TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế hệ thống lạnh TRẦN HỮU THẮNG Thang.vn Ngành Kỹ thuật nhiệt Chuyên ngành Hệ thống lạnh và điều hòa không khí Giảng viên hướng dẫn: TS. Hồ Hữu Phùng Bộ môn: Kĩ thuật lạnh và điều hòa không khí Viện: Khoa học và Công nghệ Nhiệt – Lạnh HÀ NỘI, 1/2021 Lời cảm ơn Ngày nay trình độ khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh. Những thành tựu về khoa học kỹ thuật, đã được ứng dụng rộng rãi vào trong các ngành công nghiệp, cũng như nông nghiệp. Do đó năng suất lao động ngày càng tăng, sản phẩm làm ra ngày càng nhiều, mà nhu cầu tiêu dung còn hạn chế dẫn đến sản phẩm dư thừa không thể tiêu thụ ngay được, và ý tưởng xuất khẩu sản phẩm ra nước ngoài là một ý tưởng hay.
Vì vậy, để tiêu thụ và xuất khẩu những sản phẩm dư thừa đó cần có thời gian và chúng ta cần phải bảo quản để giữ chất lượng cho chúng bằng cách làm lạnh đông. Và kho lạnh là một giải pháp tuyệt vời! Để áp dụng những kiến thức đã học và tìm hiểu thực tế chuyên ngành em được bộ môn Kỹ thuật lạnh và ĐHKK phân công đề tài “Thiết kế hệ thống lạnh cho một kho lạnh phân phối thịt bò sử dụng môi chất R507 đặt tại tỉnh Nam Định”. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu, nay em đã hoàn thành nội dung đề tài được giao. Em xin chân thành cảm ơn thầy TS.
Hồ Hữu Phùng đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt thời gian vừa qua để em có thể hoàn thành đồ án này. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kiến thức đã học còn hạn chế và kinh nghiệm thực tế chưa có cùng với thời gian hạn hẹp, nên đồ án của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em kính mong thầy cô đóng góp ý kiến để em có thể rút kinh nghiệm và hoàn thành đồ án một cách tốt nhất! Em xin chân thành cảm ơn! Tóm tắt nội dung đồ án Đồ án được thiết kế cho việc phân phối và bảo quản thịt bò tại huyện Nam Trực tỉnh Nam Định. Để thiết kế được kho lạnh này ta cần xác định được diện tích kho xây, tính toán lượng nhiệt tổn thất nhằm chọn được máy nén và các thiết bị phù hợp.
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ.6 DANH MỤC BẢNG BIỂU. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.1 Các thông số đề bài.2 Tổng quan về sản phẩm bảo quản.1 Đặc điểm về sản phẩm.2 Quy trình bảo quản thịt bò.3 Một số cách bảo quản thịt bò hiện nay.3 Đặc điểm khí hậu và vị trí địa lý khu vực thiết kế.1 Tổng quan về khu vực.2 Vị trí địa lý.4 Lựa chọn thông số tính toán. TÍNH TOÁN CẤU TRÚC KHO LẠNH.1 Tổng quan về kho lạnh.1 Phân loại kho lạnh.2 Phân loại buồng lạnh.3 Các kiểu xây dựng kho lạnh.2 Tính toán dung tích kho bảo quản làm lạnh.1 Tính toán thể tích chất tải cho kho bảo quản làm lạnh.2 Tính toán diện tích chất tải cho kho bảo quản làm lạnh.3 Kiểm tra phụ tải cho phép trên 1m2 diện tích sàn.4 Tính toán diện tích xây dựng cho kho bảo quản làm lạnh.5 Tính toán diện tích, số lượng buồng bảo quản làm lạnh.3 Tính toán dung tích cho kho bảo quản làm lạnh đông.4 Tính toán dung tích cho buồng kết đông.5 Lựa chọn phương án xây dựng kho lạnh.6 Kĩ thuật xếp kho.1 Sử dụng panel.7 Thiết kế cấu trúc kho lạnh.1 Thiết kế cấu trúc nền kho lạnh.2 Cấu trúc tường và trần kho lạnh.3 Cấu trúc cửa kho lạnh.8 Bản vẽ mặt bằng kho lạnh. TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT - CÁCH ẨM - TÍNH NHIỆT CHO KHO LẠNH.1 Tổng quan cách nhiệt,cách ẩm cho kho lạnh.1 Mục đích, ý nghĩa tính cách nhiệt, cách ẩm.2 Các yêu cầu đối với vật liệu cách nhiệt, cách ẩm.2 Tính toán cách nhiệt, cách ẩm cho tường và trần kho lạnh.3 Tính toán cách nhiệt, cách ẩm cho nền kho lạnh.4 Kiểm tra đọng sương.5 Tổng quan về tính toán nhiệt kho lạnh.6 Tính toán nhiệt cho kho lạnh.1 Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1.2 Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2.3 Dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh Q3.4 Các dòng nhiệt do vận hành Q4.5 Dòng nhiệt do hoa quả hô hấp Q5.7 Xác định tải nhiệt cho thiết bị và máy nén.
TÍNH TOÁN CHU TRÌNH VÀ CHỌN MÁY NÉN.1 Lựa chọn các thông số làm việc.1 Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh.2 Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất lạnh.4 Chọn nhiệt độ quá lạnh.5 Chọn năng suất cho máy lạnh.2 Tính toán, lựa chọn và kiểm tra máy nén cho buồng bảo quản làm lạnh.1 Xác định thông số và tính toán chu trình.2 Lựa chọn máy nén cho buồng bảo quản làm lạnh.3 Kiểm tra máy nén cho buồng bảo quản lạnh.3 Tính toán, lựa chọn và kiểm tra máy nén cho buồng bảo quản làm lạnh đông 45 4.1 Xác định thông số và tính toán chu trình.2 Lựa chọn máy nén cho buồng bảo quản lạnh đông.3 Kiểm tra máy nén cho buồng bảo quản đông.4 Tính toán, lựa chọn và kiểm tra máy nén cho buồng kết đông.1 Xác định thông số và tính toán chu trình.2 Lựa chọn máy nén cho buồng kết đông.3 Kiểm tra máy nén cho buồng kết đông. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ, THIẾT BỊ BAY HƠI.1 Thiết bị ngưng tụ.1 Phân loại và lựa chọn thiết bị.2 Tính chọn thiết bị ngưng tụ.2 Thiết bị bay hơi.1 Lựa chọn dàn bay hơi cho buồng bảo quản lạnh.2 Lựa chọn dàn bay hơi cho buồng bảo quản đông.3 Lựa chọn dàn bay hơi cho buồng kết đông. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHỤ.1 Tháp giải nhiệt.2 Bình tách dầu.3 Bình thu hồi dầu.4 Bình chứa cao áp.5 Bình chứa tuần hoàn.6 Bình chứa thu hồi.7 Chọn van tiết lưu.1 Van tiết lưu cho buồng bảo quản lạnh.2 Van tiết lưu cho buồng bảo quản đông.3 Van tiết lưu cho buồng kết đông.8 Thiết bị hồi nhiệt.9 Các thiết bị khác. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN ĐƯỜNG ỐNG.1 Tính chọn đường ống.2 Tính chọn bơm môi chất.76 TÀI LIỆU THAM KHẢO.81 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Hình ảnh sản phẩm thịt bò.2 Qui trình bảo quản thịt bò.3 Bảo quản thịt bò với các tủ lạnh thương nghiệp.4 Bảo quản thịt bò trong kho lạnh.5 Bản đồ tỉnh Nam Định.1 Kết cấu nền cho kho lạnh.2 Con lươn thông gió.3 Kết cấu panel.4 Cách kết nối khi lắp ghép hai tấm panel giữa trần với trần.5 Cách kết nối khi lắp ghép hai tấm panel giữa tường với tường.6 Cách kết nối khi lắp ghép hai tấm panel giữa gốc tường với trần.7 Cách kết nối khi lắp ghép hai tấm panel giữa gốc tường với tường.8 Cấu trúc cửa kho lạnh.1 Sơ đồ chu trình 1 cấp có sử dụng hồi nhiệt cho khu bảo quản lạnh.2 Sử dụng phần mềm EES tính toán thông số cho khu bảo quản lạnh.3 Thông số cơ bản của máy nén HSK5343-30-40P.4 Kích thước của máy nén HSK5343-30-40P.5 Thông số kĩ thuật của máy nén HSK5343-30-40P.6 Chu trình 1 cấp có sử dụng hồi nhiệt cho khu bảo quản đông.7 Sử dụng phần mềm EES tính toán thông số cho khu bảo quản đông.8 Thông số cơ bản của máy nén HSN6451-40-40P.9 Kích thước của máy nén HSN6451-40-40P.10 Thông số kĩ thuật của máy nén HSN6451-40-40P.11 Chu trình lạnh 2 cấp, làm mát trung gian không hoàn toàn cho buồng kết đông.12 Sử dụng phần mềm EES tính toán thông số chu trình cho buồng kết đông.13 Thông số cơ bản của máy nén S66F-60.14 Kích thước máy nén S66F-60.15 Thông số kĩ thuật của máy nén S66F-60.1 Thông số dàn bay hơi cho buồng bảo quản lạnh.2 Thông số dàn bay hơi cho buồng bảo quản đông.3 Thông số dàn bay hơi cho buồng kết đông.1 Catalouge bình tách dầu hãng Henry.2 Van tiết lưu REG 15-B cho buồng bảo quản lạnh.3 Van tiết lưu REG 15-B cho buồng bảo quản đông.4 Van tiết lưu REG 15-B cho buồng kết đông.5 Thiết bị hồi nhiệt HE 4.0 cho buồng bảo quản lạnh.6 Thiết bị hồi nhiệt HE4.0 cho buồng bảo quản lạnh.7 Thiết bị hồi nhiệt HE 8.0 cho buồng kết đông.8 Kích thước các thiết bị hồi nhiệt.71 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số khí hậu tỉnh Nam Định.1 Kích thước buồng theo tiêu chuẩn.2 Dung tích kho bảo quản làm lạnh.3 Dung tích kho bảo quản làm lạnh đông.4 Dung tích toàn kho lạnh.1 Độ dày panel tiêu chuẩn, hệ số truyền nhiệt và lĩnh vực ứng dụng của kho lạnh.2 Chiều dày lớp cách nhiệt cho tường, trần kho lạnh.3 Thông số nền kho lạnh.4 Chiều dày lớp cách nhiệt cho nền kho lạnh.5 Kiểm tra đọng sương cho kho lạnh.6 Lượng nhiệt qua kết cấu bao che của kho lạnh Q1.7 Lượng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2.8 Lượng nhiệt chiếu sáng buồng Q41.9 Lượng nhiệt do người làm việc tỏa ra Q42.10 Lượng nhiệt do động cơ làm việc tỏa ra Q43.11 Lượng nhiệt do mở cửa kho lạnh Q44.12 Tổn thất nhiệt từng phòng kho lạnh.13 Tải nhiệt cho thiết bị và máy nén cho từng phòng kho lạnh.14 Tải nhiệt cho thiết bị và máy nén cho từng khu của kho lạnh khi tính toán.1 Hệ số k phụ thuộc vào nhiệt độ.2 Thông số các điểm chu trình lạnh khu bảo quản làm lạnh.3 Thông số máy nén khu bảo quản làm lạnh.4 Thông số các điểm của chu trình lạnh khu bảo quản đông.5 Thông số máy nén khu bảo quản đông.6 Thông số các điểm chu trình của buồng kết đông.7 Thông số máy nén cho buồng kết đông.1 Nhiệt ngưng tụ của kho lạnh Qk.2 Thông số bình ngưng MKTHP-50.1 Thông số của tháp giải nhiệt FRK-80.2 Thông số bình chứa dầu.3 Thông số bình chứa cao áp.4 Thể tích bình chứa tuần hoàn cho từng khu kho lạnh.1 Tốc độ dòng chảy .2 Đường kính ống dựa theo tính toán cho kho lạnh.3 Đường kính ống danh định cho kho lạnh.4 Hệ số trở kháng cục bộ (BQĐ).5 Hệ số trở kháng cục bộ (BQL).6 Hệ số trở kháng cục bộ (BKĐ).7: Bảng các thông số tính chọn bơm.
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Các thông số đề bài - Địa điểm : Nam Định - Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh đông : 750 tấn - Khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh : 1250 tấn - Năng suất cấp đông : 14 tấn/mẻ - Thời gian cấp đông sản phẩm : 18 giờ/mẻ - Sản phẩm : 1/4 con bò - Nhiệt độ kho lạnh bảo quản sản phẩm đông lạnh : -19 °C - Nhiệt độ kho bảo quản sản phẩm lạnh : 2 °C - Nhiệt độ cấp đông : -33 °C - Môi chất sử dụng trong hệ thống lạnh : R507 - Bơm môi chất lạnh : Có (X) / Không () - Thiết bị cấp đông : Cấp đông hầm - Nền kho kết cấu bê tông, cách nhiệt, cách ẩm.2 Tổng quan về sản phẩm bảo quản 1.1 Đặc điểm về sản phẩm Hình 1.