Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản rau quả năng suất 50 tấn
Lời nói đầu Rau qủa là loại thực phẩm không thể thiếu trong đời sống hàng ngày. Nó cung cấp nhiều loại vitamin và khoáng chất. Nó là nguồn thực phẩm “sạch” được nhiều nhà dinh dưỡng khuyên dùng. Nước ta là một nước nhiệt đới cây trái quanh năm nhưng thời tiết nóng ẩm làm cho rau quả dể bị hư hỏng sau khi thu hoặch theo thời vụ. Hơn nữa việc thu hoach theo thời vụ làm cho giá bán của nông dân giảm và thiếu nguyên liệu khi đã hết mùa thu hoặch để sản xuất và làm thực phẩm. Do đó vấn đề đặt ra là làm sao bảo quản sản phẩm rau quả được lâu dài. Phương pháp hiệu quả nhất hiện nay là bảo quản trong phòng lạnh vì theo phương pháp này thì rau quả còn giữ được chất lượng tương đối tốt sau thời gian dài bảo quản. Đề tài “ thiết kế hệ thống lạnh bảo quản rau quả năng suất 50 tấn”. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi nhiều sai sót. Em rất mong nhận được những đóng ý kiến của các thầy cô cũng như từ các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn quý thầy cô, đặc biệt là thầy Trần Văn Ngũ đã tận tình hướng dẫn để em hoàn thành đồ án này. A TỔNG QUAN I PHÂN LOẠI KHO LẠNH 1. Kho lạnh chế biến Là một bộ phận của các cơ sở chế biến thực phẩm như thịt, cá, sữa, rau, quả, các sản phẩm là thực phẩm lạnh, lạnh đông, đồ hộp, để chuyển đến các kho lạnh phân phối, kho lạnh trung chuyển hoặc kho lạnh thương nghiệp. Đặc điểm là năng suất lạnh của các thiết bị lớn. Chúng là mắt xích đầu tiên của dây chuyền lạnh. 2. Kho lạnh phân phối. Thường dùng cho các thành phố và các trung tâm công nghiệp để bảo quản các sản phẩm thực phẩm trong một mùa thu hoặch, phân phối điều hoà cho cả năm. Phần lớn các sản phẩm được gia lạnh hoặc kết đông ở xí nghiệp chế biến nơi khác đưa đến đây để bảo quản. Một phần nhỏ có thể được gia lạnh và kết đông tại kho lạnh từ 3 đến 6 tháng. Dung tích của kho rất lớn, tới 10 đến 15 ngàn tấn, đặc biệt 30 35000 tấn Kho lạnh chuyên dùng để bảo quản một loại mặt hàng và vạn năng để bảo quản nhiều loại mặt hàng: thịt, sữa, cá, rau quả Nếu kho lạnh có các phân xưởng kem, nước đá, phân xưởng chế biến đóng gói, gia lạnh và kết đông thì gọi là xí nghiệp liên hiệp lạnh. 3. Kho lạnh trung chuyển. Thường được đặt ở các hải cảng, những điểm nút đường sắt, bộ dùng để bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại những nơi trung chuyển. Kho lạnh trung chuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối và kho lạnh thương nghiệp. 4. Kho lạnh thương nghiệp. Dùng để bảo quản ngắn hạn thực phẩm sắp đưa ra thị trường tiêu thụ. Nguồn hàng chủ yếu của kho lạnh này là từ kho lạnh phân phối. Kho lạnh thương nghiệp được chia làm hai loại theo dung tích: kho lạnh thương nghiệp lớn có dung tích từ 10 đến 150 tấn dùng cho các trung tâm công nghiệp, thị xã Kho lạnh nhỏ có dung tích đến 10 tấn dùng cho các cửa hàng, quầy hàng thương nghiệp, khách sạn thời gian bảo quản trong vòng 20 ngày. Kiểu này bao gồm cả các loại tủ lạnh, tủ kính lạnh thương nghiệp. 5. Kho lạnh vận tải. Thực tế là các ô tô lạnh, tàu hoả, tàu thủy hoặc máy bay lạnh dùng để vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh. Các khoang lạnh có thể chiếm toàn bộ hoặc một phần khoang hàng của phương tiện vận tải. 6. Kho lạnh sinh hoạt. Thực chất là các loại tủ lạnh, tủ đông các cỡ khác nhau sử dụng trong gia đình. Chúng được coi là mắt xích cuối cùng của dây chuyền lạnh, dùng để bảo quản các thực phẩm tiêu dùng trong gia đình hoặc tập thể, để làm đá lập phương, đá thỏi thực phẩm. Dung tích từ 50 lít đến một vài mét khối.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế hệ thống lạnh bảo quản rau quả năng suất 50 tấn, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ò lôùn. Chuùng laø maét xích ñaàu tieân cuûa daây chuyeàn laïnh.
Kho laïnh phaân phoái.
Thöôøng duøng cho caùc thaønh phoá vaø caùc trung taâm coâng nghieäp ñeå baûo quaûn caùc saûn phaåm thöïc phaåm trong moät muøa thu hoaëch, phaân phoái ñieàu hoaø cho caû naêm.
Phaàn lôùn caùc saûn phaåm ñöôïc gia laïnh hoaëc keát ñoâng ôû xí nghieäp cheá bieán nôi khaùc ñöa ñeán ñaây ñeå baûo quaûn. Moät phaàn nhoû coù theå ñöôïc gia laïnh vaø keát ñoâng taïi kho laïnh töø 3 ñeán 6 thaùng. Dung tích cuûa kho raát lôùn, tôùi 10 ñeán 15 ngaøn taán, ñaëc bieät 30..35000 taán
Kho laïnh chuyeân duøng ñeå baûo quaûn moät loaïi maët haøng vaø vaïn naêng ñeå baûo quaûn nhieàu loaïi maët haøng: thòt, söõa, caù, rau quaû…
Neáu kho laïnh coù caùc phaân xöôûng kem, nöôùc ñaù, phaân xöôûng cheá bieán ñoùng goùi, gia laïnh vaø keát ñoâng thì goïi laø xí nghieäp lieân hieäp laïnh.
Kho laïnh trung chuyeån.
Thöôøng ñöôïc ñaët ôû caùc haûi caûng, nhöõng ñieåm nuùt ñöôøng saét, boä …duøng ñeå baûo quaûn ngaén haïn nhöõng saûn phaåm taïi nhöõng nôi trung chuyeån. Kho laïnh trung chuyeån coù theå keát hôïp laøm moät vôùi kho laïnh phaân phoái vaø kho laïnh thöông nghieäp.
Kho laïnh thöông nghieäp.
Duøng ñeå baûo quaûn ngaén haïn thöïc phaåm saép ñöa ra thò tröôøng tieâu thuï. Nguoàn haøng chuû yeáu cuûa kho laïnh naøy laø töø kho laïnh phaân phoái. Kho laïnh thöông nghieäp ñöôïc chia laøm hai loaïi theo dung tích: kho laïnh thöông nghieäp lôùn coù dung tích töø 10 ñeán 150 taán duøng cho caùc trung taâm coâng nghieäp, thò xaõ…Kho laïnh nhoû coù dung tích ñeán 10 taán duøng cho caùc cöûa haøng, quaày haøng thöông nghieäp, khaùch saïn … thôøi gian baûo quaûn trong voøng 20 ngaøy. Kieåu naøy bao goàm caû caùc loaïi tuû laïnh, tuû kính laïnh thöông nghieäp.
Kho laïnh vaän taûi.
Thöïc teá laø caùc oâ toâ laïnh, taøu hoaû, taøu thuûy hoaëc maùy bay laïnh duøng ñeå vaän taûi caùc saûn phaåm baûo quaûn laïnh. Caùc khoang laïnh coù theå chieám toaøn boä hoaëc moät phaàn khoang haøng cuûa phöông tieän vaän taûi.
Kho laïnh sinh hoaït.
Thöïc chaát laø caùc loaïi tuû laïnh, tuû ñoâng caùc côõ khaùc nhau söû duïng trong gia ñình. Chuùng ñöôïc coi laø maét xích cuoái cuøng cuûa daây chuyeàn laïnh, duøng ñeå baûo quaûn caùc thöïc phaåm tieâu duøng trong gia ñình hoaëc taäp theå, ñeå laøm ñaù laäp phöông, ñaù thoûi thöïc phaåm. Dung tích töø 50 lít ñeán moät vaøi meùt khoái.
PHAÂN LOAÏI BUOÀNG LAÏNH
Kho laïnh chuyeân duøngchæ coù moät buoàng vôùi moät cheá ñoä nhieät duy nhaát. Nhöng moät kho laïnh thöôøng goàm nhieàu buoàng laïnh vôùi nhöõng cheá ñoä nhieät khaùc nhau ñeå baûo quaûn caùc loaïi saûn phaåm khaùc nhau. Ngay trong tuû laïnh gia ñình cuõng chia laøm 3 ngaên vôùi 3 cheá ñoä baûo quaûn: laïnh ñoâng trong ngaên ñaù, baûo quaûn laïnh ôû phaàn giöõa vaø baûo quaûn maùt cho rau quaû ôû ngaên döôùi cuøng. Döôùi ñaây laø ñaëc tính vaø phaân loaïi cuûa caùc buoàng laïnh ñoù.
1. Buoàng baûo quaûn laïnh 00C.
Buoàng baûo quaûn laïnh thöôøng coù nhieät ñoä -1,5..0oC vôùi ñoä aåm töông ñoái 90..95%. Caùc saûn phaåm baûo quaûn nhö thòt, caù coù theå ñöôïc xeáp trong caùc bao bì khaùc nhau ñaët leân giaù trong buoàng laïnh.
Buoàng laïnh ñöôïc trang bò caùc daøn laïnh khoâng khí kieåu gaén töôøng, treo treân traàn ñoái löu khoâng khí töï nhieân hoaëc duøng daøn quaït.
Buoàng baûo quaûn ñoâng -18..-20oC
Buoàng baûo quaûn laïnh ñoâng duøng ñeå baûo quaûn caùc saûn phaåm thòt, ca, rau, quaû…ñaõ ñöôïc keát ñoâng ôû maùy keát ñoâng hoaëc buoàng keát ñoâng. Nhieät ñoä buoàng
thöôøng la -18oC. Khi coù yeâu caàu ñaëc bieät nhieät ñoä baûo quaûn ñöôïc ñöa xuoáng ñeán
-23oC.
Buoàng baûo quaûn ñoâng thöôøng duøng daøn quaït laøm laïnh khoâng khí nhöng coù theå duøng caùc daøn töôøng hoaëc daøn traàn khoâng kgí ñoái löu töï nhieân.
