Thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc
- THIẾT KẾ TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG / MẺ 2.1 / ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG / MẺ – Vỏ tủ đông cách nhiệt sản xuất bằng nguyên vật liệu ngoại nhập trên dây chuyền sản xuất thiết bị công nghệ tiên tiến mới, đồng điệu của Italya, sản xuất theo công nghệ sạch ( CFC free ) bằng máy phun foam áp lực đè nén cao. – Vật liệu cách nhiệt là Polyurethane dày 150 mm. Tỷ trọng đạt tiêu chuẩn 40 42 kg / m3, thông số dẫn nhiệt 02,0018,0 W / m. K có độ đồng đều và độ bám cao. Hai mặt của vỏ tủ được bọc bởi thép không rỉ INOX dày 0,6 mm. – Khung đỡ ben bằng thép mạ kẽm được lắp ở mặt bên trên của tủ có cấu trúc chịu lực để đỡ ben và bơm dầu thủy lực. – Ben thủy lực nâng hạ những tấm lắc đặt trên tủ. Pittông và cầu dẫn ben thủy lực làm bằng thép không rỉ bảo vệ nhu yếu vệ sinh. Hệ thống có bệ phân phối dầu cho truyền động bơm thủy lực. – Các vật tư bên trong tủ có năng lực tiếp xúc trực tiếp với loại sản phẩm đều là loại vật tư không rỉ. – Khung cùm plate, ống dẫn hướng và những ống góp hút cấp dịch bằng INOX. – Các thanh đỡ của những tấm plate trên cùng và dưới cùng làm bằng nhựa PA. – Vỏ tủ đông được trang bị 1 bộ cửa kiểu bản lề ở cả 2 bên, một bên 2 cánh và một bên 4 cánh, vật tư cách nhiệt là Polyurethane dày 150 mm, 2 mặt cửa bọc bằng thép không rỉ INOX. Các chi tiết cụ thể bản lề, tay khóa cửa bọc bằng thép không rỉ Inox, roăn cửa bằng cao su đặc chịu lạnh định hình đặc chủng với điện trở chống dịch. – Vỏ tủ đông được sản xuất nguyên khối, bọc bằng Inox có cấu trúc chống bọt nước vào bên trong tủ. Khung sườn tủ bên trong cách nhiệt bằng những thanh thép chịu lực định hình và ….. gia cường, xương gổ khung tủ để tránh cầu nhiệt được làm bằng gổ satimex tẩm dầu nhờ đó mà tủ có độ bền và cứng vững rất cao trong suốt quy trình sử dụng. – Tấm trao đổi nhiệt dạng nhôm đúc có độ bền cơ học và chống ăn mòn cao, tiếp xúc 2 mặt. Các ống cấp dịch cho những tấm lắc bằng cao su đặc chịu áp lực đè nén cao. – Tủ có trang bị nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ bên trong tủ trong quy trình quản lý và vận hành .
- Hình 2-1 : Tủ cấp đông tiếpxúc 2.2 / XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG / MẺ 2.2.1 / Kích thước số lượng khay và những tấm lắc cấp đông Khi cấp đông những loại sản phẩm thủy hải sản và thịt, thường người ta cấp đông loại sản phẩm theo từng khay. – Kích thước khay cấp đông tiêu chuẩn như sau : + Đáy trên : 277 x 217 mm + Đáy dưới : 267 x 207 mm + Cao : 70 mm – Kích thước tấm lắc cấp đông tiêu chuẩn : 2200 x 1250 x 22 mm ( dài x rộng x cao ) – Số lượng mẫu sản phẩm chứa trên một tấm lắc : 1 tấm lắc chứa được 36 khay loại sản phẩm, 1 khay chứa 2 kg mẫu sản phẩm .
- Như vậy : Khối lượng mẫu sản phẩm trên 1 tấm lắc là : 36 x 2 = 72 kg – Khối lượng trên một tấm lắc kể cả nước châm : m = kg103 % 70 72 – Số lượng tấm lắc có chứa hàng : N1 = 103 E m E * Trong đó E là Năng suất tủ cấp đông ; E = 1.000 kg / mẻ N1 = 7,9 103 000.1 Chọn N1 = 10 tấm lắc. – Số lượng tấm lắc trong thực tiễn : N = N1 + 1 = 10 + 1 = 11 tấm lắc. 2.2.2 / Kích thước tủ cấp đông tiếp xúc Kích thước tủ cấp đông được xác lập dựa vào kích cỡ và số lượng những tấm lắc. a / Xác định chiều dài trên tủ – Chiều dài những tấm lắc L1 = 2.200 mm – Chiều dài tủ cấp đông : Chiều dài tủ cấp đông bằng chiều dài của tấm lắc cộng với khoản hở hai đầu. – Khoảng hở hai đầu những tấm lắc vừa đủ để lắp ráp, giải quyết và xử lý những ống gas mềm và những ống góp gas. Khoảng hở đó là 400 mm. Vậy chiều dài của tủ là : L1 = 2.200 + 2 x 400 = 3.000 mm Chiều dài phủ bì là : L = 3.000 + 2 CN Trong đó CN : Chiều dày của lớp cách nhiệt. b / Xác định chiều rộng bên trong tủ Chiều rộng bên trong tủ bằng chiều rộng của những tấm lắc cộng thêm khoảng chừng hở ở hai bên, khoảng chừng hở mỗi bên là 125 mm. Vậy chiều rộng của tủ là : W1 = 1250 + 2 x 125 = 1500 mm Chiều rộng phủ bì là : W = 1500 + 2 CN c / Xác định chiều cao bên trong tủ
- Khoảng cách cực
đại giữa các tấm lắc hmax = 105 mm
Chiều cao bên trong tủ :
H1 = N1 x 105 + h1 + h2
Trong đó :
N1 : Số tấm lắc chứa hàng .
h1 : Khoảng hở phía dưới các tấm lắc, h1 = 100 mm
h2 : Khoảng hở phía trên, h2 = 400 450 mm
Vậy ta có : H1 = 10 x 105 + 100 + 450 = 1600 mm
Chiều cao bên ngoài hay chiều cao phủ bì của tủ là :
H = H1 + 2 CN = 1600 + 2 CN
Trong đó : CN : Chiều dày của lớp cách nhiệt.
2.3/ CẤU TRÚC XÂY DỰNG VÀ TÍNH CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT CỦA TỦ
CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000 KG/MẺ
2.3.1/ Cấu trúc xây dựng
– Vỏ tủ cấp đông có cấu tạo gồm các lớp : Lớp cách nhiệt poly- urethane
dày 150 mm được chế tạo theo phương pháp rót ngập, có mật độ 40 42
kg/m3, có hệ số dẫn nhiệt = 0,018 0,02 W/m.K, có độ đồng đều và độ
bám cao, hai mặt được bọc bằng Inox dày 0,6 mm.
Bảng 2-1 : Các lớp vỏ tủ cấp đông
STT Lớp vật liệu
Độ dày
mm
Hệ số dẫn nhiệt
W/m.K
1 Lớp Inox 0,6 22
2 Lớp poly urethane 150 0,018 0,02
3 Lớp Inox 0,6 22
– Khung sườn vỏ tủ được chế tạo từ thép chịu lực và gỗ để tránh cầu nhiệt.
Để tăng tuổi thọ cho gỗ người ta sử dụng loại gỗ satimex có tẩm dầu.
– Vật liệu bên trong tủ làm bằng thép không rỉ Inox, đảm bảo điều kiện vệ
sinh thực phẩm cho hàng cấp đông.
2.3.2/ Xác định chiều dày cách nhiệt
– Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k
k =
211
11
1
cn
cn
i
i
n
j
, W/m2.K
– Ta có thể tính được chiều dày lớp cách nhiệt :Bạn đang đọc: Thiết kế tủ cấp đông tiếp xúc
-
n
i
i
ik
cncn
1 21
111
– Trong đó : cn : độ dày nhu yếu của lớp cách nhiệt, m cn : thông số dẫn nhiệt của vật tư, W / m. K k : thông số truyền nhiệt, W / mét vuông. K 1 : thông số tỏa nhiệt của thiên nhiên và môi trường bên ngoài ( phía nóng ) tới tủ cấp đông, W / mét vuông. K 2 : thông số tỏa nhiệt của vách tủ cấp đông vào tủ cấp đông, W / mét vuông. K – Tra bảng 3.7 / Sách hướng dẫn phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống lạnh ( HDTKHTL ) Trang 65 chọn : 1 = 23,3 W / mét vuông. K 2 = 10,5 W / mét vuông. K – Trang bảng 3.3 / Sách HDTKHTL trang 63 chọn : k = 0,19 W / mét vuông. K i : Bề dày của lớp vật tư thứ i, m i : Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật tư thứ i, W / mK – Vậy ta có : CN = 21 1 1 1 2 11 k CN = 0,02 5,10 1 22 6,0 2 3,23 1 19,0 1 = 0,1014 m. Ta chọn chiều dày cách nhiệt là CN = 150 mm Lúc đó ta có thông số truyền nhiệt thực là : kt = 5,10 1 02,0 15,0 22 6,0 2 3,23 1 1 1 2 1 1 21 1 1 CN CN = 0,13 W / mét vuông. K 2.3.3 / Tính kiểm tra hiện tượng kỳ lạ đọng sương Điều kiện để vách ngoài không đọng sương là : kt ks – ks : Hệ số truyền nhiệt lớn nhất được cho phép để mặt phẳng ngoài không bị đọng sương ks = 0,95 21 1 1 tt tt S Trong đó : t1 : Nhiệt độ không khí bên ngoài 0C - t2 : Nhiệt độ không khí bên trong tủ đông 0C tS : Nhiệt độ đọng sương 0C Tra bảng 1.1 / Sách HDTKHTL _Trang 7 : Thì nhiệt độ vào mùa hè ở TP. Đà Nẵng là : t1 = 380C Độ ẩm là : = 77 % Ta tra đồ thị h-x / Sách HDTKHTL _Trang 9 : Ta sẽ tìm được : Nhiệt độ đọng sương tS = 340C Nhiệt độ nhiệt kế ướt tư = 34,50 C Mặc khác ta có nhiệt độ bên trong tủ cấp đông là t2 = – 350C Do đó : ks = 0,95. 23,3 2128,1 3538 3438 Ta thấy kt = 0,13 < ks = 1,2128 Như vậy vách ngoài không bị đọng sương 2.3.4 / Tính kiểm tra đọng ẩm - Đối với tủ cấp đông, vở tủ được phủ bọc bằng Inox ở cả hai bên nên trọn vẹn không có ẩm lọt vào lớp cách nhiệt nên trọn vẹn không có hiện tượng kỳ lạ ngưng tụ ẩm trong lòng cấu trúc. 2.4 / TÍNH NHIỆT TỦ CẤP ĐÔNG TIẾP XÚC 1000KG / MẺ Tổn thất nhiệt trong tủ cấp đông gồm có : - Tổn thất nhiệt qua cấu trúc bao che - Tổn thất nhiệt do loại sản phẩm, khay cấp đông và do nước châm vào - Tổn thất nhiệt do Open 2.4.1 / Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua cấu trúc bao che Q1 - Dòng nhiệt đi qua cấu trúc bao che được định nghĩa là tổng những dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nền của tủ cấp đông do sự chênh lệch nhiệt độ giữa thiên nhiên và môi trường bên ngoài và bên trong tủ cộng với những dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần. - Do tủ cấp đông được đặt trong nhà xưởng nên không chịu tác động ảnh hưởng bởi bức xạ mặt trời. Vì vậy ta chỉ xét tổn thất nhiệt qua tường bao, trần và nền của tủ cấp đông. - Mặt khác chiều dày cách nhiệt của những mặt phẳng tủ là như nhau tức là đều dày 150 mm kể cả cửa tủ cấp đông. Do vậy ta có : Q1 = kt. F ( t1 – t2 ), W Trong đó : - kt : Hệ số truyền nhiệt thực qua cấu trúc bao che xác lập theo chiều dày cách nhiệt, W / mét vuông. K Theo giám sát ở mục ( 2.3.2 ) ta có Kt = 0,13 W / mét vuông. K - F : Diện tích mặt phẳng của cấu trúc bao che, mét vuông - t1 : Nhiệt độ thiên nhiên và môi trường bên ngoài, 0C. t1 = 380C
- – t2 : Nhiệt độ bên trong tủ cấp đông, 0C. t2 = – 350C Theo tính toàn ở mục ( 2.2 ) ta có size phủ bì của tủ cấp đông là : – Chiều dài : L = 3000 + 2 CN = 3000 + 2 x 150 = 3300 mm – Chiều rộng : W = 1500 + 2 CN = 1500 + 2 x 150 = 1800 mm – Chiều cao : H = 1600 + 2 CN = 1600 + 2 x 150 = 1900 mm Lúc đó ta có : F = 2F1 + 2 F2 + 2F3 Trong đó : 2F1 : Diện tích mặt phẳng trần và nền của tủ, mét vuông 2F2 : Diện tích mặt phẳng trước và sau của tủ, mét vuông 2F3 : Diện tích hai mặt bên của tủ, mét vuông ==> F = 2 ( F1 + F2 + F3 ) = 2 ( 3,3 x 1,8 + 3,3 x 1,9 + 1,8 x 1,9 ) = 31,26 mét vuông Vậy : Q1 = kt. F ( t1 – t2 ), W = 0,13 x 31,26 [ 38 – ( – 35 ) ] = 296,657 W 2.4.2 / Tổn thất do loại sản phẩm mang vào Q2 Tổn thất Q2 gồm : – Tổn thất do loại sản phẩm mang vào Q21 – Tổn thất làm lạnh khay cấp đông Q22 – Ngoài ra 1 số ít mẫu sản phẩm khi cấp đông người ta thực thi châm thêm nước để mạ 1 lớp băng trên mặt phẳng làm cho bề mặt phẳng đẹp, chống oxi hóa thực phầm, nên cũng cần tính thêm tổn thất do làm lạnh nước Q23 2.4.2. 1 / Tổn thất do sản phầm mang vào Tổn thất do mẫu sản phẩm mang vào được tính theo công thức sau : Q21 = E 3600 .. 21 x ii , kW Trong đó : – E : Năng suất tủ cấp đông, kg / mẻ ; E = 1000 kg / mẻ – i1, i2 : Entanpi của mẫu sản phẩm ở nhiệt độ nguồn vào và đầu ra, kJ / kg. Do mẫu sản phẩm trước khi đưa vào tủ cấp đông đã được làm lạnh ở kho chờ đông, nên nhiệt độ mẫu sản phẩm nguồn vào sẽ là t1 = 100C. Nhiệt độ trung bình đầu ra của những sản phẩm cấp đông là t2 = – 180C : Thời gian cấp đông 1 mẻ, giờ / mẻ = 1,5 giờ Tra bảng 4.2 / Sách HDTKHTL – Trang 81, ta có : i1 = 283 kJ / kg i2 = 5 kJ / kg Vậy : Q21 = 36005,1 52831000 x = 51,481481 kW = 51481,481 W
- 2.4.2.2/ Tổn thất do làm lạnh khay cấp đông Q22 = MKh 3600 21 x ttCP , kW Trong đó : MKh : Tổng khối lượng khay cấp đông, kg – Theo đo lường và thống kê ở mục ( 2.2.1 ) thì số khay chứa mẫu sản phẩm sẽ là : 11 x 36 = 396 khay – Một khay có khối lượng khoảng chừng 1,5 kg và có dung tích chứa 2 kg mẫu sản phẩm. Do vậy tổng số khối lượng khay cấp đông sẽ là : MKh = 396 x 1,5 = 594 kg CP : Nhiệt dung riêng của vật tư khay cấp đông, kJ / kg. K – Khay cấp đông có vật tư làm bằng nhôm có CP = 0,896 kJ / kg. K t1, t2 : Nhiệt độ của khay trước và sau khi cấp đông, 0C – Nhiệt độ của khay trước khi cấp đông bằng nhiệt độ thiên nhiên và môi trường tức là : t1 = 380C – Nhiệt độ của khay sau khi cấp đông t2 = – 350C : thời hạn cấp đông, giờ. = 1,5 giờ Vậy : Q22 = 594. 36005,1 3538896,0 x = 3,74528 kW = 3745,28 W 2.4.2. 3 / Tổn thất do châm nước Tổn thất do châm nước được tính theo công thức : Q23 = Mn 3600 x qO , kW Trong đó : Mn : Khối lượng nước châm, kg – Khối lượng nước châm chiếm khoảng chừng 5 10 % khối lượng hàng cấp đông, thường người ta châm dày khoảng chừng 5 mm. Theo thống kê giám sát ở mục ( 2.4.2. 2 ) thì tổng số khay chứa mẫu sản phẩm là 396 khay, mà 1 khay chứa được 2 kg mẫu sản phẩm. – Do đó khối lượng hàng cấp đông là : 396 x 2 = 792 kg – Khối lượng nước châm là : Mn = 792 100 10 = 79,2 kg : thời hạn cấp đông, giờ = 1,5 giờ qo : Nhiệt dung cần làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ bắt đầu đến khi đông đã trọn vẹn, kJ / kg – Nhiệt làm lạnh 1 kg nước từ nhiệt độ khởi đầu đến khi đông đá trọn vẹn qo được xác lập theo công thức :
- qo = CPn. t1 + r + CPđ 2 t Trong đó : – CPn : Nhiệt dung riêng của nước ; kJ / kg. K CPn = 4,186 kJ / kg. K – r : Nhiệt đông đặc, kJ / kg r = 333,6 kJ / kg – CPđ : Nhiệt dung riêng của đá, kJ / kg. K CPđ = 2,09 kJ / kg. K – t1 : Nhiệt độ nước nguồn vào, oC t1 = 5 oC – t2 : Nhiệt độ đông đá, oC t2 = – 5 oC – 10 oC Thay vào ta có : qo = 4,186. 5 + 333,6 + 2,09 10 = 375,43 kJ / kg Vậy : Q23 = 79,2. 36005,1 43,375 x 5,506306 kW = 5506,306 W Như vậy tổn thất Q2 sẽ là : Q2 = Q21 + Q22 + Q23 = 51481,481 + 3745,28 + 5506,306 = 60733,067 W 2.4.3 / Tổn thất nhiệt do Open Q3 Tổn thất nhiệt do Open được tính theo công thức Q3 = B. F, W F : Diện tích của tủ cấp đông, mét vuông Theo như thống kê giám sát ở mục ( 2.4.1 ) ta có : Chiều dài tủ là : L = 3,3 m Chiều rộng tủ là : W = 1,8 m Do dó F = 3,3 x 1,8 = 5,94 mét vuông B : Dòng nhiệt khi Open, W / mét vuông Tra bảng 4.4 / Sách HDTKHTL – Trang 87 chọn B = 20 W / mét vuông Vậy Q3 = 20 x 5,94 = 118,8 W 2.4.4 / Xác định tải nhiệt cho thiết bị và cho máy nén Tải nhiệt cho thiết bị : Dùng để đo lường và thống kê mặt phẳng trao đổi nhiệt thiết yếu cho thiết bị bay hơi. Để bảo vệ được nhiệt độ trong tủ ở những điều kiện kèm theo bất lợi
- nhất, ta phải đo lường và thống kê tải nhiệt cho thiết bị là tổng những tải nhiệt thành phần có giá trị cao nhất. QTB = Q1 + Q2 + Q3, W = 296,657 + 60733,067 + 118,8 = 61148,524 W Tải nhiệt cho máy nén : QMN = 80 % Q1 + 100 % Q2 + 75 % Q3 = 8,118. 100 75 067,60733. 100 100 657,296 100 80 = 61059,492 W 2.5 / THÀNH LẬP SƠ ĐỒ, TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN 2.5.1 / Chọn những thông số kỹ thuật của chính sách thao tác Chế độ thao tác của một mạng lưới hệ thống lạnh được đặc trưng bằng bốn nhiệt độ sau : – Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh to – Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk – Nhiệt độ quá lạnh của lỏng trước van tiết lưu tql – Nhiệt độ hơi hút về máy nén ( nhiệt độ quá nhiệt ) tqn 2.5.1. 1 / Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh – Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh – Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để thống kê giám sát phong cách thiết kế hoàn toàn có thể lấy như sau : to = tb – to tb : Nhiệt độ tủ cấp đông tb = – 350C to : hiệu nhiệt độ nhu yếu, oC Theo sách HDTKHTL trang 158 ta có Chọn to = 9 oC Vậy ta có : to = – 35 – 9 = – 44 oC 2.5.1. 2 / Nhiệt độ ngưng tụ tk – Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường tự nhiên làm mát của thiết bị ngưng tụ tk = tw + tk, oC Trong đó : tw : Nhiệt độ nước tuần hoàn, oC Do thiết bị ngưng tụ được chọn để phong cách thiết kế trong mạng lưới hệ thống lạnh là thiết bị ngưng tụ kiểu dàn ngưng bay hơi. Vì vậy tw = tư + ( 4 8 k ) Mà tư = 34,5 o C
- ==> tw = 34,5 + ( 4 8 k ) chọn 39 oC tk : hiệu nhiệt độ ngưng tụ nhu yếu, oC tk = 3 5 oC Thay vào ta có : tk = 39 + ( 3 5 oC ) chọn 42 oC 2.5.1. 3 / Nhiệt độ quá lạnh tql Là nhiệt độ môi chất lỏng trước khi đi vào van tiết lưu tql = tw1 + ( 3 5 oC ) Trong đó : tw1 : nhiệt độ nước vào dàn ngưng, oC tw1 = 30 oC Thay vào ta có : tql = 30 + ( 3 5 oC ) Chọn tql = 33 oC 2.5.1. 4 / Nhiệt độ hơi hút th Là nhiệt độ của hơi trước khi vào máy nén. Nhiệt độ hơi hút khi nào cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất. Với môi chất là NH3, Nhiệt độ hơi hút cao hơn nhiệt độ sôi từ 5 đến 15 oC, nghĩa là độ quá nhiệt hơi hút th = 5 15 K là hoàn toàn có thể bảo vệ độ bảo đảm an toàn cho máy khi thao tác. th = to + ( 5 15 ) oC = – 44 oC + ( 5 15 ) oC Chọn th = – 35 oC 2.5.2 / Thành lập sơ đồ và giám sát quy trình lạnh Ta nhận thấy : Po ( to = – 44 oC ) = 0,0576 MPa Pk ( tk = 42 oC ) = 1,6429 MPa Do đó ta có : Tỷ số nén 52,28 0576,0 6429,1 o k p p Ta thấy tỷ số nén = 28,52 > 9 Vì vậy ta chọn quy trình lạnh máy nén 2 cấp làm mát trung gian trọn vẹn bình trung gian có ống xoắn. 2.5.2. 1 / Thành lập sơ đồ
- Hình 2-2 : Chu trình hai cấp nén bình trung gian có ống xoắn Hình 2-3 : Chu trình trình diễn trên đồ thị T-S to, Po tK, PK5 ’ 5 6 8 7 9 3 1 ’ 1 2 4 T S Ptg 6 8TL2 TL1 7 5 ’ 4 2 1 1 ’ NT BH NCA NHABTG 3 5 – Bảo hành : Bình bay hơi – NHA : Máy nén hạ áp – NCA : Máy nén cao áp – NT : Bình ngưng tụ – TL1, TL2 : Van tiết lưu 1 và 2. – BTG Bình trung gian 9
- Hình 2-4 :
Chu trình biểu diễn trên đồ thị lgP-h
1/ Chu trình hoạt động như sau
Hơi sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi được máy nén hạ áp nén đoạn nhiệt đến
áp suất trung gian (điểm 2) rồi được sục vào bình trung gian và được làm mát
hoàn toàn thành hơi bão hoà khô, hỗn hợp hơi bão hoà khô tạo thành ở bình
trung gian được máy nén cao áp hút về và nén đoạn nhiệt đến áp suất ngưng tụ
PK (điểm 4). Sau đó đi vào thiết bị ngưng tụ và nhả nhiệt trong môi trường làm
mát ngưng tụ thành lỏng cao áp (điểm 5). Tại đây nó chia ra làm 2 dòng, một
dòng nhỏ thì đi qua van tiết lưu 1 giảm áp suất đến áp suất trung gian Ptg
(điểm 7) rồi đi vào bình trung gian. Tại đây lượng hơi tạo thành do van tiết lưu
1 cùng với lượng hơi tạo thành do làm mát hoàn toàn hơi nén trung áp và
lượng hơi tạo thành do làm quá lạnh lỏng cao áp trong ống xoắn được hút về
máy nén cao áp. Một dòng lỏng cao áp còn lại đi vào trong ống xoắn của bình
trung gian và được quá lạnh đẳng áp đến điểm 6 sau đó đi qua van tiết lưu 2
giảm áp suất đến áp suất bay hơi (điểm 9). Sau đó đi vào thiết bị bay hơi nhận
nhiệt của sản phẩm cần làm lạnh hoá hơi đẳng áp đẳng nhiệt thành hơi (1’) và
chu trình cứ thế tiếp tục .
to,Po
tK,PK
Ptg
9
8 7
6 5 5’
1’ 1
2
4
h
3
lg PXem thêm: Sửa Tủ Đông Darling
- 2/ Các quá trình của quy trình – 1 ’ – 1 : Quá nhiệt hơi hút – 1-2 : Nén đoạn nhiệt áp hạ áp từ Po lên Ptg – 2-3 : Làm mát hơi quá nhiệt hạ áp xuống đường bảo hòa x = 1 – 3-4 : Nén đoạn nhiệt cấp cao áp từ Ptg lên Px – 4-5 ’ – 5 : Làm mát ngưng tụ và quá lạnh lỏng trong dàn ngưng tụ – 5-7 : Tiết lưu từ áp suất PK vào bình trung gian – 5-6 : Quá lạnh lỏng đẳng áp trong bình trung gian – 6-9 : Tiết lưu từ áp suất PK xuống Po – 9-1 ’ : Bay hơi thu nhiệt của thiên nhiên và môi trường lạnh. 3 / Xác định quy trình hai cấp bình trung gian ống xoắn a / Thông số trạng thái của những điểm nút của quy trình Bảng 2-2 : Các thông số kỹ thuật trạng thái tại những điểm nút cơ bản của quy trình Điểm nút t, oC p, MPa h, kJ / kg v, m3 / kg Trạng thái 1 ’ 1 2 3 4 5 ’ 5 6 7 8 9 – 44 – 35 70 – 8 112 42 33 – 5 – 8 – 8 – 44 0,0576 0,0576 0,3151 0,3151 1,6429 1,6429 1,6429 1,6429 0,3151 0,3151 0,0576 1401 1421,1 1636,4 1451,8 1660,6 391,14 352,78 177,19 352,78 163,55 177,19 1,902 2,1 0,521 0,387 0,128 0,00173 0,00169 0,00155 0,387 0,00154 1,902 Hơi bão hòa Hơi quá nhiệt Hơi quá nhiệt Hơi bão hòa Hơi quá nhiệt Lỏng bão hòa Lỏng bão hòa Lỏng quá lạnh Hơi bão hòa Lỏng trung áp Hơi bão hòa ẩm Theo bảng hơi bão hòa ta xác lập được : Po ( to = – 44 oC ) = 0,0576 MPa Pk ( tk = 42 oC ) = 1,6429 MPa Từ đó ta có áp suất trung gian. Ptg = 31,06429,1. 0576,0. KO PP MPa Ta suy ra ttg = t3 = – 8 oC – Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn bình trung gian t6 = – 5 oC cao hơn nhiệt độ trong bình trung gian 3 oC, do đó nhiệt độ trong bình trung gian sẽ là t8 = – 8 oC .
- b/ Năng suất lạnh riêng qo qo = h1 ’ – h9 = 1401 – 177,19 = 1223,81 kJ / kg c / Năng suất lạnh riêng thể tích qv = 1,2 81,1223 1 V qO = 582,766 kJ / m3 d / Công nén riêng l = l1 + 1 23. m lm kJ / kg m1 : Lưu lượng môi chất qua máy nén hạ áp m3 : Lưu lượng môi chất qua máy nén cao áp l1, l2 : Công nén riêng cấp hạ áp và cấp cap áp Cân bằng Entanpi ở bình trung gian ta có : m1. h5 + ( m3 – m1 ) h7 + m1h2 = m3h3 + m1h6 m3 ( h3 – h7 ) = m1 ( h5 – h7 – h6 – h2 ) 1 3 m m = 73 6752 hh hhhh Thay vào ta có : L = l1 + 73 6752 hh hhhh . l2 Mà theo đồ thị LgP-h ta có : l1 = h2 – h1 l2 = h4 – h3 h5 = h7 Thay vào ta có : l = ( h2 – h1 ) + 73 3462 hh hhhh = ( 1636,4 – 1421,1 ) + 78,3528,1451 8,14516,166019,1774,1636 = 215,3 + 277,231 = 492,531 kJ / kg e / Năng suất nhiệt riêng qk = ( h4 – h5 ) 1 3 m m, kJ / kg mà 73 6752 1 3 hh hhhh m m do h5 = h7
- nên
73
62
1
3
hh
hh
m
m
Vậy ta có : qk = ( h4 – h5 ) 73 62 hh hh = ( 1660,6 – 352,78 ) 78,3528,1451 19,1774,1636 = 1736,441 kJ / kg f / Hệ số lạnh 531,492 81,1223 l qO = 2,484 2.5.2. 2 / Tính toán quy trình lạnh và chọn máy nén A / Tính toán cấp hạ áp 1 / Lưu lượng hơi trong thực tiễn nén qua máy nén hạ áp m1 = O O q Q kg / s Trong đó : Qo : Năng suất lạnh của máy nén, W Qo = b QK MN., W Với : K : Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của mạng lưới hệ thống lạnh. K = 1,1 ( Sách HDTKHTL – Trang 92 ) b : Hệ số thời hạn thao tác. Chọn b = 0,7 QMN : Tổng nhiệt tải của máy nén so với một nhiệt độ bay hơi Theo đo lường và thống kê ở phần ( 2.4.4 ) Ta có QMN = 61059,492 W Thay vào ta có : Qo = 7,0 492,61059. 1,1 = 95950,630 W 95,95 kW Vậy m1 = 81,1223 95,95 O O q Q = 0,0784 kg / s 2 / Thể tích hút trong thực tiễn của máy nén hạ áp VttHA = m1. v1 = 0,0784. 2,1 = 0,16464 m3 / s - 3/ Hệ số cấp máy nén tg O O OO m O tgtg O OO HA T T P PP P PP c P PP. 1 Trong đó : Po : Áp suất tại thời gian môi chất sôi. Po = 0,0576 MPa Ptg : Áp suất trung gian Ptg = 0,3151 MPa Theo sách HDTKHTL – Trang 168 : Lấy Po = Ptg = 0,005 0,01 MPa m = 0,95 1,1 so với máy nén amoniac c : Tỷ số thể tích chết c = 0,03 0,05 To : Nhiệt độ tuyệt đối sôi To = – 44 + 273 = 229 oK Ttg : Nhiệt độ trung gian của môi chất Ttg = – 8 + 273 = 265 oK Thay vào ta có 265 229. 0576,0 01,00576,0 0576,0 01,03151,0 05,0 0576,0 01,00576,0 1,1 1 HA = 0,541 4 / Quy đổi hiệu suất lạnh sang chính sách tiêu chuẩn để chọn máy nén – Chế độ tiêu chuẩn của mạng lưới hệ thống lạnh amoniac so với quy trình 2 cấp được lao lý theo bảng 7.1 / Sách HDTKHTL – Trang 172 Như sau : – Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh to = – 40 oC
- – Nhiệt độ ngưng tụ tk = 35 oC – Nhiệt độ quá lạnh tql = 30 oC – Nhiệt độ hơi hút tqn = – 30 oC – Theo những thông số kỹ thuật nhiệt độ của quy trình tiêu chuẩn ta hoàn toàn có thể vẽ được quy trình tiêu chuẩn trên đồ thị lgP – h như sau : Hình 2-5 : Chu trình tiêuchuẩn màn biểu diễn trên đồ thị lgP-h Ta xác lập 1 số thông số kỹ thuật thiết yếu để tính những đại lượng nhu yếu – Tại điểm 1 ’ TC : to = – 400C ( Trạng thái hơi bão hòa ) Po = 0,0717 MPa ; h1 ’ TC = 1407,3 kJ / kg – Tại điểm 1TC ( Trạng thái quá nhiệt ) tqn = – 300C pqn = 0,0717 MPa h1TC = 1429,5 kJ / kg ; v1TC = 1,6246 m3 / kg – Tại điểm 5 ’ TC ( Trạng thái lỏng bảo hòa ) tk = 35 oC pk = 1,3503 MPa – Tại điểm 3TC ( Trạng thái hơi bão hòa ) Ptg = 3503,1. 0717,0. KO PP = 0,3111 MPa Ta suy ra ttg = t3TC = – 8 oC to, Po tK, PK Ptg 9 8 7 6 5 1 ’ 1 2 h lg P TC TC TC TC TC 5 ’ TC TC TC TC 3TC 4TC
- – Tại điểm 6TC Chọn nhiệt độ quá lạnh lỏng trong ống xoắn bình trung gian. t6TC = – 5 oC h6TC = 177,19 kJ / kg – Tại điểm 9 TC ( trạng thái hơi bão hòa ẩm ) to = – 40 oC Po = 0,0717 MPa h9TC = h6TC = 177,19 kJ / Kg 5 / Năng suất lạnh riêng khối lượng tiêu chuẩn qoTC = h1 ’ TC – h9TC, kJ / kg = 1407,3 – 177,19 = 1230,11 kJ / kg 6 / Năng suất lạnh riêng thể tích tiêu chuẩn qVTC = TC OTC V q 1 kJ / m3 = 6246,1 11,1230 = 757,177 kJ / m3 7 / Hệ số cấp ở điều kiện kèm theo tiêu chuẩn TC tg O O OO m O tgtg O OO TC T T P PP P PP c P PP. 1 Trong đó : To = to + 273 = – 40 + 273 = 233 oK Ttg = ttg + 273 = – 8 + 273 = 265 oK Các thông số kỹ thuật Po = Ptg = 0,01 c = 0,05 m = 1,1 Thay vào ta có : 265 233. 0717,0 01,00717,0 0717,0 01,03111,0 05,0 0717,0 01,00717,0 1,1 1 TC = 0,622 8 / Năng suất tiêu chuẩn QoTC tính chuyển từ Qo ra QoTC = Qo HAV TCVTC q q . ., kW
- Theo tính toán ở phần trước ta có : qV = 582,766 kJ / m3 HA = 0,541 Qo = 95,95 kW Thay vào ta có : QoTC = 95,95 541,0. 766,582 622,0. 177,757 = 143,331 kW Với QoTC = 143,331 kW ta tra bảng 7.12 / Sách HDTKHTL – Trang 200 chọn tổ máy nén 2 cấp A 130 – 7-4 có máy nén hạ áp là tổ AH130-7-6 có những thông số kỹ thuật kỹ thuật sau : – Năng suất lạnh : 157 kW – Công suất lắp ráp : 135 kW – Thể tích pittông quét phần hạ áp : 0,238 m3 / s – Số vòng xoay phần hạ áp : 50 Vòng / s 9 / Số máy nén cần chọn ZMN = OTCMN OTC Q Q, chiếc Trong đó : QoTCMN : Năng suất lạnh tiêu chuẩn của máy nén đơn cử QoTCMN = 157 kW Vậy ta có : ZMN = 157 331,143 = 0,91 Chọn 1 tổ máy nén hạ áp. 10 / Công nén đoạn nhiệt NS = m1. l1, kW Trong đó : m1 : Lưu lượng hơi thực tiễn nén qua máy nén hạ áp, kg / s m1 = 0,0784 kg / s l1 : Công nén riêng cấp hạ áp l1 = h2 – h1 = 1636,4 – 1421,1 = 215,3 kJ / kg Thay vào ta có : NS = 0,0784. 215,3 = 16,879 kW 11 / Hiệu suất thông tư i = W + bto Trong đó :
- W =
tg
O
T
T
=
265
229
2738
27344
b = 0,01 to : Nhiệt độ sôi, oC to = – 44 oC Thay vào ta có : 820,0 ) 44 ( 001,0 265 229 i 12 / Công suất thông tư Ni = 584,20 820,0 879,16 i SN kW 13 / Công suất ma sát Nms = Vtt. Pms, kW Vtt : Thể tích hút trong thực tiễn của máy nén phần hạ áp, m3 / s Vtt = 0,16464 m3 / s Pms : áp suất ma sát riêng, MPa Đối với máy nén amoniac thẳng dòng Pms = 0,049 0,069 MPa Thay vào ta có : Nms = 0,16464. 0,049 = 0,008 kW 14 / Công suất có ích ( Trên trục máy nén ) Ne = Ni + Nms, kW = 20,584 + 0,008 = 20,592 kW 15 / Công suất tiếp điện NelHA = eltd eN ., kW Công suất điện Nel là hiệu suất đo được trên bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp, đai ….. td : Hiệu suất truyền động của khớp, đai … td = 0,95 el : Hiệu suất dộng cơ el = 0,80 0,95 Thay vào ta có : NelHA = 85,0. 95,0 592,20 = 25,5 kW B / Tính toán cấp cao áp - 1/ Lưu lượng
hơi thực tế qua máy nén cấp cao áp, do h5 = h7 nên
m3 = m1
73
62
hh
hh
, kg/s
= 0,0784
78,3528,1451
19,1774,1636
= 0,104 kg/s
2/ Thể tích hút thực tế
VttCA = m3. v3, m3/s
= 0,104. 0,387
= 0,04 m3/s
3/ Hệ số cấp của máy nén
K
tg
tg
tgtg
m
tg
KK
tg
tgtg
CA
T
T
P
PP
P
PP
c
P
PP
.
1
Trong đó :
Ptg = 0,3151 MPa
Pk = 1,6429 MPa
Ttg = – 8 + 273 = 265 oK
TK = 42 + 273 = 315 oK
Ptg = PK = 0,005 0,01 MPa
c = 0,03 0,05
m = 0,95 1,1
Thay vào ta có :
315
265
.
3151,0
01,03151,0
3151,0
01,06429,1
05,0
3151,0
01,03151,0 1
1
CA
= 0,634
4/ Hệ số cấp của máy nén ở điều kiện tiêu chuẩn TC
K
tg
tg
tgtg
m
tg
KK
tg
tgtg
TC
T
T
P
PP
P
PP
c
P
PP
.
1
Ở điều kiện tiêu chuẩn :
Ptg = 0,3111 MPa
Pk = 1,3503 MPa
Ttg = -8 + 273 = 2650K - Tk = 35 + 273 = 3080K Thay vào ta có : 308 265. 3111,0 01,03111,0 3111,0 01,03503,1 05,0 3111,0 01,03111,0 1 1 TC = 0,686 5 / Năng suất tiêu chuẩn tính chuyển từ Qo ra QoTC = Qo CAV TCVTC q q . ., kW = 95,95 634,0. 766,582 686,0. 177,757 = 134,891 kW Với QoTC = 134,891 kW ta tra bảng 7.12 / Sách HDTKHTL – Trang 200 chọn tổ máy nén 2 cấp A 130 – 7-4 có máy nén cao áp là tổ A 0-1 có những thông số kỹ thuật kỹ thuật sau : – Năng suất lạnh : 157 kW – Công suất lắp ráp : 135 kW – Thể tích pittông quét phần cao áp : 0,0836 m3 / s – Số vòng xoay phần hạ áp : 25 Vòng / s 6 / Số máy nén cần chọn ZMN = OTCMN OTC Q Q, chiếc Trong đó : QoTCMN : Năng suất lạnh tiêu chuẩn của máy nén đơn cử QoTCMN = 157 kW Vậy ta có : ZMN = 157 891,134 = 0,85 Chọn 1 tổ máy nén cao áp. 7 / Công nén đoạn nhiệt cao áp NS = m3. l2, kW Trong đó : m3 : Lưu lượng hơi thực tiễn nén qua máy nén cao áp, kg / s m3 = 0,104 kg / s l2 : Công nén riêng cấp cao áp, kJ / kg l2 = h4 – h3 = 1660,6 – 1451,8 = 208,8 kJ / kg Thay vào ta có : NS = 0,104. 208,8 = 21,715 kW 8 / Hiệu suất thông tư i = W + bttg
- Trong đó :
W = k tg T T = 315 265 27342 2738 b = 0,01 ttg = – 8 oC Thay vào ta có : 833,0 ) 8 ( 001,0 315 265 i 9 / Công suất thông tư Ni = 068,26 833,0 715,21 i SN kW 10 / Công suất ma sát Nms = VttCA. Pms, kW VttCA : Thể tích hút thực tiễn của máy nén phần cao áp, m3 / s VttCA = 0,04 m3 / s Pms : áp suất ma sát riêng, MPa Đối với máy nén amoniac thẳng dòng Pms = 0,049 0,069 MPa Thay vào ta có : Nms = 0,04. 0,049 = 0,002 kW 11 / Công suất hữu dụng Ne = Ni + Nms, kW = 26,068 + 0,002 = 26,07 kW 12 / Công suất tiếp điện NelCA = eltd eN ., kW Công suất điện Nel là hiệu suất đo được trên bảng đấu điện có kể đến tổn thất truyền động khớp, đai ….. td : Hiệu suất truyền động của khớp, đai … td = 0,95 el : Hiệu suất dộng cơ el = 0,80 0,95 Thay vào ta có : NelCA = 85,0. 95,0 07,26 = 32,284 kW 13 / Nhiệt thải ra ở bình ngưng Qk = m3. l3, kW - = m3 ( h4 – h5 ) = 0,104 ( 1660,6 – 352,78 ) = 136,013 kW
Source: https://suachuatulanh.org
Category : Sửa Tủ Đông
Có thể bạn quan tâm
- Ổ cắm có ảnh hưởng đến tủ lạnh Side by Side không vào điện? (05/08/2024)
- Sửa Tủ Đông Sanaky Tại Quận Đống Đa 0941 559 995 (27/07/2023)
- Sửa Tủ Đông Sanaky Tại Quận Hai Bà Trưng 0941 559 995 (27/07/2023)
- Sửa Tủ Đông Sanaky Tại Quận Hoàn Kiếm 0941 559 995 (27/07/2023)
- Sửa Tủ Đông Toshiba Tại Quận Hoàn Kiếm 0941 559 995 (27/07/2023)
- Sửa Tủ Đông Sanaky Tại Ba Đình 0941 559 995 (27/07/2023)
![Bảo Hành Tủ Lạnh Sharp Ủy Quyền Tại Hà Nội [0941 559 995]](https://suachuatulanh.org/wp-content/uploads/bao-hanh-tu-lanh-sharp-2-300x180.jpg)
