Bảng 2.1.3. Các thông số trạng thái của hệ thống lạnh Kho bảo quản
Thông số
Điểm nút
|
t(0C)
|
p(kg/cm2)
|
i(kj/kg)
|
v(m3/kg)
|
1
|
-25
|
1,52
|
1735
|
0,98
|
1’
|
-20
|
1,52
|
1745
|
0,95
|
2
|
-
|
4,33
|
1880
|
0,36
|
3
|
0
|
4,33
|
1770
|
0, 3
|
4
|
105
|
15,6
|
1960
|
0,1
|
5
|
40
|
15,6
|
680
|
|
5’
|
0
|
15,6
|
500
|
|
6
|
0
|
4,33
|
680
|
|
7
|
-25
|
1,52
|
500
|
|
2.2. TÍNH TOÁN CHỌN SƠ BỘ THIẾT BỊ
2.2.1. TÍNH TOÁN CHỌN TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC
2.2.1.1. Cấu tạo thân tủ
Chú thích :
1:Lớp Inox
2:Lớp polyurethan
3:Khung thép
4: đà gỗ.
Thân tủ có cấu tạo dạng hình hộp, được tạo bởi cấu trúc chịu lực là một khung làm bằng thép góc, bên cạnh đó Hình 2.2.1. Cấu tạo thân tủ
còn có các đà gỗ để tạo khoảng trống phun polyurethan cách nhiệt. Ngoài cùng hai bên được bọc Inox bảo vệ cấu trúc bên trong khỏi tác động cơ học và hơi nước, chống đọng sương bề mặt vách ngoài của tủ.
2.2.1.2. Cấu tạo của dàn lạnh tủ đông tiếp xúc
1: Ống góp lỏng
(5033mm)
2: Ống góp hơi
(5033mm)
3: Lỗ bắt bulông
4: Chốt ghép ngăn
5: Ngăn
6: Rãnh (2522mm)
Hình 2.2.2. Cấu tạo tấm truyền nhiệt
Dàn lạnh của tủ đông bao gồm các tấm truyền nhiệt được tạo nên từ hai lớp hợp kim nhôm. Khoảng trống ở giữa hai lớp được chia làm 5 ngăn, mỗi ngăn được chia làm 8 rãnh nhằm tạo cho dòng môi chất được lưu lại trong dàn lạnh được lâu hơn. Các ngăn được nối tiếp với nhau, còn các rãnh trong ngăn thì song song với nhau nhờ hai ống góp ở hai đầu. Các ngăn được ghép với nhau bằng các chốt có tác dụng làm tăng độ vững chắc, tăng diện tích trao đổi nhiệt là kéo dài đường đi của ga tạo sự chuyển động và phân bố đều của ga trong tấm truyền nhiệt. Các ống góp được nối với ống dẫn ga từ bình chứa tuần hoàn tới bằng ống cao su mềm.
Các tấm truyền nhiệt được ghép với nhau bằng các bulông có thể dịch chuyển được. Tấm trên cùng được ghép chặt với hệ thống ben thủy lực. Nhờ đó nó kéo theo các tấm ở phía dưới dịch chuyển để tấm truyền nhiệt áp sát vào khay chứa sản phẩm, làm tăng diện tích trao đổi nhiệt giữa các tấm và khay đựng sản phẩm, rút ngắn thời gian làm đông.
Các tấm truyền nhiệt sẽ được ghép với nhau như sau:
1: Các tấm truyền nhiệt.
2: Bu lông.
3: Ống đệm giới hạn khoảng ép.
Hình 2.2.3. Cách ghép các tấm truyền nhiệt
Như vậy với kích thước tấm truyền nhiệt là: 2740122025mm và kích thước các khuôn là 56027045mm
Thì mỗi tấm truyền nhiệt sẽ chứa được 20 khuôn sản phẩm mỗi khuôn chứa 6 kg sản phẩm. Do đó để chứa được 1200 kg sản phẩm/1mẻ cần có 10 khoang chứa sản phẩm. Tức là tủ phải có 11 tấm truyền nhiệt.
2.2.1.3 Tính toán kích thước tủ đông
Kích thước tủ được xác định dựa vào kích thước và số lượng tấm lắc.
a. Chiều dài tủ.
- Chiều dài tấm lắc là l1 = 2740 mm
Chiều dài bên trong tủ bằng chiều dài của tấm lắc cộng với khoảng hở hai đầu. Khoảng hở hai đầu vừa đủ để lắp đặt các ống góp, không gian lắp đặt và co giãn ống mềm và các ống dẫn hướng các tấm lắc. Khoảng hở đó rộng 320mm. Vậy chiều dài bên trong tủ là:
L1 = 2740 + 2 × 320 = 3380 (mm)
Chiều dài phủ bì của tủ là:
L = L1 + 2 × 150 = 3680 (mm)
b. Chiều rộng tủ.
Chiều rộng của tủ được xác định bằng cách lấy chiều rộng tấm lắc cộng với khoảng hở hai đầu δ = 170mm
W1 = 1220 + 2 × 170 = 1560 (mm)
Chiều dày cửa tủ là 130mm. Khi lắp cửa tủ thì một phần 60mm của cánh tủ lọt vào bên trong tủ và phần còn lại là 70mm nhô ra ngoài.
Chiều rộng phủ bì của tủ: là chiều rộng khi đã lắp cửa tủ.
W = W1 + 2 × 70 = 1700 (mm)
c. Chiều cao tủ
Khoảng cách cực đại giữa các tấm lắc hmax =105mm.
Chiều cao bên trong tủ
H1 = N1 × 105 + h1 + h2
Trong đó:
N1 là số lượng tấm lắc chứa hàng.
h1 là khoảng hở giữa sàn tủ và và tấm lăc phía dưới cùng h1 = 100mm
h2 khoảng hở trên h2 = 600 mm
Vậy H1 = 10 × 105 + 100 + 600 = 1750 (mm)
Kích thước chiều cao phủ bì H = 1750 + 2 × 150 = 2050 (mm)
2.2.2 TÍNH CHỌN TỦ ĐÔNG BĂNG CHUYỀN IQF
Năng suất cấp đông của phân xưởng trong một ngày là 300tấn, tôi lựa chọn năng suất cấp đông cho hệ thống IQF là 50%.
Tủ đông băng chuyền có dạng hình hộp với kích thước phủ bì của tủ như sau 13200 2300 2600 mm, hai bên có nhiều cửa. Bên trong có băng chuyền để vận chuyển sản phẩm cấp đông, băng chuyền chuyển động được là nhờ một động cơ. Bên trên và dưới băng chuyền vận chuyển cá có tấm định hướng gió nhằm tạo cho dòng không khí lạnh được tiếp xúc nhanh và đều với sản phẩm. Ở bên hông của tủ đông băng chuyền được gắn các dàn lạnh và trên đó có treo các quạt. Quá trình trao đổi nhiệt nhờ các quạt gió hút không khí đi qua các dàn lạnh và thổi không khí lạnh vào sản phẩm.
+ Hoạt động:
Tốc độ của băng chuyền được điều chỉnh vô cấp thông qua việc điều chỉnh mô tơ truyền động cho băng chuyền. Tốc độ của mô tơ truyền động cho băng chuyền có thể thay đổi vô cấp nhờ bộ biến đổi tần số.
Cá được xếp thành hàng và cách đều nhau trên băng chuyền trước cửa vào của tủ. Việc xếp nguyên liệu được thực hiện bởi 4 công nhân ở hai bên của băng chuyền. Băng chuyền sẽ chuyển nguyên liệu vào trong tủ. Sản phẩm được băng chuyền đưa vào trong tủ. Tại đây diễn ra sự trao đổi nhiệt cưỡng bức nhờ các quạt gió. Sản phẩm có nhiệt độ cao đi vào trong tủ sẽ nhả nhiệt cho môi trường không khí lạnh, không khí lạnh sau khi nhận nhiệt của sản phẩm sẽ nóng lên được quạt gió hút qua dàn lạnh và lại thổi vào sản phẩm.
Quá trình trao đổi nhiệt giữa sản phẩm và không khí lạnh trong tủ được thực hiện liên tục trong suốt quá trình sản phẩm đi trong tủ.