Buoàng baûo quaûn ña naêng -12oC
Buoàng baûo quaûn ña naêng thöôøng ñöôïc thieát keá ôû -120C nhöng khi caàn baûo quaûn laïnh coù theå ñöa leân nhieät ñoä baûo quaûn 00C hoaëc khi caàn baûo quaûn ñoâng ñoâng coù theå ñöa xuoáng nhieät ñoä baûo quaûn -18oC tuyø theo yeâu caàu coâng ngheä.
Khi caàn coù theå duøng buoàng ña naêng ñeå gia laïnh saûn phaåm.
Buoàng ña naêng thöôøng ñöôïc trang bò daøn quaït nhöng cuõng coù theå ñöôïc trang bò daøn töôøng hoaëc daøn traàn ñoái löu khoâng khí töï nhieân.
Buoàng gia laïnh 0oC.
Buoàng gia laïnh duøng ñeå laøm laïnh saûn phaåm töø nhieät ñoä moâi tröôøng ñeán nhieät ñoä baûo quaûn laïnh hoaëc ñeå gia laïnh sô boä cho nhöõng saûn phaåm laïnh ñoâng trong phöông phaùp keát ñoâng hai pha.
Tuyø theo qui trình coâng ngheä gia laïnh, nhieät ñoä buoàng coù theå haï xuoáng -50C vaø naêng leân vaøi ñoä treân nhieät ñoä ñoùng baêng cuûa caùc saûn phaåm ñöôïc gia laïnh.
Buoàng gia laïnh thöôøng ñöôïc trang bò daøn quaït ñeå taêng toác ñoä gia laïnh cho saûn phaåm.
Buoàng keát ñoâng -350C
Buoàng keát ñoâng duøng ñeå keát ñoâng saûn phaåm. Keát ñoâng moät pha, nhieät ñoä saûn phaåm vaøo laø 370C. Keát ñoâng hai pha, nhieät ñoä saûn phaåm vaøo buoàng keát ñoâng laø 40C vì saûn phaåm ñaõ ñöôïc gia laïnh sô boä. Saûn phaåm ra coù nhieät ñoä taâm thòt ñaït -80C vaø nhieät ñoä beà maët tuøy theo beà daøy taám thòt coù theå ñaït -18..-120C. Saûn phaåm daàn ñaït nhieät ñoä baûo quaûn trong buoàng baûo quaûn ñoâng.
Keát ñoâng moät pha coù nhieàu öu ñieåm hôn do ñoù ngaøy nay thöôøng ngöôøi ta thieát keá buoàng keát ñoâng moät pha cho kho laïnh ñeå ñaûm baûo chaát löôïng thòt, giaûm tieâu hao do khoâ ngoùt saûn phaåm.
Buoàng keát ñoâng moät pha coù nhieät ñoä khoâng khí ñaït -350C. Toác ñoä chuyeån ñoäng khoâng khí 1..2m/s. Coù khi ñaït 3..5m/s. Thòt ñaët treân giaù hoaëc treo treân xe ñaåy vaø ñöôïc keát ñoâng theo meû.
Ngoaøi buoàng keát ñoâng, ngaøy nay ngöôøi ta söû duïng nhieàu loaïi thieát bò keát ñoâng khaùc nhau coù toác ñoä keát ñoâng nhanh vaø cöïc nhanh ñeå ñaûm baûo chaát löôïng cao nhaát cuûa caùc maët haøng xuaát khaåu nhö toâm vaø thuyû saûn ñoâng laïnh, thòt naïc, thòt thaên, gia caàm ñoâng laïnh…
Caùc thieát bò keát ñoâng ñoù laø: maùy keát ñoâng tieáp xuùc, maùy keát ñoâng baêng chuyeàn, maùy keát ñoâng kieåu taám, maùy keát ñoâng taàng soâi, maùy keát ñoâng nhuùng chìm tröïc tieáp trong freon loûng soâi…
Buoàng chaát taûi vaø thaùo taûi 00C.
Buoàng chaát taûi vaø thaùo taûi coù nhieät ñoä khoâng khí khoaûng 00C phuïc vuï cho buoàng keát ñoâng vaø buoàng gia laïnh. Trong buoàng chaát taûi, thòt ñöôïc treo vaøo caùc moùc treo cuûa xe keát ñoâng hoaëc ñöôïc xeáp vaøo caùc giaù cuûa xe ñeå chuaån bò ñöa vaøo buoàng keát ñoâng. Buoàng thaùo taûi ñöôïc duøng ñeå thaùo caùc saûn phaåm ñaõ keát ñoâng chuyeån qua caùc buoàng baûo quaûn ñoâng.
Nhieät ñoä khoâng khí buoàng chaát taûi coù theå ñieàu chænh xuoáng ñöôïc -50C ñeå gia laïnh saûn phaåm khi caàn thieát.
7. Buoàng baûo quaûn ñaù -40C
Buoàng baûo quaûn nöôùc ñaù coù nhieät ñoä khoâng khí -40C ñi keøm beå ñaù khoái. Dung tích buoàng tuyø theo yeâu caàu tröõ ñaù, thöôøng coù theå tröõ ñöôïc töø 2 ñeán 5 laàn naêng suaát ngaøy ñeâm cuûa beå ñaù.
Buoàng baûo quaûn nöôùc ñaù thöôøng ñöôïc trang bò daøn laïnh treo traàn, ñoái löu khoâng khí töï nhieân.
8. Buoàng cheá bieán laïnh +150C.
Buoàng cheá bieán laïnh trong caùc xí nghieäp cheá bieán thöïc phaåm coù coâng nhaân laøm vieäc ngaøy lieân tuïc beân trong. Nhieät ñoä tuyø theo yeâu caàu coâng ngheä cheá bieán nhöng thöôøng laø töø 10..180C.
B TÍNH TOAÙN
CHÖÔNGIXaùc ñònh kích thöôùc caùc buoàng laïnh
I.1 Dung tích kho laïnh
E = V.gv E : dung tích kho laïnh (t)
V : theå tích kho laïnh (m3)
Gv : ñònh möùc chaát theå tích (t/m3). Gv =0.31 t/m3
Dung tích thaät söï caùc buoàng :
Saûn phaåm khoai taây Esp vaø thuøng goã Ebb
Choïn Ebb =10% Esp
Esp = 50 T (ñaàu ñeà)
Þ dung tích thaät söï cuûa buoàng laïnh :
E = Esp + Ebb = 50 + 5 = 55 (t)
Þ theå tích cuûa buoàng laïnh :
V = E/gv = 55/0.31 = 177.42 (m3)
I.2.dieän tích buoàng laïnh :
_ Dieän tích chaát taûi F = V/h h: laø chieàu cao chaát taûi (m) , choïn h=2.5 m
ÞF = 70.97 m2;
_Dieän tích buoàng laïnh caàn xaây döïng :
F1 = F/b b :Heä soá söû duïng dieän tích theo buoàng
F = 70.97 m2 Þ b=0.73(baûng 2.4 P30 [1]);
Þ F1 =;
ÞDieän tích buoàng laïnh quy chuaån (boäi cuûa 36 m2)
choïn F1 =108 m2 Þ kích thöôùc 9m x12m .
CHÖÔNG II. CAÁU TRUÙC XAÂY DÖÏNG VAØ CAÙCH NHIEÄT KHO LAÏNH.
II.1 CAÁU TRUÙC CÔ BAÛN VAØ CAÙCH NHIEÄT CÔ BAÛN.
Trong kho laïnh luoân duy trì ôû nhieät ñoä thaáp vaø ñoä aåm töông ñoái caoso vôùi moâi tröôøng beân ngoaøi. Do söï cheânh leäch nhieät ñoä vaø ñoä aåm ñoù luoân coù moät doøng nhieät vaø moät doøng aåm xaâm nhaäp töø moâi tröôøng ngoaøi vaøo buoàng laïnh. Doøng nhieät gaây toån thaát ñeán naêng suaát laïnh. Doøng aåm coù taùc ñoäng xaáu ñeán vaät lieäu xaây döïng vaø caùch nhieät. Ñieàu ñoù laøm giaûm tuoåi thoï vaät lieäu vaø caáu truùc xaây döïng, laøm hoûng caùch nhieät vaø laøm maát khaû naêng caùch nhieät.
Vì vaäy caáu truùc xaây döïng vaø caùch nhieät kho laïnh phaûi ñaûm baûo ñöôïc caùc yeâu caàu sau:
Ñaûm baûo tuoåi thoï döï kieán cuûa kho.
Chòu ñöôïc taûi troïng cuûa baûn thaân vaø cuûa haøng baûo quaûn .
Choáng ñöôïc aåm thaâm nhaäp töø beân ngoaøi vaøo vaø beà maët beân ngoaøi töôøng khoâng ñöôïc ñoïng söông.
Ñaûm baûo caùch nhieät toát giaûm chi puùi ñaàu tö cho maùy laïnh vaø vaän haønh.
Choáng ñöôïc chaùy noå vaø ñaûm baûo an toaøn.
Thuaän tieän cho vieäc boác dôõ vaø saép xeáp baèng cô giôùi.
Coù tính kinh teá.
II.1.1 Moùng vaø coät.
Moùng phaûi chòu ñöôïc taûi troïng cuûa toaøn boä keát caáu xaây döïng vaø haøng hoaù baûo quaûn. Do ñoù moùng phaûi kieân coá, vöõng chaéc vaø laâu beàn.
Khi ñoå moùng ngöôøi ta phaûi chöøa tröôùc nhöõng loã ñeå laép coät chòu löïc.
II.1.2 Töôøng bao vaø töôøng ngaên.
Coù raát nhieàu phöông aùn xaây döïng töôøng bao vaø töôøng ngaên tuyø thuoäc vaøo loaïi kho laïnh. Phaàn naøy ñöôïc trình baøy kyõ hôn trong phaàn tính toaùn.
II.1.3 Maùi
Caùc kho laïnh coù caùc taám maùi tieâu chuaån ñi keøm vôùi coät, raàm, xaø tieâu chuaån. Maùi kho laïnh khoâng ñöoâc ñoïng nöôùc, phaûi khoâng bò thaám nöôùc.
II.1.4 Neàn
Keát caáu cuûa neàn phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá:
Nhieät ñoä phoøng laïnh.
Taûi troïng cuûa kho baûo quaûn.
Dung tích kho laïnh.
Yeâu caàu cuûa neàn laø phaûi coù ñoä vöõng chaéc caàn thieát, tuoåi thoï cao, veä sinh saïch seõ, khoâng thaám aåm.
II.1.5 Cöûa vaø maøn khí.
Cöûa laø moät taám caùch nhieät, coù baûn leà töï ñoäng, chung quanh coù ñeäm kín baèng cao su hình nhieàu ngaên, coù boá trí nam chaâm maïnh ñeå huùt chaët cöûa ñaûm baûo ñoä kín giaûm toån thaát nhieät.
Phía treân cöûa coù boá trí thieát bò taïo maøn khí giaûm toån thaát nhieät. Khi môû cöûa, ñoäng coû quaït töï ñoäng hoaït ñoäng, taïo ra moät maøn khí thoåi töø treân xuoáng döôùi ngaên caûn ñoái löu khoâng khí noùng beân ngoaøi vôùi khoâng khí laïnh trong buoàng giaûm toån thaát nhieät.
II.2 TÍNH TOAÙN CAÙCH NHIEÄT BUOÀNG LAÏNH.
II.2.1.Vaät lieäu caùch nhieät.
Caùch nhieät laïnh coù nhieäm vuï haïn cheá doøng nhieät toån thaát töø moâi tröôøng ngoaøi coù nhóet ñoä cao vaøo buoàng laïnh coù nhieät ñoä thaáp qua keát caáu bao che. Chaát löôïng cuûa vaùch caùch nhieät phuï thuoäc chuû yeáu vaøo tính chaát cuûa vaät lieäu caùch nhieät theo caùc yeâu caàu sau:
Heä soá daãn nhieät nho.û
Khoái löôïng rieâng nhoû.
Ñoä thaám hôi nöôùc nhoû.
Ñoä beàn cô hoïc vaø ñoä deûo cao.
Beàn ôû nhieät ñoä thaáp vaø khoâng aên moøn caùc vaät lieäu xaây döïng tieáp xuùc vôùi noù.
Khoâng chaùy hoaëc khoâng deå chaùy.
Khoâng baét muøi vaø khoâng coù muøi laï.
Khoâng gaây naám moác vaø phaùt sinh vi khuaån, khoâng bò chuoät, saâu boï ñuïc phaù.
Khoâng ñoäc haïi ñoái vôùi con ngöôøi.
Khoâng ñoäc haïi ñoái vôùi saûn phaåm baûo quaûn, laøm bieán chaát vaø laøm giaûm chaát löôïng saûn phaåm.
Vaän chuyeån, laép raùp, söûa chöõa, gia coâng deã daøng.
Reû tieàn vaø deã kieám.
Khoâng ñoøi hoûi baûo döôõng ñaëc bieät.
II.2.2 Xaùc ñònh chieàu daøy caùch nhieät.
II.2.2.1 Töôøng bao
II.2.2.1.1 Tính chieàu daøy caùch nhieät.
dcn= lcn(
Trong ñoù:
dcn : chieàu daøy cuûa lôùp caùch nhieät, m.
lcn: heä soá daãn nhueät cuûa lôùp vaät lieäu caùch nhieät, w/mK.
Choïn vaät lieäu caùch nhieät laø polystitol lcn=0,047 w/mK.
(baûng 3.1 ; P 61; taøi lieäu 1).
- K heä soá truyeàn nhieät, w/m2K.
K= 0,4775 w/m2K (baûng 3.3; P 63; [1])
a1: heä soá toaû nhieät cuûa moâi tröôøng ngoaøi tôùi töôøng caùch nhieät, w/m2K.
a1= 23,3 w/m2K.(baûng 3.7; P65; [1]).
a2: heä soá toaû nhieät cuûa vaùch buoàng laïnh vaøo buoàng laïnh,
a2= 9 w/m2K.(baûng 3.7; P 65; [1]).
di:beà daøy cuûa lôùp caùch nhieät thöù i, m.
li: heä soá daãn nhieät cuûa lôùp vaät lieäu thöù i, w/m2K.
lôùp vaät lieäu xaây döïng di ,m li , w/m2K
lôùp vöaõ xi maêng 0.02 0.88
lôùp gaïch ñoû 0.38 0.82
lôùp caùch aåm 0.004 0.3
Chieàu daøy lôùp caùch nuieät:
dcn= lcn(
= 0,047(
= 0,066 m.
Choïn chieäu daøy caùch nhieät dcn=0,075 m.
Heä soá truyeàn nhieät thöïc teá :
K==
K= 0.4358 w/m2k
II.2.2.1.2 Kieåm tra ñoïng söông.
Theo baûng 1.1 [1], nhieät ñoä vaø ñoä aåm trung bình thaùng noùng nhaát taïi Baûo Loäc laø:
t= 31,60C ; ϕ=83% do ñoù nhieät ñoä ñoïng söông ts=280C.
Nhieät ñoä cuûa buoàng laïnh tp=100C.
Ta coù Ks= 0,95* a1(t1-ts)/(t1-tp) = 0,95*23,3*(31,6-28)/(31,6-10) = 3,69
Ks=3,69 > K1=0,4358 cho neân vaùch ngoaøi khoâng bò ñoïng söông.
II.2.2.1.3 Kieåm tra ñoïng aåm.
Maät ñoä doøng nhieät qua keát caáu caùch nhieät :
q= k t= 0.4358(31.6-10) = 9.41328 w/m2.
Xaùc ñònh nhieät ñoä beà maët taïi caùc lôùp vaùch:
q = (ti+1-ti)
+ t1= tn- = 31.6- =31.196;
+ t2= tn- - = 30.982;
+ t3= tn- - = 26.62;
+ t4= tn- - = 26.406;
+ t5= tn- - = 26.28;
+ t6= tn- - = 11.259;
+ t7= tn- - = 11.045;
+t12= t7- = 10;
- Tính phaân aùp suaát thöïc cuûa hôi nöôùc
+ Doøng hôi thaåm thaáu qua keát caáu bao che
=; Trong ñoù
Ph1=Px”(t=31.60C)*= 4683*90%=4214.7 pa;
Ph2=Px”(t=100C)* = 1227.7*95%=1166.3 pa;
H: trôû khaùng thaám hôi qua keát caáu bao che
H== 3+=0.01894 m2hMpa/g;
== =0.161 g/m2h;
+ Phaân aùp suaát thöïc cuûa hôi nöôùc treân caùc beà maët vaùch
Px2=Ph1-=4214.7-0.161=4179;
Px3= Ph1- = 3596;
Px4= Ph1- =3560.5;
Px5= Ph1- =2811.6;
Px6= Ph1- =1210.6;
Px7= Ph1- =1165.9;
Ta coù baûng sau:
vaùch
1
2
3
4
5
6
7
Nhieät ñoä 0C
31.196
30.982
26.62
26.406
26.28
11.259
11.045
Aùp suaát Phmax,pa
4571
4512
3514
3468
3441
1348
1327
Aùp suaát thöïc Px,pa
4214.7
4179
3596
3560.5
2811.6
1210.6
1165.9
Ta coù Phmax > Px vaäy vaùch khoâng bò ñoïng aåm. II.2.2.2.Traàn (hình 39 b)
dcn= lcn(
Tra baûng duøng lôùp caùch nhieät ñaát seùt,soûi :
+ lcn = 0,2 w/mK : (baûng 3.1 P 61 [1]);
+ K : heä soá truyeàn nhieät ( baûng 3.3 p 63 ,[1])
K = 0,435 w /m2K
+ a1 heä soá toûa nhieät cuûa moâi tröôøng beân ngoaøi tôùi tröôøng caùch nhieät
a1 =23,3 w/m2K
+ a2 heä soá toûa nhieät cuûa vaùch buoàng laïnh vaøo buoàng laïnh
a2 = 9 w/m2K
+ di : chieàu daøy caùc lôùp xaây döïng thöù i (m)
+ løi : heä soá daãn nhieät cuûa lôùp vaät lieäu xaây döïng thöù i w/m2K
· Lôùp phuû ñoàng thôøi laø lôùp caùch aåm baèng vaät lieäu xaây döïng vaø Situm
d1 = 12 mm ; l1 =0,3 w/mK
· Lôùp beâ toâng giaèng coù coát d2 =40 mm ; l2=4,4 w/mK
· Lôùp caùch nhieät chieàu daøy d3=? ; l3=0,2 w/mK
· Taám caùch nhieät baèng xoáp polystrirol d4 =50 mm ; l4=0,047 w/mK
· Lôùp beâ toâng coát theùp chòu löïc d5 =220 mm ; l5=1,5 w/mK
Þ Chieàu daøy caùch nhieät cuûa traàn:
dcn= lcn(
= 0,2(
=0.173 (m)
Choïn dcn =0.2 (m).
Heä soá truyeàn nhieät thöïc teá:
K==
K=0.411 w/m2k
II.2.2.3.neàn (hình 3_5.c)
_ Neàn nhaün baèng caùc taám beâ toâng kyõ thuaät d1 = 40 mm ; l1 =1.4 w/mK
_Lôùp beâ toâng taêng cöùng : d2 =100 mm ; l2=1.4 w/mK
_Lôùp beâ toâng giaèng : d3 =40 mm ; l3=1.4 w/mK
_Lôùp caùch nhieät baèng ñaát seùt xoáp , soûi: d4 =? ; l4=0.2 w/mK
_Lôùp caùch aåm : d5 =100 mm ; l5=0.3 w/mK
_Lôùp beâ toâng ñeäm :
_Lôùp laøm kín baèng ñaù daêm :
dcn= lcn(.
Trong ñoù
k = 0.435 w /m2K
a1 =23.3 w /m2K
a2 = 9 w /m2K
dcn = 0,2(
=0.337 (m)
Choïn d4 =0.4 (m).
Heä soá truyeàn nhieät thöïc teá:
K==
K= 0.3823 w/m2k
CHÖÔNG III. TÍNH NHIEÄT KHO LAÏNH
Doøng nhieät toån thaát vaøo kho laïnh j ñöôïc xaùc ñònh baèng bieåu thöùc :
Q = Q1 + Q2 +Q3 +Q4 +Q5 (w)
Q1 : doøng nhieät ñi qua keát caáu bao che cuûa buoàng laïnh .
Q2 : doøng nhieät do saûn phaåm toûa ra trong quaù trình xöû lyù laïnh .
Q3 : doøng nhieät töø khoâng khí beân ngoaøi so thoâng gioù buoàng laïnh.
Q4 : doøng nhieät töø caùc nguoàn khaùc nhau khi vaän haønh kho laïnh.
Q5 :doøng nhieät do saûn phaåm toûa ra khi hoâ haáp trong ñoù j3 = 0 do buoàng baûo quaûn khoâng coù thoâng gioù.
III.1 tính Q1 doøng nhieät qua keát caáu bao che
Q1 =Q11 + Q12
Q11 : doøng nhieät qua töôøng bao, traàn vaø neàn do cheânh leäch nhieät ñoä.
Q12 : doøng nhieät qua töôøng bao , traàn do aûnh höôûng cuûa böùc xaï maët trôøi.
III.1.1 xaùc ñònh Q11 : do cheânh leäch nhieät ñoä
Q11= K* F* DT
Bao che
K (w/m2k)
F (m2)
DT (k)
Q1 (w)
Töôøng ngoaøi
0.4358
60
21.6
618.84
Töôøng ngoaøi
0.4358
45
21.6
434.13
Töôøng ngoaøi
0.4358
60
21.6
618.84
Töôøng ngoaøi
0.4358
45
21.6
464.13
Neàn
0.3823
108
21.6
1014.77
Traàn
0.411
108
21.6
1014.77
Þ Q11 = åQ11i = 4195.5 (w)
III.1.2 xaùc ñònh Q12 do böùc xaï maët trôøi :
Q12 =K * F * Dt12
T TB 9m
B
TN 12m
N Ñ
Bao che
höôùng
K (w/m2k)
F (m2)
Dt12 (k)
Q12 (w)
Töôøng ngoaøi
TN
0.4358
60
10
286.5
Töôøng ngoaøi
TB
0.4358
45
6
128.9
Töôøng ngoaøi
TN
0.4358
60
_
_
Töôøng ngoaøi
TB
0.4358
45
_
_
Neàn
_
0.3823
108
_
_
Traàn
_
0.411
108
19
892.6
Þ Q12 = åQ12i = 1308 (w)
* Q1 = Q11 + Q12
= 4195.5 +1308
=5503.5(w).
III.2.tính Q2 doøng nhieät do saûn phaåm taïo ra :
Q2 = M* (h1 – h2 )* 1000/(24*3600) (kw)
_h1 ,h2 : enthapi cuûa saûn phaåm tröôùc vaø sau khi xöû lyù laïnh :
Theo baûng 4_2 p.81 ,[1]
t1 = 31.6 oC Þh1 = 390.624 kJ/kg
t2 =10 oC Þh2 = 308.8 kJ/kg
_Doøng nhieät do khoai taây toûa ra .
Q21 =Mkt *(h1 – h2 ) * 1000/(24 * 3600)*103 (w)
Mkt choïn baèng 10% khoái löôïng saûn phaåm baûo quaûn.
Mkt = 10% * Ekt =10% =50 =5 taán
Þ Q4 = 5* (390.624 – 308.8) * 1000*1000/(24 *3600)
= 4735.2 (w)
_doøng nhieät do bao bì (goã ) toûa ra
Mg =10% *Eg = 0.5
Q22=Mb * Gb(t1 – t2) * 1000/(24 * 3600)
=0.5 * 2500 * ( 31.6 - 10) * 1000/(24*3600) (w)
Þ Q2 =Q21 * Q22
=4735.2 + 312.5
=5047.7 (w)
III.3. tính Q3.: doøng nhieät do thoâng khí
Q3 = Mk * (h2 – h1 ) =0.03225 * (92 - 29) =2.032 kw.
Trong ñoù Mk löu löôïng khoâng khí trong phoøng trao ñoåi vôùi moâi tröôøng beân ngoaøi
Mk =V*A*s/(24 * 3600) =9*12*5*4*1.29 /(24 * 3600) =0.03225 (kg/s)
t2 =31.6 oC
j2 =83% Þ h2 = 92 kJ/kg
t1 = 10oC
j1 = 90% Þ h1 =29 kJ/kg
III.4.tính Q4 :Doøng nhieät do vaän haønh.
Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44
_Q41 : doøng nhieät do chieáu saùng buoàng
Q41 = A * F
F : dieän tích caùc buoàng F=108 (m2)
A : nhieät löôïng toûa ra khi chieáu xuoáng 1 m2 dieän tích buoàng hay dieän tích neàn .Ñoái vôùi buoàng baûo quaûn A =1.2w/m2
Þ Q41 = A * F = 1.2 w/m2 * 108 m2 = 129.6 (w)
_Doøng nhieät do ngöôøi toûa ra.
Q42 = 350 * n (w)
n : soá ngöôøi laøm vieäc trong buoàng choïn n =2 ngöôøi
Þ Q42 = 350 * 2 =700 (w)
_Q43 doøng nhieät do caùc ñoäng cô ñieän
Do laép ñaët caùc ñoäng cô ñieän ôû phía ngoaøi buoàng
Þ Q43 = 0
_Q44 : doøng nhieät khi môû cöûa Q44
Q44 = B * F B : doøng nhieät rieâng khi môû cöûa w/m2
F : dieän tích buoàng m2
F =108 m2 - B=15 w/m2 (baûng 4.4 P87 [1])
ÞQ44 = B * F =15*108 = 1620 (w)
Þ Q4 =Q41 + Q42 + Q43 + Q44
=129.6 + 700 + 0 + 1620
=2449.6 (w)
III.5.tính Q5 Doøng nhieät do hoa quaû hoâ haáp
Q5 = E ( 0.1*qn + 0.9 qbq)
E : dung tích kho laïnh E = 55(t)
qn,qbq duøng nhieät toûa ra khi saûn phaåm coù nhieät ñoä nhaäp voâ kho laïnh vaø sau ñoù laø nhieät ñoä baûo quaûn trong kho laïnh w
qn , qbq : tra ôû baûng 4-5 p 89, [1];
tn=31.6 oC
qn ======== 62.56 w/t
tbq = 10oC
qbq======== 30 w/t
Þ Q5 = 55 (0.1 * 62.56 +0.9 * 30)
= 1829.1 (w)
Doøng nhieät toån thaát vaøo kho laïnh
Q=Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q3
=5503.5 + 5047.7 + 0 + 2449.6 + 1829.1 +2032
=16862 (w) =16.862 (kw).
CHÖÔNG IV TÍNH CHU TRÌNH LAÏNH
IV.1 Taùc nhaân laïnh.
IV.1.1 Ñònh nghóa : Taùc nhaân laïnh laø chaát moâi giôùi söû duïng trong chu trình ngöôïc chieàu ñeå haáp thuï nhieät cuûa moâi tröôøng caàn laøm laïnh coù nhieät ñoä thaáp vaø taûi nhieät ra moâi tröôøng coù nhieät ñoä cao hôn.
Ôû maùy laïnh neùn hôi, quaù trình haáp thuï nhieät ôû moâi tröôøng laïnh ñöôïc thöïc hieän nhôø quaù trình bay hôi cuûa taùc nhaân laïnh ôû nhieät ñoä thaáp, aùp suaát thaáp vaø quaù trình thaûi nhieät ôû moâi tröôøng coù nhieät ñoä cao nhôø quaù trình ngöng tuï cuûa hôi taùc nhaân laïnh ôû nhieät ñoä cao, aùp suaát cao.
Choïn taùc nhaân laïnh laø R22
IV.1.2 Taùc nhaân laïnh R22
Coù coâng thöùc hoaù hoïc laø CHClF2 , laø chaát khí khoâng maøu, coù muøi thôm raát nheï, soâi ôû aùp suaát khí quyeån ôû -40.80C.
IV.1.2.1 Tính chaát vaät lyù
- ÔÛ ñieàu kieän laøm maùt baèng nöôùc tuaàn hoaøn muøa heø Vieät Nam, nhieät ñoä ngöng tuï 420C, aùp suaát ngöng tuï 16.1 bar, laø taùc nhaân coù aùp suaát töông ñoái cao.
- Nhieät ñoä cuoái taàm neùn trung bình nhöng caàn laøm maùt toát ñaàu maùy neùn.
- Aùp suaát bay hôi thöôøng lôùn hôn aùp suaát khí quyeån.
- Naêng suaát theå tích rieâng lôùn gaàn baèng cuûa NH3 neân maùy töông ñoái ñôn giaûn.
- Ñoä nhôùt lôùn, tính löu ñoäng keùm NH3 neân caùc ñöôøng oáng, cöûa van ñeàu phaûi lôùn hôn.
- Hoaø tan haïn cheá daàu neân gaây khaù nhieàu khoù khaên cho vieäc boâi trôn. ÔÛ khoaûng nhieät ñoä töø -200C ñeàn -400C taùc nhaân khoâng hoaø tan daàu. Daàu coù nguy cô baùm laïi treân beà maët daøn bay hôi laøm cho maùy neùn thieáu daàu neân ngöôøi ta traùnh khoâng cho maùy laïnh R22 laøm vieäc ôû khoaûng nhieät ñoä naøy.
- Khoâng hoaø tan nöôùc nhöng möùc ñoä hoaø tan vaãn lôùn hôn gaáp 5 laàn R12 neân maùy laïnh R22 ít bò nguy cô taéc aåm hôn.
- Khoâng daãn ñieän neân coù theå söû duïng cho maùy neùn kín vaø nöûa kín tuy ñoä an toaøn keùm hôn R12 neân söï coá ñieän ñoái vôùi R22 lôùn hôn. Loûng R22 coù daãn ñieän neân tuyeät ñoái khoâng ñeå loûng loït veà maùy neùn.
IV.1.2.2 Tính chaát hoaù hoïc
- Beàn vöõng ôû phaïm vi aùp suaát vaø nhieät ñoä laøm vieäc.
- Khi coù chaát xuùc taùc laø theùp, phaân huyû ôû 5500C coù thaønh phaàn phosgen raát ñoäc.
- Khoâng taùc duïng vôùi kim loaïi vaø phi kim loaïi cheá taïo maùy nhöng hoaø tan vaø laøm tröông phoàng moät soá chaát höõu cô nhö cao su vaø chaát deûo neân ñeäm kín phaûi söû duïng cao su chòu freon.
IV.1.2.3 Tính an toaøn chaùy noå
- Khoâng chaùy vaø khoâng noå tuy tính an toaøn thaáp hôn so vôùi R12.
IV.1.2.4Tính chaát sinh lyù
- Khoâng ñoäc haïi ñoái vôùi cô theå soáng. Khi noàng ñoä leân quaù cao coù theå bò ngaït thôû do thieáu döôõng khí.
- Khoâng laøm bieán chaát thöïc phaåm baûo quaûn.
IV.1.2.5 Tính kinh teá
- R22 ñaét nhöng deå kieám, vaän chuyeån vaø baûo quaûn deå daøng.
IV.1.2.6 Öùng duïng
Ñang ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong taát caû caùc ngaønh coâng nghieäp ñaëc bieät trong lónh vöïc ñieàu hoaø khoâng khí. Möùc ñoä phaù huyû taàng oâzoân thaáp nhöng noù gaây hieäu öùng nhaø kính laøm noùng ñòa caàu.
IV.1 Thuyeát minh quy trình coâng ngheä
Sô ñoà nguyeâm lyù cô baûn
Voøng tuaàn hoaøn kín cuûa taùc nhaân laïnh:
Hôi moâi chaát laïnh sinh ra ôû thieát bò bay hôi ñöôïc quaù nhieät sô boä do van tieát löu nhieät , ñi vaøo thieát bò hoài nhieät , thu nhieät cuûa chaát loûng noùng, quaù nhieät ñeán nhieät ñoä t1 roài ñöôïc huùt vaøo maùy neùn. Qua maùy neùn hôi ñöôïc neùn ñoaïn nhieät leân traïng thaùi 2 vaø ñöôïc ñaåy vaøo bình ngöng. Trong bình ngöng tuï, hôi thaûi nhieät cho nöôùc laøm maùt, ngöng tuï laïi thaønh loûng vaø ñöôïc quaù laïnh chuùt ít. Sau ñoù loûng ñöôïc daãn vaøo thieát bò hoài nhieät.Trong bình hoài nhieät, loûng thaûi nhieät cho hôi laïnh töø thieát bò bay hôi ra. Nhieät ñoä haï töø t3’ xuoáng coøn t3. Tieáp ñoù loûng ñöôïc ñöa vaøo phim saáy loûng ñeå loïc caën baõ vaø loïc aåm. Sau ñoù loûng ñi vaøo van tieát löu. Ñöôïc tieát löu xuoáng traïng thaùi 4 vaø ñöôïc ñaåy vaøo thieát bò bay hôi. Trong thieát bò bay hôi, loûng bay hôi, thu nhieät cuûa moâi tröôøng laïnh. Hôi laïnh ñöôïc maùy neùn huùt veà sau khi qua thieát bò hoài nhieät. Nhö vaäy voøng tuaàn hoaøn cuûa taùc nhaân laïnh ñöôïc kheùp kín.
IV.2 TÍNH TOAÙN
IV.2.1.tính toaùn thoâng soá laøm vieäc cuûa maùy laïnh
IV.2.1. nhieät ñoä ngöng tuï tc :
tc =tw2 + DTmin tc : nhieät ñoä ngöng tuï oC
tw2 : nhieät ñoä nöôùc ra khoûi bình ngöng
DTmin=5k
tw2 = tw1 +Dtw tw1 : nhieät ñoä nöôùc vaøo bình ngöng
Dtw = 5 k
tw1 = tö + (3-5)oC tö : nhieät ñoä ban ñaàu vôùi
t1 =31.6 oC
Q=83% Þ tö =29 oC
Þ tw1 =29 oC + 4 oC =33 oC
Þ tw2 = tw1 + 5 oC = 33 oC + 5oC =38 oC
Þt c =tw2 + 5 oC = 43oC
IV.2.2 Nhieät ñoä boác hôi .
Choïn nhieät ñoä ôû phoøng baûo quaûn tp =10 oC
Nhieät ñoä khoâng khí ñi ra khoûi daøn laïnh t1’’=8 oC
Nhieät ñoä khoâng khí ñi vaøo daøn laïnh t1’ =10 oC
Choïn nhieät ñoä boác hôi to = 6 oC
IV.2.3 Choïn vaø tính Dtqn , Dtql
* Dtqn:
ôû trong thieát bò coù hai quaù trình quaù nhieät
_quaù nhieät do van tieát löu nhieät
_quaù nhieät do hôi ñi qua thieát bò hoài nhieät
Þ choïn ñoä quaù nhieät chung Dtqn =Dtqn1 + Dtqn2 =16 k
*Dtql
Dtql :ñöôïc tính theo Dtqn2
Ñöôïc bieåu dieãn treân giaûn ñoà lgp_h
lgp
3 3’ pc,tc 2’ 2
po,to 1’ 1
h
Ta coù : Dh1 =Dh3
Û h1 – h1’’ =h31 –h3
p3 = pc Þ ñieåm 3
Caùc thoâng soá traïng thaùi cuûa caùc ñieåm nuùt ñöôïc ghi trong baûng.
Stt
Ñieåm
Traïng thaùi
T ( oC)
P (pc)
h(kJ/kg)
V (m3/kg)
1
1
Hôi quaù nhieät
25
6.0208
724
0.044
2
1’’
Hôi baõo hoøa
6
6.0208
707.7
3
2
Hôi quaù nhieät
75
16.483
750
0.018
4
2’’
Hôi baõo hoøa
43
16.483
717.4
5
3’
Loûng baõo hoøa
43
16.483
553.54
6
3
Loûng quaù laïnh
30
16.483
537.24
0.8772 10-3
7
4
Loûng-hôi baõo hoøa
6
6.0208
537.24
IV.2.2. Tính chu trình laïnh
_ naêng suaát laïnh rieâng khoái löôïng
qo =h1’’ –h4 =707.7-537.24=170.46 kJ/kg
_ naêng suaát laïnh rieâng theå tích .
qv =qo/v1 =170.46 /0.044 =3874.1 kJ/m3
_ naêng suaát nhieät rieâng ngöng tuï .
qk = h2 – h3’ =750 – 553.54 =196.46 kJ/kg
_ tæ soá neùn.
p = pc /po =16.483 /6.0208 =2.738
_ Coâng neùn rieâng .
l = h2 - h1 =750 –724 = 26 kJ/kg
_ Heä soá laïnh.
e = qo /l =170.46 /26 =6.56
_ Ñoä hoaøn thieän chu trình .
V= e* (Tk -To) /To =6.56 * (43-6) /(273+6) =0.87
IV.2.3. Tính toaùn maùy neùn.
- naêng suaát maùy neùn: Q0= 100%Q1+ 10%Q2+ 100%Q3+100%Q4+100%Q5=
=5503.5+0.1*5047.7+2032+244906+1829.1=12319 w
_ Löu löôïng neùn qua maùy neùn.
m=Qo /qo =12.319*3600/170.46 =260.17 kg /h
_ Theå tích thöïc teá .
Vtt =m*v1 =260.17(kg/h) * 0.044 (m3 /kg)
= 11.447 m3 /h
_ Theå tích huùt lyù thuyeát
Vlt = Vtt / l l : heä soá caáp
Vôùi p =2.738 tra ñoà thò (h 3.4 p 54 [2])
Þ l = 0.85
ÞVlt =Vtt /l =11.447 /0.85 =13.468 (m3/h)
_ Coâng neùn lyù thuyeát
Ns = m * l =260.17 * 26 /3600 =1.879 (kw)
_ Coâng neùn höõu ích
Nc =Ns /nc nc : hieäu suaát neùn höõu ích.
Tra ñoà thò hình 3.6 moâi chaát R22 tæ soá neùn p=2.738
Þ nc =0.73
Þ Nc =Ns / nc =1.897 / 0.73 =2.574 (kw)
Vaäy choïn maùy neùn hieäu 2.8 vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät sau:
+ Soá xilanh 2;
+ Soá voøng quay 24;
+ Ñöôøng kính xilanh 50 mm;
+ Theå tích huùt lyù thuyeát 3.8 10-3 m3/s;
- Soá maùy neùn z=
- Choïn z= 1 maùy.
- Coâng neùn ñoaïn nhieät N= m*l = 0.07227*26= 1.88 kw;
- Hieäu suaát chæ thò ;
- Coâng suaát chæ thò Ni = kw;
- Coâng suaát ma saùt Nmas=VttPms choïn Pms=0.045 Mpa;
= 0.00318*0.045*1000=0.1431 kw;
- Coâng suaát höõu ích Ne= Ne+Nmas=2.115+0.1431 = 2.2581 kw;
- Coâng suaát tieáp ñieän Ntd = choïn
Ntd = = =2.8 kw;
- Coâng suaát ñoäng cô laép ñaët Ndc= Ntd ; choïn =1.2 heä soá an toaøn;
Ndc= Ntd = 2.8*1.2=3.36 kw CHÖÔNG V THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ
V.1 Choïn thieát bò ngöng tuï voû oáng naèm ngang
Ñaây laø loaïi thieát bò ñöôïc öùng duïng roäng raõi nhaát hieän nay trong caùc heä thoáng laïnh naêng suaát vöøa vaø lôùn.Duøng thích hôïp cho nhöõng nôi coù nguoàn nöôùc saïch vaø saún nöôùc, giaù thaønh nöôùc khoâng cao.
Do taùc nhaân laïnh laø Freon neân ñeå phuø hôïp vôùi tính chaát cuûa moâi chaát caùc oáng trao ñoåi nhieät thöôøng laø oáng ñoàng coù caùnh nhoâm loàng vaøo hoaëc cuoán treân beà maët ngoaøi cuûa oáng ñeå taêng cöôøng khaû naêng truyeàn nhieät töø phía freon.
Nöôùc laïnh ñi trong oáng truyeàn nhieät seõ nhaän nhieät cuûa hôi taùc nhaân laïnh ñi ngoaøi ñeå hoaù loûng hôi taùc nhaân laïnh. Löôïng nöôùc ñöôïc tuaàn hoaøn nhôø cho ñi qua thaùp giaûi nhieät ñeå giaûi nhieät ñeán nhieät ñoä ban ñaàu. Loûng taùc nhaân laïnh seõ ñöôïc chaûy xuoáng bình chöùa cao aùp.
- Öu ñieåm
+ Ñaây laø loaïi thieát bò ngöng tuï goïn vaø chaéc chaén nhaát.
+ Coù theå boá trí trong nhaø maø vaãn chieám ít dieän tích.
+ Tieâu hao kim loaïi nhoû nhaát.
+ Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt coù theå taêng nhieàu 4..10K.
+ Nhieät ñoä ngöng tuï vaø naêng suaát laïnh oån ñònh, ít phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng vaø muøa khí haäu trong naêm.
+ Phaàn döôùi cuûa thieát bò ngöng tuï coù theå kieâm luoân chöùc naêng cuûa bình chöùa.
+ Heä soá truyeàn nhieät töông ñoái lôùn.
+ Deã cheá taïo vaø laép ñaët, coù theå söûa chöûa vaø laøm saïch oáng oáng baèng cô hoïc hay hoaù hoïc.
- Nhöôïc ñieåm
+ Phaûi coù dieän tích döï phoøng phía ñaàu bình hoaëc coù phöông aùn thích hôïp ñeå coù theå ruùt oáng ra khi söûa chöûa vaø thay theá.
+ Yeâu caàu löôïng nöôùc laøm maùt lôùn vaø nhanh taïo caùu baån.
+ Phaûi coù thieát bò thaùp giaûi nhieät.
V.2 Tính toaùn
Caáp suaát laïnh Qo =16.862 kw
Nhieät ñoä soâi to= 6o C
Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt vaøo tw1= 33 oC ,nöôùc ra tw2 =38oC
Moâi chaát laïnh R22
Nhieät ñoä ngöng tuï tk = 43 o C
Caáp suaát nhieät cuûa bình ngöng Qk=19.434 kw.
Löu löôïng nöôùc qua bình ngöng:
Mn = kg/s;
_ Choïn oáng trong bình ngöng laø oáng ñoàng ñöôøng kích trong tieâu chuaån
d1 = 13.2 mm
+ Ñöôøng kính cuûa caùnh dc =21 mm
+ Ñöôøng kính chaân caùnh do =16.5 mm
+ Böôùc caùnh S= 2 mm
_Dieän tích tính cho 1 m chieàu daøi oáng .
+ dieän tích beà maët ngoaøi f1 =p * dn * l
+ dieän tích beà maët trong f2 = p * dt * l =p * 0.0132 * 1 =0.0415 m2
_ Heä soá laøm caùnh j=f1/f2=3.6;
_ Choïn toác ñoä nöôùc trong thieát bò w=1.9 m/s
Soá oáng trong moät loõi cuûa bình ngöng
n1 = ;
choïn n1 =4.
