Đề tài Thiết kế máy lạnh sản xuất đá viên năng suất 500 kg/ mẻ
LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ VAI TRÒ CỦA NGÀNH KỸ THUẬT LẠNH ĐỐI VỚI NỀN KINH TẾ VIỆT NAM I.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH LẠNH: Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh cách đây rất lâu. Những nhà khảo cổ học đã phát hiện ra những hang động có mạch nước ngầm nhiệt độ rất thấp dùng để chứa thực phẩm và lương thực từ 5000 năm trước. Cách đây 2500 năm ở Ai Cập, người ta làm mát không khí bằng cách quạt các bình xốp cho nước bay hơi. Cách đây 2000 năm người Ấn Độ và Trung Quốc biết trộn muối vào nước để tạo nhiệt độ thấp hơn. Tuy vậy, kỹ thuật lạnh hiện đại bắt đầu từ khi giáo sư Black tìm ra nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt ẩn nóng chảy vào năm 1761 - 1764. Con người đã biết làm lạnh bằng cách cho bay hơi ở áp suất thấp. Sau đó là một phát hiện quan trọng không kém, Clouet và Monge lần đầu tiên hóa lỏng được SO2 vào năm 1780. Từ 1781 Cavallo bắt đầu nghiên cứu hiện tượng bay hơi một cách có hệ thống hơn. Kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ nhất là vào thế kỉ 19. Năm 1823 Faraday bắt đầu công bố những công trình về hoá lỏng khí SO2, H2S, CO2, N2O, C2H2 và HCL. Đến 1845, ông đã hoá lỏng hẩu hết các loại khí kể cả etylen (C2H4), nhưng vẫn chưa hoá lỏng được các khí : O2, N2, CH4, CO, NO, H2, vì thế người ta cho rằng chúng luôn luôn ở thể khí và được gọi là các khí”vĩnh cữu – Permanari”. Bởi vì Natlerev (Aùo) đã nén chúng đến một áp lực cực lớn 3600 atm mà vẫn không hoá lỏng được. Mãi tới 1869, Andrew (Anh) giải thích được điểm tối hạn của khí hóa lỏng và nhờ đó mà Cailletet và Pictet (Pháp) hoá lỏng được O2, N2 vào năm 1877, Dewar (Anh) hoá lỏng H2 năm 1898, Linde (Đức) hoá lỏng O2 và N2 và tách bằng chưng cất, K.Onnes (Hà Lan) hoá lỏng được Heli. Năm 1834 J.Perkinh (Anh) đã đăng kí bằng phát minh đầu tiên về máy lạnh nén hơi với các thiết bị đầy đủ như một máy lạnh nén hơi hiện đại, bao gồm : máy nén, giàn ngưng tụ, giàn bay hơi và van tiết lưu. Đến cuối thế kỉ 19 nhờ sự cải tiến của Linde (Đức) với việc sử dụng NH3 làm môi chất lạnh cho máy nén hơi, viếc chế tạo máy lạnh nén hơi mới phát triển rộng rãi trong hầu hết các ngành kinh tế quốc dân. Năm 1810 Leslie (Pháp) đưa ra máy lạnh hấp thụ đầu tiên, là loại máy lạnh hấp thụ chu kì với cặp môi chất là H2O/H2SO4. Đến giữa thế kỉ 19, nó được phát triển một cách rầm rộ nhờ kỹ sư Carré (Pháp) với hàng loạt bằng phát minh và máy lạnh hấp thụ chu kỳ và liên tục với các cặp môi chất khác nhau. Năm 1899 Geppert (Đức) đăng kí bằng phát minh máy lạnh khuếch tán hoàn toàn không có chi tiết chuyển động, sau đó đựơc Platon và Munters (Thụy Điển) hoàn thiện vào năm 1922 nó vẫn có vị trí quan trọng cho tới ngày nay. Đưa vào kết quả nghiên cứu của các nhà lý thuyết bác sĩ người Mỹ Gorrie đã thiết kế chế tạo thành công máy lạnh nén khí dùng để điều tiết không khí cho trạm xá chữa bệnh sốt cao của ông. Máy lạnh Ejector hơi nước đầu tiên do Leiblanc chế tạo năm 1910. Đây là một sự kiện có ý nghĩa trọng đại, bởi vì nó đơn giản. Năng lượng tiêu tốn cho nó là nhiệt năng, do đó ta có thể tận dụng được các nguồn năng lượng phế thải để làm lạnh. Một sự kiện quan trọng nữa trong lịch sử phát triển kỹ thuật lạnh là việc sản xuất và ứng dụng các Freôn ở Mỹ vào năm 1930. Freôn thực chất là các chất hữu cơ Hydrocacbua no hoặc chưa no như : CH4 , C2H4 Được thay thế một phần hoặc toàn bộ các nguyên tử Hydro bằng các nguyên tử Halôgen như Clo(Cl), Flo (F), Brôm (Br). Các chất này được sản xuất ở xưởng Dupont Kintic Chemical Inc với tên thương mại là Freôn. Đây là môi chất lạnh có nhiều ưu điểm như không cháy nổ, không độc hại đã góp phần vào việc phát triển kỹ thuật lạnh. Từ khi một số Freôn bị cấm do phá hủy tầng ozôn, gây hiệu ứng ***g kính, thì NH3 đã lấy lại chỗ đứng, và người ta bắt đầu nghiên cứu lại NH3 mặc dù nó có nhiều nhược điểm như cháy nổ, độc hại Ngày nay kỹ thuật lạnh hiện đại đã tiến những bước rất xa, có trình độ khoa học kỹ thuật ngang với các ngành kỹ thuật tiên tiến khác. Người ta đang tiến dần tới nhiệt độ không tuyệt đối. Nhiệt độ ở dàn nóng có thể đạt tới 1000C dùng cho mục đích của bơm nhiệt như sưởi ấm, cô đặc, sấy Công suất của tổ hợp máy cũng được mở rộng. Ở các trung tâm điều tiết không khí công suất có thể lên tới vài triệu Oùat. Hiệu suất máy tăng lên đáng kể, chi phí vật tư và các chi phí năng lượng cho một đơn vị lạnh giảm xuống rõ rệt. Tuổi thọ và độ tin cậy tăng lên. Mức độ tự động hoá của các hệ thống lạnh và máy lạnh tăng lên rõ rệt, những thiết bị lạnh tự động hoá hoàn toàn bằng điện tử và vi điện tử, dần dần thay thế các thiết bị thao tác bằng tay. II.VAI TRÒ KỸ THUẬT LẠNH ĐỐI VỚI NỀN KINH TẾ VIỆT NAM: Ở Việt Nam, mặc dù đã trãi qua nhiều năm chiến tranh, nhưng nhà nước đã có những chú ý đúng mức về việc phát triển kỹ thuật lạnh. Từ chỗ Miền Bắc chỉ có vài trạm nhỏ, nay đã có hàng trăm cơ sở, có những cơ sở trang bị máy lạnhvới công suất hàng triệu Kcal/h, kể cả mạng lưới trong toàn quốc, thì nước ta đã có tới trên 400 cơ sở lạnh lớn nhỏ. Trên mặt đất cũng như dưới nước (các tàu đánh bắt). Tổng cộng tất cả các trạm lạnh ở nước ta thì công suất đạt được tới 40 triệu Kcal/h. Nước ta có điều kiện địa lý thuận lợi với bờ biển trãi dài 3000 cây số, rất thuận lợi cho việc phát triển ngành lạnh đi đôi với ngành đánh bắt, nuôi trồng thuỷ hải sản. Những năm gần đây ở nước ta nhu cầu làm lạnh ngày càng tăng nhanh. Đã có hàng triệu phân xưởng đông lạnh thực phẩm xuất khẩu như : tôm, cá, thịt, rau, quả, đựơc xây dựng trên khắp mọi miền đất nước. Kỹ thuật lạnh đã thâm nhập hơn 60 ngành kinh tế khác nhau. Với sự mở cửa liên doanh với nước ngoài, các dịch vụ thương mại, du lịch phát triển mạnh với sự hình thành các trung tâm văn hoá, giao dịch quốc tế, đòi hỏi sử dụng rất nhiều kỹ thuật lạnh. Hơn nữanước ta có khí hậu nhiệt đới quanh năm nóng bức, độ ẩm lại cao, cho nên việc điều hoà không khí, bảo quản thực phẩm và giải khát bằng nước đá là nhu cầu bức thiết hiện nay. Tuy vậy trình độ khoa học kỹ thuật của nước ta còn non yếu, ngành lạnh ở Việt Nam chúng ta hiện nay là quá nhỏ bé, chúng ta chỉ chế tạo được các loại máy lạnh NH3 nhỏ, chưa chế tạo được các loại máy lạnh cỡ lớn, máy lạnh Freôn hay các thiết bị tự động hoá. Phần lớn thiết bị sử dụng hiện nay với công suất lớn đều nhập từ nước ngoài. Do vậy việc nghiên cứu và tổ chức phát triển ngành lạnh ở nước ta là sự cần thiết. Và chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế to lớn cho đất nước. Luận văn chia làm 3 chương, dài 54 trang
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế máy lạnh sản xuất đá viên năng suất 500 kg/ mẻ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
i quay laïi daøn bay hôi. Daøn bay hôi kieåu oáng ñöùng hoaëc kieåu xöông caù coù khaû naêng taêng khaû naêng trao ñoåi nhieät leân ñaùng keå. Caùc khuoân ñaù ñöôïc gheùp laïi vôùi nhau thaønh caùc linh ñaù suoát chieàu ngang cuûa beå thöôøng töø 10 ñeán 15 khuoân. Caùc linh ñaù khoâng phaûi ñöùng im trong beå maø chuyeån ñoäng töø ñaàu naøy ñeán ñaàu kia cuûa beå nhôø cô caáu chuyeån ñoäng xích .Khi moät linh ñaù ñaõ keát ñoâng xong vaø ñöôïc nhaéc ra khoûi beå thì cô caáu xích chuyeån ñoäng doàn taát caû caùc linh ñaù chöøa ra phaàn cuoái beå moät khoaûng hôû vöøa ñuû ñeå ñaët linh ñaù ñaõ ñoå ñaày nöôùc môùi vaøo. Chuyeån ñoäng giöõa nöôùc muoái tuaàn hoaøn vaø linh ñaù laø ngöôïc chieàu .
Khi ñaù ñaõ keát ñoâng trong khuoân , toaøn boä leânh ñaù ñöôïc caàu truïc naâng ra khoûi beå vaø thaû vaøo beå laøm tan giaù. Caùc khuoân ñaù noùng leân , lôùp baêng dính khoái vôùi khuoân tan ra , caàu truïc seõ naâng linh leân vaø ñaët vaøo cô caáu laät . Do troïng löïc , linh ñaù laät caùc khoái ñaù ra vaø caùc khoái ñaù tröôït leân baøn tröôït ñaù ñeå vaøo kho chöùa ñaù , coøn linh ñaù ñöôïc caàu truïc ñöa ñeán maùng roùt nöôùc . Maùng roùt nöôùc töï ñoäng nhieàu voøi coù ñònh löôïng roùt ñoàng thôøi cho taát caû caùc khuoân ñaù löôïng nöôùc ñaõ ñònh tröôùc . Sau khi roùt nöôùc xong linh ñaù ñöôïc ñaët vaøo ñaàu beå vò trí maø cô caáu xích vöøa ñaåy toaøn boä caùc linh ñaù dòch ra .
