Đồ án Thiết kế phân xưởng sản xuất các sản phẩm của sữa từ sữa bột hoàn nguyên

hối lượng bơ cần làm chảy trong 1 ca CB : Nhiệt dung riêng của bở ( = 0,5 kcal/kg°C ) t1 , t2 : Nhiệt độ đầu , cuối của bơ Kem GB = 151,5 kg t1 = 20°C t2 = 40°C Suy ra Q = 151,5x0,5x(40 – 20) = 1515 (kcal) Thời gian đun 10 phút Sữa chua GB = 189,38 kg t1 = 20°C t2 = 60°C Suy ra Q = 189,38x0,5x(60 – 20) = 3787,6 (kcal) Thời gian đun 30 phút Sữa tiệt trùng GB = 311,34 kg t1 = 20°C t2 = 60°C Suy ra Q = 311,34x0,5x(60 – 20) = 6226,8 (kcal) Thời gian gia nhiệt 30 phút 1.1.3. Lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình thanh trùng Q = GxC(t2 – t1) G : khối lượng sữa cần thanh trùng trong 1 ca C : nhiệt dung riêng của sữa ( = 0,95 kcal/kg.°C ) t1 , t2 : nhiệt độ đầu , cuối của sữa Kem G = 7575 kg t1 = 40 °C t2 = 80°C Suy ra Q = 7575x0,95x(80 – 40) = 287850 (kcal) Thời gian 60 phút Sữa chua - Thanh trùng lần 1 : G = 7196,3 kg t1 = 60°C t2 = 90°C Suy ra : Q = 7196,3x0,95x(90 – 60) = 205094,55 (kcal) Thanh trùng lần 2 G = 7196,3 kg t1 = 60°C t2 = 90°C Suy ra : Q = 205094,55 (kcal) Thời gian mỗi lần là 60 phút Sữa tiệt trùng G = 7544,7801 kg t1 = 60°C t2 = 90°C Suy ra : Q = 7544,7801x0,95x(90 – 60) = 215026,23 (kcal) Thời gian thanh trùng 100 phút 1.1.4. Lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình tiệt trùng Q = GxCx(t2 – t1) G : khối lượng sữa cần tiệt trùng trong 1 ca C : nhiệt dung riêng của sữa ( = 0,95 kcal/kg°C ) t1 , t2 : nhiệt độ đầu , cuối của sữa Kem : không có Sữa chua : không có Sứa tiệt trùng : G = 7507,1015 kg t1 = 90°C t2 = 140°C Suy ra : Q = 7507,1015x0,95x(140 – 90) = 356587,32 (kcal) Thời gian 280 phút 1.2. Lượng hơi tiêu tốn trong quá trình gia nhiệt D = (kg/h) Trong đó : Q : lượng nhiệt tiêu hao trong quá trình truyền nhiệt ih , in : nhiệt hàm của hơi và nước ngưng ở áp suất làm việc của thiết bị p = 2,5 atm ih = 649,3 kcal/kg°C in =126,7 kcal/kg°C h : hiệu suất sử dụng h = 0,9 t : thời gian làm việc 1.2.1. Quá trình đun nóng nước Kem : D = = = 319,68 (kg/h) Sữa chua : -Nước của dịch sữa D = = 339,66 (kg/h) -Nước của dịch lên men D = = 43,48 (kg/h) Sữa tiệt trùng : D = = 407,43 (kg/h) 1.2.2. Quá trình đun chảy bơ Kem : D = = 19,33 (kg/h) Sữa chua : D = = 16,11 (kg/h) Sữa tiệt trùng : D = = 26,48 (kg/h) 1.2.3. Quá trình thanh trùng Kem : D = = 612 (kg/h) Sữa chua : thanh trùng lần 1&2 D1 = D2 = = 436,06 (kg/h) Sữa tiệt trùng : D = = 274,30 (kg/h) 1.2.4. Quá trình tiệt trùng Kem & sữa chua không có Sữa tiệt trùng : D = = 162,46 (kg/h) BảNG HƠI TIÊU THụ CủA CáC THIếT Bị Thứ tự Loại thiết bị dùng hơi Tiêu haohơi(kg/h) Thời giandùnghơi trong ca(phút) Thời gian bắt đầu làm việc 1 2 3 4 Bồn trộn sữa Thiết bị nấu chảy bơ Thiết bị thanh trùng Thiết bị tiệt trùng 319,68 333,66 43,48 407,43 19,33 16,11 26,48 612 436,06 436,06 274,30 162,46 30 30 30 30 10 30 30 60 60 60 100 280 1h 2h10 2h50 4h50 2h 2h 2h 1h25 3h20 4h20 5h50 1h50 Dựa vào bảng tiêu thụ hơi của các thiết bị ta có thể tìm được lượng hơi tiêu thụ trung bình cuả nhà máy( coi lượng hơi không thay đổi trong thời gian nâng nhiệt ) : Dtb = 612 (kg/h) 2. Chọn nồi hơi Để chọn nồi hơi chúng ta dựa vào kết quả vừa tính ở trên , ngoài ra chúng ta còn có thể tính theo phương pháp chỉ tiêu dùng hơi . Theo phương pháp này, biết được chỉ tiêu dùng hơi của 1 đơn vị sản phẩm , biết năng suất của dây truyền sản xuất trong 1 ca , số ca làm việc trong 1 tháng chúng ta sẽ tinh được lượng hơi tiêu dùng trung bình trong 1 giờ . Tuỳ theo yêu cầu về nồi hơi chúng ta sẽ chọn nồi hơi cho phù hợp . ở đây ta sử dụng nguyên liệu là dầu FO do vậy ta chọn nồi hơi ký hiệu TERMOTRADING A/S của Đan Mạch Năng suất : 2 tấn hơi /h Khả năng bốc hơi : 40 kg/m2.h Bề mặt trao đổi nhiệt : 48 m2 áp suất làm việc : 12 á 15 bar Nhiệt độ nước vào lò hơi là : 35°C Nhiệt độ hơi ra : 180°C Nhiệt độ đốt : 192°C Kích thước : ặ = 1,6 m Hệ số hữu ích của nồi : 85% Chọn 1 nồi Tính nhiên liệu ở đây ta dùng dầu FO . Loại dầu này khi đốt cung cấp cung cấp nhiên liệu lớn 11000 á 12000 kcal/kg , mặt khác lại không tốn diện tích để chứa phế liệu Lượng nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi được tính G = x 100 (kg/h) Trong đó : D : năng suất nồi hơi sử dụng trong thực tế D = 800 kg/h ih : nhiệt hàm của hơi ở áp suất làm việc ih = 666 kcal/h in : nhiệt hàm của nước đưa vào nồi thường bằng nhiệt hàm của nước đưa vào nồi in = 35 kcal/h Q : nhiệt lượng của dầu Q = 11000 h : hệ số hữu ích của nồi h = 85% Suy ra G = x100 = 54 (kg/h) Nhà máy làm việc 2 ca Suy ra : lượng nhiên liệu tiêu thụ trong 1 ngày là : 54x16 = 864 (kg/ngày) Suy ra lượng nhiên liệu tiêu thụ trong 1 năm là ( tính 3% hao hụt bảo quản) (864 + 864x3%)x300 = 266976 (kg/năm) ii. Tính lạnh công nghệ lạnh là công nghệ không thể trong công nghệ thực phẩm nói chung và đặc biệt là trong nhà máy chế biến và bảo quản các sản phẩm từ sữa như : kem , sữa chua , sữa tiệt trùng , bơ ẳ Với mỗi sản phẩm thì nhiệt độ của phòng bảo quản sản phẩm đó khác nhau . ví dụ như : Nhiệt độ phòng bảo quản kem là : -35°C Nhiệt độ phòng bảo quản sữa chua là : 0 á 4°C 1. Tính chi phí lạnh cho kho lạnh 1.1. Nhiệt tiêu hao qua trần Q1 = FxKxDt (kcal/h) Trong đó : F : diện tích trần của kho lạnh Kem : F = 90 (m2) Sữa chua : F = 160 (m2) K : hệ số truyền nhiệt giữa tường và trần K = 0,4 Dt : chênh lệch nhiệt độ giữa kho vả trần ( nhiệt độ môi trường coi t = 25°C ) Sữa chua : Q1 = 90x0,4x(25 + 35) = 2160 (kcal/h) Suy ra trong 1 ca : Q1 = 8x2160 = 17280 (kcal) Kem : Q1 = 160x0,4x(25 – 0) = 1600 (kcal/h) Suy ra trong 1 ca : Q1 = 1600x8 = 12800 (kcal) 1.2. Nhiệt tiêu hao qua nền Q2 = FxKxDt (kcal) Trong đó : F : Diện tích của kho lạnh Kem : F = 90 m2 Sữa chua : F = 160 m2 K : hệ số truyền nhiệt giữa tường và nền ; K = 0,4 Dt = chênh lệch nhiệt độ của và nền (lấy nhiệt độ trung bình của đất là 20°C) Sữa chua : Q2 = 90x0,4x(20 + 35) = 1980 (kcal/h) Suy ra trong 1 ca : Q2 = 8x1980 = 15840 (kcal) Kem : Q2 = 160x0,4x(20 – 0) = 1280 (kcal/h) Suy ra trong 1 ca : Q2 = 8x1280 = 10240 (kcal) 1.3. Nhiệt tiêu hao qua tường Q3 = FxKxDt (kcal) Trong đó : F : Diện tích tường của kho lạnh Kem : F = 2x(9 + 18)x2,4 = 129,6 (m2) Sữa chua : F = 2x(9 +10)x2,4 = 91,2 (m2) K : hệ số truyền nhiệt của tường ; K = 0,4 Dt : chênh lệch nhiệt độ giữa kho và môi trường ngoài Sữa chua : Q3 = 91,2x0,4x(25 + 35) = 2188,8 (kcal/h) Suy ra trong 1 ca : Q3 = 2188,8x8 = 17510,4 (kcal) Kem : Q3 = 129,6x0,4x(25 – 0) = 1296 (kcal/h) Suy ra tromg 1 ca : Q3 = 1296x8 = 10368 (kcal) 1.4. Nhiệt tiêu hao do thông gió Q4 = Sa.V.vk.(ih – ik).t (kcal/h) V : khối lượng không khí luân chuển trong 1 ngày ( thường lấy bằng thể tích kho ) Sa : Số lần thông gió ( ta lấy Sa = 2 ) vk : khối lượng riêng của không khí ( vk = 1,255 kg/m3) ih , ik : nhiệt hàm của không khí ở trong và ngoài , không khí có độ ẩm 85% to = 0oC suy ra ik =10 to = 25oC suy ra ih = 38 to = - 35oC suy ra ik = 5 t : thời gian thông gió ( t = 1h) Sữa chua : Q4 = 2x216x1,255x(38 – 10)x1 = 15180,48 (kcal) Suy ra trong 1 ca : Q4 = 15180,48x8 = 121443,84 (kcal) Kem : Q4 = 2x384x1,255x(38 – 5) x1 = 31806,72 (kcal) Suy ra trong 1 ca : Q4 = 31806,72x8 = 254453,76 (kcal) 1.5. Chi phí do mở cửa Q5 = bxF ( kcal/ca ) b : chi phí lạnh cho 1 m2/h . Phụ thuộc vào diện tích và loại phòng F ³ 50 m2 thì b = 12 kcal/m2.h Kho mở 2 cửa ; rộng 2,4 m , cao 2,4 m Sữa chua : Q5 = 12x90 = 1080 (kcal/ca) Kem : Q5 = 12x160 = 1920 (kcal/ca) 1.6. Chi phí do người ra vào kho Q6 = n.q (kcal/ca) n : số người ra vào trong 1 ngày ( n = 4 ) q : nhiệt lượng tiêu hao riêng cho 1 người ; q = 120 ( kcal/h) Sữa chua : Q6 = 4x120 = 480 (kcal/ca) Kem : Q6 = 4x120 = 480 (kcal/ca) 1.7. Nhiệt tiêu hao do thắp sáng Q7 = AxF (kcal/ca) A : chi phí điện cho 1 m2 bề mặt A = a.h.v a : chi phí điện trên 1 m2 ; a = 6,2 (w/m2) h : hệ số bật đèn ; h = 0,6 v : hiệu suất ứng dụng ; v = 0,87 Suy ra A = 6,2x0,6x0,87 = 3,2364 Sữa chua : Q7 = 3,2364x90 = 291,3 (kcal/ca) Kem : Q7 = 3,2364x160 = 517,8 (kcal/ca) Suy ra tổng chi phí lạnh cho kho bảo quản Kem và Sữa chua là : Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7 Sữa chua : Q = 173925,54 (kcal/ca) Kem : Q = 290779,56 (kcal/ca) Suy ra Q = 464705,1 (kcal/ca) 2. Tính chi phí lạnh trong sản suất 2.1. Lạnh dùng để làm lạnh dịch sữa hoàn nguyên trong sản suất sữa chua và sữa tiệt trùng Q1 = GxCx(t2 – t1) G : lượng dịch sữa cần làm lạnh : G = 14735,57 (kg) C : nhiệt dung riêng của sữa : C = 0,95 (kcal/kg.°C) t1 , t2 : nhiệt độ đầu và cuối của dịch sữa t1 = 60°C t2 = 4 °C Suy ra : Q1 = 14735,57x0,59x(60 – 4) = 486863,23 (kcal) Nhiệt làm lạnh sữa chua trước khi rót hộp Q2 = GxCxDt (kcal) G = 7502,55 (kg) C = 0,95 (kcal/kg.°C) t1 = 65°C t2 = 4 °C Suy ra : Q2 = 7502,55x0,95x(65 – 4) = 434772,77 (kcal) Nhiệt làm lạnh dịch kem sau đồng hoá - thanh trùng Q3 = GxCxDt (kcal) G = 7514,54 (kg) C = 0,95 (kcal/kg.°C) t1 = 64°C t2 = 4 °C Suy ra Q3 = 7514,54x0,95x(64 – 4) = 428328,78 (kcal) Vậy tổng chi phí lạnh dùng trong sản suất Q = Q1 + Q2 + Q3 = 486863,23 + 434772,77 + 428328,78 = 1349964,78 (kcal) 3. Chọn thiết bị lạnh Chọn 3 máy lạnh MKT 220-7-2 của nga với các thông số sau : 3.1. Môi chất : NH3 Chế độ : nén 1 cấp ( 22 – 7 – 2 ) Tải lạnh ra khỏi TBBH : t = - 11°C Nước vào TBNT : t = 25°C 3.2. Lưu lượng Chất tải lạnh : V1 = 70 (m3/h) Nước làm mát : Vw = 50 (m3/h) Năng suất lạnh Qo = 246 (kw) Công suất yêu cầu ở chế độ trên Ne = 91,2 (kw) Mac máy nén : P 220 Động cơ điện mác : AO P2 – 92 – 4 Công suất : 100 (kw) Điện áp : 220/380 (v) Vòng quay : 24,6 (vòng/giây) Diện tích bề mặt truyền nhiệt Bình bay hơi : 90 (m2) Bình ngưng tụ : 60 (m2) Khối lượng Môi chất lạnh : 90 (kg) ằ (0,7 m3) Dầu : 20 (kg) Khối lượng máy : 4500 (kg) Kích thước máy : 3840x2035x1645 (mm) Tính máy nén cho buồng bảo quản lạnh đông Chọn máy nén Đối với phòng bảo quản lạnh đông và tủ cấp đông ta phải sử dụng máy nén hai cấp nhằm *Cải thiện hệ số cấp nhiệt a của máy nén khi tỷ số nén p >9 *Giữ cho nhiệt độ cuối của máy nén tầm nén không vượt quá cao t2 < 160°C *Đạt được độ sôi tương đối thấp 4.1.1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh Với hệ thống máy nén cho tủ cấp đông to = tphòng – 5 = - 35 – 5 = - 40°C Nhiệt độ ngưng tụ tk : ở đây cũng làm mát bằng nước trong tháp giải nhiệt các thông số của nước làm mát và nhiệt độ ngưng tụ của tác nhân ( chọn tương tự như máy nén 1 cấp ) tw1 = 30°C : nhiệt độ của nước vào bình ngưng tw2 = 34°C : nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng tk = tw2 + 6 = 34 + 6 = 40°C Nhiệt độ quá lạnh tql = tw2 + 4 = 34 + 4 = 38°C Nhiệt độ hơi hút ( hơi quá nhiệt NH3 ) Với môi trường NH3 nhiệt hơi hút cao hơn nhiệt độ sôi từ 5á15°C th = to + 10 = - 40 + 10 = - 30°C Chu trình máy nén hơi 2 cấp Ta thiết kế hệ thống máy nén với bình trung gian có ống xoắn như vậy hoạt động của máy nén 2 cấp như sau 4.2.1. Các chu trình : nt btg mnca mnha bh tl1 tl2 1' 1 2 3º8 4 5' 5 7 6 10 9 1' 1 2 3º8 4 5' 5 6 10 7 9 lgp h Pn , Tn Pt , Tt Po , To 1’- 1 : quá trình hơi hút 1 - 2 : nén đoạn nhiệt cấp hạ áp từ po lên ptg 2 - 3 : làm mát hơi quá nhiệt hạ áp xuống đường trạng thái x = 1 3 - 4 : nén đoạn nhiệt cấp cao áp từ ptg lên pk 4 - 5’ : làm mát ngưng tụ trong bình ngưng 5 - 7 : tiết lưu từ áp suất pk vào bình trung gian 5 - 6 : quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian 6 - 10 : tiết lưu từ áp suất pk đến po 10 - 1’ : bay hơi thu nhiệt của môi trường lạnh 4.2.2. Xác định chu trình 2 cấp bình trung gian ống xoắn : a. Các thông số trạng thái cơ bản của các điểm nút của chu trình Tra bảng hơi bão hoà ta xác định được po (to = - 40oC) = 0,072 Mpa pk (tk = 40oC) = 1,533 Mpa n1 = pk : po = 1,533 : 0,072 = 21,29 > 9 áp suất trung gian : ptg = = = 0,332 Mpa Tra bảng bão hoà ta có ttg = - 5 oC n2 = 1,533 : 0,332 = 4,6 Chọn nhiệt độ qúa lạnh trong : t6 = ttg + 3 = - 2 oC Thông số trạng thái của các điểm nút được xác định và trong các bảng áp suất hơi bão hoà được tập hợp trong bảng sau Điển nút t (°C) p (Mpa) h(kj/kg) V(m3/kg) 1’ 1 2 3º8 4 5’ 5 6 7 9 10 - 40 - 30 80 - 5 120 40 34 - 2 - 5 - 5 - 40 0,072 0,072 0,332 0,332 1,533 1,533 1,533 1,533 0,332 0,332 0,072 1626 1650 1878,1 1677,9 1892,2 610,5 579,1 396 579,1 239,7 396 - 1,620 - 0,347 - - - - - - - b. Năng suất lạnh riêng qo = h1 – h9 = 1626 – 239,7 = 1386,3 (kj/kg) Năng suất lạnh riêng thể tích qv = = = 855,7 (kj/m3) Công nén riêng ở đây tính chung cho cả công nén riêng cao áp và hạ áp l = l1 + .l2 (kj/kg) l1 , l2 : Công nén riêng hạ áp và cao áp Trong đó : l1 = h2 – h1 ; l2 = h4 – h3 Suy ra : l = 1878,1 – 1650 + x (1894,2 – 1677,9) = 519,85 (kj/kg) e. Năng suất nhiệt riêng qk qk = (kj/kg) Trong đó : m1 , m2 là lưu lượng môi chất qua máy nén hạ áp và cao áp qk = = = 1773,9 (kj/kg) Hệ số lạnh e = = = 2,67 4.3. Tính nhiệt máy nén chu trình 2 cấp 4.3.1. Tính toán cấp hạ áp a. Năng suất lạnh riêng qo = h1’ – h10 = 1626-386 = 1230 (kj/kg) Lưu lượng hơi nước thực tế m1 = = = 0,0146 (kg/s) Thể tích hút thực tế VHHA = m1.v1 = 0,0146x1,62 = 0,0273 (m3/s) Hệ số cấp của máy nén lHA = li x lw lHA = { - Co x ( - ) }x = { - 0,04 x ( - ) x } = 0,688 Thể tính hút lý thuyết ( thể tích pít tông ) Vlt = = = 0,033 (m3/s) Tính số lượng máy nén cấp thấp áp ZMNHA = Ta chọn máy nén hở 2 cấp hãng BOCK tây đức ký hiệu FZ16 với thông sốkỹ thuật Ký hiệu Số xi lanh Tốc độ vòng/phút Thể tích quét (m3/h) Ghi chú thể tích quét f S FZ16 6 80 68 1450 118,9 59,5 -Cao áp -Hạ áp Số lượng máy cần thiết là : ZMN = = 0,9 chọn một ngày : *Công nén đoạn nhiệt : Ns = m1.l1 = m1.(h2 – h1) (KW) Ns = 0,0146x(1878,1 – 1650) = 3,33 (KW) *Hiệu suất chỉ thị : hi = lw + b.to = + b.to = + 0,001.(- 40) = 0,829 *Công suất chỉ thị : Ni = = = 4,02 (KW) *Công suất ma sát : Nms = Vtt x Pms Nms = 0,0237x59 = 1,4 (KW) *Công suất hữu ích trên trục máy : Ne = Ni + Nms Ne = 4,02 + 1,4 = 5,42 (KW) *Công suất tiếp điện cấp hạ áp : Nel = = = 5,94 (KW) Tính cấp cao áp : *Lưu lượng thực tế qua máy nén cao áp : m3 = m1. = 0,0146. = 0,02 *Thể tích hút thực tế : VttCA = m3.v3 = 0,02.0,347 = 0,00694 (m3/s) *Hệ số cấp của máy nén : lca = li . lw1 = [ - C.( - ) ] . = [ - 0,04. ( - ) ] . = 0,716 *Thể tích hút lý thuyết cao áp : VltCA = = = 0,0097 (m3/s) *Số lượng máy nén cao áp : ZMN = = = 0,58 chọn 1 máy *Chọn nén đoạn nhiệt : Ns = m3.l2 = m3.(h4 – h3) = 0,02.(1869 – 1681,4) = 3,752 (KW) *Hiệu suất chỉ thị : hi = + b.Ttg = + 0,001.(- 5) = 0,581 *Công suất chỉ thị : Ni = = = 4,41 (KW) *Công suất ma sát : Nms = Ni . Pms = 0,00694 . 59 = 0,41 (KW) *Công suất hữu ích : Ne = Ni + Nms = 4,41 + 0,41 = 4,82 (KW) *Công suất tiếp điện : Nel = = = 5,3 (KW) *Công suất tổng cao áp và hạ áp là : Nel động cơ = 5,94 + 5,3 = 11,24 (KW) Vậy công suất tiếp điện là : 11,24 : 0,9 = 12,5 (KW) Công suất lắp đặt 22 (KW) *Lượng nước làm mát cần thiết cho thiết bị ngưng tụ : Vn = C : nhiệt dung riêng C = 4,19 kj/kg r : khối lượng riêng của nước r = 1000 kg/m3 Dtk : độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ Dtk = 60K Vậy ta có : Vn = = 0,0011 m3/s Vn = 3,86 m3/s Chọn bơm : . Tính giàn bay hơi cho phòng bảo quản đông kho kem : -Kích thước : 9x10 -Năng suất thiết bị : Q0tb = 10400 W -Hệ số truyền nhiệt của giàn là : F = = = 117,9 (m2) Chọn giàn lạnh quạt với các thông số : -Ký hiệu BO - 150 -Diên tích bề mặt 150 m2 -Bước cánh 11,3 mm -Quạt : số lượng 2 + Đường kính 600 mm + Vòng quay 16,7v/ph + Công suất 1,1 KW + Lưu lượng 1,38 m3/s -Công suất sưởi điện 12 KW -Sức chứa NH3 : 30 lít 4.5. Tính chọn thiết bị ngưng tụ : -Thiết bị ngưng tụ dùng chung cho các máy nén a. Chọn thiết bị : ở đây ta chọn loại giàn ngưng ống xả nằm ngang có cấu tạo : +Bình ngưng có 1 vỏ hình trụ bên trong bố trí một chùm ống 2 đầu có 2 mặt sàn ( hai phía có 2 nắp . Hơi amôniac ở trong không gian giữa 2 ống và vỏ ngưng tụ . Hai phía có 2 nắp . Hơi amôniac ở trong không gian giữa ống và vỏ ngưng tụ trên bề mặt các chùn ống . Nước vào trên đường ống bố trí trên một nắp đi phía trong trùm ống thao các nối đã bố trí sẵn rồi ra theo ống nối ở phía trên . +ống chùn là ống thép F25 trơn không có cánh . Vì hệ số toả nhiệt của nước phía trong ống và hệ số toả nhiệt khi ngưng của môi chất NH3 gần bằng nhau Xác định bề mặt trao đổi nhiệt theo phương trình : QK = K.F.Dttb QK : phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt K : hệ số truyền nhiệt Dttb : hiệu nhiệt độ trung bình lôgarit Dttb = Dtmax : hiệu nhiệt độ lớn nhất ( ở phía nước vào ) Dtmin : hiệu nhiệt độ nhỏ nhất ( ở phía nước ra ) Dtmax = tK – tw1 = 40 – 30 = 10 oK Dtmin = tK – tw2 = 40 – 34 = 6 oK Ta có : Dttb = = 7,8 oK *Mật độ dòng nhiệt ( phụ tải nhiệt qK ) qK = K . Dttb Tra bảng ta được giá trị kinh nghiệm của hệ số truyền nhiệt K = 1000 (W/m2.K) (P 252 – B40) qK = 1000.7,8 = 7800 (W/m2) Phụ tải nhiệt của thiết bị là : QK = = 26,96 (KW) = 26960 (W) Bình chứa tác nhân lỏng . Chọn bình chứa cao áp nằm ngang , loại bình 0,75 PB . Kích thước : DxF = 600x8 L = 3190 H = 500 V = 0,75 m3 m = 430 kg. Bình chứa thu hồi nằm ngang loại 0,75 P PxF = 600x8 V = 0,75 L = 3000 m = 430 H = 500 Đường ống dẫn tác nhân : - Đường kính dầu khí F = 32 x 2,25 40000đ/m tiết diện rộng 595 mm2. Trọng lượng 1m ống là : 1,65 kg . Đường kính của ống dẫn tác nhân lỏng : F = 22x2 S = 253 mm2 25000đ/m m = 0,986 kg/m Máy nén 150 triệu + 30 triệu . TBNB = 150 triệu . *Diện tích bề mặt dàn ống ngưng cần thiết là : F = = = 34 m2 Chọn bình ngưng ống vỏ nằm ngang KTG - 90 với các thông số sau : -Diện tích bề mặt 90 m2 -Đường kính D = 80 mm -Chiều dài L = 4540 mm -Chiều rộng B = 1110 mm -Chiều cao H = 1230 mm -Số ống 386 -Kích thước : Hơi d = 80 mm Lỏng d1 = 32 mm Nước d2 = 12,5 mm -Thể tích giữa các ống 1,58 m3 -Khối lượng 4000 kg *Chọn bình chứa tác nhân lỏng : chọn bình chứa cao áp nằm ngang -Loại bình 0,75 PB -Kích thước D x F = 600 x 8 mm V = 0,75 m3 L = 3190 mm m = 430 kg H = 500 mm *Bình chứa thu hồi nằm ngang loại 0,75 P -Kích thước D x F = 600 x 8 mm L = 3000 mm H = 500 mm V = 0,75 m3 m = 430 kg *Đường kính dẫn tác nhân : -Dẫn khí F = 32 x 2,25 Tiết diện S = 595 mm2 Trọng lượng 1,65 kg/m -Dẫn tác nhân lỏng F = 22 x 2 Tiết diện S = 253 mm2 Trọng lượng m = 0,986 kg/m III. TíNH ĐIệN Điện dùng cho nhà máy để chạy các động cơ , để đốt nóng và thắp sáng . Thông thường , điện lấy từ nơi khác tới theo đường dây 6 – 10 KV qua trạm biến áp của nhà máy , điện áp giảm xuống 220/380 V , theo đường dây ngầm hoặc trên cột dẫn tới các nơi tiêu thụ . Sau đây ta sẽ tính tiêu dùng điện cho nhà máy . Tính phụ tải Xác định kiểu đèn Trong các nhà máy nếu chiều cao nhà không quá 6 á 8 m thì ta dùng đèn dây tóc với chao đèn bằng kim loại tráng men . Riêng ở phòng thí nghiệm ta dùng đèn neon . Bố trí đèn Với đèn bố trí trong trong gian phòng căn cứ vào các thông số sau : H : chiều cao đèn tính từ mặt sàn đến vị trí trao đèn L : khoảng cách giữa các đèn . Nếu đèn được chọn theo tỷ số L/h có lợi nhất trong đó : h là chiều cao tính toán h = H - Ho Với Ho là chiều cao từ sàn nhà đến mặt công tác Nếu đặt 1 hàng đèn thì L/h = 1,8 á 2 Nếu đặt nhiều hàng đèn thì L/h = 1,88 á 2,5 l : khoảng cách từ hàng đèn ngoài cùng cho đến sát tường l = ( 0,25 á 0,3 ) x L : nếu sát tường có người làm việc l = ( 0,4 á 0,5 ) x L : nếu sát tường không có người làm việc 1.3. Xác định công suất đèn Khi chọn công suất của bóng đèn ta phải biết độ chiếu sáng yêu cầu tối thiểu Emin của từng loại phòng cần được chiếu sáng . Ngoài ra , dựa vào các thông số trên ta tính được số lượng bóng đèn trong phòng 1.3.1. Phương pháp sử dụng hệ số lợi dụng quang thông : Phương pháp này thường được dùng để tính toán công suất chiếu sáng cho các phân xưởng sản xuất chính , các phòng quan trọng đòi hỏi độ chiếu sáng cao . ở đây , ta tính đến độ phản xạ của tường và trần nhà F = (lumen) Trong đó : Emin : độ chiếu sáng yêu cầu tối thiểu (lux) S : diện tích bề mặt gian phòng K : hệ số an toàn tính đến độ giảm quang khi khói bụi bám vào và làm việc lâu Đèn dây tóc : K = 1,2 á 1,3 Đèn huỳnh quang K = 1,3 á 1,5 Z : tỷ số giữa độ chiếu sáng trung bình và độ chiếu sáng tối thiểu n : số lượng bóng đèn h : hệ số lợi dụng quang thông Hệ số lợi dụng quang thông được xác định theo yêu cầu sau : +Loại đèn cần chọn +Hệ số phản xạ của tường và trần nhà +Chỉ số hình phòng : i = Với a : chiều dài của phòng , m b : chiều rộng của phòng , m h : chiều cao tính toán , m 1.3.2. Phương pháp công suất riêng Khi tính toán cho những phòng không đòi hỏi độ rọi cao ta áp dụng phương pháp này Công suất chiếu sáng cần thiết Po trên 1 m2 tra theo : Yêu cầu tối thiểu Emin Diện tích gian phòng S Kiểu đèn Chiều cao tính toán Công suất chiếu sáng cho toàn bộ gian phòng Pcs = Po . S Trong đó : Po : công suất chiếu sáng riêng (W/m2) S : diện tích của gian phòng Công suất của một bóng đèn : P’ = (W) Sau đây ta tính toán cụ thể cho từng phòng Phân xưởng sản suất chính Kích thước phân xưởng 60x24x6 (m) Bố trí đèn Hmin = 3 á 4 m chọn H = 4 m H0 = 2 m Chiều cao tính toán : h = H – Ho = 4 – 2 = 2 (m) Ta bố chí nhiều hàng đèn nên tỷ số L/h = 1,88á2,5 , chọn L/h = 2 Khoảng cách giữa các đèn L = 2xh = 2x2 = 4 (m) l =( 0,25á0,3 )L , chọn l = 0,3L ( Khi sát tường có người làm việc ) l = 0,3x0,4 = 1,2 (m) Số dãy đèn bố trí theo chiều dài : m = + 1 a : chiều dài dãy phòng a = 60 m Suy ra m = + 1 = 15,4 lấy m = 16 (dãy) Số dãy đèn bố trí theo chiều rộng nhà : R = + 1 b : chiều rộng nhà , b = 24 m R = + 1 = 6,4 lấy R = 7 (dãy) Vậy số đèn bố trí cho khu vực sản xuất chính là n = m x R = 16 x 7 = 112 (đèn) *Công suất đèn Phân xưởng sản xuất chính cần có độ rọi cao nên ta tính công suất chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông F = Tra phụ lục 3 ta có Emin = 30á50 lux , chọn Emin = 40 lux K : hệ số an toàn K = 1,2á1,3 chọn K = 1,2 S : diện tích phân xưởng : S = 60x24 = 1440 (m2) Z : tỷ số giữa độ chiếu sáng trung bình và độ chiếu sáng tối thiểu = 2 ; Z = 1,5 n : số bóng đèn trong phân xưởng ; n = 112 h : hệ số lợi dụng quang thông Chỉ số hình phòng : i = = = 8,6 Sn = 50% , Se = 30% chọn h = 50% (phụ lục 5) F = = 1851,4 (lumen) Chọn Ftc = 2660 lumen ( phụ lục 7 ) Loại đèn sợi tóc H50 Công suất 200 W Điện áp 220 V *Công suất tiêu thụ dùng cho khu vực sản xuất chính P = 200 x 112 = 224000 (W) b) Phân xưởng bao bì các tông : Kích thước : 18x12x6 Kiểu đèn : đèn thông dụng Bố trí đèn : H = 4 m , Ho = 2 m h = 4 – 2 = 2 (m) L = 2 x h = 2x2 = 4 (m) l = 0,3L = 0,3x4 = 1,2 (m) Dãy đèn bố trí theo chiều dài m = + 1 = 4,9 chọn m = 5 (dãy) Dãy đèn bố trí theo chiều rộng R = + 1 = 3,4 chọn R = 4 (dãy) Tổng số đèn cần bố trí trong phân xưởng : n = m x R = 5 x 4 = 20 (đèn) *Công suất đèn : Phân xưởng có độ rọi cao nên ta tính công suất chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông F = Trong đó : Emin = 40 lux (phụ lục 3) S = 18x12 = 216 (m2) K = 1,2 Z = 1,5 n = 20 Sn = 50% ; Sc = 30% Chỉ số hình phòng : i = = = 3,6 h = 48 (phụ lục 5) F = = 1620 (lumen) Chọn ở phụ lục 7 ta có : Ftc = 1845 Chọn loại đèn H49 có công suất 150 W , điện áp 220 V *Tổng công suất tiêu thụ của các đèn 150x20 = 3000 (W) c) Xưởng sửa chữa cơ khí Kích thước : 24x12x6 (m) Chọn kiểu đèn thông dụng Bố trí đèn : chiều cao cheo đèn H = 4 m Ho = 2 m Chiều cao tính toán h = H – Ho = 4 – 2 = 2 (m) Ta bố trí nhiều hàng đèn cho nên L/h = 1,88 á 2,5 chọn L/h = 2 Khoảng cách giữa các đèn L = 2 x h = 2x2 = 4 (m) Sát tường không có người làm việc nên ta chọn l = 0,3L Vậy khoảng cách từ các đèn ngoài cùng đến sát tường l = 0,3x4 = 1,2 (m) Số dãy đèn bố trí theo chiều dài phân xưởng m = + 1 = + 1 = 6,4 chọn m = 7 (dãy) Số dãy đèn bố trí theo chiều rộng phân xưởng R = + 1 = + 1 = 3,4 chọn R = 4 (dãy) Vậy số đèn bố trí trong phân xưởng n = 7 x 4 = 28 (đèn) *Xác định công suất đèn : Phân xưởng cơ khí có độ rọi cao nên ta tính công suất chiếu sáng theo phương pháp hệ số lợi dụng quang thông F = Trong đó : Emin = 40 lux (phụ lục 3) S = 24x12 = 288 (m2) K = 1,2 Z = 1,5 n = 28 Sn = 50% ; Sc = 30% Chỉ số hình phòng : i = = = 4 h = 48 (phụ lục 5) F = = 1543 (lumen) Chọn ở phụ lục 7 ta có Ftc = 1845 (lumen) Chọn loại đèn H49 có công suất 150 W , điện áp 220 V *Tổng công suất tiêu thụ các đèn : 150x28 = 4200 (W) Phân xưởng lò hơi Kích thước 18x6x6 (m) Kiểu đèn : đèn thông dụng *Bố trí đèn : Chiều cao tính toán h = H- Ho = 4 – 1,2 = 2,8 (m) Chọn L/h = 1,2 Khoảng cách giữa các đèn L = 1,2 x h = 1,2x2,8 = 3,36 (m) Khoảng cách từ các đèn ngoài cùng đến tường l = 0,3L = 0,3x3,36 = 1 (m) Số dãy đèn bố trí theo chiều dài m = + 1 = 5,8 chọn m = 6 (dãy) Số dãy đèn bố trí theo chiều rộng R = + 1 = 2,2 chọn R = 2 (dãy) Tổng số đèn bố trí trong phân xưởng n = m x R = 6x2 = 12 (đèn) *Công suất đèn : Vì phòng cần