Tính kích thước và cách nhiệt cho kho pdf

Tính toán chu trình chọn máy nén, chọn môi chất lạnh - Môi chất lạnh thì phải là môi chất không độc hại, chở về mặt hóa học.nhật ẩn hóa hơi lớn , độ nhớt nhỏ.. Được làm quá lạnh nhờ hơi

Tính kích

thước và cách nhiệt cho kho

MỤC LỤC C L C ỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TÍNH KÍCH THƯỚC VÀ CÁCH NHIỆT CHO KHO 1

Kho 100 tấn ( tao , le) 2 0 C Tp.HCM 1

1.m 3 384kg = 0,384 tấn 1

Ta có λ cn = 0,020 ( w/m 2 k ) hệ thống máy lạnh và thiết bị lạnh 2

Ks = 0.95 α ng 3

Chọn cửa lắc có khóa trống nhốt bên trong và có màn che nhựa 3

Chương II: TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT 4

Q1 = Q11 + Q12 4

Q11 là nhiệt độ truyền qua tùy chấn nền do chênh lệch nhiệt độ 4

Q12 là nhiệt độ truyền qua tường tràn do bức xạ 4

Q11 = K+ F ( T1 – T2 ) 4

T2 = 20 C 4

Để tính toán đạt an toàn cao Ta tính A 1 bằng biểu thức 4

T tbmax : nhiệt độ trung bình cao nhất của tháng nóng nhất 4

Q 2 = Q 21 + Q 22 4

Q 21 nhiệt độ do sản phẩm tỏa ra 4

: chuyến tấn/ngày, đêm 4

M = .5

E: dung tích kho 5

Q 3 = G k ( i 1 – i 2 ) W 5

G k : lưu lượng nhiệt độ ở quạt thông gió tại HCM T 1 = 37,2 5

I 1 = 115 ( kj/kg ) , I 2 = 12,5 kj/kg 5

Công thức quạt gió 5

G k = = 0,031 kg/s 6

Chọn n = 4 người 6

Q 0 = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 7

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CHỌN MÁY NÉN 8

Mà nhiệt trung bình hàng năm ở Tp.HCM là 37,3 0 9

T w1 = 32 0 C + 3 0 C = 35 0 C 9

T k = 39 0 C + 3 0 C = 42 0 C 9

SƠ ĐỒ NHIỆT 10

V= ℰ = 5,9 = 0,95 11

N c = N i + N masat 11

N = .12

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ 12

F n = Π.d ng ( 13

N 1 = .14

G w = 3,27 14

Q w = .14

Để xác định Q tr ta chọn gần đúng Q = 0,3 Qm 14

M = 0,75 3 .14

S = 1,3 14

H` = .15

= 24194,9 Q 0,25 15

Sai số tương đối f = = .16

Z = = .16

N = 20.30 = 600 vậy ta phải chọn 16

Giá trị m nhỏ hơn m = 14 16

Số ống phải bớt đi là : 25 ống số ống còn lại là 85 16

D = m x s = 12 x 0,0286 = 0,4004 m 16

L = 17

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI 18

Dàn lạnh treo tường 19

T 1 : là nhiệt độ không khí vào dàn lạnh : 0 C 20

T 2 = 1 0 C 21

II./ Tính toán nhiệt dàn lạnh 22

B = 1,36 – 0,24 = 1,36 – 0,24 .24

= 0,681 24

= 12,22 24

Z = = = 18 27

M = .27

M = = 21,9 27

Sơ đồ bố trí ống 28

CHƯƠNG 6 : CÁC THIẾT BỊ PHỤ 29

G = = = 0,32kg/s 29

= 0,042m = 42,4m 30

G = 0,3075 kg/s 32

Vậy có thể chọn tháp giải nhiệt FRK-30 32

Bỏ qua tổn thất ma sát trên đường đi 34

Vận tốc nước đi trong ống đồng là V = 1,2m/s 34

Hệ số tổn thất cục bộ ξ khi dòng nước mở rộng đột ngột ξ ra = 1,5 34

Trở kháng qua van thẳng ( có 3 van ) 34

ΔPP cb4 = 1,5 = 1470 pa 35

Trở kháng tại chỗ vào phin lọc 35

ΔPP cb5 = 2 = 1960pa 35

Tổn thất tại đầu nối với ống dẫn 35

ΔPP cb = 0,1 = 98 pa 35

Vậy tổng tổn thất áp suất cục bộ là 16170 (pa) 35

Công suất lắp đặt động cơ máy : N B = K :Chọn µ = 0,7 35

Bình chứa cao áp 36

Chọn bình chứa hiệu 0,75pb 37

Tính chọn thiết bị hồi nhiệt 37

R e = = = 389747 39

Vậy Nu = 0,033.398747 0,8 0,65 0,4 1 = 824,7 39

R e = = = 160204 39

Nu = 0,021 R e0,8 p r0,34. 39

Vậy Nu = 535,13 39

Vậy = 1 + 1,28 = 1,28 40

Van an toàn 45

Van điện từ: 46

Tính toán lượng môi chất nạp vào hệ thống: 48

V cc = = 1,49 85 48

V nt = - V cc = - 0,03 48

V o = 2 = 2 = 0,0098 m 3 49

CHƯƠNG 1 : TÍNH KÍCH THƯỚC VÀ CÁCH NHIỆT CHO KHO

Kho 100 tấn ( tao , le) 20C Tp.HCM

1 Thể tích kho

- Chọn phương pháp bảo quản : cho sản phẩm vào thùng gỗ nhỏ, mỏng ghép theo nan lồng chim, với khối lượng mỗi thùng 15kg

- Chọn tiêu chuẩn chất tải gv = 0,31 tấn/m3, chiều cao C tải h = 2,8(m)

- Số lượng thùng trong kho:

Rộng: 270mm = 0,27m Cao 320:mm = 0,32m

m3

- Vì hàng không phải lúc nào cũng được nhập đầy đủ vào kho để bảo quản hiệu quả và tiết kiệm điện ta chia kho thành 02 buồng bảo quản

- Diện tích mỗi buồng bảo quản là : m2

Chọn: dài 15,3: rộng 5m :cao 3,5m diện tích mặt bằng phụ

Cấu tạo tấm cách nhiệt Pu

Do bảo quản ở t = 20C tra bảng trong tài liệu trên

Lớp tole inox dày 0,5mm = 0,0005m

Chọn theo tiêu chuẩn = 0,075 (m)

Vậy hệ số truyền nhiệt thực tế là

T2 là nhiệt trong buồng lạnh 20C

αng 23,3 (w/m2k )

Vậy Ks > k+ thỏa mãn vách không đọng sương

6 Cửa của kho

- Để kho tổn thất nhiệt ít ta làm 2 cửa, cửa chính khi mà nhập xuất nhiều hàng chọn 1,2m x 1,8m

- Cửa phụ khi nhập hàng, xuất số lượng ít chọn 0,6m x 0,8m

Chọn cửa lắc có khóa trống nhốt bên trong và có màn che nhựa

Chương II: TÍNH PHỤ TẢI NHIỆT

1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che

Q 1 = Q 11 + Q 12

Q 11 là nhiệt độ truyền qua tùy chấn nền do chênh lệch nhiệt độ

Q 12 là nhiệt độ truyền qua tường tràn do bức xạ

Vì tường được lắp đặt trong kho nên Q 12 = 0

Q 11 = K+ F ( T 1 – T 2 )

K+ = 0,244 (w/m2k )

T 2 = 20C

Để tính toán đạt an toàn cao Ta tính A1 bằng biểu thức

A1 = 0,5 ( Ttbmax + Tmax ) Kỹ thuật lạnh ứng dụng

Ttbmax : nhiệt độ trung bình cao nhất của tháng nóng nhất

Tmax: nhiệt độ tuyệt đối cao nhất Tp.HCM bảng 12-7 Kỹ thuật lạnh ứng

1 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.

Với táo lê : T1 = 200C, Tb = 200C tra bảng ( 2.11 HTML và TBL )

Mb : khối lượng thùng gỗ đưa vào cùng sản phẩm chiếm 20% ( thùng/ ngày đêm )

Cb : nhiệt độ riêng của bao bị : với thùng gỗ mỏng Cb = 2500 (

Gk : lưu lượng nhiệt độ ở quạt thông gió tại HCM T1 = 37,2

Tra bảng ( I - d ) 12-3 tài liệu kỹ thuật lạnh ứng dụng

I1 = 115 ( kj/kg ) , I2 = 12,5 kj/kg

Công thức quạt gió

Gk =

a: bội số tuần hoàn số lần thay đổi không khí trong ngày đêm

chọn a = 4l ( ngày ( ) KLR K2 ở nhiệt độ và độ ẩm tương đối cho đồ thị ( i-d ) tài liệu ( KTL ứng dụng )

b Q43 dòng nhiệt độ do động cơ điện tỏa ra : chia 2 buồng

Q0 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5

= 4 + 5,7 + 3,17 + 16,7 + 3,7 = 33,27 (kw)

6 Chọn tải nhiệt máy nén : Q mn

do tổn thất không đồng thời xảy ra để tránh cho việc lựa chọn máy nén dư công suất ta tính

Hệ số tổn thất lạnh K = 1,07

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH CHỌN MÁY NÉN

I Tính toán chu trình chọn máy nén, chọn môi chất lạnh

- Môi chất lạnh thì phải là môi chất không độc hại, chở về mặt hóa học.nhật ẩn hóa hơi lớn , độ nhớt nhỏ Năng suất lạnh riêng thể tích lớn ápsuất ngưng tụ không qua 1 cao hệ số chuyển và dẫn nhiệt càng lớncàng tốt, hòa tan càng nhiều trong nước càng tốt, và không dẫn nhiệt,không cháy nổ

 Freon Trong đó Freon chia làm nhiều loại

màu có mùi thơm nhẹ

 Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển là – 40,80C

- Tính chất gần giống với R12 nhưng có áp suất làm việc cao hơn năng suất lạnh cao hơn 1,6 lần so với R12 không ăn mòn khối lượng phi kim chết tạo máy

- Trương phòng cao su và một số chất dẻo khác, không cháy nổ, khôngđộc,

- Chọn phương pháp làm lạnh trực tiếp

chuyền cho chất tải lạnh trung gian

- Tính toán chu trình làm việc

T0 = TKho – ΔPt bảo quản hoa quả lâu ngày ΔPt = 40C

= > T0 = 20C - 40C = -20CTra bảng lgP – 1 của R22 => P0 = 4,66 bar

Chọn dàn ngưng giải nhiệt bằng nước

Tỉ số: Π = = = 3,45 < 9

Chu trình để cho đơn giản ta chọn chu trình hồi nhiệt

- Nhiệt quá lạnh trước khi vào máy nén

 Tại thiết bị hồi nhiệt ΔPiql = ΔPipn với R22

 ΔPtql = 100C Tql = Tk – ΔPtql = 320C

- Nhiệt độ hơi hút về máy nén ( hới quá nhiệt ) Tqn

Ta có ΔPiql = ΔPihnHay i3 - i3` = i1` - i1 => Fi = i1 + (i3 - i3` )Tra đồ thị lg p-I với t0 = 20C , T3 = Tk = 420C , T3` = Tql = 320C

=> i1` = 704,81 + ( 552,2 – 539,13 ) = 717,88 kj/kgVới i1` = 717,88 tra bảng lg P-I Tql = Th = 120C

Hệ số

Trạng thái

SƠ ĐỒ NHIỆT

Chu trình ( 1` - 2 ) nếu đoạn nhiệt hơi quá nhiệt được hút từ thiết bị hồi nhiệt Chu trình ( 2 – 3 ) NT trong bình ngưng, dãy áp

( 3 – 3`) quá lạnh lg ở trong bình hồi nhiệt

(3` - 4 ) tiết lưu đánh entanpy i3` = V4

( 4 – 1 ) bay hơi đẳng áp

( 1 – 1` ) hơi hút từ thiết bị hồi nhiệt

Nguyên lý : hơi quá nhiệt được máy nén hút về từ bình hồi nhiệt được ép nếuđoạn nhiệt nhiệt cao, P cao đưa tới bình ngưng tụ tại đai đay hơi m/c có nhiệt độcao, P cao trao đổi nhiệt với nước ngưng tụ thành chất lỏng rồi đi tới bình hơinhiệt Được làm quá lạnh nhờ hơi môi chất thoát ra từ thiết bị bay hơi trước khi

về máy nén ( nhiệt thấp hơn lỏng môi chất vừa ngưng tụ ) và đi đều van tiết lưu,nhiệt thấp, áp suất đi đều dàn bay hơi tại đáy nhận nhiệt của môi trừ bốc hơi.Thải ra khói dàn bay hơi Đi tới thiết bị hồi nhiệt tại đây hơi môi chất được làmquá nhiệt nhờ ( lỏng nóng môi chất ngưng tụ ) và đi về máy nén lại tiếp tục quátrình

- Năng suất lạnh riêng thể tích

- Là công nén có tính đến tổn thất ma sát của từng chi tiết ptong –xilanh , tay biện trục khuỷu - ắc pít tông là cong đo được trêntrục khuỷu máy nén.

Nc = Ni + Nmasat

Nms : tổn thất công do ma sát = Vtt Pms

Pms : áp suất riêng phần Đối với máy nén freon ngược dòng chọn

Pms = 0,35(mpa) = 0,35 bar ( TL2 )

Nms = 0,016 x 0,35 x 102 = 0,56 kw => Nc = 21,53 + 0,56 =23,09 kw

8. Công suất trên trục

N = TL2 máy nén bán kín Ntd = 1

=> N = Nc = 22,09 kw

9. Hiệu suất động cơ ( công suất tiêu thụ

10.Công suất lắp đặt động cơ

- Trong thực tế tránh hiện tượng sụt áp chọn công suất lớn hơn 1,2 lần

Ndc = Nc 1,2 = 22,09 x 1,2 = 26,5 kwHiệu suất động cơ là : HP =

Ta chọn 2 máy nén cho kho lạnh , mỗi máy 18HP

11.Phụ tải bình hồi nhiệt

Qhn = G ( i3 - i`3 ) = G (i1 - i`1 )

Qhn = 0,279 ( 52,2 – 539,13 ) = 3,36 kw

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ

- Với mỗi chai R22 ta chọn bình ngang ống vỏ nằm ngang, kết hợp thápgiải nhiệt, theo tính toán ở chương 3 ta có

1 Thông số ban đầu

Nhiệt nước ra khỏi bình Tw2 = 390CNhiệt ngưng tụ :Tk = 420C phụ tải bìnhngưng

Qk = 54,7 kwΔPTtb =

Trong đó :

ΔPTmax : hiệu nhiệt lớn nhấtΔPTmin : hiệu nhiệt nhỏ nhất ΔPTmax = Tk – Tw1 = 42- 35 = 70C

ΔPTmin = Tk – Tw2 = 42- 39 = 30C

=> ΔPTtb = = 4,720C

Lưu lượng cần thiết để giải nhiệt bình ngưng Gw =

Trong đó : Cw = 4,174 kj/kg ( nhiệt đứng riêng của úc )

ΔPTw = 40C ( hiệu nhiệt nước ra vào bình )

từ chỗ nhiệt các lớp bẩn trên vách ống ( m2k/w ) chôn =0,00025

Hệ số m.h` = 20 x 0,00412 = 0,0824

Sai số tương đối f = =

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN NHIỆT VÀ CHỌN THIẾT BỊ BAY HƠI

- Thiết bị bay hơi là thiết bị chính của một hệ thống lạnh, thực chất làthiết bị tác động nhiệt Thiết bị bay hơi lấy nhiệt từ môi trường cầnlàm lạnh thông qua sự bay hơi của môi chất lạnh trong dàn lạnh

- Thiết bị bay hơi có nhiều loại khác nhau.

- Nếu theo môi trường làm lạnh thì gồm có:

- Nếu tùy thuộc vào mục đích làm lạnh và điều kiện nhiệt độ có thể chialàm các nhóm sau:

người



1 Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức không khí.

a Kết cấu và đặc tính khí động của dàn lạnh cưỡng bức

- Dàn lạnh cưỡng bức hiện đại đều được làm từ các ống tròn có cánhliên kết thành cụm, được bao bọc trong một hộp bằng kim loại, khôngkhí chuyển động qua dàn lạnh nhờ có quạt gió hoặc là quạt hướngtrục nếu trở lực nhỏ hoặc quạt li tâm nếu trở lực lớn Tuy nhiên quạthướng trục có nhiều ưu điểm hơn là quạt li tâm như là ít tiếng ồn và dễđiều chỉnh

- Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức không khí có những ưu điểm mà dàn lạnhkhác không có:

 Có hệ số trao đổi nhiệt lớn

- Theo kết cấu cùa kho bảo quản lạnh thì ta chọn dàn lạnh đối lưu cữngbức dạng treo

- Hình vẽ dưới minh họa của dàn lạnh treo với cánh tản nhiệt phẳng cócấu tạo gồm 3 phần liên kết với nhau và được lắp đặt trên hai thanhdầm hình chữ U nhờ đó mà dàn lạnh có thể treo trên trần của phònglạnh Phần giữa bố trí quạt gió, hai bên bố trí dàn lạnh có cánh

Dàn lạnh treo tường

b Các thông số ban đầu cho việc tính toán dàn lạnh.

- Năng suất thiết bị:

lượng lạnh trong kho ta dùng hai dàn lạnh giống nhau.Vậy năng suất của mỗi dàn là :

Qn =

- Các điểm làm việc của dàn lạnh

Giản đồ I – d biểu diễn quá trình làm lành không khí trong dàn lạnh

* đặc điểm của quá trình trao đổi nhiệt và chất trong bề mặt dàn

lạnh:

- Trong dàn lạnh, không khí ẩm tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệ có nhiệt

độ thấp hơn nhiệt độ của không khí Nếu nhiệt độ bề mặt thấp hơnnhiệt độ điểm sương của không khí vào dàn lạnh, thì sẽ xẩy ra hiệntượng ngưng tụ hơi nước chứa trong không khí và nước được tách rangoài Tùy theo nhiệt độ bề mặt mà lượng nước được tách ra dướidạng sương hoặc tuyết

- ở tại bề mặt của dàn lạnh không khí có nhiệt độ bằng nhiệt độ của bềmặt và trở thành không khí bão hòa Trạng thái của không khí ra khỏidàn lạnh là một hỗn hợp giữa không khí vào và không khí bão hòa ởnhiệt độ bề mặt

- Trên giản đồ i – d ta có điểm 1 là trạng thái của không khí vào dànlạnh, điểm 2 là trạng thái của không khí ra khỏi dàn lạnh còn điểm V

là trạng thái của không khí ở tại bề mặt dàn lạnh, cả ba điểm trên đềunằm trên một đường thẳng đặc trưng cho quá trình làm lạnh của khôngkhí trong dàn

- Góc nghiêng của đường thẳng nối giữa ba diểm trạng thái không khívào 1,2 và V được biểu thị bởi phương trình

T1: là nhiệt độ không khí vào dàn lạnh : 0C

T2: nhiệt độ không khí ra khỏi dàn lạnh : 0CTrong yêu cầu thiết kế kho bảo quản ta chọn:

* Các thông số của ba trạng thái không khí:

Các thông số của điểm 1: T1 = 30C

ik1 = 3,02 kj/kg : i”1 = 11,9 kj/kg vậy : i1 = ik1 + 1 i

2

ik2 = 1,00 kj/kgi”2 = 10,2 kj/kgvậy :

i2 = ik2 + 2 i”2

= 1,00 + 0,95.10,2

= 10,6 kj/kgd”1 = 0,00475 kg/kg

d2 = 2d”2 = 0,00411.0,95 = 0,0039 kg/kgkhi đó tỉ số nhiệt ẩm là :

* Thông số của điểm V:

- Được xác định theo công thức sau:

Bằng cách chọn nhiệt độ tv sao cho thỏa mản đẳng thức (a)

Ta chọn trước tv để tính toán Sau đó theo biểu thức (a) để kiểm tralại :

Giả sử cho tv = 0,50C

Tra đồ thị không khí ẩm và dùng phương pháp nội suy ta cócác thông số điểm V:

ikv = - 0,08 kj/kgi”v = 9,24 kj/kg

iv = ikv + v i”v

= - 0,08 + 9,24

= 8,94 kj/kg

dv = d”v = 0,0037kg/kg

kiểm tra lại bằng cách thế các giá trị vừa tìm được vào phương trình (a)

Với ℰ = 8350 sai số có thể chấp nhận được

Bảng thông số vừa tìm được

Trạng thái

không khí Nhiệt độ 0 C Độ ẩm %

Entapy kj/kg Độ chứa hơi

II./ Tính toán nhiệt dàn lạnh

- Dàn bay hơi môi chất R22 có các ống đồng được bố trí song songnhau nên ta chọn bước ống đứng bằng bước ống ngang ( Sd = Sd)

- Các thông số ban đầu của việc tính toán dàn bay hơi

Theo máy lạnh của Trần Thanh Kỳ thì đường kính của ống nên chọn theo năng suất lạnh của dàn bay hơi Cụ thể nếu là dàn lạnh freon:

Năng suất lạnh Q 0 (kW) Đường kính ống (mm)

= 0,0116 mChọn vận tốc của không khí

ω k 5 (m/s)

b Từ đó ta tìm được trị số renol là :

= 4316,8Với = 13,426.10-6 (m/s)

Thay các giá trị vừa tìm được ở a,b,c,d,e và f vào côngthức (**) ta có giá trị Nu :

Nu = C.Ren = 0,0324.4316,80,681 35-0,09872

= 12,22

7 Số tỏa nhiệt về phía không khí :

Không khí được đối lưu cưỡng bức tuần hoàn trong phòng lạnh nên hệ sốtỏa nhiệt của không khí được xác định:

= 25,87 ( W/m2k)Với :

bảng tính chất vật lý của không khí khô

: là chiều dày lớp tuyết bám vào dàn bay hơi (m)

E = = = 0,893 (m)

12.Số tỏa nhiệt về phía không khí quy đổi theo mặt trong của ống:

αqtr = αq ( E.ψ + ) W/m2K

Trong đó : các thông số αq, , , E, F 0 đã tính ở phần trước

Ψ : là hệ số không đều của sự truyền nhiệt theo chiều cao ống:

17.Điện tích truyền nhiệt của một cụm ống khi bố trí các cụm ống dọc theo chiều chuyển động của không khí ( theo TL:3):

Sơ đồ bố trí ống

Từ các số liệu tính toán, so với các thông số trong cataloge của nhà sản xuất ta

chọn được thiết bị bay hơi của hãng Frgas – bohn với các thông số sau:

- Model : KB 4720

- Năng suất lạnh: 25 kw

- Chiều dài 2870mm, chiều cao: 842mm, chiều rộng: 844mm

- Công suất quạt : 700w