3 Tính toán cách nhiệt, cách ẩm:
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (463.28 KB, 41 trang )
Từ đó:
1 1 n δ i 1
⇒ δ cn = λcn − + ∑ +
k α 1 i =1 λi α 2
Trong đó:
α1: hệ số cấp nhiệt của mặt tường bên ngoài bể đá, chọn α1 = 23,3 W/(m2.K)
α2: hệ số cấp nhiệt ở bề mặt tiếp xúc với chất tải lạnh, chọn α2 = 300 W/(m2.K)
δcn: chiều dày lớp cách nhiệt, m
λcn: hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt.
4.3.1 Tính chiều dày cách nhiệt cho vách
Kết cấu vách được chọn như sau:
Bề dày
δi, m
Vật liệu
Lớp tôn tráng kẽm
Lớp bitum
Lớp cách nhiệt styropore
Lớp thép không rỉ
Chọn kn = 0,26 W/(m2.K)
Hệ số dẫn
nhiệt λi, W/
(m.K)
63,02
0,70
0,037
45,35
0,001
0,002
δcn
0,005
1 n δ i 1
1 0,001 0,002 0, 005 1
⇒ δ cn = λcn − ∑ + ÷ = 0, 037.
−
+
+
+
÷ = 0,142m
0, 26 63,02 0,7 45,35 300
kn i =1 λi α 2
Chọn δcn = 0,15 m
kntt =
1
1
=
= 0, 246
0, 001 0, 002 0, 005 0,15
1
δ i δ cn 1
+
+
+
+
∑ λ + λ + α 63, 02 0, 7 45, 35 0, 037 300
i =1 i
cn
2
n
Vậy
Như vậy kntt < kn
W/(m2.K)
Vậy δcn = 0,15 m.
Sử dụng hai lớp cách nhiệt polystirol: một lớp dày 0,1m và một lớp dày 0,05 m.
4.3.2 Tính chiều dày cách nhiệt cho đáy
Vật liệu
Lớp tôn tráng kẽm
Lớp bitum
Lớp cách nhiệt styropore
Lớp thép không rỉ
Bề dày
δi, m
0,001
0,002
δcn
0,005
Hệ số dẫn
nhiệt λi, W/
(m.K)
63,02
0,70
0,037
45,35
17
Chọn k = 0,3 W/(m2.K)
n
1 1
1 1
δ
1
0, 001 0, 002 0, 005
1
⇒ δ cn = λcn − + ∑ i +
−
+
+
+
+
÷ = 0, 037.
= 0,121
k α1 i =1 λi α 2
0,3 23,3 63, 02
0, 7
45,35 300 ÷
m
Chọn δcn = 0,15 m
kvtt =
Vậy
1
δ δ
1
1
+ ∑ i + cn +
α1 i =1 λi λcn α 2
n
=
1
= 0, 244
1
0, 001 0, 002 0, 005 0,15
1
+
+
+
+
+
23,3 63, 02
0, 7
45,35 0, 037 300
W/(m2.K)
Kiểm tra đọng sương:
k s = 0, 95.α1.
ktt < kstt
t f 1 − ts
tf1 −tf 2
= 0, 95.23, 3.
36 − 33
= 2, 656
36 − 11
W/(m2.K)
không có hiện tượng đọng sương
Vậy chọn δcn = 0,15 m
Sử dụng hai lớp cách nhiệt polystirol: một lớp dày 0,1m và một lớp dày 0,05 m.
