Tài liệu Đồ án thiết kế kho lạnh chế biến hải sản ở hải phòng, Chương 4 pptx

Chương 4: TÍNH NHIỆT TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN VÀ BUỒNG TÁI ĐÔNG.. Hệ thống lạnh IQF được viết tắt bằng tiếng Anh là inđiviual Quickly Freezer, nghĩa là hệ thống cấp đông nhanh của sản phẩm r

Chương 4: TÍNH NHIỆT TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN VÀ BUỒNG TÁI

ĐÔNG.

3.1.3.1 Chọn tủ đông.

Hệ thống lạnh IQF được viết tắt bằng tiếng Anh là inđiviual Quickly Freezer, nghĩa là hệ thống cấp đông nhanh của sản phẩm rời

Một trong những đặc điểm của hệ thống IQF là các sản phẩm được đặt trên các băng chuyền, chuyển động với tốc độ chậm, trong quá trình đó nó tiếp xúc với không khí lạnh ở nhiệt độ thấp

và hạ xuống rất nhanh

Buồng cấp đông IQF chuyên sử dụng để cấp đông sản phẩm rời, tốc độ băng tải có thể điều chỉnh vô cấp tuỳ thuộc vào loại sản phẩm và yêu cầu công nghệ Trong quá trình di chuyển trên băng tải sản phẩm tiếp xúc với không khí đối lưu tốc độ lớn, nhiệt độ thấp -400C Vỏ bao che buồng cấp đông là các tấm cách nhiệt polyurethan dầy 150 ÷ 200mm, hai mặt bọc cách nhiệt Hệ thống băng tải rất đơn giản, được thết kế để giảm thiểu bảo dưỡng

Khung đỡ băng tải và các thiết bị cũng làm bằng vật liệu iox, dàn lạnh làm bằng thép không rỉ các cánh tản nhiệt làm bằng nhôm Chiều cao cho thông sản phẩm khoảng 35 ÷ 50mm

Các tấm phân phối khí phía bên trên có thể dễ dàng nâng lên

và hạ xuống để vệ sinh thường xuyên và bảo dưỡng cho khu vực tiếp xúc

Dàn lạnh bố trí cả hai phía để dễ dàng kiểm tra khi ngừng máy

Bảng điện dùng để điều chỉnh thời gian cấp đông ở mọi chế

độ vận hành, vệ sinh xả tuyết dàn lạnh

Cấu tạo tủ đông IQF Bảng 3 - 2;Các thông số của tủ đông băng chuyền theo số liệu của

hãng SEAREE

Công suất cấp đông Kg/h 500

Nhiệt độ không khí trong

buồng

Chiều dầy cách nhiệt vỏ

Bảng 3 – 3: Các thông số của buồng tái đông

3.1.3.2 Tính toán nhiệt tủ đông băng chuyền, buồng tái đông.

Q02 = QT +QSP+QDC+QC+QBC+QMB

- Q02: nhiệt tổn thất cho tủ IQF và tủ tái đông

- QT: nhiệt tổn thất do xâm nhập qua thân tủ

- QSP: nhiệt tổn thất do quá trình làm đông sản phẩm

- QDC: nhiệt tổn thất do động cơ trong tủ

- QC: nhiệt tổn thất qua khe hở của tủ

- QBC: nhiệt tổn thất do làm lạnh băng tải

- QMB: Nhiệt tổn thất do mạ băng

Nhiệt tổn thất do xâm nhập qua thân tủ

QT = k F ( t1 – t2)

- F: tổng diện tích sáu mặt của tủ đông

- K: hệ số Truyền nhiệt

- t1, t2: Nhiệt độ bên trong và ngoài của tủ đông

t1 = 250C, t2 = -400C

a, Với tủ đông băng truyền

 





2 1

1 1

1









k

- 1: Hệ số toả nhiệt phía ngoài tủ 1 = 23,3 W/m2K

- 2: Hệ số toả nhiệt đối lưư cưỡng bức không khí 2 = 10,5W/m2K

- : Bề dầy lớp cách nhiệt, cách ẩm

- : Hệ số cách nhiệt của lớp dẫn nhiệt, dẫn ẩm

Bảng 3 -3 cấu trúc bao che Vật liệu Độ dầy, mm Hệ số dẫn nhiệt, W/mK

Lớp

194 , 0 5 , 10

1 22

0012 , 0 03 , 0

15 , 0 3 , 23 1

1











F = 2(3,4.10 + 3,2.10 + 3,4.3,2) = 153,76 m2

QT1 = 0,194x153,76x(25 + 40) = 1939 W = 1,94kW

b, Buồng tái đông

Bảng 3 -4: cấu trúc buồng tái đông

162 , 0 5 , 10

1 22

0012 , 0 03 , 0

18 , 0 3 , 23 1









F = 2( 3,6.3 + 3.2,5 + 3,6.2,5) = 54,6 m2

QT2 = 0,162.54,6.(25+40) = 575W = 0,58 kW Vậy tổng lượng nhiệt xâm nhập qua thân tủ là:

Vật liệu Độ dầy, mm Hệ số dẫn nhiệt,

W/mK

QT = 0,58 + 1,94 = 2,52 kW

Tổn thất nhiệt do quá trình làm đông sản phẩm

3600

2

i E

- E: năng suất của tủ E = 500kg/h

- i1, i2: entanpy của sản phẩm ở nhiệt độ vào và ra sản phẩm

nhiệt độ của sản phẩm khi vào là 150C i1 = 314,4kJ/kg

nhiệt độ của sản phẩm sau quá trình cấp đông là

-180C

i2 = 5kJ/kg

43 3600

5 4 , 314



SP

Nhiệt tổn thất do động cơ trong tủ

Tủ đông băng chuyền sử dụng 8 quạt mỗi quạt công suất 2

kW, tủ tái đông có 3 quạt công suất mỗi quạt 2,2 kW, công suất của đông cơ dẫn động băng chuyền là 1,5 kW, công suất dẫn động tái đông là 0,25 kW Vậy nhiệt tổn thất do động cơ là:

QDC = n.N

- n: số lượng quạt sử dụng trong tủ

- N: công suất mỗi quạt

QDC = 8.2 + 3.2,2 +1,5 + 0,25 = 24,35 kW

Nhiệt tổn thất qua khe hở của tủ

Đối với hệ thống cấp đông băng chuyền trong quá trình hoạt động có gió lọt vào qua khe của cửa đưa sản phẩm vào và sản phẩm ra (cửa nạp liệu và lấy sản phẩm) Nhiệt tổn thất này được tính như sau:

QC = CkkGkk(t1 – t2)

- Ckk: nhiệt dung riêng của không khí, nhiệt dung riêng

của không khí trong khoảng nhiệt độ -400C

 200C Ckk = 1,009 kJ/kg độ

- t1, t2: nhiệt độ không khí ngoài và trong tủ t1 = 250C, t2

= - 400C

Gkk = kkF

kk = 1,205kg/m3 tra trong bảng nhiệt độ trung bình

-400C ÷ 200C F: Tổng diện tích khoảng hở ra và vào cửa băng tải

: Vận tốc của băng tải, phụ thuộc vào sản phẩm cần cấp đông, để tính được nhiệt tổn thất do khoảng hở lấy

 = 0,04 m/s

Chiều cao khoảng hở là 50mm, chiều rộng ben là 1200mm

F = 2x0,05x1,2 = 0,12m2

QC = 1,009x1,35x0,3x0,12x60 = 2,94kW Với buồng tái đông lượng nhiệt này cũng lấy bằng 2,94kW

Vậy tổng lượng nhiệt tổn thất do khe hở là:

QC = 2,94x2 = 5,88 kW