Đồ án thiết kế hệ thống làm lạnh bảo quản thực phẩm tàu hàng 4000 tấn kèm bản vẽ

- Việc thiết kế hệ thống làm lạnh bảo quản thực phẩm đợc thiết kế tuân theoQuy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép TCVN 6259 - 1997 của Đăngkiểm Việt Nam 1997.. Do đóviệc bố trí máy n

Phần I

giới thiệu chung

1 Giới thiệu chung về tàu

1.1 Xuất sứ của tàu.

Tàu hàng 4000 T đợc thiết kế và đóng mới tại Việt Nam Đợc thiết kế bởiTrung Tâm t vấn kỹ thuật công nghiệp tàu thủy thuộc Tổng công ty công nghiệp

tàu thủy Việt Nam thảo mãn “Quy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép –

1997 của Đăng Kiểm Việt Nam (TCVN 6259: 1997)”, và bảo đảm các công ớc

quốc tế SOLAS 73/78; MARPOL 73/78 và bổ sung năm 1993 Tàu đợc thiết kế và

đóng mới theo đơn đặt hàng của Công ty vận tải Biển Đông, có tên là “Sông Vân 01

– ” Tàu đợc đóng tại Nhà máy Đóng tàu Nam Triệu

1.2 Loai tàu và công dụng.

Loại tàu vỏ thép, kết cấu hàn, có một boong chính liên tục và đáy đôi, buồngmáy và thợng tầng bố trí phía đuôi tàu, lắp 01 máy chính loại Diesel (chạy dầuHFO) lai một chân vịt Tàu dùng để chở hàng bách hoá giữa các cảng biển ở khuvực Đông Nam á và biển Đông, trọng tải Ph= 4000 tấn

1.3 Tốc độ và tầm hoạt động.

- Tốc độ tàu trong điều kiện thử với chiều sâu luồng lớn hơn 10 m, giókhông quá cấp 30B “ Beaufort scale”, đạt đợc khoảng 12,5 hải lý/giờ

- Trọng điều kiện khai thác tàu đạt tốc độ 11,5 hải lý/giờ

- Dự trữ dầu nớc trên tàu bảo đảm thời gian hoạt động liên tục 20 ngày

1.4 Vùng hoạt động và cấp tàu.

- Tàu hoạt động trên tuyến biển quốc tế, trong vùng Đông Nam á và biển

Đông, thuộc vùng biển cấp không hạn chế

+ Chiều dài lớn nhất : Lmax = 89,56 ( m )

+ Chiều dài giữa hai trụ : Lpp = 82,00 ( m )

1.6.1 Bố trí d ới đáy đôi:

- Tàu bố trí đáy đôi từ suốt Sn 27  Sn 120 với chiều cao h = 1200mm.Buồng máy bố trí từ Sn 7 Sn 27

1.6.2 Không gian từ đáy đến boong chính:

* Khu vực I: Vùng đuôi tàu từ vách lái đến Sn7 gồm két chứa nớc dằn, két

n-ớc ngọt, khoang chứa két thải

- Vị trí: + Két nớc ngọt mạn trái – mạn phải: Từ sờn lái đến Sn2

+ Két nớc dằn: Từ Sn2  Sn7 Khu vực giữa khoang bố trí một kétthải dạng không liền vỏ

* Khu vực II: Khoang buồng máy:

- Khoang máy từ Sn7 đến Sn27 Trong khoang máy có chứa két dầu đốt hàngngày, két nớc ngọt dự trữ (mạn trái phải), két dầu bẩn, két dầu nhờn dự trữ, theochiều dài khoang máy có kết cấu sàn lửng

- Bố trí các thiết bị trong buồng máy:

+ Trên sàn đáy: Bố trí máy chính ở giữa tàu, các tổ bơm phục vụ các

- Từ Sn120 đến mũi, bố trí khoang dằn mũi, hầm xích neo

Khoang mũi từ Sn120 đến hết mũi, trong khoang mũi đặt 2 sàn Sàn thứ nhấtcách đờng chuẩn 3300mm, sàn thứ hai cách đờng chuẩn 5000mm, từ sàn thứ hai

đến boong chính khoảng Sn120 đến Sn123 bốt trí thùng xích neo

1.6.3 Bố trí trên boong chính:

- Trên boong chính chia làm 3 khu vực chính:

- Từ lái đến Sn31 boong nâng lái

- Từ Sn31 đến Sn114 là boong chính trên khu vực khoang hàng

- Từ Sn114 đến mũi boong nâng mũi

* Vùng boong nâng mũi:

- Từ Sn115 đến mũi: Bố trí các kho tạp phẩm, kho sơn, kho thiết bị, các kho

có cửa ra vào từ boong chính

- Trên boong nâng mũi: Bố trí máy kéo neo các thang cuốn cáp, cột bít chằngbuộc, lên xuống boong nâng bằng hai cầu thang đặt sát mạn

1.6.4 Bố trí trên boong nâng lái đến boong cứu sinh:

- Từ vách sờn lái đến vách Sn5 khu vực bố trí 02 tời cô dây, 02 tời cuốn dây,

02 cột bít thẳng hàn D219, 02 cột bít thẳng hàn D300, 02 sô ma con lăn Tại khuvực này bố trí hãm xích neo đuôi và tời neo đuôi

- Từ Sn5 đến Sn27: Bố trí khu vực ở và sinh hoạt của sĩ quan, bếp buồng ăncho sĩ quan và thủy thủ, vệ sinh, vách ngoài của lầu cách mạn 1500mm Giếnghầm máy từ Sn10 đến Sn20, vách dọc giếng hầm máy cách tâm 1800mm

+ Vị trí bếp giữa tàu từ Sn5 đến Sn10

+ Buồng ăn của thủy thủ ở mạn trái từ Sn7 đến Sn17, tiếp đến là buồng vệsinh sĩ quan

+ Buồng ăn của sĩ quan ở mạn phải từ Sn7 đến Sn15

+ Từ Sn15 đến Sn20 mạn phải bố trí buồng 2 sĩ quan

+ Phía trớc từ Sn22 đến Sn27 bố trí 04 buồng cho 3 sĩ quan và máy ởng( mạn phải)

tr-+ Từ boong nâng lái đi lên boong cứu sinh có 3 cầu thang: Hai cái ngoài vàmột cái bên trong trong thợng tầng

+ Từ boong nâng lái xuống boong chính có 4 cầu thang: Hai cái ngoài vàhai cái bên trong thợng tầng

1.6.5 Bố trí từ boong cứu sinh đến boong lái:

- Xung quanh giếng khoang máy là các kho và các buồng máy phát điện bờ,

ắc quy, WC sĩ quan mạn trái, bên mạn phải bố trí buồng điều hoà tập trung vàbuồng 1 sĩ quan Phía trớc từ Sn22 đến Sn27 bố trí buồng ở của thuyền trởng,máy trởng, VTĐ và các sĩ quan khác

- Hai bên mặt boong sát mạn bố trí 2 xuồng cứu sinh và 2 phao tự thổi

- Từ boong cứu sinh xuống boong nâng lái có 3 cầu thang

+ 1 cầu thang bên trong tại Sn19 đến Sn20

+ 2 cầu thang bên ngoài tại Sn 5,5 đến Sn7

- Từ boong cứu sinh lên boong lầu lái có 3 cầu thang:

+ 1 cầu thang bên trong tại Sn19 đến Sn20

+ 2 cầu thang bên ngoài tại Sn8,5 đến Sn10

1.6.6 Bố trí từ boong lầu lái:

- Trên boong lầu lái từ Sn8 đến Sn27, bố trí nắp hầm máy, trên nắp hầm máy

bố trí quạt gió ống khói

- Từ Sn20 đến Sn27 bố trí buồng hải đồ và buồng lái

- Boong lầu lái xuống boong cứu sinh bằng hai cầu thang ở phía cuối từ Sn8

đến Sn27 và một cầu thang bên trong buồng lái

- Boong lầu lái lên nóc boong lầu lái bằng hai cầu thang đặt cách tâm1700mm tại vị trí Sn16 đến Sn20

1.6.7 Bố trí từ nóc lầu lái:

Trên nóc lầu lái bố trí cột đèn hiệu la bàn chuẩn và thiết bị tín hiệu, âm thanh

1.7 Kết cấu của tàu.

- Tàu đợc bố trí 04 boong phía trên boong chính, có chiều cao các boong ởmặt phẳng dọc tâm nh sau:

+ Boong chính đến boong nâng đuôi : 2,5 m+ Boong nâng đến boong cứu sinh : 2,4 m+Boong cứu sinh đến boong buồng lái : 2,4 m+ Boong buồng lái đến nóc ca bin : 2,5 m+ Boong chính đến boong nâng mũi : 2,5 m

Hệ thống kết cấu của đáy, đáy đôi và boong theo hệ thống dọc, mạn theo hệthống ngang, vùng mũi và đuôi theo hệ thống ngang, thợng tầng và đuôi theo hệthống ngang.

+ Chiều dày tôn mạn giữa tàu : S = 12 mm

+ Tôn boong vùng giữa tàu : S =12 mm

+ Tôn boong vùng mũi và lái : S = 10 mm

250 x 14

+ Sống ngang, sống dọc : T

450 x 14

250 x 16

+ Xà ngang công xon : T

14 S

400 x 16

250 x 14

+ Sờn công xon : T

1100 x 14

400 x 16

150 x 12

150 x 12

* Số thuyền viên trên tàu:

- Theo cách bố trí các buồng ở của thuyền viên trên tàu bên vỏ và địnhbiên tổng số thuyền viên theo Quy phạm:

+ Tổng số thuyền viên trên tàu là: 24 ngời.

2 Giới thiệu về hệ động lực.

2.1 Giới thiệu về động cơ chính:

Động cơ chính của tàu là loại động cơ Diesel:

- Ký hiệu: 8L28/32A, do hãng ZJMD - Trung Quốc sản xuất theo licence củaMAN B&W

- Số lợng: 01 chiếc

- Kiểu 4 kỳ tác dụng đơn, hình thùng, xi lanh 1 hàng thẳng đứng, làm mátgián tiếp, bôi trơn cỡng bức các te ớt, khởi động bằng không khí nén, tăng ápbằng tua bin khí xả, làm mát khí nạp

+ Suất tiêu hao nhiên liệu

- Nếu chạy dầu DO : ge = 485 l/ h

- Nếu chạy dầu FO : ge = 440 l/ h+ Suất tiêu hao dầu nhờn : gm = 5,2 l/ h

2.2 Bộ truyền động, hệ trục và chân vịt:

- Bộ truyền động của hệ động lực là loại truyền động thông qua hộp số có tỉ sốtruyền: i = 3,425:1.

- Tàu đợc bố trí 01 hệ trục chân vịt nằm trên mặt phẳng dọc tâm tàu Đờng

tâm hệ trục song song và cách đờng chuẩn 2000 mm Hệ trục chân vịt bao gồm

01 trục chân vịt với chiều dài toàn bộ hệ trục chân vịt là 5800 mm

- Hệ trục chân vịt đợc đỡ trên 02 gối đỡ Gối đỡ trớc là gối đỡ babít đợc bôitrơn và làm mát bằng dầu nhờn Gối đỡ sau là gối đỡ kiểu gỗ Gay ắc đợc bôi trơn

- Suất tiêu hao nhiên liệu : 0,2 l/cv.h

2.3.2 Máy phát điện:

- Số vòng quay định mức : 1500 v/p

2.4 Tổ máy phát điện bờ:

- Ký hiệu : CCFJ30J do hãng Đông Phong - Trung Quốc sản xuất

- Vòng quay định mức : 1500 v/p

2.6 Nồi hơi phụ:

- Hệ thống nhiên liệu gồm các thiết chính bị sau: Bơm vận chuyển, thiết bị sử

lý nhiên liệu, máy lọc dầu DO, máy lọc dầu FO, các két chứa, các cụm bầu lọc,bầu hâm và bơm cấp dầu trên máy

- Các thiết bị chính có các thông số:

* Các két của hệ thống liên liệu:

+ Két dầu bẩn giữa tàu từ Sn 10  Sn 13; V = 16 m3

+ Két dầu DO dự trữ: 01 két liền vỏ; V = 40 m3

+ Két dầu FO dự trữ số 1: 01 két liền vỏ; V = 110 m3

+ Két dầu FO dự trữ số 2: 01 két liền vỏ; V = 100 m3

+ Két dầu FO dự trữ số 3: 01 két liền vỏ; V = 80 m3

+ Két trực nhật dầu DO: 02 két rời; V = 2,5 m3

+ Két trực nhật dầu FO: 02 két rời; V = 2,5 m3

+ Két trực nhật dầu DO máy phát sự cố: 01 két rời; V = 200 lít

+ Két lắng dầu FO: 01 két rời; V = 10 m3

* Bơm vận chuyển dầu DO:

- Động cơ điện lai : 1,5 kW x 50Hz x 380 V ( kiểu 7AA90- 4)

* Bơm vận chuyển dầu FO:

- §éng c¬ ®iÖn lai : 2,2 kW x 50Hz x 380 V ( kiÓu 7BA112M- 06)

* Tæ m¸y läc dÇu FO:

- §éng c¬ ®iÖn lai : 1,5 kW x 50Hz x 380 V ( kiÓu 7AA90L - 4)

* Tæ m¸y läc dÇu nhên:

- Sè lîng : 01

- Khả năng lọc (A05) : 35 Micron (tuyệt đối) /35 Micron (danh nghĩa)

* Két dầu nhờn máy nén:

- Ký hiệu : CNL100-100/250 do IRON PUMP - Đan Mạch sảnxuất.

có 1 đờng ống khí xả khi đốt dầu Đờng ống khí xả này đi độc lập và cũng đợcdẫn lên ống khói Các đầu ra ống xả đợc trang bị các tấm chặn ngăn nớc ma vào

1 Giới thiệu chung về hệ thống làm lạnh bảo quản thực phẩm

1.1 Mục đích, yêu cầu:

- Do nhu cầu ngày càng lớn về vận chuyển hàng hoá trên biển và yêu cầu về antoàn của các thuyền viên trên biển ngày càng cao Để đáp ứng một trong nhữngyêu cầu đó là nhu cầu về lợng lơng thực, thực phẩm dự trữ trên tàu phải bảo đảmchất lợng và số lợng cho mỗi thuyền viên và tất cả các thuyền viên trên tàu Để

đáp ứng đòi hỏi trên, việc tính toán và thiết kế hệ thống làm lạnh bảo quản thựcphẩm trên tàu là không thể thiếu đợc Đồng thời chúng ta cũng từng bớc thay thếcác bản thiết kế mua của nớc ngoài bằng các thiết kế ở trong nớc do các Viện

Thiết kế trong nớc thiết kế Thì việc tính toán thiết kế hệ thống làm lạnh bảoquản thực phẩm là một trong những công việc mà các cán bộ phòng thiết kế phảilàm Để đảm bảo đầy đủ thực phẩm cho thuyền viên trên tàu, khi tàu đang hànhtrình trên biển và lợng dự trữ do điều kiện thời tiết hoặc vì lý do kinh tế

- Chế độ bảo quản thực phẩm là vấn đề tơng đối phức tạp và đã đợc nghiên cứurất nhiều Nó luôn thay đổi theo điều kiện, tính chất sản phẩm, phơng pháp làmlạnh và bảo quản Viêc chọn đúng chế độ bảo quản nh nhiệt độ, độ ẩm, thông gió(vận tốc gió lu thông trong buồng, số lần thay đổi không khí) cách xếp đặt, đónggói sẽ làm tăng đáng kể chất lợng và thời gian bảo quản thực phẩm

- Việc thiết kế hệ thống làm lạnh bảo quản thực phẩm đợc thiết kế tuân theoQuy phạm phân cấp và đóng tàu biển vỏ thép (TCVN 6259 - 1997) của Đăngkiểm Việt Nam 1997

- Hệ thống phải hoạt động tin cậy, đảm bảo tốt chất lợng của thực phẩm

- Trọng lợng kết cấu nhỏ gọn, rẻ, dễ kiếm, an toàn không làm ảnh hởng xấu

đến đối tợng khác và thích ứng với các chế độ hoạt động

1.1.1 Thời gian hành trình của tàu:

- Thời gian hoạt động xa nhất (liên tục) của tàu: tht = 20 ngày

 chọn: tđb = 3 ngày

- Thời gian phát sinh do thời tiết và sự cố: tps = (5  10) ngày

Vậy tổng thời gian cần tính toán là: t = tht + tđb + tps = 30 ngày

1.1.2 Nhu cầu thực phẩm của thuyền viên trong một ngày đêm là.

Chế độ dinh dỡng của thuyền viên là gồm 3 bữa ăn chính và thêm 2 bữa ăn phụ(sữa, hoa quả )

Để bù lại tối thiểu phần năng lợng mà mỗi thủy thủ đã tiêu hao trong một ngày

đêm, và dựa vào “Quy phạm của Đăng kiểm Việt Nam” - Bộ Lao động, về lợng

l-ơng thực thực phẩm cho chế độ dinh dỡng của mỗi thuyền viên trong một ngày

đêm là:

Lợng thực phẩm cần bảo quản là: Cá, thịt, rau xanh, hoa qủa, trứng, nớc giảikhát, mỡ và dựa vào quy định của Đăng kiểm và Bộ Lao Động ta có chế độ dinhdỡng thực tế cho một thủy thủ trong một ngày đêm là:

Trong đó: K - hệ số dự trữ để tính tới phát sinh thực tế; K = 1,2  2

n - số lợng thuyền viên n = 24 ngời

m - nhu cầu thực phẩm của 1 thuyền viên trong 1 ngày

(kg/ng-t (ngày) M (kg)

(kg/ng-t (ngµy) M (kg)

Tên thực

phẩm

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

Mở

Đóng

1  3tháng

12 18tháng

-29

9090

Mở

Đóng

1  2 tuần

8  10tháng

Cải bắp, súp lơ -2  0

-18

9090

Mở

Đóng

0,5  3tháng

10 12tháng

Tên thực

phẩm

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

65  75

65  75

74

80  85

3  53

Thời gian

(tháng)

10 15

0 20

10 15

80  85

80  85

3  53

Độ ẩm

t-ơng đối (%)

Chế độ thông gió

Thời gian bảo quản

6  12tháng

Tên thực

phẩm

Giới hạn nhiệt độ ( 0 C)

Độ ẩm

t-ơng đối (%)

Chế độ thông gió

Thời gian bảo quản

Bảng2.5: Chế độ bảo quản hàng đông lạnh trên tàu thủy

Tên thực

phẩm

Tiêu chuẩn chất hàng

Giới hạn nhiệt

độ ( 0 C)

Độ ẩm tơng đối (,%)

tuần hoàn không khí (l/h)

Hệ số thông gió (n,1/24h)

3,0 3,5

25  18

25  18

2,4 12Thịt xông

độ nhiệt độ trong mỗi kho bảo quản gần giống nhau

Thực nghiệm cho thấy: Đối với các sản phẩm sống nh rau, hoa quả tơi, khi bảoquản lạnh không đợc đa nhiêt độ bảo quản xuống thấp hơn qui định Khi nhiệt độquá lạnh có thể làm giảm chất lợng của rau quả hoặc làm hỏng hẳn chúng không sử dụng đợc nữa Các sản phẩm động vật chết có thể bảo quản ở nhiệt độthấp hơn quy định Nhiêt độ càng thấp thời gian bảo quản càng dài mà không làmgiảm chất lợng sản phẩm Thịt lợn, bò, gia cầm, cá thờng đợc bảo quản ở nhiệt độtừ: (-12  -23)0C

Vậy chia kho lạnh thành hai buồng bảo quản và một buồng đệm với chế độbảo quản nh sau:

Trong đó:

Kho thịt lạnh: Dùng để chứa thịt, cá có nhiệt độ bảo quản theo bảng 1.1,2,3 [2] và phụ lục 2 - [ 1 ] chọn là: - 200C, chế độ thông gió đóng

Kho rau lạnh: Dùng để chứa rau xanh, hoa quả, trứng nhiệt độ bảo quản

theo bảng 1.1,2,3 [ 2 ] và theo phụ lục 2 - [ 1] chọn là: 30C, chế độ thông gió mở

- Buồng đệm nhiệt độ là 80C, chế độ thông gió đóng

2.1 Chọn vị trí buồng bảo quản.

Việc bố trí buồng bảo quản thực phẩm ở vị trí sao cho gọn, việc bố trí đờngống đợc đơn giản, gần nhà bếp để tiện cho việc lấy thực phẩm Thuận tiện choviệc xuất cũng nh nhập thực phẩm

Do buồng máy và cabin của tàu đợc bố trí phía đuôi tàu (từ Sn7 Sn27) Do đóviệc bố trí máy nén và bầu ngng đợc bố trí trong buồng máy, để cho việc đi ống

từ máy nén, bầu ngng đến buồng bảo quản đợc đơn giản, bố trí buồng bảo quảnthực phẩm ở trên boong chính, theo bố trí bên vỏ ta có kho lạnh đợc bố trí ở giữatàu từ Sn2  Sn6 Để nhiệt độ bảo quản trong hai buồng bảo quản luôn ổn đinhngay cả khi mở cửa kho lạnh, bố trí thêm 1 buồng đệm ở giữa hai buồng

- Theo kết cấu của tàu từ Sn6  Sn8 là hành lang vào các buồng của boongchính, bên mạn trái của tàu từ Sn2  Sn6 nhìn từ lái là buồng giặt phơi Còn bênmạn phải của tàu là kho lơng thực đợc bố trí từ Sn2  Sn6 và hành lang để đi vàobuồng máy lái, hành lang rộng 1m Từ Sn-6  Sn2 là buồng máy lái, buồng máylái tiếp giáp với vách sau kho lạnh

- Từ những thiết kế kết cấu bên vỏ và cách bố trí các buồng ở trên ta có vị trícủa các vách tiếp giáp nh sau:

+ Vách trái kho thịt lạnh tiếp giáp với buồng giặt phơi có chiều rộng 3m

+ Vách phải tiếp giáp với hành lang đi vào buồng máy lái rộng 1m và kho lơngthực rộng 3m

+ Vách sau tiếp giáp với buồng máy lái

+ Vách trớc tiếp giáp với hành lang đi vào các kho và buồng rộng 1,2m

+ Giữa hai kho thịt lạnh và rau lạnh bố trí thêm 1 buồng đệm không khí đểtránh hiện tợng nhiệt lợng xâm nhập vào kho lạnh khi mở cửa có chiều rộng0,8m

+ Sàn kho lạnh tiếp giáp với buồng máy

+ Trần kho lạnh tiếp giáp với boong nâng lái

Vị trí cụ thể của các kho lạnh và buồng đệm đợc biểu diễn trên hình1.

2.2 Diện tích sàn cần thiết của buồng:

Diện tích mặt sàn cần thiết thờng lớn hơn (30  70)% diện tích tính toán do có

kể đến sự chiếm chỗ của kết cấu cách nhiệt, lắp đặt thêm thiết bị sản xuất nớc đá,dàn bay hơi, lối đi, rãnh không khí, các đờng ống bố trí trong kho lạnh

- Buồng I chứa rau, hoa qủa có chiều dài theo chiều rộng tàu là 3m

Diện tích sàn thực tế của buồng I là:

SI = 3 2,4 = 7,2 (m2)

- Buồng II chứa thịt, cá có chiều dài theo chiều rộng tàu là 1,2m

Diện tích sàn thực tế của buồng II là

SII = 1,2 2,4 = 2,88 (m2)

- Buồng III là buồng đệm có chiều dài theo chiều rộng tàu là 0,8m

Diện tích sàn thực tế của buồng III là:

S = 0,8 2,4 = 1,92 (m2)

Tæng diÖn tÝch sµn cho c¸c buång b¶o qu¶n lµ:

2.3.6 Thể tích các buồng khi cha bọc cách nhiệt:

3.1 Hệ thống làm lạnh không khí bay hơi trực tiếp.

Làm lạnh bằng bay hơi trực tiếp là ngời ta cấp công chất làm lạnh lỏng vào dànống (các dàn bay hơi), hay các thiết bị làm lạnh không khí đợc bố trí ngay trongbuồng lạnh Quá trình trao đổi nhiệt giữa không khí ở trong buồng lạnh với côngchất làm lạnh sôi ở bên trong ống thông qua diện tích trao đổi nhiệt của các dànống Hệ thống làm lạnh bằng bay hơi trực tiếp có các u điểm sau

- Hệ thống gọn nhẹ do không cần bầu bay hơi không cần chất tải nhiệt trunggian và các thiết bị liên quan đến chất tải nhiệt trung gian

- Hệ thống làm việc ở nhiệt độ sôi cao hơn do đó chi phí công suất giảm

Tuy vậy hệ thống làm lạnh bằng bay hơi trực tiếp cũng tồn tại một nhợc điểm

là có nguy cơ rò rỉ công chất làm lạnh vào hàng hoá bảo quản tại những chỗ nốihoặc những chỗ hở do chấn động của vỏ tàu hoặc do va đập của hàng hóa trongkhi bốc xếp hoặc xếp không chặt

Chính vì lý do này mà Quy phạm không cho phép sử dụng hệ thống làm lạnhbằng bay hơi trực tiếp nhờ các dàn bay hơi trên các tàu đông lạnh chuyên dụng,chỉ cho phép sử dụng hệ thống làm lạnh bằng bay hơi trực tiếp với công chất làmlạnh là Frêon trong những buồng lạnh có dung tích nhỏ hơn 300m3

+ Làm lạnh bằng không khí tránh đợc hiện tợng rơi ẩm lên hàng hoá.

Tuy nhiên hệ thống làm lạnh bằng không khí cũng có nhợc điểm nh sau:

+ Do tồn tại quạt gió với công suất lớn nên chi phí lạnh tăng một lợng tơngứng với công suất động cơ lai quạt

+ Tồn tại các dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu cách nhiệt ở bộ làm lạnhkhông khí bố trí ở bên ngoài buồng lạnh Khi bố trí các bộ làm lạnh không khí ởbên trong buồng lạnh thì tránh đợc các tổn thất này tuy nhiên sẻ làm giảm khônggian chở hàng và gây khó khăn cho việc bốc xếp hàng hoá

Những nhợc điểm này làm giảm phạm vi ứng dụng của bộ làm lạnh không khírất nhiều

Theo Quy phạm thì cho phép sử dụng hệ thống làm lạnh không khí với côngchất làm lạnh là Freon trên tất cả các tàu không phụ thuộc vào dung tích hầmhàng Trừ một số tàu đánh cá đợc Đăng kiểm cho phép mới đợc sử dụng hệ thốnglàm lạnh bằng không khí với công chất làm lạnh là NH3

3.3 Hệ thống làm lạnh bằng nớc muối.

Ưu điểm cơ bản của hệ thống làm lạnh bằng nớc muối là khai thác đơn giảnkhả năng tích lũy cao do nhiệt dung riêng của nớc muối lớn Đợc sử dụng trên tấtcả các tàu và với mọi loại công chất

3.4 Hệ thống làm lạnh hỗn hợp.

Sử dụng hệ thống làm lạnh hỗn hợp có thể bù đắp các u nhợc điểm của hệthống làm lạnh bằng không khí và hệ thống làm lạnh bằng nớc muối ở một mứcnào đó

3.5 Kết luận

* Từ những phân tích về các hệ thống và chất công tác ở trên, thấy rằng hệ thống làm lạnh không khí bay hơi trực tiếp là rất thích hợp với việc bảo quản các

kho thực phẩm dới tàu

* Vậy với nhiệm vụ thiết kế đề ra, chọn phơng pháp trao đổi nhiệt giữa côngchất làm lạnh và không khí trong kho thực phẩm là trao đổi trực tiếp nhờ các quạtthổi bố trí trong các kho lạnh

-Nhóm II: Các công chất độc hại có thể cháy.

R1130, R611, R160, R764, R40, R717

- Nhóm III: Các công chất dễ nổ, dễ cháy, nguy hiểm:

R600, R601, R290, R170, R1150, R50

Từ sự phân loại trên ta thấy các công chất ở nhóm I là an toàn nhất, và theothực tế sản xuất, hiện nay ngời ta thờng sử dụng hai loại công chất thuộc nhóm Ilàm công chất làm lạnh cho các hệ thống máy lạnh thực phẩm dới tàu, đó là R12

và R22

So sánh và phân tích u nhợc điểm và tuỳ theo điều kiện cụ thể của kho lạnh đểchọn một trong hai công chất làm lạnh trên làm công chất làm lạnh cho hệ thống.Sau đây là các tính chất cơ bản của R12 và R22

Hữu hạn

Có khả năng hấp thụ

- Frêon 12 là có công thức hoá học là CF2Cl2 , ký hiệu thơng mại R12

+ Hay đợc dùng cho các máy lạnh thực phẩm dới tàu, trong các hệ thống điềuhoà không khí của một số tàu, trong các tủ lạnh và tủ bảo quản

+ Đây là loại công chất rất an toàn, vì không độc hại, không cháy, không

nổ

+ Tính an toàn của R12 còn ở chỗ nó ngng tụ ở áp suất không cao trong các

điều kiện bình thờng, R12 hoà tan trong dầu ở mọi điều kiện nhiệt độ công táccủa máy lạnh Điều đó không những làm cho vấn đề hoàn dầu đơn giản mà còntăng hiệu suất và sản lợng lạnh của hệ thống Vì R12 hoà tan lớp màng dầu trên

bề mặt các ống của bầu bay hơi và bầu ngng, cải thiện điều kiện truyền nhiệt ởcác thiết bị trao nhiệt

+ Tuy nhiên khi hơi frêon hoà vào dầu sẻ làm giảm độ nhớt của dầu và khimáy nén ngừng hoạt động lợng frêon hoà vào dầu tăng thêm làm tăng dung dịch

dầu - frêon trong các te máy nén Khi khởi động máy nén áp suất trong các tetăng nhanh, làm giảm frêon trong dầu sôi dẫn đến và làm gián đoạn cấp dầu + Nớc hầu nh không hoà tan trong R12, nớc lẫn vào frêon không những tạokhả năng tác dụng lên kim loại, mà còn phá hoại hoạt động của máy nén lạnh nhlàm tắc van tiết lu.

+ Nếu R12 tinh khiết thì gần nh không ăn mòn kim loại, nếu lẫn nớc thì ănmòn sắt thép, thiếc, chì trong các mối hàn không ăn mòn đồng

+ Tính bền vững hoá học cao, cách điện tốt

+ Nặng hơn không khí

+ Khả năng hoà tan mỡ bôi trơn, phá huỷ cao su tự nhiên

+ Không màu, không mùi, không độc hại với con ngời, ở nhiệt độ cao có thểphân tích thành forgen rất độc

+ Sản lợng lạnh đơn vị thể tích của R12 không cao so với một số frêon thôngdụng khác

* Ưu việt cơ bản của R22 so với R12 là sản lợng lạnh đơn vị thể tích lớn hơn.Với cùng một sản lợng thể tích máy nén, sản lợng lạnh của máy nén R22 lớn hơn60% so với máy nén R12

R22 có khả năng hấp thụ nớc lớn hơn R12, do đó trờng hợp tắc ẩm ở van tiết lu

ít gặp hơn

Theo [ 2] thì R12 bị đình chỉ sử dụng vào tháng 12 năm 1995 tại Viên, cònR22 thì cho phép sử dụng đến năm 2030 sẻ đình chỉ hoàn toàn Vì chúng lànhững hợp chất hoá học gây ra các lỗ thủng tầng ôzôn và hiện tợng lồng kính(làm nóng trái đất)

Vậy từ những phân tích và so sánh trên, cùng với đặc điểm của máy lạnh thiết

- Sản l ợng lạnh cần thiết của máy nén đ ợc xác định theo công thức:

+ t w - nhiệt độ n ớc làm mát vào bầu ng ng đ ợc lấy từ n ớc biển nên

có thể lấy bằng nhiêt độ n ớc ngoài tàu Theo nhiệm vụ th tàu đ ợc thiết kế theo cấp không hạn chế và có vùng hoạt động là khu vực biển Đông và Đông Nam á Nên theo phụ lục 1 - [1] ; Lấy: t w = 30 0 C

+  t k - là độ chênh nhiệt độ, với các hệ thống làm lạnh tàu thủy

+ t tb : là nhiệt độ không khí trong buồng lạnh

- Nhiệt độ trong buồng I (buồng thịt, cá ): t tbI =

Vậy: + Với buồng I: t 0I = 3 - (5) = - 2 0 C

+ Với buồng II: t 0II = -20 - (6) = -26 0 C

- Các trạng thái bão hòa và hơi quá nhiệt của hệ thống tra bảng 6,7 - [3].

t 0II = - 26 0 C ; p 0II = 1,936.10 5 (Pa).

t 0I = -2 0 C ; p 0I = 4,665.10 5 (Pa).

t = 36 0 C ; p = 13,8) 8) 5.10 5 (Pa)

- Tỉ số tăng áp:

 = 5

5

II 0

k

10 936 , 1

10 885 , 13 P

P



= 7),17)  8) ; 



  Chọn máy nén là loại máy nén piston 1 cấp nén. 

- Công chất ra khỏi bầu ng ng là hơi bão hoà lỏng.

- Độ quá nhiệt của hơi khi ra khỏi dàn bay hơi buồng II theo tr 61 - [8]

1.1.2 Các thông số trạng thái cơ bản ở các điểm nút chu trình.

- Để xác định các thông số trạng thái của chu trình sử dụng các bảng 6,7

-[3], và nội suy.

- Các thông số trạng thái cơ bản ở các điểm nút chu trình:

* Điểm 3 ` : Trạng thái bão hoà lỏng.

* §iÓm 5: Tr¹ng th¸i b·o hoµ kh«.

- Lµ tr¹ng th¸i ra khái dµn bay h¬i buång I vµ ®i vµo dµn bay h¬i buång III

22 0 C

t 2 1' =

-26 0 C

v 2 1' =0,11565m 3 / kg

i 2 1' =693,9kj/kg s 2 1' =

1,7)915kJ/kgđộ

)20(26

)20(22i

i

iiss

ssvv

vvt

t

t

t

' 1 1 ' 1 2

' 1 1 ' 1 ' 1 1 ' 1 2

' 1 1 1 ' 1 1 ' 1 2

' 1 1 ' 1 '

v 5 ’’= 0,05224 (m 3 /kg).

i 5 ’’= 7)09,556 (kj/kg).

s 5 ’’= 1,7)7)29 (kj/kg.độ).

* Điểm 5 ` : Trạng thái hơi qúa nhiệt.

Hơi sấy ở trạng thái 5’’ qua van điều chỉnh áp suất phía tr ớc đạt trạng thái 5’ để đi vào ống góp công chất thể hơi

p 5’ = p 0II = 1,936.10 5 (Pa)

i 5 ’= 7)09,56 (kj/kg).

Các thông số(v 5’ ; i 5’ ; s 5’ ) đ ợc xác định bằng ph ơng pháp tra bảng 7-[3] và nội suy theo p 5' , t 5’ nh trên có :

7 , 497 5 , 541 i

' 4 4

2 , 470 5 , 541 i

7

' 6 6

II ' 1 I ' 5 1

G G

G i G i i







Các thông số(v 1 ; t 1 ; s 1 ) đ ợc xác định bằng ph ơng pháp tra bảng 7-[3] và nội suy theo p 1 , i 1 nh trên có:

t ( 0 C)

p.10 5 (Pa)

v.10 -3 (m 3 /kg)

i (kj/kg)

s (kj/ kg.độ)

, 541 56 , 709

) 38 , 90 97 , 927 (

186 , 4 i

i

Q Q G

4 '' 5

III 0 I 0

186 , 4 18 , 1249 i

i

Q G

6 ' 1

II 0

, 34 863 , 20

017 , 34 22 , 695 863 , 20 556 , 709







Với t a là nhiệt độ n ớc ngoài tàu.

- Nhiệt độ n ớc làm mát ra khỏi bầu ng ng (t w2 ).