Þ toác ñoä nöôùc ñöôïc ñieàu chænh w =1.71 m/s
_ Xaùc ñònh heä soá toûa nhieät a2 töø vaùch trong cuûa oáng töôùi nöôùc .
+ trò soá Re cuûa doøng nöôùc chaûy trong oáng .
Re =
: ñoä nhôùt ñoäng löïc cuûa nöôùc :
= 0.7155 * 103 N S/m2 (tra baûng I 102 ,p 94 soå tay taäp 1)
Re = = 31354
Re=31354 >10000 Þ chaûy roái
+Trò soá Pr
t =35.50C Þ Pr = 5.5 (tra ôû hình XIII , p 459, [8])
+Tính Nu.
vì Re > 10000 Þ Nu =0.021 * Ne0.8 * Pv4.03
=0.021 * 313540.8 * 5.50.43 =172.8
+ Heä soá truyeàn nhieät veà phía nöôùc .
2 =Nu * /dt
: heä soá daãn nhieät cuûa nöôùc ôû nhieät ñoä F =35.5
=0.626 w/m ñoä (tra ôû baûng I 129 , p 133,[9])
Þ 2 = = 8191 w/m2k
_Laáy toång nhieät toûa ra cuûa vaùch oáng vaø cuûa caën baån
I /i =2.6 *10-4 m2 k/w
_ Phöông trình xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät veà phía nöôùc coù keå tôùi söï daãn nhieät trong lôùp caën baån .
q2b =
+ Coù theå coi cheânh leäch nhieät ñoä trung bình Dtu laø hieäu soá giöõa nhieät ñoä ngöng tuï vaø nhieät ñoä trung bình nöôùc cuaû tn
Dtu =tk – tn =43-35.5 =7.5 oK
+Dtu laø ñoä cheânh leäch giöõa nhieät ñoä ngöng tuï tk vaø nhieät ñoä vaùch oáng tv thì Dttb =tk - tv
Þqtb= =A(Dttb - Dtu);
vôùi A== = 2617.22 w/m2k
Þq2b= 2617.22 (Dttb - Dtu) = 2617.22 (7.5 -Dtu)
_ Vì maät ñoä doøng tính theo dieän tích xung quanh beà maët oáng truï thay ñoåi theo ñöôøng kính oáng vaø giaù trò nhieät ñoä taïi toïa ñoä tính toaùn neân ñeå xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät taïi beà maët trong cuûa oáng q2 caàn choïn sô boä keát caáu cuûa bình ngöng vaø moät giaù trò q2 ñeå tính sô boä roài sau ñoù kieåm tra laïi .
Choïn Dtq =0.3 *Dttb =0.3 * 7.2 = 2.16 k
Þ q21 = 2617.22*(Dttb - Dtu)
= 0.7 * 2617.22 * 7.2
= 13190.8 w/m2
_ Caùc oáng ñöôïc boá trí treân maët saøng theo ñænh cuûa tam giaùc ñeàu vaø caû chuøm coù hình luïc giaùc ñeàu vôùi soá oáng ñaët theo ñöôøng cheùo lôùn m xaùc ñònh theo coâng thöùc :
m= 0.75*
S : cao oáng ngang S=1.3 * d1=1.3 * 0.021 =0.027 (m)
l/D2 : tæ soá giöõa chieàu daøi oáng vaø ñöôøng kính trong cuûa thaân choïn l/D2=8
Þ m=0.75 =6.02
choïn m=7 . Ñaây chính laø soá haøng oáng theo chieàu ngang.
N2=m=7 vaø laáy n2/2=3
Heä soá toûa nhieät töø phía moâi chaát ngöng tuï tính theo beà maët trong cuûa oáng 1t
1t =0.72 ()-0.167 tu-0.25 (w/m2k);
Trong ñoù :
: khoái löôïng cuûa chaát loûng R22 ôû nhieät ñoä ngöng tuï tk =43oC
=1118 kg/m3 (baûng 2.4 ,p39 maùy vaø thieát bò laïnh)
: ñoä nhôùt ñoäng löïc hoïc
=0.2233 *1.53 NS/m2 (phuï luïc 22, p 604,[9])
: heä soá daãn nhieät
= 7077 * 102w/mk (phuï luïc 22,p 604,[9])
: heä soá tính ñeán ñieàu kieän ngöng tuï khaùc nhau treân caùc phaàn ñöùng ( beà maët caùnh) vaø ngang (beà maët oáng ) cuûa beà maët ngöng tuï
=1.3 ;
fd= )
s : chieàu daøy cuûa oáng : s = 0.002 (m)
: goùc ôû ñænh cuûa tieát dieän caùnh =35o
fd = = 0.139 (m2)
fn ::dieän tích beà maët naèm ngang cuûa oáng daøi 1 m
fn = f1 –fd =0.149-0.139 =0.01 m2
l: chieàu ngang hieäu duïng cuûa caùnh
l=0.25* (d12 –do2)/d1 =0.25 * (0.0212 –0.01652)/0.021=0.0063 (m)
E : heä soá caùnh ñoái vôùi caùnh thaáp E=1
=1.3* + =1.609
_ Tính 1t =0.72 ()-0.167 tu-0.25 (w/m2k);
=0.72 *3-0.167*tu-0.25 3.6*1609
=13544.47tu-0.25
Maät ñoä doøng nhieät veà phía moâi chaát :
q1t =1t u=13544047 u0.75
Ta coù heä phöông trình xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät q2 tính theo beà maët trong
q1t =1t u=13544.47 u0.75
q2t = 2617.22 (7.5-u)
ÔÛ cheá ñoä oån ñònh ta coù caân baèng q1=q2
Û 13544.47 u0.75 = 2617.22 (7.5-u)
u
0
1
1.2
1.25
Q1t
19629.25
17011.93
16488.69
16357.6
Q2t
0
13544.47
15529.16
16061
q2 = 16200 w/m2;
Dieän tích beà maët truyeàn nhieät tính theo ñöôøng kính trong cuûa oáng
F2= ==1.2 (m2)
Choïn soá oáng theo haøng ngang cuûa ñöôøng cheùo lôùn trong giaùc boá trí oáng m=7
Vaäy toång soá oáng laø:
N=0.75 m2 +0.25 =0.75 * 72+0.25 =37
_Soá loái nöôùc ñi trong bình ngöng
Z=n/n1= =9.25 choïn Z=10
Khi ñoù n=4*10=40;
Thöôøng phaûi bôùt ñi moät haøng oáng phía döôùi ñeå chöøa choå chöùa loûng ngöng tuï. Soá oáng bò bôùt ñi nb tính phuï thuoäc vaøo soá haøng bò bôùt ñi i vaø soá oáng cuûa ñöôøng cheùo lôùn (naèm ngang) cuûa luïc giaùc tieát dieän boá trí oáng m theo coâng thöùc:
nb= i +[ 1+2+..+(i-1)]=1+0 = 4;
Nhö vaäy soá oáng thöïc teá coøn laïi nt= n-nb= 40-4 =36;
Coøn thieáu 1 oáng so vôùi tính toaùn, coù theå boá trí theâm1 oáng ôû phía treân cuûa chuøm oáng;
_Ñöôøng kính vuøng boá trí oáng treân maët saøng :
D=m*s=7*0.027=0.19 m
S: böôùc oáng ngang S=0.027 m
_Ñöôøng kính ngoaøi cuûa thaân
D1=1890 + 2(9+6)=220
Choïn chieàu daøy thaân 6mm
Ñoä hôû giöõa maët saøng tôùi oáng :9mm
_Chieàu daøi oáng ngöng :
l=f2/(*d2*n)==0.782
_Tæ soá :
==4.12
naèm trong giôùi haïn cho pheùp (4)
CHÖÔNG VI THIEÁT BÒ BAY HÔI
VI.1 Choïn thieát bò bay hôi.
Thieát bò bay hôi laøm laïnh khoâng khí kieåu khoâ. ÔÛ ñaây khoâng khí löu ñoäng ngoaøi chuøm oáng coù caùnh vaø truyeàn nhieät cho taùc nhaân soâi trong oáng. Ñaây laø loaïi thieát bò ñöôïc duøng roäng raõi nhaát hieän nay.
VI.2 Tính toaùn
_ Naêng suaát laïnh Qo =16.862 kw
_ Nhieät ñoä khoâng khí vaøo daøn laïnh: t1=10oC , 1=90%
_ Nhieät ñoä khoâng khí ra khoûi daøn laïnh: t2=8oC , 2=95%
_Moâi chaát laïnh R22.
_Nhieät ñoä soâi cuûa moâi chaát laïnh : to=6 oC
* Tính hieäu nhieät ñoä trung bình logarit
ttb = ; vôùi tmax =t1 –t0 =4oC
tmin = t2 – to=2oC
ttb ==2.89 K
*Choïn kieåu keát caáu beà maët trao ñoåi nhieät .
Duøng daøn laøm laïnh khoâng khí khoâ treo traàn .Oáng ñoàng ñaët song song coù caùnh taûn nhieät veà phía khoâng khí .
_Ñöôøng kính ngoaøi dng=38 mm
_Ñöôøng kính trong d1 =31 mm
_Chieàu daøy oáng S = 3.5 mm
_Chieàu cao caùnh h = 20 mm
_ Ñöôøng kính caùnh D = 40 mm
_Böôùc caùnh Sc =8 mm
_Chieàu daøy caùnh =1 mm
_Böôùc oáng theo chieàu ngang S1=80 mm
_Böôùc oáng theo chieàu doïc S2=80 mm
- Dieän tích beà maët trong treân 1 m chieàu daøi oáng Ftr=3.14*0.031*1=0.0972m2/m;
__Dieän tích caùnh treân moät meùt chieàu daøi oáng
Fc=2()n
N: soá caùnh treân moät meùt oáng n=1/sc
Fc =( h2+2hd ) = (0.022+2*0.02*0.038) = 0.904 m2/m;
__Dieän tích beà maët oáng giöõa caùc caùnh .
Fa = =* 0.038(1-) = 0.1044 m2/m;
__Dieän tích trao ñoåi nhieät toaøn boä tính theo 1 meùt chieàu daøi oáng
Foc=Fa +Fc=0.1044 + 0.904= 1.084 m2/m
__Heä soá laøm caùnh =Ft / Fng=10.37;
* Xaùc ñònh heä soá toûa nhieät ñoái löu k veà phía khoâng khí:
__ Khi khoâng khí chuyeån ñoäng ngang qua chuøm oáng boá trí song song coù caùnh taám:
Nu=C CzCc(()-0.54()-0.14 Ren ;
Tính Re
- Re=
Choïn toác ñoä khoâng khí ñi trong daøn w=5 m/s
kk =1.29 kg / m3
: ñoä nhôùt ñoäng löïc cuûa khoâng khí ôû t= 9o C
=0.018 * 10-2 pas
Re ===2294;
- C=0.105;
- Cc=1.04 vôùi ==2.1;
- Cz = 1 khi soá haøng oáng theo chieàu chuyeån ñoäng cuûa khoâng khí > 4;
Phöông trình thoaû maõn vôùi Re = 500..25000;
=3..8 ;
= 0.36..4.3;
ÔÛ ñaây = =4.74;
= =2.5;
Vaäy Nu=C CzCc(()-0.54()-0.14 Ren =
= 0.105*1*1.04*4.74-0.54 *2.5-0.14* 22940.72 =13.7415;
+Heä soá toûa nhieät .
k=;
: heä soá daãn nhieät cuûa khoâng khí = 2.445 * 10-2 w/mk
k===42 w/m2k
Heä soá toûa nhieät quy öôùc töø khoâng khí aåm coù tính ñeán trôû löïc do tieáp xuùc giöõa caùnh vaø oáng .
q = ;
Choïn Rtx=4.5 * 10-3 m2k/w :trôû löïc do tieáp xuùc giöõa caùnh vaø oáng
q = =q = = 35.324 w/m2k
* Heä soá toûa nhieät qui öôùc phía khoâng khí , quy ñoåi theo beà maët trong cuûa oáng.
;
trong ñoù :
_ : heä soá tính ñeán söï toûa nhieät khoâng ñoàng ñeàu theo chieàu cao caùnh .
=0.85
_ Xaùc ñònh E c :
Ec =th (m*h’) / (m*h’)
th(x) : haøm tanghypobolic.
+ m = q : heä soá daãn nhieät cuûa ñoàng
q =385 w/mk
m= =16.62
h’ : chieàu cao quy öôùc cuûa caùnh troøn .
h’ =h*[1+0.35 ln(D/do) ]
=0.006[1 + 0.35 ln()] =0.007624 (m)
vôùi Do = dn + d1 +sc =12+10+4=26 mm
m*h’ =16.62 * 0.007624 =0.1267
m*h’ =0.1267 th(m*h’) 0.1267 (baûng 2.4 ,p 74. taäp 5)
tính Ec :
Ec =th (m*h’) / (m*h’) = 1
__ Tính qi
- =
==317.052;
* Maät ñoä doøng nhieät phía khoâng khí , quy chuaån theo beà maët trong oáng :
qF =qi(tp - tv)
t1 =10 oC
1= 90% h1 = 29 kJ/kg.
t2 = 8 oC
2=95 % h1 = 24 kJ/kg.
hw=20 kJ/kg tu =6.8oC
qF =qi(tp - tv)
=317.052.464 (10 -6.8) =1014.56 w/m2
_Dieän tích trao ñoåi nhieät quy chuaån theo beà maët trong oáng
F=Qo /qp == 16.6 (m2)
_Löu löôïng khoâng khí ñi qua daøn laïnh .
mkk = ==3.3724 kg/s
_Löu löôïng theå tích khoâng khí ñi qua daøn laïnh :
Vkk = ==2.614 m3/s
_Tieát dieän thoaùng cuûa daøn laïnh .
Ft = ==0.523 (m2)
_Dieän tích beà maët cuûa moät xec_xi .
Ft’ =F=0.523=
=1.3765 (m2)
_Soá löôïng xeùc_xi khi gheùp song song .
Z= == 12.06
Choïn Z= 13
_ chieàu daøi oáng trong xec_xi
L1= = = 14.1346 m _Soá haøng oáng trong moãi xec_xi
m==
K=1 m=13.3.
K=2 m=9.41 choïn m= 10
K =1.77 ;
_Chieàu daøi cuûa oáng trong xec_xi
l= =1.41346 (m)
Choïn daøn bay hôi 2BO20 do Nga saûn xuaát.
CHÖÔNG VII THAÙP GIAÛI NHIEÄT
VII.1 Lyù thuyeát
Thaùp giaûi nhieät duøng ñeå laøm laïnh nöôùc laøm maùt trong thieát bò ngöng tuï xuoáng nhieät ñoä ban ñaàu cuûa nöôùc laøm maùt .
Chaát taûi laïnh trung gian laø nöôùc. Nhôø quaït gioù vaø daøn phun möa, nöôùv bay hôi moät phaàn vaø giaûm nhieät ñoä xuoáng tôùi möùc yeâu caàu ñeå ñöôïc bôm trôû laïi bình ngöng nhaän nhieät ngöng tuï.
VII.2 Tính toaùn vaø choïn thieát bò
Qk=19.434 kw
_ Nhieät ñoät baàu öôùt cuûa khoâng khí vaø thaùp tk=29oC
_ Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt vaøo bình ngöng baèng nhieät ñoä nöôùc ra khoûi thaùp giaûi nhieät tw1=33 oC
_ Nhieät ñoä nöôùc laøm maùt ra khoûi bình ngöng baèng nhieät ñoä nöôùc vaøo thaùp giaûi nhieät tw2=38 oC
_ Löôïng nöôùc qua bôm tuaàn hoaøn .
mk===0.93 kg/s
_ Hieäu entanpi ho .Hình 8.2 p154 ,[3] .
ho =38.2 KJ/kg
_Ñaïi löôïng ñaëc tröng cuûa thaùp
Z= ==0.509 kg/s =18344 kg/h
_ Löu löôïng khoâng khí :
mkk =1.3 mw =1.3*0.93=1.209 kg/s
_ Toác ñoä khoâng khí:
wkk =3 m/s
_ Naêng suaát trao ñoåi rieâng . tra ôû ñoà thò 8.9 , p 156 ,[3].
=12100 kg/m2h
_Tieát dieän phun möa:S
S= = = 0.1514 m2;
_ Toån thaát aùp suaát trong vaät theå trao ñoåi nhieät vaø chaát theo ñoà thò 8.4 , p156 [3].
p =95 N/m2
- Coâng suaát ñoäng cô yeâu caàu cuûa quaït gioù.
N= ;
ptoâng =2 * p =2*95 =190 N/m2
=0.6
= 1.29 kg/m2
N== =0.297 kw.
- Naêng suaát laøm maùt caàn thieát Q = vôùi k1 laø heä soá hieäu chænh tra theo hình 8.5 P157 [3] k1= 1.2;
vaäy Q= kw =13925 kcal/h;
Theo catalog cooling tower cuûa coâng ty TNHH Taán Phaùt choïn ñöôïc thaùp giaûi nhieät LBC5 coù caùc thoâng soá:
+ Naêng suaát laøm maùt Q= 19500 kcal/h;
+ Löu löôïng nöôùc ñònh möùc = 65 l/phuùt;
+ Kích thöôùc D=750mm; L=1400 mm;
+ Quaït gioù:
Motor N=1/6 HP;
Löôïng gioù Gk= 60 m3/phuùt;
-Maät ñoä phun möa r= ;
Vôùi k2 laø heä soá hieäu chænh theo maät ñoä phun möa tra treân ñoà thò hình 8.6 P160 [3] k2= 1;
r= = =0.8585;
- Naêng suaát nhieät thöïc teá cuûa thaùp giaûi nhieät
Qk= Qknk1k2=19500*1.2*1=23400 kcal/h;
Qk lôùn hôn naêng suaát ñaàu baøi cho nghóa laø nhieät ñoä ngöng tuï coù theå xuoáng thaáp hôn nhieät ñoä ngöng tuï ñaàu baøi ñaõ cho
CHÖÔNG VIII THIEÁT BÒ HOÀI NHIEÄT
Thieát bò hoài nhieät duøng ñeå quaù laïnh loûng taùc nhaân sau ngöng tuï tröôùc khi vaøo van tieát löu nhieät vaø quaù nhieät hôi taùc nhaân laïnh ra töø daøn bay hôi tröôùc khi vaøo maùy neùn trong caùc maùy laïnh freon nhaèm taêng hieäu suaát laïnh chu trình.
Nhieät ñoä bay hôi hay nhieät ñoä hôi vaøo thieát bò hoài nhieät t1’=60C.
Nhieät ñoä ngöng tuï hay nhieät ñoä loûng vaøo thieát bò hoài nhieät t3’=430C.
Nhieät ñoä hôi huùt vaøo maùy neùn hay nhieät ñoä hôi ra thieát bò hoài nhieät t1=250C.
Nhieät ñoä loûng ra khoûi thieát bò hoài nhieät t3=300C.
- Löu löôïng hôi ñi qua thieát bò hoài nhieät m= 0.087 kg/s.
- Hieäu enthanpi cuûa hôi taùc nhaân laïnh vaøo vaø ra thieát bò hoài nhieät
h=h1-h1’’=724-707.7=16.3 kj/kg.
- Naêng suaát cuûa thieát bò hoài nhieät Qhn=m*h=0.087*16.3=1.42 kw.
- Nhieät ñoä trung bình cuûa loûng quaù laïnh ttb= =36.50C.
- Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa loûng R22 ôû nhieät ñoä trung bình
= 1147.4 kg/m3.
= 0.069 w/m2k.
= 2.288*10-4 NS/m2.
Pr= 3.628;
- Nhieät ñoä trung bình cuûa hôi quaù nhieät ttb== 15.5 0C.
- Caùc thoâng soá vaät lyù cuûa hôi quaù nhieät
Cp=0.628 kj/kg.k.
= 15.86 kg/m3.
= 0.0119 w/mk.
= 0.0142*10-3NS/m2.
Pr= 1.089.
- Choïn caùc kích thöôùc chuû yeáu cuûa thieát bò hoài nhieät.
+ Oáng xoaén trôn baèng ñoàng.
+ Ñöôøng kính trong d1=0.01m.
+ Ñöôøng kính ngoaøi da=0.012m.
+ Chieàu daøy oáng s= 0.002m.
+ Ñöôøng kính thaân bình Di= 0.157 m.
+ Ñöôøng kính loõi Dlo= 0.1 m.
+ Oáng xoaén 2 lôùp caùch thaân bình trong vaø voû loõi ngoaøi 1.5 mm.
+ Caùc oáng xoaén caùch nhau 1 mm.
- Löu löôïng theå tích hôi quaù nhieät Vh= == 0.00549 m3/s.
- dieän tích vaønh khaên cuûa bình hoài nhieät
Fvk=(Di2-Dlo2)= (0.1572-0.12)= 0.0115 m2.
- Dieän tích choaùn choå cuûa 2 cuoän oáng xoaén
Fx= ((0.1272-0.1032)+(0.1542-0.122))=0.009684 m2.
- Dieän tích hôi ñi qua Fh=Fvk-Fx=0.0115-0.009684=0.001816 m2.
- Toác ñoä hôi ñi qua tieát dieän heïp v= = = 3.02 m/s.
- Trò soá Re cuûa hôi Re===40477.
- Trò soá Nu cuûa hôi Nu=C Rem Prn . Trong ñoù :
C=0.27; m= 0.63; n=0.36; =0.95;
Nu=0.27* 404770.63 1.0890.36 0.95= 211.33;
- Heä soá toaû nhieät cuûa hôi = ==209.58 w/m2k.
- Heä soá toaû nhieät thöïc coù hieäu chænh =1.5 =1.5* 209.58=314.35 w/m2k.
- Löu löôïng theå tích loûng quaù laïnh chuteån ñoäng trong oáng
Vl===0.0000758 m3/s.
- Toác ñoä chuyeån ñoäng loûng v= ==0.483 m/s.
- Trò soá Re cuûa loûng Re== =24207.
- Trò soá Nu Nu=0.021 Re0.8 Pr0.43=0.021*242070.8*3.6280.43=117.5;
- Heä soá toaû nhieät phía loûng = ==810.7 w/m2k;
- Heä soá toaû nhieät thöïc coù hieäu chænh =.Trong ñoù
= 1+1.8 vôùi Rtb=(0.127+0.103+0.154+0.13)/8=0.06425;
=1+1.8=1.28;
=810.7*1.28=1037.7 w/m2k;
- Heä soá truyeàn nhieät quy ñoåi theo beà maët ngoaøi
Ks= Trong ñoù:
s, laø chieàu daøy vaø heä soá daãn nhieät cuûa vaùch oáng
s= 0.002m; =383.8 w/mk;
Ks==230.27 w/m2k;
- Hieäu nhieät ñoä trung bình logarit
tmax=25-6=19K
tmin=43-30=13K
ttb===15.8K;
- Dieän tích truyeàn nhieät yeâu caàu Fa===0.39 m2;
- Toång chieàu daøi oáng ñoàng l===10.35 m;
CHÖÔNG IX Tính choïn thieát bò phuï.
IX.1 Bình chöùa cao aùp.
Bình chöùa cao aùp thöôøng ñaët beân döôùi thieát bò ngöng tuï ñeå chöùa loûng ñaõ ngöng tuï vaø giaûi phoùng beà maët trao ñoåi nhieät cuûa thieát bò ngöng tuï, duy trì söï caáp loûng lieân tuïc vaøo van tieát löu.
- Caùc thoâng soá cuûa daøn laïnh:
+ Soá löôïng xecxi z=30
+ Soá haøng oáng trong moãi xecxi m=14
+ Chieàu daøi oáng trong xecxi l=1.16m
+ Ñöôøng kính oáng dn=0.012m
dt=0.01 m;
+ Theå tích cuûa moät met chieàu daøi oáng dn=12mm v= 0.785 10-4 m3/m;
- Theå tích daøn laïnh V= z m l v= 30*14*1.16*0.785 10-4=0.038245 m3;
- Theå tích bình chöùa cao aùp taùc nhaân ñi töø döôùi leân:
Vbc=1.45V=1.45*0.038245=0.0555 m3;
- Choïn bình chöùa cao aùp coù :
+ Ñöôøng kính thaân D=300
+ Chieàu daøi thieát bò L=800
+ chieàu daøy thaân s=6
Tính kieåm tra ñoä beàn bình chöùa cao aùp dt>= Trong ñoù:
C: heä soá boå sung chieàu daøy choïn C=0.002;
P: aùp suaát tính toaùn laáy P=2Mpa;
: heä soá beàn moái haøn choïn =0.7;
cp: öùng suaát beàn cho pheùp cuûa vaät lieäu ;
: öùng suaát cho pheùp tuyeät ñoái cuûa vaät lieäu ôû t=430C;
= 136.12 Mpa (theùp CT3);
: heä soá hieäu chænh öùng suaát , choïn =0.9;
Neân =0.9*136.12=122.5 Mpa;
Chieàu daøy thaân dt>= =m;
Chieàu daøy thöïc teá cuûa bình dtt=8 mm> dt Vaäy bình ñuû beàn;
IX.2 Bình taùch loûng:
Bình taùch loûng boá trí treân ñöôøng huùt maùy neùn ñeå baûo veä maùy neùn khoâng huùt phaûi loûng. Trong caùc thieát bò hieän ñaïi,bình taùch loûng ñöôïc trang bò caùc thieát bò töï ñoäng ngaét maïch, ngöøng maùy neùn khi möùc loûng trong bình leân ñeán möùc nguy hieåm. Trong heä thoáng coù bôm tuaàn hoaøn vaø khoâng coù bôm tuaàn hoaøn khi caáp loûng cho caùc daøn laïnh baèng tín hieäu hôi quaù nhieät thì trong bình taùch loûng khoâng coù loûng vì toaøn boä loûng rôi vaøo bìmh seõ chaûy veà bình chöùa.
IX.3 Bình taùch daàu:
Bình taùch daàu coù nhieäm vuï taùch daàu cuoán theo hôi neùn, khoâng cho daàu ñi vaøo daøn ngöng maø daàu quay trôû laïi maùy neùn hoaëc bình gom daàu.
Nguyeân taéc laøm vieäc laø giaûm toác ñoä doøng hôi vaø thay ñoåi höôùng chuyeån ñoäng cuûa doøng hôi ñeå caùc haït daàu maát ñoäng naêng tích tuï laïi vaø chaûy xuoáng ñaùy bình.
IX.4 Bình chöùa daàu
Bình chöùa daàu duøng ñeå gom daàu töø caùc thieát bò nhö bình taùch daàu, baàu daàu cuûa bình ngöng, bình chöùa, bình bay hôi, bình taùch loûng...ñeå giaûm toån thaát vaø nguy hieåm khi xaû daàu töø aùp suaát cao.
IX.5 Phin loïc
Phin loïc coù nhieäm vuï loaïi tröø caùc caën baån cô hoïc vaø caùc taïp chaát hoaù hoïc ñaëc bieät laø nöôùc vaø caùc acid ra khoûi voøng tuaàn hoaøn cuûa taùc nhaân laïnh
IX.6 Bôm
Bôm nöôùc kieåu li taâm ñeå bôm nöôùc giaûi nhieät cho nöôùc giaûi nhieät bình ngöng .
Bôm taùc nhaân laïnh cho caùc heä thoáng laïnh duøng bôm tuaàn hoaøn caáp loûng cho caùc daøn bay hôi.
IX.7 Quaït
Quaït höôùng truïc söû duïng cho caùc daøn laïnh, daøn ngöng tuï, thaùp giaûi nhieät ñeå ñoái löu cöôõng böùc khoâng khí.
Quaït li taâm khi caàn coät aùp cao hôn, duøng cho caùc buoàng ñieàu khoâng, caùc daøn laïnh khoâng khí hoaëc ñeå tuaàn hoaøn vaän chuyeån vaø phaân phoái khoâng khí ñaët bieät trong heä thoáng ñieàu hoaø khoâng khí.
Quaït li taâm truïc caùn laø loaïi quaït li taâm nhöng guoàng caùnh quaït nhoû maø daøi, coù ñoä oàn raát nhoû neân ñöôïc söû duïng roäng cho caùc daøn laïnh ñaët trong nhaø cuûa heä thoáng dieàu hoaø khoâng khí ñeå giaûm oàn tôùi möùc toái thieåu.
IX.8 Aùp keá
Aùp keá duøng ñeå ño vaø chæ thò aùp suaát cuûa moâi chaát ôû ñaàu huùt, ñaàu ñaåy vaø chæ thò hieäu aùp suaát daàu boâi trôn. Ngoaøi ra aùp keá coøn ñöôïc aùp duïng trong caùc ñoàng hoà naïp gas, treân bình ngöng, bình chöùa, bình trung gian…
IX.9 Ñöôøng oáng
- Choïn toác ñoä hôi taùc nhaân laïnh trong oáng huùt vh=8 m/s;
- Choïn toác ñoä hôi taùc nhaân laïnh trong oáng ñaåy vd=8 m/s;
- Choïn toác ñoä loûng taùc nhaân laïnh trong oáng vl=0.6 m/s;
- Toác ñoä v=;
- Löu löôïng taùc nhaân laïnh m= 0.087 kg/s;
- Tính ñöôøng oáng huùt dh==0.0247m;
Choïn oáng DN25 coù dn=29mm; dtr= 25mm;
- Tính ñöôøng oáng ñaåy dd==0.0141m;
Choïn oáng DN15 coù dn=18mm; dtr= 15mm;
- Tính ñöôøng oáng daãn loûng dl==0.0127m;
Choïn oáng DN12 coù dn=14mm; dtr= 12mm;
C. TÍNH KINH TEÁ
STT
Teân thieát bò
Soá löôïng
Tieàn (1000 ñ)
Ghi chuù
1
Maùy neùn
1
40000
2B6C4
2
Thieát bò ngöng tuï
1
24000
KTP-4
3
Thieát bò bay hôi
1
75000
2BO20
4
Van tieát löu nhieät
1
1000
5
Thieát bò hoài nhieät
1
10000
6
Thaùp giaûi nhieät
1
4000
LBC5
7
Bình taùch daàu
1
5000
8
Bình chöùadaàu
1
4000
9
Bình taùch loûng
1
5000
10
Bình chöùa cao aùp
1
10000
11
Phin loïc
1
1000
Toång
1790000
Giaù nguyeân lieäu, ñieän, nöôùc, nhaân coâng vaø caùc chi tieát phuï laáy baèng 100% giaù thaønh thieát bò chính
tieàn =179+179=358 trieäu;
Taøi Lieäu Tham Khaûo
1. Nguyeãn Ñöùc Lôïi, “Höôùng daãn thieát keá heä thoáng laïnh”, NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi, 2002 ;
2.Traàn Thanh Kyø, “Maùy laïnh”
3.Nguyeãn Ñöùc Lôïi-Phaïm Vaên Tuyø, “Baøi taäp kyõ thuaät laïnh”,NXB Giaùo duïc,1998;
4. Nguyeãn Ñöùc Lôïi-Phaïm Vaên Tuyø, “Maùy vaø thieát bò laïnh ”,NXB Giaùo duïc,2002;
5. Nguyeãn Ñöùc Lôïi-Phaïm Vaên Tuyø, “Kyõ thuaät laïnh cô sôû ”,NXB Giaùo duïc,1999;
6. Nguyeãn Ñöùc Lôïi, “Töï ñoäng hoaù heä thoáng laïnh”, NXB Giaùo duïc,2001;
7. Phaïm Vaên Boân, taäp 5 “Giaùo trình quaù trình vaø thieát bò truyeàn nhieät”,NXB ÑHQG.TP.HCM,2000;
8.taäp 10;
9. soå tay taäp 1;
10.Hoaøng Ñình Tín-Buøi Haûi, “Baøi taäp kyõ thuaät nhieät ñoäng löïc hoïc kyõ thuaät”,
NXB Giaùo Duïc,1996
Các file đính kèm theo tài liệu này:
A3.doc
