Đang tải... (xem toàn văn)
ai cần tài liệu chuyên ngành của ngành Kỹ Thuật nhiệt lạnh thì có thể ib cho mình qua zalo 0355045522 Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh
Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ MỤC LỤC CHƯƠNG 1: Quy hoạch mặt lựa chọn sản phẩm bảo quản 1.1 Loại kho Kho lạnh thương nghiệp 1.2 Kết cấu kho Kho lắp ghép 1.3 Sản phẩm bảo quản Với nhiệt độ kho -2oC chọn sản phẩm bảo quản bắp cải Độ ẩm bảo quản 80% 1.4 Vị trí kho Kho đặt nhà xưởng(Hải Phòng) Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ CHƯƠNG 2: Tinh chiều dày cách nhiệt kiểm tra đọng sương Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hùng 2.1.Chọn chiều dày panel Bảng 3-9.Độ dày panel, hệ số k lĩnh vực ứng dụng kho lạnh (Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh- Nguyễn Đức Lợi) ST Chiều dày Hệ số truyền nhiệt Lĩnh vực ứng dụng T mm W/m2K 50 0,43 Điều hòa khơng khí khu vực cơng nghiệp, nhiệt độ phòng 20oC 75 0,3 Kho lạnh nhiệt độ dương đến 15 oC Vách ngăn kho lạnh -18 oC 100 0,22 Kho lạnh -18 Vách ngăn kho lạnh -25 oC 125 0,18 Kho lạnh -20 oC đến -25 oC Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh 150 0,15 175 200 0,13 0,11 GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ Vách ngăn kho lạnh -35 oC Kho lạnh -25 oC đến -30 oC Vách ngăn kho lạnh -40 oC Kho lạnh (phân phối) đến -35 oC Kho lạnh đông sâu đến -60 oC Kho -2 oC chọn loại panel dày 100mm, hệ số truyền nhiệt = 0,22 W/m2K 2.2 Tính kiểm tra đọng sương Điều kiện để vách ngồi khơng bị đọng sương k < kmax - k : hệ số truyền nhiệt vách, k = 0,22 W/m k - kmax : hệ số truyền nhiệt đọng sương, tính theo cơng thức: kmax = αN Trong đó: - αN : hệ số tỏa nhiệt mơi trường bên bề mặt tường kho, W/m2k - tN : nhiệt độ khơng khí bên ngồi kho, 0C - tT : nhiệt độ khơng khí bên kho, 0C : nhiệt độ điểm đọng sương khơng khí bên kho, 0C Nhiệt độ độ ẩm kho nhiệt độ độ ẩm nhà xưởng: t = 37 oC, ø = 80% Tra đồ thị i-d khơng khí ẩm ta có: ts= 330C Bảng 3.16.Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bên bên Dạng vị trí bề mặt kết cấu bao che αT W/m2k -Bề mặt tường, trần, sàn nhẵn -Bề mặt tường, trần, sàn có gờ, tỷ số chiều cao gờ khoảng cách hai mép gờ < 0,24 -Trần có gờ h/a = 0,23÷0,3 -Trần có gờ h/a > 0,3 -Tường ngồi, sàn, mái tiếp xúc trực tiếp khơng khí bên ngồi -Bề mặt hướng hầm mái, hướng phòng lạnh, sàn tầng hầm αN W/m2k 11,6 8,7 8,1 7,6 23,3 11,6 Kmax = 11,6 = 1.189 W/m2k Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ Nhận xét kmax > k Vì vách ngồi kho lạnh khơng bị đọng sương CHƯƠNG 3: Tính nhiệt cho kho lạnh thiết bị (Sinh viên thực hiện: Triệu Quang Trung Dũng, Nguyễn Văn Dũng) Việc tính tốn nhiệt tải kho lạnh tính tốn dòng nhiệt từ mơi trường xâm nhập vào kho lạnh Đây dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ cơng suất để thải trở lại mơi trường nóng, đảm bảo chênh lệch nhiệt độ ổn định buồng lạnh khơng khí bên ngồi Mục đích cuối việt tính tốn nhiệt tải kho lạnh để xác định suất lạnh máy lạnh cần lắp đặt Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q bao gồm thành phần sau: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, W Trong đó: - Q1 – dòng nhiệt qua kết cấu bao che kho lạnh - Q2 – dòng nhiệt sản phẩm bao bì tỏa trình xử lý lạnh - Q3 – dòng nhiệt khơng khí bên ngồi thơng gió Kho khơng bố trí thơng gió, Q3=0 - Q4 – dòng nhiệt từ nguồn khác vận hành kho lạnh - Q5 – dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa sản phẩm hô hấp Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ 3.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 Dòng nhiệt qua kêt cấu bao che tổng dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần nên chênh lệch nhiệt đọ môi trường bên va bên kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất xạ mặt trời qua tường bao, trần Dòng nhiệt Q1 xác định theo công thức: Q1 = Q11 + Q12 ( W ) Trong đó: - Q11 – dòng nhiệt qua tường bao, trần chênh lệch nhiệt độ - Q12 – dòng nhiệt qua tường bao trần ảnh hưởng xạ mặt trời Kho lạnh thiết kế vách trần kho có tường bao mái che nên bỏ qua dòng nhiệt qua tường trần ảnh hưởng xạ mặt trời, Q12 = Dòng nhiệt qua tường bao, trần chênh lệch nhiệt độ xác định theo biểu thức: Q11 = Kt.F (t1-t2), W Trong đó: K – hệ số truyền nhiệt thực kết cấu bao che xác định chiều dài cách nhiệt thực F – diện tích bề mặt kết cấu bao che F = 2.(D.R) + 2.(D.C) + 2.(R.C) = 2.(6.5) + 2.(6.3) + 2.(5.3) = 126 m2 t1 – nhiệt độ môi trường bên kho lấy nhiệt độ nhà xưởng t1 = 300C t2 – nhiệt độ khơng khí kho Thay số: Q11 = 0,22.126.( 30 + 2) = 887.04 (W) =0.887 (kW) Vậy dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che Q1 = Q11 = 0.887 (kW) 3.2 Dòng nhiệt sản phẩm bao bì tỏa Q2 Q2 = 0,0116(M.C + Mb.Cb)(t1-t2) Trong đó: -0,0116 = 1000:(24.3600) hệ số chuyển đổi từ tấn/24 sang kg/s - M – khối lượng hàng nhập vào kho ngày đêm Kho lạnh thương nghiệp, thời gian bảo quản từ 20 ngày trở lên M = 30%E = 0,3.27 = 8.1 tấn/24 - C – nhiệt dung riêng sản phẩm: bắp cải C=3.50 kJ/kg - Mb – Khối lượng bao bì đưa vào sản phẩm Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ Lấy Mb = 10%M = 0,1.8.1 = 0,81 tấn/24 - Cb – nhiệt dung riêng bao bì Bao bì ghỗ Cb = 2.5 kJ/kg - t1 – nhiệt độ nhiệt độ sản phẩm đưa vào kho Hàng thực phẩm nhập vào kho thương nghiệp nhỏ lấy 2oC - t2 – nhiệt độ sản phẩm lấy khỏi kho lấy nhiệt độ bảo quản kho Thay số: Q2 = 0,0116(8,1.3,5 + 0,81.2,5)(2 –(-2)) = 1,22 (kW) 3.3 Dòng nhiệt thơng gió buồng lạnh Q3=Mk(h1-h2) Mk- Lưu lượng khơng khí quạt thơng gió,m3/s H1 ,h2 Entapy khơng khí ngồi trời buồng lạnh Mk= ==0,0054(kg/s) Q3 =0,0054(163,54-6,253)=0,85(KW 3.4 Dòng nhiệt tỏa vận hành Q4 Dòng nhiệt tỏa vận hành bao gồm thành phần: Q4= Q41 + Q42 + Q43 + Q44 W - Q41 – Dòng nhiệt chiếu sáng - Q42 – dòng nhiệt người tỏa - Q43 – dòng nhiệt động điện - Q44 – dòng nhiệt mở cửa 3.3.1 Dòng nhiệt chiếu sáng Q41 Được xác định theo biểu thức: Q41 = A.F = 1,2.(5.6) = 36 (W) = 0,036 ( kW) Trong đó: - A: nhiệt lượng toả chiếu sáng 1m buồng hay nền, với buồng bảo quản đông A = 1,2 W/m2 - F: diện tích buồng, m2 3.3.2 Dòng nhiệt người toả Q42 Được xác định theo biểu thức: Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ Q42 = 350.n= 350.2= 700 (W) = 0,7 (kW) Trong đó: - Nhiệt lượng người toả làm công việc nặng nhọc 350 W/người - n : số người làm việc kho Kho nhỏ 200 m2 chọn n=2 3.3.3.Dòng nhiệt động điện toả Q43 Được xác định theo biểu thức: Q43= 1000.N = 1000.0,5 =500 (W) = 0,5 (kW) - N: Công suất động điện Động làm việc kho gồm quạt dàn lạnh Giả sử động có cơng suất 0,5 kw, sau chọn dàn lạnh xong ta đối chiếu lại 3.3.4 Dòng điện mở cửa kho lạnh Q44 Được xác định theo biểu thức: Q44 = B.F =15.(5.6) = 450 (W) = 0.45 (kW) Trong đó: - F: diện tích kho lạnh, m2 - B: dòng nhiệt riêng mở cửa Kho bảo quản lạnh, diện tích 50m2 chiều cao 3m ta lấy B = 29 (W/m2) Vậy dòng nhiệt vận hành Q44 bằng: Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 = 0,036 + 0,7 + 0,5 + 0,45 = 1.686 (kW) 3.4 Dòng nhiệt tỏa hơ hấp Q5=E(0,1.qn+0,9qbq) , W E-Dung tích kho lạnh: 27 qn = 121 W/ qbq = 36 W/ Vậy : Q5 = 27 x ( 0,1x121 + 0,9x36 ) = 1201,5 (W)=1,202(KW) Bảng tổng hợp kết tính tốn: Q1(KW) Q2(KW) Q3(KW) Q4(KW) Q5(KW) Q0TB(KW) Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh 0.887 1,22 GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ 0,85 1.686 1,202 5,845 3.4 Xác định phụ tải nhiệt thiết bị bay máy nén 3.4.1 Phụ tải thiết bị: Q= Q1 + Q2 + Q4 +Q5 = 0,887 + 1,22 +0,85+1,686+1,202= 5,845 (kW) 3.4.2 Phụ tải nhiệt máy nén: Đối với kho lạnh nhỏ thương nghiệp đời sống, nhiệt tải thành phần máy nén lấy 100% tổng dòng nhiệt thành phần tính toán QMN = Q1 + Q2+Q3 + Q4+Q5 = 0,887 + 1,22 +0,85+1,686+1,202= 5,845(kW) Năng suất lạnh máy nén: Q0 = = = 8,768 (kW) Trong đó: - B: Hệ số thời gian làm việc máy nén, kho lạnh nhỏ lấy B=0,7 - k: Hệ số lạnh tính đến tổn thất đường ống thiết bị hệ thống lạnh t0 = -12 → k =1,05 Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CHU TRÌNH 4.1 Chọn môi chất lạnh: R404A(sinh viên thực hiện: Dương Ngọc Anh) - Chọn môi chất lạnh R404a : hỗn hợp đồng sơi mà thành phần hóa học khơng chứa chlorine nên số ODP = - R404a có đặc tính tốt mơi chất thay R502, có cơng suất hiệu suất tương tự nhứ R502 nhiệt độ cuối tầm nén thấp đến 90oC, đảm bảo tuổi thọ máy nén - R404a phù hợp hầu hết với kim loại, hợp kim phi kim loại chế tạo máy R404a tương thích với kim loại, hợp kim sử dụng hệ thống lạnh R502 nên dễ dàng thay 4.2 Các thông số chế độ làm việc.(Dương Ngọc Anh) 4.2.1Nhiệt độ sôi môi chất t0 Nhiệt độ sôi môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ kho lạnh bảo quản, nhiệt độ sôi môi chất lạnh dùng để tính tốn thiết kế lấy sau: t0 = tb – Δt0 = -2 -10=-120C Trong - tb :nhiệt độ kho bảo quản , C Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh - GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ Δt0: hiệu nhiệt độ nhiệt độ sơi mơi chất lạnh nhiệt độ khơng khí kho.Đối với dàn lạnh bay trực tiếp Δt0 = ÷ 130C Chọn Δt0= 100C 4.2.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát thiết bị ngưng tụ Do chọn thiết bị ngưng tụ làm mát khơng khí nên ta có hiệu nhiệt độ trung bình mơi chất lạnh tụ khơng khí nằm khoảng đến 50C, ta có: tk=tkk +Δtk =37.7 +5 = 42,70C Trong - Tkk :nhiệt độ khơng khí ngồi trời ,0C Δtk: có hiệu nhiệt độ trung bình mơi chất lạnh ngưng tụ khơng khí nằm khoảng đến 50C, chọn Δtk = 50C 4.2.3.Nhiệt độ nhiệt tqn Nhiệt độ nhiết nhiệt độ môi chất trước vào máy nén Nhiệt độ hút lớn nhiệt độ sơi mơi chất Mục đích việc nhiệt hút ẩm để bảo vệ máy nén tránh khơng hút phải lỏng Ta bố trí nhiệt thiết bị bay hơi, chọn độ nhiệt Δtqn = 5oC tqn = to + Δtqn = -12 + = -7oC 4.2.4 Nhiệt độ lạnh tql Nhiệt độ lạnh môi chất nhiệt độ môi môi chất lỏng trước vào tiết lưu Nhiệt độ lạnh thấp suất lạnh lớn Ở ta bố trí lạnh thiết bị ngưng tụ nên không lạnh nhiều, chọn độ lạnh Δtql = 3oC tql = tk - Δtql = 42,7 - = 39.7oC 10 Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ 4.3 Sơ đồ hệ thống chu trình lạnh 4.3.1 Sơ đồ hệ thống -2℃ 4.3.2 Chu trình Thơng số Điểm nút 1’ Nhiệt độ (0C) Áp suất (Bar) Entanpi kJ/kg -12 361 Thể tích riêng m3/kg Trạng thái Hơi bão hồ khơ 11 Bài Tập Lớn Thiết Kế Kho Lạnh 3’ 64 42 -12 19 19 19 GVHD: Th.s Phạm Thế Vũ 376 410 268 204 204 0,06 Hơi nhiệt Hơi nhiệt Lỏng bão hoà Lỏng bão hoà Hơi ẩm Bảng: Tổng hợp thơng số điểm nút chu trình 4.4 Tính tốn chu trình lạnh Năng suất lạnh riêng khối lượng q0, kJ/kg Lưu lượng mơi chất qua máy nén Ta có 0,034kg/s Công nén riêng 410 – 376 = 34 kJ/kg Hệ số lạnh 4.97 Tỷ số nén == 4.75