ai cần tài liệu chuyên ngành của ngành Kỹ Thuật nhiệt lạnh thì có thể ib cho mình qua zalo 0355045522 Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh Kho lạnh
Trang 1MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: Quy hoạch mặt bằng và lựa chọn sản phẩm bảo quản
1.1 Loại kho
Kho lạnh thương nghiệp
1.2 Kết cấu kho
Kho lắp ghép
1.3 Sản phẩm bảo quản
Với nhiệt độ kho là -2oC chọn sản phẩm bảo quản là bắp cải Độ ẩm bảo
quản 80%
1.4 Vị trí kho
Kho đặt trong nhà xưởng(Hải Phòng)
Trang 2CHƯƠNG 2: Tinh chiều dày cách nhiệt và kiểm tra đọng sương
Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hùng
2.1.Chọn chiều dày panel
Bảng 3-9.Độ dày panel, hệ số k và lĩnh vực ứng dụng của kho lạnh
(Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh- Nguyễn Đức Lợi)
ST
T
Chiều dày
mm
Hệ số truyền nhiệt W/m2K
Lĩnh vực ứng dụng
nghiệp, nhiệt độ phòng 20oC
Vách ngăn kho lạnh -18 oC
Vách ngăn kho lạnh -25 oC
Trang 3Vách ngăn kho lạnh -35 oC
Vách ngăn kho lạnh -40 oC
Kho -2 oC chọn loại panel dày 100mm, hệ số truyền nhiệt = 0,22 W/m2K
2.2 Tính kiểm tra đọng sương
Điều kiện để vách ngoài không bị đọng sương là k < kmax
- k : hệ số truyền nhiệt của vách, k = 0,22 W/m2k
- kmax : hệ số truyền nhiệt đọng sương, được tính theo công thức:
kmax = αN
Trong đó:
- αN : hệ số tỏa nhiệt của môi trường bên ngoài bề mặt tường kho, W/m2k
- tN : nhiệt độ không khí bên ngoài kho, 0C
- tT : nhiệt độ không khí bên trong kho, 0C
- : nhiệt độ điểm đọng sương của không khí bên ngoài kho, 0C
Nhiệt độ và độ ẩm ngoài kho bằng nhiệt độ và độ ẩm trong nhà xưởng: t = 37oC,
ø = 80%
Tra đồ thị i-d của không khí ẩm ta có: ts= 330C
Bảng 3.16.Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bên ngoài và bên trong
Dạng và vị trí bề mặt kết cấu bao che αT
W/m 2 k
αN W/m 2 k
-Bề mặt tường, trần, sàn có gờ, tỷ số chiều cao gờ
và khoảng cách hai mép gờ < 0,24
8,7
-Tường ngoài, sàn, mái tiếp xúc trực tiếp không khí
bên ngoài
23,3
-Bề mặt hướng ra hầm mái, hoặc hướng ra các
phòng lạnh, sàn trên tầng hầm
11,6
Kmax = 11,6 = 1.189 W/m2k
Trang 4Nhận xét kmax > k Vì vậy vách ngoài kho lạnh không bị đọng sương
CHƯƠNG 3: Tính nhiệt cho kho lạnh và các thiết bị
(Sinh viên thực hiện: Triệu Quang Trung Dũng, Nguyễn Văn Dũng)
Việc tính toán nhiệt tải kho lạnh là tính toán các dòng nhiệt từ môi trường xâm nhập vào kho lạnh Đây chính là dòng nhiệt tổn thất mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải nó trở lại môi trường nóng, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa buồng lạnh và không khí bên ngoài
Mục đích cuối cùng của việt tính toán nhiệt tải kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của máy lạnh cần lắp đặt
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh Q bao gồm các thành phần sau:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, W
Trong đó:
- Q1 – dòng nhiệt đi qua kết cấu bao che kho lạnh
- Q2 – dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra trong quá trình xử lý lạnh
- Q3 – dòng nhiệt do không khí bên ngoài do thông gió Kho không bố trí thông gió, Q3=0
- Q4 – dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh
- Q5 – dòng nhiệt từ sản phẩm tỏa ra khi sản phẩm hô hấp
Trang 53.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1.
Dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần và nên do sự chênh lệch nhiệt đọ giữa môi trường bên ngoài va bên trong kho lạnh cộng với dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao, trần Dòng nhiệt Q1 được xác định theo công thức:
Q1 = Q11 + Q12 ( W ) Trong đó:
- Q11 – dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ
- Q12 – dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời
Kho lạnh được thiết kế vách và trần kho đều có tường bao và mái che nên bỏ qua dòng nhiệt qua tường và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời, Q12 = 0
Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ được xác định theo biểu thức:
Q11 = Kt.F (t1-t2), W Trong đó:
K – hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che xác định chiều dài cách nhiệt thực
F – diện tích bề mặt kết cấu bao che
F = 2.(D.R) + 2.(D.C) + 2.(R.C)
= 2.(6.5) + 2.(6.3) + 2.(5.3)
= 126 m2
t1 – nhiệt độ môi trường bên ngoài kho lấy bằng nhiệt độ trong nhà xưởng t1 = 300C
t2 – nhiệt độ không khí trong kho
Thay số:
Q11 = 0,22.126.( 30 + 2) = 887.04 (W) =0.887 (kW)
Vậy dòng nhiệt xâm nhập qua kết cấu bao che là Q1 = Q11 = 0.887 (kW)
3.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2
Q2 = 0,0116(M.C + Mb.Cb)(t1-t2)
Trong đó:
-0,0116 = 1000:(24.3600) hệ số chuyển đổi từ tấn/24 giờ sang kg/s
- M – khối lượng hàng nhập vào kho trong một ngày đêm Kho lạnh thương nghiệp, thời gian bảo quản từ 20 ngày trở lên
M = 30%E = 0,3.27 = 8.1 tấn/24 giờ
- C – nhiệt dung riêng của sản phẩm: bắp cải C=3.50 kJ/kg
- Mb – Khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm
Trang 6Lấy Mb = 10%M = 0,1.8.1 = 0,81 tấn/24 giờ
- Cb – nhiệt dung riêng của bao bì Bao bì ghỗ Cb = 2.5 kJ/kg
- t1 – nhiệt độ nhiệt độ của sản phẩm khi đưa vào kho Hàng thực phẩm nhập vào kho thương nghiệp nhỏ lấy bằng 2oC
- t2 – nhiệt độ của sản phẩm khi lấy ra khỏi kho lấy bằng nhiệt độ bảo quản của kho Thay số:
Q2 = 0,0116(8,1.3,5 + 0,81.2,5)(2 –(-2))
= 1,22 (kW)
3.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh
Q3=Mk(h1-h2)
Mk- Lưu lượng không khí của quạt thông gió,m3/s
H1 ,h2 Entapy của không khí ngoài trời và trong buồng lạnh
Mk= ==0,0054(kg/s)
Q3 =0,0054(163,54-6,253)=0,85(KW
3.4 Dòng nhiệt tỏa ra do vận hành Q4
Dòng nhiệt tỏa ra do vận hành bao gồm các thành phần:
Q4= Q41 + Q42 + Q43 + Q44 W
- Q41 – Dòng nhiệt do chiếu sáng
- Q42 – dòng nhiệt do người tỏa ra
- Q43 – dòng nhiệt do các động cơ điện
- Q44 – dòng nhiệt do mở cửa
3.3.1 Dòng nhiệt do chiếu sáng Q 41
Được xác định theo biểu thức:
Q41 = A.F = 1,2.(5.6) = 36 (W) = 0,036 ( kW)
Trong đó:
- A: nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 buồng hay nền, với buồng bảo quản đông A = 1,2 W/m2
- F: diện tích của buồng, m2
3.3.2 Dòng nhiệt do người toả ra Q 42
Được xác định theo biểu thức:
Trang 7Q42 = 350.n= 350.2= 700 (W) = 0,7 (kW)
Trong đó:
- Nhiệt lượng do một người toả ra trong khi làm công việc nặng nhọc là 350 W/người
- n : số người làm việc trong kho Kho nhỏ hơn 200 m2 chọn n=2
3.3.3.Dòng nhiệt do động cơ điện toả ra Q 43
Được xác định theo biểu thức:
Q43= 1000.N = 1000.0,5 =500 (W) = 0,5 (kW)
- N: Công suất của động cơ điện Động cơ làm việc trong kho chỉ gồm quạt dàn lạnh Giả sử động cơ có công suất 0,5 kw, sau khi chọn dàn lạnh xong ta sẽ đối chiếu lại
3.3.4 Dòng điện do mở cửa kho lạnh Q 44
Được xác định theo biểu thức:
Q44 = B.F =15.(5.6) = 450 (W) = 0.45 (kW)
Trong đó:
- F: diện tích của kho lạnh, m2
- B: dòng nhiệt riêng khi mở cửa Kho bảo quản lạnh, diện tích
dưới 50m2 và chiều cao 3m ta lấy B = 29 (W/m2)
Vậy dòng nhiệt do vận hành Q44 bằng:
Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44
= 0,036 + 0,7 + 0,5 + 0,45
= 1.686 (kW)
3.4 Dòng nhiệt tỏa ra do hô hấp
Q5=E(0,1.qn+0,9qbq) , W
E-Dung tích kho lạnh: 27 tấn
qn = 121 W/ tấn
qbq = 36 W/ tấn
Vậy : Q5 = 27 x ( 0,1x121 + 0,9x36 ) = 1201,5 (W)=1,202(KW)
Bảng tổng hợp kết quả tính toán:
Q1(KW) Q2(KW) Q3(KW) Q4(KW) Q5(KW) Q0TB(KW)
Trang 80.887 1,22 0,85 1.686 1,202 5,845
3.4 Xác định phụ tải nhiệt của thiết bị bay hơi và máy nén
3.4.1 Phụ tải thiết bị:
Q= Q1 + Q2 + Q4 +Q5 = 0,887 + 1,22 +0,85+1,686+1,202= 5,845 (kW)
3.4.2 Phụ tải nhiệt của máy nén:
Đối với kho lạnh nhỏ thương nghiệp và đời sống, nhiệt tải thành phần của máy nén lấy bằng 100% tổng các dòng nhiệt thành phần tính toán được
QMN = Q1 + Q2+Q3 + Q4+Q5 = 0,887 + 1,22 +0,85+1,686+1,202= 5,845(kW) Năng suất lạnh của máy nén:
Q0 = = = 8,768 (kW)
Trong đó:
- B: Hệ số thời gian làm việc của máy nén, kho lạnh nhỏ lấy B=0,7
- k: Hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh
t0 = -12 → k =1,05
Trang 9CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHU TRÌNH
4.1 Chọn môi chất lạnh: R404A(sinh viên thực hiện: Dương Ngọc Anh)
- Chọn môi chất lạnh R404a : đây là hỗn hợp đồng sôi mà trong thành phần hóa học của nó không chứa chlorine nên chỉ số ODP = 0
- R404a có các đặc tính tốt nhất trong các môi chất thay thế R502, nó cũng có công suất và hiệu suất tương tự nhứ R502 nhưng nhiệt độ cuối tầm nén thấp hơn đến 90oC, đảm bảo tuổi thọ của máy nén
- R404a phù hợp hầu hết với các kim loại, hợp kim và các phi kim loại chế tạo máy R404a cũng tương thích với các kim loại, hợp kim sử dụng trong hệ thống lạnh R502 nên dễ dàng thay thế
4.2 Các thông số của chế độ làm việc.(Dương Ngọc Anh)
4.2.1Nhiệt độ sôi của môi chất t 0
Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ của kho lạnh bảo quản, nhiệt độ sôi của môi chất lạnh dùng để tính toán thiết kế có thể lấy như sau:
t0 = tb – Δt0 = -2 -10=-120C
Trong đó
- tb :nhiệt độ kho bảo quản ,0C
Trang 10- Δt0: hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ sôi của môi chất lạnh và nhiệt độ không khí trong kho.Đối với dàn lạnh bay hơi trực tiếp Δt0 = 8 ÷ 130C
- Chọn Δt0= 100C
4.2.2 Nhiệt độ ngưng tụ t k
Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ Do chọn thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí nên ta có hiệu nhiệt
độ trung bình giữa môi chất lạnh nhưng tụ và không khí nằm trong khoảng 3 đến
50C, ta có:
tk=tkk +Δtk =37.7 +5 = 42,70C
Trong đó
- Tkk :nhiệt độ không khí ngoài trời ,0C
Δtk: có hiệu nhiệt độ trung bình giữa môi chất lạnh ngưng tụ và không khí nằm trong khoảng 3 đến 50C, chọn Δtk = 50C
4.2.3.Nhiệt độ quá nhiệt t qn
Nhiệt độ quá nhiết là nhiệt độ của hơi môi chất trước khi vào máy nén Nhiệt độ hơi hút bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của môi chất Mục đích của việc quá nhiệt hơi hút ẩm là để bảo vệ máy nén tránh không hút phải lỏng Ta bố trí quá nhiệt ngay trên thiết bị bay hơi, chọn độ quá nhiệt Δtqn = 5oC
tqn = to + Δtqn = -12 + 5 = -7oC
4.2.4 Nhiệt độ quá lạnh t ql
Nhiệt độ quá lạnh của môi chất là nhiệt độ của môi môi chất lỏng trước khi
đi vào tiết lưu Nhiệt độ quá lạnh càng thấp năng suất lạnh càng lớn Ở đây ta bố trí quá lạnh ngay trên thiết bị ngưng tụ nên không quá lạnh được nhiều, chọn độ quá lạnh Δtql = 3oC
tql = tk - Δtql = 42,7 - 3 = 39.7oC
Trang 114.3 Sơ đồ hệ thống và chu trình lạnh
4.3.1 Sơ đồ hệ thống
4.3.2 Chu trình
Thông số
Điểm
nút
Nhiệt độ (0C)
Áp suất (Bar)
Entanpi kJ/kg
Thể tích riêng
m3/kg
Trạng thái
-2℃
Trang 121 6 4 376 0,06 Hơi quá nhiệt
Bảng: Tổng hợp các thông số trên các điểm nút của chu trình
4.4 Tính toán chu trình lạnh.
1 Năng suất lạnh riêng khối lượng q0, kJ/kg
2. Lưu lượng môi chất qua máy nén
Ta có 0,034kg/s
3. Công nén riêng
410 – 376 = 34 kJ/kg
4. Hệ số lạnh
4.97
5. Tỷ số nén == 4.75<12 suy ra chọn máy nén 1 cấp
6. Nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng tụ
qk = h2 – h3 =410 – 204 = 206 kJ/kg
Qk = m qk = 0,034.206 = 7,004 kW
4.5 Tính chọn máy nén (sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Đạt)
Sử dụng phần mềm bitzer ta chọn được MODEL máy nén với thông số như sau
Trang 13Thông số kỹ thuật của máy nén:
4.6 Chọn thiết bị ngưng tụ (sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Đạt)
-Theo đề bài ta chọn thiết bị ngưng tụ giải nhiệt gió Dùng phần mềm Guntner để chọn thiết bị ngưng tụ với thông số sau:
Trang 14+ Công suất 7 kW
+ Môi chất: R404A
+ Nhiệt độ ngưng tụ: 47,2 0C
+ Nhiệt độ môi trường: 370C
+ Độ ẩm môi trường: 83%
4.7 Chọn van tiết lưu (sinh viên thực hiện Ngô Quang Hiến)
-Dùng phần mềm Coolselector2 để chọn van tiết lưu:
Trang 154.8.Chọn phin lọc (sinh viên thực hiện: Nguyễn Quý Ngọc Giao)
-Dùng phần mềm Coolselector2 để chọn phin lọc
Trang 16Chọn phin lọc DCR 0967-DC
Chọn mắt ga (sinh viên thực hiện: Nguyễn Quý Ngọc Giao)
Chọn mắt ga SGP 7/8
Chọn bình tách dầu (sinh viên thực hiện: Nguyễn Quý Ngọc Giao)
D t =
Trang 17Thiết bị bay hơi có lưu lượng 12,096 m3/h = 0,00336 /s
= 0,5 – 1 m/s
Vh = G vh
vh : thể tích riêng trạng thái hơi qua bình tách dầu ( kg/m3)
Với nhiệt độ bay hơi là 12 là vh = 0,035 m3/kg
Với máy nén bitzer model bên trên tra đc lưu lượng G = 610 kg/h = 0,169 kg/s
Vh = G vh = 0,169 0,035 = 0,0059 m3/s
- Bình tách lỏng tính toán tương tự nên chọn thông số như trên cho thiết bị
4.9 Chọn thiết bị bay hơi (sinh viên thực hiện Ngô Quang Hiến)
-Theo đề bài ta dùng phần mềm Guntner để chọn thiết bị bay hơi với thông số sau:
+ Công suất 7 kW
+ Môi chất: R404A
+ Nhiệt độ bay hơi: -120C
+ Nhiệt độ môi trường trong kho lạnh: -20C
+ Độ ẩm môi trường: 83%
Trang 19CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG VÀ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
Sinh viên thực hiện: Vũ Hải Đăng
5.1 Sơ đồ hệ thống
Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Chu trình của kho lạnh là chu trình 1 cấp nén với nguyên lý làm việc: môi chất được máy nén nén vào đường đẩy tại đây môi chất sẽ có nhiệt độ cao áp suất cao sau đó đi đến thiết bị ngưng tụ thực hiện quá trình ngưng môi chất tiếp sau đó môi chất đi tới bình chứa cao áp, mục đích là để đảm bảo 100% môi chất đi tới van tiết lưu là lỏng Sau khi đi qua van tiết lưu môi chất có nhiệt độ thấp áp suất thấp đi tới dàn bay hơi bên trong kho lạnh thực hiện quá trình bay hơi làm nhiệt độ trong kho giảm xuống đến nhiệt độ yêu cầu Sau khi bay hơi xong môi chất lúc này ở thẻ hơi được máy nén hút về bình tách lỏng để đảm bảo máy nén không hút phải lỏng môi chất tránh hỏng máy nén, kết thúc chu trình làm việc
5.2 Mạch điện điều khiển
Nguyên lý làm việc của mạch điều khiển:
-2℃
Trang 20- Khi nhấn ON mạch bắt đầu hoạt động, cấp điện cho rơ le trung gian AX1 Tiếp điểm thường mở của AX1 sẽ đóng lại tạo ra sự duy trì cho mạch trong suốt quá trình hoạt động Bộ điều khiển EW285 có điện, quạt dàn lạnh MF2 hoạt động, sau thời gian cài đặt chân 6 của bộ điều khiển sẽ đóng sang chân 5 cấp điện cho van điện từ SV và rơ le trung gian AX3 khi đó tiếp điểu thường mở của AX3 sẽ đóng lại cấp nguồn cho quạt dàn ngưng MF1 và máy nén MC đồng thời tiếp điểm thường mở của MC cũng đóng lại giúp duy trì mạch cho máy nén và quạt trong suốt quá trình hoạt động
- khi kết thúc 1 chu trình làm việc, đến chu trình phá băng dàn lạnh, chân 9 của bộ điều khiển sẽ đóng sang chân số 8 đồng thời ngắt chân 6 và 5 Van điện từ SV và rơ
le trung gian AX3 mất điện, tiếp điểm thường mở của AX3 sẽ bị ngắt nhưng có tiếp điểm của MC nên máy nén và quạt dàn ngưng vẫn hoạt động bắt đầu quá trình chạy rút gas Khi chạy rút gas rơ le bảo vễ áp suất LP khi đến giá trị áp suất thấp đã đặt sẽ tự động đóng lại cấp điện cho rơ le trung gian AX4, lúc này tiếp điểm thường mở của AX4 sẽ đóng lại cấp điện cho điện trở phá băng H, đồng thời lúc đó tiếp điểm thường đóng của H sẽ mở ra ngắt điện quạt dàn lạnh tiếp điểm thường đóng của AX4 lại mở ra cắt điện máy nén và quạt dàn ngưng, bắt đầu quá trình phá băng
- Trường hợp khi gặp sự cố áp suất cao do nguyên nhân nào đó, rơ le áp suất cao
HP khi thấy có tín hiệu áp suất cao hơn giá trị cài đặt sẽ tự động đóng lại cấp điện cho rơ le trung gian AX5, lúc này tiếp điểm thường đóng của AX5 sẽ thành thường
mở ngắt điện AX1 Tiếp điểm thường mở của AX1 sẽ bị ngắt cắt điện toàn bộ mạch
-khi gặp sự cố dòng quá cao, thanh lưỡng kim trong rơ le nhiệt OCR sẽ bị cong và ngắt điện cắp NC chuyển sang chân NO lúc này AX2 sẽ có điện, tiếp điểm thường đóng của AX2 sẽ mở ra ngắt điện AX1 và mạch sẽ mất điện