--ĐỒ ÁN

MƠN HỌC: ĐỒ ÁN LẠNH

ĐỀ TÀI:Tính Tốn Thiết Kế
Kho Lạnh Trữ Chanh Cơng Suất 10 Tấn

TP.Hồ Chí Minh,tháng 1 năm 2021


ĐIỂM SỐ

TIÊU CHÍ

NỘI DUNG

BỐ CỤC

TRÌNH BÀY

TỔNG

ĐIỂM

NHẬN XÉT
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Ký tên


Danh Sách Bảng

Bảng 1. Kết cấu tấm Pannel.
Bảng 2. Tổn thất nhiệt qua vách, nền và trần.
Bảng 3. Tổng hợp kết quả tính nhiệt tải kho lạnh.
Bảng 4. Hệ số dự trữ K.
Bảng 5. Thông số các điểm nút
Bảng 6. Chế độ lạnh tiêu chuẩn Freon.
Bảng 7. Điểm nút chế độ lạnh tiêu chuẩn.
Bảng 8. Thống số kỷ thuật máy nén Bitzer.
Bảng 9. Thông số kỷ thuật dàn ngưng Meluck.
Bảng 10. Thông số kỷ thuật lạnh Meluck.
Bảng 11. Tốc độ dịng chảy thích hợp.
Bảng 12. Đường kính ống mơi chất.


Danh Sách Hình
Hình 2.1 Kích thước kho lạnh.
Hình 2 .2 Mặt bằng kho lạnh trữ đơng thiết kế.
Hình 2.3 Kết cấu Pannel.
Hình 4.1 Sơ đồ chu trình một cấp.

Hình 4.2 Đồ thị lgp-h.
Hình 4.3 Máy nén Bitzer
Hình 5.1 Dàn ngưng Meluck 111.
Hình 5.2 Dàn lạnh Meluck.
Hình 5.3 Van tiết lưu nhiệt.
Hình 5.4 Bình chứa cao áp.
Hình 5.5 Cấu tạo bình tách dầu.
Hình 5.6 Bình tách dầu danfoss.
Hình 5.7 Quạt thơng gió.
Hình 6.1 Sơ đồ ngun lí kho lạnh.
Hình 6.2 Mạch điện điều khiển.
Hình 6.3 Mạch động lực.


Mục Lục
Tài liệu tham khảo


Chương 1: Tổng quan
1.1 Ý nghĩa và mục đích của hệ thống lạnh
- Trong đời sống hiện nay, kỹ thuật lạnh được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp lẫn
trong đời sống điển hình như : chế biến và bảo quản thực phẩm, y học, kỹ thuật sấy ,
công nghiệp rượu bia, lĩnh vực điều hịa khơng khí, thể thao, cơng nghiêp hóa chất, chế
tạo
vật
liệu,…
- Kỹ thuật lạnh ngày càng phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng nhiều với mục đích khác
nhau, phạm vi càng mở rộng và là ngành kĩ thuật không thể thiếu đặc biệt trong đời sống
và kỹ thuật của các nước trên Thế giới.
- Đối với ngành công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, kho lạnh đóng một vai trị

rất quan trọng. Ngun nhân là do một khối lượng lớn thực phẩm cần phải có kho trữ,
cần thời gian để phân phối đến các vùng, chỉ có kho lạnh mới giúp thực phẩm được giữ
gần với các thông số ban đầu nhất, chất lượng nhất và không bị biến đổi về màu sắc, dinh
dưỡng,…
- Kho lạnh còn giúp cho độ ẩm và nhiệt độ được giữ ở mức ổn định để làm giảm sự hoạt
động của các vi khuẩn gây hư hại thực phẩm nhanh chống.
- Đối với ứng dụng trong công nghiệp hóa chất, như hóa lỏng các chất khí là sản phẩm
của cơng nghiệp hóa học như clo, amoniac, cacbonnic, sunfuaro, các loại chất đốt, các
khí sinh học,…
- Hóa lỏng và tách các chất khí từ khơng khí là một ngành cơng nghiệp hết sức quan
trọng, có ý nghĩa vơ cùng to lớn với các ngành luyện kim, chế tạo máy, y học, các ngành
sản xuất chế tạo cơ khí, chất tải lạnh,… được sử dụng trong cơng nghiệp hóa chất và sản
xuất bóng đèn.
- Việc sản xuất vải sợi, tơ, cao su nhân tạo được sự hổ trợ tích cực của kỹ thuật lạnh. Ví
dụ như trong quy trình sản xuất tơ nhân tạo người ta phải làm lạnh bể quay tơ xuống
nhiệt độ thấp mới đảm bảo về yêu cầu chất lượng.
- Cao su và các chất dẻo khi hạ nhiệt độ xuống thấp thì sẽ trở nên dịn và dễ vở như thủy
tinh. Nhờ đặc tính này mà người ta có thể chế tạo ra các cao su bột để làm cho việc xây
dựng như tường cách âm.

