Khảo sát và tính kiểm tra hệ thống cấp đông máy nén vít

Khảo sát và tính kiểm tra hệ thống cấp đông máy nén vít

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LỚP : 45NL

NỘI DUNG THỰC HIỆN CỦA ĐỒ ÁN BAO GỒM

Chương I _ Tổng quan về công nghệ thiết bị cấp đông

Chương II _ Tổng quan hệ thống lạnh tại Công Ty

Chương III _ Tính toán nhiệt tải máy nén và năng suất lạnh thực tếChương IV _ Hệ thống điện động lực và điều khiển

Chương V _ Vận hành và bảo dưỡng hệ thống lạnh

Chương VI _ Kết luận và đề xuất ý kiến

MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Được sự phân công của Ban Chủ Nhiệm Khoa Chế Biến và sự hướng dẫn của thầy Lê Văn Khẩn,

em đã được nhận đồ án tốt nghiệp: “Khảo sát và tính kiểm tra hệ thống cấp đông máy nén vít”.

Tính kiểm tra một số thiết bị trong hệ thống cấp đông

Tính kiểm tra cách nhiệt buồng cấp đông

Tính kiểm tra công suất các thiết bị

Tính kiểm tra chiều dày các bình chứa

–Nhiệm vụ–Cấu tạo–Nguyên lí hoạt động–Đặc tính kĩ thuật

CHƯƠNG I _ TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG HỆ THỐNG LẠNH

Nội dung của chương này giới thiệu một số khái niệm, các vấn đề

về cấp đông thực phẩm, các phương pháp và thiết bị cấp đông

Một số khái niệm gồm làm lạnh thực phẩm, điểm đóng băng và làm lạnh đông thực phẩm

Các vấn đề về cấp đông thực phẩm gồm tác động của sự kết tinh nước đối với thực phẩm, những yếu tố ảnh hưởng của sự kết tinh nước trong thực phẩm, những biến đổi của thực phẩm trong quá trình cấp đông và thời gian làm lạnh đông thực phẩm

Các phương pháp kết đông thực phẩm gồm kết đông rất chậm, kết đông chậm, kết đông nhanh, kết đông rất nhanh và kết đông cực nhanh Các thiết bị kết đông thực phẩm gồm buồng kết đông, tủ kết đông, thổi gió, máy kết đông tầng sôi, máy kết đông băng chuyền xoắn, máy kết đông băng chuyền thẳng, máy kết đông tiếp xúc, máy kết đông nhúng chìm trong chất tải lạnh và máy kết đông trong khí hoá lỏng

CHƯƠNG II _ TỔNG QUAN

HỆ THỐNG LẠNH TẠI CÔNG TY

1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY

1 Quá trình hình thành và phát triển của Công Ty

2 Cơ cấu tổ chức và quản lí của Công Ty

3 Sơ đồ mặt bằng của nhà máy

2.TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT LẠNH

1 Ứng dụng của kĩ thuật lạnh

2 Kho lạnh và phân loại kho lạnh

3 Hệ thống cấp đông tại Công Ty

Trong đồ án tốt nghiệp này em chỉ khảo sát 1 máy nén trục vít trong hệ thống máy nén trục vít Mycom liên hoàn chạy cho 2 băng chuyền IQF 500 Kg/h

Và đây là sơ đồ hệ thống lạnh 2 máy nén trục vít chạy liên hoàn cho 2 băng chuyền IQF 500 Kg/h

CHƯƠNG III _ TÍNH TOÁN NHIỆT TẢI

MÁY NÉN VÀ NĂNG SUẤT LẠNH

• Chiều dày cách nhiệt tủ cấp đông

– Hệ số truyền nhiệt

(Do buồng cấp đông sản phẩm ở - 400C)

– Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của vách

– Hệ số toả nhiệt bên trong

Vậy trên thực tế chọn chiều dày tổng là 150 mm là hoàn toàn hợp lí

• Hệ số truyền nhiệt thực được xác định lại

) ( 131 , 0 1

2 1 1

2 1

1 1

m K

13 , 0 1

2

2 1

1 1

.K W/m

15 ,

) (

3 ,

23



) (

5 , 10

2  W/m 2 K



2 CHỌN CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC THỰC CỦA HỆ THỐNG LẠNH

Việc xác định các thông số kĩ thuật chính xác phù hợp với thực tế

ở địa phương là hết sức quan trọng cho việc thiết kế và lắp đặt một hệ thống lạnh

Chế độ làm việc của hệ thống lạnh được đặc trưng bằng 4 nhiệt độ– Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh t 0 = - 450C

– Nhiệt độ ngưng tụ t k = 400C

– Nhiệt độ quá lạnh t ql = 100C

– Nhiệt độ hơi hút t h = - 400C

• Hệ số truyền nhiệt đọng sương

Ks < Kt nên vách ngoài không bị đọng sương

) (

476 ,

1 95

,

0

2 1

1

t t

3.TÍNH NHIỆT TẢI CHO QUÁ TRÌNH CẤP ĐÔNG

1.Tính toán chi phí lạnh cho quá trình cấp đông

Chi phí lạnh cho quá trình cấp đông là lượng nhiệt lấy ra để hạ nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối quá trình cấp đông

Q SP = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5

Q 1 _ Chi phí lạnh để hạ nhiệt độ của sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ đóng băng của nước trong sản phẩm

Q 2 _ Chi phí lạnh để đóng băng toàn bộ nước tự do trong sản phẩm

Q 3 _ Chi phí lạnh để hạ nhiệt độ của nước đá tới nhiệt độ cuối quá trình cấp đông

Q 4 _ Chi phí lạnh để hạ nhiệt độ của nước không đóng băng trong sản phẩm

Q 5 _ Chi phí lạnh để hạ nhiệt độ chất khô trong sản phẩm từ nhiệt

độ ban đầu đến cuối nhiệt độ quá trình cấp đông

Bảng 3.1 _ Tổng kết các kết quả tính toán

chi phí lạnh của quá trình cấp đông

) 1

) 1

3 2

Q

3 Dòng nhiệt tổn thất do động cơ quạt

) (

20 KW

N n

4 Tổn thất nhiệt do không khí bên ngoài xâm nhập vào

) (

09 , 1 )

C G

Q KK  KK  pKK   

Năng suất lạnh Q 0 được xác định

) (

1 ,

29 , 1

F K

MNT

MNC NT

BH VTL2

TBQL

1

2 3 5

4

5 8

7 9

2 Thuyết minh chu trình

3 Xác định các thông số tại các điểm nút

Hình 3.1 _ Chu trình làm việc của hệ thống lạnh

Bảng 3.3 _ Thông số trạng thái tại các điểm nút của chu trình

5. TÍNH NĂNG SUẤT LẠNH MÁY NÉN

Nhiệt lượng xâm nhập từ môi trường vào đường ống gây quá nhiệt hơi hút về máy nén

 Cấu tạo đơn giản, số lượng chi tiết chuyển động ít

 Máy nén gọn gàng, chắc chắn, có khả năng chống va đập cao

 Năng suất lạnh có thể điều chỉnh vô cấp từ 100% xuống 10%

 Năng suất lạnh cao hơn nhiều so với máy nén piston

Nhược điểm

 Công nghệ gia công phức tạp

 Giá thành cao và cần có thêm hệ thống phun dầu, làm mát dầu

2 Cấu tạo máy nén vít

1 Piston giảm tải

2 Đầu hút máy nén tầm thấp

3 Đầu đẩy máy nén tầm thấp

4 Đầu hút máy nén tầm cao

5 Đầu đẩy máy nén tầm cao

Hình 3.2 _ Cấu tạo máy nén vít

Hình 3.3 _ Cơ chế điều chỉnh năng suất lạnh

Vì các ưu nhược điểm như vậy nên chọn máy nén cho hệ thống

để cấp IQF tại nhà máy là hệ thống 2 máy nén vít mắc liên hoàn chạy cho 2 tủ cấp đông siêu tốc IQF với Model N1612LSC – 54 – 130KW – 50Hz

Ta thấy Q MN < Q 0MN nên đảm bảo hệ thống làm việc bình thường

Và sau đây là một số hình ảnh về cụm máy nén trục vít 2 cấp được lắp đặt tại nhà máy

Hình 3.6 _ Hình chiếu đứng máy nén trục vítE-01 _ Thiết bị làm mát dầu

E-02 _ Lỏng làm mát trung gian

F-04 _ Thiết bị lọc

REF LIQUID INLET _ Lỏng vào làm mát dầu

REF GAS OUTLET _ Hơi gas ra

7. Thiết bị ngưng tụ

1 Cấu tạo

13 12

11

10 9

8 7 6

5

4

3 2

1

Hình 3.7 _ Thiết bị ngưng tụ bay hơi

1 Ống trao đổi nhiệt

2 Ưu điểm

Có thể thiết kế rất lớn mà không bị hạn chế bởi bất kỳ lí do nào

Ít tiêu tốn nước hơn so vơi các thiết bị ngưng tụ khác vì nước sử dụng theo kiểu tuần hoàn

Các dàn ống kích thước nhỏ nên làm việc an toàn

Dễ chế tạo, vận hành và sửa chữa

8.THIẾT BỊ BAY HƠI

1 Vai trò của thiết bị bay hơi

2 Cấu tạo

3 Nguyên lí làm việc

Hình 3.8 _ Băng chuyền cấp đông siêu tốc

Sản phẩm cấp đông Tôm, cá filê, mực Nhiệt độ sản phẩm vào/ra 0 C 10 / - 18

Nhiệt độ không khí trong buồng 0 C - 41 / - 43

Phương pháp cấp dịch Bơm dịch

Vật liệu băng chuyền Thép không gỉ

Chiều dày cách nhiệt vỏ buồng mm 150 Chiều dài buồng cấp đông mm 11.000 Chiều rộng buồng cấp đông mm 3.400 Chiều cao buồng cấp đông mm 3.200 Thời gian cấp đông Phút

Phương pháp xả băng Bằng nước hoặc gas nóng

9. CÁC THIẾT BỊ PHỤ CỦA HỆ THỐNG

1.Bình chứa cao áp

Bình chứa cao áp dùng để chứa lỏng môi chất ở áp suất cao, giải phóng bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị ngưng tụ, duy trì sự cấp lỏng liên tục cho van tiết lưu

12

9

8 7

6 5 4 3 2

Khối lượng (kg)

1,5PB2.Bình chứa thấp áp800 x 8 3790 810 1,5 700

Bình chứa thấp áp nhằm đảm bảo tuần hoàn

môi chất lạnh trong thiết bị bay hơi cưỡng bức 1011

(m 3)

Khối lượng

3.Bình tập trung dầu

Bình tập trung dầu nhằm gom dầu từ các bầu chứa dầu của toàn bộ

hệ thống, giúp giảm nguy hiểm khi xả dầu và giảm tổn thất môi chất khi

xả dầu khỏi hệ thống lạnh

9

8

7 6 5 4

3 2

1

Hình 3.11 _ Cấu tạo bình tập trung dầu

Khối lượng

Thiết bị quá lạnh được sử dụng để

làm quá lạnh lỏng amôniắc xuống

thấp hơn nhiệt độ ngưng tụ trước khi

đi vào van tiết lưu Thiết bị quá lạnh

lỏng kết cấu theo dạng trao đổi nhiệt

ống lồng ống, ngược dòng

5 4

3

2

1

Hình 3.12 _ Cấu tạo bình quá lạnh

5.Kiểm tra bề dày các bình chứa

Độ dày các thân bình và đáy bình được xác định theo công thức

pTK _ Áp suất thiết kế

Dt _ Đường kính trong của bình

 _ Hệ số bền mối hàn dọc thân bình

CP _ Ứng suất cho phép của vật liệu ứng với nhiệt độ thiết kế

Kết quả tính toán bề dày các bình chứa

C p

D

p

TK CP

STT Tên thiết bị bình kiểm traĐộ dày thân Độ dày thân bình thực tế Nhận xét

6 Tính kiểm tra công suất của bơm nước dàn ngưng

Hình 3.17 _ Vị trí lắp đặt

van tiết lưu màng cân bằng

ngoài

1 2

5

6 7

8

9 10

Việc tự động hoá hệ thống lạnh có nhiều ý nghĩa to lớn: Luôn giữ ổn định, liên tục chế độ làm việc của hệ thống lạnh Điều này kéo theo sự

an toàn cho hệ thống, tăng độ tin cậy, tuổi thọ của máy, đảm bảo chất lượng của sản phẩm và đảm bảo an toàn tính mạng cho con người

CHƯƠNG V _ VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG

1.Bảo dưỡng máy nén

2.Bảo dưỡng thiết bị ngưng tụ

3.Bảo dưỡng thiết bị bay hơi

3. CÁC SỰ CỐ THƯỜNG G Ặ P, NGUYÊN NHÂN VÀ

TRIỆU CHỨNG

1 Áp suất đẩy quá cao

2 Áp suất đẩy quá thấp

3 Áp suất hút cao

4 Áp suất hút thấp

5 Caste máy nén bị quá nhiệt

6 Nhiệt độ buồng lạnh không đạt

Trong cuốn đồ án tốt nghiệp em đã nêu được một số vấn đề:

–Khảo sát các hệ thống, thiết bị cấp đông;

–Tìm hiểu nguyên lí hoạt động, cấu tạo của một số thiết bị sử dụng trong hệ thống lạnh;

–Vận dụng các kiến thức đã học của nhà trường để tính toán, kiểm tra điều kiện làm việc của các thiết bị có trong hệ thống lạnh;

–Đưa ra các nhận xét, biện pháp để giảm chi phí cũng như nâng cao năng suất lạnh cho hệ thống

2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN

Đối với công việc thiết kế, lắp đặt vận hành và bảo dưỡng của hệ thống cấp đông máy nén vít tại nhà máy là đạt yêu cầu Tuy nhiên để đảm bảo hệ thống làm việc tối ưu nhất và an toàn, em có một số ý kiến

đề xuất như sau:

–Cần niêm yết sơ đồ hệ thống tại phòng máy để giúp người vận hành quan sát hệ thống được tốt hơn;

–Tại phòng máy cần có bảng nội qui vận hành, các chỉ dẫn, cảnh báo

để tạo sự an toàn cho hệ thống;

–Cần rút ngắn khoảng cách giữa công nhân vận hành với công nhân trong phòng cấp đông để 2 bên trao đổi kịp thời, nhanh chóng (có thể bố trí bộ đàm để giúp cho công việc được thuận tiện);

–Phòng máy phát điện cần bố trí xa phòng vận hành để tránh tiếng ồn

và sức nóng toả ra ảnh hưởng tới sức khoẻ người vận hành;

–Trang bị các dụng cụ, thiết bị cấp cứu đầy đủ để khi có sự cố xảy ra thì người vận hành kịp thời có phương tiện xử lí sự cố

Trên đây là toàn bộ nội dung đồ án tốt nghiệp của em, rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy cô và các bạn