Tải bản đầy đủ - 0trang 1
i
5
’
Hình 2.1.2 Sơ đồ nguyên lý
việ
c
Hình 2.1.3. Chu trình làm
Ký hiệu
MTA: máy nén tầm thấp
MTC: máy nén tầm cao
NT: thiết bị ngưng tụ
BH: thiết bị bay hơi
BTG: bình trung gian có ống xoắn
TL1,TL2 : các van tiết lưu
2.1.6.2. Thuyết minh chu trình
Máy nén tầm thấp hút hơi q nhiệt có áp suất p0, nhiệt độ t1(tqn), thực
hiện quá trình ép nén đoạn nhiệt 1’ 2, nhiệt độ tăng từ t1 đến t2, áp suất tăng từ p0
đến ptg. Tại đây môi chất nén tầm thấp được tiết lưu làm mát trung gian, thiết bị
trao đổi nhiệt dạng tấm trao đổi nhiệt chéo có diện tích bề mặt chuyền nhiệt lớn,
do đó hơi nén tầm thấp được làm mát hồn tồn xuống đến trạng thái bão hòa khơ
có nhiệt độ t3. Hơi ở trạng thái 3 được máy nén tầm cao hút về và nén lên trạng
thái 4 có áp suất ngưng tụ pk nhiệt độ ngưng tụ t4 rồi được đẩy vào
thiết bị ngưng tụ. Tại đây hơi môi chất được làm mát và ngưng tụ lại thành lỏng
nhờ thải nhiệt cho môi trường nước làm mát làm cho nhiệt độ giảm từ t4 đến t5
(p =const). Tại điểm 5 gas được hóa lỏng hồn tồn và được chia làm hai nhánh.
+ Nhánh 1: gas lỏng đi qua van tiết lưu (TL1) thực hiện quá trình tiết lưu
56, áp suất giảm từ pk đến ptg và nhiệt độ giảm từ tk đên ttg. Tiết lưu này để làm
quá lạnh dịch lỏng cao áp trước khi đến TL2 sau đó được hòa trộn làm mát cho
hơi nén tầm thấp.
+ Nhánh 2: gas lỏng đi vào thiết bị trao đổi nhiệt chéo để quá lạnh, nhiệt
độ giảm từ t5 đến t5’ (p = const). Sau khi được quá lạnh ga lỏng đi qua van tết lưu
(TL2) để thực hiện quá trình giảm áp từ áp suất pk đến áp suất p0 và nhiệt độ
giảm từ t5’ đến t0.
Gas lỏng đi qua van tiết lưu TL2 vào thiết bị bay hơi. Tại thiết bị bay hơi
môi chất lỏng thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh và bay hơi trở về trạng thái
hơi bão hòa khơ. Do tổn thất nhiệt trên đường ống hút nên hơi môi chất trở thành
trạng thái hơi quá nhiệt trước khi vào máy nén tầm thấp. Chu trình làm việc
được khép kín.
Bảng 2.1.1. Các thơng số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông IQF
Thông số
Điểm nút
1
1’
2
3
4
5
5’
6
7
t(0C)
45
40
10
105
40
5
10
45
p(kg/cm2)
0,55
0,55
2,91
2,91
15,7
15,7
15,7
2,91
0,55
i(kj/kg)
1698
1706
1940
1745
1980
680
475
680
475
v(m3/kg)
1,69
1,55
0,58
0,38
0,12
Bảng 2.1.2. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh cấp đông tủ đông
tiếp xúc
Thông số
Điểm nút
1
t(0C)
p(kg/cm2)
30
25
1’
2
3
4
5
1,2
1, 2
4,33
4,33
15,6
15,6
15,6
4,33
1, 2
0
105
40
0
0
30
5’
6
7
i(kj/kg)
v(m3/kg)
1730
1750
1950
1770
1960
680
500
680
500
1
0,98
0,54
0,38
0,1
Bảng 2.1.3. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh Kho bảo quản
Thơng số
Điểm nút
1
t(0C)
1’
2
3
4
5
5’
6
7
p(kg/cm2)
25
20
0
105
40
0
0
25
1,52
1,52
4,33
4,33
15,6
15,6
15,6
4,33
1,52
i(kj/kg)
v(m3/kg)
1735
1745
1880
1770
1960
680
500
680
500
0,98
0,95
0,36
0, 3
0,1
2.2. TÍNH TỐN CHỌN SƠ BỘ
THIẾT BỊ
2.2.1.
TÍNH TỐN CHỌN TỦ ĐƠNG
TIẾP XÚC
2.2.1.1. Cấu tạo thân tủ
2
3
4
Chú thích :
1:Lớp Inox
2:Lớp polyurethan
3:Khung thép
4: đà gỗ.
Thân tủ có cấu tạo dạng hình hộp, được tạo bởi cấu trúc chịu lực là một
khung làm bằng thép góc, bên cạnh đó
Hình 2.2.1. Cấu tạo thân tủ
còn có các đà gỗ để tạo khoảng trống phun polyurethan cách nhiệt. Ngoài cùng
hai bên được bọc Inox bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi tác động cơ học và hơi
nước, chống đọng sương bề mặt vách ngoài của tủ.
2.2.1.2. Cấu tạo của dàn lạnh tủ đơng tiếp xúc
2
1
1: Ống góp lỏng
A
(50 33mm)
2: Ống góp hơi
A
3
B
B
(50 33mm)
3: Lỗ bắt bulông
4: Chốt ghép ngăn
5: Ngăn
B
4
56
B
A
6: Rãnh (25 22mm)
A
Hình 2.2.2. Cấu tạo tấm truyền nhiệt
Dàn lạnh của tủ đông bao gồm các tấm truyền nhiệt được tạo nên từ hai
lớp hợp kim nhôm. Khoảng trống ở giữa hai lớp được chia làm 5 ngăn, mỗi ngăn
được chia làm 8 rãnh nhằm tạo cho dòng mơi chất được lưu lại trong dàn lạnh
được lâu hơn. Các ngăn được nối tiếp với nhau, còn các rãnh trong ngăn thì song
song với nhau nhờ hai ống góp ở hai đầu. Các ngăn được ghép với nhau bằng các
chốt có tác dụng làm tăng độ vững chắc, tăng diện tích trao đổi nhiệt là kéo dài
đường đi của ga tạo sự chuyển động và phân bố đều của ga trong tấm truyền
nhiệt. Các ống góp được nối với ống dẫn ga từ bình chứa tuần hồn tới bằng
ống cao su mềm.
Các tấm truyền nhiệt được ghép với nhau bằng các bulơng có thể dịch
chuyển được. Tấm trên cùng được ghép chặt với hệ thống ben thủy lực. Nhờ đó
nó kéo theo các tấm ở phía dưới dịch chuyển để tấm truyền nhiệt áp sát vào khay
chứa sản phẩm, làm tăng diện tích trao đổi nhiệt giữa các tấm và khay đựng sản
phẩm, rút ngắn thời gian làm đông.
Các tấm truyền nhiệt sẽ được ghép với nhau như sau:
2
1: Các tấm truyền nhiệt.
2: Bu lơng.
3
3: Ống đệm giới hạn
1
khoảng ép.
Hình 2.2.3. Cách ghép các tấm truyền nhiệt
Như vậy với kích thước tấm truyền nhiệt là: 2740 1220 25mm và kích
thước các khn là 560 270 45mm
Thì mỗi tấm truyền nhiệt sẽ chứa được 20 khuôn sản phẩm mỗi khuôn
chứa 6 kg sản phẩm. Do đó để chứa được 1200 kg sản phẩm/1mẻ cần có 10
khoang chứa sản phẩm. Tức là tủ phải có 11 tấm truyền nhiệt.
2.2.1.3 Tính tốn kích thước tủ đơng
Kích thước tủ được xác định dựa vào kích thước và số lượng tấm lắc.
a. Chiều dài tủ.
Chiều dài tấm lắc là l1 = 2740 mm
Chiều dài bên trong tủ bằng chiều dài của tấm lắc cộng với khoảng hở
hai đầu. Khoảng hở hai đầu vừa đủ để lắp đặt các ống góp, khơng gian lắp đặt
và co giãn ống mềm và các
ống dẫn hướng các tấm lắc. Khoảng hở
đó rộng
320mm. Vậy chiều dài bên trong tủ là:
L1 = 2740 + 2 × 320 = 3380 (mm)
Chiều dài phủ bì của tủ là:
L = L1 + 2 × 150 = 3680 (mm)
b. Chiều rộng tủ.
Chiều rộng của tủ được xác định bằng cách lấy chiều rộng tấm lắc cộng
với khoảng hở hai đầu δ = 170mm
W1 = 1220 + 2 × 170 = 1560 (mm)
Chiều dày cửa tủ là 130mm. Khi lắp cửa tủ thì một phần 60mm của cánh
tủ lọt vào bên trong tủ và phần còn lại là 70mm nhơ ra ngồi.
Chiều rộng phủ bì của tủ: là chiều rộng khi đã lắp cửa tủ.
W = W1 + 2 × 70 = 1700 (mm)
c. Chiều cao tủ
Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc hmax =105mm.
Chiều cao bên trong tủ
H1 = N1 × 105 + h1 + h2
Trong đó:
N1 là số lượng tấm lắc chứa hàng.
h1 là khoảng hở giữa sàn tủ và và tấm lăc phía dưới cùng h1 = 100mm
h2 khoảng hở trên h2 = 600 mm
Vậy H1 = 10 × 105 + 100 + 600 = 1750 (mm)
Kích thước chiều cao phủ bì H = 1750 + 2 × 150 = 2050 (mm)
2.2.2 TÍNH CHỌN TỦ ĐƠNG BĂNG CHUYỀN IQF
Năng suất cấp đơng của phân xưởng trong một ngày là 300tấn, tôi
lựa chọn năng suất cấp đông cho hệ thống IQF là 50%.
Tủ đông băng chuyền có dạng hình hộp với kích thước phủ bì của tủ như
sau 13200
2300
2600 mm, hai bên có nhiều cửa. Bên trong có băng chuyền
để vận chuyển sản phẩm cấp đơng, băng chuyền chuyển động được là nhờ một
động cơ. Bên trên và dưới băng chuyền vận chuyển cá có tấm định hướng gió
nhằm tạo cho dòng khơng khí lạnh được tiếp xúc nhanh và đều với sản phẩm.
Ở bên hông của tủ đông băng chuyền được gắn các dàn lạnh và trên đó có treo
các quạt. Q trình trao đổi nhiệt nhờ các quạt gió hút khơng khí đi qua các dàn
lạnh và thổi khơng khí lạnh vào sản phẩm.
+ Hoạt động:
Tốc độ của băng chuyền được điều chỉnh vô cấp thông qua việc điều
chỉnh mô tơ truyền động cho băng chuyền. Tốc độ của mô tơ truyền động cho
băng chuyền có thể thay đổi vơ cấp nhờ bộ biến đổi tần số.
Cá được xếp thành hàng và cách đều nhau trên băng chuyền trước cửa
vào của tủ. Việc xếp nguyên liệu được thực hiện bởi 4 công nhân ở hai bên của
băng chuyền. Băng chuyền sẽ chuyển nguyên liệu vào trong tủ. Sản phẩm được
băng chuyền đưa vào trong tủ. Tại đây diễn ra sự trao đổi nhiệt cưỡng bức nhờ
các quạt gió. Sản phẩm có nhiệt độ cao đi vào trong tủ sẽ nhả nhiệt cho môi
trường không khí lạnh, khơng khí lạnh sau khi nhận nhiệt của sản phẩm sẽ
nóng lên được quạt gió hút qua dàn lạnh và lại thổi vào sản phẩm.
Quá trình trao đổi nhiệt giữa sản phẩm và khơng khí lạnh trong tủ được
thực hiện liên tục trong suốt quá trình sản phẩm đi trong tủ.
IQF được chọn có các thơng số chính như sau:
Kiểu máy: MYCOM
Kích thước:
Kích thước phủ bì: 13200 2300 2600mm
Chiều cao đầu nạp: 950mm
Chiều cao đầu ra liệu: 950mm
Chiều rộng băng tải:1250mm
Công suất cấp đông:
Sản phẩm cấp đông: Cá Tra, cá Basa phile dạng rời khơng bao gói.
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: 10 ÷ 150C
Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: 180C
Nhiêt độ dàn lạnh: 40 ÷ 450C
Cơng suất sản phẩm: 700 kg/h
Diện tích trao đổi nhiêt: 60m2, Gồm 4 dàn lạnh ghép nối tiếp với nhau.
Số
lượng quạt dàn lạnh: 8 cái, thể tích gió tuần hồn trong dàn lạnh là:
1000m3/phút. Mỗi quạt thổi 125m3/phút, công suất 3,7kw.
Môi chất lạnh NH3 dùng bơm dịch tuần hồn.
Hình 2.2.5. Dàn lạnh hệ thống cấp đơng IQF
2.2.3. TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH
