Đồ án máy lạnh
Công thức tính :
++−=
∑
=
n
i
i
i
CNCN
k
1
21
111
αλ
δ
α
λδ
Trong đó :
CN
δ
- độ dày lớp cách nhiệt, m
NC
λ
- hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt, W/mK
k – hệ số truyền nhiệt
1
α
-hệ số toả nhiệt của môi trường bên ngoài,
KmW
2
/
2
α
- hệ số toả nhiệt của vách buồng lạnh vào buồng lạnh.
i
δ
-bề dày của lớp vật liệu xây dựng thứ
i
,m
i
λ
- hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu xây dựng thứ
i
,
kmw
2
/
Hình 2 : Cấu trúc tường
Tường ngăn giữa phòng và không khí bên ngoài gồm :
1- lớp vữa ximăng -
1
δ
=0.02m ,
1
λ
=0.88W/mK,
1
µ
=90 g/mhMPa
2 – lớp gạch đỏ -
2
δ
=0.38m ,
mKW /82.0
2
=
λ
,
mkMPag /105
2
=
µ
3- lớp cách ẩm
m008.0
3
=
δ
,
mKW /3.0
2
=
λ
,
mkMPag /86.0
3
=
µ
4- lớp cách nhiệt ,
mKW
CN
/047.0
=
λ
,
mkMPag
CN
/5.7
=
µ
5-lớp vữa trát và lưới thép ,
m
ạ
02.0
=
δ
,
mKW /88.0
5
=
λ
mkMPag /90
5
=
µ
Lớp cách nhiệt là polystirol.
Buồng bảo quản đông có
Ct
0
25
−=
Tra bảng 3-3 và 3-7 sách HDTKHTL có k= 0.21
KmW
2
/
3.23
1
=
α
KmW
2
/
,
KmW
2
2
/8
=
α
⇒
047.0
=
CN
δ
189.0
8
1
82.0
38.0
3.0
008.0
88.0
02.0
3
3.23
1
21.0
1
=
++++−
Theo tiêu chuẩn lấy
m
CN
2.0
=
δ
5
Đồ án máy lạnh
⇒
KmWk
t
2
/2,0
726,0
047,0
2,0
1
≈
+
=
* Kiểm tra đọng sương.
Theo bảng 1-1 [1]có nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất tại TPHCM là
Ct
0
3.37
=
, độ ẩm
%74
=
ϕ
Tra đồ thò h-x có
Ct
s
0
8.30
=
⇒
3,2
253,37
8,303,37
3,2395,095.0
21
1
1
≈
+
−
××=
−
−
×=
tt
tt
k
s
s
α
So sánh thấy
s
k
>
t
k
, vậy vách ngoài không bò đọng sương.
* Kiểm tra đọng ẩm.
Mật đọ dòng nhiệt qua kết cấu cách nhiệt
( )
2
/46,12253,372,0 mWtkq
≈+×=∆×=
Xác đònh nhiệt độ bề mặt các lớp vách.
( )
11
ttq
f
−=
α
⇒
Ct
0
1
8.36
≈
⇒ t
2
=t
1
-
5.36
88.0
02.046,12
8.36
1
11
=
×
−=
λ
δ
q
0
C
Tương tự ta có :
Ct
Ct
Ct
Ct
Ct
Ct
f
0
0
7
0
6
0
5
0
4
0
3
25
8
46,12
2,23
2,23
88,0
02,046,12
9,22
9,22
047,0
2,046,12
11,30
11.30
3.0
008.046,12
44,30
44.30
88.0
02.046,12
72,30
72,30
82,0
38,046,12
5,36
2
−≈−−=⇒
−=
×
−−=
−=
×
−=
=
×
−=
=
×
−=
=
×
−=
6
Đồ án máy lạnh
Từ các nhiệt độ trên tra bảng “ tính chất vật lý của không khí ẩm “, (bảng 7-
10 sách môi chất lạnh) có :
vách 1 2 3 4 5 6 7
Nhiệt độ,
t(
0
C)
36.8 36,5 30,72 30,44 30,11 -22,9 -23,2
P
h
6178 6090 4530 4460 4424 80,5 76,5
Tính phân áp suất thực của hơi nước.
Dòng hơi ẩm thẩm thấu qua kết cấu bao che:
H
pp
hh
21
−
=
ω
Trong đó :
PaCtpp
PaCtpp
xh
xh
57%9063)25(
5.4694%746344)3.37(
2
0
1
0
2
1
≈×=×−==
=×=×==
ϕ
ϕ
ghMPamH
i
i
/04.0
86.0
008.0
5.7
2.0
105
38.0
90
02.0
3
2
=+++==
∑
µ
δ
⇒
hmg
2
6
/115.0
04.0
10)575.4694(
=
−
=
−
ω
⇒
Papp
hx
466910
90
02.0
115.05.4694
6
1
1
12
=−=−=
µ
δ
ω
Papp
xx
4.425610
105
38.0
115.04669
6
2
2
23
=−=−=
µ
δ
ω
Tương tự ta có:
Pap
Pap
Pap
Pap
x
x
x
x
8.68
87,79
3164
4231
7
6
5
4
=
=
=
=
7
Đồ án máy lạnh
So sánh ta thấy các
i
x
p
<
i
h
p
vậy vách không bò đọng ẩm.
2. Tính bề dày cách nhiệt giữa tường ngăn của các phòng.
Tường ngăn giữa hai buồng có nhiệt độ và độ ẩm bằng nhau nên thường được
xây dựng và cách nhiệt bằng bêtông bọt.
Tra bảng 3-5 [1] có k= 0.58W/m
2
K
Tra bảng 3-7 có
8
21
==
αα
W/m
2
K
Tra bảng 3-1 có
mKW
CN
/15.0
=
λ
⇒
m
CN
0221
8
2
58.0
1
15.0
=
−=
δ
theo tiêu chuẩn lấy
m
CN
25.0
=
δ
Vậy k
t
=0.52W/m
2
K
Do chênh lệch nhiệt độ giữa các phòng là bằng 0 nên không có hiện tưọng
đọng sương và đọng ẩm.
3. Tính bề dày cách nhiệt giữa phòng làm đông và hành lang.
Kết cấu các lớp của tường ngăn giống như ở phần 1 ( tường ngăn giữa phòng làm đông
và không khí bên ngoài).
Lớp cách nhiệt là polystyrol.
Tra bảng 3-4 sách HDKTHTL với t=-25
0
C ta có k=0.28W/m
2
K
⇒
m
CN
133.0
8
1
3.0
008.0
82.0
38.0
88.0
02.0
3
3.23
1
28.0
1
047.0
=
++++−=
δ
Theo tiêu chuẩn chọn
m
CN
15.0
=
δ
⇒
255.0
726.0
047.0
15.0
1
=
+
=
t
k
W/m
2
K
*Kiểm tra đọng sương trên vách .
Tại hành lang có nhiệt độ là t=37,3.60% =22
0
C , và độ ẩm là
%74
=
ϕ
8
Đồ án máy lạnh
Tra đồ thò h-x có t
s
=17
0
C
⇒
Ck
s
0
35,2
2522
1722
3,2395,0
=
+
−
××=
> k
t
vậy
vách không bò đọng sương.
*Kiểm tra đọng ẩm.
Mật độ dòng nhiệt qua kết cấu cách ẩm:
tkq
∆×=
= 0.255(22+25)=12 W/m
2
.
Nhiệt độ bề mặt các lớp vách:
C
q
tt
C
q
ttttq
ff
0
1
1
12
0
1
111
22,21
88,0
02,0.12
5,21
.
5,21)(
11
=−=−=
=−=⇒−=
λ
δ
α
α
Tương tự ta có
Ct
CtCt
CtCt
0
7
0
6
0
5
0
4
0
3
5,23
88,0
02,0.12
23,23
23,23
047,0
15,0.12
06,15,06,15
3,0
008,0.12
4,15
4,15
88,0
02,0.12
66,15,66,15
82,0
38,0.12
22,21
−=−−=
−=−==−=
=−==−=
Ct
f
0
25
8
12
5,23
2
−=−−=
Tra bảng “tính chất vật lý của không khí ẩm”, Bảng 7-10 sách môi chất lạnh có:
Tính phân áp suất thực của hơi nước
Dòng hơi thẩm thấu qua bao che:
Vách 1 2 3 4 5 6 7
Nhiệt độ,t 21,5 21,22 15,66 15,4 15,06 -23,23 -23,5
p
h
2564 2538 1761 1720 1704 76,55 73,15
9
Đồ án máy lạnh
Ta có:
Papp
MPaPaCpp
xh
xh
57%90.63).20(
10.19551955%74.4,2642).22(
2
6
1
0
2
1
==−=
====
−
ϕ
ϕ
0335,0
86,0
008,0
5,7
15,0
105
38,0
90
02,0
.3
=+++==
∑
i
i
H
µ
δ
⇒
0566,0
0335,0
10).571955(
6
21
=
−
=
−
=
−
H
pp
hh
ω
p suất riêng phần hơi nước thực tế:
Pap
Pap
Pap
Pap
Papp
Papp
x
x
x
x
xx
hx
5,5710
90
02,0
0566,070
7010
5,7
15,0
0566,01202
120210
86,0
008,0
0566,06,1728
6,172810
90
02,0
0566,02,1741
2,174110
105
38,0
0556,04,1942
4,194210
90
02,0
0566,01955
6
6
6
6
6
2
2
6
1
1
7
6
5
4
23
12
=−=
=−=
=−=
=−=
=−=−=
=−=−=
µ
δ
ω
µ
δ
ω
So sánh các
i
h
p
và
i
x
p
ta thấy
i
h
p
>
i
x
p
vậy vách không bò đọng ẩm.
4.Tính bề dày cách nhiệt của trần kho làm đông .
Cấu trúc của trần kho bảo quản đông:
1 – lớp phủ mái đồng thời là lớp cách ẩm bằng vật liệu xây dựng là
bitum,δ
1
=0,012m ,λ
1
=0,3W/mK
Hình – 3 : Cấu trúc trần kho bảo quản đông.
10
Đồ án máy lạnh
2- Lớp bê tông giằng có cốt , δ
2
=0,04m , λ
2
=1,4W/mK
3- lớp cách nhiệt điền đầy , λ
3
=0,2W/mK ,δ
CN
là thông số cần tính .
4- lớp cách nhiệt bằng stiropo ,δ
4
=0,1m λ
4
=0,047W/mK.
5-lớp bêtông cốt thép chòu lực δ
5
=0,22m , λ
5
=1,5W/mK
Tra bảng 3-3 và 3-7 sách HDTKHTL có k=0,2W/m
2
K ,α
1
=23,3W/m
2
K
α
2
=7W/m
2
K
⇒
m
CN
049,0
7
1
5,1
22,0
047,0
1,0
4,1
04,0
3,0
012,0
3,23
1
2,0
1
2,0
≈
+++++−=
δ
Theo tiêu chuẩn lấy δ
CN
=0,5 m
Vậy chiều dày cách nhiệt của cả lớp polystyrol và lớp diền đầy là 0,6m
Hệ số truyền nhiệt thực: k
t
=0,199W/m
2
K.
5.Tính cách nhiệt nền kho.
Khi kho lạnh được đưa vào sử dụng, nhiệt độ trong kho xuống tới –25
0
C, khi
đó sẽ có băng tích tụ dưới nền kho . Nền kho sẽ bò trương phồng lên do thể tích riêng
của băng tăng , dẫn đến nền và cấu trúc kho lạnh bò biến dạng , pha huỷ. Vì vậy
trong cấu trúc nền kho bố trí dây điện trở đốt nóng để làm tan băng . Dây điện trở có
đường kính d=12÷16 mm ,đặt cách nhau từ 0,5÷1 m và phải có điện thế < 36 V
Cấu trúc nền gồm có các lớp như sau:
Lớp nền nhẵn bằng các lớp bê tông lát δ
1
=0,04m ,λ
1
=1,4 W/mK
Lớp bêtông δ
2
=0,1m , λ
2
=1,4W/mK
Lớp cách nhiệt bằng sỏi và đất sét xốp λ
3
=0,2W/mK
Lớp bêtông có bố trí dây điện trở sưởi , δ
4
=0,1m
Lớp cách ẩm
Lớp bêtông đá dăm làm kín nền đất
Khi tính toán chiều dầy cach nhiệt cho nền có sưởi bằng dây diện trở ta chỉ
cần tính từ các lớp phía trên lớp có sưởi .
11
Đồ án máy lạnh
Tra bảng 3-3 và 3-7 sách HDTKHTL có k=0,21W/m
2
K , α
2
=7W/m
2
K
⇒
m
CN
904,0
7
1
4,1
1,0
4,1
04,0
21,0
1
2,0
≈
++−=
δ
heo tiêu chuẩn lấy δ
CN
=0,95m.
Hệ số truyền nhiệt thực : k
t
=
2,0
24,0
2,0
95,0
1
≈
+
W/m
2
K
12
Đồ án máy lạnh
Phần 3 : TÍNH NHIỆT KHO LẠNH
Tính nhiệt kho lạnh thực chất là tính toán các dòng nhiệt tổn thất từ môi
trường bên ngoài vào kho lạnh , dòng nhiệt do sản phẩm toả ra và các dòng nhiệt
tổn thất khác . Chính là dòng nhiệt mà máy lạnh phải có đủ công suất để thải ra môi
trường ngoài để đảm bảo nhiệt độ phòng lạnh luôn đạt yêu cầu.
Vậy tính toán nhiệt kho lạnh là để xác đònh năng suất lạnh của máy lạnh cần
lắp đặt.
Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh gồm:
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+Q
4 ,
W.
Q
1
: dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Q
2
: dòng nhiệt do sản phẩm toả ra khi xử lý lạnh.
Q
3
: dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh.
Q
4
: dòng nhiệt sinh ra khi vận hành .
1.Tính dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che Q
1
.
Q
1
là tổng các dòng nhiệt tổn thất qua tường bao, trần , nền do chênh lệch
nhiệt độ giữa phòng lạnh và môi trường ngoài và dòng nhiệt tổn thất do bức xạ mặt
trời qua tường và trần.
Q
1
=Q
11
+ Q
12
Q
11
=k
t
F(t
1
-t
2
) là dòng nhiệt tổn thất qua tường bao , trần , nền do chênh
nhiệt độ .Với: k
t
là hệ số truyền nhiệt thực.
F – diện tích bề mặt kết cấu bao che, bao gồm diện tích của nhiều bức
tường khác nhau và trần kho lạnh.
1
t
- nhiệt độ môi trường bên ngoài.
2
t
- nhiệt độ trong phòng lạnh .
13
Đồ án máy lạnh
Theo sơ đồ bố trí mặt bằng kho
lạnh ta tính được diện tích các tường
ngoài , diện tích tường hành lang, diện
tích nền , trần .
Dòng nhiệt tổn thất do chênh lệch
nhiệt độ giữa phòng lạnh và tường ngoài.
Tổng diện tích tường ngoài của
kho lạnh:( chiều cao của tường là 6m)
F =13.6.2+6,775.6.2+ 6,25.6.4 =387,3m
2
KmWk
t
2
/2,0
=
⇒
WQ 4826)253,37(2,0.3,387'
11
≈+=
Hình – 4 : Sơ đồ tính toán diện tích các
phòng.
Dòng nhiệt tổn thất qua tường hành lang .
F =6,125.6.2+6,25.6.4 + 12,125.6.2 =369m
2
Đối với hai phòng 4 và 8 thì 2 bức tường tiếp giáp với phòng lạnh coi như hai
bức tường hành lang.
k
t
=0,255W/m
2
K
⇒
=
11
''Q
369.0,255(22+25)=4422W
Dòng nhiệt tổn thất qua nền.
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét