Đề tài Tính toán và thiết kế hệ thống kho lạnh phân phối

LỜI NÓI ĐẦU Kho lạnh là nơi có thể duy trì nhiệt độ tương đối thấp và nhiệt độ tương đối cao .Nên nó có cấu tạo và kiến trúc đặc biệt dung để bảo quản các sản phẩm mà không thể bảo quản được lâu trong điều kiện bình thường ,ví dụ như thịt, cá, tôm …. Việt Nam có đặc điểm địa lý nằm trải dài theo bờ biển và có khí hậu nóng ẩm nhiệt đới nên nước ta có điều kiện thuận lợi về phát triển kinh tế biển và nông lâm nghiệp do đó nhu cầu xây dựng và phát triển các kho lạnh với dung tích nhỏ,vừa,và cả những kho lạnh với dung tích lớn để phục vụ cho việc bảo quản,và phân phối các sản phẩm ngày càng tăng . Nhưng do kho lạnh có tính chất khác xa không khí ngoài trời nên kết cấu xây dựng,cách nhiệt,cách ẩm của kho lạnh cần có những yêu cầu đặc biệt nhằm bảo vệ sản phẩm bảo quản nên việc tính toán và thiết kế kho lạnh phải đảm bảo một số yêu cầu cơ bản sau : -Cần đáp ứng được yêu cầu khắt khe của sản phẩm xuất ,nhập khẩu. -Cần tiêu chuẩn hóa được các dạng kho lạnh. -Cần có khả năng cơ giới hóa cao trong các khâu bốc dỡ,sắp xếp hang hóa. -Sử dụng vốn đầu tư hợp lý. Em được giao nhiệm vụ: " tính toán và thiết kế hệ thống kho lạnh phân phối" . Và được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cũng như sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành bản đồ án này .Tuy nhiên do chưa có kinh nghiệm thực tế và khả năng còn hạn chế cho nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những sai sót em mong được sự chỉ bảo và hướng dẫn các thầy ở bộ môn . Em xin chân thành cảm ơn Nội dung tính toán gồm có những phần sau: * Phần 1:Tính kích thước và bố trí mặt bằng kho lạnh * Phần 2:Tính cách nhiệt,cách ẩm cho kho lạnh * Phần 3:Tính phụ tải * Phần 4:Chọn máy nén * Phần 5:Chọn bình ngưng * Phần 6:Chọn dàn bay hơi * Phần 7:Chọn các thiết bị phụ cho kho lạnh * Phần 8: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lạnh PHẦN I. TÍNH DUNG TÍCH VÀ BỐ TRÍ KHO LẠNH 1. Dung tích kho lạnh - Là đại lượng cơ bản dùng để xách định số lượng và kích thước và thể tích của kho lạnh - Dung tích kho lạnh được xách định theo công thức : E = V.gv ⇒ V = E gv E - dung tích kho lạnh [tấn] V- thể tích kho lạnh[ m3 ] gv – định mức của chất tải thể tích [tấn/m3] .Đối với sản phẩm thịt lợn ta chon gv=0,45 + Thể tích của kho bảo quản sản phẩm lạnh đông : 1000E = 2222,22 [ m3]Vld = ld = gv0,45 + Thể tích của kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : E115 = 255,56 [ m3 ]Vll = LL = g v 0,45 2 .Diện tích kho lạnh Vld - Diện tích chất tải lạnh :F= h F - diện tích chất tải lạnh [m2] h – chiều cao của chất tải [ m2] - Trong đó chiều cao của chất tải là chiều cao của lô hàng thịt lợn chất trong kho . Chiều cao h được tính bằng chiều cao buồng lạnh trừ đi phần lắp đặt dàn lạnh treo trần và khoảng không gian cần thiết kế để chất hàng và dỡ hàng Chọn kho lạnh một tầng , kho lạnh cao 5m với 4m là chiều cao chất tải lạnh và 1m còn lại để bố trí dàn lạnh -Diện tích kho bảo quản sản phẩm lạnh đông : V2222,22 = 555,56 [ m2]Fld = ld = 4h - Diện tích kho bảo quản sản phẩm làm lạnh : V255,56 Fll = ll == 63,89 [ m2] h4 3. Phụ tải cho phép trên 1m2 diện tích sàn gF ≥ gv .h gF –định mức chất tải theo diện tích [ t/m2] gF = 0,45 × 4 = 1,8 [t/m2] < 4 [ t/m2] ⇒ Phụ tải nhỏ hơn phụ tải cho phép .Giá trị ta chọn thỏa mải yêu cầu bài toán 4. Diện tích xây dựng của từng buồng lạnh Fxdld = F Diện tích buồng lanh[m2] Đến 20 Từ 20 đến 100 Từ 100 đến 400 Fxd –diện tích lạnh cần xây dựng [m2] β F – hệ số sử dụng diện tích các buồng chứa βF O,50 ÷ 0,60 O,50 ÷ 0,6 0,75 ÷ 0,8 βF Fld = 572 [m2] ⇒ β F = 0.8 Fll = 66 [m2] ⇒ β F = 0.7 -Diện tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông cần xây dựng là : F555,56 = 694,45 [m2]Fxdld = ld = 0.8βF ⇒ chọn Fxdld =695 [m2] -Diện tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh cần xây dựng là : F63,89 Fxdll = ll == 91,27 [m2] βF0.7 ⇒ chọn Fxdll = 91 [m2] 5. Xác định số lượng kho lạnh cần xây dựng F Z= f Z – số lượng buồng lạnh f – diện tích buồng lạnh quy chuẩn [m2] - Chọn kho lanh một tầng với diện tích mỗi buồng là : 12.6 = 72 [m2] .Chiều cao của kho lạnh tính đến mặt dưới của trần là 6m Bố trí mạng lưới cột sao cho cứ cách 6m lại có một chiếc cột với kích thước 0,2 ×0.2 - Số buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông la : F695 Z = ld == 9,64 ⇒ Z = 10 buồng f72 - Số buồng bảo quản sản phẩm lam lạnh la : Hơn 4000,80 ÷ 0,85 ⇒ Từ bảng thông số trên ta xách định được hệ số sử dụng Z= Fll 91 == 1.26 ⇒ Z = 2 buồng f72 6. Xách định dung tích thực tế của buồng -Dung tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm lạnh đông là : Eld = E Ell = E Fl = Z ld10 = 1000 ×= 1037 [tấn] 9,64Z -Dung tích thực tế của buồng bảo quản sản phẩm làm lạnh là : Z ll2 = 115 ×= 182 [tấn] 1,26Z M ×T ×k g l × 24 7. Diện tích buồng kết đông M – công suất các buồng gia lạnh và buồng kết đông [t/24h] T – thời gian hoàn thành một mẻ sản phẩm [h] : 24h k - hệ số tiêu chuẩn : k = 1,2 gl – tiêu chuẩn của chất tải lạnh : gv = 0,25 [t/m3] Fl = n= 12 × 242× 1,2 = 57,6 [m ] 0,25 × 24 Fi 57,6 == 0,8 buồng f72 -Số lượng buồng kết đông ⇒ chọn n = 1 buồng PHẦN II: TÍNH CÁCH NHIỆT VÀ CÁCH ẨM CHO KHO LẠNH 1. Ý nghĩa của việc cách nhiệt và cách ẩm cho kho lạnh Kho lạnh nơi luôn có nhiệt độ nhỏ và có độ ẩm tương đối cao hơn môi trường xung quanh .Do có sự chênh lệch nhiệt độ nên luôn có một dòng nhiệt và một dòng ẩm từ ngoài môi trường vào kho lạnh .Dòng nhiệt xâm nhập vào sẽ gây tổn thất giảm năng suất của máy lạnh .Dòng ẩm xâm nhâp vào sẽ gây tac động sấu đến vật liệu xây dựng và vật liệu cách nhiệt ,lam hỏng vât liệu cách nhiệt và dần dần mất khả năng cách nhiệt dẫn đến năng suất của kho lạnh sẽ không đáp ứng được yêu cầu .Do yếu tố quan trong đó nên viêc cách ẩm và cách nhiệt cũng phải được đặt lên hàng đầu nên việc cách ẩm và nhiệt phải đạt được một số yêu cầu sau đây : Đảm bảo độ bền vững lâu dài theo tuổi thọ dự kiến của kho ,có hệ số dẫn nhiệt λ nhỏ Phải chống được dòng ẩm xâm nhập từ ngoài vào và bề mặt tường ngoài không được đọng sương .Độ thấm hơi nhỏ Vật liệu cách nhiệt và cách ẩm phải không ăn mòn không phản ứng với các vật liệu tiêp xúc ,chịu được nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao Không bắt mùi và có mùi lạ , không cháy ,không độc hại với con người và với sản phẩm bảo quản . Dễ mua , rẻ tiền dễ da công ,vận chuyển ,lắp đặt ,không cần bảo dưỡng đặc biết Mỗi vật liệu cách nhiệt đều có ưu điểm và nhược điểm nên chúng ta lợi dụng được triệt để các ưu điểm và hạn chế mức thấp nhất các nhược điểm của nó . 2.Tính cách nhiệt cho kho lạnh truyền thống + Chiều dầy lớp cách nhiệt được tính theo công thức sau : δ cn n ⎡1 ⎛ 1δ1 ⎞⎤ ⎟⎥ [m]= λcn .⎢ − ⎜+∑ i + ⎜α⎟ ⎣ k ⎝ n n =1 λi α tr ⎠⎦ k : là hệ số truyền nhiệt của kết cấu bao che [w/m2k] α n : hệ số tảo nhiệt từ không khí đến bề mặt ngoài tường .[w/m2k] α tr : hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt trong đến không khí trong buồng [w/m2k] δ cn , δ t : chiều dây lớp cách nhiệt vá lớp tường [m] λcn , λi : hệ số dẫ nhiệt của lớp cách nhiệt và cách lớp tường [w/m.k] + Hệ số truyền nhiệt thực tế : Ktt = 1 1 α1 +∑ δ i δ cn 1 ++ λcn α 2i =1 λi n + Kiểm tra nhiệt đọng sương là Ks = 0,95. α 1 . t1 − t s t1 − t 2 + Kiểm tra đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt là : q = k. Δt = α i Δt f = 3. Kết cấu của kho lạnh a, Kết cấu tường của kho lạnh : δi Δt w λi 2 1 3 4 5 6 1,3. Lớp vữa xi măng 2. lớp gạch đỏ 3. lớp cách ẩm 5. lớp cách nhiệt . 6. Lớp vữa xi măng có lưới thép b, Kết cấu trần của kho lạnh : 1 2 3 4 5 1 .lớp phủ mái đồng thời lớp cách ẩm 2. lớp bê tông giằng 3. lớp cách nhiệt điền đầy 4. tấm cách nhiệt 5. tấm bê tông cốt thép c, Kết cấu nền của kho lạnh : 1 2 3 4 5 6 1.nền nhẵn được làm bằng các tấm bê tông lát 2. lớp bê tông 3. lớp cách nhiệt sởi đất 5. lớp bê tông có sưởi điện 6. lớp cách ẩm 7.lớp bê tông đá đá răm làm kín nền 4.Tính chiều dầy cách nhiệt và cách ẩm giữa buồng bảo quản đông và không khí bên ngoài kế cấu tường như sau Thông số Lớp vữa xi măng Lớp gạch đỏ Lớp vữa xi măng Lớp cách ẩm bitum Lớp cách nhiệt polystirol Lớp vữa xi măng δ[m] λ [w m.k ] μ [g mhMPa ] 0,02 0,3 0,02 0,004 δ cn 0,02 0,88 0,82 0,88 0,3 0.047 0,88 90 105 90 0,86 7,5 90 - Buồng bảo quản đông có nhiệt độ t = -29oC. Tra bảng ( 3-3 ) ta chọn hệ số truyền nhiệt là k = 0,2 [w/m2 k ] Tra bảng ( 3-7 ) ta chọn hệ số dẫn nhiệt là α1 = 23,3 [w/m2 k ] và α 2 = 8 [w/m2k a. Tính chiều lớp cách nhiệt cần tính là n ⎡1 ⎛ 1δ1 ⎞⎤ δ cn = λcn ⎢ − ⎜ + ∑ i + ⎟⎥⎜⎟ ⎣ k ⎝ α 1 i =1 λi α 2 ⎠⎦ ⎡ 1 ⎛ 10,02 0,3 0,02 0,004 0,02 1 ⎞⎤ Thay số δ cn = 0,047 ⎢ − ⎜++++++ ⎟⎥ = 0,206 [m] 0,2 ⎝ 23,3 0,88 0,82 0,880,30,88 8 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dầy cách nhiệt δ cn = 0,2 (m) mỗi lớp dày 0,1 [m] Hệ số truyền nhiệt thực là Kt= Thay số Kt = 1 1 α1 + 1 α2 +∑ δ i δ cn + λi λcni =1 n 1 13.0,02 0,3 0,0040,21 +++++ 23,3 0,88 0,820,30,047 8 b.Kiểm tra độ đọng sương = 0,205 [w/m2k] Tại Nam Định nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất t1 = 37,4 o C và có độ ẩm φ = 82 % Tra đồ thị ( i-d) ta có nhiệt độ đọng sương ts = 340 C . Nhiệt độ buồng đông là tb= -290C tra bảng ( 3-7) ta có α 1 = 23,3 [w/ m2k ] Hệ số truyền nhiệt đọng sương là ks =0,95. α n . tn − ts37,4 − 342= 0,95.23,3.= 1,13 [w/m k] t1 − t 237,4 − (−29) c.Kiểm tra đọng ẩm ở trong cơ cấu cách nhiệt do ks = 1,13 > kt = 0,205 nên vách ngoài không bị đọng sương + Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu bao che là : q = k. Δt K:hệ số truyền nhiệt .k = 0,205 [w/m2 k] 0Δt : độ chênh nhiệt độ : Δt = 37,4-(-29) = 66,4 C ⇒ q = k .Δt = 0, 205.66, 4 = 13, 612[w/m 2 k ] + Xách định nhiệt độ cách vách là : q = α1 (t f 1 − t1 ) ⇒ t1 = t f 1 − t2 = t1 − q. q α1 = 37,4 − 13,612 = 68,8o C 23,3 δ10,02 = 36,8 − 13,612.= 36,5o C λ10,88 δ0,3 = 31,5o Ct3 = t 2 − q. 2 = 36,5 − 13,612. λ20,82 δ0,02 t4 = t3 − q. 3 = 31,5 − 13,612.= 31,2 o C λ30,88 δ0,004 t5 = t 4 − q. 4 = 31,2 − 13,612.= 31o C λ40,3 t6 = t5 − q. δ50,2 = 31 − 13,612.= −26,92 o C λ50,047 t7 = t 6 − q. δ60,02 = −26,92 − 13,612.= −27.22 o C λ60,88 q q = α 2 .(t 7 − t f 2 ) ⇒ t f 2 = t 7 − α2 = −27,2 − 13,612 = −29 o C 8 tra bảng tính chất vật lý của không khí ẩm ta có các phân áp suất như bảng sau : Vách1234567 Nhiệt độ 0C 36,836,531,531,231-26,92 -29 Px’’ [pa]6162,38 6062,7 4594,89 45194518,2 67,86 66,44 d.Tính phân áp suất thực của hơi nước + Dòng hơi thẩm thấu qua kết cấu bao che là w= ph1 − ph 2 H Ph1 và Ph2 là phân áp suất hơi của không khí ngoài va trong phòng Ph2 = p x (t = −29). φ1= 48,6372.0,9 = 43,773 [pa] Ph1 = px (t = 37,4 ).φ2 = 6340.0,82 = 5198,8 [pa] + H trở kháng thấm hơi của kết cấu bao che δ0,02 0,3 0,02 0,004 0,2 0,02 +++++= 0,0348[m]H= ∑ i = 90 105 900,86 7,5 90μi p − p h 2 5198,8 − 43,773 ⇒ w = h1== 0,148 g m 2 h H0,0348.10 6 + Phân áp suất thực của hơi nươc trên các bề mặt [ ] δ10,02.10 6 Px2 = p x1 − w = 5198,8 − 0,148.5165,91[ pa ] μ190 δ20,3.10 6 Px3 = p x 2 − w. = 5165,91 − 0,148.= 4743,05[ pa ] μ2105 δ30,02.10 6 Px4 = p x 3 − w. = 4743,05 − 0,148.= 4710,16 [pa ] μ390 δ40,004.10 6 Px5 = px4 − w = 4710,16 − 0,148.= 4021,78 [pa] μ40,86 δ50,2.10 6 Px6 = p x 5 − w. = 4021,78 − 0,148.= 75,12 [pa] μ57,5 δ60,02.10 6 Px7 = p x 6 − w. = 75,12 − 0,148.= 42,23 [pa] μ690 Phương án nay chưa đạt yêu cầu vì các phân áp suất thực lớn hơn phân áp suất bão hòa + Tăng lớp cách ẩm vị trí lớp 2 và lớp 4 tương ứng là δ x 2 ' = 0.008 [m] và δ x 4 = 0,004 [m] Lúc đó H = W= ∑μ ph1 − ph 2 H 3.0,02 0,3 2.0,008 0,2 +++= 0,0487 [m] 901050,867,5i 5198,8 − 43,773 == 0,1056 [g/m2k] 0,0487.10 6 δi = Tương tự như trên ta có phân áp suất thưc là Px2 = 5175,32 [pa] , Px2’ = 4192,44 [pa] , Px3 = 3890,56 [pa] , Px4 = 3867,07 Px5 = 2884,186 [pa] , Px6 = 66,5 [pa] , Px = 43,106 [ pa] Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất bão hòa có đồ thị như hình sau 5. Tính chiều dầy cách nhiệt và cách ẩm giữ buồng bảo quản lạnh và không khí bên ngoài + Các lớp của tường vẫn chọn như phần 4 + Buồng bảo quản lạnh có nhiệt độ tb = -20C Tra bảng (3-7) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 8 [w/m2k] Tra bảng ( 3-3) ta có k =0,29 [ w/m2] a ,Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : ⎡ 10,02 0,3 0,02 0,004 0,02 1 ⎞⎤⎛ 1 δ cn = 0,047 ⎢−⎜++++++ ⎟⎥ = 0,133 [m] 0,29 ⎝ 23,3 0,88 0,82 0,880,30,88 8 ⎠⎦⎣ Vậy chọn chiều dầy