Bài giảng Thiết kế kho trữ đông

THIẾT KẾ KHO TRỮ ĐÔNGGiảng viên hướng dẫn : LÊ QUANG HUY	 LƯƠNG HỮU QUYỀNSinh viên thực hiện : ĐẶNG HẢI ÂU NGUYỄN QUANG MINHLớp : CĐNL06Khóa: 06 Thiết kế hệ thống trữ đông cho nhà máy chế biến thực phẩmSản phẩm : gia cầm Công xuất : 3000 tấnNhiệt độ buồng : -20 CMôi chất : amoniac (NH3)Địa điểm : Nha Trang ( Việt Nam ) Các yêu cầu của đồ án :Xác định kích thước khoTính toán cách nhiệt ,cách ẩm và kiểm tra đọng sương Tính toán nhiệt kho lạnhTính toán chu trình ,chọn máy nénTính chọn thiết bị ngưng tụ - thiết bị bay hơiTính chọn thiết bị phụ Vẽ các sơ đồ của hệ thống Nội Dung Đề Tài Quy Trình Bảo Quản Thịt Gia CầmXác Định Kích Thước KhoChương ISơ Bộ Bố Trí Mặt Bằng Kho Cửara vàoTính Toán Cách Nhiệt Cách Ẩm Và Kiểm Tra Đọng SươngChương IILắp ghép panelTính chọn vật liệu cách nhiệtkiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt Vì vật liệu bề mặt là I-Nox ngăn ẩm tuyệt đối ta không cần kiểm traTính Nhiệt Kho LạnhTổng tổn thất nhiệt kho lạnh được xác định: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5Q1 hô hấp (thở) chỉ có ở các kho lạnh bảo quản rau quả. - Dòng nhiệt truyền qua kết cấu bao che của kho lạnh. Q2 - Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra trong quá trình xử lý lạnh. Q3 - Dòng nhiệt do không khí bên ngoài mang vào khi thông gió buồng lạnh. Q4 - Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành kho lạnh. Q5 - Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm Chương IIIDòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1Q1 = Q11 + Q12Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2Q2 = Q21 + Q22Trong đóVới : h1 ,h2 entanpi của sản phẩm trước và sau khi đưa vào bảo quản (kJ/kg)M : khối lượng sản phẩm bảo quản đưa vào kho trong 1 ngày đêm Mbb : khối lượng bao bìEđ : dung tích kho bảo quản đông Với t1 , t2 nhiệt độ trước và sau khi làm lạnh của bao bìở đây để đảm bảo ta chọn t1 = 36,6 ∙C , t2 = -20 ∙CDòng nhiệt do không khí bên ngoài mang vào khi thông gió buồng lạnh Q3 Kho chúng ta bảo quản gia cầm nên không có hiện tượng thông gió ta cho dòng nhiệt Q3 = 0Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hànhkho lạnh. Q4Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44Trong đóDòng nhiệt do chiếu sáng buồng lạnh Q41 F : diện tích buồng lạnh (m2) F = 3600 m2A : nhiệt tỏa ra khi chiếu sáng 1 m2 : A = 1,2 w/m2Dòng nhiệt do người tỏa ra : Q42350 : nhiệt lượng do người làm việc nặng tỏa ra n : số người làm việc trong kho ,diện tích mỗi buồng là 180 m2 nên ta chọn n = 2 vậy kho có tổng cộng 40 người làm việc .Dòng nhiệt do các động cơ điện : Q43N : công suất động cơ điệnĐối với buồng bảo quản lạnh : N = 1 ÷ 4 (kw)Ta chọn N = 2 kw cho mỗi buồng 180m2 có tất cả 20 buồng Dòng nhiệt do mở cửa : Q44F : diện tích các buồng lạnh B : dòng nhiệt riêng do mở cửa ( w/m2 ).Giá trị của B phụ thuộc vào diện tích và chiều cao của kho . Kho có diện tích và chiều cao càng lớn thì B càng bé , ở đây mỗi buồng có F = 180 m2 và H = 4,8 m ta chọn B = 12w/m2 Dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp :Q5Sản phẩm bảo quản là thịt gia cẩm nên không hô hấp Q5 = 0Dòng nhiệt từ sản phẩm toả ra khi sản phẩm hô hấp (thở) chỉ có ở các kho lạnh bảo quản rau quảPhụ tải nhiệtQmn = Q1mn + Q2mn + Q4mn = 286537,4 (w)Qtb = Q1tb + Q2tb + Q4tb = 366287,4 (w)Phụ tải nhiệt cho dàn lạnh bằng với phụ tải nhiệt của thiết bị :Qtb = Q0dl = 366287,4 (w)Phụ tải nhiệt cho máy nén :Q0mn = K : hệ số tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh b : hệ số thời gian làm việc ta chọn K = 1,06 ứng với t = -20 ∙Cta chọn b = 0,9 ( kho lạnh lớn )vậy Q0mn = 337477,4 (w)phụ tải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ :Qknt = Q0dl q0/qkTính Chu Trình Và Chọn Máy NénMôi chất sử dụng trong chu trình là NH3 Chọn nhiệt độ sôi của môi chất trong dàn lạnh thấp hơn nhiệt độ buồng lạnh 10 ∙C vậy ta chọn t0 = -30 ∙CNhiệt độ ngưng tụ :Ta chọn phương pháp giải nhiệt là nước , sử dụng bình ngưng ống vỏ nằm ngang cho hệ thống.Nước giải nhiệt bình ngưng được tuần hoàn qua tháp giải nhiệt .tk = tw2 + ΔtkChương IVtk nhiệt độ ngưng tụtw2 nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng Δtk hiệu nhiệt độ ngưng tụ ( chọn 5 ∙C )tw2 = tw1 + 5 ∙Ctw1 : nhiệt độ nước vào bình ngưngvới tw1 = tư + (3 ÷ 4 ) ∙Cvới tư = 33,5 ∙Cvậy tk = 33,5 + 3,5 + 5 +5 = 47 ∙CNhiệt độ quá nhiệt :Để đảm bảo hơi hút về máy nén không bị lẫn lỏng ta quá nhiệt hơi hút về Đối với NH3 chọn độ quá nhiệt từ 5÷15 ∙K ở đây ta chọn tqn = -20 ∙CTa chọn chu trình làm lạnh trực tiếp t0 = -30 ∙C 	 p0 = 1,194 (bar)tk = 47 ∙C	 pk = 18,794 (bar)tỉ số nén : п = 18,794/1,194 = 15,7323 > 9Vậy ta sử dụng chu trình 2 cấp bình trung gian ống xoắn làm mát trung gian hoàn toàn Chọn áp suất trung gian :Ptg = 4,7383 ttg = 2,5 ∙CĐối với bình trung gian ống xoắn ta chọn nhiệt độ quá lạnh cao hơn nhiệt độ trung gian từ 4 ÷6 ∙C vậy chọn nhiệt độ quá lạnh : tql = 6,5 ∙C ĐỒ THỊ lgP-hCHU TRÌNHMÔ HÌNHThông số các điểm nút của chu trìnhTính chu trìnhTa chọn máy nén cao áp và hạ áp thông qua thể tích hút lý thuyếtDựa vào bảng (7-3/223 [1] ) ta chọn loại máy có ký hiệu N62B nhiệt độ ngưng tụ là 40 ∙C,chọn cho hệ thống chúng ta 3 máy . thể tích hút mỗi xi lanh là : Vlt =79,6375 (m3/h)chọn động cơ N = Nha + Nca = 68,323 + 90,2 = 158,523 (kw)Ta cộng thêm 20% công suất dụ trữ : nên N = 190,23 (kw)Công suất mỗi động cơ là : (kw)Ta chọn 3 động cơ có công suất mỗi chiếc là 64 kwảnh minh hoạTính Chọn Thiết Bị Bay Hơi Thiết Bị Ngưng TụQknt = 383,186 (kw) q = k . ΔttbTa chọn bình ngưng có ký hiệu KTГ-65 có F = 65 m2 Thông số bình ngưngTính chọn thiết bị bay hơi Phụ tải của thiết bị Q0tb = 366287,4 (w)Bảng ( 8-13/295 [1] ) ta chọn dàn lạnh quạt bề mặt ống trao đổi nhiệt có cánh sử dụng cho môi chất NH3 Ta chọn cho mỗi phòng 2 dàn ký hiệu BO - 75 phụ tải nhiệt cho 1 dàn Q0 = 9000 (w) Vậy dùng tất cả 40 dàn cho 20 buồng Thông số dàn lạnhTính chọn thiết bị phụ khácTháp giải nhiệt : Qk= QNH3 =383,186(kw) = 328,4452 (kcal/h) = 84,2 (ton)Chọn loại tháp FRK 90 của RINKI Chương VILưu lượng nước qua tháp :Gn = (kg/s)Ta phải bổ sung thêm lượng nước tổn thất là 3÷10% lượng nước tuần hoàn .Lượng nước tuần hoàn :V = (m3/s)Lượng nước bổ sung thêm là : (0,01854 ÷ 0,0198 ) (m3/s)Bình chứa cao áp Như ta đã biết thể tích của mỗi dàn quạt BOП – 75 là 22 lít, ta có tất cả 40 dàn Vậy Vd = 22 . 40 = 880 Vca = 880 . 1,45 = 1276 Ta chọn loại bình có sức chứa 1,5 m3 đường kính bình 0,8 m dài 3,79 m trọng lượng 700 kg ( bảng 7-6/299 [3] )Bình chứa hạ áp Hệ thống của chúng ta sử dụng bình chứa đặt đứng vừ làm nhiệm vụ chứa lỏng hạ áp vừa làm nhiệm vụ tách lỏng Vth = (Vdt . K1 + Vdq . K2 ) k3 . k4. k5 . k6 . K7 ( 8-15/307 [1] ) (m3)Vth : thể tích bình (m3)Vdt = 0 : thể tích dàn tĩnhVdq = Vd = 22 . 40 = 880 (l): thể tích dàn quạt K1 ÷ K7 : ( bảng 8-16/307 [1] )Ta chọn bình đặt đứng , phương pháp cấp lỏng từ dưới lên Vth = 880 0,7 . 0,3. 1,2 . 1,55 . 1,45.1,2 = 598 (m3)Bình trung gian Dựa vào diện tích trao đổi nhiệt của ống xoắn chọn bình trung gianQOX = mca .(h5 –h6 ) 0,36676(721,6 – 532,1 ) Vậy ta chọn loại bình : 100пC3 (bảng 8-13/312 [1] )Bình có thể tích 1,85 m3 , khối lượng 1230 kg có diện tích ống xoắn 8,6 m2Chọn ống dẫnChọn bình tách dầuĐường kính bình tách dầu được chọn như sauVới m2,v2 là lưu lượng khối lượng và thể tích riêng của hơi cao áp thể tích bình là : Dtđ = 0,29 mCẢM ƠN CÁC BẠN !Chúc Các Bạn Hoàn Thành Tốt !