Hình 3.8. Cấu tạo dàn ngưng 1. Bơm nước tuần hoàn; 2. Quạt gió; 3. Thiết bị chắn nước; 4. Vòi phun nước; 5. Dàn ngưng ống trơn; 6. Van phao duy trì mức nước trong bể. Nguyên lý làm việc. Hơi môi chất đi vào trong ống góp hơi ở phía trên vào dàn ống trao đổi nhiệt và ngưng tụ rồi chảy về bình chứa cao áp ở phía dưới. Môi chất được làm mát nhờ hệ thống nước phun từ các vòi phun được phân bố đều ở ngay phía trên cụm ống trao đổi nhiệt. Nước sau khi trao đổi nhiệt với môi chất nóng lên và được giải nhiệt nhờ không khí chuyển động cưỡng bức từ dưới lên do các quạt hoạt động, do vậy nhiệt độ của nước xuống bồn chứa hầu như không đổi. Toàn bộ lượng nhiệt của môi chất được không khí thải ra ngoài. Thiết bị ngưng tụ này được bố trí quạt gió ở phía dưới tránh hơi nước làm ướt quạt làm tăng tuổi thọ của quạt. Bộ phận chắn nước dùng để chắn các giọt nước bị gió thổi ra ngoài không khí nhờ đó tiết kiệm được nước làm mát. Sau khi môi chất tuần hoàn được 2/3 dàn ống trao đổi nhiệt, một phần lớn gas đã được hóa lỏng, để nâng cao quá trình trao đổi nhiệt cần phải tách lượng lỏng này trước, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt phía sau cho lượng hơi chưa ngưng còn lại. Vì vậy ở vị trí này người ta bố trí ống góp lỏng trung gian, để gom dịch lỏng cho chảy lỏng thẳng về ống góp lỏng phía dưới và chảy trực tiếp về bình chứa cao áp, phần hơi còn lại tiếp tục luân chuyển 1/3 ống còn lại. 3.3.1.3.Tính thiết bị ngưng tụ. Vậy tổng lượng nhiệt thải ở dàn ngưng là: Qk = 541 + 31,5 + 56,4 = 629kW Từ Qk ta chọn hai dàn ngưng của hãng BALTIMORE với model VC1 – 185 với công suất giải nhiệt của mỗi dàn là 274kW Bảng 3 -22. Thông số dàn ngưng Kích thước vỏ Model Công suất, kW Công suất bơm, HP Số quạt 4.5’x12’ VC1 - 135 337 1 4 Hình 3.9. Loại dàn ngưng của BALTIMORE 3.3.2.Tính chọn thiết bị bay hơi cho kho lạnh và kho chờ đông. QBH = F.k.Dt . F: Diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị bay hơi. K: Hệ số truyền nhiệt của thiết bị bay hơi, xác định theo kinh nghiệm Dt: Hiệu nhiệ độ giữa môi chất sôi trong ống và không khí trong kho, Dt = 100C Hệ số truyền nhiệt k = 12,8W/m2.K [6] Với kho lạnh 33T: Với kho 15T: Với kho chờ đông: Chọn dàn lạnh của hãng HELPMAN Bảng 3 – 23. Kho lạnh 33T thông số như sau: Ký hiệu Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Quạt gió Kích thước dàn lạnh Khối lượng dàn lạnh sức chứa môi chất, lít Công suất động cơ Lưu lượng gió, m3/s số lượng quạt, cái ZLA – 118 - 6 59,3 0,25 1,127 1 1130Lx985Wx710 222 16 Bảng 3 – 24. Chọn dàn lạnh cho kho lạnh 15T và kho chờ đông Ký hiệu Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt Quạt gió Kích thước dàn lạnh Khối lượng dàn lạnh sức chứa môi chất, lít Công suất động cơ Lưu lượng gió, m3/s số lượng quạt, cái ZLA – 114 - 6 29 0,25 1,15 1 1130Lx985Wx710 115 8 3.3.3.Tính kiểm tra đường ống dẫn môi chất lạnh và cách nhiệt. Tính chọn đường ống. Tất cả đường kính trong của các đường ống đều tính theo công thức sau: di: Đường kính trong của ống dẫn. w: tốc độ dòng chảy trong ống m: Lưu lượng thực tể của môi chất đi qua máy. ni: Thể tích riêng của môi chất lạnh. Theo bảng 10.1[5] ta chọn vận tốc của môi chất trên đường nén w = 20m/s, trên đường ống hút w = 17m/s, trên đường ống dẫn lỏng w = 0,5 m/s Bảng 3 – 25. Kết quả tính toán đường ống dẫn môi chất Đoạn ống m, kg/s v, m3/kg w, m/s d, mm Chọn da/di, mm Hút hạ áp máy nén cấp đông 0,064 1,8 17 93 108/100 Hút cao áp máy nén cấp đông 0,083 0,4 17 50 76/69 Nén hạ áp máy nén cấp đông 0,064 0,53 20 46.5 76/69 Nén cao áp máy nén cấp đông 0,083 0,13 20 40,9 57/50 Hút hạ áp máy nén kho lạnh 0,0075 1,3 17 27 38/33,5 Hút cao áp máy nén kho lạnh 0,011 0,4 17 18,1 22/18 Nén hạ áp của máy nén kho lạnh 0,0075 0,51 20 15,6 22/18 Nén cao áp của máy nén kho lạnh 0,011 0,13 20 9,5 14/10 Hút hạ áp của máy nén đá vẩy 0,034 0,85 17 46,5 57/50 Hút cao áp của máy nén đá vẩy 0,042 0,4 17 35,4 45/40,5 Nén hạ áp của máy nén đá vẩy 0,034 0,5 20 32,9 45/40,5 Nén cao áp của máy nén đá vẩy 0,042 0,13 20 18,6 22/18 Ống dẫn lỏng từ ngưng tụ về BCCA về bình trung gian và về BCHA 0,303 0,0016 0,7 29,7 38/33,5 Ống dẫn lỏng từ bơm dịch đến cấp đông, kho lạnh bảo quản 0,1995 0,0016 0,7 24,1 32/27,5 Ống cấp lỏng từ bình trung gian đến cối đá vẩy, kho chờ đông 0,036 0,0016 0,7 10 18/14 Ống góp nén môi chất từ cấp nén hạ áp đến trung gian 0,235 0,53 20 88,8 108/100 Ống góp nén môi chất từ cấp nén cao áp đến ngưng tụ 0,303 0,13 20 51 76/69 Ống góp hút môi chất từ trung gian về máy nén cao áp 0,303 0,4 17 95,3 108/100 Ống góp hút môi chất từ BCHA về cấp máy hạ áp 0,2335 1,7 17 172 219/207 Tính cách nhiệt đường ống. Cách nhiệt đường ống nên sử dụng loại cách nhiệt chất lượng cao để giảm chiều dầy cách nhiệt, vật liệu cách nhiệt được sử dụng là inox bọc ngoài và đổ Foms Lớp polyurethan có hệ số dẫn nhiệt lcn = 0,03 W/m.K Lớp inox bọc ngoài có hệ số dẫn nhiệt lcn = 22W/m.K, d = 0,5 mm Công thức tính bề dầy cách nhiệt như sau: Chọn k = 0,12W/m2.K. Sau khi tính được bề dầy cách nhiệt thì ta đi tìm hệ số truyền nhiệt thực kt và kiểm tra đọng sương, nếu ks³ kt là được. - a1 = 23,3W/m2.K - a: Hệ số toả nhiệt phía trong của ống được tính như sau: - l: Hệ số dẫn nhiệt của môi chất trong ống - w: Vận tốc môi chất ở đường hút - dtr, dn: Đường kính trong và ngoài của ống dẫn môi chất - n: Độ nhớt động học của môi chất ở nhiệt độ trong ống Các thông số vật lý của hơi NH3 ở nhiệt độ -400C l = 0,0176W/m.K, n = 12,41.10-6m2/s, Pr = 1,04 Các thông số vật lý của hơi NH3 ở nhiệt độ -250C l = 0,018W/m.K, n = 6,73.10-6m2/s, Pr = 1,085 Các thông số vật lý của hơi NH3 ở nhiệt độ -90C l = 0,02W/m.K, n = 3,81.10-6m2/s, Pr = 1,14 Kiểm tra đọng sương Ta có t1 = 370C, j = 83% ts = 330C t2 : Nhiệt độ trong ống Bảng 3 – 26. Kết quả bề dầy cách nhiệt. Đường ống cáhc nhiệt kchọn a1 a2 dcn (tính được) dcn (chọn) Kt Ks Cách nhiệt đường ống hút phía hạ áp Phía cấp đông 0,12 23,3 50,5 45 50 0,107 0,13 Phía kho lạnh 0,12 23,3 60,5 42 50 0,108 0,14 Phía đá vẩy 0,12 23,3 104 35 50 0,117 0,16 Cách nhiệt đường ống hút phía cao áp Phía cấp đông 0,12 23,3 174 30 40 0,116 0,14 Phía kho lạnh 0,12 23,3 243 25 30 0,11 0,14 Phía đá vẩy 0,12 23,3 191 20 30 0,101 0,16 Cách nhiệt đường ống góp hút môi chất từ trung gian đến cấp cao áp 0,12 23,3 162 75 80 0,1 0,32 Từ bình thấp áp đến máy nén hạ áp 0,12 23,3 36,6 82 90 0,12 0,2 3.3.4. Tính chọn bình chứa cao áp. Bình chứa cao áp phải thoả mãn các yêu cầu sau: Khi hệ thống đang vận hành thì lượng lỏng vcòn lại trong bình ít nhất là 20% dung tích bình. Khi sửa chữa, bảo dưỡng thì bình chứa phải có kha năng chứa được toàn bộ môi chất của hệ thống và chỉ chiểm khoảng 80% dung tích bình. Hình 3.10. Nguyên lý cấu tạo bình chứa cao áp. Kính xem mức; 2. Van chặn ; 3. Ống lắp van an toàn; 4. Ống lắp áp kế xả; 5. Ống lỏng vào; 6. Ống cân bằng áp; 7. Ống cấp dịch; 8. Ống hồi lỏng; 9. Thân bình; 10. Xả dầu; 11. Xả cặn; 12. Chân bình Sức chứa của bình chứa cao áp được tính như sau: VCA: Thể tích chứa của bình chứa cao áp Vd: Thể tích chứa của tổng các dàn bay hơi. Sức chứa của dàn bay hơi ở tủ đông IQF là VIQF = 260lít Kho lạnh: Vkho = 16.2 + 8.2 = 48lít Sức chứa của buồng tái đông: Dàn lạnh của buồng tái đông có thông số. Chiều dài ống 2000mm = 20dm Có 12 hàng ống và mỗi hàng có 10 ống Đường kính ngoài của ống: 33,4mm, theo tiêu chuẩn của các đường ống chọn kích thước trong là 26,6mm = 0,266dm Vậy sức chứa môi chất của buồng tái đông là: lít Thể tích chứa môi chất của tủ đông tiếp xúc. Kích thước của tấm lắc là 2200x1250x22mm Vậy kích thước chứa môi chất 2194x1244x16mm = 21,94x12,44x0,16dm VBH = 11.21,94.12,44.0,16 = 480lít Thể tích chứa môi chất của cối đá vẩy. Chiều cao bên trong của máy đá vẩy 2m =20dm Đường kính trong tiếp xúc với môi chất DT = 0,46m = 4,6dm Đường kính ngoài tiếp xúc với môi chất DN = 0,508m =5,08dm lít Tổng thể tích trong các dàn bay hơi là: Vd = 260 + 48 +133 + 480.2 + 60,3 = 1413lít Vậy thể tích của bình chứa cao áp. VCA = 1,7.1413 = 2402lít Bảng 3 – 27. Chọn bình cao áp của hãng SEAREE Đà Nẵng. Số hiệu Thể tích, lít Khối lượng Kích thước số lượng 467 – CĐL 3000 1850kg f1016x4000L 1 3.3.5. Tính chọn bình chứa hạ áp. Đối với máy nén hai cấp có sử dụng bơm dịch thì phải có bình chứa hạ áp, bình chứa hạ áp có nhiệm vụ sau: Chứa dịch môi chất nhiệt độ thấp để cho bơm dịch hoạt động ổn định. Tách lỏng dòng gá rút về máy nén.Trong các hệ thống sử dụng bơm dịch, lượng lỏng sau dàn bay hơi khá lớn, nếu sử dụng bình tách lỏng thì không có khả năng tách hết, rất dễ gây gập lỏng. Vì vậy người ta đưa về bình chứa hạ áp, ở đó lỏng rơi xuống phía dưới, hơi phía trên được hút về máy nén. Do làm việc ở nhiệt độ thấp nên bình chứa hạ áp được bọc cách nhiệt polyurethan dầy 150 ÷ 200mm, ngoài cùng bọc inox bảo vệ Cấu tạo bình chứa hạ áp. Hình 3.11. Cấu tạo bình chứa hạ áp. 1. Đáy elíp; 2. Thân bình; 3. Chân bình; 4. Đoạn ống nối; 5. Van gas; 6. ống góp; 7. Ống sục gas nóng; 8. Ống hơi vào bình; 9. Ống lắp áp kế; 10. Ống hơi ra khỏi bình; 11. Ống cấp dịch vào; 12. Ống lắp van an toàn. Chọn loại bình hạ áp của công ty SEAREE Đà Nẵng sản suất có thể tích băng bình chứa cao áp. 3.3.6. Tính chọn bình giữ mức tách lỏng cho máy đá vẩy Hệ thống máy đá vẩy tiết lưu kiểu ngập nên phải sử dụng bình giữ mức tách lỏng nhăm cung cấp và duy trì mức lỏng luôn ngập ở thiết bị bay hơi. Ngoài nhiệm vụ giữ mức dịch cho bình bay hơi bình còn có chức năng tách lỏng hơi hút về máy nén Cấu tạo bình giữ mức tách lỏng Hình 3.12. Cấu tạo bình tách lỏng giữ mức 1.Đáy elíp; 2.Thân bình; 3. Chân bình; 4. Tấm bạ; 5. Ống gas về máy nén; 6. Ống lắp đồng hồ ở van an toàn; 7. Ống dịch ra bình; 8. Ống gas vào bình; 9. Ống cấp dịch cho bình; 10. Ống lắp van phao. Chọn bình tách lỏng của SEAREE Đà Nẵng loại f363x900L 3.3.7. Tính chọn bình tách dầu Trong máy nén có dầu bôi trơn để bôi trơn các chi tiết chuyển động và làm mát máy nén. Khi máy nén làm việc dầu thường cuốn theo môi chất lạnh, việc dầu bị cuốn theo môi chất lạnh có thể gây ra các hiện tượng: Máy nén thiếu dầu làm chế độ bôi chơn không tốt Dầu sau khi theo môi chất lạnh sẽ đọng bám ở các thiết bị trao đổi nhiệt như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, ảnh hưởng chung đến chế độ làm việc của toàn hệ thống Nguyên lý làm việc Giảm tốc độ đột ngột dòng gas từ tốc độ cao ( khoảng 18 ¸ 25m/s) xuống tốc độ thấp 0,5 ¸ 1 m/s. Khi giẩm tốc độ đột ngột các giọt dầu mất động năng và rơi xuống, do độ nhớt của gas nhỏ hơn của dầu nên động năng nhỏ và dạng hơi nên vẫn chuyển động bình thường. Cấu tạo bình tách dầu. Hình 3.13. Cấu tạo bình tách dầu 1. Đáy elíp; 2. Thân bình; 3. Tai đỡ bình; 4. Ống gas ra; 5. Ống gas vào; 6. Ống xả dầu 3.3.8. Bình thu hồi dầu Bình thu hồi dầu nhằm mục đích thu gom dầu từ các thiết bị như bình chứa thấp áp bình trung gian, bình chứa cao áp…để giảm tổn thất và giảm nguy hiểm khi xả dầu ở các thiết bị có áp suất cao Cấu tạo bình thu hồi dầu Hình 3.14. Cấu tạo bình tập trung dầu 1.Gas về đường hút hạ áp máy nén; 2Áp kế ; 3,4,5.Dầu vào bình tập trung từ các thiết bị; 6. Kính xem mức; 7. Đường dầu ra. 3.3.9. Tính chọn bình trung gian Công dụng chính của bình trung gian là để làm mát môi chất trung gian giữa các cấp của máy nén. Ngoài ra nó còn có nhiệm vụ tách lỏng môi chất để đảm bảo cho hơi hút tầm cao của máy nén cao áp là hơi bão hoà khô Trong hệ thống lạnh sử dụng bình trung gian có ống xoắn Nguyên lý cấu tạo bình trung gian 1. Van phao mức cao 2. Van chặn 3. Ống lỏng ra 4. Van phao mức thấp 5. Ống hồi lỏng 6. Ống cấp dịch 8. Ống gas vào 9. Ống lắp áp kế và van an toàn 10. Ống gas từ mn vào Hình 3.15. Cấu tạo bình trung gian Tính diện tích bề mặt của ống xoắn, dựa vào bề mặt truyền nhiệt để chọn binhg trung gian cho thích hợp. Q0X: Phụ tải nhiệt của ống xoắn Phụ tải nhiệt của ống xoắn bao gồm phụ tải nhiệt của thiết bị cấp đông, kho lạnh, máy đá vẩy Q0X = (0,25 + 0,0095 + 0,042).(645 – 490) = 46,73 kW K: Hệ số truyền nhiệt của ống xoắn, k = 580 ¸ 700 W/m2.K Tính nhiệt trung bình logarit của bình trung gian Nhiệt độ trong bình trung gian ttg = -90C Nhiệt độ trước khi vào bình trung gian t5 = 30,50C Nhiệt độ quá lạnh sau khi đi qua ống xoắn t6 = -40C 0C Theo tài liệu của SEAREE Đà nẵng chọn bình trung gian loại f763x2400H 3.3.10. Bình tách khí không ngưng Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ là tách lượng khí không ngưng ra khỏi hệ thống lạnh. Trong hệ thống lạnh amoniac luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng với môi chất lạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt ở các thiết bị trao đổi nhiệt như thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi, tăng nhiệt độ ngưng tụ và áp suất nén, năng suất lạnh giảm, chi phí điện năng tăng vì vậy trong hệ thống lạnh amoniac phải có thiết bị tách khí không ngưng. Nguyên lý làm việc Khí khoâng ngöng ra Hoãn hôïp khí - gas taïi thieát bò ngöng tuï Loûng tieát löu vaøo Vaøo ñöôøng huùt Gas loûng ra vaø xaû ñaùy Van an toaøn vaø ñoàng hoà aùp suaát OÁng xoaén trao ñoåi nhieät Bình tách khí không ngưng làm việc theo nguyên tắc phân ly pha lỏng và khí dựa vào nguyên lý nhiệt độ ngưng tụ khác nhau, ta đưa môi chất qua van tiết lưu làm lạnh hỗn hợp hơi môi chất ngưng tụ và quay trở lại bình chứa cao áp còn khí không ngưng được đưa cào thùng nước. Chọn loại bình tách khí không ngưng của hãng SEAREE f220x700H Hình 3.16. Cấu tạo bình tách khí không ngưng 3.3.11. Tính chọn bơm dịch Hệ thống muốn cấp đông nhanh để cho sản phẩm được an toàn thì ta sử dụng bơm dịch, ta chon hai bơm mắc song song nhau và một bơm chạy còn bơm kia dự phòng khi bơm đang chạy bị hỏng. Theo lưu lượng môi chất cần cung cấp cho cấp đông và kho lạnh ta chọn bơm dich theo bảng 10 -7[2] Thông số kỹ thuật 1,25XG-6-2,8 Năng suất m3/h 5,5÷12 Cột áp, mNH3 lỏng 15÷19 Số cấp 1 Tốc độ vòng quay 49,4 Công suất, kW 2,8 Chương4:THIẾT KẾ MẶT BẰNG VÀ LẬP DỰ TOÁN VẬT TƯ 4.1.THIẾT KẾ MẶT BẰNG. 4.1.1.Chuẩn bị kết cấu nhà xưởng. Nhà xưởng phải đảm bảo che nắng mưa cho thiết bị và máy, nền móng phải được cứng chắc, phải chịu được toàn bộ khối lượng hệ thống đặt trên nó, đảm bảo điều kiện thông thoáng Bố trí các khâu phải hợp lý, phù hợp với dây truyền và quy trình công nghệ, dây truyền không đan chéo nhau, không cản trở lẫn nhau. Các khu vực phải bố trí hợp lý, như khu nhập hàng, chế biến hàng, khu sửa chữa phải khác biệt với khu chế biến, bao gỏi sản phẩm, phòng máy phải tách riêng khu chế biến… Phải đảm bảo an toàn cháy nổ, vệ sinh an toàn thực phẩm, đối với nhà máy chế biến thuỷ sản phải có hệ thống xử lý nước thải. Khi tính toán quy hoạch phải để ý đến mở rộng nhà máy. Cửa phòng máy phải được mở ra phía ngoài. Nền móng cho máy và thiết bị không được làm chung với nền móng của nền móng nhà xưởng. Độ rộng của nền móng thiết bị phải lớn hơn kích cỡ của máy và thiết bị. 4.1.2. Diện tích nhà xưởng. Diện tích tương quan các phòng như sau: Theo ước tính kích thước của các thiết bị trong phòng máy, khoảng cách giữa các máy, và diện tích phòng ký thuật được tính diện tích là 242m2 Diện tích kho lạnh là 105m2 Diện tích 2 tủ đông tiếp xúc 15m2 IQF, tái đông 66 m2 Và diện tích của khu sản xuất mực chín, phân xưởng tinh chế tôm, tinh chế mực… Vậy tổng diện tích toàn bộ phân xưởng là 1650m2 4.1.3.Kết cấu nền móng đặt các thiết bị và máy. Các nền móng của motorr và máy nén không được làm cùng kết cấu nhà xưởng. Ta tiến hành làm kết cấu nền móng cho máy và thiết bị như sau: Xác định vị trí đặt máy và thiết bị sao cho hợp lý, thuận tiên về nối đi, sửa chữa, bảo dưỡng, lắp đặt… Đào móng sâu khoảng 1m, diện tích như đã xác định Đóng cọc tre với mật độ dầy Đổ lớp cát lên sau đó đầm chặt Dùng sắt f12 và f6 đan thành tấm lưới Đổ bê tông đồng thời định vị các bulong máy và thiết bị chính xác Dùng các thiết bị xây dựng để cân bằng mặt bằng bê tông. Đối với các thiết bị treo trên tường ta phải gia cố các thiết bị bằng các giá để, các thiết bị có khối lượng nhẹ như bình tập trung dầu thì ta không cần phải gia cố như vậy mà có thể làm đơn giản hơn 4.2. LẬP DỰ TOÁN VẬT TƯ Tên thiết bị Số lượng Chủng loại Kho lạnh 33T Diện tích vách 172,8m2 Diện tích nền, trần 138,24m2 Kho lạnh 15T Diện tích vách 64,8m2 Diện tích nền, trần 40,32m2 Kho chờ đông Diện tích vách 60,48m2 Diện tích nền, trần 34,56m2 Dàn lạnh HELPMAN 4 Cái Tủ đông tiếp xúc 2 1000kg/mẻ tủ đông băng chuyền 1 500kg/h Buồng tái đông 1 500kg/h Máy đá vẩy 1 10T/ngày Máy nén MYCOM 3 N124B Máy nén MYCOM 2 N42A Bình chứa cao áp 1 3000 lít Bình chứa hạ áp 1 3000lít Dàn ngưng 2 460kW Bình trung gian 1 f763x2400H Bình tách lỏng giữ mức 1 Bình thu hồi dầu 1 f363x900L Bình tách dầu 2 Bình tách khí 1 Van Điện từ 14 Van tiết lưu tay 12 Bơm dịch 2 Đường ống dẫn môi chất 60m 30m 90m 30m 20m 60m 20m 30m 20m f 108 f 76 f 57 f 32 f 22 f 14 f 45 f 100 f 219 Chương 5: SƠ ĐỒ TỔNG THỂ HỆ THỐNG LẠNH VÀ MẠCH ĐIỆN TỰ ĐỘNG HOÁ 5.1. MẠCH TỰ ĐỘNG HOÁ. 5.1.1. Mạch động lực. Việc đóng mở các động cơ đều được thực hiện bằng các khởi động từ. Các thiết bị đều được đóng mở và bảo vệ bằng các aptomat, tất cả các thiết bị đều có rơle nhiệt bảo vệ quá dòng, các thiết bị có công suất nhỏ thì nối ampekế trực tiếp vào mạch điện, còn thiết bị có công suất lớn ampekế được qua biến dòng CT 5.1.2. Mạch điều khiển và bảo vệ các thiết bị lạnh. Bảo vệ máy nén. Máy nén được khởi động sao – tam giác Máy nén là thiết bị rất quan trọng trong hệ thống lạnh, vì vậy nó được bảo bệ hết sức nghiêm ngặt, khi các điều kiện không làm việc đúng yêu cầu thì hệ thống bảo vệ làm ngắt mạch điện để ngưng máy. Máy nén được bảo bệ bởi các thiết bị sau: bảo vệ áp suất cao, áp suất dầu, bảo vệ quá dòng, bảo vệ khi bơm dàn ngưng không hoạt động. Điều khiển mức dịch bình hạ áp Mức dịch ở bình chứa hạ áp được bảo vệ bởi 2 van phao: Van phao bảo vệ mức dịch cao: tránh trường hợp máy nén hút lỏng về gây ngập dịch méy nén, khi mức dịch cao thì mạch tác động ngừng máy nén. Van phao mức thấp bảo vệ mức dịch quá cao sẽ đóng van tiết lưu ngừng cấp dịch cho bình chứa hạ áp. Bơm dịch được bảo vệ bằng rơle bảo vệ áp suất. Điều khiển nhiệt độ phòng lạnh Hệ thống lạnh cho kho lạnh hoạt động hoàn toàn tự động và được điều khiển đóng ngắt cấp dịch nhờ thermostat EWPC 970/S Mạch khởi động báo sự cố. Khi xảy ra sự cố áp suất hoặc quá dòng, mạch điện của chuông BELL có điện và chuông reo báo sự cố. 5.1.3. Các ký hiệu sử dụng trong mạch điện FSHlr: van phao ở mức cao ở bình chứa hạ áp. FSLlr: Van phao ở mức thấp ở bình chứa hạ áp. SVlr: Van điện từ cấp dịch ở bình chứa hạ áp. FSiH: Van phao ở mức cao của bình trung gian. FSiL: Van phao ở mức thấp của bình trung gian. SVi: Van điện từ cấp dịch cho bình trung gian. lK: THERMIC nhiệt quạt dàn lạnh SVf1: Van điện từ cấp dịch dàn lạnh 1 SVf2: Van điện từ cấp dịch cho kho lạnh 2 SVf3: Van điện từ cấp dịch cho kho lạnh 3 SVf4: Van điện từ cấp dịch cho kho chờ đông SVrf: Van điện từ cấp dịch cho tái đông SViqf: Van điện từ cấp dịch cho tủ đông IQF SVct: Van điện từ cấp dịch cho tủ đông tiếp xúc FSif: Van phao ở bình tách lỏng giữ mức ở cối đá vẩy SVif: Van điện từ cấp dịch cho cối đá vẩy 5.2. SƠ ĐỒ TỔNG THỂ CỦA HỆ THỐNG LẠNH LIÊN HOÀN. Sơ đồ hệ thống lạnh được thể hiện ở trang bên Chương 6: LẬP QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, THỬ NGHIỆM, VẬN HÀNH VÀ SỬA CHỮA. 6.1.QUY TRÌNH LẮP ĐẶT. 6.1.1.Lắp đặt máy nén. Yêu cầu đối với phòng máy. Các phong máy phải được bố trí ở tầng trệt, cách biệt hẳn với khu sản xuất tránh làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Có đầy đủ trang thiết bị phòng cháy, chữa cháy, mặt lạ phòng độc, dụng cụ thao tác vận hành sửa chữa, các bảng nội quy, quy trình vận hành và an toàn cháy nổ. Gian máy phải đảm bảo thông thoáng, có bố trí các quạt thông gió và cửa sổ thông gió, không gian bố trí máy rộng rãi, cao ráo để người vận hành dễ dàng đi lại, thao tác xử lý. Cửa chính là cửa hai cánh và mở ra phái ngoài, các thiết bị đo lường và điều khiển phải nằm ở vị trí thuận lợi thao tác, dễ quan sát, mỗi gian máy có ít nhất hai cửa. Độ sáng của phòng máy phải đảm bảo trong mọi hoàn cảnh, ban ngày cũng như ban đêm để người vận hành dễ dàng thao tác, đọc các thông số. Nền phòng máy phải đảm bảo cao ráo, tránh ngập lụt khi mưa bão làm hư hại đến thiết bị. Lắp đặt máy nén. Đưa máy vào vị trí lắp đặt: khi dùng cần cẩu chuyển chú ý chỉ được móc vào những vị trí đã được định sẵn, tuyệt đối không được móc tùy tiện làm hư hỏng thiết bị. Máy nén phải được lắp trên bệ móng bê tông cốt thép. Bệ móng không được đúc liền với cấu trúc xây dựng của tòa nhà tránh truyền chấn động làm hỏng kết cấu dây dựng. Để chấn động không truyền vào kết cấu xây dựng nhà thì khoảng cách tối thiểu từ bệ máy tới móng là 30cm. Các bulong cố định máy vào bệ móng đúc sẵn trong bê tông trước. Khi nâng hạ cần tối thiểu phải có hai người cân chỉnh. Trước khi đưa máy vào phải kiểm tra xem đế có bằng không bằng thước thủy, kiểm tra mức độ đồng trục của dây đai. Không được cố đẩy các dây đai vào buli, nên nới lỏng khoảng cách giữa động cơ và máy nén rồi cho dây đai vào, sau đó vặn bulong đẩy bàn trượt. Kiểm tra độ căng của dây đai thấy độ võng của dây bằng chiều dầy của dây đai là đạt yêu cầu. 6.1.2.Lắp đặt dàn ngưng. Khi lắp đặt thiết bị ngưng tụ cần lưu ý đến vấn đề giải nhiệt của thiết bị, ảnh hưởng của nhiệt ngưng tụ đến xung quanh, khả năng thoát môi chất lỏng về bình chứa để giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt. Để môi chất sau khi ngưng tụ có thể tự chảy về bình chứa cao áp, do đó cần lắp thiết bị ngưng tụ ở trên cao, ở trên các bệ bê tông. Vị trí lắp đặt thiết bị ngưng tụ cần thoáng mát, cho phép nhiệt dễ dàng thoát ra môi trường xung quanh, không gây ảnh hưởng tới con người và quá trình sản xuất. Khi hoạt động nước và bẩn có thể bị gió cuốn ra ngoài bể nước vì thế nên đặt dàn cách xa công trình xây dựng ít nhất 1500mm. Dàn ngưng tụ bay hơi có bố trí có trang bị van xả đáy, van phao tự động cấp nước, thang để trèo lên đỉnh dàn. Đáy của bể chứa nước phải làm dốc để khi làm vệ sinh bể ta có thể tháo hết nước cặn bẩn ra ngoài. 6.2.THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG. 6.2.1.Thử áp lực thiết bị. Theo quy định, áp suất thử của các thiết bị áp lực như sau: áp suất thử kín bằng áp suất làm việc, áp suất thử bền bằng 1,5 lần áp suất làm việc. Đối với bình chứa cao áp: áp suất thử kín là 20 kG/cm2, thử bền là 30 kG/cm2, áp suất thiết kế là 19,5 kG/cm2. Đối với bình chứa hạ áp áp suất thiết kế làm việc là 16 kG/cm2, áp suất thử kín là 16 kG/cm2, áp suất thử bền là 25 kG/cm2. Đối với bình trung gian áp suất thiết kế 16 kG/cm2, áp suất thử kín 16 kG/cm2, áp suất thử bền 25 kG/cm2. Đối với bình tách dầu áp suất thiết kế làm việc 19,5 kG/cm2, áp suất thử kín 20 kG/cm2, áp suất thử bền 30 kG/cm2 Đối với bình tách lỏng giữ mức áp suất thiết kế làm việc 16 kG/cm2, áp suất thử kín 16 kG/cm2, áp suất thử bền 25 kG/cm2. Đối với các mối hàn ta thử như sau: ta phân đoạn và thử từng phần và chia làm ba bước thử, đầu thử ta lắp van an toàn và đồng hồ chỉ thị áp suất, dùng khí N2 để thử. Bước 1: ta thử ở áp suất 3,5 kG/cm2 để phát hiện xem có bị rò rỉ ở mối nối, mối hàn, mặt bịch. Bước 2: nếu không thấy sự rò rỉ thì ta tiến hành tăng áp suất thử tới 16 kG/cm2, nêu không có vấn đề gì ta tiếp tục thực hiện bước 3. Bước 3: ta tăng áp lực thử đến 30 kG/cm2 sau đó ngâm tối thiểu 24giờ để xem có bị phá huỷ mối hàn, mối nối hay không. 