MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
4
І. Mục đích và ý nghĩa của hệ thống lạnh
4
ІІ. Nội dung và thông số
4
1. Cấp đông:
2. Trữ đông:
3. Thông số môi trường:
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH 5
§1.1 Tính kích thước phòng cấp đông
5
1. Tính thể tích chất tải: Vct
2. Tính diện tích chất tải : Fct
3. Diện tích trong của phòng cấp đông
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
5. Xác định số phòng cấp đông: n
§1.2 Tính kích thước phòng trữ đông
6
1. Tính thể tích chất tải: Vct
2. Tính diện tích chất tải : Fct
3. Diện tích trong của phòng trữ đông
4. Chiều cao trong của phòng trữ đông
5. Xác định số phòng trữ đông: n
§1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh
6
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH7
§2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh
7
1. Kết cấu và các số liệu của nó
2.Tính toán
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh
11
1. Kết cấu và các thông số của nó
2.Tính toán
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh
13
1. Kết cấu và các thông số của nó
2.Tính toán
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
§2.4 Bố trí cách nhiệt cho kho lạnh
15
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH15
§3.1 Tính nhiệt cho phòng cấp đông
17
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
2. Tính tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì: Q2
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
4. Tính nhiệt kho lạnh
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
§3.2 Tính nhiệt cho phòng trữ đông
20
1. Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : Q1
2. Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì Q2:
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 1
3.Tính tổn thất lạnh do vận hành: Q4
4. Tính nhiệt kho lạnh.
5. Công suất lạnh yêu cầu của máy nén
CHƯƠNG 4: LẬP CHU TRÌNH VÀ TÍNH CHỌN MÁY NÉN24
§4.1 Chọn môi chất
24
§4.2 Hệ thống lạnh cho phòng trữ đông
25
І. Thông số ban đầu
ІІ. Tính toán chu trình
1. Chọn nhiệt độ bay hơi :
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ :
3. Tính cấp nén của chu trình
4. Chọn chu trình lạnh
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút
7. Xác định lưu lượng tuần hoàn qua hệ thống
8. Phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ
9. Xác định công của máy nén
10. Tính chọn công suất lạnh
11. Hệ số làm lạnh
Ш. Chọn máy nén
1.Chọn máy nén
2. Chọn động cơ kéo máy
§4.3 Hệ thống lạnh cho phòng cấp đông
29
І. Thông số ban đầu
ІІ. Tính toán chu trình
1. Chọn nhiệt độ bay hơi :
2. Chọn nhiệt độ ngưng tụ :
3. Tính cấp nén của chu trình
4. Chọn chu trình lạnh
5. Chọn độ quá lạnh, độ quá nhiệt
6. Xây dựng đồ thị và lập bảng thông số các điểm nút
7. Tính toán chu trình
Ш. Tính chọn máy nén và động cơ kéo nó
1. Tính chọn máy nén
2.Chọn động cơ cho máy nén
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ THIẾT BỊ
PHỤ35
§5.1 Tính chọn thiết bị ngưng tụ
35
1. Chọn thiết bị ngưng tụ
2. Mục đích của thiết bị ngưng tụ
3. Cấu tạo
5. Tính chọn thiết bị ngưng tụ
4. Nguyên lý làm việc
§5.1 Tính chọn thiết bị bay hơi
37
1. Chọn thiết bị bay hơi
2. Mục đích của thiết bị bay hơi
3. Cấu tạo
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 2
4. Nguyên lý làm việc.
5. Tính chọn thiết bị bay hơi
§5.3 Tính chọn thiết bị phụ
1. Bình chứa cao áp
2. Bình tách dầu
3. Thiết bị tách khí không ngưng
4. Bình hồi nhiệt
5. Bình trung gian
6. Tính chọn tháp giải nhiệt
39
7. Các thiết bị khác
CHƯƠNG 6: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG LẠNH43
§6.1 Nhiệm vũ vận hành máy lạnh43
Các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật chủ yếu :
§6.2 Đă ̣c điểm vâ ̣n hành của hê ̣ thống lạnh Freon
44
1.Dấu hiê ̣u làm viê ̣c bình thường.
2.Khơi đô ̣ng máy
3.Ngừng máy
4.Điều chỉnh chế đô ̣ làm viê ̣c
§6.3 Bảo dương và sữa chữa hê ̣ thống lạnh
44
Tài liệu tham khảo
SVTH: MAI VĂN TUÂN
45
Page 3
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
І. Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH CỦA HỆ THỐNG LẠNH
- Từ xa xưa con người đã biết sử dụng lạnh cho đời sống, bằng cách cho vật cần làm
lạnh tiếp xúc với những vật lạnh hơn. Sau này kỹ thuật lạnh ra đời đã thâm nhập vào các
ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ tích cực cho các ngành đó như:
Ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm
Trong công nghiệp nặng: làm nguội khuôn đúc
Trong y tế: chế biến và bảo quản thuốc
Trong công nghiệp hoá chất
Trong lĩnh vực điều hoà không khí
- Đóng vai trò quan trọng nhất là ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực
phẩm. Tuy nhiên để có thể giữ cho thực phẩm được lâu dài nhằm cung cấp, phân phối
cho nền kinh tế quốc dân,thì phải cấp đông và trữ đông nhằm giữ cho thực phẩm ơ 1
0
nhiệt độ thấp (-180C ÷ - 40 C). Bơi vì ơ nhiệt độ càng thấp thì các vi sinh vật làm ôi
thiu thực phẩm càng bị ức chế, các quá trình phân giải diễn ra rất chậm.Vì vậy mà có thể
giữ cho thực phẩm không bị hỏng trong thời gian dài.
ІІ. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ
1.Cấp đông:
- Sản phẩm bảo quản: THỊT HEO
- Công suất:
E = 1,5 tấn/mẻ
- Nhiệt độ thịt đầu vào:
Làm lạnh sơ bộ Thịt Heo xuống 180c
- Nhiệt độ thịt đầu ra:
+ Nhiệt độ tại tâm sản phẩm:ttâm = -120c
+ Nhiệt độ bề mặt ngoài sản phẩm: tngoài = -180c
+ Nhiệt độ trung bình sản phẩm: ttb = 150c
- Thời gian cấp đông:
11giờ
- Nhiệt độ phòng cấp đông:
-350c
2. Trữ đông:
- Công suất :
E = 25 tấn
- Nhiệt độ phòng trữ đông:
-180c
3.Thông số môi trường:
- Địa điểm xây dựng:
Quảng Nam
- Nhiệt độ môi trường:
tn = 37,70c
- Độ ẩm môi trường:
φn = 77%
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 4
CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC VÀ BỐ TRÍ MẶT BẰNG KHO LẠNH
Mục đích: của chương này là xác định các kích thước của các phòng
lạnh cấp đông và trữ đông của kho lạnh ,xác định số lượng các phòng
lạnh và cách bố trí hợp lí mặt bằng kho lạnh.
§1.1 Tính kích thước phòng cấp đông
Cho biết: - Công suất : E = 1,5 tấn/mẻ
- Sản phẩm: Thịt Heo
1. Tính thể tích chất tải: Vct
Vct
E
g v , [m3]
Với:
- E [tấn]: Công suất chất tải phòng cấp đông
- gv= 0,17 tấn/m3 : định mức chất tải thể tích- Để tính toán thể tích của
buồng cấp đông có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo một mét chiều dài giá treo là 0,25
t/m. Nếu dùng xe đẩy có giá treo có thể dùng tiêu chuẩn chất tải theo diện tích m2. Mỗi
m2 có thể sắp xếp được 0,6 đến 0,7 t ( tương đương 0,17t/m3 )
Vct
1,5
8,82
0,17
m3
Suy ra:
2. Tính diện tích chất tải : Fct
V
Fct ct
hct , [m2]
Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
8,82
Fct= 2 = 4,41 m2
Suy ra:
3. Diện tích trong của phòng lạnh(diện tích lạnh cần xây dựng): Ftr
Fct
Ftr
n F , [m2]
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại,diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi,quạt.
Ở dây ta chọn βF = 0,54 - theo bảng 2-4 –trang 30 - tài liệu[1]
n: số phòng buồng lạnh
4, 41
Ftr
8,17
10,54
Suy ra:
m2
4. Chiều cao trong của phòng cấp đông
htr= hct+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng, chọn ∆h = 1m
Suy ra:
htr=2+1= 3 m
5. Chọn kích thước phòng cấp đông
Ta có Ftr=8,17m2
Do tấm panel có chiều dài là tích số với 1,2 nên kích thước phòng cấp đông là:
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 5
F= 3,6 x 3,6 = 12,96 m
2
§1.2 Tính kích thước phòng trữ đông
Cho biết:
- Công suất: E = 25 tấn
1. Tính thể tích chất tải: Vct
Vct
E
g v , [m3]
Với:
- E [tấn]: Công suất chất tải phòng trữ đông
- gv= 0,45tấn/m3 : định mức chất tải thể tích, tra theo bảng 2-3 trang 28, tài
liệu [1] đối với thịt heo đông lạnh
Vct
25
55,56
0, 45
m3
Suy ra:
2. Tính diện tích chất tải : Fct
V ct
Fct = h ct , [m2]
Với: hct [m]: chiều cao chất tải, chọn hct= 2m
55,56
Suy ra:
Fct = 2 = 27,78 m2
3. Diện tích trong của phòng lạnh: Ftr
Fct
n F , [m2]
Ftr=
Với : βF: là hệ số kể đến đường đi lại, diện tích chiếm chỗ của dàn bay hơi, quạt.
Ở đây ta chọn theo bảng 2-4 trang 30, tài liệu[1] với diện tích buồng lạnh từ 20÷100 m2
có βF=0,7
n: số phòng buồng lạnh
27, 78
Ftr = 2 0, 7 = 19,84 m2
Suy ra:
4. Chiều cao trong của phòng trữ đông
htr= hct+ ∆h , [m]
Với: ∆h là chiều cao kể đến gió đi đối lưu trong buồng. chọn ∆h = 1m
Suy ra:
htr = 2+1 = 3 m
5. Xác định số phòngtrữ đông: n
Ta có Ftr = 19,84 m2
Do tấm panel có chiều dài là tích số với 1,2 nên kích thước phòng trữ đông là:
2
F= 4,8 x 4,8 = 23,04 m
§ 1.3 Bố trí mặt bằng kho lạnh
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 6
PHÒNG MÁY
CĐ
(-35°C)
VAN PHÒNG
TĐ
(-18°C)
TĐ
(-18°C)
CHƯƠNG 2: TÍNH CÁCH NHIỆT CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH
Nhằm xác định chiều dày lớp cách nhiệt theo chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật( hệ số
truyền nhiệt tối ưu). Ngoài ra phải đảm bảo điều kiện không bị đọng sương ơ mặt ngoài
kết cấu.
Cách ẩm : do nước trao đổi nhiệt tốt nên nếu xâm nhập vào lớp cách nhiệt sẽ phá
hủy tính chất chất cách nhiệt, vì vậy phải tiến hành cách ẩm cho lớp cách nhiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt tính theo công thức tính hệ số truyền nhiệt k qua vách phẳng
nhiều lớp lấy từ công thức (3-1) trang 64 tài liệu [1]
ktu
1
n
1
1
i cn
ng n 1 i cn tr
, w/m 2 k
Suy ra chiều dày lớp cách nhiệt:
n
1 1
1
cn cn
i
k
i
1
i
tr
tu ng
, [m]
Với:
- δcn: Độ dày yêu cầu của lớp cách nhiệt, [m]
λcn: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt , [W/mK]
ktu : Hệ số truyền nhiệt, [W/m2K]
α1: hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài tới tường cách nhiệt,
2
[W/m K]
α2: hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh tới buồng lạnh, [W/m2K]
δi: Bề dày yêu cầu của lớp vật liệu thứ i, [m]
λi: Hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ i, [W/mK]
§2.1 Tính cách nhiệt cho tường bao kho lạnh
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 7
Chúng ta sẽ tính cách nhiệt chung cho các tường và tính cho các tường khắc
nghiệt.
Chiều dày lớp cách nhiệt được xác định theo 2 yêu cầu cơ bản:
- Vách ngoài kết cấu bao che không được phép đọng sương, nghĩa là độ dày của
lớp cách nhiệt phải đủ lớn để nhiệt độ bề mặt vách ngoài ngoài lớn hơn nhiệt độ
đọng sương của môi trường ts.
- Chọn chiều dày cách nhiệt sao cho giá thành một đơn vị lạnh là rẻ nhất.
1. Kết cấu và số liệu của nó:
δ [m]
STT Lớp vật liệu
1 Tol sắt
0,002
2 Polyurethane cứng
0,2
3 Tol sắt
0,002
λ[
w
]
mK
58
0,041
58
2. Tính toán
a) Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao α1 :
αng= 23,3 W/m2K
- tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1]
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức:
αtr=9 W/m2K
- tra theo bảng 3-7 trang 65, tài liệu [1]
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C.
- Tra bảng 3-3 trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho vách bao
ngoài. Ta có hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường :ktư= 0,22 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
ktu
1
n
1 cn
1
i
tr cn i 1 i ng
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 8
[w/m2k]
cn
Suy ra
n
1 1
1
cn
i
ktu tr i 1 i ng
m
1 1 0, 002 0, 002 1
cn 0,041
0,18 m
58
58
23,3
0, 22 9
-Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tấm cách nhiệt là:
cntt = 0,2 m
tt
Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
ktd
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
1
k
0, 2 w / m 2 k
td 1 0, 002 0, 2 0, 002
1
9
58
0, 041
58
23,3
Suy ra
b) Phòng cấp đông:
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao tra theo bảng 3-7 trang 65 tài
liệu [1]có :
αng= 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng cấp đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C.Tra bảng 3-3
trang 63 tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho vách bao ngoài. Ta có
hệ số truyền nhiệt tối ưu qua tường : ktu= 0,19 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ
đông:
ktu
1
n
1 cn
1
i
tr cn i 1 i ng
cn
Suy ra:
[w/m2k]
n
1 1
1
cn
i
ktu tr i 1 i ng
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 9
m
1 1 0, 002 0,002 1
cn 0,041
0, 21 m
58
23,3
0,19 10,5 58
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tt
δ cn = 0,25 m
tấm cách nhiệt là:
tt
δ
Ứng với cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
kcd
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
Suy ra:
kcd
1
0,16 w / m 2 k
1
0, 002 0, 25 0, 002
1
10,5
58
0, 041
58
23,3
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp
cách nhiệt.Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao
phải lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng
đọng sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66,tài liệu[1].
k ks 0,95. ng
tn ts
, w/m 2 k
tn t f
Với:
k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường, [W/m2K]
ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng sương,
[W/m2K]
αng=23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của từơng bao che
tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
tn= 380C : nhiệt độ môi trường ngoài
ts =32,50C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với nhiệt độ
môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
a. Phòng trữ đông
Phòng trữ đông có tf= -180C
37, 7 32,5
ks 0,95.23,3.
2, 07
37,
7
18
Suy ra:
W/m2K
Mà có ktd= 0,2 < ks = 2,07W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ
đông
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 10
b. Phòng cấp đông
Phòng cấp đông có tf= -350C
37, 7 32,5
ks 0, 95.23,3.
1,58
37,
7
35
Suy ra:
W/m2K
Mà có kcd= 0,16 < ks = 1,58 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
§2.2 Tính cách nhiệt trần kho lạnh
1. Kết cấu và các thông số của nó:
1
2
3
δ [m]
STT Lớp vật liệu
1 Tol sắt
0,002
2 Polyurethane cứng
0,2
λ[
w
]
mK
58
0,041
3 Tol sắt
0,002
58
2. Tính toán :
a. Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của mái trần tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1]
có :
αng= 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức
vừa phải tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr=9 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C. Tra bảng 3-3 trang
63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho mái bằng. Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua mái trần : k= 0,22 W/m2K
Do kho lạnh đặt trong nhà xương có mái che nên theo trang 62 tài liệu [1], hệ số
truyền nhiệt tối ưu lấy tăng 10%. Suy ra: k=0,242 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
k
cn
Suy ra
1
n
cn
1
i
tr cn i 1 i ng
1
1
cn
k
n
1
1
i
tr i 1 i ng
1
cn 0, 041
0, 242
SVTH: MAI VĂN TUÂN
m
1
1 0, 002 0, 002
0,163
9
58
58
23,3
[m]
Page 11
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tt
δ cn = 0,2 m
tấm cách nhiệt là:
tt
δ
Ứng với cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
k
Suy ra
1
0, 2 w / m 2 k
1 0, 002 0, 2 0, 002
1
9
58
0, 041
58
23,3
ktd = k= 0,2 W/m2K
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của mái trần tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1]
có :
αng= 23,3 W/m2K
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức
mạnh tra theo bảng 3-7 trang 65,tài liệu[1] có: αtr= 10,5 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -35 0C. Tra bảng 3-3 trang
63 tài liệu[1] với nhiệt độ phòng -35 0C tính cho mái bằng.Ta có hệ số truyền
nhiệt tối ưu qua mái trần : k= 0,17 W/m2K
Do kho lạnh đặt trong nhà xương có mái che nên theo trang 62 tài liệu [1], hệ số
truyền nhiệt tối ưu lấy tăng 10%. Suy ra: k= 0,187 W/m2K
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:
k
cn
Suy ra
1
n
cn
1
i
tr cn i 1 i ng
1
1
cn
k
n
1
1
i
tr i 1 i ng
1
cn 0, 041
0,187
m
0, 002 0, 002
1
1
10,5 58 58 23,3 0, 21
[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tt
tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,25 m
tt
Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 12
k
k
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
1
0,16 w / m 2 k
1
0, 002 0, 25 0, 002
1
10,5
58
0, 041
58
23,3
Suy ra
Kcd= k= 0,16 W/m2K
3. Kiểm tra nhiệt độ đọng sương
Nếu bề mặt ngoài của tường bao đọng sương thì ẩm sẽ dễ xâm nhập vào phá huỷ lớp cách
nhiệt.Để tránh hiện tượng đọng sương xảy ra thì nhiệt độ bề mặt ngoài tường bao phải
lớn hơn nhiệt độ đọng sương của môi trường. Điều kiện để không xảy ra hiện tượng đọng
sương được xác định theo công thức (3-7) trang 66 tài liệu [1].
k ks 0,95. ng
tn t s
tn t f
[W/m2K]
Với: - k : hệ số truyền nhiệt thực tế qua mái trần, [W/m2K]
- ks :hệ số truyền nhiệt thực tế qua tường khi bề mặt ngoài là nhiệt độ đọng
sương, [W/m2K]
- α1= 23,3 W/m2K hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của tường bao che
- tf : nhiệt độ trong buồng lạnh, 0C
- tn= 380C : nhiệt độ môi trường ngoài
- ts= 33,90C nhiệt độ đọng sương của môi trường, tra theo đồ thị I-d với
nhiệt độ môi trường t1=37,70C và độ ẩm φ=77%
a. Phòng trữ đông
Phòng trữ đông có tf = -180C
37, 7 32,5
k s 0,95.23,3.
2, 07
37,
7
18
Suy ra:
W/m2K
,
Mà có ktđ= 0,2< ks = 2,07 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng trữ đông
b. Phòng cấp đông
Phòng cấp đông có tf= -350C
ks 0, 95.23, 3.
37, 7 33, 9
1,58
37, 7 35
W/m2K
Suy ra:
Mà có kcd= 0,16 < ks = 1,16 W/m2K
Vậy không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt ngoài của tường bao phòng cấp đông.
§2.3 Tính cách nhiệt nền kho lạnh
1. Kết cấu và các số liệu của nó:
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 13
bê tông
Đối với các kho lạnh có nhiệt độ âm sâu nếu đặt trực tiếp trên nền đất có nguy cơ
đóng băng lớp ẩm dưới nền đất giãn nơ gây phá vơ kho lạnh. Vì vậy phải sươi ấm cho
nền của kho lạnh có nhiệt độ âm sâu.Đối với các nước nhiệt đới như Việt Nam chỉ cần
sươi ấm nền bằng thông gió tự nhiên là đủ.
δ [m]
STT Lớp vật liệu
1 Tol lạnh gân cứng
λ[
0,002
w
]
mK
58
2 Polyurethane cứng
0,041
3 Tol lạnh gân cứng
0,002
58
2. Tính toán:
a. Phòng trữ đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức vừa
phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: αtr=9 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C.Tra bảng 3-6 trang 63
tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho nền có sươi. Ta có hệ số truyền nhiệt
tối ưu qua nền có sươi: ktư = 0,226 W/m2K.
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của nền :: αng = 7 W/m2K.
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng trữ đông:
1
k
1
tr
cn
Suy ra
n
cn
1
i
cn i 1 i ng
1
cn
k
n
1
1
i
tr i 1 i ng
1
cn 0, 041
0, 226
m
1 0, 002 0, 002 1
0,17
58
58
7
9
[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 14
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tt
tấm cách nhiệt là:
δ cn = 0,2 m
tt
δ
Ứng với cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
k
Suy ra
1
0, 2 w / m 2 k
1 0, 002 0, 2
0, 002 1
9
58
0, 041
58
7
ktd = k= 0,2 W/m2K
b. Phòng cấp đông
- Hệ số toả nhiệt bề mặt trong của buồng lạnh lưu thông không khí cương bức vừa
phải tra theo bảng 3-7 trang 65 tài liệu [1] có: αtr=10,5 W/m2K
- Đối với phòng trữ đông thì nhiệt độ trong phòng là -18 0C.Tra bảng 3-6 trang 63
tài liệu [1] với nhiệt độ phòng -18 0C tính cho nền có sươi. Ta có hệ số truyền nhiệt
tối ưu qua nền có sươi: ktư = 0,20 W/m2K.
- Hệ số toả nhiệt bề mặt ngoài của nền :: αng = 7 W/m2K.
Thế số vào ta tính được chiều dày lớp cách nhiệt tường phòng cấp đông:
k
cn
Suy ra
1
n
cn
1
i
tr cn i 1 i ng
1
1
cn
k
n
1
1
i
tr i 1 i ng
1
cn 0, 041
0, 2
m
0, 002 0, 002 1
1
0, 2
10,5
58
58
7
[m]
Trên thực tế thì chiều dày của các tấm cách nhiệt đều được quy chuẩn. Do đó
chiều dày thực tế của lớp cách nhiệt cũng được chọn theo quy chuẩn với điều kiện nó
phải lớn hơn hoặc bằng chiều dày đã xác định được . Ở đây chọn chiều dày thực tế của
tt
tấm cách nhiệt là: δ cn = 0,2 m
tt
Ứng với δ cn ta sẽ tính được hệ số truyền nhiệt thực tế:
k
1
1 cn n i
1
tr cn i 1 i ng
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 15
k
1
0, 2 w / m 2 k
1
0, 002
0, 2
0, 002 1
10,5
58
0, 041
58
7
Suy ra
Kcd= k= 0,2 W/m2K
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
* Mục đích của chương này để xác định tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh để
làm cơ sơ tính toán công suất yêu cầu của hệ thống lạnh.
Tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh bao gồm:
Q0 = ∑ Q1 +¿ ∑ Q 2 + ∑ Q3 +¿ ∑ Q 4+ ∑ Q5 ¿ ¿ [W]
Trong đó:
∑ Q1là tổng các tổn thất nhiệt do đối lưu và bức xạ qua kết cấu bao che. Do kho
đl
bx
đl
lạnh đặt ơ trong nhà xương nên ∑ Q1 =∑ Q1 + ∑ Q1 = ∑ Q1 ( ∑ Q¿¿1 bx=0)¿. [W]
∑ Q2là tổng các tổn thất lạnh đẻ làm lạnh sản phẩm và bao bì đóng gói.[W]
∑ Q3 là tổng các tổn thất lạnh do thông gió phòng lạnh. Tổn thất này chỉ có đối với
các sản phẩm hôi thối hoặc độc hại. Suy ra: ∑ Q3 = 0. [W]
∑ Q 4là tổng các tổn thất lạnh do vận hành. [W]
∑ Q5 là tổng các tổn thất lạnh do sản phẩm “thơ”, thường chỉ có đối với các sản
phẩm rau hoa củ quả. Suy ra: ∑ Q5 = 0 do sản phẩm ơ đây là thịt heo.
Tổng các tổn thất nhiệt của kho lạnh là:
đl
Q 0 = ∑ Q1 + ∑ Q2 + ∑ Q 4
[W]
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 16
Trần kho lạnh
Tường
Nền
Tường phòng cấp đông
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Tường phòng trữ đông
Page 17
§3.1 KHO TRỮ ĐÔNG
4.1.1 Thông số cho trước:
E = 25 tấn
Sản phẩm :thịt heo
t f = -180 c
t n= 37,7 0 c
4.1.2 Tổn thất lạnh của phòng lạnh
a/ Tính tổn thất lạnh qua kết cấu bao che : ∑Q1
dl
1
Q Q
1
Ta có :
Trong đó:
-
dl
1
Q
: Tổn thất lạnh qua kết cấu bao che do chênh lệch nhiệt độ
dl
1
Q
ki .F .i ti , w
Với:
- ki: hệ số truyền nhiệt của vách thứ i. Đối với các vách bao bên ngoài,
trần, nền thì ki đã được tính trong chương 2
Riêng
kAD = 0,58 W/m2K đối với tường ngăn giữa các phòng lạnh (theo bảng
(3-5) trang 64 tài liệu [1]. )
kCD= 0,29 W/m2KĐối với tường ngăn với hành lang (theo bảng (3-4)
trang 63 tài liệu [1]. )
- Fi: Diện tích bề mặt kết cấu, [m2]
- ∆ti: Độ chênh nhiệt độ bên ngoài với môi trường bên trong. Độ chênh
nhiệt độ giữa các vách ngăn được tính theo nhiệt độ định hướng.
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 18
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa phòng trữ đông với phòng đệm hành
lang:
∆tCD = 0,7( tn-tf) = 0,7(37,7 + 18) = 38,990C
+ Độ chênh nhiệt độ của tường ngăn giữa 2 phòng trữ đông :
∆tDA = 0,6( tn-tf) = 0,6(37,7 + 18) = 33,420C
- Chiều cao tính toán phòng trữ đông là: htt = 3,4 m
Kết quả tính toán được đưa vào bảng tổng hợp sau:
Phòng trữ đông Ι : ABCD
Kích thước,
Kết cấu
[m x m]
Tường AB
5,208 x 3,4
Tường BC
5,208 x 3,4
Tường CD
5,208 x 3,4
Tường DA
5,208 x 3,4
Nền
5,208 x 5,208
Trần
5,208 x 5,208
Tổng
ki
[W/m2K]
0,2
0,2
0,29
0,58
0,2
0,2
∆ti
[0C]
55,7
55,7
38,99
33,42
55,7
55,7
Qi
[W]
197,3
197,3
200,2
343,2
302,2
302,2
1542,4
Phòng trữ đông ΙΙ : ADEG
Tương tự như phòng trữ đông Ι : ABCD, vì phòng trữ đông Ι trên đã tính cho trường
hợp khắc nghiệt nhất.
b/ Tổn thất lạnh do làm lạnh sản phẩm và bao bì ∑Q2:
Đối với phòng trữ đông thì ∑Q2 = 0 do nhiệt độ thịt đưa vào phòng trữ đông là – 150C
nhiệt độ thịt khi ra khỏi phòng là -120C, như vậy còn 30C ta dùng để làm lạnh cho bao bì
c/ Tính tổn thất lạnh do vận hành: ∑Q4
Tổn thất lạnh do vận hành Q4 bao gồm các tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng , do người làm
việc trong phòng, do các động cơ điện và do mơ cửa:
∑Q4 = Q41 + Q42 + Q43 + Q44 , [W]
Với: - Q41: Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng buồng lạnh
- Q42 : Tổn thất lạnh do người làm việc trong phòng
- Q43 : Tổn thất lạnh do các động cơ điện
- Q44 : Tổn thất lạnh do mơ cửa
Tổn thất lạnh do đèn chiếu sáng: Q41
Q41 được tính theo công thức (4-17) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q41 = A . F, [W]
Với: - F: diện tích phòng lạnh , [m2]
F = 4,8 x 4,8 = 23,04 m2
- A: Nhiệt lượng toả ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích buồng. Đối với phòng
bảo quản lạnh có A= 1,2 W/m2
=> Q41 = 1,2 .23,04= 27,6 W
Dòng nhiệt do người toả ra Q42:
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 19
Q42được tính theo công thức (4-18) trang 86 tài liệu [1] ta có:
Q42 = 350.n , [W]
Với: - 350: nhiệt lượng do 1 người toả ra khi làm việc nặng nhọc
- n là số người làm việc trong phòng ,vì phòng có diện tích < 200 m2 =>
chọn n = 2
Q42= 350.2 = 700 W
Tổn thất lạnh do các động cơ điện Q43:
Ta biết rằng năng lượng điện cung cấp cho động cơ được chia làm 2 phần:
+ Một phần biến thành nhiệt năng toả ra môi trường xung quanh. Do đó nếu động
cơ đặt trong phòng lạnh thì nhiệt toả ra này sẽ gây ra 1 phần tổn thất lạnh.
+ Phần lớn còn lại biến thành cơ năng có ích (như làm quay quạt thông gió, quay
động cơ quạt dàn bay hơi…). Nhưng cơ năng này tới môi trường sẽ cọ xát với không khí
trong môi trường biến thành nhiệt năng gây ra tổn thất lạnh cho kho lạnh.
Tổn thất lạnh do các động cơ điện được tính theo công thức:
Q43 =
∑ ηi .
N
i
, [kW]
Với: - ηi : Hiệu suất của động cơ
+ η i = 1 : Nếu động cơ đặt trong phòng
+ η i = 0 : Nếu động cơ đặt ơ ngoài phòng lạnh
Đối với phòng trữ đông người ta định mức công suất của động cơ điện cho phòng
có côngsuất E=2 tấn/mẻ là : N = 4 : 1,5 hp : 1,1 kW
Ta có thể tính công suất động cơ điện của phòng trữ đông với công suất là 25
tấn/mẻ là:
4 1.125
N tddc
5,5 kw
20
=> Tổn thất lạnh do động cơ điện
Q43 = η.N= 1 x 5,5 = 5,5 kW
( η=1 chọn động cơ đặt trong phòng )
Tính dòng nhiệt khi mở cửa Q44:
Dòng nhiệt khi mơ cửa được tính theo công thức (4-20) trang 87 tài liệu [1]
Q44 = B.F , [W]
Với: B: dòng nhiệt riêng khi mơ cửa, [W/m2]. Tra bảng (4-4) trang 87 đối với
phòng trữ đông có diện tích F= 23,04 m2 < 50 m2,ta có: B = 23(w/m2)
F= 4,8x4,8m2, diện tích buồng
=> Q44= 23,04x 23= 529,92 W
Vậy tổng tổn thất lạnh do vận hành là:
∑Q4 = 27,6 + 700 + 5500 +529,92= 6757,52 W
d/ Tính nhiệt kho lạnh.
Đối với phòng trữ đông ABCD
∑Q 0 = ∑ Q 1 + ∑Q4 = 1542,4 + 6757,52 = 8299,92 W
Đối với phòng trữ đông ADEG
SVTH: MAI VĂN TUÂN
Page 20
- Xem thêm -
.DOCX 
49 
34 
134 