4.3.3 Tính cách nhiệt cho nắp
Bể đá được xây dựng trong phòng có mái che nên tránh được dòng nhiệt bức xạ do
năng lượng mặt trời. Thông thường nắp được làm bằng ván gỗ có bề dày khoảng
δ g = 0,04
λg = 0,14
m, chiều rộng 0,5 m, chiều dài 2 m với hệ số dẫn nhiệt
W/(m2.K)
k=
Hệ số truyền nhiệt của nắp bể:
1
1
=
= 2,12
δg 1
1
0, 04 1
1
+
+
+
+
α1 λg α 2 23,3 0,14 7
W/(m2.K)
18
Chương 5: TÍNH TOÁN CHI PHÍ LẠNH
Tổng chi phí lạnh: Q = Q1 + Q2 + Q3, kW
Với: Q1 – Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Q2 – Dòng nhiệt làm đông đặc nước
Q3 – Dòng nhiệt tổn thất sau khi tách đá
5.1
Tính Q1 - Dòng nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che:
3
Q1 = ∑ ki .Fi . ( t f − t p ) .24
i =1
Trong đó:
k1 = kvtt = 0,244 W/(m.K) – hệ số truyền nhiệt của vách
k2 = kntt = 0,246 W/(m.K) – hệ số truyền nhiệt của nền
k3 = knb = 2,12 W/(m.K) – hệ số truyền nhiệt của nắp bể
tf = 36oC – nhiệt độ môi trường không khí xung quanh bể
tp = 11oC – nhiệt độ trung bình của nước trong bể
F1 = 2.(W+L).H = 2.(1,5+2).1,2 = 8,4 m2 – Diện tích xung quanh bể
F2 = W.L = 1,5.2 = 3 m2 – Diện tích nền bể đá
F3 = W.L = 1,5.2 = 3 m2 – Diện tích nắp bể đá
3
Q1 = ∑ ki .Fi . ( t f − t p ) .24 = ( 0, 244.8, 4 + 0, 246.3 + 2,12.3 ) . ( 36 − 11) .24 = 5488, 56
Vậy:
5.2
i =1
kcal/ngày
Tính Q2 – Dòng nhiệt làm đông đặc nước:
Dòng nhiệt làm đông đặc nước trong quá trình sản xuất nước đá được xác định theo
công thức sau:
Q2 = G.103.(cpn.t1 + L - cpnđ.t2)
, kcal/ngày
Trong đó:
t1 = 34oC, nhiệt độ ban đầu của nước
t2 = - 8oC, nhiệt độ bề mặt đá sau cùng
L = 79,8 kcal/kg – nhiệt đông đặc của nước
G = 8 tấn/ngày – năng suất bể đá
cpn = 1 kcal/(kg.oC) – nhiệt dung riêng của nước
cpnđ = 0,5 kcal/(kg.oC) – nhiệt dung riêng của nước đa
Thay vào phương trình ta được:
19
Q2 = 8.103.(1.34 + 79,8 – 0,5.(-8)) = 942400 kcal/ngày
5.3
Tính Q3 – Dòng nhiệt tổn thất sau khi tách đá:
Dòng nhiệt tổn thất khi tách đá:
Q3 =
Trong đó:
G.103
. f .δ .ρ nd .L
g
δ = 0,001 m – bề dày lớp đá tan ra
ρnđ = 900 kg/m3 – khối lượng riêng của nước đá
L = 79,8 kcal/kg – nhiệt đông đặc của nước
G = 4,8 tấn/ngày – năng suất bể đá
g = 51 kg – khối lượng mỗi cây đá
f = 0,07.16 = 1,12 m2 – diện tích xung quanh chùm ống
Vậy
G.103
8.103
Q3 =
. f .δ .ρ nd .L =
.1,12.0, 001.900.79,8 = 12617, 788
g
51
kcal/ngày
Từ đó tính được tổng chi phí lạnh:
3
Q = ∑ Qi =5488,56 + 942400 + 12617, 788 = 960,506.103
i =1
5.4
kcal/ngày
Năng suất lạnh của máy nén cần lắp đặt
Qo =
Với
Q.k 960,506.103.1, 05
=
= 1008,531.103
b
1
kcal/ngày = 50 kW
k = 1,05 – hệ số lạnh tính đến tổn thất đường ống và thiết bị lạnh trực tiếp.
b = 1 – hệ số thời gian làm việc.
20
