Thiet Ke Kho Lanh Bao Quan 100 Tan Tom Dong Lanh

18
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC KỸ THUẬT LẠNH VÀ ỨNG DỤNG Thiết kế kho lạnh bảo quản 100 tấn tôm đông lạnh

description

thiết kế kho lạnh

Transcript of Thiet Ke Kho Lanh Bao Quan 100 Tan Tom Dong Lanh

B GIO DC V O TOTRNG I HC NNG LM TP. H CH MINHB MN CNG NGH HA HC

K THUT LNH V NG DNG

Thit k kho lnh bo qun100 tn tm ng lnh

iu kin bo qun:Nhit , m mi trng thit k kho lnh: Kho lnh t ti TP.HCM, ta c: Nhit ma h: 37.3(oC) m: 74(%) Nhit bu t: 33 (oC) Nhit ng sng: 32 (oC)

I. XC NH KCH THC BUNG LNH:

1.Dung tch kho lnh:

E = V.gv E : dung tch kho lnh (t) V : th tch kho lnh (m3)gv : nh mc cht ti th tch (t/m3). gv= 0.45 (t/m3)Dung tch tht s cc bung : Sn phm l to Espv thng g EbbChn Ebb =10% Esp Esp = 100 (t) (u ) dung tch tht s ca bung lnh :E = Esp + Ebb = 100 + 10 = 110 (t)th tch ca bung lnh :V = E/gv = 110/0.45 = 244.44 (m3)

2.Din tch bung lnh :

Din tch cht ti F = V/h h: l chiu cao cht ti (m) , chn h= 5 ( m) F=V/h =244.444/3 =81.48 (m2 )Chn chiu cao cht ti lnh 3m v chiu cao bung lnh l 5m

3.Ti trng ca nn v trn: gF> gv * h => gF> 0.45*3 =1.35 t/m24.Din tch lnh cn xy dng: F1= F/F = 81.48/0.725 = 112.386 (m2)Vi F=0.725 (tra bng 2-5 trang 34)Din tch bung lnh quy chun (bi ca 36 m2) nn chn F1= 108 m2 (912)Chn kch thc kho nh sau: chiu di 12m, rng 9m, cao 5mII. Tnh chn vch, tnh ng sng , ng m: Tnh chiu dy cch nhit: cn= cn( Trong :Chn vt liu cch nhit l polystitol cn=0,047 W/mK.(bng 3.1). K: h s truyn nhit.Vi nhit bung lnh = -25oC ,tra bng 3-3 trang 84 ta c k = 0.21W/m2Ka1: h s to nhit ca mi trng ngoi ti tng cch nhit,W/m2K.a1= 23,3 W/m2K.(bng 3.7).a2: h s to nhit ca vch bung lnh vo bung lnh,a2= 10.5 W/m2K.(bng 3.7). Chn vch:

Lp vt liu xy dng,m ,W/m2K (g/mhMPa)

Lp va xi mng 0.020.890

Lp gch 0.380.82105

Lp cch m bitum0.00260.180.86

Cch nhit polystirol ???0.0477.5

Chiu dy cch nhit l:

cn= cn(

= 0,047(= 0,191 (m).Ta chn chiu dy l : 0.2 m H s truyn nhit thc t :

K== = 0.202 W/m2K Kim tra ng sng :Nhit mi trng tmtat = 37.3oC, m 74% =>ts = 32oC v t =33oC (ma h ti tp.HCM tra bng 1-1)Nhit ca bung lnh tb=-250C.Ta c Ks= 0,95* 1(tmt-ts)/(tmt-tb) = 0,95 x 23,3 x (37.3-32)/(37.3-(-25)) = 1.88 W/m2KKs=1.88 > K=0.202 W/m2K cho nn vch ngoi khng b ng sng. Kim tra ng m.H s dn nhit v m ca polystirol l : =0,15m ;=0,047W/mK;=7,5g/mhMPa

Mt dng nhit qua kt cu cch nhit :

q= k .t= 0.202.(37.3-(-25)) = 12.615 W/m2.Xc nh nhit b mt ti cc lp vch:

q = i .tf =tw t1 = tf1 - q/1 =37.3 - 12.615/23.3 =36.76

t2= t1 -q= 36.76 oC- (12.615* )=36.47oC t3= 30.63 oC t4= 30.33 oC t5= 30.1 oC t6= -23.53oC t7= -23.81oC +tbl= t7-= -25 oCTra bng c cc p sut nh bng sau:VchNhit ( oC)p sut P''x (Pa)

