Hướng dẫn chi tiết tính toán và thiết kế hệ thống lạnh cấp đông thủy sản năng suất 2 tấn/mẻ

Chuyên khảo toán học phân tích Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông thủy sản năng suất 2 tấnmẻ, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp

2016

88
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TÔM SÚ

1.1. Tình hình nuôi tôm sú ở nước ta

1.2. Thành phần dinh dưỡng, đặc điểm sinh học và mùa vụ thu hoạch tôm sú

1.3. Lịch sử phát triển và cơ sở của kỹ thuật lạnh đông

1.3.1. Kỹ thuật lạnh

1.3.2. Lịch sử phát triển cả kỹ thuật lạnh-lạnh đông

2. TÍNH TOÁN CHI PHÍ LẠNH CHO HỆ THỐNG TỦ CẤP ĐÔNG TÔM NĂNG SUẤT 2 TẤN/MẺ

2.1. Chi phí lạnh của quá trình làm đông

2.2. Nhiệt lượng lấy ra từ khuôn khay

2.3. Nhiệt lượng lấy ra để làm lạnh không khí trong tủ

2.4. Nhiệt lượng do môi trường xâm nhập vào vách và cửa tủ

2.5. Nhiệt lượng do xâm nhập từ môi trường qua đường ống làm quá nhiệt hơi môi chất lạnh hút về máy nén

2.6. Xác định nhiệt độ hơi hút trước khi vào máy nén

2.7. Xác định phụ tải lạnh của máy nén

2.8. Chọn máy lắp đặt phù hợp với phụ tải lạnh

2.9. Tính cho phần hạ áp

2.9.1. Tính lưu lượng m1 máy nén cấp thấp

2.9.2. Tính hơi hút thực tế vào xilanh

2.9.3. Hệ số chỉ thị thể tích và hệ số tổn thất do tăng nhiệt độ

2.9.4. Thể tích hút lý thuyết của máy nén cấp 1

2.9.5. Công suất nén đoạn nhiệt cấp thấp

2.9.6. Công suất chỉ thị của máy nén cấp thấp

2.9.7. Công suất ma sát

2.9.8. Công suất hữu ích

2.9.9. Công suất tiếp điện cho động cơ

2.10. Tính cho phần cao áp

2.10.1. Tính hơi hút thực tế vào xilanh

2.10.2. Hệ số chỉ thị thể tích và hệ số tổn thất do tăng nhiệt độ

2.10.3. Thể tích hút lý thuyết của máy nén cấp 2

2.10.4. Công nén đoạn nhiệt

2.10.5. Công nén chỉ thị

2.10.6. Công suất hữu ích

2.10.7. Công suất tiếp điện của động cơ

2.11. Tính tổng công suất tiếp điện của động cơ

2.12. Tính toán thiết bị ngưng tụ

2.12.1. Nguyên lý hoạt động

2.12.2. Tính nhiệt thải của thiết bị ngưng tụ

2.13. Tính toán thiết bị bay hơi

2.13.1. Vai trò của thiết bị bay hơi

2.13.2. Tính toán chọn thiết bị bay hơi

2.14. Bình trung gian

2.14.1. Tính toán thiết bị

2.15. Tính bình chứa cao áp

2.16. Bình tách lỏng

2.16.1. Tính cho phần hạ áp

2.16.2. Tính cho phần cao áp

2.17. Bình tách dầu

2.17.1. Cấu tạo của bình tách dầu

2.17.2. Tính chọn bình tách dầu

2.18. Tháp giải nhiệt

2.19. Tính toán chọn van tiết lưu

2.20. Tính toán chọn van tiết lưu làm mát trung gian

2.21. Tính toán van tiết lưu vào thiết bị bay hơi

3. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hệ thống lạnh cấp đông

Hệ thống lạnh cấp đông là một phần quan trọng trong quy trình chế biến và bảo quản thủy sản. Hệ thống này giúp duy trì chất lượng sản phẩm bằng cách giảm nhiệt độ nhanh chóng, ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và duy trì độ tươi của thủy sản. Thiết kế hệ thống lạnh cần đảm bảo hiệu quả năng lượng và phù hợp với năng suất yêu cầu. Trong khóa luận, hệ thống được thiết kế với năng suất 2 tấn/mẻ, phù hợp với các nhà máy vừa và nhỏ.

