Đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống kho lạnh phân phối

ngoài không bị đọng sương + mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,2592 [w/m2k] Δt độ chênh nhiệt độ Δt = 15-(-29) = 440 C 2⇒ q = 0,2592.44 = 11,4048 [w/m ] + Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n −1 − q. Vách Nhiệt độ ( oC) áp suất ( pa) 1 13,85 2 13,6 3 9,427 4 9,16 = 0,2592 [w/m2 k] c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt δ n−1 λn−1 5 9,016 6 -27,38 64,476 7 -27,64 62,934 1580,12 1554,72 1180,46 1159,47 1148,28 d. Tính phân áp suất thực của hơi nước p −p w = h1 h 2 H Ph1 = Px’’ ( t = 15oC ) .φ1 = 1701,07.0,8 = 1361,37 [pa] Ph2 = Px’’ ( t = -29oC ) .φ2 =55,396.0,9 = 49,85 [pa] H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che δ i 3.0.02 0,3 0,004 0,15 H= ∑ =+++= 0,028 [m] λi90105 0,867,5 1361,37 − 49,85 ⇒w== 0,0466 [g/m2h] 0,028.10 6 + Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là : p xn = p xn −1 − w. Px6 = 58,77 [pa] , Px7 = 48,416 [pa] Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất bão hòa 12.Tính chiều dầy cách nhiệt giữa buồng kết đông và hành lang + Các lớp của tường vẫn chọn như phần 4 Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 10 [ w/m2 k ] và α 2 = 10,5 [w/m2k] Tra bảng ( 3-4 ) ta có k =0,27[ w/m2] ⇒ Px2 = 1351,01 [pa] , Px3 = 1217,87 [pa] , Px4 = 1207,5 [pa] , Px5 = 990,77 δ n−1 μ n−1 a,C hiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : ⎡ 11 ⎞⎤⎛ 1 0,02 0,3 0,02 0,004 0,02 −⎜ ++++++⎟⎥ = 0,1435 [m] 0,30,88 10,5 ⎠⎦⎣ 0,27 ⎝ 10 0,88 0,82 0,88 Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,2 [ m ] ,mỗi lớp dầy 0,01 m + Hệ số truyền nhiệt thực là 1 Kt == 0,204 [w/m2k] 1 3.0,02 0,3 0,004 0,151 +++++ 10 0,88 0,820,30,047 10,5 δ cn = 0,047⎢ b, Kiểm tra độ đọng sương nhiệt độ trung bình của hành lang t = 15 oC và có độ ẩm φ = 80 % từ độ thị ( i-đ) ta có ts = 110 C t −t15 − 11 Ks = 0,95. α 1 . t s = 0,95.10.= 0,826 [w/m2k ] t1 − t 215 − (−31) ⇒ k s = 0,826 > kt = 0,204 nên vách ngoài không bị đọng sương c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt + mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,204 [w/m2k] Δt độ chênh nhiệt độ Δt = 15-(-31) = 460 C 2⇒ q = 0,204.46 = 9,384 [w/m ] + Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n−1 − q. Vách Nhiệt độ ( oC) áp suất ( pa) 1 14,06 1601,7 2 13,848 1579,5 3 11,55 1180,46 δ n −1 λn −1 4 11,34 1340,85 5 11,22 1330,26 67 -28,71 -28,9 56,93 55,922 d. Tính phân áp suất thực của hơi nước p −p w = h1 h 2 H Ph1 = Px’’ ( t = 15oC ) .φ1 = 1701,07.0,8 = 1361,37 [pa] Ph2 = Px’’ ( t = -31oC ) .φ2 =45,77.0,9 = 41,20 [pa] H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che δ3.0.02 0,3 0,004 0,2 H= ∑ i =+++= 0,034 [m] 90105 0,86 7,5λi 1361,37 − 41,20 ⇒w== 0,0378 [g/m2 h] 0,034.10 6 + Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là : p xn = p xn −1 − w. ⇒ Px2 = 1352,97 [pa] , Px3 = 1244,97 [pa] , Px4 = 1236,57 [pa] , δ n−1 μ n−1 Px5 = 1060,75 [ pa] ,Px6 = 52,75 [pa] , Px7 = 44,33 [pa] Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất bão hòa 13.Tính cách nhiệt cho trần của buồng bảo quản lạnh ,buồng bảo quản đông và buồng kết đông a.Tính cách nhiệt cho trần của buồng bảo quản đông lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum δ 1 = 0,012 [m] và λ1 = 0,3 [ w/m2] lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2] lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2] lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,1 