6.2.2. Đuổi bụi. hệ thống lạnh sau khi đã được thử kín và thử bền ta tiến hành đuổi bụi vì hệ thống làm việc có những vị trí ống rất nhỏ như van tiết lưu, bụi sẽ làm tắc van tiết lưu, gây chà xước thiết bị do áp suất làm việc lớn do đó cần phải đuổi bụi. Ta tiến hành đuổi bụi như sau: Ta lợi dụng áp suất thử trong thiết bị lớn nên ta cắt bỏ chỗ bịt ống cho N2 xì ra nhưng bụi vẫn chưa hết. Đối với ống nhỏ. Ta lắp chai gas vào van 3 ngả, lấy băng keo bọc đầu ống lại, mở van chai N2 ra áp suất lớn sẽ làm vỡ băng keo. Đối với ống lớn thì ta thay băng keo băng nút. 6.2.3.Hút chân không. Hệ thống lạnh làm việc ở nhiệt độ rất thấp do đó cần phải hút chân không nếu không hút thì làm ảnh hưởng rất lớn đến hệ thống và hệ thống không thể làm việc được do đó ta tiến hành hút như sau: Việc hút chân không phải thực hiện nhiều lần mới đảm bảo hút kiệt không khí và hơi ẩm có trong hệ thống đường ổng và thiết bị. Duy trì áp lực từ 50 ¸ 70 mmHg (tức độ chân không -700 mmHg) trong 24 giờ, trong 6 giờ đầu cho phép áp lực tăng 50% nhưng sau không tăng nữa. 6.3.VẬN HÀNH VÀ SỬA CHỮA. 6.3.1.Quy trình vận hành. 6.3.1.1.Quy định chung. Người không có nhiệm vụ không được vào phòng máy. Không đem các vật dễ cháy dễ nổ vào phòng máy. Người vận hành phải lắm vững về quy trình vận hành, các quy định về an toàn điện, an toàn cơ khí, các quy định về phòng chống cháy nổ. Khi vận hành, người vận hành phải ở trạng thái làm việc bình thường, không say xỉn, không mắc các bệnh về thần kinh. Người vận hành phải túc trực trong phòng máy. Phòng máy phải luôn gọn gàng, sạch sẽ, không có chướng ngại vật. 6.3.1.2.Chuẩn bị vận hành. Kiểm tra nguồn điện áp: 360V<U<400V nếu điện áp nằm ngoài vị trí này thì không được phép chạy máy. Kiểm tra xem xét bên ngoài các máy nén và những thiết bị khác xem có gì trở ngại không. Kiểm tra tình trạng đóng mở các van: Các van ở vị trí đóng gồm: van nạp gas ở bình chứa cao áp, các van xả dầu ở các tủ đông tiếp xúc, máy đá vẩy, van xả đáy của bình thu hồi dầu, van thu hồi dầu ở các bình tách dầu, bình chứa, bình trung gian, bình chứa hạ áp, ống góp của các van phao, van hồi lỏng ở bình trung gian , van xả gas nóng cho các ống góp van phao, các tủ đông tiếp xúc và máy đá vẩy, van hút của các máy nén, van by-pass. Các van đã được điều chỉnh gồm: các van tiết lưu, van điều chỉnh lưu lượng, các van pilot của các van điều áp (PM). Đối với các van này chỉ có người có trách nhiệm mới được điều chỉnh. Các van còn lại ở vị trí mở, đặc biệt chú ý van đẩy của máy nén, van hút và van đẩy một chiều của bơm dịch, van chặn trước đồng hồ áp suất và van an toàn. Kiểm tra rò rỉ hệ thống. Nếu rò rí ta phải tìm cách khắc phục ngay. Kiểm tra mức dầu trong carte máy nén, mức dầu ở trong máy nén khoảng 2/3 kính xem mức là đạt. Kiểm tra mức nước ở dàn ngưng và các phụ tải. Kiểm tra mạch nối dây điện, mạch điện không có tín hiệu báo sự cố, để đảm bảo mạch sẵn sàng hoạt động. Sau khi xác định tất cả các thiết bị ở trạng thái tốt, tiến hành khởi động máy. 6.3.1.3.Vận hành. Khởi động máy. a,Chế độ AUTO Bật công tắc bơm nước giải nhiệt máy nén cùng với quạt và bơm nước của hai dàn ngưng bay hơi CONDENSER (Cosec) ở tủ điện điều khiển sang chế độ AUTO hoặc MAN. Chú ý bơm nước giải nhiệt máy nén cùng với quạt và bơm nước của hai dàn ngưng (Cosec) là nên chạy ở chế độ MAN trước khi khởi động và sau khi dừng máy nén một thời gian để giải nhiệt cho hệ thống. Bật công tắc cấp dịch cho trung gian INTER LIQUID (Cosil) ở tủ điện điều khiển sang vị trí AUTO. Do các máy nén đều sử dụng bộ điều khiển CPIII vi vậy ở chế độ tự động các máy nén sẽ tự động khởi động, mang tải, giảm tải và tự động dừng theo các phụ tải hoạt động, việc điều khiển như trên được thực hiện cho 3 máy nén N124WB và 2 máy nén N42WA. Tuy nhiên cần lưu ý rằng: trước khi đưa các máy nén nói trên vào vận hành theo chế độ hoàn toàn tự động thì phải đưa áp suất hút trên ống góp hạ áp (BCHA) giảm đến giá trị Ph = 0,5kg/cm2 có như vậy mới đảm bảo cho máy nén hoạt động an toàn. Trong trường hợp khởi động lần đầu hay vì một nguyên nhân nào đó mà áp suất hút tại BCHA lên quá cao, muốn đưa các máy nén vào hoạt động ở chế độ hoàn toàn tự động thì phải khởi động một trong bốn máy nén bằng tay thường khới động máy nén N42WA, muốn khới động máy nén khác thì thực hiện tương tự ) bằng cách như sau: Bật công tắc giảm tải của máy nén D(N42WA), UNLOAD D (Cosd1, Cosd2) ở tủ điện động lực sang vị trí AUTO. Nhấn nút start (PB1d) để khởi động máy nén D. Mở từ từ van chặn hút cấp thấp của máy nén động thời khống chế áp suất hút trên đồng hồ không vượt quá 0,5 kg/cm2 và dòng điện môtơ không quá Ađm Quá trình khởi động hoàn thành khi mở được hoàn toàn van hút. Tiếp tục khởi động máy nén A,B,C tương tự như máy nén D. Bật công tắc cấp dịch cho bình chứa hạ áp LOW RICEIVER (Coslr) ở tủ điện sang vị trí AUTO. Chọn bơm dịch bằng cách bật công tắc LIQUID PUMP (Coslp) ở tủ điện điều khiển sang vị trí LP1 thì bơm dịch số 1 hoạt động, bơm dịch số 2 dự phòngvà ngược lại nếu bật sang vị trí LP2. Sau khi các máy nén đã hoạt động ổn định ta lần lượt khởi động các phụ tải lạnh. Trong quá trình vận hành hệ thống cấp đông cần lưu ý theo dõi: Tình trạng bám băng trên van hút và đầu hút của máy