LỜI NÓI ĐẦU
Kho lạnh là nơi có thể duy trì nhiệt độ tương đối thấp và nhiệt độ
tương đối cao .Nên nó có cấu tạo và kiến trúc đặc biệt dung để bảo quản
các sản phẩm mà không thể bảo quản được lâu trong điều kiện bình thường
,ví dụ như thịt, cá, tôm .
Việt Nam có đặc điểm địa lý nằm trải dài theo bờ biển và có khí hậu nóng
ẩm nhiệt đới nên nước ta có điều kiện thuận lợi về phát triển kinh tế biển
và nông lâm nghiệp do đó nhu cầu xây dựng và phát triển các kho lạnh với
dung tích nhỏ,vừa,và cả những kho lạnh với dung tích lớn để phục vụ cho
việc bảo quản,và phân phối các sản phẩm ngày càng tăng .
Nhưng do kho lạnh có tính chất khác xa không khí ngoài trời nên kết cấu
xây dựng,cách nhiệt,cách ẩm của kho lạnh cần có những yêu cầu đặc biệt
nhằm bảo vệ sản phẩm bảo quản nên việc tính toán và thiết kế kho lạnh
phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau :
-Cần đáp ứng được yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất ,nhập khẩu.
-Cần tiêu chuẩn hóa được các dạng kho lạnh.
-Cần có khả năng cơ giới hóa cao trong các khâu bốc dỡ,sắp xếp hang
hóa.
-Sử dụng vốn đầu tư hợp lý.
Em được giao nhiệm vụ: " tính toán và thiết kế hệ thống kho lạnh
phân phối" . Và được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cũng như sự nỗ
lực của bản thân em đã hoàn thành bản đồ án này .Tuy nhiên do chưa có
kinh nghiệm thực tế và khả năng còn hạn chế cho nên trong quá trình làm
đồ án không tránh khỏi những sai sót em mong được sự chỉ bảo và hướng
dẫn các thầy ở bộ môn .
Em xin chân thành cảm ơn
Nội dung tính toán gồm có những phần sau:
* Phần 1:Tính kích thước và bố trí mặt bằng kho lạnh
* Phần 2:Tính cách nhiệt,cách ẩm cho kho lạnh
* Phần 3:Tính phụ tải
* Phần 4:Chọn máy nén
* Phần 5:Chọn bình ngưng
* Phần 6:Chọn dàn bay hơi
* Phần 7:Chọn các thiết bị phụ cho kho lạnh
* Phần 8: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh
TÀI LIỆU GỒM 49 TRANG .
CHÚ THÍCH : TÀI LIỆU GỒM FILE PDF + FILE WORD
70 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3159 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tính toán thiết kế hệ thống kho lạnh phân phối, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
k. Δt
k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,2592 [w/m2k]
Δt độ chênh nhiệt độ Δt = 15-(-29) = 440 C
2⇒ q = 0,2592.44 = 11,4048 [w/m ]
+ Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n −1 − q.
Vách
Nhiệt độ (
oC)
áp suất (
pa)
1
13,85
2
13,6
3
9,427
4
9,16
= 0,2592 [w/m2 k]
c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt
δ n−1
λn−1
5
9,016
6
-27,38
64,476
7
-27,64
62,934
1580,12 1554,72 1180,46 1159,47 1148,28
d. Tính phân áp suất thực của hơi nước
p −p
w = h1 h 2
H
Ph1 = Px’’ ( t = 15oC ) .φ1 = 1701,07.0,8 = 1361,37 [pa]
Ph2 = Px’’ ( t = -29oC ) .φ2 =55,396.0,9 = 49,85 [pa]
H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che
δ i 3.0.02 0,3 0,004 0,15
H= ∑ =+++= 0,028 [m]
λi90105 0,867,5
1361,37 − 49,85
⇒w== 0,0466 [g/m2h]
0,028.10 6
+ Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là :
p xn = p xn −1 − w.
Px6 = 58,77 [pa] , Px7 = 48,416 [pa]
Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất
bão hòa
12.Tính chiều dầy cách nhiệt giữa buồng kết đông và hành lang
+ Các lớp của tường vẫn chọn như phần 4
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 10 [ w/m2 k ] và α 2 = 10,5 [w/m2k]
Tra bảng ( 3-4 ) ta có k =0,27[ w/m2]
⇒ Px2 = 1351,01 [pa] , Px3 = 1217,87 [pa] , Px4 = 1207,5 [pa] , Px5 = 990,77
δ n−1
μ n−1
a,C hiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
⎡ 11 ⎞⎤⎛ 1 0,02 0,3 0,02 0,004 0,02
−⎜ ++++++⎟⎥ = 0,1435 [m]
0,30,88 10,5 ⎠⎦⎣ 0,27 ⎝ 10 0,88 0,82 0,88
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,2 [ m ] ,mỗi lớp dầy 0,01 m
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
1
Kt == 0,204 [w/m2k]
1 3.0,02 0,3 0,004 0,151
+++++
10 0,88 0,820,30,047 10,5
δ cn = 0,047⎢
b, Kiểm tra độ đọng sương
nhiệt độ trung bình của hành lang t = 15 oC và có độ ẩm φ = 80 %
từ độ thị ( i-đ) ta có ts = 110 C
t −t15 − 11
Ks = 0,95. α 1 . t s = 0,95.10.= 0,826 [w/m2k ]
t1 − t 215 − (−31)
⇒ k s = 0,826 > kt = 0,204 nên vách ngoài không bị đọng sương
c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt
+ mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt
k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,204 [w/m2k]
Δt độ chênh nhiệt độ Δt = 15-(-31) = 460 C
2⇒ q = 0,204.46 = 9,384 [w/m ]
+ Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n−1 − q.
Vách
Nhiệt độ
( oC)
áp suất (
pa)
1
14,06
1601,7
2
13,848
1579,5
3
11,55
1180,46
δ n −1
λn −1
4
11,34
1340,85
5
11,22
1330,26
67
-28,71 -28,9
56,93
55,922
d. Tính phân áp suất thực của hơi nước
p −p
w = h1 h 2
H
Ph1 = Px’’ ( t = 15oC ) .φ1 = 1701,07.0,8 = 1361,37 [pa]
Ph2 = Px’’ ( t = -31oC ) .φ2 =45,77.0,9 = 41,20 [pa]
H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che
δ3.0.02 0,3 0,004 0,2
H= ∑ i =+++= 0,034 [m]
90105 0,86 7,5λi
1361,37 − 41,20
⇒w== 0,0378 [g/m2 h]
0,034.10 6
+ Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là :
p xn = p xn −1 − w.