Maùy laïnh phuïc vuï cho beå nöôùc muoái thöôøng laø maùy laïnh amoniac moät caáp , thieát bò ngöng tuï laø bình ngöng oáng chuøm , daøn ngöng tuï bay hôi hay daøn töôùi .Nöôùc muoái ñöôïc söû duïng thöôøng laø NaCl hoaëc CaCl2, ñoâi khi laø MgCl2.
2.3.2. Saûn xuaát nöôùc ñaù trong suoát:
Ngoaøi tieâu chuaån veà nöôùc, muoán saûn xuaát nöôùc ñaù trong suoát caàn phaûi khuaáy ñeå caën baån vaø boït khí baùm treân beà maët hình thaønh ñaù taùch ra. Coù 3 phöông phaùp khuaáy beà maët keát ñoâng ñaù ñeå saûn xuaát ñaù trong suoát.
Phöông phaùp aùp thaáp laø söû duïng khí neùn ôû aùp suaát 0,2 ñeán 0,25 bar aùp suaát dö, thoåi vaøo giöõa khuoân vaø khi ñaù ñoâng gaàn ñeán giöõa khuoân phaûi ruùt oáng phun khí ra. Khi ñaàu oáng bò ñoáng baêng phaûi duøng nöôùc noùng hoaëc hôi phun vaøo ñeå nhoå oáng ra.
Phöông phaùp aùp cao laø söû duïng khí neùn ôû aùp suaát cao töø 1,5 ñeán 2 bar aùp suaát dö. Söû duïng phöông phaùp naøy ngöôøi ta khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm laø phaûi ruùt oáng phun ra kòp thôøi cuûa phöông phaùp aùp thaáp. Tuy nhieân do phaûi thoåi khí vaøo töø ñaùy khuoân leân neân ôû ñaây laïi xuaát hieän nhöôïc ñieåm laø muõi phun naèm trong nöôùc muoái raát deå taéc do nöôùc aåm trong khí neùn ñoùng baêng bòt kín. Do ñoù khí neùn aùp cao phaûi ñöôïc khöû aåm trieät ñeå.
Phöông phaùp thöù 3 töông ñoái ñôn giaûn laø duøng moät que goå khuaáy. Caùc cô caáu khuaáy ñöôïc boá trí cho taát caû caùc khuoân cuûa moät linh ñaù . Hai ñaàu ñöôïc laép vaøo hai que laéc truyeàn ñoäng töø moät cô caáu laéc . Khi ñaù keát ñoâng gaàn ñeán taâm thì cô caáu laéc phaûi ñöôïc laáy ra khoûi khuoân ñaù ñeå khoâng bò ñoùng baêng vaøo khuoân ñaù . Khoaûng nöôùc ñaù coøn laïi ôû taâm laø nöôùc ñaù ñuïc . Coù theå caûi thieän löôïng nöôùc ñaù naøy baèng caùch thaùo löôïng nöôùc coøn laïi ñoù ra vaø thay vaøo löôïng nöôùc saïch môùi .
1. Nöôùc ñaù taám:
Nöôùc ñaù taám laø loaïi nöôùc ñaù khoái coù kích thöôùc daøi 3 ¸ 4m, cao 2 ¸ 2,5m, daøy 0,25 ¸ 0,35m, naëng 3 ¸ 4 taán. Öu ñieåm laø coù theå baûo quaûn laâu, khoù tan.
Nöôùc ñaù taám ñöôïc saûn xuaát trong moät khuoân kieåu taám coù chieàu daøi, roäng vaø cao töông töï kích thöôùc taám ñaù caàn saûn xuaát. Chung quanh laø aùo nöôùc muoái boá trí kieåu hai voû. Khuoân seõ ñöôïc ñoå ñaày nöôùc vaø ñöôïc keát ñoâng thaønh taám nöôùc ñaù nhôø nöôùc muoái laïnh ñi phía voû . Sau khi taâm taám keát ñoâng keát ñoâng laïi vôùi nhau thaønh taám nöôùc ñaù lieàn thì ngöôøi ta cho nöôùc muoái noùng vaøo ñeå laøm tan giaù vaø taám ñaù ñöôïc caåu ra ngoaøi.
Coù theå boá trí moâi chaát laïnh soâi tröïc tieáp trong khoâng gian giöõa hai voû. Khi laøm tan ñaù phaûi duøng hôi noùng töông töï khi phaù baêng cho daøn laïnh.
2. Phöông phaùp Vilbushevich (phöông phaùp laøm ñoâng ñaù tröïc tieáp)
Ñaây laø phöông phaùp saûn xuaát nöôùc ñaù khoái nhanh, söû duïng moâi chaát laïnh soâi tröïc tieáp, ruùt ngaén ñaùng keå thôøi gian keát ñoâng ñaù baèng caùch boá trí moät hoaëc nhieàu oáng hai voû coù moâi chaát laïnh soâi tröïc tieáp beân trong khoái ñaù caàn ñoâng. Khi laøm tan giaù , ngöôøi ta phaûi thaùo toaøn boä moâi chaát loûng vaøo moät bình chöùa ñaët thaáp hôn , sau ñoù cho hôi noùng vaøo laøm tan lôùp baêng dính vaøo khuoân . Vôùi söùc naëng cuûa mình , caây ñaù töï môû naép vaø rôi xuoáng baøn tröôït phía döôùi ñeå ñi vaøo kho chöùa ñaù . Neáu boá trí caùc cô caáu thoåi khoâng khí , ngöôøi ta vaãn coù theå saûn xuaát nöôùc ñaù trong suoát vôùi phöông phaùp saûn xuaát nöôùc ñaù nhanh naøy .
Khi söû duïng phöông phaùp naøy thì thôøi gian ñoâng ñaù giaûm xuoáng ñaùng keå . Caây ñaù 25 kg chæ caàn 2- 3h laø keát ñoâng xong , trong khi ñoù ñoái vôùi beå nöôùc muoái phaûi maát 15h .
.3.. Phöông phaùp Fechner vaø Grasso:
Fechner: Caùc khuoân ñaù hình truï ñöôïc coá ñònh trong beå nöôùc ñöôïc laøm laïnh tröïc tieáp baèng moâi chaát laïnh. Ñaù ñöôïc keát ñoâng treân beà maët khuoân hình truïc. Phía döôùi khuoân boá trí caùc voøi phun khoâng khí ñeå saûn xuaát ñaù trong suoát. Khi khoái ñaù ñuû daøy ngöôøi ta ngöng caáp loûng cho khuoân vaø chuyeån sang cheá ñoä laøm tan giaù, caây ñaù töï noåi leân phía treân nhö “teân löûa”.
Grasso: Thay baèng caùc khuoân hình truï hai voû ôû treân, Grasso chæ laøm caùc oáng hai voû ôû ñaùy beå nöôùc. Caùc oáng naøy taäp trung laïi thaønh töøng nhoùm, nöôùc ñaù seõ ñoùng baêng treân beà maët oáng. Khi caùc khoái baêng ñoâng keát laïi vôùi nhau thaønh caây ñaù thì quaù trình keát ñoâng keát thuùc chuyeån qua quaù trình laøm tan giaù baèng hôi noùng. Caây ñaù seõ noåi leân treân. Do khoâng coù khuoân beân ngoaøi neân caây ñaù khoâng coù hình daùng coá ñònh vaø cuõng khoâng baèng.
****Tieâu chuaån nöôùc ñeå saûn xuaát nöôùc ñaù tinh khieát:
A. Nöôùc ñaù tinh khieát phaûi ñaûm baûo caùc yeâu caàu sau:
Taïp chaát
Haøm löôïng toái ña
Soá löôïng vi khuaån trong nöôùc
100 con/ml
Vi khuaån ñöôøng ruoät
3 com/l
Chaát khoâ cho pheùp
1 g/l
Ñoä cöùng chung cuûa nöôùc
7 mg/l
Ñoä ñuïc theo caùc haït lô löûng
1,5 mg/l
Saét
0,3 mg/l
pH
7
Muoái cöùng taïm thôøi
70 mg/l
Haøm löôïng muoái chung
250 mg/l
Sunfat + 0,75 Clorua + 1,25 Natriclorua
170 mg/l
Tính oxi hoùa O2
3 mg/l
AÛnh höôûng cuûa taïp chaát ñeán chaát löôïng nöôùc ñaù: (baûng 9 – 2/173, KT laïnh ÖD)
B. Caùc bieän phaùp xöû lyù nöôùc:
Ñeå ñaûm baûo chaát löôïng nöôùc ñaù laøm baèng nöôùc coù taïp chaát lôùn, neân taêng cöôøng ñoä chuyeån ñoäng cuûa nöôùc leân 2 ¸ 3 laàn, naâng nhieät ñoä ñoùng baêng leân –6 ñeán -80C, toát nhaát laø laøm saïch baèng phöông phaùp keát tinh chaäm ôû –20C ñeán –40C.
Neáu khoâng thöïc hieän ñöôïc caùc bieän phaùp treân thì coù theå laøm meàm nöôùc: taùch Cacbonnat canxi, Magze, saét, nhoâm ra khoûi nöôùc baèng voâi laø quaù trình hoùa hoïc giaûn ñôn. Ví duï nhö ñoái vôùi canxi:
Ca(OH)2 + Ca(HCO3) = 2CaCO3 + 2H2O.
Khi ñoù caùc chaát höõu cô seõ ñoïng laïi cuøng vôùi hôïp chaát cacbonat. Sau ñoù nöôùc ñaõ ñöôïc gia coâng baèng voâi, ñöôïc loïc qua caùt thaïch anh. Ñeán ñaây nöôùc ñaõ ñaûm baûo caùc chæ soá chung, nhöng coøn chöùa saét. Tröôùc khi loïc caàn boå sung theâm moät ít voâi nöõa. Khi cho nöôùc ngaäm khí, saét thöôøng keát hôïp vôùi CO2 taïo thaønh caën vaø deå daøng bò taùch ra.
Coù theå loïc nöôùc deå daøng baèng caùt thaïch anh hay baèng nhoâm sunfat. Phöông phaùp naøy khoâng nhöõng ñaûm baûo laøm meàm nöôùc tích tuï caùc chaát höõu cô vaø voâi maø coøn chuyeån hoùa bicasbonat thaønh sunfat, keát quaû laø giaûm ñöôïc tính doøn vaø do ñoù coù theå haï ñöôïc nhieät ñoä ñoùng baêng. Nhö vaäy caàn giöõ ñoä pH trong nöôùc ôû möùc 7 ñeå giaûm tính doøn cuûa nöôùc ñaù.
C. Caùc loaïi thieát bò laøm ñaù :
.1. Maùy laøm ñaù maûnh cuûa Short vaø Raver:
Maùy goàm hai hình truï hai voõ ñöùng, moâi chaát laïnh soâi ôû trong, beân ngoaøi caùch nhieät, beân treân coù boá trí beå nöôùc vaø coù voøi cho nöôùc chaûy ñeàu leân beà maët trong cuûa hình truï. Gaëp laïnh nöôùc ñoùng baêng laïi vaø ñöôïc hai löôõi baøo coù raêng cöa naïo ra khoûi beà maët hình truï khi hai löôõi baøo naøy quay. Ñaù maõnh ñöôïc thu ôû phía döôùi coøn nöôùc thöøa ñöôïc bôm trôû laïi beå treân cao. Hieän nay phöông phaùp naøy ñöôïc söû duïng roäng raõi vì chuùng raát kinh teá. Maùy hieän ñaïi ñöôïc caûi tieán chuùt ít ví duï truïc quay ôû giöõa chæ mang moät dao caét coøn phía ñoái dieän laø voøi phun nöôùc. Nöôùc phun ñoùng baêng quay khi gaëp beà maët laïnh vaø ñöôïc dao naïo ra. Do nöôùc ñaù coù nhieät ñoä raát thaáp neân noù boùc ra khoûi tang troáng raát deå daøng, chuùng raát doøn vaø coù khaû naêng baûo quaûn laâu.
.2. Maùy laøm ñaù tuyeát Pak-Ice cuûa Taylor:
Maùy bao goàm moät tang troáng, hai ñaàu coù hai naép vaø phía ngoaøi coù moâi chaát laïnh soâi, beân trong coù hai löôõi dao naïo quay vôùi toác ñoä 250 v/ph ñeå naïo ñaù hình thaønh treân tang troáng. Ñeå taêng beà maët trao ñoåi nhieät phía nöôùc ngöôøi ta taïo caùc ñöôøng dích daéc. Nöôùc seõ ñöôïc caáp vaøo moät naép vaø hoãn hôïp nöôùc vaø ñaù vuïn ra phía naép kia. Ñeå naïo ñöôïc toaøn boä ñaù hình thaønh treân beà maët trong cuûa tang troáng, taát nhieân hai löôõi dao naïo cuõng phaûi coù hình dích daéc töông öùng vôùi beà maët trong cuûa tang troáng. Hoãn hôïp nöôùc vaø ñaù vuïn ñöôïc ñöa qua moät löôùi loïc ñeå loïc laáy ñaù coøn nöôùc laïi ñöôïc ñöa trôû laïi maùy. Nöôùc caáp cho maùy phaûi coù nhieät ñoä gaàn 00C neân phaûi ñöôïc laøm laïnh sô boä tröôùc. Loaïi ñaù tuyeát naøy thöôøng chæ söû duïng ñeå laøm laïnh tröïc tieáp chaát loûng. Ñeå baûo quaûn, vaän chuyeån vaø söû duïng deå daøng hôn, Taylor ñaõ phaùt minh theâm moät loaïi maùy eùp vieân ñaù tuyeát thaønh caùc cuïc ñaù daïng quaû baøng loaïi 230 (g) vaø 450 (g).
.3. Maùy ñaù côû nhoû :
Caùc loaïi maùy ñaù côû nhoû vaøi chuïc kg ñeán vaøi traêm kg ñaù/24h thöôøng laø caùc loaïi maùy ñaù hoaøn toaøn töï ñoäng , saûn xuaát ñaù cuïc trong khay hoaëc ñaù maõnh . Caùc loaïi maùy naøy raát caàn thieát phuïc vuï cho caùc quaùn haøng giaûi khaùc , quaùn aên nhaø haøng , khaùch saïn , cho muïc ñích tieâu duøng ,phuïc vuï ñôøi soáng , y teá , caùc beänh vieän vaø trong caû caùc xí nghieäp …
Moät phaàn nhu caàu naøy ñaõ ñöôïc ñaùp öùng baèng caùc tuû laïnh gia ñình , tuû laïnh thöông nghieäp nhöng nhu caàu ñoái vôùi caùc maùy ñaù vaãn raát lôùn , chính vì vaäy ñaõ coù nhieàu cô sôû saûn xuaát maùy ñaù , tuû ñaù nhoû chuyeân duøng . Hình döôùi moâ taû moät tuû ñaù chuyeân duøng ñeå saûn xuaát caùc khay ñaù nhoû . Ñaây laø daïng tuû ñaù ñôn giaûn nhaát . Caùc giaù ñaët khay ñeàu laø daøn bay hôi kieåu taám hoaëc taám coù oáng bay hôi ñaët phía döôùi ñeå thu nhieät cuûa khay qua söï truyeàn nhieät tröïc tieáp töø khay sang taám ñôû ñeán daøn .
Ngaøy nay , caùc loaïi maùy ñaù coâng suaát nhoû raát phong phuù vaø ña daïng ñaëc bieät ôû Myõ . Caùc maùy naøy laøm vieäc theo hai phöông phaùp lieân tuïc vaø chu kì . Maùy laøm vieäc theo phöông phaùp lieân tuïc chuû yeáu laø saûn xuaát ñaù maõnh , nguyeân lí laøm vieäc laø cho nöôùc chaûy treân beà maët ngoaøi hoaëc beà maët trong moät oáng bay hôi hình truï . Ñaù hình thaønh treân ñoù ñöôïc moät dao naïo kieåu truïc vít hoaëc caùnh quay naïo ra khoûi beà maët bay hôi , vaø ñaåy vaøo thung chöùa .
.4. Maùy laøm ñaù vieân:
Coù raát nhieàu kieåu maùy laøm ñaù vieân (oáng) khaùc nhau nhö cuûa Vogt (Myõ), Linde (Ñöùc), Escher-Wyss (Myõ), Astra (Ñöùc), Treùpaud (Phaùp), Doelz (Ñöùc). Taát caû chuùng ñeàu coù chung nguyeân lyù laø laøm vieäc theo chu kyø, keát ñoâng ñaù trong caùc oáng, moâi chaát laïnh soâi tröïc tieáp beân ngoaøi oáng, khi ñaõ keát ñoâng ñeán chieàu daøy caàn thieát, ñoåi sang chu kyø tan giaù, caùc oáng ñaù rôi xuoáng vaø ñöôïc dao caét ra töøng thoûi ñaù roäng f = 30 ñeán 50 mm daøi 50 ñeán 100 mm.
Maùy laøm ñaù oáng Vogt (Mó) coù caáu taïo nhö sau. Maùy goàm moät bình hình truï ñöùng, beân trong boá trí nhieàu oáng laøm ñaù (keát caáu töông töï bình ngöng oáng voõ ñöùng), beân treân laø thuøng nöôùc coù boä phaän phaân phoái nöôùc cho nöôùc chaûy ñeàu leân beà maët cuûa oáng. Phía döôùi coù thuøng höùng nöôùc thöøa khoâng keát ñoâng ñöôïc thaønh ñaù. Khi ñoä daøy oáng ñaït 10 ¸ 15mm thì keát thuùc quaù trình laøm ñaù ñeå chuyeån sang quaù trình tan giaù.
ÔÛ quaù trình tan giaù, ngöôøi ta duøng bôm nöôùc, ñoùng van caáp loûng vaø ñöôøng huùt sau ñoù môû van hôi noùng 10 cho hôi noùng traøn vaøo, ñaåy loûng vaøo bình chöùa thu hoài 6 vaø laøm tan lôùp baêng cuûa caùc oáng ñaù. Caùc oáng ñaù rôi xuoáng vaø ñöôïc dao caét ra theo ñoä daøi yeâu caàu. Sau ñoù quaù trình laøm ñaù laïi baét ñaàu. Loûng töø bình 6 ñöôïc ñöa veà daøn oáng, van caáp loûng vaø van huùt môû, bôm nöôùc hoaït ñoäng trôû laïi.
Thôøi gian laøm ñaù tuøy theo ñoä daøy ñaù, nhieät ñoä bay hôi, coøn thôøi gian tan ñaù khoaûng 2 phuùt vaø ñoä daøy toån thaát khi tan giaù laø 0,5mm.
Ñeå giaûm toån thaát khi tan giaù caùc oáng khuoân giaù phaûi coù kích thöôùc ñoàng ñeàu, nhaún, thaúng ôû phía trong oáng.
Ñeå phaân phoái nöôùc ñeàu trong caùc oáng phía beân ñaàu oáng ta boá trí caùc nuùt ñaäy coù caùc ren xung quanh .
Ñeå ñaù khoâng bò gaõy vuïn khi caét ra töøng thoûi, ta duøng dao caét goàm hai hình baùn nguyeät vaø quay troøn theo höôùng vuoâng goùc voùi truïc cuûa maùy laøm ñaù .
Vì laøm laïnh tröïc tieáp neân caàn löôïng moâi chaát nhieàu neân söû duïng NH3 vì noù reû, ñeå tìm.
2.7. Öu nhöôïc ñieåm cuûa maùy laøm ñaù daïng vieân:
Öu: Thieát bò nhoû goïn, thôøi gian laøm ñaù nhanh. Do laøm laïnh tröïc tieáp neân ít bò toån thaát laïnh, thieát bò ít bò hao moøn. Saûn phaåm laøm ra saïch, deå söû duïng trong sinh hoaït neân raát ñöôïc öa chuoäng. Thieát bò töï ñoäng hoùa tuaàn hoaøn neân khoâng söû duïng coâng nhaân nhieàu.
Nhöôïc: Thieát bò ñaét tieàn, saûn phaåm laøm ra giaù thaønh cao neân khoù tieâu thuï. Saûn phaåm laøm ra phaûi söû duïng ngay, khoâng baûo quaûn laâu ñöôïc vì chuùng deå bò keát noái vaøo bò hao toán nhieàu.
Caùc oáng laøm ñaù phaûi ñaày, ñaûm baûo khoâng bò goø ræ ñeå moâi chaát traøn vaøo gaây nguy hieåm.
Neáu dao khoâng ñöôïc thieát keá hoaøn haûo deå gaây vuïn vôû ñaù.
Chöông 3:
TÍNH CAÙCH NHIEÄT, CAÙCH AÅM
3.1 Muïc ñích cuûa vieäc söû duïng caùch aåm caùch nhieät:
Caùch aåm caùch nhieät la moät vieät heát söùc quan troïng trong vieäc thieát keá phaân xöôûng laïnh .noù goùp phaàn giaûm bôùt sö ïthaát thoaùt nhieät ra moâi tröôøng xung quanh. Ngaên doøng noùng töø ngoaøi xaâm nhaäp vao phoøng laïnh,lam giaûm naêng xuaát laïnh.
3. 2. Nhöõng yeâu caàu cuûa vaät lieäu caùch nhieät, caùch aåm:
3.2.1. Vaät lieäu caùch nhieät:
Phaûi coù heä soá daãn nhieät nhoû.
Coù khoái löôïng rieâng khoâng lôùn laém, ñoä huùt aåm beù, khoâng deå chaùy, beàn ñoái vôùi taùc ñoäng cuûa moâi tröôøng.
Chòu ñöôïc nhieät ñoä thaáp, coù ñoä beàn cô hoïc cao, chòu ñöôïc khi va chaïm.
Khoâng sinh muøi laï hoaëc huùt muøi cuûa moâi tröôøng xung quanh.
Khoâng ñoäc haïi ñoái vôùi söùc khoûe con ngöôøi.
Deå gia coâng, laép ñaët, giaù thaønh reû …
3.2.2. Vaät lieäu caùch aåm:
Phaûi coù heä soá daãn aåm nhoû.
Khoâng bò bieán ñoåi tính chaát ôû ñieàu kieän nhieät ñoä thaáp, nhaát laø tính ñaøn hoài meàm deûo.
Khoâng thaám öôùt beà maët.
Khoâng ñoäc haïi, deå gia coâng, deã cheá taïo, reû …
3.2. Choïn vaät lieäu caùch nhieät, caùch aåm:
3.2.1. Vaät lieäu caùch nhieät:
Choïn vaät lieäu caùch nhieät laø Polyurethan cho maùy laøm ñaù,styropor laø vaät lieäu caùch nhieät cho buoàng chöùa ñaù. Caû 2 vaät lieäu nayø laø vaät lieäu caùch nhieät toát nhaát,thoâng duïng nhaát hieän nay. Styropor ñöôïc taïo thaønh nhöõng taáp ñuùc raát deã söû duïng, laép ñaët. Noù khoâng bò thaám nöôùc, khoâng bò moái moït phaù hoaïi, nhöng deã chaùy ñöôïc choïn laøm vaät lieäu caùch nhieät cho vaùch, traàn cuûa kho vaø caùch nhieät cho kho chöùa ñaù.Polyurethan ñöôïc söû duïng baèng caùch phun tröïc tieáp vaøo khoang cuûa maùy laøm ñaù.Öu ñieåm noåi baät cuûa noù laø co theå phun vao baát kyø theå tích roång baáùt kyø naøo, taïo boït maø khoâng caàn gia nhieät.,cöùng,chòu löïc toát.
3.2.2. Vaät lieäu caùch aåm:
Hieän nay thoâng duïng nhaát ñoái vôùi vaät lieäu caùch aåm laø bitum. Bitum coøn goïi laø nhöïa ñöôøng (haéc ín) laø loaïi vaät caùch aåm khaù toát, tieän duøng. Bitum ñöôïc duøng döôùi daïng noùng chaûy hay pha vôùi caùc dung moâi nhö coàn, xaêng roài queùt leân beà maët caùch aåm. Heä soá thaám aåm cuûa noù raát beù m = 0,00015 g/m2n.mmHg.
Giaáy caùch aåm: Giaáy naøy ñöôïc saûn xuaát töø cactong saáy khoâ tôùi 3 ¸ 4%. Sau ñoù nhuùng taåm 1 hay 2 laàn trong bitum noùng chaûy. Öu ñieåm cuûa noù laø ñoä beàn cô hoïc cao, khoâng bò laõo hoùa nhö bitum. Heä soá thaám hôi m = 0,00018.
3.3. Tính toaùn caùch nhieät, caùch aåm cho maùy laøm ñaù:
Maùy laøm ñaù chæ caùch nhieät, caùch aåm thaønh bao quanh. Choïn maùy laøm ñaù coù hình truï troøn vaø coù caáu taïo thaønh bao quanh nhö sau:
theùp
Bitum
Polyurethan roùt ngaäp
Theùp khoâng ró
Caùc thoâng soá tra ôû taøi lieäu [4] :
TT
Vaät lieäu
( m )
Kcal/h.m.k
g/m.h.mmHg
1
Theùp
0.,002
39
2
Bitum
0.001
0.18
0.000115
3
Styropore
0.047
0.006
4
Bitum
0.001
0.18
0.000115
5
Theùp
0.002
39
Chieàu daøy cuûa taám caùch nhieät ñöôïc tính nhö sau:
K: Heä soá truyeàn nhieät K, W/m2k.
: Heä soá toûa nhieät cuûa vaùch beân ngoaøi
: Heä soá toûa nhieät cuûa vaùch beân trong thieát bò boác hôi .
: Chieàu daøy lôùp vaät lieäu thöù i caùch nhieät m.
li: Heä soá daãn nhieät cuûa lôùp thöù i; W/m.K
lcn: Heä soá daãn nhieät cuûa lôùp caùch nhieät W/m.K.
dcn: Chieàu daøy lôùp caùch nhieät (m)
K = 0,23 (choïn ôû –150C) x
= 23,3x
ñöôïc tính cho tröôøng hôïp NH3 soâi trong oáng ñöùng coù theå tích lôùn .
Theo TL[3] ta coù :
Trong ñoù caùc giaù trò ñöôïc tra ôû taøi lieäu [4] :
: Heä soá daãn nhieät cuûa NH3 ,
Khoái löôïng rieâng cuûa NH3 loûng ,
: Khoái löôïng rieâng cuûa NH3 hôi ,
:Khoái löôïng rieâng cuûa hôi NH3 ôû 1 at ,
: Söùc caêng beà maët ,
r : Aån nhieät hoaù hôi cuûa NH3 , r = 1314*10-3 KJ/Kg
c : Nhieät dung rieâng , c = 4.19 KJ/Kg.K.
: Ñoä nhôùt NH3 loûng , pas
q : Nhieät taûi rieâng .
q = k*0.078*r**(
q = 0.3*0.078*1314*103*1.966*( = 0.023 w/m2
= 6177 Kcal/hm2k
Chieàu daøy lôùp caùch nhieät :
Choïn m theo tieâu chuaån .
Tính laïi heä soá truyeàn nhieät :
k =
Kieåm tra tính ñoäng söông treân beà maët ngoaøi cuûa ñaù:
Ñieàu kieän vaùch ngoaøi khoâng ñoâng söông:
K<= KS
KS= 0.95*ά ng
t s :nhieät ñoâ ñoäng söông
nhieät ñoä trung bình thaùng noùng nhaát ôû tp HCM laø t=37.5 C
Ñoä aåm φ=74%
Tra ñoà thò h-x ta ñöôïc:
t s=33C
Nhieät ñoä trong thieát bò laøm laïnh: ttr=-15 C
KS= 0.95*23.3*=2.088
Ks=2.088 >K.Vaäy khong ñoïng söông.
3.4. Tính toaùn caùch nhieät, caùch aåm cho kho ñaù:
* Traàn:
HÌNH
4. Giaáy daàu
Beâtoâng coát theùp
Lôùp vöõa.
5. Lôùp caùch nhieät.
6. Thanh moùc.
7. Nhöïa neïp.
Baûng soá lieäu
Vaät lieäu
di
li
Ri
Vöõa
gaïch
Vöõa
Giaáy daàu
Nhöïa neïp
Styropore
0,01
0,1
0,02
0,003
0,02
0,9
0.82
0,9
0.015
0.037
0.011
0.12
0.011
0.033
Chieàu daøy taám caùch nhieät:
Choïn:
K = 0,26 (vì nhieät ñoä ghi ôû 50C)
= 23,3
= 8w/m2k (daøn laïnh cuûa kho ñoái löu töï nhieân)
Þ
Choïn 0,13 (m).
Kt =
Kt = 0,258w/m2 k
Kieåm tra tính ñoäng söông treân beà maët ngoaøi cuûa töôøng:
Ñieàu kieän vaùch ngoaøi khoâng ñoâng söông:
K<= KS
KS= 0.95*ά ng
t s :nhieät ñoâ ñoäng söông
nhieät ñoä trung bình thaùng noùng nhaát ôû tp HCM laø t=37.5 C
Ñoä aåm φ=74%
Tra ñoà thò h-x ta ñöôïc:
t s=33C
Nhieät ñoä trong thieát bò laøm laïnh: ttr=-1 C
KS= 0.95*23.3*=2.25
Ks=2.25 >K.Vaäy khoâng ñoïng söông
* Töôøng:
HÌNH
`
1. Vöõa
2. Gaïch
3. Vöõa
Giaáy daàu.
Lôùp caùch nhieät
Vöõa vaø löôùi maéc caûo.
Baûng soá lieäu
Vaät lieäu
di
li
Ri
Vöõa
Gaïch
Giaáy daàu
Styropore
0,02
0,1
0,003
0,9
0,82
0,18
0,047
Bì daøy taám caùch nhieät ñöôïc tính:
Choïn:
K = 0,8 W/m2.K (Choïn ôû nhieät ñoä 50C)
= 23,3 W/m2.K
= 8 W/m2.K (ñoái löu töï nhieân)
Þ
Choïn beà daøy taám caùch nhieät laø 0,15 (m). Tính laïi heä soá truyeàn nhieät K:
= 0,282 (W/m2.K)
* Neàn:
1. Lôùp vöõa
2. Beâtoâng
Lôùp caùt.
Lôùp xì
Giaáy daàu.
Beâtoâng.
Baûng soá lieäu
Vaät lieäu
di
li
Ri
Vöõa
Beâtoâng coát theùp
Giaáy daàu
Styropore
0,02
0,1
0,003
0,9
1,5
0,18
0,047
Beà daøy lôùp caùch nhieät:
Choïn:
K = 0,29 W/m2.K (Tra ôû 40C laáy K = Kmaùi 415/M laïnh)
= 23,3
= 8
Þ
=
Choïn lôùp xæ daøy 0,6 (m). Tính laïi heä soá K:
3.5. Kieåm tra caùch nhieät, caùch aåm:
- Kieåm tra ñoïng aåm:
Theo TL[3]/175 coù:
: Heä soá daãn aåm cuûa vaät lieäu. Choïn giaáy daàu laøm vaät lieäu caùch aåm. = 1,8.10-4 (g/m.h.mmHg).
Rn = 1,6 (PN - PT): Toång trôû löïc daãn aåm toái thieåu
PN: AÙp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc ngoaøi (mmHg)
PT: AÙp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc trong phoøng laïnh.
* Ñoái vôùi phoøng tröõ ñaù:
Tra phuï luïc 5TL[4]/145 coù:
PN = 0,73.47,73 = 34,8; PT = 0,9.3,16 = 2,84
RN = 1,6(34,8 – 2,84) = 51
- Töôøng:
Tröôùc lôùp vaät lieäu caùch aåm coù:
Lôùp xi maêng:
Lôùp gaïch:
Þ
Û 0,0086
Choïn chieàu daøy 0,009 (3 lôùp giaáy daàu)
- Traàn:
Tröôùc lôùp vaät lieäu caùch aåm coù:
Lôùp xi maêng:
Lôùp beâtoâng coát theùp:
Þ
Û 0
Vaäy khoâng caàn caùch aåm cho traàn.
- Neàn:
Töông töï nhö traàn khoâng caàn caùch aåm.
* Ñoái vôùi maùy laøm ñaù:
PN = 34,8
PT = 0
Þ RN = 1,6(34,8 - 0) = 55,68
Tröôùc lôùp vaät lieäu caùch aåm chæ coù theùp coù beà daøy vaø heä soá m laø khoâng ñaùng keå neân:
1,8.10-4.Rn
Û 1,8.10-4.55,68 = 0,01
choïn 0,012 (choïn 4 taám giaáy daàu = 0,003).
CHÖÔNG II.
TÍNH CAÂN BAÈNG NAÊNG LÖÔÏNG VAØ CHOÏN MAÙY NEÙN CHO HEÄ THOÁNG
Tính caân baèng naêng löôïng cho tuû ñaù:
Vieäc tính toaùn nhieân lieäu kho tröõ nhaèm muïc ñích vaøo oån ñònh toån thaát laïnh cuûa noù, ñeå laøm cô sôû choïn maùy neùn thích hôïp.
Toån thaát kho goàm caùc loaïi:
Toån thaát ra moâi tröôøng xung quanh
a1 = )
Ki : Heä soá truyeàn nhieät qua keát caáu bao che.
F1 : Dieän tích beà maët keát caáu
t1 : Nhieät ñoä trong kho
F1 : Dieän tích neàn nhaø
F1 = 6*5 = 30 m2
F2 : dieän tích traàn
F2 = 6*5 = 30 m2
F3 = ( 4*6 + 5*6 )*2 = 88 m2
K1 = 0.3 kcal/m2.h.K
K2 = 0.257 kcal/m2.h.K
K3 = 0.258 kcal/m2.h.K
Q1 = ( 30*0.3 + 30*0.257 + 88*0.258 )*( 36 + 1 )
= 1800 kcal/h
Toån thaát do coâng nhaân vaän haønh
Q2 = 350*n
350 W/ngöôøi: nhieät löôïng thaûi ra cho moät ngöôøi hoaït ñoäng bình thöôøng
n = 2 ( Soá ngöôøi hoaït ñoäng)
Q2 = 0.7 Kw
Toån thaát rieâng do môû cöûa:
Q3 = B*F
B = 80 kcal/m2.h.K
F : Dieän tích kho
F = 30 m2
Q3 = 30*80 = 2400 kcal/h
Toån thaát do thaép saùng:
Q4 = F*A
A : nhieät löôïng toaû ra do thaép saùng
F : dieän tích phoøng
Q4 = 30*4 = 120 Kw/h
A = 4 W/m2
Toång toån thaát cuûa kho
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
= 1800 + + 2400 +
= 5800 kcal/h
Tính toån thaát naêng löôïng do maùy laøm ñaù:
Naêng löôïng tieâu toán laøm laïnh ñoâng vaø quaù laïnh ñaù
Q1 = Ct*[( tb – 0 ) + 80+ 0.5*( 0 – t1 )]
Q1:Naêng löôïng tieâu toán.
G: Naêng suaát thieát keá.
tb: nhieät ñoä nöôùc ban ñaàu.
t1 Nhieät ñoä cuûa nöôùc ôû cuoái quaù trình.
tb = 280C
t1 = -50C
Q1 = 500*[( 28 – 0 ) + 80 +0.5*( 0+5 )]
Q1 = 55250 Kcal/ meû
Naêng löôïng tieâu toán boä phaän laïnh khuoân:
Q2 =
g: Khoái löôïng caây ñaù.
g= 3.4 Kg (tính ôû phaàn sau).
tb : Nhieät ñoä oáng.
tb = 100C
tp= 280C
gk:Khoái löôïng kuoân ñaù.
gk=kg
Q2=Kcal/meõ
Toån thaát khi ñaõ taùch khuoân :
Q3=
Trong ñoù :d=900Kg/m3
f:beà maët caây ñaù
f=*rng*h = 3.14*0.0285*1.75=0.157m2
:beà daøy lôùp ñaù tan
’ = 0.001 m
Q3=
Q3=1662 Kcal/meõ
Toån thaát do truyeàn nhieät ra ngoaøi
Q4=*Q1=*55250=1657.5 Kcal/meõ
Toång toån thaát khi laøm ñaù
Q0’= Q1+Q2+Q3+Q4= 55250+4470+1662+1657.5=63039.5Kcal/meõ
Thôøi gian ñoâng ñaù moät meõ laø:
T=0.45h=27 phuùt
Thôøi gian laøm xong moät meõ:
T=35 phuùt
Q’0= =116739Kcal/h
Toång naêng suaát laïnh :
Q0 = Q0’+ Q = 116739+5800 = 122539 Kcal/h = 143 Kw
III. Sô ñoà nguyeân lyùvaø giaõn ñoà lgP-h
Sô ñoà nguyeân lyù :
Giaûn ñoà lgp – h:
Choïn caùc thoâng soá laøm vieäc cuûa cheá ñoä laøm vieäc:
+ Nhieät ñoä soâi moâi chaát :t0= -150C
+ Nhieät ñoä ngöng tuï: tc = tw2 + t k
tw2:nhieät ñoä nöôùc ra khoûi bình ngöng
+ Nhieät ñoä nöôùc ra khoûi bình ngöng tính theo nhieät ñoä nöôùc vaøo
tw2 = tw1 + 2.5
tw1 = tö + 2
Laáy nhieät ñoä ôû thaønh phoá vaøo thaùng noùng nhaát t = 37.30C , =74%
tö = 32.50C
tw1 = tö + 2 =32.5 + 2 = 34.50C
tw2 = 34.5 + 2.5 = 370C
Choïn tk = 30C
tc = t’ + 3 = 37 + 3 = 40
Nhieät ñoä quaù laïnh : ñoái vôùi maùy laïnh moät caáp khoâng coù hoài nhieät,
nhieät ñoä quaù laïnh khi qua thieát bò trao ñoåi nhieät ngöôïc chieàu cao hôn
nhieät ñoä nöôùc vaøo 3-50C choïn 40C
tql = tw1 + 4 = 34.5 + 4 = 38.50C
-Nhieät ñoä hôi huùt cao hôn nhieät ñoä soâi 5-150C , choïn th = 50C
-th = t0 + 5 = -15 + 5 = -100C
:
4.3.3. Baûng soá lieäu traïng thaùi nhieät ñoäng cuûa NH3:
Ñieåm
t0C
P at
H KJ/Kg
V m3/Kg
r Kg/l
1
1
2
2’
3’
3
4
-15
-10
120
40
40
38,5
-15
2,41
2,41
15
15
15
15
2,41
1655
1670
1960
1710
610
595
595
0,51
0,52
0,0891
0,14
1,726.10-3
1,961.10-3
11,22.10-3
9,091.10-3
0,5794
Tæ soá neùn p = PK/P0 = 15/2,41 = 6,22 < 9
Choïn maùy neùn caáp 1.
4.3.4. Haønh trình laøm vieäc:
* 1’ – 1: Quaù trình quaù nhieät.
* 1 – 2: Quaù trình neùn ñoaïn nhieät.
* 2 – 2’: Quaù trình haï nhieät ñoä sau khi neùn ñeán nhieät ñoä ngöng tuï.
* 2’ – 3’: Quaù trình ngöng tuï ñaúng nhieät, ñaúng aùp.
* 3’ – 3: Quaù trình quaù laïnh.
* 3 – 4: Quaù trình tieát löu.
* 4 – 1’: Quaù trình boác hôi sinh laïnh.
Loûng sau van tieát löu ôû ñieåm 4 boác hôi thu nhieät moâi tröôøng, sau ñoù ñöôïc ñöa qua bình taùch loûng, muïc ñích baûo ñaûm haønh trình khoâ cuûa maùy neùn, traùnh va ñaäp thuûy löïc. Sau ñoù hôi quaù nhieät ñöôïc maùy neùn huùt veà vaø neùn thaønh hôi cao aùp. Hôi cao aùp qua bình taùch daàu vôùi muïc ñích taùch daàu bôi trôn. Hôi taùc nhaân laïnh sau khi qua thieát bò taùch daàu seõ ñöôïc ñöa vaøo thieát bò ngöng tuï. Loûng töø thieát bò ngöng tuï seõ ñöôïc ñöa vaøo bình chöùa cao aùp. Sau ñoù ñöôïc ñöa qua van tieát löu vaø chu trình ñöôïc laëp laïi.
3/Tính chu trình vaø choïn maùy neùn:
*Naêng suaát laïnh toång coäng Q0=122539kcal/h.
Naêng suaát laïnh rieâng : q0=h”1-h4=1670-595
q0= 1075kj/kg
Löôïng hôi huùt cuûa maùyneùn: G=Q0/q0
=
G=477kg/h
Löu löôïng theå tích maùy neùn:
V=G*v1
v1 :theå tích rieâng hôi huùt.
V =477*0.53=252m3/h
Naêng suaát theå tích rieâng:
qv = kg/m3=
Coâng neùn rieâng:
l = h2 – h1 = 1960 – 1670 = 290 kj/kg
Naêng suaát nhieät rieâng:
qv = h2 – h3 = 1960 - 595 = 1365 kj/kg
Heä soá laïnh cuûa chu trình:
3.7
Coâng suaát maùy neùn:
Na = G*(h2 – h1) = G*l = 38 Kw
Heä soá chò thò höõu ích:
0.82
b = 0.001
to : nhieät ñoä soâi cuûa moâi chaát.
= 0.82 + 0.001*(-15) = 0.805
Coâng suaát chæ thò Ni:
Ni = 47 Kw
Coâng suaát neùn höõu duïng Ni
Ne = Ni + Nms
Nms = Vtt*pms
Vtt : theå tích huùt thöïc teá.
pms : coâng suaát ma saùt rieâng.
Do maùy söû duïng hôi NH3 coù pms bieán thieân töø 0.049 0.069 Mpa
Choïn pms = 59 KPa
Vtt = 252 m3/h = 0.07 m3/s
Nms = Vtt*pms = 0.07*59 = 4.13 Kw
Ne = Ni + Nms = 47 + 4.13 51.13 Kw
Coâng suaát ñoäng cô ñieän:
Ncl =
Vôùi : hieäu suaát truyeàn ñoäng cuûa khôùp ñai, = 0.95
Hieäu suaát ñoäng cô = 0.8 – 0.95
Choïn = 0.8
Ncl = = 67 Kw
Phuï taûi bình ngöng:
Qk = G*(h2 – h3) = 0.1325*(1960 – 595) = 180 Kw
Coâng suaát laép ñaët ñoäng cô phaûi coù coâng suaát lôùn hôn Ncl ñeå ñaûm baûo tính an toaøn cho heä thoáng laïnh.
Naêng suaát laïnh caàn thieát:
Qo = 143 Kw
Heä soá löu löôïng cuûa maùy neùn:
Choïn m = 1
C = 0.04
0.746
= 0.823
= 0.823*0.746 = 0.614
Theå tích chuyeån ñoåi Pittoâng:
= 0.12 m3/s
Qo = 122539 Kcal/h = 37 taán laïnh
Döïa vaøo phuï luïc 2 taøi lieäu [4] trang 514 choïn maùy neùn 1 caáp loaïi 6B vôùi caùc thoâng soá nhö sau:
D = 130 mm
S = 100 mm
Z = 6
Toác ñoä quay: 1000v/ph
Theå tích huùt 477 m3/h
Naêng suaát laïnh ôû To = -15oC laø 49 taán laïnh Nhaät Baûn
Coâng suaát truïc 70.2 Kw
Chöông 3 TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ BOÁC HÔI
I TÍNH THÔØI GIAN ÑOÂNG ÑAÙ;
Vôùi thieát bò boác hôi cuûa maùy ñaù saûn xuaát ñaù vieân – moâi chaát soâi phía ngoaøi oáng, ñaù ñoâng phía trong oáng, moâi chaát nhaän nhieät töø nöôùc ñeå boác hôi.
Thôøi gian ñoâng ñaù phuï thuoäc ñöôøng kính vieân ñaù, heä soá caáp nhieät cuõng nhö cheá ñoä oáng.
Ñoái vôùi quaù trình saûn xuaát ñaù vieân, ban ñaàu nöôùc ñoâng trong oáng khi ñang ôû traïng thaùi chaûy maøng.
Sau ñoù nöôùc ñoâng nhö ñaù khoái bình thöôøng. Ñeå tính chính xaùc, thôøi gian ñoâng ñaù cho quaù trình naøy laø raát phöùc taïp. Vôùi möùc ñoä giôùi haïn cuûa ñoä aåm naøy, ta choïn coâng thöùc gaàn ñuùng ñeå tính thôøi gian ñoâng ñaù nhö sau:
Vôùi:
r = 306*103 kg/m3
r : heä soá aån nhieät nöôùc ñaù;
: heä soá daãn nhieät cuûa nöôùc ñaù;
t1 : nhieät ñoä thaønh oáng;
t2 : nhieät ñoä moâi chaát;
: heä soá caáp nhieät nöôùc vaøo thaønh oáng;
rng : baùn kính ngoaøi cuûa oáng;
: heä soá daãn nhieät cuûa theùp;
rtn : baùn kính trong cuûa oáng;
: beà daøy cuûa ñaù;
phuï thuoäc vaøo ñaëc tính cuûa nöôùc cuõng nhö vaän toác chaûy cuûa nöôùc qua oáng
Caùc thoâng soá cuûa nöôùc ôû 0oC:
= 997.1 kg/m3;
C = 4.2 kj/kgoC;
= 2.22 W/m.K;
= 1.79*10-6 m2/s;
= 1.790*10-3 Pa.S;
pr = 13.7 Pa.S;
V = 0.5 m/s;
Beà maët truyeàn nhieät laø oáng trôn laøm baèng theùp CT3 coù ñöôøng kính trong vaø ngoaøi dtr = 50mm vaø dng = 70mm.
Ñaây laø cheá ñoä chaûy roái.
Nu = 0.021*Re0.8*Pr0.43*
: heä soá hieäu chænh. Choïn = 1
Nu = 0.221* Re0.8*Pr0.43
= 0.021*(13996)0.8*(13.7)0.43
= 133.9
Heä soá caáp nhieät töø saûn phaåm vaøo moâi tröôøng:
W/m2.K
Theo taøi lieäu coâng ngheä laïnh nhieät ñôùi, ta coù:
r = 306*103 kg/m3 = 85 KWh/m3
= 2.22 W/m.K
t1 = 5oC
t2 = -15oC
= 0.022 m
= 39 W/m.K
= 5945.16 W/m2.K
=
= 0.45 h 27 phuùt.
Thôøi gian xaû ñaù coäng caét ñaù khoaûng 8 phuùt.
Thôøi gian 1 meû 35 phuùt.
II KÍCH THÖÔÙC MAÙY LAØM ÑAÙ:
Thôøi gian laøm ñaù t = 35 phuùt
Ñöôøng kính oáng ñoâng ñaù: mm.
Nhieät löôïng ñoâng ñaëc ñaù:
r = 80 kcal/kg
Naêng suaát thieát keá:
G = 500 kg/meû 926 kg/h
Beà daøy lôùp ñaù baùm treân oáng:
m
Chieàu cao oáng ñaù:
H = 1.75 m
Khoái löôïng ñaù baùm treân oáng:
m =
=
= 3.4 kg/oáng
Soá oáng caàn thieát:
oáng
Choïn chieàu dìa vieân ñaù: 0.07 m
Soá vieân moãi oáng: vieân
Soá vieân moãi meû:
147*25 = 3675 vieân
Beà maët truyeàn nhieät:
F = *dtr *H*n
= 3.14*0.05*1.75*147
= 40 m2
Kieåm tra laïi beà maët truyeàn nhieät:
Nhieät ñoä ñaù ra khoûi thieát bò:
t2 = -5oC
Nhieät ñoä nöôùc vaøo thieát bò:
t1 = 5oC
Nhieät ñoä moâi chaát boác hôi:
to = -15oC
Ñoä cheânh leäch nhieät ñoä trung bình logarit:
K =
= 7172 W/m2.K
= 5945.16
K =
qf = K*t
= 354*14.4 = 5097 W/m2
Dieän tích beà maët truyeàn nhieät:
F = = 37.5 m2
Laáy F 40 m2
Sai soá khoâng ñaùng keå, chaáp nhaän ñöôïc.
Xaùc ñònh kích thöôùc thieát bò boác hôi:
Thieát bò boác hôi oáng chuøm, soá oáng laø 147 oáng, ñöôïc boá trí theo caùc caïnh cuûa hình luïc giaùc ñeàu vaø treân caùc ñænh cuûa tam giaùc ñeàu. Theo caùch boá trí naøy thì toång soá oáng trong oáng chuøm thoaû:
n = 0.75*( m2 – 1) + 1
147 = 0.75*( m2 – 1) + 1
m 14
Döïa vaøo baûng trang 157, taøi lieäu Maùy laïnh:
choïn thieát bò boác hôi laø 169 oáng, coù soá oáng boá trí theo ñöôøng kính lôùn nhaát cuûa hình luïc giaùc ngoaøi cuøng : m = 15.
Böôùc oáng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
= 1.24 1.45
choïn = 1.24
S = 1.24*0.057 = 0.07068 m
Ñöôøng kính thieát bò:
D = m*S
= 15*0.07068 1.06
Caùc thieát bò phuï trong thieát bò boác hôi:
Thuøng chöùa nöôùc ôû phía treân:
Thuøng chöùa nöôùc treân coù nhieäm vuï phaân phoái nöôùc cho caùc thuøng laøm ñaù
Kích thöôùc:
Chieàu cao : 1 m
Chieàu roäng : 1 m
Theå tích nöôùc chöùa 1 m3 = 1000 kg. Ñaùp öùng toát chonhu caàu laøm ñaù vôùi naêng suaát 500 kg/meû.
Thuøng chöùa nöôùc ôû phía döôùi:
Chöùa nöôùc töø maùy loïc bôm sang vaø nöôùc khoâng ñoùng baêng töø boàn chaûy xuoáng. Nhieäm vuï laø cung caáp nöôùc cho thuøng phía treân, ñaûmbaûo nöôùc cho chu kyø laøm ñaù. Kích thöôùc 1.5*1
Löôùi thoaùt nöôùc:
Ngaên khoâng cho ñaù rôi xuoáng.
Giöõ coá ñònh cho dao caét ñeán caét ñaù.
Duy chuyeån ñaù ra bao ñöïng.
Thoaùt nöôùc khi nöôùc khoâng ñoùng baêng.
Löôùi laøm baèng coïng inox chieàu daøy = 5 mm. Ñaët nghieâng moät goùc 25o so vôùi phöông ngang, ñöôøng kính khoaûng 1.5 m.
Dao caét:
Nhieäm vuï dao caét laø caét nhöõng vieân ñaù rôi xuoáng, ñoàng thôøi giöõ khoaûng caùch coá ñænh cuûa vieân ñaù,. Do boá trí taám chaëng nghieâng, cho pheùp caét ñaù thaønh töøng ñoaïn nhö mong muoán.
Löôõi dao quay nhôø moät moâ tô ñieän, coù hoäp soá, thieát keá caùnh quaït coù ñöôøng kính baèng ñöôøng kính thieát bò boác hôi.
Taám chaén caùch dao caét ñaù 0.07 m.
CHÖÔNG 4.
Thieát bò ngöng tuï
Trong caùc heä thoáng laïnh caùc thieát bò trao ñoåi nhieät chieám moät tæ leä raát lôùn veà theå tích cuõng nhö veà khoái löôïng cuûa heä thoáng, Trong ñoù thieát bò ngöng tuï vaø thieát bò boác hôi laø quan troïng nhaát. Ngoaøi ra coøn coù caùc thieát bò khaùc nhaèm naâng cao hieäu quaû hoaït ñoäng cuûa heä thoáng, giaûm toån thaát naêng löôïng nhö: bình trung gian, bình taùch loûng, bình taùch daàu giuùp cho heä thoáng trong tröôøng hôïp cuï theå laøm vieäc vôùi ñoä tin caäy cao hôn, an toaøn hôn, kinh teá hôn vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc vaän haønh maùy laïnh.
Caùc thieát bò trao ñoåi nhieät coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán ñaëc tính naêng löôïng cuûa maùy laïnh. Do vaäy vieäc trao ñoåi ñaëc tính cuûa thieát bò ngöng tuï noùi rieâng khoâng theå quaù lôùn, neân nhieät ñoä ngöng tuï cuûa moâi chaát tk phaûi cao hôn nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh. Coøn nhieät ñoä bay hôi to phaûi thaáp hôn nhieät ñoä cuûa ñoái töôïng laøm laïnh. Chính vì vaäy ñaõ gaây neân ñoä khoâng thuaän nghòch beân ngoaøi cuûa chu trình nhieät ñoäng, daãn ñeán toån thaát naêng löôïng ñaùng keå.
Thieát bò ngöng tuï laø thieát bò trao ñoåi nhieät ñeå bieán hôi moâi chaát laïnh ôû aùp suaát vaø nhieät ñoä caosua quaù trình neùn taïo thaønh traïng thaùi loûng. Ñoâi khi trong thieát bò ngöng tuï coøn laøm laïnh moâi chaát ñeán nhieät ñoä thaùp hôn nhieät ñoä ngöng tuï. Ñaây laø quaù trình quaù laïnh. Moâi tröôøng laáy nhieät cuûa moâi chaát trong thieát bò ngöng tuï goïi laø moâi tröôøng laøm maùt (nöôùc hoaëc khoâng khí) trong thieát bò ngöng tuï coù theå chia laøm 3 thaønh phaàn truyeàn nhieät nhö sau:
laáy ñi phaàn nhieät löôïng quaù nhieät thì nhieät ñoä cuûa khí noùng seõ giaûm ñeán nhieät ñoä ngöng tuï.
laáy ñi phaàn nhieät löôïng ñeå hoaù loûng ñeå haùo loûng ôû nhieät ñoä ngöng tuï.
laáy ñi phaàn nhieät löôïng cuûa moâi chaát loûng (quaù laïnh) thì nhieät ñoä cuûa moâi chaát seõ gaàn baèng nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm maùt.
II. Tính toaùn vaø choïn thieát bò:
Thoâng soá khí haäu ôû Tp.HCM:
Do döï ñònh ñaët maùy ñaù taïi Tp.HCM neân caùc ñieàu kieän choïn ñeå laøm maùy ñaù ñöôïc laáy taïi ñaây.
t1 = 37.5oC
Ñoä aåm = 74%
Tra ñoà thò ta ñöôïc nhieät ñoä öôùt keá: 32.5oC
Nhieät ñoä nöôùc ra tính theo nhieät ñoä nöôùc vaøo:
tw2 = tw1 + 2.5
tw1 = tö + 2 = 32.5 + 2
= 34.5oC
tw2 = 34.5 + 2.5 = 37oC
Nhieät ñoä ngöng tuï:
tc = 37 + 3 = 40oC
Söû duïng ñoà thò lgp – I ta xaùc ñònh
qk = h2 – h3 = 1960 – 595 = 1365 kj/kg
Töø soá lieäu treân ta xaùc ñònh ñöôïc nhieät taûi rieâng cuûa TBNT:
Qk’ = = 181 Kw
Tröôùc heát ta phaûi xaùc ñònh gaàn ñuùng toång soá oáng coù trong TBNT. Ñeå thöïc hieän ñöôïc muïc ñích naøy ta choïn sô boä tröôùc nhieät taûi rieâng cuûa thieát bò qF = 5000 W/m2
Beà maët trao ñoåi nhieät cuûa thieát bò ngöng tuï laø:
F = = 36 m2
Toång chieàu daøi toaøn boä oáng laø:
L = = 302 m
Ta chia thieát bò ngöng tuï laøm 8 pass, moãi pass coù toång soá oáng laø n’ = 18
Naäy chieàu daøi oáng chuøm seõ laø:
l = = 2.8 m
Löôïng nöôùc caàn thieát qua TBNT:
Gn = = 13.7 kg/s = 62.200 kg/h
Xaùc ñònh vaän toác cuûa nöôùc chaûy trong oáng
Wn = 0.95 m/s
Hieäu nhieät ñoä logarit trung bình:
= 4.13oC
nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc:
tm = tc - tm = 40 – 4.13 = 35.87oC
Choïn nhieät trôû cuûa thaønh oáng (do baùm caën) : = 0.81*10-3 m3K/W
Nhieät taûi rieâng cuûa thieát bò ngöng tuï:
qF =
Theo baûng 1, HT laïnh:
A = 3039
H = i**dtr
Vôùi Z = 6, tra ñoà thò H.24.a taäp 11 cho chuøm oáng so le i = 9.6
H = 9.6*3.14*0.038 = 1.15 m
qF =
qF = 6000*(40 – toáng)0.75
Tính chuaån soá Reynol:
Re =
Chaûy roái
A1 tra baûng 3 taäp 11 coù A1 = 2200
W/m2.K
qF =
qF =
qF = 956*(toáng – 34.5)
t = 39.25oC
Kieåm tra laïi:
qF = K*t
= 1.98*B*qE-1/3
Theo baûng 1 taäp 11 ta coù
B = 64300
qE = H*qF
qE = 1.15*4800 = 5520
= 8274 W/m2.K
Heä soá truyeàn nhieät thieát bò
K =
= = 1224 W/m2.K
Nhieät taûi thieát bò:
qF = K*t
= 1224*4.13 = 5055 W/m2.K
F = m2
Gaàn ñuùng chaáp nhaän F = 36 m2
Choïn thieát bò ngöng tuï hieäu KTF 40
Caùc thoâng soá nhö sau:
F = 40 m2
D = 600 mm
L = 3520 mm
B = 910 mm
H = 1000 mm
n = 216 oáng m = 1550 Kg
Chöông 4 :
TÍNH VAØ CHOÏN CAÙC THIEÁT BÒ PHUÏ
41- Thaùp giaûi nhieät
* Nhieäm vuï: Thaùp giaûi nhieät coù nhieäm vuï thaûi toaøn boä löôïng nhieät do moâi chaát laïnh ngöng tuï toûa ra. Thaùp giaûi nhieät hoaït ñoäng theo nguyeân taéc bay hôi beà maët. Theo TL [2].
Phöông trình caân baèng nhieät:
QK = C.r.Gn.DtW
Þ
Trong ñoù:
QK: Nhieät ngöng tuï
QK = 180 (KW)
C: Nhieät dung rieâng cuûa nöôùc
C = 4,18 (KJ/KG.ñoä)
r: khoái löôïng rieâng cuûa nöôùc
r = 995 (kg/m3)
Dtw: ñoä cheânh leäch nhieät ñoä cuûa nöôùc vaøo vaø ra khoái thaùp.
Dtw = 37,5 – 34.5 = 2.5K
Vaäy löu löôïng cuûa thaùp:
G==7.3l/s
Choïn thaùp giaûi nhieät theo cataloge cuûa TL[2]:
- Loaïi Rinki
- Kieåu FRK80
- Löu löôïng xoái töôùi: 8.67 (l/s)
- Kích thöôùc:
+ Chieàu cao: H = 1845 mm
+ Ñöôøng kính: D = 1170 mm
+ Ñöôøng kính noái vaøo: dv = 80 mm
+ Ñöôøng kính noái ra: dr = 80 mm
+ Ñöôøng kính oáng chaûy traøn: 25
+ Ñöôøng kính xaû: 25
+ Ñöôøng kính oáng van phao: 20
+ Ñöôøng kính quaït gioù: 760 mm
+ Löu löôïng quaït gioù: 290 m3/ph
+ Moâtô quaït: 1,5 KW
+ Khoái löôïng tónh: 128 (Kg)
+ Khoái löôïng vaän haønh: 3480 (Kg)
4.2- Bình taùch daàu:
Nhieäm vuï bình taùch daàu laø taùch daàu boâi trôn ra khoûi taùc nhaân laïnh. Vì neáu khoâng taùch ra daàu deã taïo thaønh 1 lôùp caùu baån treân beà maët truyeàn nhieät cuûa caùc thieát bò truyeàn nhieät laøm giaûm heä soá truyeàn nhieät.
Nguyeân taéc laøm vieäc :
Khi hoãn hôïp hôi vaø daàu vaøo bình taùch daàu , doøng hoãn hôïp seõ bò giaûm vaän toác moät caùch ñoät ngoät ( 1 m/s ) , vaø thay ñoåi chieàu chuyeån ñoäng . Daàu sau khi taùch ra laéng xuoáng ñaùy vaø ñöa veà bình chöùa daàu .
Tính toaùn :
Löu löôïng taùc nhaân laïnh amoâniac : G = 0,113 kg/s .
Theå tích rieâng phía ñaàu ñaåy maùy neùn :
V2 = 0.14 m3/kg .
Dieän tích tieát dieän bình :
F == =0.0175 m2
Ñöôøng kính oáng :
D = = 0.1 m
Theo TL [11] choïn bình taùch daàu hieäu M1952
Ñöôøng kính D = 300 mm
Chieàu cao H = 900 mm
Chieàu cao phuû bì Dp = 1100 mm
Ñöôøng kính ga vaøo dv = 50 mm
Ñöôøng kính ga ra dr = 50 mm
Ñöôøng kính oáng daàu dd = 15 mm
Khoái löôïng m = 60 kg
Kieåm tra beàn khi beà daøy thieát bò S = 9 mm
S + c
p = 15 bar = 1.5 Mpa .
Vôùi theùp cT3 : [] = 135 N/mm2
Heä soá beàn moái haøn : = 1
Heä soá boå sung : c = 0,002 mm
S + 0.002 = 0.0032 mm
Maø S =9mm neân thoaû ñieàu kieän.
4.3. Bình chöùa daàu :
Nhieäm vuï : xaõ daàu ra khoûi bình taùch ôû aùp suaát ngöng tuï raát nguy hieåm . Vì cuøng vôùi daàu moät löôïng taùc nhaân laïnh cuõng bò xaõ theo . Do ñoù phaûi laép ñaët theâm bình chöùa daàu ñeâ3 taäp trung daàu töø bình taùch daàu vaø töø caùc nôi khaùc trôû veà töø ñoù môùi xaõ ra ngoaøi .
Bình chöùa daàu coù gaén caùc van ñeå noái vôùi bình taùch daàu , ñaàu huùt cuûa maùy neùn . Van xaõ daàu ñöôïc gaén ôû ñaùy bình xaõ daàu vaø xaõ ra ngoaøi ôû aùp suaát thaáp ( 1.2- 1.3 at ) sau khi huùt heát NH3 ra khoûi bình . Hôi NH3 huùt ra khoûi bình nhôø noái vôùi ñaàu huùt cuûa maùy neùn .
Tính toaùn :
Döïa vaøo cheá ñoä laøm vieäc ta choïn bình coù theå tích khoaûng 50 l
Theo TL[2]/281 choïn bình chöùa daàu nhö sau :
Loaïi 300 CM
Ñöôøng kính 325*9 mm
Cao H = 1270 mm
Roäng B =765 mm
Khoái löôïng m = 92 kg
4.4. Bình chöùa cao aùp :
Nhieäm vuï : chöùa loûng cao aùp sau thieát bò ngöng tuï vaø cung caáp ñoàng ñeàu löôïng loûng cho van tieát löu . Ngoaøi ra bình chöùa cao aùp coøn laø nôi taäp trung daàu vaø khí khoâng ngöng , laø bình döï tröõ cho heä thoáng laøm vieäc bình thöôøng .
Theo TL[4]/303 ta coù :
Ñoái vôùi NH3 khoâng bôm ta coù :
V= (15002250 )*G*V
G: löôïng taùc nhaân laïnh qua bình chöùa cao aùp
G = 0.1325 kg/s
V : theå tích rieâng ôû nhieät ñoä tk
v= 1.726*10-3 m3/kg
V= 2200*0.1325*1.726*10-3 = 0.38m3
Theo TL[4] choïn bình chöùa coù :
V= 0.4m3
D = 400*10 mm
L =3620 mm
.
4.5. Bình taùch loûng :
Nhieäm vuï : taùch loûng ra khoûi hôi töø daøn laïnh trôû veà maùy neùn ñeå ñaûm baûo haønh trình khoâ cho maùy neùn .
Coâng thöùc tính ñöôøng kính cho bình taùch loûng :
D =
V: Theå tích hôi huùt thöïc teá
v =0.07m/s
: vaän toác trong bình
= 0.1 m/s
d = = 1 m
Theo phuï luïc 70 TL[4] choïn bình taùch loûng sau :
Ñöôøng kính thaân bình taùch D = 1000mm
Chieàu cao H = 2815 mm
Ñöôøng kính oáng hôi d = 200 mm
Troïng löôïng m = 916 kg
5.6. Bình chöùa thu hoài:
Nhieäm vuï : duøng ñeå chöùa moâi chaát loûng xaõ ra töø thieát bò laøm ñaù tröôùc khi ñöa hôi noùng vaøo ñeå xaõ ñaù . Choïn bình chöùa daïng hình truï naèm ngang .
Theo TL[2]/275 ta coù :
VT = Vmax*1.2/0.8
VT : Theå tích bình chöùa
Vmax :theå tích lôùn nhaát cuûa daøn laïnh .
0.8 _ möùc cho pheùp cuûa bình chöùa thu hoài .
1.2 _ heä soá an toaøn .
Maø :
Vmax =
D : Ñöôøng kính maùy laøm ñaù .
h : Chieàu cao ngaäp loûng .
dng :Ñöôøng khính ngoaøi cuûa caùc oáng laøm ñaù .
n : Soá oáng laøm ñaù .
Vmax =3.14*( = 0.2 m3
VT = 0.2*1.2/0.8 = 1.5*0.22 = 0.3 m3
Choïn bình chöùa ngang theo TL[2] :
- Hieäu 0.75 p
- Dung tích VT =0.75 m3
- Ñöôøng kính D*S = 600*8 mm
-Chieàu daøi L = 2000 mm
- Cao H = 500 mm
- khoái löôïng m = 430 kg
5.7. Van tieát löu :
Nhieäm vuï : van tieát löu duøng ñeå tieát löu loûng taùc nhaân laïnh töø aùp suaát ngöng tuï Pk ñeán aùp suaát soâi Po vaø ñieàu chænh vieäc cung caáp loûng cho heä thoáng .
Ñeå deã daøng cho vieäc vaän haønh vaø töï ñoäng hoaù ta choïn van tieát löu töï ñoäng ñieàu chænh nhieät cho kho tröõ ñaù . Neáu nhieät ñoä quaù cao thì van seõ môû theâm , ngöôïc laïi neáu nhieät ñoä quaù thaáp van seõ töï ñoäng ñoùng bôùt laïi .
Ñoái vôùi thieát bò laøm ñaù ta coù theå söû duïng van tieát löu phao theo möïc loûng trong thieát bò laøm ñaù .
Tieát dieän ngang cuûa van tieát löu thieát bò laøm ñaù :
F =
Trong ñoù :
Qo :Naêng suaát laïnh cuûa van tieát löu .
qo : Naêng suaát laïnh rieâng .
: Heä soá neùn cuûa doøng chaûy .
Choïn = 0.7 .
p = pk - po
: khoái löôïng rieâng cuûa NH3 .
F =
= 0.53*10-6 m2 .
Ñöôøng kính van tieát löu :
D = = = 0.82*10-3 m
5.8 Oáng daãn :
Nhieäm vuï : Töøng phaàn rieâng bieät trong heä thoáng ñöôïc lieân laïc vôùi nhau baèng caùc oáng coù ñöôøng kính khaùc nhau . Trong caùc maùy laïnh NH3 choïn oáng daãn baèng theùp keùo lieàn .
Theo phuï luïc 79 , 80 , 81 , 82 TL[9] ta coù :
Döïa vaøo giaûn ñoà cuûa caùc phuï luïc treân . Töø naêng suaát laïnh toái ña vaø nhieät ñoä ta tra ra ñöôøng kính oáng .
-Ñöôøng kính oáng huùt hôi :dh =50 mm
-Ñöôøng kính oáng ñaåy hôi : dñ = 37 mm
-Ñöôøng kính oáng daãn loûng töø TBNT ñeán bình chöùa : dl1 =15 mm
-Ñöôøng kính oáng daãn loûng töø bình chöùa ñeán van tieát löu : dl2
Chöông 9 :
TÍNH KINH TEÁ
I. Chi phí ñaàu tö ban ñaàu :
Choïn maët baèng coù dieän tích laø s = 1000 m2 . Ñaát thueâ trong thôøi gian 10 naêm , giaù thueâ ñaát laø5.106.ñ/thaùng
Chi phí ñaàu tö cho 10 naêm hoaït ñoäng laø :
B =5.106 * 12*10=6*108
. Chi phí xaây döïng nhaø xöôûng: 5.106 ñoàng
9.3. Chi laép ñaët heä thoáng thieát bò :
Baûng giaù thaønh thieát bò :
STT
Teân thieát bò
Qui caùch
Ñôn vò
Giaù thaønh/ñôn vò
Thaønh tieàn
1
Maùy neùn
Mycom N4A
2
100*106
20*106
2
TBNT
KTT 25
1
20*106
20*106
3
Bình chöùa cao aùp
1
15*106
15*106
4
Bình taùch loûng
OT 40
1
3*106
3*106
5
Bình taùch daàu
2
113000
226000
6
Thaùp giaûi nhieät
FRK 20
1
30*106
30*106
7
Daøn laïnh kho
1
10*106
10*106
8
Maùy ñaù
1
40*106
40*106
9
Bôm nöôùc
4 kw
1
500*103
500*103
10
Bôm nöôùc
0.5 kw
2
300*103
300*103
11
Ñoäng cô ñieän
30 kw
2
5*106
10*106
12
Ñoäng cô ñieän
0.62 kw
1
300*103
300*103
13
Giaáy daàu
14
Bitum
100 kg
5000
500*103
15
Oáng theùp
Æ 57
40m
50*103
2*106
16
Oáng theùp
Æ 20
20m
30*103
600*103
17
Van tieát löu phao
1
500*103
500*103
18
Van 1 chieàu
2
200*103
400*103
20
Van chaën
12
200*103
2400*103
21
Van an toaøn
4
200*103
800*103
22
Oáng nhöïa
Æ 57
50m
16*103
800*103
23
Ñeøn cöïc tím
2
400*103
800*103
24
Maùy bieán theá
50 kw
1
80*106
80*106
T Toång chi phí laép ñaët thieát bò : T = 418.026*106 ñoàng .
Toång Toång chi phí ñaàu tö ban ñaàu :
P1 = P1= 418*106 +5*106 +6.108 =1023 *106 ñoàng
Ngo ngoaøi ra coøn coù caùc khoaûng chi phí khaùc : chi phí laép ñaët thieát bò 15%P1 , chi phí laép ñaët ñieän 0.05%P1 , chi phí giao thoâng 0.1%P1 . Taát caû chieám 15.15%P1 .
Vaäy toång chi phí ñaàu tö ban ñaàu :
P = 1. Pd= 15.15*P1 = .15.15*1023*106 = 155*106 ñoàng .
9.2. Chi phí hoaït ñoäng saûn xuaát :
9.2.1. Chi phí ñieän :
Giaù ñieän kinh doanh : 950 ñoàng/kw .
Thôøi gian hoaït ñoäng moät ngaøy laø : 12h .
Coâng suaát toång coäng cuûa nhaø maùy trong 1 ngaøy :
70.2* 12= 842 kw .
* Toång chi phí ñieän trong 10 naêm (3600 ngaøy ) :
Pd = 950*842*3600 = 2880*106 ñoàng .
9.2.2. C Chi phí nöôùc :
Nöôùc laøm ñaù : 0.5*12=6 m3/ngaøy .
Nöôùc boå sung cho bình ngöng : 8 m3/ngaøy .
Nöôùc cuøng cho caùc sinh hoaït khaùc : 1.5 m3/ngaøy .
Toång löôïng nöôùc duøng trong ngaøy : 16 m3/ngaøy .
Giaù nöôùc ôû tp HCM laø : 2000 ñoàng/m3 .
Chi phí nöôùc trong 10 naêm laø :
Pn = 16*2000*3600 = 115*106 ñoàng .
.
Toång chi phí trong voøng 10 naêm :
Pc = 3150*106 ñoàng .
9.2.4. Khaáu hao taøi saûn :
.
Khaáu hao vaät lieäu trong 10 naêm hoaït ñoäng :
Pk = Pc*10%=3455*106 ñoàng
*Toång chi phí hoaït ñoäng trong 10 naêm :
P, = PC +PK =6615*106 ñoàng
9.3. Do D anh thu cuûa nhaø maùy : PT =500*12*3600*400 =86440*106 ñoàng
Sau . 10 naêm ta thu hoài voán vaø laõi laø:
86440*106- - 6615*106 =2025*106 ñoàng
Thu nhaâp haèng thaùng:
2025*106 /12*10=17*106 ñoàng
tieàn thueá:10% ta coøn 15.106 ñoàng
KEÁT LUAÄN
Qua 2t thangtính toaùn vaø thieát keá . Nhìn chung vieäc thieát keá phaân xöôûng saûn xuaát nöôùc ñaù vieân naêng suaát 500 kg/meû cô baûn ñaõ hoaøn thaønh .
Thieát bò laøm ñaù vieân ñaõ ñöôïc thieát keá chi tieát ñaày ñuû veà kích thöôùc , ñieàu kieän laøm vieäc , cheá ñoä vaän haønh .
Caùc thieát bò phuï cuõng ñaõ ñöôïc thieát keá tính toaùn ñaày ñuû , baûo ñaûm yeâu caàu kyõ thuaät ñeå ñöa vaøo saûn xuaát .
Saûn xuaát nöôùc ñaù tinh khieát ñem laïi hieäu quaû kinh teá nhö :
Ñaùp öùng kòp thôøi nhu caàu söû duïng cao cuûa con ngöôøi veà möùc ñoä veä sinh , an toaøn trong söû duïng .
Ngoaøi ra vieäc saûn xuaát nöôùc ñaù taän duïng nguoàn nguyeân lieäu raát doài daøo ñoù laø nöôùc raát deã kieám vaø raát reû .
.
Nhìn chung coâng vieäc tính toaùn thieát keá phaân xöôûng ñaõ hoaøn thaønh . Coù theå ñöa vaøo saûn xuaát ñöôïc vôùi soá voán ñaàu tö khoâng cao vaø chæ sau 3 naêm hoaït ñoäng coù theå thu hoài laïi voán .
Tuy nhieân do kieán thöùc coøn haïn cheá , chöa coù kinh nghieäm nhieàu trong thieát keá , hôn nöõa thôøi gian coøn haïn cheá neân ñoà aùn naøy khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt . Vì vaäy em mong quí thaày coâ vaø baïn beø seõ ñoùng goùp yù kieán ñeå ñoà aùn naøy ñöôïc hoaøn thieän hôn taïo cô sôû cho em laøm luaïn vaên sau naøy.
Cuoái cuøngem xin chaân thaønh cam ôn thaày TRAÀN VAÊN NGHEÄ ñaõ nhieät tình höùôùng daån cho em hoaøn thaønh toát ñoà aùn naøy.
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
[1]. Traàn Ñöùc Ba , Phaïm Vaên Boân , Nguyeãn Vaên Taøi , Traàn Thu Haø , Hoà Ñaéc Loäc , CHOUMAK.I.G , CHEPURNHENCO V.P , PARKHALADZE E.G – “Coâng ngheä laïnh nhieät ñôùi “ – NXB noâng nghieäp Tp. HCM , 1994 .
[2] . Nguyeãn Ñöùc Lôïi – “Höôùng daãn thieát keá heä thoáng laïnh “ – NXB giaùo duïc , 1996 .
[3]. Nguyeãn Ñöùc Lôïi, Phaïm Vaên Tuøy , Ñinh Vaên Thuaän – “Kyõ thuaät laïnh öùng duïng “ – NXB giaùo duïc , 2000 .
[4]. Traàn Thanh Kyø – “Maùy laïnh” – NXB giaùo duïc , 1994 .
[5]. Nguyeãn Ñöùc Lôïi, Phaïm Vaên Tuøy – “Moâi chaát laïnh” – NXB giaùo duïc , 1994 .
[6]. Traàn Vaên Ngheä , Traàn Huøng Duõng – “Quaù trình vaø thieát bò trong coâng ngheä hoùa hoïc taäp 11” – tröôøng ÑHBK – Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp.HCM .
[7]. Nguyeãn Ñöùc Lôïi, Phaïm Vaên Tuøy – “Baøi taäp kyõ thuaät laïnh” _ NXB giaùo duïc , 1996 .
[8]. Nguyeãn Ñöùc Lôïi –“Kyõ thuaät laïnh cô sôû” – NXB giaùo duïc .
[9]. Hoà Leâ Vieân –“Thieát keá vaø tính toaùn caùc chi tieát thieát bò hoùa chaát” – NXB KHKT , 1978 .
[10]. Traàn Ñöùc Ba , Phaïm Vaên Boân , Nguyeãn Xuaân Tieán , Nguyeãn Anh Haûi , Hoà Ñaéc Loäc , Traàn Huøng Duõng – “Kyõ thuaät laïnh ñaïi cöông” – NXB ÑHBK Tp.HCM, 1994 .
[11]. “Soå tay Quaù Trình vaø Thieát Bò coâng ngheä hoùa hoïc taäp I” . Bieân soaïn : Boä moân Quaù Trình vaø Thieát Bò coâng ngheä hoùa hoïc tröôøng ÑHBK Haø Noäi .
[12]. “Soå tay Quaù Trình vaø Thieát Bò coâng ngheä hoùa hoïc taäp II” . Bieân soaïn : Boä moân Quaù Trình vaø Thieát Bò coâng ngheä hoùa hoïc tröôøng ÑHBK Haø Noäi .
Các file đính kèm theo tài liệu này:
a1.doc