136.758687976174

236.472038656077

330.627189034397

430.34053974327

530.158358134174

6-23.5121535192

7-23.7988028389

Dng hi thm thu qua kt cu:

Ph1: phn p sut thc ca hi nc bn ngoiPh2: phn p sut thc ca hi nc bn trongTa c: T1=37.3oC ; 1 = 74% ; Px (T1)= 6358 Pa Ph1= Px (T1). 1 = 6358*0,74 = 4704.92PaT2 = -25oC ; 2 = 100% ; Px (T2) = 80 Pa Ph2= Px(T2) . 2 = 80*1=80 PaH s tr khng thm hi ca kt cu:

Phn p sut thc ca hi nc trn b mt cc lp:

p sut thc ca hi nc u nh hn phn p sut hi nc bo ha nn khng c hin tng ng m trong c cu cch nhit. Chn nn: chn nn c cc lp nh sau: Nn nhn bng cc tm b tng lt 1 = 40 mm ; 1 =1.4 w/mK Lp b tng 2 =100 mm ; 2=1.4 w/mK Lp cch nhit bng t st xp , si: 3 =??? ; 3=0.2 w/mK Lp b tng c si in : mm Lp cch m Lp b tng dm lm kn nn t

Tra bng 3-6: k = 0.21 w /m2KTra bng 3-7: 1 =23.3 w /m2K2 = 10.5 w /m2KChiu dy lp cch nhit l:

cn = 0,2(=0.904 (m)Chn 4 = 1 (m).H s truyn nhit thc t:

K==

kt= 0.2 w/m2k Chn trn:

cn= lcn(Tra bng dng lp cch nhit t st,si :+ cn = 0,2 w/mK : (bng 3.1 P 61 [1]);+ K : h s truyn nhit ( bng 3.3 p 63 ,[1]) K = 0,2 w /m2K+ 1 h s ta nhit ca mi trng bn ngoi ti trng cch nhit 1 =23,3 w/m2K + 2 h s ta nhit ca vch bung lnh vo bung lnh 2 = 10,5 w/m2K + i : chiu dy cc lp xy dng th i (m) + i : h s dn nhit ca lp vt liu xy dng th i w/m2K Lp ph ng thi l lp cch m bng vt liu xy dng v borulin 1= 12 mm ; 1 =0,3 w/mK Lp b tng ging c ct 2 =40 mm ;2=1,4 w/mK Lp cch nhit chiu dy 3=? ; 3=0,2 w/mK Tm cch nhit bng xp polystrirol 4 =50 mm ;4=0,047 w/mK Lp b tng ct thp chu lc 5 =220 mm ;5=1,5 w/mK Chiu dy cch nhit ca trn:

cn= cn(

= 0,2( =0.72 (m)Chn dcn =0.75 (m).H s truyn nhit thc t:

K== K=0.194 w/m2kIII. Tnh nhit kho lnh:1. Tnh nhit tht thot qua vch:Bao cheK (w/m2k)F (m2)T (k)Q1 =K*F*T (w)

Tng ngoi0.2026062.3755.076

Tng ngoi0.2024562.3566.307

Tng ngoi0.2026062.3755.076

Tng ngoi0.2024562.3566.307

Nn0.210862.31345.68

Trn0.19410862.31305.3096

Tng Q15293.7556

2. Tnh dng nhit do sn phm to ra:

a. Dng nhit do tm ta ra:Q21 = M* (h1 h2 )* 1000/(24*3600) (kw)M: nng sut bung bo qun lnh ng (t/24h)Q21 :Dng nhit do tm ta rah1 ,h2 : enthapi ca sn phm trc v sau khi x l lnh :Theo bng 4-2 p.81 ,[1] Chn nhit hng nhp thng vo kho bo qun lnh ng l:t1 = -8 oC h1 = 43.5 kJ/kgChn nhit hng sau khi c lm lnh l:t2 =-25 oC h2 = 0 kJ/kgM = 8%E = 0.8*100 = 8 ( t/24h)Vi: M: khi lng hng nhp vo vo qun lnh ngE: dung tch phng bo qun lnh ngVy : Q21 = M*(h1 h2)*1000/(24*3600) = 8*(43.5 0 )*1000/(24*3600) = 4.0278 (kW)b. Dng nhit do bao b ta ra:

Q21 = Vi: Mb : khi lng bao b a vo cng sn phm (t/24h)Cb : Nhit dung ring ca bao b (kJ/kgK)t1, t2 : nhit bao b trc v sau khi bo qun lnh ng1000/(24*3600) : h s chuyn i t/24h ra kg/sTa c :Khi lng bao b cac tng : Mb = 30%M = 30% *8 =2.4 (t/24h)Nhit dung ring ca bao b cc tng : Cb = 1.46 (kJ/kgK)Nhit bao b trc khi bo qun: t1= -8 oCNhit bao b sau khi bo qun : t2 = -25oCQ22 = 2.4*1.46*(-8 + 25 )*1000/ (24*3600) = 0.689 (kW)TngNhit do sn phm ta ra l :Q2 = Q21 + Q22 = 4.0278 + 0.689 = 4.7168 (kW)3. Dng nhit do vn hnh kho:a. Dng nhit do n chiu sng:Q31 = A.F A: nh mc chiu sng trn mt m2 phng, A = 1.2 W/m2F: din tch phng lnh, F= 108 m2Q31= 1.2*108= 129.6 Wb. Dng nhit do ngi ta raQ32= 350.n350: nhit lng do ngi ta ra khi lm vic nngn: s ngi lm vic trong phng, chn n=3Q42= 350*3 = 1050 Wc. Dng nhit do ng c inQ33= 1000.NN: cng sut ng c in , N = 816 Q33= 1000*16= 16000 Wd. Dng nhit khi m caQ34 = B.FB: dng nhit do tn tht kho lnh m ca cho 1 m2 phng lnh, B= 12 F: din tch phng lnh, F = 108 m2Q34= 12*108 = 1296 W Vy dng nhit vn hnhQ3 = 129.6 +1050 +16000 +1296 =18475.6 (W) =18.4756 (kW)4. Nhit ti ca thit b:Qtb = Q = 5.2937556 + 4.7168 + 18.4756 = 28.48 (kW)Xc nh ti nhit cho my nn:

Ta c QMN l tng nhit ti ca my nn i vi 1 nhit d bay hi QMN= Q1+ Q2*60%+Q3*75%= 5.2937556+ 4.7168*0.6+ 18.4756*0.75 = 21.98 (kW)Chn k=1.07, chn b=0.7 i vi thit b lnh nh nng sut lnh ca my nnQ0 = = = 33598(W)

IV. TNH CHU TRNH LNHChn mi cht lm lm lnh l: NH3Tnh ton thng s lm vic ca my lnh1. Nhit si ca mi cht lnh:

t0 = tb - t0 = - 25 - 10 = - 35 0C 2. Nhit ngng t tk :tk =tw2 + Tk tk : nhit ngng t (oC)tw2 : nhit nc ra khi bnh ngngTk = 5 ktw2 = tw1 +tw tw1 : nhit nc vo bnh ngngtw = 5 k tw1 = t+ 5(oC) t : nhit ban u vi t1 =38 oC =74% t =33oC tw2 = tw1 + 5 oC = 38oC + 5oC =43oCtk =tw2 + 5 oC = 43oC + 5oC = 48oC3. Nhit qu lnhtql = tw1 + tqltql = (3 5 oC)tql = 38+ 5 =43 oC4. Nhit qu nhit ( hi ht)tqn = t0 + (5 15 oC) = -35 + 10 = - 25 oC p sut ngng t pk ca NH3 nhit tk = 48oC l pk = 1,93 (Mpa)p sut bay hi ca NH3 nhit t0 = -35oC l p0 = 0.093 (Mpa)T s nn : = = = 20.75My nn lnh 1 cp :

+ Nhit si ca mi cht lnh (to): - 350C+ Nhit ngng t (tk): 480C+ Nhit qu nhit (th):- 250C+ Nhit qu lnh (tql): 430C

Theo gin R717 ta c:Nhit bay hi l: -35 oC H1 = 1435 kJ/kgv1 = 1.2 (m3/kg)Nhit ngng t l: 48 oC H2 = 1940 kJ/kgH3 = H4 =400 kJ/kgLu lng dng mi cht lnh (kg/s):m= Qv : cng sut lnh = Nhit ti lnh Qe = 28.48( kW) = 28.48 (kJ/s)

m= = 0,0275 (kg/s)Th tch ht thc t .Vtt =m *v1 = 0,0275* 1.2 = 0,033 ( m3/s)Th tch ht l thuyt Vlt = Vtt / : h s cp ca my nn ph thuc vo t s nnVi =6,48 tra th (H 7.4 p 215[1]) = 0.65Vlt =Vtt / =0,033 /0.65 =0,0508 (m3/s)