IQF được chọn có các thông số chính như sau:
-Kiểu máy: MYCOM
-Kích thước:
Kích thước phủ bì: 1320023002600mm
Chiều cao đầu nạp: 950mm
Chiều cao đầu ra liệu: 950mm
Chiều rộng băng tải:1250mm
-Công suất cấp đông:
Sản phẩm cấp đông: Cá Tra, cá Basa phile dạng rời không bao gói.
Nhiệt độ sản phẩm đầu vào: 10 ÷ 150C
Nhiệt độ sản phẩm đầu ra: -180C
Nhiêt độ dàn lạnh: -40 ÷ -450C
Công suất sản phẩm: 700 kg/h
-Diện tích trao đổi nhiêt: 60m2, Gồm 4 dàn lạnh ghép nối tiếp với nhau.
-Số lượng quạt dàn lạnh: 8 cái, thể tích gió tuần hoàn trong dàn lạnh là: 1000m3/phút. Mỗi quạt thổi 125m3/phút, công suất 3,7kw.
- Môi chất lạnh NH3 dùng bơm dịch tuần hoàn.
Hình 2.2.5. Dàn lạnh hệ thống cấp đông IQF
2.2.3. TÍNH CHỌN KÍCH THƯỚC KHO LẠNH
2.2.3.1. Cấu trúc kho bảo quản
Kho lạnh tiêu chuẩn được lắp ghép từ các tấm panel tiêu chuẩn sau.
-
Các tấm panel trần
-
8 tấm góc
-
Các tấm panel tường
-
Panel cửa
Cấu tạo tấm panel
Cấu tạo panel gồm 3 lớp chính: Hai bên là các lớp tôn dày 0,5 ÷ 0,6 mm, ở giữa là lớp polyurethan cách nhiệt dày 50 ÷ 200 mm tùy thuộc phạm vi nhiệt độ hai chiều cạnh có mộng dạng âm dương để dễ dàng lắp ghép.
Vật liệu
+ Vật liệu bề mặt thường được sử dụng hiện nay là
Tôn mạ màu dày: 0,5 ÷ 0,8 mm
Tôn phủ PVC: 0,5 ÷ 0,8 mm
Inox dày: 0,5 ÷ 0,8 mm
+ Lớp cách nhiệt Polyurethan
Tỉ trọng: 38 ÷ 40 kg/m3
Độ chịu nén: 0,2 ÷ 0,29 Mpa
Tỉ lệ bọt kín: 95%
+ Kích thước tối đa và kích thước tiêu chuẩn
Chiều dài tối đa: 12000mm
Chiều rộng tối đa: 1200mm
Chiều rộng tiêu chuẩn: 300, 600, 900, 1200mm
Chiều dày tiêu chuẩn: 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200mm.
Phương pháp lắp ghép
Các mối ghép giữa các tấm panel được thực hiện băng khóa Cam locking hoặc bằng mộng âm dương. Lắp bằng khóa Cam locking thường được sử dụng vì tính tiện lợi và nhanh chóng.
2.2.3.2. Tính chọn kích thước kho
a. Xác định dung tích kho
Với năng suất mỗi ngày là 300 tấn thành phẩm/ngày. Sản phẩm được bảo quản trong vòng 50 ngày xuất kho một lần vậy năng suất kho là 15000 tấn. Em chọn thiết kế kho lạnh dung tích 16000 tấn, chia làm 8 kho mỗi kho 2000 tấn.
b. Xác định thể tích kho
Do sản phẩm là mặt hàng thủy sản đông lạnh đóng trong thùng các tông, tra bảng 2-4 [trang 32 TL1] ta có dung tích chất tải là: gv = 0,45 tấn/m3
c. Xác định kích thước kho
Kho được thiết kế có dung tích 2000 tấn/1 kho. Với giá xếp hàng cao 5 tầng. Vậy dung tích sản phẩm trên bề măt sàn là 400 tấn.
Sản phẩm bảo quản trong kho được xếp lên giá đỡ hàng cao 5 tầng, ở mỗi tầng sản phẩm bảo quản được xếp trong ô chứa hàng với kích thước một ô chứa hàng dài × rộng × cao: 1400 × 1100 × 1600 mm. Sản phẩm bảo quản được xếp trên giá gỗ có kích thước là: dài × rộng × cao: 1400 × 1100 × 150 mm. Chiều cao xếp hàng trên giá gỗ là 1200 mm.
Diện tích của một ô chứa hàng là: S = 1,1 × 1,4 = 1,54 (m2)
Thể tích chứa hàng trong một ô là: V = 1,4 × 1,1 × 1,2 = 2,464 (m3)
Khối lượng hàng bảo quản trong một ô là:
G = V × gv = 2,464 × 0,45 = 0,8316 (tấn)
Số ô chứa hàng cần xây dựng:
n = 481(ô chứa hàng)
Chọn số ô chứa hàng cần xây dựng là 504 = 18 × 28 (ô chứa hàng)
Kho chứa hàng được bố trí có hành lang chính giữa dọc theo kho rộng 3,6m, và 3 hành lang theo chiều ngang của kho mỗi hành lang rộng 3m. Khoảng cách giữa 2 ô chứa hàng là 0,1m. Ô chứa hàng nằm gần tường bao phía ngoài được xếp cách tường bao 0,5m. Khoảng hở giữa trần và Dàn lạnh kiểu cheo trần cách đỉnh giá đỡ hàng 1,4m.
Vậy kích thước trong kho cần xây dựng là:
Chiều dài: l = 28 × (1,1 + 0,1) + 3,6 = 37,2 m
Chiều rộng: r = 18× (1,4 + 0,1) +3 × 3 + 0,5 = 36,5 m
Chiều cao trong kho: h = 5 × 1,6 + (5-1) × 0,1 + 1,4 = 9,8 m.
Kích thước phủ bì của kho là:
Chiều dài: l = 37,6 m
Chiều rộng: r = 36,9 m
Chiều cao : h = 10 m.
d. Cách thức xếp hàng trong kho
Hình 2.2.6. Cách sắp xếp hàng trong kho
2.3 TÍNH TOÁN CHỌN SƠ BỘ SỐ LƯỢNG THIẾT BỊ
Với năng suất cấp đông là 300 tấn thành phẩm/ngày đêm. Nên Em chọn thiết bị như sau:
2.3.1 TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG IQF.
Mỗi IQF có năng suất cấp đông là 700kg/h, mỗi ngày một IQF chạy bình quân là 16h. Vậy năng suất của 1 IQF/ngày là: 700 × 16 = 11200kg/ngày.
Em chọn 14 IQF.
Năng suất cấp đông của hệ thống IQF/ngày đêm là:
11200 × 14 = 156800 kg = 156,8 tấn.
Hệ thống cấp đông IQF được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch. Dịch lỏng được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Cứ 2 máy nén liên hoàn chạy cho hai IQF, cấp dịch bằng 1 BCTA.
Vậy hệ thông cấp đông băng chuyền phẳng IQF có các thiết bị chính như sau:
14 máy nén trục vít.
6 BCTA cấp dịch tuần hoàn.
14 IQF và 14 tái đông.
2.3.2. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG CẤP ĐÔNG TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC.
Mỗi tủ đông tiếp xúc có năng suất cấp đông là 1200kg/mẻ. Mỗi ca vận hành một tủ cấp đông 3 lần. Vậy năng suất cấp đông một ngày của đông tủ đông tiếp xúc trong một ngày đêm là:
1200 × 3 × 3 = 10800 kg = 10,8 tấn.
Em chọn 16 tủ cấp đông.
Năng suất cấp đông của hệ thống cấp đông tủ đông tiếp xúc/ngày đêm là:
10,8 × 16 = 172,8 tấn/ngày đêm.
Hệ thống cấp đông tủ đông tiếp xúc được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch. Dịch lỏng được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Cứ 2 máy nén liên hoàn chạy cho 4 tủ, cấp dịch bằng một BCTA.
Vậy hệ thông cấp đông tủ đông tiếp xúc có các thiết bị chính như sau:
8 máy nén trục vít.
4 BCTA cấp dịch tuần hoàn.
16 tủ đông tiếp xúc.
2.3.3. TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ CHO HỆ THỐNG KHO BẢO QUẢN.
Hệ thống kho bảo quản được cấp dịch cưỡng bức bằng bơm dịch. Dịch lỏng được cấp tuần hoàn bằng BCTA. Mỗi kho gồm có 3 dàn lạnh.Cứ 2 máy nén liên hoàn chạy cho 2 kho, cấp dịch bằng một BCTA.