1.1. Công nghệ cấp đông thủy sản

Công nghệ cấp đông thủy sản đóng vai trò quan trọng trong việc bảo quản và xuất khẩu sản phẩm. Quy trình này bao gồm các bước làm lạnh nhanh, đông lạnh và bảo quản ở nhiệt độ thấp. Hệ thống lạnh cho thủy sản cần được thiết kế để đảm bảo thời gian cấp đông ngắn, giảm thiểu tổn thất chất lượng và năng lượng. Khóa luận tập trung vào việc tính toán và thiết kế hệ thống lạnh phù hợp với năng suất 2 tấn/mẻ, đáp ứng nhu cầu thực tế của ngành công nghiệp thủy sản.

II. Tính toán hệ thống lạnh

Tính toán hệ thống lạnh là bước quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả. Quá trình này bao gồm việc xác định nhiệt lượng cần thiết để làm lạnh và cấp đông sản phẩm, chọn thiết bị phù hợp như máy nén, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi. Thiết kế hệ thống cấp đông cần tính toán chi tiết các thông số kỹ thuật để đảm bảo hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

2.1. Chọn thiết bị lạnh

Việc chọn thiết bị lạnh phù hợp là yếu tố quyết định hiệu quả của hệ thống. Máy nén cần được chọn dựa trên năng suất và yêu cầu nhiệt độ. Thiết bị ngưng tụ và bay hơi cần đảm bảo hiệu suất truyền nhiệt cao, giảm thời gian cấp đông. Hệ thống lạnh 2 tấn/mẻ yêu cầu tính toán chính xác để chọn các thiết bị phụ như bình trung gian, bình chứa cao áp và van tiết lưu.

III. Ứng dụng thực tiễn

Hệ thống lạnh cấp đông thủy sản có ý nghĩa quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến thủy sản. Hệ thống này không chỉ áp dụng cho tôm mà còn có thể sử dụng cho các sản phẩm thủy sản khác như cá, mực và hàu. Thiết kế hệ thống lạnh phù hợp giúp giảm chi phí năng lượng, tăng hiệu quả sản xuất và đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế về chất lượng sản phẩm.

3.1. Hiệu quả kinh tế

Hệ thống lạnh cấp đông thủy sản mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các nhà máy vừa và nhỏ. Việc giảm thời gian cấp đông và tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí sản xuất, tăng lợi nhuận. Công nghệ cấp đông thủy sản cũng góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu xuất khẩu và cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

21/02/2025
Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông thủy sản năng suất 2 tấnmẻ

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Là một nước khí hậu nhiệt đơi gió mùa nóng am quanh năm, bờ biển dài hơn 3000km với hàng nghìn loại hải sản khác nhau. Việt Nam ta rât có tiềm năng trong lĩnh vực khai thác và chế biến thủy hải sản để phục vụ nhu cầu trong nước cũng như xuất khâu sang thị trường Thế giới với các sản phẩm như: tôm đông lạnh, cá đông lạnh, tôm, mực, cá sấy khô. Trong những năm qua, ngành kỹ thuật lạnh của nước ta đã phát triển rất mạnh mẽ, đặc biệt trong quá trình chế biến và bảo quản thủy sản. Quá trình chuyển đổi công nghệ chế biến dé đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế và thay đổi môi chất lạnh mới và đã đang tạo nên một cuộc cách mạng thực sự cho ngành kỹ thuật lạnh nước ta.

_ Sura doi cua ngành kỹ thuật lạnh này đã góp phần to lớn vào quá trình giới thiệu và xuất khâu các mặt hàng thủy sản của nước ta ra các thị trường trên Thê Giới. Mục tiêu đồ án Tính toán và thiết kế hệ thống lạnh cấp đông tôm sú xuất khâu nhằm mục đích giảm bớt thời gian câp đông, chọn môi chat lạnh phù hợp với công nghệ sản xuât không gây hại cho người tiêu dung và môi trường xung quanh. Chọn các thiệt bị lắp đặt phù hợp với phụ tải của máy nén._— Chọn được nguồn nguyên liệu phù hợp với mục đích công nghệ, nguyên liệu phải đạt yêu câu về các chỉ tiêu cảm quan,vi sinh, hóa sinh, dinh dưỡng. Lạnh đông sản phẩm tôm đông lạnh có chất lượng tốt nhất phục vụ cho nhu cầu trong nước nói chung và xuât khâu nói riêng.

Lựa chọn được môi chất lạnh phù hợp nhất cho hệ thống lạnh, sao cho mội chất lạnh có nhiệt độ sôi tương đôi thâp, không làm giảm tuôi thọ của hệ thông lạnh, không ảnh hưởng đên chât lượng sản phâm đông thời không gây hại sứa khỏe của người cũng như môi trường xung quanh. Tính và lựa chọn máy nén phù hợp với năng suất và yêu cầu. Tính và lựa chọn thiết bị ngưng tụ sao cho hiệu quả hóa lỏng của môi chất lạnh là cao nhất, thiết bị phải có giá thành phù hợp, chiếm thể tích nhỏ trong nhà máy, dễ lắp đặt và sửa chữa, làm sạch, hệ sô truyền nhiệt lớn. Tính và lựa chọn thiết bị bay hơi sao cho năng suất lạnh đạt được là cao nhất, thời gian cấp đông là nhỏ nhật.

Tính và lựa chọn các thiết bị phụ như bình trung gian, bình chứa cao áp, bình chứa hạ áp, bình tách dâu, bình tách lỏng, van tiêt lưu, bơm.phù hợp với hệ thông lạnh. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Phân tích - tính toán - thiết kế hệ thống lạnh cấp đông thủy sản năng suất 2 tắn/mẻ phù hợp với các nhà máy vừa và nhỏ ở nước ta. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Nghiên cứu, tính toán hệ thống lạnh cấp đông tôm sú phù hợp với các nhà máy có năng suất vừa và nhỏ ở nước ta, sản phẩm tôm sú đông lạnh được làm lạnh và cấp đông ngay trong tủ x cấp đông tiếp xúc trong thời gian tương đối ngắn vì vậy giảm được chi phí năng lượng cũng như giảm giá trị dinh dưỡng của sản phâm. Việc xác định các thông số kỹ thuật của các thiết bị trong hệ thống là cơ sở khoa học để xác định năng suât làm việc của hệ thông lạnh.

Về ý nghĩa thực tiễn: hệ thống lạnh này không chỉ cấp đông tôm mà còn được áp dụng đối với các sản phâm thủy sản khác: cá, mực, hảu. xi PHIMPHONE VANXAY LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP CHUONG 1. Tôm sú Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nóng ẩm quanh năm lại có bờ biển dài hơn 3000 km, bờ biển từ Móng Cái đến Hà Tiên trải qua 13 vĩ độ từ 80°Bắc đến 21°Bắc. Diện tích vùng nội thủy và lãnh hải của Việt Nam rộng 226.000 km” và vùng biển đặc quyền kinh tế trên 1.000 km? rộng gấp 3 lần diện tích đất liền.

'Tôm st thuộc lớp giáp xác, có tên khoa học là: Penaeus, Monodon, Fabricius, bộ 10 chan, là loại hải sản có giá trị xuất khâu hàng đầu Việt Nam. Bên cạnh sản lượng tôm khai thác tự nhiên, sản lượng tôm nuôi của nước ta cũng tăng lên nhanh chóng, trong đó tôm sú nuôi hiện nay đứng vị trí hàng đầu trên Thế giới. Nghề nuôi tôm ở Việt Nam đã và đang phát triển mạnh và mang lại hiệu quả kinh tế lớn đối với xuất khâu thủy sản ở nước ta. Ngoài tôm sú được nuôi phô biến, tôm chân trắng cũng đã được bắt đầu thử nghiệm nuôi để tạo them sự đa dạng phục vụ nhu cầu xuất khẩu và tiêu thụ nội đị.

Tom su = Vung khai thac nguyén liéu Trong suốt 2 thập niên qua, nghề nuôi tôm đã tạo sinh kế và xóa đói giảm nghèo cho nhiều dân cư vùng Duyên hải miền Trung, đồng thời góp một phần đáng kế vào thị trường xuất khẩu thủy sản. Thời điểm cực thịnh (2000), điện tích ao nuôi tôm sú cuất khẩu của các tỉnh miền Trung khoảng 50.000 ha; dẫn đầu là Khánh Hòa (4.800 ha), các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Phú Yên, Ninh Thuận. Không chỉ khai hoang đầm, phá.ven biển dé nuôi tôm nước lợ, nhiều địa phương còn | phat triển nuôi tôm nước ngọt hoặc nuôi tôm trên cát. Suốt dọc bờ biển Việt Nam nơi nào cũng bắt gặp các loài tôm thuộc các họ tôm có giá trị kinh tế và xuất khẩu cao, song tùy theo thời gian, địa hình biến, thời tiết và các đối tượng đánh bắt khác nhau, hình thành các khu vực đánh bắt chủ yếu: Ven bờ phía Tây Vịnh Bắc Bộ: tập trung nhiều nhất ở Quảng Ninh và Hải Phòng.

Vùng biển Nam Thanh Hóa — Bắc Nghệ An: là bãi tôm quan trọng thứ 2 của ven bờ phía Tay Vinh Bac Bộ, chạy từ lạch Ghép đên lạch Quèn và bãi tôm vịnh Diễn Châu. mmmaannnnnnnnnnnnnaananarnaaaaaaaaaaaaaaaann GVHD: TS. NGUYÊN TÂN DŨNG 1 PHIMPHONE VANXAY LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP Vùng biển Nam Hà Tĩnh: bãi tôm Cửa Hội — Cửa Sét, sản lượng không cao và mùa vụ khai thác ngăn. Vùng biển miền Trung: do đặc điểm đại hình thềm lục địa có độ dốc lớn, dòng chảy mạnh, ít thuận lợi cho việc nuôi tôm.

Các bãi tôm ở khu vực này nhỏ, hẹp, nằm sát bờ biển và trong các vùng vịnh kín. Từ Bình Trị Thiên đến Ninh Thuận — Bình Thuận, ngoài các bãi tôm nhỏ ven bờ trong khu vực này, còn có nguồn lợi tôm hùm khá phong phú. Ngoài ra, ở biển miền Trung còn có những khu vực khai thác tôm quan trọng nữa là vùng Đông Bắc — Dong Nam Cu Lao Thu, chu yêu ở độ sâu 180-250m nước và khu vực ngoài khơi Quảng Ngãi — Binh Dinh ở độ sâu đánh lưới 80-100m. Vùng biển Nam Bộ: vùng bờ phía Đông có bãi tôm Nam Vũng Tàu, từ Gò Công đến Vĩnh Hào, trọng điêm là cửa hàng Trung Hâu đên cửa Định An.

Khu vực Đông Nam mũi Cà Mau là ngư trường tôm của tỉnh Minh Hải. Vùng biển gần bờ phía Tây (Vịnh Thái Lan): nguồn lợi kém hơn cùng phía Đông, ở đây có 2 bãi tôm quan trọng nhất là bãi tôm Ông Đốc - Hòn Chuối, tạo ra một khu vực khai thác rộng lớn cho vùng phía Tây tỉnh Minh Hải. Bãi tôm Anh Đông — Minh Du chạy suốt từ Tây Nam quần đảo Nam Du đến Đông Nam An Thới về phía Tây Bắc hòn Sơn Rái. Tình hình nuôi tôm sú ở nước ta Bờ biển Việt Nam trải dài 3.260 km suốt từ Bắc vào Nam là tiềm năng to lớn cho muôi trồng thủy sản nước mặn và lợ.

Diện tích nuôi tôm gia tăng nhanh chóng từ 50.000 ha năm 1985 lên đến 295.000 ha năm 1998 với 30 tỉnh có nuôi tôm sú ( Bộ thủy sản 2013). Miền Bắc Miễn Bắc nước ta có những điều kiện khí hậu khắc nghiệt đối với nuôi tôm sú: mùa đông lạnh làm cho nhiệt độ của nước thấp hơn 20°C năm ngoài khoảng thích nghỉ của tôm sú (22 — 35°C); nhiệt độ giữa các mùa lại có sự biến động khá lớn. Tôm sú được nuôi thử nghiệm lần dau tiên vào năm 1989 tai Hai Phong, nhung hiéu qua dat rat thap. Hiện nay, nuôi quảng canh cải tiên va bán thâm canh đã làm cho năng suât tăng lên.

Năm 1999, tổng diện tích nuôi tôm sú ở miền Bắc là 39.429 ha, gồm: Bảng 1. Diện tích nuôi tôm sú ở miền Bắc (năm 2013) Tỉnh Diện tích (ha) Quảng Ninh 12565 Hải Phòng 8750 Nam Định 5800 Ninh Binh 3220 Thanh Hóa 6000 Nghệ An 1500 Hà Tĩnh 1249 mmmaannnnnnnnnnnnnaananarnaaaaaaaaaaaaaaaann GVHD: TS. NGUYEN TAN DUNG 2 PHIMPHONE VANXAY LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP b. Khu vực miền Trung Miền Trung có mực nước ven bờ sâu, nề đáy cát và có ít song lớn, nước biển trong và ít bị ô nhiễm, các chỉ tiêu thủy, lí hóa thuận lợi cho sản xuất giống tôm sú nuôi.

Tỉnh Khánh Hòa là trọng điểm sản xuất tôm sú giống. Năm 1998, toàn quốc san xuất 2.200 triệu tôm giông thì riêng Khánh Hòa cung cap 1. Miền trung là khu vực đi đầu trong lĩnh vực phát triển công nghệ nuôi tôm ở nước ta. Năm 1995, năng suât tôm nuôi trung bình mới đạt 415 — 1 144 kg/ha/năm.

Năm 1996, một sô mô hình nuôi công nghiệp ở Ninh Hòa, Nha Trang và Cam Ranh theo công nghệ của CP (Thái Lan) đã đạt được năng suât trên 5 tân/ha/vụ. Năm 1997, mô hình nuôi công nghiệp của Thái Lan cũng đã được thử nghiệm thành công tại Ninh Thuận, Bình Thuận và đang có xu hướng nhân rộng ở khu vực miên Trung. Nuôi tôm sú bán công nghiệp đã được hầu hết các hộ nuôi tôm áp dụng. năm 1997, ở huyện Tuy An tỉnh Phú Yên, đạt năng suất bình quân toàn huyện là 1128 kg/ha, năng suất dao động từ 520 kg/ha đến 2500 kg/ha, cá biệt có hộ đạt > 3000 kg/ha.

Mùa vụ nuôi tôm thuận lợi nất ở miền Trung là từ cuối tháng 4 đến đầu tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 dương lịch. Năm 2009, tổng diện tích nuôi tôm sú ở miền Trung là 12.530 ha, gồm: Bảng 1. Diện tích nuôi tôm sú ớ miền Trung (năm 2013) Tỉnh Diện tích (ha) Quảng Bình 593 Quảng Trị 313 Thừa Thiên Huê 1296 Đà Nẵng 140 Quảng Nam 260 Quảng Ngãi 680 Bình Định 2061 Phú Yên 1314 Khánh Hòa 4313 Ninh Thuận 630 Bình Thuận 1150 c. Khu vực phía Nam Miền Nam có điều kiện thời tiết khí hậu và thổ nhưỡng thuận lợi cho việc phát triển nuôi tôm sú.

Cà Mau và Bạc Liêu (tỉnh Minh Hải cũ) có diện tích nuôi tôm lớn nhất cả nước (150. mmmaannnnnnnnnnnnnaananarnaaaaaaaaaaaaaaaann GVHD: TS. NGUYEN TAN DUNG 3 PHIMPHONE VANXAY LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP Bắt đầu từ năm 1980, hình thức nuôi chủ yếu là quảng canh, quảng canh cải tiến.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Hướng dẫn tính toán thiết kế hệ thống lạnh cấp đông thủy sản 2 tấn/mẻ" cung cấp một cái nhìn tổng quan về quy trình thiết kế và tính toán hệ thống lạnh cho việc cấp đông thủy sản, đặc biệt là với công suất 2 tấn mỗi mẻ. Nội dung tài liệu nhấn mạnh các yếu tố quan trọng như lựa chọn thiết bị, tính toán công suất lạnh cần thiết, và các phương pháp tối ưu hóa hiệu suất làm lạnh. Độc giả sẽ nhận được những lợi ích thiết thực từ việc áp dụng các kiến thức này vào thực tiễn, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo quản thủy sản.

Để mở rộng thêm kiến thức về lĩnh vực này, bạn có thể tham khảo tài liệu Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nhiệt nghiên cứu thực nghiệm cấp đông cá tra có hỗ trợ sóng siêu âm. Tài liệu này sẽ cung cấp thêm thông tin về các phương pháp cấp đông hiện đại, giúp bạn hiểu rõ hơn về công nghệ và ứng dụng trong ngành thủy sản.