Thiết kế kết cấu tủ lạnh thương nghiệp

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

446
lượt xem 127
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các thông số ban đầu Đề bài yêu cầu tính toán thiết kế 1 tủ lạnh thương nghiệp bảo quản thịt dê đặt trong siêu thị, chúng ta có các thông số: - Kho lạnh đặt ở trong siêu thị, nên chọn nhiệt độ môi trường trong siêu thị là 27oC, độ ẩm φ = 83%. - Nhiệt độ bảo quản của kem: -0,5 → 0,5oC. Ta chọn nhiệt độ bảo quản là 0oC. - Khối lượng thịt dê bảo quản : 90kg - Phương pháp làm lạnh: làm lạnh trực tiếp nhờ môi chất lạnh, dàn bay hơi...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế kết cấu tủ lạnh thương nghiệp

Thiết kế kết cấu tủ lạnh thương nghiệp 2.1.Các thông số ban đầu Đề bài yêu cầu tính toán thiết kế 1 tủ lạnh thương nghiệp bảo quản thịt dê đặt trong siêu thị, chúng ta có các thông số: - Kho lạnh đặt ở trong siêu thị, nên chọn nhiệt độ môi trường trong siêu thị là 27oC, độ ẩm φ = 83%. Tốc độ gió trong siêu thị chọn  = 2m/s. - Nhiệt độ bảo quản của kem: -0,5 → 0,5oC. Ta chọn nhiệt độ bảo quản là 0oC. - Khối lượng thịt dê bảo quản : 90kg - Phương pháp làm lạnh: làm lạnh trực tiếp nhờ môi chất lạnh, dàn bay hơi là dàn đối lưu tự nhiên. Tốc độ gió của kênh gió  = 8m/s. 2.2.Kết cấu của tủ Với dung tích của thịt là 90kg ta chọn tủ có kích thước:  Dài : 3,2 m  Rộng: 0,8 m  Cao :1,8 m Thể tích phủ bì : 4,608 m 3 Thịt dê được đặt trong các khay xốp bên ngoài bọc nilon kích thước 200.100.70 mm. Tủ được chia làm 3 tầng, mỗi tầng chứa 30kg thịt, mỗi khay chứa 0,5kg thịt . Mỗi tầng có 60 khay, được chia làm 15 hàng và 4 cột Lốc tủ được dặt ở dưới tủ, dàn ngưng, dàn lạnh cũng được dặt ở dưới tủ Kết cấu tủ (bản vẽ)
3.Tính toán cách nhiệt cách ẩm kho lạnh 3.1.Xác định chiều dầy cách nhiệt: -Từ công thức tính hệ số truyền nhiệt k 1 k= 1 n   1   i  cn   1 i 1 i cn  2 -Ta có thể tính được chiều dầy lớp cách nhiệt: 1  1 n  1   cn =  cn    i    k   1 i 1 i  2    -Trong đó:   cn :độ dầy yêu cầu của cách nhệt, m;   cn :hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK;  k: hệ số truyền nhiệt;  1 : hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài ( phía nóng) tới tủ lạnh, W/m2.K;   2 : hệ số tỏa nhiệt của vách tủ vào buồng lạnh, W/m2.K;  i: bề dày của lớp vật liệu thứ i, m;  i: hệ số dẫn nhiệt của lớp thứ i, W/mK; -Ta xác định chiều dày cách nhiệt chung cho cả tường, trần và nền. Ở đây ta chọn vật liệu cách nhiệt cho tủ là bọt xốp polyurethane (có tác dụng cách nhiệt, cách ẩm). Vật liệu Chiều dày, m Hệ số dẫn nhiệt, W/mK Polyurethane  CN (0,023 ÷ 0,03) Tôn lá 0,0006 45,3 Sơn bảo vệ 0,0005 0,291 -Chọn hệ số dẫn nhiệt của polyurethan CN =0,023,W/mK; k  0,23  Tính  1 :
Tốc độ gió ở trong phòng  =2 m/s, tra bảng thông số vật lý của không khí ứng với 27 0 C ta được:   15,87.10 6 m 2 /s ;   2,64.10 2 W/mK; .l 2.1,8 -Ta có : Re    2,27.10 5 >10 5  15,87.10 6 -Mà Nu  0,032. Re 0,8  616,6 Nu. 616,6.2,64.102 -Tính 1    9,04 W/m 2 K; l 1,8  Tính  2 : Tốc độ gió ở trong tủ lạnh   8 m/s, tra bảng thông số vật lý của không khí ứng với -10 0 C ta được:   12,43.10 6 m 2 /s ;   2,36.10 2 W/mK; .l 8.1,8 -Ta có: Re    11,6.10 5 >10 5  12,43.10 6 -Mà Nu  0,032. Re 0,8  2273,6 Nu. 2273,6.2,36.10 2 -Tính  2    29,8 W/m 2 K; l 1,8 -Thay số : 1 1 n  1   cn = cn      i     k  1 i 1 i  2     1  1 2.0,0006 2.0,0005 1  = 0,023       0,0966 m  0,23  9,04 45,3 0,291 29,8  Chọn  cn  100 mm -Hệ số truyền nhiệt thực được tính theo công thức: 1 1 k t= =  0,222 1 n   1 1 2.0,0006 2.0,0005 0,1 1   i  cn       1 i 1 i cn  2 9,04 45,3 0,291 0,023 29,8 3.2.Kiểm tra đọng sương
-Nhiệt độ trong siêu thị t1  27 0 C ,độ ẩm 13  83% ,tra đồ thị h-x ta được: t s  24,50 C . -Nhiệt độ trong tủ lạnh t2  100 C , -Theo biểu thức t1  t s 27  24,5 k s  0,95. 1 .  0,95.9,04.  0,58 > k t t1  t 2 27  (10) Thỏa mãn điều kiện vách ngoài không bị đọng sương ; 3.3.Kiểm tra đọng ẩm Do cấu tạo của vách có 3 lớp trong đó có 2 lớp tôn bọc lấy lớp cách nhiệt ở giữa nên ẩm không thể thẩm thấu qua vách cách nhiệt do đó ta có thể bỏ qua phần tính cách ẩm. 4.Tính năng suất lạnh của tủ lạnh -Dòng nhiệt tổn thất Q , được xác định bằng biểu thức: Q  Q1  Q2  Q3 , W  Q1 -Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che của tủ lạnh;  Q2 -Dòng nhiệt tổn thất từ các nguồn khác nhau khi vận hành;  Q3 -Dòng nhiệt tổn thất do phần hở của tủ lạnh; 4.1.Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1 ; Q1  Q11  Q12 Q11 -dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ; Q12 -dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời; 4.1.1.Dòng nhiệt qua tường bao, trần và nền do chênh lệch nhiệt độ; Q11 -được xác định từ biểu thức: Q11  k t F (t1  t 2 ) k t -hệ số truyền nhiệt thực của kết cấu bao che; F-diện tích bề mặt của kết cấu bao che, m 2 ; t1 -nhiệt độ môi trường bên ngoài, 0 C ; t 2 -nhiệt độ trong buồng lạnh, 0 C ; -Trong đó : k t  0,222 ; t  27  10  37 0 K -Diện tích bên ngoài kho lạnh bằng diện tích đáy cộng diện tích trần và diện tích xung quanh: (3,2.0,8)+(3,2.0,8)+(1,8.3,2+2.1,8.0,8+0,5.3,2+0,5.3,2)=16,96 m 2 Vậy : Q1  0,222.16,96.37  139,3 W;
4.1.2. Dòng nhiệt qua tường bao và trần do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời; Do tủ lạnh đặt trong siêu thị nên ta có thể bỏ qua dòng nhiệt qua tường bao và trần của tủ lạnh do ảnh hưởng của bức xạ mặt trời: Q12  0 4.2.Dòng nhiệt tổn thất từ các nguồn nhau khi vận hành Q2 ; Q2  Q21  Q22 Q21 -dòng nhiệt do chiếu sáng tủ; Q22 -dòng nhiệt do động cơ điện; 4.2.1.dòng nhiệt do chiếu sáng tủ Q21 ; - Q21 :được xác định từ biểu thức: Q21  A.F , W F- diện tích của buồng , m ; 2 F  3,2.0,8  2,56 m 2 A-nhiệt tỏa ra khi chiếu sáng 1 m 2 diện tích tủ, W/ m 2 ; -Do đây là buồng bảo quản nên A=1,2 W m 2 ; Vậy: Q21  1,2.2,56  3,1 W; 4.2.2.Dòng nhiệt do động cơ điện Q22 ; Q22  1000.N ,W; N-công suất động cơ điện, KW; Chọn 1 giàn lạnh có 1 quạt gió,công suất 1KW; Q22  1000.1  1000W ; Vậy : Q2  Q21  Q22  3,1  1000  1003,1 W ; 4.3.Dòng nhiệt do phần hở của tủ lạnh Q3 ; Q3   .F .t Trong trường hợp này cửa tủ luôn mở nên có sự trao đổi nhiệt giữa 2 môi trường không khí : t1  27 0 C ; t b  10 0 C ; t1  t b 27  10 -Nhiệt độ xác định: t m    8,5 0 C ; 2 2 -Chọn   6 m/s; -Tra bảng thông số vật lý của không khí khô tại 8,5 0 C ta được;   2,498.10 2 W/mK;   14,01.10 6 m/s; .l 6.1.2 -Ta có: Re    5,14.10 5 > 10 5  14.01.10  6 -Mà: Nu  0,032. Re 0,8  1185,6
Nu. 1185,6.2,498.10 2 -Suy ra:     24,68 W/ m 2 K ; l 1,2 F-diện tích phần cửa tủ luôn hở; F  1,2.3,2  3,84 m 2 ; Vậy: Q3  24,68.3,84.(27  10)  3506,5 W Tổng dòng nhiệt tổn thất vào tủ lạnh; Q  Q0  Q1  Q2  Q3  139,3  1003,1  3506,5  4650 W;