đồ án hệ thống lạnh cho nhà máy thủy sản, chương 9

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
207
lượt xem
106
download

đồ án hệ thống lạnh cho nhà máy thủy sản, chương 9

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kiểu thiết bị ngưng tụ ta chọn để lắp đặt là thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi hay còn gọi là tháp ngưng tụ . Thông số thiết bị ngưng tụ Môi chất đi trong thiết bị ngưng tụ : NH3 Nhiệt độ không khí bên ngoài : t1 = 380C Độ ẩm : n = 77 % Nhiệt độ nhiệt kế ướt : tư = 34,50C Nhiệt độ nước tuần hoàn trong tháp : tw = 390C Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 420C hw h Hình 5.1 : Trạng thái không khí vào (1) và ra...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: đồ án hệ thống lạnh cho nhà máy thủy sản, chương 9

  1. CHƯƠNG 9 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 5.1/ TÍNH CHỌN THIẾT BỊ NGƯNG TỤ Kiểu thiết bị ngưng tụ ta chọn để lắp đặt là thiết bị ngưng tụ kiểu bay hơi hay còn gọi là tháp ngưng tụ . 5.1.1/ Thông số thiết bị ngưng tụ - Môi chất đi trong thiết bị ngưng tụ : NH3 - Nhiệt độ không khí bên ngoài : t1 = 380C - Độ ẩm :  = 77 % - Nhiệt độ nhiệt kế ướt : tư = 34,50C - Nhiệt độ nước tuần hoàn trong tháp : tw = 390C - Nhiệt độ ngưng tụ : tk = 420C hw h h2 h1 tw = 1 t2 1 2 t tb m t1 1 tæ x1 x2 xw x Hình 5.1 : Trạng thái không khí vào (1) và ra (2) biểu diễn trên đồ thị h-x 5.1.2/ Tính toán các thông số của thiết bị ngưng tụ 5.1.2.1/ Phụ tải nhiệt cho thiết bị ngưng tụ
  2. Do đây là hệ thống chung cho tủ cấp đông tiếp xúc , hầm cấp đông gió , cối đá vảy nên phụ tải nhiệt để tính cho tháp ngưng tụ là tổng nhiệt thải ngưng tụ của tủ cấp đông tiếp xúc , hầm cấp đông gió và cối đá vảy . QK = QK  QK  QK , kW T H C Trong đó : QK : nhiệt thải ngưng tụ của tủ cấp đông , kW T QK = 136,013 kW T QKH : nhiệt thải ngưng tụ của hầm cấp đông ,kW QK = 172,632 kW H QKC : nhiệt thải ngưng tụ của cối đá vảy QK = 162,169 kW C Thay vào ta có : QK = 136,013 + 172,632 + 162,169 = 470,814 kW 5.1.2.2/ Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của tháp ngưng tụ Theo phương trình truyền nhiệt ta có : QK = k . F. ttb , kW Ta suy ra : QK Q F= = K , m2 kttb qF Trong đó : F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt , m2 ttb : hiệu nhiệt độ trung bình logarit , K Khi sử dụng tháp ngưng tụ ta coi nhiệt độ nước không thay dổi . Khi đó : ttb = tk - tw = 42 - 39 = 30C k : hệ số truyền nhiệt , W/m2.K Tra bảng 8-6/SHDTKHTL- Trang 217 chọn : k =700 W/m2.K qF : mật độ dòng nhiệt còn gọi là phụ tải nhiệt riêng , W/m2 QK : phụ tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ , W QK = 470,814 kW = 470814 W Lúc đó ta có : 470814 F= = 224,197 m2 3 x700
  3.  Bề mặt truyền nhiệt Bề mặt nhẵn của ống thép trơn để chế tạo dàn ngưng amoniăc 5.1.2.3/ Lưu lượng khối lượng của không khí qua thiết bị ngưng tụ MKK = 3,25  KK QKK 102 , kg/s Trong đó : 0  KK : khối lượng riêng của không khí ở t1 = 38 C và  = 77% và có thể xác định theo công thức : p1 (1  d1 )  KK = , kg/m3 RT1 (1  1,61d1 ) Với : d1 : độ chứa ẩm của không khí khí quyển (vào thiết bị ngưng tụ ) – Tra trên đồ thị h-x ta có : x1 = 0,034 kg/kg . p1 : áp suất khí quyển (trạng thái 1) p1 = 9,81.104 N/m2 R : hằng số khí của không khí , lấy R = 287 J/kg.K T1 : nhiệt độ không khí môi trường T1 = t1 + 273 , K 9,81.10 4 (1  0,034)  KK = = 1,077 kg/m3 287(38  273)(1  1,61.0,034) Thay vào phương trình trên ta có : MKK = 3,25 . 1,077 . 470,814 . 10-2 = 16,479 kg/s 5.1.2.4/ Entanpi của không khí ra khỏi thiết bị h2 Trạng thái không khí ra (2) có entanpi xác định theo biểu thức tính nhiệt : QK h2 = h1 + , kJ/kgKK M KK Ở đây h1 = 125 kJ/kg – Xác định được trên đồ thị h-x ở trạng thái 1. Thay vào ta có : 470,814 h2 = 125 + = 153,57 kJ/kg 16,479 5.1.2.5/ Hệ số toả nhiệt từ vách (ngoài) của ống tới màng nước 2 1  0,85 x9750m1 / 3 , W/m .K 1 Trong đó :
  4. m1 : lưu lượng nước xối tưới trên 1 mét chiều dài của ống , chọn theo kinh nghiệm m1 = 0,05 kg/m.s 0,85 : hệ số hiệu chỉnh do xối tưới không dều . 1/3 2 1 = 0,85 . 9750 . 0,05 = 3053,14 W/m .K 5.1.2.6/ Lượng nước phun Lượng nước phun M được chọn theo kinh nghiệm phụ thuộc vào phụ tải nhiệt QK của thiết bị : 100 kW phụ tải nhiệt mỗi giây cần 2,3 lít nước phun : QK 470,814 M = 2,3 = 2,3 = 10,828 kg/s 100 100 5.1.2.7/ Lượng nước bay hơi và lượng nước tổng bị cuốn theo gió  Lượng nước bay hơi Mb xác định theo đồ thị h-x : Mb = MKK ( x2 – x1 ), kg/s x1 = 0,034 kg/kg - Độ chứa ẩm của không khí vào thiết bị x2 = 0,044 kg/kg - Độ chứa ẩm của không khí ra thiết bị Mb = 16,479 (0,044 – 0,034) = 0,1647 kg/s  Tổng lượng nước bị cuốn theo gió : bằng tổng lượng nước bay hơi và lượng nước bị gió cuốn đi . Lượng nước bị gió cuốn thường lấy bằng 10% lượng nước bay hơi ,vậy tổng lượng nước bị cuốn theo gió : Mbt = 1,1 Mb = 1,1 . 0,1647 = 0,1811 kg/s 5.1.2.8/ Các kích thước cơ bản của thiết bị ngưng tụ bay hơi  Tổng chiều dài ống tính trên mặt cắt ngang của thiết bị : M 10,828 L =  = 108,28 m 2m1 2 x0,05  Số ống trên mặt cắt ngang của thiết bị (z) khi chọn chiều dài mỗi ống thẳng l = 2,8 m L 108,28 z=  = 38,67 l 2,8 Lấy z = 38 ống  Bề rộng mặt cắt ngang của thiết bị xác định theo quan hệ : B = z.S2 , m Bước ngang S2 của chùm ống chọn theo kinh nghiệm S2 = (2  2,3 )d1 , chọn S2 = 2d1 = 2 . 0,025 = 0,05 m B = 38 . 0,05 = 1,9 m
  5.  Số ống trong một đơn nguyên ( theo chiều thẳng đứng ) nđ xác định theo công thức : F 224,197 nđ =  = 26,84 d1 zl 3,14 x0,025 x38 x 2,8 Lấy nđ = 27 ống  Chiều cao của dàn ống (h) được xác định : h = S1 . nđ , m Các ống bố trí theo đỉnh của tam giác đều nên bước ống theo chiều đứng (S1) được xác định như sau : 3 3 S1 = S2  0,05  0,0433 m 2 2 Do đó : h = 0,0433 . 27 = 1,1691 m  Diện tích để cho không khí đi qua : FKK = l .B – l .d1.z = 2,8 . 1,9 – 2,8. 0,025 . 38 = 2,66 m2 5.1.2.9/ Lượng nước làm mát cung cấp cho thiết bị ngưng tụ QK Vn = , m3/s Ct Trong đó : QK : tải nhiệt của thiết bị ngưng tụ , kW C : nhiệt dung riêng của nước C = 4,19 kJ/kg.K 3  : khối lượng riêng của nước  = 1000 kg/m t w : độ tăng nhiệt độ trong thiết bị ngưng tụ ,K Thay vào ta có : 470,814 Vn = = 0,0374 m3/s =134,64 m3/h 4,19 x1000 x3 Tra bảng 10-6/SHDTKHTL – Trang 303 chọn : Hai bơm 4K-18 , mỗi bơm có các thông số kỹ thuật sau: Năng suất : 83 m3/h Cột áp H : 2,2 bar Hiệu suất : 81% Công suất trên trục : 6,3 kW Đường kính bánh công tác : 148 kW : TÍNH CHỌN DÀN LẠNH CHO HẦM CẤP ĐÔNG GIÓ
  6. Dàn lạnh của hầm cấp đông là dàn lạnh ống trao đổi nhiệt bằng thép mạ kẽm nhúng nóng , vỏ dàn lạnh làm bằng thép mạ kẽm nhúng nóng có đặc tính chống rỉ cao , môi chất lạnh là NH3 . - Phụ tải nhiệt : QTB = 103249,71 W - Nhiệt độ không khí trong phòng : t = -350C - Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh : t0 = - 440C Chọn thiết bị bay hơi kiểu dàn lạnh quạt trao đổi nhiệt đối lưu cuỡng bức không khí .Vì loại này có ưu điểm so với dàn tĩnh : - Có thể bố trí ở trong buồng hoặc ngoài buồng lạnh . - Ít tốn thể tích bảo quản sản phẩm . - Nhiệt độ đồng đều , hệ số trao đổi nhiệt lớn . - Ít tốn nguyên vật liệu . Nhưng chúng cũng có nhược điểm là ồn và tốn thêm năng suất lạnh cho động cơ quạt gió . Ở dây ta chọn kiểu dàn lạnh quạt đặt ngay trên sàn bên trong hầm cấp đông , mô tơ quạt dàn lạnh loại hoàn toàn kín nước và chống ẩm , quạt gió hướng trục thổi ngang , độ ồn thấp , hút gió ngang qua dàn lạnh , quạt gió được lắp lồng bao che bảo vệ . Cánh quạt làm bằng thép mạ kẽm nhúng nóng đủ sức chịu được va đập có thể có với băng tuyết bám trên dàn . Ống trao đổi nhiệt bằng thép có đường kính 38 x 3 mm ,cánh bằng thép lá rộng 30 mm , dày 0,3 mm . 5.2.1/ Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của dàn lạnh Q0TB F= ,W kt Trong đó : F : diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của dàn lạnh , m2 Q0TB : tải lạnh của thiết bị , W Q0TB = QTB = 103249,71 W k : hệ số truyền nhiệt của dàn lạnh , W/m2.K Hệ số truyền nhiệt k của dàn quạt ống cánh phụ thuộc vào nhiệt độ sôi của amoniăc . Theo SHDTKHTL- Trang 252 chọn k = 11 W/m2.K t : hiệu nhiệt độ giữa không khí trong buồng lạnh và môi chất lạnh sôi trong ống , K . t = 9 K Thay vào ta có : 103249,71 F= = 1042,92 m2 11x9
  7. Tra bảng 8-13/ Sách HDTKHTL –Trang 249 : Chọn 5 dàn quạt kí hiệu BO -230 , mỗi dàn có các thông số kỹ thuật sau : - Diện tích bề mặt : 230 m2 - Bước cánh quạt : 17,5 - Số lượng quạt : 1 - Đường kính quạt : 800 mm - Số vòng quay : 25 vòng/s - Lưu lượng : 4,7 m3/s - Công suất sưởi điện : 25 kW 5.2.2/ Lưu lượng không khí qua mỗi dàn Q0TB Q 3 VKK =  0TB , m /s  (h1  h2 ) C P t Trong đó: 0  : khốI lượng riêng của không khí ở t = -35 C 3  = 1,48 kg/m Cp : nhiệt dung riêng của không khí , kJ/kg.K Cp = 1,013 kJ/kg.K t = 9K Q0TB = 103249,71 W = 103,24971 kW Thay vào ta có : 103,24971 VKK = = 7,652 m3/s 1,48 x1,013x9

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản