Đề tài Ngành kỹ thuật nhiệt điện lạnh

Phần một: GIỚI THIỆU CHUNG I. Giới thiệu chung về ngành kỷ thuật nhiệt điện lạnh: 1. Lịch sử phát triển ngành lạnh. Kyõ thuaät laïnh ñaõ ra ñôøi haøng traêm naêm nay vaø ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong nhieàu ngaønh kyõ thuaät khaùc nhau nhö: Trong coâng nghieäp cheá bieán vaø baûo quaûn thöïc phaåm, coâng nghieäp hoaù chaát, coâng nghieäp röôïu bia, sinh hoïc, ño löôøng töï ñoäng, kyõ thuaät saáy nhieät ñoä thaáp, xaây döïng, coâng nghieäp daàu moû, cheá taïo vaät lieäu, duïng cuï, thieát keá cheá taïo maùy, xöû lyù haït gioáng, y hoïc, theå thao, vaø trong ñôøi soáng haøng ngaøy, … Ngaøy nay kyõ thuaät laïnh ñaõ phaùt trieån raát maïnh meõ, ñöôïc söû duïng vôùi nhieàu muïc ñích khaùc nhau, phaïm vi ngaøy caøng môû roäng vaø trôû thaønh ngaønh kyõ thuaät voâ cuøng quan troïng khoâng theå thieáu ñöôïc trong ñôøi soáng haøng ngaøy cuõng nhö trong kyõ thuaät cuûa taát caû caùc nöôùc treân theá giôùi. - Tröôùc theá kyû 15, ngöôøi ta chæ bieát duøng nöôùc ñaù coù saün ngoaøi thieân nhieân (baêng, tuyeát): tröõ tuyeát trong hang saâu ñeå ñieàu hoaø khoâng khí noùng böùc hay öôùp thòt thuù ñeå daønh. Daàn daàn ngöôøi ta bieát pha troän muoái vôùi tuyeát taïo thaønh nhieät ñoä laïnh hôn nöôùc ñaù(tuyeát), ñoù laø hoãn hôïp ñaàu tieân veà hoãn hôïp sinh haøn. - Naêm 1755, baùc só ngöôøi Scotland, Willam Cullen (1710-1790), ñaõ cheá taïo nöôùc ñaù baèng caùch taïo chaân khoâng trong bình chöùa nöôùc; nöôùc treân maët boác hôi nhanh laøm laïnh, soá nöôùc coøn laïi ñoâng thaønh nöôùc ñaù. - Naêm 1820 Charles cheá ra maùy saûn xuaát nöôùc ñaù nhaân taïo baèng hoãn hôïp sinh haøn (tuyeát vaø muoái theo tyû leä 5/1). - Naêm 1823 Faraday theo phöông phaùp Cullen vôùi amoniaêc loûng cho boác hôi, sinh laïnh duøng cheá taïo nöôùc ñaù. - Naêm 1836 Shaw, naêm 1856 Harrison aùp duïng phöông phaùp boác hôi sinh laïnh vôùi ester xunfuyaric. - Naêm 1862 Ferdinand Carre cheá ra maùy saûn xuaát nöôùc ñaù nhaân taïo baèng caùch ñun soâi dung dòch nöôùc vaø amoâniaêc ñeå nguoäi. Amoâniaêc boác hôi sinh laïnh. Keá tieáp laø Flank Platter, Munters cheá ra tuû laïnh gia duïng ñoát baèng daàu hoâi. - Naêm 1868, Charles Tellier cheá ra maùy laïnh ñaàu tieân, aùp duïng nguyeân taéc boác hôi chaát loûng vaø thu hoài ñeå laøm ngöng tuï laïi trong chu kyø kín. oâng duøng maùy laïnh naøy ñeå tröõ thòt treân taøu “Frigorifique” ñi töø Rouen ñeán Buenos trong 105 ngaøy. - Naêm 1877, Pillet (Thuïy Só) theo phöông phaùp cuûa Tellier vôùi taùc nhaân SO2. ngoaøi ra oâng Widhansen duøng phöông phaùp giaûm aùp löïc khí neùn ñeå saûn xuaát laïnh. - Cho ñeán ngaøy nay, coâng nghieäp laïnh ñaõ tieán moät böôùc khaù xa treân theá giôùi vôùi nhieàu loaïi heä thoáng laïnh vaø nhöõng öùng duïng heát söùc quan troïng: Tuû laïnh. Maùy ñieàu hoaø khoâng khí. Phoøng laïnh. Phoøng laïnh ñoâng. 2. ÖÙng duïng kyõ thuaät laïnh vaøo ngaønh cheá bieán vaø baûo quaûn thöïc phaåm. - Naêm 1745 nhaø baùc hoïc Nga Loâmoânoâxoáp ñaõ cho raèng: Nhöõng quaù trình soáng vaø thoái röõa dieãn ra nhanh hôn do nhieät ñoä cao vaø kieàm haõm chaäm laïi do nhieät ñoä thaáp. - Thaät vaäy, söï bieán ñoåi cuûa thöïc phaåm taêng nhanh ôû 40 ¸ 50 oC vì ôû nhieät ñoä naøy raát thích hôïp cho hoaït hoaù cuûa men phaân giaûi cuûa baûn thaân thöïc phaåm vaø vi sinh vaät. - ÔÛ nhieät ñoä thaáp caùc phaûn öùng hoaù sinh trong thöïc phaåm bò öùc cheá. Trong ñieàu kieän bình thöôøng, nhieät ñoä giaûm 10oC thì toác ñoä phaûn öùng giaûm xuoáng 1/2 ñeán 1/3 laàn. Nhieät ñoä thaáp taùc duïng ñeán caùc men phaân giaûi nhöng khoâng tieâu dieät ñöôïc chuùng. Nhieät ñoä xuoáng döôùi 0oC phaàn lôùn hoaït ñoäng cuûa enzym bò ñình chæ. Tuy nhieân moät soá men nhö Lipaza, Trypsin, Catalaza, ôû nhieät ñoä – 191oC cuõng khoâng bò phaân huyû. - Caùc teá baøo thöïc vaät coù caáu truùc ñôn giaûn, hoaït ñoäng soáng coù theå ñoäc laäp vôùi cô theå soáng. Vì vaäy khaû naêng chòu laïnh cao, ña soá thöïc vaät khoâng bò cheát khi nöôùc trong noù chöa ñoùng baêng. - Teá baøo ñoäng vaät coù caáu truùc vaø hoaït ñoäng soáng phöùc taïp gaén lieàn vôùi cô theá soáng. Vì vaäy khaû naêng chòu laïnh keùm hôn, ña soá teá baøo ñoäng vaät cheát khi nhieät ñoä giaûm xuoáng döôùi 4oC so vôùi thaân nhieät bình thöôøng cuûa noù. Teá baøo ñoäng vaät cheát chuû yeáu laø do ñoä nhôùt taêng vaø söï phaân lôùp cuûa caùc chaát tan trong cô theå. Moät soá loaøi ñoäng vaät coù khaû naêng töï ñieàu chænh hoaït ñoäng soáng khi nhieät ñoä giaûm, cô theå giaûm hoaït ñoäng soáng ñeán möùc nhu caàu bình thöôøng cuûa ñieàu kieän moâi tröôøng trong moät thôøi gian nhaát ñònh. Khi taêng nhieät ñoä hoaït ñoäng soáng cuûa chuùng phuïc hoài, ñieàu naøy ñöôïc öùng duïng trong vieäc vaän chuyeån ñoäng vaät ñaëc bieät laø thuyû saûn ôû daïng töôi soáng, ñaûm baûo chaát löôïng toát vaø giaûm chi phí vaän chuyeån. - Söï aûnh höôûng cuûa laïnh ñoái vôùi vi sinh vaät: Khaû naêng chòu laïnh cuûa moãi loaøi sinh vaät coù khaùc nhau. Moät soá loaøi cheát ôû nhieät ñoä töø 20 ¸ 0oC, tuy nhieân moät soá khaùc chòu ñöôïc nhieät ñoä thaáp hôn. Khi nhieät ñoä haï xuoáng thaáp, nöôùc trong teá baøo vi sinh vaät ñoâng ñaëc phaù vôõ maøng teá baøo sinh vaät. Maët khaùc nhieät ñoä thaáp, nöôùc ñoùng baêng laøm maát moâi tröôøng khueách taùn chaát tan, gaây bieán tính cuûa nöôùc laøm cho vi sinh vaät cheát. - Naám moác chòu ñöôïc laïnh toát hôn, nhöng ôû nhieät ñoä - 10oC haàu heát ngöøng hoaït ñoäng ngoaïi tröø caùc loaøi Mucor, Rhizopus, Penicellium. Ñeå ngaên ngöøa moác phaûi duy trì nhieät ñoä döôùi - 15oC, caùc loaøi naám coù theå soáng ôû nôi khan nöôùc nhöng toái thieåu phaûi ñaït 15%. ÔÛ - 18oC, 86%löôïng nöôùc ñoùng baêng, coøn laïi 14% khoâng ñuû cho vi sinh vaät phaùt trieån. Vì vaäy ñeå baûo quaûn thöïc phaåm laâu daøi phaûi duy trì nhieät ñoä kho laïnh ít nhaát - 18oC. - Ñeå baûo quaûn thöïc phaåm ngöôøi ta coù theå thöïc hieän nhieàu caùch nhö: Phôi, saáy khoâ, ñoùng hoäp vaø baûo quaûn laïnh. Tuy nhieân baûo quaûn laïnh laø moät phöông phaùp coù hieäu quaû vaø öu ñieåm noåi baät nhaát. - Haàu heát thöïc phaåm, noâng saûn ñeàu thích hôïp vôùi phöông phaùp naøy. - Vieäc thöïc hieän baûo quaûn nhanh choùng vaø hieäu quaû phuø hôïp vôùi tính chaát thôøi vuï cuûa nhieàu loaïi thöïc phaåm noâng saûn. - Baûo toàn toái ña caùc thuoäc tính töï nhieân cuaû thöïc phaåm, giöõ gìn ñöôïc höông vò, maøu saéc, caùc vi löôïng vaø dinh döôõng trrong thöïc phaåm. - Caùc cheá ñoä xöû lyù laïnh thöïc phaåm - Thöïc phaåm tröôùc khi ñöa vaøo caùc kho laïnh baûo quaûn, caàn ñöôïc tieán haønh xö lyù ñeå haï nhieät ñoä thöïc phaåm töø nhieät ñoä ban ñaàu sau khi thu hoaïch, ñaùnh baét, gieát moå xuoáng nhieät ñoä baûo quaûn. - Coù hai cheá ñoä xöû lyù laïnh saûn phaåm laø xöû lyù laïnh vaø xöû lyù laïnh ñoâng. a. Xöû lyù laïnh laø laøm laïnh caùc saûn phaåm xuoáng nhieät ñoä baûo quaûn laïnh yeâu caàu, nhieät ñoä naøy phaûi naèm treân ñieåm ñoùng baêng cuûa saûn phaåm. Ñaëc ñieåm cuûa caùch xöû lyù naøy laø sau khi xöû lyù laïnh saûn phaåm coøn meàm, chöa bò hoaù cöùng do ñoùng baêng. b. Xöû lyù laïnh ñoâng laø keát ñoâng caùc saûn phaåm. Saûn phaåm hoaøn toaøn hoaù cöùng do haàu heát nöôùc vaø dòch trong thöïc phaåm ñaõ ñoùng thaønh baêng. Nhieät ñoä taâm saûn phaåm ñaït - 8oC, nhieät ñoä beà maët ñaït töø ( -18 ¸ -12oC ). - Xöû lyù laïnh ñoâng coù hai caùch: · Keát ñoâng hai pha Thöïc phaåm noùng ñaàu tieân ñöôïc laøm laïnh töø 37oC xuoáng khoaûng 4oC sau ñoù ñöa vaøo thieát bò keát ñoâng ñeå nhieät ñoä taâm khoái thöïc phaåm ñaït - 8oC. · Keát ñoâng moät pha Thöïc phaåm coøn noùng ñöôïc ñöa ngay vaøo thieát bò keát ñoâng ñeå haï nhieät ñoä taâm khoái thöïc phaåm xuoáng döôùi - 8oC Keát ñoâng moät pha coù nhieàu öu ñieåm hôn keát ñoâng hai pha vì toång thôøi gian cuûa quaù trình giaûm, toån hao khoái löôïng, chi phí laïnh vaø dieän tích buoàng laïnh cuõng giaûm. Ñoái vôùi cheá bieán thòt thöôøng söû duïng phöông phaùp moät pha. Ñoái vôùi haøng thuyû saûn do phaûi qua khaâu cheá bieán vaø tích tröõ trong kho chôø ñoâng neân thöïc teá dieãn ra hai pha. Caùc loaïi thöïc phaåm khaùc nhau coù cheá ñoä baûo quaûn ñoâng laïnh khaùc nhau. II. Giới thiệu chung về Tiền Giang. 1. Vị trí địa lí. 1. Thành phố Mỹ Tho2. Thị xã Gò Công3. Huyện Cai Lậy4. Huyện Cái Bè5. Huyện Tân Phước6. Huyện Châu Thành7. Huyện Chợ Gạo8. Huyện Gò Công Tây9. Huyện Gò Công Đông Tiền Giang nằm ở phía Đông Bắc đồng bằng Sông Cửu Long và cách thành phố Hồ Chí Minh 70 km, có diện tích tự nhiên là 2,418.8 km2. Có 32 km bờ biển và là cửa ngõ ra Biển Đông. Toạ độ địa lí Tiền Giang giới hạn bởi: - 105o49’07” đến 106o48’06” kinh độ Đông. - 10o12’20” đến 10o35’26” vĩ độ Bắc. Ranh giới hành chính của Tiền Giang. - Phía Đông giáp Biển Đông. - Phía Tây giáp Đồng Tháp. - Phía Nam giáp tỉnh Bến Tre và Vĩnh Long. - Phía Bắc và Đông Bắc giáp Long An và Thành Phố Hồ Chí Minh. Diện tích tự nhiên và dân số năm 2005 phân theo huyện như sau: Đơn vị hành chính Diện tích (Km2) Dân số (người) Mật độ (người/km2) Thành phố Mỹ Tho 48.6 170,369 3,506 Thị xã Gò Công 32.1 55,238 1,721 Huyện Cái Bè 420.9 288,668 686 Huyện Cai Lậy 43.62 324,346 744 Huyện Châu Thành 255.8 256,072 1,001 Huyện Chợ Gạo 235.2 188,107 800 Huyện Gò Công Tây 272.3 169,446 622 Huyện Gò Công Đông 447.5 192,027 429 Huyện Tân Phước 333.2 54,578 164 Tổng cộng 2,481.8 1,698,851 685 Tiền Giang có địa hình tương đối bằng phẳng, đất phù sa trung tính, ít chua dọc sông Tiền, chiếm khoảng 53% diện tích toàn tỉnh, thích hợp cho nhiều loại giống cây trồng và vật nuôi. Bờ biển dài 32km với hàng ngàn ha bãi bồi ven biển, nhiều lợi thế trong nuôi trồng các loài thủy hải sản ( nghêu, tôm, cua…) và phát triển kinh tế biển. Khí hậu Tiền Giang chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa khô bắt đầu từ tháng 12 và mùa mưa từ tháng 5. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 27oC; lượng mưa trung bình hằng năm 1,467mm. Khoáng sản Tiền Giang có mỏ đất sét Tân Lập với trữ lượng hơn 6 triệu m3, chất lượng tốt, có thể sản xuất vật liệu xây dựng cao cấp, đồ gốm xuất khẩu; và trên 1 triệu m3 than bùn có thể làm phân vi sinh hữu cơ.Ngoài ra, còn trữ lựơng cát dọc sông Tiền phục vụ cho sang lắp mặt bằng và tài nguyên nước khoáng, nước nóng ... Năm 2003 khu vực nông nghiệp - lâm nghiệp - thủy sản chiếm tỷ trọng 51,1%, công nghiệp - xây dựng 21,7%, thương mại - dịch vụ 27,2%. Sản phẩm nông lâm ngư nghiệp gồm cây lương thực có hạt đạt sản lượng 1.294 nghìn tấn; khóm sản lượng 89.650 tấn; mía sản lượng 17.902 tấn; dừa 83.405 ngàn quả; cây ăn quả 530.175 tấn. Tiền Giang có diện tích trồng cây ăn quả lớn nhất so với các địa phương trong cả nước với nhiều giống cây có giá trị xuất khẩu cao như: xoài cát Hòa Lộc, vú sữa Vĩnh Kim, nhãn xuồng cơm vàng, sơri Gò Công, bưởi long Cổ Cò và nhiều loại cây có múi khác… Sản lượng từ nuôi và khai thác thủy sản đạt 109.632 tấn, trong đó khai thác đạt 69.139 tấn.  Năm 2003 giá trị sản xuất công nghiệp đạt 1.919 tỷ đồng . Tiền Giang là tỉnh có nhiều tiềm năng về du lịch. Hàng năm, lượng du khách đến đạt hơn 331.500 lượt. Thế mạnh của du lịch Tiền Giang chủ yếu nhờ vào các di tích văn hóa lịch sử và sinh thái như: di tích văn hóa Óc Eo, Gò Thành thế kỷ I đến thế kỷ VI sau công nguyên); di tích lịch sử Rạch Gầm- Xoài Mút, di tích Ấp Bắc, lũy Pháo Đài; nhiều lăng mộ, đền chùa: lăng Trương Định , lăng Hoàng Gia, lăng Tứ Kiệt, chùa Vĩnh Tràng, chùa Bửu Lâm, chùa Sắc Tứ… các điểm du lịch sinh thái mới được tôn tạo như: vườn cây ăn quả ở cù lao Thới Sơn, Ngũ Hiệp, Trại rắn Đồng Tâm, khu sinh thái Đồng Tháp Mười, biển Gò Công. Mạng lưới viễn thông Tiền Giang được hiện đại hóa và triển khai đồng loạt trong toàn tỉnh, đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt trong nước và quốc tế. Điện lưới quốc gia đến toàn bộ trung tâm các xã, phường, thị trấn. Lượng nước sạch cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt đạt 55.000m3/ngày đêm cho các khu đô thị và nhiều vùng nông thôn. Mạng lưới giao thông đường bộ khá hoàn chỉnh. Mạng lưới đường thủy thuận lợi. Trục chính là sông Tiền, chiều dài 120km chảy ngang qua tỉnh về phía Nam và 30km sông Soài Rạp ở phía Bắc, tạo điều kiện cho Tiền Giang trở thành điểm trung chuyển về giao thông đường sông từ các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long đi TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh miền Đông. Về phía Đông, đường biển từ huyện Gò Công Đông đến Bà Rịa- Vũng Tàu khoảng 40km. 2. Thời tiết khí hậu. Khí hậu Tiền Giang mang tính chất nội chí tuyến - cận xích đạo và khí hậu nhiệt đới gió mùa nên nhiệt độ bình quân cao và nóng quanh năm. Nhiệt độ bình quân trong năm là 27 - 27,9oC; tổng tích ôn cả năm 10.183oC/năm. Có 2 mùa : Mùa khô từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau ; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 (thường có hạn Bà chằng vào tháng 7, tháng 8). Tiền Giang nằm trong dãy ít mưa, lượng mưa trung bình 1.210 - 1.424mm/năm và phân bố ít dần từ bắc xuống nam, từ tây sang đông; Độ ẩm trung bình 80 - 85%. Gió : có 2 hướng chính là Đông bắc (mùa khô) và Tây nam (mùa mưa); tốc độ trung bình 2,5 - 6m/s. 3. Sông ngòi. Tiền Giang có mạng lưới sông, rạch chằng chịt, bờ biển dài thuận lợi cho việc giao lưu trao đổi hàng hoá với các khu vực lân cận đồng thời là môi trường cho việc nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản : - Sông Tiền : là nguồn cung cấp nước ngọt chính, chảy 115km qua lãnh thổ Tiền Giang, cao trình đáy sông từ -6m đến -16m, bình quân -9m, độ dốc đáy đoạn Cái Bè - Mỹ Thuận khá lớn (10 - 13%) và lài hơn về đoạn hạ lưu (0,07%). Sông có chiều rộng 600 - 1.800m, tiết diện ướt vào khoảng 2.500 - 17.000m2 và chịu ảnh hưởng thủy triều quanh năm. Lưu lượng mùa kiệt (tháng 4) khoảng 130 - 190m3/s . - Sông Vàm Cỏ Tây: là một sông không có nguồn, lượng dòng chảy trên sông chủ yếu là từ sông Tiền chuyển qua. Sông Vàm Cỏ Tây là nơi nhận nước tiêu lũ từ Đồng Tháp Mười thoát ra và là 1 tuyến xâm nhập mặn chính. Tại Tân An cao trình đáy sông -21,5m, độ dốc đáy 0,02%, rộng 185m, tiết diện ướt 1.930m2, lưu lượng bình quân các tháng kiệt 9m3/s, lưu lượng lũ tối đa gần 5.000m3/s . - Ngoài ra, trên địa bàn tỉnh còn có một số sông, rạch nhỏ thuộc lưu vực sông Tiền và sông Vàm Cỏ Tây góp phần rất quan trọng trong việc lưu thông, vận chuyển hàng hoá và phục vụ sản xuất như : Cái Cối, Cái Bè, Ba Rài, Trà Tân, Phú Phong, Rạch Rầm, Bảo Định, Kỳ Hôn, Vàm Giồng, Long Uông, Gò Công, sông Trà v.v... Hầu hết sông, rạch trên địa bàn tỉnh chịu ảnh hưởng chế độ bàn nhật triều không đều. Đặc biệt vùng cửa sông có hoạt động thủy triều rất mạnh, biên độ triều tại các cửa sông từ 3,5 - 3,6m, tốc độ truyền triều 30km/h (gấp 1,5 lần sông Hậu và 3 lần sông Hồng), tốc độ độ chảy ngược trung bình 0,8 - 0,9m/s, lớn nhất lên đến 1,2m/s và tốc độ chảy xuôi đến 1,5 - 1,8m/s. Trên sông Tiền, tại Mỹ Thuận (cách cửa sông 102km) biên độ triều lớn nhất từ 121 - 190 cm, ở hai lũ lớn nhất (tháng 9 và 10) biên độ triều nhỏ nhất khoản 10 - 130cm và hai tháng mùa cạn (tháng 4 và 5) biên độ triều lớn nhất là 190 - 195cm. Đỉnh triều (max) tại Mỹ Thuận : 196cm (17/10/1978), chân triều (min) : -134cm (30/04/1978). 4. Tài nguyên khoáng sản. Than bùn: tìm thấy ở Phú Cường, Tân Hoà Tây - Cai Lậy (mỏ Tân Hoà) và tân Hoà Đông - Tân Phứơc (mỏ Tràm Sập). Các mỏ bị phủ một lớp sét, mùn thực vật dày 0-0,7m; trung bình là 0,3m. Tuổi Holocen. Mỏ Tràm Sập có thành tạo kiểu lòng sông cổ, dài hàng km, rộng 50 - 70m, dày trung bình 1,7m. Trữ lượng tương đương 125.000 tấn. Sử dụng làm nhiên liệu, nguyên liệu nền cho sản xuất phân vi sinh.Đang có doanh nghiệp khai thác. Mỏ Tân Hoà có thành tạo kiểu đầm lầy, phân bố rãi rác, đẳng thứơc. Độ dày 0,5-2,2m, trung bình 1,6m. Trữ lượng khoảng 900.000 tấn. Sử dụng làm nhiên liệu, nguyên liệu nền cho sản xuất phân bón. Sét: tìm thấy ở Tân Lập - Tân Phước. Mỏ sét Tân Lập có nguồn gốc trầm tích hổn hợp sông biển, tuổi Holocen, có lớp phủ dầy 0,2 - 3m, phân bố trên diện tích 2 - 3km2 với chiều dày 15 - 20m. Trữ lượng tương đương 6 triệu m3. Sét có màu xám tối, có nhiễm phèn. Sét có chất lượng tốt, có khả năng làm nguyên liệu để sản xuất ra các mặt hàng gốm xây dựng như gạch, ngói ...Đang có doanh nghiệp đầu tư khai thác. Cát sông: Phân bố chủ yếu trên lòng sông Tiền Các mỏ cát được xác định, phân lớp tập trung tại địa bàn các huyện Cái Bè, Cai Lậy, Châu Thành với 9 thân cát có trữ lượng lớn với chiều dài 2 - 17km, rộng 300 - 800m, dày 2,5-6,9m, có chất lượng đáp ứng nhu cầu vật liệu san lấp. Thành phần hạt chủ yếu là hạt tập trung và hạt nhỏ; độ hạt giảm dần về phía hạ lưu. Tổng lượng mỏ thuộc địa bàn tỉnh hơn 93 triệu m3. Đang có 13 doanh nghiệp đầu tư khai thác. Nước dưới đất: trên phạm vi tỉnh có 3 tầng chứa nước có triển vọng, có độ giàu nước từ lớn đến trung bình, có chất lượng tốt, đủ điều kiện khai thác với qui mô lớn và vừa gồm các phân vị Pliocen trên, Pliocen dưới và Miocen. Các phân vị này phân bố tập trung ở Mỹ Tho, Cai Lậy; độ sâu dao động từ 150 - 400m. Tại các nơi khác, khả năng khai thác hạn chế. Tại Mỹ Tho, lưu luợng đang khai thác hơn 40.000m3/ngày đêm. Loại hình nước chủ yếu là Bicarbonat - Natri, Clorua- Natri ; nhiệt độ 28 -30oC; pH6 - 8,3. 5. Đất đai Tổng quỹ đất tự nhiên của tỉnh là 236.663ha, trong đó có các nhóm đất chính như sau: + Nhóm đất phù sa : Chiếm 53% tổng diện tích tự nhiên 125.431 ha, chiếm phần lớn diện tích các huyện Cái Bè, Cai Lậy, Châu Thành, Chợ Gạo, thành phố Mỹ Tho  và một phần huyện Gò Công Tây thuộc khu vực có nguồn nước ngọt. Đây là nhóm đất thuận lợi nhất cho nông nghiệp đã sử dụng toàn diện tích. Trong nhóm đất này có loại đất phù sa bồi ven sông có thành phần cơ giới tương đối nhẹ hơn cả nên thích hợp cho trồng cây ăn trái. + Nhóm đất mặn : Chiếm 14,6% tổng diện tích tự nhiên 34.552ha, chiếm phần lớn diện tích huyện Gò Công Đông, thị xã Gò Công, Gò Công Tây và một phần huyện Chợ Gạo. Về bản chất đất đai thuận lợi như nhóm đất phù sa, nhưng bị nhiễm mặn từng thời kỳ hoặc thường xuyên. Nếu được rửa mặn loại đất này sẽ rất thích hợp cho việc sản xuất nông nghiệp với chủng loại cây trồng tương đối đa dạng. + Nhóm đất phèn : Chiếm diện tích 19,4% diện tích tự nhiên 45.912ha, phân bố chủ yếu ở khu vực trũng thấp Đồng Tháp Mười thuộc phía Bắc 3 huyện Cái bè, Cai Lậy, Tân Phước. Đây là loại đất hình thành trên trầm tích đầm lầy mặn ven biển thành tạo trong quá trình biển thoái, nên loại đất này giàu hữu cơ và phèn. Đất phèn tiềm tàng và hoạt động sâu (phèn ít) có diện tích ít hơn so với đất phèn tiềm tàng và hoạt động nông (phèn nhiều) với tỷ lệ 6,82% so với 12,19%. Hiện nay, ngoài tràm và bàng là hai loại cây cố hữu trên đất phèn nông, đã tiến hành trồng khóm và mía có hiệu quả ổn định trên diện tích đáng kể. Ngoài ra, một số diện tích khác cũng đã bước đầu được canh tác có hiệu quả với một số mô hình như trồng khoai mỡ và các loại rau màu, trồng hai vụ lúa và cả trồng cây ăn quả trên những diện tích có đủ nguồn nước ngọt và có khả năng chống lũ. Đất phèn nặm chiếm diện tích nhỏ phân bổ dọc bờ đất thấp (đất biền) bị ngập triều ven các lạch triều bưng trũng. + Nhóm đất cát giồng : Chiếm 3,1% diện tích tự nhiên với 7.336ha, phân bổ rải rác ở các huyện Cai Lậy, Châu Thành, Gò Công Tây và tập trung nhiều nhất ở huyện Gò Công Đông do đất cát giồng có địa hình cao, thành phần cơ giới nhẹ, nên chủ yếu làm đất thổ cư và canh tác cây ăn trái, rau màu. Nhìn chung, đất đai của tỉnh phần lớn là nhóm đất phù sa (chiếm 53%), thuận lợi nguồn nước ngọt, từ lâu đã được đưa vào khai thác sử dụng, hình thành vùng lúa năng suất cao và vườn cây ăn trái chuyên canh của tỉnh; còn lại 19,4% (45.912ha) là nhóm đất phèn và 14,6% (34.552ha) là nhóm đất phù sa nhiễm mặn ... trong thời gian qua được tập trung khai hoang, mở rộng diện tích, cải tạo và tăng vụ thông qua các chương trình khai thác phát triển vùng Đồng Tháp Mừơi, chương trình ngọt hoá Gò Công, đã từng bước mở rộng vùng trồng lúa năng suất cao, vườn cây ăn trái sang các huyện phía Đông và vùng chuyên canh cây công nghiệp thuộc huyện Tân Phước. Đến nay, trên 90% diện tích đã được đưa vào khai thác sử dụng cho các mục đích như sau: Năm 1990 1998 2000 Loại đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Tổng diện tích 233.922 100,0 232.609 100,0 236.663 100,0 I. Đất nông nghiệp 165.408 70,7 184.883 9,48 181.505 76,69 Đất ruộng lúa 102.438 43,79 106.953 45,98 112.832 47,68 Đất cây lâu năm 47.486 20,30 64.573 27,76 65.996 27,89 Đất lâm nghiệp 11.341 4,85  3.974 1,71 8.265 3,492 II. Đất chuyên dùng 10.484 4,48 15.005 6,45 15.887 6,713 III. Đất ở 3.535 1,51 5.368 2,31 7.646 3,231 Đất đô thị 587 0,25 630 0,27 685,85 0,29 Đất ở nông thôn 2.949 1,26 4.738 2,04 6.960,14 2,941 6. Biển. Tiền Giang có khu vực giáp biển Đông thuộc huyện Gò Công Đông với bờ biển dài 32km nằm kẹp giữa các cửa sông lớn là Xoài Rạp (sông Vàm Cỏ) và cửa Tiểu, cửa Đại (sông Tiền). Sóng biển có độ cao cực đại (bình quân 1,25m và tối đa 3m) vào các tháng 10 đến tháng 02 khi có ảnh hưởng rõ nét của gió Đông Bắc (gió chướng). Ngoài ra, chế độ thủy triều khu vực biển Gò Công Đông chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều biển Đông. Vùng ven biển, thuộc hệ thống các cửa sông giáp biển nên từ lâu đã thiết lập được hệ thống rừng trồng ngập mặn với diện tích 2.028ha gồm các loại bần, đước, mắm, dừa nước, phi lao. Thực vật dưới tán lá rừng ngập mặn rất phong phú gồm 75 loài thuộc 35 họ. Khu vực ven biển được phù sa bồi đắp quanh năm, hiện quá trình bồi đắp đang hình thành các cồn ven biển: - Cồn Vân Liễu - cồn Ông Mão : nằm tiếp giáp với vùng đất liền thuộc xã Tân Thành  (Gò Công Đông), có chiều dài 7km, rộng 5km với diện tích 4.055ha. Độ cao đường bình độ từ 0,6 đến -6,0m, vùng ven bờ nổi lên khi triều kém. - Cồn Ngang : nằm tiếp giáp phía Đông cù lao Tân Thới thuộc xã Phú Tân (Gò Công Đông), có chiều dài 5,5km, rộng 2,5km với diện tích 1.617ha. Độ cao dường bình độ từ -1,1 đến -0,6m, nổi một phần diện tích khi triều kém. Hiện một số khu vực cao trên cồn đã trồng được phi lao, mắm ... - Cồn Vượt : nằm cách 1,5km về phía Đông Nam cồn Ngang, có chiều dài 10km, rộng 3km, với diện tích 3.188ha. Độ cao đường bình độ từ -2,3 đến - 6,1m, ngập hoàn toàn. Với điều kiện nằm giữa các cửa sông nên rất thuận lợi cho nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản. Thủy sản nước lợ: gồm con giống và con non sinh sản và di chuyển vào sâu trong bờ, trữ lượng hàng năm ước tính về tôm, cua, cá, sò, nghêu ... tại các vùng cửa sông là 156.000 tấn. Hải sản, tiềm năng hải sản khá dồi dào với trữ lượng hàng năm về sinh vật nổi lên đến 12.000 triệu tấn thực vật phiêu sinh, 5,96 triệu tấn động vật phiêu sinh, 4,7 triệu tấn sinh vật đáy và hơn 1 triệu tấn cá. III. Nhiệm vụ đề tài. 1. Tính toán thiết kế hai hệ thống: a. Hệ thống trữ đông. Kho trữ đông dùng để bảo quản thịt, cá, rau, quả… đã qua cấp đông. Nhiệt độ buồng là – 18oC , khi cần thiết có thể hạ xuống – 23 oC theo yêu cầu. Bảo quản đông có thể giữ sản phẩm khoảng 5, 6 tháng thậm chí lên tới 10, 12 tháng. Kho dùng dán quạt đối lưu cưỡng bức. (ở tây kho bản quản thịt heo để tính toán). Thiết kế hệ thống lạnh với thông số đã cho và chọn như sau: Sản phẩm đã cấp đông : thịt heo Khối lượng : 450 tấn Nhiệt sản phẩm : t2 = - 18oC Nhiệt độ phòng trữ đông : tf = - 18oC Nhiệt độ bay hơi : to = - 28oC Định mức chất tải thể tích : gv = 0.45 t/m3 Môi chất là : R22 Hệ thống dúng chu trình hồi nhiệt. b. Bể đá. Đá cây có vài trò quan trọng trong cuộc sống cũng như trong công nghiệp nhất là trong ngành đánh bắt thuỷ sản xa bờ. Mùa nóng với ly đá lạnh thói quen của người dân Việt Nam. Nước ngày nay có rất nhiều loại: đá viên, đá ống, đá tinh khiết, đá cục… tuỳ theo quy trình công nghệ và thói quen của người sử dụng mà ta sản xuất cho hợp lí. Thiết kế hệ thống đá với số liệu đã cho và chọn như sau: Công suất : 25 t/ngày Nhiệt độ nước đá vào : tv = 30oC Nhiệt đô nước đá ra : tr = - 5oC Nhiệt độ nước muối trong bể : t = - 10oC Nhiệt độ bay hơi : to = - 15oC Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 42oC Môi chất : NH3 Khối lượng đá cây : 50 kg Kích thước khuôn đá : cao 1115 mm : đáy lớn 380 × 190 mm : đáy nhỏ 340 × 160 mm c. Thông số môi trường của Tiền Giang. Nhiệt độ trung bình cả năm : t = 27,9oC Nhiệt độ mùa hè : th = 36,8oC Độ ẩm : φ = 74% 2. Bảo quản lạnh đông. Qui trình công nghệ lạnh đông và bảo quản đông heo. Gâây mê Giết chết Trần nước sôi Cạo lông Khà lửa Heo (còn sống) Chờ cấp đông Mạ băng Bao gói Bảo quản lạnh đông Cấp đông Xếp khuôn Cắt khúc Mổ sẻ * Ưu điểm so với lạnh truyền thống. Tất cả các chi tiết của kho lạnh lắp ghép là các panel tiêu chuẩn chế tạo sẵn nên có thể vận chuyển dễ dàng đến nơi lắp ráp một cách nhanh chóng. Có thể lắp ráp đặt ngay trong phân xưởng giảm bớt tổn thất năng lượng. Tổ hợp lạnh không có buồng máy mà có thể đặt bất kí vị trí nào thuận lợi nhất. Không cần đến vật liệu xây dựng trừ nền có con lương đặt trong kho nên công việc xây dựng đơn giản hơn nhiều. Cách nhiệt polyurethan có hệ số dẫn nhiệt thấp. Tấm bọc ngoài của panel làm bằng nhôm hoặc thép không rỉ. % Nhược điểm. Giá thành cao nhiều so với kho lạnh truyền thống (cao hơn khoảng 3 – 4 lần) Phần hai: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH Chương 1. BỐ TRÍ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH Vieäc xaùc laäp kích thöôùc vaø boá trí maët baèng kho laïnh nhaèm tính toaùn giaù trò dieän tích thöïc teá xaây döïng, keå caû ñöôøng ñi laïi trong quaù trình hoaït ñoäng. Ñoàng thôøi maët baèng kho laïnh phaûi ñöôïc boá trí moät caùch toång quan phuø hôïp vôùi qui phaïm an toaøn lao ñoäng, kinh teá vaø ñaùp öùng nhu caàu taùi saûn xuaát cuûa nhaø maùy. 1. Theå tích chaát taûi cuûa phoøng laïnh: Vct (m3) Vôùi gv: ñònh möùc chaát taûi theå tích, [ t/m3] (tr 33 TL1) Choïn gv = 0,45 t/m3 2. Xaùc ñònh dieän tích chaát taûi Vôùi dung tích 450 taán, kho laïnh thuoäc vaøo loaïi nhoû[tr 41 TL1] . Do ñoù choïn phöông phaùp boác dôõ thuû coâng. Vôùi phöông phaùp boác dôõ thuû coâng, chieàu cao chaát taûi choïn töø 2.6 ÷3.2 m (theo [12]). Ta chọn chiều cao chất tải là 3.2 m. Goïi F laø dieän tích taûi, ta coù [TL 1] 3. Xaùc ñònh taûi troïng neàn Phuï taûi neàn cho pheùp ñoái vôùi kho laïnh moät taàng laø 4000 kg/m2 [tr TL2} Goïi gF laø ñònh möùc chaát taûi theo dieän tích (phuï taûi neàn)[tr 33 TL1] ta coù: gF = gv.h = 0.3x3.2 = 1.44 < 4 (taán/m2) – nhoû hôn giaù trò phuï taûi cho pheùp. 4. Xaùc ñònh dieän tích buoàng laïnh caàn xaây döïng Goïi Ft laø dieän tích buoàng laïnh caàn xaây bF laø heä soá söû duïng dieän tích, bF = 0.75 – 0.8 ta chọn bF = 0.75 [ theo baûng 2- 5 tr 34 Tl1] 5. Soá buoàng laïnh caàn xaây döïng. Soá buoàng laïnh caàn xaây döïng döïa vaøo vieäc choïn dieän tích qui chuaån f, dieän tích cô sôû qui chuaån laø boäi soá cuûa 36 m2 ( töùc laø buoàng laïnh coù chieàu daøi vaø chieàu roäng ñeàu baèng 6 m. [Theo TL1 tr 34]. Choïn f = 12.12 = 144 m2 Goïi Z laø soá buoàng laïnh caàn xaây döïng Vaäy ta choïn Z = 3 Caàn phaûi xaây döïng kho laïnh coù dieän tích laø 12×36 m2 Töø ñoù, ta tính ñöôïc dung tích thöïc cuûa kho laïnh: Vaäy ta coù Z = 3 Moãi buoàng laïnh coù chieàu daøi laø 12.12 Chöông 2 TÍNH TOAÙN CAÙCH NHIEÄT, CAÙCH AÅM I Muïc ñích, yù nghóa, yeâu caàu ñoái vôùi vaät lieäu caùch nhieät, caùch aåm: 1. Muïc ñích, yù nghóa: Ñoái vôùi caùc kho laïnh coù nhieät ñoä thaáp thì seõ coù toån thaát löôïng laïnh ra moâi tröôøng xung quanh. Doøng nhieät truyeàn qua traàn, töôøng, neàn kho laïnh. Ñeå giaûm bôùt toån thaát laïnh ra moâi tröôøng xung quanh, ngöôøi ta tieán haønh boïc caùch nhieät kho laïnh. Caùc thieát bò phaàn haï aùp naèm ôû ngoaøi trôøi laïnh cuõng ñöôïc boïc caùch nhieät. Qua caùc töôøng chaén kho laïnh coøn coù doøng aåm xaâm nhaäp vaøo kho vì phaàn aùp suaát cuûa hôi nöôùc cuûa khí quyeån thöôøng cao hôn phaàn aùp suaát hôi nöôùc ôû trong kho do nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng xung quanh lôùn hôn. Hôi nöôùc thaåm thaáu vaøo lôùp caùch nhieät, laøm taêng khaû naêng daãn nhieät, phaù huyû lôùp caùch nhieät. Neáu nhieät ñoä töôøng thaáp hôn nhieät ñoä ñoïng söông thì hôi nöôùc seõ chuyeån thaønh loûng, neáu nhieät ñoä töôøng tw < 00C thì seõ gaây hieän töôïng ñoùng baêng, ñaëc bieät laø lôùp caùch nhieät, phaù huûy kho laïnh. Do ñoù ta phaûi tieán haønh caùch aåm cho kho laïnh, baûo veä cho lôùp caùch nhieät khoâng bò aåm xaâm nhaäp. Muïc ñích tính toaùn caùch nhieät, caùch aåm laø xaùc ñònh chieàu daøy lôùp caùch nhieät , chieàu daøy lôùp caùch aåm . 2. Caùc yeâu caàu ñoái vôùi vaät lieäu caùch nhieät, caùch aåm: a. Caùc yeâu caàu ñoái vôùi vaät lieäu caùch nhieät: Daãn nhieät keùm. Khoái löôïng rieâng beù. Beàn vöõng vôùi nhieät ñoä thaáp. Khoâng coù muøi vò. Khoâng bò naám moái phaù hoaïi, khoâng bò muïc. Khoâng chaùy hoaëc khoù chaùy. Töông ñoái beàn vöõng cô hoïc. Khaû naêng chöùa aåm, huùt aåm, thaåm thaáu aåm keùm. Deã cheá taïo, reû tieàn. b. Caùc yeâu caàu ñoái vôùi vaät lieäu caùch aåm: Aåm trôû lôùn. Khoâng huùt aåm. Beàn vöõng nhieät ôû daûi laøm vieäc. Khoâng muøi. Deã kieám, reû tieàn II. Trình töï tính toaùn. Caáu truùc xaây döïng töôøng, traàn, neàn ñeàu duøng taám panel caùch nhieät caáu truùc nhö hình veõ sau: vì duøng taám panel neân chieàu daøy lôùp caùch nhieät cuûa töôùng, traàn, neàn, ñeàu nhö nhau. Polyurethan 0.5 mm 50÷200 mm 0.5 mm Inox Hình 3.1: Keát caáu taám panel Dieän tích traàn cuûa kho laïnh ñaõ ñöôïc xaùc ñònh laø 12 x 36 m. Choïn taám panel coù kích thöôùc chuaån laø 1200 x 6000 mm. Goïi n laø soá panel can thieát ñeå caùch nhieät cho traàn, ta coù: taám Caùch keát noái hai taám panel khi laép caùch nhieät traàn nhö hình 3.2: Caáu truùc xaây döïng cuûa töôøng: Chieàu cao chaát saûn phaåm laø 3.2 m. Ñeå coù khoâng gian laép daøn bay hôi vaø khoâng gian trao ñoåi nhieät ñoái löu, ta choïn chieàu cao cuûa töôøng laø 4.8 m. Vaäy, töôøng coù 4 maët: 12x4.8 m2 vaø dieän tích töôøng ñöôïc tính nhö sau: m2 STT Teân vaät lieäu caùch nhieät Chieàu daøy vaät lieäu (m) Heä soá daãn nhieät ñoä (w/mk) 1 Inoâx 0,0005 45,3 2 Polyurethane ? 0,041 3 Inoâx 0,0005 45,3 Ta coù λinox = 45,3 [ TL3- tr 255] 1. Xaùc ñònh lôùp caùch nhieät cho töôøng. [Theo TL1 tr 85] Trong ñoù : tf = -18oC ta nội suy tìm ñöôïc heä soá truyeàn nhieät k = 0,218 W/m2.K [Theo TL1 tr 84 baûng 3-3] αt heä soá toaû nhieät beân trong phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] αn heä soá truye ànnhieät beân ngoaøi phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] Hai lôùp Inox [theo TL1 tr10] Moät lôùp Polyurethan coù heä soá daãn nhieät laø λ = 0,041 W/m2.K [ TL1 tr 81] Do ñoù chieàu daøy lôùp caùch nhieät laø: Choïn chieàu daøy lôùp caùch nhieät = 0,20 m. Nhö vaäy heä soá truyeàn nhieät thöïc teá ktt : 2. Tính caùch nhieät caùch aåm traàn kho laïnh: Söû duïng taám panel ñeå caùch nhieät, caùch aåm traàn kho laïnh STT Teân vaät lieäu caùch nhieät Chieàu daøy vaät lieäu (m) Heä soá daãn nhieät ñoä (w/mk) 1 Inoâx 0,0005 45,3 2 Polyurethane ? 0,041 3 Inoâx 0,0005 45,3 Trong ñoù : tf = -18oC ta tìm ñöôïc heä soá truyeàn nhieät k = 0,21 W/m2.K [Theo TL1 tr 8.4 baûng 3-3] αt heä soá toaû nhieät beân trong phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] αn heä soá truye ànnhieät beân ngoaøi phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] Hai lôùp Inox [theo TL1 tr10] Moät lôùp Polyurethan coù heä soá daãn nhieät laø λ = 0,041 W/m2.K [ TL1 tr 81] Do ñoù chieàu daøy lôùp caùch nhieät laø: Choïn chieàu daøy lôùp caùch nhieät = 0,20 m. Nhö vaäy heä soá truyeàn nhieät thöïc teá ktt : 3. Tính caùch nhieät, caùch aåm neàn kho laïnh. Neàn kho laïnh coù keát caáu phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: - Nhieät ñoä phoøng laïnh. - Taûi troïng cuûa haøng baûo quaûn. - Dung tích kho laïnh. - Ñòa chaát neàn töï nhieân. Nhöng ta duøng keát caáu laø panel neân neàn cuõng duøng panel luoân. STT Teân vaät lieäu caùch nhieät Chieàu daøy vaät lieäu (m) Heä soá daãn nhieät ñoä (w/mk) 1 Inoâx 0,0005 45,3 2 Polyurethane ? 0,041 3 Inoâx 0,0005 45,3 Trong ñoù : tf = -18oC ta tìm ñöôïc heä soá truyeàn nhieät k = 0,21 W/m2.K [Theo TL1 tr 8.4 baûng 3-3] αtr heä soá toaû nhieät beân trong phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] αng heä soá truye ànnhieät beân ngoaøi phoøng [ Theo TL1 tr 86 baûng 3.7] Hai lôùp Inox [theo TL1 tr10] Moät lôùp Polyurethan coù heä soá daãn nhieät laø λ = 0,041 W/m2.K [ TL1 tr 81] Do ñoù chieàu daøy lôùp caùch nhieät laø: Choïn chieàu daøy lôùp caùch nhieät = 0,20 m. Nhö vaäy heä soá truyeàn nhieät thöïc teá ktt : 4. Kieåm tra hieän töôïng ñoïng söông vaø ngöng tuï aåm. a. Kieåm tra hieän töôïng ñoïng söôïng. Neáu phía ngoaøi keát caáu bao che coù nhieät ñoä nhoû hôn nhieät ñoä ñieåm söông cuûa khoâng khí seõ ngöng tuï treân beà maët keát caáu. Ñeå beà maët ngoaøi cuûa keát caáu khoâng bò ñoïng söông gaây muïc naùt vaø hö hoûng vaät lieäu thì ñieàu kieän sau ñaây phaûi thoaû maõn ts<tvaùch. Hay Trong ñoù: 0,95: heä soá döï tröõ. : heä soá toaû nhieät phía ngoaøi buoàng laïnh, t1 : nhieät ñoä beân ngoaøi buoàng laïnh, 0C. t2 : nhieät ñoä buoàng laïnh, ts : nhieät ñoä ñieåm söông, Nôi ñaët kho laïnh laø Tieàn Giang, tra baûng 1-1 [Tl1] ta choïn ñöôïc caùc thoâng soá ngoaøi trôøi nhö sau: Nhieät ñoä trung bình caû naêm laø 27.90C Nhieät ñoä trung bình thaùng noùng nhaát muøa heø laø 36.80C Ñoä aåm töông ñoái muøa heø laø 74% Goïi t1, w1 vaø t2 laàn löôït laø nhieät ñoä, ñoä aåm töông ñoái ôû ngoaøi trôøi nôi ñaët kho laïnh vaø nhieät ñoä trong phoøng kho laïnh, ta coù: t1 = 36.80C, w1 = 74%, vaø t2 = -18C. Duøng ñoà thò I – d, ta xaùc ñònh ñöôïc nhieät ñoä ñoïng söông töông öùng vôùi traïng thaùi ngoaøi trôøi laø ts = 31.50C. Nhö vaäy ta xaùc ñònh ñöôïc heä soá truyeàn nhieät lôùn nhaát cho pheùp ñeå khoâng gaây ñoïng söông beà maët ngoaøi lôùp caùch nhieät laø: * Kieåm tra ñoïng söông treân beà maët töôøng. Nhieät ñoä phoøng tröõ ñoâng t2 = -18 0C vaø ktt = 0,1987 W/m2.K Nhieät ñoä beân ngoaøi phoøng: t1 = 36.8oC. Ñieàu kieän ñeå beà maët ngoaøi cuûa keát caáu khoâng bò ñoïng söông: Keát luaän: vaäy kt < ks neân khoâng xaûy ra hieän töôïng ñoïng söông treân beà maët ngoaøi töôøng bao. * Kieåm tra hieän töôïng ñoïng söông traàn kho laïnh: Nhieät ñoä phoøng tröõ ñoâng t2 = -180C vaø ktt = 0,1987 W/m2.K Nhieät ñoä beân ngoaøi phoøng: t1 = 36.8oC. Ñieàu kieän ñeå beà maët ngoaøi cuûa keát caáu khoâng bò ñoïng söông: Keát luaän: vaäy kt < ks neân khoâng xaûy ra hieän töôïng ñoïng söông treân beà maët ngoaøi töôøng bao. * Kieåm tra hieän töôïng ñoïng söông neàn. Nhieät ñoä phoøng tröõ ñoâng t2 = -18 0C vaø ktt = 0,1987 W/m2.K Nhieät ñoä beân ngoaøi phoøng: t1 = 36.8oC. Ñieàu kieän ñeå beà maët ngoaøi cuûa keát caáu khoâng bò ñoïng söông: Keát luaän: vaäy kt < ks neân khoâng xaûy ra hieän töôïng ñoïng söông treân beà maët ngoaøi töôøng bao. b. Kieåm tra ngöng tuï aåm trong keát caáu. Nhö ñaõ bieát doøng aåm ñi töø phía coù nhieät ñoä cao vaøo keát caáu caùch nhieät ôû daïng mao daãn. Do ñoù ôû vuøng coù nhieät ñoä cao thì phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc lôùn hôn ôû vuøng coù nhieät ñoä thaáp. Chính vì söï cheânh leäch aùp suaát naøy maø löïc daãn qua keát caáu caùch nhieät. Neáu taïi khu vöïc naøo ñoù trong keát caáu maø aùp suaát rieâng phaàn cuûa hôi nöôùc nhoû hôn aùp suaát baûo hoøa cuûa hôi nöôùc, taïi ñoù xaûy ra ngöng tuï aåm. Neáu toång trôû daãn cuûa keát caáu Rn maø nhoû hôn löïc toång trôû löïc daãn aåm cuûa vaät lieäu trong loøng keát caáu : thì khoâng coù hieän töôïng ngöng tuï aåm trong loøng keát caáu. Nghóa laø: Trong ñoù: Ñoä daãn aåm cuûa vaät lieäu. Pmt : Phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc trong khoâng khí. Pf : Phaân aùp suaát cuûa hôi nöôùc trong phoøng laïnh. Do keát caáu bao che cuûa phoøng laïnh laøm baèng vaät lieäu Inox neân hoøan toøan khoâng coù doøng aåm ñi vaøo keát caáu ( = 0 ). Neân ta khoâng kieåm tra hieän töôïng ngöng tuï aåm cho kho laïnh. Chương III TÍNH TOÁN NHIỆT KHO LẠNH Tính nhiệt kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường bên ngoài đi vào kho lạnh. Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó lại môi trường nóng, đảm bảo cho sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài. Mục đích của việc tính toán nhiệt này là để xác định năng suất lạnh của máy nén lạnh cần lắp đặt. Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định bằng biểu thức sau: Trong đó: Q1 là dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che của buồng lạnh; Q2 là dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý; Q3 là dòng nhiệt từ không khí bên ngoài do thông gió buồng lạnh; Q4 là dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh; Q5 là dòng nhiệt toả ra khi sản phẩm hô hấp;K, 1. Toån thaát laïnh ra moâi tröôøng xung quanh : , W. Trong ñoù: Toån thaát laïnh qua neàn. Toån thaát laïnh qua traàn. Toån thaát laïnh do böùc xaï maët trôøi. Toån thaát laïnh qua töôøng. a. Xaùc ñònh W. Trong ñoù: kn : Heä soá truyeàn nhieät cuûa neàn kn = 0,1987 W/m2.K Fn : Dieän tích neàn, Fn = 12.36 = 432 m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoäbeân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. 0C. Vaäy: b. Xaùc ñònh W. Trong ñoù: Ktr : Heä soá truyeàn nhieät cuûa traàn ktr = 0,1987 W/m2.K Ftr : Dieän tích traàn, Ftr = 12.36= 432 m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoä beân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. 0C. Vaäy: c. Xaùc ñònh Tính cho tröôøng hôïp khaéc nghieät nhaát laø caû 3 buoàng cuøng laøm vieäc, vaø beân ngoøai xem nhö baèng nhieät ñoä moâi tröôøng. * Toån thaát tính cho 4 vaùch töôøng xung quanh: W. Trong ñoù: Kt : Heä soá truyeàn nhieät cuûa töôøng kt = 0,1987 W/m2.K Ft : Dieän tích töôøng, Ft = 2(12 x 4,8) + 2(364.8) = 460,8m2 Ñoä cheânh leäch nhieät ñoäbeân ngoaøi vaø phoøng tröõ ñoâng. OC Vaäy: d. Xaùc ñònh laø toån thaát laïnh do böùc xaï, nhöng do thieát keá traàn vaø töôøng ñeàu coù keát caáu bao che, neân 0 Nhö vaäy toång toån thaát laïnh ra moâi tröôøng xung quanh laø: 2. Toån thaát do laøm laïnh saûn phaåm: [Tr 109 TL1] Trong ñoù: Q2sp: toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh saûn phaåm. Q2bb: toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh bao bì. a. Toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh saûn phaåm Q2sp [W] Trong ñoù: - h1, h2: entanpi cuûa saûn phaåm tröôùc vaø sau khi laøm laïnh, [kJ /kg]. - : thôøi gian tröõ ñoâng saûn phaåm, [h]. - Gsp: khoái löôïng saûn phaåm caàn laøm laïnh, [taán].Gsp = E = 450 [taán] Theo TL1 Tr 112. Hàng thực phẩm nhập vào một số kho lạnh thương nghiệp nhỏ có nhiệt độ từ – 12 đến – 15oC ta chọn nhiệt độ sản phẩm vào kho lạnh là t1 = - 12oC, nhiệt độ ra t2 = - 18oC. Trang bảng 4.2 TL1 Tr 110 ta được: h1 = 21,4 kJ/kg h2 = 4,6 kJ/kg. Hay dùng công thức sau: [TL1 Tr 109] hệ số chuyển đổi đơn vị kg/s. b. Toån thaát laïnh ñeå laøm laïnh bao bì Q2bb [W] [TL1 Tr 113] Trong ñoù: Mb khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm t/ngày.đêm. Cb:nhieät dung rieâng cuûa bao bì, bao bì gỗ nên lấy Cb = 2,5 kJ/kgK 1000: (24.3600) hệ số chuyển đổi từ t/24h sang kg/s t1 , t2 nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bì, oC Ở đây ta chọn sản phẩm thịt heo đã bỏ trong các thùng gỗ, mỗi thùng có khối lượng 50kg (thịt và bao bì). Theo TL1 tr 113 thì bao bì gỗ chiếm 20% khối lượng hoa quả nên ta lấy số liệu này. Tuy nhiên do khối lượng riêng của thịt nhìn chung lớn hơn hoa quả nên tỉ số này có thể giảm xuống. Mb = (10 – 20)%.M Ta chọn Mb = 20%M = 20% .450000 = 90000 kg t1 = 36,8oC t2 = - 18oC Ở đây ta chọn thịt sau khi cấp đông cho vào thùng gỗ và nhiệt độ lấy bằng nhiệt độ gỗ là nhiệt độ môi trường và nhiệt độ ra lấy bằng nhiệt độ phòng. Vậy 3. Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh. Vì sản phẩm bảo quản là thịt heo nên không cần thông gió vì vậy Q3 = 0. 4. Toån thaát laïnh do vaän haønh [W]: [ TL1 tr 115] Trong ñoù: + Q41: toån thaát laïnh do chieáu saùng. + Q42: toån thaát laïnh do ngöôøi laøm vieäc trong phoøng. + Q43: toån thaát laïnh do ñoäng cô toûa ra. + Q44: toån thaát laïnh do môû cöûa phoøng laïnh. a. Toån thaát laïnh do chieáu saùng Q41[W]: Q41 = A x F Trong ñoù: - A: nhieät löôïng toûa ra khi chieáu saùng 1m2 dieän tích buoàng hay dieän tích neàn. Ñaây laø buoàng baûo quaûn neân choïn A = 1,2 [W/m2]. - F: dieän tích neàn. F = 12.36 = 432 [m2] Vaäy: Q41 = A x F = 1,2 x 432 = 518,4 [W] b. Toån thaát laïnh do ngöôøi laøm vieäc trong phoøng Q42 [W]: Q42 = 350 x n Trong ñoù: - 350: Nhieät löôïng do moät ngöôøi thaûi ra khi laøm vieäc naëng nhoïc. [W/ngöôøi] - n: soá ngöôøi laøm vieäc. Số người làm việc trong phòng phụ thuộc công nghệ, vận chuyển… Nếu không có số liệu cụ thể có thể lấy các số liệu định hướng theo diện tích buồng. Vì buồng có diện tích là 432 > 200 m2 do đó theo TLI tr 116 ta có n = 3 – 4 người. Tuy nhiên với phương pháp bốc dở thủ công má với tải lớn 450 tấn thí 2 hay 3 người gặp khó khăn. Mà với thời gian bốc dở kéo dài thì ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Vì thế tao chọn số người lớn nhất có thể là 4 người n = 4. Vaäy: Q42 = 350 x 4 = 1400 [W] c. Toån thaát laïnh do ñoäng cô toûa ra Q43 [W] Q43 =1000.N [W] Ñoái vôùi buoàng baûo quaûn choïn N = 4 [kW]. ( trang 116 TL1). Vaäy: Q43 = 4.1000 = 4000 [W] d. Toån thaát laïnh do môû cöûa phoøng laïnh Q44 [W]: Q44 = B x F [W] [TL1 tr 116] Trong ñoù: - B: doøng nhieät rieâng khi môû cöûa, [W/m2]. Choïn B = 10 ứng với chiều cao là 6 m (baûng 4 – 4 trang 117 TL1 ), do đó ứng với chiều cao 4,8 là: Với là dòng nhiệt riêng khi mở cửa. - F: dieän tích buoàng, [m2]. F = 12.36 = 432 m2 . Vaäy: Q44 = B x F = 9,6 x 432= 4147,2 [W] Vaäy: = 518,4 + 1400 + 4000 + 4147,2 = 10066 [W] 5. Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp Q5. Do sản phẩm bảo quản là thịt heo đã cấp đông nên ko có hô hấp vậy Q5 = 0 Vaäy toång toån thaát laïnh trong phoøng tröõ ñoâng laø: 6/Phụ tải nhiệt thiết bị: Tải nhiệt cho thiết bị là tải nhiệt dùng để tính toán diện tích bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị bay hơi. Công suất giải nhiệt yêu cầu của thiết bị bao giờ cũng phải lớn hơn công suất máy nén, phải có hệ số dự trữ nhằm tránh những biến động có thể xảy ra trong quá trình vận hành. Vì thế tải nhiệt cho thiết bị được lấy bằng tổng của tất cả các tổn thất nhiệt: 7/Phụ tải nhiệt cho máy nén: Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầu thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt. Để tránh lựa chọn máy nén có công suất lạnh quá lớn, tải nhiệt của máy nén được tính theo "Tiêu chuẩn thiết kế kho lạnh" như sau: [ Theo tài liệu 1 tr 120] STT Tổng nhiệt tải Thiết bị Máy nén 1 Qua kết cấu bao che Q1 14426 112983,4 2 Do sản phẩm tỏa ra Q2 231 231 3 Do thông gió tươi Q3 0 0 4 Do vận hành Q4 10066 7549,2 5 Do sản phẩm hô hấp Q5 0 0 6 Tổng phụ tải Q 24657 20733 8. Năng suất lạnh của máy nén. [ TL1 tr120] Trong ñoù: - k: heä soá tính ñeán toån thaát treân ñöôøng oáng vaø thieát bò cuûa heä thoáng laïnh. t0 = -280C neân k = 1,068 dùng phương pháp nội suy [ Tr 121 TL1 ] - b: heä soá thôøi gian laøm vieäc. Choïn b = 0,9 [ Tr 121 TL1 ] - Qmn: toång nhieät taûi cuûa maùy neùn ñoái vôùi moät cheá ñoä nhieät ñoä bay hôi. Qmn = Q = 20733 [W] Vaäy: = = 24,64 kW Chương IV TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN I. Chọn các thông số làm việc. Chế độ làm việc của một hệ thống lạnh được đăng trưng bởi bốn nhiệt độ sau: Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất. Nhiệt độ quá lạnh lỏng trước van tiếc lưu. Nhiệt độ hơi hút về máy nén. 1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh t0 = tf - Trong đó: - tf: nhiệt độ buồng lạnh. t = -180C - : hiệu nhiệt độ yêu cầu. . [Theo TL1 tr 204] Chọn = 80C. Vậy: t0 = -18 – 10 = -280C. 2. Nhiệt đô ngưng tụ. Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ. Ta chọn thiết bị ngưng tụ là nước nên ta có công thức tính sơ bộ sau : Ta có: tk = tw2 + Trong đó: - tw1, tw2 : nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng. - = hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu. = (3 5)0C có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 đến 50C. Mà: tw2= tw1 +( 26)0C Mặt khác. nhiệt độ nước vào bình ngưng phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Khi sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ kế ướt từ 3 đến 40C, nghĩa là: tw1= tư + (34) 0C Trong đó: tư - nhiệt độ nhiệt kế bầu ướt. Theo đề: - Không khí môi trường xung quanh ở Tiền Giang có nhiệt độ tmt=36,80C, độ ẩm: . Tra đồ thị I-d ta có tư = 32,50C Nên: tw1 = tư + (34) 0C = 32,5 + 3,5 = 360C tw2 = tw1 + (26)0C = 36 + 2 = 380C Vậy: tk = tw2 + = 38 + 4 = 420C 3. Chọn nhiệt độ quá lạnh. Để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng, người ta bố trí bình tách lỏng và phải đảm bảo hơi hút vào máy nén nhất thiết phải là hơi quá nhiệt. Độ quá nhiệt ở từng lọai máy nén và đối với từng lọai môi chất là khác nhau. tql = tw1 + ( 3 – 5 )oC = 36 + 3 = 39oC 4. Chọn nhiệt độ quá nhiệt. Do chu trình R22 có bình hồi nhiệt làm quá nhiệt hơi hút vừa để quá lạnh lỏng cao áp đi, chính vì vậy ở đây độ quá nhiệt và độ quá lạnh phụ thuộc vào nhau. Do vậy chỉ cần chọn độ quá nhiệt ta tính ra độ quá lạnh chứ không nên chọn độ quá lạnh. Thông thường đối với máy nén frêon do nhiệt độ cuối tầm nén thấp nên độ quá nhiệt đối với môi chất freôn rất lớn. Trong các máy freôn, độ quá nhiệt hơi hút đạt được trong thiết bị hồi nhiệt. Với môi chất R22 chọn độ quá nhiệt tqn = 20 0C và đối với R12 thì 25oC [Theo TL1 tr 213] II. Tính toán chu trình máy lạnh nén hơi dùng R22 Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 420C pk = 16,023(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -280C p0 =1.7833 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Tỷ số nén: Ta có: nên ta chon máy nén một cấp dùng thiết bị hồi nhiệt. 1. Sơ đồ nguyên lí. a. Chu trình b. Đồ thị. c. Nguyên lý làm việc: Hơi quá nhiệt hạ áp sau khi ra khỏi thiết bị hồi nhiệt đi vào đầu hút máy nén, nén đoạn nhiệt đẳng entrôpi theo quá trình 12 thành hơi quá nhiệt cao áp, tiêu thụ ngoại công l. Sau khi ra khỏi máy nén, môi chất đi đến thiết bị ngưng tụ, ngưng tụ đẳng áp theo quá trình 23 thành lỏng hoàn toàn nhả nhiệt lượng Qk cho môi trường giải nhiệt. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ, lỏng cao áp đi tới thiết bị hồi nhiệt, tại đây lỏng cao áp nhả nhiệt cho hơi hạ áp được làm quá lạnh đẳng áp theo quá trình 34 rồi đi đến van tiết lưu, tiết lưu đoạn nhiệt đẳng enthalpi theo quá trình 45, thành hơi bão hòa ẩm hạ áp rồi đi tới thiết bị bay hơi. Tại đây môi chất nhận nhiệt đẳng nhiệt đẳng áp theo quá trình 56 trở thành hơi bão hòa khô hạ áp.sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi, hơi hạ áp đi đến thiết bị hồi nhiệt nhận nhiệt của lỏng cao áp biến đổi theo quá trình 61 đẳng áp rồi quay trở về máy nén. Cứ thế chu trình tiếp diễn. d. Tính các điểm nút của chu trình. Chọn độ quá nhiệt Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 - 8 1,7833 405,57 1,8447 137,364 2 102,27 16,023 467,84 1,8447 19,97 3 42 16,023 251,75 1,173 0,8912 4 32,296 16,023 239,55 1,1345 0,8587 5 - 15 1,7833 239,55 1,169 40,656 6 - 15 1,7833 393,55 1,7977 125,6 7 - 15 1,7833 167,16 0,8742 0,7272 Công cấp cho máy nén: L = h2 – h1 = 467,84 – 405,57 = 62,27 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = h2- h3 = 467,84 – 251.75 = 216,09 [kJ/kg] Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qql = qqn = h3 – h4 = h1 – h6 = 251.75 – 239,55 = 12,02 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0 = h6 – h5 = 393.55 – 239,55 = 154 [kJ/kg] Hệ số làm lạnh: Lượng môi chất tuần hoàn: Với Q0 = Q0MN = 24,64 [kW] tính ở chương trước. Thể tích hút của máy nén: Vh = G x v1 = 0,158 x 0,137364 = 0,02176 [m3/s] Năng suất lạnh riêng thể tích: 2. Các loại công nén và tổn thất năng lượng. a. Công nén đoạn nhiệt. , kW Trong đó: Ns công nén lý thuyết kW G lưu lượng khối lượng qua máy nén, kg/s l công nén riêng kJ/kg. b. Công nén chỉ thị. , kW ήi hiệu suất chỉ thị được xác định theo biểu thức sau: Trong đó: ; B = 0,001; to nhiệt độ sôi c. Công nén hiệu dụng Ne. Trong đó: pms áp suất ma sát riêng. pms = 59 kPa đối với máy nén freon dòng thẳng [Theo Tl1 tr 218] d. Công suất điện. Hiệu suất truyền động đai của khớp ήtd = 0,95 Hiệu suất động cơ ήel = 0,95 [Theo TL1 tr 218] e. Công suất của động cơ lắp đặt. [Theo TL1 tr 219] 3. Tính chọn máy nén. a. Xác định hệ số cấp của máy nén. Xác định λ theo các tổn thất thành phần theo biểu thức sau: [Trang 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất khác của máy nén. - hệ số tổn thất tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. Ta có: [tr 215- TL1] Theo đề bài: p0 = 1.7833 [bar] Chọn p0 =pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 16.023 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vaäy: = 0,7576 x 0,778 = 0,589 b. Thể tích hút lý thuyết: 4. Qui đổi năng suất lạnh tiêu chuẩn. Chế độ làm việc tiêu chuẩn của máy nén một cấp dùng Freon là: t0 = -150C tk = 300C Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 300C pk = 11,879(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 –TL 17 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -280C p0 =1.7833 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 0 2,9640 408,56 1,8095 83,350 2 70,25 11,879 446,03 1,8095 24,541 3 30 11,879 236,69 1,1254 0,8517 4 22,39 11,879 227,29 1,0946 0,8300 5 - 15 2,9640 227,29 1,1080 16,750 6 - 15 2,9640 399,16 1,7741 77,690 7 - 15 2,6940 182,16 0,9334 0,7490 Công cấp cho máy nén: Ltc = h2 – h1 = 446,03 – 408,56 = 37,47 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qktc = h2- h3 = 446.03 – 236.69 = 209,34 [kJ/kg] Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qqltc = qqntc = h3 – h4 = h1 – h6 = 408,56 – 227,29 = 9,4 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0tc = h6 – h5 = 339,16 – 227,29 = 171,87 [kJ/kg] Hệ số làm lạnh: n) Năng suất lạnh riêng thể tích tiêu chuẩn: Hệ số cấp tiêu chuẩn: [ Tr 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất tiêu chuẩn khác của máy nén. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. . Ta có: [trang 215 – TL1] Theo đề bài: p0 = 2,964 [bar] Chọn p0 = pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 11,879 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vậy: = 0,8996 x 0,85 = 0,766 Lúc này năng suất lạnh tiêu chuẩn: Lượng môi chất tuần hoàn: 5. Chọn máy nén. Từ các thông số đã tính như trên là: Vhtc = 102 m3/h Tra bảng 7.6 máy nén pittông của Nga theo OCT 26.03-943-77 trang 226 TL1 chọn máy nén có kí hiệu sau: ΠБ60. Các thông số của máy như sau: Kí hiệu Số xilanh ĐK pittông Vòng quay Vlt Dài Rộng Cao Khối lượng R22 Qotc Ne mm vg/s 10- 2m3/s mm mm mm kg kW kW ΠБ60 6 76 24 4,33 1090 700 685 420 63.7 21 Phần ba: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẢN XUẤT ĐÁ CÂY Chương I TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC VÀ PHÂN BỐ MẶT BẰNG CỦA BỂ ĐÁ 1. Số lượng khuôn. Theo bảng kích thước tiêu chuẩn chọn khuôn đá loại 50kg có kích thươc cơ bản sau : Tiết diện trên: 380x190(mm) Tiết diện dưới: 340x160(mm) Chiều cao 1100(mm) Số lượng khuôn xác định dựa vào năng suất bể đá và khối lượng cây đá: Trong đó: M khối lượng đá trong bể ứng với một mẻ. kg; m khối lượng mỗi cây đá, kg. cây [TL3 tr 117] Số linh đá là Một linh có thể là từ 7 – 10 cây đá Chọn linh có 7 cây [TL3 tr 118] [linh] Thể tích linh đá lá: Bảng kích thước khuôn đá chuẩn như sau: Cách lắp đặt một linh đá có 7 khuôn đá dùng phổ biến như sau: Khoảng cách giữa các khuôn đá trong linh đá là 255mm, hai khuôn hai đầu cách nhau 40mm để móc cẩu.Khoảng hở hai đầu còn lại l 75mm. Do đó chiều dài mỗi linh đá được xác định như sau: Chiều rộng của linh đá 425mm và chiều cao linh đá là 1150mm Theo đề bài cho E = 25 tấn có thể tra định hướng theo bảng trên và có kích thước như sau: Tra theo bảng 6.13 TL3 tr 194 Năng suất bể đá Số khuôn đá Số linh đá tổng Số linh đá 1 bên Bề rộng dàn lạnh Dài Rộng Cao Tấn/24h chiếc chiếc chiếc mm mm mm mm 25 500 72 36 900 18.200 4.610 1.250 2. Kích thước bên trong bể. a. Xác định chiều rộng bể. [TL3 tr 119] Trong đó: l : là chiều dài linh đá; l=1805mm : là khe hở giữa linh đá và vách trong bể đá; A là chiều rộng cần thiết để lắp dàn lạnh xương cá; A = 600 - 900 mm. Chọn A = 900 Như vậy: b. Xác định chiều dài bể đá: Chiều dài bể đá: Trong đó: B là chiều rộng các đoạn hở lắp đặt bộ cánh khuấy và tuần hoàn nước:B=600mm C là chiều rộng đoạn hở cuối bể:C=500mm b là khoảng cách giữa các linh đá, được xác định trên cơ sở độ rộng linh đá và khoảng hở giữa chúng. m2 là số linh đá dọc theo chiều dài: m2 = 36. Như vậy: c.Xác định chiều cao bể đá: Chiều cao của bể đá phải đủ lớn để có khoảng hở cần thiết giữa đáy khuôn đá và bể. Mặt khác phía trên linh đá là một khoảng hở cỡ 100 mm, sau đó là lớp gỗ dày 30mm. như vậy tổng chiều cao của bể là 1250mm. [TL3 tr 120]. Bảng Thông Số Kích Thước Bên Trong Bể Đá Bể đá Số khuôn đá, N Tổng linh đá, m1 Số linh đá trên một dãy,m2 Bề rộng A, mm Dài, mm Rộng, mm Cao, mm Bể 25 tấn 500 72 36 900 18200 4610 1250 Chương II. CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CỦA BỂ ĐÁ. 1. Tính lớp cách nhiệt. a. Kết cấu cách nhiệt tường. Kết cấu tường như sau: [TL3 tr 114] TT Lớp vật liệu Chiều dày,mm Hệ số dẫn nhiệt,W/mK 1 Lớp vữa ximăng 15 0,78 2 Lớp gạch thẻ 115 0,25 3 Lớp vữa ximăng 15 0,78 4 Lớp hắc ín quét liên tục 0,1 0,70 5 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0.175 6 Lớp cách nhiệt polyurethan 0,041 7 Lớp giấy dầu chống thấm 2 0.175 8 Lớp thép tấm 5 45,3 Chiều dày lớp cách nhiệt: Trong đó: là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt. là hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài đến tường bể đá [Trang 86 – TL1] là hệ số toả nhiệt của tường bể đá đến chất tải lạnh. là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu còn lại. Chọn chất tải lạnh là NaCl với nhiệt độ trung bình là Hệ số dẫn nhiệt [Trang 123 – TL3] Xác định : Trong đó: được xác định dựa vào sự trao đổi nhiệt đối lưu khi chất lỏng chuyển động cưỡng bức ngang qua tấm phẳng là hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng. l là chiều dài bể đá. Tính chất vật lý của dung dịch muối NaCl ở 23,1%và [Bảng 6.3 –TL4 tr 96] Nồng độ khối lượng ỵ,% Nhiệt độ hoá rắn, t3 oC Khối lượng riêng, Nhiệt độ, tf oC Nhiệt dung riêng C,kJ/kgK Hệ số dẫn nhiệt, , W/mK Độ nhớt động, ì.103 Ns/m2 Độ nhớt động học í.106, m2/s Hệ số dẫn nhiệt độ a.107, m2/s Tiêu chuẩn Pr Vận tốc chất tải lạnh m/s 23,1 -21,2 1175 -10 3,312 0,528 4,71 4,02 1,36 29,5 0,5 >5.105 [Trang 226 – TL5] Trong đó: chọn theo nhiệt độ bề mặt vách, chọn tw = -8oC. Dùng bảng 6.3 Tr 96 TL5 khi đó nội suy ta được: Như vậy: Chiều dày lớp cách nhiệt: Vậy ta chọn chiều dày cách nhiệt là 50 mm. Hệ số truyền nhiệt thực tế qua vách bể đá: 2. Kết cấu cách nhiệt nền bể đá, Kết cấu nền như sau: [TL3 tr 115] Thông số kích thước của nền như sau: TT Lớp vật liệu Chiều dày,mm Hệ số dẫn nhiệt,W/mK 1 Lớp thép tấm 5 45,3 2 Lớp cát lót mỏng 10 0,19 3 Lớp bê tông cốt thép 60 1,28 4 Lớp giấy dầu 1 0,175 5 Polourethan 0.041 6 Lớp giấy dầu 1 0,175 7 Lớp hắc ín 0,1 0.7 8 Lớp bê tông đá chạm M200 150 1,28 Chiều dày lớp cách nhiệt: Trong đó: là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt. là hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài đến tường bể đá [Trang 86 – TL1] là hệ số toả nhiệt của tường bể đá đến chất tải lạnh. là chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu còn lại. Chọn chất tải lạnh là NaCl với nhiệt độ trung bình là Hệ số dẫn nhiệt [Trang 123 – TL3] Xác định : Trong đó: được xác định dựa vào sự trao đổi nhiệt đối lưu khi chất lỏng chuyển động cưỡng bức ngang qua tấm phẳng là hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng. l là chiều dài bể đá. Tính chất vật lý của dung dịch muối NaCl ở 23,1%và [Bảng 6.3 –TL4 tr 96] Nồng độ khối lượng ỵ,% Nhiệt độ hoá rắn, t3 oC Khối lượng riêng, Nhiệt độ, tf oC Nhiệt dung riêng C,kJ/kgK Hệ số dẫn nhiệt, , W/mK Độ nhớt động, ì.103 Ns/m2 Độ nhớt động học í.106, m2/s Hệ số dẫn nhiệt độ a.107, m2/s Tiêu chuẩn Pr Vận tốc chất tải lạnh m/s 23,1 -21,2 1175 -10 3,312 0,528 4,71 4,02 1,36 29,5 0,5 >5.105 [Trang 226 – TL5] Trong đó: chọn theo nhiệt độ bề mặt vách, chọn tw = -8oC. Dùng bảng 6.3 Tr 96 TL5 khi đó nội suy ta được: Như vậy: Chiều dày lớp cách nhiệt: Vậy ta chọn chiều dày cách nhiệt là 100m Hệ số truyền nhiệt thực tế qua vách bể đá: 3. Kết cấu nắp bể đá. Để tiện lợi cho việc ra vào đá, nắp bể đá được đậy bằng các tấm đanh gỗ dày mm [ Theo TL6 tr 327] , trên cùng phủ thêm lớp vải bạt. Tra bảng 3 – 7 tr 86 TL1 ta có: αng = 23,3 W/m2.K αtr = 6,5 W/m2.K Trên có phủ một lớp vật liệu chống thấm bitum dầu lửa có : δ = 0,001m λ = 0,18 W/mK Vậy 2. Kiểm tra hiện tượng đọng sương và ngưng tụ ẩm. a. Kiểm tra cho tường. Khi nhiệt độ bên ngoài nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí thì bề mặt ngoài của vách sẽ bị đọng sương. Để tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài vách thì nhiệt độ bên ngoài vách phải thoả mãn điều kiện sau: . Trong đó tw1 là nhiệt độ bề mặt ngoài của vách. Hay ta có: Trong đó: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh. nhiệt độ điểm sương của không khí bên ngoài ứng với nhiệt độ t1 và độ ẩm ư1. Nhiệt độ và độ ẩm trung bình của Tiền Giang là 36,8oC; 74%. Tra đồ thị I – d không khí ẩm ta xác định được nhiệt độ điểm sương của không khí là: 31,5oC. Như vậy vách ngoài không bị đọng sương. b. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương trên bề mặt nền ngoài: Khi nhiệt độ bên ngoài nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí thì bề mặt ngoài của vách sẽ bị đọng sương. Để tránh hiện tượng đọng sương bên ngoài vách thì nhiệt độ bên ngoài vách phải thoả mãn điều kiện sau: . Trong đó tw1 là nhiệt độ bề mặt ngoài của vách. Hay ta có: Trong đó: nhiệt độ không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh. nhiệt độ điểm sương của không khí bên ngoài ứng với nhiệt độ t1 và độ ẩm ư1. Nhiệt độ và độ ẩm trung bình của Tiền Giang là 36,8oC; 74%. Tra đồ thị I – d của không khí ẩm ta xác định được nhiệt độ điểm sương của không khí là: 31,5oC. Như vậy vách ngoài không bị đọng sương. 3. Kiểm Tra Hiện Tượng Ngưng Tụ Am Trong Lòng Kết Cấu Ta đã biết dòng ẩm đi từ phía có nhiệt độ cao vào kết cấu cách nhiệt dưới dạng mao dẫn . do đó ở vùng có nhiệt độ cao thì phân áp suất của hơi nước lớn hơn ở những vùng có nhiệt độ thấp . Chính vì sự chênh lệch áp suất này là lực dẫn qua kết cấu cách nhiệt .Nếu tại vùng nào đó trong kết cấu mà áp suất riêng phần của hơi nước nhỏ hơn áp suất bảo hoà của hơi nước , tại đó xảy ra hiện tượng ngưng tụ ẩm Nếu tổng trở dẫn của kết cấu Rn mà nhỏ hơn lực tổng trở lực dẫn ẩm của lớp vật liệu trong lòng kết cấu : Hn = thì không có hiện tượng ngưng tụ ẩm trong lòng kết cấu ,nghĩa là ³ 1,6 (pmt – pf) Trong đó : :độ dẫn ẩm của vật liệu pmt : phân áp suất của hơi nước trong không khí pf : phân áp suất của hơi nước trong phòng lạnh Chương III TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT 1/Nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá: Bể đá được đặt trong nhà xưởng nên khả năng bị bức xạ trực tiếp rất ít. Vì vậy nhiệt truyền qua kết cấu bao che bể đá chỉ do độ chênh nhiệt độ giữa nước muối bên trong và không khí bên ngoài, gồm ba thành phần: Nhiệt truyền qua tường bể đá Q11. Nhiệt truyền qua nắp bể đá Q12. Nhiệt truyền qua nền bể đá Q13. [Theo TL3 tr 122] a. Nhiệt truyền qua tường bể đá Q11. Trong đó: kt là hệ số dẫn nhiệt thực tế của tường, [TL3 tr 123] Ft là diện tích tường bể đá, là độ chênh nhiệt đô bên trong và bên ngoài bể. [TL3 tr 122] tm nhiệt độ muối trong bể đá -10oC Như vậy: b. Nhiệt truyền qua nắp bể đá. Nhiệt truyền qua nắp bể đá Q12: Trong đó: Fn là diện tích nắp bể đá được xác định theo kích thước chiều rộng và chiều dài bên trong bể đá,m2. là độ chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong bể. kn là hệ số truyền nhiệt ở nắp bể đá, [Trang 123 TL3 ] Như vậy: c. Nhiệt qua nền. Trong đó: là hệ số truyền nhiệt qua nền, tính theo từng khu vực dòng nhiệt vào qua sàn, người ta chia sàn thành các vùng khác nhau có chiều rộng 2 m mỗi mặt tính từ bề mặt tường bao vào phía giữa buồng. - k1 = 0,47 W/m2K khi đó F1 = 4 .(a+b) = 4.(18,2+4,61) = 91,14m2 - k2 = 0,423 W/m2K khi đó F2 = 4 .(a+b) = 4.(18,2+4,61) - 48 = 43,24m2 - k3 = 0,12 W/m2K khi đó F3 = 4 .(a+b) = 4.(18,2+4,61) - 80 = 11,24 m2 - k4 = 0,12 W/m2K khi đó F4 = 4 .(a+b) = (a – 12).(b – 12) = - 45,8 m2 loại không hợp lí Vậy 2. Nhiệt để làm đông đá và làm lạnh khuôn đá: Nhiệt đông đá và làm lạnh khuôn đá được tính như sau: 2.1 Nhiệt làm lạnh nước đá Q21: Trong đó: E là năng suất bể đá, là thời gian đông đá. Với: tm là nhiệt độ nước muối trong bể, bo là chiều rộng khuôn(lấy cạnh ngắn của tiết diện lớn nhất của khuôn), ao là chiều dài của khuôn, Tỉ số: nên ta có: A=4540 và B=0,026 Do đó: giờ qo là nhiệt lượng cần làm lạnh 1kg nước từ nhiệt độ ban đầu đến khi đông đá hoàn toàn, J/kg. Với: nhiệt dung riêng của nước; r nhiệt đông đặc; nhiệt dung riêng nước đá; t1 nhiệt độ nước đầu vào; t2 nhiệt độ cây đá; Do đó: Như vậy: 2.2/Nhiệt làm lạnh khuôn đá Q22: Trong đó: M tổng khối lượng khuôn đá; nhiệt dung riêng của khuôn, khuôn làm bằng tôn tráng kẽm; [Phụ lục 10 – TL1] nhiệt độ khuôn ban đầu và khi đá đã hoàn thiện; Như vậy: Vậy: 3. Nhiệt do bộ cánh khuấy gây ra Q3: [ TL3 tr 126] Trong đó: ç hiệu suất của động cơ điện, 85% N là công suất động cơ cánh khuấy, N= 1.5kW [Bảng 3.8 – TL3 tr 126] Như vậy: 4. Nhiệt do nhúng cây đá Q4: Tổn thất nhiệt do làm tăng đá được coi là tổng công suất cần thiết để làm lạnh khối đá đã bị làm tan nhằm rút ra khỏi khuôn: [TL3 tr 126] Trong đó: n là số khuôn đá, n=500 cây f là diện tích bề mặt cây đá, f=1,25m2 là chiều dày phần đá đã tan khi nhúng, đ khối lượng riêng của đá, Như vậy: 5/Nhiệt tải của thiết bị: 6/Nhiệt tải cho máy nén: 7/Năng suất lạnh của máy nén: Trong đó: b = 0,9 là hệ số thời gian làm việc. [Trang 83 – TL3] k là hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh: k= 0,5 [Bảng 2.15 - TL 3 tr 83] Nội suy Như vậy: Chương VI TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN I. Chọn các thông số làm việc. Chế độ làm việc của một hệ thống lạnh được đăng trưng bởi bốn nhiệt độ sau: Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất. Nhiệt độ quá lạnh lỏng trước van tiếc lưu. Nhiệt độ hơi hút về máy nén. 1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh. Phụ thuộc vào nhiệt độ buồng lạnh t0 = tf - Trong đó: - tm: nhiệt độ nước muối. t = -100C - : hiệu nhiệt độ yêu cầu. . [Theo TL1 tr 204] Chọn = 50C. Vậy: t0 = -10 – 5 = -150C. 2. Nhiệt đô ngưng tụ. Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ. Ta chọn thiết bị ngưng tụ là nước nên ta có công thức tính sơ bộ sau : Ta có: tk = tw2 + Trong đó: - tw1, tw2 : nhiệt độ nước vào và ra khỏi bình ngưng. - = hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu. = (3 5)0C có nghĩa là nhiệt độ ngưng tụ cao hơn nhiệt độ nước ra từ 3 đến 50C. Mà: tw2= tw1 +( 26)0C Mặt khác. nhiệt độ nước vào bình ngưng phụ thuộc vào điều kiện môi trường. Khi sử dụng nước tuần hoàn qua tháp giải nhiệt lấy nhiệt độ nước vào bình ngưng cao hơn nhiệt độ kế ướt từ 3 đến 40C, nghĩa là: tw1= tư + (34) 0C Trong đó: tư - nhiệt độ nhiệt kế bầu ướt. Theo đề: - Không khí môi trường xung quanh ở Tiền Giang có nhiệt độ tmt=36,80C, độ ẩm: . Tra đồ thị I-d ta có tư = 32,50C Nên: tw1 = tư + (34) 0C = 32,5 + 3,5 = 360C tw2 = tw1 + (26)0C = 36 + 2 = 380C Vậy: tk = tw2 + = 38 + 4 = 420C 3. Chọn nhiệt độ quá lạnh. Để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng, người ta bố trí bình tách lỏng và phải đảm bảo hơi hút vào máy nén nhất thiết phải là hơi quá nhiệt. Độ quá nhiệt ở từng lọai máy nén và đối với từng lọai môi chất là khác nhau. tql = tw1 + ( 3 – 5 )oC = 36 + 3 = 39oC 4. Chọn nhiệt độ quá nhiệt. Do chu trình R22 có bình hồi nhiệt làm quá nhiệt hơi hút vừa để quá lạnh lỏng cao áp đi, chính vì vậy ở đây độ quá nhiệt và độ quá lạnh phụ thuộc vào nhau. Do vậy chỉ cần chọn độ quá nhiệt ta tính ra độ quá lạnh chứ không nên chọn độ quá lạnh. Thông thường đối với máy nén frêon do nhiệt độ cuối tầm nén thấp nên độ quá nhiệt đối với môi chất freôn rất lớn. Trong các máy freôn, độ quá nhiệt hơi hút đạt được trong thiết bị hồi nhiệt. Với môi chất R22 chọn độ quá nhiệt tqn = 20 0C và đối với R12 thì 25oC [Theo TL1 tr 213] II. Tính toán chu trình. Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 420C pk = 16,023(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -150C p0 =2,964 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). - Tỷ số nén: Ta có: nên ta chon máy nén một cấp dùng thiết bị hồi nhiệt. 1. Sơ đồ nguyên lí. a. Chu trình b. Đồ thị. c. Nguyên lý làm việc: Hơi quá nhiệt hạ áp sau khi ra khỏi thiết bị hồi nhiệt đi vào đầu hút máy nén, nén đoạn nhiệt đẳng entrôpi theo quá trình 12 thành hơi quá nhiệt cao áp, tiêu thụ ngoại công l. Sau khi ra khỏi máy nén, môi chất đi đến thiết bị ngưng tụ, ngưng tụ đẳng áp theo quá trình 23 thành lỏng hoàn toàn nhả nhiệt lượng Qk cho môi trường giải nhiệt. Sau khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ, lỏng cao áp đi tới thiết bị hồi nhiệt, tại đây lỏng cao áp nhả nhiệt cho hơi hạ áp được làm quá lạnh đẳng áp theo quá trình 34 rồi đi đến van tiết lưu, tiết lưu đoạn nhiệt đẳng enthalpi theo quá trình 45, thành hơi bão hòa ẩm hạ áp rồi đi tới thiết bị bay hơi. Tại đây môi chất nhận nhiệt đẳng nhiệt đẳng áp theo quá trình 56 trở thành hơi bão hòa khô hạ áp.sau khi ra khỏi thiết bị bay hơi, hơi hạ áp đi đến thiết bị hồi nhiệt nhận nhiệt của lỏng cao áp biến đổi theo quá trình 61 đẳng áp rồi quay trở về máy nén. Cứ thế chu trình tiếp diễn. d. Tính các điểm nút của chu trình. Chọn độ quá nhiệt Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 5 2,964 411,77 1,8211 85,19 2 92,04 16,023 459,128 1,8211 19,131 3 42 16,023 251,75 1,7300 0,8912 4 31,968 16,023 239,14 1,3320 0,8577 5 - 15 2,964 239,14 1,1540 20,95 6 - 15 2,964 399,16 1,7741 77,69 7 - 15 2,964 182,16 0,9334 0,749 Công cấp cho máy nén: L = h2 – h1 = 459,128 – 411,77 = 47,358 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qk = h2- h3 = 459,128 – 251.75 = 207,378 [kJ/kg] Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qql = qqn = h3 – h4 = h1 – h6 = 251.75 – 239,55 = 12,61 [kJ/kg] Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0 = h6 – h5 = 399.16 – 239,14 = 160,02 [kJ/kg] Hệ số làm lạnh: Lượng môi chất tuần hoàn: Với Q0 = Q0MN = 231 [kW] tính ở chương trước. Thể tích hút của máy nén: Vh = G x v1 = 1,443 x 85,19x10-3 = 0,123 [m3/s] Năng suất lạnh riêng thể tích: 2. Các loại công nén và tổn thất năng lượng. a. Công nén đoạn nhiệt. , kW Trong đó: Ns công nén lý thuyết kW G lưu lượng khối lượng qua máy nén, kg/s l công nén riêng kJ/kg. b. Công nén chỉ thị. , kW ήi hiệu suất chỉ thị được xác định theo biểu thức sau: Trong đó: ; B = 0,001; to nhiệt độ sôi c. Công nén hiệu dụng Ne. Trong đó: pms áp suất ma sát riêng. pms = 59 kPa đối với máy nén freon dòng thẳng [Theo Tl1 tr 218] d. Công suất điện. Hiệu suất truyền động đai của khớp ήtd = 0,95 Hiệu suất động cơ ήel = 0,95 [Theo TL1 tr 218] e. Công suất của động cơ lắp đặt. [Theo TL1 tr 219] 3. Tính chọn máy nén. a. Xác định hệ số cấp của máy nén. Xác định λ theo các tổn thất thành phần theo biểu thức sau: [Trang 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất khác của máy nén. - hệ số tổn thất tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. Ta có: [tr 215- TL1] Theo đề bài: p0 = 2,964 [bar] Chọn p0 =pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 16.023 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vaäy: = 0,862 x 0,819 = 0,7 b. Thể tích hút lý thuyết: 4. Qui đổi năng suất lạnh tiêu chuẩn. Chế độ làm việc tiêu chuẩn của máy nén một cấp dùng Freon là: t0 = -150C tk = 350C Ta có: - Nhiệt độ ngưng tụ tk = 350C pk = 13,496(bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 –TL 17 tr 146 ). - Nhiệt độ bay hơi t0 = -150C p0 =2,964 (bar). (Tra bảng hơi bão hòa của R22 – tài liệu 7 tr 146 ). Điểm 6 và 3, 7 tra bảng hơi bão hóa khô của R22 [bảng 7.32 TL 7 tr 146] Điểm 1 và 2 trang bảng hơi quá nhiệt [ bảng 7.49 TL1 tr 222] Điểm 4 và 5 nội suy theo các điểm đã có. Điểm 5 tính như sau: Bằng cách tra bảng hơi bão hoà, bảng hơi quá nhiệt và tra đồ thị lgp-h của R22 ta có bảng thông số sau: TT t[0C] p[bar] h[kJ /kg] s[kJkgK] v[dm3/kg] 1 5 2,964 411,77 1,8211 85,19 2 82,23 13,496 453,83 1,8211 22,39 3 35 13,496 242,93 1,1454 0,8673 4 24,853 13,496 230,32 1,1047 0,8367 5 - 15 2,964 230,32 1,12 17,82 6 - 15 2,964 399,16 1,7741 77,69 7 - 15 2,964 182,16 0,9334 0,749 a. Công cấp cho máy nén: Ltc = h2 – h1 = 453,83 – 411,77 = 42,06 [kJ/kg] b. Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị ngưng tụ: qktc = h2- h3 = 453,83 – 242,93 = 210,9 [kJ/kg] c. Nhiệt lượng trao đổi ở thiết bị hồi nhiệt: qqltc = qqntc = h3 – h4 = h1 – h6 = 411,77 – 399,16 = 12,61 [kJ/kg] d. Nhiệt lượng nhả ra ở thiết bị bay hơi: q0tc = h6 – h5 = 399,16 – 230,32 = 168,84 [kJ/kg] e. Hệ số làm lạnh: g. Năng suất lạnh riêng thể tích tiêu chuẩn: Hệ số cấp tiêu chuẩn: [ Tr 214 – TL1] Trong đó: - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến thể tích chết. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn kể đến do tổn thất tiết lưu. - hệ số tính đến các tổn thất tiêu chuẩn khác của máy nén. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến trao đổi nhiệt giữa vách rắn và môi chất. - hệ số tổn thất tiêu chuẩn tính đến sự rò rỉ môi chất qua pittông, xilanh, sécmăng và van từ khoang nén về khoang hút. Hay ta có thể viết: Trong đó: - hệ số chỉ thị. . Ta có: [trang 215 – TL1] Theo đề bài: p0 = 2,964 [bar] Chọn p0 = pk = 0,005 [Mpa] = 0,05 [bar] pk = 13,496 [bar] Chọn m = 1,05 đối với máy nén freon. c – tỉ số thể tích chết. Chọn c = 0,03. Vậy: = 0,885 x 0,8377 = 0,74 Lúc này năng suất lạnh tiêu chuẩn: Lượng môi chất tuần hoàn: 5. Chọn máy nén. Từ các thông số đã tính như trên là: Vhtc = 468 m3/h Tra bảng 7.2 máy nén pittông MYCOM một cấp loại W( hãng Nhật) trang 222 TL1 chọn máy nén có kí hiệu sau: F6WB2. Năng suất lạnh và côn suất trên trục ở nhiệt độ ngưng ở 35oC. Các thông số máy nén như sau: Môi chất Kí hiệu Qo, kW Ne, kW - 15oC - 15oC R22 F6WB2 267,8 84,4 Phần IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ I. Tính chọn thiết bị ngưng tụ. Có nhiều loại Vì hai hệ thống cùng sử dụng chung một môi chất lạnh R22 và có cùng nhiệt độ ngưng tụ là 42oC nên ta sử dụng chung một bình ngưng và sử dụng bình chứa để phân phối môi chất cho từng hệ thống một. - Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước Bình ngưng ống vỏ nằm ngang NH3 và Freon Bình ngưng phần tử nằm ngang - Thiết bị ngưng tụ kiểu kết hợp Dàn ngưng tưới Tháp ngưng tụ - Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí Dàn ngưng cưỡng bức Dàn ngưng tự nhiên Trong các hệ thống lớn người ta sử dụng bình ngưng giải nhiệt bằng nước. Cấu tạo như sau: Xác định diện tích bề mặt trao nhiệt của TBNT theo phương trình vi phân: Trong đó: Qk phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ, kW F diện tích bề mặt trao đổi nhiệt m2 Δttb là hiệu nhiệt độ trung bình logarit, K Trong đó: phụ tải nhiệt của phòng trữ đông : phụ tải nhiệt của bể đá Qk = KF ÞF = , m2 Trong đó: K =700 W/m2.k : Hệ số truyền nhiệt được tra theo bảng 6-1 với môi chất R22 ống võ nằm ngang, trang 179- TL6 : Hiệu nhiệt độ trung bình logarít Mà = Trong đó: : hiệu nhiệt độ lớn nhất ( ở phía nước vào) : Hiệu nhiệt độ bé nhất (ở phía nước ra) Mặt khác; = tk - tw =tk - tw Trong đó: tw: Nhiệt độ nước vào bình ngưng tw: Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Mà tw1 = tư + 2,50C Hệ thống đặt tại Tiền Giang có nhiệt độ môi trường t = 38,60C, = 74%. Tra đồ thị I – d của không khí ẩm ( môi chất lạnh), ta có tư = 32,50C tw1 = tư + 2,50C = 32,5 +2,5 =350C tw2 = tw1 + 3 = 35 + 3 = 380C vậy: = tk - tw = 42 – 35 = 70C =tk - tw = 42 – 38 = 40C Þ = = = 5,360C Ta tính: F = = Từ diện tích như trên ta mà bình ngưng dùng Freon nằm ngang. Tra bảng 8.3 tr 250 TL1 Chọn bình ngưng ống vỏ Freon như sau: Kiểu bình ngung Diện tích bề mặt ngoài, m2 Đường kính ống vỏ, mm Chiều dài ống, m Số ống Số lối Tải nhiệt max, kW KTP-85 92,5 500 3 210 4;2 322 Tính kiểm tra hệ số k: Lưu lượng nước qua bình ngưng: [Trang 275 – TL1] Trong đó: nhiệt dung riêng của nước. độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra khỏi thiết bị ngưng tụ. Như vậy: Chọn ống trao đổi nhiệt cho bình ngưng như sau: da đường kính ngoài 25mm di đường kính trong 20mm s = 2,5 mm chọn ω = 1,5 m/s Diện tích cho 1 m chiều dài ống fa = 0,0785m2/m fi = 0,0628 m2/m Số ống trong một lối chảy của một bình ngưng: chọn 55 ống Tốc độ nước trong bình ngưng: Các thông số làm mát của nước làm mát bình ngưng [Tra bảng 6.1 TL 6 tr 95] Nhiệt độ trung bình nội suy ta có các thông số là Xác định hệ số tỏa nhiệt từ vách trong tới nước làm mát. đây là chảy rối Vậy Có thể gọi hiệu nhiệt độ trung bình logarit Δttb là hiệu nhiệt độ và gọi Δtv là độ chênh nhiệt độ trung bình giữa nhiệt độ ngưng tụ và vách ngoài , ta có là nhiệt tổng trở của vách ống vá cặn bẩn Chọn Các ống được bố trí trên mặt sàng theo đỉnh của lục giác đều, chùm ống có dạng lục giác với ống đặt theo đường chéo lục giác s là bước ống ngang s = 1,3da = 1,3.0,025=0,0325 l/D tỉ số giữa chiều dài đường ống và đường kính trong của thân, lấy l/D=8 ống Đây chính là số ống theo chiều ngang nz = m = 23 Hệ số ngưng tụ phía môi chất ngưng tụ tính theo bề mặt trong αa Các thông số vật lí của Freon khi ngưng tụ ở 42oC [Tra bảng 7.15 trang 123 TL6] hệ số hiệu chỉnh do sự thay đổi vận tốc dòng hơi và màng mỏng lỏng từ trên xuống dưới Giải hệ phương trình sau: Bằng phương pháp đoán nghiệm ta có kết quả như sau: Tổng số ống sẽ là:ống Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: Tổng chiều dài ống trao đổi nhiệt: Chiều dài ống trong bình ngưng: m Chọn l = 3m. Vậy ta chọn thiết bị ngưng tụ sau: Kiểu bình ngung Diện tích bề mặt ngoài, m2 Đường kính ống vỏ, mm Chiều dài ống, m Số ống Số lối Tải nhiệt max, kW KTP-85 92,5 500 3 210 4;2 322 II. Tính chọn tháp giải nhiệt. Nhiệm vụ của tháp giải nhiệt là thải toàn bộ lượng nhiệt do môi chất lạnh ngưng tụ tỏa ra. Lượng nhiệt này được thải ra môi trường nhờ chất tải lạnh nhiệt trung gian là nước. Có nhiều loại tháp tròn và tháp dạng khối hợp. - Dạng tháp tròn. - Dạng tháp khối hộp. Loại dùng phổ biến nhất là loại tháp tròn. Tính toán dựa vào phương trình cân bằng nhiệt viết dưới dạng sau: [Theo TL1 tr 314] Qk nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng tụ, kW; tw2, tw1 nhiệt độ nước vào và ra khỏi thiết bị ngưng tụ hay nhiệt độ nước vào và ra tháp giải nhiệt oC; C nhiệt dung riêng của nước kJ/kg; C = 4,18 kJ/kg ρ khối lượng riêng của nước kg/m3; ρ = 1000 kg/m3 Vk lưu lượng không khí qua tháp giải nhiệt, m3/s; ρk khối lượng riêng của không khí, kg/m3; hk1, hk2 entanpy của không khí vào và ra khỏi tháp giải nhiệt kJ/kg; Lưu lượng nước tuần hoàn tính theo biểu thức sau: [TL1 tr 314] tw: Nhiệt độ nước vào bình ngưng tw: Nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Mà tw1 = tư + 2,50C Hệ thống đặt tại Tiền Giang có nhiệt độ môi trường t = 38,60C, = 74%. Tra đồ thị I – d của không khí ẩm ( môi chất lạnh), ta có tư = 32,50C tw1 = tư + 2,50C = 32,5 +2,5 =350C tw2 = tw1 + 3 = 35 + 3 = 380C tk = tw2 + 4 = 38 + 4 = 42oC Diện tích của tháp giải nhiệt: qf tải nhiệt riêng qf = 40 kW/m2 [TL1 tr 316] Hiệu suất tháp giải nhiệt: Ta có Từ Qk = 73,5 tấn tra bảng 8 – 22 trang 318 TL1 ta chọn tháp giải nhiệt có kí hiệu và các thông số sau: Kiểu FRK Lưu Lượng Kích thước mm Khối lượng ống khối l/s H D in out of dr fv qs FRK 17,4 2487 2230 100 100 25 25 20 Quạt gió Mô tơ quạt Khối lượng kg Độ ồn m3/ph Фmm kW khô ướt dBA 450 1200 1,50 420 1260 58,5 Chú thích: H chiều cao tháp có mô tơ in đường nước vào D đường kính ngoài của tháp out đường nước ra of đường chảy tràn dr đường xả fv van phao qs cấp nước nhanh III. Thiết bị bay hơi. Có nhiều loại thiết bị bay hơi khác nhau: - Dựa vào trạng thái của môi trường làm lạnh người ta phân ra làm nhiều loại: + Bình bay hơi làm lạnh chất tải lạnh lỏng + Dàn bay hơi làm lạnh không khí. - Theo mức độ choán chộ của môi chất lạnh lỏng trong thiết bị đó lá kiểu ngập hay không ngập. 1. Thiết bị bay hơi dùng trong hệ thống trữ đông. a. Môi chất sôi ngoài ống: 1) Ống phân phối lỏng, 2,3 chất tải lạnh vào; 4 – van an toàn; 5- hơi ra; 6 – áp kề; 7 – Ống thủy b. Môi chất sôi ngoài ống c. Tiết diện ống có cánh trong gồm 2 lớp: lớp ngoài là đồng Niken, lớp trong là nhôm. Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt xác định theo biểu thức sau: [TL1 tr 279] Qo là năng suất lạnh hay tải nhiệt ở TBBH, W; k hệ số truyền nhiệt, W/m2.K Δt hiệu nhiệt độ trung bình logarit oC của môi chất tải lạnh. Ta có qo = 154 kJ/kg Gtđ = 0,158 kg/s Þ = Đối với máy nén bình bay hơi Freon ta chọn Δttb = 10oC Từ Ft = 203 m2 tra bảng 6.17 TL 9 tr 205 ta chọn thiết bị bay hơi với thông số như sau: Diện tích truyền nhiệt Fng m2 Năng suất lạng Qo khi θ = 7oC kW Kích thước m Lưu lượng không khí m3/h Số quạt gió Công suất quạt gió kW Trọng lượng kg Chiều cao Chiều rộng Chiều dài 253,3 24,5 2,24 2,17 1,64 25000 2 4,4 862 Lưu lượng chất lỏng hoặc không khí làm lạnh ở thiết bị bay hơi: kg/s [TL3 tr 299] C nhiệt dung riêng của chất lỏng J/kg ρ khối lượng riêng của chất lỏng kg/m3 Δt độ chênh nhiệt độ của không khí của nước vào và nước ra oC 2. Thiết bị bay hơi của bể đá. qf mật độ dòng nhiệt dàn lạnh qf = 2900 – 3500 W/m2 Từ F = 77 m2 ta bảng 8 - 10 trang 287 TL1 ta chọn thiết bị bay hơi nhưng hệ thống đá chia làm làm ba bể nên ta có diện tích của một bể dàn bay hơi như sau: , chọn Z = 3 Do đó ta chọn kích thước mỗi dàn bay hơi như sau: Thiết bị bay hơi Diện tích bề mặt, m2 Số lượng tổ dàn Kích thước phủ bì, mm 30ИΠ 30 6x5 3470 575 1050 Lưu lượng chất lỏng hoặc không khí làm lạnh ở thiết bị bay hơi: kg/s [TL3 tr 299] C nhiệt dung riêng của chất lỏng J/kg ρ khối lượng riêng của chất lỏng kg/m3 Δt độ chênh nhiệt độ của không khí của nước vào và nước ra oC IV Tính chọn bình chứa cao áp. 1. Nhiệm vụ. Bình chứa cao áp thường đặt dưới bình ngưng dùng để chứa lỏng đã ngưng tụ và giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu. 1 thân bình, 2 ống lỏng ra, 3 ống xả khí không ngưng, 4 ống hồi lỏng từ bộ xả khí, 5 cân bằng hơi, 6 áp kế, 7 nối van an toàn, 8 lỏng vào, 9 ống thủy, 10 xả dầu, 11 xả cặn, 12 thân bình. 2. Tính toán bình chứa cao áp. Theo quy định về an toàn thì bình chứa cao áp phải chứa 30% thể tích của toàn bộ hệ thống dàn bay hơi ( tất cả các dàn tĩnh và dàn quạt ) trong hệ thống lạnh có bơm cấp môi chất lỏng từ trên. Thể tích bình chứa là: Trong đó: hệ số dữ trữ chọn kdt = 1500 G tổng khối lượng môi chất của hệ thống, kg; kg v thể tích riêng của môi chất lỏng ở nhiệt độ làm việc bình thường của bình chứa, tk = 42oC. Với V = 4,14 m3 ta tra bảng 8.17 TL1 tr 310 ta chọn bình chứa cao áp nằm ngang với các thông số sau: Loại bình Kích thước, mm Dung tích, m3 Khối lượng,kg DxS L H 5PB 1200x12 5480 950 5 2225 V. Tính toán đường ống. 1. Đường ống hệ thống trữ đông. a. Đường ống hút. Đường kính của ống nối với đường hút của máy nén: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v1 = 137,364.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất . Với m = 0,158kg/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 7 12 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, 100 mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 70 76 69 3,5 37,4 6,25 b. Ống đẩy. Đường kính của ống đẩy của máy nén: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v2 = 19,97.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất. Với m = 0,158kg/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 7 12 m/s. Chọn w = 10 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống,100 mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 25 32 27,5 2,25 5,95 1,65 c. Đường kính ống từ bình ngưng tụ đến bình chứa cao áp. Đường kính tính như sau: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v3 = 0,8912.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất. Với m = 0,158/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 0,4 1 m/s. Chọn w = 1 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, 100 mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 15 18 14 2 1,54 0,789 d. Đường kính ống từ bình chứa cao áp tới van tiết lưu. Đường kính tính như sau: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v4 = 0,8587.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất. Với m = 0,158/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 0,4 1 m/s. Chọn w = 1 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, 100 mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 15 18 14 2 1,54 0,789 . 2. Đường ống hệ thống đá cây. a. Đường ống hút. Đường kính của ống nối với đường hút của máy nén: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v1 = 85,19.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất. Với m = 1,443/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 7 12 m/s chọn ω = 10 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, 100 mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 125 133 125 4,0 78,5 10,26 b. Ống đẩy. Đường kính của ống đẩy của máy nén: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v2 = 19,97.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất. Với m = 1,443/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 7 12 m/s. Chọn w = 10 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 70 76 69 3,5 37,4 6,26 c. Đường kính ống từ bình ngưng tụ đến bình chứa cao áp. Đường kính tính như sau: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v3 = 0,8912.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất . Với m = 1,443/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 0,4 1 m/s. Chọn w = 1 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 80 89 82 3,5 52,8 7,38 d. Đường kính ống từ bình chứa cao áp tới van tiết lưu Đường kính tính như sau: di = [TL1 tr 345] Trong đó: v – thể tích hơi hút. Với v = v4 = 0,8577.10-3 m3/kg m – lưu lượng môi chất qua BTG. Với m = 1,443/s - tốc độ môi chất trung bình. Với = 0,4 1 m/s. Chọn w = 1 m/s [TL 1 tr 345] Vậy di = = Chọn ống tiêu chuẩn là theo [TL1 tr 346 bảng 10 – 2] Đường kính danh nghĩa Dy’ Đường kính ngoài Da’ mm Đường kính trong Di’ mm Chiều dày vách ống, mm Tiết diện ống, mm2 Khối lượng 1 m ống, kg 40 45 40,5 2,25 12,8 2,37 VI. Bình tách lỏng. 1. Nhiệm vụ của bình tách lỏng. Bình taùch loûng boá trí treân ñöôøng huùt maùy neùn ñeå baûo veä maùy neùn khoâng huùt phaûi loûng. Trong caùc heä thoáng laïnh hieän ñaïi, bình taùch loûng ñöôïc trang bò caùc thieát bò töï ñoäng ngaét maïch, ngöøng maùy neùn khi möùc loûng trong bình leân ñeán möùc nguy hieåm. Trong heä thoáng laïnh coù bôm tuaàn hoaøn vaø khoâng bôm tuaàn hoaøn khi caáp loûng cho caùc daøn laïnh baèng tín hieäu hôi quaù nhieät thì trong bình taùch loûng khoâng coù loûng vì toaøn boä loûng rôi vaøo bình seõ chaûy veà bình chöùa. Bình taùch loûng coù nhieäm vuï taùch caùc gioït chaát loûng khoûi luoàng hôi huùt veà maùy neùn, traùnh cho maùy neùn khoâng huùt phaûi loûng gaây va ñaäp thuyû löïc laøm hö hoûng maùy neùn. 2. Cấu tạo. BTL không nón chắn BTL có nón chắn 1. thân hình trụ, 2. đường hơi +ẩm vào từ đầu bay hơi, 3. đường hơi khô về máy nén, 4. từ van tiết lưu vào, 5 đường ống quay về dàn bay hơi, 6. xả dầu. 3. Cách tính và chọn bình tách lỏng. a. Kho trữ đông. Xác định đường kính trong của bình tách lỏng theo phương trình sau: [TL3 tr 314] Trong đó: Vh lưu lượng thể tích dòng hơi đi qua bình tách lỏng, m3/s; ω tốc độ dòng hơi trong bình, m/s tốc độ hơi trung bình đủ nhỏ để tách được các hạt lỏng, ω = 0,5 – 1,0 m/s; Vh = 0,02833 m3/s Từ Di = 235 tra bảng 8.18 TL1 tr 311 ta chọn bình tách lỏng cho kho trữ đông là: Bình tách lỏng Kích thước, mm Khối lượng, kg DxS d B H 70 - 0Ж 426x10 70 890 1750 210 b. Hệ thống sản xuất đá cây. Từ Di = 560 tra bảng 8.18 TL1 tr 311 ta chọn bình tách lỏng cho hệ thống đá cây là: Bình tách lỏng Kích thước, mm Khối lượng, kg DxS d B H 125 - 0Ж 600x8 125 1080 2100 313 VII. Bình tách dầu. 1. Nhiệm vụ. Máy nén lạnh cần có dầu bôi trơn để bôi trơn các bề mặt ma sát trong đó có bề mặt xilanh và secmăng. Khi máy nén làm việc, luôn có một lượng dầu bị cuốn theo hơi nên vào đường đẩy rồi vào bình ngưng tụ tạo một lớp trở nhiệt trên bề mặt trao đổi nhiệt của bình ngưng, bình bay hơi….làm giảm hiệu suất máy lạnh đặc biệt đối với môi chất không hoà tan dầu như amôniăc. Để tránh hiện tượng trên người ta bố trí bình tách dầu lắp đặt trên đường hơi nén từ máy nén đến bình ngưng. Bình tách dầu có nhiệm vụ tách dầu cuốn theo hơi nén, không cho dầu đi vào dàn ngưng mà dẫn dầu quay trở lại máy nén(hoặc bình gom dầu). Bình tách dầu sử dụng chủ yếu cho các hệ thống lạnh có môi chất không hoà tan dầu như NH3 và cá môi chất hoà tan dầu hạn chế như R22, đôi khi cả R12. Bình tách dầu thường sử dụng trong các hệ thống lạnh lớn, rất lớn hoặc cho các hệ thống lạnh có đường ống dẫn từ máy nén đến dàn ngưng xa. Ơ đây bình tách dầu vừa đóng vai trò giảm xung, tiêu âm cho đường ống và tránh ngưng tụ lỏng trên đường đẩy trường hợp máy lạnh dừng. 2. Cấu tạo. 1. cửa hơi vào, 2. của hơi ra, 3. lối đầu ra, 4. nón chặn 3. Cách tính. Xác định đường kính trong của bình tách dầu: [TL3 tr 310] Trong đó: V lưu lượng thể tích dòng hơi đi qua bình tách dầu, m3/s; ù tốc độ dòng hơi trong bình, m/s tốc độ hơi trung bình đủ nhỏ để tách được các hạt lỏng, ù = 0,5 – 1,0 m/s; V = 0,02833 +0,123=0,1513 m3/s Thông thường ta chọn bình tách dầu dựa vào kinh nghiệm đó là dữa vào đường kính của ống đẩy. VIII. Bình chứa dầu. 1. Nhiệm vụ. Bình chứa dầu dùng để gom dầu từ các bình tách dầu, từ các bầu dầu của các thiết bị như bình ngưng, bình chứa, bình bay hơi… để giảm tổn thất và giảm nguy hiểm khi xả dầu từ áp suất cao. 2. Cấu tạo: Bình chứa dầu có dạng hình trụ đứng hay nằm ngang, có đường nối với đường xả dầu của các thiết bị, đường nối với ống hút về máy nén và đường xả dầu được trang bị áp kế. Dầu được xả về bình nhờ chênh lệch áp suất. Ap suất trong bình hút giảm xuống khi mở van trên đường nối với ống hút. Khi xả dầu ra ngoài áp suất trong bình chỉ được phép cao hơn áp suất khí quyển chút ít. 1.thân bình, 2.ống lấy dầu, 3.bộ lọc dầu, 4.đường nối về ống hút, 5.đường nối về máy nén, 6.đường nối dầu vào, 7.áp kế, 8.ống thủy, 9.xả cặn, 10.chân bình 3. Tính chọn bình chứa dầu: Theo bảng 8 – 20 trang 313 TL1 ta chọn bình bình chứa dầu loại loại 150CM. Các thông số kỹ thuật của bình chứa dầu loại 150CM: Bình chứa dầu Kích thước [mm] Thể tích [m3] Khối lượng [kg] D x S B H 150CM 159 x 4,5 600 770 0,008 18,5 IX. Bình tách khí không ngưng. 1. Nhiệm vụ. Trong hệ thống lạnh luôn có một lượng khí không ngưng tuần hoàn cùng với môi chất lạnh làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, tăng áp suất ngưng tụ và nhiệt độ cuối tầm nén. Bình tách khí không ngưng có nhiệm vụ tách lượng khí không ngưng này ra khỏi hệ thống. Khí không ngưng lọt vào hệ thống lạnh do nhiều nguyên nhân: Hút chân không không triệt để khi nạp ga. Khi nạp dầu, bảo dưỡng, sửa chữa các chi tiết. Do môi chất, dầu, ẩm phản ứng phân hủy thành. Do môi chất lạnh phân hủy, đặc biệt với môi chất NH3 vì NH3 phân hủy ngay ở nhiệt độ 110 – 1200C ở cuối quá trình nén, do đó các hệ thống lạnh NH3 đều được bố trí bình tách khí không ngưng. Còn đối với hệ thống lạnh Frêon thì trong các hệ thống lớn thường bố trí thiết bị tách khí không ngưng. 2. Cấu tạo: 1 – vỏ; 2 – ống lồng có áp suất po và nhiệt độ to 3 – đường hơi và khí không ngưng vào; 4 – đường lỏng hồi; 5 đường xả khí 6 – van tiết lưu; 7 – đường hơi về máy nén Tính chọn thiết bị tách khí không ngưng thì dữa vào kinh nghiệm. X. Thiết bị hồi nhiệt. 1. Nhiệm vụ: Thiết bị hồi nhiệt dùng để quá lạnh lỏng môi chất sau ngưng tụ trước khi vào van tiết lưubằng hơi lạnh ra từ dàn bay hơi trước khi về máy nén trong các máy lạnh frêon nhằm tăng hiệu suất lạnh chu trình. 2.Cấu tạo: Hồi nhiệt có nhiều dạng khác nhau nhưng đều chung nguyên tắc là một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, trong đó hơi đi phía ngoài ống xoắn, lỏng đi trong ống xoắn. Để tăng hiệu quả trao đổi nhiệt, có thể tăng diện tích trao đổi nhiệt bằng cách bố trí nhiều tấng ống xoắn phía trong.