Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỒ ÁN MÁY LẠNH
Đồ án máy lạnh LỜI NĨI ĐẦU Phần 1 : TÍNH TOÁN THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH. Trong đồ án này thiết kế kho làm đông với nhiệt độ yêu cầu trong phòng làm đông là C 0 25 − .Cá ngừ được đưa vào phòng làm đông với mục đích hạ thấp nhiệt độ xuống nhiệt độ tại tâm khoảng-18 độ c . I.Dung tích và tiêu chuẩn chất tải kho lạnh. Chỉ tiêu cơ bản để đánh giá kho lạnh là dung tích.Dung tích là khối lượng hàng hoá có thể đồng thời làm đông trong kho, trong đồ án này dung tích kho làm đông là30 tấn. Kho làm đông sản phẩm cá ngừ, từ bảng 2-3 [1]. Ta có tiêu chuẩn chất tải 45.0 = v g tấn/ 3 m , hệ số thể tích 78.0 = α . II.Xác đònh số lượng, kích thước kho bảo quản đông. Xác đònh các thông số cần thiết dựa vào dung tích của kho. 1.Xác đònh thể tích kho. Với E là dung tích kho lạnh, V là thể tích kho lạnh . v g là tiêu chuẩn chất tải. Ta có 3 33,333 45.0 150 m g E V v ≈== 2. Xác đònh diện tích chất tải. Thực phẩm được đựng trong ngăn gỗ kích thước 400300500 ×× mm, xếp 8 ngăn thành một chồng ,vậy chiều cao chất tải là h= 3,2m. 1 Đồ án máy lạnh Với F là diện tích chất tải, h là chiều cao chất tải ta có: 2 16,104 2,3 33,333 m h V F ≈== 3.Đònh mức chất tải trên 1 mét vuông nền . 2 tan/44,12,3.45,0. mhgg vF === Với F g là đònh mức chất tải theo diện tích 4. Xác đònh diện tích lạnh thực tế cần xây dựng F t F F β = với t F diện tích lạnh thực tế cần xây dựng, F β hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa Theo bảng 2-4 [1].Ta tra được 76.0 = F β 2 05,137 76.0 16,104 m F F F t ≈==⇒ β Theo [1] Diện tích buồng lạnh quy chuẩn tính theo hàng cột quy chuẩn cách nhau 6m nên f cơ sở là 36m.Các diện tích quy chuẩn khác nhau la bội của 36.Trong khi tính toán,diện tích lạnh có thể lớn hơn diện tích ban đầu10 đến 15%,khi chọn Z là một số nguyên. 5. So lượng buồng lạnh cần xây dựng . Buồng lạnh đông bố trí trong kho lạnh một tầng , chiều cao kho đến xà ngang là 6m. Số lượng buồng cần thiết phải xây dựng là f F Z 1 = Với Z là số lượng buồng lạnh phải xây dựng f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn đã chọn. 2 Đồ án máy lạnh Bố trí mạng lưới cột một chiều cách nhau là 6m , một chiều cách nhau là 6m, và 2 3666 mf =×= ⇒ số lượng buồng lạnh 80,3 36 05,137 1 === f F Z Vậy lấy Z= 4 buồng ⇒ kích cỡ kho lạnh sẽ là 16 9 × hoặc 246 × hoặc 12X12. Vậy dung tích thực tế của buồng lạnh sẽ là: 89,157 80,3 4 150 ≈×= E tấn III . Sơ đồ quy hoạch mặt bằng kho lạnh. Với 1, 2, 3, 5, 6, 7 : Các phòng làm đông 4 : Phòng bố trí buồng máy , buồng điều khiển, máy phát điện…. 8: Phòng vệ sinh, thay quần áo…. 9 : Hành lang lạnh. Chiều dài các tường phòng bảo quản đông là 12m, chiều rộng là 6m. Kích thước phòng 4 và phòng 8 là 12 × 8m. 3 Đồ án máy lạnh Phần 2 : CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT CHO KHO LẠNH. I. Cấu trúc xây dựng. Cấu trúc kho lạnh phải có cấu tạo đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu như : phải có tuổi tho ïcao, chòu được tải trọng của bản thân và sản phẩm bảo quản trong kho , phải chống được nhiệt xâm nhập , không đọng sương, phải có cấu trúc cách nhiệt tốt phải đảm bảo an toàn cho người và phương tiện, cuối cùng là phải kinh tế. Các kho lạnh thường được xây dựng bằng bêtông cốt thép , tường bao và tường ngăn xây dựng bằng gạch đỏ, trên đó bố trí cách nhiệt và cách ẩm . Móng phải chòu tải trọng của toàn bộ kết cấu vì vậy phải kiên cố , vững chắc, móng đổ bằng bê tông cót thép và đổ cột chòu lực. Mái kho lạnh phải không đọng nước và thấm nước, chống thấm nước bằng bitum và giấy dầu, chống bức xạ mặt trời bằng lớp sỏi trắng phủ lên trên . Kết cấu nền phụ thuộc nhiều yếu tố như nhiệt độ phòng , tải trọng…nền phải có yêu cầu vững chắc ,không thấm ẩm , lớp cách nhiệt thường là xỉ để chòu được tải trọng lớn và phải bố trí dây điện trở đốt nóng để tránh đóng băng . Cửa kho lạnh là một tấm cách nhiệt, xung quanh có đệm kín bằng cao su để giảm tổn thất nhiệt . II. Tính toán cách nhiệt . Giả sử ta tính toán , thiết kế cho kho bảo quản đông xây dựng tại thành phố Hồ Chí Minh , theo bảng 1-1 [1] tại thành phố Hồ Chí Minh có nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất t =37,3 0 C , độ ẩm ϕ = 73% 1.Tính chiều dày cách nhiệt giữa phòng bảo quản đông và không khí bên ngoài. 4 Hình 1 : Sơ đồ quy hoạch mặt bằng kho lạnh. Đồ án máy lạnh Công thức tính : ++−= ∑ = n i i i CNCN k 1 21 111 αλ δ α λδ Trong đó : CN δ - độ dày lớp cách nhiệt, m NC λ - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK k – hệ số truyền nhiệt 1 α -hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài, KmW 2 / 2 α - hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh. i δ -bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ i ,m i λ - hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ i , kmw 2 / Hình 2 : Cấu trúc tường Tường ngăn giữa phòng và không khí bên ngoài gồm : 1- lớp vữa ximăng - 1 δ =0.02m , 1 λ =0.88W/mK, 1 µ =90 g/mhMPa 2 – lớp gạch đỏ - 2 δ =0.38m , mKW /82.0 2 = λ , mkMPag /105 2 = µ 3- lớp cách ẩm m008.0 3 = δ , mKW /3.0 2 = λ , mkMPag /86.0 3 = µ 4- lớp cách nhiệt , mKW CN /047.0 = λ , mkMPag CN /5.7 = µ 5-lớp vữa trát và lưới thép , m ạ 02.0 = δ , mKW /88.0 5 = λ mkMPag /90 5 = µ Lớp cách nhiệt là polystirol. Buồng bảo quản đông có Ct 0 25 −= Tra bảng 3-3 và 3-7 sách HDTKHTL có k= 0.21 KmW 2 / 3.23 1 = α KmW 2 / , KmW 2 2 /8 = α ⇒ 047.0 = CN δ 189.0 8 1 82.0 38.0 3.0 008.0 88.0 02.0 3 3.23 1 21.0 1 = ++++− Theo tiêu chuẩn lấy m CN 2.0 = δ 5 Đồ án máy lạnh ⇒ KmWk t 2 /2,0 726,0 047,0 2,0 1 ≈ + = * Kiểm tra đọng sương. Theo bảng 1-1 [1]có nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tại TPHCM là Ct 0 3.37 = , độ ẩm %74 = ϕ Tra đồ thò h-x có Ct s 0 8.30 = ⇒ 3,2 253,37 8,303,37 3,2395,095.0 21 1 1 ≈ + − ××= − − ×= tt