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2] lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2] Ta có t = - 29 0C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,2 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2 k ] và α 2 = 7 [w/m2 k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : ⎡ 1 ⎛ 10,012 0,04 0,220,11 ⎞⎤ δ cn = 0,2⎢ − ⎜+++++ ⎟⎥ = 0,4927 [m] 0,31,11,5 0,047 7 ⎠⎦⎣ 0,2 ⎝ 23,3 Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,5 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là Kt = 12= 0,19855 [w/m k] 10,012 0,04 0,50,11 0,22 +++++ + 23,30,31,1 0,2 0,047 7 1,5 Chọn chiều dầy cách nhiệt cho cả 2 lớp stiropo và lớp điền đầy là δ cn = 0,5 + 0,1 = 0,6 [m] b , Tính các nhiệt cho trần của bồng bảo quản lạnh lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum δ 1 = 0,012 [m] và λ1 = 0,3 [ w/m2] lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2] lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2] lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,05 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2] lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2] Ta có t = - 2 0C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,275 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : ⎡ 10,012 0,04 0,22 0,05 1 ⎞⎤⎛ 1 −⎜+++++ ⎟⎥ = 0,439 [m]δ cn = 0,2⎢ 0,31,11,5 0,047 9 ⎠⎦⎣ 0,275 ⎝ 23,3 Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,45 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là Kt = 12= 0,27 [w/m k] 10,012 0,04 0,45 0,05 1 0,22 +++++ + 23,30,31,10,2 0,047 9 1,5 Chọn chiều dầy cách cho cả 2 lớp stirôpo và lớp điền đầy là 0,45 + 0,05 = 0,5 [m] Thực tế thì người ta không là kiểu trần bậc thang nên khi đó chiều dầy cách nhiệt của cả hai lớp stiropo và lớp điền đầy là 0,5 + 0,1 = 0,6 [ m ] c.Tính cách nhiệt cho trần của buồng kết đông lớp 1 : phù đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng bi tum δ 1 = 0,012 [m] và λ1 = 0,3 [ w/m2] lớp 2 : lớp bê tông có cốt , δ 2 = 0,04 [m] và λ2 = 1,1 [ w/m2] lớp 3 : lớp cách nhiệt điền đầy δ cn = và λ3 = 0,2 [ w/m2] lớp 4 : lớp cách nhiệt băng xốp stiropo δ 2 = 0,1 [m] và λ2 = 0,047 [ w/m2] lớp 5 : lớp bê tông cốt thép chụi lực δ 5 = 0,22 [m] và λ5 = 1,5 [ w/m2] Ta có t = - 310 C tra bảng ( 3-3) ta có k = 0,17 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : δ cn = 0,2⎢ ⎡ 1 ⎛ 10,012 0,040,10,22 1 ⎞⎤ −⎜+++++ ⎟⎥ = 0,67 [m] 0,17 ⎝ 23,30,31,1 0,047 1,5 7 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,7 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là Kt = 12= 0,1656 [w/m k] 10,012 0,04 0,70,11 0,22 +++++ + 23,30,31,1 0,2 0,047 7 1,5 Chọn chiều dầy cách nhiệt cho cả 2 lớp stiropo và lớp điền đầy là δ cn = 0,7 + 0,1 = 0,8 [m] 14.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản lạnh ,buồng bảo quản đông và buồng kết đông w/m2] lớp 2 : làm bằng bê tông có δ 2 = 0,1 [m] và λ1 = 1,4 [ w/m2] lớp 3 : lớp cách nhiệt bằng sỏi và đất sét xốp δ cn = [m] và λ3 = 0,2 [ w/m2] lớp 4 : lớp bê tông có sưởi điện δ 4 = 0,01 [m] lớp 5 : lớp cách ẩm làm bằng cát lớp 6 : lớp bê tông đá dăm làm kín nền đất Do tính toán nền có lò sưởi nên ta chỉ tính toán cho các lớp phía trên lớp có dây điện trở Ta có t = - 20C tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,41 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : a.