ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH BNG KÊ HIÃÛU CẠC THÄNG SÄÚ STT Kê hiãûu Gii thêch Âån vë 1. T Nhiãût âäü 0 C 2. ϕ Âäü áøm % 3. δ CN Chiãưu dy cạch nhiãût m 4. α Hãû säú ta nhiãût W/m 2 K 5. λ Hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu W/mK 6. K Hãû säú truưn nhiãût W/m 2 K 7. Q Dng nhiãût W 8. F Diãûn têch m 2 9. I Entanpi kJ/kg 10. M Khäúi lỉåüng Táún 11. C Nhiãût dung riãng kJ/kgK 12. Q Dng nhiãût riãng kJ/kg 13. Q 0 Cäng sút lảnh W 14. Q k Dng nhiãût ta ra åí thiãút bë ngỉng tủ W 15. V tt Thãø têch hụt thỉûc tãú ca mạy nẹn m 3 16. V lt Thãø têch hụt l thuút ca mạy nẹn m 3 17. L Cäng nẹn riãng kJ/kg 18. N s Cäng nẹn âoản nhiãût kJ/kg 19. λ Hãû säú cáúp ca mạy nẹn / 20. ε Hãû säú lm lảnh / 21. P p sút bar 22. N Cäng sút ca âäüng cå âiãûn kW 23. Nu Trë säú Nutselt / 24. Re Trë säú Renolds / 25. Pr Hàòng säú Pràng / 26. G Lỉu lỉåüng kg/s 27. ω Váûn täúc m/s LỜI NÓI ĐẦU  Tỉì láu con ngỉåìi â biãút táûn dủng lảnh ca thiãn nhiãn nhỉ bàng tuút âãø ỉåïp lảnh bo qun thỉûc pháøm. Tỉì thãú kè 19 phỉång phạp lm lảnh nhán tảo â ra âåìi v phạt triãøn âãún âènh cao ca khoa hc k thût hiãûn âải. Ngy nay k thût lảnh â âi sáu vo nhiãưu lénh vỉûc khoa hc nhỉ : cäng nghãû thỉûc pháøm ,cäng nghãû cå khê chãú tảo mạy, luûn kim, y hc v ngay c k thût âiãûn tỉí Lảnh â âỉåüc phäø biãún v â gáưn gi våïi âåìi säúng con ngỉåìi. Cạc sn pháøm thỉûc pháøm nhỉ : thët, cạ, rau, qu nhåì cọ bo qun m cọ thãø váûn chuøn âãún nåi xa xäi hồûc bo qun trong thåìi gian di m khäng bë hỉ thäúi. Âiãưu ny nọi lãn âỉåüc táưm quan trng ca k thût lảnh trong âåìi säúng con ngỉåìn. Nỉåïc ta cọ båì biãøn di nãn tiãưm nàng vãư thu sn ráút låïn, cạc xê nghiãûp âäng lảnh cọ màût trãn mi miãưn ca âáút nỉåïc. Nhỉng âãø sn pháøm thu sn âäng lảnh ca Viãût Nam cọ chäù âỉïng vỉỵng vng trãn thë trỉåìng näüi âëa v thãú giåïi thç âi hi phi náng cao SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH cháút lỉåüng cäng nghãû lm lảnh nãn nhiãưu xê nghiãûp âang dáưn dáưn thay âäøi cäng nghãû lm lảnh nhàòm âạp ỉïng nhu cáưu âọ. Do thåìi gian v kiãún thỉïc cọ hản, sỉû måïi m ca thiãút bë v chỉa cọ kinh nghiãûm thỉc tãú ,âỉåüc sỉû cho phẹp ca tháưy giạo hỉåïng dáùn, em chn âãư ti thiãút kãú kho lảnh bo qun v t cáúp âäng IQF 1000kg/mẻ sỉí dủng mäi cháút lảnh måïi. Trong quạ trçnh tênh toạn, thiãút kãú chàõc chàõn cn nhiãưu thiãúu sọt. Ráút mong nhỉỵng kiãún âọng gọp, chè dảy ca tháưy cä v cạc bản Em xin chán thnh cm ån tháưy ĐÀO NGỌC CHÂN v cạc cạn bäü ging viãn â táûn tçnh giụp âåỵ em âãø âäư ạn ny hon thnh âụng thåìi hản. Â nàơng ,ngy 20 thạng 5 nàm 2004 Sinh viãn ÂÄÙ TIÃÚN V SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHƯƠNG I : MỞ ĐẦU 1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÔI CHẤT LẠNH MỚI. Kỹ thuật lạnh ra đời và phát triển đã hơn 150 năm qua, và cùng với sự phát triển của nó, hàng trăm loại môi chất đã được nghiên cứu, thử nghiệm và ứng dụng vào thực tế. Việc sử dụng các chất SO 2 , CO 2 , NH 3 vào cuối thế kỉ thứ 19 và các chất Freon vào đầu thế kỉ 20 đã đưa kỹ thuật lạnh lên bước phát triển rực rỡ của ngày nay. Hiện tại ở Việt Nam, Freon đã được sử dụng rộng rãi ( chiếm khoảng 70% các hệ thống lạnh và điều hoà không khí ) trên phạm vi cả nước. Ngoài ra Freon còn được dùng trong công nghệ chế tạo bọt xốp để làm panel cách nhiệt tại các công ty kỹ thuật lạnh và một số lónh vực khác, Freon đã thể hiện được tính ưu việc của nó trong vai trò của một môi chất lạnh so với các môi chất lạnh khác. Ngày nay vấn đề bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề rất cấp thiết, ảnh hưởng tới sự phát triển bền vững của các quốc gia. Đối với nhiều nước, đi đôi với việc tăng trưởng kinh tế phải quan tâm đến việc bảo vệ môi trường. Thực tế cho thấy một số nước đã trả giá cho việc phát triển kinh tế nhưng không quan tâm đến việc bảo vệ môi trường. Bảo vệ môi trường đã trở thành vấn đề cấp thiết của toàn thế giới, nhiều vấn đề mới đã có tác động ảnh hưởng lên toàn cầu. Nhiều hiện tượng thời tiết không bình thường trong những năm qua cảnh báo chúng ta phải quan tâm hơn nửa vấn đề bảo vệ môi trường. Theo số liệu của tổng cục khí tượng Hoa Kỳ ( The State of the climate ) thì nhiệt độ trung bình của trái đất có xu hướng tăng dần trong hơn 100 năm qua. Đặc biệt trong những năm cuối thế kỉ 20 nhiệt độ tăng vọt. Ví dụ năm 1997 nhiệt độ trung bình tăng 0.43 0 C . So với nhiệt độ trung bình cả một thời gian dài trước đó. Người ta ghi nhận rằng năm 1998 là năm ấm nhất kể từ năm 1860. Từ những năm 1990, 9 trong 10 năm ấm nhất trong thời gian này. Năm 2001 cũng được ghi nhận là một trong hai năm ấm nhất có mức kỉ lục ( cùng với năm 1998 ) đồng thời cũng là năm kỉ lục về lũ lụt và hạn hán trên toàn cầu. Năm 2001 nhiệt độ trung bình mặt trái đất cao hơn nhiệt độ trung bình trong 30 năm qua từ năm 1961  1990 là 0,42 0 C, [ 4 ]. -Mực nước biển: Cũng theo tổng cục khí tượng Hoa Kỳ quan sát mực nước biển trên 100 năm qua cho thấy mực nước biển trên toàn cầu tăng lên 20 cm nữa. -Bệnh ung thư da và đục thuỷ tinh thể : Tầng Ozone thủng nên các tia cực tím có thể xuyên qua tầng khí quyển và tác động đến con người gây ra những hậu quả nghiêm trọng như : ung thư da, đục thuỷ tinh thể mắt, giãm hiệu quả miễn dòch … đồng thời cũng ảnh hưởng trực tiếp đến hệ sinh thái động thực vật trên trái đất. SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH Người ta ghi nhân được rằng nước Úc là nước có tỉ lệ ung thư da cao nhất. Năm 2001 ghi nhận có 300.000 trường hợp mắc bệnh phải điều trò, hơn 720.000 ca phẫu thuật chữa ung thư da được tiến hành. Chính phủ Úc đã chi hơn 300 triệu USD để chửa bệnh, … Một trong những vấn đề mà thế giới hết sức quan tâm hiện nay là tất cả các hiện tượng biến đổi khí hậu ở trên là do hai nguyên nhân chủ yếu : Sự suy giảm tầng Ozone và hiệu ứng nhà kính làm nóng trái đất. 1.1.1.Tầng Ozone và sự suy thoái: Tầng Ozone là tầng khí quyển có độ dày khoảng 40 km, cách bề mặt trái đất từ 10  50 km theo chiều cao. Ozone có khả năng hấp thụ mạnh các tia cực tím (UV ) của bức xạ mặt trời có bước sóng từ 10  380 nm (1nm = 10 -9 m ). Do vậy tầng Ozone được coi là lá chắn của trái đất, bảo vệ các sinh vật của trái đất chống lại các tia cực tím có hại của mặt trời, nhất là bức xạ cực tím sóng ngắn ( UVB –Utra Violet-B ) có bước sóng λ = 290  300 nm. Hậu quả sẻ khôn lường nếu tầng Ozone bò suy thoái và phá huỷ. Khi đó các tia cực tím sẽ làm tăng khã năng mắc bệnh ung thư da, bệnh đục thuỷ tinh thể, phá huỷ hệ thống miễn dòch của cơ thể con người, giảm năng suất cây trồng làm mất cân bằng sinh thái động vật biển và nhiều tác hại khác. Hầu hết các hoạt động sống trên trái đất sẽ bò ảnh hưởng nghiêm trọng. Qua nhiều nghiên cứu các nhà khoa học đã phát hiện ra sự suy thoái và các lỗ thủng của tầng ozone từ năm 1950. Giáo sư Paul Crutxen người Đức đã phát minh ra sự suy thoái và các lỗ thủng của tầng ozone. Nhưng mãi đến năm 1974 các nhà khoa học Mó là Sherwood Powland và Mario Molina mới phát hiện ra rằng các môi chất lạnh Freon có chứa chlorine, đặc biệt các môi chất lạnh CFCs chính là thủ phạm phá huỷ tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính cho trái đất. Các môi chất lạnh CFCs rất bền vững trong tầng đối lưu của khí quyển, freon này tuy nặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng lên đến tầng bình lưu.Dưới tác dụng của bức xạ cực tím, phân tử CFC bò phá vỡ giải phóng ra nguyên tử chlorine tự do. Các nguyên tử chlorine hoạt động như một chất xúc tác trong quá trình phá huỷ tầng ozone, nó không bò mất đi trong phản ứng quang hoá Do chlorine tồn tại rất lâu trong khí quyển (khoảng 100 năm hoặc hơn)nên khả năng phá huỷ tầng ozone của nó rất lớn .Người ta ước tính cứ một nguyên tử chlorine có thể phá huỷ 10 5 phân tử ozone Các freon HCFCs (các dẫn xuất từ methane, ethane,…) chứa chlorine, flourine và hydrogen ít nguy hiểm hơn vì độ bền vững hoá học của chúng kém hơn các CFCs. Thường chúng bò phân huỷ tự nhiên trước khi lên đến tầng bình lưu.Chỉ có một phần nhỏ chlorine của HCFC thoát ra có thể lên đến tầng ozone của tầng bình lưu nên khả năng phá huỷ tầng ozone ít hơn . Người ta tính trong tổng lượng chlorine phát sinh trên tầng SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH bình lưu chỉ có 1% là từ các chất HCFCs.Khả năng làm suy giảm tầng ozone của các chất HCFCs không đến 10% so với các CFCs, [4]. Đối với các freon HFCs (các dẫn xuất từ methane ethane,…chỉ chứa flourine và hydrogen)không chứa chlorine nên không phá huỷ tầng ozone. Như vậy các chất có tác dụng khác nhau đối với tầng ozone.Để đánh giá khả năng phá huỷ tầng ozone của các môi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số phá huỷ tầng ozone ODP (Ozone Depletion Potentinal) 1.1.2 Hiệu ứng nhà kính: Bề mặt trái đất có nhiệt độ trung bình khoảng 15 o C, nhiệt độ này được thiết lập nhờ hiệu ứng nhà kính cân bằng do khí carbonic và hơi nước ở trạng thái cân bằng sinh thái trong tầng khí quyển tạo ra. Lớp khí carbonic và hơi nước này có tác dụng như một lồng kính , nó chỉ cho các tia năng lượng có bước sóng ngắn phát ra từ mặt trới đi qua và phản xạ lại các tia năng lượng có bươc sóng dài phát ra từ trái đất do đó có tác dụng làm nóng trái đất. Người ta nhận thấy trong thành phần không khí, O 2 và N 2 chiếm 99%, tuy chỉ chiếm 1% nhưng các khí còn lại dóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến nhiệt độ của trái đất. Người ta cho rằng nếu trong không khí chỉ có O 2 và N 2 thì nó sẽ phản xạ hoàn toàn các tia bức xạ mặt trời. Ở trạng thái cân bằng sinh thái, lượng CO 2 có trong khí quyển vừa đủ để cho bề mặt trái đất có nhiệt độ trung bình ở khoảng 15 o C. Nhưng trong quá trình công nghiệp hoá mạnh mẽ hiện nay, trạng thái cân bằng này đã bò con người tác động ngày càng mạnh hơn. Ngoài lượng CO 2 thải từ các nhà máy nhiệt điện và các cơ sở công nghiệp ngày càng lớn, một lượng khí lạ cũng tham gia vào quá trình này, trong đó Freon chiếm 20%, vì nhiều Freon có hiệu ứng nhà kính lớn gấp 5000 ÷ 7000 lần CO 2 . Do đó nhiệt độ trái đất ngày càng tăng lên và điều này dẫn đến những hậu quả khó lường như : thời tiết thay đổi, thiên tai hoành hành, băng tuyết tan ra làm mực nước biển dâng lên… Để đánh giá khả năng gây hiệu ứng nhà kính của các môi chất lạnh khác nhau người ta sử dụng chỉ số làm nóng trái đất GWP (Globol Warming Potential). Sau đây là chỉ số phá huỷ zôn ODP và làm nóng trái đất của một số môi chất lạnh, lấy R11 làm chuẩn. Bảng 1.1 : Chỉ số ODP, GWP của một số môi chất lạnh thông dụng ( theo [4]) Môi chất Nồng độ thể tích trong khí quyển ( 10 -2 ) Thời gian tồn tại trong khí quyển ( năm ) Chỉ số ODP ( R11=1) Chỉ số GWP (R11 = 1) R10 140 50 1,1 0,35 R11 250 65 1,0 1,0 R12 450 120 0,9÷1 3 SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH R12B1 - 15 3 - R13 10 400 0,45 7 R13B1 - 100 8÷13 Có R14 70 10000 0 Có R20 10 0.6 Có - R22 60 15 0.05 0.35 R40 600 1.5 Có Có R113 35 90 0.85 1.35 R114 15 200 0.7 4.0 R114b2 - - 6 - R115 5 400 0.4 7.5 R116 4 >500 0 có R123 - 2 0.02 0.02 R124 - 6 0.02 0.1 R125 - 28 0 0.6 R134a - 16 0 0.26 R140a 140 7 0.15 0.025 R141b - 8 0.1 0.09 R142b - 19 0.06 0.36 R143 - 41 0 0.75 R125a - 2 0 0.03 1.2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu: Việc phải thay thế môi chất lạnh mới trước yêu cầu của quốc tế đã đặt ra cho các nhà nghiên cứu, sản xuất và sử dụng các hệ thống lạnh nhiều vấn đề rất cấp thiết. - Nghiên cứu tìm kiếm các môi chất lạnh mới để thay thế các môi chất lạnh Freôn cũ bò cấm .Các môi chất này phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuậ, công nghệ và có hiệu quả làm lạnh cao nhất trong phạm vi nhiệt độ nghiên cứu. - Trước mắt chúng ta đang sử dụng các môi chất lạnh cũ, thừa từ các nước phát triển nhập và, các môi chất lạnh này ngày càng khan hiếm và giá thành ngày càng cao. Trong vài chục năm tới ngành kỹ thật lạnh nước ta sẽ đứng trước một vấn đề quan trọng là sẽ không có môi chất lạnh để nạp vào hệ thống đang hoạt động trong khi hệ thống máy móc và thiết bò đang còn ở tình trạng hoạt động quá tốt.Vì vậy một vấn dề cấp bách đặt ra cho chúng ta là phải có biện pháp kỹ thuật để cải tạo hệ thống đang có sẵn để có thể hoạt động với môi chất lạnh mới. -Trong đồ án tốt nghiệp này tôi tiến hành tính thiết kế hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh mới thay thế các Freon bò cấm chứ không phải tính kiểm tra hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh mới thay thế cho các Freon bò cấm. Do đó mục đích nghiên cứu ở SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH đây là phải chọn ra một môi chất thích hợp nhất cho hệ thống lạnh đang thiết kế và tiến hành thiết kế theo môi chất lạnh đó, dựa vào kết quả nghiên cứu các đặc tính nhiệt chu trình máy lạnh một cấp và hai cấp để tìm ra môi chất lạnh thích hợp nhất thay thế cho các môi chất lạnh Freon bò cấm trong từng phạm vi nhiệt độ nhất đònh ở các tài liệu [4], [5], [10]. SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHƯƠNG 2 CHỌN MÔI CHẤT LẠNH 2.1 Môi chất lạnh Freon làm suy giảm tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính . Các môi chất lạnh thay thế. 2.1.1 Khái niệm và các tính chất cơ bản của môi chất lạnh a>Môi chất lạnh: Môi chất lạnh là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động carnot ngược chiều để bơm một dòng nhiệt từ một môi trường có nhiệt độ thấp đến một môi trường có nhiệt độ cao hơn, [2]. b>Các yêu cầu đối với môi chất lạnh : Do đặc điểm của chu trình lạnh, của hệ thống thiết bò, điều kiện vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, an toàn cháy nổ, an toàn độc hại,…, môi chất lạnh cần phải có các tính chất phù hợp sau, [2]. - Tính chất bảo vệ môi trường : Không làm ô nhiễm môi trường, không có hại đối với môi trường. - Tính chất hoá học: + Phải bền vững về mặt hoá học trong phạm vi áp suất và nhiệt độ làm việc, không được phân huỷ hoặc polyme hoá. + Phải trơ về mặt hoá học, không ăn mòn vật liệu chế tạo thiết bò của hệ thống, không phản ứng với dầu bôi trơn, ôxy trong không khí và hơi ẩm. + Phải an toàn, không gây cháy, nổ . - Tính chất sinh lý : + Không được độc hại đối với con người và các cơ thể sống khác, không gây phản ứng với cơ quan hô hấ, không tạo các khí độc hại khi tiếp xúc với ngọn lửa hàn và vật liệu chế tạo máy. + Phải có mùi đặt biệt để dễ dàng phát hiện khi rò rỉ và có biện pháp phòng chống an toàn . Nếu môi chất không có mùi thì co thể pha thêm chất có mùi vào để dễ nhận biết nếu chất đó không ảnh hưởng đến chu trình máy lạnh . + Không được làm hỏng hay ảnh hưởng xấu đến sản phẩm bảo quản khi rò rỉ . - Tính chất vật lí: + Ở điều kiện môi trường, áp suất ngưng tụ không được quá cao để số cấp nén của máy nén càng ít càng tốt, giảm rò rỉ môi chất, giảm chiều dày vách của các thiết bò áp lực để tiết kiệm vật liệu kim loại và an toàn, giảm nguy cơ nổ vỡ thiết bò. + p suất bay hơi không được quá thấp ở điều kiện môi trường, phải lớn hơn áp suất khí quyển một ít để hệ thống không bò chân không, tránh rò lọt không khí vào hệ thống. + Nhiệt độ đông đặc (t z ) của môi chất phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi (t o ) nhiều để có thể mở rộng dải làm việc của môi chất về phía nhiệt độ thấp . SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH + Nhiệt độ tới hạn (t gh ) của môi chất phải cao hơn nhiệt độ ngưng tụ nhiều để có thể mở rộng dải làm việc của môi chất về phía nhiệt độ cao. + Nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt dung riêng của môi chất lỏng càng lớn càng tốt nhưng chúng không đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng môi chất lạnh. Nhiệt ẩn hoá hơi lớn, lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống càng nhỏ và năng suất lạnh riêng khối lượng càng lớn. + Độ nhớt động lực học của môi chất càng nhỏ càng tốt vì tổn thất áp suất trên đường ống và các van giảm, tuy nhiên môi chất dễ rò rỉ ra môi trường. + Hệ số dẫn nhiệt (λ), hệ số dẫn nhiệt độ (a) càng lớn càng tốt + Sự hòa tan dầu của môi chất cũng đóng vai trò quan trọng trong sự vận hành và bố trí thiết bò. Môi chất hoà tan dầu hoàn toàn (R12) có ưu điểm là quá trìng bôi trơn tốt hơn, thiết bò trao đổi nhiệt luôn được rửa sạch lớp dầu bám trên bề mặt, quá ừinh trao đôûi nhiệt tốt hơn nhưng có nhược điểm là có thể làm độ nhớt của dầu giảm và tăng nhiệt độ bay hơi nếu tỷ lệ dầu trong môi chất lạnh lỏng ở áp suất bay hơi tăng. Môi chất không hoà tan dầu (NH 3 ) có nhược điểm là quá trình bay hơi khó thực hiện hơn, lớp dầu bám trên bề mặt thiết bò làm cảng trở quá trình trao đổi nhiệ, nhưng lại có ưu điểm là không làm giảm độ nhớt của dầu ,không làm sủi bọt dầu, không làm tăng nhiệt độ bay hơi của môi chất. + Môi chất hoà tan được nhiều nước ở cả 3 pha càng tốt vì tránh được tắt ẩm cho van tiết lưu + phải không dẫn điện, có thể sử dụng cho máy nén kín và nữa kín. - Tính kinh tế: + Dễ chế tạo, giá thành rẻ. + Dễ kiếm, nghóa là việc sản xuất vận chuyển, bảo quản dễ dàng. - Trong thực tế không có một môi chất nào đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên, do đó khi chọn môi chất cho một ứng dụng cụ thể cần phát huy được ưu điểm một cách tối đa và hạn chế đến mức thấp nhất các nhược điểm của nó 2.1.2 Môi chất lạnh freon cũ và tác hại của nó đến môi trường Các môi chất lạnh freon dã và đang được sử dụng tronh nghành kỉ thuật lạnh bao gồm các môi chất chủ yếu sau: - Làm môi chất lạnh :R12, R22, R502 - Chế tạo hạt xốp làm các tấm panel cách nhiệt : R11 Nói chung các môi chất lạnh là hợp chất hữu cơ của các nguyên tố cacbon (C), hidrô(H), clo(Cl), flo(F)… Tuỳ thuộc vào thành phần mà người ta chia ra làm các nhóm sau : 2.1.2.1 các chất CFC s: Là hộp chất của cacbon, flo và clo công thức có dạng : CmFnCLk SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH Các chất CFCs là những tác nhân gây phá huỷ tầng ozone lớn nhất. Chỉ số phá huỷ tầng ozone của nó lớn hơn hẳng so với các chất khác. Như vậy trong các môi chất sử dụng trong kó thuật lạnh có R11 và R12 là các đại diện của CFC s . Người ta nhận thấy các CFCs rất bền vững trong không khí, tuy nặng hơn không khí nhưng sau nhiều năm nó cũng được đẩy lên tầng bình lưu. Ở đó dưới tác dụng của tia cực tím, các CFCs phân huỷ và giải phóng chlorine.Các nguyên tử chlorine hoạt động như một chất xúc tác trong quá trình phá huỷ tầng ozone và không mất đi sau phản ứng quang hoá. Chlorine tồn tại rất lâu trong khí quyển (hơn 100 năm ) nên khả năng phá huỷ tầng ozone của nó rất lớn. Người ta đã tính được cứ một nguyên tử chlorine có thể phá huỷ 100000 phân tử ozone.Vì thế các chất CFCs là các chất gây ra sư suy giảm tầng ozone chính, khoảng 70% là do các chất CFCs Tia cực tím UV F F C Cl Cl F Cl C F Cl SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 10 CF 2 Cl 2 (CFC-12) CF 2 Cl Chlorine H 2.1 : Quá trình phân huỷ R12 dưới tác dụng của các tia cực tím [...]... thấp (máy nén 2 cấp ) : SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH Bảng 2.8 Trong thiết kế này tôi chọn R404A để sử dụng trong hệ thống lạnh tủ cấp đông IQF và STT Frêôn cũ Môi chất lạnh thay thế 1 R22 R407A (R404A) 2 R502 R404C kho lạnh bảo quản Sở dó chọn cùng một môi chất cho cả hai hệ thống là vì : Để thuận tiện trong thiết kế các thiết bò, đặt biệt là thiết bò ngưng... trường hợp ướp đông còn ứ đọng thì phải cho vào phòng lạnh (chờ đông) có nhiệt độ từ 0 0C÷20C để bảo quản Thời gian bảo quản trong phòng lạnh không quá 8h -Lạnh đông tôm : Dùng tủ lạnh đông tiếp xúc, sản phẩm được đặt trực tiếp giữa những bản kim loại Hoặc dùng tủ cấp đông gio,ù tủ cấp đông băng chuyền xoắn vô tận tủ cấp đông tiếp xúc kiểu thùng quay, hoặc buồng (hầm) cấp đông Nhiệt độ lạnh đông – 350C(-400),... 4÷6h (tủ cấp đông tiếp xúc ) Quá trình lạnh đông kết thúc khi hơn 80% nước trong tôm biết thành và khối sản phẩm đạt nhiệt độ ≤ -120C SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH -Ra khuôn, vào hộpï, đóng thùng để đưa vào kho trữ đông :Tôm đã được lạnh đông, làm bóng xong cần tách ra khỏi khuôn để đóng vào túi nilon, hộp giấy và vào thùng -Trữ đông tôm : Sau khi bao gói và. .. xong cần thiết phải cấp đông đạt nhiệt độ tâm –18 0C để có thể bảo quản được dài ngày trong kho trử đông 3.5 Các số liệu về bảo quản sản phẩm Sau khi được cấp đông sản phẩm được đóng thành từng gói, mỗi gói kho ng 2Kg và cho vào thùng giấy caton mỗi thùng nặng 12Kg (6block) đưa vào kho trữ đông, tại đây nhiệt độ sản phẩm được duy trì ở -180C ÷ -200C 3.6 Chọn phương pháp xếp dỡ hàng: Kho lạnh bảo quản ở... ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH 2 Có các tính chất nhiệt động tốt 3 An toàn không độc hại, không cháy nổ,… 4 Kinh tế và dễ kiếm 2.1.4.2 Các môi chất lạnh được đề nghò thay thế cho môi chất lạnh Freon cũ: Trên cơ sở nhiều công trình nghiên cứu khác nhau, các nhà sản xuất đã đề nghò một số môi chất lạnh mới để thay thế cho các môi chất lạnh phổ biến nhất dưới đây: Bảng 2.1 : Bảng môi chất thay thế... Rửa Cân Xếp khay xốp Chờ đông Cấp đông IQF Ra đông, mạ băng Đóng túi nilon Đóng thùng caton Kho lạnh BQTP SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH QTCN CHẾ BIẾN CÁ FILE Tiếp nhận ng.liệu Rửa Sơ chế(bỏ đầu,da,nội tạng) Kho bảo quản Chế biến file Phân cỡ, hạng Cân, xếp khay xốp Chờ đông Cấp đông Ra đông, mạ băng Đóng túi nilon Đóng thùng caton Kho lạnh BQTP SVTH :ĐỖ TIẾN... với môi chất R12 Riêng hiệu suất exergie là giá trò thực của nó Kết luận: Căn cứ vào việc so sánh các đặc tính nhiệt của chu trình của các môi chất lạnh mới và R12 trên bảng 2.2 ta có thể rút ra kết luận : Để thay thế cho R12 trong phạm vi nhiệt độ trung bình và cao có thể sử dụng hai môi chất R134a và R404a, trong đó R134a là thích hợp hơn vì có 2 thông số quan trọng là hệ số lạnh ε và năng suất lạnh. .. làm lạnh không khí trực tiếp Các dàn lạnh được bố trí trên nền của buồng Không khí trong buồng chuyển động cưỡng bức mạnh nhờ quạt gió thổi xuyên qua các tầng băng chuyền xoắn Kết cấu buồng cấp đông IQF cũng được làm kiểu panel SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH CHƯƠNG IV TÍNH THIẾT KẾ THỂ TÍCH VÀ MẶT BẰNG KHO LẠNH 4.1 Tính thiết kế thể tích và mặt bằng kho trữ đông: ... nhận ng.liệu Rửa Kho bảo quản n.liệu Bóc vỏ, bỏ ruột Để đuôi Bỏ đầu Phân cỡ, hạng Rửa Cân Xếp khay xốp Chờ đông Cấp đông IQF Ra đông, mạ băng Đóng túi nilon Đóng thùng caton Kho lạnh BQTP SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH QTCN CHẾ BIẾN MỰC FILE, CẮT KHOANH Tiếp nhận ng liệu Rửa Sơ chế (bỏ đầu,da, nội tạng) Kho bảo quản ng.liệu Chế biến hoặc cắt khoanh Phân cỡ hạng... nghệ lạnh đông cá, tôm,mực : SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH QTCN CHẾ BIẾN TÔM HOSO, HISO, BUD Tiếp nhận ng.liệu Rửa Kho bảo quản ng.liệu Chế biến (bỏ vỏ, bỏ ruột) Bỏ đầu Phân cỡ, hạng Rửa Cân Xếp khay xốp Chờ đông Cấp đông IQF Ra đông, mạ băng Đóng túi nilon Đóng thùng caton Kho lạnh BQTP SVTH :ĐỖ TIẾN VŨ 99N2 Trang: 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH . cho hệ thống lạnh đang thiết kế và tiến hành thiết kế theo môi chất lạnh đó, dựa vào kết quả nghiên cứu các đặc tính nhiệt chu trình máy lạnh một cấp và hai cấp để tìm ra môi chất lạnh thích. CHẤT LẠNH 2.1 Môi chất lạnh Freon làm suy giảm tầng ozone và gây hiệu ứng nhà kính . Các môi chất lạnh thay thế. 2.1.1 Khái niệm và các tính chất cơ bản của môi chất lạnh a> ;Môi chất lạnh: Môi. môi chất lạnh mới. -Trong đồ án tốt nghiệp này tôi tiến hành tính thiết kế hệ thống lạnh sử dụng môi chất lạnh mới thay thế các Freon bò cấm chứ không phải tính kiểm tra hệ thống lạnh sử dụng