nén. Nắng nghe tiếng động bất thường. Nếu nghe có tiếng gõ mạnh thì phải nhanh chóng dừng máy ngay. Theo dõi các thông số của máy. Các thông số vận hành máy trong suốt quá trình vận hành đảm bảo phải nằm trong giới hạn sau: Áp suất đẩy: 11kg/cm2 < Pđẩy < 15,5 kg/cm2 Áp suất hút: -60cmHg < Phút < 0,3 kg/cm2 Áp suất dầu: Pdầu - Phút < (1,2 – 1,5 ) kg/cm2 Dòng điện: I < Iđm - Tiến hành ghi thông số một cách đều đặn vào sổ vận hành, cứ 30phút ta ghi một lần. a1.Khởi động tủ đông tiếp xúc. Bật công tắc cấp dịch cho tủ đông CONTACT FREEZER 1 (Cosct1), CONTACT FREEZER 1 (Cosct2) sang vị trí AUTO. a2.Khởi động thiết bị cấp đông IQF. Quá trình khởi động và cài đặt các thông số hoạt động cho các băng tải trong dây truyền IQF và tái đông được thực hiện tại các tủ điện đặt tại dây truyền trong gian chế biến. Trước khi vận hành dây truyền IQF cần quan sát điện áp ba pha, và chướng ngại vật cản trở sự làm việc bình thường của băng chuyền. Kiểm tra tủ điện. - Đưa công tắc chính ( aptomat) về vị trí ON. - Đưa núm vặn điều chỉnh tốc độ băng tải IQF về vị trí nhỏ nhất. - Nhấn nút khởi động băng tải. - Xoay từ từ núm vặn để chọn tốc độ để chọn cấp đông thích hợp. - Khởi động lần lượt các quạt gió IQF. - Khởi động phần cấp dịch cho IQF. - Cấp nước cho phần rửa băng tải và hộp chứa nước làm ướt băng tải. - Khởi động các thiết bị sau IQF. - Nạp sản phẩm lên băng tải để cấp đông. a3, Khởi động thiết bị tái đông. - Vận hành cho băng tải tái đông hoạt động ổn định. - Bật công tắc cấp dịch REFREEZER LUID (cosrf) sang vị trí AUTO. a5, Khởi động kho lạnh. - Bật công tắc quạt dàn lạnh sang vị trí AUTO - Bật công tắc cấp dịch sang vị trí ON. a6, Khởi động máy đá vẩy. - Bật công tắc cối đá vẩy ở tủ điện cối đá đặt tại kho đá vẩy sang vị trí AUTO để cho dao và các bơm nước hoạt động. - Bật cấp dịch cho cối đá vẩy. b,Chế độ MAN. Chế độ MAN chỉ sử dụng trong trường hợp chạy thử thiết bị, các van phao không hoạt động được, chỉ những người thực sự am hiểu hệ thống mới chạy chế độ MAN và luôn theo dõi tình trạng của máy móc và thiết bị vì rất dễ xảy ra các sự cố gây nguy hiểm đến hệ thống. 6.3.1.4.Dừng máy. a, Dừng bình thường. Do các máy đều sử dụng bộ điều khiển CPIII vì vậy ở chế độ tự động máy nén sẽ dừng theo phụ tải hoạt động. Tuy nhiên muốn dừng các máy nén đang hoạt đông người vận hành phải tuân theo các bước sau: Bật công tắc bơm dịch sang vị trí OFF. Bật công tắc cấp dịch đến các phụ tải sang vị trí OFF. Khi áp suất hút xuống thấp gần đến vị trí cài đặt Phút = 60 cmHg nhấn nút STOP cho dừng máy hoặc đợi cho đến khi bộ điều khiển CPIII tác động giảm tải rồi dừng máy, nhanh chóng đóng van chặn hút lại. Bật công tắc cấp dịch cho bình trung gian sang vị trí OFF. Bật công tắc cấp dịch cho bình chứa hạ áp sang vị trí OFF. Bật công tắc của các phụ tải sang vị trí OFF. b, Dừng máy sự cố. Khi xảy ra sự cố ảnh hưởng đến con người và thiét bị, thì nhanh chóng thực hiện các bước sau: Nhấn nút dừng máy khẩn cấp để dừng máy. Bật các công tắc cấp dịch về vị trí OFF Tắt các aptomat trong tủ điện. Đóng chặt van cấp dịch cho hệ thống ở bình chứa cao áp. Nhanh chóng khắc phục sự cố để tránh thiệt hại đến mắc tối đa. c, Dừng máy lâu dài. Để dừng máy lâu dài cần hút sạch gas trong hệ thống về bình chứa cao áp, muốn vậy cần phải tiến hành như dừng máy bình thường và phải hút nhiều lần đến khi gas về hết bình chứa thì dừng máy. Đóng van chặn hút, van cấp dịch cho hệ thống ở bình chứa. Cắt aptomat và khoá tủ điện lại. vệ sinh các thiết bị cấp đông sạch sẽ. 6.3.1.5. Quy trình xả băng dàn lạnh. a, Xả băng cho dàn lạnh IQF, tủ đông gió và tái đông. - Trong quá trình vận hành hệ thống nếu băng bám nhiều trên dàn lạnh của thiết bị cấp đông IQF, tủ tái đông và tủ đông gió thì tiến hành xả băng. - Lựa chọn dàn lạnh xả băng. Bật công tắc ABF DEFROST (cosD) qua vị tí ON khi muốn xả băng tủ đông b, Xả băng dàn lạnh các kho lạnh và kho chờ đông. - Trong quá trình băng bám nhiều vào dàn lạnh thì ta tiến hành xả băng. - Hệ thống xả băng hoàn toàn tự động theo chu kỳ thời gian cài đặt trên EWPC 970/S. Muốn điều chỉnh lại chu kỳ xả băng ta điều chỉnh trên EWPC 970/S. 6.3.2.Bảo dưỡng, sửa chữa và khắc phục sự cố. 6.3.2.1.Bảo dưỡng hệ thống. Bảo dưỡng máy nén Việc bảo dưỡng máy nén là cực kỳ quan trọng đảm bảo cho hệ thống hoạt động được tốt, bền, hiệu suất làm việc cao nhất Thay dầu cho carte, nên một năm thay dầu một lần, chỉ nên nạp dầu chất lượng tốt theo quy định của MYCOM. Thời gian đầu khi mới lắp máy cần thay dầu trong thời gian hoạt động ngắn. Phải vặn bằng tay mỗi ngày để làm sạch phin lọc tinh của bơm dầu, và làm vệ sinh phin lọc thô. kiểm tra hệ thống nước giải nhiệt Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ. Tình trạng làm việc của thiết bị ngưng tụ ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất làm việc của hệ thống, độ an toàn, độ bền của thiết bị. Ta tiến hành vệ sinh như sau: Vệ sinh bề mặt trao đổi nhiệt. Xả dầu tích tụ bên trong thiết bị. Bảo dưỡng cân chỉnh bơm quạt giải nhiệt. Xả khí không ngưng ở thiết bị ngưng tụ. Vệ sinh bể nước xả cặn. Kiểm tra thay thế các vòi phun nước, các tấm chắn nước. Bảo dưỡng dàn bay hơi. Xả băng dàn lạnh: khi băng bám vào dàn lạnh nhiều sẽ làm tăng trở nhiệt dàn lạnh, dòng không khí đi qua dàn bị ngăn cản làm giảm lưu lượng gió, trong một số trường hợp băng làm tắc các cánh quạt, motor làm cháy quạt. Vệ sinh dàn trao đổi nhiệt. Vệ sinh máng thoát nước dàn lạnh. Xả dầu dàn lạnh. Kiểm tra bảo dưỡng các thiết bị đo lường, điều khiển. 6.3.2.2.Sửa chữamột số sự cố thường gặp, nguyên nhân và triệu chứng. Sự cố Nguyên nhân Triệu chứng Cách khắc phục Máy nén không quay -Động cơ có sự cố: cháy hoặc tiếp xúc không tốt, khởi động từ bị cháy -Tải quá lớn, điện áp thấp, cơ cấu cơ khí bên trong bị hỏng, nối dây vào động cơ bị sai -Đứt đầu trì, công tắc tơ bị hỏng, đứt dây điện, các công tắc bảo vệ đang làm việc -Không có tín hiệu gì -Động cơ kêu ù ù nhưng không chạy, có tiếng kêu và rung bất thường -Không có phản ứng gì khi ấn nút công tắc điện từ, -Kiểm tra sửa chữa hay là thay mới, điều chỉnh dây đai -Kiểm tra tải, dầu trì hệ thống điên và các thiết bị bảo vệ Áp suất đẩy quá cao -Thiếu nước giải nhiệt: do bơm nhỏ, do tắc lọc, do ống nước nhỏ, bơm hỏng -Quạt tháp giải nhiệt không làm việc, bề mặt trao đổi nhiệt bị bẩn, bị bám dầu -Lọt khí không ngưng, Nhiệt độ nước làm mát cao, nhiết độ môi trường lớn -Nạp quá nhiều gas, nước giải nhiệt phân bố không đều -Nước nóng, dòng điện bơm nhiệt cao, thiết bị ngưng tụ nóng bất thường -Nước trong tháp nóng, dòng điện quạt chỉ 0 Nước ra không nóng, thiết bị ngưng tụ nóng bất thường -Đồng hồ rung mạnh, thiết bị ngưng tụ nóng bất thường Tăng diện tích trao đổi nhiệt, kiểm tra, sửa chữa hoặc thay thế -Kiểm tra nguông điện và đông cơ quạt ngưng tụ, vệ sinh bên ngoài ống và xả dầu dàn ngưng -Kiểm tra, xả khí không ngưng, tìm nguyên nhân và khắc phục -Xả bớt gas ra, sửa thiết bị phân bố nước Áp suất đẩy quá thấp -Ống dịch hay ống hút bị nghẽn -Nén ẩm do mở van tiết lưu to, thiếu hoặc mất môi chất lạnh -Gas xì ở van hút hay van đẩy, vòng găng của piston -Máy đang hoạt động giảm tải -Ống dịch có sương bám, ống hút chân không -Sương bám carte, nắp máy lạnh, áp suất hút thấp van tiết lưu phát tiếng kêu xù xù Tìm nguyên nhân và thông -Nạp thêm môi chất lạnh, mở nhỏ lại van tiết lưu - sửa chã hoặc thay thể van hút, vòng găng piston Áp suất hút cao -Van tiết lưu mở quá to chọn van có công suất quá lớn, phụ tải nhiệt lớn -Gas xì ở van hút, van đẩy, van by-pass -Đang ở chế độ giảm tải -Sương bám ở carte do nén ẩm, dòng điện lớn -Áp suất đẩy nhỏ phong lạnh không lạnh -Đóng bớt van tiết lưu lại - Đóng bớt van chặn hút lại Áp suất hút thấp -Thiếu môi chất lạnh, van tiết lưu mở nhỏ -Dầu đọngtrong dàn lạnh, tuyết bám dầy dàn lạnh, nhiệt độ buồng lạnh thấp -Đường kính ống trao đổi nhiết dàn lạnh -Nhiệt độ buồng lạnh cao hơn nhiều so với nhiệt độ hút -Ngập dịch, sương bám ở cartre Kiểm tra các van xem van chặn hút có mở quá nhỏ không, van by-pass có hở không…. KẾT LUẬN Sau khi hoàn thành báo cáo tốt nghiệp gồm những vấn đề sau: đã chọn được các thiết bị cấp đông như tủ đông tiếp xúc, tủ đông băng chuyền, máy đá vẩy, kho lạnh và kho chờ đông đảm bảo được yêu cầu cho nhà máy chế biến với công suất 10 tấn/ngày. Tính được lượng nhiệt cần cung cấp cho tủ cấp đông, máy đá vẩy, các kho, chọn được các máy nén đảm bảo cho hệ thống làm việc tốt theo yêu cầu. Chọn được các thiết bị chính phụ như bình chứa cao áp , bình tách dầu, thiết bị ngưng tụ, đường ống …Ngoài ra còn bố trí mặt bằng, thiết kế sơ đồ phòng máy đảm bảo về các yêu cầu của phân xưởng chế biến, thiết kế các mạch điện động lực, điều khiển tự động hệ thống. Xây dựng quy trình vận hành hệ thống, tìm hiểu một số sự cố và đưa ra phương pháp xử lý. Tuy nhiên có những việc chưa làm được mong quy thây cô giúp đỡ. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đinh Văn Thuận, Võ Trí Chính: Hệ thống máy và thiết bị lạnh – Nhà Xuất bản khoa học kỹ thuật 2004. 2. Nguyễn Đức Lợi: Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2002. 3. Phạm Văn Tùy, Nguyễn Đức Lợi: Kỹ thuật lạnh ứng dụng – Nhà xuất bản giáo dục 2002. 4. Phạm Văn Tùy, Nguyễn Đức Lợi: Máy và thiết bị lạnh – Nhà xuất bản giáo dục 2003. 5. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy: Kỹ thuật lạnh cơ sở - Nhà xuất bản giáo duc 2002. 6. Hoàng Đình Tín: truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2001. 7. Tài liệu hãng SEAREE Đà Nẵng. 8. Trần Thanh Kỳ: Máy lạnh – Nhà xuất bản giáo dục