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh lớp 1 : nền nhẵn được làm bằng các tấm bê tông lát có δ 1 = 0,04 [m] và λ1 = 1,4 [ δ cn = 0,2⎢ ⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤ −⎜++ ⎟⎥ = 0,439 [m] 0,41 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,45 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là Kt = 12= 0,3998 [w/m k] 0,04 0,45 0,1 1 +++ 1,10,2 1,4 7 b.Tính cách nhiệt cho nền của buồng bảo quản đông lớp 1 : nền nhẵn được làm bằng các tấm bê tông lát có δ 1 = 0,04 [m] và λ1 = 1,4 [ w/m2] lớp 2 : làm bằng bê tông có δ 2 = 0,1 [m] và λ1 = 1,4 [ w/m2] lớp 3 : lớp cách nhiệt bằng sỏi và đất sét xốp δ cn = [m] và λ3 = 0,2 [ w/m2] lớp 4 : lớp bê tông có sưởi điện δ 4 = 0,01 [m] lớp 5 : lớp cách ẩm làm bằng cát lớp 6 : lớp bê tông đá dăm làm kín nền đất Do tính toán nền có lò sưởi nên ta chỉ tính toán cho các lớp phía trên lớp có dây điện trở Ta có t = - 29oC tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,21 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2k ] và α 2 = 7 [w/m2 k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : δ cn = 0,2⎢ ⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤ −⎜++ ⎟⎥ = 0,903 [m] 0,21 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,95 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là 12= 0,1999 [w/m k] 0,04 0,95 0,1 1 +++ 1,10,2 1,4 7 c.Tính cách nhiệt cho nền của buồng kết đông Kt = Các lớp chọn như ở phần a Ta có t = - 31oC tra bảng ( 3-6) ta có k = 0,21 [ w/m2] Tra bảng (3-7 ) ta có α 1 = ∞ [ w/m2 k ] và α 2 = 7 [w/m2k] + Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : δ cn = 0,2⎢ ⎡ 1⎛ 0,04 0,1 1 ⎞⎤ −⎜++ ⎟⎥ = 0,903 [m] 0,41 ⎝ 1,1 1,4 7 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,95 [ m ] + Hệ số truyền nhiệt thực là Kt = 12= 0,1999 [w/m k] 0,04 0,95 0,1 1 +++ 1,10,2 1,4 7 PHẦN III : TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT CHO KHO LẠNH 1.Dòng nhiệt qua kho lạnh được xách định như sau Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 Trong đó Q1 là dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh Q2 là dòng nhiệt tảo ra trong quá trình xử lý lạnh Q3 là dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió Q4 là dòng nhiệt từ các nguồn khác do vận hành kho lạnh Q5 là dòng nhiệt từ các sản phẩm tảo ra khi sản phẩm thở + Q1 = Q11 + Q12 Q11 là dòng nhiệt qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ Q12 là dòng nhiệt qua kết cấu bao che do bức xạ nhiệt - Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) Ktt : hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che [w/m2 k ] F : diện tích của bề mặt kết cấu bao che [m2] t1 , t2 nhiệt độ ngoài và trong buồng lạnh 0 C - Q12 = ktt . F . Δ t Ktt : hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che [w/m2 k ] F : diện tích nhận bức xạ trực tiếp [m2] Δ t : hiệu nhiệt độ dư 0 C + Q2 = M . ( h1 – h2 ) 1000 [kw] 24.3600 H1 và h2 entanpi của sản phẩm trước và sau khi sử lý lạnh [kj /kg] M công suất gia lạnh + Q3 = Mk .( h1 – h2 ) Mk lưu lượng không khí của quạt thông gió [ m3/s ] h1 và h2 entanpi của không khí ngoài và trong buồng [kj /kg] + Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 Trong đó Q41 : dòng nhiệt do chiếu sáng buồng Q42 : là dòng nhiệt do người tảo ra Q43 : là dòng nhiệt do các động cơ điện Q44 : là dòng nhiệt do mở cửa buồng Q41 = A.F A nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 F diện tích buồng [m2] - Q42 = 350.n n số người làm việc trong buồng lạnh - Q43 = 1000.N N công suất của động cơ điện [w] - Q44 = B .F B : dòng nhiệt khi mở cửa [w] F : diện tích buồng [m2] + Tải nhiệt cho thiết bị Qtb = Q1 + Q2 + Q4 + Tải nhiệt cho máy nén Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 + Năng suất lạnh của máy nén mỗi buồng có nhiệt độ sôi giống nhau là : Q0 = k .Qmn b k hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị b hệ số thời gian làm việc 2.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là Q1 = Q11 + Q12 - Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2782 [w/m2 k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =196 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -2 0C ⇒ Q = 0, 2782.196. ( 37, 4 + 2 ) = 2148,37 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,3589 [w/m2 k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =68 [m2] nhiệt độ không khí hành lang t1= 150 C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C ⇒ Q = 0,3589.68. (15 + 2 ) = 414,884 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng bảo quản sản phẩm đông là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,258 [w/m2 k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =128 [m2] nhiệt độ không khí buồng bảo quản đông t1= -290 C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C ⇒ Q = 0, 258.128. ( −29 + 2 ) = -891,648 [w] - Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2709 [w/m2 k ] diện tích mái của buồng lạnh F =144 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0 C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C ⇒ Q = 0, 2709.144. ( 37, 4 + 2 ) = 1521,37 [w] - Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,3994[w/m2 k ] diện tích nền của buồng lạnh F =144 [m2] nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 40 C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -20 C ⇒ Q = 0,3994.144. ( 4 + 2 ) = 345,08 [w] - Dòng nhiệt qua tường phía đông do bức xạ mặt trời là Q12 = ktt . F . Δt hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2782 [w/m2 k ] diện tích tường phía động bức xạ mặt trời F = 128 [m2] hiệu nhiệt độ dư Δt =70 C ⇒ Q = 0, 2782.128.7 = 249,26 [w] - Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δt hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2709 [w/m2k ] diện tích mái bức xạ mặt trời F = 144 [m2] hiệu nhiệt độ dư Δt =19 oC ⇒ Q = 0, 2709.144.19 = 624,153 [w] Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng bảo quản lạnh Δ t [ oC]Q [w]Bao chek [w/m2k] F [m2] Tường ngoài Tường phía đông ( bx ) Tường ngăn với hành lang Tường ngăn với bảo quản đông Mái Mái ( bx ) Nền Tổng 0,2782 0,2782 0,3589 0,258 0,2709 0,2709 0,3994 196 128 68 128 144 144 144 39,4 7 17 -27 39 19 6 2148,372 249,26 414,844 -891,648 1521,377 624,153 345,08 4411,469 b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2 1000 Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw] 24.3600 - Khối lượng hàng nhập vào buồng bảo quản lạnh M== E.B.m = 0, 025.E1 = 0, 025.115 = 2,875 [t/24h] 365 entanpi của sản phẩm đưa vào buồng bảo quản lạnh ( t = 0 0C) có h1 = 211,8 kj/kg entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng bảo quản lạnh ( t = -2 0C ) có h2 = 91,6 kj/kg Q2 = 2,875 . ( 211,8 – 91,6 ) c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng 1000 24.3600 = 3999,7 [w] Vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0 d. Dòng nhiệt do vận hành - Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2 diện tích buồng F = 144 [m2] ⇒ Q = 1, 2.144 = 172,8 [w] - Q42 = 350.n số người làm việc trong buồng lạnh n = 4 ⇒ Q = 350.4 = 1400 [w] - Q43 = 1000.N công suất của động cơ điện N = 2 [kw] ⇒ Q = 1000.2 = 2000 [w] - Q44 = B .F dòng nhiệt khi mở cửa B = 3,5: [w] diện tích buồng F = 144 [m2] ⇒ Q = 3,5.144 = 504 [w] ⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 172,8 + 1400 + 2000 + 504 = 4076,8 [w] e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén - Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng bảo quan sản phẩm làm lạnh Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 4411,469 + 3999,7 + 4076,8 = 12487,96 [w] - Phụ tải nhiệt của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.4411,469+ 3997,7 + 60%.4076,8 = 10382,63 [w] Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh Qo = k .Qmn b hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,02 hệ số thời gian làm việc b = 0,9 Qo = 1, 02.10382, 63 = 11766,98 [w] 0,9 3.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là Q1 = Q11 + Q12 - Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,205 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 402 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C ⇒ Q = 0, 205.402. ( 37, 4 + 29 ) = 5472,024 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,2592 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F =337 [m2] nhiệt độ không khí hành lang t1= 15 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C ⇒ Q = 0, 2592.337. (15 + 29 ) = 3843,41 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng kết đông là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,411 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 63 [m2] nhiệt độ không khí kết đông t1= -31 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C ⇒ Q = 0, 411.63. ( −31 + 29 ) = -51,786[w] - Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,19855 [w/m2k ] diện tích mái của buồng lạnh đông F = 720 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C ⇒ Q = 0,19855.172. ( 37, 4 + 29 ) = 9492,27 [w] - Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999[w/m2k ] diện tích nền của buồng lạnh đông F =720 [m2] nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -29 0C ⇒ Q = 0,1999.720. ( 4 + 29 ) = 4749,62 [w] - Dòng nhiệt qua tường phía bắc do bức xạ mặt trời là Q12 = ktt . F . Δt hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,205 [w/m2k ] diện tích tường phía bắc bức xạ mặt trời F = 238 [m2] hiệu nhiệt độ dư Δt =0 oC ⇒ Q = 0 [w] - Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δt hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,19855 [w/m2k ] diện tích mái bức xạ mặt trời F = 720 [m2] hiệu nhiệt độ dư . Δt =19 oC ⇒ Q = 0,19855.720.19 = 2716,164 [w] - Phía nam co mái che nên Q = 0 Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng bảo quản lạnh đông Δ t [ oC]Q [w]Bao chekF [m2] [w/m2k] Tường ngoài0,20540266,45472,024 Tường ngăn với hành lang0,2592337443843,41 Tường ngăn với buồng kết0,41163-2-51,786 đông Mái0,19855 72066,49492,27 Mái ( bx)0,19855 720192716,164 Nền0,1999720334749,62 Tổng26221,702 b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2 1000 Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw] 24.3600 - Khối lượng hàng nhập vào buồng bảo quản đông M= E.B.m = 0, 025.E1 = 0, 025.1000 = 25 [t/24h] 365 entanpi của sản phẩm đưa vào buồng bảo quản đông ( t = -10 0C) có h1 = 28,9 kj/kg entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng bảo quản đông ( t = -18 0C ) có h2 = 4,6 kj/kg Q2 = 25 . ( 28,9 – 4,6 ) c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng 1000 = 7031,25 [w] 24.3600 vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0 d. Dòng nhiệt do vận hành - Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2 diện tích buồng F = 720 [m2] ⇒ Q = 1, 2.720 = 864 [w] - Q42 = 350.n số người làm việc trong buồng lạnh n = 4 ⇒ Q = 350.4 = 1400 [w] -Q43 = 1000.N công suất của động cơ điện N = 6 [kw] ⇒ Q = 1000.6 = 6000 [w] - Q44 = B .F dòng nhiệt khi mở cửa B = 2,5: [w] diện tích buồng F = 720 [m2] ⇒ Q = 2,5.720 = 1800 [w] ⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 864 + 1400 + 6000 + 1800 = 10064[w] e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén - Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng bảo quan sản phẩm lạnh đông Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 26221,702 + 7031,25 + 10064 = 43316,95 [w] - Phụ tải nhiệt của máy nén buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.26221,702 +7031,25 + 60%.10064.= 43316,95[w] Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông Qo = k .Qmn b hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,07 hệ số thời gian làm việc b = 0,9 Qo = = 1, 07.34047, 01 = 40478,11[w] 0,9 4.xách định phụ tải lạnh lạnh cho buồng kết đông a.dòng nhiệt qua kết cấu bao che là Q1 = Q11 + Q12 - Dòng nhiệt qua tường ngoài là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1693 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 33 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C ⇒ Q = 0,1693.33. ( 37, 4 + 31) = 382,14 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với hành lang là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,204 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 33 [m2] nhiệt độ không khí hành lang t1= 15 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C ⇒ Q = 0, 204.33. (15 + 31) = 309,672 [w] - Dòng nhiệt qua tường ngăn với buồng bảo quản đông là : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,411 [w/m2k ] diện tích của bề mặt kết cấu bao che F = 126 [m2] nhiệt độ không khí kết đông t1= -29 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C ⇒ Q = 0, 411.126. ( −29 + 31) = 103,57 [w] - Dòng nhiệt qua mái do chênh lệch nhiệt độ lá : Q11 = ktt . F . ( t1-t2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999 [w/m2k ] diện tích mái của buồng lạnh F = 72 [m2] nhiệt độ không khí bên ngoài t1= 37,4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C ⇒ Q = 0,1999.17. ( 37, 4 + 31) = 984,46 [w] - Dòng nhiệt qua nền có sưởi điện là : Q11 = ktt . F . ( tn-t 2 ) hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1656[w/m2k ] diện tích nền của buồng lạnh F =72 [m2] nhiệt độ nền có sưởi điện tn= 4 0C nhiệt độ không khí trong buồng t2 = -31 0C ⇒ Q = 0,1659.72. ( 4 + 31) = 417,312 [w] - Dòng nhiệt bức xạ qua mái là : Q12 = ktt . F . Δ t hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che ktt = 0,1999 [w/m2k ] diện tích mái bức xạ mặt trời F = 72 [m2] hiệu nhiệt độ dư Δ t =19 oC ⇒ Q = 0,1999.72.19 = 273,46 [w] Bảng kết quả tính dòng nhiệt Q1 của buồng kết đông Δ t [ oC]Q [w]Bao chekF [m2] [w/m2k] Tường ngoài0,16933368,4382,14 Tường ngăn với hành lang0,2043346309,672 Tường ngăn với buồng bq0,4111263103,57 đông Mái0,19997268,4984,46 Mái ( bx)0,19997219273,46 Nền0,16567235417,312 Tổng2470,614 b .Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra khi xử lý lạnh Q2 1000 Q2 = M . ( h1 – h2 )[kw] 24.3600 - Khối lượng hàng nhập vào buồng kết đông M = 12 tấn entanpi của sản phẩm đưa vào buồng kết đông ( t = 35 0C) có h1 = 317,8kj/kg entanpi của sản phẩm đưa ra khỏi buồng kết đông ( t = -10 0C ) có h2 = 28,9kj/kg Q2 =12. ( 317,8– 28,9 ) c. Dòng nhiệt thông gió cho buồng 1000 = 40125 [w] 24.3600 vì đây là buổng bảo quản thịt lơn nên không cần thông gió nên Q3 = 0 d. Dòng nhiệt do vận hành - Dòng nhiệt do chiếu sáng là : Q41 = A.F nhiệt lượng tảo ra khi chiếu sáng 1 m2 A = 1,2 diện tích buồng F = 72 [m2] ⇒ Q = 1, 2.72 = 86, 4 [w] - Q42 = 350.n số người làm việc trong buồng lạnh n = 4 ⇒ Q = 350.4 = 1400 [w] -Q43 = 1000.N công suất của động cơ điện N = 10 [kw] ⇒ Q = 1000.10 = 10000 [w] - Q44 = B .F dòng nhiệt khi mở cửa B =3,5: [w] diện tích buồng F = 72 [m2] ⇒ Q = 3,5.72 = 252 [w] ⇒ Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 86,4 + 1400 + 10000 + 252 = 11738,4[w] e. xách định tải nhiêt cho thiết bị và máy nén - Phụ tải nhiệt cho thiết bị buồng kết đông Qtb = Q1 + Q2 + Q4 = 2470,614+ 40125 + 11738,4 = 54334,3 [w] - Phụ tải nhiệt của máy nén buồng kết đông Qmn = 80%.Q1+ Q2 + 60%.Q4 = 80%.2470,614 +40125 + 60%.11738,4.= 49144,5 [w] Năng suất lạnh Q0 của máy nén buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh Qo = k .Qmn b hệ số tính đến tổn thất đường ống và thiết bị k = 1,07 hệ số thời gian làm việc b = 0,9 Qo = 1, 07.10022, 65 = 58427,35 [w] 0,9 Bảng tổng kết tổn thất nhiệt của kho lạnh BuồngNhiệt Q1 [w]Q2 [w] Q4 [w] Kết đông Bq đông Bq lạnh -31 -29 -2 2470,614 26221,70 4411,469 40125 Qo [w] Thiết bị Máy nén 11738,4 54334,3 49144,5 43316,9 12487,9 6 34047,01 10382,63 Qo [w] 58427,35 40478,11 1176,98 7031,25 10064 3999,7 4076,4 PHẦN IV : CHỌN MÁY NÉN 1,Chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh a, Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh to = tb - Δt o hiệu nhiệt độ yêu cầu (8÷13) C chọn Δt o = - 8 C tb nhiệt độ buồng bảo quản lạnh là. tb = -2 C ⇒ t0 = -2 – 8= -10 oC 0 0 0 b, Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát bình ngưng tk = tw2 + Δt k hiệu nhiệt độ ngưng tụ theo yêu cầu là Δt k = 3 ÷ 5 o C nhiệt độ ra khỏi bình ngưng : t w1 = t u + 3 tại Nam Định nhiệt độ nóng nhất t = 37,4 oC và φ = 82 % theo đồ thị ( i- d) ta có tư = 27 oC ⇒ t w1 = 27 + 3 = 30 o C tw2 = tw1 + ( 2 ÷ 6 ) = 30 + 5 = 35 oC ⇒ t k = t w 2 + 5 = 35 + 5 = 40 o C c , Nhiệt độ hút hơi th th = to + ( 5 ÷ 8 ) = - 10 + 5 = 5 oC d, Nhiệt độ quá lạnh Ở đây chúng ta bỏ qua độ quá lạnh vì sẽ là cho máy cồng kềnh , tiêu tốn vật tư và giá thành tăng nhưng không đem lại hiệu quả e , Dựng chu trình - Từ nhiệt độ sôi to = - 10 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có po = 2,9075 bar - Từ nhiệt độ ngưng tụ tk = 40 oC tra bảng hơi bão hòa của NH3 ta có pk = 15,548 bar - Tỉ số nén Π Π= p k 15,548 == 5,3 p o 2,9075 ⇒ Π = 5,3 < 9 nên sử dụng máy nén một cấp với môi chất NH3 - Sơ đồ và chu trình biểu diễn trên đồ thị t-s và lgp – h NT TL HH MN Các quá trình xảy ra trong máy nén được biểu diễn trên đồ thị T-S và lgp-h T Lg p 2 3 1 4 1’ S 4 1’ 1 H 3 2 - Các quá trình là : 1-2 là quá trình nén đoạn nhiệt từ thực po → p k hiện ở máy nén MN 2-3’ là quá trình ngưng tụ giải nhiệt nhờ nước thực hiện ở thiết bị ngưng tụ 3-4 là quá trình tiết lưu qua van tiết lưu 4-1’là quá trình hóa hơi tại thiết bị hóa hơi 1’-1 là quá trình quá nhiệt hơi môi chất trước khi hút về máy nén Thông T ( o C ) P ( bar )H ( kj/kg)V ( m3/kg ) số Điểm 1’-102,90751449,4 1-52,90751461,9427,73.10-3 212015,5481718 34015,548386,32 4-102,9075386,32 - Năng suất lạnh riêng qo qo = h1’ – h4 [ kj/kg ] h1’ entanpi của hơi ( bão hòa ) khi ra khỏi thiết bị bay hơi h4 entanpi của môi chất sau khi tiết lưu ⇒ qo = 1449,4 – 386,32 = 1063,08 [ kj/kg ] - Năng su