Vậy hệ thông kho bảo quản có các thiết bị chính như sau:
8 máy nén trục vít.
4 BCTA cấp dịch tuần hoàn.
24 dàn lạnh quạt cưỡng bức.
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN NHIỆT
VÀ CHỌN THIẾT BỊ
3.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG LẠNH
3.1.1. TÍNH TOÁN NHIỆT CHO HỆ THỐNG TỦ ĐÔNG TIẾP XÚC
Tổng lượng nhiệt của tủ đông tiếp xúc tính bằng công thức sau:
Qtx = QI + QII + QIII + QIV + QV (kW)
Trong đó:
QI : Nhiệt lượng cần lấy ra từ sản phẩm để hạ nhiệt độ của sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ yêu cầu của quá trình làm đông.
QII: Nhiệt lượng lấy ra để hạ nhiệt độ của khuôn chứa sản phẩm.
QIII: Nhiệt lượng lấy ra để làm lạnh không khí trong tủ.
QIV: Nhiệt xâm nhập từ môi trường bên ngoài qua kết cấu bao che của tủ.
QV: Nhiệt xâm nhập vào tủ do mở cửa để kiểm tra sản phẩm.
3.1.1.1. Nhiệt lượng cần lấy ra từ sản phẩm để hạ nhiệt độ của sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu xuống nhiệt độ yêu cầu của quá trình làm đông
QI = Q1 + Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6
Q1: Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm giảm nhiệt độ của nó trước khi có sự đóng băng của nước trong nó.
Q2: Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm kết tinh nước trong đó.
Q3: Nhiệt lượng cần lấy ra để làm giảm nhiệt độ của nước đã đóng băng đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q4: Nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước không đóng băng trong thực phẩm đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q5: Nhiệt lượng cần lầy đi để làm giảm nhiệt độ phần chất khô cuối quá trình làm đông.
Q6: Nhiệt lượng lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn.
a. Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm giảm nhiệt độ của nó trước khi có sự đóng băng của nước trong nó.
Q1 = C1× G × (t1 – tđb )
Trong đó:
C1: nhiệt dung riêng của sản phẩm trước khi nước trong nó đóng băng.
C’: nhiệt dung riêng của nước: C’ = 4,186 kJ/kg.K
C’’: nhiệt dung riêng của chất khô.
C’’ = 1,0451,463 kJ/kg.K
Chọn C’’ =1,3 kJ/kg.K
= 80%: hàm lượng nước trung bình có trong cá.
C1 = 4,186 × 0,8 + 1,3 × (1-0,8) = 3,6 kJ/kg.K
G: khối lượng sản phẩm cấp đông trong một mẻ. G =1200 kg/mẻ
t1 = 20 0C : nhiệt độ trung bình của sản phẩm trước khi cấp đông.
tđb = -10C : nhiệt độ đóng băng trung bình của nước trong thủy sản.
Q1 = 3,6 × 1200 × [20 –(-1)] = 907200 kJ/mẻ
Thời gian mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q1 = kJ/h = 12,6 kW
b. Nhiệt lượng cần lấy đi từ sản phẩm để làm kết tinh nước trong đó.
Q2 = L × G × W ×
Trong đó:
L = 333,6 kJ/kg: nhiệt ẩn đóng băng của nước đá.
G = 1200 kg/mẻ: khối lượng sản phẩm cấp đông trong một mẻ.
= 80%: hàm lượng nước trung bình trong thủy sản.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thủy sản so với lượng nước ban đầu có trong thủy sản.
Q2 = 333,6 × 1200 × 0,9 × 0,8 = 288230,4 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q2 = kJ/h = 40,03 kW
c. Nhiệt lượng cần lấy ra để làm giảm nhiệt độ của nước đã đóng băng đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q3 = C3 × G × × W × (tđb –t2)
Trong đó:
C3 = 2,09kJ/kg.độ: nhiệt dung riêng của nước đá.
G =.1200kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
= 80%: hàm lượng nước trung bình trong thủy sản.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thúy sản so với lượng nước ban đầu có trong thủy sản.
tđb = -10C : nhiệt độ đóng băng trung bình của nước trong thủy sản.
t2: nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
t2 =
Ta có: tbm = tkk + (510) = -40 + 8 = -320C: Nhiệt độ của bề mặt sản phẩm cuối quá trình làm đông.
= -180C: nhiệt độ tâm sản phẩm cuối quá trình làm đông.
t2 =
Q3 = 2,09 ×1200 × 0,8 × 0,9 × [-1 – (-25)] = 43338,24 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q3 =kJ/h = 6,01 kW
d. Nhiệt lượng cần lấy đi để làm giảm nhiệt độ của nước không đóng băng trong thực phẩm đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông.
Q4 = C4 × G × × (1 – W) × (tđb –t2)
Trong đó:
C4 = 2,9 kJ/kg.độ: nhiệt dung riêng của nước trong thực phẩm.
G = 1200kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
= 80%: hàm lượng nước trung bình trong thủy sản.
W = 90%: hàm lượng nước đóng băng trong thủy sản so với lượng nước ban đầu có trong thủy sản
Q4 = 2,9 ×1200 × 0,8 × (1 – 0,9) × [-1 – ( -25)]= 6681,6 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q4 = kJ/h =0,92 kW
e. Nhiệt lượng cần lầy đi để làm giảm nhiệt độ phần chất khô cuối quá trình làm đông.
Q5 = C’’× G × (1 - ) × (tđb –t2 )
Trong đó:
C’’ = 1,3 kJ/kg.K: nhiệt dung riêng của chất khô.
G = 1200 kg/mẻ: khối lượng sản phẩm được cấp đông trong một mẻ.
= 80%: hàm lượng nước trung bình trong thủy sản.
tđb = -10C : nhiệt độ đóng băng trung bình của nước trong thủy sản.
t2 = -250C : nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
Q5 = 1,3 × 1200 × (1 –0,8) × [-1 –( -25) ] = 7488 kJ/mẻ.
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Q5 =kJ/h =1,04 kW
f. Nhiệt lượng lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn.
+Tính khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ.
Khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ thường chiếm 20% khối lượng sản phẩm cần cấp đông. Do vậy tổng lượng nước châm khuôn là:
Gn = 0, 2 × G = 0, 2 × 1200 = 240 kg/mẻ
Để hạ nhiệt độ của nước châm khuôn từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông cần phải hạ qua 3 giai đoạn. Do đó tổng lượng nhiệt cần lấy đi để hạ nhiệt độ nước châm khuôn đến nhiệt độ cuối quá trình làm đông là:
Q6 =Qll +Qđb + Qhn
Trong đó:
Qll: nhiệt lượng cần lấy đi để làm lạnh nước châm khuôn đến nhiệt độ đóng băng của nước.
Qll = C’× Gn× ( t’1 –t’2)
C’ = 4,186 kJ/kgK: nhiệt dung riêng của nước.
Gn = 240kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn trong một mẻ.
t’1 = 50C : nhiệt độ ban đầu của nước châm khuôn.
t’2 = 00C : nhiệt độ đóng băng của nước châm khuôn .
Qll = 4,186 × 240 × (5 – 0) = 5023,2 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Qll =kJ/h = 0,69 kW
Qđb: nhiệt lượng cần lấy đi để làm đóng băng lượng nước châm khuôn
Qđb = L × Gn
Trong đó:
L = 333,6 kJ/kg: nhiệt ẩn đóng băng của nước.
Gn = 240 kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn.
Qdb = 333,6 × 240 = 80064 kJ/mẻ.
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Qđb = kJ/h = 11,12 kW
Qhn : nhiệt lượng cần lấy đi để hạ nhiệt độ của nước đã đóng băng đến nhiệt độ cuối quá trình là đông của nước châm khuôn.
Qhn = C3 × Gn × (t’2 – t2).
Trong đó:
C3 = 2,09kJ/kg.K: nhiệt dung riêng của nước đá.
Gn = 240kg/mẻ: khối lượng nước châm khuôn.
t’2 = 00C : nhiệt độ đóng băng của nước châm khuôn.
t2 = -250C: nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối quá trình làm đông.
Qhn = 2,09 ×240 × [0 –(-25)] = 12540 kJ/mẻ
Thời gian cấp đông mỗi mẻ là 2 giờ nên:
Qhn = =1,741 kW
Q6 = 0,69 + 11,12 + 1,741 =13,551 kW
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |