intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án môn học Kỷ thuật lạnh - GVHD Nguyễn Thành Văn

Chia sẻ: đoàn Công Quang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:43

Thêm vào BST
Báo xấu
285
lượt xem 83
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu với các nội dung như: xác định kích thước và bố trí mặt bằng kho lạnh; tính cách nhiệt, cách âm cho kho lạnh; tính nhiệt hệ thống lạnh; lập chú trình và tính chọn máy nén; tính chọn các thiết bị trao đổi nhiệt và thiết bị phụ. Tài liệu dành cho các bạn sinh viên chuyên ngành nắm được các kiến thức và có tài liệu tham khảo học tập, làm tốt các đồ án tốt nghiệp môn kỹ thuật lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học Kỷ thuật lạnh - GVHD Nguyễn Thành Văn

  1. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn MỤC LỤC Trang CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU 4 І. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống lạnh 4 ІІ. Nội dung và thông số 5 1. Cấp đông: 2. Trữ đông: 3. Thông số môi trường: CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH §1.1 Tính kích thước phòng cấp đông 6 1. Tính thể tích chất tải: Vct 2. Tính diện tích chất tải : Fct 3. Chiều cao trong của phòng cấp đông 4. Chiều cao trong của phòng cấp đông 5. Xác định số phòng cấp đông: n §1.2 Tính kích thước phòng trữ đông 6 1. Tính thể tích chất tải: Vct 2. Tính diện tích chất tải : Fct 3. Chiều cao trong của phòng trữ đông 4. Chiều cao trong của phòng trữ đông 5. Xác định số phòng trữ đông: n §1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh 7 CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH §2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh 8 1. Kết cấu và các số liệu của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh 10 1. Kết cấu và các thông số của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh 12 1. Kết cấu và các thông số của nó 2.Tính toán 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương §2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh 14 CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH §3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông 16 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 4. Tính nhiệt kho lạnh 5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén §3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông 19 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 2. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2: 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 4. Tính nhiệt kho lạnh. SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 1
  2. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN §4.1 Chọn môi chất 22 §4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông 22 І. Thông số ban đầu ІІ. Tính toán chu trình 1. Chọn nhiệt độ bay hơi : 2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 3. Tính cấp nén của chu trình 4. Chọn chu trình lạnh 5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt 6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút 7. Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống 8. Phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ 9. Xác định công của máy nén 10. Tính chọn công suất lạnh 11. Hệ số làm lạnh Ш. Chọn máy nén 1.Chọn máy nén 2. Chọn động cơ kéo máy §4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông 25 І. Thông số ban đầu ІІ. Tính toán chu trình 1. Chọn nhiệt độ bay hơi : 2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ : 3. Tính cấp nén của chu trình 4. Chọn chu trình lạnh 5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt 6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút 7. Tính toán chu trình Ш. Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó 1. Tính chọn máy nén 2.Chọn động cơ cho máy nén CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ PHỤ §5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ 30 1. Chọn thiết bị ngưng tụ 2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ 3. Cấu tạo 5. Tính chọn thiết bị ngưng tụ 4. Nguyên lý làm việc §5.1 Tính chọn thiết bị bay hơi 31 1. Chọn thiết bị bay hơi 2. Mục đích của thiết bị bay hơi 3. Cấu tạo 4. Nguyên lý làm việc. 5. Tính chọn thiết bị bay hơi §5.3 Tính chọn thiết bị phụ 33 SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 2
  3. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 1. Bình chứa cao áp 2. Bình tách lỏng 3. Bình tách dầu 4. Bình gom dầu 5. Bình trung gian 6. Tính chọn tháp giải nhiệt SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 3
  4. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU І. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH - Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần làm lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như: • Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm • Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc • Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc • Trong công nghiệp hoá chất • Trong lĩnh vực điều hoà không khí - Đóng vai trò quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối cho nền kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ở 1 nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 40 0 C). Bởi vì ở nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi thiu thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm. Vì vậy mà có thể giữ cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài. SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 4
  5. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn ІІ. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1. Cấp đông: - Sản phẩm bảo quản: thịt Heo - Công suất: E = 2,5 tấn/mẻ - Nhiệt độ thịt đầu vào: 180c - Nhiệt độ thịt đầu ra: ttb = -150c - Thời gian cấp đông: 11giờ - Nhiệt độ phòng cấp đông: -350c 2. Trữ đông: - Công suất : E = 45 tấn - Nhiệt độ phòng trữ đông: -180c 3. Thông số môi trường: - Địa điểm xây dựng: Vinh - Nhiệt độ môi trường: tn = 380c - Độ ẩm môi trường: φn = 74% SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 5
  6. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH Mục đích của chương này là xác định kích thước từng phòng kho lạnh và bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh. §1.1 Tính kích thước phòng cấp đông Cho biết: - Công suất : E = 2,5 tấn/mẻ - Sản phẩm: Thịt Heo 1. Tính thể tích chất tải: Vct E Vct= , [m3] gv Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông - gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích 2,5 Suy ra: Vct= = 14,7 m3 0,17 2. Tính diện tích chất tải : Fct Vct Fct= , [m2] hct Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m 14,7 Suy ra: Fct= = 7,35 m2 2 3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr Fct Ftr= , [m2] βF Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại,diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi,quạt. Ở dây ta chọn βF = 0,54 7,35 Suy ra: Ftr= = 13,6 m2 0,54 4. Chiều cao trong của phòng cấp đông htr= hct+ ∆h , [m] Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng, chọn ∆h = 1m Suy ra: htr=2+1= 3 m 5. Xác định số phòng cấp đông: n Ftr n= , f Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f= 4x4 m2 13,6 Suy ra: n= = 0,85 16 chọn n =1 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: Ftr = f = 4x4 m2 §1.2 Tính kích thước phòng trữ đông. Cho biết: - Công suất: E = 45 tấn 1. Tính thể tích chất tải: Vct E Vct = , [m3] gv Với: - E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 6
  7. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn - gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 tài liệu [1] đối với thịt heo đông lạnh 45 Suy ra: Vct = = 100 m3 0,45 2. Tính diện tích chất tải : Fct Vct Fct = , [m2] hct Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m 100 Suy ra: Fct= = 50 m2 2 3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr Fct Ftr= , [m2] βF Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi, quạt. Ở dây ta chọn theo bảng 2-4 tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2 có βF=0,7 50 Suy ra: Ftr = = 72 m2 0,7 4 . Chiều cao trong của phòng cấp đông htr = hct+ ∆h , [m] Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m Suy ra: htr = 2+1 = 3 m 5. Xác định số phòng cấp đông: n Ftr n= , f Với: f là diện tích buồng lạnh quy chuẩn. chọn f = 6x6 m2 72 Suy ra: n= =2 36 chọn n = 2 phòng => Cỡ buồng cấp đông sẽ là: Ftr = f = 6x6 m2 §1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh PHÒNG MÁY VAN PHÒNG CĐ TĐ TĐ (-35°C) (-18°C) (-18°C) SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 7
  8. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ÂM CHO KHO LẠNH Do chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và kho lạnh là rất lớn. Do đó để giảm tối đa tổn thất nhiệt ra môi trường thì chúng ta phải bọc cách nhiệt. Biết rằng lớp cách nhiệt càng dày thì tổn thất nhiệt càng ít. Nhưng chiều dày của nó phải đảm bảo tối ưu hoá giữa chi phí đầu tư và tiết kiệm năng lượng khi vận hành. Mục đích của chương này là để giải quyết vấn đề đó. Trong khuôn khổ đồ án môn học chúng ta không cần tínhlớp cách ẩm. Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64 tài liệu [1] 1 k = 1 + δ i + δ cn + 1 , [W/m2K] tư n ∑ α 1 n =1 λi λcn α 2 Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt: 1  1 n δi 1  δcn=λcn  −  + ∑ +  , [m]    k  α 1 i =1 λi α 2  Với: - δcn: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m] - λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK] - k : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K] - α1: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt, 2 [W/m K] - α2: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K] - δi: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m] - λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK] §2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc nghiệt. Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản: - Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài ngoài lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường ts. - Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất. 1. Kết cấu và các số liệu của nó SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 8
  9. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m2K] 1 Vữa trát xi măng 0,02 0,9 2 Gạch đỏ 0,2 0,82 3 Vữa trát xi măng 0,02 0,9 4 Bitum 0,003 0,18 5 Giấy dầu 0,005 0,15 6 Polystiron ? 0,047 7 Giấy dầu 0,002 0,15 8 Lưới mắt cáo,vữa 0,02 0,9 mắc cao 9 Móc sắt 2.Tính toán a. Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có α1 = 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,22 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: 1 1 0,02 0,2 0,003 0,005 0,002 1 δcn = 0,047[ −( + 3. + + + + + )] 0,22 23,3 0,9 0,82 0,180 0,15 0,15 9 = 0,19 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,2 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 9
  10. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 1 ktd = 1 + 3. 0,02 + 0,2 + 0,003 + 0,005 + 0,002 + 0,2 + 1 = 0,2 W/m2K 23,3 0,9 0,82 0,18 0,15 0,15 0,047 9 b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K - Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,19 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: 1 1 0,02 0,2 0,003 0,005 0,002 1 δcn = 0,047[ −( + 3. + + + + + )] 0,19 23,3 0,9 0,82 0,180 0,15 0,15 10,5 = 0,22 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,3 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt 1 kcd = 1 0,02 0,2 0,003 0,005 0,002 0,3 1 = 0,145 W/m2K + 3. + + + + + + 23,3 0,9 0,82 0,18 0,15 0,15 0,047 10,5 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1]. tn − ts tn − t f 2 k ≤ ks = 0,95.α1 , [W/m K] Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che - tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C - tn= 380C : nhiệt độ môi trường ngoài - ts =32,60C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=380C và độ ẩm φ=74% a. Phòng trữ đông Phòng trữ đông có tf= -180C 38 − 32,6 Suy ra: ks= 0,95.23,3. = 2,13 W/m2K 38 + 18 Mà có ktđ = 0,2 < ks = 2,13 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông b. Phòng cấp đông SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 10
  11. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn Phòng cấp đông có tf= -350C 38 − 32,6 Suy ra: ks= 0,95.23,3. = 1,6 W/m2K 38 + 35 Mà có kcđ= 0,145< ks = 1,6 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông. §2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh 1. Kết cấu và các thông số của nó 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m2K] 1 Vữa trát xi măng 0,02 0,9 2 Bê tông cốt thép 0,1 1,5 3 Vữa trát xi măng 0,02 0,9 4 Bitum 0,003 0,18 5 Giấy dầu 0,005 0,15 6 Polystiron ? 0,047 7 Giấy dầu 0,002 0,15 8 Lưới mắt cáo,vữa 0,02 0,9 mắc cao 9 Móc sắt 2. Tính toán a Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2=9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,218 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: 1 1 0,02 0,1 0,003 0,005 0,002 1 δcn = 0,047[ −( + 3. + + + + + )] 0,218 23,3 0,9 1,5 0,180 0,15 0,15 9 = 0,199 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 11
  12. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,2 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt ktd = ktư = 0,218 W/m2K b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có : α1= 23,3 W/m2K - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: α2= 10,5 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng.Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: 1 1 0,02 0,1 0,003 0,005 0,002 1 δcn = 0,047[ −( + 3. + + + + + )] 0,17 23,3 0,9 1,5 0,180 0,15 0,15 10,5 = 0,26 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,3 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt 1 kcd = 1 0,02 0,1 0,003 0,005 0,002 0,3 1 = 0,15W/m2K + 3. + + + + + + 23,3 0,9 1,5 0,18 0,15 0,15 0,047 10,5 3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách nhiệt. Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1]. tn − ts tn − t f 2 k ≤ ks = 0,95.α1 , [W/m K] Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K] - ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương, [W/m2K] - α1= 23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che - tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C - tn= 380C : nhiệt độ môi trường ngoài - ts = 32,60C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ môi trường t1=380C và độ ẩm φ=74% a. Phòng trữ đông Phòng trữ đông có tf = -180C 38 − 32,6 Suy ra: ks = 0,95.23,3. = 2,13 W/m2K 38 + 18 Mà có ktđ = 0,218 < ks = 2,13 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 12
  13. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn b. Phòng cấp đông Phòng cấp đông có tf= -350C 38 − 32,6 Suy ra: ks= 0,95.23,3. = 1,6 W/m2K 38 + 35 Mà có kcđ= 0,15< ks = 1,6 W/m2K Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông. §2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh 1. Kết cấu và các số liệu của nó 11 9 8 7 6 5 4 3 2 10 1 Lớp Vật liệu δ [m] λ [W/m2K] 1 Đất nền 2 Bê tông sỏi 0,1 1,4 3 Vữa trát xi măng 0,02 0,9 4 Bitum 0,003 0,18 5 Giấy dầu 0,005 0,15 6 Polystiron ? 0,047 7 Giấy dầu 0,002 0,15 8 Bê tông cốt thép 0,1 1,5 9 Vữa trát 0,02 0,9 10 Ống PVC 11 Ụ đỡ bê tông 2. Tính toán Đối với nền có sưởi thì ta chỉ cần tính các lớp phía trên lớp có sưởi. Cụ thể ở đây trong lớp bê tông sỏi thường nguời ta thi công với chiều dày 300 mm. Nhưng do có sưởi nền bằng khí trời nên chiều dày tính toán khoảng 100 mm tính từ mép trên ống thông gió đến lớp vữa trát (3) do đó xem α1= ∞ a. Phòng trữ đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α2=9 W/m2K - Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-6 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho nền có sưởi. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua nền có sưởi: ktư = 0,226 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông: SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 13
  14. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 1 0,02 0,1 0,003 0,005 0,002 0,1 1 δcn = 0,047[ − (2. + + + + + + )] 0,226 0,9 1,4 0,180 0,15 0,15 1,5 9 = 0,19 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,2 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt 1 ktd = 2. 0,02 + 0,1 + 0,003 + 0,005 + 0,002 + 0,2 + 1 = 0,217 W/m2K 0,9 1,4 0,18 0,15 0,15 0,047 9 b. Phòng cấp đông - Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cưỡng bức mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: α2= 10,5 W/m2K - Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-6 trang 64 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktư = 0,17 W/m2K Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông: 1 0,02 0,1 0,003 0,005 0,002 0,1 1 δcn = 0,047[ − (2. + + + + + + )] 0,17 0,9 1,4 0,18 0,15 0,15 1,5 10,5 = 0,26 m Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,3 m tt Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế: tt 1 kcd = 2. 0,02 + 0,1 + 0,003 + 0,005 + 0,002 + 0,3 + 0,1 + 1 = 0,15W/m2K 0,9 1,4 0,18 0,15 0,15 0,047 1,5 10,5 §2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh Đối với tường ngăn giữa 2 phòng lạnh có nhiệt độ âm như nhau vẫn phải cách nhiệt với chiều dày như tường bao ngoài. Nhưng phải phân lớp cách nhiệt ra 2 bên như hình dưới: SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 14
  15. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn 8 7 6 5 4 3 2 9 300 CĐ TĐ TĐ (-35°C) (-18°C) (-18°C) 100 A 100 200 SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 15
  16. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT HỆ THỐNG LẠNH - Chương này nhằm tính tổng tổn thất nhiệt của kho lạnh . Để từ đó tính ra công suất yêu cầu của máy lạnh. - Tổn thất lạnh từ kho lạnh ra môi trường được xác định theo biểu thức: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , [W] Trong đó: Q1: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che, [W] Q2: Tổn thất lạnh để làm lạnh sản phẩm và bao bì, [W] Q3: Tổn thất lạnh do thông gió. Tổn thất này chỉ có đối với các phòng lạnh có phát sinh nguồn hôi thối hoặc các chất độc hại. Ở đây sản phẩm bảo quản là thịt heo đã qua chế biến nên không cần phải thông gió buồng lạnh => Q3=0 Q4: Tổn thất lạnh do vận hành , [W] Q5: Tổn thất lạnh do sản phẩm thở (Rau, hoa quả…), ở đây sản phẩm là thịt heo => Q5 = 0 => Tổn thất lạnh của kho lạnh thiết kế dược tính theo công thức: Q = Q1 + Q2 + Q4 , [W] - Các số liệu và cách bố trí buồng B G 4500 6000 6500 A H CĐ TĐ TĐ 4500 (-35°C) (-18°C) (-18°C) 4000 6500 6000 4000 C D 2250 K E 6100 6000 F SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 16
  17. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn §3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 dl bx Ta có : Q1 = Q 1 + Q 1 Trong đó: dl - Q 1 : Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ dl Q 1 = ∑ki .Fi.∆ti , [W] bx - Q 1 : Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do bức xạ mặt trời. Vì kho lạnh có thiết kế thêm 1 mái che nắng mưa ở phía trên trần kho lạnh do đó bức xạ từ bx mặt trời vào kho lạnh là không có => Q 1 = 0 dl Vậy: Q1 = Q 1 = ∑ki .Fi.∆ti , [W] Với: - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài, trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa buồng cấp đông và trữ đông có: kBC=0,47 - Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2] - ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong. Độ chênh nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng. Cụ thể độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng cấp đông với phòng đệm: ∆tDC = 0,7( tn-tf) = 0,7(38 + 35) = 510C - Chiều cao tính toán phòng lạnh là: htt = 3,6 m Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau: Kích thước, ki ∆ti Qi Kết cấu [m x m] [W/m2K] [0C] [W] Tường AB 4,5 x 3,6 0,145 73 172 Tường AD 4,5 x 3,6 0,145 73 172 Tường BC 4,0 x 3,6 0,47 17 115 Tường CD 4,0 x 3,6 0,265* 51 195 Nền 4,0 x 4,0 0,15 73 175 Trần 4,0 x 4,0 0,15 73 175 Tổng 1043 2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2 Ta có : Q2 = Q 2 + Q bb , [W] sp 2 Trong đó: sp - Q 2 : Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm - Q bb : Tổn thất lạnh do làm lạnh bao bì 2 sp a. Tính Q 2 : sp Ta có công thức tính Q 2 : sp G.(i1 − i 2 ) Q2 = , [kW] τ .3600 Với : - G: Công suất cấp đông, [t] - i1: Entanpi của thịt Heo khi đưa vào. Ở nhiệt độ 180C, tra bảng (4-2) trang 81 tài liệu [1] ta có : i1 = 266,2 kJ/kg SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 17
  18. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn - i2: Entanpi của thịt Heo khi đưa ra. Ở nhiệt độ -150C, tra bảng (4-2) trang 81 tài liệu [1] ta có : i2 = 12,2 kJ/kg - τ =11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ thịt sp 2,5.( 266,2 − 12,2).1000 => Q 2 = = 16,035 kW = 16035 W 11.3600 b. Tính Q bb : 2 Ta có công thức tính tổn thất lạnh do bao bì: Gb .C b .(t1 − t 2 ).1000 Q bb = 2 , [kW] τ .3600 Với: - Gb: Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm,[t]. Do khối lượng bao bì chiếm tới (10 ÷ 30)% khối lượng hàng (trang 84 tài liệu [1]) và bao bì bằng kim loại nên lấy bằng 30% khối lượng sản phẩm Gb=30%G. - Cb: Nhiệt dung riêng của bao bì, đối với bao bì bằng kim loại thì Cb = 45kJ/kg.K (trang 84 tài liệu [1]) - t1: Nhiệt độ đầu vào của bao bì lấy bằng nhiệt đầu vào của sản phẩm - t2: Nhiệt độ đầu ra của bao bì lấy bằng nhiệt độ của phòng cấp đông - τ = 11h thời gian cấp đông cho 1 mẻ sản phẩm 0,3.2,5.0,45.(18 + 35).1000 => Q bb = 2 = 0,452 kW 11.3600 Vậy tổng tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì là: Q2= 16,035 + 0,452 = 16,487 kW 3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4 Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm việc trong phòng,do các động cơ điện và do mở cửa: Q4= Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 , [W] 4 4 4 4 1 Với: - Q 4 : Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh - Q 2 : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng 4 - Q 3 : Tổn thất lạnh do các động cơ điện 4 - Q 4 : Tổn thất lạnh do mở cửa 4 a. Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q 14 1 Q 4 được tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có: Q 1 = A . F, [W] 4 Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m2] F = 4x4=16 m2 - A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng. Đối với phòng bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2 => Q 1 = 1,2 .16 = 19,2 W 4 b. Dòng nhiệt do người toả ra Q 2 : 4 2 Q 4 dược tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có: Q 2 = 350.n , [W] 4 Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc - n là số người làm việc trong phòng . Vì phòng có diện tích < 200 m2 => chọn n = 2 Q 2 = 350.2 = 700 W 4 SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 18
  19. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn c.Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q 3 : 4 Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần: + 1phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh. Do đó nếu động cơ đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh. + Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với không khí trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh. Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức: Q 3 = ∑η i . N i , [kW] 4 Với: - η i : Hiệu suất của động cơ + η i = 1: Nếu động cơ đặt trong phòng + η i = η dc : Nếu động cơ đặt ở ngoài phòng lạnh Đối với phòng cấp đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng có công suất E=2 tấn/mẻ là : N = 4x2,2 kW Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng cấp đông với công suất là 2,5tán/mẻ là: dc 4.2,2.2,5 N cd = = 11kW 2 => Tổn thất lạnh do động cơ điện Q 3 = η.N= 1.11= 11kW 4 ( η=1 chọn đông cơ đặt trong phòng ) d. Tính dòng nhiệt khi mở cửa:Q 4 4 Dòng nhiệt khi mở cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1] Q 4 = B.F , [W] 4 Với: B- dòng nhiệt riêng khi mở cửa, [W/m2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với phòng cấp đông có diện tích F= 16 m2 < 50 m2 ta có: B = 32 m2 F= 4x4m2: diện tích buồng => Q 4 = 16.32 = 512 W 4 Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là: Q4 = 19,2 + 700 + 11000 + 512 = 12230 W 4. Tính nhiệt kho lạnh Đối với hệ thống lạnh cấp đông thì tổng tổn thất nhiệt cấp cho phòng này là: Q = Q1 + Q2 + Q4 = 1043 + 16500 + 12230 = 29800 W = 29,8 kW 5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén Công suất nhiệt yêu cầu của máy nén phải đảm bảo bù lại tổn thất nhiệt cấp cho phòng Q. Nhưng vì khi môi chất đi từ máy nén đến dàn lạnh thì sẽ có các tổn thất trên đường ống và tổn thất tại các thiết bị trong hệ thống. Bên cạnh đó thì máy nén không thể vận hành liên tục 24h trong 1 ngày được vì nếu như thế sẽ gây ra ứng suất mỏi làm hỏng máy nén. Vì vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén được xác định như sau: Q.k Q0 = b Trong đó: k- hệ số kể đến tổn thất lạnh trên đường ống và các thiết bị trong hệ thông lạnh. Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ phòng là -350C nên nhiệt độ dàn bay hơi ta chọn t0= - 400C , vậy chọn k = 1,1 (trang 92 tài liệu [1]) SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 19
  20. Đồ án môn học: Kỷ Thuật Lạnh GVHD:Nguyễn Thành Văn b- hệ số kể đến thời gian làm việc của máy nén. Dự tính máy nén làm việc khoảng 22h/1ngày đêm => chọn b = 0,9 (trang 92 tài liệu [1]) Vậy công suất lạnh yêu cầu của máy nén là: 29800.1,1 Q0 = = 36400 W 0,9 §3.1 Tính nhiệt cho phòng trữ đông 1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1 dl bx dl Ta có : Q1 = Q 1 + Q 1 = Q 1 = ∑ki .Fi.∆ti , [W] Với: - ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài, trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2. Riêng đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh thì ta chọn k tối ưu theo bảng (3-5) trang 64 tài liệu [1]. Đối với tường ngăn giữa 2 buồng trữ đông có: kGF = 0,58 W/m2K - Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2] - ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong. Độ chênh nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng. + Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với phòng đệm: ∆tEF = 0,7( tn-tf) = 0,7(38 + 18) = 39,20C + Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa 2 phòng trữ đông : ∆tEF = 0,6( tn-tf) = 0,6(38 + 18) = 33,60C - Chiều cao tính toán phòng lạnh là: htt = 3,6 m Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau: Phòng trữ đông Ι : BEFG Kích thước, ki ∆ti Qi Kết cấu [m x m] [W/m2K] [0C] [W] Tường BG 6 x 3,6 0,2 56 240 Tường GF 6 x 3,6 0,58 33,6 420 Tường EF 6 x 3,6 0,2 39,2 170 Tường EC 2,25 x 3,6 0,2 39,2 64 Tường BC 4x3,6 0,47 -17 -115 Nền 6x6 0,218 56 440 Trần 6x6 0,218 56 440 Tổng 1660 Phòng trữ đông ΙΙ : BEFG Kích thước, ki ∆ti Qi Kết cấu [m x m] [W/m2K] [0C] [W] Tường GH 6,5 x 3,6 0,2 56 260 Tường GF 6 x 3,6 0,58 33,6 420 Tường HI 6,5 x 3,6 0,2 56 260 Tường FI 6,5 x 3,6 0,2 39,2 180 Nền 6x6 0,218 56 440 Trần 6x6 0,218 56 440 Tổng 2000 SVTH: Nguyễn Quốc Huy Trang: 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2