6


1.2 Các phương pháp làm lạnh
- Phương pháp làm lạnh kho lanh: được chia thành hai loại là làm lạnh trực tiếp và làm
lạnh gián tiếp.
+ Làm lạnh trực tiếp: là làm lạnh kho lạnh bằng dàn bay hơi đặt ngay trong kho.
Môi chất lạnh hấp thụ nhiệt của môi trường ở trong kho lạnh, dàn bay hơi có thể là
dàn khơng khí đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt gió.
+ Làm lạnh gián tiếp: là làm lạnh kho lạnh bằng các dàn nước muối lạnh. Thiết bị

bay hơi được đặt ngồi kho, mơi chất lạnh lúc này làm lạnh nước muối. Nước
muối lạnh sâu lúc này được bơm tuần hoàn đến các dàn nước muối lạnh, sau đó
trao đổi nhiệt với mơi trường trong kho và nước muối nóng lên đi về các thiết bị
bay hơi để được làm đến thông số cũ. Các dàn nước muối trong kho cũng có loại
đối lưu tự và đối lưu cưỡng bức.
- Mỗi phương pháp làm lạnh kho lạnh đều có yêu cầu thiết bị riêng biệt và ứng với từng
trường hợp khác nhau để áp dụng. Mỗi phương pháp làm lạnh kho đều có ưu và nhược
điểm, đối với một trường hợp cụ thể người ta phải chọn phương pháp làm lạnh kho để có
thể phát huy ưu điểm và hạn chế nhược điểm đến mức thấp nhất.
1.3 Phân loại kho lạnh, buồng lạnh
1.3.1 Phân loại kho lạnh
- Kho lạnh chế biến( xí nghiệp chế biến lạnh): được sử dụng trong các nhà máy chế biến
và bảo quản thực phẩm( nhà máy bảo quản thịt, cá, sữa, rau, quả,…) Các kho lạnh này
thường có dung tích lớn vì vậy mà cần trang bị hệ thống có cơng suất lớn.
- Kho lạnh phân phối: dùng kho lạnh để di chuyển đưa thực phẩm đến các khu dân cư,
thành phố và dự trữ lâu dài. Kho lạnh phân phối thường có dung tích to lớn, trữ được
nhiều mặt hàng và có ý nghĩa to lớn với cộng đồng và kinh tế. Phần lớn các sản phẩm
được gia lạnh hoặc kết đông ở các xí nghiệp chế biến đưa đến để bảo quản và kết đông ở
kho lạnh từ 3 đến 6 tháng. Kho lạnh chuyên dùng để bảo quản một loại mặt hàng và vạn
năng để bảo quản nhiều loại : thịt, sữa, cá, rau, củ, quả.
- Kho lạnh trung chuyển: thường được đặt ở hải cảng, những điểm nút đường bộ, sắt,…
dùng để bảo quản ngắn hạn những sản phẩm tại những nơi trung chuyển. Kho lạnh trung
chuyển có thể kết hợp làm một với kho lạnh phân phối.
- Kho lạnh thương nghiệp: dùng để bảo quản ngắn hạn sản phẩm sắp đưa ra thị trường
tiêu thụ. Nguồn cung cấp sản phẩm chủ yếu là từ kho lạnh phân phối. Kho lạnh thương
nghiệp được chia thành hai loạ theo dung tích: kho lạnh lớn dung tích 10 đến 150 tấn
7


dùng cho các trung tâm thương công nghiệp,… . Kho lạnh nhỏ dung tích cao nhất đến 10

tấn dùng các cửa hàng, quầy hàng thương nghiệp. Thời gian bảo quản 20 ngày.
- Kho lạnh vận tải: thực tế có thể thấy trong các xe container, tàu hỏa, tàu thủy,… dùng để
vận tải các sản phẩm bảo quản lạnh.
- Kho sinh hoạt: đây là loại rất nhỏ dùng trong hộ gia đình, khách sạn, nhà hàng dùng để
bảo quản một lượng thực phẩm nhỏ.
1.3.2 Phân loại buồng lạnh
- Theo từng buồng lạnh trong kho lạnh cho từng loại sản phẩm, mà sẽ có chế độ cài đặt
thơng số khác nhau cho việc bảo quản sản phẩm tốt nhất. Điển hình như trong tủ lạnh
cũng chia làm ba ngăn với ba chế độ bảo quản: ngăn đông trong kho đá, ngăn lạnh ở giữa
và bảo quản mát cho rau củ quả ở ngăn dưới cùng. Dưới đây là các loại đặc tính phân loại
buồng lạnh:
+ Buồng bảo quản lạnh ở nhiệt độ 0 oC: thường được cài đặt nhiệt đồ từ -1.5 đến
0oC và độ ẩm tương đối nằm khoảng 90 đến 95%. Các loại sản phẩm như thịt, cá
có thể được sắp xếp trong các bao bì khác nhau được đặt trong giá của buồng.
Buồng lạnh được trang bị các dàn bay hơi kiểu gắn tường, treo trên trần đối lưu tự
nhiên hoặc dùng cưỡng bức bằng dàn quạt.
+ Buồng lạnh bảo quản đông: được dùng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp
đơng. Đó là thực phẩm có nguồn gốc động vật. Nhiệt độ bảo quản tùy thuộc vào
thời gian, loại thực phẩm bảo quản. Tuy nhiên, nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng
phải đạt -18oC để ức chế các vi sinh vật làm hư hại thực phẩm. Buồng bảo quản
đông thường dùng đối lưu cưỡng bức là dàn quạt làm lạnh khơng khí hoặc cũng có
thể dùng dàn tường hoặc dàn trần để khơng khí đối lưu tự nhiên.
+ Buồng bảo quản đa năng: nhiệt độ bảo quản tầm -12 oC , buồng bảo quản đa
năng thường được thiết kế ở -12oC nhưng khi cần bảo quản lạnh thì có thể điều
chỉnh lên 0oC hoặc sau khi trữ đơng có thể xuống nhiệt độ -18 oC tùy theo yêu cầu
mong muốn.
+ Buồng gia lạnh 0oC: được dùng để làm lạnh sản phẩm từ nhiệt độ môi trường
xuống nhiệt độ bảo quản hoặc dùng để gia lạnh cho những sản phẩm lạnh đông
trong phương pháp kết đông 2 pha. Buồng gia lạnh thường được trang bị dàn quạt
để tăng tốc độ gia lạnh cho sản phẩm.

+ Buồng kết đông: dùng để kết đông sản phẩm ở -35 oC. Kết đông một pha, nhiệt
độ sản phẩm vào là 37oC. Kết đông hai pha, nhiệt độ sản phẩm vào kết đông là 4 oC
vì sản phẩm đã được gia lạnh sơ bộ. Sản phẩm có nhiệt độ tại tâm thịt là -8 oC và
8


nhiệt độ bề mặt tùy theo bề dầy sản phẩm mà có thể đạt -18 đến -12 oC. Sản phẩm
dần đạt đến nhiệt độ của buồng bảo quản đơng. Ví dụ về các thiết bị kết đông là: tủ
kết đông tiếp xúc, máy kết đông bằng chuyền, máy kết đông kiểu tấm,…
+ Buồng bảo quản đá -4oC: buồng bảo quản đá với nhiệt độ khơng khí đi kèm bể
đá khối. Dung tích buồng dựa theo yêu cầu vào lượng sản phẩm đá cần trữ, thường
có thể được trữ từ 2 đến 5 lần so với năng suất của bể đá.
+ Buồng chế biến lạnh: trong các xí nghiệp dùng để cho các công nhân chế biến
thực phẩm bên trong. Nhiệt độ phụ thuộc vào cơng nghệ chế biến bình thường từ
10 đến 18oC.

9


1.4 Yêu cầu thiết kế
- Kho lạnh: Trữ chanh.
- Công suất: 10 tấn.
- Điều kiện bảo quản: , độ ẩm khơng khí
- Mơi chất lạnh: R22.
- Thời gian bảo quản: 1 tháng.
- Địa phương lắp đặt: Bến tre ( nhiệt độ: t= 37oC , độ ẩm ,tư = 33.2oC, tds = 32.8oC).

10



Chương 2: Xác định kích thước và bố trí mặt bằng xây dựng
2.1 Xác định kích thước kho lạnh
2.1.1 Tính thể tích kho lạnh
-Thể tích kho lạnh được xác định theo cơng thức:

Trong đó:
E = 10 tấn: dung tích kho lạnh.
gv= 0.3 tấn/m3: định mức chất tải.
V: thể tích kho lạnh (m3).
2.1.2 Diện tích chất tải
.
Trong đó:
F: diện tích chất tải (m2).
V= 33.33 m3: thể tích kho lạnh.
h= 2 m: chiều cao chất tải.
2.1.3 Tải trọng của nền và của trần
Trong đó:
gf: định mất chất tải theo diện tích ( tấn/m2)
gv= 0.3 tấn/m3: định mức chất tải.
h= 2 m: chiều cao chất tải.

11


2.1.4 Diện tích kho lạnh cần xây dựng

Trong đó:
F: diện tích kho lạnh cần xây dựng (m2).
: hệ số sử dụng tích của buồng chứa.
Ứng với diện tích buồng lạnh đến 20 m2 có = 0.5 đến 0.6.

Chọn kích thước kho lạnh
-Vì vậy chọn kích thước kho lạnh cần xây dựng: 5m x 6m x 2.5m.
-Fxd= 5 x 6= 30 m2.

Hình 2.1 Kích thước kho lạnh

12


2.2 Quy hoạch mặt bằng kho lạnh

Hình 2 .2 Mặt bằng kho lạnh trữ đơng thiết kế
- Hình 2.1 mơ tả kho lạnh trữ đơng một tầng, kho có diện tích là 30 m 2, chiều cao 2.5 m.
Phịng máy được đặt ngay bên cạnh kho lạnh.

13


2.3 Tính tốn cách nhiệt kho lạnh trữ chanh
- Kho lạnh trữ chanh ngày nay thường được lắp ghép bằng các tấm pannel gồm các lớp
vật liệu: 2 lớp tôn mạ màu cách ẩm (color bond steel sheet ), 1 lớp cách nhiệt
polyurethan. Các tấm được lắp ghép với nhau bằng khóa camlock chắc chắn.

1,3: Tơn mạ màu dày
2: Polyurethan.

Hình 2.3 Kết cấu Pannel

Bảng 1. Kết cấu tấm Pannel
Lớp vật liệu


Bề dày δ(mm)

Tơn mạ mày
Polyurethan
Tơn mạ màu

0.6
0.6

Hệ
số
λ(W/m.K)

dẫn

nhiệt

45.3
0.041
45.3

2.3.1 Tính cách nhiệt cho vách, nền, trần kho lạnh
- Xác định chiều dày lớp cách nhiệt
Trong đó:
: bề dầy của lớp cách nhiệt.
: hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt.
k= 0.35 W/m2.K : hệ số truyền nhiệt.
W/m2.K: hệ số tỏa nhiệt nhiệt đối lưu bên mặt ngoài của vách.
W/m2.K: hệ số tỏa nhiệt nhiệt đối lưu bên trong kho lạnh cưỡng bức.

δ i= 0.6mm : bề dày của vật liệu thứ i.
14


λi = 45.3 W/m .K: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu thứ i.

Chọn .
- Hệ số truyền nhiệt thực qua lớp cách nhiệt

Chọn k= 0.33 W/m2. K.
- Kiểm tra động sương: điều kiện để vách ngồi khơng bị động sương
+ Nhiệt độ bên ngoài kho: t1=37oC, , tds= 32.8oC.
+ Nhiệt độ trong kho: ,.
So sáng ks > k: vách, nền, trần của kho lạnh trữ đông không bị động sương.

15


Chương 3: Tính Nhiệt Tải Kho Lạnh
- Việc tính nhiệt tải kho lạnh là tính dịng nhiệt từ mơi trường bên ngồi đi vào trong kho
lạnh. Đây là dịng nhiệt tổn thất mà thiết bị bay hơi phải có đủ công suất để loại bỏ ra
khỏi kho lạnh, đảm bảo sự chênh lệch nhiệt độ ổn định giữa kho lạnh và khơng khí bên
ngồi.
- Mục đích cuối cùng của việc tính tốn nhiệt kho lạnh là để xác định năng suất lạnh của
máy lạnh cần lắp đặt.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh được xác định bằng biểu thức:
Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 (W)
Trong đó:
Q1: dịng nhiệt đi qua kết cấu bao che của kho.
Q2: dịng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra.

Q3: dịng nhiệt đi từ ngồi vào do thơng gió kho lạnh.
Q4: dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành.
Q5: dòng nhiệt tỏa ra khi sản phẩm thở.

3.1 Tính dịng nhiệt tổn thất
3.1.1 Dịng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q1
- Dòng nhiệt qua kết cấu bao che là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua vách, trần và nền do
sự chênh lệch nhiệt độ giữa mơi trường bên ngồi và mơi trường kho lạnh cộng với dòng
nhiệt tổn thất do bức xạ mặt trời qua tường bao và trần.

Q11: dòng nhiệt qua vách, nền, trần do sự chênh lệch nhiệt độ.
Q12: dòng nhiệt vách và trần do bức xạ mặt trời. Đặt trong phân xưởng nên nên khơng có
nhiệt bức xạ.
- Q11: được xác định từ biểu thức
Q11 = k.F.(t1-t2)
Trong đó
k= 0.33 W/m2. K: hệ số truyền nhiệt thực qua kết cấu bao che.
F: diện tích bề mặt của kết cấu bao che.
16


t1= 37oC: nhiệt độ môi trường.
t2= 2oC: nhiệt độ trong kho.
Bảng 2. Tổn thất nhiệt qua vách, nền và trần
Vách

Nền

Trần


k (W/ m2.K)

0.33

0.33

0.33

F (m2)

12.5

30

30

(oC)

35

35

35

288.75

288.75

Q11 (W)


144.38

Vậy dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che: Q1 =144.38 x 4 + 2 x 288.75 = 1155 W.

3.1.2 Dòng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra Q2

Q21: dịng nhiệt do sản phẩm tỏa ra.
Q22: dịng nhiệt do bao bì tỏa ra.
- Dịng nhiệt do sản phẩm tỏa ra

Trong đó:
M = 10 tấn/ngày đêm: công suất kho lạnh.
i1= 412 kj/kg: entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ vào kho ở 37oC.
i2= 274kj/kg: entanpi của sản phẩm ở nhiệt độ bảo quản 2oC.

17


- Dịng nhiệt do bao bì tỏa ra

Trong đó:
Mb= 20% x 10= 2 tấn khối lượng bao bì đưa vào cùng sản phẩm (t). Do khối lượng bao bì
chiếm tới (10 – 30) % khối lượng hàng và bao bì bằng cactong lấy bằng 20% khối lượng
sản phẩm.
Cb= 1.46 kj/kg.k: nhiệt dung riêng của bìa cactong.
t1= 37oC : nhiệt độ trước khi vào kho của bao bì.
t1= 2oC: nhiệt độ sau khi làm lạnh bao bì.

Vậy dịng nhiệt do sản phẩm và bao bì tỏa ra: Q2 = 15.98 + 1.18 = 17.16 kW = 17160 W.


3.1.3 Dòng nhiệt do thơng gió kho lạnh Q3
Gk: lưu lượng khơng khí của quạt thơng gió (kg/s).
i1 = 120.5 kj/kg: entanpi của khơng khí ở ngồi kho lạnh, xác định trên đồ thị t-d.
i2= 10.8 kj/kg: entanpi của khơng khí ở trong kho lạnh, xác định trên đồ thị t-d.
Gk: được xác định bởi biểu thức

V= 75 m3: thể tích kho lạnh.
a= 4 lần/1 ngày số lần thay đổi khơng khí trong một ngày đêm.
: khối lượng riệng của khơng khí ứng với nhiệt độ và độ ẩm trong kho.

Vậy dòng nhiệt do thơng gió kho lạnh: Q3= 0.0042 x ( 120.5 – 10.8 ) = 0.46 W

3.1.4 Dòng nhiệt từ các nguồn khác nhau khi vận hành Q4
- Dòng nhiệt do chiếu sáng kho

18


Trong đó:
F = 30 m2 : diện tích của kho.
A = 1.2 W/ m2: đối với kho trữ, nhiệt lượng tỏa ra khi chiếu sáng 1m2 diện tích kho.

- Dịng nhiệt do con người tỏa ra

Trong đó:
350 W/ người: nhiệt lượng thải ra của của một người khi làm việc cực nhọc.
n= 2 người: số người làm việc trong phòng, vì kho <200 m2 chọn n= 2 người.

- Dịng nhiệt do các động cơ điện


Chọn N= 2 kW: công suất động cơ điện, với kho trữ đơng 1 ÷ 4 kW

- Dòng nhiệt khi mở cửa

B= 29 W/ m2: dòng nhiệt khi mở cửa, ứng với kho trữ.
F= 30 m2: diện tích kho trữ lạnh.

- Dịng nhiệt do vận hành kho Q4= 36 + 700 + 2000 + 870 = 3606 W.

3.1.5 Dòng nhiệt tỏa ra khi sản phẩm thở
Trong đó:
E= 10 tấn: dung tích kho lạnh.

19


qn và qbq: dòng nhiệt tỏa ra khi sản phẩm có nhiệt độ nhập vào kho lạnh và sau đó là có
nhiệt độ bảo quản trong kho lạnh . W/t.
Tra bảng dịng nhiệt tỏa ra khi “ hơ hấp” của chanh ở 2oC là 13 W/t.

Bảng 3. Tổng hợp kết quả tính nhiệt tải kho lạnh
Q1(W)
1155

Q2(W)
17160

Q3(W)
0.46


Q4(W)
3606

Q5(W)
130

Q(W)
22052

3.2 Xác định tải nhiệt của thiết bị và máy nén
3.2.1 Phụ tải nhiệt của thiết bị
- Tải nhiệt cho thiết bị là tải để tính tốn diện tích bề mặt trao đổi nhiệt cần thiết của thiết
bị bay hơi. Công suất giải nhiệt yêu cầu của thiết bị bao giờ cũng phải lớn hơn cơng suất
của máy nén, phải có hệ số dự trữ nhằm tránh những biến động có thể xảy ra trong quá
trình vận hành. Vì vậy tải nhiệt của thiết bị được lấy bằng tổng các tổn thất của kho lạnh,
ta có:

3.2.2 Phụ tải nhiệt của máy nén
- Do các tổn thất nhiệt trong kho lạnh không đồng thời xảy ra nên công suất nhiệt yêu cầu
thực tế sẽ nhỏ hơn tổng các tổn thất nhiệt. Để tránh lựa chọn máy nén có cơng suất q
lớn, tải nhiệt của máy nén cũng được tính tốn từ các tải nhiệt thành phần nhưng tùy theo
từng loại kho lạnh, với kho lạnh bảo quản sử dụng công thức:

- Năng suất lạnh của máy nén đối với mỗi kho có nhiệt độ sơi giống nhau, được xác định
theo công thức:
b = 0.9: hệ số thời gian làm việc ngày đêm của các kho lạnh lớn.
k: hệ số lạnh tính đến tổn thất trên đường ống và thiết bị của hệ thống lạnh.
Bảng 4. Hệ số dự trữ k [ TL1, 121]
to ( oC)
k


-40
1.1

-30
1.07

-10
1.05

Sử dụng phương pháp ngoại suy: to = -2oC suy ra k = 1.042.
20


Chương 4: Tính Tốn Chu Trình Lạnh Và Tính Chọn Máy Nén
4.1 Chế độ làm việc
- Việc chọn các thông số làm việc cho hệ thống lạnh là rất quan trọng vì nếu chọn được
một chế độ làm việc hợp lí, đúng đắn thì sẽ đem lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạnh
tăng trong khi điện năng tiêu tốn ít, chế độ làm việc được đặc trưng bằng 4 thông số:
+ Nhiệt độ sôi của môi chất to(oC).
+ Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất tk.
+ Nhiệt độ quá lạnh của môi chất trong dàn ngưng tql.
+ Nhiệt độ quá nhiệt của môi chất trong dàn bay hơi tqn.
4.1.1 Nhiệt độ sôi của môi chất to.
- Nhiệt độ sôi của môi chất phụ thuộc vào nhiệt độ kho bảo quản, nhiệt đơ sơi của mơi
chất được tính theo biểu thức

Trong đó:
t = 2oC: nhiệt độ kho bảo quản.
C: hiệu nhiệt độ của nhiệt độ sôi môi chất lạnh và nhiệt độ khơng khí trong kho để đảm

bảo độ ẩm. .
4.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ tk.
- Nhiệt độ ngưng tụ phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường làm mát của thiết bị ngưng tụ, do
chọn thiết bị ngưng tụ giải nhiệt bằng khơng khí nên

Trong đó:
t = 37oC: nhiệt độ môi trường.
= 8oC: hiệu nhiệt độ ngưng tụ yêu cầu.
- Độ quá nhiệt, độ quá lạnh: = 5oC.

21


4.2 Tính tốn chu trình

Hình 4.1 Sơ đồ chu trình một cấp

- Các thiết bị chính:
+ Máy nén.
+ Thiết bị ngưng tụ.
+ Thiết bị bay hơi.
+ Van tiết lưu.

22


Hình 4.2 Đồ thị lgp-h
- Các quá trình của chung trình
1- 1’: quá nhiệt hơi hút về máy nén.
1’- 2: nén đoạn nhiệt từ Po lên Pk.

2 - 3: ngưng môi chất đẳng áp.
3 – 3’: quá lạnh môi chất
3’- 4: tiết lưu hạ áp đẳng entanpi.
4 – 1: bay hơi mơi chất đẳng áp.

- Ngun lí hoạt động
+ Hình 4.1 trình bày cơ bản về ngun lí của kho lạnh: hơi môi chất từ dàn bay hơi được
máy nén hút về và nén lên áp suất cao, nhiệt độ cao đi vào dàn ngưng. Tại dàn ngưng, hơi
môi chất nhã nhiệt ra môi trường và ngưng lại thành lỏng và tiếp tục được làm lạnh. Lỏng
có áp suất cao sau khi qua van tiết lưu làm giảm áp xuống và đi vào dàn bay hơi. Trong
thiết bị bay hơi, môi chất sôi và hấp thụ nhiệt của môi trường. Hơi lại được hút về máy
nén và tạo thành một vịng tuần hồn kín của mơi chất lạnh.

23


- Xác định điểm nút
to = - 2OC tra bảng hơi bão hòa của R22: PO= 4.67 bar.
tk = 45OC tra bảng hơi bão hòa của R22: PK= 17.2 bar.
Dựa vào đồ thị Lgp-h ta có các thơng số:
Bảng 5. Thơng số các điểm nút
Điể
m

Nhiệt độ
t(oC)

Áp suất
P (bar)


Entanpi
h(kj/kg)

Thể tích riêng
v (m3/kg)

Trạng thái

1

-2

4.67

404.6

0.050

- Hơi bão hịa khơ

1’

3

4.67

408

0.055


- Hơi q nhiệt

2

70

17.2

441

0.016

- Hơi q nhiệt

3

45

17.2

255

0.0012

- Lỏng sơi

3’

40


17.2

245

0.0009

- Lỏng chưa sơi

4

-2

4.67

245

0.014

- Hơi bão hịa ẩm

- Năng suất lạnh riêng

- Năng suất lạnh riêng thể tích

- Lưu lượng mơi chất qua máy nén

- Nhiệt lượng nhã ra ở thiết bị ngưng tụ

- Công nén riêng:


24


- Hệ số làm lạnh chu trình

4.3 Tính chọn máy nén
- Thể tích hút thực tế

- Hệ số cấp
Tỷ số nén

Tra đồ thị hình 7.4 trang 215 TL1 với máy nén kiểu freon 22, ta có
- Thể tích hút lí thuyết

- Công nén đoạn nhiệt

G= 0.135 kg/s: lưu lượng khối lượng qua máy nén.
L = 33 kj/kg: công nén riêng.
- Công máy nén chỉ thị Ni
+ Là công nén thực do quá trình nén lệch khỏi quá trình nén đoạn nhiệt lí thuyết

Trong đó
là hiệu suất chỉ thị, có thể được xác định theo biểu thức
.
B = 0.001.

25