lớp cách nhiệt δ cn = 0,14 [m] một lớp có chiều dầy 0,1 [m] và một lớp dầy 0,04 [m] + Hệ số truyền nhiệt thực là 13.0,02 0,3 0,004 0,14 1 +++++ 23,3 0,88 0,820,30,047 8 b, Kiểm tra độ đọng sương Kt= 1 = 0,2782 [w/m k] 2 + Tại Nam Định nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất t = 37,40C và có độ ẩm φ = 82% từ đồ thị ( i-d) ta có nhiệt độ đọng sương là ts = 340C nhiệt độ buồng lạnh tb = -2 0C theo bảng (3-7) α 1 = 23,3 [w/m2k] Ks = 0,95. α1 . tt − t s37,4 − 342 = 0,95.23,3.= 1,91 [w/m k ] t1 − t 237,4 − (−2) ⇒ k s = 1,91 > kt = 0,2782 nên vách ngoài không bị đọng sương c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt + Mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt k : hệ số dẫn nhiệt : k = 0,2782 [w/m2k] 0Δt : độ chênh nhiệt độ Δt = 37,4-(-2) = 39,4 C 2⇒ q = 0,2782.39,4 = 10,961 [w/m ] + Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n−1 − q. ⇒ t1 = 37,4 − δ n−1 λn−1 10,9610,02 = 36,68 0 C= 36,929 o C và t 2 = 36,929 − 10,961. 23,30,88 0,020,3ot 3 = 36,68 − 10,961.= 36,648 C và t 4 = 36,648 − 10,961.= 36,399 o C 0.880,82 0,0040,14 t 5 = 36,399 − 10,961.= 36,25 o C và t 6 = 36,25 − 10,961.= 3,6 o C 0,30,047 t 7 = 3,6 − 10,961. 0,02 = 3,35 o C 0,88 Tra bảng tính chất vật lý của không khí ẩm ta có các phân áp suất như bảng sau: Vách1234567 Nhiệt độ 0C) 36,929 36,68 áp suất ( pa) 6205,6 6122,3 36,648 6111,7 36,399 6029,4 36,25 3,6 3,35 776,968 5980,68 790,78 d. Tính phân áp suất thực của hơi nước p −p w = h1 h 2 H Ph1 và Ph2 lần lượt là áp suất hơi của không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh Ph1 = Px’’ ( t = 37,4oC ) .φ1 = 6366,02.0,82 = 5220,1364 [pa] Ph2 = Px’’ ( t = -2oC ) .φ2 =528.0,85 = 448,8 [pa] H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che H= ⇒w= δ i 3.0.02 0,3 0,004 0,14 ∑ λ = 90 + 105 + 0,86 + 7,5 = 0,02684 [m]i 5220,1364 − 448,8 = 0,1777 [g/m2h] 0,02684.10 6 p xn = p xn −1 − w. + Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là : δ n−1 μ n−1 ⇒ px2 δ10,02.10 6 = p x1 − w. = 5220,1364 − 0,1777.= 5180,64 [pa] μ190 δ20,3.10 6 p x 3 = p x 2 − w.= 5180,64 − 0,1777= 4672,93 [pa] μ2105 δ30,02.10 6 p x 4 = p x 3 − w.= 4672,93 − 0,1777= 4633,44 [ pa] μ390 δ40,004.10 6 p x 5 = p x 4 − w.= 4633,44 − 0,1777.= 3806,9 [ pa ] 0,86μ4 δ50,14.10 6 p x 6 = p x 5 − w.= 3806,9 − 0,1777.= 489,80 [ pa ] μ57,5 δ60,02.10 6 p x 7 = p x 6 − w.= 489,80 − 0,1777.= 450 [ pa] μ690 Phương án thỏa mãn yêu cầu tất cả các phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất bão hoà 6.Tính chiều dầy cách nhiệt và cách ẩm giữa buồng kết đông với không khí bên ngoài + Các lớp của tường vẫn chọn như phần 4 Buồng kết đông có nhiệt độ là tb = -310 C Tra bảng (3-7) ta có α 1 = 23,3 [ w/m2k ] và α 2 = 10,5 [w/m2 k] Tra bảng ( 3-3) ta có k =0,19 [ w/m2] a ,Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : ⎡ 10,02 0,3 0,02 0,004 0,021 ⎞⎤⎛ 1 −⎜++++++⎟⎥ = 0,219 [m] 0,19 ⎝ 23,3 0,88 0,82 0,880,30,88 10,5 ⎠⎦⎣ δ cn = 0,047 ⎢ Vậy chọn chiều dầy lớp cách nhiệt δ cn = 0,25 [m] chia làm 3 lớp 2 lớp 0,1 [m] và một lớp 0,05 [m] + Hệ số truyền nhiệt thực là 1 Kt == 0,1693 [w/m2k] 13.0,02 0,3 0,004 0,251 +++++ 23,3 0,88 0,820,30,047 10,5 b, Kiểm tra độ đọng sương + Tại Nam Định nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất t = 37,40 C và có độ ẩm φ = 82% Từ đồ thị ( i-d) ta có nhiệt độ đọng sương là ts = 340 C nhiệt độ buồng lạnh tb = -31 0C theo bảng (3-7) α 1 = 23,3 [w/m2k] Ks = 0,95. α1. tt − t s37,4 − 342 = 0,95.23,3.= 1,1 [w/m k ] t1 − t 237,4 − (−31) ⇒ k s = 1,1 > kt = 0,1693 nên vách ngoài không bị đọng sương c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt + Mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,1693 [w/m2 k] 0Δt độ chênh nhiệt độ Δt = 37,4-(-31) = 68,4 C ⇒ q = 0,1693.68,4 = 11,58012 [w/m2] + Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n−1 − q. ⇒ t1 = 37,4 − δ n−1 λn−1 11,580,02 = 36,9 o C và t 2 = 36,9 − 11,58.= 36,630 C 23,30,88 0,020,3 = 32,14 o Ct 3 = 36,63 − 11,58.= 32,4 o C và t 4 = 32,4 − 11,58. 0.880,82 0,0040,25 t 5 = 32,14 − 11,58.= 32,12 o C và t 6 = 32,12 − 15,58.= −29,47 o C 0,30,047 0,02 t 7 = −29,47 − 11,58.= −29,73o C 0,88 Tra bảng tính chất vật lý của không khí ẩm ta có các phân áp suất như bảng sau: Vách1234567 Nhiệt độ 36,936,6332,432,14 ( oC) áp suất ( 6195,93 6105,72 4833,67 4763,61 pa) d. Tính phân áp suất thực của hơi nước p −p w = h1 h 2 H 32,12 4760,61 -29,47 53,26 -29,72 50,995 Ph 1và Ph2 lần lượt là ap suất hơi của không khí bên ngoài và bên trong buồng lạnh Ph 1 = Px’’ ( t = 37,4oC ) .φ1 = 6366,02.0,82 = 5220,1364 [pa] Ph 2 = Px’’ ( t = -31oC ) .φ2 =45,779.0,9 = 41,201 [pa] H : trở kháng thấm hơi qua kết cấu bao che δ3.0.02 0,3 0,004 0,25 +++= 0,0415 [m]H= ∑ i = λi90105 0,867,5 5220,1364 − 41,201 ⇒w== 0,12479 [g/m2 h] 0,0415.10 6 + Phân áp suất thực của hơi nước trên cách bề mặt là : ⇒ px2 p xn = p xn −1 − w. δ n−1 μ n−1 δ10,02.10 6 = p x1 − w. = 5220,1364 − 0,12479.= 5192,40 [pa] 90μ1 δ20,3.10 6 p x 3 = p x 2 − w.= 5192,40 − 0,12479.= 4835,86 [pa] μ2105 δ30,02.10 6 p x 4 = p x 3 − w.= 4835,86 − 0,12479.= 4808,1309 [ pa] μ390 δ40,004.10 6 p x 5 = p x 4 − w.= 4808,1309 − 0,12479.= 4227,713 [ pa ] 0,86μ4 δ50,25.10 6 p x 6 = p x 5 − w.= 4227,713 − 0,12479.= 68,04 [ pa ] μ57,5 δ60,02.10 6 p x 7 = p x 6 − w.= 68,04 − 0,12479.= 40,3 [ pa] μ690 Phương án nay chưa đạt yêu câu vì các phân áp suất thực lớn hơn phân áp suất bão hòa + Tăng lớp cách ẩm vị trí lớp 2 và lớp 4 tương ứng là δ x 2' = 0,004 [m] và δ x 4 = 0,004 [m] δ i 3.0,02 0,3 0,008 0,004 0,2 Lúc đó H = ∑=++++= 0,0508 [m] μi90105 0,860,86 7,5 p − p h 2 5198,8 − 43,773 W = h1== 0,1019 [g/m2k] H0,0508.10 6 Tương tự như trên ta có phân áp suất thưc là Px2 = 5177,5[pa] , Px2’’ = 4704,025 [pa] , Px3 = 4413,16 [pa] , Px4 = 4390,5 [ pa] Px5 = 344,56 [pa] , Px6 = 50,2 [pa] , Px7 = 27,6 [ pa] Phương án náy thỏa mãn yêu cầu tất cả phân áp suất thực nhỏ hơn phân áp suất bão hòa 7.tính chiều dầy cách nhiệt và cách ẩm giữa buồng bảo quản lạnh và buồng bảo quản đông + Các lớp của tường vẫn chọn như phần 4 Buồng bảo quản sản phẩm lạnh có nhiệt độ tb = -2 0C và buồng bảo quản sản phẩm đông có nhiệt độ tb = -290C tra bảng ( 3-5) ta có k = 0,28 [ w/m2 k ] tra bảng ( 3-7 ) ta có α 1 = 9 [ w/m2 k ] và α 2 = 8 [w/m2 k] a ,Chiều dầy lớp cách nhiệt cần tính toán là : δ cn n δ⎡1 ⎛ 11 ⎞⎤i = λcn ⎢ − ⎜ + ∑ + ⎟⎥ k ⎜ α 1 i =1 λi α 2 ⎟⎦⎝⎠⎣ Thay số ⎡ 1⎛ 1 0,02 0,3 0,02 0,004 0,02 1 ⎞⎤ δ cn = 0,047⎢−⎜ ++++++ ⎟⎥ = 0,1357 [m] 0,30,88 8 ⎠⎦⎣ 0,28 ⎝ 9 0,88 0,82 0,88 Vậy chọn chiều dấy cách nhiệt δ cn = 0,15 [ m ] , một lớp dầy 0,1 m một lớp dầy 0,05 m + hệ số truyền nhiệt thực là 1 Kt == 0,258 [w/m2k] 1 3.0,02 0,3 0,004 0,15 1 +++++ 9 0,88 0,820,30,047 8 b, Kiểm tra độ đọng sương nhiệt độ trung bình của buồng bảo quản lạnh tb = -2 oC và độ ẩm φ = 85% từ đồ thị ( i-d ) ta có ts = - 4 0C t −t− 2 − (−4) Ks = 0,95. α 1 . t s = 0,95.9.= 0,633 [w/m2k ] t1 − t 2− 2 − (−29) ⇒ k s = 0,633 > kt = 0,258 nên vách ngoài không bị đọng sương c, Kiểm tra độ đọng ẩm trong cơ cấu cách nhiệt + Mật độ dòng nhiệt qua kêt cấu bao che là q = k. Δt k hệ số dẫn nhiệt : k = 0,258 [w/m2k] Δ t độ chênh nhiệt độ Δt = -2-(-29) = 27oC ⇒ q = 0,258.27 = 6,966 [w/m2] + Xách định nhiệt độ cách vách : t n = t n−1 − q. δ n−1 λn−1 t 3 = −2,932 − 6,966. t4 t5 t6 t7 0,3 = −5,4808 o C 0,82 0,02 = −5,4808 − 6,966.= −5,639 o C 0.88 0,004 = −5,639 − 6,966.= −5,732 o C và 0,3 0,15 = −5,732 − 6,966