Quy hoạch và thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho kho đông lạnh
Ñoà aùn maùy laïnh
LỜI NÓI ĐẦU
1
Ñoà aùn maùy laïnh
Phaàn 1 :
2
TÍNH TOAÙN THEÅ TÍCH VAØ MAËT BAÈNG KHO LAÏNH.
Trong ñoà aùn naøy thieát keá kho laøm ñoâng vôùi nhieät ñoä yeâu caàu trong phoøng laøm
ñoâng laø − 25 0 C .Caù ngöø ñöôïc ñöa vaøo phoøng laøm ñoâng vôùi muïc ñích haï thaáp nhieät ñoä
xuoáng nhieät ñoä taïi taâm khoaûng-18 ñoä c .
I.Dung tích vaø tieâu chuaån chaát taûi kho laïnh.
Chæ tieâu cô baûn ñeå ñaùnh giaù kho laïnh laø dung tích.Dung tích laø khoái löôïng haøng
hoaù coù theå ñoàng thôøi laøm ñoâng trong kho, trong ñoà aùn naøy dung tích kho laøm ñoâng
laø30 taán.
Kho laøm ñoâng saûn phaåm caù ngöø, töø baûng 2-3 [1]. Ta coù tieâu chuaån chaát taûi g v = 0.45
taán/ m3 , heä soá theå tích α = 0.78 .
II.Xaùc ñònh soá löôïng, kích thöôùc kho baûo quaûn ñoâng.
Xaùc ñònh caùc thoâng soá caàn thieát döïa vaøo dung tích cuûa kho.
1.Xaùc ñònh theå tích kho.
Vôùi E laø dung tích kho laïnh,
V laø theå tích kho laïnh .
g v laø
tieâu chuaån chaát taûi.
E
150
3
Ta coù V = g = 0.45 ≈ 333,33m
v
2. Xaùc ñònh dieän tích chaát taûi.
Thöïc phaåm ñöôïc ñöïng trong ngaên goã kích thöôùc
500 × 300 × 400 mm, xeáp 8
ngaên thaønh moät choàng ,vaäy chieàu cao chaát taûi laø h= 3,2m.
Vôùi F laø dieän tích chaát taûi, h laø chieàu cao chaát taûi ta coù:
F =
V
333,33
=
≈104,16m 2
h
3,2
3.Ñònh möùc chaát taûi treân 1 meùt vuoâng neàn.
g F = g v .h = 0,45.3,2 = 1,44 tan/ m 2
Ñoà aùn maùy laïnh
3
Vôùi g F laø ñònh möùc chaát taûi theo dieän tích
4. Xaùc ñònh dieän tích laïnh thöïc teá caàn xaây döïng
Ft =
F
βF
vôùi Ft dieän tích laïnh thöïc teá caàn xaây döïng,
βF
heä soá söû duïng dieän tích caùc buoàng chöùa
Theo baûng 2-4 [1].Ta tra ñöôïc β F = 0.76
⇒ Ft =
F
βF
=
104,16
≈ 137,05m 2
0.76
Theo [1] Dieän tích buoàng laïnh quy chuaån tính theo haøng coät quy chuaån caùch nhau 6m
neân f cô sôû laø 36m.Caùc dieän tích quy chuaån khaùc nhau la boäi cuûa 36.Trong khi tính
toaùn,dieän tích laïnh coù theå lôùn hôn dieän tích ban ñaàu10 ñeán 15%,khi choïn Z laø moät soá
nguyeân.
5. So löôïng buoàng laïnh caàn xaây döïng .
Buoàng laïnh ñoâng boá trí trong kho laïnh moät taàng , chieàu cao kho ñeán xaø ngang
laø 6m.
F
1
Soá löôïng buoàng caàn thieát phaûi xaây döïng laø Z = f
Vôùi Z laø soá löôïng buoàng laïnh phaûi xaây döïng
f
laø dieän tích buoàng laïnh quy chuaån ñaõ choïn.
Boá trí maïng löôùi coät moät chieàu caùch nhau laø 6m , moät chieàu caùch nhau laø 6m,
vaø
f = 6 × 6 = 36m 2
⇒
Vaäy laáy Z= 4 buoàng ⇒
12X12.
F
1
soá löôïng buoàng laïnh Z = f =
137,05
= 3,80
36
kích côõ kho laïnh seõ laø 16 ×9 hoaëc 6 × 24 hoaëc
Ñoà aùn maùy laïnh
4
Vaäy dung tích thöïc teá cuûa buoàng laïnh seõ laø:
E =150 ×
4
≈157,89 taán
3,80
III . Sô ñoà quy hoaïch maët baèng kho laïnh.
Vôùi 1, 2, 3, 5, 6, 7 : Caùc phoøng laøm ñoâng
4 : Phoøng boá trí buoàng maùy , buoàng ñieàu khieån, maùy phaùt ñieän….
8: Phoøng veä sinh, thay quaàn aùo….
9 : Haønh lang laïnh.
Chieàu daøi caùc töôøng phoøng baûo quaûn ñoâng laø 12m, chieàu roäng laø 6m.
Kích thöôùc phoøng 4 vaø phoøng 8 laø 12 × 8m.
Hình 1 : Sô ñoà quy hoaïch maët baèng kho laïnh.
Phaàn 2 : CAÁU TRUÙC XAÂY DÖÏNG VAØ TÍNH TOAÙN CAÙCH
NHIEÄT CHO KHO LAÏNH.
I. Caáu truùc xaây döïng.
Ñoà aùn maùy laïnh
5
Caáu truùc kho laïnh phaûi coù caáu taïo ñaëc bieät ñeå ñaùp öùng caùc yeâu caàu nhö : phaûi
coù tuoåi tho ïcao, chòu ñöôïc taûi troïng cuûa baûn thaân vaø saûn phaåm baûo quaûn trong kho ,
phaûi choáng ñöôïc nhieät xaâm nhaäp , khoâng ñoïng söông, phaûi coù caáu truùc caùch nhieät toát
phaûi ñaûm baûo an toaøn cho ngöôøi vaø phöông tieän, cuoái cuøng laø phaûi kinh teá.
Caùc kho laïnh thöôøng ñöôïc xaây döïng baèng beâtoâng coát theùp , töôøng bao vaø töôøng
ngaên xaây döïng baèng gaïch ñoû, treân ñoù boá trí caùch nhieät vaø caùch aåm . Moùng phaûi chòu
taûi troïng cuûa toaøn boä keát caáu vì vaäy phaûi kieân coá , vöõng chaéc, moùng ñoå baèng beâ toâng
coùt theùp vaø ñoå coät chòu löïc. Maùi kho laïnh phaûi khoâng ñoïng nöôùc vaø thaám nöôùc, choáng
thaám nöôùc baèng bitum vaø giaáy daàu, choáng böùc xaï maët trôøi baèng lôùp soûi traéng phuû leân
treân . Keát caáu neàn phuï thuoäc nhieàu yeáu toá nhö nhieät ñoä phoøng , taûi troïng…neàn phaûi coù
yeâu caàu vöõng chaéc ,khoâng thaám aåm , lôùp caùch nhieät thöôøng laø xæ ñeå chòu ñöôïc taûi
troïng lôùn vaø phaûi boá trí daây ñieän trôû ñoát noùng ñeå traùnh ñoùng baêng . Cöûa kho laïnh laø
moät taám caùch nhieät, xung quanh coù ñeäm kín baèng cao su ñeå giaûm toån thaát nhieät .
II. Tính toaùn caùch nhieät .
Giaû söû ta tính toaùn , thieát keá cho kho baûo quaûn ñoâng xaây döïng taïi thaønh phoá
Hoà Chí Minh , theo baûng 1-1 [1] taïi thaønh phoá Hoà Chí Minh coù nhieät ñoä trung bình
thaùng noùng nhaát t =37,30C , ñoä aåm ϕ = 73%
1.Tính chieàu daøy caùch nhieät giöõa phoøng baûo quaûn ñoâng vaø khoâng khí beân ngoaøi.
Coâng thöùc tính :
n
1 1
δ
1
δ CN = λCN − + ∑ i +
k α1 i =1 λi α 2
Trong ñoù : δCN - ñoä daøy lôùp caùch nhieät, m
λCN
- heä soá daãn nhieät cuûa vaät lieäu caùch nhieät, W/mK
k – heä soá truyeàn nhieät
α1 -heä soá toaû nhieät cuûa moâi tröôøng beân ngoaøi, W / m 2 K
α2
- heä soá toaû nhieät cuûa vaùch buoàng laïnh vaøo buoàng laïnh.
Ñoà aùn maùy laïnh
δi
λi
6
-beà daøy cuûa lôùp vaät lieäu xaây döïng thöù i ,m
- heä soá daãn nhieät cuûa lôùp vaät lieäu xaây döïng thöù i , w / m 2 k
Hình 2 : Caáu truùc töôøng
Töôøng ngaên giöõa phoøng vaø khoâng khí beân ngoaøi goàm :
1- lôùp vöõa ximaêng - δ1 =0.02m , λ1 =0.88W/mK, µ1 =90 g/mhMPa
2 – lôùp gaïch ñoû - δ2 =0.38m , λ2 = 0.82W / mK , µ 2 = 105 g / mkMPa
3- lôùp caùch aåm δ 3 = 0.008m , λ2 = 0.3W / mK , µ3 = 0.86 g / mkMPa
4- lôùp caùch nhieät , λCN = 0.047W / mK , µCN = 7.5 g / mkMPa
5-lôùp vöõa traùt vaø löôùi theùp , δ aï = 0.02m , λ5 = 0.88W / mK
µ5 = 90 g / mkMPa
Lôùp caùch nhieät laø polystirol.
Buoàng baûo quaûn ñoâng coù t = −25 0 C
Tra baûng 3-3 vaø 3-7 saùch HDTKHTL coù k= 0.21 W / m 2 K
α1 = 23.3 W / m 2 K , α 2 = 8W / m 2 K
⇒
1
0.02 0.008 0.38 1
1
δ CN = 0.047
−
+3
+
+
+ = 0.189
0.88
0.3
0.82 8
0.21 23.3
Theo tieâu chuaån laáy δ CN = 0.2m
⇒
kt =
1
≈ 0,2W / m 2 K
0,2
+ 0,726
0,047
* Kieåm tra ñoïng söông.
Theo baûng 1-1 [1]coù nhieät ñoä trung bình thaùng noùng nhaát taïi TPHCM laø
t = 37.3 0 C , ñoä aåm ϕ = 74%
0
Tra ñoà thò h-x coù t s = 30.8 C
t −t
37,3 − 30,8
1
s
⇒ k s = 0.95 ×α1 t − t = 0,95 × 23,3 × 37,3 + 25 ≈ 2,3
1
2
Ñoà aùn maùy laïnh
7
So saùnh thaáy k s > k t , vaäy vaùch ngoaøi khoâng bò ñoïng söông.
* Kieåm tra ñoïng aåm.
Maät ñoï doøng nhieät qua keát caáu caùch nhieät
q = k × ∆t = 0,2 × ( 37,3 + 25) ≈ 12,46W / m 2
Xaùc ñònh nhieät ñoä beà maët caùc lôùp vaùch.
q = α1 (t f − t1 ) ⇒ t1 ≈ 36.8 0 C
qδ
1 1
⇒ t2=t1- λ = 36.8 −
1
12,46 × 0.02
= 36.5 0C
0.88
Töông töï ta coù :
12,46 ×0,38
= 30,720 C
0,82
12,46 ×0.02
t4 = 30,72 −
= 30.440 C
0.88
12,46 ×0.008
t5 = 30,44 −
= 30.110 C
0.3
12,46 ×0,2
t6 = 30,11 −
= −22,90 C
0,047
12,46 ×0,02
t7 = −22,9 −
= −23,20 C
0,88
12,46
⇒t f 2 = −23,2 −
≈ −250 C
8
t3 = 36,5 −
Töø caùc nhieät ñoä treân tra baûng “ tính chaát vaät lyù cuûa khoâng khí aåm “, (baûng 7-10
saùch moâi chaát laïnh) coù :
vaùch
1
0
Nhieät ñoä, t( C) 36.8
Ph
6178
2
36,5
6090
3
30,72
4530
Tính phaân aùp suaát thöïc cuûa hôi nöôùc.
Doøng hôi aåm thaåm thaáu qua keát caáu bao che:
ω=
p h1 − p h2
H
4
30,44
4460
5
30,11
4424
6
-22,9
80,5
7
-23,2
76,5
Ñoà aùn maùy laïnh
8
Trong ñoù :
p h1 = p x (t = 37.30 C ) × ϕ1 = 6344 × 74% = 4694.5 Pa
p h2 = p x (t = −25 0 C ) × ϕ 2 = 63 × 90% ≈ 57 Pa
H =∑
⇒ω =
δi
0.02 0.38 0.2 0.008
=3
+
+
+
= 0.04m 2 hMPa / g
µi
90
105 7.5 0.86
(4694.5 − 57)10 −6
= 0.115 g / m 2 h
0.04
⇒
p x2 = p h1 − ω
δ1
0.02 6
= 4694.5 − 0.115
10 = 4669 Pa
µ1
90
p x3 = p x 2 − ω
δ2
0.38 6
= 4669 − 0.115
10 = 4256.4 Pa
µ2
105
Töông töï ta coù:
p x4 = 4231Pa
p x5 = 3164 Pa
p x6 = 79,87 Pa
p x7 = 68.8 Pa
So saùnh ta thaáy caùc p x < p h vaäy vaùch khoâng bò ñoïng aåm.
i
i
2. Tính beà daøy caùch nhieät giöõa töôøng ngaên cuûa caùc phoøng.
Töôøng ngaên giöõa hai buoàng coù nhieät ñoä vaø ñoä aåm baèng nhau neân thöôøng ñöôïc
xaây döïng vaø caùch nhieät baèng beâtoâng boït.
Tra baûng 3-5 [1] coù k= 0.58W/m2K
Tra baûng 3-7 coù α 1 = α 2 = 8 W/m2K
Tra baûng 3-1 coù λCN = 0.15W / mK
⇒ δ CN = 0.15
1
2
− = 0221m
0.58 8
theo tieâu chuaån laáy δCN = 0.25m
Ñoà aùn maùy laïnh
9
Vaäy kt =0.52W/m2K
Do cheânh leäch nhieät ñoä giöõa caùc phoøng laø baèng 0 neân khoâng coù hieän töoïng
ñoïng söông vaø ñoïng aåm.
3. Tính beà daøy caùch nhieät giöõa phoøng laøm ñoâng vaø haønh lang.
Keát caáu caùc lôùp cuûa töôøng ngaên gioáng nhö ôû phaàn 1 ( töôøng ngaên giöõa phoøng laøm
ñoâng vaø khoâng khí beân ngoaøi).
Lôùp caùch nhieät laø polystyrol.
Tra baûng 3-4 saùch HDKTHTL vôùi t=-250C ta coù k=0.28W/m2K
1
0.02 0.38 0.008 1
1
−
+3
+
+
+ = 0.133m
⇒ δ CN = 0.047
0.88 0.82
0.3
8
0.28 23.3
Theo tieâu chuaån choïn δCN = 0.15m
⇒
kt =
1
= 0.255
0.15
W/m2K
+ 0.726
0.047
*Kieåm tra ñoïng söông treân vaùch .
Taïi haønh lang coù nhieät ñoä laø t=37,3.60% =220C , vaø ñoä aåm laø
Tra ñoà thò h-x coù ts=170C
⇒ k s = 0,95 × 23,3 ×
22 −17
= 2,35 0 C > kt vaäy
22 + 25
vaùch khoâng bò ñoïng söông.
*Kieåm tra ñoïng aåm.
Maät ñoä doøng nhieät qua keát caáu caùch aåm:
q = k × ∆t
= 0.255(22+25)=12 W/m2.
Nhieät ñoä beà maët caùc lôùp vaùch:
ϕ = 74%
Ñoà aùn maùy laïnh
10
q = α1 (t f1 − t1 ) ⇒ t1 = t f1 −
t 2 = t1 −
q.δ1
λ1
= 21,5 −
q
α1
= 21,5 0 C
12.0,02
= 21,22 0 C
0,88
Töông töï ta coù
12.0,38
12.0,02
=15,66 0 C , t 4 =15,66 −
=15,4 0 C
0,82
0,88
12.0,008
12.0,15
t 5 =15,4 −
=15,06 0 C , t 6 =15,06 −
= −23,23 0 C
0,3
0,047
12.0,02
t 7 = −23,23 −
= −23,5 0 C
0,88
t 3 = 21,22 −
t f 2 = −23,5 −
12
= −25 0 C
8
Tra baûng “tính chaát vaät lyù cuûa khoâng khí aåm”, Baûng 7-10 saùch moâi chaát laïnh coù:
Vaùch
Nhieät ñoä,t
ph
1
21,5
2564
2
21,22
2538
3
15,66
1761
4
15,4
1720
Tính phaân aùp suaát thöïc cuûa hôi nöôùc
Doøng hôi thaåm thaáu qua bao che:
Ta coù:
p h1 = p x ( 22 0 C ).ϕ1 = 2642,4.74% = 1955 Pa = 1955.10 −6 MPa
p h2 = p x ( −20).ϕ 2 = 63.90% = 57 Pa
H =∑
⇒ω=
δi
0,02 0,38 0,15 0,008
= 3.
+
+
+
= 0,0335
µi
90
105
7,5
0,86
p h1 − ph2
H
=
(1955 − 57).10 −6
= 0,0566
0,0335
Aùp suaát rieâng phaàn hôi nöôùc thöïc teá:
5
15,06
1704
6
-23,23
76,55
7
-23,5
73,15
Ñoà aùn maùy laïnh
11
δ1
0,02 6
= 1955 − 0,0566
10 = 1942,4 Pa
µ1
90
δ
0,38 6
− ω 2 = 1942,4 − 0,0556
10 = 1741,2 Pa
µ2
105
p x2 = p h1 − ω
p x3 = p x 2
0,02 6
10 = 1728,6 Pa
90
0,008 6
= 1728,6 − 0,0566
10 = 1202 Pa
0,86
0,15 6
= 1202 − 0,0566
10 = 70 Pa
7,5
0,02 6
= 70 − 0,0566
10 = 57,5 Pa
90
p x4 = 1741,2 − 0,0566
p x5
p x6
p x7
So saùnh caùc p h vaø p x ta thaáy p h > p x vaäy vaùch khoâng bò ñoïng aåm.
i
i
i
i
4.Tính beà daøy caùch nhieät cuûa traàn kho laøm ñoâng .
Caáu truùc cuûa traàn kho baûo quaûn ñoâng:
1 – lôùp phuû maùi ñoàng thôøi laø lôùp caùch aåm baèng vaät lieäu xaây döïng laø
bitum,δ1=0,012m ,λ1=0,3W/mK
Hình – 3 : Caáu truùc traàn kho baûo quaûn ñoâng.
2- Lôùp beâ toâng giaèng coù coát , δ2=0,04m , λ2=1,4W/mK
3- lôùp caùch nhieät ñieàn ñaày , λ3=0,2W/mK ,δCN laø thoâng soá caàn tính .
4- lôùp caùch nhieät baèng stiropo ,δ4=0,1m λ4=0,047W/mK.
5-lôùp beâtoâng coát theùp chòu löïc δ5=0,22m , λ5=1,5W/mK
Tra baûng 3-3 vaø 3-7 saùch HDTKHTL coù k=0,2W/m2K ,α1=23,3W/m2K
α2=7W/m2K
Ñoà aùn maùy laïnh
12
1
1
0,012
0,04
0,1
0,22
1
⇒ δ CN = 0,2 0,2 − 23,3 + 0,3 + 1,4 + 0,047 + 1,5 + 7 ≈ 0,049m
Theo tieâu chuaån laáy δCN=0,5 m
Vaäy chieàu daøy caùch nhieät cuûa caû lôùp polystyrol vaø lôùp dieàn ñaày laø 0,6m
Heä soá truyeàn nhieät thöïc: kt=0,199W/m2K.
5.Tính caùch nhieät neàn kho.
Khi kho laïnh ñöôïc ñöa vaøo söû duïng, nhieät ñoä trong kho xuoáng tôùi –25 0C, khi ñoù
seõ coù baêng tích tuï döôùi neàn kho . Neàn kho seõ bò tröông phoàng leân do theå tích rieâng cuûa
baêng taêng , daãn ñeán neàn vaø caáu truùc kho laïnh bò bieán daïng , pha huyû. Vì vaäy trong caáu
truùc neàn kho boá trí daây ñieän trôû ñoát noùng ñeå laøm tan baêng . Daây ñieän trôû coù ñöôøng
kính d=12÷16 mm ,ñaët caùch nhau töø 0,5÷1 m vaø phaûi coù ñieän theá < 36 V
Caáu truùc neàn goàm coù caùc lôùp nhö sau:
Lôùp neàn nhaün baèng caùc lôùp beâ toâng laùt δ1=0,04m ,λ1=1,4 W/mK
Lôùp beâtoâng δ2=0,1m , λ2=1,4W/mK
Lôùp caùch nhieät baèng soûi vaø ñaát seùt xoáp λ3=0,2W/mK
Lôùp beâtoâng coù boá trí daây ñieän trôû söôûi , δ4=0,1m
Lôùp caùch aåm
Lôùp beâtoâng ñaù daêm laøm kín neàn ñaát
Khi tính toaùn chieàu daày cach nhieät cho neàn coù söôûi baèng daây dieän trôû ta chæ caàn
tính töø caùc lôùp phía treân lôùp coù söôûi .
Tra baûng 3-3 vaø 3-7 saùch HDTKHTL coù k=0,21W/m2K , α2=7W/m2K
1
0,04
0,1
1
⇒ δ CN = 0,2 0,21 − 1,4 + 1,4 + 7 ≈ 0,904m
heo tieâu chuaån laáy δCN=0,95m.
Ñoà aùn maùy laïnh
13
1
Heä soá truyeàn nhieät thöïc : kt= 0,95 + 0,24
0,2
≈ 0,2
W/m2K
Ñoà aùn maùy laïnh
14
Phaàn 3 : TÍNH NHIEÄT KHO LAÏNH
Tính nhieät kho laïnh thöïc chaát laø tính toaùn caùc doøng nhieät toån thaát töø moâi tröôøng
beân ngoaøi vaøo kho laïnh , doøng nhieät do saûn phaåm toaû ra vaø caùc doøng nhieät toån thaát
khaùc . Chính laø doøng nhieät maø maùy laïnh phaûi coù ñuû coâng suaát ñeå thaûi ra moâi tröôøng
ngoaøi ñeå ñaûm baûo nhieät ñoä phoøng laïnh luoân ñaït yeâu caàu.
Vaäy tính toaùn nhieät kho laïnh laø ñeå xaùc ñònh naêng suaát laïnh cuûa maùy laïnh caàn
laép ñaët.
Doøng nhieät toån thaát vaøo kho laïnh goàm:
Q = Q1+ Q2+ Q3+Q4 ,W.
Q1 : doøng nhieät toån thaát qua keát caáu bao che
Q2 : doøng nhieät do saûn phaåm toaû ra khi xöû lyù laïnh.
Q3 : doøng nhieät do thoâng gioù buoàng laïnh.
Q4 : doøng nhieät sinh ra khi vaän haønh .
1.Tính doøng nhieät toån thaát qua keát caáu bao che Q1 .
Q1 laø toång caùc doøng nhieät toån thaát qua töôøng bao, traàn , neàn do cheânh leäch nhieät
ñoä giöõa phoøng laïnh vaø moâi tröôøng ngoaøi vaø doøng nhieät toån thaát do böùc xaï maët trôøi qua
töôøng vaø traàn.
Q1=Q11+ Q12
Q11 =ktF(t1-t2) laø doøng nhieät toån thaát qua töôøng bao , traàn , neàn do cheânh
nhieät ñoä .Vôùi: kt laø heä soá truyeàn nhieät thöïc.
F – dieän tích beà maët keát caáu bao che, bao goàm dieän tích cuûa nhieàu böùc
töôøng khaùc nhau vaø traàn kho laïnh.
t1 - nhieät ñoä moâi tröôøng beân ngoaøi.
t 2 - nhieät ñoä trong phoøng laïnh .
Ñoà aùn maùy laïnh
15
Theo sô ñoà boá trí maët baèng kho
laïnh ta tính ñöôïc dieän tích caùc töôøng
ngoaøi , dieän tích töôøng haønh lang, dieän
tích neàn , traàn .
Doøng nhieät toån thaát do cheânh leäch
nhieät ñoä giöõa phoøng laïnh vaø töôøng ngoaøi.
Toång dieän tích töôøng ngoaøi cuûa
kho laïnh:( chieàu cao cuûa töôøng laø 6m)
F =13.6.2+6,775.6.2+ 6,25.6.4 =387,3m2
k t = 0,2W / m 2 K
⇒ Q'11 = 387,3.0,2(37,3 + 25) ≈ 4826W
Hình – 4 : Sô ñoà tính toaùn dieän tích caùc
phoøng.
Doøng nhieät toån thaát qua töôøng haønh lang .
F =6,125.6.2+6,25.6.4 + 12,125.6.2 =369m2
Ñoái vôùi hai phoøng 4 vaø 8 thì 2 böùc töôøng tieáp giaùp vôùi phoøng laïnh coi nhö hai
böùc töôøng haønh lang.
kt =0,255W/m2K
⇒ Q' '11 = 369.0,255(22+25)=4422W
Doøng nhieät toån thaát qua neàn.
Ñoà aùn maùy laïnh
16
Doøng nhieät qua neàn coù söôûi ñöôïc tính theo bieåu thöùc : Qn=kt.F(tn-t2)
tn laø nhieät ñoä trung bình cuûa neàn khi coù söôûi, laáy tn=40C
F = 12.6.6=432m2
⇒ Qn=432.0,2.29=2506W
Doøng nhieät toån thaát qua traàn.
F =12.6.6 =432m2
Qt =432.0,2.62,3=5383W
⇒ Q11= Q’11 +Q”11 +Qn +Qt =4826 + 4422 +2506 +5383 = 17137 W
Q12 laø doøng nhieät toån thaát do böùc xaï maët trôøi qua töôøng bao vaø traàn.
Q12=ktF.∆t12
Vôùi ∆t12- hieäu nhieät ñoä dö , ñaëc tröng aûnh höôûng cuûa böùc xaï vaøo muøa heø
Vôùi moãi phoøng laïnh ta chæ tính doøng nhieät toån thaát do böùc xaï qua traàn vaø moät
böùc töôøng coù böùc xaï lôùn nhaát .
Ñeå böùc xaï ôû möùc thaáp nhaát ta phaûi boá trí kho laïnh theo höôùng böùc xaï maët trôøi
hôïp lyù nhaát , böùc töôøng lôùn nhaát tieáp giaùp voùi khoâng khí beân ngoaøi boá trí theo höôùng
ñoâng baéc, caùc böùc chòu böùc xaï coøn laïi boá trí theo höôùng ñoâng nam vaø taây baéc.
Giaû thieát traàn maàu xaùm, töôøng maàu thaãm , töø keát caáu kho laïnh ta coù baûng toång
hôïp sau:
Thöù töï
Vaùch
kt
F, (m2)
1
Traàn
0,2
432
2
Töôøng phoøng 1
0,2
78
3
Töôøng phoøng 2
0,2
37,5
4
Töôøng phoøng 3
0,2
37,5
5
Töôøng phoøng 5
0,2
78
6
Töôøng phoøng 6
0,2
37,5
7
Töôøng phoøng 7
0,2
37,5
Vaäy Q12=1642+78+78+60+60+45+45=2008W
∆t12
19
5
8
8
5
6
6
Q12, W
1642
78
60
60
78
45
45
Ñoà aùn maùy laïnh
17
⇒ nhieät toån thaát qua keát caáu bao che Q1=2008+17137=19145W
2.Tính doøng nhieät do saûn phaåm toaû ra Q2 .
Laø doøng nhieät do saûn phaåm toaû ra khi giaûm nhieät ñoä trong phoøng laøm ñoâng ,
doøng nhieät Q2 bao goàm nhieät do saûn phaåm toaû ra vaø nhieät do bao bì toaû ra , vì vaäy caàn
tính caû hai doøng nhieät naøy.
* Doøng nhieät do saûn phaåm toaû ra ñöôïc tính theo bieåu thöùc :
Q2 h = M ( h1 − h2 )
1000
,kW.
24.3600
M- löôïng haøng nhaäp vaøo phoøng laøm ñoâng.
h1 , h2 – entanpycuûa saûn phaåm tröùôc vaø sau khi vaøo phoøng laøm ñoâng.
1000/24.3600- heä soá chuyeån ñoåi töø t/ngaøy ñeâm ra ñôn vò kg/s.
Vôùi phoøng laøm ñoâng ta coù M =6%.Eñ , vôùi Eñ laø dung tích thöïc teá cuûa kho laïnh.
M =6%. 546 =32,76taán/24h
Nhieät ñoä saûn phaåm tröôùc khi vaøo phoøng laøm ñoâng laáy t = -8 0C , sau khi vaøo
phoøng laøm ñoâng ñaït –250C , noäi suy gaàn ñuùng baûng 4-2 saùch HDTKHTL coù h 1=34,8
kJ/kg , h2= -10 kJ/kg.
⇒ Q2 h = 32,76.44,8.
•
1000
= 17kW
24.3600
Doøng nhieät toaû ra töø bao bì:
Q2b = M b .C b (t1 − t 2 )
1000
, kW .
24.3600
Mb- khoái löôïng bao bì döïng saûn phaåm
Cb- nhieät dung rieâng bao bì , ôû ñaây bao bì goã Cb=2,5kJ/kgk
t1 , t2 – nhieät ñoä bao bì tröôùc vaø sau khi ñöa vaøo phoøng, laáy t1=-80C t2=-250C.
khoái löôïng bao bì coi nhö chieám 15% khoái löôïng saûn phaåm laøm ñoâng, M b=15%.32,76
=4,9 taán/24h
Ñoà aùn maùy laïnh
⇒ Q2b = 4,9.2,5(−8 + 25)
18
1000
= 2,4kW
24.3600
⇒Q2 =2,4 +17 =19,4 KW
* Vì phoøng laøm ñoâng khoâng coù thoâng gioù neân doøng nhieät do thoâng gioù Q3=0.
3. Tính doøng nhieät do vaän haønh Q4 .
Q4= Q41+ Q2+Q43+ Q44.
Trong ñoù Q41- doøng nhieät do chieáu saùng phoøng laïnh.
Q42- doøng nhieät do ngöôøi toaû ra .
Q43- doøng nhieät do caùc ñoäng cô ñieän
Q44-doøng nhieät do môû cöûa .
a. doøng nhieät do chieáu saùng phoøng .
Q41=A .F
F – dieän tích phoøng, 72m2
A – naêng löôïng toaû ra khi chieáu saùng 1m 2dieän tích phoøng , ñoái vôùi phoøng baûo quaûn
ñoâng A= 1,2W/m2.
Q41=72. 1,2 =86,4 W
b. Doøng nhieät do ngöôøi toaû ra .
Q42=350.n
n – soá ngöôøi laøm vieäc trong phoøng , phoøng 72m2 laáy n=2 ngöôøi
350- nhieät löôïng toaû ra khi moät ngöôøi laøm vieâïc naëng.
Kho laïnh coù 6 phoøng ⇒ Q42 = 350.2=700W.
Phoøng laïnh laøm laïnh baèng giaøn laïnh ñoái löu khoâng khí töï nhieân, khoâng coù ñoäng cô
quaït gioù , caùc ñoäng cô khaùc coi nhö khoâng ñaùng keå, neân coù theå laáy Q 43=0.
c. Doøng nhieät do môû cöûa phoøng .
Q44=B.F ,W
Ñoà aùn maùy laïnh
19
B – doøng nhieät rieâng khi môû cöûa , theo baûng 4-4 saùch HDTKHTL laáy
B=12W/m2.
F – dieän tích kho laïnh.
Q44=72..12= 864W
⇒ Q4 =86,4 + 700 +864=1650,4 kW.
Xaùc ñònh nhieät taûi cho thieát bò vaø maùy neùn.
Xaùc ñònh nhieät taûi cho thieát bò laø ñeå tính toaùn dieän tích beà maët trao ñoåi nhieät caàn thieát
cho thieát bò bay hôi .Ñeå ñaûm baûo nhieät ñoä trong phoøng baûo quaûn ñaït yeâu caàu ôû nhöõng
ñieàu kieän baát lôïi nhaát , ta tính nhieät taûi cho thieát bò laø toån thaát caùc nhieät taûi thaønh phaàn
coù giaù trò cao nhaát .
Qtb= Q1+ Q2 + Q3 +Q4=19+19,4 +0,16504 = 48,4 kW
Nhieät taûi cuûa maùy neùn:
Qmn=Q1 + 60%Q2 +75% Q4 =19+19,4.0,6 +10. 0,75 ≈ 38,14kW
Trong moät ngaøy deâm maùy neùn khoâng laøm vieäc caû 24/24h maø thöôøng laøm vieäc khoaûng
22/24h, vì vaäy naêng suaát laïnh cuûa maùy neùn ñöôïc tính nhö sau:
Q0=
k .Qmn
b
b – laø heä soá thôøi gian laøm vieäc , b= 22/24 ,
k- laø heä soá tính ñeán toån thaát treân ñöôøng oáng vaø thieát bò cuûa heä thoáng laïnh, laáy k=1,2.
⇒ Q0
=
1,2.38,14
≈ 50k
0,92
W
Ñoà aùn maùy laïnh
20
Phaàn 4 : CHOÏN PHÖÔNG PHAÙP LAØM LAÏNH & TÍNH CHOÏN
MAÙY NEÙN.
I . Choïn phöông phaùp laøm laïnh .
Coù nhieàu phöông phaùp laøm laïnh buoàng vaø xöû lyù saûn phaåm , ñoái vôùi phoøng laøm
ñoâng, ñeå hôïp lyù nhaát ta choïn phöông phaùp laøm laïnh tröïc tieáp , töùc laø laøm laïnh buoàng
laïnh baèng daøn bay hôi ñaët tröïc tieáp trong daøn laïnh . Moâi chaát laïnh loûng soâi thu nhieät
cuûa moâi tröôøng caàn laøm laïnh ñeå haï nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng caàn laøm laïnh xuoáng nhieät
ñoä yeâu caàu . Ñeå giaûm aûnh höôûng ñeán saûn phaåm khi laøm laïnh ta choïn daøn bay hôi laø
loaïi daøn ñoái löu khoâng khí töï nhieân.
* Sô ñoà ñôn giaûn cuûa phöông phaùp laøm laïnh tröïc tieáp.
Hình – 5 : sô ñoà phöông phaùp laøm
laïnh. 1- Daøn ngöng
2- Maùy neùn
3- Daøn bay hôi
4- Van tieát löu
* Caùc öu nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng laøm laïnh tröïc tieáp .
a . Öu ñieåm.
- Thieát bò ñôn giaûn vì khoâng caàn voøng tuaàn hoaøn phuï .
- Tuoåi thoï cao vì khoâng phaûi tieáp xuùc vôùi chaát taûi laïnh gaây aên moøn, han ræ .
- Toån thaát naêng löôïng nhoû .
- Xem thêm -