Tính toán thiết kế kho lạnh bảo quản cá với nhiệt độ bảo quản là - 18 độ C

chuyÒn c«ng nghÖ. §Ó ®¹t ®­îc môc ®Ých ®ã cÇn ph¶i tu©n thñ nh÷ng yªu cÇu sau: Ph¶i bè trÝ c¸c buång l¹nh phï hîp víi d©y chuyÒn c«ng nghÖ. S¶n phÈm ®i theo d©y chuyÒn kh«ng gÆp nhau, kh«ng ®an chÐo nhau. C¸c cöa ra vµo cöa buång chøa ph¶i ®Òu quay ra hµnh lang. Còng cã thÓ kh«ng dïng hµnh lang nh­ng s¶n phÈm theo d©y chuyÒn kh«ng ®­îc gÆp nhau. - Quy ho¹ch cÇn ph¶i ®¹t chi phÝ ®Çu t­ nhá nhÊt, CÇn sö dông réng r·i c¸c ®iÒu kiÖn tiªu chuÈn gi¶m ®Õn møc thÊp nhÊt c¸c diÖn tÝch l¹nh phô trî nh­ng vÉn ®¶m b¶o tiÖn nghi. Gi¶m c«ng suÊt thiÕt bÞ ®Õn møc thÊp nhÊt. - Quy ho¹ch mÆt b»ng cÇn ph¶i ®¶m b¶o sù vËn hµnh tiªn lîi vµ dÎ tiÒn. - Quy ho¹ch ph¶i ®¶m b¶o lèi ®i l¹i thuËn tiÖncho viÖc bèc xÕp thñ c«ng hay c¬ gÝíi ®· thiÕt kÕ. ChiÒu réng kho l¹nh nhiÒu tÇng kh«ng qu¸ 40 m. ChiÒu réng kho l¹nh mét tÇng phï hîp víi kho¶ng v­ît lín nhÊt lµ :12 m. ChiÒu dµi cña kho l¹nh cã ®­êng s¾t nªn chän ®Ó chøa ®­îc n¨m toa tµu bèc xÕp cïng mét lóc. Kho l¹nh cã thÓ tÝch ®Õn 600t kh«ng cÇn bè trÝ ®­êng s¾t, chØ cã mét s©n bèc dì « t« däc theo chiÒu dµi kho l¹nh. §Ó ®¶m tæn thÊt nhiÖt qua kÕt cÊu bao che, c¸c kho l¹nh cïng nhiÖt ®é ®­îc nhãm l¹i mét khèi. - MÆt b»ng kho l¹nh ph¶i phï hîp víi hÖ thèng ®· chän. ®iÒu nµy rÊt quan träng víi kho l¹nh mét tÇng v× kh«ng ph¶i lu«n lu«n ®­a ®­îc m«i chÊt l¹nh tõ c¸c thiÕt bÞ l¹nh vÒ, do ®ã ph¶i chuyÓn sang s¬ ®å lín h¬n víi viÖc cÊp láng tõ d­íi lªn. - MÆt b»ng kho l¹nh ph¶i ®¶n b¶o kü thuËt, an toµn phßng ch¸y ch÷a ch¸y. - Khi thiÕt kÕ kho l¹nh cÇn ph¶i tÝnh to¸n ®Õn kh¶ n¨ng më réng kho l¹nh. B¶n vÏ theo mÆt c¾t Ch­¬ng III TÝnh c¸ch nhiÖt, c¸ch Èm kho l¹nh. I.CÊu tróc x©y dùng vµ c¸ch nhiÖt kho l¹nh. 1.Môc ®Ých cña viÖc c¸ch nhiÖt phßng l¹nh: NhiÖt ®é tk, trong khi ®ã nhiÖt ®é m«i tr­êng (tf > tk). l¹nh trong xÝ nghiÖp ®«ng l¹nh. CÊu tróc c¸ch nhiÖt chiÕm 25 ->40 % chi phÝ x©y dùng xÝ nghiªp. Do ®ã ph¶i ®Æc biÖt chó ý ®Õn viÖc chän cÊu tróc c¸ch nhiÖt. ThiÕt kÕ vµ khi thi c«ng nÕu cÊu t¹o cña v¸ch c¸ch nhiÖt lµ ®iÓm cÊu tróc x©y dùng c¸ch nhiÖt xÊu th× nã kh«ng ®¶m b¶o chÕ ®é nhiÖt vµ Èm theo yªu cÇu lµm t¨ng sù kh« ngãt s¶n phÈm, h­ háng s¶n phÈm vµ t¨ng chi phÝ s¶n xuÊt l¹nh (t¨ng chi phÝ vËn hµnh). Do vËy viÖc c¸ch nhiÖt cho kho l¹nh ®­îc xem xÐt vµ coi träng vÊn ®Ò nµy. §Æc biÖt ®èi víi hÖ thèng kho l¹nh x©y dùng trong phßng l¹nh lu«n lu«n ph¶i duy tr× nhiÖt ®é thÊp. Do ®ã sù chªnh lÖch nhiÖt ®é nh­ trªn lu«n lu«n xuÊt hiÖn dßng nhiÖt x©m nhËp tõ ngoµi m«i tr­êng vµo. §èi víi kho l¹nh cña chóng ta, môc ®Ých x©y dùng gi¶m dßng nhiÖt x©m nhËp tõ ngoµi m«i tr­êng vµo trong kho, chØ cßn b»ng c¸ch t¨ng Rw lªn. RW : nhiÖt trë cña v¸ch (tøc lµ c¶n trë dßng nhiÖt ) muèn t¨ng dßng nhiÖt trë cña v¸ch cã nhiÒu c¸ch nh­ng tèt nhÊt lµ x©y t­êng dµy lªn mét c¸ch phï hîp nhÊt l¾p vËt liÖu c¸ch nhiÖt. *) ý nghÜa : ViÖc c¸ch nhiÖt cho v¸ch kho l¹nh nã sÏ lµm gi¶m bít hiÖu sè nhiÖt ®é cña bÒ mÆt phÝa trong kho vµ nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong kho. t = tW2 – tk Khi hiÖu nhiÖt ®é lín sÏ lµm t¨ng sù tuÇn hoµn cña kh«ng khÝ gÇn v¸ch, sù tuÇn hoµn kh«ng khÝ t¨ng lªn lµm t¨ng sù kh« ngãt cña s¶n phÈm vµo mïa hÌ, ng­îc l¹i lµm s¶n phÈm qu¸ l¹nh vµo mïa ®«ng . §Ó tr¸nh hiÖn t­îng nµy khi x¾p xÕp s¶n phÈm vµo trong kho l¹nh kh«ng ®­îc xÕp s¶n phÈm vµo s¸t v¸ch kho. Tõ nh÷ng lý do trªn viÖc c¸ch nhiÖt cho kho l¹nh rÊt lµ tÊt yÕu. 2. Môc ®Ých cña viÖc c¸ch Èm : NhiÖt ®é m«i tr­êng xung quanh bao giê lín h¬n nhiÖt ®é cña kh«ng khÝ trong phßng l¹nh cho lªn ®é Èm (d=g/kg k3) cña kh«ng khÝ xung quanh lín h¬n phong l¹nh, kÕt qu¶ ph¸t sinh ®é chªnh lÖch ®é chøa Èm. d = dng - dn hay lµ ¸p suÊt riªng phÇn cña h¬i n­íc nã sinh ra : p = pfh - pkh §©y lµ nguyªn nh©n t¹o ra m«i tr­êng Èm trong v¸ch kho l¹nh. Sù chªnh lÖch vÒ ¸p suÊt h¬i n­íc trong vµ ngoµi t¹o nªn dßng h¬i n­íc t¹o nªn dßng h¬i n­íc khyÕch t¸n qua v¸ch kho vµo trong phßng l¹nh nã ®­îc ®¸nh gi¸ qua th«ng sè gäi lµ mËt ®é dßng Èm  .  = Trong ®ã: Ph1 : ¸p suÊt h¬i n­íc bªn ngoµi Ph2 : ¸p suÊt h¬i n­íc bªn trong H : Trë lùc dÉn Èm m2sp/kg. ViÖc chÊm døt hoµn toµn dßng nhiÖt Èm ®i qua v¸ch khi mµ lu«n lu«n tån t¹i t vµ p lµ ®iÒu kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc. V× khi ®ã v¸ch kho cã trë lùc nhiÖt vµ Èm v« cïng lín nh­ng nÕu t¨ng mét c¸ch hîp lý nhiÖt trë vµ Èm trë vµ Èm trë th× cã thÓ gi¶m ®­îc dßng nhiÖt vµ Èm. ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò nµy ta ph¶i thùc hiÖn viÖc c¸ch nhiÖt vµ c¸ch Èm cña kho l¹nh . NÕu ®Ó cho Èm x©m nhËp vµo qua v¸ch qua v¸ch kho l¹nh g©y ra mét sè t¸c hai: - Nã lµm Èm vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµm gi¶m kh¶ n¨ng c¸ch nhiÖt cña vËt liÖu. Nã lµm cho c¸c vËt liÖu tham gia vµo cÊu tróc vµo kho l¹nh lµm ­ít nhanh , môc n¸t. Èm ®i vµo mang theo nhiÖt vµo lµm t¨ng nhiÖt t¶i cña thiÕt bÞ l¹nh lªn (t¨ng nhiÖt t¶i cña buång) ®ång thêi nã lµm t¨ng kh¶ n¨ng mÊt khèi l­îng cña s¶n phÈm (do chuyÓn pha tõ láng sang h¬i ) . §Ó kh¾c phôc nh÷ng t¸c h¹i nªu trªn ng­êi ta ph¶i c¸ch Èm cho kho. II.cÊu tróc cña c¸ch nhiÖt – c¸ch Èm : CÊu tróc c¸ch nhiÖt: CÊu tróc c¸ch nhiÖt ®¶m b¶o sù liªn tôc kh«ng t¹o ra c¸c cÇu nhiÖt hiÖn t­îng ®ét nhiÖt. §èi víi kho x©y khi l¾p c¸ch nhiÖt cho c«ng tr×nh kh«ng nªn ®Ó hë c¸c m¹ch ghÐp gi÷a c¸c tÊm c¸ch nhiÖt . -VÞ trÝ l¾p ®Æt : + §èi víi t­êng c¸ch nhiÖt ®Æt phÝa trong hay phÝa ngoµi ®Òu ®­îc c¶ nh­ng ®Ó b¶o vÖ líp c¸ch nhiÖt, cÊu tróc tèt th× l¾p bªn trong t­êng cã lîi h¬n. + §èi víi nÒn l¾p d­íi mÆt nÒn. + §èi víi trÇn th× l¾p líp c¸ch nhiÖt phÝa trªn hay phÝa d­íi ®Òu ®­îc tuú thuéc vµo diÖn tÝch. Theo ®Ó tµi thiÕt kÕ cña em, em chän cÊu tróc c¸ch nhiÖt lµ polystyrol (styrofor) ®Ó c¸ch nhiÖt cho kho (trÇn ,t­êng, nÒn). CÊu tróc c¸ch Èm: VÒ nguyªn t¾c cÊu tróc c¸ch Èm l¾p vÒ phÝa cã ®é Èm cao (vÒ phÝa nãng) . Khi l¾p cÊu tróc c¸ch Èm cho kho em chän lµ nhùa ®­êng vµ giÊy dÇu dïng ®Ó c¸ch Èm cho t­êng, nÒn cßn trÇn dïng t«n ®Ó lîp ®ång thêi còng ®Ó c¸ch Èm. III. Ph­¬ng ph¸p x©y dùng kho b¶o qu¶n Trong thùc tÕ s¶n xuÊt hiÖn nay cã 2 ph­¬ng ph¸p x©y dùng kho th­êng sö dông lµ kho x©y vµ kho l¾p ghÐp. Kho l¾p ghÐp : cã ­u ®iÓm lµ kÝch th­íc l¾p ghÐp tiªu chuÈn, thao t¸c l¾p ghÐp dÔ dµng, c¸ch Èm hoµn toµn , thêi gian thi c«ng ng¾n, hiÖu qu¶ cao….tuy nhiªn nã cã nh­îc ®iÓm lµ gi¸ thµnh cao, chi phÝ ®Çu t­ lín , kh«ng tËn dông ®­îc nguån nhiªn liÖu s½n cã t¹i ®Þa ph­¬ng. Kho x©y : cã ­u ®iÓm lµ cã kh¶ n¨ng tËn dông nguån nguyªn liÖu s½n cã t¹i ®Þa ph­¬ng, c¸c nguyªn vËt liÖu s½n cã cña xÝ nghiÖp, gi¸ thµnh rÎ, chi phÝ ®Çu t­ thÊp. Tuy nhiªn nã cã nh­îc ®iÓm lµ thêi gian thi c«ng kÐo dµi cÊu tróc x©y dùng phøc t¹p. Qua c©n ®èi gi÷a kho l¾p ghÐp vµ kho x©y, ®èi chiÕu víi t×nh h×nh cña xÝ nghiÖp em chän ph­¬ng ¸n x©y dùng kho b¶o qu¶n ®«ng cña xÝ nghiÖp lµ kho x©y. 1 .kÕt cÊu x©y dùng kho: §Ó gi¶m tæn thÊt l¹nh, còng nh­ ®¶m b¶o tÝnh an toµn vµ kinh tÕ cho kho l¹nh ho¹t ®éng trong thêi gian dµi th× kho l¹nh cÇn ®­îc x©y dùng theo kÕt cÊu nh­ sau: 1.1 Mãng vµ cét. Mãng ph¶i chÞu ®­îc t¶i träng cña toµn bé kÕt cÊu x©y dùng vµ hµng ho¸ b¶o qu¶n, bëi vËy mãng ph¶i kiªn cè, v÷ng ch¾c vµ l©u bÒn. Mãng cã thÓ lµm theo kiÓu rÇm mãng hoÆc cã thÓ theo kiÓu tõng « kh«ng liªn tôc. Khi ®ã mãng ng­êi ta ph¶i chõa tr­íc nh÷ng lç ®Ó l¾p cét chÞu lùc. Trong kho l¹nh mét tÇng sö dông cét cã tiÕt diÖn vu«ng (400400). 1.2 T­êng bao vµ t­êng ng¨n. Cã rÊt nhiÒu ph­¬ng ¸n x©y dùng t­êng bao t­êng ng¨n nh­ng ph­ong ph¸p cæ ®iÓn nhÊt cho ®Õn nay vÉn phï hîp víi ViÖt Nam. T­êng g¹ch chÞu lùc cã hai líp v÷a tr¸t hai phÝa. C¸ch nhiÖt ë phÝa trong phßng l¹nh. Tr­íc khi c¸ch nhiÖt phñ lªn t­êng mét líp bitum dµy 2,53 mm ®Ó c¸ch Èm sau ®ã d¸n líp c¸ch nhiÖt lªn. C¸ch nhiÖt cã thÓ d¸n hai líp tr¸nh cÇu nhiÖt. C¸chnhiÖt cã thÓ cè ®Þnh vµo t­êng nh­ ®inh mãc b»ng thÐp. NÑp gç. §èi víi t­êng ng¨n cã thÓ c¸ch nhiÖt b»ng g¹ch hoÆc b»ng bªt«ng bät c¸ch nhiÖt. NÕu hai phßng cã nhiÖt ®é qu¸ chªnh lÖch cã thÓ bè trÝ c¸ch nhiÖt ë phßng l¹nh h¬n. 1.3 M¸i. C¸c kho l¹nh cã c¸c tÊm m¸i tiªu chuÈn ®i kÌm theo víi cét, rÇm , xµ tiªu chuÈn. M¸i kho l¹nh kh«ng ®­îc ®äng n­íc, kh«ng ®­îc thÊm n­íc. NÕu kho l¹nh cã chiÒu réng lín cã thÓ lµm m¸i dèc vÒ mét phÝa, th­êng lµm dèc vÒ hai phÝa vµ cã ®é nghiªng 2%. Chèng thÊm n­íc b»ng bitum vµ giÊy dÇu.Chèng bøc x¹ mÆt trêi b»ng c¸ch phñ lªn trªn cïng mét líp sái tr¾ng kÝch th­íc 515 mm. §èi víi kho l¹nh em thiÕt kÕ ngoµi viÖc bè trÝ nh­ trªn cßn bè trÝ thªm líp m¸i lîp b»ng bê l« xi m¨ng hoÆc b»ng thÐp. 1.4 NÒn. KÕt cÊu nÒn phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè ; - NhiÖt ®é phßng l¹nh; - T¶i träng cña kho hµng b¶o qu¶n; -Dung tÝch kho l¹nh; Yªu cÇu cña nÒn kho l¹nh ph¶i v÷ng ch¾c , tuæi thä cao ,vÖ sinh s¹ch sÏ, kh«ng thÊm n­íc. Theo tiªu chuÈn th× nÒn cã nhiÖt ®é d­¬ng kh«ng cÇn c¸ch nhiÖt.NÕu nÒn cã nhiÖt ®é ©m khi ®ã cã nhiÒu ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ kh¸c nhau; Víi khÝ hËu viÖt nam th× nhiªt ®é t­¬ng ®èi cao ngay c¶ khi mïa ®«ng vËy víi nh­ng kho l¹nh mµ cã nhiÖt ©m nhá th× còng kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i dïng ®iªn trë s­ëi nÒn .Nh­ng nh÷ng kho lanh cã nhiÖt ©m cao thi ®Ó tr¸nh xÈy ra ®äng Èm nÒn ta cã thÓ bè trÝ thªm ®iÖn tr¬ s­ëi nÒn. 1.5 Cöa kho l¹nh C¸c kho l¹nh cã rÊt nhiÒu lo¹i kh¸c nhau, kho¸ cöa còng cã nhiÒu lo¹i h¸c nhau. Cöa kho l¹nh l¾p ghÐp gièng cöa cña tñ l¹nh. Cöa lµ mét tÊm c¸ch nhiÖt, cã b¶n lÒ tù ®éng, chung quanh cã ®Öm kÝn b»ng cao su, cã bè trÝ nam ch©m m¹nh ®Ó hót m¹nh cöa ®¶m b¶o ®é kÝn vµ gi¶m tæn thÊt nhiÖt.Cöa mét c¸nh cã chiÒu réng 1m vµ cöa hai c¸nh cã chiÒu réng 1.8 m. Víi kho cña em chon cöa cho xe n©ng h¹ chän cöa réng 3m vµ cao 2.3m cöa bè b¸nh xe chuyÓn ®éng trªn thanh ray s¸t t­êng nªn ®ãng më nhÑ nhµng, tiÕt kiÖn diªn tÝch. II. TÝnh to¸n c¸ch nhiÖt kho l¹nh: 1. KÕt cÊu t­êng bao: Theo kinh nghiÖm th­c tÕ th× em chän v¸ch kho l¹nh cã kÕt cÊu nh­ b¶ng sau: B¶ng 1 STT VËt liÖu BÒ dµy  (m) HÖ sè dÉn nhiÖt  (w/m0k) HÖ sè khuyÕch t¸n Èm  g/mhpa1Líp v÷a xim¨ng0,020,88902Líp t­êng g¹ch0,20,811053Líp v÷a xim¨ng0,020,88904Líp bitum c¸ch Èm0,0040,330,865Líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt polistyrolcn=?0,0477,56Líp v÷a céng tÊm thÐp0,020,8890 1.1S¬ ®å biÓu diÔn kÕt cÊu t­êng bao: H×nh vÏ Trong ®ã : 1-3 : Líp v÷a xi m¨ng : Líp t­êng g¹ch 4 : Líp bitum c¸ch Èm : Líp polistyrol c¸ch nhiÖt : Líp v÷a xi m¨ng céng thÐp X¸c ®Þnh chiÒu dÇy líp c¸ch nhiÖt t­¬ng bao: ChiÒu dÇy c¸ch nhiÖt cña líp vËt liÖu ®­îc x¸c ®Þnh tõ ph­¬ng tr×nh hÖ sè truyÒn nhiÖt k: Ta cã: K = Suy ra : cn = cn x Víi: cn: ®é dµy líp c¸ch nhiÖt polistyrol cn: hÖ sè dÉn nhiÖt cöa polistyrol k: hÖ sè truyÒn nhiÖt qua t­êng bao, øng víi kho nhiÖt ®é –180c ta cã k=0,21 w/m20k (TL1). 1:hÖ sè to¶ nhiÖt bÒ mÆt ngoµi t­êng ng¨n, 1=23,3 w/m20k (TL1). 2:hÖ sè to¶ nhiÖt cña v¸ch phÝa trong kho l¹nh, ®èi víi kho l¹nh kh«ng khÝ ®èi l­u c­ìng bøc 2=9 w/m20k (TL1). i: bÒ dµy cña líp vËt liÖu th­ i. i: hÖ sè dÉn nhiÖt cña v©t liÖu thø i. Theo kÕt cÊu v¸ch bÓ nh­ trªn, dùa vµo b¶ng 1 ta cã chiÒu dµy cña líp c¸ch nhiÖt lµ: cn = 0,047 x cn = 0,2 m VËy víi cn = 0,2 m th× khi ®ã hÖ sè truyÒn nhiÖt thùc cña v¸ch lµ: Kt = = o,21 W/m20K 3. KiÓm tra ®äng s­¬ng v¸ch t­êng bao: §iÒu kiÖn ®Ó kho kh«ng bÞ ®äng s­¬ng lµ: tw1 > ts Víi: ts : Lµ nhiÖt ®é ®iÓm s­¬ng ®­îc x¸c ®Þnh qua ®å thi (I-d) cña kh«ng khÝ Èm: Víi : tf = 370C vµ  =83 % ta cã ts = 340C (TL1). : tw1 : NhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch t­êng ngoµi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: ta cã q = 1 x t1 = 23,3 x (37- tw1) Mµ ta l¹i cã q = k x t = 0,21 x (37+18) = 11,55 W/m2 VËy : tw1 =tf - = 37 - = 36,50C Ta thÊy Tw1 > Ts nªn v¸ch kho kh«ng bÞ ®äng s­¬ng. 4. KiÓm tra ®äng Èm trong kÕt cÊu bao che: §iÒu kiªn ®Ó Èm kh«ng ®äng l¹i trong líp c¸ch nhiÖt(lµm ­ít kÕt c©u c¸ch nhiÖt lµm t¨ng kh¶ n¨ng trao ®æi nhiÖt) lµ ¸p suÊt riªng phÇn h¬i n­íc thùc tÕ lu«n ph¶i nhá h¬n ¸p suÊt b·o hoµ h¬i n­íc ë mäi ®iÓm trong c¬ cÊu c¸ch nhiÖt: px ts Víi : ts tra ®­îc ts =340C : t1 nhiÖt ®é bÒ mÆt v¸ch vµ ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Do mËt ®é dßng nhiÖt kh«ng ®æi khi ®i qua mäi ®iÓm trªn bÒ mÆt v¸ch nªn ta cã : q = q1 =k x t =0,2 x (37-(-18) =11 W/m2. Mµ ta l¹i cã : q1 = 1 x t Hay : 11 = 23,3 x (37 - t1) Suy ra : t1 = 37 – 11/23,3 = 36,530C RÔ thÊy t1 > ts VËy v¸ch kh«ng x¶y ra ®äng s­¬ng. KiÓm tra ®äng Èm trong kÕt cÊu c¸ch nhiÖt trÇn kho l¹nh. Còng gièng nh­ t­êng bao ®iÒu kiÖn ®Ó Èm kh«ng ®äng trong v¸ch lµ : Px px4’’ vËy xÈy ra ®äng Èm ë vÞ trÝ nµy. Ph­¬ng ¸n 2: NÕu thay líp c¸ch Èm bitum b¨ng mµng polyetylen cã ®é dµy 1mm vµ  = 0,0018 g/mhMpa th× khi ®ã ta cã : H = = 0,57 g/m2h  = =(5207,42 –112,19) x 10-6/0,57 =0,0089 X¸c ®Þnh ph©n ¸p su¸t thùc cña n­íc trªn bÒ mÆt v¸ch : Px2 =5207,42 –0,0089 x 0,001 x 106/0,0018 = 241,3 pa Px3 = px2 -  = 241,3 – 0,0089 x 0,04 x106/30 =229,4 pa Px4 = px3 -  = 229,4 - 0,0089 x 0,4 x 106 /226 =213,64 pa Px5 = px4 -  = 213,64 - 0,0089 x 0,22 x 106/30 =148,37 pa DÔ thÊy px2 , px3 ,px4, px5 ®Òu nhá h¬n px2’’, px3’’ ,px4’’,px5’’ ®¶m b¶o v¸ch kh«ng x¶y ra ®äng Èm. 9. X¸c ®Þnh chiÒu dµy c¸ch nhiÖt t­êng ng¨n : V× hai buång cã cïng nhiÖt ®é nªn ta cã : K = 0,58 W/m20K (TL1b¶ng 3.5) 1 =2 =9 W/m2K (TL1) RÔ thÊy px2 , px3, px4, px5 ®Òu nhá h¬n px2’’, tho¶ chän bª t«ng bät lµm c¸ch nhiÖt khi ®ã hÖ sè dÉn nhiÖt lµ:  = 0,15 W/ mK VËy chiÒu dµy c¸ch nhiÖt cña t­êng ng¨n lµ: cn =0,15 x =0,225 mcn = 0,25 m víi Kt chän : cn = 0,25 m víi Kt = 0,53 W/ m20K 1. Bª t«ng bät 2. V÷a c¸ch nhiÖt 3. TÊm c¸ch nhiÖt 4. Líp v÷a tr¸t  Ch­¬ng IV TÝnh phô t¶i m¸y nÐn I. Môc ®Ých tÝnh to¸n nhiÖt kho l¹nh : TÝnh nhiÖt kho l¹nh lµ tÝnh to¸n c¸c dßng nhiÖt tõ m«i tr­êng bªn ngoµi ®i vµo trong kho l¹nh. §©y chÝnh lµ dßng nhiÖt tæn thÊt mµ m¸y l¹nh cÇn ph¶i ®ñ c«ng suÊt ®Ó th¶i nã trë l¹i m«i tr­êng nãng ®¶m b¶o sù chªnh lÖch nhiÖt ®é buång l¹nh vµ kh«ng khÝ bªn ngoµi. Môc ®Ých cuèi cïng cña viÖc tÝnh to¸n nhiÖt kho l¹nh lµ ®Ó x¸c ®Þnh n¨ng suÊt l¹nh cña m¸y l¹nh cÇn l¾p ®Æt. Khi ®ã dßng nhiÖt tæn thÊt vµo kho lanh Q, ®ù¬c x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc: Q=Q1 + Q2 + Q3 +Q4 +Q5 W (TL1) Trong ®ã : Q1 : Dßng nhiÖt ®i qua kÕt cÊu bao che vµo buång l¹nh Q2 : Dßng nhiÖt do s¶n phÈm to¶ ra trong qu¸ tr×nh xö lý l¹nh Q3 : Dßng nhiÖt tõ kh«ng khÝ bªn ngoµi do th«ng giã buång l¹nh Q4 : Dßng nhiÖt tõ c¸c nguån kh¸c nhau khi vËn hµnh kho l¹nh Q5 : Dßng nhiÖt tõ s¶n phÈm to¶ ra khi s¶n phÈm h« hÊp . §Æc ®iÓm cña c¸c dßng nhiÖt lµ chóng thay ®æi liªn tôc theo thêi gian, Q1 phô thuéc chñ yÕu vµo nhiÖt ®é bªn ngoµi, nã thay ®æi theo giê trong ngµy vµ mïa trong n¨m. Q2 phô thuéc vµo thêi vô . Q3 phô thuéc vµo hµng b¶o qu¶n. Q4 phô thuéc vµo quy tr×nh chÕ biÕn, b¶o qu¶n hµng vµ Q5 phô thuéc vµo biÕn ®æi sinh ho¸ cña s¶n phÈm . N¨ng suÊt l¹nh cña hÖ thèng l¹nh ®­îc thiÕt kÕ theo phô t¶i nhiÖt lín nhÊt Q max mµ ta nghi nhËn ®­îc ë mét thêi ®iÓm nµo ®ã trong n¨m . 1.X¸c ®Þnh c¸c dßng nhiÖt tæn thÊt vµo kho l¹nh : 1.1 Dßng nhiÖt qua kÕt cÊu bao che Q1 vµo phßng 1: Ta cã : Q1 = Q11 + Q12 Trong ®ã: Q11 : Dßng nhiÖt truyÒn qua t­êng bao, trÇn vµ nÒn do chªnh lÖch nhiÖt ®é Q12 : Dßng nhiÖt qua t­êng bao vµ trÇn do ¶nh h­ëng cña bøc x¹ mÆt trêi Trong tr­êng hîp tæng qu¸t ta cã: Q1 =Kt x F x t Víi: Kt : HÖ sè truyÒn nhiÖt (W/m20 K) F : DiÖn tÝch bÒ mÆt kÕt cÊu bao che (m2) t : HiÖu nhiÖt ®é gi÷a nhiÖt ®é bªn ngoµi vµ trong kho l¹nh. Trong ®ã : kÝch th­íc t­êng ngoµi ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: §èi víi buång c¹nh kho lÊy chiÒu dµi tõ gi÷ c¸c trôc t©m t­êng g¨n. §èi víi buång gãc kho : lÊy chiÒu dµi tõ mÐp t­êng ngoµi ®Õn trôc t©m t­êng ng¨n. §èi víi chiÒu cao : tõ mÆt nÒn ®Õn mÆt trÇm. Kho l¹nh cã :H =6 m R =6 m D = 12 m Khi céng thªm phÇn x©y dùng vµ cÊu tróc c¸ch nhiÖt sÏ lµ: H =6,77 m R = 6,357 m víi phßng c¹nh R = 6,25 m D = 12,464 m. 1. 2 X¸c ®Þnh dßng nhiÖt ®i qua kÕt cÊu bao che vµo phßng 1 Ta cã : Q1=Q1v  Qt1  Q1n  Q1bx Trong ®ã: Q1v: Dßng nhiÖt truyÒn qua v¸ch vµo kho; Q1t: Dßng nhiÖt truyÒn qua trÇn; Q1n: Dßng nhiÖt truyÒn qua nÒn vµo kho; Q1bx: Dßng nhiÖt do bøc x¹ mÆt trêi; a. X¸c ®Þnh Q1v: Ta cã: Q1v=Kv x Fv x tv (TL1) Víi: Kv=0,21 W/m2 0K (TL1) Fv = ( 12,464 x 6,67)  ( 6,357 x 6,77 ) =107,48 m2 tv= 37 – (-18) =550C V©y: Q1v= 0,21 x 170,48 x 55 =1969,1 W b. X¸c ®Þnh Q1 t: Ta cã : Q1t=Kt x Ft x tt (TL1) Víi: Kt=0,2 W/m20K (TL1) Ft= ( 12,464 x 6,357) =79,23 m2 tt= 37- (-18) = 550C VËy: Q1t= 0,2 x 55x 79,23 =871,57 W c. X¸c ®Þnh Q1n: Ta cã: Q1n=Kn x Fn x tn (TL1) Víi : Kn= 0,21 W/m20K (TL1) Fn= ( 12,464 x 6,357 ) =79,23 m2 tn= 4-(-18) =220C VËy: Q1n= 0,21 x 79,23 x 22 =366 W d. X¸c ®Þnh Q1bx: Ta cã : Q1bx= Q1bxt + Q1bxn Trong ®ã :­ Q1bxv : Dßng nhiÖt bøc x¹ qua v¸ch kho l¹nh nã ®­îc x¸c ®Þnh qua biÓu thøc: Q1bxv =Kv x Fv x tbxv Víi : t bxv : HiÖu nhiÖt ®é ®Æc tr­¬ng, tbxv Kv =0,21 W/m20K Fv =( 12,464 x 6,357 ) = 79,23 m2 Víi : T­ßng h­íng b¾c th× Q1bxv = 0 T­êng h­íng T©y gi¸p víi phßng m¸y nªn Q1bxv = 0 T­êng h­íng §«ng gi¸p víi buång sè 2 nªn Q1bxv = 0 T­êng h­íng Nan: Q1bxv = 0,2 x (6,357 x 6,77 ) x 2 =17,21 W Víi : t bxv =2 (TL1) Fv = (6,357 x 6,77) = 43,21 m2 Q1bxt : Dßng nhiÖt bøc x¹ qua trÇn kho l¹nh, nã ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Q1bxt =Kt x Ft x tbxt Víi : tbxt : HiÖu nhiÖt ®é ®Æc tr­¬ng kho l¹nh, tbxt =160 C (TL1) VËy: Q1bxt =0,2 x 79,23 x 16 =253,55 W Nh­ vËy tæng l­îng nhiÖt bøc x¹ vµo phßng 1 lµ : Q1bx =253,55 + 17,21 =250,76 W Trong tr­êng hîp kho l¹nh cña ta chØ lµm viÖc víi phßng sè 1 th× khi ®ã ph¶i céng thªm l­îng nhiÖt tõ phßng sè 2 ®i vµo khi ®ã: Q1v = Kv x Fv x tv Víi : Kv =0,21 W/m20K (TL1) Fv = (12,464 x 6,77) =84,38 m2 VËy: t = 37-(-18) =550C Q1v =0,21 x 84,38 x 55 =682,21 W Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n tren ta co dßng nhiÖt x©m nhËp vµo kÕt cÊu bao che lµ: Q1 =1969,1 + 871,57 + 366 + 250,76 + 682,21 =4139,6423 W 2. X¸c ®Þnh dßng nhiÖt do s¶n phÈm vµ bao b× to¶ ra : Ta cã : Q2 =Q12 + Q22 Trong ®ã: Q12 : Dßng nhiÖt to¶ ra tõ s¶n phÈm; Q22 : Dßng nhiÖt to¶ ra tõ bao b×; 2.1 X¸c ®Þnh dßng nhiÖt to¶ ra ë bao b×: Dßng nhiÖt to¶ ra tõ s¶n phÈm ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: Q12s¶nphÈm =Ms¶n phÈm x (i1 – i2) x (Tl1) Trong ®o: Ms¶nphÈm : Khèi l­îng hµng nhËp vµo trong kho tÊm trªn/ngµy. i1 : entampi cña s¶n phÈm sau c«ng ®o¹n bao gãi, øng víi t1= -80C tra b¶ng ta cã i1 =64 kJ/ kg (TL1). i2 : entampi cña s¶n phÈm sau c«ng ®o¹n b¶o qu¶n, øng víi t2 = -180C tra b¶ng ta cã i2 = 5kJ/kg (TL1). Ta cã: M = = =10 kg/s Víi : E : Dung tÝch kho l¹nh : E = 350 t; B : HÖ sè vßng quay chän : B = 6 (TL1 ); m : HÖ sè nhËp hµng kh«ng kÓ ®Ón m = 2,5 (TL1);  : Tû lÖ hµng cã nhiÖt ®é kh«ng cao –80C ®­a trùc tiÕp vµo trong kho l¹nh trong thêi gian nµy hµng sÏ h¹ nhiÖt ®é xuèng nhiÖt ®é b¶o qu¶n. VËy: Q21 = 10 x (64-5) x = 6,83 KW 2.2.X¸c ®Þnh dßng nhiÖt do bao b× t¶o ra: Ta cã : Q22bb = Mbb x Cbb x (t1 –t2) x Trong ®ã: Mbb : Khèi l­îng bao b× ®­a vµo cïng s¶n phÈm, chän bao b× b»ng c¸t t«ng theo (TL1) ta cã: Mbb = (10 x 10)/100 =1 kg/s Cbb : NhiÖt dung giªng cña bao b×, ®èi víi c¸t t«ng Cbb= 1,46 kJ/kgK (TL1) t1 ,t2 : NhiÖt ®é nhËp vµ xuÊt. Qbb22 = 1 x 1,46(-8 –(-18) x 1000 /24 x 3600 =168 W VËy l­îng nhiÖt tæn thÊt do s¶n phÈm to¶ ra lµ: Q 2= 6828,7+168=6996,7 W V× kho l¹nh cã ba phßng nªn l­îng nhiÖt tæn thÊt do s¶n phÈm to¶ ra trong mçi phßng lµ nh­ nhau : VËy : phßng 1 =phßng 2 =phßng 3=Q2/3=6996,7/3=2332,23 W 3.X¸c ®Þnh dßng nhiÖt do vËn hµnh to¶ ra : Dßng nhiÖt to¶ ra khi vËn hµnh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Q4 =Q41+Q42+Q43+Q44 +Q45 Trong ®ã: Q41 : Dßng nhiÖt do chiÕu s¸ng Q42 : Dßng nhiÖt do ng­êi to¶ ra Q43 : Dßng nhiÖt do ®éng c¬ ®iÖn to¶ ra Q44 : Dßng nhiÖt do më cöa kho l¹nh Q45 : Dßng nhiÖt do x¶ tuyÕt 3.1.X¸c ®Þnh Q41 Ta cã: Q41=A x F (TL1) Víi : A : §Þnh møc chiÕu s¸ng trªn 1m2 phßng l¹nh, ®èi víi kho b¶o qu¶n ®«ng ta cã: A=1,2W/m2 (TL1) F: DiÖn tÝch phßng l¹nh :F=72 x 3=216 m2 VËy : Q41 = 1,2 x 216= 259 W 3.2.X¸c ®Þnh Q42: Ta cã : Q42 = 350 x n (TL1) Víi : n: lµ sè ng­êi lµm viÖc trong kho, chän n=6 . 350: lµ l­îng nhiÖt to¶ ra khi mét ng­êi lµm viÖc ,W/ng­êi . VËy : Q42= 350 x 6 = 2100 W 3.3 . X¸c ®Þnh Q43 : Ta cã : Q43 = 1000 x N x  Víi : N : Tæng c«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn, chän N=0,84 KW  : HÖ sè ho¹t ®éng ®ång thêi , chon  =1. 1000: HÖ sè chuyÓn ®æi ®¬n vÞ tõ KW ra W VËy : Q43 = 1000 x 0,84 x 1 =840 W. 3.4 .X¸c ®Þnh Q44 : Ta cã : Q44 = B x F (TL1) Víi : B : Dßng nhiÖt riªng khi më cöa cho 1m2 phßng l¹nh, B= 12 W/m2 (TL1) F : Lµ diÖn tÝch buång l¹nh m2 VËy : Q44 = 12 x 72 x 3=2592 W. 3.5 X¸c ®Þnh dßng nhiÖt do x¶ tuyÕt: Ta cã : Q45 = Cx F (TL8) Víi : C : hÖ sè thùc nghiÖm l­îng nhiÖt tán thÊt trung b×nh cho 1m2 diÑn tÝch x©y dùng: C = 11 W F : DiÖn tÝch kho l¹nh VËy : Q45 = 11 x 216 =2376 W VËy tæng l­îng nhiÖt Q44 lµ : Q4 = 259 + 2100 + 840 + 2592 + 2376 = 8167 W V× kho l¹nh cã ba phßng nªn l­îng nhiÖt tæn thÊt do vËn hµnh nªn trong mçi phßng lµ nh­ nhau : VËy : Phßng 1= phßng 2 = phßng 3 = Q4/3 = 8167/3 = 2722,3 B¶ng tæng kÕt qu¶ tÝnh to¸n l­îng nhiÖt phßng1 Q1Q2/3Q4/34139,6423Q21Q22Q41Q42Q43Q44Q4591946828,7168259210084025922376 4.X¸c ®Þnh tæng dßng nhiÖt tæn thÊt vµo phßng 2 : 4. 1.X¸c ®Þnh dßng nhiÖt qua kÕt cÊu bao che: Ta cã: Q1 = Q1v + Q1t + Q1n + Q1bx Trong ®ã : Q1v : Dßng nhiÖt truyÒn qua v¸ch kho Q1t : Dßng nhiÖt truyÒn qua trÇn Q1n : Dßng nhiÖt truyÒn qua nÒn kho Q1bx : Dßng nhiÖt do bøc x¹ mÆt trêi Trong tr­êng hîp tæng qu¸t ta cã: Q1 = K x F x t Víi : k : HÖ sè truyÒn nhiÖt (W/m20K) F : DiÖn tÝch bÒ mÆt kÕt cÊu bao che (m2) t: HiÖu nhiÖt ®é gi÷a nhiÖt ®é bªn ngoµi vµ trong kho 4.2. X¸c ®Þnh Q1v Ta cã: Q1v = Kv x Fv x tv Víi : Kv = 0,21 W/m20k (TL1) Fv = (6,357 x 6,77) = 86 m2 tv = 37- (-18) = 550C VËy : Q1v = 0,21 x 55 x 86 = 994,15 W a.X¸c ®Þnh Q1t : Ta cã : Q1t = Kt x Ft x t Víi : Kt = 0,2 W/m20k (TL1) Ft = 12,464 x 6,25 = 77,9 m2 t = 550C VËy : Q1t = 0,2 x 55 x 77,9 = 856,9 W b. X¸c ®Þnh Q1n : Ta cã : Q1n = Kn x Fn x t Víi: kn = 0,21 W/m20 k (TL1) Fn = 12,464 x 6,25 =79,9 m2 t = 4 – (-18) =220C VËy : Q1n = 0,21 x 22 x 77,9 =359,898 W Gi¶ sö nÕu x¶y ra tr­êng hîp khi chØ cã phßng sè 2 lµm viÖc th× khi ®ã ta ph¶i tÝnh thªm dßng nhiÖt tæn thÊt qua v¸ch tõ phßng 1 vµ phßng 3 vµo kho l¹nh . Khi ®ã : Q1v = 2 x Q1v phong 1 = 2 x 682,21 = 1364,42 W Víi :Q1v phong 1 (tÝnh víi tr­êng hîp chØ phßng 1 lµm viÖc ) 1.4 .X¸c ®Þnh Q1 bx : Ta cã : T­êng h­íng t©y gi¸p víi phßng 1 nªn Qbx = 0 T­êng h­íng ®«ng gi¸p víi phßng 3 nªn Qbx = 0 T­êng h­íng b¾c Qbx = 0 T­êng h­íng nam ta cã : Q1bx = K x t bx x F Víi : k = 0,21 W/m20k (TL1) t bx = 2 0 C (TL1) F = 6,25 x 6,77 = 42,31 m2 VËy Q1bx = 0,21 x 2 x 42,31 = 17,77 W . X¸c ®Þnh Q1bx trÇn = K x t bx x F Víi : K= 0,2 W/m20k (TL1) F = 6,25 x 12,464 = 77,9 m2 t bx = 160C (TL1) VËy Q1bx trÇn = 0,2 x 16 x 77,9 = 249,28 W VËy tæng l­îng nhiÖt bøc x¹ lµ: Q1bx = 17,77 + 249,28 = 267, 05 W VËy : Q1= 994,15 + 856,9 + 359,898+ 1364,42 + 267,05 = 2477,998 W 4.3. Dßng nhiÖt do s¶n phÈm vµ bao b× to¶ ra trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n. Q2 = 2332,23 W 4.4.. Dßng nhiÖt to¶ ra khi vËn hµnh Q4 = 8167 W B¶ng tæng kÕt l­îng nhiÖt tÝnh to¸n phßng 2 Q1Q2/3Q4/33575,368Q21Q22Q41Q42Q43Q44Q458896,766828,7168259210084025922376 5. X¸c ®Þnh l­îng nhiÖt tæn thÊt vµo phßng sè3 Tæng l­îng nhiÖt tæn thÊt vµo phßng sè 3 t­¬ng tù nh­ phßng sè 1: ChØ thªm phÇn nhiÖt bøc x¹ vµo h­íng ®«ng : 5.1.X¸c ®Þnh l­îng nhiÖt bøc x¹ : ta cã: Q12bx® = K x tbx x F Víi : K = 0,21 W/m20k (TL1) tbx = 110C (TL1) F = 12,925 x 6,77 = 87,52 m2 VËy Q12bx® = 0,21 x 11 x 87,52 = 202,17 W B¶ng tæng kÕt l­îng nhiÖt tæn thÊt vµo phßng 3: Q1Q2/3Q4/34341,8Q21Q22Q41Q42Q43Q44Q459396,176828,7168259210084025922376 VËy tæng l­îng nhiÖt tæn thÊt vµo kho lµ:  Q =  Qp1 +  Qp2 +  Qp3 = 9194 +8896,76 + 9396,17 = 27486,93 W Qmn = 100% Q1 + 100%Q2 + 75%Q3 = 12056,81 + 6996,7 + 8167 x 75/100 = 25,2 KW 6. X¸c ®Þnh n¨ng suÊt l¹nh cña m¸y nÐn : Khi x¸c ®Þnh n¨ng suÊt l¹nh cña m¸y nÐn cÇn ph¶i tÝnh ®Õn thêi gian lµm viÖc cña m¸y nÐn vµ c¸c tæn thÊt trong ®­êng èng cña hÖ thèng do ®ã ta ph¶i nh©n thªm hÖ sè an toµn k. Ta cã: Q0 = Trong ®ã : K : hª sè tÝnh ®Õn tæn thÊt trªn ®­êng èng cña thiÕt bÞ , chän K= 1,07 (TL1) b : HÖ sè thêi gian lµm viÖc v¬i kho l¹nh 350 tÊn b = 0,9 (TL1). VËy ta cã: Q0 = = 29,96 KW 6.1 Ph­¬ng ph¸p lµm l¹nh Theo ®Ò tµi cña em th× ph­¬ng ph¸p lµm l¹nh trùc tiÕp lµ lµm l¹nh b»ng dµn bay h¬i ®Æt trong kho vµ t¹i ®©y m«i chÊt sÏ thu nhiÖt cña m«i tr­êng lµm l¹nh (dµn bay h¬i lµ dµn kh«ng khÝ ) . Dµn l¹nh tÜnh nghi· lµ kh«ng khÝ trong ®ã ®èi l­u tù nhiªn, dµn l¹nh ®éng kh«ng khÝ ®èi l­u c­ìng bøc. * ­u ®iÓm : ThiÕt bÞ ®¬n gi¶n v× kh«ng cÇn thªm mét vßng tuÇn hoµn phô. Tuæi thä cao, kinh tÕ h¬n v× kh«ng ph¶i tiÕp xóc víi n­íc muèi lµ mét chÊt g©y han gØ, ¨n mßn rÊt nhanh. Ýt tæn thÊt n¨ng l­îng øng vÒ mÆt nhiÖt ®éng vÞ nhiÖt ®é gi÷a kho b¶o qu¶n vµ dµn bay h¬i trùc tiÕp bao giê còng nhá h¬n nhiÖt ®é gi÷a buång vµ nhiÖt ®é bay h¬i gi¸n tiÕp qua n­íc muèi. Tæn hao l¹nh khi khëi ®éng nhá, khi lµm l¹nh trùc tiÕp thêi gian tõ khi më m¸y ®Õn lóc kho b¶o qu¶n ®¹t nhiÖt ®é theo yªu cÇu sÏ nhanh h¬n. NhiÖt ®é cña kho b¶o qu¶n cã thÓ gi¸m s¸t qua nhiÖt ®é cña mçi chÊt, nhiÖt ®é s«i cã thÓ x¸c ®Þnh dÔ dµng qua ¸p kÕ ®Çu hót cña m¸y nÐn. *. Nh­îc ®iÓm: Tr÷ l¹nh cña dµn l¹nh trùc tiÕp kÐm h¬n do ®ã khi m¸y l¹nh ngõng ho¹t ®éng th× dµn l¹nh còng hÕt l¹nh nhanh chãng. §èi víi dµn l¹nh Fre«n, viÖc håi dÇu sÏ khã kh¨n khi dµn l¹nh ®Æt qu¸ xa vµ thÊp h¬n vÞ trÝ cña m¸y nÐn. Víi qu¸ nhiÒu dµn l¹nh viÖc bè trÝ ph©n phèi m«i chÊt l¹nh ®Õn cho c¸c dµn l¹nh còng gÆp nhiÒu khã kh¨n vµ kh¶ n¨ng m¸y nÐn r¬i vµo hµnh tr×nh Èm rÊt lín. HÖ thèng l¹nh trùc tiÕp th­êng ®­îc tù ®éng ho¸ bao gåm : Tù ®éng ®iÒu khiÓn vµ ®iÒu chØnh , tù ®éng b¸o hiÖu vµ b¶o vÖ theo nhiÖt ®é cña kho b¶o qu¶n vµ theo chÕ ®é an toµn cña m¸y nÐn. 6.2. Chän m«i chÊt cho hÖ thèng l¹nh kho b¶o qu¶n ®«ng : Trong thùc tÕ s¶n xuÊt ®èi víi c¸c hÖ thèng l¹nh dïng cho kho b¶o qu¶n ®«ng ng­êi ta th­¬ng dïng m«i chÊt l¹nh alf c¸clo¹i khÝ Fre«n. V× nã kh«ng ®éc h¹i víi con ng­êi vµ thùc phÈm thuû s¶n. Tuy nhiªn c¸c lo¹i khÝ Fre«n cã m«i chÊt nµo thay thÕ nã mµ ®¶m b¶o c¸c tÝnh chÊt nhiÖt ®éng häc t­¬ng tù dïng cho kho b¶o qu¶n do ®ã chän m«i chÊt l¹nh lµ Fre«n 22(R22) *. TÝnh chÊt cña Fre«n 22: C«ng thøc ho¸ häc : chcif2 KÝ hiÖu : R22 Lµ chÊt khÝ kh«ng mµu cã mïi th¬m nhÑ. NÕu ng­ng tô b»ng n­íc th× nhiÖt ®é ng­ng tô lµ tk =300C , ¸p suÊt ng­ng tô Pk = 12 13 atm(KG/cm2) NÕu ng­ng tô b»ng kh«ng khÝ th× nhiÖt ®é ng­ng tô tk= 40  420C, ¸p suÊt ng­ng tô Pk = 14 16(KG/cm2) NhiÖt ®é s«i tiªu chuÈn rÊt tèt - 40,80C, chØ khi nµo nhiÖt ®é s«i thÊp h¬n nhiÖt ®é s«i tiªu chuÈn th× ¸p suÊt s«i (bay h¬i ) míi ®¹t ®­îc ¸p suÊt ch©n kh«ng nhá h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn. §èi víi kim lo¹i nã kh«ng ¨n mßn kim lo¹i, lµm ch­¬ng në cao su vµ chÊt dÎo. C¸c hÖ sè trao ®æi nhiÖt kÐm h¬n n­íc, cho nªn trong thiÕt bÞ ng­êi ta ph¶i lµm c¸nh cho thiÕt bÞ vÒ phÝa m«i chÊt ®i. §èi víi dÇu b«i vµ tr¬n th× nã hoµ tan h¹n chÕ khi nhiÖt ®é cña m«i chÊt 40  -200C th× m«i chÊt vµ dÇu kh«ng hoµ tan víi nhau ph©n pha riªng dÇu næi bªn trªn, m«i chÊt n»m xuèng d­íi vµ khi ®ã ng­êi ta t×m c¸ch l«i kÐo dÇu nµy vÒ m¸y nÐn. Fre«n 22 ®èi víi n­íc nã kh«ng hoµ tan cho nªn dÔ g©y hiÖn t­îng t¾t Èm van tiÕt l­u. Fre«n 22 cã tÝnh t¶y röa cÆn bÈn ë thµnh thiÕt bÞ . VÒ ®iÖn Fre«n 22 kh«ng dÉn ®iÖn ë thÓ h¬i nh­ng dÉn ®iÖn ë thÓ láng cho nªn kh«ng nªn ®Ó cho m¸y nÐn kÝn hót dÞch láng vÒ m¸y nÐn. Nã bÒn v÷ng ë ph¹m vi nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt lµm viÖc, khi nhiÖt ®é lín h¬n 5000C bÞ ph©n huû thµnh chÊt phètgen. Fre«n 22 kh«ng ch¸y næ , an toµn khi sö dông, kh«ng ®éc lËp víi c¬ thÓ sèng vµ thùc phÈm, nh­ng khi ë nång ®é cao trong kh«ng khÝ g©y ra chÕt ng¹t. * Ph¹m vi øng dông : Fre«n 22 ®­îc sö dông lµm m«i chÊt ch¹y trong c¸c m¸y l¹nh nÐn h¬i mét cÊp vµ 2 cÊp nÐn. Fre«n 22 ®­îc sö dông lµm m«i chÊt ch¹y trong c¸c m¸y l¹nh ghÐp tÇng (ghÐp nèi) nã lµm viÖc ë tÇng trªn. Fre«n 22 sö dông trong c¸c m¸y l¹nh lµm ®«ng s¶n phÈm (hai cÊp) s¶n xuÊt n­íc ®¸ , m¸y lµm kem, s¶n xuÊt r­îu, bia vµ n­íc gi¶i kh¸t , c¸c kho b¶o qu¶n vµ trong lÜnh vùc ®iÒu hoµ kh«ng khÝ. Lµm suy gi¶m tÇng Oz«n cho nªn sö dông ®Õn n¨m 2020 PhÇn V TÝnh chän m¸y nÐn I. Chän c¸c th«ng sè lµm viÖc ChÕ ®é lµm viÖc cña mét hÖ thèng l¹nh ®­îc ®Æc tr­ng b»ng bèn nhiÖt ®é sau: NhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt l¹nh t0 NhiÖt ®é ng­ng tô cña m«i chÊt tk NhiÖt ®é qua l¹nh cña láng n­íc van tiÕt l­u tqn 1.NhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt l¹nh t0 phô thuéc nhiÖt ®é buång l¹nh NhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt l¹nh dïng ®Ó tÝnh to¸n thiÕt kÕ cã thÓ lÊy nh­ sau: t0 = tb - t0 trong ®ã : tb - NhiÖt ®é buång l¹nh, theo ®Ò tµi cña em lµ -180C t0 – HiÖu nhiÖt ®é yªu cÇu, chän t0 §èi víi dµn bay h¬i trùc tiÕp, nhiÖt ®é bay h¬i lÊy thÊp h¬n nhiÖt ®é buång 8  130C. VËy : t0 = -18 –10 = -28 0C 2. NhiÖt ®é ng­ng tô: Phô thuéc vµo nhiÖt ®é cña m«i tr­êng lµm m¸t cña thiÕt bÞ ng­ng tô. Theo ®Ò tµi cña em thiÕt kÕt em chän dµn ng­ng gi¶i nhiÖt b»ng n­íc th× ta cã : tk =tw2 + tk Víi : tW2 : NhiÖt ®é n­íc ra khái thiÕt bÞ ng­ng tô. tk : HiÖu nhiÖt ®é ng­ng tô yªu cÇu, tk = 3 5 0C nhiÖt ®é n­íc ®Çu ra vµ ®Çu vµo chªnh nhau 2  6 0C vµ phô thuéc vµo kiÓu b×nh ng­ng, theo ®Ò tµi cña em chän lµ lo¹i b×nh ng­ng èng vá n»m ngang chän tW = 50C nghÜa lµ : tW2 = tW1 + 50C NhiÖt ®é n­íc vµo b×nh ng­ng phô thuéc vµo m«i tr­êng. Khi sö dông n­íc tuÇn hoµn qua th¸c gi¶i nhiÖt lÊy nhiÖt ®é n­íc vµo b×nh ng­ng cao h¬n nhiÖt ®é nhiÖt kÕ ­ít 3  40C. Nh­ng ®èi víi gi¶i nhiÖt b»ng n­íc th× ta chän tw1 sao cho ¸p suÊt ng­ng tô vµo kho¶ng 12  23 bar. VËy khi ®ã chän tw1 =24 0C. VËy : tw2 = tw1 + 350C =24+4= 280C VËy ta cã : tk =tw2 + tk = 28+ 4 = 320C 3. NhiÖt ®é qu¸ nhiÖt cña m«i chÊt : NhiÖt ®é qu¸ nhiÖt lµ nhiÖt ®é cña h¬i m«i chÊt tr­íc khi hót vÒ m¸y nÐn, nhiÖt ®é nµy bao giê còng lín h¬n nhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt. Ta cã: tqn = t0 + tqn Trong ®ã: tqn : Lµ nhiÖt ®é qu¸ nhiÖt h¬i hót , víi m«i chÊt R22 th× : tqn = 250C (TL1) t0 : nhiÖt ®é s«i cña m«i chÊt . VËy : tqn = (-28) + 250C = -30C II.TÝnh chän m¸y nÐn vµ c¸c thiÕt bÞ : ViÖc chän m¸y nÐn vµ c¸c thiÕt bÞ cho hÖ thèng l¹nh lµ vÊn ®Ò hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ trong c¸c hÖ thèng l¹nh nãi chung . V× nã ¶nh h­ëng tíi qu¸ tr×nh ho¹t ®éng , tÝnh an toµn vµ tÝnh kinh tÕ cña hÖ thèng. 1.TÝnh chän m¸y nÐn 1.1 X¸c ®Þnh tû sè nÐn : C¸c th«ng sè ®· chän ë trªn tra b¶ng h¬i b·o hoµ R22 ta ®­îc: Víi : tk = 320C  pk =12,549 (bar) T0 =-280C  p0 = 1,79 (bar) VËy tû sè nÐn lµ:  = pk/p0 =12,549/1,79 =7 Cph nªn (t3’ –t3) >(t1 –t1’) Nh­ vËy : Tqn =t0 +tqn Víi : tpn : lµ nhiÖt ®é qu¸ nhiÖt h¬i hót , víi m«i chÊt r22 th× tpn =250C (TL1) VËy : tqn = (-28) +250C = -30C Tõ c¸c th«ng sè tr¹ng th¸i ta cã: h11’ =h1 –h1’ = 704 –694 =10 (kJ/kg) h33’ =h3’ –h3 = h1 –h1’ =10 (kJ/kg) Suy ra :h3 =h3’ -h11’ =540 –10 =530 kJ/Kg B¶ng 5: §iÓm nótT0CP Mpah kJ/kgV m3/kgTr¹ng th¸i1’-281,796940,1256H¬i b·o hoµ kho1-31,797040,15H¬i qu¸ nhiÖt29612,5497700,027H¬i qu¸ nhiÖt 3’3212,5495400,0017Láng b·o hoµ32412,5495300,002Láng qu¸ b·o hoµ4-281,795300,004H¬i Èm X¸c ®Þnh chu tr×nh håi nhiÖt: 1.N¨ng suÊt l¹nh riªng khèi l­îng : q0 = h1’ –h4 = 694 – 510= 185 kJ/kg 2.N¨ng suÊt l¹nh riªng thÓ tÝch : qv = q0/v1 = 185/0,15 =1233,33 kJ/m3 3.L­u l­îng nÐn qua m¸y nÐn : m =Q0/q0 = 29,96/185= 0,162 kg/s 4.C«ng nÐn riªng : l = h2 – h1 = 770 – 704 = 65,57 KJ/kg 5.HÖ sè l¹nh: = q0/l = 185/65,57 = 2,82 6. §é hoµn thiÖn chu tr×nh:  = x (Tk – T0)/T0 = 2,82 x 66/245 = 0,76 7.N¨ng suÊt nhiÖt riªng khèi l­îng : qk = h2 – h3’ = 770 – 540 =230 kJ/kg Qk = m x q0 =0,162 x 230 = 37,26 KW Tõ :  = pk/p0 =7 tra ®å thi  = 0,6 (TL1) -NhiÖt th¶i ra ë thiÕt bÞ håi nhiÖt: Qql = m x( h1 –h1’) = 0,162 x 10 = 1,62 KW Qqn = m x (h3’ –h3) =0,162 x 10 =1,62 KW 8. ThÓ tÝch hót thùc tÕ: Vtt = m x V1 = 0,162 x 0,15 =0,0243 m3/s = 87,48 m3/h 9.thÓ tÝch hót lý thuyÕt : Vlt = Vtt/= 87,48/0,6 =145,8 m3/h 10.C«ng nÐn lý thuyÕt : Ns = ml = 0,162 x 65,57 = 10,62 KW 11.C«ng nÐn h÷u Ých : Ne = Ns/e Ta cã : e =0,6 tra ®å thÞ 3.6 (TL5 ) cho m«i chÊt R22 víi  =7 Suy ra : Ne = Ns/e =10,62/0,6 = 17,7 KW 12.C«ng nÐn chØ thÞ: Ni = Ns/i Víi : i: hiÖu suÊt chØ thÞ ®­îc x¸c ®Þnh: i =w +bt0 trong ®ã : w =T0/ Tk b =0,001 t0 =-280C i =245/311 +0,001 x (-28) =0,762 VËy : Ni = Ns/i =17,7/0,762 =23,23 KW 13. C«ng nÐn hiÖu dông: Ne =Ni + Nms Trong ®ã : Nms =vtt x pms = 87,48 x 0,059 =5,16 KW VËy c«ng h÷u Ých lµ: Ne =17,7 + 5,16 = 22,86 KW 14. C«ng suÊt tiÕt ®iÖn: Nel = Ne/td el Víi :HiÖu suÊt chuyÓn ®éng cña khíp : td =0,95 HiÖu suÊt ®éng c¬ : el =0,8 0,95 Suy ra : Nel = 22,86 /0,85 x 0,95 = 28,3 kW 15. C«ng suÊt ®éng c¬ l¾p ®Æt: N®c = ( 1,1  2,1 ) x Nel =1,5 x 28,3 = 42,46 KW Víi : ( 1,1  2,1 ) hÖ sè an toµn Tõ c¸c th«ng sè trªn ta chän m¸y nÐn nh­ sau: M¸y nÐn pitt«ng cña nga theo OCT 26.03-947-77 Ký hiÖuSè xi lanh ®­êng kÝnh pitt«ng(mm)Vßng quay (vg/s) Vlt (m3/s)B2046,75240,0154 Ta cã : ZMN = Vlt/Vlt mn = 0,0405/0,0154 =2,67 Chän ba m¸y lµm viÖc theo kiÓu liªn hoµn vµ thªm hai m¸y dù phßng nÕu x¶y ra sù cè cã thÓ thay nhau lµm viÖc. Ch­¬ng VI TÝnh chän thiÕt bÞ ng­ng tô , thiÕt bÞ bay h¬i I.TÝnh chän dµn ng­ng: 1.1 chän kiÓu dµn ng­ng : ViÖc tÝnh to¸n thiÕt bÞ ng­ng tô thùc chÊt lµ x¸c ®Þnh diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt . Víi ®Ò tµi cña em chän kiÓu b×nh ng­ng gi¶i nhiÖt b¨ng n­íc , víi thiÕt bÞ gän nhÑ cã thÓ l¾p ngay trong phßng m¸y . 1.2 X¸c ®Þnh nhiÖt t¶i cña dµn ng­ng: NhiÖt t¶i cña dµn ng­ng ®­îc x¸c ®Þnh qua biÓu thøc : Qk K x F x ttb (TL1) Víi : Qk : Phô t¶i nhiÖt cña thiÕt bÞ ng­ng tô. KW F : DiÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt. ttb: HiÖu nhiÖt ®é trung b×nh logarit .K Ta cã : Qk =m x qk =37,26 KW ®iÒu chØnh l­îng n­íc vµo lµm m¸t sao cho tw1 = 240C vµ l­îng n­íc ra tw2 = 280C. khi ®ã hiÖu nhiÖt ®é logarit sÏ lµ: tk ttb = (TL1) tw2 Víi: tmax =tk –tw1 =32 –24 =80C tw1 tmim =tk –tw2 = 32 –28 =40C VËy: ttb = =8-4/ln2 = 5,8 K VËy diÖn tÝch bÒ mÆt chuyÒn nhiÖt cña b×nh ng­ng èng chïm n»m ngang lµ: (theo b¶ng 8.6 TL1) ta cã :K = 700 ( W/m20K) F =Qk/K x ttb =37,26 x 1000/5,8 x 700 = 9,2 ( m2) Chän kiÓu b×nh nh­ng èng chïm n»m ngang , freon cã c¸c th«ng sè nh­ sau: B¶ng :1 B×nh ng­ngDiÖn tÝch bÒ mÆt ngoµi, m2®­êng kÝnh èng vá ,mmChiÒu dµi èng, mSè èngT¶i nhiÖt max, KWSè lèiKTP-1212,83771,28643,34;2 H×nh vÏ: II.TÝnh chän thiÕt bÞ bay h¬i: Còng gièng nh­ thiÕt bÞ bay ng­ng tô, tÝnh to¸n thiÕt bÞ bay h¬i chñ yÕu ®Ó thiÕt kÕ vµ kiÓm tra diÖn tÝch trao ®æi nhiÖt cÇn thiÕt theo c¸c th«ng sè cho tr­íc nh­ t¶i nhiÖt Q0, nhiÖt ®é vµ l­u l­îng chÊt t¶i l¹nh vµo vµ ra nhiÖt ®é bay h¬i vµ nã cÊu t¹o nh­ h×nh vÏ:   DiÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: F = Q0/K x ttb (TL5) Víi : Q0: T¶i nhiÖt l¹nh cña thiÕt bÞ bay h¬i, W K : HÖ sè truyÒn nhiÖt, W/ m2k víi dµn kh«ng khÝ m«i chÊt R22 chän K = 12,8 W/m2K (TL5) ttb hiÖu nhiÖt ®é trung b×nh loarit gi÷a m«i chÊt l¹nh vµ chÊt t¶i l¹nh. ttb = (TL1) Víi :tb1 nhiÖt ®é giã vµo thiÕt bÞ bay h¬i v× nhiÖt ®é kho lµ (-180) nªn chän nhiÖt ®é vµo dµn ng­ng lµ tb1 = -160C tb2 nhiÖt ®é giã ra thiÕt bÞ bay h¬i chän tb2 = -200C VËy : = =12 –8/ln1,5 = 9,87 1. X¸c ®Þnh diÖn tÝch trao ®æi nhiÖt phßng 1: Ta cã: Q01 = F x k x t (TL1) Suy ra F = Q01 /k x t Trong ®ã : Q01 = 9194 W = 9,194 KW K = 12,8 W/m2K t = 9,87 K VËy: F = 9194 /12,8 x 9,87 =72,77 m2 Trong kho l¹nh cña em bè trÝ ba dµn víi diÖn tÝch 24 m2 em bè trÝ mét dµn. VËy diÖn tÝch mçi dµn lµ: F1 = F/3 =24,256 m2 Th«ng sè cña dµn nh­ sau: B¶ng 2: Dµn qu¹tDiÖn tÝch bÒ mÆt, m2T¶i nhiÖt khi t= 10kSè l­îng qu¹tC«ng suÊt qu¹t,wDµiRéngcao2B0 252521001960970420 2. X¸c ®Þnh dµn l¹nh phßng sè 2: Còng gièng nh­ phßng sè 1 ta còng cã : F = Q01 /k x t =8896,76/12,8 x 9,7 =71,66 m2 trong phßng cña em bè trÝ ba dµn nªn diÖn tÝch mçi dµn lµ: F1 = F2 =F3 =F =71,66/3 = 23,88 m2 Th«ng sè cña dµn nh­ sau: B¶ng3: Dµn qu¹tDiÖn tÝch bÒ mÆt, m2T¶i nhiÖt khi t= 10kSè l­îng qu¹tC«ng suÊt qu¹t,wDµiRéngcao2B0 252521001960970420 3. X¸c ®Þnh diÖn tÝch dµn phßng sè 3: Còng gièng nh­ phßng sè 2 : Ta cã : F = Q01 /k x t =9396,17/12,8 x 9,7 =75,67 m2 trong phßng cña em bè trÝ ba dµn nªn diÖn tÝch mçi dµn lµ: F1 = F2 =F3 =F =75,67/3 = 25,23 m2 Th«ng sè cña dµn nh­ sau: B¶ng 4: Dµn qu¹tDiÖn tÝch bÒ mÆt, m2T¶i nhiÖt khi t= 10kSè l­îng qu¹tC«ng suÊt qu¹t,wDµiRéngcao2B0 262621001960970420 Ch­¬ng VII TÝnh chän thiÕt bÞ phô vµ ®­êng èng I.C¸c thiÕt bÞ cña hÖ thèng l¹nh kho b¶o qu¶n : §Ó hÖ thèng m¸y l¹nh ho¹t ®éng ®­îc ®¶m b¶o, an toµn vµ kinh tÕ ph¸t huy ®­îc hiÖu qu¶ cña nã ®Ó vËn hµnh vµ söa ch÷a khi x¶y ra sù cè. §Ó d¶m b¶o an toµn cho ng­êi vµ m«i tr­êng , Th× hÖ thèng l¹nh ngoµi c¸c thiÕt bÞ chÝnh cÇn ph¶i cã thªm c¸c thiÕt bÞ phô nh­ :b×nh chøa cao ¸p, b×nh t¸ch dÇu, b×nh t¸ch láng, van tiÕt l­a. … 1. TÝnh chän ®­êng kÝnh èng: Trong hÖ thèng l¹nh ®ång bé ®­îc thiÕt kÕ ®­êng kÝnh èng dÉn m«i chÊt sao cho phï hîp ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu kü thuËt, tÝnh kinh tÕ cho hÖ thèng. Khi tiÕt diÖn ®­êng èng t¨ng lªn th× khèi l­îng kim lo¹i t¨ng lªn, gi¸ thµnh t¨ng lªn nh­ng ng­îc l¹i tæn thÊt ¸p suÊt trªn ®­êng èng gi¶m xuèng lµm cho chi phÝ vËn hµnh gi¶m xuèng vµ ng­îc l¹i. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh èng ®Èy : Ta cã : D® = (TL1) Trong ®ã : W2 =8 m/s =28800 m/h (TL1) V2 = 0,027 m3/kg (b¶ng 5) G1 = Q0/q0 =0,162 kg/s = 583,2 kg/h V©y : D® = = 0,0265 mm Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam chän èng ®ång cã : §­êng kÝnh èng trong b»ng: 28 mm §­êng kÝnh èng ngoµi b»ng :33 mm 1.2 X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh èng hót : Ta cã : Dh = (TL1) Chän W1 = 7 m/s = 25200 m/h (TL1) VËy : Dh = = 0,065 m Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam chän èng ®ång cã ®­êng kÝnh nh­ sau: §­êng kÝnh èng trong : 65 mm §­êng kÝnh èng ngoµi : 75 mm 1.3. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh èng dÉn m«i chÊt láng tõ b×nh ng­ng tô vÒ b×nh chøa cao ¸p vµ ®Õn van tiÕt l­u: Ta cã : Dt = (TL1) Chän : w =0,4 m/s = 1440 m/h (TL1) V3’ = 0,0017 (b¶ng 5) VËy ; Dt = = 0,029 m Theo tiªu chuÈn ViÖt Nam chän ®­êng kÝnh èng ng­ng sau: §­êng kÝnh èng trong : 29 mm §­êng kÝnh èng ngoµi : 34 mm Víi ®­êng kÝnh ®· chän nh­ trªn , lóc nµy vËn tèc thùc cña dßng m«i chÊt sÏ lµ: Wt = Trong ®ã : D lµ ®­êng kÝnh trong cña «ng . 1.4. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh hót thùc cña m¸y : Wt = = =7,33 m/s. 1.5. X¸c ®Þnh ®­êng kÝnh ®Èy cña m¸y : Wt = =4 x583,2 x0,027/3,14 x(0,026)2 = 8,24 m/s 2.B×nh chøa cao ¸p 2.1.NhiÖm vô – cÊu t¹o : 2.1.1.NhiÖm vô : B×nh chøa cao ¸p dïng ®Ó chøa m«i chÊt sau khi ng­ng tô ë dµn ng­ng vµ gi¶i phãng bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt cña thiÕt bÞ ng­ng tô , duy tr× sù cÊp láng liªn tôc cho van tiÕt l­u. vÞ trÝ l¾p ®Æt sau dµn ng­ng vµ tr­íc van tiÕt l­u. 2.1.2.CÊu t¹o : B×nh chøa cao ¸p ®­îc l¾p ®Æt sau dµn ng­ng vµ tr­íc van tiÕt l­u . Theo quy ®Þnh vÒ an toµn th× b×nh chøa cao ¸p ph¶i chøa ®­îc 30 % thÓ tÝch cña toµn bé hÖ thèng dµn bay h¬i (tÊt c¶ dµn tÜnh vµ dµn qu¹t ) .Trong hÖ thèng l¹nh cã b¬m cÊp m«i chÊt láng tõ trªn vµ 60% thÓ tÝch dµn trong hÖ thèng l¹nh cÊp m«i chÊt tõ d­íi lªn . Khi vËn hµnh chÊt láng cña b×nh cao ¸p chØ ®­îc phÐp chøa 50% thÓ tÝch b×nh. B×nh chøa cao ¸p ®ång bé víi hÖ thèng l¹nh lµ lo¹i n»m ngang cã cÊu t¹o nh­ h×nh vÏ : H×nh vÏ : 2.2.X¸c ®Þnh th¸p gi¶i nhiÖt: 2.2.1 . CÊu t¹o: 1. Qu¹t 7.bÓ n­íc 13.cÊp n­íc bæ xung 2.Th¸p d¶i nhiÖt 8.èng hót a. bÓ n­íc 3 H¬i n­íc 9.èng ®Èy b. b¬m n­íc 4.èng t­íi n­íc 10.läc n­íc c. b×nh ng­ng tô 5.¸o n­íc 11.chÈy trµn 6.kh«ng khÝ vµo 12. van x¶ 2.2. 2 TÝnh l­u l­îng cÇn thiÕt : VN = Qk /C x xtw Trong ®ã: C : nhiÖt dung riªng cña n­íc, C =4,186 KJ/kg ®é : khèi l­îng riªng cña n­íc , =1000 tw: ®é chªnh lÖch nhiÖt ®é cña n­íc vµo vµ ra. tw = tw2 – tw1 = 40C. VËy : VN = 37,26x 1000/4,186 x 1000 x 4 = 2,225 l/s . 2.2.3 TÝnh diÖn tÝch tiÕt diÖn th¸p gi¶i nhiÖt: Ta cã : F = Qk/qf Víi : qf :T¶i nhiÖt riªng , qf =45 KW/ m2 ( TL1 F: diÖn tÝch tiÕp diÖn th¸p gi¶i nhiÖt. F = Qk/qf =37,26/ 45 = 0,828 m2 Em chän th¸p gi¶i nhiÖt cã th«ng sè nh­ sau: L­u l­îng n­íc cÇn thiÕt : 2,5 l/s DiÖn tÝch tiÕp diÖn :1 m2 3. B×nh t¸ch láng 3.1 NhiÖm vô vµ cÊu t¹o : 3.1.1NhiÖm vô : B×nh t¸ch láng cã nhiÖn vô t¸ch c¸c giät m«i chÊt láng ra khá buång h¬i hót vÒ m¸y nÐn theo nguyªn lý lµm thay ®æi h­íng chuyÓn ®éng vµ gi¶m vËn tèc dßng ch¶y ®Ó cho m¸y nÐn kh«ng hót ph¶i láng vµo g©y va ®Ëp thuû lùc g©y h­ háng m¸y nÐn. 3.1.2.CÊu t¹o B×nh t¸ch láng ®­îc l¾p trªn ®­êng hót cña m¸y nÐn ®Ó b¶o vÖ m¸y nÐn kh«ng hót ph¶i láng vÒ g©y va ®Ëp thuû lùc lµm h­ háng m¸y nÐn. Do b×nh t¸ch láng n»m gi÷a thiÕt bÞ bay h¬i vµ m¸y nÐn nªn ®Ó tr¸nh tæn thÊt l¹nh cho hÖ thèng th× ta bäc mét líp Polistin ®Ó c¸ch nhiÖt cho b×nh t¸ch láng. B×nh t¸ch láng cã cÊu t¹o nh­ h×nh vÏ: 3.1.3.TÝnh chän b×nh t¸ch láng Ta cã :Dtl = Dh x Trong ®ã : Dtl : ®­êng kÝnh b×nh t¸ch láng Dh : ®­êng kÝnh èng hót Wh vËn tèc thùc cña m«i chÊt trong ®­êng èng Wht : vËn tèc cña m«i chÊt trong b×nh t¸ch láng VËy: Dtl =0,065 x = 0,32 m 4.B×nh t¸ch dÇu 4.1. NhiÖm vô – CÊu t¹o 4.1.1NhiÖm vô : B×nh t¸ch dÇu dïng ®Ó t¸ch c¸c bôi dÇu cã lÉn trong m«i chÊt ra khái m«i chÊt theo nguyªn lý lµm gi¶m vËn tèc vµ thay ®æi h­íng chuyÓn ®éng cña h¬i m«i chÊt ®Ó tr¸nh cho dÇu ®i vµo dµn ng­ng tô lµm gi¶m diÖn tÝch trao ®æi nhiÖt cña thiÕt bÞ ng­ng tô . 4.1.2.CÊu t¹o B×nh t¸ch dÇu ®­îc l¾p vµo ®­êng ®Èy cña m¸y nÐn ®Ó t¸ch dÇu ra khái ®­êng èng nÐn tr­íc khi vµo thiÕt bÞ ng­ng tô . 4.1.3 TÝnh chän b×nh t¸ch dÇu: T­¬ng tù nh­ b×nh t¸ch lánh ta còng cã Dtd = Dd x =0,026 x= 0,12 m 5.C¸c thiÕt bÞ tù ®éng ho¸ : §Ó ®¶m b¶o cho hÖ thèng m¸y ho¹t ®éng an toµn vµ tin cËy . mÆt kh¸c,®Ó dÔ dµng thùc hiÖn thao t¸c söa ch÷a, b¶o d­ìng cho hÖ thèng ng­êi ta l¾p c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn tù ®éng ho¸ cho hÖ thèng .  5.1 Van tiÕt l­u mµng : Van tiÕt l­u mµng lµ lo¹i van tiÕt l­u cã thÓ ®iÒu chØnh tù ®éng l­îng m«i chÊt ®­a vµo thiÕt bÞ bay h¬i, thùc chÊt lµ nã ®iÒu chØnh møc láng trong dµn bay h¬i vµ gi÷ møc láng æn ®Þnh .Trong hÖ thèng l¹nh cña kho b¶o qu¶n sö dông van tiÕt l­u mµng c©n b»ng ngoµi lo¹i BFX – 3440 DTC . 5.2. CÊu t¹o 6.Van ®iÖn tõ Van ®iÖn tõ lµ lo¹i van chÆn mµ lùc ®iÒu khiÓn lµ lùc ®iÖn tõ. Khi cã ®iÖn cung cÊp cho cuén d©y, cuén d©y sÏ sinh ra lùc ®iÖn tõ hót lâi thÐp vµ ®Èy van lªn , van ®iÖn tõ më ra vµ ng­îc l¹i khi mÊt ®iÖn van ®iÖn tõ ®ãng l¹i . Ho¹t ®éng ë hai chÕ ®é ®ãng hoµn toµn hay më hoµn toµn. Trong hÖ thèng l¹nh sö dông lo¹i van ®iÖn tõ RVE – 1250 BXF . 7. Van mét chiÒu : Trong hÖ thèng l¹nh ng­êi ta thiÕt kÕ chu tr×nh chØ cho láng vµ h¬i ®i theo mét chiÒu nhÊt ®Þnh mµ kh«ng ®­îc quay trë l¹i do ®ã ng­êi ta m¾c van mét chiÒu tr­íc m¸y nÐn vµ sau thiÕt bÞ ng­ng tô. Nã cã nhiÖm vô kh«ng cho m«i chÊt tõ thiÕt bÞ ng­ng tô déi ng­îc l¹i vÒ m¸y nÐn . Nã ®­îc dïng trong söa ch÷a m¸y nÐn . Trong hÖ thèng van mét chiÒu lµ lo¹i KCV – 2511 DX do h·ng HITACHI s¶n xuÊt. 8.Van kho¸ - Van chÆn : Van kho¸ - van chÆn ®­îc sö dông trong qu¸ tr×nh vËn hµnh, b¶o d­ìng, söa ch÷a m¸y l¹nh cÇn thiÕt nã cã nhiÖm vô kho¸ hoÆc më dßng ch¶y m«i chÊt l¹nh trong vßng tuÇn hoµn m«i chÊt. Ch­¬ng VIII TÝnh thiÕt kÕ m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn hÖ thèng 1. Yªu c©u cña tù ®éng ho¸ hÖ thèng l¹nh: S¬ ®å trang bÞ ®iÖn cña hÖ thèng l¹nh lµ trang bÞ cho hÖ thèng l¹nh c¸c dông cô mµ nhê c¸c dông cô ®ã mµ cã thÓ vËn hµnh toµn bé hÖ thèng l¹nh hoÆc tõng thiÕt bÞ mét c¸ch tù ®éng, ch¾c ch¾n an toµn vµ ®é tin cËy cao mµ kh«ng cÇn ph¶i cã sù tham gia trùc tiÕp cña c«ng nh©n vËn hµnh. khi x©y dùng c¸c s¬ ®å trang bÞ ®iÖn ta cÇn thùc hiÖn tèt c¸c yªu c©u sau: Bªn c¹nh viÖc duy tr× tù ®éng c¸c th«ng sè : nhiÖt ®é , ®é Èm , l­u l­îng ,møc láng ..Trong thêi gian ®· cho còng cÇn b¶o vÖ hÖ thèng thiÕt bÞ tr¸nh lµm viÖc nguy hiÓm . §©y chÝnh lµ yªu cÇu b¶o vÖ cña hÖ thèng tù ®éng . HÖ thèng tù ®éng ho¸ hÖ thèng l¹nh ph¶i thÓ hiÖn ®­îc chøc n¨ng ®iÒu khiÓn mäi sù ho¹t ®éng cña m¸y l¹nh, duy tr× ®­îc sù vËn hµnh tèi ­u, gi¶m tæn hao s¶n phÈm trong phßng l¹nh. Tù ®éng ho¸ hÖ thèng l¹nh ph¶i lµm viÖc cã nhiÒu ­u ®iÓn h¬n so víi b¨ng tay lµ gi÷ æn ®Þnh , liªn tôc chÕ ®é lµm viÖc hîp lý .¦u ®iÓm nµy kÐo dµi mét lo¹t ­u ®iÓm vÒ t¨ng thêi gian b¶o qu¶n , n©ng cao chÊt l­îng s¶n phÈm , gi¶m tiªu hao ®iÖn n¨ng , t¨ng tuæi thä vµ ®é tin cËy cña m¸y vµ thiÕt bÞ , gi¶m chi phÝ n­íc lµm m¸t , gi¶m chi phÝ vËn hµnh vµ chi phÝ l¹nh cña mét ®¬n vi l¹nh s¶n phÈm. ViÖc b¶o vÖ tù ®éng còng ®­îc thùc hiÖn nhanh nhËy, ®¶m b¶o vµ tin cËy h¬n thao t¸c cña ng­êi . Tuy nhiªn còng ph¶i ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ trong tõng tr­êng hîp cô thÓ. 2. TÝnh to¸n c¸c khÝ cô ®iÖn: Theo s¸ch khÝ cô ®iÖn ta tÝnh to¸n c¸c khi cô ®iÖn nh­ sau: Ta cã : p =UI.cos Suy ra : I = p/Ucos x Chän; cos =0,85 vÇt cã U = 380 v 2.1. Chän khÝ cô ®iÖn cho m¸y nÐn: Ta cã : I = p/Ucos x =37,26 x 1000/380 x0,85 x 1,73 = 53,6 A chän cÇu ch× : theo B.11.14 Sè liÖu kü thuËt ®iÖn ¸p cao kiÓu p-2 do liªn x« s¶n xuÊt cã : Igh =1,5 x 53,6 = 80,4 A Aptomat: theo b¶ng 26 sè liÖu kü thuËt cña aptomat kiÓu A3100 do liªn x« chÕ t¹o. Ký hiÖu theo kÕt cÊu A3160 Igh = 80,4 A C«ng t¾c t¬ theo b¶ng11.32 c¸c th«ng sè cña c«ng t¾c t¬ nh­ sau: Dßng ®iÖn sö dông ®Õn : I = 80,4 A Dïng víi c¸p : 4 mm2 C«ng t¾ t¬ lo¹i: LC1- FG4 NhiÖt ®é m«i tr­êng <550C -R¬le nhiÖt: lo¹i 3TF cÇn thªm thanh nèi D¶i ®Æt dßng qu¸ t¶i :70  90 (A) -R¬le thêi gian : 3 RD1 cña SIRUS3R (trong hép 22MM) Trong hép tiªu chuÈn 22mm Cã 8 chøc n¨ng trong bé thêi gian Kho¶ng thêi gian ®iÒu chØnh 0,5  10 min U = 220 v , I®m = 15 A M· 7PU 40204AN20 2.2. §éng c¬ qu¹t dµn l¹nh: qu¹t dµn l¹nh cã tæng ®éng c¬ lµ :1,8 KW Ta cã : I = p/Ucos x = 1,8 x 1000/1,73 x220 x0,85 =5,56 A Còng tra b¶ng nh­ trªn ta cã: Role nhiÖt cã d¶i ®iÒu chØnh tõ 4 7 A CÇu ch× cã I®m =6 A 3. ThiÕt kÕ s¬ ®å trang bÞ ®iÖn cho hÖ thèng l¹nh HÖ thèng l¹nh cña kho l¹nh bao gåm : M¸y nÐn , b¬m n­íc lµm m¸t , qu¹t lµm m¸t , th¸p gi¶i nhiÖt,qu¹t dµn l¹nh tõ ®ã ta cã s¬ ®å m¹ch ®éng lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn nh­ sau: M¹ch ho¹t ®éng nh­ sau: §Ó gi¶m dßng khëi ®éng ban ®Çu cho b¬m , qu¹t th¸p gi¶i nhiªt ho¹t ®éng sau mét thêi gian th× míi ho¹t ®éng M¸y nÐn nh¬ Role thêi gian (T1). Khi khëi ®éng ta Êm nót ON c«ng t¾c t¬ (ME) cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­ßng më cña (MF) trªn m¹ch lùc cÊp ®iÖn cho ®éng b¬m n­íc th¸p gi¶i nhiÖt ho¹t ®éng , ®ång thêi ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më (MF) cÊp ®iÖn cho r¬le thêi gian (T1) sau 10 s r¬le thêi gian sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më ®ãng chËm (T1) cÊp ®iÖn cho c«ng t¾c t¬ (MP). Khi c«ng t¾c t¬ (MP) cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më cña (MP) trªn m¹ch lùc cÊp cho ®éng c¬ qu¹t lµm m¸t th¸p gi¶i nhiÖt ho¹t ®éng. Khi b¬m , qu¹t ho¹t ®éng sÏ cã ¸p suÊt n­íc vµ ¸p suÊt giã sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm (WP),(WF) cÊp ®iÖn cho r¬le thêi gian (T2) sau mét thêi gian nã sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm më ®ãng chËm, khi ®ã c¸c tiÕp ®iÓm (AX8), (AX12), (AX16), (FS1) ë tr¹ng th¸i ®ãng nªn khi ®ã r¬le trung gian (AX1) cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më cÊp ®iÖn cho c«ng t¾c t¬ (MC1) cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më trªn m¹ch lùc cÊp cho ®éng c¬ M¸y nÐn ho¹t ®éng. §ång thêi (AX2) cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më cña (AX2) cÊp ®iÖn cho qu¹t dµn l¹nh (MF1) , (KIT1) cã ®iÖn sÏ cÊp ®iÖn cho van ®iÖn tõ më ra cÊp m«i chÊt cho dµn bay h¬i 1. R¬le thêi gian(T3) cã ®iÖn sau kho¶ng thêi gian nã sÏ ®ãng tiÕp th­êng më ®ãng chËm (T3) cÊp ®iÖn cho (MC2) ,(KIT2),(AX9), (T4). (MC2) cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më trªn m¹ch lùc cÊp ®iÖn cho M¸y nÐn 2 ho¹t ®éng. (AX9) cã ®iÖn sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më cña nã cÊp ®iÖn cho qu¹t dµn l¹nh (MF2).(KIT2) cã ®iÖn cÊp ®iÖn cho van ®iÖn tõ cÊp m«i chÊt cho dµn bay h¬i 2. Khi (T4) cã ®iÖn sau kho¶ng thêi gian nã sÏ ®ãng tiÕp ®iÓm th­êng më ®ãng chËm cÊp ®iÖn cho (MC3) ,(AX13), (KIT3),vµ lóc nµy M¸y nÐn 3 ho¹t ®éng vµ qu¹t (MF3),(KIT3) cÊp ®iÖn cho van ®iÖn tõ . 4.Quy tr×nh vËn hµnh 4.1. NhiÖm vô cña vËn hµnh hÖ thèng l¹nh: Lµ duy tr× sù lµm viÖc b×nh th­êng cña hÖ thèng l¹nh ®Ó ®¹t ®­îc c¸c chÕ ®é vÒ nhiÖt ®é, ®é Èm theo yªu cÇu sö dông. §¶m b¶o c¸c tiªu chuÈn, kinh tÕ kü thuËt. §ång thêi ph¸t hiÖn c¸c háng hãc, sù cè ®Ó cã thÓ kh¾c phôc trong ®iÒu kiÖn cô thÓ ®­îc quy ®Þnh trong quy tr×nh vËn hµnh vµ kü thuËt an toµn. 4.2. Nguyªn t¾c chung tr­íc khi khëi ®éng hÖ thèng l¹nh Tr­íc khi cho m¸y ch¹y ph¶i xem sè trùc ca ®Ó biÕt nguyªn nh©n dõng m¸y lÇn tr­íc. NÕu m¸y ®­îc dõng b×nh th­êng vµ nghØ kh«ng qua mét ngµy th× ng­êi vËn hµnh cã thÓ khëi ®éng m¸y. NÕu m¸y míi ®­îc söa ch÷a, b¶o d­ìng hoÆc nghØ qu¸ mét ngµy th× ph¶i cã ý kiÕn cña c¸n bé kü thuËt th× míi ®­îc khëi ®éng m¸y theo biªn b¶n kiÓm nghiÖm vµ bµn giao. KiÓm tra ¸p suÊt trong hÖ thèng t×nh tr¹ng cña c¸c van, trong ®ã van chÆn ®­êng nÐn ph¶i më vµ van chÆn ®­êng hót ph¶i ®ãng. KiÓm tra t×nh tr¹ng cña n­íc lµm m¸t dÇu b«i tr¬n. Xem xÐt kh«ng gian bªn ngoµi cña m¸y, ph¶i ®¶m b¶o kh«ng gian thuËn tiÖn, kh«ng lµm ¶nh h­ëng ®Õn qu¸ tr×nh ch¹y m¸y. 5. Khëi ®éng m¸y nÐn B1: KiÓm tra t×nh tr¹ng cña c¸c van. B2: Khëi ®éng b¬m, qu¹t th¸p gi¶i nhiÖt, më van n­íc lµm m¸t m¸y. B3: Thøc hiÖn gi¶m t¶i cho MN tù ®éng b»ng c¬ cÊu n©ng van hót hoÆc më van pypass. B4: Më van chÆn ®­êng nÐn vµ khëi ®éng MN. B5: Ngõng gi¶m t¶i cho MN, sau ®ã më van chÆn ®­êng hót bªn cao ¸p. B6: Më van chÆn ®­êng hót bªn thÊp ¸p theo dâi t¶i vµ ®ång hå ¸p suÊt hót. B7: Theo dâi ¸p suÊt dÇu nÕu ¸p suÊt dÇu kh«ng lín h¬n ¸p suÊt hót 0,73(bar) th× ph¶i dõng MN. B8: Më van cÊp MC vµo dµn l¹nh. B9: qu¹t dµn l¹nh ch¹y B10: Theo dâi c¸c th«ng sè lµm viÖc cña m¸y: HP, LP, OP t¶i cña ®éng c¬ MN vµ ghi nhËt ký vËn hµnh. 6. Dõng m¸y nÐn: B1: §ãng van cÊp dÞch ®Ó ngõng cÊp m«i chÊt láng vµo b×nh chøa thÊp ¸p, sau mét thêi gian ng­ng cÊp láng vµo b×nh chøa thÊp ¸p vµ ch¹y m¸y ë chÕ ®é rót gas. B2: Sau khi ®· rót hÕt m«i chÊt ë dµn bay h¬i ¸p suÊt hót gi¶m xuèng ¸p suÊt ch©n kh«ng th× dõng m¸y vµ ®ãng van chÆn hót bªn m¸y nÐn thÊp ¸p. B3: §ãng van chÆn nÐn. B4: Dõng b¬m n­íc, qu¹t lµm m¸t, c¨n cø vµo l­îng gas láng ë b×nh chøa cao ¸p. B5: dõng qu¹t dµn l¹nh. B6: KiÓm tra t×nh tr¹ng cña c¸c van, c¸c thiÕt bÞ nh­: dÇu trong cacte, c¸c mèi l¾p ghÐp, l­îng gas trong b×nh chøa…vµ ghi nhËt ký vËn hµnh. Tµi LiÖu Tham Kh¶o 1. NguyÔn §øc Lîi – Ph¹m V¨n Tïy - H­íng dÉn thiÕt kÕ hÖ thèng l¹nh – Nxb Gi¸o dôc- 2001. 2. NguyÔn §øc Lîi – Ph¹m V¨n Tïy - Bµi tËp kü thuËt l¹nh – Nxb Gi¸o dôc - 2001 3. NguyÔn §øc Lîi – Ph¹m V¨n Tïy - Kü thuËt l¹nh øng dông 4. NguyÔn §øc Lîi - Tù ®éng ho¸ hÖ thèng l¹nh – Nxb Gi¸o dôc 2001 5.M¸y vµ thiÕt bÞ l¹nh 6.VËt liÖu kü thuËt nhiÖt 7.M«i chÊt l¹nh 8.Tµi liÖu tham kh¶o thªm