Chn my nn AYY90 theoOCT 6492-76 do Nga sn xut c th tch ht l thuyt l: Vlt = 0.0716 (m3/s)S lng my nn : Z = = = 0,71 myVy cng sut my nn l thuyt :Qcomp=Ns = m * (H2 - H1 ) = 0,0275* (1940 1435) = 13,888 kW

Hiu sut ch th;

- Cng sut ch th (cng sut nn thc t) Ni = kW - Cng sut ma st Nmas=VttPms chn Pms=0.06 Mpa; = 0.033*0.06*1000=1,98 kW; - Cng sut hu ch Ne= Ni+Nmas=19,67+1,98 = 21,65 kW;

- Cng sut tip in Nel =chn

Nel = = 25,32 kW; - Cng sut ng c lp t NdcChn h s an ton l 1,7

Ndc= 1,7*Nel = 1,7 *25,32= 43,1 kW

V. THIT B NGNG TTnh v chn thit b ngng tChn thit b ngng t nm ngang c v, bnh ngng gm mt v hnh tr bn trong c b tr mt chm ng, hai u c hai mt sng. Hai pha c hai np.Hi amoniac trong khng gian gia cc ng ngng t trn b cc ng chm. Nc vo theo ng ng b tr trn mt np, i pha trong cc ng chm theo cc li b tr sn ri ra theo ng pha trn

Tnh thit b ngng tNhit thi ngng t = Cng sut qu trnh ngng t: QkQk = m*(H2 H3) = 0,033*( 1940 - 400 ) = 50,82 kWDin tch b mt trao i nhit:

F = ( m2)Trong :k: h s truyn nhit i vi thit b. i vi bnh ngng nm ngang NH3 k= 7001000Chn k = 900(W/m2K)ttb: hiu nhit trung bnh ca qu trnh ngng t

ttb =

tmax: hiu nhit ln nht ( pha nc vo )tmin : hiu nhit b nht ( pha nc ra )tmax = tk tw1 = 48 38 = 10 Ktmin = tk tw2 = 48 43 = 5 Kttb = 7,21K

F= = 7,83(m2)Tnh lu lng nc qua thit b ngng t:

Vn = (m3/s)C nhit dung ring ca nc C= 4,19 kJ/kgK - khi lng ring ca nc =1000 kg/m3tw tng nhit trong thit b ngng ttw = 48 38 = 5 oC

Vn = = 0,0024 (m3/s)= 8,64 (m3/h)Chn thit b ngng t:Cc thng s ca thit b ngng t:K hiuF(m2)K D (mm)Di L (mm)Rng B (mm)Cao H (mm)S ngKhi lng (kg)S lng

KT-1094081880535760995551

VI. THIT B BAY HIChn thit b bay hi.Chn bnh bay hi lm lnh cht ti lnh lng (nc, nc mui ) cn gi l h thng lnh gin tip. Tnh thit b bay hi:Nhit ti ca thit b bay hi Q0= Cng sut lnh Qv = 24,48 kWDin tch b mt trao i nhit

F = ttb: hiu nhit trung bnh logarit gia cht ti lnh (nc mui) v mi cht lnh si

ttb = =

tn1 v tn2 nhit nc mui vo v ra khi bnh bay hiNhit si ca mi cht lnh NH3 la -35oCttb = 40CChn bnh bay hi ng v amoniacTheo bng 8-7, chn k= 500W/m2KDin tch b mt trao i nhit:

F == 14,24 m2Theo bng 8-8 p283[1] chn bnh bay hi ng v nm ngang KT-40 vi din tch b mt trao i nhit 40,7 m2Cc thng s ca thit b bay hiK hiuF(m2)K D (mm)Di L (mm)Rng B (mm)Cao H (mm)S ngTh tch khng gian gia cc ng, m3

KT-4040,7600 x 83580107515902160,52

Lu lng nc mui tun hon:

Vn = Cn : nhit dung ring nc mui, kJ/kgKn : khi lng ring nc mui, kg/m3tn hiu nhit nc mui vo v ra khi TBBH, Ktn = tn1 - tn2 = 2 K

Vn =

= =0, 004m3/s = 14,4 m3/h