Đồ án Tính toán thiết kế kho lạnh thực phẩm đã qua cấp đông

ng söông treân beà maët ngoaøi töôøng bao. * Kieåm tra hieän töôïng ñoïng söông neàn. Nhieät ñoä phoøng tröõ ñoâng t2 = -18 0C vaø ktt = 0,1987 W/m2.K Nhieät ñoä beân ngoaøi phoøng: t1 = 36.8oC. Ñieàu kieän ñeå beà maët ngoaøi cuûa keát caáu khoâng bò ñoïng söông: Keát luaän: vaäy kt < ks neân khoâng xaûy ra hieän töôïng ñoïng söông treân beà maët ngoaøi töôøng bao. b. Kieåm tra ngöng tuï aåm trong keát caáu. Nhö ñaõ bieát doøng aåm ñi töø phía coù nhieät ñoä cao vaøo keát caáu caùch nhieät ôû daïng mao daãn. Do ñoù ôû vuøng coù nhieät ñoä cao thì phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc lôùn hôn ôû vuøng coù nhieät ñoä thaáp. Chính vì söï cheânh leäch aùp suaát naøy maø löïc daãn qua keát caáu caùch nhieät. Neáu taïi khu vöïc naøo ñoù trong keát caáu maø aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc nhoû hôn aùp suaát baûo hoøa cuûa hôi nöôùc, taïi ñoù xaûy ra ngöng tuï aåm. Neáu toång trôû daãn cuûa keát caáu Rn maø nhoû hôn löïc toång trôû löïc daãn aåm cuûa vaät lieäu trong loøng keát caáu : thì khoâng coù hieän töôïng ngöng tuï aåm trong loøng keát caáu. Nghóa laø: Trong ñoù: Ñoä daãn aåm cuûa vaät lieäu. Pmt : Phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc trong khoâng khí. Pf : Phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc trong phoøng laïnh. Do keát caáu bao che cuûa phoøng laïnh laøm baèng vaät lieäu Inox neân hoøan toøan khoâng coù doøng aåm ñi vaøo keát caáu ( = 0 ). Neân ta khoâng kieåm tra hieän töôïng ngöng tuï aåm cho kho laïnh. Chương III TÍNH TOÁN NHIỆT KHO LẠNH Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó lại môi trường nóng, đảm bảo cho sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài. Mục đích của việc tính toán nhiệt này là để xác định năng suất lạnh của máy nén lạnh cần lắp đặt. Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định bằng biểu thức sau: Trong đó: Q1 là dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh; Q2 là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý; Q3 là dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh; Q4 là dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh; Q5 là dòng nhiệt toả ra khi sản phẩm hô hấp;K, 1. Toån thaát laïnh ra moâi tröôøng xung quanh : , W. Trong ñoù: Toån thaát laïnh qua neàn. Toån thaát laïnh qua traàn. Toån thaát laïnh do böùc xaï maët trôøi. Toån thaát laïnh qua töôøng. a. Xaùc ñònh W. Trong ñoù: kn : Heä soá truyeàn nhieät cuûa neàn kn = 0,1987 W/m2.K Fn : Dieän tích neàn, Fn = 12.36 = 432 m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoäbeân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. 0C. Vaäy: b. Xaùc ñònh W. Trong ñoù: Ktr : Heä soá truyeàn nhieät cuûa traàn ktr = 0,1987 W/m2.K Ftr : Dieän tích traàn, Ftr = 12.36= 432 m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoä beân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. 0C. Vaäy: c. Xaùc ñònh Tính cho tröôøng hôïp khaéc nghieät nhaát laø caû 3 buoàng cuøng laøm vieäc, vaø beân ngoøai xem nhö baèng nhieät ñoä moâi tröôøng. * Toån thaát tính cho 4 vaùch töôøng xung quanh: W. Trong ñoù: Kt : Heä soá truyeàn nhieät cuûa töôøng kt = 0,1987 W/m2.K Ft : Dieän tích töôøng, Ft = 2(12 x 4,8) + 2(364.8) = 460,8m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoäbeân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. OC Vaäy: d. Xaùc ñònh laø toån thaát laïnh do böùc xaï, nhöng do thieát keá traàn vaø töôøng ñeàu coù keát caáu bao che, neân 0 Nhö vaäy toång toån thaát laïnh ra moâi tröôøng xung quanh laø: 2. Toån thaát do laøm laïnh saûn phaåm: [Tr 109 TL1] Trong ñoù: Q2sp: toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh saûn phaåm. Q2bb: toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh bao bì. a. Toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh saûn phaåm Q2sp [W] Trong ñoù: - h1, h2: entanpi cuûa saûn phaåm tröôùc vaø sau khi laøm laïnh, [kJ /kg]. - : thôøi gian tröõ ñoâng saûn phaåm, [h]. - Gsp: khoái löôïng saûn phaåm caàn laøm laïnh, [taán].Gsp = E = 450 [taán] Theo TL1 Tr 112. Hàng thực phẩm nhập vào một số kho lạnh thương nghiệp nhỏ có nhiệt độ từ – 12 đến – 15oC ta chọn nhiệt độ sản phẩm vào kho lạnh là t1 = - 12oC, nhiệt độ ra t2 = - 18oC. Trang bảng 4.2 TL1 Tr 110 ta được: h1 = 21,4 kJ/kg h2 = 4,6 kJ/kg. Hay dùng công thức sau: [TL1 Tr 109] hệ số chuyển đổi đơn vị kg/s. b. Toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh bao bì Q2bb [W] [TL1 Tr 113] Trong ñoù: Mb khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm t/ngày.đêm. Cb:nhieät dung rieâng cuûa bao bì, bao bì gỗ nên lấy Cb = 2,5 kJ/kgK 1000: (24.3600) hệ số chuyển đổi từ t/24h sang kg/s t1 , t2 nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì, oC Ở đây ta chọn sản phẩm thịt heo đã bỏ trong các thùng gỗ, mỗi thùng có khối lượng 50kg (thịt và bao bì). Theo TL1 tr 113 thì bao bì gỗ chiếm 20% khối lượng hoa quả nên ta lấy số liệu này. Tuy nhiên do khối lượng riêng của thịt nhìn chung lớn hơn hoa quả nên tỉ số này có thể giảm xuống. Mb = (10 – 20)%.M Ta chọn Mb = 20%M = 20% .450000 = 90000 kg t1 = 36,8oC t2 = - 18oC Ở đây ta chọn thịt sau khi cấp đông cho vào thùng gỗ và nhiệt độ lấy bằng nhiệt độ gỗ là nhiệt độ môi trường và nhiệt độ ra lấy bằng nhiệt độ phòng. Vậy 3. Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh. Vì sản phẩm bảo quản là thịt heo nên không cần thông gió vì vậy Q3 = 0. 4. Toån thaát laïnh do vaän haønh [W]: [ TL1 tr 115] Trong ñoù: + Q41: toån thaát laïnh do chieáu saùng. + Q42: toån thaát laïnh do ngöôøi laøm vieäc trong phoøng. + Q43: toån thaát laïnh do ñoäng cô toûa ra. + Q44: toån thaát laïnh do môû cöûa phoøng laïnh. a. Toån thaát laïnh do chieáu saùng Q41[W]: Q41 = A x F Trong ñoù: - A: nhieät löôïng toûa ra khi chieáu saùng 1m2 dieän tích buoàng hay dieän tích neàn. Ñaây laø buoàng baûo quaûn neân choïn A = 1,2 [W/m2]. - F: dieän tích neàn. F = 12.36 = 432 [m2] Vaäy: Q41 = A x F = 1,2 x 432 = 518,4 [W] b. Toån thaát laïnh do ngöôøi laøm vieäc trong phoøng Q42 [W]: Q42 = 350 x n Trong ñoù: - 350: Nhieät löôïng do moät ngöôøi thaûi ra khi laøm vieäc naëng nhoïc. [W/ngöôøi] - n: soá ngöôøi laøm vieäc. Số người làm việc trong phòng phụ thuộc công nghệ, vận chuyển… Nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy các số liệu định hướng theo diện tích buồng. Vì buồng có diện tích là 432 > 200 m2 do đó theo TLI tr 116 ta có n = 3 – 4 người. Tuy nhiên với phương pháp bốc dở thủ công má với tải lớn 450 tấn thí 2 hay 3 người gặp khó khăn. Mà với thời gian bốc dở kéo dài thì ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Vì thế tao chọn số người lớn nhất có thể là 4 người n = 4. Vaäy: Q42 = 350 x 4 = 1400 [W] c. Toån thaát laïnh do ñoäng cô toûa ra Q43 [W] Q43 =1000.N [W] Ñoái vôùi buoàng baûo quaûn choïn N = 4 [kW]. ( trang 116 TL1). Vaäy: Q43 = 4.1000 = 4000 [W] d. Toån thaát laïnh do môû cöûa phoøng laïnh Q44 [W]: Q44 = B x F [W] [TL1 tr 116] Trong ñoù: - B: doøng nhieät rieâng khi môû cöûa, [W/m2]. Choïn B = 10 ứng với chiều cao là 6 m (baûng 4 – 4 trang 117 TL1 ), do đó ứng với chiều cao 4,8 là: Với là dòng nhiệt riêng khi mở cửa. - F: dieän tích buoàng, [m2]. F = 12.36 = 432 m2 . Vaäy: Q44 = B x F = 9,6 x 432= 4147,2 [W] Vaäy: = 518,4 + 1400 + 4000 + 4147,2 = 10066 [W] 5. Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp Q5. Do sản phẩm bảo quản là thịt heo đã cấp đông nên ko có hô hấp vậy Q5 = 0 Vaäy toång toån thaát laïnh trong phoøng tröõ ñoâng laø: 6/Phụ tải nhiệt thiết bị: Tải nhiệt cho thiết bị là tải nhiệt dùng để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị bay hơi. Công suất giải nhiệt yêu cầu của thiết bị bao giờ cũng phải lớn hơn công suất máy nén, phải có hệ số dự trữ nhằm tránh những biến động có thể xảy ra trong quá trình vận hành. Vì thế tải nhiệt cho thiết bị được lấy bằng tổng của tất cả các tổn thất nhiệt: 7/Phụ tải nhiệt cho máy nén: Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt. Để tránh lựa chọn máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén được tính theo "Tiêu chuẩn thiết kế kho lạnh" như sau: [ Theo tài liệu 1 tr 120] STT Tổng nhiệt tải Thiết bị Máy nén 1 Qua kết cấu bao che Q1 14426 112983,4 2 Do sản phẩm tỏa ra Q2 231 231 3 Do thông gió tươi Q3 0 0 4 Do vận hành Q4 10066 7549,2 5 Do sản phẩm hô hấp Q5 0 0 6 Tổng phụ tải Q 24657 20733 8. Năng suất lạnh của máy nén. [ TL1 tr120] Trong ñoù: - k: heä soá tính ñeán toån thaát treân ñöôøng oáng vaø thieát bò cuûa heä thoáng laïnh. t0 = -280C neân k = 1,068 dùng phương pháp nội suy [ Tr 121 TL1 ] - b: heä soá thôøi gian laøm vieäc. Choïn b = 0,9 [ Tr 121 TL1 ] - Qmn: toång nhieät taûi cuûa maùy neùn ñoái vôùi moät cheá ñoä nhieät ñoä bay hôi. Qmn = Q = 20733 [W] Vaäy: = = 24,64 kW Chương IV TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN I. Chọn các thông số làm việc. Chế độ làm việc của một hệ thống lạnh được đăng trưng bởi bốn nhiệt độ sau: Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất. Nhiệt độ quá lạnh lỏng trước van tiếc lưu. Nhiệt độ hơi hút về máy nén. 1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh t0 = tf - Trong đó: - tf: nhiệt độ buồng lạnh. t = -180C - : hiệu nhiệt độ yêu cầu. . [Theo TL1 tr 204] Chọn = 80C. Vậy: t0 = -18 – 10 = -280C. 2. Nhiệt đô ngưng tụ. Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ. Ta chọn thiết bị ngưng tụ là nước nên ta có công thức tính sơ bộ sau : Ta có: tk = tw2 + Trong đó: - tw1, tw2 : nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng. - = hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu. = (3 5)0C có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 đến 50C. Mà: tw2= tw1 +( 26)0C Mặt khác. nhiệt độ nước vào bình ngưng phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Khi sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ kế ướt từ 3 đến 40C, nghĩa là: tw1= tư + (34) 0C Trong đó: tư - nhiệt độ nhiệt kế bầu ướt. Theo đề: - Không khí môi trường xung quanh ở Tiền Giang có nhiệt độ tmt=36,80C, độ ẩm: . Tra đồ thị I-d ta có tư = 32,50C Nên: tw1 = tư + (34) 0C = 32,5 + 3,5 = 360C tw2 = tw1 + (26)0C = 36 + 2 = 380C Vậy: tk = tw2 + = 38 + 4 = 420C 3. Chọn nhiệt độ quá lạnh. Để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng, người ta bố trí bình tách lỏng và phải đảm bảo hơi hút vào máy nén nhất thiết phải là hơi quá nhiệt. Độ quá nhiệt ở từng lọai máy nén và đối với từng lọai môi chất là khác nhau. tql = tw1 + ( 3 – 5 )oC = 36 + 3 = 39oC 4. Chọn nhiệt độ quá nhiệt. Do chu trình R22 có bình hồi nhiệt làm quá nhiệt hơi hút vừa để quá lạnh lỏng cao áp đi, chính vì vậy ở đây độ quá nhiệt và độ quá lạnh phụ thuộc vào nhau. Do vậy chỉ cần chọn độ quá nhiệt ta tính ra độ quá lạnh chứ không nên chọn độ quá lạnh. Thông thường đối với máy nén frêon do nhiệt độ cuối tầm nén thấp nên độ quá nhiệt đối với môi chất freôn rất lớn. Trong các máy freôn, độ quá nhiệt hơi hút đạt được trong thiết bị hồi nhiệt. Với môi chất R22 chọn độ quá nhiệt tqn = 20 0C và đối với R12 thì 25oC [Theo TL1 tr 213] II. Tính toán chu trình máy lạnh nén hơi dùng R22 Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 420C pk = 16,023(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -280C p0 =1.7833 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Tỷ số nén: Ta có: nên ta chon máy nén một cấp dùng thiết bị hồi nhiệt. 1. Sơ đồ nguyên lí. a. Chu trình b. Đồ thị. c. Nguyên lý làm việc: Hơi quá nhiệt hạ áp sau khi ra khỏi thiết bị hồi nhiệt đi vào đầu hút máy nén, nén đoạn nhiệt đẳng entrôpi theo quá trình 12 thành hơi quá nhiệt cao áp, tiêu thụ ngoại công l. Sau khi ra khỏi máy nén, môi chất đi đến thiết bị ngưng tụ, ngưng tụ đẳng áp theo quá trình 23 thành lỏng hoàn toàn nhả nhiệt lượng Qk cho môi trường giải nhiệt. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ, lỏng cao áp đi tới thiết bị hồi nhiệt, tại đây lỏng cao áp nhả nhiệt cho hơi hạ áp được làm quá lạnh đẳng áp theo quá trình 34 rồi đi đến van tiết lưu, tiết lưu đoạn nhiệt đẳng enthalpi theo quá trình 45, thành hơi bão hòa ẩm hạ áp rồi đi tới thiết bị bay hơi. Tại đây môi chất nhận nhiệt đẳng nhiệt đẳng áp theo quá trình 56 trở thành hơi bão hòa khô hạ áp.sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi, hơi hạ áp đi đến thiết bị hồi nhiệt nhận nhiệt của lỏng cao áp biến đổi theo quá trình 61 đẳng áp rồi quay trở về máy nén. Cứ thế chu trình tiếp diễn. d. Tính các điểm nút của chu trình. Chọn độ quá nhiệt Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 - 8 1,7833 405,57 1,8447 137,364 2 102,27 16,023 467,84 1,8447 19,97 3 42 16,023 251,75 1,173 0,8912 4 32,296 16,023 239,55 1,1345 0,8587 5 - 15 1,7833 239,55 1,169 40,656 6 - 15 1,7833 393,55 1,7977 125,6 7 - 15 1,7833 167,16 0,8742 0,7272 Công cấp cho máy nén: L = h2 – h1 = 467,84 – 405,57 = 62,27 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = h2- h3 = 467,84 – 251.75 = 216,09 [kJ/kg] Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qql = qqn = h3 – h4 = h1 – h6 = 251.75 – 239,55 = 12,02 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0 = h6 – h5 = 393.55 – 239,55 = 154 [kJ/kg] Hệ số làm lạnh: Lượng môi chất tuần hoàn: Với Q0 = Q0MN = 24,64 [kW] tính ở chương trước. Thể tích hút của máy nén: Vh = G x v1 = 0,158 x 0,137364 = 0,02176 [m3/s] Năng suất lạnh riêng thể tích: 2. Các loại công nén và tổn thất năng lượng. a. Công nén đoạn nhiệt. , kW Trong đó: Ns công nén lý thuyết kW G lưu lượng khối lượng qua máy nén, kg/s l công nén riêng kJ/kg. b. Công nén chỉ thị. , kW ήi hiệu suất chỉ thị được xác định theo biểu thức sau: Trong đó: ; B = 0,001; to nhiệt độ sôi c. Công nén hiệu dụng Ne. Trong đó: pms áp suất ma sát riêng. pms = 59 kPa đối với máy nén freon dòng thẳng [Theo Tl1 tr 218] d. Công suất điện. Hiệu suất truyền động đai của khớp ήtd = 0,95 Hiệu suất động cơ ήel = 0,95 [Theo TL1 tr 218] e. Công suất của động cơ lắp đặt. [Theo TL1 tr 219] 3. Tính chọn máy nén. a. Xác định hệ số cấp của máy nén. Xác định λ theo các tổn thất thành phần theo biểu thức sau: [Trang 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất khác của máy nén. - hệ số tổn thất tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. Ta có: [tr 215- TL1] Theo đề bài: p0 = 1.7833 [bar] Chọn p0 =pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 16.023 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vaäy: = 0,7576 x 0,778 = 0,589 b. Thể tích hút lý thuyết: 4. Qui đổi năng suất lạnh tiêu chuẩn. Chế độ làm việc tiêu chuẩn của máy nén một cấp dùng Freon là: t0 = -150C tk = 300C Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 300C pk = 11,879(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 –TL 17 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -280C p0 =1.7833 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 0 2,9640 408,56 1,8095 83,350 2 70,25 11,879 446,03 1,8095 24,541 3 30 11,879 236,69 1,1254 0,8517 4 22,39 11,879 227,29 1,0946 0,8300 5 - 15 2,9640 227,29 1,1080 16,750 6 - 15 2,9640 399,16 1,7741 77,690 7 - 15 2,6940 182,16 0,9334 0,7490 Công cấp cho máy nén: Ltc = h2 – h1 = 446,03 – 408,56 = 37,47 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qktc = h2- h3 = 446.03 – 236.69 = 209,34 [kJ/kg] Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qqltc = qqntc = h3 – h4 = h1 – h6 = 408,56 – 227,29 = 9,4 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0tc = h6 – h5 = 339,16 – 227,29 = 171,87 [kJ/kg] Hệ số làm lạnh: n) Năng suất lạnh riêng thể tích tiêu chuẩn: Hệ số cấp tiêu chuẩn: [ Tr 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất tiêu chuẩn khác của máy nén. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. . Ta có: [trang 215 – TL1] Theo đề bài: p0 = 2,964 [bar] Chọn p0 = pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 11,879 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vậy: = 0,8996 x 0,85 = 0,766 Lúc này năng suất lạnh tiêu chuẩn: Lượng môi chất tuần hoàn: 5. Chọn máy nén. Từ các thông số đã tính như trên là: Vhtc = 102 m3/h Tra bảng 7.6 máy nén pittông của Nga theo OCT 26.03-943-77 trang 226 TL1 chọn máy nén có kí hiệu sau: ΠБ60. Các thông số của máy như sau: Kí hiệu Số xilanh ĐK pittông Vòng quay Vlt Dài Rộng Cao Khối lượng R22 Qotc Ne mm vg/s 10- 2m3/s mm mm mm kg kW kW ΠБ60 6 76 24 4,33 1090 700 685 420 63.7 21 Phần ba: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT ĐÁ CÂY Chương I TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC VÀ PHÂN BỐ MẶT BẰNG CỦA BỂ ĐÁ 1. Số lượng khuôn. Theo bảng kích thước tiêu chuẩn chọn khuôn đá loại 50kg có kích thươc cơ bản sau : Tiết diện trên: 380x190(mm) Tiết diện dưới: 340x160(mm) Chiều cao 1100(mm) Số lượng khuôn xác định dựa vào năng suất bể đá và khối lượng cây đá: Trong đó: M khối lượng đá trong bể ứng với một mẻ. kg; m khối lượng mỗi cây đá, kg. cây [TL3 tr 117] Số linh đá là Một linh có thể là từ 7 – 10 cây đá Chọn linh có 7 cây [TL3 tr 118] [linh] Thể tích linh đá lá: Bảng kích thước khuôn đá chuẩn như sau: Cách lắp đặt một linh đá có 7 khuôn đá dùng phổ biến như sau: Khoảng cách giữa các khuôn đá trong linh đá là 255mm, hai khuôn hai đầu cách nhau 40mm để móc cẩu.Khoảng hở hai đầu còn lại l 75mm. Do đó chiều dài mỗi linh đá được xác định như sau: Chiều rộng của linh đá 425mm và chiều cao linh đá là 1150mm Theo đề bài cho E = 25 tấn có thể tra định hướng theo bảng trên và có kích thước như sau: Tra theo bảng 6.13 TL3 tr 194 Năng suất bể đá Số khuôn đá Số linh đá tổng Số linh đá 1 bên Bề rộng dàn lạnh Dài Rộng Cao Tấn/24h chiếc chiếc chiếc mm mm mm mm 25 500 72 36 900 18.200 4.610 1.250 2. Kích thước bên trong bể. a. Xác định chiều rộng bể. [TL3 tr 119] Trong đó: l : là chiều dài linh đá; l=1805mm : là khe hở giữa linh đá và vách trong bể đá; A là chiều rộng cần thiết để lắp dàn lạnh xương cá; A = 600 - 900 mm. Chọn A = 900 Như vậy: b. Xác định chiều dài bể đá: Chiều dài bể đá: Trong đó: B là chiều rộng các đoạn hở lắp đặt bộ cánh khuấy và tuần hoàn nước:B=600mm C là chiều rộng đoạn hở cuối bể:C=500mm b là khoảng cách giữa các linh đá, được xác định trên cơ sở độ rộng linh đá và khoảng hở giữa chúng. m2 là số linh đá dọc theo chiều dài: m2 = 36. Như vậy: c.Xác định chiều cao bể đá: Chiều cao của bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết giữa đáy khuôn đá và bể. Mặt khác phía trên linh đá là một khoảng hở cỡ 100 mm, sau đó là lớp gỗ dày 30mm. như vậy tổng chiều cao của bể là 1250mm. [TL3 tr 120]. Bảng Thông Số Kích Thước Bên Trong Bể Đá Bể đá Số khuôn đá, N Tổng linh đá, m1 Số linh đá trên một dãy,m2 Bề rộng A, mm Dài, mm Rộng, mm Cao, mm Bể 25 tấn 500 72 36 900 18200 4610 1250 Chương II. CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CỦA BỂ ĐÁ. 1. Tính lớp cách nhiệt. a. Kết cấu cách nhiệt tường. Kết cấu tường như sau: [TL3 tr 114] TT Lớp vật liệu Chiều dày,mm Hệ số dẫn nhiệt,W/mK 1 Lớp vữa ximăng 15 0,78 2 Lớp gạch thẻ 115 0,25 3 Lớp vữa ximăng 15 0,78 4 Lớp hắc ín quét liên tục 0,1 0,70 5 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0.175 6 Lớp cách nhiệt polyurethan 0,041 7 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0.175 8 Lớp thép tấm 5 45,3 Chiều dày lớp cách nhiệt: Trong đó: là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt. là hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài đến tường bể đá [Trang 86 – TL1] là hệ số toả nhiệt của tường bể đá đến chất tải lạnh. là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu còn lại. Chọn chất tải lạnh là NaCl với nhiệt độ trung bình là Hệ số dẫn nhiệt [Trang 123 – TL3] Xác định : Trong đó: được xác định dựa vào sự trao đổi nhiệt đối lưu khi chất lỏng chuyển động cưỡng bức ngang qua tấm phẳng là hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng. l là chiều dài bể đá. Tính chất vật lý của dung dịch muối NaCl ở 23,1%và [Bảng 6.3 –TL4 tr 96] Nồng độ khối lượng ỵ,% Nhiệt độ hoá rắn, t3 oC Khối lượng riêng, Nhiệt độ, tf oC Nhiệt dung riêng C,kJ/kgK Hệ số dẫn nhiệt, , W/mK Độ nhớt động, ì.103 Ns/m2 Độ nhớt động học í.106, m2/s Hệ số dẫn nhiệt độ a.107, m2/s Tiêu chuẩn Pr Vận tốc chất tải lạnh m/s 23,1 -21,2 1175 -10 3,312 0,528 4,71 4,02 1,36 29,5 0,5 >5.105 [Trang 226 – TL5] Trong đó: chọn theo nhiệt độ bề mặt vách, chọn tw = -8oC. Dùng bảng 6.3 Tr 96 TL5 khi đó nội suy ta được: Như vậy: Chiều dày lớp cách nhiệt: Vậy ta chọn chiều dày cách nhiệt là 50 mm. Hệ số truyền nhiệt thực tế qua vách bể đá: 2. Kết cấu cách nhiệt nền bể đá, Kết cấu nền như sau: [TL3 tr 115] Thông số kích thước của nền như sau: TT Lớp vật liệu Chiều dày,mm Hệ số dẫn nhiệt,W/mK 1 Lớp thép tấm 5 45,3 2 Lớp cát lót mỏng 10 0,19 3 Lớp bê tông cốt thép 60 1,28 4 Lớp giấy dầu 1 0,175 5 Polourethan 0.041 6 Lớp giấy dầu 1 0,175 7 Lớp hắc ín 0,1 0.7 8 Lớp bê tông đá chạm M200 150 1,28 Chiều dày lớp cách nhiệt: Trong đó: là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt. là hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài đến tường bể đá [Trang 86 – TL1] là hệ số toả nhiệt của tường bể đá đến chất tải lạnh. là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu còn lại. Chọn chất tải lạnh là NaCl với nhiệt độ trung bình là Hệ số dẫn nhiệt [Trang 123 – TL3] Xác định : Trong đó: được xác định dựa vào sự trao đổi nhiệt đối lưu khi chất lỏng chuyển động cưỡng bức ngang qua tấm phẳng là hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng. l là chiều dài bể đá. Tính chất vật lý của dung dịch muối NaCl ở 23,1%và [Bảng 6.3 –TL4 tr 96] Nồng độ khối lượng ỵ,% Nhiệt độ hoá rắn, t3 oC Khối lượng riêng, Nhiệt độ, tf oC Nhiệt dung riêng C,kJ/kgK Hệ số dẫn nhiệt, , W/mK Độ nhớt động, ì.103 Ns/m2 Độ nhớt động học í.106, m2/s Hệ số dẫn nhiệt độ a.107, m2/s Tiêu chuẩn Pr Vận tốc chất tải lạnh m/s 23,1 -21,2 1175 -10 3,312 0,528 4,71 4,02 1,36 29,5 0,5 >5.105 [Trang 226 – TL5] Trong đó: chọn theo nhiệt độ bề mặt vách, chọn tw = -8oC. Dùng bảng 6.3 Tr 96 TL5 khi đó nội suy ta được: Như vậy: Chiều dày lớp cách nhiệt: Vậy ta chọn chiều dày cách nhiệt là 100m Hệ số truyền nhiệt thực tế qua vách bể đá: 3. Kết cấu nắp bể đá. Để tiện lợi cho việc ra vào đá, nắp bể đá được đậy bằng các tấm đanh gỗ dày mm [ Theo TL6 tr 327] , trên cùng phủ thêm lớp vải bạt. Tra bảng 3 – 7 tr 86 TL1 ta có: αng = 23,3 W/m2.K αtr = 6,5 W/m2.K Trên có phủ một lớp vật liệu chống thấm bitum dầu lửa có : δ = 0,001m λ = 0,18 W/mK Vậy 2. Kiểm tra hiện tượng đọng sương và ngưng tụ ẩm. a. Kiểm tra cho tường. Khi nhiệt độ bên ngoài nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí thì bề mặt ngoài của vách sẽ bị đọng sương. Để tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài vách thì nhiệt độ bên ngoài vách phải thoả mãn điều kiện sau: . Trong đó tw1 là nhiệt độ bề mặt ngoài của vách. Hay ta có: Trong đó: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh. nhiệt độ điểm sương của không khí bên ngoài ứng với nhiệt độ t1 và độ ẩm ư1. Nhiệt độ và độ ẩm trung bình của Tiền Giang là 36,8oC; 74%. Tra đồ thị I – d không khí ẩm ta xác định được nhiệt độ điểm sương của không khí là: 31,5oC. N