Đồ Án Thiết kế hệ thống lạnh đông nhanh kiểu tiếp xúc (kèm bản vẽ)

Lời mở đầu
Kỹ thật lạnh là một ngành kỹ thuật hiện đại, hiện đang phát triển rất mạnh và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực quan trọng như : công nghiệp thực phẩm, hóa học dầu khí, y học, điều hòa không khí, thương nghiệp .
Ở Việt Nam cùng với sự phát triển của nền kinh tế, trong những năm gần đây, nhu cầu bảo quản thực phẩm dài ngày hoặc ngắn ngày ngày càng đòi hỏi những yêu cầu cao hơn trong kỹ thuật bảo quản. Một trong những cách quan trọng đó là bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp, đặc biệt là lạnh động nhanh, lạnh sâu có thể tăng được khối lượng và thời gian bảo quản rất nhiều loại thực phẩm, góp phần cung cấp các mặt hàng tươi sống cho các khu vực dân cư cũng như là xuất khẩu. Với mục đích đó, với đề tài “thiết kế hệ thống lạnh đông nhanh kiểu tiếp xúc” là những bước đầu tiên tìm hiểu về những ứng dụng của kỹ thuật lạnh trong đời sống.
Tóm tắt nội dung Luận Văn Tốt Ngiệp.
_Giới thiệu sơ lược về kỹ thuật lạnh .
_Giới thiệu về lạnh đông nhanh kiểu tiếp xúc, qui trình thực hiện lạnh đông , một số chủng loại máy cấp đông.
_Giơí thiệu về môi chất lạnh, các tính chất, yêu cầu, một số các loại môi chất, và chọn môi chất là Freon R22.
_Tính toán kích thước tủ cấp đông dựa trên công suất yêu cầu thiết kế 1000kg/mẻ, xác định loại khuôn block (theo tiêu chuẩn Châu Âu) loại 2,5kg (gồm 2kg tôm +0,5kg nước) kích thước 280x184x70mm , số lượng 400 khuôn, 8 tầng , 9 tấm plate, chọn loại tấm plate của hãng A/S DYBVAD STAL INDUSTRI – ĐAN MẠCH có kích thước: 1230x2440x22 mm , xác định kích thước trong của tủ cấp đông : 1700x1200x3200 mm.
_Tính toán cách nhiệt, một số yêu cầu cách nhiệt, cách ẩm, chọn loại cách nhiệt polyurethane, cách ẩm bằng tôn inox , xác định chiều dày lớp cách nhiệt 150mm,kiểm tra đọng ẩm đọng sương tốt , xác định kích thước vỏ ngoài củ tủ cấp đông: 2000x1500x3500mm.
_Tính cân bằng nhiệt, nhiệt lượng do sản phẩm, nhiệt lượng qua kết cấu bao che, xác định được tổn thất lạnh của tủ là 22,679 kw, năng suất lạnh máy nén là 30,057 kw.
_Tinh toán chu trình nhiệt,cấp đông hai pha ,xác định các thông số ban đầu, nhiệt độ sôi – 40oC, nhiệt độ ngưng tụ 40oC,nhiệt độ nước và nước ra bình ngưng tụ, quá nhiệt, quá lạnh. Chọn chu trình hai cấp, một số chu trình thường gặp. Chọn chu trình hai cấp, hai tiết lưu, bình trung gian ống xoắn. Xác định áp suất trung gian bằng phương pháp lặp tính được ptg=3,6bar,tính các thông số làm việc. Xác định thể tích quét để chọn máy nén, chọn máy nén của MYCOM,xác định công suất động cơ của máy nén P=37kw.
_Chọn thiết bị: chọn bộ bốc hơi ,tính hệ số truyền nhiệt,chọn bộ ngưng tụ chọn của hãng ONDA, chọn tháp giải nhiệt , lưu lượng nước, chọn bơm nước. Chọn bình trung gian .
_Chọn các thiết bị phụ: giới thiệu các loại thiết bị phụ cần thiết.
_Tính chọn đường ống dựa trên tốc độ dòng chảy của môi chất và vị trí làm việc của các đường ống.
_Tính toán dòng điện của các động cơ, các thiết bị khác. Tính chọn dây dẫn theo phát nóng chọn của hãng LENS. Chọn aptomat theo dòng làm định mức lâu dài. Contactor theo điều kiện làm việc và khởi động. Chọn realy nhiệt theo dòng làm việc định mức , tất cả đều chọn của hãng MITSUBISHI.
_Khào sát mạch điều khiển: vẽ sơ đồ mạch động lực. Giới thiệu tự động hóa trong hệ thống lạnh và các thông số làm việc và thông số bảo vệ. Chọn mạch điểu khiển và các điều kiện bảo vệ, mô tả cách hoạt động.
MỤC LỤC
Lời mở đầu trang
CHƯƠNG I:
GIỚI THIỆU CHUNG 1
I. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRÊN THẾ GIỚI: 1
II. ỨNG DỤNG KỸ THUẬT LẠNH: 2
III. KỸ THUẬT LẠNH Ở VIỆT NAM: 3
CHƯƠNG II:
LẠNH ĐÔNG NHANH KIỂU TIẾP XÚC (CONTACT FREEZER) 5
I. MỤC ĐÍCH Ý NGHĨA CỦA LẠNH ĐÔNG NHANH: 6
II. YÊU CẦU CỦA LẠNH ĐÔNG NHANH VÀ SƠ LƯỢC MỘT SỐ CHỦNG LOẠI MÁY: 7
1.Yêu cầu: 7
2.Một số chủng loại máy: 7
a. Buồng kết đông 8
b. Thiết bị kết đông nhanh 8
III.MÔI CHẤT LẠNH: 10
1.Giới thiệu: 10
2.Yêu cầu đối với môi chất lạnh: 10
a.Yêu cầu về nhiệt động lực học: 10
b.Yêu cầu lý-hoá: 10
c.Yêu cầu về lý-sinh: 11
d.Yêu cầu về kinh tế: 11
3.Một số môi chất lạnh thường dùng: 11
CHƯƠNG III :
TÍNH TOÁN CHỌN KÍCH THƯỚC KẾT CẤU LẮP RÁP VÀ CÁCH NHIỆT TỦ CẤP ĐÔNG 12
I. SƠ LƯỢC VỀ TỦ CẤP ĐÔNG CONTACT-FREEZER: 13
II. TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC TỦ CẤP ĐÔNG CÔNG SUẤT 1000KG/MẺ: 14
1.Yêu cầu: 14
2.Kích thước khuôn: 14
3.Kích thước khay: 15
4.Chọn tấm plate: 15
5.Kích thước tủ cấp đông: 15
III.KẾT CẤU LẮP RÁP VÀ CÁCH NHIỆT TỦ CẤP ĐÔNG: 17
1.Yêu cầu chung: 17
2.Tính toán cách nhiệt: 18
a.Vật liệu cách nhiệt: 18
b.Vật liệu cách ẩm: 19
c.Xác định chiều dày của cơ cấu vách ngăn: 19
d. Kiểm tra đọng sương: 20
e. Kiểm tra đọng ẩm: 21
CHƯƠNG IV:
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT. 22
I. KHÁI NIỆM: 23
II. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT BUỒNG ĐÔNG: 24
1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che: 24
2.Dòng nhiệt do sản phẩm toả ra: 24
a. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra do xử lí lạnh (800kg / mẻ) 25
b.Dòng nhiệt do lượng nước tỏa ra(200kg/mẻ) : 25
c.Dòng nhiệt do bao bì khuôn,khay .: 26
3.Dòng nhiệt do thông gió: 26
4.Dòng nhiệt do vận hành: 26
5. Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp: 26
III. NĂNG SUẤT LẠNH CỦA MÁY NÉN: 27
1. Tổn thất lạnh cho tủ cấp đông: 27
2.Xác định năng suất lạnh của máy nén: 27
CHƯƠNG V:
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH. 28
I. CHỌN SƠ ĐỒ CẤP ĐÔNG: 29
II. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU: 29
1. Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh: 29
2. Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk: 30
3.Nhiệt độ quá lạnh tql: 30
4. Quá nhiệt của hơi hút về máy nén tqn: 31
III. TÍNH TOÁN CHU TRÌNH LẠNH: 31
1. Chọn chu trình lạnh: 31
a. Chu trình hai cấp ,hai tiết lưu, làm mát trung gian không hoàn toàn: 32
b. Chu trình hai cấp , hai tiết lưu, làm mát trung gian hoàn toàn: 33
c. Chu trình hai cấp , hai tiết lưu làm mát hoàn toàn bình trung gian có ống xoắn trao đổi nhiệt: (quá lạnh môi chất). 34
2. Tính toán các thông số làm việc của chu trình: 35
3. Tính toán nhiệt máy lạnh và chọn máy nén: 38
a. Tính cho cấp hạ áp : 38
b. Chọn tính cho cấp cao áp: 40
CHƯƠNG VI:
CHỌN THIẾT BỊ 42
I. CHỌN THIẾT BỊ BỐC HƠI: 43
1.Giới thiệu: 43
2.Chọn thiết bị bốc hơi: 43
3. Tính truyền nhiệt: 44
II. CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ: 45
1. Giới thiệu, phân loại: 45
2. Chọn thiết bị: 46
3. Tính toán truyền nhiệt: 46
a. Phụ tải nhiệt: 46
b. Thông số khí hậu : 46
c. Tính toán truyền nhiệt: 46
III. CHỌN THÁP GIẢI NHIỆT: 48
IV. BÌNH TRUNG GIAN: 51
1. Các thông số ban đầu: 52
2. Tính chất nhiệt vật lí của môi chất lỏng trong chùm ống xoắn: 52
3.Bề mặt truyền nhiệt của chùm ống xoắn: 52
CHƯƠNG VII :
CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 56
I.CHỌN BÌNH CAO ÁP: 57
a. Thể tích bình chứa cao áp: 57
b. Đường kính bình chứa cao áp: 58
c. Chiều dài thân bình chứa cao áp: 58
II. BÌNH CHỨA HẠ ÁP: 58
a. Thể tích bình chứa hạ áp: 59
b. Đường kính bình chứa hạ áp: 59
c. Chiều dài thân bình chứa hạ áp: 59
III. BÌNH TÁCH DẦU: 60
a. Bình tách dầu ở phần hạ áp: 60
b. Bình tách dầu ở phần cao áp: 61
IV. CHỌN CÁC LOẠI VAN VÀ THIẾT BỊ LỌC: 61
1. Van khoá: 61
2. Van an toàn : 62
3. Van một chiều: 63
4. Van điện từ: 63
5. Van tiết lưu: 64
6. Phin lọc: 65
7. Phin sấy: 65
V. CÁC RELAY BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG LẠNH: 66
1. Relay áp bảo vệ áp suất cao: 66
2. Relay áp suất thấp: 67
3. Relay áp suất dầu bôi trơn: 67
4. Relay nhiệt: 68
5. Công tắc phao: 69
6. Relay thời gian xả tuyết: 69
7. Relay dòng nước: 70
VI. CƠ CẤU NÂNG HẠ PLATE, ĐIỆN TRỞ SƯỞI CỬA, SƯỞI DẦU: 70
1. Cơ cấu nâng hạ plate: 70
2. Điện trở sưởi cửa: 70
3. Điện trở sưởi dầu: 70
CHƯƠNG VIII :
TÍNH CHỌN CÁC ĐƯỜNG ỐNG 71
I. CHỌN CÁC ĐƯỜNG ỐNG: 72
II. TÍNH CHỌN ĐƯỜNG ỐNG DẪN MÔI CHẤT FREON: 73
1. Đường ống từ máy nén cao áp đến thiết bị ngưng tụ: 73
2. Đường ống từ phần nén hạ áp đến bình trung gian: 73
3. Đường ống từ bộ bốc hơi đến máy nén hạ áp: 73
4. Đường ống từ bình trung gian đến phần nén cao áp: 74
5. Đường ống từ thiết bị ngưng tụ đến van tiết lưu bộ bốc hơi: 74
6.Đường ống dẫn nước từ tháp giải nhiệt đến bộ ngưng tụ và ngược lại: 74
III. SƠ ĐỒ NHIỆT CỦA HỆ THỐNG: 75
CHƯƠNG IX:
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN VÀKHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN 77
I. TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC: 78
1. Đặc điểm của hệ thống: 78
2. Tính toán mạch động lực: 78
a. Động cơ máy nén: 78
b. Quạt tháp giải nhiệt: 79
c. Bơm nước giải nhiệt: 79
d. Bơm nâng hạ plate: 79
e. Điện trở sưởi cửa: 80
f. Mạch điều khiển: 80
3.Tính toán chọn dây dẫn và khí cụ điện: 81
a. Chọn dây dẫn: 81
b. Chọn áp tomat: 83
c. Chọn contactor: 86
d. Chọn relay nhiệt: 87
e. Chọn relay thời gian và các khí cụ khác: 88
II. KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU KHIỂN: 89
1. Giới thiệu: 89
2.Thông số điều khiển và thông số bảo vệ: 89
a. Thông số điều khiển: 89
b. Thông số bảo vệ 90
3. Khảo sát mạch điều khiển: 91
a. Các kí hiệu: 91
b. Mạch điều khiển: 91
Tài liệu tham khảo 92