Thiết kế hệ thống điều hòa không khí cho tổ hợp văn phòng thương mại Viglacera

TiÕt diÖn a x b (mm x mm) 1-2 1,2 1050 300 x 700 2-3 2,8 525 250x500 (øng víi FCU 2 miÖng thæi) B¶ng 6.37. KÝch th­íc ®­êng giã cÊp cña 1 FCU cña phßng 4 tÇng 2 §o¹n èng ChiÒu dµi (m) L­u l­îng (l/s) TiÕt diÖn a x b (mm x mm) 1 - 2 1,2 640 250 x 500 B¶ng 6.38. KÝch th­íc ®­êng giã cÊp cña 1 FCU cña tÇng 1 §o¹n èng ChiÒu dµi (m) L­u l­îng (l/s) TiÕt diÖn a x b (mm x mm) 1-2 1,2 1300 350 x 650 2-3 2,8 650 250 x 500 Kh«ng khÝ ®­îc thæi nhê qu¹t cña c¸c FCU (v× trë lùc ®­êng giã cÊp nhá h¬n trë lùc cña FCU). 6.4. TÝnh tæn thÊt ¸p suÊt vµ chän qu¹t cÊp giã t­¬i V× ë ®©y ta dïng qu¹t ®Ó cÊp giã t­¬i cho c¸c FCU nªn ta tÝnh tæn thÊt ¸p suÊt cña ®­êng giã cÊp pc ®Ó tÝnh c«ng suÊt qu¹t cña qu¹t cÊp . Tæn thÊt ¸p suÊt cña ®­êng èng giã cÊppc: pc = pm +pcb + pmc ë ®©y : pm : Tæn thÊt ma s¸t pcb : Tæn thÊt côc bé pmc : Tæn thÊt miÖng cÊp +) Tæn thÊt ma s¸t pm : Tæn thÊt ma s¸t pm = l.pl ®­îc tÝnh trong b¶ng sau : §o¹n èng ChiÒu dµi L­u l­îng (l/s) TiÕt diÖn a x b (mm) pl (Pa/m) pm (Pa) Qu¹t - C17 12 32366 22001900 1 12 C17 - C16 3,5 30266 21001900 1 3,5 C16 - C15 3,5 28166 21001800 1 3,5 C15 - C14 3,5 26066 20001800 1 3,5 C14 - C13 3,5 23966 19001800 1 3,5 C13 - C12 3,5 21866 19001800 1 3,5 C12 - C11 3,5 20046 18001700 1 3,5 C11 - C10 3,5 18226 17001600 1 3,5 C10 - C9 3,5 16406 17001500 1 3,5 C9 - C8 3,5 14586 16001500 1 3,5 C8 - C7 3,5 12766 16001400 1 3,5 C7 - C6 3,5 10946 14001300 1 3,5 C6 - C5 3,5 9126 12501200 1 3,5 C5 - C4 3,5 7625 13001000 1 3,5 C4 - C3 3,5 6578 12001000 1 3,5 C3 - C2 4,2 4221 1100800 1 4,2 C2 - C1 4,2 2210 800600 1 4,2 C1 - 1 2 1560 650x600 1 2 1 - 5 5 260 300x250 1 5 5 - 8 6 130 250x150 1 6 8 - 11 4,5 390 350x300 1 4,5 11 - 12 7,5 260 300x250 1 7,5 12 - 12” 1,5 130 250x150 1 1,5 VËy pm = 95,9 (Pa) +) Tæn thÊt côc bé pcb : §o¹n èng Qu¹t - C17 : Cã trë lùc côc bé t¹i cót 900 kh«ng cã c¸nh h­íng dßng, kÝch th­íc 2200x1900 (mm). Tõ b¶ng 1.22 víi W = 2200; d = 1900 nªn W/d = 1,157 vËy a = 4 chiÒu dµi t­¬ng ®­¬ng t¹i n¬i xÈy ra côc bé lt® = a.d = 4.1,9 = 7,6 (m) Trë lùc côc bé t¹i cót: pcb = 7,6.1 = 7,6 (m)  §o¹n èng C17 - C16 : T¹i C17 cã trë lùc côc bé cña dßng ®i th¼ng khi cã dßng rÏ nh¸nh, ë ®©y A1 = 2,2.1,9 = 4,18 (m2); A2 = 2,1.1,9 = 3,99 (m2) A2/A1 = 0,95. Tèc ®é v1 = 7,74 (m/s); v2 = 7,585 (m/s)v2/v1 = 0,97. Tõ b¶ng 1-24 ta cã n = 0,02. VËy trë lùc côc bé t¹i C17 : pcb = n..2/2 = 0,02.1,2.7,5852/2 = 0,69 (Pa) C¸c ®o¹n èng cßn l¹i tÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã gi¸ trÞ ghi trong b¶ng sau: §o¹n èng A1 (m2) A2 (m2) A2/A1 (m/s) (m/s) n pcb (Pa) C16 - C15 3,99 3,78 0,94 7,585 7,45 0,98 0,02 0,67 C15 - C14 3,78 3,6 0,95 7,45 7,24 0,97 0,02 0,63 C14 - C13 3,63 3,42 0,95 7,24 7 0,95 0,02 0,59 C13 - C12 3,42 3,42 1 7 6,39 0,9 0,01 0,25 C12 - C11 3,42 3,06 0,9 6,39 6,05 0,95 0,02 0,44 C11 - C10 3,06 2,72 0,88 6,05 5,7 0,94 0,02 0,39 C10 - C9 2,72 2,55 1,09 5,7 6,43 1,2 0,07 1,74 C9 - C8 2,55 2,4 0,94 6,43 6,08 0,95 0,02 0,45 C8 - C7 2,4 2,24 0,93 6,08 5,7 0,93 0,02 0,39 C7 - C6 2,24 1,82 0,8 5,7 5,7 1 0 0 C6 - C5 1,82 1,456 0,8 5,7 6,27 1,1 0,035 0,78 C5 - C4 1,456 1,3 0,9 6,27 5,86 0,96 0,01 0,2 C4 - C3 1.3 1,2 0,92 5,86 5,48 0,93 0,02 0,36 C3 - C2 1,2 0,88 0,73 5,48 4,79 0,8 0,06 0,826 C2 - C1 0,88 0,48 0,6 4,79 4,6 0,96 0,1 1,2696 C1 - 1 d = 0,6 w = 0,8 w/d = 1,3 a = 7 lt® = 4,2 (m) 4,2 1 - 5 0,39 0,275 0,7 4 4,25 1,07 0,05 0,54 5 - 8 0,275 0,22 0,8 4,25 4,0375 0,95 0,02 0,2 8 - 11 0,22 0,154 0,7 4,0375 3,63 0,9 0,06 0,49 11 - 12 0,154 0,1078 0,7 3,63 3,37 0,93 0,06 0,43 12 - 12” d = 0,15 w=0,25 w/d=1,67 a=7,5 lt®=11,25(m) 11,25 pcb 26,78 VËy : p = pms + pcb = 95,9 + 26,78 = 122,68 (Pa) X¸c ®Þnh c«ng suÊt cña qu¹t cÊp giã t­¬i : N = (W) Trong ®ã : p = 122,68 (Pa) V = 32366(l/s) = 32,366(m3/s) : HiÖu suÊt cña qu¹t, ë ®ay ta chän = 0,7 VËy N = = 5672 (W) = 5,672 (kW) Tra catalog m¸y ta chän lo¹i qu¹t cÊp 66 LDW cã th«ng sè kü thuËt nh­ sau: L­­ l­îng giã : 33 (m3/s) Tæn thÊt ¸p suÊt : 123 (Pa) §­êng kÝnh b¸nh c«ng t¸c :1676 (mm) Tèc ®é: 4,8 (rad/s) Khèi l­îng : 2,63 tÊn C«ng suÊt qu¹t : 11 (kW) §iÖn sö dông : 415 (V); 50 (Hz) 6.5. TÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ ®­êng èng giã th¶i Do l­îng giã t­¬i cÊp vµo bao nhiªu th× ta ph¶i th¶i ra bÊy nhiªu nªn trong ®å ¸n nµy em chän kÝch th­íc cña ®­êng èng giã th¶i b»ng kÝch th­íc cña ®­êng èng giã t­¬i ®· cÊp, mÆc dï tèc ®é cña c¸c ®o¹n èng cña ®­êng giã th¶i nhá h¬n tèc ®é cña c¸c ®o¹n èng cña ®­êng giã cÊp. 6.6. TÝnh to¸n th«ng giã tÇng hÇm +) TÇng hÇm bao gåm c¸c khu: Phßng kü thuËt vµ phßng th­êng trùc Khu ®Ó xe Khu vÖ sinh Theo ta chän hÖ sè thay ®æi kh«ng khÝ (cßn gäi lµ béi sè tuÇn hoµn) cho c¸c khu nh­ sau: Phßng kü thuËt vµ phßng th­êng trùc: ta chän béi sè tuÇn hoµn 10 m3/h/(m3phßng) Khu ®Ó xe: ta chän béi sè tuÇn hoµn 10 m3/h/(m3phßng) Khu vÖ sinh: Khu vÖ sinh nam cã 1 chËu xÝ vµ 3 chËu tiÓu nªn béi sè tuÇn hoµn sÏ lµ: 50 + 25.3 = 125 (m3/h) Khu vÖ sinh n÷ cã 2 chËu xÝ nªn béi sè tuÇn hoµn sÏ lµ: 50.2 = 100 (m3/h) Do ®ã l­u l­îng kh«ng khÝ cÇn l­u th«ng cña c¸c khu sÏ lµ: Phßng kü thuËt vµ phßng th­êng trùc: L = 10.V = 10.47,452 = 474,52 (m3/h) Khu ®Ó xe: L = 10.3,5.1091 = 38187 (m3/h) Khu vÖ sinh: L = 125 + 100 = 225 (m3/h) Trong ®ã V: ThÓ tÝch phßng Nh­ vËy ë ®©y ta chän 3 qu¹t hót ATA61 cña h·ng GEBHARDT cho 3 phßng kÜ thuËt vµ kü thuËt (tr×nh bµy trong b¶n vÏ ) ®Ó hót kh«ng khÝ tõ trong c¸c phßng ra khu ®Ó xe. Nh­ vËy sau khi hót kh«ng khÝ ra khu ®Ó xe th× l­u l­îng kh«ng khÝ cÇn l­u th«ng sÏ lµ: L = 38187 + 225 + 474,52 = 41249 (m3/h). Do ®ã ta sÏ thiÕt kÕ hÖ thèng hót giã cho kh«ng gian tÇng hÇm nh­ sau: Ta chän 1 miÖng hót cho WC nam, vµ 1 miÖng hót cho WC n÷ . Th«ng sè cña miÖng hót: MiÖng hót MHS 150x150 (mm) cã: VËn tèc giã t¹i miÖng hót: v = 3 (m/s) Tæn thÊt giã t¹i miÖng hót Ps = 8 (Pa) vµ 25 miÖng hót cho kh«ng gian ®Ó xe khi ®ã l­u l­îng qua 1 miÖng hót lµ: Lmh = 41249/25 = 1650 (m3/h) = 458,3 (l/s). Theo ta chän miÖng hót nh­ sau: MiÖng hót MHS cña h·ng Reetech cã kÝch th­íc dµi x réng = 750x400 (mm), tõ ®ã ta tra ®­îc vïng ¸p suÊt ®éng S = 0,162 (m2) tèc ®é kh«ng khÝ t¹i miÖng hót: v = 458,3/1000.0,162 = 2,83 (m/s). +) TÝnh to¸n ®­êng èng vµ trë lùc, chän qu¹t th«ng giã cho tÇng hÇm: -) TÝnh to¸n ®­êng èng: §o¹n 5’ - 6’: L­u l­îng b»ng l­u l­îng cña 1 miÖng hót ta cã: L5’ - 6’ = 485,3 (l/s) Khi chän tæn thÊt ¸p suÊt øng víi 1m chiÒu dµipl = 0,8 (Pa/m). Tõ ®å thÞ 1.9 ta t×m ®­îc tèc ®é kh«ng khÝ v = 4,8 (m/s); ®­êng kÝnh d = 350mm. Tõ b¶ng 1.20 víi d = 350 (mm) ta chän tiÕt diÖn èng ch÷ nhËt cã kÝch th­íc cao x réng = 250x650 (mm). Víi c¸c ®o¹n èng sau b»ng c¸ch tÝnh t­¬ng tù ta còng t×m ®­îc kÝch th­íc cña c¸c ®o¹n èng. Gi¸ trÞ ®ã ®­îc cho trong b¶ng sau: §o¹n èng L­u l­îng L (l/s) VËn tèc v (m/s) KÝch th­íc cao x réng (mm) 5’ - 6’ 458,3 4,8 250x650 6’ - 7’ 916,6 5,6 300x650 7’ - 8’ 1374,9 6 350x700 8’ - a 1833,2 6,9 350x900 17’ - 16’ 458,3 4,8 250x650 16’ - 15’ 916,6 5,6 300x650 15’ - 14’ 1374,9 6 350x700 14’ - b 1833,2 6,9 350x900 1 - 2 35 1,7 100x100 1’ - 2 28 1,6 100x100 2 - 3 63 2,7 100x200 3 - 4 521,3 5 250x500 4 - 5 979,6 5,7 300x600 5 - 6 1437,9 6,1 350x700 6 - 7 1896,2 6,8 450x800 7 - 8 2354,5 7,1 400x900 8 - 9 2812,8 7,5 450x900 9 - 10 4646 8 650x1000 10 - 11 5104,4 8,3 650x1200 18 - 17 458,3 4,8 250x650 17 - 16 916,6 5,6 300x650 16 - 1’ 1374,9 6 350x700 15 - 14 1833,2 6,9 350x900 14 - b 2291,5 7 400x1000 b - 13 4124,7 8,1 450x1300 13 - 12 4583 8,4 450x1400 12 - 11 5041,3 9 450x1500 11 - 19 8770,3 9,5 500x1900 19 - 20 9228,6 9,7 500x1900 20 - Qu¹t 9686,9 9,9 500x2000 -) TÝnh to¸n trë lùc: ph = pm + pcb + pmc ë ®©y : pm : Tæn thÊt ma s¸t ; pcb : Tæn thÊt côc bé; pmc: Tæn thÊt miÖng cÊp +) Tæn thÊt ma s¸tpm : Tæn thÊt ma s¸t pm = l.pl ®­îc tÝnh trong b¶ng sau : §o¹n èng ChiÒu dµi L­u l­îng (l/s) TiÕt diÖn a x b (mm) pl (Pa/m) pm (Pa) 5’ - 6’ 3,2 458,3 250x650 0,8 2,56 6’ - 7’ 3,6 916,6 300x650 0,8 2,88 7’ - 8’ 4,57 1374,9 350x700 0,8 3,65 8’ - a 4,33 1833,2 350x900 0,8 3,46 17’ - 16’ 3,2 458,3 250x650 0,8 2,88 16’ - 15’ 3,6 916,6 300x650 0,8 3,84 15’ - 14’ 7,5 1374,9 350x700 0,8 0,5 14’ - b 4,8 1833,2 350x900 0,8 0,8 1 - 2 0,63 35 100x100 0,8 2,33 1’ - 2 1 28 100x100 0,8 3,05 2 - 3 2,92 63 100x200 0,8 3,06 3 - 4 3,82 521,3 250x500 0,8 3,04 4 - 5 3,83 979,6 300x600 0,8 3,05 5 - 6 3,81 1437,9 350x700 0,8 3,47 6 - 7 3,82 1896,2 450x800 0,8 2,34 7 - 8 4,34 2354,5 400x900 0,8 1,76 8 - 9 2,93 2812,8 450x900 0,8 2,44 9 - 10 2,21 4646 650x1000 0,8 2,56 10 - 11 3,06 5104,4 650x1200 0,8 2,88 18 - 17 3,2 458,3 250x650 0,8 2,88 17 - 16 3,6 916,6 300x650 0,8 2,88 16 - 15 3,6 1374,9 350x700 0,8 2,88 15 - 14 3,6 1833,2 350x900 0,8 3,84 14 - b 4,8 2291,5 400x1000 0,8 1,96 b - 13 2,45 4124,7 450x1300 0,8 2,32 13 - 12 2,9 4583 450x1400 0,8 2,8 12 - 11 3,5 5041,3 450x1500 0,8 3,1 11 - 19 1,8 8770,3 500x1900 0,8 1,44 19 - 20 2,8 9228,6 500x1900 0,8 2,24 20 - Qu¹t 3,4 9686,9 500x2000 0,8 2,72 pms 82,256 +) Tæn thÊt côc bépcb : XÐt ®o¹n 1 - 2 : T¹i 1 cã trë lùc cña dßng kh«ng khÝ hót vµo miÖng hót vµo miÖng hót råi ngoÆt theo cót th¼ng gãc(cã dïng c¸nh h­íng dßng) ®i trong ®­êng èng hót. Theo b¶ng 1.22 v× miÖng hót ®· chän lo¹i MHS 150x150, nghÜa lµ ë ®©y d = 150 (mm) = 0,15 (m); w = 150 (mm) = 0,15 (m) w/d = 1. Theo b¶ng 1.22 tra theo cót th¼ng gãc cã nhiÒu c¸nh h­íng dßng ta cã a = 10 vµ chiÒu dµi t­¬ng ®­¬ng lt® = a.d = 10.0,15 = 1,5 (m). VËy trë lùc côc bé t¹i 1 víi p = 0,8 (Pa) lµ : p = lt®.p1 = 0,8.1,5 = 1,2 (Pa) XÐt ®o¹n 2 - 3 : T¹i 2 cã trë lùc cña dßng ®i th¼ng khi cã 1 dßng kh¸c hßa nhËp vµo, theo b¶ng 1.24 cho tr­êng hîp dßng hßa nhËp: A2 = 100x100 (mm); v2 = 1,7 (m/s) A1 = 100x200 (mm); v1 = 2,7 (m/s) A2/ A1 = 0,01/0,02 = 0,5; v2/ v1 = 0,63 Theo b¶ng 1.24 ta cã n = 0,23. VËy trë lùc côc bé cña dßng ®i th¼ng t¹i 2 : p2 = n.p®. v2/2 = 0,23.1,2.2,72/2 = 1 (Pa) C¸c ®o¹n sau tÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã gi¸ trÞ cho trong b¶ng sau: §o¹n èng A1 (m2) A2 (m2) A2/A1 (m/s) (m/s) n pcb (Pa) 3 - 4 0,125 0,02 0,16 5 2,7 0,54 0,2 4,5 4 - 5 0,21 0,125 0,6 5,7 5 0,87 0,1 1,95 5 - 6 0,245 0,21 0,85 6,1 5,7 0,93 0,02 0,45 6 - 7 0,32 0,245 0,76 6,8 6,1 0,9 0,06 1,67 7 - 8 0,36 0,32 0,89 7,1 6,8 0,95 0,02 0,6 8 - 9 0,405 0,36 0,88 7,5 7,1 0,95 0,02 0,68 5’ - 6’ d=0,25 w=0,65 w/d=2,6 a=13 lt®=3,25 2,6 6’ - 7’ 0,195 0,1625 0,8 5,6 4,8 0,85 0,03 0,56 7’ - 8’ 0,245 0,195 0,79 6 5,6 0,93 0,02 0,432 8’ - a 0,315 0,245 0,78 6,9 6 0,87 0,02 0,57 9 - 10 0,65 0,405 0,6 8 7,5 0,93 0,1 3,84 10 - 11 0,78 0,65 0,8 8,3 8 1,1 0 0 17’ - 16’ d=0,25 w=0,65 w/d=2,6 a=13 lt®=3,25 2,6 16’ - 15’ 0,195 0,1625 0,8 5,6 4,8 0,85 0,03 0,56 15’ - 14’ 0,245 0,195 0,79 6 5,6 0,93 0,02 0,432 14’ - b 0,315 0,245 0,78 6,9 6 0,87 0,02 0,57 18 - 17 d=0,25 w=0,65 w/d =2,6 a = 13 lt®= 3,25 2,6 17 - 16 0,195 0,1625 0,8 5,6 4,8 0,85 0,03 0,56 16 - 15 0,245 0,195 0,79 6 5,6 0,93 0,02 0,432 15 - 14 0,315 0,245 0,78 6,9 6 0,87 0,02 0,57 14 - b 0,36 0,315 0,875 7 6,9 0,98 0 0 b - 13 0,585 0,36 0,6 8,1 7 0,86 0,3 2,916 13 - 12 0,63 0,585 0,9 8,4 8,1 1,03 0,02 0,972 12 - 11 0,7 0,63 1,11 9 8,4 0,93 0 0 11 - 19 0,7 0,95 0,73 9 9,5 0,94 0,06 2,916 19 - 20 0,95 0,95 1 9,7 9,5 0,97 0 0 20 -Qu¹t 1 0,95 0,95 9,9 9,7 0,98 0 0 pcb 36,05 VËy : p = pms + pcb = 82,256 + 36,05 = 118,306 (Pa) Tra catalog m¸y cña qu¹t h­íng trôc cña h·ng GEBHARDT(CHLB §øc) ta chän lo¹i qu¹t cÊp ARM F2 cã th«ng sè kü thuËt nh­ sau: L­­ l­îng giã : 45000 (m3/h) Tæn thÊt ¸p suÊt : 150 (Pa) Ch­¬ng 7: Ph­¬ng ¸n thi c«ng, l¾p ®Æt, ch¹y thö hÖ thèng. 7.1. L¾p ®Æt hÖ thèng èng n­íc. +) C¸c c«ng ®o¹n chuÈn bÞ l¾p ®Æt ®­êng èng n­íc: §éi thi c«ng sÏ phèi hîp víi ®¬n vÞ thi c«ng tiÕn hµnh l¾p ®Æt vµ dÞch chuyÓn giµn gi¸o phôc vô cho c«ng viÖc l¾p ®Æt ®­êng èng n­íc cho tßa nhµ tæ hîp v¨n phßng VIGLACERA C¸c khu vùc réng l¾p giµn gi¸o cè ®Þnh däc theo tuyÕn thi c«ng ®Ó thuËn tiÖn cho thao t¸c. C¸c khu vùc kh¸c cã thÓ sö dông giµn gi¸o cã l¾p b¸nh xe ®Ó ®¶m b¶o tÝnh c¬ ®éng cao. ChuÈn bÞ c¸c biÖn ph¸p vÒ an toµn lao ®éng cho c«ng nh©n vµ kü s­ tiÕn hµnh c«ng viÖc. VÖ sinh ®­êng èng tr­íc vµ sau khi l¾p ®Æt b»ng c¸ch: lau chïi s¹ch dÇu mì, dïng khÝ nÐn thæi hÕt bôi bÈn bÒ mÆt trong vµ ngoµi èng. +) C¸c c«ng ®o¹n thi c«ng: -) L¾p ®­êng èng n­íc l¹nh Bao gåm: §­êng èng cña trôc chÝnh xuyªn tÇng §­êng èng nèi Chiller tÇng m¸i C¸c ®­êng èng nèi víi c¸c FCU cña tõng tÇng, tõng phßng HÖ thèng èng xuyªn tÇng ®i trong hép kü thuËt, ®­îc cè ®Þnh vµo c¸c gi¸ ®ì, g¾n chÆt vµo dÇm bª t«ng. Gi¸ ®ì èng n­íc ®­îc chÕ t¹o b»ng s¾t, c¸c bul«ng(bul«ng th­êng, bul«ng në), vËt liÖu c¸ch nhiÖt, èng n­íc ®­îc treo lªn trÇn nhµ b»ng nh÷ng gi¸ treo èng. Gi¸ treo ®ì èng ®­îc chÕ t¹o b»ng s¾t, ty treo m¹ kÏm, bul«ng në, vËt liÖu c¸ch nhiÖt, ®Öm cao su chång rung C¸c bu l«ng në ®­îc cÊy vµo bª t«ng b»ng c¸ch khoan lç. Bu l«ng në ph¶i ch×m s©u trong bª t«ng kh«ng ®­îc thõa ra ngoµi. L¾p ®Æt gi¸ ®ì vµ gi¸ treo ch¾c ch¾n vµo dÇm bª t«ng c¨n chØnh chÝnh x¸c, sau ®ã ®Æt èng thÐp lªn gi¸. §èi víi gi¸ treo èng, khi ®­a gèi ®ì c¸ch nhiÖt vµo sÏ h¹ thÊp ®é cao cña gi¸ ®ì b»ng chiÒu dÇy cña gèi ®ì. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gi¸ treo ®ì èng tuú thuéc vµo ®­êng kÝnh èng §­êng èng n­íc l¾p ®Æt ph¶i ®¶m b¶o lµ c¸c ®­êng th¼ng ®ång t©m, h¹n chÕ tèi ®a c¸c tr­êng hîp rÏ nh¸nh vµ chuyÓn h­íng ®ét ngét v× c¸c vÞ trÝ nµy cã trë lùc côc bé rÊt lín. §­êng èng ®i xuyªn sµn hoÆc xuyªn t­êng ®­îc bäc mét líp èng b»ng thÐp, m¹ch hµn kh«ng ®Ó trong èng b¶o vÖ, khe hë gi÷a ®­êng èng vµ èng thÐp b¶o vÖ ®­îc chÌn kÝn b»ng vËt liÖu c¸ch nhiÖt. HÖ thèng ®­êng èng hót tuyÖt ®èi kh«ng ®­îc cã vÞ trÝ nµo h×nh vßng cung ®i lªn ®Ó tr¸nh t¹o thµnh c¸c tói khÝ. HÖ thèng ®­êng èng n­íc l¹nh ®­îc liªn kÕt víi nhau theo ph­¬ng ph¸p hµn hå quang ®iÖn. C¸c mèi hµn ph¶i ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu sau: C¸c èng thÐp hµn nèi ph¶i cã ®­êng kÝnh ®ång nhÊt. C¸c ®Çu tiÕp xóc hµn ®­îc mµi v¸t 30 - 45 o C¸c ®Çu tiÕp xóc hµn ®­îc tÈy s¹ch Mèi hµn cã chiÒu dÇy kim lo¹i b»ng hoÆc lín h¬n chiÒu dÇy cña èng nèi. C¸c ®Çu èng thÐp nèi víi m¸y l¹nh, b¬m n­íc l¹nh vµ c¸c van lín dïng mÆt bÝch thÝch hîp. PhÇn cao nhÊt cña ®­êng èng trôc chÝnh nèi víi van x¶ khÝ tù ®éng, phÇn thÊp nhÊt trªn ®­êng trôc chÝnh nèi víi van x¶ ®¸y. C¸c ®­êng èng thÐp sau khi liªn kÕt víi nhau ®­îc lµm vÖ sinh b»ng c¸ch dïng m¸y nÐn khÝ thæi s¹ch tõng ®o¹n èng, víi c¸ch lµm nh­ vËy lµm s¹ch toµn bé ®­êng èng. +) Qu¸ tr×nh thö kÝn: KiÓm tra toµn bé tuyÕn èng cÇn thö ¸p lùc tr­íc khi thö. L¾p ®ång hå ®o ¸p suÊt ®Ó ®o ¸p suÊt n­íc trong èng. Dïng m¸y b¬m n­íc b¬m ®Èy n­íc vµo ®­êng èng, trong qu¸ tr×nh b¬m cã biÖn ph¸p thÝch hîp nhÊt x¶ hÕt kh«ng khÝ trong ®­êng èng ra ngoµi. T¨ng dÇn ¸p suÊt n­íc ®ång thêi quan s¸t ®­êng èng, khi ®¹t ¸p suÊt trong ®­êng èng ®¹t ®Õn P = 0.6 ¸p lùc thö th× kh«ng t¨ng n÷a ®Ó quan s¸t. TiÕp tôc t¨ng ®Õn trÞ sè ¸p suÊt thö. Cuèi cïng gi÷ ë ¸p suÊt thö kÝn trong thêi gian 12 - 24 giê. -) Thö ¸p lùc ®¹t yªu cÇu khi hÖ thèng èng: Kh«ng cã vÕt r¹n, nøt. Kh«ng bÞ dß rØ, kh«ng cã sù biÕn d¹ng. Trong 6 giê ®Çu ¸p suÊt cã thÓ gi¶m xuèng 10%. Trong c¸c giê cuèi ¸p suÊt kh«ng thay ®æi. +) B¶o «n ®­êng èng dÉn n­íc l¹nh. Sau khi hÖ thèng èng ®· ®­îc thö ®¶m b¶o kÝn th× tiÕn hµnh c«ng viÖc b¶o «n. -) C¸c b­íc c«ng viÖc: S¬n chèng rØ èng thÐp. B¶o «n b»ng vËt liÖu c¸ch nhiÖt polyurethane. Bªn ngoµi líp b¶o «n c¸ch nhiÖt Polyurethane ®­îc bäc mét líp t«n ®Ó b¶o vÖ. -) Ph­¬ng ph¸p b¶o «n èng ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau: T«n ®­îc cuèn thµnh d¹ng èng h×nh trô b»ng m¸y lèc t«n chuyªn dông . C¸c èng nµy cã kÝch th­íc phï hîp víi ®­êng kÝnh tõng lo¹i èng vµ cã chiÒu dµi tiªu chuÈn 1m, hai ®Çu ®­îc l¨n g©n ®Ó ghÐp nèi. C¸c èng ®­îc vËn chuyÓn tíi c«ng tr­êng phï hîp víi tiÕn ®é thi c«ng. T¹i ®©y, èng t«n ®­îc l¾p ghÐp vµo ®­êng èng theo kÝch th­íc phï hîp. MÐp èng t«n ®­îc liªn kÕt chÆt b»ng ®inh rivª vµ lµm kÝn b»ng silicol; kho¶ng c¸ch gi÷a èng thÐp vµ èng t«n ®­îc kª b»ng ®Öm Polyurethane ®¶m b¶o trßn ®Òu, kh«ng bÞ mÐo, bÑp... Sau khi hoµn chØnh tõng ®o¹n sÏ bÞt ®Çu ®Ó tiÕn hµnh b¶o «n. VËt liÖu b¶o «n ®­îc pha trén tõ 2 thµnh phÇn d¹ng láng víi tØ lÖ thÝch hîp sau ®ã ®­îc rãt vµo trong èng t«n. Do ph¶n øng ho¸ häc chóng sÏ në vµ ®iÒn ®Çy kh«ng gian bäc t¹o thµnh líp c¸ch nhiÖt d¹ng bät ngËm khÝ ®¶m b¶o c¸ch nhiÖt vµ chèng ®äng s­¬ng cho chi tiÕt. §èi víi c¸c chi tiÕt cã h×nh d¹ng bÒ mÆt phøc t¹p: van chÆn, khíp nèi, c«n chuyÓn tiÕp van mét chiÒu, phin läc, mÆt bÝch... ®­îc b¶o «n b»ng ph­¬ng ph¸p ®iÒn ®Çy chÊt c¸ch nhiÖt (Polyurethane). Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc tiÕn hµnh nh­ sau: -) Gß vá bao kÝn chi tiÕt b»ng t«n víi h×nh d¹ng hîp lý, phï hîp víi kÝch th­íc, h×nh d¹ng cña chi tiÕt, ®¶m b¶o tÝnh kü thuËt: kÝn khÝt, bÒn v÷ng.., ®¶m b¶o vÒ mÆt thÈm mü. -) Trén hçn hîp chÊt c¸ch nhiÖt (tõ 2 thµnh phÇn d¹ng láng), sau ®ã rãt vµo trong vá bao víi mét l­îng thÝch hîp. Sau mét thêi gian 5 ¸ 7 phót 2 thµnh phÇn nµy sÏ ph¶n øng víi nhau në ra ®iÒn ®Çy kh«ng gian bao bäc t¹o thµnh líp c¸ch nhiÖt d¹ng bät ngËm khÝ ®¶m b¶o c¸ch nhiÖt vµ chèng ®äng s­¬ng cho chi tiÕt. +) Nèi èng n­íc víi c¸c thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt FCU Nèi èng n­íc l¹nh tõ ®­êng èng chÝnh vµo c¸c thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt, bao gåm: L¾p 2 van chÆn ngay s¸t 2 ®Çu èng n­íc cÊp vµ håi. Van ®iÖn tõ nèi sau van chÆn èng håi (chó ý chiÒu ch¶y cña n­íc). Nèi mÒm chèng rung cho thiÕt bÞ ®­îc nèi sau van ®iÖn tõ vµ van chÆn ®­êng ®Èy tíi 2 ®­êng èng n­íc cña thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt. 7.2. L¾p hÖ thèng cÊp, tuÇn hoµn kh«ng khÝ vµ hót khÝ th¶i. HÖ thèng bao gåm: +) HÖ thèng èng giã cÊp kh«ng khÝ s¹ch vµ hót thÝ th¶i: - HÖ thèng cÊp kh«ng khÝ s¹ch ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c hót kh«ng khÝ s¹ch tõ ngoµi trêi vµo theo ®­êng cÊp giã t­¬i(kÝch th­íc ®· tÝnh to¸n ë trªn). T¹i ®©y kh«ng khÝ s¹ch (khÝ t­¬i) ®­îc hoµ trén víi kh«ng khÝ håi vÒ tõ c¸c khu vùc cÇn ®iÒu hoµ, qua dµn trao ®æi nhiÖt cña FCU ®­îc xö lý vµ cÊp vµo kh«ng gian ®iÒu hoµ. - HÖ thèng hót khÝ th¶i ra ngoµi. HÖ thèng nµy dïng qu¹t ( Ly t©m, h­íng trôc vµ g¾n t­êng) cã l­u l­îng, ¸p suÊt hót ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o ®¹t ®­îc béi sè trao ®æi kh«ng khÝ theo tiªu chuÈn, th¶i hÕt kh«ng khÝ ®éc h¹i ra ngoµi. - HÖ thèng cÊp kh«ng khÝ l¹nh vµ tuÇn hoµn cho FCU: c¸c FCU ®­îc ®Êu tíi c¸c miÖng thæi qua hÖ thèng ®­êng èng giã, kh«ng khÝ håi sau khi hoµ trén víi khÝ t­¬i ®i qua dµn trao ®æi nhiÖt cña FCU vµ ®­îc thæi th¼ng vµo kh«ng gian cÇn ®iÒu hoµ. +) C¸c c«ng ®o¹n chuÈn bÞ §éi phôc vô thi c«ng sÏ phèi hîp víi ®éi thi c«ng tiÕn hµnh l¾p ®Æt vµ dÞch chuyÓn giµn gi¸o phôc vô cho c«ng viÖc l¾p ®Æt c¸c hÖ thèng èng giã. ChuÈn bÞ c¸c biÖn ph¸p an toµn thi c«ng. C¸c khu vùc réng l¾p giµn gi¸o cè ®Þnh däc theo tuyÕn thi c«ng ®Ó thuËn tiÖn cho thao t¸c M¸y gÊp mÝ, m¸y sÊn ®­îc sö dông ®Ó gia c«ng ®­êng èng giã thay thÕ cho ph­¬ng ph¸p gß tay thñ c«ng. §iÒu nµy ®¶m b¶o cho c¸c ®­êng èng giã ®­îc chÕ t¹o ®¹t ®­îc c¸c chØ tiªu kü thuËt, mü thuËt tèt nhÊt, n©ng cao n¨ng suÊt lao ®éng. 7.3. L¾p qu¹t 7.3.1. L¾p qu¹t h­íng trôc g¾n t­êng. C¸c vÞ trÝ ®Æt qu¹t trªn t­êng ®­îc l¾p c¸c khung gç cã kÝch th­íc mçi chiÒu réng h¬n sè ®o cña qu¹t tõ 1 - 2.5 cm. Dïng v÷a tr¸t vu«ng v¾n c¸c vÞ trÝ l¾p qu¹t G¾n chÆt qu¹t vµo t­êng (hoÆc khung gç) b»ng c¸c vÝt s¾t cña qu¹t hoÆc chÕ t¹o thªm. 7.3.2. L¾p qu¹t h­íng trôc nèi èng giã. Qu¹t ®­îc l¾p ®Æt b»ng c¸ch treo chÆt vµo trÇn nhµ bª t«ng b»ng c¸c bé thanh treo vµ gi¸ ®ì cã chèng rung. 7.4. Gia c«ng, l¾p ®Æt èng dÉn kh«ng khÝ s¹ch & Kh«ng khÝ tuÇn hoµn FCU. C¸c èng t«n tr¸ng kÏm dÉn kh«ng khÝ ®­îc gia c«ng chÕ t¹o theo c¸c tiªu chuÈn vÒ ®­êng èng dÉn khÝ. C¸c ®o¹n èng nèi, chuyÓn tiÕp, rÏ nh¸nh ®­îc gia c«ng chÕ t¹o ®Ó ®¶m b¶o tèt nhÊt vÒ chÕ ®é khÝ ®éng häc dßng khÝ. Mèi nèi c¸c ®o¹n èng t«n lµ lo¹i liªn kÕt cøng kh«ng vÜnh cöu, cã thÓ th¸o rêi èng dÉn khÝ lÊy kÝch th­íc ngoµi lµm chuÈn, èng dÉn kh«ng khÝ ®­îc t¨ng cøng b»ng thÐp ®Þnh h×nh, èng giã ®­îc gia c«ng theo tiªu chuÈn. +) C«ng viÖc l¾p ®Æt trªn c«ng tr­êng: C¸c èng giã ®­îc ®¸nh dÊu chi tiÕt theo ký hiÖu trªn b¶n vÏ thi c«ng gióp cho c«ng viÖc l¾p ®Æt trªn c«ng tr­êng ®­îc dÔ dµng. C¸c chi tiÕt ®­êng èng giã sÏ ®­îc tæ hîp thµnh tõng côm tuú theo kÝch th­íc èng, sau ®ã ®­îc n©ng lªn gi¸ ®ì vµ l¾p r¸p víi nhau. Ph­¬ng ph¸p sÏ ®Èy nhanh tiÕn ®é l¾p ®Æt vµ gi¶m ®ì khèi l­îng c«ng viÖc thi c«ng trªn cao. Gi÷a ®­êng èng giã vµ hép cöa giã ®­îc nèi víi nhau b»ng nèi mÒm ®Ó sau khi l¾p ®Æt xong x­¬ng trÇn hép giã cã thÓ dÔ dµng chØnh ®é cao theo cèt cña mÆt trÇn. Cöa giã ®­îc l¾p vµo hép giã tõ phÝa d­íi sau khi ®ãng trÇn, do vËy dÔ dµng th¸o l¾p khi hiÖu chØnh vµ söa ch÷a. C¸c tuyÕn èng giã sÏ cã c¸c chi tiÕt chê ®­îc x¸c ®Þnh vµ chÕ t¹o trªn c«ng tr­êng ®Ó khÐp kÝn hÖ thèng. Gi÷a c¸c FCU vµ c¸c ®­êng èng giã ®­îc nèi mÒm ®Ó khÐp kÝn tr¸nh lan truyÒn rung ®éng sang èng giã. 7.5. L¾p c¸c cöa giã (miÖng thæi vµ miÖng hót) Cöa giã cã thÓ treo b»ng 2 c¸ch: Sö dông c¸c mãc treo trÇn gi¶ mét ®Çu cã bu l«ng në b¾t chÆt vµo trÇn nhµ mét ®Çu mãc vµo cöa giã, c¸ch nµy dÔ ®iÒu chØnh ®é cao, thÊp cña cöa giã. Dïng vÝt b¾t chÆt cöa giã vµo khung s¾t cña trÇn gi¶, c¸ch nµy cho phÐp khi khung trÇn ®ñ ch¾c. 7.6. B¶o «n ®­êng èng tuÇn hoµn kh«ng khÝ FCU. §­êng èng dÉn kh«ng khÝ l¹nh tuÇn hoµn cña c¸c thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt ®­îc bäc b¶o «n b»ng: B«ng thuû tinh. Bªn ngoµi phñ giÊy b¹c ®Ó chèng Èm. C¸c mèi nèi cña líp giÊy b¹c d¸n chång lµm kÝn b»ng b¨ng keo b¹c Líp b«ng c¸ch nhiÖt ®­îc gi÷ chÆt vµo ®­êng èng b»ng c¸c ®inh nh«m Dïng lo¹i nèi mÒm cã c¸ch nhiÖt liªn kÕt FCU víi èng t«n dÉn kh«ng khÝ. 7.7. L¾p ®Æt m¸y vµ thiÕt bÞ Bao gåm: - M¸y l¹nh (Chiller). - FCU. - M¸y b¬m n­íc. +) C¸c c«ng ®o¹n chuÈn bÞ: C¸c chi tiÕt l¾p ®Æt èng n­íc ®­îc chÕ t¹o t¹i x­ëng c¬ khÝ. §éi phôc vô thi c«ng dän mÆt b»ng l¾p m¸y. ChuÈn bÞ thiÕt bÞ thi c«ng l¾p m¸y. -) L¾p m¸y l¹nh (CHILLER) PhÇn viÖc nµy cã thÓ thi c«ng sau hoÆc cïng víi c¸c viÖc kh¸c. M¸y ®­îc ®Æt trªn bÖ gi¶m chÊn chÕ t¹o theo tiªu chuÈn. Chèng rung víi c¸c ®­êng èng n­íc l¹nh vµ n­íc gi¶i nhiÖt dïng khíp nèi mÒm . BÖ m¸y b»ng bª t«ng cã träng l­îng b»ng 2 lÇn träng l­îng m¸y l¹nh, c¸ch li víi nÒn phßng m¸y b»ng r·nh c¸t. BÖ cao h¬n mÆt b»ng phßng m¸y 100mm. -) L¾p m¸y b¬m n­íc B¬m cÊp n­íc l¹nh. C¸c b¬m ®­îc ®Æt trªn mét bÖ bª t«ng cã quy c¸ch nh­ bÖ m¸y l¹nh. C¸c b¬m ®Æt c¸ch nhau Ýt nhÊt 40 cm gióp ®i l¹i thuËn tiÖn. Chèng rung víi c¸c ®­êng èng n­íc l¹nh dïng khíp nèi mÒm. Mçi b¬m ®­îc ®Æt trªn mét bÖ qu¸n tÝnh vµ chèng rung ®­îc chÕ t¹o: 1 bÖ qu¸n tÝnh b»ng bª t«ng cã träng l­îng b»ng 1.5 träng l­îng b¬m. 1 khung ®Þnh vÞ ch©n b¬m b»ng s¾t 4 bé lß xo chèng rung. B¬m l¾p ®Æt ®¹t c¸c yªu cÇu: Khi khëi ®éng b¬m kh«ng bÞ v¨ng, kh«ng bÞ rung m¹nh. VËn hµnh kh«ng g©y tiÕng ån. Kh«ng lan truyÒn rung ®éng sang ®­êng èng n­íc. -) L¾p thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt FCU. ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt ®­îc ®Æt trªn trÇn gi¶ b»ng c¸c gi¸ ®ì: Khung s¾t Bu l«ng Bu l«ng në. Cao su chèng rung. C¸c gèi ®ì b»ng bÖ bª t«ng ®Ó g¾n chÆt c¸c ch©n khung s¾t b»ng bul«ng M12 7.8. Ch¹y thö, hiÖu chØnh hÖ thèng. Sau khi hoµn tÊt mäi c«ng viÖc l¾p ®Æt, hÖ thèng ®­îc tiÕn hµnh ch¹y thö tõng phÇn vµ toµn bé trong 2 tr¹ng th¸i. C¸c thiÕt bÞ sö dông hiÖu chØnh hÖ thèng: §ång hå ®o l­u l­îng giã §ång hå ®o tèc ®é giã M¸y ®o nhiÖt ®é vµ ®é Èm m«i tr­êng §ång hå ®o nhiÖt ®é ( kh« vµ ­ít ) §ång hå ®o ®iÖn v¹n n¨ng ThiÕt bÞ x¸c ®Þnh ®é dß ®iÖn ThiÕt bÞ ®o ®é ån +) Ch¹y thö kh«ng t¶i: KiÓm tra toµn bé hÖ thèng ®iÖn bao gåm c¸c d©y dÉn, tñ ®iÖn ph¶i ë tr¹ng th¸i an toµn TÊt c¶ c¸c Attomat, c¸c c«ng t¾c khëi ®éng thiÕt bÞ ph¶i ë tr¹ng th¸i ng¾t. KiÓm tra an toµn ®iÖn tr­íc khi cÊp ®iÖn cho toµn hÖ thèng. L­u ý c¸c b¬m khi ch¹y kh«ng t¶i, ph¶i ®ãng hÕt c¸c van ®Èy, më hÕt c¸c van ®Çu hót. C¸c m¸y l¹nh (WATER CHILLER ) ph¶i ®­îc sÊy Ýt nhÊt 24 giê tr­íc khi cho m¸y ho¹t ®éng. Ch¹y thö lÇn l­ît tõng m¸y mét. Khi kiÓm tra ch¹y thö thiÕt bÞ nµo th× ®ãng Attomat cÊp ®iÖn cho thiÕt bÞ ®ã. C«ng t¸c kiÓm tra ch¹y thö ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu: Motor quay ®óng chiÒu. Dßng ®iÖn kh«ng t¶i ®óng ®Þnh møc. Motor kh«ng bÞ nãng. C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®iÖn ë tr¹ng th¸i ho¹t ®éng tèt. Kh«ng cã hiÖn t­îng ®iÖn ch¹m m¸t §é ån vµ ®é rung thiÕt bÞ trong møc cho phÐp LËp biªn b¶n kiÓm tra ch¹y hÖ thèng thö kh«ng t¶i +) Ch¹y thö cã t¶i Khi ch¹y thö cã t¶i ph¶i tu©n thñ theo tr×nh tù sau: - Ch¹y thö hÖ thèng B¬m §­a tÊt c¶ c¸c van trªn ®­êng èng vÒ vÞ trÝ lµm viÖc (van më). §o dßng ®iÖn cña tÊt c¶ c¸c motor khi lµm viÖc Ilv £ I®m. KiÓm tra ®é rung, ®é ån toµn bé hÖ thèng. - Chay thö toµn bé hÖ thèng cÊp vµ tuÇn hoµn giã. KiÓm tra sù lµm viÖc cña c¸c Motor qu¹t. KiÓm tra t¸c dông cña c¸c hép ®iÒu khiÓn (Thermostat) Tèc ®é qu¹t. T¾t, Më thiÕt bÞ. §ãng/ më van ®iÖn tõ. §o ®é ån t¹i c¸c ®iÓm cÇn thiÕt - Ch¹y thö hÖ thèng b¬m n­íc l¹nh §­a tÊt c¶ c¸c van trªn ®­êng èng vÒ vÞ trÝ lµm viÖc. §o dßng ®iÖn cña tÊt c¶ c¸c Motor khi lµm viÖc Ilv £ I®m. KiÓm tra ®é rung ®é ån toµn bé hÖ thèng. KiÓm tra sù lµm viÖc cña c¸c van ®iÖn tõ, By paas valve, ¸p kÕ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn - Ch¹y thö m¸y l¹nh (WATER CHILLER ) Ch¹y thö lÇn l­ît tõng m¸y theo h­íng dÉn cña nhµ s¶n xuÊt. §o dßng ®iÖn khi m¸y ch¹y æn ®Þnh KiÓm tra thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn. KiÓm tra ®é ån, Rung ®éng cña m¸y. KiÓm tra c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ ®iÖn. §iÒu chØnh l­u l­îng n­íc qua thiÕt bÞ ng­ng tô vµ tiÕt bÞ bay h¬i ®óng thiÕt kÕ. §o nhiÖt ®é ®Çu vµo, ®Çu ra n­íc l¹nh, n­íc gi¶i nhiÖt. C«ng t¸c kiÓm tra ch¹y thö ph¶i ®¹t c¸c yªu cÇu: §o dßng ®iÖn cña tÊt c¶ c¸c Motor khi lµm viÖc Ilv £ I®m C¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ë tr¹ng th¸i ho¹t ®éng tèt. C¸c th«ng sè vÒ nhiÖt ®é, ®é Èm, ®é ån, ®é rung ®¹t yªu cÇu kü thuËt. §¹t c¸c th«ng sè vÒ an toµn ®iÖn, an toµn ¸p lùc. HÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh trong thêi gian dµi. LËp biªn b¶n kiÓm tra ch¹y thö hÖ thèng cã t¶i. Ch­¬ng 8: chuyªn ®Ò thu håi co2trong nhµ m¸y bia 8.1. LÞch sö ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt bia Bia lµ lo¹i n­íc uèng th¬m ngon, bæ m¸t cã ®é cån thÊp, cã bät mÞn xèp vµ cã h­¬ng vÞ ®Æc tr­ng. H­¬ng vµ vÞ cña bia lµ do c¸c hîp chÊt chiÕt xuÊt tõ nguyªn liÖu Malt ®¹i m¹ch, hoa hupl«ng, cån, CO2 vµ c¸c s¶n phÈm lªn men kh¸c t¹o nªn. §Æc biÖt hµm l­îng CO2 trong bia cã t¸c dông lµm gi¶m nhanh c¬n kh¸t cña ng­êi uèng. Nhê nh÷ng ­u ®iÓm nµy mµ bia ®­îc sö dông réng r·i ë hÇu hÕt c¸c n­íc trªn thÕ giíi vµ s¶n l­îng cña nã ngµy cµng t¨ng nhanh. Con ng­êi biÕt chÕ biÕn vµ sö dông s¶n phÈm bia tõ c¸ch ®©y 7000 n¨m tr­íc c«ng nguyªn. Ban ®Çu thæ d©n ë c¸c bé l¹c dïng h¹t ®¹i m¹ch hoÆc h¹t kª rang lªn råi ñ ®Ó lµm thøc ¨n gia sóc, sau ®ã con ng­êi ngöi thÊy th¬m, nÕm thÊy ngon ®­îc dïng lµm ®å uèng vµ tõ ®ã s¶n phÈm nµy ®­îc du nhËp sang Ai cËp, Ch©u ¢u ®Õn Hi L¹p ®­îc gäi lµ Bia nh­ mét thø n­íc uèng vµ c¸i tªn ®­îc l­u truyÒn cho tíi nay. Thùc chÊt cña c«ng nghÖ lµm Bia lµ c«ng nghÖ enzim vµ c«ng nghÖ vi sinh. Bia lóc ®Çu ®­îc chÕ biÕn rÊt th« s¬, ng­êi ta rang h¹t ®¹i m¹ch hoÆc h¹t kª lªn, sau ®ã ®em nghiÒn nhá vµ nÊu chÝn, tiÕp theo ®em ng©m vµo n­íc sau ®ã lÊy n­íc ng©m cho lªn men tù do. Do qu¸ tr×nh len men r­îu vµ nh÷ng biÕn ®æi sinh hãa kh¸c, d­íi t¸c dông cña sinh vËt ng­êi ta thu ®­îc mét thø n­íc uèng h¬i chua, cã nhiÒu bät vµ khi uèng vµo c¬ thÓ c¶m thÊy kÝch thÝch vµ dÔ chÞu. Sau ®ã ng­êi ta biÕt sö dông Malt ®Ó chÕ biÕn n­íc uèng. Trong mét sè tr­êng hîp ng­êi ta rang h¹t nÇm bÞ qu¸ löa Malt bÞ ch¸y v¸au khi lªn men ng­êi ta thu ®­îc mét lo¹i n­íc gi¶I kh¸t cã mµu h¬i thÉm, ®©y chÝnh lµ nguån gèc c¶u lo¹i Bia ®en sau nµy. Con ng­êi kh«ng ngõng bæ xung thªm sau nµy c¸c h­¬ng vÞ vµo Bia vµ ®· t×m ®­îc hoa Hupl«ng c¸ch 3000 n¨m tr­íc c«ng nguyªn. Còng tõ khi biÕt sö dông KHKT, s¶n xuÊt Bia ®­îc n©ng lªn mét c¸ch râ rÖt vµ ë nh÷ng n¬i ®«ng d©n c­, thµnh phè.. ®Òu cã nh÷ng c¬ së s¶n xuÊt Bia ®Æc biÖt ë c¸c n­íc Ch©u ©u sù ph¸t triÓn nµy rÊt nhanh. Tõ ®ã Bia ®­îc s¶n xuÊt theo mét c«ng thøc nhÊt ®Þnh sau: Malt ®¹i m¹ch + hoa Hup l«ng + n­íc = Bia. ViÖt Nam do Malt ®¹i m¹ch ph¶I nhËp ngo¹i ë c¸c n­íc Ch©u ©u nh­ BØ, Ph¸p, §an m¹ch cho nªn gi¸ thµnh rÊt cao, ®Ó tiÕt kiÖm nguyªn liÖu vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm ng­êi ta dïng s¶n phÈm n«ng nghiÖp cña ViÖtNam nh­: gao, bét mú, bét ng«.. thay cho Mlt do vËy c«ng thøc Bia ë ViÖt Nam lµ: Malt ®¹i m¹ch + g¹o + hoa Hupl«ng + nø¬c = Bia. Víi quy m« s¶n xuÊt c«ng nghiÖp tæng s¶n l­îng Bia trªn thÕ giíi hiÖn nay vµo kho¶ng 70 tû lÝt/n¨m. Trong ®ã Ch©u ©u chiÕm 40%, B¾c mü chiÕm 25% cßn l¹i c¸c n­íc Ch©u ¸, Ch©u phi, Nam mü chiÕm 35%. TÝnh trung b×nh ®Çu ng­êi khu vùc Ch©u ©u lµ 220 l/ng­êi/n¨m, khu vùc §«ng Nam ¸ lµ 8 ®Õn 12 l/ng­êi/n¨m. +) T×nh h×nh s¶n xuÊt Bia ë ViÖt Nam: §èi víi s¶n xuÊt Bia lµ 1 nghµnh míi vµ míi ®­îc ph¸t triÓn m¹nh ë hai thËp kû gÇn ®©y, ë n­íc ta Bia míi ®­îc s¶n xuÊt tõ cuèi thÕ kû 19 víi quy m« nhá do thùc d©n Ph¸p x©y dùng nh»m phôc vô qu©n ®éi viÔn chinh cña chóng, nhµ m¸y Bia Hµ Néi, nhµ m¸y Bia Sµi Gßn tõ ®ã ra ®êi, ngoµi r cßn cã kho¶ng 40 cá së s¶n xuÊt 3000 ®Õn 5000 l/ngµy. So vãi l­îng bia trªn thÕ giíi, ë c¸c n­íc ph¸t triÓn l­îng Bia b×nh qu©n lµ 200l/ng­êi/n¨m, trong khi ë n­íc ta lµ 3,5 l/ng­êi/n¨m. Së dÜ cã sù chªnh lÖch nh­ vËy lµ v× gi¸ thµnh 1l Bia ë n­íc ta cßn qu¸ cao so víi ®ång l­¬ng cña ng­êi lao ®éng, cho nªn Bia ch­a ph¶I lµ lo¹i n­íc uèng gi¶i kh¸t cho ®«ng ®¶o quÇn chóng nh©n d©n lao ®éng. +) C«ng nghÖ s¶n xuÊt Bia: - Thµnh phÇn vµ tÝnh chÊt cña Bia thµnh phÇn. Bia lµ lo¹i n­íc uèng cã nhiÒu bät víi vÞ ®¾ng dÞu, dÔ chÞu vµ hµm l­îng cån thÊp ®­îc chÕ biÕn tõ Malt ®¹i m¹ch, n­íc, hoa Hupl«ng, ngoµi ra cßn cã dïng mét sè nguyªn liÖu thay thÕ nh­ : g¹o, tiÓu m¹ch, kª, ®­êng kÝnh .. Thµnh phÇn cña Bia chñ yÕu lµ n­íc chiÕm (80 - 90)%, l­îng cån chiÕm (3 - 6)%, l­îng chÊt hoµ tan chiÕm (10 - 15)%, l­îng CO2 chiÕm (0,3 - 0,4)% vµ mét sè chÊt kh¸c, phÇn lín nh÷ng chÊt hoµ tan cña Bia gåm c¸c chÊt ®· ®i vµo dÞch ®­êng trong qu¸ tr×nh nÊu lµ chÊt ®­êng, pr«tÝt hoÆc nh÷ng s¶n phÈm do sù thuû ph©n cña chóng. - Gi¸ trÞ dinh d­ìng cña Bia. Thµnh phÇn cña Bia kh¸ phøc t¹p, mçi thµnh phÇn ®Òu cã gi¸ trÞ dinh d­ìng kh¸c nhau v× vËy chóng t¹o ra cho Bia mét gi¸ trÞ thùc phÈm kh¸ cao. Hµm l­îng CO2, chÊt ®¾ng cña hoa Hupl«ng vµ mïi th¬m dÞu cña hoa ®· t¹o nªn Bia cã mét gi¸ trÞ c¶m quan kh¸ tèt vµ lµm gi¶m nhanh c¬n kh¸t cña con ng­êi. Hµm l­îng nh÷ng chÊt hoµ tan trong Bia rÊt dÔ dµng hÊp thô vµo c¬ thÓ con ng­êi vµ hÇu nh­ cã thÓ sö dông ®­îc(®Õn 95%), ngoµi ra Bia cßn chøa nh÷ng chÊt kÝch thÝch lµm t¨ng kh¶ n¨ng tiªu ho¸ thøc ¨n trong d¹ dµy, do vËy gióp cho sù trao ®æi chÊt trong c¬ thÓ tiÕn hµnh tèt, kÕt qu¶ lµ t¨ng hÖ sè sö dông thøc ¨n trong c¬ thÓ. Ta ®­a ra mét con sè ®Ó thÊy gi¸ trÞ dinh d­ìng cña Bia, tuú thuéc vµo tõng lo¹i s¶n phÈm Bia, l­îng calo cña Bia vµo kho¶ng (400 - 800) kcal/lÝt trong khi ®ã nhu cÇu cña ng­êi lao ®éng kho¶ng (2000 - 3000)kcal/ngµy. N¨ng l­îng cña Bia chñ yÕu do cån cung cÊp, cßn l¹i do chÊt hoµ tan cung cÊp. - Nguyªn liÖu s¶n xuÊt Bia. Bia ®­îc s¶n xuÊt tõ c¸c nguyªn liÖu chÝnh lµ Malt ®¹i m¹ch, hoa Hupl«ng vµ n­íc, ®Ó tiÕt kiÖm ng­êi ta cßn sö dông thªm m×, g¹o, bét ng«.. +) Malt ®¹i m¹ch: Lµ mét nguyªn liÖu chÝnh ®Ó nÊu Bia. Malt ®¹i m¹ch lµ h¹t thãc ®¹i m¹ch ®­îc nÈy nÇm trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ®é Èm nhÊt ®Þnh. Qua qu¸ tr×nh nÈy nÇm mét l­îng lín enzim xuÊt hiÖn vµ tÝch tô trong h¹t ®¹i m¹ch. C¸c enzim trong Malt ®¹i m¹ch lµ nh©n tè thùc hiÖn viÖc chuyÓn ho¸ c¸ chÊt trong h¹t ®¹i m¹ch thµnh nguyªn liÖu lµ nÊm men cã thÓ sö dông ®Ó taä thµnh Bia. Malt cã mïi th¬m cña h¹t sÊy kh« vµ h¹t malt ®­îc t¸ch hÕt nÇm vµ dÔ. Tiªu chuÈn quan träng nhÊt ®Ó xem chÊt l­îng cña Malt ®¹i m¹ch lµ ho¹t lùc enzim mµ tr­íc hÕt thÓ hiÖn qua kh¶ n¨ng ®­êng ho¸. C¸c th«ng sè kü thuËt cña Malt: §é Èm W 70%; Hµm l­îng tinh bét(65 - 70)%; Hµm l­îng ProtÝt(7 - 9)%. Malt kh«ng lÉn t¹p chÊt, kh«ng cã h¹t lÐp, cã mµu vµng, h­¬ng th¬m ®Æc tr­ng vµ cã vÞ ngät +) Hoa Hupl«ng: §ãng vai trß quan träng trong s¶n xuÊt Bia, trong hoa cã chøa c¸c chÊt th¬m, c¸c chÊt ®ã cã vÞ ®¾ng ®Æc tr­ng, nhê ®ã mµ Bia cã vÞ ®¾ng nhÊt ®inh, dÔ chÞu, cã h­¬ng th¬m, bät tan l©u vµ Bia bÒn khi thêi gian b¶o qu¶n kÐo dµi. Thµnh phÇn ho¸ häc cña hoa Hupl«ng: §é Èm W = (10 - 14)%; chÊt ®¾ng (14 - 21)%; Poly phenol (9 - 15)%; tinh dÇu th¬m (0,3 - 1)% ProtÝt (6 - 9)%; xenlulza (5 - 6)% Vµ nhiÒu hçn hîp kh¸c n÷a. +) N­íc: §èi víi s¶n xuÊt Bia, n­íc lµ thµnh phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®­îc. Trªn d©y truyÒn c«ng nghÖ, n­íc ®­îc dïng trong qu¸ tr×nh nÊu vµ pha lo·ng dung dÞch ®­êng ®Ó lªn men vµ nã trë thµnh thµnh phÇn chÝnh cña viÖc s¶n xuÊt Bia. Trong s¶n xuÈt Bia nã chiÕm (82 - 90)% v× thÕ chÊt l­îng n­íc ®ßi hái cao h¬n n­íc dïng hµng ngµy, nã ph¶i ®¹t tiªu chuÈn kh«ng mïi, kh«ng mµu, kh«ng vÞ, kh«ng cho phÐp cã mïi cña Amoniac, hµm l­îng chÊt tan<0,5mg/lÝt, hµm l­îng Ca2+; Mg2+; Mn2+ < 1 mg/lÝt, kh«ng cã S vµ t¹p chÊt cña S. §Æc ®iÓm cña muèi cã trong n­íc ¶nh h­ëng ®Õn chÊt l­îng cña Bia nh­ sau: MgSO4, K2SO4: g©y vÞ ®¾ng, ch¸t Muèi Fe: g©y vÞ tanh, mµu ®ôc. Muèi Si:lµm bia ®ôc Muèi Clo lµm cho Bia cã vÞ ngät §Ó ®ñ tiªu chuÈn tr­íc khi ®­a vµo s¶n xuÊt Bia ng­êi ta ph¶i xö lý H2O. Cã nhiÒu c¸ch xö lý kh¸c nhau nh­ ph­¬ng ph¸p kÕt tña, ph­¬ng ph¸p ®«ng tô... +) G¹o: V× n­íc ta Malt ph¶i nhËp ngo¹i gi¸ thµnh rÊt ®¾t nªn ng­êi ta dïng nguyªn liÖu g¹o lµ nguyªn liÖu rÎ tiÒn ®Ó thay thÕ mét phÇn Malt(tØ lÖ 20% g¹o). Ta dïng g¹o tÎ, tr¾ng, tèt, mïi th¬m, kh«ng lÉn t¹p chÊt. §é Èm W 75% Hµm l­îng tinh bét (70 - 85)%; Hµm l­îng protÝt (5 - 7)%. Ngoµi ra ng«, tiÓu m¹ch, kª hoÆc ngò cèc cã bét kh¸c, ®­êng kÝnh còng cã thÓ dïng nguyªn liÖu phô thay thÕ mét phÇn Malt. 8.2. HÖ thèng thu håi CO2. 8.2.1. Vai trß cña hÖ thèng thu håi CO2. Trong qu¸ tr×nh lªn men chÝnh cã mét l­îng lín khÝ CO2 ®­îc sinh ra do ph¶n øng men chuyÓn ho¸ ®­êng thµnh r­îu vµ CO2, l­îng CO2 nµy nÕu th¶i bá th× phÝ v× l­îng CO2 kh¸ línvµ cßn ph¶i sö dông CO2 trong c«ng ®o¹n chiÕt bia.HÖ thèng thu håi CO2 sÏ ®¶m b¶o l­îng CO2 cho xuÊt khi cÇn, kh«ng ph¶i mua CO2 ë n¬i kh¸c do ®ã sÏ t¨ng n¨ng suÊt vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm. 8.2.2. HÖ thèng thu håi CO2 hiÖn cã. §Æc tÝnh kü thuËt cña hÖ thèng thu håi CO2: - N¨ng suÊt thu håi CO2: 60 (kg/h) - ¸p suÊt ho¸ láng 20 bar - NhiÖt ®é ho¸ láng - 200C 8.2.3. Yªu cÇu kü thuËt, kinh tÕ cña hÖ thèng thu håi CO2. HÖ thèng thu håi CO2 lµ mét hÖ thèng lµm nhiÖm vô thu håi CO2 sinh ra trong qu¸ tr×nh lªn men ®Ó sö dông l¹i trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt Bia vµ nÕu kh«ng dïng hÕt th× cã thÓ b¸n cho c¸c hé tiªu thô ë ngoµi nhµ m¸y s¶n xuÊt. +) Do yªu cÇu chÊt l­îng cña CO2 rÊt cao nªn chän mét hÖ thèng dùa trªn kh¶ n¨ng cho thµnh s¶n phÈm cã chÊt l­îng ®¹t yªu cÇu. +) Ngoµi ra hÖ thèng ph¶i cã kÝch th­íc nhá gän, ho¹t ®éng ®¸ng tin cËy, cã kh¶ n¨ng tù ®éng ho¸, ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ an toµn, chi phÝ cho s¶n xuÊt CO2 lµ nhá nhÊt, ®¹t hiÖu qu¶ kinh tÕ cao. MÆt kh¸c cßn ph¶i tÝnh ®Ðn gi¸ thµnh cña hÖ thèng bëi vèn ®Çu t­ cã giíi h¹n. 8.3. S¬ ®å hÖ thèng thu håi CO2. 8.3.1. S¬ ®å vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng thu håi CO2. +) S¬ ®å hÖ thèng thu håi CO2:(h×nh vÏ). Trong s¬ ®å nµy CO2 tõ t¨ng lªn men vÒ ®­îc röa »ng n­íc, råi ®­îc nÐn lªn ¸p suÊt 20 bar sau ®ã ®­îc lµm s¹ch b»ng than ho¹t tÝnh vµ ®­îc khö Èm b»ng chÊt hót Èm silicagel, cuèi cïng ®­îc lµm l¹nh xuèng (-200C), t¹i nhiÖt ®é nµy CO2 ho¸ láng vµ ®­îc chøa trong b×nh chøa CO2. S¬ ®å (h×nh vÏ): Chó thÝch: B×nh b¶o vÖ qu¸ t¶i cña Bal«ng. Cét läc n­íc (lÇn 1). Bal«ng chøa CO2. Cét läc n­íc lÇn 2. B×nh t¸ch n­íc. M¸y nÐn CO2 hai cÊp nÐn. B×nh läc than ho¹t tÝnh. B×nh khö Èm. B×nh ho¸ láng CO2. B×nh chøa CO2 láng. ThiÕt bÞ ho¸ h¬i CO2. B¬m láng CO2 vµo chai. Van ®iÖn tõ. Van vµ thiÕt bÞ n¹p CO2. Dµn lµm m¸t trung gian. C¸nh qu¹t truyÒn ®éng b»ng ®ai. +) Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng thu håi CO2. HÖ thèng thu håi CO2 ho¹t ®éng theo chu k×, tuú theo l­îng CO2 sinh ra trong c¸c t¨ng lªn men nhiÒu hay Ýt, l­îng CO2 nµy t¨ng khi s¶n l­îng bia cña nhµ m¸y t¨ng lªn. CO2 sinh ra trong c¸c t¨ng lªn men vµ theo c«ng nghÖ ®­îc x¶ qua van vÒ hÖ thèng thu håi theo ®­êng èng. T¹i hÖ thèng thu håi CO2, CO2 ®­îc röa s¬ bé b»ng b×nh röa b»ng n­íc theo nguyªn t¾c ng­îc chiÒu, diÖn tÝch tiÕp xóc gi÷a CO2 vµ H2O ®­îc t¨ng lªn gÊp nhiÒu lÇn b»ng c¸ch sö dông ph­¬ng ph¸p t­íi n­íc lªn mét líp vËt liÖu cã diÖn tÝch bÒ mÆt lín. N­íc ch¶y xuèng ®ång thêi röa s¹ch CO2 ®i ng­îc chiÒu tõ d­íi lªn. Sau ®ã CO2 vµo Bal«ng cã thÓ tÝch kho¶ng 6m3, vËt liÖu lµm bal«ng nµy lµ vËt liÖu composit cã tÝnh dÎo dai, cã thÓ d¸n kÝn ®­îc, chÞu ®­îc ¸p suÊt 1,5bar, khi chøa ®Çy CO2 Bal«ng sÏ phång lªn vµ qua hÖ thèng rßng räc lµm cho mét ®èi träng chuyÓn ®éng theo mét hµnh tr×nh ®Æt tr­íc(theo chiÒu th¼ng ®øng), trªn hµnh tr×nh ®ã ®èi träng sÏ t¸c dông lªn c«ng t¾c ®iÖn, ®ãng ®iÖn cho ®éng c¬ kÐo m¸y nÐn ch¹y. M¸y nÐn hót CO2 tõ Bal«ng ra, CO2 qua mét lÇn röa b»ng n­íc n÷a sau ®ã ®­îc t¸ch phÇn n­íc khi ®i qua b×nh t¸ch láng kiÓu ng­îc chiÒu, råi vµo m¸y nÐn(nÐn hai cÊp cã lµm m¸t trung gian b»ng kh«ng khÝ ®èi l­u c­ìng bøc). Khi ra khái m¸y nÐn CO2 cã ¸p suÊt 20bar, ®i qua b×nh khö khuÈn cã chøa than ho¹t tÝnh vµ b×nh khö Èm cã chøa chÊt hót Èm. Sau khi ®· ®i qua hai b×nh nµy CO2 ë tr¹ng th¸i s¹ch vµ kh« ®ñ tiªu chuÈn cã thÓ dïng cho b·o hoµ CO2 vµo Bia. CO2 sau khi ®· s¹ch ®­îclµm l¹nh ®¼ng ¸p xuèng ®Ðn nhiÖt ®é -200C t¹i b×nh bay h¬i R22, CO2 ho¸ láng vµ ch¶y vÒ b×nh chøa. B×nh chøa CO2 duy tr× ®é l¹nh b»ng mét dµn bay h¬i phô. Khi cã nhu cÇu CO2 cho s¶n xuÊt th× CO2 ®­îc lµm bay h¬i vµ ®­îc lµm h¹ ¸p suÊt xuèng theo yªu cÇ sö dông cña c¸c ph©n x­ëng s¶n xuÊt. Khi cÇn vËn chuyÓn tíi n¬i kh¸c CO2 ®­îc ®ãng vµo chai b»ng mét b¬m t¨ng ¸p lªn ®Õn 80bar. - ChÊt l­îng cña CO2 ®­îc ®¸nh gi¸ qua ®é s¹ch yªu cÇu c¶u CO2, thµnh phÇn ph¶i ®¹t: §é tinh khiÕt(95 - 97)%; ®é Èm 0,5%; kh«ng cã mïi vÞ g× lµm ¶nh h­ëng tíi chÊt l­îng cöa bia. Sau mét thêi gian lµm viÖc c¸c b×nh than ho¹t tÝnh vµ b×nh silicagel ®­îc hoµn nguyªn. ChÝnh v× vËy trong hÒ thèng ph¶i cã hai b×nh than ho¹t tÝnh vµ hai b×nh silicagel, khi b×nh nµy hoµn nguyªn th× b×nh kia lµm viÖc. B×nh khö than ho¹t tÝnh ®­îc ®Þnh kú hoµn nguyªn b»ng h¬i CO2 ë 2,5bar. B×nh silicagel ®­îc ®Þnh kú hoµn nguyªn b»ng CO2 s¹ch, khi c¸c silicagel vµ than ho¹t tÝnh hÕt kh¶ n¨ng lµm viÖc chóng sÏ ®­îc thay míi. HÖ thèng l¹nh trong hÖ thèng thu håi CO2 lµ hÖ thèng l¹nh mét cÊp dïng m«i chÊt R22 cã håi nhiÖt, b×nh ng­ng kiÓu èng vá lµm m¸t b»ng n­íc lÊy tõ hÖ thèng n­íc lµm m¸t cña nhµ m¸y. B×nh bay h¬i kiÓu èng vá m«i chÊt ®i trong èng, CO2 ®­îc lµm s¹ch vµ ng­ng tô ë ngoµi èng 8.3.2. C¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng thu håi CO2. B×nh b¶o vÖ Bal«ng. +) CÊu t¹o: 1: KhÝ CO2 tïe t¨ng lªn men 2: CO2 ®Õn cét läc n­íc 3: §­ßng tho¸t CO2 4: §­êng CO2 vµo b×nh 5: §­êng n­íc vµo 6: §­êng n­íc x¶ trµn 7: èng thuû 8: Van x¶ ®¸y +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: B×nh th­êng khÝ CO2 tõ c¸c t¨ng lªn men vÒ th¼ng cét läc n­íc lÇn mét råi ®Õn Bal«ng. Nh­ vËy b×nh b¶o vÖ Bal«ng kh«ng tham gia vµo qu¸ tr×nh thu håi CO2, tuy nhiªn v× mét lý do nµo ®ã m¸y nÐn CO2 kh«ng ho¹t ®éng ®­îc hoÆc kh«ng cho phÐp m¸y nÐn ho¹t ®éng, lóc ®ã CO2 vÉn tiÕp tôc vÒ Bal«ng ®· chøa ®Çy CO2, khi ¸p suÊt CO2 trong Bal«ng c©n b»ng víi cét ¸p n­íc, h = kho¶ng 50mmHg th× l­îng CO2 tõ t¨ng lªn men ®­îc tho¸t ra ngoµi qua ®­êng tho¸t CO2(tõ 1 ®Õn 4 ®Õn 3 råi ra ngoµi) Nh­ vËy b×nh b¶o vÖ Bal«ng cã t¸c dông b¶o vÖ Bal«ng khái bÞ vì khi CO2 cã sù cè hoÆc m¸y nÐn kh«ng ho¹t ®éng ®­îc v× mét lý do nµo ®ã. Khi vËn hµnh ph¶i th­êng xuyªn kiÓm tra møc n­íc trong b×nh nhê èng thuû, ®ång thêi ph¶i lu«n quan s¸t èng H2O x¶ trµn ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng n­íc trong b×nh cao qu¸ hoÆc thÊp qu¸ møc cho phÐp. Cét läc n­íc(lÇn1). +) CÊu t¹o: 1: §­êng khÝ CO2 vµo 2: §­êng CO2 ®Õn Bal«ng 3: Van tõ 4: §­êng x¶ trµn 5: §­êng x¶ ®¸y 6: èng thuû 7: Líp sø lµm t¨ng bÒ mÆt tiÕp xóc gi÷a CO2 vµ H2O +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: KhÝ CO2 tõ c¸c t¨ng lªn men do cã ¸p suÊt cao h¬n nªn khi ®­îc x¶ sÏ tù theo ®­êng èng dÉn vÒ qua ®­êng 1, CO2 ®i tõ ®­íi lªn sÏ ng­îc chiÒu víi n­íc ch¶y tõ trªn xuèng. Trong phÇn th©n trô gi÷a 2 mÆt bÝch cã chøa c¸c líp vËt liÖu lµm t¨ng qu·ng ®­êng ®i vµ vËt liÖu tiÕp xóc gi÷a CO2 vµ H2O, vËt liÖu ®ã cã thÓ lµ nhùa hoÆc sø. Trong qu¸ tr×nh CO2 tiÕp xóc víi n­íc ch¶y trªn líp vËt liÖu nµy, hÇu nh­ toµn bé l­îng bät lÉn trong CO2 ®­îc n­íc gi÷ l¹i hoµn toµn vµ theo n­íc ®i ra (CO2 ®­îc röa). Ngoµi ra l­îng cån, n­íc trong hçn hîp CO2 còng bÞ gi÷ l¹i mét phÇn lín cïng víi mét phÇn CO2 bÞ hoµ tan vµo trong H2O. Tãm l¹i cét läc n­íc lÇn 1 cã t¸c dông trong viÖc khö toµn bé l­îng bät, lµm gi¶m rÊt nhiÒu l­îng cån (hÇu nh­ toµn bé), gi¶m l­îng khÝ vµ n­íc cã trong hçn hîp CO2. Khi sö dông cÇn chØnh van cÊp n­íc sao cho l­u l­îng n­íc ®i qua vßi phun võa ®ñ vµo kho¶ng 0,3m3/h víi ¸p suÊt 2,5bar. L­îng n­íc trªn èng thuû cho biÕt møc n­íc bªn trong b×nh läc n­íc gióp cho viÖc theo dâi l­îng n­íc ch¶y vµo b×nh röa. L­îng n­íc trong b×nh cao h¬n miÖng trµn 1 chót lµ võa. Bal«ng chøa khÝ CO2. +) CÊu t¹o: 1: Bal«ng chøa CO2 2: C¶m biÕn ng¾t m¸y nÐn 3: C¶m biÕn ®ãng m¸y nÐn 4: Qu¶ ®èi träng 5: èng dÉn h­íng 6: §­êng dÉn CO2 +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: KhÝ CO2 tõ cét läc n­íc lÇn 1 qua ®­êng èng ®­îc ®­a vÒ chøa trong Bal«ng. Bal«ng ®­îc lµm b»ng nhùa tæng hîp, máng vµ cã kh¶ n¨ng chÞu ®­îc ¸p suÊt trªn 1(at). PhÝa trªn c¶u Bal«ng ®­îc nèi víi 1 qu¶ ®èi träng qua rßng räc, qu¶ ®èi träng chuyÓn ®éng trong mét èng dÉn h­íng(theo ph­¬ng th¼ng ®øng), phÝa ngoµi èng cã l¾p 2 c¶m biÕn( cã chøc n¨ng nh­ nót khëi ®éng vµ t¾t m¸y nÐn ). C¶m biÕn 2 cã nhiÖm vô ng¾t m¹ch ®iÖn vµo hÖ thèng ®iÒu khiÓn m¸y nÐn kh«ng cho m¸y nÐn ho¹t ®éng, c¶m biÕn 3 cã nhiÖm vô ®ãng m¹ch ®iÖn cho m¸y nÐn ho¹t ®éng trë l¹i. Nguyªn ký ho¹t ®éng cña Bal«ng nh­ sau: KhÝ CO2 tõ b×nh läc lÇn 1 vÒ Bal«ng, do CO2 chiÕm chç lµm cho bal«ng c¨ng lªn, khi ®ã qua hÖ thèng rßng räc qu¶ ®èi trßng sÏ chuyÓn ®éng xuèng d­íi do t¸c dông cña lùc träng tr­êng, t¸c dông vµo c¶m biÕn 3 ®ãng m¹ch m¸y nÐn. Khi m¸y nÐn CO2 lµm viÖc, nã hót CO2 tõ Bal«ng lµm cho l­îng CO2 tõ Bal«ng gi¶m ®i cho tíi khi Bal«ng bÞ xÑp xuèng lµm cho qu¶ ®èi träng bÞ kÐo ®i lªn vµ khi ®i qua c¶m biÕn 2, m¸y nÐn sÏ c¾t ®iÖn vµ ngõng hót CO2 Cét läc n­íc (lÇn 2). VÒ cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña nã gièng nh­ cét läc n­íc lÇn 1, chØ kh¸c mét chót thiÕt bÞ nµy cã nhiÖm vô khö hoµn toµn l­îng cån, lµm gi¶m phÇn lín l­îng khÝ vµ n­íc trong hçn hîp CO2 chøa trong Bal«ng. M¸y nÐn CO2 hai cÊp. KhÝ CO2 sau khi nÐn ph¶i lµ CO2 tinh khiÕt, v× vËy nã kh«ng cã lÉn t¹p chÊt kh¸c, ®Æc biÖt lµ c¸c chÊt g©y ¶nh h­ëng ®Õn søc khoÎ cña con ng­êi, ngoµi ra CO2 kh«ng cã mïi l¹. ChÝnh v× vËy, m¸y nÐn CO2 lµ lo¹i m¸y nÐn kh«ng lÉn dÇu vµo trong xilanh. Muèn vËy hÖ thèng vÐt dÇu(xÐc m¨ng dÇu) c¶u piston ph¶i quÐt s¹ch dÇu b¸m trªn thµnh xilanh. §iÒu ®ã ®ßi hái m¸y nÐn ph¶i cã cÊu t¹o ®Æc biÖt, kh¸c so víi m¸y nÐn th­êng. M¸y nÐn khÝ CO2 lµ m¸y nÐn khÝ kiÓu 2 cÊp nÐn, cã bé lµm m¸t trung gian h¹ nhiÖt ®é CO2 sau mçi lÇn nÐn vµ ng­ng tô h¬i n­íc cã lÉn trong CO2. ThiÕt bÞ lµm m¸t trung gian lµ thiÕt bÞ trao ®æi kiÓu dµn èng cã c¸nh t¶n nhiÖt thuÑc hiÖn lµm m¸t CO2 b»ng kh«ng khÝ ®èi l­u c­ìng bøc(nhê qu¹t). +) Ho¹t ®éng cña m¸y nÐn CO2. Khi Bal«ng ®Çy CO2, ®éng c¬ m¸y nÐn ®­îc ®ãng ®iÖn, m¸y nÐn hót CO2 sau cét läc vµ ®Èy lªn thiÕt bÞ lµm m¸t trung gian(lµm m¸t cÊp 1), nhiÖt ®é CO2 sau nÐn cÊp 1 t¨ng lªn vµ ®­îc lµm m¸t ®i ë giµn lµm m¸t trung gian, l­îng n­íc cã trong khÝ CO2 sÏ ng­ng tô l¹i ch¶y xuèng phÝa d­íi, së dÜ n­íc ng­ng tô lµ do nhiÖt ®é ®äng s­¬ng cña h¬i n­íc trong hçn hîp CO2 vµ h¬i n­íc l¬n h¬n nhiÖt ®é v¸ch èng rÊt nhiÒu v× CO2 ®ang ë ¸p suÊt cao, phÇn khÝ cßn l¹i tiÕp tôc vµo nÐn cÊp 2. Sau nÐn cÊp 2, nhiÖt ®é khÝ nÐn t¨ng lªn cao vÇ l¹i ®­îc lµm m¸t ë thiÕt bÞ trung gian, l­îng n­íc cßn l¹i trong hçn hîp tiÕp tôc ®­îc t¸ch ra. f) Th¸p hÊp thô. +) CÊu t¹o: 1: §­êng h¬i n­íc hoµn nguyªn 2: CO2 ®Õn th¸p khö Èm 3: Than ho¹t tÝnh 4: Van chÆn 5: §­êng x¶ n­íc ng­ng 6: CO2 ®Õn +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: KhÝ CO2 tõ m¸y nÐn vÒ 1 trong 2 th¸p(tuú theo th¸p nµo ho¹t ®éng) ®i qua l­íi läc vµ than ho¹t tÝnh, ë ®©y c¸c chÊt cã mïi vÞ sÏ bÞ than ho¹t tÝnh hÊp thô vµ gi÷ l¹i. Hçn hîp khÝ CO2 vµ n­íc qua ®­êng 2 vÒ b×nh lµm kh« CO2, ë th¸p hÊp thô, 1 phÇn CO2 sÏ bÞ gi÷ l¹i(G = 6 lÝt/h) sau ®ã ®­îc x¶ ®Þnh kú theo thêi gian ch¹y m¸y b»ng van chÆn qua ®­êng 5. §Ó t¸i t¹o l¹i bÒ mÆt hÊp thô cña líp than ta dïng h¬i n­íc hoµn nguyªn. Thêi gian gi÷a 1 lÇn t¸i t¹o tõ 6 - 8 ngµy tuú thuéc vµo ®é tinh khiÕt cña khÝ CO2 tõ t¨ng lªn men. Khi vËn hµnh ph¶i ®Þnh kú x¶ H2O ng­ng theo giê lµm viÖc cña m¸y bëi c¸c van. Khi tiÕn hµnh hoµn nguyªn than ho¹t tÝnh ph¶i ®¶m b¶o sao cho l­îng n­íc tuyÖt ®èi kh«ng sang ®­îc cét bªn kia ®Ó ®i vµo bé lµm kh« . Th¸p lµm kh« CO2. +) CÊu t¹o: CÊu t¹o cña th¸p lµm kh« gièng hÖt cÊu t¹o cña th¸p läc than ho¹t tÝnh chØ kh¸c ë chç: 1: §­êng CO2 hoµn nguyªn 2: §­êng CO2 ®Õn b×nh bay h¬I R22 3: Silicagel 5: §­êng tho¸t cña CO2 6: §­êng CO2 tõ th¸p ng­ng tô 7: Th¸p hÊp thô Èm +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: Th©n th¸p ®­îc lµm b»ng thÐp Inox kh«ng rØ, trªn vµ d­íi th¸p cã bÝch nèi víi èng dÉn. VÒ ho¹t ®éng t­îng tù nh­ th¸p hÊp thô nh­ng ë ®©y chøc n¨ng ho¹t ®éng chÝnh cña th¸p lµm kh« lµ gi÷ l¹i toµn bé l­îng Èm trong CO2. Khi hoµn nguyªn ta sö dông ngay khÝ ng­ng trong b×nh ng­ng tô kh«ng cã n­íc. ViÖc ®iÒu chØnh l­u l­îng tho¸t khÝ kh«ng ng­ng phô thuéc vµo ®é tinh khiÕt cña CO2. H¹t hót Èm kh«ng ph¶i lµ chÊt cã cÊu t¹o bÒn v÷ng l©u dµi. Th«ng th­êng tõ 2 ®Õn 3 n¨m ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ, h¹t nµy sÏ bÞ ph©n r· kh¶ n¨ng hót Èm kÐm ®i, tuú theo møc ®é ph©n r· h¹t hót Èm mµ ta cã thÓ thay thÕ toµn bé hoÆc bæ xung mét phÇn. HÖ thèng l¹nh 1 cÊp m«i chÊt R22 ®Ó ho¸ láng CO2. +) CÊu t¹o: 1: Van chÆn ®Çu ®Èy m¸y nÐn 2: M¸y nÐn l¹nh R22 3: Van chÆn ®Çu hót m¸y nÐn 4: B×nh ng­ng tô R22 5: Van chÆn ®­êng láng 6: Phin läc 7: Van ®iÖn tõ 8: B×nh håi nhiÖt 9: Van tiÕt l­u nhiÖt 10: B×nh bay h¬i M¸y nÐn cña hÖ thèng lµ lo¹i m¸y nÐn 1 cÊp sö dông m«i chÊt R22 ThiÕt bÞ ng­ng tô èng chïm n»m ngang, dïng n­íc ®Ó lµm m¸t. L­u l­îng n­íc lµm m¸t ®­îc ®iÒu chØnh b»ng van cÊp n­íc, n­íc ®­îc tuÇn hoµn qua th¸p gi¶i nhiÖt HÖ thèng cã van ®iÖn tõ tù ®éng cÊp láng, cã phin läc 6, cã 2 van tiÕt l­u 9. +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: HÖ thèng l¹nh CO2 cã vai trß lµm l¹nh CO2 ë ¸p suÊt 20bar vµ nhiÖt ®é 50 0C(sau qu¸ tr×nh nÐn, khö khuÈn, khö Èm) xuèng nhiÖt ®é -200C ho¸ láng CO2 råi tiÕp tôc h¹ nhiÖt ®é CO2 xuèng -230C. CO2 láng tù ch¶y vÒ b×nh chøa vµ t¹i ®©y CO2 láng tiÕp tôc ®­îc cÊp l¹nh ®Ó bï l¹i nh÷ng tæn thÊt l¹nh ra m«I tr­êng. M¸y nÐn hót h¬i R22 trong dµn bay h¬I ë ¸p suÊt hót p = 1 - 2bar nÐn lªn ¸p suÊt pk = 12 -14 bar vµ ®­îc ng­ng tô trong b×nh ng­ng tô lµm m¸t b»ng H2O. Láng tõ b×nh ng­ng tô qua phin läc sau ®ã ph©n thµnh 2 nh¸nh, 1 nh¸nh ®­îc tiÕt l­u tíi b×nh bay h¬i ng­ng tô CO2,1 nh¸nh ®Õn bay h¬i;µm ng­ng tô CO2 trùc tiÕp trong b×nh chøa CO2 láng. Láng R22 vµo c¸c b×nh bay h¬I nhËn nhiÖt vµ ho¸ h¬i thµnh ¸p suÊt b·o hoµ tr­íc khi ®­îc hót vÒ m¸y nÐn h¬i R22 ®i qua b×nh håi nhiÖt 8. Van ®iÖn tõ cÊp láng cã nhiÖm vô ®ãng ®­êng cÊp láng R22 khi m¸y nÐn kh«ng ho¹t ®éng, më ra khi m¸y nÐn ®· lµm viÖc. C¸c van tiÕt l­u nhiÖt 9 cã nhiÖm vô ®iÒu chØnh viÖc cÊp láng vµo c¸c dµn bay h¬I vµ b×nh chøa CO2 tuú theo phô t¶i l¹nh ë mçi thiÕt bÞ. B×nh chøa CO2 láng. +) CÊu t¹o: 1: §­êng láng tõ dµn bay h¬i tíi 2: §­êng khÝ trë vÒ dµn bay h¬i 3: §­êng khÝ CO2 ®Õn tr¹m gi¶m ¸p 4: H¬I b·o hoµ R22 vÒ m¸y nÐn 5: Láng tõ b×nh ng­ng 6: Van tiÕt l­u 7: Láng CO2 ®Õn tr¹m ho¸ h¬i, gi¶m ¸p 8: Dµn bay h¬I R22 9: B×nh chøa CO2 10: Van chÆn ®Õn b¬m cao ¸p 11: ThiÕt bÞ ®o chÊt láng 12: B¬m cao ¸p 13: CO2 láng vµo chai +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: Vá b×nh lµm b»ng thÐp dµy 20 (mm), b¶o «n dµy 200 (mm), ®­êng kÝnh 2 (m), thÓ tÝch 7(m3). Ngoµi c¸c thiÕt bÞ kÓ cßn cã 2 van an toµn , 1 que th¨m nhiÖt ®é. B¬m CO2 láng. B¬m CO2 lµ lo¹i b¬m láng kiÓu piston kh«ng lÉn dÇu. ViÖc b«i tr¬n cho m¸y nhê bé v¨ng dÇu trªn trôc khuûu cña m¸y, vÒ thùc chÊt ®©y lµ 1 m¸y nÐn piston cã 2 tÇng xilanh vµ piston. Trong ®ã piston chÝnh n»m phÝa d­íi chØ ®ãng vai trß dÉn ®éng, ®Ønh piston chÝnh ®­îc nèi cøng víi piston phô, qu¸ tr×nh nÐn ®­îc diÔn ra trªn ®Ønh piston. ThiÕt bÞ ho¸ h¬i CO2. +) CÊu t¹o: 1: Van chÆn 2: Van gi¶m ¸p 3: Van an toµn 4: Van x¶ n­íc ng­ng 5: Kh«ng gian ho¸ h¬i 6: ¸o n­íc 7: KhÝ CO2 ®Õn chiÕt lon 8: KhÝ CO2 ®Õn chiÕt chai 9: §ång hå ®o ¸p suÊt CO2 láng muèn cung cÊp ®Õn c¸c hé tiªu thô ph¶i chuyÓn thµnh dßng khÝ. Muèn vËy ph¶i dïng thiÕt bÞ nh­ trªn ®Ó hãa h¬i CO2 sau ®ã khÝ CO2 qua van gi¶m ¸p suÊt råi ®i ®Õn c¸c hé tiªu thô. +) Nguyªn lý ho¹t ®éng: CO2 láng tõ b×nh chøa ®Õn vµo thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt. T¹i ®©y CO2 nhËn nhiÖt cña h¬i n­íc vµ chuyÓn thµnh khÝ, sau ®ã kÕt hîp víi CO2 tõ b×nh chøa qua van gi¶m ¸p suÊt råi CO2 theo ®­êng èng ®i tíi c¸c hé tiªu thô. Trong qu¸ tr×nh hãa láng CO2 ph¶i th­êng xuyªn cung cÊp h¬i n­íc tr¸nh hiÖn t­îng n­íc ng­ng nhiÒu trong thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt. Van gi¶m ¸p suÊt lµm nhiÖm vô h¹ ¸p suÊt khÝ CO2 ®óng theo yªu cÇu cña c¸c hé tiªu thô ®ång thêi gãp phÇn ®iÒu chØnh l­u l­îng khÝ ®ñ dïng ®Ó tr¸nh l·ng phÝ CO2. §­êng khÝ CO2 tõ b×nh chøa CO2 dÕn van gi¶m ¸p suÊt võa lµ ®­êng cÊp khÝ CO2 nÕu cÇn, võa lµ ®­êng håi trë vÒ b×nh chøa CO2. 8.4. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n hÖ thèng thu håi CO2. Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n: ViÖc tÝnh to¸n hÖ thèng thu håi CO2 dùa vµo l­îng CO2 cÇn thu håi trong 1 ®¬n vÞ thêi gian. Tõ ®ã ta cã thÓ tÝnh chän m¸y nÐn CO2 vµ tÝnh chän m¸y l¹nh còng nh­ c¸c thiÕt bÞ kh¸c.