⇒ Px2 = 1352,97 [pa] , Px3 = 1244,97 [pa] , Px4 = 1236,57 [pa] ,
δ n−1
μ n−1
Px5 = 1060,75 [ pa] ,Px6 = 52,75 [pa] , Px7 = 44,33 [pa]
Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân
áp suất bão hòa
13.Tính cách nhiệt cho trần của buồng bảo quản lạnh ,buồng bảo quản
đông và buồng kết đông
a.Tính cách nhiệt cho trần của buồng bảo quản đông
lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum δ 1 = 0,012 [m]
và λ1 = 0,3 [ w/m2]
lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2]
lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2]
lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,1 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2]
lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2]
Ta có t = - 29 0C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,2 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2 k ] và α 2 = 7 [w/m2 k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
⎡ 1 ⎛ 10,012 0,04 0,220,11 ⎞⎤
δ cn = 0,2⎢ − ⎜+++++ ⎟⎥ = 0,4927 [m]
0,31,11,5 0,047 7 ⎠⎦⎣ 0,2 ⎝ 23,3
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,5 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
Kt =
12= 0,19855 [w/m k]
10,012 0,04 0,50,11 0,22
+++++ +
23,30,31,1 0,2 0,047 7 1,5
Chọn chiều dầy cách nhiệt cho cả 2 lớp stiropo và lớp điền đầy là
δ cn = 0,5 + 0,1 = 0,6 [m]
b , Tính các nhiệt cho trần của bồng bảo quản lạnh
lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum
δ 1 = 0,012 [m] và λ1 = 0,3 [ w/m2]
lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2]
lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2]
lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,05 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2]
lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2]
Ta có t = - 2 0C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,275 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
⎡ 10,012 0,04 0,22 0,05 1 ⎞⎤⎛ 1
−⎜+++++ ⎟⎥ = 0,439 [m]δ cn = 0,2⎢
0,31,11,5 0,047 9 ⎠⎦⎣ 0,275 ⎝ 23,3
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,45 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
Kt =
12= 0,27 [w/m k]
10,012 0,04 0,45 0,05 1 0,22
+++++ +
23,30,31,10,2 0,047 9 1,5
Chọn chiều dầy cách cho cả 2 lớp stirôpo và lớp điền đầy là 0,45 + 0,05 =
0,5 [m]
Thực tế thì người ta không là kiểu trần bậc thang nên khi đó chiều dầy cách
nhiệt của cả hai lớp stiropo và lớp điền đầy là 0,5 + 0,1 = 0,6 [ m ]
c.Tính cách nhiệt cho trần của buồng kết đông
lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum δ 1 = 0,012 [m]
và λ1 = 0,3 [ w/m2]
lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2]
lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2]
lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,1 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2]
lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2]
Ta có t = - 310 C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,17 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
δ cn = 0,2⎢
⎡ 1 ⎛ 10,012 0,040,10,22 1 ⎞⎤
−⎜+++++ ⎟⎥ = 0,67 [m]
0,17 ⎝ 23,30,31,1 0,047 1,5 7 ⎠⎦⎣
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,7 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
Kt =
12= 0,1656 [w/m k]
10,012 0,04 0,70,11 0,22
+++++ +
23,30,31,1 0,2 0,047 7 1,5
Chọn chiều dầy cách nhiệt cho cả 2 lớp stiropo và lớp điền đầy là
δ cn = 0,7 + 0,1 = 0,8 [m]
14.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản lạnh ,buồng bảo quản đông
và buồng kết đông
w/m2]
lớp 2 : làm bằng bê tông có δ 2 = 0,1 [m] và λ1 = 1,4 [ w/m2]
lớp 3 : lớp cách nhiệt bằng sỏi và đất sét xốp δ cn = [m] và λ3 = 0,2 [ w/m2]
lớp 4 : lớp bê tông có sưởi điện δ 4 = 0,01 [m]
lớp 5 : lớp cách ẩm làm bằng cát
lớp 6 : lớp bê tông đá dăm làm kín nền đất
Do tính toán nền có lò sưởi nên ta chỉ tính toán cho các lớp phía trên lớp có dây
điện trở
Ta có t = - 20C tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,41 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
a.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh
lớp 1 : nền nhẵn được làm bằng các tấm bê tông lát có δ 1 = 0,04 [m] và λ1 = 1,4 [
δ cn = 0,2⎢
⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤
−⎜++ ⎟⎥ = 0,439 [m]
0,41 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,45 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
Kt =
12= 0,3998 [w/m k]
0,04 0,45 0,1 1
+++
1,10,2 1,4 7
b.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản đông
lớp 1 : nền nhẵn được làm bằng các tấm bê tông lát có δ 1 = 0,04 [m] và λ1 = 1,4 [
w/m2]
lớp 2 : làm bằng bê tông có δ 2 = 0,1 [m] và λ1 = 1,4 [ w/m2]
lớp 3 : lớp cách nhiệt bằng sỏi và đất sét xốp δ cn = [m] và λ3 = 0,2 [ w/m2]
lớp 4 : lớp bê tông có sưởi điện δ 4 = 0,01 [m]
lớp 5 : lớp cách ẩm làm bằng cát
lớp 6 : lớp bê tông đá dăm làm kín nền đất
Do tính toán nền có lò sưởi nên ta chỉ tính toán cho các lớp phía trên lớp có dây
điện trở
Ta có t = - 29oC tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,21 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
δ cn = 0,2⎢
⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤
−⎜++ ⎟⎥ = 0,903 [m]
0,21 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,95 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
12= 0,1999 [w/m k]
0,04 0,95 0,1 1
+++
1,10,2 1,4 7
c.Tính cách nhiệt cho nền của buồng kết đông
Kt =
Các lớp chọn như ở phần a
Ta có t = - 31oC tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,21 [ w/m2]
Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2 k ] và α 2 = 7 [w/m2k]
+ Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là :
δ cn = 0,2⎢
⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤
−⎜++ ⎟⎥ = 0,903 [m]
0,41 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣
Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,95 [ m ]
+ Hệ số truyền nhiệt thực là
Kt =
12= 0,1999 [w/m k]
0,04 0,95 0,1 1
+++
1,10,2 1,4 7
PHẦN III : TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT CHO KHO LẠNH
1.Dòng nhiệt qua kho lạnh được xách định như sau
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Trong đó
Q1 là dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh
Q2 là dòng nhiệt tảo ra trong quá trình xử lý lạnh
Q3 là dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió
Q4 là dòng nhiệt từ các nguồn khác do vận hành kho lạnh
Q5 là dòng nhiệt từ các sản phẩm tảo ra khi sản phẩm thở
+ Q1 = Q11 + Q12
Q11 là dòng nhiệt qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
Q12 là dòng nhiệt qua kết cấu bao che do bức xạ nhiệt
- Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
Ktt : hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che [w/m2 k ]
F : diện tích của bề mặt kết cấu bao che [m2]
t1 , t2 nhiệt độ ngoài và trong buồng lạnh 0 C
- Q12 = ktt . F . Δ t
Ktt : hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che [w/m2 k ]
F : diện tích nhận bức xạ trực tiếp [m2]
Δ t : hiệu nhiệt độ dư 0 C
+ Q2 = M . ( h1 – h2 )
1000
[kw]
24.3600
H1 và h2 entanpi của sản phẩm trước và sau khi sử lý lạnh [kj /kg]
M công suất gia lạnh
+ Q3 = Mk .( h1 – h2 )
Mk lưu lượng không khí của quạt thông gió [ m3/s ]
h1 và h2 entanpi của không khí ngoài và trong buồng [kj /kg]
+ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44
Trong đó
Q41 : dòng nhiệt do chiếu sáng buồng
Q42 : là dòng nhiệt do người tảo ra
Q43 : là dòng nhiệt do các động cơ điện
Q44 : là dòng nhiệt do mở cửa buồng
Q41 = A.F
A nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2
F diện tích buồng [m2]
- Q42 = 350.n
n số người làm việc trong buồng lạnh
- Q43 = 1000.N
N công suất của động cơ điện [w]
- Q44 = B .F
B : dòng nhiệt khi mở cửa [w]
F : diện tích buồng [m2]
+ Tải nhiệt cho thiết bị Qtb = Q1 + Q2 + Q4
+ Tải nhiệt cho máy nén Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4
+ Năng suất lạnh của máy nén mỗi buồng có nhiệt độ sôi giống nhau là :
Q0 =
k .Qmn
b
k hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị
b hệ số thời gian làm việc
2.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh
a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là
Q1 = Q11 + Q12
- Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2782 [w/m2 k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =196 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -2 0C
⇒ Q = 0, 2782.196. ( 37, 4 + 2 ) = 2148,37 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,3589 [w/m2 k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =68 [m2]
nhiệt độ không khí hành lang t1= 150 C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C
⇒ Q = 0,3589.68. (15 + 2 ) = 414,884 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng bảo quản sản phẩm đông là : Q11 = ktt .
F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,258 [w/m2 k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =128 [m2]
nhiệt độ không khí buồng bảo quản đông t1= -290 C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C
⇒ Q = 0, 258.128. ( −29 + 2 ) = -891,648 [w]
- Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2709 [w/m2 k ]
diện tích mái của buồng lạnh F =144 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0 C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C
⇒ Q = 0, 2709.144. ( 37, 4 + 2 ) = 1521,37 [w]
- Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,3994[w/m2 k ]
diện tích nền của buồng lạnh F =144 [m2]
nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 40 C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C
⇒ Q = 0,3994.144. ( 4 + 2 ) = 345,08 [w]
- Dòng nhiệt qua tường phía đông do bức xạ mặt trời là Q12 = ktt . F . Δt
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2782 [w/m2 k ]
diện tích tường phía động bức xạ mặt trời F = 128 [m2]
hiệu nhiệt độ dư Δt =70 C
⇒ Q = 0, 2782.128.7 = 249,26 [w]
- Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δt
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2709 [w/m2k ]
diện tích mái bức xạ mặt trời F = 144 [m2]
hiệu nhiệt độ dư Δt =19 oC
⇒ Q = 0, 2709.144.19 = 624,153 [w]
Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng bảo quản lạnh
Δ t [ oC]Q [w]Bao chek [w/m2k] F [m2]
Tường ngoài
Tường phía đông ( bx )
Tường ngăn với hành lang
Tường ngăn với bảo quản
đông
Mái
Mái ( bx )
Nền
Tổng
0,2782
0,2782
0,3589
0,258
0,2709
0,2709
0,3994
196
128
68
128
144
144
144
39,4
7
17
-27
39
19
6
2148,372
249,26
414,844
-891,648
1521,377
624,153
345,08
4411,469
b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2
1000
Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw]
24.3600
- Khối lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh
M==
E.B.m
= 0, 025.E1 = 0, 025.115 = 2,875 [t/24h]
365
entanpi của sản phẩm đưa vào buồng bảo quản lạnh ( t = 0 0C) có h1 = 211,8
kj/kg
entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng bảo quản lạnh ( t = -2 0C ) có h2 = 91,6
kj/kg
Q2 = 2,875 . ( 211,8 – 91,6 )
c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng
1000
24.3600
= 3999,7 [w]
Vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0
d. Dòng nhiệt do vận hành
- Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F
nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2
diện tích buồng F = 144 [m2]
⇒ Q = 1, 2.144 = 172,8 [w]
- Q42 = 350.n
số người làm việc trong buồng lạnh n = 4
⇒ Q = 350.4 = 1400 [w]
-
Q43 = 1000.N
công suất của động cơ điện N = 2 [kw]
⇒ Q = 1000.2 = 2000 [w]
- Q44 = B .F
dòng nhiệt khi mở cửa B = 3,5: [w]
diện tích buồng F = 144 [m2]
⇒ Q = 3,5.144 = 504 [w]
⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 172,8 + 1400 + 2000 + 504 = 4076,8 [w]
e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén
- Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng bảo quan sản phẩm làm lạnh
Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 4411,469 + 3999,7 + 4076,8 = 12487,96 [w]
- Phụ tải nhiệt của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh
Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.4411,469+ 3997,7 + 60%.4076,8 =
10382,63 [w]
Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh
Qo =
k .Qmn
b
hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,02
hệ số thời gian làm việc b = 0,9
Qo =
1, 02.10382, 63
= 11766,98 [w]
0,9
3.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông
a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là
Q1 = Q11 + Q12
- Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,205 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 402 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C
⇒ Q = 0, 205.402. ( 37, 4 + 29 ) = 5472,024 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2592 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =337 [m2]
nhiệt độ không khí hành lang t1= 15 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C
⇒ Q = 0, 2592.337. (15 + 29 ) = 3843,41 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng kết đông là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,411 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 63 [m2]
nhiệt độ không khí kết đông t1= -31 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C
⇒ Q = 0, 411.63. ( −31 + 29 ) = -51,786[w]
- Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,19855 [w/m2k ]
diện tích mái của buồng lạnh đông F = 720 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C
⇒ Q = 0,19855.172. ( 37, 4 + 29 ) = 9492,27 [w]
- Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999[w/m2k ]
diện tích nền của buồng lạnh đông F =720 [m2]
nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C
⇒ Q = 0,1999.720. ( 4 + 29 ) = 4749,62 [w]
- Dòng nhiệt qua tường phía bắc do bức xạ mặt trời là Q12 = ktt . F . Δt
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,205 [w/m2k ]
diện tích tường phía bắc bức xạ mặt trời F = 238 [m2]
hiệu nhiệt độ dư Δt =0 oC
⇒ Q = 0 [w]
- Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δt
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,19855 [w/m2k ]
diện tích mái bức xạ mặt trời F = 720 [m2]
hiệu nhiệt độ dư . Δt =19 oC
⇒ Q = 0,19855.720.19 = 2716,164 [w]
- Phía nam co mái che nên Q = 0
Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng bảo quản lạnh đông
Δ t [ oC]Q [w]Bao chekF [m2]
[w/m2k]
Tường ngoài0,20540266,45472,024
Tường ngăn với hành lang0,2592337443843,41
Tường ngăn với buồng kết0,41163-2-51,786
đông
Mái0,19855 72066,49492,27
Mái ( bx)0,19855 720192716,164
Nền0,1999720334749,62
Tổng26221,702
b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2
1000
Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw]
24.3600
- Khối lượng hàng nhập vào buồng bảo quản đông
M=
E.B.m
= 0, 025.E1 = 0, 025.1000 = 25 [t/24h]
365
entanpi của sản phẩm đưa vào buồng bảo quản đông ( t = -10 0C) có h1 = 28,9
kj/kg
entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng bảo quản đông ( t = -18 0C ) có h2 =
4,6 kj/kg
Q2 = 25 . ( 28,9 – 4,6 )
c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng
1000
= 7031,25 [w]
24.3600
vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0
d. Dòng nhiệt do vận hành
- Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F
nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2
diện tích buồng F = 720 [m2]
⇒ Q = 1, 2.720 = 864 [w]
- Q42 = 350.n
số người làm việc trong buồng lạnh n = 4
⇒ Q = 350.4 = 1400 [w]
-Q43 = 1000.N
công suất của động cơ điện N = 6 [kw]
⇒ Q = 1000.6 = 6000 [w]
- Q44 = B .F
dòng nhiệt khi mở cửa B = 2,5: [w]
diện tích buồng F = 720 [m2]
⇒ Q = 2,5.720 = 1800 [w]
⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 864 + 1400 + 6000 + 1800 = 10064[w]
e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén
- Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng bảo quan sản phẩm lạnh đông
Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 26221,702 + 7031,25 + 10064 = 43316,95 [w]
- Phụ tải nhiệt của máy nén buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông
Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.26221,702 +7031,25 + 60%.10064.=
43316,95[w]
Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông
Qo =
k .Qmn
b
hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,07
hệ số thời gian làm việc b = 0,9
Qo = =
1, 07.34047, 01
= 40478,11[w]
0,9
4.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng kết đông
a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là
Q1 = Q11 + Q12
- Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1693 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 33 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C
⇒ Q = 0,1693.33. ( 37, 4 + 31) = 382,14 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,204 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 33 [m2]
nhiệt độ không khí hành lang t1= 15 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C
⇒ Q = 0, 204.33. (15 + 31) = 309,672 [w]
- Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng bảo quản đông là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,411 [w/m2k ]
diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 126 [m2]
nhiệt độ không khí kết đông t1= -29 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C
⇒ Q = 0, 411.126. ( −29 + 31) = 103,57 [w]
- Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999 [w/m2k ]
diện tích mái của buồng lạnh F = 72 [m2]
nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C
⇒ Q = 0,1999.17. ( 37, 4 + 31) = 984,46 [w]
- Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t 2 )
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1656[w/m2k ]
diện tích nền của buồng lạnh F =72 [m2]
nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 4 0C
nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C
⇒ Q = 0,1659.72. ( 4 + 31) = 417,312 [w]
- Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δ t
hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999 [w/m2k ]
diện tích mái bức xạ mặt trời F = 72 [m2]
hiệu nhiệt độ dư Δ t =19 oC
⇒ Q = 0,1999.72.19 = 273,46 [w]
Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng kết đông
Δ t [ oC]Q [w]Bao chekF [m2]
[w/m2k]
Tường ngoài0,16933368,4382,14
Tường ngăn với hành lang0,2043346309,672
Tường ngăn với buồng bq0,4111263103,57
đông
Mái0,19997268,4984,46
Mái ( bx)0,19997219273,46
Nền0,16567235417,312
Tổng2470,614
b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2
1000
Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw]
24.3600
- Khối lượng hàng nhập vào buồng kết đông M = 12 tấn
entanpi của sản phẩm đưa vào buồng kết đông ( t = 35 0C) có h1 = 317,8kj/kg
entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng kết đông ( t = -10 0C ) có h2 =
28,9kj/kg
Q2 =12. ( 317,8– 28,9 )
c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng
1000
= 40125 [w]
24.3600
vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0
d. Dòng nhiệt do vận hành
- Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F
nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2
diện tích buồng F = 72 [m2]
⇒ Q = 1, 2.72 = 86, 4 [w]
- Q42 = 350.n
số người làm việc trong buồng lạnh n = 4
⇒ Q = 350.4 = 1400 [w]
-Q43 = 1000.N
công suất của động cơ điện N = 10 [kw]
⇒ Q = 1000.10 = 10000 [w]
- Q44 = B .F
dòng nhiệt khi mở cửa B =3,5: [w]
diện tích buồng F = 72 [m2]
⇒ Q = 3,5.72 = 252 [w]
⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 86,4 + 1400 + 10000 + 252 = 11738,4[w]
e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén
- Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng kết đông
Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 2470,614+ 40125 + 11738,4 = 54334,3 [w]
- Phụ tải nhiệt của máy nén buồng kết đông
Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.2470,614 +40125 + 60%.11738,4.=
49144,5 [w]
Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh
Qo =
k .Qmn
b
hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,07
hệ số thời gian làm việc b = 0,9
Qo =
1, 07.10022, 65
= 58427,35 [w]
0,9
Bảng tổng kết tổn thất nhiệt của kho lạnh
BuồngNhiệt Q1 [w]Q2 [w] Q4 [w]
Kết đông
Bq đông
Bq lạnh
-31
-29
-2
2470,614
26221,70
4411,469
40125
Qo [w]
Thiết bị Máy nén
11738,4 54334,3 49144,5
43316,9
12487,9
6
34047,01
10382,63
Qo [w]
58427,35
40478,11
1176,98
7031,25 10064
3999,7
4076,4
PHẦN IV : CHỌN MÁY NÉN
1,Chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh
a, Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
to = tb - Δt o
hiệu nhiệt độ yêu cầu (8÷13) C chọn Δt o = - 8 C
tb nhiệt độ buồng bảo quản lạnh là. tb = -2 C
⇒ t0 = -2 – 8= -10 oC
0
0
0
b, Nhiệt độ ngưng tụ
phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát bình ngưng
tk = tw2 + Δt k
hiệu nhiệt độ ngưng tụ theo yêu cầu là Δt k = 3 ÷ 5 o C
nhiệt độ ra khỏi bình ngưng : t w1 = t u + 3
tại Nam Định nhiệt độ nóng nhất t = 37,4 oC và φ = 82 %
theo đồ thị ( i- d) ta có tư = 27 oC
⇒ t w1 = 27 + 3 = 30 o C
tw2 = tw1 + ( 2 ÷ 6 ) = 30 + 5 = 35 oC
⇒ t k = t w 2 + 5 = 35 + 5 = 40 o C
c , Nhiệt độ hút hơi th
th = to + ( 5 ÷ 8 ) = - 10 + 5 = 5 oC
d, Nhiệt độ quá lạnh
Ở đây chúng ta bỏ qua độ quá lạnh vì sẽ là cho máy cồng kềnh , tiêu tốn vật tư
và giá thành tăng nhưng không đem lại hiệu quả
e , Dựng chu trình
- Từ nhiệt độ sôi to = - 10 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có po = 2,9075
bar
- Từ nhiệt độ ngưng tụ tk = 40 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có pk =
15,548 bar
- Tỉ số nén Π
Π=
p k 15,548
== 5,3
p o 2,9075
⇒ Π = 5,3 < 9 nên sử dụng máy nén một cấp với môi chất NH3
- Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị t-s và lgp – h
NT
TL
HH
MN
Các quá trình xảy ra trong máy nén được biểu diễn trên đồ thị T-S và lgp-h
T
Lg p
2
3
1
4
1’
S
4
1’ 1
H
3
2
- Các quá trình là :
1-2 là quá trình nén đoạn nhiệt từ thực po → p k hiện ở máy nén MN
2-3’ là quá trình ngưng tụ giải nhiệt nhờ nước thực hiện ở thiết bị ngưng tụ
3-4 là quá trình tiết lưu qua van tiết lưu
4-1’là quá trình hóa hơi tại thiết bị hóa hơi
1’-1 là quá trình quá nhiệt hơi môi chất trước khi hút về máy nén
Thông T ( o C ) P ( bar )H ( kj/kg)V ( m3/kg )
số
Điểm
1’-102,90751449,4
1-52,90751461,9427,73.10-3
212015,5481718
34015,548386,32
4-102,9075386,32
- Năng suất lạnh riêng qo
qo = h1’ – h4 [ kj/kg ]
h1’ entanpi của hơi ( bão hòa ) khi ra khỏi thiết bị bay hơi
h4 entanpi của môi chất sau khi tiết lưu
⇒ qo = 1449,4 – 386,32 = 1063,08 [ kj/kg ]
- Năng suất lạnh riêng qv
qv =
qo1063,8
== 2485,4 [kj / m3 ]
v1 427,73.10 −3
- Công nén riêng l
l = h2 – h1
h1 entanpi của hơi vào máy nén
h2 entanpi của hơi quá nhiệt ra khỏi máy nén
l = 1718 – 1461,9 = 256,1 [ kj/ kg ]
- Năng suất lạnh riêng
qk = h2 – h3 [ kj/ kg ]
h2 entanpi của hơi khi vào bình ngưng
h3 entanpi của lỏng khi ra khỏi bình ngưng
⇒ q k = 1718 − 386,32 = 1331,68 [ kj / kg ]
- Hệ số lạnh của chu trình ε
ε=
q o 1063,08
== 4,15
l256,1
tk − to313 − 263
= 4,15.= 0,78
263to
Qo12,877
== 0,012 [ kg/s]
q o 1063,08
- Hiệu suất exergri
V = ε.
mtt =
- Năng suất khối lượng thực tế của máy nén
- Năng suất thể tích thực của máy nén
Vtt = mtt . v1 = 0,012 . 427,73.10-3 = 0,005 [ m3/s ]
- Hệ số cấp nén
theo hình 7-4 có Π = 5,3 ⇒ λ = 0,73 chọn máy nén của nhật môi chất NH3
- Thể tích hút lý thuyết
Vlt =
vtt
λ
=
0,005
= 0,007
0,73
- Chọn máy nén nhật
Kí hiệuThể tích quét
m3/h
N2WA71,0
- Số lượng máy nén cần chọn là
Z=
Qo12,877
== 0,3 máy
39,3Qomn
Qo [ kw ]
39,3
Ne [ kw ]
10,7
Vậy chọn số lượng máy là 1 máy
- Công nén đoản nhiệt Ns = mtt . l = 0,012 .256,1 = 3,07 kw
- Hiệu suất chỉ thị là η i =
to263
+ b.t o =+ 0,001.(− 10 ) = 0,83 kw
tn313
N3,07
- Công suất chỉ thị là : Ni = s == 3,7 kw
η i 0,83
- Công suất ma sát Ns = Vtt . pms = λ.Vlt .0,059.10 6 = 0,73.0,068.0,059.10 6 = 2,93 kw
- Công hữu ích là Ne = Ni + Nms = 3,7 + 2,93 = 6,63 kw
- Công suất tiếp điện là : Nel =
- Công suất động cơ lắp đặt Ndc = ( 1,1 ÷ 2,1) .Ne = 1,5 . 8,21 = 12,3 kw
- Nhiệt thải ngưng tụ Qk
Qk = mtt ( h2 – h3 ) = 0.012.( 1718 – 386,32 ) = 15,08 kw
1,Chọn máy nén cho buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông
a, Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
Ne6,63
== 8,21 kw
N id .η i 0,95.0,85
phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
to = tb - Δt o
hiệu nhiệt độ yêu cầu (8÷13) C chọn Δt o = - 7 C
tb nhiệt độ buồng bảo quản lạnh là. tb = -29 C
o⇒ to = -29 –7= -36 C
0
0
0
b, Nhiệt độ ngưng tụ
phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát bình ngưng
tk = tw2 + Δt k
hiệu nhiệt độ ngưng tụ theo yêu cầu là Δt k = 3 ÷ 5o C
nhiệt độ ra khỏi bình ngưng : t w1 = t u + 3
tại Nam Định nhiệt độ nóng nhất t = 37,4 oC và φ = 82 %
theo đồ thị ( i- d) ta có tư = 27 oC
⇒ t w1 = 27 + 3 = 30 o C
tw2 = tw1 + ( 2 ÷ 6 ) = 30 + 5 = 35 oC
th = to + ( 5 ÷ 8 ) = - 36 + 6 = 30 oC
⇒ t k = t w 2 + 5 = 35 + 5 = 40 o C
c , Nhiệt độ hút hơi th
d, Nhiệt độ quá lạnh
Ở đây chúng ta bỏ qua độ quá lạnh vì sẽ là cho máy cồng kềnh , tiêu tốn vật tư
và giá thành tăng nhưng không đem lại hiệu quả
e , Dựng chu trình
- Từ nhiệt độ sôi to = - 10 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có po = 0,8847
bar
- Từ nhiệt độ ngưng tụ tk = 40 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có pk =
15,548 bar
- Tỉ số nén Π
Π=
p k 15,548
== 17,57
p o 0,8847
⇒ Π = 17,57 > 9 nên sử dụng máy nén hai cấp với môi chất NH3
Ta chon sơ đồ chu trình nén hai cấp bình trung gian ông xoán
HH
TL1
NCA
BTG
NHA
TL2
NT
- Các quá trình xảy ra trong máy nén 2 cấp được biểu diễn trên đồ thị T-S và
lgp-h
T
lgp
4
5
6
9
2
7
3=8
2
6
5
4
7
10
3=8
1
10
1’
S
7
1’
1
H
- Các quá trình
1’-1 : là quá trình quá nhiệt hơi hút
1 – 2 : là quá trình nén đoản nhiệt cấp hạ áp từ po đến ptg
2 -3 : là quá trình làm mát hơi quá nhiệt hạ xuống đường bão hòa x=1
3 -4 : là quá trình nén đoản nhiệt cấp cao áp từ ptg đến pk
4 – 5 : là quá trình làm mát ngưng tụ và quá lạnh lỏng trong bình ngưng tụ
5 – 7 : là quá trình tiết lưu từ áp suất pk vào bình trung gian
5 – 6 : là quá trình quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian
6 – 10 : là quá trình tiết lưu từ áp suất pk xuống po
10 – 1’ : là quá trình bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh
- Áp suất bình trung gian
ptg = p k . p o = 15,548.0,8847 = 3,7 bar
Tra bảng hơi bão hào của NH3 theo áp suất ta được ttg = - 4 oC
- Bảng thông số các điểm nút của chu trình
P ( bar )H ( kj/kg)V ( m3/kg )Thông số T ( o C )
Điểm
1’-360,88471413,6
1-300,88471427,11,3109
2653,6881622,6
3=8-43,6881456,40,33
410015,5481665,5
54015,548386,32
6-115,548195,43
7-43,688386,32
9-43,688181,74
10-360,8847195,43
- Năng suất lạnh riêng qo
qo = h1’ – h10 [ kj/kg ]
⇒ qo = 1413,6 – 195,43 = 1218,17 [ kj/kg ]
- Năng suất lạnh riêng qv
qv = q o = 1218,17 = 929,3 [kj / m3 ]
- Công nén riêng
l = l1 +
m3 .l 2
l1
v1
1,3109
Cân bằng entanpi ở bình trung gian ta có
m1.h5 + ( m3 – m1 ).h7 + m1.h2 = m3. h3 + m1.h6
⇒
m3 h2 + h5 − h7 − h6
=
m1h3 − h7
(h − h6 )(h4 − h5 )
.
(1622.6 − 195.43)(1665.5 − 386,32) = 19150,05
.
= (1622,6 − 1413,6 ) +⇒ l = (h2 − h1 ) + 2
1456,4 − 386,32h3 − h7
- Năng suất nhiệt riêng
q k = (h4 − h5 ).
m3h + h5 − h7 − h6
= (h4 − h5 ) 2= 1706,05 [ kj/kg]
m1h3 − h7
- Hệ số lạnh của chu trình ε
ε=
q o 1218,17
== 0,64
l1915,05
+ Tính nhiệ cho máy lạnh và chọn máy nén
- Lưu lượng thực tế
m HA =
mCA
Qo49,466
== 0,0406 [ kg/s ]
q o 1218,17
h − h61622,6 − 195,43
= m HA . 2= 0,0406= 0,054 [ kg/s ]
h3 − h71456,4 − 386,32
- Thể tích hút thực tế .
VttHA = m HA .v1 = 0,0406.1,3109 = 0,053 [ m /s ]
VttCA = mCA .v 2 = 0,054.0,33 = 0,0178 [ m /s ]
3
3
- Hệ số cấp nén
+ hệ số cấp né hạ áp dựa vào Π HA tra theo bảng ( 7- 4 ) ta có
Π=
ptg
po
=
3,68
= 4,16 ⇒ chọn λ HA = 0,79
0,8847
+ hệ số cấp né cao áp dựa vào Π HA tra theo bảng ( 7- 4 ) ta có
Π=
p k 15,548
== 4,21 ⇒ chọn λ HA = 0,8
ptg3,688
- Thể tích hút lý thuyết
VltHA =
VltCA =
vttHA
λ HA
vttCA
=
=
0,0533= 0,067 [ m /s ]
0,79
0,01783= 0,0223 [ m /s ]
0,8
λCA
- Số lượng máy nén
Chọn máy nén hai cấp của hãng MYCOM của nhật
thể tíchKí hiệupíttông Φ và số xilanh tố độ
smmvòng/phút quét
N42A95 Φ .76L4+21000193,9
⇒ số lượng máy nén là Z =
Qo49,466
== 1,71 máy
28,77Qomn
Q
0
kacl/h
Ne (KW)
16,6
24900
Vậy số lượng máy là 2 máy
- Công nén đoản nhiệt
NsHA = mHA . l1 = mHA .( h2 – h1 ) = 0,0406.( 1622,6 – 1427,1 ) = 7,9 kw
NsCA = mCA . l2 = mHA .( h4 – h3 ) = 0,064.( 1665,5 – 1456,4 ) = 11,29
kw
- Hiệu suất chỉ thị là η i =
⇒ η iHA = η iCA = 0,85
to
+ b.t o kw
tn
- Công suất chỉ thị là :
NiHA =
NiCA =
N sHA
η iHA
N sCA
=
=
7,9
= 9,3 kw
0,85
11,29
= 13,3 kw
0,85
η iCA
- Công suất ma sát
NsHA = VttHA . pms = 0,53.59 = 3,127 kw
NsCA = VttCA . pms = 0,0178.59 = 1,05 kw
- Công hữu ích là
NeHA = NiHA + NmsHA = 9,3 + 3,127 = 12,4 kw
NeCA = NiCA + NmsCA = 13,3 + 1,05 = 14,35 kw
Công suất tiếp điện là :
NelHA =
N eHA12,4
== 13,54 kw
N id .η i 0,95.0,96
N14,35
NelCA = eCA == 15,7 kw
N id .η i 0,95.0,96
- Nhiệt thải ngưng tụ Qk
Qk = mCA ( h4 – h5 ) = 0.054.( 1665,5 – 386,32 ) = 69 kw
3,Chọn máy nén cho buồng kết đông
a, Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh
to = tb - Δt o
hiệu nhiệt độ yêu cầu (8÷13) C chọn Δt o = - 9 C
tb nhiệt độ buồng bảo quản lạnh là. tb = -31 C
o⇒ to = -31 –9= -40 C
0
0
0
b, Nhiệt độ ngưng tụ
phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát bình ngưng
tk = tw2 + Δt k
hiệu nhiệt độ ngưng tụ theo yêu cầu là Δt k = 3 ÷ 5o C
nhiệt độ ra khỏi bình ngưng : t w1 = t u + 3
tại Nam Định nhiệt độ nóng nhất t = 37,4 oC và φ = 82 %
theo đồ thị ( i- d) ta có tư = 27 oC
⇒ t w1 = 27 + 3 = 30 o C
tw2 = tw1 + ( 2 ÷ 6 ) = 30 + 5 = 35 oC
th = to + ( 5 ÷ 8 ) = - 40 + 4 = 35 oC
⇒ t k = t w 2 + 5 = 35 + 5 = 40 o C
c , Nhiệt độ hút hơi th
d, Nhiệt độ quá lạnh
Ở đây chúng ta bỏ qua độ quá lạnh vì sẽ là cho máy cồng kềnh , tiêu tốn vật tư
và giá thành tăng nhưng không đem lại hiệu quả
e , Dựng chu trình
- Từ nhiệt độ sôi to = - 31 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có po = 0,7171
bar
- Từ nhiệt độ ngưng tụ tk = 40 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có pk =
15,548 bar
- Tỉ số nén Π
Π=
p k 15,548
== 21,68
p o 0,7171
⇒ Π = 21,68 > 9 nên sử dụng máy nén hai cấp với môi chất NH3
Ta chon sơ đồ chu trình nén hai cấp bình trung gian ông xoán
HH
NCA
TL1
BTG
NHA
TL2
NT
- Các quá trình xảy ra trong máy nén 2 cấp được biểu diễn trên đồ thị T-S và
lgp-h
T
lgp
4
5
6
9
2
7
3=8
2
6
5
4
7
10
3=8
1
10
1’
S
7
1’
1
H
- Các quá trình
1’-1 : là quá trình quá nhiệt hơi hút
1 – 2 : là quá trình nén đoản nhiệt cấp hạ áp từ po đến ptg
2 -3 : là quá trình làm mát hơi quá nhiệt hạ xuống đường bão hòa x=1
3 -4 : là quá trình nén đoản nhiệt cấp cao áp từ ptg đến pk
4 – 5 : là quá trình làm mát ngưng tụ và quá lạnh lỏng trong bình ngưng tụ
5 – 7 : là quá trình tiết lưu từ áp suất pk vào bình trung gian
5 – 6 : là quá trình quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian
6 – 10 : là quá trình tiết lưu từ áp suất pk xuống po
10 – 1’ : là quá trình bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh
- Áp suất bình trung gian
ptg = p k . po = 15,548.0,7171 = 3,34 bar
Tra bảng hơi bão hào của NH3 theo áp suất ta được ttg = - 6 oC
- Bảng thông số các điểm nút của chu trình
P ( bar )H ( kj/kg)V ( m3/kg )Thông số T ( o C )
Điểm
1’-400,71711407,3
1-350,71711418,41,5881
2703,4111635,3
3=8-63,4111454,10,3592
410515,5481678,8
54015,548386,32
6-315,548186,30
7-63,411386,32
9-63,411172,64
10-400,7171186,30
- Năng suất lạnh riêng qo
qo = h1’ – h10 [ kj/kg ]
⇒ qo = 1407,3 – 186,30 = 1221 [ kj/kg ]
- Năng suất lạnh riêng qv
qv = qo = 1221 = 1,5881 [kj / m3 ]
- Công nén riêng
l = l1 +
m3 .l 2
l1
v1
1,5881
Cân bằng entanpi ở bình trung gian ta có
m1.h5 + ( m3 – m1 ).h7 + m1.h2 = m3. h3 + m1.h6
⇒
m3 h2 + h5 − h7 − h6
=
m1h3 − h7
(h − h6 )(h4 − h5 )
.
(1635,3 − 186,30)(1678,8 − 386,32) = 1971,02
.
= (1635,3 − 1418,2 ) +⇒ l = (h2 − h1 ) + 2
1454,1 − 386,32h3 − h7
- Năng suất nhiệt riêng
q k = (h4 − h5 ).
m3h + h5 − h7 − h6
= (h4 − h5 ) 2= 1753,92 [ kj/kg]
m1h3 − h7
- Hệ số lạnh của chu trình ε
ε=
qo1221
== 0,61
l1971,02
+ Tính nhiệ cho máy lạnh và chọn máy nén
- Lưu lượng thực tế
m HA =
mCA
Qo 58,427
== 0,048 [ kg/s ]
1221qo
h − h61635,3 − 186,30
= m HA . 2= 0,048.= 0,065 [ kg/s ]
h3 − h71454,1 − 386,32
- Thể tích hút thực tế .
VttHA = m HA .v1 = 0,048.1,5881 = 0,076 [ m /s ]
VttCA = mCA .v 2 = 0,065.0,3592 = 0,023 [ m /s ]
3
3
- Hệ số cấp nén
+ hệ số cấp né hạ áp dựa vào Π HA tra theo bảng ( 7- 4 ) ta có
Π=
ptg
po
=
3,411
= 4,8 ⇒ chọn λ HA = 0,75
0,7171
+ hệ số cấp né cao áp dựa vào Π HA tra theo bảng ( 7- 4 ) ta có
Π=
p k 15,548
== 4,6 ⇒ chọn λ HA = 0,78
ptg3,411
- Thể tích hút lý thuyết
VltHA =
VltCA =
vttHA
λ HA
vttCA
=
=
0,0763= 0,1 [ m /s ]
0,75
0,0233= 0,029 [ m /s ]
0,78
λCA
- Số lượng máy nén
Chọn máy nén hai cấp của hãng MYCOM của nhật
thể tíchKí hiệupíttông Φ và số xilanh tố độ
smmvòng/phút quét
N62B130 Φ .100L 6 + 21000637,1
⇒ số lượng máy nén là Z =
Qo58,427
== 0,94 máy
72,3Qomn
Q
0
kacl/h
62300
Ne
(KW)
47,5
Vậy số lượng máy là 2 máy
- Công nén đoản nhiệt
NsHA = mHA . l1 = mHA .( h2 – h1 ) = 0,048.( 1635,3 – 1418,4 ) = 10,4 kw
NsCA = mCA . l2 = mHA .( h4 – h3 ) = 0,065.( 1678,8 – 1454,1 ) = 14,6 kw
- Hiệu suất chỉ thị là η i =
⇒ η iHA = η iCA = 0,85
to
+ b.t o kw
tn
- Công suất chỉ thị là :
NiHA =
NiCA =
N sHA
η iHA
N sCA
=
=
10,4
= 12,24 kw
0,85
14,6
= 17,17 kw
0,85
η iCA
- Công suất ma sát
NsHA = VttHA . pms = 0,76.59 = 4,5 kw
NsCA = VttCA . pms = 0,023.59 = 1,4 kw
- Công hữu ích là
NeHA = NiHA + NmsHA = 12,24 + 4,5 = 16,74 kw
NeCA = NiCA + NmsCA = 17,17 + 1,4 = 18,6 kw
- Công suất tiếp điện là :
NelHA =
N eHA16,74
== 18,4 kw
N id .η i 0,95.0,96
N18,6
NelCA = eCA == 20,4 kw
N id .η i 0,95.0,96
- Nhiệt thải ngưng tụ Qk
Qk = mCA ( h4 – h5 ) = 0.065.( 1678,8 – 386,32 ) = 84 kw
Nhận xét:do yêu cầu công nghệ của kho lạnh ,nên hệ thống lạnh có yêu cầu quan
trọng .Để đảm bảo sự vận hành đúng yêu cầu năng xuất lạnh ,bảo quản sản
phẩm một cách tốt nhất .do đó không được để mất lạnh đối với kho lạnh dặc biệt
là mất lạnh với buồng két đông và buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông .Vì vậy
ta phải chọn máy dự chữ cho buông kết đông và buồng bảo quản đông , ta chọn
1 máy N62B để dự trữ cho buồng kết đông và buồng bảo quản đông vì buồng
kết đông chỉ hoạt động theo chu kì và có cùng nhiệt độ ngưng tụ nên ta chon 1
máy dự trữ chung sẽ giảm được chi phí đầu tư và vận hành
vậy số máy nén dùng là 5 máy trong đó : 3 máy có kí hiệu N62B ,1 máy kí hiệu
N42B và 1 máy có ký hiệu N2WA.
PHẦN V : TÍNH CHỌN BÌNH NGƯNG
Theo phần chọn máy nén ta có :
Nhiệt thải ngưng tụ của máy nén buồng kết đông Qk = 84 (kw)
Nhiệt thải ngưng tụ của máy nén buồng bảo quản đông Qk = 69 (kw)
Nhiệt thải ngưng tụ của máy nén buồng bảo quản lạnh Qk = 15,98(kw)
⇒ Vậy phụ tải lạnh của bình ngưng là tổng nhiệt thải ngưng tụ của tất cả các
máy :
Qk = 69 + 84 + 15,98 = 169 (kw)
1.Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt của bình ngưng ống vỏ theo
phương pháp gần đúng
-Theo phương trình truyền nhiệt
Qk = k .F . Δt tb
⇒F=
Qk
k .Δt tb
[ m2 ]
Trong đó : Qk phụ tải nhiệt của bình ngưng (w)
K hệ số truyền nhiệt (w/m2 k)
Δt tb hiệu nhiệt độ trung bình C
F diện tích bề mặt truyền nhiệt m2
- Hiệu nhiệt độ trung bình Δttb
0
Δt tb =
Δt max − Δt min
Δt
ln max
Δt min
Ta có Δt max = t k − t w1 = 40 − 30 = 10 o C
Δt min = t k − t w 2 = 40 − 35 = 5 o C
⇒ Δt tb =
Hệ số truyền nhiệt theo kinh nghiêm k = 700 ÷ 1050 w/m2k
Ta chọn k = 700 w/m2k
Vậy diện tích mặt truyền nhiệt
Qk169.10 32
== 33,43 mF=
k .Δt tb 700.7,22
10 − 5
= 7,22 o C
10
ln
5
Theo bảng 8-1tài liệu tham khảo(2) chọn bình ngưng có kí hiệu KTГ-20 có diện
tích bề mặt là 20 m 2 nên số bình cần chọn là
bình KTГ-20
Kí hiệu F bề Kích thước phủ bì
mặt DLBH
KTГ-20 20
500
2930 810
33.43
=1,57 bình vậy phải chọn 2
20
Số
ống
Kích thước ống nối
d
50
d1
20
d2
70
810 144
VKhối
các lượng
ống
0.32 995
PHẦN VI : TÍNH CHỌN DÀN BAY HƠI
Dàn lạnh quạt được sử dụng trong hệ thống ,là dàn lạnh trao đổi nhiệt bằng đối
lưu cưỡng bức không khí ,ngày nay dàn quạt được sử dụng rộng rãi vì chúng có
nhiều ưu điểm so với dàn tĩnh
+ Có thể bố trí ở trong hoặc ngoài buồng lạnh
+ Ít tốn thể tích bảo quản sản phẩm
+ Nhiệt độ đồng đều hệ số trao đổi nhiệt lớn
+Ít tốn nguyên vật liệu
- Nhưng dàn quạt có nhược điểm là ồn ào và tốn thêm năng suất lạnh cho động
cơ quạt gió . độ ẩm trong buồng thấp ,kho lạnh duy trì độ ẩm theo yêu cầu bảp
quản , độ khô hao do sản phẩm tăng lên do bay hơi
- Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của dàn xác định theo biểu thức
F=
Trong đó
Q 0TB phụ tải lạnh của thiết bị
k hệ số truyền nhiệt của dàn lạnh
Δt v hiệu nhiệt độ giữa không khí ở trong buồng lạnh và môi chất sôi trong
ống
1,Chọn dàn bay hơi cho buồng bảo quản lạnh
- Theo phần III tính nhiệt cho kho lạnh ta có Qtb = 13887,969 w
- Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc nhiệt độ sôi NH3 to = -10 oC ⇒ k = 17,2 wm2/ k
Qotb
k .Δt
- Hiệu nhiệt độ giữa không khí trong buồng và nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
môi chất lạnh trong ống Δt = 10 o C
Vậy diện tích bề mặt trao đổi nhiệt sẽ là
F=
Qotb 13887,9692== 80,74 m
k .Δt10.17,2
Vì bảo quản lạnh có 2 buồng nên diện tích bề mặt trao đổi nhịêt cho một buồng
là
F1buong =
80,742= 40,37 m
2
Theo bảng ( 8-13) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn dàn có kí hiệu
BOП-50
Dàn
quạt
Diện
tích
bề
mặt
BOП-50 50
BướcQuạtCông
cánh SốĐường Vòng Công Lưu suất
lương kínhquay suất lượng sưởi
Δt = 10kđiện
16,70,40,67600013,4 24008,68
25
0,6
0,95
Tải
nhiệt
khi
Sức
chứa
NH3
22
Vậy số lượng dàn cần chọn là 2 dàn có dung tích là
V = 2.22 = 44 l = 0,044 m3
2,Chọn dàn bay hơi cho buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông
- Theo phần III tính nhiệt cho kho lạnh ta có Qtb = 55916,95 w
- Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc nhiệt độ sôi của NH3 to = -29 oC ⇒ k = 12 wm2/ k
- Hiệu nhiệt độ giữa không khí trong buồng và nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
môi chất lạnh trong ống Δt = 7 o C
Vậy diện tích bề mặt trao đổi nhiệt sẽ là
F=
Vì bảo quản sản phẩm lạnh đông có 10 buồng nên diện tích bề mặt trao đổi nhịêt
cho một buồng là
F1buong =
6662= 67 m
10
Qotb 55916,952== 666 m
7.12k .Δt
Theo bảng ( 8-13) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn dàn có kí hiệu
BOП-50
BướcQuạtCôngDànDiện Tải
cánh Sốsuấtquạttích nhiệtĐường Vòng Công Lưu
bềkhilương kínhquay suấtlượng sưởi
Δt = 10kđiệnmặt
BOП- 75
75
9000
8,6
2
400
16,7
25
0,4
0,6
0,67
0,95
Sức
chứa
NH3
22
8,68
Vậy số lượng dàn cần chọn là 10 dàn có dung tích là
V = 10.22 = 220 l = 0,22 m3
3,Chọn dàn bay hơi cho buồng kết đông
- Theo phần III tính nhiệt cho kho lạnh ta có Qtb = 54334,3 w
- Hệ số truyền nhiệt phụ thuộc nhiệt độ sôi của NH3 to = -31 oC ⇒ k = 11,8 wm2/
k
- Hiệu nhiệt độ giữa không khí trong buồng và nhiệt độ sôi của môi chất lạnh
môi chất lạnh trong ống Δt = 9 o C
Vậy diện tích bề mặt trao đổi nhiệt sẽ là
F=
Qotb 54334,32== 511,62 m
k .Δt9.11,8
Theo bảng ( 8-13) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn dàn có kí hiệu
BOП-50
Diện TảiBướcQuạtCông
tích nhiệtcánh SốĐường Vòng Công Lưu suất
bềkhilương kínhquay suất lượng sưởi
mặt Δt = 10kđiện
BOП-230 230 27000 17,5 1800254,04,7 25
- Số lượng dàn cần chon là
N=
511
= 2,206 dàn
230
Dàn quạt
Sức
chứa
NH3
60
Vậy số dàn cần chọn thực tế là 3 dàn BOП-230 có dung tích là
V = 3.60 = 180 l = 0,18 m3
PHẦN VII : TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ KHO LẠNH
1,Chọn bình chứa cao áp
Theo quy định về an toàn thì bình chứa cao áp phải chứa được 30% thể
tích của toàn bộ hệ thống giàn bay hơi (tất cả các dàn tĩnh và dàn quạt ) trong hệ
thống lạnh có bơm cấp môi chất lỏng từ trên và 60% thể tích dàn trong hệ thống
lạnh cấp lỏng từ dưới lên .Khi vận hành mức lỏng của bình cao áp chỉ được phép
choán 50% thể tích bình .
Ở đây hệ thống lạnh sử dụng môi chất là NH3 và dùng bơm chất lỏng từ dưới
lên ,nên sức chứa của bình chứa cao áp xác định theo công thức
VCA =
0,6.Vd
.1,2 = 1,45.Vd
0,5
Trong đó VCA thể tích bình chứa cao áp
Vd thể tích của hệ thông bay hơi (dàn tĩnh và dàn lạnh )
1,2 hệ số an toàn
-Theo tinh toán ở chương VI ta có tổng dung tích của hệ thống dàn lạnh là
Vd = Vdbql + Vdbqd + Vdkd = 0,044 + 0,22 + 0,18 = 0,444 m3
Vậy thể tích bình chứa cao áp là
VCA =
0,6.0,4443.1,2 = 0,65 m
0,5
- Theo bảng ( 8-17) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn bìnhcó kí
hiệu 0,75PB
Loại bìnhKích thước mmDung tích Khối
m3lượng kgDxSLH
0,75PB600 x 831905000,75430
2.Chọn bình chứa tuần hoàn
Bình chứa tuần hoàn lắp đặt phía hạ áp trong hệ thống có bơm tuần hoàn
,dùng để chứa lỏng hạ áp trước khi bơm lên các dàn .bình chứa tuần hoàn có 2
loại dàn đặt nằm ngang và đặt thẳng đứng .Sức chứa không nhỏ hơn 30% toàn
bộ thể tích môi chất lạnh trong các dàn bay hơi
- Thể tích của bình chứa tuần hoàn Vth được xác định theo công thức
Vth = (Vdt.k 1 + Vdq.k 2 ). k 3 . k 4 . k 5 . k 6 . k 7 (m 3 )
Trong đó Vdt thể tích dàn tĩnh ( không sử dụng dàn tĩnh nên Vdt = 0 )
Vdq thể tích dàn quạt m3
k 1 sự điền đầy dàn tĩnh 0,7 và k2 sự điền đầy dàn quạt 0,7
k3 lượng lỏng tràn khỏi dàn 0,3 và k4 sức chứa ống góp và đượng ống
1,2
k5 sự điền đầy của lỏng khi bình chứa làm việc bảo dảm bơm làm việc
bình chứa dặt đứng 1,55
k6 mức lỏng cho phép bình chứa thẳng đứng k= 1,45 và k7 hệ số an
toàn 1,2
Vậy ta có thể tích bình chứa tuần hoàn của buồng bảo quản lạnh
Vtt = 0,044.0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 0,029 m3
Vậy ta có thể tích bình chứa tuần hoàn của buồng bảo quản lạnh đông
Vtt = 0,22.0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 0,15 m3
Vậy ta có thể tích bình chứa tuần hoàn của buồng kết đông
Vtt = 0,18.0,7.0,3.1,2.1,55.1,45.1,2 = 0,12 m3
- Theo bảng ( 8-17) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn 3 bình như
sau
khốiLoạiKích thước mmDung
3lượng kgbìnhtích mDxSLH
0,75PД600 x 830005000,75430
3.Chọn bình chứa thu hồi
Bình chứa thu hồi dùng để chứa chất lỏng xả từ các dàn bay hơi khi tiến
hành phá băng hơi nóng
- Thể tích của bình chứa thu hồi Vth được xác định theo biểu thức :
Vth =
(V
dt max
+ Vdq max ).1,2
0,8
= 1,5.(Vdt max + Vdq max )
Vdtmax thể tích dan tĩnh = 0 vì hệ thống không sử dụng
Vdqmax thể tích lớn nhất của một dàn quạt
- Thể tích lớn nhất của dàn quạt là
Vdqmax = 22 + 30 + 22 = 74 lit = 0,074 m3
Vậy thể tích bình chứa thu hồi là
Vth = 0,074.1,5 = 0,11 m3
Theo bảng ( 8-17) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn bình như sau
khốiLoạiKích thước mmDung
3lượng kgbìnhtích mDxSLH
1,5PДB 800 x 838805000,75785
4.Bình tách lỏng .
Bình tách lỏng bố trí trên đường hút của máy nén để bảo vệ máy nén
không hút phải lỏng .Trong các hệ thống hiện đại bình tách lỏng được trang bị
các thiết bị tự động ngắt mạch ,ngừng máy nén khi mức lỏng trong bình lên đến
mức nguy hiểm .
-Chọn bình tách lỏng theo ống nối vào đường hút của máy nén (do hệ thống
tương dối lớn) .Mỗi mọt chế độ nhiệt cần ít nhất 1 bình tách lỏng .Do hệ thống
có dùng bơm môi chất và và 3 bình chứa tuần hoàn cho 3 chế độ sôi khác nhau
và có tác dụng như bìn tách lỏng vì vậy ở đây không cần bình tách lỏng riêng
.Chỉ cần ống dẫn hơi từ dàn lạnh về bình chứa tuần hoàn trước khi hút về máy
nén .
5.Bình trung gian .
Bình trung gian được sử dụng trong máy lạnh hai hoặc nhiều cấp .Bình
trung gian để làm mát hơi môi chất sau khi nén cấp áp thấp và để quá lạnh lỏng
môi chất trước khi vào van tiết lưu bằng cách bay hơi một phần lỏng ở áp suất
và nhiệt độ trung gian .
-Với yêu cầu chọn bình trung gian có ống soắn (loại này có ưu điểm là dầu của
máy nén cấp hạ áp không đi vào tuyến lỏng để vào thiết bị bay hơi tạo lớp bẩn
trên bề mặt thiết bị bay hơi phía môi chất .
-Bình trung gian được chọn theo đường kính ống hút vào máy nén cấp hạ áp
cao.Khi đó tốc độ hơi trong bình theo tiết diện ngang không quá 0,5 m/s ,tốc độ
lỏng trong ống soắn từ 0,4 ÷ 0,7 m/s ,hệ số truyền nhiệt của ống soắn
580÷700w/m 2 k.
Theo bảng ( 8-19) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn 2 bình như sau
BìnhKích thước mmdiện tích thể tíchkhối
trungbề mặtbìnhlượng kgDxSDH
gianống soắn
60ПC3800 x 815028004,30,67570
6.Bình tách dầu .
Bình tách dầu lắp vào đường đẩy máy nén amôniăc để tách dầu ra khỏi
dòng hơi nén trước khi vào bình ngưng tụ .
-Nguyên lý của bìn tách dầu là hãm tốc độ và đột ngột chuyển hướng dòng chảy
7.Bình chứa dầu
Bình chứa dầu dùng để gom dầu từ các bình tách dầu ,từ các bầu dầu của
thiết bị .Bình chứa dầu có hình trụ đứng ,có đường nối với đường xả dầu của các
thiết bị , đường nối với ống hút về máy nén và đường xả dầu được trang bị áp kế
.Dầu được xả về bình do chênh lệch áp suất . áp suất trong bình hút giảm xuống
khi khi mở van trên đường nối với ống hút .Khi xả dầu ra ngoài áp suất trong
bình chỉ được phép cao hơn áp suất khi quyển chút ít. Áp suất cho phép cao nhất
của bình là 1,8MPa ,nhiệt độ từ -40 ÷ 150 0 C.
Theo bảng ( 8-20) sách hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh ta chọn bình như sau
BìnhKích thước mmthể tíchkhối
chứa dầu D.Sbìnhlượng kgBH
150CM 159.4,56007700,00818,5
8.Các thiết bị khác :
- Van một chiều :theo quy định an toàn trong các máy lạnh phải lắp vam một
chiều trên đường đẩy của mỗi máy nén ,ngoài ra còn lắp van một chiều chung
cho toàn bộ hệ thống ngay trước thiết bị ngưng tụ .
-Van an toàn : chỉ khác van một chiều ở chỗ hiệu áp suất ở đầu vào và đầu ra
phải đạt nhưng chỉ số nhất định thì van mới mở ,van an toàn được bố trí ở trên
những thiết bị có áp suất cao và chứa nhiều môi chất lỏng như thiết bị ngưng tụ ,
bình chứa …để đề phòng áp suất vượt quá mức quy định .
-áp kế :dùng để đo áp suất của môi chất trong đường ống ,thiết bị áp kế được lắp
trên đường hútvà đường đẩy của máy nén ,trên bình ngưng bình chứa .
-Bình tách khi không ngưng:cùng tuần hoàn với môi chất lạnh trong hệ thống
lạnh có không khí và các loại khi không ngưng .trong thiết bị ngưng tụ khí
không ngưng tạo thành các lớp bao quanh bề mặt trao đổi nhiệt làm tăng nhiệt
trởi khi ngưng tụ ,làm giảm năng suất lạnh của máy ,máy NH3 thường được xả
định kì khí không ngưng và khí không ngưng là hỗn hợp của môi chất +khí nên
là phải xả hỗn hợp đó qua một bình nước để tránh bay mùi NH3 ra môi trường .
- Phin lọc dùng để lọc cặn và bẩn trong hệ thống lạnh bộ phận lọc chủ yếu là
lưới hoặc gốm mắt lưới rát nhỏ và mịn có thể làm băng đồng thau hoặc thép
không gỉ có hai loại phin hơi và phin lỏng.
Phin sấy dùng để tách nước ra khỏi gas khi có nước trong hệ thống lạnh ,
gặp phải nơi có nhiệt độ âm như miệng van tiết lưu hoặc dàn lạnh nước sẽ đóng
băng thắt nút đường ống gấy tăc ẩm vì vậy phải dùng phin sấy để tách và giữ
nước lại .Người ta dùng các chất để tách và giữ nước lại
9.Chọn đường ống
Yếu cầu tính toán việc lựa chọn đường ống phải đủ độ bền và tiết kiệm
đảm bảo những yêu câu về kĩ thuật
10. Chọn bơm
Trong hệ thống lạnh để tuần hoàn dung tích nước mối hoặc nước thì cần
dùng bơm ly tâm ,trong hệ thống lạnh bơm ly tâm dùng để tuần hoàn cưỡng bức
môi chất lạnh NH3 trong hệ thống bay hơi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1, Hướng dẫn thiết kế hệ thống hệ thống lạnh ,Nguyễn Đức lợi ,Nhà xuất bản
Khoa học và Kĩ Thuật
2, Kỹ thuật lạnh ứng dụng , Nguyễn Đức lợi,Phạm văn Tùy,Đinh Văn Thuận ,
Nhà xuất bản Giáo Dục
3,Kỹ thuật lạnh cơ sở , Nguyễn Đức lợi,Phạm văn Tùy, Nhà xuất bản Giáo Dục
4,Máy và thiết bị lạnh , Nguyễn Đức lợi,Phạm văn Tùy, Nhà xuất bản Giáo Dục
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Tinh toan thiet ke he thong kho lanh phan phoi.doc
- Tinh toan thiet ke he thong kho lanh phan phoi.pdf