Đồ án môn học kỹ thuật lạnh

0,76 0C e. nhiệt độ bề mặt trong cùng ttr ttr = 0,68 0C f. phân áp suất bão hoà của hơi nước tương ứng với các nhiệt độ P1 = 17,3 mmHg P2 = 17,1 mmHg P3 = 15,8 mmHg P4 = 15,7 mmHg P5 = 15,6 mmHg P6 = 4,69 mmHg P7 = 4,46 mmHg g. dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che {theo (2.6)} + Pkk : phân áp suất không khí bên ngoài (với tkk = 20 0C ị Pkk = 17,533.0,8 = 14 mmHg) + Pb : phân áp suất không khí trong buồng (với tb = 0 0C ị Pb = 2,579.0,90 = 2,32 mmHg) w = 0,055 g/m2.h h. trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che H = 212,8 m2.h.mmHg/g i. phân áp suất hơi nước ở phía ngoài kết cấu bao che {theo (2.7)} Px1 = 14 mmHg j. phân áp suất hơi nước ở phía trong kết cấu bao che {theo (2.8)} Ptr = 2,32 mmHg k. Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt Px2 = 13,9 mmHg Px3 = 13,3 mmHg Px4 = 13,2 mmHg Px5 = 10,8 mmHg Px6 = 2,58 mmHg Px7 = 2,49 mmHg 6.Tính chiều dày lớp cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng làm lạnh đông và hành lang. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.Pa) lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 lớp gạch đỏ 0,2 0,82 105 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 lớp cách ẩm bằng bitum 0,005 0,3 0,86 lớp cách nhiệt bông thuỷ tinh dcn = ? 0,047 7,5 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 90 Theo bảng (5) với tbql = - 300C ta có: hệ số truyền nhiệt: k = 0,21 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong: atr = 8 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài: an = 23,3 (w/m2.k) *** Bảng kết quả tính toán *** 1. chiều dày của lớp cách nhiệt {theo (2.1)} dcn = 0,15 m 2. Hệ số truyền nhiệt thực tế {theo (2.2)} ktt = 0,271 w/m2.k 3. tính cách ẩm a. nhiệt trở của kết cấu bao che {theo (2.3)} R = 3,688m2k/w b. hệ số truyền nhiệt qua vách {theo (2.4)} K = 0,313 w/m2k c. dòng nhiệt ổn định qua kết cấu bao che {theo (2.5)} cho trước: q = 13,55w/m2 d. nhiệt độ trên các bề mặt của kết cấu bao che t1 = 19,4 0C t2 = 19,1 0C t3 = 15,8 0C t4 = 15,5 0C t5 = 15,3 0C t6 = - 28 0C t7 = - 28,3 0C e. nhiệt độ bề mặt trong cùng ttr ttr = - 29,40C f. phân áp suất bão hoà của hơi nước tương ứng với các nhiệt độ P1 = 2252,32Pa P2 = 2210,08Pa P3 = 1794,42Pa P4 = 1760,55Pa P5 = 1737,97Pa P6 = 44,64Pa P7 = 44,2Pa g. dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che {theo (2.6)} + Pkk : phân áp suất không khí bên ngoài (với tkk = 20 0C ị Pkk = 17,533.0,8 = 14 mmHg) + Pb : phân áp suất không khí trong buồng (với tb = - 33 0C ị Pb = 0,35.0,90 = 0,32 mmHg) w = 0,065 g/m2.h h. trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che H = 1869m2.h.Pa /g i. phân áp suất hơi nước ở phía ngoài kết cấu bao che {theo (2.7)} Px1=1869,44 Pa j. phân áp suất hơi nước ở phía trong kết cấu bao che {theo (2.8)} Ptr = 33,597 Pa k. Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt Px2 = 1854,99Pa Px3 = 1731,2Pa Px4 = 1716,73Pa Px5 = 1338,8Pa Px6 = 38,83Pa Px7 = 24,4Pa 3 38,83 24,4 1 2 6 7 4 5 d x 44,42 44,64 2210,08 1737,97 1854,44 1869,44 P Pa 2252,32 13,2 1731,2 13,0 1760,55 1794,42 7.Tính chiều dày lớp cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh và phòng bảo quản đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 lớp gạch đỏ 0,2 0,82 0,014 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 lớp cách ẩm bằng bitum 0,005 0,3 0,000115 lớp cách nhiệt bông thuỷ tinh dcn = ? 0,047 0,001 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 Theo bảng (5) với tbql = 0 0C và tbql = - 20 0C ta có: hệ số truyền nhiệt: k = 0,28 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong: atr = 9 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài: an = 8 (w/m2.k) *** Bảng kết quả tính toán *** 1. chiều dày của lớp cách nhiệt {theo (2.1)} dcn = 0,15 m 2. Hệ số truyền nhiệt thực tế {theo (2.2)} ktt = 0,22 w/m2.k 3. tính cách ẩm a. nhiệt trở của kết cấu bao che {theo (2.3)} R = 4,53 m2k/w b. hệ số truyền nhiệt qua vách {theo (2.4)} K = 0,25 w/m2k c. dòng nhiệt ổn định qua kết cấu bao che {theo (2.5)} cho trước: q = 4,18 w/m2 d. nhiệt độ trên các bề mặt của kết cấu bao che t1 = - 0,52 0C t2 = - 0,62 0C t3 = - 1,64 0C t4 = - 1,73 0C t5 = - 1,80 0C t6 = - 15,1 0C t7 = - 15,3 0C e. nhiệt độ bề mặt trong cùng ttr ttr = - 17,8 0C f. phân áp suất bão hoà của hơi nước tương ứng với các nhiệt độ P1 = 4,42 mmHg P2 = 4,38 mmHg P3 = 4,07 mmHg P4 = 4,04 mmHg P5 = 4,01 mmHg P6 = 1,41 mmHg P7 = 1,38 mmHg g. dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che {theo (2.6)} + Pkk : phân áp suất buồng bảo quản lạnh (với tbql = 0 0C ị Pkk = 2,579.0,90 = 2,32 mmHg) + Pb : phân áp suất buồng bảo quản đông (với tbqd = - 19 0C ị Pb = 1,02.0,90 = 0,92 mmHg) w = 0,0066 g/m2.h h. trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che H = 212,8 m2.h.mmHg/g i. phân áp suất hơi nước ở phía ngoài kết cấu bao che {theo (2.7)} Px1 = 2,32 mmHg j. phân áp suất hơi nước ở phía trong kết cấu bao che {theo (2.8)} Ptr = 0,92 mmHg k. Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt Px2 = 2,30 mmHg Px3 = 2,21 mmHg Px4 = 2,20 mmHg Px5 = 1,91 mmHg Px6 = 0,93 mmHg Px7 = 0,91 mmHg 8.Tính chiều dày lớp cách nhiệt và cách ẩm giữa phòng bảo quản lạnh và phòng lạnh đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 lớp gạch đỏ 0,2 0,82 0,014 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 lớp cách ẩm bằng bitum 0,005 0,3 0,000115 lớp cách nhiệt bông thuỷ tinh dcn = ? 0,047 0,001 lớp vữa xi măng 0,02 0,88 0,012 Theo bảng (5) với tbql = 0 0C và tlđ = - 30 0C ta có: hệ số truyền nhiệt: k = 0,21 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong: atr = 8 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài: an = 9 (w/m2.k) *** Bảng kết quả tính toán *** 1. chiều dày của lớp cách nhiệt {theo (2.1)} dcn = 0,2 m 2. Hệ số truyền nhiệt thực tế {theo (2.2)} ktt = 0,2 w/m2.k 3. tính cách ẩm a. nhiệt trở của kết cấu bao che {theo (2.3)} R = 4,82 m2k/w b. hệ số truyền nhiệt qua vách {theo (2.4)} K = 0,24 w/m2k c. dòng nhiệt ổn định qua kết cấu bao che {theo (2.5)} cho trước: q = 6,6 w/m2 d. nhiệt độ trên các bề mặt của kết cấu bao che t1 = - 0,73 0C t2 = - 0,88 0C t3 = - 2,49 0C t4 = - 2,64 0C t5 = - 2,75 0C t6 = - 30,8 0C t7 = - 31,0 0C e. nhiệt độ bề mặt trong cùng ttr ttr = - 32,2 0C f. phân áp suất bão hoà của hơi nước tương ứng với các nhiệt độ P1 = 4,36 mmHg P2 = 4,28 mmHg P3 = 4,01 mmHg P4 = 3,94 mmHg P5 = 3,73 mmHg P6 = 0,36 mmHg P7 = 0,34 mmHg g. dòng hơi nước riêng qua kết cấu bao che {theo (2.6)} + Pkk : phân áp suất không khí buồng bảo quản lạnh (với tkk = 0 0C ị Pkk = 4,579.0,9 = 4,12 mmHg) + Pb : phân áp suất không khí trong buồng (với tb = - 33 0C ị Pb = 0,35.0,9 = 0,32 mmHg) w = 0,0145 g/m2.h h. trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che H = 262,8 m2.h.mmHg/g i. phân áp suất hơi nước ở phía ngoài kết cấu bao che {theo (2.7)} Px1 = 4,12 mmHg j. phân áp suất hơi nước ở phía trong kết cấu bao che {theo (2.8)} Ptr = 0,32 mmHg k. Phân áp suất thực của hơi nước trên các bề mặt Px2 = 4,09 mmHg Px3 = 3,89 mmHg Px4 = 3,86 mmHg Px5 = 3,23 mmHg Px6 = 0,33 mmHg Px7 = 0,30 mmHg 9.Tính chiều dày lớp cách nhiệt trần phòng bảo quản đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. lớp cách ẩm bằng bitum 0,012 0,3 2. lớp bê tông cốt thép 0,04 1,4 3. lớp cách nhiệt điền đầy dcn = ? 0,2 4. lớp cách nhiệt stiropo 0,1 0,047 5. lớp bêtông cốt thép chịu lực 0,22 1,5 Theo bảng (5) với tbqd = - 20 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,21 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 8 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài : an = 23,3 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,45 (m). Chọn dcn = 0,5 m. như vậy chiều dày cách nhiệt của cả lớp stiropo và lớp điền đầy là 0,6 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) 10.Tính chiều dày lớp cách nhiệt trần phòng bảo quản lạnh. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. lớp cách ẩm bằng bitum 0,012 0,3 2. lớp bê tông cốt thép 0,04 1,4 3. lớp cách nhiệt điền đầy dcn = ? 0,2 4. lớp cách nhiệt stiropo 0,05 0,047 5. lớp bêtông cốt thép chịu lực 0,22 1,5 Theo bảng (5) với tbql = 0 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,29 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 8 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài : an = 23,3 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,403 (m). Chọn dcn = 0,41 m. như vậy chiều dày cách nhiệt của cả lớp stiropo và lớp điền đầy là 0,46 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) 11.Tính chiều dày lớp cách nhiệt trần phòng làm lạnh đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. lớp cách ẩm bằng bitum 0,012 0,3 2. lớp bê tông cốt thép 0,04 1,4 3. lớp cách nhiệt điền đầy dcn = ? 0,2 4. lớp cách nhiệt stiropo 0,05 0,047 5. lớp bêtông cốt thép chịu lực 0,22 1,5 Theo bảng (5) với tllđ = - 30 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,19 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 8 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường ngoài : an = 23,3 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,38 (m). Chọn dcn = 0,4 m. như vậy chiều dày cách nhiệt của cả lớp stiropo và lớp điền đầy là 0,5 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) 12.Tính chiều dày lớp cách nhiệt nền phòng bảo quản đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. nền bằng các tấm bêtông lát 0,04 1,4 2. lớp bêtông 0,1 1,4 3. lớp cách nhiệt đất xét xốp dcn = ? 0,2 Theo bảng (5) với tbqd = - 20 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,21 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 10,5 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,913 (m). Chọn dcn = 0,95 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) 13.Tính chiều dày lớp cách nhiệt nền phòng bảo quản lạnh. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. nền bằng các tấm bêtông lát 0,04 1,4 2. lớp bêtông 0,1 1,4 3. lớp cách nhiệt đất xét xốp dcn = ? 0,2 Theo bảng (5) với tbql = 0 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,41 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 10,5 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,448 (m). Chọn dcn = 0,45 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) 14.Tính chiều dày lớp cách nhiệt nền phòng làm lạnh đông. *** bảng số liệu tính toán *** Thông số d (m) l (w/m.k) m (g/m.h.mmHg) 1. nền bằng các tấm bêtông lát 0,04 1,4 2. lớp bêtông 0,1 1,4 3. lớp cách nhiệt đất xét xốp dcn = ? 0,2 Theo bảng (5) với tllđ = - 30 0C ta có: hệ số truyền nhiệt : k = 0,21 (w/m2.k) Hệ số toả nhiệt đối với tường trong : atr = 10,5 (w/m2.k) Theo công thức (2.1) ta có: dcn = 0,2. = 0,913 (m). Chọn dcn = 0,95 m. Hệ số truyền nhiệt thực tế theo công thức (2.2) là: ktt = (w/m2k) chương 3: tính nhiệt kho lạnh I.Phụ tải cho các kho lạnh Q được xác định theo biểu thức: ồQ = ồQ1 + ồQ2 +ồQ3 + ồQ4 trong đó: + ồQ1: các tổn thất lạnh qua tường bao che xung quanh, trần và nền nhà + ồQ2: tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm + ồQ3: tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh + ồQ4: tổn thất lạnh do vận hành II.Tính tổn thất nhiệt phòng bảo quản đông 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che ồQ1: ta có: ồQ1 = ồk.F.(tng - ttr) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (tường bên trần hoặc nền) Diện tích tường ngoài của buồng bảo quản đông tiếp xúc với không khí F1 F1 = 12.5.8= 480 (m2) ,Kt1= 0,21 W/m2.K Diện tích tường buồng bảo quản đông tiếp xúc với hành lang F2 F2 =12.5.6= 360( m2) ) ,Kt2 = 0,271 W/m2.K Diện tích tường buồng bảo quản đông tiếp xúc với buồng kết đụng và buồng phụ trợ F3 F3 = 12.5.2 = 120 (m2) ,Kt3 = 0,28 W/m2.K Diện tích trần của buồng bảo quản đông F4 F4 = 12.12.6 = 720 m2 , Kt4 = 0,21 W/m2.K Diện tích nền của buồng bảo quản đông F5 F5 = 12.12 + 12.12.4 = 720 m2 , Kt5 = 0,21 W/m2.K + tb : nhiệt độ trong phòng được lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông tb = - 20 0C nhiệt độ buồng bảo quản lạnh tb = 0 0C + tng : nhiệt độ không khí bên ngoài tng = 38 0C nhiệt độ hành lang tng = 20 0C +Nhi ệt đ ộ buồng kết đụng :tkd = -300C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và tường là: Q1 = 0,21.480.(38 + 20) + 0,271.360.(20 + 20) + 0,28.60.(-30+20) + 0,28.60.(0 + 20) + 0,21.864(38+20) +0,21.864.(38+20) = 30963,84(w) Nhiệt lượng do bức xạ mặt trời: Qbx = K.F.Dtbx Trong đó + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán ,Kt=0,21 w/m2K + F : diện tích bề mặt bức xạ nhiều nhất (thường là hướng tấy) + Dtbx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời F = 12.5.2 = 120 m2 Dtbx = 38 +20 = 58 Vậy Qbx1 = 0,21.120.58 = 1461,6( W) Do đó tổng nhiệt ồQ1 sẽ là: ồQ1 = Q1 + Qbx1 = 30963,84+ 1461,6= 32425,44(w) ằ 32,43(kw) 2.tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm ồQ2 Ta có ồQ2 = Gnh(i1 – i2) Trong đó + i1 : entanpi của sản phẩm trước khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t1 = - 8 0C) ta có i1 = 43,8 (kj/kg)} + i2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t2 = - 18 0C) ta có i2 = 4,6 (kj/kg)} + Gnh : là lượng sản phẩm đưa vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: Gnh = 6%.2400 = 144 (tấn) Khi đó: ồQ2 = ằ 65,33(kw) 3.tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh ồQ3 Đây là một kho lạnh cho bảo thịt lợnị không cần thông gió nên ồQ3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành ồQ4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q1 = A.F Trong đó F : diện tích buồng bảo quản đông = 12.6.12 m2 A : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2 w/m2) Vậy q1 = 1,2.864 = 1036,8(w) Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra q2 =350.n ct4.17 HDTKHTL Trong đó 350 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường n : số lượng người làm việc trong buồng chọn n = 3 Vậy q2 = 350.3 = 1050(w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q3 = 1000.Nđ ct4.19a HDTKHTL Trong đó Nđ : Nđ = 6 Q3dc = 1000.6= 6000(w) Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q4 = B.F Trong đó B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn (theo bảng 4-4 HDTKHTL ta chọn B = 8) F : diện tích phòng bảo quản đông = 864 m2 Vậy q4 = 8.864 = 6912 (w) Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là: ồQ4 = 14998.8(w) ằ 14,999 (kw) Kết luận: ồQ = 17,9 + 29,4 + 0 + 5,85 = 53,2 (kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén ồQmn = 80%ồQ1 + ồQ2 + ồQ3 + (50 á 75)% ồQ4 Thay số ta được ồQmn = 0,8.32,425 + 50,33+ 0 + 0,6.14,999= 85,27(kw) III.Tính tổn thất nhiệt phòng bảo quản đụng 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che ồQ1 ta có: ồQ1 = ồk.F.(tng - ttr) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (tường bên trần hoặc nền) -Hướng tấy F1 = 60m2,Kt = 0,27 w/m2K -Hướng bắc F2 = 240m2,Kt = 0,27 w/m2K -Hướng nam F3 = 240m2,Kt = 0,27 w/m2K Diện tích trần của buồng bảo quản lạnh F4 F4 = 576m2 ,Kt = 0,29 w/m2K Diện tích nền của buồng bảo quản lạnh F5 F5 = 576m2 ,Kt = 0,41 w/m2K + tb : nhiệt độ trong phòng được lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông tb = - 20 0C nhiệt độ buồng bảo quản lạnh tb = 0 0C + tng : nhiệt độ không khí bên ngoài tng = 380C nhiệt độ hành lang tng = 20 0C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và tường là: Q1 = 19501,2 (w) Nhiệt lượng do bức xạ mặt trời: Qbx = K.F.Dtbx Trong đó: + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán + F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + Dtbx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời Qbx = 0,27.0.38= 0(w) Do đó tổng nhiệt ồQ1 sẽ là: ồQ1 = Q1 + Qbx = 19,5012(kw) 2.tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm ồQ2 Ta có ồQ2 = Gnh(i1 – i2) Trong đó + i1 : entanpi của sản phẩm trước khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t1 = 40C) ta có i1 =224 (kj/kg)}. + i2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh {tra bảng 9 (với nhiệt độ t2 = 0 0C) ta có i2 = 211,8(kj/kg)}. + Gnh : là lượng sản phẩm đưa vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: Gnh = 8%.2400 = 192(tấn) Khi đó: ồQ2 = (kw)) 3.tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh ồQ3 Đây là một kho lạnh cho bảo thịt lợnị không cần thông gió nên ồQ3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành ồQ4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q1 = B.F Trong đó F : diện tích buồng bảo quản lạnh = 576m2 B : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2 w/m2 bảng 4.4 HDTKHTL) Vậy q1 = 1,6.576 = 691,2 (w) Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra q2 = 350.n Trong đó 350 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường n : số lượng người làm việc trong buồng chọn n = 3 Vậy q2 = 350. = 1050 (w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q3 = 1000.Nđ Trong đó Nđ : Nđ =2 Q3dc = 1000.2 =2000 (w) Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q4 = B.F Trong đó B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn (theo bảng 4.4HDTKHTL ta chọn B = 12) F : diện tích buồng phòng bảo quản lạnh = 576m2 Vậy q4 =12.576 = 6912 (w) Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là: ồQ4 = 691,2+1050+2000+6912(w) ằ 10,65(kw) Kết luận: ồQ = 19,5+ 27,11+ 0 + 10,65= 50,35(kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén ồQmn = 80%ồQ1 + ồQ2 + ồQ3 + (50 á 75)% ồQ4 Thay số ta được ồQmn = 0,8.19,5 + 27,11+ 0 + 0,6.10,65 = 49,1(kw) IV.Tính tổn thất nhiệt phòng làm lạnh đông. 1.Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che ồQ1: ta có: ồQ1 = ồk.F.(tng - ttr) Trong đó: + F : Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (tường bên trần hoặc nền) -Hướng tấy F1 = 60(m2),Kt = 0,28 w/m2K -Hướng bắc F2 = 60(m2),Kt=0,19 w/m2K -Hướng nam F3 = 60(m2 ),Kt= 0,27 w/m2K -Hướng đụng F4 = 60(m2 ),Kt = 0,27 w/m2K Diện tích trần của buồng làm lạnh đông F5 F5 = 144m2 ,Kt=o,17 w/m2K Diện tích nền của buồng bảo quản lạnh F6 F6 = 144 m2 ,Kt=0,21 w/m2K + tb : nhiệt độ trong phòng được lấy theo yêu câu công nghệ nhiệt độ buồng bảo quản đông tb = - 20 0C nhiệt độ buồng bảo quản lạnh tb = 0 0C nhiệt độ buồng làm lạnh đông tb = - 30 0C + tng : nhiệt độ không khí bên ngoài tng = 380C nhiệt độ hành lang tng = 20 0C Khi đó dòng nhiệt truyền qua trần, nền và tường là: Q1 = 0,28.60.(-20 + 30) + 0,19.60.(38 + 30) + 0,27.60.(20 + 30) + 0,27.60.(0 + 30) + 0,17.144.(38 + 30) + 0,21.114(38 + 30) = 6089,76 (W) =6,09 (kw) Nhiệt lượng do bức xạ mặt trời: Qbx = K.F.Dtbx Trong đó: + K : hệ số truyền nhiệt của bề mặt tính toán + F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt + Dtbx : hiệu số nhiệt độ kể đến bức xạ mặt trời Qbx =0 Do đó tổng nhiệt ồQ1 sẽ là: ồQ1 = Q1 + Qbx = 6,09(kw)) 2.tổn thất lạnh để làm lạnh hay làm lạnh đông sản phẩm ồQ2 Ta có ồQ2 = Gnh(i1 – i2) Trong đó + i1 : entanpi của sản phẩm trước khi làm lạnh {tra bảng 4.2HDTKHTL (với nhiệt độ t1 = 37,2 0C) ta có i1 = 320 (kj/kg)} + i2 : entanpi của sản phẩm sau khi làm lạnh ta có i2 = ivbqd =34,8 (kj/kg)} + Gnh : là lượng sản phẩm đưa vào buồng lạnh trong một đơn vị thời gian ta có: Gnh = 24 (tấn) Khi đó: ồQ2 = (kw) 3.tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh ồQ3 Đây là một kho lạnh cho bảo quản cá ị không cần thông gió nên ồQ3 = 0 4.tổn thất lạnh do vận hành ồQ4 Dòng nhiệt do chiếu sáng q1 = A.F Trong đó F : diện tích buồng làm lạnh đông = 144 m2 A : số lượng nhiệt toả ra trên 1 m2 diện tích sàn do chiếu sáng (đối với kho bảo quản ta lấy A = 1,2w/m2 Bảng 4.4HDTKHTL) Vậy q1 = 1,2.144 = 172,8(w) Dòng nhiệt do người làm việc trong phòng toả ra q2 =350.n Trong đó 350 : lượng nhiệt toả ra khi một người làm việc ở cường độ bình thường n : số lượng người làm việc trong buồng chọn n = 2 Vậy q2 = 350.2 = 700 (w) Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra khi làm việc q3 = 1000.Nđ = 0 Trong đó Nđ :Nđ =10 Q3dc =1000.10 =10000 (W) Dòng nhiệt do đóng mở cửa buồng lạnh q4 = B.F Trong đó B : là dòng nhiệt riêng ứng với 1 m2 sàn (theo bảng 10 ta chọn B = 12) F : diện tích buồng làm lạnh đông = 144 m2 Vậy q4 = 12.144 = 1728 (w) Như vậy dòng nhiệt do vận hành ồQ4 là: ồQ4 = 12600,8(w) ằ 12,6(kw) Kết luận: ồQ = 6,09+ 79,22 + 0 + 12,6ằ 97,91(kw) 5.Tính phụ tải cho thiết bị và cho máy nén ồQmn = 80%ồQ1 + ồQ2 + ồQ3 + (50 á 75)% ồQ4 Thay số ta được ồQmn = 0,8.6,09 + 79,22+ 0 + 0,6.12,6 = 91,65(kw) chương 4: tính chọn máy nén và tính kiểm tra máy nén I.Tính chọn máy nén cho buồng kết đông 1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh ta có: t0 = tb - Dt0 trong đó: t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh tb : nhiệt độ của buồng lạnh = - 30 0C Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 12 0C vậy: t0 = - 30 - 12 = - 42 0C (tra bảng hơi bão hoà của NH3 với t0 = - 42 0C ị P0 = 0,65 bar) 2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh ta có: tk = tw2 + Dtk trong đó: tw2 : nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Dtk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu = (4 á 6 0C) ị chọn Dtk = 5 0C với nhiệt độ tkk = 38 0C; độ ẩm không khí của tháng nóng nhất jkk = 74% ị ta chọn tư = 33 0C + nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra chênh nhau (2 á 6 0C) và phụ thuộc vào kiểu bình ngưng tw2 = tw1 + (2 á 6 0C) ị chọn nhiệt độ tw1 = tư + 4 0C = 33 + 4 = 37 0C vậy tw2 = 37+3 = 40 0C khi đó: tk = 40 + 5 = 45 0C (tra bảng hơi bão hoà của NH3 với tk = 45 0C ị Pk = 17,8 bar) 3.Tỷ số nén của chu trình ế = (ta thấy ế > 9 nên ta chọn máy lạnh 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu). 4.áp suất trung gian được xác định theo công thức Ptg = (bar) 5.Chu trình máy lạnh nén hơi 2 cấp bình trung gian ống xoắn, 2 tiết lưu. (NT: ngưng tụ; BH: bay hơi; NHA: nén hạ áp; NCA: nén cao áp; MTG: mát trung gian; TL1: tiết lưu 1; TL2: tiết lưu 2 ). 1 – 2 : quá trình nén hạ áp 2 – 3 : quá trình làm mát trung gian 3 – 4 : quá trình nén cao áp 4 – 5 : quá trình ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ 5 – 6 : tiết lưu 1 7 – 8 : tiết lưu 2 8 – 1 : quá trình bay hơi trong thiết bị bay hơi 6.Bảng thông số các điểm nút của chu trình Điểm t (0C) P (bar) h (kj/kg) v (m3/kg) 1 - 42 0,65 1700 1,714 2 60 3,4 1909 3 -5 3,4 1754,9 0,346 4 110 17,8 1960 5 45 17,8 711,8 6 -5 3,4 711,8 7 0 17,8 505 8 - 42 0,65 505 nhiệt độ điểm 7 ta lấy cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian điểm (3,6) là (3 á 50C) 7.Năng suất lạnh riêng q0 q0 = h1 – h8 = 1700 – 505 = 1195 (kj/kg) 8.Nhiệt thải ở bình ngưng qk = h4 – h5 = 1960 –711,8= 1248,2 (kj/kg) Qk = Q0 + NNHA + NNCA = 91,65 + 16,093 + 5,538 = 113,28 (kw) 9.Công nén riêng qua máy nén hạ áp l1 = h2 – h1 = 1909 – 1700 = 209 (kj/kg) 10.Công nén riêng qua máy nén cao áp l2 = h4 – h3 = 1960 – 1754,9= 205,1 (kj/kg) 11.Lưu lượng môi chất qua dàn bay hơi M1 = (kg/s) 12.Lưu lượng môi chất qua bình trung gian M3 = (kg/s) 13.Lưu lượng môi chất qua bình ngưng M = M1 + M3 = 0,077 + 0,027 = 0,104 (kg/s) 14.Năng suất hút thể tích của máy nén hạ áp VTTNHA= v1.M1 = 0,77.1,714 = 0,132 (m3/s) 15.Năng suất hút thể tích của máy nén cao áp VTTNCA= v3.M3 = 0,027.0,346 = 9,342.10-3 (m3/s) 16.Hệ số cấp của máy nén hạ áp l = f(ế) ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,7 17.Hệ số cấp của máy nén cao áp l = f(ế) ế = ị Tra (hình 7 trang 48) ta được l = 0,7 18.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén hạ áp VLTNHA = V TTNHA /l = 0,132/ 0,7 =0,189 (m3/s) 19.Thể tích nén lý thuyết của cấp nén cao áp VLTNCA = VTTNCA /l = 9,342.10-3/ 0,7 = 0,013 (m3/s) 20.Công suất nén đoạn nhiệt NNHA = M1.l1 = 0,077.209 = 16,093 (kw) NNCA = M3.l2 = 0,027.205,1 = 5,538 (kw) 21.Hiệu suất chỉ thị của máy nén (Tra đồ thị hình 8 SGK “tính toán thiết kế HTL” trang 49 với P =5,23 ị hiNHA = hiNCA = 0,8 ) Vậy công suất chỉ thị là NiNHA = (kw) NiNCA = (kw) 22.Công suất ma sát Ta có: Nms = pms.Vtt Trong đó: (pms = 49 á 69 kPa cho máy NH3 thẳng dòng) ị ta chọn pms = 60 kPa ) Vậy: NmsNHA = 60.VttNHA = 60.0,189 = 11,34 (kw) NmsNCA = 60.VttNCA = 60.0,189 = 0,78 (kw) 23.Công suất hiệu quả NeNHA = NiNHA + NmsNHA = 20,12+ 11,34= 31,46(kw) NeNCA = NiNCA + NmsNCA = 6,92+ 0,78= 7,7(kw) Công suất hiệu quả tổng: Ne = NeNHA + NeNCA = 31,46+ 7,7= 39,16(kw) 24.Công suất động cơ điện Ta có: Nel = Trong đó: Đối với truyền động đai ta có htđ = 0,95 Hiệu suất động cơ điện hel = (0,8 á 0,95) ị ta chọn hel = 0,9 Vậy: Nel = (kw) Theo bảng 13b chọn 1 máy nén 2 cấp MYCOM NH3 (Model N62B) Để đảm bảo sự hoạt động an toàn của nhà máy, cần có công suất dự phòng khoảng 50% năng suất tính toán khi đó: Q0tt = 91,65.50% + 91,65 = 137,47 (KW). Như vậy số lượng máy nén cần lắp đặt là: Z = (máy) Chọn Z = 2 trong đó có 1 máy làm việc và 1 máy dự phòng II.Tính chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh. 1.Chọn nhiệt độ sôi của môi chất lạnh ta có: t0 = tb - Dt0 trong đó: t0 : nhiệt độ sôi của môi chất lạnh tb : nhiệt độ của buồng lạnh = -0 0C Dt0 : hiệu nhiệt độ yêu cầu = (8 á 13 0C) ị chọn Dt0 = 10 0C vậy: t0 = 0 - 10 = - 10 0C (tra bảng hơi bão hoà của NH3 với t0 = - 10 0C ị P0 =2,914 bar) 2.Chọn nhiệt độ ngưng tụ tk của môi chất lạnh ta có: tk = tw2 + Dtk trong đó: tw2 : nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Dtk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu = (4 á 6 0C) ị chọn Dtk = 5 0C với nhiệt độ tkk = 380C; độ ẩm không khí của tháng nóng nhất jkk = 74% ị ta chọn tư = 330C + nhiệt độ nước đầu vào