tt k s s α So sánh thấy s k > t k , vậy vách ngoài không bò đọng sương. * Kiểm tra đọng ẩm. Mật đọ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt ( ) 2 /46,12253,372,0 mWtkq ≈+×=∆×= Xác đònh nhiệt độ bề mặt các lớp vách. ( ) 11 ttq f −= α ⇒ Ct 0 1 8.36 ≈ ⇒ t 2 =t 1 - 5.36 88.0 02.046,12 8.36 1 11 = × −= λ δ q 0 C Tương tự ta có : Ct Ct Ct Ct Ct Ct f 0 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 25 8 46,12 2,23 2,23 88,0 02,046,12 9,22 9,22 047,0 2,046,12 11,30 11.30 3.0 008.046,12 44,30 44.30 88.0 02.046,12 72,30 72,30 82,0 38,046,12 5,36 2 −≈−−=⇒ −= × −−= −= × −= = × −= = × −= = × −= 6 Đồ án máy lạnh Từ các nhiệt độ trên tra bảng “ tính chất vật lý của không khí ẩm “, (bảng 7- 10 sách môi chất lạnh) có : vách 1 2 3 4 5 6 7 Nhiệt độ, t( 0 C) 36.8 36,5 30,72 30,44 30,11 -22,9 -23,2 P h 6178 6090 4530 4460 4424 80,5 76,5 Tính phân áp suất thực của hơi nước. Dòng hơi ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che: H pp hh 21 − = ω Trong đó : PaCtpp PaCtpp xh xh 57%9063)25( 5.4694%746344)3.37( 2 0 1 0 2 1 ≈×=×−== =×=×== ϕ ϕ ghMPamH i i /04.0 86.0 008.0 5.7 2.0 105 38.0 90 02.0 3 2 =+++== ∑ µ δ ⇒ hmg 2 6 /115.0 04.0 10)575.4694( = − = − ω ⇒ Papp hx 466910 90 02.0 115.05.4694 6 1 1 12 =−=−= µ δ ω Papp xx 4.425610 105 38.0 115.04669 6 2 2 23 =−=−= µ δ ω Tương tự ta có: Pap Pap Pap Pap x x x x 8.68 87,79 3164 4231 7 6 5 4 = = = = 7 Đồ án máy lạnh So sánh ta thấy các i x p < i h p vậy vách không bò đọng ẩm. 2. Tính bề dày cách nhiệt giữa tường ngăn của các phòng. Tường ngăn giữa hai buồng có nhiệt độ và độ ẩm bằng nhau nên thường được xây dựng và cách nhiệt bằng bêtông bọt. Tra bảng 3-5 [1] có k= 0.58W/m 2 K Tra bảng 3-7 có 8 21 == αα W/m 2 K Tra bảng 3-1 có mKW CN /15.0 = λ ⇒ m CN 0221 8 2 58.0 1 15.0 = −= δ theo tiêu chuẩn lấy m CN 25.0 = δ Vậy k t =0.52W/m 2 K Do chênh lệch nhiệt độ giữa các phòng là bằng 0 nên không có hiện tưọng đọng sương và đọng ẩm. 3. Tính bề dày cách nhiệt giữa phòng làm đông và hành lang. Kết cấu các lớp của tường ngăn giống như ở phần 1 ( tường ngăn giữa phòng làm đông và không khí bên ngoài). Lớp cách nhiệt là polystyrol. Tra bảng 3-4 sách HDKTHTL với t=-25 0 C ta có k=0.28W/m 2 K ⇒ m CN 133.0 8 1 3.0 008.0 82.0 38.0 88.0 02.0 3 3.23 1 28.0 1 047.0 = ++++−= δ Theo tiêu chuẩn chọn m CN 15.0 = δ ⇒ 255.0 726.0 047.0 15.0 1 = + = t k W/m 2 K *Kiểm tra đọng sương trên vách . Tại hành lang có nhiệt độ là t=37,3.60% =22 0 C , và độ ẩm là %74 = ϕ 8 Đồ án máy lạnh Tra đồ thò h-x có t s =17 0 C ⇒ Ck s 0 35,2 2522 1722 3,2395,0 = + − ××= > k t vậy vách không bò đọng sương. *Kiểm tra đọng ẩm. Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách ẩm: tkq ∆×= = 0.255(22+25)=12 W/m 2 . Nhiệt độ bề mặt các lớp vách: C q tt C q ttttq ff 0 1 1 12 0 1 111 22,21 88,0 02,0.12 5,21 . 5,21)( 11 =−=−= =−=⇒−= λ δ α α Tương tự ta có Ct CtCt CtCt 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 5,23 88,0 02,0.12 23,23 23,23 047,0 15,0.12 06,15,06,15 3,0 008,0.12 4,15 4,15 88,0 02,0.12 66,15,66,15 82,0 38,0.12 22,21 −=−−= −=−==−= =−==−= Ct f 0 25 8 12 5,23 2 −=−−= Tra bảng “tính chất vật lý của không khí ẩm”, Bảng 7-10 sách môi chất lạnh có: Tính phân áp suất thực của hơi nước Dòng hơi thẩm thấu qua bao che: Vách 1 2 3 4 5 6 7 Nhiệt độ,t 21,5 21,22 15,66 15,4 15,06 -23,23 -23,5 p h 2564 2538 1761 1720 1704 76,55 73,15 9 Đồ án máy lạnh Ta có: Papp MPaPaCpp xh xh 57%90.63).20( 10.19551955%74.4,2642).22( 2 6 1 0 2 1 ==−= ==== − ϕ ϕ 0335,0 86,0 008,0 5,7 15,0 105 38,0 90 02,0 .3 =+++== ∑ i i H µ δ ⇒ 0566,0 0335,0 10).571955( 6 21 = − = − = − H pp hh ω p suất riêng phần hơi nước thực tế: Pap Pap Pap Pap Papp Papp x x x x xx hx 5,5710 90 02,0 0566,070 7010 5,7 15,0 0566,01202 120210 86,0 008,0 0566,06,1728 6,172810 90 02,0 0566,02,1741 2,174110 105 38,0 0556,04,1942 4,194210 90 02,0 0566,01955 6 6 6 6 6 2 2 6 1 1 7 6 5 4 23 12 =−= =−= =−= =−= =−=−= =−=−= µ δ ω µ δ ω So sánh các i h p và i x p ta thấy i h p > i x p vậy vách không bò đọng ẩm. 4.Tính bề dày cách nhiệt của trần kho làm đông . Cấu trúc của trần kho bảo quản đông: 1 – lớp phủ mái đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng là bitum,δ 1 =0,012m ,λ 1 =0,3W/mK Hình – 3 : Cấu trúc trần kho bảo quản đông. 10 [...]... kho lạnh thực chất là tính toán các dòng nhiệt tổn thất từ môi trường bên ngoài vào kho lạnh , dòng nhiệt do sản phẩm toả ra và các dòng nhiệt tổn thất khác Chính là dòng nhiệt mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải ra môi trường ngoài để đảm bảo nhiệt độ phòng lạnh luôn đạt yêu cầu Vậy tính toán nhiệt kho lạnh là để xác đònh năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh. .. nhiên * Sơ đồ đơn giản của phương pháp làm lạnh trực tiếp Hình – 5 : sơ đồ phương pháp làm lạnh 1- Dàn ngưng 2- Máy nén 3- Dàn bay hơi 4- Van tiết lưu * Các ưu nhược điểm của hệ thống làm lạnh trực tiếp a Ưu điểm - Thiết bò đơn giản vì không cần vòng tuần hoàn phụ - Tuổi thọ cao vì không phải tiếp xúc với chất tải lạnh gây ăn mòn, han rỉ - Tổn thất năng lượng nhỏ Đồ án máy lạnh 20 - Tổn hao lạnh khi... phòng lạnh xa nhau nên khó khăn cho việc cấp lỏng và tổn thất áp suất lớn - Với nhiều dàn lạnh nên việc phân phối đều môi chât gặp khó khăn , khả năng máy rơi vào hành trình ẩm cao - khả năng trữ lạnh của dàn lạnh kém hơn so với làm lạnh gián tiếp , khi máy dừng hoạt động thì dàn lạnh cũng hết lạnh nhanh chóng II Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh Môi chất được chọn sử dụng trong hệ thống lạnh. .. cấp hạ áp và cao áp: Đồ án máy lạnh 28 Nel =17,4 + 16,3 = 33,7 kW , lấy Nel =34 kW • Các thông số của máy nén: Đường Hành Số kính trình xylanh (vòng/phút piston Kí hiệu piston 76m 6+2 N62WA 95m m m Tốc độ VquétHA ) 1000÷1200 (VltMNHA) 3 281m /h VquétCA Môi Loại (VltMNCA) chất máy 3 94m /h nén R717 hở Đồ án máy lạnh 29 Phần 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT I Tính toán thiết kế thiết... ngày dêm máy nén không làm việc cả 24/24h mà thường làm việc khoảng 22/24h, vì vậy năng suất lạnh của máy nén được tính như sau: Q0= k Qmn b b – là hệ số thời gian làm việc , b= 22/24 , k- là hệ số tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bò của hệ thống lạnh, lấy k=1,2 ⇒ Q0 = 1,2.38,14 ≈ 50 k 0,92 W Đồ án máy lạnh 19 Phần 4 : CHỌN PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH & TÍNH CHỌN MÁY NÉN I Chọn phương pháp làm lạnh. .. nhiều bức tường khác nhau và trần kho lạnh t1 - nhiệt độ môi trường bên ngoài t 2 - nhiệt độ trong phòng lạnh Đồ án máy lạnh 14 Theo sơ đồ bố trí mặt bằng kho lạnh ta tính được diện tích các tường ngoài , diện tích tường hành lang, diện tích nền , trần Dòng nhiệt tổn thất do chênh lệch nhiệt độ giữa phòng lạnh và tường ngoài Tổng diện tích tường ngoài của kho lạnh: ( chiều cao của tường là 6m) F =13.6.2+6,775.6.2+... khi một người làm viêïc nặng Kho lạnh có 6 phòng ⇒ Q42 = 350.2=700W Phòng lạnh làm lạnh bằng giàn lạnh đối lưu không khí tự nhiên, không có động cơ quạt gió , các động cơ khác coi như không đáng kể, nên có thể lấy Q 43=0 c Dòng nhiệt do mở cửa phòng Q44=B.F ,W B – dòng nhiệt riêng khi mở cửa , theo bảng 4-4 sách HDTKHTL lấy B=12W/m2 F – diện tích kho lạnh Đồ án máy lạnh 18 Q44=72 12= 864W ⇒ Q4 =86,4... tính toán chiều dầy cach nhiệt cho nền có sưởi bằng dây diện trở ta chỉ cần tính từ các lớp phía trên lớp có sưởi Đồ án máy lạnh 12 Tra bảng 3-3 và 3-7 sách HDTKHTL có k=0,21W/m2K , α2=7W/m2K 1 0,04 0,1 1 ⇒ δ CN = 0,2 0,21 − 1,4 + 1,4 + 7 ≈ 0,904m heo tiêu chuẩn lấy δCN=0,95m 1 Hệ số truyền nhiệt thực : kt= 0,95 + 0,24 0,2 ≈ 0,2 W/m2K Đồ án máy lạnh 13 Phần 3 : TÍNH NHIỆT KHO LẠNH... = 380mm 0,8 Đồ án máy lạnh 34 với η=0,8 là hệ số điền đầy ống của mặt sàng Lấy D = 400mm I Tính toán thiết bò bay hơi Thiết bò bay hơi là thiết bò trao đổi nhiệt trong đó môi chất lạnh lỏng thu nhiệt của đối tượng cần làm lạnh để bốc hơi Trong kho lạnh này , để giảm hao ngót sản phẩm làm đông ta sử dụng loại dàn lạnh không khí đối lưu tự nhiên loại treo trần Đây là loại thiết bò làm lạnh không khí... dụng lạnh người ta thường sử dụng loại máy nén Mycom Để phù hợp với xu thế , yêu cầu công nghệ , và vốn đầu tư , ở kho lạnh này ta dùng loại máy nén Mycom Ta chọn loại N62WA N62WA có Vlt = 0,078m3s V 0,076 ltHA = = 0,97 Vậy số lượng máy nén sẽ là : Z MN = V 0,078 ltMN Vậy ta chọn 1 máy nén - Công nén đoạn nhiệt : Ns= m1.l1= 0,042(1935 –1730)=8,6 kW Đồ án máy lạnh - 26 Hiệu suất chỉ thò : ηi = λ.W . Đồ án máy lạnh LỜI NĨI ĐẦU Phần 1 : TÍNH TOÁN THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH. Trong đồ án này thiết kế kho làm đông với. 12 Đồ án máy lạnh Phần 3 : TÍNH NHIỆT KHO LẠNH Tính nhiệt kho lạnh thực chất là tính toán các dòng nhiệt tổn thất từ môi trường bên ngoài vào kho lạnh